JPH0454427A - 光ファイバ被覆用クラッドの異常点検出方法 - 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被覆用クラッドの異常点検出方法に
関する。

〈従来の技術〉 光通信などに用いられる石英系光ファイバや多成分ガラ
ス系光ファイバでは、中心部に高屈折率部分を有するコ
アを線引きした後に、伝送に寄与しない光の伝播を防ぐ
ためコアより屈折率の高いプラスチック等のクラッドを
被覆して光ファイバ素線を形成することが一般に行われ
ている。クラッドの被覆は線引き後直ちに行われ、ファ
イバ化に際して生じた傷の成長や空気に曝されることに
よるクラックの発生等が防止される。クラッド用のプラ
スチックとしては、熱硬化型のシリコーン樹脂、紫外線
硬化型樹脂（以降、ＵＶ樹脂と称する）、放射線硬化型
樹脂等のエネルギー線硬化型樹脂が採用されており、近
年においては固化速度の早いｔＪＶ樹脂の需要が増大し
ている。

第６図には石英系光ファイバ素線の製造工程の一例を示
す０図中、１は母材たるプリフォームであり、図示しな
いプリフォーム供給装置から加熱炉２に供給される。プ
リフォーム１は加熱炉２内のヒータ３により加熱・溶融
され、コア４として線引きされる。ｖ＆引きされたコア
４は冷却筒５内で冷却され、更にコーティングダイス６
によりＵＶ樹脂のクラッドが被覆されて光ファイバ素線
７となる。続いて、光ファイバ素線７には、紫外線照射
装置８内の紫外線ランプ９により、紫外線が照射されて
クラッドの固化が図られる。光ファイバ素線７はその後
、例えばＵＶ樹脂等の２次被覆が施され、光ファイバ心
線となって図示しない巻取装置に巻き取られてリールと
なる。

〈発明が解決しようとする課題〉 ところで上述した製造工程において、コーティングダイ
ス６の片寄り、空気の混入、振動等に起因して、塗布異
常すなわちクラッドの偏心・偏肉、クラッド内での気泡
の生成。

外径の不整（波打ち）が生じることがある。

塗布異常は光通信における伝送損失や機械的強度の低下
すなわち信頼性の低下等を招くため、製造工程中にこれ
を検出してオンライン制御を行うことが試みられている
。検出方法としては、クラッドへの損傷を考慮すると、
非接触であることが必要である０例えば、特開昭６１−
４４３３６号公報に記載された発明には、フォトダイオ
ードアレイの出力信号を掃引し、その散乱光パターンに
よってクラッドの偏心や偏肉を検出して制御する技術が
開示されている。

而るに、散乱光パターンによる塗布異常の検出は偏心・
偏肉に対しては有効であるが、クラッド内の気泡や外径
の不整等の異常点に関しては、散乱パターンの変化が非
常に小さいため、これを検出することが困難であった。

く課題を解決するための手段〉 そこで、本発明ではこの課題を解決するために、光ファ
イバのコアに被覆され、当該コアとは屈折率の異なる透
明素材により形成されたクラッドの異常点を検出する方
法であって、当該光ファイバを軸方向に走行させると共
に外部光源より光を照射して当該クラッド内で伝播させ
、当該光ファイバの近傍に設けられた受光手段により当
該クラッドの異常点から漏洩した散乱光を受光し、当該
受光手段により受光された散乱光を光検出手段により観
測することによって当該クラッドの異常点を検出するよ
うにしたことを特徴とする光ファイバ被覆用クラッドの
異常点検出方法を提案すると共に、コアに紫外線硬化型
樹脂のクラブトを塗布して被覆する光ファイバ線引装置
においては、塗布ダイと紫外線ランプとの間に受光手段
を設置し、塗布異常によって生じたクラッド中の気泡あ
るいはクラッド表面の不整が当該紫外線ランプからの伝
播光を散乱させて発光する現象を利用して当該クラッド
の異常点を検出するようにしたものである。

〈作　　　用〉 通常、外部光源からの光はクラッド内を伝播するが、異
常点が存在すると散乱してクラッド外に漏洩する。した
がって、この散乱光の光量や波長を観測することにより
異常点が検出される。

く実　施　例〉 本発明の一実施例を図面に基づき具体的に説明する。尚
、実施例の説明にあたっては前述した従来の例における
部材と同一の部材に同一の符号を付し、重複する説明を
省略する。

第１図と第２図とには、本発明に係る光ファイバ被覆用
クラッドの異常点検出方法を適用した光ファイバＭ造装
置の実施例の要部をそれぞれ斜視により示しである。ま
た、第３図には本発明の原理を示し、第４図と第５図と
には実施例における異常検出チャートを示しである。

第１図において、１０は受光手段たるバンドルファイバ
であり、その受光部１０ａはコーティングダイス６直後
の光ファイバ素線７に近接して取り付けられている。バ
ンドルファイバ１０は光検出手段たる高精度のフォトン
カウンタ１１に接続しており、受光部１０ａから受光さ
れたフォトンの数すなわち光量と波長とがディジタル的
に検出される０本実施例におけるフォトンカウンタ１１
の測定インターバルは１０　ｍ　ｓである０図中、１２
はフォトンカウンタ１１が検出したフォトン数を記録す
る記録計である。尚、本実施例では光ファイバ素線７の
コア４の外径を１２５　ｎｍ、その走行速度を１０ｍ／
ｓとした。また、ＵＶ樹脂として紫外線硬化型ウレタン
アクリレート樹脂を用い、２００μｍの厚みでクラッド
を形成した。

