CN100368328C - 光纤用母材的质量保持方法和保管装置 - Google Patents

Abstract

本发明提高将预制棒加热溶融后拉丝而成的光纤的拉伸强度，延长在筛选试验中光纤的非破断长度。为此，把拉丝工序前的光纤用母材即预制棒(51)，以暴露于离子化气体即空气(G)的状态保管在保管装置内，在把该保管着的预制棒(51)往拉丝加热炉运送的运送工序中，也使其暴露于离子化空气(G)中地进行运送，这样，可抑制异物附着到预制棒(51)上，可防止因异物引起的光纤拉伸强度的降低。

Description

光纤用母材的质量保持方法和保管装置

技术领域

本发明涉及光纤用母材的质量保持方法和保管装置，上述质量保持方法是，在将光纤用母材加热、溶融并拉丝之前，抑制尘埃等异物附着在该光纤母材上。上述光纤用母材的保管装置用于保管拉丝工序前的光纤用母材。

背景技术

光纤通常是这样制作的：用VAD(vaopur-phase axialdeposition)法等把由芯和包层构成的光纤用多孔质玻璃母材合成后，脱水、烧结，根据需要将它拉伸成为适合于拉丝的外径，制成光纤用母材(预制棒)，再用拉丝用加热炉加热溶融，通过从预制棒前端拉丝的拉丝工序制作而成。这样制成的单一模式的光纤，例如是由外径为10μm的芯和设在其周围的、外径为125μm的包层构成。

制成的光纤的拉伸强度，例如要求为5kgf以上。因此，例如1kgf以下的低拉伸强度的光纤，在光纤拉丝后进行的筛选试验工序中会破断。

因此，如果在筛选试验工序中光纤的破断频度高，则在筛选试验后得到的光纤长度(非破断长)短。

该光纤的非破断长度短的原因、即制造出低拉伸强度光纤的原因是，例如是由于存在于光纤内部的异物、附着在光纤表面的异物或者树脂的覆盖不良等引起的，尤其是，附着在光纤表面的异物是主要原因。

拉丝前的预制棒是高纯度的玻璃，其电绝缘性非常高。预制棒通常是保管在洁净室内，但是即使是洁净室也存在着尘埃，该尘埃与预制棒接触时，在预制棒表面产生静电，接触着的尘埃就附着在预制棒上，在洁净室内的保管时间越长，尘埃附着量就越增加。

附着了尘埃的预制棒，在附着着尘埃的状态被运到拉丝用加热炉内，被高温加热而溶融，再被拉成丝。

因此，被拉成丝的光纤表面附着着异物，或者容易形成以该异物为核的结晶，这些异物和结晶等在筛选试验中成为光纤破断的原因。

为了解决该问题，日本特开昭60-215543号公报揭示的方法是，在预制棒的拉丝工序中，在拉丝前将离子风吹喷到预制棒上。日本特开昭60-215543号公报揭示的技术中，在加热炉炉心管中设置气体导入管，通过该气体导入管将离子风吹到垂吊着的预制棒的上部。

但是，该技术中，在制成了预制棒后，在异物附着在该预制棒的环境下长期保管时，不能得到所要求的效果。即，把附着着异物的预制棒导入加热炉后，即使向预制棒的表面吹喷离子风，也不能将异物充分除去。

另外，由于从加热炉炉心管的下部到上部，将氩等惰性气体导入加热炉炉心管内，所以，被离子风除去了的异物在加热炉炉心管内浮游，会再次附着在预制棒上。

另外，加热炉的构造比较复杂，在该加热炉内设置离子风的气体导入管时，在构造上有很多制约，也提高了设备成本。

发明内容概要

本发明的目的是提供一种光纤用母材的质量保持方法，该方法能抑制因异物附着在光纤母材表面而引起的、在拉丝后的筛选试验中光纤的破断，延长光纤的非破断长度。

另外，本发明的目的是提供一种光纤用母材的保管装置，该装置能抑制因异物附着在光纤母材表面而引起的、在拉丝后的筛选试验中光纤的破断，延长光纤的非破断长度。

根据本发明的第1观点，提供的光纤用母材的质量保持方法，是在形成了光纤用母材后，导入拉丝用加热炉之前，把该光纤用母材保持在离子化的气体中。

把上述光纤用母材保持在离子化气体中的工序，是在保管工序和运送工序中进行的，上述保管工序是将上述光纤用母材保管在预定的保管场所内，上述运送工序是将上述光纤用母材从上述保管场所运送到上述加热炉。

