JP2004161545A - 光ファイバの線引き方法及び線引き装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】ガスシール線引きを安定して行うことのできる光ファイバの線引き方法及び線引き装置を提供する。
【解決手段】光ファイバ母材３０にガス１５を吹き付けると共に、線引き炉２０の上部及び下部に設けられているシールリング１４Ｕ、１４Ｌにより線引き炉２０内をシールし、この線引き炉２０内に光ファイバ母材３０を送り込みながら光ファイバ母材３０の先端部を加熱溶融して光ファイバ４０ｂを製造する際に、線引き炉２０に供給される光ファイバ母材３０の外径に従って上部シールリング１４Ｕの内径を変化させながらガス１５を吹き付ける。このため、光ファイバ母材３０の外径が変化しても、光ファイバ母材３０と上部シールリング１４Ｕとの隙間を一定に保つことができるので、安定して線引きを行うことができる。
【選択図】 図１
【解決手段】光ファイバ母材３０にガス１５を吹き付けると共に、線引き炉２０の上部及び下部に設けられているシールリング１４Ｕ、１４Ｌにより線引き炉２０内をシールし、この線引き炉２０内に光ファイバ母材３０を送り込みながら光ファイバ母材３０の先端部を加熱溶融して光ファイバ４０ｂを製造する際に、線引き炉２０に供給される光ファイバ母材３０の外径に従って上部シールリング１４Ｕの内径を変化させながらガス１５を吹き付ける。このため、光ファイバ母材３０の外径が変化しても、光ファイバ母材３０と上部シールリング１４Ｕとの隙間を一定に保つことができるので、安定して線引きを行うことができる。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ガスシールにより光ファイバの線引きを安定して行うことのできる光ファイバの線引き方法及び線引き装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
光ファイバは、石英等の材料で製造した母材を線引き装置の上部から供給し、線引き炉において先端部を加熱溶融し、母材の先端から下方に引き出して細径化することにより製造されている。
ところで、線引き炉内の炉心管や発熱体としては、カーボンが広く用いられているが、カーボンを使用する場合には、炉内材質の酸化劣化を防止するために、炉内は不活性ガス雰囲気とする必要がある。一方、光ファイバの長手方向の均一性を確保するために、線引きする母材の表面は清浄に保つ必要がある。この２点を満たすために、線引き炉の炉心管と母材の間には一定の隙間を設け、その隙間に不活性ガスを注入することで炉内の酸化を防止するガスシール構造を採用する場合が多い（例えば特許文献１参照。）。
【０００３】
ガスシールは通常、線引き炉の上端で不活性ガスを母材に吹き付ける形で行われる。吹き出された不活性ガスは、母材に当たって上方へ流れる上昇流と下方に流れる下降流とに分かれる。このうち、上昇流が母材と炉心管の隙間から酸素が侵入するのを防止する。また、下降流が炉内の熱による上昇流を抑えて下降流とし、線引き炉下部に設置されたシャッターから放出することにより下方からの酸素の侵入を防止する。このようなガスの流れにより、線引き炉内は大気圧に対して常に陽圧に保たれる。
【０００４】
【特許文献１】
特開昭６２−１７６９３８号公報（３頁、第１図）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述したようなガスシール構造を採用する場合には、ガス吹き出し口と母材との隙間の変動量を小さく抑える必要がある。これは、前記隙間が変動すると、ガスシールから吹き出されたガスの上昇流と下降流の比率が変化するためである。すなわち、母材径が細くなり隙間が大きくなると、上方へ逃げる割合が増加し、下方に流れる割合が少なくなる。その結果、下降流の流速が低下するため、炉内の熱による上昇気流を抑制できず、ガスの流れが不安定になり、母材の外径変動が増大したり、下シャッターの一部から外気が混入し、炉内が酸化劣化し易くなる問題が生じる。
【０００６】
この傾向は母材径が太くなるほど顕著であり、母材径が細い場合と比較すると、わずかな母材外径の変化でも、ガスシール部のクリアランスの面積変化が相対的に大きくなり安定して線引きを行うことができなくなる。
【０００７】
図１０には光ファイバ母材の長手方向に対する光ファイバ母材の外径の変化の例が示されている。また図１１には、その母材を炉心管の内径φ８０ｍｍ、上部シールリングの内径φ７２ｍｍの条件で線引きした場合の外径の測定結果が示されている。母材外径がφ６９ｍｍまで細くなるとガラス径変動が増大する現象を確認した。さらにφ６８ｍｍ近傍になると、変動幅５μｍ以上の突発的なガラス外径変動を生じ、線引き終了後に炉内の状態を確認すると、カーボン炉心管の内面に酸化痕を認めることができた。なお、図１１中、×印は、突発的ガラス外径変動の発生を示している。
【０００８】
本発明の目的は、ガスシールを確実にした状態で、ガスシール線引きを安定して行うことのできる光ファイバの線引き方法及び線引き装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
前述した目的を達成するために、本発明にかかる光ファイバの線引き方法は、線引き炉内に光ファイバ母材を送り込みながら該光ファイバ母材の先端部を加熱して光ファイバを線引きする方法において、前記光ファイバ母材にガスを吹き付け、前記線引き炉の上部のシールリングと前記光ファイバ母材との隙間から前記ガスを前記線引き炉の外部に出すことにより前記線引き炉内をシールしており、前記光ファイバ母材の外径に従って前記シールリングの内径を変化させることを特徴としている。このような線引き炉のシール方式をガスシールと呼ぶ。
【００１０】
このように構成された光ファイバの線引き方法においては、光ファイバ母材にガスを吹き付けると共に、シールリングにより線引き炉内をシールし、この線引き炉内に光ファイバ母材を送り込みながら光ファイバ母材の先端部を加熱溶融して光ファイバを製造する際に、線引き炉に供給される光ファイバ母材の外径に従ってシールリングの内径を変化させながらガスを吹き付ける。このため、光ファイバ母材の外径が変化しても、光ファイバ母材とシールリングとの隙間を一定に保つことができるので、安定して線引きを行うことができる。
【００１１】
また、本発明にかかる光ファイバの線引き方法は、線引き開始前に、予め前記光ファイバ母材の外径を測定しておき、測定された母材外径情報と、前記線引き炉と前記光ファイバ母材の上下方向の相対位置の関係に基づいて前記シールリングの内径を制御することが望ましい。
【００１２】
また、本発明にかかる光ファイバの線引き方法は、前記シールリングの直上の前記光ファイバ母材の外径を測定し、この測定結果に基づいて前記シールリングの内径を制御することが望ましい。
