JP2023146629A - Screening method and manufacturing method for optical fiber strand - Google Patents

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佑亮 松野
Yusuke Matsuno
稔 笠原
Minoru Kasahara
正典 高橋
Masanori Takahashi
隆一 杉崎
Ryuichi Sugizaki
悦宏 新子谷
Nobuhiro Arakoya
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Abstract

To provide a screening method for optical fiber strand capable of performing screening of an optical fiber strand more accurately without reference to its clad diameter, and a manufacturing method for optical fiber strand using the same.SOLUTION: A screening method for optical fiber strand comprises: a payoff process of paying off an optical fiber strand; a bending stress application process of applying bending stress to the paid-off optical fiber strand by a bending stress application part; and a take-up process of taking up the optical fiber strand applied with the bending stress, wherein the bending stress application part comprises a plurality of pulleys, and in the bending stress application process, rotary shafts of the plurality of pulleys are made different in direction and side faces of the plurality of pulleys are thus brought into contact with circumferentially different positions on the side face of the optical fiber strand so as to apply the bending stress.SELECTED DRAWING: Figure 5

Description

本発明は、光ファイバ素線のスクリーニング方法および製造方法に関する。 The present invention relates to a screening method and a manufacturing method for optical fiber strands.

光ファイバ素線は、通常、コア部と、コア部を取り囲むクラッド部と、クラッド部を取り囲む樹脂被覆部と、を備える(特許文献1、2)。このような樹脂被覆層を有する光ファイバ素線の長期間にわたる機械的信頼性を担保するためのスクリーニング方法として、光ファイバ素線に対して引っ張り張力を印加して引張り歪みを与える方法がある。光ファイバ素線に対して引張り歪みを与えると、機械的強度の弱い部分は断線するので、製品となる光ファイバ素線から予め除去することができる。このようなスクリーニング方法は、プルーフテストとも呼ばれる。光ファイバ素線に引張り張力を印加する方法としては、たとえば、国際通信連合(ITU)のITU-T G.650.1に示されるように、キャプスタンローラなどで光ファイバ素線の一部の両端を抑えて、その両端の間に荷重を掛ける方法がある。 An optical fiber usually includes a core, a cladding surrounding the core, and a resin coating surrounding the cladding (Patent Documents 1 and 2). As a screening method for ensuring the long-term mechanical reliability of an optical fiber having such a resin coating layer, there is a method of applying tensile force to the optical fiber to give it tensile strain. When a tensile strain is applied to the optical fiber strand, the portion with weak mechanical strength breaks, so it can be removed in advance from the optical fiber strand that will become the product. Such a screening method is also called a proof test. As a method for applying a tensile force to a bare optical fiber, for example, the ITU-T G. As shown in 650.1, there is a method of holding both ends of a part of the optical fiber using a capstan roller or the like and applying a load between the ends.

一方、装置内配線に用いる光ファイバとして、空間多重による大容量伝送が可能なマルチコアファイバが検討されている。 On the other hand, multi-core fibers capable of high-capacity transmission through spatial multiplexing are being considered as optical fibers for use in wiring within devices.

特表2020-513469号公報Special Publication No. 2020-513469 国際公開第2020/250838号International Publication No. 2020/250838

装置内配線に用いる光ファイバは、曲げ径を小径にされることから、破断に強く機械的信頼性の高いことが要求される。 Optical fibers used for wiring within devices are required to be resistant to breakage and have high mechanical reliability because the bending diameter is reduced.

しかしながら、マルチコアファイバ素線は、複数のコア部を含むので、そのクラッド部のクラッド径が、標準的な光ファイバ素線のクラッド径である125μmよりも大きい場合がある。特に、コア部の数が7以上の場合は、クラッド径が125μmよりも大きい場合が多い。マルチコアファイバ素線などのクラッド径が大きい光ファイバ素線の場合、同じ機械的信頼性を担保するために印加すべき引張り張力が大きくなるので、引張り張力を印加するために抑えている部分の樹脂被覆部が損傷してしまい、光ファイバ素線のスクリーニングを正確に行うことができないおそれがある。 However, since the multi-core fiber strand includes a plurality of core parts, the cladding diameter of the cladding part may be larger than 125 μm, which is the cladding diameter of a standard optical fiber strand. In particular, when the number of core portions is seven or more, the cladding diameter is often larger than 125 μm. In the case of optical fiber wires with large cladding diameters such as multi-core fiber wires, the tensile force that must be applied to ensure the same mechanical reliability will be large, so the resin in the part that is held down to apply the tensile tension will be There is a risk that the coating may be damaged and the optical fiber cannot be accurately screened.

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、その目的は、クラッド径に関わらず光ファイバ素線のスクリーニングをより正確に行うことができる光ファイバ素線のスクリーニング方法およびこれを用いた光ファイバ素線の製造方法を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above, and the object thereof is to provide a screening method for optical fibers that can more accurately screen optical fibers regardless of the cladding diameter, and a method for screening optical fibers using the same. An object of the present invention is to provide a method for manufacturing an optical fiber.

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の一態様は、光ファイバ素線を繰り出す繰り出し工程と、前記繰り出した光ファイバ素線に曲げ応力印加部にて曲げ応力を印加する曲げ応力印加工程と、前記曲げ応力を印加した光ファイバ素線を巻き取る巻き取り工程と、を備え、前記曲げ応力印加部は、複数のプーリーを備え、前記曲げ応力印加工程において、前記複数のプーリーの回転軸の向きをそれぞれ異ならせて、前記光ファイバ素線の側面の周方向における異なる位置に前記複数のプーリーの側面を接触させて前記曲げ応力を印加する光ファイバ素線のスクリーニング方法である。 In order to solve the above-mentioned problems and achieve the objectives, one aspect of the present invention includes a feeding step of feeding out an optical fiber strand, and applying bending stress to the fed-out optical fiber strand at a bending stress applying section. The bending stress applying section includes a bending stress applying step and a winding step of winding the optical fiber strand to which the bending stress has been applied, and the bending stress applying section includes a plurality of pulleys, and in the bending stress applying step, the plurality of A method for screening an optical fiber strand in which the bending stress is applied by contacting the side surfaces of the plurality of pulleys at different positions in the circumferential direction of the side surfaces of the optical fiber strand by changing the directions of rotation axes of the pulleys, respectively. be.

前記曲げ応力印加工程では、3つ以上のプーリーの回転軸の向きをそれぞれ異ならせて、前記光ファイバ素線の側面の周方向における3つ以上の異なる位置に前記3つ以上のプーリーの側面を接触させるものでもよい。 In the bending stress application step, the rotational axes of the three or more pulleys are directed in different directions, and the side surfaces of the three or more pulleys are placed at three or more different positions in the circumferential direction of the side surface of the optical fiber strand. It may also be something that makes contact.

前記光ファイバ素線は、コア部と、前記コア部を取り囲むクラッド部と、前記クラッド部を取り囲む樹脂被覆部と、を備え、前記クラッド部のクラッド径は125μmより大きく、前記曲げ応力印加工程では、クラッド径が125μmで石英系ガラスの光ファイバ素線における所定のプルーフレベルでの破断率と同等の破断率が得られるように曲げ応力を与えるものでもよい。 The optical fiber strand includes a core portion, a cladding portion surrounding the core portion, and a resin coating portion surrounding the cladding portion, and the cladding diameter of the cladding portion is larger than 125 μm, and in the bending stress application step, The cladding diameter may be 125 μm and bending stress may be applied so as to obtain a breakage rate equivalent to that of a silica-based glass optical fiber at a predetermined proof level.

