JP2000211938A - 光ファイバ線引炉 - Google Patents

光ファイバ線引炉

Info

Publication number
JP2000211938A
JP2000211938A JP1312899A JP1312899A JP2000211938A JP 2000211938 A JP2000211938 A JP 2000211938A JP 1312899 A JP1312899 A JP 1312899A JP 1312899 A JP1312899 A JP 1312899A JP 2000211938 A JP2000211938 A JP 2000211938A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
optical fiber
furnace
tube
core tube
furnace core
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP1312899A
Other languages
English (en)
Inventor
Masahiko Matsui
雅彦 松井
Shinya Okuyama
信也 奥山
Fumitaka Uchino
史貴 内野
Tamotsu Hayakawa
保 早川
Takahiro Ishizuki
孝博 石附
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sumitomo Electric Industries Ltd
Original Assignee
Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sumitomo Electric Industries Ltd filed Critical Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority to JP1312899A priority Critical patent/JP2000211938A/ja
Publication of JP2000211938A publication Critical patent/JP2000211938A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B37/00Manufacture or treatment of flakes, fibres, or filaments from softened glass, minerals, or slags
    • C03B37/01Manufacture of glass fibres or filaments
    • C03B37/02Manufacture of glass fibres or filaments by drawing or extruding, e.g. direct drawing of molten glass from nozzles; Cooling fins therefor
    • C03B37/025Manufacture of glass fibres or filaments by drawing or extruding, e.g. direct drawing of molten glass from nozzles; Cooling fins therefor from reheated softened tubes, rods, fibres or filaments, e.g. drawing fibres from preforms
    • C03B37/029Furnaces therefor

