JP2005320191A - Method and apparatus for manufacturing optical fiber - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、光ファイバ素線の製造方法、および、光ファイバ素線の製造装置に関するものであり、特に、光ファイバ素線における偏波モード分散を低減するために、光ファイバ母材に捻りを加える工程を適用した光ファイバ素線の製造方法、および、光ファイバ素線の製造装置に関する。 The present invention relates to an optical fiber strand manufacturing method and an optical fiber strand manufacturing apparatus, and in particular, to reduce polarization mode dispersion in an optical fiber strand, the optical fiber preform is twisted. The present invention relates to an optical fiber manufacturing method and an optical fiber manufacturing apparatus to which an adding step is applied.
一般に、光ファイバ素線は、以下のようにして製造されている。
図2は、従来の光ファイバ素線の製造方法で用いられる光ファイバ素線の製造装置の概略構成を示す模式図である。
In general, an optical fiber is manufactured as follows.
FIG. 2 is a schematic diagram showing a schematic configuration of an optical fiber manufacturing apparatus used in a conventional optical fiber manufacturing method.
光ファイバ素線の製造においては、まず、石英系ガラスを主成分とする光ファイバ母材101を紡糸炉102内に収容し、アルゴン(Ar)、ヘリウム(He)などの不活性ガス雰囲気中で、その先端部分を約2000℃に高温加熱し、溶融紡糸して、光ファイバ裸線103とする。
In the production of an optical fiber, first, an
次いで、光ファイバ裸線103を冷却筒104内に送り込む。冷却筒104内には、ヘリウムや窒素ガスなどの冷却用ガスが供給されており、冷却筒104において光ファイバ裸線103を次工程の一次被覆層の形成に好適な温度まで急冷する。
Next, the bare
次いで、冷却筒104で冷却された光ファイバ裸線103は、一次被覆層形成用の被覆材塗布装置105およびUVランプ106により、紫外線硬化型樹脂などからなる一次被覆層で被覆される。
Next, the bare
さらに、一次被覆層が設けられた光ファイバ裸線103は、二次被覆層形成用の被覆材塗布装置107およびUVランプ108により、紫外線硬化型樹脂などからなる二次被覆層で被覆され、光ファイバ素線109となる。
Further, the bare
さらに、紡糸中の光ファイバ素線109は、捻り装置110によって捻りが加えられた後、ターンプーリ111によって別方向に向きを変えられ、引取機112、ダンサーロール113を経て、巻取ドラム114に巻き取られる。
Further, the
近年、光ファイバ素線の製造において、光ファイバ素線の偏波モード分散(Polarization Mode Dispersion、以下「PMD」と略す。)を低減する目的から、上述のような光ファイバ素線の製造装置では、捻り装置110を設け、光ファイバ素線109に捻りを加えることにより、光ファイバ母材101の加熱溶融部(光ファイバ母材101の下端部)に捻りを付与しながら、光ファイバ裸線103を溶融紡糸している(例えば、特許文献1、特許文献2、特許文献3、特許文献4、特許文献5、特許文献6参照。)。
In recent years, in the production of an optical fiber, in order to reduce the polarization mode dispersion (hereinafter referred to as “PMD”) of the optical fiber, The optical fiber
捻り装置110によって、線引き中の光ファイバ素線109に加えられた捻りは、光ファイバ母材101の加熱溶融部まで伝わる。そのため、光ファイバ母材101の加熱溶融部には、捻りが加えられながら、光ファイバ裸線103が溶融紡糸される。したがって、紡糸後の光ファイバ裸線103には捻りが固定される。
このような光ファイバ素線の製造方法によれば、PMDが低減された光ファイバ素線を得ることができる。
The twist applied to the
According to such an optical fiber manufacturing method, an optical fiber with reduced PMD can be obtained.
しかしながら、特許文献1〜特許文献6などには、光ファイバ素線に捻りを加える原理、方法、装置などについては開示されているものの、これらを用いた具体的な光ファイバ素線の製造条件については、何ら開示されていない。 However, although Patent Document 1 to Patent Document 6 disclose the principle, method, and apparatus for twisting an optical fiber, specific manufacturing conditions for the optical fiber using these are disclosed. Is not disclosed at all.
一般に、特許文献1〜特許文献6などに開示されている方法において、捻り装置により二次被覆層形成後の光ファイバ素線に加えられる捻りは、二次被覆層、一次被覆層、光ファイバ裸線の順に伝わる。
この捻りは、例えば、捻り装置に設けられた捻りローラによって光ファイバ素線に加えられたトルク、および、光ファイバ素線の被覆層と捻りローラの摩擦によって加えられる。
In general, in the methods disclosed in Patent Documents 1 to 6 and the like, the twist applied to the optical fiber after the secondary coating layer is formed by the twisting device is the secondary coating layer, the primary coating layer, and the optical fiber bare. It is transmitted in the order of the lines.
The twist is applied by, for example, torque applied to the optical fiber by a twist roller provided in the twisting device, and friction between the coating layer of the optical fiber and the twist roller.
光ファイバ素線に効率良くトルクを加えるためには、光ファイバ素線の被覆層に対する捻りローラ表面の摩擦力が非常に重要な因子となる。そこで、被覆層に対する捻りローラ表面の摩擦力を上げる方法としては、光ファイバ素線に張力を加えながら、光ファイバ素線を捻りローラで押圧する方法、または、少なくとも一対の捻りローラにより光ファイバ素線を挟む方法が用いられる。 In order to efficiently apply torque to the optical fiber, the frictional force of the surface of the twisting roller against the coating layer of the optical fiber is a very important factor. Therefore, as a method of increasing the frictional force of the surface of the twisting roller against the coating layer, a method of pressing the optical fiber strand with the twisting roller while applying tension to the optical fiber strand, or an optical fiber element using at least a pair of twisting rollers is used. A method of sandwiching the line is used.
しかしながら、光ファイバ素線を捻りローラで押圧する力、または、捻りローラにより光ファイバ素線を挟む力が大き過ぎると、トルクを加える際の被覆層のヤング率(主に、被覆層の最外層のヤング率:一次被覆層、二次被覆層からなる二層構造の光ファイバ素線では、二次被覆層のヤング率)が高い場合、光ファイバ素線に加えられた力が、一般的に被覆層の最外層よりもヤング率の低い内側の被覆層(二層構造の光ファイバ素線では、一次被覆層)に吸収される。その結果として、内側の被覆層が押し潰されて、光ファイバ裸線と、内側の被覆層との界面において被覆層が剥離したり、内側の被覆層が割れたりすることがある。このような被覆層に生じた不具合により、光ファイバ素線では、マイクロベンドに起因する伝送損失が増加したり、被覆層の耐環境性が劣化するという問題がある。 However, if the force that presses the optical fiber with the twisting roller or the force that sandwiches the optical fiber with the twisting roller is too large, the Young's modulus of the coating layer when applying torque (mainly the outermost layer of the coating layer) Young's modulus: In a two-layer optical fiber made of a primary coating layer and a secondary coating layer, if the secondary coating layer has a high Young's modulus), the force applied to the optical fiber is generally Absorption is performed by the inner coating layer having a lower Young's modulus than the outermost layer of the coating layer (the primary coating layer in the case of a two-layer optical fiber). As a result, the inner coating layer may be crushed and the coating layer may be peeled off or the inner coating layer may be broken at the interface between the bare optical fiber and the inner coating layer. Due to such defects in the coating layer, the optical fiber has a problem that transmission loss due to microbending increases and the environmental resistance of the coating layer deteriorates.
