特許 7370890 光ファイバ母材用支持棒および光ファイバ母材の製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-10-20

(45)【発行日】2023-10-30

(54)【発明の名称】光ファイバ母材用支持棒および光ファイバ母材の製造方法

(51)【国際特許分類】

   C03B 37/018 20060101AFI20231023BHJP

【ＦＩ】

C03B37/018 A

C03B37/018 C

【請求項の数】 8

(21)【出願番号】P 2020021008

(22)【出願日】2020-02-10

(65)【公開番号】P2021127257

(43)【公開日】2021-09-02

【審査請求日】2022-09-21

(73)【特許権者】

【識別番号】000005290

【氏名又は名称】古河電気工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100094112

【弁理士】

【氏名又は名称】岡部 讓

(74)【代理人】

【識別番号】100106183

【弁理士】

【氏名又は名称】吉澤 弘司

(74)【代理人】

【識別番号】100114915

【弁理士】

【氏名又は名称】三村 治彦

(74)【代理人】

【識別番号】100125139

【弁理士】

【氏名又は名称】岡部 洋

(72)【発明者】

【氏名】高橋 正

【審査官】酒井 英夫

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１４－０７３９４７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０６－２９８５４０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－２２０９８９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００４－１１５２８９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００１－２４７３２８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｃ０３Ｂ ３７／０１８，８／０４，２３／０４－２３／１３

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

コアおよび前記コアの外周に形成されたクラッドを有する光ファイバ母材を支持する光ファイバ母材用支持棒であって、
前記光ファイバ母材の一端に接合された端部と、
貫通孔が形成された側部と、
前記貫通孔に挿入された補強ピンと、
を備え、
前記補強ピンの長さは前記貫通孔の長さを超えないことを特徴とする光ファイバ母材用支持棒。

【請求項2】

前記補強ピンの端部と前記光ファイバ母材用支持棒の前記側部とは連続した面を形成することを特徴とする請求項１に記載の光ファイバ母材用支持棒。

【請求項3】

前記光ファイバ母材用支持棒は石英から構成され、
前記補強ピンはセラミックスから構成されることを特徴とする請求項１または２に記載の光ファイバ母材用支持棒。

【請求項4】

前記補強ピンはＳｉ_３Ｎ_４から構成されることを特徴とする請求項３に記載の光ファイバ母材用支持棒。

【請求項5】

前記貫通孔は円形をなし、
前記補強ピンは略円柱状をなすことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の光ファイバ母材用支持棒。

【請求項6】

光ファイバ母材用支持棒の側部に貫通孔を設ける工程と、
補強ピンを前記貫通孔に挿入する工程と、
コアおよび前記コアの外周に形成されたクラッドを有するコアロッドの一端に前記光ファイバ母材用支持棒の端部を接合する工程と、
前記貫通孔に前記補強ピンが挿入された前記光ファイバ母材用支持棒を把持する工程とを備え、
前記補強ピンの長さは前記貫通孔の長さを超えないことを特徴とする光ファイバ母材の製造方法。

【請求項7】

前記光ファイバ母材用支持棒は石英から構成され、
前記補強ピンはセラミックスから構成されることを特徴とする請求項６に記載の光ファイバ母材の製造方法。

【請求項8】

前記補強ピンはＳｉ_３Ｎ_４から構成されることを特徴とする請求項６または７に記載の光ファイバ母材の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、光ファイバ母材用支持棒および光ファイバ母材の製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

光ファイバの製造工程において、光ファイバ母材を支持するための支持棒が用いられている。特許文献１には、貫通孔が形成された支持棒と、貫通孔に挿入されたピンとが記載されている。ピンはチャックによって懸架され、光ファイバ母材は接地面に対して垂直に把持される。この状態において、光ファイバ母材は軸を中心に回転しながら、ガラス微粒子が光ファイバ母材に堆積される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特許第５６９７０４９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

光ファイバ母材を垂直に把持した場合、熱に起因する上昇流により、光ファイバ母材の長手方向の軸におけるガラス微粒子の堆積が不均一となり得る。このため、ガラス微粒子の堆積工程においては、光ファイバ母材が接地面に対して水平に把持されることがある。一方、堆積工程の後のガラス化工程においては、加熱炉内において光ファイバ母材は垂直に把持されるのが一般的である。従って、工程毎に、光ファイバ母材は水平または垂直に把持される場合がある。

【0005】

特許文献１において、光ファイバ母材を接地面に対して水平に把持する場合、垂直把持のためのピンを貫通孔から取り除き、支持棒をチャックによって把持する必要がある。しかしながら、光ファイバ母材の大型化に伴い、支持棒の貫通孔近傍における強度が不十分となり、支持棒が破損し得るという課題が生じていた。

【0006】

本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであって、破損を回避することができる光ファイバ母材用支持棒および光ファイバ母材の製造方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明の一観点によれば、コアおよび前記コアの外周に形成されたクラッドを有する光ファイバ母材を支持する光ファイバ母材用支持棒であって、前記光ファイバ母材の一端に接合された端部と、貫通孔が形成された側部と、前記貫通孔に挿入され、前記光ファイバ母材用支持棒の強度よりも大きい強度を有する補強ピンと、を備えることを特徴とする光ファイバ母材用支持棒が提供される。

【0008】

本発明の他の観点によれば、光ファイバ母材用支持棒の側部に貫通孔を設ける工程と、補強ピンを前記貫通孔に挿入する工程と、コアおよび前記コアの外周に形成されたクラッドを有する光コアロッドの一端に前記光ファイバ母材用支持棒の端部を接合する工程と、前記補強ピンが前記貫通孔に挿入された前記光ファイバ母材用支持棒を把持する工程とを備えることを特徴とする光ファイバ母材の製造方法が提供される。

【発明の効果】

【0009】

本発明によれば、破損を回避可能な光ファイバ母材用支持棒および光ファイバ母材の製造方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本発明の一実施形態におけるコアロッドおよびハンドルの外観図である。

【図2】本発明の一実施形態におけるコアロッドとハンドルとの接合方法を説明するための図である。

【図3】本発明の一実施形態におけるハンドルの断面図である。

【図4】本発明の一実施形態における光ファイバ母材の製造に用いる堆積装置の側面図である。

【図5】本発明の一実施形態における光ファイバ母材の製造に用いる堆積装置の断面図である。

【図6】本発明の一実施形態における光ファイバ母材の製造に用いる焼結装置の断面図である。

【図7】本発明の一実施形態における光ファイバ母材の製造方法の工程図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、図面を参照しながら本発明の一実施形態を説明する。

【0012】

図１は、本実施形態におけるコアロッドおよびハンドルの外観図である。コアロッド２は光ファイバ母材の出発材であって、石英ガラス等で形成される。コアロッド２は、コアと、コアの外周に形成されたクラッド層とを有するロッドを加熱延伸することによって形成され得る。コアロッド２は、コアロッド端部２１，２２、コアロッド側部２３を有する円柱状をなしている。堆積工程において、コアロッド側部２３の外周にはガラス微粒子が堆積され、光ファイバ母材が形成される。以下の説明において、コアロッド２およびハンドル１Ａ、１Ｂを光ファイバ母材と称することもある。また、コアロッド２の仮想のコアロッド軸２４が延在する方向をＸ方向、Ｘ方向に直交する２方向をＹ方向およびＺ方向と称する。

【0013】

ハンドル１Ａ，１Ｂは、コアロッド２と同様に石英等から構成され、コアロッド２の２つのコアロッド端部２１，２２をそれぞれ支持する光ファイバ母材用支持棒である。ハンドル１Ａ，１Ｂは、ガラス微粒子を堆積する工程において、コアロッド２を把持するために用いられる。また、ガラス化の工程においてはハンドル１Ｂが取り除かれ、ハンドル１Ａが把持部によって垂直に把持される。なお、ガラス化の工程において、ハンドル１Ｂはコアロッド２に接合されたままでもよい。

