JP2003292334A - 光ファイバの製造方法および製造装置 - Google Patents
光ファイバの製造方法および製造装置Info
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- C03B2203/10—Internal structure or shape details
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- Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 効率よくねじりを加えた光ファイバを製造す
ることのできる光ファイバの製造方法および製造装置を
提供する。 【解決手段】 光ファイバ母材１１から光ファイバ１３
ｂを線引きする際に、光ファイバを回転させてねじりを
付与する光ファイバの製造方法・装置であって、光ファ
イバ１３ｂを、第１揺動ローラ２４の円弧状凹面のロー
ラ面２４ａに所定の圧力で接触させて、円弧状凹面の中
心を揺動中心として第1揺動ローラ２４を揺動させるこ
とにより光ファイバ１３ｂをねじることで、光ファイバ
のパスラインのぶれる量が少なくなり、揺動ローラが光
ファイバに与える圧力が安定する。従って、揺動ローラ
と光ファイバとの間の摩擦力が一定に保持されて滑りに
くいので、常に所定の回転力で光ファイバを効率よくね
じることができる。
ることのできる光ファイバの製造方法および製造装置を
提供する。 【解決手段】 光ファイバ母材１１から光ファイバ１３
ｂを線引きする際に、光ファイバを回転させてねじりを
付与する光ファイバの製造方法・装置であって、光ファ
イバ１３ｂを、第１揺動ローラ２４の円弧状凹面のロー
ラ面２４ａに所定の圧力で接触させて、円弧状凹面の中
心を揺動中心として第1揺動ローラ２４を揺動させるこ
とにより光ファイバ１３ｂをねじることで、光ファイバ
のパスラインのぶれる量が少なくなり、揺動ローラが光
ファイバに与える圧力が安定する。従って、揺動ローラ
と光ファイバとの間の摩擦力が一定に保持されて滑りに
くいので、常に所定の回転力で光ファイバを効率よくね
じることができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、光ファイバ母材
から光ファイバを線引きする際に、線引きされた光ファ
イバにねじりを付与する光ファイバの製造方法および製
造装置に関する。
から光ファイバを線引きする際に、線引きされた光ファ
イバにねじりを付与する光ファイバの製造方法および製
造装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、光ファイバ母材の一端を加熱
・軟化させて線引きすることにより光ファイバを製造す
ることが行われているが、光ファイバのコア部およびそ
の周囲のクラッド部の断面形状を完全に真円形の同心円
状とすることは困難であり、わずかに楕円または歪んだ
円形となるのが一般的である。このため、光ファイバの
断面構造における屈折率分布も完全な同心円状ではな
く、光ファイバ断面内の直交する２偏波間の群速度に差
異が生じて、偏波分散が大きくなってしまうという問題
があった。
・軟化させて線引きすることにより光ファイバを製造す
ることが行われているが、光ファイバのコア部およびそ
の周囲のクラッド部の断面形状を完全に真円形の同心円
状とすることは困難であり、わずかに楕円または歪んだ
円形となるのが一般的である。このため、光ファイバの
断面構造における屈折率分布も完全な同心円状ではな
く、光ファイバ断面内の直交する２偏波間の群速度に差
異が生じて、偏波分散が大きくなってしまうという問題
があった。
【０００３】そこで、特開平８−２９５５２８号公報に
示されている光ファイバの製造方法が提案されている。
すなわち、図６に示すように、揺動ローラ１００の揺動
運動により、そのローラ表面１０３で光ファイバ１０１
を転動させて、時計回りのねじり（＋θ）と、反時計回
りのねじり（−θ）とを交番的に付与すると共に、揺動
ローラ１００の真横方向に設置された次段の固定ローラ
１０２におけるＶ溝１０３に挿着することにより転動を
防止して、光ファイバ１０１にねじりを加えるようにし
ている。
示されている光ファイバの製造方法が提案されている。
すなわち、図６に示すように、揺動ローラ１００の揺動
運動により、そのローラ表面１０３で光ファイバ１０１
を転動させて、時計回りのねじり（＋θ）と、反時計回
りのねじり（−θ）とを交番的に付与すると共に、揺動
ローラ１００の真横方向に設置された次段の固定ローラ
１０２におけるＶ溝１０３に挿着することにより転動を
防止して、光ファイバ１０１にねじりを加えるようにし
ている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図６に