以下、本実施例の作用を述べる。

光ファイバ素線７に外部光源（紫外線ランプ９）から光
が照射されると、第３図に示すように、クラッド１３の
屈折率がコア４の屈折率より高いため、この光はクラッ
ド１３内で全反射を繰り返しながら伝播する。ところが
、クラッド１３内に気泡１４が存在したり、表面に不整
１５が生じている場合には、伝播光はこれらの異常点で
散乱を起こして外部に漏洩する。そして、漏洩した光は
バンドルファイバ１０からフォトンカウンタ１１に送ら
れ、フォトン数と波長とから異常が検出されるのである
。

異常点の検出には伝播光が利用されるため、光源からの
直接光がバンドルファイバ１０に受光されないことが望
ましいが、本実施例では下方にある紫外線ランプ９を光
源としており、異常点の検出が理想的に行われる。また
、本実施例のフォトンカウンタ１１の測定インターバル
は１０　ｍ　ｓであるため、光ファイバ素線７の走行速
度が１０ｍ／ｓの高速であっても１０国程度の誤差で異
常点が検出可能である。フォトンカウンタ１１で検出す
る波長は光源たる紫外線の波長と一致していることが望
ましいが、４００ｎｍ以下の短波長の光はＵＶ樹脂に吸
収されやすい、したがって、本実施例では波長が４００
〜５４０ｎｍの可視光線を測定するようにした。

第４図にはクラッド１３内の気泡１４を検出した際のフ
ォトンカウンタチャートを示した。気泡１４はコーティ
ングダイス６内のＵＶ樹脂に機械的な擾乱を与えること
により発生させたものである。５３９ｎｍの波長で測定
を行ったところ、図に示す如く気泡混入時にフォトン数
にして５０力ウント以上の発光（光量変化）が約１５０
秒検出された。

一方、第５図にはクラッド１３表面の不整１５を検出し
た際のフォトンカウンタチャートを示した。不整はＵＶ
樹脂の塗布温度を上昇させることにより発生させたもの
である。

５２８ｎｍの波長で測定を行ったところ、図に示す如く
フォトン数にして２００力ウント以上の発光（ピーク値
〉が断続的に検出された。尚、同図には従来よりある光
学式外径測定器によるクラツド径の測定結果を併記しで
あるが、大きな変動を観測することはできなかった。

以上に述べたものは、クラッド硬化用の紫外線ランプ９
を利用して異常点を検出する方法であるが、硬化用に発
光源を用いない製造方法では、第２図に示すように検出
用の外部光源１６を設けることによって本発明を採用す
ることが可能となる。

これで具体的実施例の説明を終えるが、本発明の態様は
この実施例に限るものではない。

例えば、上記実施例ではクラッド１３が１層の場合にお
ける異常点の検出方法について述べたが、２層以上であ
ってもクラッド１３間の屈折率に大きな差異がない場合
には本発明を適用することが可能である。また、当然の
ことながら、ＵＶ樹脂以外の素材により形成されたクラ
ッド１３に対しても上記方法によって異常点を検出する
ことが可能である。

〈発明の効果〉 本発明によれば、光ファイバ被覆用クラッドに外部光源
からの光を照射してクラッド内に伝播させ、散乱光の漏
洩を観測して異常点を検出するようにしたため、異常点
の検出が高い精度で行えるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図と第２図とはそれぞれ本発明に係る光ファイバ被
覆用クラッドの異常点検出方法を適用した光ファイバ製
造装置の実施例の要部を示す斜視図である。また、第３
図は本発明の原理を示す説明図であり、第４図と第５図
とは実施例における異常検出チャートである。第６図は
石英系光ファイバ素線の製造工程の一例を示す説明図で
ある。 図面中、 ４はコア、 ６はコーティングダイス、 ７は光ファイバ素線、 ９は紫外線ランプ、 １０はバンドルファイバ、 １１はフォトンカウンタ、 １２は記録計、 １３はクラッド、 １４は気泡、 １５は不整、 １６は外部光源である。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）光ファイバのコアに被覆され、当該コアとは屈折
   率の異なる透明素材により形成されたクラッドの異常点
   を検出する方法であつて、当該光ファイバを軸方向に走
   行させると共に外部光源より光を照射して当該クラッド
   内で伝播させ、当該光ファイバの近傍に設けられた受光
   手段により当該クラッドの異常点から漏洩した散乱光を
   受光し、当該受光手段により受光された散乱光を光検出
   手段により観測することによつて当該クラッドの異常点
   を検出するようにしたことを特徴とする光ファイバ被覆
   用クラッドの異常点検出方法。
2. （２）コアに紫外線硬化型樹脂のクラッドを塗布して被
   覆する光ファイバ線引装置において、塗布ダイと紫外線
   ランプとの間に受光手段を設置し、塗布異常によって生
   ヒたクラッド中の気泡あるいはクラッド表面の不整が当
   該紫外線ランプからの伝播光を散乱させて発光する現象
   を利用して当該クラッドの異常点を検出するようにした
   ことを特徴とする請求項（１）記載の光ファイバ被覆用
   クラッドの異常点検出方法。