CN1599871A - 用于向光纤施加旋转的装置和光纤制造方法及其装置 - Google Patents

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Abstract

一种向被涂覆的光纤施加旋转的方法，以使该光纤绕其纵轴旋转，以使该光纤具有超低PMD(偏振模色散)，该方法包括步骤：引导该被涂覆的光纤，以使该光纤在光纤涂覆点的下端不致偏离拉伸轴超出一定范围；通过使被涂覆的光纤与一驱动滚轮接触而提供转矩至该光纤，该驱动滚轮在导引点的下端以基本平行于拉伸方向的轴为中心振动；及调整该驱动滚轮的振幅(A)和导引点和振动点之间的距离(l)，以控制振动的光纤和拉伸轴之间的角度(θ)。这使得可以控制由旋转产生的光纤的旋转速率(转/m)。

Description

用于向光纤施加旋转的装置和光纤制造方法及其装置
技术领域
本发明涉及制造一种光纤，特别是一种对光纤施加旋转(spin)的方法和装置，以制造具有超低偏振模色散(PMD)的光纤。
背景技术
具有圆形对称结构的单模光纤理论上具有两个彼此独立且互补的正交偏振模式。一般来说，可将经由光纤传播的光的电场看作这两个特殊偏振模式的线性叠加。事实上在单模光纤中，由于如对称横向应力或圆形纤芯的离心率这些缺陷因素，产生了两个偏振模式的补偿。这两个模式以不同的相位速率传播，因此两个模式具有不同的传播常数(β1和β2)。传播常数的差称为双折射(double fraction)(Δβ)，并且，双折射的增加意味着两个偏振模式之间的速率差的增加。两个偏振模式之间的差分时间延迟(differentialtime delay)称为偏振模色散(此后，称为“PMD”)。PMD的存在是导致高速传输或模拟数据传输困难的一个因素。
有一种公知的方法，即通过以远小于光纤的拍长(beat length)的间距(pitch)扭曲光纤，以使得由于模式之间的相对延迟逐渐补偿偏振模式，从而降低PMD。
WO83/00232和日本专利公开号H8-59278公开了一种通过高速旋转一光纤预制棒(preform)而拉制光纤的方法。
此外，日本专利公开号H7-69665公开了一种拉伸光纤预制棒的方法，该光纤预制棒以一短间距被扭曲。
然而，在这些方法中，光纤向一个方向扭曲，所以在光纤中积累了一弹性转矩应力(torque stress)。此外，由于为了与拉伸速度的快速性相对应而应该迅速增加预制棒的旋转速度，故上述方法不具有商业实用性。
美国专利号5,298,047和5,418,881公开了一种对光纤施加转矩的方法，通过使与被涂覆的光纤接触的导向滚轮相对于一拉伸轴以某一角度倾斜或使导向滚轮沿垂直于拉伸轴的方向线性往复移动，以使得传递到光纤上的旋转具有非恒定的空间频率(转/米)。
美国专利号5,943,466和6,240,748公开了一种通过导引光纤束(opticalfiber strand)使光纤束产生转矩的方法，在光纤上形成一涂层之后，通过倾斜往复移动的导向滚轮以改变其旋转轴的倾向，并且然后采用具有固定旋转轴的导向滚轮导引光纤束。特别地，’466和’748的特征在于使光纤束产生转矩的旋转函数基本上不是正弦函数，而是具有至少两个峰值的随时间改变的复杂函数如一调频正弦函数或一调幅正弦函数。
参考图1和2更详细地描述了上述传统技术。
首先，图1示出了在上述美国专利中公开的光纤制造装置10的示意结构图。
