JP2003240674A - 光ファイバの捻れ測定方法 - Google Patents
光ファイバの捻れ測定方法Info
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B37/00—Manufacture or treatment of flakes, fibres, or filaments from softened glass, minerals, or slags
- C03B37/01—Manufacture of glass fibres or filaments
- C03B37/02—Manufacture of glass fibres or filaments by drawing or extruding, e.g. direct drawing of molten glass from nozzles; Cooling fins therefor
- C03B37/025—Manufacture of glass fibres or filaments by drawing or extruding, e.g. direct drawing of molten glass from nozzles; Cooling fins therefor from reheated softened tubes, rods, fibres or filaments, e.g. drawing fibres from preforms
- C03B37/027—Fibres composed of different sorts of glass, e.g. glass optical fibres
- C03B37/02745—Fibres having rotational spin around the central longitudinal axis, e.g. alternating +/- spin to reduce polarisation mode dispersion
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B2203/00—Fibre product details, e.g. structure, shape
- C03B2203/10—Internal structure or shape details
- C03B2203/18—Axial perturbations, e.g. in refractive index or composition
- C03B2203/19—Alternating positive/negative spins or twists
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- C03B2205/00—Fibre drawing or extruding details
- C03B2205/06—Rotating the fibre fibre about its longitudinal axis
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P40/00—Technologies relating to the processing of minerals
- Y02P40/50—Glass production, e.g. reusing waste heat during processing or shaping
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- Manufacture, Treatment Of Glass Fibers (AREA)
Abstract
(57)【要約】 (修正有)
【課題】高精度に光ファイバの捻れ測定を行う方法を提
供する。 【解決手段】光ファイバ母材の線引き後に、光ファイバ
130の断面内に存在する線状の空洞102からなる屈
折率の異なるマーカ領域を、所定長さにわたってトレー
スすることによって、捻回した状態で固化したガラスの
捻れ量を測定することを特徴とする。
供する。 【解決手段】光ファイバ母材の線引き後に、光ファイバ
130の断面内に存在する線状の空洞102からなる屈
折率の異なるマーカ領域を、所定長さにわたってトレー
スすることによって、捻回した状態で固化したガラスの
捻れ量を測定することを特徴とする。
Description
【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、光ファイバの捻れ
測定方法にかかり、特に光ファイバの捻れ回数を直接的
に測定する方法に関する。
測定方法にかかり、特に光ファイバの捻れ回数を直接的
に測定する方法に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、光通信技術の進歩に伴い、光ファ
イバの利用が高まってきている。特にシングルモード用
光ファイバの実用化に伴い大量の光ファイバが利用され
るようになってきたが、量産化、低コスト化を目指して
種々の方法が提案されている。
イバの利用が高まってきている。特にシングルモード用
光ファイバの実用化に伴い大量の光ファイバが利用され
るようになってきたが、量産化、低コスト化を目指して
種々の方法が提案されている。
【0003】通常はプリフォームと呼ばれる成形体であ
る光ファイバ母材の一端を加熱・軟化させ、そこから光
ファイバを高速で線引きすることによって所望の口径の
光ファイバを得るという方法がとられている。この線引
き工程においては、コア部分及びその周囲のクラッド部
分の断面形状を完全な真円の同心円とするのはきわめて
困難であり、わずかに歪んだ円となることが多い。これ
は完成品としての光ファイバにおける直交する2偏波間
の群速度に差異を生じる結果となり、偏波モード分散
(PMD)が大きくなってしまうという問題がある。
る光ファイバ母材の一端を加熱・軟化させ、そこから光
