JP2001192228A - 線引き中の光ファイバーの冷却方法 - Google Patents
線引き中の光ファイバーの冷却方法Info
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- C03B37/02—Manufacture of glass fibres or filaments by drawing or extruding, e.g. direct drawing of molten glass from nozzles; Cooling fins therefor
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- Surface Treatment Of Glass Fibres Or Filaments (AREA)
- Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は、減衰を減少させ機械的強度を保
つ、線引き中の光ファイバーの冷却方法を提供する。 【解決手段】 ファイバー７の初期温度から前記ファイ
バー７の高速冷却の終了温度にするために、高速冷却１
０、すなわち周囲の空気における冷却より速い冷却が行
なわれ、その後に、前記ファイバー７の低速冷却の開始
温度から、前記ファイバー７の低速冷却の終了温度１１
にするために、低速冷却１１、すなわち周囲の空気にお
ける冷却よりゆっくりした冷却が行なわれることを特徴
とする。
つ、線引き中の光ファイバーの冷却方法を提供する。 【解決手段】 ファイバー７の初期温度から前記ファイ
バー７の高速冷却の終了温度にするために、高速冷却１
０、すなわち周囲の空気における冷却より速い冷却が行
なわれ、その後に、前記ファイバー７の低速冷却の開始
温度から、前記ファイバー７の低速冷却の終了温度１１
にするために、低速冷却１１、すなわち周囲の空気にお
ける冷却よりゆっくりした冷却が行なわれることを特徴
とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、少なくとも１つの
冷却ゾーンで少なくとも１つの冷却流体を接触させるこ
とによる、線引き中の光ファイバーの冷却方法に関する
ものである。
冷却ゾーンで少なくとも１つの冷却流体を接触させるこ
とによる、線引き中の光ファイバーの冷却方法に関する
ものである。
【０００２】
【従来の技術】すでにさまざまなカテゴリーの光ファイ
バーが存在する。酸化物ガラスを主成分とした光ファイ
バー、フッ化物ガラスを主成分とした光ファイバー、ポ
リマー材料を主成分としたプラスチック光ファイバーな
どである。酸化物ガラスによる光ファイバーは、一般
に、シリカガラスでできており、場合によっては少なく
とも部分的にドーピングされた太い円筒形のシリカガラ
スでできたプレフォームから、高温引き抜きすなわち線
引きによって製造される。該プレフォームは、一般に直
径２０から２００ｍｍで、長さが３００から２０００ｍ
ｍである。図１は、線引き塔１の概略図である。プレフ
ォーム２は、プレフォームの温度をおよそ２０００℃に
する線引き炉３内で溶融される。こうして得られたファ
イバー７は、周囲の空気によって冷却され、次に少なく
とも１台の冷却装置４で冷却され、さらに再び周囲の空
気で冷却され、その後に被覆装置５に入れられる。線引
き塔１における冷却装置４の位置は、一般に、樹脂のコ
ーティングのレベルで好ましいファイバーの温度を得る
ために最適化される。この被覆装置５は、ほとんどの場
合、紫外線で硬化される少なくとも１つのの被覆樹脂に
よって、ファイバー７の被覆を行う。装置５は一般に、
少なくとも一台の硬化装置（５ｂ、５ｄ）をともなう少
なくとも一台の射出装置（５ａ、５ｃ）を有する。図１
に示された例においては、装置５は、紫外線による樹脂
の硬化装置５ｂをともなう、樹脂の一次射出装置５ａを
有し、さらに紫外線による樹脂の硬化装置５ｄをともな
う樹脂の二次射出装置５ｃを備える。さらに、被覆され
た光ファイバー８は、キャプスタン６によって引き出さ
れ、さらに巻取りコイル９に巻き付けられる。
バーが存在する。酸化物ガラスを主成分とした光ファイ
バー、フッ化物ガラスを主成分とした光ファイバー、ポ
リマー材料を主成分としたプラスチック光ファイバーな
どである。酸化物ガラスによる光ファイバーは、一般
に、シリカガラスでできており、場合によっては少なく
とも部分的にドーピングされた太い円筒形のシリカガラ
スでできたプレフォームから、高温引き抜きすなわち線
引きによって製造される。該プレフォームは、一般に直
径２０から２００ｍｍで、長さが３００から２０００ｍ
ｍである。図１は、線引き塔１の概略図である。プレフ
ォーム２は、プレフォームの温度をおよそ２０００℃に
する線引き炉３内で溶融される。こうして得られたファ
イバー７は、周囲の空気によって冷却され、次に少なく
とも１台の冷却装置４で冷却され、さらに再び周囲の空
気で冷却され、その後に被覆装置５に入れられる。線引
き塔１における冷却装置４の位置は、一般に、樹脂のコ
ーティングのレベルで好ましいファイバーの温度を得る
ために最適化される。この被覆装置５は、ほとんどの場
合、紫外線で硬化される少なくとも１つのの被覆樹脂に
よって、ファイバー７の被覆を行う。装置５は一般に、
少なくとも一台の硬化装置（５ｂ、５ｄ）をともなう少
なくとも一台の射出装置（５ａ、５ｃ）を有する。図１
に示された例においては、装置５は、紫外線による樹脂
の硬化装置５ｂをともなう、樹脂の一次射出装置５ａを
有し、さらに紫外線による樹脂の硬化装置５ｄをともな
う樹脂の二次射出装置５ｃを備える。さらに、被覆され
た光ファイバー８は、キャプスタン６によって引き出さ
れ、さらに巻取りコイル９に巻き付けられる。
【０００３】線引き炉３の下に存在する装置は、同一の
下降垂直軸Ｚに沿って配置され、一般に、座標ｚが示し
ているような、線引き炉３の下部に対するそれらの位置
によって位置が定められる。図１に示されている装置の
あらゆるエレメントは、当業者によってよく知られてい
る。ここに示されていないその他のエレメントもまた、
当業者によってよく知られている。このようにして、た
とえば、被覆されていないファイバー及び／または被覆
されているファイバーの直径の測定手段、一次及び／ま
たは二次被覆におけるファイバーの偏心測定手段、さら
に一定の距離でのファイバーの温度測定手段は、従来の
技術に属している。
下降垂直軸Ｚに沿って配置され、一般に、座標ｚが示し
ているような、線引き炉３の下部に対するそれらの位置
によって位置が定められる。図１に示されている装置の
あらゆるエレメントは、当業者によってよく知られてい
る。ここに示されていないその他のエレメントもまた、
当業者によってよく知られている。このようにして、た
とえば、被覆されていないファイバー及び／または被覆
されているファイバーの直径の測定手段、一次及び／ま
たは二次被覆におけるファイバーの偏心測定手段、さら
