TW200528411A - Method of stretching optical fiber base material and stretching device - Google Patents

Description

200528411 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明，係有關邊加熱軟化光纖母材邊延伸俾達到期 望外徑的光纖母材之延伸方法，以及用於實施此方法之延 伸裝置。 【先前技術】 工：：達到期望外徑。就加熱機構而t，使用以氧、氫、 甲烷等作為燃料氣體的加熱燃燒器火燄，《電阻加熱器等 的電爐等。 光纖，係藉由對光纖母材（預成形材）進行拉線加工製 造。此預成形材’係邊以加熱機構加熱軟化在長方向上外 徑改變較大的光纖母材（起始母材），邊施以拉伸之延伸加 近年來，為提高光纖的生產性，使用大型起始母材。 然而，在外徑超過的起始母材情形下，需要發熱量 大=加熱機構，難以使用加熱燃燒器作為加熱機構。因此， 通*使用具有電阻加熱器等的電爐。 延伸加工所獲得光 由使用加熱燃燒器 、然而，藉由使用加熱區大的電爐的 纖母材、亦即預成形材的尺寸精度較藉 的延伸加工所獲得者為差。 :此’使用電爐作為加熱機構延伸加工的光纖母材在 向上的外徑尺寸變動較大。因此，為不 線步驟，诵堂少„ 為不妨礙取後的拉 構，㈣ 使用電爐的延伸加卫後，使用小型加熱機 。小型加熱燃燒器（燃料氣體： 型電爐，進行精延伸加工。 κ甲以）或小 200528411 【發明 在 的外徑 精延伸 熱量一 母材加 對母材 的情形 分拉伸 有外徑 影響的 因 力口工， 原因。 内容】 延伸外徑大 尺寸變動， 加工情形下 定、定速沿 熱。然而， 的加熱並不 。又，外徑 力變得極大 小的部分加 情況發生。 此，習知並 而將其當作 的起始母材而 例如以電爐對 ，>白知延伸方 母材的長方向 此種習知精延 充分，母材未 尺寸變動大時 的情況發生， 熱至必要程度 進行製造，會有長方向上 延伸母材進行次一步驟的 法藉由每單位日夺間的供應 移動的加熱機構，對光纖 伸加工，於外徑大的部分 充分軟化，會有母材破壞 έ有於母材的最大徑部 亦會損壞延伸設備。進而 以上，外徑控制受到不良 ㈣外#變動大的光纖母材進行精延伸 劣品排除’這導致製造良率降低的主要 本發明係為解決以上問顳， 材之证他士 + ]喊其目的在於提供一光纖, 方向延伸裝置，於延伸光纖母材時，減少其長 。㈤外從尺寸變動’因此，可提高製品良率。盆目J 口：提供即使是在以習知方法處理情形下，長方… :尺寸變動大多很大的電爐延伸光纖母材， 的光纖母材之延伸方法，以及使用於此方法之: 本發明之光纖母材之延伸方 光纖母材的長方向兩端，朝=長 對r:具把持 動該-對把持具之一或兩者，# :二:的#方向移 错此，邊拉伸光纖母材，邊 200528411 使加熱裝置朝與該第一方向相反的第二方向對光纖母材進 订相對移動；該延伸方法，係邊按照式（1)改變該相對移動 速度Vb(x)，邊進行該光纖母材的延伸， [Dmax/D(x)] Vb(x)^ Vbx[Dmax/D(x)]3 (1) 於式⑴巾，vb係表示基準速度，u表示光纖母 才勺最大外位，D(x)係表示光纖母材的被加熱位置X的外 控，以及vb(x)係表示在光纖母材的被加熱位置X，加熱裝 置對光纖母材的相對移動速度。 上述光纖母材之延伸方法的較佳形態雖然如後述（八）至 (H)，不過，亦可依情況組合其中適當的二個以上。 、（A)上述延伸方法’於延伸之前，順沿光纖母材的長方 向測疋其外！ ’根據該測定結果，邊改變加熱裝置對該 ::材的相對移動速度，邊進行該母材的延伸。 母材的長方向敎料徑敎結果 =裝置相對於前述光纖母材的相對移動速度，進行前述母 材的延伸。 滿足==法’其中將光纖母材的拉伸速度設定於 〇·5$ (Dt/Dmax)2g 〇 99 (2) 與上述式（1)所界 係燃燒器，加熱 於式（2)中’ Dt係延伸目標外徑 "^rnax 定的意義相同。 (C)上述延伸方法，其中前述加熱裝置 200528411 燃燒器的火口中心線與光纖母材的軸線垂直相交的點，係 位在光纖母材的外徑因加熱燃燒器的加熱而開始改變的位 置算起朝該第二方向〇至5〇mm處。 …(D)上述延伸方法，其中使用於加熱裝置的助燃性氣體 係氧，可燃性氣體係氫或丙烷。 』（E)上述延伸方法’其中前述加熱裝置係電爐，平行於 该光纖母材的長方向配置前述電爐，電爐的長方向中央盘 光纖母材的軸線垂直相交的點，係位在光纖母材的外徑因 加熱燃燒器的加熱而開始改變的位置算起朝該第二方向。 至5 0mm處。 上述延伸方法，其中該相對速度，係藉 對把持具之一，朝兮筮- 疋μ ⑼上述延伸方法，其中該相對速度，係藉由以生者 並且固定該加南 ψ 4 \y 係猎由以不同立 並且朝該第二； 度朝該第-方向移動該一對把持具兩$ 5 ' 裝置所產生者。 (Η)上述延伸方法’其中該相對速度 度朝該第-方向移動該一對把持具兩： 向移動該加熱裝置所產生者。 本發明更提供一光纖母材 扣拄目ra ^延伸農置，係具備·一 寺，、，用以把持光纖母材的長 Φα丄， 瓦不向兩端；加埶奘番 先纖母材的外周加熱；把持具移 ”、、放置 向的第一方6私 、置 以朝平行於長 弟方向拉伸該光纖母材的方十教 —式而本. 式移動該一對把拉且 成兩者，以及運算控制部 ί杷持具 控制井總再u 運异控制部運算，#; L制先纖母材的被加熱位 ^係運 目“多動速度，以當作該 200528411 熱裝置對該光纖母材的相對移動速度，當該相對移動速度 設為Vb(x)時，按照式（丨）來改變vb(x)，

