JP2001114525A - Process for production of optical fiber and apparatus therefor - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、レイリー散乱強度
の低減により、伝送損失が低くされた光ファイバの製造
方法及び製造装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method and an apparatus for manufacturing an optical fiber in which the transmission loss is reduced by reducing the Rayleigh scattering intensity.
【０００２】[0002]
【従来の技術】レイリー散乱強度の低減により、伝送損
失が低くされた光ファイバの製造方法として、例えば特
開平１０−２５１２７号公報に記載されたものが知られ
ている。この製造方法は、光ファイバ母材を加熱線引き
して中間光ファイバを作製し、この中間光ファイバを再
加熱することにより熱処理を施すものであり、再加熱に
よりガラスの構造緩和（原子再配列）により仮想温度
（ガラス内の原子の配列状態の乱雑さが対応する温度）
を下げて、レイリー散乱強度の低減を図っている。2. Description of the Related Art As a method of manufacturing an optical fiber in which the transmission loss is reduced by reducing the Rayleigh scattering intensity, for example, a method described in Japanese Patent Application Laid-Open No. H10-25127 is known. In this manufacturing method, an intermediate optical fiber is produced by drawing an optical fiber preform by heating, and a heat treatment is performed by reheating the intermediate optical fiber. Structural relaxation (atomic rearrangement) of glass by reheating Virtual temperature (the temperature at which the disorder of the arrangement of atoms in the glass corresponds)
To reduce the Rayleigh scattering intensity.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、加熱線
引きされた光ファイバを保護するため、線引き直後の光
ファイバの表面にＵＶ樹脂等を被覆しており、上述した
特開平１０−２５１２７号公報に記載された光ファイバ
の製造方法では、再加熱時の熱により光ファイバの表面
に被覆された樹脂が燃えてしまうため、光ファイバ素線
の量産に適したものではない。表面に樹脂を被覆しない
状態での光ファイバを再加熱することも考えられるが、
光ファイバ取り扱い時の傷付き等の問題から、量産の製
造方法として適用できるものではない。However, in order to protect the optical fiber drawn by heating, the surface of the optical fiber immediately after drawing is coated with a UV resin or the like, which is described in JP-A-10-25127 described above. In the method of manufacturing an optical fiber, the resin coated on the surface of the optical fiber is burned by heat at the time of reheating, and is not suitable for mass production of the optical fiber. It is also conceivable to reheat the optical fiber without coating the surface with resin,
It is not applicable as a mass-production method due to problems such as scratches when handling optical fibers.
【０００４】本発明は上述の点に鑑みてなされたもの
で、レイリー散乱強度の低減により、伝送損失が低くさ
れた光ファイバを製造するに際して、光ファイバ素線の
量産に適用することが可能な光ファイバの製造方法及び
製造装置を提供することを目的とする。The present invention has been made in view of the above points, and can be applied to mass production of optical fiber when producing an optical fiber with reduced transmission loss due to a reduction in Rayleigh scattering intensity. An object of the present invention is to provide a method and an apparatus for manufacturing an optical fiber.
【０００５】[0005]
【課題を解決するための手段】本発明者らは、光ファイ
バ素線の量産に適用することが可能な光ファイバの製造
方法及び製造装置について鋭意研究を行った結果、レイ
リー散乱強度と線引き後の光ファイバの冷却速度との関
係について、以下のような事実を新たに見出した。Means for Solving the Problems The present inventors have conducted intensive studies on a method and an apparatus for manufacturing an optical fiber applicable to mass production of an optical fiber, and as a result, have found that Rayleigh scattering intensity and after-drawing The following facts have been newly found regarding the relationship with the optical fiber cooling rate.
【０００６】高温のガラス内では熱エネルギーにより原
子は激しく振動しており、低温のガラスに比べて原子配
列は乱雑な状態となっている。高温のガラスをゆっくり
冷却した場合には、原子の再配列が許される温度範囲で
は、原子は各温度に対応した乱雑さに配列しながら冷却
されるので、ガラス内の原子の乱雑さは構造緩和が進行
する最低温度（１２００℃程度）に対応した状態とな
る。しかし、高温のガラスを急激に冷却した場合には、
原子配列が各温度に対応した平衡状態に達する前に冷却
固定されるために、徐冷した場合に比べて原子配列は乱
雑な状態となる。レイリー散乱強度は同一の物質でも原
子配列が乱雑な方が大きくなり、通常、線引き後に５０
００〜３００００℃／秒の冷却速度で冷却される光ファ
イバでは、バルクガラスに比べて原子配列が乱雑で、仮
想温度が高い状態になっており、これが原因でレイリー
散乱強度が大きくなっていると考えられる。In high-temperature glass, atoms vibrate violently due to thermal energy, and the atomic arrangement is more disordered than in low-temperature glass. When the high-temperature glass is cooled slowly, the atoms are cooled while arranging in a random manner corresponding to each temperature in the temperature range where the rearrangement of atoms is allowed, so the randomness of the atoms in the glass is reduced by structural relaxation. Is in a state corresponding to the lowest temperature (about 1200 ° C.) at which the process proceeds. However, when the hot glass is cooled rapidly,
Since the atomic arrangement is cooled and fixed before reaching the equilibrium state corresponding to each temperature, the atomic arrangement is in a more disordered state than in the case of slow cooling. The Rayleigh scattering intensity increases when the atomic arrangement is more random, even for the same substance.
In an optical fiber cooled at a cooling rate of 00 to 30,000 ° C./sec, the atomic arrangement is more disordered and the fictive temperature is higher than that of bulk glass, and as a result, the Rayleigh scattering intensity increases. Conceivable.
【０００７】一方、構造緩和に要する時間は温度が低く
なるほど長くなるため、例えば１２００℃程度ではその
温度に数十時間維持しておかないと構造緩和が起こらな
い。線引き後の光ファイバは、通常０．数秒で約２００
０℃から４００℃程度にまで冷却されるため、線引き工
程中の光ファイバが冷却される短時間の間に仮想温度を
低くして、１２００℃に近づけるためには、１２００℃
よりも高温の状態で徐冷する必要がある。On the other hand, since the time required for structural relaxation becomes longer as the temperature becomes lower, for example, at about 1200 ° C., structural relaxation does not occur unless the temperature is maintained for several tens of hours. The optical fiber after drawing is usually 0.1 mm. About 200 in a few seconds
Since the optical fiber is cooled from 0 ° C. to about 400 ° C., it is 1200 ° C. in order to lower the fictive temperature in a short time during which the optical fiber is cooled during the drawing process and approach 1200 ° C.
It is necessary to gradually cool at a higher temperature.
【０００８】そこで、本発明者らは線引き後の光ファイ
バ温度及び冷却速度に着目して、純石英コアファイバの
温度が、上述した構造緩和が進行する最低温度（１２０
０℃程度）よりも高温且つ構造緩和が極めて短時間で進
行する１７００℃以下の１２００〜１７００℃になって
いる部分での冷却速度とレイリー散乱率との関係を調査
した。その結果、純石英コアファイバの温度が１２００
〜１７００℃となっている部分での冷却速度とレイリー
散乱率との間には、図５に示されるような関係が存在し
ていることが確認された。なお、レイリー散乱強度
（Ｉ）は下記（１）式に示すように波長（λ）の４乗に
反比例する性質を有しており、この時の率Ａをレイリー
散乱率としている。 Ｉ＝Ａ／λ4 …………… （１）Accordingly, the present inventors focused on the temperature of the optical fiber after drawing and the cooling rate, and adjusted the temperature of the pure silica core fiber to the minimum temperature (120 °) at which the above-described structural relaxation proceeded.
The relationship between the cooling rate and the Rayleigh scattering coefficient at a temperature of 1200 to 1700 ° C., which is lower than 1700 ° C. and at which the structural relaxation proceeds in a very short time at a temperature higher than about 0 ° C.) was investigated. As a result, the temperature of the pure silica core fiber was 1200
It has been confirmed that the relationship as shown in FIG. 5 exists between the cooling rate and the Rayleigh scattering rate in the portion where the temperature is 〜1700 ° C. The Rayleigh scattering intensity (I) has a property inversely proportional to the fourth power of the wavelength (λ) as shown in the following equation (1), and the rate A at this time is defined as the Rayleigh scattering rate. I = A / λ 4 (1)
【０００９】これらの結果から、加熱線引きされた光フ
ァイバ、特に光ファイバの温度が１２００〜１７００℃
となっている部分のうちの所定区間での冷却速度を遅く
することにより、光ファイバのレイリー散乱強度を低減
して、伝送損失を低くすることができるということが判
明した。From these results, it is found that the temperature of an optical fiber drawn by heating, especially the temperature of the optical fiber is 1200 to 1700 ° C.
It has been found that, by lowering the cooling rate in a predetermined section of the portion indicated by, the Rayleigh scattering intensity of the optical fiber can be reduced and the transmission loss can be reduced.
【００１０】また、発明者らは、以下の事実についても
新たに見出した。光ファイバの温度が１２００〜１７０
０℃となっている部分のうちの所定区間での冷却速度を
遅くする目的で、線引き炉にて線引きされた光ファイバ
を加熱して徐冷する加熱炉を設けることが考えられる。
しかしながら、この加熱炉を線引き炉に直結させて設け
た場合には、線引き炉内にて発生するダストが加熱炉内
に入り、加熱炉内の光ファイバに付着して、光ファイバ
のガラス径が一時的に変化する「スパイク」が発生す
る、あるいは、光ファイバの強度が低下するといった問
題が生じる虞がある。線引き炉内に発生するダストは、
線引き炉の炉心管の消耗劣化が原因で生じるもの、
光ファイバ母材の揮発成分が再結晶して生じるもの、
光ファイバ母材の揮発成分と炉心管の構成成分との反応
により生じるもの、さらにこれらと線引き炉の炉心管
内に流すガスとの反応によって生じるもの、等がある。[0010] The inventors have also newly found the following facts. Optical fiber temperature is 1200-170
For the purpose of slowing the cooling rate in a predetermined section of the portion at 0 ° C., it is conceivable to provide a heating furnace for heating the optical fiber drawn by the drawing furnace and gradually cooling it.
However, when this heating furnace is provided directly connected to the drawing furnace, dust generated in the drawing furnace enters the heating furnace, adheres to the optical fiber in the heating furnace, and the glass diameter of the optical fiber decreases. There is a possibility that a temporary change in “spike” may occur or the strength of the optical fiber may decrease. Dust generated in the drawing furnace is
What occurs due to wear and deterioration of the core tube of the drawing furnace,
What occurs when the volatile components of the optical fiber preform recrystallize,
There are those produced by the reaction between the volatile components of the optical fiber preform and the components of the furnace tube, and those produced by the reaction between these and the gas flowing into the furnace tube of the drawing furnace.