前記複数のプーリーの外径は5.2mm以上12.4mm以下であるものでもよい。 The outer diameter of the plurality of pulleys may be 5.2 mm or more and 12.4 mm or less.

前記光ファイバ素線の側面に前記複数のプーリーのそれぞれの側面を接触させる時間は1秒以上であるものでもよい。 The time period for which each side surface of the plurality of pulleys is brought into contact with the side surface of the optical fiber may be 1 second or more.

本発明の一態様は、光ファイバ母材を加熱溶融して、複数のコア部と前記複数のコア部を取り囲むクラッド部とを有するマルチコアファイバを線引きする線引工程と、前記マルチコアファイバに樹脂被覆部を形成してマルチコアファイバ素線とする被覆工程と、前記マルチコアファイバ素線に、前記光ファイバ素線のスクリーニング方法を行うスクリーニング工程と、を備える光ファイバの製造方法である。 One aspect of the present invention includes a drawing step of heating and melting an optical fiber preform to draw a multi-core fiber having a plurality of core portions and a cladding portion surrounding the plurality of core portions, and coating the multi-core fiber with a resin. A method for manufacturing an optical fiber, comprising: a coating step of forming a multi-core fiber strand into a multi-core fiber strand, and a screening step of performing the optical fiber strand screening method on the multi-core fiber strand.

前記マルチコアファイバ素線は、7つ以上の前記コア部を有し、前記クラッド部の外径は、135μm以上250μm以下であり、前記樹脂被覆部は、プライマリ層と前記プライマリ層を取り囲むセカンダリ層とを有し、前記プライマリ層の破断伸びが、50%以上300%以下であり、前記セカンダリ層の破断伸びは、2.5%以上50%以下であるものでもよい。 The multi-core fiber wire has seven or more core portions, the outer diameter of the cladding portion is 135 μm or more and 250 μm or less, and the resin coating portion includes a primary layer and a secondary layer surrounding the primary layer. The primary layer may have an elongation at break of 50% or more and 300% or less, and the secondary layer may have an elongation at break of 2.5% or more and 50% or less.

本発明によれは、クラッド径に関わらず光ファイバ素線のスクリーニングをより正確に行うことができるという効果を奏する。 Advantageous Effects of Invention According to the present invention, it is possible to more accurately screen optical fibers regardless of the cladding diameter.

図1は、光ファイバ素線の製造方法のフロー図である。FIG. 1 is a flow diagram of a method for manufacturing an optical fiber wire. 図2は、光ファイバの線引および被覆装置の模式図である。FIG. 2 is a schematic diagram of an optical fiber drawing and coating apparatus. 図3は、光ファイバ素線の模式的な断面図である。FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of an optical fiber. 図4は、コアの屈折率プロファイルを一例として示す図である。FIG. 4 is a diagram showing an example of the refractive index profile of the core. 図5は、光ファイバ素線のスクリーニング装置の模式図である。FIG. 5 is a schematic diagram of a screening device for optical fiber strands. 図6は、光ファイバ素線とプーリーとの位置関係を説明する図である。FIG. 6 is a diagram illustrating the positional relationship between the optical fiber wire and the pulley.

以下に、図面を参照しながら、本発明の実施形態を詳細に説明する。なお、以下に説明する実施形態により本発明が限定されるものではない。また、各図面において、同一または対応する構成要素には適宜同一の符号を付し、重複説明を適宜省略している。 Embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiments described below. Furthermore, in each drawing, the same or corresponding components are designated by the same reference numerals, and redundant explanations are omitted as appropriate.

(実施形態)
図1は、実施形態に係る光ファイバ素線の製造方法のフロー図である。本製造方法では、ステップS101において線引および被覆工程を行う。線引工程は、光ファイバ母材から光ファイバを線引きする工程である。被覆工程は、線引きした光ファイバに樹脂被覆層を形成する工程である。これにより、光ファイバ素線が形成される。つづいて、ステップS102において、形成した光ファイバ素線にスクリーニング工程を行う。これにより、製品となる光ファイバ素線が製造される。
(Embodiment)
FIG. 1 is a flow diagram of a method for manufacturing an optical fiber strand according to an embodiment. In this manufacturing method, a wire drawing and coating process is performed in step S101. The drawing process is a process of drawing an optical fiber from an optical fiber preform. The coating step is a step of forming a resin coating layer on the drawn optical fiber. As a result, an optical fiber strand is formed. Subsequently, in step S102, a screening process is performed on the formed optical fiber strand. As a result, an optical fiber strand as a product is manufactured.

図2は、実施形態に係る光ファイバ素線の製造方法の実施に用いる光ファイバの線引および被覆装置100の模式図である。図2に示すように、光ファイバ線引炉101のヒータ101aで光ファイバ母材Pの下端を加熱して溶融し、光ファイバ1を線引きする。その後、被覆工程として、線引きされた光ファイバ1の外周に、被覆形成装置102にて樹脂被覆層を形成し、光ファイバ素線2を形成する。光ファイバ素線2は、キャプスタンローラ103によって引き取られ、ガイドロール104を介して巻取ボビン105によって巻き取られる。 FIG. 2 is a schematic diagram of an optical fiber drawing and coating apparatus 100 used to carry out the method for manufacturing an optical fiber strand according to the embodiment. As shown in FIG. 2, the lower end of the optical fiber preform P is heated and melted by the heater 101a of the optical fiber drawing furnace 101, and the optical fiber 1 is drawn. Thereafter, as a coating step, a resin coating layer is formed on the outer periphery of the drawn optical fiber 1 by the coating forming device 102 to form the optical fiber strand 2. The optical fiber strand 2 is taken up by a capstan roller 103 and wound up by a winding bobbin 105 via a guide roll 104 .

図3は、光ファイバ素線2の模式的な断面図である。光ファイバ素線2は、マルチコアファイバ素線であって、複数のコア部である7つのコア部21とコア部21を取り囲むクラッド部22とを備えるマルチコアファイバと、このマルチコアファイバを取り囲む樹脂被覆部23と、を備える。なお、コア部21の数は7つには限定されない。 FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of the optical fiber 2. As shown in FIG. The optical fiber wire 2 is a multi-core fiber wire, and includes a multi-core fiber comprising seven core portions 21 as a plurality of core portions, a cladding portion 22 surrounding the core portions 21, and a resin coating portion surrounding the multi-core fiber. 23. Note that the number of core portions 21 is not limited to seven.

図4は、コア部の屈折率プロファイルを一例として示す図である。コア部21は、センタコアと、センタコアを取り囲む中間層と、中間層を取り囲むトレンチ層とを備えている。たとえば、センタコアのコア径は2aであり、中間層の外径は2b=2a×1.8であり、トレンチ層の外径は2c=2a×2.8である。たとえば、センタコアはゲルマニウム(Ge)を添加して屈折率を高めた石英系ガラスからなる。たとえば、中間層は、純石英ガラスからなる。純石英ガラスとは、屈折率を変化させるドーパントを実質的に含まず、波長1550nmにおける屈折率が約1.444である、きわめて高純度の石英ガラスである。たとえば、トレンチ層はフッ素(F)をドープして屈折率を低下させた石英系ガラスからなる。たとえば、クラッド部22は純石英ガラスからなる。クラッド部22の外径(クラッド径)は125μmより大きく、たとえば135μm以上であり、たとえば250μm以下である。なお、コア部の屈折率プロファイルは、図4のものに限定されない。 FIG. 4 is a diagram showing an example of the refractive index profile of the core portion. The core portion 21 includes a center core, an intermediate layer surrounding the center core, and a trench layer surrounding the intermediate layer. For example, the core diameter of the center core is 2a, the outer diameter of the intermediate layer is 2b=2a×1.8, and the outer diameter of the trench layer is 2c=2a×2.8. For example, the center core is made of quartz glass to which germanium (Ge) is added to increase the refractive index. For example, the intermediate layer is made of pure silica glass. Pure silica glass is extremely pure silica glass that does not substantially contain dopants that change the refractive index and has a refractive index of about 1.444 at a wavelength of 1550 nm. For example, the trench layer is made of silica-based glass doped with fluorine (F) to lower its refractive index. For example, the cladding portion 22 is made of pure silica glass. The outer diameter (cladding diameter) of the cladding portion 22 is larger than 125 μm, for example, 135 μm or more, and, for example, 250 μm or less. Note that the refractive index profile of the core portion is not limited to that shown in FIG. 4 .

