JPH06271330A - 光ファイバの製造方法 - Google Patents
光ファイバの製造方法Info
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- JPH06271330A JPH06271330A JP5057189A JP5718993A JPH06271330A JP H06271330 A JPH06271330 A JP H06271330A JP 5057189 A JP5057189 A JP 5057189A JP 5718993 A JP5718993 A JP 5718993A JP H06271330 A JPH06271330 A JP H06271330A
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- optical fiber
- temperature
- protective tube
- resin
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B37/00—Manufacture or treatment of flakes, fibres, or filaments from softened glass, minerals, or slags
- C03B37/01—Manufacture of glass fibres or filaments
- C03B37/02—Manufacture of glass fibres or filaments by drawing or extruding, e.g. direct drawing of molten glass from nozzles; Cooling fins therefor
- C03B37/025—Manufacture of glass fibres or filaments by drawing or extruding, e.g. direct drawing of molten glass from nozzles; Cooling fins therefor from reheated softened tubes, rods, fibres or filaments, e.g. drawing fibres from preforms
- C03B37/027—Fibres composed of different sorts of glass, e.g. glass optical fibres
- C03B37/02718—Thermal treatment of the fibre during the drawing process, e.g. cooling
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P40/00—Technologies relating to the processing of minerals
- Y02P40/50—Glass production, e.g. reusing waste heat during processing or shaping
- Y02P40/57—Improving the yield, e-g- reduction of reject rates
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- Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (AREA)
- Manufacture, Treatment Of Glass Fibers (AREA)
- Surface Treatment Of Glass Fibres Or Filaments (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】低損失な光ファイバの製造方法を提供する。
【構成】光ファイバ用プリフォームを線引炉で軟化点温
度以上に加熱して細径にしその外径をモニタして外径が
一定になるように制御しつつ引き伸ばし続いて該ファイ
バ表面に樹脂被覆を施す光ファイバの製造方法におい
て、線引ネックダウン部から光ファイバの温度が６００
℃に低下するまでの所要時間を０．２５秒から０．５秒
になるようにし、その後強制冷却装置にて光ファイバを
冷却した後、樹脂を被覆する。上記線引炉の下部に保護
管を設けて光ファイバの温度低下を調節することが特に
好ましい。水素による１．４４μｍ、１．５５μｍ帯の
損失増の少ない光ファイバを製造できる。
度以上に加熱して細径にしその外径をモニタして外径が
一定になるように制御しつつ引き伸ばし続いて該ファイ
バ表面に樹脂被覆を施す光ファイバの製造方法におい
て、線引ネックダウン部から光ファイバの温度が６００
℃に低下するまでの所要時間を０．２５秒から０．５秒
になるようにし、その後強制冷却装置にて光ファイバを
冷却した後、樹脂を被覆する。上記線引炉の下部に保護
管を設けて光ファイバの温度低下を調節することが特に
好ましい。水素による１．４４μｍ、１．５５μｍ帯の
損失増の少ない光ファイバを製造できる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は低損失な光ファイバの製