ファイバを高速で線引きすることによって所望の口径の
光ファイバを得るという方法がとられている。この線引
き工程においては、コア部分及びその周囲のクラッド部
分の断面形状を完全な真円の同心円とするのはきわめて
困難であり、わずかに歪んだ円となることが多い。これ
は完成品としての光ファイバにおける直交する2偏波間
の群速度に差異を生じる結果となり、偏波モード分散
(PMD)が大きくなってしまうという問題がある。
【0004】従って、大容量かつ長距離の伝送が必要と
される海底ケーブルまたは幹線ケーブル用の光ファイバ
の場合は特に、偏波分散の影響が大きく現れてしまう結
果となる。またこの偏波分散は、同程度の非円率でもコ
アに添加するドーパント(たとえばGeO2)の添加量
が大きい程大きな値となる。
される海底ケーブルまたは幹線ケーブル用の光ファイバ
の場合は特に、偏波分散の影響が大きく現れてしまう結
果となる。またこの偏波分散は、同程度の非円率でもコ
アに添加するドーパント(たとえばGeO2)の添加量
が大きい程大きな値となる。
【0005】そこでこの偏波分散の問題を解消すべく、
光ファイバ母材から線引きし、光ファイバを形成しなが
ら、続いて被覆材料をコーティングし、この後この光フ
ァイバに所定の被覆材料をコーティングした後、この光
ファイバを揺動ローラでガイドすることにより、光ファ
イバに所定の捻れを付与する光ファイバの製造方法が提
案されている。
光ファイバ母材から線引きし、光ファイバを形成しなが
ら、続いて被覆材料をコーティングし、この後この光フ
ァイバに所定の被覆材料をコーティングした後、この光
ファイバを揺動ローラでガイドすることにより、光ファ
イバに所定の捻れを付与する光ファイバの製造方法が提
案されている。
【0006】このように適切な捻れを付与することによ
り、光ファイバに非円を生じたとしても、これが断面内
で平均化されることになり、PMDの低減をはかること
が可能となる。
り、光ファイバに非円を生じたとしても、これが断面内
で平均化されることになり、PMDの低減をはかること
が可能となる。
【0007】そこでPMDの低減をはかるべく、捻れ付
与線引き中の光ファイバのガラス外径を測定し、捻れ付
与装置の付与条件から、ガラスの非円を利用することに
より捻れ回数を求めるという方法が提案されている(特
開2001−31440号公報)。
与線引き中の光ファイバのガラス外径を測定し、捻れ付
与装置の付与条件から、ガラスの非円を利用することに
より捻れ回数を求めるという方法が提案されている(特
開2001−31440号公報)。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記方法
では、測定結果がその非円の程度・線速・捻れや外径の
外乱の影響を受けるという問題があった。すなわち、非
円が小さければ充分な精度では測定できない可能性があ
る。また線速が高い場合、外径測定器の時間分解能が捻
れの周期に追いつかず、測定できない可能性がある。さ
らにまた、捻れ付与を行いながら線引きを行う際に光フ
ァイバにはガラスの付与される捻れの他に、光ファイバ
の回転が加わり、従来の測定方法ではガラスの実捻れ回
数を測定する事はできないと言う問題があった。また線
ぶれなど外径異常が発生した場合に正確な測定を行うこ
とができないと言う問題があった。このようにして捻れ
を加えつつ製造された光ファイバのPMD特性は、光フ
ァイバの捻れの状態、例えば一定長の光ファイバにおい
て、どの方向の捻れが何回転生じているかによって決ま
るが、光ファイバ上の捻れの状態を直接測定する方法に
ついては何ら提案されておらず、光ファイバ母材の回転
数やプーリーの移動速度などの製造条件から算出した見
かけの回転数などから推測せざるを得なかった。
では、測定結果がその非円の程度・線速・捻れや外径の
外乱の影響を受けるという問題があった。すなわち、非
円が小さければ充分な精度では測定できない可能性があ
る。また線速が高い場合、外径測定器の時間分解能が捻
れの周期に追いつかず、測定できない可能性がある。さ
らにまた、捻れ付与を行いながら線引きを行う際に光フ
ァイバにはガラスの付与される捻れの他に、光ファイバ
の回転が加わり、従来の測定方法ではガラスの実捻れ回
数を測定する事はできないと言う問題があった。また線
ぶれなど外径異常が発生した場合に正確な測定を行うこ
とができないと言う問題があった。このようにして捻れ
を加えつつ製造された光ファイバのPMD特性は、光フ
ァイバの捻れの状態、例えば一定長の光ファイバにおい
て、どの方向の捻れが何回転生じているかによって決ま
るが、光ファイバ上の捻れの状態を直接測定する方法に
ついては何ら提案されておらず、光ファイバ母材の回転
数やプーリーの移動速度などの製造条件から算出した見
かけの回転数などから推測せざるを得なかった。
【0009】このようにして得られるみかけの回転数と
実際の回転数(実質回転数)とは必ずしも一致せず、正
確ではなかった。すなわち、上記方法では、捻れ付与装
置の条件から捻れ回数を予想していたに過ぎず、その測
定値は実際の捻れ回数とは異なるものであり正確な測定
ではなかった。
実際の回転数(実質回転数)とは必ずしも一致せず、正
確ではなかった。すなわち、上記方法では、捻れ付与装
置の条件から捻れ回数を予想していたに過ぎず、その測
定値は実際の捻れ回数とは異なるものであり正確な測定
ではなかった。
【0010】捻れ付与線引き工程において、線引き中の
光ファイバに対して捻れ付与装置によって捻れを付与し
た場合、線引き路内で溶融しているガラスに捻れが刻ま
れ、この刻まれた捻れによりPMD低減効果が付与され
る。しかしながら実際はガラスに刻まれる捻れ以外に捻
れ付与のテンションによって光ファイバが回転してしま
うことがある。例えば線引き中の光ファイバを1mあた
り10回転捻ったとすると、10回転分すべてがガラス
に刻まれるのではなく1mあたり5回転だけガラスに刻
まれ、あとの5回転は単にファイバが回転するだけにな