一方、光ファイバ素線の被覆層が剥離したり、割れたりすることを防止するために、捻りローラの光ファイバ素線に対する押圧力を小さくし過ぎると、光ファイバ素線に十分にトルクが加えられない。そのため、光ファイバ素線と捻りローラとの間で滑りが生じ、結果として、線引き中の光ファイバ素線に線ぶれが発生して、被覆層の厚みが偏るなどの被覆不良を生じる。 On the other hand, if the pressing force of the twisting roller against the optical fiber strand is made too small in order to prevent the coating layer of the optical fiber strand from peeling off or cracking, a sufficient torque is applied to the optical fiber strand. I can't. As a result, slippage occurs between the optical fiber and the twisting roller, and as a result, the optical fiber that is being drawn is shaken, resulting in coating defects such as uneven thickness of the coating layer.
そこで、光ファイバ裸線と、一次被覆層との界面における剥離を防止し、一次被覆層を安定に光ファイバ裸線に密着させる方法としては、例えば、被覆材塗布装置内に導入される直前の光ファイバ裸線の温度を、所定の温度範囲内に制御する方法が挙げられる(例えば、特許文献7、特許文献8参照。)。 Therefore, as a method for preventing peeling at the interface between the bare optical fiber and the primary coating layer, and stably sticking the primary coating layer to the bare optical fiber, for example, immediately before being introduced into the coating material coating apparatus Examples include a method of controlling the temperature of the bare optical fiber within a predetermined temperature range (see, for example, Patent Document 7 and Patent Document 8).
しかしながら、被覆層の光ファイバ裸線に対する密着力は、被覆材自体が有する最大密着力によって決定されるため、この最大密着力よりは大きくならない。仮に、被覆層の光ファイバ裸線に対する密着力を大きくしても、被覆層の割れを防止するには効果がない。 However, since the adhesion force of the coating layer to the bare optical fiber is determined by the maximum adhesion force of the coating material itself, it does not become larger than this maximum adhesion force. Even if the adhesion force of the coating layer to the bare optical fiber is increased, there is no effect in preventing the coating layer from cracking.
また、光ファイバ裸線と、一次被覆層との界面における剥離を防止する方法としては、一次被覆層をなす被覆材を適宜選択するなどして、一次被覆層のヤング率やガラス転移点を調整し、二次被覆層に加えられた外力を、一次被覆層に吸収させる方法が挙げられる(例えば、特許文献9、特許文献10参照。)。 In addition, as a method for preventing peeling at the interface between the bare optical fiber and the primary coating layer, the Young's modulus and glass transition point of the primary coating layer are adjusted by appropriately selecting the coating material forming the primary coating layer. And the method of making the primary coating layer absorb the external force applied to the secondary coating layer is mentioned (for example, refer patent document 9 and patent document 10).
しかしながら、光ファイバ素線に捻りを加える工程(以下、「捻り工程」と略す。)を適用した光ファイバ素線の製造方法では、常に光ファイバ素線に回転トルクが外力として加えられているため、一次被覆層によって、その外力を吸収しきれず、光ファイバ裸線と、一次被覆層との界面における剥離を完全に防止することができない。また、常温における被覆層のヤング率と、捻りを加えた時の被覆層のヤング率は大きく異なっている。光ファイバ素線の製造においては、捻りを加えた時の被覆層のヤング率が重要であるから、特許文献9、特許文献10に開示されている方法をそのまま適用することはできない。
However, in an optical fiber manufacturing method using a process of twisting an optical fiber (hereinafter referred to as “twisting process”), rotational torque is always applied to the optical fiber as an external force. The primary coating layer cannot absorb the external force and cannot completely prevent peeling at the interface between the bare optical fiber and the primary coating layer. Further, the Young's modulus of the coating layer at room temperature and the Young's modulus of the coating layer when twisted are greatly different. In the production of an optical fiber, the Young's modulus of the coating layer when twisting is important, so the methods disclosed in Patent Document 9 and
さらに、一次被覆層を形成する被覆材の組成を調整して、光ファイバ裸線に対する密着力や、二次被覆層に対するヤング率の比および密着力の比が所定の範囲内となるようにして、光ファイバ素線の被覆層が剥離したり、被覆層が割れたりすることを防止する方法が挙げられる(例えば、特許文献11、特許文献12参照。)。
Further, the composition of the coating material for forming the primary coating layer is adjusted so that the adhesion force to the bare optical fiber, the ratio of Young's modulus to the secondary coating layer, and the adhesion force ratio are within a predetermined range. And a method of preventing the coating layer of the optical fiber from peeling off or cracking of the coating layer (see, for example,
しかしながら、特許文献11、特許文献12に開示されている方法は、通常、常温における被覆材の組成を調整して、製造後の光ファイバ素線の被覆層の特性(ヤング率、密着力)を所定の範囲内にすることを目的としている。また、捻り工程を適用した光ファイバ素線の製造方法では、光ファイバ素線には、被覆材が硬化した直後の高温状態で捻り装置による外力が加えられるので、被覆材の密着力だけでなく、実際に捻りが加えられる時の温度における被覆材のヤング率が、被覆層の形成に影響を及ぼしている。このようなことから、特許文献11、特許文献12に開示されている方法は、捻り工程を適用した光ファイバ素線の製造方法には適用できない。
However, the methods disclosed in
また、光ファイバ素線を常温まで冷却し、その後、捻り装置によって捻りを加える方法により光ファイバ素線を製造した場合、光ファイバ素線の二次被覆層のヤング率が高過ぎるため、外力は全て一次被覆層に吸収されるから、一次被覆層が剥離したり、一次被覆層が割れるという問題があった。
本発明は、前記事情に鑑みてなされたもので、ヤング率に起因する被覆層の剥離や割れの発生を防止する光ファイバ素線の製造方法、および、光ファイバ素線の製造装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides an optical fiber manufacturing method and an optical fiber manufacturing apparatus that prevent the peeling and cracking of a coating layer due to Young's modulus. For the purpose.
