JP2004083238A - ファイバ巻取用ボビンおよびファイバ巻取用ボビンを用いたファイバコイル製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】ファイバに作用する応力を短時間で略完全に除去する。
【解決手段】光ファイバ15を巻き取るためのファイバ巻取用ボビン1。中空円筒状であり、中空状の内部に通じる少なくとも1つの空気流通用孔部10が貫設された側面部3を有する胴2と、胴2の両端部3a、3bにそれぞれ取り付けられており、胴2の中空状内部に通じるように貫設された少なくとも1つの空気供給排出用孔部13をそれぞれ有する第1および第2の鍔11aおよび11bと、を備えている。
【選択図】 図1
【解決手段】光ファイバ15を巻き取るためのファイバ巻取用ボビン1。中空円筒状であり、中空状の内部に通じる少なくとも1つの空気流通用孔部10が貫設された側面部3を有する胴2と、胴2の両端部3a、3bにそれぞれ取り付けられており、胴2の中空状内部に通じるように貫設された少なくとも1つの空気供給排出用孔部13をそれぞれ有する第1および第2の鍔11aおよび11bと、を備えている。
【選択図】 図1
Description
【0001】
【産業上の利用分野】
本発明は、分散補償ファイバモジュール(Dispersion Compensation Fiber module; DCFモジュール)等の光通信用の部品モジュールの製造用として使用されるファイバ巻取用ボビンおよびファイバ巻取用ボビンを用いたファイバコイル製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
光ファイバを介して伝送される光信号の増幅用や分散補償用の光機能モジュールとして、所定の増幅特性や分散補償特性を有するファイバを用いて構成されたEDFA(Erbium Doped Fiber Amplifier)やDCFモジュール等の光通信用の部品モジュールが実用化されている。
【0003】
ファイバを用いた部品モジュールにおいては、上記所定の増幅特性や分散特性等の特性を実現するために、所定の長さを有する光ファイバが必要である。
【0004】
上記所定の長さを有するファイバは、ファイバ巻取用ボビンに巻き取られ、ファイバコイルとして部品モジュールに取り付けられている。
【0005】
ファイバ巻取用ボビンは、円筒状の胴と、この胴の両端に取り付けられた鍔とから成り、ファイバは、胴の側面部分に巻き取られるようになっている。
【0006】
上述したように、ファイバを用いた部品モジュールにおいては、ファイバの長さに比例して増幅量や分散補償量等が決まってくる。したがって、ファイバの巻き取り量(巻取り長さ)を大きくするために、できる限りコンパクト化されたボビンを用いることが要求されている。
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
しかしながら、ファイバを、コンパクト化されたボビン、すなわち胴径の小さなボビンに巻き取ると、巻き取り時に発生する張力や側圧に起因した応力により、マイクロベンドロス(ファイバの軸がコア径に比べて小さい曲率半径で曲がる、いわゆるマイクロベンドによる損失)が増加する恐れがある。
【0008】
この点、凹凸部材をボビン外周に取り付け、この凹凸部材上にファイバを巻き取り、巻き取り後、凹凸部材をボビンから除去することにより巻き張力を緩和する方法がある。
【0009】
また、ボビンの胴外周部に柔軟な部材を装着し、その柔軟部材の外周部にファイバを巻き取ることにより、ファイバが受ける側圧を低減させる方法も考案されている。
【0010】
しかしながら、上述した方法は、あくまで巻き張力、側圧(巻き取られた状態のファイバの隣接部位同士に作用する圧力、胴の変形により作用する圧力および鍔の変形により作用する圧力等)等に起因したファイバに作用する応力を緩和・低減させる方法であり、ボビンに巻き取ったファイバに生じる応力を略完全に除去することはできなかった。このため、残存した応力に起因して偏波モード分散(PMD)が生じ、その光信号伝送特性を劣化させる恐れが生じていた。
【0011】
本発明は上述した事情に鑑みてなされたもので、ファイバに作用する応力を短時間で略完全に除去可能なファイバ巻取用ボビンおよびファイバ巻取用ボビンを用いたファイバコイル製造方法を提供することをその目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】
上述した目的を達成するために、本発明者等は、ファイバ巻取後に、隣接するファイバ同士を微小動作、例えば、膨張・収縮させることができれば、ファイバに作用する応力を略完全に除去できることに着目した。
