JPS5930660B2 - 光ファイバの線引き方法および装置 - Google Patents
光ファイバの線引き方法および装置Info
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Description
【発明の詳細な説明】
（１）発明の利用分野
本発明は、光通信用伝送路として用いられる光ファイバ
の線引き方法およびその方法を実施する装置に関するも
のである。
の線引き方法およびその方法を実施する装置に関するも
のである。
（２）従来技術
本発明者は先に光ファイバの線引き時における外部のし
よう乱による線引き中のプリフォーム溶融温度のゆらぎ
による線径変動を抑制する方法（特願昭５０−１４２０
５５−特開昭５２−６５４５８）として第１図ａ、ｂを
提案した。
よう乱による線引き中のプリフォーム溶融温度のゆらぎ
による線径変動を抑制する方法（特願昭５０−１４２０
５５−特開昭５２−６５４５８）として第１図ａ、ｂを
提案した。
また上記溶融温度のゆらぎによる線径変動を抑制しなが
らプリフォームの構造の不完全性（外径変動、軸ずれ、
軸の傾きなど）による線径変動を低減させるように線径
を高精度に制御する方法（特願昭５０−１５１８２５−
特開昭５２−７６０４４）として第２図ａ、ｂを提案し
た。
らプリフォームの構造の不完全性（外径変動、軸ずれ、
軸の傾きなど）による線径変動を低減させるように線径
を高精度に制御する方法（特願昭５０−１５１８２５−
特開昭５２−７６０４４）として第２図ａ、ｂを提案し
た。
第１図は炉芯管３内へガスを強制的に送り込んで炉芯管
３内の流量分布を層流分布状態に保ちながら線引きする
ことを特徴とする。
３内の流量分布を層流分布状態に保ちながら線引きする
ことを特徴とする。
第２図は炉芯管３内へガスを強制的に送り込んで炉芯管
３内の流量分布を層流分布状態に保って外乱による線径
変動を抑制しつつ、プリフォームの外径変動上△Ｄに起
因して生ずる光ファイバの線径変動を炉芯管３内に供給
するガスの流量を変えて制御する線径制御方法である。
３内の流量分布を層流分布状態に保って外乱による線径
変動を抑制しつつ、プリフォームの外径変動上△Ｄに起
因して生ずる光ファイバの線径変動を炉芯管３内に供給
するガスの流量を変えて制御する線径制御方法である。
第１図の装置を用いれば外乱による光ファイバの線径変
動をほぼ完全に抑制でき、光ファイバの線径変動をプリ
フォームの外径変動に起因したものだけに抑えることが
できた。
動をほぼ完全に抑制でき、光ファイバの線径変動をプリ
フォームの外径変動に起因したものだけに抑えることが
できた。
そして第２図の装置を用いれば光ファイバの線径変動を
±０．５％程度に抑えることができた。
±０．５％程度に抑えることができた。
しかし、第３図に示すように、ガス流量をステップ状に
変化させた場合のそのガス流量変化量ΔＦと、ガス流量
をステップ状に変化させた場合の光フアイバ線径の最大
変化量△ｄとの間にはガス流量Ｆが５１／１ｎｉｎと１
０Ａ３ｎｉｎの範囲でその制御条件が異なっていた。
変化させた場合のそのガス流量変化量ΔＦと、ガス流量
をステップ状に変化させた場合の光フアイバ線径の最大
変化量△ｄとの間にはガス流量Ｆが５１／１ｎｉｎと１
０Ａ３ｎｉｎの範囲でその制御条件が異なっていた。
またｐが６〜７１／ｍｉｎの範囲では第３図のような関
係が成立しないという特性をもっていた。
係が成立しないという特性をもっていた。
そのために制御不可能なガス流量値が存在していた。
これは炉芯管３内の下方部から上部に向かって上昇気流
が存在しているためである。
が存在しているためである。
しかもこの上昇気流は線引きの環境条件（空気調和の状
況、線引き中の作業者、物などの移動による空気の密度
ゆらぎ）によって変動するため線径制御特性の劣化要因
になっていた。
況、線引き中の作業者、物などの移動による空気の密度
ゆらぎ）によって変動するため線径制御特性の劣化要因
になっていた。
