JPH0894490A - 製造中の光ファイバ横断面寸法の制御方法及び装置 - Google Patents
製造中の光ファイバ横断面寸法の制御方法及び装置Info
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B15/00—Measuring arrangements characterised by the use of electromagnetic waves or particle radiation, e.g. by the use of microwaves, X-rays, gamma rays or electrons
- G01B15/02—Measuring arrangements characterised by the use of electromagnetic waves or particle radiation, e.g. by the use of microwaves, X-rays, gamma rays or electrons for measuring thickness
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
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- 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
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- G01B7/12—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring diameters
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 光ファイバの横断面寸法を、未完成製品から
引き出される時に測定するセンサを提供する。 【構成】 このセンサの動作は、シリカ（３．８）と空
気（１）の誘電率の大きさの差異に基づいている。この
誘電率の差異は、平行板コンデンサの静電容量または空
洞共振器の共振周波数を変化させるのに用いられる。そ
して、この変化は、ファイバが引き出される速度を調整
するために用いられる。
引き出される時に測定するセンサを提供する。 【構成】 このセンサの動作は、シリカ（３．８）と空
気（１）の誘電率の大きさの差異に基づいている。この
誘電率の差異は、平行板コンデンサの静電容量または空
洞共振器の共振周波数を変化させるのに用いられる。そ
して、この変化は、ファイバが引き出される速度を調整
するために用いられる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、製造中の光ファイ
バ横断面寸法を監視して制御する方法及び装置に関す
る。
バ横断面寸法を監視して制御する方法及び装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】光ファ
イバの製造は典型的に２工程からなる。まず、未完成製
品が作られ、次いで、この未完成製品からファイバが引
き出される。これらの工程のいずれかの間に外乱がある
と、製造されるファイバの直径に望ましくない変化を生
じることがある。これは、次に、ファイバ内及び組継部
の損失を増加させることになる。それに応じて、引き出
される時のファイバを監視して引き出し工程を制御し、
このような寸法変化を最小限に押えるための装置が開発
されている。このような技術のうちの典型的なものは、
ディー・エイチ・スミスガル(D.H.Smithgall) 等によっ
て１９７７年９月発行のアプライド オプティクス，第
１６巻，第９号に発表された“前方光散乱を用いる高速
非接触ファイバ径測定”と題する論文に開示された装置
である。
イバの製造は典型的に２工程からなる。まず、未完成製
品が作られ、次いで、この未完成製品からファイバが引
き出される。これらの工程のいずれかの間に外乱がある
と、製造されるファイバの直径に望ましくない変化を生
じることがある。これは、次に、ファイバ内及び組継部
の損失を増加させることになる。それに応じて、引き出
される時のファイバを監視して引き出し工程を制御し、
このような寸法変化を最小限に押えるための装置が開発
されている。このような技術のうちの典型的なものは、
ディー・エイチ・スミスガル(D.H.Smithgall) 等によっ
て１９７７年９月発行のアプライド オプティクス，第
１６巻，第９号に発表された“前方光散乱を用いる高速
非接触ファイバ径測定”と題する論文に開示された装置
である。
【０００３】この論文で説明されているように、ファイ
バ軸に垂直な光ビームで照射されたクラッドファイバか
らの前方光散乱パターン特性の測定は、ファイバの直径
を精密に測定するために用いることができる。特に、縞
周期はファイバ径に反比例する。ファイバ引き出し工程
中にこの散乱パターンを発生させて検出し、散乱パター
ンの変化に応じてファイバが引き出される速度を制御す
るための電気光学装置が開発されている。
バ軸に垂直な光ビームで照射されたクラッドファイバか
らの前方光散乱パターン特性の測定は、ファイバの直径
を精密に測定するために用いることができる。特に、縞
周期はファイバ径に反比例する。ファイバ引き出し工程
中にこの散乱パターンを発生させて検出し、散乱パター
ンの変化に応じてファイバが引き出される速度を制御す