将一光纤预制棒11缓慢地供应至炉子12，并且从该预制棒的颈缩部分拉伸出一光纤13。如上拉伸出的裸光纤(或未涂覆的光纤)经由一直径监控器14输送至一涂覆装置15，在该装置处在相对冷却的裸光纤上涂覆一层聚合物涂层。如果该被涂覆的光纤通过一同轴涂覆监控器16，然后该光纤通过一硬化装置17。该硬化装置典型地具有一UV灯。在该硬化装置17的下游设有一涂覆直径监控器18及一跟踪导向装置(即，滚轮21、22和23)及一驱动装置(即，绞盘)。导向滚轮21提供首次与光纤接触的第一接触点。在这一点处，通过已硬化的聚合物涂层保护光纤。绞盘24提供一拉力，并且该光纤从该绞盘典型被提升至一收线(take-up)装置(例如一收线轴)。
导向滚轮21相对于一拉伸轴以一预定角度倾斜或沿垂直于该拉伸轴的方向线性往复移动，以使光纤旋转。此时，旋转函数基本上是一正弦函数或一调频或调幅正弦函数。
图2示出了在图1的制造装置中使用的旋转施加装置的示例。
参考图2，通过使用绞盘24沿拉伸轴将被涂覆的光纤13经由涂覆直径监控器18传输至导向滚轮21。导向滚轮21沿垂直于拉伸轴的方向线性往复移动并与被涂覆的光纤13相接触，所以在摩擦力的作用下，与导向滚轮的表面相接触的光纤沿顺时针方向或逆时针方向扭曲。此时，当导向滚轮21线性往复移动时，与滚轮相接触的光纤则沿拉伸轴振动。在这种情况下，由于在滚轮接触点处产生的振动被传输至涂覆装置的下端而没有任何控制，涂覆中心可能与拉伸中心不一致，由此不能保证涂层的规则性。
此外，由于导向滚轮21的接触面形成一无任何倾斜的平面，故当该滚轮移动时接触的光纤能够在接触面上滑动。该滑动阻断了由摩擦力引起的光纤的扭曲，所以不能使光纤规则的旋转。
此外，经过该涂覆装置的被涂覆的光纤首先与导向滚轮21相接触。因此，为了增加施加给光纤的旋转的空间频率(即，旋转速率[转/米])，应该增大导向滚轮21的振幅。然而，当导向滚轮21的振幅增加时，光纤的振动也增加并进一步破坏涂层的规则性。
因此，需要开发一种旋转施加装置，其不仅可以以能够获得规则涂层的振幅使导向滚轮振动，而且可以保证高旋转速率。
人们已经提出了各种尝试以解决公知技术的问题。
三星(Samsung)电子的韩国专利10-230463号公开了一种光纤拉伸装置，其中设置了许多支撑滚轮用以支撑一光纤不脱离其介于导向滚轮和一涂覆装置之间的原始位置，以使得当提供转矩至该光纤的导向滚轮移动时，光纤不致以某一偏差偏离拉伸轴。然而，由于限制光纤的移动的机构太复杂，所以三星电子的该项专利技术缺少在商业方面的实用性。
此外，布莱思杰克(blaszyk)等的美国专利6,324,872公开了一种旋转施加装置，其中在涂覆装置及用以施加旋转的导向滚轮之间定位一V形支撑滚轮。然而布莱思杰克没能提出或暗示能够防止光纤的滑动及能通过适当地设计导向滚轮的结构以及在支撑滚轮和导向滚轮之间的位置关系来控制旋转速率。
奥尼斯(onishi)等的欧洲专利号0729919A1公开了一种结构，其中为了将光纤的移动限制在某一偏差内而在一倾斜滚轮的上部设置一对导向滚轮，以致光纤不会脱离拉伸轴。然而，和布莱思杰克等一样，奥尼斯等没能提出或暗示能够防止光纤的滑动及通过适当设计导向滚轮的结构以及支撑滚轮和导向滚轮之间的位置关系来控制旋转速率。
罗巴(Roba)等的美国专利申请公开号2001/20374和日本专利申请公开号2000-247675公开了一种限制光纤滑动的技术，将滚轮的接触面设计成V形，提供一交变转矩至光纤。然而，这些传统技术也没能提出或暗示支撑滚轮和用于控制旋转速率的导向滚轮之间的位置关系，并且用于提供一转矩至光纤的机构及旋转施加装置的整体结构不同于本发明。
发明内容
本发明提供一种制造光纤的方法，即使在为了获得涂层的规则性以低振幅驱动一滚轮时，该方法仍可以保证高旋转速率。
