JPH0891862A - Optical fiber drawing method and drawing furnace - Google Patents
Optical fiber drawing method and drawing furnaceInfo
- Publication number
- JPH0891862A JPH0891862A JP23532994A JP23532994A JPH0891862A JP H0891862 A JPH0891862 A JP H0891862A JP 23532994 A JP23532994 A JP 23532994A JP 23532994 A JP23532994 A JP 23532994A JP H0891862 A JPH0891862 A JP H0891862A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- optical fiber
- core tube
- tube
- taper
- tapered
- 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.)
- Pending
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
- C03B37/029—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
- C03B2205/90—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
-
- 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
- C03B2205/92—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 using means for gradually reducing the cross-section towards the outlet or around the preform draw end, e.g. tapered
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、光ファイバの外径変動
を少なくし得る光ファイバ線引方法およびこの線引方法
を実現し得る光ファイバ線引炉に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical fiber drawing method capable of reducing fluctuations in the outer diameter of an optical fiber and an optical fiber drawing furnace capable of realizing the drawing method.
【0002】[0002]
【従来の技術】情報伝送用の一般的な光ファイバは、こ
の光ファイバと断面が相似形をなす数センチメートル前
後の直径の光ファイバ用母材の下端部を加熱溶融し、こ
の溶融部分を連続的に下方に引き出すことによって得ら
れる。このような光ファイバ用母材の下端部を加熱する
光ファイバ線引炉としては、特公平3−24421号公
報や、特開昭59−88336号公報等に開示されたも
のが周知である。2. Description of the Related Art In a general optical fiber for information transmission, a lower end portion of a base material for an optical fiber having a diameter of about several centimeters, which has a cross section similar to that of the optical fiber, is heated and melted, and the melted portion is melted. Obtained by continuously pulling down. As an optical fiber drawing furnace for heating the lower end portion of such an optical fiber preform, those disclosed in Japanese Examined Patent Publication No. 3-24421 and Japanese Patent Laid-Open No. 59-88336 are well known.
【0003】例えば、特公平3−24421号公報に開
示された従来の光ファイバ線引炉の断面構造を表す図3
に示すように、断熱材101 が内部に組み込まれた炉体10
2 には、光ファイバ用母材103 が送り込まれる炉心管10
4 と、この炉心管104 の中央部を囲み、光ファイバ用母
材103 の下端部を加熱溶融させる環状のヒータ105 とが
組み付けられている。また、この炉体102 の上端中央に
上向きに突設された入口管部106 の上端部分には、当該
入口管部106 を介して炉心管101 内に下向きにヘリウム
や窒素等の不活性ガスを供給するための図示しない不活
性ガス供給装置が組み付けられている。さらに、炉体10
2 の下端中央には、円筒状をなす口金107 が下向きに突
設された状態となっており、この口金107 の下端開口10
8 から光ファイバ109 が引き出されるようになってい
る。For example, FIG. 3 showing a cross-sectional structure of a conventional optical fiber drawing furnace disclosed in Japanese Patent Publication No. 3-24421.
As shown in, the furnace body 10 with the heat insulating material 101 incorporated therein is shown.
2 is a core tube 10 into which the optical fiber preform 103 is fed.
4 and an annular heater 105 that surrounds the central portion of the furnace tube 104 and heats and melts the lower end portion of the optical fiber preform 103. Further, at the upper end portion of the inlet pipe portion 106 projecting upward at the center of the upper end of the furnace body 102, an inert gas such as helium or nitrogen is downwardly introduced into the core tube 101 through the inlet pipe portion 106. An inert gas supply device (not shown) for supplying the gas is installed. Furthermore, the furnace body 10
At the center of the lower end of 2, there is a cylindrical mouthpiece 107 projecting downward.
The optical fiber 109 is pulled out from the eight.
【0004】炉心管104 は、前記入口管部106 を介して
光ファイバ用母材103 が送り込まれる大円筒部110 と、
上端がこの大円筒部110 に接続し、かつ下側ほど内径が
小径となって光ファイバ用母材103 の下端部を囲むテー
パ筒部111 と、上端がこのテーパ筒部111 の下端に接続
すると共に下端が前記口金107 の上端に接続する小円筒
部112 とで構成されている。The core tube 104 comprises a large cylindrical portion 110 into which the optical fiber preform 103 is fed via the inlet tube portion 106,
The upper end is connected to this large cylindrical portion 110, and the inner diameter becomes smaller toward the lower side, and the tapered cylindrical portion 111 surrounds the lower end portion of the optical fiber preform 103, and the upper end is connected to the lower end of this tapered cylindrical portion 111. At the same time, the lower end is composed of a small cylindrical portion 112 connected to the upper end of the base 107.
【0005】従って、炉体102 内は断熱材101 によって
保温され、炉心管104 内に送り込まれる光ファイバ用母
材103 の下端部は、この炉体102 内のヒータ105 によっ
て加熱溶融され、光ファイバ109 となって口金107 の下
端開口108 から引き出される。また、炉心管104 の上方
から供給される不活性ガスによって、炉心管104 内が不
活性ガス雰囲気に保持され、炉心管104 の酸化を防ぐと
共に炉心管104 の内部を清浄に保つようにしている。こ
の不活性ガスは、炉心管104 の内周面と光ファイバ用母
材103 および光ファイバ109 の外周面との間の隙間に沿
って下方に流れ、口金107 の下端開口108 から炉外に放
出される。Therefore, the inside of the furnace body 102 is kept warm by the heat insulating material 101, and the lower end portion of the optical fiber preform 103 fed into the furnace core tube 104 is heated and melted by the heater 105 in the furnace body 102 to produce the optical fiber. It becomes 109 and is pulled out from the lower end opening 108 of the base 107. In addition, the inert gas supplied from above the core tube 104 keeps the inside of the core tube 104 in an inert gas atmosphere, prevents oxidation of the core tube 104, and keeps the inside of the core tube 104 clean. . This inert gas flows downward along the gap between the inner peripheral surface of the core tube 104 and the outer peripheral surfaces of the optical fiber preform 103 and the optical fiber 109, and is discharged from the lower end opening 108 of the mouthpiece 107 to the outside of the furnace. To be done.
【0006】このように、炉心管104 を光ファイバ用母
材103 の輪郭形状に沿って成形することにより、加熱溶
融状態にある光ファイバ用母材103 の下端部に沿った不
活性ガスの流れが安定となり、引き出される光ファイバ
の外径変動や曲がりくせ、あるいは強度劣化等を抑制す
ることができる。As described above, by molding the core tube 104 along the contour of the optical fiber preform 103, the flow of the inert gas along the lower end of the optical fiber preform 103 in the heating and melting state. Is stable, and it is possible to suppress fluctuations in the outer diameter of the drawn optical fiber, bending of the optical fiber, and deterioration of strength.
【0007】[0007]
【発明が解決しようとする課題】特公平3−24421
号公報や、特開昭59−88336号公報等に開示され
た光ファイバ線引炉では、不活性ガスを光ファイバ用母
材および光ファイバに沿って層流状態で流すことによ
り、その外径変動や、不均一な残留応力による曲がりく
せ、あるいは炉内に浮遊するダストの付着による光ファ
イバの強度劣化等を抑制するようにしている。[Problems to be Solved by the Invention] Japanese Patent Publication No. 3-24421
In the optical fiber drawing furnace disclosed in Japanese Laid-Open Patent Publication No. 59-88336, etc., an inert gas is caused to flow along the optical fiber preform and the optical fiber in a laminar flow state, so that the outer diameter of the inert gas is reduced. Variations, uneven bending due to non-uniform residual stress, and deterioration of strength of the optical fiber due to adhesion of dust floating in the furnace are suppressed.
【0008】ところで、光コネクタを介して複数本の光
ファイバを相互に接続する場合、光コネクタのフェルー
ルには光ファイバを通すための孔や溝等を形成する必要
がある。この場合、これらの孔や溝の寸法は、光ファイ
バの外径寸法の変動を考慮して最大許容値の外径の光フ
ァイバに対応した寸法に設定される。このため、許容寸
法幅を広く設定した場合、最小許容値の外径の光ファイ
バをフェルールに装着すると、それに対応して心ずれの
量がそれだけ大きくなってしまい、接続損失の増大につ
ながる。By the way, when connecting a plurality of optical fibers to each other via an optical connector, it is necessary to form a hole or groove for passing the optical fiber in the ferrule of the optical connector. In this case, the dimensions of these holes and grooves are set to dimensions corresponding to the optical fiber having the maximum allowable outer diameter in consideration of variations in the outer diameter of the optical fiber. Therefore, when the permissible dimension width is set to be wide, when the optical fiber having the outer diameter of the minimum permissible value is attached to the ferrule, the amount of misalignment correspondingly increases, resulting in an increase in connection loss.
