WO2010047294A1 - 光ファイバの製造方法および製造装置 - Google Patents

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twist
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成樹 越水
裕司 阿部
利巳 幅崎
哲也 林
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    • G02B6/02—Optical fibres with cladding with or without a coating
    • G02B6/02214—Optical fibres with cladding with or without a coating tailored to obtain the desired dispersion, e.g. dispersion shifted, dispersion flattened
    • G02B6/02285—Characterised by the polarisation mode dispersion [PMD] properties, e.g. for minimising PMD
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B65H59/00—Adjusting or controlling tension in filamentary material, e.g. for preventing snarling; Applications of tension indicators
    • B65H59/38—Adjusting or controlling tension in filamentary material, e.g. for preventing snarling; Applications of tension indicators by regulating speed of driving mechanism of unwinding, paying-out, forwarding, winding, or depositing devices, e.g. automatically in response to variations in tension
    • B65H59/384—Adjusting or controlling tension in filamentary material, e.g. for preventing snarling; Applications of tension indicators by regulating speed of driving mechanism of unwinding, paying-out, forwarding, winding, or depositing devices, e.g. automatically in response to variations in tension using electronic means
    • B65H59/385—Regulating winding speed
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B65H59/40—Applications of tension indicators
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H2701/00—Handled material; Storage means
    • B65H2701/30—Handled filamentary material
    • B65H2701/32—Optical fibres or optical cables

Definitions

  • the present invention relates to a method and an apparatus for manufacturing an optical fiber used as a transmission line for optical communication.
  • Patent Document 1 discloses a method using a swing guide roller.
  • 11A and 11B are diagrams for explaining the outline of the twisting method disclosed in Patent Document 1
  • FIG. 11A is an overall schematic diagram
  • FIG. 11B is a diagram for explaining a swing guide roller. is there.
  • the optical fiber preform 1 set in the drawing furnace 2a is heated and softened by the heater 2b, and the glass optical fiber 3 (hereinafter simply referred to as an optical fiber) is drawn. .
  • the drawn optical fiber 3 is subjected to outer diameter measurement by the outer diameter measuring device 4 and is fed back to the drawing controller 5 so as to have a predetermined outer diameter (usually 125 ⁇ m) and the heating temperature and drawing speed of the heater 2b. Is controlled.
  • the drawn optical fiber 3 is coated with a coating resin by the first and second resin coating dies 6a and 6b, and is cured by the first and second ultraviolet irradiation devices 7a and 7b. Thereafter, the coated optical fiber 3 'covered with resin is wound around the bobbin 8d through the bar roller 8a, the swing guide roller 9, the fixed guide rollers 8b and 8c, and the like.
  • Patent Document 2 discloses the twisting period and size of the swing guide roller, and the above-described twisting to the optical fiber is performed off-line (rewinding) in addition to performing on-line at the time of drawing. This is also disclosed.
  • twisting is also performed when coloring or rewinding an optical fiber in a state where a protective coating is applied to the optical fiber once wound on a reel.
  • the swing guide roller is usually disposed between a capstan that is a take-up means of the optical fiber and a take-up bobbin. The reason for this is that, after twisting is applied to the optical fiber, the optical fiber is wound around the winding bobbin at a relatively early stage so that the twist is reduced.
  • the PMD of the optical fiber is related to the twist amount (times / m) of the optical fiber, and the PMD can be reduced as the number of twists increases.
  • the twisting amount of the optical fiber is related to the tension when it comes into contact with the swing guide roller. The larger the tension, the larger the twisting amount. If the tension is the same, the longer the free path length, the more the twisting amount. You can take more.
  • due to equipment limitations it is difficult to make the free path length so long, and the winding tension at the winding bobbin is relatively small (usually, in order to maintain fiber characteristics such as prevention of increased loss). 60 g or less). For this reason, there is a problem that the twist amount (turns / m) by the swinging guide roller disposed on the winding side is relatively small, and sufficient PMD reduction cannot be realized.
  • An object of the present invention is to provide an optical fiber manufacturing method and a manufacturing apparatus capable of increasing the twisting efficiency by giving a sufficient tensile tension to the optical fiber and reducing PMD of the optical fiber.
  • the optical fiber according to the present invention is manufactured by supplying an optical fiber from a supply bobbin, taking it out by a take-up means, and winding it by a take-up bobbin.
  • a section in which a high tension load can be applied to the optical fiber without affecting the winding tension of the winding bobbin is provided, twist is applied in the section, and the tension immediately before the twist applying portion is expressed as T (g ),
  • the twist amount is R (times / m), and a and b are constants
  • the twist amount R (times / m) is preferably “4” or more.
  • torsion imparting by the torsion imparting part is provided with high tension load means and tension buffering means before the take-up means or after the take-up means, and torsion imparting by the torsion imparting part is set to high tension by the high tension load means.
  • a free path length is provided by disposing one or more non-torsion suppressing rollers between the torsion applying portion and the torsion suppressing roller provided on the upstream side of the torsion applying portion and suppressing the twisting rotation of the optical fiber. May be extended.
  • the torsion imparting portion is composed of a swing guide roller, and it is desirable that the contact angle ⁇ of the optical fiber to the roller surface of the swing guide roller is 40 ° to 160 °.
  • the section in which a high tension load can be applied to the optical fiber without affecting the winding tension of the winding bobbin is provided, it is possible to increase the free path length due to equipment limitations, for example. Even if it is not possible, the tension in this section can be set to a predetermined tension, and it becomes possible to apply a relatively large tension to the optical fiber to impart a twist. As a result, the winding tension of the winding bobbin can be set to a value that is normally used, and the number of twists per unit distance can be efficiently given to the optical fiber to reduce PMD.
  • FIG. 1 is a diagram showing an example in which twisting is applied to an optical fiber before the take-up means (capstan) during rewinding of the optical fiber
  • FIGS. 2 and 3 are twists to the optical fiber after the take-up means. It is a figure which shows an example.
  • 10 is a supply bobbin
  • 11 is an optical fiber
  • 12 is a guide roller
  • 13 is a dancer roller
  • 14 is a bump detector
  • 15 is a torsion suppressing roller
  • 16 is a torsion non-inhibiting roller
  • 17 is a tension detector.
  • 18 is a twist applying portion (twist applying roller), 19 is a twist suppressing roller, 20 is a capstan, 21 and 22 are guide rollers, 23 is a dancer roller, 24 is a winding bobbin, 25 is a tension detector, and 26 is a control. 27, a high tension loading means, and 28 a tension helper roller.
  • the optical fiber 11 delivered from the supply bobbin 10 is fed out with a predetermined tension by the guide roller 12 and the dancer roller 13.
  • the fed optical fiber 11 can detect the presence or absence of bumps by, for example, a bump detector 14 disposed in the travel path.
  • the tension detector 17 can detect the tension during travel of the optical fiber 11 immediately before the twist applying portion 18.
  • the optical fiber 11 includes a twist imparting portion (hereinafter referred to as a twist imparting roller) 18 that imparts twist to the optical fiber 11 via a twist suppression roller 15, a twist non-suppression roller 16, and a capstan 20 via a twist suppression roller 19. It is picked up by the pick-up means.
  • a twist imparting roller 18 for example, the swing guide roller 9 as described with reference to FIG. 11B can be used, and the torsion suppressing rollers 15 and 19 are also of a V-groove type as illustrated in FIG. A fixed guide roller 8b can be used.
  • the twist non-suppressing roller 16 is a roller having a wide roller width that allows the optical fiber to roll smoothly.
  • the optical fiber 11 taken up by the capstan 20 is taken up by a take-up bobbin 24 through guide rollers 21 and 22 and a dancer roller 23. Moreover, the tension
  • the control device 26 controls the take-up speed of the take-up bobbin 24, etc. In addition, the control device 26 performs stop / reverse control by optical fiber bump detection and disconnection control, and tension according to tension detection by the tension detector 17. And control of the oscillation cycle of the torsion imparting roller 18 and the like.
  • the rewinding of the optical fiber shown in FIG. 2 is an example in which a section for applying high tension is provided at the subsequent stage of the take-up means.
  • the optical fiber 11 delivered from the supply bobbin 10 is fed out with a predetermined tension by the guide roller 12 and the dancer roller 13.
  • the fed optical fiber 11 is taken up by a take-up means such as a capstan 20 while detecting the presence or absence of a hump by a hump detector 14 arranged in the traveling path.
  • the optical fiber 11 taken up by the capstan 20 is loaded with high tension in the section from the capstan 20 to the high tension load means 27 by the high tension load means 27 arranged at the rear stage of the capstan 20.
  • the high-tension load means 27 may be the same as the capstan described above, and may apply a tensile tension between the two capstans.
  • An active motor or the like may be used to apply a predetermined tensile tension to the optical fiber. It may be given.
  • the optical fiber 11 is a twist applying roller 18 for applying twist to the optical fiber 11 through the twist suppressing roller 15 and the non-torsion suppressing roller 16 as described with reference to FIG. Twist is imparted by the twist suppression roller 19.
  • the tension detector 17 can detect the tension during travel of the optical fiber 11 immediately before the twist applying roller 18.
  • the twisted optical fiber is relaxed by a tension helper roller 28 disposed downstream of the high-tension load means 27, and then wound by a winding bobbin 24 through a dancer roller 23 and a guide roller 22. If the high tension load means 27 can relieve the subsequent tension by itself, the tension helper roller 28 can be omitted. However, the tension tension roller 28 is provided with more winding tension. The influence on can be eliminated.
  • the control device 26 controls the take-up speed of the take-up bobbin 24, and the control device 26 also performs stop / reverse control by detecting optical fiber bumps and wire breakage, and tension according to tension detection by the tension detector 17. Control of the fiber tension by the high tension load means 27, control of the oscillation cycle of the torsion applying roller 18, and the like.
  • the rewinding of the optical fiber shown in FIG. 3 is an example using the tension loaded in the section between the high tension load means and the tension helper roller.
  • the tension helper roller 28 relieves the high tension applied by the high tension load means 27, but a certain amount of high tension remains immediately after the high tension load means 27.
  • twisting can be applied to the optical fiber as in the case of FIG. 2 described above.
  • a screening test may be performed by applying a high tension by the high tension load means 27. In this way, by separating the high tension load section and the torsion imparting section, the screening section It is possible to impart torsion without affecting.
  • the optical fiber 11 delivered from the supply bobbin 10 is fed out with a predetermined tension by the guide roller 12 and the dancer roller 13 in the same manner as described in FIG.
  • the fed optical fiber 11 is taken up by the capstan 20 while detecting the presence or absence of a bump by a bump detector 14 disposed in the traveling route, for example.
  • the optical fiber 11 taken up by the capstan 20 is given a predetermined tension by the high tension load means 27 through the guide roller 21.
  • the optical fiber 11 that has passed through the high-tension load means 27 is provided with a twist imparting roller 18 that imparts twist to the optical fiber 11 via the twist suppression roller 15, the twist non-suppression roller 16, and the like, as described in FIG. A twist is imparted by the roller 19.
  • the twisted optical fiber is relaxed by the tension helper roller 28 and then wound by the winding bobbin 24 through the dancer roller 23 and the guide roller 22.
  • FIG. 4 is a diagram showing an outline of a pass line of a twist applying portion of an optical fiber.
  • the optical fiber is twisted by a pass line in which a twist non-suppression roller 16 is disposed between the twist imparting roller 18 and the twist restraining roller 15 disposed on the upstream side or between the twist imparting roller 18 and the twist restraining roller 15. It is applied by the twist applying roller 18.
  • the distance L1 + L2 between the twist applying roller 18 and the twist suppression roller 15 and the distance L1 when the twist non-suppression roller 16 is omitted are referred to as a free path length L.
  • the relationship between the free path length L and the twist amount (times / m) indicating the number of twists per unit length that can be imparted to the optical fiber is as follows. As shown in FIG. Many twists can be put. When the free path length L cannot be sufficiently secured due to the equipment space, as shown in FIG. 4 and the like, the distance L2 between the twist suppression roller 15 and the twist suppression roller 15 is folded back by using the twist non-suppression roller 16. In addition, a predetermined free path length can be obtained by “L1 + L2”.
  • the twist applying roller 18 applies a twist to the optical fiber by swinging the roller rotation shaft at a predetermined swing angle ( ⁇ ⁇ ).
  • the twist applying roller 18 is the same as described with reference to FIGS. Any shape (swing guide roller) can be used, but the swing method is not particularly limited. That is, when the twist imparting roller 18 is swung in one direction (+ ⁇ direction), a lateral force is applied to the optical fiber, and the optical fiber rolls on the surface of the twist imparting roller 18. Directional twist is imparted. Subsequently, when the twist imparting roller 18 is swung in the opposite direction ( ⁇ direction), the optical fiber rolls in the opposite direction on the surface of the twist imparting roller 18 and the twist is imparted in the opposite direction.