造方法に関し、詳しくは水素による１．４４μｍ及び
１．５５μｍ帯の損失増の少ない光ファイバを提供でき
る製造方法に関する。
造方法に関し、詳しくは水素による１．４４μｍ及び
１．５５μｍ帯の損失増の少ない光ファイバを提供でき
る製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、光ファイバを製造する方法とし
て、図２に示す構成が一般的に用いられている。すなわ
ち、光ファイバ用プリフォーム１を、加熱用ヒータ２と
断熱材３を備えた線引炉４の炉心管１０内に挿入セット
し、光ファイバ用プリフォーム１先端を軟化点温度以上
に加熱する。加熱温度は一般的に１９００〜２２００℃
である。軟化された光ファイバは線引炉４から出た後、
外径測定器５で外径をモニタされた後、ダイ６にて樹脂
を光ファイバの外周に塗布し、樹脂硬化炉７で樹脂を硬
化し、引き続き巻き取り装置８にてボビンに巻き取られ
る。樹脂は光ファイバの曲げ特性向上のため２層に被覆
される場合もあるが、図２では省略した。
て、図２に示す構成が一般的に用いられている。すなわ
ち、光ファイバ用プリフォーム１を、加熱用ヒータ２と
断熱材３を備えた線引炉４の炉心管１０内に挿入セット
し、光ファイバ用プリフォーム１先端を軟化点温度以上
に加熱する。加熱温度は一般的に１９００〜２２００℃
である。軟化された光ファイバは線引炉４から出た後、
外径測定器５で外径をモニタされた後、ダイ６にて樹脂
を光ファイバの外周に塗布し、樹脂硬化炉７で樹脂を硬
化し、引き続き巻き取り装置８にてボビンに巻き取られ
る。樹脂は光ファイバの曲げ特性向上のため２層に被覆
される場合もあるが、図２では省略した。
【０００３】通常、線引炉４を出た後の光ファイバは大
気中で冷却され、温度は降下する。線引き速度が速くな
った場合には、ファイバの温度低下が遅く、ダイ６の入
り口でも温度が高くなる。こうなると樹脂の塗布性能が
劣化するため、線引炉のタワーを高くし、線引き炉４と
ダイ６の距離を長くする構成が取られる。しかし、高線
速に対応してタワーを高くするには限界があり、ファイ
バの温度を下げるため強制冷却装置９が用いられてい
る。
気中で冷却され、温度は降下する。線引き速度が速くな
った場合には、ファイバの温度低下が遅く、ダイ６の入
り口でも温度が高くなる。こうなると樹脂の塗布性能が
劣化するため、線引炉のタワーを高くし、線引き炉４と
ダイ６の距離を長くする構成が取られる。しかし、高線
速に対応してタワーを高くするには限界があり、ファイ
バの温度を下げるため強制冷却装置９が用いられてい
る。
【０００４】線引き工程では、従来、光ファイバの強度
に注目し、線引き時に光ファイバ表面に傷を付けないよ
うに線引炉４の出口からダイ６までの間が清浄な雰囲気
になるように配慮されてきた。近年、線引時の条件によ
って、光信号の伝送特性に影響が出ることが確認され、
さまざまな技術が開示されている。特に、線引き時に形
成されるガラス欠陥は、光ファイバを水素雰囲気中にさ
らした場合、欠陥に水素が結びつき、伝送波長帯に吸収
損失を招くことから、その対策が必要であった。例えば
特開昭６３−１２９０３５号公報では、線引したファイ
バを水素雰囲気で加熱することにより、ガラス欠陥を減
少させる方法が提案されている。また、特開平４−２６
０３４号公報では線引き時にファイバを水素に接触させ
ることにより、ガラス欠陥を減少させる方法が提案され
ている。一方、特開昭６０−１８６４３０号公報では、
線引時の光ファイバを引き続き再加熱する方法が提案さ
れている。この方法では、線引き時にファイバに生成さ
れたガラス欠陥が光ファイバ内に固定されないように、
再加熱によりガラス欠陥の緩和をはかることを目的とし
たものである。この方法によれば、線引炉の加熱用ヒー
タの下部に再加熱用のヒータを一つあるいは複数個設置
する構成が示されており、装置は大がかりなものになっ
ている。
に注目し、線引き時に光ファイバ表面に傷を付けないよ
うに線引炉４の出口からダイ６までの間が清浄な雰囲気
になるように配慮されてきた。近年、線引時の条件によ
って、光信号の伝送特性に影響が出ることが確認され、
さまざまな技術が開示されている。特に、線引き時に形
成されるガラス欠陥は、光ファイバを水素雰囲気中にさ
らした場合、欠陥に水素が結びつき、伝送波長帯に吸収
損失を招くことから、その対策が必要であった。例えば
特開昭６３−１２９０３５号公報では、線引したファイ
バを水素雰囲気で加熱することにより、ガラス欠陥を減
少させる方法が提案されている。また、特開平４−２６
０３４号公報では線引き時にファイバを水素に接触させ
ることにより、ガラス欠陥を減少させる方法が提案され
ている。一方、特開昭６０−１８６４３０号公報では、
線引時の光ファイバを引き続き再加熱する方法が提案さ
れている。この方法では、線引き時にファイバに生成さ
れたガラス欠陥が光ファイバ内に固定されないように、
再加熱によりガラス欠陥の緩和をはかることを目的とし
たものである。この方法によれば、線引炉の加熱用ヒー
タの下部に再加熱用のヒータを一つあるいは複数個設置
する構成が示されており、装置は大がかりなものになっ
ている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ガラス欠陥のうち、水
