JP6379598B2 - 光ファイバの製造方法および製造装置 - Google Patents
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光ファイバの外径(クラッド外径)は、例えば所定のシングルモード光ファイバの規格で125±1μmと規定されており、光ファイバの外径制御は正確に行われなければならない。そのため、ガラス母材から線引きされた光ファイバの外径を測定している。
最初に本願発明の実施形態の内容を列記して説明する。
本願の光ファイバの製造方法発明は、(1)線引炉内で加熱、線引きされた光ファイバの外径を測定しながらガラス径異常箇所を検知しつつ、光ファイバを製造する光ファイバの製造方法であって、測定された前記光ファイバの外径を示す測定データから、遮断周波数よりも高い周波数の信号をハイパスフィルタを用いて選別するステップと、選別された前記光ファイバの外径を示す選別データを第1の閾値径と比較し、前記選別データが前記第1の閾値径を超えた箇所を第1のガラス径異常箇所と判定するステップと、前記測定データを前記第1の閾値径より大きい第2の閾値径と比較し、前記測定データが前記第2の閾値径を超えた箇所を第2のガラス径異常箇所と判定するステップとを含み、前記遮断周波数は、5Hz以下の周波数とする。
このように、ガラス径異常箇所の検知を、第1ルートと第2ルートとを使って行う。第1ルートでは、ガス流の乱れ等に起因する長周期のガラス径変動の影響を除くために、遮断周波数よりも高い周波数の信号をハイパスフィルタを用いて選別する。この選別データを用い、第1の閾値によりガラス径異常箇所を判定するため、ガス流の乱れ等による誤検知を抑制しつつ、ガラス母材起因のガラス径異常箇所を検出することができる。また、光ファイバの外径値自体(選別していない信号)が規格内に入っている必要があるため、第2ルートでは、第1の閾値径より大きい第2の閾値径を設定し、選別していない外径の測定データが第2の閾値径を超えた箇所をガラス径異常箇所と判定している。
(2)前記線引炉内を満たすガスは、アルゴンガスまたは窒素ガスを1%以上含有する。特にアルゴンガスまたは窒素ガスを1%以上含有するガスを使用した場合、線引炉内のガス流の乱れ等が大きくなるため、本発明のように2ルートでガラス径異常箇所を判定する効果が、より高くなる。
本製造装置を用いることにより、上記と同じように、誤検知を抑制しつつ、ガラス径異常箇所を検知することができる。
図により、本発明が適用される光ファイバの製造方法および製造装置の概略を説明する。なお、以下ではヒータにより炉心管を加熱する抵抗炉を例に説明するが、コイルに高周波電源を印加し、炉心管を誘導加熱する誘導炉にも、本発明は適用可能である。
図1は、本発明の一形態による光ファイバの製造装置の概略を説明する図である。光ファイバ製造装置1は、線引炉10、加熱装置(ヒータ)13、外径測定部14、冷却装置15、塗布装置(樹脂塗布ダイス)16、硬化装置17、ガイドローラ18、キャプスタン18a、巻き取りドラム20、および制御部21を備える。
線引炉10内の酸化劣化の防止を図るために、線引炉10には不活性ガス等による炉内ガスの供給機構(図示省略)が設けられている。炉内ガスとしては、例えば、アルゴンガスとヘリウムガスとを混合したガスが線引炉10内に供給され、このガスは、線引きされた光ファイバ12と共に、下部チャンバ10aから放出される。
また、例えば、加熱装置13と冷却装置15との間には外径測定部14が設置されている。外径測定部14は、例えば、線引きされた光ファイバ12の側面の投光画像をモニタして画像処理を施すことにより、光ファイバ12の外径を測定している。この測定結果は制御部21に送られる。なお、外径測定部は、冷却装置15と塗布装置16との間、あるいは、下部チャンバ10aと冷却装置15との間に設置することも可能である。また、外径測定部は複数個所あっても良い。
外径信号入力部22は、外径測定部14からの測定結果を受け取って処理部23に送っている。設定値入力部24は、光ファイバ製造装置1のオペレータが各種の設定値や操作値を入力するために用いることができる。記憶部25はこれら各種の設定値や操作値、出力値(ガラス径異常箇所の位置)を記憶できる。出力部26は、処理部23の処理結果を記憶部25などに出力している。
詳しくは、第1ルートでは、外径測定部14の測定データ30は、外径信号入力部22からハイパスフィルタ23aに送られる。ハイパスフィルタ23aは、測定データ30から、遮断周波数(5Hz以下の周波数で、例えば、3Hz、より好ましくは2.5Hz)よりも低い周波数の信号を遮断し、この遮断周波数よりも高い周波数の信号を選別する。
図4(A)では、光ファイバの外径は線引炉内のガス流の乱れ等の影響により、スパイク状のガラス径変動に比べて、長周期のガラス径変動が生じている。第1の閾値径を例えば±0.5μmに設定した場合、図4(A)にGで示すように、この長周期のガラス径変動が第1の閾値径(125.5μm)を超えてしまい、長周期のガラス径変動(線引炉内のガス流の乱れ等の影響)であるにも拘らず、ガラス母材起因のガラス径異常箇所と判定される。つまり、誤検知が発生する。
一方、第2ルートでは、外径測定部14の測定データ30は、そのまま外径信号入力部22から第2の比較判定部23cに送られる。
Claims (3)
- 線引炉内で加熱、線引きされた光ファイバの外径を測定しながらガラス径異常箇所を検知しつつ、光ファイバを製造する光ファイバの製造方法であって、
測定された前記光ファイバの外径を示す測定データから、遮断周波数よりも高い周波数の信号をハイパスフィルタを用いて選別するステップと、
選別された前記光ファイバの外径を示す選別データを第1の閾値径と比較し、前記選別データが前記第1の閾値径を超えた箇所を第1のガラス径異常箇所と判定するステップと、
前記測定データを前記第1の閾値径より大きい第2の閾値径と比較し、前記測定データが前記第2の閾値径を超えた箇所を第2のガラス径異常箇所と判定するステップとを含み、
前記遮断周波数は、5Hz以下の周波数とする、光ファイバの製造方法。 - 前記線引炉内を満たすガスは、アルゴンガスまたは窒素ガスを1%以上含有する、請求項1に記載の光ファイバの製造方法。
- 線引炉内で加熱、線引きされた光ファイバの外径を測定しながらガラス径異常箇所を検知しつつ、光ファイバを製造する光ファイバの製造装置であって、
測定された前記光ファイバの外径を示す測定データから、遮断周波数よりも高い周波数の信号を選別するハイパスフィルタと、
選別された前記光ファイバの外径を示す選別データを第1の閾値径と比較し、前記選別データが前記第1の閾値径を超えた箇所を第1のガラス径異常箇所と判定する第1の比較判定部と、
前記測定データを前記第1の閾値径より大きい第2の閾値径と比較し、前記測定データが前記第2の閾値径を超えた箇所を第2のガラス径異常箇所と判定する第2の比較判定部とを備え、
前記遮断周波数は、5Hz以下の周波数とする、光ファイバの製造装置。
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