  • the twist applying roller 18 is repeatedly controlled to swing in a predetermined range of swing angle and cycle, thereby alternately applying clockwise and counterclockwise twist in the moving direction of the optical fiber 11. Can do.
  • the twisting of the optical fiber 11 due to the swing of the twisting roller 18 is affected by the contact angle ⁇ (also referred to as a winding angle) at which the optical fiber 11 and the twisting roller 18 are in contact as will be described later. That is, if this contact angle is too small, the rolling of the optical fiber on the roller surface becomes insufficient, and a predetermined twist amount cannot be obtained. Also, if the contact angle is too large, the resistance when the optical fiber rolls on the roller surface increases and it becomes difficult to roll, so it is necessary to set an appropriate contact angle ⁇ .
  • FIG. 5 is a diagram showing another example of the pass line of the optical fiber twist imparting section.
  • two or more twist non-inhibiting rollers are used between the torsion applying roller 18 and the torsion suppressing roller 15 for multiple times of folding.
  • a plurality of folds can be made, and the free path length can be further extended as compared with the case where one fold non-restricting roller shown in FIG. Can be increased.
  • the optical fiber 1 travels from the left to the right in the drawing
  • the twist non-inhibiting roller 16a is disposed so as to rotate counterclockwise when viewed from the front of the apparatus, and the twist non-inhibiting roller 16b is rotated in the clockwise direction.
  • the optical fiber 1 is twisted in the clockwise direction c around the axis in the traveling direction. In this case, the optical fiber 1 rolls on the surface of the untwisted rollers 16a and 16b, but the optical fiber rolls in the direction of arrow a on the untwisted rollers 16a.
  • the optical fiber rolls in the direction of arrow b on the twist non-suppression roller 16b. That is, the optical fiber 1 rolls on the surfaces of the non-torsion suppressing rollers 16a and 16b in opposite directions to interfere with each other, and the twist applied by the twist applying roller 18 is suppressed. The amount is reduced.
  • the twist non-inhibiting rollers 5a and 5b are rotated in the same direction (clockwise as viewed from the front of the apparatus) with respect to the travel of the optical fiber 1.
  • the optical fiber 1 if the optical fiber 1 is twisted in the clockwise direction c around the axis toward the running direction, the optical fiber 1 can be either the twist non-suppression roller 5a or 5b.
  • the roller surface rolls smoothly in the direction of arrow b. For this reason, the rolling operation that suppresses the twisting of the optical fiber as generated in FIG. 5B does not occur, and a twisting amount (times / m) according to the free path length can be provided. It becomes.
  • the twist non-inhibiting rollers 16a to 16c are arranged to rotate in the same direction as the optical fiber 1 travels.
  • the optical fiber 1 rolls with any of the twist non-suppressing rollers 16a to 16c aligned on the roller surface in the same direction.
  • the rolling operation that suppresses the twisting of the optical fiber as generated in FIG. 5B does not occur, and a twisting amount (times / m) according to the free path length can be provided. It becomes.
  • FIG. 6 is a graph showing the relationship between the twist amount R (times / m) of the optical fiber and the PMD reduction rate. Assuming that the PMD reduction rate is “1- (PMD after twisting / PMD before twisting)”, the twist amount and the PMD reduction rate are almost proportional as shown in the figure, and if the twist amount increases, In proportion to this, the PMD reduction rate increases. That is, if the amount of twist increases, the PMD decreases in proportion thereto. In 10 to 40 Gbit transmission, the PMD is preferably 0.06 ps / ⁇ km or less, preferably 0.02 ps / ⁇ km, and the actual general-purpose fiber has an ability of 0.01 to 0.2 ps / ⁇ km.
  • the PMD reduction rate is 0.4, preferably 0.8.
  • the twist amount R (times / m) needs to be “2” or more, preferably “4” or more.
  • FIG. 7 is a diagram showing the relationship between the tension T (g) applied to the optical fiber and the twist amount R (times / m).
  • the twist amount R (turns / m) of the optical fiber has other requirements, but in this figure, the contact angle ⁇ described in FIG. 4 is 71 °, the roller diameter is 40 mm, the roller width is 30 mm, and the swing angle.
