JP2001048568A - 光ファイバの製造方法および製造装置 - Google Patents
光ファイバの製造方法および製造装置Info
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Abstract
を簡便に製造する。 【解決手段】 光ファイバ母材を溶融紡糸して光ファイ
バ裸線を得て、ついでこの光ファイバ裸線に樹脂を被覆
して光ファイバ素線22とし、引き続いてこの光ファイ
バ素線22を、V字溝12またはU字溝をローラ面上に
有する回転ローラ11の該溝上を進行させながら、回転
ローラ11をその回転軸11aに沿う方向に往復運動さ
せて、光ファイバ素線22を溝上で転動させて光ファイ
バ素線22にねじれを加える。回転ローラ11としてロ
ーラ面上に平溝を有するものを使用して、回転ローラ1
1をその回転軸11aが水平方向に対して任意の角度を
なすように一方向に傾け、ついで反対方向に任意の角度
をなすように傾けて揺動運動をさせてもよい。
Description
法および製造装置に関し、特に偏波モード分散(以下、
PMDという)が抑制された低伝送損失な光ファイバを
簡便に提供できるようにしたものである。
用途に応じた多種多様な光ファイバが製造、利用されて
いる。光ファイバは、気相軸付け法(VAD法)、外付
け法(OVD法)、内付け法(CVD法、MCVD法、
PCVD法)、ロッドインチューブ法等で得られた光フ
ァイバ母材を溶融紡糸して製造されている。このような
従来の製造方法においては、真円状の断面を有する光フ
ァイバを製造することは非常に困難であり、得られた光
ファイバの断面形状はわずかに歪んだ円状や、楕円状で
あることがほとんどであった。しかし、このように光フ
ァイバの断面が真円状でない場合、光ファイバを伝搬す
る2偏波の位相速度が異なり、PMDを増加させてしま
うという問題があった。
MDが抑制された光ファイバを得る方法が提案されてい
る。例えば、特開平8−295528号公報、米国特許
第5,822,487号等では、揺動運動をする揺動ガ
イドローラー上で光ファイバを転動させてねじれを与え
る方法が開示されている。また、特開平9−2834号
公報では、特定の形状を有するローラ上で光ファイバを
転動させてねじれを与える方法が開示されている。さら
に特表平10−507438号公報では、2つのローラ
曲面の間で光ファイバを転動させる方法が報告されてい
る。その他、米国特許第4,473,273号では光フ
ァイバ母材を回転させ、ねじれを与える方法が開示され
ている。
8−295528号公報や米国特許第5,822,48
7号に開示の方法は、高速での紡糸には不向きであり、
また、紡糸張力が小さい場合にはねじれ量が小さくなっ
てしまうため、PMD抑制効果が少なくなってしまうと
いう問題があった。また、特開平9−2834号公報に
報告されている方法では、ねじれ量が少ないうえに、ロ
ーラの径やライン長に制限があった。さらに、特表平1
0−507438号公報に開示の方法では、2つのロー
ラ曲面の光ファイバへの押し圧が変化することから、正
確な紡糸張力を測定できないという問題があった。ま
た、ねじれ量が光ファイバの長手方向で変化し、一定で
ないという問題もあった。さらに、米国特許第4,47
3,273号に開示の方法は、光ファイバ母材を回転さ
せる方法であるため、外径変動や曲がりを有する光ファ
イバ母材を使用した場合、光ファイバ外径制御性が低下
したり、コーティング不良が発生する可能性があった。
で、PMDの抑制された低伝送損失な光ファイバを簡便
な方法で製造でき、さらにPMD抑制の程度も容易に調
整できる光ファイバの製造方法および製造装置を提供す
ることを課題とする。
は、光ファイバ母材を溶融紡糸して光ファイバ裸線を得
て、ついでこの光ファイバ裸線に樹脂を被覆して光ファ
イバ素線とし、引き続いてこの光ファイバ素線を、V字
溝またはU字溝をローラ面上に有する回転ローラの該溝
上を進行させながら、回転ローラをその回転軸に沿う方
向に往復運動させて、光ファイバ素線を溝上で転動させ
て光ファイバ素線にねじれを加えることを特徴とする光
ファイバの製造方法によって解決できる。請求項2の発
明にあっては、光ファイバ母材を溶融紡糸して光ファイ
バ裸線を得て、ついでこの光ファイバ裸線に樹脂を被覆
して光ファイバ素線とし、引き続いてこの光ファイバ素
線を、平溝をローラ面上に有する回転ローラの該溝上を
進行させながら、回転ローラをその回転軸が水平方向に
対して任意の角度をなすように一方向に傾け、ついで反
対方向に任意の角度をなすように傾けて揺動運動をさせ
て、光ファイバ素線を溝上で転動させて光ファイバ素線
にねじれを加えることを特徴とする光ファイバの製造方
法によって解決できる。請求項3の発明にあっては、光
ファイバ母材を溶融紡糸して光ファイバ裸線を得る紡糸
装置と、光ファイバ裸線に被覆を施し光ファイバ素線を
得る被覆装置と、光ファイバ素線をローラ面上で転動さ
せて光ファイバ素線にねじれを加える回転ローラを有す
る光ファイバ製造装置であって、回転ローラが、ローラ
面上にV字溝またはU字溝を有し、さらにこの回転ロー
ラをその回転軸に沿う方向に往復運動させる駆動部を具
備してなることを特徴とする光ファイバ製造装置によっ
て解決できる。請求項4の発明にあっては、光ファイバ