【0014】

ハンドル１Ａは略円柱状をなし、ハンドル端部１１Ａ，１２Ａと、ハンドル側部１３Ａとを備える。ハンドル端部１１Ａはコアロッド端部２１に接合され、ハンドル１Ａの中心軸であるハンドル軸１４Ａはコアロッド軸２４と略同一直線上に位置する。ハンドル側部１３Ａにおいて、ハンドル端部１２Ａの近傍の位置には円形の貫通孔１５が形成されている。貫通孔１５は、ハンドル軸１４Ａと直交する方向（Ｙ方向）に形成されるとともに、ハンドル１Ａの内部においてハンドル軸１４Ａと交差している。後述するように、コアロッド２が垂直に把持される場合には貫通孔１５には石英のピンが挿入される。貫通孔１５の直径は、石英のピンの十分な強度を確保するとともに、ハンドル１Ａの強度を大きく損ねないように、適宜決定され得る。すなわち、貫通孔１５の直径を大きくすることにより、貫通孔１５に挿入されるピンの強度を高めることができる。一方、貫通孔１５の直径が大きすぎると、貫通孔１５の近傍におけるハンドル１Ａの強度が低下し得る。このため、ピンとハンドル１Ａのそれぞれの強度のトレードオフを考慮して、貫通孔１５の直径が決定されことが好ましい。

【0015】

ハンドル１Ｂは、貫通孔が形成されていない点を除き、ハンドル１Ａと同様に形成される。すなわち、ハンドル１Ｂは、ハンドル端部１１Ｂ，１２Ｂと、ハンドル側部１３Ｂとを備え、ハンドル端部１１Ｂはコアロッド端部２２に接合される。ハンドル１Ｂの中心軸であるハンドル軸１４Ｂは、コアロッド軸２４およびハンドル軸１４Ａと略同一直線上に位置する。

【0016】

図２は、本実施形態におけるコアロッドとハンドルとの接合方法を説明するための図である。図２（Ａ）において、石英からなるハンドル１Ａが用意され、ハンドル側部１３Ａに貫通孔１５が形成される。図２（Ｂ）において、ハンドル軸１４Ａとコアロッド軸２４とが一致するように、ハンドル端部１１Ａがコアロッド端部２１に接合される。ハンドル端部１１Ａとコアロッド端部２１との溶接接合は、例えばバーナーを用いて行われてもよく、また、電気炉を用いて行われてもよい。図２（Ｃ）において、石英からなるハンドル１Ｂが用意され、ハンドル軸１４Ｂとコアロッド軸２４とが一致するように、ハンドル端部１１Ｂがコアロッド端部２２に接合される。

【0017】

図２（Ｄ）において、補強ピン４１が補強材として貫通孔１５に挿入される。ここで、補強ピン４１の強度は、ハンドル１Ａの強度よりも大きいことが望ましい。補強ピン４１の材質は、例えば、セラミックス等であり、具体的にはＳｉ_３Ｎ_４であり得る。また、補強ピン４１またはハンドル１Ａの熱膨張係数の違いに起因する破損を防止するため、補強ピン４１の熱膨張係数とハンドル１Ａの熱膨張係数とは互いに近似した値を有することが望ましい。なお、補強ピン４１の材質は、必ずしもセラミックス等に限定されない。補強ピン４１の強度がハンドル１Ａの強度と同等若しくは小さい場合であっても、ハンドル１Ａの強度を補強可能である限り、補強ピン４１の材質を問わない。例えば、補強ピン４１は、ハンドル１Ａと同じ材質である石英から構成されてもよい。

【0018】

図３は、本実施形態におけるハンドルの断面図であり、図２のＩＩＩ－ＩＩＩ’線における断面図である。図３（Ａ）は貫通孔１５に補強ピン４１が挿入されていないハンドル１Ａの断面図であり、図３（Ｂ）は貫通孔１５に補強ピン４１が挿入されたハンドル１Ａの断面図である。

【0019】

貫通孔１５はハンドル軸１４Ａと直交する方向に延在する。貫通孔１５がハンドル１Ａに形成されることにより、貫通孔１５の近傍のハンドル１Ａの強度が小さくなり得る。本実施形態においては、貫通孔１５に補強ピン４１を挿入することにより、ハンドル１Ａの強度の低下を防ぐことができる。

