TW200526530A - Processing method and apparatus for prolonging optical fiber parent material and optical fiber parent material - Google Patents

Description

200526530 15469pif.doc 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本务明係關於將光纖母材或擬設(dummy)構件等之被 熔著體的端部經加熱熔融後使兩者熔著連接的光纖母材之 連接加工方法與其裝置以及所得光纖母材。對於認定由參 照可編入有所指定的國家，藉由參照下述之專利申請案所 述内容編人於本申請案，作為本申職之所述的一部分。 曰本專利特願2003-389811申請日期2003年11月19日 【先前技術】 曰 光纖母材係將其先驅體之多孔質母材經脫水，燒έ士， ΐΐί璃化加以製造。其後按照需要，使用玻璃車床進°行 :凹二集：疋外徑或長度的加熱延伸加工實行去除表面 之凹凸或傷痕’雜物等的火焰研磨處理等之加工。 使，玻璃車床將光纖母材加工時，首先，在光纖母材 ϋΐΐ接擬設構件，以夾頭(ehu_持該擬設構件J 於玻璃車床，再對光纖母材施行所期望之加工。在習^ 將以此種錢特與_構件連接 =焰等經力伽後，使兩端部碰觸連接(ί= 連接 下，有破損之情形。在域母；^^合’域母材落 作業者具有危險 200526530 15469pif.d〇c ㈣Ϊίί，由於進行域母材之大口徑化的關係，由此 盘/ϋ起光纖母材的破損時，變成提高成本。又不破裂 士生龜裂之場合，如不將龜裂部分加以熔斷切除在連接 日寸’無法進行以後之加卫，有作業時間變長之不利情形。 對於在連接部分產生破裂或龜裂 ，，設構件炫著連接時，在連接部分封入微= 知部時絲觀料巾^產生殘留變形，以此成為在連 接部分產生破裂或龜裂之起點。 一習知、’在光纖母材使擬設構件熔著連接，係採用圖4 所不之方法。即，使光纖母材丨與加工用擬設棒2離開距 離a ’以喷燈3之火焰4加熱，麟融軟化再炫著連接的 方法。 此種方法’係由作業者之感覺與經驗，使連接部分之 間隔及喷燈之域量加以變化_係，連接部分之溶融軟 化時間依作業者，或每次之作業而相異，作業效率差，不 一疋旎經常取得良好品質之光纖母材10。 更且，在光纖母材之大口徑化的同時，使用強力喷燈 火焰’比接連部分端面之巾心、部分制緣部分更為加熱之 關係’周緣部分較早軟化，由表面張力周緣部分以環狀隆 起，在中央部分產生凹處，在連接時封入一部分氣體，增 加以氣泡殘留之頻率。 曰 、又二在專利文獻1，係提示在將光纖母材與擬設構件 加以炫著連接時，使端部以機械加工成為凸形狀後，將兩 方之端部加齡雜^者料連接的方法，依此方法時， 200526530 15469p|f.d〇c 泡，可抑制在連接部分所產生之部分所 【=i】曰本專利特開2_·327358號公報 為凸:母材之大口徑化的關係，在將連接端部成 == 毫加工之時間，:能:== ^周^刀的隆起’-方面使凸形狀之高度變高時，機械 間變長成本提高外，錐形末端從火焰超出，加孰不 充刀產生不軟化之問題。因此在連接部分之端面，要求以 =加工時間’高度盡可能為高’且到錐形末端也可充分 幸人化之高度的凸形狀。 於是本發明係提供—種在使Ασ徑之光纖母材斑擬 設構件之端部加鏡融將兩者_連接時，在連接部分不 產生破裂或龜裂，可在短時間以簡單連接之光纖母材與其 接連加工方法以及裝置為目的。 、 本發明之光纖母材之連接加工方法，係在將光纖母材 與擬設構件，或者兩支之光纖母材或擬設構件彼此的端部 加熱熔融使兩者熔著連接之光纖母材的連接加工方法，至 少將一方之被熔著體的端部用把持機構加以把持使兩者對 向’使兩被炫著體之間隔在1〜20 _之範圍内加以選擇， 使兩被k著體之端部加熱炼融後將兩者加以炫著連接以此 為其特徵。 200526^3>&»〇〇 尚且，被熔著體之端部，係至少使一方之被熔著體之 端部加工為凸形狀，使此凸形狀之高度，以成為可納入於 所使用之喷燈的加熱領域内之高度為宜。 在加熱中，將兩被熔著體之端部的間隔以檢測器加以 檢測，按照由加熱之端部的變形，由把持機構位置控制裝 置加以控制把持機構，使兩者之間隔保持為一定，其後再 碰觸熔著連接。 μ 本發明之光纖母材的連接加工裝置，係在將光纖母材 與擬設構件，或者枝之光齡材或㈣構件彼此的端部 加熱熔融使兩者熔著連接之光纖母材的連接加工裝置，其 特徵在於，包括把持機構，係把持被熔著體之端^，距i 檢測器’係檢測兩被熔著體間之距離，及把持機構控制裝 置，係控制把持機構使兩被熔著體間之距離保持為一定。 本發明之光纖母材，其特徵係使用上述光纖母材之連 接加工方法’或者使用上述光纖母材的 熔著連接所構成。 id 本發明之更再有的其他連接加工裝置，係為將光纖母 ^之端部與擬設構件之端部加以熔著連接之連接加工裝 晋批涂t括把持機構、喷燈、距離檢測器，及把持機構位 制機構。