母材を溶融紡糸して光ファイバ裸線を得る紡糸装置と、
光ファイバ裸線に被覆を施し光ファイバ素線を得る被覆
装置と、光ファイバ素線をローラ面上で転動させて光フ
ァイバ素線にねじれを加える回転ローラを有する光ファ
イバ製造装置であって、回転ローラが、ローラ面上に平
溝を有し、さらにこの回転ローラを揺動運動させる駆動
部を具備してなることを特徴とする光ファイバ製造装置
によって解決できる。
しく説明する。図1は本発明の製造方法の一例を示す概
略構成図である。まず、VAD法、OVD法、CVD
法、MCVD法、PCVD法、ロッドインチューブ法等
の公知の方法で得られた光ファイバ母材20を、紡糸炉
1で加熱して溶融紡糸し、光ファイバ裸線21を得る。
光ファイバ母材20を溶融紡糸する際の紡糸線速には特
に制限はなく、100〜1000m/min程度の広い
範囲の紡糸線速で紡糸できる。ついで光ファイバ裸線2
1を冷却筒2で冷却した後、第1の樹脂被覆装置3に導
く。第1の樹脂被覆装置3においては、1次被覆樹脂液
がそのダイポットに供給されていて、光ファイバ裸線2
1上に1次被覆樹脂液が塗布される。1次被覆樹脂液は
次の架橋筒4で紫外線照射、加熱等により硬化され、1
次被覆層が形成される。1次被覆層が形成された光ファ
イバは、ついで第2の樹脂被覆装置5、架橋筒6へと順
次導かれ、1次被覆層上に2次被覆層が形成された光フ
ァイバ素線22となる。
ーリー7上を進行して方向を変えられ、引き取り機8、
ダンサー9を順次通過後、巻き取り機10で巻き取られ
る。ターンプーリー7にはテンションピックアップが接
続されていて、紡糸張力を測定できるようになってい
る。
び図3に示したような断面が略V字状であるV字溝1
2、または断面が略U字状であるU字溝13をローラ面
上に有する回転ローラ11を使用する。回転ローラ11
は回転軸11aを有し、回転軸11aを中心として回転
できるようになっている。そして、図4および図5に示
すように、この回転ローラ11の溝12、13の上に光
ファイバ素線22を接触させ、この溝12、13上を進
行させながら、回転ローラ11をその回転軸11aに沿
う方向、すなわちA方向およびB方向に図示略の駆動装
置によって往復運動させる。
ると、光ファイバ素線22は、V字溝12またはU字溝
13上を進行方向に進行しながら、周方向に右回りおよ
び左回りのトルクを加えられて溝12、13の上を交互
に転動する。その結果光ファイバ素線22には、その周
方向に右回りおよび左回りのねじれが加えられる。ここ
で光ファイバ素線22に加えられたねじれは、紡糸炉1
内で溶融紡糸されている光ファイバ裸線21にまでさか
のぼって伝搬し、光ファイバ裸線21にねじれが加えら
れる。光ファイバ裸線21はねじれが加えられた状態で
冷却筒2へと導かれ、冷却される。このようにして冷却
筒2を通過した光ファイバ裸線21は、その周方向に、
右回りおよび左回りのねじれを有するものとなり、つい
で樹脂被覆装置3、5、架橋筒4、6を順次通過する。
13の深さD1 、D2 や、幅W1 、W2 は特に制限はな
く、光ファイバに要求されるPMDの程度に応じて適宜
設定される。例えば光ファイバ裸線21の外径が125
μm、コート径が250μmの光ファイバ素線22を転
動させる場合には、通常、V字溝12の深さD1 および
U字溝13の深さD2 は1〜20mm、V字溝12の幅
W1 およびU字溝13の幅W2 は5〜40mmの範囲で
設定される。また、回転ローラ11の直径R1およびR
2 は特に制限なく任意の大きさとすることができる。
たり任意の回数で行うことができ、また、回転ローラ1
1のA方向、B方向への各移動幅も任意に設定すること
ができる。これらの条件は、紡糸線速、紡糸張力、光フ
ァイバに要求されるPMDの程度、光ファイバの種類等
に応じて設定される。往復回数は通常50〜500回/
min、移動幅は通常2〜30mmの範囲で設定され
る。なお、ここで往復回数は、回転ローラ11を一方向
に動かして元の位置に戻し、ついで反対方向に動かして
元の位置に戻す操作を1回と数える。
さや、往復運動の条件を適宜設定することによって、光
ファイバ素線22へ付与するねじれ量を調節することが
できるため、PMDの抑制の程度を必要に応じて任意に
制御できる。また、回転ローラ11を往復運動させる簡
単な操作でねじれを付与できるので、600〜1000
m/min程度の高速での溶融紡糸にも対応でき、幅広
い紡糸線速において有効である。
6に示したような断面が凹状である平溝14をローラ面
上に有する回転ローラ11を使用することもできる。そ
して、図7に示すように、この回転ローラ11の平溝1
4の上に光ファイバ素線22を接触させ、この平溝14
上を進行させながら、図示略の駆動装置によって回転ロ
ーラ11をその回転軸11aが水平方向に対して任意の
角度をなすように一方向に傾け(A方向)、ついで反対
方向(B方向)に任意の角度をなすように傾けて、揺動
運動させる。
ると、光ファイバ素線22は、平溝14上を進行しなが
ら右回りおよび左回りのトルクを加えられたり、平溝1
4の鍔部14aに接触してトルクを加えられたりして交
互に転動する。その結果光ファイバ素線22には、その
周方向に右回りおよび左回りのねじれが加えられる。回
転ローラ11上で光ファイバ素線22に加えられたねじ