【0020】

補強ピン４１は円柱状をなし、ピン端部４１１，４１２、ピン側部４１３を有する。補強ピン４１の長さは、貫通孔１５の長さを超えないことが望ましく、ハンドル１Ａを十分に補強できるように貫通孔１５の長さと略同等であることがより望ましい。補強ピン４１の長さが、貫通孔１５の長さを超える場合、貫通孔１５からピン端部４１１，４１２が突出してしまう。突出したピン端部４１１，４１２は、後述する把持部（チャック）によって圧接され、補強ピン４１が破損するおそれがある。このため、ピン端部４１１，４１２が貫通孔１５から突出しないように、ピン端部４１１，４１２の角が研磨されることが好ましい。また、ピン端部４１１，４１２とハンドル側部１３Ａとが連続した面を形成するように、ピン端部４１１，４１２を曲面加工してもよい。

【0021】

補強ピン４１の直径は、補強ピン４１が貫通孔１５に挿入可能となるように、貫通孔１５の直径と同等若しくは小さいことが好ましい。さらには、ピン側部４１３と貫通孔１５の内壁１５３との間に、大きな空隙が形成されないことが好ましい。補強ピン４１と貫通孔１５との間の空隙が大き過ぎる場合、補強ピン４１がハンドル１Ａを十分に補強することができない。一方、補強ピン４１と貫通孔１５との間の空隙が小さ過ぎる場合、補強ピン４１の熱膨張によりハンドル１Ａが破損し得る。そのため、適切な空隙がピン側部４１３と内壁１５３との間に形成されることが好ましい。

【0022】

図４は、本実施形態における光ファイバ母材の製造に用いる堆積装置の側面図である。図５は、本実施形態における光ファイバ母材の製造に用いる堆積装置の断面図であり、図４のＶ－Ｖ’線における堆積装置の断面図である。堆積装置５は、コアロッド２にクラッドを形成するガラス微粒子を堆積し、光ファイバ母材３を形成する装置である。ガラス微粒子を堆積する方法として、例えば、ＶＡＤ（Ｖａｐｏｒ ｐｈａｓｅ Ａｘｉａｌ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法、ＯＶＤ（Ｏｕｔｓｉｄｅ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法等が用いられ得る。ＶＡＤ法は、コアロッド２を垂直把持し、コアロッド２の下側の端部から上側の端部に向かって鉛直方向にガラス微粒子を堆積する方法である。ＯＶＤ法は、コアロッド２を水平把持し、コアロッド側部２３に水平方向にガラス微粒子を堆積する方法である。本実施形態における堆積装置５は、ＯＶＤ法によりガラス微粒子を堆積することが可能である。

【0023】

堆積装置５は、基台５１、支持部５２Ａ，５２Ｂ、把持部５３、応力付与部５４、バーナー５９を備える。基台５１は、堆積装置５の土台となる部材であり、略直方体をなす。基台５１は接地面に対して水平に設置される。基台５１は、基台５１の長手方向に延在するレール等を備え、支持部５２Ａまたは５２Ｂ、バーナー５９はレールに沿って移動可能である。平面視において、基台５１の長手方向をＸ方向、基台５１の短手方向をＹ方向とする。また、基台５１の鉛直方向をＺ方向とする。

【0024】

支持部５２Ａ，５２Ｂは柱状をなし、互いに対向しながら、基台５１の上部に設けられる。すなわち、支持部５２Ａは基台５１の端部５１１に設けられ、支持部５２Ｂは基台５１の端部５１２に設けられている。支持部５２Ａ，５２Ｂのうち、少なくともいずれかは基台５１上に敷設されたレール上を移動可能である。また、支持部５２Ａ，５２Ｂは、コアロッド２を回転駆動させる回転モータ、変速機等を備えている。

