JP3048338B2 - 光ファイバ線引装置 - Google Patents
光ファイバ線引装置Info
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- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
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- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B37/00—Manufacture or treatment of flakes, fibres, or filaments from softened glass, minerals, or slags
- C03B37/01—Manufacture of glass fibres or filaments
- C03B37/02—Manufacture of glass fibres or filaments by drawing or extruding, e.g. direct drawing of molten glass from nozzles; Cooling fins therefor
- C03B37/025—Manufacture of glass fibres or filaments by drawing or extruding, e.g. direct drawing of molten glass from nozzles; Cooling fins therefor from reheated softened tubes, rods, fibres or filaments, e.g. drawing fibres from preforms
- C03B37/027—Fibres composed of different sorts of glass, e.g. glass optical fibres
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- C03B2205/14—Drawing solid optical fibre directly from a hollow preform comprising collapse of an outer tube onto an inner central solid preform rod
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- C03B2205/12—Drawing solid optical fibre directly from a hollow preform
- C03B2205/16—Drawing solid optical fibre directly from a hollow preform the drawn fibre consisting of circularly symmetric core and clad
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- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P40/00—Technologies relating to the processing of minerals
- Y02P40/50—Glass production, e.g. reusing waste heat during processing or shaping
- Y02P40/57—Improving the yield, e-g- reduction of reject rates
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は光ファイバ製造装置
に関し、特に、母材から光ファイバを引出す線引装置及
びその線引方法に関する。
に関し、特に、母材から光ファイバを引出す線引装置及
びその線引方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、超高速光通信用として使用されて
いる石英系光ファイバは、主に、外部蒸着法であるＯＶ
