JPH059044A - ハーメチツク被覆光フアイバーの製造方法及び製造装置 - Google Patents
ハーメチツク被覆光フアイバーの製造方法及び製造装置Info
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- JPH059044A JPH059044A JP3181951A JP18195191A JPH059044A JP H059044 A JPH059044 A JP H059044A JP 3181951 A JP3181951 A JP 3181951A JP 18195191 A JP18195191 A JP 18195191A JP H059044 A JPH059044 A JP H059044A
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- furnace
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B37/00—Manufacture or treatment of flakes, fibres, or filaments from softened glass, minerals, or slags
- C03B37/01—Manufacture of glass fibres or filaments
- C03B37/02—Manufacture of glass fibres or filaments by drawing or extruding, e.g. direct drawing of molten glass from nozzles; Cooling fins therefor
- C03B37/025—Manufacture of glass fibres or filaments by drawing or extruding, e.g. direct drawing of molten glass from nozzles; Cooling fins therefor from reheated softened tubes, rods, fibres or filaments, e.g. drawing fibres from preforms
- C03B37/029—Furnaces therefor
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B2205/00—Fibre drawing or extruding details
- C03B2205/60—Optical fibre draw furnaces
- C03B2205/62—Heating means for drawing
- C03B2205/63—Ohmic resistance heaters, e.g. carbon or graphite resistance heaters
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B2205/00—Fibre drawing or extruding details
- C03B2205/60—Optical fibre draw furnaces
- C03B2205/82—Means for sealing the fibre exit or lower end of the furnace
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (AREA)
- Glass Melting And Manufacturing (AREA)
- Surface Treatment Of Glass Fibres Or Filaments (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明の目的は、低強度部の少ない良好な強
度分布を持つハーメチック被覆光ファイバーを長時間に
渡って安定して製造できる製造方法及び製造装置を提供
することである。 【構成】 熱ＣＶＤ法によりハーメチック被覆光ファイ
バーを製造するに際して、線引炉４と熱ＣＶＤ反応炉８