樹脂被覆部23は、プライマリ層23aとプライマリ層23aを取り囲むセカンダリ層23bとを有する。樹脂被覆部23を構成する樹脂は、たとえば、紫外線硬化樹脂である。紫外線硬化樹脂は、たとえば、オリゴマー、希釈モノマー、光重合開始剤、シランカップリング剤、増感剤、滑剤等、各種の樹脂材料と添加剤とを配合したものである。オリゴマーとしては、ポリエーテル系ウレタンアクリレート、エポキシアクリレート、ポリエステルアクリレート、シリコーンアクリレート等、従来公知の材料を用いることができる。希釈モノマーとしては、単官能モノマー、多官能モノマー等、従来公知の材料を用いることができる。また、添加剤は、上記したものに限定されず、紫外線硬化樹脂等に対して使用される従来公知の添加剤等を広く用いることができる。 The resin coating portion 23 includes a primary layer 23a and a secondary layer 23b surrounding the primary layer 23a. The resin constituting the resin coating portion 23 is, for example, an ultraviolet curing resin. The ultraviolet curable resin is a mixture of various resin materials and additives, such as oligomers, diluent monomers, photopolymerization initiators, silane coupling agents, sensitizers, and lubricants. As the oligomer, conventionally known materials such as polyether urethane acrylate, epoxy acrylate, polyester acrylate, and silicone acrylate can be used. As the diluent monomer, conventionally known materials such as monofunctional monomers and polyfunctional monomers can be used. Further, the additives are not limited to those mentioned above, and a wide variety of conventionally known additives used for ultraviolet curing resins and the like can be used.

樹脂被覆部23では、たとえば、プライマリ層23aは破断伸びが50%以上300%以下であり、セカンダリ層23bの破断伸びが2.5%以上50%以下である。 In the resin coating portion 23, for example, the primary layer 23a has an elongation at break of 50% or more and 300% or less, and the secondary layer 23b has an elongation at break of 2.5% or more and 50% or less.

つづいて、光ファイバ素線2のスクリーニング方法について説明する。 Next, a method of screening the optical fiber 2 will be explained.

図5は、光ファイバ素線のスクリーニング装置の模式図である。このスクリーニング装置200は、繰り出しボビン10と、キャプスタンローラ20と、プーリー群30、40、50と、キャプスタンローラ60と、巻取ボビン70とを備えている。プーリー群30、40、50は、曲げ応力印加部の一例である。 FIG. 5 is a schematic diagram of a screening device for optical fiber strands. This screening device 200 includes a payout bobbin 10, a capstan roller 20, pulley groups 30, 40, 50, a capstan roller 60, and a take-up bobbin 70. The pulley groups 30, 40, and 50 are examples of bending stress applying units.

繰り出しボビン10には、光ファイバ素線2が巻かれている。キャプスタンローラ20は、繰り出しボビン10に巻かれた光ファイバ素線2を繰り出し(繰り出し工程)、プーリー群30に送り出す。 An optical fiber wire 2 is wound around the feeding bobbin 10. The capstan roller 20 unwinds the optical fiber 2 wound around the unwinding bobbin 10 (unwinding step), and sends it out to the pulley group 30 .

プーリー群30は、本実施形態では3つのプーリー31、32、33を備えている。プーリー31、32、33は、その側面を接触させることによって、光ファイバ素線2に曲げ応力を印加する(曲げ応力印加工程)。 The pulley group 30 includes three pulleys 31, 32, and 33 in this embodiment. The pulleys 31, 32, and 33 apply bending stress to the optical fiber strand 2 by bringing their side surfaces into contact with each other (bending stress application step).

プーリー群40は、本実施形態では3つのプーリー41、42、43を備えている。プーリー41、42、43は、その側面を接触させることによって、光ファイバ素線2に曲げ応力を印加する(曲げ応力印加工程)。 The pulley group 40 includes three pulleys 41, 42, and 43 in this embodiment. The pulleys 41, 42, and 43 apply bending stress to the optical fiber strand 2 by bringing their side surfaces into contact with each other (bending stress application step).

プーリー群50は、本実施形態では3つのプーリー51、52、53を備えている。プーリー51、52、53は、その側面を接触させることによって、光ファイバ素線2に曲げ応力を印加する(曲げ応力印加工程)。 The pulley group 50 includes three pulleys 51, 52, and 53 in this embodiment. The pulleys 51, 52, and 53 apply bending stress to the optical fiber strand 2 by bringing their side surfaces into contact with each other (bending stress application step).

キャプスタンローラ60は、プーリー群30、40、50において曲げ応力を印加された光ファイバ素線2を引き取る。巻取ボビン70は、キャプスタンローラ60で引き取られた光ファイバ素線2を巻き取る(巻き取り工程)。 The capstan roller 60 takes out the optical fiber 2 to which bending stress has been applied at the pulley groups 30, 40, and 50. The winding bobbin 70 winds up the optical fiber 2 taken up by the capstan roller 60 (winding process).

(曲げ応力の印加によるスクリーニング)
プーリー群30、40、50を用いた曲げ応力の印加によるスクリーニングについて説明する。
(Screening by applying bending stress)
Screening by applying bending stress using pulley groups 30, 40, and 50 will be described.

上述したように、クラッド径が大きい光ファイバ素線の場合、同じ機械的信頼性を担保するために印加すべき引張り張力が大きくなるので、引張り張力を印加するために抑えている部分の樹脂被覆部が損傷してしまい、光ファイバ素線のスクリーニングを正しく行うことができないおそれがある。 As mentioned above, in the case of an optical fiber with a large cladding diameter, the tensile force that must be applied to ensure the same mechanical reliability will be large, so the resin coating of the part that is held down to apply the tensile force is Otherwise, the optical fiber may not be properly screened.

これに対して、スクリーニング装置200では、曲げ応力を印加して曲げ歪みを与えてスクリーニングを行うことで、樹脂被覆部を強く抑えなくても曲げ歪みを与えられるので、意図しない樹脂被覆部の損傷無く、光ファイバ素線のスクリーニングをより正確に行うことができる。 On the other hand, in the screening device 200, by applying bending stress and applying bending strain to perform screening, bending strain can be applied without strongly suppressing the resin coating, so that unintended damage to the resin coating can occur. Therefore, screening of optical fibers can be performed more accurately.

印加する曲げ応力または曲げ歪みの大きさは、プーリー群30、40、50の各プーリーの外径を調整することで調整することができる。 The magnitude of the applied bending stress or bending strain can be adjusted by adjusting the outer diameter of each pulley in the pulley groups 30, 40, and 50.