【００１１】一方、加熱炉を、線引き炉に直結させるこ
となく、線引き炉との間に所定の間隔を有して設けた場
合には、線引き炉を出た光ファイバが加熱炉に入るまで
の間で外気の流れの乱れの影響を受けて、線引き炉と加
熱炉との間にて光ファイバの冷却が不均一となり、光フ
ァイバのガラス径が周期的に変化する「ガラス径変動」
の発生、あるいは、光ファイバの曲がりの悪化といった
問題が生じる虞がある。On the other hand, when the heating furnace is provided at a predetermined interval from the drawing furnace without being directly connected to the drawing furnace, the optical fiber that has exited from the drawing furnace does not reach the heating furnace. `` Glass diameter fluctuation '' in which the cooling of the optical fiber becomes uneven between the drawing furnace and the heating furnace due to the turbulence of the outside air flow between them, and the glass diameter of the optical fiber changes periodically
Or a problem such as deterioration of the bending of the optical fiber may occur.
【００１２】かかる研究結果を踏まえ、本発明に係る光
ファイバの製造方法は、光ファイバ母材を加熱線引きす
る光ファイバの製造方法であって、第１ガスからなる雰
囲気にて光ファイバ母材を加熱線引きする線引き炉と、
線引き炉との間に所定の間隙を有して設けられ、線引き
炉にて線引きされた光ファイバを第２ガスからなる雰囲
気にて加熱して徐冷する加熱炉と、を用い、線引き炉と
加熱炉との間の間隙を、第１ガス及び第２ガスが混在す
るガス混在層とし、線引き炉にて線引きされた光ファイ
バを、ガス混在層を介して加熱炉に送り、熱処理炉にお
いて、線引きされた光ファイバを光ファイバの温度が１
２００〜１７００℃の範囲内の温度であるように加熱す
ることを特徴としている。Based on the above research results, a method for manufacturing an optical fiber according to the present invention is a method for manufacturing an optical fiber for heating and drawing an optical fiber preform. A drawing furnace for heating and drawing;
A heating furnace that is provided with a predetermined gap between the drawing furnace and a heating furnace that gradually cools the optical fiber drawn by the drawing furnace by heating it in an atmosphere composed of the second gas; and The gap between the heating furnace is a gas mixture layer in which the first gas and the second gas are mixed, and the optical fiber drawn in the drawing furnace is sent to the heating furnace through the gas mixture layer. When the temperature of the drawn optical fiber is 1
It is characterized in that the heating is performed so that the temperature is in the range of 200 to 1700 ° C.
【００１３】本発明に係る光ファイバの製造方法では、
加熱炉にて、線引きされた光ファイバを光ファイバの温
度が１２００〜１７００℃の範囲内の温度であるように
加熱するので、加熱線引きされた光ファイバのうち、光
ファイバの温度が１２００〜１７００℃となっている部
分のうちの所定区間での冷却速度が遅くなり、徐冷され
る。このため、光ファイバの仮想温度が低くなり、原子
配列の乱雑さが低減されることになり、加熱線引きから
樹脂被覆までの極めて短い間で、レイリー散乱強度を低
減して伝送損失が低くされた光ファイバの製造が可能と
なる。線引き後の樹脂を被覆する前の光ファイバの冷却
速度を制御することによりレイリー散乱強度の低減を図
っているので、上述した先行技術のような再加熱のため
の熱処理が不要となり、光ファイバ素線の量産に極めて
容易に適用することが可能となる。In the method for manufacturing an optical fiber according to the present invention,
In the heating furnace, the drawn optical fiber is heated so that the temperature of the optical fiber is in the range of 1200 to 1700 ° C., so that the temperature of the optical fiber in the heated drawn optical fiber is 1200 to 1700. The cooling rate in a predetermined section of the portion where the temperature is ° C is reduced, and the temperature is gradually cooled. For this reason, the virtual temperature of the optical fiber is lowered, the disorder of the atomic arrangement is reduced, and the transmission loss is reduced by reducing the Rayleigh scattering intensity during a very short time from heating drawing to resin coating. Optical fibers can be manufactured. Since the Rayleigh scattering intensity is reduced by controlling the cooling rate of the optical fiber before coating with the drawn resin, the heat treatment for reheating as in the prior art described above is not required, and the optical fiber element is not required. It can be applied very easily to mass production of wires.
【００１４】そして、加熱炉を線引き炉との間に所定の
間隔を有して設け、更に、この加熱炉と線引き炉との間
の間隔を、第１ガス及び第２ガスが混在するガス混在層
としているため、線引き炉内にて発生するダストが加熱
炉内に入ることが抑えられることになり、上述したよう
な「スパイク」の発生、あるいは、光ファイバの強度の
低下を抑制することができる。また、ガス混在層の存在
により、線引き炉と加熱炉との間での外気の流れの乱れ
の影響が受け難くなるために、上述したような「ガラス
径変動」の発生、あるいは、光ファイバの曲がりの悪化
も抑制することができる。The heating furnace is provided with a predetermined interval between the heating furnace and the drawing furnace, and the interval between the heating furnace and the drawing furnace is adjusted by a gas mixture in which the first gas and the second gas are mixed. Because it is a layer, dust generated in the drawing furnace will be suppressed from entering the heating furnace, and the occurrence of "spike" as described above, or suppressing a decrease in the strength of the optical fiber will be suppressed. it can. In addition, due to the presence of the gas-mixed layer, the influence of the turbulence of the flow of the outside air between the drawing furnace and the heating furnace is less likely to occur. Deterioration of bending can also be suppressed.
【００１５】また、ガス混在層を外気と区画するための
隔壁を設け、隔壁に、少なくとも第１ガスを排出するた
めのガス排出部を形成することが好ましい。このように
隔壁を設けることで、外気の流れの乱れの影響が更に受
け難くなり、「ガラス径変動」の発生、あるいは、光フ
ァイバの曲がりの悪化をより一層抑制することができ
る。また、少なくとも第１ガスを排出するためのガス排
出部を形成することで、線引き炉内にて発生するダスト
が加熱炉内に入ることが更に抑えられることになり、上
述したような「スパイク」の発生、あるいは、光ファイ
バの強度の低下もより一層抑制することができる。It is preferable that a partition for partitioning the gas mixture layer from the outside air is provided, and a gas discharge portion for discharging at least the first gas is formed in the partition. By providing the partition walls in this manner, the influence of the turbulence of the flow of the outside air is further reduced, and the occurrence of “glass diameter fluctuation” or the deterioration of the bending of the optical fiber can be further suppressed. In addition, by forming at least the gas discharge portion for discharging the first gas, dust generated in the drawing furnace is further suppressed from entering the heating furnace, and the “spike” described above. Or a decrease in the strength of the optical fiber can be further suppressed.
【００１６】また、第２ガスとして、第１ガスの熱伝導
率と同等若しくは第１ガスの熱伝導率より低い熱伝導率
を有するガスを用いることが好ましい。このように第２
ガスとして、第１ガスの熱伝導率と同等若しくは第１ガ
スの熱伝導率より低い熱伝導率を有するガスを用いるこ
とにより、特に、比較的太径の光ファイバ母材を用いて
線引きする場合において、安定して線引きが行えると共
に、伝送損失が低くされた光ファイバの製造が可能とな
る。It is preferable that a gas having a thermal conductivity equal to or lower than the thermal conductivity of the first gas be used as the second gas. Thus the second
By using a gas having a thermal conductivity equal to or lower than the thermal conductivity of the first gas as the gas, particularly when drawing using a relatively large diameter optical fiber preform. In this case, it is possible to stably draw and to manufacture an optical fiber with reduced transmission loss.
【００１７】また、線引きされた光ファイバのガス混在
層への入線温度を、１４００〜１９００℃の範囲内の温
度とすることが好ましい。このように線引きされた光フ
ァイバのガス混在層への入線温度を１４００〜１９００
℃の範囲内の温度とすることにより、加熱炉にて、線引
きされた高温の光ファイバが徐冷されることになり、光
ファイバの伝送損失を低くすることができる。It is preferable that the temperature at which the drawn optical fiber enters the gas mixture layer be in the range of 1400 to 1900 ° C. The input temperature of the optical fiber thus drawn into the gas mixture layer is set to 1400 to 1900.
By setting the temperature within the range of ° C., the drawn high-temperature optical fiber is gradually cooled in the heating furnace, so that the transmission loss of the optical fiber can be reduced.
【００１８】本発明に係る光ファイバの製造装置は、光
ファイバ母材を加熱線引きする光ファイバの製造装置で
あって、第１ガスからなる雰囲気にて光ファイバ母材を
加熱線引きする線引き炉と、線引き炉との間に所定の間
隙を有して設けられ、線引きされた光ファイバを光ファ
イバの温度が１２００〜１７００℃の範囲内の温度であ
るように、第２ガスからなる雰囲気にて加熱する加熱炉
とを有し、線引き炉と加熱炉との間の間隙が、第１ガス
及び第２ガスが混在するガス混在層とされていることを
特徴としている。An apparatus for manufacturing an optical fiber according to the present invention is an apparatus for manufacturing an optical fiber for heating and drawing an optical fiber preform, comprising: a drawing furnace for heating and drawing an optical fiber preform in an atmosphere comprising a first gas. Is provided with a predetermined gap between it and a drawing furnace, and the drawn optical fiber is placed in an atmosphere made of a second gas so that the temperature of the optical fiber is in the range of 1200 to 1700 ° C. A heating furnace for heating is provided, and a gap between the drawing furnace and the heating furnace is a gas mixture layer in which the first gas and the second gas are mixed.
【００１９】本発明に係る光ファイバの製造装置では、
加熱炉にて、線引きされた光ファイバを光ファイバの温
度が１２００〜１７００℃の範囲内の温度であるように
加熱するので、加熱線引きされた光ファイバのうち、光
ファイバの温度が１２００〜１７００℃となっている部
分のうちの所定区間での冷却速度が遅くなり、徐冷され
る。このため、光ファイバの仮想温度が低くなり、原子
配列の乱雑さが低減されることになり、加熱線引きから
樹脂被覆までの極めて短い間で、レイリー散乱強度を低
減して伝送損失が低くされた光ファイバの製造が可能と
なる。線引き後の樹脂を被覆する前の光ファイバの冷却
速度を制御することによりレイリー散乱強度の低減を図
っているので、上述した先行技術のような再加熱のため
の熱処理が不要となり、光ファイバ素線の量産に極めて
容易に適用することが可能となる。In the optical fiber manufacturing apparatus according to the present invention,
In the heating furnace, the drawn optical fiber is heated so that the temperature of the optical fiber is in the range of 1200 to 1700 ° C., so that the temperature of the optical fiber in the heated drawn optical fiber is 1200 to 1700. The cooling rate in a predetermined section of the portion where the temperature is ° C is reduced, and the temperature is gradually cooled. For this reason, the virtual temperature of the optical fiber is lowered, the disorder of the atomic arrangement is reduced, and the transmission loss is reduced by reducing the Rayleigh scattering intensity during a very short time from heating drawing to resin coating. Optical fibers can be manufactured. Since the Rayleigh scattering intensity is reduced by controlling the cooling rate of the optical fiber before coating with the drawn resin, the heat treatment for reheating as in the prior art described above is not required, and the optical fiber element is not required. It can be applied very easily to mass production of wires.
