WO2000044680A1 - Methode et dispositif pour produire de la fibre optique couverte et fibre optique couverte - Google Patents

Methode et dispositif pour produire de la fibre optique couverte et fibre optique couverte Download PDF

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Motohide Yoshida
Katsuyuki Tsuneishi
Masao Koida
Katsuya Nagayama
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Sumitomo Electric Industries, Ltd.
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    • C03B2205/06—Rotating the fibre fibre about its longitudinal axis

Definitions

  • the present invention relates to a method and an apparatus for manufacturing a coated optical fiber for reducing polarization dispersion, and a coated optical fiber manufactured by the method.
  • this polarization dispersion is large, it becomes a problem particularly when an optical fiber cable is put to practical use as a submarine cable or a trunk cable that requires large-capacity and long-distance transmission.
  • a glass fiber is drawn and coated to form a coated optical fiber, and the coated optical fiber is guided by a guide roller in which the direction of a rotation axis periodically swings.
  • a method for producing a coated optical fiber in which a predetermined twist is given to a glass fiber is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 9-244338.
  • Figure 3 shows the manufacturing process.
  • the optical fiber preform 11 placed in the drawing furnace 12 has an end heated and softened, from which the glass fiber 13 is drawn vertically downward by the drawing force of a drawing machine 26 described later. You. At this time, the glass fiber
  • the outer diameter is measured by an outer diameter measuring device 14 and a drawing speed, a feed speed of the optical fiber preform, and the like are controlled by a controller (not shown) so that the wire diameter is within a predetermined range.
  • a UV curable resin 16 is applied around the glass fin 13 by a coating die 15, and the resin 16 is cured by irradiating UV rays with an ultraviolet irradiation device 17 to form a coating. I do. Further, an ultraviolet curing resin 19 is applied around the coating by a coating die 18, and the resin 19 is cured by irradiating ultraviolet rays by an ultraviolet irradiation device 20 to form a second coating layer. Then, the coated optical fiber 21 is obtained. Thereafter, the coated optical fiber 21 is wound on a take-up reel 27 via a guide roller 22, a swing guide roller 23, guide rollers 24, 25, and a take-up device 26.
  • Fig. 4 is a top view of the swing guide roller.
  • the mouth of the oscillating guide roller 23 The rotary shaft 23 b is always in the horizontal plane during the oscillating movement, and the reference position is about the vertical axis 23 c passing through the center of the oscillating guide roller 23. It swings by a reciprocating motion with a constant period within an angle range of ⁇ 0 from.
  • the coating first comes into contact with the roller surface 23a.
  • the position of the optical fiber 21 is at the point Qa, since the coated optical fiber 21 is under tension, the coated optical fiber 21 tries to travel the shortest distance and Move on the side 2 3 a. Accordingly, the position of the coated optical fiber 21 that first comes into contact with the roller surface 23a moves to the position of the point Qb on the roller surface 23a.
  • a frictional force acts on the coated optical fiber 21 and the roller surface 23a, so that the coated optical fiber 21 does not slide on the roller surface 23a, but moves on the coated optical fiber.
  • the roller 21 moves on the roller surface 23a while rotating around its axis. That is, a rotational motion about the axis is generated in the coated optical fiber 21.
  • the rotational force is increased straight up along the coated optical fiber 21.
  • the softened point at the bottom of the optical fiber preform 11 which is drawing the glass fiber. Since the glass fiber 13 drawn at the softened point below the optical fiber preform 11 is still in a softened state and is soft, the rotational force transmitted by the coated optical fiber 21
  • the glass fin 13 acts directly on the softened glass fin 13, and the drawn glass fin 13 is twisted at the softened portion at the tip of the optical fiber preform 11. Then, a coating is applied on the glass fiber 13 to form a coated optical fiber 21. Disclosure of the invention
  • the optical fiber on the optical fiber preform side transmits the rotational force generated by the rotation of the coated optical fiber around the axis at the swing guide roller, mainly to the drawing portion of the glass fiber. Therefore, the optical fiber itself is hardly subjected to torsional distortion between the tip of the optical fiber preform and the swing guide roller.
  • the coated optical fiber 21 is twisted between the swing guide roller 23 and the guide roller 24 due to the rotation around the axis at the swing guide roller 23. Since the twisting direction is reversed in accordance with the reversal of the swinging direction of the swing guide roller, the twisting is eliminated by averaging and canceling out the twisting in the longitudinal direction. If there is insufficient cancellation of the longitudinal twist, the remaining twist is It is stored in the coated optical fiber itself, and reaches the winding reel 27 through the take-up device 26 as the coated optical fiber advances.
  • the twist stored in the coated optical fiber is an elastic torsion, and the internal stress is always acting in the direction in which the twist is to be returned.
  • the coated optical fibers become entangled with each other to cause a hiccup state, or in a severe case, the coated optical fiber is forcibly pulled out from the entangled coated optical fiber to cause a problem of disconnection.
  • the present invention relates to a method and an apparatus for manufacturing a coated optical fiber and a coated optical fiber manufactured in such a manner that elastic torsion remaining in the coated optical fiber can be reduced to a level that does not cause a problem even when the production linear velocity is increased. Is provided.
  • the inventor can freely rotate the coated optical fiber in the axial direction from the swing guide roller to the take-up reel.
  • the free section we believe that if the coated optical fiber is twisted only in this free section, the residual twist of the wound coated optical fiber can be reduced, and
  • the length of the free section, the production line speed, and the number of reciprocating oscillations per hour of the oscillating guide roller were varied, and in each case, the residual amount of the coated optical fiber wound on the take-up reel was changed. The twist was checked.
  • the free section consists of a section that can go straight without touching other members such as guide rollers.
  • the residual twist of the coated optical fiber wound on the take-up reel was examined by the following method. With the coated optical fiber wound around the take-up reel, mark the surface of the coated optical fiber facing the surface of the take-up reel, and then feed out the lm coated optical fiber from the take-up reel and rotate around the axis. By releasing the rotation, the remaining elastic torsion is completely released. The number of twists of the mark at that time was defined as the number of residual twists of the coated optical fiber wound on the take-up reel.
  • Figure 5 shows the horizontal Figure showing the ratio of the manufacturing linear speed to the number of reciprocating swings of the oscillating roller per unit time on the axis, the length of the free section on the ordinate, and the number of residual twists as ⁇ , ⁇ , and X. It is.
  • the residual twisting frequency of 1 / m or more was defined as X, 0.1 or more, less than 1 / m was defined as ⁇ , and less than 0.1 / m was defined as ⁇ .
  • the present invention has been made based on the above findings, and a method of manufacturing a coated optical fiber according to the present invention is to heat and soften an end of an optical fiber preform to draw a glass fiber.
  • a coating is applied on the glass fiber, and the manufactured coated optical fiber is passed through a swinging guide roller that periodically swings to twist the coated optical fiber, whereby the glass fiber inside the coated optical fiber is rotated.
  • the section length L (m) is ⁇ , and the maximum production line speed of the coated optical fiber (m / min)
  • Lo (m) defined by the number of reciprocations of the swing guide roller per unit time (times / minute).
  • the apparatus for manufacturing a coated optical fiber according to the present invention adds the end of the optical fiber preform.
  • This free section is an area sandwiched between the two guide members, and is held so that the coated optical fiber and the other members are kept out of contact with each other and can travel straight between the two guide members.
  • at least one intermediate guide roller having a smooth roller surface that allows the coated optical fiber to pass around the axis in a freely rotatable state in the free section may be provided.
  • the size of the entire apparatus is relatively small compared to the case where a straight free section is provided. You can do it.
  • the length of the free section is adjustable.
  • a movable guide roller may be provided on at least one of both ends of the free zone, or at least one of the intermediate guide rollers may be movably disposed.
  • the movable guide roller is moved when the coated optical fiber is hung, the section length L is reduced to less than Lo, and the movable guide roller is moved at the time of completion of the hung.
  • the work section of the wire-laying work when wire-coating the coated optical fiber can be shortened to facilitate the work.
  • the maximum production linear velocity of the coated optical fiber is 600 m / min or more, and the number of reciprocating oscillations per unit time of the oscillating guide roller is 300. It can be suitably applied when the number of times is less than times / minute. Maximum production line speed of 600 In the high-speed region, if the number of reciprocating swings exceeds 300 times / minute, the fluctuation of the glass diameter and the appearance of the glass fiber will increase. This is because deterioration becomes severe, and it is necessary to reduce the number of reciprocating swings.
  • FIG. 1A is a view showing an embodiment of a coated optical fiber manufacturing apparatus according to the present invention
  • FIG. 1B is a view showing another embodiment of a free section in this apparatus.
  • FIG. 2 is a view showing an embodiment in which a movable guide roller is installed in a free section in the coated optical fiber manufacturing apparatus according to the present invention.
  • FIG. 3 is a diagram showing a manufacturing process of the coated optical fiber.
  • FIG. 4 is a top view of the swing guide roller.
  • Fig. 5 is a diagram in which the horizontal axis indicates the number of swing reciprocations per production line speed / hour, the vertical axis indicates the section length of the free section, and the number of residual twists is indicated by ⁇ , ⁇ , and X.
  • FIG. 1A is a diagram showing an embodiment of a coated optical fiber manufacturing apparatus according to the present invention
  • FIG. 1B is a diagram showing another embodiment of a free section.
  • the device shown in FIG. 1A is the same as the device shown in FIG. 3 except that a free section, which is a feature of the present invention, is provided.
  • Guide rollers 1 and 2 shown in FIG. 1B are guide rollers having smooth roller surfaces.
  • a large space is provided between the take-up machine 26 and the take-up reel 27, during which the coated optical fiber 21 can travel straight without touching other members such as guide rollers.
  • Section and its section length L before It is greater than or equal to L o.
  • the coated optical fiber has an elastic twist in which the twisting direction is alternately reversed in the longitudinal direction.
  • the reversed torsion cancels each other out in the longitudinal direction, so that there is little residual torsion.
  • the devices other than the free space can use the devices of the related art as they are.
  • the number of reciprocating oscillations can be reduced to keep the number of residual twists to 0.1 Zm or less. It is necessary to increase the length of the café section. For example, if the number of reciprocating swings is set to 50 times / min, which is the same level as in the past, a free section length of 12 m is required, which is not common. On the other hand, if the number of reciprocating swings is increased, the fluctuation of the glass diameter increases, and the appearance of the glass fiber deteriorates, which is not preferable. It is necessary that the fluctuation of the glass diameter be 0.5 m or less of the soil. For this purpose, the number of reciprocating swings is preferably 300 times / min or less. In this case, a free section length of 2 m is sufficient.
  • guide rollers 1 and 2 having a smooth roller surface are installed between a take-up machine 26 and a take-up reel 27, and the coated optical fiber 21 is guided by the guide rollers.
  • the free section length L in this case is the length between the take-up reel and the take-up reel of the covered coated optical fiber.
  • the arrangement of guide rollers and the like is determined so as to satisfy L Lo.
  • any of flat rollers and V-groove rollers made of aluminum, hard plastic resin, or the like can be used as the guide rollers 1 and 2 having smooth roller surfaces. These are preferably made of a material having an oral cowell hardness of HRM 50 or more. Even if the coated optical fiber is hung over the guide roller, if the roller surface of the guide roller is hard and smooth, the coated optical fiber rotates around the axis on the roller surface as the coated optical fiber advances. Therefore, even if such a guide roller is provided in the free section and the coated optical fiber is passed over, the longitudinal direction of the elastic twist of the coated optical fiber There is no particular hindrance to the offset.
  • FIG. 2 is a diagram showing an example in which a movable guide roller is used.
  • the fixed guide rollers 3 and 6 and the movable guide rollers 4 and 5 are all configured to have smooth mouth surfaces.
  • the movable guide rollers are usually located at positions 4 and 5, and can be moved to positions 4 ', 5, and 5 when hanging lines.
  • the movable guide rollers can be moved by using guide rails and chains (not shown).
  • the fixed guide rollers 3, 6 and the movable guide rollers 4, 5 are composed of guide rollers each having a smooth roller surface, so that the free section length is determined by the take-up machine 26 and the take-up reel 2. 7 and the bridging length of the coated optical fiber.
  • the free section length is L when the movable guide rollers are at positions 4 and 5, but becomes L when the movable guide rollers are moved to positions 4 'and 5'.
  • a movable guide roller is installed so as to satisfy L Lo.
  • the length of the free section can be reduced when hanging, etc., so that the work can be facilitated.
  • the movable guide roller moves to positions 4 and 5, so that there is no problem in canceling out the elastic torsion of the coated optical fiber in the longitudinal direction.
  • the free section is provided between the take-up machine and the take-up reel. However, after passing through the swing guide roller, the free section is provided in front of the take-up machine. It is also possible to provide. If a free section cannot be provided in the drawing process due to the installation location, etc., the coated optical fiber with large residual twist is temporarily wound on a take-up reel, and It is also possible to reduce the residual twist of the coated optical fiber by passing it through another device provided with a free section and rewinding it on a take-up reel while paying sufficient attention to the payout.
  • the method and apparatus for producing a coated optical fiber according to the present invention can be applied to the production of various types of coated optical fibers, but can be particularly suitably applied to the production of dispersion compensating fibers having large polarization dispersion.

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Description

曰月糸田 ¾ 被覆光ファィバの製造方法及び製造装置並びに被覆光ファィバ 技術分野
本発明は、 偏波分散を低減させる被覆光ファイバの製造方法及び製造装置並び にこれにより製造された被覆光ファイバに関する。 背景技術
光ファイバ母材の一端を加熱軟化させて、 そこからガラスファイバを下方に引 出して線引きする従来からの製造方法では、 ガラスフアイバのコア部分及びその 周囲のクラッド部分の断面形状を完全に真円形でかつ同心円状とすることは困難 であり、 わずかに楕円又は歪んだ円形状となるのが通例であった。 そのため、 ガ ラスファイバの断面における屈折率分布は完全に均等なものではなくなり、 これ が原因となってガラスファイバ断面内の 2偏波間の群速度に差異が生じ、 偏波分 散が大きくなつてしまうという問題があった。
この偏波分散が大きいと、 大容量かつ長距離の伝送が必要とされる海底ケープ ル又は幹線ケーブルとして光ファイバケーブルを実用化する場合に特に問題とな る。 こうした偏波分散の問題を解決する方法としてガラスファイバを線引きして 被覆を施し被覆光ファイバとしながら、 被覆光ファイバを周期的に回転軸の方向 が揺動するガイ ドローラでガイ ドすることによって、 ガラスファイバに所定の捻 りを与えるという被覆光ファイバの製造方法が、 特開平 9一 2 4 3 8 3 3号公報 等に開示されている。
図 3にその製造工程を示す。線引き炉 1 2内に配置した光ファイバ母材 1 1は、 —端が加熱軟化され、 そこからガラスファイバ 1 3が後述する引取り機 2 6の牵 引力を受けて下方鉛直方向へと引出される。 このときに、 ガラスファイバ 1 3の 外径を外径測定器 1 4によって測定しておき、図示しないコントローラによって、 線径が所定の範囲になるように線引き速度、 光フアイバ母材の送り速度等を制御 する。
また、 ガラスファイノ 1 3の周囲には、 コーティングダイ 1 5によって紫外線 硬化型樹脂 1 6が塗布され、 紫外線照射装置 1 7によって紫外線を照射すること でこの樹脂 1 6を硬化させて被覆を形成する。 更にその被覆の周囲に、 コーティ ングダイ 1 8によって紫外線硬化型樹脂 1 9が塗布され、 紫外線照射装置 2 0に よって紫外線を照射することでこの樹脂 1 9を硬化させて 2層目の被覆を形成し て、 被覆光ファイバ 2 1を得る。 その後、 被覆光ファイバ 2 1は、 ガイ ドローラ 2 2、 揺動ガイ ドローラ 2 3、 ガイ ドローラ 2 4、 2 5、 引取り機 2 6を経て巻 取りリール 2 7へと巻き取られる。
次に、 揺動ガイ ドローラによってガラスファイバに捻りを与える原理について 説明する。 図 4は揺動ガイ ドローラの上面図である。 揺動ガイ ドロ一ラ 2 3の口 —ラ回転軸 2 3 bは、 揺動中も常に水平面内にあって、 揺動ガイ ドローラ 2 3の 中心を通る鉛直軸 2 3 cの回りに基準位置から ± 0の角度範囲で一定周期の往復 運動による揺動を行なっている。
従って、基準位置にある揺動ガイ ドロ一ラ 2 3が図中 A方向に揺動した時には、 揺動ガイ ドローラ 2 3 ' の状態になり、 反対の B方向に揺動した時には、 図示し ていないが基準位置に対してこれと対称的な状態になる。 この結果、 上方から下 降してきた被覆光ファイバ 2 1は、 揺動ガイ ドローラが基準位置にある時は、 P a点にてローラ面 2 3 aに接してローラ面に沿って進行方向が鉛直方向から水平 方向に曲げられ矢印 C方向へと進行する。
また、 揺動によって揺動ガイ ドローラが 2 3 ' の位置へと移動した時には、 被 覆光ファイバ 2 1がローラ面 2 3 a上を移動しなければ、 ローラ面 2 3 aに最初 に接する被覆光ファイバ 2 1の位置は点 Q aになるが、 被覆光ファイバ 2 1には 張力が加わっているため、 被覆光ファイバ 2 1は最短距離を進もうとして、 口一 ラ面 2 3 a上を移動する。 それによつて、 被覆光ファイバ 2 1のローラ面 2 3 a に最初に接する位置は、 ローラ面 2 3 a上にあって点 Q bの位置に移動する。 こ の時、 被覆光ファイバ 2 1とローラ面 2 3 aには摩擦力が働いているため、 被覆 光ファイバ 2 1はローラ面 2 3 aの上を滑って移動するのではなく、 被覆光ファ ィバ 2 1はその軸回りに回転しながらローラ面 2 3 a上を移動する。 即ち、 被覆 光ファイバ 2 1に軸回りの回転運動が生じる。
被覆光ファイバ 2 1が揺動ガイ ドロ一ラ 2 3に最初に接する位置で、 被覆光フ アイバ 2 1が軸回りに回転すると、 その回転力は被覆光ファイバ 2 1に沿って真 つ直ぐ上に伝わり、 ガラスファイバを線引きしている光ファイバ母材 1 1の下部 の軟化箇所にまで伝わる。 光ファイバ母材 1 1の下部の軟化箇所で線引きされて いるガラスファイバ 1 3はまだ軟化状態にあって柔らかいため、 被覆光ファイバ 2 1によって伝達された回転力が光ファイバ母材 1 1先端の軟化状態のガラスフ ァイノ 1 3へと直接作用し、 線引きされるガラスファイノ、 1 3には光ファイバ母 材 1 1先端の軟化部分で捻りが与えられる。 そしてガラスファイバ 1 3の上に被 覆が施されて被覆光ファイバ 2 1となる。 発明の開示
揺動ガイ ドローラから見て光ファイバ母材側の光ファイバは、 揺動ガイ ドロー ラの箇所で被覆光ファイバの軸回りの回転によって生じた回転力を主としてガラ スファイバの線引き部分に伝達する役目をするため、 光ファイバ自体が光フアイ バ母材の先端と揺動ガイ ドローラとの間で捻じり歪みを受けることはほとんどな い。 しかし、 揺動ガイ ドローラ 2 3の箇所で被覆光ファイバ 2 1は軸回りの回転 によって、 揺動ガイ ドローラ 2 3とガイ ドローラ 2 4との間で捻じれる。 この捻 じれは揺動ガイ ドロ一ラの揺動方向が反転するのに応じて捻じれ方向も反転する ため、 長手方向にその捻じれを平均化して相殺すれば捻じれ無くなるが、 ガイ ド ローラ等があって、 長手方向の捻じれの相殺が不十分であれば、 残留した捻れは 被覆光ファイバ自体に貯えられ被覆光ファイバの進行と共に引取り機 2 6を通つ て巻取りリ一ル 2 7に達する。
この被覆光ファイバに貯えられた捻じれは弾性捻じれであって、 常に捻じれを 戻そうとする方向に内部応力が作用しているため、 次工程において巻取りリーリレ 2 7から被覆光ファイバを繰り出す時に、 被覆光ファイバ同志が絡まってしゃく り状態が生じたり、 著しい場合には、 絡まった被覆光ファイバから被覆光フアイ バを無理に引出して断線が発生するという問題を生じる。 こうした問題は特に被 覆光ファイバの製造線速を上げた際に顕著になる。
本発明は、 製造線速を上げても被覆光ファイバに残留する弾性捻じれを問題の ない程度に少なくすることが可能な被覆光ファイバの製造方法及び製造装置並び にこうして製造された被覆光ファイバを提供するものである。
本発明者は、 被覆光ファイバの弾性捻じれを長手方向に充分に相殺するために は、 揺動ガイ ドロ一ラから巻取りリールに至る間に被覆光ファイバが軸方向に自 由に回転できるフリー区間を設けることで、 このフリー区間内のみで被覆光ファ ィバが捻じれるようにすれば巻き取られた被覆光ファイバの残留捻れを小さくで きるのではないかと考え、 必要なフリー区間の条件を調べるため、 フリー区間の 長さ、 製造線速、 揺動ガイ ドローラの時間当たり揺動往復回数を種々変えて、 そ れそれの場合について巻取りリールに巻き取られた被覆光ファイバの残留捻じれ を調べた。 なお、 フリー区間は、 ガイ ドローラ等他の部材に触れないで直進する ことが出来る区間で構成した。
また、 巻取りリールに巻き取られた被覆光ファイバの残留捻じれは次の方法で 調べた。 巻取りリールに被覆光ファイバを巻き付けた状態で、 巻取りリールの表 面側を向いた被覆光ファイバの表面にマ一クを付けて、 巻取りリールから l mの 被覆光ファイバを繰り出して軸回りの回転を自由にすることによって、 残留した 弾性捻じれを完全に開放させる。 そしてその時のマークの捻じれ回数をもって巻 取りリールの巻き取られた被覆光ファイバの残留捻じれ回数とした。 図 5は、 横 軸に製造線速と単位時間当たりの揺動ローラの揺動往復回数との比を、 縦軸にフ リー区間の区間長をとつて、 残留捻じれ回数を〇、 △、 Xで表示した図である。 ここで、 残留捻じれ回数が 1回/ m以上を Xとし、 0 . 1回/ m以上、 1回/ m 未満を△とし、 0 . 1回/ m未満を〇とした。
図 5から、 フリー区間長を （製造線速/時間当たりの揺動往復回数） とすれば、 残留捻じれ回数を 0 . 1回/ m未満に抑制することが出来ることが分かる。 また 製造線速は、 一般に製造開始直後あるいは製造終了直前では小さくするため、 フ リー区間長 Lを決めるに当たっては最高製造線速を適用することが好ましい。 L o二最高製造線速 ÷時間当たり揺動往復回数とすれば、 上記の不等式は、 L L oと書き換えることが出来る。 これらのことから、 L≥L oを満足するようにフ リー区間を設定すれば、 巻き取られた被覆光ファイバに残留捻じれを 0 . 1回/ m未満と好適な範囲に抑えることが出来る。
本発明は、 以上の知見を基になされたものであって、 本発明に係る被覆光ファ ィバの製造方法は、 光ファイバ母材の端部を加熱し軟化させてガラスファイバを 引出し、 該ガラスファイバの上に被覆を施し、 製造した被覆光ファイバを周期的 に揺動する揺動ガイ ドローラを通過させて被覆光ファイバを捻回させることによ つて該被覆光ファイバ内部のガラスファイバに軸回りの捻りを付与する被覆光フ アイバの製造方法であって、 揺動ガイ ドローラを通過した被覆光ファイバを該被 覆光ファイバが光ファイバの軸回りに自由に回転可能なフリー区間を通過させる ことによって、 該被覆光ファイバにおいて捻回方向が長手方向に交互に反転する ことにより貯えられた弾性捻じれを長手方向に相殺する工程を備えており、 この フリー区間の区間長 L ( m) が τ , 、 被覆光ファイバの最高製造線速 ( m/分）
Lo ( m) = ~~ 一
揺動ガイ ドローラの単位時間あたりの揺動往復回数 (回/分） で定義される L o ( m) 以上であるものである。
一方、 本発明に係る被覆光ファイバの製造装置は、 光ファイバ母材の端部を加 熱し軟化させてガラスフアイバを引出す線引き炉と、 該ガラスフアイバの上に被 覆を施す被覆装置と、 被覆して出来た被覆光ファイバを捻回させることによって ガラスファイバに軸回りの捻りを与える揺動ガイ ドローラを備えた被覆光フアイ バの製造装置において、 この揺動ガイ ドローラを通過した被覆光ファイバを軸回 りの回転が自由な状態で通過させるフリー区間であって、 区間長 L (m) が τ Lo ( ,m、) = 被覆光ファイバの最高製造線速 ( m/
—— ^ 分）
揺動ガイ ドローラの単位時間あたりの揺動往復回数 (回/分） で定義される L o (m) 以上であるフリー区間を備えているものである。
このフリー区間は、 2つのガイ ド部材に挟まれた領域であって、 被覆光フアイ バと他の部材との非接触状態が維持されつつ、 2つのガイ ド部材間を直進できる よう保持されることが好ましい。 また、 フリー区間内に該被覆光ファイバを軸回 りに自由に回転可能な状態で通過させる滑らかなローラ面を有する少なくとも一 つの中間ガイ ドローラを備えていてもよい。 なお、 このように滑らかな口一ラ面 を有するガイ ドローラを設置したフリー区間とすることによって、 直線状のフリ 一区間を設けるものに比較すれば、 装置全体の大きさを比較的小さなものとする ことが出来る。
このフリー区間の長さは調整可能であることが好ましい。 これには、 フリ一区 間の両端の少なくとも一方に移動可能なガイ ドローラを設置するか、 中間ガイ ド ローラのうち少なくとも一つが移動可能に配置されていればよい。 このようにす ると、 被覆光ファイバの線掛け時には移動可能なガイ ドロ一ラを移動させて区間 長 Lを L o以下にし、 線掛けが終了した時点で移動可能なガイ ドローラを移動さ せて区間長 Lを L o以上の値へ戻すことによって、 被覆光ファイバの線掛け時の 線掛け作業の作業区間を短くして作業を容易ならしめることが出来る。
本発明に係る被覆光ファイバの製造方法は、 被覆光ファイバの最高製造線速が 6 0 0 m/分以上であり、 かつ、 揺動ガイ ドローラの単位時間あたりの揺動往復 回数は 3 0 0回/分以下である場合に好適に適用できる。 最高製造線速が 6 0 0 m/分以上の領域では、 前述の残留埝じれが特に問題となり、 このような高速領 域で揺動往復回数を 3 0 0回/分を超えるほど大きくすると、 ガラス径変動やガ ラスフアイバの外観劣化がひどくなるため、 揺動往復回数を抑制する必要が有る ためである。 図面の簡単な説明
図 1 Aは本発明に係る被覆光ファイバの製造装置の実施形態を示す図であって、 図 1 Bはこの装置におけるフリー区間の他の実施形態を示す図である。
図 2は、 本発明に係る被覆光ファイバの製造装置におけるフリー区間に可動型 ガイ ドローラを設置した実施形態を示す図である。
図 3は、 被覆光ファイバの製造工程を示す図である。
図 4は、 揺動ガイ ドローラの上面図である。
図 5は、 横軸に製造線速/時間当たり揺動往復回数を、 縦軸にフリー区間の区 間長をとつて、 残留捻じれ回数を〇、 △、 Xで表示した図である。 発明を実施するための最良の形態
以下、添付図面を参照して本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。 説明の理解を容易にするため、 各図面において同一の構成要素に対しては可能な 限り同一の参照番号を附し、 重複する説明は省略する。
図 1 Aは、 本発明に係る被覆光ファイバの製造装置の実施形態を示す図であつ て、 図 1 Bはフリー区間の他の実施形態を示す図である。 図 1 Aに示される装置 は、 図 3に示される装置に本発明の特徴であるフリー区間を設けたものであり、 その他の構成は同一である。 図 1 Bに示されるガイ ドローラ 1及び 2は滑らかな ローラ面を有するガイ ドローラである。 図 1 Aの実施形態では、 引取り機 2 6と 巻取りリール 2 7との間を大きくとり、 その間は被覆光ファイバ 2 1がガイ ドロ —ラ等他の部材に触れることなく直進できるフリ一区間とし、 その区間長 Lを前 述の L o以上としている。
このようなフリー区間を設けて、 被覆光ファイバがフリ一区間を通過するよう にすることによって、 被覆光ファイバでは長手方向に捻回方向が交互に反転する 弾性捻じれが形成されているので、 反転した捻じれが長手方向に相互に打ち消し 合って残留捻じれが少ない状態になる。 なお、 図 1 Aの実施形態では、 フリー区 間以外の装置は従来技術の装置をそのまま使用することが出来る。
製造線速を従来一般的であった 1 5 0 m/分から 6 0 O m/分以上に高速化し た場合、 残留捻じれ回数を 0 . 1回 Zm以下にするには、 揺動往復回数を増やす カ フリー区間長を長くとる必要がある。 例えば、 揺動往復回数を従来並みの 5 0回/分とすると、 フリー区間長が 1 2 m必要となり、 一般的でない。 一方で、 揺動往復回数を上げると、 ガラス径の変動が大きくなり、 ガラスファイバの外観 が悪化して好ましくない。ガラス径の変動は土 0 . 5 m以下とする必要が有り、 そのためには、 揺動往復回数は、 3 0 0回/分以下とすることが好ましい。 この 場合には、 フリー区間長は 2 mで足りる。
図 1 Bの実施形態は、 引取り機 2 6と巻取りリール 2 7の間に滑らかなローラ 面を有するガイ ドロ一ラ 1及び 2を設置して、 被覆光ファイバ 2 1をそのガイ ド ローラ 1、 2に掛け渡したもので、 この場合のフリー区間長 Lは、 掛け渡された 被覆光ファイバの引取り機と巻取りリール間の長さとなる。 なお、 この場合も L L oを満足するようにガイ ドロ一ラ等の配置が決められている。
滑らかなローラ面を有するガイ ドローラ 1、 2としては、 アルミニウム、 硬質 プラスチック樹脂等で作られた平ローラ、 V溝ローラのいずれも使用が可能であ る。これらは、 口ヅクウエル硬さで H R M 5 0以上の材質であることが好ましい。 被覆光ファイバをガイ ドロ一ラに掛け渡しても、 ガイ ドローラのローラ面が硬く 滑らかに形成されていれば、 被覆光ファイバの進行に合わせてローラ面上で被覆 光ファイバが軸回りに回転するので、 フリー区間の中にこのようなガイ ドローラ を設けて被覆光フアイバを掛け渡しても、 被覆光フアイバの弾性捻じれの長手方 向の相殺には特に支障は生じない。
また、 図 2は可動型ガイ ドローラを使用した例を示す図である。 固定型ガイ ド ローラ 3、 6、 可動型ガイ ドローラ 4、 5はいずれも滑らかな口一ラ面を有する もので構成する。 可動型ガイ ドローラは通常は 4、 5の位置にあり、 線掛け時等 には 4 '、 5， の位置に移動させることが出来る。可動型ガイ ドロ一ラの移動は、 図示しないガイ ドレールとチェーン等を使うことによって行なうことが出来る。 また、 固定型ガイ ドローラ 3、 6及び可動型ガイ ドローラ 4、 5は、 それそれ滑 らかなローラ面を有するガイ ドローラで構成されるので、 フリー区間長は引取り 機 2 6と卷取りリール 2 7との間の被覆光ファイバの掛け渡し長さとなる。 従って、 フリー区間長は可動型ガイ ドローラが 4、 5の位置にある時は Lであ るが、 可動型ガイ ドローラが 4 '、 5 ' の位置に移動した時は L， となる。 そし て、 この場合は L L oを満足するように可動型ガイ ドローラ等を設置する。 こ のような可動型ガイ ドロ一ラを使って、 線掛け時等にはフリー区間の長さを小さ くすることによって、 線掛け作業を容易にすることが出来、 通常線速になった時 には可動型ガイ ドローラは 4、 5の位置に移動するので、 被覆光ファイバの弾性 捻じれの長手方向の相殺に支障を与えることはない。
また、 以上の実施形態では、 引取り機と巻取りリールとの間にフリー区間を設 けた例を示したが、 揺動ガイ ドローラを通過した後ならば、 引取り機の手前にフ リー区間を設けることも可能である。 また、 設置場所等の理由で線引き工程にフ リー区間を設けることが出来ない場合は、 残留捻じれが大きいままの被覆光ファ ィバを一旦巻取りリールに巻き取って、 卷取りリールからの繰り出しには十分に 注意を払いながら、 フリー区間を設けた別の装置を通過させて再び卷取りリール に巻き取ることによって被覆光ファイバの残留捻じれを小さくすることも可能で ある。 産業上の利用可能性 本発明に係る被覆光ファイバの製造方法、 製造装置は、 各種の被覆光ファイバ の製造に適用可能であるが、 特に、 偏波分散の大きくなる分散補償ファイバの製 造に好適に適用できる。

Claims

言青求の範囲
1 . 光ファイバ母 ¾"の端部を加熱し軟化させてガラスファイバを引出し、 該 ガラスファイバの上に被覆を施し、 製造した被覆光ファイバを周期的に揺動する 揺動ガイ ドロ一ラを通過させて被覆光ファイバを捻回させることによって該被覆 光ファイバ内部のガラスファイバに軸回りの捻りを付与する被覆光ファイバの製 造方法であり、 前記揺動ガイ ドロ一ラを通過した被覆光ファイバを該被覆光ファ ィバが光ファイバの軸回りに自由に回転可能なフリー区間を通過させることによ つて、 該被覆光ファイバにおいて捻回方向が長手方向に交互に反転することによ り貯えられた弾性捻じれを長手方向に相殺する工程を備えており、 前記フリー区 間の区間長 L ( m) が
― _ 被覆光ファイバの最高製造線速 ( m/分） ―
' = 揺動ガイドローラの単位時間あたりの揺動往復回数 (回/分） で定義される L o ( m) 以上である被覆光ファイバの製造方法。
2 . 前記フリ一区間の長さを調整可能である請求項 1記載の被覆光ファィバ の製造方法。
3 . 前記被覆光ファイバの最高製造線速は、 6 0 0 m/分以上であり、 かつ、 揺動ガイ ドローラの単位時間あたりの揺動往復回数は 3 0 0回/分以下である請 求項 1記載の被覆光ファィバの製造方法。
4 . 光ファイバ母材の端部を加熱し軟化させてガラスファイバを引出す線引 き炉と、 該ガラスファイバの上に被覆を施す被覆装置と、 被覆して出来た被覆光 ファイバを捻回させることによって前記ガラスファイバに軸回りの捻りを与える 揺動ガイ ドロ一ラを備えた被覆光ファィバの製造装置において、
揺動ガイ ドローラを通過した被覆光ファィバを軸回りの回転が自由な状態で通 過させるフリー区間であって、 区間長 L ( m) が Lq 被覆光ファイバの最高製造線速 ( m/分）
° 揺動ガイ ドローラの単位時間あたりの揺動往復回数 (回/分） で定義される L o ( m) 以上であるフリー区間を備えている被覆光ファイバの製
5 . 前記フリー区間は、 2つのガイ ド部材に挟まれた領域であって、 前記被 覆光ファイバと他の部材との非接触状態が維持されつつ、 2つのガイ ド部材間を 直進できるよう保持される請求項 4記載の被覆光フアイバの製造装置。
6 . 前記フリ一区間の両端の少なくとも一方に移動可能なガイ ドローラが配 置されている請求項 4記載の被覆光ファイバの製造装置。
7 . 前記フリー区間内に該被覆光ファイバを軸回りに自由に回転可能な状態 で通過させる滑らかな口一ラ面を有する少なくとも一つの中間ガイ ドローラを備 えている請求項 4記載の被覆光ファイバの製造装置。
8 . 前記中間ガイ ドロ一ラのうち少なくとも一つが移動可能に配置されてい る請求項 7記載の被覆光ファィバの製造装置。
9 . 光ファイバ母材の端部を加熱し軟化させてガラスファイバを引出し、 該 ガラスファイバの上に被覆を施した被覆光ファイバであって、
製造された被覆光ファイバを周期的に揺動する揺動ガイ ドローラを通過させて 捻回させることによって該被覆光ファイバ内部のガラスファイバに軸回りの捻り を付与し、 前記揺動ガイ ドロ一ラを通過した被覆光ファイバを該被覆光ファイバ が軸回りに自由に回転可能なフリー区間であって、 その区間長 L ( m) が ― 被覆光ファイバの最高製造線速 (^ 分） 一
° v 揺動ガイ ドローラの単位時間あたりの摇動往復回数 (回/分） で定義される L o (m) 以上であるフリー区間を通過させることによって、 該被 覆光ファイバにおいて捻回方向が長手方向に交互に反転することにより貯えられ た弾性捻じれを長手方向に相殺させることで製造された被覆光ファイバ。
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