おいて前述した光ファイバの製造方法および製造装置で
は、光ファイバ１０１にねじりを加える装置が、揺動ロ
ーラ１００と固定ローラ１０２との組み合わせで構成さ
れているので大掛かりであるという問題がある。また、
揺動ローラ１００を傾けることにより光ファイバ１０１
が斜め方向に移動しようとする力を利用して回転させる
ため、光ファイバ１０１の張力に依存して捩り量が変化
してしまい、一定したねじりを加えることが困難であ
る。さらに、光ファイバ１０１の被覆樹脂の種類により
光ファイバ１０１と揺動ローラ１００との間の摩擦状況
が大きく変化するので、ねじりを加える効率が一定しな
いという問題がある。
おいて前述した光ファイバの製造方法および製造装置で
は、光ファイバ１０１にねじりを加える装置が、揺動ロ
ーラ１００と固定ローラ１０２との組み合わせで構成さ
れているので大掛かりであるという問題がある。また、
揺動ローラ１００を傾けることにより光ファイバ１０１
が斜め方向に移動しようとする力を利用して回転させる
ため、光ファイバ１０１の張力に依存して捩り量が変化
してしまい、一定したねじりを加えることが困難であ
る。さらに、光ファイバ１０１の被覆樹脂の種類により
光ファイバ１０１と揺動ローラ１００との間の摩擦状況
が大きく変化するので、ねじりを加える効率が一定しな
いという問題がある。
【０００５】本発明の目的は、効率よくねじりを加える
ことにより偏波モード分散の小さい光ファイバを製造す
ることのできる光ファイバの製造方法および製造装置を
提供することにある。
ことにより偏波モード分散の小さい光ファイバを製造す
ることのできる光ファイバの製造方法および製造装置を
提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】前述した目的を達成する
ために、本発明に係る光ファイバの製造方法は、請求項
１に記載したように、光ファイバ母材から光ファイバを
線引きする際に、前記光ファイバを回転させてねじりを
付与する光ファイバの製造方法であって、前記光ファイ
バを、第１揺動ローラの円弧状凹面のローラ面に所定の
圧力で接触させて、前記円弧状凹面の中心を揺動中心と
して前記第1揺動ローラを揺動させることにより前記光
ファイバをねじること、特徴としている。
ために、本発明に係る光ファイバの製造方法は、請求項
１に記載したように、光ファイバ母材から光ファイバを
線引きする際に、前記光ファイバを回転させてねじりを
付与する光ファイバの製造方法であって、前記光ファイ
バを、第１揺動ローラの円弧状凹面のローラ面に所定の
圧力で接触させて、前記円弧状凹面の中心を揺動中心と
して前記第1揺動ローラを揺動させることにより前記光
ファイバをねじること、特徴としている。
【０００７】また、本発明に係る光ファイバの製造装置
は、請求項６に記載したように、光ファイバ母材から光
ファイバを線引きする際に、前記光ファイバを回転させ
てねじりを付与するねじり機構を有する光ファイバの製
造装置であって、前記ねじり機構には、前記光ファイバ
が接触する円弧状凹面のローラ面を有すると共にこの円
弧状凹面の中心を揺動中心として揺動可能な第1揺動ロ
ーラを有することを特徴としている。
は、請求項６に記載したように、光ファイバ母材から光
ファイバを線引きする際に、前記光ファイバを回転させ
てねじりを付与するねじり機構を有する光ファイバの製
造装置であって、前記ねじり機構には、前記光ファイバ
が接触する円弧状凹面のローラ面を有すると共にこの円
弧状凹面の中心を揺動中心として揺動可能な第1揺動ロ
ーラを有することを特徴としている。
【０００８】このように構成された光ファイバの製造方
法または製造装置においては、光ファイバのパスライン
のぶれる量が少なくなるため、揺動ローラが光ファイバ
に与える圧力を安定させることができる。従って、揺動
ローラと光ファイバとの間の摩擦力が一定に保持されて
滑りにくいので、常に所定の回転力で光ファイバを効率
よくねじることができることとなる。この光ファイバの
製造方法・装置においては、従来のように光ファイバの
張力に依存してローラ面との間の摩擦力が変化して、ね
じりを付与する効率が変化するという問題を解消でき
る。
法または製造装置においては、光ファイバのパスライン
のぶれる量が少なくなるため、揺動ローラが光ファイバ
に与える圧力を安定させることができる。従って、揺動
ローラと光ファイバとの間の摩擦力が一定に保持されて
滑りにくいので、常に所定の回転力で光ファイバを効率
よくねじることができることとなる。この光ファイバの
製造方法・装置においては、従来のように光ファイバの
張力に依存してローラ面との間の摩擦力が変化して、ね
じりを付与する効率が変化するという問題を解消でき
る。