【００２０】そして、加熱炉を線引き炉との間に所定の
間隔を有して設け、更に、この加熱炉と線引き炉との間
の間隔を、第１ガス及び第２ガスが混在するガス混在層
としているため、線引き炉内にて発生するダストが加熱
炉内に入ることが抑えられることになり、上述したよう
な「スパイク」の発生、あるいは、光ファイバの強度の
低下を抑制することができる。また、ガス混在層の存在
により、線引き炉と加熱炉との間での外気の流れの乱れ
の影響が受け難くなるために、上述したような「ガラス
径変動」の発生、あるいは、光ファイバの曲がりの悪化
も抑制することができる。The heating furnace is provided with a predetermined interval between the heating furnace and the drawing furnace, and the interval between the heating furnace and the drawing furnace is adjusted by a gas mixture in which the first gas and the second gas are mixed. Because it is a layer, dust generated in the drawing furnace will be suppressed from entering the heating furnace, and the occurrence of "spike" as described above, or suppressing a decrease in the strength of the optical fiber will be suppressed. it can. In addition, due to the presence of the gas-mixed layer, the influence of the turbulence of the flow of the outside air between the drawing furnace and the heating furnace is less likely to occur. Deterioration of bending can also be suppressed.
【００２１】[0021]
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図面に基づ
いて説明する。なお、図面の説明において同一の要素に
は同一の符号を付しており、重複する説明は省略する。Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the description of the drawings, the same elements will be denoted by the same reference symbols, without redundant description.
【００２２】まず、図１を参照しながら、本発明による
光ファイバの製造方法及びこの製造方法に用いられる線
引き装置の実施形態を説明する。First, an embodiment of a method of manufacturing an optical fiber according to the present invention and a drawing apparatus used in the manufacturing method will be described with reference to FIG.
【００２３】線引き装置１は石英系光ファイバの線引き
装置であって、線引き炉１１、徐冷用加熱炉２１及び樹
脂硬化部３１を有し、これら線引き炉１１、徐冷用加熱
炉２１及び樹脂硬化部３１は光ファイバ母材２を線引き
する方向（図１において、上から下）に、線引き炉１
１、徐冷用加熱炉２１、樹脂硬化部３１の順で配設され
ている。母材供給装置（図示せず）に保持された光ファ
イバ母材２を線引き炉１１に供給し、線引き炉１１内の
ヒータ１２で光ファイバ母材２の下端を加熱・軟化さ
せ、光ファイバ３を線引きする。線引き炉１１の炉心管
１３には、第１ガス供給部１４からのガス供給通路１５
が接続されており、線引き炉１１の炉心管１３内が第１
ガスからなる雰囲気となるように構成されている。加熱
線引きされた光ファイバ３は炉心管１３内にて、１９０
０℃程度にまで第１ガスにより冷却される。その後、光
ファイバ３は、炉心管延長部１６から出る。第１ガスと
しては、例えばＮ2ガスあるいはＨｅガス等の不活性ガ
スを用いることができ、Ｎ2ガスの熱伝導率λ（Ｔ＝３
００Ｋ）は２６ｍＷ／（ｍ・Ｋ）であり、Ｈｅガスの熱
伝導率λ（Ｔ＝３００Ｋ）は１５０ｍＷ／（ｍ・Ｋ）で
ある。The drawing apparatus 1 is a drawing apparatus for a silica-based optical fiber, and has a drawing furnace 11, a heating furnace 21 for slow cooling, and a resin curing section 31. The drawing furnace 11, the heating furnace 21 for slow cooling, and the resin The hardening unit 31 moves the drawing furnace 1 in the direction of drawing the optical fiber preform 2 (from top to bottom in FIG. 1).
1. The heating furnace 21 for slow cooling and the resin curing section 31 are arranged in this order. An optical fiber preform 2 held by a preform supply device (not shown) is supplied to a drawing furnace 11, and a lower end of the optical fiber preform 2 is heated and softened by a heater 12 in the drawing furnace 11, and the optical fiber 3 is heated. Is drawn. A gas supply passage 15 from the first gas supply unit 14 is provided in the core tube 13 of the drawing furnace 11.
Are connected, and the inside of the core tube 13 of the drawing furnace 11 is the first.
It is configured to have an atmosphere made of gas. The optical fiber 3 drawn by heating is placed in the furnace tube 13 by 190
It is cooled by the first gas to about 0 ° C. Thereafter, the optical fiber 3 exits the core tube extension 16. As the first gas, for example, N 2 can be a gas or an inert gas such as He gas, the thermal conductivity of the N 2 gas lambda (T = 3
00K) is 26 mW / (m · K), and the thermal conductivity λ (T = 300 K) of He gas is 150 mW / (m · K).
【００２４】徐冷用加熱炉２１は、線引き炉１１との間
に所定の間隔Ｌ１を有して設けられており、ヒータ２２
及び炉心管２３を有している。徐冷用加熱炉２１では、
炉心管２３内の光ファイバ３をヒータ２２により加熱す
ることで、光ファイバ３の所定箇所を、所定の冷却速度
にて徐冷している。徐冷用加熱炉２１における徐冷は、
加熱線引きされた光ファイバ３において温度が１２００
〜１７００℃となる部分のうち、光ファイバ３の温度差
が５０℃以上となる区間、例えば、光ファイバ３の温度
が１４００〜１６００℃となる部分（温度差が２００℃
となる区間）が１０００℃／秒以下の冷却速度で徐冷す
ることにより行われる。なお、炉中心の温度を１３００
〜１６００℃の範囲内の温度に設定することにより、加
熱線引きされた光ファイバ３において温度が１４００〜
１６００℃となる部分のうち、光ファイバ３の温度差が
５０℃以上となる区間が１０００℃／秒以下の冷却速度
で徐冷されることになる。The annealing furnace 21 for slow cooling is provided with a predetermined interval L1 between the annealing furnace 21 and the drawing furnace 11.
And a furnace tube 23. In the heating furnace 21 for slow cooling,
By heating the optical fiber 3 in the furnace tube 23 by the heater 22, a predetermined portion of the optical fiber 3 is gradually cooled at a predetermined cooling rate. Slow cooling in the annealing furnace 21 for slow cooling
In the optical fiber 3 drawn by heating, the temperature is 1200
The section where the temperature difference of the optical fiber 3 is 50 ° C. or more, for example, the section where the temperature of the optical fiber 3 becomes 1400 to 1600 ° C. (the temperature difference is 200 ° C.)
Is performed by gradually cooling at a cooling rate of 1000 ° C./sec or less. The temperature at the center of the furnace was 1300
By setting the temperature within the range of １1600 ° C., the temperature of the optical fiber 3 drawn by heating becomes 1400
The section where the temperature difference of the optical fiber 3 becomes 50 ° C. or more in the portion where the temperature becomes 1600 ° C. is gradually cooled at a cooling rate of 1000 ° C./sec or less.
【００２５】徐冷用加熱炉２１のヒータ２２及び炉心管
２３の設置位置及び光ファイバ母材２の線引き方向（図
１において、上下方向）での全長は、上述した光ファイ
バ３の温度が１２００〜１７００℃となる部分のうち光
ファイバ３の温度差が５０℃以上となる区間が、徐冷用
加熱炉２１の炉心管２３内に位置してヒータ２２により
加熱されながら、徐冷されるように、線引き速度を考慮
して設定されている。ここで、線引き速度を考慮する必
要があるのは、線引き速度が速くなることにより、光フ
ァイバ３の同じ温度となる位置が下方に下がるためであ
る。また、徐冷用加熱炉２１のヒータ２２の温度は、炉
心管２３内に位置する光ファイバ３の温度差が５０℃以
上となる区間を１０００℃／秒以下の冷却速度で冷却す
るように設定される。The total positions of the heater 22 and the furnace tube 23 of the annealing furnace 21 and the total length of the optical fiber preform 2 in the drawing direction (vertical direction in FIG. 1) are as follows. The section where the temperature difference of the optical fiber 3 is 50 ° C. or more in the portion where the temperature is 〜1700 ° C. Is set in consideration of the drawing speed. Here, it is necessary to consider the drawing speed because the higher the drawing speed, the lower the temperature of the optical fiber 3 becomes at the same temperature. The temperature of the heater 22 of the annealing furnace 21 is set such that the section where the temperature difference of the optical fiber 3 located in the furnace tube 23 is 50 ° C. or more is cooled at a cooling rate of 1000 ° C./sec or less. Is done.
【００２６】また、徐冷用加熱炉２１の炉心管２３は外
気と通じており、炉心管２３内が空気（第２ガス）から
なる雰囲気となるように構成されている。空気の熱伝導
率λ（Ｔ＝３００Ｋ）は２６ｍＷ／（ｍ・Ｋ）である。
なお、空気を用いる代わりに、Ｎ2あるいはＡｒ等の分
子量の比較的大きいガスを用いることが可能である。第
２ガスとしてＮ2あるいはＡｒ等のガスを用いる場合に
は、第２ガスの供給源としてのガス供給部をガス供給通
路を介して炉心管２３に接続するように構成することに
なる。The furnace tube 23 of the heating furnace 21 for slow cooling communicates with the outside air, so that the inside of the furnace tube 23 has an atmosphere of air (second gas). The thermal conductivity λ (T = 300K) of air is 26 mW / (m · K).
Instead of using air, a gas having a relatively large molecular weight such as N 2 or Ar can be used. When a gas such as N 2 or Ar is used as the second gas, a gas supply unit as a supply source of the second gas is connected to the furnace tube 23 via a gas supply passage.
