JPH11302042A - Production of optical fiber and apparatus for production - Google Patents
Production of optical fiber and apparatus for productionInfo
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- JPH11302042A JPH11302042A JP10111102A JP11110298A JPH11302042A JP H11302042 A JPH11302042 A JP H11302042A JP 10111102 A JP10111102 A JP 10111102A JP 11110298 A JP11110298 A JP 11110298A JP H11302042 A JPH11302042 A JP H11302042A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は光ファイバ素線の製
造方法と製造装置に関し、特に偏波モード分散が小さい
光ファイバ素線が得られるものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method and apparatus for manufacturing an optical fiber, and more particularly to an optical fiber having a small polarization mode dispersion.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、光ファイバ素線は、例えば以下の
ようにして製造されている。すなわち石英系ガラスから
なる円柱形の光ファイバ母材の一端に、この光ファイバ
母材と同じ形状のダミー母材を接続する。ついで、この
ダミー母材を支持装置に取り付けて、光ファイバ母材の
他端が下になるように配置する。そして、この光ファイ
バ母材の下端を加熱、溶融させて線引きして裸光ファイ
バとし、ついでこの裸光ファイバの周囲に軟質の第１被
覆層と、硬質の第２被覆層を設けて光ファイバ素線と
し、引き取る。この光ファイバ母材から裸光ファイバを
経て光ファイバ素線を引き取る操作は連続的に行われ
る。前記第１の被覆層と前記第２の被覆層は、製造時あ
るいは製造後などに裸光ファイバの表面に傷がつかない
ように保護する目的で設けられているもので、一般に紫
外線硬化型樹脂などから形成される。2. Description of the Related Art Conventionally, an optical fiber is manufactured, for example, as follows. That is, a dummy preform having the same shape as the optical fiber preform is connected to one end of a cylindrical optical fiber preform made of quartz glass. Next, this dummy preform is attached to a supporting device, and is arranged such that the other end of the optical fiber preform faces down. Then, the lower end of the optical fiber preform is heated and melted to draw a bare optical fiber, and then a soft first coating layer and a hard second coating layer are provided around the bare optical fiber. Wire and take it. The operation of drawing the optical fiber from the optical fiber preform via the bare optical fiber is continuously performed. The first coating layer and the second coating layer are provided for the purpose of protecting the surface of the bare optical fiber so as not to be damaged at the time of manufacture or after manufacture. And the like.
【０００３】このようにして得られる光ファイバ素線を
構成する裸光ファイバは、その断面の屈折率構造が出来
る限り完全な真円形の同心円状であると好ましい。しか
しながら光ファイバ母材の断面の屈折率構造は、実際に
はわずかに非円であり、これを改善することは困難であ
る。このため裸光ファイバにおいてもわずかにコアが非
円となり、これが原因で偏波モード分散（以下ＰＭＤと
記す）が大きくなってしまうという問題があった。特に
大容量、超長距離の無中継伝送などにおいては、信号の
劣化が蓄積されるため、ＰＭＤが大きな問題となってい
た。伝送方式にもよるが、通常要求されるＰＭＤのレベ
ルは好ましくは０．２５〜０．３ｐｓ／（ｋｍ）1/2以
下である。It is preferable that the bare optical fiber constituting the optical fiber thus obtained has a concentric circular shape whose refractive index structure is as perfect as possible. However, the refractive index structure of the cross section of the optical fiber preform is actually slightly non-circular, and it is difficult to improve this. For this reason, even in a bare optical fiber, the core becomes slightly non-circular, which causes a problem that polarization mode dispersion (hereinafter referred to as PMD) increases. In particular, PMD has been a serious problem in large-capacity, ultra-long-distance non-relay transmissions, since signal degradation is accumulated. Although depending on the transmission method, the normally required level of PMD is preferably 0.25 to 0.3 ps / (km) 1/2 or less.
【０００４】またＰＭＤは、コアとクラッドとの比屈折
率差が大きい程大きくなる傾向がある。例えば伝送用の
１．３μｍ用シングルモード光ファイバの場合、裸光フ
ァイバは、同心円状に配置されたコアとクラッドからな
るステップ形の屈折率分布形状を有している。中心部の
コアは高屈折率で、その周囲に設けられたクラッドは低
屈折率となっている。これらのコアとクラッドとの比屈
折率差は通常０．３％程度とされる。この場合は前記比
屈折率差が比較的小さいので、コアの非円に起因するＰ
ＭＤの増加量は、比較的、比屈折率差が大きいエルビウ
ムドープ光ファイバ（以下ＥＤＦと記す）や分散補償光
ファイバなどと比べると小さい。Further, the PMD tends to increase as the relative refractive index difference between the core and the clad increases. For example, in the case of a 1.3 μm single mode optical fiber for transmission, the bare optical fiber has a step-shaped refractive index distribution shape composed of a core and a clad arranged concentrically. The core at the center has a high refractive index, and the cladding provided therearound has a low refractive index. The relative refractive index difference between the core and the clad is usually about 0.3%. In this case, since the relative refractive index difference is relatively small, P
The amount of increase in the MD is smaller than that of an erbium-doped optical fiber (hereinafter referred to as EDF) or a dispersion compensating optical fiber having a relatively large relative refractive index difference.
【０００５】光ファイバ増幅器などに好適に用いられる
ＥＤＦや、１．３μｍ用シングルモード光ファイバを波
長１．５５μｍ帯で使用したときの波長分散を補償する
分散補償光ファイバは、伝送用の光ファイバに比べて比
屈折率差が大きい。したがって、そのコアがわずかに非
円であってもＰＭＤが大きくなる。特に分散補償光ファ
イバは長尺で使用されるため、ＰＭＤの影響によって信
号の劣化が蓄積されやすく、ＰＭＤが問題となる場合が
多かった。このため、１．３μｍ用のシングルモード光
ファイバなどにおいてもＰＭＤの低減が望まれている
が、比屈折率差の大きなＥＤＦや、特に分散補償光ファ
イバなどにおいては、ＰＭＤの低減の要求が大きかっ
た。[0005] EDF which is preferably used for an optical fiber amplifier and the like, and a dispersion compensating optical fiber which compensates for chromatic dispersion when a single mode optical fiber for 1.3 μm is used in a wavelength band of 1.55 μm are optical fibers for transmission. The relative refractive index difference is large as compared with. Therefore, even if the core is slightly non-circular, the PMD increases. In particular, since the dispersion compensating optical fiber is used in a long length, signal deterioration is likely to be accumulated due to the influence of PMD, and PMD often becomes a problem. For this reason, reduction of PMD is desired also in a single mode optical fiber for 1.3 μm and the like, but there is a great demand for reduction of PMD in an EDF having a large relative refractive index difference and especially in a dispersion compensating optical fiber. Was.
【０００６】このような問題を解決するために、特開平
８−５９２７８号公報には、光ファイバ母材を高速で回
転させながら線引きする方法が開示されている。また、
製造した光ファイバ素線のコアの断面形状が非円であっ
ても、光ファイバ素線に一定の捻りを加えることによっ
てＰＭＤを低減できることが開示されている。特開平７
−６９６６５号公報には、光ファイバ母材を短いピッチ
で捻ったものを線引きする方法が開示されている。しか
しながらこれらの方法はいずれも既存の線引き装置の他
に、さらに大がかりな装置が必要で、コストの増加を招
くという問題があった。また、光ファイバ母材を短いピ
ッチで捻る作業には長時間を要し、製造時間が長くなる
という問題があった。In order to solve such a problem, Japanese Patent Laid-Open No. 8-59278 discloses a method of drawing while rotating an optical fiber preform at a high speed. Also,
It is disclosed that PMD can be reduced by applying a certain amount of twist to the optical fiber even if the cross-sectional shape of the core of the manufactured optical fiber is non-circular. JP 7
Japanese Patent Application Laid-Open No. 69669/1995 discloses a method of drawing a twisted optical fiber preform at a short pitch. However, each of these methods requires a larger apparatus in addition to the existing drawing apparatus, and has a problem that the cost is increased. In addition, there is a problem that the operation of twisting the optical fiber preform at a short pitch requires a long time, and the manufacturing time becomes long.
【０００７】特開平６−１７１９７０号公報、特開平８
−２９５５２８号公報には、揺動ガイドローラと固定ガ
イドローラとを組み合わせて、光ファイバ素線を捻りな
がら製造する方法が開示されている。この方法は、揺動
ガイドローラの回転軸を傾ける往復運動を連続的に行う
ことによって、揺動ガイドローラと固定ガイドローラと
の間の光ファイバ素線に、その軸まわりの捻りを加える
ものである。この方法においては、光ファイバ素線が前
記固定ガイドローラのローラ面上を移動すると、効率よ
く光ファイバ素線に捻りを加えることができない。この
ため、前記ローラ面に溝を設けるなどして、既存の装置
に変更を加える必要があった。そして、揺動ガイドロー
ラを連続的に揺動させるため、光ファイバ母材に回転や
捻りを加える上述の方法ほどではないが、装置が大がか
りになるという問題があった。また、光ファイバ素線に
加えられる捻りは、線引き張力、揺動ガイドローラと固
定ガイドローラとの位置関係、揺動周期、揺動ガイドロ
ーラのローラ表面の摩擦係数と光ファイバ素線の表面の
摩擦係数などの様々なパラメータに影響される。特に揺
動ガイドローラの揺動によって光ファイバ素線にさらな
る張力がかかるため、線引き張力が大きすぎると断線が
発生し、また小さすぎると光ファイバ素線に十分な捻り
を加えることができない。したがって、これら多くのパ
ラメータを検討して適切な製造条件を定めなくてはなら
ず、製造条件設定に時間を要するという問題があった。JP-A-6-171970 and JP-A-8-171970
Japanese Unexamined Patent Publication No. 295528/1990 discloses a method in which an oscillating guide roller and a fixed guide roller are combined and twisted to produce an optical fiber. This method applies a twist around the axis to the optical fiber wire between the swing guide roller and the fixed guide roller by continuously performing a reciprocating motion for inclining the rotation axis of the swing guide roller. is there. In this method, when the optical fiber strand moves on the roller surface of the fixed guide roller, the optical fiber strand cannot be efficiently twisted. For this reason, it was necessary to modify the existing apparatus by providing a groove on the roller surface. In order to continuously swing the swing guide roller, the method is not as large as the above-described method of rotating or twisting the optical fiber preform, but there is a problem that the apparatus becomes large. In addition, the twist applied to the optical fiber is dependent on the drawing tension, the positional relationship between the oscillating guide roller and the fixed guide roller, the oscillating period, the coefficient of friction of the oscillating guide roller roller surface, and the surface of the optical fiber. It is affected by various parameters such as the coefficient of friction. Particularly, the optical fiber is further tensioned by the swing of the swing guide roller. If the drawing tension is too large, the wire breaks. If the drawing tension is too small, the optical fiber cannot be sufficiently twisted. Therefore, there is a problem that it is necessary to consider these many parameters and determine appropriate manufacturing conditions, and it takes time to set the manufacturing conditions.
【０００８】[0008]
【発明が解決しようとする課題】本発明は前記事情に鑑
みてなされたものであって、大がかりな装置を必要とせ
ずに、ＰＭＤが小さい光ファイバ素線を提供することが
できる光ファイバ素線の製造方法と製造装置を提供する
ことを課題とする。また、既存の装置を使用することが
できる光ファイバ素線の製造方法と製造装置を提供する
ことを課題とする。また、製造条件の設定時に検討すべ
き主なパラメータが少ない光ファイバ素線の製造方法と
製造装置を提供することを課題とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides an optical fiber having a small PMD without requiring a large-scale device. An object of the present invention is to provide a manufacturing method and a manufacturing apparatus. Another object of the present invention is to provide a method and an apparatus for manufacturing an optical fiber that can use an existing apparatus. It is another object of the present invention to provide a method and an apparatus for manufacturing an optical fiber having few main parameters to be considered when setting manufacturing conditions.
【０００９】[0009]
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、本発明においては以下のような解決手段を提案す
る。第１の発明は、光ファイバ母材を線引きして裸光フ
ァイバとし、この裸光ファイバの周囲に被覆層を設けて
光ファイバ素線とし、この光ファイバ素線を引き取る操
作を連続的に行う光ファイバ素線の製造方法において、
前記光ファイバ素線に振動を与えることにより、この光
ファイバ素線を軸まわりに捻ることを特徴とする光ファ
イバ素線の製造方法である。第２の発明は、前記光ファ
イバ素線の振動の振幅が０．７８〜１０ｍｍであり、線
引き速度が５０〜３００ｍ／ｍｉｎであることを特徴と
する第１の発明の光ファイバ素線の製造方法である。第
３の発明は、光ファイバ母材を加熱する加熱手段と、光
ファイバ母材から線引きした裸光ファイバの周囲に被覆
層を設けて光ファイバ素線とする被覆層形成手段と、光
ファイバ素線に振動を与えて、光ファイバ素線を軸まわ
りに捻る振動付与手段と、光ファイバ素線を引き取る引
き取り手段を備えていることを特徴とする光ファイバ素
線の製造装置である。In order to solve the above problems, the present invention proposes the following solutions. In the first invention, an operation of drawing an optical fiber preform into a bare optical fiber, providing a coating layer around the bare optical fiber to form an optical fiber, and continuously drawing the optical fiber is performed. In the method for manufacturing an optical fiber,
A method for manufacturing an optical fiber, wherein the optical fiber is twisted around an axis by applying vibration to the optical fiber. According to a second aspect of the present invention, the amplitude of the vibration of the optical fiber is 0.78 to 10 mm, and the drawing speed is 50 to 300 m / min. Is the way. A third invention is a heating means for heating an optical fiber preform, a coating layer forming means for providing a coating layer around a bare optical fiber drawn from the optical fiber preform to form an optical fiber, and an optical fiber element. An apparatus for producing an optical fiber, comprising: a vibration imparting unit that applies vibration to the wire to twist the optical fiber around the axis; and a take-off unit that pulls the optical fiber.
【００１０】[0010]
【発明の実施の形態】図１は本発明の光ファイバ素線の
製造装置の一例を示すものである。この装置は、光ファ
イバ母材を加熱する加熱装置１０と、裸光ファイバ２に
被覆を施すための第１被覆装置１１と第２被覆装置１２
と、引き取りプーリー１３ａ，１３ｂと、この引き取り
プーリー１３ａと第２被覆装置１２の間に設けられた振
動付与装置１４とから概略構成されている。以下製造操
作例とともに説明する。まず、石英系ガラスからなる円
柱形の光ファイバ母材１の一端に、図示しない光ファイ
バ母材１と同じ形状のダミー母材を接続する。そして前
記ダミー母材を図示しない支持装置に取り付けて、光フ
ァイバ母材１の他端が下になるように配置する。FIG. 1 shows an example of an apparatus for producing an optical fiber according to the present invention. This apparatus includes a heating device 10 for heating an optical fiber preform, a first coating device 11 and a second coating device 12 for coating the bare optical fiber 2.
, Pulling pulleys 13 a and 13 b, and a vibration applying device 14 provided between the pulling pulley 13 a and the second coating device 12. A description will be given below together with a production operation example. First, a dummy preform having the same shape as the optical fiber preform 1 (not shown) is connected to one end of a cylindrical optical fiber preform 1 made of quartz glass. Then, the dummy preform is attached to a support device (not shown), and the optical fiber preform 1 is arranged so that the other end thereof is at the bottom.
【００１１】ついで、この光ファイバ母材１の下端を加
熱装置１０によって加熱し、軟化させて線引きすると、
前記下端が徐々に縮径されて円錐状のネックダウン部１
ａが形成され、このネックダウン部１ａの下方に裸光フ
ァイバ２が得られる。この裸光ファイバ２を第１被覆装
置１１と第２被覆装置１２に順次に導き、裸光ファイバ
２の周囲にヤング率の小さい軟質の第１被覆層を形成
し、この第１被覆層の周囲にヤング率の大きい硬質の第
２被覆層を設けて光ファイバ素線３とする。第１被覆装
置１１と第２被覆装置１２は、それぞれ、例えば樹脂液
を塗布するためのコーティングダイスと、塗布された樹
脂液を硬化させる硬化手段とから構成されている。前記
第１の被覆層と第２の被覆層は、例えば紫外線硬化型樹
脂から形成される。この場合第１被覆装置１１、第２被
覆装置１２を構成する硬化手段は、紫外線ランプが用い
られる。Next, the lower end of the optical fiber preform 1 is heated by a heating device 10 to be softened and drawn.
The lower end is gradually reduced in diameter, and the conical neck down portion 1 is formed.
is formed, and the bare optical fiber 2 is obtained below the neck-down portion 1a. The bare optical fiber 2 is sequentially guided to the first coating device 11 and the second coating device 12, and a soft first coating layer having a small Young's modulus is formed around the bare optical fiber 2. An optical fiber 3 is formed by providing a hard second coating layer having a large Young's modulus. Each of the first coating device 11 and the second coating device 12 includes, for example, a coating die for applying a resin liquid and a curing unit for curing the applied resin liquid. The first coating layer and the second coating layer are formed of, for example, an ultraviolet curable resin. In this case, an ultraviolet lamp is used as a curing means constituting the first coating device 11 and the second coating device 12.
【００１２】ついで、得られた光ファイバ素線３を第２
被覆装置１２から引き取りプーリー１３ａ，１３ｂに送
り、巻き取りドラム（図示せず）に巻き取る。引き取り
プーリー１３ａ，１３ｂはステンレスなどから形成され
た通常のものである。このとき加熱装置１０から引き取
りプーリー１３ａに至るまでの、線引きから引き取りの
操作を行う間、第２被覆装置１２と引き取りプーリー１
３ａとの間に設けられた振動付与装置１４によって、光
ファイバ素線３には振動が加えられる。振動付与装置１
４は、光ファイバ素線３の軸方向に対して直交方向で、
かつ引き取りプーリー１３ａのローラ面に対して平行な
方向に移動する往復運動を繰り返すものであり、光ファ
イバ素線３にその先端が接触することによって光ファイ
バ素線３に同様の方向の振動を付与するものである。Next, the obtained optical fiber wire 3 is
It is sent from the coating device 12 to the take-off pulleys 13a and 13b, and is taken up on a take-up drum (not shown). The take-off pulleys 13a and 13b are normal ones made of stainless steel or the like. At this time, the second coating device 12 and the pulling pulley 1 are connected during the operation from the drawing to the pulling from the heating device 10 to the pulling pulley 13a.
Vibration is applied to the optical fiber 3 by a vibration applying device 14 provided between the optical fiber 3a and the optical fiber 3a. Vibration imparting device 1
4 is a direction orthogonal to the axial direction of the optical fiber 3,
In addition, the reciprocating motion that moves in a direction parallel to the roller surface of the take-off pulley 13a is repeated. When the tip of the optical fiber 3 comes into contact with the optical fiber 3, vibration in the same direction is applied to the optical fiber 3. Is what you do.
【００１３】振動付与装置１４の往復運動の方向は、光
ファイバ素線３に振動を付与して、光ファイバ素線３を
軸まわりに捻ることができれば、特に限定することはな
いが、通常上述の方向に運動させると効率がよく、望ま
しい。また、振動付与装置１４の位置は、第２被覆装置
１２と巻き取りドラムとの間であれば特に限定するもの
ではないが、引き取りプーリー１３ａの前後の一方に、
引き取りプーリー１３ａと近い位置に設けると、効果が
高く好ましい。この例において、引き取りプーリー１３
ａと振動付与装置１４との間の距離は、例えば０．２〜
０．３ｍとされている。The direction of the reciprocating motion of the vibration applying device 14 is not particularly limited as long as the optical fiber 3 can be vibrated to twist the optical fiber 3 around its axis. It is efficient and desirable to move in the direction of. The position of the vibration imparting device 14 is not particularly limited as long as it is between the second coating device 12 and the winding drum.
It is preferable to provide it at a position close to the pulley 13a because the effect is high. In this example, the pulley 13
The distance between a and the vibration imparting device 14 is, for example, 0.2 to
0.3 m.
【００１４】図２（ａ）、図２（ｂ）は、振動付与装置
１４の作用を示すもので、図１中に示したＡ−Ａで切断
し、上方向から見た状態を示している。図２（ａ）に示
すように、振動付与装置１４が光ファイバ素線３に向か
って移動すると、振動付与装置１４に接触した光ファイ
バ素線３は時計まわりに回転する。ついで、図２（ｂ）
に示すように、この振動付与装置１４が光ファイバ素線
３から遠ざかる方向に移動すると、光ファイバ素線３は
反時計まわりに回転する。このように振動付与装置１４
によって付与される振動によって、光ファイバ素線３
は、時計まわりと反時計まわりに、交互に軸まわりに捻
られる。FIGS. 2 (a) and 2 (b) show the operation of the vibration imparting device 14, which is cut along AA shown in FIG. 1 and viewed from above. . As shown in FIG. 2A, when the vibration imparting device 14 moves toward the optical fiber 3, the optical fiber 3 in contact with the vibration imparting device 14 rotates clockwise. Next, FIG.
As shown in (2), when the vibration applying device 14 moves in a direction away from the optical fiber 3, the optical fiber 3 rotates counterclockwise. Thus, the vibration imparting device 14
The optical fiber 3
Is twisted around the axis alternately clockwise and counterclockwise.
【００１５】この捻りは引き取りプーリー１３ａに近い
位置の光ファイバ素線３のみならず、光ファイバ母材１
のネックダウン部１ａから巻き取ドラムまでの間の裸光
ファイバ２と光ファイバ素線３に影響する。すなわち、
製造操作中ほぼ一貫して、裸光ファイバ２と光ファイバ
素線３には捻りが加えられる。このようにして裸光ファ
イバ２と光ファイバ素線３が捻られることにより、裸光
ファイバ２のコアの断面形状が非円であっても、長尺の
光ファイバ素線３全体として、屈折率構造が真円形の同
心円状である場合と等価的に、ＰＭＤを抑制した光ファ
イバ素線３を得ることができる。This twist is caused not only in the optical fiber 3 near the pulley 13a, but also in the optical fiber preform 1.
Of the bare optical fiber 2 and the optical fiber 3 from the neck down portion 1a to the winding drum. That is,
Almost consistently during the manufacturing operation, the bare optical fiber 2 and the optical fiber 3 are twisted. By twisting the bare optical fiber 2 and the optical fiber 3 in this manner, even if the cross-sectional shape of the core of the bare optical fiber 2 is non-circular, the refractive index of the entire long optical fiber 3 is maintained. The optical fiber 3 with PMD suppressed can be obtained equivalently to the case where the structure is a perfect circular concentric circle.
【００１６】光ファイバ素線３の捻回のピッチや角度
は、主に光ファイバ素線３に付与される振動の振幅と振
動数を変更することによって調整することができる。前
記振動の振幅は０．７８〜１０ｍｍとされる。０．７８
ｍｍ未満であると十分に光ファイバ素線３を捻ることが
できず、１０ｍｍをこえると、第１被覆層と第２被覆層
の形成に影響し、均一な被覆層が得られない場合があ
る。The twist pitch and angle of the optical fiber 3 can be adjusted mainly by changing the amplitude and frequency of the vibration applied to the optical fiber 3. The amplitude of the vibration is 0.78 to 10 mm. 0.78
If it is less than 10 mm, the optical fiber 3 cannot be twisted sufficiently, and if it exceeds 10 mm, the formation of the first coating layer and the second coating layer is affected, and a uniform coating layer may not be obtained. .
【００１７】前記振動の振動数は、製造時の線引き速度
によって調整される。線引き速度は５０〜３００ｍ／ｍ
ｉｎであると好ましい。５０ｍ／ｍｉｎ未満であると、
ファイバの線引き時間が長くなってしまい、コストが高
くなる。また、３００ｍ／ｍｉｎをこえると、振動付与
装置１４の振動に対して、線引き速度が速すぎて、光フ
ァイバ素線３に十分な捻回を加えることができない。振
動数は通常０．２〜１回／秒とされる。好ましくは、線
引き速度が３００ｍ／ｍｉｎの際に、振動数は１回／
秒、また、線引き速度が５０ｍ／ｍｉｎの際に、振動数
は０．２回／秒前後とされる。振動数がこれらの値より
も小さくなると、光ファイバ素線３に十分な捻回を加え
ることができず、ＰＭＤの低減効果が不十分になる場合
がある。また、振動数が１回／秒よりも大きいと、引き
取りプーリー１３ａのローラ面上を、光ファイバ素線３
が十分に回転しない間に、さらに振動付与装置１４によ
って光ファイバ素線３が押されて、十分に回転させるこ
とができず、捻回が不十分となる場合がある。The frequency of the vibration is adjusted by the drawing speed during manufacturing. Drawing speed is 50-300m / m
In is preferred. If it is less than 50 m / min,
The fiber drawing time becomes longer, and the cost becomes higher. On the other hand, if the speed exceeds 300 m / min, the drawing speed is too high for the vibration of the vibration applying device 14, and it is not possible to apply a sufficient twist to the optical fiber 3. The frequency is usually 0.2 to 1 times / sec. Preferably, when the drawing speed is 300 m / min, the frequency is one time /
When the drawing speed is 50 m / min in seconds, the frequency is about 0.2 times / second. If the frequency is lower than these values, sufficient twisting of the optical fiber 3 cannot be applied, and the PMD reduction effect may be insufficient. On the other hand, if the frequency is higher than 1 time / second, the optical fiber 3
While the optical fiber is not sufficiently rotated, the optical fiber 3 may be further pushed by the vibration imparting device 14 and may not be sufficiently rotated, resulting in insufficient torsion.
【００１８】このように本発明においては、光ファイバ
素線に振動を付与することによって、裸光ファイバと光
ファイバ素線を捻ることができ、光ファイバ母材のコア
が非円であっても、光ファイバ素線のＰＭＤの低減を図
ることができる。また、既存の装置に振動付与装置を設
けるだけで製造装置を構成することができる。そして、
光ファイバ素線に振動を加える運動量は小さいので振動
付与装置は比較的小さく、装置が大がかりになることが
ない。また、主に光ファイバ素線に付与される振動の振
幅、振動数などを検討することによって光ファイバ素線
の捻回のピッチや角度を変更することができる。このた
め製造条件に関して検討すべきパラメータが少ない。ま
た、揺動ガイドローラの揺動によって光ファイバ素線に
捻りを加える方法と比較して、光ファイバ素線に無理な
張力がかかりにくく、製造安定性が向上する。As described above, in the present invention, by imparting vibration to the optical fiber, the bare optical fiber and the optical fiber can be twisted, and even if the core of the optical fiber preform is noncircular. Thus, the PMD of the optical fiber can be reduced. Further, the manufacturing apparatus can be configured only by providing the vibration imparting apparatus in the existing apparatus. And
Since the momentum for applying vibration to the optical fiber is small, the vibration applying device is relatively small, and the device does not become large. In addition, it is possible to change the twist pitch and angle of the optical fiber by mainly examining the amplitude and frequency of the vibration applied to the optical fiber. For this reason, there are few parameters to be considered regarding the manufacturing conditions. Further, compared with a method in which the optical fiber is twisted by the swing of the swing guide roller, unreasonable tension is less likely to be applied to the optical fiber and the manufacturing stability is improved.
【００１９】本発明において得られる光ファイバ素線を
構成する裸光ファイバの屈折率分布形状などは、特に限
定することはなく、マルチモード光ファイバ、１．３μ
ｍ用シングルモード光ファイバ、分散シフト光ファイ
バ、ＥＤＦ、分散補償光ファイバなどの様々なものに適
用することができる。なかでもコアとクラッドとの比屈
折率差の大きなＥＤＦ、分散補償光ファイバなどの製造
に採用すると好適である。 また、本発明においては、
例えばコアが、屈折率を上昇させる作用を有する二酸化
ゲルマニウムが１５〜３０ｍｏｌ％程度添加された石英
ガラスからなり、コアとクラッドとの比屈折率差が１．
５〜３．０％程度の大きい値を有するものであっても、
ＰＭＤの低減を図り、０．３ｐｓ／（ｋｍ）1/2以下の
ＰＭＤを有する光ファイバ素線を提供することができ
る。The shape of the refractive index profile of the bare optical fiber constituting the optical fiber obtained in the present invention is not particularly limited.
The present invention can be applied to various types such as a single mode optical fiber for m, a dispersion shift optical fiber, an EDF, and a dispersion compensating optical fiber. In particular, it is preferable to employ the method for manufacturing an EDF or a dispersion compensating optical fiber having a large relative refractive index difference between a core and a clad. In the present invention,
For example, the core is made of quartz glass to which about 15 to 30 mol% of germanium dioxide having a function of increasing the refractive index is added, and the relative refractive index difference between the core and the clad is 1.
Even if it has a large value of about 5 to 3.0%,
By reducing the PMD, an optical fiber having a PMD of 0.3 ps / (km) 1/2 or less can be provided.
【００２０】[0020]
【実施例】以下、実験例を示して本発明の効果を具体的
に示す。まず、実験例１〜４に共通した操作を最初に説
明する。図３に示した屈折率分布を有する光ファイバ母
材をＶＡＤ法で製造した。図中符号４はコア、５はクラ
ッドである。コア４とクラッド５との比屈折率差Δ＋は
２．５％であった。コア４は２５ｍｏｌ％の二酸化ゲル
マニウムが添加された石英ガラスから形成し、クラッド
５は純石英ガラスから形成した。光ファイバ母材のコア
の平均外径は約０．８ｍｍ、光ファイバ母材の平均外径
は約４０ｍｍであった。また、光ファイバ母材のコア４
の非円率を測定し、それぞれの値を以下に示した。光フ
ァイバ母材のコアの非円率は、コア外周の最外接円の直
径と最内接円の直径との差を、コアの平均外径に対する
百分率で示した値である。EXAMPLES Hereinafter, the effects of the present invention will be specifically described with reference to experimental examples. First, operations common to Experimental Examples 1 to 4 will be described first. An optical fiber preform having the refractive index distribution shown in FIG. 3 was manufactured by the VAD method. In the figure, reference numeral 4 denotes a core, and 5 denotes a clad. The relative refractive index difference Δ + between the core 4 and the clad 5 was 2.5%. The core 4 was formed of quartz glass to which 25 mol% of germanium dioxide was added, and the clad 5 was formed of pure quartz glass. The average outer diameter of the core of the optical fiber preform was about 0.8 mm, and the average outer diameter of the optical fiber preform was about 40 mm. Further, the core 4 of the optical fiber preform is used.
Was measured, and the respective values are shown below. The non-circularity of the core of the optical fiber preform is a value indicating the difference between the diameter of the outermost circumscribed circle and the diameter of the innermost circumscribed circle on the outer periphery of the core as a percentage of the average outer diameter of the core.
【００２１】この光ファイバ母材を以下に示すような方
法でそれぞれ線引きし、コア径約０．８μｍ、外径約１
２５μｍの裸光ファイバの周囲に紫外線硬化型樹脂から
なる被覆層を設け、外径約２５０μｍの光ファイバ素線
を得た。前記被覆層を構成する第１被覆層の外径は２０
０μｍであった。そして、光ファイバ素線のＰＭＤを、
ＩＴＵ−Ｔの勧告Ｇ．６５０で推奨されている方法のひ
とつである、干渉法やジョーンズマトリックス法などに
したがって測定した。Each of the optical fiber preforms was drawn by the following method to obtain a core diameter of about 0.8 μm and an outer diameter of about 1 μm.
A coating layer made of a UV-curable resin was provided around the 25 μm bare optical fiber to obtain an optical fiber having an outer diameter of about 250 μm. The outer diameter of the first coating layer constituting the coating layer is 20
It was 0 μm. Then, the PMD of the optical fiber is
Recommendation G. of ITU-T. The measurement was carried out according to one of the methods recommended in 650, such as an interferometry or a Jones matrix method.
【００２２】（実験例１）コアの非円率が０．４％の光
ファイバ母材を用い、線引き速度１００ｍ／ｍｉｎで、
通常の方法で線引きし、光ファイバ素線を得た。光ファ
イバ素線のＰＭＤは２ｐｓ／（ｋｍ）1/2であった。 （実験例２）図１に示した装置で光ファイバ素線を製造
した。すなわち、コアの非円率が０．４％の光ファイバ
母材を用い、線引き速度１００ｍ／ｍｉｎで、振幅５ｍ
ｍ、振動数５回／秒の振動を、引き取りプーリーの手前
で光ファイバ素線に加えながら引き取った。得られた光
ファイバ素線のＰＭＤは０．２５ｐｓ／（ｋｍ）1/2で
あり、良好な値が得られた。(Experimental Example 1) An optical fiber preform having a core non-circularity of 0.4% was used at a drawing speed of 100 m / min.
An optical fiber was obtained by drawing in a usual manner. The PMD of the optical fiber was 2 ps / (km) 1/2 . (Experimental example 2) An optical fiber was manufactured using the apparatus shown in FIG. That is, an optical fiber preform having a core non-circularity of 0.4% was used, a drawing speed was 100 m / min, and an amplitude was 5 m.
m, a vibration having a frequency of 5 times / second was applied to the optical fiber before the pulling pulley. The PMD of the obtained optical fiber was 0.25 ps / (km) 1/2 , and a good value was obtained.
【００２３】（実験例３）コアの非円率が０．５％の光
ファイバ母材を用いた以外は実験例２と同様にして光フ
ァイバ素線を製造した。得られた光ファイバ素線のＰＭ
Ｄは０．３ｐｓ／（ｋｍ）1/2であり、良好な値が得ら
れた。 （実験例４）コアの非円率が０．５％の光ファイバ母材
を用い、前記振幅を１１ｍｍとした以外は実験例２と同
様にして光ファイバ素線を製造した。得られた光ファイ
バ素線のＰＭＤは０．３ｐｓ／（ｋｍ）1/2であり、良
好な値が得られた。しかしながら振幅が大きすぎ、被覆
層の厚さが均一にならず、不良となった。このように、
光ファイバ母材のコアの非円率が０．４あるいは０．５
％であっても、実験例２、３においては、従来の方法で
ある実験例１と比較してＰＭＤが非常に小さい光ファイ
バ素線を製造することができ、これらの結果から再現性
が確認できた。実験例４においては、被覆層の形成状態
に振動が影響しており、振幅の調整が重要であることが
明らかとなった。(Experimental Example 3) An optical fiber strand was manufactured in the same manner as in Experimental Example 2 except that an optical fiber preform having a non-circularity of a core of 0.5% was used. PM of the obtained optical fiber
D was 0.3 ps / (km) 1/2 , and a good value was obtained. (Experimental Example 4) An optical fiber strand was manufactured in the same manner as in Experimental Example 2 except that an optical fiber preform having a noncircularity of a core of 0.5% was used and the amplitude was set to 11 mm. The PMD of the obtained optical fiber was 0.3 ps / (km) 1/2 , and a good value was obtained. However, the amplitude was too large, and the thickness of the coating layer was not uniform, resulting in failure. in this way,
Non-circularity of the core of the optical fiber preform is 0.4 or 0.5
%, An optical fiber having a very small PMD can be manufactured in Experimental Examples 2 and 3 as compared with Experimental Example 1, which is a conventional method, and the reproducibility is confirmed from these results. did it. In Experimental Example 4, the influence of the vibration on the formation state of the coating layer was clarified, and the adjustment of the amplitude was important.