Vbx[Dmax/D(x)] Vb(x)^ Vbx[Dmax/D(x)]3 ⑴ 於式（1)中’ Vb係表示基準速度，Dmax係表示光纖母 材的隶大外控’ D(x)係表示光纖母材的被加熱位置X的外 徑’以及Vb(x)係表示在光纖母材的被加熱位置X，加熱裂 置對光纖母材的相對移動速度。 上述光纖母材之延伸裝置的較佳形態雖然如後述（a)至 (i)，不過，亦可依情況組合其中二個以上。 (a)上述延伸裝置，其係進一步包含外徑測定裝置，用 來測定該光纖母材在長方向上各位置的外徑。 ()上述之伸虞置，其中該運异控制部亦根據該光纖母 材在長方向上各位置的外徑尺寸，運算該光纖的拉伸速 度，該把持具移動裝置根據該運算結果來移動該一對把 具之一或兩者。 、 ⑷上述延伸裝置’其中將光纖母材的拉伸速度 滿足下式（2)的範圍， 取 (2) 0 (Dt/Dmax)2^ 0.99 於式（2)中，Dt係延伸目標外徑，I與 定的意義相同。 所 T上述延伸裝置，其係在移動該—對把持具 下，長方向兩端的把持具藉該把持具移動裝置以不同： 200528411 移動，俾朝該第-方向拉伸該光纖母材。 (e)上述延伸衷置’其中該加熱裝置係燃燒器。 ⑴上述延伸裝置，其中該被加熱位置，係位在光纖母 材的外徑因加熱燃燒器的加熱而開始改變的位置算起朝該 加熱燃燒器對光纖母材移動的方肖〇至5〇麵處。 "(g)上述延伸装置’其中使用於加熱裝置的助燃性氣體 係氧’可燃性氣體係氫或丙燒。 (h)上述延伸裝置，其中該加熱裝置係電阻加熱爐。 ⑴上述延伸裝置，其係進—步包含加熱裝置移動裝 置’朝與該第-方向相反的第二方向移動該加熱裴置。 二本發明之光纖母材之延伸方法及延伸裝置，按照延伸 前的光纖母材的外徑尺寸（截面積）在長方向上的改變，來控 制加熱裝置對光纖母材的相對移動速度。因此，於光纖母 材的大徑部，可藉由加熱裝置的移動速度變成更低速，提 =使光纖母材軟化的充分熱量，又於細徑部，可藉由加熱 叙置的移動速度變成更高速，避免將光纖母材加熱至必要 私度以上，藉此，能精密地延伸光纖母材，俾達到期望外 徑或直徑。又由於本發明可減低延伸加工所需時間及氣體 消耗量’故有助於降低成本。 又’依本發明，即使是最大直徑超過l〇〇mm，且在長 方向上的外徑變動大的大型光纖母材，仍可精延伸加工， 因此，可降低光纖的製造成本。 進而’依本發明，可避免施加過大負载於延伸設備， 而能延伸光纖母材。因此，可對習知之長方向上的外徑變 10 200528411 動大，被當作劣品排除的光纖母材進行精延伸加工，能提 南良率。 —又由於若使用本發明之延伸裝置，即使自光纖母材的 細徑部側朝大徑部侧移動加熱燃燒器而進行延伸，仍可將 延伸所需熱量供至光纖母材的各部位，故不會有如同習知 延伸裝置因加熱不足而無法延伸之虞。 【實施方式】 在使用目 <言兒明本發明之較佳形態之前，力以下說明 本說明書所使用之各用辭的意義。 