JP2697921B2 - Optical fiber manufacturing method - Google Patents
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、光ファイバの製造方法に関するものであ
る。The present invention relates to a method for manufacturing an optical fiber.
［従来の技術］ 第３図は、従来の光ファイバ製造装置の一例を示した
ものである。該光ファイバ製造装置は、線引き炉１と、
該線引き炉１内で加熱されて光ファイバ２が線引きされ
る光ファイバ母材３と、光ファイバ２の外径を測定する
外径測定器４とを備えて構成されている。線引き炉１
は、炉体５を有し、該炉体５内には炉心管６が貫通支持
され、炉体５内で炉心管６の外周にはヒータ７が配置さ
れ、炉心管６の上端は上部シール８でシールされ、下端
は下部シール９でシールされている。炉心管６内には、
上部シール８の光ファイバ母材挿入口10から光ファイバ
母材３が挿入されている。炉心管６の上部ガス注入口11
と下部ガス注入口12から該炉心管６内にシールガスとし
てArガスの如き不活性ガスが注入され、該炉心管６内へ
の外部の空気の流入を抑制するようになっている。ま
た、炉体５の中部ガス注入口13から該炉体５内へシール
ガスとしてArガスの如き不活性ガスが注入され、カーボ
ン等よりなるヒータ７を保護するようになっている。[Prior Art] FIG. 3 shows an example of a conventional optical fiber manufacturing apparatus. The optical fiber manufacturing apparatus comprises: a drawing furnace 1;
An optical fiber preform 3 that is heated in the drawing furnace 1 to draw an optical fiber 2 and an outer diameter measuring device 4 that measures the outer diameter of the optical fiber 2 are provided. Drawing furnace 1
Has a furnace body 5, a furnace tube 6 is supported in the furnace body 5, a heater 7 is arranged on the outer periphery of the furnace tube 6 in the furnace body 5, and an upper end of the furnace tube 6 is sealed with an upper seal. The lower end is sealed with a lower seal 9. In the core tube 6,
The optical fiber preform 3 is inserted from the optical fiber preform insertion port 10 of the upper seal 8. Upper gas inlet 11 of core tube 6
Then, an inert gas such as Ar gas is injected as a seal gas into the furnace core tube 6 from the lower gas inlet 12 to suppress the inflow of external air into the furnace core tube 6. Further, an inert gas such as Ar gas is injected as a seal gas into the furnace body 5 from the central gas inlet 13 of the furnace body 5 so as to protect the heater 7 made of carbon or the like.
従来は、このような装置のヒータ７で光ファイバ母材
３を加熱し、該光ファイバ母材３の下部から光ファイバ
２を線引きして、光ファイバ２の製造を行っていた。Conventionally, the optical fiber preform 3 is heated by the heater 7 of such an apparatus, and the optical fiber 2 is drawn from the lower portion of the optical fiber preform 3 to manufacture the optical fiber 2.
このようにして光ファイバ２の製造を行った場合、従
来の光ファイバー母材３のサイズは外径20〜35mm程度で
あり、線引き終りに近づいたとき、上部シール８とヒー
タ７の最高温部即ちヒータ７の約半分の高さの位置Ａと
の間の寸法l1の長さの部分で光ファイバ母材３が引き残
されることになる。これは、第４図に示すように、光フ
ァイバ母材３の上端に付いているサポート棒14が外径15
〜20mmと、光ファイバ母材３より細いため、光ファイバ
母材３が線引きにつれて下降してその上端部も炉心管６
内に入り、光ファイバ母材挿入口10を該サポート棒14が
貫通する状態になったとき、光ファイバ母材挿入口10と
サポート棒14との間のクリアランスが大きくなり過ぎ、
シール性が不十分になって、空気が炉心管６内へ侵入
し、炉を損傷するなどのトラブルを発生するためであ
る。When the optical fiber 2 is manufactured in this manner, the size of the conventional optical fiber preform 3 is about 20 to 35 mm in outer diameter, and when the end of drawing is approached, the highest temperature part of the upper seal 8 and the heater 7, that is, so that the optical fiber preform 3 is left off at length of the dimension l 1 between approximately half the height of the position a of the heater 7. This is because the support rod 14 attached to the upper end of the optical fiber preform 3 has an outer diameter 15 as shown in FIG.