に一定の距離でのファイバーの温度測定手段は、従来の
技術に属している。
【０００４】冷却は、線引き炉から出されたファイバー
の温度を、被覆樹脂の塗布と相容れる温度、すなわちお
よそ５０℃にすることを可能にしなければならない。実
際に、線引き炉から出されたファイバーの温度は、用い
る線引き炉及び線引き速度に応じて、シリカを主成分と
したファイバーについては、一般に、およそ１０００か
ら２０００℃と高い。線引き炉から出されてから、被覆
装置に投入されるまでの間のファイバーの冷却は、線引
きにおいて解決すべき重要な問題の１つであり、それ
は、線引き速度を高めることが望まれているだけに一層
深刻な問題となる。実際に、ファイバーの減衰は冷却条
件に応じて異なり、さらに、被覆装置への投入時のファ
イバーの温度が高すぎる場合には、そのことが、被覆に
おけるファイバーの偏心とともに前記被覆の品質の問題
を引き起こす恐れがある。ところで、工業生産における
シリカを主成分としたファイバーの線引き速度は、数年
前にはまだ３００ｍ／分であったが、次第に増大し、現
在ではおよそ１５００ｍ／分あるいはそれ以上の値に達
している。こうした傾向は、今日、光ファイバー産業の
重要な目標の１つである生産性の増大に結びいて確認さ
れている。
の温度を、被覆樹脂の塗布と相容れる温度、すなわちお
よそ５０℃にすることを可能にしなければならない。実
際に、線引き炉から出されたファイバーの温度は、用い
る線引き炉及び線引き速度に応じて、シリカを主成分と
したファイバーについては、一般に、およそ１０００か
ら２０００℃と高い。線引き炉から出されてから、被覆
装置に投入されるまでの間のファイバーの冷却は、線引
きにおいて解決すべき重要な問題の１つであり、それ
は、線引き速度を高めることが望まれているだけに一層
深刻な問題となる。実際に、ファイバーの減衰は冷却条
件に応じて異なり、さらに、被覆装置への投入時のファ
イバーの温度が高すぎる場合には、そのことが、被覆に
おけるファイバーの偏心とともに前記被覆の品質の問題
を引き起こす恐れがある。ところで、工業生産における
シリカを主成分としたファイバーの線引き速度は、数年
前にはまだ３００ｍ／分であったが、次第に増大し、現
在ではおよそ１５００ｍ／分あるいはそれ以上の値に達
している。こうした傾向は、今日、光ファイバー産業の
重要な目標の１つである生産性の増大に結びいて確認さ
れている。
【０００５】フッ化物ガラスを主成分とした光ファイバ
ーの製造の場合には、方法の原理は同じであるが、プレ
フォームは一般により小さいサイズ、数ｃｍから数十ｃ
ｍ、たとえば１０ｃｍの最大長について、一般に１５か
ら２０ｍｍの直径を有し、線引き炉から出された時の温
度は一般に、３００から４５０℃である。この場合、同
じ技術的問題が生じる恐れがある。同じように、ポリマ
ー材料を主成分とした光ファイバーの製造の場合には、
プレフォームは一般により小さいサイズであり、一般に
数十ｃｍの最大長さ、たとえば５０ｃｍの最大長さにつ
いて、数十ｍｍの直径、たとえば８０ｍｍの直径を有
し、線引き炉から出された時の温度は一般に２００から
２５０℃であり、ここでも同じ技術的問題が生じる恐れ
がある。以下の説明において、シリカを主成分とした光
ファイバーについて述べるが、シリカとは異なるガラス
を主成分とした光ファイバーを含む他のタイプの光ファ
イバーに対しても同じ説明が適用される。
ーの製造の場合には、方法の原理は同じであるが、プレ
フォームは一般により小さいサイズ、数ｃｍから数十ｃ
ｍ、たとえば１０ｃｍの最大長について、一般に１５か
ら２０ｍｍの直径を有し、線引き炉から出された時の温
度は一般に、３００から４５０℃である。この場合、同
じ技術的問題が生じる恐れがある。同じように、ポリマ
ー材料を主成分とした光ファイバーの製造の場合には、
プレフォームは一般により小さいサイズであり、一般に
数十ｃｍの最大長さ、たとえば５０ｃｍの最大長さにつ
いて、数十ｍｍの直径、たとえば８０ｍｍの直径を有
し、線引き炉から出された時の温度は一般に２００から
２５０℃であり、ここでも同じ技術的問題が生じる恐れ
がある。以下の説明において、シリカを主成分とした光
ファイバーについて述べるが、シリカとは異なるガラス
を主成分とした光ファイバーを含む他のタイプの光ファ
イバーに対しても同じ説明が適用される。
【０００６】シリカを主成分としたファイバーを冷却す
るために、さまざまな装置が開発された。考えられる解
決策の一つは、特に、線引き炉と被覆装置との間の距離
を増大させることによって、冷却されるファイバーと周
囲の空気との間の熱交換面積を増大させるという方法で
ある。しかし、このような解決策は、現在使用されてい
る線引き塔の高さを増大させることを前提にし、それ
は、主に投資という観点からするとあまりに高くつく。
るために、さまざまな装置が開発された。考えられる解
決策の一つは、特に、線引き炉と被覆装置との間の距離
を増大させることによって、冷却されるファイバーと周
囲の空気との間の熱交換面積を増大させるという方法で
ある。しかし、このような解決策は、現在使用されてい
る線引き塔の高さを増大させることを前提にし、それ
は、主に投資という観点からするとあまりに高くつく。
【０００７】他の解決策は、線引き炉と被覆装置との間
に存在する距離において、冷却効率を増大させる方法で
ある。現在使用されている線引き塔にとっては非常に不
十分であることが明らかな周囲の空気による単純な冷却
に加えて、たとえばＥＰ−Ａ１−００７９１８６によっ
て表された工業的に使用されているさまざまな装置に共
通の原理は、線引き炉の出口から任意の距離においてフ
ァイバーの表面に向って径方向にガスを噴射し、熱交換
パイプ内におけるファイバーの一定の長さにわたって上
昇するまたは下降する前記ガスの循環からなる。一般
に、空気、二酸化炭素、窒素、アルゴンまたはヘリウ
ム、好ましくは場合によって窒素に混合されたヘリウム
のような、当業者によってよく知られている前記ガスの
熱伝導性が、熱伝達源となる。好ましくは、パイプは、
一般に水である冷却流体を用いて周辺が冷却される。た
とえば、ＵＳ−Ａ−４７６１１６８は、特殊な形状の交
換パイプの中をファイバーに沿ってガスを循環させるこ
とによって、ファイバーに沿って循環するガスの境界層
を定期的に交換することができるという点における、こ
のようなシステムの改良について述べている。このよう
な改良は、熱交換の効率を改善することを目的とする。
に存在する距離において、冷却効率を増大させる方法で
ある。現在使用されている線引き塔にとっては非常に不
十分であることが明らかな周囲の空気による単純な冷却
に加えて、たとえばＥＰ−Ａ１−００７９１８６によっ
て表された工業的に使用されているさまざまな装置に共
通の原理は、線引き炉の出口から任意の距離においてフ
ァイバーの表面に向って径方向にガスを噴射し、熱交換
パイプ内におけるファイバーの一定の長さにわたって上