れは、紡糸炉1内で溶融紡糸されている光ファイバ裸線
21にまでさかのぼり伝搬し、ねじれが加えられた光フ
ァイバ裸線21はそのままの状態で冷却筒2内で冷却さ
れ、ねじれを有する光ファイバ裸線21となる。
幅W3 は特に制限はなく、光ファイバに要求されるPM
Dの程度や、紡糸線速、紡糸張力等、製造する光ファイ
バの種類や製造条件に応じて適宜設定される。例えば、
光ファイバ裸線21の外径が125μm、コート径が2
50μmの光ファイバ素線22を転動させる場合には、
通常、平溝14の深さD3 は1〜20mm、平溝の幅W
3 は1〜40mmの範囲で設定される。ここで、平溝1
4の幅W3 を比較的小さな1〜5mm程度とすると、主
に平溝14の鍔部14aに光ファイバ素線22が接触す
ることによって、トルクが加えられる。一方、平溝14
の幅W3 を比較的大きな20〜40mm程度とすると、
主に平溝14上で光ファイバ素線22が転動することに
よって、トルクが加えられる。なお、この場合も、回転
ローラ11の直径R3 には特に制限はなく、任意の大き
さとすることができる。
たり任意の回数で行うことができ、揺動運動時の傾きの
角度、すなわち回転ローラ11の回転軸11aが水平方
向となす角度θ1 およびθ2 も任意に設定することがで
きる。これらの条件は、紡糸線速、光ファイバに要求さ
れるPMDの程度、光ファイバの種類等に応じて設定さ
れ、揺動回数は通常50〜500回/min、角度θ 1
およびθ2 は1〜45°の範囲で設定される。なお、こ
こで揺動回数は、回転ローラ11をその回転軸11aが
水平方向に対して任意の角度をなすように一方向に傾
け、ついで反対方向に任意の角度をなすように傾ける操
作を1回と数える。
の条件を適宜設定することによって、光ファイバ素線2
2へ付与するねじれ量を調節することができるため、P
MDの抑制の程度を必要に応じて任意に制御できる。ま
た、回転ローラ11を揺動運動させる簡単な操作でねじ
れを付与できるので、600〜1000m/min程度
の高速での溶融紡糸にも対応でき、幅広い紡糸線速にお
いて有効である。
ーラ11の材質には特に制限はないが、回転ローラ11
のV字溝12、U字溝13、平溝14上で光ファイバ素
線22が摺動することなく、スムーズに転動することが
重要である。
溝12、U字溝13または平溝14を有する回転ローラ
11を使用し、この回転ローラ11を往復運動または揺
動運動させて光ファイバ素線22にトルクを加え、ねじ
れを与えることを特徴とするので、簡便な方法で光ファ
イバ素線22の周方向にねじれを与えることができ、P
DMの抑制された低伝送損失な光ファイバを容易に得る
ことができる。この際、回転ローラ11の直径や、V字
溝12、U字溝13、平溝14の幅や深さ等を任意の大
きさにでき、回転ローラ11を往復運動または揺動運動
させる回数や速度、回転ローラ11の移動幅、揺動運動
時の傾きの角度(θ1 、θ2 )等も任意に設定できるた
め、PDMの抑制の程度を必要に応じて任意に制御する
ことができる。さらに、回転ローラ11を往復運動また
は揺動運動させる簡単な操作によるので、高速での溶融
紡糸にも対応でき、幅広い紡糸線速において有効であ
る。また、紡糸張力に応じて、溝12、13、14の種
類や大きさを任意に設定することによって、紡糸張力が
小さい場合にも光ファイバ素線22に効率的にねじれを
加えられる。また、光ファイバ素線22を回転ローラ1
1の溝12、13、14上で転動させる簡単な方法によ
るので、回転ローラ11をターンプーリー7として使用
して同時に紡糸張力を測定する場合においても、正しい
紡糸張力を測定することができるとともに、使用する光
ファイバ母材20の形状や寸法も任意のものを使用でき
る。
4を有する回転ローラ11が設けられ、回転ローラ11
には回転ローラを往復運動または揺動運動させる駆動部
を有する光ファイバ製造装置は、従来の紡糸機に回転ロ
ーラ11を取り付けることによって簡単に得られるため
低コストであり、必要に応じて容易に回転ローラ11を
取り付けたり、取り外したりできる。なお、以上の説明
においては、回転ローラ11をターンプーリー7として
使用する場合について説明したが、上述のような特定の
溝12、13、14を有する回転ローラ11を使用し
て、光ファイバ素線22にねじれ与える限りにおいて
は、ターンプーリー7としての使用に限定されず、ター
ンプーリー7とは別に回転ローラ11を設けてもよい。
する。 実施例1 波長多重伝送用光ファイバ母材(ITU−T G655
準拠、以下WDM母材という)を、図1に示す方法で溶
融紡糸、被覆を行い、光ファイバ裸線外径125μm、
コート径250μmの光ファイバ素線22を製造した。
被覆材としては、1次被覆層、2次被覆層ともにウレタ
ン−アクリレート系紫外線硬化型樹脂を使用した。紡糸
線速は300m/minとした。ターンプーリー7とし
ては、図2に示すようなローラ面にV字溝12を有し、
表面にアルマイト処理を施したアルミ製の回転ローラ1
1を使用し、光ファイバ素線22にねじれを加えた。な
おV字溝12は深さD1 =3mm、幅W1 =6mmで、
ローラの直径R1 =150mmであった。また、往復回
数は300回/min、回転ローラ11の一方向への移
動幅は4mmとした。得られた光ファイバ素線22のP
MD測定を、固定アナライザー法で行った。測定は試料