【０００９】第1揺動ローラの傾き角度を得るために円
弧状凹面のローラ面の曲率半径を大きく設定する必要が
あるため、ローラ面の曲率半径が１００ｍｍ以上のもの
が望ましい。また、光ファイバがローラ面上を滑らず転
動するためには、ローラ面の表面粗さが５μｍ以上であ
ることが望ましい。
弧状凹面のローラ面の曲率半径を大きく設定する必要が
あるため、ローラ面の曲率半径が１００ｍｍ以上のもの
が望ましい。また、光ファイバがローラ面上を滑らず転
動するためには、ローラ面の表面粗さが５μｍ以上であ
ることが望ましい。
【００１０】また、本発明に係る光ファイバの製造方法
は、請求項２に記載したように、請求項1に記載した光
ファイバの製造方法において、前記光ファイバを、前記
第1揺動ローラのローラ面と、前記揺動中心を中心とす
る円弧状凸面のローラ面を有する第２揺動ローラのロー
ラ面との間に所定の圧力で挟んで前記第１揺動ローラお
よび／または前記第２揺動ローラを揺動させて、前記光
ファイバをねじることを特徴としている。
は、請求項２に記載したように、請求項1に記載した光
ファイバの製造方法において、前記光ファイバを、前記
第1揺動ローラのローラ面と、前記揺動中心を中心とす
る円弧状凸面のローラ面を有する第２揺動ローラのロー
ラ面との間に所定の圧力で挟んで前記第１揺動ローラお
よび／または前記第２揺動ローラを揺動させて、前記光
ファイバをねじることを特徴としている。
【００１１】また、本発明に係る光ファイバの製造装置
は、請求項７に記載したように、請求項６に記載した光
ファイバの製造装置において、前記ねじり機構は、前記
第1揺動ローラの円弧状凹面のローラ面と一定の間隔を
有し且つ前記揺動中心を中心とする円弧状凸面であるロ
ーラ面を有すると共に当該揺動中心を中心として揺動す
る第2揺動ローラを有することを特徴としている。
は、請求項７に記載したように、請求項６に記載した光
ファイバの製造装置において、前記ねじり機構は、前記
第1揺動ローラの円弧状凹面のローラ面と一定の間隔を
有し且つ前記揺動中心を中心とする円弧状凸面であるロ
ーラ面を有すると共に当該揺動中心を中心として揺動す
る第2揺動ローラを有することを特徴としている。
【００１２】このように構成された光ファイバの製造方
法または製造装置においては、第1揺動ローラのローラ
面と第2揺動ローラのローラ面は両ローラの回転中心を
通る断面において揺動中心を中心とする同心円であり、
両揺動ローラのローラ面間に所定の圧力で挟まれた光フ
ァイバを回転させてねじるので、確実にねじることがで
きる。
法または製造装置においては、第1揺動ローラのローラ
面と第2揺動ローラのローラ面は両ローラの回転中心を
通る断面において揺動中心を中心とする同心円であり、
両揺動ローラのローラ面間に所定の圧力で挟まれた光フ
ァイバを回転させてねじるので、確実にねじることがで
きる。
【００１３】光ファイバを挟む圧力が強いと光ファイバ
に損傷を与えたり、線引きの条件が変化したりするた
め、所定の圧力としては、光ファイバを挟む力が１．０
N以下で調整することが望ましい。
に損傷を与えたり、線引きの条件が変化したりするた
め、所定の圧力としては、光ファイバを挟む力が１．０
N以下で調整することが望ましい。
【００１４】また、本発明に係る光ファイバの製造方法
は、請求項３に記載したように、請求項2に記載した光
ファイバの製造方法において、前記第1揺動ローラと前
記第2揺動ローラとが、同期して相反する方向へ揺動す
ることを特徴としている。
は、請求項３に記載したように、請求項2に記載した光
ファイバの製造方法において、前記第1揺動ローラと前
記第2揺動ローラとが、同期して相反する方向へ揺動す
ることを特徴としている。
【００１５】このように構成された光ファイバの製造方
法においては、第1揺動ローラが傾く際の角度に対し
て、第2揺動ローラが反対方向へ傾く角度をパラメータ
として持たせることにより、光ファイバがローラ面上を
滑ることを防止することができる。
法においては、第1揺動ローラが傾く際の角度に対し
て、第2揺動ローラが反対方向へ傾く角度をパラメータ
として持たせることにより、光ファイバがローラ面上を
滑ることを防止することができる。
【００１６】また、本発明に係る光ファイバの製造方法
は、請求項４に記載したように、請求項１から3のいず
れか1項に記載した光ファイバの製造方法において、前
記第1揺動ローラの揺動角度を変動させることを特徴と
している。
は、請求項４に記載したように、請求項１から3のいず
れか1項に記載した光ファイバの製造方法において、前
記第1揺動ローラの揺動角度を変動させることを特徴と
している。
【００１７】また、本発明に係る光ファイバの製造方法
は、請求項５に記載したように、請求項１から４のいず
れか1項に記載した光ファイバの製造方法において、前