此外，本发明设计了滚轮的结构，以使得与向光纤施加旋转的滚轮的接触面相接触的光纤不致滑动。
本发明还提供一种限制光纤移动的方法，以使得在促使光纤扭曲的一点处产生的振动不会传递至涂覆装置。
发明人已发现，在通过沿垂直于拉伸轴的方向使与被涂覆的光纤接触的驱动滚轮线性往复移动而将一转矩导引至光纤的旋转施加机构中，应当增加滚轮的移动速度或振幅以提高光纤的旋转速率。然而，增加滚轮的移动速度或滚轮的振幅具有各种限制，并且特别是振幅的增加会导致光纤大大偏离涂覆中心，所以严重破坏涂层的规则性。因此，发明人构思了一个想法，通过在驱动滚轮和涂覆装置之间设置一单独的导向滚轮并然后调整导向滚轮和驱动滚轮之间的距离来控制旋转速率。换句话说，如果驱动滚轮以恒定振幅振动，则当缩短距离时振动角度(或拉伸轴和位于驱动滚轮和导向滚轮之间的光纤之间的角)变大并且光纤的旋转速率增加。相反，当延长距离时，光纤的振动角度变小并且光纤的旋转速率下降。
为了实现上述想法，本发明提供一种用于向光纤施加旋转的装置，其安装在一用于涂覆从一光纤预制棒拉伸出的光纤的涂覆装置和一用于收起该被涂覆的光纤的线轴之间，该装置包括：一驱动滚轮，其与该被涂覆的光纤相接触地沿垂直于一拉伸轴的方向线性往复移动，以沿一圆周方向提供一旋转力至该被涂覆的光纤；一滚轮驱动装置，用于沿垂直于该拉伸轴的方向使该驱动滚轮振动；及一导向滚轮，其与该被涂覆的光纤在介于该涂覆装置的下端和该驱动滚轮的上端之间的一个区域内接触，该导向滚轮沿一纵向引导接触的光纤，以使得该光纤不致偏离超出以该拉伸轴为基准的一预定范围。
此时，沿拉伸轴方向在该驱动滚轮和该导向滚轮之间的距离被设定成满足一预定旋转速率(转/m)。
因此，当驱动滚轮的振幅恒定时，通过距离的调整能够控制施加到光纤的旋转速率。
此外，本发明也提供一种制造光纤的方法，包括步骤：(A)加热一光纤预制棒；(B)从加热的预制棒拉伸出一裸光纤；(C)在拉伸出的裸光纤上涂覆至少一层涂层；及(D)向被涂覆的光纤施加转矩，以使得从该预制棒拉伸出的光纤以其纵轴为基准转动。
此时，步骤(D)还包括步骤：
(a)引导该被涂覆的光纤，以使得该光纤在一光纤涂覆点下方不致偏离一拉伸轴超出一预定范围；
(b)通过使该被涂覆的光纤与一驱动滚轮接触来提供一转矩至该光纤，该驱动滚轮在一导引点下方以基本平行于该拉伸方向的轴为基准振动；及
(c)通过调整该驱动滚轮的振幅(A)和介于该导引点和该振动点之间的距离(l)来控制振动的光纤和该拉伸轴之间的角度(θ)，
由此，通过控制该振动的光纤和该拉伸轴之间的角度(θ)来调整由旋转而产生的光纤的旋转速率(转/m)。
优选地，驱动滚轮的接触面近似为V形，以防止按照驱动滚轮的振动而与驱动滚轮接触的光纤在接触面上滑动。特别地，可以在接触面的中央谷处形成一曲面，以便所接触的光纤容置在其中。
此外，为了获得涂层的规则性，相应于驱动滚轮的振动的接触的光纤的振动应当传递至一涂覆点(coating point)，以使得光纤不会偏离涂覆中心超过预定范围。
在这个方案中，本发明在涂覆装置和驱动滚轮之间设置一导向滚轮，其接触面近似为V形。因此，尽管位于驱动滚轮的上端的光纤偏离拉伸轴超出预定范围，但该光纤在涂覆装置的下端能够基本上与涂覆中心相一致。
此外，本发明还提供一种光纤制造装置，其中上述旋转施加装置设置在一涂覆装置和一收线轴之间。采用这种结构，本发明使得易于制造具有超低PMD的光纤，而不使用昂贵的附加设备。特别地，通过旋转施加装置的驱动滚轮和导向滚轮之间的距离的调整，可方便地控制所需的旋转空间频率(即，旋转速率。
