JPH06211535A - Optical fiber drawing method - Google Patents
Optical fiber drawing methodInfo
- Publication number
- JPH06211535A JPH06211535A JP663893A JP663893A JPH06211535A JP H06211535 A JPH06211535 A JP H06211535A JP 663893 A JP663893 A JP 663893A JP 663893 A JP663893 A JP 663893A JP H06211535 A JPH06211535 A JP H06211535A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- optical fiber
- furnace
- gas
- measured
- outer diameter
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- 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
- C03B37/0253—Controlling or regulating
-
- 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
- C03B2205/90—Manipulating the gas flow through the furnace other than by use of upper or lower seals, e.g. by modification of the core tube shape or by using baffles
- C03B2205/91—Manipulating the gas flow through the furnace other than by use of upper or lower seals, e.g. by modification of the core tube shape or by using baffles by controlling the furnace gas flow rate into or out of the furnace
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Manufacture, Treatment Of Glass Fibers (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、光ファイバの線引方法
に関し、特に、外径の大きな光ファイバ用ガラス母材を
短時間で加熱溶融して光ファイバを線引きしても、強
度、伝送特性等に優れた高品質の光ファイバを製造する
ことができる光ファイバの線引方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for drawing an optical fiber, and more particularly, to strength and transmission even if an optical fiber is drawn by heating and melting a glass base material for an optical fiber having a large outer diameter in a short time. The present invention relates to an optical fiber drawing method capable of producing a high-quality optical fiber having excellent characteristics and the like.
【0002】[0002]
【従来の技術】光ファイバの製造は、光ファイバ用ガラ
ス母材(プリフォーム)を不活性ガスで満たされた線引
炉内で光ファイバ用ガラス母材を加熱溶融し、張力をか
けて延伸し、炉外に細く引き出して行われる。このよう
にして製造される単一モード光ファイバは、たとえば、
10μmの直径のコアとその外周に形成された直径12
5μmのクラッドを有する。最近、光ファイバの製造価
格を低減するため、光ファイバ用ガラス母材の外径が大
きくし、線引き速度を早くして短時間で光ファイバを製
造する試みがなされている。このような、光ファイバの
製造に際しては、コアとクラッドの外径形状、伝送特
性、強度などを高品位に製造しなければならない。2. Description of the Related Art An optical fiber is manufactured by heating a glass base material for an optical fiber (preform) in a drawing furnace filled with an inert gas, melting the glass base material for an optical fiber by heating, and stretching it. And then pulling it out of the furnace. The single-mode optical fiber manufactured in this manner is, for example,
10 μm diameter core and diameter 12 formed around the core
It has a cladding of 5 μm. Recently, in order to reduce the manufacturing cost of optical fibers, attempts have been made to manufacture the optical fibers in a short time by increasing the outer diameter of the glass preform for optical fibers and increasing the drawing speed. In manufacturing such an optical fiber, it is necessary to manufacture the core and the clad with high quality such as the outer diameter shape, the transmission characteristics, and the strength.
【0003】光ファイバの強度は、加熱により軟化し光
ファイバが線引きされる先端部である光ファイバ用ガラ
ス母材の先端部のメニスカス形状部にダストが付着し、
低下することが知られている。たとえば、特開平1−2
75443号公報には、光ファイバの外径変動を低減
し、強度低下を防止する方法を開示する。この方法は、
線引速度の高速化および光ファイバ用ガラス母材の大型
化に伴い、光ファイバ用ガラス母材のメニスカス部が延
長し、そこから線引きされた光ファイバが軟化状態で線
引炉外まで引き出され外気中のダストが不着するのを防
止するため、線引炉の下部に、光ファイバの温度が軟化
点以下になる位置まで均一かつクリーンな雰囲気ガス流
を保持する隔壁を設けている。The strength of the optical fiber is softened by heating, and dust adheres to the meniscus-shaped portion at the tip of the glass base material for an optical fiber, which is the tip where the optical fiber is drawn.
It is known to decline. For example, JP-A 1-2
Japanese Patent No. 75443 discloses a method of reducing fluctuations in the outer diameter of an optical fiber and preventing a decrease in strength. This method
As the drawing speed increases and the glass base material for optical fibers grows in size, the meniscus of the glass base material for optical fibers extends, and the drawn optical fiber is drawn out of the drawing furnace in a softened state. In order to prevent non-adhesion of dust in the outside air, a partition wall is provided below the drawing furnace to maintain a uniform and clean atmosphere gas flow up to a position where the temperature of the optical fiber falls below the softening point.
【0004】具体的に述べると、図5に示すように、こ
の線引装置71は、線引炉体2内に電気ヒータ4および
炉芯管6が設けられ、線引炉体2の上部に形成された開
口部2aから光ファイバ用ガラス母材8が挿入され、線
引された光ファイバ10が線引炉体2の下部に設けられ
た300mm〜500mm程度の隔壁12の開口部12
aから引き出されている。隔壁12には、アルゴンガス
流入コントローラ16からアルゴンガスが配管14を介
して流入される。このとき、外径60mmの光ファイバ
用ガラス母材8を、線引速度300〜500m/mi
n、張力2kgで線引した場合、隔壁12の出口におけ
る光ファイバの温度は1000〜1200°C程度まで
低下し、ダストは付着せず、光ファイバの破断確率は4
0〜50kmに1回程度であり、隔壁がないときの破断
確率が10kmに1回程度であったのに対して向上して
いることが報告されている。More specifically, as shown in FIG. 5, the drawing apparatus 71 has an electric heater 4 and a furnace core tube 6 provided in the drawing furnace body 2 and is provided above the drawing furnace body 2. The glass base material 8 for an optical fiber is inserted from the formed opening 2a, and the drawn optical fiber 10 is provided in the lower portion of the drawing furnace body 2 and the opening 12 of the partition 12 of about 300 mm to 500 mm is provided.
It is drawn from a. Argon gas is introduced into the partition wall 12 from the argon gas inflow controller 16 through the pipe 14. At this time, the glass base material 8 for an optical fiber having an outer diameter of 60 mm was drawn at a drawing speed of 300 to 500 m / mi.
In the case of drawing with n and tension of 2 kg, the temperature of the optical fiber at the outlet of the partition wall 12 is lowered to about 1000 to 1200 ° C., dust is not attached, and the probability of breaking the optical fiber is 4
It is reported that it is about once every 0 to 50 km, and the fracture probability when there is no partition wall is about once per 10 km, which is improved.
【0005】特公昭62−4333号公報は、線引炉に
用いられるカーボン材質の線引炉が線引きに必要な20
00°C以上の高温に長時間晒されて酸化消耗すること
と、高温による石英の揮発分とカーボンとの反応による
炭化珪素などのダストの発生が発生して光ファイバの表
面が汚染されることを防止するため、炉心管内部に、ア
ルゴンガスに0.05〜0.6のヘリウムガスを混合さ
せた混合ガスを流入させて線引炉内の雰囲気を清浄に保
つことを開示している。つまり、特公昭62−4333
号公報は、ヘリウムガスをアルゴンガスに混合させる
と、クリーン度が向上することを示している。ただし、
ヘリウムガスの混合比をあまり高くすると光ファイバの
外径が変動するので、混合比は0.05〜0.6の範囲
であるとしている。Japanese Patent Publication No. 62-4333 discloses that a wire drawing furnace made of a carbon material used for a wire drawing furnace is required for wire drawing.
Contamination of the surface of the optical fiber due to long-term exposure to a high temperature of 00 ° C or higher for oxidative consumption and generation of dust such as silicon carbide due to reaction between volatile components of quartz and carbon due to high temperature In order to prevent this, it is disclosed that a mixed gas of 0.05 to 0.6 helium gas mixed with argon gas is caused to flow into the core tube to keep the atmosphere in the drawing furnace clean. In other words, Japanese Examined Japanese Patent Sho 62-4333
The publication discloses that mixing helium gas with argon gas improves the cleanliness. However,
If the mixing ratio of the helium gas is too high, the outer diameter of the optical fiber fluctuates, so the mixing ratio is set to be in the range of 0.05 to 0.6.