【００２７】ヒータ２２は、第１ヒータ２２ａ、第２ヒ
ータ２２ｂ及び第３ヒータ２２ｃからなる３つのヒータ
を含んでいる。各ヒータ２２ａ，２２ｂ，２２ｃは光フ
ァイバ母材２を線引きする方向（図２において、上から
下）に、第１ヒータ２２ａ、第２ヒータ２２ｂ、第３ヒ
ータ２２ｃの順で配設されている。各ヒータ２２ａ，２
２ｂ，２２ｃは、 Ｔ１＝Ｔ２＋２５℃ …………………… （２） Ｔ３＝Ｔ２−２５℃ …………………… （３） ここで、Ｔ１：炉心管２３の第１ヒータ２２ａに対応す
る位置の内周面の表面温度 Ｔ２：炉心管２３の第２ヒータ２２ｂに対応する位置の
内周面の表面温度 Ｔ３：炉心管２３の第３ヒータ２２ｃに対応する位置の
内周面の表面温度 を満たすように、その温度が調節されている。なお、Ｔ
１とＴ２との温度差、あるいは、Ｔ２とＴ３との温度差
は、上述した２５℃に限られるものではなく、例えば３
０℃程度の温度差を付けるようにしてもよい。また、全
てのヒータの温度を同一に設定するようにしてもよい。The heater 22 includes three heaters including a first heater 22a, a second heater 22b, and a third heater 22c. The heaters 22a, 22b, and 22c are disposed in the direction of drawing the optical fiber preform 2 (from top to bottom in FIG. 2) in the order of the first heater 22a, the second heater 22b, and the third heater 22c. . Each heater 22a, 2
2b and 22c are: T1 = T2 + 25 ° C. (2) T3 = T2-25 ° C. (3) where T1: first heater 22a of furnace tube 23 T2: Surface temperature of the inner peripheral surface at a position corresponding to the second heater 22b of the furnace tube 23 T3: Inner surface of the position corresponding to the third heater 22c of the furnace tube 23 The temperature is adjusted so as to satisfy the surface temperature. Note that T
The temperature difference between 1 and T2 or the temperature difference between T2 and T3 is not limited to the above-mentioned 25 ° C.
A temperature difference of about 0 ° C. may be provided. Further, the temperatures of all the heaters may be set to be the same.
【００２８】上述したように、各ヒータ２２ａ，２２
ｂ，２２ｃに温度差を付けた場合には、徐冷用加熱炉２
１の炉心管２３内において、線引き炉１１側となる第１
ヒータ２２ａを高温に、樹脂硬化部３１側となる第３ヒ
ータ２２ｃを低温とする温度勾配が与えられることにな
る。したがって、炉心管２３内が、線引き炉１１側から
樹脂硬化部３１側に向かって低下する温度分布を有する
光ファイバ３の温度に対応した温度分布を有することと
なり、光ファイバ３との温度差を適切に保ち、光ファイ
バ３を更に適切な冷却速度にて冷却することができる。As described above, each heater 22a, 22
When a temperature difference is provided between b and 22c, the heating furnace 2 for slow cooling
In the first core tube 23, the first furnace tube 21 on the drawing furnace 11 side is used.
A temperature gradient is given in which the temperature of the heater 22a is high and the temperature of the third heater 22c on the resin cured portion 31 side is low. Therefore, the inside of the furnace tube 23 has a temperature distribution corresponding to the temperature of the optical fiber 3 having a temperature distribution that decreases from the drawing furnace 11 side to the resin hardened portion 31 side, and the temperature difference from the optical fiber 3 is reduced. The optical fiber 3 can be cooled at a more appropriate cooling rate while keeping the temperature appropriately.
【００２９】炉心管延長部１６と徐冷用加熱炉２１との
間には、緩衝室４１が設けられており、この緩衝室４１
の光ファイバ３の線引き方向における長さは、図１に示
されるように、ほぼＬ１とされている。なお、炉心管延
長部１６と緩衝室４１との間には若干の間隙が存在して
おり、炉心管延長部１６と緩衝室４１とは直結されては
いない。緩衝室４１は、第１緩衝室４２と第２緩衝室４
５とで構成されている。緩衝室４１（第１緩衝室４２及
び第２緩衝室４５）の内部空間は、線引き炉１１（炉心
管１３）内の雰囲気ガスである第１ガスと、徐冷用加熱
炉２１（炉心管２３）内の雰囲気ガスである空気とが混
在している。ここで、緩衝室４１（第１緩衝室４２及び
第２緩衝室４５）は、各請求項におけるガス混在層を構
成している。A buffer chamber 41 is provided between the furnace tube extension 16 and the heating furnace 21 for slow cooling.
The length in the drawing direction of the optical fiber 3 is substantially L1 as shown in FIG. Note that there is a slight gap between the core tube extension 16 and the buffer chamber 41, and the core tube extension 16 and the buffer chamber 41 are not directly connected. The buffer chamber 41 includes a first buffer chamber 42 and a second buffer chamber 4.
5 is comprised. The internal space of the buffer chamber 41 (the first buffer chamber 42 and the second buffer chamber 45) includes the first gas, which is the atmospheric gas in the drawing furnace 11 (the furnace tube 13), and the annealing furnace 21 (the furnace tube 23). The atmosphere gas in the parentheses) is mixed with air. Here, the buffer chamber 41 (the first buffer chamber 42 and the second buffer chamber 45) constitutes a gas mixture layer in each claim.
【００３０】第１緩衝室４２は、光ファイバ３が通る内
部空間を外気と区画するための隔壁４３を有しており、
この隔壁４３には、線引き炉１１内から流れてくる第１
ガス及び線引き炉１１内にて発生するダストを排出する
ための複数の排出穴４４が形成されている。第２緩衝室
４５は、光ファイバ３が通る内部空間を外気と区画する
ための隔壁４６を有しており、この隔壁４６には、線引
き炉１１内から流れてくる第１ガス及び線引き炉１１内
にて発生するダストを排出するための複数の排出管４７
が形成されている。また、第１緩衝室４２と第２緩衝室
４５とは、仕切り壁４８により仕切られている。仕切り
壁４８には、光ファイバ３が通る光ファイバ通過穴４９
が形成されている。なお、Ｎ2ガス等を供給する供給管
を第２緩衝室４５に接続して該供給管からＮ2ガス等を
供給して、積極的に線引き炉１１内から流れてくる第１
ガス及び線引き炉１１内にて発生するダストを排出する
ように構成してもよい。ここで、排出穴４４及び排出管
４７は、各請求項におけるガス排出部を構成している。The first buffer chamber 42 has a partition 43 for partitioning the internal space through which the optical fiber 3 passes from the outside air.
The first partition 43 flowing from inside the drawing furnace 11 is
A plurality of discharge holes 44 for discharging gas and dust generated in the drawing furnace 11 are formed. The second buffer chamber 45 has a partition wall 46 for partitioning the internal space through which the optical fiber 3 passes from the outside air. The partition wall 46 has the first gas flowing from inside the drawing furnace 11 and the drawing furnace 11. Discharge pipes 47 for discharging dust generated inside
Are formed. Further, the first buffer chamber 42 and the second buffer chamber 45 are partitioned by a partition wall 48. The partition wall 48 has an optical fiber passage hole 49 through which the optical fiber 3 passes.
Are formed. Note that the supply pipe for supplying the N 2 gas or the like connected to the second buffer chamber 45 to supply N 2 gas or the like from the supply pipe, the flowing from actively drawing furnace 11 1
The gas and dust generated in the drawing furnace 11 may be discharged. Here, the discharge hole 44 and the discharge pipe 47 constitute a gas discharge part in each claim.
【００３１】炉心管延長部１６から線引き炉１１外に出
た光ファイバ３は、続いて緩衝室４１（第１緩衝室４２
及び第２緩衝室４５）に入り、緩衝室４１（第１緩衝室
４２及び第２緩衝室４５）により外気と接触が抑制され
た状態で、徐冷用加熱炉２１に入り、徐冷されることに
なる。また、徐冷用加熱炉２１における、光ファイバ３
において温度が１２００〜１７００℃となる部分のうち
の光ファイバ３の温度差が５０℃以上となる区間の徐冷
を妨げないように、光ファイバ３の緩衝室４１（第１緩
衝室４２）への入線温度は、１４００〜１９００℃の範
囲内の温度とされている。The optical fiber 3 that has exited from the drawing furnace 11 through the furnace tube extension 16 is subsequently supplied to the buffer chamber 41 (first buffer chamber 42).
And the second buffer chamber 45), enters the annealing furnace 21 for slow cooling in a state where contact with the outside air is suppressed by the buffer chamber 41 (the first buffer chamber 42 and the second buffer chamber 45), and is gradually cooled. Will be. The optical fiber 3 in the heating furnace 21 for slow cooling is
In order to prevent slow cooling of the section where the temperature difference of the optical fiber 3 becomes 50 ° C. or more in the portion where the temperature becomes 1200 to 1700 ° C. in the buffer chamber 41 (first buffer chamber 42) of the optical fiber 3 Is set to a temperature within a range of 1400 to 1900 ° C.
【００３２】徐冷用加熱炉２１を出た光ファイバ３は、
外径測定器５１により外径がオンライン測定され、その
測定値が光ファイバを引き取る装置（図示せず）を回転
駆動する駆動モータ（図示せず）にフィードバックされ
て外径が一定となるように制御される。このように、外
径測定器５１は徐冷用加熱炉２１の下流に設置すること
が好ましい。線引き炉１１の直下に外径測定器５１を設
置した場合には、そこで光ファイバ３の温度が下がりす
ぎて徐冷による効果がなくなってしまうからである。The optical fiber 3 that has left the heating furnace 21 for slow cooling is
The outer diameter is measured online by the outer diameter measuring device 51, and the measured value is fed back to a drive motor (not shown) that rotationally drives an optical fiber take-up device (not shown) so that the outer diameter becomes constant. Controlled. Thus, the outer diameter measuring device 51 is preferably installed downstream of the annealing furnace 21 for slow cooling. This is because, when the outer diameter measuring device 51 is installed immediately below the drawing furnace 11, the temperature of the optical fiber 3 is too low, and the effect of slow cooling is lost.
【００３３】その後、光ファイバ３は強制冷却装置５２
により数十℃程度まで冷却される。この強制冷却装置５
２は、光ファイバ３が通る細長い管に室温以下のガス
（たとえばＨｅガス）を流すように構成されている。強
制冷却装置５２により冷却それた光ファイバ３に、コー
ティングダイス５３によりＵＶ樹脂５４を塗布し、樹脂
硬化部３１のＵＶランプ３２によりＵＶ樹脂５４が硬化
され、光ファイバ素線４となる。そして、光ファイバ素
線４は、ガイドローラ６１を経て、ドラムにより巻き取
られる。なお、ＵＶ樹脂５４の代わりに熱硬化樹脂を用
い、この熱硬化樹脂を加熱炉により硬化させるように構
成してもよい。Thereafter, the optical fiber 3 is connected to the forced cooling device 52.
