JP2017036197A - 光ファイバ製造装置、光ファイバ製造方法、および光ファイバ - Google Patents
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Abstract
Description
加熱して軟化した光ファイバ母材を引き出して所望の外径まで細径化する線引手段と、
前記線引手段で、軟化状態にある前記所望の外径まで細径化された光ファイバ母材の側面に冷却ガスを吹き付け、前記細径化された光ファイバ母材の表面を急速冷却する急速冷却手段と、
を備える。
加熱して軟化した光ファイバ母材を引き出して所望の外径まで細径化する線引手順と、
前記線引手順で、軟化状態にある前記所望の外径まで細径化された光ファイバ母材の側面に冷却ガスを吹き付け、前記細径化された光ファイバ母材の表面を急速冷却する急速冷却手順と、
を行う。
本発明での光ファイバ表面層は、光ファイバ表面から深さ3〜5μmまでの範囲と定義する。
図2を用いて、一度固化した光ファイバを表面だけ溶融して再冷却することで圧縮応力を光ファイバ表面に印加する方法(強化ガラス等で一般的に使用されている方法)と本発明の違いについて説明する。
(1)吹き付ける冷却ガスの導入手段が先端の尖ったノズル形状であることを特徴とする。
(2)先端が尖ったノズルの吐出方向が光ファイバ長手方向の中心軸より外側へずれていることを特徴とする。
(3)100g以上の高張力で行う機構を具備することを特徴とする。ただし、これは一般的なファイバ外径である125μmの場合で、その他のファイバ外径の場合の張力はファイバの断面積に概ね比例する。
また上記光ファイバの製造装置で製造された光ファイバは、
(1)クラッド表面層と光ファイバ内部層(クラッド表面層以外)の界面領域に高い歪が印加されクラッド表面層と光ファイバ内部層の間の領域が周辺の光ファイバ領域よりも熱伝導率が低いことを特徴とする。
(2)クラッド表面層に高い圧縮応力を有すること特徴とする。
(3)クラッド表面層と光ファイバ内部層の間の熱伝導率が1.2W/m・K以下であることを特徴とする。
(4)内部層の仮想温度がクラッド表面層の仮想温度より100℃以上低いことを特徴とする。
(5)光ファイバ半径方向における引張応力のピークの位置が光ファイバ表面から10μm以内にあることを特徴とする。
(6)クラッド表面層を含むクラッド部が同一組成のガラス材料で構成されていることを特徴とする。
本実施形態の光ファイバ製造装置301の加熱炉13の構成を図3に示す。光ファイバ製造装置301は、
加熱して軟化した光ファイバ母材を引き出して所望の外径まで細径化する線引手段と、
線引手段で、軟化状態にある前記所望の外径まで細径化された光ファイバ母材の側面に冷却ガスを吹き付け、前記細径化された光ファイバ母材の表面を急速冷却する急速冷却手段12と、
を備える。
なお、線引手段の構造は図1の通りである。
本実施形態の光ファイバの製造装置302の加熱炉13の構成を図5に示す。加熱炉13の内部に急速冷却手段12として冷却ガスの導入ラインを2系統設置する。冷却ガス導入ノズルは先端が細くなったノズル形状である。今回使用したノズルの穴直径は1mmであったが、ガスの導入量と吐出範囲の関係から0.1〜5mmの範囲で設定するのが望ましい。また吐出ノズルの形状は、円形・三角形、楕円、四角形等が使用可能であるが、本例は楕円形(長い方が鉛直方向)を用いた。ノズルから光ファイバまでの距離は1mmであったが、0.2〜30mmの範囲で設置するのが望ましい。導入するガスはN2,Ar,He等が使用可能であるが、本例ではHeを使用した。本例では冷却ガスの導入ノズルは、ネックダウン終了位置から鉛直下方向へ0.3cmの位置に設置し、吐出方向は光ファイバ長手方向における中心軸である。
本実施形態の光ファイバの製造装置303の加熱炉13の構成を図12に示す。光ファイバの製造装置303の急速冷却手段12は、先端の尖ったノズル形状であり、冷却ガスの吐出方向が細径化された光ファイバ母材の長手方向の中心軸より外側へずれている。
以下は、本実施形態の光ファイバ製造装置及び光ファイバを説明したものである。本実施形態の光ファイバ製造装置は、製造工程数を増加させることなく、低伝搬損失かつ高強度な光ファイバを製造できるという効果がある。
加熱炉内もしくは加熱炉の出口付近で、母材から所望の光ファイバ外径になった直後に、光ファイバの側面から冷却ガスを吹き付ける機構を具備すること特徴とする光ファイバの製造装置。
13:加熱炉
301〜303:光ファイバ製造装置
