JP4169997B2 - 光ファイバの線引き方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光ファイバ用母材を加熱溶融して光ファイバを線引きするために用いられる光ファイバの線引き方法に関し、特に、光ファイバの伝送損失を低減させるとともに、外径変動を小さく抑制しうる光ファイバの線引き方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、光ファイバは、光ファイバ母材を紡糸炉で加熱溶融し、線引き（紡糸）することにより製造されている。
線引き後の光ファイバが冷たい外気にさらされると、ガラスが急冷され、高温の液体構造が保持されたまま固化することになる。すると、ガラスの密度揺らぎや濃度揺らぎが大きくなり、レーリ散乱に起因する伝送損失が増加するおそれがある。このため、線引き後の光ファイバを徐冷することが行われている。
【０００３】
例えば、特開平１０−２１８６３５号公報には、ガラスの粘度に基づいて決められた温度範囲において、光ファイバを熱処理して徐冷し、レーリ散乱の低減を図る方法が開示されている。
また、特願２００１−３７４３２０号には、紡糸炉の下部に、該紡糸炉と一体になるように円筒状の炉下部管を設け、線引き後の光ファイバを前記炉下部管内に挿通し、該炉下部管内に温度調整用ガスを流すことによって、前記光ファイバを徐冷するようにした光ファイバの製造装置の提案がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、線引き後の光ファイバを炉下部管を用いて徐冷するようにした場合、得られる光ファイバの外径が、目標外径に対して大きく変動することがあるという問題がある。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、伝送損失が低減され、かつ、外径変動の小さい光ファイバを紡糸することができる光ファイバの線引き方法を提供することを課題とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するための本発明の光ファイバ素線の製造方法は、炉心管の下端に炉下部管を連設し、光ファイバ母材を炉心管の内側に吊り下げ、前記光ファイバ母材の先端部を加熱溶融することにより縮径させ、この縮径部の下方側が前記炉下部管内にまで達した状態で、該炉下部管内に温度調整用ガスを流すことにより前記縮径部を徐冷しながら、線引きする光ファイバの線引き方法であって、前記縮径部が炉下部管内で光ファイバの目標外径に達するように、かつ、温度調整用ガスの流れのレイノルズ数が１０００以下となるように、線引き条件を変化させることを特徴とする。
【０００６】
周知の通り、レイノルズ数は、流れにおける流体の慣性力と粘性力の比を表わす無次元の値である。レイノルズ数が所定の臨界値以下では、流れは層流となって整然と流れ、臨界値を超えると乱流となって乱れやすいということができる。
【０００７】
本発明において、炉下部管内に流される温度調整用ガスの流れのレイノルズ数Ｒは、該炉下部管の内径をｄ、温度調整用ガスの流速をｖ、温度調整用ガスの動粘度をηとするとき、Ｒ＝ｖｄ／ηとして表される。
【０００８】
そして、縮径部が炉下部管内で光ファイバの目標外径に達するようにし、縮径部から光ファイバの目標外径に達するまでの部分を、温度調整用ガスにて徐冷する。そして、前記温度調整用ガスの流れのレイノルズ数Ｒを１０００以下とする。これにより、光ファイバの徐冷が効果的に行われるようになり、かつ温度調整用ガスの流れが安定するので、光ファイバの伝送損失を低減することができるとともに、外径変動と極めて小さく抑制することができる。
【０００９】
前記温度調整用ガスの流れのレイノルズ数を１０００以下とするためには、例えば、前記炉下部管として、前記温度調整用ガスの流れのレイノルズ数が１０００以下となるようなものを用いる方法、および／または、前記温度調整用ガスとして、少なくとも２種類のガスを用意し、その混合比率と温度とを変化させることにより、温度調整用ガスの流れのレイノルズ数を１０００以下となるようにする方法を用いることができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、実施の形態に基づいて、本発明を詳しく説明する。
図１は、本発明の光ファイバの線引き方法に用いられる装置の一例を示す概略図である。図１において、符号１は紡糸炉本体である。紡糸炉本体１には、炉心管２が貫装されている。炉心管２は一般にカーボンからなる管である。
【００１３】
炉心管２の内径は、特に制限されるものではなく、光ファイバ母材１０の外径に応じて決定されるが、一般には、例えば、光ファイバ母材１０の外径がφ８０〜９０ｍｍの場合、１００〜１２０ｍｍの範囲内とされる。
また、炉心管２の肉厚は、一般に、１〜１０ｍｍとされる。炉心管２の肉厚が１ｍｍ未満であると、強度が低下して取扱い性が悪くなるので好ましくない。炉心管２の肉厚の上限値は特に制限するものではないが、必要以上に厚くしても無駄であり不経済であるので、１０ｍｍ以下とすることが好ましい。
【００１４】
炉心管２の外周にはヒータ３が取り付けられており、炉心管２内に吊り下げられた光ファイバ母材１０の先端部を加熱溶融させることができるようになっている。
また、紡糸炉本体１の上部には、炉心管２内に不活性ガスを供給するための不活性ガス供給手段４が設けられている。炉心管２内に不活性ガスを供給することにより、炉心管２の酸化による劣化とダストの発生とを抑制していることができるので、好ましい。この炉心管２内に供給される不活性ガスとしては、ヘリウム、アルゴン、窒素などを用いることができる。
【００１５】
炉心管２の下端には炉下部管５が連設されており、光ファイバ母材１０から引き出され、光ファイバ１２の目標外径まで縮径する過程にある縮径部１１は、炉下部管５内に臨むようになっている。
炉下部管５は概略円筒状であり、その材質としては、カーボン、石英ガラスなどの耐熱性材料が用いられる。その寸法は、後述するように、縮径部１１が炉下部管５の下端から突出せず、所望のレイノルズ数が得られるように、適切な値とする必要があるが、一般的な範囲としては、外径は２０〜１５０ｍｍであり、内径は１０〜１２５ｍｍであり、長さは１００ｍｍ以上とすることが例示される。しかし、炉下部管５の内径は、必ずしも炉心管２の内径に一致させる必要はない。炉下部管５の内径が炉心管２の内径に一致しない場合は、例えば、炉下部管５の一端にテーパ部やフランジ部などを形成し、このテーパ部やフランジ部などを介して炉心管２に連設させるようにすることができる。
炉下部管５は、ネジなどを介して紡糸炉本体１に取り付けるようにし、容易に取り外して交換可能とすることが好ましい。
【００１６】
そして、炉下部管５の内部に温度調整用ガスを供給するための、温度調整用ガス供給手段６が設置されている。そしてこの温度調整用ガス供給手段６には、炉下部管５内に供給される温度調整用ガスの温度を制御するための温度制御装置７が取り付けられている。
【００１７】
炉下部管５に温度制御された温度調整用ガスを供給して、炉下部管５内に温度調整用ガスの流れを形成することにより、縮径部１１および光ファイバ１２を徐冷し、冷却速度を調整することができる。また、縮径部１１および光ファイバ１２へのダストの付着を防止する効果もある。
徐冷効果を高めるため、炉下部管５の周囲に断熱材や加熱装置などを配置して、温度が低下しにくいようにしてもよい。
【００１８】
温度調整用ガスとしては、熱伝導率が小さいガス、例えば、ヘリウム、アルゴン、窒素などが使用可能である。また、これらの２種類またはそれ以上を混合して得られるガスを用いてもよい。特に熱伝導率が小さいアルゴンを用いることが好ましい。温度調整用ガスの温度は、所望の冷却速度が得られるように必要に応じて変化させられるが、常温〜１２００℃とすることが好ましい。
【００１９】
この製造装置には、炉心管２内に供給される不活性ガスや、炉下部管５内に供給される温度調整用ガスを排気するため、排気手段８を設けることが好ましい。排気手段８の取り付け位置は特に制限されず、不活性ガス供給手段４や温度調整用ガス供給手段６の開口位置を考慮に入れ、不活性ガスや温度調整用ガスの流れが乱れにくい適切な位置に設けることが好ましく、例えば、ヒータ３よりも上方に設けることが挙げられる。
【００２０】
本実施の形態においては、第一に、炉下部管５の内径や長さを適切に選択し、また、温度調整用ガスの種類や温度を制御することによって、図２（ａ）に示すように、前記縮径部１１が炉下部管５内で光ファイバ１２の目標外径に達するようにする。図２（ｂ）に示すように、縮径部１１の先端が炉下部管５の下端から突出するようになると、光ファイバ１２の目標外径に達する前の部分が外気にさらされて、急冷されるので、外径変動が大きくなり、好ましくない。
【００２１】
そして第二に、炉下部管５内を流れる温度調整用ガスの流れのレイノルズ数Ｒが１０００以下になるように線引き条件を変化させて、光ファイバ１２を線引きする。前記線引き条件としては、線引き速度、炉下部管５の内径や長さ、または、温度調整用ガスの種類、温度、流量などが挙げられる。
【００２２】
本発明においては、炉下部管５内を流れる温度調整用ガスの流れのレイノルズ数Ｒは、式 Ｒ＝ｖｄ／η により定義される。
ここで、ｖは温度調整用ガスの流速（ｍ／ｓ）であり、ｄは炉下部管５の内径（ｍ）であり、ηは温度調整用ガスの動粘度（ｍ2／ｓ）である。
【００２３】
温度調整用ガスの流れのレイノルズ数Ｒを１０００以下とすることにより、温度調整用ガスの流れは乱流になりにくくなり安定化するので、光ファイバ１２の外径変動が小さく抑制される。レイノルズ数Ｒは大きくなると、温度調整用ガスの流れが乱れやすくなり、Ｒが１０００を超えると、光ファイバ１２の外径変動が大きくなりやすいので、好ましくない。
【００２４】
温度調整用ガスの流れのレイノルズ数Ｒを１０００以下とするためには、例えば、以下のようにして、製造条件を変化させる。
まず、一般に、線引き速度を高速化することによって流速ｖは増加するので、レイノルズ数Ｒは大きくなる。
これに対しては、例えば、炉下部管５の内径ｄを細くすることによってレイノルズ数Ｒを減少させることができる。そこで、線引きを開始する前に、適切な内径ｄを有する炉下部管５を選択して装置に取り付ける。また、炉下部管５の長さも、縮径部１１が炉下部管５内で光ファイバ１２の目標外径に達するように、適宜選択する。
【００２５】
また、温度調整用ガスの動粘度ηは、該温度調整用ガスの粘度μ（Ｐａ・ｓ）と密度ρ（ｋｇ／ｍ3）との比μ／ρから求められる。一般に、気体は温度が高くなると、粘度μは増大し、密度ρは減少することから、動粘度ηは増大する。従って、温度調整用ガスの温度を上げることによっても、レイノルズ数Ｒを減少させることができる。しかも、温度調整用ガスの温度を上げることにより、縮径部１１の冷却速度を低下させ、徐冷効果を高めることができる。従って、温度調整用ガスの温度は、常温〜１２００℃まで変化させられるようにすることが好ましい。
【００２６】
温度調整用ガスの種類に関しては、ヘリウムとアルゴンとを比較する場合、ヘリウムはアルゴンより動粘度が約１０倍大きいので、温度調整用ガスの流れのレイノルズ数Ｒを小さくするためには好ましい。しかしながら、熱伝導率も、ヘリウムはアルゴンより約１０倍大きいので、徐冷効果の点ではアルゴンより劣る。
【００２７】
温度調整用ガスとして単一のガスを用いれば、装置の構成はより単純になり、操作がより容易になるという利点がある。しかし、より優れた光ファイバを得るためには、所望の伝送損失と、外径変動の度合いとの兼ね合いにより、適宜複数のガスを混合して調製された混合ガスを用いることが好ましい。例えば、ヘリウムとアルゴンを１：５の比率で混合したガスを用いると、熱伝導率が３．７３×１０-2Ｗ・ｍ-1・Ｋ-1となり、動粘度が２．７１×１０-5ｍ2／ｓとなる。
【００２８】
温度調整用ガスとして混合ガスを用いる場合、例えば、予め所定の比率で混合されたガスを用い、この混合ガスを温度調整用ガス供給手段６を介して炉下部管５に供給する方法を用いることができる。
また、図３に示すように、少なくとも２種類のガスを所定の比率で混合して温度調整用ガスとするガス混合手段２１と、前記ガス混合手段によって混合されるガスの混合比率を、前記温度調整用ガスの流れのレイノルズ数が１０００以下となるように制御するガス混合比率制御手段２２とを有する線引き装置を用い、線引き作業と並行して混合ガスを調製する方法を採用することもできる。
【００２９】
この場合、ガス混合比率を制御する方法としては、例えば、コンピュータ等を用いて、混合ガスの動粘度を実験データや近似式等に基づいて算出し、得られた動粘度の値と、炉下部管の寸法、線引き速度の他の線引き条件等から温度調整用ガスの流れのレイノルズ数Ｒを計算して最適な混合比率を求め、求められた最適値に基づいて、制御弁等を用いて、実際のガスの混合比率を制御するようにする方法をとることができる。
これにより、動粘度と熱伝導率のバランスが優れた温度調整用ガスを常に供給することができるので、伝送損失と外径変動とがともに極めて抑制された光ファイバを線引きすることができる。
【００３０】
本発明の製造方法では、気相軸付け法（ＶＡＤ法）、外付け法（ＯＶＤ法）、内付け法（ＣＶＤ法、ＭＣＶＤ法、ＰＣＶＤ法）、ロッドインチューブ法等により得られた光ファイバ母材を用いることができる。本発明は、シングルモード光ファイバ、分散シフト光ファイバ、カットオフシフト光ファイバ、分散補償光ファイバなど、いかなる種類の光ファイバにも適用できる。
【００３１】
次に、光ファイバ１２を線引きするための手順の一例を説明する。
まず、稼動時の目標線引き速度に応じて、適切な内径と長さを有する炉下部管５を選択し、製造装置に取り付ける。光ファイバ母材１０を炉心管２の内側に吊り下げたのち、光ファイバ母材１０の先端部を加熱溶融して縮径させる。次いで縮径部１１を、炉下部管５内に臨ませ、該炉下部管５内に温度調整用ガスを流すことにより前記縮径部１１を徐冷しながら、光ファイバ１２の外径になるように、線引きする。
この際、温度調整用ガスの温度や流量などを制御することにより、縮径部１１の冷却速度を調節し、前記縮径部が炉下部管内で光ファイバの目標外径に達するようにし、かつ、温度調整用ガスの流れのレイノルズ数が１０００以下となるようにする。
このようにして製造された光ファイバは、伝送損失が低減されているとともに、外径変動が極めて小さいものとなる。
【００３２】
線引きされた光ファイバは、常法により、ウレタンアクリレート樹脂などを塗布し硬化させて２層の被覆を形成することにより、光ファイバ素線とすることができる。
【００３３】
次に、本発明を、試験例によって具体的に説明する。
外径φ６０ｍｍ、長さ１０００ｍｍのシングルモード光ファイバ用の光ファイバ母材１０を用いて、目標外径を１２５μｍに設定してシングルモード光ファイバを製造した。そして、得られた光ファイバ１２に、ウレタンアクリレート系紫外線硬化型樹脂を塗布し、硬化して一次被覆層を形成し、次に同様にして二次被覆層を形成して、一次被覆層のコート径１９０μｍ、二次被覆のコート径２５０μｍの光ファイバ素線を製造した。
この際、製造条件を変えることによってレイノルズ数を変化させた。また、外径測定器を用いて、線引き中のそれぞれの光ファイバ１２の外径変動を測定した。
【００３４】
（試験例１）
紡糸張力を１００ｇｆに、紡糸線速を３００ｍ／分に設定して、光ファイバ１２を線引きした。炉下部管５の長さを２５０ｍｍとし、内径を６０ｍｍとした。温度調整用ガスとしてヘリウムを用い、その温度は常温とした。線引き時、縮径部１１の先端は炉下部管５内にあった。炉下部管５内のレイノルズ数は約２００であった。線引中の光ファイバ１２の外径変動は、±０．２μｍであった。
【００３５】
（試験例２）
紡糸張力を１００ｇｆに、紡糸線速を３００ｍ／分に設定して、光ファイバ１２を線引きした。炉下部管５の長さを２５０ｍｍとし、内径を６０ｍｍとした。温度調整用ガスとしてアルゴンを用い、その温度は常温とした。線引き時、冷却速度が遅くなったために、縮径部１１の先端は炉下部管５の外に突出していた。炉下部管５内のレイノルズ数は約１８００であった。線引中の光ファイバ１２の外径変動は、±０．５μｍであった。
【００３６】
（試験例３）
紡糸張力を１００ｇｆに、紡糸線速を３００ｍ／分に設定して、光ファイバ１２を線引きした。炉下部管５の長さを５００ｍｍとし、内径を６０ｍｍとした。温度調整用ガスとしてアルゴンを用い、その温度を温度制御装置７を用いて２００℃に制御した。線引き時、縮径部１１の先端は炉下部管５内にあった。炉下部管５内のレイノルズ数は約８００であった。線引中の光ファイバ１２の外径変動は、±０．２μｍであった。
【００３７】
前記試験例１〜３の結果を、表１に示す。
【００３８】
【表１】
【００３９】
（試験例４）
紡糸張力を１３０ｇｆに、紡糸線速を６００ｍ／分に設定して、光ファイバ１２を線引きした。炉下部管５の長さを２５０ｍｍとし、内径を６０ｍｍとした。温度調整用ガスとしてヘリウムを用い、その温度は常温とした。線引き時、縮径部１１の先端は炉下部管５内にあった。炉下部管５内のレイノルズ数は約４００であった。線引中の光ファイバ１２の外径変動は、±０．２μｍであった。
【００４０】
（試験例５）
紡糸張力を１３０ｇｆに、紡糸線速を６００ｍ／分に設定して、光ファイバ１２を線引きした。炉下部管５の長さを５００ｍｍとし、内径を６０ｍｍとした。温度調整用ガスとしてアルゴンを用い、その温度を温度制御装置７を用いて２００℃に制御した。線引き時、縮径部１１の先端は炉下部管５外に突出していた。炉下部管５内のレイノルズ数は約１５００であった。線引中の光ファイバの外径変動は、±０．８μｍであった。
【００４１】
（試験例６）
紡糸張力を１３０ｇｆに、紡糸線速を６００ｍ／分に設定して、光ファイバ１２を線引きした。炉下部管５の長さを１０００ｍｍとし、内径を６０ｍｍとした。温度調整用ガスとしてアルゴンを用い、その温度を温度制御装置７を用いて２００℃に制御した。線引き時、縮径部１１の先端は炉下部管５内にあった。炉下部管５内のレイノルズ数は約１５００であった。線引中の光ファイバ１２の外径変動は、±０．４μｍであった。
【００４２】
（試験例７）
紡糸張力を１３０ｇｆに、紡糸線速を６００ｍ／分に設定して、光ファイバ１２を線引きした。炉下部管５の長さを１０００ｍｍとし、内径を５０ｍｍとした。温度調整用ガスとしてアルゴンを用い、その温度を温度制御装置７を用いて４００℃に制御した。線引き時、縮径部１１の先端は炉下部管５内にあった。炉下部管５内のレイノルズ数は約６００であった。線引中の光ファイバ１２の外径変動は、±０．２μｍであった。
【００４３】
前記試験例４〜７の結果を、表２に示す。
【００４４】
【表２】
【００４５】
（試験例８）
紡糸張力を１８０ｇｆに、紡糸線速を１２００ｍ／分に設定して、光ファイバ１２を線引きした。炉下部管５の長さを２５０ｍｍとし、内径を６０ｍｍとした。温度調整用ガスとしてヘリウムを用い、その温度は常温とした。線引き時、縮径部１１の先端は炉下部管５外に突出していた。炉下部管５内のレイノルズ数は約８００であった。線引中の光ファイバ１２の外径変動は、±０．５μｍであった。
【００４６】
（試験例９）
紡糸張力を１８０ｇｆに、紡糸線速を１２００ｍ／分に設定して、光ファイバ１２を線引きした。炉下部管５の長さを５００ｍｍとし、内径を１０ｍｍとした。温度調整用ガスとしてヘリウムを用い、その温度は常温とした。線引き時、縮径部１１の先端は炉下部管５内にあった。炉下部管５内のレイノルズ数は約３０であった。線引中の光ファイバ１２の外径変動は、±０．２μｍであった。
【００４７】
（試験例１０）
紡糸張力を１８０ｇｆに、紡糸線速を１２００ｍ／分に設定して、光ファイバ１２を線引きした。炉下部管５の長さを５００ｍｍとし、内径を５０ｍｍとした。温度調整用ガスとしてアルゴンを用い、その温度を温度制御装置７を用いて４００℃に制御した。線引き時、縮径部１１の先端は炉下部管５外に突出していた。炉下部管５内のレイノルズ数は約１２００であった。線引中の光ファイバ１２の外径変動は、±１．０μｍであった。
【００４８】
（試験例１１）
紡糸張力を１８０ｇｆに、紡糸線速を１２００ｍ／分に設定して、光ファイバ１２を線引きした。炉下部管５の長さを１５００ｍｍとし、内径を４５ｍｍとした。温度調整用ガスとしてアルゴンを用い、その温度を温度制御装置７を用いて４００℃に制御した。線引き時、縮径部１１の先端は炉下部管５内にあった。炉下部管５内のレイノルズ数は約１０００であった。線引中の光ファイバ１２の外径変動は、±０．２μｍであった。
【００４９】
（試験例１２）
紡糸張力を１８０ｇｆに、紡糸線速を１２００ｍ／分に設定して、光ファイバ１２を線引きした。炉下部管５の長さを１０００ｍｍとし、内径を２０ｍｍとした。温度調整用ガスとしてアルゴンとヘリウムを５：１の比で混合したガスを用い、その温度は常温とした。線引き時、縮径部１１の先端は炉下部管５内にあった。炉下部管５内のレイノルズ数は約５００であった。線引中の光ファイバ１２の外径変動は、±０．２μｍであった。
【００５０】
前記試験例８〜１２の結果を、表３に示す。
【００５１】
【表３】
【００５２】
表４に、本試験例により得られたレイノルズ数と外径変動との関係を示す。表４において、線引き時に縮径部１１の先端が炉下部管５外に突出した場合のレイノルズ数は、縮径部１１の先端部周辺の管径が非常に大きくなった場合と考え、無限大であるものとみなした。
【００５３】
【表４】
【００５４】
表４に示す結果から明らかなように、縮径部１１の先端が外気にさらされないように該縮径部１１の周囲を炉下部管５により覆い、該炉下部管５内に温度調整用ガスを流し、この温度調整用ガスの流れのレイノルズ数を１０００以下とすることによって、光ファイバの線引き速度によらず、光ファイバ１２の外径変動を小さく抑制することができることがわかる。
【００５５】
また、得られた各光ファイバ素線について、１．５５μｍにおける伝送損失を測定したところ、線引き時に縮径部１１が炉下部管５内で目標外径に達するようにし、かつ温度調整用ガスの流れのレイノルズ数を１０００以下とした場合には、いずれの光ファイバ１２も伝送損失が０．１９０ｄＢ／ｋｍ以下となった。従って、本発明の製造方法を用いることにより、縮径部１１の徐冷が効果的に行われ、レーリ散乱に起因する伝送損失の増加を抑制できたことがわかる。
【００５６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の光ファイバの製造方法は、炉心管の下端に炉下部管を連設した装置を用い、炉心管内に吊り下げられた光ファイバ母材の先端部を加熱溶融することにより縮径させ、この縮径部の下方側が前記炉下部管内にまで達した状態で、温度調整用ガスにより徐冷しながら、線引きする際、前記縮径部が炉下部管内で光ファイバの目標外径に達するように、かつ、炉下部管内に流される温度調整用ガスの流れのレイノルズ数が１０００以下となるように、線引き条件を変化させるものであるから、光ファイバ母材から引き出された縮径部を効果的に徐冷することができ、かつ、温度調整用ガスの乱流が発生しにくくなるので、光ファイバの線引き速度によらず、光ファイバの伝送損失を低減させ、外径変動を小さく抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の光ファイバの線引き方法に用いられる装置の一例を示す概略構成図である。
【図２】 光ファイバ母材が光ファイバの外径にまで縮径される状態の一例を説明する図である。
【図３】 本発明の光ファイバの線引き方法に用いられる装置の他の例を示す概略構成図である。
【符号の説明】
２…炉心管、３…ヒータ、５…炉下部管、６…温度調整用ガス供給手段、７…温度制御装置、１０…光ファイバ母材、１１…縮径部、１２…光ファイバ、２１…ガス混合手段、２２…ガス混合比率制御手段。
【発明の属する技術分野】
本発明は、光ファイバ用母材を加熱溶融して光ファイバを線引きするために用いられる光ファイバの線引き方法に関し、特に、光ファイバの伝送損失を低減させるとともに、外径変動を小さく抑制しうる光ファイバの線引き方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、光ファイバは、光ファイバ母材を紡糸炉で加熱溶融し、線引き（紡糸）することにより製造されている。
線引き後の光ファイバが冷たい外気にさらされると、ガラスが急冷され、高温の液体構造が保持されたまま固化することになる。すると、ガラスの密度揺らぎや濃度揺らぎが大きくなり、レーリ散乱に起因する伝送損失が増加するおそれがある。このため、線引き後の光ファイバを徐冷することが行われている。
【０００３】
例えば、特開平１０−２１８６３５号公報には、ガラスの粘度に基づいて決められた温度範囲において、光ファイバを熱処理して徐冷し、レーリ散乱の低減を図る方法が開示されている。
また、特願２００１−３７４３２０号には、紡糸炉の下部に、該紡糸炉と一体になるように円筒状の炉下部管を設け、線引き後の光ファイバを前記炉下部管内に挿通し、該炉下部管内に温度調整用ガスを流すことによって、前記光ファイバを徐冷するようにした光ファイバの製造装置の提案がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、線引き後の光ファイバを炉下部管を用いて徐冷するようにした場合、得られる光ファイバの外径が、目標外径に対して大きく変動することがあるという問題がある。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、伝送損失が低減され、かつ、外径変動の小さい光ファイバを紡糸することができる光ファイバの線引き方法を提供することを課題とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するための本発明の光ファイバ素線の製造方法は、炉心管の下端に炉下部管を連設し、光ファイバ母材を炉心管の内側に吊り下げ、前記光ファイバ母材の先端部を加熱溶融することにより縮径させ、この縮径部の下方側が前記炉下部管内にまで達した状態で、該炉下部管内に温度調整用ガスを流すことにより前記縮径部を徐冷しながら、線引きする光ファイバの線引き方法であって、前記縮径部が炉下部管内で光ファイバの目標外径に達するように、かつ、温度調整用ガスの流れのレイノルズ数が１０００以下となるように、線引き条件を変化させることを特徴とする。
【０００６】
周知の通り、レイノルズ数は、流れにおける流体の慣性力と粘性力の比を表わす無次元の値である。レイノルズ数が所定の臨界値以下では、流れは層流となって整然と流れ、臨界値を超えると乱流となって乱れやすいということができる。
【０００７】
本発明において、炉下部管内に流される温度調整用ガスの流れのレイノルズ数Ｒは、該炉下部管の内径をｄ、温度調整用ガスの流速をｖ、温度調整用ガスの動粘度をηとするとき、Ｒ＝ｖｄ／ηとして表される。
【０００８】
そして、縮径部が炉下部管内で光ファイバの目標外径に達するようにし、縮径部から光ファイバの目標外径に達するまでの部分を、温度調整用ガスにて徐冷する。そして、前記温度調整用ガスの流れのレイノルズ数Ｒを１０００以下とする。これにより、光ファイバの徐冷が効果的に行われるようになり、かつ温度調整用ガスの流れが安定するので、光ファイバの伝送損失を低減することができるとともに、外径変動と極めて小さく抑制することができる。
【０００９】
前記温度調整用ガスの流れのレイノルズ数を１０００以下とするためには、例えば、前記炉下部管として、前記温度調整用ガスの流れのレイノルズ数が１０００以下となるようなものを用いる方法、および／または、前記温度調整用ガスとして、少なくとも２種類のガスを用意し、その混合比率と温度とを変化させることにより、温度調整用ガスの流れのレイノルズ数を１０００以下となるようにする方法を用いることができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、実施の形態に基づいて、本発明を詳しく説明する。
図１は、本発明の光ファイバの線引き方法に用いられる装置の一例を示す概略図である。図１において、符号１は紡糸炉本体である。紡糸炉本体１には、炉心管２が貫装されている。炉心管２は一般にカーボンからなる管である。
【００１３】
炉心管２の内径は、特に制限されるものではなく、光ファイバ母材１０の外径に応じて決定されるが、一般には、例えば、光ファイバ母材１０の外径がφ８０〜９０ｍｍの場合、１００〜１２０ｍｍの範囲内とされる。
また、炉心管２の肉厚は、一般に、１〜１０ｍｍとされる。炉心管２の肉厚が１ｍｍ未満であると、強度が低下して取扱い性が悪くなるので好ましくない。炉心管２の肉厚の上限値は特に制限するものではないが、必要以上に厚くしても無駄であり不経済であるので、１０ｍｍ以下とすることが好ましい。
【００１４】
炉心管２の外周にはヒータ３が取り付けられており、炉心管２内に吊り下げられた光ファイバ母材１０の先端部を加熱溶融させることができるようになっている。
また、紡糸炉本体１の上部には、炉心管２内に不活性ガスを供給するための不活性ガス供給手段４が設けられている。炉心管２内に不活性ガスを供給することにより、炉心管２の酸化による劣化とダストの発生とを抑制していることができるので、好ましい。この炉心管２内に供給される不活性ガスとしては、ヘリウム、アルゴン、窒素などを用いることができる。
【００１５】
炉心管２の下端には炉下部管５が連設されており、光ファイバ母材１０から引き出され、光ファイバ１２の目標外径まで縮径する過程にある縮径部１１は、炉下部管５内に臨むようになっている。
炉下部管５は概略円筒状であり、その材質としては、カーボン、石英ガラスなどの耐熱性材料が用いられる。その寸法は、後述するように、縮径部１１が炉下部管５の下端から突出せず、所望のレイノルズ数が得られるように、適切な値とする必要があるが、一般的な範囲としては、外径は２０〜１５０ｍｍであり、内径は１０〜１２５ｍｍであり、長さは１００ｍｍ以上とすることが例示される。しかし、炉下部管５の内径は、必ずしも炉心管２の内径に一致させる必要はない。炉下部管５の内径が炉心管２の内径に一致しない場合は、例えば、炉下部管５の一端にテーパ部やフランジ部などを形成し、このテーパ部やフランジ部などを介して炉心管２に連設させるようにすることができる。
炉下部管５は、ネジなどを介して紡糸炉本体１に取り付けるようにし、容易に取り外して交換可能とすることが好ましい。
【００１６】
そして、炉下部管５の内部に温度調整用ガスを供給するための、温度調整用ガス供給手段６が設置されている。そしてこの温度調整用ガス供給手段６には、炉下部管５内に供給される温度調整用ガスの温度を制御するための温度制御装置７が取り付けられている。
【００１７】
炉下部管５に温度制御された温度調整用ガスを供給して、炉下部管５内に温度調整用ガスの流れを形成することにより、縮径部１１および光ファイバ１２を徐冷し、冷却速度を調整することができる。また、縮径部１１および光ファイバ１２へのダストの付着を防止する効果もある。
徐冷効果を高めるため、炉下部管５の周囲に断熱材や加熱装置などを配置して、温度が低下しにくいようにしてもよい。
【００１８】
温度調整用ガスとしては、熱伝導率が小さいガス、例えば、ヘリウム、アルゴン、窒素などが使用可能である。また、これらの２種類またはそれ以上を混合して得られるガスを用いてもよい。特に熱伝導率が小さいアルゴンを用いることが好ましい。温度調整用ガスの温度は、所望の冷却速度が得られるように必要に応じて変化させられるが、常温〜１２００℃とすることが好ましい。
【００１９】
この製造装置には、炉心管２内に供給される不活性ガスや、炉下部管５内に供給される温度調整用ガスを排気するため、排気手段８を設けることが好ましい。排気手段８の取り付け位置は特に制限されず、不活性ガス供給手段４や温度調整用ガス供給手段６の開口位置を考慮に入れ、不活性ガスや温度調整用ガスの流れが乱れにくい適切な位置に設けることが好ましく、例えば、ヒータ３よりも上方に設けることが挙げられる。
【００２０】
本実施の形態においては、第一に、炉下部管５の内径や長さを適切に選択し、また、温度調整用ガスの種類や温度を制御することによって、図２（ａ）に示すように、前記縮径部１１が炉下部管５内で光ファイバ１２の目標外径に達するようにする。図２（ｂ）に示すように、縮径部１１の先端が炉下部管５の下端から突出するようになると、光ファイバ１２の目標外径に達する前の部分が外気にさらされて、急冷されるので、外径変動が大きくなり、好ましくない。
【００２１】
そして第二に、炉下部管５内を流れる温度調整用ガスの流れのレイノルズ数Ｒが１０００以下になるように線引き条件を変化させて、光ファイバ１２を線引きする。前記線引き条件としては、線引き速度、炉下部管５の内径や長さ、または、温度調整用ガスの種類、温度、流量などが挙げられる。
【００２２】
本発明においては、炉下部管５内を流れる温度調整用ガスの流れのレイノルズ数Ｒは、式 Ｒ＝ｖｄ／η により定義される。
ここで、ｖは温度調整用ガスの流速（ｍ／ｓ）であり、ｄは炉下部管５の内径（ｍ）であり、ηは温度調整用ガスの動粘度（ｍ2／ｓ）である。
【００２３】
温度調整用ガスの流れのレイノルズ数Ｒを１０００以下とすることにより、温度調整用ガスの流れは乱流になりにくくなり安定化するので、光ファイバ１２の外径変動が小さく抑制される。レイノルズ数Ｒは大きくなると、温度調整用ガスの流れが乱れやすくなり、Ｒが１０００を超えると、光ファイバ１２の外径変動が大きくなりやすいので、好ましくない。
【００２４】
温度調整用ガスの流れのレイノルズ数Ｒを１０００以下とするためには、例えば、以下のようにして、製造条件を変化させる。
まず、一般に、線引き速度を高速化することによって流速ｖは増加するので、レイノルズ数Ｒは大きくなる。
これに対しては、例えば、炉下部管５の内径ｄを細くすることによってレイノルズ数Ｒを減少させることができる。そこで、線引きを開始する前に、適切な内径ｄを有する炉下部管５を選択して装置に取り付ける。また、炉下部管５の長さも、縮径部１１が炉下部管５内で光ファイバ１２の目標外径に達するように、適宜選択する。
【００２５】
また、温度調整用ガスの動粘度ηは、該温度調整用ガスの粘度μ（Ｐａ・ｓ）と密度ρ（ｋｇ／ｍ3）との比μ／ρから求められる。一般に、気体は温度が高くなると、粘度μは増大し、密度ρは減少することから、動粘度ηは増大する。従って、温度調整用ガスの温度を上げることによっても、レイノルズ数Ｒを減少させることができる。しかも、温度調整用ガスの温度を上げることにより、縮径部１１の冷却速度を低下させ、徐冷効果を高めることができる。従って、温度調整用ガスの温度は、常温〜１２００℃まで変化させられるようにすることが好ましい。
【００２６】
温度調整用ガスの種類に関しては、ヘリウムとアルゴンとを比較する場合、ヘリウムはアルゴンより動粘度が約１０倍大きいので、温度調整用ガスの流れのレイノルズ数Ｒを小さくするためには好ましい。しかしながら、熱伝導率も、ヘリウムはアルゴンより約１０倍大きいので、徐冷効果の点ではアルゴンより劣る。
【００２７】
温度調整用ガスとして単一のガスを用いれば、装置の構成はより単純になり、操作がより容易になるという利点がある。しかし、より優れた光ファイバを得るためには、所望の伝送損失と、外径変動の度合いとの兼ね合いにより、適宜複数のガスを混合して調製された混合ガスを用いることが好ましい。例えば、ヘリウムとアルゴンを１：５の比率で混合したガスを用いると、熱伝導率が３．７３×１０-2Ｗ・ｍ-1・Ｋ-1となり、動粘度が２．７１×１０-5ｍ2／ｓとなる。
【００２８】
温度調整用ガスとして混合ガスを用いる場合、例えば、予め所定の比率で混合されたガスを用い、この混合ガスを温度調整用ガス供給手段６を介して炉下部管５に供給する方法を用いることができる。
また、図３に示すように、少なくとも２種類のガスを所定の比率で混合して温度調整用ガスとするガス混合手段２１と、前記ガス混合手段によって混合されるガスの混合比率を、前記温度調整用ガスの流れのレイノルズ数が１０００以下となるように制御するガス混合比率制御手段２２とを有する線引き装置を用い、線引き作業と並行して混合ガスを調製する方法を採用することもできる。
【００２９】
この場合、ガス混合比率を制御する方法としては、例えば、コンピュータ等を用いて、混合ガスの動粘度を実験データや近似式等に基づいて算出し、得られた動粘度の値と、炉下部管の寸法、線引き速度の他の線引き条件等から温度調整用ガスの流れのレイノルズ数Ｒを計算して最適な混合比率を求め、求められた最適値に基づいて、制御弁等を用いて、実際のガスの混合比率を制御するようにする方法をとることができる。
これにより、動粘度と熱伝導率のバランスが優れた温度調整用ガスを常に供給することができるので、伝送損失と外径変動とがともに極めて抑制された光ファイバを線引きすることができる。
【００３０】
本発明の製造方法では、気相軸付け法（ＶＡＤ法）、外付け法（ＯＶＤ法）、内付け法（ＣＶＤ法、ＭＣＶＤ法、ＰＣＶＤ法）、ロッドインチューブ法等により得られた光ファイバ母材を用いることができる。本発明は、シングルモード光ファイバ、分散シフト光ファイバ、カットオフシフト光ファイバ、分散補償光ファイバなど、いかなる種類の光ファイバにも適用できる。
【００３１】
次に、光ファイバ１２を線引きするための手順の一例を説明する。
まず、稼動時の目標線引き速度に応じて、適切な内径と長さを有する炉下部管５を選択し、製造装置に取り付ける。光ファイバ母材１０を炉心管２の内側に吊り下げたのち、光ファイバ母材１０の先端部を加熱溶融して縮径させる。次いで縮径部１１を、炉下部管５内に臨ませ、該炉下部管５内に温度調整用ガスを流すことにより前記縮径部１１を徐冷しながら、光ファイバ１２の外径になるように、線引きする。
この際、温度調整用ガスの温度や流量などを制御することにより、縮径部１１の冷却速度を調節し、前記縮径部が炉下部管内で光ファイバの目標外径に達するようにし、かつ、温度調整用ガスの流れのレイノルズ数が１０００以下となるようにする。
このようにして製造された光ファイバは、伝送損失が低減されているとともに、外径変動が極めて小さいものとなる。
【００３２】
線引きされた光ファイバは、常法により、ウレタンアクリレート樹脂などを塗布し硬化させて２層の被覆を形成することにより、光ファイバ素線とすることができる。
【００３３】
次に、本発明を、試験例によって具体的に説明する。
外径φ６０ｍｍ、長さ１０００ｍｍのシングルモード光ファイバ用の光ファイバ母材１０を用いて、目標外径を１２５μｍに設定してシングルモード光ファイバを製造した。そして、得られた光ファイバ１２に、ウレタンアクリレート系紫外線硬化型樹脂を塗布し、硬化して一次被覆層を形成し、次に同様にして二次被覆層を形成して、一次被覆層のコート径１９０μｍ、二次被覆のコート径２５０μｍの光ファイバ素線を製造した。
この際、製造条件を変えることによってレイノルズ数を変化させた。また、外径測定器を用いて、線引き中のそれぞれの光ファイバ１２の外径変動を測定した。
【００３４】
（試験例１）
紡糸張力を１００ｇｆに、紡糸線速を３００ｍ／分に設定して、光ファイバ１２を線引きした。炉下部管５の長さを２５０ｍｍとし、内径を６０ｍｍとした。温度調整用ガスとしてヘリウムを用い、その温度は常温とした。線引き時、縮径部１１の先端は炉下部管５内にあった。炉下部管５内のレイノルズ数は約２００であった。線引中の光ファイバ１２の外径変動は、±０．２μｍであった。
【００３５】
（試験例２）
紡糸張力を１００ｇｆに、紡糸線速を３００ｍ／分に設定して、光ファイバ１２を線引きした。炉下部管５の長さを２５０ｍｍとし、内径を６０ｍｍとした。温度調整用ガスとしてアルゴンを用い、その温度は常温とした。線引き時、冷却速度が遅くなったために、縮径部１１の先端は炉下部管５の外に突出していた。炉下部管５内のレイノルズ数は約１８００であった。線引中の光ファイバ１２の外径変動は、±０．５μｍであった。
【００３６】
（試験例３）
紡糸張力を１００ｇｆに、紡糸線速を３００ｍ／分に設定して、光ファイバ１２を線引きした。炉下部管５の長さを５００ｍｍとし、内径を６０ｍｍとした。温度調整用ガスとしてアルゴンを用い、その温度を温度制御装置７を用いて２００℃に制御した。線引き時、縮径部１１の先端は炉下部管５内にあった。炉下部管５内のレイノルズ数は約８００であった。線引中の光ファイバ１２の外径変動は、±０．２μｍであった。
【００３７】
前記試験例１〜３の結果を、表１に示す。
【００３８】
【表１】
（試験例４）
紡糸張力を１３０ｇｆに、紡糸線速を６００ｍ／分に設定して、光ファイバ１２を線引きした。炉下部管５の長さを２５０ｍｍとし、内径を６０ｍｍとした。温度調整用ガスとしてヘリウムを用い、その温度は常温とした。線引き時、縮径部１１の先端は炉下部管５内にあった。炉下部管５内のレイノルズ数は約４００であった。線引中の光ファイバ１２の外径変動は、±０．２μｍであった。
【００４０】
（試験例５）
紡糸張力を１３０ｇｆに、紡糸線速を６００ｍ／分に設定して、光ファイバ１２を線引きした。炉下部管５の長さを５００ｍｍとし、内径を６０ｍｍとした。温度調整用ガスとしてアルゴンを用い、その温度を温度制御装置７を用いて２００℃に制御した。線引き時、縮径部１１の先端は炉下部管５外に突出していた。炉下部管５内のレイノルズ数は約１５００であった。線引中の光ファイバの外径変動は、±０．８μｍであった。
【００４１】
（試験例６）
紡糸張力を１３０ｇｆに、紡糸線速を６００ｍ／分に設定して、光ファイバ１２を線引きした。炉下部管５の長さを１０００ｍｍとし、内径を６０ｍｍとした。温度調整用ガスとしてアルゴンを用い、その温度を温度制御装置７を用いて２００℃に制御した。線引き時、縮径部１１の先端は炉下部管５内にあった。炉下部管５内のレイノルズ数は約１５００であった。線引中の光ファイバ１２の外径変動は、±０．４μｍであった。
【００４２】
（試験例７）
紡糸張力を１３０ｇｆに、紡糸線速を６００ｍ／分に設定して、光ファイバ１２を線引きした。炉下部管５の長さを１０００ｍｍとし、内径を５０ｍｍとした。温度調整用ガスとしてアルゴンを用い、その温度を温度制御装置７を用いて４００℃に制御した。線引き時、縮径部１１の先端は炉下部管５内にあった。炉下部管５内のレイノルズ数は約６００であった。線引中の光ファイバ１２の外径変動は、±０．２μｍであった。
【００４３】
前記試験例４〜７の結果を、表２に示す。
【００４４】
【表２】
（試験例８）
紡糸張力を１８０ｇｆに、紡糸線速を１２００ｍ／分に設定して、光ファイバ１２を線引きした。炉下部管５の長さを２５０ｍｍとし、内径を６０ｍｍとした。温度調整用ガスとしてヘリウムを用い、その温度は常温とした。線引き時、縮径部１１の先端は炉下部管５外に突出していた。炉下部管５内のレイノルズ数は約８００であった。線引中の光ファイバ１２の外径変動は、±０．５μｍであった。
【００４６】
（試験例９）
紡糸張力を１８０ｇｆに、紡糸線速を１２００ｍ／分に設定して、光ファイバ１２を線引きした。炉下部管５の長さを５００ｍｍとし、内径を１０ｍｍとした。温度調整用ガスとしてヘリウムを用い、その温度は常温とした。線引き時、縮径部１１の先端は炉下部管５内にあった。炉下部管５内のレイノルズ数は約３０であった。線引中の光ファイバ１２の外径変動は、±０．２μｍであった。
【００４７】
（試験例１０）
紡糸張力を１８０ｇｆに、紡糸線速を１２００ｍ／分に設定して、光ファイバ１２を線引きした。炉下部管５の長さを５００ｍｍとし、内径を５０ｍｍとした。温度調整用ガスとしてアルゴンを用い、その温度を温度制御装置７を用いて４００℃に制御した。線引き時、縮径部１１の先端は炉下部管５外に突出していた。炉下部管５内のレイノルズ数は約１２００であった。線引中の光ファイバ１２の外径変動は、±１．０μｍであった。
【００４８】
（試験例１１）
紡糸張力を１８０ｇｆに、紡糸線速を１２００ｍ／分に設定して、光ファイバ１２を線引きした。炉下部管５の長さを１５００ｍｍとし、内径を４５ｍｍとした。温度調整用ガスとしてアルゴンを用い、その温度を温度制御装置７を用いて４００℃に制御した。線引き時、縮径部１１の先端は炉下部管５内にあった。炉下部管５内のレイノルズ数は約１０００であった。線引中の光ファイバ１２の外径変動は、±０．２μｍであった。
【００４９】
（試験例１２）
紡糸張力を１８０ｇｆに、紡糸線速を１２００ｍ／分に設定して、光ファイバ１２を線引きした。炉下部管５の長さを１０００ｍｍとし、内径を２０ｍｍとした。温度調整用ガスとしてアルゴンとヘリウムを５：１の比で混合したガスを用い、その温度は常温とした。線引き時、縮径部１１の先端は炉下部管５内にあった。炉下部管５内のレイノルズ数は約５００であった。線引中の光ファイバ１２の外径変動は、±０．２μｍであった。
【００５０】
前記試験例８〜１２の結果を、表３に示す。
【００５１】
【表３】
表４に、本試験例により得られたレイノルズ数と外径変動との関係を示す。表４において、線引き時に縮径部１１の先端が炉下部管５外に突出した場合のレイノルズ数は、縮径部１１の先端部周辺の管径が非常に大きくなった場合と考え、無限大であるものとみなした。
【００５３】
【表４】
表４に示す結果から明らかなように、縮径部１１の先端が外気にさらされないように該縮径部１１の周囲を炉下部管５により覆い、該炉下部管５内に温度調整用ガスを流し、この温度調整用ガスの流れのレイノルズ数を１０００以下とすることによって、光ファイバの線引き速度によらず、光ファイバ１２の外径変動を小さく抑制することができることがわかる。
【００５５】
また、得られた各光ファイバ素線について、１．５５μｍにおける伝送損失を測定したところ、線引き時に縮径部１１が炉下部管５内で目標外径に達するようにし、かつ温度調整用ガスの流れのレイノルズ数を１０００以下とした場合には、いずれの光ファイバ１２も伝送損失が０．１９０ｄＢ／ｋｍ以下となった。従って、本発明の製造方法を用いることにより、縮径部１１の徐冷が効果的に行われ、レーリ散乱に起因する伝送損失の増加を抑制できたことがわかる。
【００５６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の光ファイバの製造方法は、炉心管の下端に炉下部管を連設した装置を用い、炉心管内に吊り下げられた光ファイバ母材の先端部を加熱溶融することにより縮径させ、この縮径部の下方側が前記炉下部管内にまで達した状態で、温度調整用ガスにより徐冷しながら、線引きする際、前記縮径部が炉下部管内で光ファイバの目標外径に達するように、かつ、炉下部管内に流される温度調整用ガスの流れのレイノルズ数が１０００以下となるように、線引き条件を変化させるものであるから、光ファイバ母材から引き出された縮径部を効果的に徐冷することができ、かつ、温度調整用ガスの乱流が発生しにくくなるので、光ファイバの線引き速度によらず、光ファイバの伝送損失を低減させ、外径変動を小さく抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の光ファイバの線引き方法に用いられる装置の一例を示す概略構成図である。
【図２】 光ファイバ母材が光ファイバの外径にまで縮径される状態の一例を説明する図である。
【図３】 本発明の光ファイバの線引き方法に用いられる装置の他の例を示す概略構成図である。
【符号の説明】
２…炉心管、３…ヒータ、５…炉下部管、６…温度調整用ガス供給手段、７…温度制御装置、１０…光ファイバ母材、１１…縮径部、１２…光ファイバ、２１…ガス混合手段、２２…ガス混合比率制御手段。
Claims (3)
- 炉心管の下端に炉下部管を連設し、光ファイバ母材を炉心管の内側に吊り下げ、前記光ファイバ母材の先端部を加熱溶融することにより縮径させ、この縮径部の下方側が前記炉下部管内にまで達した状態で、該炉下部管内に温度調整用ガスを流すことにより前記縮径部を徐冷しながら、線引きする光ファイバの線引き方法であって、
前記縮径部が炉下部管内で光ファイバの目標外径に達するように、かつ、温度調整用ガスの流れのレイノルズ数が１０００以下となるように、線引き条件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。 - 前記炉下部管として、前記温度調整用ガスの流れのレイノルズ数が１０００以下となるようなものを用いることを特徴とする請求項１に記載の光ファイバの線引き方法。
- 前記温度調整用ガスとして、少なくとも２種類のガスを用意し、その混合比率と温度とを変化させることにより、温度調整用ガスの流れのレイノルズ数を１０００以下となるようにすることを特徴とする請求項１または２に記載の光ファイバの線引き方法。
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