長10kmのものについて10本測定した。その結果を
図8に示す。
U字溝13を有し、表面にアルマイト処理を施したアル
ミ製の回転ローラ11を使用した以外は、実施例1と同
様にして溶融紡糸、被覆を行った。なおU字溝13は深
さD2 =10mm、幅W2 =6mmで、ローラの直径R
2 =150mmであった。また、往復回数は300回/
min、回転ローラ11の一方向への移動幅は4mmと
した。得られた光ファイバ素線22のPMD測定を実施
例1と同様にして行った。その結果を図8に示す。
平溝14を有し、表面にアルマイト処理を施したアルミ
製の回転ローラ11を使用し、回転ローラ11を、その
回転軸11aが水平方向に対して角度θ1 をなすように
一方向に傾け、ついで反対方向に角度θ2 をなすように
傾けて、光ファイバ素線22にねじれを加えた以外は、
実施例1と同様にして溶融紡糸、被覆を行った。この
際、光ファイバ素線22は平溝14上を転動したが、鍔
部14aには接触しなかった。なお、平溝14は深さD
3 =10mm、幅W3 =20mmで、ローラの直径R3
=150mmであった。また、揺動回数は300回/m
in、傾きの角度θ1 、θ2 はどちらも15°とした。
得られた光ファイバ素線22のPMD測定を実施例1と
同様にして行った。その結果を図8に示す。
平溝14を有し、表面にアルマイト処理を施したアルミ
製の回転ローラ11を使用し、回転ローラ11を、その
回転軸11aが水平方向に対して角度θ1 をなすように
一方向に傾け、ついで反対方向に角度θ2 をなすように
傾けて、光ファイバ素線22にねじれを加えた以外は、
実施例1と同様にして溶融紡糸、被覆を行った。この
際、光ファイバ素線22は平溝14上を転動し、さらに
鍔部14aにも接触した。なお、平溝14は深さD3 =
10mm、幅W3 =2mmで、ローラの直径R3 =15
0mmであった。また、揺動回数は300回/min、
傾きの角度θ1 、θ2 はどちらも5°とした。得られた
光ファイバ素線22のPMD測定を実施例1と同様にし
て行った。その結果を図8に示す。
平溝14を有し、表面にアルマイト処理を施したアルミ
製の回転ローラ11を使用し、回転ローラ11を揺動運
動させず、光ファイバ素線22にねじれを加えないよう
にした以外は、実施例1と同様にして溶融紡糸、被覆を
行った。なお、平溝は深さD3 =5mm、幅W3 =8m
mで、ローラの直径R3 =150mmであった。得られ
た光ファイバ素線22のPMD測定を実施例1と同様に
して行った。その結果を図8に示す。
下DCF母材という)を使用し、往復回数を200回/
minとした以外は実施例1と同様にして溶融紡糸、被
覆を行った。得られた光ファイバ素線22のPMD測定
を実施例1と同様にして行った。その結果を図9に示
す。
数を200回/minとした以外は実施例2と同様にし
て溶融紡糸、被覆を行った。得られた光ファイバ素線2
2のPMD測定を実施例1と同様にして行った。その結
果を図9に示す。
数を200回/minとした以外は実施例3と同様にし
て溶融紡糸、被覆を行った。得られた光ファイバ素線2
2のPMD測定を実施例1と同様にして行った。その結
果を図9に示す。
数を200回/minとした以外は実施例4と同様にし
て溶融紡糸、被覆を行った。得られた光ファイバ素線2
2のPMD測定を実施例1と同様にして行った。その結
果を図9に示す。
数を200回/minとした以外は比較例1と同様にし
て溶融紡糸、被覆を行った。得られた光ファイバ素線2
2のPMD測定を実施例1と同様にして行った。その結
果を図9に示す。
V字溝12、U字溝13または平溝14を有する特定の
回転ローラ11を使用してねじれを加えた本実施例の光
ファイバ素線22では、PMDが抑制されていた。一
方、ねじれが加えられなかった比較例の光ファイバ素線
22では、PMDが抑制されていなかった。
せた以外は実施例3と同様にして溶融紡糸、被覆を行っ
た。それぞれの紡糸線速で得られた光ファイバ素線22
のPMD測定を実施例1と同様にして行った。その結果
を図10に示す。
以外は実施例2と同様にして溶融紡糸、被覆を行った。
それぞれの往復回数で得られた光ファイバ素線22のP
MD測定を実施例1と同様にして行った。その結果を図
11に示す。
を有する特定の回転ローラ11を使用してねじれを加え
る本実施例の光ファイバ素線22の製造方法によれば、
紡糸線速を100〜1000m/minの範囲で変化さ
せても、PMDが抑制された低伝送損失な光ファイバを
容易に得ることができた。また、U字溝12を有する特
定の回転ローラ11を使用して、回転ローラ11の往復
回数を変化させることによって、図11のグラフに示し
たようにPDMの抑制の程度を必要に応じて任意に制御
することができた。このように、本実施例の光ファイバ
素線22の製造方法は、幅広い紡糸線速に対応でき、か
つ任意にPDMの抑制の程度を制御できた。
バの製造方法は、V字溝、U字溝または平溝を有する回
転ローラを使用し、この回転ローラを往復運動または揺
動運動させて光ファイバ素線にねじれを与えることを特
徴とするので、簡便な方法で光ファイバ素線の周方向に
ねじれを与えることができ、PDMの抑制された低伝送
損失な光ファイバを容易に得ることができる。この際、
回転ローラの直径や、V字溝、U字溝、平溝の大きさ等