昇するまたは下降する前記ガスの循環からなる。一般
に、空気、二酸化炭素、窒素、アルゴンまたはヘリウ
ム、好ましくは場合によって窒素に混合されたヘリウム
のような、当業者によってよく知られている前記ガスの
熱伝導性が、熱伝達源となる。好ましくは、パイプは、
一般に水である冷却流体を用いて周辺が冷却される。た
とえば、ＵＳ−Ａ−４７６１１６８は、特殊な形状の交
換パイプの中をファイバーに沿ってガスを循環させるこ
とによって、ファイバーに沿って循環するガスの境界層
を定期的に交換することができるという点における、こ
のようなシステムの改良について述べている。このよう
な改良は、熱交換の効率を改善することを目的とする。
【０００８】その一方で、このように冷却された光ファ
イバーをその後使用する際に生じる主な問題の１つは、
ファイバーの製造時にファイバーに必要となる冷却が、
線引き炉の出口で、また被覆装置への通過の前に、ファ
イバーに関連するレイリー散乱レベルを著しく上昇させ
る、したがって、使用されようとしている光ファイバー
が有する減衰の大部分を増大させてしまう恐れがある点
である。ところで、使用される波長すなわち１３１０ｎ
ｍまたは１５５０ｎｍ近くにおける光ファイバーの減衰
は、前記ファイバーに光の信号をできるだけ効率よく伝
達するためにできるだけ弱くなければならない。
イバーをその後使用する際に生じる主な問題の１つは、
ファイバーの製造時にファイバーに必要となる冷却が、
線引き炉の出口で、また被覆装置への通過の前に、ファ
イバーに関連するレイリー散乱レベルを著しく上昇させ
る、したがって、使用されようとしている光ファイバー
が有する減衰の大部分を増大させてしまう恐れがある点
である。ところで、使用される波長すなわち１３１０ｎ
ｍまたは１５５０ｎｍ近くにおける光ファイバーの減衰
は、前記ファイバーに光の信号をできるだけ効率よく伝
達するためにできるだけ弱くなければならない。
【０００９】それゆえ、ファイバーのレイリー散乱を最
小化する、独自の方法及び／または装置によって得られ
る冷却のプロファイルを規定するために、さまざまな解
決策がすでに提案された。一般に、低速冷却のプロファ
イル、すなわち周囲の空気よる冷却よりゆっくりとした
冷却に少なくとも部分的に頼ることが提案されている。
たとえば、ＤＥ−Ａ１−３７１３０２９は、線引き炉の
出口における低速冷却の実施を示している。
小化する、独自の方法及び／または装置によって得られ
る冷却のプロファイルを規定するために、さまざまな解
決策がすでに提案された。一般に、低速冷却のプロファ
イル、すなわち周囲の空気よる冷却よりゆっくりとした
冷却に少なくとも部分的に頼ることが提案されている。
たとえば、ＤＥ−Ａ１−３７１３０２９は、線引き炉の
出口における低速冷却の実施を示している。
【００１０】しかし、このような方法は、ファイバーの
機械的強度を低下させることなく、理論上の最小限の減
衰に比べて、十分な減衰の最適な低下を得ることができ
ないという点で、十分なものではない。
機械的強度を低下させることなく、理論上の最小限の減
衰に比べて、十分な減衰の最適な低下を得ることができ
ないという点で、十分なものではない。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、線引き中に
光ファイバーの改良された冷却を可能にしながら、従来
の技術の冷却システムの不都合を解消することを目的と
する。本発明は特に、従来の技術によって良く知られた
冷却システムに比べて、本発明による冷却方法を使用す
る線引き法によって製造されたファイバーのレイリー散
乱、したがって減衰を保つ、さらには著しく減少させ、
ファイバーの機械的強度を保ことを目的とする。
光ファイバーの改良された冷却を可能にしながら、従来
の技術の冷却システムの不都合を解消することを目的と
する。本発明は特に、従来の技術によって良く知られた
冷却システムに比べて、本発明による冷却方法を使用す
る線引き法によって製造されたファイバーのレイリー散
乱、したがって減衰を保つ、さらには著しく減少させ、
ファイバーの機械的強度を保ことを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】そのため、本発明は、少
なくとも１つの冷却ゾーンで少なくとも１つの冷却流体
を接触させることによる、線引き中の光ファイバーの冷
却方法であって、高速冷却、すなわち周囲の空気におけ
る冷却より速い冷却を行い、高速冷却ゾーンにおいて、
シリカガラスを主成分とするファイバーについては２０
００℃から１５００℃の間、フッ化物ガラスを主成分と
するファイバーについては４５０℃から２５０℃の間、
ポリマー材料を主成分とするファイバーの場合には２５
０℃から１７５℃の間のファイバーの初期温度から、シ
リカガラスを主成分としたファイバーについては１７０
０℃から１２００℃の間、フッ化物ガラスを主成分とし
たファイバーについては４００℃から２００℃の間、ポ
リマー材料を主成分としたファイバーの場合には２２５
℃から７５℃の間の前記ファイバーの高速冷却の終了温
度にし、それに続いて、低速冷却、すなわち周囲の空気
における冷却よりゆっくりな冷却を行い、低速冷却ゾー
ンにおいて、シリカガラスを主成分とするファイバーに
ついては１７００℃から１０００℃の間、フッ化物ガラ
スを主成分とするファイバーについては４００℃から１
５０℃の間、ポリマー材料を主成分とするファイバーの
場合には２２５℃から５０℃の間のファイバーの低速冷
却の開始温度から、シリカガラスを主成分としたファイ
バーについては１５００℃から７００℃の間、フッ化物
ガラスを主成分としたファイバーについては３５０℃か
ら２５℃の間、ポリマー材料を主成分としたファイバー
の場合には２００℃から２５℃の間の前記ファイバーの
低速冷却の終了温度にすることを特徴とする、線引き中
の光ファイバーの冷却方法を対象とする。
なくとも１つの冷却ゾーンで少なくとも１つの冷却流体
を接触させることによる、線引き中の光ファイバーの冷
却方法であって、高速冷却、すなわち周囲の空気におけ
る冷却より速い冷却を行い、高速冷却ゾーンにおいて、
シリカガラスを主成分とするファイバーについては２０
００℃から１５００℃の間、フッ化物ガラスを主成分と
するファイバーについては４５０℃から２５０℃の間、
ポリマー材料を主成分とするファイバーの場合には２５
０℃から１７５℃の間のファイバーの初期温度から、シ
リカガラスを主成分としたファイバーについては１７０
０℃から１２００℃の間、フッ化物ガラスを主成分とし
たファイバーについては４００℃から２００℃の間、ポ
リマー材料を主成分としたファイバーの場合には２２５
℃から７５℃の間の前記ファイバーの高速冷却の終了温
度にし、それに続いて、低速冷却、すなわち周囲の空気
における冷却よりゆっくりな冷却を行い、低速冷却ゾー
ンにおいて、シリカガラスを主成分とするファイバーに
ついては１７００℃から１０００℃の間、フッ化物ガラ