【0013】
上記隣接するファイバ同士を微小動作させるための一方法として、ファイバ巻取後のボビンに温度サイクル(ヒートサイクル:HC)をかけることにより、温度変化によりファイバ同士を膨張・収縮させる方法がある。
【0014】
図5は、ファイバ巻取後のボビンに温度サイクルをかけた場合の温度変化および波長損失特性(波長:1550nm、1570nm)をそれぞれ示すグラフである。
【0015】
温度サイクルにおいて、急激な温度変化をボビンに与えても、ファイバ束内部まで熱の影響が浸透せず、効果が得られない。そこで、図5に示すように、約半日(12時間)程度の時間をかけて温度サイクルをボビンに与えることにより、応力緩和・除去処理を行う必要がある。
【0016】
確かに、上記温度サイクルを用いても、ファイバ巻取後のボビンにおけるファイバ同士に作用する応力を略完全に除去することが可能である。
【0017】
しかしながら、上述したように、応力を緩和・除去するために必要な温度サイクル時間は約半日と非常に長時間であり、ファイバコイル製造工程において製品(ファイバコイル)の滞留を引き起こす。このため、ファイバコイル製造効率を悪化させる恐れが生じる。
【0018】
そこで、本発明者等は、温度サイクルを用いることなく、隣接するファイバ同士を微小動作させるための新たな方法を考案することにより、応力緩和・除去処理を非常に短時間で行うことを可能にしてファイバコイル製造効率を向上させることを可能にしている。
【0019】
すなわち、本発明の第1の態様に係るファイバ巻取用ボビンによれば、ファイバを巻き取るためのファイバ巻取用ボビンであって、中空円筒状であり、当該中空状の内部に通じる少なくとも1つの第1の孔部が貫設された側面部を有する胴と、前記胴の両端部にそれぞれ取り付けられており、当該胴の中空状内部に通じるように貫設された少なくとも1つの第2の孔部をそれぞれ有する一対の鍔と、を備えている。
【0020】
また、本発明の第2の態様に係るファイバ巻取用ボビンを用いたファイバコイルの製造方法によれば、中空円筒状であり、当該中空状の内部に通じる少なくとも1つの第1の孔部が貫設された側面部を有する胴と、前記胴の両端部にそれぞれ取り付けられており、当該胴の中空状内部に通じるように貫設された少なくとも1つの第2の孔部をそれぞれ有する一対の鍔と、を備えたファイバ巻取用ボビンを用意するステップと、ファイバを用意し、そのファイバを前記ファイバ巻取用ボビンの側面部に巻き取るステップと、前記一対の鍔の内の一方に貫設された第2の孔部を塞ぎ、他方の鍔に貫設された第2の孔部を介して前記胴の中空状内部に対して空気の供給および排出を行うステップと、を備えている。
【0021】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係わるファイバ巻取用ボビンおよびファイバ巻取用ボビンを用いたファイバコイル製造方法について図面を参照して説明する。
【0022】
(第1の実施の形態)
図1は、本発明の実施の形態に係わるファイバ巻取用ボビンを、その一方の鍔を取り外した状態として示す斜視図である。
【0023】
図1に示すように、ファイバ巻取用ボビン1は、中空円筒状の胴2を有している。この胴2は、環状の側面部3と、この側面部3における両端部3aおよび3bの複数箇所(図1においては、互いに等間隔(約90°)で離れた4箇所)および中心軸4を接続して胴2を補強する補強部材5とを備えている。
【0024】
また、胴2の側面部3には、当該胴2の中空部に対する空気流通用の孔部10が設けられている。
【0025】
空気流通用孔部10は、約φ(直径)2mmであり、側面部3における互いに等間隔(約90°)で離れた4箇所に対して、その外表面から胴2における中空状の内部に通じるように貫設されている。
【0026】
上記各箇所に貫設された空気流通用孔部10は、胴2の中心軸方向に沿って等間隔で2列に配列されている。
【0027】
そして、ファイバ巻取用ボビン1は、側面部3の両端部3aおよび3bにそれぞれ着脱自在に取り付けられた第1および第2の鍔11aおよび11bを備えている。
【0028】
この第1および第2の鍔11aおよび11bには、中心軸4に嵌脱自在な穴部12と、この穴部2の周囲における例えば等間隔で離間した4箇所に、胴2の中空状内部に通じるように貫設された複数(例えば4つ)の空気供給排出用の孔部13とがそれぞれ貫設されている。
【0029】
次に、本実施形態のファイバ巻取用ボビン1を用いたファイバコイルの製造工程を説明し、併せてファイバ巻取用ボビン1の作用について説明する。
【0030】
