用于制造光纤预制件的方法技术

本实施例涉及一种制造光纤预制件的方法，该方法有效地抑制对限定在光纤预制件截面上的折射率分布的对称性的破坏。在本实施例中，在构成光纤预制件的一部分的中央玻璃棒的制造中，在研磨通过塌缩形成元素掺杂区域的中间玻璃棒的外周部分之前，确定要研磨的合格的中间玻璃棒。

A Method for Manufacturing Optical Fiber Prefabrication

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于制造光纤预制件的方法
本专利技术涉及一种光纤预制件制造方法。
技术介绍
目前已知有关光纤预制件制造技术的各种技术。例如，专利文献1披露了将Al掺杂到芯部的光纤的制造方法。具体地说，在专利文献1中，作为形成光纤预制件的一部分的中央玻璃棒的制造方法，披露了这样的实例：依次执行在玻璃管(中空玻璃棒)中沉积包括Al的玻璃颗粒沉积物(玻璃层)、玻璃层的透明化、玻璃管的中空部分的实心化。另外，在专利文献2中，作为形成光纤预制件的一部分的中央玻璃棒的制造方法，披露了这样的实例：依次执行掺杂碱金属元素的玻璃棒的制造、将玻璃层沉积在玻璃棒的外周部分上、通过热处理使碱金属元素扩散到玻璃层、去除掺杂碱金属的玻璃棒中的孔、使其中碱金属扩散的玻璃层塌缩(实心化)。此外，在专利文献3中，作为光纤预制件的制造方法的一个步骤，披露了这样的实例：通过对由石英玻璃形成且其中碱金属元素掺杂到内表面的玻璃管进行加热来实心化玻璃管的中空部。引用文献列表专利文献专利文献1：国际公开WO2008/001673专利文献2：国际公开WO2016/021576专利文献3：日本专利申请公开No.2012-162409
技术实现思路
技术问题作为研究常规光纤预制件的制造方法的结果，专利技术人发现了以下问题。即，所获得的玻璃棒中的元素掺杂区域的截面(垂直于玻璃棒的纵向的表面)可能由于形成有玻璃层(掺杂有元素)的玻璃管的塌缩而具有非圆形形状(例如，椭圆形形状)。然而，即使在已检查元素掺杂区域的尺寸、元素的浓度分布等时，也存在不能可视地识别元素掺杂区域的尺寸以及元素的浓度分布的问题。此外，即使在测量掺杂元素的浓度分布，并且如果通过使用基于任意一维信息的测量结果来确定玻璃棒(其中通过塌缩形成有元素掺杂区域)的合格品的情况下，也存在这样的情况：通过拉制最终制造的光纤预制件而获得的光纤的光学特性与期望值大不相同。认为这是因为随着包括光纤预制件的垂直于中心轴线的截面中的中心轴线的元素掺杂区域的外周形状的非正圆性的增加，中心轴线周围的折射率分布的对称性明显被破坏。不合格玻璃棒和合格玻璃棒的混合导致作为最终产品的光纤的产量降低。本专利技术是为了解决上述问题而完成的，并且本专利技术的目的在于提供这样的光纤预制件制造方法：其有效地抑制对光纤预制件截面上限定的折射率分布的对称性的破坏。问题的解决方案为了实现上述目标，根据本实施例的光纤预制件制造方法制造光纤预制件，该光纤预制件具有沿预定的中心轴线延伸的中央玻璃棒以及设置在中央玻璃棒的外周表面上的周边玻璃部分。具体地说，在本实施例中，中央玻璃棒的制造步骤包括玻璃层形成步骤、塌缩步骤、检查步骤和研磨步骤。在玻璃层形成步骤中，通过在沿中心轴线延伸的中空玻璃棒(玻璃管)的内周表面上形成包括预定元素的玻璃层，制造第一中间玻璃棒。在塌缩步骤中，通过使第一中间玻璃棒塌缩来制造第二中间玻璃棒，在第二中间玻璃棒中，沿中心轴线形成包括预定元素的元素掺杂区域。在检查步骤中，通过使用在第二中间玻璃棒的垂直于中心轴线的截面上测得的浓度分布的测量结果来选择第二中间玻璃棒中的合格品，其中该浓度分布为预定元素沿元素掺杂区域的长轴方向的浓度分布。