JPS6335577B2 - - Google Patents

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JPS6335577B2
JPS6335577B2 JP58132083A JP13208383A JPS6335577B2 JP S6335577 B2 JPS6335577 B2 JP S6335577B2 JP 58132083 A JP58132083 A JP 58132083A JP 13208383 A JP13208383 A JP 13208383A JP S6335577 B2 JPS6335577 B2 JP S6335577B2
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JP
Japan
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preform
optical fiber
heating
manufacturing
temperature
Prior art date
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JP58132083A
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Japanese (ja)
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JPS6027616A (en
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Seiji Yasu
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Original Assignee
SANTETSUKU KK
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Publication date
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Publication of JPS6027616A publication Critical patent/JPS6027616A/en
Publication of JPS6335577B2 publication Critical patent/JPS6335577B2/ja
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    • 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
    • C03B37/012Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments
    • C03B37/01205Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments starting from tubes, rods, fibres or filaments
    • C03B37/01225Means for changing or stabilising the shape, e.g. diameter, of tubes or rods in general, e.g. collapsing
    • C03B37/0124Means for reducing the diameter of rods or tubes by drawing, e.g. for preform draw-down
    • C03B37/01242Controlling or regulating the down-draw process
    • 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
    • C03B37/012Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments
    • C03B37/014Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments made entirely or partially by chemical means, e.g. vapour phase deposition of bulk porous glass either by outside vapour deposition [OVD], or by outside vapour phase oxidation [OVPO] or by vapour axial deposition [VAD]
    • 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
    • C03B37/0253Controlling or regulating
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B2205/00Fibre drawing or extruding details
    • C03B2205/40Monitoring or regulating the draw tension or draw rate
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B2205/00Fibre drawing or extruding details
    • C03B2205/60Optical fibre draw furnaces
    • C03B2205/72Controlling or measuring the draw furnace temperature

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
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  • Manufacture, Treatment Of Glass Fibers (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は、光フアイバの製造装置、特に光フ
アイバの各種特性値を計測しつつ製造時の各種制
御パラメータを制御して所望の特性をもつ光フア
イバを精度よく製造することが可能な製造装置に
関する。 従来技術および発明が解決しようとする問題点 光フアイバの従来の製造方法は通常、母材であ
るプリフオームの製造工程と、プリフオームを加
熱して線引きする線引き工程とに別かれている。
従来の製造方法には代表的なものとして、内付け
法、いわゆるMCVD法及びVAD法がある。 第1図a,bにMCVD工程を模式的に示し、
第2図にVAD製造工程を模式的に示す。まず、
第1図に示す工程において、製造後の石英系光フ
アイバ内の屈折率分布を制御する為のドーパント
(例えばGe、P、B)のハロゲン化物(例えば
GeCl4、POCl3、BBr3)が酸素中に気化される。
これらのガスの流量はキヤリアガスである酸素の
流量をマスクローコントローラーMFCで制御す
ることによつて制御される。気化した気体はガラ
ス旋盤1により一定のスピードで回転している石
英パイプ3の中へ導かれる。この石英パイプ3は
酸水素炎バーナー2により外部から加熱され、そ
の結果ガラスパイプ中でハロゲン化物が酸化し、
Ge、P、B等を含む薄い石英ガラス膜がパイプ
3の内面に付着すると共に、不透明な石英ガラス
微粒子が気体下流の石英パイプ3の内面に付着す
る。石英パイプ外部の酸水素炎は気体流と同方向
へゆつくりと動かされ、内面に付着した不透明ガ
ラスを融かし、透明なガラスにする。 光フアイバのコアになるのに十分な量の透明な
石英膜4が石英パイプ内面に堆積された後(第1
図b)、その石英パイプは1900℃程度に加熱され、
熱によりつぶされ、棒状のプリフオーム5にな
る。これを電気炉6で加熱し線引きをすると光フ
アイバ7が得られる。 他方の第2図に示すVAD製造工程は、スート
堆積、脱水、焼結などの工程から成つている。酸
水素トーチ10による酸水素炎中での酸化及び加
水分解反応によりガラス微粒子11が生成され、
適当なガラス棒12の下端に吹き付けられる(第
2図a)。そのガラス微粒子11は、白い粉が固
められたような微粒粉末プリフオーム13を形成
し、軸方向に成長する。そのプリフオーム13
は、均一で外径が一定になるよう回転させられな
がら、ゆつくりと上に引き上げられていく。次に
その微粉末プリフオーム13はカーボン炉14な
どにより1500℃に加熱され、透明なプリフオーム
15に焼結される。 以上例示した二つの製造方法において、屈折率
分布は、例えばGeCl4の流量を制御することによ
り変化できるが、複雑な屈折率分布を実現したい
ときは不純物の混入量を時々刻々コンピユータで
制御する必要がある。そうした制御に関しては、
出来上りのフアイバ、すなわち製造ラインからは
ずされたフアイバの特性変化を何らかの形で製造
側にフイードバツクすることは試みられている
が、製造時におけるプリフオーム又はフアイバの
諸特性の情報を逐時プリフオーム及びフアイバの
製造側の種々の製造制御パラメータにフイードバ
ツクさせてプリフオーム又はフアイバの諸特性を
より良く制御しようとすることはこれまで行われ
ていなかつた。 最近、光通信に利用される光フアイバの断面寸
法が国際的に標準化された事に伴い、光フアイバ
製造会社及びその関連機関が製造したフアイバの
断面寸法やコア内屈折率分布等の種々の特性値を
精密に計測し製造時の各種制御パラメータの制御
に反映させて高精度な諸特性をもつフアイバを製
造することが重要となつてきている。 第3図に光フアイバの構造を示す。石英のコア
21とクラツド22及びプラスチツクの被覆材2
3から構成される光フアイバはコア21内の屈折
率分布やその他の量によつて伝送特性が異なる。
その他の量としては、コア径、クラツド径、コア
やクラツドの非円率、偏心率等があり、以下これ
らをまとめて断面寸法と書く。 さて、光フアイバの断面寸法を計測する方法と
しては大別して次の二つが知られている。 (a) フアイバの端面よりレーザ光又は通常の光を
照射し、他の端面から伝搬して来た光を顕微鏡
又は相当する光学手段を用いて観測し、それで
得られた情報を信号処理した後TVモニタ又は
プロツタ上に表示させて計測する方法。 (b) コア内に屈折率増大物質としてGe原子をド
ープした光フアイバプリフオームに紫外線レー
ザ光を照射し、Geが光を吸収して蛍光を発す
る現象を利用して、コア径、クラツド径及び屈
折率分布を計測する方法。 第4図に、(b)の方法でふれた蛍光現象を利用し
たフアイバ融着装置を示す。この装置ではフアイ
バ31の側面にHe−Cdレーザからの紫外光線ビ
ーム32を照射し、その方法から±45°の方向に
互いに90゜の角をなす対物レンズ33,33′を設
置した二視野顕微鏡34を介してテレビカメラ3
5で、フアイバ中の蛍光現象による光とクラツド
からの反射光を受ける。そうした光による信号を
デジタイザ36で信号処理した後テレビモニタ3
7上にコアの位置を表示させている。この場合、
フアイバとフアイバの融着接続を目的としている
ため、紫外光線ビームは両フアイバの接続点に照
射可能な様に構成され、又放電でフアイバを融着
させる為の電極(図示せず)がフアイバの周囲に
設けられている。ここで挙げた位置検知装置は、
非破壊的にフアイバの種々の特性を計測し得る可
能性があるものの、フアイバ間の接続という限定
した利用を目的としている為にそうして計測した
特性値の情報を逐時製造装置における各種製造パ
ラメータの制御に用いるという思想は生まれなか
つた。また、従来の製造装置による場合、製造後
の測定で所望の規格から外れた特性をもつフアイ
バが作られたことが判明した場合それを棄てるな
どする無駄があつた。 この発明は、光フアイバ製造時にフアイバの各
種特性値を計測しつつ、これらの情報をオンライ
ンで製造側の各種制御パラメータに逐時フイード
バツクさせて制御することにより、精度の高い所
望の特性をもつ光フアイバを製造することが可能
な光フアイバの製造装置及びその製造方法を提供
することを目的とする。このことにより、従来の
装置では達成し得なかつた、諸特性のすぐれた高
精度フアイバを迅速に製造することが可能であ
る。 問題点を解決するための手段 上述の目的を達成する為に、本願で開示する製
造装置は、フアイバのコア内にドープされている
蛍光物質の蛍光現象を利用して該光フアイバの物
理特性を連続的に計測する計測手段とその測定結
果を処理する信号処理手段、さらに該信号処理手
段からの情報をオンライン的にフイードバツクさ
せて製造時の制御パラメータを変化させる制御手
段とを備えたものである。 実施例 第5図に本願の発明に係る光フアイバ製造装置
のブロツクダイヤグラムを示す。プリフオーム製
造部40で作られたプリフオーム41が加熱線引
き部42で加熱され、線引きされて出来るフアイ
バ43が特性計測部44に送出される。計測部4
4は、フアイバの断面寸法及び屈折率分布に関す
る物理量を計測し、信号処理の後それらのデータ
をプリフオーム製造部40及び/又は加熱線引き
部42にフイードバツクさせて断面寸法及び屈折
率分布に影響を与える製造パラメータを制御す
る。プリフオーム製造部40と加熱線引き部42
が一つの製造装置に組込まれていない場合、つま
りあらかじめプリフオーム製造部44で作られた
プリフオームを加熱線引きする場合には、線引き
工程でのフイードバツク制御のみが可能となる。 またプリフオーム製造の場合には、第6図に示
す様な製造装置を構成するのが望ましい。プリフ
オーム製造部40で作られたプリフオーム41は
特性計測部44′にて計測され、プリフオーム4
1の屈折率分布等に関する物理量が計測され、信
号処理の後、プリフオーム製造部40にそれらの
データがフイードバツクされて、屈折率分布等に
影響を与える製造パラメータが制御される。 次に、計測部44,44′の一例を第7図に示
す。紫外光源S(例えばHe−Cdレーザ、紫外線
ランプ等)から出た紫外光線を集光レンズL1
集束させフアイバ51の軸に垂直に側面から当て
る。この場合、後述する理由で光源の発光効率を
考慮して、フアイバ51のクラツド52径より小
さいスポツト径の光を照射するのが望ましい。フ
アイバに照射することにより、その光エネルギー
の一部がコア53に吸収され、その結果コア53
内に含まれるGe原子が蛍光を発する。この蛍光
による光とクラツド52中を通過してくる光とを
対物レンズL2とテレビカメラTVCから成る一視
野系光学システム54で観測する。テレビカメラ
TVCからの信号はアナログ/デジタル変換器5
5によりデジタル変換され、フレームメモリ56
に最初に設定した方向からデータが記憶させら
れ、次に駆動手段60により一視野系光学システ
ム54が所定角度(例えば90゜)だけ回転させら
れ、再びテレビカメラTVCからの信号がアナロ
グ/デジタル変換器55によりデイジタル変換さ
れて回転後における方向からのデータがフレーム
メモリ56に記憶させられる。こうしてフレーム
メモリ56に記憶させた回転前後の二視野からの
観測データによりそれらのパターンをテレビモニ
タ58上で重ねて表示させる。 テレビモニタ上のパターンから断面寸法が測定
出来るが、より詳細な計測とコア内屈折率分布の
計測はコンピユータにより信号処理させなければ
ならない。すなわち、パターンの中心を通る一本
の垂直ラインを選び、そのライン上の輝度分布か
らコアとクラツドの境界を知り、その結果コア径
が測定出来るし、またクラツドと空気の境界を知
ることによりクラツド径が測定出来る。非円率と
偏心率については、回転前後の二視野、さらに精
度を上げるには二以上の外視野から観測されるコ
ア径、クラツド径の情報からそれらの程度が知れ
る。 コア内屈折率分布に関しては、コア内及びコア
周辺部の輝度分布をさらに精密に観測することに
より測定出来る。その理由は、コア内Ge原子の
分布が屈折率分布を反映しており、それは蛍光の
コア内空間分布として表われてくるからである。 以上の屈折率分布や断面寸法の計測結果はプリ
ンタ59に出力させることができる。 第7図に示す計測部は、一視野系の光学システ
ムで多視野系の光学システムと同じ測定効果を得
る為に、上記の様にフアイバは固定しておき、
一視野顕微鏡を回転させるか、光学系は固定し
ておきフアイバ自体を回転可能になる様な構成に
しておく必要がある。 また、上で少し触れ、また下に説明する様に、
計測部の構成の経済性を考慮して、紫外光線を集
光レンズL1でクラツド径(例えば125μm)より
小さいスポツト径で被測定フアイバに照射する様
に光学系を構成するのが望ましい。例えば、紫外
光のスポツト径が大きな値の150μmで紫外光源
のレーザ光のパワーが約4mV必要とすると、光
パワー密度〔光パワー/〔π×(半径)2〕〕は、約
0.23×10-3mW/(μm)2となる。仮りに同じ光
パワー密度が必要だとすると、紫外光のスポツト
径を小さな値の50μmとすることにより、必要な
光パワーは0.45mWでよいことになる。光パワー
の減少は紫外光源として低価格のものの使用を可
能とすることになり、経済的であることに加えて
紫外光源の寿命保証時間の点でも低出力の方が有
利である。しかし、紫外光のスポツトがクラツド
径より小さいため、クラツドの外周部からの光が
検知出来ずクラツド径等が計測出来ない可能性が
出てくる。もち論少しは光の回折現象で未照射の
部分にも光が回りこむことが考えられるが、念の
為に以下の対策を講じておく必要がある。 すなわち、スポツトとフアイバが相対的に可動
となる構成にしておく。これには、第8図aに示
す様にフアイバ61を固定してスポツト62が動
く様に構成するか、又は逆に第8図bに示す様に
スポツト62′を固定させてフアイバ61′が移動
可能となる様構成する。 次に、第7図に示す計測部と同様のものを二視
野系光学システムで構成したものを第9図に示
す。紫外光源Sからの光線を集光レンズL1で集
束させ被測定フアイバ51に軸に垂直に側面から
照射させる。この照射によるGeの蛍光とクラツ
ド中の透過光とを二視野系顕微鏡65で観測す
る。第9図に示すものは対物レンズL2,L3,L4
反射ミラーM1,M2、光波合成プリズムPから成
るものである。顕微鏡65からの出力光をテレビ
カメラTVC66に加え、テレビカメラTVC66
の出力信号をデジタイザ67で所定の信号処理を
した上でテレビモニタTVM68上に表示させ
る。コンピユータによる信号処理により表示され
た発光強度分布から屈折率分布及び断面寸法とい
つた情報が得られる。 光フアイバの製造は通常、母材であるプリフオ
ームの製造工程と、プリフオームを加熱して線引
きする線引き工程に別かれている。伝送損失や帯
域、屈折率分布などは前者の工程で決定され、ク
ラツドの形状寸法や強度などの特性は後者の工程
で決定される。第5図、第6図に示すプリフオー
ム製造部40の一例を、第10図のプロツクダイ
ヤグラムに従い説明する。 材料ガス量を制御する機構を含むガス供給部G
からの材料ガスがプリフオーム第1形成部1に
送られる。ここで形成された予備プリフオームが
プリフオーム第2形成部2に送られて透明プリ
フオームPFが形成される。加熱源H1,H2は
夫々第1、第2形成部1,2を加熱し、第1
の駆動部D1は夫々必要に応じて加熱源H1、第
1形成部1、第2形成部2を所定速度で駆動
させるものである。回転駆動部RDは第1形成部
P1を所定速度で回転させ、第2駆動部D2は第
2加熱源を駆動させるものである。 MCVD工程の製造方法を第10図の各ブロツ
クを用いて説明すると次の様になる。流量を制御
された材料ガスがガス供給部Gから供給され、回
転駆動部RDにより回転させられつつ第1加熱源
H1により加熱されて第1形成部P1にある石英
パイプに送られる。石英パイプと第1加熱源H1
は第1駆動手段D1により相対的に所定速度で動
く様構成されていて、石英パイプ内に堆積層が形
成される。所定厚さの堆積層が形成された後、石
英パイプは第2形成部P1に送られ、第2加熱源
H2により加熱され透明なプリフオームPFに形
成される。この際、第2加熱源H2も必要に応じ
所定速度で第2形成部P2に沿つて移動させられ
る。また、必要なら第2形成部P2での石英パイ
プも第1駆動手段D1により所定速度で移動させ
られる。第2形成部P2を出たプリフオームPF
に対して第6図に示す計測部44′により、プリ
フオーム内の屈折率分布等の特性データが計測さ
れ、帰還回路70を介してフイードバツク制御の
為に逐時ガス供給部G、第1、第2駆動部D1,
D2、第1、第2加熱源H1,H2、回転駆動部
RDへ制御信号の形として帰還される。 同様にして、VAD工程の製造方法を第10図
の各ブロツクを用いて簡単に説明する。第2図に
おける酸水素トーチ10、カーボン炉14が夫々
第1、第2の加熱源に対応する。プリフオーム第
1形成部P1に設けた種棒12(第2図aにガラ
ス微粒子が付着し微粉末プリフオームが形成され
る。これが第2加熱源H2により加熱され第2形
成部P2で透明プリフオームPFが形成される。 第11図、第5図に示した加熱線引き部42の
一例をブロツクダイヤグラムを用いて示す。プリ
フオーム供出部Fから送出されるプリフオーム7
2を加熱しつつ線引きし、光フアイバ73を得
る。線引きには2000℃以上の高温が必要となる
が、線引きに最適な温度は光フアイバの強度、伝
送損失及びフアイバ径等を加味して所定のものに
なる様逐時制御される。プリフオーム表面に傷が
多く存在する場合、線引き後の光フアイバ表面に
残存する恐れがあり、こうした事態を避ける為に
線引き温度は十分に高くしなければならない。し
かし、他方線引き温度が高過ぎると、酸素欠陥に
よる色中心が生じたり、添加物の発泡現象などを
引起こし損失が増加する。 線引きされた後の光フアイバ表面に、外界との
物理的接触などにより傷が生じない様被覆処理部
PCにて5〜100μm厚程度のプラスチツクの被膜
が施される。被膜を施され強度が上つた光フアイ
バは巻取り部PDにて巻取られていく。その際、
測定部44で計測された特性データを活用して帰
還信号を作り、帰還回路71を介して加熱部H及
び巻取り部PDへ制御信号として送り、光フアイ
バの線引き時に逐時線引き条件を精密に制御す
る。 以上、第10図、第11図において制御システ
ムの構成について記述したが、更に別の制御シス
テムを第12図に示す。第12図は、第5図と第
6図に示す制御システムを組合せた構成を採用す
る光フアイバの製造装置のブロツクダイヤグラム
を示す。第12図において、第5、第6図におけ
るブロツク、部分と同一の又はそれに相当するブ
ロツク、部分には夫々同じ符号を付している。 製造されてきた光フアイバ43の物理特性が計
測部44にて連続して計測され、その計測結果に
基づく情報がプリフオーム製造部40、加熱線引
き部42へ制御信号の形で帰還される。この制御
に加えて、プリフオーム製造部40から送出され
てくるプリフオーム41の物理特性が別の計測部
44′により連続して計測され、同様に計測結果
に基づく情報がプリフオーム製造部40へ制御信
号の形で帰還される。第12図に示す制御システ
ムの構成を採用することにより、プリフオーム及
び光フアイバを一貫して製造する光フアイバの製
造装置において、より精度の高い制御の下で光フ
アイバを製造することが出来る。例えば、プリフ
オーム内の屈折率分布が連続して計測され、その
計測結果がプリフオーム内の不純物量を制御する
材料ガスの流量制御とかプリフオーム製造部の加
熱温度制御に逐時反映され、加えて光フアイバの
コア径、クラツド径等の断面寸法が同じく連続し
て計測され、その計測結果が加熱線引き部の加熱
温度とか線引き速度の制御に逐時反映された形で
光フアイバが製造される。この結果、希望する特
性を持つた光フアイバがさらに高精度に製造出来
る、という利点がある。 以上記述した制御システムの構成をもつ本願に
係る製造装置及び製造方法によれば、従来生じて
いた様な製造時の問題点、例えばコア周辺部
(コアとクラツドとの境界)での低屈折率のすそ
引きの除去、つまりコアとクラツドとの境界で屈
折率が顕著に変化させられない点とか、コア周
辺部の屈折率分布(不純物分布)の不整の除去の
点等が高精度制御による製造により解決される。 なお、第5図等に示す計測部の紫外光源とし
て、レーザ光線源以外の紫外線ランプ等の光源を
用いる場合も、光学システムの簡単な変形により
レーザ光線源を用いる場合と同じ様な測定効果を
得ることが出来る。 発明の効果 この発明に係る光フアイバ製造方法及び装置で
は、フアイバのコア内にドープされた蛍光物質の
蛍光現象を利用して該光フアイバの物理特性を計
測するようにしている。したがつて、重要な特性
であるコア内屈折率分布やコア径が高精度に測定
できるだけでなく、クラツドの外径も測定でき、
これに基づいて製造パラメータを制御することが
できる。その結果、コアの非円率及び偏心率も精
度よく制御可能となり、所望の高性能特性を有す
る光フアイバを製造することができる。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of Industrial Application This invention relates to an optical fiber manufacturing apparatus, and particularly to an optical fiber manufacturing apparatus that measures various characteristic values of the optical fiber and controls various control parameters during manufacturing to produce an optical fiber with desired characteristics. The present invention relates to a manufacturing device capable of manufacturing with high precision. PRIOR ART AND PROBLEMS TO BE SOLVED BY THE INVENTION Conventional methods for manufacturing optical fibers are usually divided into a manufacturing process of a preform, which is a base material, and a drawing process, in which the preform is heated and drawn.
Typical conventional manufacturing methods include the internal attachment method, the so-called MCVD method, and the VAD method. Figures 1a and b schematically show the MCVD process,
Figure 2 schematically shows the VAD manufacturing process. first,
In the process shown in FIG. 1, dopants (e.g. Ge, P, B) and halides (e.g.
GeCl 4 , POCl 3 , BBr 3 ) are vaporized in oxygen.
The flow rates of these gases are controlled by controlling the flow rate of oxygen, which is a carrier gas, using a mask low controller MFC. The vaporized gas is guided into a quartz pipe 3 which is rotated at a constant speed by a glass lathe 1. This quartz pipe 3 is heated externally by an oxyhydrogen flame burner 2, as a result of which the halides are oxidized in the glass pipe.
A thin quartz glass film containing Ge, P, B, etc. is attached to the inner surface of the pipe 3, and opaque quartz glass particles are attached to the inner surface of the quartz pipe 3 downstream of the gas. The oxyhydrogen flame outside the quartz pipe is slowly moved in the same direction as the gas flow, melting the opaque glass adhering to the inner surface and turning it into transparent glass. After a sufficient amount of transparent quartz film 4 to become the core of the optical fiber is deposited on the inner surface of the quartz pipe (the first
Figure b), the quartz pipe is heated to about 1900℃,
It is crushed by heat and becomes a rod-shaped preform 5. When this is heated in an electric furnace 6 and drawn, an optical fiber 7 is obtained. The other VAD manufacturing process shown in FIG. 2 consists of steps such as soot deposition, dehydration, and sintering. Glass fine particles 11 are generated by oxidation and hydrolysis reaction in an oxyhydrogen flame by an oxyhydrogen torch 10,
The lower end of a suitable glass rod 12 is sprayed (FIG. 2a). The glass fine particles 11 form a fine powder preform 13 that looks like solidified white powder, and grow in the axial direction. That preform 13
is rotated so that it is uniform and has a constant outer diameter, and is slowly pulled upward. Next, the fine powder preform 13 is heated to 1500° C. in a carbon furnace 14 or the like, and sintered into a transparent preform 15. In the two manufacturing methods exemplified above, the refractive index distribution can be changed, for example, by controlling the flow rate of GeCl 4 , but if you want to realize a complex refractive index distribution, it is necessary to control the amount of impurities mixed in from time to time using a computer. There is. Regarding such control,
Attempts have been made to feed back changes in the characteristics of the finished fiber, that is, the fiber removed from the production line, to the manufacturing side in some way, but it is not possible to provide information on the various characteristics of the preform or fiber at the time of manufacture to the manufacturing side. Attempts have not been made to provide feedback to various manufacturing control parameters on the manufacturing side to better control preform or fiber properties. Recently, with the international standardization of the cross-sectional dimensions of optical fibers used in optical communications, various characteristics such as the cross-sectional dimensions and refractive index distribution within the core of fibers manufactured by optical fiber manufacturing companies and their related organizations have been changed. It is becoming important to manufacture fibers with highly accurate characteristics by precisely measuring the values and reflecting them in the control of various control parameters during manufacturing. Figure 3 shows the structure of the optical fiber. Quartz core 21 and cladding 22 and plastic cladding 2
The transmission characteristics of the optical fiber made up of the three fibers differ depending on the refractive index distribution within the core 21 and other quantities.
Other quantities include the core diameter, cladding diameter, non-circularity of the core and cladding, eccentricity, etc., and hereinafter these will be collectively referred to as cross-sectional dimensions. The following two methods are known for measuring the cross-sectional dimensions of optical fibers. (a) After irradiating laser light or ordinary light from one end of the fiber, observing the light propagating from the other end using a microscope or equivalent optical means, and signal processing the information obtained. A method of measuring by displaying it on a TV monitor or plotter. (b) The core diameter, cladding diameter, and A method to measure refractive index distribution. Figure 4 shows a fiber fusing device that utilizes the fluorescence phenomenon described in method (b). In this device, the side surface of a fiber 31 is irradiated with an ultraviolet light beam 32 from a He-Cd laser, and from this method a two-field microscope is installed with objective lenses 33 and 33' that form an angle of 90 degrees to each other in a direction of ±45 degrees. TV camera 3 through 34
At step 5, it receives light from the fluorescence phenomenon in the fiber and reflected light from the cladding. After processing the signal from such light with a digitizer 36, it is displayed on the TV monitor 3.
7 shows the position of the core. in this case,
Since the purpose is to fusion splice fibers together, the ultraviolet beam is configured to be able to irradiate the connection point between both fibers, and an electrode (not shown) for fusion splicing the fibers by electric discharge is placed between the fibers. located around the area. The position sensing device mentioned here is
Although it is possible to measure various characteristics of fibers non-destructively, since the purpose is limited to connecting fibers, information on the measured characteristic values can be used for various types of manufacturing in time-to-time manufacturing equipment. The idea of using it to control parameters never occurred. Furthermore, in the case of conventional manufacturing equipment, if it is found in post-manufacturing measurements that a fiber with characteristics deviating from the desired specifications has been produced, it is wasteful to discard it. This invention measures various characteristic values of the optical fiber during manufacturing, and continuously feeds back this information to various control parameters on the manufacturing side for control, thereby producing optical fibers with highly accurate desired characteristics. It is an object of the present invention to provide an optical fiber manufacturing apparatus and a manufacturing method thereof that can manufacture fibers. This makes it possible to quickly produce high-precision fibers with excellent properties that could not be achieved with conventional equipment. Means for Solving the Problems In order to achieve the above-mentioned object, the manufacturing apparatus disclosed in the present application utilizes the fluorescence phenomenon of the fluorescent substance doped in the core of the fiber to determine the physical properties of the optical fiber. It is equipped with a measurement means that continuously measures, a signal processing means that processes the measurement results, and a control means that feeds back information from the signal processing means online to change control parameters during manufacturing. . Embodiment FIG. 5 shows a block diagram of an optical fiber manufacturing apparatus according to the invention of the present application. A preform 41 made in a preform manufacturing section 40 is heated in a heating drawing section 42, and a drawn fiber 43 is sent to a characteristic measuring section 44. Measuring part 4
4 measures physical quantities related to the cross-sectional dimension and refractive index distribution of the fiber, and after signal processing, feeds the data back to the preform manufacturing section 40 and/or heating wire drawing section 42 to influence the cross-sectional dimension and refractive index distribution. Control manufacturing parameters. Preform manufacturing section 40 and heating wire drawing section 42
When the preform is not incorporated into one manufacturing device, that is, when a preform made in advance in the preform manufacturing section 44 is heated and drawn, only feedback control in the drawing process is possible. In the case of preform manufacturing, it is desirable to configure a manufacturing apparatus as shown in FIG. The preform 41 made in the preform manufacturing section 40 is measured in the characteristic measuring section 44', and the preform 4
Physical quantities related to the refractive index distribution, etc. of the optical system 1 are measured, and after signal processing, these data are fed back to the preform manufacturing section 40, and manufacturing parameters that affect the refractive index distribution, etc. are controlled. Next, an example of the measuring sections 44, 44' is shown in FIG. Ultraviolet light emitted from an ultraviolet light source S (for example, a He-Cd laser, an ultraviolet lamp, etc.) is focused by a condensing lens L1 and is applied from the side perpendicular to the axis of the fiber 51. In this case, it is desirable to irradiate light with a spot diameter smaller than the diameter of the cladding 52 of the fiber 51 in consideration of the luminous efficiency of the light source for reasons described later. By irradiating the fiber, a portion of the light energy is absorbed by the core 53, and as a result, the core 53
Ge atoms contained within emit fluorescence. This fluorescent light and the light passing through the cladding 52 are observed by a one-field optical system 54 consisting of an objective lens L2 and a television camera TVC. tv camera
The signal from TVC is analog/digital converter 5
5, and is converted into digital data by frame memory 56.
Data is stored from the initially set direction, and then the one-field optical system 54 is rotated by a predetermined angle (for example, 90 degrees) by the driving means 60, and the signal from the television camera TVC is converted from analog to digital again. The data from the direction after rotation is digitally converted by the device 55 and stored in the frame memory 56. Using observation data from the two fields of view before and after the rotation stored in the frame memory 56, these patterns are displayed in a superimposed manner on the television monitor 58. Although cross-sectional dimensions can be measured from the pattern on a television monitor, more detailed measurements and measurements of the refractive index distribution within the core require signal processing by a computer. In other words, by selecting a vertical line that passes through the center of the pattern and knowing the boundary between the core and cladding from the brightness distribution on that line, the core diameter can be measured, and by knowing the boundary between the cladding and air, the cladding Diameter can be measured. The degree of non-circularity and eccentricity can be determined from information on the core diameter and cladding diameter observed from two fields of view before and after rotation, or from two or more external fields for greater accuracy. The refractive index distribution within the core can be measured by more precisely observing the luminance distribution within the core and around the core. The reason for this is that the distribution of Ge atoms within the core reflects the refractive index distribution, which appears as the spatial distribution of fluorescence within the core. The measurement results of the refractive index distribution and cross-sectional dimensions described above can be outputted to the printer 59. In the measurement section shown in Fig. 7, in order to obtain the same measurement effect as a multi-view optical system with a single-view optical system, the fiber is fixed as described above.
It is necessary to either rotate the one-field microscope, or to keep the optical system fixed and configure the fiber itself to be rotatable. Also, as mentioned above and explained below,
Considering the economic efficiency of the configuration of the measuring section, it is desirable to configure the optical system so that the ultraviolet rays are irradiated onto the fiber to be measured using the condenser lens L1 with a spot diameter smaller than the cladding diameter (for example, 125 μm). For example, if the ultraviolet light spot diameter is a large value of 150 μm and the laser light power of the ultraviolet light source is required to be about 4 mV, the optical power density [light power / [π × (radius) 2 ]] is approximately
0.23×10 -3 mW/(μm) 2 . If the same optical power density is required, by setting the ultraviolet light spot diameter to a small value of 50 μm, the required optical power will be 0.45 mW. Reducing the optical power makes it possible to use a low-cost ultraviolet light source, and in addition to being economical, lower output is advantageous in terms of the guaranteed lifetime of the ultraviolet light source. However, since the spot of the ultraviolet light is smaller than the cladding diameter, there is a possibility that the cladding diameter etc. cannot be measured because the light from the outer periphery of the cladding cannot be detected. Although it is possible that some light may wrap around the unirradiated areas due to light diffraction, it is necessary to take the following precautions just to be sure. That is, the spot and the fiber are configured to be relatively movable. For this purpose, the fiber 61 is fixed and the spot 62 is moved as shown in FIG. 8a, or conversely, the spot 62' is fixed and the fiber 61' is moved as shown in FIG. 8b. Configure it so that it can be moved. Next, FIG. 9 shows an arrangement similar to the measuring section shown in FIG. 7 using a two-field optical system. The light rays from the ultraviolet light source S are focused by a condenser lens L1 and irradiated onto the fiber 51 to be measured from the side perpendicular to the axis. The fluorescence of Ge due to this irradiation and the transmitted light in the cladding are observed using a two-field microscope 65. The ones shown in FIG. 9 are objective lenses L 2 , L 3 , L 4 ,
It consists of reflecting mirrors M 1 and M 2 and a light wave combining prism P. The output light from the microscope 65 is added to the television camera TVC66.
The output signal is subjected to predetermined signal processing by a digitizer 67 and then displayed on a television monitor TVM 68. Information such as the refractive index distribution and cross-sectional dimensions can be obtained from the luminescence intensity distribution displayed through signal processing by a computer. The production of optical fibers is usually divided into a process for producing a preform, which is a base material, and a drawing process, in which the preform is heated and drawn. Transmission loss, bandwidth, refractive index distribution, etc. are determined in the former process, while characteristics such as the shape and strength of the cladding are determined in the latter process. An example of the preform manufacturing section 40 shown in FIGS. 5 and 6 will be described with reference to the program diagram shown in FIG. 10. Gas supply section G including a mechanism for controlling the amount of material gas
The material gas from is sent to the first preform forming section P1 . The preliminary preform formed here is sent to the second preform forming section P2 , where a transparent preform PF is formed. The heat sources H1 and H2 heat the first and second forming parts P1 and P2 , respectively, and
The driving section D1 drives the heat source H1, the first forming section P1 , and the second forming section P2 at predetermined speeds, respectively, as necessary. The rotation drive section RD rotates the first forming section P1 at a predetermined speed, and the second drive section D2 drives the second heat source. The manufacturing method of the MCVD process will be explained using each block in FIG. 10 as follows. A material gas whose flow rate is controlled is supplied from the gas supply section G, heated by the first heating source H1 while being rotated by the rotation drive section RD, and sent to the quartz pipe in the first forming section P1. Quartz pipe and first heating source H1
are configured to move relatively at a predetermined speed by the first driving means D1, and a deposited layer is formed within the quartz pipe. After the deposited layer of a predetermined thickness is formed, the quartz pipe is sent to the second forming section P1, heated by the second heating source H2, and formed into a transparent preform PF. At this time, the second heat source H2 is also moved along the second forming portion P2 at a predetermined speed as necessary. Further, if necessary, the quartz pipe in the second forming portion P2 is also moved at a predetermined speed by the first driving means D1. Preform PF leaving the second forming part P2
The measuring section 44' shown in FIG. 2 drive unit D1,
D2, first and second heat sources H1, H2, rotation drive unit
It is fed back to the RD in the form of a control signal. Similarly, the manufacturing method of the VAD process will be briefly explained using each block in FIG. The oxyhydrogen torch 10 and carbon furnace 14 in FIG. 2 correspond to the first and second heat sources, respectively. Fine glass particles adhere to the seed rod 12 (FIG. 2a) provided in the first preform forming section P1 to form a fine powder preform. This is heated by the second heating source H2, and a transparent preform PF is formed in the second forming section P2. An example of the heating wire drawing section 42 shown in FIG. 11 and FIG. 5 is shown using a block diagram.
2 is drawn while heating to obtain an optical fiber 73. Drawing requires a high temperature of 2000°C or higher, and the optimal temperature for drawing is controlled from time to time to a predetermined temperature, taking into consideration the strength of the optical fiber, transmission loss, fiber diameter, etc. If there are many scratches on the preform surface, there is a risk that they will remain on the optical fiber surface after drawing, and to avoid this situation, the drawing temperature must be set sufficiently high. However, on the other hand, if the drawing temperature is too high, color centers may occur due to oxygen defects, foaming of additives may occur, and losses will increase. A coating treatment section is applied to prevent scratches from physical contact with the outside world on the surface of the optical fiber after it has been drawn.
A plastic film with a thickness of about 5 to 100 μm is applied using PC. The optical fiber, which has been coated and has increased strength, is wound up at the winding section PD. that time,
A feedback signal is created by utilizing the characteristic data measured by the measuring section 44, and is sent as a control signal to the heating section H and winding section PD via the feedback circuit 71, so that the drawing conditions can be precisely set at any time during the drawing of the optical fiber. Control. The configuration of the control system has been described above in FIGS. 10 and 11, and yet another control system is shown in FIG. 12. FIG. 12 shows a block diagram of an optical fiber manufacturing apparatus employing a configuration that combines the control systems shown in FIGS. 5 and 6. In FIG. 12, blocks and portions that are the same as or correspond to those in FIGS. 5 and 6 are given the same reference numerals. The physical characteristics of the manufactured optical fiber 43 are continuously measured in a measuring section 44, and information based on the measurement results is fed back to the preform manufacturing section 40 and the heating wire drawing section 42 in the form of a control signal. In addition to this control, the physical characteristics of the preform 41 sent from the preform manufacturing section 40 are continuously measured by another measuring section 44', and information based on the measurement results is similarly sent to the preform manufacturing section 40 as a control signal. It will be returned in the form of By adopting the configuration of the control system shown in FIG. 12, it is possible to manufacture optical fibers under more precise control in an optical fiber manufacturing apparatus that consistently manufactures preforms and optical fibers. For example, the refractive index distribution within the preform is continuously measured, and the measurement results are reflected in the flow rate control of the material gas that controls the amount of impurities in the preform and the heating temperature control in the preform manufacturing department. The cross-sectional dimensions such as the core diameter and cladding diameter of the optical fiber are continuously measured in the same way, and the measurement results are reflected in the control of the heating temperature of the heating wire drawing section and the drawing speed, so that the optical fiber is manufactured. As a result, there is an advantage that optical fibers having desired characteristics can be manufactured with higher precision. According to the manufacturing apparatus and manufacturing method of the present application having the control system configuration described above, problems that have conventionally occurred during manufacturing can be solved, such as low refractive index in the core peripheral area (boundary between the core and the cladding). Manufacturing using high-precision control eliminates skirting, that is, the refractive index does not change significantly at the boundary between the core and cladding, and eliminates irregularities in the refractive index distribution (impurity distribution) around the core. Solved by Note that even if a light source other than a laser beam source, such as an ultraviolet lamp, is used as the ultraviolet light source of the measurement unit shown in Fig. 5, the same measurement effect as when using a laser beam source can be achieved by simple modification of the optical system. You can get it. Effects of the Invention In the optical fiber manufacturing method and apparatus according to the present invention, the physical characteristics of the optical fiber are measured using the fluorescence phenomenon of the fluorescent material doped into the core of the fiber. Therefore, not only the important characteristics such as the refractive index distribution within the core and the core diameter can be measured with high precision, but also the outer diameter of the cladding.
Based on this, manufacturing parameters can be controlled. As a result, the noncircularity and eccentricity of the core can be controlled with high precision, and an optical fiber having desired high performance characteristics can be manufactured.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図a、第1図bは従来のMCVD工程を模
式的に示す図、第2図は一般的にAD工程を模式
的に示す図、第3図は一般的に光フアイバの構造
を示す斜視図、第4図は従来のフアイバ融着装置
を示す模式図、第5図は本発明に係る光フアイバ
製造装置のブロツクタイヤグラム、第6図は本発
明に係るプリフオーム製造装置、第7図は本発明
に係る製造装置の計測部の一実施例を示す図、第
8図a、第8図bはフアイバと紫外光線ビームス
ポート径との相対関係を示す模式図、第9図は本
発明の計測部を二視野系光学システムで構成した
ことを示す図、第10図は本発明のプリフオーム
製造部のブロツクダイヤグラム、第11図は本発
明の加熱線引き部のブロツクダイヤグラム、第1
2図は本発明に係る製造装置の更に別の実施例の
ブロツクダイヤグラムである。 図において1……ガラス旋盤、2……酸水素炎
バーナー、3……石英パイプ、4……堆積層、5
……プリフオーム、6……電気炉、7……光フア
イバ、10……酸水素トーチ、11……ガラス微
粒子、12……ガラス棒、13……微粉末プリフ
オーム、14……カーボン炉、15……透明プリ
フオーム、21……コア、22……クラツド、2
3……被覆材、31……フアイバ、32……紫外
光線ビーム、33,33′……対物レンズ、34
……二視野顕微鏡、35……テレビカメラ、36
……デジタイザ、37……テレビモニタ、40…
…プリフオーム製造部、41……プリフオーム、
42……加熱線引き部、43……フアイバ、4
4,44′……特性計測部、L1……集光レンズ、
S……紫外光源、51……フアイバ、52……ク
ラツド、53……コア、54……一視野系光学シ
ステム、55……アナログ/デジタル変換器、5
6……フレームメモリ、57……コンピユータ、
58……テレビモニタ、59……プリンタ、60
……駆動手段、61,61′……フアイバ、62,
62′……スポツト、65……二視野系顕微鏡、
66……テレビカメラ、67……デジタイザ、6
8……テレビモニタ、D1,D2……駆動部、G
……ガス供給部、H1,H2……加熱源、P……
透明プリフオーム、P1,P2……形成部、RD
……回転駆動部、70……帰還回路、F……プリ
フオーム供出部、H……加熱部、PC……被覆処
理部、PD……巻取り部、71……帰還回路、7
2……プリフオーム、73……光フアイバであ
る。なお各図中同一符号は同一または相当部分を
示すものとする。
Figures 1a and 1b schematically show the conventional MCVD process, Figure 2 generally shows the AD process schematically, and Figure 3 generally shows the structure of the optical fiber. 4 is a schematic diagram showing a conventional fiber fusion device, FIG. 5 is a block diagram of an optical fiber manufacturing device according to the present invention, FIG. 6 is a preform manufacturing device according to the present invention, and FIG. 7 is a schematic diagram showing a conventional fiber fusion device. 8A and 8B are schematic diagrams showing the relative relationship between the fiber and the ultraviolet beam spot diameter, and FIG. 10 is a block diagram of the preform manufacturing section of the present invention, and FIG. 11 is a block diagram of the heating wire drawing section of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram of yet another embodiment of the manufacturing apparatus according to the present invention. In the figure, 1... Glass lathe, 2... Oxyhydrogen flame burner, 3... Quartz pipe, 4... Sediment layer, 5
... Preform, 6 ... Electric furnace, 7 ... Optical fiber, 10 ... Oxyhydrogen torch, 11 ... Glass fine particles, 12 ... Glass rod, 13 ... Fine powder preform, 14 ... Carbon furnace, 15 ... ...Transparent preform, 21... Core, 22... Clad, 2
3... Covering material, 31... Fiber, 32... Ultraviolet light beam, 33, 33'... Objective lens, 34
...Two-field microscope, 35...Television camera, 36
...Digitizer, 37...TV monitor, 40...
...Preform manufacturing department, 41...Preform,
42... heating wire drawing section, 43... fiber, 4
4,44'...Characteristics measurement section, L1 ...Condensing lens,
S... Ultraviolet light source, 51... Fiber, 52... Clad, 53... Core, 54... Single field optical system, 55... Analog/digital converter, 5
6... Frame memory, 57... Computer,
58...TV monitor, 59...Printer, 60
...driving means, 61, 61'... fiber, 62,
62'...spot, 65...two-field microscope,
66...TV camera, 67...Digitizer, 6
8...TV monitor, D1, D2...Drive unit, G
...Gas supply section, H1, H2...Heating source, P...
Transparent preform, P1, P2...forming part, RD
... Rotation drive section, 70 ... Feedback circuit, F ... Preform delivery section, H ... Heating section, PC ... Coating processing section, PD ... Winding section, 71 ... Feedback circuit, 7
2... preform, 73... optical fiber. Note that the same reference numerals in each figure indicate the same or corresponding parts.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 光フアイバの母材であるプリフオームを所定
の制御下で加熱する加熱手段と、光フアイバを制
御下の線引き速度で線引する線引手段とを具備す
る光フアイバの製造装置において、前記光フアイ
バの線引き時にフアイバのコア内にドープされて
いる蛍光物質の蛍光現象を利用して該光フアイバ
の物理特性を計測する計測手段と、その測定結果
を演算処理する信号演算処理手段と、前記信号演
算処理手段からの情報信号を前記加熱手段と前記
線引手段の少なくとも1つにフイードバツクさせ
る帰還回路とを具備する事を特徴とする光フアイ
バの製造装置。 2 回転する石英パイプに材料気体とキヤリヤガ
スを流し、第1の温度で該パイプ外壁面を走行す
る第2の加熱手段で加熱しガラスの堆積層を該パ
イプ内壁面に形成させ、その後前記第1の温度よ
り高温の第2の温度で前記石英パイプを加熱しプ
リフオームを形成するよう構成した堆積法プリフ
オーム製造部を更に具備し、前記信号演算処理手
段からの情報信号を前記プリフオーム製造部にフ
イードバツクさせる第2の帰還回路を更に備え、
前記情報信号に基づき、前記石英パイプの回転速
度、前記材料気体の量、前記キヤリヤガスの量、
前記第1の温度、前記第2の加熱手段の走行速度
の少なくとも1つを制御するよう構成したことを
特徴とする特許請求の範囲第1項記載のフアイバ
製造装置。 3 回転する種棒を第1の温度で加熱し、材料ガ
スの酸化及び加水分解反応によりガラス微粒子を
前記種棒の下端に吹き付け微粉末プリフオームを
形成し、前記微粉末プリフオームを第2の温度で
掃引される第2の加熱手段で加熱・焼結し透明プ
リフオームを形成するよう構成した軸付け法プリ
フオーム製造部を更に具備し、前記信号演算処理
手段からの情報信号を前記プリフオーム製造部に
フイードバツクさせる第2の帰還回路を更に備
え、前記情報信号に基づき、前記種棒の回転速
度、前記第1の温度、前記材料ガスの量、前記第
2の温度、前記第2の加熱手段の掃引速度のうち
少なくとも1つを制御する様構成したことを特徴
とする特許請求の範囲第1項記載の光フアイバの
製造装置。 4 前記計測手段が一視野顕微鏡とテレビカメラ
から構成され、前記信号演算処理手段はデジタイ
ザ、テレビモニタ及びコンピユータから構成され
ていることを特徴とする特許請求の範囲第1〜第
3項のいずれかに記載の光フアイバの製造装置。 5 前記計測手段が二視野顕微鏡とテレビカメラ
から構成され、前記信号演算処理手段はデジタイ
ザ、テレビモニタ及びコンピユータから構成され
ている事を特徴とする特許請求の範囲第1〜第3
項のいずれかに記載の光フアイバの製造装置。 6 光フアイバの母材であるプリフオームを加熱
手段により加熱し、引張制御手段で可変の線引速
度でプリフオームを線引して光フアイバを製造す
る光フアイバの製造方法において、前記光フアイ
バの線引き中にフアイバのコア内にドープされて
いる蛍光物質の蛍光現象を利用して該光フアイバ
の物理特性を計測手段により連続的に計測し、そ
の測定結果を信号演算処理手段により演算処理
し、前記信号演算処理手段からの情報信号を帰還
回路を介して前記加熱制御手段及び前記引張制御
手段に帰還させて前記加熱制御手段の加熱制御及
び前記引張制御手段の引張制御を行わせる事を特
徴とする光フアイバの製造方法。 7 前記プリフオームは、回転する石英パイプに
材料気体とキヤリアガスが流され、第1の温度で
走行する加熱手段で該パイプ外壁面が加熱され、
ガラスの堆積層が該パイプ内壁面に形成させら
れ、その後前記第1の温度より高温の第2の温度
で前記石英パイプが加熱されプリフオーム形成部
にて形成され、前記信号演算処理手段からの情報
信号を第2の帰還回路を介して前記プリフオーム
形成部に帰還し、前記情報信号に基づき、前記石
英パイプの回転速度、前記材料気体の量、前記キ
ヤリヤガスの量、前記第1、第2の温度、前記第
2の加熱手段の走行速度のうち少なくとも1つを
制御する事を特徴とする特許請求の範囲第6項に
記載の光フアイバの製造方法。 8 回転する種棒を第1の温度で加熱し、材料ガ
スの酸化及び加水分解反応によりガラス微粒子を
前記種棒の下端に吹き付け微粉末プリフオームを
形成し、前記微粉末プリフオームを第2の温度で
掃引される第2の加熱手段で加熱・焼結するプリ
フオーム製造部にて透明プリフオームを形成し、
前記信号演算処理手段からの情報信号を第3の帰
還回路を介して前記プリフオーム製造部に帰還さ
せ、前記情報信号に基づき、前記種棒の回転速
度、前記第1、第2の温度、前記材料ガスの量、
前記加熱手段の掃引速度のうち少なくとも1つを
制御することを特徴とする特許請求の範囲第6項
に記載の光フアイバの製造方法。
[Claims] 1. Manufacture of an optical fiber comprising a heating means for heating a preform, which is a base material of the optical fiber, under predetermined control, and a drawing means for drawing the optical fiber at a controlled drawing speed. In the apparatus, a measuring means for measuring the physical characteristics of the optical fiber by utilizing a fluorescence phenomenon of a fluorescent substance doped into the core of the fiber when drawing the optical fiber, and a signal calculation process for calculating the measurement results. and a feedback circuit for feeding back an information signal from the signal processing means to at least one of the heating means and the drawing means. 2. A material gas and a carrier gas are passed through a rotating quartz pipe, heated at a first temperature by a second heating means running on the outer wall surface of the pipe to form a deposited layer of glass on the inner wall surface of the pipe, and then the first further comprising a deposition method preform manufacturing unit configured to heat the quartz pipe at a second temperature higher than the temperature of 1 to form a preform, and feed back an information signal from the signal processing means to the preform manufacturing unit. further comprising a second feedback circuit,
Based on the information signal, the rotation speed of the quartz pipe, the amount of the material gas, the amount of the carrier gas,
2. The fiber manufacturing apparatus according to claim 1, wherein at least one of the first temperature and the running speed of the second heating means is controlled. 3 Heating a rotating seed rod at a first temperature, spraying glass fine particles onto the lower end of the seed rod by oxidation and hydrolysis reaction of the material gas to form a fine powder preform, and heating the fine powder preform at a second temperature. The method further includes an axial preform manufacturing section configured to heat and sinter with a swept second heating means to form a transparent preform, and feeds back information signals from the signal processing means to the preform manufacturing section. Further comprising a second feedback circuit, the rotational speed of the seed rod, the first temperature, the amount of the material gas, the second temperature, and the sweep speed of the second heating means are adjusted based on the information signal. The optical fiber manufacturing apparatus according to claim 1, characterized in that the apparatus is configured to control at least one of the optical fibers. 4. Any one of claims 1 to 3, wherein the measuring means comprises a one-field microscope and a television camera, and the signal calculation processing means comprises a digitizer, a television monitor, and a computer. The optical fiber manufacturing apparatus described in . 5. Claims 1 to 3, characterized in that the measuring means comprises a two-field microscope and a television camera, and the signal calculation processing means comprises a digitizer, a television monitor, and a computer.
The optical fiber manufacturing apparatus according to any one of the items. 6. In an optical fiber manufacturing method in which an optical fiber is manufactured by heating a preform, which is a base material of the optical fiber, with a heating means and drawing the preform at a variable drawing speed with a tension control means, during drawing of the optical fiber. The physical characteristics of the optical fiber are continuously measured by a measuring means by utilizing the fluorescence phenomenon of the fluorescent substance doped in the core of the fiber, and the measurement results are processed by a signal processing means to obtain the signal. A light source characterized in that an information signal from the arithmetic processing means is fed back to the heating control means and the tension control means through a feedback circuit to cause the heating control means to perform heating control and the tension control means to perform tension control. Method of manufacturing fiber. 7. In the preform, material gas and carrier gas are passed through a rotating quartz pipe, and the outer wall surface of the pipe is heated by a heating means running at a first temperature.
A deposited layer of glass is formed on the inner wall surface of the pipe, and then the quartz pipe is heated at a second temperature higher than the first temperature to be formed in the preform forming section, and information from the signal processing means is A signal is returned to the preform forming section via a second feedback circuit, and based on the information signal, the rotational speed of the quartz pipe, the amount of the material gas, the amount of the carrier gas, and the first and second temperatures are determined. The method for manufacturing an optical fiber according to claim 6, characterized in that at least one of the running speeds of the second heating means is controlled. 8 Heating the rotating seed rod at a first temperature, spraying glass fine particles onto the lower end of the seed rod by oxidation and hydrolysis reaction of the material gas to form a fine powder preform, and heating the fine powder preform at a second temperature. A transparent preform is formed in a preform manufacturing unit that is heated and sintered by a second heating means that is swept;
An information signal from the signal processing means is fed back to the preform manufacturing unit via a third feedback circuit, and based on the information signal, the rotational speed of the seed rod, the first and second temperatures, and the material are determined. amount of gas,
7. The method of manufacturing an optical fiber according to claim 6, further comprising controlling at least one of the sweep speeds of the heating means.
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