本発明は、上記課題を解決するために、光ファイバ母材を溶融紡糸して光ファイバ裸線を形成する紡糸工程と、該紡糸工程により形成された光ファイバ裸線に被覆材を塗布し、該被覆材を架橋筒に設けられた架橋灯から照射される光により硬化させて被覆層を形成し、光ファイバ素線とする被覆工程と、該被覆工程により形成された光ファイバ素線に、捻り装置によって捻りを加えることにより、光ファイバ母材の溶融部分に捻りを加える捻り工程とを備えた光ファイバ素線の製造方法であって、前記捻り工程において、前記捻り装置により捻りを加える際の光ファイバ素線の被覆層の最外層のヤング率が50MPa〜300MPaである光ファイバ素線の製造方法を提供する。 In order to solve the above problems, the present invention provides a spinning process in which an optical fiber preform is melt-spun to form a bare optical fiber, and a coating material is applied to the bare optical fiber formed by the spinning process. The coating material is cured by light irradiated from a bridging lamp provided in a bridging cylinder to form a coating layer, and a coating process to form an optical fiber, and an optical fiber formed by the coating process, An optical fiber manufacturing method comprising a twisting step of twisting a molten portion of an optical fiber preform by applying a twist by a twisting device, wherein the twisting device applies a twist in the twisting step A method of manufacturing an optical fiber is provided in which the Young's modulus of the outermost layer of the coating layer of the optical fiber is 50 MPa to 300 MPa.
前記捻り工程において、前記捻り装置により捻りを加える際の光ファイバ素線の被覆層の最外層の温度を50〜130℃とすることが好ましい。 In the twisting step, it is preferable that the temperature of the outermost layer of the coating layer of the optical fiber is 50 to 130 ° C. when twisting is performed by the twisting device.
前記捻り工程において、前記架橋筒と、前記捻り装置との間の距離を制御することが好ましい。 In the twisting step, it is preferable to control a distance between the bridging cylinder and the twisting device.
前記捻り工程において、光ファイバ素線に捻りを加える前に、光ファイバ素線の被覆層を加熱および/または冷却することが好ましい。 In the twisting step, it is preferable to heat and / or cool the coating layer of the optical fiber strand before twisting the optical fiber strand.
本発明は、光ファイバ母材を溶融する紡糸炉と、光ファイバ裸線に被覆材を塗布する被覆材塗布装置と、被覆材に光を照射して、被覆材を硬化させる架橋灯を有する架橋筒と、光ファイバ素線に捻りを加える捻り装置を備えた光ファイバ素線の製造装置であって、前記捻り装置は光ファイバ素線の線引き方向に沿って移動可能に設けられ、前記架橋筒と前記捻り装置との間の距離が制御可能となっている光ファイバ素線の製造装置を提供する。 The present invention relates to a spinning furnace for melting an optical fiber preform, a coating material coating apparatus for coating a coating material on an optical fiber bare wire, and a bridge having a crosslinking lamp that cures the coating material by irradiating the coating material with light. An optical fiber manufacturing apparatus comprising a tube and a twisting device for twisting the optical fiber, wherein the twisting device is provided movably along the drawing direction of the optical fiber, and the bridge tube And an optical fiber manufacturing apparatus capable of controlling the distance between the twisting device and the twisting device.
本発明は、光ファイバ母材を溶融する紡糸炉と、光ファイバ裸線に被覆材を塗布する被覆材塗布装置と、被覆材に光を照射して、被覆材を硬化させる架橋灯を有する架橋筒と、光ファイバ素線に捻りを加える捻り装置を備えた光ファイバ素線の製造装置であって、前記架橋筒と前記捻り装置との間に、加熱手段および/または冷却手段が設けられている光ファイバ素線の製造装置を提供する。 The present invention relates to a spinning furnace for melting an optical fiber preform, a coating material coating apparatus for coating a coating material on an optical fiber bare wire, and a bridge having a crosslinking lamp that cures the coating material by irradiating the coating material with light. An optical fiber manufacturing apparatus comprising a tube and a twisting device for twisting the optical fiber, wherein heating means and / or cooling means are provided between the bridging cylinder and the twisting device. An optical fiber manufacturing apparatus is provided.
本発明によれば、捻り装置により捻りを加える際の光ファイバ素線の被覆層の最外層のヤング率を低くすることができるから、捻り装置によって光ファイバ素線に外力が加えられても、被覆層の最外層、および、最外層よりも内側の被覆層で吸収することができるから、光ファイバ裸線からの被覆層の剥離、および、最外層よりも内側の被覆層の割れを防止することができる。
したがって、光ファイバ素線において、被覆層の剥離および割れによって生じるマイクロベンドに起因する伝送損失の増加を抑制することができる。また、光ファイバ素線の被覆層の剥離および割れを抑制することが出来るので、耐環境性に優れる光ファイバ素線を製造することができる。
According to the present invention, since the Young's modulus of the outermost layer of the coating layer of the optical fiber strand when twisting is applied by the twisting device can be reduced, even if an external force is applied to the optical fiber strand by the twisting device, Since it can be absorbed by the outermost layer of the coating layer and the coating layer inside the outermost layer, peeling of the coating layer from the bare optical fiber and cracking of the coating layer inside the outermost layer are prevented. be able to.
Therefore, in the optical fiber, an increase in transmission loss due to microbending caused by peeling and cracking of the coating layer can be suppressed. Moreover, since peeling and cracking of the coating layer of the optical fiber strand can be suppressed, an optical fiber strand excellent in environmental resistance can be manufactured.
また、本発明によれば、光ファイバ母材の加熱溶融部に、効果的に捻りを加えることができるように、捻り装置によって光ファイバ素線にトルクを加えることができるから、PMDを低減した光ファイバ素線を効率的に製造することができる。 In addition, according to the present invention, since the torque can be applied to the optical fiber by the twisting device so that the twist can be effectively applied to the heating and melting portion of the optical fiber preform, the PMD is reduced. An optical fiber can be efficiently manufactured.
以下、本発明を実施した光ファイバ素線の製造方法の一実施形態について、図面を参照して説明する。 Hereinafter, an embodiment of a method for manufacturing an optical fiber according to the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、本発明に係る光ファイバ素線の製造方法で用いられる光ファイバ素線の製造装置の概略構成を示す模式図である。
図1中、符号11は光ファイバ母材、12は紡糸炉、13は光ファイバ裸線、14は冷却筒、15は第一の被覆材塗布装置、16は第一の架橋筒、17は第二の被覆材塗布装置、18は第二の架橋筒、19は光ファイバ素線、20は加熱手段、21は冷却手段、22は捻り装置、23はターンプーリ、24は引取機、25はダンサーロール、26は巻取ドラムをそれぞれ示している。
FIG. 1 is a schematic diagram showing a schematic configuration of an optical fiber manufacturing apparatus used in an optical fiber manufacturing method according to the present invention.
