JP2013028508A - Method for manufacturing optical fiber - Google Patents
Method for manufacturing optical fiber Download PDFInfo
- Publication number
- JP2013028508A JP2013028508A JP2011166513A JP2011166513A JP2013028508A JP 2013028508 A JP2013028508 A JP 2013028508A JP 2011166513 A JP2011166513 A JP 2011166513A JP 2011166513 A JP2011166513 A JP 2011166513A JP 2013028508 A JP2013028508 A JP 2013028508A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- tension
- coating
- optical fiber
- post
- target post
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 title claims abstract description 110
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 35
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 19
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims abstract description 135
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims abstract description 135
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 claims abstract description 46
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims description 16
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims description 16
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 13
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 claims description 11
- 239000011247 coating layer Substances 0.000 description 4
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 3
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 2
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B37/00—Manufacture or treatment of flakes, fibres, or filaments from softened glass, minerals, or slags
- C03B37/01—Manufacture of glass fibres or filaments
- C03B37/02—Manufacture of glass fibres or filaments by drawing or extruding, e.g. direct drawing of molten glass from nozzles; Cooling fins therefor
- C03B37/025—Manufacture of glass fibres or filaments by drawing or extruding, e.g. direct drawing of molten glass from nozzles; Cooling fins therefor from reheated softened tubes, rods, fibres or filaments, e.g. drawing fibres from preforms
- C03B37/0253—Controlling or regulating
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B2205/00—Fibre drawing or extruding details
- C03B2205/60—Optical fibre draw furnaces
- C03B2205/72—Controlling or measuring the draw furnace temperature
Abstract
Description
本発明は、光ファイバ母材を線引きして光ファイバを製造する光ファイバの製造方法に関する。 The present invention relates to an optical fiber manufacturing method for manufacturing an optical fiber by drawing an optical fiber preform.
光ファイバを製造する際、光ファイバの特性の一つであるカットオフ波長が光ファイバの長手方向において略均一になることが求められている。
光ファイバの製造方法として、光ファイバ母材の径方向の屈折率分布の長手方向変動を予め測定しておき、線引きの際に、ガラスファイバに生じている線引張力を測定しながら、線引張力の測定結果と光ファイバ母材の屈折率分布の長手方向変動の測定結果とに基づいて、ガラスファイバの径方向の屈折率分布の長手方向変動を抑制しつつガラスファイバのカットオフ波長が所定の値になるようにガラスファイバの線引張力を制御することが知られている(例えば、特許文献1参照)。
When manufacturing an optical fiber, it is required that the cutoff wavelength, which is one of the characteristics of the optical fiber, be substantially uniform in the longitudinal direction of the optical fiber.
As an optical fiber manufacturing method, the longitudinal variation of the refractive index distribution in the radial direction of the optical fiber preform is measured in advance, and the drawing tension is measured while measuring the drawing tension generated in the glass fiber during drawing. Based on the measurement result of the force and the measurement result of the longitudinal variation of the refractive index distribution of the optical fiber preform, the cutoff wavelength of the glass fiber is predetermined while suppressing the longitudinal variation of the refractive index distribution in the radial direction of the glass fiber. It is known to control the drawing tension of the glass fiber so that the value becomes (for example, see Patent Document 1).
また、光ファイバ母材の長手方向に複数箇所で、予め線引き後の光ファイバのカットオフ波長推定値を求めておき、線引き後の光ファイバのカットオフ波長が長手方向に所定の値になるように、線引き時にカットオフ波長推定値の変動に応じて長手方向に順次線引き張力を制御して線引きを行うことも知られている(例えば、特許文献2参照)。 In addition, an estimated cutoff wavelength value of the optical fiber after drawing is obtained in advance at a plurality of locations in the longitudinal direction of the optical fiber preform so that the cutoff wavelength of the optical fiber after drawing becomes a predetermined value in the longitudinal direction. In addition, it is also known that the drawing is performed by sequentially controlling the drawing tension in the longitudinal direction in accordance with the fluctuation of the estimated cutoff wavelength at the time of drawing (for example, see Patent Document 2).
従来では、光ファイバ母材の長手方向の屈折率分布を測定し、屈折率分布よりカットオフ波長の長手方向変動を推定し、予め測定されている線引張力とカットオフ波長との相関関係、及び線引張力と被覆後張力との相関関係から適切な線引張力と被覆後張力を決定し、ガラスファイバのカットオフ波長が所定の一定値になるように制御している。 Conventionally, the refractive index distribution in the longitudinal direction of the optical fiber preform is measured, the longitudinal variation of the cutoff wavelength is estimated from the refractive index distribution, and the correlation between the pre-measured drawing tension and the cutoff wavelength, In addition, an appropriate drawing tension and post-coating tension are determined from the correlation between the drawing tension and the post-coating tension, and the cut-off wavelength of the glass fiber is controlled to be a predetermined constant value.
