JPS61222937A - バンチ型光伝送体の製造方法 - 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】 「産業上の利用分野１ 本発明は高密度光ケーブルに用いて好適なバンチ型光伝
送体の製造方法に関する。

ｒ従来の技術１ バンチファイバ（ｂｕｎｃｈ　ｆｉｂｅｒ）と称されて
いる光伝送体は光ファイバの一種であるが、これを構造
上からみた場合、コア、クラッドを有する既成の光ファ
イバが複数本束ねられ、これらが一体化されたものであ
るため、高密度の光ケーブルを構成するのに適している
。

第１図は、従来提供されている２コアのバンチ型光伝送
体ｌにつき、これが被覆されたものを例示しである。

第１図の被覆光伝送体は、それぞれコア２ａ、２ｂとク
ラッド３ａ、　３ｂとを有する光ファイバ４ａ、　４ｂ
が互いに外接かつ接着してバンチ型光伝送体（以下バン
チファイバともいう）ｌを構成しており、その光伝送体
ｌの外周に一次被覆層５、二次被覆層Ｂが施されている
。

かかるバンチ型被覆光伝送体を第２図の手段で製造する
とき、はじめ、２本のプリフォームロッド７ａ、７ｂが
母材送り装置真により把持されて加熱炉Ｂ内に送りこま
れ、該加熱炉Ｂ内のヒータＣにより上記プリフォームロ
ッド７ａ、７ｂがその下端から順次加熱軟化される。

加熱軟化されたプリフォームロッド７ａ、？ｂの下端は
、上記加熱炉Ｂの下方にある引取機Ｋを介して引きとら
れ、これにより２コアバンチファイバが連続的に製造さ
れるが、上記加熱炉Ｂを出た後（線引直後）のバンチフ
ァイバ１は、つぎの外径測定器りによりその外径が測定
される。

その後、バンチファイバｌの外周には、−法被覆装置（
ダイスコータ）Ｅ、−次被覆硬化装置Ｆにより前記−次
被覆層５が形成されるとともにその被覆外径が外径測定
器Ｇにより測定され、つづいて−次被覆層５の外周には
、二次被覆装置（ダイスコータ）Ｈ１二次被覆硬化装置
Ｉにより前記二次被覆層６が形成されるとともにその被
覆外径が外径測定器Ｊにより測定され、こうして得られ
たバンチ型被覆光伝送体が引取機Ｋを経由して図示しな
い巻取機に巻きとられる。

第２図の手段は単心光ファイバの製造方法と基本的に同
じであるが、複数本のプリフォームロッド７ａ、７ｂを
同時に線引する点が単心光ファイバの製造方法と相違し
ている。

ｒ発明が解決しようとする問題点Ｊ ところで、第２図の手段によりバンチファイバｌを製造
し、その断面形状を検査したところ、第３図のごとくコ
ア２ａ、　２ｂ、クラッド３ａ、　３ｂがいずれも略真
円で光ファイバ４ａ、　４ｂ相互の接着幅Ｓが小さいも
のとか、第４図のごとくコア２ａ、　２ｂ、クラッド３
ａ、３ｂが大きく変形し、ｈ記接着輻Ｓが大きくなった
ものが生じ、さらに第３図、第４図の中間状態のものも
生じる。

バンチファイバｌに関しては、コア変形のないものが伝
送特性上望ましいが、バンチファイバ１において前記第
４図のごとき変形部分の占める割合が太きなると、それ
に応じて伝送特性が低下する。

一方、バンチファイバ各部の断面形状が不揃いであると
き、その引張り強度もかなり低下する。

これら伝送特性、引張り強度はいずれも線引温度に大き
く依存して定まるが、引張り強度の場合、線引温度が高
いほどその強度が増すのに対し、伝送特性の場合は線引
温度が高くなるほど損失が大きくなる傾向があり、した
がって伝送送特性、引張り強度の両方を同時に満足させ
ることはむずかしい。

ちなみに、コア直径５ＯＩＬ層、クラッド直径１２５ル
履のＧｌ型光ファイバ用としてＷＡＤ法により作製され
た標準プリフォームロッドを、−たん直径１０■ｍに延
伸した後、２本の当該ロッドを用い。

線引速度２０ｍ／ｓｉｎ　、線引温度１７５０〜１９０
０℃にて短軸径８８ＩＬｍの２コアバンチファイバを製
造したところ、その引張り強度は平均値で０．７〜４．
３ｋｇ（ＧＬ−１０組ｎｍ１Ｑ）ときわめて低く、伝送
特性も７．５〜１１．８ｄＢ／ｋｍと低レベルであった
。

本発明は上述した問題点に鑑み、伝送特性、強度、形状
等に優れたバンチ型光伝送体が製造できる方法を提供し
ようとするものである。

ｒ問題点を解決するための手段１ 本発明は互いに外接した複数本のプリフォームロッドを
、これらロッドの一端から加熱炉内に挿入して加熱し、
該加熱により軟化された上記プリフォームロッド端を線
引きすることにより、各光ファイバ相互が接着したバン
チ型光伝送体を製造する方法において、上記各プリフォ
ームロッドとして直径２〜１５層■のものを用いて単位
光ファイバの直径が８８〜１２５ル■のバンチ型光伝送
体を製造するとき、１７７５＋０．５Ｖ≦Ｔ≦１８９０
＋０．５Ｖヲ満足すせることを特徴としている。

ただし上記の式において、Ｔは線引温度℃、■は線引速
度１１１層ｉｎである。

ｒ実　施　例１ 以下本発明方法の実施例につき、図面を参照して説明す
る。

本発明方法において被覆されたバンチ型光伝送体を製造
するとき、前述した第２図の手段を採用し、これにより
第１図のごときバンチ型被覆光伝送体を得る。

前記説明内容で明らかな通り、光ファイバに関する伝送
特性、引張り強度はいずれも線引温度に大きく依存して
定まり、引張り強度は線引温度が高いほど大きくなるが
、伝送特性は線引温度が高くなるにしたがい損失が大き
くなる傾向がある。

これら両特性を満足させる条件として、標準ＣＩ型光フ
ァイバの場合は、一般に線引張力ｌＯ〜１５ｇを選定し
ているが、これはプリ７オームロツドとして直径１８〜
２６層１程度のものを用い、単心光ファイバを製造する
際の条件であり、したがって複数のプリフォームロッド
を用い、これらを同時に加熱軟化させるバンチファイバ
の製造条件としては母材径をも含めた検討が必要となる
。

本発明ではかかる製造条件を検討した結果、前記１７７
５＋０．５Ｖ　≦Ｔ　≦１８９０＋０．５Ｖを満足サセ
ルヨウにしているのであり、以下、これに関する実験例
について説明する。

実験例１ 前記第２図と同様の手段で単心被覆光ファイバを製造す
るとき、ＭＡＤ法により作製されたｒ４１光ファイバ用
の標準プリ７オームロツドｔ−−タン直径１０腸鵬に延
伸した後、該ロッドを線引してコア直径５０終腸、クラ
７ド直径１２５　ｇ　ｔｓのＣＩ型光ファイバをつくり
、その光ファイバの外周には、紫外線硬化性樹脂による
被覆層を二層形成した（被覆最外径４００終−）。

この際の線引温度と引張り強度との関係を第５図に示す
。

第５図を参照して明らかなように、線引温度が１７００
℃のとき、引張り強度は１．１ｋｇとかなり低強度であ
るが、１８００℃以上では該強度４ｋｇ以上が確保でき
ている。

しかし線引温度が１９００℃よりも高温のときは。

引張り強度が低下する傾向がみちれ、この温度付近での
適切温度を見い出すことが必要となる。

実験例２ 前記第２図の手段で２コアのバンチ型被覆光伝送体を製
造するとき、ＷＡＤ法により作製されたＣＩ型光ファイ
バ用の標準プリフォームロッド２本を−たん直径１０■
脂に延伸した後、これらロッドを線引して短軸径８ＢＩ
Ｌ層バンチファイバをつくり、そのバンチファイバの外
周には、紫外線硬化性樹脂による被覆層を二層形成した
（被覆最外径４００棒■）。

この際の線引温度、線引速度と引張り強度、接着幅等の
各関係につき、これらを第６図、第７図に示した。

第６図を参照して明らかなように、引張り強度は、線引
温度１８００℃あたりから急激に立ち上がっており、線
引温度１８５０℃付近が引張り強度のほぼピークとなっ
ている。

線引速度については３０．４０ｍ／ｓｉｎ程度がよく。

これよりも遅いとき、速いとき、いずれの場合も引張り
強度の低下傾向がみられる。

線引速度が５０．６０■脂ｇｉｎのときは、線引温度が
その速度に対応しない加熱不足のためか、上記強度の低
下傾向があられれ、線引速度２０ｍ／ｍ１ｌｌの場合も
、加熱過剰と思われる強度低下現象があられれている。

これらの推測は、線引速度を３０．４０層ｌ脂ｉｎとし
た場合において、線引温度１８５０℃よりも１９００℃
の方が強度的に劣っていること、および前記第５図にお
いて線引温度１９００℃よりも２０００℃の方が強度的
に劣っていることから裏付けられる。

第７図を参照して明らかなように、光ファイバ相互の接
着幅は、線引温度が高いほど、かつ、線引速度が遅いほ
ど大きくなる。

バンチファイバの代表的な製造例を示した第８図におい
て、同図（イ）では線引温度１８５０℃、線引速度５０
ａ／ｗｉｎにおいて接着幅が３３μｍとなっており、同
図（ロ）では線引温度１９００℃、線引速度５０ｍ／ｓ
ｉｎにおいて接着幅が５５１Ｌｍとなっている。

これらの例からして、線引温度が１９００℃を越える場
合は、接着幅が５５終腸以上となり、形状の点からも好
ましくない。

第７図のプロット点（９個）を条件とする各バンチファ
イバ（２コア）につき、波長０．８５ｇ層における伝送
損失を測定したところ、２．２６〜３．１０ｄＢＲ■の
値を得た。

上記伝送損失は、光通信での加入者用光ファイバとして
実用上問題のない値である。

以上の実験では、プリフォーム０−、ドとして直径１０
ｍｍのものを使用する例を述べたが、該ロッドとして裔
径２■■のものを使用した場合も、上記と同様にバンチ
ファイバを製造することができた。

一方、単心光ファイバについても、プリフォームロッド
の直径が１５層鵬程度のものであれば、線引温度１９０
０℃において引張り強度、伝送特性の優れたものが得ら
れており、したがってこのサイズのプリフォームロッド
を用いて引張り強度、伝送特性の優れたバンチファイバ
を製造することができる。

以上の実験結果からすると、バンチファイバの製造条件
として下記の範囲がよいといえる。

線引温度Ｔ　：　１８００℃≦Ｔ≦１８００℃線弓１速
度Ｖ　　：　　２０ｍ／ｗｉｎ　　≦Ｖ≦５０ｍ／ｓ＋
ｉｎプリフォームロッド直径：　２〜１５ｍｍバンチフ
ァイバ短軸径＝８８〜１２５井■もちろん３コア以上の
バンチファイバを製造する場合も、上記の条件は適用で
きる。

実験例３ 前述した実験例の場合、線引速度は高くみてもＢＯｍ／
ｓｉｎ程度であるが、その線引速度を高速化した場合で
も、その製造条件を適切に設定することにより、引張り
強度、伝送特性、形状等の優れたバンチファイバが得ら
れる。

これを確認するため下記の実験を実施した。

コア直径５０終ｍ、クラッド直径１２５　ｐ−ｍのＣＩ
型単心光ファイバを製造するとき、ＶＡＤ法による直径
２５＋ｕ＋のプリフォームロッドを用い、これの線引速
度が３００層／ｗｉｎに至るまでの間、線引温度と線引
張力の関係を求めた。

ここで、線引張力を１０ｇの一定値に保持した際の線引
温度は、線引速度に対して直線的に増加し、その変化の
度合は１００■／ｓｉｎの増速ごとに５０℃であった。

この傾向は、プリフォームロッドを天然石英棒に代えて
もほとんど変わらない。

天然、合成の各ブリ７オームロツドからそれぞれ得られ
た光ファイバにつき、これらの強度、伝送特性を測定し
たところ、前述した線引速度４０■／ｗｉｎの場合と同
レベルであった。

かかる結果からすると、線引速度に対し、線引張力が一
定となるように線引温度を調整すれば、光ファイバの強
度、伝送特性を共に良好にすることができる。

このような条件はバンチファイバの製造にも適用できる
。

第９図は前述した実験領域とこれに基づく拡張領域とを
含めた本発明方法の製造条件を示したものである。

すなわち線引速度をＶ■／１Ｉｉｎ　、線引温度をＴ℃
シタトき、第９図ニオイテｖ＝５０、Ｔ　＝　１８００
を通る傾き０．５ノ直線ト、　Ｖ＝２０．　Ｔ＝１９０
０ヲｎル傾き０．５の直線とで囲まれた部分が本発明方
法の製造条件となり、これを式であられすと、前記の通
り、１７７５＋０．５Ｖ　≦Ｔ　≦１８９０＋０．５Ｖ
　トナ！。

ｒ発明の効果１ 以上説明した通り、本発明方法によるときは、直径２〜
１５ｍｍからなる複数本のプリフォームロッドを用いて
単位光ファイバの直径が８８〜１２５ル脂のバンチ型光
伝送体を製造するとき、１７７５＋０．５Ｖ≦Ｔ≦１８
９０＋〇、５ｖ（りだＬＴ＝線引温度”ｃ、ｖ＝線引速
度ｍ／ｗｉｎ）を満足させるから、強度、伝送特性、形
状等の優れたバンチ型光伝送体を製造することができる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は被覆されたバンチ型光伝送体の一例を示した断
面図、第２図は本発明において採用したバンチ型光伝送
体製造方法の説明図、第３図は変形の小さいバンチ型光
伝送体の断面図、第４図は変形の大きいバンチ型光伝送
体の断面図、第５図は単心光フｒイバにおける線引温度
と引張り強度との関係を示した図、第６図はバンチ型光
伝送体における線引温度、線引速度、引張り強度の関係
を示した図、第７図はバンチ型光伝送体における線引温
度、線引速度、引張り強度の関係を示した図、第８図（
イ）（ロ）は本発明方法により試作されたバンチ型光伝
送体の断面図、第９図は本発明方法における製造条件を
示した図である。 １・・・バンチ型光伝送体（バンチファイｌす２ａ、　
２ｂ・・・コア ３ａ、３ｂ・・・クラッド ４ａ、４ｂＩ１１１・単位光ファイバ ７ａ、　７ｂ・・・プリフォームロッドＡ・・・・・母
材送り装置 Ｂ・・・・・加熱炉 Ｃ・・・拳・加熱炉のヒータ Ｋ・・・Φ・引取機 代理人　弁理士　斎　藤　義　雄 第１図　　　　第２図 第５図 第ｂｒＩＪ ｈｅ　５１ｓＨＪＬ　’Ｃ 第７！！Ｉ 第９図 綿引遣友１シー？９

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 互いに外接した複数本のプリフォームロッドを、これら
   ロッドの一端から加熱炉内に挿入して加熱し、該加熱に
   より軟化された上記プリフォームロッド端を線引きする
   ことにより、各光ファイバ相互が接着したバンチ型光伝
   送体を製造する方法において、上記各プリフォームロッ
   ドとして直径２〜１５ｍｍのものを用いて単位光ファイ
   バの直径が８８〜１２５μｍのバンチ型光伝送体を製造
   するとき、１７７５＋０．５Ｖ≦Ｔ≦１８９０＋０．５
   Ｖ（ただしＴ＝線引温度℃、Ｖ＝線引速度ｍ／ｍｉｎ）
   を満足させることを特徴とするバンチ型光伝送体の製造
   方法。