CN104973774B - 光纤的制造方法以及制造装置 - Google Patents

Abstract

提供一种光纤的制造方法以及制造装置，其在进行拉丝的情况下，能够抑制误检测，并对玻璃直径异常部位进行检测。一边对在拉丝炉内加热、拉丝出的光纤的玻璃外径进行测定一边对玻璃直径异常部位进行检测，并制造光纤。具有：高通滤波器(23a)，其从表示光纤的玻璃外径的测定数据中，对频率比截止频率高的信号进行筛选；第1比较判定部(23b)，其将表示光纤的玻璃外径的筛选数据和第1阈值直径进行比较，将筛选数据超过第1阈值直径的部位判定为第1玻璃直径异常部位；以及第2比较判定部(23c)，其将测定数据和比第1阈值直径大的第2阈值直径进行比较，将测定数据超过第2阈值直径的部位判定为第2玻璃直径异常部位。

Description

光纤的制造方法以及制造装置

技术领域

本发明涉及一种光纤的制造方法以及制造装置，其在拉丝炉内对光纤进行加热并进行拉丝。另外，本发明涉及一种光纤的制造方法以及制造装置，其对在拉丝炉内进行加热并拉丝出的光纤的异常点进行检测，并制造光纤。

背景技术

光纤是通过如下方式进行制造的，即，将光纤用玻璃母材(以下，称为玻璃母材)在光纤用拉丝炉(以下，称为拉丝炉)中加热熔融，从拉丝炉的下方拉丝而制造出光纤。

作为光纤的玻璃外径(包层外径)，例如按照规定的单模光纤的规格而规定为125±1μm，必须准确地进行光纤的玻璃外径控制。因此，对从玻璃母材拉丝出的光纤的玻璃外径进行测定。

例如，在专利文献1、2中公开有如下技术，即，为了将光纤的玻璃外径控制为恒定，对光纤的玻璃外径进行测定而调整光纤的拉取速度。另外，在专利文献3、4中公开有如下技术，即，为了将光纤的玻璃外径控制为恒定，对拉丝炉内的压力数据、玻璃母材的测定数据进行过滤，筛选出规定频率的信号。

如果在拉丝过程中测定光纤的玻璃外径，则有时出现急剧而较大的玻璃直径变动(也称为尖峰状的玻璃直径变动)。上述现象被认为是由于在玻璃母材中产生的气泡、或由于异物而发生的。对于该光纤的玻璃外径在瞬间变化得较大的部位(由于是因玻璃母材的原因而引起的玻璃直径异常，因此以下称为由玻璃母材引起的玻璃直径异常)，如上述所示产生有气泡等，有可能导致光纤的强度不足或增加传送损耗等，因此必须去除。

因此，在上述专利文献1中公开有如下技术，即，求出光纤的拉取速度的变化，对由玻璃母材引起的玻璃直径异常进行检测。此外，由玻璃母材引起的玻璃直径异常成为尖峰状的玻璃直径变动，因此在利用玻璃外径测定器对该异常部位进行检测的情况下，由于传感周期、平均化次数的原因，玻璃外径测定器无法追随玻璃直径变动，有时与实际的玻璃直径变动的值相比而被测定得较小。因此，通常减小阈值(在将光纤的玻璃外径的规格设为125±1μm的情况下，比该规格更加严格)而对玻璃直径异常部位进行检测。

另外，在专利文献5中公开了设置有气泡传感器的技术例。在该气泡传感器的例子中，该气泡传感器设置在冷却装置的内部，对来自拉丝出的光纤的放射光进行测定，根据该测定值的变化对光纤内的气泡进行检测。

专利文献1：日本特开平6－239641号公报

专利文献2：日本特公昭59－29531号公报

专利文献3：日本特开2000－63142号公报

专利文献4：日本特开2001－163631号公报

专利文献5：日本特开平7－229813号公报

另外，在拉丝过程中拉丝炉内成为大约2000℃，因此，拉丝炉内的部件使用耐热性优异的碳。该碳具有在高温的含氧气氛中氧化而被消耗的性质。因此，拉丝炉内需要保持为氩气或氦气等稀有气体、氮气(以下，称为惰性气体等)的气氛。

但是，虽然在使用氦气进行拉丝的情况下没有问题，但在使用包含与氦气相比热传导率较低的氩气或者氮气的气体进行拉丝的情况下会出现如下问题，即，由于拉丝炉内的气流的紊乱变大等，玻璃直径变动增大。该玻璃直径变动部位与上述的由玻璃母材引起的尖峰状的玻璃直径变动相比为长周期，不包含上述的气泡等异常部位。在如上所述的由气流的紊乱等引起的玻璃直径变动超过用于对上述的由玻璃母材引起的玻璃直径异常进行判定的阈值的情况下，存在会错误地判定为玻璃直径异常部位(发生误检测)的问题。