線引きしたガラスファイバに樹脂を被覆して光ファイバを製造する場合、外乱等により被覆径に変動が生じることがある。すると、光ファイバの外周面の面積も変動するため、被覆後張力が同じでも、ガラスファイバの線引張力が変動してしまう。また、実際に線引きされたガラスファイバからカットオフ波長を測定し、被覆後張力にフィードバックすると、カットオフ波長のデータが得られるまでの間に、ガイドローラや張力測定ローラなどの各種ローラが劣化することによってローラ抵抗が変動することがある。すると、被覆後張力と線引張力との関係にずれが生じることがあるが、このずれに基づいて被覆後張力をすぐに修正することは困難であった。 When an optical fiber is manufactured by coating a drawn glass fiber with a resin, the coating diameter may vary due to disturbance or the like. Then, since the area of the outer peripheral surface of the optical fiber also varies, the drawing tension of the glass fiber varies even if the post-coating tension is the same. Also, if the cut-off wavelength is measured from the actually drawn glass fiber and fed back to the post-coating tension, various rollers such as the guide roller and the tension measuring roller will deteriorate before the cut-off wavelength data is obtained. As a result, the roller resistance may vary. Then, a deviation may occur in the relationship between the post-coating tension and the linear tensile force, but it was difficult to immediately correct the post-coating tension based on this deviation.
そして、上記のような被覆径の変動や各種ローラにおけるローラ抵抗の変動などの引き取り抵抗の変動によって被覆後張力が変動するため、これを一定になるように制御すると、線引張力が変動することになり、その結果カットオフ波長も変動し、品質低下を招いてしまうおそれがある。 And, since the tension after coating changes due to fluctuations in take-up resistance such as fluctuations in the coating diameter as described above and fluctuations in roller resistance in various rollers, if this is controlled to be constant, the wire tension will change. As a result, the cut-off wavelength also fluctuates, and there is a possibility that the quality is deteriorated.
本発明の目的は、カットオフ波長の変動を良好に抑制して高品質な光ファイバを製造することが可能な光ファイバの製造方法を提供することにある。 The objective of this invention is providing the manufacturing method of the optical fiber which can suppress the fluctuation | variation of a cutoff wavelength favorably and can manufacture a high quality optical fiber.
上記課題を解決することのできる本発明の光ファイバの製造方法は、線引炉で加熱され溶融された光ファイバ母材からガラスファイバを線引きし、前記ガラスファイバの周囲に樹脂を被覆して光ファイバを製造する光ファイバの製造方法であって、
予め測定した前記光ファイバ母材の長手方向の屈折率分布の変動に基づいてカットオフ波長の長手方向変動を予測するカットオフ波長予測処理と、
前記ガラスファイバの張力である線引張力と前記カットオフ波長との関係及び前記線引張力と前記光ファイバの張力である被覆後張力との関係に基づいて、線引き後の前記ガラスファイバのカットオフ波長が長手方向に一定となるような目標被覆後張力を決定する目標被覆後張力決定処理と、
前記被覆後張力が前記目標被覆後張力となるように、前記線引炉の炉温を制御する炉温制御処理とを含み、
前記目標被覆後張力決定処理の際に、前記光ファイバの引き取り抵抗の変動に基づいて前記目標被覆後張力を補正する目標被覆後張力補正処理を行うことを特徴とする。
The method for producing an optical fiber of the present invention that can solve the above-mentioned problems is that a glass fiber is drawn from an optical fiber preform heated and melted in a drawing furnace, and a resin is coated around the glass fiber to produce an optical fiber. An optical fiber manufacturing method for manufacturing a fiber, comprising:
A cutoff wavelength prediction process for predicting a longitudinal variation in the cutoff wavelength based on a variation in the refractive index distribution in the longitudinal direction of the optical fiber preform measured in advance;
Based on the relationship between the drawing tension, which is the tension of the glass fiber, and the cutoff wavelength, and the relationship between the drawing tension, and the post-coating tension, which is the tension of the optical fiber, the cutoff of the glass fiber after drawing. A target post-coating tension determination process for determining a target post-coating tension such that the wavelength is constant in the longitudinal direction;
Furnace temperature control processing for controlling the furnace temperature of the drawing furnace such that the post-coating tension becomes the target post-coating tension,
In the target post-coating tension determination process, a target post-coating tension correction process for correcting the target post-coating tension based on a change in the take-up resistance of the optical fiber is performed.
