JPH0324421B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、光フアイバの外径変動を少なくし得
る光フアイバ線引装置の加熱炉に関係する。

〈従来の技術〉 光フアイバは通常、プリフオームと呼ばれる光
フアイバ母材を光フアイバ線引装置の加熱炉で加
熱溶融しながら紡糸して形成される。このような
加熱炉の熱源には酸水素火災加熱や高周波誘導加
熱或いは電気低抗加熱等の加熱法を応用したもの
が用いられる。酸水素火災による加熱炉では、火
災のゆらぎがあつて光フアイバ母材の溶融部に温
度変化が生じるため、均一な外径の光フアイバを
安定して線引することが困難であつた。又、高周
波誘導加熱炉では高周波電源が高価な上、高周波
の漏れの防止や保守が難しい等の難点があつた。
このため、一般には保守が比較的容易で熱的に安
定性の良い電気抵抗加熱炉が採用されるようにな
つて来ている。

係る従来の光フアイバ線引装置の一例の断面形
状を表す第３図に示すように、ケース１の中央部
には電気ヒータ２の上端部が支持材３を介し取付
けられており、この電気ヒータ２の内側には光フ
アイバ母材４が通過する通路を形成する輻射筒６
が設けられている。この輻射筒６の上下両端はケ
ース１の上下両端部に固定されていて、全体とし
て電気抵抗炉を構成している。ケース１と電気ヒ
ータ２との間にはカーボンフエルト等の断熱材８
が環状に配置され、電気ヒータ２の熱がケース１
の外側へ放散するのを防いでいる。輻射筒６の上
端部の光フアイバ母材入口５ａと光フアイバ出口
５ｂとには共にガス導入部９ａ、９ｂが設けられ
ており、給気口９から導入されたアルゴンや窒素
等の不活性ガスはガス導入部９ａ，９ｂから輻射
筒６内に供給される。尚、下側のガス導入部９ｂ
からのガス供給量は上側のガス導入部９ａからの
ガス供給量に比べて少なく設定され、不活性ガス
は光フアイバ１２の線引き方向に沿つて流下す
る。

不活性ガスが送給される輻射筒６内には光フア
イバ母材４が供給され、電気ヒータ２によつて
2000℃近い高温度に保たれている。そして、この
高温雰囲気により光フアイバ母材４の先端は溶融
紡糸されて光フアイバ１２に形成される。輻射筒
６内へ供給される不活性ガスはこの輻射筒６内へ
の外気の混入を防ぐと共に2000℃近い高温雰囲気
での光フアイバ母材４及び輻射筒６の酸化を防止
している。又、輻射筒６の下端のガス導入部９ｂ
からの不活性ガスは輻射筒６内への外気の混入を
防ぐエアカーテンの機能を有する一方、ガス導入
部９ａからの不活性ガスの供給量を抑えて全体と
して不活性ガスの供給量を抑圧し、不活性ガスの
節約を図ると同時に電気ヒータ２による加熱効率
を高めている。

尚、この加熱炉ではケース１に不活性ガスの導
入口１０ａを設けて不活性ガスをケース１内に送
給し、この不活性ガスをケース１内に充満させつ
つ排出口１０ｂから排出させている。不活性ガス
をケース１内に充満させることによつて、ケース
１の内面や電気ヒータ２自体及び断熱材８の酸化
も防止している。

〈発明が解決しようとする問題点〉 第３図に示す従来の光フアイバ線引装置によつ
て光フアイバ母材が加熱紡糸される状態を表す第
４図に示すように、光フアイバ母材４が供給され
る加熱炉の輻射筒６は光フアイバ母材入口５ａか
ら光フアイバ出口５ｂに つて線引き方向と直角
な断面形状が一定な円筒である。これに対し、紡
糸される光フアイバ母材４の溶融部分は下端に向
つて外径が漸減する漏斗状になつている。このた
め、輻射筒６の内壁と光フアイバ母材４及びその
溶融部分や光フアイバの外周との間隔が漸次変化
した状態となり、光フアイバ母材入口５ａ側から
流れ込む不活性ガスは光フアイバ母材４の溶融部
分の周辺で乱流を生じる。この乱流の発生によつ
て、光フアイバ母材４の溶融部分の温度分布にむ
らが起こり、紡糸される光フアイバ１２の外径が
不均一となつて不完全構造による光伝送特性の悪
化の原因になつている。

本発明はかかる従来技術の欠陥に鑑みてなされ
たもので、光フアイバ線引装置の加熱炉の構造に
改良を加えることによつて紡糸された光フアイバ
の外径を均一化し、光伝送特性の優れた光フアイ
バを得ることができる光フアイバ母材線引装置を
提供することを目的とする。

〈問題点を解決するための手段〉 本発明による光フアイバ線引装置は、加熱炉内
壁と光フアイバ母材及びこの光フアイバ母材を溶
融させながら線引きして得られる光フアイバとの
間に形成される環状の空隙部の線引き方向と直角
な断面での断面積をほぼ一定に設定して上記加熱
炉内壁を漏斗状に形成したことを特徴とするもの
である。

〈作用〉 不活性ガスの流路となる光フアイバ母材及び光
フアイバと輻射筒の内壁との間の空隙の断面積が
線引き方向に沿つて一定なため、不活性ガスの流
速が一定となつて乱流を生じない。

又、光フアイバ母材は輻射筒内を通過する間に
加熱溶融されて所定寸法の光フアイバに線引きさ
れる。

〈実施例〉 本発明による光フアイバ母材線引装置の一実施
例の主要部分の断面構造を第１図に示すが、その
他の構造については第３図に示した従来のものと
特に変りはない。輻射筒６の内壁は紡糸される光
フアイバ母材４の溶融部分に沿つて漏斗状に形成
されているが、光フアイバ母材４と輻射筒６の上
端部内壁との空隙１３ａ及び光フアイバ母材４の
溶融部分の形状に沿つた輻射筒６の漏斗状内壁と
の間の空隙１３ｂ及び光フアイバ１２に紡糸され
た部分とここを囲む輻射筒６の内壁との間の空隙
１３ｃの線引き方向と直角な断面での断面積は、
光フアイバ母材入口５ａから出口５ｂまで一定に
設定されている。これによつて、空隙部１３ａ〜
１３ｃの断面積変化による不活性ガスの流速の変
化を防ぎ、不活性ガスの紡糸部分での乱流の発生
を防止している。そして、乱流が生じないことか
ら、光フアイバ母材４の溶融部分における温度分
布にばらつきがなく、均一な外径の光フアイバ１
２を紡糸することができる。斯くして紡糸された
光フアイバ１２は外径の変動がなく、所望の光伝
送特性を示すことが期待できる。

なお、光フアイバ１２の外径変動及び光フアイ
バ母材４と輻射筒６の内壁との間の空隙１３ａの
断面積率（空隙断面積／光フアイバ母材断面積）
の関係を試べたところ、第２図のグラフに示すよ
うな結果が得られた。これによると、光フアイバ
１２の外径変動量が最も少なくなる断面積率は、
空隙１３ａの断面積が光フアイバ母材４の断面積
の0.5倍から５倍の範囲になるような領域におい
て、最も効果があることが判つた。

なお、第１図に示した本発明の一実施例は電気
抵抗炉を用いた光フアイバ線引装置であるが、電
気抵抗炉と同様の構造を持つ高周波誘導炉にもそ
のまま適用できるものである。

実験例 第３図に示すような従来の光フアイバ線引装置
において、内径が38ミリメートルの輻射筒６内に
外径が24ミリメートルの光フアイバ母材４を供給
して外径が125マイクロメートルの光フアイバ１
２に紡糸したところ、外径変動が±２マイクロメ
ートルと大きく、伝送損失は8500オングストロー
ムの波長に対して１キロメートル当り3.0デシベ
ルであつた。

一方、外径24ミリメートルの光フアイバ母材４
を、光フアイバ母材入口５ａの内径が38ミリメー
トルで光フアイバ母材４の溶融部分に沿つて内径
が次第に縮少され且つ断面積率が1.5の輻射筒６
を持つ電気抵抗炉を備えた本発明による光フアイ
バ線引装置によつて外径が125マイクロメートル
の光フアイバ１２に紡糸したところ、外径変動は
±0.5マイクロメートルと大きく改善され、8500
オングストロームの波長に対して１キロメートル
当り2.5デシベルの伝送損失のものが得られた。

〈発明の効果〉 本発明の光フアイバ線引装置によれば、加熱炉
の内壁を紡糸される光フアイバ母材の溶融部分の
形状に沿つて漏斗状に成形したので、不活性ガス
の流れに乱流が発生せず、光フアイバ母材の溶融
部分での温度分布にばらつきがなく、均一な外径
の光フアイバを得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による光フアイバ線引装置の一
実施例の主要部分の断面図、第２図はその光フア
イバ母材と空隙との断面積率と光フアイバの外径
寸法の変動量との関係を示すグラフ、第３図は従
来の光フアイバ線引装置の一例を表す断面図、第
４図はその主要部分の断面図である。 図面中、１はケース、２はヒータ、４は光フア
イバ母材、６は輻射筒、１２は光フアイバ、１３
ａ〜１３ｃは空隙である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 加熱炉内壁と光フアイバ母材及びこの光フア
   イバ母材を溶融させながら線引きして得られる光
   フアイバとの間に形成される環状の空隙部の線引
   き方向と直角な断面での断面積をほぼ一定に設定
   して上記加熱炉内壁を漏斗状に形成したことを特
   徴とする光フアイバ線引装置。 ２ 加熱炉内壁と光フアイバ母材並びに光フアイ
   バとの間に形成される環状の空隙部の線引方向と
   直角な断面での断面積を溶融前の前記光フアイバ
   母材の断面積の0.5倍から５倍の範囲に設定した
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載し
   た光フアイバ線引装置。