本說明書所稱「光纖母材」係指具有6〇随至⑽麵 外徑或直徑的預成形材。然@，本發明之方法及裝置亦可 適用於更大徑的鍵塊（ingot)，例如大到2〇〇mm左右的鍵塊。 「基準速度」係、指在來自加熱裝置的熱量為—定時， 加熱裝置對具有既^外徑（例如8Gmm)的光纖母材的相對移 動速度。若加熱方式（加熱燃燒器或電阻加熱爐）、於使用燃 燒器'情形下所用氣體的種類、處理母材的外徑變動幅度: 延伸目標外徑等經決定，此基準速度即可根據經驗決定。 如於實施例中亦有此方面記載，…向上的外徑為 75麵〜96_ ’延伸始端的外徑$ —，延伸目標直斤為 75mm時，基準速度可按經驗設定為6.9mm/分。 時 直 下 光纖的被加熱位置」係指於加熱裝置為加敎料 ，對應加熱燃燒器的火D中心的中心線與母材的軸線 相交的點的母材表面。於加熱裴置為電阻加熱爐情 ’係指與沿母材的長方向，平行於母材配置的加熱爐 200528411 中央部對應的母材表面。 以下使用圖式說明本發明之實施形態。 第1圖係概略表示本發明之光纖母材之延伸裝置之一 貫施形態的構成圖。於此實施形態之裝置中，加熱裝置係 加熱燃燒器，此燃燒器移動。把持光纖母材兩端的把持裝 置僅一方移動，另一方則固定。 如第1圖所示，延伸裝置E包含：把持光纖母材丨一 端的固定式蜗形夾頭(以下稱固定夾頭)2及把持另一端的移 動式蜗形爽頭（以下稱移動夾頭）3、加熱燃燒器4、燃燒器籲 底座移動裝置（加熱燃燒器4的移動裝置）5、將移動夾頭3 移動的移動夾頭用移動裝置6、以及控制燃燒器底座移動裝 置5和移動夾頭用移動裝置6的運算控制部7。燃燒器底座 移動裝置5配置成’根據自運算控制部7送來的指令移動 加熱燃燒器4，俾加熱燃燒器4的移動速度達到後述目標移 動速度。移動夾頭用移動裝s 6配置成，根據自運算控制 部7达來的指令移動移動夾頭3，俾移動夾頭3的移動速度 達到後述目標拉伸速度。 又 φ 第2圖係概略表示光纖母材的外徑測定法的原理◎如 第2圖所示’於延伸加工之前，藉具有發光部8a及光接收 # 8b的外;定裝置8，例如雷射外徑測定裝置，順沿光 纖母材1的長方向全體連續地或隔一定間距測定其外徑。 ΙΊ則定衣置8具有發光部8a及光接收部化。發光部^ 及光接收部8b配置於隔著光纖母材1相對向的位置，自發 光部8a發出雷射光，於光接收部化接收此雷射光。* 12 200528411 光纖母材1的延伸加卫， 置5自移動夾頭3側移動至固定::以燃燒器底座移動裝 燒器4的火燄對光纖母材〗的夕夹員2(第一方向）的加熱燃 移動夾頭用移動裝i 6朝加拙外周面加熱，與此同時，藉 移動移動夹頭3,延伸光纖光纖母材的方向（第一方向） 利用加熱燃燒器4編中二丨：炫融軟化 周面加熱，故使光纖母材、對光纖母材1的既定外 4 丁士 门〜 、兀其長軸旋轉。因此，於延伸 加工中，固疋夾頭2與移動夾 、