作業者は、第1および第2の鍔11aおよび11bが両端部3aおよび3bにそれぞれ取り付けられたファイバ巻取用ボビン1を用意する。
【0031】
次いで、作業者は、所望の特性量(増幅量や分散補償量等)に対応する所定の長さ(例えば5km)を有する光ファイバ15を用意し、用意した光ファイバ15をボビン1の側面部3に対して例えば約20gの張力で巻き取る(図2参照)。
【0032】
巻取り終了後、作業者は、第1および第2の鍔11aおよび11bの内の一方の鍔(例えば、第1の鍔11a)の孔部13を塞ぎ、他方の鍔(例えば、第2の鍔11b)に貫設された孔部13を介して胴2の中空状内部に対して空気の供給および排出を行う。なお、この空気の供給および排出は、市販の掃除機を改造して行うことが可能である。
【0033】
胴2の中空状内部に対する空気の供給時においては、その給気により胴2の内部の圧力が高まって正圧となり、空気流通用孔部10を介して空気を胴2の外部(巻き取られたファイバ(ファイバ束)15)に対して送出する。
【0034】
一方、胴2の中空状内部に対する空気の排出時においては、その排気により胴2の内部の圧力が低下して負圧となり、空気流通用孔部10を介して空気を胴2の中空状内部に吸い込む。
【0035】
本実施形態では、上述した胴2内部の正負圧の切り替え、すなわち、胴2の中空状内部に対する空気の供給および排出の切り替えを例えば1分間隔で合計10分間繰り返し実行する。
【0036】
この結果、空気流通用孔部10を介してファイバ束15に対して空気の流れを作出することができ、この空気流により、隣接するファイバ15同士を微小に動かすことができる。
【0037】
この隣接するファイバ15同士の微小動作により、ファイバに作用する応力を略完全に除去することができ、応力除去処理が施されたファイバコイル20を製造することができる。
【0038】
ここで、図3は、応力除去処理(胴2内部の正負圧の切り替え処理)前後のファイバコイル20の光学特性を、損失波長特性として評価した結果を表すグラフである。
【0039】
図3に示すように、ファイバ巻取後、ファイバに作用する応力に起因した長波長側の曲げ損失の発生等により損失増加傾向を示していた損失波長特性(図3における実線参照)は、上記応力除去処理後においては、略フラットとなり、応力緩和・除去がなされたことが確認できた(図3における破線参照)。
【0040】
この点、本実施形態に係わるボビン1を用いたファイバコイル20に対して、前掲図5に示したように、温度サイクルを与えた場合においても、本実施形態の応力除去処理と略同じ結果が得られた。
【0041】
すなわち、本実施形態の応力除去処理(胴2内部の正負圧の切り替え処理)を用いることにより、非常に短時間(約10分間)で温度サイクルと略同等の応力緩和・除去効果が得られることが確認できた。
【0042】
また、巻取り後のボビン1(ファイバコイル20)に対する状態検査として行われるOTDR(Optical Time Domain Reflect−meter)による長手方向での段差や、PMDの大きな劣化は発生せず、通常のボビン1(ファイバコイル20)として使用できることも併せて確認することができた。
【0043】
以上述べたように、本実施形態によれば、温度サイクルを用いるよりも非常に短時間で、ファイバ巻取り後のボビン1の応力を緩和・除去することができる。
【0044】
したがって、このファイバ巻取用ボビン1を用いたファイバコイル20の製造時間を大幅に短縮することができ、その製造効率を大幅に向上させることができる。
【0045】
(第2の実施の形態)
本実施形態においては、第1実施形態におけるボビン1に対するファイバ巻取り終了後の応力除去処理が第1実施形態と若干異なり、それ以外は第1実施形態と略同一である。このため、上記相違部分のみ説明し、それ以外は省略する。
【0046】
本実施形態においては、ボビン1に対するファイバ巻取り終了後、ボビン1における胴2の側面部3の外周側(巻き取られたファイバ束15の外周側)を容器で覆い、ボビン1の内径側(中空部側)とは逆の圧力を掛けられるようにする。
【0047】
次いで、作業者は、第1実施形態と同様に、第1および第2の鍔11aおよび11bの内の一方の鍔(例えば、第1の鍔11a)の孔部13を塞ぎ、他方の鍔(例えば、第2の鍔11b)に貫設された孔部13を介して胴2の中空状内部に対する空気の供給および排出、すなわち、胴2の正負圧の切り替えを例えば1分間隔で合計8分間繰り返し実行する。
【0048】
ここで、上記応力除去処理(胴2内部の正負圧の切り替え処理)前後のファイバコイル20の光学特性を、損失波長特性として評価した結果を表すグラフを図4に示す。
【0049】