【0006】特開昭60−231439号公報は、上記
特公昭62−4333号公報における問題点、つまり、
線引炉にカーボン材を用いることの問題、および、不活
性雰囲気で光ファイバを線引きした場合光ファイバ中に
酸素欠陥が生ずることを回避するため、炉心管として、
融点が2800°C程度と高いジルコニアを用い、加熱
雰囲気として、酸素とヘリウムガスとの混合ガスを用い
ること開示する。Japanese Unexamined Patent Publication (Kokai) No. 60-231439 discloses a problem in the above-mentioned Japanese Patent Publication No. 62-4333, namely,
In order to avoid the problem of using a carbon material in the drawing furnace, and to avoid the occurrence of oxygen defects in the optical fiber when the optical fiber is drawn in an inert atmosphere, as a core tube,
It is disclosed that zirconia having a high melting point of about 2800 ° C. is used and a mixed gas of oxygen and helium gas is used as a heating atmosphere.
【0007】特開平3−153540号公報は、光ファ
イバの伝送損失を低くするため、光ファイバ用ガラス母
材が加熱溶融してメニスカス形状になり、光ファイバが
線引きされるネックダウン部分を強制冷却することを開
示する。冷却媒体としては、好適には、熱伝達率が大き
いが熱容量が小さいヘリウムを水冷して使用する。また
は、発熱体の保護のため、アルゴンガスをヘリウムガス
に混合した混合ガスを用いることもできる。ネックダウ
ン部分を強制冷却する理由としては、線引き張力を増加
させるとコアとクラッドとの屈折率差が維持できず伝送
損失が増加する一方、線引き張力を極端に低下させても
伝送損失が増加するという事実が熱の揺らぎに起因する
と推定し、熱影響を最も受けやすいネックダウン部分を
強制冷却してその部分の熱揺らぎを防止すると解されて
いる。In Japanese Patent Laid-Open No. 3-153540, in order to reduce transmission loss of an optical fiber, a glass base material for an optical fiber is heated and melted into a meniscus shape, and a neck-down portion where the optical fiber is drawn is forcibly cooled. It is disclosed to do. As the cooling medium, helium having a large heat transfer coefficient but a small heat capacity is preferably water-cooled before use. Alternatively, for protection of the heating element, a mixed gas in which argon gas is mixed with helium gas can be used. The reason for forcibly cooling the neck-down part is that if the drawing tension is increased, the refractive index difference between the core and the clad cannot be maintained and the transmission loss increases, while the transmission loss increases even if the drawing tension is extremely lowered. It is presumed that this is due to heat fluctuations, and it is understood that the neck-down part that is most susceptible to heat is forcibly cooled to prevent heat fluctuations in that part.
【0008】[0008]
【発明が解決しようとする課題】上述した特開平1−2
75443号公報に記載された線引装置は、光ファイバ
用ガラス母材の外径の増加および線引速度および高速化
にともなって母材が加熱溶融してメニスカス形状になっ
てい部分が延伸され、メニスカス形状部分の先端から光
ファイバの温度が軟化点以下となる位置までの距離(固
化長)が増加するから、本質的に線引炉内で発生したダ
ストが固化前の不安定な状態の光ファイバへの不着を助
長するという問題を依然として内在している。このダス
トの付着を防止するため、まず、クリーン度を高く維持
するため均一な流れの不活性ガスまたは空気を線引炉の
上部から流さなければならず、さらに、線引炉の下部に
線引速度、光ファイバ用ガラス母材の外径に応じた長
さ、たとえば、300〜500mmの長さの隔壁を設け
なければらない。隔壁を設けると線引装置の製造価格の
高騰をもたらし、さらに、線引炉と隔壁との垂直方向の
長さを増大させて線引装置の高さを高くし、線引装置が
収容されるの建物の高さを高くし、操作性を低下させる
という問題が生ずる。DISCLOSURE OF THE INVENTION Problems to be Solved by the Invention
The wire drawing device described in Japanese Patent No. 75443 discloses that the base material is heated and melted and the portion in the meniscus shape is stretched with an increase in the outer diameter of the glass base material for an optical fiber and an increase in drawing speed and speed. Since the distance (solidification length) from the tip of the meniscus-shaped portion to the position where the temperature of the optical fiber is below the softening point increases, the dust generated in the drawing furnace is essentially light in an unstable state before solidification. The problem of encouraging non-attachment to the fiber is still inherent. In order to prevent this dust from adhering, first, in order to maintain high cleanliness, a uniform flow of inert gas or air must be flown from the upper part of the drawing furnace. A partition wall having a length corresponding to the speed and the outer diameter of the glass base material for an optical fiber, for example, a length of 300 to 500 mm must be provided. Providing a partition increases the manufacturing cost of the drawing apparatus, and further increases the vertical length of the drawing furnace and the partition to increase the height of the drawing apparatus and accommodate the drawing apparatus. The problem arises that the height of the building is increased and the operability is reduced.
【0009】上述した特公昭62−4333号公報に記
載された線引装置においては、カーボン製の線引炉(電
気炉)の酸化磨耗の防止と石英とカーボンの反応に起因
するダストの発生を防止するため、アルゴンガスにヘリ
ウムガスを混合して線引炉内を清浄にすることを示して
いるが、この方法は、光ファイバ用ガラス母材の外径の
増加と線引速度の高速化においても、光ファイバの品質
を維持または向上させるというと目的には適していな
い。In the wire drawing apparatus described in Japanese Patent Publication No. 62-4333, the carbon wire drawing furnace (electric furnace) is prevented from oxidative wear and dust generated due to the reaction between quartz and carbon. In order to prevent this, it has been shown that helium gas is mixed with argon gas to clean the inside of the drawing furnace, but this method increases the outer diameter of the glass preform for optical fibers and increases the drawing speed. However, maintaining or improving the quality of the optical fiber is not suitable for the purpose.
【0010】上述した特開昭60−231439号公報
に開示された方法は、高価なジルコニアを炉心管に使用
するため、線引装置が高価格になるという問題を有す
る。特に、ジルコニア単体は約1100°Cにおいて相
変態に伴う熱膨張係数の相違からクラックが生じるの
で、ジルコニアにイットリアを添加する必要があり、製
造が一層困難である。さらにこの方法でも、10kmの
光ファイバが9回程度断線しており、依然として強度に
問題がある。The method disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 60-231439 mentioned above has a problem that the cost of the drawing apparatus becomes high because expensive zirconia is used for the core tube. In particular, zirconia simple substance causes cracks at about 1100 ° C. due to the difference in thermal expansion coefficient associated with phase transformation, so it is necessary to add yttria to zirconia, which makes production more difficult. Further, even in this method, the optical fiber of 10 km is broken about 9 times, and there is still a problem in strength.
【0011】なお、上述した特開昭60−231439
号公報には比較例として、カーボン製炉心管を用いた場
合に、加熱雰囲気として、アルゴンガスとヘリウムガス
を流量比4:1で用いる例を開示しているが、断線回数
が21回と非常に多く、強度に問題がある。Incidentally, the above-mentioned Japanese Patent Laid-Open No. 60-231439.
As a comparative example, Japanese Patent Publication discloses an example in which a carbon furnace tube is used and an argon gas and a helium gas are used as a heating atmosphere at a flow rate ratio of 4: 1. There are many problems with strength.
【0012】特開平3−153540号公報に開示され
ている方法は、光ファイバの伝送損失を向上させるため
にネックダウン部分の熱揺らぎを防止するためヘリウム
ガスを冷却して強制冷却するに過ぎず、本発明が課題と
する光ファイバ用ガラス母材の外径の増大、および、線
引速度の高速化に対する改善策を開示していない。The method disclosed in Japanese Unexamined Patent Publication (Kokai) No. 3-153540 merely cools the helium gas and forcibly cools it in order to prevent thermal fluctuations in the neck-down portion in order to improve the transmission loss of the optical fiber. However, it does not disclose the improvement measures for increasing the outer diameter of the glass preform for optical fibers and increasing the drawing speed, which are the problems of the present invention.
【0013】本発明は、上述した従来技術の種々の問題
を解決し、外径が大きな光ファイバ用ガラス母材を高い
線引速度で線引きしても、光ファイバの強度、外径変
動、伝送損失等の面で優れた高品質の光ファイバを製造
することができる光ファイバの線引方法を提供すること
を目的とする。The present invention solves the various problems of the prior art described above, and the strength of the optical fiber, the fluctuation of the outer diameter, and the transmission can be achieved even if the glass base material for an optical fiber having a large outer diameter is drawn at a high drawing speed. An object of the present invention is to provide an optical fiber drawing method capable of producing a high-quality optical fiber excellent in terms of loss and the like.