其中，把持機構，係將上述光纖母材之上述 上職設構件之上述端部加以把持於互相對向之位 燈’储上述光纖料之上述端部及上述擬設構件 構=部加熱熔解。距離檢測器，係檢測由上述把持機 對向所把狀上述光_材的上賴部與上述擬設構 200526530 15469plf.doc 端似上少在上述噴燈使上述光纖母材之上述 W及上述擬设構件之上述端部到加執炫解 並且， 之上述端部保持 離檢測器所檢測之上述距離在預先所定之範圍内 上述光纖母材之上賴部與上述擬設構件 離開之位置。 加繼’上述把持機構控制機構，係對 圍’也可使上述光纖母材之上述端部 述端部以位置於上述喷燈火焰所及之 摩巳圍的方式加以控制上述把持機構。 ，上述連接加工裝置’於上述噴燈使上述光纖母材之 ίίϊ部及上述擬設構件之上義部加齡賴，上述把 寺祕位置控職構’係也可蝴把持機構贿上述光 母材之上述端部與上述擬設構件之上述端部加以溶著連 接。 在上述連接加工裝置，上述光纖母材之上述端部及上 述擬設構件之上述端部，係在先端具有細凸形狀，上述把 持機構位置控制機構，係對於上述預先所定之範圍，也可 使上述光纖母材之上述凸形狀及上述擬設構件之上述凸形 狀以位置於上述喷燈火焰所及之範圍的方式，加以控制上 述把持機構。 在上述連接加工裝置，在上述喷燈使上述光纖母材之 上述凸形狀及上述擬設構件之上述凸形狀加熱熔解後，上 述把持機構控制機構，係可控制上述把持機構使上述光纖 200526530^ =之上述凸形狀與上述擬設構件之上述凸形狀加以溶著 尚且，上述之發明概要係並非列舉本發明之必要 的全部’崎特徵群之副次組合也可成為—種發明。 士依據本發明之光纖母材及其連接加工方法以及裝置 ''者之連接面接近之關係，從此面之放射冷卻不易生 :遠好效率使端部加熱’可製作具有均-品質之光 。更且，連接部分端面之中央部分不易生起放 ==_ ’與周緣部之溫度差變小，可抑制僅在周緣 2融由表面張力㈣狀_，在連接部分不封入 杜：ϋ:因之氣泡’可容易使大口徑光纖母材與擬設構 件，或光纖母材彼此加以熔著連接。 又，不需要由作業者監視防止連接部分之溶著前的接 ’可使作業者從高熱環境加以解放。 賴本發明之上述原理和其他目的、特徵和優點能更 ”、、、重下文特舉較佳實施例，並配合所附圖式，作詳 細說明如下。 uΑ讣千 【實施方式】 卜^下，雖以發明之實施例加以說明本發明，以下之實 =係亚非限定關於申請專利範圍之發明，又在實施例中 :明之特徵组合的全部也麟限紐明之解決手段所必 須者。 圖1係表示本發明之光纖母材的連接加工裝置之結構 11 200526530 15469pif.doc 之一例的概略說明圖。如 構件2之所對向的兩^圖1所不’將光纖母材1與擬設 隨加熱炫融之進行，兩端:4加熱炫融。 端部間之距離起變化。^η表面張力加以變形’兩者 熔著連接，容易產生^㈣者接觸時’難以軸對稱加以 必要使盆間°因此使兩端部在到碰接前’有 使用昭相機刪，更好為2，10麵。因此 2:間檢測器6監視光纖母材1與擬設· 持為一定之方5 口二、炫融之進行起變化之兩者的間隔以保 .式，使光纖母材把持機構7和擬設構件把持 機構8,由把持機構控姆置9加以自動控制。構件把持 之擬^或擬設構件，係可舉由碎玻璃所構成 右i曰ϋ係表示施加連接加工之光纖母材與擬設構件具 件2合。經加熱炼融前之光纖母材1與擬設構 係將而邛之間隔a配置成為1麵〜20刪，更好為2 方的夹頭把持光纖母材1，同時以另-方之夾頭把持擬設 =2兩者叫速旋轉由噴燈3等加熱。麵端部充 二二匕％使石亚接’以此溶著連接即可(參照圖2_幻。如此， 、巧。P:不會封入成為破裂等原因之氣泡，可得光纖母 )”擬°又構件2所溶著連接之光纖連接母材10(參照圖 對於本發明之更再有的其他例，連接加工農置係與圖 所不之連接加工褒置同樣，具有光纖把持機構7，擬設構 12 200526530 15469p|f.d〇c 制部9。光纖把持機構7 器6 ’及把持機構位置控 構件把持機構8ΪΓ糸把持光纖母材1之端部，擬設 纖母材1之端部的t i設構件2之端部以對向於光 及擬設構件2之、13 ’係將光纖母材1之端部 光纖把持機構Γ及===:檢測由 母材7端邹與擬設構向把持之光纖 設構二:：===機㈣ 熱·;=;:: 所定之範圍内，並且’光纖母材I之= 括德1 構件2之端部加熱炫解充分軟化後，把 、、冓位置控制機構9，也可加彳7 3 =_冓8，使光纖母材1之== 例如可為Πϋ嫁者連接。在此’預先所定之範圍，係 而也、擬5χ構件2之端部加以離間，在該時間之經過 加以連接。又，對於其他例之連接加工裝置， 姑可具有溫度檢測手段，由溫度檢測手段檢測到光纖母 ：·：：：：：^ 13 20052^&Sfi〇c 設構^2^ 2及圖3所示在光纖母材1之上述端部及擬 位置㈣編端部的先端設細凸形狀之場合，把持機構 持“7^對於預先所定之範圍也可控制光纖把 狀及擬設構件rfi=機構8，以使賴倾1之凸形 把持，把持機構位置控制機構9，係也可控制

