JP3371056B2 - 光ファイバの製造方法 - Google Patents
光ファイバの製造方法Info
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- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- 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
- C03B37/03—Drawing means, e.g. drawing drums ; Traction or tensioning devices
- C03B37/032—Drawing means, e.g. drawing drums ; Traction or tensioning devices for glass optical fibres
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- 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
- C03B37/02745—Fibres having rotational spin around the central longitudinal axis, e.g. alternating +/- spin to reduce polarisation mode dispersion
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- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B2203/00—Fibre product details, e.g. structure, shape
- C03B2203/36—Dispersion modified fibres, e.g. wavelength or polarisation shifted, flattened or compensating fibres (DSF, DFF, DCF)
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B2205/00—Fibre drawing or extruding details
- C03B2205/06—Rotating the fibre fibre about its longitudinal axis
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- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/02—Optical fibres with cladding with or without a coating
- G02B6/02214—Optical fibres with cladding with or without a coating tailored to obtain the desired dispersion, e.g. dispersion shifted, dispersion flattened
- G02B6/02285—Characterised by the polarisation mode dispersion [PMD] properties, e.g. for minimising PMD
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- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Manufacture, Treatment Of Glass Fibers (AREA)
- Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (AREA)
- Yarns And Mechanical Finishing Of Yarns Or Ropes (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光ファイバの製造
方法に関し、特に、偏向モード分散の少ない光ファイバ
の製造方法に関する。
方法に関し、特に、偏向モード分散の少ない光ファイバ
の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】当業者にとって、「単一モード」光ファ
イバが、実際には、偏向の異なる２つのモードを有して
おり、また、典型的な単一モードファイバでは、その２
つのモードは、わずかに異なる位相速度で伝搬して、そ
の結果として、望ましくはない偏向モード分散（polari
zation mode dispersion:ＰＭＤ）を生ずることは、良
く知られていることである。
イバが、実際には、偏向の異なる２つのモードを有して
おり、また、典型的な単一モードファイバでは、その２
つのモードは、わずかに異なる位相速度で伝搬して、そ
の結果として、望ましくはない偏向モード分散（polari
zation mode dispersion:ＰＭＤ）を生ずることは、良