上述第1观点的发明中，可将净化空气离子化后吹喷到上述光纤用母材上。

另外，最好将约等量的正、负离子化空气吹喷到上述光纤用母材上。

另外，可朝着垂吊着的上述光纤用母材，从其上部到下部吹喷离子化的净化空气。

另外，可以一边使上述光纤用母材相对旋转，一边吹喷离子化净化空气。

在上述净化空气中也可以混入非活性气体。

在上述第1观点的发明中，可以将上述光纤用母材保持在具有2块放电电极的离子发生装置的2块放电电极间。

在上述第1观点的发明中，可以在上述放电电极板之间，产生约等量的正、负离子化空气。

在上述运送工序中，在上述光纤用母材向上述加热炉运送的路径上，可以配置具有2块放电电极的离子发生装置，使上述光纤用母材通过上述2块放电电极间。

根据本发明的第2观点，提供的光纤用母材的保管装置，用于保管导入拉丝用加热炉前的光纤用母材，其特征在于，具有收容室和离子化气体供给机构；上述收容室的内部收容上述光纤用母材；上述离子化气体供给机构设在上述收容室内，向光纤用母材的周围供给离子化气体。

上述第2观点的发明中，上述离子化气体供给机构，将净化空气离子化，并吹喷到上述光纤用母材上。

另外，上述离子化气体供给机构，将约等量的正、负离子化空气吹喷到上述光纤用母材上。

上述第2观点的发明中，上述离子化气体供给机构，由离子发生装置构成，该离子发生装置具有将光纤用母材挟在其间的2块放电电极。

上述离子发生装置，可将约等量的空气正、负离子化。

本发明的第1和第2观点中，通过将光纤用母材保持在离子化的气体中，光纤用母材的表面被电中和。当物体接触到作为绝缘物的光纤用母材表面时，在绝缘物表面进行电荷交换而带有正或负电。绝缘物中电荷由于电阻而不容易移动，所以，带电状态持续，由于静电尘埃容易被吸引，在光纤用母材的表面容易附着尘埃等异物。而光纤用母材的表面被电中和时，可抑制尘埃等异物的附着。

这样，在导入拉丝加热炉之前的预制棒上，极力防止尘埃等异物的附着，用拉丝加热炉将该预制棒拉丝，制成光纤，这样制成的光纤，在其后的筛选试验中，可抑制因异物而引起的光纤的破断频度。

