JP2005263545A - Method of manufacturing optical fiber - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、加熱炉において光ファイバ母材を加熱・軟化し線引きして光ファイバを製造する方法に関するものである。 The present invention relates to a method of manufacturing an optical fiber by heating, softening and drawing an optical fiber preform in a heating furnace.
光通信システムにおいて光伝送路として用いられる光ファイバは、加熱炉において光ファイバ母材を加熱・軟化し線引きすることで製造される(例えば特許文献1および特許文献2を参照)。光ファイバ母材の線引開始の初期状態では、線引により得られる光ファイバの走行速度である線引速度(初期線引速度)は遅く、加熱炉内の温度である炉温(初期炉温)は低い。その後、初期炉温から目標炉温まで炉温を上昇させ、さらにその後に、初期線引速度から目標線引速度まで線引速度を上昇させる。そして、目標線引速度および目標炉温となった時刻より以降では、線引速度および炉温それぞれをそのまま維持して定常状態とし、光ファイバ母材を線引きする。 An optical fiber used as an optical transmission line in an optical communication system is manufactured by heating, softening, and drawing an optical fiber preform in a heating furnace (see, for example, Patent Document 1 and Patent Document 2). In the initial state of drawing of the optical fiber preform, the drawing speed (initial drawing speed) that is the traveling speed of the optical fiber obtained by drawing is slow, and the furnace temperature (initial furnace temperature) that is the temperature in the heating furnace. ) Is low. Thereafter, the furnace temperature is increased from the initial furnace temperature to the target furnace temperature, and thereafter, the drawing speed is increased from the initial drawing speed to the target drawing speed. After the time when the target drawing speed and the target furnace temperature are reached, the drawing speed and the furnace temperature are maintained as they are to obtain a steady state, and the optical fiber preform is drawn.
ここで、定常線引時における目標炉温は、定常線引時における目標線引速度および目標線引張力に基づいて設定される。すなわち、線引時に光ファイバに付与される線引張力は該光ファイバの特性(例えばカットオフ波長やモードフィールド径)に影響を与えることから、所望の特性を有する光ファイバを製造することができるように、定常線引時における目標線引張力が適切に設定される。そして、所望の目標線引速度および目標線引張力を得ることができるように、目標炉温が適切に設定される。
ところで、従来の光ファイバ製造方法は以下のような問題点を有していることを、本願発明者は見出した。すなわち、初期線引速度および初期炉温である初期状態では、線引張力は目標線引張力より大きい。しかし、初期炉温から目標炉温まで炉温を上昇させた後に、初期線引速度から目標線引速度まで線引速度を上昇させることから、その過程中の或る期間において、線引速度が低速(初期線引速度付近)であるうちに、炉温が高温(目標炉温付近)となり、線引張力は目標線引張力より小さくなる。そして、初期線引速度から目標線引速度まで線引速度を上昇させるにしたがって、線引張力は次第に大きくなり、やがて、目標線引速度に達すると、線引張力は目標線引張力に略等しくなる。 By the way, the present inventor has found that the conventional optical fiber manufacturing method has the following problems. That is, in the initial state that is the initial drawing speed and the initial furnace temperature, the drawing tension is larger than the target drawing tension. However, after raising the furnace temperature from the initial furnace temperature to the target furnace temperature, the drawing speed is increased from the initial drawing speed to the target drawing speed. While the temperature is low (near the initial drawing speed), the furnace temperature becomes high (near the target furnace temperature), and the drawing tension becomes smaller than the target drawing tension. As the drawing speed is increased from the initial drawing speed to the target drawing speed, the drawing tension gradually increases. When the target drawing speed is reached, the drawing tension is approximately equal to the target drawing tension. Become.
このように、目標線引速度および目標炉温である定常状態となる前では、線引張力が安定した目標線引張力とはならず、所望の特性を有する光ファイバを得ることができない。所望の特性を有していない光ファイバ部分は廃却されることから、従来の光ファイバ製造方法では、光ファイバ母材から光ファイバを製造する際の製造歩留りがよくない。 Thus, before the steady state of the target drawing speed and the target furnace temperature is reached, the drawing tension does not become a stable target drawing tension, and an optical fiber having desired characteristics cannot be obtained. Since the optical fiber portion not having the desired characteristics is discarded, the conventional optical fiber manufacturing method has a poor manufacturing yield when manufacturing the optical fiber from the optical fiber preform.