附图说明
在下面结合附图的详细描述中将更加充分地描述本发明的优选实施例的这些及其他特征、方案及优点。在附图中：
图1为示出了根据公知技术的一典型光纤拉伸装置的示意图；
图2为示出了图1所示的装置的旋转施加装置的示意图；
图3为示出了根据本发明的优选实施例的光纤拉伸装置的示意图；
图4为示出了根据本发明的优选实施例的旋转施加装置的配置示意图；
图5示出了根据本发明的优选实施例的旋转施加装置的基本结构。
图6a至图6c为分别示出了可用于本发明的旋转施加装置的一导向滚轮，一驱动滚轮及一支撑导向滚轮的垂直剖视图。
图7示出了根据本发明的优选实施例用于线性往复移动驱动滚轮的驱动装置。
图8a至图8c为用于说明由于驱动滚轮的接触表面上的摩擦力而使与驱动滚轮的表面相接触的光纤扭曲的放大垂直剖视图；
图9a至图9b示出了当驱动滚轮的振幅为恒定时，从导向滚轮至驱动滚轮的距离(l)和振动角度(θ)之间的关系；及
图10为用以说明导向滚轮引导被涂覆的光纤以使驱动滚轮的振动不致传递至涂覆装置的下端。
具体实施方式
此后，将参考附图详细描述本发明的优选实施例。
图3示出了根据本发明一光纤制造装置100的结构示意图。
该光纤制造装置100在炉子102中将一光纤预制棒101加热至高温，并且然后从软化的预制棒颈缩部分拉伸出一裸光纤103。拉伸出的裸光纤103经过一外围测量器104并在冷却装置105中冷却，然后在涂覆装置106中涂覆一层紫外线硬化树脂至少一次。在涂覆装置106中被涂覆的光纤接着在硬化装置107中硬化并且然后被传输至旋转施加装置110。
在旋转施加装置110中以一预定旋转速率扭曲光纤并且然后该光纤经由一控制光纤的拉伸速度的驱动装置(即，绞盘)108而行进至收线装置(即，一收线轴)109。
图5示出了旋转施加装置的优选结构。
根据本发明的旋转施加装置110包括一导向滚轮111，一沿拉伸方向位于导向滚轮下方的驱动滚轮112，及用于使驱动滚轮沿垂直于拉伸轴的一箭头方向线性往复移动的一驱动工具115。当光纤沿拉伸轴移动时，由于导向滚轮111和驱动滚轮112与拉伸出的光纤103相接触，故该导向滚轮111和驱动滚轮112以其旋转轴(即，垂直于拉伸轴的轴)为中心旋转。
此外，导引滚轮111与驱动滚轮112沿拉伸轴方向被间隔开，并且基于拉伸轴彼此相对地与光纤相接触。
与驱动滚轮112相接触的光纤的拉伸方向应该基本上与在涂覆装置106的下端处拉伸的光纤的拉伸方向和与导向滚轮111相接触的光纤的拉伸方向一致。换句话说，导向滚轮111和驱动滚轮112的旋转轴在同一平面上，并且在该平面上彼此平行。因此，通过涂覆装置106至驱动滚轮112的光纤的拉伸方向未经过任何的路径改变。
特别地，优选使导向滚轮111在涂覆装置106和驱动滚轮112之间的某一区域首先与被涂覆的光纤接触。
此外，尽管在附图中显示驱动滚轮112以该拉伸轴为中心以一恒定振幅L线性往复移动，但本发明不限于这种示例。换句话说，驱动滚轮112能够以基本上不与拉伸轴一致的轴为中心振动。
本发明的旋转施加装置110也可以包括一单独的支撑导向滚轮，位于驱动滚轮112的下游，即，在驱动滚轮112和绞盘108之间，用以引导被涂覆的光纤103至收线轴109以与拉伸轴相一致。
当然，在驱动滚轮和绞盘之间也可以设置多个支撑导向滚轮。
图4中示出了由两个导向滚轮和一个驱动滚轮构成的旋转施加装置110的优选示例。
参考图4，本发明的旋转施加装置110包括一个驱动滚轮112，其凭借一驱动工具(未示出)以拉伸轴为中心振动，并且至少两个导向滚轮111和113分别位于驱动滚轮112的上方和下方。