【0014】[0014]
【課題を解決するための手段、および、作用】本発明の
光ファイバの線引方法の第1の観点について述べる。本
件発明者は、線引炉中に導入する不活性ガスの熱伝達率
を光ファイバ用ガラス母材の外径および線引速度に応じ
て変化させることにより、光ファイバ用ガラス母材の溶
融部の形状、または、線引直後の光ファイバの固化長を
調整できることを見出した。そこで、光ファイバ用ガラ
ス母材の外径と線引速度と、光ファイバ用ガラス母材の
溶融部の形状、または、線引直後の光ファイバの固化長
との関係を事前に求めて、希望する光ファイバ用ガラス
母材の溶融部の形状、または、線引直後の光ファイバの
固化長が希望する長さになるように、フィードフォワー
ド的に、不活性ガスの熱伝達率を制御する。その結果、
光ファイバ用ガラス母材の外径が大きくなり、線引速度
が高速になっても、固化長を適切な長さに維持でき、隔
壁などを設ける必要がなく、しかも、高品位の光ファイ
バを製造できる。Means and Solution for Solving the Problems A first aspect of the optical fiber drawing method of the present invention will be described. The inventor of the present invention changes the heat transfer coefficient of the inert gas introduced into the drawing furnace according to the outer diameter of the glass preform for optical fiber and the drawing speed, thereby melting the glass preform for optical fiber. It has been found that the shape of or the solidification length of the optical fiber immediately after drawing can be adjusted. Therefore, the relationship between the outer diameter and the drawing speed of the glass preform for optical fiber, the shape of the fused part of the glass preform for optical fiber, or the solidification length of the optical fiber immediately after drawing is desired and obtained. The heat transfer coefficient of the inert gas is controlled in a feed-forward manner so that the shape of the melted portion of the glass preform for optical fiber or the solidified length of the optical fiber immediately after drawing becomes a desired length. as a result,
Even if the outer diameter of the glass base material for optical fibers becomes large and the drawing speed becomes high, the solidification length can be maintained at an appropriate length, and it is not necessary to provide partition walls, etc. Can be manufactured.
【0015】熱伝達率を変化させる方法としては、熱伝
達率の異なる複数の不活性混合ガスを用い、これら不活
性ガスの混合比を変化させてことが好適である。この混
合ガスを光ファイバ用ガラス母材の加熱溶融部に向けて
導入すると、効率よく線引き条件を制御できる。線引炉
としてカーボン製電気炉を用いた場合、不活性混合ガス
としてアルゴンとヘリウムとを用い、アルゴンとヘリウ
ムの混合比を変化させて熱伝達率を変化させることが好
適である。As a method for changing the heat transfer coefficient, it is preferable to use a plurality of inert mixed gases having different heat transfer coefficients and change the mixing ratio of these inert gases. When this mixed gas is introduced toward the heating and melting part of the glass preform for optical fibers, the drawing conditions can be controlled efficiently. When a carbon electric furnace is used as the drawing furnace, it is preferable to use argon and helium as the inert mixed gas and change the mixing ratio of argon and helium to change the heat transfer coefficient.
【0016】本発明の光ファイバの線引方法の第2の観
点について述べる。本件発明者はまた、光ファイバ用ガ
ラス母材の加熱溶融部分から線引きされている光ファイ
バの先端部の温度が光ファイバの線引き条件が規定され
ることも見出した。そこで、光ファイバの先端部の温度
を測定し、該測定値がほぼ光ファイバの軟化温度以下に
なるように線引炉内に導入する不活性ガスを調整する。
このフィードバック制御は、光ファイバの軟化条件を直
接監視しているので光ファイバを高品位に製造できると
ともに、光ファイバの固化長さを所定の長さに維持する
ので、光ファイバ用ガラス母材の外径が大きくなり、線
引速度が高速になっても、固化長を増加させずに、高品
位の光ファイバを製造できる。この調整には、好適に
は、不活性ガスとしてアルゴンガスとヘリウムガスのよ
うに熱伝達率の異なる複数のガスを用い、軟化温度に対
する測定温度の偏差に応じてこれら混合ガスの混合比を
変化させる。この場合も上記同様、混合ガスを光ファイ
バ用ガラス母材の加熱溶融部に向けて導入することが好
適である。A second aspect of the optical fiber drawing method of the present invention will be described. The present inventor has also found that the temperature of the tip of the optical fiber drawn from the heated and melted portion of the glass preform for optical fiber defines the drawing condition of the optical fiber. Therefore, the temperature of the tip of the optical fiber is measured, and the inert gas introduced into the drawing furnace is adjusted so that the measured value is substantially below the softening temperature of the optical fiber.
Since this feedback control directly monitors the softening condition of the optical fiber, the optical fiber can be manufactured with high quality and the solidified length of the optical fiber is maintained at a predetermined length. Even if the outer diameter becomes large and the drawing speed becomes high, a high-quality optical fiber can be manufactured without increasing the solidification length. For this adjustment, it is preferable to use a plurality of gases having different heat transfer coefficients such as argon gas and helium gas as the inert gas, and change the mixing ratio of these mixed gases according to the deviation of the measured temperature from the softening temperature. Let Also in this case, similarly to the above, it is preferable to introduce the mixed gas toward the heating and melting portion of the glass preform for optical fibers.
【0017】本発明の光ファイバの線引方法の第3の観
点について述べる。線引きされた線引炉外の光ファイバ
の外径は光ファイバの最終段階の品質を示す1要因であ
る。そこで、従来から用いられている外径測定器を用い
て、線引炉から引き出された光ファイバの外径を測定
し、該測定外径の単位時間当たりの変動が設定値以内に
なるように、前記線引炉内に導入する不活性ガスをフィ
ードバック調整する。線引炉内に導入する不活性ガスを
フィードバック制御すると、最終製品段階での品質が保
証できる。この場合も、好適には、不活性ガスとして熱
伝達率の異なる複数の不活性ガスを用い、基準外径に対
する測定外径の偏差に応じて混合ガスの混合比を変化さ
せ、混合ガスを光ファイバ用ガラス母材の加熱溶融部に
向けて導入する。A third aspect of the optical fiber drawing method of the present invention will be described. The outer diameter of the drawn optical fiber outside the drawing furnace is one factor indicating the final quality of the optical fiber. Therefore, using the conventionally used outer diameter measuring device, the outer diameter of the optical fiber drawn out from the drawing furnace is measured, and the fluctuation per unit time of the measured outer diameter is kept within a set value. The feedback adjustment of the inert gas introduced into the drawing furnace is performed. Feedback control of the inert gas introduced into the drawing furnace can guarantee the quality in the final product stage. Also in this case, it is preferable to use a plurality of inert gases having different heat transfer rates as the inert gas, change the mixing ratio of the mixed gas according to the deviation of the measured outer diameter from the reference outer diameter, and mix the mixed gas with the light. It is introduced toward the heating and melting part of the glass preform for fibers.
【0018】上記本発明の光ファイバの線引方法につい
ての第1〜第3の観点はそれぞれ、異なる方法であり、
これらを独立に実施することができる一方、これらを適
宜組み合わせることもできる。The above first to third aspects of the optical fiber drawing method of the present invention are different methods.
While these can be carried out independently, they can also be combined appropriately.
【0019】[0019]
【実施例】本発明の光ファイバの線引方法の第1の実施
例について説明する。図1に本発明の光ファイバの線引
方法を実施する光ファイバ線引装置の構成図を示す。図
1に示すように、光ファイバ線引装置1は、線引炉体2
内にヒータ4および炉心管6が設けられ、線引炉体2の
上部に形成された上部開口部2aから光ファイバ用ガラ
ス母材8が挿入され、加熱溶融してメニスカス状になっ
た光ファイバ用ガラス母材8の下部先端から線引され
た、たとえば、直径10μmのコアとその外周に形成さ
れた直径125μmのクラッドからなる光ファイバ10
が下部開口部2bから引き出されている。EXAMPLE A first example of the optical fiber drawing method of the present invention will be described. FIG. 1 shows a configuration diagram of an optical fiber drawing apparatus for carrying out the optical fiber drawing method of the present invention. As shown in FIG. 1, the optical fiber drawing apparatus 1 includes a drawing furnace body 2
A heater 4 and a core tube 6 are provided inside, and a glass preform 8 for an optical fiber is inserted from an upper opening 2a formed in an upper part of a drawing furnace body 2 and heated and melted into a meniscus-shaped optical fiber. For example, an optical fiber 10 is drawn from the lower end of the glass base material 8 and has a core with a diameter of 10 μm and a clad with a diameter of 125 μm formed around the core.