附图简单说明

图1是本发明一实施形态之光纤用母材保管装置的构造图。

图2是表示光纤用母材保管装置的实施形态的构造图。

图3是表示光纤用母材保管装置的另一实施形态的构造图。

图4是说明本发明之光纤用母材质量保持方法一实施形态的说明图。

图5是说明本发明之光纤用母材质量保持方法另一实施形态的说明图。

图6是说明光纤制造工序之一例的工序图。

实施发明的最佳形态

下面，参照附图说明本发明的实施形态。

第1实施例形态

下面，说明本发明光纤用母材保管装置的实施形态。

图1是本发明一实施形态之光纤用母材保管装置的构造图。

在说明保管装置的具体构造前，先参照图6所示的工序图说明光纤制造工序的一例。

如图6所示，先用例如VAD(vaopur-phase axial deposition)法等把由芯和包层构成的光纤用多孔质玻璃母材合成(步骤PR1)。

接着，将该光纤用多孔质玻璃母材脱水烧结，根据需要将其拉伸成为适合于拉丝的外径，形成为预制棒(步骤PR2)。

接着，将该预制棒保管在预定的场所(步骤PR3)。该预制棒的保管例如为几个小时到2天左右。

接着，把被保管装置保管的预制棒运送到拉丝用加热炉(步骤PR4)。该保管装置是采用本实施形态的光纤用母材保管装置。

接着，用拉丝加热炉将该预制棒加热溶融，用从预制棒前端拉丝的拉丝工序，制成光纤(步骤PR5)。被拉成丝的光纤，在覆盖树脂后卷绕在线轴上。

接着，对制成的光纤维进行筛选试验(步骤PR6)。通过该筛选试验，分选出满足所需拉伸强度的光纤。

图1中，本实施例光纤用母材的保管装置，具有离子化气体供给装置1，该离子化气体供给装置1设在作为本发明收容室(图未示)的洁净室内。在洁净室内保管着预制棒51。

该预制棒51，是在图6中说明的将光纤用多孔质玻璃母材脱水烧结后立即收容在洁净室内。由于在脱水烧结后立即收容在洁净室内，所以，可防止预制棒51的表面带电，防止尘埃等异物附着。

离子化气体供给装置1具有供给净化空气的净化空气鼓风机2和离子发生装置3。该离子发生装置3使从净化空气鼓风机2供给的空气交替地带正负电，使其离子化。离子发生装置3的构造是公知技术，其详细说明从略。

净化空气鼓风机2把净化后的空气，以预定的空气量和风速供给到离子发生装置3。

离子发生装置3，例如在内部具有使空气正、负离子化的放电电极，通过对这些放电电极施加高电压，可将略等量的空气正、负离子化。

在离子发生装置3中被离子化后的空气G，从朝向预制棒51形成的离子发生装置3的喷出口3a吹出。

这时，保管在洁净室内的预制棒51，常时地被均等量的正、负离子化空气G吹喷。

因此，预制棒51的表面的电被离子化空气G中和，预制棒51表面的电位几乎为零。

由于吹出略等量的正、负离子化空气G，所以，无论预制棒51是带正电还是带负电，其带电都能被中和。

另外，根据本实施形态，由于向预制棒51的表面吹喷空气，所以，能有效地除去附着在预制棒51表面的尘埃。

这样，保持在光纤用母材保管装置(洁净室)内的预制棒51的表面，以几乎不附着异物的状态保存着。

把该状态的预制棒51导入拉丝用加热炉将其加热溶融，从预制棒51的前端拉丝，制成光纤。这样，可极力抑制因附着在预制棒51表面的异物引起的光纤的缺陷。

结果，在对制成的光纤施加荷重的筛选试验中，可抑制光纤的破断，大幅度延长光纤的非破断长度。

另外，本实施形态中，由于常时地向收容着预制棒51的洁净室内供给离子化空气G，所以，尘埃等异物也不容易带电，可提高洁净室内的净度。

实施例

上述构造的光纤用母材保管装置中，例如，将外径80mm、长度1m的预制棒51保管后，在加热炉内拉丝，制成光纤。

上述保管装置中的离子发生装置3的空气量，约为1000SLM左右，风速为0.5～5m/分。

制成的光纤的非破断长度是800km以上。

现有技术中，光纤的非破断长度最大是100km，所以大幅度延长了非破断长度。

上述实施形态中，离子化气体供给装置1，是将净化的空气离子化，但本发明并不限于此。

例如，也可以在净化的空气中混入氮气、氩气等容易离子化的隋性气体，这样更加容易离子化。

另外，例如如图2所示，也可以将离子化气体供给装置1设在预制棒51的上方，朝下对预制棒51吹出气体。根据该构造，可以用小型的离子化气体供给装置1高效地中和预制棒51表面的电位，可防止吸附尘埃。

另外，也可以使预制棒51以其长度方向为轴旋转。根据该构造，可以均匀地向预制棒51的全面吹喷离子化空气G，可更加有效地中和预制棒51表面的电位，结果可防止吸附尘埃。