の間に、線引炉から漏れるガスを吸引排気する排気口３
８を設ける。この排気口３８には、熱泳動を利用してシ
リカ微粒子を補集する低温の治具４０を設けることが好
ましい。
度分布を持つハーメチック被覆光ファイバーを長時間に
渡って安定して製造できる製造方法及び製造装置を提供
することである。 【構成】 熱ＣＶＤ法によりハーメチック被覆光ファイ
バーを製造するに際して、線引炉４と熱ＣＶＤ反応炉８
の間に、線引炉から漏れるガスを吸引排気する排気口３
８を設ける。この排気口３８には、熱泳動を利用してシ
リカ微粒子を補集する低温の治具４０を設けることが好
ましい。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ハーメチック被覆光フ
ァイバーの製造方法及び製造装置に関する。
ァイバーの製造方法及び製造装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】ハーメチック被覆光ファイバーを製造す
る方法として、線引直後の光ファイバー表面に熱ＣＶＤ
法を用いて２００〜１０００オングストロームの無機材
料から成るハーメチック膜を合成する方法が一般的に行
われている。このような方法で製造される光ファイバー
に被覆されるハーメチック膜としては、炭素膜あるいは
炭素化合物膜が良く用いられている。ハーメチック膜
は、Ｈ2 Ｏの侵入を防ぐので応力腐食が起こらず、当然
光ファイバーの疲労特性も著しく改善される。
る方法として、線引直後の光ファイバー表面に熱ＣＶＤ
法を用いて２００〜１０００オングストロームの無機材
料から成るハーメチック膜を合成する方法が一般的に行
われている。このような方法で製造される光ファイバー
に被覆されるハーメチック膜としては、炭素膜あるいは
炭素化合物膜が良く用いられている。ハーメチック膜
は、Ｈ2 Ｏの侵入を防ぐので応力腐食が起こらず、当然
光ファイバーの疲労特性も著しく改善される。
【０００３】従来用いられているハーメチック被覆光フ
ァイバー製造装置の概略を図２に示す。光ファイバーの
母材２は、線引炉４内に導入され、線引き炉ヒータ６に
より加熱されつつ、線引きされる。線引きされた光ファ
イバーは、熱ＣＶＤ炉８内に導入される。熱ＣＶＤ炉８
では、線引炉４で加熱された光ファイバーの熱自身でも
ある程度ＣＶＤさせることができるが、ＣＶＤを完全な
らしめるため、加熱ヒータ１０が設けられており、ここ
で所定の厚さのハーメチック膜（カーボンや無機材料
膜）が合成される。
ァイバー製造装置の概略を図２に示す。光ファイバーの
母材２は、線引炉４内に導入され、線引き炉ヒータ６に
より加熱されつつ、線引きされる。線引きされた光ファ
イバーは、熱ＣＶＤ炉８内に導入される。熱ＣＶＤ炉８
では、線引炉４で加熱された光ファイバーの熱自身でも
ある程度ＣＶＤさせることができるが、ＣＶＤを完全な
らしめるため、加熱ヒータ１０が設けられており、ここ
で所定の厚さのハーメチック膜（カーボンや無機材料
膜）が合成される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】一方、線引炉４内は非
常に高温なので、光ファイバー母材表面から揮発したシ
リカが、炉内雰囲気ガスとともに常時下方に吹き出され
てくる。このため、線引炉４から吹き出されたシリカ
は、冷却され、すす状となり、線引炉４直下に設置され
た熱ＣＶＤ炉８上部に多量に堆積する。さらに堆積して
できたススの塊９は光ファイバーと接触して、その表面
にしばしば傷を付け、光ファイバーの強度を低下させ
る。
常に高温なので、光ファイバー母材表面から揮発したシ
リカが、炉内雰囲気ガスとともに常時下方に吹き出され
てくる。このため、線引炉４から吹き出されたシリカ
は、冷却され、すす状となり、線引炉４直下に設置され
た熱ＣＶＤ炉８上部に多量に堆積する。さらに堆積して
できたススの塊９は光ファイバーと接触して、その表面
にしばしば傷を付け、光ファイバーの強度を低下させ
る。
【０００５】さらに著しい場合は、製造途中での光ファ
イバーの破断を招く。従って、従来の製造方法及び製造
装置では、長時間に渡って安定して、ハーメチック被覆
光ファイバーを製造することは困難であった。また、線