Since the optical fiber preform 3 is smaller than the optical fiber preform 3 and is drawn down, the upper end of the optical fiber preform 3 also has a core tube 6.
When the support rod 14 enters the optical fiber preform insertion port 10, the clearance between the optical fiber preform insertion port 10 and the support rod 14 becomes too large,
This is because the sealing performance becomes insufficient, and air enters the furnace core tube 6 to cause troubles such as damaging the furnace.
サポート棒14を光ファイバ母材３と同径にして光ファ
イバ母材挿入口10との間のクリアランスを小さくするこ
とも考えられるが、コスト高になって経済性が悪く、ま
た重くなって取扱い性能が悪く、且つ全長が長くなって
危険であり、実施されていない。It is conceivable to reduce the clearance between the support rod 14 and the optical fiber preform insertion port 10 by making the diameter of the support rod 14 the same as that of the optical fiber preform 3, but the cost increases and the economical efficiency deteriorates. Poor performance, long overall length and dangerous, not implemented.
これを防止するため、第５図に示すように、光ファイ
バ母材３の上端に線引き炉１の引き残り寸法l1に相当す
る長さのダミー石英棒15を付けることもある。In order to prevent this, as shown in FIG. 5, a dummy quartz rod 15 having a length corresponding to the remaining length l 1 of the drawing furnace 1 may be attached to the upper end of the optical fiber preform 3.
［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、近年、光ファイバ母材３のサイズは外
径45〜70mmの大径になってきており、第５図に示すダミ
ー付け法では、ダミー石英棒15の形成に、大量の酸素及
び水素と時間を要する問題点がある。例えば、バーナ２
本（H2＝150／分、O2＝75／分）で約６時間かか
る。また、ダミー付け法では、光ファイバ母材３の全体
重量が重くなり、ハンドリングが危険となる問題点があ
る。[Problems to be Solved by the Invention] However, in recent years, the size of the optical fiber preform 3 has been increasing to a large diameter of 45 to 70 mm, and in the dummy attaching method shown in FIG. There is a problem that formation requires a large amount of oxygen and hydrogen and time. For example, burner 2
It takes about 6 hours for a book (H 2 = 150 / min, O 2 = 75 / min). Further, the dummy attaching method has a problem that the entire weight of the optical fiber preform 3 becomes heavy and handling becomes dangerous.
本発明の目的は、経済的に且つ危険作業を回避して、
引き残しをほとんどなくすことができる光ファイバの製
造方法を提供することにある。The object of the present invention is to avoid economical and dangerous work,
An object of the present invention is to provide a method for manufacturing an optical fiber that can hardly leave behind.
［課題を解決するための手段］ 上記の目的を達成するための本発明の手段を説明する
と、本発明は線引き炉で光ファイバ母材を加熱しつつ線
引きして光ファイバを製造する光ファイバの製造方法に
おいて、 円筒状で内径が前記光ファイバ母材より大きく且つ上
端には蓋部が設けられ該蓋部には前記光ファイバ母材の
サポート棒の外径より大きいサポート棒貫通兼ガス流出
口があけられ、さらにいずれかの部分には前記光ファイ
バ母材の上端部で塞がれないガス流出口があけられてい
る構造のシール蓋を、前記光ファイバ母材の上端部が前
記線引き炉の上方に存在する段階で該光ファイバ母材の
上端部に被せて該光ファイバ母材に支持させた状態で線
引きを行うことを特徴とする。Means for Solving the Problems To explain the means of the present invention for achieving the above object, the present invention relates to an optical fiber for producing an optical fiber by drawing an optical fiber preform while heating the optical fiber preform in a drawing furnace. In the manufacturing method, a support rod penetrating and gas outlet having a cylindrical shape and an inner diameter larger than the optical fiber preform and having a lid provided at an upper end thereof is larger than an outer diameter of the support rod of the optical fiber preform. A seal lid having a structure in which a gas outlet which is not blocked by the upper end of the optical fiber preform is opened in any part, and the upper end of the optical fiber preform is connected to the drawing furnace Is drawn over the upper end of the optical fiber preform at a stage existing above the optical fiber preform and supported by the optical fiber preform.