在研磨步骤中，通过沿以中心轴线为中心的预定半径所限定的研磨规划线对在检查步骤中选择的第二中间玻璃棒的围绕中心轴线的外周部分进行研磨，来制造中央玻璃棒。这里，检查步骤包括第一检查步骤至第四检查步骤。在第一检查步骤中，形成关于第二中间玻璃棒的与第二中间玻璃棒的截面对应的测量表面。在第二检查步骤中，指定在所形成的测量表面上的元素掺杂区域的长轴方向。在第三检查步骤中，测量元素掺杂区域中的预定元素沿指定的长轴方向的浓度分布。在第四检查步骤中，通过使用研磨规划线与元素掺杂区域之间的距离信息来选择作为合格品的在研磨步骤中可以作为研磨对象的第二中间玻璃棒，距离信息根据预定元素沿元素掺杂区域的长轴方向的浓度分布的测量结果计算得到。这里，“元素掺杂区域的长轴方向”是指由沿中心轴线形成元素掺杂区域的中间玻璃棒的截面(由垂直于中心轴线的平面限定的棒截面或测量表面)上的与中心轴线相交的多条直线中的一条直线限定的方向，其中，在元素掺杂区域沿该多条直线中的每条直线的宽度中，元素掺杂区域沿该一条直线的宽度最大。本专利技术的有益效果根据本实施例，可以有效地抑制对光纤预制件的截面上限定的折射率分布的对称性的破坏。附图说明图1是通过根据本实施例的光纤预制件制造方法制造的光纤预制件100的实例的视图。图2是用于说明在根据本实施例的光纤预制件制造方法中的中央玻璃棒10的制造步骤的流程图。图3是用于比较步骤ST10、ST20、ST30、ST50和ST410中的预制件的状态以便说明步骤之间的预制件的状态变化的视图。图4是示出在塌缩步骤(步骤ST30)之后第二中间玻璃棒1C的各种截面图案的视图。图5是从图4所示的第二中间玻璃棒1C获得的中央玻璃棒10的各种研磨图案的视图。图6是用于说明根据本实施例的光纤预制件制造方法的研磨制备步骤(检查步骤)的流程图。图7是用于说明在研磨制备步骤中沿长轴方向的特定操作的流程图。图8是用于说明在研磨制备步骤中沿长轴方向的特定操作的实例的视图。图9是用于说明在根据本实施例的光纤预制件制造方法中的周边玻璃部分(预制件外周部分)20的制造步骤的流程图。图10是用于比较步骤ST60、ST72和ST73中的预制件的状态以便说明步骤之间的预制件的状态变化的视图。具体实施方式[本专利技术的实施例的描述]首先，将单独地列举和描述本专利技术的实施例的内容。(1)根据本实施例的光纤预制件制造方法制造光纤预制件，该光纤预制件具有沿预定的中心轴线延伸的中央玻璃棒以及设置在中央玻璃棒的外周表面上的周边玻璃部分。具体地说，作为本实施例的一个方面，中央玻璃棒的制造步骤包括玻璃层形成步骤、塌缩步骤、检查步骤和研磨步骤。在玻璃层形成步骤中，通过在沿中心轴线延伸的中空玻璃棒的内周表面上形成包括预定元素的玻璃层来制造第一中间玻璃棒。在塌缩步骤中，通过使第一中间玻璃棒塌缩来制造第二中间玻璃棒，在第二中间玻璃棒中，沿中心轴线形成包括预定元素的元素掺杂区域。在检查步骤中，通过使用在第二中间玻璃棒的垂直于中心轴线的截面上测得的浓度分布的测量结果来选择第二中间玻璃棒中的合格品，其中该浓度分布为预定元素沿元素掺杂区域的长轴方向的浓度分布。在研磨步骤中，通过沿以中心轴线为中心的预定半径所限定的研磨规划线对在检查步骤中选择的第二中间玻璃棒的围绕中心轴线的外周部分进行研磨，来制造中央玻璃棒。此外，检查步骤包括第一检查步骤至第四检查步骤。在第一检查步骤中，形成关于第二中间玻璃棒的与第二中间玻璃棒的截面对应的测量表面。在第二检查步骤中，指定在所形成的测量表面上的元素掺杂区域的长轴方向。在第三检查步骤中，测量元素掺杂区域中的预定元素沿指定的长轴方向的浓度分布。