またガス流量Ｆを５７／ｍｉｎ以下で使う場合には、炉
芯管３内の下方部から上方部に向かって流れる上昇気流
中に含まれている遷移金属イオンが高温に加熱されたプ
リフォーム溶融部に衝突してプリフォーム溶融部、すな
わち光フアイバ表面にキズを発生させ光ファイバの引張
り破断強度を劣化させていた。
芯管３内の下方部から上方部に向かって流れる上昇気流
中に含まれている遷移金属イオンが高温に加熱されたプ
リフォーム溶融部に衝突してプリフォーム溶融部、すな
わち光フアイバ表面にキズを発生させ光ファイバの引張
り破断強度を劣化させていた。
また、上記上昇気流中に含まれている水分、アルカリ金
属イオン、アルカリ土類金属イオンなどが光フアイバ表
面に付着し光ファイバの引張り破断強度を劣化させてい
た。
属イオン、アルカリ土類金属イオンなどが光フアイバ表
面に付着し光ファイバの引張り破断強度を劣化させてい
た。
（３）発明の目的
本願の第１の発明の目的は、プリフォーム溶融部の外周
表面に沿ってガスを流しながら光ファイバを線引きする
方法において、光ファイバの引張り破断強度が劣化する
のを防止する方法を提供することにある。
表面に沿ってガスを流しながら光ファイバを線引きする
方法において、光ファイバの引張り破断強度が劣化する
のを防止する方法を提供することにある。
本願の第２の発明の目的は、前記のような光ファイバ線
引き方法において、光ファイバの引張り破断強度の劣化
を防止するとともに光ファイバの線径を制御する方法を
提供することにある。
引き方法において、光ファイバの引張り破断強度の劣化
を防止するとともに光ファイバの線径を制御する方法を
提供することにある。
゛ 本願の第３の発明の目的は、前記第１の発明の方法
を実施するために使用する光ファイバ線引き装置を提供
することにある。
を実施するために使用する光ファイバ線引き装置を提供
することにある。
本願の第４の発明の目的は、前記第１の発明の方法を実
施するために使用する別の光ファイバ線引き装置を提供
することにある。
施するために使用する別の光ファイバ線引き装置を提供
することにある。
（４）発明の総括説明
本願の第１の発明は、光フアイバプリフォームを加熱装
置内において加熱し、この加熱により溶融された光フア
イバプリフォームの溶融部の外周表面に沿ってガスを流
しながらこの溶融部から光ファイバを引出す光ファイバ
の線引き方法において、前記光フアイバプリフォームの
溶融部の外周表面に沿って流れるガスを前記加熱装置の
端部から強制的に排気することを特徴とする光ファイバ
の線引き方法である。
置内において加熱し、この加熱により溶融された光フア
イバプリフォームの溶融部の外周表面に沿ってガスを流
しながらこの溶融部から光ファイバを引出す光ファイバ
の線引き方法において、前記光フアイバプリフォームの
溶融部の外周表面に沿って流れるガスを前記加熱装置の
端部から強制的に排気することを特徴とする光ファイバ
の線引き方法である。
前記のガスの強制的な排気によって、加熱装置内の気流
中に存在する遷移金属イオン、アルカリ金属イオン、ア
ルカリ土類金属イオン、水分などを排除する。
中に存在する遷移金属イオン、アルカリ金属イオン、ア
ルカリ土類金属イオン、水分などを排除する。
これによって、光ファイバの引張り破断強度の劣化が防
止される。
止される。
本願の第２の目的は、光フアイバプリフォームを加熱装
置内において加熱し、この加熱により溶融された光フア
イバプリフォームの溶融部の外周表面に沿ってガスを流
しながらこの溶融部から光ファイバを引出す光ファイバ
の線引き方法において、前記光フアイバプリフォームの
溶融部の外周表面に沿って流れるガスの流量を制御する
ことによって引出される光ファイバの線径を制御すると
ともに、前記ガスを前記加熱装置の端部から強制的に排
気することを特徴とする光ファイバの線引き方法である
。
置内において加熱し、この加熱により溶融された光フア
イバプリフォームの溶融部の外周表面に沿ってガスを流
しながらこの溶融部から光ファイバを引出す光ファイバ
