JP5948094B2

JP5948094B2 - Optical fiber and optical fiber manufacturing method

Info

Publication number: JP5948094B2
Application number: JP2012050424A
Authority: JP
Inventors: 健志岡田
Original assignee: Fujikura Ltd
Current assignee: Fujikura Ltd
Priority date: 2012-03-07
Filing date: 2012-03-07
Publication date: 2016-07-06
Anticipated expiration: 2032-03-07
Also published as: JP2013186243A

Description

本発明は、石英ガラス系光ファイバで代表される光ファイバおよび光ファイバの製造方法に関し、とりわけ光ファイバ素線の偏波モード分散（ＰｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎＭｏｄｅＤｉｓｐｅｒｓｉｏｎ；以下“ＰＭＤ”と記す）を低減する技術、特に側圧もしくは曲がりなどの外乱が加わってもＰＭＤの増加量が少ない光ファイバ素線および光ファイバ素線の製造方法に関する。 The present invention relates to an optical fiber typified by a silica glass-based optical fiber and a method for manufacturing the optical fiber, and in particular, a technique for reducing polarization mode dispersion (hereinafter referred to as “PMD”) of an optical fiber. especially for producing how lateral pressure or bending the optical fiber and the optical fiber is small increase of PMD even subjected to any disturbance such as.

周知のように、ＰＭＤとは、光ファイバ中の二つの直交する偏波モード成分間に伝搬時間差（遅延差）が生じる現象である。また、ＰＭＤが大きくなると、デジタル伝送においてファイバ中を伝送する信号光に波形劣化が生じて、隣り合うパルスの分離が困難となるため、伝送容量が制限されるなどの問題が生じる。そのため、ＰＭＤをできるだけ小さく抑制することが望まれている。 As is well known, PMD is a phenomenon in which a propagation time difference (delay difference) occurs between two orthogonal polarization mode components in an optical fiber. In addition, when PMD increases, waveform deterioration occurs in signal light transmitted through the fiber in digital transmission, and separation of adjacent pulses becomes difficult, causing problems such as limiting transmission capacity. Therefore, it is desired to suppress PMD as small as possible.

また、ＰＭＤは、光ファイバの光学的異方性によって生じ、その発生要因は、光ファイバの内部の構造または材質などに由来して光学的異方性が生じる内部的要因と、光ファイバの外部からの応力などにより光学的異方性が生じる外部的要因とに大別される。 PMD is caused by the optical anisotropy of the optical fiber. The generation factor is an internal factor in which the optical anisotropy is caused by the structure or material inside the optical fiber and the outside of the optical fiber. And external factors that cause optical anisotropy due to the stress from

前記内部的要因のうち、もっとも影響が大きい因子は、光ファイバの断面形状である。一方、光ファイバ素線の製造においては、どんなファイバ母材の製造方法、およびどんなファイバ母材を紡糸（線引き）して光ファイバ裸線を製造する方法を選択した場合であっても、光ファイバ素線のコア部分およびその周囲のクラッド部分を含め、完全な真円形の断面形状を実現することは実際上困難である。従って、実際の製品は、わずかながらも楕円形状又はその他の形状に歪んだ断面形状を有する。このような断面形状の異方性が大きくなると、断面における屈折率分布が完全な同心円状ではなくなり、複屈折が生じてＰＭＤが大きくなる。 Of the internal factors, the factor having the greatest influence is the cross-sectional shape of the optical fiber. On the other hand, in the production of an optical fiber, any fiber preform manufacturing method and any method of producing a bare optical fiber by spinning (drawing) any fiber preform can be used. It is practically difficult to realize a perfect circular cross-sectional shape including the core portion of the strand and the surrounding cladding portion. Therefore, the actual product has a cross-sectional shape slightly distorted into an elliptical shape or other shapes. When the anisotropy of such a cross-sectional shape increases, the refractive index distribution in the cross-section is not completely concentric, and birefringence occurs and PMD increases.

一方、前記外部的要因のうち、影響の大きい因子としては、光ファイバにその外部から加えられる曲げもしくは側圧など、非等方的に加えられる応力が挙げられ、このような外部からくわえられる非等方的な応力によっても複屈折が生じてＰＭＤが増加する。 On the other hand, among the external factors, as a factor having a great influence, stress applied anisotropically such as bending or lateral pressure applied to the optical fiber from the outside can be cited. Birefringence also occurs due to the isotropic stress and PMD increases.

ところで、光ファイバのＰＭＤの低減のためには、光ファイバ素線にねじれを加えておくことが有効であり、従来から特許文献１〜５に示されるような方法が提案されている。 By the way, in order to reduce PMD of an optical fiber, it is effective to add a twist to the optical fiber, and methods as disclosed in Patent Documents 1 to 5 have been proposed.

これらの特許文献のうち、特許文献１、特許文献２においては、光ファイバ裸線の紡糸時において、未だ光ファイバ母材が固化する前にねじれを加え、これによってねじれを永久的に固定する方法が示されている。上記の方法は、光ファイバ裸線に塑性変形としてのねじれ（塑性ねじれ）を与えることで、光ファイバ素線への外力が解放された状態でもねじれがそのまま維持される、すなわち永久変形としてねじれ状態を維持させる方法である。
以下、このような永久変形として残る塑性ねじれを、“スパン”と称する場合がある。 Among these patent documents, in Patent Document 1 and Patent Document 2, when spinning an optical fiber bare wire, a method of adding a twist before the optical fiber preform is solidified and thereby permanently fixing the twist. It is shown. In the above method, twisting as plastic deformation is applied to the bare optical fiber (plastic twist), so that the twist is maintained as it is even when the external force to the optical fiber is released, that is, twisted state as permanent deformation. It is a method to maintain.
Hereinafter, the plastic twist remaining as such permanent deformation may be referred to as “span”.

一方、特許文献３〜５には、光ファイバが紡糸されて固化した後に、光ファイバ素線にねじれを与える方法が示されている。この場合のねじれは、弾性変形によって発生している。つまり、この場合のねじれは、外力が解放されて光ファイバ素線がフリー状態（外力解放状態）となれば、ねじれが戻る弾性ねじれである。この場合、弾性ねじれが保持された状態のまま、最終的にケーブルなどの最終使用形態の製品に使用すること、すなわち、ケーブルなどの最終使用形態の製品の内部に使用される光ファイバ素線として、弾性ねじれが保持された状態の光ファイバ素線を使用することを想定している。以下このような弾性ねじれを、“ツイスト”と称する場合がある。 On the other hand, Patent Documents 3 to 5 show methods for twisting an optical fiber after the optical fiber is spun and solidified. The twist in this case is generated by elastic deformation. In other words, the twist in this case is an elastic twist in which the twist returns when the external force is released and the optical fiber is in a free state (external force released state). In this case, with the elastic twist held, it is finally used for a product in a final use form such as a cable, that is, as an optical fiber used in the product in a final use form such as a cable. It is assumed that the optical fiber strand in a state where the elastic twist is held is used. Hereinafter, such an elastic twist may be referred to as “twist”.

前述のようにＰＭＤの発生原因は、内部的要因と外部的要因とに大別されるが、内部的要因によるＰＭＤについては、特許文献１、特許文献２に示されるようなスパン（塑性ねじれ）を光ファイバ素線に与えておく方法が有効である。しかしながら、このようなスパンを光ファイバ素線に与える方法は、外部的要因によるＰＭＤの増加抑制に対しては有効でないことが知られている（例えば特許文献３参照）。 As described above, the causes of PMD are broadly classified into internal factors and external factors, and PMD due to internal factors is a span (plastic twist) as shown in Patent Document 1 and Patent Document 2. Is effective to give to the optical fiber. However, it is known that such a method of giving a span to an optical fiber is not effective for suppressing an increase in PMD due to an external factor (see, for example, Patent Document 3).

一方、特許文献３〜５に示すように、ツイスト（弾性ねじれ）を与えておく方法は、側圧又は曲げなどの外部的要因によるＰＭＤの増加抑制に有効である。但し、このツイストは、外力が解放されれば、弾性的にねじれが戻ってしまう。ここで、ツイストを与えた光ファイバ素線を光ケーブルなどの最終使用形態の製品とするための、例えば着色工程、複数の光ファイバ素線をテープ状に配列させる工程、光ファイバケーブルを形成する工程などの実際の量産工程、及びその工程間などにおいては、光ファイバ素線に与えられている摩擦力などの外力が解放される、あるいは摩擦力などの外力が著しく小さくなることがある。その場合、ねじれが解放されてしまうか、またはねじれが著しく小さくなってしまい、外部的要因によるＰＭＤの増加を抑制する効果が消失してしまう。そのため、ケーブルなどの最終製品において、外部的要因によるＰＭＤの増加を確実かつ安定して抑制することが困難であるという問題があった。 On the other hand, as shown in Patent Documents 3 to 5, a method of giving a twist (elastic twist) is effective for suppressing an increase in PMD due to an external factor such as a lateral pressure or bending. However, when the external force is released, the twist returns elastically torsion. Here, for example, a coloring step, a step of arranging a plurality of optical fiber strands in a tape shape, and a step of forming an optical fiber cable in order to use the twisted optical fiber strand as a product of an end use form such as an optical cable. In an actual mass production process such as the above, and between the processes, an external force such as a frictional force applied to the optical fiber may be released or an external force such as a frictional force may be significantly reduced. In that case, the twist is released or the twist becomes extremely small, and the effect of suppressing the increase in PMD due to an external factor is lost. Therefore, in the final product such as a cable, there is a problem that it is difficult to reliably and stably suppress an increase in PMD due to an external factor.

上述のように、従来は、光ファイバに加えられる側圧もしくは曲げなどの非等方的な外力などの外部的要因によるＰＭＤの増加を、最終使用形態の製品において確実かつ安定して抑制することは困難であった。 As described above, conventionally, the increase in PMD due to external factors such as an anisotropic external force such as a lateral pressure or bending applied to an optical fiber is reliably and stably suppressed in a product in a final use form. It was difficult.

特開平８−２９５５２８号公報JP-A-8-295528 米国特許第６３２４８７２号明細書US Pat. No. 6,324,872 国際公開第２００９／１０７６６７号International Publication No. 2009/107667 特開２０１０−１２２６６６号公報JP 2010-122666 A 米国特許第７３１７８５５号明細書US Pat. No. 7,317,855

本発明は、以上のような事情に鑑みてなされたもので、側圧または曲げなどの非等方的外力などの外部的要因に起因するＰＭＤの増加を、ケーブルなどの最終使用形態の製品でも、確実かつ安定して抑制し得る光ファイバ素線、およびその製造方法を提供することを課題とする。 The present invention has been made in view of the circumstances as described above, and an increase in PMD caused by an external factor such as an anisotropic external force such as a lateral pressure or bending can be achieved even in a product of a final use form such as a cable. reliable and stable optical fiber which may be inhibited, and it is an object to provide a manufacturing how.

本発明者等は、前述の課題を解決するべく種々実験、検討を重ねた。その結果、加熱溶融された光ファイバ母材から線引きされて固化した光ファイバ裸線に、液体状態（未硬化）の硬化性樹脂を被覆して、その被覆樹脂を硬化させる際に、光ファイバ裸線が固化してから被覆樹脂が硬化するまでの間において光ファイバ裸線に弾性ねじれを付与することによって、その弾性ねじれが、硬化した被覆樹脂によって固定（保持）されることを見出した。さらに、光ケーブルなど最終使用形態の製品も内部に使用される光ファイバ素線においても、上述の光ファイバ素線を用いれば、弾性ねじれ（ツイスト）を保持することが可能となり、外部的要因によるＰＭＤの増加を抑制し得ることを見出した。 The present inventors have conducted various experiments and studies to solve the above-described problems. As a result, when the optical fiber bare wire drawn and solidified from the heated and melted optical fiber preform is coated with a liquid (uncured) curable resin and the coating resin is cured, the bare optical fiber is coated. It has been found that the elastic twist is fixed (held) by the cured coating resin by applying an elastic twist to the bare optical fiber between the solidification of the wire and the curing of the coating resin. Furthermore, even in the case of optical fiber strands that are used inside products such as optical cables, the use of the above-described optical fiber strands makes it possible to retain elastic twist (PMD) due to external factors. It was found that the increase in the amount can be suppressed.

ここで、硬化した被覆樹脂も弾性を有しており、一般にそのヤング率はガラスよりも小さい。従って、前述のように光ファイバ裸線が固化してから被覆樹脂が硬化するまでの間において、光ファイバ裸線に弾性ねじれを付与しても、そのねじれをそのまま被覆樹脂によって固定すること、すなわち、弾性ねじれが復元力によってねじられる前の状態に戻る作用（ねじれの戻り）を被覆樹脂によって完全に防止することは困難である。また、ねじれ付与後に外力が解放されてフリー状態となれば、ある程度光ファイバ裸線部分のねじれが戻ることは避けられない。しかしながら、光ファイバ裸線部分のねじれが戻る（ねじられる前の状態に復元する）際には、光ファイバ裸線部分のねじれの戻りに伴って被覆樹脂層にその戻り方向（光ファイバ裸線部分がねじられる前の状態に復元する方向）のねじれが加えられる。その結果、この被覆樹脂層に与えられる戻り方向のねじれに対する被覆樹脂の弾性的反発力と、光ファイバ裸線部分のねじれの戻りの力（弾性ねじれがねじられる前の状態に戻ろうとする復元力）とが釣り合った状態で、光ファイバ裸線部分のねじれの戻りは停止する。したがって、ねじれ付与後に外力が解放される際の光ファイバ裸線部分の弾性ねじれは１００％なくなるのではなく、被覆樹脂の弾性的反発力によって必ずある程度の割合で光ファイバ裸線部分のねじれが維持される。そして、この維持されたねじれが、外力解放状態でも被覆樹脂によって保持され、弾性ねじれ（ツイスト）として機能する。後述するように、通常は、与えた弾性ねじれのうち、少なくとも２０〜３０％程度のねじれは残留して、被覆樹脂によって保持されることが確認されている。そしてこのように被覆樹脂によって保持、固定された弾性ねじれ（ツイスト）は、さらに複数の光ファイバ素線をテープ状に配列させる工程、光ファイバケーブルを形成する工程などの過程を経て最終使用形態の製品とする際に、仮に外力が解放された場合であっても、弾性ねじれ（ツイスト）は確実に保持され、外部的要因によるＰＭＤの増加の抑制に安定して有効となる。 Here, the cured coating resin also has elasticity, and its Young's modulus is generally smaller than that of glass. Therefore, even if an elastic twist is applied to the bare optical fiber between the time when the bare optical fiber is solidified and the coating resin is cured as described above, the twist is directly fixed by the covering resin, that is, Thus, it is difficult to completely prevent the action (return of twist) from returning to the state before the elastic twist is twisted by the restoring force. Further, if the external force is released after the twist is applied and the free state is entered, it is inevitable that the twist of the bare portion of the optical fiber returns to some extent. However, when the twist of the bare optical fiber portion returns (restores to the state before being twisted), the return direction (the bare optical fiber portion of the optical fiber bare wire portion) returns to the coating resin layer as the twist of the bare optical fiber portion returns. Torsion in the direction of restoring to the state before being twisted. As a result, the elastic repulsion force of the coating resin against the twist in the return direction applied to the coating resin layer and the return force of the twist of the bare optical fiber portion (the restoring force to return to the state before the elastic twist is twisted) ) Is balanced, the twist return of the bare optical fiber portion stops. Therefore, the elastic twist of the bare optical fiber portion when the external force is released after applying the twist is not eliminated 100%, but the twist of the bare optical fiber portion is always maintained at a certain rate by the elastic repulsive force of the coating resin. Is done. The maintained twist is held by the coating resin even in the external force released state, and functions as an elastic twist (twist). As will be described later, it is usually confirmed that at least about 20 to 30% of the applied elastic twist remains and is retained by the coating resin. The elastic twist (twist) held and fixed by the coating resin in this way is further used in a final use form through a process of arranging a plurality of optical fiber strands in a tape shape, a process of forming an optical fiber cable, and the like. Even when the external force is released when the product is used, the elastic torsion (twist) is securely held, and is stably effective in suppressing the increase in PMD due to external factors.

次に、本発明における各態様について説明する。 Next, each aspect in the present invention will be described.

本発明の第１態様の光ファイバ素線は、弾性ねじれが与えられている光ファイバ裸線部と、前記光ファイバ裸線部を被覆し、硬化性樹脂で形成され、前記光ファイバ裸線部に与えられている前記弾性ねじれを保持するように前記光ファイバ裸線部に生じる復元力に抗する弾性反発力を生じさせる被覆層と、を含む。 The optical fiber strand according to the first aspect of the present invention includes an optical fiber bare wire portion to which an elastic twist is applied, and the optical fiber bare wire portion, which is formed of a curable resin, And a coating layer that generates an elastic repulsion force against a restoring force generated in the bare optical fiber portion so as to hold the elastic twist applied to the optical fiber.

上記の光ファイバ素線を用いることで、ファイバ裸線部分の弾性ねじれ（ツイスト）が、そのねじれの戻る（復元する）方向の力に抗する被覆層の弾性反発力によって保持されていて、最終使用形態である光ケーブルなどの状態でも、ファイバ裸線部分の弾性ねじれが確実かつ安定して保持される。従って、外部的要因によるＰＭＤの増加を、確実かつ安定して抑制することができる。 By using the above optical fiber, the elastic twist (twist) of the bare fiber portion is held by the elastic repulsive force of the coating layer against the force in the direction in which the twist returns (restores). Even in the state of an optical cable or the like as a usage form, the elastic twist of the bare fiber portion is reliably and stably maintained. Therefore, an increase in PMD due to an external factor can be reliably and stably suppressed.