第2实施形态

下面参照图3，说明本发明光纤用母材保管装置的另一实施形态。

图3是表示光纤用母材保管装置另一实施形态的构造图。

图3所示的光纤用母材保管装置具有离子发生装置11，该离子发生装置11备有分开并行地设在图未示洁净室内的2块放电板11a、11b。

预制棒51以插入在2块放电板11a、11b之间的状态保管着。

放电板11a、11b被施加高电压后，将放电板11a、11b周围的空气分别正、负离子化。

在放电板11a、11b之间存在着基本等量的正、负离子化的空气。

因此，插入在放电板11a、11b间的预制棒51常时地暴露于离子化空气中，预制棒51的表面常时地被电中和，预制棒51的表面成为零电位，可抑制异物附着在预制棒51的表面。

如上所述，根据本实施形态的光纤用母材保管装置，由于把备有2块放电板11a、11b的离子发生装置11设置在洁净室内，所以，可用比较简单的装置，抑制异物附着在预制棒51的表面。另外，由于不用吹喷空气就可防止预制棒51的表面带电，所以，离子发生装置11的构造可比较简单。根据该构造，不要鼓风装置，在搬运保管装置时，可容易地进行保管装置的搬运。

本实施形态中，是将放电板11a、11b平行配置，但也可以将放电板11a、11b弯曲并包围预制棒51的周围。通过把放电板11a、11b形成为这样的形状，从放电板11a、11b外部侵入的尘埃更加难以附着在被放电板11a、11b包围着的预制棒51上。

第3实施形态

下面说明本发明光纤用母材质量保持方法的实施形态。

图4是说明本发明光纤用母材质量保持方法的一实施形态的图。

上述第1和第2实施形态中，说明了在拉丝工序前用保管装置保管预制棒51的方法。本实施形态中，说明将预制棒51从保管装置运送到进行拉丝工序的加热炉的运送方法。

在上述保管装置与进行拉丝工序的加热炉之间的运送路径的一部分或全部上，如图4所示，设置备有2块放电板21a、21b的离子发生装置21。

放电板21a、21b被施加高电压后，将放电板21a、21b周围的空气分别正、负离子化，在放电板21a、21b之间存在着基本等量的正、负离子化空气。

这样，在放电板21a、21b间存在着离子化空气的状态下将预制棒51朝着箭头所示运送方向运送时，使预制棒51通过2块放电板21a、21b之间。

预制棒51暴露在离子化空气中，在运送中预制棒51表面的电也被中和，可防止异物附着。

因此，根据本实施形态，预制棒在保管装置中暴露于离子化空气G，可极力防止尘埃等异物附着，在预制棒的运送中也同样地一边暴露于离子化空气G中一边被运入加热炉，所以，在运送中也可抑制异物附着到预制棒51的表面，被运入加热炉的预制棒51是不附着异物的状态。

另外，本实施形态中，沿着从保管装置到加热炉的运送路径设置放电板21a、21b，使预制棒51通过这些放电板21a、21b之间。但也可以在把预制棒51配置在放电板21a、21b间的状态下将预制棒51与放电板21a、21b一起运送。

另外，如本实施形态所述，从抑制尘埃附着的观点出发，最好是在保管装置中使预制棒暴露在离子化空气中，在运送过程中，也可使预制棒暴露在离子化空气中。

第4实施形态

图5是说明本发明光纤用母材质量保持方法另一实施形态的图。

上述第3实施形态中，是将被运送的预制棒51通过放电板21a、21b之间，本实施形态中，为了在运送过程中除去附着在预制棒51上的异物，用离子化气体吹喷装置31将离子化空气G直接吹喷到预制棒51的表面。

离子化气体吹喷装置31具有净化空气供给管道34、放电部33和喷嘴部32。净化空气供给管道34用于供给净化空气。放电部33与净化空气供给管道34的出口部连接，具有放电电极。喷嘴部32与放电部33连接，通过放电部33与净化空气供给管道34连通。