るという場合がある。
光ファイバに対して捻れ付与装置によって捻れを付与し
た場合、線引き路内で溶融しているガラスに捻れが刻ま
れ、この刻まれた捻れによりPMD低減効果が付与され
る。しかしながら実際はガラスに刻まれる捻れ以外に捻
れ付与のテンションによって光ファイバが回転してしま
うことがある。例えば線引き中の光ファイバを1mあた
り10回転捻ったとすると、10回転分すべてがガラス
に刻まれるのではなく1mあたり5回転だけガラスに刻
まれ、あとの5回転は単にファイバが回転するだけにな
るという場合がある。
【0011】すなわち、捻れ付与装置で付与した捻れは
ガラスの捻れとファイバの回転とをあわせたもの(捻れ
付与装置で付与した捻れ=ガラスの捻れ+ファイバの回
転)となり、PMDにはガラスに刻まれた捻れが影響す
るため、ガラスの実捻れ回数を測定する必要がある。こ
のガラスの捻れとファイバの回転の割合は線引き条件や
捻れ付与方法によって異なり、前述した従来の方法によ
る線引き中の光ファイバの捻れはガラスの実捻れの他に
ファイバの回転も含んでいるため、このような方法では
ガラスの実捻れ回数を正確に測定することができないと
言う問題があった。
ガラスの捻れとファイバの回転とをあわせたもの(捻れ
付与装置で付与した捻れ=ガラスの捻れ+ファイバの回
転)となり、PMDにはガラスに刻まれた捻れが影響す
るため、ガラスの実捻れ回数を測定する必要がある。こ
のガラスの捻れとファイバの回転の割合は線引き条件や
捻れ付与方法によって異なり、前述した従来の方法によ
る線引き中の光ファイバの捻れはガラスの実捻れの他に
ファイバの回転も含んでいるため、このような方法では
ガラスの実捻れ回数を正確に測定することができないと
言う問題があった。
【0012】しかしながら、不正確なガラスの捻れ回数
に基づいて設定された線引きおよび捻れ付与テンション
などの条件が適切でない場合は、条件を変更しなければ
ならず、線引き、被覆材料のコーティング、捻れ付与を
一連の工程で連続的に行う光ファイバの製造方法におい
ては、不適切な測定値に基づいて光ファイバの製造を行
った場合、材料の無駄を生じるのみならず、条件変更
後、この連続工程を安定化させるのにさらに時間と材料
を要することになり、生産性の向上を阻む大きな問題と
なっている。
に基づいて設定された線引きおよび捻れ付与テンション
などの条件が適切でない場合は、条件を変更しなければ
ならず、線引き、被覆材料のコーティング、捻れ付与を
一連の工程で連続的に行う光ファイバの製造方法におい
ては、不適切な測定値に基づいて光ファイバの製造を行
った場合、材料の無駄を生じるのみならず、条件変更
後、この連続工程を安定化させるのにさらに時間と材料
を要することになり、生産性の向上を阻む大きな問題と
なっている。
【0013】このような状況の中で、捻れ回数を正確に
定量化し、PMDとの関係を明らかにしておくことによ
りPMDの小さい光ファイバの製造条件を設定するとい
うことは光ファイバの製造工程においてはきわめて重要
な問題であった。本発明は前記実情に鑑みてなされたも
ので、高精度に光ファイバの捻れ測定を行うことのでき
る方法を提供することを目的とする。
定量化し、PMDとの関係を明らかにしておくことによ
りPMDの小さい光ファイバの製造条件を設定するとい
うことは光ファイバの製造工程においてはきわめて重要
な問題であった。本発明は前記実情に鑑みてなされたも
ので、高精度に光ファイバの捻れ測定を行うことのでき
る方法を提供することを目的とする。
【0014】
【課題を解決するための手段】そこで本発明の光ファイ
バの捻れ測定方法は、光ファイバ母材の線引き後に、断
面内に存在する屈折率の異なるマーカ領域を所定長さに
わたってトレースすることによって、捻回した状態で固
化したガラスの捻れ量を測定することを特徴とする。
バの捻れ測定方法は、光ファイバ母材の線引き後に、断
面内に存在する屈折率の異なるマーカ領域を所定長さに
わたってトレースすることによって、捻回した状態で固
化したガラスの捻れ量を測定することを特徴とする。
【0015】かかる方法によれば、屈折率の差からマー
カ領域を読みとることができ、マーカ領域の読みとりに
より実際の捻れ量を測定するようにしているため、線引
き条件や捻れ付与方法に依存することなく、正確な実捻
れ回数を測定することが可能となる。実際に直接マーカ
領域の回転数を読みとることにより捻れ回数を測定する
ことができるため、測定しながら捻れ付与条件を変化さ
せてそれぞれの実捻れ回数を求めることにより、最適な
捻れ付与条件を的確に検知することができる。そしてこ
の最適な捻れ付与条件に対応した条件変更を行うことに
より、線引き工程を停止することなく、逐次条件変更を
行うことができるため、短時間で工程の安定化をはかる
ことができ、生産性の向上を図ることが可能となる。
カ領域を読みとることができ、マーカ領域の読みとりに
より実際の捻れ量を測定するようにしているため、線引
き条件や捻れ付与方法に依存することなく、正確な実捻
れ回数を測定することが可能となる。実際に直接マーカ
領域の回転数を読みとることにより捻れ回数を測定する
ことができるため、測定しながら捻れ付与条件を変化さ
せてそれぞれの実捻れ回数を求めることにより、最適な
捻れ付与条件を的確に検知することができる。そしてこ
の最適な捻れ付与条件に対応した条件変更を行うことに
より、線引き工程を停止することなく、逐次条件変更を
行うことができるため、短時間で工程の安定化をはかる
ことができ、生産性の向上を図ることが可能となる。
【0016】また、あらかじめ最適条件を決定するため
に、サンプル工程で線引きを行う場合にも、この方法に
よれば、順次条件を変更して測定をすればよく、短時間
で最適条件を検出することが可能となる。
に、サンプル工程で線引きを行う場合にも、この方法に
よれば、順次条件を変更して測定をすればよく、短時間
で最適条件を検出することが可能となる。
【0017】ここで、望ましくは、トレースには、線引