驱动滚轮112位于导向滚轮111和113之间，并与光纤相接触，以拉伸轴为基础面向导向滚轮111和113。
驱动滚轮和导向滚轮的垂直剖面图如图6a至图6c所示。
参考图6a，导向滚轮111以拉伸轴J-J’为基准对称，并且导向滚轮111用于容置光纤的导向部分近似为V形。换句话说，导向部分包括位于中央谷处的一曲面111a及对于曲面111a形成一倾角φ1的右和左斜面111b、111c。光纤通过所述斜面引导容置在该曲面中。
因此，弯曲部分的半径R1应该大于容置的光纤的直径。如果曲面的半径小于光纤的直径，则光纤与斜面111b和111c相接触，这将会破坏光纤的表面或对光纤施加不必要的应力。
此外，弯曲部分的半径R1优选小于驱动滚轮的线性往复移动距离。如果弯曲部分的半径大于驱动滚轮的线性往复移动距离，则难于形成后述的振动角度θ并且光纤能够滑动。
应当适当设定倾角φ1，以使得不仅安全地引导光纤对光纤涂层上无任何损坏并且不会由于振动偏离涂覆中心超过预定范围。
如果倾角φ1太小，则能够破坏光纤，而如果太大，则涂层会不规则。
参考图6b和图6c，根据本发明的驱动滚轮112和支撑导向滚轮113分别以拉伸轴J-J’为基准对称，并且具有一用以容置光纤近似为V形的导向部分。该导向部分包括位于中央谷处的曲面112a和113a，及对于曲面112a和113a形成倾角φ2和φ3的右和左倾斜面112b、112c和113b、113c。光纤通过斜面112b、112c和113b、113c的导引容置在曲面112a和113a中。
因此，弯曲部分的半径R2和R3应当大于所容置的光纤的直径。如果曲面的半径小于光纤的直径，则光纤与斜面112b、112c和113b、113c相接触，这可能破坏光纤的表面或对光纤施加不必要的应力。
此外，弯曲部分的半径R2优选小于驱动滚轮的线性往复移动距离。如果弯曲部分的半径R2大于驱动滚轮的线性往复距离，则难于形成后述的振动角度θ并且光纤能够滑动。
应当适当地设定倾角φ2，以使得光纤沿斜面移动时，不仅安全地引导光纤而对光纤涂层上无任何损坏并且也稳定地扭曲而不会由于驱动滚轮的振动而滑动。如果倾角φ2太小，会损坏光纤，而如果太大，则光纤不能稳定地弯曲。
此外，应当适当地设定倾角φ3，以稳定地促使驱动滚轮振动而不损坏光纤的涂层。
作为本发明的一个示例，优选地导向滚轮的倾角φ1和曲面的半径R1小于倾角φ2和φ3及驱动滚轮112和支撑导向滚轮113的曲面的半径R2和R3。
图7示出了根据用以说明驱动滚轮112的振动机理的优选实施例驱动工具115的结构。
导向滚轮111、驱动滚轮112和支撑导向滚轮113固定至一框架114，并且驱动滚轮112的旋转轴连接至安装于基座115c的曲柄115b。在基座115c上，安装一电动机115a和曲柄115b，用以将电动机115a的旋转运动转换为一线性往复移动。
因此，通过驱动电动机115a产生的旋转运动由于曲柄115b而被转化为线性往复移动，并且连接至曲柄115b的驱动滚轮112因此沿图中箭头方向振动。
现在，参考图8a至图8c描述当驱动滚轮振动时沿轴向扭曲与驱动滚轮相接触的光纤的机制。
首先，如果驱动滚轮112朝图8b所示的箭头方向移动(即，在图中向右)而光纤103位于驱动滚轮112的接触面的中心处的曲面112a上，则由于与滚轮表面的动摩擦力，接触的光纤103沿与滚轮的移动方向相反的斜面112b(即，左斜面)滚动。因此，光纤103沿逆时针方向扭曲。