スを主成分とするファイバーについては４００℃から１
５０℃の間、ポリマー材料を主成分とするファイバーの
場合には２２５℃から５０℃の間のファイバーの低速冷
却の開始温度から、シリカガラスを主成分としたファイ
バーについては１５００℃から７００℃の間、フッ化物
ガラスを主成分としたファイバーについては３５０℃か
ら２５℃の間、ポリマー材料を主成分としたファイバー
の場合には２００℃から２５℃の間の前記ファイバーの
低速冷却の終了温度にすることを特徴とする、線引き中
の光ファイバーの冷却方法を対象とする。
【００１３】周囲の空気への移行ゾーンは、強制的なも
のではないが、高速冷却ゾーンと低速冷却ゾーンとの間
に存在することができる。
のではないが、高速冷却ゾーンと低速冷却ゾーンとの間
に存在することができる。
【００１４】高速冷却ゾーンの高速冷却は、周囲の空気
における冷却と比べ、少なくとも同じぐらいの速さで、
好ましくはより速く行なわれる。いいかえれば、Ｔをフ
ァイバーの温度、ｔを時間とすると、高速冷却の瞬間的
勾配ｄＴ／ｄｔは、高速冷却については、周囲の空気に
置かれたファイバーの冷却についての前記瞬間的勾配よ
りも大きい値をとる。前記瞬間的勾配は、高速冷却につ
いては、好ましくは、高速冷却ゾーンにおいて平均し
て、より好ましくは、高速冷却ゾーンの大部分におい
て、さらに好ましくは高速冷却ゾーンのほとんどすべて
において、周囲の空気に置かれたファイバーの冷却につ
いての前記瞬間的勾配よりも大きい値をとる。
における冷却と比べ、少なくとも同じぐらいの速さで、
好ましくはより速く行なわれる。いいかえれば、Ｔをフ
ァイバーの温度、ｔを時間とすると、高速冷却の瞬間的
勾配ｄＴ／ｄｔは、高速冷却については、周囲の空気に
置かれたファイバーの冷却についての前記瞬間的勾配よ
りも大きい値をとる。前記瞬間的勾配は、高速冷却につ
いては、好ましくは、高速冷却ゾーンにおいて平均し
て、より好ましくは、高速冷却ゾーンの大部分におい
て、さらに好ましくは高速冷却ゾーンのほとんどすべて
において、周囲の空気に置かれたファイバーの冷却につ
いての前記瞬間的勾配よりも大きい値をとる。
【００１５】低速冷却ゾーンの低速冷却は、周囲の空気
における冷却と比べ、少なくとも同じぐらいゆっくり
と、好ましくはよりゆっくり行なわれる。いいかえれ
ば、Ｔをファイバーの温度、ｔを時間とすると、低速冷
却の瞬間的勾配ｄＴ／ｄｔは、低速冷却については、周
囲の空気に置かれたファイバーの冷却についての前記瞬
間的勾配よりも小さい値をとる。前記瞬間的勾配は、低
速冷却については、好ましくは、低速冷却ゾーンにおい
て平均して、より好ましくは、低速冷却ゾーンの大部分
において、さらに好ましくは低速冷却ゾーンのほとんど
すべてにおいて、周囲の空気に置かれたファイバーの冷
却についての前記瞬間的勾配よりも小さい値をとる。
における冷却と比べ、少なくとも同じぐらいゆっくり
と、好ましくはよりゆっくり行なわれる。いいかえれ
ば、Ｔをファイバーの温度、ｔを時間とすると、低速冷
却の瞬間的勾配ｄＴ／ｄｔは、低速冷却については、周
囲の空気に置かれたファイバーの冷却についての前記瞬
間的勾配よりも小さい値をとる。前記瞬間的勾配は、低
速冷却については、好ましくは、低速冷却ゾーンにおい
て平均して、より好ましくは、低速冷却ゾーンの大部分
において、さらに好ましくは低速冷却ゾーンのほとんど
すべてにおいて、周囲の空気に置かれたファイバーの冷
却についての前記瞬間的勾配よりも小さい値をとる。
【００１６】本発明の好ましい実施形態によれば、各冷
却ゾーンの温度のプロファイルは、クラッドの仮想（仏
語でｆｉｃｔｉｖｅ）の温度（Ｔｆｇ）ができるだけ高
くなり、コアの仮想温度（Ｔｆｃ）ができるだけ低くな
るように確立される。
却ゾーンの温度のプロファイルは、クラッドの仮想（仏
語でｆｉｃｔｉｖｅ）の温度（Ｔｆｇ）ができるだけ高
くなり、コアの仮想温度（Ｔｆｃ）ができるだけ低くな
るように確立される。
【００１７】有利には、このような実施形態は、本発明
による冷却方法を使用する線引きによって製造されるフ
ァイバーの機械的強度を改良することによって、冷却の
際のファイバーの減衰を保つことができる。機械的強度
は、ウェイブル（Ｗｅｉｂｕｌｌ）の統計的法則を使用
することによって、このようにしてテストされたファイ
バーの統計的分布において、縦方向の伸びを受ける被覆
された光ファイバーの５０％の破断に関するベルコア
（Ｂｅｌｌｃｏｒｅ）規格ＣＲ２０の２／１９９８版に
よって規定される。
による冷却方法を使用する線引きによって製造されるフ
ァイバーの機械的強度を改良することによって、冷却の
際のファイバーの減衰を保つことができる。機械的強度
は、ウェイブル（Ｗｅｉｂｕｌｌ）の統計的法則を使用
することによって、このようにしてテストされたファイ
バーの統計的分布において、縦方向の伸びを受ける被覆
された光ファイバーの５０％の破断に関するベルコア
（Ｂｅｌｌｃｏｒｅ）規格ＣＲ２０の２／１９９８版に
よって規定される。
【００１８】クラッドとコアという用語は、当業者によ
ってよく知られている。コアは、光のエネルギーの少な
くともおよそ５０％が伝えられる部分、すなわち光ファ
イバーの中央部分に相当する。従来、直径１２５μｍま
でに延在する部分、すなわちコアを補足する光ファイバ
ーの周囲部分をクラッドと呼ぶ。ここで対象となるの
は、機械的特性に対して、とりわけ光ファイバーの機械
的強度に対して影響を及ぼす、光ファイバーの周辺にお
けるクラッドの部分である。クラッドの仮想温度につい
て説明する。たとえば、プラズマの堆積が充填されるＭ
ＣＶＤ（内付けＣＶＤ）タイプの方法によって製作され
る一次プレフォームから製造される光ファイバーの場合
には、充填の仮想温度が問題となる。
ってよく知られている。コアは、光のエネルギーの少な
くともおよそ５０％が伝えられる部分、すなわち光ファ
イバーの中央部分に相当する。従来、直径１２５μｍま
でに延在する部分、すなわちコアを補足する光ファイバ
ーの周囲部分をクラッドと呼ぶ。ここで対象となるの
は、機械的特性に対して、とりわけ光ファイバーの機械
的強度に対して影響を及ぼす、光ファイバーの周辺にお
けるクラッドの部分である。クラッドの仮想温度につい
て説明する。たとえば、プラズマの堆積が充填されるＭ
ＣＶＤ（内付けＣＶＤ）タイプの方法によって製作され
る一次プレフォームから製造される光ファイバーの場合
には、充填の仮想温度が問題となる。
【００１９】仮想温度とは、ガラスの挙動をよりよく理
解するために、ガラス分野において最近導入された考え
方である。仮想温度は、一定の特性ｐのために、場合に
よっては一定のドーピングが行なわれたシリカ組成の熱
履歴を利用する。この考え方は、光ファイバー、とりわ
け線引き中の光ファイバーに適用することができる。こ
れまでは、この温度は、赤外線分析またはラマン分析に
よって材料で間接的に測定されている。本明細書におい