［作用］ このように光ファイバ母材の上端部が線引き炉の上方
に存在する段階で該光ファイバ母材の上端部に円筒状の
シール蓋を被せて該光ファイバ母材に支持させた状態で
線引きすると、線引き炉の進行につれてサポート棒が光
ファイバ母材挿入口を貫通する状態になったとき、該シ
ール蓋が線引き炉の上に乗って該光ファイバ母材挿入口
を塞ぐ。このときには、光ファイバ母材の上端部でシー
ル蓋の光ファイバ母材挿入口を一時的に塞ぐので、代り
に光ファイバ母材の上端部で塞がれないガス流出口から
炉心管内のシールガスを流出させる。光ファイバ母材が
徐々に下降してサポート棒貫通兼ガス流出口から離れる
と、シールガスはこのサポート棒貫通兼ガス流出口から
も流出するようになる。したがって、光ファイバ母材の
上端部に被せる円筒状のシール蓋を使っても、どの時点
にても絶え間なくシールガスを流出させることができ
る。それ故、ガス流の変動による光ファイバの線径変動
を防止することができる。[Operation] In the state where the upper end of the optical fiber preform is present above the drawing furnace, the upper end of the optical fiber preform is covered with a cylindrical sealing lid and is supported by the optical fiber preform. When the support rod passes through the optical fiber preform insertion port as the drawing furnace advances, the seal lid rides on the drawing furnace and closes the optical fiber preform insertion port. At this time, since the optical fiber preform insertion port of the seal lid is temporarily closed by the upper end of the optical fiber preform, the sealing gas in the furnace tube is instead replaced by the gas outlet which is not blocked by the upper end of the optical fiber preform. Spill. When the optical fiber preform gradually descends and moves away from the support rod penetrating / gas outlet, the seal gas also flows out from the support rod penetrating / gas outlet. Therefore, even if a cylindrical sealing lid is used to cover the upper end of the optical fiber preform, the sealing gas can be continuously discharged at any time. Therefore, it is possible to prevent a change in the diameter of the optical fiber due to a change in the gas flow.
従って、光ファイバ母材挿入口からの空気の侵入を防
止しつつ、安定した条件で光ファイバ母材の上部の線引
きを行うことができ、光ファイバ母材の引き残りを減少
させることができる。Therefore, it is possible to draw the upper portion of the optical fiber preform under stable conditions while preventing the intrusion of air from the optical fiber preform insertion port, and it is possible to reduce the remaining of the optical fiber preform.
［実施例］ 以下、本発明の実施例を図面を参照して詳細に説明す
る。Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
第１図は、本発明の方法を実施する光ファイバ製造装
置の一実施例を示したものである。本実施例では、線引
き炉１の上方に突出した光ファイバ母材３の上端部に、
シール蓋16を被せている。該シール蓋16は、円筒状で内
径が光ファイバ母材３より大きく且つ上端部には蓋部16
aが設けられ、該蓋部16aには光ファイバ母材３のサポー
ト棒14の外径より大きいサポート棒貫通兼ガス流出口16
bがあけられた構造になっている。該シール蓋16の長さ
（高さ）は、光ファイバ母材３の上端テーパ部の軸心方
向長さと同じか或いは約10〜50mm長めがよい。該シール
蓋16の筒部には、第２図（Ａ）または（Ｂ）に示すよう
に、光ファイバ母材３の上端部で塞がれないガス流出口
16cが設けられている。FIG. 1 shows an embodiment of an optical fiber manufacturing apparatus for carrying out the method of the present invention. In this embodiment, the upper end of the optical fiber preform 3 projecting above the drawing furnace 1 is
The seal lid 16 is covered. The seal lid 16 has a cylindrical shape, an inner diameter larger than the optical fiber preform 3, and a lid 16 at the upper end.
