JPH11116264A - 光ファイバの線引方法及び線引装置 - Google Patents

光ファイバの線引方法及び線引装置

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JPH11116264A
JPH11116264A JP28216297A JP28216297A JPH11116264A JP H11116264 A JPH11116264 A JP H11116264A JP 28216297 A JP28216297 A JP 28216297A JP 28216297 A JP28216297 A JP 28216297A JP H11116264 A JPH11116264 A JP H11116264A
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JP
Japan
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optical fiber
core tube
gas
argon gas
fiber preform
Prior art date
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Pending
Application number
JP28216297A
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English (en)
Inventor
Takeshi Okubo
豪 大窪
Yoshinori Kurosawa
芳宣 黒沢
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Hitachi Cable Ltd
Original Assignee
Hitachi Cable Ltd
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Publication date
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B37/00Manufacture or treatment of flakes, fibres, or filaments from softened glass, minerals, or slags
    • C03B37/01Manufacture of glass fibres or filaments
    • C03B37/02Manufacture of glass fibres or filaments by drawing or extruding, e.g. direct drawing of molten glass from nozzles; Cooling fins therefor
    • C03B37/025Manufacture 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
    • C03B37/029Furnaces therefor
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B2205/00Fibre drawing or extruding details
    • C03B2205/60Optical fibre draw furnaces
    • C03B2205/90Manipulating 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