本発明の光ファイバの製造方法において、
前記目標被覆後張力を補正した補正目標被覆後張力P(g)を、
P=P0+A×(D−D0)
(但し、P0:補正前目標被覆後張力(g)、A:定数(g/μm)、D:光ファイバの被覆径(μm)、D0:基準被覆径(μm))
からなる補正式から導き出すことが好ましい。
In the method for producing an optical fiber of the present invention,
A corrected target post-coating tension P (g) obtained by correcting the target post-coating tension is:
P = P0 + A × (D−D0)
(However, P0: tension after target coating before correction (g), A: constant (g / μm), D: coating diameter of optical fiber (μm), D0: reference coating diameter (μm))
It is preferable to derive from a correction formula consisting of
本発明の光ファイバの製造方法において、
前記光ファイバを最初にガイドする直下ローラの上流側の上流側張力F1及び前記直下ローラの下流側で前記被覆後張力を測定する張力測定ローラの下流側の下流側張力F2を測定し、
前記目標被覆後張力を補正した補正目標被覆後張力T(g)を、
T=T0+Δ(F2−F1)
(但し、T0:補正前目標被覆後張力(g)、Δ(F2−F1):F2とF1の差分値の前回測定時からの変動(g))
からなる補正式から導き出すことが好ましい。
In the method for producing an optical fiber of the present invention,
An upstream tension F1 on the upstream side of the immediately below roller that guides the optical fiber first, and a downstream tension F2 on the downstream side of the tension measuring roller that measures the post-coating tension on the downstream side of the immediately below roller,
A corrected target post-coating tension T (g) obtained by correcting the target post-coating tension,
T = T0 + Δ (F2-F1)
(However, T0: target post-correction tension (g), Δ (F2-F1): variation (g) of difference value between F2 and F1 from the previous measurement)
It is preferable to derive from a correction formula consisting of
本発明によれば、光ファイバの被覆径の変動や光ファイバを下流側へ導く各種のローラのローラ抵抗の変動等によって変動する光ファイバの引き取り抵抗の変動に基づいて目標被覆後張力をきめ細かく補正することができる。これにより、カットオフ波長の変動を良好に抑制して高品質な光ファイバを製造することができる。 According to the present invention, the target post-coating tension is finely corrected on the basis of fluctuations in the take-up resistance of the optical fiber that fluctuate due to fluctuations in the coating diameter of the optical fiber and fluctuations in the roller resistance of various rollers that guide the optical fiber downstream. can do. Thereby, the fluctuation | variation of a cutoff wavelength can be suppressed favorably and a high quality optical fiber can be manufactured.
以下、本発明に係る光ファイバの製造方法の実施の形態の例を、図面を参照して説明する。
まず、本発明の光ファイバの製造方法によって光ファイバを製造する製造装置の例について説明する。
図1に示すように、製造装置1は、光ファイバ母材2を線引きしてガラスファイバ3を形成するとともに、そのガラスファイバ3の外周に樹脂を被覆して光ファイバ4を製造する装置である。
Hereinafter, an example of an embodiment of an optical fiber manufacturing method according to the present invention will be described with reference to the drawings.
First, the example of the manufacturing apparatus which manufactures an optical fiber with the manufacturing method of the optical fiber of this invention is demonstrated.
As shown in FIG. 1, the manufacturing apparatus 1 is an apparatus for manufacturing an optical fiber 4 by drawing an optical fiber preform 2 to form a
製造装置1は、母材送り装置11、線引炉12、樹脂塗布装置13、紫外線照射装置15,16、直下ローラ17、キャプスタン18、ガイドローラ26,27、ダンサローラ19及び巻取りドラム20を有する。
母材送り装置11は、光ファイバ母材2を保持し、光ファイバ母材2を線引炉12内に配置する。線引炉12は、光ファイバ母材2の一端部を加熱して溶融させるための装置である。光ファイバ母材2の溶融した一端側を下方に線引きすることで、ガラスファイバ3が形成される。
The manufacturing apparatus 1 includes a base material feeding device 11, a
The preform feeding device 11 holds the optical fiber preform 2 and places the optical fiber preform 2 in the