ては、レイリー散乱に関連した仮想温度について説明す
る。
解するために、ガラス分野において最近導入された考え
方である。仮想温度は、一定の特性ｐのために、場合に
よっては一定のドーピングが行なわれたシリカ組成の熱
履歴を利用する。この考え方は、光ファイバー、とりわ
け線引き中の光ファイバーに適用することができる。こ
れまでは、この温度は、赤外線分析またはラマン分析に
よって材料で間接的に測定されている。本明細書におい
ては、レイリー散乱に関連した仮想温度について説明す
る。
【００２０】線引きの間、前記組成については、仮想温
度は、一定の組成について、そこに必要とされる冷却の
プロファイルに応じて継続的に下がり、前記シリカの温
度が、そのガラス転位温度より低くなると一定の値をと
る。
度は、一定の組成について、そこに必要とされる冷却の
プロファイルに応じて継続的に下がり、前記シリカの温
度が、そのガラス転位温度より低くなると一定の値をと
る。
【００２１】仮想温度については、すでに数多くの研究
がなされている。ここでは、Ｃ．Ｔ．Ｍｏｙｎｉｈａｎ
の論文、“Ｐｈｅｎｏｍｅｎｏｌｏｇｙ ｏｆ ｔｈｅ
Ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ Ｒｅｌａｘａｔｉｏｎ Ｐｒ
ｏｃｅｓｓ ａｎｄ ｔｈｅＧｌａｓｓ Ｔｒａｎｓｉ
ｔｉｏｎ（構造的緩和プロセスとガラス転位の現象
学）”、Ａｓｓｉｇｎｍｅｎｔ ｏｆ Ｇｌａｓｓ Ｔ
ｒａｎｓｉｔｉｏｎ、ＡＴＭ ＳＴＰ １２４９、ｅ
ｄ．Ａｍｅｒｉｃａｎ Ｓｏｃｉｅｔｙ ｆｏｒｔｅｓ
ｔｉｎｇ ａｎｄ ｍａｔｅｒｉａｌｓ、１９９４、ｐ
ｐ．３２−４９とＯ．Ｓ．Ｎａｒａｙａｎａｓｗａｍｙ
の論文、Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ ｔｈｅＡｍｅｒｉｃａ
ｎ Ｃｅｒａｍｉｃｓ Ｓｏｃｉｅｔｙ， １９７１
年， ５４（１０）， ｐｐ．４９１−４９８と関連さ
せて、Ｇ．Ｗ．Ｓｃｈｅｒｅｒの論文“Ｒｅｌａｘａｉ
ｏｎ ｉｎ Ｇｌａｓｓ ａｎｄ Ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ
ｓ（ガラスと複合材料における緩和）”、Ｋｒｉｅｇｅ
ｒ Ｐｕｂｌｉｓｈｉｎｇ，１９９２年を参照しよう。
これらの論文から、プログラミングによって、一定の組
成のガラスの緩和特性に基づいて仮想温度の計算をシミ
ュレーションすることが可能になった。前記シミュレー
ションは、可変的冷却条件に応じて再加熱され、高速冷
却で強化処理されるファイバーの機械的強度と減衰の測
定に基づいて、実験結果から相関させた。
がなされている。ここでは、Ｃ．Ｔ．Ｍｏｙｎｉｈａｎ
の論文、“Ｐｈｅｎｏｍｅｎｏｌｏｇｙ ｏｆ ｔｈｅ
Ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ Ｒｅｌａｘａｔｉｏｎ Ｐｒ
ｏｃｅｓｓ ａｎｄ ｔｈｅＧｌａｓｓ Ｔｒａｎｓｉ
ｔｉｏｎ（構造的緩和プロセスとガラス転位の現象
学）”、Ａｓｓｉｇｎｍｅｎｔ ｏｆ Ｇｌａｓｓ Ｔ
ｒａｎｓｉｔｉｏｎ、ＡＴＭ ＳＴＰ １２４９、ｅ
ｄ．Ａｍｅｒｉｃａｎ Ｓｏｃｉｅｔｙ ｆｏｒｔｅｓ
ｔｉｎｇ ａｎｄ ｍａｔｅｒｉａｌｓ、１９９４、ｐ
ｐ．３２−４９とＯ．Ｓ．Ｎａｒａｙａｎａｓｗａｍｙ
の論文、Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ ｔｈｅＡｍｅｒｉｃａ
ｎ Ｃｅｒａｍｉｃｓ Ｓｏｃｉｅｔｙ， １９７１
年， ５４（１０）， ｐｐ．４９１−４９８と関連さ
せて、Ｇ．Ｗ．Ｓｃｈｅｒｅｒの論文“Ｒｅｌａｘａｉ
ｏｎ ｉｎ Ｇｌａｓｓ ａｎｄ Ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ
ｓ（ガラスと複合材料における緩和）”、Ｋｒｉｅｇｅ
ｒ Ｐｕｂｌｉｓｈｉｎｇ，１９９２年を参照しよう。
これらの論文から、プログラミングによって、一定の組
成のガラスの緩和特性に基づいて仮想温度の計算をシミ
ュレーションすることが可能になった。前記シミュレー
ションは、可変的冷却条件に応じて再加熱され、高速冷
却で強化処理されるファイバーの機械的強度と減衰の測
定に基づいて、実験結果から相関させた。
【００２２】コアが、光ファイバーの主なガイド部分で
あることから、本発明による冷却方法が実施された線引
き方法によって得られた光ファイバーの減衰は、必然的
に、ファイバーのコアの仮想温度に結びついている。光
ファイバーの表面での表面作用によって、本発明による
冷却方法が実施された線引き方法によって得られた光フ
ァイバーの機械的強度は、必然的にファイバーのクラッ
ドの仮想温度に結びついている。したがって、本発明に
よる方法の実施は、ファイバーのコアの仮想温度の最適
化と、ファイバーのクラッドの仮想温度の最適化との間
に見つけられる妥協点の結果である。
あることから、本発明による冷却方法が実施された線引
き方法によって得られた光ファイバーの減衰は、必然的
に、ファイバーのコアの仮想温度に結びついている。光
ファイバーの表面での表面作用によって、本発明による
冷却方法が実施された線引き方法によって得られた光フ
ァイバーの機械的強度は、必然的にファイバーのクラッ
ドの仮想温度に結びついている。したがって、本発明に
よる方法の実施は、ファイバーのコアの仮想温度の最適
化と、ファイバーのクラッドの仮想温度の最適化との間
に見つけられる妥協点の結果である。
【００２３】このようにして、本発明による方法は有利
には、前記冷却装置による方法が実施された線引き方法
によって得られた光ファイバーの２つの重要なパラメー
タ、すなわち減衰と機械的強度を実際に制御することが
可能である。というのも、本発明によって実施されるよ
うな高速冷却のプロファイルは、実質的に前記光ファイ
バーの減衰に影響を与えないことが確認されたからであ
る。
には、前記冷却装置による方法が実施された線引き方法
によって得られた光ファイバーの２つの重要なパラメー
タ、すなわち減衰と機械的強度を実際に制御することが
可能である。というのも、本発明によって実施されるよ
うな高速冷却のプロファイルは、実質的に前記光ファイ
バーの減衰に影響を与えないことが確認されたからであ
る。
【００２４】本発明による方法の他の利点は、冷却のた
めに使用可能な塔の高さを限定し、高速の線引きによる
経済的必要条件に適合できるという点である。実際に、
高速冷却ゾーンの存在によって、線引き塔の高さ及び／
または線引き速度の問題を解消し、低速冷却ゾーンを増
大させる、すなわち、減衰を改良することができる。そ
の一方、このようなゾーンは、有利には、線引き速度に
関係なく、低速冷却ゾーンへのファイバーの投入温度を
制御することができる。
めに使用可能な塔の高さを限定し、高速の線引きによる
経済的必要条件に適合できるという点である。実際に、
高速冷却ゾーンの存在によって、線引き塔の高さ及び／
