JPS638233A

JPS638233A - 光フアイバ線引き装置

Info

Publication number: JPS638233A
Application number: JP14978786A
Authority: JP
Inventors: Kazunori Senda; 千田　和憲; Juichi Noda; 野田　壽一; Itaru Yokohama; 横浜　至
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date: 1986-06-27
Filing date: 1986-06-27
Publication date: 1988-01-14
Anticipated expiration: 2010-03-22
Also published as: JPH0725565B2

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）本発明は断面が各種形状の光ファイバ母材から光ファイ
バを線引きする光ファイバ線引き装置に関するものであ
る。

（従来の技術）ガラス棒状の光ファイバ母材の一端部を加熱溶融すると
同時に、紡糸して線状の光ファイバとし、その表面に液
状の被覆材料を被覆し、ドラムに巻き取る従来の光ファ
イバ線引き装置の構成を第４図に示す。

第４図において、１は抵抗加熱炉、等の加熱溶融炉で、
その内部には約２０００”Ｃの高温となる発熱体２があ
る。発熱体２の内側に光ファイバ母材３の一端を一定速
度で挿入し、加熱溶融して光ファイバ４とする。この光
ファイバの外径を外径測定器５で測定し、ついで被覆装
置６でプラスチック、等を光ファイバの外周に被覆し、
硬化炉７で硬化させ巻取りドラム８に巻き取る。光ファ
イバの外径は外径設定器９であらかじめ設定しておき、
外径測定器５で測定した値との差分をＰＩＤコントロー
ラ１０を介して巻取りドラム駆動回路１１にフィートバ
ンクをかけ、外径が設定値となるようにドラムの回転を
制御する。

このような光ファイバ線引き装置の構成は、中原基博、
他（ＮＴＴ研究実用化報告ＶＯ１，２６，Ｎ１９　。

ｐ、２５５７．１９７７）に記載されている。

断面が円形状の通常の光ファイバ母材を線引きする場合
には、第４図の構成で何ら問題なく光ファイバに線引き
可能であり、外径変動幅が±１μｍ以内に制御された高
精度の光ファイバが量産化されている。

しかし、光ファイバを用いて各種光ファイバセンサ部品
を構成するために、光ファイバ母材の断面形状が円形で
はない形状（例えば特願昭５９−９８３３７　）が提案
されている。

このような光ファイバを第４図に示した従来の光ファイ
バ線引き装置で線引きすると、被覆装置６の部分や巻取
りドラム８の部分での光ファイバの１戻れ、振動に起因
した光ファイバの回転が生しる。この結果、外径測定器
の検出信号は変動し、この信号を用いるドラム駆動回路
は誤動作を行うという欠点があった。このため、矩形光
ファイバの線引き時にはドラム駆動回路を介したフィー
ドバンクは使用できず、光ファイバ外′径測定器の信号
は単なるモニタ用として用い、長時間に亘って人間の手
で線引き速度を調整せざるを得なかった。

（発明が解決しようとする問題点）本発明は、各種形状の断面を有する光ファイバ母材から
長手方向に均一で、断面が各種形状の光ファイバを製造
することができる光ファイバ線引き装置を提供すること
にある。

（問題点を解決するための手段）本発明の光ファイバ線引き装置は、各種形状の断面を有
する光ファイバ母材から光ファイバに線引きする際に、
光ファイバの外径を複数方向から測定し、光ファイバの
断面積を線引き中に算出し、光ファイバの断面積が一定
となるように制御することにより、長手方向に均一で、
断面が各種形状の光ファイバを製造可能とする。

従来の光ファイバ線引き装置では、矩形や楕円形状の断
面を有する光ファイバ母材から長手方向に均一な光ファ
イバを製造することはできなかった。

以下、本発明の光ファイバ線引き装置を実施例に基づい
て説明する。

（実施例）第１図は本発明の一実施例の構成図であって、３０は断
面が矩形の光ファイバ母材、４０は断面が矩形の光ファ
イバ、５０は光ファイバ４０の外径を光ファイバの半径
方向から測定する回転式外径測定器、２０は断面積算出
用計算機である。

光ファイバ母材３１は、第２図ｆａ）に示す断面形状を
しており、第２図（ｂｌに示す通常のＰＡＮＤＡ型と呼
ばれている偏波保持光ファイバの外周の一部を研磨加工
によって作製した。