また、本発明の第１様態の光ファイバ素線においては、前記光ファイバ裸線部に与えられている弾性ねじれとして、光ファイバ素線の長手方向における所定長さ毎に、第一ねじれと、前記第一ねじれが生じる方向とは逆方向に生じる第二ねじれが、前記光ファイバ裸線部に交互に与えられていることが好ましい。 Further, in the optical fiber strand according to the first aspect of the present invention, as the elastic twist given to the bare optical fiber portion, the first twist for each predetermined length in the longitudinal direction of the optical fiber strand, It is preferable that a second twist generated in a direction opposite to a direction in which the first twist is generated is alternately given to the bare optical fiber portion.

上記の光ファイバ素線を用いることで、弾性ねじれとして、光ファイバ裸線部の長手方向の所定長さ毎に、第一ねじれと、前記第一ねじれが生じる方向とは逆方向に生じる第二ねじれが、前記光ファイバ裸線部に交互に与えられている場合には、一方向のみに連続して弾性ねじれが付与されている場合と比較して、外部的要因によるＰＭＤの増加を、より確実かつ安定して抑制することができる。 By using the above-described optical fiber, the first twist and the second twist generated in the direction opposite to the direction in which the first twist occurs for each predetermined length in the longitudinal direction of the bare optical fiber as the elastic twist. When twist is alternately applied to the bare optical fiber portion, the increase in PMD due to external factors can be further increased compared to the case where elastic twist is continuously applied only in one direction. It can be reliably and stably suppressed.

また本発明の第１様態の光ファイバ素線においては、前記被覆層が、相対的にヤング率が低い樹脂で形成される一次被覆層と、相対的にヤング率が高い樹脂で形成される二次被覆層とによって構成されていることが好ましい。 In the optical fiber strand according to the first aspect of the present invention, the coating layer is formed of a primary coating layer formed of a resin having a relatively low Young's modulus and a resin formed of a resin having a relatively high Young's modulus. It is preferable that it is comprised by the next coating layer.

上記の光ファイバ素線を用いることで、光ファイバ裸線の外周表面に接する一次被覆層としてヤング率が低い樹脂を使用して、光ファイバ裸線に対する被覆層の密着性を高めると同時に、外側の二次被覆層としてヤング率が高い樹脂を使用して、高い弾性反発力が得られる。それにより、光ファイバ裸線部分の弾性ねじれ（ツイスト）を被覆層により保持する上で有利となり、外部的要因によるＰＭＤの増加を、より確実かつ安定して抑制することができる。 By using the above-mentioned optical fiber, a resin having a low Young's modulus is used as a primary coating layer that is in contact with the outer peripheral surface of the bare optical fiber. A high elastic repulsive force can be obtained by using a resin having a high Young's modulus as the secondary coating layer. Accordingly, it is advantageous to hold the elastic twist (twist) of the bare part of the optical fiber by the coating layer, and an increase in PMD due to an external factor can be more reliably and stably suppressed.

また、本発明の第１様態の光ファイバ素線においては、光ファイバ裸線部に与えられている弾性ねじれが被覆層に生じる弾性反発力によって保持されている状態の前記光ファイバ裸線部における残留弾性ねじれの反転周期Ｔが５〜３０ｍであり、かつ反転ねじれプロファイルにおける累積ねじれ角の最大振幅ＭＡが１００×Ｔ（°）〜１２００×Ｔ（°）であることが好ましい。 Further, in the optical fiber strand according to the first aspect of the present invention, in the bare optical fiber portion in a state where the elastic twist applied to the bare optical fiber portion is held by the elastic repulsive force generated in the coating layer. The reversal period T of the residual elastic twist is preferably 5 to 30 m, and the maximum amplitude MA of the cumulative twist angle in the reverse twist profile is preferably 100 × T (°) to 1200 × T (°).

上記の光ファイバ素線を用いることで、ねじれの反転周期Ｔが上記の範囲であり、累積ねじれ角の最大振幅が上記の範囲内であることによって、残留する弾性ねじれが十分な量であるため、外部的要因によるＰＭＤの増加を、確実かつ安定して抑制することができる。 By using the above optical fiber, the twist inversion period T is in the above range, and the maximum amplitude of the accumulated twist angle is in the above range, so that the remaining elastic twist is a sufficient amount. The increase in PMD due to external factors can be reliably and stably suppressed.

さらに、本発明の第２態様は、上述の第１態様の光ファイバ素線を製造する方法である。 Furthermore, the second aspect of the present invention is a method for manufacturing the optical fiber strand according to the first aspect described above.

すなわち第２態様の光ファイバ素線の製造方法は、光ファイバ母材を加熱溶融し、溶融した光ファイバ母材から所定の径の光ファイバ裸線を引き出し、引き出された前記光ファイバ裸線を固化させ、前記光ファイバ裸線の引き出し方向における上流側に向けて、前記光ファイバ裸線に弾性ねじれを伝搬させることによって、固化後の前記光ファイバ裸線に弾性ねじれを付与し、固化した前記光ファイバ裸線の外周上を液体状態の硬化性樹脂で被覆することで固化前の被覆層を形成し、戦記弾性ねじれが付与された前記光ファイバ裸線の外周上に形成された前記被覆層を硬化することによって前記光ファイバ裸線の弾性ねじれが保持されるようにねじれが付与された光ファイバ素線を形成し、前記ねじれが付与された前記光ファイバ素線を引き取る。 That is, in the method for manufacturing an optical fiber in the second aspect, an optical fiber preform is heated and melted, an optical fiber bare wire having a predetermined diameter is drawn from the melted optical fiber preform, and the drawn optical fiber bare wire is taken out. By solidifying and propagating an elastic twist to the bare optical fiber toward the upstream side in the drawing direction of the bare optical fiber, the twisted optical fiber is imparted to the solidified optical fiber by solidification, and the solidified A coating layer before solidification is formed by coating the outer periphery of the bare optical fiber with a curable resin in a liquid state, and the coating layer is formed on the outer periphery of the bare optical fiber to which an elastic twist is applied Forming a twisted optical fiber so that the elastic twist of the bare optical fiber is maintained, and drawing the twisted optical fiber. That.

上記の光ファイバ素線の製造方法を用いることで、固化した光ファイバ裸線に付与された弾性ねじれ（ツイスト）が、硬化した被覆層によって保持された光ファイバ素線、すなわち外力を解放した後も弾性ねじれが光ファイバ裸線部に残る光ファイバ素線を製造することができる。 By using the above-described optical fiber manufacturing method, after the elastic twist applied to the solidified bare optical fiber releases the optical fiber held by the cured coating layer, that is, external force In addition, an optical fiber strand in which elastic twist remains in the bare portion of the optical fiber can be manufactured.

また、本発明の第２様態の光ファイバ素線の製造方法においては、ねじれ付与装置を用いることによって、前記光ファイバ裸線にねじれを付与し、前記ねじれ付与装置よりも上流側に、前記光ファイバ裸線のねじれの伝搬を阻止する部材が存在しない状態で、前記光ファイバ裸線にねじれを付与することが好ましい。 In the method of manufacturing an optical fiber according to the second aspect of the present invention, a twist is imparted to the bare optical fiber by using a twist imparting device, and the optical fiber is disposed upstream of the twist imparting device. It is preferable that the optical fiber bare wire is twisted in a state where there is no member that prevents the propagation of the twist of the bare fiber wire.

上記の光ファイバ素線の製造方法を用いると、ねじれ付与装置からねじれ付与装置の上流側に円滑にねじれが伝搬されるため、確実かつ安定して光ファイバ裸線に弾性ねじれを付与することができる。 When the above-described optical fiber manufacturing method is used, the twist is smoothly transmitted from the twist imparting device to the upstream side of the twist imparting device, so that the elastic twist can be imparted to the bare optical fiber reliably and stably. it can.

また本発明の第２様態の光ファイバ素線の製造方法においては、光ファイバ素線にねじれを付与する際に、前記光ファイバ裸線に付与されるねじれの方向を周期的に反転させることが好ましい。 In the method for manufacturing an optical fiber according to the second aspect of the present invention, when twisting is applied to the optical fiber, the direction of twist applied to the bare optical fiber is periodically reversed. preferable.

上記の光ファイバ素線の製造方法を用いると、付与されるねじれの方向が周期的に反転した光ファイバ素線を得ることができ、外部的要因によるＰＭＤの増加を、より効果的に抑制することができる。 By using the above-described optical fiber manufacturing method, it is possible to obtain an optical fiber in which the direction of twist applied is periodically reversed, and more effectively suppress an increase in PMD due to external factors. be able to.

さらに本発明の第２様態の製造方法においては、前記光ファイバ裸線に硬化性樹脂を被覆する際に、液体状態の前記硬化性樹脂の被覆時の粘度が０．１〜３Ｐａ・ｓｅｃであることが好ましい。 Furthermore, in the manufacturing method according to the second aspect of the present invention, when the curable resin is coated on the bare optical fiber, the viscosity at the time of coating the curable resin in a liquid state is 0.1 to 3 Pa · sec. It is preferable.

上記の光ファイバ素線の製造方法を用いると、被覆時の液体状態の樹脂の粘度が０．１Ｐａ・ｓｅｃ以上であることによって、光ファイバ素線の被覆外径の変動を抑制して均一な被覆外径の光ファイバ素線を得ることができる。さらに、被覆時の液体状態の樹脂の粘度が３Ｐａ・ｓｅｃ以下であることによって、液体状態の樹脂がねじれの伝搬の抵抗となることを防止し、特に、ねじれの方向を周期的に反転させる場合において、ねじれの伝搬とねじれ方向を確実に反転させることができる。 When the above-described optical fiber manufacturing method is used, the viscosity of the resin in the liquid state at the time of coating is 0.1 Pa · sec or more, thereby suppressing variation in the outer diameter of the optical fiber strand and making it uniform. An optical fiber strand having a coating outer diameter can be obtained. Furthermore, when the viscosity of the resin in the liquid state at the time of coating is 3 Pa · sec or less, the resin in the liquid state is prevented from becoming a resistance to torsion propagation, and in particular, the direction of the twist is periodically reversed. In, the propagation of twist and the direction of twist can be reliably reversed.

さらに本発明の第２様態の光ファイバ素線の製造方法においては、光ファイバ素線の長手方向における光ファイバ素線に付与するねじれの反転周期Ｔが５〜３０ｍであり、かつ反転ねじれプロファイルにおける累積ねじれ角の最大振幅ＭＡが５００×Ｔ（°）〜４０００×Ｔ（°）であることが好ましい。 Furthermore, in the method for manufacturing an optical fiber according to the second aspect of the present invention, the inversion period T of the twist applied to the optical fiber in the longitudinal direction of the optical fiber is 5 to 30 m, and the inversion twist profile is used. The maximum amplitude MA of the cumulative torsion angle is preferably 500 × T (°) to 4000 × T (°).

上記の光ファイバ素線の製造方法を用いると、ねじれの反転周期Ｔが上記の範囲であり、累積ねじれ角の最大振幅が上記の範囲内であることによって、光ファイバ素線に対する外力が解放されたときに残留する弾性ねじれを十分に確保できる。さらに、過大な応力によって被覆層の剥離もしくは割れが発生することを防止できる。 When the above optical fiber manufacturing method is used, the inversion period T of the twist is in the above range, and the maximum amplitude of the accumulated twist angle is in the above range, so that the external force on the optical fiber is released. It is possible to sufficiently secure the elastic torsion remaining when the heat is applied. Furthermore, it is possible to prevent the coating layer from peeling or cracking due to excessive stress.

さらに本発明の第２様態の光ファイバ素線の製造方法においては、光ファイバ素線の長手方向における光ファイバ素線に付与する弾性ねじれが被覆層に生じる弾性反発力とによって保持されている状態の前記光ファイバ裸線部に残留しているねじれの反転周期Ｔが５〜３０ｍであり、かつ反転ねじれプロファイルにおける累積ねじれ角の最大振幅ＭＡが１００×Ｔ（°）〜１２００×Ｔ（°）であることが好ましい。 Furthermore, in the optical fiber manufacturing method according to the second aspect of the present invention, the elastic twist imparted to the optical fiber in the longitudinal direction of the optical fiber is held by the elastic repulsive force generated in the coating layer. The twist inversion period T remaining in the bare optical fiber portion of the optical fiber is 5 to 30 m, and the maximum amplitude MA of the cumulative torsion angle in the inversion twist profile is 100 × T (°) to 1200 × T (°). It is preferable that

上記の光ファイバ素線の製造方法を用いると、ねじれの反転周期Ｔが上記の範囲であり、累積ねじれ角の最大振幅が上記の範囲内であることによって、残留する弾性ねじれが十分な量であるため、外部的要因によるＰＭＤの増加を、確実かつ安定して抑制することができる。 When the above-described optical fiber manufacturing method is used, the reversal period T of the twist is in the above range, and the maximum amplitude of the cumulative twist angle is in the above range, so that the remaining elastic twist is a sufficient amount. Therefore, the increase in PMD due to external factors can be reliably and stably suppressed.

さらに本発明の第３様態は、第１様態の光ファイバ素線を製造する装置である。
すなわち、本発明の第３様態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させる紡糸用加熱炉と、紡糸用加熱炉から下方に向けて線状に引き出された光ファイバ裸線を強制冷却して固化させる冷却装置と、冷却・固化された前記光ファイバ裸線に保護被覆用の硬化性樹脂を被覆することで、被覆層を形成する被覆装置と、前記被覆装置により被覆された未硬化の被覆層を硬化させる被覆硬化装置と、前記光ファイバ裸線の引き出し方向における上流側に向けて、前記光ファイバ裸線に弾性ねじれを伝搬させることによって、固化後の光ファイバ裸線にねじれを与えるねじれ付与装置とを備える。 Furthermore, the third aspect of the present invention is an apparatus for manufacturing the optical fiber strand according to the first aspect.
That is, an optical fiber manufacturing apparatus according to a third aspect of the present invention includes a spinning heating furnace that heats and melts an optical fiber preform, and an optical fiber bare wire drawn linearly downward from the spinning heating furnace. A cooling device that forcibly cools and solidifies, a coating device that forms a coating layer by coating the cooled and solidified optical fiber bare wire with a curable resin for protective coating, and a coating device that is coated with the coating device. A coating curing apparatus that cures the uncured coating layer, and an optical fiber bare wire after solidification by propagating an elastic twist to the bare optical fiber toward the upstream side in the drawing direction of the bare optical fiber A torsion imparting device for imparting a torsion.

上記の光ファイバ素線の製造装置を用いることで、固化した光ファイバ裸線に付与された弾性ねじれ（ツイスト）が、硬化した被覆層によって保持された光ファイバ素線、すなわち、外力解放後も弾性ねじれが光ファイバ裸線部に残る光ファイバ素線を製造することができる。 By using the above-described optical fiber manufacturing apparatus, the elastic twist imparted to the solidified optical fiber bare wire is retained by the hardened coating layer, that is, even after the external force is released. An optical fiber strand in which the elastic twist remains in the bare optical fiber portion can be manufactured.

本発明の光ファイバ素線によれば、光ファイバ裸線部分の弾性ねじれ（ツイスト）が、外力を解放した状態でもその弾性ねじれの戻る（復元する）方向の力に抗する被覆層の弾性反発力によって保持される。そのため、最終使用形態である光ケーブルなどの状態でも、ファイバ裸線部分の弾性ねじれを確実かつ安定して保持することができる。結果として、曲げ又は側圧などの外部的要因によるＰＭＤの増加を、確実かつ安定して抑制することができる。
また本発明の光ファイバ素線の製造方法、製造装置によれば、上述のように曲げ又は側圧などの外部的要因によるＰＭＤの増加を確実かつ安定して抑制し得る光ファイバ素線を、確実かつ容易に製造することができる。 According to the optical fiber of the present invention, the elastic twisting of the bare optical fiber portion causes the elastic repulsion of the coating layer to resist the force in the direction in which the elastic twist returns (restores) even when the external force is released. Held by force. Therefore, the elastic twist of the bare fiber portion can be reliably and stably held even in the state of the optical cable that is the final use form. As a result, the increase in PMD due to external factors such as bending or lateral pressure can be reliably and stably suppressed.
Further, according to the method and apparatus for manufacturing an optical fiber of the present invention, an optical fiber that can reliably and stably suppress an increase in PMD due to external factors such as bending or lateral pressure as described above can be reliably obtained. And it can be manufactured easily.