ここで、光ファイバ素線のクラッド部の或る箇所に傷が在る場合、その光ファイバ素線を、その傷が在る箇所が外周側になるように曲げた時には光ファイバ素線は破断し易いが、その傷が在る箇所が内周側になるように曲げた時には光ファイバ素線は破断しにくい。
そこで、スクリーニング装置200では、上記の曲げ応力印加工程において、複数のプーリーの回転軸の向きをそれぞれ異ならせて、光ファイバ素線2の側面の周方向における異なる位置に複数のプーリーの側面を接触させて曲げ応力を印加する。これによって、光ファイバ素線2の周方向の様々な位置において、その箇所が外周側になるように曲げることができるので、より正確にスクリーニングを行うことができる。
Here, if there is a flaw in a certain part of the cladding part of the optical fiber, the optical fiber will break when the optical fiber is bent so that the part with the flaw is on the outer circumferential side. However, when the optical fiber is bent so that the scratched part is on the inner circumferential side, the optical fiber is difficult to break.
Therefore, in the screening device 200, in the above-mentioned bending stress application process, the directions of the rotation axes of the plurality of pulleys are made different, and the side surfaces of the plurality of pulleys are brought into contact with different positions in the circumferential direction of the side surface of the optical fiber strand 2. to apply bending stress. As a result, the optical fiber 2 can be bent at various positions in the circumferential direction so that the positions are on the outer circumferential side, so that screening can be performed more accurately.

図5を参照して説明すると、プーリー群30のプーリー31、32、33において光ファイバ素線2の進行経路の成す平面P3の法線N3は、プーリー31、32、33のそれぞれの回転軸に平行である。同様に、プーリー群40のプーリー41、42、43において光ファイバ素線2の進行経路の成す平面P4の法線N4は、プーリー41、42、43のそれぞれの回転軸に平行である。同様に、プーリー群50のプーリー51、52、53において光ファイバ素線2の進行経路の成す平面P5の法線N5は、プーリー51、52、53のそれぞれの回転軸に平行である。この場合、たとえばプーリー群30のプーリー31、32、33の回転軸は、その他のプーリー群40、50の各プーリーとは、回転軸の向きがそれぞれ異なっている。 To explain with reference to FIG. 5, the normal N3 of the plane P3 formed by the traveling path of the optical fiber 2 in the pulleys 31, 32, 33 of the pulley group 30 is aligned with the rotation axis of each of the pulleys 31, 32, 33. parallel. Similarly, in the pulleys 41, 42, 43 of the pulley group 40, the normal N4 to the plane P4 formed by the traveling path of the optical fiber 2 is parallel to the rotation axis of each of the pulleys 41, 42, 43. Similarly, the normal N5 of the plane P5 formed by the travel path of the optical fiber 2 in the pulleys 51, 52, 53 of the pulley group 50 is parallel to the rotation axis of each of the pulleys 51, 52, 53. In this case, for example, the rotational axes of the pulleys 31, 32, and 33 of the pulley group 30 are different in direction from those of the other pulleys of the pulley groups 40 and 50, respectively.

図6は、光ファイバ素線とプーリーとの位置関係の一例を説明する図である。図6では、光ファイバ素線2を進行方向に見た場合に、その周方向において各プーリーが当たる位置、すなわち光ファイバ素線2が曲げられた場合に内周側となる位置を示している。 FIG. 6 is a diagram illustrating an example of the positional relationship between the optical fiber wire and the pulley. FIG. 6 shows the position where each pulley hits in the circumferential direction when the optical fiber strand 2 is viewed in the traveling direction, that is, the position on the inner circumferential side when the optical fiber strand 2 is bent. .

図6に示すように、たとえば3つのプーリー31、42、51は、図中に一点鎖線で示している回転軸の向きをそれぞれ異なるように配置されており、光ファイバ素線2の側面の周方向における3つの異なる位置PO1、PO2、PO3にそれぞれの側面を接触させている。 As shown in FIG. 6, for example, three pulleys 31, 42, and 51 are arranged so that the rotation axes shown by dashed lines in the figure are in different directions, and are arranged around the side surface of the optical fiber 2. Each side surface is in contact with three different positions PO1, PO2, PO3 in the direction.

また、プーリー33はプーリー31と同様に光ファイバ素線2の側面の周方向における位置PO1に側面を接触させている。また、プーリー53はプーリー51と同様に光ファイバ素線2の側面の周方向における位置PO3に側面を接触させている。 Further, like the pulley 31, the pulley 33 has its side surface in contact with the position PO1 in the circumferential direction of the side surface of the optical fiber strand 2. Further, like the pulley 51, the pulley 53 has its side surface in contact with the position PO3 in the circumferential direction of the side surface of the optical fiber strand 2.

また、プーリー32はプーリー31とは異なり、光ファイバ素線2の側面の周方向における位置PO4(位置PO1と対向する位置)に側面を接触させている。また、プーリー41、43はプーリー42とは異なり、光ファイバ素線2の側面の周方向における位置PO5(位置PO2と対向する位置)に側面を接触させている。また、プーリー52はプーリー51とは異なり、光ファイバ素線2の側面の周方向における位置PO6(位置PO3と対向する位置)に側面を接触させている。 Further, unlike the pulley 31, the pulley 32 has a side surface in contact with a position PO4 (a position opposite to the position PO1) in the circumferential direction of the side surface of the optical fiber strand 2. Moreover, unlike the pulley 42, the pulleys 41 and 43 have their side surfaces in contact with the circumferential position PO5 (the position opposite to the position PO2) of the side surface of the optical fiber 2. Further, unlike the pulley 51, the pulley 52 has a side surface in contact with a position PO6 (a position opposite to the position PO3) in the circumferential direction of the side surface of the optical fiber strand 2.

すなわち、スクリーニング装置200では、光ファイバ素線2の側面の周方向における6つの異なる位置PO1~PO6にプーリー31~33、41~43、51~53のそれぞれの側面を接触させている。 That is, in the screening device 200, the respective side surfaces of the pulleys 31 to 33, 41 to 43, and 51 to 53 are brought into contact with six different positions PO1 to PO6 in the circumferential direction of the side surface of the optical fiber strand 2.

なお、光ファイバ素線2の側面にプーリーのそれぞれの側面を接触させる時間は1秒以上であることが好ましい。これにより、より正確にスクリーニングを行うことができる。ただし、スクリーニングによる光ファイバ素線2の疲労を考慮すると、接触させる時間は短い方がよい。 Note that it is preferable that the time period for which each side surface of the pulley is brought into contact with the side surface of the optical fiber strand 2 is 1 second or more. This allows more accurate screening. However, in consideration of fatigue of the optical fiber 2 due to screening, it is better to shorten the contact time.

(スクリーニングレベルの設定)
スクリーニング装置200におけるスクリーニングレベルの設定について説明する。たとえば、従来のように、光ファイバ素線に引張り張力を印加する方法では、スクリーニングのレベルとして、光ファイバ素線が一定の割合で伸長する程度の引張応力を加える場合の割合で規定する方法がある。たとえば伸長の割合が1%の場合、1%スクリーニングと呼ばれる。このようなスクリーニングに対して、光ファイバ素線は所定の破断率にて破断することが知られている。破断率は、たとえば、以下の式(1)によって導出することができる(Griffioen, W., Greven, W., Jonker, J., Zandberg, S., Kuyt, G., and Overton, B., “Reliability of bend insensitive fibers”, Proceedings of the 58th International Wire and Cable Symposium, (2009-11), pp.251-257.参照)。
(Screening level setting)
Setting of the screening level in the screening device 200 will be explained. For example, in the conventional method of applying tensile stress to the optical fiber strand, the screening level is defined as the rate at which tensile stress is applied to the extent that the optical fiber strand stretches at a certain rate. be. For example, if the elongation rate is 1%, it is called 1% screening. In response to such screening, it is known that optical fiber strands break at a predetermined breakage rate. The rupture rate can be derived, for example, by the following equation (1) (Griffioen, W., Greven, W., Jonker, J., Zandberg, S., Kuyt, G., and Overton, B., (See “Reliability of bend insensitive fibers”, Proceedings of the 58th International Wire and Cable Symposium, (2009-11), pp.251-257.)