To about several tens of degrees Celsius. This forced cooling device 5
Numeral 2 is configured to flow a gas (for example, He gas) at a room temperature or lower through an elongated tube through which the optical fiber 3 passes. The UV resin 54 is applied to the optical fiber 3 cooled by the forced cooling device 52 by the coating die 53, and the UV resin 32 is cured by the UV lamp 32 of the resin curing section 31 to form the optical fiber 4. Then, the optical fiber 4 is wound by a drum via a guide roller 61. Note that a thermosetting resin may be used instead of the UV resin 54, and the thermosetting resin may be cured by a heating furnace.
【００３４】次に、図２に基づいて、上述した線引き装
置１を用いて行った実験の結果について説明する。これ
らの実験において共通の条件は、以下のとおりである。
光ファイバ母材２から外径１２５μｍの光ファイバ３を
線引きした。線引き炉の温度は、炉心管内周面（光ファ
イバ母材２あるいは光ファイバ３の表面と対向する面）
の表面温度で２０００℃程度とし、線引き速度は、４０
０ｍ／分とした。Next, the results of an experiment conducted using the above-described drawing apparatus 1 will be described with reference to FIG. The common conditions in these experiments are as follows.
An optical fiber 3 having an outer diameter of 125 μm was drawn from the optical fiber preform 2. The temperature of the drawing furnace is the inner peripheral surface of the furnace tube (the surface facing the surface of the optical fiber preform 2 or the optical fiber 3).
Surface temperature of about 2000 ° C., and the drawing speed is 40
0 m / min.
【００３５】実施例１〜実施例３は、上述した実施形態
に係る光ファイバの製造方法及び製造装置による実施例
であり、比較例１〜比較例３は、上述した実施形態に係
る光ファイバの製造方法及び製造装置による実施例との
対比のために行った比較例である。Examples 1 to 3 are examples using the method and apparatus for manufacturing an optical fiber according to the above-described embodiment. Comparative Examples 1 to 3 are examples of the optical fiber according to the above-described embodiment. It is a comparative example performed for comparison with the example by the manufacturing method and the manufacturing apparatus.
【００３６】（実施例１）内周直径が２０ｍｍ、全長が
１５００ｍｍとなる炉心管を有する徐冷用加熱炉を用い
て、光ファイバの線引きを行った。第１ガスとしては、
Ｎ2ガスを用いた。線引きする光ファイバ母材は、コア
部が純石英ガラスからなり、クラッド部がフッ素添加ガ
ラスからなり、外径が４０ｍｍのものを用いた。緩衝室
４１の光ファイバ３の線引き方向における長さＬ１は１
００ｍｍとし、炉心管延長部１６の光ファイバ３の線引
き方向における長さＬ２は５０ｍｍとした。徐冷用加熱
炉（炉中心の温度）の温度は、約１５００℃とした。な
お、徐冷用加熱炉に入る直前の光ファイバの温度（入線
温度）は、光ファイバの表面温度で１８００℃と推定さ
れる。従って、徐冷用加熱炉において、線引きされた光
ファイバのうち温度が１８００〜１６００℃となる部分
が、徐冷用加熱炉の全長である１５００ｍｍの区間にお
いて平均約８９０℃／秒の徐冷速度にて冷却されたこと
になる。(Example 1) An optical fiber was drawn using a slow cooling heating furnace having a furnace tube having an inner diameter of 20 mm and a total length of 1500 mm. As the first gas,
N 2 gas was used. The optical fiber preform to be drawn had a core made of pure quartz glass, a clad made of fluorine-doped glass, and having an outer diameter of 40 mm. The length L1 of the buffer chamber 41 in the drawing direction of the optical fiber 3 is 1
The length L2 of the core tube extension 16 in the drawing direction of the optical fiber 3 was 50 mm. The temperature of the heating furnace for slow cooling (temperature at the center of the furnace) was about 1500 ° C. The temperature of the optical fiber immediately before entering the heating furnace for slow cooling (input temperature) is estimated to be 1800 ° C. as the surface temperature of the optical fiber. Therefore, in the annealing furnace, the portion of the drawn optical fiber having a temperature of 1800 to 1600 ° C. has an average cooling rate of about 890 ° C./sec in the 1500 mm section which is the entire length of the annealing furnace. It has been cooled at.
【００３７】線引きされた光ファイバの伝送損失（波長
１．５５μｍの光に対する伝送損失）を測定したとこ
ろ、０．１６７ｄＢ／ｋｍであり、この伝送損失の波長
特性を測定したデータから求めたレイリー散乱率は、
０．８３５ｄＢμｍ4／ｋｍであった。線引きされた光
ファイバの外径を測定したところ、１２５±０．１５μ
ｍであり、「ガラス径変動」は±０．１５μｍであっ
た。また、線引きされた光ファイバ１０００ｋｍ当りの
「スパイク」の発生回数は０回であり、「曲がり異常
率」は０％であった。ここで、「曲がり異常率」とは、
光ファイバの異なる箇所にて曲率半径を測定して、所定
の曲率半径（本実施例では、４．２ｍ）以上の部分を不
良として、測定箇所の数ｎ（本実施例では、ｎ＝１０）
に対する不良が検出された箇所の数の比率を百分率にて
表したものである。The measured transmission loss (transmission loss for light having a wavelength of 1.55 μm) of the drawn optical fiber was 0.167 dB / km, and the Rayleigh scattering obtained from the data obtained by measuring the wavelength characteristics of the transmission loss. The rate is
It was 0.835 dBμm 4 / km. The outer diameter of the drawn optical fiber was measured to be 125 ± 0.15 μm.
m, and the “glass diameter variation” was ± 0.15 μm. The number of occurrences of "spikes" per 1000 km of the drawn optical fiber was 0, and the "bending anomaly rate" was 0%. Here, the "abnormal bending rate"
The radius of curvature is measured at different portions of the optical fiber, and a portion having a predetermined radius of curvature (4.2 m in this embodiment) or more is determined to be defective, and the number n of measurement locations (n = 10 in this embodiment) is determined.
Is expressed as a percentage of the number of locations where a defect is detected.
【００３８】（実施例２）実施例１と同様に、内周直径
が２０ｍｍ、全長が１５００ｍｍとなる炉心管を有する
徐冷用加熱炉を用いて、光ファイバの線引きを行った。
第１ガスとしては、Ｈｅガスを用いた。線引きする光フ
ァイバ母材は、コア部が純石英ガラスからなり、クラッ
ド部がフッ素添加ガラスからなり、外径が８０ｍｍのも
のを用いた。緩衝室４１の光ファイバ３の線引き方向に
おける長さＬ１は１００ｍｍとし、炉心管延長部１６の
光ファイバ３の線引き方向における長さＬ２は５０ｍｍ
とした。徐冷用加熱炉（炉中心の温度）の温度は、約１
５００℃とした。なお、徐冷用加熱炉に入る直前の光フ
ァイバの温度（入線温度）は、光ファイバの表面温度で
１７２０℃と推定される。従って、徐冷用加熱炉におい
て、線引きされた光ファイバのうち温度が１７２０〜１
５２０℃となる部分が、徐冷用加熱炉の全長である１５
００ｍｍの区間において平均約８９０℃／秒の徐冷速度
にて冷却されたことになる。(Example 2) As in Example 1, an optical fiber was drawn using a slow cooling heating furnace having a furnace tube with an inner diameter of 20 mm and an overall length of 1500 mm.
He gas was used as the first gas. The optical fiber preform to be drawn had a core made of pure silica glass, a clad made of fluorine-doped glass, and having an outer diameter of 80 mm. The length L1 of the buffer chamber 41 in the drawing direction of the optical fiber 3 is 100 mm, and the length L2 of the core tube extension 16 in the drawing direction of the optical fiber 3 is 50 mm.
And The temperature of the heating furnace for annealing (temperature at the center of the furnace) is about 1
The temperature was 500 ° C. Note that the temperature of the optical fiber immediately before entering the heating furnace for slow cooling (input temperature) is estimated to be 1720 ° C. as the surface temperature of the optical fiber. Therefore, in the heating furnace for slow cooling, the temperature of the drawn optical fiber is from 1720 to 1
The temperature at 520 ° C. is the full length of the annealing furnace for slow cooling.
This means that cooling was performed at an average slowing rate of about 890 ° C./sec in the section of 00 mm.
【００３９】線引きされた光ファイバの伝送損失（波長
１．５５μｍの光に対する伝送損失）を測定したとこ
ろ、０．１６８ｄＢ／ｋｍであり、この伝送損失の波長
特性を測定したデータから求めたレイリー散乱率は、
０．８４ｄＢμｍ4／ｋｍであった。線引きされた光フ
ァイバの外径を測定したところ、１２５±０．１５μｍ
であり、「ガラス径変動」は±０．１５μｍであった。
また、線引きされた光ファイバ１０００ｋｍ当りの「ス
パイク」の発生回数は０回であり、「曲がり異常率」は
０％であった。The measured transmission loss (transmission loss for light having a wavelength of 1.55 μm) of the drawn optical fiber was 0.168 dB / km, and the Rayleigh scattering obtained from the data obtained by measuring the wavelength characteristics of the transmission loss was measured. The rate is
It was 0.84 dBμm 4 / km. The outer diameter of the drawn optical fiber was measured to be 125 ± 0.15 μm.
And the “glass diameter variation” was ± 0.15 μm.
The number of occurrences of "spikes" per 1000 km of the drawn optical fiber was 0, and the "bending anomaly rate" was 0%.
【００４０】（比較例１）図３に示されるように、緩衝
室４１（第１緩衝室４２及び第２緩衝室４５）を取り外
した構成にて光ファイバの線引きを行った。これ以外の
実験条件は、実施例１と同じである。COMPARATIVE EXAMPLE 1 As shown in FIG. 3, an optical fiber was drawn in a configuration in which the buffer chamber 41 (the first buffer chamber 42 and the second buffer chamber 45) was removed. Other experimental conditions are the same as those of the first embodiment.
【００４１】線引きされた光ファイバの伝送損失（波長
１．５５μｍの光に対する伝送損失）を測定したとこ
ろ、０．１６８ｄＢ／ｋｍであり、この伝送損失の波長
特性を測定したデータから求めたレイリー散乱率は、
０．８４ｄＢμｍ4／ｋｍであった。線引きされた光フ
ァイバの外径を測定したところ、１２５±０．８μｍで
あり、「ガラス径変動」は±０．８μｍであった。ま
た、線引きされた光ファイバ１０００ｋｍ当りの「スパ
イク」の発生回数は０回であり、「曲がり異常率」は２
０％であった。The measured transmission loss (transmission loss for light having a wavelength of 1.55 μm) of the drawn optical fiber was 0.168 dB / km, and the Rayleigh scattering obtained from the data obtained by measuring the wavelength characteristics of the transmission loss was measured. The rate is
It was 0.84 dBμm 4 / km. When the outer diameter of the drawn optical fiber was measured, it was 125 ± 0.8 μm, and the “glass diameter variation” was ± 0.8 μm. The number of occurrences of “spikes” per 1000 km of the drawn optical fiber is 0, and the “bending anomaly rate” is 2
It was 0%.