另一方面，如果将用于对该由玻璃母材引起的玻璃直径异常进行检测的阈值设定得较大，则会产生将应检测出的由玻璃母材引起的玻璃直径异常部位漏掉的问题。

另外，在光纤中存在多种多样的异常点，利用在例如专利文献5中记载的通常的气泡传感器会存在如下所述的问题，即，对于可根据较长周期的变动而捕捉的气泡几乎都能够检测出，但受到该气泡传感器的检测周期、灵敏度等的影响，很难检测出可根据短周期的变动而捕捉的气泡。另外，即使是可根据较长周期的变动而捕捉的气泡，也可能会漏掉。

另一方面，在通过测定玻璃外径而检测异常点的方法中存在如下问题，即，例如虽然能够检测到无法由气泡传感器检测出的、可根据短周期的变动而捕捉的气泡，但如果玻璃直径变动本身较大，则会被该变动掩盖，因此难以检测出异常点。特别地，在作为拉丝炉内的气体而使用包含与氦气相比热传导率较低的氩气或者氮气的气体进行拉丝的情况下，存在如下问题，即，由于拉丝炉内的气流的紊乱变大等，较长周期的玻璃直径变动增大，因此，会更加容易被上述玻璃直径变动掩盖。

发明内容

本发明就是鉴于上述实际情况而提出的，其目的在于提供一种光纤的制造方法以及制造装置，其在使用含有氩气或者氮气在内的气体进行拉丝的情况下，能够抑制误检测，并对玻璃直径异常部位进行检测，并且即使在制造玻璃母材时在玻璃母材的内部产生异常点的情况下，也能够无遗漏地检测出该异常点。

本发明所涉及的光纤的制造方法以及制造装置的一种方式为，一边对在拉丝炉内加热、拉丝出的光纤的玻璃外径进行测定一边对玻璃直径异常部位进行检测，并制造光纤，该光纤的制造方法以及制造装置包含：使用高通滤波器，从测定出的表示所述光纤的玻璃外径的测定数据中，对频率比截止频率高的信号进行筛选的步骤；将筛选出的表示所述光纤的玻璃外径的筛选数据与第1阈值直径进行比较，将所述筛选数据超过所述第1阈值直径的部位判定为第1玻璃直径异常部位的步骤；以及将所述测定数据与比所述第1阈值直径大的第2阈值直径进行比较，将所述测定数据超过所述第2阈值直径的部位判定为第2玻璃直径异常部位的步骤。

本发明所涉及的光纤的制造方法以及制造装置的另一种方式为，通过在拉丝炉内对光纤用玻璃母材进行加热并拉丝，从而制造光纤，该光纤的制造方法包含：将由气泡传感器检测出的部位判定为光纤的异常点的步骤；以及从拉丝出的所述光纤的玻璃外径的测定数据中，将频率比规定的频率高的信号(筛选数据)与第1阈值进行比较，将超过所述第1阈值的部位判定为光纤的异常点的步骤，将由所述气泡传感器检测并判定出的部位或者/以及所述玻璃外径的筛选数据超过第1阈值的部位判定为异常点而进行处理。

发明的效果

根据上述一种方式的光纤的制造方法以及制造装置，在使用含有氩气或者氮气的气体进行拉丝的情况下，能够抑制误检测，并对玻璃直径异常部位进行检测。另外，根据上述另一种方式的光纤的制造方法以及制造装置，能够几乎无遗漏地对异常点进行检测。

附图说明

图1是用于对本发明的第1实施方式所涉及的光纤的制造装置的结构进行说明的概略图。

图2是说明图1的控制部的结构的图。

图3是表示对光纤的玻璃外径测定数据进行频率解析的结果的图。

图4是表示光纤的玻璃外径随时间而变化的一个例子的图。

图5是对本发明的一种方式所涉及的光纤的制造装置的概略进行说明的图。

图6是说明图5的控制部的结构的图。

图7是说明图5的控制部的其它结构的图。

图8是说明图5的控制部的另一其它结构的图。

标号的说明

1、101…光纤制造装置，10、110…拉丝炉，10a、110a…下部腔室，11、111…光纤用玻璃母材，12、112…拉丝出的光纤，13、113…加热装置，14、114…玻璃外径测定部，15、115…冷却装置，16、116…涂敷装置，17、117…硬化装置，18、118…引导辊，18a、118a…绞盘，119…气泡传感器，20、120…卷绕鼓轮，21、121…控制部，22、122…玻璃外径信号输入部，23、123…处理部，23a、123b…高通滤波器，23b、123c…第1比较判定部，23c、123d…第2比较判定部，24、124…设定值输入部，25、125…存储部，26、126…输出部，30、130…测定数据，31、131…筛选数据，123a…气泡传感器信号的比较判定部，132…气泡传感器的检测信号。