彼此同步旋轉。 貝3错周知㈣機構（未圖示） 對r動7中’加熱燃燒器4對光纖母材1的相 夕動速度及移動夾頭3的移動速度按照光纖母材丨沿長 =的變動控制。因此，自移動夹頭3側，將前述外徑測 疋衣置8的發光部8a及光接收部礼移動至固定夹頭2側(或

:㈣)，順沿光纖母材的長方向的全面或隔一定間距測 定前述母材的外徑。在隔_定間距測定情形下，此間隔例 如為0.5mm至2mm左右，隔此間距測定光纖母材丨的外徑。 將所付測定育料輸入運算控制部7。如後述，運算控制部7 根據此測定貧料出加熱燃燒器4及移動夾頭3的移動 速度作為光纖母材1的被加熱位置x(例如加熱燃燒器4 與固疋炎頭2所隔距離）的函數。若預先將各種資料輸入運 异控制部7 ’以光纖母材1的外徑測定結果作為變數輸入， 配合使用條件，設定加熱方式的種類、於使用燃燒器情形 下使用的氣體種類等預先決定的參數，即自動運算求出燃 燒器的移動速度及移動夾頭的延伸張力。 13 200528411 稭加熱燃燒器4加熱，俾光纖母材的被加熱部分的最 $表面温度達到2 1 00t左右，較佳係在2〇〇〇t至2丨〇〇t的 範圍。且，光纖母# i的被延伸部分的直徑大幅改變而呈 頸狀。此頸狀部分中直徑變化率最大處（圖i之a)位於朝與 加熱燃燒& 4的移動方向相反的方向，距加熱燃燒器4的 中〜線位置（圖1之b)例如1〇〇mm左右的位置。加熱燃燒器 4的中〜線位置，朝燃燒器的移動方向距改變光纖母材^直 徑的延伸前位置（圖i之c)例如5〇mm左右。 由於如此，光纖母材的導熱率小，熱充分傳至其芯部籲 費％’故加熱燃燒器4的加熱位置與延伸位置未必一致。 本發明之最大特徵在於，於自加熱裝置供至光纖母材 的熱量為一定時，如何藉運算控制裝置決定加熱燃燒器對 光纖母材的相對移動速度。由於在本實施形態情形下，其 為兩端夾頭中僅使移動夾頭移動以進行延伸，故加熱燃燒 為的移動速度相當於上述相對移動速度。於本發明中，在 光纖母材的被加熱位置X，加熱裝置對光纖母材的相對移動 速度為Vb(x)時，為滿足下述式（1 )，於輸入所測得光纖母材 _ 的外徑作為資料之際，藉運算控制部7運算並控制， vbx[Dmax/D(x)] Vb(x)^ Vbx[Dmax/D(x)]3 ⑴ 於式（1)中，Vb表示基準速度，Dmax表示光纖母材的最 大外徑’ D(x)表示光纖母材的被加熱位置X的外徑，且ν^χ) 具有以上所界定的意義。亦即，冪數為η時，可取滿足2 $ η $ 3的值，不必為整數。 14 200528411 於此，基準速度Vb如用辭定義項所述，係如果分成待 處理的光纖母材的外徑變動範圍、目標延伸外徑等，即可 根據經驗設定的速度。光纖母材的最大外徑Dmax及光纖母 材的被加熱位置X的外徑D(x)，可輸入利用外徑測定裝置 測疋的結果。因此，若進行光纖母材的外徑測定，相對移 動速度Vb(x)的範圍即自動決定。且，被加熱位置X係指第 1圖的加熱燃燒器4的中心線位置。 若相對移動速度Vb(x)設定在Vbx[Dmax/D(x)] 2以上，

