JP2010120811A - Method and apparatus for producing optical fiber strand - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、光ファイバ素線の製造方法及び光ファイバ素線製造装置に関する。 The present invention relates to an optical fiber manufacturing method and an optical fiber manufacturing apparatus.
光ファイバは、表面の傷つき等を防止するために樹脂層により被覆され光ファイバ素線として使用される場合がある。このような光ファイバ素線の製造においては、線引タワーの上部に設けられた紡糸炉において、光ファイバ母材が溶融されて溶融ガラスが糸状に線引きされ、線引きされた糸状の溶融ガラスが冷却固化されて光ファイバとされる。その後、光ファイバが樹脂層で被覆されて光ファイバ素線とされることで、光ファイバ素線が製造される。 In some cases, an optical fiber is coated with a resin layer to prevent scratches on the surface and used as an optical fiber. In the production of such an optical fiber, the optical fiber preform is melted and the molten glass is drawn into a yarn shape in a spinning furnace provided at the upper part of the drawing tower, and the drawn yarn-like molten glass is cooled. Solidified into an optical fiber. Thereafter, the optical fiber is coated with a resin layer to form an optical fiber, whereby the optical fiber is manufactured.
このような光ファイバ素線は、光ファイバの径や、樹脂層の層厚が一定となっていない場合、光ファイバ素線により伝搬される光の損失が大きくなるという問題がある。このような光ファイバの径や樹脂層の層厚が一定とならない原因の一つとして、光ファイバ素線の製造過程において、線引きされた溶融ガラスや光ファイバが振動してしまうことが知られている。このため、光ファイバを製造する場合、光ファイバに与えられる振動を抑制して、光ファイバ径、及び樹脂層の層厚等を一定にする試みがなされている。 Such an optical fiber has a problem that the loss of light propagated by the optical fiber increases when the diameter of the optical fiber and the thickness of the resin layer are not constant. As one of the reasons why the diameter of the optical fiber and the layer thickness of the resin layer are not constant, it is known that the drawn molten glass or the optical fiber vibrates during the manufacturing process of the optical fiber. Yes. For this reason, when manufacturing an optical fiber, an attempt has been made to suppress the vibration applied to the optical fiber and make the optical fiber diameter, the thickness of the resin layer, and the like constant.
下記特許文献1には、線引タワーの振動を抑制することで、光ファイバの品質低下を防止する光ファイバ線引装置が記載されており、下記特許文献2には、光ファイバ母材の振動を抑制することで、光ファイバの品質低下を防止する光ファイバ線引装置が記載されている。
このような、上記特許文献1に記載の光ファイバ線引装置により線引タワーの防振を行ったり、上記特許文献2に記載の光ファイバ線引装置により、光ファイバ母材の防振を行ったりしても、未だ光ファイバ、及び、光ファイバ母材から線引きされる溶融ガラスが振動する場合がある。これは、上記特許文献1及び2に記載の光ファイバ線引装置は、非常に低い振動周波数(例えば、数Hz程度)の振動を抑制するのに効果があるが、溶融ガラスを冷却する冷却装置に用いられるガスの流れや、樹脂層で光ファイバを被覆するときに樹脂を硬化する硬化装置に用いられるガスの流れ等による高い振動周波数(例えば、100〜500百Hz)の振動には効果があまりないためである。
Such an optical fiber drawing device described in
このため、上記特許文献1、2に記載の光ファイバ線引装置により、光ファイバ素線を製造しても、光ファイバの径の変動が大きい場合や、樹脂層の層厚の変動が大きい場合があるため、伝搬される光の損失が大きくなるという問題がある。
For this reason, even when an optical fiber is manufactured by the optical fiber drawing device described in
そこで、本発明は、伝搬される光の損失が小さい光ファイバ素線の製造を実現できる光ファイバ素線の製造方法及び光ファイバ素線製造装置を提供することを目的とする。 Then, an object of this invention is to provide the manufacturing method and optical fiber strand manufacturing apparatus of an optical fiber strand which can implement | achieve manufacture of the optical fiber strand with a small loss of the light to propagate.
上記課題を解決するために、本発明者らは、鋭意検討を重ねた結果、光ファイバ母材から線引きされるガラス、及び、線引きされるガラスが固化した光ファイバが振動する周波数が全周波数に渡って抑制されている必要はなく、周波数が一定の範囲となっていれば、光ファイバの径の変動、及び、光ファイバを被覆する樹脂層の層厚の変動が抑制されることを見出し、本発明をするに至った。 In order to solve the above-mentioned problems, the present inventors have conducted intensive studies, and as a result, the frequency at which the glass drawn from the optical fiber preform and the optical fiber in which the drawn glass is solid vibrates are all frequencies. It is not necessary to be suppressed over, and if the frequency is in a certain range, it is found that fluctuations in the diameter of the optical fiber and fluctuations in the thickness of the resin layer covering the optical fiber are suppressed, It came to make this invention.