【００４２】（比較例２）図４に示されるように、徐冷
用加熱炉２１を炉心管延長部１６に気密に直結させた構
成にて光ファイバの線引きを行った。これ以外の実験条
件は、実施例１と同じである。ただし、徐冷用加熱炉２
１が線引き炉１１に直結して設けられているので、徐冷
用加熱炉２１（炉心管２３）には線引き炉１１からＮ2
ガスが流れ込み、徐冷用加熱炉２１（炉心管２３）内は
Ｎ2ガスからなる雰囲気となっている。(Comparative Example 2) As shown in FIG. 4, an optical fiber was drawn in a configuration in which a heating furnace 21 for slow cooling was directly connected to a furnace tube extension 16 in an airtight manner. Other experimental conditions are the same as those of the first embodiment. However, heating furnace 2 for slow cooling
1 is directly connected to the drawing furnace 11, the annealing furnace 21 (furnace tube 23) is supplied with N 2 from the drawing furnace 11.
The gas flows, and the inside of the annealing furnace for slow cooling 21 (furnace tube 23) has an atmosphere composed of N 2 gas.
【００４３】線引きされた光ファイバの伝送損失（波長
１．５５μｍの光に対する伝送損失）を測定したとこ
ろ、０．１６７ｄＢ／ｋｍであり、この伝送損失の波長
特性を測定したデータから求めたレイリー散乱率は、
０．８３５ｄＢμｍ4／ｋｍであった。線引きされた光
ファイバの外径を測定したところ、１２５±０．１５μ
ｍであり、「ガラス径変動」は±０．１５μｍであっ
た。また、線引きされた光ファイバ１０００ｋｍ当りの
「スパイク」の発生回数は１２回であり、「曲がり異常
率」は０％であった。When the transmission loss (transmission loss for light having a wavelength of 1.55 μm) of the drawn optical fiber was measured, it was 0.167 dB / km, and the Rayleigh scattering obtained from the data obtained by measuring the wavelength characteristics of the transmission loss was obtained. The rate is
It was 0.835 dBμm 4 / km. The outer diameter of the drawn optical fiber was measured to be 125 ± 0.15 μm.
m, and the “glass diameter variation” was ± 0.15 μm. The number of occurrences of “spikes” per 1000 km of the drawn optical fiber was 12 and the “bending abnormality rate” was 0%.
【００４４】（比較例３）比較例２の構成において、徐
冷用加熱炉２１（ヒータ２２）による加熱（徐冷）を行
わない状態で光ファイバの線引きを行った。これ以外の
実験条件は、実施例１と同じであるが、比較例２と同様
に、徐冷用加熱炉２１が線引き炉１１に直結して設けら
れているので、徐冷用加熱炉２１（炉心管２３）には線
引き炉１１からＮ2ガスが流れ込み、徐冷用加熱炉２１
（炉心管２３）内はＮ2ガスからなる雰囲気となってい
る。Comparative Example 3 In the configuration of Comparative Example 2, an optical fiber was drawn without heating (slow cooling) by the slow heating furnace 21 (heater 22). Other experimental conditions are the same as in Example 1, but as in Comparative Example 2, since the annealing furnace 21 for annealing is provided directly connected to the drawing furnace 11, the heating furnace 21 for annealing is provided. N 2 gas flows from the drawing furnace 11 into the furnace tube 23), and the annealing furnace 21 for slow cooling
The interior of the (core tube 23) is an atmosphere composed of N 2 gas.
【００４５】線引きされた光ファイバの伝送損失（波長
１．５５μｍの光に対する伝送損失）を測定したとこ
ろ、０．１７１ｄＢ／ｋｍであり、この伝送損失の波長
特性を測定したデータから求めたレイリー散乱率は、
０．８５５ｄＢμｍ4／ｋｍであった。線引きされた光
ファイバの外径を測定したところ、１２５±０．１５μ
ｍであり、「ガラス径変動」は±０．１５μｍであっ
た。また、線引きされた光ファイバ１０００ｋｍ当りの
「スパイク」の発生回数は１回であり、「曲がり異常
率」は０％であった。The measured transmission loss (transmission loss for light having a wavelength of 1.55 μm) of the drawn optical fiber was 0.171 dB / km, and the Rayleigh scattering obtained from the data obtained by measuring the wavelength characteristics of the transmission loss. The rate is
It was 0.855 dBμm 4 / km. The outer diameter of the drawn optical fiber was measured to be 125 ± 0.15 μm.
m, and the “glass diameter variation” was ± 0.15 μm. The number of occurrences of “spike” per 1000 km of the drawn optical fiber was one, and the “bending abnormality rate” was 0%.
【００４６】（実施例３）実施例２の構成において、第
２ガスとして空気の代わりにＨｅガスを用いて、光ファ
イバの線引きを行った。これ以外の実験条件は、実施例
２と同じである。(Embodiment 3) In the structure of Embodiment 2, an optical fiber was drawn by using He gas instead of air as the second gas. Other experimental conditions are the same as those of the second embodiment.
【００４７】線引きされた光ファイバの伝送損失（波長
１．５５μｍの光に対する伝送損失）を測定したとこ
ろ、０．１６９ｄＢ／ｋｍであり、この伝送損失の波長
特性を測定したデータから求めたレイリー散乱率は、
０．８４５ｄＢμｍ4／ｋｍであった。線引きされた光
ファイバの外径を測定したところ、１２５±０．１５μ
ｍであり、「ガラス径変動」は±０．１５μｍであっ
た。また、線引きされた光ファイバ１０００ｋｍ当りの
「スパイク」の発生回数は０回であり、「曲がり異常
率」は０％であった。The measured transmission loss (transmission loss for light having a wavelength of 1.55 μm) of the drawn optical fiber was 0.169 dB / km, which was Rayleigh scattering obtained from data obtained by measuring the wavelength characteristics of the transmission loss. The rate is
It was 0.845 dBμm 4 / km. The outer diameter of the drawn optical fiber was measured to be 125 ± 0.15 μm.
m, and the “glass diameter variation” was ± 0.15 μm. The number of occurrences of "spikes" per 1000 km of the drawn optical fiber was 0, and the "bending anomaly rate" was 0%.
【００４８】以上のように、実施例１及び実施例２にお
いては、レイリー散乱率が０．８３５〜０．８４ｄＢμ
ｍ4／ｋｍ、波長１．５５μｍの光に対する伝送損失が
０．１６７〜０．１６８ｄＢ／ｋｍとなり、徐冷を行わ
ない比較例３のレイリー散乱率が０．８５５ｄＢμｍ4
／ｋｍ、波長１．５５μｍの光に対する伝送損失が０．
１７１ｄＢ／ｋｍと比べて、レイリー散乱率を低減し
て、伝送損失を低減することができた。As described above, in Examples 1 and 2, the Rayleigh scattering coefficient was 0.835 to 0.84 dBμ.
The transmission loss with respect to light having a wavelength of m 4 / km and a wavelength of 1.55 μm is 0.167 to 0.168 dB / km, and the Rayleigh scattering rate of Comparative Example 3 without slow cooling is 0.855 dB μm 4.
/ Km, transmission loss for light having a wavelength of 1.55 μm is 0.
Compared with 171 dB / km, the Rayleigh scattering rate was reduced, and the transmission loss was able to be reduced.
【００４９】また、実施例１〜実施例３においては、
「ガラス径変動」が±０．１５μｍ、「曲がり異常率」
が０％となり、緩衝室４１を取り外して線引き炉１１と
徐冷用加熱炉２１との間に間隔Ｌ１を有した状態で線引
きを行った比較例１の「ガラス径変動」が±０．８μ
ｍ、「曲がり異常率」が２０％と比べて、「ガラス径変
動」の発生、及び、光ファイバの曲がりの悪化を抑制す
ることができた。In Examples 1 to 3,
"Glass diameter variation" is ± 0.15μm, "Bending anomaly rate"
Is 0%, and the “glass diameter variation” of Comparative Example 1 in which the buffer chamber 41 was removed and the drawing was performed with the space L1 between the drawing furnace 11 and the annealing furnace 21 was ± 0.8 μm
m, the occurrence of "glass diameter fluctuation" and the deterioration of the bending of the optical fiber could be suppressed as compared with the "bending abnormal rate" of 20%.
【００５０】また、実施例１〜実施例３においては、光
ファイバ１０００ｋｍ当りの「スパイク」の発生回数が
０回となり、線引き炉１１と徐冷用加熱炉２１とを直結
した状態で線引きを行った比較例２の光ファイバ１００
０ｋｍ当りの「スパイク」の発生回数が１２回と比べ
て、「スパイク」の発生を抑制することができた。In the first to third embodiments, the number of occurrences of "spikes" per 1000 km of the optical fiber becomes zero, and the drawing is performed in a state where the drawing furnace 11 and the annealing furnace 21 are directly connected. Optical fiber 100 of Comparative Example 2
The number of occurrences of "spikes" per 0 km was 12 times smaller than that of "spikes".
【００５１】また、線引きする光ファイバ母材の太径
（外径８０ｍｍ）とした実施例２及び実施例３において
は、第１ガスとしてＨｅガスを用いて、「ガラス径変
動」の発生を抑制することができた。これは、熱伝導率
の高いＨｅガスの方が、線引き炉内の自然対流を抑制す
る効果が高いためと予想される。In Embodiments 2 and 3 in which the optical fiber preform to be drawn has a large diameter (outer diameter of 80 mm), He gas is used as the first gas to suppress the occurrence of “glass diameter fluctuation”. We were able to. This is expected because He gas having a higher thermal conductivity has a higher effect of suppressing natural convection in the drawing furnace.
【００５２】また、実施例３が実施例２よりも伝送損失
が大きくなったのは、徐冷用加熱炉内にＨｅガスを流す
と、炉の上下端において、Ｈｅガスが設定温度に達して
おらず、光ファイバが急に冷却されたためと考えられ
る。The reason why the transmission loss of the third embodiment is larger than that of the second embodiment is that when He gas flows into the annealing furnace, the He gas reaches the set temperature at the upper and lower ends of the furnace. This is probably because the optical fiber was suddenly cooled.