Figure 2023146629000002
式(1)において、各パラメータは以下の通りである。
L :ファイバ長
p0 :プルーフテスト時破断回数
:ワイブル分布係数(弱強度分布)
n :ファイバ実使用時の疲労係数
:プルーフテスト時印加時間
:ファイバ実使用時間
σ:敷設時のファイバ曲げ応力
σ:プルーフ印加応力
σp0 :スケーリング係数
Figure 2023146629000002
In formula (1), each parameter is as follows.
L: Fiber length N p0 : Number of breaks during proof test m 1 : Weibull distribution coefficient (weak strength distribution)
n: Fatigue coefficient during actual use of the fiber t p : Application time during proof test t s : Actual use time of the fiber σ a : Fiber bending stress during installation σ p : Proof applied stress σ p0 : Scaling coefficient

たとえば、クラッド径が125μmの石英系ガラスの光ファイバでは、1%スクリーニングを行うには引張応力を100kpsiだけ印加し、2%スクリーニングを行うには引張応力を200kpsiだけ印加する。なお、1psi(重量ポンド毎平方インチ)は6894.76Pa(パスカル)である。 For example, for a silica glass optical fiber with a cladding diameter of 125 μm, a tensile stress of 100 kpsi is applied to perform 1% screening, and a tensile stress of 200 kpsi is applied to perform 2% screening. Note that 1 psi (pound force per square inch) is 6894.76 Pa (pascal).

従来の方法では、クラッド径が125μmとは異なる石英系ガラスの光ファイバに対して、クラッド径が125μmの石英系ガラスの光ファイバに100kpsiの引張応力でスクリーニングを行ったときと同じ機械的信頼性を担保するには、以下のように行っていた。すなわち、クラッド径が125μmの石英系ガラスの光ファイバに100kpsiの引張応力でスクリーニングを行ったときの破断率と同等の破断率が得られるように、クラッド径が125μmとは異なる石英系ガラスの光ファイバに引張応力を印加して、スクリーニングを行っていた。 With the conventional method, a silica-based glass optical fiber with a cladding diameter different from 125 µm has the same mechanical reliability as a silica-based glass optical fiber with a cladding diameter of 125 µm that is screened with a tensile stress of 100 kpsi. To ensure this, the following steps were taken: In other words, in order to obtain a breakage rate equivalent to the breakage rate when screening a silica glass optical fiber with a cladding diameter of 125μm under a tensile stress of 100 kpsi, the light of a silica glass whose cladding diameter is different from 125μm is to be obtained. Screening was performed by applying tensile stress to the fiber.

一方、スクリーニング装置200においては、クラッド径が125μmとは異なる石英系ガラスの光ファイバに対して、クラッド径が125μmの石英系ガラスの光ファイバに100kpsiの引張応力でスクリーニングを行ったときと同じ機械的信頼性を担保するには、以下のように行えばよい。すなわち、クラッド径が125μmの石英系ガラスの光ファイバに、100kpsiの引張応力でスクリーニングを行ったときの破断率と同等の破断率が得られるように、クラッド径が125μmとは異なる石英系ガラスの光ファイバに曲げ応力を印加して、スクリーニングを行えばよい。1%スクリーニング(100kpsiの引張応力でのスクリーニング)は、所定のプルーフレベルの一例である。 On the other hand, in the screening device 200, a silica-based glass optical fiber with a cladding diameter different from 125 µm is screened using the same machine as that used when screening a silica-based glass optical fiber with a cladding diameter of 125 µm at a tensile stress of 100 kpsi. To ensure the reliability of the information, the following steps can be taken. That is, in order to obtain a fracture rate equivalent to that obtained when a silica-based glass optical fiber with a cladding diameter of 125 μm is screened with a tensile stress of 100 kpsi, a silica-based glass optical fiber with a cladding diameter different from 125 μm is used. Screening may be performed by applying bending stress to the optical fiber. 1% screening (screening at 100 kpsi tensile stress) is an example of a predetermined proof level.

以下では、図2、3に示す光ファイバ素線2の様々なクラッド径におけるスクリーニング条件の例について説明する。 Examples of screening conditions for various cladding diameters of the optical fiber 2 shown in FIGS. 2 and 3 will be described below.

(クラッド径が150μm、敷設時曲げ半径が10mmの例)
図2、3に示す光ファイバ素線2のクラッド径が150μmの場合は、引張応力を印加して、クラッド径が125μmの石英系ガラスの光ファイバに100kpsiの引張応力でスクリーニングを行ったときの破断率と同じ破断率が得られるようにするには、引張応力を180kpsiも印加しなければならない。
(Example where the cladding diameter is 150μm and the bending radius during installation is 10mm)
When the cladding diameter of the optical fiber strand 2 shown in FIGS. 2 and 3 is 150 μm, tensile stress is applied and screening is performed on a silica glass optical fiber with a cladding diameter of 125 μm at a tensile stress of 100 kpsi. To obtain the same rupture rate, a tensile stress of 180 kpsi must be applied.

これに対して、スクリーニング装置200においては、光ファイバ素線2のクラッド径が150μmの場合は、プーリー31~33、41~43、51~53の外径を8.8mmとしてプーリーで曲げ応力を印加すれば、180kpsiの引張応力を印加してスクリーニングを行った場合と同等のスクリーニングを行うことができる。 On the other hand, in the screening device 200, when the cladding diameter of the optical fiber 2 is 150 μm, the outer diameter of the pulleys 31 to 33, 41 to 43, and 51 to 53 is set to 8.8 mm, and the bending stress is reduced by the pulleys. By applying a tensile stress of 180 kpsi, it is possible to perform screening equivalent to screening performed by applying a tensile stress of 180 kpsi.

比較例として、図2、3に示す構造でクラッド径が150μmの光ファイバ素線を製造し、従来のスクリーニング装置を用いて、引張応力を180kpsi印加するスクリーニングを1000kmの長さにわたって行ったところ、樹脂被覆部の損傷による破断が発生した。 As a comparative example, an optical fiber with a cladding diameter of 150 μm was manufactured with the structure shown in FIGS. 2 and 3, and screening was performed over a length of 1000 km using a conventional screening device to apply a tensile stress of 180 kpsi. Breakage occurred due to damage to the resin coating.

一方実施例1として、図2、3に示す構造でクラッド径が150μmの光ファイバ素線2を製造し、プーリー31~33、41~43、51~53の外径を8.8mmとして曲げ応力を印加するスクリーニング装置200を用いてスクリーニングを1000kmの長さにわたって行ったところ、破断が発生せず、機械的信頼性が担保されることを確認できた。 On the other hand, as Example 1, an optical fiber 2 with a cladding diameter of 150 μm was manufactured with the structure shown in FIGS. When screening was performed over a length of 1000 km using the screening device 200 that applies , it was confirmed that no breakage occurred and mechanical reliability was ensured.