本発明の光ファイバ素線を製造するための装置の一例の全体構成を示す略解図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a schematic diagram which shows the whole structure of an example of the apparatus for manufacturing the optical fiber strand of this invention. 本発明の光ファイバ素線を製造するための装置に使用されるねじれ付与装置の一例を示すねじれ付与装置を上方から見た平面図である。It is the top view which looked at the twist imparting apparatus which shows an example of the twist imparting apparatus used for the apparatus for manufacturing the optical fiber strand of this invention from upper direction. 本発明の光ファイバ素線を製造するための装置に使用されるねじれ付与装置の一例を示すねじれ付与装置の正面図である。It is a front view of the twist provision apparatus which shows an example of the twist provision apparatus used for the apparatus for manufacturing the optical fiber strand of this invention. 本発明の光ファイバ素線を製造するための装置に使用されるねじれ付与装置の他の例を示す正面図である。It is a front view which shows the other example of the twist provision apparatus used for the apparatus for manufacturing the optical fiber strand of this invention. 本発明の光ファイバ素線の製造過程における、被覆層硬化直後の段階の光ファイバ素線の一例の状況を模式的に示す斜視図であり、光ファイバ素線の内部構造を説明するための図である。FIG. 2 is a perspective view schematically showing an example of the state of an optical fiber in the stage immediately after the coating layer is cured in the manufacturing process of the optical fiber of the present invention, and is a diagram for explaining the internal structure of the optical fiber It is. 本発明の光ファイバ素線について、外力を解放する際の状況を模式的に示す、光ファイバ素線の模式的な断面図である。It is typical sectional drawing of the optical fiber strand which shows typically the condition at the time of releasing external force about the optical fiber strand of this invention. 光ファイバ素線の内部構造を説明するための図で、(Ａ)は、図４に示す光ファイバ素線の被覆層が硬化した直後の状態を示す斜視図、（Ｂ）は、図４に示す光ファイバ素線に付与されていた外力が解放された後の状態を示す斜視図である。4A and 4B are diagrams for explaining the internal structure of the optical fiber, in which FIG. 4A is a perspective view showing a state immediately after the coating layer of the optical fiber shown in FIG. 4 is cured, and FIG. It is a perspective view which shows the state after the external force provided to the optical fiber strand shown is released. 本発明の光ファイバ素線の製造方法における、反転ねじれのプロファイルの一例を示すグラフである。It is a graph which shows an example of the profile of inversion twist in the manufacturing method of the optical fiber strand of this invention. 本発明の光ファイバ素線を製造するための装置の他の例の全体構成を示す略解図である。It is a schematic diagram which shows the whole structure of the other example of the apparatus for manufacturing the optical fiber strand of this invention. 比較例２において用いた光ファイバ素線製造装置を示す略解図である。It is a schematic diagram which shows the optical fiber strand manufacturing apparatus used in the comparative example 2.

以下、本発明の各実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図１には本発明の光ファイバ素線を製造するための装置の一例を示す。
図１において、光ファイバ素線製造装置１０は、例えば石英系ガラスなどで形成される光ファイバ母材１２を加熱溶融させる紡糸用加熱炉１４と、紡糸用加熱炉１４から下方に向けて線状に引き出された光ファイバ裸線１６を強制冷却して固化させる冷却装置１８と、冷却・固化された光ファイバ裸線１６を、紫外線硬化性樹脂または熱硬化性樹脂などの保護被覆用の硬化性樹脂により被覆する被覆装置２０と、前記被覆装置２０により被覆された未硬化（液体状態）の硬化性樹脂を、紫外線照射または加熱などにより硬化させる被覆硬化装置２２と、保護被覆用の硬化性樹脂が硬化された状態で光ファイバ素線２４にねじれを与えるねじれ付与装置２６と、ねじれが付与された光ファイバ素線２４を、ガイドプーリ２８もしくは図示しないダンサーローラを経て引き取る図示しない引取装置と、最終的に光ファイバ素線を巻き取る図示しない巻取装置とを備える。 FIG. 1 shows an example of an apparatus for manufacturing the optical fiber of the present invention.
In FIG. 1, an optical fiber manufacturing apparatus 10 includes a spinning heating furnace 14 for heating and melting an optical fiber preform 12 formed of, for example, quartz glass, and a linear shape downward from the spinning heating furnace 14. A cooling device 18 for forcibly cooling and solidifying the bare optical fiber 16 drawn out to the optical fiber, and the curable and solidified optical fiber bare wire 16 for a protective coating such as an ultraviolet curable resin or a thermosetting resin. Coating device 20 for coating with resin, coating curing device 22 for curing uncured (liquid state) curable resin coated with coating device 20 by ultraviolet irradiation or heating, and curable resin for protective coating The twist imparting device 26 for imparting twist to the optical fiber 24 in a state where the optical fiber is cured, and the guide fiber 28 or the optical fiber strand 24 to which the twist is imparted are not shown. Comprising a take-up device (not shown) taken off via Nsarora, finally a take-up device (not shown) winding the optical fiber.

ここで、ねじれ付与装置２６は、光ファイバ素線２４に一定方向のねじれを連続して与える構成であってもよいが、通常は、後に改めて説明するように、周期的にねじれの方向（時計方向かまたは反時計方向か）が反転されるように構成することが望ましい。ねじれ付与装置２６の具体的構成は特に限定されないが、例えば図２Ａ、図２Ｂに示すようなねじれ付与装置（特許文献４の図１１に示されるねじれ付与装置と同様の装置）、あるいは図３に示すようなねじれ付与装置（特許文献１の図２、もしくは特許文献４の図１０に示されるねじれ付与装置と同様の装置）を適用すればよい。 Here, the twist imparting device 26 may be configured to continuously impart a twist in a certain direction to the optical fiber 24, but normally, as will be described later, the twist direction (clockwise) Direction or counterclockwise) is preferably reversed. The specific configuration of the twist imparting device 26 is not particularly limited. For example, the twist imparting device as shown in FIGS. 2A and 2B (the same device as the twist imparting device shown in FIG. 11 of Patent Document 4) or FIG. What is necessary is just to apply the twist provision apparatus as shown (apparatus similar to the twist provision apparatus shown by FIG. 2 of patent document 1, or FIG. 10 of patent document 4).

図２Ａ、図２Ｂに示すねじれ付与装置２６は、光ファイバ素線２４をその両側から挟みながら回転する２組各一対のねじれ付与ローラ２６Ａａ、２６Ａｂ、２６Ｂａ、２６Ｂｂによって構成されている。第一の組のねじれ付与ローラ２６Ａａ及び２６Ａｂの下流側（図１におけるガイドプーリ２８が設けられている側）の、第一の組のねじれ付与ローラ２６Ａａ及び２６Ａｂに近い位置に、第二の組のねじれ付与ローラ２６Ｂａ、２６Ｂｂが設けられる。また、前記第二の組のねじれ付与ローラ２６Ｂａ、２６Ｂｂは、光ファイバ素線２４の長手方向（線引き方向）に垂直な断面における中心を軸として、前記第一の組のねじれ付与ローラ２６Ａａ、２６Ａｂに対して９０°ずれて配置されている。そして各ねじれ付与ローラ２６Ａａ、２６Ａｂ、２６Ｂａ、２６Ｂｂが、光ファイバ素線２４をその両側から挟みながら回転する際、各ねじれ付与ローラ２６Ａａ、２６Ａｂ、２６Ｂａ、２６Ｂｂの回転軸を、光ファイバ素線２４の長さ方向に直交する方向に対して所定の小角度だけ傾斜させることによって、光ファイバ素線２４にねじれを付与することができる。そして光ファイバ素線２４に対する各ねじれ付与ローラ２６Ａａ、２６Ａｂ、２６Ｂａ、２６Ｂｂの傾斜方向を反対方向に変えることによって、光ファイバ素線２４に与えるねじれの方向を転換することができる。 The twist imparting device 26 shown in FIGS. 2A and 2B includes two pairs of twist imparting rollers 26Aa, 26Ab, 26Ba, and 26Bb that rotate while sandwiching the optical fiber 24 from both sides. The second set is located on the downstream side of the first set of torsion imparting rollers 26Aa and 26Ab (the side on which the guide pulley 28 in FIG. 1 is provided) close to the first set of torsion imparting rollers 26Aa and 26Ab. Torsion imparting rollers 26Ba and 26Bb are provided. The second set of twist imparting rollers 26Ba and 26Bb is centered on a cross section perpendicular to the longitudinal direction (drawing direction) of the optical fiber 24, and the first set of twist imparting rollers 26Aa and 26Ab. It is arranged with a 90 ° offset. When each of the twist imparting rollers 26Aa, 26Ab, 26Ba, and 26Bb rotates while sandwiching the optical fiber strand 24 from both sides thereof, the rotation axis of each of the twist imparting rollers 26Aa, 26Ab, 26Ba, and 26Bb is used as the optical fiber strand 24. By twisting the optical fiber 24 by a predetermined small angle with respect to a direction orthogonal to the length direction of the optical fiber 24, twist can be imparted. And the direction of the twist given to the optical fiber strand 24 can be changed by changing the inclination direction of each twist provision roller 26Aa, 26Ab, 26Ba, 26Bb with respect to the optical fiber strand 24 to the opposite direction.

また図３に示すねじれ付与装置２６は、光ファイバ素線２４が外周上に巻きかけられて、線引き方向に対して傾斜する回転軸を中心として回転するねじれ付与ローラ２６Ｃと、その下流側に配設された、線引き方向に対して直交する回転軸を中心として回転する固定位置ローラ２６Ｄとで構成される。また、光ファイバ素線２４がねじれ付与ローラ２６Ｃの外周上を回転軸線方向に沿って転動することによって光ファイバ素線２４にねじれが付与され、かつ、ねじれ付与ローラ２６Ｃの傾斜方向が反転するように揺動させることによって、ねじれ方向を反転させることができる。 Further, the twist imparting device 26 shown in FIG. 3 includes a twist imparting roller 26 </ b> C that is wound around the outer periphery of the optical fiber 24 and rotates about a rotation axis that is inclined with respect to the drawing direction, and a downstream side thereof. And a fixed position roller 26D that rotates about a rotation axis that is orthogonal to the drawing direction. Further, when the optical fiber 24 rolls on the outer periphery of the twist applying roller 26C along the rotation axis direction, the optical fiber 24 is twisted and the inclination direction of the twist applying roller 26C is reversed. By swinging in this manner, the twisting direction can be reversed.

なお、ねじれ付与装置２６は、冷却・固化された光ファイバ裸線１６を保護被覆用の硬化性樹脂により被覆して、前記硬化性樹脂が硬化した後にねじれを付与できる位置に設置することが望ましい。ただし、前記ねじれ付与装置２６よりも上流側には、光ファイバ素線２４もしくは光ファイバ裸線１６に接してねじれの伝達を阻止するような機構、部材を設けないことが望ましい。そして図１に示す光ファイバ素線製造装置では、上記の条件を満たすべく、ねじれ付与装置２６を、被覆硬化装置２２とガイドローラ２８との間に配置している。この場合、ねじれ付与装置２６よりも上流側には、硬化性被覆樹脂を除いて、光ファイバ素線２４もしくは光ファイバ裸線１６の表面に物理的に接触する部材が存在しない。従って、ねじれ付与装置２６により付与されたねじれをその上流側に連続的かつ円滑に伝搬させて、本発明で目的とする弾性ねじれ（ツイスト）を付与することが可能となる。但し、ある程度の溝幅を有する平溝プーリなど、光ファイバの転動が許容されるような部材であれば、その部材が接してもねじれの伝搬を阻害するおそれが少なく、そのような部材をねじれ付与装置２６よりも上流側に設けることは許容される。 The twist imparting device 26 is preferably installed at a position where the cooled and solidified optical fiber 16 is covered with a curable resin for protective coating, and the twist can be imparted after the curable resin is cured. . However, it is desirable not to provide a mechanism or member that is in contact with the optical fiber 24 or the bare optical fiber 16 and prevents the transmission of twist on the upstream side of the twist applying device 26. In the optical fiber manufacturing apparatus shown in FIG. 1, the twist imparting device 26 is disposed between the coating curing device 22 and the guide roller 28 in order to satisfy the above conditions. In this case, there is no member that physically contacts the surface of the optical fiber 24 or the bare optical fiber 16 on the upstream side of the twist imparting device 26 except for the curable coating resin. Accordingly, the twist imparted by the twist imparting device 26 can be continuously and smoothly propagated to the upstream side thereof, and the elastic twist (twist) intended in the present invention can be imparted. However, if the member allows the rolling of the optical fiber, such as a flat groove pulley having a certain groove width, there is little risk of hindering the propagation of torsion even if the member is in contact with it. It is allowed to be provided upstream of the twist imparting device 26.

また被覆装置２０により被覆される硬化性樹脂は、１層でもよいが、一般には、一次被覆層（プライマリ材料）と二次被覆層（セカンダリ材料）との２層構造を採用することが多く、本発明の場合も、２層構造の樹脂被覆層を形成することが望ましい。すなわち、一次被覆層として、エポキシアクリレート樹脂またはウレタンアクリレート樹脂などの紫外線硬化性樹脂、あるいはシリコン樹脂などの熱硬化性樹脂で形成され、かつ硬化後のヤング率が５ＭＰａ程度以下の低ヤング率（一般には常温でのヤング率が０．３〜１，５ＭＰａ）のものを用いることが望ましい。一方、二次被覆層としては、エポキシアクリレート樹脂またはウレタンアクリレート樹脂などの紫外線硬化性樹脂、あるいは変性シリコン樹脂などの熱硬化性樹脂で形成され、かつ硬化後のヤング率が１００ＭＰａ程度以上の高ヤング率（一般には常温でのヤング率が３００〜１５００ＭＰａ）のものを用いることが望ましい。このように一次被覆層として低ヤング率の材料を用いることにより、光ファイバ裸線に対して良好なクッション効果を示すとともに、光ファイバ裸線に対する被覆層の密着性を高めることができる。一方、二次被覆層として、高ヤング率の材料を用いることにより、外部からの損傷、摩擦、もしくは側圧などに対して十分に耐え得るようになる。特に、本発明の光ファイバ素線の場合、光ファイバ裸線部分に対する密着性を高めると同時に被覆層全体の見かけ上のヤング率を高めることが、被覆層により光ファイバ裸線部分の弾性ねじれ（ツイスト）を保持する上で有利となる。従って、その観点からも、上述のように硬化後のヤング率が異なる２層構造の被覆層を形成することが望ましい。 Further, the curable resin coated by the coating apparatus 20 may be a single layer, but generally, a two-layer structure of a primary coating layer (primary material) and a secondary coating layer (secondary material) is often adopted, Also in the present invention, it is desirable to form a resin coating layer having a two-layer structure. That is, the primary coating layer is formed of an ultraviolet curable resin such as epoxy acrylate resin or urethane acrylate resin, or a thermosetting resin such as silicon resin, and has a Young's modulus after curing of about 5 MPa or less (generally, Preferably has a Young's modulus at room temperature of 0.3 to 1,5 MPa. On the other hand, the secondary coating layer is formed of an ultraviolet curable resin such as an epoxy acrylate resin or a urethane acrylate resin, or a thermosetting resin such as a modified silicon resin, and has a high Young's modulus after curing of about 100 MPa or more. It is desirable to use a material having a modulus (generally a Young's modulus at room temperature of 300 to 1500 MPa). Thus, by using a material having a low Young's modulus as the primary coating layer, it is possible to exhibit a good cushioning effect on the bare optical fiber and to improve the adhesion of the coating layer to the bare optical fiber. On the other hand, by using a material having a high Young's modulus as the secondary coating layer, it can sufficiently withstand external damage, friction, or lateral pressure. In particular, in the case of the optical fiber of the present invention, it is possible to increase the adhesion to the bare optical fiber portion and at the same time increase the apparent Young's modulus of the entire coating layer. This is advantageous in maintaining the twist. Therefore, also from this viewpoint, it is desirable to form a coating layer having a two-layer structure with different Young's modulus after curing as described above.

なお、このような２層構造の被覆層を形成する場合の被覆方法および硬化方法としては、図１に示しているように、被覆装置２０および被覆硬化装置２２を１箇所のみに設けて、１基の被覆装置２０により２層被覆を行ない、得られた２層被覆層を３基の被覆硬化装置２２により一括的に硬化させてもよい。あるいは、後に説明する図８に示すように、被覆装置２０および被覆硬化装置２２をそれぞれ２箇所ずつ設けて、一次被覆層の樹脂を被覆してそれを硬化させてから、二次被覆層の樹脂を被覆し、硬化させてもよい。
なおまた、光ファイバ裸線に硬化性樹脂を被覆する際の液体状態の樹脂の粘度も弾性ねじれ（ツイスト）の付与状況などに影響を与えるファクターであるが、その説明については、後述する。 As a coating method and a curing method for forming a coating layer having such a two-layer structure, as shown in FIG. 1, the coating device 20 and the coating curing device 22 are provided only in one place, The two-layer coating may be performed by the base coating apparatus 20, and the obtained two-layer coating layer may be collectively cured by the three coating curing apparatuses 22. Alternatively, as shown in FIG. 8, which will be described later, the coating device 20 and the coating curing device 22 are provided in two places, respectively, and the resin of the primary coating layer is coated and cured, and then the resin of the secondary coating layer May be coated and cured.
In addition, the viscosity of the resin in the liquid state when the curable resin is coated on the bare optical fiber is also a factor that affects the application state of the elastic twist (twist) and the like will be described later.

次に上述の光ファイバ素線製造装置を用いて、本発明による弾性ねじれ（ツイスト）を付与した光ファイバ素線を製造する方法について説明する。 Next, a description will be given of a method for manufacturing an optical fiber with an elastic twist (twist) according to the present invention using the above-described optical fiber manufacturing apparatus.

上述のような光ファイバ素線製造装置によって光ファイバ素線を製造する場合、光ファイバ裸線の原料である石英系ガラス母材などの光ファイバ母材１２を、紡糸用加熱炉１４において２０００℃以上の高温に加熱することで溶融し、前記紡糸用加熱炉１４の下部から、高温状態で光ファイバ裸線１６として伸長しながら下方に引き出し、前記光ファイバ裸線１６を、冷却装置１８により冷却することで固化する。冷却装置１８により所要の温度まで冷却されて固化した光ファイバ裸線１６には、例えば２層コーティング用の被覆装置２０において、紫外線硬化性樹脂もしくは熱硬化性樹脂などの２種類の硬化性樹脂が液体状態で一次被覆層、二次被覆層として被覆される。さらに、得られた被覆樹脂が、被覆硬化装置２２において加熱硬化あるいは紫外線硬化などの樹脂の種類に応じた適宜の硬化方法により硬化され、２層の被覆層を備えた光ファイバ素線２４が得られる。さらに、得られた光ファイバ素線２４に、例えば図２Ａ、図２Ｂあるいは図３に示したようなねじれ付与装置２６によって、所定のねじれＴＷ１、ＴＷ２が付与された後に、ガイドプーリ２８を経て図示しない引取装置によって所定速度で引き取られ、さらに図示しない巻取装置により巻き取られる。 When an optical fiber is manufactured by the optical fiber manufacturing apparatus as described above, an optical fiber preform 12 such as a quartz glass preform, which is a raw material for an optical fiber bare wire, is heated to 2000 ° C. in a spinning heating furnace 14. It melts by being heated to the above high temperature, and is drawn out downward from the lower part of the heating furnace 14 for spinning as an optical fiber bare wire 16 in a high temperature state, and the optical fiber bare wire 16 is cooled by a cooling device 18. To solidify. The optical fiber bare wire 16 cooled to a required temperature by the cooling device 18 and solidified has, for example, two types of curable resins such as an ultraviolet curable resin or a thermosetting resin in the coating device 20 for two-layer coating. It coat | covers as a primary coating layer and a secondary coating layer in a liquid state. Further, the obtained coating resin is cured by an appropriate curing method in accordance with the type of resin such as heat curing or ultraviolet curing in the coating curing device 22 to obtain an optical fiber 24 having two coating layers. It is done. Further, after the predetermined twists TW1 and TW2 are applied to the obtained optical fiber 24 by, for example, a twist applying device 26 as shown in FIG. 2A, FIG. 2B or FIG. It is taken up at a predetermined speed by a take-up device that is not, and is further taken up by a take-up device that is not shown.

図１に示す装置において、ねじれ付与装置２６により光ファイバ素線２４に加えられたねじれＴＷ１、ＴＷ２は、図１中の矢印Ｙ１、Ｙ２で示すように、ねじれ付与装置２６の前後（上流側、下流側）に伝搬されるが、ここでは、特に光ファイバ母材側（上流側）に伝搬していくねじれＴＷ１について注目する。この場合、ねじれＴＷ１は、被覆硬化装置２２を経て被覆装置２０を通り、さらにその上方の冷却装置１８に向けて伝搬される。したがって、光ファイバ裸線１６が冷却装置１８により固化されてから、その裸線の外周上に被覆装置２０により未硬化（液体状態）の硬化性樹脂が被覆され、さらにその被覆樹脂が被覆硬化装置２２により硬化されるまでの間（図１の符号Ｓ１の領域付近）において、ねじれが加えられる。ここで、光ファイバ裸線が固化してから加えられるねじれは、外力を解放すれば戻るねじれ、すなわち弾性ねじれ（ツイスト）である。また、被覆樹脂の硬化後にねじれ付与装置２６により光ファイバ素線２４に加えられたねじれは、当然のことながら光ファイバ裸線部分と一体化された被覆層にも加えられる。一方、被覆装置２０において液体状態で被覆されてからその樹脂が硬化するまでの間（図１の領域Ｓ２付近）においては、被覆樹脂は流動し得る状態であるため、弾性的な挙動は示さない。したがって、その間Ｓ２においては、被覆層には弾性ねじれが実質的に加えられない。そして液体状態で光ファイバ裸線の外周上に被覆された樹脂が硬化する際に、それまでに加えられた光ファイバ裸線の弾性ねじれ（ツイスト）は、被覆層の樹脂によって固定される（保持される）。 In the apparatus shown in FIG. 1, the twists TW1 and TW2 applied to the optical fiber 24 by the twist imparting device 26 are the front and rear (upstream side, upstream) of the twist imparting device 26 as indicated by arrows Y1 and Y2 in FIG. Here, attention is particularly paid to the twist TW1 that propagates to the optical fiber preform side (upstream side). In this case, the twist TW1 is propagated through the coating curing device 22 through the coating device 20 and further toward the cooling device 18 thereabove. Accordingly, after the bare optical fiber 16 is solidified by the cooling device 18, an uncured (liquid state) curable resin is coated on the outer periphery of the bare wire by the coating device 20, and the coating resin is further coated with the coating curing device. Twist is applied during the period until it is hardened by 22 (near the area of S1 in FIG. 1). Here, the twist applied after the bare optical fiber is solidified is a twist that returns when the external force is released, that is, an elastic twist (twist). The twist applied to the optical fiber 24 by the twist applying device 26 after the coating resin is cured is naturally applied to the coating layer integrated with the bare optical fiber portion. On the other hand, since the coating resin is in a state where it can flow during the period from the time when it is coated in the liquid state in the coating apparatus 20 until the resin is cured (in the vicinity of the region S2 in FIG. 1), it does not exhibit elastic behavior. . Accordingly, in the meantime, in S2, the elastic twist is not substantially applied to the coating layer. When the resin coated on the outer circumference of the bare optical fiber is cured in a liquid state, the elastic twist (twist) of the bare optical fiber applied so far is fixed (retained) by the resin of the coating layer. )

ここで、上述のような図１の装置により製造された光ファイバ素線２４の製造過程における、被覆硬化装置２２により被覆層が硬化された段階での光ファイバ素線２４の一例を、図４に模式的に示す。図４において、符号３２Ａは被覆層の一次被覆層、３２Ｂは二次被覆層であり、また図４中の光ファイバ裸線１６の外周上に描いた太い実線および破線は、付与されたねじれを表わしている。この図では、光ファイバ素線の製造工程における下流側から見て時計方向のねじれが加えられて、光ファイバ裸線１６の部分に、下側から見て時計方向のねじれを有する状態を示している。既に述べたように、被覆層３２Ａ、３２Ｂは、光ファイバ裸線１６の外周上に液体状態で被覆されてから硬化するまでの間は、弾性的な挙動を示さない。したがって、図４に示す段階では、被覆層３２Ａ、３２Ｂには実質的にねじれが与えられていない。但し、図４に示しているのは、次に説明するように、摩擦などの外力が解放されていない段階での光ファイバ素線である。なおまた、被覆硬化装置２２により被覆層が硬化されてからねじれ付与装置２６に至る間においても光ファイバ素線にはねじれが加えられ、またねじれ付与装置２６の下流側においても光ファイバ素線にねじれが加えられるが、これらの被覆層硬化後に加えられるねじれは、光ファイバ裸線部分および被覆層の両方に全体的に加えられる弾性ねじれである。従って、光ファイバ素線に対する摩擦などの外力が解放されれば、被覆層硬化後に加えられるねじれは解放され、外部的要因によるＰＭＤの増加を抑制する効果を得るための確実な要因ではない。そのため、本発明の課題の解決に寄与しないから、ここではその詳細については説明を省略する。 Here, an example of the optical fiber 24 at the stage where the coating layer is cured by the coating curing device 22 in the manufacturing process of the optical fiber 24 manufactured by the apparatus of FIG. Is shown schematically. In FIG. 4, reference numeral 32 </ b> A is a primary covering layer, 32 </ b> B is a secondary covering layer, and a thick solid line and a broken line drawn on the outer periphery of the bare optical fiber 16 in FIG. It represents. This figure shows a state in which a clockwise twist as viewed from the downstream side in the manufacturing process of the optical fiber is added, and the portion of the bare optical fiber 16 has a clockwise twist as viewed from below. Yes. As described above, the coating layers 32A and 32B do not exhibit an elastic behavior after being coated on the outer periphery of the bare optical fiber 16 in a liquid state until cured. Therefore, at the stage shown in FIG. 4, the coating layers 32A and 32B are not substantially twisted. However, what is shown in FIG. 4 is an optical fiber at a stage where an external force such as friction is not released, as will be described below. In addition, even after the coating layer is cured by the coating curing device 22 and reaches the twist applying device 26, the optical fiber strand is twisted, and also on the downstream side of the twist applying device 26. Twist is applied, but the twist added after these coating layers are cured is an elastic twist applied globally to both the bare optical fiber portion and the coating layer. Therefore, if an external force such as friction with respect to the optical fiber is released, the twist applied after the coating layer is cured is released and is not a reliable factor for obtaining an effect of suppressing an increase in PMD due to an external factor. Therefore, since it does not contribute to the solution of the problem of the present invention, the description thereof is omitted here.

ところで、硬化した被覆樹脂は、光ファイバ裸線部分よりも軟質でその剛性が低いから、前述のように光ファイバ裸線が固化してから被覆樹脂が硬化するまでの間に光ファイバ素線に弾性ねじれを付与しても、付与された弾性ねじれをそのまま完全に被覆樹脂によって固定すること、すなわち外力が解放されたときのねじれの弾性力による戻り（復元）を被覆樹脂によって完全に防止することは困難である。つまり、ねじれを付与した光ファイバ素線について、その後に摩擦力などの外力が解放されれば、光ファイバ素線の内部の光ファイバ裸線部分の弾性戻り力によって樹脂被覆層が光ファイバ裸線部分の戻り方向にねじられ、ファイバ裸線部分の弾性ねじれもある程度戻ることは避けられない。しかしながら、硬化した被覆樹脂も弾性を有しているから、光ファイバ裸線部分のねじれが戻る際に被覆樹脂層に加わる戻り方向のねじれも弾性ねじれとして機能し、被覆樹脂層の弾性ねじれに対する反発力と、光ファイバ裸線部分のねじれの戻りの力（弾性ねじれがねじられる前の状態に戻ろうとする復元力）とが釣り合った状態で、光ファイバ裸線部分のねじれの戻りが停止する。したがって、外力が開放されたときの光ファイバ裸線部分に付与された弾性ねじれは１００％なくなるのではなく、被覆樹脂の弾性反発力によって必ずある程度の割合で光ファイバ裸線部分に付与された弾性ねじれは残る。このようにして残留したねじれ分が、被覆樹脂によって保持、固定され、最終使用形態の製品においても弾性ねじれ（ツイスト）として機能する。 By the way, the cured coating resin is softer and less rigid than the bare optical fiber portion, so that the optical fiber strand is formed after the bare optical fiber is solidified until the coating resin is cured as described above. Even if elastic torsion is applied, the applied elastic torsion is completely fixed by the coating resin as it is, that is, the return (restoration) due to the elastic force of the torsion when the external force is released is completely prevented by the coating resin. It is difficult. In other words, if an external force such as a frictional force is released after the twisted optical fiber strand, the resin coating layer is formed by the elastic return force of the bare optical fiber portion inside the optical fiber strand. It is unavoidable that the elastic twisting of the bare fiber portion returns to some extent by twisting in the return direction of the portion. However, since the cured coating resin also has elasticity, the twist in the return direction applied to the coating resin layer when the twist of the bare optical fiber portion returns also functions as an elastic twist, and repulsion against the elastic twist of the coating resin layer. In the state where the force and the return force of the twist of the bare optical fiber portion (restoring force to return to the state before the elastic twist is twisted) are balanced, the return of twist of the bare optical fiber portion stops. Therefore, the elastic twist imparted to the bare optical fiber portion when the external force is released does not disappear 100%, but the elasticity imparted to the bare optical fiber portion at a certain rate by the elastic repulsion force of the coating resin. The twist remains. The remaining twisted portion is held and fixed by the coating resin, and functions as an elastic twist (twist) even in the product in the final use form.

上述のように光ファイバ素線に対する摩擦などの外力が解放される際の力のバランスとねじれとの関係について、図５に模式的に示す。また、光ファイバ素線に対する摩擦などの外力が解放された後のフリー状態（光ファイバ素線に外力がかからない状態）の光ファイバ素線のねじれの状況を、図６（Ｂ）に模式的に示す。なお、比較のため、図６（Ａ）には、被覆層が硬化された直後の段階でのねじれ状況を示す（図４と実質的に同じ）。この図６（Ａ）、（Ｂ）において太い実線、太い破線は、それぞれねじれの状況を示している。但し、図５及び図６（Ａ）、（Ｂ）においては、説明の簡略化のため、被覆層が１層（符号３２）の場合を示している。 FIG. 5 schematically shows the relationship between the balance of force and twist when an external force such as friction with respect to the optical fiber is released as described above. FIG. 6B schematically shows a twisted state of the optical fiber in a free state (a state where no external force is applied to the optical fiber) after the external force such as friction on the optical fiber is released. Show. For comparison, FIG. 6A shows a twisted state immediately after the coating layer is cured (substantially the same as FIG. 4). In FIGS. 6A and 6B, a thick solid line and a thick broken line indicate a twisted state. However, in FIG. 5 and FIGS. 6A and 6B, the case where the coating layer is one layer (reference numeral 32) is shown for simplification of description.

図５において、光ファイバ素線に対する外力が解放される直前までは、光ファイバ裸線１６の部分に、例えば反時計方向の弾性ねじれＴＰ１が与えられている。一方、外力が解放されてフリー状態となる際には、時計方向に弾性復帰力Ｆ１が働き、反時計方向の弾性ねじれＴＰ１が減少する。これは、外力が解放される際に時計方向に光ファイバ裸線１６がねじられることを意味する。それに伴って、光ファイバ裸線１６に密着している被覆層３２も、時計方向にねじられる（ねじれＴＰ２）。このとき、被覆層３２も弾性を有しているため、時計方向ねじれＴＰ２に対して反対方向（反時計方向）の弾性反発力Ｆ２が発生する。そして被覆層３２の反時計方向の弾性反発力Ｆ２と、前述の光ファイバ裸線１６の時計方向の弾性反発力Ｆ１とが釣り合った状態で、光ファイバ裸線１６の部分の弾性ねじれＴＰ１が保持される。したがって、光ファイバ素線に対する摩擦などの外力が解放された後のフリー状態の光ファイバ素線においては、図６（Ｂ）に示されるように、光ファイバ裸線１６の部分と被覆層３２の部分とでは、逆方向のねじれＴＰ１、ＴＰ２が存在しており、光ファイバ裸線１６の部分に残留しているねじれＴＰ１は、被覆層硬化直後のねじれ（図６（Ａ）の太い実線、破線）よりも小さい。 In FIG. 5, for example, a counterclockwise elastic twist TP <b> 1 is given to the portion of the bare optical fiber 16 until immediately before the external force on the optical fiber is released. On the other hand, when the external force is released to enter the free state, the elastic return force F1 acts in the clockwise direction, and the counterclockwise elastic twist TP1 decreases. This means that the bare optical fiber 16 is twisted clockwise when the external force is released. Along with this, the coating layer 32 in close contact with the bare optical fiber 16 is also twisted clockwise (twist TP2). At this time, since the covering layer 32 also has elasticity, an elastic repulsive force F2 in the opposite direction (counterclockwise) to the clockwise twist TP2 is generated. The elastic twist TP1 of the bare optical fiber 16 is held in a state where the counterclockwise elastic repulsive force F2 of the coating layer 32 and the clockwise elastic repulsive force F1 of the bare optical fiber 16 are balanced. Is done. Therefore, in an optical fiber in a free state after an external force such as friction with respect to the optical fiber is released, as shown in FIG. 6B, the portion of the bare optical fiber 16 and the coating layer 32 are formed. In the portion, twists TP1 and TP2 in opposite directions exist, and the twist TP1 remaining in the portion of the bare optical fiber 16 is twisted immediately after the coating layer is cured (the thick solid line in FIG. 6A, the broken line) Smaller than).

ここで、硬化した被覆樹脂のヤング率は、一般に光ファイバガラスと比較してかなり低いが、ゼロではない。従って、外力が解放される際、光ファイバ裸線部分のねじれの戻りに伴う樹脂被覆層のねじれによる弾性反発力は必ず発生し、したがって上述のように反発力が釣り合った状態で、光ファイバ裸線部分の弾性ねじれが残留する。
一般的な光ファイバに使用されている２層構造の被覆層では、一次被覆層の樹脂（プライマリ材料）としては常温でのヤング率が０．３〜１．５ＭＰａ程度の材料が用いられ、二次被覆層の樹脂（セカンダリ材料）としては常温でのヤング率が３００〜１５００ＭＰａ程度の材料が用いられる。また、光ファイバ裸線部分の径は１２５μｍ程度であり、被覆層の外径のうち、一次被覆層（プライマリ層）の外径は１７０〜２１０μｍ程度、二次被覆層（セカンダリ層）の外径は２３０〜２６０μｍ程度である。また、このような光ファイバ素線について、前述のようにして弾性ねじれを光ファイバ素線に付与し、その後光ファイバ素線にかかる外力を解放し、残留する光ファイバ裸線部分の弾性ねじれを調べたところ、光ファイバ素線に付与したねじれの２０〜３０％程度の弾性ねじれが残ることが確認されている。 Here, the Young's modulus of the cured coating resin is generally considerably lower than that of the optical fiber glass, but is not zero. Therefore, when the external force is released, an elastic repulsive force due to the twist of the resin coating layer accompanying the return of the twist of the bare portion of the optical fiber is always generated. Therefore, in the state where the repulsive force is balanced as described above, The elastic torsion of the line part remains.
In a two-layer coating layer used in a general optical fiber, a material having a Young's modulus of about 0.3 to 1.5 MPa at room temperature is used as the resin (primary material) for the primary coating layer. As the resin (secondary material) for the next coating layer, a material having a Young's modulus at room temperature of about 300 to 1500 MPa is used. The diameter of the bare optical fiber portion is about 125 μm. Of the outer diameter of the coating layer, the outer diameter of the primary coating layer (primary layer) is about 170 to 210 μm, and the outer diameter of the secondary coating layer (secondary layer). Is about 230 to 260 μm. Also, for such an optical fiber, an elastic twist is applied to the optical fiber as described above, and then the external force applied to the optical fiber is released, and the elastic twist of the remaining bare optical fiber is removed. As a result of the examination, it has been confirmed that an elastic twist of about 20 to 30% of the twist imparted to the optical fiber remains.

また、ねじれ付与装置により、一方向に連続して光ファイバ素線にねじれを加えてもよいが、既に述べたように、ねじれ方向を、時計方向、反時計方向に周期的に反転させること、つまり、光ファイバ素線の長手方向における所定長さ毎に、第一ねじれと、前記第一ねじれが生じる方向とは逆方向に生じる第二ねじれが交互に与えられることが、外部的要因によるＰＭＤの増加抑制に対してより有効である。 In addition, the twisting device may be used to continuously twist the optical fiber in one direction, but as described above, the twist direction is periodically reversed clockwise and counterclockwise, That is, for each predetermined length in the longitudinal direction of the optical fiber, the first twist and the second twist that occurs in the direction opposite to the direction in which the first twist occurs are alternately given. It is more effective for suppressing the increase of.

このようにねじれ方向を周期的に反転させる場合、被覆装置で被覆する際の液体状態の被覆樹脂の粘度は、２層被覆の各被覆層を含め、０．１〜３Ｐａ・ｓｅｃの範囲内であることが望ましい。被覆時の液体状態の樹脂の粘度が０．１Ｐａ・ｓｅｃ未満である場合は、粘度が低すぎるため、均一にコーティングして均一な膜厚の被覆層を得ることが困難である。そのため、光ファイバ素線の被覆外径の変動量が±２μｍを越えてしまい、光ファイバ素線として不良品となってしまうおそれがある。一方、被覆時の液体状態の樹脂の粘度が３Ｐａ・ｓｅｃを越える場合は、ねじれ付与装置からねじれ付与装置の上流側への光ファイバ裸線におけるねじれの伝搬に対して、被覆樹脂の粘性が抵抗として作用する。その結果、ねじれ付与装置と被覆装置との間でねじれが溜まる現象が顕著となってしまい、それに伴って被覆硬化装置と被覆装置との間へのねじれの伝搬も遅くなる傾向を示す。その場合、ある方向（例えば時計方向）のねじれが被覆硬化装置と被覆装置との間で被覆層によって確実に保持される前に、反対方向（例えば反時計方向）のねじれが伝搬されてきて、時計方向のねじれが戻されてしまう。結果的に、被覆層の硬化後に残るねじれが少なくなってしまうか、またはねじれがほぼ完全に消失するおそれがある。したがって、ねじれ方向を周期的に反転させる場合には、被覆時の液体状態の樹脂の粘度を、上記のような適切な範囲内に調整することが望まれる。 When the twist direction is periodically reversed in this way, the viscosity of the coating resin in the liquid state when coating with the coating apparatus is within a range of 0.1 to 3 Pa · sec including each coating layer of the two-layer coating. It is desirable to be. When the viscosity of the resin in the liquid state at the time of coating is less than 0.1 Pa · sec, the viscosity is too low, and it is difficult to coat uniformly and obtain a coating layer having a uniform film thickness. Therefore, the fluctuation amount of the coating outer diameter of the optical fiber strand exceeds ± 2 μm, and there is a possibility that it becomes a defective product as the optical fiber strand. On the other hand, when the viscosity of the resin in a liquid state at the time of coating exceeds 3 Pa · sec, the viscosity of the coating resin is resistant to the propagation of twist in the bare optical fiber from the twist imparting device to the upstream side of the twist imparting device. Acts as As a result, a phenomenon in which twist is accumulated between the twist imparting device and the coating device becomes remarkable, and accordingly, the propagation of twist between the coating curing device and the coating device tends to be slow. In that case, the twist in the opposite direction (e.g. counterclockwise) has been propagated before the twist in one direction (e.g. clockwise) is reliably held by the coating layer between the coating curing device and the coating device, The clockwise twist is returned. As a result, the twist remaining after the coating layer is cured may be reduced or the twist may be almost completely lost. Therefore, when the twist direction is periodically reversed, it is desirable to adjust the viscosity of the resin in the liquid state at the time of coating within the appropriate range as described above.

また、前述のようにねじれ方向を周期的に反転させる場合、光ファイバ素線の長手方向の距離に対するねじれ角度（もしくは累積ねじれ角度）を、反転ねじれプロファイルとして描くことができる。また、その反転ねじれプロファイルの波形は、一般には正弦波状とすればよいが、その他に、三角波状、あるいは台形波状などでもよく、特に限定されない。正弦波を採用した場合の反転ねじれプロファイルの一例を図７に示す。図７において、実線は光ファイバ素線の長手方向の距離に対するねじれ角（単位長さあたりのねじれ角度）の推移を示し、破線は光ファイバ素線の長手方向の距離に対する累積ねじれ角度の推移を示す。 Further, when the twist direction is periodically reversed as described above, the twist angle (or cumulative twist angle) with respect to the distance in the longitudinal direction of the optical fiber can be drawn as an inverted twist profile. The waveform of the inverted twist profile may generally be a sine wave shape, but may be a triangular wave shape or a trapezoidal wave shape, and is not particularly limited. An example of the inverted twist profile when a sine wave is employed is shown in FIG. In FIG. 7, the solid line shows the transition of the twist angle (twist angle per unit length) with respect to the longitudinal distance of the optical fiber, and the broken line shows the transition of the cumulative twist angle with respect to the longitudinal distance of the optical fiber. Show.

ここで、反転ねじれプロファイルにおいて、ねじれの反転周期（ある方向、たとえば時計方向へのねじれが開始されて、前記時計方向でのねじれが付与された後、ねじれ方向が反転されて、反時計方向にねじれが付与され、前記反時計方向のねじれが終了するまでの、光ファイバ素線上での長さ）Ｔは、５〜３０ｍの範囲内であることが好ましい。ねじれの反転周期Ｔが５ｍ未満である場合は、時計方向のねじれと反時計方向のねじれが伝搬中に相殺されやすくなる。一方、ねじれの反転周期Ｔが３０ｍを越える場合、より多くのねじれを加えなければ外部的要因によるＰＭＤの増加の抑制効果が得られなくなるおそれがある。 Here, in the inverted twist profile, the twist inversion period (a twist in a certain direction, for example, clockwise, is started and the twist in the clockwise direction is applied, and then the twist direction is reversed in the counterclockwise direction. The length (T) on the optical fiber until the twist is applied and the counterclockwise twist is completed is preferably in the range of 5 to 30 m. When the inversion period T of the twist is less than 5 m, the clockwise twist and the counterclockwise twist are easily canceled during propagation. On the other hand, when the twist inversion period T exceeds 30 m, there is a possibility that the effect of suppressing the increase in PMD due to external factors cannot be obtained unless more twists are added.

さらに、反転ねじれプロファイルにおいて、累積ねじれ角の最大振幅ＭＡ（図７参照）は、５００×Ｔ〜４０００×Ｔ（°）の範囲内であることが望ましい。累積ねじれ角の最大振幅ＭＡが５００×Ｔ（°）未満である場合は、光ファイバ素線に対する外力を解放した後に残留する光ファイバ裸線部分の弾性ねじれが少なくなって、外部的要因によるＰＭＤの増加を抑制する効果が少なくなる。一方、累積ねじれ角の最大振幅ＭＡが４０００×Ｔ（°）を越える場合は、光ファイバ素線に対する外力を解放したときに光ファイバ裸線部分から被覆層に加えられる応力が大きすぎて、光ファイバ裸線部分と被覆層との間に剥離が生じたり、被覆層に割れが発生したりするおそれがある。 Further, in the inverted twist profile, the maximum amplitude MA (see FIG. 7) of the cumulative twist angle is preferably in the range of 500 × T to 4000 × T (°). When the maximum amplitude MA of the cumulative twist angle is less than 500 × T (°), the elastic twist of the bare optical fiber remaining after releasing the external force on the optical fiber is reduced, and PMD due to external factors is reduced. The effect of suppressing the increase is reduced. On the other hand, when the maximum amplitude MA of the cumulative torsion angle exceeds 4000 × T (°), the stress applied to the coating layer from the bare portion of the optical fiber when the external force on the optical fiber is released is so great that the light There is a possibility that peeling occurs between the bare fiber portion and the coating layer, or cracking occurs in the coating layer.

さらに、反転ねじれプロファイルにおいて、光ファイバ裸線部に与えられている弾性ねじれと被覆層に生じる弾性反発力によって保持されている状態の前記光ファイバ裸線部における残留弾性ねじれの反転周期Ｔは、５〜３０ｍの範囲内であり、かつ、累積ねじれ角の最大振幅ＭＡは、１００×Ｔ（°）〜１２００×Ｔ（°）の範囲内であることが望ましい。累積ねじれ角の最大振幅が上記の範囲内であることによって、残留する弾性ねじれが十分な量であるため、外部的要因によるＰＭＤの増加を、確実かつ安定して抑制することができる。 Further, in the inverted twist profile, the reversal period T of the residual elastic twist in the bare optical fiber portion in a state where it is held by the elastic twist applied to the bare optical fiber portion and the elastic repulsive force generated in the coating layer, It is desirable that the maximum amplitude MA of the cumulative torsional angle is in the range of 5 to 30 m and the range of 100 × T (°) to 1200 × T (°). When the maximum amplitude of the cumulative torsion angle is within the above range, the remaining elastic torsion is a sufficient amount, so that an increase in PMD due to an external factor can be reliably and stably suppressed.

図８には、本発明の光ファイバ素線を製造するための装置の別の実施形態を示す。図８に示す光ファイバ素線製造装置は、２層構造の被覆層を有する光ファイバ素線を製造するために、被覆装置および被覆硬化装置を、それぞれ２箇所に設置した構成を有する。すなわち、紡糸用加熱炉１４から引き出された光ファイバ裸線１６を冷却、固化させる冷却装置１８の直下に一次被覆装置２０Ａを設置し、さらに、その下流側に一次被覆硬化装置２２Ａを設置して、先ず一次被覆層の被覆、硬化を行う。さらに、一次被覆硬化装置の下流に二次被覆装置２０Ｂおよび二次被覆硬化装置２２Ｂを２０Ｂ，２２Ｂの順に設置して、一次被覆層上に二次被覆層の被覆、硬化を行う。そして、二次被覆硬化装置２２Ｂの下流でねじれ付与装置２６によりねじれを付与するように構成している。２層構造の被覆層を有する光ファイバ素線を製造する際に、上記のように２箇所で別々に被覆層を被覆、硬化する場合も、ねじれの付与、保持および残留については、図１に基づいて説明した場合と同様であり、またその望ましい条件についても前記と同様である。 FIG. 8 shows another embodiment of an apparatus for manufacturing the optical fiber of the present invention. The optical fiber manufacturing apparatus shown in FIG. 8 has a configuration in which a coating apparatus and a coating curing apparatus are respectively installed at two locations in order to manufacture an optical fiber having a two-layer coating layer. That is, a primary coating device 20A is installed immediately below a cooling device 18 that cools and solidifies the bare optical fiber 16 drawn from the spinning heating furnace 14, and a primary coating curing device 22A is installed downstream thereof. First, the primary coating layer is coated and cured. Further, a secondary coating device 20B and a secondary coating curing device 22B are installed in the order of 20B and 22B downstream of the primary coating curing device, and the secondary coating layer is coated and cured on the primary coating layer. And it is comprised so that a twist may be provided by the twist provision apparatus 26 downstream of the secondary coating curing apparatus 22B. When manufacturing an optical fiber having a coating layer having a two-layer structure, even when the coating layer is coated and cured separately at two locations as described above, the twisting, holding and remaining are shown in FIG. This is the same as the case described based on this, and the desirable conditions are the same as described above.

以下に、本発明における被覆層によって保持されている弾性ねじれ（ツイスト）角の測定方法を示す。 Below, the measuring method of the elastic twist (twist) angle currently hold | maintained by the coating layer in this invention is shown.

まず、サンプルとして、上述の方法で作製した光ファイバ素線を１ｍ程度採取する。続いて、採取したサンプルの一端を固定し、サンプルを垂直方向に吊るす。続いて、上記固定された側とは反対側のサンプルの他端をクリップに固定し、吊るされたサンプルのねじれが開放された状態で、クリップを固定する。続いて、サンプルの被覆層を１ｍ除去する。続いて、クリップを開放し，クリップが固定された状態から解放された状態のクリップの回転角度を測定する。
上記の方法で測定された回転角度が単位長さあたりの弾性ねじれ角（°／ｍ）である。
さらに、別の光ファイバ素線の弾性ねじれ量を測定する場合は、上記方法を繰り返すことで測定することができる。 First, as a sample, about 1 m of an optical fiber produced by the above-described method is collected. Subsequently, one end of the collected sample is fixed, and the sample is suspended in the vertical direction. Subsequently, the other end of the sample opposite to the fixed side is fixed to the clip, and the clip is fixed in a state where the twist of the suspended sample is released. Subsequently, 1 m of the coating layer of the sample is removed. Subsequently, the clip is opened, and the rotation angle of the clip in the released state from the fixed state is measured.
The rotation angle measured by the above method is the elastic twist angle (° / m) per unit length.
Furthermore, when measuring the amount of elastic twist of another optical fiber, it can be measured by repeating the above method.

以下に本発明の実施例を、比較例とともに説明する。なお以下の実施例は、本発明の作用効果を明確化する一例であって、実施例に記載された条件によって本発明の技術的範囲は限定されない。 Examples of the present invention will be described below together with comparative examples. The following examples are examples for clarifying the effects of the present invention, and the technical scope of the present invention is not limited by the conditions described in the examples.

〔実施例１〕
図１に示すような光ファイバ素線製造装置を用い、かつ、その製造装置内におけるねじれ付与装置として図３に示すような装置を用い、一般的なシングルモードファイバの特性を有する２層被覆構造の石英ガラス系光ファイバ素線に、本発明の上述した方法に従って弾性ねじれ（ツイスト）を付与した光ファイバ素線を製造した。光ファイバ母材からの紡糸速度（線引き速度）は、２０００ｍｍ／ｍｉｎとした。また被覆装置は、１箇所で２種類の被覆樹脂をコーティングする２層同時コーティング方式（ｗｅｔｏｎｗｅｔ方式）を適用した。一次被覆層の樹脂（プライマリ材料）としては、ＵＶ硬化型ウレタンアクリレート系樹脂（硬化時のヤング率０．５ＭＰａ）を用い、二次被覆層の樹脂（セカンダリ材料）としては、ＵＶ硬化型ウレタンアクリレート系樹脂（硬化時のヤング率１０００ＭＰａ）を用いた。また、上記材料の被覆時の液体樹脂の粘度は、ともに１Ｐａ・ｓｅｃに調整し、被覆装置により塗布後、被覆硬化装置であるＵＶランプによって硬化させた。ねじれは、被覆硬化装置によって被覆樹脂を硬化する工程の直後に与えた。なお、ねじれ付与装置よりも上流側には、被覆樹脂以外は、光ファイバ素線に物理的に接触しないような状態で線引きした。 [Example 1]
A two-layer coating structure having the characteristics of a general single mode fiber using the optical fiber manufacturing apparatus as shown in FIG. 1 and using the apparatus as shown in FIG. 3 as a twist imparting apparatus in the manufacturing apparatus. An optical fiber was prepared by applying an elastic twist (twist) to the silica glass optical fiber in accordance with the above-described method of the present invention. The spinning speed (drawing speed) from the optical fiber preform was 2000 mm / min. Moreover, the coating apparatus applied the two-layer simultaneous coating system (wet on wet system) which coats two types of coating resin in one place. As a resin (primary material) for the primary coating layer, a UV curable urethane acrylate resin (Young's modulus at curing 0.5 MPa) is used, and as a resin (secondary material) for the secondary coating layer, a UV curable urethane acrylate. System resin (Young's modulus at the time of curing 1000 MPa) was used. Further, the viscosity of the liquid resin at the time of coating with the above materials was adjusted to 1 Pa · sec. After being applied by a coating apparatus, it was cured by a UV lamp as a coating curing apparatus. Twist was imparted immediately after the step of curing the coating resin with a coating curing device. In addition, on the upstream side of the twist imparting device, the wires other than the coating resin were drawn so as not to physically contact the optical fiber.

ここで、ねじれ付与装置により光ファイバ素線に付与するねじれの光ファイバ素線の長手方向におけるプロファイルは、ねじれ方向を周期的に反転させる正弦波であり、また、周期Ｔが２０ｍ、累積ねじれ角の最大振幅ＭＡが１００００°となるようにねじれ付与装置の揺動角度、揺動速度を設定した。ねじれ付与装置を通過後の光ファイバ素線は、ガイドプーリを経て引取機によって引き取られ、さらにダンサープーリを経て巻取機により巻き取られ、光ファイバ裸線部に弾性ねじれ（ツイスト）が付与されている光ファイバ素線を得た。なお得られた光ファイバ素線は、裸線の直径が１２５μｍであり、被覆外径のプライマリ径（一次被覆層外径）が２００μｍ、セカンダリ径（二次被覆層外径）が２５０μｍであった。 Here, the profile in the longitudinal direction of the twisted optical fiber strand applied to the optical fiber strand by the twist imparting device is a sine wave that periodically inverts the twist direction, and the cycle T is 20 m, and the cumulative twist angle. The swing angle and swing speed of the torsion imparting device were set so that the maximum amplitude MA of 10000 was 10000 °. The optical fiber after passing through the twist imparting device is taken up by the take-up machine through the guide pulley, and further taken up by the take-up machine through the dancer pulley, and an elastic twist (twist) is given to the bare optical fiber portion. I got an optical fiber. The obtained optical fiber had a bare wire diameter of 125 μm, a coating outer diameter primary diameter (primary coating layer outer diameter) of 200 μm, and a secondary diameter (secondary coating layer outer diameter) of 250 μm. .

以上のようにして製造されて巻き取られた実施例１の光ファイバ素線について、プーリなど、摩擦抵抗などの外力が加わる部材に接しない距離（フリー長）を３０ｍ確保しながら、巻き返し装置により巻き返して、光ファイバ素線に加えられているねじれを解放させ、サンプルを作製した。作製されたサンプルについて、１０００ｍの長さのサンプルを、４００ｍｍφの鉄製ボビンに、巻き張力２００ｇｆで、ファイバ同士が重ならないように１層で強制的に巻き付けることにより、光ファイバ素線に意図的に側圧を加えた。すなわち、外部的要因によりＰＭＤが生じやすい条件とした。その後、ファイバ温度の安定化のため１時間以上放置してから、ＰＭＤ測定を実施した。ＰＭＤ測定には、ヒューレットパッカード製のＨＰ８５０９Ｂ測定器を使用し、ＪＭＥ法（ＪｏｎｅｓＭａｔｒｉｘＥｉｇｅｎａｎａｌｙｓｉｓ法）により行なった。測定波長は１５１０〜１６００ｎｍとし、２ｎｍステップでスキャンした。その結果、側圧付加時のＰＭＤ値（ＰＭＤ１）として、０．０５ｐｓ／√ｋｍと、極めて小さい値が得られた。
一方、上記サンプルに用いた素線と同一の素線をフリーコイル状態（側圧除去状態）にして、上記と同様の条件で再度ＰＭＤを測定したところ、フリーコイル状態のＰＭＤ値（ＰＭＤ２）は、０．０２ｐｓ／√ｋｍであった。ここで、ＰＭＤ１とＰＭＤ２との差分（０．０３ｐｓ／√ｋｍ）が、側圧付加によるＰＭＤ増加分、すなわち外部的要因によるＰＭＤ増加分とみなすことができる。
また、実際に被覆層を除去して残留ねじれ量を測定したところ、残留弾性ねじれの反転周期Ｔが２０ｍ、累積ねじれ角の最大振幅ＭＡが３０００°であった。
このように側圧付加時（外部的要因）のＰＭＤ増加が著しく少ないことは、素線製造過程中で付加したねじれが、前述の巻き返しによってフリー状態（外力解放状態）となった後にも、かなりの割合で被覆層により保持されて弾性ねじれ（ツイスト）として残留し、その残留弾性ねじれによって、側圧付加時（外部的要因）のＰＭＤ増加を抑制できたと解される。 About the optical fiber strand of Example 1 manufactured and wound as described above, a rewinding device is used while securing a distance (free length) of 30 m that does not contact a member such as a pulley to which an external force such as friction resistance is applied. The sample was prepared by winding up and releasing the twist applied to the optical fiber. About the prepared sample, a sample having a length of 1000 m is intentionally wound around an optical fiber by forcibly winding it on a 400 mmφ iron bobbin with a winding tension of 200 gf in one layer so that the fibers do not overlap each other. Lateral pressure was applied. That is, the conditions are such that PMD is likely to occur due to external factors. Then, PMD measurement was performed after leaving it to stand for 1 hour or more for stabilization of fiber temperature. For PMD measurement, an HP 8509B measuring instrument manufactured by Hewlett-Packard was used, and the PMD measurement was performed by the JME method (Jones Matrix Eigenanalysis method). The measurement wavelength was 1510 to 1600 nm, and scanning was performed in 2 nm steps. As a result, a very small value of 0.05 ps / √km was obtained as the PMD value (PMD1) when the side pressure was applied.
On the other hand, when the same wire as that used in the sample was placed in a free coil state (side pressure removed state) and PMD was measured again under the same conditions as described above, the PMD value (PMD2) in the free coil state was It was 0.02 ps / √km. Here, the difference (0.03 ps / √km) between PMD1 and PMD2 can be regarded as a PMD increase due to the addition of lateral pressure, that is, a PMD increase due to an external factor.
Moreover, when the coating layer was actually removed and the residual twist was measured, the reversal period T of the residual elastic twist was 20 m, and the maximum amplitude MA of the cumulative twist angle was 3000 °.
Thus, the PMD increase at the time of applying side pressure (external factor) is remarkably small, even after the twist added during the manufacturing process of the wire becomes free (external force released) due to the aforementioned rewinding. It is understood that the increase in PMD at the time of lateral pressure application (external factor) could be suppressed by the residual elastic torsion (twist) retained by the coating layer and remaining as elastic torsion (twist).

〔比較例１〕
弾性ねじれ（ツイスト）を付与しないこと以外は、実施例１と同様の方法で光ファイバ素線を製造した。また、実施例１と同様に、意図的に側圧を付与した状態、および側圧を除去したフリーコイル状態のそれぞれの状態におけるＰＭＤ値を測定した。その結果、側圧を付与した状態でのＰＭＤ値（ＰＭＤ１）は、０．６２ｐｓ／√ｋｍと、著しく高い値となった。なお、側圧除去状態（フリーコイル状態）でのＰＭＤ値（ＰＭＤ２）は、実施例１と同様に０．０２ｐｓ／√ｋｍであった。この場合のＰＭＤ１とＰＭＤ２との差分、すなわち側圧付加の外部的要因によるＰＭＤ増加分は、０．６０ｐｓ／√ｋｍと大きな値であった。 [Comparative Example 1]
An optical fiber was manufactured in the same manner as in Example 1 except that the elastic twist (twist) was not applied. Further, as in Example 1, PMD values were measured in each of a state where a side pressure was intentionally applied and a free coil state where the side pressure was removed. As a result, the PMD value (PMD1) in the state where the lateral pressure was applied was an extremely high value of 0.62 ps / √km. The PMD value (PMD2) in the side pressure removal state (free coil state) was 0.02 ps / √km, as in Example 1. In this case, the difference between PMD1 and PMD2, that is, the PMD increase due to the external factor of the side pressure application, was a large value of 0.60 ps / √km.

上記のように弾性ねじれを付与した実施例１と、弾性ねじれを付与しない比較例１とを比較すれば、側圧付加時のＰＭＤ１は、比較例１の場合よりも実施例１の方が格段に小さく、ＰＭＤ１とＰＭＤ２との差分（側圧付加によるＰＭＤ増加分）も、実施例１の方が比較例１よりも格段に小さい。このことから、比較例１では、弾性ねじれを付与しなかったために外部的要因によるＰＭＤ増加が大きくなったのに対して、実施例１では、前述のように弾性ねじれを付与して、外力（側圧）解除後も弾性ねじれが保持されることによって、外部的要因によるＰＭＤの増加を、きわめてわずかな量に抑えることができたことが明らかである。 Comparing Example 1 with elastic twist as described above and Comparative Example 1 without elastic twist, PMD1 when applying a side pressure is much stronger in Example 1 than in Comparative Example 1. The difference between PMD1 and PMD2 (PMD increase due to the addition of side pressure) is much smaller in Example 1 than in Comparative Example 1. From this, in Comparative Example 1, the increase in PMD due to external factors was increased because the elastic twist was not applied, whereas in Example 1, the elastic twist was applied as described above, and the external force ( It is clear that the increase in PMD due to external factors can be suppressed to a very small amount by maintaining the elastic twist even after the release of the side pressure).

〔比較例２〕
図９に示すように、ねじれ付与装置２６を引取キャプスタン３６の下流に設置して、引取キャプスタン３６を通過した後の光ファイバ素線２４にねじれを付与した。その他の構成は実施例１と同様である。製造された光ファイバ素線について、実施例１と同様に巻き返して、光ファイバ素線に加えられているねじれを解放させ、サンプルを作製した。作製されたサンプルについて、実施例１の場合と同様に、意図的に側圧を付与した状態、および側圧を除去したフリーコイル状態のそれぞれの状態におけるＰＭＤ値を測定した。その結果、側圧を付与した状態でのＰＭＤ値（ＰＭＤ１）は、０．５８ｐｓ／√ｋｍと、著しく高い値となった。なお、側圧除去状態（フリーコイル状態）でのＰＭＤ値（ＰＭＤ２）は、０．０１６ｐｓ／√ｋｍであった。この場合のＰＭＤ１とＰＭＤ２との差分、すなわち、側圧付加の外部的要因によるＰＭＤ増加分は、約０．５６ｐｓ／√ｋｍであった。このように比較例２の場合は、ＰＭＤ１値が比較例１と近い値となり、ＰＭＤ１とＰＭＤ２との差分、すなわち外部的要因によるＰＭＤの増加分も、比較例１に近い大きな値となった。このことは、比較例２による光ファイバ素線では、製造過程でねじれを付加した場合であっても、外部的要因によるＰＭＤの増加の抑制が十分に行なわれなかったことを意味する。これは、引取キャプスタン３６の下流側でねじれを付加したため、引取キャプスタン３６がねじれの伝搬に対する抵抗となったことが原因である。そのため、付加されたねじれが引取キャプスタン３６よりも上流側に十分に伝搬されず、そのため引取キャプスタン３６の上流側に位置する被覆装置２０から被覆硬化装置２２の間付近では光ファイバ裸線にねじれが付与されていないことになる。結果的に光ファイバ素線に残留する弾性ねじれがほぼ零に近くなってしまったためと解される。
また、実際に被覆を除去して残留ねじれ量を測定したところ、規則的な周期を持ったねじれは測定できなかった。 [Comparative Example 2]
As shown in FIG. 9, the twist imparting device 26 is installed downstream of the take-up capstan 36 to impart twist to the optical fiber 24 after passing through the take-up capstan 36. Other configurations are the same as those of the first embodiment. The manufactured optical fiber was wound back in the same manner as in Example 1 to release the twist applied to the optical fiber, and a sample was produced. About the produced sample, similarly to the case of Example 1, the PMD value in each state of the state where the side pressure was intentionally applied and the free coil state where the side pressure was removed was measured. As a result, the PMD value (PMD1) with a lateral pressure applied was a remarkably high value of 0.58 ps / √km. The PMD value (PMD2) in the side pressure removal state (free coil state) was 0.016 ps / √km. In this case, the difference between PMD1 and PMD2, that is, the PMD increase due to the external factor of the side pressure application was about 0.56 ps / √km. As described above, in the case of Comparative Example 2, the PMD1 value was close to that of Comparative Example 1, and the difference between PMD1 and PMD2, that is, the increase in PMD due to external factors was also a large value close to that of Comparative Example 1. This means that the increase in PMD due to external factors was not sufficiently suppressed in the optical fiber according to Comparative Example 2, even when twist was added during the manufacturing process. This is because a twist is added on the downstream side of the take-up capstan 36 so that the take-up capstan 36 becomes a resistance to the propagation of the twist. For this reason, the added twist is not sufficiently propagated upstream of the take-up capstan 36, so that the optical fiber bare wire is formed in the vicinity of the space between the coating device 20 located upstream of the take-up capstan 36 and the coating curing device 22. The twist is not given. As a result, it is understood that the elastic torsion remaining on the optical fiber has almost become zero.
Moreover, when the residual twist was measured after actually removing the coating, it was not possible to measure the twist with a regular period.

〔実施例２〕
図８に示すような光ファイバ素線製造装置を用い、かつ、その製造装置内におけるねじれ付与装置２６として図３に示すような装置を用い、一般的なシングルモードファイバの特性を有する２層被覆構造の石英ガラス系光ファイバ素線に、本発明の上述した方法に従って弾性ねじれ（ツイスト）を付与した光ファイバ素線を製造した。光ファイバ母材からの紡糸速度（線引き速度）は、１５００ｍｍ／ｍｉｎとした。また、被覆―硬化方式としては、図８に示しているように、２箇所でそれぞれ別の被覆樹脂をコーティングする方式（ｗｅｔｏｎｄｒｙ方式）を適用した。一次被覆層の樹脂（プライマリ材料）としては、ＵＶ硬化型ウレタンアクリレート系樹脂（硬化時のヤング率１．０ＭＰａ）を用い、二次被覆層の樹脂（セカンダリ材料）としては、ＵＶ硬化型ウレタンアクリレート系樹脂（硬化時のヤング率５００ＭＰａ）を用いた。また上記材料の被覆時の液体樹脂の粘度について、プライマリ材料の粘度は３Ｐａ・ｓｅｃ、セカンダリ材料の粘度は０．１Ｐａ・ｓｅｃに調整し、一次被覆装置２０Ａにより液体状態のプライマリ材料を被覆した後、一次被覆硬化装置２２ＡであるＵＶランプによって硬化させた。続いて、二次被覆装置２０Ｂによりセカンダリ材料を被覆して、二次被覆硬化装置２２ＢであるＵＶランプによって硬化させた。ねじれは、二次被覆硬化装置２２Ｂによってセカンダリ材料を硬化する工程の直後に与えた。なお、ねじれ付与装置２６よりも上流側には、被覆樹脂以外は、光ファイバ素線に物理的に接触しないような状態で線引きした。 [Example 2]
A two-layer coating having the characteristics of a general single mode fiber using an optical fiber manufacturing apparatus as shown in FIG. 8 and an apparatus as shown in FIG. 3 as a twist imparting apparatus 26 in the manufacturing apparatus. An optical fiber strand was manufactured by applying an elastic twist (twist) to the quartz glass-based optical fiber strand having the structure according to the above-described method of the present invention. The spinning speed (drawing speed) from the optical fiber preform was 1500 mm / min. Further, as the coating-curing method, as shown in FIG. 8, a method (wet on dry method) in which different coating resins are coated at two locations, respectively, was applied. As a resin (primary material) for the primary coating layer, a UV curable urethane acrylate resin (Young's modulus at the time of curing: 1.0 MPa) is used. As a resin (secondary material) for the secondary coating layer, a UV curable urethane acrylate is used. System resin (Young's modulus at the time of curing 500 MPa) was used. The viscosity of the liquid resin during the coating of the above materials is adjusted such that the primary material has a viscosity of 3 Pa · sec, the secondary material has a viscosity of 0.1 Pa · sec, and the primary material in the liquid state is coated by the primary coating apparatus 20A. It was cured by a UV lamp which is a primary coating curing apparatus 22A. Subsequently, the secondary material was coated with the secondary coating device 20B, and cured with a UV lamp as the secondary coating curing device 22B. The twist was applied immediately after the step of curing the secondary material by the secondary coating curing device 22B. In addition, on the upstream side of the twist imparting device 26, the wires other than the coating resin were drawn so as not to physically contact the optical fiber.

ここで、ねじれ付与装置２６により光ファイバ素線２４に付与するねじれの光ファイバ素線の長手方向におけるプロファイルは、ねじれ方向を周期的に反転させる三角波であり、周期Ｔが５ｍ、累積ねじれ角の最大振幅ＭＡが２５００°となるように、ねじれ付与装置の揺動角度、揺動速度を設定した。ねじれ付与装置２６を通過後の光ファイバ素線２４は、ガイドプーリ２８を経て図示しない引取機によって引き取られ、さらにダンサープーリを経て巻取機により巻き取られ、光ファイバ裸線部に弾性ねじれ（ツイスト）が付与されている光ファイバ素線を得た。得られた光ファイバ素線は、裸線の直径が１２５μｍであり、被覆外径のプライマリ径（一次被覆層外径）が１９０μｍ、セカンダリ径（二次被覆層外径）が２４０μｍであった。 Here, the profile in the longitudinal direction of the twisted optical fiber strand applied to the optical fiber strand 24 by the twist imparting device 26 is a triangular wave that periodically inverts the twist direction, the period T is 5 m, and the cumulative twist angle is The swing angle and swing speed of the torsion imparting device were set so that the maximum amplitude MA was 2500 °. The optical fiber 24 after passing through the twist imparting device 26 is taken up by a take-up machine (not shown) through a guide pulley 28, further taken up by a winder through a dancer pulley, and an elastic twist ( An optical fiber with a twist was obtained. The obtained optical fiber had a bare wire diameter of 125 μm, a primary outer diameter (primary coating layer outer diameter) of 190 μm, and a secondary diameter (secondary coating layer outer diameter) of 240 μm.

以上のようにして製造されて巻き取られた実施例２の光ファイバ素線について、プーリなどの部材に物理的に接しない距離（フリー長）を１０ｍ確保しながら、巻き返し装置により巻き返して、光ファイバ素線に加えられているねじれを解放させ、サンプルを作製した。
作製されたサンプルについて、実施例１と同様の条件で光ファイバ素線に意図的に側圧を加えた。すなわち、外部的要因によりＰＭＤが生じやすい条件下で、ファイバ温度の安定化のため１時間以上放置してから、実施例１と同じ方法でＰＭＤ測定を実施した。その結果、側圧付加時のＰＭＤ値（ＰＭＤ１）として、０．０８ｐｓ／√ｋｍと、極めて小さい値が得られた。
一方、上記サンプルに用いた素線と同一の素線をフリーコイル状態（側圧除去状態）にして、上記と同様の条件で再度ＰＭＤを測定したところ、フリーコイル状態のＰＭＤ値（ＰＭＤ２）は、０．０１ｐｓ／√ｋｍであった。ここで、ＰＭＤ１とＰＭＤ２との差分は、０．０７ｐｓ／√ｋｍときわめて小さい値に抑えることができた。実際に被覆を除去して残留ねじれ量を測定したところ，残留弾性ねじれの反転周期Ｔが５ｍ、累積ねじれ角の最大振幅ＭＡが７５０°であった。したがって、２層被覆構造の光ファイバ素線を製造する場合に、２箇所で被覆、硬化を行なっても（一層ずつ被覆、硬化する構成を設けても）、側圧付加、すなわち外部的要因によるＰＭＤ増加が著しく少ない光ファイバ素線が得られることが確認された。 About the optical fiber strand of Example 2 manufactured and wound up as mentioned above, it is rewound by a rewinding device while securing a distance (free length) that is not physically in contact with a member such as a pulley. Samples were prepared by releasing the twist applied to the fiber strand.
For the prepared sample, a side pressure was intentionally applied to the optical fiber under the same conditions as in Example 1. That is, PMD measurement was carried out in the same manner as in Example 1 after PMD was allowed to stand for 1 hour or more for stabilization of the fiber temperature under conditions where PMD was likely to occur due to external factors. As a result, a very small value of 0.08 ps / √km was obtained as the PMD value (PMD1) when the side pressure was applied.
On the other hand, when the same wire as that used in the sample was placed in a free coil state (side pressure removed state) and PMD was measured again under the same conditions as described above, the PMD value (PMD2) in the free coil state was It was 0.01 ps / √km. Here, the difference between PMD1 and PMD2 could be suppressed to a very small value of 0.07 ps / √km. When the coating was actually removed and the residual twist was measured, the reversal period T of the residual elastic twist was 5 m, and the maximum amplitude MA of the cumulative twist angle was 750 °. Therefore, when manufacturing an optical fiber having a two-layer coating structure, even if coating and curing are performed at two locations (a configuration in which coating and curing are performed one layer at a time), lateral pressure is applied, that is, PMD due to external factors. It was confirmed that an optical fiber strand with a remarkably small increase can be obtained.

〔実施例３〕
実施例２と同様にして、弾性ねじれ（ツイスト）を付加しながら、２層被覆構造の光ファイバ素線を製造した。また、被覆樹脂の被覆時（液体状態）の粘度について、実施例２と同じくプライマリ材料の粘度は３Ｐａ・ｓｅｃ、セカンダリ材料の粘度は０．１Ｐａ・ｓｅｃに調整した。ねじれ付与装置により光ファイバ素線に付与するねじれの光ファイバ素線の長手方向におけるプロファイルは、ねじれ方向を周期的に反転させる台形波であり、周期Ｔが３０ｍ、累積ねじれ角の最大ねじれ角ＭＡが１２００００°となるようにねじれ付与装置の揺動角度、揺動速度を設定した。ねじれ付与装置を通過後の光ファイバ素線は、引取機によって引き取られ、さらにダンサープーリを経て巻取機により巻き取られ、光ファイバ裸線部に弾性ねじれ（ツイスト）が付与されている光ファイバ素線を得た。得られた光ファイバ素線は、裸線の直径１２５μｍ、被覆外径のプライマリ径は１８０μｍ、セカンダリ径は２６０μｍであった。 Example 3
In the same manner as in Example 2, an optical fiber having a two-layer coating structure was manufactured while adding an elastic twist (twist). Further, the viscosity of the primary material was adjusted to 3 Pa · sec, and the viscosity of the secondary material was adjusted to 0.1 Pa · sec, as in Example 2, with respect to the viscosity when the coating resin was coated (liquid state). The profile in the longitudinal direction of the optical fiber strand of the twist applied to the optical fiber strand by the twist imparting device is a trapezoidal wave that periodically reverses the twist direction, the period T is 30 m, and the maximum twist angle MA of the cumulative twist angle The swing angle and swing speed of the torsion imparting device were set so that the angle was 120,000 °. An optical fiber in which an optical fiber strand after passing through a twist imparting device is taken up by a take-up machine, further taken up by a winder through a dancer pulley, and an elastic twist (twist) is given to the bare optical fiber portion I got a strand. The obtained optical fiber had a bare wire diameter of 125 μm, a primary outer diameter of 180 μm, and a secondary diameter of 260 μm.

以上のようにして製造されて巻き取られた実施例３の光ファイバ素線について、プーリなどの部材に物理的に接しない距離（フリー長）を４０ｍ確保しながら、巻き返し装置により巻き返して、光ファイバ素線に加えられているねじれを解放させ、サンプルを作製した。
作製されたサンプルについて、実施例１と同様の条件で光ファイバ素線に意図的に側圧を加えた。すなわち、外部的要因によりＰＭＤが生じやすい条件下で、ファイバ温度の安定化のため１時間以上放置してから、実施例１と同じ方法でＰＭＤ測定を実施した。その結果、側圧付加時のＰＭＤ値（ＰＭＤ１）として、０．０６ｐｓ／√ｋｍと、極めて小さい値が得られた。
一方、上記サンプルに用いた素線と同一の素線をフリーコイル状態（側圧除去状態）にして、上記と同様の条件で再度ＰＭＤを測定したところ、フリーコイル状態のＰＭＤ値（ＰＭＤ２）は、０．０３ｐｓ／√kmであった。ここで、ＰＭＤ１とＰＭＤ２との差分は、０．０３ｐｓ／√kmときわめて小さい値に抑えることができた。実際に被覆を除去して残留ねじれ量を測定したところ、残留弾性ねじれの反転周期Ｔが３０ｍ、累積ねじれ角の最大振幅ＭＡが２４０００°であった。したがって、この実施例３により得られた光ファイバ素線も、側圧付加、すなわち外部的要因によるＰＭＤ増加を著しく小さく抑え得ることが確認された。 About the optical fiber strand of Example 3 manufactured and wound up as described above, it is rewound by a rewinding device while securing a distance (free length) that is not physically in contact with a member such as a pulley. Samples were prepared by releasing the twist applied to the fiber strand.
For the prepared sample, a side pressure was intentionally applied to the optical fiber under the same conditions as in Example 1. That is, PMD measurement was carried out in the same manner as in Example 1 after PMD was allowed to stand for 1 hour or more for stabilization of the fiber temperature under conditions where PMD was likely to occur due to external factors. As a result, a very small value of 0.06 ps / √km was obtained as the PMD value (PMD1) when the side pressure was applied.
On the other hand, when the same wire as that used in the sample was placed in a free coil state (side pressure removed state) and PMD was measured again under the same conditions as described above, the PMD value (PMD2) in the free coil state was It was 0.03 ps / √km. Here, the difference between PMD1 and PMD2 could be suppressed to an extremely small value of 0.03 ps / √km. When the coating was actually removed and the residual twist was measured, the reversal period T of the residual elastic twist was 30 m, and the maximum amplitude MA of the cumulative twist angle was 24000 °. Therefore, it was confirmed that the optical fiber obtained by Example 3 can also suppress the increase in PMD due to lateral pressure, that is, external factors.

〔比較例３〕
実施例３と同様にして、弾性ねじれ（ツイスト）を付加しながら、２層被覆構造の光ファイバ素線を製造した。被覆樹脂の被覆時の粘度について、プライマリ材料の粘度は３．５Ｐａ・ｓｅｃ、セカンダリ材料の粘度は０．５Ｐａ・ｓｅｃに調整した。ねじれ付与装置により光ファイバ素線に付与するねじれの光ファイバ素線の長手方向におけるプロファイルは、ねじれ方向を周期的に反転させる三角波であり、周期Ｔが５ｍ、累積ねじれ角の最大振幅ＭＡが２５００°となるように、ねじれ付与装置の揺動角度、揺動速度を設定した。ねじれ付与装置を通過後の光ファイバ素線は、引取機によって引き取られ、さらにダンサープーリを経て巻取機により巻き取られ、光ファイバ裸線部に弾性ねじれ（ツイスト）が付与されている光ファイバ素線を得た。得られた光ファイバ素線は、裸線の直径が１２５μｍであり、被覆層の一次被覆層外径（プライマリ径）が１８０μｍ、二次被覆層外径（セカンダリ径）が２６０μｍであった。 [Comparative Example 3]
In the same manner as in Example 3, an optical fiber having a two-layer coating structure was manufactured while adding an elastic twist (twist). Regarding the viscosity at the time of coating with the coating resin, the viscosity of the primary material was adjusted to 3.5 Pa · sec, and the viscosity of the secondary material was adjusted to 0.5 Pa · sec. The profile in the longitudinal direction of the twisted optical fiber strand applied to the optical fiber strand by the twist imparting device is a triangular wave that periodically reverses the twist direction, the period T is 5 m, and the maximum amplitude MA of the cumulative twist angle is 2500. The rocking angle and rocking speed of the torsion imparting device were set so as to be °. An optical fiber in which an optical fiber strand after passing through a twist imparting device is taken up by a take-up machine, further taken up by a winder through a dancer pulley, and an elastic twist (twist) is given to the bare optical fiber portion I got a strand. The obtained optical fiber had a bare wire diameter of 125 μm, a primary covering layer outer diameter (primary diameter) of 180 μm, and a secondary covering layer outer diameter (secondary diameter) of 260 μm.

以上のようにして製造されて巻き取られた比較例３の光ファイバ素線について、プーリなどの部材に物理的に接しない距離（フリー長）を１０ｍ確保しながら、巻き返し装置により巻き返して、光ファイバ素線に加えられているねじれを解放させ、サンプルを作製した。
作製されたサンプルについて、実施例１と同様の条件で光ファイバ素線に意図的に側圧を加えた。すなわち、外部的要因によりＰＭＤが生じやすい条件下で、ファイバ温度の安定化のため１時間以上放置してから、実施例１と同じ方法でＰＭＤ測定を実施した。その結果、側圧付加時のＰＭＤ値（ＰＭＤ１）は、０．２５ｐｓ／√ｋｍと、弾性ねじれ（ツイスト）を付加しない場合よりは小さいが、実施例３の場合よりも大きい値となった。なお、上記サンプルに用いた素線と同一の素線をフリーコイル状態（側圧除去状態）にして、上記と同様の条件で再度ＰＭＤを測定したところ、フリーコイル状態のＰＭＤ値（ＰＭＤ２）は、０．０２５ｐｓ／√ｋｍであった。ここで、ＰＭＤ１とＰＭＤ２との差分は、約０．２２ｐｓ／√ｋｍと、比較例１及び比較例２の場合よりは少ないが、実施例３の場合よりは大きい値となった。実際に被覆を除去して残留ねじれ量を測定したところ、残留弾性ねじれの反転周期Ｔが５ｍ、累積ねじれ角の最大振幅ＭＡが１００°であった。これは、一次被覆層の樹脂（プライマリ材料）の被覆時の粘度が高かったため、ねじりの伝搬およびねじれ方向の反転が阻害され、ＵＶ照射によるプライマリ材料の硬化前にねじれが相殺され、結果的に被覆後の光ファイバ素線に残留するねじれが少なくなったと解される。 About the optical fiber strand of the comparative example 3 manufactured and wound up as mentioned above, it is rewound by a rewinding device while securing a distance (free length) that is not physically in contact with a member such as a pulley. Samples were prepared by releasing the twist applied to the fiber strand.
For the prepared sample, a side pressure was intentionally applied to the optical fiber under the same conditions as in Example 1. That is, PMD measurement was carried out in the same manner as in Example 1 after PMD was allowed to stand for 1 hour or more for stabilization of the fiber temperature under conditions where PMD was likely to occur due to external factors. As a result, the PMD value (PMD1) when the side pressure was applied was 0.25 ps / √km, which is smaller than when no elastic twist (twist) is added, but larger than that in Example 3. In addition, when the same wire as that used in the sample was placed in a free coil state (side pressure removed state) and PMD was measured again under the same conditions as described above, the PMD value (PMD2) in the free coil state was It was 0.025 ps / √km. Here, the difference between PMD1 and PMD2 is about 0.22 ps / √km, which is smaller than those in Comparative Examples 1 and 2, but larger than that in Example 3. When the coating was actually removed and the residual twist was measured, the reversal period T of the residual elastic twist was 5 m, and the maximum amplitude MA of the cumulative twist angle was 100 °. This is because the viscosity at the time of coating the resin (primary material) of the primary coating layer was high, and thus the propagation of the twist and the reversal of the twist direction were hindered, and the twist was offset before the primary material was cured by UV irradiation. It is understood that the twist remaining in the coated optical fiber is reduced.

〔比較例４〕
実施例３と同様にして、弾性ねじれ（ツイスト）を付加しながら、２層被覆構造の光ファイバ素線を製造した。被覆時における液体状態の樹脂の粘度について、プライマリ材料の粘度は２．０Ｐａ・ｓｅｃ、セカンダリ材料の粘度は０．０５Ｐａ・ｓｅｃに調整した。ねじれ付与装置により光ファイバ素線に付与するねじれの光ファイバの長手方向におけるプロファイルは、ねじれ方向を周期的に反転させる三角波であり、周期Ｔが５ｍ、累積ねじれ角の最大振幅ＭＡが２５００°となるように、ねじれ付与装置の揺動角度、揺動速度を設定した。ねじれ付与装置を通過後の光ファイバ素線は、引取機によって引き取られ、さらにダンサープーリを経て巻取機により巻き取られ、光ファイバ裸線部に弾性ねじれ（ツイスト）が付与されている光ファイバ素線を得た。得られた光ファイバ素線は、裸線の直径が１２５μｍであり、被覆層の一次被覆層外径（プライマリ径）が１８０μｍ、二次被覆層外径（セカンダリ径）が２６０μｍであったが、二次被覆層の外径（セカンダリ径）の変動が±５μｍと著しく大きくなってしまった。
これは、二次被覆層の樹脂（セカンダリ材料）の液体状態での粘度が低いため、コーティングが安定しなかったことが原因である。このような光ファイバ素線は、実用には不適当であるため、ＰＭＤの評価は実施しなかった。 [Comparative Example 4]
In the same manner as in Example 3, an optical fiber having a two-layer coating structure was manufactured while adding an elastic twist (twist). Regarding the viscosity of the resin in the liquid state at the time of coating, the viscosity of the primary material was adjusted to 2.0 Pa · sec, and the viscosity of the secondary material was adjusted to 0.05 Pa · sec. The profile in the longitudinal direction of the twisted optical fiber imparted to the optical fiber by the twist imparting device is a triangular wave that periodically inverts the twist direction, the period T is 5 m, and the maximum amplitude MA of the cumulative twist angle is 2500 °. Thus, the swing angle and swing speed of the twist imparting device were set. An optical fiber in which an optical fiber strand after passing through a twist imparting device is taken up by a take-up machine, further taken up by a winder through a dancer pulley, and an elastic twist (twist) is given to the bare optical fiber portion I got a strand. The obtained optical fiber had a bare wire diameter of 125 μm, a primary coating layer outer diameter (primary diameter) of the coating layer was 180 μm, and a secondary coating layer outer diameter (secondary diameter) was 260 μm. The fluctuation of the outer diameter (secondary diameter) of the secondary coating layer was remarkably increased to ± 5 μm.
This is because the coating was not stable because the viscosity of the resin (secondary material) of the secondary coating layer in the liquid state was low. Since such an optical fiber is not suitable for practical use, PMD was not evaluated.

〔比較例５〕
実施例１と同様にして、弾性ねじれ（ツイスト）を付加しながら、２層被覆構造の光ファイバ素線を製造した。但し、付与するねじれのプロファイルは実施例１とは異ならせた。すなわち、ねじれ付与装置により光ファイバ素線に付与するねじれの光ファイバの長手方向におけるプロファイルは、ねじれ方向を周期的に反転させる正弦波であり、周期Ｔが３ｍ、累積ねじれ角の最大振幅ＭＡが１５００°となるように、ねじれ付与装置の揺動角度、揺動速度を設定した。ねじれ付与装置を通過後の光ファイバ素線は、引取機によって引き取り、さらにダンサープーリを経て巻取機により巻き取られ、光ファイバ裸線部に弾性ねじれ（ツイスト）が付与されている光ファイバ素線を得た。得られた光ファイバ素線は、裸線の直径が１２５μｍであり、被覆層の一次被覆層外径（プライマリ径）は２００μｍ、二次被覆層外径（セカンダリ径）は２５０μｍであった。 [Comparative Example 5]
In the same manner as in Example 1, an optical fiber having a two-layer coating structure was manufactured while adding an elastic twist (twist). However, the twist profile to be applied was different from that in Example 1. That is, the profile in the longitudinal direction of the twisted optical fiber imparted to the optical fiber by the twist imparting device is a sine wave that periodically inverts the twist direction, the period T is 3 m, and the maximum amplitude MA of the cumulative twist angle is The swing angle and swing speed of the torsion imparting device were set so as to be 1500 °. The optical fiber strand after passing through the twist imparting device is taken up by a take-up machine, and further taken up by a winder through a dancer pulley, and an optical twist is applied to the bare portion of the optical fiber. Got a line. The obtained optical fiber had a bare wire diameter of 125 μm, a primary coating layer outer diameter (primary diameter) of 200 μm, and a secondary coating layer outer diameter (secondary diameter) of 250 μm.