Li使光纖母材1之凸形狀及擬設構件2 2賴，將賴倾1之凸雜與擬設構件 2之凸形狀加以熔著連接。 表示錄本剌之連接加王方法的其他態樣。 ㈣it纖母材1與擬設構件2之所對向之兩端部以凸 =以機械加工後，將間隔a配置成為i mm〜20刪，更 子為上:：10 mm。在各端部所形成之凸形狀在軸方向的高 ί狀、在ί喷燈3之火焰4所含蓋之範圍内（圖3-1)。此凸 二部倒角加工之以端面倒角5加以形成，將兩 ::力，融加以充分軟化(圖3_2)。其後，藉由使兩端 接部分不封入成為破裂等之原因的氣泡，可 :擬.1與擬設構件2加以熔著連接之光纖母材1 一擬3又構件2加以熔著連接之光纖母材1〇(圖3_3)。 f圖3所示之態樣，雖係使兩端部均加工成為凸形 六’此係’至少使對向之一方端部以凸形狀加工即可，其 政果即’至少抑制具有凸形狀側之周緣部的隆起 2知之熔著時在連接部分所產生之封入微細氣泡，可得 在連接部分抑制產生殘留變形之效果。 200526530 15469pif.d〇c 山立尚且i在本發明，對於加熱手段使用喷燈之場合，如 山I凸幵ν狀的錐形末端在火焰所加熱之範圍内時，連接 W之中央部與周緣部以同時加熱，可使連接端部 以軟化。 曰月其次對於本發明之實施例卜2及比較例卜2加以說 實施例1 使直徑70 mm之光纖母材1與同徑之擬設構件2，以圖 2所示之本發明的方法施行連接加工。光纖母材丨與擬設 構之端部的間隔a，係為2 mm(圖2-1)。使兩方之端二 用氧氫喷燈3以3GGL/min之氫氣量經6分加熱後，以充八 熔融？化(圖2-2)，可加以熔著連接(圖2_3)。以同樣，： 行重複連接加工，以製偏上述光纖母材與擬 熔著連接之10支光纖連接母材1〇。 千力以 全部在連接部無微細氣泡或龜裂，以完全加以熔 接。在鱗光纖連接母材1G，輯f之_車床，雖 =延伸加工時所加之拉伸張力的4倍張力，均不產生破裂 或龜裂。 實施例2 使直徑85 mm之光纖母材1與同徑之擬設構件2， 圖3所示之本發明的方法施加連接加工。在域母材^ 擬设構件2之兩方端部各施行端面方向25咖，轴^ 麵之端面倒角5。兩者之端面間之間隔a係為2聰。： 在錐形末端外緣之間隔絲38 mm。使兩方之端部用氧氮喷 15 200526530 15469pif.doc 燈3以500L/min之氫氣量加熱時，到錐形末端以喷燈火焰 4加以含蓋(圖3·1)。經9分加熱後，以充分熔融軟化(圖 3-2)，可加以熔著連接(圖3_3)，以同樣，加以製作支光 纖連接母材10。 王口卩在連接部均無微細氣泡或龜裂，以完全加以炫著 連接。在此等賴it接母材1G，以通常之_車床，雖秋 施加延伸加工時所加之拉伸張力的4倍張力，均不產生& 裂或龜裂。