または線引き速度の問題を解消し、低速冷却ゾーンを増
大させる、すなわち、減衰を改良することができる。そ
の一方、このようなゾーンは、有利には、線引き速度に
関係なく、低速冷却ゾーンへのファイバーの投入温度を
制御することができる。
【００２５】実施形態によれば、低速冷却のプロファイ
ルは、コアの仮想温度ができるだけ低くなるように選択
され、その結果、クラッドの仮想温度ができるだけ高く
なるように、高速冷却のプロファイルが調整される。こ
のようにして、一定の低速冷却のプロファイルを利用す
る手段を準備して、コアの仮想温度を最小限にできるよ
うに線引きが行なわれる線引き塔にその手段を配置し、
さらに、高速冷却のプロファイルを利用する手段を規定
し、クラッドの仮想温度を最大化できるように前記の線
引き塔にその手段を配置することが可能である。最初に
減衰を制御し、その制御に応じて機械的強度の最大値を
利用しようとする場合には、このような手順で行えばよ
い。ほとんど場合これに該当する。
ルは、コアの仮想温度ができるだけ低くなるように選択
され、その結果、クラッドの仮想温度ができるだけ高く
なるように、高速冷却のプロファイルが調整される。こ
のようにして、一定の低速冷却のプロファイルを利用す
る手段を準備して、コアの仮想温度を最小限にできるよ
うに線引きが行なわれる線引き塔にその手段を配置し、
さらに、高速冷却のプロファイルを利用する手段を規定
し、クラッドの仮想温度を最大化できるように前記の線
引き塔にその手段を配置することが可能である。最初に
減衰を制御し、その制御に応じて機械的強度の最大値を
利用しようとする場合には、このような手順で行えばよ
い。ほとんど場合これに該当する。
【００２６】他の実施形態によれば、高速冷却のプロフ
ァイルは、クラッドの仮想温度ができるだけ高くなるよ
うに選択され、その結果、コアの仮想温度ができるだけ
低くなるように低速冷却のプロファイルが調整される。
このようにして、一定の高速冷却のプロファイルを利用
する手段を準備し、クラッドの仮想温度を最大化できる
ように線引きが行なわれる線引き塔にその手段を配置
し、さらに、低速冷却のプロファイルを利用する手段を
規定し、コアの仮想温度を最小化できるように前記線引
き塔にその手段を配置することが可能である。最初に機
械的強度を制御し、その制御に応じて減衰の最小値を利
用しようとする場合には、このような手順で行えばよ
い。
ァイルは、クラッドの仮想温度ができるだけ高くなるよ
うに選択され、その結果、コアの仮想温度ができるだけ
低くなるように低速冷却のプロファイルが調整される。
このようにして、一定の高速冷却のプロファイルを利用
する手段を準備し、クラッドの仮想温度を最大化できる
ように線引きが行なわれる線引き塔にその手段を配置
し、さらに、低速冷却のプロファイルを利用する手段を
規定し、コアの仮想温度を最小化できるように前記線引
き塔にその手段を配置することが可能である。最初に機
械的強度を制御し、その制御に応じて減衰の最小値を利
用しようとする場合には、このような手順で行えばよ
い。
【００２７】一般に、高速冷却ゾーンの入口におけるフ
ァイバーの初期温度は、線引き塔の出口におけるファイ
バーの温度とほぼ等しくなる。高速冷却ゾーンの出口に
おけるファイバーの温度は、先に説明したように、クラ
ッドの組成によって異なり、得ようとするクラッドの仮
想温度から確立される。
ァイバーの初期温度は、線引き塔の出口におけるファイ
バーの温度とほぼ等しくなる。高速冷却ゾーンの出口に
おけるファイバーの温度は、先に説明したように、クラ
ッドの組成によって異なり、得ようとするクラッドの仮
想温度から確立される。
【００２８】一般に、低速冷却ゾーンの入口におけるフ
ァイバーの初期温度及び低速冷却ゾーンの出口における
ファイバーの温度は、先に説明したように、両者ともコ
アの組成によって異なり、得ようとするコアの仮想温度
から確立される。
ァイバーの初期温度及び低速冷却ゾーンの出口における
ファイバーの温度は、先に説明したように、両者ともコ
アの組成によって異なり、得ようとするコアの仮想温度
から確立される。
【００２９】実施形態において、本発明による方法で
は、前記低速冷却に続いて、第２の高速冷却ゾーンにお
ける追加の高速冷却が行なわれる。
は、前記低速冷却に続いて、第２の高速冷却ゾーンにお
ける追加の高速冷却が行なわれる。
【００３０】有利には、このような追加の高速冷却は、
ファイバーの機械的特性及び光学的特性を損なうことは
なしに、ファイバーの温度を、コーティングゾーンの入
口の温度にさせる。
ファイバーの機械的特性及び光学的特性を損なうことは
なしに、ファイバーの温度を、コーティングゾーンの入
口の温度にさせる。
【００３１】本発明は、シリカガラスファイバーについ
て説明してきたが、先に記載した他のカテゴリのファイ
バーにも適用され、当業者によって良く知られているよ
うに、それとともに温度範囲も適合される。
て説明してきたが、先に記載した他のカテゴリのファイ
バーにも適用され、当業者によって良く知られているよ
うに、それとともに温度範囲も適合される。
【００３２】冷却流体は、たとえば空気、アルゴン、窒
素、二酸化炭素、ヘリウムによって形成されるグループ
の中から選択される。好ましくは、前記冷却流体は、場
合によっては窒素に混合されたヘリウムとする。
素、二酸化炭素、ヘリウムによって形成されるグループ
の中から選択される。好ましくは、前記冷却流体は、場
合によっては窒素に混合されたヘリウムとする。
【００３３】本発明はさらに、少なくとも１台の一定の
高速冷却装置と、１台の一定の低速冷却装置とを有す
る、本発明による方法を実施する装置に関するものであ
る。
高速冷却装置と、１台の一定の低速冷却装置とを有す
る、本発明による方法を実施する装置に関するものであ
る。
【００３４】添付の図１から５を参照して、限定的でな
い例として与えられる以下の説明によって、本発明がよ
りよく理解され、その他の特徴及び利点が明らかになる
だろう。
い例として与えられる以下の説明によって、本発明がよ
りよく理解され、その他の特徴及び利点が明らかになる
だろう。
【００３５】
【発明の実施の形態】図１については、すでに従来の技
術の関連で説明した。線引き塔１は、線引き炉３と、従
来の技術による冷却装置４と、被覆装置５と、キャプス
タン６と、巻取りコイル９を備える。
術の関連で説明した。線引き塔１は、線引き炉３と、従
来の技術による冷却装置４と、被覆装置５と、キャプス
タン６と、巻取りコイル９を備える。
【００３６】図２は、線引き塔１’を示しており、本発
明の方法による冷却装置１２を除き、図１のあらゆるエ
レメントが示されている。前記冷却装置１２は、高速冷
却ゾーン１００を画定する第１の高速冷却装置１０と、
低速冷却ゾーン１０１を画定する第２の低速冷却装置１
１とを備える。これら２つの装置は、一方が他方の上方
に位置し、そうして高さｈの移行ゾーン１０５の範囲を
