JP2020024306A - 光ファイバ及び光ファイバの製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
図1は、本発明の第1実施形態に係る光ファイバ1の中心軸に垂直な断面図である。図1に示すように、光ファイバ1は、コア11及びコア11の外周面を隙間なく囲むクラッド12からなる光ファイバ裸線1Nと、光ファイバ裸線1Nのクラッド12の外周面を被覆する内側保護層13と、内側保護層13の外周面を被覆する外側保護層14と、を備える。
本工程は、線引炉110の加熱部111に囲まれた加熱空間Shに光ファイバ母材1Pの一部を配置する工程である。図7は、線引工程の様子を概略的に示す図である。図7に示すように、本工程では、線引炉110の上方に位置する母材保持部140に光ファイバ母材1Pが保持されることにより、線引炉110の加熱部111内に形成された加熱空間Shに、光ファイバ母材1Pの少なくとも一部が配置される。この母材保持部140は、線引炉110と共通の中心軸Faを有しており、光ファイバ母材1Pが配置される母材配置部141を備えている。本実施形態では母材配置部141は、光ファイバ母材1Pが上記中心軸Faと平行に配置されるように構成されており、中心軸Faからずれ量Dの分だけ若干ずれた位置に設けられている。このような母材保持部140に光ファイバ母材1Pが保持されることで、加熱空間Shにおいて、光ファイバ母材1Pの中心軸Paが線引炉110の中心軸Faからずれ、かつ、中心軸Faと平行になる。本工程において、光ファイバ母材1Pの中心軸Paが線引炉110の中心軸Faからずれているずれ量Dは、例えば、約0.2mm〜約0.4mmとされる。
本工程は、線引炉110において光ファイバ母材1Pを線引きする工程である。図8は、線引工程P2における線引炉110内の様子を拡大して示す概略図である。図8に示すように、この線引工程P2では、母材保持部140を回転させるとともに、線引炉110の加熱部111を発熱させて光ファイバ母材1Pの下端部を加熱する。これにより、光ファイバ母材1Pの下端部は、例えば、約2000℃に加熱されて溶融状態になる。その結果、光ファイバ母材1Pの下端部の粘性が下がり、下方に行くほど径が先細りになる縮径部1Psが光ファイバ母材1Pの下端部に形成される。本明細書では、上記縮径部1Psの断面形状における外形の変曲点fから、縮径部1Psのうち径が最も小さくなる部分、すなわち縮径部1Psの下端部Bdまでの領域を「ネックダウン部Nd」とする。
その後、この光ファイバ裸線1Nは、冷却装置120を通過して、適切な温度まで冷却される。冷却装置120に入る際、光ファイバ裸線1Nの温度は、例えば1800℃程度であるが、冷却装置120を出る際には、光ファイバ裸線1Nの温度は、例えば40℃〜50℃となる。なお、本工程において、冷却装置120の代わりに徐冷炉を使用してもよい。
冷却装置120から出た光ファイバ裸線1Nは、内側保護層13となる紫外線硬化性樹脂が入ったコーティング装置131を通過し、この紫外線硬化性樹脂で被覆される。更に紫外線照射装置132を通過し、紫外線が照射されることで、紫外線硬化性樹脂が硬化して内側保護層13が形成される。次に内側保護層13で被覆された光ファイバは、外側保護層14となる紫外線硬化性樹脂が入ったコーティング装置133を通過し、この紫外線硬化性樹脂で被覆される。更に紫外線照射装置134を通過し、紫外線が照射されることで、紫外線硬化性樹脂が硬化して外側保護層14が形成される。その結果、図1に示す断面構造を有し、かつ図2に示す螺旋部20を有する光ファイバ1となる。
上記被覆工程P4を経たのち、光ファイバ1は、ターンプーリー151により方向転換され、リール152により巻取られる。
次に、本発明の第2実施形態について図10及び図11を参照して説明する。なお、第1実施形態と同一又は同等の構成要素については、特に説明する場合を除き、同一の参照符号を付して重複する説明を省略することがある。
図7に示される製造装置と同様の製造装置を用いて光ファイバを製造した。具体的には、外径が16mmである光ファイバ母材と、炉心管の内径が46mm、発熱体の内径が62mmである加熱部を有する線引炉とを用意した。なお、本実施例において、炉心管の内径が上記加熱部111の内径に相当する。その後、光ファイバ母材を線引炉の中心軸から上記ずれ量Dだけずらして線引炉内に配置した。そして、線引炉に配置された光ファイバ母材を、線引炉の中心軸の周りに225rpmで回転させるとともに4.5m/分の線引速度で線引きした。これにより、上記螺旋回数が50回/mである螺旋部を有する光ファイバが製造された。
1P・・・光ファイバ母材
1Ps・・・縮径部
11・・・コア
12・・・クラッド
20・・・螺旋部
20A・・・第1螺旋部
20B・・・第2螺旋部
110・・・線引炉
111・・・加熱部
140・・・母材保持部
X・・・螺旋半径
Sa・・・螺旋中心線
Nd・・・ネックダウン部
Nd1・・・第1領域
Nd2・・・第2領域
Claims (11)
- 外力が付与されない状態で螺旋状である螺旋部を有する
ことを特徴とする光ファイバ。 - 前記光ファイバはマルチモード光ファイバである
ことを特徴とする請求項1に記載の光ファイバ。 - 前記螺旋部の螺旋中心線から前記光ファイバの中心軸までの距離が1μm以上かつ1000μm以下である
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の光ファイバ。 - 前記螺旋部の螺旋中心線から前記光ファイバの中心軸までの距離が前記光ファイバのコアの半径以下である
ことを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の光ファイバ。 - 前記螺旋部の螺旋回数が10回/m以上かつ125回/m以下である
ことを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載の光ファイバ。 - 前記螺旋部の螺旋中心線から前記光ファイバの中心軸までの距離が500〜1000μmであり、前記螺旋回数が80〜125回/mである
ことを特徴とする請求項5に記載の光ファイバ。 - 前記螺旋部は、巻き方向が互いに反対である第1螺旋部と第2螺旋部とを少なくとも1つずつ含む
ことを特徴とする請求項1から6のいずれか1項に記載の光ファイバ。 - 光ファイバ母材を線引炉の加熱部で加熱して線引きする線引工程を備え、
当該線引工程において、前記光ファイバ母材のネックダウン部の外周面の第1領域から前記加熱部までの最短距離が、前記第1領域の反対側に位置する前記外周面の第2領域から前記加熱部までの最短距離よりも小さくなるように、前記ネックダウン部を前記線引炉の中心軸周りに回転させる
ことを特徴とする光ファイバの製造方法。 - 前記線引工程には、
前記ネックダウン部を前記線引炉の中心軸に対して時計回りに回転させる第1工程と、
前記ネックダウン部を前記線引炉の中心軸に対して反時計回りに回転させる第2工程と、
が含まれる
ことを特徴とする請求項8に記載の光ファイバの製造方法。 - 前記光ファイバ母材の中心軸が前記線引炉の中心軸と平行な状態で線引きする
ことを特徴とする請求項8又は9に記載の光ファイバの製造方法。 - 前記光ファイバ母材の中心軸が前記線引炉の中心軸に対して傾いた状態で線引きする
ことを特徴とする請求項8又は9に記載の光ファイバの製造方法。
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