Are drawn out from the lower opening 2b.
【0020】アルゴンガス流入コントローラ24および
ヘリウムガス流入コントローラ26はそれぞれ、アルゴ
ンガスボンベ(図示せず)およびヘリウムガスボンベ
(図示せず)から管路24aおよび管路26bに流れる
アルゴンガスおよびヘリウムガスの流量を制御する。管
路24aおよび管路26bは混合器22に接続されてお
り、アルゴンガスとヘリウムガスとが混合器22で混合
されて、ガス管路20を介して、線引炉体2の下部に導
入される。管路20から線引炉体2内に流入した混合ガ
スは、炉心管6内に拡散する。アルゴンガス流入コント
ローラ24およびヘリウムガス流入コントローラ26
は、入力制御器28と電気的に接続されている。The argon gas inflow controller 24 and the helium gas inflow controller 26 respectively control the flow rates of the argon gas and the helium gas flowing from the argon gas cylinder (not shown) and the helium gas cylinder (not shown) to the pipeline 24a and the pipeline 26b, respectively. Control. The pipeline 24 a and the pipeline 26 b are connected to the mixer 22, and the argon gas and the helium gas are mixed in the mixer 22 and introduced into the lower part of the drawing furnace body 2 via the gas pipeline 20. It The mixed gas that has flowed into the drawing furnace body 2 from the pipe 20 diffuses into the core tube 6. Argon gas inflow controller 24 and helium gas inflow controller 26
Are electrically connected to the input controller 28.
【0021】入力制御器28は、光ファイバ線引装置1
の操作者(オペレータ)が、光ファイバ10の線引速度
および光ファイバ用ガラス母材8の外径を入力し、これ
らの設定値に応じて規定される不活性混合ガス、つま
り、この例では、アルゴンガスとヘリウムガスの混合比
に基づいて、アルゴンガスの流量を示す信号S28aお
よびヘリウムガスの流量を示す信号S28bをアルゴン
ガス流入コントローラ24およびヘリウムガス流入コン
トローラ26にそれぞれ出力する。これにより、管路2
4aおよび管路26bには、アルゴンガスの流量を示す
信号S28aおよびヘリウムガスの流量を示す信号S2
8bに応じたアルゴンガスとヘリウムガスが流れ混合器
22で混合されて不活性混合ガスとしてガス管路20を
介して、線引炉体2の下部に導入され、炉心管6内に拡
散する。特に、炉心管6の下部、つまり、光ファイバ用
ガラス母材8の加熱溶融メニスカス形状部の近傍に上記
不活性混合ガスが直接導入されるので、線引炉体2内の
高温雰囲気の影響を少なくして、光ファイバ用ガラス母
材8の加熱溶融メニスカス形状部の近傍、つまり、光フ
ァイバの線引き開始部分に不活性混合ガスに当てること
ができる。The input controller 28 is the optical fiber drawing device 1
The operator (operator) inputs the drawing speed of the optical fiber 10 and the outer diameter of the glass preform 8 for an optical fiber, and the inert mixed gas defined according to these set values, that is, in this example, A signal S28a indicating the flow rate of the argon gas and a signal S28b indicating the flow rate of the helium gas are output to the argon gas inflow controller 24 and the helium gas inflow controller 26, respectively, based on the mixing ratio of the argon gas and the helium gas. As a result, the pipeline 2
4a and the conduit 26b, a signal S28a indicating the flow rate of the argon gas and a signal S2 indicating the flow rate of the helium gas.
The argon gas and the helium gas corresponding to 8b are mixed in the flow mixer 22 and introduced as an inert mixed gas through the gas pipe 20 to the lower part of the drawing furnace body 2 and diffused into the core tube 6. In particular, since the above inert gas mixture is directly introduced into the lower part of the furnace core tube 6, that is, in the vicinity of the heated and molten meniscus shaped portion of the glass preform 8 for optical fiber, the influence of the high temperature atmosphere in the drawing furnace body 2 is reduced. At a minimum, the inert gas mixture can be applied to the vicinity of the heated and molten meniscus shaped portion of the glass preform 8 for optical fiber, that is, the drawing start portion of the optical fiber.
【0022】不活性混合ガスとしては、線引炉体2がカ
ーボン製電気炉の場合、アルゴンガスとヘリウムガスと
の混合ガスが好適である。つまり、ヘリウムガスの熱伝
達率は大きく、アルゴンガスの熱伝達率は小さいから、
混合させて熱伝達率を調整する上で好適であり、また、
線引炉体2としてカーボン製電気炉を使用した場合にカ
ーボンとの反応の観点からアルゴンガスとヘリウムガス
との混合が好適である。As the inert mixed gas, a mixed gas of argon gas and helium gas is suitable when the drawing furnace body 2 is an electric furnace made of carbon. In other words, the heat transfer coefficient of helium gas is high, and the heat transfer coefficient of argon gas is low,
It is suitable for mixing and adjusting the heat transfer rate.
When a carbon electric furnace is used as the drawing furnace body 2, mixing of argon gas and helium gas is preferable from the viewpoint of reaction with carbon.
【0023】実施例1 外径60mmの光ファイバ用ガラス母材8を線引速度5
00m/minで線引した場合、入力制御器28から、
アルゴンガスおよびヘリウムガスを10:1(ヘリウム
ガス混合比は約0.1)の混合比率で混合器22に流出
させるような信号S28a、S28bをアルゴンガス流
入コントローラ24およびヘリウムガス流入コントロー
ラ26に出力した。この条件で線引きされた光ファイバ
10の外径変動は良好であり、線引された光ファイバ1
0の破断確率および伝送損失は、たとえば、特開平1−
275443号公報などに開示されたように、従来の光
ファイバ線引装置で、外径50mmの光ファイバ用ガラ
ス母材を300m/minで線引きしたときとほぼ同一
であった。 Example 1 A glass preform 8 for an optical fiber having an outer diameter of 60 mm was drawn at a drawing speed of 5
When drawing at 00 m / min, from the input controller 28,
Output signals S28a and S28b for causing the argon gas and the helium gas to flow out to the mixer 22 at a mixing ratio of 10: 1 (helium gas mixing ratio of about 0.1) to the argon gas inflow controller 24 and the helium gas inflow controller 26. did. The outer diameter variation of the drawn optical fiber 10 under this condition is good, and the drawn optical fiber 1
The breakage probability and the transmission loss of 0 are described, for example, in JP-A-1-
As disclosed in Japanese Laid-Open Patent Publication No. 275443, it was almost the same as when an optical fiber glass preform having an outer diameter of 50 mm was drawn at 300 m / min with a conventional optical fiber drawing apparatus.
【0024】つまり、本実施例によれば、光ファイバ用
ガラス母材の外径が多くなり、線引き速度を高速にして
も伝送損失に問題がなく、高品位の光ファイバが製造で
きることを示している。したがって、本実施例と同様に
アルゴンガスおよびヘリウムガスを用いる特開昭60−
231439号公報に従来技術として開示された方法に
対して、本実施例による光ファイバの断線回数が非常に
向上している。また、この実施例は、アルゴンガスに比
較して高価なヘリウムガスの混合比が低くてすみ、低価
格で光ファイバ10を製造できることを意味している。
さらに本実施例において、光ファイバ用ガラス母材8の
外径が大きくなり線引速度が高速になっても、特開平1
−275443号公報に記載されていくように固化長が
増加せず、隔壁を設ける必要がない。したがって、特開
平1−275443号公報に記載された線引装置のよう
に本実施例の線引装置は大きくならない。この点から
も、本実施例によれば、光ファイバの製造価格が高騰し
ない。上述したように、特公昭62−4333号公報
は、線引炉の酸化磨耗の防止とダストの発生防止の観点
から線引炉内を清浄に保つため、アルゴンガスおよびヘ
リウムガスとを用いることを開示するだけで、本発明の
目的とする光ファイバ用ガラス母材8の外径の増加およ
び線引速度の高速化に対する考察は何も示していない
が、かりに特公昭62−4333号公報に記載された方
法によっても、本実施例に示したように、固化長の増加
の防止は実現できない。本実施例はさらに、特開昭60
−231439号公報に開示されたように、ジルコニア
を用いて線引炉を構成する必要がなく、通常のカーボン
製電気炉を使用できる。また本実施例は、特開平30−
15340号公報に開示されたように、ヘリウムガスを
強制冷却する必要がなく、冷却装置が不要である。That is, according to this embodiment, the outer diameter of the glass preform for optical fibers is increased, and even if the drawing speed is increased, there is no problem in transmission loss, and a high-quality optical fiber can be manufactured. There is. Therefore, as in this embodiment, the argon gas and the helium gas are used.