In FIG. 1,
この実施形態の光ファイバ素線の製造方法においては、まず、石英系ガラスを主成分とする光ファイバ母材11を、紡糸炉12内に軸方向に移動可能に取り付けて、アルゴン(Ar)、ヘリウム(He)などの不活性ガス雰囲気中で、その下端部分を約2000℃に高温加熱し、溶融紡糸して、光ファイバ裸線13とする(紡糸工程)。
In the method of manufacturing an optical fiber according to this embodiment, first, an
次いで、光ファイバ裸線13を冷却筒14内に送り込む。冷却筒14内には、ヘリウムや窒素ガスなどの冷却用ガスが供給されており、冷却筒14において光ファイバ裸線13を次工程の一次被覆層の形成に好適な温度まで急冷する。
Next, the bare
次いで、冷却筒14において冷却された光ファイバ裸線13は、一次被覆層形成用の第一の被覆材塗布装置15において、その外周を覆うように紫外線硬化型樹脂からなる第一の被覆材が塗布され、続いて、この第一の被覆材が第一の架橋筒16に設けられたUVランプなどからなる架橋灯(図示略)から照射される紫外線などの光により硬化されて、一次被覆層が形成される(被覆工程)。
Next, the bare
さらに、一次被覆層が設けられた光ファイバ裸線13は、二次被覆層形成用の第二の被覆材塗布装置17において、一次被覆層の外周を覆うように紫外線硬化型樹脂からなる第二の被覆材が塗布され、続いて、この第二の被覆材が第二の架橋筒18に設けられたUVランプなどからなる架橋灯(図示略)から照射される紫外線などの光により硬化されて、二次被覆層が形成され、光ファイバ素線19となる(被覆工程)。
Further, the bare
さらに、この光ファイバ素線19は、捻り装置22によって捻りが加えられ(捻り工程)、ターンプーリ23によって別方向に向きを変えられ、引取機24、ダンサーロール25を経て、巻取ドラム26に巻き取られる。
Further, the
この実施形態では、光ファイバ素線の製造装置に設けられた位置調整機構により、捻り装置22が光ファイバ素線19の線引き方向に沿って移動可能となっている。これにより、第二の架橋筒18と捻り装置22との間の距離を任意に調整することができる。
In this embodiment, the twisting
捻り装置22としては、紡糸中の光ファイバ素線19の外周の一部に当接する少なくとも一対の捻りローラを備え、この一対の捻りローラが並進運動する機構を有する装置、あるいは、一対の捻りローラが揺動運動する機構を有する装置が用いられる。
The twisting
一対の捻りローラが揺動運動する機構を有する捻り装置の他の例としては、例えば、回転する一対の捻りローラと光ファイバ素線19が接し、光ファイバ素線19を紡糸方向と平行な方向に周期的に揺り動かす(以下、このような運動を「揺動運動」とする。)ことにより、光ファイバ素線19に対して周期的に、その長手方向を軸として旋回する捻りを加えることにより、トルクを加えるものが挙げられる(以下、このような装置を「捻り装置A」とする)。
As another example of a twisting device having a mechanism in which a pair of twisting rollers swing, for example, a pair of rotating twisting rollers and an
一対の捻りローラが並進運動する機構を有する捻り装置としては、例えば、回転する一対の捻りローラの周曲面間で光ファイバ素線19を押圧しながら、一対の捻りローラの移動方向を周期的に反転させるなどして、光ファイバ素線19を一対の捻りローラの周曲面間において、紡糸方向と略垂直方向の前後に転動させ、光ファイバ素線19に対して周期的に、その紡糸方向を軸として旋回する捻りを加えることにより、トルクを加えるものが挙げられる(以下、このような装置を「捻り装置B」とする)。
As a twisting device having a mechanism in which the pair of twisting rollers translate, for example, the
一対の捻りローラが揺動運動する機構を有する捻り装置の一例としては、例えば、回転する一対の捻りローラの周曲面間で光ファイバ素線19を押圧しながら、一対の捻りローラをそれぞれ異なる方向に周期的に、紡糸方向に対して斜めに傾けることにより、光ファイバ素線19に対して周期的に、その長手方向を軸として旋回する捻りを加えることにより、トルクを加えるものが挙げられる(以下、このような装置を「捻り装置C」とする)。
As an example of the twisting device having a mechanism in which the pair of twisting rollers swings, the pair of twisting rollers are moved in different directions while pressing the
ところで、光ファイバ素線の被覆層のヤング率は温度に依存し、一般的に、被覆層のヤング率は温度が高くなるにつれて低くなり、温度が低くなるにつれて高くなる。
上記被覆工程では、一次被覆層が形成された光ファイバ裸線13に第二の被覆材を塗布した後、第二の被覆材が第二の架橋筒18に設けられた架橋灯から照射される紫外線などの光により硬化されて、二次被覆層が形成される。この第二の被覆材の硬化時の反応熱、および、架橋灯から発せられる幅射伝熱により、被覆層の温度は上昇し、ヤング率は低くなる。
By the way, the Young's modulus of the coating layer of the optical fiber strand depends on the temperature, and generally, the Young's modulus of the coating layer decreases as the temperature increases and increases as the temperature decreases.
In the coating step, after the second coating material is applied to the bare
そこで、この実施形態では、捻り工程において、捻り装置22により捻りを加える際の光ファイバ素線19の二次被覆層の温度を制御することによって、光ファイバ素線19の二次被覆層のヤング率を所定の範囲内に設定する。
Therefore, in this embodiment, by controlling the temperature of the secondary coating layer of the
具体的には、捻り工程において、捻り装置22により捻りを加える際の光ファイバ素線19の被覆層の最外層(ここでは二次被覆層)の温度を50〜130℃の範囲内に制御し、この時の光ファイバ素線19の被覆層の最外層(ここでは二次被覆層)のヤング率が50MPa〜300MPaの範囲内となるようにする。また、好ましくは、捻り装置22により捻りを加える際の光ファイバ素線19の二次被覆層の温度を70〜100℃の範囲内に制御し、この時の光ファイバ素線19の二次被覆層のヤング率が100MPa〜200MPaの範囲内となるようにする。
Specifically, in the twisting process, the temperature of the outermost layer (here, the secondary coating layer) of the coating layer of the
この実施形態では、捻り装置22により捻りを加える際の光ファイバ素線19の二次被覆層の温度を上記範囲内に制御するには、光ファイバ素線の製造装置に設けられた位置調整機構により捻り装置22を移動させて、第二の架橋筒18と捻り装置22との間の距離を調整し、第二の架橋筒18を出て捻り装置22に達するまでに、光ファイバ素線19を空気で自然冷却する。
捻り装置22により捻りを加える際の光ファイバ素線19の二次被覆層の温度を上記範囲内とするには、第二の架橋筒18と捻り装置22との間の距離を、光ファイバ素線19の線引き速度および第二の架橋筒18内の熱に応じて適宜調節し、光ファイバ素線19の被覆層の最外層(ここでは二次被覆層)の温度で合わせることが好ましい。
In this embodiment, in order to control the temperature of the secondary coating layer of the
In order to keep the temperature of the secondary coating layer of the
捻り装置22により捻りを加える際の光ファイバ素線19の二次被覆層の温度が50℃未満では、二次被覆層のヤング率が高いため、捻り装置22によって加えられた外力を、一次被覆層および二次被覆層全体で吸収することができず、光ファイバ裸線と、一次被覆層との界面における剥離や、一次被覆層の割れが発生し、結果として、マイクロベンドに起因する伝送損失が増加する。一方、捻り装置22により捻りを加える際の光ファイバ素線19の二次被覆層の温度が130℃を超えると、二次被覆層のヤング率が低過ぎるため、捻り装置22により光ファイバ素線19にトルクを加えた時に、二次被覆層が剥がれて、この二次被覆層が捻り装置22に設けられたローラなどの周曲部材に付着するという不具合が生じる。このように、剥がれた二次被覆層が周曲部材に付着すると、捻り装置22により、光ファイバ素線19に対して所定のトルクを加えることができずに、結果として、光ファイバ素線の製造不良を生じる。
When the temperature of the secondary coating layer of the
また、捻り装置22により捻りを加える際の光ファイバ素線19の二次被覆層のヤング率が50MPa未満では、二次被覆層のヤング率が低過ぎるため、捻り装置22により光ファイバ素線19にトルクを加えた時に、二次被覆層が剥がれて、この二次被覆層が捻り装置22に設けられたローラなどの周曲部材に付着するという不具合が生じる。このように、剥がれた二次被覆層が周曲部材に付着すると、捻り装置22により、光ファイバ素線19に対して所定のトルクを加えることができずに、結果として、光ファイバ素線の製造不良を生じる。一方、捻り装置22により捻りを加える際の光ファイバ素線19の二次被覆層のヤング率が300MPaを超えると、二次被覆層のヤング率が高いため、捻り装置22によって加えられた外力を、一次被覆層および二次被覆層全体で吸収することができず、光ファイバ裸線と、一次被覆層との界面における剥離や、一次被覆層の割れが発生し、マイクロベンドに起因する伝送損失が増加する。
Further, when the Young's modulus of the secondary coating layer of the
また、上述のように、第二の架橋筒18と捻り装置22との間の距離を調整して、光ファイバ素線19を自然冷却することができない場合、第二の架橋筒18と捻り装置22との間に、加熱手段20または冷却手段21のいずれか一方、あるいは、加熱手段20および冷却手段21の両方を設けて、捻り装置22により捻りを加える際の光ファイバ素線19の二次被覆層の温度を50〜130℃の範囲内に制御してもよい。
Further, as described above, when the distance between the
加熱手段20としては、電熱線などのヒータを備えた加熱筒、内部に窒素ガスやアルゴンなどの熱伝達率の低い不活性ガスを流している徐冷管などが用いられる。この加熱手段20による加熱方法としては、例えば、ヒータの温度を調節することにより光ファイバ素線19を加熱する方法が挙げられる。この加熱手段20を用いて、光ファイバ素線19の二次被覆層を加熱または徐冷することにより、捻り装置22により捻りを加える際の光ファイバ素線19の二次被覆層のヤング率を所定の範囲内にすることができる。
また、加熱手段20としては、第二の架橋筒18に設けられた架橋灯を用いることもできる。この架橋灯を用いた場合、架橋灯から発せられる輻射伝熱によって、光ファイバ素線19の被覆層を加熱する。
As the heating means 20, a heating cylinder provided with a heater such as a heating wire, a slow cooling tube in which an inert gas having a low heat transfer coefficient such as nitrogen gas or argon is flowed, and the like are used. Examples of the heating method by the heating means 20 include a method of heating the
Further, as the heating means 20, a bridge lamp provided in the
冷却手段21としては、内部に熱伝達率の高いヘリウムガスを流し、ヘリウムガスの流路の周りが水冷される筒からなる冷却筒などが用いられる。この冷却手段21による冷却方法としては、例えば、ヘリウムガスの流量や冷却筒の長さを調節することにより光ファイバ素線19を冷却する方法が挙げられる。
この冷却手段21を用いて、光ファイバ素線19の二次被覆層を冷却することにより、捻り装置22により捻りを加える際の光ファイバ素線19の二次被覆層のヤング率を所定の範囲内にすることができる。
As the cooling means 21, a cooling cylinder made of a cylinder in which helium gas having a high heat transfer coefficient flows and the periphery of the helium gas flow path is cooled is used. Examples of the cooling method by the cooling means 21 include a method of cooling the
The cooling means 21 is used to cool the secondary coating layer of the
なお、この実施形態では、被覆層を二層設ける光ファイバ素線の製造方法を例示したが、本発明はこれに限定されない。本発明の光ファイバ素線の製造方法、および、光ファイバ素線の製造装置は、被覆層を三層以上設ける場合にも適用することができる。 In addition, in this embodiment, although the manufacturing method of the optical fiber strand which provides two coating layers was illustrated, this invention is not limited to this. The method for manufacturing an optical fiber and the apparatus for manufacturing an optical fiber of the present invention can also be applied when three or more coating layers are provided.
以下、実施例により本発明をさらに具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。 EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention further more concretely, this invention is not limited to a following example.
(実施例1)
図1に示したような光ファイバ素線の製造装置を用いて、光ファイバ母材を紡糸線速1000m/minで溶融紡糸して外径125μmの光ファイバ裸線を形成し、続いて、この光ファイバ裸線にウレタン−アクリレート系紫外線硬化型樹脂からなる被覆材を硬化してなる一次被覆層、二次被覆層を順次設けて外径250μmの光ファイバ素線を形成し、続いて、捻り装置により光ファイバ素線に捻りを加えてから、光ファイバ素線を巻き取った。
捻り装置としては、上記の捻り装置Aを用いた。
第二の架橋筒と捻り装置との間の距離を0.3mとし、第二の架橋筒を出てから捻り装置に達するまでの光ファイバ素線の冷却方法を自然冷却とした。
光ファイバ温度計を用いて、捻り装置により捻りを加える際の光ファイバ素線の二次被覆層の温度を測定したところ、二次被覆層の温度は130℃であった。
Example 1
Using an optical fiber manufacturing apparatus as shown in FIG. 1, an optical fiber preform is melt-spun at a spinning line speed of 1000 m / min to form an optical fiber bare wire having an outer diameter of 125 μm. An optical fiber strand having an outer diameter of 250 μm is formed by sequentially providing a primary coating layer and a secondary coating layer obtained by curing a coating material made of urethane-acrylate UV curable resin on a bare optical fiber, followed by twisting. After twisting the optical fiber with the apparatus, the optical fiber was wound up.
As the twisting device, the twisting device A described above was used.
The distance between the second bridging cylinder and the twisting device was set to 0.3 m, and the cooling method for the optical fiber from the second bridging tube until reaching the twisting device was natural cooling.
Using an optical fiber thermometer, the temperature of the secondary coating layer of the optical fiber when the twist was applied by the twisting device was measured. The temperature of the secondary coating layer was 130 ° C.