具体实施方式

[本发明的第1实施方式的概要]

首先，对本发明的第1实施方式的概要进行说明。

本发明的第1实施方式所涉及的光纤的制造方法具有以下的(1)的特征，并且还可以具有以下的(2)以及(3)中的至少一个特征。

(1)一种光纤的制造方法，其一边对在拉丝炉内加热、拉丝出的光纤的玻璃外径进行测定一边对玻璃直径异常部位进行检测，并制造光纤，该光纤的制造方法包含：使用高通滤波器，从测定出的表示所述光纤的玻璃外径的测定数据中，对频率比截止频率高的信号进行筛选的步骤；将筛选出的表示所述光纤的玻璃外径的筛选数据与第1阈值直径进行比较，将所述筛选数据超过所述第1阈值直径的部位判定为第1玻璃直径异常部位的步骤；以及将所述测定数据与比所述第1阈值直径大的第2阈值直径进行比较，将所述测定数据超过所述第2阈值直径的部位判定为第2玻璃直径异常部位的步骤。

如上所述，使用第1路径和第2路径进行对玻璃直径异常部位的检测。在第1路径中，为了将由气流的紊乱等引起的长周期的玻璃直径变动的影响消除，使用高通滤波器对频率比截止频率高的信号进行筛选。使用该筛选数据，利用第1阈值对玻璃直径异常部位进行判定，因此能够抑制由气流的紊乱等引起的误检测，并对由玻璃母材引起的玻璃直径异常部位进行检测。另外，由于需要使光纤的玻璃外径值本身(未筛选的信号)落入规格内，因此，在第2路径中，设定比第1阈值直径大的第2阈值直径，将未筛选的玻璃外径的测定数据超过第2阈值直径的部位判定为玻璃直径异常部位。

(2)将所述截止频率设为小于或等于5Hz的频率。例如，在使用如氩气或氮气等惰性气体等的情况下，如果对玻璃直径变动的测定结果进行频率解析，则小于3Hz的频率成分存在较多。因此，此处设定5Hz的频率，将比该频率低的频率的信号阻断。由此，在第1路径中，能够将与由气流的紊乱等引起的长周期的玻璃直径变动对应的频率成分可靠地去除，能够抑制误检测，并对玻璃直径异常部位进行检测。

(3)将所述拉丝炉内充满的气体，含有大于或等于1％的氩气或者氮气。特别地，在使用含有大于或等于1％的氩气或者氮气的气体的情况下，由于拉丝炉内的气流的紊乱等变大，因此如本发明所示，利用2个路径对玻璃直径异常部位进行判定的效果进一步提高。

作为本申请的光纤的制造装置发明，(4)是如下光纤的制造装置，其一边对在拉丝炉内加热、拉丝出的光纤的玻璃外径进行测定一边对玻璃直径异常部位进行检测，并制造光纤，该光纤的制造装置具有：高通滤波器，其从测定出的表示所述光纤的玻璃外径的测定数据中，对频率比截止频率高的信号进行筛选；第1比较判定部，其将筛选出的表示所述光纤的玻璃外径的筛选数据与第1阈值直径进行比较，将所述筛选数据超过所述第1阈值直径的部位判定为第1玻璃直径异常部位；以及第2比较判定部，其将所述测定数据与比所述第1阈值直径大的第2阈值直径进行比较，将所述测定数据超过所述第2阈值直径的部位判定为第2玻璃直径异常部位。

通过使用本制造装置，从而与上述同样地，能够抑制误检测，并对玻璃直径异常部位进行检测。

[本发明的第1实施方式的详细情况]

参照图1～4，对本发明的第1实施方式所涉及的光纤的制造方法以及制造装置的详细情况进行说明。此外，以下对将本发明应用于利用加热器对炉心管进行加热的电阻炉的例子进行说明，但本发明也能够应用于向绕组施加高频电源，对炉心管进行感应加热的感应炉中。

图1是用于对本发明的第1实施方式所涉及的光纤的制造装置的结构进行说明的概略图。光纤制造装置1具有：拉丝炉10、加热装置(加热器)13、玻璃外径测定部14、冷却装置15、涂敷装置(树脂涂敷模具)16、硬化装置17、引导辊18、绞盘18a、卷绕鼓轮20、以及控制部21。

在拉丝炉10中从其上方设置玻璃母材11。玻璃母材11在其中心部具有纤芯部，在纤芯部的周围具有包层部。如果将所设置的玻璃母材11的下端部分利用拉丝炉10内的加热装置13进行加热，则该玻璃母材11的下端部分熔融而垂下，从下部腔室10a向下方引出而形成光纤12。

为了防止拉丝炉10内的氧化劣化，在拉丝炉10中设置有由惰性气体等构成的炉内气体的供给机构(省略图示)。作为炉内气体，例如将氩气和氦气混合而成的气体供给至拉丝炉10内，该气体与拉丝出的光纤12一起从下部腔室10a排出。

