JPH0761833A

JPH0761833A - 光ファイバ線引き方法および光ファイバ線引き装置

Info

Publication number: JPH0761833A
Application number: JP5186489A
Authority: JP
Inventors: Yoshitake Nishida; 好毅西田; Yasutake Oishi; 泰丈大石; Teruhisa Kanamori; 照寿金森; Atsushi Mori; 淳森; Shoichi Sudo; 昭一須藤
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: NTT Inc
Priority date: 1993-06-15
Filing date: 1993-07-28
Publication date: 1995-03-07

Abstract

(57)【要約】【目的】光ファイバの線径を一定にして強度を大きく
する。【構成】ファイバ線引き装置は、光ファイバ母材を線
引きする線引き炉１０と、線引き炉１０の上部に設けら
れたフランジ１８および１９と、フランジ１８および１
９を連結して母材支持棒１３を覆う支持棒覆い部材２１
とを具備する。フランジ１８，１９には、それぞれガス
供給口１６，ガス放出口２３が設けられている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光ファイバ線引き方法
および光ファイバ線引き装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、フッ化物ガラス中に希土類からな
る元素を添加し４ｆ殻内電子の誘導放出を用いた希土類
ドープフッ化物光ファイバの研究が精力的に進められて
いる。このうち、希土類ドープイオンとしてプラセオジ
ムイオン（Ｐｒ³⁺）を用いたフッ化物光ファイバは、光
通信において重要な波長帯である１．３μｍでの発光が
確認され、光ファイバ増幅器としての応用が極めて魅力
あるものとなっている。

【０００３】しかしながら、フッ化物ガラスは吸湿性が
あり水分との反応によって、このフッ化物ガラスを合成
時において、ガラス融液中に結晶が析出し、均質にガラ
スを合成することの妨げとなり、また、光ファイバ母材
の線引き時においては、光ファイバ母材の表面に結晶が
析出し、光ファイバの作製時におけるファイバ線径の制
御と光ファイバの強度の向上に大きな妨げとなってい
た。

【０００４】図８に従来の線引き装置の概略図を示す。
図８に示した装置においては、線引き炉１０内の雰囲気
ガスの露点を下げるための特別な工夫はなされておら
ず、ガス導入口１１から導入されるアルゴンガス雰囲気
中において線引き作業が行われていた。従って、線引き
炉１０上部の開口部１２から線引き炉１０内へ大気が混
入したり、あるいは、母材支持棒１３の表面の吸着水が
線引き時の加熱により脱離するため、線引き炉１０内の
露点が十分に下がらないという問題点があった。なお、
１４は線引き炉１０の下部から外気の混入による汚染を
防ぐためのバッファ層であり、線引き炉１０とはシャッ
タ１５によって仕切られている。

【０００５】このため、従来のフッ化物光ファイバ作製
技術においては、ファイバ母材の表面を熱収縮テフロン
（登録商標）などで被覆保護し、これにより、光ファイ
バ母材の表面を水分との反応から保護し、光ファイバを
製造する方法が採用されていた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
方法においては、テフロン被覆をファイバ素線から剥が
すことが困難であるため、光ファイバと他の光学部品と
を接続する時に必要となるファイバ素線を得ることが難
しいという問題点があった。

【０００７】また、石英系光ファイバにおいて、通常、
光ファイバを被覆する材料として用いられる紫外線（Ｕ
Ｖ）硬化樹脂をフッ化物ファイバ表面に塗布する場合に
おいては、光ファイバ母材をテフロンを用いて被覆しな
い状態で線引くことが必須である。

【０００８】この場合、従来においては、線引き炉中の
水分とファイバ母材表面との反応によって光ファイバ母
材の表面に析出した結晶が、破断開始点となって光ファ
イバ自体の強度が弱くなるために、十分な強度を持った
紫外線硬化樹脂被覆（ＵＶコート）フッ化物光ファイバ
を製造することができず、光ファイバの引っ張り強度と
して２５０ＭＰａ程度の強度を持つＵＶコートフッ化物
光ファイバしか得られないという問題があった。

【０００９】また、光ファイバ母材の表面に生じた結晶
が原因となって光ファイバの線径が乱れ、このことによ
り光ファイバ導波構造が乱れ、散乱損失が増加するため
に伝送損失が低下しないという問題もあった。