【0009】上述した特公平3−24421号公報や、
特開昭59−88336号公報等に開示された従来の光
ファイバ線引炉では、光ファイバの外径変動を基準外径
に対して±0. 5μm以内に抑えることは可能であった
が、例えば±0. 2μm以内に抑えることは困難であ
る。この原因としては、光ファイバ用母材および光ファ
イバに沿った不活性ガスの流れが上述した構造の光ファ
イバ線引炉をもってしてもまだ不安定であり、この不活
性ガスの不安定な流れが光ファイバの外径変動に影響し
ていることが考えられる。[0009] Japanese Patent Publication No. 3-24421 mentioned above,
In the conventional optical fiber drawing furnace disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 59-88336, it is possible to suppress the fluctuation of the outer diameter of the optical fiber within ± 0.5 μm with respect to the reference outer diameter. For example, it is difficult to control within ± 0.2 μm. The reason for this is that the flow of the inert gas along the optical fiber preform and the optical fiber is still unstable even with the optical fiber drawing furnace having the above-mentioned structure, and this unstable flow of the inert gas Is considered to affect the outer diameter variation of the optical fiber.
【0010】[0010]
【発明の目的】本発明の目的は、光ファイバの外径変動
をより少なくすることができる光ファイバ線引方法およ
びこの線引方法を実現し得る光ファイバ線引炉を提供す
ることにある。SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide an optical fiber drawing method capable of reducing fluctuations in the outer diameter of an optical fiber and an optical fiber drawing furnace capable of realizing the drawing method.
【0011】[0011]
【課題を解決するための手段】本発明による第一の形態
は、光ファイバ用母材の下端部を加熱溶融させるステッ
プと、加熱溶融した光ファイバ用母材の下端から光ファ
イバを連続的に引き出すステップと、光ファイバ用母材
の下端部とこの光ファイバ用母材の下端から引き出され
た光ファイバとを下端側ほど内径が小さくなったテーパ
筒に通すステップと、このテーパ筒の上端部から下端部
に向けて不活性ガスを流すステップとを具えたことを特
徴とする光ファイバ線引方法にある。According to a first aspect of the present invention, a step of heating and melting a lower end portion of a base material for an optical fiber and a step of continuously heating the optical fiber from the lower end of the base material for heating and melting the optical fiber are performed. The step of pulling out, the step of passing the lower end portion of the optical fiber preform and the optical fiber pulled out from the lower end of the optical fiber preform into a taper tube having a smaller inner diameter toward the lower end side, and the upper end portion of the taper tube And a step of flowing an inert gas toward the lower end of the optical fiber drawing method.
【0012】ここで、前記テーパ筒内を流れる不活性ガ
スの流速は、このテーパ筒の前記下端側ほど速くなって
いることが望ましく、当該テーパ筒の前記上端と対向す
る部分の前記光ファイバの直径が3mm以上であることが
有効である。Here, it is desirable that the flow velocity of the inert gas flowing in the taper cylinder be higher toward the lower end side of the taper cylinder, and the portion of the optical fiber facing the upper end of the taper cylinder is of the optical fiber. It is effective that the diameter is 3 mm or more.
【0013】一方、本発明による第二の形態は、上端か
ら光ファイバ用母材が送り込まれると共に下端から光フ
ァイバが引き出される炉心管と、この炉心管の前記上端
部から前記下端部に向けて不活性ガスを流す不活性ガス
供給手段と、前記炉心管を間に挟んで前記光ファイバ用
母材の下端部を囲むと共にこれを加熱溶融させるヒータ
と、このヒータと前記炉心管とを保持する炉体とを具
え、前記炉心管は、その下端が前記光ファイバ用母材の
加熱溶融部分と対向するか、あるいは前記光ファイバ用
母材の加熱溶融部分との対向位置よりも上方に位置し、
かつ前記光ファイバ用母材の外径寸法と対応した一定の
内径の円筒部と、この円筒部の下側に位置して内径が下
側ほど小径となったテーパ筒部とを有することを特徴と
する光ファイバ線引炉にある。On the other hand, according to the second aspect of the present invention, a core tube in which an optical fiber preform is fed from the upper end and an optical fiber is pulled out from the lower end, and from the upper end to the lower end of the core tube An inert gas supply means for flowing an inert gas, a heater that surrounds the lower end portion of the optical fiber preform with the core tube sandwiched between them, and a heater that heats and melts this, and holds the heater and the core tube. A furnace body, the furnace core tube, the lower end thereof is opposed to the heating and melting portion of the optical fiber preform, or is located above the facing position of the heating and melting portion of the optical fiber preform. ,
And a cylindrical portion having a constant inner diameter corresponding to the outer diameter of the optical fiber preform, and a tapered cylindrical portion positioned below the cylindrical portion and having a smaller inner diameter toward the lower side. And in the optical fiber drawing furnace.
【0014】ここで、前記テーパ筒部の下端には、下側
ほど内径が小径となった口金が突設され、この口金の内
径の変化率を前記テーパ筒部の内径の変化率と同じか、
あるいはそれ以上に設定することが好ましい。この場
合、口金は、それ自体が分割可能であると共にテーパ筒
部に対して着脱可能としても良い。Here, at the lower end of the taper cylinder portion, a mouthpiece having a smaller inner diameter is projected toward the lower side. Is the change rate of the inner diameter of the mouthpiece equal to the change rate of the inner diameter of the taper cylinder portion? ,
Alternatively, it is preferable to set it higher. In this case, the mouthpiece may be separable by itself and attachable to and detachable from the tapered cylindrical portion.
【0015】また、前記テーパ筒部が前記光ファイバ用
母材の加熱溶融部分を主として囲む第一のテーパ筒部
と、このテーパ筒部の下に続いて前記光ファイバを主と
して囲む第二のテーパ筒部とからなり、この第二のテー
パ筒部の内径の変化率よりも前記第一のテーパ筒部の内
径の変化率を大きくするようにしても良い。この場合、
第一のテーパ筒部と第二のテーパ筒部との接続部分と対
向する部分の光ファイバの直径が3mm以上であることが
有効である。Further, a first taper tube portion in which the taper tube portion mainly surrounds a heated and melted portion of the optical fiber preform, and a second taper which mainly encloses the optical fiber below the taper tube portion. The second taper cylinder portion may be made larger than the change rate of the inner diameter of the second taper cylinder portion. in this case,
It is effective that the diameter of the optical fiber in the portion facing the connecting portion between the first tapered tubular portion and the second tapered tubular portion is 3 mm or more.
【0016】本発明による第三の形態は、上端から光フ
ァイバ用母材が送り込まれると共に下端が底板で塞がれ
た円筒状の炉心管と、この炉心管の前記底板の中央部を
貫通すると共に内径が下側ほど小径となり、かつ上端部
が前記光ファイバ用母材の下端部と対向すると共に下端
から光ファイバが引き出されるテーパ筒と、前記炉心管
の上端部から前記テーパ筒の下端部および前記炉心管の
下端部に形成したガス排出口に向けて不活性ガスを流す
不活性ガス供給手段と、前記炉心管および前記テーパ筒
のうち少なくとも前記炉心管を間に挟んで前記光ファイ
バ用母材の下端部を囲むと共にこれを加熱溶融させるヒ
ータと、このヒータと前記炉心管と前記テーパ筒とを保
持する炉体とを具えたことを特徴とする光ファイバ線引
炉にある。According to a third aspect of the present invention, the optical fiber preform is fed from the upper end and the lower end is closed by a bottom plate, and a cylindrical core tube penetrates through the central portion of the bottom plate of the core tube. Together with the inner diameter becomes smaller toward the lower side, and the upper end is opposed to the lower end of the optical fiber preform and the optical fiber is pulled out from the lower end, and the upper end of the core tube to the lower end of the tapered cylinder And an inert gas supply means for flowing an inert gas toward a gas outlet formed at the lower end portion of the core tube, and for the optical fiber with at least the core tube being sandwiched between the core tube and the tapered tube. An optical fiber drawing furnace comprising a heater surrounding a lower end portion of a base material and heating and melting the base material, and a furnace body holding the heater, the core tube and the taper tube.