拉丝出的光纤12在由冷却装置15强制地进行冷却后，由涂敷装置16例如涂敷紫外线硬化树脂而进行保护。该树脂利用硬化装置17进行硬化。然后，光纤12经由引导辊18而由绞盘18a拾取，由卷绕鼓轮20进行卷绕。

另外，例如在加热装置13和冷却装置15之间设置有玻璃外径测定部14。玻璃外径测定部14例如通过对拉丝出的光纤12的侧面的投影图像进行监视并实施图像处理，从而测定出光纤12的玻璃外径。该测定结果发送至控制部21。此外，玻璃外径测定部也可以设置在冷却装置15和涂敷装置16之间、或者设置在下部腔室10a和冷却装置15之间。另外，玻璃外径测定部也可以设置在多处。

在控制部21中，对于测定光纤12的玻璃外径而得到的结果，如后述所示，在检测出超过阈值的玻璃直径变动的情况下，将该部位判定为玻璃直径异常部位。并且，控制部2例如对玻璃直径异常部位的位置进行存储，或者在玻璃直径异常部位的光纤的包覆部表面处做出标记，而将光纤12卷绕在卷绕鼓轮20上。

图2是说明图1的控制部的结构的图，控制部21具有：玻璃外径信号输入部22、处理部23、设定值输入部24、存储部25、以及输出部26。

玻璃外径信号输入部22接收来自玻璃外径测定部14的测定结果并发送至处理部23。设定值输入部24能够用于使光纤制造装置1的操作者输入各种设定值或操作值。存储部25能够对这些各种设定值或操作值、输出值(玻璃直径异常部位的位置)进行存储。输出部26将处理部23的处理结果输出至存储部25等。

在此，处理部23具有：高通滤波器(HPF)23a、第1比较判定部23b、以及第2比较判定部23c，分为第1路径和第2路径，其中，第1路径是从玻璃外径信号输入部22经由高通滤波器23a、第1比较判定部23b而到达至输出部26，第2路径是从玻璃外径信号输入部22经由第2比较判定部23c而到达至输出部26。

详细地说，在第1路径中，玻璃外径测定部14的测定数据30从玻璃外径信号输入部22发送至高通滤波器23a。高通滤波器23a从测定数据30中，对频率比截止频率(是小于或等于5Hz的频率，例如为3Hz，更优选为2.5Hz)低的信号进行阻断，筛选出频率比该截止频率高的信号。

图3是表示对光纤的玻璃外径测定数据进行频率解析的结果的图。如果使用含有氩气或者氮气的气体进行拉丝，则由于拉丝炉内的气流的紊乱等影响，有时光纤的玻璃直径变动增大。例如，如果将拉丝炉内的惰性气体等设为Ar为50％、He为50％，对玻璃直径变动的测定结果进行频率解析，则由于拉丝炉内的气流的紊乱等影响，如图3所示，有时小于3Hz的频率成分存在较多。此外，即使代替氩气而使用氮气，也出现大致相似的结果。因此，利用图2所示的高通滤波器23a将较低频率的信号去除，对由于拉丝炉内的气流的紊乱等影响引起的误检测进行抑制，并且对由玻璃母材引起的玻璃直径异常部位进行检测。

回到图2，将通过高通滤波器23a得到的筛选数据31发送至第1比较判定部23b。第1比较判定部23b将筛选数据31和第1阈值直径进行比较，将筛选数据31超过第1阈值直径的部位判定为由玻璃母材引起的玻璃直径异常部位。由此判定出的由玻璃母材引起的玻璃直径异常部位相当于本发明的第1玻璃直径异常部位。另外，该第1阈值直径如上述说明所述，是用于对由如气泡或异物这样的玻璃母材引起的尖峰状的急剧的玻璃直径变动进行判定的阈值，是比通常的玻璃外径的规格值(例如125±1μm)小的值，例如设定为±0.5μm。此外，该第1阈值直径设为与作为炉内气体而使用氦气的情况相同的阈值直径即可，例如可以设定为±0.7μm或±0.6μm。

图4是表示光纤的玻璃外径随时间而变化的一个例子的图，针对相同的玻璃直径变动的信号，图4(A)示出使用未通过高通滤波器的测定数据30，对由玻璃母材引起的玻璃直径异常部位进行判定的情况，图4(B)示出使用通过高通滤波器后的筛选数据31，对由玻璃母材引起的玻璃直径异常部位进行判定的情况。