The number of breaks in the optical fiber according to the present embodiment is significantly improved as compared with the method disclosed in Japanese Patent No. 231439 as the prior art. Further, this embodiment means that the mixing ratio of expensive helium gas is lower than that of argon gas, and the optical fiber 10 can be manufactured at a low cost.
Further, in this embodiment, even if the outer diameter of the glass preform 8 for optical fiber becomes large and the drawing speed becomes high, the method disclosed in Japanese Patent Laid-Open No.
As described in JP-A-275443, the solidification length does not increase and it is not necessary to provide partition walls. Therefore, unlike the drawing apparatus described in Japanese Patent Laid-Open No. 1-275443, the drawing apparatus of this embodiment does not become large. From this point as well, according to this embodiment, the manufacturing cost of the optical fiber does not soar. As described above, Japanese Patent Publication No. 62-4333 discloses that argon gas and helium gas are used in order to keep the inside of the drawing furnace clean from the viewpoint of preventing oxidation wear of the drawing furnace and generation of dust. Although only disclosed, no consideration is given to the increase of the outer diameter of the glass preform 8 for an optical fiber and the speeding up of the drawing speed, which is the object of the present invention. However, it is described in Japanese Patent Publication No. 62-4333. Even with this method, as shown in this example, it is not possible to prevent the solidification length from increasing. This embodiment is further described in JP-A-60
As disclosed in Japanese Patent No. 231439, it is not necessary to construct a drawing furnace using zirconia, and a normal carbon electric furnace can be used. In addition, this embodiment is described in JP-A-30-
As disclosed in Japanese Patent No. 15340, it is not necessary to forcibly cool the helium gas, and a cooling device is unnecessary.
【0025】実施例2 外径80mmの光ファイバ用ガラス母材8を線引速度8
00m/minで線引した場合には、入力制御器28か
らアルゴンガスおよびヘリウムガスを4:1(ヘリウム
ガス混合比は0.2)の流量比で混合器12に流出させ
るような信号S28a、S28bをアルゴンガス流入コ
ントローラ24およびヘリウムガス流入コントローラ2
6に出力した。この条件で線引きされた光ファイバ10
は、実施例1と同様、外径変動は良好であり、光ファイ
バ10の破断確率および伝送損失は、実施例1の値とほ
ぼ同一であった。つまり、この実施例2は、光ファイバ
用ガラス母材8の外径が大きく高速で線引きした場合で
も、光ファイバの品位が高いことを示している。 Example 2 A glass preform 8 for an optical fiber having an outer diameter of 80 mm was drawn at a drawing speed of 8
When the line drawing is performed at 00 m / min, a signal S28a that causes the input controller 28 to flow the argon gas and the helium gas to the mixer 12 at a flow rate ratio of 4: 1 (helium gas mixing ratio is 0.2), S28b is an argon gas inflow controller 24 and a helium gas inflow controller 2
Output to 6. Optical fiber 10 drawn under this condition
As in Example 1, the outer diameter variation was good, and the breakage probability and transmission loss of the optical fiber 10 were almost the same as those in Example 1. That is, this Example 2 shows that the quality of the optical fiber is high even when the glass base material 8 for an optical fiber has a large outer diameter and is drawn at a high speed.
【0026】実施例1と実施例2とを比較すると、線引
炉体2にカーボン製電気炉を用い、アルゴンガスおよび
ヘリウムガスとの混合ガスを用いた場合、光ファイバ用
ガラス母材8の外径の大きさは線引速度に応じて、適切
なヘリウムガスの混合比が存在することが判る。上述し
たように本実施例の光ファイバ線引装置1では、光ファ
イバ用ガラス母材8の外径と光ファイバ10の線引速度
に応じて決定された混合比でアルゴンガスとヘリウムガ
スとを混合して不活性ガスの熱伝達率を変化させ、この
不活性混合ガスを線引炉体2の下部からメニスカス部分
に当たるように導入する。その結果、光ファイバ用ガラ
ス母材8のメニスカス部の温度を適度に保ちながら、線
引きされた光ファイバ10の温度を軟化点以下にするこ
とができ、光ファイバ10の線引張力、および、光ファ
イバ10の固化長を適度に調整し高品質の線引された光
ファイバ10を製造することができる。Comparing Example 1 and Example 2, when a carbon electric furnace is used for the drawing furnace body 2 and a mixed gas of argon gas and helium gas is used, the glass base material 8 for optical fiber is It can be seen that there is an appropriate mixing ratio of helium gas depending on the size of the outer diameter depending on the drawing speed. As described above, in the optical fiber drawing device 1 of the present embodiment, the argon gas and the helium gas are mixed at the mixing ratio determined according to the outer diameter of the glass preform 8 for optical fiber and the drawing speed of the optical fiber 10. The heat transfer coefficient of the inert gas is changed by mixing, and the inert gas mixture is introduced so as to hit the meniscus portion from the lower portion of the drawing furnace body 2. As a result, it is possible to keep the temperature of the drawn optical fiber 10 below the softening point while maintaining the temperature of the meniscus portion of the optical fiber glass preform 8 at an appropriate level. The solidified length of the fiber 10 can be adjusted appropriately to manufacture a high quality drawn optical fiber 10.
【0027】本発明の光ファイバの線引方法の第2の実
施例について説明する。第2実施例は、光ファイバ10
の外径の変動を低減させること意図としており、図2に
示した光ファイバの線引方法を実施する線引装置を参照
してその詳細を述べる。図2に示す構成要素のうち図1
と同一番号の構成要素は第1実施例で述べたものと同一
である。図2に示すように、線引装置31には、線引炉
体2の下部開口部2bの下部に光ファイバ10の温度を
測定する非接触式温度測定装置としての放射温度計36
が配設されている。放射温度計36から測定温度に応じ
た信号S36が演算器38に出力される。演算器38
は、信号S36に示される測定温度と予め定められた基
準温度とを比較し、その比較結果(偏差)に基づいて、
カーボン製電気炉である線引炉体2内に導入するアルゴ
ンガスとヘリウムガスとの混合比を決定する。A second embodiment of the optical fiber drawing method of the present invention will be described. The second embodiment uses the optical fiber 10
In order to reduce the fluctuation of the outer diameter of the optical fiber, the details will be described with reference to a drawing apparatus for carrying out the optical fiber drawing method shown in FIG. Of the components shown in FIG. 2, FIG.
The components with the same numbers as are the same as those described in the first embodiment. As shown in FIG. 2, the drawing device 31 includes a radiation thermometer 36 as a non-contact temperature measuring device for measuring the temperature of the optical fiber 10 below the lower opening 2b of the drawing furnace body 2.
Is provided. A signal S36 corresponding to the measured temperature is output from the radiation thermometer 36 to the calculator 38. Calculator 38
Compares the measured temperature indicated by the signal S36 with a predetermined reference temperature, and based on the comparison result (deviation),
The mixing ratio of the argon gas and the helium gas introduced into the drawing furnace body 2 which is a carbon electric furnace is determined.
【0028】この混合比の決定は、放射温度計36の測
定温度が基準温度より高い場合には、混合ガスの熱伝達
率を増大させるためにヘリウムガスの混合比を増加さ
せ、放射温度計36の測定温度が基準温度より低い場合
には、逆に、混合ガスの熱伝達率を低減させるためにヘ
リウムガスの混合比を低下させる。基準温度としては、
たとえば、光ファイバ10の軟化点の温度とする。When the temperature measured by the radiation thermometer 36 is higher than the reference temperature, the mixing ratio is determined by increasing the mixing ratio of the helium gas in order to increase the heat transfer coefficient of the gas mixture. When the measured temperature is lower than the reference temperature, conversely, the mixing ratio of the helium gas is reduced to reduce the heat transfer coefficient of the mixed gas. As the reference temperature,
For example, the temperature is the softening point of the optical fiber 10.
【0029】演算器38は、このようにして決定された
混合比に応じたアルゴンガスの流量を示す信号S38a
およびヘリウムガスの流量を示す信号S38bをアルゴ
ンガス流入コントローラ24およびヘリウムガス流入コ
ントローラ26にそれぞれ出力する。The calculator 38 outputs a signal S38a indicating the flow rate of the argon gas according to the mixing ratio thus determined.
And a signal S38b indicating the flow rate of helium gas are output to the argon gas inflow controller 24 and the helium gas inflow controller 26, respectively.
【0030】実施例3 外径80mmの光ファイバ用ガラス母材8を線引速度3
00〜800m/minで線引して、放射温度計36の
測定温度が軟化点温度(基準温度)1400℃になるよ
うに、演算器38を介してアルゴンガスとヘリウムガス
の混合比を制御した結果、線引きされた光ファイバ10
の外径変動は上記実施例と同様、良好であった。また、
図3に示すように、線引速度が高くなると、線引きされ
た光ファイバが冷却されない長さが長くなるから、放射
温度計36の測定温度が上昇し、それに応じて混合ガス
におけるヘリウムガスの混合比は増加して、光ファイバ
10の冷却を促進し、光ファイバ10の固化長を所定の
長さに維持する。したがって、この実施例においても、
固化長が増加しない。 Example 3 A glass preform 8 for an optical fiber having an outer diameter of 80 mm was drawn at a drawing speed of 3.
The mixing ratio of the argon gas and the helium gas was controlled via the calculator 38 so that the temperature measured by the radiation thermometer 36 was 1400 ° C., which is the softening point temperature, drawn by drawing from 00 to 800 m / min. As a result, the drawn optical fiber 10
The fluctuation of the outer diameter was good as in the above-mentioned examples. Also,
As shown in FIG. 3, as the drawing speed becomes higher, the length of the drawn optical fiber that is not cooled becomes longer, so that the temperature measured by the radiation thermometer 36 rises, and accordingly the helium gas in the mixed gas is mixed. The ratio is increased to facilitate cooling of the optical fiber 10 and maintain the solidified length of the optical fiber 10 at a predetermined length. Therefore, also in this embodiment,
Solidification length does not increase.
【0031】上述したように本実施例は、放射温度計3
6を用いて線引炉体2の下部開口部2b付近の光ファイ
バ10の温度を測定し、この測定温度を光ファイバ10
の軟化点以下になるように、線引炉体2内に流入される
混合ガスの熱伝達率を調整する。これにより線引張力、
および、光ファイバ用ガラス母材8のメニカス部の先端
からの光ファイバ10の固化長が適切に維持され、光フ
ァイバ10の伝送損失、および、線引された光ファイバ
10の外径変動を抑制することができ、伝送特性、およ
び、強度に優れた高品質の光ファイバ10を製造するこ
とができた。また本実施例は、放射温度計36を用いて
線引炉体2の下部開口部2b付近の光ファイバ10の温
度を測定して混合ガスの流量を制御するフィードバック
制御を行うので、プロセス変動などが生じても、高品位
で精度の高い光ファイバを製造できる。As described above, this embodiment uses the radiation thermometer 3
6 is used to measure the temperature of the optical fiber 10 in the vicinity of the lower opening 2b of the drawing furnace body 2, and the measured temperature is used as the measured temperature.
The heat transfer coefficient of the mixed gas flowing into the drawing furnace body 2 is adjusted so as to be equal to or lower than the softening point. As a result,
Also, the solidified length of the optical fiber 10 from the tip of the meniscus portion of the optical fiber glass preform 8 is appropriately maintained, and the transmission loss of the optical fiber 10 and the outer diameter fluctuation of the drawn optical fiber 10 are suppressed. It was possible to manufacture a high-quality optical fiber 10 having excellent transmission characteristics and strength. Further, in this embodiment, the radiation thermometer 36 is used to measure the temperature of the optical fiber 10 in the vicinity of the lower opening 2b of the drawing furnace body 2 and feedback control is performed to control the flow rate of the mixed gas, so that process fluctuations, etc. Even if this occurs, an optical fiber with high quality and high accuracy can be manufactured.
【0032】本発明の光ファイバの線引方法の第3の実
施例について説明する。図4に第3実施例を実施する線
引装置の構成図を示す。図4に示す構成要素のうち図1
と同一番号の構成要素は第1実施例で述べたものと同一
である。図4に示す線引装置41は、光ファイバ用ガラ
ス母材8から線引きされた光ファイバ10の外径を、通
常、すでに設けられている外径測定器42を用いて測定
し、その測定外径をフィードバック信号S42として、
演算器44に出力する。演算器44は、外径測定器42
からの外径測定信号S42を連続的に入力し、信号S4
2で示される測定外径に基づいて測定外径の単位時間当
たりの変動を算出し、この算出された単位時間当たりの
変動が予め定められた設定値以下になるように線引炉体
2内に流入させるアルゴンガスとヘリウムガスの混合比
を決定する。たとえば、光ファイバ10の外径変動が大
きい場合には、その変動の大きさに応じてヘリウムガス
の混合比を増加させて不活性混合ガスの熱伝達率を増大
させ、第2実施例と同様に、光ファイバ10の冷却を促
進して光ファイバ10の外径を所定値に維持させる。ま
た、固化長を所定値に維持する。演算器44は、この決
定された混合比に応じたアルゴンガスの流量を示す信号
S44a、および、ヘリウムガスの流量を示すS信号4
4bをアルゴンガス流入コントローラ24およびヘリウ
ムガス流入コントローラ26にそれぞれ出力する。A third embodiment of the optical fiber drawing method of the present invention will be described. FIG. 4 shows a block diagram of a wire drawing apparatus for carrying out the third embodiment. FIG. 1 among the components shown in FIG.
The components with the same numbers as are the same as those described in the first embodiment. The drawing device 41 shown in FIG. 4 measures the outer diameter of the optical fiber 10 drawn from the glass preform 8 for optical fiber by using an outer diameter measuring device 42 that is usually provided, and The diameter is used as the feedback signal S42,
Output to the calculator 44. The calculator 44 is the outer diameter measuring device 42.
Continuously input the outer diameter measurement signal S42 from the
In the drawing furnace body 2, the fluctuation of the measurement outer diameter per unit time is calculated based on the measurement outer diameter shown by 2, and the calculated fluctuation per unit time is equal to or less than a preset set value. The mixing ratio of the argon gas and the helium gas to be flown into is determined. For example, when the fluctuation of the outer diameter of the optical fiber 10 is large, the mixing ratio of the helium gas is increased according to the fluctuation and the heat transfer coefficient of the inert mixed gas is increased. First, the cooling of the optical fiber 10 is promoted to maintain the outer diameter of the optical fiber 10 at a predetermined value. Further, the solidification length is maintained at a predetermined value. The calculator 44 outputs the signal S44a indicating the flow rate of the argon gas according to the determined mixing ratio and the S signal 4 indicating the flow rate of the helium gas.
4b is output to the argon gas inflow controller 24 and the helium gas inflow controller 26, respectively.
【0033】本実施例によっても、光ファイバ用ガラス
母材8の外径が大きく、線引速度が高速でも、光ファイ
バ10の外径変動を抑制することができ、伝送特性、お
よび、強度に優れた高品質の光ファイバ10を製造する
ことができる。なお、光ファイバ線引装置41において
は、第2実施例と同様に、光ファイバ10の外径変動を
オンラインで測定し、この測定結果をフィードバック信
号として用いるから、プロセス変動などが生じても、高
品位で精度の高い光ファイバを製造できる。Also in this embodiment, even if the outer diameter of the optical fiber glass preform 8 is large and the drawing speed is high, the outer diameter fluctuation of the optical fiber 10 can be suppressed, and the transmission characteristics and the strength can be improved. It is possible to manufacture an excellent high-quality optical fiber 10. In the optical fiber drawing device 41, the outer diameter variation of the optical fiber 10 is measured online and the measurement result is used as a feedback signal, as in the second embodiment. An optical fiber with high quality and high precision can be manufactured.
【0034】以上、本発明の光ファイバの線引方法とし
て、異なる観点に基づく第1〜第3実施例を独立に述べ
たが、本発明の実施に際しては、上記第1〜第3実施例
を適宜組み合わせることができる。これらの組合せによ
れば、上述した実施例のそれぞれの効果が得られる。こ
れらの実施例を組み合わせても、線引炉の下部に隔壁な
どを設ける必要がなく、線引装置を大型化させないでよ
い。また、それぞれの実施例を実現する際、既存の平易
な制御技術および既存の低価格の部材または既存の低価
格の構成要素を適用でき、その実施に高価な部材、また
は、高度な制御技術を必要としないから、容易に実現で
きる。As described above, the first to third embodiments based on different points of view have been described independently as the optical fiber drawing method of the present invention. However, in carrying out the present invention, the first to third embodiments are described. It can be appropriately combined. With these combinations, the respective effects of the above-described embodiments can be obtained. Even if these examples are combined, it is not necessary to provide a partition wall or the like at the bottom of the drawing furnace, and it is not necessary to upsize the drawing apparatus. Further, when realizing each embodiment, existing simple control technology and existing low-priced member or existing low-priced component can be applied, and expensive member or advanced control technology can be used for the implementation. It is easy to implement because it is not needed.
