JPH04139039A - 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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- JPH04139039A JPH04139039A JP2259281A JP25928190A JPH04139039A JP H04139039 A JPH04139039 A JP H04139039A JP 2259281 A JP2259281 A JP 2259281A JP 25928190 A JP25928190 A JP 25928190A JP H04139039 A JPH04139039 A JP H04139039A
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- Japan
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- optical fiber
- gas
- bare
- heating
- fiber
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- Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (AREA)
- Surface Treatment Of Glass Fibres Or Filaments (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野]
この発明は、その表面に炭素被膜が形成された光ファイ
バの製造方法に関し、炭素被膜形成時の副生成物を排除
することにより耐水素特性と耐応力疲労特性とに優れた
光ファイバを長時間に亙つて連続紡糸可能としたもので
ある。
バの製造方法に関し、炭素被膜形成時の副生成物を排除
することにより耐水素特性と耐応力疲労特性とに優れた
光ファイバを長時間に亙つて連続紡糸可能としたもので
ある。
[従来の技術]
石英系光ファイバは、水素と接触するとファイバ内に拡
散した水素分子の分子振動に起因する吸収損失が増大し
、さらにドーパントとして含有されているP、05、G
e O!、B t O−などが水素と反応し、OH基
としてファイバガラス内に取り込まれるため、OH基の
吸収による伝送損失が増大してしまうという問題があっ
た。
散した水素分子の分子振動に起因する吸収損失が増大し
、さらにドーパントとして含有されているP、05、G
e O!、B t O−などが水素と反応し、OH基
としてファイバガラス内に取り込まれるため、OH基の
吸収による伝送損失が増大してしまうという問題があっ
た。
このような問題を解決するために化学気相成長法(以下
、CVD法と略記する。)によって光ファイバ表面に炭
素被膜を形成し、これによって光ファイバの耐水素特性
を向上させ得ることが発表されている。この方法として
は、たとえば紡糸炉にて紡糸された光ファイバ裸線を、
炭素化合物を不活性ガス等によってガス化および希釈し
てなる原料ガスと共に反応炉内に供給し、光ファイバ裸
線の紡糸予熱によって原料ガスを熱分解して、光ファイ
バ裸線表面に炭素被膜を形成する方法が知られている。
、CVD法と略記する。)によって光ファイバ表面に炭
素被膜を形成し、これによって光ファイバの耐水素特性
を向上させ得ることが発表されている。この方法として
は、たとえば紡糸炉にて紡糸された光ファイバ裸線を、
炭素化合物を不活性ガス等によってガス化および希釈し
てなる原料ガスと共に反応炉内に供給し、光ファイバ裸
線の紡糸予熱によって原料ガスを熱分解して、光ファイ
バ裸線表面に炭素被膜を形成する方法が知られている。
このような方法において好適に用いられる光ファイバの
製造装置としては、たとえば第5図に示したものがある
。第5図中、符号1は光ファイバ裸線である。この光フ
ァイバ裸線lは、光ファイバ母材2を光ファイバ紡糸炉
3内で溶融紡糸したものである。この光ファイバ裸線1
は紡糸後、直ちに光ファイバ紡糸炉3の下段に設けられ
たCVD反応炉4内へ供給される。CVD反応炉4はC
V’D法によって光ファイバ裸線1表面に炭素被膜を形
成して光ファイバ素線とするためのものである。第5図
に示した装置においては、別に加熱装置を用いずに、光
ファイバ裸線lを紡糸した際の予熱を利用して原料ガス
の熱分解を進行させる。
製造装置としては、たとえば第5図に示したものがある
。第5図中、符号1は光ファイバ裸線である。この光フ
ァイバ裸線lは、光ファイバ母材2を光ファイバ紡糸炉
3内で溶融紡糸したものである。この光ファイバ裸線1
は紡糸後、直ちに光ファイバ紡糸炉3の下段に設けられ
たCVD反応炉4内へ供給される。CVD反応炉4はC
V’D法によって光ファイバ裸線1表面に炭素被膜を形
成して光ファイバ素線とするためのものである。第5図
に示した装置においては、別に加熱装置を用いずに、光
ファイバ裸線lを紡糸した際の予熱を利用して原料ガス
の熱分解を進行させる。
CVD反応炉4は、その内部にてCVD反応を進行させ
る概略円筒状の反応管5からな□す、その下部には原料
ガスを供給するための原料ガス供給管6が、またその上
部には未反応ガス等を排気する排気管7が、それぞれ取
り付けられている。さらに反応管5の両端部はそれぞれ
縮径されて反応管5の内部雰囲気か一定に保持できるよ
うにされている。反応管5の縮径された両端部には、そ
の内部をシールするためのガスシール機構8.8がそれ
ぞれ接続されている。、CVD反応炉4の下段には樹脂
コータ9が設置されている。この樹脂コータ9は、CV
D反応炉4内にて得られた光ファイバ素線10表面に樹
脂被覆層を形成するためのものである。
る概略円筒状の反応管5からな□す、その下部には原料
ガスを供給するための原料ガス供給管6が、またその上
部には未反応ガス等を排気する排気管7が、それぞれ取
り付けられている。さらに反応管5の両端部はそれぞれ
縮径されて反応管5の内部雰囲気か一定に保持できるよ
うにされている。反応管5の縮径された両端部には、そ
の内部をシールするためのガスシール機構8.8がそれ
ぞれ接続されている。、CVD反応炉4の下段には樹脂
コータ9が設置されている。この樹脂コータ9は、CV
D反応炉4内にて得られた光ファイバ素線10表面に樹
脂被覆層を形成するためのものである。
[発明が解決しようとする課題]
ところで、原料ガスとして利用される炭素化合物が40
0〜500℃程度の比較的低温で熱分解を起こすと、炭
素被膜の副生成物として油状歴青物質が気化したもの、
すなわちカス状タールおよびピッチを発生する。(以下
、これらを副生成物と略称する。)そしてこれら副生成
物は反応管5内に浮遊する。
0〜500℃程度の比較的低温で熱分解を起こすと、炭
素被膜の副生成物として油状歴青物質が気化したもの、
すなわちカス状タールおよびピッチを発生する。(以下
、これらを副生成物と略称する。)そしてこれら副生成
物は反応管5内に浮遊する。
一方、上g己製造方法は光ファイバ裸線lの紡糸予熱を
利用して原料ガスの熱分解を進行させるものであるので
、光ファイバ裸線1が加熱状態のままで反応管5内に供
給されなければならない。よって光ファイバ裸線lの線
引き速度を大きく設定する必要があるが、線引き速度を
大きくすると反応管5内で光ファイバ裸線lの線引き方
向に沿って対流が発生する。そしてこの対流によって副
生成物が光ファイバ裸線lに随伴されてCVD反応炉4
から流出する。流出した副生成物はCVD反応炉4の下
段に設けられた樹脂コータ9のニップルに徐々に堆積し
、ニップル孔の目詰まりをひき起こし、光ファイバ素線
lOへの樹脂コーティングを不能とする。よって上記製
造方法では、耐水素特性に優れた光ファイバを得ること
がモきるものの、光ファイバを長時間に亙って連続紡糸
することができないという問題があった。
利用して原料ガスの熱分解を進行させるものであるので
、光ファイバ裸線1が加熱状態のままで反応管5内に供
給されなければならない。よって光ファイバ裸線lの線
引き速度を大きく設定する必要があるが、線引き速度を
大きくすると反応管5内で光ファイバ裸線lの線引き方
向に沿って対流が発生する。そしてこの対流によって副
生成物が光ファイバ裸線lに随伴されてCVD反応炉4
から流出する。流出した副生成物はCVD反応炉4の下
段に設けられた樹脂コータ9のニップルに徐々に堆積し
、ニップル孔の目詰まりをひき起こし、光ファイバ素線
lOへの樹脂コーティングを不能とする。よって上記製
造方法では、耐水素特性に優れた光ファイバを得ること
がモきるものの、光ファイバを長時間に亙って連続紡糸
することができないという問題があった。
この発明は上記課題を解決するためになされたものであ
って、耐水素特性に優れた光ファイバを長時間に亙って
連続紡糸できる光ファイバの製造方法を提供することを
目的としている。
って、耐水素特性に優れた光ファイバを長時間に亙って
連続紡糸できる光ファイバの製造方法を提供することを
目的としている。
[課題を解決するための手段]
この発明の請求項1記載の光ファイバの製造方法は、炭
素化合物を熱分解して光ファイバ裸線表面に炭素被膜を
形成して光ファイバ素線とした後に、この光ファイバ素
線を600℃以上の温度で加熱することを解決手段とし
た。
素化合物を熱分解して光ファイバ裸線表面に炭素被膜を
形成して光ファイバ素線とした後に、この光ファイバ素
線を600℃以上の温度で加熱することを解決手段とし
た。
またこの発明の請求項2記載の光ファイバの製造方法は
、炭素化合物を熱分解して光ファイバ裸線表面に炭素被
膜を形成して米ファイバ素線とした後に、この光ファイ
バ素線を、炭素化合物の熱分解副生成物を排除する狭窄
部材中を通過させることを解決手段とした。
、炭素化合物を熱分解して光ファイバ裸線表面に炭素被
膜を形成して米ファイバ素線とした後に、この光ファイ
バ素線を、炭素化合物の熱分解副生成物を排除する狭窄
部材中を通過させることを解決手段とした。
[作用]
請求項1記載の製造方法においては、光ファイバ素線を
600℃以上の温度で加熱することにより副生成物を炭
素化することができる。よって副生成物がCVD反応炉
から光ファイバ素線に随伴して流出することがなくなる
。
600℃以上の温度で加熱することにより副生成物を炭
素化することができる。よって副生成物がCVD反応炉
から光ファイバ素線に随伴して流出することがなくなる
。
また請求項2記載の製造方法唇こおいては、光ファイバ
素線を狭窄部材中を通過させることによって、光ファイ
バ素線周囲の対流を変化させて、光ファイバ素線に副生
成物が随伴するのを防止することができる。
素線を狭窄部材中を通過させることによって、光ファイ
バ素線周囲の対流を変化させて、光ファイバ素線に副生
成物が随伴するのを防止することができる。
以下、この発明をさらに詳細に説明する。
この発明の請求項1記載の製造方法は、炭素被膜か形成
され1こ光ファイバ裸線1すなわち光ファイバ素線10
を600℃以上の温度にて加熱するものである。
され1こ光ファイバ裸線1すなわち光ファイバ素線10
を600℃以上の温度にて加熱するものである。
第1図はこの発明の請求項1記載の製造方法に好適に用
いられる光ファイバの製造装置の一例を示したしのであ
る。第1図に示した装置が第5図に示したものと異なる
ところは、CVD反応炉4と樹脂コータ9との間に光フ
ァイバ素線10を加熱する加熱処理炉11を設けたとこ
ろである。この加熱処理炉11は、概略円筒体の加熱管
12とこの加熱管12を加熱するように加熱管12の周
囲に設けられた加熱手段13とから概略構成される。加
熱手段13は加熱管12およびその内部に挿通された光
ファイバ素線lOを加熱するたtのものであり、光ファ
イバ素線10を600℃以上の温度に加熱可能な装置で
あれば特に限定されるものではなく、たとえば赤外集光
加熱炉等を利用することができる。加熱管12内は副生
成物を炭素化する際に他の物質と反応しないように不活
性雰囲気に保持されており、その目的で加熱管12の下
部にパージガス供給管14が、上部に排気管15がそれ
ぞれ配設されている。ま7こ加熱管12の両端は反応管
5と全く同様に縮径されており、ガスシール機構8.8
にそれぞれ接続されている。
いられる光ファイバの製造装置の一例を示したしのであ
る。第1図に示した装置が第5図に示したものと異なる
ところは、CVD反応炉4と樹脂コータ9との間に光フ
ァイバ素線10を加熱する加熱処理炉11を設けたとこ
ろである。この加熱処理炉11は、概略円筒体の加熱管
12とこの加熱管12を加熱するように加熱管12の周
囲に設けられた加熱手段13とから概略構成される。加
熱手段13は加熱管12およびその内部に挿通された光
ファイバ素線lOを加熱するたtのものであり、光ファ
イバ素線10を600℃以上の温度に加熱可能な装置で
あれば特に限定されるものではなく、たとえば赤外集光
加熱炉等を利用することができる。加熱管12内は副生
成物を炭素化する際に他の物質と反応しないように不活
性雰囲気に保持されており、その目的で加熱管12の下
部にパージガス供給管14が、上部に排気管15がそれ
ぞれ配設されている。ま7こ加熱管12の両端は反応管
5と全く同様に縮径されており、ガスシール機構8.8
にそれぞれ接続されている。
このような装置を用いて、この発明の請求項1記載の製
造方法に従って光ファイバを製造するには以下の工程に
よる。
造方法に従って光ファイバを製造するには以下の工程に
よる。
まず光ファイバ母材2を用意し、これを紡糸炉3内に設
置すると共に、紡糸炉3を加熱して光ファイバ母材2を
溶融紡糸して光ファイバ裸線Iとする。この光ファイバ
裸線1をCVD反応炉4および加熱処理炉11の中心軸
上に挿通し、これらの炉内を所定の速度で通過するよう
に線引きを行う。
置すると共に、紡糸炉3を加熱して光ファイバ母材2を
溶融紡糸して光ファイバ裸線Iとする。この光ファイバ
裸線1をCVD反応炉4および加熱処理炉11の中心軸
上に挿通し、これらの炉内を所定の速度で通過するよう
に線引きを行う。
この線引き速度は、光ファイバ裸線1か原料ガスを熱分
解させるに十分な予熱、すなわち光ファイバ裸線1の温
度にして400〜1200℃程度が保持された状態で反
応管5内に供給されるように・すれば良く、原料ガスの
種類およびその供給速度等によって適宜選択される。通
常は10〜100m/分程度が好適である。線引き速度
が小さいと光ファイバ裸線lの温度が低くなり、原料ガ
スの熱分解を進行させることかできずに、炭素被膜か十
分に形成できないばかりでなく、ガス状タールおよびピ
ッチ物質等の油状歴青物質が気化した副生成物のほか、
煤が多量に発生する。また線引き速度か大きいと光ファ
イバ裸線lの温度が高くなり過ぎると共に、原料ガスと
の接触時間が短くなるので十分な膜厚の炭素被膜を形成
することができない。さらにガスシール機構8・・・か
らは、それぞれ不活性ガスを供給してCVD反応炉4お
よび加熱処理炉ll内の内部雰囲気を一定に保持する。
解させるに十分な予熱、すなわち光ファイバ裸線1の温
度にして400〜1200℃程度が保持された状態で反
応管5内に供給されるように・すれば良く、原料ガスの
種類およびその供給速度等によって適宜選択される。通
常は10〜100m/分程度が好適である。線引き速度
が小さいと光ファイバ裸線lの温度が低くなり、原料ガ
スの熱分解を進行させることかできずに、炭素被膜か十
分に形成できないばかりでなく、ガス状タールおよびピ
ッチ物質等の油状歴青物質が気化した副生成物のほか、
煤が多量に発生する。また線引き速度か大きいと光ファ
イバ裸線lの温度が高くなり過ぎると共に、原料ガスと
の接触時間が短くなるので十分な膜厚の炭素被膜を形成
することができない。さらにガスシール機構8・・・か
らは、それぞれ不活性ガスを供給してCVD反応炉4お
よび加熱処理炉ll内の内部雰囲気を一定に保持する。
ガスシール機構8・・・から供給する不活性ガスとして
は、たとえば乾燥した高純度ヘリウムガス、アルゴンガ
ス等の希ガス類のほか、窒素ガス等を用いることができ
る。ついで原料ガス供給管6から原料ガスを供給して光
ファイバ裸線lと接触せしめる。原料ガスは炭素化合物
をキャリアガスによってガス化すると共に希釈してなる
ものである。この炭素化合物としては、熱分解によって
炭素被膜を形成するものてあれば特に限定されるもので
はないが、得られる炭素被膜の性状とその形成速度の観
点から、炭素数15以下の炭化水素またはハロゲン化炭
化水素が好適である。またキャリアガスとしてはノール
ガスと同様に不活性ガスを利用することができ、たとえ
ば乾燥した高純度ヘリウムガス、アルゴンカス等の希ガ
ス類のほか、窒素ガス等が好適である。原料ガスの供給
速度は、炭素化合物の種類および光ファイバ裸線1の線
引き速度によって適宜選択されるが、通常は1〜5e/
分程度が好適である。上記のようにして光ファイバ裸線
1表面に水素透過阻止能力を有する炭素被膜を形成して
光ファイバ素線10とす、ることかてきる。この光ファ
イバ素線lOは、さらにCVD反応炉4の下段に設けら
れた加熱処理炉Ifに挿通される。またパーツガス供給
管14から不活性ガスを供給すると共に排気管15を減
圧状態として加熱管12内を不活性雰囲気に保持する。
は、たとえば乾燥した高純度ヘリウムガス、アルゴンガ
ス等の希ガス類のほか、窒素ガス等を用いることができ
る。ついで原料ガス供給管6から原料ガスを供給して光
ファイバ裸線lと接触せしめる。原料ガスは炭素化合物
をキャリアガスによってガス化すると共に希釈してなる
ものである。この炭素化合物としては、熱分解によって
炭素被膜を形成するものてあれば特に限定されるもので
はないが、得られる炭素被膜の性状とその形成速度の観
点から、炭素数15以下の炭化水素またはハロゲン化炭
化水素が好適である。またキャリアガスとしてはノール
ガスと同様に不活性ガスを利用することができ、たとえ
ば乾燥した高純度ヘリウムガス、アルゴンカス等の希ガ
ス類のほか、窒素ガス等が好適である。原料ガスの供給
速度は、炭素化合物の種類および光ファイバ裸線1の線
引き速度によって適宜選択されるが、通常は1〜5e/
分程度が好適である。上記のようにして光ファイバ裸線
1表面に水素透過阻止能力を有する炭素被膜を形成して
光ファイバ素線10とす、ることかてきる。この光ファ
イバ素線lOは、さらにCVD反応炉4の下段に設けら
れた加熱処理炉Ifに挿通される。またパーツガス供給
管14から不活性ガスを供給すると共に排気管15を減
圧状態として加熱管12内を不活性雰囲気に保持する。
これと共に加熱手段13を発熱させて加熱管13内の温
度が600°C以上て光ファイバ裸線1の融点以下とな
るようにする。600℃未満であると、光ファイバ素線
10に随伴された副生成物を十分に炭素化てきないため
である。また光ファイバ裸線1の融点以上にすると得ら
れる光ファイバの強度が著しく低下するためである。こ
の加熱管12内にて光ファイバ素線10に随伴されて加
熱処理炉11内に流入した副生成物は、600℃以上の
不活性雰囲気中で炭素化される。副生成物から変換され
た炭素の大部分は光ファイバ素線10表面に炭素被膜と
して析出し、その他は減圧状態にされた排気管15から
順次排出される。よって光ファイバ素線lOの線引き速
度が大きく、加熱管I2内にて対流が発生しても、加熱
処理炉11から副生成物が光ファイバ素線lOに随伴し
て流出することがない。加熱処理炉13内にて加熱され
た光ファイバ素線lOは、ついで樹脂コータ9に挿通さ
れ、その表面に樹脂被覆層が形成された光ファイバとな
るが、この発明の製造方法によればC■D反応の際に発
生する副生成物が樹脂コータ9にまで達することがない
ので、長時間に亙って光ファイバを連続紡糸することが
できる。また光ファイバ素線10に施される加熱処理は
比較的低温のものであるので、光ファイバ裸線1および
その表面に形成された炭素被膜に対して損傷を与えるこ
とがないばかりでなく、副生成物から変換された炭素を
、CVD反応炉4にて既に光ファイバ裸線l上に形成さ
れた炭素被膜上にさらに析出させることができるので、
より一層耐水素特性に優れた光−ファイバを製造するこ
とかできる。さらにこの発明の製造方法によれば、耐水
素特性に優れた光ファイバを高速で紡糸することができ
る。
度が600°C以上て光ファイバ裸線1の融点以下とな
るようにする。600℃未満であると、光ファイバ素線
10に随伴された副生成物を十分に炭素化てきないため
である。また光ファイバ裸線1の融点以上にすると得ら
れる光ファイバの強度が著しく低下するためである。こ
の加熱管12内にて光ファイバ素線10に随伴されて加
熱処理炉11内に流入した副生成物は、600℃以上の
不活性雰囲気中で炭素化される。副生成物から変換され
た炭素の大部分は光ファイバ素線10表面に炭素被膜と
して析出し、その他は減圧状態にされた排気管15から
順次排出される。よって光ファイバ素線lOの線引き速
度が大きく、加熱管I2内にて対流が発生しても、加熱
処理炉11から副生成物が光ファイバ素線lOに随伴し
て流出することがない。加熱処理炉13内にて加熱され
た光ファイバ素線lOは、ついで樹脂コータ9に挿通さ
れ、その表面に樹脂被覆層が形成された光ファイバとな
るが、この発明の製造方法によればC■D反応の際に発
生する副生成物が樹脂コータ9にまで達することがない
ので、長時間に亙って光ファイバを連続紡糸することが
できる。また光ファイバ素線10に施される加熱処理は
比較的低温のものであるので、光ファイバ裸線1および
その表面に形成された炭素被膜に対して損傷を与えるこ
とがないばかりでなく、副生成物から変換された炭素を
、CVD反応炉4にて既に光ファイバ裸線l上に形成さ
れた炭素被膜上にさらに析出させることができるので、
より一層耐水素特性に優れた光−ファイバを製造するこ
とかできる。さらにこの発明の製造方法によれば、耐水
素特性に優れた光ファイバを高速で紡糸することができ
る。
この発明の請求項2記載の光ファイバの製造方法は、炭
素被膜か形成された光ファイバ裸線lすなわち光ファイ
バ素線10を、狭窄部材16中を通過せしめるものであ
る。
素被膜か形成された光ファイバ裸線lすなわち光ファイ
バ素線10を、狭窄部材16中を通過せしめるものであ
る。
第2図はこの発明の請求項2記載の製造方法に好適に用
いられる光ファイバの製造装置の一例を示したものであ
る。第2図に示した装置が第5図に示したものと異なる
ところは、CVD反応炉4と樹脂コータ9との間に狭窄
部材16を設けたところである。この狭窄部材16は光
ファイバ素線lOと共にCVD反応炉4から流出した副
生成物が樹脂コータ9に達しないように析出せしめるも
のである。狭窄部材16は光ファイバ素線10周囲の対
流を変化させて副生成物を排除できるように、光ファイ
バ素線lOよりもごく僅かに大径の狭窄部が形成された
ものであれば特に限定されるものではない。このような
ものとして、たとえば板体に光ファイバ素線lOを挿通
する孔を穿ってなるスリット板のほか、第3図に示した
ように概略円筒体の狭窄部材外管18の内部に複数個の
障害部17・・を設けてなるもの等を好適に利用するこ
とができる。こめ障害部17は狭窄部材外管18の内径
と等しい外径を有する円環体である。障害部17の配役
個数は必要に応じて任意に選択することができる。また
障害部17によって形成きれる狭窄部の径はより小さく
、その狭窄部の長さはより長い方が好ましい。しかしな
がら狭窄部の径が過度に小さかったり、過度に長いと光
ファイバ素線10が障害部17・・・に接触することが
あるので好ましくない。この狭窄部の径は製造すべき光
ファイバの直径およびその紡糸速度等によって適宜選択
されるが通常は直径Immから41nIll程度か好適
である。1111m未満であると光ファイバが接触する
頻度が高くなり、4mmを越えると副生成物を十分に排
除し得ないからである。またこの狭窄部材外管18の下
部には、その内部に不活性ガスを供給すると共に、光フ
ァイバ素線10表面に副生成物が付着しないように洗浄
ガス供給管19が接続されている。この洗浄ガス供給管
19は、狭窄部材16内と光ファイバ素線lOとを洗浄
するための不活性ガスを供給するためのものである。ま
た第2図に示した例にあっては、狭窄部材外管18の外
周には、排気管21に接続された調整管20が配設され
ており、光ファイバ素線lOの周囲から排除された副生
成物を直ちに排気できるようになっている。このように
調整管20を設けることによって、光ファイバ素線10
から排除された副生成物がCVD反応炉4内に逆流する
のを防止することができるとともに、狭窄部材+6の外
壁に副生成物が析出するのを防止することができる。
いられる光ファイバの製造装置の一例を示したものであ
る。第2図に示した装置が第5図に示したものと異なる
ところは、CVD反応炉4と樹脂コータ9との間に狭窄
部材16を設けたところである。この狭窄部材16は光
ファイバ素線lOと共にCVD反応炉4から流出した副
生成物が樹脂コータ9に達しないように析出せしめるも
のである。狭窄部材16は光ファイバ素線10周囲の対
流を変化させて副生成物を排除できるように、光ファイ
バ素線lOよりもごく僅かに大径の狭窄部が形成された
ものであれば特に限定されるものではない。このような
ものとして、たとえば板体に光ファイバ素線lOを挿通
する孔を穿ってなるスリット板のほか、第3図に示した
ように概略円筒体の狭窄部材外管18の内部に複数個の
障害部17・・を設けてなるもの等を好適に利用するこ
とができる。こめ障害部17は狭窄部材外管18の内径
と等しい外径を有する円環体である。障害部17の配役
個数は必要に応じて任意に選択することができる。また
障害部17によって形成きれる狭窄部の径はより小さく
、その狭窄部の長さはより長い方が好ましい。しかしな
がら狭窄部の径が過度に小さかったり、過度に長いと光
ファイバ素線10が障害部17・・・に接触することが
あるので好ましくない。この狭窄部の径は製造すべき光
ファイバの直径およびその紡糸速度等によって適宜選択
されるが通常は直径Immから41nIll程度か好適
である。1111m未満であると光ファイバが接触する
頻度が高くなり、4mmを越えると副生成物を十分に排
除し得ないからである。またこの狭窄部材外管18の下
部には、その内部に不活性ガスを供給すると共に、光フ
ァイバ素線10表面に副生成物が付着しないように洗浄
ガス供給管19が接続されている。この洗浄ガス供給管
19は、狭窄部材16内と光ファイバ素線lOとを洗浄
するための不活性ガスを供給するためのものである。ま
た第2図に示した例にあっては、狭窄部材外管18の外
周には、排気管21に接続された調整管20が配設され
ており、光ファイバ素線lOの周囲から排除された副生
成物を直ちに排気できるようになっている。このように
調整管20を設けることによって、光ファイバ素線10
から排除された副生成物がCVD反応炉4内に逆流する
のを防止することができるとともに、狭窄部材+6の外
壁に副生成物が析出するのを防止することができる。
このような装置を用いて、この発明の請求項2記載の製
造方法に従って光ファイバを製造するには、以下の工程
による。
造方法に従って光ファイバを製造するには、以下の工程
による。
まずこの発明の請求項1記載の製造方法と全く同様にし
て光ファイバ母材2から光ファイバ裸線1を紡糸した後
に、CVD反応炉4内でこの光ファイバ裸線1表面に炭
素被膜を形成して光ファイバ素線10とする。ついてこ
の光ファイバ素線10をCVD反応炉4の下段に設けら
れた狭窄部材16中に挿通する。これと共に、洗浄ガス
供給管I9から狭窄部材16中に不活性ガスを供給して
狭窄部材16内および光ファイバ素線IOを洗浄する。
て光ファイバ母材2から光ファイバ裸線1を紡糸した後
に、CVD反応炉4内でこの光ファイバ裸線1表面に炭
素被膜を形成して光ファイバ素線10とする。ついてこ
の光ファイバ素線10をCVD反応炉4の下段に設けら
れた狭窄部材16中に挿通する。これと共に、洗浄ガス
供給管I9から狭窄部材16中に不活性ガスを供給して
狭窄部材16内および光ファイバ素線IOを洗浄する。
さらに調整管20に接続された排気管21を減圧状態と
して、光ファイバ素線lOから脱離された副生成物を排
気する。光ファイバ素線10か狭窄部材16中を通ると
、光ファイバ素線10周囲の対流が変化して、光ファイ
バ素線lOに随伴する流れが障害部17・・・に妨げら
れることとなる。
して、光ファイバ素線lOから脱離された副生成物を排
気する。光ファイバ素線10か狭窄部材16中を通ると
、光ファイバ素線10周囲の対流が変化して、光ファイ
バ素線lOに随伴する流れが障害部17・・・に妨げら
れることとなる。
その結果、副生成物は光ファイバ素線10から排除され
ると共に、障害部17・・・に析出する。障害部17
・に析出しなかっrニ副生成物は調整管20を経て排気
管21から排出される。このようにして副生成物かその
周囲から排除された光ファイバ素線lOは、狭窄部材I
6に接続されに洗浄カス供給管19から供給される洗浄
ガスによってその表面が清浄にされた後、直ちに樹脂コ
ータ9に挿通されて、その表面に樹脂被覆層か形成され
る。
ると共に、障害部17・・・に析出する。障害部17
・に析出しなかっrニ副生成物は調整管20を経て排気
管21から排出される。このようにして副生成物かその
周囲から排除された光ファイバ素線lOは、狭窄部材I
6に接続されに洗浄カス供給管19から供給される洗浄
ガスによってその表面が清浄にされた後、直ちに樹脂コ
ータ9に挿通されて、その表面に樹脂被覆層か形成され
る。
この発明の請求項2記載の製造方法によれば、副生成物
が樹脂コータ9にまで達することかないので、長時間に
亙って先ファイバを連続紡糸することができる。また副
生成物の排除には、狭窄部材16中に先ファイバ素線1
0を挿通するのみであるので、特別な装置および処理を
必要としないので、従来の光ファイバの製造コストを維
持することができる。また特に第2図に示した装置を用
いれば、副生成物を排除した後に先ファイバ素線lOは
洗浄ガスによってその表面が清浄にされた後に樹脂コー
タ9に挿通されることとなるので、樹脂被覆層を均一に
形成できる。
が樹脂コータ9にまで達することかないので、長時間に
亙って先ファイバを連続紡糸することができる。また副
生成物の排除には、狭窄部材16中に先ファイバ素線1
0を挿通するのみであるので、特別な装置および処理を
必要としないので、従来の光ファイバの製造コストを維
持することができる。また特に第2図に示した装置を用
いれば、副生成物を排除した後に先ファイバ素線lOは
洗浄ガスによってその表面が清浄にされた後に樹脂コー
タ9に挿通されることとなるので、樹脂被覆層を均一に
形成できる。
[実施例]
(実施例1)
光ファイバ母材から光ファイバ裸線を紡糸する紡糸炉の
下段に、CVD反応炉と加熱処理炉とを連続して設け、
さらにその下段に樹脂コータを設け、第1図に示したと
同様の光ファイバの製造装置を作成した。ここで反応管
および加熱管は共に石英管とし、加熱手段としては抵抗
加熱炉を用いた。
下段に、CVD反応炉と加熱処理炉とを連続して設け、
さらにその下段に樹脂コータを設け、第1図に示したと
同様の光ファイバの製造装置を作成した。ここで反応管
および加熱管は共に石英管とし、加熱手段としては抵抗
加熱炉を用いた。
そして紡糸炉内にGe0tがドープ剤として含浸された
コア部を有する外径30mmの単一モードファイバ母材
を設置し、この光ファイバ母材を2000℃に加熱して
300m/分の紡糸速度で外径125μmの単一モード
ファイバに紡糸した。この光ファイバ裸線をCVD反応
炉内に挿通すると共に反応管内に原料ガスを供給した。
コア部を有する外径30mmの単一モードファイバ母材
を設置し、この光ファイバ母材を2000℃に加熱して
300m/分の紡糸速度で外径125μmの単一モード
ファイバに紡糸した。この光ファイバ裸線をCVD反応
炉内に挿通すると共に反応管内に原料ガスを供給した。
原料ガスとしては、ベンゼンを窒素で希釈してなるもの
を利用し、その流量はベンゼン100 mQ1分、窒素
900 m(17分とした。また排気管を一1mmHt
Oの減圧状態として反応管内を排気し、それぞれガスシ
ール機構から窒素ガスを導入してCVD反応炉内をシー
ルした。反応管の排気管の接続部と原料供給管の接続部
とにそれぞれ非接触型温度計を設置して反応管内におけ
る光ファイバ裸線の温度を測定したところ排気管接続部
で900°C1原料供給管接続部で750°Cであった
。このようにして光ファイバ裸線と原料ガスとを接触さ
せて光ファイバ裸線表面に炭素被膜を形成し、光ファイ
バ素線とした。この光ファイバ素線をCVD反応炉の下
段に設けられた加熱処理炉内に挿通した。この加熱処理
炉の加熱温度は800°Cとし、パーツガスおよびシー
ルガスとして、いずれも窒素ガスを2Q/分の流量でパ
ージカス供給管とガスシール機構より加熱管にそれぞれ
供給した。また排気管を4mmHtOの減圧状態とした
。このようにして光ファイバ素線に随伴して反応管から
流出した副生成物を加熱管内で炭素化した。ついて光フ
ァイバ素線をウレタンアクリレート樹脂液(ヤング率7
0 kg/ mm2、伸び60%)が封入された樹脂コ
ート用ダイスポット中に挿入して樹脂液を塗布した後、
UVランプを備えた硬化装置に挿通して、上記樹脂液を
硬化させて保護被覆層を形成し、外径が250μmの光
ファイバを得f二。
を利用し、その流量はベンゼン100 mQ1分、窒素
900 m(17分とした。また排気管を一1mmHt
Oの減圧状態として反応管内を排気し、それぞれガスシ
ール機構から窒素ガスを導入してCVD反応炉内をシー
ルした。反応管の排気管の接続部と原料供給管の接続部
とにそれぞれ非接触型温度計を設置して反応管内におけ
る光ファイバ裸線の温度を測定したところ排気管接続部
で900°C1原料供給管接続部で750°Cであった
。このようにして光ファイバ裸線と原料ガスとを接触さ
せて光ファイバ裸線表面に炭素被膜を形成し、光ファイ
バ素線とした。この光ファイバ素線をCVD反応炉の下
段に設けられた加熱処理炉内に挿通した。この加熱処理
炉の加熱温度は800°Cとし、パーツガスおよびシー
ルガスとして、いずれも窒素ガスを2Q/分の流量でパ
ージカス供給管とガスシール機構より加熱管にそれぞれ
供給した。また排気管を4mmHtOの減圧状態とした
。このようにして光ファイバ素線に随伴して反応管から
流出した副生成物を加熱管内で炭素化した。ついて光フ
ァイバ素線をウレタンアクリレート樹脂液(ヤング率7
0 kg/ mm2、伸び60%)が封入された樹脂コ
ート用ダイスポット中に挿入して樹脂液を塗布した後、
UVランプを備えた硬化装置に挿通して、上記樹脂液を
硬化させて保護被覆層を形成し、外径が250μmの光
ファイバを得f二。
(実施例2および実施例3)
原料ガスの種類、CVD反応炉内の光ファイバ表面温度
、加熱処理炉の温度を第1表に示したようにそれぞれ変
化させた以外は実施例1と全く同条件で光ファイバを製
造した。
、加熱処理炉の温度を第1表に示したようにそれぞれ変
化させた以外は実施例1と全く同条件で光ファイバを製
造した。
(比較例1および比較例2)
加熱処理を施さなかった以外は上記実施例1および実施
例2と全く同条件で光ファイバを製造した。
例2と全く同条件で光ファイバを製造した。
(実施例4)
光ファイバ母材から光ファイバ裸線を紡糸する紡糸炉の
下段に、CVD反応炉と狭窄部材とを連続して設け、さ
らにその下段に樹脂コータを設け、第2図に示したと同
様の光ファイバの製造装置を作成した。ここで反応管、
狭窄部材外管および調整管はいずれも石英管とし、加熱
手段としては抵抗加熱炉を用いた。狭窄部材は、第4図
に示したように、内径15mmで長さ50mmの石英管
に内径3mm、厚さ10mmの円環体を30 +n++
+lIi間させて2個設けたものを使用した。またこの
狭窄部材の外周に、内径30mm、長さ500mmの調
整管を設けた。
下段に、CVD反応炉と狭窄部材とを連続して設け、さ
らにその下段に樹脂コータを設け、第2図に示したと同
様の光ファイバの製造装置を作成した。ここで反応管、
狭窄部材外管および調整管はいずれも石英管とし、加熱
手段としては抵抗加熱炉を用いた。狭窄部材は、第4図
に示したように、内径15mmで長さ50mmの石英管
に内径3mm、厚さ10mmの円環体を30 +n++
+lIi間させて2個設けたものを使用した。またこの
狭窄部材の外周に、内径30mm、長さ500mmの調
整管を設けた。
そして紡糸炉内にGe0tがドープ剤として含浸された
コア部を有する外径30mmの単一モードファイバ母材
を設置し、この光ファイバ母材を2000℃に加熱して
300m/分の紡糸速度で外径125μmの単一モード
ファイバを紡糸した。この光ファイバ裸線をCVD反応
炉内に挿通すると共に反応管内に原料ガスを供給した。
コア部を有する外径30mmの単一モードファイバ母材
を設置し、この光ファイバ母材を2000℃に加熱して
300m/分の紡糸速度で外径125μmの単一モード
ファイバを紡糸した。この光ファイバ裸線をCVD反応
炉内に挿通すると共に反応管内に原料ガスを供給した。
原料ガスは実施例1と全く同組成のガスを同流量で供給
した。
した。
また排気管を一4mmH*Oの減圧状態として反応管内
を排気し、それぞれガスシール機構から窒素ガスを導入
してCVD反応炉内をシールした。反応管の排気管の接
続部と原料供給管の接続部材とにそれぞれ非接触型温度
計を設置して反応管内における光ファイバ裸線の温度を
測定したところ排気管接続部で900℃、原料供給管接
続部で750℃であった。このようにして光ファイバ裸
線と原料ガスとを接触さけて光ファイバ裸線表面に炭素
被膜を形成し、光ファイバ素線とした。この光ファイバ
素線を、CV’D反応炉の下段に設けられた狭窄部材中
に挿通した。この際に狭窄部材に洗浄ガスとして窒素ガ
スを2Q1分の流量で供給すると共に、調整管の排気管
を一30w++nH2Oの減圧状態として副生成物等を
排気した。このようにして光ファイバ素線に随伴して反
応管から流出した副生成物を狭窄部材中にて排除した。
を排気し、それぞれガスシール機構から窒素ガスを導入
してCVD反応炉内をシールした。反応管の排気管の接
続部と原料供給管の接続部材とにそれぞれ非接触型温度
計を設置して反応管内における光ファイバ裸線の温度を
測定したところ排気管接続部で900℃、原料供給管接
続部で750℃であった。このようにして光ファイバ裸
線と原料ガスとを接触さけて光ファイバ裸線表面に炭素
被膜を形成し、光ファイバ素線とした。この光ファイバ
素線を、CV’D反応炉の下段に設けられた狭窄部材中
に挿通した。この際に狭窄部材に洗浄ガスとして窒素ガ
スを2Q1分の流量で供給すると共に、調整管の排気管
を一30w++nH2Oの減圧状態として副生成物等を
排気した。このようにして光ファイバ素線に随伴して反
応管から流出した副生成物を狭窄部材中にて排除した。
ついて光ファイバ素線を実施例1と全く同様にして樹脂
コータ中に挿入して、保護被覆層を形成し、外径が25
0μmの光ファイバを得た。
コータ中に挿入して、保護被覆層を形成し、外径が25
0μmの光ファイバを得た。
(実施例5および実施例6)
原料ガスの種類、CVD反応炉内の光ファイバ表面温度
、加熱処理炉の温度および狭窄部材の障害部の内径を第
1表に示したようにそれぞれ変化させた以外は実施例4
と全く同条件で光ファイバを製造した。
、加熱処理炉の温度および狭窄部材の障害部の内径を第
1表に示したようにそれぞれ変化させた以外は実施例4
と全く同条件で光ファイバを製造した。
(比較例3)
狭窄部材に障害部を設けずに、また調整管からも排気を
行わなかった以外は上記実施例4と全く同条件で光ファ
イバを製造した。
行わなかった以外は上記実施例4と全く同条件で光ファ
イバを製造した。
(比較例4)
調整部材から排気は行ったが、狭窄部材に障害部を設け
なかった以外は光ファイバを実施例4と同条件で光ファ
イバを製造した。
なかった以外は光ファイバを実施例4と同条件で光ファ
イバを製造した。
(試験例)
上記実施例1ないし実施例6および比較例1ないし比較
例4の光ファイバの製造後、樹脂コータ中のディッピン