【００１３】
また、本発明にかかる光ファイバの線引き方法は、前記シールリングの内径と前記光ファイバ母材の外径との差が一定となるように前記シールリングの内径を制御することが望ましい。
【００１４】
また、本発明にかかる光ファイバの線引き方法は、前記シールリングと前記光ファイバ母材との間の隙間面積が一定になるように前記シールリングの内径を制御することが望ましい。
【００１５】
また、本発明にかかる光ファイバの線引き方法は、線引き炉内に光ファイバ母材を送り込みながら該光ファイバ母材の先端部を加熱して光ファイバを線引きする方法において、前記光ファイバ母材にガスを吹き付け、前記線引き炉の上部のシールリングと前記光ファイバ母材との隙間から前記ガスを前記線引き炉の外部に出すことにより前記線引き炉内をシールしており、線引き炉内に配置した炉心管の内圧が一定となるように前記シールリングの内径を制御することを特徴としている。
【００１６】
また、本発明にかかる光ファイバの線引き方法は、前記光ファイバ母材の中心が前記上部シールリングの中心から偏心した場合には、前記光ファイバ母材の中心が前記上部シールリングの中心と一致するように当該シールリングを移動させることが望ましい。
【００１７】
また、本発明にかかる光ファイバの線引き装置は、線引き炉内に光ファイバ母材を送り込みながら該光ファイバ母材の先端部を加熱して光ファイバを線引きする装置において、前記光ファイバ母材にガスを吹き付け可能なガス供給手段とシールリングから成るガスシール機構と、前記シールリングの内径を変化させるシールリング駆動装置と、このシールリング駆動装置を制御するシールリング駆動装置制御機構とを備えていることを特徴としている。
【００１８】
また、本発明にかかる光ファイバの線引き装置は、前記シールリングの直上における前記光ファイバ母材の外径を測定する母材外径測定手段を備え、この母材外径測定手段による測定結果に基づいて、前記シーリング駆動装置制御機構が前記シーリング駆動装置を制御して前記上部シールリングの内径を調整することが望ましい。
【００１９】
また、本発明にかかる光ファイバの線引き装置は、線引き炉内に光ファイバ母材を送り込みながら該光ファイバ母材の先端部を加熱して光ファイバを線引きする装置において、前記光ファイバ母材にガスを吹き付け可能なガス供給手段とシールリングから成るガスシール機構と、前記シールリングの内径を変化させるシールリング駆動装置と、このシールリング駆動装置を制御するシールリング駆動装置制御機構と、前記線引き炉の内圧を測定する内圧測定手段とを備え、
この内圧測定手段による測定結果に基づいて、前記シーリング駆動装置制御機構が前記シーリング駆動装置を制御して前記シールリングの内径を調整することを特徴としている。
【００２０】
また、本発明にかかる光ファイバの線引き装置は、前記光ファイバ母材の中心が前記シールリングの中心から偏心した場合に、前記光ファイバ母材の中心が前記シールリングの中心と一致するように当該シールリングを移動させるシールリング移動装置を備えていることが望ましい。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る光ファイバの線引き方法及び線引き装置の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００２２】
図１には、本発明の実施形態に係る光ファイバの線引き装置の全体が示されている。この線引き装置１０では、線引き炉２０の上方に母材供給機構１１が設けられており、チャック１２によって光ファイバ母材３０の上部に取付けられているガラス棒３１を把持している。従って、供給機構１１の下降により、チャック１２に把持された光ファイバ母材３０が線引き炉２０に供給される。
【００２３】
線引き炉２０の上部には、線引き炉２０に供給される光ファイバ母材３０の外径を測定する非接触式の母材外径測定器１３が設けられている。また、母材外径測定器１３の下方で線引き炉２０の上部には、線引き炉２０の内部を外部からシールするための上部シールリング１４Ｕが設けられている。上部シールリング１４Ｕの下側には、線引き炉２０の内部にＡｒ、Ｎ、Ｈｅ等の不活性ガス１５を吹き込むガス供給器１６が設けられている。
なお、母材外径測定機１３を複数設置すると、光ファイバ母材３０の中心軸の位置変化量を計測することもできる。
【００２４】
上部シールリング１４Ｕは、図２及び図３に示すように、いわゆるアイリス絞り１４ａにより構成されている。このアイリス絞り１４ａをシールリング駆動装置１４ｂにより駆動して、光ファイバ母材３０が通過する中央の開口部１４ｃの大きさを調整することができるようになっている。図２には、細径の光ファイバ母材３０に対する上部シールリング１４Ｕが示されている。また、図３には、太径の光ファイバ母材３０に対する上部シールリング１４Ｕが示されている。さらに、図４に示すように、線引き炉２０に供給される光ファイバ母材３０が偏心している場合には、アイリス絞り１４ａを支持しているベースプレート１４ｄを、シールリング移動装置１４ｅにより前後左右に移動させて、光ファイバ母材３０が上部シールリング１４Ｕの中央を通過するようにする。
【００２５】
図１に戻って、線引き炉２０の中央には光ファイバ母材３０が通過する円筒形のカーボンからなる炉心管２１が設けられており、この炉心管２１の外側には誘導炉や抵抗炉における発熱体２２が設けられている。
線引き炉２０の下部には内圧測定手段としての差圧計２３が設けられており、線引き炉２０内部の圧力と、外部の大気圧との差を検出するようになっている。そして、線引き炉２０の下端部には前述の上部シールリング１４Ｕと対を成す下シャッター１４Ｌが設けられている。
【００２６】
線引き炉２０の下方には、線引きされたガラスファイバ４０ａを冷却する冷却管５０が設けられており、その下側にはガラスファイバ４０ａの外径を測定するための線引き後外径測定器５１が設けられている。
【００２７】
線引き後外径測定器５１の下方には、線引きされたガラスファイバ４０ａに第１層目の被覆を施すために被覆材を塗布する第１塗布部５２ａと、この第１塗布部５２ａに連続して、第２層目の被覆を施すために被覆材を塗布するための第２塗布部５２ｂとが設けられている。第２塗布部５２ｂの下流には、ガラスファイバ４０ａに塗布された第１層目と第２層目の被覆を一括で硬化させるための硬化部５３が設けられている。例えば、ＵＶ樹脂（紫外線硬化性樹脂）により被覆を行う場合には、ガラスファイバ４０ａに第１塗布部５２ａにおいて第１層目のＵＶ樹脂を塗布し、続いて、第２塗布部５２ｂで、第２層目のＵＶ樹脂を塗布し、その下流の硬化部５３では、ＵＶランプにより紫外線を照射して硬化させる。あるいは、被覆として、熱硬化性樹脂を用いた場合には、硬化部５３には加熱装置を用い、熱硬化性樹脂を加熱して硬化させる。
【００２８】