引炉４から吹き出されたガスの流れは、熱ＣＶＤ炉８に
遮られるため、乱れて舞い上がり、ススの一部が光ファ
イバー表面に付着する現象がしばしば見られる。ススが
被覆樹脂の下に取り込まれると、光ファイバーに低強度
部が生じ、スクリーニング歩留りの低下を招く。もちろ
ん、このようなカーボン被覆光ファイバーの低強度部
は、引張破断の分布にもはっきりと現れる。
イバーの破断を招く。従って、従来の製造方法及び製造
装置では、長時間に渡って安定して、ハーメチック被覆
光ファイバーを製造することは困難であった。また、線
引炉４から吹き出されたガスの流れは、熱ＣＶＤ炉８に
遮られるため、乱れて舞い上がり、ススの一部が光ファ
イバー表面に付着する現象がしばしば見られる。ススが
被覆樹脂の下に取り込まれると、光ファイバーに低強度
部が生じ、スクリーニング歩留りの低下を招く。もちろ
ん、このようなカーボン被覆光ファイバーの低強度部
は、引張破断の分布にもはっきりと現れる。
【０００６】本発明の目的は、上記の問題点を解決し、
低強度部の少ない良好な強度分布を持つハーメチック被
覆光ファイバーを長時間に渡って安定して製造できる製
造方法及び製造装置を提供することにある。
低強度部の少ない良好な強度分布を持つハーメチック被
覆光ファイバーを長時間に渡って安定して製造できる製
造方法及び製造装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明では、熱ＣＶＤ法によりハーメチック被覆光
ファイバーを製造する方法において、線引炉と熱ＣＶＤ
反応炉の間に、線引炉から漏れるガスを吸引排気する排
気口を設ける。この排気口には、熱泳動を利用してシリ
カ微粒子を補集する低温の治具を設けることが好まし
い。
に、本発明では、熱ＣＶＤ法によりハーメチック被覆光
ファイバーを製造する方法において、線引炉と熱ＣＶＤ
反応炉の間に、線引炉から漏れるガスを吸引排気する排
気口を設ける。この排気口には、熱泳動を利用してシリ
カ微粒子を補集する低温の治具を設けることが好まし
い。
【０００８】
【作用】本発明では、線引炉から炉内雰囲気ガスと共に
吹き出されるシリカ微粒子を強制排気、好ましくは熱泳
動を利用して除いているので、光ファイバー表面へのシ
リカのスス付着を確実に防止できる。さらに、線引炉直
下に設置される熱ＣＶＤ炉上部にシリカ微粒子が降り積
もることもないので、この堆積物が塊となって光ファイ
バーに接触するようなことがなく、光ファイバー表面に
傷が付かない。当然、製造中に光ファイバーの破断が起
きることもない。したがって、長時間に渡って低強度部
の少ないハーメチック被覆光ファイバーを安定して製造
することができる。
吹き出されるシリカ微粒子を強制排気、好ましくは熱泳
動を利用して除いているので、光ファイバー表面へのシ
リカのスス付着を確実に防止できる。さらに、線引炉直
下に設置される熱ＣＶＤ炉上部にシリカ微粒子が降り積
もることもないので、この堆積物が塊となって光ファイ
バーに接触するようなことがなく、光ファイバー表面に
傷が付かない。当然、製造中に光ファイバーの破断が起
きることもない。したがって、長時間に渡って低強度部
の少ないハーメチック被覆光ファイバーを安定して製造
することができる。
【０００９】
【実施例】以下、本発明を図面に示す実施例に基づき詳
細に説明する。図１は本発明の一実施例に係るハーメチ
ック被覆光ファイバーの製造装置を示す概略図である。
細に説明する。図１は本発明の一実施例に係るハーメチ
ック被覆光ファイバーの製造装置を示す概略図である。
【００１０】図１に示すように、本発明の一実施例に係
る光ファイバーの製造装置２０では、光ファイバーの母
材２が線引きされる線引炉４内に加熱ヒータ６が配置し
てある。この線引炉４内には、ヘリウム、アルゴンなど
の不活性ガスが導入されるようになっている。
る光ファイバーの製造装置２０では、光ファイバーの母
材２が線引きされる線引炉４内に加熱ヒータ６が配置し
てある。この線引炉４内には、ヘリウム、アルゴンなど
の不活性ガスが導入されるようになっている。
【００１１】線引炉４の下方には、熱ＣＶＤ炉８が配置
してある。熱ＣＤＶ炉８には、加熱ヒータ１０が装着し
てある。この熱ＣＶＤ炉８には、ハーメチック膜の原料