(クラッド径が200μm、敷設時曲げ半径が10mmの例)
光ファイバ素線2のクラッド径が200μmの場合は、引張応力を印加して、クラッド径が125μmの石英系ガラスの光ファイバに100kpsiの引張応力でスクリーニングを行ったときの破断率と同じ破断率が得られるようにするには、引張応力を220kpsiも印加しなければならない。
(Example when the cladding diameter is 200μm and the bending radius during installation is 10mm)
When the cladding diameter of the optical fiber 2 is 200 μm, the rupture rate is the same as the rupture rate when applying tensile stress and screening a silica glass optical fiber with a cladding diameter of 125 μm with a tensile stress of 100 kpsi. To obtain this, a tensile stress of 220 kpsi must be applied.

これに対して、スクリーニング装置200においては、光ファイバ素線2のクラッド径が200μmの場合は、プーリー31~33、41~43、51~53の外径を9.6mmとしてプーリーで曲げ応力を印加すれば、220kpsiの引張応力を印加してスクリーニングを行った場合と同等のスクリーニングを行うことができる。 On the other hand, in the screening device 200, when the cladding diameter of the optical fiber 2 is 200 μm, the outer diameter of the pulleys 31 to 33, 41 to 43, and 51 to 53 is set to 9.6 mm, and the bending stress is reduced by the pulleys. By applying a tensile stress of 220 kpsi, it is possible to perform screening equivalent to screening performed by applying a tensile stress of 220 kpsi.

実施例2として、図2、3に示す構造でクラッド径が200μmの光ファイバ素線を製造し、プーリー31~33、41~43、51~53の外径を9.6mmとして曲げ応力を印加するスクリーニング装置200を用いてスクリーニングを1000kmの長さにわたって行ったところ、破断が発生せず、機械的信頼性が担保されることを確認できた。 As Example 2, an optical fiber with a cladding diameter of 200 μm was manufactured with the structure shown in FIGS. 2 and 3, and bending stress was applied to the pulleys 31 to 33, 41 to 43, and 51 to 53 with outer diameters of 9.6 mm. When screening was performed over a length of 1000 km using the screening device 200, it was confirmed that no breakage occurred and mechanical reliability was ensured.

(クラッド径が250μm、敷設時曲げ半径が10mmの例)
光ファイバ素線2のクラッド径が250μmの場合は、引張応力を印加して、クラッド径が125μmの石英系ガラスの光ファイバに100kpsiの引張応力でスクリーニングを行ったときの破断率と同じ破断率が得られるようにするには、引張応力を341kpsi印加しなければならない。
(Example where the cladding diameter is 250μm and the bending radius during installation is 10mm)
When the cladding diameter of the optical fiber 2 is 250 μm, the rupture rate is the same as the rupture rate when applying tensile stress and screening a silica glass optical fiber with a cladding diameter of 125 μm with a tensile stress of 100 kpsi. To obtain , a tensile stress of 341 kpsi must be applied.

これに対して、スクリーニング装置200においては、光ファイバ素線2のクラッド径が250μmの場合は、プーリー31~33、41~43、51~53の外径を7.7mmとしてプーリーで曲げ応力を印加すれば、341kpsiの引張応力を印加してスクリーニングを行った場合と同等のスクリーニングを行うことができる。 On the other hand, in the screening device 200, when the cladding diameter of the optical fiber 2 is 250 μm, the outer diameter of the pulleys 31 to 33, 41 to 43, and 51 to 53 is set to 7.7 mm, and the bending stress is reduced by the pulleys. By applying a tensile stress of 341 kpsi, it is possible to perform screening equivalent to screening performed by applying a tensile stress of 341 kpsi.

実施例3として、図2、3に示す構造でクラッド径が250μmの光ファイバ素線を製造し、プーリー31~33、41~43、51~53の外径を7.7mmとして曲げ応力を印加するスクリーニング装置200を用いてスクリーニングを1000kmの長さにわたって行ったところ、破断が発生せず、機械的信頼性が担保されることを確認できた。 As Example 3, an optical fiber with a cladding diameter of 250 μm was manufactured with the structure shown in FIGS. 2 and 3, and bending stress was applied to the pulleys 31 to 33, 41 to 43, and 51 to 53 with outer diameters of 7.7 mm. When screening was performed over a length of 1000 km using the screening device 200, it was confirmed that no breakage occurred and mechanical reliability was ensured.

(クラッド径が150μm、敷設時曲げ半径が20mmの例)
光ファイバ素線2のクラッド径が150μmの場合は、引張応力を印加して、クラッド径が125μmの石英系ガラスの光ファイバに100kpsiの引張応力でスクリーニングを行ったときの破断率と同じ破断率が得られるようにするには、引張応力を150kpsiも印加しなければならない。
(Example where the cladding diameter is 150μm and the bending radius during installation is 20mm)
When the cladding diameter of the optical fiber 2 is 150 μm, the rupture rate is the same as the rupture rate when applying tensile stress and screening a silica-based glass optical fiber with a cladding diameter of 125 μm with a tensile stress of 100 kpsi. To obtain this, a tensile stress of as much as 150 kpsi must be applied.

これに対して、スクリーニング装置200においては、光ファイバ素線2のクラッド径が150μmの場合は、プーリー31~33、41~43、51~53の外径を10.5mmとしてプーリーで曲げ応力を印加すれば、150kpsiの引張応力を印加してスクリーニングを行った場合と同等のスクリーニングを行うことができる。 On the other hand, in the screening device 200, when the cladding diameter of the optical fiber 2 is 150 μm, the outer diameter of the pulleys 31 to 33, 41 to 43, and 51 to 53 is set to 10.5 mm, and the bending stress is reduced by the pulleys. By applying a tensile stress of 150 kpsi, it is possible to perform screening equivalent to screening performed by applying a tensile stress of 150 kpsi.

実施例4として、図2、3に示す構造でクラッド径が150μmの光ファイバ素線を製造し、プーリー31~33、41~43、51~53の外径を10.5mmとして曲げ応力を印加するスクリーニング装置200を用いてスクリーニングを1000kmの長さにわたって行ったところ、破断が発生せず、機械的信頼性が担保されることを確認できた。 As Example 4, an optical fiber with a cladding diameter of 150 μm was manufactured with the structure shown in FIGS. 2 and 3, and bending stress was applied to the pulleys 31 to 33, 41 to 43, and 51 to 53 with outer diameters of 10.5 mm. When screening was performed over a length of 1000 km using the screening device 200, it was confirmed that no breakage occurred and mechanical reliability was ensured.

(クラッド径が200μm、敷設時曲げ半径が20mmの例)
光ファイバ素線2のクラッド径が200μmの場合は、引張応力を印加して、クラッド径が125μmの石英系ガラスの光ファイバに100kpsiの引張応力でスクリーニングを行ったときの破断率と同じ破断率が得られるようにするには、引張応力を170kpsiも印加しなければならない。
(Example where the cladding diameter is 200μm and the bending radius during installation is 20mm)
When the cladding diameter of the optical fiber 2 is 200 μm, the rupture rate is the same as the rupture rate when applying tensile stress and screening a silica glass optical fiber with a cladding diameter of 125 μm with a tensile stress of 100 kpsi. To obtain this, a tensile stress of 170 kpsi must be applied.

これに対して、スクリーニング装置200においては、光ファイバ素線2のクラッド径が200μmの場合は、プーリー31~33、41~43、51~53の外径を12.4mmとしてプーリーで曲げ応力を印加すれば、170kpsiの引張応力を印加してスクリーニングを行った場合と同等のスクリーニングを行うことができる。 On the other hand, in the screening device 200, when the cladding diameter of the optical fiber 2 is 200 μm, the outer diameter of the pulleys 31 to 33, 41 to 43, and 51 to 53 is set to 12.4 mm, and the bending stress is reduced by the pulleys. By applying a tensile stress of 170 kpsi, it is possible to perform screening equivalent to screening performed by applying a tensile stress of 170 kpsi.