【0035】また、上記実施例においては、不活性混合
ガスとして、線引炉体2をカーボン製電気炉としたとき
に好適な、アルゴンガスとヘリウムガスを用いた例を述
べたが、不活性ガスとしては、アルゴンガスとヘリウム
ガスに限らず、線引炉体2の構成材料に応じて、線引炉
体2を酸化磨耗させず、ダストを発生させない適切な不
活性ガスを用いることができる。さらに、上記実施例と
しては、不活性ガスとして、混合ガスを用いた例を述べ
たが、上記同様、熱伝達率などを変化させる手段、たと
えば、ガス冷却を冷却しその流量を調整できる装置を用
いれば単一の不活性ガス、たとえば、アルゴンガスのみ
を用いることができる。Further, in the above embodiment, as the inert mixed gas, an example using argon gas and helium gas, which is suitable when the drawing furnace body 2 is an electric furnace made of carbon, is described. The gas is not limited to argon gas and helium gas, and an appropriate inert gas that does not oxidize and wear the drawing furnace body 2 and does not generate dust depending on the constituent material of the drawing furnace body 2 can be used. . Furthermore, in the above embodiment, an example using a mixed gas as the inert gas was described, but similarly to the above, means for changing the heat transfer coefficient, for example, a device capable of cooling gas cooling and adjusting the flow rate thereof is provided. If used, only a single inert gas, eg, argon gas, can be used.
【0036】[0036]
【発明の効果】上述したように本発明の光ファイバの線
引方法によれば、線引炉体に流入される不活性混合ガス
の熱伝達率を調整することで、線引装置を複雑化しない
で、外径の大きな光ファイバ用ガラス母材を高速な線引
速度で光ファイバを線引きしても、強度、伝送特性など
に優れた高品質の光ファイバを製造することができる。As described above, according to the optical fiber drawing method of the present invention, the drawing apparatus is complicated by adjusting the heat transfer coefficient of the inert mixed gas flowing into the drawing furnace body. Alternatively, even if the optical fiber glass preform having a large outer diameter is drawn at a high drawing speed, a high-quality optical fiber having excellent strength and transmission characteristics can be manufactured.
【図1】本発明の光ファイバの線引方法を実施する第1
の実施例としての光ファイバ線引装置の構成図である。FIG. 1 is a first embodiment of the optical fiber drawing method of the present invention.
It is a block diagram of the optical fiber drawing apparatus as an Example of.
【図2】本発明の光ファイバの線引方法を実施する第2
の実施例としての光ファイバ線引装置の構成図である。FIG. 2 is a second embodiment for carrying out the optical fiber drawing method of the present invention.
It is a block diagram of the optical fiber drawing apparatus as an Example of.
【図3】第2の実施例の光ファイバ線引装置における線
引速度とヘリウムの混合比の関係を示すグラフである。FIG. 3 is a graph showing the relationship between the drawing speed and the mixing ratio of helium in the optical fiber drawing device according to the second embodiment.
【図4】本発明の光ファイバの線引方法を実施する第3
の実施例としての光ファイバ線引装置の構成図である。FIG. 4 is a third embodiment for carrying out the optical fiber drawing method of the present invention.
It is a block diagram of the optical fiber drawing apparatus as an Example of.
【図5】従来の光ファイバ線引装置の1例を示す構成図
である。FIG. 5 is a configuration diagram showing an example of a conventional optical fiber drawing device.
1、31、41・・・光ファイバ線引装置 2・・・線引炉体 2a,2b,12a・・・開口部 4・・・ヒータ 6・・・炉心管 8・・・光ファイバ用ガラス母材 10・・・光ファイバ 12・・・隔壁 14,20,24a,26a・・・管路 24,16・・・アルゴンガス流入コントローラ 26・・・ヘリウムガス流入コントローラ 28・・・入力制御器 36・・・放射温度計 38,44・・・演算器 42・・・外径測定器 1, 31, 41 ... Optical fiber drawing device 2 ... Drawing furnace body 2a, 2b, 12a ... Opening part 4 ... Heater 6 ... Reactor tube 8 ... Glass for optical fiber Base material 10 ... Optical fiber 12 ... Partition wall 14, 20, 24a, 26a ... Pipe line 24, 16 ... Argon gas inflow controller 26 ... Helium gas inflow controller 28 ... Input controller 36 ... Radiation thermometer 38,44 ... Calculator 42 ... Outer diameter measuring instrument
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 神谷 保 東京都千代田区丸の内2丁目6番1号 古 河電気工業株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (72) Inventor Tamotsu Kamiya 2-6-1, Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo Furukawa Electric Co., Ltd.
Claims (13)
ファイバを線引する方法において、 線引炉中に導入する不活性ガスの熱伝達率を光ファイバ
用ガラス母材の外径および線引速度に応じて変化させて
前記光ファイバ用ガラス母材の溶融部の形状、または、
線引直後の光ファイバの固化長を調整することを特徴と
する光ファイバの線引方法。1. A method for drawing an optical fiber by heating and drawing an optical fiber glass preform, wherein the heat transfer coefficient of an inert gas introduced into a drawing furnace is set to the outer diameter of the optical fiber glass preform and The shape of the molten portion of the glass base material for an optical fiber, which is changed according to the drawing speed, or
A method for drawing an optical fiber, which comprises adjusting the solidification length of the optical fiber immediately after drawing.
数の不活性混合ガスを用い、 これら不活性ガスの混合比を変化させて前記熱伝達率を
変化させ、 該混合ガスを前記光ファイバ用ガラス母材の加熱溶融部
に向けて導入する請求項1記載の光ファイバの線引方
法。2. A plurality of inert mixed gases having different heat transfer coefficients are used as the inert gas, and the heat transfer coefficient is changed by changing a mixing ratio of these inert gases, and the mixed gas is supplied to the optical fiber. The optical fiber drawing method according to claim 1, wherein the glass base material is introduced toward the heating and melting portion of the glass base material.
い、 前記不活性混合ガスとしてアルゴンとヘリウムとを用
い、 前記アルゴンとヘリウムの混合比を変化させて前記熱伝
達率を変化させる請求項2記載の光ファイバの線引方
法。3. A carbon electric furnace is used as the drawing furnace, argon and helium are used as the inert gas mixture, and the heat transfer coefficient is changed by changing the mixing ratio of the argon and helium. 2. The optical fiber drawing method described in 2.
ファイバを線引する方法において、 光ファイバ用ガラス母材の加熱溶融部分から線引きされ
ている光ファイバの先端部の温度を測定し、該測定値が
ほぼ光ファイバの軟化温度以下になるように線引炉内に
導入する不活性ガスを調整することを特徴とする光ファ
イバの線引方法。4. A method of drawing an optical fiber by heating and drawing an optical fiber glass preform, wherein the temperature of the tip of the optical fiber drawn from the heated and melted portion of the optical fiber glass preform is measured. A method for drawing an optical fiber, wherein the inert gas introduced into the drawing furnace is adjusted so that the measured value is substantially equal to or lower than the softening temperature of the optical fiber.
数のガスを用い、 前記軟化温度に対する前記測定温度の偏差に応じてこれ
ら混合ガスの混合比を変化させ、 該混合ガスを前記光ファイバ用ガラス母材の加熱溶融部
に向けて導入する請求項4記載の光ファイバの線引方
法。5. A plurality of gases having different heat transfer coefficients are used as the inert gas, and a mixing ratio of the mixed gas is changed according to a deviation of the measured temperature from the softening temperature, and the mixed gas is mixed with the optical fiber. The optical fiber drawing method according to claim 4, wherein the optical glass fiber is introduced toward the heating and melting portion of the glass preform.
い、 前記不活性混合ガスとしてアルゴンとヘリウムとを用い
る請求項5記載の光ファイバの線引方法。6. The optical fiber drawing method according to claim 5, wherein a carbon electric furnace is used as the drawing furnace, and argon and helium are used as the inert mixed gas.