Abstract

(57)【要約】 【課題】 伝送特性と強度とを両立した光ファイバを線
引きする。 【解決手段】 第1の炉心管3の一端からその内部に光
ファイバ母材7を導入してこれを加熱線引きし、他端か
ら光ファイバ8を送り出す光ファイバの線引方法におい
て、第1の炉心管の内部であって光ファイバの送り出し
側に第2の炉心管4を設け、第2の炉心管4の内側にア
ルゴンガスを導入して光ファイバ母材7に向けて流出さ
せるとともに、第2の炉心管4の外側にヘリウムガスを
導入して光ファイバ母材7に向けて流出させつつ、光フ
ァイバを線引きする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、光ファイバ母材を
加熱して光ファイバを線引きする光ファイバの線引方法
及び線引装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来の光ファイバの線引装置は、線引炉
の炉心内に、線引炉内に使用している断熱材の酸化防止
と、線引炉内で発生したダストを炉外に排出するため
に、パージガスを流すような構造となっている。
【0003】このパージガスとしては、一般的にアルゴ
ンガス、ヘリウムガス、窒素ガス等が使用されている。
光ファイバの製造業者は、ガスの原価、光ファイバの伝
送特性、炉内のパージガスに発生する乱流に起因する光
ファイバの外径の変動、炉内で発生するダストの排気効
率等を比較考量して適当なパージガスを選択して使用し
ている。
【0004】ガスの原価からすれば窒素ガス、アルゴン
ガス、ヘリウムガスの順となるが、ガスの動粘性係数が
低い窒素ガスやアルゴンガスは炉内で乱流が発生しやす
く、乱流を起因して光ファイバの外径が変動しやすく光
ファイバの外径制御が難しい。これに対して、ヘリウム
ガスは動粘性係数が大きく乱流が発生しにくいので外径
変動が起こりにくく、使い易さの点ではヘリウムガス、
アルゴンガス、窒素ガスの順になる。
【0005】また、ダクトの換気効率の低下は光ファイ
バの強度を劣化させるので、ダクトの排気効率の面から
検討すると、パージガスの流速を上げることが最も効果
的でかつ簡単である。したがって、ガスの動粘性係数が
高く乱流の起こり難いヘリウムガスが最適である。
【0006】光ファイバの伝送特性に影響を与える要因
には、屈折率分布の設計などの光ファイバ母材の製造過
程以前で決定されるものと、分散シフトファイバの分散
値に見られる線引過程に起因するものとがある。この線
引過程における要因としては、光ファイバ母材の加熱、
ファイバの冷却時の熱履歴が大きく影響しており、伝送
特性における低損失化を図るためには、ファイバの徐冷
効果のあるアルゴンガスを用いる場合が多い。
【0007】このような事情から、伝送損失が0.20
dB/km未満の低損失シングルモード光ファイバの線
引きにはパージガスとしてアルゴンガスを用い、海底設
置用等のプルーフ荷重が2%以上の高強度光ファイバや
1条当たりの出荷長さが50kmを超えるような長尺光
ファイバではパージガスとしてヘリウムガスを用いると
いったように適宜変更して使用されている。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
光ファイバの線引きでは、アルゴンガスを用いた時は伝
送損失の面では有利ではあるが光ファイバの強度の面で
は不利である。一方、ヘリウムガスを用いた場合には反
対に光ファイバの強度の面では有利であるが伝送損失の
面では不利である。したがって、アルゴンガス又はヘリ
ウムガスの1種類のパージガスを用いる従来の光ファイ
バの線引方法では伝送損失と強度とが両立する光ファイ
バを得ることができなかった。
【0009】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
で、伝送特性と強度とを両立した光ファイバを線引きす
ることができる光ファイバ線引方法及び線引装置を提供
することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明の光ファイバの線
引方法は、第1の炉心管の一端からその内部に光ファイ
バ母材を導入してこれを加熱線引きし、他端から光ファ
イバを送り出すものにおいて、前記第1の炉心管の内部
であって光ファイバの送り出し側に第2の炉心管を設
け、前記第2の炉心管の内側にアルゴンガスを導入して
前記光ファイバ母材に向けて流出させるとともに、前記
第2の炉心管の外側にヘリウムガスを導入して前記光フ
ァイバ母材に向けて流出させつつ、光ファイバを線引き
することを特徴とする。
【0011】本発明の光ファイバの線引装置は、第1の
炉心管の一端からその内部に光ファイバ母材を導入して
これを加熱線引きし、他端から光ファイバを送り出す光
ファイバの線引装置において、前記第1の炉心管の内部
であって光ファイバの送り出し側に第2の炉心管が設け
られ、この第2の炉心管の内側にアルゴンガスを導入し
て前記光ファイバ母材に向けて流出させるアルゴンガス
導入手段が設けられ、前記第2の炉心管の外側にヘリウ
ムガスを導入して前記光ファイバ母材に向けて流出させ
るヘリウムガス導入手段が設けられたことを特徴とす
る。
【0012】本発明の光ファイバの線引方法及び線引装
置によれば、アルゴンガスを第2の炉心管の内側を流す
ので、その徐冷効果により伝送損失が低く抑えられ、第
2の炉心管の外側にヘリウムガスを流すようにしている
ので、その高い動粘性係数のため流速を高めることがで
き、炉内の換気効率を高めることができ光ファイバの強
度を高くすることができる。
【0013】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の一形態にか
かる光ファイバの線引方法及び線引装置について添付図
面に基づいて説明する。
【0014】本実施の形態の線引装置は、炉体1の内部
に円筒状のヒータ2が設けられ、ヒータ2の内側にはカ
ーボン製の第1の炉心管3が設けられ、第1の炉心管3
の図中上下には蓋体5,6が取り付けられており、これ
ら蓋体5,6により炉心内外の雰囲気が遮断されてい
る。図中下側の蓋体5には、第2の炉心管4が第1の炉
心管3の内部に挿入された状態で取り付けられている。
図中上側の蓋体6には排気口6aが形成されている。
【0015】第2の炉心管4は第1の炉心管3の内部に
挿入された光ファイバ母材7のネックダウン部近傍まで
挿入されており、この第2の炉心管4の内側に線引きさ
れた光ファイバ8が通るようになっている。第2の炉心
管4の外端は閉塞されており、当該外端には、第2の炉
心管4の内側にアルゴンガス(Arガス)を導入して前
記光ファイバ母材に向けて流出させるアルゴンガス導入
口(本発明のアルゴンガス導入手段に相当する)4aが
設けられている。第1の炉心管3の下側に設けた前記蓋
体5には、前記第2の炉心管4の外側と第1の炉心管3
の内側との間にヘリウムガス(Heガス)を導入して前
記光ファイバ母材に向けて流出させるヘリウムガス導入
口(本発明のヘリウムガス導入手段に相当する)5aが
設けられている。
【0016】次に、本光ファイバの線引装置を用いて、
光ファイバを線引きする線引方法について説明する。
【0017】まず、第1の炉心管3の一端からその内部
に光ファイバ母材7を導入し、これをヒータ2により加
熱して光ファイバ8を線引きし、第1の炉心管3の他端
から光ファイバ8を送り出す。
【0018】この際、第2の炉心管4の内側にはアルゴ
ンガスをアルゴンガス導入口4aから導入するととも
に、第2の炉心管4の外側にはヘリウムガスをヘリウム
ガス導入口5aから高速で導入する。アルゴンガス及び
ヘリウムガスは光ファイバ母材7の図中下端部付近から
光ファイバ8及び光ファイバ母材7の側面を通って排出
口6aから外に排出される。主としてアルゴンガスによ
り線引きされた光ファイバ8は徐冷され、1070℃付
近の歪み点に曝される。一方、主として高速で流れるヘ
リウムガスにより炉内のダストが確実に排出される。
【0019】光ファイバ8は歪み点付近で徐冷されるこ
とにより、光ファイバ8に残留する歪みが小さくなり伝
送損失の小さな光ファイバを得ることができる。また、
高速で流れるヘリウムガスにより炉内のダストの排気効
率を高めることができ、高い強度の光ファイバを得るこ
とができる。ここで、ヘリウムガスが動粘性係数が大き
いので高速で炉内を流通させても乱流が起こりにくく、
光ファイバ8の外径が変動するといったことも発生しな
い。
【0020】したがって、本線引方法によれば、伝送損
失が0.20dB/km未満で、プルーフ荷重2%通過
後の光ファイバ1条当たりの出荷長さが30kmを超え
る低損失シングルモード光ファイバを製造することがで
きる。
【0021】
【実施例】以下に本発明の一実施例の光ファイバの線引
方法について説明する。
【0022】パージガスとしてアルゴンガスとヘリウム
ガスとを用いることは前記実施の形態と同様である。ア
ルゴンガス導入口4aから導入するアルゴンガスの流量
を5リットル/minとし、ヘリウムガス導入口5aか
ら導入するヘリウムガスの流量を40リットル/min
とした。線引条件は、第1の炉心管3の内部温度を21
00℃、線引速度を500mm/min、ウレタンアク
リレート材の2層被覆で線引きを行った。これにより製
造された光ファイバ8の伝送特性及び2%プルーフ試験
を行った。試験結果を表1に示す。なお、本発明の実施
例の効果を比較するために以下の条件で比較例となる光
ファイバを製造して同様な試験を行った。
【0023】比較例1においては、第2の炉心管4の内
側にアルゴンガスを流量5リットル/minで導入する
とともに、第2の炉心管4の外側にも同様にアルゴンガ
スを流量40リットル/minで導入して、上記実施例
と同一条件で光ファイバを線引きした。
【0024】比較例2においては、第2の炉心管4の内
側に同様にヘリウムガスを流量5リットル/minで導
入するとともに、第2の炉心管4の外側にもヘリウムガ
スを流量40リットル/minで導入して、上記実施例
と同一条件で光ファイバを線引きした。
【0025】
【表1】
【0026】表1に示すように、本実施例により製造さ
れた光ファイバは、λ=1.55μmにおける伝送損失
が1.94dB/km、2%プルーフでの平均通過長さ
は約40kmとなっている。これは、比較例1と比べる
と伝送損失は余り変わりが無いが2%プルーフでの平均
通過長さが倍近く大きくなっている。比較例2と比べる
と2%プルーフでの平均通過長さは余り変わらないが伝
送損失はかなり改善されていることがわかる。なお、伝
送損失の単位はdB/kmであるので長尺の光ファイバ
では大きな効果となる。
【0027】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の光ファイ
バの線引方法及び線引き装置では、アルゴンガスを第2
の炉心管の内側を流すので、その徐冷効果により伝送損
失が低く抑えられ、第2の炉心管の外側にヘリウムガス
を流すようにしているので、その高い動粘性係数のため
流速を高めることができ、炉内の換気効率を高めること
ができ光ファイバの強度を高くすることができ、これに
より伝送特性と強度とを両立した光ファイバを線引きす
ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の一形態の光ファイバの線引装置
を示す図である。
【符号の説明】
1 炉体 2 ヒータ 3 第1の炉心管 4 第2の炉心管 4a アルゴンガス導入口 5 蓋体 5a ヘリウムガス導入口 6 蓋体 6a 排出口 7 光ファイバ母材 8 光ファイバ