The cover 16a has a support rod penetrating and gas outlet 16 larger than the outer diameter of the support rod 14 of the optical fiber preform 3.
The structure has been opened b. The length (height) of the seal lid 16 is preferably the same as the axial length of the upper end tapered portion of the optical fiber preform 3, or approximately 10 to 50 mm longer. As shown in FIG. 2 (A) or (B), a gas outlet which is not blocked by the upper end of the optical fiber preform 3 is provided in the cylindrical portion of the seal lid 16.
16c is provided.
本発明では、光ファイバ母材３の上端部が線引き炉１
の上方に存在する段階で該光ファイバ母材３の上端部に
前述した円筒状のシール蓋16を被せて該光ファイバ母材
３に支持させた状態で線引きを行う。In the present invention, the upper end of the optical fiber preform 3 is
Is drawn above the optical fiber preform 3 with the above-mentioned cylindrical seal lid 16 being put on the upper end of the optical fiber preform 3 and supported by the optical fiber preform 3.
このようにして線行きを行うと、最初の段階ではシー
ル蓋16は線引き炉１の上方にあって該線引き炉１から離
れているので、シールガスは第１図に示すように上部シ
ール８の光ファイバ母材挿入口10から流出されている。
線引きの進行につれてサポート棒14が光ファイバ母材挿
入口10を貫通する状態になったとき、シール蓋16が線引
き炉１の上部シール８上に乗って光ファイバ母材挿入口
10を塞ぎ、該光ファイバ母材挿入口10からの空気の侵入
を阻止できるようになる。この状態では、光ファイバ母
材３の上端部でシール蓋16の光ファイバ母材挿入口10を
一時的に塞ぐが、シール蓋16には光ファイバ母材３の上
端部で塞がれないガス流出口16cが設けられているの
で、このガス流出口16cから支障なくシールガスを流出
させることができる。光ファイバ母材３が徐々に下降し
てサポート棒貫通兼ガス流出口16bから離れると、シー
ルガスはこのサポート棒貫通兼ガス流出口16bからも流
出するようになる。従って、円筒状のシール蓋16を使っ
ても、どの時点にても絶え間なくシールガスを流出させ
ることができる。それ故、ガス流の変動による光ファイ
バ２の線径変動を防止することができる。When the drawing is performed in this manner, since the seal lid 16 is located above the drawing furnace 1 and is separated from the drawing furnace 1 in the first stage, the sealing gas is applied to the upper seal 8 as shown in FIG. It flows out of the optical fiber preform insertion port 10.
When the support rod 14 penetrates the optical fiber preform insertion port 10 as the drawing progresses, the seal lid 16 rides on the upper seal 8 of the drawing furnace 1 and the optical fiber preform insertion port.
10 is closed, and the intrusion of air from the optical fiber preform insertion port 10 can be prevented. In this state, the optical fiber preform insertion opening 10 of the seal lid 16 is temporarily closed by the upper end of the optical fiber preform 3, but the seal lid 16 is a gas that is not blocked by the upper end of the optical fiber preform 3. Since the outlet 16c is provided, the sealing gas can flow out of the gas outlet 16c without any trouble. When the optical fiber preform 3 gradually descends and moves away from the support rod penetrating / gas outlet 16b, the sealing gas also flows out from the support rod penetrating / gas outlet 16b. Therefore, even if the cylindrical sealing lid 16 is used, the sealing gas can be continuously discharged at any time. Therefore, it is possible to prevent a change in the diameter of the optical fiber 2 due to a change in the gas flow.