実施例5として、図2、3に示す構造でクラッド径が200μmの光ファイバ素線を製造し、プーリー31~33、41~43、51~53の外径を12.4mmとして曲げ応力を印加するスクリーニング装置200を用いてスクリーニングを1000kmの長さにわたって行ったところ、破断が発生せず、機械的信頼性が担保されることを確認できた。 As Example 5, an optical fiber with a cladding diameter of 200 μm was manufactured with the structure shown in FIGS. 2 and 3, and bending stress was applied to the pulleys 31 to 33, 41 to 43, and 51 to 53 with outer diameters of 12.4 mm. When screening was performed over a length of 1000 km using the screening device 200, it was confirmed that no breakage occurred and mechanical reliability was ensured.

(クラッド径が250μm、敷設時曲げ半径が20mmの例)
光ファイバ素線2のクラッド径が250μmの場合は、引張応力を印加して、クラッド径が125μmの石英系ガラスの光ファイバに100kpsiの引張応力でスクリーニングを行ったときの破断率と同じ破断率が得られるようにするには、引張応力を251kpsiも印加しなければならない。
(Example where the cladding diameter is 250μm and the bending radius during installation is 20mm)
When the cladding diameter of the optical fiber 2 is 250 μm, the rupture rate is the same as the rupture rate when applying tensile stress and screening a silica glass optical fiber with a cladding diameter of 125 μm with a tensile stress of 100 kpsi. To obtain this, a tensile stress of 251 kpsi must be applied.

これに対して、スクリーニング装置200においては、光ファイバ素線2のクラッド径が250μmの場合は、プーリー31~33、41~43、51~53の外径を10.5mmとしてプーリーで曲げ応力を印加すれば、251kpsiの引張応力を印加してスクリーニングを行った場合と同等のスクリーニングを行うことができる。 On the other hand, in the screening device 200, when the cladding diameter of the optical fiber 2 is 250 μm, the outer diameter of the pulleys 31 to 33, 41 to 43, and 51 to 53 is set to 10.5 mm, and the bending stress is reduced by the pulleys. By applying a tensile stress of 251 kpsi, it is possible to perform screening equivalent to screening performed by applying a tensile stress of 251 kpsi.

実施例6として、図2、3に示す構造でクラッド径が250μmの光ファイバ素線を製造し、プーリー31~33、41~43、51~53の外径を10.5mmとして曲げ応力を印加するスクリーニング装置200を用いてスクリーニングを1000kmの長さにわたって行ったところ、破断が発生せず、機械的信頼性が担保されることを確認できた。 As Example 6, an optical fiber having a cladding diameter of 250 μm was manufactured with the structure shown in FIGS. 2 and 3, and bending stress was applied to the pulleys 31 to 33, 41 to 43, and 51 to 53 with outer diameters of 10.5 mm. When screening was performed over a length of 1000 km using the screening device 200, it was confirmed that no breakage occurred and mechanical reliability was ensured.

(クラッド径が135μm、敷設時曲げ半径が10mmの例)
光ファイバ素線2のクラッド径が135μmの場合は、引張応力を印加して、クラッド径が125μmの石英系ガラスの光ファイバに200kpsiの引張応力でスクリーニングを行ったときの破断率と同じ破断率が得られるようにするには、引張応力を220kpsiも印加しなければならない。
(Example where the cladding diameter is 135μm and the bending radius during installation is 10mm)
When the cladding diameter of the optical fiber strand 2 is 135 μm, the rupture rate is the same as the rupture rate when applying tensile stress and screening a silica-based glass optical fiber with a cladding diameter of 125 μm with a tensile stress of 200 kpsi. To obtain this, a tensile stress of 220 kpsi must be applied.

これに対して、スクリーニング装置200においては、光ファイバ素線2のクラッド径が135μmの場合は、プーリー31~33、41~43、51~53の外径を6.5mmとしてプーリーで曲げ応力を印加すれば、220kpsiの引張応力を印加して行った場合と同等のスクリーニングを行うことができる。 On the other hand, in the screening device 200, when the cladding diameter of the optical fiber 2 is 135 μm, the outer diameter of the pulleys 31 to 33, 41 to 43, and 51 to 53 is set to 6.5 mm, and the bending stress is reduced by the pulleys. By applying a tensile stress of 220 kpsi, it is possible to perform screening equivalent to applying a tensile stress of 220 kpsi.

実施例7として、図2、3に示す構造でクラッド径が135μmの光ファイバ素線を製造し、プーリー31~33、41~43、51~53の外径を6.5mmとして曲げ応力を印加するスクリーニング装置200を用いてスクリーニングを1000kmの長さにわたって行ったところ、破断が発生せず、機械的信頼性が担保されることを確認できた。 As Example 7, an optical fiber with a cladding diameter of 135 μm was manufactured with the structure shown in FIGS. 2 and 3, and bending stress was applied to the pulleys 31 to 33, 41 to 43, and 51 to 53 with outer diameters of 6.5 mm. When screening was performed over a length of 1000 km using the screening device 200, it was confirmed that no breakage occurred and mechanical reliability was ensured.

(クラッド径が150μm、敷設時曲げ半径が10mmの例)
光ファイバ素線2のクラッド径が150μmの場合は、引張応力を印加して、クラッド径が125μmの石英系ガラスの光ファイバに200kpsiの引張応力でスクリーニングを行ったときの破断率と同じ破断率が得られるようにするには、引張応力を301kpsiも印加しなければならない。
(Example where the cladding diameter is 150μm and the bending radius during installation is 10mm)
When the cladding diameter of the optical fiber 2 is 150 μm, the rupture rate is the same as the rupture rate when applying tensile stress and screening a silica-based glass optical fiber with a cladding diameter of 125 μm with a tensile stress of 200 kpsi. To obtain this, a tensile stress of 301 kpsi must be applied.

これに対して、スクリーニング装置200においては、光ファイバ素線2のクラッド径が150μmの場合は、プーリー31~33、41~43、51~53の外径を5.2mmとしてプーリーで曲げ応力を印加すれば、301kpsiの引張応力を印加してスクリーニングを行った場合と同等のスクリーニングを行うことができる。 On the other hand, in the screening device 200, when the cladding diameter of the optical fiber 2 is 150 μm, the outer diameter of the pulleys 31 to 33, 41 to 43, and 51 to 53 is set to 5.2 mm, and the bending stress is reduced by the pulleys. By applying a tensile stress of 301 kpsi, it is possible to perform screening equivalent to screening performed by applying a tensile stress of 301 kpsi.

実施例8として、図2、3に示す構造でクラッド径が150μmの光ファイバ素線を製造し、プーリー31~33、41~43、51~53の外径を5.2mmとして曲げ応力を印加するスクリーニング装置200を用いてスクリーニングを1000kmの長さにわたって行ったところ、破断が発生せず、機械的信頼性が担保されることを確認できた。 As Example 8, an optical fiber with a cladding diameter of 150 μm was manufactured with the structure shown in FIGS. 2 and 3, and bending stress was applied to the pulleys 31 to 33, 41 to 43, and 51 to 53 with outer diameters of 5.2 mm. When screening was performed over a length of 1000 km using the screening device 200, it was confirmed that no breakage occurred and mechanical reliability was ensured.