となる原料ガスが、供給口２２から供給され、排出口２
４から排出されるようになっている。原料ガスとして
は、たとえばアセチレン等の炭化水素ガスが用いられ
る。熱ＣＶＤ炉８の下部には、光ファイバー２６の外径
を測定する測定装置２８が設置してある。測定装置２８
としては、特に限定されないが、レーザ光を用いた測定
装置などが用いられる。
してある。熱ＣＤＶ炉８には、加熱ヒータ１０が装着し
てある。この熱ＣＶＤ炉８には、ハーメチック膜の原料
となる原料ガスが、供給口２２から供給され、排出口２
４から排出されるようになっている。原料ガスとして
は、たとえばアセチレン等の炭化水素ガスが用いられ
る。熱ＣＶＤ炉８の下部には、光ファイバー２６の外径
を測定する測定装置２８が設置してある。測定装置２８
としては、特に限定されないが、レーザ光を用いた測定
装置などが用いられる。
【００１２】測定装置２８の下部には、樹脂被覆用のダ
イス３０が設置してある。ダイス３０により光ファイバ
ー２６の外周に被覆される樹脂の種類は特に限定されな
いが、例えば紫外線硬化樹脂等が用いられる。ダイス３
０の下部には、樹脂硬化炉３２が設置してあり、その下
部には、巻取り装置３４が設置してある。
イス３０が設置してある。ダイス３０により光ファイバ
ー２６の外周に被覆される樹脂の種類は特に限定されな
いが、例えば紫外線硬化樹脂等が用いられる。ダイス３
０の下部には、樹脂硬化炉３２が設置してあり、その下
部には、巻取り装置３４が設置してある。
【００１３】本実施例では、このような製造装置２０に
おいて、線引炉４と熱ＣＶＤ反応炉８との間に、線引炉
４から漏れるガスを吸引排気する排気装置３６が設置し
てある。この排気装置３６には、線引炉４の光ファイバ
ー出口と熱ＣＶＤ炉８の光ファイバー入口とに開口する
排気口３８が設けてある。排気装置３６には、図示しな
い吸引手段が設けられ、排気口３８から吸引したガスを
所定の場所に排気するようになっている。
おいて、線引炉４と熱ＣＶＤ反応炉８との間に、線引炉
４から漏れるガスを吸引排気する排気装置３６が設置し
てある。この排気装置３６には、線引炉４の光ファイバ
ー出口と熱ＣＶＤ炉８の光ファイバー入口とに開口する
排気口３８が設けてある。排気装置３６には、図示しな
い吸引手段が設けられ、排気口３８から吸引したガスを
所定の場所に排気するようになっている。
【００１４】この排気口３８内には、冷却用熱交換部か
ら成るシリカ微粒子補集治具４０を設置するようにして
も良い。冷却用熱交換部に流す冷媒としては、特に限定
されないが、冷却水などが用いられる。この冷却された
シリカ微粒子補集治具４０に、線引炉４から漏れたガス
が接触することで、熱泳動を利用してシリカを補足す
る。したがって、シリカを含むガスが熱ＣＶＤ炉８の上
部で堆積することがなくなり、その塊が光ファイバーに
悪影響を与えることが防止される。次に、本発明をさら
に具体的な実施例に基づき説明するが、本発明はこれら
実施例に限定されず、本発明の範囲内で種々に改変する
ことが可能である。
ら成るシリカ微粒子補集治具４０を設置するようにして
も良い。冷却用熱交換部に流す冷媒としては、特に限定
されないが、冷却水などが用いられる。この冷却された
シリカ微粒子補集治具４０に、線引炉４から漏れたガス
が接触することで、熱泳動を利用してシリカを補足す
る。したがって、シリカを含むガスが熱ＣＶＤ炉８の上
部で堆積することがなくなり、その塊が光ファイバーに
悪影響を与えることが防止される。次に、本発明をさら
に具体的な実施例に基づき説明するが、本発明はこれら
実施例に限定されず、本発明の範囲内で種々に改変する
ことが可能である。
【００１５】実施例１，２
図１に示す実験装置を用いて、表１の条件で線引をしな
がらハーメチック被覆を行った。
がらハーメチック被覆を行った。
【００１６】供給口２２から熱ＣＶＤ炉８内に供給する
原料としてはアセチレンを用い、膜厚約５００オングス
トロームのカーボン層をハーメチック膜として被覆し
た。熱ＣＶＤ炉８内の温度は、８００℃であった。ま
た、ダイス３０及び樹脂硬化炉３２により被覆されるＵ
Ｖ（紫外線）硬化型樹脂の被覆外径は２５０μｍであっ
た。実施例１、２では強制排気をしながら光ファイバー