【0017】ここで、前記テーパ筒の下端には、下側ほ
ど内径が小径となった口金が突設され、この口金の内径
の変化率を前記テーパ筒の内径の変化率と同じか、ある
いはそれ以上に設定することが望ましい。この場合、口
金はそれ自体が分割可能であると共に前記テーパ筒に対
して着脱可能としても良い。Here, at the lower end of the taper cylinder, a mouthpiece having a smaller inner diameter is projected toward the lower side, and the change rate of the inner diameter of the mouthpiece is the same as the change rate of the inner diameter of the taper tube, or It is desirable to set more than that. In this case, the mouthpiece may be separable by itself and may be detachable from the taper tube.
【0018】ところで、半径rの炉心管内の任意の位置
における平均速度Uは、T/r2 に比例する。ここで、
Tはこの任意の位置における不活性ガスの絶対温度であ
る。実用的には炉心管内の2, 3箇所の半径rと絶対温
度Tとを求め、下側ほど平均速度Uが大きくなるよう
に、炉心管の内径2rを適当に設定する必要がある。こ
の場合、不活性ガスの絶対温度Tは炉心管の半径方向に
も分布があるが、通常は平均温度として中心からr/2
だけ離れた箇所の絶対温度を測定すれば足りる。この場
合、テーパ筒部やテーパ筒の上端側の内径を必要以上に
大きく設定するたとは、これよりも下方に位置する光フ
ァイバ用母材の加熱溶融部分での不活性ガスの流れが乱
れるのを防ぐことができなくなる虞があるため、避ける
ことが望ましい。By the way, the average velocity U at an arbitrary position in the core tube having the radius r is proportional to T / r 2 . here,
T is the absolute temperature of the inert gas at this arbitrary position. Practically, it is necessary to find the radii r and the absolute temperature T at a few places in the core tube, and to appropriately set the inner diameter 2r of the core tube so that the average velocity U increases toward the lower side. In this case, the absolute temperature T of the inert gas also has a distribution in the radial direction of the core tube, but normally it is r / 2 from the center as an average temperature.
It suffices to measure the absolute temperature of the place just away. In this case, setting the inner diameter of the taper tube portion or the upper end side of the taper tube larger than necessary means that the flow of the inert gas is disturbed in the heating and melting portion of the optical fiber preform located below this. It may not be possible to prevent this, so it is desirable to avoid it.
【0019】[0019]
【作用】不活性ガスの流れが炉心管の内周面から剥離す
ると、その外側に渦が発生して不活性ガスの流れが不安
定となる。特に、炉心管内での平均流速が低下するよう
な流れでは、剥離が起こりやすい。具体的には、円筒状
の炉心管内を流れる不活性ガスの平均流量は、炉心管の
長手方向に沿った何れの箇所でも変わらないものの、炉
心管の下側ほど不活性ガスの温度が低下して熱収縮を起
こすため、その平均流速は炉心管の下側ほど遅くなり、
この部分での剥離が発生しやすくなる。また、炉心管の
内周面に絞りの如き凸状の屈曲部分があると、この屈曲
部分よりも下流側に流れの不連続面が発生し、不活性ガ
スの剥離が起こりやすくなる。When the flow of the inert gas separates from the inner peripheral surface of the core tube, vortices are generated on the outside of the core tube, and the flow of the inert gas becomes unstable. In particular, separation is likely to occur in a flow in which the average flow velocity in the core tube decreases. Specifically, the average flow rate of the inert gas flowing in the cylindrical core tube does not change at any position along the longitudinal direction of the core tube, but the temperature of the inert gas decreases as it goes to the lower side of the core tube. Heat shrinkage, the average flow velocity becomes slower toward the bottom of the core tube,
Peeling easily occurs at this portion. Further, when the inner peripheral surface of the core tube has a convex bent portion such as a throttle, a flow discontinuity surface is generated on the downstream side of the bent portion, and the inert gas is easily separated.
【0020】本発明の第一の形態によると、光ファイバ
用母材の下端部とこの光ファイバ用母材の下端から引き
出された光ファイバとを下端側ほど内径が小さくなった
テーパ筒に通し、このテーパ筒の上端部から下端部に向
けて不活性ガスを流すことにより、テーパ筒内を流れる
不活性ガスの流速が、このテーパ筒の下端側ほど速くな
り、不活性ガスが炉心管の内周面に沿って剥離すること
なく流れる。According to the first aspect of the present invention, the lower end portion of the optical fiber preform and the optical fiber pulled out from the lower end of the optical fiber preform are passed through a taper tube having a smaller inner diameter toward the lower end side. , By flowing the inert gas from the upper end portion to the lower end portion of the tapered cylinder, the flow velocity of the inert gas flowing in the tapered cylinder becomes faster toward the lower end side of the tapered cylinder, and the inert gas becomes It flows along the inner surface without separation.
【0021】また、光ファイバ用母材の比較的太い直径
の加熱溶融部分に不活性ガスの流れの乱れが若干あって
も、それによる光ファイバ用母材の温度変化は、この部
分における光ファイバ用母材の熱容量が大きいために無
視することができる。実際に、不活性ガスの乱れによっ
て外径変動の影響を受けるのは、光ファイバ用母材の加
熱溶融部分のおよそ3〜5mmより細い部分である。Further, even if there is some turbulence in the flow of the inert gas in the heated and melted portion of the relatively large diameter of the optical fiber preform, the temperature change of the optical fiber preform due to this is caused by the optical fiber preform in this portion. It can be ignored because the heat capacity of the base metal is large. In fact, it is the portion thinner than approximately 3 to 5 mm of the heated and melted portion of the optical fiber preform that is affected by the outer diameter fluctuation due to the turbulence of the inert gas.
【0022】従って、テーパ筒の上端と対向する部分の
光ファイバの直径が3mm以上となるように、テーパ筒の
上端部と光ファイバ用母材の下端部との相対位置を設定
することにより、光ファイバ用母材の外径寸法は、不活
性ガスの乱れによる影響をほとんど受けない状態とな
る。Therefore, by setting the relative position between the upper end of the taper tube and the lower end of the optical fiber preform so that the diameter of the optical fiber at the portion facing the upper end of the taper tube becomes 3 mm or more, The outer diameter dimension of the optical fiber preform is hardly affected by the turbulence of the inert gas.
【0023】一方、本発明の第二の形態によると、炉心
管の円筒部の上端から光ファイバ用母材が送り込まれる
と共に不活性ガス供給手段によってこの炉心管の上端部
から当該炉心管の下端部に向けて不活性ガスが流され
る。ヒータによって加熱溶融する光ファイバ用母材の下
端は、光ファイバとなって炉心管のテーパ筒部の下端か
ら引き出される。光ファイバ用母材の加熱溶融部分と対
向する炉心管の部分は、内径が下側ほど小径のテーパ筒
部となっており、この内部を流れる不活性ガスの流速は
下端で最大となる。On the other hand, according to the second aspect of the present invention, the optical fiber preform is fed from the upper end of the cylindrical portion of the furnace core tube and the inert gas supply means feeds the upper end portion of the core tube to the lower end of the core tube. Inert gas is flowed toward the part. The lower end of the optical fiber preform that is heated and melted by the heater becomes an optical fiber and is drawn out from the lower end of the tapered tube portion of the core tube. The portion of the core tube facing the heated and melted portion of the optical fiber preform is a tapered cylindrical portion having a smaller inner diameter toward the lower side, and the flow velocity of the inert gas flowing inside this is the maximum at the lower end.