樹脂塗布装置13及び紫外線照射装置15,16は、ガラスファイバ3の線引方向において線引炉12の下流に配置されている。樹脂塗布装置13は、ガラスファイバ3の外周に紫外線硬化型の樹脂を塗布する。紫外線照射装置15,16は、樹脂塗布装置13によって塗布された樹脂に紫外線を照射して硬化させて第1,第2の被覆層を形成し、光ファイバ4を形成する。なお、ここでは、2層の被覆層となる樹脂を一つの樹脂塗布装置で塗布するデュアル方式を例に説明したが、一層ずつ各々の樹脂塗布装置で塗布して硬化させるタンデム方式であってもよい。
The resin coating device 13 and the
キャプスタン18は、ベルト18aとローラ18bとを含んで構成されており、ベルト18aをローラ18bに押し付け、ローラ18bを回転させ、ベルト18aとローラ18bとの間に光ファイバ4を挟みこむことにより光ファイバ4を引き取ってダンサローラ19及び巻取りドラム20に送り出す。キャプスタン18に引き取られる光ファイバ4は、光ファイバ4を最初にガイドする直下ローラ17により走行方向が変えられる。キャプスタン18から送り出される光ファイバ4は、ダンサローラ19で弛みが取り除かれ、巻取りドラム20に巻き取られる。
The
製造装置1は、ガラスファイバ外径測定装置21、線引張力測定装置22、被覆後外径測定装置23及び被覆後張力測定装置24を更に有する。ガラスファイバ外径測定装置21は、線引炉12と樹脂塗布装置13との間に配置されており、ガラスファイバ3の外径を測定する。被覆後外径測定装置23は、紫外線照射装置16と直下ローラ17との間に配置されており、被覆後の光ファイバ4の外径を測定する。ガラスファイバ外径測定装置21及び被覆後外径測定装置23は、例えば、レーザ光を用いた非接触式の測定装置である。
The manufacturing apparatus 1 further includes a glass fiber outer
線引張力測定装置22は、ガラスファイバ外径測定装置21と樹脂塗布装置13との間に配置されている。線引張力測定装置22は、線引きの際にガラスファイバ3に生じている線引張力を測定する。
The drawing
線引張力測定装置22には、一般的に接触式張力計が用いられることが多い。接触式張力計は、安価であり、測定精度が高いという利点がある一方、ガラスファイバ3に傷をつけることになるので、一般的に良好部を製造している間は、張力を測定することができない。接触式張力計以外にも、ガラスファイバ3の側方から円偏光の光を照射し、偏光状態の変化から、ガラスファイバ3に生じている線引張力の大きさを測定する方法もあるが、接触式張力計に比べ高価であり、測定精度も落ちる。このため、線引張力を直接測定する代わりに、以下で述べる被覆後張力を測定し、この被覆後張力から線引張力を求めることが多い。本実施形態では、線引張力測定装置22として、接触式張力計、光学式張力計のどちらを使用してもよい。
In general, a contact tension meter is often used for the wire
被覆後張力測定装置24は、直下ローラ17とキャプスタン18との間に配置されている。被覆後張力測定装置24は、被覆後の光ファイバ4に生じている被覆後張力を測定する。
被覆後張力測定装置24は、光ファイバ4に接触された張力測定ローラ24aを備えている。被覆後張力測定装置24は、張力測定ローラ24aの中心軸に取り付けられており、光ファイバ4に生じている張力によって張力測定ローラ24aに加えられる力を測定する。そして、この力から光ファイバ4に生じている被覆後張力を求める。この被覆後張力は、線引張力に応じて変化し、線引張力と被覆後張力との間には比例関係が成立する。
The post-coating
The post-coating
製造装置1は、制御装置25を更に有する。制御装置25は、線引炉12、ガラスファイバ外径測定装置21、線引張力測定装置22、被覆後外径測定装置23、被覆後張力測定装置24及びキャプスタン18等に電気的に接続されている。制御装置25には、ガラスファイバ外径測定装置21、線引張力測定装置22、被覆後外径測定装置23、被覆後張力測定装置24等の測定結果が入力される。
The manufacturing apparatus 1 further includes a
次に、光ファイバ4を製造する場合について説明する。
まず、線引き開始前に、光ファイバ母材2の長手方向の複数箇所において径方向の屈折率分布をプリフォームアナライザで予め測定しておく。例えば、光ファイバ母材2の屈折率分布は測定箇所によってわずかに異なり、これにより光ファイバ母材2の屈折率分布の長手方向の変動がわかる。この測定の結果を制御装置25に入力する。
Next, the case where the optical fiber 4 is manufactured will be described.
First, before starting drawing, the refractive index distribution in the radial direction is measured in advance with a preform analyzer at a plurality of locations in the longitudinal direction of the optical fiber preform 2. For example, the refractive index distribution of the optical fiber preform 2 is slightly different depending on the measurement location, so that the longitudinal variation of the refractive index distribution of the optical fiber preform 2 can be seen. The result of this measurement is input to the
次に、光ファイバ母材2を母材送り装置11に設置し、線引炉12内に配置する。線引炉12によって光ファイバ母材2の一端が加熱されて溶融され、引っ張られてガラスファイバ3が線引きされて形成される。
Next, the optical fiber preform 2 is installed in the preform feeder 11 and placed in the drawing
線引きが開始されると、ガラスファイバ3の外径がガラスファイバ外径測定装置21で測定される。線引張力測定装置22が接触式張力計である場合は上記のように良好部の製造時には通常使用しないが、その後、必要に応じ、線引張力測定装置22によって線引張力を測定し、必要に応じて制御装置25に入力される。
When the drawing is started, the outer diameter of the
線引張力測定装置22を通過したガラスファイバ3は、樹脂塗布装置13及び紫外線照射装置15,16を順に通過する。これにより、ガラスファイバ3上に被覆層が形成され、ガラスファイバ3上に2層の被覆層を有する光ファイバ4が得られる。この光ファイバ4の外径が被覆後外径測定装置23で測定される。被覆後外径測定装置23を通過した光ファイバ4は、直下ローラ17、被覆後張力測定装置24、キャプスタン18、ガイドローラ26,27及びダンサローラ19を経て巻取りドラム20に巻き取られる。
The
上記のように、光ファイバ母材2からガラスファイバ3を線引きして光ファイバ4を製造する際に、制御装置25は、予め測定しておいた光ファイバ母材2の長手方向の屈折率分布の変動に基づいて、カットオフ波長の長手方向変動を予測するカットオフ波長予測処理を行う。