記第1揺動ローラの揺動速度を変動させることを特徴と
している。
は、請求項５に記載したように、請求項１から４のいず
れか1項に記載した光ファイバの製造方法において、前
記第1揺動ローラの揺動速度を変動させることを特徴と
している。
【００１８】このように構成された光ファイバの製造方
法においては、第１揺動ローラの揺動角度或いは揺動速
度を変動させることで、光ファイバにランダムなねじり
を与えることにより、偏波モード分散値を低減すること
ができる。
法においては、第１揺動ローラの揺動角度或いは揺動速
度を変動させることで、光ファイバにランダムなねじり
を与えることにより、偏波モード分散値を低減すること
ができる。
【００１９】また、本発明に係る光ファイバの製造装置
は、請求項８に記載したように、請求項７に記載した光
ファイバの製造装置において、前記第1揺動ローラおよ
び前記第2揺動ローラの少なくとも一方のローラ面が、
ゴム製であることを特徴としている。
は、請求項８に記載したように、請求項７に記載した光
ファイバの製造装置において、前記第1揺動ローラおよ
び前記第2揺動ローラの少なくとも一方のローラ面が、
ゴム製であることを特徴としている。
【００２０】ここで、ローラ面がゴム製とは、ローラ全
体をゴムにより作製してもよいし、ローラ面のみゴムに
よりコーティングするようにしてもよい。
体をゴムにより作製してもよいし、ローラ面のみゴムに
よりコーティングするようにしてもよい。
【００２１】このように構成された光ファイバの製造装
置においては、光ファイバを挟んだ際に光ファイバに損
傷を与えるのを防止することができる。また、ローラ面
と光ファイバとの間の摩擦力を大きくして確実に光ファ
イバを回転させてねじることができる。
置においては、光ファイバを挟んだ際に光ファイバに損
傷を与えるのを防止することができる。また、ローラ面
と光ファイバとの間の摩擦力を大きくして確実に光ファ
イバを回転させてねじることができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る光ファイバの
製造方法および製造装置の実施形態を図面に基づいて詳
細に説明する。
製造方法および製造装置の実施形態を図面に基づいて詳
細に説明する。
【００２３】本発明に係る光ファイバの製造方法および
製造装置１０の全体を図３に示す。まず、ＶＡＤ法（気
相軸付法）、ＯＶＤ法（外付け法）、ＭＣＶＤ法（内付
け法）、あるいはロッドインチューブ法等で形成された
光ファイバ母材１１を線引き炉にセットし、ヒータ１２
によって加熱・軟化してガラスファイバ１３ａを線引き
する。
製造装置１０の全体を図３に示す。まず、ＶＡＤ法（気
相軸付法）、ＯＶＤ法（外付け法）、ＭＣＶＤ法（内付
け法）、あるいはロッドインチューブ法等で形成された
光ファイバ母材１１を線引き炉にセットし、ヒータ１２
によって加熱・軟化してガラスファイバ１３ａを線引き
する。
【００２４】次いで、外径測定機１４により線引きされ
たガラスファイバ１３ａの外径を測定する。この測定結
果は、フィードバックされて所定の外径が得られるよう
にヒータ１２の温度や線引速度が制御される。線引きさ
れたガラスファイバ１３ａは、冷却装置１５により冷却
された後、樹脂塗布装置１６により紫外線硬化型の液状
樹脂が塗布され、紫外線を照射する樹脂硬化装置１７に
より樹脂を硬化させて樹脂被膜を形成する。
たガラスファイバ１３ａの外径を測定する。この測定結
果は、フィードバックされて所定の外径が得られるよう
にヒータ１２の温度や線引速度が制御される。線引きさ
れたガラスファイバ１３ａは、冷却装置１５により冷却
された後、樹脂塗布装置１６により紫外線硬化型の液状
樹脂が塗布され、紫外線を照射する樹脂硬化装置１７に
より樹脂を硬化させて樹脂被膜を形成する。
【００２５】樹脂被膜が形成された光ファイバ１３ｂ
は、詳細を後述するファイバねじり機構１８により回転
され、線引き炉内部の母材溶融部１１ａにねじりを付与
する。回転された光ファイバ１３ｂは、ファイバねじり
機構１８の下方に設けられているＶローラ１９にガイド
されローラ２０、２１、２２を経て巻取り機２３により
巻き取られる。
は、詳細を後述するファイバねじり機構１８により回転
され、線引き炉内部の母材溶融部１１ａにねじりを付与
する。回転された光ファイバ１３ｂは、ファイバねじり
機構１８の下方に設けられているＶローラ１９にガイド
されローラ２０、２１、２２を経て巻取り機２３により
巻き取られる。
【００２６】図１および図２を参照して、ファイバねじ
り機構１８について説明する。図１および図２（A）に
示すように、このファイバねじり機構１８では、光ファ
イバ１３ｂが所定の圧力で接触する円弧状凹面のローラ
面２４Ａを有すると共にこの円弧状凹面の中心を揺動中
心Ｐとして揺動可能な第1揺動ローラ２４を有してい