【0024】また、本発明の第三の形態によると、炉心
管の上端から光ファイバ用母材が送り込まれると共に不
活性ガス供給手段によってこの炉心管の上端部からその
下端部に形成したガス排出口およびテーパ筒の下端部に
向けて不活性ガスが流される。ヒータによって加熱溶融
する光ファイバ用母材の下端は、光ファイバとなってテ
ーパ筒の下端から引き出される。光ファイバ用母材の下
端部およびこれに続く光ファイバは、内径が下側ほど小
径のテーパ筒で囲まれており、この内部を流れる不活性
ガスの流速は下端で最大となる。According to the third aspect of the present invention, the optical fiber preform is fed from the upper end of the core tube and the gas exhaust formed from the upper end to the lower end of the core tube by the inert gas supply means. The inert gas is caused to flow toward the outlet and the lower end of the tapered cylinder. The lower end of the optical fiber preform, which is heated and melted by the heater, becomes an optical fiber and is pulled out from the lower end of the tapered cylinder. The lower end of the optical fiber preform and the optical fiber following it are surrounded by a taper cylinder having a smaller inner diameter toward the lower side, and the flow velocity of the inert gas flowing inside this is maximum at the lower end.
【0025】[0025]
【実施例】本発明による光ファイバ線引炉の一実施例に
ついて、その断面構造を表す図1を参照しながら詳細に
説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of an optical fiber drawing furnace according to the present invention will be described in detail with reference to FIG. 1 showing its sectional structure.
【0026】断熱材11が内部に組み込まれた炉体12
には、光ファイバ用母材13が送り込まれる炉心管14
と、この炉心管14の中央部を囲み、光ファイバ用母材
13の下端部を加熱溶融させる環状のヒータ15とが組
み付けられている。また、この炉体12の上端中央に
は、円筒状をなす入口管部16が上向きに突設されてお
り、この入口管部16の上端部分には、当該入口管部1
6を介して炉心管11内に下向きにヘリウムや窒素等の
不活性ガスを供給するための図示しない不活性ガス供給
装置が組み付けられている。さらに、炉体12の下端中
央には、下側ほど内径が小さいテーパ状をなす延長筒1
7と、この延長筒17の下端のフランジ部18にフラン
ジ部19が重ね合わされると共に下側ほど内径が小さい
テーパ状をなす口金20とが下向きに突設された状態と
なっており、この口金20の下端開口21から光ファイ
バ22が引き出されるようになっている。Furnace body 12 having heat insulating material 11 incorporated therein
The core tube 14 into which the optical fiber preform 13 is fed
And an annular heater 15 that surrounds the central portion of the core tube 14 and heats and melts the lower end portion of the optical fiber preform 13. Further, a cylindrical inlet pipe portion 16 is provided so as to project upward at the center of the upper end of the furnace body 12, and the inlet pipe portion 1 is provided at the upper end portion of the inlet pipe portion 16.
An inert gas supply device (not shown) for supplying an inert gas such as helium or nitrogen downward is assembled into the core tube 11 via 6. Further, at the center of the lower end of the furnace body 12, a tapered extension tube 1 having an inner diameter smaller toward the lower side is formed.
7 and a flange portion 19 are superposed on a flange portion 18 at the lower end of the extension cylinder 17, and a tapered cap 20 having a smaller inner diameter toward the lower side is provided so as to project downward. The optical fiber 22 is drawn out from the lower end opening 21 of the 20.
【0027】本実施例における炉心管14は、前記入口
管部16を介して光ファイバ用母材13が送り込まれる
上端開口23が形成された円筒部24と、上端がこの円
筒部24に接続し、かつ下側ほど内径が小径となって光
ファイバ用母材13の下端部を囲む第一テーパ部25
と、上端がこの第一テーパ部25の下端に接続すると共
に下端が前記延長筒17の上端に接続する第二テーパ部
26とで構成されている。第二テーパ部26の内周面と
延長筒17の内周面とは、全体として一つのテーパ面を
形成するように、これらの連結部分の内径のずれの大き
さが例えば1mm以下に設定されている。従って、延長筒
17を第二テーパ部26と一体的に形成し、この延長筒
17を炉心管14の一部として構成することも当然可能
である。また、円筒部24の内周面に対する第二テーパ
部26の内周面の傾斜角は、第一テーパ部25の内周面
の傾斜角や、口金20の内周面の傾斜角よりも緩やかに
設定されている。口金20の下端開口21から流れ出る
不活性ガスの流量は、その流速によって炉外の大気が口
金20の下端開口21から炉心管14内に入り込まない
ように配慮されて決められている。The core tube 14 in the present embodiment has a cylindrical portion 24 having an upper end opening 23 into which the optical fiber preform 13 is fed through the inlet pipe portion 16 and an upper end connected to the cylindrical portion 24. The first taper portion 25 has a smaller inner diameter toward the lower side and surrounds the lower end of the optical fiber preform 13.
And a second taper portion 26 whose upper end is connected to the lower end of the first tapered portion 25 and whose lower end is connected to the upper end of the extension cylinder 17. The inner peripheral surface of the second taper portion 26 and the inner peripheral surface of the extension cylinder 17 are set such that the deviation of the inner diameters of these connecting portions is, for example, 1 mm or less so as to form one tapered surface as a whole. ing. Therefore, it is naturally possible to form the extension cylinder 17 integrally with the second taper portion 26 and configure the extension cylinder 17 as a part of the core tube 14. The inclination angle of the inner peripheral surface of the second taper portion 26 with respect to the inner peripheral surface of the cylindrical portion 24 is less than the inclination angle of the inner peripheral surface of the first taper portion 25 and the inner peripheral surface of the base 20. Is set to. The flow rate of the inert gas flowing out from the lower end opening 21 of the die 20 is determined in consideration of the flow velocity so that the atmosphere outside the furnace does not enter the core tube 14 from the lower end opening 21 of the die 20.
【0028】なお、第一テーパ部25や第二テーパ部2
6および延長筒17の内周面を光ファイバ用母材13の
下端部の加熱溶融部分の輪郭形状に対応させて複雑な曲
面に形成することも可能であるが、実用的にはそれぞれ
単純な円錐面で構成すれば足りる。The first taper portion 25 and the second taper portion 2
6 and the inner peripheral surface of the extension cylinder 17 can be formed into a complicated curved surface corresponding to the contour shape of the heating and melting portion of the lower end of the optical fiber preform 13, but each is practically simple. It is sufficient if it is composed of a conical surface.
【0029】一方、本実施例における口金20は、その
軸線方向に沿って二つ割り構造となっている。そして、
光ファイバ用母材13を線引きする際に予め延長筒17
から口金20を取り外しておき、この光ファイバ用母材
13の下端から溶融状態となったガラスの固まり、つま
り落とし種を落として線引作業を開始した後、口金20
のフランジ部19を延長筒17のフランジ部18に連結
するようにしている。つまり、落し種を落下させる際
に、この落し種が口金20の下端開口21にぶつからな
いようにするため、口金20を二つ割り構造としてい
る。On the other hand, the base 20 in the present embodiment has a split structure along the axial direction. And
When the optical fiber preform 13 is drawn, the extension cylinder 17 is previously used.
The base 20 is detached from the base 20, and after the glass is melted from the lower end of the base material 13 for optical fiber, that is, the seeds are dropped, and the wire drawing work is started.
The flange portion 19 is connected to the flange portion 18 of the extension cylinder 17. That is, in order to prevent the drop seed from colliding with the lower end opening 21 of the base 20 when the drop seed is dropped, the base 20 has a split structure.
【0030】従って、炉体12内は断熱材11によって
保温され、炉心管14内に送り込まれる光ファイバ用母
材13の下端部は、この炉体12内のヒータ15によっ
て加熱溶融され、光ファイバ22となって口金20の下
端開口21から引き出される。また、炉心管14の上方
から供給される不活性ガスによって、炉心管14内が不
活性ガス雰囲気に保持され、炉心管14の酸化を防ぐと
共に炉心管14の内部を清浄に保つようにしている。こ
の不活性ガスは、炉心管14の内周面と光ファイバ用母
材13および光ファイバ22の外周面との間の隙間に沿
って下方に流れ、口金20の下端開口21から炉外に放
出される。Therefore, the inside of the furnace body 12 is kept warm by the heat insulating material 11, and the lower end portion of the optical fiber preform 13 fed into the furnace core tube 14 is heated and melted by the heater 15 in the furnace body 12 to produce the optical fiber. It becomes 22 and is pulled out from the lower end opening 21 of the base 20. Further, the inside of the core tube 14 is kept in an inert gas atmosphere by the inert gas supplied from above the core tube 14, thereby preventing oxidation of the core tube 14 and keeping the inside of the core tube 14 clean. . The inert gas flows downward along the gap between the inner peripheral surface of the furnace core tube 14 and the outer peripheral surfaces of the optical fiber preform 13 and the optical fiber 22, and is discharged from the lower end opening 21 of the mouthpiece 20 to the outside of the furnace. To be done.