As described above, when the optical fiber 4 is manufactured by drawing the
また、制御装置25は、線引きされるガラスファイバ3の線引張力とカットオフ波長との関係、及び線引張力と光ファイバ4に押し付けられる張力測定ローラ24aの荷重から求められる光ファイバ4の張力である被覆後張力との関係に基づいて、線引き後のカットオフ波長が長手方向に一定となるような目標被覆後張力を決定する目標被覆後張力決定処理を行う。
The
そして、制御装置25は、被覆後張力が目標被覆後張力となるように、線引炉12の炉温を制御する炉温制御処理を行う。
And the
また、制御装置25は、目標被覆後張力決定処理の際に、張力測定ローラ24a及び直下ローラ17のそれぞれのローラ抵抗の変動及び光ファイバ4の被覆径の変動による光ファイバ4の引き取り抵抗の変動に基づいて目標被覆後張力を補正する目標被覆後張力補正処理を行う。
Further, the
この目標被覆後張力補正処理において、まず被覆径の変動による光ファイバ4の引き取り抵抗の変動を補正するため、制御装置25は、次式(1)に基づいて目標被覆後張力を補正した補正目標被覆後張力Pを算出する。
In this target post-coating tension correction process, first, in order to correct the change in the take-up resistance of the optical fiber 4 due to the change in the coating diameter, the
P=P0+A×(D−D0)…(1)
但し、
P0:補正前目標被覆後張力(g)
A:被覆径変動と被覆後張力との相関から導き出される定数(g/μm)
D:光ファイバの被覆径(μm)
D0:基準被覆径(μm)
P = P0 + A × (D−D0) (1)
However,
P0: Tension after target covering before correction (g)
A: Constant (g / μm) derived from the correlation between coating diameter variation and post-coating tension
D: coating diameter of optical fiber (μm)
D0: Reference coating diameter (μm)
制御装置25は、被覆後張力が、算出した補正目標被覆後張力Pとなるように、線引炉12の炉温を制御する。そして、例えば光ファイバ4の被覆径が単に増加しただけの場合は、目標被覆後張力が高くなるため、結果的に線引炉12の炉温を変化させず(被覆径による補正をしない場合には、被覆後張力が高くなるので、炉温を下げる制御を行うことになる)、光ファイバ4の被覆径が単に減少しただけの場合は、目標被覆後張力が低くなるため、同様に炉温を変化させないことになる。これにより、光ファイバ4の被覆径の変動による線引張力の変動を抑え、カットオフ波長への影響を極力抑えることができる。
The
次に、制御装置25は、ハンディタイプの張力計などで測定した直下ローラ17の上流側の上流側張力F1及び張力測定ローラ24aの下流側の下流張力F2により、次式(2)に基づいて、これらの上流側張力F1及び下流側張力F2から目標被覆後張力を補正した補正目標被覆後張力Tを算出する。
Next, the
T=T0+Δ(F2−F1)…(2)
但し、
T0:補正前目標被覆後張力(g)
Δ(F2−F1):F2とF1の差分値の前回測定時からの変動(g)
T = T0 + Δ (F2-F1) (2)
However,
T0: Tension after target covering before correction (g)
Δ (F2−F1): Fluctuation of difference value between F2 and F1 from the previous measurement (g)
制御装置25は、被覆後張力が、算出した補正目標被覆後張力Tとなるように、線引炉12の炉温を制御する。そして、例えばローラ抵抗が増加した場合は、目標被覆後張力を予め高く設定し、ローラ抵抗が減少した場合は、目標被覆後張力を予め低く設定しておく。これにより、直下ローラ17や張力測定ローラ24aなどの各種のローラのローラ抵抗の変動による線引張力の変動を抑え、カットオフ波長への影響を極力抑えることができる。
The
このように、上記実施形態に係る光ファイバの製造方法によれば、光ファイバ4の被覆径の変動または直下ローラ17や張力測定ローラ24aなどの各種のローラのローラ抵抗の変動等によって変動する光ファイバ4の引き取り抵抗に基づいて目標被覆後張力をきめ細かく補正することができる。これにより、カットオフ波長の変動を良好に抑制して高品質な光ファイバ4を製造することができる。
As described above, according to the method of manufacturing an optical fiber according to the above-described embodiment, the light that fluctuates due to a change in the coating diameter of the optical fiber 4 or a change in roller resistance of various rollers such as the
次に、補正処理を行って光ファイバ4を製造する場合の具体例について説明する。
(光ファイバの製造)
母材径100mmの光ファイバ母材2を用い、ガラスファイバ3の目標径を125μm、光ファイバ4の基準被覆径(目標径)を245μmとし、線速1000m/分でガラスファイバ3を線引きして光ファイバ4を製造する。
Next, a specific example when the correction process is performed to manufacture the optical fiber 4 will be described.
(Manufacture of optical fiber)
Using the optical fiber preform 2 with a base material diameter of 100 mm, the target diameter of the
上記のように光ファイバ4を製造すると、被覆後張力と線引張力との関係は、一般的に略比例関係となる。
また、カットオフ波長λcと被覆後張力との関係も、図2に示すように、一般的に略比例関係となる。
When the optical fiber 4 is manufactured as described above, the relationship between the post-coating tension and the drawing tension is generally approximately proportional.
Further, the relationship between the cutoff wavelength λc and the post-coating tension is generally approximately proportional as shown in FIG.
