JP4520862B2 - 光ファイバの線引き方法 - Google Patents
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Description
本発明は、光ファイバプリフォーム（以下、単にプリフォームと称する）をその一端から加熱軟化させて線引きし、細径化する光ファイバの線引き方法に関する。
光ファイバの製造に供される石英ガラス製のプリフォームは、軸付け法（ＶＡＤ法）、外付け法（ＯＶＤ法）等によりガラス微粒子を堆積して形成した多孔質ガラス母材を脱水焼結し、透明ガラス化して得られる。
光ファイバは、プリフォームを加熱炉中で溶融し、これを引き取ることで製造される。このときの加熱炉内の温度は、２０００℃前後と極めて高温である。
従来の線引き方法を図１を用いて説明する。プリフォーム１には、通常ダミー２と称される透明な石英ガラス製のロッド又はチューブが接続されている。このダミー２の外径はプリフォーム１と同じか、これよりやや小径の場合が多い。プリフォーム１は、把持装置３を用いて炉内に吊下げられ、加熱炉４の発熱体５が放射する輻射熱を受けて加熱・溶融され、光ファイバ６として線引きされる。
従来の線引き方法を図１を用いて説明する。プリフォーム１には、通常ダミー２と称される透明な石英ガラス製のロッド又はチューブが接続されている。このダミー２の外径はプリフォーム１と同じか、これよりやや小径の場合が多い。プリフォーム１は、把持装置３を用いて炉内に吊下げられ、加熱炉４の発熱体５が放射する輻射熱を受けて加熱・溶融され、光ファイバ６として線引きされる。
また、プリフォームは、発熱体から受けた輻射熱により加熱・溶融されるが、輻射熱の一部は、プリフォームやダミーの内部を伝播してその上面に到達し、そこから室内に放出される。プリフォームやダミーの上面からの輻射熱の放出は、エネルギーロスとなるだけでなく、室内の温度を上げ空調負荷を高めることになり、さらに無駄なエネルギーが必要となる。
本発明は、上記事情に鑑みなされたもので、プリフォームを加熱・溶融して線引きする際の装置外への輻射熱の放出を抑制できる光ファイバの線引き方法を提供することを目的としている。
本発明による光ファイバの線引き方法は、プリフォームを加熱炉内に吊下げ、加熱・溶融して光ファイバを線引きする方法において、プリフォームに接続されたダミーの上端面に、赤外光及び／又は可視光を反射する手段として、耐熱金属を蒸着した蒸着膜、または耐熱金属製の鏡、もしくは多層膜ミラーを設置又は一体成形することを特徴としている。
また、前記ダミーには、ガラスロッドが挙げられる。
本発明の光ファイバの線引き方法によれば、装置外への輻射熱の放出を抑制することができ、電気炉の出力を低減させ、熱効率の向上に効果がある。
本発明の光ファイバの線引き方法では、プリフォーム又はその上部に接続されたダミーの上端部に、赤外光及び／又は可視光を反射する手段を設けることを特徴としており、反射手段としては、シリコン板等の耐熱製金属板を鏡面研磨した金属ミラーや、透明石英ガラス板等に多層コートした多層膜ミラーなどの反射部材７をプリフォーム１又はその上部に接続されたダミー２の上端部に載せた例が挙げられる（図２参照）。その他に反射部材７として、ダミー２の上端面に耐熱金属を蒸着して蒸着膜を設けたり、多層膜ミラーをダミーの上端面に一体成形したものでもよい（図３参照）。
なお、ダミー２の上端面は、鏡面研磨しておくと反射効率が最大となるため好ましいが、ダミー２の外周に傷を入れて折断したへき開面としても反射効率が上がる。しかし、ダイヤモンドカッター等で切断した粗面のままでは、乱反射が起こり反射効率が下がる。
また、ダミー２の外径がプリフォーム１の外径よりも細い場合は、図４に示すように、プリフォーム１の肩の部分に反射部材７ｂを載せることで熱効率を向上させることができる。この場合の反射部材７ｂは、単純な平面円盤でも良く、上に凸となる曲面としても良い。この曲面の局率は、輻射熱をプリフォーム１中へ効率良く戻すことができるように、適宜選択される。
（比較例１）
外径64 mmφのプリフォームに外径50 mmφのダミーを接続し、線引き速度800 m/minで光ファイバの線引きを行った。このときの電気炉の出力は、定格に対して33％であった。
外径64 mmφのプリフォームに外径50 mmφのダミーを接続し、線引き速度800 m/minで光ファイバの線引きを行った。このときの電気炉の出力は、定格に対して33％であった。
（実施例１）
外径64 mmφのプリフォームに外径50 mmφのダミーを接続し、ダミーの上端面に鏡面研磨したシリコン板を載せ、線引き速度800 m/minで線引きを行った。このときの電気炉の出力は、定格に対して29％であり、比較例に比べて約12％低減し、熱効率を向上させることができた。また、室内への放熱が抑えられた。
外径64 mmφのプリフォームに外径50 mmφのダミーを接続し、ダミーの上端面に鏡面研磨したシリコン板を載せ、線引き速度800 m/minで線引きを行った。このときの電気炉の出力は、定格に対して29％であり、比較例に比べて約12％低減し、熱効率を向上させることができた。また、室内への放熱が抑えられた。
（実施例２）
外径64 mmφのプリフォームに外径50 mmφのダミーを接続し、ダミーの上端面に鏡面研磨したシリコン板を載せ、さらに、プリフォームのダミーとの接続部、すなわち、プリフォームの肩に外径70mmφ、内径51 mmφのシリコンドーナツ板を載せ、線引き速度800 m/minで線引きを行った。このときの電気炉の出力は、定格に対して26％であり、比較例に比べて約21％低減し、熱効率を向上させることができた。また、室内への放熱が抑えられた。
外径64 mmφのプリフォームに外径50 mmφのダミーを接続し、ダミーの上端面に鏡面研磨したシリコン板を載せ、さらに、プリフォームのダミーとの接続部、すなわち、プリフォームの肩に外径70mmφ、内径51 mmφのシリコンドーナツ板を載せ、線引き速度800 m/minで線引きを行った。このときの電気炉の出力は、定格に対して26％であり、比較例に比べて約21％低減し、熱効率を向上させることができた。また、室内への放熱が抑えられた。
本発明の線引き方法を使用することで、熱効率を向上させることができ、かつ良好な強度の光ファイバが得られ、線引き中の断線もなく、コスト低減に寄与する。
１ …… プリフォーム、
２ …… ダミー、
３ …… 把持装置、
４ …… 加熱炉、
５ …… 発熱体、
６ …… 光ファイバ、
７，７ａ，７ｂ ……反射部材。
２ …… ダミー、
３ …… 把持装置、
４ …… 加熱炉、
５ …… 発熱体、
６ …… 光ファイバ、
７，７ａ，７ｂ ……反射部材。
Claims (4)
- 光ファイバプリフォームを加熱炉内に吊下げ、加熱・溶融して光ファイバを線引きする方法において、光ファイバプリフォームに接続されたダミーの上端面に、赤外光及び／
又は可視光を反射する手段として、耐熱金属を蒸着した蒸着膜を設けることを特徴とする光ファイバの線引き方法。 - 光ファイバプリフォームを加熱炉内に吊下げ、加熱・溶融して光ファイバを線引きする方法において、光ファイバプリフォームに接続されたダミーの上端面に、赤外光及び／
又は可視光を反射する手段として、耐熱金属製の鏡を設置することを特徴とする光ファイバの線引き方法。 - 光ファイバプリフォームを加熱炉内に吊下げ、加熱・溶融して光ファイバを線引きする方法において、光ファイバプリフォームに接続されたダミーの上端面に、赤外光及び／
又は可視光を反射する手段として、多層膜ミラーを設置又は一体成形してなることを特徴とする光ファイバの線引き方法。 - 前記ダミーが、石英ガラスロッドである請求項１乃至３のいずれかに記載の光ファイバの線引き方法。
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