素により減少する欠陥は、０．６３μｍに吸収ピークを
もつものであり、この欠陥と水素が結合するといったん
１．５２μｍの損失増加を生じ、１．５２μｍでの損失
が緩和減少するにつれて１．３８μｍの損失増加が引き
続き発生する。これらの欠陥の緩和を目的に上記技術が
開発されてきたが、これ以外に１．４４μｍに吸収ピー
クを有するガラス欠陥があり、この吸収ピークにより
１．５５μｍ帯の伝送損失が大きくなる現象がある。こ
の吸収ピークについては、水素雰囲気での線引では解決
しなかった。一方、再加熱を行う方法では、欠陥の生成
を抑える効果はあったものの、設備が大型化し、かつ線
引後の光ファイバを再加熱するため温度制御が難しく、
安定な線引を行なうことができなかった。すなわち、再
加熱した場合、ファイバ温度は上昇するが、１２００℃
〜１４００℃まで温度を上げるとガラス粘度が低下し、
ファイバの延伸状態が変化してしまう。このため光ファ
イバが変形し、線引が継続できない状態になってしまっ
た。すなわち、再加熱部でのガラス粘度が下がりすぎ、
この部分で延伸が進んでしまうためである。また、再加
熱した後、樹脂被覆のために強制冷却を行うと、ガラス
欠陥の減少に効果がない場合があった。このことは、再
加熱の他にガラス欠陥生成の要素が有ることを示してい
ると考えられる。本発明は上記のような状況に鑑み、安
定した線引を実施しつつ、１．４４μｍに吸収ピークを
持つガラス欠陥を減少させ、水素特性に優れた光ファイ
バを製造できる方法を提供しようとするものである。
素により減少する欠陥は、０．６３μｍに吸収ピークを
もつものであり、この欠陥と水素が結合するといったん
１．５２μｍの損失増加を生じ、１．５２μｍでの損失
が緩和減少するにつれて１．３８μｍの損失増加が引き
続き発生する。これらの欠陥の緩和を目的に上記技術が
開発されてきたが、これ以外に１．４４μｍに吸収ピー
クを有するガラス欠陥があり、この吸収ピークにより
１．５５μｍ帯の伝送損失が大きくなる現象がある。こ
の吸収ピークについては、水素雰囲気での線引では解決
しなかった。一方、再加熱を行う方法では、欠陥の生成
を抑える効果はあったものの、設備が大型化し、かつ線
引後の光ファイバを再加熱するため温度制御が難しく、
安定な線引を行なうことができなかった。すなわち、再
加熱した場合、ファイバ温度は上昇するが、１２００℃
〜１４００℃まで温度を上げるとガラス粘度が低下し、
ファイバの延伸状態が変化してしまう。このため光ファ
イバが変形し、線引が継続できない状態になってしまっ
た。すなわち、再加熱部でのガラス粘度が下がりすぎ、
この部分で延伸が進んでしまうためである。また、再加
熱した後、樹脂被覆のために強制冷却を行うと、ガラス
欠陥の減少に効果がない場合があった。このことは、再
加熱の他にガラス欠陥生成の要素が有ることを示してい
ると考えられる。本発明は上記のような状況に鑑み、安
定した線引を実施しつつ、１．４４μｍに吸収ピークを
持つガラス欠陥を減少させ、水素特性に優れた光ファイ
バを製造できる方法を提供しようとするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決する本発
明の構成は、光ファイバ用プリフォームを線引炉で軟化
点温度以上に加熱して細径に引き伸ばし続いて該ファイ
バ表面に樹脂被覆を施す光ファイバの製造方法におい
て、線引ネックダウン部から光ファイバの温度が６００
℃に低下するまでの所要時間を０．２５秒から０．５秒
になるようにし、その後強制冷却装置にて光ファイバを
冷却した後、樹脂を被覆することを特徴とするものであ
る。なお、線引ネックダウン部とは、光ファイバプリフ
ォームが光ファイバに線引される際、加熱部において外
径変化しているテーパ部を称する。通常ネクダウン部は
線引炉細孔温度付近に生ずることから、本発明ではヒー
タ下端を一応の目安とする。本発明の望ましい実施態様
としては、上記線引炉の下部に保護管を設け、光ファイ
バの温度低下を調整する方法である。上記保護管は光フ
ァイバの表面を汚染しないものであれば種類を選ばない
が、好ましくは石英製特に好ましくは高純度の石英製の
ものである。また、該保護管の内径は光ファイバの温度
に影響を与える範囲に外部と遮断する壁面を設ける必要
から８ｍｍ〜５０ｍｍであることが望ましい。さらに該
保護管は線引条件の変化に対応するために伸縮自在の構
造を有していることが望ましい。該保護管の外周に断熱
材が施されていると、ファイバの温度効果をより抑制す
ることができるので、本発明の効果をより高めることが
できる。さらに本発明においては、光ファイバの通過す
る雰囲気を清浄に保つために、上記保護管はガス導入口
及び排出口を有し、該保護管内に不活性ガスを導入して
線引きすることが効果的である。ただし、流すガスとし
て熱伝達率の大きなヘリウムを用いると、光ファイバの
温度を低下させやすく逆効果である。また、水素雰囲気
でも熱伝達率が大きく、効果は小さいか、期待できな
い。従って、ガスとしては窒素、あるいはアルゴンが望
ましい。
明の構成は、光ファイバ用プリフォームを線引炉で軟化
点温度以上に加熱して細径に引き伸ばし続いて該ファイ
バ表面に樹脂被覆を施す光ファイバの製造方法におい
て、線引ネックダウン部から光ファイバの温度が６００
℃に低下するまでの所要時間を０．２５秒から０．５秒
になるようにし、その後強制冷却装置にて光ファイバを