以上のようにして製造されて巻き取られた比較例５の光ファイバ素線について、プーリなどの部材に物理的に接しない距離（フリー長）を１０ｍ確保しながら、巻き返し装置により巻き返して、光ファイバ素線に加えられているねじれを解放させ、サンプルを作製した。
作製されたサンプルについて、実施例１と同様の条件で光ファイバに意図的に側圧を加えた。すなわち、外部的要因によりＰＭＤが生じやすい条件下で、ファイバ温度の安定化のため１時間以上放置してから、実施例１と同じ方法でＰＭＤ測定を実施した。その結果、側圧付加時のＰＭＤ値（ＰＭＤ１）は、０．４ｐｓ／√ｋｍと、比較例１、比較例２の場合よりは小さいが、比較的大きな値となった。なお、上記サンプルに用いた素線と同一の素線をフリーコイル状態（側圧除去状態）にして、上記と同様の条件で再度ＰＭＤを測定したところ、フリーコイル状態のＰＭＤ値（ＰＭＤ２）は、０．０２ｐｓ／√ｋｍであった。実際に被覆を除去して残留ねじれ量を測定したところ、残留弾性ねじれの反転周期Ｔが３ｍ、累積ねじれ角の最大振幅ＭＡが２００°であった。ここで、側圧付加時のＰＭＤ値（ＰＭＤ１）が比較的大きい値となったのは、光ファイバ素線に付与するツイストの周期が比較的短く、そのため付与したツイストが一部解放されて、残留するねじれが少なくなってしまったためと考えられる。但し、この場合でも、ツイストを全く付加しない場合よりも、側圧付加時のＰＭＤ値（ＰＭＤ１）の増加分が少ないことは明らかである。 About the optical fiber strand of the comparative example 5 manufactured and wound up as mentioned above, it rewinds with the rewinding apparatus, ensuring the distance (free length) which does not physically contact members, such as a pulley, and light Samples were prepared by releasing the twist applied to the fiber strand.
For the prepared sample, a side pressure was intentionally applied to the optical fiber under the same conditions as in Example 1. That is, PMD measurement was carried out in the same manner as in Example 1 after PMD was allowed to stand for 1 hour or more for stabilization of the fiber temperature under conditions where PMD was likely to occur due to external factors. As a result, the PMD value (PMD1) when the side pressure was applied was 0.4 ps / √km, which was smaller than those in Comparative Examples 1 and 2, but a relatively large value. In addition, when the same wire as that used in the sample was placed in a free coil state (side pressure removed state) and PMD was measured again under the same conditions as described above, the PMD value (PMD2) in the free coil state was It was 0.02 ps / √km. When the coating was actually removed and the residual twist was measured, the reversal period T of the residual elastic twist was 3 m, and the maximum amplitude MA of the cumulative twist angle was 200 °. Here, the PMD value (PMD1) when the side pressure is applied becomes a relatively large value because the period of twist applied to the optical fiber is relatively short, so that the applied twist is partially released and remains. This is thought to be due to less twisting. However, even in this case, it is clear that the increase in the PMD value (PMD1) when the lateral pressure is applied is smaller than when no twist is added.

〔比較例６〕
実施例１と同様にして、弾性ねじれ（ツイスト）を付加しながら、２層被覆構造の光ファイバ素線を製造した。但し、ねじれのプロファイルは実施例１とは異ならせた。すなわち、ねじれ付与装置により光ファイバ素線に付与するねじれの光ファイバの長手方向におけるプロファイルは、ねじれ方向を周期的に反転させる正弦波であり、周期Ｔを１５ｍ、累積ねじれ角の最大振幅ＭＡが６５０００°となるようにねじれ付与装置の揺動角度、揺動速度を設定した。ねじれ付与装置を通過後の光ファイバ素線は、引取機によって引き取られ、さらにダンサープーリを経て巻取機により巻き取られ、光ファイバ裸線部に弾性ねじれ（ツイスト）が付与されている光ファイバ素線を得た。得られた光ファイバ素線は、裸線の直径が１２５μｍ、被覆層の一次被覆層外径（プライマリ径）は２００μｍ、二次被覆層外径（セカンダリ径）は２５０μｍであった。 [Comparative Example 6]
In the same manner as in Example 1, an optical fiber having a two-layer coating structure was manufactured while adding an elastic twist (twist). However, the twist profile was different from that in Example 1. That is, the profile in the longitudinal direction of the twisted optical fiber imparted to the optical fiber by the twist imparting device is a sine wave that periodically reverses the twist direction, the period T is 15 m, and the maximum amplitude MA of the cumulative twist angle is The swing angle and swing speed of the torsion imparting device were set so as to be 65000 °. An optical fiber in which an optical fiber strand after passing through a twist imparting device is taken up by a take-up machine, further taken up by a winder through a dancer pulley, and an elastic twist (twist) is given to the bare optical fiber portion I got a strand. The obtained optical fiber had a bare wire diameter of 125 μm, a primary coating layer outer diameter (primary diameter) of 200 μm, and a secondary coating layer outer diameter (secondary diameter) of 250 μm.

以上のようにして製造されて巻き取られた比較例６の光ファイバ素線について、プーリなどの部材に物理的に接しない距離（フリー長）を３０ｍ確保しながら、巻き返し装置により巻き返して、光ファイバ素線に加えられているねじれを解放させ、サンプルを作製した。
作製されたサンプルについて、実施例１と同様の条件で光ファイバに意図的に側圧を加えた。すなわち、外部的要因によりＰＭＤが生じやすい条件下で、ファイバ温度の安定化のため１時間以上放置してから、実施例１と同じ方法でＰＭＤ測定を実施した。その結果、側圧付加時のＰＭＤ値（ＰＭＤ１）は、０．０４ｐｓ／√ｋｍと低い値となった。なお、上記サンプルに用いた素線と同一の素線をフリーコイル状態（側圧除去状態）にして、上記と同様の条件で再度ＰＭＤを測定したところ、フリーコイル状態のＰＭＤ値（ＰＭＤ２）は、０．０２ｐｓ／√ｋｍであった。実際に被覆を除去して残留ねじれ量を測定したところ、残留弾性ねじれの反転周期Ｔが１５ｍ、累積ねじれ角の最大振幅ＭＡが１５０００°であった。このように、比較例６でも側圧付加時のＰＭＤの低減に有効であった。しかしながら、光ファイバ素線を恒温槽に入れて−４０℃〜＋８０℃のヒートサイクル試験を行なった後、被覆層を観察したところ、被覆層に割れが発生していることが認められた。これは、光ファイバに付与するねじれ量が大きすぎたため、被覆層に加わる応力が過大となり、割れの発生を招いてしまったためと解される。 The optical fiber of Comparative Example 6 manufactured and wound as described above was wound back by a rewinding device while securing a distance (free length) that does not physically contact a member such as a pulley, and the optical fiber was wound. Samples were prepared by releasing the twist applied to the fiber strand.
For the prepared sample, a side pressure was intentionally applied to the optical fiber under the same conditions as in Example 1. That is, PMD measurement was carried out in the same manner as in Example 1 after PMD was allowed to stand for 1 hour or more for stabilization of the fiber temperature under conditions where PMD was likely to occur due to external factors. As a result, the PMD value (PMD1) when the side pressure was applied was as low as 0.04 ps / √km. In addition, when the same wire as that used in the sample was placed in a free coil state (side pressure removed state) and PMD was measured again under the same conditions as described above, the PMD value (PMD2) in the free coil state was It was 0.02 ps / √km. When the coating was actually removed and the residual twist was measured, the reversal period T of the residual elastic twist was 15 m, and the maximum amplitude MA of the cumulative twist angle was 15000 °. Thus, Comparative Example 6 was also effective in reducing PMD when a side pressure was applied. However, when the optical fiber was put in a thermostatic bath and a heat cycle test at -40 ° C. to + 80 ° C. was performed, the coating layer was observed, and it was found that the coating layer was cracked. This is considered to be because the amount of twist applied to the optical fiber was too large, and the stress applied to the coating layer was excessive, leading to the occurrence of cracks.

１０…光ファイバ素線製造装置、１２…光ファイバ母材、１４…紡糸用加熱炉、１６…光ファイバ裸線、１８…冷却装置、２０…被覆装置、２２…被覆硬化装置、２４…光ファイバ素線、２６…ねじれ付与装置 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Optical fiber manufacturing apparatus, 12 ... Optical fiber base material, 14 ... Heating furnace for spinning, 16 ... Bare optical fiber, 18 ... Cooling device, 20 ... Coating apparatus, 22 ... Coating hardening apparatus, 24 ... Optical fiber Wire, 26 ... twist imparting device

Claims

光ファイバ素線であって、
弾性ねじれが与えられている光ファイバ裸線部と、
前記光ファイバ裸線部を被覆し、硬化性樹脂で形成され、前記光ファイバ裸線部に与えられている前記弾性ねじれを保持するように前記光ファイバ裸線部に生じる復元力に抗する弾性反発力を生じさせる被覆層と、
を含み、
前記光ファイバ裸線部に与えられている弾性ねじれとして、光ファイバ素線の長手方向における所定長さ毎に、第一ねじれと、前記第一ねじれが生じる方向とは逆方向に生じる第二ねじれが、前記光ファイバ裸線部に交互に与えられており、
前記光ファイバ裸線部に与えられている弾性ねじれと前記被覆層に生じる弾性反発力によって保持されている状態の前記光ファイバ裸線部における残留弾性ねじれの反転周期Ｔが５〜３０ｍであり、かつ反転ねじれプロファイルにおける累積ねじれ角の最大振幅ＭＡが１００×Ｔ（°）〜１２００×Ｔ（°）であることを特徴とする光ファイバ素線。 An optical fiber,
An optical fiber bare wire part to which an elastic twist is given,
Elasticity against the restoring force generated in the bare optical fiber portion so as to cover the optical fiber bare wire portion and is formed of a curable resin so as to hold the elastic twist applied to the bare optical fiber portion. A coating layer that produces a repulsive force;
Only including,
As the elastic twist applied to the bare optical fiber portion, the first twist and the second twist generated in the direction opposite to the direction in which the first twist occurs at every predetermined length in the longitudinal direction of the optical fiber. Are alternately given to the bare optical fiber portions,
The reversal period T of the residual elastic twist in the bare optical fiber portion held by the elastic twist given to the bare optical fiber portion and the elastic repulsive force generated in the coating layer is 5 to 30 m, And the maximum amplitude MA of the accumulation torsion angle in an inversion twist profile is 100 * T (degree)-1200 * T (degree), The optical fiber strand characterized by the above-mentioned.

請求項１に記載の光ファイバ素線において、
前記被覆層が、相対的にヤング率が低い樹脂で形成される一次被覆層と、相対的にヤング率が高い樹脂で形成される二次被覆層とによって構成されていることを特徴とする光ファイバ素線。 The optical fiber according to claim 1 ,
The light comprising: a primary coating layer formed of a resin having a relatively low Young's modulus; and a secondary coating layer formed of a resin having a relatively high Young's modulus. Fiber strand.

光ファイバ母材を加熱溶融し、
溶融した光ファイバ母材から所定の径の光ファイバ裸線を引き出し、
引き出された前記光ファイバ裸線を固化させ、
前記光ファイバ裸線の引き出し方向における上流側に向けて、前記光ファイバ裸線に弾性ねじれを伝搬させることによって、固化後の前記光ファイバ裸線に弾性ねじれを付与し、
固化した前記光ファイバ裸線の外周上を液体状態の硬化性樹脂で被覆することで硬化前の被覆層を形成し、
前記弾性ねじれが付与された前記光ファイバ裸線の外周上に形成された前記被覆層を硬化することによって前記光ファイバ裸線の前記弾性ねじれが保持されるようにねじれが付与された光ファイバ素線を形成し、
前記ねじれが付与された前記光ファイバ素線を引き取る光ファイバ素線の製造方法であって、
光ファイバ素線にねじれを付与する際に、前記光ファイバ裸線に付与されるねじれの方向を周期的に反転させ、光ファイバ素線の長手方向における光ファイバ素線に付与するねじれの反転周期Ｔが５〜３０ｍであり、かつ反転ねじれプロファイルにおける累積ねじれ角の最大振幅が５００×Ｔ（°）〜４０００×Ｔ（°）であることを特徴とする光ファイバ素線の製造方法。 The optical fiber preform is heated and melted,
Pull out the bare optical fiber of the specified diameter from the molten optical fiber preform,
Solidify the drawn optical fiber bare wire,
By giving an elastic twist to the bare optical fiber toward the upstream side in the drawing direction of the bare optical fiber, an elastic twist is imparted to the bare optical fiber after solidification,
Forming a coating layer before curing by coating the outer periphery of the solidified optical fiber bare wire with a curable resin in a liquid state,
An optical fiber element provided with a twist so that the elastic twist of the bare optical fiber is retained by curing the coating layer formed on the outer periphery of the bare optical fiber provided with the elastic twist Forming a line,
A method for manufacturing an optical fiber taking up the optical fiber in which the twist is imparted,
When twisting an optical fiber, the direction of twist applied to the bare optical fiber is periodically reversed, and the inversion period of twist applied to the optical fiber in the longitudinal direction of the optical fiber A method of manufacturing an optical fiber, wherein T is 5 to 30 m, and a maximum amplitude of a cumulative twist angle in an inverted twist profile is 500 × T (°) to 4000 × T (°) .

請求項３に記載の光ファイバ素線の製造方法において、
ねじれ付与装置を用いることによって、前記光ファイバ裸線にねじれを付与し、
前記ねじれ付与装置よりも上流側に、前記光ファイバ裸線のねじれの伝搬を阻止する部材が存在しない状態で、前記光ファイバ裸線にねじれを付与することを特徴とする光ファイバ素線の製造方法。 In the manufacturing method of the optical fiber in accordance with claim 3 ,
By using a twist imparting device, imparting twist to the bare optical fiber,
Manufacturing of an optical fiber, wherein the optical fiber bare wire is twisted in a state where there is no member that prevents the twist propagation of the bare optical fiber upstream from the twist applying device. Method.

請求項３又は４に記載の光ファイバ素線の製造方法において、
前記光ファイバ裸線に硬化性樹脂を被覆する際に、液体状態の前記硬化性樹脂の被覆時の粘度が０．１〜３Ｐａ・ｓｅｃであることを特徴とする光ファイバ素線の製造方法。 In the manufacturing method of the optical fiber strand of Claim 3 or 4 ,
A method for producing an optical fiber, wherein when the curable resin is coated on the bare optical fiber, the viscosity at the time of coating the curable resin in a liquid state is 0.1 to 3 Pa · sec.

請求項３又は４に記載の光ファイバ素線の製造方法において、
光ファイバ素線の長手方向における光ファイバ素線に付与する弾性ねじれと被覆層に生じる弾性反発力とによって保持されている状態の前記光ファイバ裸線部に残留しているねじれの反転周期Ｔが５〜３０ｍであり、かつ反転ねじれプロファイルにおける累積ねじれ角の最大振幅ＭＡが１００×Ｔ（°）〜１２００×Ｔ（°）であることを特徴とする光ファイバ素線の製造方法。 In the manufacturing method of the optical fiber strand of Claim 3 or 4 ,
An inversion period T of the twist remaining in the bare optical fiber portion held by the elastic twist applied to the optical fiber in the longitudinal direction of the optical fiber and the elastic repulsion generated in the coating layer is A method of manufacturing an optical fiber, wherein the maximum amplitude MA of the cumulative twist angle in the inverted twist profile is from 100 × T (°) to 1200 × T (°).

請求項５に記載の光ファイバ素線の製造方法において、
光ファイバ素線の長手方向における光ファイバ素線に付与する弾性ねじれと被覆層に生じる弾性反発力とによって保持されている状態の前記光ファイバ裸線部に残留しているねじれの反転周期Ｔが５〜３０ｍであり、かつ反転ねじれプロファイルにおける累積ねじれ角の最大振幅ＭＡが１００×Ｔ（°）〜１２００×Ｔ（°）であることを特徴とする光ファイバ素線の製造方法。 In the manufacturing method of the optical fiber in accordance with claim 5 ,
An inversion period T of the twist remaining in the bare optical fiber portion held by the elastic twist applied to the optical fiber in the longitudinal direction of the optical fiber and the elastic repulsion generated in the coating layer is A method of manufacturing an optical fiber, wherein the maximum amplitude MA of the cumulative twist angle in the inverted twist profile is from 100 × T (°) to 1200 × T (°).