きされた光ファイバ素線を走行させながら前記マーカ領
域の回転数を測定する工程を含む。かかる構成によれ
ば、低速で走行させながらマーカ領域の回転を測定し、
実際の線引き、捻れ付与工程では高速で走行させるよう
にすることにより、より測定精度を向上することが可能
となる。
きされた光ファイバ素線を走行させながら前記マーカ領
域の回転数を測定する工程を含む。かかる構成によれ
ば、低速で走行させながらマーカ領域の回転を測定し、
実際の線引き、捻れ付与工程では高速で走行させるよう
にすることにより、より測定精度を向上することが可能
となる。
【0018】また望ましくは、トレースには、線引きさ
れた光ファイバ素線を走行させながら前記マーカ領域の
捻れを撮影し、撮影した画像をもとに捻れ数を測定する
工程を含む。かかる構成によれば、より測定精度の向上
を図ることが可能となる。
れた光ファイバ素線を走行させながら前記マーカ領域の
捻れを撮影し、撮影した画像をもとに捻れ数を測定する
工程を含む。かかる構成によれば、より測定精度の向上
を図ることが可能となる。
【0019】また、望ましくは、このトレースは、線引
きされた光ファイバ素線が、単位長さあたり、何回捻れ
ているかを測定する工程を含む。かかる構成によれば、
容易かつ確実に測定を行うことが可能となる。
きされた光ファイバ素線が、単位長さあたり、何回捻れ
ているかを測定する工程を含む。かかる構成によれば、
容易かつ確実に測定を行うことが可能となる。
【0020】望ましくは、マーカ領域は前記光ファイバ
母材断面において直径3mm以上の領域であることを特
徴とする。かかる構成によれば、マーカ領域が光ファイ
バ母材断面において直径3mm以上の領域であるため、
回転数を数える際に空洞が見えにくくなったりすること
もなく確実に測定することが可能となる。
母材断面において直径3mm以上の領域であることを特
徴とする。かかる構成によれば、マーカ領域が光ファイ
バ母材断面において直径3mm以上の領域であるため、
回転数を数える際に空洞が見えにくくなったりすること
もなく確実に測定することが可能となる。
【0021】また望ましくは、このマーカ領域は、前記
光ファイバ母材中に屈折率の異なる領域を形成してお
き、線引きすることによって線状領域となる領域である
ことを特徴とする。かかる構成によれば、線引き中に断
線したりすることもなく、強度的に安定な光ファイバを
得ることが可能となる。
光ファイバ母材中に屈折率の異なる領域を形成してお
き、線引きすることによって線状領域となる領域である
ことを特徴とする。かかる構成によれば、線引き中に断
線したりすることもなく、強度的に安定な光ファイバを
得ることが可能となる。
【0022】望ましくは、このマーカ領域は、あらかじ
め作り込まれた空洞を線引きすることにより形成された
線状空洞領域であることを特徴とする。かかる構成によ
れば、あらかじめ点または線状の空洞を形成しておくだ
けで容易に測定を行うことが可能である。
め作り込まれた空洞を線引きすることにより形成された
線状空洞領域であることを特徴とする。かかる構成によ
れば、あらかじめ点または線状の空洞を形成しておくだ
けで容易に測定を行うことが可能である。
【0023】望ましくは、このマーカ領域は、母材を線
引きすることにより形成された気泡による線状空洞領域
であり、測定に先だち、線状空洞領域の存在を検出する
空洞検出工程を含み、前記空洞検出工程で空洞が検出さ
れると、マーカ領域のトレースを開始するように構成さ
れたことを特徴とする。すなわち、例えば線引き後に気
泡が発生しやすい母材を使用しこの気泡発生箇所で実捻
れ数を測定するようにしてもよい。
引きすることにより形成された気泡による線状空洞領域
であり、測定に先だち、線状空洞領域の存在を検出する
空洞検出工程を含み、前記空洞検出工程で空洞が検出さ
れると、マーカ領域のトレースを開始するように構成さ
れたことを特徴とする。すなわち、例えば線引き後に気
泡が発生しやすい母材を使用しこの気泡発生箇所で実捻
れ数を測定するようにしてもよい。
【0024】望ましくは、前記トレースは、CCDカメ
ラの画像をコンピュータで輝度解析して自動的に捻れ数
を求める工程を含むことを特徴とする。かかる構成によ
れば、容易に捻れ数を求めることが可能となる。
ラの画像をコンピュータで輝度解析して自動的に捻れ数
を求める工程を含むことを特徴とする。かかる構成によ
れば、容易に捻れ数を求めることが可能となる。
【0025】また、この測定方法を用いることにより、
あらかじめ上記測定を行い、この捻れ測定で得られた測
定結果に基づいて算出された最適条件で捻回付与ローラ
を駆動し、製品を線引きすることができる。
あらかじめ上記測定を行い、この捻れ測定で得られた測
定結果に基づいて算出された最適条件で捻回付与ローラ
を駆動し、製品を線引きすることができる。
【0026】また、捻れ付加条件を変えて、光ファイバ
母材を線引きし、得られた光ファイバを上記光ファイバ
の捻れ測定方法を使用し、得られた結果に基づいて所定
値以上の捻れ数となる前記捻れ付加条件で光ファイバを
線引きすることを特徴とする。
母材を線引きし、得られた光ファイバを上記光ファイバ
の捻れ測定方法を使用し、得られた結果に基づいて所定
値以上の捻れ数となる前記捻れ付加条件で光ファイバを
線引きすることを特徴とする。
【0027】かかる構成によれば、あらかじめ上記測定
を行い、この捻れ測定で得られた測定結果に基づいて算
出された最適条件で捻回付与ローラを駆動し、製品を線
引きすることができる。
を行い、この捻れ測定で得られた測定結果に基づいて算
出された最適条件で捻回付与ローラを駆動し、製品を線
引きすることができる。
【0028】
【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態について
図面を参照しつつ詳細に説明する。 実施の形態 本発明の実施の形態で用いられる測定方法は、図1に示
すような穴101を有する光ファイバ母材100を用い
て捻れ付与装置としての捻回付与ローラの設定条件を変