比較例1 使直徑70麵之光纖母材i與同徑之擬設構件2，用如 二之方法施加連接加卫。將兩者端部之間隔為 ϋ圖4-1)。使兩方之端部用氧氫噴燈3以3〇〇L/mm之氯 =、左6分加熱時，其炫融軟化為不充分(圖Μ)，不能炫 著連接（圖4-3)，冷卻後，在遠接邮古金 缴你川±上“ 在連接口P有龜裂，以同樣，加以 I作10支先纖連接母材10。

加工之賴料1G，輯f之麵車床，施加延伸 日寸所加之拉伸張力的4倍張力 生破裂或龜裂。 τ支中有4支產 比較例2 圖5 ==5；：之=母材1與同徑之擬設構件2,用: 2之兩方的端部各騎触方向與 面倒角5。兩者 m輛方向3〇11]11]之》 端外緣之間隔#A7() 糸為2職。此時在錐形3 M糸為7〇咖。使兩方之端部用氧氫喷燈h 16 200526530 15469plf.doc 500L/min之氫氣量加熱時，錐 焰4超出（圖冲經9分加熱時末而之—部分係從喷燈火 5 中央部係熔融軟化（圖 )’錐形末端之軟化為不充分， (Θ 5 4)以：;|1〇刀之t熱’需要使-面以緩慢加以熔著 (圖5_4)。以同樣’加以製作1〇支光纖母材⑺。 在連接部分賴以無微細氣泡完成加工 二之時間。在所製作之光纖連接母 材10叫吊之玻璃車床，施加延伸加

力的4倍張力時，無破I絲裂。 之拉伸張 士J明係並非限定於上述實施例是為例示，與本發明 之申Μ專利範圍所述之技術思想在實f上有同—结構，可 奏出同樣的作用效果者’係均包含於本糾之技術範圍。 雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然其並非用 以限定本發明’任何熟習此賴者，在不麟本發明之精 神和範_ ’當可作些許之更動與_，因此本發明之保 護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

【圖式簡單說明】 圖1，係表示本發明之連接加工裝置的結構之概略說 明圖。 圖2-1〜圖2-3，係加以說明本發明之連接加工方法的 一例之概略說明圖。 圖3-1〜圖3-3，係加以說明本發明之連接加工方法的 其他例之概略說明圖。 圖4-1〜圖4-3，係加以說明比較例1之連接加工方法 17 200526530 15469plf.doc 的概略說明圖。 圖5-1〜圖5-4，係加以說明比較例2之連接加工方法 的概略說明圖。 【主要元件符號說明】 1 光纖母材 2 擬設構件(擬設棒） 3 喷燈 4 火焰 5 端面倒角 6 距離檢測器 7 光纖母材把持機構 8 擬設構件把持機構 9 把持機構位置控制裝置 10 光纖連接母材