第３図（ａＬ　ｆｂ）に、回転式外径測定器５０の構造
を示す。第３図（ａ）は回転式外径測定器の正面図、第
３図ｔｂｌはその側面図であり、５１は回転円板、５２
は回転円板の駆動モータ、５３は光源、５４は半透鏡、
５５、５６は光路変更鏡、５７．５８は受光素子、５９
は光線を平行光線とするコリメータレンズである。

第３図（Ｃ）、　（ｄ）は受光素子５７．５８で受光し
た外径信号を示し、Ｄ＋、Ｄｚが光ファイバの外径であ
る。

第３１１１（ｅ）は回転式外径測定器の動作を説明する
ための図であり、回転式外径測定器５０は、駆動モータ
５２によって光ファイバを中心とした回転運動を行いな
がら、回転角度信号検出器６０と外径信号処理器６１を
介して、断面積算出用計算機２０に回転角度信号、外径
信号を転送できる構成となっている。

断面積算出用計算機２０は、回転式外径測定器５０から
転送されてきた回転角度信号と外径信号を用い、オンラ
インで光ファイバの断面積を算出すると同時に、第１図
に示す断面積設定器９０であらかじめ設定された目標値
と一致するように、差分をＰＩＤコントローラ１０を介
して巻取りドラム駆動回路１１にフィードバックして、
ドラムの回転を制御する。

このような構成となっているので、光ファイバの断面積
が常に測定でき、また一定値に制御することができる。

以下、諸元例について示す。

第２図（ａ）に示した矩形ＰＡＮＤＡ光ファイバ母材は
、コア部３１の外径が１．３＋ｎ、比屈折率差Δ＝０．
２４％、クラッド部３３の長軸方向（Ｘ方向）の外径が
２６菖璽φ、クラッド部３３の短軸方向（Ｘ方向）の外
径が１５１■、応力付与部３２の直径が８ｗである。

この光ファイバ母材を線引き炉の中に挿入し、通常の線
引き温度（２１００°Ｃ）よりも低温（１８００℃±５
℃）で加熱溶融し、線引き速度２０ｍ／分で線引きした
。光ファイバの断面積はＩＸＩＱ−”＋ｕ”となるよう
に設定した。

一方、回転式外径測定器は、波長０．６３μｍの半導体
レーザを光源とし、コリメータレンズ５９でビーム幅／
Ｎφに拡大した平行光線とし、光ファイバの側面の直交
する２方向から光ファイバを照射し、遮光法によって光
ファイバに遮光された幅を１０２４個の直線状シリコン
受光素子５７で１μｍ精度で読み取った。また回転式外
径測定器全体は、パルスモータを用いて１°／１パルス
の分解能で駆動し、回転角度±４５°の往復回転をさせ
た。周期は２秒である。１往復の間の角度信号、外径信
号を用い、オンラインで計算機により断面積を計算させ
た。

測定値はｌ　ＸＩＱ−”ｍｍ２の範囲で誤差を生じたが
、通常の半径に換算すると±１μｍの誤差範囲となり、
円形断面の光ファイバを線引きする際の精度±１μｍと
同等の値が得られた。なおこの誤差範囲は受光素子の分
解能が１μｍであることに起因していると考えられる。

以上説明したように、本発明の光ファイバ線引き装置に
よれば、円形以外の断面を有する光ファイバ母材を高寸
法精度で光ファイバとすることができる。この実施例で
は、断面積を算出して、断面積が一定となるようにフィ
ードバンクをかけた場合について説明した。

他の実施例としては、回転式外径測定器からの外径信号
のうち、最大値または最小値を検出し、光ファイバの外
径の最大値または最小値を常に検出するように、回転式
外径１１Ｊ定器の駆動モータにフィードバックをかけて
、光ファイバの回転に追従させることも可能であり、こ
の場合には、断面積の計算が実施例１に比較して容易に
なる。