るための電気光学装置が開発されている。
【０００４】この方法は、ファイバが円形の横断面を有
する場合に用いることができるが、極端な楕円形の横断
面を有するファイバには、その楕円の長／短軸の回転を
防止する何らかの手段が備えられていなければ、容易に
用いることができない。このようなファイバ軸の固定方
向を維持するためには、物理的整列ガイドとの接触が必
要となり、その結果ファイバ強度が減る可能性がある。
する場合に用いることができるが、極端な楕円形の横断
面を有するファイバには、その楕円の長／短軸の回転を
防止する何らかの手段が備えられていなければ、容易に
用いることができない。このようなファイバ軸の固定方
向を維持するためには、物理的整列ガイドとの接触が必
要となり、その結果ファイバ強度が減る可能性がある。
【０００５】したがって、本発明の目的は、製造工程中
に円形及び非円形の光ファイバの横断面寸法を監視かつ
制御することにある。
に円形及び非円形の光ファイバの横断面寸法を監視かつ
制御することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、シリカ（ｃ
ａ．３．８）と空気（ｃａ．１）の誘電率の大きさの差
異に基づいている。この誘電率の差異は、平行板コンデ
ンサの容量または空洞共振器共振周波数の変化に利用す
ることができる。このような変化は、例えば、ファイバ
が共振空洞中またはコンデンサの平行板の間を通って引
き出される時に、ファイバの横断面寸法が変化する場合
に引き起こされる。そして、このような変化は、ファイ
バが引き出される速度を変えるために用いることもでき
る。
ａ．３．８）と空気（ｃａ．１）の誘電率の大きさの差
異に基づいている。この誘電率の差異は、平行板コンデ
ンサの容量または空洞共振器共振周波数の変化に利用す
ることができる。このような変化は、例えば、ファイバ
が共振空洞中またはコンデンサの平行板の間を通って引
き出される時に、ファイバの横断面寸法が変化する場合
に引き起こされる。そして、このような変化は、ファイ
バが引き出される速度を変えるために用いることもでき
る。
【０００７】本発明の特徴は、どんな変化の大きさも、
ほぼファイバの体積したがってその横断面積の関数にな
ることにある。したがって、本発明によるセンサは、フ
ァイバの長／短軸の方向に関係なく、円形及び楕円形の
ファイバの両方を測定することができる。
ほぼファイバの体積したがってその横断面積の関数にな
ることにある。したがって、本発明によるセンサは、フ
ァイバの長／短軸の方向に関係なく、円形及び楕円形の
ファイバの両方を測定することができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】図１は本発明が関係づけられる典
型的なファイバ引き出し装置を示す。このような装置に
おいて、ファイバ未完成製品１０は、未完成製品送りモ
ータ１２及び歯車１３で決定される速度で炉１１内に送
られる。加熱された未完成製品は、引出モータ１４で決
定される速度で炉１１の底部から引き出される。そし
て、リール１５にファイバが蓄積される。
型的なファイバ引き出し装置を示す。このような装置に
おいて、ファイバ未完成製品１０は、未完成製品送りモ
ータ１２及び歯車１３で決定される速度で炉１１内に送
られる。加熱された未完成製品は、引出モータ１４で決
定される速度で炉１１の底部から引き出される。そし
て、リール１５にファイバが蓄積される。
【０００９】ある寸法に作るために引き出された後のフ
ァイバを保護するために、ファイバは、引き出しモータ
に接触する前に１つ以上のプラスチック被覆物で被覆さ
れる。この工程は、図面においてクラッディング処理装
置１７で示されている。本発明による横断面センサ１６
は、炉１１とクラッディング処理装置１７の間に配置さ
れる。
ァイバを保護するために、ファイバは、引き出しモータ
に接触する前に１つ以上のプラスチック被覆物で被覆さ
れる。この工程は、図面においてクラッディング処理装
置１７で示されている。本発明による横断面センサ１６
は、炉１１とクラッディング処理装置１７の間に配置さ
れる。
【００１０】作業時、ファイバは、引出モータで決定さ
れる速度で未完成製品から引き出される。また、引出速
度はファイバ径を順次決定する。横断面センサ１６の機
能は、ファイバ径がその設計値のままになることを保証
することにある。しかしながら、ファイバ径が変化した
場合は、補正信号がセンサで発生し、引出モータに帰還
される。次いで、引出速度は、望ましいファイバ径を回
復するためにある程度変更される。
れる速度で未完成製品から引き出される。また、引出速
度はファイバ径を順次決定する。横断面センサ１６の機
能は、ファイバ径がその設計値のままになることを保証
することにある。しかしながら、ファイバ径が変化した
場合は、補正信号がセンサで発生し、引出モータに帰還
される。次いで、引出速度は、望ましいファイバ径を回
復するためにある程度変更される。
【００１１】図２は本発明による横断面センサの一実施
例を示す。この実施例では、引き出されるファイバ２０
は導波路空洞共振器２１中を通される。基本的に、空洞
共振器２１は、２つの虹彩絞り板２２及び２３が挿入さ
れたＷＲ９０導波路（ｃａ．１″×０．５″）の短部分
からなる。虹彩絞り板間の部分は１／２波空洞共振器を
構成する。図３は、中心に穴３２がある金属板３１から
なる虹彩絞り板の一例を示す。
例を示す。この実施例では、引き出されるファイバ２０
