CN1204072C - 光纤的拉丝方法及拉丝装置 - Google Patents

光纤的拉丝方法及拉丝装置 Download PDF

Info

Publication number
CN1204072C
CN1204072C CNB008111723A CN00811172A CN1204072C CN 1204072 C CN1204072 C CN 1204072C CN B008111723 A CNB008111723 A CN B008111723A CN 00811172 A CN00811172 A CN 00811172A CN 1204072 C CN1204072 C CN 1204072C
Authority
CN
China
Prior art keywords
parent material
wire
fibre parent
optical fiber
mentioned
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CNB008111723A
Other languages
English (en)
Other versions
CN1367763A (zh
Inventor
石原朋浩
斋藤达彦
大贺裕一
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sumitomo Electric Industries Ltd
Original Assignee
Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sumitomo Electric Industries Ltd filed Critical Sumitomo Electric Industries Ltd
Publication of CN1367763A publication Critical patent/CN1367763A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN1204072C publication Critical patent/CN1204072C/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B37/00—Manufacture or treatment of flakes, fibres, or filaments from softened glass, minerals, or slags
    • C03B37/01—Manufacture of glass fibres or filaments
    • C03B37/02—Manufacture of glass fibres or filaments by drawing or extruding, e.g. direct drawing of molten glass from nozzles; Cooling fins therefor
    • C03B37/025—Manufacture of glass fibres or filaments by drawing or extruding, e.g. direct drawing of molten glass from nozzles; Cooling fins therefor from reheated softened tubes, rods, fibres or filaments, e.g. drawing fibres from preforms
    • C03B37/027—Fibres composed of different sorts of glass, e.g. glass optical fibres
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B37/00—Manufacture or treatment of flakes, fibres, or filaments from softened glass, minerals, or slags
    • C03B37/01—Manufacture of glass fibres or filaments
    • C03B37/02—Manufacture of glass fibres or filaments by drawing or extruding, e.g. direct drawing of molten glass from nozzles; Cooling fins therefor
    • C03B37/025—Manufacture of glass fibres or filaments by drawing or extruding, e.g. direct drawing of molten glass from nozzles; Cooling fins therefor from reheated softened tubes, rods, fibres or filaments, e.g. drawing fibres from preforms
    • C03B37/027—Fibres composed of different sorts of glass, e.g. glass optical fibres
    • C03B37/02772—Fibres composed of different sorts of glass, e.g. glass optical fibres shaping the preform lower end or bulb, e.g. pre-gobbing, controlling draw bulb shape, or preform draw start-up procedures
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B37/00—Manufacture or treatment of flakes, fibres, or filaments from softened glass, minerals, or slags
    • C03B37/01—Manufacture of glass fibres or filaments
    • C03B37/02—Manufacture of glass fibres or filaments by drawing or extruding, e.g. direct drawing of molten glass from nozzles; Cooling fins therefor
    • C03B37/025—Manufacture of glass fibres or filaments by drawing or extruding, e.g. direct drawing of molten glass from nozzles; Cooling fins therefor from reheated softened tubes, rods, fibres or filaments, e.g. drawing fibres from preforms
    • C03B37/029—Furnaces therefor
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B2205/00—Fibre drawing or extruding details
    • C03B2205/45—Monotoring or regulating the preform neck-down region with respect to position or shape
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B2205/00—Fibre drawing or extruding details
    • C03B2205/47—Shaping the preform draw bulb before or during drawing
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B2205/00—Fibre drawing or extruding details
    • C03B2205/60—Optical fibre draw furnaces
    • C03B2205/62—Heating means for drawing
    • C03B2205/63—Ohmic resistance heaters, e.g. carbon or graphite resistance heaters
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B2205/00—Fibre drawing or extruding details
    • C03B2205/60—Optical fibre draw furnaces
    • C03B2205/72—Controlling or measuring the draw furnace temperature

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Manufacture, Treatment Of Glass Fibers (AREA)

Abstract

一种拉丝装置(1)，具有对光纤母材(2)进行加热拉丝的拉丝炉(11)，在该拉丝炉(11)上配设有碳电极加热器(13)。碳电极加热器(13)，其发热部的拉丝方向上的长度设定在280mm以上。另外，碳电极加热器(13)发热，使拉丝炉(11)内的光纤母材(2)的表面上的最高温度为不到1800℃。由于在使拉丝炉(11)的炉心管(12)的温度保持在不到1800℃的状态下，对光纤母材(2)进行拉丝，所以，光纤母材(2)内的原子排列比较整齐，为一种降低了原子排列的混乱程度的状态。因此，拉出的光纤(3)反映降低了该原子排列的混乱程度的状态，能获得降低了瑞利散射强度、能降低传输损失的光纤(3)。

Description

光纤的拉丝方法及拉丝装置
技术领域
本发明涉及一种通过降低瑞利散射强度来降低传输损失的光纤的拉丝方法及拉丝装置。
现有技术
作为一种通过降低瑞利散射强度来降低传输损失的光纤的拉丝方法，众所周知，有日本专利公报特开平4-59631号所记载的方案。该拉丝方法是在拉丝炉的正下方设置加热炉，用该加热炉对加热拉成的光纤进行再加热。通过对加热拉成的光纤进行再加热，避免了使光纤从高温状态下骤冷，使假想温度(与玻璃内原子的排列状态的混乱程度对应的温度)下降，以便降低瑞利散射强度。
但是，由于日本专利公报特开平4-59631号所记载的光纤的拉丝方法，为一种在拉丝炉的正下方重新设置加热炉的设备结构，所以，设备费用高涨。另外，由于追加了对光纤再加热的过程，所以，对光纤母材进行加热拉丝，用树脂覆盖拉成的光纤的一连串的拉丝工序也变得复杂了。
发明内容
本发明是鉴于上述问题而提出的，其第1目的在于提供一种不增加设备费用、且能简单地拉制出降低了瑞利散射强度、能降低传输损失的光纤的光纤拉丝方法。
其第2目的在于提供一种不增加设备费用、且能简单地拉制出降低了瑞利散射强度、能降低传输损失的光纤的光纤拉丝装置。
但是，本发明人对于不增加设备费用、且能简单地降低传输损失的光纤的拉丝装置和拉丝方法进行锐意研究的结果，对于拉丝时的光纤母材的温度和瑞利散射强度的关系，重新发现以下那样的事实：
在高温的玻璃内，由于热能，原子激烈振动，与低温的玻璃相比较，为一种原子排列混乱的状态。因此，拉丝时的光纤母材的温度越高，玻璃的原子排列混乱程度就越大。再有，由于以反映该原子排列混乱状态的形式拉丝，制成光纤，所以，拉出的光纤的原子排列混乱，瑞利散射损失变大了。而且，瑞利散射损失(I)如下式(1)所示，具有与波长(λ)的4次幂成反比的性质，设此时的系数A为瑞利散射系数：
I＝A/λ4    …………(1)
这些结果表明，通过降低拉丝时的光纤母材的温度，能使光纤母材内的原子排列比较整齐，成为一种降低了混乱程度的状态，由于以反映降低了该原子排列混乱程度的状态的形式拉丝，制成光纤，所以，拉出的光纤降低了瑞利散射强度，能降低传输损失。
依据这样的研究结果，为了达到上述第1目的，本发明的光纤的拉丝方法，使用具备能供给光纤母材的炉心管的拉丝炉，对光纤母材进行加热拉丝，其特征是：在将炉心管的温度保持在不到1800℃的状态下，对光纤母材进行拉丝。
本发明的一种光纤的拉丝方法，使用具备能供给光纤母材的炉心管的拉丝炉，对上述光纤母材进行加热拉丝，其特征是：将上述炉心管的温度保持在不到1800℃的状态下，对上述光纤母材进行拉丝，上述拉丝炉，使用具备使拉丝方向上的发热部的长度在上述光纤母材直径的8倍以上的加热器的拉丝炉，对上述光纤母材进行拉丝。
由于在将炉心管的温度保持在不到1800℃的状态下，对光纤母材进行拉丝，所以，拉丝时的光纤母材的表面上的最高温度下降到比现有技术低的不到1800℃，光纤母材内的原子排列比较整齐，为一种降低了原子排列的混乱程度的状态。因此，以反映降低了该原子排列的混乱程度的状态的形式拉制光纤，能获得降低了瑞利散射强度、能降低传输损失的光纤。其结果是，由于通过控制拉丝时的光纤母材的温度，便于降低瑞利散射强度，所以，不需要象上述现有技术那样，设置加热炉进行再加热这一工序，设备费用不会高涨，且能简单地获得能降低传输损失的光纤。
另外，本发明的光纤的拉丝方法，最好是其特征为：拉丝炉，使用具备使拉丝方向上的发热部的长度在光纤母材直径的8倍以上的加热器的拉丝炉，对光纤母材进行拉丝。
由于使炉心管的温度保持在不到1800℃的状态下，对光纤母材进行拉丝，所以，使拉丝时的光纤母材表面上的最高温度下降到比现有技术低的不到1800℃，而且，熔融状态下的光纤母材的粘度变高了，不能将光纤母材拉到光纤的所希望的直径。但是，由于使用具备使拉丝方向上的发热部的长度在光纤母材直径的8倍以上的加热器的拉丝炉，通过对光纤母材进行拉丝，即使在熔融状态的光纤母材的粘度高的状态下，也能很容易地将光纤母材延伸到光纤的所希望的直径。
另外，本发明的光纤的拉丝方法，使用拉丝炉，对光纤母材进行加热、拉丝，其特征是：在拉丝炉内，对光纤母材进行拉丝，使光纤母材的弯月形部的锥角在19°以下。
由于对光纤母材进行加热、拉丝，使光纤母材的弯月形部的锥角在19°以下，所以，延伸的光纤母材的弯月形部的原子排列比较整齐，为一种降低了该原子排列的混乱程度的状态。因此，光纤反映一种降低了该原子排列的混乱程度的状态，能获得降低了瑞利散射强度、能降低传输损失的光纤。其结果是，不需要象上述现有技术那样，设置加热炉进行再加热这一工序，设备费用不会高涨，且能简单地获得能降低传输损失的光纤。
为了达到上述第2目的，本发明的光纤的拉丝装置，具备对光纤母材进行加热拉丝的拉丝炉，其特征是：拉丝炉具备能供给光纤母材的炉心管和配设在炉心管的外周、加热光纤母材的长度方向的规定范围的加热器，加热器发热部的拉丝方向上的长度在炉心管的内周直径的6倍以上。
为了获得降低了瑞利散射强度、能降低传输损失的光纤，在与现有技术相比，降低了拉丝时的光纤母材的温度的场合，熔融状态下的光纤母材的粘度高，不能将光纤母材拉制到光纤的所希望的直径。但是，由于加热器发热部的拉丝方向上的长度在炉心管的内周直径的6倍以上，所以，即使在熔融状态的光纤母材的粘度高的状态下，也能很容易地将光纤母材延伸到光纤的所希望的直径。
另外，本发明的光纤的拉丝装置，最好是其特征是：加热器包含沿拉丝方向并排配设的若干加热器，若干加热器发热部的在拉丝方向上的长度的和在炉心管的内周直径的6倍以上。
由于加热器包含沿拉丝方向并排配设的若干加热器，能很容易地扩大光纤母材的加热范围。当然，由于若干加热器发热部的拉丝方向上的长度的和在炉心管的内周直径的6倍以上，所以，即使在熔融状态的光纤母材的粘度高的状态下，也能很容易地将光纤母材延伸到光纤的所希望的直径。
另外，本发明的光纤的拉丝装置，最好其特征是：加热器是碳电极加热器。由于加热器是碳电极加热器，所以能进一步降低设备费用。
附图说明
图1是表示本发明的第1实施形式的光纤的拉丝方法及拉丝装置的简略结构图。
图2是表示本发明的第2实施形式的光纤的拉丝方法及拉丝装置的简略结构图。
图3是表示光纤母材的表面温度和瑞利散射系数的关系的图表。
具体实施方式
参照附图对本发明的实施形式的光纤的拉丝方法和拉丝装置进行说明。而且，在附图的说明中，同一部件标相同的符号，且省略重复的说明。
(第1实施形式)
首先，参照图1，对本发明的光纤的拉丝方法和拉丝装置的第1实施形式进行说明。
拉丝装置1是石英系光纤的拉丝装置，具有拉丝炉11、1次覆盖用树脂硬化部21和2次覆盖用树脂硬化部22。拉丝炉11、1次覆盖用树脂硬化部21和2次覆盖用树脂硬化部22，在拉光纤母材2的方向上、即在光纤母材2的长度方向上，按拉丝炉11、1次覆盖用树脂硬化部21、2次覆盖用树脂硬化部22的顺序配设。拉丝炉11具有能供给光纤母材2的炉心管12。在炉心管12的外周配设有碳电极加热器13，使其包围炉心管12。在此，光纤母材2的直径是35mm。另外，炉心管12的内周直径是46mm。光纤母材2保持在母材供给装置(图未示)上，能供给到拉丝炉11的炉心管12内。用碳电极加热器13对光纤母材2的下端进行加热，能拉成光纤3。来自惰性气体(例如N2气)供给部(图未示)的惰性气体供给通道14连接在拉丝炉11上，拉丝炉11内为惰性气体氛围气。
碳电极加热器13，在其发热部的拉丝方向上的长度设定为在光纤母材2的直径的8倍以上。而且，由于炉心管12的内周直径比光纤母材2的直径大，所以，碳电极加热器13发热部的拉丝方向上的长度为炉心管12的内周直径的6倍以上。在本第1实施例形式，碳电极加热器13发热部的拉丝方向上的长度设定为500mm。控制向该碳电极加热器13的供给电，使其发热，使拉丝炉11的炉心管12的温度不到1800℃。
象以下那样对向碳电极加热器13的供电进行控制：首先，实际上，在对光纤母材2进行拉丝之前，向碳电极加热器13通电，由辐射温度计测定拉丝炉11的炉心管12的温度，预先求出拉丝炉11的炉心管12的温度为不到1800℃的电流值。然后，在对光纤母材2进行拉丝时，控制向碳电极加热器13的供电，使其为预先求出电流值。而且，在本第1实施形式，炉心管12的温度，表示炉心管的内周面(与光纤母材2或光纤3的表面对置的面)的表面温度。
这样一来，由于控制向碳电极加热器13的供电，使拉丝炉11的炉心管12的温度不到1800℃(例如为1600℃)，所以，拉丝炉11内的光纤母材2的表面上的最高温度不到1800℃。
拉丝炉11内的光纤母材2被碳电极加热器13加热，变成熔融状，且延伸，形成弯月形部2a。在光纤母材2的拉丝方向上，弯月形部2a的长度α1为76mm以上(在本第1实施形式是150mm左右)，锥角β1在19°以下(在本第1实施形式是9.6°左右)。在此，α1和β1用下式定义：
α1＝X1-X2                        ……(2)
β1＝2tan-1{Y(0.45-0.1)/(X1-X2)}  ……(3)
Y：光纤母材的外径(mm)
X1：外径为Y×0.9的长度方向位置(mm)
X2：外径为Y×0.2的长度方向位置(mm)
而且，设X的原点(0mm的位置)为碳电极加热器最下端的长度方向位置，设原点的上方(与重力方向相反的方向)为正。
从拉丝炉11的挡板部15出来的光纤3，由作为外径测定装置的外径测定仪31，对外径进行在线测定，其测定值反馈到驱动卷筒32旋转的驱动马达33进行控制，使外径为一定值(例如，玻璃外径为125μm)。来自外径测定仪31的输出信号送入到作为控制装置的控制单元34，通过计算求出卷筒32(驱动马达33)的旋转速度，以使光纤3的外径为预先设定的规定值。通过计算求出的表示卷筒32(驱动马达33)的旋转速度的输出信号，从控制单元34输出到驱动马达用控制器(图未示)，该驱动马达用控制器依据来自控制单元34的输出信号对驱动马达33的旋转速度进行控制。
然后，由涂染模装置(コ-ティングダィス)41在光纤3上涂布1次覆盖用UV树脂，由1次覆盖用树脂硬化部21的UV灯硬化1次覆盖用UV树脂，成为1次覆盖光纤4。然后，由涂染模装置42在1次覆盖光纤4上涂布2次覆盖用UV树脂，由2次覆盖用树脂硬化部22的UV灯硬化2次覆盖用UV树脂，成为2次覆盖光纤(光纤单丝)5。然后2次覆盖光纤5经过导向辊51，缠绕在卷筒32上。卷筒32，支承在旋转驱动轴35上，该旋转驱动轴35的端部连接在驱动马达33上。
以下，对使用作为第1实施形式所记载的拉丝装置1所做的实验结果进行说明。在这些实验中，共同的条件如下：作为光纤母材2，直径是36mm，且芯部由添加Ge石英玻璃构成，包覆部使用由纯石英玻璃构成的单一型纤维用玻璃母材。用拉丝装置1由该光纤母材2拉成玻璃外径125μm的光纤3。实施例1、实施例2以及比较例1，惰性气体都使用N2气。
实施例1和实施例2是根据第1实施形式的光纤的拉丝方法和拉丝装置而设计的实验例，比较例1是用于与根据上述第1实施形式的光纤的拉丝方法和拉丝装置而设计的实施例进行对比的比较实验例。
(实施例1)
将拉丝速度设定为100m/min，将拉丝张力设定为100gf，将N2气的供给量设定为3升/min。使碳电极加热器13发热，以使拉丝炉11的炉心管的温度为1600℃，在使拉丝炉11的炉心管的温度保持在1600℃的状态下，对光纤母材2进行拉丝。而且，碳电极加热器13发热部的拉丝方向上的长度为500mm。另外，炉心管12的拉丝方向上的长度为600mm。此时，弯月形部2a的光纤母材2的拉丝方向上的长度α1为150mm左右，锥角β1为9.6°左右。
根据拉出的光纤3的波长损失特性求出的瑞利散射系数，如图3所示，是0.90dBμm4/km。
(实施例2)
将拉丝速度设定为100m/min，将拉丝张力设定为980mN(100gf)，将N2气的供给量设定为30升/min。使碳电极加热器13发热，以使拉丝炉11的炉心管的温度为1750℃，在使拉丝炉11的炉心管的温度保持在1750℃的状态下，对光纤母材2进行拉丝。而且，碳电极加热器13发热部的拉丝方向上的长度为350mm。另外，炉心管12的拉丝方向上的长度设定为420mm。此时，弯月形部2a的光纤母材2的拉丝方向上的长度α1为106mm左右，锥角β1为13°左右。
根据拉出的光纤3的波长损失特性求出的瑞利散射系数，如图3所示，是0.935dBμm4/km。
(比较例1)
将拉丝速度设定为100m/min，将拉丝张力设定为980mN(100gf)，将N2气的供给量设定为30升/min。使碳电极加热器发热，以使拉丝炉11的炉心管的温度为1900℃，在使拉丝炉11的炉心管的温度保持在1900℃的状态下，对光纤母材2进行拉丝。而且，将碳电极加热器的拉丝方向上的长度设定为100mm。另外，炉心管12的拉丝方向上的长度为120mm。此时，弯月形部2a的光纤母材2的拉丝方向上的长度α1为50mm左右，锥角β1为29°左右。
根据拉出的光纤3的波长损失特性求出的瑞利散射系数，如图3所示，是0.97dBμm4/km。
如以上所述，在实施例1和实施例2，瑞利散射系数为0.90dBμm4/km、0.935dBμm4/km，与比较例1的0.97dBμm4/km相比，能降低瑞利散射系数。
这样一来，如上述实验结果所表明的那样，在第1实施形式的光纤的拉丝装置和拉丝方法中，拉丝炉11具有碳电极加热器13，该碳电极加热器13其发热部的拉丝方向上的长度为光纤母材2的直径的8倍以上(炉心管12的内周直径的6倍以上)，使该碳电极加热器13发热，使拉丝炉11的炉心管12的温度不到1800℃。此时，光纤母材2被来自碳电极加热器13的热加热且延伸，使光纤母材2的弯月形部2a的锥角在19°以下。
这样一来，在使拉丝炉11的炉心管12的温度保持在不到1800℃的状态下，通过对光纤母材2进行拉丝，拉丝时的光纤母材2的表面上的最高温度下降到比现有技术低的不到1800℃，光纤母材2内的原子排列比较整齐，为一种降低了原子排列混乱程度的状态。因此，延伸光纤母材2拉成的光纤3反映一种降低了原子排列的混乱程度的状态，能获得降低了瑞利散射强度、能降低传输损失的光纤3。该结果，由于能通过控制拉丝时的光纤母材2的温度来降低瑞利散射强度，所以，不需要象上述现有技术那样，设置加热炉进行再加热这一工序，拉丝装置1的设备费用不会上涨，且能简单地获得能降低传输损失的光纤3。
另外，由于碳电极加热器13的发热部的拉丝方向上的长度，是光纤母材2的直径的8倍以上(炉心管12的内周直径的6倍以上)，所以，拉丝时的光纤母材2的温度下降到不到1800℃，即使在光纤母材2的粘度高的状态下，也能很容易地将光纤母材2拉到光纤3的所希望的直径(例如，玻璃外径125μm)。
另外，由于拉丝炉11的加热器，使用碳电极加热器13，所以，能进一步降低拉丝装置1的设备费用。
(第2实施例)
以下参照图2，对本发明的光纤的拉丝装置和拉丝方法的第2实施形式进行说明。第1实施形式和第2实施形式，在拉丝炉内配设的碳电极加热器的结构有所不同。
拉丝装置101是石英系光纤的拉丝装置，具有拉丝炉111、1次覆盖用树脂硬化部21和2次覆盖用树脂硬化部22。拉丝炉111、1次覆盖用树脂硬化部21和2次覆盖用树脂硬化部22，在拉光纤母材2的方向上、即在光纤母材2的长度方向上，按拉丝炉111、1次覆盖用树脂硬化部21、2次覆盖用树脂硬化部22的顺序配设。拉丝炉111具有供给光纤母材2的炉心管12。在炉心管12的外周配设有碳电极加热器113，使其包围炉心管12。
光纤母材2保持在母材供给装置(图未示)上，能供给到拉丝炉11的炉心管12内。用碳电极加热器113对光纤母材2的下端进行加热，能拉出光纤3。
碳电极加热器113包含第1碳电极加热器113a、第2碳电极加热器113b和第3碳电极加热器113c。第1碳电极加热器113a、第2碳电极加热器113b和第3碳电极加热器113c，沿光纤母材2的拉丝方向(在图2中为从上向下)，按第1碳电极加热器113a、第2碳电极加热器113b、第3碳电极加热器113c的顺序，并列配设3节。第1碳电极加热器113a、第2碳电极加热器113b和第3碳电极加热器113c，各发热部在拉丝方向上的长度设定成250mm，该碳电极加热器113的拉丝方向上的发热部的全长为750mm左右。
碳电极加热器113(第1碳电极加热器113a、第2碳电极加热器113b和第3碳电极加热器113c)，与第1实施形式一样，控制供电，使其发热，使拉丝炉11的炉心管12的温度不到1800℃(例如1500℃)。碳电极加热器113中的在拉丝方向上位于两侧的第1碳电极加热器113a和第3碳电极加热器113c的温度，考虑到散热，设定得比第2碳电极加热器113b的温度高，以使在炉心管12的拉丝方向上的温度分布均匀。而且，本第2实施形式，炉心管12的温度，表示炉心管的内周面(与光纤母材2或光纤3的表面对置的面)的表面温度。
拉丝炉111内的光纤母材2被碳电极加热器113加热，变成熔融状，形成弯月形部2a。在弯月形部2a的光纤母材2的长度方向上的长度α2为200mm左右，锥角β2为7.2°左右。在此，α2和β2用下式定义：
α2＝X1-X2                         ……(2)
β2＝2tan-1{Y(0.45-0.1)/(X1-X2)}    ……(3)
Y：光纤母材的外径(mm)
X1：外径为Y×0.9的长度方向位置(mm)
X2：外径为Y×0.2的长度方向位置(mm)
而且，设X的原点(0mm的位置)为碳电极加热器最下端的长度方向位置，设原点的上方(与重力方向相反的方向)为正。
以下，对使用第2实施形式的拉丝装置101所做的实验结果进行说明。在这些实验中，与实施例1、实施例2和比较例1同样，光纤母材2，直径是36mm，且芯部由添加Ge石英玻璃构成，包覆部使用由纯石英玻璃构成的单一型纤维用玻璃母材。由该光纤母材2拉成玻璃外径125μm的光纤3。惰性气体使用N2气。
实施例3是根据第2实施形式的光纤的拉丝方法和拉丝装置设计的实验例。
(实施例3)
将拉丝速度设定为100m/min，将拉丝张力设定为980mN(100gf)，将N2气的供给量设定为30升/min。使碳电极加热器113发热，以使拉丝炉111的炉心管的温度为1500℃，在使拉丝炉111的炉心管的温度保持在1500℃的状态下，对光纤母材2进行拉丝。而且，碳电极加热器13发热部的拉丝方向上的长度为750mm。另外，炉心管12的拉丝方向上的长度为900mm。此时，弯月形部2a的光纤母材2的拉丝方向上的长度α2为200mm左右，锥角β2为7.2°左右。
根据拉出的光纤3的波长损失特性求出的瑞利散射系数，如图3所示，是0.88dBμm4/km。
如以上所述，在实施例3，瑞利散射系数为0.88dBμm4/km，与比较例1的瑞利散射系数是0.97dBμm4/km相比，能大幅降低瑞利散射系数。
这样一来，如上述实验结果所表明的那样，第2实施形式的光纤的拉丝装置和拉丝方法，与第1实施形式一样，拉丝时的光纤母材2的表面上的最高温度下降到比现有技术低的不到1800℃，光纤母材2内的原子排列比较整齐，为一种降低了原子排列混乱程度的状态。因此，延伸光纤母材2制成的光纤3反映一种降低了该原子排列的混乱程度的状态，能获得降低了瑞利散射强度、能降低传输损失的光纤3。该结果，由于能通过控制拉丝时的光纤母材2的温度来降低瑞利散射强度，所以，不需要象上述现有技术那样，设置加热炉，进行再加热这一工序，拉丝装置101的设备费用不会上涨，且能简单地获得能降低传输损失的光纤3。
另外，与第1实施形式一样，拉丝时的光纤母材2的温度下降到不到1800℃，即使在光纤母材2的粘度高的状态下，也能很容易地将光纤母材2拉到光纤3的所希望的直径(例如，玻璃外径125μm)。
另外，由于碳电极加热器113包含沿拉丝方向并排配设的第1碳电极加热器113a、第2碳电极加热器113b和第3碳电极加热器113c，所以，能很容易地扩大光纤母材2的加热范围。
而且，在实施例1～实施例3，光纤母材2，芯部由添加Ge石英玻璃构成，包覆部使用由纯石英玻璃构成的单一型纤维用玻璃母材，但除此之外，即使在芯部由纯石英玻璃构成、包覆部使用由添加F玻璃构成的光纤母材、通过添加Ge、F具有复杂的折射率分布的石英纤维母材等长距离传输用的光纤母材的场合，也能获得能降低传输损失的光纤。
另外，在第1和第2实施形式，虽然使用了具有碳电极加热器13、113的拉丝炉11、111，但作为拉丝炉也可以使用除感应加热氧化锆炉等之外的类型的拉丝炉。
另外，在第2实施形式，作为碳电极加热器113，虽然将碳电极加热器并列配设成3段(第1碳电极加热器113a、第2碳电极加热器113b和第3碳电极加热器113c)，但，也可以将碳电极加热器并列配设成2级或4级以上。
本发明的光纤的拉丝方法和拉丝装置，能用于石英系光纤的拉丝方法和拉丝装置。

Claims (5)

1.一种光纤的拉丝方法，使用具备能供给光纤母材的炉心管的拉丝炉，对上述光纤母材进行加热拉丝，其特征是：
将上述炉心管的温度保持在不到1800℃的状态下，对上述光纤母材进行拉丝，
上述拉丝炉，使用具备使拉丝方向上的发热部的长度在上述光纤母材直径的8倍以上的加热器的拉丝炉，对上述光纤母材进行拉丝。
2.如权利要求1所述的光纤的拉丝方法，其特征是：
在上述拉丝炉内，对上述光纤母材进行拉丝，使上述光纤母材的弯月形部的锥角在19°以下。
3.一种光纤的拉丝装置，具备对光纤母材进行加热拉丝的拉丝炉，其特征是：
上述拉丝炉具备：
能供给上述光纤母材的炉心管；
配设在上述炉心管的外周，对上述光纤母材的长度方向的规定范围进行加热的加热器，
上述加热器的发热部的拉丝方向上的长度在上述炉心管的内周直径的6倍以上。
4.如权利要求3所记载的光纤的拉丝装置，其特征是：
上述加热器包含沿拉丝方向并排配设的多个加热器，
上述多个加热器发热部的在上述拉丝方向上的长度的和在上述炉心管的内周直径的6倍以上。
5.如权利要求3所记载的光纤的拉丝装置，其特征是：上述加热器，是碳电极加热器。
CNB008111723A 1999-07-05 2000-06-30 光纤的拉丝方法及拉丝装置 Expired - Fee Related CN1204072C (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP190343/1999 1999-07-05
JP190343/99 1999-07-05
JP11190343A JP2001019464A (ja) 1999-07-05 1999-07-05 光ファイバの線引き装置及び線引き方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1367763A CN1367763A (zh) 2002-09-04
CN1204072C true CN1204072C (zh) 2005-06-01

Family

ID=16256628

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNB008111723A Expired - Fee Related CN1204072C (zh) 1999-07-05 2000-06-30 光纤的拉丝方法及拉丝装置

Country Status (7)

Country Link
US (1) US20020078715A1 (zh)
EP (1) EP1211228A4 (zh)
JP (1) JP2001019464A (zh)
KR (1) KR20020029416A (zh)
CN (1) CN1204072C (zh)
AU (1) AU772566B2 (zh)
WO (1) WO2001002312A1 (zh)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6779363B1 (en) 2000-09-29 2004-08-24 Corning Incorporated Method for pregobbing an optical fiber preform and system producing optical fiber therefrom
AU2000279892A1 (en) * 2000-09-29 2002-04-15 Corning Incorporated Method and apparatus for reshaping the draw end of an optical fiber preform
JP2003114347A (ja) 2001-07-30 2003-04-18 Furukawa Electric Co Ltd:The シングルモード光ファイバ、その製造方法および製造装置
US20050066689A1 (en) * 2003-09-25 2005-03-31 Wolfgang Eis Device and method for producing glass fibers
JP4663277B2 (ja) * 2004-08-18 2011-04-06 株式会社フジクラ 光ファイバ素線及びその製造方法
US7610448B2 (en) * 2006-12-27 2009-10-27 Intel Corporation Obscuring memory access patterns
WO2009110418A1 (ja) * 2008-03-05 2009-09-11 古河電気工業株式会社 ガラス光ファイバの処理装置および処理方法ならびに光ファイバの製造方法および線引き方法
JP5255306B2 (ja) * 2008-03-27 2013-08-07 古河電気工業株式会社 光ファイバの線引方法
CN102365245B (zh) * 2009-03-30 2014-08-13 东洋制罐集团控股株式会社 Grin透镜纤维的线径控制方法及拉丝装置
JPWO2021039914A1 (zh) * 2019-08-30 2021-03-04

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4102661A (en) * 1977-03-03 1978-07-25 Bell Telephone Laboratories, Incorporated Caustic ray use of the drawdown zone of an optical fiber preform to control the drawing of the fiber
US4157906A (en) * 1978-02-21 1979-06-12 Corning Glass Works Method of drawing glass optical waveguides
JPS54151626A (en) * 1978-05-17 1979-11-29 Sumitomo Electric Ind Ltd Production of optical fiber
CA1166527A (en) * 1979-09-26 1984-05-01 Shiro Takahashi Method and apparatus for producing multi-component glass fiber preform
US4557742A (en) * 1984-07-02 1985-12-10 Polaroid Corporation Polarized optical fiber and method of forming same
CA1320634C (en) * 1988-05-27 1993-07-27 Hiroshi Kajioka Method of producing elliptic core type polarization-maintaining optical fiber
JPH026347A (ja) * 1988-06-14 1990-01-10 Sumitomo Electric Ind Ltd 光ファイバの線引方法
JPH02164738A (ja) * 1988-12-16 1990-06-25 Furukawa Electric Co Ltd:The 光ファイバの線引き方法
JPH02172840A (ja) * 1988-12-26 1990-07-04 Furukawa Electric Co Ltd:The 光ファイバ線引方法
JPH0459631A (ja) * 1990-06-27 1992-02-26 Sumitomo Electric Ind Ltd 光ファイバの線引方法
DE4028275A1 (de) * 1990-09-06 1992-03-12 Kabelmetal Electro Gmbh Verfahren zur herstellung von glasfaser-lichtwellenleitern mit erhoehter zugfestigkeit
JPH04254431A (ja) * 1991-02-05 1992-09-09 Fujikura Ltd 石英系光ファイバ母材およびその線引き方法
US5284499A (en) * 1992-05-01 1994-02-08 Corning Incorporated Method and apparatus for drawing optical fibers
US5294240A (en) * 1992-09-01 1994-03-15 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Method of forming waveguides with ion exchange of halogen ions
US5314517A (en) * 1992-12-31 1994-05-24 Corning Incorporated Method controlling the draw rate in the drawing of a glass feedstock
JP2985627B2 (ja) * 1993-12-28 1999-12-06 住友電気工業株式会社 分散補償ファイバ及びその製造方法
US5443610A (en) * 1994-01-29 1995-08-22 Corning Incorporated Apparatus for controlling fiber diameter during drawing
KR0162604B1 (ko) * 1994-10-07 1999-04-15 김광호 광 섬유 모재 제조 방법
JPH1025127A (ja) * 1996-07-04 1998-01-27 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 光ファイバの作製法
JPH10218635A (ja) * 1997-02-05 1998-08-18 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 光ファイバの製造方法
US6580860B1 (en) * 2000-02-29 2003-06-17 3M Innovative Properties Company Method for making shaped highly birefringent optical fibers

Also Published As

Publication number Publication date
KR20020029416A (ko) 2002-04-18
AU772566B2 (en) 2004-04-29
CN1367763A (zh) 2002-09-04
EP1211228A4 (en) 2005-06-01
AU5707500A (en) 2001-01-22
WO2001002312A1 (fr) 2001-01-11
US20020078715A1 (en) 2002-06-27
EP1211228A1 (en) 2002-06-05
JP2001019464A (ja) 2001-01-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1116238C (zh) 外包覆光纤预制杆的方法和装置以及光纤控制方法
CN1204072C (zh) 光纤的拉丝方法及拉丝装置
US6105396A (en) Method of making a large MCVD single mode fiber preform by varying internal pressure to control preform straightness
CN1630621A (zh) 光纤及其制造方法
CN1282620C (zh) 光导纤维的制造装置和制造方法
CN1247477C (zh) 光纤的制造装置和制造方法
CN1340470A (zh) 光纤、光纤母材的制造方法、及光纤的制造方法
CN1659107A (zh) 由人造石英玻璃制造的套管和由该套管制造的光纤
CN1743286A (zh) 光纤的制造装置和制造方法
CN1882513A (zh) 光纤裸线的拉丝方法、光纤束的制造方法和光纤束
JP2000335933A (ja) 光ファイバの製造方法及び製造装置
CN1286751C (zh) 使用外部气相沉积法制造光纤预制棒的方法和设备
CN1164516A (zh) 制造搀铒光学纤维的方法和装置
CN1603261A (zh) 制造光学纤维的方法和装置
JP3895644B2 (ja) 光ファイバ母材の多孔質スート体のガラス化方法
KR100251774B1 (ko) 광섬유 모재 오버 클래딩 방법 및 광섬유 인출방법
EP0370001B1 (en) Glass drawing process and furnace
JP2001019454A (ja) 光ファイバ母材の製造方法
EP1489052A3 (en) Furnace having thermal insulation for drawing optical fibres from a preform
CN104944800A (zh) 光纤成形方法
CN1740108A (zh) 光纤基材的制造方法
JP2004043200A (ja) 光ファイバ母材の支持方法
Wang et al. Strengths and diameter variations of fused silica fibers prepared in oxy-hydrogen flames
KR100512592B1 (ko) 광섬유 모재 회전을 통해 광섬유 진원도를 개선하는광섬유 인선 장치 및 이를 이용한 광섬유 인선 방법
CN109354399A (zh) 一种立式光纤预制棒拉伸设备

Legal Events

Date Code Title Description
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C06 Publication
PB01 Publication
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
C17 Cessation of patent right
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20050601

Termination date: 20130630