を製造した。ただし、実施例１では、シリカ補集治具３
８を使用しておらず、実施例２では使用した。
原料としてはアセチレンを用い、膜厚約５００オングス
トロームのカーボン層をハーメチック膜として被覆し
た。熱ＣＶＤ炉８内の温度は、８００℃であった。ま
た、ダイス３０及び樹脂硬化炉３２により被覆されるＵ
Ｖ（紫外線）硬化型樹脂の被覆外径は２５０μｍであっ
た。実施例１、２では強制排気をしながら光ファイバー
を製造した。ただし、実施例１では、シリカ補集治具３
８を使用しておらず、実施例２では使用した。
【００１７】比較例１
比較例１では、排気を行わず補集治具も使用しない以外
は実施例１，２と同様にして従来通りの製造方法で、光
ファイバーを製造した。
は実施例１，２と同様にして従来通りの製造方法で、光
ファイバーを製造した。
【００１８】実施例１，２と比較例１との比較
各々の製造条件で、ファイバー長で約５０ｋｍ相当の母
材を線引しようとしたが、比較例１では、３０ｋｍ線引
した時点で、シリカのススが、熱ＣＶＤ炉上部に塊を作
り、これが原因となって断線したため、得られた線引長
は実施例１，２に比較し短くなった。強度の評価サンプ
ルは、各々の引き終わり側から採取した。サンプリング
後、製造した光ファイバー全長に渡ってスクリーニング
試験したところ、実施例１、２の光ファイバーでは共に
５０ｋｍ全長に渡って破断がなかったが、比較例１の光
ファイバーでは３０ｋｍで８回の破断が生じた。また、
引張試験結果を見ると、実施例２の強度分布が最も良好
で低強度部も全く存在しておらず、本発明の有効性が確
認できた。
材を線引しようとしたが、比較例１では、３０ｋｍ線引
した時点で、シリカのススが、熱ＣＶＤ炉上部に塊を作
り、これが原因となって断線したため、得られた線引長
は実施例１，２に比較し短くなった。強度の評価サンプ
ルは、各々の引き終わり側から採取した。サンプリング
後、製造した光ファイバー全長に渡ってスクリーニング
試験したところ、実施例１、２の光ファイバーでは共に
５０ｋｍ全長に渡って破断がなかったが、比較例１の光
ファイバーでは３０ｋｍで８回の破断が生じた。また、
引張試験結果を見ると、実施例２の強度分布が最も良好
で低強度部も全く存在しておらず、本発明の有効性が確
認できた。
【００１９】一方、比較例１では、著しく低強度の多い
分布が観察された。加えて、前述したように、実際の光
ファイバー製造中にシリカ微粒子が熱ＣＶＤ炉上部に堆
積するのが見られ、ススの塊と光ファイバーの接触も観
察されており、製造上での問題が明らかになっている。
上記の実施例１，２及び比較例１に係る３本の試作光フ
ァイバーは、強度の点で大きな差異が見られたが、疲労
特性と耐水素性とは同等であった。
分布が観察された。加えて、前述したように、実際の光
ファイバー製造中にシリカ微粒子が熱ＣＶＤ炉上部に堆
積するのが見られ、ススの塊と光ファイバーの接触も観
察されており、製造上での問題が明らかになっている。
上記の実施例１，２及び比較例１に係る３本の試作光フ
ァイバーは、強度の点で大きな差異が見られたが、疲労
特性と耐水素性とは同等であった。
【００２０】
【表１】
【００２１】なお、特性測定法については、下記の条件
で行った。膜厚の測定は、透過型電子顕微鏡による。ス
クリーニング試験は、負荷歪１．０％及び負荷時間１秒
の条件で行った。引張破断強度は、条長１０ｍの引張試
験を行い、引張速度５％／分、ｎ＝５０の条件で行っ
た。動疲労係数は、条長４０ｃｍ、引張速度０．５，
１．０，５，１０，５０％／分、ｎ＝１０の条件から求
めた。耐水素性は、圧力１ａｔｍ及び温度７５°C の水
素ガス雰囲気下で、２４時間処理後の波長１．２４μｍ
における伝送ロス増加量を測定することにより検出し
た。
で行った。膜厚の測定は、透過型電子顕微鏡による。ス
クリーニング試験は、負荷歪１．０％及び負荷時間１秒
の条件で行った。引張破断強度は、条長１０ｍの引張試
験を行い、引張速度５％／分、ｎ＝５０の条件で行っ
た。動疲労係数は、条長４０ｃｍ、引張速度０．５，
１．０，５，１０，５０％／分、ｎ＝１０の条件から求
めた。耐水素性は、圧力１ａｔｍ及び温度７５°C の水
素ガス雰囲気下で、２４時間処理後の波長１．２４μｍ