【0025】

把持部５３、応力付与部５４はチャックを構成し、支持部５２Ａ，５２Ｂにそれぞれ設けられている。把持部５３は、例えばＳＵＳなどの金属または耐熱性のフッ素樹脂などから構成され、互いに近接または離隔可能な複数の爪５３１を備える。爪５３１は例えばＳＵＳなどの金属から構成され、複数の爪５３１の中央にはハンドル側部１３Ａ、１３Ｂを把持可能な把持穴５３２が形成される。応力付与部５４は把持部５３の周囲に設けられ、把持部５３に応力を与えることが可能である。把持部５３が応力付与部５４から応力を受けると、複数の爪５３１は互いに近接し、把持穴５４２の径が縮小する。これにより、把持穴５４２に挿入されたハンドル側部１３Ａ，１３Ｂは把持部５３によって把持される。補強ピン４１の長さは貫通孔１５の長さを超えないため、補強ピン４１の端部が把持部５３によって圧接されることなく、補強ピン４１の損傷を防ぐことができる。

【0026】

バーナー５９は、コアロッド２にガラス微粒子を吹き付ける酸水素バーナーであり、基台５１のコアロッド下方に設けられたレール上に設置されている。バーナー５９はレール上を移動しながら、コアロッド軸２４を中心に回転するコアロッド２にガラス微粒子を吹き付けることができる。バーナー５９は、可燃性ガスを供給するノズル、助燃性ガスを供給するノズル、ガラス原料を供給するノズル等を備え得る。例えば、可燃性ガスは水素等であり、助燃性ガスは酸素等であり得る。また、ガラス原料は例えばＳｉＣｌ_４等であり得る。バーナー５９は、火炎にガラス原料を投入し、火炎加水分解反応によりガラス微粒子を生成する。バーナー５９は、コアロッド側部２３に堆積するガラス微粒子の厚さに応じて、コアロッド軸２４の鉛直方向におけるノズルの位置を調整することができる。このようにして、コアロッド２の外周に多孔質のガラス微粒子が堆積され光ファイバ母材３が形成される。

【0027】

ガラス微粒子の堆積によって、光ファイバ母材３の重量が増えるに従い、ハンドル１Ａ，１Ｂにおける応力が増大する。ハンドル側部１３Ａの貫通孔１５には補強ピン４１が挿入されているため、ハンドル側部１３Ａの貫通孔１５の近傍における強度を高めることができる。このため、ハンドル１Ａの破壊を回避することが可能となる。

【0028】

図６は、本実施形態における光ファイバ母材の製造に用いる焼結装置の断面図である。焼結装置７は、光ファイバ母材３の焼結を行う装置である。焼結装置７は、炉心管７１、吸気孔７２、排気孔７３、ヒータ７４、上蓋７５、把持部７６、シャフト７７を備える。

【0029】

炉心管７１は、光ファイバ母材３を格納可能な円筒状の反応容器であり、透明石英ガラス等で構成され得る。吸気孔７２は、炉心管７１の底部７１１に設けられ、炉心管７１内に脱水ガス、不活性ガス等を導入する。例えば、脱水ガスは塩素、塩化チオニル等であり、不活性ガスはアルゴン、ヘリウム等であり得る。排気孔７３は、炉心管７１の側部７１２の上方に設けられ、炉心管７１に充填された脱水ガス、不活性ガス等を必要に応じて排気する。ヒータ７４は、炉心管７１の周囲に設けられ、光ファイバ母材３を加熱する。上蓋７５は、炉心管７１の上部に設けられ、炉心管７１に光ファイバ母材３が格納された後に、炉心管７１の上部を封止することができる。また、上蓋７５には、ハンドル１Ａを挿入可能な開口部７５１が形成される。

【0030】

把持部７６は、上蓋７５の上部に設けられ、石英等で形成され得るが、チタン、ニッケル等の金属で形成されてもよい。また、把持部７６は上蓋７５の下部に設けられてもよい。把持部７６はＵ字型の断面形状をなし、把持部７６の側部７６１には貫通孔７６２が形成されている。貫通孔７６２には垂直把持のためのピン４２が挿入され、ハンドル１Ａが把持部７６によって垂直に懸架される。ピン４２は略円柱状をなし、貫通孔１５よりも長く、把持部７６の２つの貫通孔７６２を貫通するのに十分な全長を有する。ピン４２は塩素等の雰囲気に晒されることから、石英等で構成されることが好ましい。