図4に示すように、ファイバ巻取後、ファイバに作用する応力に起因した長波長側の曲げ損失の発生等により損失増加傾向を示していた損失波長特性(図4における実線参照)は、上記応力除去処理後においては、略フラットとなり、応力緩和・除去がなされたことが確認できた(図4における破線参照)。
【0050】
この点、本実施形態に係わるボビン1を用いたファイバコイル20に対して、前掲図5に示したように、温度サイクルを与えた場合においても、本実施形態の応力除去処理と略同じ結果が得られた。
【0051】
すなわち、本実施形態においても、その応力除去処理(胴2内部の正負圧の切り替え処理)を用いることにより、非常に短時間(約8分間)で温度サイクルと略同等の応力緩和・除去効果が得られることが確認できた。
【0052】
また、本実施形態においては、第1実施形態における応力除去処理時間よりも短時間で、第1実施形態と略同等の応力緩和・除去効果が得られることが確認できた。
【0053】
以上述べたように、本実施形態においては、温度サイクルを用いるよりも非常に短時間であり、かつ第1実施形態よりも短時間でファイバ巻取り後のボビン1の応力を緩和・除去することができる。
【0054】
したがって、第1実施形態に比べて、さらにファイバコイル20の製造時間を短縮し、製造効率を向上させることができる。
【0055】
なお、本実施形態において、ファイバ巻取用ボビンを、図1および図2に示すように構成したが、本発明はこれに限定されるものではない。
【0056】
例えば、空気流通用の孔部10の直径、個数および位置は、図1および図2に示す構成に限定されるものではなく、上述した応力緩和・除去効果を短時間で得ることが可能であれば、如何様な構成であってもよい。
【0057】
さらに、空気供給排出用孔部13の直径、個数および位置についても、図1および図2に示す構成に限定されるものではなく、上述した応力緩和・除去効果を短時間で得ることが可能であれば、如何様な構成であってもよい。
【0058】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明のファイバ巻取用ボビンおよびファイバ巻取用ボビンを用いたファイバコイル製造方法によれば、一方の鍔に貫設された第2の孔部を塞ぎ、他方の鍔に貫設された第2の孔部を介して胴の中空状内部に対して空気の供給および排出を行うことにより、胴の側面部に貫設された第1の孔部を介して、巻き取られたファイバに対して空気の流れを作出することができる。
【0059】
この作出した空気流により、隣接するファイバ同士を微小に動かすことができ、ファイバに作用する応力を非常に短時間で略完全に除去することができる。
【0060】
この結果、ファイバコイルの製造時間を短縮し、製造効率を向上させることができる。
【0061】
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態に係わるファイバ巻取用ボビンを、その一方の鍔を取り外した状態として示す斜視図。
【図2】図1に示すファイバ巻取用ボビンを用いて製造されたファイバコイルを示す斜視図。
【図3】応力除去処理前後のファイバコイルの光学特性を、損失波長特性として評価した結果を表すグラフ。
【図4】応力除去処理前後のファイバコイルの光学特性を、損失波長特性として評価した結果を表すグラフ。
【図5】ファイバ巻取後のボビンに温度サイクルをかけた場合の温度変化および波長損失特性(波長:1550nm、1570nm)をそれぞれ示すグラフ。
【符号の説明】
1 ファイバ巻取用ボビン
2 胴
3 側面部
3a、3b 両端部
4 中心軸
5 補強部材
10 空気流通用孔部
11a 第1の鍔
11b 第2の鍔
12 穴部
13 空気供給排出用孔部
15 光ファイバ
20 ファイバコイル
【産業上の利用分野】
本発明は、分散補償ファイバモジュール(Dispersion Compensation Fiber module; DCFモジュール)等の光通信用の部品モジュールの製造用として使用されるファイバ巻取用ボビンおよびファイバ巻取用ボビンを用いたファイバコイル製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
光ファイバを介して伝送される光信号の増幅用や分散補償用の光機能モジュールとして、所定の増幅特性や分散補償特性を有するファイバを用いて構成されたEDFA(Erbium Doped Fiber Amplifier)やDCFモジュール等の光通信用の部品モジュールが実用化されている。
【0003】
ファイバを用いた部品モジュールにおいては、上記所定の増幅特性や分散特性等の特性を実現するために、所定の長さを有する光ファイバが必要である。