ファイバを線引する方法において、 線引きされた線引炉外の光ファイバの外径を測定し、該
測定外径の単位時間当たりの変動が設定値以内になるよ
うに、前記線引炉内に導入する不活性ガスを調整するこ
とを特徴とする光ファイバの線引方法。7. A method for drawing an optical fiber by heating and drawing a glass preform for an optical fiber, wherein the outside diameter of the drawn optical fiber outside the drawing furnace is measured, and the measured outside diameter per unit time. The method for drawing an optical fiber is characterized in that the inert gas introduced into the drawing furnace is adjusted so that the fluctuation of the above is within a set value.
数の不活性ガスを用い、 基準外径に対する前記測定外径の偏差に応じて前記混合
ガスの混合比を変化させ、 該混合ガスを前記光ファイバ用ガラス母材の加熱溶融部
に向けて導入する請求項7記載の光ファイバの線引方
法。8. A plurality of inert gases having different heat transfer coefficients are used as the inert gas, and a mixing ratio of the mixed gas is changed according to a deviation of the measured outer diameter from a reference outer diameter. The method for drawing an optical fiber according to claim 7, wherein the glass base material for an optical fiber is introduced toward a heating and melting portion.
い、 前記不活性混合ガスとしてアルゴンとヘリウムとを用い
る請求項8記載の光ファイバの線引方法。9. The method of drawing an optical fiber according to claim 8, wherein a carbon electric furnace is used as the drawing furnace, and argon and helium are used as the inert mixed gas.
から線引きされている光ファイバの先端部の温度を測定
し、該測定値がほぼ光ファイバの軟化温度以下になるよ
うに線引炉内に導入する不活性ガスを調整する、請求項
1〜3いずれか記載の光ファイバの線引方法。10. The temperature of the tip portion of the optical fiber drawn from the heated and melted portion of the glass base material for optical fiber is measured, and the measured value is kept within the softening temperature of the optical fiber in the drawing furnace. The method for drawing an optical fiber according to any one of claims 1 to 3, wherein an inert gas to be introduced into the device is adjusted.
複数のガスを用い、 前記軟化温度に対する前記測定温度の偏差に応じてこれ
ら混合ガスの混合比を変化させ、 該混合ガスを前記光ファイバ用ガラス母材の加熱溶融部
に向けて導入する請求項10記載の光ファイバの線引方
法。11. A plurality of gases having different heat transfer coefficients are used as the inert gas, and a mixing ratio of the mixed gas is changed according to a deviation of the measured temperature from the softening temperature, and the mixed gas is mixed with the optical fiber. The optical fiber drawing method according to claim 10, wherein the glass base material is introduced toward the heating and melting portion.
径を測定し、該測定外径の単位時間当たりの変動が設定
値以内になるように、前記線引炉内に導入する不活性ガ
スを調整する、請求項10または11記載の光ファイバ
の線引方法。12. An optical fiber outside the drawing furnace, which has been drawn, is measured, and an optical fiber is introduced into the drawing furnace so that the fluctuation of the measured outside diameter per unit time is within a set value. The method for drawing an optical fiber according to claim 10, wherein the active gas is adjusted.
複数の不活性ガスを用い、 基準外径に対する前記測定外径の偏差に応じて前記混合
ガスの混合比を変化させ、 該混合ガスを前記光ファイバ用ガラス母材の加熱溶融部
に向けて導入する請求項12記載の光ファイバの線引方
法。13. A plurality of inert gases having different heat transfer coefficients are used as the inert gas, and a mixing ratio of the mixed gas is changed according to a deviation of the measured outer diameter from a reference outer diameter. The optical fiber drawing method according to claim 12, wherein the glass base material for an optical fiber is introduced toward a heating and melting portion.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP663893A JP3519750B2 (en) | 1993-01-19 | 1993-01-19 | Method and apparatus for drawing optical fiber |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP663893A JP3519750B2 (en) | 1993-01-19 | 1993-01-19 | Method and apparatus for drawing optical fiber |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06211535A true JPH06211535A (en) | 1994-08-02 |
JP3519750B2 JP3519750B2 (en) | 2004-04-19 |
Family
ID=11643915
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP663893A Expired - Lifetime JP3519750B2 (en) | 1993-01-19 | 1993-01-19 | Method and apparatus for drawing optical fiber |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3519750B2 (en) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0899243A1 (en) * | 1997-08-28 | 1999-03-03 | Lucent Technologies Inc. | Process for drawing an optical fiber from a large diameter preform |
US7565820B2 (en) | 2002-04-30 | 2009-07-28 | Corning Incorporated | Methods and apparatus for forming heat treated optical fiber |
JP2018070439A (en) * | 2016-08-18 | 2018-05-10 | シコラ アーゲー | Method for determining temperature of strand |
CN112811809A (en) * | 2021-01-14 | 2021-05-18 | 烽火通信科技股份有限公司 | Optical fiber drawing furnace with low helium consumption |
CN114436523A (en) * | 2021-12-27 | 2022-05-06 | 通鼎互联信息股份有限公司 | Process gas inlet control system of optical fiber drawing furnace and application |
-
1993
- 1993-01-19 JP JP663893A patent/JP3519750B2/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0899243A1 (en) * | 1997-08-28 | 1999-03-03 | Lucent Technologies Inc. | Process for drawing an optical fiber from a large diameter preform |
US7565820B2 (en) | 2002-04-30 | 2009-07-28 | Corning Incorporated | Methods and apparatus for forming heat treated optical fiber |
JP2018070439A (en) * | 2016-08-18 | 2018-05-10 | シコラ アーゲー | Method for determining temperature of strand |
US10323986B2 (en) | 2016-08-18 | 2019-06-18 | Sikora Ag | Method for determining the temperature of a strand |
CN112811809A (en) * | 2021-01-14 | 2021-05-18 | 烽火通信科技股份有限公司 | Optical fiber drawing furnace with low helium consumption |
CN112811809B (en) * | 2021-01-14 | 2022-11-25 | 烽火通信科技股份有限公司 | Optical fiber drawing furnace with low helium consumption |
CN114436523A (en) * | 2021-12-27 | 2022-05-06 | 通鼎互联信息股份有限公司 | Process gas inlet control system of optical fiber drawing furnace and application |
CN114436523B (en) * | 2021-12-27 | 2023-11-03 | 通鼎互联信息股份有限公司 | Process gas inlet control system of optical fiber drawing furnace and application |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP3519750B2 (en) | 2004-04-19 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4897100A (en) | Apparatus and process for fiberizing fluoride glasses using a double crucible and the compositions produced thereby | |
US4101300A (en) | Method and apparatus for drawing optical fiber | |
US4602926A (en) | Optical fibre fabrication | |
GB2314077A (en) | Making optical fibres by drawing rod-in-tube preforms | |
JPH04231338A (en) | Stretching of slender glass article and its device | |
JP3519750B2 (en) | Method and apparatus for drawing optical fiber | |
US5900036A (en) | Multi-cylinder apparatus for making optical fibers, process and product | |
JPH04270132A (en) | Production of glass matrix for optical fiber | |
JP4302367B2 (en) | Optical fiber drawing method and drawing apparatus | |
US20020178762A1 (en) | Methods and apparatus for forming and controlling the diameter of drawn optical glass fiber | |
US6923024B2 (en) | VAD manufacture of optical fiber preforms with improved deposition control | |
EP0436299A2 (en) | Method for making optical fibers comprising fluorine-doped glass | |
JP2002338289A (en) | Method for manufacturing optical fiber | |
US6834516B2 (en) | Manufacture of optical fiber preforms using modified VAD | |
JP4252891B2 (en) | Optical fiber drawing method | |
JP3819614B2 (en) | Method for producing quartz glass preform for optical fiber | |
US4713105A (en) | Method for glass fiber splicing by flame fusion | |
JP4169997B2 (en) | Optical fiber drawing method | |
JP2004338972A (en) | Method and apparatus for manufacturing optical fiber | |
JPH07330366A (en) | Manufacturing of preform for optical fiber | |
JPH0337129A (en) | Production of optical glass fiber | |
JPS61251536A (en) | Production of optical fiber | |
JPH11337745A (en) | Apparatus for production of plastic optical fiber and its production | |
JPH026347A (en) | Drawing of optical fiber | |
JPH04254431A (en) | Quartz optical fiber preform and method for drawing this material |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20040106 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20040130 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090206 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090206 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100206 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100206 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110206 Year of fee payment: 7 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120206 Year of fee payment: 8 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130206 Year of fee payment: 9 |
|
EXPY | Cancellation because of completion of term |