Ｄ法（Outside Vapor Deposition Method）、または、
内部蒸着法であるＭＣＶＤ法（Modified Chemical Vapo
r Deposition Method）により製造される。前記ＯＶＤ
法は，気体状態のＳｉＣｌ4 とその他のドーパントから
なる化学ガスに酸素を同時に供給しつつ、火炎加水分解
させてスートというＳｉＯ2 粒子をマンドレルの外周に
堆積させた後、高温炉に入れ換え、Ｃｌ2 及びＨｅを使
用して脱水及び焼結し光ファイバ母材を製造する。前記
ＭＣＶＤ法は、石英管の内部にＳｉＣｌ4 とその他のド
ーパントからなる化学ガスに酸素を同時に供給しつつ、
前記石英管の内壁に層を蒸着する。ここで、石英管内部
に層を形成する際、クラッド部分を先に作りコア部分を
後に作る。その後、前記層を蒸着させた石英管にＣｌ2
及びＨｅを供給しつつ高温で加熱し、収縮させて光ファ
イバ母材を製造する。このＭＣＶＤ法は、石英管の管内
壁に内部蒸着させるという製造工法の特徴により外径２
５ｍｍ以上の母材を製造するのが困難であるため、生産
性向上の手段としてオーバークラッディング（overclad
ding）という方法で、より大径の光ファイバ母材を製造
している。このオーバークラッディング法による従来技
術を図１、図２、図３を用いて説明すると次のようであ
る。
いる石英系光ファイバは、主に、外部蒸着法であるＯＶ
Ｄ法（Outside Vapor Deposition Method）、または、
内部蒸着法であるＭＣＶＤ法（Modified Chemical Vapo
r Deposition Method）により製造される。前記ＯＶＤ
法は，気体状態のＳｉＣｌ4 とその他のドーパントから
なる化学ガスに酸素を同時に供給しつつ、火炎加水分解
させてスートというＳｉＯ2 粒子をマンドレルの外周に
堆積させた後、高温炉に入れ換え、Ｃｌ2 及びＨｅを使
用して脱水及び焼結し光ファイバ母材を製造する。前記
ＭＣＶＤ法は、石英管の内部にＳｉＣｌ4 とその他のド
ーパントからなる化学ガスに酸素を同時に供給しつつ、
前記石英管の内壁に層を蒸着する。ここで、石英管内部
に層を形成する際、クラッド部分を先に作りコア部分を
後に作る。その後、前記層を蒸着させた石英管にＣｌ2
及びＨｅを供給しつつ高温で加熱し、収縮させて光ファ
イバ母材を製造する。このＭＣＶＤ法は、石英管の管内
壁に内部蒸着させるという製造工法の特徴により外径２
５ｍｍ以上の母材を製造するのが困難であるため、生産
性向上の手段としてオーバークラッディング（overclad
ding）という方法で、より大径の光ファイバ母材を製造
している。このオーバークラッディング法による従来技
術を図１、図２、図３を用いて説明すると次のようであ
る。
【０００３】図１は、従来のオーバークラッディング管
の内部に、光ファイバ１次母材２２を同心として設置し
た状態を示す断面図である。オーバークラッディング管
２４の上端には、オーバークラッディング管２４を支持
するための低純度管１４を縦方向に同心になるように装
着する。この低純度管１４は前記オーバークラッディン
グ管２４より純度の低いものにする。低純度管１４の内
側には、光ファイバ１次母材２２のコア中心とオーバー
クラッディング管２４の中心とを一致させる偏心防止用
の環１６を挿入する。環１６の外半径と内半径の差は１
０ｍｍ以上にし，光ファイバ１次母材２２のコア中心と
オーバークラッディング管２４の中心が一致するように
する。このとき、オーバークラッディング管２４の内部
に光ファイバ１次母材２２が装着された断面形状は図２
で示すようになる。
の内部に、光ファイバ１次母材２２を同心として設置し
た状態を示す断面図である。オーバークラッディング管
２４の上端には、オーバークラッディング管２４を支持
するための低純度管１４を縦方向に同心になるように装
着する。この低純度管１４は前記オーバークラッディン
グ管２４より純度の低いものにする。低純度管１４の内
側には、光ファイバ１次母材２２のコア中心とオーバー
クラッディング管２４の中心とを一致させる偏心防止用
の環１６を挿入する。環１６の外半径と内半径の差は１
０ｍｍ以上にし，光ファイバ１次母材２２のコア中心と
オーバークラッディング管２４の中心が一致するように
する。このとき、オーバークラッディング管２４の内部