く知られていることである。
【０００３】米国特許第５，２９８，０４７号は、ＰＭ
Ｄの小さい単一モードファイバの有利な製造方法を開示
している。その製造方法は、ファイバが、プリフォーム
から引き出される時に、トルクを加えることを含み、加
えられるトルクは、通常方向を変えられる。即ち、ファ
イバの軸の回りにファイバを時計回り及び、反時計回り
に交互に捻れさせる。ファイバは、この交互に方向の変
わる捻れを、ファイバのガラスが柔らかい高温領域に伝
達し、その結果として、「スピン」が永久的にファイバ
に刻み込まれる。米国特許第５，４１８，８８１号も併
せて参照されたい。
Ｄの小さい単一モードファイバの有利な製造方法を開示
している。その製造方法は、ファイバが、プリフォーム
から引き出される時に、トルクを加えることを含み、加
えられるトルクは、通常方向を変えられる。即ち、ファ
イバの軸の回りにファイバを時計回り及び、反時計回り
に交互に捻れさせる。ファイバは、この交互に方向の変
わる捻れを、ファイバのガラスが柔らかい高温領域に伝
達し、その結果として、「スピン」が永久的にファイバ
に刻み込まれる。米国特許第５，４１８，８８１号も併
せて参照されたい。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】前述した第５，２９
８，０４７号特許は、トルクを加えるために、ガイドロ
ーラを前後に振動させる方法を含む技術を開示してい
る。この技術は非常に優れており、ＰＭＤの非常に低い
大量のファイバを容易に製造することができる。しかし
ながら、本願発明者は、最近、ファイバの製造過程にお
いて、これまでよりももっと速い速度でファイバを引き
出す方法について検討した結果、これまでよりも速い引
き出し速度で従来技術を利用するのは、どうやっても難
しいと認識するに至った。なぜならば、ガイドローラ
が、現実的でないほどの高速で前後に振動しなければな
らないからである。従って、交互に向きの変わるスピン
が刻み込まれた（従って、ＰＭＤが低い）光ファイバ
を、従来技術よりももっと速い引き出し速度で製造する
ことのできる方法が、非常に望まれることとなる。本願
は、そのような方法を開示するものである。
８，０４７号特許は、トルクを加えるために、ガイドロ
ーラを前後に振動させる方法を含む技術を開示してい
る。この技術は非常に優れており、ＰＭＤの非常に低い
大量のファイバを容易に製造することができる。しかし
ながら、本願発明者は、最近、ファイバの製造過程にお
いて、これまでよりももっと速い速度でファイバを引き
出す方法について検討した結果、これまでよりも速い引
き出し速度で従来技術を利用するのは、どうやっても難
しいと認識するに至った。なぜならば、ガイドローラ
が、現実的でないほどの高速で前後に振動しなければな
らないからである。従って、交互に向きの変わるスピン
が刻み込まれた（従って、ＰＭＤが低い）光ファイバ
を、従来技術よりももっと速い引き出し速度で製造する
ことのできる方法が、非常に望まれることとなる。本願
は、そのような方法を開示するものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、特許請求の範
囲により定義された通りである。即ち、本発明による方
法は、光ファイバのプリフォームを供給する工程と、前
記プリフォームの少なくとも一部を加熱する工程と、ス
ピンがファイバに刻み込まれるようにその加熱されたプ
リフォームから光ファイバを引き出す工程とを含むこと
を特徴とする光ファイバの製造方法である。前記光ファ
イバを引き出す工程は、プリフォームを回転させずに行
われ、また、ファイバがその長手方向の軸の回りに回転
するようにファイバにトルクを加える工程を含み、その
ようにして、ファイバがプリフォームから引き出される
にと同時にスピンが刻み込まれる。そのトルクは、ファ
イバに刻み込まれるスピンが、時計回りと反時計回りに
交互になるように、加えられる。
囲により定義された通りである。即ち、本発明による方
法は、光ファイバのプリフォームを供給する工程と、前
記プリフォームの少なくとも一部を加熱する工程と、ス
ピンがファイバに刻み込まれるようにその加熱されたプ
リフォームから光ファイバを引き出す工程とを含むこと
を特徴とする光ファイバの製造方法である。前記光ファ
イバを引き出す工程は、プリフォームを回転させずに行
われ、また、ファイバがその長手方向の軸の回りに回転
するようにファイバにトルクを加える工程を含み、その
ようにして、ファイバがプリフォームから引き出される
にと同時にスピンが刻み込まれる。そのトルクは、ファ
イバに刻み込まれるスピンが、時計回りと反時計回りに
交互になるように、加えられる。
【０００６】とくに、ファイバにトルクを加える工程
は、ローラ面と、回転軸を有し、その軸の回りに回転す
ることのできるローラを用い、そのローラのローラ面を
プリフォームから引き出されてきたファイバと接触させ
ることを特徴とする。そのローラは、１回転のうちの第
１の状態においては、前記ローラ面と垂直な方向と前記
軸がなす角度φが９０゜より小さく、また、前記１回転
のうちの第２の状態においては、前記ローラ面と垂直な
方向と前記軸がなす角度φが９０゜より大きくなるよう