従って、本例によれば光ファイバ母材挿入口10からの
空気の侵入を防止しつつ、安定した条件で光ファイバ母
材３の上部の線引きを行うことができ、光ファイバ母材
３の引き残りをほとんどなくすことができる。また、こ
のシール蓋16は中空なので、軽量となり、ハンドリング
の危険性はなく、且つダミー石英棒に比べて経済的に実
施できる。さらに、光ファイバ母材３の上端部に被せる
円筒状のシール蓋16を用いると、炉心管６を長くする必
要がなく、線引き炉１の大型化を防止することができ
る。Therefore, according to the present embodiment, the upper portion of the optical fiber preform 3 can be drawn under stable conditions while preventing invasion of air from the optical fiber preform insertion port 10, and the optical fiber preform 3 can be drawn. The rest can be almost eliminated. Further, since the seal lid 16 is hollow, the seal lid 16 is light in weight, has no risk of handling, and can be implemented more economically than a dummy quartz rod. Furthermore, if a cylindrical sealing lid 16 is used to cover the upper end of the optical fiber preform 3, it is not necessary to lengthen the furnace tube 6, and it is possible to prevent the drawing furnace 1 from being enlarged.
前述したサポート棒貫通兼ガス流出口16bとサポート
棒14との間のクリアランスの断面積及びガス流出口16c
の総断面積は、光ファイバ母材挿入口10と光ファイバ母
材３との間のクリアランスの断面積にそれぞれ等しいこ
とが好ましい。The cross-sectional area of the clearance between the support rod penetrating and gas outlet 16b and the support rod 14 and the gas outlet 16c
Is preferably equal to the cross-sectional area of the clearance between the optical fiber preform insertion opening 10 and the optical fiber preform 3 respectively.
［発明の効果］ 以上説明したように本発明に係る光ファイバの製造方
法では、光ファイバ母材の上端部が線引き炉の上方に存
在する段階で蓋光ファイバ母材の上端部に円筒状のシー
ル蓋を被せて該光ファイバ母材に支持させた状態で線引
きするので、線引きの進行につれてサポート棒が光ファ
イバ母材挿入口を貫通する状態になったとき、シール蓋
が線引き炉の上に乗って該光ファイバ母材挿入口を塞ぐ
が、このときには該シール蓋に設けられている光ファイ
バ母材の上端部で塞がれないガス流出口から炉心管内の
シールガスを流出させることができる。更に、光ファイ
バ母材が下降してサポート棒貫通兼ガス流出口から離れ
た時には、このサポート棒貫通兼ガス流出口からもシー
ルガスを流出させることができる。したがって、光ファ
イバ母材の上端部に被せる円筒状のシール蓋を使って
も、どの時点にても絶え間なくシールガスを流出させる
ことができる。それ故、ガス流の変動による光ファイバ
の線径変動を防止することができる。[Effects of the Invention] As described above, in the method for manufacturing an optical fiber according to the present invention, a cylindrical shape is formed on the upper end of the optical fiber preform at the stage where the upper end of the optical fiber preform exists above the drawing furnace. Since the drawing is performed with the seal lid covered and supported by the optical fiber preform, when the support rod passes through the optical fiber preform insertion port as the drawing progresses, the seal lid is placed on the drawing furnace. The optical fiber preform insertion hole is closed by riding, but at this time, the seal gas in the core tube can be discharged from the gas outlet which is not blocked by the upper end of the optical fiber preform provided in the seal lid. . Further, when the optical fiber preform descends and moves away from the support rod penetrating / gas outlet, the sealing gas can flow out from the support rod penetrating / gas outlet. Therefore, even if a cylindrical sealing lid is used to cover the upper end of the optical fiber preform, the sealing gas can be continuously discharged at any time. Therefore, it is possible to prevent a change in the diameter of the optical fiber due to a change in the gas flow.