る。つまり、第1揺動ローラ２４は鼓形状となってい
る。
り機構１８について説明する。図１および図２（A）に
示すように、このファイバねじり機構１８では、光ファ
イバ１３ｂが所定の圧力で接触する円弧状凹面のローラ
面２４Ａを有すると共にこの円弧状凹面の中心を揺動中
心Ｐとして揺動可能な第1揺動ローラ２４を有してい
る。つまり、第1揺動ローラ２４は鼓形状となってい
る。
【００２７】第２揺動ローラは第1揺動ローラ２４の円
弧状凹面のローラ面２４Ａと一定の間隔を有し且つ揺動
中心Ｐを中心とする円弧状凸面のローラ面２５Ａを有す
る。第２揺動ローラ２５の揺動中心も揺動中心Ｐであ
る。図２に示す断面において、第1揺動ローラ２４のロ
ーラ面２４Ａと、第2揺動ローラ２５のローラ面２５Ａ
とは、揺動中心Ｐを中心とした同心円状にあることにな
る。第2揺動ローラ２５は、球体を平行な平面でカット
した形状となっている。
弧状凹面のローラ面２４Ａと一定の間隔を有し且つ揺動
中心Ｐを中心とする円弧状凸面のローラ面２５Ａを有す
る。第２揺動ローラ２５の揺動中心も揺動中心Ｐであ
る。図２に示す断面において、第1揺動ローラ２４のロ
ーラ面２４Ａと、第2揺動ローラ２５のローラ面２５Ａ
とは、揺動中心Ｐを中心とした同心円状にあることにな
る。第2揺動ローラ２５は、球体を平行な平面でカット
した形状となっている。
【００２８】第1揺動ローラ２４の傾き角度を得るため
には、円弧状凹面のローラ面２４Ａの曲率半径を大きく
設定する必要があり、このためローラ面２４Ａの曲率半
径を１００ｍｍ以上とするのが望ましい。また、ローラ
面２４Ａ上を光ファイバ１３ｂが滑らずに転動するため
には、ローラ面２４Ａの表面粗さを５μｍ以上にするこ
とが望ましい。また、光ファイバ１３ｂを挟む圧力が強
いと光ファイバ１３ｂに損傷を与えたり、線引きの条件
が変化したりするため、所定の圧力としては、光ファイ
バ１３ｂを挟む力を１．０N以下で調整することが望ま
しい。
には、円弧状凹面のローラ面２４Ａの曲率半径を大きく
設定する必要があり、このためローラ面２４Ａの曲率半
径を１００ｍｍ以上とするのが望ましい。また、ローラ
面２４Ａ上を光ファイバ１３ｂが滑らずに転動するため
には、ローラ面２４Ａの表面粗さを５μｍ以上にするこ
とが望ましい。また、光ファイバ１３ｂを挟む圧力が強
いと光ファイバ１３ｂに損傷を与えたり、線引きの条件
が変化したりするため、所定の圧力としては、光ファイ
バ１３ｂを挟む力を１．０N以下で調整することが望ま
しい。
【００２９】さらに、両揺動ローラ２４、２５のローラ
面２４Ａ、２５Ａの少なくとも一方はゴム製として、光
ファイバ１３ｂを挟んだ際に光ファイバ１３ｂに損傷を
与えるのを防止するようにする。ここで、ローラ面２４
Ａ（２５Ａ）がゴム製とは、ローラ全体をゴムにより作
製してもよいし、ローラ面２４Ａ（２５Ａ）のみゴムに
よりコーティングするようにしてもよい。
面２４Ａ、２５Ａの少なくとも一方はゴム製として、光
ファイバ１３ｂを挟んだ際に光ファイバ１３ｂに損傷を
与えるのを防止するようにする。ここで、ローラ面２４
Ａ（２５Ａ）がゴム製とは、ローラ全体をゴムにより作
製してもよいし、ローラ面２４Ａ（２５Ａ）のみゴムに
よりコーティングするようにしてもよい。
【００３０】第１揺動ローラ２４と第２揺動ローラ２５
とを相反する方向に揺動させるには、モータを用いるこ
とができ、例えば、第１揺動ローラ２４、第２揺動ロー
ラ２５のそれぞれにモータを取り付けて相反する方向に
同期して揺動させる。また、１個のモータを用いて、第
１揺動ローラ２４と第２揺動ローラ２５とを歯車機構を
介して互い反対方向に同期して揺動させてもよい。
とを相反する方向に揺動させるには、モータを用いるこ
とができ、例えば、第１揺動ローラ２４、第２揺動ロー
ラ２５のそれぞれにモータを取り付けて相反する方向に
同期して揺動させる。また、１個のモータを用いて、第
１揺動ローラ２４と第２揺動ローラ２５とを歯車機構を
介して互い反対方向に同期して揺動させてもよい。
【００３１】次に、図２（Ａ）〜（Ｃ）を参照して、ね
じり機構１８における動作を説明する。図２（Ａ）に示
すように、光ファイバ１３ｂは、第1揺動ローラ２４の
ローラ面２４Ａと、第2揺動ローラ２５のローラ面２５
Ａに所定の圧力によって挟まれており、第1揺動ローラ
２４は、図２（Ｂ）および（Ｃ）に示すように、揺動中
心Ｐを中心として左右に揺動する。これに伴って、第2
揺動ローラ２５は、揺動中心Ｐを中心として第1揺動ロ
ーラ２４と同期して相反する方向へ揺動する。
じり機構１８における動作を説明する。図２（Ａ）に示
すように、光ファイバ１３ｂは、第1揺動ローラ２４の
ローラ面２４Ａと、第2揺動ローラ２５のローラ面２５
Ａに所定の圧力によって挟まれており、第1揺動ローラ
２４は、図２（Ｂ）および（Ｃ）に示すように、揺動中