化させながら線引きを行い、図2に示すように線引きに
よってこの穴101が線状となった空洞102をCCD
カメラで光学的に測定するようにしたことを特徴とす
る。それぞれの条件でのガラス実捻れ回数をCCDカメ
ラで測定したものである。
図面を参照しつつ詳細に説明する。 実施の形態 本発明の実施の形態で用いられる測定方法は、図1に示
すような穴101を有する光ファイバ母材100を用い
て捻れ付与装置としての捻回付与ローラの設定条件を変
化させながら線引きを行い、図2に示すように線引きに
よってこの穴101が線状となった空洞102をCCD
カメラで光学的に測定するようにしたことを特徴とす
る。それぞれの条件でのガラス実捻れ回数をCCDカメ
ラで測定したものである。
【0029】この捻れ測定方法を用いた、光ファイバの
製造装置を図3に示す。この光ファイバの製造装置は、
外径36mmの光ファイバ母材100を装着し、光ファ
イバ母材の下端を加熱・軟化させ、光ファイバを得るた
めの線引き炉110と、この光ファイバを外径を測定す
るためのレーザ外径測定器140と、このレーザ外径測
定器140の出力に基づいて線引き条件を制御する線引
き制御部150と、上記空洞を光学的に検出し、捻れ回
数を測定する捻れ測定部340と、この捻れ測定部34
0で得られた出力に基づいて、捻れ付与ローラである揺
動ローラ220の揺動速度を制御する揺動制御部350
と、樹脂コーティング部160と、ガイドローラ210
と、捻れを付与するための揺動ローラ220と、巻き取
りドラム240とを具備してなり、連続的に線引き、コ
ーティング、捻れ付与を行い光ファイバを形成するため
の装置である。ここで線引き炉110は、光ファイバ母
材100の下端を加熱・軟化させるためのヒータ120
を具備し、加熱・軟化させながら例えば線速100m/
分で線引きを行うものである。
製造装置を図3に示す。この光ファイバの製造装置は、
外径36mmの光ファイバ母材100を装着し、光ファ
イバ母材の下端を加熱・軟化させ、光ファイバを得るた
めの線引き炉110と、この光ファイバを外径を測定す
るためのレーザ外径測定器140と、このレーザ外径測
定器140の出力に基づいて線引き条件を制御する線引
き制御部150と、上記空洞を光学的に検出し、捻れ回
数を測定する捻れ測定部340と、この捻れ測定部34
0で得られた出力に基づいて、捻れ付与ローラである揺
動ローラ220の揺動速度を制御する揺動制御部350
と、樹脂コーティング部160と、ガイドローラ210
と、捻れを付与するための揺動ローラ220と、巻き取
りドラム240とを具備してなり、連続的に線引き、コ
ーティング、捻れ付与を行い光ファイバを形成するため
の装置である。ここで線引き炉110は、光ファイバ母
材100の下端を加熱・軟化させるためのヒータ120
を具備し、加熱・軟化させながら例えば線速100m/
分で線引きを行うものである。
【0030】そして線引きのなされた光ファイバ130
の外径はレーザ外径測定器140で測定され、この測定
結果は線引き制御部150に入力されて外径が通常12
5ミクロンとなるようにヒータ120の加熱速度や線引
き速度が制御される。またコーティング部160は、液
状樹脂171を充填してなる第1の樹脂コーティングダ
イス161と塗布された樹脂を硬化させるためのUVラ
ンプ181と、液状樹脂172を充填してなる第2の樹
脂コーティングダイス162と塗布された樹脂を硬化さ
せるためのUVランプ182とを具備しており、コーテ
ィングのなされた光ファイバ200をガイドローラ21
0、捻れを付与するための揺動ローラ220、巻き取り
ドラム240ヘと導くように構成されている。
の外径はレーザ外径測定器140で測定され、この測定
結果は線引き制御部150に入力されて外径が通常12
5ミクロンとなるようにヒータ120の加熱速度や線引
き速度が制御される。またコーティング部160は、液
状樹脂171を充填してなる第1の樹脂コーティングダ
イス161と塗布された樹脂を硬化させるためのUVラ
ンプ181と、液状樹脂172を充填してなる第2の樹
脂コーティングダイス162と塗布された樹脂を硬化さ
せるためのUVランプ182とを具備しており、コーテ
ィングのなされた光ファイバ200をガイドローラ21
0、捻れを付与するための揺動ローラ220、巻き取り
ドラム240ヘと導くように構成されている。
【0031】次にこの装置を用いた光ファイバの製造工
程について説明する。まず、光ファイバ母材100が、
線引き炉110に装着されると、ヒータ120によって
光ファイバ母材100の下端を加熱軟化し、光ファイバ
130を線引きする。線引きに際しては最初口出し作業
を行った後低速で線引きを行う。
程について説明する。まず、光ファイバ母材100が、
線引き炉110に装着されると、ヒータ120によって
光ファイバ母材100の下端を加熱軟化し、光ファイバ
130を線引きする。線引きに際しては最初口出し作業
を行った後低速で線引きを行う。
【0032】次いで、線引きした光ファイバ130の外
径をレーザ外径測定器140で測定する。なおこの測定
結果は線引き制御部150に出力され、この測定結果に
基づいて線引き制御部150は光ファイバ130の外径
が所定の値(125ミクロン)となるようにヒータ12
0の加熱温度や線引き速度を制御する。
径をレーザ外径測定器140で測定する。なおこの測定
結果は線引き制御部150に出力され、この測定結果に
基づいて線引き制御部150は光ファイバ130の外径
が所定の値(125ミクロン)となるようにヒータ12
0の加熱温度や線引き速度を制御する。
【0033】次いで、光ファイバ130の空洞を捻れ測
定部340で測定し、この出力を揺動制御部350に出
力し、捻れ量が所望の値となるように揺動ローラ220
を制御する。このとき捻れ測定部340の構成要素にも
よるが通常は15m・分程度でゆっくりと走行させなが
ら、CCDカメラあるいは顕微鏡などでこの空洞の回転
を観察しながら捻れ測定を行い、最適条件を得た後、走
