JPH04110730U - 光フアイバ母材の線引き炉 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 光ファイバ母材を溶融線引きする線引き炉に
おける炉心管として、高寿命で粉塵の発生のないものを
用いることにより、高強度ファイバを提供する。 【構成】 線引き炉を構成する炉心管１は、カーボンか
らなる円筒状をしており、この円筒体の内側の一部に薄
い炭化物コーティング層１２が形成されている。そし
て、この炉心管１の炭化物コーティング層１２の位置す
る部分を中心にして取囲むようにヒータ２が配置されて
いて、炭化物コーティング層１２の部分がヒータ２によ
って最高温度になるようにされている。炉心管１内に導
かれた光ファイバ母材３は、炭化物コーティング層１２
の部分を通過するときに溶融され線引きされてファイバ
化される。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は、光ファイバ母材を溶融線引きするための線引き炉に関するもので ある。

【０００２】

【従来の技術】

光ファイバ母材、中でも石英ガラス系の光ファイバ母材を溶融線引きするため の線引き炉の典型的構造は、図３に示すように円筒状の炉心管２０を発熱体３０ で囲んでなるもので、この炉心管２０内に光ファイバ母材４０を導入して降下さ せつつ、その下端部から溶融線引きするものである。炉心管２０の材質としては 、日本ではカーボンが用いられており、諸外国（主にアメリカ）ではジルコニア が用いられている。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

これらカーボンとジルコニアの性能を比較すると、以下のごとくである。 カーボン ・耐衝撃性に優れる。 ・比較的安価である。 ・線引き炉に用いられるような高温では耐酸化性が悪く、炉内を不活性ガ スで満たす必要がある。 ・母材が加熱されることにより発生するＳｉＯ₂ ガスと反応してＳｉＣを 生じさせる。 ジルコニア（安定ジルコニアを含む） ・酸化性雰囲気で安定であり不活性ガスを使用する必要がない。 ・転移温度が１０００℃付近であるため耐衝撃性が悪く割れやすく、線引 き中でなくても炉温を下げることができない。 ・粉塵を発生しやすい。 ・比較的高価である。

【０００４】 以上のごとく、カーボン、ジルコニアのいずれにも長所、短所があり、決め手 となるものがない。特に、ＳｉＣや粉塵は光ファイバに付着するとその強度を落 としてしまうため、その信頼性の上で大きな問題である。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

この考案は、以上の観点から炉心管の主たる部分をカーボンとし、その高温に なる部分の内側にジルコニアカーバイト、チタンカーバイト等からなる炭化物コ ーティング層を施すことで課題を解決した。

【０００６】 ここで、高温とは石英ガラス系光ファイバ母材を溶融、線引きしうる、およそ ２０００〜２５００℃の温度をいい、この範囲に相当するカーボン炉心管の内側 部分に炭化物コーティング層がおよそ５０〜３００μｍ厚さに施される。この厚 さが５０μｍ未満では炭化物をコーティングした効果が小さいためであり、３０ ０μｍを超えると熱膨張率の差により昇降温時の破損を阻止しえないからである 。

【０００７】 なお、炉心管をなすカーボン円筒体の内面に炭化物コーティング層を形成する 手段としては、物質を真空中で蒸発させて同じ真空槽内の基板に付着させて被膜 を形成させる真空蒸着法や、プラズマを熱源に使い粉末を瞬時に溶融して基板に 吹付けて被膜を形成させるプラズマ溶射法等がある。

【０００８】

【作用】

カーボン炉心管の一部、すなわち光ファイバ母材の線引き時にその先端部を溶 融するために高温になる部分に炭化物コーティング層が存在するので、カーボン と比較して炭素の活量が小さくなる。したがつて、ＳｉＣの発生量が少なくなり 光ファイバの強度を向上しうる。

【０００９】

【実施例】 図１は、この考案による光ファイバ母材を線引きするための加熱炉の概略図を 示している。図において、１は円筒状の炉心管で、１０はこの炉心管の主たる部 分を構成する。内径５０ｍｍ、外径５２ｍｍのカーボン円筒体、１２はカーボン 円筒体の内側に蒸着によつて形成された、長さ４００ｍｍ、厚さ２００μｍの炭 化物（ＺｒＣ）コーティング層で、その位置は後述するヒータによって加熱され ておよそ２３００℃の高温になる部分である。２はこの炉心管の外側に同心状に 位置されたカーボンヒータで、ちょうど炉心管１のＺｒＣコーティング層１２が 位置する部分を最高温度に加熱するようになされている。３はこの炉心管１内に 導入されて溶融線引きされる光ファイバ母材で、ＺｒＣコーティング層１２が位 置するところを通過するときに溶融されてファイバ化される。

【００１０】 この炉心管内に不活性ガスを供給しつつ直径４０ｍｍの石英ガラス系光ファイ バ母材を溶融線引きして直径１２５μｍの光ファイバとした。このファイバの累 積破断強度を測定し、従来のカーボン炉心管を用いて溶融線引きして得た光ファ イバの累積破断強度と比較した。その結果を図２に示す。なお、図中×印がこの 考案による光ファイバ、○印は従来ファイバである。

【００１１】 図２から明らかなように、この考案の線引き炉を用いて得た光ファイバは、従 来のそれと比較して低強度部分が少なく強度向上を図ることができた。また、こ の考案の炉心管の寿命は従来のカーボンのみからなるものと比較しておよそ２倍 であった。

【００１２】

【考案の効果】

この考案は、以上のように光ファイバ母材の線引き炉を構成する炉心管の主た る部分をカーボンで構成し、その高温になる部分の内側に炭化物コーティング層 を設けたので、カーボンのみの場合に生じるＳｉＣの発生が抑制され、それ自身 長寿命であり、また、この線引き炉を用いて得た光ファイバにはＳｉＣやジルコ ニアの粉塵が付着することがなく高強度のものが得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この考案の線引き炉の概略図である。

【図２】この考案による線引き炉により得られた光ファ
イバと、従来の線引き炉により得られた光ファイバの強
度−累積破断確率図である。

【図３】従来の線引き炉の概略図である。

【符号の説明】

１ 炉心管 ２ カーボンヒータ ３ 光ファイバ母材 １０ カーボン円筒体 １２ ＺｒＣコーティング層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 斉藤 伸 千葉県佐倉市六崎1440番地 藤倉電線株式 会社佐倉工場内

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 円筒状の炉心管と、その外側に配置され
   た加熱手段を具備する光ファイバ母材の線引き炉におい
   て、前記炉心管がカーボンからなり、かつその内周面の
   高温になる部分にジルコニアカーバイト、チタンカーバ
   イト等の炭化物コーティング層が施されてなる光ファイ
   バ母材の線引き炉。
2. 【請求項２】 炭化物コーティング層の厚さが５０〜３
   ００μｍである請求項１記載の光ファイバ母材の線引き
   炉。