の線引き方法において、前記光フアイバプリフォームの
溶融部の外周表面に沿って流れるガスの流量を制御する
ことによって引出される光ファイバの線径を制御すると
ともに、前記ガスを前記加熱装置の端部から強制的に排
気することを特徴とする光ファイバの線引き方法である
。
この方法によりガス流量の増減に対し光フアイバ線径の
変化が連続的であるような線径制御を行うことができる
。
変化が連続的であるような線径制御を行うことができる
。
本願の第３の発明は、光フアイバプリフォームを加熱装
置内において加熱し、この加熱により溶融された光フア
イバプリフォームの溶融部の外周表面に沿ってガスを流
しながらこの溶融部から光ファイバを引出す光ファイバ
の線引き装置において、前記加熱装置の光フアイバプリ
フォーム挿入口端近傍に設けられた前記ガスの導入口と
、前記加熱装置の他端近傍に設けられ線引きされた光フ
ァイバの通過孔を有する排気口と、この排気口に接続さ
れた排気装置とをそなえることを特徴とする光ファイバ
の線引き装置である。
置内において加熱し、この加熱により溶融された光フア
イバプリフォームの溶融部の外周表面に沿ってガスを流
しながらこの溶融部から光ファイバを引出す光ファイバ
の線引き装置において、前記加熱装置の光フアイバプリ
フォーム挿入口端近傍に設けられた前記ガスの導入口と
、前記加熱装置の他端近傍に設けられ線引きされた光フ
ァイバの通過孔を有する排気口と、この排気口に接続さ
れた排気装置とをそなえることを特徴とする光ファイバ
の線引き装置である。
本願の第４の発明は、光フアイバプリフォームを加熱装
置内において加熱し、この加熱により溶融された光フア
イバプリフォームの溶融部の外周表面に沿ってガスを流
しながらこの溶融部から光ファイバを引出す光ファイバ
の線引き装置において、前記加熱装置の光フアイバプリ
フォーム挿入口端近傍に設けられた前記ガスの導入口と
、前記加熱装置の他端近傍に設けられた線引きされた光
ファイバの通過孔を有する排気口と、この排気口に接続
された排気装置と、前記ガス導入口以外の部分から前記
加熱装置内に流入しようとする気流を抑制するガス流を
発生するためのガス吹出し口とをそなえることを特徴と
する光ファイバの線引き装置である。
置内において加熱し、この加熱により溶融された光フア
イバプリフォームの溶融部の外周表面に沿ってガスを流
しながらこの溶融部から光ファイバを引出す光ファイバ
の線引き装置において、前記加熱装置の光フアイバプリ
フォーム挿入口端近傍に設けられた前記ガスの導入口と
、前記加熱装置の他端近傍に設けられた線引きされた光
ファイバの通過孔を有する排気口と、この排気口に接続
された排気装置と、前記ガス導入口以外の部分から前記
加熱装置内に流入しようとする気流を抑制するガス流を
発生するためのガス吹出し口とをそなえることを特徴と
する光ファイバの線引き装置である。
上記第３および第４の発明によって前記第１．の発明を
実施するのに使用する二種の装置が提供される。
実施するのに使用する二種の装置が提供される。
（５）実施例
以下、本発明を実施例を参照して詳細に説明する。
第４図は本発明方法を実施する光ファイバ線引き装置の
一実施例である。
一実施例である。
炉芯管３の下方部にガス排気用リング管１５を設け、矢
印１３からガス流量制御用パルプ開閉装置１２、流量計
１１、ガス導入管１０を通して炉芯筒３内に送り込まれ
たガス（矢印１３′で指示しである。
印１３からガス流量制御用パルプ開閉装置１２、流量計
１１、ガス導入管１０を通して炉芯筒３内に送り込まれ
たガス（矢印１３′で指示しである。
）をこのガス排気用リング管１５、液体窒素トラップ１
６、排気装置１７（この場合、ロータリーポンプを使用
）で排気するようにしたものである。
６、排気装置１７（この場合、ロータリーポンプを使用
）で排気するようにしたものである。
このような装置の組み合せにより炉芯管３の下方部から
流入しようとする上昇気流を抑制することができる。
流入しようとする上昇気流を抑制することができる。
また、矢印１３′で示したガスの流れもガス排気用リン
グ管１５によって強制的に排気、吸引されているので、
プリフォームから光ファイバに変形する変形過程でのガ
スの流れ１３′も乱流を生ぜず、層流状態に近づけるこ
とが可能となる。
グ管１５によって強制的に排気、吸引されているので、
プリフォームから光ファイバに変形する変形過程でのガ
スの流れ１３′も乱流を生ぜず、層流状態に近づけるこ
とが可能となる。
さらに、高温に加熱されたプリフォーム溶融部付近から
の蒸発したガス微粉末（Ｓｉ０２粉末、Ｓ ｉ０２
Ｐ２０５系の粉末、５ｉ０２−Ｂ２０ｓ系の粉末など）
、遷移金属イオン、ＯＨイオンなどが光フアイバ外周表
面に衝突、付着しにくくなる。
の蒸発したガス微粉末（Ｓｉ０２粉末、Ｓ ｉ０２
Ｐ２０５系の粉末、５ｉ０２−Ｂ２０ｓ系の粉末など）
、遷移金属イオン、ＯＨイオンなどが光フアイバ外周表
面に衝突、付着しにくくなる。
この場合の光ファイバの線径制御は２つの方法が適用で
きる。
きる。
一つは線径検出器４で検出した信号を線径測定装置５、
制御回路７を通して図中のａで示したようにガス流量制
御用バルブ開閉装置１２にフィードバックする方法であ
る。
制御回路７を通して図中のａで示したようにガス流量制
御用バルブ開閉装置１２にフィードバックする方法であ
る。
これの詳細は前記特願昭５０−１５１８２５に記述しで
あるので省略する。
あるので省略する。
他の方法は制御回路７の出力信号を図中のｂで示したよ
うに巻取り速度制御用モータ駆動回路８にフィードバッ
クする方法である。
うに巻取り速度制御用モータ駆動回路８にフィードバッ
クする方法である。
第５図は第４図の装置に用いたガス排気用リング管１５
の一実施例で、ａはその上面図、ｂは断面図を示す。
の一実施例で、ａはその上面図、ｂは断面図を示す。
同図において、中心部の孔１８は光フアイバ通過孔であ
る。
る。
１９はガス排気、吸引部であり、２０は排気導入管であ
り、液体窒素トラップ１６へ接続される。
り、液体窒素トラップ１６へ接続される。
第６図は本発明の光フアイバ線径制御装置の別の実施例
である。
である。
これは炉芯管３の下方部から流入しようとする上昇気流
をほぼ完全に抑制するようにした装置である。
をほぼ完全に抑制するようにした装置である。
すなわち、ガス排気用リング管１５の下にガス導入管１
０’を設は矢印１４から流量計１１′を通して送り込ん
だガスを矢印１４′の方向に流れ出ていくようにしたも
のである。
０’を設は矢印１４から流量計１１′を通して送り込ん
だガスを矢印１４′の方向に流れ出ていくようにしたも
のである。
以上、第４図および第６図の装置を用いることにより、
第３図に示したガス流量のステップ状変化に対するガス
流量変化量ΔＦと線径の最大変化分△ｄとの関係を改善
することができた。
第３図に示したガス流量のステップ状変化に対するガス
流量変化量ΔＦと線径の最大変化分△ｄとの関係を改善
することができた。
すなわち、任意のガス流量に対してΔＦと△ｄの間にほ
ぼ連続的な関係が成立し、任意のガス流量値でも線径制
御ができるようになった。
ぼ連続的な関係が成立し、任意のガス流量値でも線径制
御ができるようになった。
また、光ファイバの引張り破断強度も改善され、従来９
００ｇ程度（光フアイバ線径１３０μｍ、測定試料長１
０儂、試料数５０本の平均値）のものを１．５ｋｇ程度
にすることができた。
００ｇ程度（光フアイバ線径１３０μｍ、測定試料長１
０儂、試料数５０本の平均値）のものを１．５ｋｇ程度
にすることができた。
本発明は上記実施例に限定されるものではない。
たとえば、加熱源２には抵抗加熱型電気炉、高周波誘導
加熱炉、ＣＯ２レーザなどが適用可能である。
加熱炉、ＣＯ２レーザなどが適用可能である。
そして、３は炉芯管であったが、ＣＯ２レーザを用いた
場合には箱のような全体をおおったものでよい。
場合には箱のような全体をおおったものでよい。
すなわち、本発明はプリフォームの外周表面の一部ある
いは全面部を加熱源で加熱し、そして、そのプリフォー