(実施例2)
第二の架橋筒と捻り装置との間の距離を0.7mとし、第二の架橋筒を出てから捻り装置に達するまでの光ファイバ素線の冷却方法を、冷却筒を用いた強制冷却とした以外は実施例1と同様にして光ファイバ素線を作製した。
光ファイバ温度計を用いて、捻り装置により捻りを加える際の光ファイバ素線の二次被覆層の温度を測定したところ、二次被覆層の温度は50℃であった。
(Example 2)
The distance between the second bridging cylinder and the twisting device is 0.7 m, and the method of cooling the optical fiber from the second bridging tube until it reaches the twisting device is forcibly cooled using the cooling tube. An optical fiber was produced in the same manner as in Example 1 except that.
Using an optical fiber thermometer, the temperature of the secondary coating layer of the optical fiber when the twist was applied by the twisting device was measured, and the temperature of the secondary coating layer was 50 ° C.
(実施例3)
第二の架橋筒と捻り装置との間の距離を1.0mとし、第二の架橋筒を出てから捻り装置に達するまでの光ファイバ素線の冷却方法を、徐冷管を用いた徐冷とした以外は実施例1と同様にして光ファイバ素線を作製した。
光ファイバ温度計を用いて、捻り装置により捻りを加える際の光ファイバ素線の二次被覆層の温度を測定したところ、二次被覆層の温度は70℃であった。
Example 3
The distance between the second bridging cylinder and the twisting device is set to 1.0 m, and the method of cooling the optical fiber from the second bridging cylinder until reaching the twisting device is gradually reduced using a slow cooling tube. An optical fiber was produced in the same manner as in Example 1 except that it was cooled.
Using an optical fiber thermometer, the temperature of the secondary coating layer of the optical fiber when the twist was applied by the twisting device was measured, and the temperature of the secondary coating layer was 70 ° C.
(実施例4)
捻り装置としては、上記の捻り装置Bを用いて、第二の架橋筒と捻り装置との間の距離を0.5mとした以外は実施例1と同様にして光ファイバ素線を作製した。
光ファイバ温度計を用いて、捻り装置により捻りを加える際の光ファイバ素線の二次被覆層の温度を測定したところ、二次被覆層の温度は100℃であった。
Example 4
As the twisting device, an optical fiber was produced in the same manner as in Example 1 except that the twisting device B was used and the distance between the second bridging cylinder and the twisting device was set to 0.5 m.
Using an optical fiber thermometer, the temperature of the secondary coating layer of the optical fiber when the twist was applied by the twisting device was measured, and the temperature of the secondary coating layer was 100 ° C.
(実施例5)
捻り装置としては、上記の捻り装置Cを用いて、第二の架橋筒と捻り装置との間の距離を0.8mとし、第二の架橋筒を出てから捻り装置に達するまでの光ファイバ素線の冷却方法を、加熱筒を用いた徐冷とし、加熱筒の温度を70℃とした以外は実施例1と同様にして光ファイバ素線を作製した。
光ファイバ温度計を用いて、捻り装置により捻りを加える際の光ファイバ素線の二次被覆層の温度を測定したところ、二次被覆層の温度は120℃であった。
(Example 5)
As the twisting device, the above-mentioned twisting device C is used, the distance between the second bridging cylinder and the twisting device is set to 0.8 m, and the optical fiber from the second bridging cylinder until it reaches the twisting device is used. An optical fiber was produced in the same manner as in Example 1 except that the cooling method of the strand was slow cooling using a heating cylinder and the temperature of the heating cylinder was set to 70 ° C.
Using an optical fiber thermometer, the temperature of the secondary coating layer of the optical fiber when the twisting was applied was measured, and the temperature of the secondary coating layer was 120 ° C.
(比較例1)
第二の架橋筒と捻り装置との間の距離を0.1mとした以外は実施例1と同様にして光ファイバ素線を作製した。
光ファイバ温度計を用いて、捻り装置により捻りを加える際の光ファイバ素線の二次被覆層の温度を測定したところ、二次被覆層の温度は150℃であった。
(Comparative Example 1)
An optical fiber was produced in the same manner as in Example 1 except that the distance between the second bridging cylinder and the twisting device was 0.1 m.
Using an optical fiber thermometer, the temperature of the secondary coating layer of the optical fiber when the twist was applied by the twisting device was measured, and the temperature of the secondary coating layer was 150 ° C.
(比較例2)
第二の架橋筒と捻り装置との間の距離を0.9mとし、第二の架橋筒を出てから捻り装置に達するまでの光ファイバ素線の冷却方法を、冷却筒を用いた強制冷却とした以外は実施例1と同様にして光ファイバ素線を作製した。
光ファイバ温度計を用いて、捻り装置により捻りを加える際の光ファイバ素線の二次被覆層の温度を測定したところ、二次被覆層の温度は40℃であった。
(Comparative Example 2)
The distance between the second bridging cylinder and the twisting device is 0.9 m, and the method of cooling the optical fiber from the second bridging tube until it reaches the twisting device is forcibly cooled using the cooling tube. An optical fiber was produced in the same manner as in Example 1 except that.
Using an optical fiber thermometer, the temperature of the secondary coating layer of the optical fiber when the twisting was applied was measured, and the temperature of the secondary coating layer was 40 ° C.
(比較例3)
捻り装置としては、上記の捻り装置Bを用いて、第二の架橋筒と捻り装置との間の距離を0.5mとし、第二の架橋筒を出てから捻り装置に達するまでの光ファイバ素線の冷却方法を、加熱筒を用いた徐冷とし、加熱筒の温度を100℃とした以外は実施例1と同様にして光ファイバ素線を作製した。
光ファイバ温度計を用いて、捻り装置により捻りを加える際の光ファイバ素線の二次被覆層の温度を測定したところ、二次被覆層の温度は150℃であった。
(Comparative Example 3)
As the twisting device, the above-mentioned twisting device B is used, the distance between the second bridging cylinder and the twisting device is 0.5 m, and the optical fiber from the second bridging cylinder to the twisting device is reached. An optical fiber was produced in the same manner as in Example 1 except that the cooling method of the strand was slow cooling using a heating cylinder and the temperature of the heating cylinder was 100 ° C.
Using an optical fiber thermometer, the temperature of the secondary coating layer of the optical fiber when the twist was applied by the twisting device was measured, and the temperature of the secondary coating layer was 150 ° C.
実施例1〜実施例5および比較例1〜比較例3について、以下の(1)〜(3)の項目について評価を行った。
(1)光ファイバ素線の二次被覆層のヤング率の測定
捻り装置により捻りを加える際の光ファイバ素線の二次被覆層のヤング率の測定を以下の方法で行った。
まず、二次被覆層をなす被覆材を、厚みが0.2mmになるように、トレーに滴下する。その後、この被覆材に強度300mJ/cm2の紫外線を照射して、この被覆材を硬化させ、シート状の試料を作製した。
このシート状の試料を高温環境下(例えば、80℃の雰囲気中、または、100℃の雰囲気中)に保持し、この高温環境下において、試料に引張力を加え、そのとき試料に生じる歪から、試料のヤング率を算出した。この試料のヤング率を、捻り装置により捻りを加える際の光ファイバ素線の二次被覆層のヤング率とみなした。結果を表1に示す。
For Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 to 3, the following items (1) to (3) were evaluated.