【0004】
上記所定の長さを有するファイバは、ファイバ巻取用ボビンに巻き取られ、ファイバコイルとして部品モジュールに取り付けられている。
【0005】
ファイバ巻取用ボビンは、円筒状の胴と、この胴の両端に取り付けられた鍔とから成り、ファイバは、胴の側面部分に巻き取られるようになっている。
【0006】
上述したように、ファイバを用いた部品モジュールにおいては、ファイバの長さに比例して増幅量や分散補償量等が決まってくる。したがって、ファイバの巻き取り量(巻取り長さ)を大きくするために、できる限りコンパクト化されたボビンを用いることが要求されている。
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
しかしながら、ファイバを、コンパクト化されたボビン、すなわち胴径の小さなボビンに巻き取ると、巻き取り時に発生する張力や側圧に起因した応力により、マイクロベンドロス(ファイバの軸がコア径に比べて小さい曲率半径で曲がる、いわゆるマイクロベンドによる損失)が増加する恐れがある。
【0008】
この点、凹凸部材をボビン外周に取り付け、この凹凸部材上にファイバを巻き取り、巻き取り後、凹凸部材をボビンから除去することにより巻き張力を緩和する方法がある。
【0009】
また、ボビンの胴外周部に柔軟な部材を装着し、その柔軟部材の外周部にファイバを巻き取ることにより、ファイバが受ける側圧を低減させる方法も考案されている。
【0010】
しかしながら、上述した方法は、あくまで巻き張力、側圧(巻き取られた状態のファイバの隣接部位同士に作用する圧力、胴の変形により作用する圧力および鍔の変形により作用する圧力等)等に起因したファイバに作用する応力を緩和・低減させる方法であり、ボビンに巻き取ったファイバに生じる応力を略完全に除去することはできなかった。このため、残存した応力に起因して偏波モード分散(PMD)が生じ、その光信号伝送特性を劣化させる恐れが生じていた。
【0011】
本発明は上述した事情に鑑みてなされたもので、ファイバに作用する応力を短時間で略完全に除去可能なファイバ巻取用ボビンおよびファイバ巻取用ボビンを用いたファイバコイル製造方法を提供することをその目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】
上述した目的を達成するために、本発明者等は、ファイバ巻取後に、隣接するファイバ同士を微小動作、例えば、膨張・収縮させることができれば、ファイバに作用する応力を略完全に除去できることに着目した。
【0013】
上記隣接するファイバ同士を微小動作させるための一方法として、ファイバ巻取後のボビンに温度サイクル(ヒートサイクル:HC)をかけることにより、温度変化によりファイバ同士を膨張・収縮させる方法がある。
【0014】
図5は、ファイバ巻取後のボビンに温度サイクルをかけた場合の温度変化および波長損失特性(波長:1550nm、1570nm)をそれぞれ示すグラフである。
【0015】
温度サイクルにおいて、急激な温度変化をボビンに与えても、ファイバ束内部まで熱の影響が浸透せず、効果が得られない。そこで、図5に示すように、約半日(12時間)程度の時間をかけて温度サイクルをボビンに与えることにより、応力緩和・除去処理を行う必要がある。
【0016】
確かに、上記温度サイクルを用いても、ファイバ巻取後のボビンにおけるファイバ同士に作用する応力を略完全に除去することが可能である。
【0017】
しかしながら、上述したように、応力を緩和・除去するために必要な温度サイクル時間は約半日と非常に長時間であり、ファイバコイル製造工程において製品(ファイバコイル)の滞留を引き起こす。このため、ファイバコイル製造効率を悪化させる恐れが生じる。
【0018】
そこで、本発明者等は、温度サイクルを用いることなく、隣接するファイバ同士を微小動作させるための新たな方法を考案することにより、応力緩和・除去処理を非常に短時間で行うことを可能にしてファイバコイル製造効率を向上させることを可能にしている。
【0019】
すなわち、本発明の第1の態様に係るファイバ巻取用ボビンによれば、ファイバを巻き取るためのファイバ巻取用ボビンであって、中空円筒状であり、当該中空状の内部に通じる少なくとも1つの第1の孔部が貫設された側面部を有する胴と、前記胴の両端部にそれぞれ取り付けられており、当該胴の中空状内部に通じるように貫設された少なくとも1つの第2の孔部をそれぞれ有する一対の鍔と、を備えている。
【0020】