【００２４】[0024]
【発明の効果】以上説明したように、本発明において
は、光ファイバ素線に振動を付与することによって、裸
光ファイバと光ファイバ素線を捻ることができ、光ファ
イバ母材のコアが非円であってもＰＭＤの低減を図るこ
とができる。そして、既存の装置に振動付与装置を設け
るだけで製造装置を構成することができる。光ファイバ
素線に振動を加える運動量は小さいので振動付与装置は
比較的小さく、装置が大がかりになることがない。ま
た、主に光ファイバ素線に付与する振幅、振動数などを
検討することによって裸光ファイバと光ファイバ素線の
捻回の角度やピッチを変更することができる。このため
製造条件に関して検討すべきパラメータが少ない。ま
た、揺動ガイドローラの揺動によって光ファイバ素線に
捻りを加える方法と比較して、光ファイバ素線に無理な
張力がかかりにくく、製造安定性が向上する。As described above, in the present invention, by imparting vibration to the optical fiber, the bare optical fiber and the optical fiber can be twisted, and the core of the optical fiber preform becomes non-linear. Even in the case of a circle, PMD can be reduced. And a manufacturing apparatus can be comprised only by providing a vibration provision apparatus in an existing apparatus. Since the momentum for applying vibration to the optical fiber is small, the vibration applying device is relatively small, and the device does not become large. In addition, the twist angle and pitch between the bare optical fiber and the optical fiber can be changed mainly by examining the amplitude, frequency and the like given to the optical fiber. For this reason, there are few parameters to be considered regarding the manufacturing conditions. Further, compared with a method in which the optical fiber is twisted by the swing of the swing guide roller, unreasonable tension is less likely to be applied to the optical fiber and the manufacturing stability is improved.
【図１】 本発明の光ファイバ素線の製造装置の一例を
示す概略構成図である。FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an example of an optical fiber manufacturing apparatus of the present invention.
【図２】 図２（ａ）、図２（ｂ）は、振動付与装置の
作用を示すもので、図１中に示したＡ−Ａで切断し、上
方向から見た状態を示した一部断面図である。FIGS. 2 (a) and 2 (b) show the operation of the vibration imparting device. FIG. 2 (a) is a cross-sectional view taken along the line AA shown in FIG. It is a fragmentary sectional view.
【図３】 実施例に用いた光ファイバ母材の屈折率分布
を示した図である。FIG. 3 is a diagram showing a refractive index distribution of an optical fiber preform used in Examples.
１…光ファイバ母材、１ａ…ネックダウン部、２…裸光
ファイバ、３…光ファイバ素線、４…コア、５…クラッ
ド、１０…加熱装置（加熱手段）１１…第１被覆装置
（被覆層形成手段）、１２…第２被覆装置（被覆層形成
手段）、１３ａ，１３ｂ…引き取りプーリー（引き取り
手段）、１４…振動付与装置（振動付与手段）。DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Optical fiber preform, 1a ... Neck down part, 2 ... Bare optical fiber, 3 ... Optical fiber wire, 4 ... Core, 5 ... Cladding, 10 ... Heating device (heating means) 11 ... 1st coating device (Coating) Layer forming means), 12 second coating apparatus (coating layer forming means), 13a, 13b taking-up pulley (taking-up means), 14 ... vibration applying apparatus (vibration applying means).
Claims (3)
バとし、この裸光ファイバの周囲に被覆層を設けて光フ
ァイバ素線とし、この光ファイバ素線を引き取る操作を
連続的に行う光ファイバ素線の製造方法において、 前記光ファイバ素線に振動を与えることにより、この光
ファイバ素線を軸まわりに捻ることを特徴とする光ファ
イバ素線の製造方法。1. An optical fiber preform is drawn to form a bare optical fiber, a coating layer is provided around the bare optical fiber to form an optical fiber, and light for continuously performing the operation of drawing the optical fiber is used. A method for manufacturing an optical fiber, wherein the optical fiber is twisted around an axis by applying vibration to the optical fiber.
７８〜１０ｍｍであり、線引き速度が５０〜３００ｍ／
ｍｉｎであることを特徴とする請求項１記載の光ファイ
バ素線の製造方法。2. The method of claim 1, wherein the amplitude of the vibration of the optical fiber is 0.
78 to 10 mm, and the drawing speed is 50 to 300 m /
The method for producing an optical fiber according to claim 1, wherein
覆層を設けて光ファイバ素線とする被覆層形成手段と、 光ファイバ素線に振動を与えて、光ファイバ素線を軸ま
わりに捻る振動付与手段と、 光ファイバ素線を引き取る引き取り手段を備えているこ
とを特徴とする光ファイバ素線の製造装置。3. A heating means for heating an optical fiber preform; a coating layer forming means for providing a coating layer around a bare optical fiber drawn from the optical fiber preform to form an optical fiber; An apparatus for producing an optical fiber, comprising: vibration applying means for applying vibration to the optical fiber to twist the optical fiber around an axis; and take-up means for taking out the optical fiber.
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10111102A JPH11302042A (en) | 1998-04-21 | 1998-04-21 | Production of optical fiber and apparatus for production |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10111102A JPH11302042A (en) | 1998-04-21 | 1998-04-21 | Production of optical fiber and apparatus for production |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11302042A true JPH11302042A (en) | 1999-11-02 |
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ID=14552457
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10111102A Withdrawn JPH11302042A (en) | 1998-04-21 | 1998-04-21 | Production of optical fiber and apparatus for production |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11302042A (en) |
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