は導波路空洞共振器２１中を通される。基本的に、空洞
共振器２１は、２つの虹彩絞り板２２及び２３が挿入さ
れたＷＲ９０導波路（ｃａ．１″×０．５″）の短部分
からなる。虹彩絞り板間の部分は１／２波空洞共振器を
構成する。図３は、中心に穴３２がある金属板３１から
なる虹彩絞り板の一例を示す。
【００１２】空洞２１の両側には、導波路に空洞を合わ
せるために整合用ネジ２６及び２７が適切に配置されて
いる。本発明の一実施例では、空洞の共振周波数は約１
０ＧＨｚとした。ファイバが空洞に挿入された時、空洞
の共振周波数はファイバの装荷効果により変化した（減
少した）。
せるために整合用ネジ２６及び２７が適切に配置されて
いる。本発明の一実施例では、空洞の共振周波数は約１
０ＧＨｚとした。ファイバが空洞に挿入された時、空洞
の共振周波数はファイバの装荷効果により変化した（減
少した）。
【００１３】動作時、センサの出力端の信号は、空洞を
通過するファイバの装荷効果に依存する。例えば、ファ
イバ横断面が何らかの理由で増加した場合、空洞の共振
周波数は減少し、それにより導波路出力信号の大きさも
減少する。一方、ファイバの横断面が減少した場合は、
装荷効果が減少し、出力信号の大きさは増加する。この
変化は引出モータに伝達され、その速度は望ましい横断
面寸法を回復するためにある程度変化する。
通過するファイバの装荷効果に依存する。例えば、ファ
イバ横断面が何らかの理由で増加した場合、空洞の共振
周波数は減少し、それにより導波路出力信号の大きさも
減少する。一方、ファイバの横断面が減少した場合は、
装荷効果が減少し、出力信号の大きさは増加する。この
変化は引出モータに伝達され、その速度は望ましい横断
面寸法を回復するためにある程度変化する。
【００１４】ファイバの装荷効果がファイバの方向によ
る影響を受けない限り、センサは、円形のファイバと同
様に楕円形状のファイバにも用いることができることに
注目すべきである。
る影響を受けない限り、センサは、円形のファイバと同
様に楕円形状のファイバにも用いることができることに
注目すべきである。
【００１５】図４は、共振空洞４０がガン(Gunn)型発振
器４１の一部になっている本発明の他の実施例を示す。
ピックアップ探針４２は発振器をカウンタ４３に接続
し、カウンタ４３は発振器の周波数を測定する。ファイ
バ４４が空洞４０を通って引き出されるにしたがって、
発振器の周波数は、ファイバの横断面寸法の変化と共に
増加または減少する。その結果生じる発信周波数の変化
はカウンタで検出され、カウンタは補正信号を発生す
る。この補正信号はファイバ引出モータに帰還され、フ
ァイバが引き出される速度を変更する。
器４１の一部になっている本発明の他の実施例を示す。
ピックアップ探針４２は発振器をカウンタ４３に接続
し、カウンタ４３は発振器の周波数を測定する。ファイ
バ４４が空洞４０を通って引き出されるにしたがって、
発振器の周波数は、ファイバの横断面寸法の変化と共に
増加または減少する。その結果生じる発信周波数の変化
はカウンタで検出され、カウンタは補正信号を発生す
る。この補正信号はファイバ引出モータに帰還され、フ
ァイバが引き出される速度を変更する。
【００１６】空洞の共振周波数は温度の関数としても変
化することに注目すべきである。したがって、空洞は、
炉で効果的に温度安定化することができる。
化することに注目すべきである。したがって、空洞は、
炉で効果的に温度安定化することができる。
【００１７】ファイバ体積の測定の第２の技術は、ファ
イバが平行板コンデンサの板の間を運ばれる時の静電容
量の変化の直接測定を含む。これは、平行板コンデンサ
の板５１と５２の間を通過するファイバ５０を示す図５
に示されている。この実施例では、コンデンサは独立で
き、その静電容量は例えばＨＰ４２７８Ａコンデンサ測
定用計器を用いて測定される。別法として、コンデンサ
は共振回路の一部とすることができ、図２の実施例に関
して説明したように、原共振周波数への影響が測定され
る。
イバが平行板コンデンサの板の間を運ばれる時の静電容
量の変化の直接測定を含む。これは、平行板コンデンサ
の板５１と５２の間を通過するファイバ５０を示す図５
に示されている。この実施例では、コンデンサは独立で
き、その静電容量は例えばＨＰ４２７８Ａコンデンサ測
定用計器を用いて測定される。別法として、コンデンサ
は共振回路の一部とすることができ、図２の実施例に関
して説明したように、原共振周波数への影響が測定され
る。
【図１】本発明が関係づけられる典型的なファイバ引き
出し装置を示す。
出し装置を示す。
【図２】光ファイバの横断面寸法の変化を検出するため
に共振空洞を用いる本発明の一実施例を示す。
に共振空洞を用いる本発明の一実施例を示す。
【図３】光ファイバの横断面寸法の変化を検出するため
に共振空洞を用いる本発明の一実施例を示す。
に共振空洞を用いる本発明の一実施例を示す。
【図４】本発明の他の実施例を示す。
【図５】光ファイバの寸法の変化を検出するためのコン
デンサの使用を示す。
デンサの使用を示す。
Claims (6)
- 【請求項１】 共振回路と、 前記共振回路中に光ファイバを通す手段と、 前記ファイバの横断面寸法の変化に応じて前記回路の共
振周波数の変化を検出する手段とからなることを特徴と
する光ファイバ横断面センサ。 - 【請求項２】 請求項１記載のセンサにおいて、前記共
振回路は一対の虹彩絞りで制限されたある長さの導波路