本発明は、上記問題点を解消する為になされたものであり、製造歩留りが優れた光ファイバ製造方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide an optical fiber manufacturing method with excellent manufacturing yield.
本発明に係る光ファイバ製造方法は、加熱炉において光ファイバ母材を加熱・軟化し線引きして光ファイバを製造する方法であって、(1) 初期線引速度V1,初期炉温T1および初期線引張力A1の初期条件の下で光ファイバ母材を線引する初期線引ステップと、(2) 初期線引速度V1から目標線引速度V3まで線引速度を上昇させるとともに、この線引速度上昇の間に初期炉温T1から目標炉温T3まで炉温を上昇させ、この線引速度上昇の途中の所定時刻より以降において目標線引張力A3に線引張力を維持して、光ファイバ母材を線引する線速上昇ステップと、(3) 目標線引速度V3,目標炉温T3および目標線引張力A3の定常条件の下で光ファイバ母材を線引きする定常線引ステップと、を備えることを特徴とする。 An optical fiber manufacturing method according to the present invention is a method of manufacturing an optical fiber by heating, softening and drawing an optical fiber preform in a heating furnace, and (1) an initial drawing speed V 1 and an initial furnace temperature T 1. and the initial drawing step of drawing the optical fiber preform under initial linear tensile initial condition of the force a 1, to increase the drawing speed to the target line drawing rate V 3 from (2) initial line drawing rate V 1 together, the drawing speed was from the initial furnace temperature T 1 during the rise increases the target furnace temperature T 3 to a furnace temperature, tensile line to the target line tension a 3 in the following from the middle of a predetermined time in the drawing speed increases A step of increasing the drawing speed for drawing the optical fiber preform while maintaining the force, and (3) an optical fiber under steady conditions of the target drawing speed V 3 , the target furnace temperature T 3 and the target drawing tension A 3 A steady drawing step of drawing the base material.
この光ファイバ製造方法では、光ファイバ母材が線引されて光ファイバが製造される際に、時間の経過とともに、初期線引ステップ、線速上昇ステップおよび定常線引ステップの順に進んでいく。初期線引ステップでは、初期線引速度V1,初期炉温T1および初期線引張力A1の初期条件の下で、光ファイバ母材が線引され光ファイバが製造される。定常線引ステップでは、目標線引速度V3,目標炉温T3および目標線引張力A3の定常条件の下で、光ファイバ母材が線引され光ファイバが製造される。初期線引ステップと定常線引ステップとの間にある線速上昇ステップでは、初期線引速度V1から目標線引速度V3まで線引速度が上昇するとともに、この線引速度上昇の間に初期炉温T1から目標炉温T3まで炉温が上昇する。さらに、この線速上昇ステップでは、線引速度上昇の途中の所定時刻より以降において、目標線引張力A3に線引張力が維持されて、光ファイバ母材が線引され光ファイバが製造される。 In this optical fiber manufacturing method, when the optical fiber preform is drawn and the optical fiber is manufactured, the initial drawing step, the drawing speed increasing step, and the steady drawing step are sequentially performed with time. In the initial drawing step, an optical fiber preform is drawn under the initial conditions of an initial drawing speed V 1 , an initial furnace temperature T 1, and an initial drawing tension A 1 , and an optical fiber is manufactured. In the steady drawing step, the optical fiber preform is drawn under the steady conditions of the target drawing speed V 3 , the target furnace temperature T 3, and the target drawing tension A 3 to manufacture an optical fiber. The initial drawing the linear velocity increases steps in between steps and the steady drawing step, together with the drawing speed to the target line drawing rate V 3 from the initial line drawing rate V 1 is increased, during the drawing speed increases furnace temperature is raised from an initial furnace temperature T 1 to the target furnace temperature T 3. Furthermore, in this linear velocity rise step, the subsequent than the middle of a predetermined time of the drawing speed increases, the drawing tension to the target line tension A 3 is maintained, optical fiber optical fiber preform is drawing is produced The