また、本発明の第2の態様に係るファイバ巻取用ボビンを用いたファイバコイルの製造方法によれば、中空円筒状であり、当該中空状の内部に通じる少なくとも1つの第1の孔部が貫設された側面部を有する胴と、前記胴の両端部にそれぞれ取り付けられており、当該胴の中空状内部に通じるように貫設された少なくとも1つの第2の孔部をそれぞれ有する一対の鍔と、を備えたファイバ巻取用ボビンを用意するステップと、ファイバを用意し、そのファイバを前記ファイバ巻取用ボビンの側面部に巻き取るステップと、前記一対の鍔の内の一方に貫設された第2の孔部を塞ぎ、他方の鍔に貫設された第2の孔部を介して前記胴の中空状内部に対して空気の供給および排出を行うステップと、を備えている。
【0021】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係わるファイバ巻取用ボビンおよびファイバ巻取用ボビンを用いたファイバコイル製造方法について図面を参照して説明する。
【0022】
(第1の実施の形態)
図1は、本発明の実施の形態に係わるファイバ巻取用ボビンを、その一方の鍔を取り外した状態として示す斜視図である。
【0023】
図1に示すように、ファイバ巻取用ボビン1は、中空円筒状の胴2を有している。この胴2は、環状の側面部3と、この側面部3における両端部3aおよび3bの複数箇所(図1においては、互いに等間隔(約90°)で離れた4箇所)および中心軸4を接続して胴2を補強する補強部材5とを備えている。
【0024】
また、胴2の側面部3には、当該胴2の中空部に対する空気流通用の孔部10が設けられている。
【0025】
空気流通用孔部10は、約φ(直径)2mmであり、側面部3における互いに等間隔(約90°)で離れた4箇所に対して、その外表面から胴2における中空状の内部に通じるように貫設されている。
【0026】
上記各箇所に貫設された空気流通用孔部10は、胴2の中心軸方向に沿って等間隔で2列に配列されている。
【0027】
そして、ファイバ巻取用ボビン1は、側面部3の両端部3aおよび3bにそれぞれ着脱自在に取り付けられた第1および第2の鍔11aおよび11bを備えている。
【0028】
この第1および第2の鍔11aおよび11bには、中心軸4に嵌脱自在な穴部12と、この穴部2の周囲における例えば等間隔で離間した4箇所に、胴2の中空状内部に通じるように貫設された複数(例えば4つ)の空気供給排出用の孔部13とがそれぞれ貫設されている。
【0029】
次に、本実施形態のファイバ巻取用ボビン1を用いたファイバコイルの製造工程を説明し、併せてファイバ巻取用ボビン1の作用について説明する。
【0030】
作業者は、第1および第2の鍔11aおよび11bが両端部3aおよび3bにそれぞれ取り付けられたファイバ巻取用ボビン1を用意する。
【0031】
次いで、作業者は、所望の特性量(増幅量や分散補償量等)に対応する所定の長さ(例えば5km)を有する光ファイバ15を用意し、用意した光ファイバ15をボビン1の側面部3に対して例えば約20gの張力で巻き取る(図2参照)。
【0032】
巻取り終了後、作業者は、第1および第2の鍔11aおよび11bの内の一方の鍔(例えば、第1の鍔11a)の孔部13を塞ぎ、他方の鍔(例えば、第2の鍔11b)に貫設された孔部13を介して胴2の中空状内部に対して空気の供給および排出を行う。なお、この空気の供給および排出は、市販の掃除機を改造して行うことが可能である。
【0033】
胴2の中空状内部に対する空気の供給時においては、その給気により胴2の内部の圧力が高まって正圧となり、空気流通用孔部10を介して空気を胴2の外部(巻き取られたファイバ(ファイバ束)15)に対して送出する。
【0034】
一方、胴2の中空状内部に対する空気の排出時においては、その排気により胴2の内部の圧力が低下して負圧となり、空気流通用孔部10を介して空気を胴2の中空状内部に吸い込む。
【0035】
本実施形態では、上述した胴2内部の正負圧の切り替え、すなわち、胴2の中空状内部に対する空気の供給および排出の切り替えを例えば1分間隔で合計10分間繰り返し実行する。
【0036】
この結果、空気流通用孔部10を介してファイバ束15に対して空気の流れを作出することができ、この空気流により、隣接するファイバ15同士を微小に動かすことができる。
【0037】
この隣接するファイバ15同士の微小動作により、ファイバに作用する応力を略完全に除去することができ、応力除去処理が施されたファイバコイル20を製造することができる。
【0038】
ここで、図3は、応力除去処理(胴2内部の正負圧の切り替え処理)前後のファイバコイル20の光学特性を、損失波長特性として評価した結果を表すグラフである。
【0039】