に光ファイバ１次母材２２が装着された断面形状は図２
で示すようになる。
【０００４】光ファイバ１次母材２２の下端には、これ
を支持するためのハンドル棒１８を光ファイバ１次母材
２２と同心になるように取り付ける。そして、このハン
ドル棒１８の一次母材側端部には、加熱により環状に膨
出した密封部２０が形成されており、オーバークラッデ
ィング管２４の下端を密封している。
を支持するためのハンドル棒１８を光ファイバ１次母材
２２と同心になるように取り付ける。そして、このハン
ドル棒１８の一次母材側端部には、加熱により環状に膨
出した密封部２０が形成されており、オーバークラッデ
ィング管２４の下端を密封している。
【０００５】このように光ファイバ１次母材２２と、オ
ーバークラッディング管２４を設置したハンドル棒１８
を回転させつつ一次母材２２を加熱すると、図３に示す
ような、オーバークラッディング管２４と光ファイバ１
次母材２２を溶融密着させた光ファイバ２次母材が製造
される。その後、製造された光ファイバ２次母材を図４
に示す線引装置に装着し、次のような線引工程を行う。
ーバークラッディング管２４を設置したハンドル棒１８
を回転させつつ一次母材２２を加熱すると、図３に示す
ような、オーバークラッディング管２４と光ファイバ１
次母材２２を溶融密着させた光ファイバ２次母材が製造
される。その後、製造された光ファイバ２次母材を図４
に示す線引装置に装着し、次のような線引工程を行う。
【０００６】光ファイバの母材位置制御器３５の位置制
御メカニズムにより光ファイバ２次母材２６が溶融炉２
８に供給される。この溶融炉２８では、通常２１００〜
２２００℃程度の熱を２次母材２６に加える。これによ
り、光ファイバ２次母材２６から未被覆光ファイバ３６
が引出される。このときの引出し力はキャプスタン３４
により与えられる。
御メカニズムにより光ファイバ２次母材２６が溶融炉２
８に供給される。この溶融炉２８では、通常２１００〜
２２００℃程度の熱を２次母材２６に加える。これによ
り、光ファイバ２次母材２６から未被覆光ファイバ３６
が引出される。このときの引出し力はキャプスタン３４
により与えられる。
【０００７】次に、線径測定部４０は、線引された未被
覆光ファイバ３６の直径が定められた長さ（一般に１２
５μｍ）になるかを測定して線径制御器３８に知らせ
る。線径制御器３８は、未被覆光ファイバ３６の直径が
１２５μｍに維持されるようにキャプスタン３４の引出
し力の強弱を調節する回転制御を行う。第１コーティン
グ部３０と第２コーティング部３２では、引出された未
被覆光ファイバ３６をアクリル樹脂又はシリコン樹脂で
被覆して、未被覆光ファイバ３６を保護する。このと
き、被覆物は冷めた状態の未被覆光ファイバ３６に被覆
される。その後、前記キャプスタン３４により引出さ
れ、被覆された光ファイバは最終的にスプールで巻取ら
れる。
覆光ファイバ３６の直径が定められた長さ（一般に１２
５μｍ）になるかを測定して線径制御器３８に知らせ
る。線径制御器３８は、未被覆光ファイバ３６の直径が
１２５μｍに維持されるようにキャプスタン３４の引出
し力の強弱を調節する回転制御を行う。第１コーティン
グ部３０と第２コーティング部３２では、引出された未
被覆光ファイバ３６をアクリル樹脂又はシリコン樹脂で
被覆して、未被覆光ファイバ３６を保護する。このと
き、被覆物は冷めた状態の未被覆光ファイバ３６に被覆
される。その後、前記キャプスタン３４により引出さ
れ、被覆された光ファイバは最終的にスプールで巻取ら
れる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】こうした、従来のＭＣ
ＶＤ法による光ファイバ製造方法には、例えば次の様な
問題がある。一つ目は、この製造方法によると内部蒸着
による１次母材の製造工程、オーバークラッディングに
よる２次母材の製造工程、そして２次母材からの光ファ
イバの線引工程の大きく分けて３工程を行う必要がある
ため、作業工数が多くなり生産性が低下するという点で
問題がある。また、２次母材の製造工程では、オーバー
クラッディング管２４と光ファイバ１次母材２２を溶融
させて付着させるのに多量の酸素又は水素の供給が必要
である。さらに、前記光ファイバ２次母材が大きくなる
ほど酸素・水素バーナーによる加熱に時間が掛かり、光
ファイバ２次母材に加える熱量が増加して光ファイバの