ム外周表面に沿って一方からガスを流し、ガスの出口側
になる他方からそのガスを強制的に排気、吸収すること
を特徴とするものである。
いは全面部を加熱源で加熱し、そして、そのプリフォー
ム外周表面に沿って一方からガスを流し、ガスの出口側
になる他方からそのガスを強制的に排気、吸収すること
を特徴とするものである。
したがって、ガスを強制的に排気、吸収する装置は前記
炉芯管３の下方部、あるいは上方部でもよい。
炉芯管３の下方部、あるいは上方部でもよい。
（６）まとめ
以上説明したごとく本発明は、プリフォームの外周表面
の一部あるいは全面部を加熱源で加熱しそしてそのプリ
フォーム外周表面に沿って一方からガスを流し、そのガ
スの出口側になる他方からそのガスを強制的に排気、吸
引することを特徴とするものである。
の一部あるいは全面部を加熱源で加熱しそしてそのプリ
フォーム外周表面に沿って一方からガスを流し、そのガ
スの出口側になる他方からそのガスを強制的に排気、吸
引することを特徴とするものである。
その結果、任意のガス流量値においても線径制御が可能
になった。
になった。
また、上昇気流を抑制することができたために、光フア
イバ外周表面に遷移金属イオン、アルカリ金属イオン、
アルカリ土類金属イオン、水分などが付着しにくくなり
、光ファイバの引張り破断強度を約１．７倍も大きくす
ることができた。
イバ外周表面に遷移金属イオン、アルカリ金属イオン、
アルカリ土類金属イオン、水分などが付着しにくくなり
、光ファイバの引張り破断強度を約１．７倍も大きくす
ることができた。
第１図ａ、ｂおよび第２図ａ、ｂは先に本発明者が提案
し、特許出願を行った光フアイバ線引装置の概略図、第
３図は第２図ａの装置を用いて得た実験結果の一例、第
４図は本発明方法を実施する光ファイバ線引き装置の一
実施例の概略図、第５図は第４図の装置に用いたガス排
気用リング管の一実施例、第６図は本発明方法を実施す
る光ファイバ線引き装置の他の実施例の概略図である。
し、特許出願を行った光フアイバ線引装置の概略図、第
３図は第２図ａの装置を用いて得た実験結果の一例、第
４図は本発明方法を実施する光ファイバ線引き装置の一
実施例の概略図、第５図は第４図の装置に用いたガス排
気用リング管の一実施例、第６図は本発明方法を実施す
る光ファイバ線引き装置の他の実施例の概略図である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 光フアイバプリフォームを加熱装置内において加熱
し、この加熱により溶融された光フアイバプリフォーム
の溶融部の外周表面に沿ってガスを流しながらこの溶融
部から光ファイバを引出す光ファイバの線引き方法にお
いて、前記光フアイバプリフォームの溶融部の外周表面
に沿って流れるガスを前記加熱装置の端部から強制的に
排気することを特徴とする光ファイバの線引き方法。 ２ 光フアイバプリフォームを加熱装置内において加熱
し、この加熱により溶融された光フアイバプリフォーム
の溶融部の外周表面に沿ってガスを流しながらこの溶融
部から光ファイバを引出す光ファイバの線引き方法にお
いて、前記光フアイバプリフォームの溶融部の外周表面
に沿って流れるガスの流量を制御することによって引出
される光ファイバの線径を制御するとともに、前記ガス
を前記加熱装置の端部から強制的に排気することを特徴
とする光ファイバの線引き方法。 ３ 前記光フアイバプリフォームの溶融部の外周表面に
沿って流れるガスは、前記加熱装置の上端部から加熱装
置内に導入され加熱装置の下端部から強制的に排気され
ることを特徴とする特許請求の範囲第１項もしくは第２
項記載の光ファイバの線引き方法。 ４ 前記光フアイバプリフォームの溶融部の外周表面に
沿って流れるガスは、前記加熱装置の下端部から加熱装
置内に導入され加熱装置の上端部から強制的に排気され
ることを特徴とする特許請求の範囲第１項もしくは第２
項記載の光ファイバの線引き方法。 ５ 前記光フアイバプリフォームの溶融部の外周表面に
沿って流れるガスの導入口以外の部分から前記加熱装置
内に流入しようとする気流に対抗するガス流を用意し、
このガス流を以て前記気流が加熱装置内に流入すること
を抑制することを特徴とする特許請求の範囲第１項もし
くは第２項記載の光ファイバの線引き方法。 ６ 光フアイバプリフォームを加熱装置内において加熱
し、この加熱により溶融された光フアイバプリフォーム
の溶融部の外周表面に沿ってガスを流しながらこの溶融
部から光ファイバを引出す光ファイバの線引き装置にお
いて、前記加熱装置の光フアイバプリフォーム挿入口端
近傍に設けられた前記ガスの導入口と、前記加熱装置の
他端近傍に設けられ線引きされた光ファイバの通過孔を
有する排気口と、この排気口こ接続された排気装置とを
そなえることを特徴とする光ファイバの線引き装置。 ７ 光フアイバプリフォームを加熱装置内において加熱
し、この加熱により溶融された光フアイバプリフォーム
の溶融部の外周表面に沿ってガスを流しながらこの溶融
部から光ファイバを引出す光ファイバの線引き装置にお
いて、前記加熱装置の光フアイバプリフォーム挿入口端
近傍に設けられた前記ガスの導入口と、前記加熱装置の
他端近傍に設けられ線引きされた光ファイバの通過孔を
有する排気口と、この排気口に接続された排気装置と、
前記ガス導入口以外の部分から前記加熱装置内に流入し
ようとする気流を抑制するガス流を発生ずるためのガス
吹出し口とをそなえることを特徴とする光ファイバの線
引き装置。 ８ 前記光フアイバ通過孔から前記加熱装置内に流入し
ようとする気流を抑制するガスの吹出し口を前記光フア
イバ通過孔近傍に設けたことを特徴とする特許請求の範
囲第７項記載の光ファイバの線引き装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3677A JPS5930660B2 (ja) | 1977-01-05 | 1977-01-05 | 光ファイバの線引き方法および装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3677A JPS5930660B2 (ja) | 1977-01-05 | 1977-01-05 | 光ファイバの線引き方法および装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5385441A JPS5385441A (en) | 1978-07-27 |
| JPS5930660B2 true JPS5930660B2 (ja) | 1984-07-28 |
Family
ID=11463098
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3677A Expired JPS5930660B2 (ja) | 1977-01-05 | 1977-01-05 | 光ファイバの線引き方法および装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5930660B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59153332U (ja) * | 1983-04-01 | 1984-10-15 | 日本電信電話株式会社 | 光フアイバ線引き炉 |
| AU605656B2 (en) * | 1988-02-24 | 1991-01-17 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Fiber drawing furnace |
-
1977
- 1977-01-05 JP JP3677A patent/JPS5930660B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5385441A (en) | 1978-07-27 |
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