JP6299088B2 - 光ファイバの製造方法および製造装置 - Google Patents
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Description
この場合、線引炉内を陽圧にし、外気(酸素)が線引炉内に入り込むことを防いでいるが、線引炉内の圧力変動が大きくなると、外気を巻き込んだり、光ファイバの外径変動に影響を与えたりする。そこで、例えば、特許文献1には、線引炉内の圧力が一定になるように、不活性ガス等の供給量を制御する構造が開示されている。また、特許文献2には、線引炉内の圧力が一定になるように、マスフローコントローラ(MFC)を用いてシールガス流量を制御する構造が開示されている。また、特許文献3には、線引炉内の圧力が一定になるように、供給ガス流量を調整することが開示されている。
図において、10は線引炉、11は光ファイバ用ガラス母材、12は光ファイバ、13はダミー棒、14は連結部分、15は炉心管、16はヒータ、17は断熱材、18は炉筐体、19は下部チャンバー、20は上部チャンバー、21は蓋体、21aは上端開口、22はガス導入路、23はガス供給部、24はガス排気路、25は自動開閉バルブ、26は測定部、30は制御部を示す。
上部チャンバー20は、炉心管15と同程度の内径を有し、その上端に蓋体21を配して封止(シール)される。蓋体21には上端開口21aが形成され、ガラス母材11と同種のガラスロッドからなるダミー棒13を挿通させる。
ガラス母材11は、ダミー棒13に連結する連結部分14にて溶着、若しくは、連結部材を介して接続一体化される。ガラス母材11は、移動機構(図示省略)により線引方向(下方向)に移動可能となっている。
一方、上部チャンバー20には測定部26が設けられ、線引炉10内の圧力を測定している。この測定結果は制御部30に出力される。線引炉内の圧力変動の位相差はほとんど無い為、圧力は炉内のどの位置で測定してもよい。
制御部30は、ガス導入路22から線引炉10内への給気量やガス排気路24から外部への排気量を制御し、線引炉10内の圧力変動を所定値に保持する。
熱伝導率の低いアルゴンガスを熱伝導率の高いヘリウムガスに混ぜることにより、ヘリウムガスを100%使用する場合に比べて温度むらに起因した圧力変動が発生しやすくなり、図2に示すように、光ファイバの外径変動が大きくなる。
そして、この制御部30は、測定部26で測定された線引炉10内の圧力(測定値P)が設定した目標値Psetと一致するように、自動開閉バルブ25の開度を制御する。目標値Psetと測定値Pとの偏差から自動開閉バルブ25の開度を設定する制御には、P制御(Proportional Control:比例制御)、I制御(Integral Control:積分制御)、D制御(Derivative Control:微分制御)、あるいは、これらを適宜組み合わせた各種制御が適用される。
Claims (3)
- 光ファイバ用ガラス母材を、アルゴンまたは窒素を含有するガスで満たした線引炉内に挿入し、前記線引炉内で加熱溶融して光ファイバを線引きする光ファイバの製造方法であって、
ガス供給部により、前記線引炉内の圧力が予め設定された前記線引炉内の圧力の目標値よりも高い値になるようにガスを前記線引炉内に一定量送り込み、測定部により、前記線引炉内の圧力を測定し、制御部により、前記目標値と前記測定部で測定された前記線引炉内の圧力の測定値とを比較し、開度を調整することにより前記線引炉内のガスを排出して前記線引炉内の圧力を下げる自動開閉バルブを制御し、前記線引炉内の圧力変動の周波数成分のうち、5Hz以下の周波数成分の圧力変動に追従するよう前記自動開閉バルブの開度を調整することにより、前記測定値が前記目標値となるようにガスを前記線引炉内から排出する光ファイバの製造方法。 - 前記線引炉内を満たすガスは、アルゴンまたは窒素を50%以上含有する、請求項1に記載の光ファイバの製造方法。
- 光ファイバ用ガラス母材を、アルゴンまたは窒素を含有するガスで満たした線引炉内に挿入し、前記線引炉内で加熱溶融して光ファイバを線引きする光ファイバの製造装置であって、
ガスを前記線引炉内に一定量送り込むガス供給部と、前記線引炉内の圧力を測定する測定部と、開度を調整することにより前記線引炉内のガスを排出して前記線引炉内の圧力を下げる自動開閉バルブと、予め設定された前記線引炉内の圧力の目標値と前記測定部で測定された前記線引炉内の圧力の測定値とを比較し、前記ガス供給部からのガス流量および前記自動開閉バルブの開度を制御する制御部とを備え、
前記ガス供給部は、前記線引炉内の圧力が前記目標値よりも高い値になるようにガスを前記線引炉内に送り込み、前記自動開閉バルブは、前記線引炉内の圧力変動の周波数成分のうち、5Hz以下の周波数成分の圧力変動に追従するよう開度を調整することにより、前記測定値が前記目標値となるようにガスを前記線引炉内から排出する光ファイバの製造装置。
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