冷却した後、樹脂を被覆することを特徴とするものであ
る。なお、線引ネックダウン部とは、光ファイバプリフ
ォームが光ファイバに線引される際、加熱部において外
径変化しているテーパ部を称する。通常ネクダウン部は
線引炉細孔温度付近に生ずることから、本発明ではヒー
タ下端を一応の目安とする。本発明の望ましい実施態様
としては、上記線引炉の下部に保護管を設け、光ファイ
バの温度低下を調整する方法である。上記保護管は光フ
ァイバの表面を汚染しないものであれば種類を選ばない
が、好ましくは石英製特に好ましくは高純度の石英製の
ものである。また、該保護管の内径は光ファイバの温度
に影響を与える範囲に外部と遮断する壁面を設ける必要
から８ｍｍ〜５０ｍｍであることが望ましい。さらに該
保護管は線引条件の変化に対応するために伸縮自在の構
造を有していることが望ましい。該保護管の外周に断熱
材が施されていると、ファイバの温度効果をより抑制す
ることができるので、本発明の効果をより高めることが
できる。さらに本発明においては、光ファイバの通過す
る雰囲気を清浄に保つために、上記保護管はガス導入口
及び排出口を有し、該保護管内に不活性ガスを導入して
線引きすることが効果的である。ただし、流すガスとし
て熱伝達率の大きなヘリウムを用いると、光ファイバの
温度を低下させやすく逆効果である。また、水素雰囲気
でも熱伝達率が大きく、効果は小さいか、期待できな
い。従って、ガスとしては窒素、あるいはアルゴンが望
ましい。
【０００７】
【作用】１．４４μｍの吸収ピークを発生させるガラス
欠陥についてより詳細に調べたところ、線引炉で溶融さ
れた後６００℃まで冷却するまでの時間に依存している
ことが判った。すなわち、６００℃までの冷却時間が短
すぎる１．４４μｍのガラス欠陥は増加することが判っ
た。例えば、線速を低速から高速に上げていくと、図６
に示すように光ファイバを水素処理した後に発生する
１．４４μｍでの損失増加量は大きくなっていく傾向が
ある。このときのネックダウン部から６００℃までの冷
却時間を算出すると、適正な降下時間は線引ネックダウ
ン部から６００℃まで０．２５秒から０．５秒であっ
た。また、６００℃以下の温度では、強制冷却によって
温度を急低下させてもガラス欠陥には影響を与えないこ
とがわかった。以上のことから、従来の再加熱でも効果
が現れなかった原因は、再加熱してもその後温度が下が
らないうちに強制冷却したため、ガラス欠陥の十分な緩
和が起こらなかった為と考えられる。
欠陥についてより詳細に調べたところ、線引炉で溶融さ
れた後６００℃まで冷却するまでの時間に依存している
ことが判った。すなわち、６００℃までの冷却時間が短
すぎる１．４４μｍのガラス欠陥は増加することが判っ
た。例えば、線速を低速から高速に上げていくと、図６
に示すように光ファイバを水素処理した後に発生する
１．４４μｍでの損失増加量は大きくなっていく傾向が
ある。このときのネックダウン部から６００℃までの冷
却時間を算出すると、適正な降下時間は線引ネックダウ
ン部から６００℃まで０．２５秒から０．５秒であっ
た。また、６００℃以下の温度では、強制冷却によって
温度を急低下させてもガラス欠陥には影響を与えないこ
とがわかった。以上のことから、従来の再加熱でも効果
が現れなかった原因は、再加熱してもその後温度が下が
らないうちに強制冷却したため、ガラス欠陥の十分な緩
和が起こらなかった為と考えられる。
【０００８】次に図１を参照して本発明の具体的な実施
構成を説明する。光ファイバ用プリフォーム１を炉心管
１０、加熱用ヒータ２と断熱材３を備えた線引炉４に挿
入セットし、プリフォーム先端を軟化点温度以上に加熱
する。加熱温度は一般的に１９００℃〜２２００℃であ
り軟化された光ファイバは線引炉から出た後、保護管１
１を通過し、外径測定器５で外径をモニタした後、強制
冷却装置９に入り、ファイバ温度を低下させた後、ダイ
６にて樹脂を光ファイバの外周に塗布し、樹脂硬化炉７
で樹脂を硬化する。樹脂は光ファイバの曲げ特性向上の
ため２層に被覆される場合もあるが、図１では省略して
いる。その後光ファイバは巻き取り装置８によりボビン
に巻き取られる。
構成を説明する。光ファイバ用プリフォーム１を炉心管
１０、加熱用ヒータ２と断熱材３を備えた線引炉４に挿
入セットし、プリフォーム先端を軟化点温度以上に加熱
する。加熱温度は一般的に１９００℃〜２２００℃であ
り軟化された光ファイバは線引炉から出た後、保護管１
１を通過し、外径測定器５で外径をモニタした後、強制
冷却装置９に入り、ファイバ温度を低下させた後、ダイ
６にて樹脂を光ファイバの外周に塗布し、樹脂硬化炉７
で樹脂を硬化する。樹脂は光ファイバの曲げ特性向上の
ため２層に被覆される場合もあるが、図１では省略して
いる。その後光ファイバは巻き取り装置８によりボビン
に巻き取られる。
【０００９】図１の装置で線引きし光ファイバを製造す
る場合、光ファイバはネックダウン部付近で１９００℃
〜２２００℃の高温に加熱される。その後光ファイバは
輻射熱伝達とガスの熱伝達により冷却される。したがっ
て、線引炉４を出ると急激に冷却され、特に強制冷却装
置９では冷却された熱伝達の良いヘリウムのようなガス
が用いられるため、より冷却速度は速くなる。この装置
において線引炉４の下部に保護管１１を設置することに