品質特性である光損失特性を劣化させる。
ＶＤ法による光ファイバ製造方法には、例えば次の様な
問題がある。一つ目は、この製造方法によると内部蒸着
による１次母材の製造工程、オーバークラッディングに
よる２次母材の製造工程、そして２次母材からの光ファ
イバの線引工程の大きく分けて３工程を行う必要がある
ため、作業工数が多くなり生産性が低下するという点で
問題がある。また、２次母材の製造工程では、オーバー
クラッディング管２４と光ファイバ１次母材２２を溶融
させて付着させるのに多量の酸素又は水素の供給が必要
である。さらに、前記光ファイバ２次母材が大きくなる
ほど酸素・水素バーナーによる加熱に時間が掛かり、光
ファイバ２次母材に加える熱量が増加して光ファイバの
品質特性である光損失特性を劣化させる。
【０００９】本発明の目的は、上記問題点を改善する線
引装置及びその線引方法を提供することにある。
引装置及びその線引方法を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために本発明は、光ファイバ母材を供給する母材供給
装置と、光ファイバ母材を溶融させて未被覆光ファイバ
を引出す溶融炉と、引出された未被覆光ファイバに被覆
を行うコーティング部と、引出された光ファイバが所望
の直径となるように引出し力を印加するキャプスタン
と、を備える光ファイバ線引装置について、母材供給装
置が、オーバークラッディング管の内側面と光ファイバ
１次母材の外側面との間に所定の空隙を設け且つオーバ
ークラッディング管と光ファイバ１次母材の先端部を閉
塞した状態として光ファイバ１次母材をオーバークラッ
ディング管の内部に設置すると共に、前記空隙の真空吸
引を行う真空吸引経路を形成した結合子を備えることを
特徴とする。
るために本発明は、光ファイバ母材を供給する母材供給
装置と、光ファイバ母材を溶融させて未被覆光ファイバ
を引出す溶融炉と、引出された未被覆光ファイバに被覆
を行うコーティング部と、引出された光ファイバが所望
の直径となるように引出し力を印加するキャプスタン
と、を備える光ファイバ線引装置について、母材供給装
置が、オーバークラッディング管の内側面と光ファイバ
１次母材の外側面との間に所定の空隙を設け且つオーバ
ークラッディング管と光ファイバ１次母材の先端部を閉
塞した状態として光ファイバ１次母材をオーバークラッ
ディング管の内部に設置すると共に、前記空隙の真空吸
引を行う真空吸引経路を形成した結合子を備えることを
特徴とする。
【００１１】また、上記母材供給装置は、結合子を支持
して溶融炉へのオーバークラッディング管及び光ファイ
バ１次母材の供給位置を制御する位置制御器をさらに備
えるのが好ましい。
して溶融炉へのオーバークラッディング管及び光ファイ
バ１次母材の供給位置を制御する位置制御器をさらに備
えるのが好ましい。
【００１２】以上のような母材供給装置は、低純度の石
英管を介して、オーバークラッディング管を結合子に連
結するのがより好ましい。
英管を介して、オーバークラッディング管を結合子に連
結するのがより好ましい。
【００１３】さらに、上記結合子の真空吸引経路は、ガ
ス注入管と、空隙に通じるガス吸引管と、前記ガス注入
管とガス吸引管からのガスを結合子外部へ排出するガス
排出管とにより構成すると好ましい。
ス注入管と、空隙に通じるガス吸引管と、前記ガス注入
管とガス吸引管からのガスを結合子外部へ排出するガス
排出管とにより構成すると好ましい。
【００１４】上記線引き装置の溶融炉は、加熱部の長さ
が１５ｃｍ以上であるのが好ましい。
が１５ｃｍ以上であるのが好ましい。
【００１５】以上の線引装置を用いて行う光ファイバの
線引方法は、光ファイバの母材を溶融炉で溶融させて所
定径の光ファイバを引出す線引行程を含む光ファイバの
線引方法において、オーバークラッディング管の内側面
と光ファイバ１次母材の外側面との間に所定の空隙を設
けた状態で光ファイバ１次母材をオーバークラッディン
グ管内に設置する行程と、その光ファイバ１次母材を内
設したオーバークラッディング管の先端部分を溶融させ
閉じることで準母材とする行程と、この準母材を前記溶
融炉で溶融させてオーバークラッディングを実行しつつ
前記線引行程を実施する行程と、を含むことを特徴とす
る。
線引方法は、光ファイバの母材を溶融炉で溶融させて所
定径の光ファイバを引出す線引行程を含む光ファイバの