【0031】

シャフト７７は把持部７６の上部７６３に設けられ、図示されていない駆動機構によって回転可能に構成されている。シャフト７７が回転することにより、光ファイバ母材３は炉心管７１の内部において回転しながら、ヒータ７４によって加熱される。これにより、光ファイバ母材３の多孔質ガラスが焼結し、ガラス化される。

【0032】

図７は、本実施形態におけるガラス母材の製造方法の工程図である。まず、ルーター等により、貫通孔１５がハンドル１Ａに形成される（ステップＳ１０１）。次に、ハンドル軸１４Ａ，１４Ｂとコアロッド軸２４とが一致するように、ハンドル１Ａ，１Ｂは、酸水素バーナー等によってコアロッド２に溶融接合される（ステップＳ１０２）。セラミックス等で構成された補強ピン４１が貫通孔１５に挿入される（ステップＳ１０３）。

【0033】

続いて、コアロッド２が堆積装置５に設置される（ステップＳ１０４）。ハンドル１Ａ，１Ｂは堆積装置５の把持部５３によってそれぞれ把持される。ここで、貫通孔１５には補強ピン４１が挿入されているが、補強ピン４１の長さは貫通孔１５の長さを超えない。このため、補強ピン４１の端部は把持部５３によって圧接されず、補強ピン４１の損傷を防ぐことができる。

【0034】

堆積装置５は、コアロッド２を回転させながら、バーナー５９によってガラス微粒子３５をコアロッド側部２３に堆積させる（ステップＳ１０５）。コアロッド２におけるガラス微粒子３５の堆積量に応じて、ハンドル１Ａ，１Ｂに印加される負荷が大きくなり得る。ハンドル１Ａには補強ピン４１が挿入されているため、ハンドル１Ａの貫通孔１５の近傍における強度を補強し、ハンドル１Ａの破損を防ぐことが可能となる。

【0035】

ガラス微粒子が十分にコアロッド２に堆積されると、ハンドル１Ａ，１Ｂが把持部５３から取り外される。さらに、ハンドル１Ｂとコアロッド２との接合部分がバーナーまたは電気炉によって溶融され、ハンドル１Ｂがコアロッド２から分離される（ステップＳ１０７）。

【0036】

続いて、ハンドル１Ａにおいて、補強ピン４１と垂直把持用のピン４２とが交換される（ステップＳ１０８）。すなわち、補強ピン４１がハンドル１Ａの貫通孔１５から取り出され、石英からなるピン４２が貫通孔１５に挿入される。ピン４２は、焼結装置７の把持部７６によって把持され、光ファイバ母材３が炉心管７１内部において垂直に設置される（ステップＳ１０９）。

【0037】

焼結装置７は光ファイバ母材３を加熱し、焼結を行う（ステップＳ１１０）。焼結装置７は、塩素等を吸気孔７２から内部７１３に導入する。光ファイバ母材３は、炉心管７１内において回転しながら、ヒータ７４によって加熱される。これにより、光ファイバ母材に含まれる不純物等が取り除かれる。続いて、焼結装置７は、塩素（Ｃｌ_２）を排気孔７３から排出し、ヘリウム（Ｈｅ）を雰囲気ガスとして吸気孔７２から内部７１３に導入する。光ファイバ母材３は、炉心管７１内において回転しながら、ヒータ７４によって所定の温度に加熱される。所定の温度は、例えば、摂氏１５００度等であり得る。光ファイバ母材３の焼結が完了すると、ヘリウムが排気孔７３から排出され、透明ガラス化された光ファイバ母材３は炉心管７１から取り出される。後の工程において、透明ガラス化された光ファイバ母材３は、加熱され、線引きされることによって、光ファイバが形成される。

【0038】

以上に述べたように、本実施形態によれば、光ファイバ母材を水平に把持する場合において、ハンドルの強度よりも大きい強度の補強ピンを貫通孔に挿入することにより、ハンドルの強度を高め、ハンドルの破損を回避することが可能となる。一方、光ファイバ母材を垂直に把持する場合においては、石英のピンを貫通孔に挿入し、ピンを把持することが可能となる。