このため本発明によれば、光ファイバ母材の引き残り
をほとんどなくして、経済的にしかも安定した条件で線
引きすることができる。また、このシール蓋は、中空で
軽量なのでハンドリングが容易となり、且つ製造コスト
も安く、しかも繰り返し利用でき、経済的に実施できる
利点がある。さらに、光ファイバ母材の上端部に円筒状
のシール蓋を被せて該光ファイバ母材に支持させた状態
で線引きをするので、炉心管を長くする必要がなく、線
引き炉の大型化を防止でき、しかも光ファイバー母材が
長くなっても同じシール蓋で対応できる利点がある。Therefore, according to the present invention, it is possible to draw the fiber economically under stable conditions with almost no remaining of the optical fiber preform. In addition, since the sealing lid is hollow and lightweight, it is easy to handle, has low manufacturing costs, can be repeatedly used, and can be implemented economically. Further, since the upper end of the optical fiber preform is covered with a cylindrical seal lid and drawn while being supported by the optical fiber preform, there is no need to lengthen the furnace tube, and the drawing furnace is prevented from being enlarged. There is an advantage that even if the optical fiber preform becomes longer, the same sealing lid can be used.
第１図は本発明の方法を実施する光ファイバ製造装置の
一実施例を示す縦断面図、第２図（Ａ）（Ｂ）は本発明
で用いるシール蓋の例を示す斜視図、第３図は従来の光
ファイバ製造装置の縦断面図、第４図及び第５図は従来
の光ファイバ母材の２種の例を示す側面図である。 １……線引き炉、２……光ファイバ、３……光ファイバ
母材、５……炉体、６……炉心管、７……ヒータ、８…
…上部シール、９……下部シール、10……光ファイバ母
材挿入口、11……上部ガス注入口、12……下部ガス注入
口、13……中部ガス注入口、14……サポート棒、15……
ダミー石英棒、16……シール蓋、16a……蓋部、16b……
サポート棒貫通兼ガス流出口、16c……ガス流出口。FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing an embodiment of an optical fiber manufacturing apparatus for carrying out the method of the present invention, FIGS. 2 (A) and 2 (B) are perspective views showing an example of a seal lid used in the present invention, and FIG. FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a conventional optical fiber manufacturing apparatus, and FIGS. 4 and 5 are side views showing two examples of a conventional optical fiber preform. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Drawing furnace, 2 ... Optical fiber, 3 ... Optical fiber preform, 5 ... Furnace body, 6 ... Furnace tube, 7 ... Heater, 8 ...
... upper seal, 9 ... lower seal, 10 ... optical fiber preform insertion port, 11 ... upper gas inlet, 12 ... lower gas inlet, 13 ... middle gas inlet, 14 ... support rod, 15 ……
Dummy quartz rod, 16 ... Seal lid, 16a ... Lid, 16b ...
Support rod penetration and gas outlet, 16c …… Gas outlet.
Claims (1)
引きして光ファイバを製造する光ファイバの製造方法に
おいて、 円筒状で内径が前記光ファイバ母材より大きく且つ上端
には蓋部が設けられ該蓋部には前記光ファイバ母材のサ
ポート棒の外径より大きいサポート棒貫通兼ガス流出口
があけられ、さらにいずれかの部分には前記光ファイバ
母材の上端部で塞がれないガス流出口があけられている
構造のシール蓋を、前記光ファイバ母材の上端部が前記
線引き炉の上方に存在する段階で該光ファイバ母材の上
端部に被せて該光ファイバ母材に支持させた状態で線引
きを行うことを特徴とする光ファイバの製造方法。1. An optical fiber manufacturing method for manufacturing an optical fiber by drawing an optical fiber preform while heating the optical fiber preform in a drawing furnace, comprising: a cylindrical, inner diameter larger than the optical fiber preform, and a lid at an upper end. The cover is provided with a support rod penetration and gas outlet larger than the outer diameter of the support rod of the optical fiber preform, and any part is closed with the upper end of the optical fiber preform. A seal lid having a structure in which no gas outlet is opened is placed over the upper end of the optical fiber preform when the upper end of the optical fiber preform is present above the drawing furnace. A method for producing an optical fiber, comprising: drawing an optical fiber while supporting the optical fiber.
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| JPH08710B2 (en) * | 1987-06-10 | 1996-01-10 | 古河電気工業株式会社 | Sealing method for optical fiber drawing furnace |
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1989
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| JPH03126634A (en) | 1991-05-29 |
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