相反，如果驱动滚轮112朝图8c中所示的箭头方向移动(即，在图中向左)而光纤103位于驱动滚轮112的接触面的中心处的曲面112a上，则由于与滚轮表面的动摩擦力，接触的光纤103沿与滚轮的移动方向相反的斜面112c(即，右斜面)滚动，因此，光纤103沿顺时针方向扭曲。
因此，如果驱动滚轮以一恒定振幅和恒定振动频率基于拉伸轴做线性往复移动(即，振动)，则使光纤产生沿顺时针/逆时针方向的交替旋转。
光纤的旋转速率(每单位长度的旋转数[转/m])取决于驱动滚轮的倾角φ2、振幅、振动速率和拉伸速度。特别地，如果驱动滚轮的振幅增加，则光纤可能偏离拉伸轴太大，破坏涂层的规则性。
因此，需要一种控制所需的光纤的旋转速率的方式，而不破坏涂层的规则性，而确定驱动滚轮的倾角、振动速率和拉伸速度为某值。
图9a和图9b示出了根据本发明通过调整导向滚轮111和驱动滚轮112之间的长度(l)来控制光纤的旋转速率的方法。
如图9a所示，如果驱动滚轮112沿箭头方向相对拉伸轴103以恒定振幅L振动，则在光纤103a、103b和拉伸轴之间形成一振动角度(θ)。
如果振幅(L)是恒定的，则当振动角度(θ)增加时旋转速率增加。因此，如果振幅(L)是恒定的并且驱动滚轮和导向滚轮之间的长度(l)增加，则振动角度(θ)减少并且旋转速率下降。
比较图9a和图9b的情况，如果振幅(L)相同并且驱动滚轮和导向滚轮之间的距离从l增加到l’(在此l＜l’)，则振动角度从θ减小到θ’(在此θ＞θ’)并且光纤的旋转速率也与振动角度的减少成正比地下降。
因此，当确定了其他旋转控制因素如拉伸速度、振动速率和振幅时，通过适当调整驱动滚轮和导向滚轮之间的距离(l)就能够控制所需的光纤的旋转速率(转/m)。
此外，本发明可限制光纤的运动，通过将导向滚轮111定位于驱动滚轮112上方使得由驱动滚轮112产生的光纤的振动不传递至涂覆装置106，如图10所示。换句话说，尽管驱动滚轮112以拉伸轴X为中心振动，但本发明的导向滚轮111限制被涂覆的光纤在具有预定偏差的导引范围内。因此，本发明可防止导向滚轮111之下的振动传递至涂覆装置106。因此，位于导向滚轮111的上游的光纤103a不会偏离拉伸轴X超过预定范围，而是基本上与涂覆中心相一致，所以保证了涂层的规则性。
工业实用性
如上所示，本发明通过将近似为V形的导向滚轮设置在用于向光纤施加交替转矩的驱动滚轮的上游而保证了涂层的规则性，并且还通过调整导向滚轮和驱动滚轮之间的距离控制了光纤的旋转速率。
此外，由于导向滚轮和驱动滚轮具有近似为V形的部分，故本发明可减少光纤在接触面上的滑动并有助于更容易地扭曲光纤。
已经详细描述了本发明。然而由于从这些详细描述中在本发明的精神和范围内的各种变化和修改对于熟悉本领域的技术人员是显而易见的，因此应当理解为详细说明和特殊示例仅以举例方式给出，同时展示了本发明的优选
实施例。

Claims (28)

1.一种用于向光纤施加旋转的装置，其安装在一用于涂覆从一光纤预制棒拉伸出的光纤的涂覆装置和一用于收起被涂覆的光纤的线轴之间，该装置包括：
一驱动滚轮，其与该被涂覆的光纤相接触地沿垂直于一拉伸轴的方向线性往复移动，以沿一圆周方向提供一旋转力至该被涂覆的光纤；
一滚轮驱动装置，用于沿垂直于该拉伸轴的方向使该驱动滚轮振动；及
一导向滚轮，其与该被涂覆的光纤在介于该涂覆装置的下端和该驱动滚轮的上端之间的一个区域内接触，该导向滚轮沿一纵向引导接触的光纤，以使得该光纤不致偏离超出以该拉伸轴为基准的一预定范围；
其中沿拉伸轴方向在该驱动滚轮和该导向滚轮之间的距离被设定成满足一预定旋转速率(转/m)。
2.根据权利要求1所述的用于向光纤施加旋转的装置，其中该导向滚轮的一接触面近似为V形，并且在该接触面的中央谷处形成一曲面；