在第四检查步骤中，通过使用研磨规划线与元素掺杂区域之间的距离信息来选择作为合格品的在研磨步骤中可以作为研磨对象的第二中间玻璃棒，距离信息根据预定元素沿元素掺杂区域的长轴方向的浓度分布的测量结果计算得到。(2)作为本实施例的一个方面，第二检查步骤可以包括浓度测量步骤、形状近似步骤和轴线指定步骤。在浓度测量步骤中，沿着测量表面上的经过与中心轴线相交的位置的多条直本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于制造光纤预制件的光纤预制件制造方法，所述光纤预制件具有沿预定的中心轴线延伸的中央玻璃棒以及设置在所述中央玻璃棒的外周表面上的周边玻璃部分，其中所述中央玻璃棒的制造步骤包括：玻璃层形成步骤，通过在沿所述中心轴线延伸的中空玻璃棒的内周表面上形成包括预定元素的玻璃层来制造第一中间玻璃棒；塌缩步骤，通过使所述第一中间玻璃棒塌缩来制造第二中间玻璃棒，在所述第二中间玻璃棒中，沿所述中心轴线形成包括所述预定元素的元素掺杂区域；检查步骤，通过使用在所述第二中间玻璃棒的垂直于所述中心轴线的截面上测得的浓度分布的测量结果来选择所述第二中间玻璃棒中的合格品，其中所述浓度分布为所述预定元素沿所述元素掺杂区域的长轴方向的浓度分布；以及研磨步骤，通过沿以所述中心轴线为中心的预定半径所限定的研磨规划线对在所述检查步骤中选择的所述第二中间玻璃棒的围绕所述中心轴线的外周部分进行研磨，来制造所述中央玻璃棒，并且所述检查步骤包括：第一检查步骤，形成与关于所述第二中间玻璃棒的截面对应的测量表面；第二检查步骤，指定所述测量表面上的所述元素掺杂区域的所述长轴方向；第三检查步骤，测量所述元素掺杂区域中的所述预定元素沿指定的所述长轴方向的浓度分布；以及第四检查步骤，通过使用所述研磨规划线与所述元素掺杂区域之间的距离信息来选择作为所述合格品的在所述研磨步骤中要作为研磨对象的所述第二中间玻璃棒，所述距离信息根据所述预定元素沿所述元素掺杂区域的所述长轴方向的所述浓度分布的所述测量结果计算得到。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.12.28 JP 2016-2558121.一种用于制造光纤预制件的光纤预制件制造方法，所述光纤预制件具有沿预定的中心轴线延伸的中央玻璃棒以及设置在所述中央玻璃棒的外周表面上的周边玻璃部分，其中所述中央玻璃棒的制造步骤包括：玻璃层形成步骤，通过在沿所述中心轴线延伸的中空玻璃棒的内周表面上形成包括预定元素的玻璃层来制造第一中间玻璃棒；塌缩步骤，通过使所述第一中间玻璃棒塌缩来制造第二中间玻璃棒，在所述第二中间玻璃棒中，沿所述中心轴线形成包括所述预定元素的元素掺杂区域；检查步骤，通过使用在所述第二中间玻璃棒的垂直于所述中心轴线的截面上测得的浓度分布的测量结果来选择所述第二中间玻璃棒中的合格品，其中所述浓度分布为所述预定元素沿所述元素掺杂区域的长轴方向的浓度分布；以及研磨步骤，通过沿以所述中心轴线为中心的预定半径所限定的研磨规划线对在所述检查步骤中选择的所述第二中间玻璃棒的围绕所述中心轴线的外周部分进行研磨，来制造所述中央玻璃棒，并且所述检查步骤包括：第一检查步骤，形成与关于所述第二中间玻璃棒的截面对应的测量表面；第二检查步骤，指定所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：舟越安纪子，田中佐贤，
申请(专利权)人：住友电气工业株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP