JP4990429B2 - 線引き中の光ファイバーの冷却方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、少なくとも１つの冷却ゾーンで少なくとも１つの冷却流体を接触させることによる、線引き中の光ファイバーの冷却方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
すでにさまざまなカテゴリーの光ファイバーが存在する。酸化物ガラスを主成分とした光ファイバー、フッ化物ガラスを主成分とした光ファイバー、ポリマー材料を主成分としたプラスチック光ファイバーなどである。酸化物ガラスによる光ファイバーは、一般に、シリカガラスでできており、場合によっては少なくとも部分的にドーピングされた太い円筒形のシリカガラスでできたプレフォームから、高温引き抜きすなわち線引きによって製造される。該プレフォームは、一般に直径２０から２００ｍｍで、長さが３００から２０００ｍｍである。図１は、線引き塔１の概略図である。プレフォーム２は、プレフォームの温度をおよそ２０００℃にする線引き炉３内で溶融される。こうして得られたファイバー７は、周囲の空気によって冷却され、次に少なくとも１台の冷却装置４で冷却され、さらに再び周囲の空気で冷却され、その後に被覆装置５に入れられる。線引き塔１における冷却装置４の位置は、一般に、樹脂のコーティングのレベルで好ましいファイバーの温度を得るために最適化される。この被覆装置５は、ほとんどの場合、紫外線で硬化される少なくとも１つのの被覆樹脂によって、ファイバー７の被覆を行う。装置５は一般に、少なくとも一台の硬化装置（５ｂ、５ｄ）をともなう少なくとも一台の射出装置（５ａ、５ｃ）を有する。図１に示された例においては、装置５は、紫外線による樹脂の硬化装置５ｂをともなう、樹脂の一次射出装置５ａを有し、さらに紫外線による樹脂の硬化装置５ｄをともなう樹脂の二次射出装置５ｃを備える。さらに、被覆された光ファイバー８は、キャプスタン６によって引き出され、さらに巻取りコイル９に巻き付けられる。
【０００３】
線引き炉３の下に存在する装置は、同一の下降垂直軸Ｚに沿って配置され、一般に、座標ｚが示しているような、線引き炉３の下部に対するそれらの位置によって位置が定められる。図１に示されている装置のあらゆるエレメントは、当業者によってよく知られている。ここに示されていないその他のエレメントもまた、当業者によってよく知られている。このようにして、たとえば、被覆されていないファイバー及び／または被覆されているファイバーの直径の測定手段、一次及び／または二次被覆におけるファイバーの偏心測定手段、さらに一定の距離でのファイバーの温度測定手段は、従来の技術に属している。
【０００４】
冷却は、線引き炉から出されたファイバーの温度を、被覆樹脂の塗布と相容れる温度、すなわちおよそ５０℃にすることを可能にしなければならない。実際に、線引き炉から出されたファイバーの温度は、用いる線引き炉及び線引き速度に応じて、シリカを主成分としたファイバーについては、一般に、およそ１０００から２０００℃と高い。線引き炉から出されてから、被覆装置に投入されるまでの間のファイバーの冷却は、線引きにおいて解決すべき重要な問題の１つであり、それは、線引き速度を高めることが望まれているだけに一層深刻な問題となる。実際に、ファイバーの減衰は冷却条件に応じて異なり、さらに、被覆装置への投入時のファイバーの温度が高すぎる場合には、そのことが、被覆におけるファイバーの偏心とともに前記被覆の品質の問題を引き起こす恐れがある。ところで、工業生産におけるシリカを主成分としたファイバーの線引き速度は、数年前にはまだ３００ｍ／分であったが、次第に増大し、現在ではおよそ１５００ｍ／分あるいはそれ以上の値に達している。こうした傾向は、今日、光ファイバー産業の重要な目標の１つである生産性の増大に結びいて確認されている。
【０００５】
フッ化物ガラスを主成分とした光ファイバーの製造の場合には、方法の原理は同じであるが、プレフォームは一般により小さいサイズ、数ｃｍから数十ｃｍ、たとえば１０ｃｍの最大長について、一般に１５から２０ｍｍの直径を有し、線引き炉から出された時の温度は一般に、３００から４５０℃である。この場合、同じ技術的問題が生じる恐れがある。同じように、ポリマー材料を主成分とした光ファイバーの製造の場合には、プレフォームは一般により小さいサイズであり、一般に数十ｃｍの最大長さ、たとえば５０ｃｍの最大長さについて、数十ｍｍの直径、たとえば８０ｍｍの直径を有し、線引き炉から出された時の温度は一般に２００から２５０℃であり、ここでも同じ技術的問題が生じる恐れがある。以下の説明において、シリカを主成分とした光ファイバーについて述べるが、シリカとは異なるガラスを主成分とした光ファイバーを含む他のタイプの光ファイバーに対しても同じ説明が適用される。
【０００６】
シリカを主成分としたファイバーを冷却するために、さまざまな装置が開発された。考えられる解決策の一つは、特に、線引き炉と被覆装置との間の距離を増大させることによって、冷却されるファイバーと周囲の空気との間の熱交換面積を増大させるという方法である。しかし、このような解決策は、現在使用されている線引き塔の高さを増大させることを前提にし、それは、主に投資という観点からするとあまりに高くつく。
【０００７】
他の解決策は、線引き炉と被覆装置との間に存在する距離において、冷却効率を増大させる方法である。現在使用されている線引き塔にとっては非常に不十分であることが明らかな周囲の空気による単純な冷却に加えて、たとえばＥＰ−Ａ１−００７９１８６によって表された工業的に使用されているさまざまな装置に共通の原理は、線引き炉の出口から任意の距離においてファイバーの表面に向って径方向にガスを噴射し、熱交換パイプ内におけるファイバーの一定の長さにわたって上昇するまたは下降する前記ガスの循環からなる。一般に、空気、二酸化炭素、窒素、アルゴンまたはヘリウム、好ましくは場合によって窒素に混合されたヘリウムのような、当業者によってよく知られている前記ガスの熱伝導性が、熱伝達源となる。好ましくは、パイプは、一般に水である冷却流体を用いて周辺が冷却される。たとえば、ＵＳ−Ａ−４７６１１６８は、特殊な形状の交換パイプの中をファイバーに沿ってガスを循環させることによって、ファイバーに沿って循環するガスの境界層を定期的に交換することができるという点における、このようなシステムの改良について述べている。このような改良は、熱交換の効率を改善することを目的とする。
【０００８】
その一方で、このように冷却された光ファイバーをその後使用する際に生じる主な問題の１つは、ファイバーの製造時にファイバーに必要となる冷却が、線引き炉の出口で、また被覆装置への通過の前に、ファイバーに関連するレイリー散乱レベルを著しく上昇させる、したがって、使用されようとしている光ファイバーが有する減衰の大部分を増大させてしまう恐れがある点である。ところで、使用される波長すなわち１３１０ｎｍまたは１５５０ｎｍ近くにおける光ファイバーの減衰は、前記ファイバーに光の信号をできるだけ効率よく伝達するためにできるだけ弱くなければならない。
【０００９】
それゆえ、ファイバーのレイリー散乱を最小化する、独自の方法及び／または装置によって得られる冷却のプロファイルを規定するために、さまざまな解決策がすでに提案された。一般に、低速冷却のプロファイル、すなわち周囲の空気よる冷却よりゆっくりとした冷却に少なくとも部分的に頼ることが提案されている。たとえば、ＤＥ−Ａ１−３７１３０２９は、線引き炉の出口における低速冷却の実施を示している。
【００１０】
しかし、このような方法は、ファイバーの機械的強度を低下させることなく、理論上の最小限の減衰に比べて、十分な減衰の最適な低下を得ることができないという点で、十分なものではない。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、線引き中に光ファイバーの改良された冷却を可能にしながら、従来の技術の冷却システムの不都合を解消することを目的とする。本発明は特に、従来の技術によって良く知られた冷却システムに比べて、本発明による冷却方法を使用する線引き法によって製造されたファイバーのレイリー散乱、したがって減衰を保つ、さらには著しく減少させ、ファイバーの機械的強度を保ことを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
そのため、本発明は、少なくとも１つの冷却ゾーンで少なくとも１つの冷却流体を接触させることによる、線引き中の光ファイバーの冷却方法であって、
高速冷却、すなわち周囲の空気における冷却より速い冷却を行い、高速冷却ゾーンにおいて、シリカガラスを主成分とするファイバーについては２０００℃から１５００℃の間、フッ化物ガラスを主成分とするファイバーについては４５０℃から２５０℃の間、ポリマー材料を主成分とするファイバーの場合には２５０℃から１７５℃の間のファイバーの初期温度から、シリカガラスを主成分としたファイバーについては１７００℃から１２００℃の間、フッ化物ガラスを主成分としたファイバーについては４００℃から２００℃の間、ポリマー材料を主成分としたファイバーの場合には２２５℃から７５℃の間の前記ファイバーの高速冷却の終了温度にし、それに続いて、低速冷却、すなわち周囲の空気における冷却よりゆっくりな冷却を行い、低速冷却ゾーンにおいて、シリカガラスを主成分とするファイバーについては１７００℃から１０００℃の間、フッ化物ガラスを主成分とするファイバーについては４００℃から１５０℃の間、ポリマー材料を主成分とするファイバーの場合には２２５℃から５０℃の間のファイバーの低速冷却の開始温度から、シリカガラスを主成分としたファイバーについては１５００℃から７００℃の間、フッ化物ガラスを主成分としたファイバーについては３５０℃から２５℃の間、ポリマー材料を主成分としたファイバーの場合には２００℃から２５℃の間の前記ファイバーの低速冷却の終了温度にすることを特徴とする、線引き中の光ファイバーの冷却方法を対象とする。
【００１３】
周囲の空気への移行ゾーンは、強制的なものではないが、高速冷却ゾーンと低速冷却ゾーンとの間に存在することができる。
【００１４】
高速冷却ゾーンの高速冷却は、周囲の空気における冷却と比べ、少なくとも同じぐらいの速さで、好ましくはより速く行なわれる。いいかえれば、Ｔをファイバーの温度、ｔを時間とすると、高速冷却の瞬間的勾配ｄＴ／ｄｔは、高速冷却については、周囲の空気に置かれたファイバーの冷却についての前記瞬間的勾配よりも大きい値をとる。前記瞬間的勾配は、高速冷却については、好ましくは、高速冷却ゾーンにおいて平均して、より好ましくは、高速冷却ゾーンの大部分において、さらに好ましくは高速冷却ゾーンのほとんどすべてにおいて、周囲の空気に置かれたファイバーの冷却についての前記瞬間的勾配よりも大きい値をとる。
【００１５】
低速冷却ゾーンの低速冷却は、周囲の空気における冷却と比べ、少なくとも同じぐらいゆっくりと、好ましくはよりゆっくり行なわれる。いいかえれば、Ｔをファイバーの温度、ｔを時間とすると、低速冷却の瞬間的勾配ｄＴ／ｄｔは、低速冷却については、周囲の空気に置かれたファイバーの冷却についての前記瞬間的勾配よりも小さい値をとる。前記瞬間的勾配は、低速冷却については、好ましくは、低速冷却ゾーンにおいて平均して、より好ましくは、低速冷却ゾーンの大部分において、さらに好ましくは低速冷却ゾーンのほとんどすべてにおいて、周囲の空気に置かれたファイバーの冷却についての前記瞬間的勾配よりも小さい値をとる。
【００１６】
本発明の好ましい実施形態によれば、各冷却ゾーンの温度のプロファイルは、クラッドの仮想（仏語でｆｉｃｔｉｖｅ）の温度（Ｔ_ｆｇ）ができるだけ高くなり、コアの仮想温度（Ｔ_ｆｃ）ができるだけ低くなるように確立される。
【００１７】
有利には、このような実施形態は、本発明による冷却方法を使用する線引きによって製造されるファイバーの機械的強度を改良することによって、冷却の際のファイバーの減衰を保つことができる。機械的強度は、ウェイブル（Ｗｅｉｂｕｌｌ）の統計的法則を使用することによって、このようにしてテストされたファイバーの統計的分布において、縦方向の伸びを受ける被覆された光ファイバーの５０％の破断に関するベルコア（Ｂｅｌｌｃｏｒｅ）規格ＣＲ２０の２／１９９８版によって規定される。
【００１８】
クラッドとコアという用語は、当業者によってよく知られている。コアは、光のエネルギーの少なくともおよそ５０％が伝えられる部分、すなわち光ファイバーの中央部分に相当する。従来、直径１２５μｍまでに延在する部分、すなわちコアを補足する光ファイバーの周囲部分をクラッドと呼ぶ。ここで対象となるのは、機械的特性に対して、とりわけ光ファイバーの機械的強度に対して影響を及ぼす、光ファイバーの周辺におけるクラッドの部分である。クラッドの仮想温度について説明する。たとえば、プラズマの堆積が充填されるＭＣＶＤ（内付けＣＶＤ）タイプの方法によって製作される一次プレフォームから製造される光ファイバーの場合には、充填の仮想温度が問題となる。
【００１９】
仮想温度とは、ガラスの挙動をよりよく理解するために、ガラス分野において最近導入された考え方である。仮想温度は、一定の特性ｐのために、場合によっては一定のドーピングが行なわれたシリカ組成の熱履歴を利用する。この考え方は、光ファイバー、とりわけ線引き中の光ファイバーに適用することができる。これまでは、この温度は、赤外線分析またはラマン分析によって材料で間接的に測定されている。本明細書においては、レイリー散乱に関連した仮想温度について説明する。
【００２０】
線引きの間、前記組成については、仮想温度は、一定の組成について、そこに必要とされる冷却のプロファイルに応じて継続的に下がり、前記シリカの温度が、そのガラス転位温度より低くなると一定の値をとる。
【００２１】
仮想温度については、すでに数多くの研究がなされている。ここでは、Ｃ．Ｔ．Ｍｏｙｎｉｈａｎの論文、“Ｐｈｅｎｏｍｅｎｏｌｏｇｙ ｏｆ ｔｈｅ Ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ Ｒｅｌａｘａｔｉｏｎ Ｐｒｏｃｅｓｓ ａｎｄ ｔｈｅＧｌａｓｓ Ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ（構造的緩和プロセスとガラス転位の現象学）”、Ａｓｓｉｇｎｍｅｎｔ ｏｆ Ｇｌａｓｓ Ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ、ＡＴＭ ＳＴＰ １２４９、ｅｄ．Ａｍｅｒｉｃａｎ Ｓｏｃｉｅｔｙ ｆｏｒ ｔｅｓｔｉｎｇ ａｎｄ ｍａｔｅｒｉａｌｓ、１９９４、ｐｐ．３２−４９とＯ．Ｓ．Ｎａｒａｙａｎａｓｗａｍｙの論文、Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ ｔｈｅ Ａｍｅｒｉｃａｎ Ｃｅｒａｍｉｃｓ Ｓｏｃｉｅｔｙ， １９７１年， ５４（１０）， ｐｐ．４９１−４９８と関連させて、Ｇ．Ｗ．Ｓｃｈｅｒｅｒの論文“Ｒｅｌａｘａｉｏｎ ｉｎ Ｇｌａｓｓ ａｎｄ Ｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ（ガラスと複合材料における緩和）”、Ｋｒｉｅｇｅｒ Ｐｕｂｌｉｓｈｉｎｇ，１９９２年を参照しよう。これらの論文から、プログラミングによって、一定の組成のガラスの緩和特性に基づいて仮想温度の計算をシミュレーションすることが可能になった。前記シミュレーションは、可変的冷却条件に応じて再加熱され、高速冷却で強化処理されるファイバーの機械的強度と減衰の測定に基づいて、実験結果から相関させた。
【００２２】
コアが、光ファイバーの主なガイド部分であることから、本発明による冷却方法が実施された線引き方法によって得られた光ファイバーの減衰は、必然的に、ファイバーのコアの仮想温度に結びついている。光ファイバーの表面での表面作用によって、本発明による冷却方法が実施された線引き方法によって得られた光ファイバーの機械的強度は、必然的にファイバーのクラッドの仮想温度に結びついている。したがって、本発明による方法の実施は、ファイバーのコアの仮想温度の最適化と、ファイバーのクラッドの仮想温度の最適化との間に見つけられる妥協点の結果である。
【００２３】
このようにして、本発明による方法は有利には、前記冷却装置による方法が実施された線引き方法によって得られた光ファイバーの２つの重要なパラメータ、すなわち減衰と機械的強度を実際に制御することが可能である。というのも、本発明によって実施されるような高速冷却のプロファイルは、実質的に前記光ファイバーの減衰に影響を与えないことが確認されたからである。
【００２４】
本発明による方法の他の利点は、冷却のために使用可能な塔の高さを限定し、高速の線引きによる経済的必要条件に適合できるという点である。実際に、高速冷却ゾーンの存在によって、線引き塔の高さ及び／または線引き速度の問題を解消し、低速冷却ゾーンを増大させる、すなわち、減衰を改良することができる。その一方、このようなゾーンは、有利には、線引き速度に関係なく、低速冷却ゾーンへのファイバーの投入温度を制御することができる。
【００２５】
実施形態によれば、低速冷却のプロファイルは、コアの仮想温度ができるだけ低くなるように選択され、その結果、クラッドの仮想温度ができるだけ高くなるように、高速冷却のプロファイルが調整される。このようにして、一定の低速冷却のプロファイルを利用する手段を準備して、コアの仮想温度を最小限にできるように線引きが行なわれる線引き塔にその手段を配置し、さらに、高速冷却のプロファイルを利用する手段を規定し、クラッドの仮想温度を最大化できるように前記の線引き塔にその手段を配置することが可能である。最初に減衰を制御し、その制御に応じて機械的強度の最大値を利用しようとする場合には、このような手順で行えばよい。ほとんど場合これに該当する。
【００２６】
他の実施形態によれば、高速冷却のプロファイルは、クラッドの仮想温度ができるだけ高くなるように選択され、その結果、コアの仮想温度ができるだけ低くなるように低速冷却のプロファイルが調整される。このようにして、一定の高速冷却のプロファイルを利用する手段を準備し、クラッドの仮想温度を最大化できるように線引きが行なわれる線引き塔にその手段を配置し、さらに、低速冷却のプロファイルを利用する手段を規定し、コアの仮想温度を最小化できるように前記線引き塔にその手段を配置することが可能である。最初に機械的強度を制御し、その制御に応じて減衰の最小値を利用しようとする場合には、このような手順で行えばよい。
【００２７】
一般に、高速冷却ゾーンの入口におけるファイバーの初期温度は、線引き塔の出口におけるファイバーの温度とほぼ等しくなる。高速冷却ゾーンの出口におけるファイバーの温度は、先に説明したように、クラッドの組成によって異なり、得ようとするクラッドの仮想温度から確立される。
【００２８】
一般に、低速冷却ゾーンの入口におけるファイバーの初期温度及び低速冷却ゾーンの出口におけるファイバーの温度は、先に説明したように、両者ともコアの組成によって異なり、得ようとするコアの仮想温度から確立される。
【００２９】
実施形態において、本発明による方法では、前記低速冷却に続いて、第２の高速冷却ゾーンにおける追加の高速冷却が行なわれる。
【００３０】
有利には、このような追加の高速冷却は、ファイバーの機械的特性及び光学的特性を損なうことはなしに、ファイバーの温度を、コーティングゾーンの入口の温度にさせる。
【００３１】
本発明は、シリカガラスファイバーについて説明してきたが、先に記載した他のカテゴリのファイバーにも適用され、当業者によって良く知られているように、それとともに温度範囲も適合される。
【００３２】
冷却流体は、たとえば空気、アルゴン、窒素、二酸化炭素、ヘリウムによって形成されるグループの中から選択される。好ましくは、前記冷却流体は、場合によっては窒素に混合されたヘリウムとする。
【００３３】
本発明はさらに、少なくとも１台の一定の高速冷却装置と、１台の一定の低速冷却装置とを有する、本発明による方法を実施する装置に関するものである。
【００３４】
添付の図１から５を参照して、限定的でない例として与えられる以下の説明によって、本発明がよりよく理解され、その他の特徴及び利点が明らかになるだろう。
【００３５】
【発明の実施の形態】
図１については、すでに従来の技術の関連で説明した。線引き塔１は、線引き炉３と、従来の技術による冷却装置４と、被覆装置５と、キャプスタン６と、巻取りコイル９を備える。
【００３６】
図２は、線引き塔１’を示しており、本発明の方法による冷却装置１２を除き、図１のあらゆるエレメントが示されている。前記冷却装置１２は、高速冷却ゾーン１００を画定する第１の高速冷却装置１０と、低速冷却ゾーン１０１を画定する第２の低速冷却装置１１とを備える。これら２つの装置は、一方が他方の上方に位置し、そうして高さｈの移行ゾーン１０５の範囲を限定する。高さｈはどんな値をとってもかまわない。
【００３７】
図２に点線で示されている変形形態によれば、本発明による冷却装置はさらに、高速冷却ゾーン１０２を規定する高速冷却パイプ１３を備える。パイプ１３の存在は、たとえば、低速冷却装置１１の出口と被覆装置５の入口との間で、周囲空気によってファイバー７を冷却するための十分なスペースがあるという理由から、不要なものとすることもできる。逆に、パイプ１３のような高速冷却装置の存在は、ファイバー７が、使用可能なスペースにおいて被覆装置５内への投入温度に達するために必要なものとすることもできる。この距離において、装置１３は、ファイバー７からつくられた被覆されたファイバー８の機械的特性及び／または光学的特性にもはや実際には影響を与えず、ファイバー７の種々の構成要素は、低速冷却装置１１の出口で十分に固定される。
【００３８】
以下の例は、本発明の特定の実施形態を示しているが、だからといって本発明の範囲を限定するものではない。
【００３９】
例
図３は、従来の技術による線引き装置における光ファイバーのいくつかの冷却曲線を示しているが、この装置は図２に示されている装置と比べると、装置１０及び１３を有していない。線引き炉３の出口の温度は１８００℃、線引きの炉３と被覆装置５との間の全高は９ｍ、線引き速度は９００ｍ／分である。このようにして、線引き炉３の出口に、低速冷却装置１１だけが存在する従来の技術による場合が示されている。一定の効率を有する長さ５ｍの再加熱装置１１を使用することができる。横座標には、メートルで表わされる線引き炉３の下からの距離ｚが示され（図２参照）、縦座標には℃で表わされるファイバーの温度Ｔが示されている。冷却曲線の連続部分の式は以下のようなタイプになる。
【００４０】
Ｔ（℃）−Ｔ_０＝（Ｔ_ｅ−Ｔ_０）・ｅｘｐ（−α・ｚ）
ここで、ｚはメートルで表わされる距離であり、α、Ｔ_ｅ、Ｔ_０は、ガラスの緩和のパラメータである。それぞれ、再加熱装置１１への投入温度Ｔ_１１、それぞれ１６６０℃、１４００℃、１１７０℃について、曲線３１、３２、３３が示されている。また、線引き炉３と被覆装置５との間に冷却装置１０、１１、１３のいずれももたない、空気による単純冷却の比較用曲線３０が示される。
【００４１】
図３と関連して、図４は、図３と同じ線引き装置において低速冷却装置１１内への℃で表わされる投入温度Ｔ_１１に応じて、縦座標に℃を単位とするファイバー７のコアの仮想温度Ｔ_ｆｃを示している。このとき、およそ１４００℃の前記投入温度Ｔ_１１の最適値が存在することが分かるが、その最適値については、ファイバー７のコアの仮想温度Ｔ_ｆｃは、およそ１２０２℃であり、最低となる。したがって、線引き塔１’の装置１１の最終位置は、この最低投入温度によって決定される。その値については、クラッドの仮想温度Ｔ_ｆｇはおよそ１４２３℃である。
【００４２】
次に、本発明によって、一定の効率を有する長さ２０ｃｍの高速冷却装置１０を使用することができ、装置１３をもたずに、図２による線引き装置を製作するように、線引き塔１の線引き炉３と装置１１の間に高速冷却装置を置く。低速冷却装置への投入温度をＴ_１１に保ちながら、クラッドの仮想温度Ｔ_ｆｇについて１４４０℃で最高値を得ることができるように、前記装置１０が調整される。こうして、常におよそ１２０２℃のコアの仮想温度Ｔ_ｆｃが予測される。
【００４３】
目安として、図３の曲線３０に示されている空気による単純冷却は、およそ１２５９℃のコアの仮想温度Ｔ_ｆｃと、およそ１４８０℃のクラッドの仮想温度Ｔ_ｆｇを与える。
【００４４】
図５は、本発明の方法によるファイバーに最終的に課せられる冷却曲線５０を示している。曲線３０と３２（図３参照）はあくまで目安として示されている。高速冷却１０の曲線５０ｅと、それに続く低速冷却１１の曲線５０ｄと、さらにその後の周囲の空気による冷却５０ｃが区別されるが、この冷却は、曲線５０ａに表されているように被覆装置５まで続けられる、あるいはまた曲線５０ｂのように、装置５まで高速冷却１３によって延長される。
【００４５】
したがって、本発明による低速冷却１１をともなう高速冷却１０を含む冷却段階を経た、線引き塔１’で作られた被覆された光ファイバー８は、主に、空気による冷却における０．００５ｄＢ／ｋｍ未満の減衰レベルを保ちながらも、従来の技術の条件において製作されたファイバーに比べて、１から１０％改良された機械的強度という観点から、改良された特性を有している。
【００４６】
当然のことながら、本発明による方法は、上述の実施形態に限定されるものではない。とりわけ、コアの仮想温度Ｔ_ｆｃが最小化され、クラッドの仮想温度Ｔ_ｆｇが最大化された時に、線引き炉３の下からの全ての距離に、線引き炉３の下と被覆装置５の上との間に冷却装置１２を置くことも可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の技術による光ファイバーの冷却装置を組み込む線引き装置の概略図である。
【図２】本発明による光ファイバーの冷却装置を組み込む線引き装置の概略図である。
【図３】従来の技術による装置において得られるいくつかの冷却曲線を示すグラフである。
【図４】横座標に示されている℃を単位とする、図２と同じ線引き装置における低速冷却装置１１内の入口の温度に応じて変化する、℃を単位とするファイバー７のコアの仮想温度が縦座標に示されているグラフである。
【図５】本発明の方法によってファイバーに最終的に課された冷却曲線を示すグラフである。
【符号の説明】
１ 線引き塔
２ プレフォーム
３ 線引き炉
４ 冷却装置
５ 被覆装置
６ キャプスタン
７ 光ファイバー
８ 被覆されたファイバー
９ 巻取りコイル
１０ 高速冷却装置
１１ 低速冷却装置
１２ 冷却装置
１３ 高速冷却パイプ
１００ 高速冷却ゾーン
１０１ 低速冷却ゾーン
１０２ 高速冷却ゾーン
１０５ 移行ゾーン

Claims (5)

1. 少なくとも１つの冷却ゾーン（１０、１１、１３）で少なくとも１つの冷却流体と接触させることによる、線引き中の光ファイバー（７）の冷却方法であって、
   高速冷却（１０）、すなわち周囲の空気における冷却より速い冷却を行い、高速冷却ゾーン（１００）において、シリカガラスを主成分とするファイバーについては２０００℃から１５００℃の間、フッ化物ガラスを主成分とするファイバーについては４５０℃から２５０℃の間、ポリマー材料を主成分とするファイバーの場合には２５０℃から１７５℃の間のファイバー（７）の初期温度から、シリカガラスを主成分としたファイバーについては１７００℃から１２００℃の間、フッ化物ガラスを主成分としたファイバーについては４００℃から２００℃の間、ポリマー材料を主成分としたファイバーの場合には２２５℃から７５℃の間の前記ファイバーの高速冷却（１０）の終了温度にして、それに続いて、低速冷却（１１）、すなわち周囲の空気における冷却よりゆっくりとした冷却を行い、低速冷却ゾーン（１０１）において、シリカガラスを主成分とするファイバーについては１７００℃から１０００℃の間、フッ化物ガラスを主成分とするファイバーについては４００℃から１５０℃の間、ポリマー材料を主成分とするファイバーの場合には２２５℃から５０℃の間の前記ファイバー（７）の低速冷却（１１）の開始温度から、シリカガラスを主成分としたファイバーについては１５００℃から７００℃の間、フッ化物ガラスを主成分としたファイバーについては３５０℃から２５℃の間、ポリマー材料を主成分としたファイバーの場合には２００℃から２５℃の間の前記ファイバー（７）の低速冷却の終了温度（１１）にすることを特徴とする、線引き中の光ファイバー（７）の冷却方法。
2. 各冷却ゾーン（１０、１１）の温度のプロファイルが、クラッドの仮想温度（Ｔ_ｆｇ）ができるだけ高くなり、コアの仮想温度（Ｔ_ｆｃ）ができるだけ低くなるように確立される請求項１に記載の方法。
3. 低速冷却（１１）のプロファイルが、コアの仮想温度（Ｔ_{ｆ ｃ}）ができるだけ低くなるように選択され、クラッドの仮想温度（Ｔ_ｆｇ）ができるだけ高くなるように高速冷却（１０）のプロファイルが調整される請求項２に記載の方法。
4. 高速冷却（１０）のプロファイルが、クラッドの仮想温度（Ｔ_ｆｇ）ができるだけ高くなるように選択され、コアの仮想温度（Ｔ_ｆｃ）ができるだけ高くなるように低速冷却（１１）のプロファイルが調整される請求項２に記載の方法。
5. 前記低速冷却（１１）に続いて、第２の高速冷却ゾーン（１０２）において追加の高速冷却（１３）が行なわれる請求項１から４のいずれか一項に記載の方法。

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