より、保護管１１は光ファイバの通過に伴い光ファイバ
の輻射熱伝達により加熱され、数１００℃の温度にな
る。このため定常状態では、光ファイバからの熱伝達量
は小さくなり、光ファイバの温度低下速度は小さくな
る。このとき保護管１１の外周に断熱材が設置されてい
ると、温度低下速度をさらに小さくすることができる。
保護管１１の長さを適当に調節することにより、６００
℃までの降温時間の調節が可能となり、０．２５秒〜
０．５秒に調節できる。０．５秒を越えて緩和してもガ
ラス欠陥減少効果は得られず、０．５秒程度が線引炉の
タワー長から考えても経済的であると言える。０．２５
秒未満ではガラスが急冷されすぎるため、高温時に発生
する結合のゆらぎ、欠陥が緩和されることなくそのまま
固定されてしまうため、ファイバ化後、水素雰囲気にさ
らされるとガラス欠陥と水素が結びつき、１．４４μｍ
の吸収ピークを生じやすくなる。この結果、１．５５μ
ｍでの損失増加につながる。
る場合、光ファイバはネックダウン部付近で１９００℃
〜２２００℃の高温に加熱される。その後光ファイバは
輻射熱伝達とガスの熱伝達により冷却される。したがっ
て、線引炉４を出ると急激に冷却され、特に強制冷却装
置９では冷却された熱伝達の良いヘリウムのようなガス
が用いられるため、より冷却速度は速くなる。この装置
において線引炉４の下部に保護管１１を設置することに
より、保護管１１は光ファイバの通過に伴い光ファイバ
の輻射熱伝達により加熱され、数１００℃の温度にな
る。このため定常状態では、光ファイバからの熱伝達量
は小さくなり、光ファイバの温度低下速度は小さくな
る。このとき保護管１１の外周に断熱材が設置されてい
ると、温度低下速度をさらに小さくすることができる。
保護管１１の長さを適当に調節することにより、６００
℃までの降温時間の調節が可能となり、０．２５秒〜
０．５秒に調節できる。０．５秒を越えて緩和してもガ
ラス欠陥減少効果は得られず、０．５秒程度が線引炉の
タワー長から考えても経済的であると言える。０．２５
秒未満ではガラスが急冷されすぎるため、高温時に発生
する結合のゆらぎ、欠陥が緩和されることなくそのまま
固定されてしまうため、ファイバ化後、水素雰囲気にさ
らされるとガラス欠陥と水素が結びつき、１．４４μｍ
の吸収ピークを生じやすくなる。この結果、１．５５μ
ｍでの損失増加につながる。
【００１０】本発明において、保護管の構造を図３に示
すような伸縮自在の構造にすることにより、温度の調整
はさらに容易になる。また、前記したように光ファイバ
の輻射熱伝達量を抑制することでファイバの温度低下を
抑えることが目的であるから、保護管が余り太い径では
この効果が損なわれる。また、径が小さすぎると、線振
れの際光ファイバが保護管に接触することが考えられ、
強度の劣化が心配される。以上を考慮して、保護管の内
径は８ｍｍ〜５０ｍｍが好ましい。
すような伸縮自在の構造にすることにより、温度の調整
はさらに容易になる。また、前記したように光ファイバ
の輻射熱伝達量を抑制することでファイバの温度低下を
抑えることが目的であるから、保護管が余り太い径では
この効果が損なわれる。また、径が小さすぎると、線振
れの際光ファイバが保護管に接触することが考えられ、
強度の劣化が心配される。以上を考慮して、保護管の内
径は８ｍｍ〜５０ｍｍが好ましい。
【００１１】また、保護管は光ファイバを汚染しないも
のであれば材質を問わないが、石英がその実績から好ま
しい。また、保護管には図４に示すようにガス導入口１
３、排出口１４を設け、保護管内にガスを流しながら線
引することも可能である。しかし、流すガスをヘリウム
のように熱伝達率の良いものにすることは、ファイバの
温度低下を招くので望ましくない。通常は、窒素、アル
ゴン等が用いられる。
のであれば材質を問わないが、石英がその実績から好ま
しい。また、保護管には図４に示すようにガス導入口１
３、排出口１４を設け、保護管内にガスを流しながら線
引することも可能である。しかし、流すガスをヘリウム
のように熱伝達率の良いものにすることは、ファイバの
温度低下を招くので望ましくない。通常は、窒素、アル
ゴン等が用いられる。
【００１２】本発明に用いる強制冷却装置の一例を図５
に示す。光ファイバが通過する冷却筒１５にガスの供給
口１６、排気口１７が設けられており、ここにヘリウム
ガスが流される。また、図５のように冷却筒１５が２重
構造になっており、間に冷却水が流れる構成では更に冷
却効率が向上する。強制冷却装置で低下した光ファイバ
温度はダイ６入り口で８０℃以下になっていることが望
ましい。
に示す。光ファイバが通過する冷却筒１５にガスの供給
口１６、排気口１７が設けられており、ここにヘリウム
ガスが流される。また、図５のように冷却筒１５が２重
構造になっており、間に冷却水が流れる構成では更に冷
却効率が向上する。強制冷却装置で低下した光ファイバ
温度はダイ６入り口で８０℃以下になっていることが望
ましい。
【００１３】１．４４μｍの吸収損失にかかわる水素特
性の評価は通常、室温１％水素雰囲気に光ファイバをさ
らす水素試験と、その後室温で大気下に放置する水素抜
きを行った後、損失の増加状態を観察する。水素試験を
４日、水素抜きを１週間したときの損失増加量は従来の
線引条件では１．４４μｍでの吸収損失が０．０１〜
０．０２ｄＢ／ｋｍ、１．５５μｍでは０．００４〜