心Ｐを中心として左右に揺動する。これに伴って、第2
揺動ローラ２５は、揺動中心Ｐを中心として第1揺動ロ
ーラ２４と同期して相反する方向へ揺動する。
【００３２】図２（Ｃ）に示すように、第１揺動ローラ
２４をθ１だけ揺動させ、第２揺動ローラ２５をθ１と
は相反する方向にθ２だけ揺動させる。第1揺動ローラ
２４のローラ面２４Ａの曲率半径をＲ１、第2揺動ロー
ラ２５のローラ面２５Ａの曲率半径をＲ２、回転される
光ファイバ１３ｂの直径をｄ、第1揺動ローラ２４の傾
き角度をθ１、第2揺動ローラ２５の傾き角度をθ２と
すると、Ｒ１＝Ｒ２＋ｄ、θ１＝｛Ｒ２／（Ｒ２＋
ｄ）｝×θ２ となる。これにより、両揺動ローラ２
４、２５に挟まれた光ファイバ１３ｂは回転するが、両
揺動ローラ２４、２５のローラ面２４Ａ、２５Ａが同期
して相反する方向へ移動するので、光ファイバ１３ｂは
パスラインに留まることになる。
２４をθ１だけ揺動させ、第２揺動ローラ２５をθ１と
は相反する方向にθ２だけ揺動させる。第1揺動ローラ
２４のローラ面２４Ａの曲率半径をＲ１、第2揺動ロー
ラ２５のローラ面２５Ａの曲率半径をＲ２、回転される
光ファイバ１３ｂの直径をｄ、第1揺動ローラ２４の傾
き角度をθ１、第2揺動ローラ２５の傾き角度をθ２と
すると、Ｒ１＝Ｒ２＋ｄ、θ１＝｛Ｒ２／（Ｒ２＋
ｄ）｝×θ２ となる。これにより、両揺動ローラ２
４、２５に挟まれた光ファイバ１３ｂは回転するが、両
揺動ローラ２４、２５のローラ面２４Ａ、２５Ａが同期
して相反する方向へ移動するので、光ファイバ１３ｂは
パスラインに留まることになる。
【００３３】次に、具体例を示す。例えば、ｄ＝０．２
４５ｍｍ、Ｒ１＝１００．２４５、Ｒ２＝１００ｍｍ、
θ１＝９．９７６°、θ２＝１０°でねじり機構１８を
設計した。光ファイバ１３ｂの送り速度を１００ｍ／mi
n、両揺動ローラ２４、２５の往復周波数を１０rpmと
し、光ファイバ１３ｂに加わる圧力を１．０Ｎ以下に設
定し、第１、第２揺動ローラ２４、２５の表面粗さを５
μｍ以上に設定して相反する方向へ揺動させて光ファイ
バ１３ｂを線引きすると、光ファイバ１３ｂの回転数は
９０．７回／minとなり、単位長さあたりのねじり回数
は、０．９０７回／ｍであった。表面粗さは、光ファイ
バの外径の大きさよりも小さくする。
４５ｍｍ、Ｒ１＝１００．２４５、Ｒ２＝１００ｍｍ、
θ１＝９．９７６°、θ２＝１０°でねじり機構１８を
設計した。光ファイバ１３ｂの送り速度を１００ｍ／mi
n、両揺動ローラ２４、２５の往復周波数を１０rpmと
し、光ファイバ１３ｂに加わる圧力を１．０Ｎ以下に設
定し、第１、第２揺動ローラ２４、２５の表面粗さを５
μｍ以上に設定して相反する方向へ揺動させて光ファイ
バ１３ｂを線引きすると、光ファイバ１３ｂの回転数は
９０．７回／minとなり、単位長さあたりのねじり回数
は、０．９０７回／ｍであった。表面粗さは、光ファイ
バの外径の大きさよりも小さくする。
【００３４】本発明に係る光ファイバの製造方法および
製造装置１０は、前述した実施形態に限定されるもので
なく、適宜な変形、改良等が可能である。すなわち、前
述した各実施形態では、第1揺動ローラ２４と第2揺動ロ
ーラ２５とを１組として設け、両揺動ローラ２４、２５
を揺動させたが、いずれか一方のみを揺動させてもよ
い。第2揺動ローラ２５を設けずに第1揺動ローラ２４の
みを設けることも可能である。この場合でも、第1揺動
ローラ２４のローラ面２４Ａが円弧状凹面となっている
ので、光ファイバ１３ｂは滑りにくく、確実に転動させ
てねじることができる。第１揺動ローラ２４のみをもう
ける場合は、光ファイバに１３ｂに所定の圧力で接触さ
せる結果、図４に示すように光ファイバのパスラインが
直線でなくなる。
製造装置１０は、前述した実施形態に限定されるもので
なく、適宜な変形、改良等が可能である。すなわち、前
述した各実施形態では、第1揺動ローラ２４と第2揺動ロ
ーラ２５とを１組として設け、両揺動ローラ２４、２５
を揺動させたが、いずれか一方のみを揺動させてもよ
い。第2揺動ローラ２５を設けずに第1揺動ローラ２４の
みを設けることも可能である。この場合でも、第1揺動
ローラ２４のローラ面２４Ａが円弧状凹面となっている
ので、光ファイバ１３ｂは滑りにくく、確実に転動させ
てねじることができる。第１揺動ローラ２４のみをもう
ける場合は、光ファイバに１３ｂに所定の圧力で接触さ
せる結果、図４に示すように光ファイバのパスラインが
直線でなくなる。
【００３５】ねじり機構８はパスラインの方向が変わる
ところ（図３に示すＶローラ１９）に設けてもよい。こ
の場合は、Ｖローラは不要となる。図５（ａ）に示すよ
うに円弧状凹面２４Ａをもつ第１揺動ローラ２４と円弧
状凸面２５Ａをもつ第２揺動ローラ２５との間に光ファ
イバ１３ｂを挟みこんで第１、第２揺動ローラ２４、２