Vbx[Dmax/D(x)]3以下，可實現外徑變動少的延伸的理由如 _ 以下。 亦即，為將光纖母材加熱至既定的可延伸溫度，必須 截面積越大，相對移動速度越慢。另一方面，為充分加熱 —至光纖母材的芯部，合理的是，若定位，即與根據測 疋結果決定的Dmax/D(x)值的平方成正比。一般而言，為平 穩進^延伸，較佳係寧可提供略微過剩的熱量而不在溫度 不=分下延伸’在與拉伸速度間的相關關係下進行延伸， 其忍指與[Dmax/D(x)]的立方成正比的方式進行延伸並無特 的ίΐ ^於本發明中’使用相對於基準速度為[Dmax/D⑴] :的接近平，值者，係對較細徑的光纖母材，例如90_左 取大外徑與目標延伸外徑的差頂多5mm至1〇· 左右的情形。另_古品 ，使用接近前述值的立方的值的情 开> ’係粗徑例如為〗？ Λ Μ 1 mm左右的母材，或最大外徑盥目標 延伸外徑的差大的情形，在丨^ 士 I 一㈢知 y彳彳如有超過1 0mm的差的情形。 15 200528411 另一方面，在注意到以預先將光纖母材的最大徑Dmax 部分的直徑減縮1至1 〇mm的方式延伸情形的夾頭移動速度 (母材的拉伸速度），考慮前述相對移動速度Vb(x^9限定方 面’以將移動夾頭3的移動速度設定在滿足〇.5 $ (Dt/Dmax)2 ^ 〇·99的範圍較佳。 於加熱燃燒器4的火燄強度一定時，若如習知延伸裝 置，使加熱燃燒器4的移動速度一定，對光纖母材丨的粗 徑部的加&即不足，另一方面，對細徑部的加熱則過大。