【００１０】そこで、本発明の目的は、上述した問題点
を解消し、光ファイバの線径が一様で、かつ強度の高い
光ファイバ線引き方法およびそのための光ファイバ線引
き装置を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために、本発明の光ファイバ線引き方法は、光ファイ
バ母材を加熱し光ファイバを線引きする光ファイバ線引
き方法において、該光ファイバ母材を加熱し線引きする
炉内の雰囲気を低湿度のガス雰囲気に保持することを特
徴とする。

【００１２】また、本発明の他の光ファイバ線引き方法
は、光ファイバ母材を加熱し光ファイバを線引きする線
引き工程と、該線引きされた光ファイバに引き続き被覆
を施す被覆工程とを含む光ファイバ線引き方法におい
て、前記線引き工程および前記被覆工程を低湿度のガス
雰囲気内で行うことを特徴とする。

【００１３】さらに、本発明の光ファイバ線引き方法
は、光ファイバ母材を加熱し線引きする光ファイバ線引
き装置において、光ファイバ母材を線引きする線引き炉
と、該線引き炉の上部に設けられた少なくとも２個のフ
ランジと、該少なくとも２個のフランジを介して前記線
引き炉内へ導入可能な母材支持棒と、前記２個のフラン
ジを連結し、かつ前記母材支持棒を覆うように配置され
た母材支持棒覆い部材と、前記２個のフランジの１つに
設けられ、前記２個のフランジと前記母材支持棒覆い部
材とが形成する空間にガスを供給するガス供給口と、前
記２個のフランジの他の１つに設けられ、前記２個のフ
ランジと前記母材支持棒覆い部材とが形成する空間から
ガスを排気するガス放出口とを具えたことを特徴とす
る。

【００１４】また、本発明の他の光ファイバ線引き装置
は、光ファイバ母材を加熱し線引きする線引き炉と、少
なくともファイバ線径測定器ならびに紫外線樹脂塗布用
ダイスおよび紫外線ランプを有し前記線引きされた光フ
ァイバに紫外線硬化樹脂を被覆する紫外線被覆装置とを
具えた光ファイバ線引き装置において、前記線引き炉の
ファイバ出口側に直結されかつ少なくとも前記ファイバ
線径測定器および前記紫外線塗布用ダイスを覆うグロー
ブボックスと、前記グローブボックスに設けられ、当該
グローブボックス内にガスを供給するガス供給口と、前
記グローブボックスに設けられ、当該グローブボックス
からガスを排気するガス放出口とを具えたことを特徴と
する。

【００１５】

【作用】フッ化物ガラスは、石英ガラスなどのような酸
化物ガラスと異なり大気中、つまり、水分（Ｈ₂ Ｏ）が
存在する雰囲気下において、良質なガラスを得ることが
難しいという問題点を有する。つまり、例えば、ジルコ
ニウム系フッ化物ガラスの溶融時において水分が溶融雰
囲気中に存在すると、ＺｒＦ₄ ＋２Ｈ₂ Ｏ→ＺｒＯ₂ ＋
４ＨＦの反応が進行し、ガラス融液中に発生したＺｒＯ
₂ が結晶核となって成長し、均質にガラスを合成するこ
との大きな妨げとなっていた。

【００１６】このように、水分が存在する雰囲気に非常
に敏感なフッ化物ガラスはまた、光ファイバ母材を加熱
するときにおいて、線引き炉内に存在する水分とファイ
バ母材との反応によって、母材の表面に微結晶が発生す
る。しかしながら、一度発生した微結晶は取り除くこと
が不可能なため、外径が１２５μｍ程度の光ファイバに
加工したときに、表面に生じた微結晶が原因となってフ
ァイバの線径が変動する主な要因となる。また、このこ
とによって、光ファイバ導波構造が乱れ、損失要因に繋
がるという問題がある。あるいは、析出した微結晶が破
断開始点となって十分な強度のファイバを得ることがで
きないという問題もある。

【００１７】しかるに、本発明によれば、光ファイバを
加工する時における線引き炉内の雰囲気を低湿度、すな
わち例えば露点にして−６０℃（水分率にして１０ｐｐ
ｍ）以下の高純度ガス雰囲気に保持することによって、
光ファイバ母材を加工時における表面の微結晶化を抑制
し、これにより、線径が変動しない強度の高い光ファイ
バを製造することができる。

【００１８】また、本発明によれば、線引き炉上部に、
２つ以上のフランジを設け、一方のフランジにガス供給
口を設け、他方のフランジにガス放出口を設け、母材支
持棒がそれらフランジを介して線引き炉内に導かれ、か
つ両フランジを支持棒覆い部材により連結することによ
って、支持棒表面を外気から遮断し、支持棒表面に水分
が付着しないようにする。このことにより、支持棒が線
引き炉内に挿入されるときにおいても線引き炉内が超高
純度のガス雰囲気に保持され、線径に変動のない強度の
高い光ファイバを製造することができる。なお、フラン
ジのうち線引き炉の直上にあるフランジについては、母
材支持棒を線引き炉内へ挿入することができるように可
撓性を十分に保ちかつ線引き炉内へガスが混入すること
のないようなシール部を兼ね備えたフランジが望まし
い。

【００１９】本発明では、線引き炉内の雰囲気を低湿
度、すなわち、例えば露点−６０℃以下（水分率にして
１０ｐｐｍ以下）の高純度ガス雰囲気を保つことが必須
であり、これより露点の高い（水分率の高い）雰囲気下
においては、光ファイバの母材の表面に微結晶が析出す
ることなく線引きをすることはできない。

【００２０】さらに、本発明では、線引き炉内とともに
ＵＶコート装置内も低湿度とすることにより、さらに線
径が安定し、強度が向上したファイバが得られる。

【００２１】また、本発明の他の光ファイバ線引き装置
は、母材支持棒，線引き炉，ファイバ線径測定器，ＵＶ
コート用ダイス，ＵＶランプ，ファイバ巻取り機，張力
計等の一部または全部がグローブボックス内に収納され
ており、このグローブボックスがその内部の雰囲気を低
湿度雰囲気とするための低湿度ガス供給口およびガス放
出口を有することによって、ファイバ線引き工程の一部
または全てを低湿度ガス雰囲気下で行うことが可能とな
る。これによって、ファイバ加工時におけるファイバ表
面結晶化を抑制し、もってファイバ線径に変動のないフ
ァイバ強度の高い光ファイバを製造することができる。

【００２２】このように本発明の光ファイバ線引き方法
および装置を用いれば、光ファイバ母材の表面に微結晶
を析出させることなく、光ファイバを線引きすることが
できるため、線径の安定した光ファイバを得ることがで
きる。また、光ファイバの強度においても、破断の原因
となる光ファイバの表面に微結晶が発生しないため光フ
ァイバの強度の向上にも有効である。

【００２３】また、線径が一定な光ファイバを得ること
ができ、光ファイバ母材表面にコート材としてＵＶ硬化
樹脂を被覆することができるようになるため、石英系光
ファイバと同様に取扱うことができ、光学部品との接続
に必要となる光ファイバ素線を得ることも簡便となると
いう利点がある。

【００２４】

【実施例】以下、本発明について実施例を詳細に説明す
るが、本発明はこれらの実施例により何ら限定されるも
のではない。

【００２５】（実施例１）図１に本実施例で使用した線
引き装置の模式的断面図を示す。

【００２６】図中、線引き炉１０は石英製の二重管であ
り、外管の外周には加熱のためのニクロム線が巻かれて
いる。また、二重管の内管は線引き炉１０の均熱長を長
くとるために有効であり、このように線引き炉１０を二
重構造にすることによって安定な線引きが可能となる。
また、内管の内部には導入口２２より超高純度ガスが導
入できるようになっており、線引き炉１０内の雰囲気制
御が可能な構造となっている。

【００２７】また、線引き炉１０の下部には、線引き炉
１０内への外気の混入による汚染を防ぐためのバッファ
層１４が位置しており、線引き炉１０とはシャッタ１５
によって仕切られている。バッファ層１４には、導入口
１７Ａより超高純度ガスが導入できるようになってお
り、バッファ層１４内の圧力は排気口１７Ｂに接続され
たマノメータによって、線引き炉１０内へのガスの混入
による汚染を防ぐ意味で、大気圧よりも高く、しかし、
線引き炉１０内の圧力よりも低くなるように常に管理さ
れている。なお、２４はバッファ層１４内のガスを外気
から仕切るシャッタである。

【００２８】線引き炉１０の上部にはフランジ１８，１
９が位置しており、母材支持棒１３とフランジ１８とは
シール部２０によって線引き炉１０内へのガスの混入が
なく、かつ、母材支持棒１３が線引き炉１０内に挿入可
能なように接続されている。また、フランジ１８とフラ
ンジ１９との間には、支持棒覆い部材２１が設けられて
おり、吸着水から支持棒の表面を保護するために、フラ
ンジ１８に接続されたガス供給口１６からガイドの内部
に超高純度ガスが導入され、フランジ１９に接続された
ガス放出口２３から排出される。この支持棒覆い部材の
材料としては、母材支持棒が上下するために伸縮可能な
ものが望ましく、例えば、タイフレキホース，ゴムホー
スなどの伸縮自在なものが望ましい。