在图4(A)中，光纤的玻璃外径由于拉丝炉内的气流的紊乱等影响，与尖峰状的玻璃直径变动相比较，产生长周期的玻璃直径变动。在将第1阈值直径设定为例如±0.5μm的情况下，如在图4(A)中用G示出的那样，该长周期的玻璃直径变动会超过第1阈值直径(125.5μm)，尽管是长周期的玻璃直径变动(拉丝炉内的气流的紊乱等的影响)，但会判定为由玻璃母材引起的玻璃直径异常部位。即，发生误检测。

与此相对，可知在图4(B)中由于利用高通滤波器23a进行了筛选，因此将在图4(A)中看到的拉丝炉内的气流的紊乱等影响抑制得较小，没有超过第1阈值直径(125.5μm)的部位。并且，如在图4(B)中用S示出的那样，仅将超过第1阈值直径(124.5μm、125.5μm)的尖峰状的玻璃直径变动判定为玻璃直径异常部位，因此能够对由玻璃母材引起的玻璃直径异常部位进行检测而不会发生误检测。

更具体地说，如图4(A)、(B)所示，分别针对使用未通过高通滤波器的测定数据30的情况、和使用通过高通滤波器后的筛选数据31的情况，拉丝出1根玻璃母材并利用上述方法对玻璃直径异常进行判定，此时，即使在使用筛选数据31的图4(B)的情况下，也能够毫无问题地检测出在图4(A)中所检测出的尖峰状的玻璃直径变动而不存在问题。并且，在使用该筛选数据31的图4(B)的情况下，将在图4(A)中发生的由于拉丝炉内的气流的紊乱等影响导致的误检测的比例(误检测率)减少至2％，与使用未通过高通滤波器的测定数据30的情况相比，能够削减98％的误检测率。

再次回到图2，将第1比较判定部23b的判定结果发送至存储部25、输出部26，由存储部25对玻璃直径异常部位的位置进行存储，或者根据来自输出部26的信号向判定为玻璃直径异常的部位进行标记。

另一方面，在第2路径中，玻璃外径测定部14的测定数据30直接从玻璃外径信号输入部22发送至第2比较判定部23c。

第2比较判定部23c将来自玻璃外径信号输入部22的测定数据30和第2阈值直径进行比较，将测定数据30超过第2阈值直径的部位判定为玻璃直径异常部位。该玻璃直径异常部位相当于本发明的第2玻璃直径异常部位。另外，该第2阈值直径是用于对包含比截止频率低的由玻璃母材引起的玻璃直径变动、由于拉丝炉内的气流的紊乱等引起的玻璃直径变动等在内的所有的玻璃直径变动进行判定的阈值，由设定值输入部24设定为比上述的第1阈值直径大，例如设定为±1μm。

将第2比较判定部23c的判定结果也发送至存储部25、输出部26。与上述同样地，由存储部25对玻璃直径异常部位的位置进行存储，或者根据来自输出部26的信号向判定为玻璃直径异常部位进行标记。由此，即使针对通常的玻璃直径异常部位，也能够与由玻璃母材引起的玻璃直径异常部位同样地进行排除。针对卷绕在卷绕鼓轮20上的光纤12，例如在将该卷绕鼓轮20设置在下一工序的生产线中而向其它鼓轮卷绕时，将由存储部25存储的位置或者带有标记的部位去除。

[本发明的第2实施方式的概要]

然后，对本发明的第2实施方式的概要进行说明。

本发明的第2实施方式所涉及的光纤的制造方法，具有以下的(5)的特征，并且还可以具有以下的(6)以及(7)中的至少一个特征。

(5)一种光纤的制造方法，其通过在拉丝炉内对光纤用玻璃母材进行加热并拉丝，从而制造光纤，该光纤的制造方法包含：将由气泡传感器检测出的部位判定为光纤的异常点的步骤；以及从拉丝出的所述光纤的玻璃外径的测定数据中，将频率比规定的频率高的信号即筛选数据与第1阈值进行比较，将超过所述第1阈值的部位判定为光纤的异常点的步骤，将由所述气泡传感器检测并判定出的部位或者/以及所述玻璃外径的筛选数据超过第1阈值的部位判定为异常点而进行处理。

这样，光纤的异常点同时使用2个路径进行检测。在第1路径中，使用气泡传感器，对从光纤发出的光的强度进行测定等，对异常点进行检测。在气泡传感器中，虽然难以检测出可根据短周期的变动而捕捉的气泡，但对于可根据较长周期的变动而捕捉的气泡，能够几乎不遗漏地进行检测。另一方面，在第2路径中，为了对利用气泡传感器进行的检测进行补充，通过对玻璃外径进行测定，从而对可根据短周期的变动而捕捉的异常点进行检测。但是，为了减小长周期的玻璃直径变动的影响，使用频率比规定的频率高的频率成分的信号(筛选数据)，利用玻璃外径的阈值对光纤的异常点进行判定，因此，即使是可根据短周期的变动而捕捉的异常点，也能够进行检测。

