JP2000128562A - 光ファイバプリフォーム母材延伸装置 - Google Patents
光ファイバプリフォーム母材延伸装置Info
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- C03B37/01—Manufacture of glass fibres or filaments
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- C03B37/01205—Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments starting from tubes, rods, fibres or filaments
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Abstract
加熱して、延伸するための装置を提供することを目的と
する。 【解決手段】光ファイバプリフォーム母材延伸装置は、
軸方向(矢印B)に引っ張られている光ファイバプリフ
ォーム母材10側面に火炎26、27を吹き付け、前記
引っ張りの方向とは逆向(矢印A)に相対移動するバー
ナ20、21を有する加熱延伸装置において、バーナ2
0、21が複数であって軸方向と垂直な同一面上に配置
され、複数のバーナ20、21の加熱溶融により形成さ
れた母材10側面の錐面12に向け気体36を吹き付け
る気体噴射ノズル30を有している。
Description
ための原材となる光ファイバプリフォーム母材を加熱し
て延伸するための装置に関するものである。
る多孔質光ファイバ母材を原材としている。これを焼結
し、脱水および透明ガラス化した光ファイバプリフォー
ム母材を所定径に延伸したものは、光ファイバプリフォ
ームロッドと呼ばれる。これを線引機で線引きすると光
ファイバが得られる。
ファイバプリフォームロッドの表面を平滑にするための
熱処理は、光ファイバプリフォームを軸芯中心に回転さ
せながらバーナにより火炎加熱し、バーナを所定速度で
移動させることにより行っている。従来、この熱処理
は、一本のバーナで行っていたので、火炎が直接触れる
と表面温度は上昇するが、光ファイバプリフォームが回
転して火炎が触れなくなると表面温度が急激に低下し、
加熱効率が悪かった。そのため大きな熱容量を必要と
し、莫大なガスを使用していた。このことは、太径の光
ファイバプリフォームを熱処理する際、一層顕著であ
る。
伸の際、母材表面を約2000℃に加熱しているが、こ
の温度では表面の石英ガラスSiO2の一部が分解して
SiOとなって飛散してしまう。SiOは、大気中の酸
素と結合し再びガラス微粒子となって、母材表面の火炎
加熱部分近傍に付着し、表面を曇らせる。そのため、光
ファイバの強度低下の原因である表面の傷、あるいは光
ファイバプリフォームのクラックの原因である内部歪み
の残留を観察することができない。そこで延伸の後、ガ
ラス徴粒子や傷、歪みを除去するために火炎研磨を行う
必要があり、操作が煩雑であった。
解決するためなされたもので、光ファイバプリフォーム
母材を簡便に効率よく加熱して延伸するための装置を提
供することを目的とする。
めになされた本発明の光ファイバプリフォーム母材延伸
装置は、実施例に対応する図面により説明すると以下の
とおりである。
図1に示すとおり、軸方向(矢印B)に引っ張られてい
る光ファイバプリフォーム母材10側面に火炎26、2
7を吹き付け、前記引っ張りの方向とは逆向(矢印A)
に相対移動するバーナ20、21を有する加熱延伸装置
において、バーナ20、21が複数であって軸方向と垂
直な同一面上に配置され、複数のバーナ20、21の加
熱溶融により形成された母材10側面の錐面12に向け
気体36を吹き付ける気体噴射ノズル30を有してい
る。
同時に、錐面12に気体36を吹き付けることにより、
加熱溶融の際に生じたガラス微粒子を吹き飛ばすので、
延伸終了部13にガラス微粒子が付着しない。
1が、その外周に耐熱性の金属またはセラッミクスから
なる熱遮蔽板29を有していてもよい。熱遮蔽板29の
形状は、平板状、半球状、または円錐状が好ましい。熱
遮蔽板29により他のバーナからの火炎や熱輻射を遮蔽
できるため、バーナに接続された酸素ガス管22や水素
ガス管23が、加熱されて破損することがない。
度θは60°≦θ≦180°であることが好ましく、1
20°≦θ≦180°であると一層好ましい。この角度
θが60°より小さいと、各々のバーナの火炎が干渉す
るので、光ファイバプリフォーム母材10の加熱効率が
低下してしまう。
錐面12に向け火炎気体36が吹き付けられていること
が好ましい。火炎気体36により、錐面12表面のガラ
ス微粒子および傷、内部の歪みを火炎研磨して除去でき
る。
不活性乃至は酸化性のガスの供給源に連結されていても
よい。不活性ガスにはヘリウムガス、窒素ガス、アルゴ
ンガスが挙げられ、酸化性のガスには酸素ガス、圧縮空
気が挙げられる。
によれば、光ファイバプリフォーム母材を簡便に加熱効
率よく延伸でき、表面のガラス微粒子や傷、内部歪みが
除去できる。
明する。図1には、本発明を適用する光ファイバプリフ
ォーム母材延伸装置の実施例の要部斜視図が示されてい
る。
軸方向に引っ張られている光ファイバプリフォーム母材
10側面に火炎を吹き付ける2本のバーナ20、21
と、バーナ20、21の加熱溶融により形成された母材
10側面の錐面12に向け火炎気体36を吹き付ける火
炎バーナ30である気体噴射ノズルとを有している。
れ、ガイド棒28が貫通している。バーナ20、21
は、熱遮蔽板29(図3参照)を有し、酸素ガス管22
と水素ガス管23に接続されている。バーナ20、21
は、光ファイバプリフォーム母材10の軸方向と垂直な
同一面上に配置され、その中心軸がなす角度θが120
°で、バーナ用台座25に固定されて、光ファイバプリ
フォーム母材10の錐面12に向いている。
螺合され、ガイド棒38が貫通している。火炎バーナ3
0は、酸素ガス管32と水素ガス管33に接続され、台
座35に固定されて、光ファイバプリフォーム母材10
の錐面12に向いている。なお、火炎バーナ30が外周
に熱遮蔽板を有していてもよい。
以下のように動作する。
ガラス旋盤(不図示)に把持させ、軸芯を中心に回転さ
せる。光ファイバプリフォーム母材10の一端は軸方向
(矢印B)に引っ張られている。バーナ20、21に酸
素ガスと水素ガスを流して着火した火炎26、27によ
り、光ファイバプリフォーム母材10を加熱する。螺合
棒24を回転させることにより、バーナ21、22を、
所定の速度で、光ファイバプリフォーム母材の引っ張り
の方向とは逆向(矢印A)に移動させる。光ファイバプ
リフォーム母材10は矢印B方向に引っ張られているの
で、バーナにより母材10を加熱溶融した部分は錐面1
2となっている。バーナ21、22が移動することで、
所望の径に延伸された部位13が形成される。同時に、
螺合棒34を回転させ、バーナ20、21と並行してC
方向へ、火炎バーナ30を移動させる。火炎バーナ30
の先端で着火された火炎36を火炎バーナ30の移動方
向に向け、錐面12に吹き付ける。これにより延伸後の
光ファイバプリフォーム10表面の付着ガラス微粒子や
傷、内部の歪みを除去する。
ム母材延伸装置を用い、長さ860mm、平均径65m
mの光ファイバプリフォーム母材10を、延伸加工(5
mm縮径)を行った。2本のバーナ20、21、火炎バ
ーナ30に各々、水素ガス100L/分、酸素ガス50
L/分を流した。要した時間は約40分であった。延伸
終了部13の表面をルーペで観察したところ、ガラス微
粒子の付着や傷は認められなかった。また、光弾性効果
を利用した歪み測定装置により内部歪みを測定したが歪
みは問題のないレベルであった。
250L/分、酸素ガス125L/分を流したことと、
火炎バーナ30を用いなかったこと以外は、本発明の光
ファイバプリフォーム母材延伸装置を用いた場合と同様
に延伸を行ったところ、60分を要した。延伸した表面
にはガラス微粒子が付着しており、さらに火炎研磨をす
る必要があった。火炎研磨には、バーナに水素ガス20
0L/分、酸素ガス100L/分を流し、50分を要し
た。
所要時間で約6割短縮でき、消費ガス量で約5割低減化
できた。
設置した延伸装置と、バーナ1本である従来の延伸装置
を用い、光ファイバプリフォーム母材を延伸する際の熱
効率を比較した結果を示す。各々の延伸装置の水素ガス
流量は200L/分である。
材の回転数を、縦軸に光ファイバプリフォーム母材の加
熱部分の表面温度を示している。図4から明らかなよう
に、バーナ2本を有する装置を用いた場合の表面温度
は、回転数にかかわらず、バーナ1本の装置の場合に比
べ、約100℃高い。このように本発明の延伸装置は、
加熱効率が良好である。
ファイバプリフォーム母材延伸装置を用いることによ
り、光ファイバプリフォーム母材を簡便に延伸できる。
延伸後の光ファイバプリフォーム表面にガラス微粒子や
傷、内部に歪みがないので、線引きすると高品質の光フ
ァイバを得ることができる。また、加熱効率が良いた
め、加熱処理所要時間の短縮および消費ガス量の低減化
ができる。さらに熱遮蔽板によりバーナからの火炎や熱
輻射を遮蔽できるので、ガス配管などが破損せず、安全
である。
延伸装置の実施例の要部斜視図である。
延伸装置の別な実施例の要部斜視図である。
延伸装置の別な実施例の要部斜視図である。
置とを用いた場合の回転数と表面温度との相関を示す図
である。
部、12は錐面、13は延伸終了部、20・21はバー
ナ、22・32は酸素ガス管、23・33は水素ガス
管、24・34は螺合棒、25・35は台座、26・2
7・36は火炎、28・38はガイド棒、29は熱遮蔽
板、30は気体噴射ノズル、39は窒素ガス管、A・B
・Cは移動方向、θは角度である。
4)
図1に示すとおり、軸方向(矢印B)に引っ張られてい
る光ファイバプリフォーム母材10側面に火炎26、2
7を吹き付け、前記引っ張りの方向とは逆向(矢印A)
に相対移動するバーナ20、21を有する加熱延伸装置
において、バーナ20、21が複数であって軸方向と垂
直な同一面上に配置され、複数のバーナ20、21の加
熱溶融により形成された母材10側面の錐面12に向け
火炎気体36を吹き付ける気体噴射ノズル30を有して
いる。
同時に、錐面12に火炎気体36を吹き付けることによ
り、加熱溶融の際に生じたガラス微粒子を吹き飛ばすの
で、延伸終了部13にガラス微粒子が付着しない。
Claims (5)
- 【請求項1】 軸方向に引っ張られている光ファイバ
プリフォーム母材側面に火炎を吹き付け、前記引っ張り
の方向とは逆向に相対移動するバーナを有する加熱延伸
装置において、該バーナが複数であって軸方向と垂直な
同一面上に配置され、該複数のバーナの加熱溶融により
形成された該母材側面の錐面に向け気体を吹き付ける気
体噴射ノズルを有する光ファイバプリフォーム母材延伸
装置。 - 【請求項2】 該複数のバーナが、その外周に耐熱
性の金属またはセラッミクスからなる熱遮蔽板を有する
ことを特徴とする請求項1に記載の光ファイバプリフォ
ーム母材延伸装置。 - 【請求項3】 該複数のバーナの中心軸のなす角度θ
が60°≦θ≦180°であることを特徴とする請求項
1に記載の光ファイバプリフォーム母材延伸装置。 - 【請求項4】 該気体噴射ノズルが火炎バーナであ
り、該錐面に向け火炎気体が吹き付られることを特徴と
する請求項1に記載の光ファイバプリフォーム母材延伸
装置。 - 【請求項5】 該気体噴射ノズルが不活性乃至は酸化
性のガスの供給源に連結されていることを特徴とする請
求項1に記載の光ファイバプリフォーム母材延伸装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP30993998A JP3057063B2 (ja) | 1998-10-30 | 1998-10-30 | 光ファイバプリフォーム母材延伸装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP30993998A JP3057063B2 (ja) | 1998-10-30 | 1998-10-30 | 光ファイバプリフォーム母材延伸装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JP2000128562A true JP2000128562A (ja) | 2000-05-09 |
JP3057063B2 JP3057063B2 (ja) | 2000-06-26 |
Family
ID=17999176
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP30993998A Expired - Fee Related JP3057063B2 (ja) | 1998-10-30 | 1998-10-30 | 光ファイバプリフォーム母材延伸装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP3057063B2 (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20030030899A (ko) * | 2001-10-09 | 2003-04-18 | 제너럴 일렉트릭 캄파니 | 방전 튜브 형성 방법 및 장치 |
KR20190089437A (ko) * | 2018-01-22 | 2019-07-31 | 포항공과대학교 산학협력단 | 1.5 μm 이하의 직경 구간이 길고 균일한 광 섬유의 제조 방법 |
CN112666657A (zh) * | 2020-12-29 | 2021-04-16 | 武汉致合光通讯有限公司 | 一种变径火头拉锥工艺 |
-
1998
- 1998-10-30 JP JP30993998A patent/JP3057063B2/ja not_active Expired - Fee Related
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KR20190089437A (ko) * | 2018-01-22 | 2019-07-31 | 포항공과대학교 산학협력단 | 1.5 μm 이하의 직경 구간이 길고 균일한 광 섬유의 제조 방법 |
KR102050060B1 (ko) | 2018-01-22 | 2019-11-28 | 포항공과대학교 산학협력단 | 1.5 μm 이하의 직경 구간이 길고 균일한 광 섬유의 제조 방법 |
CN112666657A (zh) * | 2020-12-29 | 2021-04-16 | 武汉致合光通讯有限公司 | 一种变径火头拉锥工艺 |
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