を任意の大きさにでき、回転ローラを往復運動または揺
動運動させる回数や速度、回転ローラの移動幅、揺動運
動時の傾きの角度(θ1 、θ2 )も任意に設定できるた
め、PDMの抑制の程度を必要に応じて任意に制御する
ことができる。さらに、回転ローラを往復運動または揺
動運動させる簡単な操作によるので、高速での溶融紡糸
にも対応でき、幅広い紡糸線速において有効である。ま
た、紡糸張力に応じて、溝の種類や大きさを任意に設定
することによって、紡糸張力が小さい場合にも光ファイ
バ素線に効率的にねじれを加えられる。また、光ファイ
バ素線を回転ローラの溝上で転動させる簡単な方法およ
び装置によるので、回転ローラをターンプーリーとして
使用して同時に紡糸張力を測定する場合においても、正
しい紡糸張力を測定することができるとともに、使用す
る光ファイバ母材の形状や寸法も任意のものを使用でき
る。また、このような特定の溝を有する回転ローラが設
けられ、回転ローラには回転ローラを往復運動または揺
動運動させる駆動部を有する本発明の光ファイバ製造装
置は、従来の紡糸機に回転ローラを取り付けることによ
って簡単に得られるため低コストであり、必要に応じて
容易に回転ローラを取り付けたり、取り外したりでき
る。
概略構成図である。
る。
ある。
ある。
である。
ある。
モード分散を示すグラフである。
モード分散を示すグラフである。
波モード分散を示すグラフである。
波モード分散を示すグラフである。
3…U字溝、14…平溝、20…光ファイバ母材、21
…光ファイバ裸線、22…光ファイバ素線
7)
置
バ裸線を得る紡糸装置と、光ファイバ裸線に被覆を施し
光ファイバ素線を得る被覆装置と、光ファイバ素線をロ
ーラ面上で転動させて光ファイバ素線にねじれを加える
回転ローラを有する光ファイバ製造装置であって、 回転ローラが、ローラ面上にV字溝またはU字溝を有
し、さらにこの回転ローラをその回転軸に沿う方向に往
復運動させる駆動部を具備してなることを特徴とする光
ファイバ製造装置。
法および製造装置に関し、特に偏波モード分散(以下、
PMDという)が抑制された低伝送損失な光ファイバを
簡便に提供できるようにしたものである。
用途に応じた多種多様な光ファイバが製造、利用されて
いる。光ファイバは、気相軸付け法(VAD法)、外付
け法(OVD法)、内付け法(CVD法、MCVD法、
PCVD法)、ロッドインチューブ法等で得られた光フ
ァイバ母材を溶融紡糸して製造されている。このような
従来の製造方法においては、真円状の断面を有する光フ
ァイバを製造することは非常に困難であり、得られた光
ファイバの断面形状はわずかに歪んだ円状や、楕円状で
あることがほとんどであった。しかし、このように光フ
ァイバの断面が真円状でない場合、光ファイバを伝搬す
る2偏波の位相速度が異なり、PMDを増加させてしま
うという問題があった。
MDが抑制された光ファイバを得る方法が提案されてい
る。例えば、特開平8−295528号公報、米国特許
第5,822,487号等では、揺動運動をする揺動ガ
イドローラー上で光ファイバを転動させてねじれを与え
る方法が開示されている。また、特開平9−2834号
公報では、特定の形状を有するローラ上で光ファイバを
転動させてねじれを与える方法が開示されている。さら
に特表平10−507438号公報では、2つのローラ
曲面の間で光ファイバを転動させる方法が報告されてい
る。その他、米国特許第4,473,273号では光フ
ァイバ母材を回転させ、ねじれを与える方法が開示され
ている。
8−295528号公報や米国特許第5,822,48
7号に開示の方法は、高速での紡糸には不向きであり、
また、紡糸張力が小さい場合にはねじれ量が小さくなっ
てしまうため、PMD抑制効果が少なくなってしまうと
いう問題があった。また、特開平9−2834号公報に
報告されている方法では、ねじれ量が少ないうえに、ロ
ーラの径やライン長に制限があった。さらに、特表平1
0−507438号公報に開示の方法では、2つのロー
ラ曲面の光ファイバへの押し圧が変化することから、正
確な紡糸張力を測定できないという問題があった。ま
た、ねじれ量が光ファイバの長手方向で変化し、一定で
ないという問題もあった。さらに、米国特許第4,47
3,273号に開示の方法は、光ファイバ母材を回転さ
せる方法であるため、外径変動や曲がりを有する光ファ
イバ母材を使用した場合、光ファイバ外径制御性が低下
したり、コーティング不良が発生する可能性があった。
で、PMDの抑制された低伝送損失な光ファイバを簡便
な方法で製造でき、さらにPMD抑制の程度も容易に調
整できる光ファイバの製造方法および製造装置を提供す
ることを課題とする。
は、光ファイバ母材を溶融紡糸して光ファイバ裸線を得
て、ついでこの光ファイバ裸線に樹脂を被覆して光ファ
イバ素線とし、引き続いてこの光ファイバ素線を、V字
溝またはU字溝をローラ面上に有する回転ローラの該溝
上を進行させながら、回転ローラをその回転軸に沿う方
向に往復運動させて、光ファイバ素線を溝上で転動させ
て光ファイバ素線にねじれを加えることを特徴とする光
ファイバの製造方法によって解決できる。請求項2の発
明にあっては、光ファイバ母材を溶融紡糸して光ファイ
バ裸線を得る紡糸装置と、光ファイバ裸線に被覆を施し
光ファイバ素線を得る被覆装置と、光ファイバ素線をロ