【００２９】本実施例では、ジルコニウム系フッ化物ガ
ラスからなる光ファイバ母材を用い、線引き工程までの
母材処理過程を、図２に示す製造工程とした。図中、研
磨紙にして４０００番まで研磨したフッ化物光ファイバ
母材を、オキシ塩化ジルコニウムの塩酸水溶液からなる
エッチング溶液中で１０分間かけてエッチングし、アセ
トンを用いて洗浄した後、真空脱気によりよく乾燥す
る。その後、外気に触れさせることなく線引き炉内にセ
ッティングされた光ファイバ母材を、線引き炉内でガラ
ス軟化温度まで加熱し、光ファイバに線引きする。この
時、本実施例においては、線引き炉内のガス雰囲気をア
ルゴンの超高純度ガスとし、露点にして−７６℃以下の
超高純度ガス雰囲気下に保持した。

【００３０】このような条件のもとにフッ化物ガラス母
材を線引きし、得られた光ファイＵＶ硬化樹脂を塗布
し、外径が１２５μｍで長さが３００ｍのＵＶコートフ
ッ化物光ファイバを得た。得られた光ファイバを引っ張
り強度試験機によって、その引っ張り強度を測定した結
果、３５０ＭＰａという高強度が得られた。

【００３１】（実施例２）本実施例においては、実施例
１で用いた光ファイバ線引き装置を使用し、光ファイバ
母材としてはジルコニウム系フッ化物ガラスを用い、光
ファイバの線引きまでの工程を図３に示した。図中、研
磨紙にして４０００番まで研磨したフッ化物光ファイバ
母材を、オキシ塩化ジルコニウムの塩酸水溶液からなる
エッチング溶液中で１０分間かけてエッチングし、アセ
トンを用いて洗浄した後、真空脱気によってよく乾燥す
る。その後、特開平４−０１６５２４号公報に提案され
ているように、光ファイバの母材の表面をフッ素処理炉
においてフッ素ガスによって処理した後、外気に触れさ
せることなく線引き炉内にセッティングした光ファイバ
母材を線引き炉内においてガラス軟化温度まで加熱し、
光ファイバに線引きする。このとき、本実施例において
は、線引き炉内ガス雰囲気をアルゴンの超高純度ガスと
し、露点にして−７６℃以下の超高純度ガス雰囲気を保
持した。

【００３２】このような条件のもとにフッ化物ガラス母
材を線引きし、得られた光ファイバ素線に、ＵＶ樹脂を
コートし、外径が１２５μｍで長さが３００ｍのＵＶコ
ートフッ化物光ファイバを得た。このようにして得られ
た光ファイバを引っ張り強度試験機によって、その引っ
張り強度を測定した結果、５００ＭＰａの高強度が得ら
れた。

【００３３】（実施例３）実施例１で用いた光ファイバ
線引き装置を用い、光ファイバ母材としてはジルコニウ
ム系フッ化物ガラスを用い、光ファイバの線引きまでの
工程は実施例２と同様にした。本実施例においては、図
３のフッ素処理の工程において、実施例２で用いたフッ
素ガスに替えて、ＮＦ₃ ，ＳＦ₆ ，ＣＦ₄ 等のフッ素を
含有するガスを用いてフッ素処理した。このようなフッ
素含有ガスによって表面を処理した後、外気に触れさせ
ることなく線引き炉内にセッティングした光ファイバ母
材を、線引き炉内でガラス軟化温度まで加熱し、光ファ
イバに線引きする。この時、本実施例においては、線引
き炉内のガス雰囲気をアルゴンの超高純度ガスとし、露
点にして−７６℃以下の超高純度ガス雰囲気を保持し
た。

【００３４】このような条件のもとにフッ化物ガラス母
材を線引きし、得られた光ファイバ素線に、ＵＶ樹脂を
コートし、外径が１２５μｍで長さが３００ｍのＵＶコ
ートフッ化物光ファイバを得た。このようにして得られ
た光ファイバを引っ張り強度試験機によって、その引っ
張り強度を測定した結果、４５０ＭＰａの高強度が得ら
れた。

【００３５】（実施例４）実施例１で用いた光ファイバ
線引き装置を用い、光ファイバ母材としてはジルコニウ
ム系フッ化物ガラスを用い、光ファイバの線引きまでの
工程を実施例２と同様にした。本実施例においては、線
引き炉内のガス雰囲気を窒素の超高純度ガスとし、露点
にして−７６℃以下の超高純度のガス雰囲気を保持し
た。

【００３６】このような条件のもとに、実施例１と同様
の方法を用いてフッ化物ガラス母材を線引きし、得られ
た光ファイバ素線に、ＵＶ硬化樹脂をコートし、外径が
１２５μｍで長さが３００ｍのＵＶコートフッ化物光フ
ァイバを得た。このようにして得られた光ファイバを引
っ張り強度試験機によって、その引っ張り強度を測定し
た結果、５００ＭＰａの高強度が得られた。

【００３７】（実施例５）本実施例においては、実施例
１で用いた光ファイバ線引き装置を用い、光ファイバ母
材としてはジルコニウム系フッ化物ガラスを用い、光フ
ァイバの線引きまでの工程を図３に示した手順と同様に
した。本実施例においては、図１に示した光ファイバ線
引き装置のうち、線引き炉芯管をアルミニウム製炉芯管
とした。この炉芯管を用い、図２に示したように母材を
処理した後に、光ファイバ母材を外気に触れさせること
のないように線引き炉内にセッティングし、その後、導
入口２２より、アルゴンベース１０％Ｆ₂ ガスを線引き
炉内へ導入し、線引き炉を１００℃に加熱して線引き炉
内で光ファイバ母材の表面をフッ素処理した。本実施例
において、アルミニウム製炉芯管を用いた理由は、この
炉芯管内にアルゴンベース１０％Ｆ₂ ガスを導入するた
め、石英炉芯管を用いた場合においては、アルゴンベー
ス１０％Ｆ₂ ガスを導入することによって石英管自身が
腐蝕されるためである。

【００３８】このような条件のもとに、実施例１と同様
の方法でフッ化物ガラス母材を線引きし、得られた光フ
ァイバ素線に、ＵＶ樹脂をコートし、外径が１２５μｍ
で長さが３００ｍのＵＶコートフッ化物光ファイバ得
た。このようにして得られた光ファイバを引っ張り強度
試験機によって、その引っ張り強度を測定した結果、６
００ＭＰａの高強度が得られた。

【００３９】（実施例６）本実施例においては光ファイ
バ母材としてはインジウム系フッ化物ガラスを用い、実
施例１で用いた光ファイバ線引き装置を用い、光ファイ
バの線引きまでの工程を実施例２で示したものと同様に
した。なお、線引き炉内のガス雰囲気をアルゴンの超高
純度ガスとし、露点にして−７６℃以下の超高純度ガス
雰囲気を保持した。

【００４０】このような条件のもとに実施例１と同様の
方法でフッ化物ガラス母材を線引きし、得られた光ファ
イバ素線にＵＶ樹脂をコートし、外径が１２５μｍで長
さが３００ｍのＵＶコートフッ化物光ファイバを得た。
このようにして得られた光ファイバを引っ張り強度試験
機によって、その引っ張り強度を測定した結果、５００
ＭＰａの高強度が得られた。

【００４１】このほか、光ファイバ母材としては、鉛系
フッ化物ガラス，アルミニウム系フッ化物ガラスのほ
か、フツ燐酸ガラスなどの吸湿性があり大気中の水分と
の反応によってファイバ化した時に十分な強度が得られ
にくいガラス母材についても、本発明の線引き装置を用
いてファイバ化することによって、従来の光ファイバよ
りも高強度でかつＵＶコートされた光ファイバを得るこ
とができた。

【００４２】（実施例７）図４に本実施例で使用した、
光ファイバ線引き装置の概略図を示す。線引き炉１０の
下部にはに直列にグローブボックス２５が接続されてお
り、グローブボックス２５内には線径測定器２６とＵＶ
コート用ダイス２７とが位置している。グローブボック
ス２５には低湿度ガス供給用の供給口２８と、排気用の
放出口２９とが備わっている。また、グローブボックス
２５の前面にはグローブボックス２５内で作業するため
のグローブ３０が、側面にはグローブボックス２５内へ
の物の出し入れのための前室３１がそれぞれ備えられて
いる。

【００４３】また、線引き炉１０の上部には、フランジ
１８および１９が配置され、母材支持棒１３がフランジ
１８を介して直結されており、シール部２０によって線
引き炉１０内への大気混入がなく、かつ母材支持棒１３
がフランジ部において可動性を損ねることなく線引き炉
１０内に挿入可能なように接続されている。また、ファ
イバ母材支持棒１３の表面に水分が吸着するのを避ける
ために、それぞれガス供給口１６およびガス放出口２３
を有する２つのフランジ１８，１９の間に支持棒覆い部
材２１が設けてその内部に低湿度ガスを流すようにして
いる。さらに、グローブボックス２５の下部にはＵＶラ
ンプ３２が直結されている。

【００４４】かかる装置では、線引き炉１０内で加熱さ
れファイバ化された光ファイバは、グローブボックス２
５内でダイス２７によってＵＶ硬化樹脂をその表面に塗
布され、ＵＶランプ３１によって硬化されるまで、低湿
度雰囲気下においてそのすべての作業が行われるように
なっている。さらに、本実施例で用いた光ファイバ線引
き装置には、ファイバ線引き中のファイバ張力を監視す
るために、張力計３３、ならびに線引きされた光ファイ
バを巻取るためのファイバ巻取り機３４が備えられてい
る。なお、図中３５は、装置全体を支持する架台であ
る。

【００４５】本実施例では、ジルコニウム系フッ化物ガ
ラスからなるファイバ母材を用い、線引き工程までの母
材処理過程を次のようなものとした。

【００４６】まず、研磨紙にして４０００番まで研磨し
たフッ化物ファイバ母材を、オキシ塩化ジルコニウムの
塩酸水溶液からなるエッチング液中で１０分間エッチン
グし、アセトン洗浄した後、真空脱気によってよく乾燥
する。その後、特願平２−１１８９９９号（特開平４−
１６５２４号）に記載されているように、ファイバ母材
表面をフッ素処理炉においてフッ素ガスによって処理し
たあと、処理したファイバ母材を外気に触れることなく
線引き炉内にセットし、このファイバ母材を線引き炉内
でガラス軟化温度まで加熱し、光ファイバに線引きす
る。このとき、本実施例においては、線引き炉内ガス雰
囲気を、水分露点−７６°以下のアルゴンの超高純度ガ
スとし、グローブボックス内は水分露点−７０°以下の
窒素の高純度ガス雰囲気を保持した。

【００４７】このような条件のもとにフッ化物ガラス母
材を線引きし、得られた光ファイバ素線に、ＵＶ硬化樹
脂をグローブボックス内でコートしグローブボックス下
に直結したＵＶランプによって硬化することにより、外
径１２５μｍのＵＶコートのフッ化物光ファイバ、３０
０ｍを得た。得られたファイバを引っ張り強度試験機に
よって、その引っ張り強度を測定した結果、６００ＭＰ
ａの高強度が得られた。

【００４８】また、図５には本実施例で得られた光ファ
イバの光ファイバ作製時における線径制御結果を示す。
比較のために、本実施例で使用した光ファイバ線引き装
置を使用しなかった場合の線径制御結果も合わせて示し
てある。

【００４９】一見して解るように本実施例で用いた光フ
ァイバ線引き装置を用いることによりファイバ線径の振
れ幅が＋２μｍ以下に抑えられ、良好な線径制御ができ
ていること、すなわち、ファイバ表面の結晶のない光フ
ァイバが作製されている様子が解る。

【００５０】図６には本実施例で得られたジルコニウム
系フッ化物ファイバの損失スペクトルを示す。ファイバ
線径の乱れによる導波構造の乱れが小さいために波長に
依存性のない散乱損失が低減されており、波長２．５μ
ｍにおいて１ｄＢ／ｋｍの低損失が実現されている。

【００５１】（実施例８）図７に本実施例で使用した、
光ファイバ線引き装置の概略図を示す。ファイバ母材支
持棒１３，線引き炉１０，線径測定器２６，ＵＶコート
用のダイス２７，ＵＶランプ３２，張力計３３，ファイ
バ巻取り機３４，および架台３５からなる光ファイバ線
引き装置一式がグローブボックス２５Ａ内に位置してい
る。グローブボックス２５Ａには低湿度ガス供給用の供
給口５と、排気用の図示しない放出光に接続される排気
装置３６とが備えられており、グローブボックス２５Ａ
内を常に−２０°以下の低湿度雰囲気に保てるようにな
っている。また、グローブボックス２５Ａ前面にはグロ
ーブボックス２５Ａ内で作業するためのグローブ３０
が、また側面にはグローブボックス２５Ａ内への物の出
し入れのための前室３１がそれぞれ備えられている。こ
のことによって線引き炉１０へのファイバ母材セットか
ら、ＵＶ樹脂のコーティング、ファイバ巻取りに至るま
での全工程を低湿度雰囲気下においてそのすべての作業
が行われるようにできている。

【００５２】本実施例では、ジルコニウム系フッ化物ガ
ラスからなるファイバ母材を用い、線引き工程までの母
材処理過程を実施例７で示したものと同様なものとし
た。

【００５３】このような条件のもとにフッ化物ガラス母
材を線引きし、外径１２５μｍのＵＶコートのフッ化物
光ファイバ、３００ｍを得た。得られたファイバを引っ
張り強度試験機によって、その引っ張り強度を測定した
結果、５００ＭＰａの高強度が得られた。また、ファイ
バ母材としては、インジウム系フッ化物ガラス，鉛系フ
ッ化物ガラス，アルミ系フッ化物ガラスのほか、フッ燐
酸ガラスなどの吸湿性があり大気中の水分との反応によ
ってファイバ化したときに十分な強度が得られにくいガ
ラス母材についても本発明の線引き装置を用いてファイ
バ化することによって、従来のファイバよりも高強度
で、かつ、ＵＶコートのなされたファイバを得ることが
できた。

【００５４】（実施例９）実施例８で用いた光ファイバ
線引き装置を用い、ファイバ母材としてジルコニウム系
フッ化物ガラスを用いて線引きを行った。本実施例にお
いては、グローブボックス２５内、ファイバ線径測定器
２６直下にカーボンコート用の反応炉を設けた。該反応
炉内でプラズマ発生装置によってプラズマを発生させ、
ＣＨ₃ ，ＣＨ₄ などの含炭素ガスを反応炉内に流し、線
引きされた光ファイバ表面上に、該反応炉内でカーボン
を堆積することにより、カーボンコートファイバを得
た。さらに、プラズマ反応炉直下にあるＵＶコート用ダ
イス２７によって、得られたカーボンコートファイバ表
面にＵＶ樹脂を被膜し、ＵＶランプ３２によって硬化す
ることによって、外径１２５μｍのカーボンコートのフ
ッ化物光ファイバ、３００ｍを得た。得られたファイバ
を引っ張り強度試験機によって、その引っ張り強度を測
定した結果、１．０ＧＰａの高強度が得られた。また、
耐候性にも優れた特性を示し、湿度７０％、温度７０℃
の恒温層に一週間保持した後、引っ張り強度を測定した
結果、引っ張り強度には変化が見られなかった。

【００５５】（実施例１０）実施例８で用いた光ファイ
バ線引き装置を用い、ファイバ母材としてジルコニウム
系フッ化物ガラスを用いて線引きを行った。本実施例に
おいては、グローブボックス２内、ファイバ線径測定器
２６直下に金，ニッケル，銅，インジウム，半田などの
メタルコート用の反応炉を設けた。該反応炉内で金属被
膜用の反応ガスを反応炉内に流し、線引きされた光ファ
イバ表面上に、金属を堆積することにより、メタルコー
トファイバを得た。さらに、反応炉直下にあるＵＶコー
ト用ダイス２７によって、得られたメタルコートファイ
バ表面にＵＶ硬化樹脂を塗布し、ＵＶランプ３２によっ
て硬化することによって、外径１２５μｍのメタルコー
トのフッ化物光ファイバ、３００ｍを得た。得られたフ
ァイバを引っ張り強度試験機によって、その引っ張り強
度を測定した結果、１．０ＧＰａの高強度が得られた。
また、耐候性にも優れた特性を示し、湿度９０％、温度
７０℃の恒温層に一週間保持した後、引っ張り強度を測
定した結果、引っ張り強度には変化が見られなかった。