線引方法において、オーバークラッディング管の内側面
と光ファイバ１次母材の外側面との間に所定の空隙を設
けた状態で光ファイバ１次母材をオーバークラッディン
グ管内に設置する行程と、その光ファイバ１次母材を内
設したオーバークラッディング管の先端部分を溶融させ
閉じることで準母材とする行程と、この準母材を前記溶
融炉で溶融させてオーバークラッディングを実行しつつ
前記線引行程を実施する行程と、を含むことを特徴とす
る。
【００１６】上記線引方法で行う光ファイバ１次母材を
オーバークラッディング管内に設置する工程は、光ファ
イバ１次母材の先端に低純度管を連結し、その連結部位
を溶融させて光ファイバ１次母材の先端部に環状膨出部
を形成する工程と、オーバークラッディング管の先端を
前記環状膨出部に掛け止め、そして、オーバークラッデ
ィング管の内側面と光ファイバ１次母材の外側面との間
に所定の空隙を設けるようにしてオーバークラッディン
グ管及び光ファイバ１次母材の基端を固定する工程と、
からなると好ましい。
オーバークラッディング管内に設置する工程は、光ファ
イバ１次母材の先端に低純度管を連結し、その連結部位
を溶融させて光ファイバ１次母材の先端部に環状膨出部
を形成する工程と、オーバークラッディング管の先端を
前記環状膨出部に掛け止め、そして、オーバークラッデ
ィング管の内側面と光ファイバ１次母材の外側面との間
に所定の空隙を設けるようにしてオーバークラッディン
グ管及び光ファイバ１次母材の基端を固定する工程と、
からなると好ましい。
【００１７】また、上記線引方法で行う準母材の形成工
程は、オーバークラッディング管の内側面と光ファイバ
１次母材の外側面との間の空隙を真空吸引しつつ行うと
好ましい。
程は、オーバークラッディング管の内側面と光ファイバ
１次母材の外側面との間の空隙を真空吸引しつつ行うと
好ましい。
【００１８】さらに、上記線引方法で行うオーバークラ
ッディングは、準母材中のオーバークラッディング管の
内側面と光ファイバ１次母材の外側面との間の空隙を真
空吸引しつつ実行するのが好適である。
ッディングは、準母材中のオーバークラッディング管の
内側面と光ファイバ１次母材の外側面との間の空隙を真
空吸引しつつ実行するのが好適である。
【００１９】
【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施の形態
について、添付の図面を参照して詳細に説明する。本発
明の一実施形態による光ファイバ線引装置は、図５のブ
ロック図に示す光ファイバ母材供給装置４２を備える構
成を特徴としている。
について、添付の図面を参照して詳細に説明する。本発
明の一実施形態による光ファイバ線引装置は、図５のブ
ロック図に示す光ファイバ母材供給装置４２を備える構
成を特徴としている。
【００２０】光ファイバ母材供給装置４２は、オーバー
クラッディング管４４と、光ファイバ１次母材４６と、
結合子４７と、母材位置制御器３５と、窒素ガス注入器
４８と、低純度管５２とから構成される。オーバークラ
ッディング管４４は光ファイバ１次母材４６のクラッド
部と同じ屈折率を有し、光ファイバ１次母材４６は断面
積の比率が４５（コア）：１２５（クラッド）として製
作されている。結合子４７は、オーバークラッディング
管４４の内部中心に光ファイバ１次母材４６を設置し
て、オーバークラッディング管４４の内側面と光ファイ
バ１次母材４６の外側面との間に所定の空隙を設けた状
態で結合する。母材位置制御器３５は、所定の空隙を設
けた状態で結合されたオーバークラッディング管４４と
光ファイバ１次母材４６を溶融炉２８に供給するための
位置制御を行う。窒素ガス注入器４８は、結合子４７の
内部にパイプ構造として形成した真空吸引経路に窒素ガ
スを注入して、ガスの力でオーバークラッディング管４
４と光ファイバ１次母材４６との間の空隙を真空状態に
する。
クラッディング管４４と、光ファイバ１次母材４６と、
結合子４７と、母材位置制御器３５と、窒素ガス注入器
４８と、低純度管５２とから構成される。オーバークラ
ッディング管４４は光ファイバ１次母材４６のクラッド
部と同じ屈折率を有し、光ファイバ１次母材４６は断面
積の比率が４５（コア）：１２５（クラッド）として製
作されている。結合子４７は、オーバークラッディング
管４４の内部中心に光ファイバ１次母材４６を設置し