(6)在(5)的光纤的制造方法中，作为从所述光纤的玻璃外径的测定数据中对频率比规定的频率高的信号即筛选数据进行筛选的方法，使用高通滤波器。通过使用高通滤波器，从而能够可靠地筛选出频率比规定的频率高的信号。

(7)在(5)、(6)的光纤的制造方法中，还将所述玻璃外径的测定数据与比所述第1阈值大的第2阈值进行比较，将所述测定数据超过所述第2阈值的部位判定为异常点而进行处理。仅利用气泡传感器，有可能将可根据较长周期的变动而捕捉的气泡漏掉，另外，由于需要对除了气泡以外的异常点进行检测，因此使用未通过高通滤波器的玻璃外径的测定数据，对异常点进行判定。但是，如果使用第1阈值，则有可能发生多次误检测，因此使用比第1阈值大的第2阈值对异常点进行判定。由此，能够进一步对异常点进行检测。

本发明的第2实施方式所涉及的光纤的制造装置具有以下的(8)的特征，并且还可以具有以下的(9)的特征。

(8)一种光纤的制造装置，其在拉丝炉内对光纤用玻璃母材进行加热并拉丝，从而制造光纤，该光纤的制造装置具有：气泡传感器信号的比较判定部，其将由气泡传感器检测出的部位判定为光纤的异常点；以及第1比较判定部，其从拉丝出的所述光纤的玻璃外径的测定数据中，将频率比规定的频率高的信号即筛选数据和第1阈值进行比较，将超过所述第1阈值的部位判定为光纤的异常点。通过使用本制造装置，与上述同样地，能够对可根据各种长短周期的变动而捕捉的异常点进行检测，能够几乎不遗漏地对异常点进行检测。

(9)在(8)的光纤的制造装置中，还具有第2比较判定部，该第2比较判定部将所述玻璃外径的测定数据和比所述第1阈值大的第2阈值直径进行比较，将所述测定数据超过所述第2阈值的部位判定为光纤的异常点。通过使用本制造装置，与上述同样地，能够进一步对异常点进行检测。

[本发明的第2实施方式的详细情况]

参照图5～8，对本发明的第2实施方式所涉及的光纤的制造方法以及制造装置的详细情况进行说明。此外，以下对将本发明应用于利用加热器对炉心管进行加热的电阻炉中的例子进行说明，但本发明也能够应用于向绕组施加高频电源，对炉心管进行感应加热的感应炉中。另外，对与上述的第1实施方式相同的结构标注相同的参照标号。

图5是用于对本发明的第2实施方式所涉及的光纤的制造装置的结构进行说明的概略图。光纤制造装置101具有：拉丝炉110、加热装置(加热器)113、玻璃外径测定部114、冷却装置115、涂敷装置(树脂涂敷模具)116、硬化装置117、引导辊118、绞盘118a、气泡传感器119、卷绕鼓轮120、以及控制部121。

在拉丝炉110中从其上方设置玻璃母材111。玻璃母材111在其中心部具有纤芯部，在纤芯部的周围具有包层部。如果将所设置的玻璃母材111的下端部分利用拉丝炉110内的加热装置113进行加热，则该玻璃母材111的下端部分熔融而垂下，从下部腔室110a向下方引出而形成光纤112。

为了防止拉丝炉110内的氧化劣化，在拉丝炉110中设置有由惰性气体等构成的炉内气体的供给机构(省略图示)。作为炉内气体，例如将氩气供给至拉丝炉110内，该气体与拉丝出的光纤112一起从下部腔室110a排出。

拉丝出的光纤112在由冷却装置115强制地进行冷却后，由涂敷装置116例如涂敷紫外线硬化树脂而进行保护。该树脂利用硬化装置117进行硬化。然后，光纤112经由引导辊118而由绞盘118a拾取，由卷绕鼓轮120进行卷绕。

另外，例如在下部腔室110a和冷却装置15之间设置有玻璃外径测定部114。玻璃外径测定部114例如通过对拉丝出的光纤112的侧面的投影图像进行监视并实施图像处理，从而测定出光纤112的玻璃外径。该测定结果发送至控制部121。此外，玻璃外径测定部也可知设置在冷却装置115和涂敷装置116之间。另外，玻璃外径测定部也可以设置在多处。

并且，例如在冷却装置115的内表面设置有气泡传感器119。向拉丝出的光纤112照射由于玻璃母材111的加热而产生的光，气泡传感器119对例如从光纤112的侧面向外部发出的光的强度进行测定，对气泡进行检测。该检测结果也发送至控制部121。此外，气泡传感器对气泡进行检测的方法，可以不是对光强度进行测定的方法，而是对干渉光图谱进行解析等。另外，测定位置可以不是位于冷却装置115内，而是位于冷却装置115和涂敷装置116之间。另外，可以在多个部位进行测定。