０．００８ｄＢ／ｋｍの損失増加であるが、実用上は
１．５５μｍで０．００２ｄＢ／ｋｍ以下であることが
必要である。これに対し、後記する実施例に示すように
本発明によれば、１．５５μｍでの損失増加が〜０．０
０１ｄＢ／ｋｍと非常に良好であった。
性の評価は通常、室温１％水素雰囲気に光ファイバをさ
らす水素試験と、その後室温で大気下に放置する水素抜
きを行った後、損失の増加状態を観察する。水素試験を
４日、水素抜きを１週間したときの損失増加量は従来の
線引条件では１．４４μｍでの吸収損失が０．０１〜
０．０２ｄＢ／ｋｍ、１．５５μｍでは０．００４〜
０．００８ｄＢ／ｋｍの損失増加であるが、実用上は
１．５５μｍで０．００２ｄＢ／ｋｍ以下であることが
必要である。これに対し、後記する実施例に示すように
本発明によれば、１．５５μｍでの損失増加が〜０．０
０１ｄＢ／ｋｍと非常に良好であった。
【００１４】
【実施例】以下、本発明を実施例を挙げて詳細に説明す
るが、本発明はこれに限定されるものではない。 〔実施例１〕図１の構成で本発明に従い光ファイバの製
造を行った。保護管は内径１０ｍｍ、長さ７００ｍｍの
石英製のものを用いた。この保護管を線引炉４の下部に
直接設置した。保護管内にはガスは流さなかった。線引
炉の温度は２１００℃に設定し、線速２００ｍ／分で線
引した。この時ファイバ温度は保護管出口から２０ｍｍ
下流で６００℃になっており、この位置はネックダウン
部から８８０ｍｍの位置になっていた。線速から計算す
ると６００℃までの降温時間は０．２６秒であった。保
護管の下に外径測定器を介し、２００ｍｍ離して強制冷
却装置を設置した。強制冷却装置は長さ５００ｍｍでヘ
リウムを５リットル／分流した。強制冷却装置の出口で
ファイバ温度は７０℃になっていた。このファイバに紫
外線硬化型樹脂を塗布し、紫外線照射炉で硬化した後ボ
ビンに巻き取った。得られた光ファイバの伝送損失を測
定したところ、１．５５μｍで０．２１ｄＢ／ｋｍであ
った。これを室温で１％水素雰囲気に４日さらした後、
１週間放置し、ロス評価をしたところ、１．５５μｍの
損失増加量は０．００１ｄＢ／ｋｍであった。
るが、本発明はこれに限定されるものではない。 〔実施例１〕図１の構成で本発明に従い光ファイバの製
造を行った。保護管は内径１０ｍｍ、長さ７００ｍｍの
石英製のものを用いた。この保護管を線引炉４の下部に
直接設置した。保護管内にはガスは流さなかった。線引
炉の温度は２１００℃に設定し、線速２００ｍ／分で線
引した。この時ファイバ温度は保護管出口から２０ｍｍ
下流で６００℃になっており、この位置はネックダウン
部から８８０ｍｍの位置になっていた。線速から計算す
ると６００℃までの降温時間は０．２６秒であった。保
護管の下に外径測定器を介し、２００ｍｍ離して強制冷
却装置を設置した。強制冷却装置は長さ５００ｍｍでヘ
リウムを５リットル／分流した。強制冷却装置の出口で
ファイバ温度は７０℃になっていた。このファイバに紫
外線硬化型樹脂を塗布し、紫外線照射炉で硬化した後ボ
ビンに巻き取った。得られた光ファイバの伝送損失を測
定したところ、１．５５μｍで０．２１ｄＢ／ｋｍであ
った。これを室温で１％水素雰囲気に４日さらした後、
１週間放置し、ロス評価をしたところ、１．５５μｍの
損失増加量は０．００１ｄＢ／ｋｍであった。
【００１５】〔実施例２〕実施例１と同様の構成で本発
明に従い、保護管に断熱材としてガラスウールを厚さ１
０ｍｍ巻いて、線引きした。この時、光ファイバ温度が
６００℃になったのは、保護管出口から２００ｍｍ下で
あった。この位置はネックダウン部から９６０ｍｍにあ
たり、降温時間は０．２９秒である。得られた光ファイ
バの損失を測定したところ、１．５５μｍで０．２０８
ｄＢ／ｋｍであった。これを室温で１％水素雰囲気に４
日さらした後、１週間放置しロス評価をしたところ、
１．５５μｍの損失増加量は殆ど観察されなかった。
明に従い、保護管に断熱材としてガラスウールを厚さ１
０ｍｍ巻いて、線引きした。この時、光ファイバ温度が
６００℃になったのは、保護管出口から２００ｍｍ下で
あった。この位置はネックダウン部から９６０ｍｍにあ
たり、降温時間は０．２９秒である。得られた光ファイ
バの損失を測定したところ、１．５５μｍで０．２０８
ｄＢ／ｋｍであった。これを室温で１％水素雰囲気に４
日さらした後、１週間放置しロス評価をしたところ、
１．５５μｍの損失増加量は殆ど観察されなかった。
【００１６】〔実施例３〕実施例１と同様の構成におい
て保護管を取り外し、線引速度を低くして線引を行っ
た。線引速度は１００ｍ／分、５０ｍ／分の２条件とし
た。光ファイバの温度が６００℃になるのは、線引炉出
口からそれぞれの条件で３１０ｍｍ、１６０ｍｍの距離
であり、ネックダウン部からの距離はそれぞれ４９０ｍ
ｍ、３４０ｍｍであった。それぞれのファイバ通過時間
は０．２９秒、０．４秒である。これらのファイバの損
失は、いずれも波長１．５５μｍで０．２１２ｄＢ／ｋ
ｍであった。これを室温で１％水素雰囲気に４日さらし
た後、１週間放置し損失増加量を測定したところ、６０
０℃までの通過時間が０．２９秒のものが０．００２ｄ
Ｂ／ｋｍ、０．４秒のものが０．００１ｄＢ／ｋｍであ
り、いずれも良好なものであった。
て保護管を取り外し、線引速度を低くして線引を行っ
た。線引速度は１００ｍ／分、５０ｍ／分の２条件とし