本発明に係る光ファイバ製造方法では、線速上昇ステップは、(a) 初期線引速度V1,初期炉温T1および初期線引張力A1に基づいて、線引張力が目標線引張力A3となり得る中間線引速度V2および中間炉温T2を設定して、初期線引速度V1から中間線引速度V2まで線引速度を上昇させるとともに、この線引速度上昇の間に初期炉温T1から中間炉温T2まで炉温を上昇させながら、光ファイバ母材を線引する第1線速上昇ステップと、(b) 目標線引張力A3に線引張力を維持しつつ、中間線引速度V2から目標線引速度V3まで線引速度を上昇させるとともに、この線引速度上昇の間に中間炉温T2から目標炉温T3まで炉温を上昇させながら、光ファイバ母材を線引する第2線速上昇ステップと、を含むのが好適である。 In the optical fiber manufacturing method according to the present invention, the drawing speed increasing step is performed based on (a) the initial drawing speed V 1 , the initial furnace temperature T 1 and the initial drawing tension A 1. An intermediate drawing speed V 2 and an intermediate furnace temperature T 2 that can be A 3 are set to increase the drawing speed from the initial drawing speed V 1 to the intermediate drawing speed V 2. while raising the furnace temperature from the initial furnace temperature T 1 to an intermediate furnace temperature T 2 in a first line speed increase step of drawing the optical fiber preform, the drawing tension to the force a 3 tensile (b) target line maintaining, it causes the intermediate line drawing rate V 2 increases the target line drawing rate V 3 until the drawing speed, increase the furnace temperature from the intermediate furnace temperature T 2 to the target furnace temperature T 3 during the drawing speed increases And a second linear speed increasing step for drawing the optical fiber preform.
この場合には、初期線引ステップと定常線引ステップとの間にある線速上昇ステップは、第1線速上昇ステップと第2線速上昇ステップとに区分される。第1線速上昇ステップでは、初期線引速度V1,初期炉温T1および初期線引張力A1に基づいて、線引張力が目標線引張力A3となり得る中間線引速度V2および中間炉温T2が設定されて、初期線引速度V1から中間線引速度V2まで線引速度が上昇するとともに、この線引速度上昇の間に初期炉温T1から中間炉温T2まで炉温が上昇する。続く第2線速上昇ステップでは、目標線引張力A3に線引張力が維持されつつ、中間線引速度V2から目標線引速度V3まで線引速度が上昇するとともに、この線引速度上昇の間に中間炉温T2から目標炉温T3まで炉温が上昇する。 In this case, the linear speed increasing step between the initial drawing step and the steady drawing step is divided into a first linear speed increasing step and a second linear speed increasing step. In the first drawing speed increasing step, based on the initial drawing speed V 1 , the initial furnace temperature T 1 and the initial drawing tension force A 1 , the intermediate drawing speed V 2 at which the drawing tension can become the target drawing tension A 3 and set intermediate furnace temperature T 2, together with the drawing speed from the initial line drawing rate V 1 to the middle line drawing rate V 2 is increased, an intermediate furnace temperature from the initial furnace temperature T 1 during the drawing speed increases T The furnace temperature rises to 2. In the subsequent second drawing speed increasing step, the drawing speed increases from the intermediate drawing speed V 2 to the target drawing speed V 3 while maintaining the drawing tension at the target drawing tension A 3 , and this drawing speed. furnace temperature from the intermediate furnace temperature T 2 to the target furnace temperature T 3 is increased during the increase.
本発明に係る光ファイバ製造方法では、線引張力が、光ファイバ母材を線引し樹脂コーティングして得られる被覆光ファイバの張力であり、線速上昇ステップの上記所定時刻より以降および定常線引ステップにおいて、被覆光ファイバの張力を測定して、この測定により得られる張力を目標線引張力A3に維持しつつ線引速度および炉温それぞれを制御するのが好適である。 In the optical fiber manufacturing method according to the present invention, the drawing tension is the tension of the coated optical fiber obtained by drawing the optical fiber preform and coating the resin, and after the predetermined time of the linear velocity increasing step and the steady line in pull step, by measuring the tension of the coated optical fiber, it is preferable to control the respective drawing speed and furnace temperature while maintaining the tension obtained by the measurement target line tension a 3.
