JPS6340740A - 光フアイバの製造方法 - 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】 〈産業上の利用分計〉 この発明は光ファイバの製造方法に関する。

〈従来の技術〉 光ファイバは第３図に示すように、光ファイバ母材２　
（以下「プリフォーム」２という）を線引炉１に送り出
し、加熱溶融したプリフォーム２先端を一定の張力を加
えてキャプスタン６を介して線引きすると共に、線引き
した光ファイバ４の線径は綿径検出晋５および線径測定
器７を測定し、予め設定した線径との差があるときはそ
の差信号を制御回路８を通してキャプスタン６の巻取り
装置［動回路９に送出しキャプスタンの張力をコントロ
ールし、線引きする光ファイバ４の線径を１００〜１５
０μｍとなるように線引きしておった。

この綿引き工程によって製造される光ファイバに要求さ
れる性能は の　光ファイバの線径が均一であること、◎　光ファイ
バの強度が高いことの二つである。

線径が均一であることは、伝送特性と接続特性の観点か
ら重要な特性であり、強度は光ファイバのケーブル化作
業の際および布設時の破断防止のために重要である。

光ファイバの線径については、高周波加熱や抵抗加熱に
よるジルコニア製の耐熱酸化物炉心管３を用い、炉心管
３内の空気の流れに乱流がおきない様な構成にし、線径
変動幅が±１μ息下にするようにしていた。

また、光ファイバ４の強度向上のために、綿引き直後の
清浄な光ファイバ４を被覆槽１０内および硬化炉１２を
通して表面にプラスチック材料を被覆することによって
強化していたが、低強度の部分もあり、破断する傾向が
あった。

この破断原因を追求したところ、炉心管３内の空気とプ
リフォーム２の石英ガラスの高昼状態での反応に原因が
あることが判った。

すなわち、高温域のプリフォーム２表面から蒸発した石
英ガラスと空気中のＮ２ガスの間で ３ＳｉＯ＋２Ｎ　　−一→Ｓ　ｉ、　Ｎ４＋　３０の反
応が生じて、低温域で固体となったＳ　ｉ３Ｎ４黴粒子
が光ファイバと衝突して傷をつけたり、又は高ｌＷ域プ
リフォーム表面にて、石英ガラスと空気中のＮ２ガスと
の間で上記反応がおこり、プリフォーム表面にＳ　ｉ３
Ｎ４の微結晶が形成し、これが異物として光ファイバ表
面に残り、その部分の強度が低下するようになる。

〈発明が解決しようとする問題点〉 この発明は、上述した従来の光ファイバ線引き工程にお
いて製造される光ファイバが、線引炉の炉心管内におい
て固体微粒子が発生することを防止し、プリフォームを
清浄な雰囲気中で線引きできるようにし、かつプリフォ
ーム表面に、さらには線引きした光ファイバ表面に異物
が発生するのを防止した光ファイバ製造方法を提供しよ
うとするものである。

また、この発明は強度の高い光ファイバプリフォームの
製造方法を提供しようとするものである。

く問題点を解決するための手段〉 上述の目的を達成するためのこの発明の光ファイバの製
造方法は、光ファイバ母材を加熱溶融する線引炉の炉心
管に酸化物セラミックス製炉心管を用いて、加熱溶融し
た光ファイバ母材を綿引きして光ファイバを製造する光
ファイバの製造方法において、炉心管内に希ガスと酸素
ガスの混合ガスを導入して行うことを特徴とするもので
ある。

この発明の光ファイバの製造方法においては、炉心管内
に導入する希ガスとしてアルゴン又はヘリウムを使用す
ることにより、経済上優れた光ファイバ製造方法を実現
できる。

く作　　　用〉 以上のように炉心管に酸化物セラミックスを用いること
によって、カーボン質の炉心管を用いる場合のように高
温度においても酸化消耗の問題がなく、炉心管雰囲気が
清浄に保たれ、かつ導入するガスとして希ガスやＮガス
などの不活性ガスを用いるため、炉内が不活性化される
。

また、これによって高温プリフォーム表面から蒸発した
５ｉｎ２とＮ２ガスの反応によるＳｉ３Ｎ、微結晶化形
成がおきない。

さらに、希ガスに酸素を加えろことにより、Ｓ　ｉ　Ｏ
−”　Ｓ　ｉ　Ｏ＋　Ｔ　Ｏ２・ＳｉＯ→　Ｓ　ｉ　＋
　０ 等のプリフォーム表面での高温分解反応を抑制する方向
に作用し、高温分解物の低温域での凝固による微粒子発
生による光ファイバ強度の低下を防止できる。