离子化空气G从喷嘴部32朝着预制棒51吹喷。

通过使离子化气体吹喷装置31相对于预制棒51移动，可以将离子化空气G吹喷到整个预制棒51上。

根据该构造，可防止预制棒51带电，同时由于吹喷空气，所以可吹去尘埃等异物，可切实除去附着在预制棒51上的尘埃。

实施例

在上述构造的光纤用母材保管装置中，例如在保管了外径为130mm、长度约2m的预制棒51后，在拉丝工序前用离子化气体吹喷装置31吹喷离子化空气G后，进行拉丝。

离子化气体吹喷装置31的实施条件是，从净化空气供给管道34供给的净化空气量是30～100SLM，压力是0.05～0.7MPa，喷嘴部32的喷嘴直径是2～3mm左右，供给具有放电部33的放电电极的输入电流是300mA。

结果，制成的光纤的非破断长度为1000km，与现有技术相比，可大幅地延长光纤的非破断长度。

工业实用性

如上所述，本发明的光纤用母材保管装置，在光纤的拉丝工序前，可抑制异物附着到预制棒上，结果，提高拉丝工序后的光纤拉伸强度，大幅度延长非破断长度，所以，适用于光纤的制造工序。

本发明的光纤用母材质量保持方法，提高拉丝后的光纤的拉伸强度，大幅度延长非破断长度，适用于光纤的制造工序。

Claims (12)

1.光纤用母材的质量保持方法，在形成光纤用母材后，在导入拉丝用加热炉之前，具有将上述光纤用母材保持在离子化气体中的工序，

将上述光纤用母材保持在离子化气体中的工序，是在保管工序和运送工序中进行的，上述保管工序是将上述光纤用母材保管在预定的保管场所内，上述运送工序是将上述光纤用母材从上述保管场所运送到上述加热炉，

上述保持工序是将净化空气离子化后吹喷到上述光纤用母材上。

2.如权利要求1所述的光纤用母材的质量保持方法，其特征在于，将基本等量的正、负离子化空气吹喷到上述光纤用母材上。

3.如权利要求2所述的光纤用母材的质量保持方法，其特征在于，朝着垂吊着的上述光纤用母材从其上部到下部吹喷离子化的净化空气。

4.如权利要求3所述的光纤用母材的质量保持方法，其特征在于，一边使上述光纤用母材相对旋转，一边吹喷离子化净化空气。

5.如权利要求1所述的光纤用母材的质量保持方法，其特征在于，在上述净化空气中混入非活性气体。

6.如权利要求1所述的光纤用母材的质量保持方法，其特征在于，将上述光纤用母材保持在具有2块放电电极板的离子发生装置的2块放电电极板间。

7.如权利要求6所述的光纤用母材的质量保持方法，其特征在于，在上述放电电极板之间产生基本等量的正、负离子化空气。

8.如权利要求1所述的光纤用母材的质量保持方法，其特征在于，在上述运送工序中，在上述光纤用母材向上述加热炉运送的路径上配置具有2块放电电极的离子发生装置，使上述光纤用母材通过上述2块放电电极板间。

9.光纤用母材的保管装置，用于保管导入拉丝用加热炉前的光纤用母材，其特征在于，具有收容室和离子化气体供给机构；上述收容室的内部收容上述光纤用母材；上述离子化气体供给机构设在上述收容室内，向光纤用母材的周围供给离子化气体，

上述离子化气体供给机构将净化空气离子化并吹喷到上述光纤用母材上。

10.如权利要求9所述的光纤用母材的保管装置，其特征在于，上述离子化气体供给机构将基本等量的正、负离子化空气吹喷到上述光纤用母材上。

11.如权利要求9所述的光纤用母材的保管装置，其特征在于，上述离子化气体供给机构由离子发生装置构成，该离子发生装置具有将光纤用母材挟在其间的2块放电电极。

12.如权利要求11所述的光纤用母材的保管装置，其特征在于，上述离子发生装置将基本等量的空气正、负离子化。

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