本発明に係る光ファイバ製造方法では、線引張力が、光ファイバ母材を線引して得られるガラスファイバの張力であり、線速上昇ステップの上記所定時刻より以降および定常線引ステップにおいて、ガラスファイバの張力を測定して、この測定により得られる張力を目標線引張力A3に維持しつつ線引速度および炉温それぞれを制御するのも好適である。 In the optical fiber manufacturing method according to the present invention, the drawing tension is the tension of the glass fiber obtained by drawing the optical fiber preform, and after the predetermined time of the drawing speed increasing step and in the steady drawing step, by measuring the tension of the glass fibers, it is also suitable for controlling the respective drawing speed and furnace temperature while maintaining the tension obtained by the measurement target line tension a 3.
線引張力がガラスファイバの張力である場合、目標線引張力A3が6.4N/mm2〜24.0N/mm2の範囲にあるのが好適であり、また、このとき、光ファイバ母材のコア領域が純石英ガラスからなるのが好適である。 When the drawing tension is the tension of the glass fiber, the target drawing tension A 3 is preferably in the range of 6.4 N / mm 2 to 24.0 N / mm 2 , and at this time, the optical fiber mother The core region of the material is preferably made of pure quartz glass.
また、線引張力がガラスファイバの張力である場合、目標線引張力A3が32N/mm2〜120N/mm2の範囲にあるのが好適であり、40N/mm2〜96N/mm2の範囲にあるのが更に好適である。目標線引速度V3が1500m/分以上であるのが好適であり、線速上昇ステップおよび定常線引ステップの何れとも線引速度が1000m/分以上であるときに線引張力の変動幅(=(最大値−最小値)/2)が6.4N/mm2以下であるのが好適である。これらの場合、コア領域にGeO2が添加された光ファイバ母材を線引する際に好都合である。
Further, when the drawing tension is the tension of the glass fiber, the force A 3 Tensile target line is preferred in the range of 32N / mm 2 ~120N / mm 2 , the 40N / mm 2 ~96N /
本発明によれば、光ファイバを歩留まりよく製造することができる。 According to the present invention, an optical fiber can be manufactured with a high yield.
以下、添付図面を参照して、本発明を実施するための最良の形態を詳細に説明する。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、重複する説明を省略する。 The best mode for carrying out the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. In the description of the drawings, the same elements are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.
図1は、光ファイバ製造装置1の概略構成図である。この光ファイバ製造装置1では、石英ガラスを主成分とする光ファイバ母材2は、送出し装置11により、加熱炉12の内部に挿入され下方に送られていく。加熱炉12により加熱・溶融された光ファイバ母材2の下端から次第に線引されてガラスファイバ3が得られる。このガラスファイバ3は、樹脂が容れられたコーティングダイス13を通過することで樹脂がコーティングされ、紫外線照射装置14により紫外線が照射されることで該樹脂が硬化され、再び、樹脂が容れられたコーティングダイス15を通過することで樹脂がコーティングされ、紫外線照射装置16により紫外線が照射されることで該樹脂が硬化される。このようにしてガラスファイバ3に樹脂が被覆されて得られた被覆光ファイバ4は、ターンプーリ17および引取り装置18を経て巻取り装置19により巻き取られる。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an optical fiber manufacturing apparatus 1. In this optical fiber manufacturing apparatus 1, an
加熱炉12とコーティングダイス13との間に外径測定器21および張力測定器22が配置されている。外径測定器21および張力測定器22それぞれは光学式のものであり、外径測定器21によりガラスファイバ3の外径が測定され、張力測定器22によりガラスファイバ3の張力が測定される。
An outer diameter measuring device 21 and a
紫外線照射装置16とターンプーリ17との間に外径測定器23が配置されている。この外径測定器23も光学式のものであって、この外径測定器23により被覆光ファイバ4の外径が測定される。また、ターンプーリ17の近傍に張力測定器24が配置されている。この張力測定器24は、被覆光ファイバ4がターンプーリ17に与える荷重を測定することで、被覆光ファイバ4の張力を測定する。