限定する。高さｈはどんな値をとってもかまわない。
明の方法による冷却装置１２を除き、図１のあらゆるエ
レメントが示されている。前記冷却装置１２は、高速冷
却ゾーン１００を画定する第１の高速冷却装置１０と、
低速冷却ゾーン１０１を画定する第２の低速冷却装置１
１とを備える。これら２つの装置は、一方が他方の上方
に位置し、そうして高さｈの移行ゾーン１０５の範囲を
限定する。高さｈはどんな値をとってもかまわない。
【００３７】図２に点線で示されている変形形態によれ
ば、本発明による冷却装置はさらに、高速冷却ゾーン１
０２を規定する高速冷却パイプ１３を備える。パイプ１
３の存在は、たとえば、低速冷却装置１１の出口と被覆
装置５の入口との間で、周囲空気によってファイバー７
を冷却するための十分なスペースがあるという理由か
ら、不要なものとすることもできる。逆に、パイプ１３
のような高速冷却装置の存在は、ファイバー７が、使用
可能なスペースにおいて被覆装置５内への投入温度に達
するために必要なものとすることもできる。この距離に
おいて、装置１３は、ファイバー７からつくられた被覆
されたファイバー８の機械的特性及び／または光学的特
性にもはや実際には影響を与えず、ファイバー７の種々
の構成要素は、低速冷却装置１１の出口で十分に固定さ
れる。
ば、本発明による冷却装置はさらに、高速冷却ゾーン１
０２を規定する高速冷却パイプ１３を備える。パイプ１
３の存在は、たとえば、低速冷却装置１１の出口と被覆
装置５の入口との間で、周囲空気によってファイバー７
を冷却するための十分なスペースがあるという理由か
ら、不要なものとすることもできる。逆に、パイプ１３
のような高速冷却装置の存在は、ファイバー７が、使用
可能なスペースにおいて被覆装置５内への投入温度に達
するために必要なものとすることもできる。この距離に
おいて、装置１３は、ファイバー７からつくられた被覆
されたファイバー８の機械的特性及び／または光学的特
性にもはや実際には影響を与えず、ファイバー７の種々
の構成要素は、低速冷却装置１１の出口で十分に固定さ
れる。
【００３８】以下の例は、本発明の特定の実施形態を示
しているが、だからといって本発明の範囲を限定するも
のではない。
しているが、だからといって本発明の範囲を限定するも
のではない。
【００３９】例 図３は、従来の技術による線引き装置における光ファイ
バーのいくつかの冷却曲線を示しているが、この装置は
図２に示されている装置と比べると、装置１０及び１３
を有していない。線引き炉３の出口の温度は１８００
℃、線引きの炉３と被覆装置５との間の全高は９ｍ、線
引き速度は９００ｍ／分である。このようにして、線引
き炉３の出口に、低速冷却装置１１だけが存在する従来
の技術による場合が示されている。一定の効率を有する
長さ５ｍの再加熱装置１１を使用することができる。横
座標には、メートルで表わされる線引き炉３の下からの
距離ｚが示され（図２参照）、縦座標には℃で表わされ
るファイバーの温度Ｔが示されている。冷却曲線の連続
部分の式は以下のようなタイプになる。
バーのいくつかの冷却曲線を示しているが、この装置は
図２に示されている装置と比べると、装置１０及び１３
を有していない。線引き炉３の出口の温度は１８００
℃、線引きの炉３と被覆装置５との間の全高は９ｍ、線
引き速度は９００ｍ／分である。このようにして、線引
き炉３の出口に、低速冷却装置１１だけが存在する従来
の技術による場合が示されている。一定の効率を有する
長さ５ｍの再加熱装置１１を使用することができる。横
座標には、メートルで表わされる線引き炉３の下からの
距離ｚが示され（図２参照）、縦座標には℃で表わされ
るファイバーの温度Ｔが示されている。冷却曲線の連続
部分の式は以下のようなタイプになる。
【００４０】 Ｔ（℃）−Ｔ０＝（Ｔｅ−Ｔ０）・ｅｘｐ（−α・ｚ） ここで、ｚはメートルで表わされる距離であり、α、Ｔ
ｅ、Ｔ０は、ガラスの緩和のパラメータである。それぞ
れ、再加熱装置１１への投入温度Ｔ１１、それぞれ１６
６０℃、１４００℃、１１７０℃について、曲線３１、
３２、３３が示されている。また、線引き炉３と被覆装
置５との間に冷却装置１０、１１、１３のいずれももた
ない、空気による単純冷却の比較用曲線３０が示され
る。
ｅ、Ｔ０は、ガラスの緩和のパラメータである。それぞ
れ、再加熱装置１１への投入温度Ｔ１１、それぞれ１６
６０℃、１４００℃、１１７０℃について、曲線３１、
３２、３３が示されている。また、線引き炉３と被覆装
置５との間に冷却装置１０、１１、１３のいずれももた
ない、空気による単純冷却の比較用曲線３０が示され
る。
【００４１】図３と関連して、図４は、図３と同じ線引
き装置において低速冷却装置１１内への℃で表わされる
投入温度Ｔ１１に応じて、縦座標に℃を単位とするファ
イバー７のコアの仮想温度Ｔｆｃを示している。このと
き、およそ１４００℃の前記投入温度Ｔ１１の最適値が
存在することが分かるが、その最適値については、ファ
イバー７のコアの仮想温度Ｔｆｃは、およそ１２０２℃
であり、最低となる。したがって、線引き塔１’の装置
１１の最終位置は、この最低投入温度によって決定され
る。その値については、クラッドの仮想温度Ｔｆｇはお
よそ１４２３℃である。
き装置において低速冷却装置１１内への℃で表わされる
投入温度Ｔ１１に応じて、縦座標に℃を単位とするファ
イバー７のコアの仮想温度Ｔｆｃを示している。このと
き、およそ１４００℃の前記投入温度Ｔ１１の最適値が
存在することが分かるが、その最適値については、ファ
イバー７のコアの仮想温度Ｔｆｃは、およそ１２０２℃
であり、最低となる。したがって、線引き塔１’の装置
１１の最終位置は、この最低投入温度によって決定され
る。その値については、クラッドの仮想温度Ｔｆｇはお
よそ１４２３℃である。
【００４２】次に、本発明によって、一定の効率を有す
る長さ２０ｃｍの高速冷却装置１０を使用することがで
き、装置１３をもたずに、図２による線引き装置を製作
するように、線引き塔１の線引き炉３と装置１１の間に
高速冷却装置を置く。低速冷却装置への投入温度をＴ
１１に保ちながら、クラッドの仮想温度Ｔｆｇについて
１４４０℃で最高値を得ることができるように、前記装
置１０が調整される。こうして、常におよそ１２０２℃
のコアの仮想温度Ｔｆｃが予測される。
る長さ２０ｃｍの高速冷却装置１０を使用することがで
き、装置１３をもたずに、図２による線引き装置を製作
するように、線引き塔１の線引き炉３と装置１１の間に
高速冷却装置を置く。低速冷却装置への投入温度をＴ
１１に保ちながら、クラッドの仮想温度Ｔｆｇについて
１４４０℃で最高値を得ることができるように、前記装
置１０が調整される。こうして、常におよそ１２０２℃
のコアの仮想温度Ｔｆｃが予測される。
【００４３】目安として、図３の曲線３０に示されてい
る空気による単純冷却は、およそ１２５９℃のコアの仮
想温度Ｔｆｃと、およそ１４８０℃のクラッドの仮想温
度Ｔ ｆｇを与える。