行速度を100m/分程度となるように加速し、実際の
線引き工程に入る。
定部340で測定し、この出力を揺動制御部350に出
力し、捻れ量が所望の値となるように揺動ローラ220
を制御する。このとき捻れ測定部340の構成要素にも
よるが通常は15m・分程度でゆっくりと走行させなが
ら、CCDカメラあるいは顕微鏡などでこの空洞の回転
を観察しながら捻れ測定を行い、最適条件を得た後、走
行速度を100m/分程度となるように加速し、実際の
線引き工程に入る。
【0034】この方法では捻れ付与線引きによって付与
されたガラスの実際の実捻れ回数を求めることが可能で
ある。この工程は捻れ測定部の構成要素に応じて実際の
走行速度で走行する光ファイバの空洞を測定できるよう
な構成要素を具備するものであれば、通常の速度で線引
きを行いながら測定を続けることも可能である。
されたガラスの実際の実捻れ回数を求めることが可能で
ある。この工程は捻れ測定部の構成要素に応じて実際の
走行速度で走行する光ファイバの空洞を測定できるよう
な構成要素を具備するものであれば、通常の速度で線引
きを行いながら測定を続けることも可能である。
【0035】次いで、光ファイバ130を第1の樹脂コ
ーティングダイス161に貯えられた液状樹脂171中
を経由させ、光ファイバ130表面に第1層目の樹脂を
付着させる。
ーティングダイス161に貯えられた液状樹脂171中
を経由させ、光ファイバ130表面に第1層目の樹脂を
付着させる。
【0036】引き続き第1層目の樹脂が付着した光ファ
イバ130にUVランプ181を照射して第1層目の樹
脂を硬化させる。同様にして光ファイバ130を第2の
樹脂コーティングダイス162に貯えられた液状樹脂1
72中を経由させ、光ファイバ130表面に第2層目の
樹脂を付着させる。引き続き第2層目の樹脂が付着した
光ファイバ130にUVランプ182を照射して第2層
目の樹脂を硬化させる。このようにして光ファイバ13
0表面に2層の樹脂からなる樹脂被膜190をコーティ
ングした光ファイバ200を形成する。
イバ130にUVランプ181を照射して第1層目の樹
脂を硬化させる。同様にして光ファイバ130を第2の
樹脂コーティングダイス162に貯えられた液状樹脂1
72中を経由させ、光ファイバ130表面に第2層目の
樹脂を付着させる。引き続き第2層目の樹脂が付着した
光ファイバ130にUVランプ182を照射して第2層
目の樹脂を硬化させる。このようにして光ファイバ13
0表面に2層の樹脂からなる樹脂被膜190をコーティ
ングした光ファイバ200を形成する。
【0037】このときの光ファイバ200の被覆径は例
えば250ミクロンである。次いで光ファイバ200を
光ファイバの進行方向に自由に回転する光ファイバ応動
抑制用の一対のガイドローラ210の間を通過させた
後、引き続き、揺動ガイドローラ220、第1の固定ガ
イドローラ231、第2の固定ガイドローラ232で順
次ガイドする。さらに、これら揺動ガイドローラ22
0、第1の固定ガイドローラ231、第2の固定ガイド
ローラ232を経由した光ファイバ200をドラム24
0に巻き取る。
えば250ミクロンである。次いで光ファイバ200を
光ファイバの進行方向に自由に回転する光ファイバ応動
抑制用の一対のガイドローラ210の間を通過させた
後、引き続き、揺動ガイドローラ220、第1の固定ガ
イドローラ231、第2の固定ガイドローラ232で順
次ガイドする。さらに、これら揺動ガイドローラ22
0、第1の固定ガイドローラ231、第2の固定ガイド
ローラ232を経由した光ファイバ200をドラム24
0に巻き取る。
【0038】このとき、光ファイバ応動抑制用の一対の
ガイドローラ210は、揺動ガイドローラ220の真上
方向に距離L=100mmの位置に設置されており、一
対のガイドローラの間隔dは2mmである。また、揺動ガ
イドローラはそのローラ外径が150mm、ローラ幅は
30mmであり、ローラ自体の材質であるアルミニウム
であり、その回転軸がその引っ張りタワー軸に平行な方
向の周りに角度−θから角度+θまで周期200rpm
まで揺動している。また第1の固定ガイドローラ231
は、揺動ガイドローラ220の真横方向に距離D=25
0mmの位置に設置され、揺動ガイドローラ220のロ
ーラと同様にローラ外径が150mm、ローラ幅が30
mmであるが、その回転軸が固定されているとともに、
ローラ表面の中央部に光ファイバ転動抑止手段としての
V字型の狭溝が設けられている。このような条件で配置
された光ファイバ応動抑制用の1対のガイドローラ21
0、揺動ガイドローラ220及び第1の固定ガイドロー
ラ231の組み合わせにより、有効にすなわち揺動ガイ
ドローラ220の揺動速度に対して高効率で光ファイバ
200に所定の捻りを付与するようになっている。
ガイドローラ210は、揺動ガイドローラ220の真上
方向に距離L=100mmの位置に設置されており、一
対のガイドローラの間隔dは2mmである。また、揺動ガ
イドローラはそのローラ外径が150mm、ローラ幅は
30mmであり、ローラ自体の材質であるアルミニウム
であり、その回転軸がその引っ張りタワー軸に平行な方
向の周りに角度−θから角度+θまで周期200rpm
まで揺動している。また第1の固定ガイドローラ231
は、揺動ガイドローラ220の真横方向に距離D=25
0mmの位置に設置され、揺動ガイドローラ220のロ
ーラと同様にローラ外径が150mm、ローラ幅が30
mmであるが、その回転軸が固定されているとともに、
ローラ表面の中央部に光ファイバ転動抑止手段としての
V字型の狭溝が設けられている。このような条件で配置
された光ファイバ応動抑制用の1対のガイドローラ21
0、揺動ガイドローラ220及び第1の固定ガイドロー
ラ231の組み合わせにより、有効にすなわち揺動ガイ
ドローラ220の揺動速度に対して高効率で光ファイバ
200に所定の捻りを付与するようになっている。
【0039】次に、光ファイバ200に所定の捻りを有
効に付加する方法について説明する。