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Claims (1)

1. 200526530 15469pif.doc 十、申請專利範圍： L 一種光纖母材的連接加工方法，係在使一光纖母 材與一擬设構件或者兩支光纖母材或擬設構件之彼此的一 端部加熱熔融將兩者加以熔著連接之光纖母材的連接加工 方法其特彳政在於，以把持機構至少把持一方之被熔著體 的一端使兩者加以對向，兩被熔著體之間隔係在卜2〇刪 之範圍内加以選擇，將兩被熔著體之該些端部加熱熔融將 兩者加以熔著連接。 、2·如申請專利範圍第i項所述之光纖母材的連接加玉鲁 方法，至少使一方之被熔著體的該端部加工成為一凸形狀。 3.如申請專利範圍第2項所述之光纖母材的連接加工 方法，使該些被熔著體的該些端部加熱熔融之手段係為一 噴燈，使該些端部之該些凸形狀的高度成為可納入於該喷 燈之一加熱領域内的高度。 、/如申請專利範圍第！項至第3項中之任何一項所述 之光纖母材的連接加工方法’使該些兩被熔著體之該些端 部的一間隔以一檢測器加以檢測，按照由加熱之該些端冑 # ，知由一把持機構位置控制裝置加以控制一把持機 —使。亥些兩者之该間隔保持為—定，在其後加以碰接的 炫著連接。 5.-種光纖母材的連接加工$置，係在使—光纖母材 ，-擬設構件，或者兩支光纖母材或擬設構件彼此的一端 口 P加熱炫融將兩者加以炼著連接之光纖母材的連接加工裝 置’其特徵在於包括： 19 200526530 lS469plf.doc 卜丁4匕付一很俗宥瓶的一端部； 以及 ‘距離檢測器，係檢測該些兩被熔著體間之一距離； 、一把持機構位置控制裝置，係控制該把持機構使該些 兩被熔著體間的該距離保持為一定。 一 6·一種光纖母材，係使用申請專利範圍第1項至第4 =之任何-彻述之光纖母材的連接加I方法加以溶著 7·—種光纖母材，係使用申請專利範圍第5項 光纖母材的連接加工裝置加以熔著連接。 、 8·—種連接加工裝置，係使一光纖母材的一端部與一 擬设構件的一端部加以熔著連接之連接加工裝置，包括·· 把持機構，係將該光纖母材的該端部及該擬設構件 亥端部加以把持於成為互相對向的-位置； 端部：倾該紐料職端料觀纖母材的該 之14^離檢測11 ’係加讀測由該把持機構以對向把持 離母材的該端部與賴設擬設構件的該端部之一距 在外^機構位置控制機構，係加以控制該把持機構， 少到力光纖母㈣輯部及該擬設構件的該端部至 所定之1^二解，由该距離檢測器所檢測的該距離在一預先 件的該二=纖母材的該端部與該擬設構 20 200526»0〇c 』士也9.如申請專利範圍第8項所述之連接加工裝置ϋ 射置控制機構’係對於該預先所定之該範圍，二 =531，使該光纖母材的該端部及該擬設構件^ 置於5亥喷燈之—火焰所及的一範圍。 10·如申請專利第9項所述之連接加卫裝置 =使=光纖母材的該端部及雜設構件的該端部加熱^ 該光纖 接 上2持广構，置控制機構係加以控制該把持機構使 … 、材的該端部與該擬設構件的該端部加以熔著連 、Π·如申請專利範圍第8項所述之連接加工裝置，該光 纖母材的該端部及該擬設構件的該端部係在先端具有一凸 形狀； 該把持機構位置控制機構，係對於該預先所定之該範 圍加以控制该把持機構使該光纖母材的該凸形狀及該擬 設構件的t亥凸形狀以位置於該喷燈之一火焰戶斤及的一範 圍。 12·如申請專利範圍第n項所述之連接加工裝置，在 該喷燈使該光纖母材的該凸形狀及該擬設構件的該凸形狀 加熱熔解後，該把持機構位置控制機構，係加以控制該把 持機構使該光纖母材的該凸形狀與該擬設構件的該凸形狀 加以熔著連接。 21