５の両方あるいは一方を揺動させることでパスラインの
ぶれる量Ｄを少なくでき、光ファイバ１３ｂに与える圧
力が安定する。
ところ（図３に示すＶローラ１９）に設けてもよい。こ
の場合は、Ｖローラは不要となる。図５（ａ）に示すよ
うに円弧状凹面２４Ａをもつ第１揺動ローラ２４と円弧
状凸面２５Ａをもつ第２揺動ローラ２５との間に光ファ
イバ１３ｂを挟みこんで第１、第２揺動ローラ２４、２
５の両方あるいは一方を揺動させることでパスラインの
ぶれる量Ｄを少なくでき、光ファイバ１３ｂに与える圧
力が安定する。
【００３６】従来は、図５（ｂ）に示すように、直線状
の揺動面１０３をもつ揺動ローラ１００を用いて光ファ
イバ１０１を転動させていたため、揺動ローラ１００の
揺動による光ファイバ１０１のぶれる量Ｄ'が大きく変
化するために、揺動面１０３が光ファイバ１０１を押し
付ける圧力が変化する。押し付ける圧力が小さくなると
揺動面１０３と光ファイバ１０１との摩擦力が小さくな
り、光ファイバ１０１が転動せずに滑ってしまうことが
あった。図５（ａ）に示す構成においては、光ファイバ
１３ｂと第１、第２揺動ローラの摩擦力が略一定に保つ
ことができるために、光ファイバが第１、第２揺動揺動
ローラ２４、２５上において、滑ることが抑えられる。
の揺動面１０３をもつ揺動ローラ１００を用いて光ファ
イバ１０１を転動させていたため、揺動ローラ１００の
揺動による光ファイバ１０１のぶれる量Ｄ'が大きく変
化するために、揺動面１０３が光ファイバ１０１を押し
付ける圧力が変化する。押し付ける圧力が小さくなると
揺動面１０３と光ファイバ１０１との摩擦力が小さくな
り、光ファイバ１０１が転動せずに滑ってしまうことが
あった。図５（ａ）に示す構成においては、光ファイバ
１３ｂと第１、第２揺動ローラの摩擦力が略一定に保つ
ことができるために、光ファイバが第１、第２揺動揺動
ローラ２４、２５上において、滑ることが抑えられる。
【００３７】図５（ｃ）に示すように、円弧状凹面をも
つ第１揺動ローラ２４のみを用いた場合においても、光
ファイバ１３ｂのぶれる量Ｄ"が従来を比べ小さく抑え
ることができ、第１揺動ローラ２４と光ファイバ１３ｂ
との摩擦力が安定でき、光ファイバ１３ｂを滑ることな
く確実に転動させることができる。
つ第１揺動ローラ２４のみを用いた場合においても、光
ファイバ１３ｂのぶれる量Ｄ"が従来を比べ小さく抑え
ることができ、第１揺動ローラ２４と光ファイバ１３ｂ
との摩擦力が安定でき、光ファイバ１３ｂを滑ることな
く確実に転動させることができる。
【００３８】また、前述した実施形態においては、揺動
ローラ２４、２５の揺動角度を一定とした場合について
説明したが、揺動角度を変動させることもできる。この
場合には、光ファイバの単位長さあたりのねじり回数を
変動させることができる。揺動角度をランダムに変動さ
せると、光ファイバ１３ｂにランダムなねじりを与える
ことができ、偏波モード分散値を低減することができ
る。
ローラ２４、２５の揺動角度を一定とした場合について
説明したが、揺動角度を変動させることもできる。この
場合には、光ファイバの単位長さあたりのねじり回数を
変動させることができる。揺動角度をランダムに変動さ
せると、光ファイバ１３ｂにランダムなねじりを与える
ことができ、偏波モード分散値を低減することができ
る。
【００３９】また、第1揺動ローラ２４の光ファイバ１
３ｂ搬送方向への回転速度を変動させることもできる。
この場合には、光ファイバ１３ｂにランダムなねじりを
与えることにより、偏波モード分散値を低減することが
できる。
３ｂ搬送方向への回転速度を変動させることもできる。
この場合には、光ファイバ１３ｂにランダムなねじりを
与えることにより、偏波モード分散値を低減することが
できる。
【００４０】
【発明の効果】以上、説明したように、本発明に係る光
ファイバの製造方法および製造装置によれば、ねじり機
構の第1揺動ローラのローラ面が円弧状凹面なので光フ
ァイバとの間の摩擦力が一定に保持されて滑りにくいの
で、簡易なねじり機構により常に所定の回転力で光ファ
イバを効率よくねじることができることになる。
ファイバの製造方法および製造装置によれば、ねじり機
構の第1揺動ローラのローラ面が円弧状凹面なので光フ
ァイバとの間の摩擦力が一定に保持されて滑りにくいの
で、簡易なねじり機構により常に所定の回転力で光ファ
イバを効率よくねじることができることになる。
【図１】図１は、本発明に係る光ファイバの製造方法お
よび製造装置の実施形態を示す要部斜視図である。
よび製造装置の実施形態を示す要部斜視図である。
【図２】図２は、本発明に係る第１、第２揺動ローラの
位置と光ファイバとの関係を示す断面図であり、（Ａ）
は第１、第２揺動ローラが直線上に配列された状態を、
（Ｂ）は第１揺動ローラが右方向に揺動された状態を、