【0031】ここで、本発明の効果を調べるため、図1
に示す実施例において、円筒部24および第一テーパ部
25の上端の内径を90mm、直径が4. 5mmとなった光
ファイバ用母材13の加熱溶融部分と、第一テーパ部2
5の下端である第二テーパ部26の上端とが対向するよ
うに、第一テーパ部25の長さ(図1中、上下方向の高
さ)を50mm、第二テーパ部26の上端から延長筒17
の下端までの長さを600mm、口金20の長さを50mm
に設定し、不活性ガスとしてヘリウムガスを使用し、こ
れを0℃, 1気圧の標準状態で換算した場合に毎分10
リットルとなるような割合で供給すると共に直径が72
mmの光ファイバ用母材13から直径が125μmの光フ
ァイバ22を毎分600mの割合で線引きした。そし
て、第一テーパ部25の下端すなわち第二テーパ部26
の上端から100mm下方のA点、およびこのA点から4
80mm下方で、かつ延長筒17の下端である口金20の
上端から20mm上方に位置するB点における不活性ガス
の温度を測定したところ、それぞれ1550℃, 810
℃であった。この結果に基づき、第一テーパ部25の下
端すなわち第二テーパ部26の上端の内径を46mm、延
長筒17の下端および口金20の上端の内径を30mm、
口金20の下端開口21の内径を10mmに設定した。そ
して、ふたたび同じ条件で光ファイバ22を線引きした
ところ、その外径が125±0. 10〜0. 15μmと
きわめて少ない変動幅に収めることができた。Here, in order to investigate the effect of the present invention, FIG.
In the embodiment shown in FIG. 2, the heating and melting portion of the optical fiber preform 13 having an inner diameter of 90 mm and a diameter of 4.5 mm at the upper ends of the cylindrical portion 24 and the first tapered portion 25, and the first tapered portion 2
The length of the first taper portion 25 (the height in the vertical direction in FIG. 1) is 50 mm and is extended from the upper end of the second taper portion 26 so that the upper end of the second taper portion 26, which is the lower end of 5, is opposed. Cylinder 17
600mm to the bottom of the base, the length of the base 20 is 50mm
Helium gas is used as the inert gas, and when converted to the standard condition of 0 ° C and 1 atm, it is 10 minutes per minute.
It is supplied at a rate of liter and the diameter is 72
An optical fiber 22 having a diameter of 125 μm was drawn at a rate of 600 m / min from the optical fiber preform 13 of mm. Then, the lower end of the first taper portion 25, that is, the second taper portion 26.
100mm below the upper edge of the point, and 4 from this point
The temperature of the inert gas at the point B located 80 mm below and 20 mm above the upper end of the base 20, which is the lower end of the extension cylinder 17, was 1550 ° C. and 810 ° C., respectively.
° C. Based on this result, the inner diameter of the lower end of the first tapered portion 25, that is, the upper end of the second tapered portion 26 is 46 mm, the inner diameter of the lower end of the extension cylinder 17 and the upper end of the base 20 is 30 mm,
The inner diameter of the lower end opening 21 of the base 20 was set to 10 mm. When the optical fiber 22 was drawn again under the same conditions, the outer diameter was 125 ± 0.10 to 0.15 μm, which was within a very small fluctuation range.
【0032】なお、この場合のA点での第二テーパ部2
6の内径は43. 4mm、B点での第二テーパ部26の内
径は30. 6mmであり、B点における不活性ガスの流速
と等速となるA点側の第二テーパ部26の内径は、A〜
B間の不活性ガスの絶対温度の分布が一定の割合で変化
していると考えた場合には、39. 8mmとなることか
ら、A点よりもB点における不活性ガスの流速の方が多
少大きくなっていることが理論的にも明らかである。The second taper portion 2 at the point A in this case
The inner diameter of 6 is 43.4 mm, the inner diameter of the second taper portion 26 at the B point is 30.6 mm, and the inner diameter of the second taper portion 26 on the A point side that is the same velocity as the flow velocity of the inert gas at the B point. Is A ~
If it is considered that the distribution of the absolute temperature of the inert gas between B changes at a constant rate, it becomes 39.8 mm, so the flow velocity of the inert gas at the point B is better than at the point A. It is theoretically clear that it is a little larger.
【0033】また、本発明の請求項8の効果を確認する
ため、円筒部24の長さを40mm延長して第一テーパ部
25と第二テーパ部26との接続部分を図1の状態から
40mm下げて光ファイバ22を線引きした結果、その外
径は125±0. 2〜0. 3μmとなって変動幅が増大
することが判った。なお、この時の第一テーパ部25と
第二テーパ部26との接続部分と対向する光ファイバ用
母材13の部分の直径は、2. 5mmであった。In order to confirm the effect of claim 8 of the present invention, the length of the cylindrical portion 24 is extended by 40 mm and the connecting portion between the first taper portion 25 and the second taper portion 26 is changed from the state shown in FIG. As a result of drawing the optical fiber 22 by lowering it by 40 mm, it was found that the outer diameter was 125 ± 0.2 to 0.3 μm and the fluctuation range increased. The diameter of the portion of the optical fiber preform 13 facing the connecting portion between the first taper portion 25 and the second taper portion 26 at this time was 2.5 mm.
【0034】さらに、比較のために図3に示した従来の
光ファイバ線引炉を使用し、図1に示した実施例とほぼ
同じ条件にて光ファイバ109 を線引きした。ただし、口
金107 および小円筒部112 の内径を20mmに設定し、口
金107 の下端開口108 の内径を10mmに設定した。この
結果、得られる光ファイバ109 の外径は、125±0.
3〜0. 4μmの範囲で変動することが判った。Further, for comparison, the conventional optical fiber drawing furnace shown in FIG. 3 was used, and the optical fiber 109 was drawn under substantially the same conditions as those of the embodiment shown in FIG. However, the inner diameter of the base 107 and the small cylindrical portion 112 was set to 20 mm, and the inner diameter of the lower end opening 108 of the base 107 was set to 10 mm. As a result, the outer diameter of the obtained optical fiber 109 is 125 ± 0.
It was found to vary within the range of 3 to 0.4 μm.
【0035】図1に示した実施例では、炉心管の下部を
先細りのテーパ状に形成したが、炉心管と別体のテーパ
管を用いても同様な効果を得ることができる。In the embodiment shown in FIG. 1, the lower part of the core tube is formed in a tapered shape, but the same effect can be obtained by using a taper tube separate from the core tube.
【0036】このような本発明による光ファイバ線引炉
の他の実施例の断面構造を表す図2に示すように、断熱
材31が内部に組み込まれた炉体32には、光ファイバ
用母材33が送り込まれる円筒状の炉心管34と、この
炉心管34の中央部を囲み、光ファイバ用母材33の下
端部を加熱溶融させる環状のヒータ35とが組み付けら
れている。また、この炉体32の上端中央には、円筒状
をなす入口管部36が上向きに突設されており、この入
口管部36の上端部分には、当該入口管部36を介して
炉心管34内に下向きにヘリウムや窒素等の不活性ガス
を供給するための図示しない不活性ガス供給装置が組み
付けられている。さらに、炉体32の下端中央には、ガ
ス排出口37を形成したテーパ管受け38が突設された
状態となっている。このテーパ管受け38の底板39に
は、上端が光ファイバ用母材33の下端と対向し、かつ
下側ほど内径が漸次減少するテーパ管40と、このテー
パ管40に連続するテーパ状をなすように底板39から
下向きに突出するテーパ接続管41とが取り付けられて
いる。このテーパ接続管41の下端に形成されたフラン
ジ部42には、下側ほど内径が小さいテーパ状をなす口
金43の上端に形成したフランジ部44が連結され、こ
の口金43の下端開口45から光ファイバ46が引き出
されるようになっている。As shown in FIG. 2 showing the cross-sectional structure of another embodiment of the optical fiber drawing furnace according to the present invention, a furnace body 32 having a heat insulating material 31 incorporated therein is provided with an optical fiber mother board. A cylindrical core tube 34 into which the material 33 is fed, and an annular heater 35 that surrounds the central portion of the core tube 34 and heats and melts the lower end of the optical fiber preform 33 are assembled. Further, a cylindrical inlet pipe portion 36 is provided so as to project upward at the center of the upper end of the furnace body 32, and the upper end portion of the inlet pipe portion 36 is connected to the core tube through the inlet pipe portion 36. An unillustrated inert gas supply device for downwardly supplying an inert gas such as helium or nitrogen is assembled in the unit 34. Further, at the center of the lower end of the furnace body 32, a tapered tube receiver 38 having a gas discharge port 37 is provided in a protruding manner. The bottom plate 39 of the tapered tube receiver 38 has a tapered tube 40 having an upper end facing the lower end of the optical fiber preform 33 and an inner diameter gradually decreasing toward the lower side, and a tapered shape continuous with the tapered tube 40. Thus, the taper connecting pipe 41 protruding downward from the bottom plate 39 is attached. A flange portion 42 formed at the lower end of the taper connecting pipe 41 is connected to a flange portion 44 formed at the upper end of a tapered base 43 having a smaller inner diameter toward the lower side. The fiber 46 is adapted to be drawn out.
【0037】本実施例におけるテーパ管40の内周面の
傾斜角と、テーパ接続管41の内周面の傾斜角とは等し
く設定され、これらが全体として一つのテーパ面を形成
するように、これらの連結部分の内径のずれの大きさ
が、例えば1mm以下に設定されている。同様に、テーパ
接続管41と口金43との連結部分のそれぞれ内径のず
れの大きさも、例えば1mm以下に設定されている。そし
て、先の実施例と同様に、口金43の内周面の傾斜角
は、これらテーパ管40やテーパ接続管41の内周面の
傾斜角よりも大きく設定されている。In the present embodiment, the inclination angle of the inner peripheral surface of the taper pipe 40 and the inclination angle of the inner peripheral surface of the taper connecting pipe 41 are set equal to each other, so that they form one taper surface as a whole. The deviation of the inner diameters of these connecting portions is set to, for example, 1 mm or less. Similarly, the displacement of the inner diameter of each of the connecting portions of the taper connecting pipe 41 and the base 43 is set to, for example, 1 mm or less. Then, similarly to the previous embodiment, the inclination angle of the inner peripheral surface of the mouthpiece 43 is set to be larger than the inclination angle of the inner peripheral surfaces of the taper pipe 40 and the taper connecting pipe 41.
【0038】なお、本実施例ではテーパ管40とテーパ
接続管41とを別部品で構成したが、これらを一つの部
品に形成して底板39を貫通させるようにしても良い。
また、テーパ管40の内周面を光ファイバ用母材33の
下端部の加熱溶融部分の輪郭形状に対応させて複雑な曲
面に形成することも可能であるが、実用的には単純な円
錐面で構成すれば足りる。Although the taper pipe 40 and the taper connection pipe 41 are formed as separate parts in this embodiment, they may be formed as a single part so that the bottom plate 39 can pass therethrough.
It is also possible to form the inner peripheral surface of the taper tube 40 into a complicated curved surface corresponding to the contour shape of the heating and melting portion of the lower end portion of the optical fiber preform 33, but practically a simple cone. It is enough if it is composed of planes.
【0039】従って、炉体32内は断熱材31によって
保温され、炉心管34内に送り込まれる光ファイバ用母
材33の下端部は、この炉体32内のヒータ35によっ
て加熱溶融され、光ファイバ46となって口金43の下
端開口45から引き出される。また、炉心管34の上方
から供給される不活性ガスによって、炉心管34内が不
活性ガス雰囲気に保持され、炉心管34の酸化を防ぐと
共に炉心管34の内部を清浄に保つようにしている。こ
の不活性ガスの一部は、テーパ管受け38のガス排出口
37から炉外に排出され、不活性ガスの残りはテーパ管
40およびテーパ接続管41の内周面と光ファイバ用母
材33および光ファイバ46の外周面との間の隙間に沿
って下方に流れ、口金43の下端開口45から炉外に放
出される。Therefore, the inside of the furnace body 32 is kept warm by the heat insulating material 31, and the lower end portion of the optical fiber preform 33 fed into the furnace core tube 34 is heated and melted by the heater 35 in the furnace body 32, and the optical fiber is It becomes 46 and is pulled out from the lower end opening 45 of the base 43. In addition, the inert gas supplied from above the core tube 34 keeps the inside of the core tube 34 in an inert gas atmosphere, prevents oxidation of the core tube 34, and keeps the inside of the core tube 34 clean. . A part of this inert gas is discharged to the outside of the furnace from the gas discharge port 37 of the taper pipe receiver 38, and the rest of the inert gas is formed on the inner peripheral surfaces of the taper pipe 40 and the taper connecting pipe 41 and the optical fiber preform 33. And it flows downward along the gap between the outer peripheral surface of the optical fiber 46 and is discharged from the lower end opening 45 of the base 43 to the outside of the furnace.
【0040】ここで、本発明の効果を調べるため、図2
に示す実施例においてテーパ管40とテーパ接続管41
とを組み立てた状態における内周面の寸法形状を、先の
実施例における第二テーパ部26と延長筒17とを組み
立てた状態における内周面の寸法形状と等しく設定する
と共に、口金43を先の実施例における口金20と等し
い寸法形状に設定し、さらに炉心管34の内径を90mm
に設定し、直径が4.5mmとなった光ファイバ用母材33
の加熱溶融部分と、テーパ管40の上端とが対向するよ
うに、炉体32に対するテーパ管40の上下位置を設定
し、不活性ガスとしてヘリウムガスを使用し、これを0
℃, 1気圧の標準状態で換算した場合に毎分20リット
ルとなるような割合で供給すると共に直径が72mmの光
ファイバ用母材13から直径が125μmの光ファイバ
46を毎分600mの割合で線引きした。Here, in order to investigate the effect of the present invention, FIG.
In the embodiment shown in FIG.
The dimension and shape of the inner peripheral surface in the assembled state are set to be equal to the dimension and shape of the inner peripheral surface in the state in which the second taper portion 26 and the extension cylinder 17 in the above-described embodiment are assembled, and the cap 43 is set first. The size and shape are set to be the same as those of the base 20 in the embodiment of FIG.
And optical fiber preform 33 with a diameter of 4.5 mm
The upper and lower positions of the taper tube 40 with respect to the furnace body 32 are set so that the heated and melted part of the taper tube and the upper end of the taper tube 40 face each other, and helium gas is used as an inert gas.
It is supplied at a rate of 20 liters per minute when converted to standard conditions of ℃ and 1 atm, and the optical fiber base material 13 with a diameter of 72 mm and the optical fiber 46 with a diameter of 125 μm are supplied at a rate of 600 m / min. I delineated.
【0041】この場合、不活性ガスの約50%がテーパ
管40内を通って口金43の下端開口45から炉外に流
出するように、ガス排出口37に組み付けた図示しない
流量調整弁によって調整した。そして、テーパ管40の
上端から100mm下方のC点、およびこのC点から48
0mm下方で、かつテーパ接続管41の下端である口金4
3の上端から20mm上方に位置するD点における不活性
ガスの温度を測定したところ、それぞれ1630℃, 8
30℃であった。また、線引きされた光ファイバ46の
外径は、125±0. 1μmときわめて少ない変動幅に
収めることができた。In this case, a flow rate adjusting valve (not shown) attached to the gas outlet 37 adjusts so that about 50% of the inert gas flows through the tapered tube 40 and flows out of the furnace from the lower end opening 45 of the die 43. did. Then, a point C 100 mm below the upper end of the taper tube 40, and a point 48 from this point C
The base 4 which is 0 mm downward and is the lower end of the taper connecting pipe 41.
The temperature of the inert gas at point D located 20 mm above the upper end of 3 was measured to be 1630 ° C, 8
It was 30 ° C. Further, the outer diameter of the drawn optical fiber 46 could be kept within a very small fluctuation range of 125 ± 0.1 μm.
【0042】なお、本発明の請求項3の効果を確認する
ため、図2に示したテーパ管40の上から40mm切断し
たものを使用して光ファイバ46を線引きしたところ、
その外径は125±0. 2〜0. 3μmに変動幅が増大
することが判った。また、この場合のテーパ管40の上
端と対向する光ファイバ用母材33の加熱溶融部の直径
は2mmである。In order to confirm the effect of the third aspect of the present invention, when the optical fiber 46 is drawn by using the taper tube 40 shown in FIG.
It was found that the fluctuation range increased to 125 ± 0.2 to 0.3 μm in the outer diameter. In this case, the diameter of the heating and melting portion of the optical fiber preform 33 facing the upper end of the tapered tube 40 is 2 mm.
【0043】[0043]
【発明の効果】本発明によると、光ファイバ用母材の加
熱溶融部分およびその下方の光ファイバを囲むテーパ管
を下側ほど内径の小さく設定し、この加熱溶融部分とテ
ーパ管の内周面との間の不活性ガスの流れを安定させる
ようにしたので、線引きされる光ファイバの外径変動を
従来のものよりも抑制することができる。According to the present invention, the inner diameter of the heating / melting portion and the inner peripheral surface of the taper tube are set so that the taper tube surrounding the heating / melting portion of the optical fiber preform and the optical fiber below the heating / melting portion is set smaller toward the lower side. Since the flow of the inert gas between and is stabilized, the fluctuation of the outer diameter of the drawn optical fiber can be suppressed more than the conventional one.
【図1】本発明による光ファイバ線引炉の一実施例の概
略構造を表す断面図である。FIG. 1 is a sectional view showing a schematic structure of an embodiment of an optical fiber drawing furnace according to the present invention.
【図2】本発明による光ファイバ線引炉の他の実施例の
概略構造を表す断面図である。FIG. 2 is a sectional view showing a schematic structure of another embodiment of the optical fiber drawing furnace according to the present invention.
【図3】従来の光ファイバ線引炉の一例の概略構造を表
す断面図である。FIG. 3 is a sectional view showing a schematic structure of an example of a conventional optical fiber drawing furnace.
11 断熱材 12 炉体 13 光ファイバ用母材 14 炉心管 15 ヒータ 16 入口管部 17 延長筒 18, 19 フランジ部 20 口金 21 下端開口 22 光ファイバ 23 上端開口 24 円筒部 25 第一テーパ部 26 第二テーパ部 31 断熱材 32 炉体 33 光ファイバ用母材 34 炉心管 35 ヒータ 36 入口管部 37 ガス排出口 38 テーパ管受け 39 底板 40 テーパ管 41 テーパ接続管 42 フランジ部 43 口金 44 フランジ部 45 下端開口 46 光ファイバ 11 Heat Insulation Material 12 Furnace Body 13 Optical Fiber Base Material 14 Core Tube 15 Heater 16 Inlet Tube Part 17 Extension Cylinder 18, 19 Flange Part 20 Base 21 Lower End Opening 22 Optical Fiber 23 Upper End Opening 24 Cylindrical Part 25 First Tapered Part 26 No. Two taper parts 31 Heat insulating material 32 Furnace body 33 Optical fiber base material 34 Core tube 35 Heater 36 Inlet tube part 37 Gas discharge port 38 Tapered tube receiver 39 Bottom plate 40 Tapered tube 41 Tapered connecting tube 42 Flange part 43 Base 44 Flange part 45 Bottom opening 46 Optical fiber
Claims (11)
せるステップと、 加熱溶融した光ファイバ用母材の下端から光ファイバを
連続的に引き出すステップと、 光ファイバ用母材の下端部とこの光ファイバ用母材の下
端から引き出された光ファイバとを下端側ほど内径が小
さくなったテーパ筒に通すステップと、 このテーパ筒の上端部から下端部に向けて不活性ガスを
流すステップとを具えたことを特徴とする光ファイバ線
引方法。1. A step of heating and melting the lower end of the optical fiber preform, a step of continuously drawing out the optical fiber from the lower end of the heated and melted optical fiber preform, and a lower end of the optical fiber preform. A step of passing the optical fiber drawn out from the lower end of the optical fiber base material through a taper tube having a smaller inner diameter toward the lower end side, and a step of flowing an inert gas from the upper end part to the lower end part of the taper tube. An optical fiber drawing method comprising:
は、このテーパ筒の下端側ほど速くなっていることを特
徴とする請求項1に記載した光ファイバ線引方法。2. The optical fiber drawing method according to claim 1, wherein the flow velocity of the inert gas flowing in the taper cylinder is higher toward the lower end side of the taper cylinder.
イバの直径が3mm以上であることを特徴とする請求項1
または請求項2に記載した光ファイバ線引方法。3. The diameter of the optical fiber in the portion facing the upper end of the tapered barrel is 3 mm or more.
Alternatively, the optical fiber drawing method according to claim 2.
ると共に下端から光ファイバが引き出される炉心管と、
この炉心管の前記上端部から前記下端部に向けて不活性
ガスを流す不活性ガス供給手段と、前記炉心管を間に挟
んで前記光ファイバ用母材の下端部を囲むと共にこれを
加熱溶融させるヒータと、このヒータと前記炉心管とを
保持する炉体とを具え、 前記炉心管は、その下端が前記光ファイバ用母材の加熱
溶融部分と対向するか、あるいは前記光ファイバ用母材
の加熱溶融部分との対向位置よりも上方に位置し、かつ
前記光ファイバ用母材の外径寸法と対応した一定の内径
の円筒部と、 この円筒部の下側に位置して内径が下側ほど小径となっ
たテーパ筒部とを有することを特徴とする光ファイバ線
引炉。4. A core tube in which an optical fiber preform is fed from the upper end and the optical fiber is pulled out from the lower end,
An inert gas supply means for flowing an inert gas from the upper end portion to the lower end portion of the core tube and the lower end portion of the optical fiber preform with the core tube sandwiched therebetween are heated and melted. And a furnace body that holds the heater and the core tube, wherein the lower end of the core tube faces the heated and melted portion of the optical fiber base material, or the optical fiber base material. A cylindrical portion having a constant inner diameter corresponding to the outer diameter of the optical fiber preform, and a lower inner diameter located below the cylindrical portion. An optical fiber drawing furnace having a taper tube portion having a smaller diameter toward the side.
小径となった口金が突設され、この口金の内径の変化率
は前記テーパ筒部の内径の変化率と同じか、あるいはそ
れ以上に設定されていることを特徴とする請求項4に記
載した光ファイバ線引炉。5. A base having a smaller inner diameter is projected from the lower end of the tapered cylinder, and the rate of change of the inner diameter of the base is the same as the rate of change of the inner diameter of the tapered cylinder, or The fiber optic drawing furnace according to claim 4, wherein the fiber optic drawing furnace is set to have more than that.
テーパ筒部に対して着脱可能であることを特徴とする請
求項5に記載した光ファイバ線引炉。6. The optical fiber drawing furnace as set forth in claim 5, wherein the die is separable by itself and is attachable to and detachable from the tapered cylindrical portion.
融部分を主として囲む第一のテーパ筒部と、このテーパ
筒部の下に続いて光ファイバを主として囲む第二のテー
パ筒部とからなり、この第二のテーパ筒部の内径の変化
率よりも前記第一のテーパ筒部の内径の変化率が大きく
なっていることを特徴とする請求項4に記載した光ファ
イバ線引炉。7. A first taper tube portion whose taper tube portion mainly surrounds a heated and melted portion of a base material for an optical fiber, and a second taper tube portion which is below the taper tube portion and mainly surrounds the optical fiber. The optical fiber drawing furnace according to claim 4, characterized in that the rate of change of the inner diameter of the first tapered tube portion is larger than the rate of change of the inner diameter of the second tapered tube portion. .
の接続部分と対向する部分の光ファイバの直径が3mm以
上であることを特徴とする請求項7に記載した光ファイ
バ線引炉。8. The optical fiber line according to claim 7, wherein the diameter of the optical fiber at the portion facing the connecting portion between the first tapered tubular portion and the second tapered tubular portion is 3 mm or more. Evacuation furnace.
