JP3423221B2 - Method and apparatus for manufacturing optical fiber - Google Patents

Method and apparatus for manufacturing optical fiber

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JP3423221B2 JP24419198A JP24419198A JP3423221B2 JP 3423221 B2 JP3423221 B2 JP 3423221B2 JP 24419198 A JP24419198 A JP 24419198A JP 24419198 A JP24419198 A JP 24419198A JP 3423221 B2 JP3423221 B2 JP 3423221B2
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spinning furnace
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  • Manufacture, Treatment Of Glass Fibers (AREA)
  • Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、光ファイバの曲が
りを低減すための光ファイバの製造方法および製造装置
に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical fiber manufacturing method and a manufacturing apparatus for reducing bending of an optical fiber.

【0002】[0002]

【従来の技術】図6は従来の光ファイバの製造装置の一
例を示すもので、図中符号1は紡糸炉である。この紡糸
炉1は、その内部に光ファイバ用ガラス母材2を回転可
能にかつ軸方向に移動可能に取り付け、不活性ガス雰囲
気中で光ファイバ用ガラス母材2の下端を溶融紡糸する
ものである。紡糸炉1の下方には冷却装置3が設けられ
ている。この冷却装置3は、紡糸炉1で紡糸された光フ
ァイバ裸線4を通過させ、該光ファイバ裸線4を冷却ガ
スで冷却するものである。また、冷却装置3の下方に
は、被膜装置5が設けられている。この被膜装置5は、
光ファイバ裸線4の外周面に合成樹脂を塗布するもので
ある。そして、紡糸炉1において、不活性ガス雰囲気中
で溶融紡糸された光ファイバ裸線4は直ちに冷却装置3
に送られて、約50℃まで冷却された上、被膜装置5に
送られて外周面に合成樹脂を塗布、次いで硬化されて、
光ファイバ素線とされる。
2. Description of the Related Art FIG. 6 shows an example of a conventional optical fiber manufacturing apparatus, in which reference numeral 1 is a spinning furnace. In this spinning furnace 1, an optical fiber glass base material 2 is rotatably and axially movably mounted, and a lower end of the optical fiber glass base material 2 is melt-spun in an inert gas atmosphere. is there. A cooling device 3 is provided below the spinning furnace 1. The cooling device 3 allows the bare optical fiber 4 spun in the spinning furnace 1 to pass through and cools the bare optical fiber 4 with a cooling gas. A coating device 5 is provided below the cooling device 3. This coating device 5 is
A synthetic resin is applied to the outer peripheral surface of the bare optical fiber 4. Then, in the spinning furnace 1, the bare optical fiber 4 melt-spun in an inert gas atmosphere is immediately cooled by the cooling device 3.
And then cooled to about 50 ° C. and then sent to the coating device 5 to apply the synthetic resin to the outer peripheral surface and then cured.
It is an optical fiber strand.

【0003】このような光ファイバ素線の製造に当たっ
ては、紡糸炉1において、紡糸された直後の光ファイバ
裸線4は、その周囲に紡糸炉1からの不活性ガスを層状
に随伴して、自ら冷えながら、冷却装置3に向けて走行
する。この際、光ファイバ裸線4の走行速度が遅い場合
(例えば100m/分)には、紡糸炉内もしくは紡糸炉
直下で、その軟化温度近傍の1300℃以下に低下し、
不活性ガスに均一に包まれた状態でさらに冷却される。
ところが、光ファイバ裸線4の走行速度が早い場合(例
えば1000m/分以上)には、紡糸炉1から外に出た
ときの光ファイバ裸線4の温度は1300℃より高い状
態である。そのような高温状態で外気に接触して、紡糸
炉内で光ファイバ裸線4の周囲に層状に形成された熱伝
導性の高い不活性ガス層が破壊されて、光ファイバ裸線
4の円周方向の均一な温度分布が崩れると、光ファイバ
裸線4に曲がりが発生することがあった。
In the production of such an optical fiber element wire, in the spinning furnace 1, the bare optical fiber 4 immediately after being spun is accompanied by a layer of an inert gas from the spinning furnace 1 around it, It runs toward the cooling device 3 while cooling itself. At this time, when the traveling speed of the bare optical fiber 4 is slow (for example, 100 m / min), the temperature decreases to 1300 ° C. or less near the softening temperature in the spinning furnace or directly under the spinning furnace,
It is further cooled while it is uniformly wrapped in an inert gas.
However, when the running speed of the bare optical fiber 4 is high (for example, 1000 m / min or more), the temperature of the bare optical fiber 4 when it goes out of the spinning furnace 1 is higher than 1300 ° C. In such a high temperature state, contact with the outside air causes the layer of inert gas with high thermal conductivity formed around the bare optical fiber 4 in the spinning furnace to be destroyed, resulting in a circle of the bare optical fiber 4. When the uniform temperature distribution in the circumferential direction collapses, the optical fiber bare wire 4 may be bent.

【0004】上記曲がりの発生理由は、光ファイバ裸線
が1300℃以上で低粘度のとき、光ファイバ裸線の円
周方向で不均一な温度分布に曝されて冷却差、即ち、応
力差を受けて、その応力差に抗し切れずに曲がりを生じ
るためである。
The reason why the above-mentioned bending occurs is that when the bare optical fiber has a low viscosity at 1300 ° C. or higher, it is exposed to an uneven temperature distribution in the circumferential direction of the bare optical fiber, causing a cooling difference, that is, a stress difference. This is because, when receiving the stress, it cannot bend against the stress difference and bends.

【0005】上記のような光ファイバの曲がりは光ファ
イバの曲率半径の測定によって判定される。通常は曲率
半径が10m程度であれば問題はないが、2m以下にな
ると実用上問題が生じ、光ファイバを他の光ファイバに
接続するとき困難を生じ、接続損失が大きくなる。特
に、このような光ファイバを用いた多心のテープ心線を
一括接続するときは、芯ズレを生じ、接続損失が大きな
問題となる。
The bending of the optical fiber as described above is determined by measuring the radius of curvature of the optical fiber. Normally, there is no problem if the radius of curvature is about 10 m, but if the radius of curvature is 2 m or less, there will be a practical problem, and it will be difficult to connect the optical fiber to another optical fiber, and the connection loss will increase. In particular, when a multi-core tape core wire using such an optical fiber is collectively connected, misalignment occurs, and connection loss becomes a serious problem.

【0006】また、紡糸炉と冷却装置との間を何らかの
方法で密封して外気に接触しないようにする方法も行わ
れているが、紡糸炉中で昇華して気化したSiO2が紡
糸炉の下部で固化して走行中の光ファイバ裸線に接触し
て強度低下を起こすこともあった。
Although a method of sealing the space between the spinning furnace and the cooling device to prevent contact with the outside air by some method, SiO 2 sublimated and vaporized in the spinning furnace is used in the spinning furnace. In some cases, it solidified at the bottom and came into contact with the running bare optical fiber to cause a decrease in strength.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】よって、本発明におけ
る課題は、紡糸炉内で光ファイバ裸線の周囲に形成され
た熱伝導性の高い不活性ガス層が、光ファイバ裸線が1
300℃以下に冷却されない内に、外気に接触して破壊
されることのないようにして、光ファイバ裸線の曲がり
を防止することである。
SUMMARY OF THE INVENTION Therefore, an object of the present invention is to provide an inert gas layer having a high thermal conductivity, which is formed around a bare optical fiber in a spinning furnace, with a bare optical fiber.
It is to prevent the bare optical fiber from being bent so as not to be broken by coming into contact with the outside air before being cooled to 300 ° C. or less.

【0008】また、紡糸炉内で昇華して気化したSi0
2が、紡糸炉の下部で固化して走行中の光ファイバ裸線
に接触することのないようにして、光ファイバの強度低
下を防止することである。
Further, Si0 sublimated and vaporized in the spinning furnace
2 is to prevent the strength of the optical fiber from decreasing by preventing it from solidifying in the lower part of the spinning furnace and coming into contact with the running bare optical fiber.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】かかる課題は、前記紡糸
炉と前記冷却装置との間に囲い筒を設け、該囲い筒の上
端と前記紡糸炉の下端との間隙を、紡糸速度が早くなる
と小さくなるように、1mm〜100mmの間で調節
し、前記囲い筒の下端と前記冷却装置の上端との間隙
を、紡糸速度に関係なく1mm〜5mmとすることある
いは、紡糸炉と冷却装置との間に、光ファイバ裸線の囲
い筒が設けられて、該囲い筒と該紡糸炉の下端および該
冷却装置の上端との間に間隙が設けられ、該囲い筒と該
紡糸炉の下端および該冷却装置の上端との間に間隙が設
けられ、前記囲い筒の上端と前記紡糸炉の下端との間隙
は、紡糸速度に応じて1mm〜100mmの間で調節可
能であり、前記囲い筒の下端と前記冷却装置の上端との
間隙は、1mm〜5mmであることによって解決され
る。
The object is to provide an enclosing tube between the spinning furnace and the cooling device, and increase the spinning speed in the gap between the upper end of the enclosing tube and the lower end of the spinning furnace. The gap between the lower end of the enclosure and the upper end of the cooling device is adjusted to 1 mm to 100 mm so as to be small, and is set to 1 mm to 5 mm regardless of the spinning speed, or the spinning furnace and the cooling device are separated. An optical fiber bare wire enclosure is provided therebetween, and a gap is provided between the enclosure and the lower end of the spinning furnace and the upper end of the cooling device, and the enclosure and the lower end of the spinning furnace and the A gap is provided between the upper end of the cooling device, and the gap between the upper end of the enclosure and the lower end of the spinning furnace is adjustable between 1 mm and 100 mm according to the spinning speed. And the gap between the cooling device and the upper end of the cooling device is 1 mm to 5 m. It is solved by it.

【0010】[0010]

【作用】請求項1に記載する光ファイバ製造方法では、
紡糸炉と冷却装置との間を非密閉状態にすることによ
り、紡糸炉内で昇華・気化したSiOが紡糸炉下部お
よび紡糸炉直下で固化して走行中の光ファイバ裸線に接
触することを防止できる。さらに光ファイバ裸線が13
00℃以下に冷却されるまで、該光ファイバ裸線のまわ
りに紡糸炉内で形成された不活性ガス層を破壊させない
ようにすることにより、光ファイバ裸線が1300℃以
上で低粘度のとき、光ファイバ裸線の円周方向で不均一
な温度分布に曝されて冷却差、即ち、応力差を受けて、
その応力差に抗し切れずに曲がりを生じることを防止で
きる。
According to the optical fiber manufacturing method of the present invention,
By making the space between the spinning furnace and the cooling device non-sealed, the SiO 2 sublimated and vaporized in the spinning furnace is solidified in the lower part of the spinning furnace and directly under the spinning furnace to contact the running bare optical fiber. Can be prevented. 13 more bare optical fibers
When the bare optical fiber has a low viscosity at 1300 ° C. or higher by not destroying the inert gas layer formed in the spinning furnace around the bare optical fiber until cooled to 00 ° C. or lower. , Exposed to a non-uniform temperature distribution in the circumferential direction of the bare optical fiber, receiving a cooling difference, that is, a stress difference,
It is possible to prevent bending without being able to withstand the stress difference.

【0011】請求項2に記載する光ファイバ製造装置で
は、紡糸炉と冷却装置との間に、光ファイバ裸線の囲い
筒を設けて、該囲い筒の上部間隙および下部間隙を設定
することにより、紡糸炉内で光ファイバ裸線の周囲に形
成された熱伝導性の高い不活性ガス(例えば、ヘリウム
ガス)層をできるだけ完全な状態に保ち、その結果光フ
ァイバ裸線を円周方向に均一に冷却でき、かつ紡糸炉内
で昇華・気化したSiOが紡糸炉下部および紡糸炉直
下で固化することを防止することができる。
In the optical fiber manufacturing apparatus according to the second aspect of the present invention, an enclosing tube for the bare optical fiber is provided between the spinning furnace and the cooling device, and the upper gap and the lower gap of the enclosing tube are set. , Keep the layer of inert gas (eg, helium gas) with high thermal conductivity formed around the bare optical fiber in the spinning furnace as completely as possible, so that the bare optical fiber is circumferentially uniform It can be cooled to a high temperature, and it is possible to prevent SiO 2 sublimated and vaporized in the spinning furnace from solidifying below the spinning furnace and directly below the spinning furnace.

【0012】請求項に記載する光ファイバ製造装置で
は、紡糸炉と冷却装置との間に、クリーンエアユニット
を設けて、光ファイバ裸線にその走行方向に垂直方向か
らクリーンエアを送風調節することにより、紡糸炉内で
光ファイバ裸線の周囲に形成された熱伝導性の高い不活
性ガス層が破壊される前に光ファイバ裸線の温度を所望
の温度(1300℃)以下まで均一に冷却できる。
In the optical fiber manufacturing apparatus according to the fourth aspect, a clean air unit is provided between the spinning furnace and the cooling device, and clean air is blown to the bare optical fiber in a direction perpendicular to the running direction. As a result, the temperature of the bare optical fiber is made uniform to a desired temperature (1300 ° C.) or lower before the inert gas layer with high thermal conductivity formed around the bare optical fiber in the spinning furnace is destroyed. Can be cooled.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。
図1は、本発明の光ファイバ製造装置の一例を示すもの
である。図中で符号1は、紡糸炉である。この紡糸炉1
は、その内部に光ファイバ用ガラス母材2を回転可能に
かつ軸方向に移動可能に取り付け、光ファイバ用ガラス
母材2の下端を溶融紡糸するものである。紡糸炉1の下
方には冷却装置3が設けられている。この冷却装置3
は、紡糸炉1で紡糸された光ファイバ裸線4を通過さ
せ、該光ファイバ裸線4を冷却ガスで冷却するものであ
る。また、冷却装置3の下方には、被膜装置5が設けら
れている。この被膜装置5は、光ファイバ裸線4の外周
面に合成樹脂を塗布するものである。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The present invention will be described in detail below.
FIG. 1 shows an example of the optical fiber manufacturing apparatus of the present invention. In the figure, reference numeral 1 is a spinning furnace. This spinning furnace 1
The optical fiber glass base material 2 is rotatably and axially movably attached to the inside thereof, and the lower end of the optical fiber glass base material 2 is melt-spun. A cooling device 3 is provided below the spinning furnace 1. This cooling device 3
Is for passing the bare optical fiber 4 spun in the spinning furnace 1 and cooling the bare optical fiber 4 with a cooling gas. A coating device 5 is provided below the cooling device 3. This coating device 5 applies a synthetic resin to the outer peripheral surface of the bare optical fiber 4.

【0014】紡糸炉1と冷却装置3との間には、光ファ
イバ裸線4の囲い筒6が設けられている。
An envelope 6 for the bare optical fiber 4 is provided between the spinning furnace 1 and the cooling device 3.

【0015】紡糸炉1には、VAD法等によって得られ
た光ファイバ用母材2の先端を加熱するヒーター7が内
蔵され、これら光ファイバ用母材2とヒーター7との間
に、Heガス等の不活性ガスを流すガス流路1aが形成
されている。冷却装置3には、紡糸炉1で紡糸された光
ファイバ裸線4を通過させ、該光ファイバ裸線4を冷却
ガスで冷却する冷却路3aが形成されている。
The spinning furnace 1 has a built-in heater 7 for heating the tip of the optical fiber preform 2 obtained by the VAD method or the like, and He gas is provided between the optical fiber preform 2 and the heater 7. A gas flow path 1a for flowing an inert gas such as is formed. The cooling device 3 is provided with a cooling path 3a for passing the bare optical fiber 4 spun in the spinning furnace 1 and cooling the bare optical fiber 4 with a cooling gas.

【0016】囲い筒6には、光ファイバ裸線4を通過さ
せる通過孔が中央部に形成されている。この通過孔の直
径は、紡糸炉1の下部に取り付けられている下部シャッ
ター(図示略)の内径と相対的に考慮して設定されるべ
きもので、下部シャッターの内径と同じかそれよりも大
きくする。また、囲い筒6の上端と紡糸炉1の下端との
間隙は、紡糸速度が早くなると小さくなるように調節
し、概ね100mm〜1mmの間で調節する。囲い筒6
の下端と冷却装置3の上端との間隙は、紡糸速度に関係
なく概ね1〜5mm、好ましくは1mm程度とする。囲
い筒6の開口の程度は、上記のように、通過孔の直径お
よび囲い筒6の上端と紡糸炉1の下端との上部間隙、お
よび囲い筒6の下端と冷却装置3の上端との下部間隙と
によって規定されるものである。
The enclosure 6 has a passage hole formed in the center thereof for allowing the bare optical fiber 4 to pass therethrough. The diameter of this passage hole should be set in consideration of the inner diameter of the lower shutter (not shown) attached to the lower portion of the spinning furnace 1, and is equal to or larger than the inner diameter of the lower shutter. To do. Further, the gap between the upper end of the surrounding cylinder 6 and the lower end of the spinning furnace 1 is adjusted so as to become smaller as the spinning speed becomes faster, and is adjusted to approximately 100 mm to 1 mm. Enclosure 6
The gap between the lower end of the cooling device and the upper end of the cooling device 3 is about 1 to 5 mm, preferably about 1 mm regardless of the spinning speed. As described above, the degree of opening of the enclosing tube 6 is such that the diameter of the passage hole and the upper gap between the upper end of the enclosing tube 6 and the lower end of the spinning furnace 1, and the lower end of the lower end of the enclosing tube 6 and the upper end of the cooling device 3. It is defined by the gap.

【0017】このように規定される開口の程度を、紡糸
速度等の製造条件に応じて調節するために、予め数種類
の囲い筒を用意しておいて、製造ロットが変わる毎に以
下に説明するように、適した囲い筒を光ファイバ製造装
置にセットすることになる。例えば、紡糸速度500m
/分のときは上記上部間隙は85mm以下とし、紡糸速
度1500m/分のときは上記上部間隙は35mm以下
とする。紡糸速度2000m/分以下のときの上記関係
を式で表すと、上部間隙(mm)≦−0.05x+11
0(xは紡糸速度(m/分)を示す)となって、紡糸速
度が早くなると上記上部間隙を小さくする。一方、上記
下部間隙は、紡糸速度に関係なく概ね1〜5mm、好ま
しくは1mm程度とする。
In order to adjust the degree of opening defined in this way according to manufacturing conditions such as spinning speed, several types of enclosures are prepared in advance, and will be described below each time the manufacturing lot changes. As described above, a suitable enclosure is set in the optical fiber manufacturing apparatus. For example, spinning speed 500m
When the spinning speed is 1500 m / min, the upper gap is 85 mm or less, and when the spinning speed is 1500 m / min, the upper gap is 35 mm or less. When the above relationship when the spinning speed is 2000 m / min or less is expressed by an equation, the upper gap (mm) ≦ −0.05x + 11
0 (x indicates a spinning speed (m / min)), and the upper gap is reduced as the spinning speed increases. On the other hand, the lower gap is set to about 1 to 5 mm, preferably about 1 mm regardless of the spinning speed.

【0018】このようにすることによって、固化したS
iO2の光ファイバ裸線への付着防止、光ファイバ裸線
の効率的冷却および光ファイバ裸線のまわりの不活性ガ
ス層の非破壊の三つを同時に達成できるため、光ファイ
バの曲がりの防止および強度低下の防止を実現できる。
By doing so, the solidified S
Prevention of bending of the optical fiber because it is possible to simultaneously achieve the prevention of adhesion of iO 2 to the bare optical fiber, efficient cooling of the bare optical fiber, and nondestruction of the inert gas layer around the bare optical fiber. And the prevention of strength reduction can be realized.

【0019】光ファイバの曲がりは曲率半径の測定によ
って判定する。本発明によると、従来技術に比べて曲率
半径は最大で約5倍で、曲率半径約10mの光ファイバ
が得られる。また、光ファイバの強度は、プルーフテス
ト(歪み速度0.8%、条長1万km)で破断回数を測
定して判定する。本発明によると、従来技術に比べて破
断回数は最小で約10分の1で、破断回数2〜3回の光
ファイバが得られる。
The bend of the optical fiber is determined by measuring the radius of curvature. According to the present invention, an optical fiber having a maximum radius of curvature of about 5 times that of the prior art and a radius of curvature of about 10 m can be obtained. The strength of the optical fiber is determined by measuring the number of breaks in a proof test (strain rate 0.8%, strip length 10,000 km). According to the present invention, the number of breaks is at least about 1/10 of that of the prior art, and an optical fiber having a break of 2-3 times can be obtained.

【0020】囲い筒の形状は、通常の円筒型でも良い
が、好ましくは二重の円筒型にして外側の筒には冷却用
の循環水を流すことによって、囲い筒の温度上昇を防ぐ
方が良い。また、囲い筒の形状は、上記円筒型に限ら
ず、角形でも良い。囲い筒6の材質は、アルミ・鉄・ス
テンレス・真鍮・銅等の金属、また、窒化ケイ素等のセ
ラミック、また、テフロン等の高分子材料でも良い。
The shape of the enclosure may be an ordinary cylindrical shape, but it is preferable to prevent the temperature rise of the enclosure by making a double cylinder into which the circulating water for cooling flows in the outer cylinder. good. Further, the shape of the surrounding cylinder is not limited to the cylindrical shape described above, and may be a square shape. The material of the enclosure 6 may be a metal such as aluminum, iron, stainless steel, brass, copper, a ceramic such as silicon nitride, or a polymer material such as Teflon.

【0021】図2は、本発明の光ファイバ製造装置の他
の一例を示すものである。図1と異なる点は囲い筒6の
代わりに、紡糸炉1と冷却装置3との間にクリーンエア
ユニット8を設けて、光ファイバ裸線にその走行方向に
垂直方向からクリーンエアを送風できるようにしたこと
である。光ファイバ裸線に送風するクリーンエアの風速
を、0.1m/s以下の領域で調節できるよう構成され
ている。このようにすることによって、固化したSiO
2の光ファイバ裸線への付着防止、光ファイバ裸線の効
率的冷却および光ファイバ裸線のまわりの不活性ガス層
の非破壊の三つを同時に達成できるため、光ファイバの
曲がりの防止および強度低下の防止を実現できる。
FIG. 2 shows another example of the optical fiber manufacturing apparatus of the present invention. 1 is different from FIG. 1 in that instead of the enclosure 6, a clean air unit 8 is provided between the spinning furnace 1 and the cooling device 3 so that clean air can be blown to the bare optical fiber in a direction perpendicular to the running direction. That is what I did. The wind speed of the clean air blown to the bare optical fiber can be adjusted within a range of 0.1 m / s or less. By doing so, solidified SiO
(2 ) Adhesion prevention to bare optical fiber, efficient cooling of bare optical fiber and non-destruction of the inert gas layer around bare optical fiber can be achieved at the same time. It is possible to prevent reduction in strength.

【0022】以上述べた図1および図2の光ファイバの
製造装置の上位概念としての、請求項1または2記載の
光ファイバの製造方法について、以下に説明する。請求
項1または2で記載している1300℃以下という温度
範囲は光ファイバの粘度の温度特性から算出したもので
あって、本発明の光ファイバ製造方法の重要な技術要素
である。光ファイバ裸線が1300℃以上で低粘度のと
き、光ファイバ裸線の円周方向で不均一な温度分布に曝
されて冷却差、即ち、応力差を受けて、その応力差に抗
し切れずに曲がりを生じるという現象を発生させないた
めには、光ファイバ裸線が1300℃以下に冷却されて
いてかつ不活性ガス層がまだ破壊されていない状態を、
紡糸炉1の下端から冷却装置3の中までの間のパスライ
ン上で作り出す必要がある。そのためには、光ファイバ
裸線の1300℃以下までの効率的冷却および光ファイ
バ裸線のまわりの不活性ガス層の非破壊、さらには固化
したSiOの光ファイバ裸線への付着防止の三つを同
時に達成することが必要であり、これを実現する手段と
して請求項および記載の製造装置が有効となる。
A method of manufacturing an optical fiber according to claim 1 or 2 , which is a superordinate concept of the optical fiber manufacturing apparatus shown in FIGS. 1 and 2, will be described below. The temperature range of 1300 ° C. or lower described in claim 1 or 2 is calculated from the temperature characteristic of viscosity of the optical fiber, and is an important technical element of the optical fiber manufacturing method of the present invention. When the bare optical fiber has a low viscosity above 1300 ° C, it is exposed to a non-uniform temperature distribution in the circumferential direction of the bare optical fiber, receives a cooling difference, that is, a stress difference, and cannot withstand the stress difference. In order to prevent the phenomenon of bending without being generated, the state in which the bare optical fiber is cooled to 1300 ° C. or lower and the inert gas layer is not yet destroyed,
It needs to be created on the pass line from the lower end of the spinning furnace 1 to the inside of the cooling device 3. To this end, there are three methods: efficient cooling of bare optical fiber to 1300 ° C. or lower, non-destruction of an inert gas layer around the bare optical fiber, and prevention of solidified SiO 2 from adhering to the bare optical fiber. It is necessary to achieve both of them at the same time, and the manufacturing apparatus according to claims 3 and 4 is effective as means for realizing this.

【0023】以上のことから、請求項1または2記載の
光ファイバの製造方法の技術的思想は、非密閉性を保つ
ことにより、紡糸炉内で昇華・気化したSiOが紡糸
炉下部および紡糸炉直下で固化しても非密閉性のため外
へ逃げられるため、走行中の光ファイバ裸線に接触する
ことを防ぐことが出来て、光ファイバの強度低下を防止
出来ることであり、かつ、光ファイバ裸線が1300℃
以下に冷却されるまで、該光ファイバ裸線のまわりに紡
糸炉内で形成された不活性ガス層を破壊させないように
することにより、光ファイバ裸線が1300℃以上で低
粘度のとき、光ファイバ裸線の円周方向で不均一な温度
分布に曝されて冷却差、即ち、応力差を受けて、その応
力差に抗し切れずに曲がりを生じることを防止出来るこ
とである。
From the above, the technical idea of the method for producing an optical fiber according to the first or second aspect is that the SiO 2 sublimated and vaporized in the spinning furnace is maintained in the lower portion of the spinning furnace and the spinning by maintaining the non-sealing property. Even if it solidifies right under the furnace, it can escape to the outside because it is not hermetically sealed, so it is possible to prevent contact with the bare optical fiber while it is running, and prevent the strength of the optical fiber from decreasing. 1300 ℃ bare optical fiber
When the bare optical fiber has a low viscosity at 1300 ° C. or higher, it is possible to prevent the optical fiber layer formed in the spinning furnace from being destroyed around the bare optical fiber until it is cooled to the following temperature. It is possible to prevent a bare fiber from being exposed to a non-uniform temperature distribution in the circumferential direction and receiving a cooling difference, that is, a stress difference, and bending without being able to withstand the stress difference.

【0024】[0024]

【実施例】以下、本発明を実施例を示して詳しく説明す
る。図3に紡糸炉1の下端部から冷却装置3までを拡大
したものを示す。本実施例1では、直径81mmの光フ
ァイバ用母材2をHeガス雰囲気中の紡糸炉1で、直径
125μm(d1)の光ファイバ裸線4に、紡糸速度1
00m/分、300m/分、500m/分、1000m
/分、1500m/分、2000m/分の6種類で線引
きした。このときの囲い筒6の内径(d2)は50m
m、外径は60mmであった。また、紡糸炉1の下端と
囲い筒6の上端との間隙(l1)は10mm、囲い筒6
の下端と冷却装置3の上端との間隙(l2)は1mmで
あった。このような条件で製造した光ファイバ素線の曲
率半径の測定結果を図4に実線で示した。
EXAMPLES The present invention will be described in detail below with reference to examples. FIG. 3 shows an enlarged view from the lower end of the spinning furnace 1 to the cooling device 3. In the first embodiment, the optical fiber preform 2 having a diameter of 81 mm is spun in a spinning furnace 1 in a He gas atmosphere to a bare optical fiber 4 having a diameter of 125 μm (d1) and a spinning speed of 1
00m / min, 300m / min, 500m / min, 1000m
/ Min, 1500 m / min, and 2000 m / min. The inner diameter (d2) of the enclosure 6 at this time is 50 m
m, and the outer diameter was 60 mm. Further, the gap (l1) between the lower end of the spinning furnace 1 and the upper end of the enclosure 6 is 10 mm, and the enclosure 6 is
The gap (12) between the lower end of the cooling device and the upper end of the cooling device 3 was 1 mm. The solid line in FIG. 4 shows the measurement result of the radius of curvature of the optical fiber strand manufactured under such conditions.

【0025】本実施例2では、図2に示す方法により、
直径81mmの光ファイバ用母材2をHeガス雰囲気中
の紡糸炉1で、直径125μmの光ファイバ裸線4に、
紡糸速度1500m/分で線引きした。このときのクリ
ーンエアユニット8からのクリーンエアの風速を、光フ
ァイバ裸線4のパスライン上で、0.02m/s、0.
05m/s、0.1m/s、0.2m/s、0.3m/
s、0.4m/s、0.5m/sとなるように、7種類
変えて製造した。このような条件で製造した光ファイバ
素線の曲率半径の測定結果を図5に実線で示した。この
図5から分かるように、パスライン上のクリーンエアの
風速が0.1m/s以下のとき、曲率半径約10mの光
ファイバ素線が得られる。
In the second embodiment, by the method shown in FIG.
The preform 2 for an optical fiber having a diameter of 81 mm was formed into a bare optical fiber 4 having a diameter of 125 μm in a spinning furnace 1 in a He gas atmosphere.
It was drawn at a spinning speed of 1500 m / min. The wind speed of the clean air from the clean air unit 8 at this time is 0.02 m / s, 0.
05m / s, 0.1m / s, 0.2m / s, 0.3m /
Seven different types were manufactured so as to obtain s, 0.4 m / s, and 0.5 m / s. The measurement result of the radius of curvature of the optical fiber strand manufactured under such conditions is shown by a solid line in FIG. As can be seen from FIG. 5, when the wind velocity of clean air on the pass line is 0.1 m / s or less, an optical fiber element wire having a radius of curvature of about 10 m can be obtained.

【0026】本比較例では、図6に示す方法で、直径8
1mmの光ファイバ用母材2をHeガス雰囲気中の紡糸
炉1で、直径125μmの光ファイバ裸線4に、紡糸速
度100m/分、300m/分、500m/分、100
0m/分、1500m/分、2000m/分の6種類で
線引きした。このような条件で製造した光ファイバ素線
の曲率半径の測定結果を図4に破線で示した。
In this comparative example, a diameter of 8 is obtained by the method shown in FIG.
In a spinning furnace 1 in a He gas atmosphere, a 1 mm optical fiber base material 2 is spun on an optical fiber bare wire 4 having a diameter of 125 μm at a spinning speed of 100 m / min, 300 m / min, 500 m / min, 100
Drawing was performed at 6 types of 0 m / min, 1500 m / min, and 2000 m / min. The result of measurement of the radius of curvature of the optical fiber strand manufactured under such conditions is shown by the broken line in FIG.

【0027】[0027]

【発明の効果】以上説明したように、本発明の効果は紡
糸速度を早くした場合でも、光ファイバの曲がりおよび
強度低下を防止できることである。これにより、多心の
テープ心線を一括接続するときでも、接続損失を小さく
保つことができる。
As described above, the effect of the present invention is that the bending of the optical fiber and the decrease in strength can be prevented even when the spinning speed is increased. This makes it possible to keep the splice loss small even when a large number of tape core wires are collectively connected.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】 本発明における請求項1および2の光ファイ
バの製造方法および製造装置の一例の断面図を示す。
FIG. 1 is a sectional view showing an example of a method and an apparatus for manufacturing an optical fiber according to claims 1 and 2 of the present invention.

【図2】 本発明における請求項1および3の光ファイ
バの製造方法および製造装置の一例(実施例2)の断面
図を示す。
FIG. 2 is a sectional view of an example (Embodiment 2) of the optical fiber manufacturing method and manufacturing apparatus according to claims 1 and 3 of the present invention.

【図3】 本発明における請求項1および2の光ファイ
バの製造方法および製造装置の一例(実施例1)の断面
図を示す。
FIG. 3 is a sectional view of an example (Example 1) of the method and apparatus for manufacturing an optical fiber according to claims 1 and 2 of the present invention.

【図4】 実施例1と比較例の曲率半径の測定結果を示
す図表である。
FIG. 4 is a table showing measurement results of radius of curvature of Example 1 and Comparative Example.

【図5】 実施例2の曲率半径の測定結果を示す図表で
ある。
FIG. 5 is a chart showing a measurement result of a radius of curvature of Example 2.

【図6】 従来技術の光ファイバの製造方法および製造
装置(比較例)の断面図を示す。
FIG. 6 is a cross-sectional view of a conventional optical fiber manufacturing method and manufacturing apparatus (comparative example).

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…紡糸炉、1a…ガス流路、2…光ファイバ用ガラス
母材、3…冷却装置、3a…冷却路、4…光ファイバ裸
線、5…被膜装置、6…囲い筒、7…ヒーター、8…ク
リーンエアユニット
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Spinning furnace, 1a ... Gas flow path, 2 ... Optical fiber glass base material, 3 ... Cooling device, 3a ... Cooling path, 4 ... Optical fiber bare wire, 5 ... Coating device, 6 ... Enclosure, 7 ... Heater , 8 ... Clean air unit

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G02B 6/00 - 6/02 G02B 6/10 G02B 6/16 - 6/22 G02B 6/44 C03B 37/00 - 37/16 C03C 25/00 - 25/06 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (58) Fields surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) G02B 6/00-6/02 G02B 6/10 G02B 6/16-6/22 G02B 6/44 C03B 37 / 00-37/16 C03C 25/00-25/06

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 紡糸炉内において光ファイバ用ガラス母
材を不活性ガス雰囲気中で溶融紡糸した後、この紡糸し
た光ファイバを冷却装置に案内して冷却し、ついで冷却
された該光ファイバの外周面に被覆を設ける光ファイバ
の製造方法において、 前記紡糸炉と前記冷却装置との間に囲い筒を設け、該囲
い筒の上端と前記紡糸炉の下端との間隙を、紡糸速度が
早くなると小さくなるように、1mm〜100mmの間
で調節し、前記囲い筒の下端と前記冷却装置の上端との
間隙を、紡糸速度に関係なく1mm〜5mmとしてか
つ、該光ファイバが1300℃以下に冷却されるまで、
該光ファイバのまわりに紡糸炉内で形成された不活性ガ
ス層を破壊させないようにして該光ファイバを冷却する
ことを特徴とする光ファイバの製造方法。
1. A glass preform for optical fibers is melt-spun in an inert gas atmosphere in a spinning furnace, the spun optical fiber is guided to a cooling device to be cooled, and then the cooled optical fiber is cooled. In an optical fiber manufacturing method in which a coating is provided on an outer peripheral surface, an enclosing tube is provided between the spinning furnace and the cooling device, and a gap between an upper end of the enclosing tube and a lower end of the spinning furnace is increased to increase a spinning speed. The gap between the lower end of the enclosure and the upper end of the cooling device is adjusted to 1 mm to 100 mm so that the gap becomes 1 mm to 5 mm regardless of the spinning speed, and the optical fiber is cooled to 1300 ° C. or lower. Until done
A method for producing an optical fiber, characterized in that the optical fiber is cooled so as not to destroy an inert gas layer formed in the spinning furnace around the optical fiber.
【請求項2】 光ファイバ用ガラス母材を不活性ガス雰
囲気中で溶融紡糸する紡糸炉と、該紡糸炉で紡糸された
光ファイバを通過させて該光ファイバを冷却する冷却装
置と、これら紡糸炉と冷却装置との間に設けられる光フ
ァイバの囲い筒を有し、 この囲い筒は、該囲い筒と該紡糸炉の下端および該冷却
装置の上端との間に間隙が設けられ、前記囲い筒の上端
と前記紡糸炉の下端との間隙は、紡糸速度に応じて1m
m〜100mmの間で調節可能であり、前記囲い筒の下
端と前記冷却装置の上端との間隙は、1mm〜5mmで
あることを特徴とする光ファイバの製造装置。
2. A spinning furnace for melt-spinning an optical fiber glass preform in an inert gas atmosphere, a cooling device for passing the optical fiber spun in the spinning furnace to cool the optical fiber, and these spinning devices. An optical fiber enclosure is provided between the furnace and the cooling device, and the enclosure is provided with a gap between the enclosure and the lower end of the spinning furnace and the upper end of the cooling device. The gap between the upper end of the cylinder and the lower end of the spinning furnace is 1 m depending on the spinning speed.
The optical fiber manufacturing apparatus is adjustable between m and 100 mm, and the gap between the lower end of the enclosure and the upper end of the cooling device is 1 mm to 5 mm.
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