効に付加する方法について説明する。
【0040】図4は、図2の揺動ガイドローラ220及
び第1の固定ガイドローラ231の上面図、図5は図2
の光ファイバ応動抑制用の一対のガイドローラ210及
び揺動ガイドローラ220の側面図である。
び第1の固定ガイドローラ231の上面図、図5は図2
の光ファイバ応動抑制用の一対のガイドローラ210及
び揺動ガイドローラ220の側面図である。
【0041】図5に示すように、揺動ガイドローラ22
0が引っ張りタワー軸に平行な方向の周りに角度θだけ
傾くとこの傾きによって光ファイバ200に横方向の力
が加わり、揺動ガイドローラ220のローラ表面を光フ
ァイバ200が転動する。そしてこの転動により、光フ
ァイバ200に捻りが付与される。続いて揺動ガイドロ
ーラ220は角度―θだけ傾く。このようにして部中の
矢印に示されるように、揺動ガイドローラ220が角度
θから角度―θまで揺動する対照的な往復運動が繰り返
されることにより、光ファイバ200に進行方向に対す
る時計回りの捻りと反時計回りの捻りとが交番的に付与
される。
0が引っ張りタワー軸に平行な方向の周りに角度θだけ
傾くとこの傾きによって光ファイバ200に横方向の力
が加わり、揺動ガイドローラ220のローラ表面を光フ
ァイバ200が転動する。そしてこの転動により、光フ
ァイバ200に捻りが付与される。続いて揺動ガイドロ
ーラ220は角度―θだけ傾く。このようにして部中の
矢印に示されるように、揺動ガイドローラ220が角度
θから角度―θまで揺動する対照的な往復運動が繰り返
されることにより、光ファイバ200に進行方向に対す
る時計回りの捻りと反時計回りの捻りとが交番的に付与
される。
【0042】このとき、図4に示すように、揺動ガイド
ローラ220の次段の第1の固定ガイドローラ231が
揺動ガイドローラ220の真横の位置に同じローラ外径
を持つように設置されているため、光ファイバ200の
揺動ガイドローラ220のローラ表面に接触する長さは
揺動ガイドローラ220の円周角90度に相当するロー
ラ円周とほぼ等しい長さとなる。すなわち光ファイバ2
00は揺動ガイドローラ220mのローラの一方の側面
から底面まで接触し、その最底部で離脱する。このため
ローラの他方の側面において光ファイバ200の転動が
生じて一方の側面における光ファイバの転動を妨害し、
光ファイバ200を修道させるという事態が阻止され
る。従って揺動ガイドローラ220の揺動速度に対して
高効率で光ファイバ200に捻りを付与するものであ
る。
ローラ220の次段の第1の固定ガイドローラ231が
揺動ガイドローラ220の真横の位置に同じローラ外径
を持つように設置されているため、光ファイバ200の
揺動ガイドローラ220のローラ表面に接触する長さは
揺動ガイドローラ220の円周角90度に相当するロー
ラ円周とほぼ等しい長さとなる。すなわち光ファイバ2
00は揺動ガイドローラ220mのローラの一方の側面
から底面まで接触し、その最底部で離脱する。このため
ローラの他方の側面において光ファイバ200の転動が
生じて一方の側面における光ファイバの転動を妨害し、
光ファイバ200を修道させるという事態が阻止され
る。従って揺動ガイドローラ220の揺動速度に対して
高効率で光ファイバ200に捻りを付与するものであ
る。
【0043】このようにして、穴あき母材を用いて捻れ
付与部の設定条件を変えながら線引きを行い、それぞれ
の条件でのガラスの実捻れ回数を求めた。その後母材を
用いて捻れ付与部設定条件を変えて線引きを行いPMD
を測定した。
付与部の設定条件を変えながら線引きを行い、それぞれ
の条件でのガラスの実捻れ回数を求めた。その後母材を
用いて捻れ付与部設定条件を変えて線引きを行いPMD
を測定した。
【0044】その結果を次表に示す。
【0045】
【表1】
【0046】この結果からも本発明の方法によれば、捻
れ付与効果の高い設定条件を知ることが出来、その設定
条件で線引きすることによりPMDを低減することが可
能となった。
れ付与効果の高い設定条件を知ることが出来、その設定
条件で線引きすることによりPMDを低減することが可
能となった。
【0047】なお、前記実施の形態では、穴101を有
する光ファイバ母材100を用いて捻れ付与装置として
の捻回付与ローラの設定条件を変化させながら線引きを
行い、図2に示すように線引きによって形成された光フ
ァイバ内で線状となった空洞102をCCDカメラで光
学的に測定するようにしたが、これに限定されることな
く、図6に示すようにあらかじめ穴103を形成してお
き、線引きによって円柱状となった穴の回転を測定する
ようにすることも可能である。
する光ファイバ母材100を用いて捻れ付与装置として
の捻回付与ローラの設定条件を変化させながら線引きを
行い、図2に示すように線引きによって形成された光フ
ァイバ内で線状となった空洞102をCCDカメラで光
学的に測定するようにしたが、これに限定されることな
く、図6に示すようにあらかじめ穴103を形成してお
き、線引きによって円柱状となった穴の回転を測定する
ようにすることも可能である。
【0048】また、空洞に代えて、図7に示すように屈
折率の異なる部分を形成しておきこれを線引きによって
光ファイバ130内に円柱状のマーカ領域104を構成
するようにし、これを測定してもよい。
折率の異なる部分を形成しておきこれを線引きによって
光ファイバ130内に円柱状のマーカ領域104を構成
するようにし、これを測定してもよい。
【0049】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の方法によ
れば、屈折率の差からマーカ領域を読みとることがで
き、マーカ領域の読みとりにより実際の捻れ量を測定す
るようにしているため、線引き条件や捻れ付与方法に依
存することなく、正確な実捻れ回数を測定することが可
能な捻れ測定方法を提供することができる。
れば、屈折率の差からマーカ領域を読みとることがで
き、マーカ領域の読みとりにより実際の捻れ量を測定す