  • FIG. 8 is a diagram showing the relationship between the free path length L (mm) for imparting twist to the optical fiber described in FIG. 4 and the twist amount R (times / m).
  • the contact angle ⁇ , the roller diameter, the roller width, the swing angle ⁇ , and the linear velocity are constant as described above, and the tension T of the optical fiber is 60 g, 150 g, 190 g, 240 g, and 310 g. In other words, the amount of twist for each free path length was measured.
  • FIG. 9 shows that the tension values T and T are constants so that the torsion amount R (times / m) is constant at “2” and “4” from the actual measurement values measured in FIGS.
  • FIG. 5 is a graph showing the results of obtaining the relationship between g) and the free path length L (m) as an approximate curve.
  • These a and b are constants that change depending on factors such as ease of twisting due to the surface property of the roller and the period (speed) of rocking. For example, if a roller with good twisting performance is used, the value of a is growing.
  • the tension T needs to be 80 g or more
  • the twist amount R In order to secure “4” or more at times / m), the tension T needs to be 160 g or more.
  • a tension of about 900 to 1100 g may be applied, but since the frequency of cutting increases, it is desirable to carry out a smaller size (for example, 500 g or less).
  • high tension load means 27 is provided at the rear stage of the capstan 20, and the tension is relaxed by tension relief means such as a tension helper roller 28.
  • tension relief means such as a tension helper roller 28.
  • the twist amount (times / m) cannot be secured to “2” or more when the tension of the optical fiber is 150 g or less.
  • the free path length L needs to be 800 mm or more in order to secure the twist amount R (times / m) of “2” or more. If the space of the free path length L cannot be sufficiently taken into account in the configuration of the equipment, in addition to solving the problem by increasing the tension of the optical fiber, the twist non-suppressing roller 16 can be used as described in FIG.
  • a predetermined free path length may be secured as the free path length including the return L2.
  • the twisting non-inhibiting roller is extended by being arranged to rotate in the same direction as shown in FIG. A twist amount according to the free path length can be given.
  • FIG. 10 is a diagram showing the relationship between the contact angle ⁇ (°) of the optical fiber described with reference to FIG. 4 and the twist amount (times / m).
  • the free path length, the roller diameter, the roller width, and the swing angle are the same as the measurement parameters in FIG. 7, and the twist amount when the contact angle ⁇ is changed with the free path length of 1430 mm and the tension of 150 g. R is measured.
  • the twist amount R times / m
  • the twist amount R times / m
  • the contact angle ⁇ (°) of the optical fiber with respect to the twist applying roller is preferably 40 ° or more and 160 ° or less, and further, the twist amount R (times / m) is 50 ° or more that can secure “5”. It is preferable that it is 100 degrees or less.
  • a predetermined twist amount times / m
  • High tension can be applied by using a tension relief means such as a tension helper roller even in a section where it is possible, for example, before the take-up means such as a capstan or after the take-up means.
  • the torsion imparting portion is arranged at the place where the above is applied.
  • the twist imparted to the optical fiber is somewhat released in the path until it is wound by the take-up bobbin. It is also possible to apply a twist in anticipation. In addition, whether the twist is applied at the front stage or the rear stage of the capstan, the tension of the optical fiber on the winding bobbin side can be maintained while maintaining the same tension as that of the conventional one. Further, the twisting operation of the optical fiber is eliminated near the winding bobbin, and therefore, the winding state is eliminated and the winding state can be further improved.
  • SYMBOLS 10 ... Supply bobbin, 11 ... Optical fiber, 12 ... Guide roller, 13 ... Dancer roller, 14 ... Cobb detector, 15 ... Torsion suppression roller, 16, 16a-16c ... Torsion non-suppression roller, 17 ... Tension detector, 18 DESCRIPTION OF SYMBOLS ... Twist provision part (twist provision roller), 19 ... Twist suppression roller, 20 ... Capstan, 21, 22 ... Guide roller, 23 ... Dancer roller, 24 ... Winding bobbin, 25 ... Tension detector, 26 ... Control device, 27 ... High tension loading means, 28 ... Tension helper roller.

