JPS5888131A - 軟化材料源からの引き出しにより生じるキラル構造を有する物体を得るための方法及びこの方法を実行するためのデバイス - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は軟化材料源から引き抜かれたキラル構造（　ｅ
ｈｉｒａｌハｏ　ｓｔｒｗｏｔｕｒ＊　）を有する物体
を得る九めの方法と、この方法を実行するためのデバイ
スとに関する。

この引き出された物体は無作為断面を有してお９、例え
ば光学ファイバである。この場合については本特許出麗
を通じて非制限的に前層されるであろう。

遠距離通信用に作製されたモノモードファイバは通常少
しの直線複屈折と円複屈折とを有している。その結果こ
れらのファイバは直線偏光も円偏光をも保持しない。

面対称を利するために円形対称を破壊することによシフ
ァイバに高レベルの直線複屈折を与，ｔることが可能で
ある。

又円偏光を保持するために高レベルの円複屈折又は回転
力を導入することから成る逆の方法も前層され得る。

この円偏光を生起する１つの方法はガラスファイバに静
的ねじり応力、例えばその両端間のねじりにより適用さ
れる外部応力を付与することから成る。ファイバのねじ
シの１つの効果はファイバ中κ円複屈折を導入すること
である。

本発明は、一時的に適用されたねじり応力から生じるね
じり状態を貯容する型の作製方法に関する。本発明は前
記ファイバの螺旋形構造又はキ２ル構造を保持すること
を可能にする。

光学ファイバを製造するための従来から最もよく用いら
れたガラス製造方法は、出発物質を溶融し、それらを精
製し、溶融材料を引抜くことによりそれらをファイバに
成形することである。しかし、溶融状態から出発する代
りに、通常１相似的変態内で単に引き出すことだけが必
要な所望のファイバの形を提供するプレフォーム又はブ
ランクから出発するのが好ましい。従ってドープされた
シリカガラスファイバのシステムですでに製造されてい
るファイバの１つの製造方法は、引き出し炉で非常な高
速変でブランクを回転させることである。

しかしこの方法は多数の欠点を有している０ブランクは
完全な円筒形でないため、溶融粘性状態でのその回転は
ファイバに欠陥を作り出す。ブランクを回転させるとき
遠心力により、外側に引張られた柔い材料は横方向変形
を受ける。従って４０乃至１００ｃｘの長さのガラスの
棒であるブランクはかなシの重量を有する。更にそれは
かなりの歳差運動効果を有するＯ従ってファイバに対し
得られ念欠陥スペクトルは目的とするスペクトルではな
い。

ブランクを用いないファイバ製造方法、例えば光学ファ
イバを製造するのに二重のるつぼが用いられ、エンベロ
ープガラスが外側部分に配置され、コアガラスが内側部
分に配置され、助記出発材料が溶融され、？＃製され、
引き出される二重るつぼ方法では、二重のるつぼを回転
させる時遭遇する困麹な点を考慮して、ブランクを回転
させる方法を利用することが出来ない。

これらの不利な点を克服する九め、ブランクを回転させ
るのではなく、ファイバを回転させる。

従って本発明の目的は円偏光を保持し得る特性を有する
ファイバを提供することである。従って本発明による製
造方法はその成形中ファイバをねじり、次に硬化させる
ことであり、この硬化により従来からのファイバの左右
対称を破壊するこのようにして得られた構造物でのねじ
り応力の一部を固定することが可能となる。このように
してキラルファイバが得られる。本発明による方法の結
果、固定される応力関与しない剪断応力の開放された部
分は回転対称を均一化する。

更にこの方法は、ブランク及び二重るつは方法のような
全ての製造技術に適用し得る手段によりファイバを製造
することを可能にする。しかし本発明は又引き出し、ね
じることが留まれる物体に、及びこのようにして得られ
る物体の状−を固定することが望まれる場合に適用され
る。

従って本発明は特に軟化材料源から引き出された結果中
じるキラル構造を有する物体を得るための方法に関する
ものであシ、≠淘…ｍ即ち、第１の端によりフレームに
固定された軟化材料源から物体を引き出すごヒと、この
ようにして作られた物体の凝固部分からのねじり偶力を
軟化材料源の第２の端に送るために凝固部分での前記物
体の引き出し軸と合致する軸を回転させるＳヒと、源の
第２の端とねじりによシ生起された応力本発明は又この
方法を実行するためのデノ（イスに関する。

４発＃ｊＡを本発明の非制限的具体例に関し以下で絆細
に続開する０ 引き出された物体１よ任意の＃面を有し、例えば絋−又
は有機ガラス、グラスチック又は金属のような異なる材
料から作られ得る。

以）の説明を通じファイバに関する説明がなさｉＬるが
、しかしこれは決して制限的なものではない。第１図を
参照すると本発明はより良く理解されるであろう。

本発明によ相イ引き出し塊のベースを固定したものと考
えることが出来、それは一般に、コアイノくが適当な先
行技術により形成される粘性円錐形である。次に製造中
のこの円錐形とファイバは実際のファイバの軸回転によ
りねじられる。図を単純化するため材料源と成形手段と
は図示していない。

以下の説明ｔ−通じブランクを用いる製造方法が説明さ
れているが、しかしこれは決して制限的なものではなく
、他の製造方法も用バられ得る。

第１図によると、ファイバ１は引き出し塊２から同時に
引き出し、ねじることにより形成され、この塊のベース
３は角運動を受けない。このベース３は本発明による方
法の実行を通じ関連表面として考えられ、先行技術によ
るデバイスにおけるようにブランクは、ブランクの端を
軟化し得る手段内に配置され得るようにファイバ引き出
し方向に配電される。これらの手段は例えば炉のような
加熱手段でよい。

ファイバの端がねじられるとファイバは変形し、ねじり
偶力はファイバの端から引き出し塊まで送られる。従っ
てファイバの長さの上で所定数の回転を実行することが
可能である。引き出し塊が一定数の回転後部く固定され
た時、ファイバはその伸縮抵抗の限度に達して破壊する
。しかしこの場合引き出し塊の趨は粘性円錐形であり、
この円錐形はねじり偶力が適用される時抵抗偶力を生起
する。従ってねじり偶力と抵抗粘性偶力間には均衡があ
る。

ファイバの端をねじシ続けると、円錐形は変形し）ファ
イバの端に適用された回転の数により螺旋状に曲がる。

粘性円錐形の回転運動と同時にファイバ引き出し運動が
生じる。ファイバのｒｌ！１足長に対して引き出される
ファイバの一定数のねじり回転が対応するのが結果とし
て望ましい。

従ってこの手職を均衡状態にもたらす間、ファイバのね
じり偶力の値が増加し、次に引き出し塊の端にある粘性
円錐形のみがこのねじり偶力を受け、螺旋状に曲がる。

均衡状態でファイバの端間のファイバの長さは同転され
延伸され、粘性円錐形は一定になるように選択された公
知の数の回転により撚られ、粘性円錐形は一定偶力の影
曽下で螺旋状に曲がる。従ってファイバは撚られ、引き
出され、次に高温状態を同定するため同時に硬化される
。

第２図及び第３図には第１図に図示された方法により作
られた円偏光を保持するためのファイＩ（をねじるデバ
イスが図示されている。第２図はデバイスの側面図でお
り、ファイバは上から下まで垂直に引き出され、該具体
例の非制限的軛囲内で水平に巻き取られる。

第３図はファイバ形成匈面から見た引き出し及び回転軸
に沿ったデバイスの投影図である。

第２図及び絹３図によると図示されていない整形手段か
ら導入されるファイノく１は保持テノくイス６のローラ
１２及び１３に挾持され、それらのローラ間を通過し、
次にプーリ８及び９の力へ偏向される。プーリ９は垂直
に軸がつけられた巻き上げドラムｌＯにファイバを移す
ため並進運動がｉ＝Ｊ能である。保持デバイス６のロー
ラとガイドプーリ８及び９とのアセンブリはプレート１
１と一体化されており、プレートの回転軸ｘＸ′は垂直
であり、整形手段を離れるときファイノ（ｌの引き出し
軸ｘＸ′と合致する。ドラムの回転軸は又前記軸Ｘｒと
合致する。この場合については以下の説明で考慮される
。しかしそれは他の型の構成では別の形になり得る。プ
ーリとローラとグレート１１とを支持するガントリフに
より構成されたアセンブリイの回転はファイバをねじり
、他方ドラムｌＯの回転は引き出しと巻き上げを確保す
る。

ローラ！２及び１３はファイバの引き出しを可能にする
他の型の挾持又は把持デバイスであり得る。これらはフ
ァイバへの良好な接着を確保するため、ニジストマーゴ
ム、シリコーン、ネオプレン等のような滑り防止材が全
体に塗布され得る。

回転中のガントリと一体のガイドプーリ８及び９は中心
ドラム１０にファイバを巻きつけることを可能にする。

ドラム１Ｇと、グレート１１及びガントリフにより構成
されたアセンブリｆとが同じ速度で回転するｓ律、ファ
イバｌはドラム１０上に巻き上げられない。しかし、ド
ラム１０が停止状態に維持される場合、ドラム１０上の
ファイバｌの１つの−ＩＩ！上げ回転はファイバ１０１
つのねじり回転に対応する。しかし、１メートルにつき
ψ数のファイバの回転を得ることが結果として望ましい
。

更に、プレート１１がｉＢ度ｖ１で（ロ）転する一合、
プレートは祠じ角速度でファイバをねじる。製造された
ファイバの１メートルについての回転ｍの駒整を可能に
するため、巻き上げ速度Ｖ＝Ｖ、−Ｖ。

（或いは直線的に表現されるならファイバ形成速度）を
決定することを可能ンζするドラムｌＯの速凝Ｖ嘗が選
択される。

本発明による手段により１メートルにつきｌ乃至１００
０のねじり回転を有するファイバを製造することが可能
となる。ファイバ形成速度は１分回転力を生起する応力
の多少の部分を固定することが可能である。

第４図は本発明による特定の具体例倉示す図である。デ
バイスはガントリフを支持するグレート１１を含んでお
り、ガントリは少くとも２個のプーリｔ−有するファイ
バ１用の保持デバイスを保持しており、これらのプーリ
のエレメントは１２及び１３で示されてｂる。これらの
２個のプーリにはファイバ１をファイバ形成軸ＸＸ′の
中心に配置することｔ″可能する１４整し得る圧力を有
するばね圧縮デバイスが与えられている。

ファイバはプーリ８によりプーリ９に戻され、このプー
リ９はグレート１１と同心な受容ドラム１０上の案内と
、垂直のスライド２９に配置された域ねじ２８により並
進運ＩｋｌＩＫよる移動とを確保する１、親ねじ２８は
、ドラムｌＯの軸により駆動され、加えられた減速比で
プーリ伝動により駆動される刻み目がつけられたベルト
３０により制御される。

プーリ３５により駆動されベアリング３２．．３３゜３
４により案内されたモータ軸３１はドラム１０と親ねじ
２８を回転させる、グレート１１はベアリング１６及び
１７上で回転し、プーリ１８により駆動される。プーリ
３５及び１８は例えば２個の刻み目がつけられたベルト
と、図には図示されていない適当な減速比でのプーリ伝
動により、速度が鉤整された直流七−メにより駆動され
る。

受容ドラム１０は開口部１９．チューブ２０及びハブ２
１により構成されたファイバ案内デバイスを有しており
、ハブの軸に／ｌｉファイバがガントリフに固定された
光検出器２２に到達し得るように穴があけられている。

ブランクのような一定のファイバ製造デバイスでは、７
アイパの端での光レベルをモニタすることを可能にする
炉での発光スペクトルがあるう従ってこの点に例えば光
電子増倍管であり得る光検出器２２ｔ−配置することが
可能である。

光検出器２２は、例えばブランク又＃′ｉ溶融ガラスが
光を放つ溶融過程の場合の起り得る票数を検出するため
、製造中７アイパにより送られ走光レベルを検査するこ
とを可能にする。従って泡がファイバに形成される場合
、光強度の変化に不連続性が見られる。

電気接続２３は光検出器に電力を供給し、そこム１０．
グレー）１１．ガントリフの同軸構成により非常に容易
化される。従って回転式自動平衡システムが具現される
。

移動ピッチと共にドラム１０の速度Ｖ、とプレート１１
−ガントリファセンブリの速度ｖ１を調整するため、駆
動プーリの減速比の調整がおこなわれる。しかし別個の
制御回路によりこれらの３つのシステムの各々を制御す
ることも可能である。

明らかに引き出し塊と把持賞−２間の７アイパ引き出し
軸に沿って全ての先行技術による７アイバ製造手段が配
置され得る。このように保−塗料でおおうなめファイバ
塗布デバイスを導入することも可能である・ しかしこの場合、デバイスに導入された抵抗偶力はファ
イバのねじシ偶力を越えてはならない。

従って前記ねしり偶力は引き出し塊の粘性円錐形部分で
作用しなければならない。さもなければファイバは塗布
だけのところにまで螺旋形に曲げられ、喪られたファイ
バが得られない。

本発明によるデバイスでは必要以上のねじれはなく、ね
じれのない巻き上げを構成する。

ブランクの直径の欠陥がファイバの直径の欠陥に通じな
いなら、ファイバの直径を調整することは興味あること
である。次にファイバの直径変換器又はセンサーが、フ
ァイバが裸である、即ち、保ＷＩ＆塗布されていない炉
の出口に配置される。次にファイバの直径に比例する信
号が得られ、これは、ファイバ成形率を調整することに
より、炉から出るガラスの流れを調整するために用いら
れる。

この調整がなくては炉に入るガラスの流れは炉から出て
いくガラスの流れに等しくなく、ファイバはブランクの
直径の変化に正比例する直径の変化を受ける。

ファイバの製造時にファイバのねじれ方向の選択の関数
として、偏光の左ｆｉ１１又は右側回転力が得られる。

このようにして得られたファイバは様々な型の光学ファ
イバ変換器、例えば電流変換器、の製造に用いられ得る
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による方法の図式図、第２図及び第３図
は本発明によるデバイスの＠同図及び投影図、第４図は
本発明によるデバイスの特定の具体例を示す説明図であ
る。 ｌ・・・ファイバ、６・・・保持デバイス、７・・・ガ
ントリ、８　＝　９−１８　＋　３５・・・ブー９．１
１・・・プレー）、１２．１３・・・ローラ、ｌＯ・・
・ドラム、２８・・・蛾ねじ、２９・・・スライド、３
０・・・ベル）、１６゜１７．３２，３３．３４・・・
ベアリング、１９・・・開口部、２０・・・チューブ、
２１・・・ハブ、２２・・・光検出器。 残１９人斧Ｉｔ±今　村 第１頁の続き ０発　明　者　フランシス・ゴーティエフランス国９１
１９０シフ・シュル ・イヴエット・アレ・ドウ・う ・サクレトリ２７ ０発　明　者　フィリップ・ゲランドルシュフランス国
９４６００ショヮジイ・ ル・ロワ・リュ・アッシュ・キ ャレオル１０

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （ＩＩ　　軟化材料源の第１の端によりフレームに固定
   された軟化材料源から物体を引き出す２ヒと、物体の凝
   固部分から作られるねじシ偶力を軟化材料源の第２の端
   に送るために凝固部分の紡紀物体の引抜き軸と合致する
   軸を回転させるＳヒと、龜（ＤｆＪＮ２の端とねじりに
   よシ生起された応力状＠Ｃ）料源からの引き出しの結果
   生じるキラル構造を有すゐ物体を得るための方法。 １１１　　軟化材料源から引ｆｆｆｆ１”れた物体を案
   内且つ通過させる手段と、＃紀物体を引き出し巻き上げ
   る手段とを含んでおり、引き出し工程は引き出し軸に従
   って行われており、他方、引コ猷し軸の周りで回転する
   ディスクに固定されたガントリにより支持された物体の
   １１！同部分を把持するための手段をも有しており、案
   内及び通過手段は又前記ディスクに固定されており、前
   記回転が硬化後残留応力状趨を保留すべく引き出された
   物体にねじりの付与を可能ならしめることを特徴とする
   特杵晴求の範囲第１項に記載の方法によるキラル構造を
   有する引キ猷マれた物体を得ることを可能にするデバイ
   ス。 （３）　　引き出され虎物体を引き出し且つ巻き上げる
   ための手段はドラムを含んでおシ、ドラムの回転軸は引
   き出された物体の引き出し軸と合致することを特徴とす
   る特杵晴求の範囲＠２項に記載のデバイス。 （俳　ドラムとディスクは異なる角速度を有することｔ
   −特徴とする特許請求の範ｖ５第３項に記載のデバイス
   。 （５）　　把持手段は滑り防止塗布を含むことを特徴と
   する特許請求の範囲第２項に記載のデバイス。 （６）把持手段は引Ω免れる物体の両側に配置されたプ
   ーリであることを特徴とする請求囲第２項に記載のデバ
   イス。 （７）把持手段は引き出される物体の両側に配置された
   ローラであることを特徴とする特許請求の範囲第２項に
   記載のデバイス。 （８）案内及び通過手段は引き出される物体を載置する
   ブーりを含んでおり、プーリの１つは引き出された物体
   をドラム上に巻き上げることを可能にする移動プーリで
   あることを特徴とする特許請求の範囲第２項に記載のデ
   バイス。 （９）光検出手段と協働する光透過性の引き出される物
   体を含んでおシ、該光検出手段は引き出された物体の端
   部に結合された光検出器を含んでおり、ドラムは開口部
   と、チューブと、引き出された物体の端をガントリと一
   体を成す光検出器に連結し得るようにその軸に大があけ
   られたハブとを有しており、他方電気接続は光検出器に
   電力を供給し、それから回転接触を介して情報を集める
   ことを％徴とする特許請求の範囲第２項に記載のデバイ
   ス。 α●　デバイスの動的釣合を確保するおもりがガントリ
   に配置されていることを特徴とする特許請求の範囲第２
   項に配賦のデバイス。 ａｔ　　材料源がブランク又はプレフォームであること
   を特徴とする特許請求の範囲＠２項に記載のデバイス。 Ｉ　材料源が軟化材料を含む少くとも１つのるつぼを含
   んでいることを特徴とする特ｐＩｆ請求の範囲第２項に
   記載のデバイス。 α＝　引き出された物体が光学ファイバであることを特
   徴とする特許請求の範囲第２項に記載のデバイス。