因此，本實施形態考慮延伸前光纖母材1的外徑或直徑尺 寸沿長方向的變動，如上述，作成改變加熱燃燒器的移動 速度變動的構成。

、…具體而言，藉由於對光纖母材1的粗徑部加熱的位 減緩加熱燃燒器的移動速度，亦即光纖母材的被加熱部 的移動速度，防止對粗徑部的加熱不足。藉此，可避免 才的I化不足所造成的光纖母材的破損或延伸設備 冑由於對細徑部加熱的位置加快加熱燃燒器 、 速度’防止將細徑部加熱至必要程度以上。 π下=伸直徑沿長方向徐徐變大（或變小）的光纖母材] 小的：減小延伸初期發生的直徑的變動，較佳係以直^ 小的-端作為延伸開始端，㈣作為拉伸側。 圖所ί述實施形態雖然移動加熱燃燒器，不過，可如第 的構Γ成^加熱㈣11，移動光纖母材（起始母材） 勺構成。於此情形下， 供應夹頭9來替代第^ 4 3圖所不，使用可動母相 W代弟1圖的固定夾頭2,使用移動母材供應 16 200528411 夾頭9的母材供應夾頭移動裝置1〇來替代移動加熱燃燒器 4的燃燒器底座移動裝置5。於此情形下，光纖母材i的拉 伸速度Μ移動夾頭3的移動速度與母材供應姨9的移 動速度的差。同時，此母材供應夾頭9的移動速度變成加 熱燃燒器對光纖母材的相對移動速度。移動夾頭用移動裴 置6及母材供應夾頭移動裝置1〇分別移動移動夾頭3及母 材供應炎頭9,俾光纖母材的被加熱部分的移動速度達到運 异控制部7運算的目標移動速度，且移動夾頭3與母材供 應爽頭9的移動速度差變成運算控制部7運算的目標拉伸 速度。於上述例子中’雖然固定加熱燃燒器，不過，當然 亦可邊移動母材供應夹帛9,邊移動加熱裝置，於此情形 下，移動加熱燃燒器。 第1圖及第3圖所示延伸裝置雖然使用燃氣器作為作 :加熱裝[不過’就使用於此等加熱裝置的氣體例子而 =列舉之’有可燃性氣體為氫，助燃性氣體為氧氣的組 口 ’或可燃性氣體為丙院’助燃性氣體為氧氣的組合。 於上述實施形態中雖然使用加熱燃燒器作為加熱裝 置’不過，亦可使用小型電爐。於此情形下，可例如依第4 圖所不’使用電爐14來替代加熱燃燒器4，使用電爐移動 裝置15來替代燃燒器底座移動裝置5。電爐若是該業界周 知者’即可使用，並未特別限制。 以下說明使用帛i圖構成的延伸裝置的光纖母材丄的 延伸加工具體例。 17 200528411 實施例1 使用〜長方向外徑於75mm〜96mm的範圍變動的光纖 母材方、（始母材。$ 39G1(升）/分的可燃性氣體的氮氣， 謂分的助燃性氣體的氧氣的比例，分別將其供至加轨辦 燒器4’加熱控制’俾被加熱部分的最高表面溫度達到2⑽ °c左右。延伸開始端係光纖母材的外徑為85麵的部分，延 伸目標外徑為75mm。加熱燃燒器的基準移動速度根據經驗 為 6.9mm/分。 =始母材在長方向上的位置x的直徑為D(x)，起始母 材的取大外徑為Dmax ’延伸目標外徑為m時，加熱燃燒器 4處於位置(與固定夾頭2所隔距)χ時的加熱燃燒器*的目 標移動速度Vb(X)以式（3)算出。亦即，與[Dmax/D(x)]的立方 成正比的方式改變基準移動速度。 又以式（4)异出加熱燃燒器4處於位置χ時的移動夾 頭3的移動速度，亦即，光纖母材的目標拉伸速度νι(χ)。

Vb(x)= Vbx[Dmax/D(x)]3 (3)

Vt(x)= Vb(x)x[(D(x)/Dt)2- 1] (4) 在根據式（4) ’以起始母材的最大外徑部分的外徑減少 5 5mm的方式延伸情形下，移動夾頭3的最大移動速度 Vt(x)max顯然以式（5)表示。

Vb(x)x[(Dmax/(Dmax 一 5))2 - 1 ] (5) 於本實施形態中，雖然起始母材的最大外徑為96mm， 18 200528411 以最大外徑部分的外徑僅減少9 6 — 7 5 = 2丨（m m)的方式延 伸，不過’為避免過大負載（張力）施加於延伸設備或起始母 材，以乘以式（5)巾Dmax/D⑴的平方者的式⑹表示的值為 V t (X)的上限值。 ^

Vb(x)x[(Dmax/(Dmax-5))2- 1] · [Dmax/D(x)]2 (6) 在以式（4)所表示的值大於以式（6)所表示的值情形下， 將移動夾頭3的目標移動速度Vt(x)設定為以式（6)所表示的 值。又，於此情形下，將加熱燃燒器4的目標移動速度：⑴· 设定為以式（7)所表示的值。

Vb(x)= Vt(x)/[(D(x)/(Dt))2-=Vt(x)xDt2/[(D(x)2- Dt2)