における伝送ロス増加量を測定することにより検出し
た。
【００２２】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係るハー
メチック被覆光ファイバーの製造方法及び製造装置によ
れば、光ファイバー表面へのシリカのスス付着を確実に
防止できると共に、熱ＣＶＤ炉への堆積物が塊となって
光ファイバー表面に接触して傷を付けることがなくな
り、低強度部分が少ない強度分布を持つハーメチック被
覆光ファイバーを長時間に渡って安定して製造すること
ができる。
メチック被覆光ファイバーの製造方法及び製造装置によ
れば、光ファイバー表面へのシリカのスス付着を確実に
防止できると共に、熱ＣＶＤ炉への堆積物が塊となって
光ファイバー表面に接触して傷を付けることがなくな
り、低強度部分が少ない強度分布を持つハーメチック被
覆光ファイバーを長時間に渡って安定して製造すること
ができる。
【図１】図１は本発明の一実施例に係るハーメチック被
覆光ファイバーの製造装置を示す概略図である。
覆光ファイバーの製造装置を示す概略図である。
【図２】図２は従来例に係るハーメチック被覆光ファイ
バーの製造装置を示す概略図である。
バーの製造装置を示す概略図である。
２ 母材
４ 線引炉
８ 熱ＣＶＤ炉
２０ ハーメチック被覆光ファイバーの製造装置
３６ 排気装置
３８ 排気口
４０ シリカ微粒子補集治具
Claims (2)
- 【請求項１】 熱ＣＶＤ法により光ファイバー表面に炭
素等の無機材料から成るハーメチック膜が被覆されたハ
ーメチック被覆光ファイバーを製造する方法において、
線引炉と熱ＣＶＤ反応炉との間に設けられた排気口を通
して線引炉から漏れるガスを吸引排気することを特徴と
するハーメチック被覆光ファイバーの製造方法。 - 【請求項２】 熱ＣＶＤ法により光ファイバー表面に炭
素等の無機材料から成るハーメチック膜が被覆されたハ
ーメチック被覆光ファイバーの製造装置において、線引
炉と熱ＣＶＤ反応炉との間に、線引炉から漏れるガスを
吸引排気する排気装置が設置してあるハーメチック被覆
光ファイバーの製造装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3181951A JPH059044A (ja) | 1991-06-26 | 1991-06-26 | ハーメチツク被覆光フアイバーの製造方法及び製造装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3181951A JPH059044A (ja) | 1991-06-26 | 1991-06-26 | ハーメチツク被覆光フアイバーの製造方法及び製造装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH059044A true JPH059044A (ja) | 1993-01-19 |
Family
ID=16109729
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3181951A Pending JPH059044A (ja) | 1991-06-26 | 1991-06-26 | ハーメチツク被覆光フアイバーの製造方法及び製造装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH059044A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115335337A (zh) * | 2020-03-23 | 2022-11-11 | 住友电气工业株式会社 | 光纤拉丝炉以及光纤制造方法 |
-
1991
- 1991-06-26 JP JP3181951A patent/JPH059044A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115335337A (zh) * | 2020-03-23 | 2022-11-11 | 住友电气工业株式会社 | 光纤拉丝炉以及光纤制造方法 |
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