(1) Measurement of Young's modulus of secondary coating layer of optical fiber strand The Young's modulus of the secondary coating layer of optical fiber strand when twisting was applied by a twisting device was measured by the following method.
First, the coating material forming the secondary coating layer is dropped onto the tray so that the thickness is 0.2 mm. Thereafter, the coating material was irradiated with ultraviolet rays having an intensity of 300 mJ / cm 2 to cure the coating material, thereby preparing a sheet-like sample.
This sheet-like sample is held in a high-temperature environment (for example, in an atmosphere at 80 ° C. or in an atmosphere at 100 ° C.), and tensile force is applied to the sample in this high-temperature environment. The Young's modulus of the sample was calculated. The Young's modulus of this sample was regarded as the Young's modulus of the secondary coating layer of the optical fiber when the twist was applied by the twisting device. The results are shown in Table 1.
(2)光ファイバ素線の温水浸漬試験
光ファイバ素線のうち1m程度を切り出して試験用サンプルとした。この試験用サンプルを、60℃の温水中に12時間浸漬した。12時間後、この試験用サンプルを温水中から取り出して5分以内に、光学顕微鏡により、試験用サンプルの長手方向の1mに渡って、被覆層の剥離、割れなどの有無を観察した。評価の基準を下記の通りとした。結果を表1に示す。
○:光ファイバ素線の被覆層の剥離、割れなし。
×:光ファイバ素線の被覆層の剥離、割れが1箇所以上ある。
(2) Hot water immersion test of optical fiber strand About 1 m of the optical fiber strand was cut out and used as a test sample. The test sample was immersed in warm water at 60 ° C. for 12 hours. After 12 hours, the test sample was taken out of the warm water, and the presence or absence of peeling or cracking of the coating layer was observed with an optical microscope over 1 m in the longitudinal direction of the test sample within 5 minutes. The evaluation criteria were as follows. The results are shown in Table 1.
○: No peeling or cracking of the coating layer of the optical fiber.
X: There are one or more peeling and cracking of the coating layer of the optical fiber.
(3)マイクロベント゛特性の評価
光ファイバ素線を収束した状態にして、−60℃〜85℃の温度範囲で連続的に温度変化する環境に曝して、この時の伝送損失を測定し、マイクロベンドに起因する光ファイバ素線の伝送損失の変化を評価した。
評価の基準を下記の通りとした。結果を表1に示す。
○:温度変化に伴って、常温における伝送損失と比較して、低温における伝送損失が増加しなかった。
×:温度変化に伴って、常温における伝送損失と比較して、低温における伝送損失が増加した。
(3) Evaluation of the micro vent characteristics The optical fiber strands are converged and exposed to an environment where the temperature continuously changes in a temperature range of −60 ° C. to 85 ° C., and the transmission loss at this time is measured. The change of transmission loss of optical fiber due to bend was evaluated.
The evaluation criteria were as follows. The results are shown in Table 1.
○: The transmission loss at low temperature did not increase as the temperature changed compared to the transmission loss at normal temperature.
X: The transmission loss at low temperature increased as the temperature changed compared with the transmission loss at normal temperature.
表1の結果から、実施例1および2と、比較例1および2を比較すると、捻りを加える際の光ファイバ素線の二次被覆層の温度が130℃を超えた場合、および、50℃未満の場合には、温水浸漬により光ファイバ素線の被覆層が剥離し、マイクロベンドに起因する光ファイバ素線の伝送損失が増加していることが分かった。
これは、捻り装置により捻りを加える際の光ファイバ素線の二次被覆層の温度が50℃未満では、二次被覆層のヤング率が高いため、捻り装置によって加えられた外力を、一次被覆層および二次被覆層全体で吸収することができず、光ファイバ裸線と、一次被覆層との界面における剥離や、一次被覆層の割れが発生し、マイクロベンドに起因する伝送損失が増加するからであると考えられる。一方、捻り装置により捻りを加える際の光ファイバ素線の二次被覆層の温度が130℃を超えると、二次被覆層のヤング率が低過ぎるため、捻り装置により光ファイバ素線にトルクを加えた時に、二次被覆層が剥がれて、この二次被覆層が捻り装置に設けられたローラに付着するという不具合が生じる。このように、剥がれた二次被覆層が周曲部材に付着すると、捻り装置により、光ファイバ素線に対して所定のトルクを加えることができずに、結果として、光ファイバ素線の製造不良を生じると考えられる。
この結果から、捻り装置により捻りを加える際の光ファイバ素線の二次被覆層の温度が50〜130℃の範囲内であれば、良好な光ファイバ素線が得られることが分かった。
From the results of Table 1, when Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 and 2 are compared, the temperature of the secondary coating layer of the optical fiber strand when twisting exceeds 130 ° C, and 50 ° C In the case of less than the above, it was found that the coating layer of the optical fiber was peeled off by hot water immersion, and the transmission loss of the optical fiber due to the microbend was increased.
This is because, when the temperature of the secondary coating layer of the optical fiber is less than 50 ° C. when the twist is applied by the twisting device, the Young's modulus of the secondary coating layer is high, so that the external force applied by the twisting device is applied to the primary coating. Cannot be absorbed by the entire layer and the secondary coating layer, peeling at the interface between the bare optical fiber and the primary coating layer, and cracking of the primary coating layer, resulting in an increase in transmission loss due to microbending. It is thought that it is from. On the other hand, if the temperature of the secondary coating layer of the optical fiber when the twist is applied by the twisting device exceeds 130 ° C., the Young's modulus of the secondary coating layer is too low, so that the torque is applied to the optical fiber by the twisting device. When added, the secondary coating layer is peeled off, and the secondary coating layer adheres to the roller provided in the twisting device. As described above, when the peeled secondary coating layer adheres to the circumferential member, a predetermined torque cannot be applied to the optical fiber by the twisting device, resulting in defective production of the optical fiber. It is thought to produce.
From this result, it was found that if the temperature of the secondary coating layer of the optical fiber strand when twisting is applied by the twisting device is in the range of 50 to 130 ° C., a good optical fiber strand can be obtained.
また、実施例3では、第二の架橋筒を出てから捻り装置に達するまでの間に徐冷管を設けて、光ファイバ素線を徐冷し、捻り装置により捻りを加える際の光ファイバ素線の二次被覆層の温度を上昇させることにより、良好な光ファイバ素線が得られることが分かった。
さらに、実施例4では、捻り装置を変更したものの、捻り装置により捻りを加える際の光ファイバ素線の二次被覆層の温度を100℃としたため、良好な光ファイバ素線が得られることが分かった。
Further, in Example 3, an annealing tube is provided between the time when the second bridging cylinder is exited and the time when the twisting device is reached, the optical fiber is gradually cooled, and the optical fiber when twisting is applied by the twisting device. It has been found that a good optical fiber can be obtained by increasing the temperature of the secondary coating layer of the strand.
Furthermore, in Example 4, although the twisting device was changed, the temperature of the secondary coating layer of the optical fiber when the twisting was applied was set to 100 ° C., so that a good optical fiber could be obtained. I understood.
比較例3では、第二の架橋筒を出てから捻り装置に達するまでの間に加熱筒を設けて、光ファイバ素線を徐冷し、捻り装置により捻りを加える際の光ファイバ素線の二次被覆層の温度を150℃としたことにより、捻り装置により光ファイバ素線にトルクを加えた時に、二次被覆層が剥がれて、この二次被覆層が捻り装置に設けられたローラへ付着するという不具合が生じて、良好な光ファイバ素線が得られないことが分かった。 In Comparative Example 3, a heating tube is provided between the time when the second bridge tube is exited and the time it reaches the twisting device, the optical fiber strand is gradually cooled, and the optical fiber strand when twisting is applied by the twisting device. By setting the temperature of the secondary coating layer to 150 ° C., when a torque is applied to the optical fiber with a twisting device, the secondary coating layer is peeled off, and the secondary coating layer is transferred to a roller provided in the twisting device. It was found that a good optical fiber could not be obtained due to the problem of adhesion.
実施例5では、捻り装置を変更し、さらに、第二の架橋筒を出てから捻り装置に達するまでの間に加熱筒を設けて、光ファイバ素線を徐冷し、捻り装置により捻りを加える際の光ファイバ素線の二次被覆層の温度を120℃としたことにより、加熱筒を用いても、光ファイバ素線の二次被覆層の温度が50〜130℃の範囲内であるので、良好な光ファイバ素線が得られることが分かった。 In Example 5, the twisting device is changed, and a heating tube is provided between the time when the second bridging tube is exited and the time when the twisting device is reached, the optical fiber is gradually cooled, and the twisting device is used to twist. Since the temperature of the secondary coating layer of the optical fiber strand at the time of addition is set to 120 ° C., the temperature of the secondary coating layer of the optical fiber strand is in the range of 50 to 130 ° C. even if a heating cylinder is used. Therefore, it turned out that a favorable optical fiber strand is obtained.
以上の結果から、第二の架橋筒を出てから捻り装置に達するまでの間に、冷却筒、徐冷管または加熱筒を設置して、捻り装置により捻りを加える際の光ファイバ素線の二次被覆層の温度を50〜130℃の範囲内とすれば、捻り方法を問わず、良好な光ファイバ素線が得られることが分かった。 From the above results, it is necessary to install a cooling cylinder, a slow cooling tube or a heating cylinder between the time when the second bridging cylinder is exited and the time when the twisting apparatus is reached. It has been found that when the temperature of the secondary coating layer is in the range of 50 to 130 ° C., a good optical fiber strand can be obtained regardless of the twisting method.
本発明の光ファイバ素線の製造方法、および、光ファイバ素線の製造装置は、シングルモードファイバ、分散シフト、カットオフシフトファイバ、分散補償ファイバのみならず、いかなる種類の光ファイバの製造にも適用可能であるが、特に、光ファイバ素線のPMDを低減する目的で、光ファイバ素線に捻りを加える工程を適用した光ファイバ素線の製造方法に好適である。
また、本発明の光ファイバ素線の製造方法、および、光ファイバ素線の製造装置は、気相軸付法(VAD法)、外付け法(OVD法)、内付け法(CVD法、MCVD法、PCVD法)、あるいは、ロッドインチューブ法など、あらゆる製造方法で作製された光ファイバ母材を用いて光ファイバ素線を製造する場合にも適用できる。
The optical fiber manufacturing method and the optical fiber manufacturing apparatus according to the present invention can be used not only to manufacture single-mode fibers, dispersion shifts, cut-off shift fibers, and dispersion compensation fibers, but also any kind of optical fibers. Although it can be applied, it is particularly suitable for a method of manufacturing an optical fiber strand to which a process of twisting the optical fiber strand is applied for the purpose of reducing PMD of the optical fiber strand.
In addition, the method for manufacturing an optical fiber and the apparatus for manufacturing an optical fiber according to the present invention include a vapor phase shaft attachment method (VAD method), an external attachment method (OVD method), and an internal attachment method (CVD method, MCVD). This method can also be applied to the case where an optical fiber is manufactured using an optical fiber preform manufactured by any manufacturing method such as a rod-in-tube method.
11・・・光ファイバ母材、12・・・紡糸炉、13・・・光ファイバ裸線、14・・・冷却筒、15・・・第一の被覆材塗布装置、16・・・第一の架橋筒、17・・・第二の被覆材塗布装置、18・・・第二の架橋筒、19・・・光ファイバ素線、20・・・加熱手段、21・・・冷却手段、22・・・捻り装置、23・・・ターンプーリ、24・・・引取機、25・・・ダンサーロール、26・・・巻取ドラム。
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記捻り工程において、前記捻り装置により捻りを加える際の光ファイバ素線の被覆層の最外層のヤング率が50MPa〜300MPaであることを特徴とする光ファイバ素線の製造方法。 A spinning process in which an optical fiber preform is melt-spun to form a bare optical fiber, and a coating material is applied to the bare optical fiber formed by the spinning process, and the coating material is provided in a bridging cylinder. A coating layer is formed by curing with light irradiated from the optical fiber strand, and an optical fiber preform is formed by applying a twist to the optical fiber strand formed by the coating step and a twisting device. A method of manufacturing an optical fiber comprising a twisting step of twisting a molten part of a material,
In the twisting step, the Young's modulus of the outermost layer of the coating layer of the optical fiber when the twist is applied by the twisting device is 50 MPa to 300 MPa.
前記捻り装置は光ファイバ素線の線引き方向に沿って移動可能に設けられ、前記架橋筒と前記捻り装置との間の距離が制御可能となっていることを特徴とする光ファイバ素線の製造装置。 A spinning furnace that melts the optical fiber preform; a coating material coating device that coats the coating material onto the bare optical fiber; a bridge cylinder having a bridge lamp that irradiates the coating material with light to cure the coating material; An optical fiber manufacturing device comprising a twisting device for twisting a fiber strand,
The twisting device is movably provided along the drawing direction of the optical fiber, and the distance between the bridging cylinder and the twisting device can be controlled. apparatus.
前記架橋筒と前記捻り装置との間に、加熱手段および/または冷却手段が設けられていることを特徴とする光ファイバ素線の製造装置。
A spinning furnace that melts the optical fiber preform; a coating material coating device that coats the coating material onto the bare optical fiber; a bridge cylinder having a bridge lamp that irradiates the coating material with light to cure the coating material; An optical fiber manufacturing device comprising a twisting device for twisting a fiber strand,
An apparatus for manufacturing an optical fiber, wherein heating means and / or cooling means are provided between the bridging cylinder and the twisting device.
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