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 第1の炉心管の一端からその内部に光フ
    ァイバ母材を導入してこれを加熱線引きし、他端から光
    ファイバを送り出す光ファイバの線引方法において、前
    記第1の炉心管の内部であって光ファイバの送り出し側
    に第2の炉心管を設け、前記第2の炉心管の内側にアル
    ゴンガスを導入して前記光ファイバ母材に向けて流出さ
    せるとともに、前記第2の炉心管の外側にヘリウムガス
    を導入して前記光ファイバ母材に向けて流出させつつ、
    光ファイバを線引きすることを特徴とする光ファイバの
    線引方法。
  2. 【請求項2】 第1の炉心管の一端からその内部に光フ
    ァイバ母材を導入してこれを加熱線引きし、他端から光
    ファイバを送り出す光ファイバの線引装置において、前
    記第1の炉心管の内部であって光ファイバの送り出し側
    に第2の炉心管が設けられ、この第2の炉心管の内側に
    アルゴンガスを導入して前記光ファイバ母材に向けて流
    出させるアルゴンガス導入手段が設けられ、前記第2の
    炉心管の外側にヘリウムガスを導入して前記光ファイバ
    母材に向けて流出させるヘリウムガス導入手段が設けら
    れたことを特徴とする光ファイバの線引装置。
JP28216297A 1997-10-15 1997-10-15 光ファイバの線引方法及び線引装置 Pending JPH11116264A (ja)

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