た。光ファイバの温度が６００℃になるのは、線引炉出
口からそれぞれの条件で３１０ｍｍ、１６０ｍｍの距離
であり、ネックダウン部からの距離はそれぞれ４９０ｍ
ｍ、３４０ｍｍであった。それぞれのファイバ通過時間
は０．２９秒、０．４秒である。これらのファイバの損
失は、いずれも波長１．５５μｍで０．２１２ｄＢ／ｋ
ｍであった。これを室温で１％水素雰囲気に４日さらし
た後、１週間放置し損失増加量を測定したところ、６０
０℃までの通過時間が０．２９秒のものが０．００２ｄ
Ｂ／ｋｍ、０．４秒のものが０．００１ｄＢ／ｋｍであ
り、いずれも良好なものであった。
【００１７】〔比較例〕実施例１と同様の構成から保護
管のみを取り外し、線引を行った。光ファイバ温度が６
００℃になったのは線引炉出口から５９０ｍｍの場所で
あった。ネックダウン部からの距離は７７０ｍｍであ
り、６００℃までの降温時間は０．２３秒であった。得
られた光ファイバの損失を測定したところ、１．５５μ
ｍで０．２１５ｄＢ／ｋｍであった。これを室温で１％
水素雰囲気に４日さらした後、１週間放置し、ロス評価
をしたところ、１．５５μｍの損失増加量は０．００６
ｄＢ／ｋｍと大きな値となった。
管のみを取り外し、線引を行った。光ファイバ温度が６
００℃になったのは線引炉出口から５９０ｍｍの場所で
あった。ネックダウン部からの距離は７７０ｍｍであ
り、６００℃までの降温時間は０．２３秒であった。得
られた光ファイバの損失を測定したところ、１．５５μ
ｍで０．２１５ｄＢ／ｋｍであった。これを室温で１％
水素雰囲気に４日さらした後、１週間放置し、ロス評価
をしたところ、１．５５μｍの損失増加量は０．００６
ｄＢ／ｋｍと大きな値となった。
【００１８】なお、上記実施例では保護管を外径測定器
の上に設けたが、外径測定器の下に設けた場合も同様の
効果を得るとこができる。
の上に設けたが、外径測定器の下に設けた場合も同様の
効果を得るとこができる。
【００１９】
【発明の効果】以上説明したように、本発明を用いれ
ば、１．４４μｍに吸収ピークを持つガラス欠陥を減少
させることができ、伝送損失を低くできるとともに、水
素雰囲気にさらされても１．５５μｍに発生する損失が
少なくて安定した高品質の光ファイバを得ることができ
る。
ば、１．４４μｍに吸収ピークを持つガラス欠陥を減少
させることができ、伝送損失を低くできるとともに、水
素雰囲気にさらされても１．５５μｍに発生する損失が
少なくて安定した高品質の光ファイバを得ることができ
る。
【図１】は本発明の構成を示す概略説明図である。
【図２】は従来の線引炉の構成を示す概略説明図であ
る。
る。
【図３】は本発明の伸縮自在の構造を有する保護管の概
略説明図である。
略説明図である。
【図４】は本発明に係る保護管内にガスを流す構成を示
す概略説明図である。
す概略説明図である。
【図５】は本発明に係る強制冷却装置を示す概略説明図
である。
である。
【図６】は線引時の線速と水素処理後に発生する１．４
４μｍでの損失増加量の関係を示すグラフ図である。
４μｍでの損失増加量の関係を示すグラフ図である。
１ 光ファイバ用プリフォーム、 ２ ヒータ、
３ 断熱材、 ４線引炉、 ５ 外径測定器、
６ 樹脂塗布用ダイ、 ７ 樹脂硬化炉、８ 巻き取
り装置、 ９ 強制冷却装置、 １０ 炉心管、
１１ 保護管、 １２ 伸縮自在な保護管、 １３
ガス導入口、 １４ ガス排出口、 １５ 強制
冷却装置、 １６ ヘリウム供給口、 １７ ヘリ
ウム排気口、 １８ 冷却水供給口、 １９ 冷却
水排出口。
３ 断熱材、 ４線引炉、 ５ 外径測定器、
６ 樹脂塗布用ダイ、 ７ 樹脂硬化炉、８ 巻き取
り装置、 ９ 強制冷却装置、 １０ 炉心管、
１１ 保護管、 １２ 伸縮自在な保護管、 １３
ガス導入口、 １４ ガス排出口、 １５ 強制
冷却装置、 １６ ヘリウム供給口、 １７ ヘリ
ウム排気口、 １８ 冷却水供給口、 １９ 冷却
水排出口。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小谷野 裕史 神奈川県横浜市栄区田谷町１番地 住友電 気工業株式会社横浜製作所内 (72)発明者 高橋 祐司 神奈川県横浜市栄区田谷町１番地 住友電 気工業株式会社横浜製作所内
Claims (7)
- 【請求項１】 光ファイバ用プリフォームを線引炉で軟
化点温度以上に加熱して細径に引き伸ばし続いて該ファ
イバ表面に樹脂被覆を施す光ファイバの製造方法におい
て、線引ネックダウン部から光ファイバの温度が６００
℃に低下するまでの所要時間を０．２５秒から０．５秒
になるようにし、その後強制冷却装置にて光ファイバを
冷却した後、樹脂を被覆することを特徴とする光ファイ
バの製造方法。 - 【請求項２】 上記線引炉の下部に保護管を設け、光フ
ァイバの温度低下を調整することを特徴とする請求項１
記載の光ファイバの製造方法。 - 【請求項３】 上記保護管は石英製であることを特徴と
する請求項２記載の光ファイバの製造方法。 - 【請求項４】 上記保護管の内径が８〜５０ｍｍである
請求項２または請求項３記載の光ファイバの製造方法。 - 【請求項５】 上記保護管が伸縮自在の構造を有してい
ることを特徴とする請求項２乃至請求項４のいずれかに
記載の光ファイバの製造方法。 - 【請求項６】 上記保護管の外周に断熱材が施されてい
ることを特徴とする請求項２乃至請求項５のいずれかに