このようにして、線引きされ、被覆された光ファイバ４０ｂは、ガイドローラ５４を介して、キャプスタン５５により引っ張られ、最後に巻き取りドラム５７に巻きとられて製品化する。
【００２９】
なお、母材供給機構１１、母材外径測定器１３、シールリング駆動装置１４ｂ、シールリング移動装置１４ｅ、発熱体２２、差圧計２３、線引き後外径測定器５１、駆動ローラ５５等は、シールリング駆動装置制御機構でもあるコントローラ６０に接続されており、測定信号のフィードバックや、駆動指令信号等のやり取りを行っている。
【００３０】
次に、図１に基づいて、本発明の実施形態に係る光ファイバの線引き方法について説明する
コントローラ６０は母材供給機構１１を制御して、光ファイバ母材３０を下降させて線引き炉２０に供給する。供給される光ファイバ母材３０の外径は母材外径測定器１３により測定されて、コントローラ６０に送られる。コントローラ６０では、送られてきたファイバ母材３０の外径測定値に基づいて、シールリング駆動装置１４ｂを制御し、上部シールリング１４Ｕの内径と光ファイバ母材３０の外径との差が一定になるようにアイリス絞り１４ａを調整する。
【００３１】
線引き炉２０の内部にはガス供給機構１１により不活性ガス１５が吹き出されており、光ファイバ母材３０に吹き付けられている。光ファイバ母材３０に当たった不活性ガス１５は、上昇流１５Ｕと下降流１５Ｌとに分岐し、上昇流１５Ｕは上部シールリング１４Ｕと光ファイバ母材３０との間の隙間から、外部に放出される。これにより、外部の空気や塵等が線引き炉２０に侵入するのを防止している。
一方、下降流１５Ｌは、光ファイバ母材３０と炉心管２１との間を下方へ流れる。これにより、光ファイバ母材３０の表面に塵等の不純物が付着するのを防止すると共に、炉心管２１が酸素に触れて酸化するのを防止している。
【００３２】
線引き炉２０から引き出されたガラスファイバ４０ａは、下側のシールリング１４Ｌを通過して、冷却管５０において冷却される。その後外径測定器５１によりガラスファイバ４０ａの外径を測定し、コントローラ６０にフィードバックする。コントローラ６０では、フィードバックされた外径測定値に基づいて、発熱体２２を制御する。例えば測定された外径が細すぎる場合には、発熱体２２の温度を下げ、外径が太すぎる場合には発熱体２２の温度を上昇させる。
【００３３】
続いて、ガラスファイバ４０ａは、第１、第２塗布部５２ａ、５３ｂにより被覆材が塗布され、硬化部５３により硬化して被覆が形成される。
このようにして製造された光ファイバ４０ｂは、ガイドローラ５４を介してキャプスタン５５により引っ張られ、巻き取りドラム５７に巻きとられる。
【００３４】
図５には種々の光ファイバ母材３０について、長手方向の外径の変化が示されている。
図６には、図５における母材Ａについて、前述した光ファイバ母材３０の外径測定値に基づいて、コントローラ６０がシールリング駆動装置１４ｂを制御し、光ファイバ母材３０の外径と、上部シールリング１４Ｕの内径との差が一定になるようにアイリス絞り１４ａを調整して線引きした場合の光ファイバ４０ａの外径変動の幅が示されている。ここで、外径変動の幅とは、各測定点（図にプロットされた点）を含む長さ１０００ｍｍの範囲での実測外径と測定外径との差の最大値をいう。
外径測定器１３の位置から上部シールリング１４Ｕの位置まで、光ファイバ母材３０が移動するのに必要な時間は、光ファイバ母材３０の送り速度によって決まる。光ファイバ母材３０の外径が測定されてから、その時間分だけ遅らせて、上部シールリング１４Ｕの内径を調整する。
この場合には、図６から明らかなように、光ファイバ母材３０の全長にわたって安定した線引きを行うことができる。
【００３５】
図７には、図５における母材Ｂについて、上部シールリング１４Ｕと光ファイバ母材３０の隙間面積が一定となるように、コントローラ６０がシールリング駆動装置１４ｂを制御してアイリス絞り１４ａを調整し線引きした場合の光ファイバ４０ａの外径変動の幅が示されている。この場合には、図７から明らかなように、光ファイバ母材３０の全長にわたって安定した線引きを行うことができることがわかった。
【００３６】
図８には、図５における母材Ｃについて、予め測定されている光ファイバ母材３０の外径（図５参照）に基づいて、コントローラ６０がシールリング駆動装置１４ｂを制御してアイリス絞り１４ａを調整し線引きした場合の光ファイバ４０ａの外径変動の幅が示されている。
図５に示す母材位置０の箇所が、上部シールリング１４Ｕの位置に来たときからシールリングの内径の調整を開始する。光ファイバ母材３０の送り速度と、図５に示す母材の外径情報からある時刻における上部シールリング１４Ｕの位置にある光ファイバ母材３０の外径が求まるので、その外径値に合わせて上部シールリング１４Ｕの内径を調整する。この場合には、図８から明らかなように、光ファイバ母材３０の全長にわたって安定した線引きを行うことができることがわかった。
【００３７】
線引き炉２０において、コントローラ６０により制御される発熱体２２により、光ファイバ母材３０の下端部が加熱されて溶融され、線引きされてガラスファイバ４０ａとなる。このときの線引き炉２０の内圧は差圧計２３により計測されてコントローラ６０に送られ、コントローラ６０は、線引き炉２０内部の圧力によって上部シールリング１４Ｕの内径を調整する。このとき、線引き炉内に供給するガスの量を変えて線引き炉の内圧を一定にしてもよい。
【００３８】
図９には、図５における母材Ｄについて、上部シールリング１４Ｕと光ファイバ母材３０との隙間を２ｍｍに設定したときの線引き炉２０の内圧を基準とし、線引き時における線引き炉２０の内圧が一定となるように、コントローラ６０がシールリング駆動装置１４ｂを制御してアイリス絞り１４ａを調整し線引きした場合の光ファイバ４０ａの外径変動の幅が示されている。この場合には、図９から明らかなように、光ファイバ母材３０の全長にわたって安定した線引きを行うことができることがわかった。
【００３９】
なお、上述した種々の方法による上部シールリング１４Ｕの内径調整において、光ファイバ母材３０の長手方向の変形により上部シールリング１４Ｕの中心から偏心している場合には、図４において前述したように、コントローラ６０によりシールリング移動装置１４ｅを制御して上部シールリング１４Ｕを移動させ、光ファイバ母材３０が上部シールリング１４Ｕの中心を通るようにすると、光ファイバ母材３０が上部シールリング１４Ｕの中心をはずれて上部シールリング１４Ｕに接触することがない。したがって、一層安定した線引きを行うことができる。
【００４０】
以上、前述した光ファイバの線引き方法及び線引き装置によれば、光ファイバ母材３０の外径が長手方向に変化する場合でも、安定した線引きを行って、線引き後の光ファイバ４０ａの外径を一定に保持することが可能になる。また、炉心管２１の酸化を抑制して、炉心管２１の寿命を延ばすことができる。