図3は、光ファイバ4の被覆径と被覆後張力との関係を示している。図3に示すように、線引張力が同じであっても、目標径245μmに対して、被覆径が細くなれば、被覆後張力も小さくなり、被覆径が太くなれば、被覆後張力も大きくなる。 FIG. 3 shows the relationship between the coating diameter of the optical fiber 4 and the post-coating tension. As shown in FIG. 3, even if the drawing tension is the same, if the coating diameter becomes smaller with respect to the target diameter of 245 μm, the post-coating tension becomes small, and if the coating diameter becomes large, the post-coating tension becomes large. Become.
(補正の仕方)
被覆径と被覆後張力との相関については、図3に示すように一般的に略比例関係となる。図3の場合、被覆径が1μm変動すると被覆後張力も1g変動しており、被覆径変動と被覆後張力との相関から導き出される定数Aは、略A=1(g/μm)となる。
(How to correct)
The correlation between the coating diameter and the post-coating tension is generally approximately proportional as shown in FIG. In the case of FIG. 3, when the coating diameter varies by 1 μm, the post-coating tension also varies by 1 g, and the constant A derived from the correlation between the coating diameter variation and the post-coating tension is approximately A = 1 (g / μm).
これにより、例えば補正前目標被覆後張力P0を200gとして基準被覆径D0が245μmの光ファイバ4を製造する際に、実際の被覆後張力が210gで被覆径Dが244μmであった場合、補正目標被覆後張力Pは、上式(1)に基づいて、
P=P0+A(D−D0)
=200+1×(244−245)
=199g
となる。
Thus, for example, when the optical fiber 4 having a reference coating diameter D0 of 245 μm is manufactured with a target post-correction tension P0 of 200 g, if the actual post-coating tension is 210 g and the coating diameter D is 244 μm, the correction target The post-coating tension P is based on the above equation (1).
P = P0 + A (D-D0)
= 200 + 1 × (244-245)
= 199g
It becomes.
そして、制御装置25は、目標被覆後張力を200gから199gの補正目標被覆後張力Pに補正し、実際の被覆後張力210gに対して11g減少させた被覆後張力199gになるように、線引炉12の炉温を変更する。
Then, the
また、制御装置25は、直下ローラ17及び張力測定ローラ24aの変動分を、そのまま目標被覆後張力に反映させる補正を行う。
Further, the
ここで、直下ローラ17の上流側の上流側張力F1及び張力測定ローラ24aの下流側の下流側張力F2の測定値を、前回の測定値と比較し、その差分値Δ(F2−F1)を求める。
Here, the measured values of the upstream tension F1 on the upstream side of the
例えば、上流側張力F1が215gから214gに変動し、下流側張力F2が230gから232gに変動した場合、差分値は、Δ(F2−F1)=(232−230)−(214−215)=2−(−1)=3gとなる。 For example, when the upstream tension F1 varies from 215 g to 214 g and the downstream tension F2 varies from 230 g to 232 g, the difference value is Δ (F2−F1) = (232−230) − (214−215) = 2-(-1) = 3 g.
したがって、この場合、補正前目標被覆後張力T0を200gとすると、補正目標被覆後張力Tは、上式(2)に基づいて、
T=T0+Δ(F2−F1)
=200+3
=203g
となる。
Therefore, in this case, when the pre-correction target post-covering tension T0 is 200 g, the corrected target post-covering tension T is based on the above equation (2).
T = T0 + Δ (F2-F1)
= 200 + 3
= 203g
It becomes.
そして、制御装置25は、目標被覆後張力を、200gから203gの補正目標被覆後張力Tに補正し、線引炉12の炉温を変更する。
Then, the
(補正後のばらつき)
上記の補正処理を行って光ファイバ4を製造した結果、ガラスファイバ3のカットオフ波長は、非補正時で標準偏差σ=0.0151μmであったものが、本実施形態による補正を行ったことにより、標準偏差σ=0.0078μmとなり、カットオフ波長のばらつきを半減させることができた。
(Variation after correction)
As a result of manufacturing the optical fiber 4 by performing the above correction processing, the cut-off wavelength of the
2:光ファイバ母材、3:ガラスファイバ、4:光ファイバ、12:線引炉、17:直下ローラ、24a:張力測定ローラ、A:定数、D:被覆径、D0:基準被覆径、F1:上流側張力、F2:下流側張力、P,T:目標被覆後張力、P0:補正前目標被覆後張力、T0:補正前目標被覆後張力、Δ(F2−F1):F2とF1の差分値の前回測定時からの変動 2: optical fiber preform, 3: glass fiber, 4: optical fiber, 12: drawing furnace, 17: roller directly under, 24a: tension measuring roller, A: constant, D: coating diameter, D0: reference coating diameter, F1 : Upstream tension, F2: downstream tension, P, T: target post-cover tension, P0: target post-correction tension before correction, T0: target post-correction tension before correction, Δ (F2-F1): difference between F2 and F1 Change in value since last measurement
Claims (3)
予め測定した前記光ファイバ母材の長手方向の屈折率分布の変動に基づいてカットオフ波長の長手方向変動を予測するカットオフ波長予測処理と、
前記ガラスファイバの張力である線引張力と前記カットオフ波長との関係及び前記線引張力と前記光ファイバの張力である被覆後張力との関係に基づいて、線引き後の前記ガラスファイバのカットオフ波長が長手方向に一定となるような目標被覆後張力を決定する目標被覆後張力決定処理と、
前記被覆後張力が前記目標被覆後張力となるように、前記線引炉の炉温を制御する炉温制御処理とを含み、
前記目標被覆後張力決定処理の際に、前記光ファイバの引き取り抵抗の変動に基づいて前記目標被覆後張力を補正する目標被覆後張力補正処理を行うことを特徴とする光ファイバの製造方法。 An optical fiber manufacturing method for manufacturing an optical fiber by drawing a glass fiber from an optical fiber preform heated and melted in a drawing furnace, and coating the resin around the glass fiber,
A cutoff wavelength prediction process for predicting a longitudinal variation in the cutoff wavelength based on a variation in the refractive index distribution in the longitudinal direction of the optical fiber preform measured in advance;