An outer
外径測定器21、張力測定器22、外径測定器23および張力測定器24により測定された結果は、制御部25に通知される。そして、制御部25により、線引速度、加熱炉12の炉温および線引張力が制御される。線引速度は引取り装置18により調整される。なお、これら線引速度、炉温および線引張力それぞれは、独立に制御され得るものではなく、相互に影響を及ぼしている。
The results measured by the outer diameter measuring device 21, the
図2は、本実施形態に係る光ファイバ製造方法を説明する図である。同図(a)は線引速度の時間的変化を示し、同図(b)は炉温の時間的変化を示し、また、同図(c)は線引張力の時間的変化を示す。本実施形態に係る光ファイバ製造方法は、初期線引ステップ(時刻t0〜t1)、線速上昇ステップ(時刻t1〜t3)および定常線引ステップ(時刻t3以降)を備える。また、線速上昇ステップ(時刻t1〜t3)は、第1線速上昇ステップ(時刻t1〜t2)および第2線速上昇ステップ(時刻t2〜t3)を含む。なお、以下に説明する線引速度、炉温および線引張力それぞれは、制御部25により制御される。
FIG. 2 is a view for explaining an optical fiber manufacturing method according to the present embodiment. FIG. 4A shows a temporal change in the drawing speed, FIG. 4B shows a temporal change in the furnace temperature, and FIG. 4C shows a temporal change in the drawing tension. The optical fiber manufacturing method according to the present embodiment includes an initial drawing step (time t 0 to t 1 ), a drawing speed increasing step (time t 1 to t 3 ), and a steady drawing step (after time t 3 ). The linear speed increasing step (time t 1 to t 3 ) includes a first linear speed increasing step (time t 1 to t 2 ) and a second linear speed increasing step (time t 2 to t 3 ). The drawing speed, furnace temperature, and drawing tension described below are controlled by the
初期線引ステップ(時刻t0〜t1)は、線引開始後の当初のステップである。この初期線引ステップでは、初期線引速度V1,初期炉温T1および初期線引張力A1の初期条件の下で光ファイバ母材2を線引する。これら3つのパラメータのうち先ず初期線引速度V1および初期炉温T1が適当に設定され、そのときの初期線引張力A1が張力測定器22または張力測定器24により測定される。
The initial drawing step (time t 0 to t 1 ) is an initial step after the drawing is started. In this initial drawing step, the
この初期線引ステップに続く線速上昇ステップ(時刻t1〜t3)では、初期線引速度V1から目標線引速度V3まで線引速度を上昇させるとともに、この線引速度上昇の間に初期炉温T1から目標炉温T3まで炉温を上昇させ、この線引速度上昇の途中の時刻t2より以降において目標線引張力A3に線引張力を維持して、光ファイバ母材2を線引する。この線速上昇ステップにおいて、炉温の上昇は、図示のように階段状であってもよいし、連続的であってもよい。また、階段状に炉温を上昇させる場合に、各段の上昇幅および時間は任意でよい。
In the linear velocity rises step following the initial drawing step (time t 1 ~t 3), together with increasing the drawing speed from the initial line drawing rate V 1 to the target line drawing rate V 3, during the drawing speed increases from the initial furnace temperature T 1 is raised the furnace temperature to the target furnace temperature T 3, to maintain the drawing tension to the target line tension a 3 in the following from the middle of the time t 2 of the drawing speed increases, the optical fiber The
この線速上昇ステップに続く定常線引ステップ(時刻t3以降)では、目標線引速度V3,目標炉温T3および目標線引張力A3の定常条件の下で光ファイバ母材2を線引きする。
In the steady drawing step (after time t 3 ) following this drawing speed increasing step, the
線速上昇ステップ(時刻t1〜t3)について更に詳細に説明すると以下のとおりである。 The linear velocity increasing step (time t 1 to t 3 ) will be described in more detail as follows.