図3に示すように、ファイバ巻取後、ファイバに作用する応力に起因した長波長側の曲げ損失の発生等により損失増加傾向を示していた損失波長特性(図3における実線参照)は、上記応力除去処理後においては、略フラットとなり、応力緩和・除去がなされたことが確認できた(図3における破線参照)。
【0040】
この点、本実施形態に係わるボビン1を用いたファイバコイル20に対して、前掲図5に示したように、温度サイクルを与えた場合においても、本実施形態の応力除去処理と略同じ結果が得られた。
【0041】
すなわち、本実施形態の応力除去処理(胴2内部の正負圧の切り替え処理)を用いることにより、非常に短時間(約10分間)で温度サイクルと略同等の応力緩和・除去効果が得られることが確認できた。
【0042】
また、巻取り後のボビン1(ファイバコイル20)に対する状態検査として行われるOTDR(Optical Time Domain Reflect−meter)による長手方向での段差や、PMDの大きな劣化は発生せず、通常のボビン1(ファイバコイル20)として使用できることも併せて確認することができた。
【0043】
以上述べたように、本実施形態によれば、温度サイクルを用いるよりも非常に短時間で、ファイバ巻取り後のボビン1の応力を緩和・除去することができる。
【0044】
したがって、このファイバ巻取用ボビン1を用いたファイバコイル20の製造時間を大幅に短縮することができ、その製造効率を大幅に向上させることができる。
【0045】
(第2の実施の形態)
本実施形態においては、第1実施形態におけるボビン1に対するファイバ巻取り終了後の応力除去処理が第1実施形態と若干異なり、それ以外は第1実施形態と略同一である。このため、上記相違部分のみ説明し、それ以外は省略する。
【0046】
本実施形態においては、ボビン1に対するファイバ巻取り終了後、ボビン1における胴2の側面部3の外周側(巻き取られたファイバ束15の外周側)を容器で覆い、ボビン1の内径側(中空部側)とは逆の圧力を掛けられるようにする。
【0047】
次いで、作業者は、第1実施形態と同様に、第1および第2の鍔11aおよび11bの内の一方の鍔(例えば、第1の鍔11a)の孔部13を塞ぎ、他方の鍔(例えば、第2の鍔11b)に貫設された孔部13を介して胴2の中空状内部に対する空気の供給および排出、すなわち、胴2の正負圧の切り替えを例えば1分間隔で合計8分間繰り返し実行する。
【0048】
ここで、上記応力除去処理(胴2内部の正負圧の切り替え処理)前後のファイバコイル20の光学特性を、損失波長特性として評価した結果を表すグラフを図4に示す。
【0049】
図4に示すように、ファイバ巻取後、ファイバに作用する応力に起因した長波長側の曲げ損失の発生等により損失増加傾向を示していた損失波長特性(図4における実線参照)は、上記応力除去処理後においては、略フラットとなり、応力緩和・除去がなされたことが確認できた(図4における破線参照)。
【0050】
この点、本実施形態に係わるボビン1を用いたファイバコイル20に対して、前掲図5に示したように、温度サイクルを与えた場合においても、本実施形態の応力除去処理と略同じ結果が得られた。
【0051】
すなわち、本実施形態においても、その応力除去処理(胴2内部の正負圧の切り替え処理)を用いることにより、非常に短時間(約8分間)で温度サイクルと略同等の応力緩和・除去効果が得られることが確認できた。
【0052】
また、本実施形態においては、第1実施形態における応力除去処理時間よりも短時間で、第1実施形態と略同等の応力緩和・除去効果が得られることが確認できた。
【0053】
以上述べたように、本実施形態においては、温度サイクルを用いるよりも非常に短時間であり、かつ第1実施形態よりも短時間でファイバ巻取り後のボビン1の応力を緩和・除去することができる。
【0054】
したがって、第1実施形態に比べて、さらにファイバコイル20の製造時間を短縮し、製造効率を向上させることができる。
【0055】
なお、本実施形態において、ファイバ巻取用ボビンを、図1および図2に示すように構成したが、本発明はこれに限定されるものではない。
【0056】
例えば、空気流通用の孔部10の直径、個数および位置は、図1および図2に示す構成に限定されるものではなく、上述した応力緩和・除去効果を短時間で得ることが可能であれば、如何様な構成であってもよい。
【0057】
さらに、空気供給排出用孔部13の直径、個数および位置についても、図1および図2に示す構成に限定されるものではなく、上述した応力緩和・除去効果を短時間で得ることが可能であれば、如何様な構成であってもよい。