Based on the relationship between the drawing tension, which is the tension of the glass fiber, and the cutoff wavelength, and the relationship between the drawing tension, and the post-coating tension, which is the tension of the optical fiber, the cutoff of the glass fiber after drawing. A target post-coating tension determination process for determining a target post-coating tension such that the wavelength is constant in the longitudinal direction;
Furnace temperature control processing for controlling the furnace temperature of the drawing furnace such that the post-coating tension becomes the target post-coating tension,
A method of manufacturing an optical fiber, comprising performing a target post-coating tension correction process for correcting the target post-coating tension based on a change in take-up resistance of the optical fiber during the target post-coating tension determination process.
前記目標被覆後張力を補正した補正目標被覆後張力P(g)を、
P=P0+A×(D−D0)
(但し、P0:補正前目標被覆後張力(g)、A:定数(g/μm)、D:光ファイバの被覆径(μm)、D0:基準被覆径(μm))
からなる補正式から導き出すことを特徴とする光ファイバの製造方法。 An optical fiber manufacturing method according to claim 1,
A corrected target post-coating tension P (g) obtained by correcting the target post-coating tension is:
P = P0 + A × (D−D0)
(However, P0: tension after target coating before correction (g), A: constant (g / μm), D: coating diameter of optical fiber (μm), D0: reference coating diameter (μm))
An optical fiber manufacturing method, wherein the optical fiber is derived from a correction formula consisting of:
前記光ファイバを最初にガイドする直下ローラの上流側の上流側張力F1及び前記直下ローラの下流側で前記被覆後張力を測定する張力測定ローラの下流側の下流側張力F2を測定し、
前記目標被覆後張力を補正した補正目標被覆後張力T(g)を、
T=T0+Δ(F2−F1)
(但し、T0:補正前目標被覆後張力(g)、Δ(F2−F1):F2とF1の差分値の前回測定時からの変動(g))
からなる補正式から導き出すことを特徴とする光ファイバの製造方法。 An optical fiber manufacturing method according to claim 1 or 2,
An upstream tension F1 on the upstream side of the immediately below roller that guides the optical fiber first, and a downstream tension F2 on the downstream side of the tension measuring roller that measures the post-coating tension on the downstream side of the immediately below roller,
A corrected target post-coating tension T (g) obtained by correcting the target post-coating tension,
T = T0 + Δ (F2-F1)
(However, T0: target post-correction tension (g), Δ (F2-F1): variation (g) of difference value between F2 and F1 from the previous measurement)
An optical fiber manufacturing method, wherein the optical fiber is derived from a correction formula consisting of:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011166513A JP5712848B2 (en) | 2011-07-29 | 2011-07-29 | Optical fiber manufacturing method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011166513A JP5712848B2 (en) | 2011-07-29 | 2011-07-29 | Optical fiber manufacturing method |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2013028508A true JP2013028508A (en) | 2013-02-07 |
JP5712848B2 JP5712848B2 (en) | 2015-05-07 |
Family
ID=47785933
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2011166513A Active JP5712848B2 (en) | 2011-07-29 | 2011-07-29 | Optical fiber manufacturing method |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5712848B2 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113443828A (en) * | 2020-03-26 | 2021-09-28 | 住友电气工业株式会社 | Method for manufacturing optical fiber |
US11530157B2 (en) * | 2019-05-17 | 2022-12-20 | Corning Incorporated | Method of manufacturing an optical fiber using axial tension control to reduce axial variations in optical properties |
Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH02289441A (en) * | 1989-04-28 | 1990-11-29 | Fujikura Ltd | Production of optical fiber |
JPH06107438A (en) * | 1992-09-28 | 1994-04-19 | Fujikura Ltd | Production of optical fiber for optical-fiber coil |
JPH06263471A (en) * | 1993-03-11 | 1994-09-20 | Sumitomo Electric Ind Ltd | Production of wire-like material body, method and device for measuring coating resistance |
JPH08217481A (en) * | 1995-02-17 | 1996-08-27 | Fujikura Ltd | Production of optical fiber and drawing apparatus |
JPH10182181A (en) * | 1996-12-18 | 1998-07-07 | Shin Etsu Chem Co Ltd | Production of optical fiber |
JP2001220167A (en) * | 2000-02-01 | 2001-08-14 | Sumitomo Electric Ind Ltd | Method for manufacturing optical fiber |
JP2005170770A (en) * | 2003-12-15 | 2005-06-30 | Sumitomo Electric Ind Ltd | Manufacturing method of optical fiber |
JP2005314118A (en) * | 2004-04-26 | 2005-11-10 | Sumitomo Electric Ind Ltd | Drawing method and drawing apparatus |
JP2010269971A (en) * | 2009-05-21 | 2010-12-02 | Sumitomo Electric Ind Ltd | Method for manufacturing optical fiber |