【００５６】（実施例１１）実施例８で用いた光ファイ
バ線引き装置を用い、ファイバ母材としてジルコニウム
系フッ化物ガラスを用いて線引きを行った。本実施例に
おいては、グローブボックス内、ファイバ線径測定器２
６直下にＳｉＣ，ＴｉＣなどのハーメチック被覆用の反
応炉を設けた。該反応炉内でハーメチック被膜用の反応
ガスを反応炉内に流し、線引きされた光ファイバ表面上
に、ＳｉＣ，ＴｉＣを堆積することにより、ハーメチッ
ク被覆ファイバを得た。さらに、反応炉直下にあるＵＶ
コート用ダイス２７によって、得られたメタルコートフ
ァイバ表面にＵＶ樹脂を被膜し、ＵＶランプ３２によっ
て硬化することによって、外径１２５μｍのメタルコー
トのフッ化物光ファイバ、３００ｍを得た。得られたフ
ァイバを引っ張り強度試験機によって、その引っ張り強
度を測定した結果、１．０ＧＰａの高強度が得られた。
また、耐候性にも優れた特性を示し、湿度９０％、温度
７０℃の恒温層に一週間保持した後、引っ張り強度を測
定した結果、引っ張り強度には変化が見られなかった。

【００５７】

【発明の効果】以上説明してきたように、本発明によれ
ば、線径が一様な、高強度の光ファイバを得ることがで
きる。また、ＵＶ硬化樹脂を被覆した光ファイバ、特
に、ＵＶコートフッ化物光ファイバを得ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例の光ファイバ線引き装置
を示す模式的断面図である。

【図２】本発明の第１の実施例のファイバ母材表面処理
方法を示す工程図である。

【図３】本発明の第２の実施例のファイバ母材表面処理
方法を示す工程図である。

【図４】本発明の第２の実施例の光ファイバ線引き装置
を示す模式的断面図である。

【図５】本発明の実施例７の光ファイバ線径制御結果を
示す図である。

【図６】本発明の実施例７の光ファイバの損失を示す図
である。

【図７】本発明の第３の実施例の光ファイバ線引き装置
を示す模式的断面図である。

【図８】従来の光ファイバ線引き装置を示す模式的断面
図である。

【符号の説明】

１０線引き炉１１ガス導入口１２開口部１３母材支持棒１４バッファ層１５シャッタ１６ガス供給口１８，１９フランジ２０シール部２１支持棒覆い部材２３ガス放出口２５，２５Ａグローブボックス２６線径測定器２７ＵＶ樹脂コート用ダイス２８ガス供給口２９ガス放出口３０グローブ３１前室３２ＵＶランプ３３張力計３４ファイバ巻取り機３５架台３６排気装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者森淳東京都千代田区内幸町１丁目１番６号日本電信電話株式会社内 (72)発明者須藤昭一東京都千代田区内幸町１丁目１番６号日本電信電話株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光ファイバ母材を加熱し光ファイバを線
引きする光ファイバ線引き方法において、該光ファイバ
母材を加熱し線引きする炉内の雰囲気を低湿度のガス雰
囲気に保持することを特徴とする光ファイバ線引き方
法。
【請求項２】光ファイバ母材を加熱し光ファイバを線
引きする線引き工程と、該線引きされた光ファイバに引
き続き被覆を施す被覆工程とを含む光ファイバ線引き方
法において、前記線引き工程および前記被覆工程を低湿
度のガス雰囲気内で行うことを特徴とする光ファイバ線
引き方法。
【請求項３】光ファイバ母材を加熱し線引きする光フ
ァイバ線引き装置において、光ファイバ母材を線引きする線引き炉と、該線引き炉の上部に設けられた少なくとも２個のフラン
ジと、該少なくとも２個のフランジを介して前記線引き炉内へ
導入可能な母材支持棒と、前記２個のフランジを連結し、かつ前記母材支持棒を覆
うように配置された母材支持棒覆い部材と、前記２個のフランジの１つに設けられ、前記２個のフラ
ンジと前記母材支持棒覆い部材とが形成する空間にガス
を供給するガス供給口と、前記２個のフランジの他の１つに設けられ、前記２個の
フランジと前記母材支持棒覆い部材とが形成する空間か
らガスを排気するガス放出口とを具えたことを特徴とす
る光ファイバ線引き装置。
【請求項４】光ファイバ母材を加熱し線引きする線引
き炉と、少なくともファイバ線径測定器ならびに紫外線
樹脂塗布用ダイスおよび紫外線ランプを有し前記線引き
された光ファイバに紫外線硬化樹脂を被覆する紫外線被
覆装置とを具えた光ファイバ線引き装置において、前記線引き炉のファイバ出口側に直結されかつ少なくと
も前記ファイバ線径測定器および前記紫外線塗布用ダイ
スを覆うグローブボックスと、前記グローブボックスに設けられ、当該グローブボック
ス内にガスを供給するガス供給口と、前記グローブボックスに設けられ、当該グローブボック
スからガスを排気するガス放出口とを具えたことを特徴
とする光ファイバ線引き装置。