（発明の効果）以上説明したように、本発明の光ファイバ線引き装置は
、各種形状の断面を有する光ファイバ母材を細い光ファ
イバとして線引きする際に、光ファイバの外径を複数方
向から測定し、光ファイバの断面積を線引き中に算出し
て長手方向に均一な光ファイバを精度よく製造すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の構成図、第２図（ａ）は断面が矩形の光ファイバ母材の断面図、第２図（′ｌｏ）は通常のＰＡＮＤＡ型光ファイバ母材
の断面図、第３図（ａｌ、　（ｂｌは回転式外径測定器のそれぞれ
正面図、側面図、第３図（Ｃ１，（ｄ＋は受光素子５７．５８でそれぞれ
受光した外径信号を示す図、第３図（ｅ）は回転式外径測定器の動作説明図、第４図
は従来の光ファイバ線引き装置の構成図である。１・・・加熱溶融炉　　　　　２・・・発熱体３・・・
光ファイバ母材　　　４・・・光ファイバ５・・・外径
測定器　　　　　６・・・被覆装置７・・・硬化炉　　
　　　　　８・・・巻取りドラム９・・・外径設定器　
　　　　１０・・・ＰＩＤコントローラ１１・・・巻取
りドラム駆動回路２０・・・断面積算出用計算機３０・・・断面が矩形の光ファイバ母材３１・・・断面
が矩形の光ファイバの母材のコア部３２・・・断面が矩
形の光ファイバ母材の応力付与部３３・・・断面が矩形
の光ファイバ母材のクラッド部４０・・・断面が矩形の
光ファイバ５０・・・回転式外径測定器　　５１・・・回転円板５
２・・・回転円板の駆動モータ５３・・・光源　　　　　　　　５４・・・半透鏡５５
．５６・・・光路変更鏡　　　５７．５８・・・受光素
子５９・・・コリメータレンズ６０・・・回転角度信号検出器　６１・・・外径信号処
理器９０・・・断面積設定器第２図チ３ｆ−−一断面ｔＩｒ大巨彰で＞ｊｌフ？イハ′８β０
コアネオクラッＩ″卯（ｂ）第１ツ β６ｔ−−−ｔｔａｓｘｌｌｌＩｔｘｒ２−ｍ−発熱体６−−一一憚覆装置７−−・五更イ乙犬だ８−一一一を取りドラ４ｆＯ＝−ＰＩクコソトローラ１イー−−一存１×リドラＡ焉ε釦πコ２各２Ｏ−＝Ｗ
ｒ面＃＃：Ｆｆ’４＊ｆＪＬｊ＃３０−一−・酢ｉげｒ
カリゼ０ｔ７？イ／倍材４Ｏ−−−ｙｒ面ｈ（夫ビ形の
ポアアイへ”１　　５θ−−・−Ｃ巨Ｊ転式°夕）ｆ！
ら１リニ之コ器第３図（ａ）５２−一一回転巴扱０に虻そ−ゲ５３−丸波５４−１ま藷５５．５６−−九路変更鋏第３図（Ｃ）（ｄ）尤ファイｌでのす蚤り百のｉ互高種第３図（ｅ）第４国

Claims

【特許請求の範囲】１、光ファイバ母材の端部を支持し、他の端部を加熱溶
融する線引き炉と、その加熱溶融された光ファイバ母材
を細い光ファイバとして線引き炉から引き出した際の外
径を測定する外径測定器と、光ファイバの表面にプラス
チックの保護膜を被覆する被覆装置と、光ファイバを巻
き取るドラムとを備えた光ファイバ線引き装置において
、光ファイバの外径を複数の方向から計測するための回
転機構を有する外径測定系を具備することを特徴とする
光ファイバ線引き装置。２、外径測定系は回転式外径測定器からの外径信号と回
転角度信号とを用いて、光ファイバの断面積を算出する
計算機系および算出した光ファイバの断面積とあらかじ
め所望の値に設定した光ファイバの断面積目標値との差
異信号を検出する制御系およびこの制御系からの出力信
号に応じて光ファイバの線引き速度を制御する光ファイ
バ巻取り系を備えた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線引き装置。３、外径測定系は回転式外径測定器からの外径信号と回
転角度信号とを用いて、光ファイバの外径の最大値また
は最小値を算出する計算機系および算出した光ファイバ
の外径の最大値または最小値とあらかじめ所望の値に設
定した光ファイバの外径の目標値との差異信号を検出す
る制御系およびこの制御系からの出力信号に応じて光フ
ァイバの線引き速度を制御する光ファイバ巻取り系を備
えたことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の光フ
ァイバ線引き装置。