-
2011
- 2011-07-29 JP JP2011166513A patent/JP5712848B2/en active Active
Patent Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH02289441A (en) * | 1989-04-28 | 1990-11-29 | Fujikura Ltd | Production of optical fiber |
JPH06107438A (en) * | 1992-09-28 | 1994-04-19 | Fujikura Ltd | Production of optical fiber for optical-fiber coil |
JPH06263471A (en) * | 1993-03-11 | 1994-09-20 | Sumitomo Electric Ind Ltd | Production of wire-like material body, method and device for measuring coating resistance |
JPH08217481A (en) * | 1995-02-17 | 1996-08-27 | Fujikura Ltd | Production of optical fiber and drawing apparatus |
JPH10182181A (en) * | 1996-12-18 | 1998-07-07 | Shin Etsu Chem Co Ltd | Production of optical fiber |
JP2001220167A (en) * | 2000-02-01 | 2001-08-14 | Sumitomo Electric Ind Ltd | Method for manufacturing optical fiber |
JP2005170770A (en) * | 2003-12-15 | 2005-06-30 | Sumitomo Electric Ind Ltd | Manufacturing method of optical fiber |
JP2005314118A (en) * | 2004-04-26 | 2005-11-10 | Sumitomo Electric Ind Ltd | Drawing method and drawing apparatus |
JP2010269971A (en) * | 2009-05-21 | 2010-12-02 | Sumitomo Electric Ind Ltd | Method for manufacturing optical fiber |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US11530157B2 (en) * | 2019-05-17 | 2022-12-20 | Corning Incorporated | Method of manufacturing an optical fiber using axial tension control to reduce axial variations in optical properties |
CN113443828A (en) * | 2020-03-26 | 2021-09-28 | 住友电气工业株式会社 | Method for manufacturing optical fiber |
JP7396158B2 (en) | 2020-03-26 | 2023-12-12 | 住友電気工業株式会社 | Optical fiber manufacturing method |
CN113443828B (en) * | 2020-03-26 | 2024-02-13 | 住友电气工业株式会社 | Method for manufacturing optical fiber |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP5712848B2 (en) | 2015-05-07 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5712848B2 (en) | Optical fiber manufacturing method | |
JP5950265B1 (en) | Magnetic wire heat treatment apparatus and magnetic wire heat treatment method | |
JP6031838B2 (en) | Optical fiber manufacturing method | |
JP2018048050A (en) | Manufacturing method and manufacturing device of optical fiber | |
US11577994B2 (en) | Optical fiber manufacturing method and manufacturing device | |
JP2010269971A (en) | Method for manufacturing optical fiber | |
JP5949117B2 (en) | Optical fiber manufacturing method | |
JP2017043527A (en) | Drawing tension measuring method and drawing tension measuring device of optical fiber | |
JP2001215344A (en) | Method for manufacturing optical fiber | |
JP6790694B2 (en) | Optical fiber manufacturing method | |
JP2010145288A (en) | Method and device for measuring diameter of void in optical fiber having void, and method and apparatus for manufacturing optical fiber having void | |
JP5212331B2 (en) | Optical fiber manufacturing method and manufacturing apparatus | |
JP2005314118A (en) | Drawing method and drawing apparatus | |
JP6323199B2 (en) | Apparatus and method for manufacturing optical fiber ribbon | |
CN111480063B (en) | Method and device for screening optical fiber core wire, and method for manufacturing optical fiber core wire | |
JP2013220972A (en) | Method for manufacturing optical fiber | |
JP6664653B2 (en) | Apparatus and method for producing rubber sheet material | |
JP7347185B2 (en) | Optical fiber manufacturing method | |
JP6939659B2 (en) | Optical fiber manufacturing method | |
CN103641335B (en) | The method of fibre diameter after twice coating of a kind of control | |
JP2012171814A (en) | Method and apparatus for producing optical fiber | |
JP2024024846A (en) | Optical fiber manufacturing method and optical fiber | |
WO2023190831A1 (en) | Method for producing optical fiber | |
US20230174408A1 (en) | Optical fiber eccentric measurement method and optical fiber manufacturing method | |
KR101501712B1 (en) | Thickness gauge measuring device of calending sheet |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20121130 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20140619 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20140903 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20140909 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20141106 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20150210 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20150223 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5712848 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |