JPH06329434A - 光ファイバの線引き加熱炉 - Google Patents
光ファイバの線引き加熱炉Info
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- JPH06329434A JPH06329434A JP12441593A JP12441593A JPH06329434A JP H06329434 A JPH06329434 A JP H06329434A JP 12441593 A JP12441593 A JP 12441593A JP 12441593 A JP12441593 A JP 12441593A JP H06329434 A JPH06329434 A JP H06329434A
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- heating furnace
- core tube
- glass preform
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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
- C03B37/029—Furnaces therefor
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B2205/00—Fibre drawing or extruding details
- C03B2205/60—Optical fibre draw furnaces
- C03B2205/62—Heating means for drawing
- C03B2205/63—Ohmic resistance heaters, e.g. carbon or graphite resistance heaters
-
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- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
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- C03B2205/00—Fibre drawing or extruding details
- C03B2205/60—Optical fibre draw furnaces
- C03B2205/90—Manipulating the gas flow through the furnace other than by use of upper or lower seals, e.g. by modification of the core tube shape or by using baffles
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- Organic Chemistry (AREA)
- Manufacture, Treatment Of Glass Fibers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【構成】 光ファイバ用ガラス母材１は、電気ヒータ２
を具備する加熱炉３の上部にある光ファイバ用ガラス母
材導入口４から徐々に該加熱炉３の中の炉心管５内に導
入され、加熱・線引きされて前記加熱炉３の下部にある
光ファイバ引き取り口６から光ファイバ７となって出て
くる。また、不活性ガス供給口８からは炉心管５内を清
浄に保つことを目的として、不活性ガス、具体的にはＨ
ｅガスが2l/min流されている。なお、前記炉心管５の内
面のうち、光ファイバ用ガラス母材１の形状がテーパ部
９となっている部分に相当する部分１０には、螺旋状の
溝が設けられている。前述した線引き加熱炉を用いて線
引きをおこなった。 【効果】 本発明によれば、不活性ガスの使用量を低減
でき、かつ安価で外径変動の小さい光ファイバの線引き
加熱炉が提供される。
を具備する加熱炉３の上部にある光ファイバ用ガラス母
材導入口４から徐々に該加熱炉３の中の炉心管５内に導
入され、加熱・線引きされて前記加熱炉３の下部にある
光ファイバ引き取り口６から光ファイバ７となって出て
くる。また、不活性ガス供給口８からは炉心管５内を清
浄に保つことを目的として、不活性ガス、具体的にはＨ
ｅガスが2l/min流されている。なお、前記炉心管５の内
面のうち、光ファイバ用ガラス母材１の形状がテーパ部
９となっている部分に相当する部分１０には、螺旋状の
溝が設けられている。前述した線引き加熱炉を用いて線
引きをおこなった。 【効果】 本発明によれば、不活性ガスの使用量を低減
でき、かつ安価で外径変動の小さい光ファイバの線引き
加熱炉が提供される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、光ファイバの線引き加
熱炉の改良に関するものである。
熱炉の改良に関するものである。
【０００２】
【従来技術】光ファイバの製造方法としては以下の方法
が一般的である。まず、ＶＡＤ法、外付け法などにより
光ファイバ用多孔質ガラス母材を形成する。しかる後、
該光ファイバ用多孔質ガラス母材を脱水焼結して光ファ
イバ用ガラス母材とする。これを必要により線引きに適
した外径となるよう延伸した後、光ファイバ線引き用の
加熱炉内に移し、高温下で加熱溶融しつつ所定の力で下
方に引き取ることにより線引きして光ファイバとするの
である。
が一般的である。まず、ＶＡＤ法、外付け法などにより
光ファイバ用多孔質ガラス母材を形成する。しかる後、
該光ファイバ用多孔質ガラス母材を脱水焼結して光ファ
イバ用ガラス母材とする。これを必要により線引きに適
した外径となるよう延伸した後、光ファイバ線引き用の
加熱炉内に移し、高温下で加熱溶融しつつ所定の力で下
方に引き取ることにより線引きして光ファイバとするの
である。
【０００３】線引き工程で使用する従来の加熱炉につい
て図２を用いて具体的に説明する。加熱炉３は、主とし
て加熱する手段としての電気ヒータ２と光ファイバ用ガ
ラス母材１が加熱される炉心管５からなる。該炉心管５
は高温の加熱に耐える必要があるため、カーボンからな
ることが多い。通常40φ〜 100φの外径を有する光ファ
イバ用ガラス母材１は、前記加熱炉３の上部に設けられ
た光ファイバ用ガラス母材導入口４から前記加熱炉３内
に入る。そして前記電気ヒータ２により約2000℃に加熱
され、加熱炉３の下方にある図示しない引き取り装置に
よって下方に引き取られる。これらの工程を経ることに
よって、光ファイバ用ガラス母材１は、外径 125μｍの
光ファイバ７に線引きされて、前記加熱炉３の下部に設
けられた光ファイバ引き取り口６から引き出される。ま
た、前記炉心管５内には該炉心管５の材質であるカーボ
ンの酸化による劣化や、線引き直後の光ファイバ表面へ
の不純物の付着などを防ぐことを目的として不活性ガス
供給口８から供給された不活性ガス、具体的にはＡｒガ
スなどが流されている。
て図２を用いて具体的に説明する。加熱炉３は、主とし
て加熱する手段としての電気ヒータ２と光ファイバ用ガ
ラス母材１が加熱される炉心管５からなる。該炉心管５
は高温の加熱に耐える必要があるため、カーボンからな
ることが多い。通常40φ〜 100φの外径を有する光ファ
イバ用ガラス母材１は、前記加熱炉３の上部に設けられ
た光ファイバ用ガラス母材導入口４から前記加熱炉３内
に入る。そして前記電気ヒータ２により約2000℃に加熱
され、加熱炉３の下方にある図示しない引き取り装置に
よって下方に引き取られる。これらの工程を経ることに
よって、光ファイバ用ガラス母材１は、外径 125μｍの
光ファイバ７に線引きされて、前記加熱炉３の下部に設
けられた光ファイバ引き取り口６から引き出される。ま
た、前記炉心管５内には該炉心管５の材質であるカーボ
ンの酸化による劣化や、線引き直後の光ファイバ表面へ
の不純物の付着などを防ぐことを目的として不活性ガス
供給口８から供給された不活性ガス、具体的にはＡｒガ
スなどが流されている。
【０００４】ところで近年、光ファイバの生産性の向上
のために線引き速度を高速化する試みがなされてきた
が、これにともなって、線引きされた光ファイバ７の外
径変動幅が大きくなるという問題が生じていた。これは
線引き速度が高速化することにより、光ファイバ用ガラ
ス母材１から光ファイバ７へと移行するテーパ部分９
（以下、単にテーパ部９という）がより長くなって下方
に伸びたために、光ファイバ７の固化点が加熱炉３の外
部または炉心管５下部に移動し、さまざまな外的影響を
受け易くなったことによって起こっていた。
のために線引き速度を高速化する試みがなされてきた
が、これにともなって、線引きされた光ファイバ７の外
径変動幅が大きくなるという問題が生じていた。これは
線引き速度が高速化することにより、光ファイバ用ガラ
ス母材１から光ファイバ７へと移行するテーパ部分９
（以下、単にテーパ部９という）がより長くなって下方
に伸びたために、光ファイバ７の固化点が加熱炉３の外
部または炉心管５下部に移動し、さまざまな外的影響を
受け易くなったことによって起こっていた。
【０００５】上記課題は加熱炉内に流すガスとして熱伝
導性の良いガス、例えばＨｅガスを使用することによっ
てある程度解決することができた。具体的には、Ｈｅガ
スなどの熱伝導性の良いガスを用いれば線引き直後の光
ファイバは速やかに冷やされ、固化点が上方、すなわち
炉心管５内へと移動する。この効果により、線引き速度
を高速化した場合でも光ファイバの固化点が下方に移動
することを防ぐことができ、光ファイバの外径変動を小
さく抑えることができた。
導性の良いガス、例えばＨｅガスを使用することによっ
てある程度解決することができた。具体的には、Ｈｅガ
スなどの熱伝導性の良いガスを用いれば線引き直後の光
ファイバは速やかに冷やされ、固化点が上方、すなわち
炉心管５内へと移動する。この効果により、線引き速度
を高速化した場合でも光ファイバの固化点が下方に移動
することを防ぐことができ、光ファイバの外径変動を小
さく抑えることができた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述し
たように光ファイバの固化点を上方に移動させるために
は、その高速化にあわせて高価なＨｅガスの流量を増や
していかなければならない。このように線引き速度の高
速化にあわせてＨｅガスの流量を増やしていくことを続
けていくと、当然のことながら製造コストが著しく増加
した。また、ある量を境にそれよりも大量のＨｅガスを
流すとＨｅガスの流速が大きくなりすぎ、光ファイバに
与える外的影響、例えば光ファイバの振動を誘発するな
どして、結果として光ファイバの外径変動は大きくなっ
てしまった。そこでＨｅガスの使用量を少なく保ちなが
ら、しかも光ファイバの外径変動を小さく抑えることが
必要になってきた。
たように光ファイバの固化点を上方に移動させるために
は、その高速化にあわせて高価なＨｅガスの流量を増や
していかなければならない。このように線引き速度の高
速化にあわせてＨｅガスの流量を増やしていくことを続
けていくと、当然のことながら製造コストが著しく増加
した。また、ある量を境にそれよりも大量のＨｅガスを
流すとＨｅガスの流速が大きくなりすぎ、光ファイバに
与える外的影響、例えば光ファイバの振動を誘発するな
どして、結果として光ファイバの外径変動は大きくなっ
てしまった。そこでＨｅガスの使用量を少なく保ちなが
ら、しかも光ファイバの外径変動を小さく抑えることが
必要になってきた。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、安価で外径変
動の小さい光ファイバの線引き加熱炉を提供することを
目的とする。本発明は、炉心管の外周にヒータを有する
加熱炉であって、前記炉心管の一端から光ファイバ用ガ
ラス母材を導入して、これを加熱線引きし、他端から光
ファイバを引き出す光ファイバの線引き加熱炉におい
て、前記光ファイバ用ガラス母材の線引き端のテーパ部
に対応する部分の前記炉心管の内面に螺旋状の溝を設け
たことを特徴とするものである。
動の小さい光ファイバの線引き加熱炉を提供することを
目的とする。本発明は、炉心管の外周にヒータを有する
加熱炉であって、前記炉心管の一端から光ファイバ用ガ
ラス母材を導入して、これを加熱線引きし、他端から光
ファイバを引き出す光ファイバの線引き加熱炉におい
て、前記光ファイバ用ガラス母材の線引き端のテーパ部
に対応する部分の前記炉心管の内面に螺旋状の溝を設け
たことを特徴とするものである。
【０００８】
【作用】前述した問題を解決するために、加熱炉の炉心
管の内面のうち光ファイバ用ガラス母材の線引き端のテ
ーパ部に相当する部分に螺旋状の溝を設けた。その結
果、従来よりも少量の不活性ガス、具体的にはＨｅガス
を流すことによって光ファイバ用ガラス母材の線引き端
のテーパ部を急峻に、すなわち短くすることができた。
これは、前記炉心管内を流れる不活性ガスと前記光ファ
イバ用ガラス母材との熱交換効率が向上したためと考え
られた。また、設けた溝が螺旋状であるため、前記不活
性ガスは前記炉心管内を回転しながら上昇するため、前
記光ファイバ用ガラス母材の線引き端のテーパ部を周方
向に対して均一に冷却することができた。これは、線引
き中の前記光ファイバ用ガラス母材の線引き端のテーパ
部をカメラ等で観察してみると、その形状が均一な円錐
状となっていることからも確認できた。また、このよう
な加熱炉により線引きして得られた光ファイバの外径変
動幅も小さかった。
管の内面のうち光ファイバ用ガラス母材の線引き端のテ
ーパ部に相当する部分に螺旋状の溝を設けた。その結
果、従来よりも少量の不活性ガス、具体的にはＨｅガス
を流すことによって光ファイバ用ガラス母材の線引き端
のテーパ部を急峻に、すなわち短くすることができた。
これは、前記炉心管内を流れる不活性ガスと前記光ファ
イバ用ガラス母材との熱交換効率が向上したためと考え
られた。また、設けた溝が螺旋状であるため、前記不活
性ガスは前記炉心管内を回転しながら上昇するため、前
記光ファイバ用ガラス母材の線引き端のテーパ部を周方
向に対して均一に冷却することができた。これは、線引
き中の前記光ファイバ用ガラス母材の線引き端のテーパ
部をカメラ等で観察してみると、その形状が均一な円錐
状となっていることからも確認できた。また、このよう
な加熱炉により線引きして得られた光ファイバの外径変
動幅も小さかった。
【０００９】
【実施例】以下、本発明の実施例を詳細に説明する。ま
ず、実施例に用いた線引き加熱炉を図１を用いて説明す
る。光ファイバ用ガラス母材１は、電気ヒータ２を具備
する加熱炉３の上部に設けられた光ファイバ用ガラス母
材導入口４から徐々に該加熱炉３の中の炉心管５内に導
入される。そして、炉心管５の外周に設けた電気ヒータ
２の部分を通る際に加熱され、前記加熱炉下方にある図
示しない引き取り装置に引き取られて線引きされる。つ
まり、前記加熱炉３の下部に設けられた光ファイバ引き
取り口６から光ファイバ７となって引きだされる。ま
た、不活性ガス供給口８からは不活性ガス、具体的には
Ｈｅガスが流されている。なお、前記炉心管５の内面の
うち、光ファイバ用ガラス母材１の形状がテーパ部９と
なっている部分、すなわち光ファイバ用ガラス母材１の
線引き端のテーパ部９に相当する部分１０には、螺旋状
の溝１１が設けられている。
ず、実施例に用いた線引き加熱炉を図１を用いて説明す
る。光ファイバ用ガラス母材１は、電気ヒータ２を具備
する加熱炉３の上部に設けられた光ファイバ用ガラス母
材導入口４から徐々に該加熱炉３の中の炉心管５内に導
入される。そして、炉心管５の外周に設けた電気ヒータ
２の部分を通る際に加熱され、前記加熱炉下方にある図
示しない引き取り装置に引き取られて線引きされる。つ
まり、前記加熱炉３の下部に設けられた光ファイバ引き
取り口６から光ファイバ７となって引きだされる。ま
た、不活性ガス供給口８からは不活性ガス、具体的には
Ｈｅガスが流されている。なお、前記炉心管５の内面の
うち、光ファイバ用ガラス母材１の形状がテーパ部９と
なっている部分、すなわち光ファイバ用ガラス母材１の
線引き端のテーパ部９に相当する部分１０には、螺旋状
の溝１１が設けられている。
【００１０】前述した線引き加熱炉を用いて外径48mmφ
の光ファイバ用ガラス母材を線引きした。この際、炉心
管内にはＨｅガスを2l/min流し、かつ線引き速度を400m
/min、600m/min、800m/minと変えて線引きをおこなっ
た。
の光ファイバ用ガラス母材を線引きした。この際、炉心
管内にはＨｅガスを2l/min流し、かつ線引き速度を400m
/min、600m/min、800m/minと変えて線引きをおこなっ
た。
【００１１】比較例１として、図２に示す炉心管内全面
が平滑である以外は実施例と全く同様の装置を用いて外
径48mmφの光ファイバ用ガラス母材の線引きをおこなっ
た。なお、線引きの条件は実施例と同一とした。
が平滑である以外は実施例と全く同様の装置を用いて外
径48mmφの光ファイバ用ガラス母材の線引きをおこなっ
た。なお、線引きの条件は実施例と同一とした。
【００１２】比較例２として、比較例１と同じ線引き加
熱炉を用いて外径48mmφの光ファイバ用ガラス母材の線
引きをおこなった。但し、炉心管内を流れるＨｅガスは
8l/min流した。それ以外の線引きの条件は実施例および
比較例１と同一とした。
熱炉を用いて外径48mmφの光ファイバ用ガラス母材の線
引きをおこなった。但し、炉心管内を流れるＨｅガスは
8l/min流した。それ以外の線引きの条件は実施例および
比較例１と同一とした。
【００１３】以下、表１に実施例および比較例１、２に
おける得られた光ファイバの外径変動の値をまとめた。
おける得られた光ファイバの外径変動の値をまとめた。
【００１４】
【表１】
【００１５】表１から明らかなように、実施例では線引
き速度が比較的低速の時から同じ線引き速度の比較例よ
りも光ファイバの外径変動が小さいことがわかる。ま
た、その後線引き速度が高速化しても外径変動の変化の
割合は実施例のほうが小さい。
き速度が比較的低速の時から同じ線引き速度の比較例よ
りも光ファイバの外径変動が小さいことがわかる。ま
た、その後線引き速度が高速化しても外径変動の変化の
割合は実施例のほうが小さい。
【００１６】また、前述した実施例中では説明しなかっ
たが、線引き中の光ファイバのクラッド外径が所望の値
に近づいた部分、具体的には 130μｍ以下になった部分
の炉心管の内面、すなわち光ファイバ用延伸母材下端の
テーパ部に対応する部分の下方には螺旋状の溝を設けな
いようにしても良い。このようにすると、外径を安定さ
せる上で最も影響を受けやすい前記テーパ部直後のこの
部分に外的影響を与えず、さらに安定したクラッド外径
を有する光ファイバを得ることができる。
たが、線引き中の光ファイバのクラッド外径が所望の値
に近づいた部分、具体的には 130μｍ以下になった部分
の炉心管の内面、すなわち光ファイバ用延伸母材下端の
テーパ部に対応する部分の下方には螺旋状の溝を設けな
いようにしても良い。このようにすると、外径を安定さ
せる上で最も影響を受けやすい前記テーパ部直後のこの
部分に外的影響を与えず、さらに安定したクラッド外径
を有する光ファイバを得ることができる。
【００１７】
【発明の効果】本発明によれば、不活性ガスの使用量を
低減でき、かつ安価で外径変動の小さい光ファイバの線
引き加熱炉が提供される。
低減でき、かつ安価で外径変動の小さい光ファイバの線
引き加熱炉が提供される。
【図１】図１は、本発明の光ファイバの線引き加熱炉の
一実施例である。
一実施例である。
【図２】図２は、従来の光ファイバの線引き加熱炉であ
る。
る。
１…光ファイバ用ガラス母材 ２…電気ヒータ ３…加熱炉 ４…光ファイバ用ガラス母材導入口 ５…炉心管 ６…光ファイバ引き取り口 ７…光ファイバ ８…不活性ガス供給口 ９…光ファイバ用ガラス母材のテーパ部 １０…光ファイバ用ガラス母材のテーパ部に該当する炉
心管の部分 １１…螺旋状の溝
心管の部分 １１…螺旋状の溝
Claims (1)
- 【請求項１】 炉心管の外周にヒータを有する加熱炉で
あって、前記炉心管の一端から光ファイバ用ガラス母材
を導入して、これを加熱線引きし、他端から光ファイバ
を引き出す光ファイバの線引き加熱炉において、前記光
ファイバ用ガラス母材の線引き端のテーパ部に対応する
部分の前記炉心管の内面に螺旋状の溝を設けたことを特
徴とする光ファイバの線引き加熱炉。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12441593A JPH06329434A (ja) | 1993-05-26 | 1993-05-26 | 光ファイバの線引き加熱炉 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12441593A JPH06329434A (ja) | 1993-05-26 | 1993-05-26 | 光ファイバの線引き加熱炉 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06329434A true JPH06329434A (ja) | 1994-11-29 |
Family
ID=14884916
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12441593A Pending JPH06329434A (ja) | 1993-05-26 | 1993-05-26 | 光ファイバの線引き加熱炉 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06329434A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2739374A1 (fr) * | 1995-09-29 | 1997-04-04 | Samsung Electronics Co Ltd | Four et procede de filage de fibres optiques |
-
1993
- 1993-05-26 JP JP12441593A patent/JPH06329434A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2739374A1 (fr) * | 1995-09-29 | 1997-04-04 | Samsung Electronics Co Ltd | Four et procede de filage de fibres optiques |
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