Landscapes

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  • Optics & Photonics (AREA)
  • Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (AREA)
  • Light Guides In General And Applications Therefor (AREA)
  • Tension Adjustment In Filamentary Materials (AREA)

Abstract

　巻取りボビンでの巻取り張力に影響を与えることなく、光ファイバに十分な引張り張力を与えて捻り効率を高め、光ファイバのＰＭＤを低減することができる光ファイバの製造方法と製造装置を提供する。光ファイバ１１をサプライボビン１０から繰出し、引き取り手段２０により引き取って巻取りボビン２４で巻き取る経路中で、光ファイバ１１に捻り付与部１８により交互に捻りを付与する方法で、巻取りボビンの巻取り張力に影響を与えずに光ファイバに高張力負荷をかけることが可能な区間を設け、該区間で捻れを付与し、捻り付与部の直前における張力をＴ（ｇ）、及びフリーパス長をＬ、捻り量をＲ（回／ｍ）、ａ，ｂを定数としたとき、「Ｒ＝ａ×Ｔ×Ｌｂ 」で近似される捻り量Ｒが「２」以上となるような張力、フリーパス長に設定する。

Description

光ファイバの製造方法および製造装置
　本発明は、光通信の伝送路として使用される光ファイバの製造方法および製造装置に関する。
　光ファイバの製造において、コア部分およびクラッド部分を完全な真円形で、かつ同心状で形成することは難しく、わずかに楕円または歪んだ円形状となる。このため、光ファイバの断面構造における屈折率分布は均等ではない。この結果、光ファイバ断面内の直交する２偏波間の群速度に差異が生じ、偏波モード分散（ＰＭＤ：Polarization-Mode Dispersion）が大きくなるという問題がある。このＰＭＤを低減する方法として、光ファイバに交互方向の捻りを付与することが知られている。
　光ファイバに捻りを付与する方法としては、例えば、特許文献１に揺動ガイドローラを用いる方法が開示されている。図１１は、上記の特許文献１に開示された捻り付与方法の概略を説明する図で、図１１（Ａ）は全体の概略図、図１１（Ｂ）は揺動ガイドローラを説明する図である。図１１（Ａ）に示すように、線引き炉２ａ内にセットされた光ファイバ母材１は、ヒータ２ｂにより加熱・軟化されて、ガラス光ファイバ３（以下、単に光ファイバという）が線引きされる。線引きされた光ファイバ３は、外径測定器４により外径測定が行われ、線引き制御部５にフィードバックされて所定の外径（通常１２５μｍ）になるように、ヒータ２ｂの加熱温度や線引き速度が制御される。
　線引きした光ファイバ３には、第１および第２の樹脂コーティングダイス６ａ，６ｂにより、被覆樹脂がコーティングされ、第１および第２の紫外線照射装置７ａ，７ｂにより硬化される。樹脂で被覆された被覆光ファイバ３′は、この後、棒ローラ８ａ、揺動ガイドローラ９、固定ガイドローラ８ｂ，８ｃ等を経てボビン８ｄに巻き取られる。
　図１１（Ｂ）に示すように、揺動ガイドローラ９は、その回転軸ｙが線引き方向軸ｚを中心にして＋θだけ回動すると、この回動により被覆光ファイバ３′に横方向の力が加わり、揺動ガイドローラ９の表面を被覆光ファイバ３′が転動する。この転動により被覆光ファイバ３′に捻りが付与される。続いて、揺動ガイドローラ９を反対方向の－θだけ回動すると、今度は、揺動ガイドローラ９の表面を被覆光ファイバ３′が反対の方向に転動する。このように、揺動ガイドローラ９に＋θから－θまでの回動を繰り返し与えることにより、被覆光ファイバ３′の移動方向に対して時計回りと反時計回りの捻りを交番的に付与することができる。
　この他にも、例えば、図１２のように対ローラ９ａ，９ｂで光ファイバ３’を挟み込んで捻りを加えるものなど、揺動の方法には様々な方法が考えられている。
　また、特許文献２には、揺動ガイドローラの捻り周期や大きさについて開示されていると共に、上記の光ファイバへの捻り付与を線引き時にオンラインで行う以外に、オフライン（巻き替え等）で行うことについても開示されている。
特開平８－２９５５２８号公報 米国特許出願公開２００６／１３３７５１号明細書