る空気による単純冷却は、およそ１２５９℃のコアの仮
想温度Ｔｆｃと、およそ１４８０℃のクラッドの仮想温
度Ｔ ｆｇを与える。
【００４４】図５は、本発明の方法によるファイバーに
最終的に課せられる冷却曲線５０を示している。曲線３
０と３２（図３参照）はあくまで目安として示されてい
る。高速冷却１０の曲線５０ｅと、それに続く低速冷却
１１の曲線５０ｄと、さらにその後の周囲の空気による
冷却５０ｃが区別されるが、この冷却は、曲線５０ａに
表されているように被覆装置５まで続けられる、あるい
はまた曲線５０ｂのように、装置５まで高速冷却１３に
よって延長される。
最終的に課せられる冷却曲線５０を示している。曲線３
０と３２（図３参照）はあくまで目安として示されてい
る。高速冷却１０の曲線５０ｅと、それに続く低速冷却
１１の曲線５０ｄと、さらにその後の周囲の空気による
冷却５０ｃが区別されるが、この冷却は、曲線５０ａに
表されているように被覆装置５まで続けられる、あるい
はまた曲線５０ｂのように、装置５まで高速冷却１３に
よって延長される。
【００４５】したがって、本発明による低速冷却１１を
ともなう高速冷却１０を含む冷却段階を経た、線引き塔
１’で作られた被覆された光ファイバー８は、主に、空
気による冷却における０．００５ｄＢ／ｋｍ未満の減衰
レベルを保ちながらも、従来の技術の条件において製作
されたファイバーに比べて、１から１０％改良された機
械的強度という観点から、改良された特性を有してい
る。
ともなう高速冷却１０を含む冷却段階を経た、線引き塔
１’で作られた被覆された光ファイバー８は、主に、空
気による冷却における０．００５ｄＢ／ｋｍ未満の減衰
レベルを保ちながらも、従来の技術の条件において製作
されたファイバーに比べて、１から１０％改良された機
械的強度という観点から、改良された特性を有してい
る。
【００４６】当然のことながら、本発明による方法は、
上述の実施形態に限定されるものではない。とりわけ、
コアの仮想温度Ｔｆｃが最小化され、クラッドの仮想温
度Ｔ ｆｇが最大化された時に、線引き炉３の下からの全
ての距離に、線引き炉３の下と被覆装置５の上との間に
冷却装置１２を置くことも可能である。
上述の実施形態に限定されるものではない。とりわけ、
コアの仮想温度Ｔｆｃが最小化され、クラッドの仮想温
度Ｔ ｆｇが最大化された時に、線引き炉３の下からの全
ての距離に、線引き炉３の下と被覆装置５の上との間に
冷却装置１２を置くことも可能である。
【図１】従来の技術による光ファイバーの冷却装置を組
み込む線引き装置の概略図である。
み込む線引き装置の概略図である。
【図２】本発明による光ファイバーの冷却装置を組み込
む線引き装置の概略図である。
む線引き装置の概略図である。
【図３】従来の技術による装置において得られるいくつ
かの冷却曲線を示すグラフである。
かの冷却曲線を示すグラフである。
【図４】横座標に示されている℃を単位とする、図２と
同じ線引き装置における低速冷却装置１１内の入口の温
度に応じて変化する、℃を単位とするファイバー７のコ
アの仮想温度が縦座標に示されているグラフである。
同じ線引き装置における低速冷却装置１１内の入口の温
度に応じて変化する、℃を単位とするファイバー７のコ
アの仮想温度が縦座標に示されているグラフである。
【図５】本発明の方法によってファイバーに最終的に課
された冷却曲線を示すグラフである。
された冷却曲線を示すグラフである。
１ 線引き塔 ２ プレフォーム ３ 線引き炉 ４ 冷却装置 ５ 被覆装置 ６ キャプスタン ７ 光ファイバー ８ 被覆されたファイバー ９ 巻取りコイル １０ 高速冷却装置 １１ 低速冷却装置 １２ 冷却装置 １３ 高速冷却パイプ １００ 高速冷却ゾーン １０１ 低速冷却ゾーン １０２ 高速冷却ゾーン １０５ 移行ゾーン
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ジヤン−フランソワ・ブリ フランス国、95150・タベルニー、ルー ト・ドウ・ベトウモン、19
Claims (5)
- 【請求項１】 少なくとも１つの冷却ゾーン（１０、１
１、１３）で少なくとも１つの冷却流体と接触させるこ
とによる、線引き中の光ファイバー（７）の冷却方法で
あって、高速冷却（１０）、すなわち周囲の空気におけ
る冷却より速い冷却を行い、高速冷却ゾーン（１００）
において、シリカガラスを主成分とするファイバーにつ
いては２０００℃から１５００℃の間、フッ化物ガラス
を主成分とするファイバーについては４５０℃から２５
０℃の間、ポリマー材料を主成分とするファイバーの場
合には２５０℃から１７５℃の間のファイバー（７）の
初期温度から、シリカガラスを主成分としたファイバー
については１７００℃から１２００℃の間、フッ化物ガ
ラスを主成分としたファイバーについては４００℃から
２００℃の間、ポリマー材料を主成分としたファイバー
の場合には２２５℃から７５℃の間の前記ファイバーの
高速冷却（１０）の終了温度にして、それに続いて、低
速冷却（１１）、すなわち周囲の空気における冷却より
ゆっくりとした冷却を行い、低速冷却ゾーン（１０１）
において、シリカガラスを主成分とするファイバーにつ
いては１７００℃から１０００℃の間、フッ化物ガラス
を主成分とするファイバーについては４００℃から１５
０℃の間、ポリマー材料を主成分とするファイバーの場
合には２２５℃から５０℃の間の前記ファイバー（７）
の低速冷却（１１）の開始温度から、シリカガラスを主
成分としたファイバーについては１５００℃から７００
℃の間、フッ化物ガラスを主成分としたファイバーにつ
いては３５０℃から２５℃の間、ポリマー材料を主成分
としたファイバーの場合には２００℃から２５℃の間の
前記ファイバー（７）の低速冷却の終了温度（１１）に
することを特徴とする、線引き中の光ファイバー（７）
の冷却方法。 - 【請求項２】 各冷却ゾーン（１０、１１）の温度のプ
ロファイルが、クラッドの仮想温度（Ｔｆｇ）ができる
だけ高くなり、コアの仮想温度（Ｔｆｃ）ができるだけ
低くなるように確立される請求項１に記載の方法。 - 【請求項３】 低速冷却（１１）のプロファイルが、コ
アの仮想温度（Ｔｆ ｃ）ができるだけ低くなるように選
択され、クラッドの仮想温度（Ｔｆｇ）ができるだけ高
くなるように高速冷却（１０）のプロファイルが調整さ
れる請求項２に記載の方法。 - 【請求項４】 高速冷却（１０）のプロファイルが、ク
ラッドの仮想温度（Ｔｆｇ）ができるだけ高くなるよう
に選択され、コアの仮想温度（Ｔｆｃ）ができるだけ高
くなるように低速冷却（１１）のプロファイルが調整さ
れる請求項２に記載の方法。 - 【請求項５】 前記低速冷却（１１）に続いて、第２の
高速冷却ゾーン（１０２）において追加の高速冷却（１
３）が行なわれる請求項１から４のいずれか一項に記載
の方法。
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