【００５３】また、図４に示されるように、徐冷用加熱
炉２１を線引き炉１１（炉心管延長部１６）に気密に直
結させる構成とした場合には、以下のような問題が生じ
る。 線引き炉に徐冷用加熱炉を直結するため、徐冷用加熱
炉は線引き炉と同様の構造としなければならず、装置が
大掛かりなものとなってしまう（たとえば、カーボンヒ
ータを採用して炉を水冷しなければならなくなる）。そ
れに伴って、ヒータや炉心管等のメンテナンスが難しく
なる。 太径の光ファイバ母材を線引きする場合には、線引き
炉にはガラス径安定化のためＨｅガスを用い、徐冷用加
熱炉にはファイバ冷却を抑制するためにＮ2ガスあるい
は空気を用いることが好ましい。しかしながら、線引き
炉と徐冷用加熱炉とを直結した場合には、使用できるガ
スは１種類に限定されるため、上述したように２種類の
ガスを用いることはできない。Further, as shown in FIG. 4, when the heating furnace 21 for slow cooling is directly airtightly connected to the drawing furnace 11 (furnace tube extension 16), the following problem occurs. Since the annealing furnace for annealing is directly connected to the drawing furnace, the annealing furnace for annealing must have the same structure as that of the drawing furnace, and the equipment becomes large-scale (for example, a furnace using a carbon heater). Must be water-cooled). Accordingly, maintenance of the heater, the furnace tube, and the like becomes difficult. When drawing a large-diameter optical fiber preform, He gas is used in the drawing furnace to stabilize the glass diameter, and N 2 gas or air is used in the heating furnace for slow cooling to suppress fiber cooling. Is preferred. However, when the drawing furnace and the heating furnace for slow cooling are directly connected, only one kind of gas can be used, so that two kinds of gases cannot be used as described above.
【００５４】このように、上述した実験結果からも明ら
かなように、本実施形態に係る光ファイバの製造方法及
び製造装置においては、線引き炉１１にて加熱線引きさ
れた後ＵＶ樹脂５３を被覆する前の光ファイバ３を１２
００〜１７００℃の範囲内の温度にて加熱する徐冷用加
熱炉２１が設けられているので、上述した光ファイバ３
のうち、その温度が１２００〜１７００℃となる部分の
所定区間における冷却速度が遅くなることにより、原子
配列の乱雑さが低減されるので、加熱線引きからＵＶ樹
脂５３の被覆までの間で、レイリー散乱強度を低減して
伝送損失が低くされた光ファイバ３を製造することが可
能となる。また、線引き後のＵＶ樹脂５３を被覆する前
の光ファイバ３の冷却速度を制御することによりレイリ
ー散乱強度の低減を図っているので、上述した先行技術
のような再加熱のための熱処理が不要となり、表面にＵ
Ｖ樹脂５３が硬化、被覆された光ファイバ素線４の量産
に極めて容易に適用することが可能となる。As is apparent from the above-described experimental results, in the method and apparatus for manufacturing an optical fiber according to the present embodiment, the UV resin 53 is coated after being drawn by heating in the drawing furnace 11. Optical fiber 3 before 12
Since the slow cooling heating furnace 21 for heating at a temperature within the range of 00 to 1700 ° C. is provided, the above-described optical fiber 3
Of these, since the cooling rate in a predetermined section of the portion where the temperature becomes 1200 to 1700 ° C. is reduced, the disorder of the atomic arrangement is reduced. It is possible to manufacture the optical fiber 3 in which the scattering intensity is reduced and the transmission loss is reduced. Further, since the Rayleigh scattering intensity is reduced by controlling the cooling rate of the optical fiber 3 before coating with the UV resin 53 after drawing, the heat treatment for reheating as in the prior art described above is unnecessary. And the surface has U
It can be applied very easily to mass production of the optical fiber 4 with the V resin 53 cured and coated.
【００５５】また、徐冷用加熱炉２１を線引き炉１１と
の間に所定の間隔Ｌ１を有して設け、更に、この徐冷用
加熱炉２１と線引き炉１１との間を、線引き炉１１（炉
心管１３）内の雰囲気ガスとなる第１ガス及び徐冷用加
熱炉２１（炉心管２３）内の雰囲気ガスとなる第２ガス
が混在する緩衝室４１（第１緩衝室４２及び第２緩衝室
４５）としているため、線引き炉１１内にて発生するダ
ストが徐冷用加熱炉２１内に入ることが抑えられること
になり、「スパイク」の発生、あるいは、光ファイバ３
の強度の低下を抑制することができる。A heating furnace 21 for slow cooling is provided with a predetermined distance L1 between the furnace 11 and the drawing furnace 11, and the heating furnace 21 for slow cooling and the drawing furnace 11 The buffer chamber 41 (the first buffer chamber 42 and the second buffer chamber 42) in which the first gas serving as the atmosphere gas in the (core tube 13) and the second gas serving as the atmosphere gas in the annealing furnace 21 (the furnace tube 23) are mixed. Since the buffer chamber 45) is used, dust generated in the drawing furnace 11 is suppressed from entering the heating furnace 21 for slow cooling, so that "spikes" are generated or the optical fiber 3
Can be suppressed from decreasing.
【００５６】また、緩衝室４１（第１緩衝室４２及び第
２緩衝室４５）の存在により、線引き炉１１と徐冷用加
熱炉２１との間での外気の流れの乱れの影響が受け難く
なるために、「ガラス径変動」の発生、あるいは、光フ
ァイバ３の曲がりの悪化も抑制することができる。Further, the presence of the buffer chamber 41 (the first buffer chamber 42 and the second buffer chamber 45) makes it difficult to be affected by the disturbance of the flow of the outside air between the drawing furnace 11 and the slow heating furnace 21. Therefore, occurrence of “glass diameter fluctuation” or deterioration of the bending of the optical fiber 3 can be suppressed.
【００５７】また、緩衝室４１（第１緩衝室４２及び第
２緩衝室４５）は、複数の排出穴４４が形成された隔壁
４３及び複数の排出管４７が形成された隔壁４６とを有
しているので、外気の流れの乱れの影響をより確実に抑
え、「ガラス径変動」の発生、あるいは、光ファイバ３
の曲がりの悪化をより一層抑制することができる。ま
た、排出穴４４及び排出管４７により線引き炉１１（炉
心管１３）側から流れ込む第１ガスを排出することで、
線引き炉１１内にて発生するダストが徐冷用加熱炉２１
（炉心管２３）内に入ることが更に抑えられることにな
り、「スパイク」の発生、あるいは、光ファイバ３の強
度の低下もより一層抑制することができる。The buffer chamber 41 (the first buffer chamber 42 and the second buffer chamber 45) has a partition wall 43 in which a plurality of discharge holes 44 are formed and a partition wall 46 in which a plurality of discharge pipes 47 are formed. Therefore, the influence of the turbulence of the outside air flow is more reliably suppressed, and the occurrence of “glass diameter fluctuation” or the optical fiber 3
Of the bending can be further suppressed. By discharging the first gas flowing from the drawing furnace 11 (core tube 13) through the discharge hole 44 and the discharge pipe 47,
Dust generated in the drawing furnace 11 is gradually cooled by the heating furnace 21.
(Furnace tube 23) is further suppressed, and the occurrence of "spikes" or a decrease in the strength of the optical fiber 3 can be further suppressed.
【００５８】また、第２ガスとして、第１ガスの熱伝導
率と同等若しくは第１ガスの熱伝導率より低い熱伝導率
を有するガスを用いることにより、特に、第１ガスとし
てＨｅガスを用い、第２ガスとしてＮ2ガスあるいは空
気を用いることにより、比較的太径の光ファイバ母材２
を用いて線引きする場合において、安定して線引きが行
えると共に、伝送損失が低くされた光ファイバ３の製造
が可能となる。Further, by using a gas having a thermal conductivity equal to or lower than the thermal conductivity of the first gas as the second gas, in particular, using He gas as the first gas. By using N 2 gas or air as the second gas, the optical fiber preform 2 having a relatively large diameter can be obtained.
In the case where the optical fiber 3 is used for drawing, it is possible to stably draw and to manufacture the optical fiber 3 with reduced transmission loss.
【００５９】また、線引きされた光ファイバ３の緩衝室
４１（第１緩衝室４２）への入線温度を、１４００〜１
９００℃の範囲内の温度とすることが好ましい。このよ
うに線引きされた光ファイバ３の緩衝室４１への入線温
度を１４００〜１９００℃の範囲内の温度とすることに
より、線引きされた光ファイバ３が高温の状態で徐冷用
加熱炉２１に入り、この徐冷用加熱炉２１にて線引きさ
れた光ファイバ３が比較的高温の状態から徐冷されるこ
とになり、光ファイバ３の伝送損失を低くすることがで
きる。The temperature at which the drawn optical fiber 3 enters the buffer chamber 41 (first buffer chamber 42) is set to 1400-1.
Preferably, the temperature is in the range of 900 ° C. By setting the temperature at which the drawn optical fiber 3 enters the buffer chamber 41 to a temperature within the range of 1400 to 1900 ° C., the drawn optical fiber 3 is transferred to the annealing furnace 21 in a high temperature state. Then, the optical fiber 3 drawn in the annealing furnace 21 is gradually cooled from a relatively high temperature state, so that the transmission loss of the optical fiber 3 can be reduced.
【００６０】なお、本実施形態においては、緩衝室４１
を第１緩衝室４２及び第２緩衝室４５にて構成している
が、これに限られることなく、１つの緩衝室を設けるよ
うに構成してもよく、また、３つ以上の緩衝室を設ける
ように構成してもよい。In this embodiment, the buffer chamber 41
Is constituted by the first buffer chamber 42 and the second buffer chamber 45, but the present invention is not limited thereto, and one buffer chamber may be provided, and three or more buffer chambers may be provided. It may be configured to be provided.
【００６１】また、炉心管延長部１６と保護管２１との
間にガス混在層がある限り、緩衝室４１自体も、必ずし
も設ける必要はない。この場合には、線引き炉１１（炉
心管延長部１６）と徐冷用加熱炉２１とを近接して設け
る、たとえば線引き炉１１（炉心管延長部１６）と徐冷
用加熱炉２１との間隔Ｌ１を１０ｍｍ程度とすることに
より、線引き炉１１と徐冷用加熱炉２１との間の空間
が、線引き炉１１（炉心管１３）内の雰囲気ガスとなる
第１ガス及び徐冷用加熱炉２１（炉心管２３）内の雰囲
気ガスとなる第２ガスが混在してガス混在層が形成され
て、実質的に外気から区画された状態となり、緩衝室４
１を設けた場合と同様の作用効果を奏することになる。
なお、緩衝室４１を設けない構成において、第１ガスと
してＨｅガスを用いた場合には、Ｈｅガスの下方に侵入
すると光ファイバ３が冷却されるので、Ｈｅガスの下方
への侵入を防止するための隔壁等を設けるのが好まし
い。但し、緩衝室４１内の圧力を外気圧よりも高くし
て、外気の流れの乱れを受け難くすることを確実に行う
ことができるという点で、緩衝室４１を設けた構成を採
用する方が好ましい。Further, as long as there is a gas mixture layer between the furnace tube extension 16 and the protective tube 21, the buffer chamber 41 itself does not necessarily need to be provided. In this case, the drawing furnace 11 (furnace tube extension 16) and the heating furnace 21 for slow cooling are provided close to each other, for example, the distance between the drawing furnace 11 (furnace tube extension 16) and the heating furnace 21 for slow cooling. By setting L1 to about 10 mm, the space between the drawing furnace 11 and the annealing furnace 21 is reduced to the first gas serving as the atmospheric gas in the drawing furnace 11 (core tube 13) and the annealing furnace 21 for annealing. The gas mixture layer is formed by mixing the second gas, which is the atmospheric gas in the (core tube 23), and is substantially separated from the outside air.