【0039】

なお、補強ピンを用いずに、以下に説明する第１～第３の方法によってハンドルの破損を回避することも考えられ得る。しかしながら、第１～第３の方法を用いた場合、ハンドルの破損以外の他の問題が生じ得る。

【0040】

第１の方法として、ハンドルの直径を大きくすることにより、ハンドルの強度を高めることが考えられる。また、第２の方法として、ハンドルの全長を長くし、把持部は貫通孔の設けられていない部分を把持することで、貫通孔近傍の破損を回避し得る。しかしながら、ハンドルの直径および全長を増大させると、ハンドルの製造コストが増大してしまう。本実施形態によれば、ハンドルの製造コストが増大することなく、ハンドルの破損を回避することが可能となる。第３の方法として、貫通孔の直径を小さくすることにより、ハンドルの破損を回避することも考えられる。しかしながら、貫通孔の直径を小さくすると、垂直把持のためのピンの直径も小さくなってしまい、ピンが変形および破損し易くなる。本実施形態によれば、貫通孔の直径を小さくすることなく、補強ピンによりハンドルの強度を高めることができるため、垂直把持のためのピンの変形および破損を回避することができる。すなわち、本実施形態においては、新たな課題を生じさせることなく、ハンドルの破損を回避することが可能となる。

【0041】

［実施例］
上述した補強ピン４１をハンドル１Ａの貫通孔１５に挿入し、ハンドル１Ａの破損の有無を調べた。実施例において用いられたコアロッド２の長さは４０００ｍｍであり、直径は５０ｍｍであった。石英からなるハンドル１Ａ，１Ｂの長さは５００ｍｍであり、直径は７０ｍｍであった。ハンドル１Ａに直径２５ｍｍの貫通孔１５を形成し、Ｓｉ_３Ｎ_４からなる補強ピン４１を貫通孔１５に挿入した。補強ピン４１の長さは７０ｍｍであり、直径は２４．９ｍｍであった。堆積装置５において、ＳｉＣｌ_４を可燃性ガスおよび助燃性ガスを用いてガラス微粒子がコアロッド２に堆積し、光ファイバ母材３が形成された。光ファイバ母材３の重量は２２０ｋｇであったが、ハンドル１Ａの破損は認められなかった。

【0042】

続いて、光ファイバ母材３から、貫通孔１５が形成されていないハンドル１Ｂを火炎等によって分離し、石英からなるピン４２を貫通孔１５に挿入した。なお、ハンドル１Ｂは必ずしも光ファイバ母材３から分離されなくてもよい。ピン４２を焼結装置７によって把持し、炉心管７１内において光ファイバ母材３を摂氏１５００度まで加熱した。ピン４２の変形および破損が生じることなく、透明ガラス化した光ファイバ母材３を形成することができた。

【0043】

［比較例］
一方、比較例として、補強ピン４１が貫通孔１５に挿入せず、堆積装置５を用いてガラス微粒子をコアロッド２に堆積した。コアロッド２、ハンドル１Ａ，１Ｂ、貫通孔１５は、上述の実施例と同様に形成した。堆積装置５において、ガラス微粒子がコアロッド２に堆積し、光ファイバ母材３の重量が２２０ｋｇを超えたとき、把持部５３内においてハンドル１Ａの貫通孔１５の近傍が破損した。従って、補強ピン４１を貫通孔１５に挿入しない場合、貫通孔１５の近傍においてハンドル１Ａの強度が不十分となることが確認された。

【0044】

［変形例］
本発明は上述の実施形態および実施例に限定されず、様々な変形例において適用可能である。例えば、補強ピン４１は、ハンドルの強度よりも大きな強度を有することが望ましい。また、補強ピン４１の材質は、ハンドルの熱膨張率に近似の熱膨張率を有する限り、セラミックスに限定されない。また、貫通孔１５は、ハンドル１Ａ，１Ｂの両方に形成されてもよい。

【符号の説明】

【0045】

１Ａ，１Ｂ ハンドル
２ コアロッド
３ 光ファイバ母材
５ 堆積装置
７ 焼結装置
１５ 貫通孔
４１ 補強ピン
４２ ピン
５３ 応力付与部
５４ 把持部
７１ 炉心管
７６ 把持部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】