に、選択されている。
は、ローラ面と、回転軸を有し、その軸の回りに回転す
ることのできるローラを用い、そのローラのローラ面を
プリフォームから引き出されてきたファイバと接触させ
ることを特徴とする。そのローラは、１回転のうちの第
１の状態においては、前記ローラ面と垂直な方向と前記
軸がなす角度φが９０゜より小さく、また、前記１回転
のうちの第２の状態においては、前記ローラ面と垂直な
方向と前記軸がなす角度φが９０゜より大きくなるよう
に、選択されている。
【０００７】
【発明の実施の形態】前述したように、従来技術による
方法は、特に、積極的に前後に角度２θ（米国特許第
５，２９８，０４７号の図４を参照の事）で振動する。
一方、本発明による方法によれば、静止しているローラ
が用いられ、そのローラは、次のような形状を有する。
即ち、ファイバがプリフォームから引き出され、そのロ
ーラのローラ面に接触すると、回転するそのローラが自
動的に、時計回りと反時計回りの交互のトルクをファイ
バに加えるような形状を有する。スピンの周期として、
１０スピン／ｍ以上は、容易に達成できる。ここで、引
き出しタワーからみて相対的に静止している地点であれ
ば、回転するローラのローラ面上のどの地点において
も、前記ローラの軸と、ローラ面の垂線との間の角度の
関係は、満足されるものである（例えば、加熱領域にも
っとも近い部分においても；図７参照の事）。その地点
は、このように、回転するローラのローラ面上で、閉路
を辿り、その地点におけるローラ面に対して垂直な方向
は、ローラが回転するに従って変化する、その地点にお
けるローラ面の傾斜を示す。
方法は、特に、積極的に前後に角度２θ（米国特許第
５，２９８，０４７号の図４を参照の事）で振動する。
一方、本発明による方法によれば、静止しているローラ
が用いられ、そのローラは、次のような形状を有する。
即ち、ファイバがプリフォームから引き出され、そのロ
ーラのローラ面に接触すると、回転するそのローラが自
動的に、時計回りと反時計回りの交互のトルクをファイ
バに加えるような形状を有する。スピンの周期として、
１０スピン／ｍ以上は、容易に達成できる。ここで、引
き出しタワーからみて相対的に静止している地点であれ
ば、回転するローラのローラ面上のどの地点において
も、前記ローラの軸と、ローラ面の垂線との間の角度の
関係は、満足されるものである（例えば、加熱領域にも
っとも近い部分においても；図７参照の事）。その地点
は、このように、回転するローラのローラ面上で、閉路
を辿り、その地点におけるローラ面に対して垂直な方向
は、ローラが回転するに従って変化する、その地点にお
けるローラ面の傾斜を示す。
【０００８】典型的なローラの形状について、次に説明
する。まず直径Ｄの中空でない円柱（例えば、アルミニ
ウムの円柱ブロック）を考え、次に、その円柱に２本の
平行な切れ目をつけることを考える。ここで、その切れ
目は、円柱の軸に対して傾斜しており、ひとつの切れ目
に垂直な方向は、円柱の軸との間で角度θ（θ≠０）を
なす。図１において、符号１１−１６は、それぞれ、円
柱、２本の平行な切れ目、円柱の軸、２本の切れ目によ
って区切られた部材、平行な切り口の面のひとつに垂直
な方向、を表す。
する。まず直径Ｄの中空でない円柱（例えば、アルミニ
ウムの円柱ブロック）を考え、次に、その円柱に２本の
平行な切れ目をつけることを考える。ここで、その切れ
目は、円柱の軸に対して傾斜しており、ひとつの切れ目
に垂直な方向は、円柱の軸との間で角度θ（θ≠０）を
なす。図１において、符号１１−１６は、それぞれ、円
柱、２本の平行な切れ目、円柱の軸、２本の切れ目によ
って区切られた部材、平行な切り口の面のひとつに垂直
な方向、を表す。
【０００９】次に、このようにして形成された部材１５
を平面上（例えば、穴開け機のワークテーブル）に配置
して、その平面に垂直な方向にその部材を貫通し、平行
な面１２と面１３の間の中央に位置する面上で、中心線
１４と交差するような軸を有する穴（１７）を開けるこ
とを考える。その結果として得られる部材は、少なくと
も原理上は、上記において、「ローラ」として言及され
たものとして機能する。穴１７は、そのローラが回転で
きる軸を有するようにその寸法を決めることができる。
を平面上（例えば、穴開け機のワークテーブル）に配置
して、その平面に垂直な方向にその部材を貫通し、平行
な面１２と面１３の間の中央に位置する面上で、中心線
１４と交差するような軸を有する穴（１７）を開けるこ
とを考える。その結果として得られる部材は、少なくと
も原理上は、上記において、「ローラ」として言及され
たものとして機能する。穴１７は、そのローラが回転で
きる軸を有するようにその寸法を決めることができる。
【００１０】前述したような、典型的なローラの形状の
記述は、そのローラを製造するという観点からは、単に
教示のために過ぎず、本発明による回転可能なローラが
上述したように作成されなければならないことを意味す
るものではない。
記述は、そのローラを製造するという観点からは、単に
教示のために過ぎず、本発明による回転可能なローラが
上述したように作成されなければならないことを意味す
るものではない。
【００１１】図２は、部分１５の平面図と側面図を概略
的に示す図である。同図から、部分１５の２つの平面が
楕円形を有することが分かる。
的に示す図である。同図から、部分１５の２つの平面が
楕円形を有することが分かる。
【００１２】図７は、本発明による典型的なファイバ引
き出し装置４０を示す。符号４１−４８は、それぞれ、
ファイバプリフォーム、加熱炉、ファイバ、直径モニ
タ、コーティンク゛塗布器、コーティングの同心性のモ
ニタ、キュアー装置、コーティンク゛の直径のモニタ、
を表す。装置４０の一部分４１０に設けられている一連
のローラは、キャプスタンを含み、特にファイバを巻き
取りスプールに導く役割を果たす。キャプスタン４０１
は、ファイバによって駆動されるローラ１５，４９２，
及び４９３と共に、引っ張り力を与え、引っ張り速度を
決定する役割を果たす。番号１５は、前述したローラを
示すものである。
き出し装置４０を示す。符号４１−４８は、それぞれ、
ファイバプリフォーム、加熱炉、ファイバ、直径モニ
タ、コーティンク゛塗布器、コーティングの同心性のモ
ニタ、キュアー装置、コーティンク゛の直径のモニタ、
を表す。装置４０の一部分４１０に設けられている一連
のローラは、キャプスタンを含み、特にファイバを巻き
取りスプールに導く役割を果たす。キャプスタン４０１
は、ファイバによって駆動されるローラ１５，４９２，
及び４９３と共に、引っ張り力を与え、引っ張り速度を
決定する役割を果たす。番号１５は、前述したローラを
示すものである。
【００１３】ローラ１５は、ファイバをその引き出し軸
上で受け取り、特にファイバを引き出し軸から外れた方
向へ導く役割を果たす。当業者であれば、図４が付加的
なガイドローラを示していないことに気がつくであろ
う。その付加的なガイドローラとは、例えば、ローラ１
５の上流側（例えば、４８と１５の間）に接近して配置
され、ローラ１５の軸に平行なファイバの前後の動き
が、モニタ装置（例えば、４８）になるべく伝達されな
いようにする役割を果たす。
上で受け取り、特にファイバを引き出し軸から外れた方
向へ導く役割を果たす。当業者であれば、図４が付加的
なガイドローラを示していないことに気がつくであろ
う。その付加的なガイドローラとは、例えば、ローラ１
５の上流側（例えば、４８と１５の間）に接近して配置
され、ローラ１５の軸に平行なファイバの前後の動き
が、モニタ装置（例えば、４８）になるべく伝達されな
いようにする役割を果たす。
【００１４】ローラ１５は、ファイバがその円周上の一
部分に沿って通過するに従って、回転させられ、その回
転速度は、ファイバの引き出し速度と、直径Ｄによって
決定される。そのローラのローラ面は、一般的には、そ
の回転軸と平行ではない。実際に、引き出しタワーに対
して固定されているその配置場所（例えば、１５のロー
ラ面上であって、引き出し方向に平行で且つ１５の軸と
交差している線４９４の上にある、１５のローラ面上の
点）について考えてみると、その地点におけるローラ面
に対する垂線は、４９４の一方に向かって、最大のずれ
角度θまで移動し、次に方向を逆転し、４９４のもう一
方の方向に向かって、最大のずれ角度−θまで移動し、
その後、再び方向を逆転させる、というようになる。こ
の様子は、図３から図６に示されておりここで、図３
は、最初の状態を示し、図４、図５、図６は、それぞれ
最初の状態からローラが約４５゜、９０゜、１３５゜回
転した状態を示す。番号３０は、ローラ面に対する垂線
を表し、番号３１は、ローラの軸に平行な方向、番号３
２は、３１に垂直な方向（典型的には、４９４の方向）
をそれぞれ表す。同図から分かるように、方向３０と３
１の間の角度φは、９０−θと９０＋θの間で変化す
る。
部分に沿って通過するに従って、回転させられ、その回
転速度は、ファイバの引き出し速度と、直径Ｄによって
決定される。そのローラのローラ面は、一般的には、そ
の回転軸と平行ではない。実際に、引き出しタワーに対
して固定されているその配置場所（例えば、１５のロー
ラ面上であって、引き出し方向に平行で且つ１５の軸と
交差している線４９４の上にある、１５のローラ面上の
点）について考えてみると、その地点におけるローラ面
に対する垂線は、４９４の一方に向かって、最大のずれ
角度θまで移動し、次に方向を逆転し、４９４のもう一
方の方向に向かって、最大のずれ角度−θまで移動し、
その後、再び方向を逆転させる、というようになる。こ
の様子は、図３から図６に示されておりここで、図３
は、最初の状態を示し、図４、図５、図６は、それぞれ
最初の状態からローラが約４５゜、９０゜、１３５゜回
転した状態を示す。番号３０は、ローラ面に対する垂線
を表し、番号３１は、ローラの軸に平行な方向、番号３
２は、３１に垂直な方向（典型的には、４９４の方向）
をそれぞれ表す。同図から分かるように、方向３０と３
１の間の角度φは、９０−θと９０＋θの間で変化す
る。
【００１５】ローラの傾斜したローラ面は、ファイバを
横にころがすような、捻りモーメントを与え、その結果
として、ファイバに捻れを与える。その捻れは、ファイ
バに沿って、ファイバが塑性変形している高温領域まで
伝搬する。その変形がファイバに刻み込まれるように、
極めて短時間のうちに、ファイバは冷却される。スピン
は、このようにして、米国特許第５，２９８，０４７号
に記載されているのと実質的に同様に、ファイバに刻み
込まれる。
横にころがすような、捻りモーメントを与え、その結果
として、ファイバに捻れを与える。その捻れは、ファイ
バに沿って、ファイバが塑性変形している高温領域まで
伝搬する。その変形がファイバに刻み込まれるように、
極めて短時間のうちに、ファイバは冷却される。スピン
は、このようにして、米国特許第５，２９８，０４７号
に記載されているのと実質的に同様に、ファイバに刻み
込まれる。
【００１６】ローラの回転に従って、ファイバが接する
ローラのローラ面の傾斜は変化し、ゼロを通過して、逆
方向に変化する。この変化は、ファイバを逆方向に捻れ
させ、その結果として、逆方向のスピンを刻み込ませる
こととなる。このような時計回りと反時計回りの捻れの
繰り返しは、ファイバからの機械的な捻れを顕著に減少
または、消去させることが可能であり、本発明の重要な
点である。
ローラのローラ面の傾斜は変化し、ゼロを通過して、逆
方向に変化する。この変化は、ファイバを逆方向に捻れ
させ、その結果として、逆方向のスピンを刻み込ませる
こととなる。このような時計回りと反時計回りの捻れの
繰り返しは、ファイバからの機械的な捻れを顕著に減少
または、消去させることが可能であり、本発明の重要な
点である。
【００１７】当業者であれば、本発明によるローラは、
一回転でローラ面の傾斜の１サイクルが完結するような
ものには限られないことに気がつくであろう。少なくと
も、原理的には、１回転で複数のサイクルのローラ面の
傾斜が完結するようなローラを用いることもできる。し
かしながら、このようなローラは、作成するのがより難
しく、今のところ推奨することはできない。
一回転でローラ面の傾斜の１サイクルが完結するような
ものには限られないことに気がつくであろう。少なくと
も、原理的には、１回転で複数のサイクルのローラ面の
傾斜が完結するようなローラを用いることもできる。し
かしながら、このようなローラは、作成するのがより難
しく、今のところ推奨することはできない。
【００１８】発明者の経験によれば、ローラの直径は、
用いられる引き出しタワーの高さを考慮に入れて選択す
べきであり、高いタワーの場合は、より大きい直径が必
要とされる。このことは、ファイバが捻れるとスプリン
グのように働くという事実と関係していると考えられ
る。そして、高温部での捻りモーメントが、粘性を有す
るガラスに捻れを生じさせるために十分な量であり、ス
ピンがファイバに刻み込まれるためには、ローラ部で一
定量の捻れが必要とされる。引き出しタワーの高さが高
くなるほど、高温部で捻れが生ずるためには、ファイバ
により多くの捻れを加えることが必要とされる。円周が
小さすぎると、ファイバの捻れは高温部に到達する前に
消失してしまう。
用いられる引き出しタワーの高さを考慮に入れて選択す
べきであり、高いタワーの場合は、より大きい直径が必
要とされる。このことは、ファイバが捻れるとスプリン
グのように働くという事実と関係していると考えられ
る。そして、高温部での捻りモーメントが、粘性を有す
るガラスに捻れを生じさせるために十分な量であり、ス
ピンがファイバに刻み込まれるためには、ローラ部で一
定量の捻れが必要とされる。引き出しタワーの高さが高
くなるほど、高温部で捻れが生ずるためには、ファイバ
により多くの捻れを加えることが必要とされる。円周が
小さすぎると、ファイバの捻れは高温部に到達する前に
消失してしまう。
【００１９】実験の結果、直径６インチのローラは、２
５から３０フィートの高さのタワーの場合はうまく作用
するが、７０フィートのタワーではうまく作用しないこ
とを、発明者は見出した。発明者は、普通の引き出し速
度の場合は、７０フィートのタワーに対しては、１２イ
ンチの直径のローラが十分に適していると考えている。
引き出し速度がもっと速い場合（例えば、２０ｍ／ｓ）
には、もっと大きな直径のローラが望ましい。当業者で
あれば、タワーの高さと引き出し速度に対して、最適な
ローラの直径を容易に決めることができるのは、疑いの
ないことである。多くの場合に、ローラの直径は、ロー
ラから高温部までの距離の約３％強とすることが望まし
いことが分かるであろう。ローラの最大の直径を決定す
るに際しては、特に、引き出しタワーの足部の有効なス
ペースが考慮されるであろう。
５から３０フィートの高さのタワーの場合はうまく作用
するが、７０フィートのタワーではうまく作用しないこ
とを、発明者は見出した。発明者は、普通の引き出し速
度の場合は、７０フィートのタワーに対しては、１２イ
ンチの直径のローラが十分に適していると考えている。
引き出し速度がもっと速い場合（例えば、２０ｍ／ｓ）
には、もっと大きな直径のローラが望ましい。当業者で
あれば、タワーの高さと引き出し速度に対して、最適な
ローラの直径を容易に決めることができるのは、疑いの
ないことである。多くの場合に、ローラの直径は、ロー
ラから高温部までの距離の約３％強とすることが望まし
いことが分かるであろう。ローラの最大の直径を決定す
るに際しては、特に、引き出しタワーの足部の有効なス
ペースが考慮されるであろう。
【００２０】ローラ面の最大傾斜角度（θ）は、もうひ
とつの重要なパラメータであり、一般的には、その角度
が大きいほど、メートルあたりのスピンはより多くな
る。発明者は、θが１５゜までのローラを用いて、メー
トルあたり約２５から３０のスピンを得た。容易に分か
るように、そのような多量のスピンは、ファイバの回転
速度が顕著に速いことと関連している。例えば、引き出
し速度が５ｍ／ｓの場合、３０スピン／ｍは、ファイバ
の回転速度にすると９０００ｒｐｍに対応する。あまり
に速いファイバの回転速度は、例えば、ファイバにコー
ティングを施すにあたって問題を生ずる場合があり、今
のところ、推奨できない。典型的には、最大傾斜は、３
゜から１５゜の範囲に入るであろう。即ち、対応する角
度φは、最大で７５゜から１０５゜の間で変化し、最小
では８７゜から９３゜の間で変化することとなる。典型
的には、得られたファイバが１スピン／ｍ以上で、出来
れば、４スピン／ｍ以上を有するように、条件が決めら
れる。
とつの重要なパラメータであり、一般的には、その角度
が大きいほど、メートルあたりのスピンはより多くな
る。発明者は、θが１５゜までのローラを用いて、メー
トルあたり約２５から３０のスピンを得た。容易に分か
るように、そのような多量のスピンは、ファイバの回転
速度が顕著に速いことと関連している。例えば、引き出
し速度が５ｍ／ｓの場合、３０スピン／ｍは、ファイバ
の回転速度にすると９０００ｒｐｍに対応する。あまり
に速いファイバの回転速度は、例えば、ファイバにコー
ティングを施すにあたって問題を生ずる場合があり、今
のところ、推奨できない。典型的には、最大傾斜は、３
゜から１５゜の範囲に入るであろう。即ち、対応する角
度φは、最大で７５゜から１０５゜の間で変化し、最小
では８７゜から９３゜の間で変化することとなる。典型
的には、得られたファイバが１スピン／ｍ以上で、出来
れば、４スピン／ｍ以上を有するように、条件が決めら
れる。
【００２１】ローラのローラ面は、コートされたファイ
バと接触する。そして、発明者は、多くの場合に、ロー
ラの接触するローラ面は研磨されていることが望ましい
ことを見出した。これは、例えばθが５゜以下の場合の
ように、ローラ面の傾斜角度が比較的小さいローラの場
合には特に正しい。
バと接触する。そして、発明者は、多くの場合に、ロー
ラの接触するローラ面は研磨されていることが望ましい
ことを見出した。これは、例えばθが５゜以下の場合の
ように、ローラ面の傾斜角度が比較的小さいローラの場
合には特に正しい。
【００２２】
【実施例】２９フィートの引き出しタワー上にある、長
手方向にのびる軸からずれた内孔を有するプリフォーム
から、３ｍ／ｓの速度で、ファイバを引き出した。前述
したローラは、図４に示されているものと実質的に同様
に配置した。ローラは、直径が８インチでローラ面の最
大傾斜が１５゜であった。ファイバの引き出しが完了し
た後に、ファイバを、光学顕微鏡で検査した。つぶれた
内孔に起因する目に見える特徴がファイバの中にあるの
で、検査が容易であった。検査により、ファイバが約２
８スピン／ｍを有することが分かった。
手方向にのびる軸からずれた内孔を有するプリフォーム
から、３ｍ／ｓの速度で、ファイバを引き出した。前述
したローラは、図４に示されているものと実質的に同様
に配置した。ローラは、直径が８インチでローラ面の最
大傾斜が１５゜であった。ファイバの引き出しが完了し
た後に、ファイバを、光学顕微鏡で検査した。つぶれた
内孔に起因する目に見える特徴がファイバの中にあるの
で、検査が容易であった。検査により、ファイバが約２
８スピン／ｍを有することが分かった。
【００２３】以上の説明は、本発明の一実施例に関する
もので、この技術分野の当業者であれば、本発明の種々
の変形例が考え得るが、それらはいずれも本発明の技術
的範囲に包含される。尚、特許請求の範囲に記載した参
照番号は発明の容易する理解のためで、その技術的範囲
を制限するよう解釈されるべきではない。
もので、この技術分野の当業者であれば、本発明の種々
の変形例が考え得るが、それらはいずれも本発明の技術
的範囲に包含される。尚、特許請求の範囲に記載した参
照番号は発明の容易する理解のためで、その技術的範囲
を制限するよう解釈されるべきではない。
【００２４】
【発明の効果】以上述べたごとく、本発明によれば、交
互に向きの変わるスピンが刻み込まれた（従って、ＰＭ
Ｄが低い）光ファイバを、従来技術よりももっと速い引
き出し速度で製造することができる。さらに、ＰＭＤの
非常に低い大量のファイバを容易に製造することができ
るようになるという効果も有する。
互に向きの変わるスピンが刻み込まれた（従って、ＰＭ
Ｄが低い）光ファイバを、従来技術よりももっと速い引
き出し速度で製造することができる。さらに、ＰＭＤの
非常に低い大量のファイバを容易に製造することができ
るようになるという効果も有する。
【図１】本発明による製造方法において使用される典型
的なローラの外観を示す、外観図である。
的なローラの外観を示す、外観図である。
【図２】本発明による製造方法において使用される典型
的なローラの外観を示す、外観図である。
的なローラの外観を示す、外観図である。
【図３】本発明による製造方法において使用される典型
的なローラの外観を示す、外観図である。
的なローラの外観を示す、外観図である。
【図４】本発明による製造方法において使用される典型
的なローラの外観を示す、外観図である。
的なローラの外観を示す、外観図である。
【図５】本発明による製造方法において使用される典型
的なローラの外観を示す、外観図である。
的なローラの外観を示す、外観図である。
【図６】本発明による製造方法において使用される典型
的なローラの外観を示す、外観図である。
的なローラの外観を示す、外観図である。
【図７】本発明を実施するために典型的に用いられる装
置を示す概念図である。
置を示す概念図である。
１５ ローラ
４１ ファイバプリフォーム
４２ 加熱炉
４３ ファイバ
４４ 直径モニタ
４５ コーティンク゛塗布器
４６ コーティングの同心性のモニタ
４７ キュアー装置
４８ コーティンク゛の直径のモニタ
４０１ キャプスタン
４９２ ローラ
４９３ ローラ
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 アーサー クリフフォード ハート ジ
ュニア
アメリカ合衆国，07930 ニュージャー
ジー，チェスター，ノース ロード
396
(72)発明者 リチャード ガーナー ハフ
アメリカ合衆国，07920 ニュージャー
ジー，バスケング リッジ，ハイランド
アヴェニュー 83
(72)発明者 カレン エス．クランツ
アメリカ合衆国，08846 ニュージャー
ジー，ミドルセックス，パーク プレイ
ス ７
(72)発明者 ケンネス リー ウォーカー
アメリカ合衆国，07974 ニュージャー
ジー，ニュー プロヴィデンス，セント
ラル アヴェニュー 1003
(56)参考文献 特開 平６−171970（ＪＰ，Ａ)
特開 平６−239642（ＪＰ，Ａ)
特開 平８−295528（ＪＰ，Ａ)
特開 昭59−116143（ＪＰ，Ａ)
特開 昭62−249110（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
C03B 37/12
Claims (6)
- 【請求項１】 ａ）光ファイバのプリフォーム（４
１）を供給する工程と、 ｂ）前記プリフォームの少なくとも一部分を加熱し、溶
融領域を得る工程と、 ｃ）加熱され、プリフォームから光ファイバ（４４）を
引き出す工程と、 前記ｃ）の行程により、ファイバが長手方向の軸の回り
に回転し、ファイバがプリフォームから引き出されると
きにスピンがファイバに刻み込まれるようにし、且つ、
ファイバに刻み込まれる前記スピンが、時計回り方向と
反時計回り方向に交互に入れ替わるように、ファイバに
捻りモーメントを加え、 を含む、光ファイバの製造方法において、 前記ファイバに捻りモーメントを加える工程は、 ローラ面と軸を有し、前記軸の回りを第１と第２の回転
状態を交互に繰り返して回転することができるローラを
用い、 プリフォームから引き出されているファイバと前記ロー
ラのローラ面とを接触させる工程であって、前記ローラ
の回転に伴い、前記ローラ面に垂直な方向が前記軸とな
す角度φが、前記回転の第１の回転状態では９０゜より
小さく、前記回転の第２の回転状態では、９０゜より大
きくなるように、前記ローラが選ばれていることを特徴
とする光ファイバの製造方法。 - 【請求項２】 前記ローラの前記回転の第１の回転状
態と、前記回転の第２の回転状態は、実質的にローラの
半回転であることを特徴とする、請求項１記載の方法。 - 【請求項３】 前記ローラの直径Ｄは、前記ローラか
ら前記溶融領域までの距離の３％よりも大きくなるよう
に選択されていることを特徴とする、請求項１記載の方
法。 - 【請求項４】 前記角度φがとりうる範囲は、最も狭
い場合が８７゜と９３゜の間であり、最も広い場合が７
５゜と１０５゜の間であることを特徴とする、請求項１
記載の方法。 - 【請求項５】 前記プリフォームから引き出されたフ
ァイバが１スピン／ｍ以上のスピン密度を有するよう
に、前記ローラの直径Ｄと、ファイバ引き出し速度が選
択されていることを特徴とする、請求項３記載の方法。 - 【請求項６】 前記ファイバが４スピン／ｍ以上のス
ピン密度を有するように、前記ローラの直径Ｄと引き出
し速度が選択されていることを特徴とする、請求項５記
載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US44945595A | 1995-05-24 | 1995-05-24 | |
| US449455 | 1995-05-24 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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Family
ID=23784229
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
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Country Status (6)
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| JP (1) | JP3371056B2 (ja) |
| CN (1) | CN1109258C (ja) |
| CA (1) | CA2172747C (ja) |
| DE (1) | DE69606736T2 (ja) |
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| KR20010071612A (ko) | 1998-06-24 | 2001-07-28 | 지아네시 피에르 지오반니 | 원석으로부터 광섬유를 제조하기 위한 장치 및 방법 |
| AU757117B2 (en) * | 1998-06-24 | 2003-02-06 | Pirelli Cavi E Sistemi S.P.A. | Method and apparatus for twisting a coated optical fiber during drawing from a preform |
| CN1187276C (zh) * | 1999-01-27 | 2005-02-02 | 住友电气工业株式会社 | 包层光纤的制造方法与制造装置以及包层光纤 |
| WO2001035132A1 (fr) * | 1999-11-08 | 2001-05-17 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Fibre optique, son procede de fabrication et systeme de transmission optique la contenant |
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| FR2849438B1 (fr) * | 2002-12-31 | 2005-03-18 | Cit Alcatel | Procede de controle de la dispersion modale de polarisation d'une fibre optique lors du fibrage |
| FR2856805B1 (fr) * | 2003-06-24 | 2005-10-28 | Cit Alcatel | Systeme cotre la dispersion modale de polarisation d'une fibre optique |
| US7317855B2 (en) * | 2004-12-16 | 2008-01-08 | Corning Incorporated | Method of imparting twist to optical fiber |
| JP2006347785A (ja) * | 2005-06-13 | 2006-12-28 | Shin Etsu Chem Co Ltd | 光ファイバーの線引き装置及び線引き方法 |
| ES2476019T3 (es) * | 2005-12-23 | 2014-07-11 | Prysmian S.P.A. | Procedimiento y aparato de producción de fibras ópticas con dispersi�n en modo de polarización reducida |
| DK2033029T3 (en) * | 2006-06-22 | 2019-03-04 | Prysmian Spa | Optical fiber with sinusoidal spin function |
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| WO1997007067A1 (en) * | 1995-08-16 | 1997-02-27 | Plasma Optical Fibre B.V. | Optical fiber with low polarisation mode dispersion |
-
1996
- 1996-03-27 CA CA 2172747 patent/CA2172747C/en not_active Expired - Fee Related
- 1996-05-14 DE DE1996606736 patent/DE69606736T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1996-05-14 EP EP19960303407 patent/EP0744636B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1996-05-14 DK DK96303407T patent/DK0744636T3/da active
- 1996-05-22 CN CN 96105498 patent/CN1109258C/zh not_active Expired - Fee Related
- 1996-05-24 JP JP12963496A patent/JP3371056B2/ja not_active Expired - Lifetime
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| DE69606736D1 (de) | 2000-03-30 |
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