JPH0421538A - 光ファイバの線引き方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、光ファイバ母材を線引炉内で線引きして光フ
ァイバを製造する光ファイバの線引き方法に関するもの
である。

［従来の技術］ 第３図は、従来の線引炉１の構造を示したちのである。

即ち、従来の線引炉１はカーボンよりなる筒状の炉心管
２を備え、該炉心管２の外周には高純度カーボン等より
なるヒータ３が配置され、該ヒータ３で炉心管２内の光
ファイバ母材４の下部が加熱されるようになっている。

光ファイバ母材４は支持棒５で吊り下げ支持されている
。炉心管２及びヒータ３を包囲して炉体６が設けられて
いる。炉体６の上部には、筒状の入口部７が設けられて
いる。炉体６の下部には、筒状の出口部８が設けられて
いる。入口部７や出口部８には開閉蓋９，１０が設けら
れている。出口部８には、炉心管２内にＡｒ　、Ｈｅ　
、Ｎ２などの不活性ガスを供給するガス導入管１１が接
続されている。入口部７には、炉心管２からの排気ガス
を排出させる排気管１２が接続されている。

このような線引炉１では、炉心管２内に流れる不活性ガ
スの雰囲気中で、光ファイバ母材４の下部をヒータ３で
加熱溶融させ、該光ファイバ母材４の溶融部４Ａから線
引きすることにより光ファイバ１３を製造していた。

この場合、光ファイバ１３を線引きするとき、ヒータ３
は２０００〜２２００℃程度の高温になっている。

当然、炉心管２内もほぼ同様の温度になっている。

この時、５ｉ０２を主成分とする光ファイバ母材４は、
高温下ではその一部が蒸気となり、更に熱分解されてＳ
ｉと０２とになる。この０２が炉心管２又はヒータ３の
カーボン（Ｃ）をアタックし、分離したＣとＳｉが結合
し、ＳｉＣを生じることはよく知られている。カーボン
は、約１７００℃以上でこの反応を生じるようになる。

このＳｉＣは、第４図に示すように炉心管２の内面にＳ
ｉ０層１４として堆積して成長したり、光ファイバ母材
４や光ファイバ１３の表面に付着したりする。

［発明が解決しようとする課題］ このため、従来の光ファイバの線引き方法では、炉心管
２の内面に堆積したＳｉ０層１４の成長により、不活性
ガスの流速が変り、光ファイバ１３の製造条件が徐々に
変化してしまう問題点があった。また、光ファイバ母材
４や光ファイバ１３に付着したＳｉＣにより該光ファイ
バ１３に傷が付き、該光ファイバ１３の強度低下を招く
問題点があった。

そこで、Ｓｉ０層１４の付着を防止するため、炉心管２
内に流す不活性ガスの流速を速くする方法もあるが、速
くし過ぎると光ファイバ母材４の溶融部４Ａの条件が乱
れて、光ファイバ１３の外径が安定しないという問題点
がある。

本発明の目的は、光ファイバの製造条件の変化を防止で
き、且つ光ファイバの強度低下を防止できる光ファイバ
の線引き方法を提供することにある。

［課題を解決するための手段］ 上記の目的を達成するための本発明の詳細な説明すると
、本発明は炉心管内に流れる不活性ガスの雰囲気中で、
該炉心管内の光ファイバ母材の下部を、該炉心管の外周
に配置されたヒータで加熱して溶融させ、該光ファイバ
母材の溶融部から線引きして光ファイバを製造する光フ
ァイバの線引き方法において、前記炉心管と前記光ファ
イバ母材の間を流れる前記不活性ガスの流速が０．１３
ｍ／ｓｅｃ以上０．４０ｍ／ｓｅｅ以下であることを特
徴とする。

［作用コ このように不活性ガスの流速を０．１３ｍ／ｓｅｃ以上
とすると、ＳｉＣを炉外に排出させることができる。こ
のため、炉心管の内面にＳｉＣ層が堆積して成長するの
を抑制でき、従って光ファイバの製造条件の変化を防止
できる。また、光ファイバ母材や光ファイバにＳｉＣが
付着するのを抑制でき、従って光ファイバの強度低下を
防止できるようになる。

また、不活性ガスの流速の上限を０．４０ｍ／ｓｅｃと
することで、光ファイバ母材下端の溶融部の条件の乱れ
を未然に防ぎ、光ファイバの外径が不安定になるのを防
止する。

［実施例］ 以下、本発明の実施例を図面を参照して詳細に説明する
。なお、前述した第３図と対応する部分には、同一符号
を付けて示している。

第１図は、本発明で用いる線引炉１の一実施例を示した
ものである。本実施例では、炉体６の出口部８内に開閉
蓋１０に支持させて光ファイバ１３に同心状に整流筒１
５が設けられ、ガス導入管１１から導入される不活性ガ
スを整流して炉心管２内に流すようにしている。