なお、上記実施形態および実施例では、スクリーニング装置200を用いたスクリーニングは、クラッド径が125μmより大きい光ファイバ素線に対して実施しているが、クラッド径が125μm以下の光ファイバ素線に対して実施してもよい。 In the above embodiments and examples, screening using the screening device 200 is performed on optical fibers with a cladding diameter larger than 125 μm; however, screening using the screening device 200 is performed on optical fibers with a cladding diameter of 125 μm or less. It may also be carried out.

また、上記実施形態および実施例では、光ファイバ素線2の側面の周方向における6つの位置にプーリーの側面を接触させているが、接触させる位置は2以上であればよい。 Further, in the above embodiments and examples, the side surface of the pulley is brought into contact with six positions in the circumferential direction of the side surface of the optical fiber strand 2, but the number of positions to be brought into contact may be two or more.

また、上記実施形態により本発明が限定されるものではない。上述した各構成要素を適宜組み合わせて構成したものも本発明に含まれる。また、さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。よって、本発明のより広範な態様は、上記の実施形態に限定されるものではなく、様々な変更が可能である。 Furthermore, the present invention is not limited to the above embodiments. The present invention also includes configurations in which the above-mentioned components are appropriately combined. Moreover, further effects and modifications can be easily derived by those skilled in the art. Accordingly, the broader aspects of the invention are not limited to the embodiments described above, but are capable of various modifications.

1 :光ファイバ
2 :光ファイバ素線
10 :繰り出しボビン
20、60:キャプスタンローラ
21 :コア部
22 :クラッド部
23 :樹脂被覆部
23a :プライマリ層
23b :セカンダリ層
30、40、50:プーリー群
31、32、33、41、42、43、51、52、53:プーリー
70、105 :巻取ボビン
100 :線引および被覆装置
101 :光ファイバ線引炉
101a :ヒータ
102 :被覆形成装置
103 :キャプスタンローラ
104 :ガイドロール
200 :スクリーニング装置
N3、N4、N5:法線
P :光ファイバ母材
P3、P4、P5:平面
1: Optical fiber 2: Optical fiber wire 10: Feeding bobbin 20, 60: Capstan roller 21: Core portion 22: Clad portion 23: Resin coating portion 23a: Primary layer 23b: Secondary layer 30, 40, 50: Pulley group 31, 32, 33, 41, 42, 43, 51, 52, 53: Pulleys 70, 105: Winding bobbin 100: Drawing and coating device 101: Optical fiber drawing furnace 101a: Heater 102: Coating forming device 103: Capstan roller 104: Guide roll 200: Screening device N3, N4, N5: Normal P: Optical fiber base material P3, P4, P5: Plane

Claims (7)

光ファイバ素線を繰り出す繰り出し工程と、
前記繰り出した光ファイバ素線に曲げ応力印加部にて曲げ応力を印加する曲げ応力印加工程と、
前記曲げ応力を印加した光ファイバ素線を巻き取る巻き取り工程と、
を備え、
前記曲げ応力印加部は、複数のプーリーを備え、
前記曲げ応力印加工程において、前記複数のプーリーの回転軸の向きをそれぞれ異ならせて、前記光ファイバ素線の側面の周方向における異なる位置に前記複数のプーリーの側面を接触させて前記曲げ応力を印加する
光ファイバ素線のスクリーニング方法。
A feeding process of feeding out the optical fiber strand,
a bending stress applying step of applying bending stress to the unwound optical fiber strand at a bending stress applying section;
a winding step of winding the optical fiber to which the bending stress has been applied;
Equipped with
The bending stress applying section includes a plurality of pulleys,
In the bending stress applying step, the rotational axes of the plurality of pulleys are made to have different directions, and the side surfaces of the plurality of pulleys are brought into contact with different positions in the circumferential direction of the side surface of the optical fiber strand to apply the bending stress. A method of screening bare optical fiber.
前記曲げ応力印加工程では、3つ以上のプーリーの回転軸の向きをそれぞれ異ならせて、前記光ファイバ素線の側面の周方向における3つ以上の異なる位置に前記3つ以上のプーリーの側面を接触させる
請求項1に記載の光ファイバ素線のスクリーニング方法。
In the bending stress application step, the rotational axes of the three or more pulleys are directed in different directions, and the side surfaces of the three or more pulleys are placed at three or more different positions in the circumferential direction of the side surface of the optical fiber strand. The method for screening an optical fiber wire according to claim 1, wherein the optical fiber is brought into contact with the wire.
前記光ファイバ素線は、コア部と、前記コア部を取り囲むクラッド部と、前記クラッド部を取り囲む樹脂被覆部と、を備え、前記クラッド部のクラッド径は125μmより大きく、
前記曲げ応力印加工程では、クラッド径が125μmで石英系ガラスの光ファイバ素線における所定のプルーフレベルでの破断率と同等の破断率が得られるように曲げ応力を与える
請求項1または2に記載の光ファイバ素線のスクリーニング方法。
The optical fiber strand includes a core portion, a cladding portion surrounding the core portion, and a resin coating portion surrounding the cladding portion, the cladding diameter of the cladding portion being larger than 125 μm,
According to claim 1 or 2, in the bending stress application step, bending stress is applied so as to obtain a breakage rate equivalent to a breakage rate at a predetermined proof level in a silica-based glass optical fiber strand with a cladding diameter of 125 μm. screening method for bare optical fiber.
前記複数のプーリーの外径は5.2mm以上12.4mm以下である
請求項1~3のいずれか一つに記載の光ファイバ素線のスクリーニング方法。
The method for screening optical fiber strands according to claim 1, wherein the outer diameter of the plurality of pulleys is 5.2 mm or more and 12.4 mm or less.
前記光ファイバ素線の側面に前記複数のプーリーのそれぞれの側面を接触させる時間は1秒以上である
請求項1~4のいずれか一つに記載の光ファイバ素線のスクリーニング方法。
The method for screening an optical fiber strand according to any one of claims 1 to 4, wherein the time period for which the side surface of each of the plurality of pulleys is brought into contact with the side surface of the optical fiber strand is 1 second or more.
光ファイバ母材を加熱溶融して、複数のコア部と前記複数のコア部を取り囲むクラッド部とを有するマルチコアファイバを線引きする線引工程と、
前記マルチコアファイバに樹脂被覆部を形成してマルチコアファイバ素線とする被覆工程と、
前記マルチコアファイバ素線に、請求項1~5のいずれか一つに記載の光ファイバ素線のスクリーニング方法を行うスクリーニング工程と、
を備える
光ファイバ素線の製造方法。
a drawing step of heating and melting an optical fiber preform to draw a multi-core fiber having a plurality of core portions and a cladding portion surrounding the plurality of core portions;
a coating step of forming a resin coating on the multi-core fiber to obtain a multi-core fiber wire;
A screening step of performing the optical fiber screening method according to any one of claims 1 to 5 on the multi-core fiber;
A method for manufacturing an optical fiber.
前記マルチコアファイバ素線は、7つ以上の前記コア部を有し、前記クラッド部の外径は、135μm以上250μm以下であり、前記樹脂被覆部は、プライマリ層と前記プライマリ層を取り囲むセカンダリ層とを有し、前記プライマリ層の破断伸びが、50%以上300%以下であり、前記セカンダリ層の破断伸びは、2.5%以上50%以下である
請求項6に記載の光ファイバ素線の製造方法。
The multi-core fiber wire has seven or more core portions, the outer diameter of the cladding portion is 135 μm or more and 250 μm or less, and the resin coating portion includes a primary layer and a secondary layer surrounding the primary layer. The optical fiber strand according to claim 6, wherein the primary layer has an elongation at break of 50% or more and 300% or less, and the secondary layer has an elongation at break of 2.5% or more and 50% or less. Production method.
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