からなる光ファイバ横断面センサ。 - 【請求項３】 請求項１記載のセンサにおいて、前記フ
ァイバはファイバ未完成製品から引き出され、前記ファ
イバが引き出される速度は、前記共振回路の共振周波数
の変化に応じて変更される光ファイバ横断面センサ。 - 【請求項４】 請求項１記載のセンサにおいて、前記フ
ァイバは非円形横断面を有する光ファイバ横断面セン
サ。 - 【請求項５】 請求項１記載のセンサにおいて、前記フ
ァイバは円形横断面を有する光ファイバ横断面センサ。 - 【請求項６】 平行板コンデンサと、 前記平行板間を光ファイバを通過させる手段と、 前記平行板コンデンサの容量の変化を検出する手段とか
らなることを特徴とする光ファイバ横断面センサ。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US30475594A | 1994-09-12 | 1994-09-12 | |
| US08/304755 | 1994-09-12 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0894490A true JPH0894490A (ja) | 1996-04-12 |
Family
ID=23177863
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23314195A Withdrawn JPH0894490A (ja) | 1994-09-12 | 1995-09-12 | 製造中の光ファイバ横断面寸法の制御方法及び装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0701105A1 (ja) |
| JP (1) | JPH0894490A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010145288A (ja) * | 2008-12-19 | 2010-07-01 | Fujikura Ltd | 空孔付き光ファイバの空孔径の測定方法および装置、ならびに空孔付き光ファイバの製造方法および装置 |
| JP2017146133A (ja) * | 2016-02-16 | 2017-08-24 | 宇部興産株式会社 | 中空糸膜内径測定方法および装置 |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1106185A (en) * | 1964-05-29 | 1968-03-13 | Nils Bertil Agdur | Device for measuring a property of a material |
| GB2102958B (en) * | 1980-10-24 | 1985-04-17 | Konev Dmitry G | Device for determining surface defects of filament articles |
| IT1144279B (it) * | 1981-07-06 | 1986-10-29 | Cselt Centro Studi Lab Telecom | Procedimento ed apparecchiatura per la misura del diametro di fibre ottiche |
| IT1179098B (it) * | 1984-09-06 | 1987-09-16 | Cselt Centro Studi Lab Telecom | Perfezionamenti alle apparecchiature a condensatore per la misura del diametro di fibre dielettriche |
| JPH0725565B2 (ja) * | 1986-06-27 | 1995-03-22 | 日本電信電話株式会社 | 光フアイバ線引き装置 |
| AU614904B2 (en) * | 1989-07-31 | 1991-09-12 | American Telephone And Telegraph Company | Measuring and controlling the thickness of a coating on a elongated article |
-
1995
- 1995-08-30 EP EP95306060A patent/EP0701105A1/en not_active Withdrawn
- 1995-09-12 JP JP23314195A patent/JPH0894490A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010145288A (ja) * | 2008-12-19 | 2010-07-01 | Fujikura Ltd | 空孔付き光ファイバの空孔径の測定方法および装置、ならびに空孔付き光ファイバの製造方法および装置 |
| JP2017146133A (ja) * | 2016-02-16 | 2017-08-24 | 宇部興産株式会社 | 中空糸膜内径測定方法および装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0701105A1 (en) | 1996-03-13 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20021203 |