ーラ面上で転動させて光ファイバ素線にねじれを加える
回転ローラを有する光ファイバ製造装置であって、回転
ローラが、ローラ面上にV字溝またはU字溝を有し、さ
らにこの回転ローラをその回転軸に沿う方向に往復運動
させる駆動部を具備してなることを特徴とする光ファイ
バ製造装置によって解決できる。
しく説明する。図1は本発明の製造方法の一例を示す概
略構成図である。まず、VAD法、OVD法、CVD
法、MCVD法、PCVD法、ロッドインチューブ法等
の公知の方法で得られた光ファイバ母材20を、紡糸炉
1で加熱して溶融紡糸し、光ファイバ裸線21を得る。
光ファイバ母材20を溶融紡糸する際の紡糸線速には特
に制限はなく、100〜1000m/min程度の広い
範囲の紡糸線速で紡糸できる。ついで光ファイバ裸線2
1を冷却筒2で冷却した後、第1の樹脂被覆装置3に導
く。第1の樹脂被覆装置3においては、1次被覆樹脂液
がそのダイポットに供給されていて、光ファイバ裸線2
1上に1次被覆樹脂液が塗布される。1次被覆樹脂液は
次の架橋筒4で紫外線照射、加熱等により硬化され、1
次被覆層が形成される。1次被覆層が形成された光ファ
イバは、ついで第2の樹脂被覆装置5、架橋筒6へと順
次導かれ、1次被覆層上に2次被覆層が形成された光フ
ァイバ素線22となる。
ーリー7上を進行して方向を変えられ、引き取り機8、
ダンサー9を順次通過後、巻き取り機10で巻き取られ
る。ターンプーリー7にはテンションピックアップが接
続されていて、紡糸張力を測定できるようになってい
る。
び図3に示したような断面が略V字状であるV字溝1
2、または断面が略U字状であるU字溝13をローラ面
上に有する回転ローラ11を使用する。回転ローラ11
は回転軸11aを有し、回転軸11aを中心として回転
できるようになっている。そして、図4および図5に示
すように、この回転ローラ11の溝12、13の上に光
ファイバ素線22を接触させ、この溝12、13上を進
行させながら、回転ローラ11をその回転軸11aに沿
う方向、すなわちA方向およびB方向に図示略の駆動装
置によって往復運動させる。
ると、光ファイバ素線22は、V字溝12またはU字溝
13上を進行方向に進行しながら、周方向に右回りおよ
び左回りのトルクを加えられて溝12、13の上を交互
に転動する。その結果光ファイバ素線22には、その周
方向に右回りおよび左回りのねじれが加えられる。ここ
で光ファイバ素線22に加えられたねじれは、紡糸炉1
内で溶融紡糸されている光ファイバ裸線21にまでさか
のぼって伝搬し、光ファイバ裸線21にねじれが加えら
れる。光ファイバ裸線21はねじれが加えられた状態で
冷却筒2へと導かれ、冷却される。このようにして冷却
筒2を通過した光ファイバ裸線21は、その周方向に、
右回りおよび左回りのねじれを有するものとなり、つい
で樹脂被覆装置3、5、架橋筒4、6を順次通過する。
13の深さD1 、D2 や、幅W1 、W2 は特に制限はな
く、光ファイバに要求されるPMDの程度に応じて適宜
設定される。例えば光ファイバ裸線21の外径が125
μm、コート径が250μmの光ファイバ素線22を転
動させる場合には、通常、V字溝12の深さD1 および
U字溝13の深さD2 は1〜20mm、V字溝12の幅
W1 およびU字溝13の幅W2 は5〜40mmの範囲で
設定される。また、回転ローラ11の直径R1およびR
2 は特に制限なく任意の大きさとすることができる。
たり任意の回数で行うことができ、また、回転ローラ1
1のA方向、B方向への各移動幅も任意に設定すること
ができる。これらの条件は、紡糸線速、紡糸張力、光フ
ァイバに要求されるPMDの程度、光ファイバの種類等
に応じて設定される。往復回数は通常50〜500回/
min、移動幅は通常2〜30mmの範囲で設定され
る。なお、ここで往復回数は、回転ローラ11を一方向
に動かして元の位置に戻し、ついで反対方向に動かして
元の位置に戻す操作を1回と数える。
さや、往復運動の条件を適宜設定することによって、光
ファイバ素線22へ付与するねじれ量を調節することが
できるため、PMDの抑制の程度を必要に応じて任意に
制御できる。また、回転ローラ11を往復運動させる簡
単な操作でねじれを付与できるので、600〜1000
m/min程度の高速での溶融紡糸にも対応でき、幅広
い紡糸線速において有効である。
ーラ11の材質には特に制限はないが、回転ローラ11
のV字溝12またはU字溝13上で光ファイバ素線22
が摺動することなく、スムーズに転動することが重要で
ある。
溝12またはU字溝13を有する回転ローラ11を使用
し、この回転ローラ11を往復運動させて光ファイバ素
線22にトルクを加え、ねじれを与えることを特徴とす
るので、簡便な方法で光ファイバ素線22の周方向にね
じれを与えることができ、PDMの抑制された低伝送損
失な光ファイバを容易に得ることができる。この際、回
転ローラ11の直径や、V字溝12またはU字溝13の
幅や深さ等を任意の大きさにでき、回転ローラ11を往
復運動させる回数や速度、回転ローラ11の移動幅等も
任意に設定できるため、PDMの抑制の程度を必要に応
じて任意に制御することができる。さらに、回転ローラ
11を往復運動させる簡単な操作によるので、高速での
溶融紡糸にも対応でき、幅広い紡糸線速において有効で