グポット内のニップルに堆積したタールおよびピッチ類
をメチルアルコールに、溶解して、その堆積量を測定し
た。この結果を第1表に併せて示した。
例4の光ファイバの製造後、樹脂コータ中のディッピン
グポット内のニップルに堆積したタールおよびピッチ類
をメチルアルコールに、溶解して、その堆積量を測定し
た。この結果を第1表に併せて示した。
第1表の結果から、加熱処理炉を施すこと、あるは狭窄
部材を通過させることによって、副生成物が樹脂コータ
に堆積するのを防止できることが確認できた。すなわち
長時間に亙って連続紡糸が可能となることが確認できた
。
部材を通過させることによって、副生成物が樹脂コータ
に堆積するのを防止できることが確認できた。すなわち
長時間に亙って連続紡糸が可能となることが確認できた
。
[発明の効果]
以上説明したように、この発明の請求項1記載の光ファ
イバの製造方法は、光ファイバ裸線表面に炭素被膜を形
成して光ファイバ素線とした後に、600℃以上の温度
で加熱するものであり、この発明の請求項2記載の光フ
ァイバの製造方法は、光ファイバ裸線表面に炭素被膜を
形成して光ファイバ素線とした後に、狭窄部材中を通過
させるものであるので、いずれも光ファイバ素線に損傷
を与えることなく、光ファイバ素線に随伴して反応管か
ら流出した副生成物を排除して樹脂コータ内に析出する
のを防止することができる。よっていずれの方法によっ
ても、光ファイバの紡糸速度を低下させることなく耐水
素特性に優れた光ファイバを長時間に亙って連続的に製
造することがてきる。
イバの製造方法は、光ファイバ裸線表面に炭素被膜を形
成して光ファイバ素線とした後に、600℃以上の温度
で加熱するものであり、この発明の請求項2記載の光フ
ァイバの製造方法は、光ファイバ裸線表面に炭素被膜を
形成して光ファイバ素線とした後に、狭窄部材中を通過
させるものであるので、いずれも光ファイバ素線に損傷
を与えることなく、光ファイバ素線に随伴して反応管か
ら流出した副生成物を排除して樹脂コータ内に析出する
のを防止することができる。よっていずれの方法によっ
ても、光ファイバの紡糸速度を低下させることなく耐水
素特性に優れた光ファイバを長時間に亙って連続的に製
造することがてきる。
第1図はこの発明の請求項!記載の光ファイバの製造方
法に好適に用いられる装置の一例を示した概略構成図、
第2図はこの発明の請求項2記載の光ファイバの製造方
法に好適に用いられる装置の一例を示した概略構成図、
第3図は第2図に示した装置の要部拡大図、第4図は実
施例4ないし実施例6で使用した狭窄部材を示した概略
構成図、第5図は従来の光ファイバの製造方法に好適に
用いられる製造装置の一例を示した概略構成図である。 ・・光ファイバ裸線、 CVD反応炉、 ・反応管、 0・・・光ファイバ素線、 1・加熱処理炉、 3・・加熱手段、 6・・・狭窄部材、 7・・障害部、 0・調整管。
法に好適に用いられる装置の一例を示した概略構成図、
第2図はこの発明の請求項2記載の光ファイバの製造方
法に好適に用いられる装置の一例を示した概略構成図、
第3図は第2図に示した装置の要部拡大図、第4図は実
施例4ないし実施例6で使用した狭窄部材を示した概略
構成図、第5図は従来の光ファイバの製造方法に好適に
用いられる製造装置の一例を示した概略構成図である。 ・・光ファイバ裸線、 CVD反応炉、 ・反応管、 0・・・光ファイバ素線、 1・加熱処理炉、 3・・加熱手段、 6・・・狭窄部材、 7・・障害部、 0・調整管。
Claims (1)
- (1)炭素化合物を熱分解して光ファイバ裸線表面に炭
素被膜を形成して光ファイバ素線とした後に、この光フ
ァイバ素線を600℃以上の温度で加熱することを特徴
とする光ファイバの製造方法(2)炭素化合物を熱分解
して光ファイバ裸線表面に炭素被膜を形成して光ファイ
バ素線とした後に、この光ファイバ素線を、炭素化合物
の熱分解副生成物を排除する狭窄部材中を通過させるこ
とを特徴とする光ファイバの製造方法
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2259281A JP3039975B2 (ja) | 1990-09-28 | 1990-09-28 | 光ファイバの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2259281A JP3039975B2 (ja) | 1990-09-28 | 1990-09-28 | 光ファイバの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04139039A true JPH04139039A (ja) | 1992-05-13 |
| JP3039975B2 JP3039975B2 (ja) | 2000-05-08 |
Family
ID=17331911
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2259281A Expired - Fee Related JP3039975B2 (ja) | 1990-09-28 | 1990-09-28 | 光ファイバの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3039975B2 (ja) |
-
1990
- 1990-09-28 JP JP2259281A patent/JP3039975B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3039975B2 (ja) | 2000-05-08 |
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