在控制部121中，在由气泡传感器119检测出气泡的情况下，或如后述所示，在检测出超过阈值的玻璃外径的情况下，将该部位判定为光纤的异常点。并且，控制部121，例如将异常点的位置存储在存储部125中，或者在光纤的包覆部表面进行标记而将光纤112卷绕在卷绕鼓轮120上。

图6是说明图5的控制部的结构的图，控制部121具有：玻璃外径信号输入部122、处理部123、设定值输入部124、存储部125、以及输出部126。

设定值输入部124能够用于例如使光纤制造装置101的操作者输入各种设定值或操作值。存储部125能够对这些各种设定值或操作值、输出值(异常点的位置)进行存储。输出部126将处理部123的处理结果输出至存储部125等。

在此，处理部123具有：气泡传感器信号的比较判定部123a、以及第1比较判定部123c，分为第1路径和第2路径，其中，第1路径是经由气泡传感器信号的比较判定部123a而到达至输出部126，第2路径是从玻璃外径信号输入部122经由第1比较判定部123c而到达至输出部126。

详细地说，在第1路径中，从气泡传感器119将检测信号132发送至气泡传感器信号的比较判定部123a。气泡传感器信号的比较判定部123a可以直接使用气泡传感器119的检测结果判定光纤的异常点，也可以增加某些判断而判定异常点。

与此相对，在第2路径中，将来自玻璃外径测定部114的玻璃外径的测定数据130从玻璃外径信号输入部122发送至第1比较判定部123c。在第1比较判定部123c中将频率比规定的频率(例如为3Hz，更优选为2Hz)高的信号和阈值进行比较并进行判定。

图6的第1比较判定部123c将筛选数据131和与玻璃外径相关的第1阈值进行比较，将筛选数据131超过第1阈值的部位判定为光纤的异常点。该玻璃外径的阈值是用于对可根据短周期的变动而捕捉的如气泡或异物这样的尖峰状的急剧的玻璃直径变动进行判定的阈值，例如，设定为±0.5μm。此外，该第1阈值直径也可以设定为例如±0.7μm或±0.6μm。

这样，对光纤的异常点同时使用第1路径和第2路径进行检测。在第1路径中，使用气泡传感器对从光纤发出的光的强度进行测定等，从而对异常点进行检测。在气泡传感器中，虽然难以检测出可根据短周期的变动而捕捉的异常点，但能够检测出可根据较长周期的变动而捕捉的气泡等异常点。另一方面，在第2路径中，为了对利用气泡传感器进行的检测进行补充，通过对玻璃外径进行测定，从而对可根据短周期的变动而捕捉的异常点进行检测。但是，为了减小长周期的玻璃直径变动的影响，对频率比规定的频率高的信号进行筛选。使用该筛选数据131，利用第1阈值对光纤内的异常点进行判定，因此针对可根据短周期的变动而捕捉的异常点，也能够几乎无遗漏地进行检测。此外，在本实施方式中，将频率比规定的频率高的信号和第1阈值进行比较，但如果不出现问题，也可以不考虑频率，而将玻璃外径的测定数据和第1阈值进行比较。

此外，在上述的第2路径中，将玻璃外径的测定数据130直接发送至第1比较判定部123c，但也可以如图7所示，在从玻璃外径信号输入部122至第1比较判定部123c之间设置高通滤波器(HPF)123b。通过设置高通滤波器，从而能够更可靠地对频率比规定的频率高的信号进行筛选。

另外，在图7的第2路径中，将玻璃外径的测定数据130从玻璃外径信号输入部122发送至高通滤波器123b、第1比较判定部123c，但也可以如图8所示，作为第3路径而从玻璃外径信号输入部122发送至第2比较判定部123d。该第2比较判定部123d将玻璃外径的测定数据130和比上述的第1阈值大的第2阈值进行比较，将测定数据130超过第2阈值的部位判定为光纤的异常点。由于使用比第1阈值大的第2阈值，因此能够对异常点进行判定而不会频繁地发生由于低频的玻璃外径信号导致的误检测。通过采用上述结构，能够更容易地检测异常点。此外，将该第2阈值设定为比第1阈值大即可，例如，设定为±1.0μm。

更具体地说，针对异常点的一种即混入有气泡的样品，根据气泡传感器119的检测信号132仅利用气泡传感器信号的比较判定部123a，对光纤内的气泡进行判定，其结果能够将存在气泡的样品总数137件中的90件检测为存在气泡的样品，检测率为66％左右。

与此相对，除了该气泡传感器信号的比较判定部123a以外，对大于或等于2Hz的玻璃外径信号进行筛选，并将第1阈值设为±0.5μm，还同时使用第1比较判定部123c，对光纤内的气泡进行判定，其结果能够将相同样品总数137件中的126件检测为存在气泡的样品，检测率为92％左右。这样，可知如果同时使用第1路径和第2路径对光纤内的气泡进行检测，则检测率会飞跃式地提高。

另外，进一步同时使用第2比较判定部123d，将第2阈值设为±1.0μm，对光纤内的气泡进行判定，其结果能够将相同样品总数137件中的128件检测为存在气泡的样品，检测率为93％左右。这样，可知如果进一步同时使用第3路径，则检测率进一步提高。

此外，将气泡传感器信号的比较判定部123a、第1比较判定部123c、第2比较判定部123d的判定结果发送至存储部125、输出部126，由存储部125对异常点的位置进行存储，或者根据来自输出部126的信号向判定为异常点的部位进行标记。针对卷绕在卷绕鼓轮120上的光纤112，例如在将该卷绕鼓轮120设置在下一工序的生产线中而向其它鼓轮卷绕时，将由存储部125存储的位置或者带有标记的部位去除。

以上所说明的本发明的实施方式仅为例示，并不限制本发明的技术范围。本发明的范围由权利要求书示出，包含与权利要求书均等含义以及在范围内的所有的变更。

Claims (8)

1.一种光纤的制造方法，其一边对在拉丝炉内加热、拉丝出的光纤的玻璃外径进行测定一边对玻璃直径异常部位进行检测，并制造光纤，

该光纤的制造方法包含：

使用高通滤波器，从测定出的表示所述光纤的玻璃外径的测定数据中，对频率比截止频率高的信号进行筛选的步骤；

将筛选出的表示所述光纤的玻璃外径的筛选数据与第1阈值直径进行比较，将所述筛选数据超过所述第1阈值直径的部位判定为第1玻璃直径异常部位的步骤；以及

将所述测定数据与比所述第1阈值直径大的第2阈值直径进行比较，将所述测定数据超过所述第2阈值直径的部位判定为第2玻璃直径异常部位的步骤，

所述截止频率设为小于或等于5Hz的频率。

2.根据权利要求1所述的光纤的制造方法，其中，

将所述拉丝炉内充满的气体，含有大于或等于1％的氩气或者氮气。

3.一种光纤的制造装置，其一边对在拉丝炉内加热、拉丝出的光纤的玻璃外径进行测定一边对玻璃直径异常部位进行检测，并制造光纤，

该光纤的制造装置具有：

高通滤波器，其从测定出的表示所述光纤的玻璃外径的测定数据中，对频率比截止频率高的信号进行筛选；

第1比较判定部，其将筛选出的表示所述光纤的玻璃外径的筛选数据与第1阈值直径进行比较，将所述筛选数据超过所述第1阈值直径的部位判定为第1玻璃直径异常部位；以及

第2比较判定部，其将所述测定数据与比所述第1阈值直径大的第2阈值直径进行比较，将所述测定数据超过所述第2阈值直径的部位判定为第2玻璃直径异常部位，

所述截止频率设为小于或等于5Hz的频率。

4.一种光纤的制造方法，其通过在拉丝炉内对光纤用玻璃母材进行加热并拉丝，从而制造光纤，

该光纤的制造方法包含：

将由气泡传感器检测出的部位判定为光纤的异常点的步骤；以及

从拉丝出的所述光纤的玻璃外径的测定数据中，将频率比规定的频率高的信号即筛选数据与第1阈值进行比较，将超过所述第1阈值的部位判定为光纤的异常点的步骤，

所述规定的频率是小于或等于5Hz的频率，

将由所述气泡传感器检测并判定出的部位或者/以及所述玻璃外径的筛选数据超过第1阈值的部位判定为异常点而进行处理。

5.根据权利要求4所述的光纤的制造方法，其中，

作为从所述光纤的玻璃外径的测定数据中对频率比规定的频率高的信号即筛选数据进行筛选的方法，使用高通滤波器。

6.根据权利要求4或5所述的光纤的制造方法，其中，

将所述玻璃外径的测定数据与比所述第1阈值大的第2阈值进行比较，将所述测定数据超过所述第2阈值的部位判定为异常点而进行处理。

7.一种光纤的制造装置，其在拉丝炉内对光纤用玻璃母材进行加热并拉丝，制造光纤，

该光纤的制造装置具有：

气泡传感器信号的比较判定部，其将由气泡传感器检测出的部位判定为光纤的异常点；以及

第1比较判定部，其从拉丝出的所述光纤的玻璃外径的测定数据中，将频率比规定的频率高的信号即筛选数据和第1阈值进行比较，将超过所述第1阈值的部位判定为光纤的异常点，

所述规定的频率是小于或等于5Hz的频率。

8.根据权利要求7所述的光纤的制造装置，其中，

具有第2比较判定部，该第2比较判定部将所述玻璃外径的测定数据和比所述第1阈值大的第2阈值直径进行比较，将所述测定数据超过所述第2阈值的部位判定为光纤的异常点。