（Ｃ）は第１揺動ローラが左方向に揺動された状態を示
している。各断面は、各揺動ローラのそれぞれの回転中
心を通る。
位置と光ファイバとの関係を示す断面図であり、（Ａ）
は第１、第２揺動ローラが直線上に配列された状態を、
（Ｂ）は第１揺動ローラが右方向に揺動された状態を、
（Ｃ）は第１揺動ローラが左方向に揺動された状態を示
している。各断面は、各揺動ローラのそれぞれの回転中
心を通る。
【図３】本発明に係る第１、第２揺動ローラを用いた光
ファイバの製造装置の要部構成図である。
ファイバの製造装置の要部構成図である。
【図４】本発明に係る第１揺動ローラを用いた光ファイ
バの製造装置の要部構成図である。
バの製造装置の要部構成図である。
【図５】揺動ローラによる光ファイバのぶれる量を示す
断面図であり、（ａ）は本発明にかかる第１、第２揺動
ローラを用いた場合を、（ｂ）は従来の揺動ローラを用
いた場合を、（ｃ）は本発明に係る第１揺動ローラを用
いた場合を示している。
断面図であり、（ａ）は本発明にかかる第１、第２揺動
ローラを用いた場合を、（ｂ）は従来の揺動ローラを用
いた場合を、（ｃ）は本発明に係る第１揺動ローラを用
いた場合を示している。
【図６】従来の光ファイバの製造方法および製造装置に
おけるねじり機構を示す説明図である。
おけるねじり機構を示す説明図である。
１０ 光ファイバの製造装置
１１ 光ファイバ母材
１３ａ ガラスファイバ
１３ｂ 光ファイバ
１８ ねじり機構
２４ 第1揺動ローラ
２４Ａ ローラ面
２５ 第2揺動ローラ
２５Ａ ローラ面
Ｐ 揺動中心
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 田中 成幸
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
Claims (8)
- 【請求項１】 光ファイバ母材から光ファイバを線引き
する際に、前記光ファイバを回転させてねじりを付与す
る光ファイバの製造方法であって、 前記光ファイバを、第１揺動ローラの円弧状凹面のロー
ラ面に所定の圧力で接触させて、前記円弧状凹面の中心
を揺動中心として前記第1揺動ローラを揺動させること
により前記光ファイバをねじること、を特徴とする光フ
ァイバの製造方法。 - 【請求項２】 前記光ファイバを、前記第1揺動ローラ
のローラ面と、前記揺動中心を中心とする円弧状凸面の
ローラ面を有する第2揺動ローラのローラ面との間に所
定の圧力で挟んで前記第1揺動ローラおよび／または前
記第2揺動ローラを揺動させて、前記光ファイバをねじ
ることを特徴とする請求項1に記載した光ファイバの製
造方法。 - 【請求項３】 前記第1揺動ローラと前記第2揺動ローラ
とが、同期して相反する方向へ揺動することを特徴とす
る請求項2に記載した光ファイバの製造方法。 - 【請求項４】 前記第1揺動ローラの揺動角度を変動さ
せることを特徴とする請求項１から3のいずれか1項に記
載した光ファイバの製造方法。 - 【請求項５】 前記第1揺動ローラの揺動速度を変動さ
せることを特徴とする請求項１から４のいずれか1項に
記載した光ファイバの製造方法。 - 【請求項６】 光ファイバ母材から光ファイバを線引き
する際に、前記光ファイバを回転させてねじりを付与す
るねじり機構を有する光ファイバの製造装置であって、 前記ねじり機構には、前記光ファイバが接触する円弧状
凹面のローラ面を有すると共に前記円弧状凹面の中心を
揺動中心として揺動可能な第1揺動ローラを有すること
を特徴とする光ファイバの製造装置。 - 【請求項７】 前記ねじり機構は、前記第1揺動ローラ
の円弧状凹面のローラ面と一定の間隔を有し且つ前記揺
動中心を中心とする円弧状凸面であるローラ面を有する
と共に当該揺動中心を中心として揺動する第2揺動ロー
ラを有することを特徴とする請求項６に記載した光ファ
イバの製造装置。 - 【請求項８】 前記第1揺動ローラおよび前記第2揺動ロ
ーラの少なくとも一方のローラ面が、ゴム製であること
を特徴とする請求項７に記載した光ファイバの製造装
置。
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|---|---|---|---|
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|---|---|
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- 2003-04-01 US US10/403,511 patent/US20040003628A1/en not_active Abandoned
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