【００４１】
なお、本発明の光ファイバの線引き方法及び線引き装置は、前述した実施形態に限定されるものでなく、適宜な変形、改良等が可能である。
上述した実施の形態では、線引き炉に下部シールリングを用いた構成で説明したが、本発明は下シャッターを用いない場合でも、適用可能である。
【００４２】
【発明の効果】
以上、説明したように、本発明にかかる光ファイバの線引き方法及び線引き装置によれば、光ファイバ母材にガスを吹き付けると共に、線引き炉の上部及び下部に設けられているシールリングにより線引き炉内をシールし、この線引き炉内に光ファイバ母材を送り込みながら光ファイバ母材の先端部を加熱溶融して光ファイバを製造する際に、線引き炉に供給される光ファイバ母材の外径または線引き炉の気圧に従ってシールリングの内径を変化させながらガスを吹き付ける。このため、光ファイバ母材の外径が変化しても、安定して線引きを行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る光ファイバの線引き方法及び線引き装置の実施形態を示す構成図である。
【図２】上部シールリングを閉じた状態を示す平面図である。
【図３】上部シールリングを開けた状態を示す平面図である。
【図４】光ファイバ母材が偏心している場合を示す平面図である。
【図５】種々の光ファイバ母材の長手方向に対する外径の変化の状態を示すグラフである。
【図６】母材Ａについて線引き後の光ファイバの外径の測定値を示すグラフである。
【図７】母材Ｂについて線引き後の光ファイバの外径の測定値を示すグラフである。
【図８】母材Ｃについて線引き後の光ファイバの外径の測定値を示すグラフである。
【図９】母材Ｄについて線引き後の光ファイバの外径の測定値を示すグラフである。
【図１０】従来における光ファイバ母材の長手方向に対する外径の変化の状態を示すグラフである。
【図１１】従来における線引き後の光ファイバの外径の測定値を示すグラフである。
【符号の説明】
１０ 光ファイバの線引き装置
１３ 母材外径測定手段
１４ｂ シールリング駆動装置
１４ｅ シールリング移動装置
１４Ｕ 上部シールリング
１４Ｌ 下シャッター
１５ ガス
２０ 線引き炉
２３ 差圧計（内圧測定手段）
３０ 光ファイバ母材
４０ａ ガラスファイバ
４０ｂ 光ファイバ
６０ シールリング駆動装置制御機構（コントローラ）
【発明の属する技術分野】
この発明は、ガスシールにより光ファイバの線引きを安定して行うことのできる光ファイバの線引き方法及び線引き装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
光ファイバは、石英等の材料で製造した母材を線引き装置の上部から供給し、線引き炉において先端部を加熱溶融し、母材の先端から下方に引き出して細径化することにより製造されている。
ところで、線引き炉内の炉心管や発熱体としては、カーボンが広く用いられているが、カーボンを使用する場合には、炉内材質の酸化劣化を防止するために、炉内は不活性ガス雰囲気とする必要がある。一方、光ファイバの長手方向の均一性を確保するために、線引きする母材の表面は清浄に保つ必要がある。この２点を満たすために、線引き炉の炉心管と母材の間には一定の隙間を設け、その隙間に不活性ガスを注入することで炉内の酸化を防止するガスシール構造を採用する場合が多い（例えば特許文献１参照。）。
【０００３】
ガスシールは通常、線引き炉の上端で不活性ガスを母材に吹き付ける形で行われる。吹き出された不活性ガスは、母材に当たって上方へ流れる上昇流と下方に流れる下降流とに分かれる。このうち、上昇流が母材と炉心管の隙間から酸素が侵入するのを防止する。また、下降流が炉内の熱による上昇流を抑えて下降流とし、線引き炉下部に設置されたシャッターから放出することにより下方からの酸素の侵入を防止する。このようなガスの流れにより、線引き炉内は大気圧に対して常に陽圧に保たれる。
【０００４】
【特許文献１】
特開昭６２−１７６９３８号公報（３頁、第１図）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述したようなガスシール構造を採用する場合には、ガス吹き出し口と母材との隙間の変動量を小さく抑える必要がある。これは、前記隙間が変動すると、ガスシールから吹き出されたガスの上昇流と下降流の比率が変化するためである。すなわち、母材径が細くなり隙間が大きくなると、上方へ逃げる割合が増加し、下方に流れる割合が少なくなる。その結果、下降流の流速が低下するため、炉内の熱による上昇気流を抑制できず、ガスの流れが不安定になり、母材の外径変動が増大したり、下シャッターの一部から外気が混入し、炉内が酸化劣化し易くなる問題が生じる。
【０００６】
この傾向は母材径が太くなるほど顕著であり、母材径が細い場合と比較すると、わずかな母材外径の変化でも、ガスシール部のクリアランスの面積変化が相対的に大きくなり安定して線引きを行うことができなくなる。
【０００７】
図１０には光ファイバ母材の長手方向に対する光ファイバ母材の外径の変化の例が示されている。また図１１には、その母材を炉心管の内径φ８０ｍｍ、上部シールリングの内径φ７２ｍｍの条件で線引きした場合の外径の測定結果が示されている。母材外径がφ６９ｍｍまで細くなるとガラス径変動が増大する現象を確認した。さらにφ６８ｍｍ近傍になると、変動幅５μｍ以上の突発的なガラス外径変動を生じ、線引き終了後に炉内の状態を確認すると、カーボン炉心管の内面に酸化痕を認めることができた。なお、図１１中、×印は、突発的ガラス外径変動の発生を示している。
【０００８】
本発明の目的は、ガスシールを確実にした状態で、ガスシール線引きを安定して行うことのできる光ファイバの線引き方法及び線引き装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
前述した目的を達成するために、本発明にかかる光ファイバの線引き方法は、線引き炉内に光ファイバ母材を送り込みながら該光ファイバ母材の先端部を加熱して光ファイバを線引きする方法において、前記光ファイバ母材にガスを吹き付け、前記線引き炉の上部のシールリングと前記光ファイバ母材との隙間から前記ガスを前記線引き炉の外部に出すことにより前記線引き炉内をシールしており、前記光ファイバ母材の外径に従って前記シールリングの内径を変化させることを特徴としている。このような線引き炉のシール方式をガスシールと呼ぶ。
【００１０】
このように構成された光ファイバの線引き方法においては、光ファイバ母材にガスを吹き付けると共に、シールリングにより線引き炉内をシールし、この線引き炉内に光ファイバ母材を送り込みながら光ファイバ母材の先端部を加熱溶融して光ファイバを製造する際に、線引き炉に供給される光ファイバ母材の外径に従ってシールリングの内径を変化させながらガスを吹き付ける。このため、光ファイバ母材の外径が変化しても、光ファイバ母材とシールリングとの隙間を一定に保つことができるので、安定して線引きを行うことができる。
【００１１】
また、本発明にかかる光ファイバの線引き方法は、線引き開始前に、予め前記光ファイバ母材の外径を測定しておき、測定された母材外径情報と、前記線引き炉と前記光ファイバ母材の上下方向の相対位置の関係に基づいて前記シールリングの内径を制御することが望ましい。
【００１２】
また、本発明にかかる光ファイバの線引き方法は、前記シールリングの直上の前記光ファイバ母材の外径を測定し、この測定結果に基づいて前記シールリングの内径を制御することが望ましい。
【００１３】
また、本発明にかかる光ファイバの線引き方法は、前記シールリングの内径と前記光ファイバ母材の外径との差が一定となるように前記シールリングの内径を制御することが望ましい。
【００１４】
また、本発明にかかる光ファイバの線引き方法は、前記シールリングと前記光ファイバ母材との間の隙間面積が一定になるように前記シールリングの内径を制御することが望ましい。
【００１５】
また、本発明にかかる光ファイバの線引き方法は、線引き炉内に光ファイバ母材を送り込みながら該光ファイバ母材の先端部を加熱して光ファイバを線引きする方法において、前記光ファイバ母材にガスを吹き付け、前記線引き炉の上部のシールリングと前記光ファイバ母材との隙間から前記ガスを前記線引き炉の外部に出すことにより前記線引き炉内をシールしており、線引き炉内に配置した炉心管の内圧が一定となるように前記シールリングの内径を制御することを特徴としている。
【００１６】
また、本発明にかかる光ファイバの線引き方法は、前記光ファイバ母材の中心が前記上部シールリングの中心から偏心した場合には、前記光ファイバ母材の中心が前記上部シールリングの中心と一致するように当該シールリングを移動させることが望ましい。
【００１７】
また、本発明にかかる光ファイバの線引き装置は、線引き炉内に光ファイバ母材を送り込みながら該光ファイバ母材の先端部を加熱して光ファイバを線引きする装置において、前記光ファイバ母材にガスを吹き付け可能なガス供給手段とシールリングから成るガスシール機構と、前記シールリングの内径を変化させるシールリング駆動装置と、このシールリング駆動装置を制御するシールリング駆動装置制御機構とを備えていることを特徴としている。
【００１８】
また、本発明にかかる光ファイバの線引き装置は、前記シールリングの直上における前記光ファイバ母材の外径を測定する母材外径測定手段を備え、この母材外径測定手段による測定結果に基づいて、前記シーリング駆動装置制御機構が前記シーリング駆動装置を制御して前記上部シールリングの内径を調整することが望ましい。
【００１９】
また、本発明にかかる光ファイバの線引き装置は、線引き炉内に光ファイバ母材を送り込みながら該光ファイバ母材の先端部を加熱して光ファイバを線引きする装置において、前記光ファイバ母材にガスを吹き付け可能なガス供給手段とシールリングから成るガスシール機構と、前記シールリングの内径を変化させるシールリング駆動装置と、このシールリング駆動装置を制御するシールリング駆動装置制御機構と、前記線引き炉の内圧を測定する内圧測定手段とを備え、
この内圧測定手段による測定結果に基づいて、前記シーリング駆動装置制御機構が前記シーリング駆動装置を制御して前記シールリングの内径を調整することを特徴としている。
【００２０】
また、本発明にかかる光ファイバの線引き装置は、前記光ファイバ母材の中心が前記シールリングの中心から偏心した場合に、前記光ファイバ母材の中心が前記シールリングの中心と一致するように当該シールリングを移動させるシールリング移動装置を備えていることが望ましい。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る光ファイバの線引き方法及び線引き装置の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００２２】
図１には、本発明の実施形態に係る光ファイバの線引き装置の全体が示されている。この線引き装置１０では、線引き炉２０の上方に母材供給機構１１が設けられており、チャック１２によって光ファイバ母材３０の上部に取付けられているガラス棒３１を把持している。従って、供給機構１１の下降により、チャック１２に把持された光ファイバ母材３０が線引き炉２０に供給される。
【００２３】
線引き炉２０の上部には、線引き炉２０に供給される光ファイバ母材３０の外径を測定する非接触式の母材外径測定器１３が設けられている。また、母材外径測定器１３の下方で線引き炉２０の上部には、線引き炉２０の内部を外部からシールするための上部シールリング１４Ｕが設けられている。上部シールリング１４Ｕの下側には、線引き炉２０の内部にＡｒ、Ｎ、Ｈｅ等の不活性ガス１５を吹き込むガス供給器１６が設けられている。
なお、母材外径測定機１３を複数設置すると、光ファイバ母材３０の中心軸の位置変化量を計測することもできる。
【００２４】
上部シールリング１４Ｕは、図２及び図３に示すように、いわゆるアイリス絞り１４ａにより構成されている。このアイリス絞り１４ａをシールリング駆動装置１４ｂにより駆動して、光ファイバ母材３０が通過する中央の開口部１４ｃの大きさを調整することができるようになっている。図２には、細径の光ファイバ母材３０に対する上部シールリング１４Ｕが示されている。また、図３には、太径の光ファイバ母材３０に対する上部シールリング１４Ｕが示されている。さらに、図４に示すように、線引き炉２０に供給される光ファイバ母材３０が偏心している場合には、アイリス絞り１４ａを支持しているベースプレート１４ｄを、シールリング移動装置１４ｅにより前後左右に移動させて、光ファイバ母材３０が上部シールリング１４Ｕの中央を通過するようにする。
【００２５】
図１に戻って、線引き炉２０の中央には光ファイバ母材３０が通過する円筒形のカーボンからなる炉心管２１が設けられており、この炉心管２１の外側には誘導炉や抵抗炉における発熱体２２が設けられている。
線引き炉２０の下部には内圧測定手段としての差圧計２３が設けられており、線引き炉２０内部の圧力と、外部の大気圧との差を検出するようになっている。そして、線引き炉２０の下端部には前述の上部シールリング１４Ｕと対を成す下シャッター１４Ｌが設けられている。
【００２６】
線引き炉２０の下方には、線引きされたガラスファイバ４０ａを冷却する冷却管５０が設けられており、その下側にはガラスファイバ４０ａの外径を測定するための線引き後外径測定器５１が設けられている。
【００２７】
線引き後外径測定器５１の下方には、線引きされたガラスファイバ４０ａに第１層目の被覆を施すために被覆材を塗布する第１塗布部５２ａと、この第１塗布部５２ａに連続して、第２層目の被覆を施すために被覆材を塗布するための第２塗布部５２ｂとが設けられている。第２塗布部５２ｂの下流には、ガラスファイバ４０ａに塗布された第１層目と第２層目の被覆を一括で硬化させるための硬化部５３が設けられている。例えば、ＵＶ樹脂（紫外線硬化性樹脂）により被覆を行う場合には、ガラスファイバ４０ａに第１塗布部５２ａにおいて第１層目のＵＶ樹脂を塗布し、続いて、第２塗布部５２ｂで、第２層目のＵＶ樹脂を塗布し、その下流の硬化部５３では、ＵＶランプにより紫外線を照射して硬化させる。あるいは、被覆として、熱硬化性樹脂を用いた場合には、硬化部５３には加熱装置を用い、熱硬化性樹脂を加熱して硬化させる。
【００２８】
このようにして、線引きされ、被覆された光ファイバ４０ｂは、ガイドローラ５４を介して、キャプスタン５５により引っ張られ、最後に巻き取りドラム５７に巻きとられて製品化する。
【００２９】
なお、母材供給機構１１、母材外径測定器１３、シールリング駆動装置１４ｂ、シールリング移動装置１４ｅ、発熱体２２、差圧計２３、線引き後外径測定器５１、駆動ローラ５５等は、シールリング駆動装置制御機構でもあるコントローラ６０に接続されており、測定信号のフィードバックや、駆動指令信号等のやり取りを行っている。
【００３０】
次に、図１に基づいて、本発明の実施形態に係る光ファイバの線引き方法について説明する
コントローラ６０は母材供給機構１１を制御して、光ファイバ母材３０を下降させて線引き炉２０に供給する。供給される光ファイバ母材３０の外径は母材外径測定器１３により測定されて、コントローラ６０に送られる。コントローラ６０では、送られてきたファイバ母材３０の外径測定値に基づいて、シールリング駆動装置１４ｂを制御し、上部シールリング１４Ｕの内径と光ファイバ母材３０の外径との差が一定になるようにアイリス絞り１４ａを調整する。
【００３１】
線引き炉２０の内部にはガス供給機構１１により不活性ガス１５が吹き出されており、光ファイバ母材３０に吹き付けられている。光ファイバ母材３０に当たった不活性ガス１５は、上昇流１５Ｕと下降流１５Ｌとに分岐し、上昇流１５Ｕは上部シールリング１４Ｕと光ファイバ母材３０との間の隙間から、外部に放出される。これにより、外部の空気や塵等が線引き炉２０に侵入するのを防止している。
一方、下降流１５Ｌは、光ファイバ母材３０と炉心管２１との間を下方へ流れる。これにより、光ファイバ母材３０の表面に塵等の不純物が付着するのを防止すると共に、炉心管２１が酸素に触れて酸化するのを防止している。
【００３２】
線引き炉２０から引き出されたガラスファイバ４０ａは、下側のシールリング１４Ｌを通過して、冷却管５０において冷却される。その後外径測定器５１によりガラスファイバ４０ａの外径を測定し、コントローラ６０にフィードバックする。コントローラ６０では、フィードバックされた外径測定値に基づいて、発熱体２２を制御する。例えば測定された外径が細すぎる場合には、発熱体２２の温度を下げ、外径が太すぎる場合には発熱体２２の温度を上昇させる。
【００３３】
続いて、ガラスファイバ４０ａは、第１、第２塗布部５２ａ、５３ｂにより被覆材が塗布され、硬化部５３により硬化して被覆が形成される。
このようにして製造された光ファイバ４０ｂは、ガイドローラ５４を介してキャプスタン５５により引っ張られ、巻き取りドラム５７に巻きとられる。
【００３４】
図５には種々の光ファイバ母材３０について、長手方向の外径の変化が示されている。
図６には、図５における母材Ａについて、前述した光ファイバ母材３０の外径測定値に基づいて、コントローラ６０がシールリング駆動装置１４ｂを制御し、光ファイバ母材３０の外径と、上部シールリング１４Ｕの内径との差が一定になるようにアイリス絞り１４ａを調整して線引きした場合の光ファイバ４０ａの外径変動の幅が示されている。ここで、外径変動の幅とは、各測定点（図にプロットされた点）を含む長さ１０００ｍｍの範囲での実測外径と測定外径との差の最大値をいう。
外径測定器１３の位置から上部シールリング１４Ｕの位置まで、光ファイバ母材３０が移動するのに必要な時間は、光ファイバ母材３０の送り速度によって決まる。光ファイバ母材３０の外径が測定されてから、その時間分だけ遅らせて、上部シールリング１４Ｕの内径を調整する。
この場合には、図６から明らかなように、光ファイバ母材３０の全長にわたって安定した線引きを行うことができる。
【００３５】
図７には、図５における母材Ｂについて、上部シールリング１４Ｕと光ファイバ母材３０の隙間面積が一定となるように、コントローラ６０がシールリング駆動装置１４ｂを制御してアイリス絞り１４ａを調整し線引きした場合の光ファイバ４０ａの外径変動の幅が示されている。この場合には、図７から明らかなように、光ファイバ母材３０の全長にわたって安定した線引きを行うことができることがわかった。
【００３６】
図８には、図５における母材Ｃについて、予め測定されている光ファイバ母材３０の外径（図５参照）に基づいて、コントローラ６０がシールリング駆動装置１４ｂを制御してアイリス絞り１４ａを調整し線引きした場合の光ファイバ４０ａの外径変動の幅が示されている。
図５に示す母材位置０の箇所が、上部シールリング１４Ｕの位置に来たときからシールリングの内径の調整を開始する。光ファイバ母材３０の送り速度と、図５に示す母材の外径情報からある時刻における上部シールリング１４Ｕの位置にある光ファイバ母材３０の外径が求まるので、その外径値に合わせて上部シールリング１４Ｕの内径を調整する。この場合には、図８から明らかなように、光ファイバ母材３０の全長にわたって安定した線引きを行うことができることがわかった。
【００３７】
線引き炉２０において、コントローラ６０により制御される発熱体２２により、光ファイバ母材３０の下端部が加熱されて溶融され、線引きされてガラスファイバ４０ａとなる。このときの線引き炉２０の内圧は差圧計２３により計測されてコントローラ６０に送られ、コントローラ６０は、線引き炉２０内部の圧力によって上部シールリング１４Ｕの内径を調整する。このとき、線引き炉内に供給するガスの量を変えて線引き炉の内圧を一定にしてもよい。
【００３８】
図９には、図５における母材Ｄについて、上部シールリング１４Ｕと光ファイバ母材３０との隙間を２ｍｍに設定したときの線引き炉２０の内圧を基準とし、線引き時における線引き炉２０の内圧が一定となるように、コントローラ６０がシールリング駆動装置１４ｂを制御してアイリス絞り１４ａを調整し線引きした場合の光ファイバ４０ａの外径変動の幅が示されている。この場合には、図９から明らかなように、光ファイバ母材３０の全長にわたって安定した線引きを行うことができることがわかった。
【００３９】
なお、上述した種々の方法による上部シールリング１４Ｕの内径調整において、光ファイバ母材３０の長手方向の変形により上部シールリング１４Ｕの中心から偏心している場合には、図４において前述したように、コントローラ６０によりシールリング移動装置１４ｅを制御して上部シールリング１４Ｕを移動させ、光ファイバ母材３０が上部シールリング１４Ｕの中心を通るようにすると、光ファイバ母材３０が上部シールリング１４Ｕの中心をはずれて上部シールリング１４Ｕに接触することがない。したがって、一層安定した線引きを行うことができる。
【００４０】
以上、前述した光ファイバの線引き方法及び線引き装置によれば、光ファイバ母材３０の外径が長手方向に変化する場合でも、安定した線引きを行って、線引き後の光ファイバ４０ａの外径を一定に保持することが可能になる。また、炉心管２１の酸化を抑制して、炉心管２１の寿命を延ばすことができる。
【００４１】
なお、本発明の光ファイバの線引き方法及び線引き装置は、前述した実施形態に限定されるものでなく、適宜な変形、改良等が可能である。
上述した実施の形態では、線引き炉に下部シールリングを用いた構成で説明したが、本発明は下シャッターを用いない場合でも、適用可能である。
【００４２】
【発明の効果】
以上、説明したように、本発明にかかる光ファイバの線引き方法及び線引き装置によれば、光ファイバ母材にガスを吹き付けると共に、線引き炉の上部及び下部に設けられているシールリングにより線引き炉内をシールし、この線引き炉内に光ファイバ母材を送り込みながら光ファイバ母材の先端部を加熱溶融して光ファイバを製造する際に、線引き炉に供給される光ファイバ母材の外径または線引き炉の気圧に従ってシールリングの内径を変化させながらガスを吹き付ける。このため、光ファイバ母材の外径が変化しても、安定して線引きを行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る光ファイバの線引き方法及び線引き装置の実施形態を示す構成図である。
【図２】上部シールリングを閉じた状態を示す平面図である。
【図３】上部シールリングを開けた状態を示す平面図である。
【図４】光ファイバ母材が偏心している場合を示す平面図である。
【図５】種々の光ファイバ母材の長手方向に対する外径の変化の状態を示すグラフである。
【図６】母材Ａについて線引き後の光ファイバの外径の測定値を示すグラフである。
【図７】母材Ｂについて線引き後の光ファイバの外径の測定値を示すグラフである。
【図８】母材Ｃについて線引き後の光ファイバの外径の測定値を示すグラフである。
【図９】母材Ｄについて線引き後の光ファイバの外径の測定値を示すグラフである。
【図１０】従来における光ファイバ母材の長手方向に対する外径の変化の状態を示すグラフである。
【図１１】従来における線引き後の光ファイバの外径の測定値を示すグラフである。
【符号の説明】
１０ 光ファイバの線引き装置
１３ 母材外径測定手段
１４ｂ シールリング駆動装置
１４ｅ シールリング移動装置
１４Ｕ 上部シールリング
１４Ｌ 下シャッター
１５ ガス
２０ 線引き炉
２３ 差圧計（内圧測定手段）
３０ 光ファイバ母材
４０ａ ガラスファイバ
４０ｂ 光ファイバ
６０ シールリング駆動装置制御機構（コントローラ）
Claims (11)
- 線引き炉内に光ファイバ母材を送り込みながら該光ファイバ母材の先端部を加熱して光ファイバを線引きする方法において、前記光ファイバ母材にガスを吹き付け、前記線引き炉の上部のシールリングと前記光ファイバ母材との隙間から前記ガスを前記線引き炉の外部に出すことにより前記線引き炉内をシールしており、
前記光ファイバ母材の外径に従って前記シールリングの内径を変化させることを特徴とする光ファイバの線引き方法。 - 線引き開始前に、予め前記光ファイバ母材の外径を測定しておき、測定された母材外径情報と、前記線引き炉と前記光ファイバ母材の上下方向の相対位置の関係に基づいて前記シールリングの内径を制御することを特徴とする請求項１に記載した光ファイバの線引き方法。
- 前記シールリングの直上の前記光ファイバ母材の外径を測定し、この測定結果に基づいて前記シールリングの内径を制御することを特徴とする請求項１に記載した光ファイバの線引き方法。
- 前記シールリングの内径と前記光ファイバ母材の外径との差が一定となるように前記シールリングの内径を制御することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載した光ファイバの線引き方法。
- 前記シールリングと前記光ファイバ母材との間の隙間面積が一定になるように前記シールリングの内径を制御することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載した光ファイバの線引き方法。
- 線引き炉内に光ファイバ母材を送り込みながら該光ファイバ母材の先端部を加熱して光ファイバを線引きする方法において、前記光ファイバ母材にガスを吹き付け、前記線引き炉の上部のシールリングと前記光ファイバ母材との隙間から前記ガスを前記線引き炉の外部に出すことにより前記線引き炉内をシールしており、線引き炉内に配置した炉心管の内圧が一定となるように前記シールリングの内径を制御することを特徴とする光ファイバの線引き方法。
- 前記光ファイバ母材の中心が前記シールリングの中心から偏心した場合には、前記光ファイバ母材の中心が前記シールリングの中心と一致するように当該シールリングを移動させることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載した光ファイバの線引き方法。
- 線引き炉内に光ファイバ母材を送り込みながら該光ファイバ母材の先端部を加熱して光ファイバを線引きする装置において、
前記光ファイバ母材にガスを吹き付け可能なガス供給手段とシールリングから成るガスシール機構と、
前記シールリングの内径を変化させるシールリング駆動装置と、
このシールリング駆動装置を制御するシールリング駆動装置制御機構とを備えていることを特徴とする光ファイバの線引き装置。 - 前記シールリングの直上における前記光ファイバ母材の外径を測定する母材外径測定手段を備え、
この母材外径測定手段による測定結果に基づいて、前記シーリング駆動装置制御機構が前記シーリング駆動装置を制御して前記シールリングの内径を調整することを特徴とする請求項８に記載した光ファイバの線引き装置。 - 線引き炉内に光ファイバ母材を送り込みながら該光ファイバ母材の先端部を加熱して光ファイバを線引きする装置において、
前記光ファイバ母材にガスを吹き付け可能なガス供給手段とシールリングから成るガスシール機構と、
前記シールリングの内径を変化させるシールリング駆動装置と、
このシールリング駆動装置を制御するシールリング駆動装置制御機構と、
前記線引き炉の内圧を測定する内圧測定手段とを備え、
この内圧測定手段による測定結果に基づいて、前記シーリング駆動装置制御機構が前記シーリング駆動装置を制御して前記シールリングの内径を調整することを特徴とする請求項８に記載した光ファイバの線引き装置。 - 前記光ファイバ母材の中心が前記シールリングの中心から偏心した場合に、前記光ファイバ母材の中心が前記上部シールリングの中心と一致するように当該シールリングを移動させるシールリング移動装置を備えていることを特徴とする請求項８から１０のいずれか１項に記載した光ファイバの線引き装置。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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|---|---|---|---|---|
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| JP2012121761A (ja) * | 2010-12-08 | 2012-06-28 | Fujikura Ltd | 光ファイバ素線の製造装置 |
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| JP2017088463A (ja) * | 2015-11-16 | 2017-05-25 | 住友電気工業株式会社 | 光ファイバの製造方法 |
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| CN102992614B (zh) * | 2008-03-05 | 2017-04-12 | 古河电气工业株式会社 | 光纤的线牵引方法 |
| JP4817339B2 (ja) * | 2009-02-17 | 2011-11-16 | 信越化学工業株式会社 | 加熱炉のシール部材 |
| CN102320736A (zh) * | 2011-10-10 | 2012-01-18 | 中天科技光纤有限公司 | 光纤拉丝炉气体稳定控制装置及其控制方法 |
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| CN103214181B (zh) * | 2013-04-18 | 2015-09-16 | 烽火通信科技股份有限公司 | 一种高速拉制光纤的装置及方法 |
| JP6136569B2 (ja) * | 2013-05-24 | 2017-05-31 | 住友電気工業株式会社 | 光ファイバの製造方法 |
| CN104211295B (zh) * | 2014-08-29 | 2016-07-27 | 通鼎互联信息股份有限公司 | 一种光纤拉丝装置及其拉丝方法 |
| CN104710106B (zh) * | 2015-03-09 | 2017-12-12 | 烽火通信科技股份有限公司 | 一种用于光纤预制棒熔缩的感应炉 |
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| CN109883330B (zh) * | 2019-02-20 | 2020-10-30 | 江苏斯德雷特通光光纤有限公司 | 一种自动调整的氦管装置 |
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| CN113336434A (zh) * | 2021-05-20 | 2021-09-03 | 威海威信光纤科技有限公司 | 一种自动调节密封装置尺寸的光纤拉丝炉 |
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|---|---|---|---|---|
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| JPH0656458A (ja) * | 1992-08-10 | 1994-03-01 | Fujikura Ltd | 光ファイバー紡糸炉 |
| US5974838A (en) * | 1998-07-07 | 1999-11-02 | Alcatel | Optical fiber graphite furnace featuring an automatic shutter door system for feeding an optical preform |
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Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7631519B2 (en) | 2005-06-10 | 2009-12-15 | Hitachi Cable, Ltd. | Optical fiber drawing apparatus and sealing mechanism for the same |
| JP2012121761A (ja) * | 2010-12-08 | 2012-06-28 | Fujikura Ltd | 光ファイバ素線の製造装置 |
| JP2014013135A (ja) * | 2012-05-14 | 2014-01-23 | Nextrom Oy | 装置 |
| US9676503B2 (en) | 2012-05-14 | 2017-06-13 | Nextrom Oy | Sealing apparatus having a plurality of sealing elements arranged around a center opening into a ring configuration |
| JP2017088463A (ja) * | 2015-11-16 | 2017-05-25 | 住友電気工業株式会社 | 光ファイバの製造方法 |
| WO2017086175A1 (ja) * | 2015-11-16 | 2017-05-26 | 住友電気工業株式会社 | 光ファイバの製造方法 |
| KR20180081069A (ko) * | 2015-11-16 | 2018-07-13 | 스미토모 덴키 고교 가부시키가이샤 | 광 파이버의 제조 방법 |
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| CN109369004A (zh) * | 2018-12-19 | 2019-02-22 | 江苏亨通光纤科技有限公司 | 光纤退火延伸管 |
| CN109369004B (zh) * | 2018-12-19 | 2023-08-22 | 江苏亨通光纤科技有限公司 | 光纤退火延伸管 |
| CN112608022A (zh) * | 2020-11-23 | 2021-04-06 | 武汉唐联光电科技有限公司 | 一种保偏光纤预制棒拉丝炉 |
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