Claims (8)
- 加熱して軟化した光ファイバ母材を引き出して所望の外径まで細径化する線引手段と、
前記線引手段で、軟化状態にある前記所望の外径まで細径化された光ファイバ母材の側面に冷却ガスを吹き付け、前記細径化された光ファイバ母材の表面を急速冷却する急速冷却手段と、
を備えることを特徴とする光ファイバ製造装置。 - 前記急速冷却手段は、先端の尖ったノズル形状であり、前記冷却ガスの吐出方向が前記細径化された光ファイバ母材の長手方向の中心軸より外側へずれていることを特徴とする請求項1に記載の光ファイバ製造装置。
- 前記線引手段は、100g以上の張力で前記軟化した光ファイバ母材を細径化することを特徴とする請求項1又は2に記載の光ファイバの製造装置。
- 加熱して軟化した光ファイバ母材を引き出して所望の外径まで細径化する線引手順と、
前記線引手順で、軟化状態にある前記所望の外径まで細径化された光ファイバ母材の側面に冷却ガスを吹き付け、前記細径化された光ファイバ母材の表面を急速冷却する急速冷却手順と、
を行うことを特徴とする光ファイバ製造方法。 - 請求項4に記載の光ファイバ製造方法で作製された光ファイバであって、
表面から中心軸方向に3μm以上5μm以下までのクラッド表面層と前記クラッド表面層以外の光ファイバ内部層との界面領域において前記クラッド表面層と前記光ファイバ内部層よりも熱伝導率が低いことを特徴とする光ファイバ。 - 前記クラッド表面層に圧縮応力を有すること特徴とする請求項5に記載の光ファイバ。
- 請求項4に記載の光ファイバ製造方法で作製された光ファイバであって、
表面から中心軸方向に3μm以上5μm以下までをクラッド表面層とし、前記クラッド表面層以外を光ファイバ内部層としたとき、前記光ファイバ内部層の仮想温度が前記クラッド表面層の仮想温度より100℃以上低いことを特徴とする光ファイバ。 - 請求項4に記載の光ファイバ製造方法で作製された光ファイバであって、
半径方向における引張応力のピークの位置が表面から10μm以内にあることを特徴とする光ファイバ。
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US11667560B2 (en) | 2018-09-18 | 2023-06-06 | Fujikura Ltd. | Manufacturing method for optical fiber and manufacturing apparatus for optical fiber |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS53125857A (en) * | 1977-04-11 | 1978-11-02 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Optical fiber drawing apparatus |
JPH04254431A (ja) * | 1991-02-05 | 1992-09-09 | Fujikura Ltd | 石英系光ファイバ母材およびその線引き方法 |
JP2006058494A (ja) * | 2004-08-18 | 2006-03-02 | Fujikura Ltd | 光ファイバ素線及びその製造方法 |
-
2015
- 2015-08-14 JP JP2015160078A patent/JP6174092B2/ja active Active
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS53125857A (en) * | 1977-04-11 | 1978-11-02 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Optical fiber drawing apparatus |
JPH04254431A (ja) * | 1991-02-05 | 1992-09-09 | Fujikura Ltd | 石英系光ファイバ母材およびその線引き方法 |
JP2006058494A (ja) * | 2004-08-18 | 2006-03-02 | Fujikura Ltd | 光ファイバ素線及びその製造方法 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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