The same operation and effect as in the case where 1 is provided can be obtained.
In the configuration in which the buffer chamber 41 is not provided, when He gas is used as the first gas, the optical fiber 3 is cooled when entering below the He gas, so that the entry of the He gas below is prevented. Is preferably provided. However, it is more preferable to adopt a configuration in which the buffer chamber 41 is provided in that the pressure in the buffer chamber 41 can be made higher than the outside air pressure so that the disturbance of the flow of the outside air can be reliably prevented. preferable.
【００６２】また、本実施形態においては、徐冷用加熱
炉２１のヒータ２２を第１ヒータ２２ａ、第２ヒータ２
２ｂ及び第３ヒータ２２ｃにて構成しているが、ヒータ
の数はこれに限られることなく、１体のヒータにより構
成するようにしてもよく、また、４体以上のヒータによ
り構成するようにしてもよい。In this embodiment, the heater 22 of the annealing furnace 21 for slow cooling is replaced with the first heater 22a and the second heater 2a.
2b and the third heater 22c, the number of heaters is not limited to this, and may be configured by one heater, or may be configured by four or more heaters. You may.
【００６３】また、本発明は、上述した実施例において
用いた、コア部が純石英ガラスからなり、クラッド部が
フッ素添加ガラスからなる光ファイバ母材以外に、たと
えばコア部にＧｅが添加されたＧｅ添加光ファイバ母材
の線引きに対しても適用することができる。Further, in the present invention, for example, Ge is added to the core in addition to the optical fiber preform in which the core is made of pure silica glass and the cladding is made of fluorine-doped glass used in the above-described embodiment. The present invention can be applied to drawing of a Ge-doped optical fiber preform.
【００６４】[0064]
【発明の効果】以上、詳細に説明したとおり、本発明に
よれば、レイリー散乱強度の低減により、伝送損失が低
くされた光ファイバを製造するに際して、光ファイバ素
線の量産に適用することが可能な光ファイバの製造方法
及び製造装置を実現することができる。As described above in detail, according to the present invention, it is possible to apply the present invention to mass production of optical fiber when producing an optical fiber having a reduced transmission loss due to a reduction in Rayleigh scattering intensity. A possible optical fiber manufacturing method and manufacturing apparatus can be realized.
【００６５】また、線引き炉内にて発生するダストが加
熱炉内に入ることが抑えられることになり、「スパイ
ク」の発生、あるいは、光ファイバの強度の低下を抑制
することができる。また、ガス混在層の存在により、線
引き炉と加熱炉との間での外気の流れの乱れの影響が受
け難くなるために、「ガラス径変動」の発生、あるい
は、光ファイバの曲がりの悪化も抑制することができ
る。Further, dust generated in the drawing furnace is suppressed from entering the heating furnace, so that "spikes" or a decrease in the strength of the optical fiber can be suppressed. In addition, the presence of the gas-mixed layer makes it less likely to be affected by the disturbance of the outside air flow between the drawing furnace and the heating furnace, so that “glass diameter fluctuation” occurs or the bending of the optical fiber deteriorates. Can be suppressed.
【図１】本発明による光ファイバの製造方法及び製造装
置の実施形態を示す概略構成図である。FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an embodiment of a method and an apparatus for manufacturing an optical fiber according to the present invention.
【図２】本発明による光ファイバの製造方法及び製造装
置による実施例と比較例を示す図表である。FIG. 2 is a table showing an example and a comparative example using an optical fiber manufacturing method and apparatus according to the present invention.
【図３】比較例による光ファイバの製造方法及び製造装
置を示す概略構成図である。FIG. 3 is a schematic configuration diagram showing a method and an apparatus for manufacturing an optical fiber according to a comparative example.
【図４】比較例による光ファイバの製造方法及び製造装
置を示す概略構成図である。FIG. 4 is a schematic configuration diagram illustrating a method and an apparatus for manufacturing an optical fiber according to a comparative example.
【図５】レイリー散乱率と光ファイバの冷却速度との関
係を示す図表である。FIG. 5 is a chart showing a relationship between a Rayleigh scattering rate and a cooling rate of an optical fiber.
１…線引き装置、２…光ファイバ母材、３…光ファイ
バ、４…光ファイバ素線、１１…線引き炉、１２…ヒー
タ、１３…炉心管、１４…第１ガス供給部、１５…ガス
供給通路、１６…炉心管延長部、２１…徐冷用加熱炉、
２２…ヒータ、２３…炉心管、３１…樹脂硬化部、４１
…緩衝室、４２…第１緩衝室、４３…隔壁、４４…排出
穴、４５…第２緩衝室、４６…隔壁、４７…排出管、４
８…仕切り壁、４９…光ファイバ通過穴、５１…外径測
定器。DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Drawing apparatus, 2 ... Optical fiber preform, 3 ... Optical fiber, 4 ... Optical fiber strand, 11 ... Drawing furnace, 12 ... Heater, 13 ... Furnace tube, 14 ... 1st gas supply part, 15 ... Gas supply Passageway, 16: furnace tube extension, 21: heating furnace for slow cooling,
22: heater, 23: furnace tube, 31: resin cured part, 41
.., Buffer chamber, 42, first buffer chamber, 43, partition wall, 44, discharge hole, 45, second buffer chamber, 46, partition wall, 47, discharge pipe, 4
8: Partition wall, 49: Optical fiber passage hole, 51: Outer diameter measuring device.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高見澤 宏史 神奈川県横浜市栄区田谷町１番地 住友電 気工業株式会社横浜製作所内 (72)発明者 大賀 裕一 神奈川県横浜市栄区田谷町１番地 住友電 気工業株式会社横浜製作所内 Ｆターム(参考） 4G021 HA04 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing from the front page (72) Inventor Hiroshi Takamizawa 1st Tayacho, Sakae-ku, Yokohama-shi, Kanagawa Prefecture Sumitomo Electric Industries Co., Ltd. Yokohama Works (72) Inventor Yuichi Oga 1stani-cho, Tayacho, Sakae-ku, Yokohama, Kanagawa Ki Kogyo Co., Ltd. Yokohama Works F-term (reference) 4G021 HA04
Claims (5)
イバの製造方法であって、 第１ガスからなる雰囲気にて前記光ファイバ母材を加熱
線引きする線引き炉と、前記線引き炉との間に所定の間
隙を有して設けられ、前記線引き炉にて前記線引きされ
た光ファイバを第２ガスからなる雰囲気にて加熱して徐
冷する加熱炉と、を用い、 前記線引き炉と前記加熱炉との間の前記間隙を、前記第
１ガス及び前記第２ガスが混在するガス混在層とし、 前記線引き炉にて前記線引きされた光ファイバを、前記
ガス混在層を介して前記加熱炉に送り、 前記熱処理炉において、前記線引きされた光ファイバを
前記光ファイバの温度が１２００〜１７００℃の範囲内
の温度であるように加熱することを特徴とする光ファイ
バの製造方法。1. A method of manufacturing an optical fiber for heating and drawing an optical fiber preform, comprising: a drawing furnace for heating and drawing the optical fiber preform in an atmosphere composed of a first gas; A heating furnace which is provided with a predetermined gap and is heated in the atmosphere made of the second gas to gradually cool the optical fiber drawn in the drawing furnace, and wherein the drawing furnace and the heating furnace are used. The gap between the first gas and the second gas is a gas mixture layer in which the first gas and the second gas are mixed, and the optical fiber drawn in the drawing furnace is sent to the heating furnace through the gas mixture layer. And heating the drawn optical fiber in the heat treatment furnace such that the temperature of the optical fiber is in the range of 1200 to 1700 ° C.
隔壁を設け、 前記隔壁に、少なくとも前記第１ガスを排出するための
ガス排出部を形成することを特徴とする請求項１に記載
の光ファイバの製造方法。2. The method according to claim 1, wherein a partition is provided for partitioning the gas-mixed layer from the outside air, and a gas discharge portion for discharging at least the first gas is formed in the partition. Manufacturing method of optical fiber.
伝導率と同等若しくは前記第１ガスの熱伝導率より低い
熱伝導率を有するガスを用いることを特徴とする請求項
１又は請求項２に記載の光ファイバの製造方法。3. A gas having a thermal conductivity equal to or lower than the thermal conductivity of the first gas, as the second gas. Item 3. The method for producing an optical fiber according to Item 2.
混在層への入線温度を、１４００〜１９００℃の範囲内
の温度とすることを特徴とする請求項１〜請求項３のい
ずれか一項に記載の光ファイバの製造方法。4. The temperature according to claim 1, wherein the temperature at which the drawn optical fiber enters the gas mixture layer is set to a temperature in the range of 1400 to 1900 ° C. 3. The method for producing an optical fiber according to claim 1.
イバの製造装置であって、 第１ガスからなる雰囲気にて前記光ファイバ母材を加熱
線引きする線引き炉と、 前記線引き炉との間に所定の間隙を有して設けられ、前
記線引きされた光ファイバを前記光ファイバの温度が１
２００〜１７００℃の範囲内の温度であるように、第２
ガスからなる雰囲気にて加熱する加熱炉と、有し、 前記線引き炉と前記加熱炉との間の前記間隙が、前記第
１ガス及び前記第２ガスが混在するガス混在層とされて
いることを特徴とする光ファイバの製造装置。5. An apparatus for producing an optical fiber for heating and drawing an optical fiber preform, comprising: a drawing furnace for heating and drawing the optical fiber preform in an atmosphere composed of a first gas; The drawn optical fiber is provided with a predetermined gap, and the temperature of the optical fiber is 1
The second, such as a temperature in the range of 200-1700 ° C.
A heating furnace for heating in a gas atmosphere, wherein the gap between the drawing furnace and the heating furnace is a gas mixture layer in which the first gas and the second gas are mixed. An optical fiber manufacturing apparatus, characterized in that:
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