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Manufacture, Treatment Of Glass Fibers (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 光ファイバの強度低下を防止することのでき
る光ファイバ線引炉を提供すること。 【解決手段】 炉芯管内に光ファイバ母材を挿入すると
共に加熱溶融し光ファイバに線引きする光ファイバ線引
炉において、上記炉芯管の内部にSiO2 の保護管を設
置し、その上端を発熱体下端よりも下方に位置させたこ
とを特徴とする光ファイバ線引炉。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、光ファイバ母材を
加熱溶融して光ファイバを得るための光ファイバ線引炉
に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、光ファイバの線引は一般に光ファ
イバ線引炉の円筒状加熱管の上端から光ファイバ母材を
挿入し、円筒状加熱管の中央部の最高温度部分で加熱溶
融して所望の外径を有する光ファイバに線引し、円筒状
加熱管の下端から引き出すことによって行われている。
ここで光ファイバ母材が石英ガラスの場合は、線引炉内
において該光ファイバ母材が高温で溶融されるので発生
するSi、SiO2 が炉芯管内で使用されているカーボ
ン部品と反応し、SiC、SiO2 を生成し、これが炉
芯管内の低温部分に付着堆積する。この堆積物が、剥が
れ落ちて光ファイバに接触するため光ファイバの強度劣
化を引き起こす。
【0003】上記の問題点を解決するため雰囲気遮断用
の内筒を設けることが提案された。すなわち、実開平3
−2738号公報では、円筒状加熱管と光ファイバ母材
との間の間隙の上部及び円筒状加熱管と光ファイバとの
間の間隙の下部の少なくとも一方に上記加熱管内に発生
するダストが光ファイバ母材及び光ファイバに付着する
のを防止する保護管を設けることが提案され、実公平3
−32502号公報には、炉芯管の内部でかつ光ファイ
バの送り出し側に第2の炉芯管を設けることが開示され
ている。更に特開平4−310532号公報には、線引
炉のヒータ下部の炉芯管に冷却室を設け、この冷却室を
冷却しつつ、冷却室から強制排気してSiC、SiO2
の付着による光ファイバの強度低下を防止することが開
示されている。
【0004】しかし、上記いずれの場合も炉芯管内部に
急激な温度分布が形成されるため局所的に上記生成物が
付着し結局剥離落下し易い状態となってしまう。特に特
開平4−310532号公報の場合には、強制排気のた
めの排気通路が付着物により短時間で閉塞してしまい実
用的ではない。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】通常光ファイバ母材の
線引に使用される炉芯管はカーボン等の材質で構成され
ているので炉芯管下部開口部からの大気の流入が原因で
素材自体の酸化消耗を引き起こし、カーボン微粒子が発
生する。これも光ファイバの強度劣化を引き起こす一因
となっている。また、線引炉は光ファイバ母材を200
0℃以上の高温で加熱溶融するため、炉体は冷却水等の
循環を行っており、しかも炉芯管で使用されているカー
ボンは熱伝導率がおよそ100W・m-1・K-1前後と
(本発明で使用するSiO2 はおよそ20W・m-1・K
-1)高いので、冷却された炉体の影響を受け易く、炉芯
管内に局所的低温部が形成されてしまう。従って、上記
の公知の技術では、(1) 炉芯管内に局所的低温部が存在
することによりSiC、SiO2 の局所的付着がより顕
在化し、剥離落下すること(2) SiC、SiO2 の付着
を防止したとしても、炉芯管下部開口部からの大気の流
入は完全に防止することは不可能であり、炉芯管素材自
体が酸化消耗し、カーボン微粒子を発生すること等の問
題が避けられない。
【0006】本発明の目的とするところは、上記の公知
技術の諸問題を解消し、炉芯管内の局所的低温部を解消
でき、Si、SiO2 、SiC等の微粒子の局所的付着
堆積を防止することで光ファイバの強度低下を効果的に
防止するようにした光ファイバの線引炉を提供すること
にある。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記の目的は、下記の各
発明により達成することができる。 (1)炉芯管内に光ファイバ母材を挿入するとともに加
熱溶融し光ファイバに線引する光ファイバ線引炉におい
て、上記炉芯管の内部にSiO2 ガラスの保護管を設置
し、その上端を発熱体下端よりも下方に位置させたこと
を特徴とする光ファイバ線引炉。 (2)炉芯管内に光ファイバ母材を挿入するとともに加
熱溶融し光ファイバに線引する光ファイバ線引炉におい
て、上記炉芯管の内部にSiO2 ガラスの保護管を設置
し、その上端を1000℃以下の位置に位置させたこと
を特徴とする光ファイバ線引炉。
【0008】(3)保護管が炉芯管の下部に光ファイバ
を取り囲む炉芯管と同軸に設けられた上記(1)又は
(2)のいずれかに記載された光ファイバ線引炉。 (4)保護管の上端が炉体の下端壁より上方に位置され
た上記(1)〜(3)のいずれかに記載された光ファイ
バ線引炉。
【0009】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る光ファイバ線
引炉を添付の図面に従って説明する。図1に示す本発明
の光ファイバ線引炉によれば、光ファイバ線引炉の炉体
7の中心部には、光ファイバ母材1が供給される炉芯管
3が上下に貫通していて、炉芯管3の上端及び下端は炉
体7の上端壁7b及び下端壁7cにそれぞれ固定されて
いる。また炉体7の側壁7a、上端壁7b、下端壁7c
及び炉芯管3で囲まれた環状空間には、炉芯管3を取り
巻く発熱体8が設けられている。一般的には、側壁7
a、上端壁7b及び下端壁7cの内部は冷却水等の冷却
媒体が循環している。炉芯管3上方には、不活性ガス導
入口9が設けられ、これら不活性ガスは炉芯管3内部に
所定の流量が流れるようになっている。炉芯管3下方に
は、炉芯管3内に流入しようとする外気を抑制するシャ
ッタ6が設けられている。発熱体8は炉芯管3を加熱
し、その中央部を最高温度、例えば約2100℃に、両
端は低い温度、例えば約800℃に、中央から両端に向
かって一様に低下する温度分布を与えている。炉芯管3
の下部には光ファイバ2を取り囲む炉芯管と同軸の保護
管4を、保護管の上端が発熱体8の下端よりも下方に位
置するように配置して保護管の冷却効果を高めている。
保護管4は炉芯管に引っかけるかシャッタ6に乗せて固
定する。この場合、保護管4の上端は下端壁7cより上
方に位置させると下端壁7cの内部に循環している冷却
水の影響による局所的低温部をなくすことができるので
好ましい。ここで保護管4は高純度SiO2 で構成する
のが耐熱性に優れ、かつ不純物を発生しないという理由
で好ましい。
【0010】図1に示された本発明の光ファイバ線引炉
によれば、炉芯管3上部の母材挿入口5から、光ファイ
バ母材1は挿入され、光ファイバ母材1の先端部は炉芯
管3の最高温度部分で加熱溶融され、光ファイバ2に線
引される。線引された光ファイバ2はシャッタ6を通過
し巻き取り装置(図示せず)に巻き取られる。光ファイ
バ母材1が炉芯管3の最高温度部で加熱溶融される際、
最高温度部付近で発生したSi、SiO2 、SiC微粒
子や線引炉を構成するカーボン製部品、例えば炉芯管3
の内表面と反応したSiC等の微粒子は、不活性ガス導
入口9から導入された不活性ガスの流れに従い、炉芯管
3の上方から下方へ流れるが、Si、SiO2 、SiC
等の微粒子は炉芯管3の下方に配置されている保護管4
の内表面に均一に付着し、光ファイバ2の強度劣化を未
然に防ぐことが出来る。また、保護管4はSiO2 ガラ
ス製であるから、結晶化の進行を防止するためにもその
上端をおよそ1000℃以下となる位置に設置すること
が望ましい。その理由は結晶化が進行するともろくなり
SiO2 ガラス管が破壊するおそれがあるからである。
【0011】以上の説明から明らかなように、本発明の
線引炉においては、内部に冷却水等の冷却媒体が循環し
ている下端壁に固定されているために生じる、炉芯管の
局所的低温部上に熱伝導率の低いSiO2 ガラスを保護
管として使用することで、局所的低温部の形成を解消で
き、Si、SiO2 、SiC等の微粒子の局所的付着を
防止することができるので、破断頻度が少なく強度に優
れた光ファイバを得ることができる。
【0012】
【実施例】以下本発明を実施例により更に詳細に説明す
る。 (実施例1)図1に示される本発明に係る線引炉を用
い、内径50mmのカーボン製炉芯管3上部の母材挿入
口5から光ファイバ母材1を挿入した。炉芯管3の下部
に内径45mmのSiO2 ガラス製保護管4をその上端
が発熱体下端よりも下方に位置するように置き、発熱体
8により炉芯管3を加熱し、その中央部の最高温度を約
2100℃とし、両端は約800℃に保って中央から両
端に向かって一様に低下する図2(a)右側に示される
ような温度分布を与えた。その間に不活性ガス導入口9
より不活性ガス(N2 )を流量10SLMで流した。上
記条件で連続6000km線引したところ外径125μ
mの光ファイバが得られた。線引後樹脂を被覆して最終
的には外径250μmの光ファイバを得た。保護管4の
表面にはSi、SiO2 、SiC等の付着堆積物が図2
(a)左側に示されるように均一に形成された。
【0013】(実施例2)線引条件を炉芯管内径100
mm、炉芯管の中央最高温度は約2200℃、SiO2
ガラス製保護管内径95mm、不活性ガス流量(N2
15SLMに変えたほかは実施例1と同様に連続600
0kmの線引を行ったところ外径125μmの光ファイ
バが得られた。線引後樹脂を被覆して最終的に外径25
0μmの光ファイバを得た。
【0014】(比較例1)保護管を使用しないほかは実
施例1と同一の条件で線引を行った。図2(b)左側に
示されるように炉芯管に付着堆積物が不均一に形成さ
れ、炉内温度分布も不均一であった。
【0015】(比較例2)保護管を使用しないほかは実
施例2と同一の条件で線引を行った。
【0016】上記実施例と比較例の結果をまとめると次
の様であった。実施例1,2の結果では保護管4表面上
にはほぼ均一にSi、SiO2 、SiC等の堆積が確認
できた。比較例1,2の結果では炉芯管が炉体下端壁に
固定されている所で局所的に堆積しており約3000k
m線引した所で線引不能となった。また、下シャッタか
らの大気の流入により、炉芯管表面は酸化消耗しており
カーボン微粒子が堆積していた。実施例と比較例のサン
プルについて、1.2kgfのプルーフテストを実施し
た結果、実施例1,2で得られた光ファイバの破断頻度
は3回/1000km以下であるのに対し比較例1,2
で得られた光ファイバの破断頻度は5回/1000km
以上であった。以上の結果から、本発明の線引方法で製
造された実施例1,2の光ファイバは何れも高強度であ
ることが確認された。
【0017】
【発明の効果】光ファイバ線引炉の炉芯管内にSiO2
ガラスからなる保護管を発熱体に対して特定の位置関係
で設置し、局所的低温部の形成を解消し、Si、SiO
2 、SiC等の微粒子の局所的付着を防止することがで
きる。それにより、光ファイバの強度低下を防止するこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は、本発明に係る光ファイバ線引炉の一具
体化例を示す概念図である。
【図2】図2(a)は本発明に係る光ファイバ線引炉に
おいて保護管壁上の堆積物の付着状況を示す概念図(左
側)とそれに対応した炉内温度分布のグラフを示し(右
側)、図2(b)は比較例における堆積物の付着状況を
示す概念図(左側)とそれに対応した炉内温度分布を示
すグラフ(右側)である。
【符号の説明】
1:光ファイバ母材 2:光ファイバ 3:炉芯管 4:保護管 5:母材挿入口 6:シャッタ 7:炉体 7a:側壁 7b:上端壁 7c:下端壁 8:発熱体 9:不活性ガス導入口
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 内野 史貴 神奈川県横浜市栄区田谷町1番地 住友電 気工業株式会社横浜製作所内 (72)発明者 早川 保 神奈川県横浜市栄区田谷町1番地 住友電 気工業株式会社横浜製作所内 (72)発明者 石附 孝博 神奈川県横浜市栄区田谷町1番地 住友電 気工業株式会社横浜製作所内

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 炉芯管内に光ファイバ母材を挿入すると
    ともに加熱溶融し光ファイバに線引する光ファイバ線引
    炉において、上記炉芯管の内部にSiO2 ガラスの保護
    管を設置し、その上端を発熱体下端よりも下方に位置さ
    せたことを特徴とする光ファイバ線引炉。
  2. 【請求項2】 炉芯管内に光ファイバ母材を挿入すると
    ともに加熱溶融し光ファイバに線引する光ファイバ線引
    炉において、上記炉芯管の内部にSiO2 ガラスの保護
    管を設置し、その上端を1000℃以下の位置に位置さ
    せたことを特徴とする光ファイバ線引炉。
  3. 【請求項3】 保護管が炉芯管の下部に光ファイバを取
    り囲む炉芯管と同軸に設けられた請求項1又は2のいず
    れかに記載された光ファイバ線引炉。
  4. 【請求項4】 保護管の上端が炉体の下端壁より上方に
    位置された請求項1〜3のいずれかに記載された光ファ
    イバ線引炉。
JP1312899A 1999-01-21 1999-01-21 光ファイバ線引炉 Pending JP2000211938A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1312899A JP2000211938A (ja) 1999-01-21 1999-01-21 光ファイバ線引炉

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1312899A JP2000211938A (ja) 1999-01-21 1999-01-21 光ファイバ線引炉

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2000211938A true JP2000211938A (ja) 2000-08-02

Family

ID=11824530

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP1312899A Pending JP2000211938A (ja) 1999-01-21 1999-01-21 光ファイバ線引炉

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2000211938A (ja)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100481008B1 (ko) 화학기상증착공정용 기체 가열장치 및 이를 이용한반도체소자 제조방법
JPH11292684A (ja) 単結晶製造装置
JP7295252B2 (ja) 半導体結晶成長装置
CN108529870B (zh) 拉丝用光纤母材的制造方法及制造装置
JP2007070189A (ja) 光ファイバ線引き装置及び線引き炉のシール方法
JP2000211938A (ja) 光ファイバ線引炉
JPH038738A (ja) 光ファイバ線引炉および線引方法
JP4128842B2 (ja) シリコン単結晶引上装置
JP3220542B2 (ja) 半導体単結晶棒製造装置
JP2009526732A (ja) 複数の高温帯域を備えるヒーター及びそのヒーターを備える光ファイバーの母材から光ファイバーを線引きするための溶解炉並びにそれを用いた光ファイバーの線引き方法
JP2008130682A (ja) 加熱装置
JP4043728B2 (ja) 光ファイバ線引炉
JPWO2020156213A5 (ja)
AU734347B2 (en) Apparatus and method for drawing waveguide fibers
US4328017A (en) Method and apparatus for making optical fiber waveguides
JP2505171B2 (ja) 光フアイバ線引き炉
JPH07223894A (ja) 半導体単結晶製造装置
JP2013203623A (ja) 光ファイバ用線引炉および線引方法
JPH05147969A (ja) 光フアイバ線引炉
JP2834538B2 (ja) 光ファイバの線引き方法
KR200286995Y1 (ko) 간접 가열식 전기로
JP2021042103A (ja) シリコン単結晶引上げ装置内の部材の再生方法及び再生装置並びに再生された部材を用いるシリコン単結晶の製造方法
JP5757192B2 (ja) 光ファイバ線引き炉
KR100507627B1 (ko) 입구와 출구의 내경이 상이한 광섬유 제조용 로
JPH05280872A (ja) 熱効率の改善された連続融液供給用低温るつぼ