JP2023146629A - Screening method and manufacturing method for optical fiber strand - Google Patents
Screening method and manufacturing method for optical fiber strand Download PDFInfo
- Publication number
- JP2023146629A JP2023146629A JP2022053914A JP2022053914A JP2023146629A JP 2023146629 A JP2023146629 A JP 2023146629A JP 2022053914 A JP2022053914 A JP 2022053914A JP 2022053914 A JP2022053914 A JP 2022053914A JP 2023146629 A JP2023146629 A JP 2023146629A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- optical fiber
- screening
- bending stress
- pulleys
- fiber strand
- 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.)
- Pending
Links
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 title claims abstract description 166
- 238000012216 screening Methods 0.000 title claims abstract description 104
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 36
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 11
- 238000005452 bending Methods 0.000 claims abstract description 71
- 230000008569 process Effects 0.000 claims abstract description 10
- 238000005253 cladding Methods 0.000 claims description 82
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 38
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 27
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 26
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims description 25
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims description 25
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims description 23
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims description 12
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims description 12
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims description 8
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 2
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims description 2
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims description 2
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 19
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 10
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 9
- 238000012681 fiber drawing Methods 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 4
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 4
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 3
- 239000011247 coating layer Substances 0.000 description 3
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 3
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-M Acrylate Chemical compound [O-]C(=O)C=C NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 2
- 239000003085 diluting agent Substances 0.000 description 2
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- -1 oligomers Substances 0.000 description 2
- PXGOKWXKJXAPGV-UHFFFAOYSA-N Fluorine Chemical compound FF PXGOKWXKJXAPGV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004721 Polyphenylene oxide Substances 0.000 description 1
- 239000006087 Silane Coupling Agent Substances 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 239000002019 doping agent Substances 0.000 description 1
- UHESRSKEBRADOO-UHFFFAOYSA-N ethyl carbamate;prop-2-enoic acid Chemical compound OC(=O)C=C.CCOC(N)=O UHESRSKEBRADOO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 1
- 229910052732 germanium Inorganic materials 0.000 description 1
- GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N germanium atom Chemical compound [Ge] GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003999 initiator Substances 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 1
- 229920000570 polyether Polymers 0.000 description 1
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 description 1
- KCTAWXVAICEBSD-UHFFFAOYSA-N prop-2-enoyloxy prop-2-eneperoxoate Chemical compound C=CC(=O)OOOC(=O)C=C KCTAWXVAICEBSD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 238000005491 wire drawing Methods 0.000 description 1
Images
Abstract
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.
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.
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
(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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
(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
L :ファイバ長
Np0 :プルーフテスト時破断回数
m1 :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
tp :プルーフテスト時印加時間
ts :ファイバ実使用時間
σa :敷設時のファイバ曲げ応力
σp :プルーフ印加応力
σp0 :スケーリング係数
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
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
(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
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
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
(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
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
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
(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
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
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
(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
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
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
(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
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
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
(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
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
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
(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
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
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
(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
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
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
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
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
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
Claims (7)
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.
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.
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.
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.
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.
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.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2022053914A JP2023146629A (en) | 2022-03-29 | 2022-03-29 | Screening method and manufacturing method for optical fiber strand |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2022053914A JP2023146629A (en) | 2022-03-29 | 2022-03-29 | Screening method and manufacturing method for optical fiber strand |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2023146629A true JP2023146629A (en) | 2023-10-12 |
Family
ID=88287154
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2022053914A Pending JP2023146629A (en) | 2022-03-29 | 2022-03-29 | Screening method and manufacturing method for optical fiber strand |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2023146629A (en) |
-
2022
- 2022-03-29 JP JP2022053914A patent/JP2023146629A/en active Pending
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4049154B2 (en) | Optical fiber ribbon | |
JP4134724B2 (en) | Coated optical fiber, optical fiber ribbon and optical fiber unit using the same | |
CN108089259B (en) | Multi-core optical fiber | |
US6810188B1 (en) | Coated optical fiber | |
US20080193090A1 (en) | Process and Apparatus for Manufacturing an Optical Cable | |
JP2007272060A (en) | Optical fiber ribbon and optical fiber cable | |
JP2950264B2 (en) | Manufacturing method of optical fiber ribbon | |
Sasaki et al. | Optical-fiber cable employing 200-μm-coated four-core multicore fibers | |
WO2021187179A1 (en) | Multicore fiber, multicore fiber ribbon, multicore fiber production method and multicore fiber processing method | |
US11415769B2 (en) | Intermittent connection-type optical fiber tape core wire, optical fiber cable, and method for manufacturing intermittent connection-type optical fiber tape core wire | |
JP2023146629A (en) | Screening method and manufacturing method for optical fiber strand | |
JP4347233B2 (en) | Optical fiber | |
CN112654908A (en) | Optical fiber core wire and optical fiber cable | |
JPH09113773A (en) | Coated optical fiber ribbon | |
JP7297643B2 (en) | Optical fiber tape core wire manufacturing method and optical fiber tape core wire manufacturing apparatus | |
US20050034443A1 (en) | Optical fibers twinning apparatus and process | |
JP2000231042A (en) | Split type coated optical fiber tape | |
JPH0843694A (en) | Coated optical fiber ribbon and its production and apparatus for production | |
KR20070105388A (en) | Compact optical fibre cable | |
JP2005222080A (en) | Optical fiber ribbon and manufacturing method thereof | |
JP2001240433A (en) | Coated optical fiber | |
JP2017219683A (en) | Plastic optical fiber ribbon | |
JP3303460B2 (en) | Glass fiber for optical transmission and method of manufacturing the same | |
WO2022054940A1 (en) | Optical fiber ribbon and method for manufacturing optical fiber ribbon | |
WO2022085598A1 (en) | Optical fiber ribbon |