ある。また、紡糸張力に応じて、溝12、13の種類や
大きさを任意に設定することによって、紡糸張力が小さ
い場合にも光ファイバ素線22に効率的にねじれを加え
られる。また、光ファイバ素線22を回転ローラ11の
溝12、13上で転動させる簡単な方法によるので、回
転ローラ11をターンプーリー7として使用して同時に
紡糸張力を測定する場合においても、正しい紡糸張力を
測定することができるとともに、使用する光ファイバ母
材20の形状や寸法も任意のものを使用できる。
する回転ローラ11が設けられ、回転ローラ11には回
転ローラを往復運動させる駆動部を有する光ファイバ製
造装置は、従来の紡糸機に回転ローラ11を取り付ける
ことによって簡単に得られるため低コストであり、必要
に応じて容易に回転ローラ11を取り付けたり、取り外
したりできる。なお、以上の説明においては、回転ロー
ラ11をターンプーリー7として使用する場合について
説明したが、上述のような特定の溝12、13を有する
回転ローラ11を使用して、光ファイバ素線22にねじ
れを与える限りにおいては、ターンプーリー7としての
使用に限定されず、ターンプーリー7とは別に回転ロー
ラ11を設けてもよい。
する。 実施例1 波長多重伝送用光ファイバ母材(ITU−T G655
準拠、以下WDM母材という)を、図1に示す方法で溶
融紡糸、被覆を行い、光ファイバ裸線外径125μm、
コート径250μmの光ファイバ素線22を製造した。
被覆材としては、1次被覆層、2次被覆層ともにウレタ
ン−アクリレート系紫外線硬化型樹脂を使用した。紡糸
線速は300m/minとした。ターンプーリー7とし
ては、図2に示すようなローラ面にV字溝12を有し、
表面にアルマイト処理を施したアルミ製の回転ローラ1
1を使用し、光ファイバ素線22にねじれを加えた。な
おV字溝12は深さD1 =3mm、幅W1 =6mmで、
ローラの直径R1 =150mmであった。また、往復回
数は300回/min、回転ローラ11の一方向への移
動幅は4mmとした。得られた光ファイバ素線22のP
MD測定を、固定アナライザー法で行った。測定は試料
長10kmのものについて10本測定した。その結果を
図6に示す。
U字溝13を有し、表面にアルマイト処理を施したアル
ミ製の回転ローラ11を使用した以外は、実施例1と同
様にして溶融紡糸、被覆を行った。なおU字溝13は深
さD2 =10mm、幅W2 =6mmで、ローラの直径R
2 =150mmであった。また、往復回数は300回/
min、回転ローラ11の一方向への移動幅は4mmと
した。得られた光ファイバ素線22のPMD測定を実施
例1と同様にして行った。その結果を図6に示す。
にアルマイト処理を施したアルミ製の回転ローラを使用
し、回転ローラを揺動運動させず、光ファイバ素線にね
じれを加えないようにした以外は、実施例1と同様にし
て溶融紡糸、被覆を行った。なお、平溝は深さD3 =5
mm、幅W3 =8mmで、ローラの直径R3 =150m
mであった。得られた光ファイバ素線22のPMD測定
を実施例1と同様にして行った。その結果を図6に示
す。
下DCF母材という)を使用し、往復回数を200回/
minとした以外は実施例1と同様にして溶融紡糸、被
覆を行った。得られた光ファイバ素線22のPMD測定
を実施例1と同様にして行った。その結果を図7に示
す。
数を200回/minとした以外は実施例2と同様にし
て溶融紡糸、被覆を行った。得られた光ファイバ素線2
2のPMD測定を実施例1と同様にして行った。その結
果を図7に示す。
比較例1と同様にして溶融紡糸、被覆を行った。得られ
た光ファイバ素線22のPMD測定を実施例1と同様に
して行った。その結果を図7に示す。
V字溝12またはU字溝13を有する特定の回転ローラ
11を使用してねじれを加えた本実施例の光ファイバ素
線22では、PMDが抑制されていた。一方、ねじれが
加えられなかった比較例の光ファイバ素線22では、P
MDが抑制されていなかった。
以外は実施例2と同様にして溶融紡糸、被覆を行った。
それぞれの往復回数で得られた光ファイバ素線22のP
MD測定を実施例1と同様にして行った。その結果を図
8に示す。
を使用して、回転ローラ11の往復回数を変化させるこ
とによって、図8のグラフに示したようにPDMの抑制
の程度を必要に応じて任意に制御することができた。こ
のように、本実施例の光ファイバ素線22の製造方法
は、幅広い紡糸線速に対応でき、かつ任意にPDMの抑
制の程度を制御できた。
バの製造方法は、V字溝またはU字溝を有する回転ロー
ラを使用し、この回転ローラを往復運動させて光ファイ
バ素線にねじれを与えることを特徴とするので、簡便な
方法で光ファイバ素線の周方向にねじれを与えることが
でき、PDMの抑制された低伝送損失な光ファイバを容
易に得ることができる。この際、回転ローラの直径や、
V字溝またはU字溝の大きさ等を任意の大きさにでき、
回転ローラを往復運動させる回数や速度、回転ローラの
移動幅も任意に設定できるため、PDMの抑制の程度を
必要に応じて任意に制御することができる。さらに、回
転ローラを往復運動させる簡単な操作によるので、高速
での溶融紡糸にも対応でき、幅広い紡糸線速において有
効である。また、紡糸張力に応じて、溝の種類や大きさ
を任意に設定することによって、紡糸張力が小さい場合