すなわち本発明の光ファイバ素線の製造方法は、光ファイバ母材から溶融ガラスを線引きする線引工程と、前記溶融ガラスを冷却固化することで光ファイバとし、前記光ファイバを冷却装置により冷却する冷却工程と、被覆装置により、前記光ファイバに樹脂を塗布し、塗布した樹脂を硬化することで、前記光ファイバを樹脂層により被覆して光ファイバ素線とする被覆工程と、を備える光ファイバの製造方法であって、前記線引工程における溶融ガラス、及び、前記被覆工程における光ファイバの振動周波数が10Hz以上200Hz以下とされていることを特徴とするものである。 That is, the optical fiber manufacturing method of the present invention includes a drawing step of drawing molten glass from an optical fiber preform, and an optical fiber by cooling and solidifying the molten glass, and the optical fiber is cooled by a cooling device. An optical fiber comprising: a cooling process; and a coating process in which a resin is applied to the optical fiber by a coating apparatus, and the applied resin is cured to coat the optical fiber with a resin layer to form an optical fiber strand. The vibration frequency of the molten glass in the drawing step and the optical fiber in the coating step is 10 Hz or more and 200 Hz or less.
このような光ファイバ素線の製造方法によれば、線引工程において溶融ガラスが引き出される。この際、溶融ガラスの振動周波数が10Hz以上であるため、溶融ガラスが冷却固化した光ファイバは径の変動が抑制される。この理由は定かではないが、本発明者らは、溶融ガラスの振動周波数が、10Hz以上であるため、光ファイバ母材から溶融ガラスが引き出された直後のネックダウン形状が、溶融ガラスの緩やかな振動によって、紡糸炉の中心軸から溶融ガラスの軸がずれたときに生じる、パスライン中の光ファイバの周期的な変動が抑制され、安定しているためと考えている。 According to such a method for manufacturing an optical fiber, molten glass is drawn in a drawing process. At this time, since the vibration frequency of the molten glass is 10 Hz or more, fluctuations in the diameter of the optical fiber in which the molten glass is cooled and solidified are suppressed. Although the reason for this is not clear, the present inventors have found that since the vibration frequency of the molten glass is 10 Hz or more, the neck-down shape immediately after the molten glass is drawn out from the optical fiber preform is a gentle shape of the molten glass. It is considered that the periodic fluctuation of the optical fiber in the pass line, which occurs when the axis of the molten glass deviates from the center axis of the spinning furnace due to vibration, is suppressed and stable.
さらに、冷却固化した光ファイバの振動周波数は、被覆工程において、200Hz以下とされるため、光ファイバを被覆する樹脂層の層厚の変動が抑制される。本発明者らは、この理由を光ファイバに樹脂が塗布され、塗布された樹脂が硬化するとき、光ファイバの軸が、安定するためであると考えている。つまり、振動周波数の高い光ファイバにより、光ファイバと光ファイバを被覆する樹脂との界面における表面張力が安定せずに樹脂層の層厚に乱れが生じることが抑制されるためであると考えている。 Furthermore, since the vibration frequency of the cooled and solidified optical fiber is set to 200 Hz or less in the coating process, fluctuations in the layer thickness of the resin layer covering the optical fiber are suppressed. The present inventors consider that this is because when the resin is applied to the optical fiber and the applied resin is cured, the axis of the optical fiber is stabilized. In other words, it is considered that the optical fiber having a high vibration frequency suppresses the disturbance of the thickness of the resin layer without stabilizing the surface tension at the interface between the optical fiber and the resin covering the optical fiber. Yes.
このような製造方法で製造される光ファイバ素線は、光ファイバの径の変動と、光ファイバを被覆する樹脂層の層厚の変動とが抑制されるため、伝搬される光の損失を小さくすることができる。 In the optical fiber manufactured by such a manufacturing method, fluctuations in the diameter of the optical fiber and fluctuations in the layer thickness of the resin layer covering the optical fiber are suppressed, so that the loss of transmitted light is reduced. can do.