由此尽管该驱动滚轮上方的光纤偏离该拉伸轴至某一程度，但该涂覆装置下方的光纤基本上与一涂覆中心一致。
3.根据权利要求1所述的用于向光纤施加旋转的装置，其中该驱动滚轮的一接触面近似为V形，并且在该接触面的中央谷处形成一曲面；
由此当该驱动滚轮沿垂直于该拉伸轴的方向振动时，与该驱动滚轮相接触的光纤沿该驱动滚轮的接触面移动并以一纵向轴为中心转动。
4.根据权利要求2或3所述的用于向光纤施加旋转的装置，其中该导向滚轮和该驱动滚轮的中央曲面的半径至少大于接触的光纤的直径。
5.根据权利要求4所述的用于向光纤施加旋转的装置，其中该导向滚轮和该驱动滚轮的中央曲面的半径小于该驱动滚轮的线性往复移动距离。
6.根据权利要求5所述的用于向光纤施加旋转的装置，其中该驱动滚轮以该拉伸轴为中心以恒定振幅和恒定振动频率线性往复移动。
7.根据权利要求6所述的用于向光纤施加旋转的装置，其中该导向滚轮在介于该涂覆装置的下端和该驱动滚轮之间的一个区域首先与该被涂覆的光纤接触。
8.根据权利要求7所述的用于向光纤施加旋转的装置，其中该导向滚轮和该驱动滚轮被设置成：与该驱动滚轮接触的光纤的拉伸方向基本上和与该导向滚轮接触的光纤的拉伸方向一致。
9.根据权利要求8所述的用于向光纤施加旋转的装置，其中当该导向滚轮和该驱动滚轮与该光纤接触时，该导向滚轮和该驱动滚轮以拉伸方向为基准彼此相对。
10.根据权利要求9所述的用于向光纤施加旋转的装置，其中该驱动滚轮和该导向滚轮被设置成：在该涂覆装置的下端拉伸出的光纤的拉伸方向基本上和与该驱动滚轮接触的光纤的拉伸方向一致。
11.根据权利要求4所述的用于向光纤施加旋转的装置，其中还包括一支撑导向滚轮，其安装在该驱动滚轮和该收线轴之间，用于引导该光纤以与该拉伸轴一致。
12.根据权利要求11所述的用于向光纤施加旋转的装置，其中该支撑导向滚轮的一接触面近似为V形，并且在该接触面的中央谷处形成一曲面。
13.根据权利要求12所述的用于向光纤施加旋转的装置，其中该支撑导向滚轮在介于该驱动滚轮的下端和该收线轴之间的一区域首先与该光纤接触；且
其中该驱动滚轮位于该导向滚轮和该支撑导向滚轮之间，并且当该驱动滚轮与该光纤接触时，该驱动滚轮以该拉伸轴为基准面向该导向滚轮和该支撑导向滚轮。
14.一种用于制造光纤的装置，包括：
用于通过拉伸一光纤预制棒而形成一裸光纤的装置；
用于围绕该裸光纤涂覆至少一层涂层的装置；
一绞盘，用于控制该光纤的拉伸速度；
一收线轴，用于往一线轴上缠绕通过该绞盘的光纤；及
一光纤扭曲装置，安装在该涂覆装置和该绞盘之间，以基于一纵轴扭曲该光纤；
其中该光纤扭曲装置包括：
一驱动滚轮，其与该被涂覆的光纤相接触地沿垂直于一拉伸轴的方向线性往复移动，以沿一圆周方向提供一旋转力至该被涂覆的光纤；
一滚轮驱动装置，用于沿垂直于该拉伸轴的方向使该驱动滚轮振动；及
一导向滚轮，其与该被涂覆的光纤在介于该涂覆装置的下端和该驱动滚轮的上端之间的一个区域内接触，该导向滚轮沿一纵向引导接触的光纤，以使得该光纤不致偏离超出以该拉伸轴为基准的一预定范围；
其中沿拉伸轴方向在该驱动滚轮和该导向滚轮之间的距离被设定成满足一预定旋转速率(转/m)。
15.根据权利要求14所述的用于制造光纤的装置，其中该导向滚轮的一接触面近似为V形，并且在该接触面的中央谷处形成一曲面；
由此尽管该驱动滚轮上方的光纤偏离该拉伸轴至某一程度，但该涂覆装置下方的光纤基本上与一涂覆中心一致。
16.根据权利要求14所述的用于制造光纤的装置，其中，该驱动滚轮的一接触面近似为V形，并且在该接触面的中央谷处形成一曲面；