にも光ファイバ素線に効率的にねじれを加えられる。ま
た、光ファイバ素線を回転ローラの溝上で転動させる簡
単な方法および装置によるので、回転ローラをターンプ
ーリーとして使用して同時に紡糸張力を測定する場合に
おいても、正しい紡糸張力を測定することができるとと
もに、使用する光ファイバ母材の形状や寸法も任意のも
のを使用できる。また、このような特定の溝を有する回
転ローラが設けられ、回転ローラには回転ローラを往復
運動させる駆動部を有する本発明の光ファイバ製造装置
は、従来の紡糸機に回転ローラを取り付けることによっ
て簡単に得られるため低コストであり、必要に応じて容
易に回転ローラを取り付けたり、取り外したりできる。
概略構成図である。
る。
ある。
ある。
モード分散を示すグラフである。
モード分散を示すグラフである。
モード分散を示すグラフである。
3…U字溝、20…光ファイバ母材、21…光ファイバ
裸線、22…光ファイバ素線
Claims (4)
- 【請求項1】 光ファイバ母材を溶融紡糸して光ファイ
バ裸線を得て、ついでこの光ファイバ裸線に樹脂を被覆
して光ファイバ素線とし、 引き続いてこの光ファイバ素線を、V字溝またはU字溝
をローラ面上に有する回転ローラの該溝上を進行させな
がら、 回転ローラをその回転軸に沿う方向に往復運動させて、
光ファイバ素線を溝上で転動させて光ファイバ素線にね
じれを加えることを特徴とする光ファイバの製造方法。 - 【請求項2】 光ファイバ母材を溶融紡糸して光ファイ
バ裸線を得て、ついでこの光ファイバ裸線に樹脂を被覆
して光ファイバ素線とし、 引き続いてこの光ファイバ素線を、平溝をローラ面上に
有する回転ローラの該溝上を進行させながら、 回転ローラをその回転軸が水平方向に対して任意の角度
をなすように一方向に傾け、ついで反対方向に任意の角
度をなすように傾けて揺動運動をさせて、光ファイバ素
線を溝上で転動させて光ファイバ素線にねじれを加える
ことを特徴とする光ファイバの製造方法。 - 【請求項3】 光ファイバ母材を溶融紡糸して光ファイ
バ裸線を得る紡糸装置と、光ファイバ裸線に被覆を施し
光ファイバ素線を得る被覆装置と、光ファイバ素線をロ
ーラ面上で転動させて光ファイバ素線にねじれを加える
回転ローラを有する光ファイバ製造装置であって、 回転ローラが、ローラ面上にV字溝またはU字溝を有
し、さらにこの回転ローラをその回転軸に沿う方向に往
復運動させる駆動部を具備してなることを特徴とする光
ファイバ製造装置。 - 【請求項4】 光ファイバ母材を溶融紡糸して光ファイ
バ裸線を得る紡糸装置と、光ファイバ裸線に被覆を施し
光ファイバ素線を得る被覆装置と、光ファイバ素線をロ
ーラ面上で転動させて光ファイバ素線にねじれを加える
回転ローラを有する光ファイバ製造装置であって、 回転ローラが、ローラ面上に平溝を有し、さらにこの回
転ローラを揺動運動させる駆動部を具備してなることを
特徴とする光ファイバ製造装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11218210A JP3085953B1 (ja) | 1999-07-30 | 1999-07-30 | 光ファイバの製造方法および製造装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Publication Number | Publication Date |
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JP3085953B1 JP3085953B1 (ja) | 2000-09-11 |
JP2001048568A true JP2001048568A (ja) | 2001-02-20 |
Family
ID=16716357
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
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KR100441156B1 (ko) * | 2002-08-31 | 2004-07-19 | 엘지전선 주식회사 | 광섬유에 인가되는 스핀을 모니터링하는 방법 및 양방향스핀의 대칭성을 확보하기 위한 광섬유 제조방법 |
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-
1999
- 1999-07-30 JP JP11218210A patent/JP3085953B1/ja not_active Expired - Fee Related
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US7383703B2 (en) | 2002-09-09 | 2008-06-10 | Draka Comteq B.V. | Anti-PMD system for optical fibers |
WO2024024748A1 (ja) * | 2022-07-25 | 2024-02-01 | 住友電気工業株式会社 | 光ファイバの製造装置および光ファイバの製造方法 |
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