また、上記光ファイバ素線の製造方法において、前記溶融ガラス及び前記光ファイバは、前記冷却装置及び前記被覆装置と非接触であり、前記光ファイバ素線と接触する方向変換装置により前記光ファイバ素線の方向を変換する方向変換工程を前記被覆工程の後に更に備え、前記方向変換装置により前記溶融ガラス及び前記光ファイバの前記振動周波数が制御されていれば好適である。このような構成によれば、光ファイバ素線が方向変換装置と接触をして方向を変換されるとき、方向変換装置により光ファイバ素線の振動が制御される。そして、光ファイバ母材から溶融ガラスが線引きされてから光ファイバ素線とされるまで、溶融ガラス及び光ファイバは、冷却装置及び被覆装置と非接触であるので、光ファイバ素線の制御が、光ファイバ及び溶融ガラスに伝わる。従って、溶融ガラス及び光ファイバの振動を光ファイバ素線を介して制御することができる。従って、より高い精度で製造過程における光ファイバの振動周波数の制御をすることができる。よって、光ファイバの径の変動や樹脂層の層厚の変動をより抑制することができる。 In the method for manufacturing an optical fiber, the molten glass and the optical fiber are not in contact with the cooling device and the coating device, and the direction changer is in contact with the optical fiber. It is preferable that a direction changing step for changing the direction of the line is further provided after the covering step, and the vibration frequency of the molten glass and the optical fiber is controlled by the direction changing device. According to such a configuration, when the optical fiber strand comes into contact with the direction changing device and is changed in direction, the vibration of the optical fiber strand is controlled by the direction changing device. Since the molten glass and the optical fiber are not in contact with the cooling device and the coating device until the molten glass is drawn from the molten fiber from the optical fiber preform, the control of the optical fiber strand is It is transmitted to optical fiber and molten glass. Therefore, the vibration of the molten glass and the optical fiber can be controlled through the optical fiber. Therefore, it is possible to control the vibration frequency of the optical fiber in the manufacturing process with higher accuracy. Therefore, the fluctuation | variation of the diameter of an optical fiber and the fluctuation | variation of the layer thickness of a resin layer can be suppressed more.
また、本発明の光ファイバ素線製造装置は、光ファイバ母材を加熱溶融する紡糸炉と、前記光ファイバ母材から線引きされる溶融ガラスが冷却固化された光ファイバを冷却する冷却装置と、前記光ファイバに樹脂を塗布し、塗布した樹脂を硬化することで、前記光ファイバを樹脂層により被覆して光ファイバ素線とする被覆装置と、前記光ファイバ素線の方向を変換する方向変換装置とを備え、前記冷却装置及び前記被覆装置は、前記溶融ガラス及び前記光ファイバと非接触であり、前記方向変換装置は、前記光ファイバ素線が架けられるターンプーリーと、前記溶融ガラス及び前記光ファイバの振動周波数を10Hz以上、200Hz以下とするように前記ターンプーリーを制御する振動制御部を有していることを特徴とするものである。 The optical fiber manufacturing apparatus of the present invention includes a spinning furnace for heating and melting an optical fiber preform, a cooling device for cooling an optical fiber in which molten glass drawn from the optical fiber preform is cooled and solidified, and A coating device that coats the optical fiber with a resin layer to apply the resin to the optical fiber and cures the applied resin, and changes the direction of the optical fiber. The cooling device and the coating device are in non-contact with the molten glass and the optical fiber, and the direction changing device is a turn pulley on which the optical fiber is laid, the molten glass and the It has a vibration control unit for controlling the turn pulley so that the vibration frequency of the optical fiber is 10 Hz or more and 200 Hz or less.
このような光ファイバ素線製造装置によれば、光ファイバの径の変動が抑制されると共に、光ファイバを被覆する樹脂層の層厚の変動が抑制される。従って、このような製造装置により製造される光ファイバは、伝搬される光の損失を小さくすることができる。 According to such an optical fiber manufacturing apparatus, fluctuations in the diameter of the optical fiber are suppressed, and fluctuations in the layer thickness of the resin layer covering the optical fiber are suppressed. Therefore, the optical fiber manufactured by such a manufacturing apparatus can reduce the loss of the propagated light.
本発明にかかる光ファイバ素線の製造方法及び光ファイバ素線製造装置によれば、伝搬される光の損失が小さい光ファイバ素線の製造をすることが実現できる。 According to the method for manufacturing an optical fiber and the optical fiber manufacturing apparatus according to the present invention, it is possible to manufacture an optical fiber with a small loss of propagated light.
以下、本発明に係る光ファイバ素線の製造方法及び光ファイバ素線製造装置の好適な実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。 DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of an optical fiber manufacturing method and an optical fiber manufacturing apparatus according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
(第1実施形態)
まず、本発明の第1実施形態について図1〜図3を用いて詳細に説明する。
(First embodiment)
First, a first embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS.
(光ファイバ素線)
最初に本発明の光ファイバ素線の製造方法により製造される光ファイバ素線について説明する。図1は、本発明の光ファイバ素線の製造方法により製造される光ファイバ素線を示す断面図である。
(Optical fiber)
First, an optical fiber manufactured by the method for manufacturing an optical fiber according to the present invention will be described. FIG. 1 is a cross-sectional view showing an optical fiber manufactured by the method for manufacturing an optical fiber according to the present invention.
図1に示すように、光ファイバ素線10は、光ファイバ12と、光ファイバ12を被覆する樹脂層13とを有している。
As shown in FIG. 1, the
光ファイバ12の直径は、特に制限されないが、例えば、125μmである。また、図示しないが、光ファイバ12は、コア部とクラッド部を有しており、コア部の屈折率は、クラッド部の屈折率より高くなっている。コア部及びクラッド部の材料は、例えば、シリカガラス(SiO2)を主成分とし、これらコア部及びクラッド部の少なくとも一方には、屈折率調整用のドーパントが添加されている。例えば、コア部は、GeO2が添加されたシリカガラスで構成され、クラッド部は、純シリカガラスあるいはFが添加されたシリカガラスで構成される。
The diameter of the
樹脂層13は、光ファイバ12を被覆する第1樹脂層13aと、第1樹脂層13aを被覆する第2樹脂層13bとから成る。第1樹脂層13aは、比較的柔らかい樹脂の層であり、第2樹脂層13bは比較的硬い樹脂の層である。第1樹脂層13a、第2樹脂層13bの厚さは、特に制限されないが、それぞれ25〜40μm、15〜35μmであればよい。さらに第1樹脂層13aの厚さと第2樹脂層13bの厚さを合わせた、樹脂層13厚さは、55〜65μmであればよい。第1樹脂層13a、第2樹脂層13bの樹脂としては、例えば、ウレタン(メタ)アクリルレート系、エポキシ(メタ)アクリルレート系、ポリエステル(メタ)アクリルレート系の紫外線硬化樹脂組成物が挙げられる。
The
(光ファイバ素線の製造方法)
次に本発明の光ファイバ素線の製造方法及び光ファイバ素線製造装置について説明する。図2は、光ファイバ素線10の製造方法を実施するための光ファイバ素線製造装置を示す図である。
(Manufacturing method of optical fiber)
Next, an optical fiber manufacturing method and an optical fiber manufacturing apparatus according to the present invention will be described. FIG. 2 is a diagram showing an optical fiber manufacturing apparatus for carrying out the manufacturing method of the
図2に示すように、光ファイバ素線製造装置100は、光ファイバ母材1を溶融する紡糸炉20と、溶融した光ファイバ母材1から線引きされる溶融ガラス11が冷却固化した光ファイバ12を冷却する冷却装置30と、光ファイバ12に樹脂層を被覆して光ファイバ素線10とする被覆装置40と、光ファイバ素線10の方向を変換する方向変換装置50とを主な構成要素として備える。
As shown in FIG. 2, an optical
(線引工程)
まず、光ファイバ素線製造装置100の紡糸炉20に石英ガラスから構成される光ファイバ母材1が設置される。そして、紡糸炉20の加熱部21が発熱して、光ファイバ母材1が加熱される。このとき光ファイバ母材1の下端は、例えば2000℃に加熱され溶融状態となる。そして、光ファイバ母材1から溶融ガラス11が線引きされる。このとき線引きされる溶融ガラス11は、線引きされる直後においてネックダウン形状となる。ネックダウン形状とは、光ファイバ母材1から引き出される溶融ガラス11の径が、光ファイバ母材1付近では大きく、光ファイバ母材1から離れるに従って小さくなる形状である。このためネックダウン形状は、側面がテーパ状となっている。このとき溶融ガラス11の振動周波数は、10Hz以上200Hz以下とされる。従って、ネックダウン形状が溶融ガラス11の軸方向に不均一となっておらず、形状が安定している。
(Drawing process)
First, the
(冷却工程)
次に、線引きされた溶融ガラス11は、紡糸炉20から出ると紡糸炉20の外の気温により温度が下がり固化して、光ファイバ12となる。その後、光ファイバ12は、冷却装置30を通過して冷却される。冷却装置30に入る際、光ファイバ12の温度は1800℃程度であるが、冷却装置30を出る際には、光ファイバ12の温度は、40℃〜50℃となる。
(Cooling process)
Next, when the drawn
(被覆工程)
次に、光ファイバ12は、被覆装置40により、樹脂層13で被覆される。被覆装置40は、第1樹脂層13aとなる紫外線硬化型の樹脂が供給される第1コーティング装置41と、第1紫外線照射装置42と、第2樹脂層13bとなる紫外線硬化型の樹脂が供給される第2コーティング装置45と第2紫外線照射装置46とを有する。
(Coating process)
Next, the
光ファイバ12は、まず、第1樹脂層13aとなる紫外線硬化型の樹脂が入った第1コーティング装置41を通過し、紫外線硬化型の樹脂で被覆される。更に第1紫外線照射装置42を通過し、紫外線が照射されることで、第1樹脂層13aが形成される。この際、光ファイバ12は、第1コーティング装置41及び第1紫外線照射装置42と非接触とされる。
First, the
図3は、第1コーティング装置41の主要部を示す断面図である。第1コーティング装置41は、ニップル41aと、ダイス41bとを有する。ニップル41a及びダイス41bには、光ファイバ12が通過する貫通孔41hが設けられている。そして、ニップル41aとダイス41bとの間からは、第1樹脂層13aとなる紫外線硬化型の樹脂13rが供給され、樹脂13rは貫通孔41hに流れ出る。
FIG. 3 is a cross-sectional view showing the main part of the
光ファイバ12は、貫通孔41hを通過する際、ニップル41aとダイス41bとの間から流れ出る樹脂13rで被覆される。このときの光ファイバ12の振動周波数は10Hz以上200Hz以下とされる。このため、光ファイバ12の軸は、安定している。つまり、振動周波数の高い光ファイバ12により、光ファイバ12と光ファイバ12を被覆する樹脂との界面における表面張力が安定せずに樹脂層の層厚に乱れが生じることが抑制されると考えられる。
The
次に第1樹脂層13aで被覆された光ファイバ12は、第2樹脂層13bとなる紫外線硬化型の樹脂が入った第2コーティング装置45を通過し、この樹脂で被覆される。このとき、第1樹脂層13aで被覆された光ファイバ12の振動周波数は、10Hz以上200Hz以下とされる。このため、第1樹脂層13aで被覆された光ファイバ12の軸は安定する。次に第2紫外線照射装置46を通過し、紫外線が照射されることで、第2樹脂層13bが形成される。この際、第1樹脂層13aで被覆された光ファイバ12は、第2コーティング装置45及び第2紫外線照射装置46と非接触とされる。なお、第2コーティング装置45の構成は、第1コーティング装置41と同様である。
Next, the
こうして光ファイバ素線10が製造される。
In this way, the
(方向変換工程)
次に、製造された光ファイバ素線10は、方向変換装置50により方向が変換される。
(Direction change process)
Next, the direction of the manufactured
方向変換装置50は、光ファイバ素線10が架けられる外周溝を有するターンプーリー51と、ターンプーリー51を回転可能に支えるアーム53と、溶融ガラス11及び光ファイバ12の振動周波数を10Hz以上200Hz以下とするようにアーム53を介してターンプーリー51を制御する振動制御部52とを有している。
The
ターンプーリー51に架けられる光ファイバ素線10は、ターンプーリー51の外周溝に沿って方向変換される。
The direction of the
振動制御部52は、複数の異なる固有振動数を有する図示しないバネを有しており、このバネがアーム53を介して、ターンプーリー51から伝達される光ファイバ素線10の10Hzより低い振動周波数の振動と、200Hzより高い振動周波数の振動とを吸収する。このため、光ファイバ12の振動及び溶融ガラス11の振動の振動周波数が10Hz以上200Hz以下に制限される。
The
方向変換装置50により、方向変換される光ファイバ素線10は、巻き取り機60により巻取られる。
The
このような光ファイバ素線の製造方法及び光ファイバ素線製造装置によれば、溶融ガラス11の振動周波数は、10Hz以上200Hz以下とされる。従って、溶融ガラス11が固化することで得られる光ファイバ12は、径の変動が抑制される。この理由は定かではないが、本発明者らは、光ファイバ母材1から線引きされた直後の溶融ガラス11のネックダウン形状が安定するためであると考えている。
According to such a method for manufacturing an optical fiber and an apparatus for manufacturing an optical fiber, the vibration frequency of the
また、被覆装置40を光ファイバ12が通過する際、光ファイバ12の振動周波数は10Hz以上200Hz以下とされている。従って、樹脂層の層厚の変動が抑制される。従って、光ファイバ素線10の径の変動が抑制される。
Further, when the
このように、溶融ガラス11及び光ファイバ12の振動周波数が10Hz以上200Hzとされることで、光ファイバ12の径の変動と樹脂層の層厚の変動とが抑制され、伝搬される光の損失が小さい光ファイバ素線が製造される。
As described above, the vibration frequency of the
また、冷却工程及び被覆工程において、溶融ガラス11及び光ファイバ12は、冷却装置30及び被覆装置40と非接触とされ、さらに、光ファイバ素線は、方向変換装置のターンプーリーに架けられることで方向変換装置と接触して、方向が変換される。このとき、方向変換装置は、溶融ガラス11及び光ファイバ12の振動周波数が、10Hz以上200Hz以下となる様に光ファイバ素線を制御する。このように冷却装置30及び被覆装置40が、溶融ガラス11及び光ファイバ12と非接触で、かつ、光ファイバ素線10と接触する方向変換装置により、溶融ガラス11及び光ファイバ12の振動周波数が制御されるため、より高い精度で溶融ガラス11及び光ファイバ12の振動周波数の制御をすることができる。よって、光ファイバ12の径の変動や樹脂層の層厚の変動をより抑制することができる。
Further, in the cooling step and the covering step, the
(第2実施形態)
次に、本発明の第2実施形態について図4を参照して詳細に説明する。なお、第1実施形態と同一又は同等の構成要素については、同一の参照符号を付して重複する説明は省略する。図4は、本発明の第2実施形態に係る光ファイバ素線製造装置を示す図である。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG. In addition, about the component same or equivalent to 1st Embodiment, the same referential mark is attached | subjected and the overlapping description is abbreviate | omitted. FIG. 4 is a diagram showing an optical fiber manufacturing apparatus according to the second embodiment of the present invention.
図4に示すように、光ファイバ素線製造装置110は、溶融ガラス11が紡糸炉20から出た直後の振動を検出する第1検出部71と、第1コーティング装置41に入る光ファイバ12の振動を検出する第2検出部72とを備え、第1検出部71及び第2検出部72は、方向変換装置55の振動制御部56に接続される。
As shown in FIG. 4, the optical
第1検出部71、第2検出部72は、例えば、レーザ式変位計測器や、フォトカプラにより構成される。そして、検出された溶融ガラス11及び光ファイバ12の振動周波数を示す信号が振動制御部56内に送られる。
The
振動制御部56は、第1検出部71及び第2検出部72の信号を受けて、図示しないサーボにより、溶融ガラス11及び光ファイバ12の振動周波数が10Hz以上200Hz以下となるようにアーム53を介してターンプーリー51を制御する。この制御されるターンプーリーの動作により、溶融ガラス11及び光ファイバ12の振動周波数が10Hz以上200Hz以下とされる。
The
本実施形態の光ファイバ製造方法及び光ファイバ素線製造装置によれば、方向変換装置55は、溶融ガラス11及び光ファイバ12の振動が10Hz以上200Hz以下となるように、アクティブに制御を行う。従って、溶融ガラス11及び光ファイバ12の振動を、より精度よく制御することができる。
According to the optical fiber manufacturing method and the optical fiber manufacturing apparatus of the present embodiment, the
以上、本発明について、第1、第2実施形態を示して説明したが、本発明はこれらに限定されるものではない。 Although the present invention has been described with reference to the first and second embodiments, the present invention is not limited to these.
例えば、第1実施形態において、振動制御部52が有する固有振動数が異なる複数のバネがアーム53を介して、ターンプーリー51から伝達される光ファイバ素線10の10Hzより低い振動周波数の振動と、200Hzより高い振動周波数の振動とを吸収するとした。しかし、本発明はこれに限らない。例えば、固有振動数の異なる複数のバネに変えて、10Hz以下の振動を吸収する防振ゴム及び200Hz以上の振動を吸収する防振ゴムを用いても良い。
For example, in the first embodiment, a plurality of springs having different natural frequencies of the
また、第2実施形態において、第2コーティング装置45に入る光ファイバ12の振動を検出する第3検出部を更に備えても良い。
In the second embodiment, a third detector that detects the vibration of the
また、第1実施形態、第2実施形態において、光ファイバ素線10の樹脂層13は、第1樹脂層13aと第2樹脂層13bとから構成されるが、1層の樹脂層13a及び第2樹脂層13bのいずれか一方のみから構成されても良い。この場合、第2コーティング装置45及び第2紫外線照射装置46が不要となる。
Moreover, in 1st Embodiment and 2nd Embodiment, although the
以下、実験例を挙げて本発明の内容をより具体的に説明するが、本発明は、以下の実験例に限定されるものではない。 Hereinafter, although the content of this invention is demonstrated more concretely, giving an experiment example, this invention is not limited to the following experiment examples.
(実験例1)
図2に示す光ファイバ素線製造装置において、光ファイバ母材を2000℃に加熱して、溶融ガラスの線引きを行った。このときの線引速度は、1000m/minとした。そして、冷却装置において溶融ガラスを冷却して、径が125μmの光ファイバを製造した。この光ファイバに、層厚が33μmとなる様に紫外線硬化型の樹脂を第1コーティング装置で塗布し、第1紫外線硬化装置で硬化させ第1樹脂層とした。さらに第2コーティング装置により、第1樹脂層上に層厚が30μmとなる様に紫外線硬化型の樹脂を第2コーティング装置で塗布し、第2紫外線硬化装置で硬化させ第2樹脂層とした。
(Experimental example 1)
In the optical fiber manufacturing apparatus shown in FIG. 2, the optical fiber preform was heated to 2000 ° C. to draw the molten glass. The drawing speed at this time was 1000 m / min. And the molten glass was cooled in the cooling device, and the optical fiber whose diameter was 125 micrometers was manufactured. An ultraviolet curable resin was applied to the optical fiber with a first coating device so that the layer thickness was 33 μm, and cured with the first ultraviolet curing device to form a first resin layer. Further, an ultraviolet curable resin was applied on the first resin layer by the second coating apparatus so as to have a layer thickness of 30 μm by the second coating apparatus, and cured by the second ultraviolet curing apparatus to form a second resin layer.
このとき振動制御部のバネを取りかえることにより、溶融ガラスの振動周波数を、それぞれ5Hz、10Hz、50Hz、100Hz、200Hz、300Hzと変化させた。そして、各周波数で製造された光ファイバの径の変動を測定した。その結果を図5に示す。図5に示すように、溶融ガラスの振動周波数が10Hz以上の場合には、光ファイバの径の変動は小さいが、溶融ガラスの振動周波数が10Hzより小さい場合、光ファイバの径の変動が0.5μm以上となり、顕著にファイバの径が大きくなるという結果が得られた。 At this time, the vibration frequency of the molten glass was changed to 5 Hz, 10 Hz, 50 Hz, 100 Hz, 200 Hz, and 300 Hz by changing the spring of the vibration control unit. And the fluctuation | variation of the diameter of the optical fiber manufactured at each frequency was measured. The result is shown in FIG. As shown in FIG. 5, when the vibration frequency of the molten glass is 10 Hz or more, the variation in the diameter of the optical fiber is small, but when the vibration frequency of the molten glass is less than 10 Hz, the variation in the diameter of the optical fiber is 0. The result is that the diameter of the fiber is remarkably increased by 5 μm or more.
(実験例2〜4)
線引速度を、図6に示す値としたこと以外は、実験例1と同様にした。この結果を図6に示す。図6に示すように、線引速度が変化しても、溶融ガラスの振動周波数が10Hz以上の場合には、光ファイバの径の変動は小さいが、溶融ガラスの振動周波数が10Hzより小さい場合、光ファイバの径の変動が顕著に大きくなる結果が得られた。
(Experimental Examples 2 to 4)
Except that the drawing speed was set to the value shown in FIG. The result is shown in FIG. As shown in FIG. 6, even if the drawing speed changes, if the vibration frequency of the molten glass is 10 Hz or more, the variation in the diameter of the optical fiber is small, but if the vibration frequency of the molten glass is less than 10 Hz, As a result, the fluctuation of the diameter of the optical fiber was remarkably increased.
(実験例5)
振動制御部のバネを取りかえることにより、光ファイバの振動周波数を5Hz、10Hz、150Hz、180Hz、200Hz、210Hzと変化させたこと以外は、実験例1と同様に行い、光ファイバ素線の径の変動を測定した。この結果を図7に示す。図7に示すように、光ファイバの振動周波数が200Hz以下では、光ファイバ素線の径の変動は小さいが、光ファイバ素線の振動周波数が200Hzを超えると光ファイバ素線の径の変動が、0.6μm以上となり、光ファイバ素線の径の変動が顕著に大きくなる結果が得られた。
(Experimental example 5)
Except that the vibration frequency of the optical fiber was changed to 5 Hz, 10 Hz, 150 Hz, 180 Hz, 200 Hz, and 210 Hz by replacing the spring of the vibration control unit, the same procedure as in Experimental Example 1 was performed, and the diameter of the optical fiber strand The variation of was measured. The result is shown in FIG. As shown in FIG. 7, when the vibration frequency of the optical fiber is 200 Hz or less, the fluctuation of the diameter of the optical fiber is small. However, when the vibration frequency of the optical fiber exceeds 200 Hz, the fluctuation of the diameter of the optical fiber is changed. As a result, the variation of the diameter of the optical fiber was significantly increased.
(実験例6〜8)
線引速度を図8に示す値としたこと以外は、実験例5と同様に行った。この結果を図8に示す。図8に示すように、線引速度が変化しても、光ファイバの振動周波数が200Hz以下では、光ファイバ素線の径の変動は小さいが、光ファイバの振動周波数が200Hzを超えると急に光ファイバ素線の径の変動が顕著に大きくなる結果が得られた。
(Experimental Examples 6 to 8)
Except that the drawing speed was set to the value shown in FIG. The result is shown in FIG. As shown in FIG. 8, even when the drawing speed changes, the fluctuation of the diameter of the optical fiber is small when the vibration frequency of the optical fiber is 200 Hz or less, but suddenly when the vibration frequency of the optical fiber exceeds 200 Hz. As a result, the fluctuation of the diameter of the optical fiber was significantly increased.
以上より、光ファイバ素線の製造方法において、溶融ガラス及び光ファイバの振動周波数を10Hz以上200Hz以下とすることで、伝搬される光の損失が小さい光ファイバ素線の製造をすることが実現できると考えられる。 As described above, in the method of manufacturing an optical fiber, it is possible to manufacture an optical fiber with a small loss of light to be propagated by setting the vibration frequency of the molten glass and the optical fiber to 10 Hz to 200 Hz. it is conceivable that.
1・・・光ファイバ母材
10・・・光ファイバ素線
11・・・溶融ガラス
12・・・光ファイバ
13・・・樹脂層
20・・・紡糸炉
21・・・加熱部
30・・・冷却装置
40・・・被覆装置
41・・・第1コーティング装置
42・・・第1紫外線照射装置
45・・・第2コーティング装置
46・・・第2紫外線照射装置
50、55・・・方向変換装置
51・・・ターンプーリー
52、56・・・振動制御部
53・・・アーム
60・・・巻き取り機
71・・・第1振動検出部
72・・・第2振動検出部
100、110・・・光ファイバ素線製造装置
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記溶融ガラスを冷却固化することで光ファイバとし、前記光ファイバを冷却装置により冷却する冷却工程と、
被覆装置により、前記光ファイバに樹脂を塗布し、塗布した樹脂を硬化することで、前記光ファイバを樹脂層により被覆して光ファイバ素線とする被覆工程と、
を備える光ファイバの製造方法であって、
前記線引工程における溶融ガラス、及び、前記被覆工程における光ファイバの振動周波数が、10Hz以上200Hz以下とされる
ことを特徴とする光ファイバ素線の製造方法。 A drawing process for drawing molten glass from an optical fiber preform;
An optical fiber by cooling and solidifying the molten glass, and a cooling step of cooling the optical fiber by a cooling device;
By a coating device, a resin is applied to the optical fiber, and the applied resin is cured, so that the optical fiber is coated with a resin layer to form an optical fiber strand; and
An optical fiber manufacturing method comprising:
The method for manufacturing an optical fiber, wherein a vibration frequency of the molten glass in the drawing step and an optical fiber in the covering step is 10 Hz or more and 200 Hz or less.
前記光ファイバ素線と接触する方向変換装置により前記光ファイバ素線の方向を変換する方向変換工程を前記被覆工程の後に更に備え、
前記方向変換装置により前記溶融ガラス及び前記光ファイバの前記振動周波数が制御されている
ことを特徴とする請求項1に記載の光ファイバ素線の製造方法。 The molten glass and the optical fiber are not in contact with the cooling device and the coating device,
A direction changing step of changing the direction of the optical fiber strand by a direction changing device in contact with the optical fiber strand is further provided after the covering step,
The method for manufacturing an optical fiber according to claim 1, wherein the vibration frequency of the molten glass and the optical fiber is controlled by the direction changing device.
前記光ファイバ母材から線引きされる溶融ガラスが冷却固化された光ファイバを冷却する冷却装置と、
前記光ファイバに樹脂を塗布し、塗布した樹脂を硬化することで、前記光ファイバを樹脂層により被覆して光ファイバ素線とする被覆装置と、
前記光ファイバ素線の方向を変換する方向変換装置とを備え、
前記冷却装置及び前記被覆装置は、前記溶融ガラス及び前記光ファイバと非接触であり、
前記方向変換装置は、前記光ファイバ素線が架けられるターンプーリーと、前記溶融ガラス及び前記光ファイバの振動周波数を10Hz以上200Hz以下とするように前記ターンプーリーを制御する振動制御部を有している
ことを特徴とする光ファイバ素線製造装置。 A spinning furnace for heating and melting the optical fiber preform;
A cooling device for cooling the optical fiber in which the molten glass drawn from the optical fiber preform is cooled and solidified, and
A coating device that applies a resin to the optical fiber and cures the applied resin, thereby coating the optical fiber with a resin layer to form an optical fiber strand;
A direction changing device for changing the direction of the optical fiber,
The cooling device and the coating device are not in contact with the molten glass and the optical fiber,
The direction changing device includes a turn pulley on which the optical fiber is laid, and a vibration control unit that controls the turn pulley so that vibration frequencies of the molten glass and the optical fiber are 10 Hz to 200 Hz. An optical fiber manufacturing apparatus characterized by comprising:
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104176928A (en) * | 2014-08-18 | 2014-12-03 | 苏州新协力环保科技有限公司 | Novel optical fiber manufacturing method |
JP2015001741A (en) * | 2013-06-14 | 2015-01-05 | 住友電気工業株式会社 | Multi-mode optical fiber |
EP3936483A1 (en) * | 2020-07-07 | 2022-01-12 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Method for manufacturing optical fiber |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0977527A (en) * | 1995-09-12 | 1997-03-25 | Furukawa Electric Co Ltd:The | Method for drawing optical fiber and device therefor |
-
2008
- 2008-11-19 JP JP2008295889A patent/JP2010120811A/en active Pending
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0977527A (en) * | 1995-09-12 | 1997-03-25 | Furukawa Electric Co Ltd:The | Method for drawing optical fiber and device therefor |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015001741A (en) * | 2013-06-14 | 2015-01-05 | 住友電気工業株式会社 | Multi-mode optical fiber |
CN104176928A (en) * | 2014-08-18 | 2014-12-03 | 苏州新协力环保科技有限公司 | Novel optical fiber manufacturing method |
EP3936483A1 (en) * | 2020-07-07 | 2022-01-12 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Method for manufacturing optical fiber |
US20220009817A1 (en) * | 2020-07-07 | 2022-01-13 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Method for manufacturing optical fiber |
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