このような線引炉１で光ファイバ１３を線引きし、炉心
管２と光ファイバ母材４との間に流れる不活性ガスの流
速と、その時得られた光ファイバ１３の強度との関係を
求めた。

このとき、図示しないが炉体６内に供給している炉体保
護用ガス及び開閉蓋９，１０に供給しているシール用ガ
スの流量はそれぞれ一定に維持した。

実験は、ガス導入管１１より不活性ガスとしてＡｒガス
を炉心管２内に導入し、外径１ａの光ファイバ母材４と
内径Ｊｌｒの炉心管２との間に流れるＡｒガスの流速Ｖ
□　（ｍ／５ｅｃ）を測定し、この流速ｖ１の変化に対
する光ファイバ１３のスクリーニング平均生存長（ｋｍ
）の関係について求めた。

その結果を第２図に示す。該第２図では、横軸は炉心管
２と光ファイバ母材４との間のＡｒガスのガス速度（ｍ
／５ｅｃ）を示し、縦軸は光ファイバ１３をスクリーニ
ング（１％）したときの全長を破断回数で除いたスクリ
ーニング平均生存長（ｋｍ）を示している。なお、ガス
速度の誤差範囲は±０．０２ｍ／ｓｅｃである。

図から明らかなように、ガス速度ｖ１が０．１３ｍ／ｓ
ｅｃを境にして光ファイバ１３の生存長が極端に良くな
ることが判明した。

各実験では、光ファイバ１３としては平均長９５０ｋｍ
のものを用いた。

このように、光ファイバ１３の強度をよくするためには
、ガス速度ｖ１を最低０．１３ｍ／ｓｅｃ以上にする必
要がある。また実験によれば、ガス速度を大きくすると
、光ファイバ母材４の溶融部４Ａの条件が不安定になり
、光ファイバ１３の重要な特性の一つである外径が安定
しなくなる。

具体的に第２図に示す各ガス速度で実験したところ、ガ
ス速度Ｑ、　４Ｑｍ／ｓｅｃまでは光ファイバの外径は
±０．３μｍと安定していたが、０．４０ｍ／ｓｅｃを
越えたあたりから変動が大きくなりはじめ、０．４３ｍ
／ｓｅｃでは±１．３μｍの外径の乱れが認められた。

よってガス速度は０．４０ｍ／ｓｅｃ以下にするのが好
ましい。加えて、ガス速度を大にすると、光ファイバ母
材４の溶融部４Ａの温度が低下し、光ファイバ１３の張
力が上昇してしまうので、一定張力で光ファイバ１３の
線引きをするためにはヒータ３の温度を上昇させなけれ
ばならず、これに伴い消費電力も増えてコストアップに
つながるので、ガス速度を必要以上に上げることは、こ
の点からも好ましくない。

［発明の効果コ 以上説明したように本発明に係る光ファイバの線引き方
法では、炉心管と光ファイバ母材との間に流す不活性ガ
スの流速を０．１３ｍ／ｓｅｃ以上０．４０ｍ／ｓｅｃ
以下にしたので、ＳｉＣを炉外に効率良く排出させるこ
とができると共に、光ファイバの外径の乱れも防止でき
る。このため本発明によれば、炉心管の内面にＳｉＣ層
が堆積して成長するのを抑制でき、従って光ファイバの
製造条件が変化してしまうのを防止することができる。

また、本発明によれば、光ファイバ母材や光ファイバに
ＳｉＣが付着するのを抑制でき、従って光ファイバの強
度低下を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の方法を実施する線引炉の一実施例を示
す縦断面図、第２図は炉心管と光ファイバ母材との間の
ガス流速と光ファイバのスクリーニング平均生存長との
関係を示す線図、第３図は従来の線引炉の縦断面図、第
４図は炉心管内でのＳｉＣの影響を示す縦断面図である
。 １・・・線引炉、２・・・炉心管、３・・・ヒータ、４
・・・光ファイバ母材、６・・・炉体、７・・・入口部
、８・・・出口部、９，１０・・・開閉蓋、１１・・・
ガス導入管、１２・・・排気管、１３・・・光ファイバ
　１５・・・整流筒。 第 図 第 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 炉心管内に流れる不活性ガスの雰囲気中で、該炉心管内
   の光ファイバ母材の下部を、該炉心管の外周に配置され
   たヒータで加熱して溶融させ、該光ファイバ母材の溶融
   部から線引きして光ファイバを製造する光ファイバの線
   引き方法において、前記炉心管と前記光ファイバ母材の
   間を流れる前記不活性ガスの流速が０．１３ｍ／ｓｅｃ
   以上０．４０ｍ／ｓｅｃ以下であることを特徴とする光
   ファイバの線引き方法。