第1線速上昇ステップ(時刻t1〜t2)では、初期線引速度V1,初期炉温T1および初期線引張力A1に基づいて、線引張力が目標線引張力A3となり得る中間線引速度V2および中間炉温T2を設定して、初期線引速度V1から中間線引速度V2まで線引速度を上昇させるとともに、この線引速度上昇の間に初期炉温T1から中間炉温T2まで炉温を上昇させながら、光ファイバ母材2を線引する。
In the first linear velocity increasing step (time t 1 to t 2 ), the linear tensile force becomes the target linear tensile force A 3 based on the initial linear drawing speed V 1 , the initial furnace temperature T 1, and the initial linear tensile force A 1 . The intermediate drawing speed V 2 and the intermediate furnace temperature T 2 to be obtained are set to increase the drawing speed from the initial drawing speed V 1 to the intermediate drawing speed V 2, and the initial furnace is increased during this drawing speed increase. while raising the furnace temperature to an intermediate furnace temperature T 2 from temperature T 1, to drawing the
例えば、ガラスファイバ3のガラス径および被覆光ファイバ4の被覆径それぞれを一定に制御し得る線引速度の最小値が中間線引速度V2として設定されるのが好適である。そして、この中間線引速度V2において線引張力が目標線引張力A3となり得る炉温が中間炉温T2として設定される。より具体的には、中間線引速度V2へ線引速度を変化させた場合の線引張力は A1・V2/V1 で近似され、この近似値と目標線引張力A3との差を補償するように炉温を初期炉温T1から中間炉温T2に変化させる。「初期炉温T1と中間炉温T2との差」と補償すべき張力との差の関係は、当該設備について予め経験的に求めておく。この関係に基づいて中間炉温T2が設定される。
For example, it is preferable that the minimum value of the drawing speed capable of controlling each coating diameter of the glass diameter and coated optical fiber 4 of the
第1線速上昇ステップに続く第2線速上昇ステップ(時刻t2〜t3)では、目標線引張力A3に線引張力を維持しつつ、中間線引速度V2から目標線引速度V3まで線引速度を上昇させるとともに、この線引速度上昇の間に中間炉温T2から目標炉温T3まで炉温を上昇させながら、光ファイバ母材2を線引する。
In the second linear speed increasing step (time t 2 to t 3 ) following the first linear speed increasing step, the target drawing speed is changed from the intermediate drawing speed V 2 while maintaining the drawing tension at the target drawing tension A 3. with increasing the drawing speed to V 3, while raising the furnace temperature from the intermediate furnace temperature T 2 to the target furnace temperature T 3 during the drawing speed increases and drawing the
時刻t2以降の第2線速上昇ステップおよび定常線引ステップでは、目標線引張力A3に線引張力を維持しつつ、光ファイバ母材2を線引する。すなわち、定常線引状態となる前の線速上昇ステップの途中から目標線引張力A3に線引張力を維持しつつ光ファイバ母材2を線引するので、第2線速上昇ステップでは、所望の特性を有する光ファイバを製造することができる。従来は、線速上昇中は所望の特性を有する光ファイバを製造することができなかったが、本実施形態では、それが可能となり、光ファイバの製造歩留まりが向上する。
The time t 2 after the second line speed increase step and constant drawing step, while maintaining the tension line to the target line tensile force A 3 forces and drawing the
線引張力が被覆光ファイバ4の張力であって、第2線速上昇ステップおよび定常線引ステップにおいて、張力測定器24により被覆光ファイバ4の張力を測定して、この測定により得られる張力を目標線引張力A3に維持しつつ線引速度および炉温それぞれを制御するのが好適である。
The drawing tension is the tension of the coated optical fiber 4, and the tension of the coated optical fiber 4 is measured by the
また、線引張力がガラスファイバ3の張力であって、第2線速上昇ステップおよび定常線引ステップにおいて、張力測定器22によりガラスファイバ3の張力を測定して、この測定により得られる張力を目標線引張力A3に維持しつつ線引速度および炉温それぞれを制御するのが、より好適である。このようにガラスファイバ3の張力を測定しつつ、この張力を目標値とするよう線引速度および炉温それぞれを制御することにより、線引により得られる光ファイバの特性を容易に所望のものとすることができる。
In addition, the drawing tension is the tension of the
線引張力がガラスファイバ3の張力である場合、目標線引張力A3が6.4N/mm2〜24.0N/mm2の範囲にあるのが好適であり、また、光ファイバ母材2のコア領域が純石英ガラスからなるのが好適である。このような条件下で光ファイバ母材2を線引すると、所望の特性を有する低損失の純石英コア光ファイバを得ることができる。
When the drawing tension is the tension of the
また、線引張力がガラスファイバ3の張力である場合、目標線引張力A3が32N/mm2〜120N/mm2の範囲にあるのが好適であり、40N/mm2〜96N/mm2の範囲にあるのが更に好適である。この場合には、コア領域にGeO2が添加された光ファイバ母材2を線引する際に好都合である。このとき、目標線引速度V3が1500m/分以上であるのが好適であり、この場合には、光ファイバの製造歩留まりの改善の効果が大きい。また、線引速度が1000m/分以上であるときに線引張力の変動幅が6.4N/mm2以下であるのが好適であり、この場合には、安定した特性を有する光ファイバを得ることができる。
The line tension if the force is the tension of the
なお、具体的な数値例としては、例えば、初期線引速度V1は100m/分であり、中間線引速度V2は500m/分であり、目標線引速度V3は1500m/分であり、初期炉温T1は2000℃であり、中間炉温T2は2100℃であり、目標炉温T3は2200℃であり、初期線引張力A1は32N/mm2であり、目標線引張力A3は64N/mm2である。 As specific numerical examples, for example, the initial drawing speed V 1 is 100 m / min, the intermediate drawing speed V 2 is 500 m / min, and the target drawing speed V 3 is 1500 m / min. The initial furnace temperature T 1 is 2000 ° C., the intermediate furnace temperature T 2 is 2100 ° C., the target furnace temperature T 3 is 2200 ° C., the initial line tensile force A 1 is 32 N / mm 2 , and the target line tensile force a 3 is 64N / mm 2.
1…光ファイバ製造装置、2…光ファイバ母材、3…ガラスファイバ、4…被覆光ファイバ、11…送出し装置、12…加熱炉、13…コーティングダイス、14…紫外線照射装置、15…コーティングダイス、16…紫外線照射装置、17…ターンプーリ、18…引取り装置、19…巻取り装置、21…外径測定器、22…張力測定器、23…外径測定器、24…張力測定器、25…制御部。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Optical fiber manufacturing apparatus, 2 ... Optical fiber base material, 3 ... Glass fiber, 4 ... Coated optical fiber, 11 ... Sending apparatus, 12 ... Heating furnace, 13 ... Coating die, 14 ... Ultraviolet irradiation apparatus, 15 ... Coating Dies, 16 ... ultraviolet irradiation device, 17 ... turn pulley, 18 ... take-up device, 19 ... winding device, 21 ... outer diameter measuring device, 22 ... tension measuring device, 23 ... outer diameter measuring device, 24 ... tension measuring device, 25. Control unit.
Claims (9)
初期線引速度V1,初期炉温T1および初期線引張力A1の初期条件の下で前記光ファイバ母材を線引する初期線引ステップと、
前記初期線引速度V1から目標線引速度V3まで線引速度を上昇させるとともに、この線引速度上昇の間に前記初期炉温T1から目標炉温T3まで炉温を上昇させ、この線引速度上昇の途中の所定時刻より以降において目標線引張力A3に線引張力を維持して、前記光ファイバ母材を線引する線速上昇ステップと、
前記目標線引速度V3,前記目標炉温T3および前記目標線引張力A3の定常条件の下で前記光ファイバ母材を線引きする定常線引ステップと、
を備えることを特徴とする光ファイバ製造方法。 A method of manufacturing an optical fiber by heating, softening and drawing an optical fiber preform in a heating furnace,
An initial drawing step of drawing the optical fiber preform under initial conditions of an initial drawing speed V 1 , an initial furnace temperature T 1, and an initial drawing tension A 1 ;
With increasing the drawing speed from the initial line drawing rate V 1 to the target line drawing rate V 3, raising the furnace temperature to the target furnace temperature T 3 from the initial furnace temperature T 1 during the drawing speed increases, a linear velocity rises step of maintaining the drawing tension to the target line tension a 3, for drawing the optical fiber preform in the following from the middle of a predetermined time in the drawing speed increases,
A steady drawing step of drawing the optical fiber preform under steady conditions of the target drawing speed V 3 , the target furnace temperature T 3, and the target drawing tension A 3 ;
An optical fiber manufacturing method comprising:
前記初期線引速度V1,前記初期炉温T1および前記初期線引張力A1に基づいて、線引張力が前記目標線引張力A3となり得る中間線引速度V2および中間炉温T2を設定して、前記初期線引速度V1から前記中間線引速度V2まで線引速度を上昇させるとともに、この線引速度上昇の間に前記初期炉温T1から前記中間炉温T2まで炉温を上昇させながら、前記光ファイバ母材を線引する第1線速上昇ステップと、
前記目標線引張力A3に線引張力を維持しつつ、前記中間線引速度V2から前記目標線引速度V3まで線引速度を上昇させるとともに、この線引速度上昇の間に前記中間炉温T2から前記目標炉温T3まで炉温を上昇させながら、前記光ファイバ母材を線引する第2線速上昇ステップと、
を含むことを特徴とする請求項1記載の光ファイバ製造方法。 The linear speed increasing step includes:
Based on the initial drawing speed V 1 , the initial furnace temperature T 1 and the initial drawing tension A 1 , the intermediate drawing speed V 2 and the intermediate furnace temperature T at which the drawing tension can be the target drawing tension A 3. 2 is set to increase the drawing speed from the initial drawing speed V 1 to the intermediate drawing speed V 2, and the initial furnace temperature T 1 to the intermediate furnace temperature T during the drawing speed increase. A first linear velocity increasing step of drawing the optical fiber preform while increasing the furnace temperature to 2 .
While maintaining the drawing tension to the target line tension A 3, wherein with the intermediate line drawing rate V 2 to increase the drawing speed until said target wire drawing rate V 3, said intermediate between the drawing speed increases while raising the furnace temperature from the furnace temperature T 2 to the target furnace temperature T 3, a second line speed increase step of drawing the optical fiber preform,
The optical fiber manufacturing method according to claim 1, comprising:
前記線速上昇ステップの前記所定時刻より以降および前記定常線引ステップにおいて、前記被覆光ファイバの張力を測定して、この測定により得られる張力を前記目標線引張力A3に維持しつつ線引速度および炉温それぞれを制御する、
ことを特徴とする請求項1記載の光ファイバ製造方法。 The drawing tension is the tension of the coated optical fiber obtained by drawing the optical fiber preform and coating the resin,
In the predetermined time later, and the constant drawing step than the linear velocity rises step by measuring the tension of the coated optical fiber, while maintaining the tension obtained by the measurement to the target line tension A 3 drawing Control each speed and furnace temperature,
The optical fiber manufacturing method according to claim 1.
前記線速上昇ステップの前記所定時刻より以降および前記定常線引ステップにおいて、前記ガラスファイバの張力を測定して、この測定により得られる張力を前記目標線引張力A3に維持しつつ線引速度および炉温それぞれを制御する、
ことを特徴とする請求項1記載の光ファイバ製造方法。 The drawing tension is the tension of the glass fiber obtained by drawing the optical fiber preform,
In the predetermined time later, and the constant drawing step than the linear velocity rises step, drawing speed by measuring the tension of the glass fiber, while maintaining the tension obtained by the measurement to the target line tension A 3 And control the furnace temperature respectively
The optical fiber manufacturing method according to claim 1.
8. The method of manufacturing an optical fiber according to claim 7, wherein when the drawing speed is 1000 m / min or more, the fluctuation range of the drawing tension is 6.4 N / mm 2 or less.
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JP2004076946A JP2005263545A (en) | 2004-03-17 | 2004-03-17 | Method of manufacturing optical fiber |
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Cited By (3)
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---|---|---|---|---|
JP2012188320A (en) * | 2011-03-11 | 2012-10-04 | Sumitomo Electric Ind Ltd | Method for manufacturing optical fiber |
JP2013220972A (en) * | 2012-04-17 | 2013-10-28 | Sumitomo Electric Ind Ltd | Method for manufacturing optical fiber |
WO2022224798A1 (en) * | 2021-04-23 | 2022-10-27 | 住友電気工業株式会社 | Method for manufacturing optical fiber |
-
2004
- 2004-03-17 JP JP2004076946A patent/JP2005263545A/en active Pending
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