て、オーバークラッディング管４４の内側面と光ファイ
バ１次母材４６の外側面との間に所定の空隙を設けた状
態で結合する。母材位置制御器３５は、所定の空隙を設
けた状態で結合されたオーバークラッディング管４４と
光ファイバ１次母材４６を溶融炉２８に供給するための
位置制御を行う。窒素ガス注入器４８は、結合子４７の
内部にパイプ構造として形成した真空吸引経路に窒素ガ
スを注入して、ガスの力でオーバークラッディング管４
４と光ファイバ１次母材４６との間の空隙を真空状態に
する。
【００２１】結合子４７は、低純度管５２を介してオー
バークラッディング管４４と結合してあり、またその中
心部位には、光ファイバ１次母材４６が固定される。結
合子４７には、図６Ｂで示すような真空吸引管５６が形
成されている。真空吸引管５６は、前記結合子４７に形
成した環状管に通じるガス注入管Ａと排出管Ｂを設ける
と共に、オーバークラッディング管４４と光ファイバ１
次母材４６との間の空隙に通じる吸引管Ｃを設けた構成
となっている。こうした構成を採用することで、注入管
Ａから窒素ガスを注入すると、前記結合子の環状管を通
じて排出管Ｂから窒素ガスが排出されるので、吸引管Ｃ
により前記オーバークラッディング管４４と光ファイバ
１次母材４６との間の空隙が真空状態になる。この真空
吸引法はベルヌーイの定理を用いたものである。
バークラッディング管４４と結合してあり、またその中
心部位には、光ファイバ１次母材４６が固定される。結
合子４７には、図６Ｂで示すような真空吸引管５６が形
成されている。真空吸引管５６は、前記結合子４７に形
成した環状管に通じるガス注入管Ａと排出管Ｂを設ける
と共に、オーバークラッディング管４４と光ファイバ１
次母材４６との間の空隙に通じる吸引管Ｃを設けた構成
となっている。こうした構成を採用することで、注入管
Ａから窒素ガスを注入すると、前記結合子の環状管を通
じて排出管Ｂから窒素ガスが排出されるので、吸引管Ｃ
により前記オーバークラッディング管４４と光ファイバ
１次母材４６との間の空隙が真空状態になる。この真空
吸引法はベルヌーイの定理を用いたものである。
【００２２】線引装置５０は、溶融炉２８と、線径制御
器３８と、線径測定部４０と、第１及び第２コーティン
グ部３０、３２と、キャプスタン３４とから構成され、
前記各部の説明は図１の説明から、この技術分野の通常
の知識を有する者であれば自明であるので、その詳細説
明については省略する。
器３８と、線径測定部４０と、第１及び第２コーティン
グ部３０、３２と、キャプスタン３４とから構成され、
前記各部の説明は図１の説明から、この技術分野の通常
の知識を有する者であれば自明であるので、その詳細説
明については省略する。
【００２３】図６Ａ〜図６Ｃは本発明の一実施形態によ
る結合子の内部構造を示す断面図で、図６Ａは結合子４
７の全体断面図、図６Ｂは結合子４７のＸ−Ｘでの断面
図、図６Ｃは結合子４７の外観斜視図である。
る結合子の内部構造を示す断面図で、図６Ａは結合子４
７の全体断面図、図６Ｂは結合子４７のＸ−Ｘでの断面
図、図６Ｃは結合子４７の外観斜視図である。
【００２４】図７は、本発明の実施形態により光ファイ
バ１次母材４６の一端を溶融させて環状膨出部５８を形
成する工程図である。
バ１次母材４６の一端を溶融させて環状膨出部５８を形
成する工程図である。
【００２５】図８は、オーバークラッディング管４４と
光ファイバ１次母材４６が結合子４７を介して取り付け
られた形態の断面図で、光ファイバ１次母材４６の一端
に形成した環状膨出部５８でオーバークラッディング管
４４を受け止め、他端は結合子４７に固定する。
光ファイバ１次母材４６が結合子４７を介して取り付け
られた形態の断面図で、光ファイバ１次母材４６の一端
に形成した環状膨出部５８でオーバークラッディング管
４４を受け止め、他端は結合子４７に固定する。
【００２６】図９は、本発明の実施形態により準母材
（光ファイバ１次母材とオーバークラッディング管）を
溶融させて膨らます工程を示す工程図である。
（光ファイバ１次母材とオーバークラッディング管）を
溶融させて膨らます工程を示す工程図である。
【００２７】以下、本発明による光ファイバの線引工程
について図５〜図９を参照して説明する。先ず、内部蒸
着法により光ファイバ１次母材４６を製造した後、図７
に示すように、一端に低純度管６０を連結して１４００
℃で溶融させて膨らました後前記連結部位を除去して、
環状膨出部５８のみを残すようにする。そして、この環
状膨出部５８で図８のようにオーバークラッディング管
４４の先端を受け止め、光ファイバ１次母材４６の基端
は図６Ａのように結合子４７に固定する。
について図５〜図９を参照して説明する。先ず、内部蒸
着法により光ファイバ１次母材４６を製造した後、図７
に示すように、一端に低純度管６０を連結して１４００
℃で溶融させて膨らました後前記連結部位を除去して、
環状膨出部５８のみを残すようにする。そして、この環
状膨出部５８で図８のようにオーバークラッディング管
４４の先端を受け止め、光ファイバ１次母材４６の基端
は図６Ａのように結合子４７に固定する。
【００２８】その後、図８に示すように、前記装着され
た準母材を１５ＲＰＭで回転させて、環状膨出部５８の
近傍を１４００℃で３〜４分間加熱して溶融状態にす
る。このとき、結合子４７の内部に設置された真空吸引
管５６に窒素ガスを注入して前記オーバークラッディン
グ管４４と光ファイバ１次母材４６との間の空間を真空
吸引すれば、溶融された環状膨出部５８とオーバークラ
ッディング管４４とが一体となりオーバークラッディン
グ管４４の先端が密封される。
た準母材を１５ＲＰＭで回転させて、環状膨出部５８の
近傍を１４００℃で３〜４分間加熱して溶融状態にす
る。このとき、結合子４７の内部に設置された真空吸引
管５６に窒素ガスを注入して前記オーバークラッディン
グ管４４と光ファイバ１次母材４６との間の空間を真空
吸引すれば、溶融された環状膨出部５８とオーバークラ
ッディング管４４とが一体となりオーバークラッディン
グ管４４の先端が密封される。
【００２９】このような工程を通じて作られた準母材
は、図５に示すように、母材位置制御器３５に装着され
溶融炉２８に供給される。このとき、溶融炉２８の加熱
部の長さは１５cm以上である。そして、前記溶融炉２８
に供給された準母材は、溶融炉２８の温度が２３５０℃
に加熱されるまで待機状態にある。加熱後１５分が経過
した後、前記結合子４７の内部に設置された真空吸引管
５６に窒素ガスを注入してオーバークラッディング管４
４と光ファイバ１次母材４６との間の空隙を再び真空吸
引すると、オーバークラッディング管４４と光ファイバ
１次母材４６とは接合されることになる（オーバークラ
ッディング工程）。それから２５分が経過した後、前記
溶融炉の下部から溶融された準母材を下に引出し、この
引出された部分を引っ張る（線引工程）。このとき引出
された部分の外径は、１２５μｍ以下に維持する。その
後、第１及び第２コーティング部３０、３２を順次経て
被覆してからキャプスタン３４に連結する。この際に、
前記キャプスタン３４は線速を毎分３００〜７００ｍに
自動制御して光ファイバに一定の引出力を与えながら線
引する。
は、図５に示すように、母材位置制御器３５に装着され
溶融炉２８に供給される。このとき、溶融炉２８の加熱
部の長さは１５cm以上である。そして、前記溶融炉２８
に供給された準母材は、溶融炉２８の温度が２３５０℃
に加熱されるまで待機状態にある。加熱後１５分が経過
した後、前記結合子４７の内部に設置された真空吸引管
５６に窒素ガスを注入してオーバークラッディング管４
４と光ファイバ１次母材４６との間の空隙を再び真空吸
引すると、オーバークラッディング管４４と光ファイバ
１次母材４６とは接合されることになる（オーバークラ
ッディング工程）。それから２５分が経過した後、前記
溶融炉の下部から溶融された準母材を下に引出し、この
引出された部分を引っ張る（線引工程）。このとき引出
された部分の外径は、１２５μｍ以下に維持する。その
後、第１及び第２コーティング部３０、３２を順次経て
被覆してからキャプスタン３４に連結する。この際に、
前記キャプスタン３４は線速を毎分３００〜７００ｍに
自動制御して光ファイバに一定の引出力を与えながら線
引する。
【００３０】
【発明の効果】以上説明したように本発明の光ファイバ
線引装置及び方法は、内部蒸着法であるＭＣＶＤ法で製
造された光ファイバ１次母材をオーバークラッディング
管に挿入して、オーバークラッディングを実行しつつ最
終光ファイバの線引を実施するため、光ファイバの製造
工数を削減することが可能であり、製造時間を減らす利
点がある。また、結合子を使用することにより、酸素ま
たは水素の使用を無くし、２次母材の大きさによらず加
熱する熱量を一定にして、光損失特性の劣化を抑えるこ
とが出来る。
線引装置及び方法は、内部蒸着法であるＭＣＶＤ法で製
造された光ファイバ１次母材をオーバークラッディング
管に挿入して、オーバークラッディングを実行しつつ最
終光ファイバの線引を実施するため、光ファイバの製造
工数を削減することが可能であり、製造時間を減らす利
点がある。また、結合子を使用することにより、酸素ま
たは水素の使用を無くし、２次母材の大きさによらず加
熱する熱量を一定にして、光損失特性の劣化を抑えるこ
とが出来る。
【図１】従来のオーバークラッディング管内に光ファイ
バ１次母材を同心状態に設置した状態を示す断面図。
バ１次母材を同心状態に設置した状態を示す断面図。
【図２】従来のオーバークラッディング管の内部に所定
間隔を置いて光ファイバ１次母材を結合した状態を示す
断面図。
間隔を置いて光ファイバ１次母材を結合した状態を示す
断面図。
【図３】従来のオーバークラッディング管と光ファイバ
１次母材を加熱して密封したときの断面図。
１次母材を加熱して密封したときの断面図。
【図４】従来の光ファイバ製造装置のブロック構成図。
【図５】本発明の一実施形態による光ファイバ製造装置
のブロック構成図。
のブロック構成図。
【図６】分図Ａ及びＢは結合子の内部断面図。分図Ｃ
は、結合子の外観斜視図。
は、結合子の外観斜視図。
【図７】本発明の一実施形態による光ファイバ１次母材
の一端に環状膨出部を形成する工程図。
の一端に環状膨出部を形成する工程図。
【図８】本発明の一実施形態によるオーバークラッディ
ング管と光ファイバ１次母材が結合子により締結された
状態を示す断面図。
ング管と光ファイバ１次母材が結合子により締結された
状態を示す断面図。
【図９】本発明の一実施形態による準母材を溶融させて
膨らます工程図。
膨らます工程図。
２８ 溶融炉 ３０ 第１コーティング部 ３２ 第２コーティング部 ３４ キャプスタン ３５ 母材位置制御器 ３６ 未被覆光ファイバ ３８ 線径制御器 ４０ 線径測定部 ４２ 母材供給装置 ４４ オーバークラッディング管 ４６ 光ファイバ１次母材 ４７ 結合子 ４８ 窒素ガス注入器 ５０ 光ファイバ線引装置 ５２ 低純度管
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−260727（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−215738（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−216933（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C03B 37/00
Claims (4)
- 【請求項１】 光ファイバ母材を供給する母材供給装置
と、光ファイバ母材を溶融させて未被覆光ファイバを引
出す溶融炉と、引出された未被覆光ファイバに被覆を行
うコーティング部と、引出された光ファイバが所望の直
径となるように引出し力を印加するキャプスタンと、を
備える光ファイバ線引装置において、 母材供給装置は、オーバークラッディング管の内側面と
光ファイバ１次母材の外側面との間に所定の空隙を設け
且つオーバークラッディング管と光ファイバ１次母材の
先端部を閉塞した状態として光ファイバ１次母材をオー
バークラッディング管の内部に設置すると共に、前記空
隙の真空吸引を行う真空吸引経路を形成した結合子を備
え、その結合子の真空吸引経路は、ガス注入管と、空隙
に通じるガス吸入管と、前記ガス注入管とガス吸入管か
らのガスを結合子外部へ排出するガス排出管とにより構
成されることを特徴とする線引装置。 - 【請求項２】 結合子を支持して溶融炉へのオーバーク
ラッディング管及び光ファイバ１次母材の供給位置を制
御する位置制御器をさらに備える請求項１に記載の線引
装置。 - 【請求項３】 低純度の石英管を介して、オーバークラ
ッディング管を結合子に連結する請求項１又は２に記載
の線引装置。 - 【請求項４】 溶融炉は、加熱部の長さが１５ｃｍ以上
である請求項１〜３何れか１項に記載の線引装置。
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