ると共に下端が底板で塞がれた円筒状の炉心管と、 この炉心管の前記底板の中央部を貫通すると共に内径が
下側ほど小径となり、かつ上端部が前記光ファイバ用母
材の下端部と対向すると共に下端から光ファイバが引き
出されるテーパ筒と、 前記炉心管の上端部から前記テーパ筒の下端部および前
記炉心管の下端部に形成したガス排出口に向けて不活性
ガスを流す不活性ガス供給手段と、 前記炉心管および前記テーパ筒のうち少なくとも前記炉
心管を間に挟んで前記光ファイバ用母材の下端部を囲む
と共にこれを加熱溶融させるヒータと、 このヒータと前記炉心管と前記テーパ筒とを保持する炉
体とを具えたことを特徴とする光ファイバ線引炉。9. A cylindrical core tube in which an optical fiber preform is fed from the upper end and a lower end is closed by a bottom plate, and a core tube that penetrates through the central portion of the bottom plate of the core tube and has a smaller inner diameter toward the lower side. And a taper cylinder whose upper end is opposed to the lower end of the optical fiber preform and whose optical fiber is pulled out from the lower end, and the lower end of the tapered cylinder and the lower end of the core tube from the upper end of the core tube An inert gas supply means for causing an inert gas to flow toward a gas outlet formed in, and a lower end portion of the optical fiber preform with at least the core tube sandwiched between the core tube and the tapered tube. An optical fiber drawing furnace comprising: a heater for heating and melting the same; and a furnace body for holding the heater, the core tube, and the tapered tube.
小径となった口金が突設され、この口金の内径の変化率
は前記テーパ筒の内径の変化率と同じか、あるいはそれ
以上に設定されていることを特徴とする請求項9に記載
した光ファイバ線引炉。10. A lower end of the taper cylinder is provided with a mouthpiece having a smaller inner diameter toward the lower side. The rate of change of the inner diameter of the mouthpiece is equal to or higher than the rate of change of the inner diameter of the taper tube. The optical fiber drawing furnace according to claim 9, characterized in that
にテーパ筒に対して着脱可能であることを特徴とする請
求項10に記載した光ファイバ線引炉。11. The optical fiber drawing furnace according to claim 10, wherein the base is itself separable and detachable from the tapered barrel.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP23532994A JPH0891862A (en) | 1994-09-29 | 1994-09-29 | Optical fiber drawing method and drawing furnace |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP23532994A JPH0891862A (en) | 1994-09-29 | 1994-09-29 | Optical fiber drawing method and drawing furnace |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0891862A true JPH0891862A (en) | 1996-04-09 |
Family
ID=16984500
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP23532994A Pending JPH0891862A (en) | 1994-09-29 | 1994-09-29 | Optical fiber drawing method and drawing furnace |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0891862A (en) |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2000068157A1 (en) * | 1999-05-10 | 2000-11-16 | Pirelli Cavi E Sistemi S.P.A. | Method and induction furnace for drawing large diameter preforms to optical fibres |
NL1013583C2 (en) * | 1999-11-16 | 2001-05-17 | Plasma Optical Fibre Bv | Apparatus and method for drawing optical fibers from a preform. |
WO2002098807A1 (en) * | 2001-06-01 | 2002-12-12 | Corning Incorporated | Methods and apparatus for forming and controlling the diameter of drawn optical glass fiber |
CN102863149A (en) * | 2011-07-08 | 2013-01-09 | 住友电气工业株式会社 | Fiber drawing device and drawing method |
CN107082560A (en) * | 2017-05-15 | 2017-08-22 | 江苏亨通光纤科技有限公司 | A kind of optical fiber annealing extension tube |
CN108975677A (en) * | 2017-06-02 | 2018-12-11 | 中天科技精密材料有限公司 | Fiber drawing furnace |
WO2021132380A1 (en) * | 2019-12-24 | 2021-07-01 | 住友電気工業株式会社 | Method for manufacturing optical fiber, and device for manufacturing optical fiber |
-
1994
- 1994-09-29 JP JP23532994A patent/JPH0891862A/en active Pending
Cited By (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2000068157A1 (en) * | 1999-05-10 | 2000-11-16 | Pirelli Cavi E Sistemi S.P.A. | Method and induction furnace for drawing large diameter preforms to optical fibres |
US7814767B2 (en) | 1999-05-10 | 2010-10-19 | Prysmian Cavi E Sistemi Energia S.R.L. | Method and induction furnace for drawing large diameter preforms to optical fibres |
NL1013583C2 (en) * | 1999-11-16 | 2001-05-17 | Plasma Optical Fibre Bv | Apparatus and method for drawing optical fibers from a preform. |
EP1101745A1 (en) * | 1999-11-16 | 2001-05-23 | Plasma Optical Fibre B.V. | Device and method for drawing optical fibres from a preform |
US6474109B1 (en) | 1999-11-16 | 2002-11-05 | Plasma Optical Fibre, B.V. | Device and method for drawing optical fibers from a preform |
WO2002098807A1 (en) * | 2001-06-01 | 2002-12-12 | Corning Incorporated | Methods and apparatus for forming and controlling the diameter of drawn optical glass fiber |
CN102863149B (en) * | 2011-07-08 | 2016-04-27 | 住友电气工业株式会社 | The wire-drawing frame of optical fiber and drawing process |
JP2013018670A (en) * | 2011-07-08 | 2013-01-31 | Sumitomo Electric Ind Ltd | Drawing apparatus and drawing method for optical fiber |
CN102863149A (en) * | 2011-07-08 | 2013-01-09 | 住友电气工业株式会社 | Fiber drawing device and drawing method |
CN107082560A (en) * | 2017-05-15 | 2017-08-22 | 江苏亨通光纤科技有限公司 | A kind of optical fiber annealing extension tube |
CN107082560B (en) * | 2017-05-15 | 2023-02-10 | 江苏亨通光纤科技有限公司 | Optical fiber annealing extension tube |
CN108975677A (en) * | 2017-06-02 | 2018-12-11 | 中天科技精密材料有限公司 | Fiber drawing furnace |
CN108975677B (en) * | 2017-06-02 | 2021-04-06 | 中天科技精密材料有限公司 | Wire drawing furnace |
WO2021132380A1 (en) * | 2019-12-24 | 2021-07-01 | 住友電気工業株式会社 | Method for manufacturing optical fiber, and device for manufacturing optical fiber |
CN114867695A (en) * | 2019-12-24 | 2022-08-05 | 住友电气工业株式会社 | Method and apparatus for manufacturing optical fiber |
CN114867695B (en) * | 2019-12-24 | 2024-05-28 | 住友电气工业株式会社 | Optical fiber manufacturing method and optical fiber manufacturing apparatus |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CA1236353A (en) | Method and apparatus for coating optical fibers | |
KR0165004B1 (en) | Optical fiber drawing furnace and drawing method | |
KR101095913B1 (en) | Optical fiber manufacturing method and optical fiber maunfacturing apparatus | |
JP3121545B2 (en) | Melting furnace of optical fiber drawing device and support structure of optical fiber preform | |
US20090145169A1 (en) | Furnace for Drawing Optical Fiber Preform to Make Optical Fiber and Method for Drawing Optical Fiber Using the Same | |
JP2000501025A (en) | Method and apparatus for coating optical fiber | |
JPH0891862A (en) | Optical fiber drawing method and drawing furnace | |
US5445319A (en) | Torch for manufacture of optical fiber couplers and method of manufacture | |
KR900002526B1 (en) | Preparation method of optical fiber preform | |
CA2011153C (en) | Furnace and process for optical fiber drawing | |
US4428760A (en) | Oxyhydrogen flame torch for optical fiber drawing | |
EP0052007A1 (en) | Method of manufacturing glass fibers | |
JP3098232B1 (en) | Method and apparatus for manufacturing optical fiber | |
US4698082A (en) | Hollow fiber bushing and hollow fiber tip construction | |
JP3141464B2 (en) | Optical fiber drawing furnace | |
JPS5850938B2 (en) | Optical fiber manufacturing method and nozzle for optical fiber manufacturing | |
JPS5864239A (en) | Air nozzle assembly for spinning glass fiber | |
JP2920184B2 (en) | Fluid heater | |
KR100318917B1 (en) | Optical fiber drawing device comprising a extension | |
JP3493733B2 (en) | Optical fiber drawing furnace and drawing method | |
JPH02137744A (en) | Drawing of optical fiber | |
JPH02199040A (en) | Wire drawing of optical fiber | |
JPH04187538A (en) | Device for spinning optical fiber | |
JPH0478570B2 (en) | ||
JPH01305829A (en) | Method for drawing optical fiber |