記載の光ファイバの製造方法。 - 【請求項７】 上記保護管はガス導入口及び排出口を有
し、該保護管内に不活性ガスを導入して線引きすること
を特徴とする請求項２乃至請求項６のいずれかに記載の
光ファイバの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05718993A JP3275429B2 (ja) | 1993-03-17 | 1993-03-17 | 光ファイバの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05718993A JP3275429B2 (ja) | 1993-03-17 | 1993-03-17 | 光ファイバの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06271330A true JPH06271330A (ja) | 1994-09-27 |
| JP3275429B2 JP3275429B2 (ja) | 2002-04-15 |
Family
ID=13048548
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP05718993A Expired - Fee Related JP3275429B2 (ja) | 1993-03-17 | 1993-03-17 | 光ファイバの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3275429B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001027045A1 (fr) * | 1999-10-12 | 2001-04-19 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Procede de production de fibres optiques |
| WO2004007383A1 (ja) * | 2002-07-10 | 2004-01-22 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | 光ファイバ及びその製造方法 |
| CN102303951A (zh) * | 2011-10-10 | 2012-01-04 | 中天科技光纤有限公司 | 光纤生产退火装置 |
| CN114867695A (zh) * | 2019-12-24 | 2022-08-05 | 住友电气工业株式会社 | 光纤的制造方法和光纤的制造装置 |
-
1993
- 1993-03-17 JP JP05718993A patent/JP3275429B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001027045A1 (fr) * | 1999-10-12 | 2001-04-19 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Procede de production de fibres optiques |
| US6928840B1 (en) | 1999-10-12 | 2005-08-16 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Optical fiber producing method |
| WO2004007383A1 (ja) * | 2002-07-10 | 2004-01-22 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | 光ファイバ及びその製造方法 |
| EP1533284A1 (en) * | 2002-07-10 | 2005-05-25 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Optical fiber and a method for manufactuirng same |
| EP1533284A4 (en) * | 2002-07-10 | 2011-04-27 | Sumitomo Electric Industries | OPTICAL FIBER AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME |
| CN102303951A (zh) * | 2011-10-10 | 2012-01-04 | 中天科技光纤有限公司 | 光纤生产退火装置 |
| CN114867695A (zh) * | 2019-12-24 | 2022-08-05 | 住友电气工业株式会社 | 光纤的制造方法和光纤的制造装置 |
| CN114867695B (zh) * | 2019-12-24 | 2024-05-28 | 住友电气工业株式会社 | 光纤的制造方法和光纤的制造装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3275429B2 (ja) | 2002-04-15 |
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