また、同様に酸化物炉心管使用による高温での分解反応
も抑制できるので、炉心管の長寿命化を図ることができ
る。

く実　施　例〉 つぎに、この発明の代表的な実施例について説明する。

実施例−１ 第１図はこの発明の光ファイバの製造方法の実施に使用
する線引装置中の線引き炉使用状態を示す要部断面図で
ある。

この線引装置の炉心管３ＡはＹ２Ｏ，（６ｍｏ　１％）
−ＺｒＯ２から成っており、高周波加熱線引き炉ＩＡに
よって、外径３０ｍｍφのプリフォーム２２１，２００
℃で１２５μｍの外径に、線速１００ｍ／ｍｉｎで線引
きした後、さらに表面を外径４００μｍにシリコン被覆
した。

このときの炉心管３入内のガス流量条件はアルゴン（Ａ
ｒ）ガスを８ｊ’／ｍｉｎ、酸素（０２）ガスを２４’
／ｍｉｎの流量で流したところ、ファイバ外径の変動は
±０５μ以下で良好であり、光ファイバの全長を引張り
スクリーニングしたところ、２ｋｇの引張り張力による
平均破断長は３２ｋｎ＋であった。従来の方法により作
製した光ファイバの平均破断長８　ｋｍに比べその４倍
であった。

実施例−２ 第２図に示すごとく、炉心管３ＢとしてＹ２Ｏ，（８ｍ
ｏ　１％）−ＺｒＯ２からなる炉心管を用い、抵抗加熱
による線引き炉ＩＢｊＱ使用し、プリフォーム２を２，
１５０℃に加熱溶融して、線径１２５μのファイバに線
引後、ウレタンアクリレート系樹脂被覆し、外径２５０
μｍの光ファイバを作製した。

このときの炉心管３Ｂ内のガス流量条件はヘリウム（Ｈ
ｅ）ガスを１５１　／ｍｉ　ｎ　、酸素（０２）ガスを
１２１　／ｍｉｎの割合とした。

そして得られた光ファイバの外径変動は±０５μ以下で
あった。また、光ファイバの平均破断強度は６．３　ｋ
ｇ　（試料長２０ｍ、試料数１００）であり、従来の綿
引き方法により得られた被覆ファイバ４．８　ｋｇより
も強いことが判った。

実施例−１，実施例−２において炉心ｔ！ｉｌ：３Ａ。

３Ｂ内に流す希ガスおよび酸素ガスの混合ガスの流量条
件はガス供給口１１から送給し、炉心管３Ａ、３Ｂ内に
流入させながら、プリフォーム２を線引きし、光ファイ
バ４を作製する。

混合ガスの供給口１１は必ずしも炉心管３Ａ。

３Ｂ上部に設ける必要はなく、下部から又は上部と下部
の双方から流入させてもよい。

高周波又は抵抗発熱体で加熱する炉心管３Ａ。

３Ｂは１，８００℃〜２，４００℃まで加熱される。

〈発明の効果〉 以上の説明から明らかなように、この発明にかかる光フ
ァイバの製造方法によれば、線引炉内の雰囲駕を清浄に
保持して線引きできるので、得られる光ファイバの強度
を著しく向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の光ファイバの製造方法の実施に使用
する第１の実施例の線引炉の使用状態を示す要部断面図
、第２図はこの発明の光ファイバの製造方法の実施に使
用する第２の実施例の線引炉の使用状態を示す要部断面
図、第３図は従来の光ファイバの製造方法に使用する線
引き装置の構成を示す概略図である。 図面中、１・・・従来の線引炉、 ＩＡ、ＩＢ・・・本発明の線引炉、 ２°°°プリフオーム、 ３・・炉心管（従来の）、 ３Ａ、３Ｂ・・・本発明で使用する炉心管。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）光ファイバ母材を加熱溶融する線引炉の炉心管に
   酸化物セラミックス製炉心管を用いて加熱溶融した光フ
   ァイバ母材を線引きして光ファイバを製造する光ファイ
   バの製造方法において、炉心管内に希ガスと酸素ガスの
   混合ガスを導入して行うことを特徴とする光ファイバの
   製造方法。
2. （２）炉心管内に導入する希ガスとしてアルゴン又はヘ
   リウムガスを使用することを特徴とする特許請求の範囲
   第（１）項記載の光ファイバの製造方法。