るようにしているため、線引き条件や捻れ付与方法に依
存することなく、正確な実捻れ回数を測定することが可
能な捻れ測定方法を提供することができる。
【図1】本発明の実施の形態の捻れ測定方法を示す説明
図。
図。
【図2】本発明の実施の形態の捻れ測定方法を示す説明
図。
図。
【図3】本発明の実施の形態の捻れ測定方法を用いた光
ファイバ製造装置を示す図。
ファイバ製造装置を示す図。
【図4】その捻れ付与部の動作を示す説明図
【図5】その捻れ付与部の動作を示す説明図
【図6】本発明の他の実施形態を示す説明図
【図7】本発明の他の実施形態を示す説明図
100 光ファイバ母材
101 穴
102 空洞
103 穴
104 マーカ領域
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 島津 貴之
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) 2G086 AA04
4G021 HA05
Claims (10)
- 【請求項1】 線引された光ファイバ素線の断面内に存
在する屈折率の異なるマーカ領域を所定長さにわたって
トレースを行うことによって、捻回した状態で固化した
ガラスの捻れ量を測定することを特徴とする光ファイバ
の捻れ測定方法。 - 【請求項2】 前記トレースは、前記光ファイバ素線
が、単位長さあたり、何回捻れているかを測定すること
を特徴とする請求項1に記載の光ファイバの捻れ測定方
法。 - 【請求項3】 前記トレースは、線引きされた光ファイ
バ素線を走行させながら前記マーカ領域の捻れを測定す
ることを特徴とする請求項1に記載の光ファイバの捻れ
測定方法。 - 【請求項4】 前記トレースは、線引きされた光ファイ
バ素線を走行させながら前記マーカ領域の捻れを撮影
し、撮影した画像を本に捻れ数を測定することを特徴と
する請求項1に記載の光ファイバの捻れ測定方法。 - 【請求項5】 前記マーカ領域は線引前の光ファイバ母
材断面において直径3mm以上の領域であることを特徴
とする請求項1に記載の光ファイバの捻れ測定方法。 - 【請求項6】 前記マーカ領域は、線引前の光ファイバ
母材中に屈折率の異なる領域を形成しておき、線引きす
ることによって線状領域となる領域であることを特徴と
する請求項1乃至4のいずれかに記載の光ファイバの捻
れ測定方法。 - 【請求項7】 前記マーカ領域は、線引き前の光ファイ
バ母材中にあらかじめ作り込まれた空洞を線引きするこ
とにより形成された線状空洞領域であることを特徴とす
る請求項1乃至3のいずれかに記載の光ファイバの捻れ
測定方法。 - 【請求項8】 前記マーカ領域は、母材を線引きするこ
とにより形成された気泡による線状空洞領域であり、 測定に先だち、線状空洞領域の存在を検出する空洞検出
工程を含み、 前記空洞検出工程で空洞が検出されると、マーカ領域の
トレースを開始するように構成されたことを特徴とする
請求項1乃至4のいずれかに記載の光ファイバの捻れ測
定方法。 - 【請求項9】 前記トレースは、CCDカメラの画像を
コンピュータで輝度解析して自動的に捻れ数を求める工
程を含むことを特徴とする請求項1に記載の光ファイバ
の捻れ測定方法。 - 【請求項10】 捻れ付加条件を変えて、光ファイバ母
材を線引きし、得られた光ファイバを請求項1乃至8の
いずれかに記載の光ファイバの捻れ測定方法を使用し、
得られた結果に基づいて所定値以上の捻れ数となる前記
捻れ付加条件で光ファイバを線引きすることを特徴とす
る光ファイバの製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002038624A JP2003240674A (ja) | 2002-02-15 | 2002-02-15 | 光ファイバの捻れ測定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002038624A JP2003240674A (ja) | 2002-02-15 | 2002-02-15 | 光ファイバの捻れ測定方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2003240674A true JP2003240674A (ja) | 2003-08-27 |
Family
ID=27779893
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2002038624A Pending JP2003240674A (ja) | 2002-02-15 | 2002-02-15 | 光ファイバの捻れ測定方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2003240674A (ja) |
-
2002
- 2002-02-15 JP JP2002038624A patent/JP2003240674A/ja active Pending
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---|---|---|---|
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20041125 |
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A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20060801 |
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A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060809 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20061206 |