⑺

加熱燃燒器4的移動速度（=Vb(x))以及移動夾頭3 移動速度，亦即光纖母材的拉伸速度（=Vt(x))如第5圖 不。於第5圖之曲線圖中，縱軸表示加熱燃燒器4的移 $度（mm/分），橫軸表示起始母材的外徑（mm)。粗實線及 實線分別表示本實施形態的vb⑴及Vt(x)。亦藉由加熱 置的移動速度恆定（6·9麵/分）的習知方法進行延伸。粗虛 及細虛線分別表示習知技術的延伸裝置的Vb(x)及Vt〇^ 第6圖顯示延伸結果。於第6圖的曲線圖中，縱轴 起始母材㈣6圖中以虛線表示)或延伸加工所得延伸 材，—即預成形材（於帛6圖中以實線表示）的外徑，橫轴係 細极端為基準位置（Gmm)的起始母材或延伸母材在長方 19 200528411 上的位置(mm)。延伸母材的長方向的外徑變動幅度約為 0.1mm。即使於起始母材的外徑變動幅度大至21也爪情形 下，仍確認藉本發明，可將其延伸成極均一外徑。又，亦 確認無習知在延伸初期屢屢發生的延伸母材的直徑變動。 因此，可利用所得延伸母材（預成形材）的全區作為製品。 於上述實施形態中雖然使用加熱燃燒器作為加熱裝 置，其以氫作為可燃性氣體，以氧氣作為助燃性氣體，不 過，即使使用以丙烧作為可燃性氣體，以氧氣作為助燃性 氣體的加熱燃燒器或小型電爐，仍獲得相同效果。 又，於上述實施形態中雖然在[Dmax/D(x)]值的平方至立 方的範圍内改變加熱燃燒器及移動夾頭的相對移動速度， 不過，即使固定加熱裝置，藉運算控制部，以上述值的平 方至立方的值控制母材對加熱部的供應移動速度，亦即母 材供應夾頭9透過母材供應夾頭移動裝置1〇移動的移動速 度，仍獲得相同效果。 由於在延伸前與延伸後的外徑差低於5.0mm情形下， 可忽視表面積比的影響，故即使與外徑比的平方成正比， 相對移動加熱裝置與母材，仍可達到精度充分的高度延伸。 【圖式簡單說明】 第1圖係表示本發明之延伸裝置之一實施形態的構成 概略圖。 第2圖係表示光纖母材（起始母材）外徑測定裝置的 發光部及光接收部的圖式。 第3圖係表示本發明之延伸裝置之另一例的構成概略 20 200528411

第4圖係表示本發明之延伸裝置之另一例的構成概略 圖。 第5圖係就第1圖所示延伸裝置情形與習知延伸裝置 的情形’對光纖母材的外徑與加熱燃燒器的移動速度 及光纖母材的拉伸速度的關係加以比較的曲線圖。 弟6圖係表不光纖母材利用本發明之延伸裝置延伸力 工後的外控尺寸沿長方向變動的曲線圖。

【主要元件符號說明】 1 光纖母材 2 固定夾頭 3 移動夾頭 4 加熱燃燒器 5 燃燒裔底座移動農置 6 移動夾頭用移動裳置 7 運算控制部

8 外徑測定裝置 8a 發光部 8 b 光接收部 9 母材供應夹頭移動裝置 14 電爐 15 電爐移動裝置 E 延伸裝置 21

Claims (1)

1. 200528411 十、申請專利範圍： 1 · 一種光纖母材之延伸 1甲方法，係以一對把持具把 母材的長方向兩端，朝盥 寺先、義 …亥長方向平行的第一方向蒋翻贫 一對把持具之一或兩者，# ^ 熱裝置朝與該第一方 邊使加 對_ 相反的苐二方向對光纖母材進行相 對移動，该延仲方、、表 # J係邊按照式（1)改變該相對移動 Vb⑴，邊進行該光纖母材的延伸， 移動速度 ⑴ [Dmax/D(x)]2^Vbw^vbx[Dmax/D(x)r 於式⑴中，Vb係表示基準速度，Dmax係表示光纖母 材的最大外徑’D⑴係表示光纖母材的被加熱位 的 :，以及-〇〇係表示在光纖母材的被加熱位置 数 置對光纖母材的相對移動速度。 …t 士申°月專利乾圍第1項之光纖母材之延伸方法，係 前，順沿光纖母材的長方向測定其外a，根據該 疋β 邊改變加熱裝置對該光纖母材的相對移動速 度，邊進行該母材的延伸。 3,如申請專利範圍第1項之光纖母材之延伸Π立係 將光纖母材的拉伸速度設定於滿足下式⑺的範圍，’ 0-5^(Dt/Dmax)2^〇.99 (2) 於=(2)中’ Dt係延伸目標外徑，與式⑴的 思義相同。 ^如申請專利範圍第1項之錢母材之延伸方法，其中 22 200528411 該加熱裝置係加熱燃燒器，加熱燃燒器的火口中心線與光 纖母材的軸線垂直相交的點，係位在光纖母材的外徑因加 熱燃燒器的加熱而開始改變的位置算起朝該第二 50mm處。 ° —向0至 5·如申請專利範圍第4項之光纖母材之延伸方法，其中 t用於加熱裝置的助燃性氣體係氧，可燃性氣體係氯或丙 少完。 6.如申請專利範圍帛i項之光纖母材之延伸方法， 該加熱裝置係電爐’平行於該光纖母材的長方向配㈣ 爐，電爐的長方向中央與光纖母材的軸線垂直相交的點 係位在光纖母材的外徑因該電爐的加熱而開始位署 算起朝該第二方向〇至5〇111111處。 置 7·如申請專利範圍第】項之光纖母材之延伸方法 該相對速度，係藉由固定該—對把持具之— :中 向移動該加熱裝置所產生者。 Μ弟一方 8. 如申晴專利範圍第丨項之光纖母材之延 『相對速度，係藉由以不同速度朝該第—方向移動^ 把持具兩者，並且固定該加熱裝置所產生者。以 9. 如申請專利範圍第丨項之光纖母材之延 邊相對速度，係藉由以不同速度朝該第—方向務 把持具兩者，並且朝該第 ° 忒一對 万向移動忒加熱裝置所 10. -種光纖母材之延伸裝置，係具備 。 用以把持光纖母材的長方向兩端；加寺-， 的外Η 4劫·如44 Θ、置’對光纖母持 周加熱，把持具移動裝置，以朝平行於長方向的第— 23 200528411 方向拉伸該光纖母材的方式移動該一對把持具之一或兩 者；以及運算控制部；該運算控制部運算，係運算控制光 纖母材的被加熱位置的目標移動速度，以當作該加熱裝置 對該光纖母材的相對移動速度，當該相對移動速度設為 Vb(x)時，按照式（1)來改變vb(x)， Ο) Vbx[Dmax/D(x)] vb(x)$ Vbx[Dmax/D(x)]: ，式⑴中’ Vb係、表示基準速度，Dmax係表示光纖母 材的最大外徑，D(x)係表示光纖母材的被加熱位置X的外 位，以及Vb(x)係表示在光纖母材的被加熱位置X，加熱裝 置對光纖母材的相對移動速度。 11.如申請專利範圍第1〇項之光纖母材之延伸裝置，其 係進步包含外徑測定裝置，用來測定該光纖母材在長方 向上各位置的外徑。 12·如申請專利範圍第10項之光纖母材之延伸裝置，其 中該運算控制部亦根據該光纖母材在長方向上各位置的^ 徑尺寸，運算該光纖的拉伸速度，該把持具移動裝置根據 該運算結果來移動該一對把持具之一或兩者。 13·如申請專利範圍第12項之光纖母材之延伸裝置，其 中將光纖母材的拉伸速度設定成滿足下式（2)的範圍，/、 (Dt/Dmax)2^ 0.99 (2) 立於式（2)中，Dt係延伸目標外徑，Dmax與式（1)所界a 意義相同。 1疋的 24 200528411 I4.如申請專利II圍笛 弟項之光纖母材之延伸裝置，j： 係在移動該一對把持呈 衣罝其 、雨者h形下，長方向兩端的把持呈 赭該把持具移動裝置以x m — 把符具 置以不冋速度移動，俾朝該第一 伸該光纖母材。 门拉 15.如申請專利範圍第1〇項之光纖母材之延伸裝置，其 中該加熱裝置係燃燒器。 16·如申請專利範圍第15項之光纖母材之延伸裝置，其 令°玄被加熱位置’係位在光纖母材的外徑因加熱燃燒器的 加熱而開始改變的位置算起朝該加熱燃燒器對光纖母材移籲 動的方向0至5〇mm處。 17.如申請專利範圍第15項之光纖母材之延伸裝置，其 中’使用於加熱裝置的助燃性氣體係氧，可燃性氣體係氫 或丙纟完。 8 ·如申6青專利範圍第1 〇項之光纖母材之延伸裝置，其 中該加熱裝置係電阻加熱爐。 19·如申請專利範圍第10項之光纖母材之延伸裝置，其 係進一步包含加熱裝置移動裝置，朝與該第一方向相反的 弟一方向移動該加熱裝置。 十一、圖式： 如次頁。 25