由此当该驱动滚轮沿垂直于该拉伸轴的方向振动时，与该驱动滚轮相接触的光纤沿该驱动滚轮的接触面移动并以一纵向轴为中心转动。
17.根据权利要求15或16所述的用于制造光纤的装置，其中该导向滚轮和该驱动滚轮的中央曲面的半径至少大于接触的光纤的直径。
18.根据权利要求17所述的用于制造光纤的装置，其中该导向滚轮和该驱动滚轮的中央曲面的半径小于该驱动滚轮的线性往复移动距离。
19.根据权利要求18所述的用于制造光纤的装置，其中该驱动滚轮以该拉伸轴为中心以恒定振幅和恒定振动频率线性往复移动。
20.根据权利要求19所述的用于制造光纤的装置，其中该导向滚轮在介于该涂覆装置的下端和该驱动滚轮之间的一个区域首先与该被涂覆的光纤接触；
其中当该导向滚轮和该驱动滚轮与该光纤接触时，该导向滚轮和该驱动滚轮以拉伸方向为基准彼此相对；及
其中该驱动滚轮和该导向滚轮被设置成：在该涂覆装置的下端拉伸出的光纤的拉伸方向基本上和与该驱动滚轮接触的光纤的拉伸方向一致。
21.根据权利要求17所述的用于制造光纤的装置，其中还包括一支撑导向滚轮，其安装在该驱动滚轮和该收线轴之间，用于引导该光纤以与该拉伸轴一致。
22.根据权利要求21所述的用于制造光纤的装置，其中该支撑导向滚轮的一接触面近似为V形，并且在该接触面的中央谷处形成一曲面；
其中该支撑导向滚轮在介于该驱动滚轮的下端和该收线轴之间的一区域首先与该光纤接触；且
其中该驱动滚轮位于该导向滚轮和该支撑导向滚轮之间，并且当该驱动滚轮与该光纤接触时，该驱动滚轮以该拉伸轴为基准面向该导向滚轮和该支撑导向滚轮。
23.一种制造光纤的方法，包括步骤：
(A)加热一光纤预制棒；
(B)从加热的预制棒拉伸出一裸光纤；
(C)在拉伸出的裸光纤上涂覆至少一层涂层；及
(D)向被涂覆的光纤施加转矩，以使得从该预制棒拉伸出的光纤以其纵轴为基准转动；
其中步骤(D)还包括步骤：
(a)引导该被涂覆的光纤，以使得该光纤在一光纤涂覆点下方不致偏离一拉伸轴超出一预定范围；
(b)通过使该被涂覆的光纤与一驱动滚轮接触来提供一转矩至该光纤，该驱动滚轮在一导引点下方以基本平行于该拉伸方向的轴为基准振动；及
(c)通过调整该驱动滚轮的振幅(A)和介于该导引点和该振动点之间的距离(l)来控制振动的光纤和该拉伸轴之间的角度(θ)，
由此通过控制该振动的光纤和该拉伸轴之间的角度(θ)来调整由旋转而产生的光纤的旋转速率(转/m)。
24.根据权利要求23所述的制造光纤的方法，其中该驱动滚轮的一接触面近似为V形，并且当该驱动滚轮以该拉伸轴为中心垂直往复移动时，与该接触面接触的光纤沿着该接触面的对称斜面移动而依次顺时针及逆时针扭曲。
25.根据权利要求24所述的制造光纤的方法，其中该驱动滚轮以恒定振幅和恒定振动频率振动。
26.根据权利要求25所述的制造光纤的方法，其中当该驱动滚轮的振幅(A)恒定时，为了增加该光纤的旋转速率，减小该导引点和该振动点之间的距离(l)以增加该振动角度(θ)。
27.根据权利要求26所述的制造光纤的方法，其中在该驱动滚轮的接触面的中央谷处形成一曲面，并且该中央弯曲部分的半径至少大于接触的光纤的直径。
28.根据权利要求27所述的制造光纤的方法，其中通过一导向滚轮引导该被涂覆的光纤，该导向滚轮中的一接触面近似为V形并且在该接触面的中央谷处形成一曲面；
由此通过该驱动滚轮施加到该光纤的振动受到限制而不致达到靠近该涂覆点的位置，以使得该光纤通过在该涂覆点处的近似涂覆中心并且规则地形成该涂层。
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