【0058】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明のファイバ巻取用ボビンおよびファイバ巻取用ボビンを用いたファイバコイル製造方法によれば、一方の鍔に貫設された第2の孔部を塞ぎ、他方の鍔に貫設された第2の孔部を介して胴の中空状内部に対して空気の供給および排出を行うことにより、胴の側面部に貫設された第1の孔部を介して、巻き取られたファイバに対して空気の流れを作出することができる。
【0059】
この作出した空気流により、隣接するファイバ同士を微小に動かすことができ、ファイバに作用する応力を非常に短時間で略完全に除去することができる。
【0060】
この結果、ファイバコイルの製造時間を短縮し、製造効率を向上させることができる。
【0061】
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態に係わるファイバ巻取用ボビンを、その一方の鍔を取り外した状態として示す斜視図。
【図2】図1に示すファイバ巻取用ボビンを用いて製造されたファイバコイルを示す斜視図。
【図3】応力除去処理前後のファイバコイルの光学特性を、損失波長特性として評価した結果を表すグラフ。
【図4】応力除去処理前後のファイバコイルの光学特性を、損失波長特性として評価した結果を表すグラフ。
【図5】ファイバ巻取後のボビンに温度サイクルをかけた場合の温度変化および波長損失特性(波長:1550nm、1570nm)をそれぞれ示すグラフ。
【符号の説明】
1 ファイバ巻取用ボビン
2 胴
3 側面部
3a、3b 両端部
4 中心軸
5 補強部材
10 空気流通用孔部
11a 第1の鍔
11b 第2の鍔
12 穴部
13 空気供給排出用孔部
15 光ファイバ
20 ファイバコイル
Claims (3)
- ファイバを巻き取るためのファイバ巻取用ボビンであって、中空円筒状であり、当該中空状の内部に通じる少なくとも1つの第1の孔部が貫設された側面部を有する胴と、
前記胴の両端部にそれぞれ取り付けられており、当該胴の中空状内部に通じるように貫設された少なくとも1つの第2の孔部をそれぞれ有する一対の鍔と、
を備えたことを特徴とするファイバ巻取用ボビン。 - 中空円筒状であり、当該中空状の内部に通じる少なくとも1つの第1の孔部が貫設された側面部を有する胴と、
前記胴の両端部にそれぞれ取り付けられており、当該胴の中空状内部に通じるように貫設された少なくとも1つの第2の孔部をそれぞれ有する一対の鍔と、
を備えたファイバ巻取用ボビンを用意するステップと、
ファイバを用意し、そのファイバを前記ファイバ巻取用ボビンの側面部に巻き取るステップと、
前記一対の鍔の内の一方に貫設された第2の孔部を塞ぎ、他方の鍔に貫設された第2の孔部を介して前記胴の中空状内部に対して空気の供給および排出を行うステップと、
を備えたことを特徴とするファイバコイル製造方法。 - 前記空気の供給および排出を行うステップは、前記胴の側面部をその外側から覆った状態において前記空気の供給および排出を行うステップであることを特徴とする請求項2記載のファイバコイルの製造方法。
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JP2002248834A JP2004083238A (ja) | 2002-08-28 | 2002-08-28 | ファイバ巻取用ボビンおよびファイバ巻取用ボビンを用いたファイバコイル製造方法 |
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2014178347A1 (ja) * | 2013-05-02 | 2014-11-06 | 三菱レイヨン株式会社 | プラスチック光ファイバ及びその製造方法、並びにセンサ及びプラスチック光ファイバ巻取用ボビン |
KR101557487B1 (ko) * | 2013-12-26 | 2015-10-07 | 주식회사 포스코 | 리본 권취 장치 |
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-
2002
- 2002-08-28 JP JP2002248834A patent/JP2004083238A/ja active Pending
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JPWO2014178347A1 (ja) * | 2013-05-02 | 2017-02-23 | 三菱レイヨン株式会社 | プラスチック光ファイバ及びその製造方法、並びにセンサ及びプラスチック光ファイバ巻取用ボビン |
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