　光ファイバへの捻り付与は、通常、光ファイバの線引き時に行われ、ガラスファイバの加熱溶融部分に永久変形する形態で捻りを入れている。また、特許文献２に開示のように、光ファイバに保護被覆を施した状態の光ファイバを一旦リールに巻き取った後、着色または巻き替えする際に、捻りを付与することも行われている。後者の光ファイバの巻き替え時に捻り付与を行う場合、通常、揺動ガイドローラは、光ファイバの引取り手段であるキャプスタンと巻取りボビンとの間に配置される。この理由としては、光ファイバに捻り付与を行った後、比較的早い段階で光ファイバを巻取りボビンに巻取ることにより、捻りが解放されるのを少なくすると言うことにある。
　一方、光ファイバのＰＭＤは、光ファイバの捻り量（回／ｍ）と関係し、捻り回数が多いほどＰＭＤを低減することができる。また、光ファイバの捻り量は、揺動ガイドローラに接する時の張力に関係し、張力が大きいほど捻り量を多くすることができ、同じ張力であれば、フリーパス長が長いほど捻り量を多く取ることができる。しかしながら、設備的な制限から、フリーパス長をそれほど長く取るのは困難であり、また、巻取りボビンでの巻取り張力は、ロス増の防止等ファイバ特性維持のため、比較的小さく（通常、６０ｇ以下）する必要がある。このため、巻取り側に配置された揺動ガイドローラによる捻り量（回／ｍ）は比較的に少なく、十分なＰＭＤ低減を実現することができないという問題があった。
　本発明は、上述した実情に鑑みてなされたもので、設備的な制限からフリーパス長をそれほど長く取るのは困難であっても、巻取りボビンでの巻取り張力に影響を与えることなく、光ファイバに十分な引張り張力を与えて捻り効率を高め、光ファイバのＰＭＤを低減することができる光ファイバの製造方法と製造装置の提供を目的とする。
　本発明による光ファイバの製造は、光ファイバをサプライボビンから繰出し、引き取り手段により引き取って巻取りボビンで巻取る経路中で、光ファイバに捻り付与部により交互に捻りを付与する光ファイバの製造方法で、巻取りボビンの巻取り張力に影響を与えずに光ファイバに高張力負荷をかけることが可能な区間を設け、該区間で捻れを付与し、捻り付与部の直前における張力をＴ（ｇ）、及びフリーパス長をＬ、捻り量をＲ（回／ｍ）、ａ，ｂを定数としたとき、
「 Ｒ＝ａ×Ｔ×Ｌｂ」で近似される捻り量Ｒが「２」以上となるような張力、フリーパス長に設定することを特徴とする。なお、捻り量Ｒ（回／ｍ）は「４」以上とすることが好ましい。
　なお、捻り付与部による捻り付与を、引き取り手段の前段、あるいは引取り手段の後段に高張力負荷手段と張力緩衝手段を設け、捻り付与部による捻り付与を前記高張力負荷手段により高張力に設定された箇所で行う。
　また、捻り付与部と、捻り付与部の上流側に設けられ光ファイバが捻り回動するのを抑制する捻り抑制ローラとの間に、１以上の捻り非抑制ローラを配して、フリーパス長を延長するようにしてもよい。前記の捻り非抑制ローラが２以上用いる場合は、非抑制ローラの装置正面方向から見た回転方向が全て同じ方向とされる。
　また、捻り付与部は揺動ガイドローラからなり、該揺動ガイドローラのローラ表面への光ファイバの接触角βを４０°～１６０°とするのが望ましい。
　本発明によれば、巻取りボビンの巻取り張力に影響を与えずに光ファイバに高張力負荷をかけることが可能な区間を設けるので、例え設備的な制限によりフリーパス長を長くすることができなくてもこの区間での張力を所定の張力に設定することができ、光ファイバに比較的に大きな張力を加えて捻りを付与することが可能となる。この結果、巻取りボビンの巻取り張力を通常用いる程度の値とすることができるとともに、光ファイバに単位距離当たりの捻り回数を効率よく付与して、ＰＭＤの低減を図ることができる。
本発明の実施形態を説明する図である。 本発明の他の実施形態を説明する図である。 本発明のその他の実施形態を説明する図である。 光ファイバの捻り付与部のパスラインの一例を説明する図である。 光ファイバの捻り付与部のパスライン他の例を説明する図である。 光ファイバの捻り量とＰＭＤ低減率の関係を示す図である。 光ファイバの張力と捻り量の関係を示す図である。 光ファイバのフリーパス長と捻り量の関係を示す図である。 光ファイバの所定の捻り量に対するフリーパス長と張力の相関の関係を示す図である。 光ファイバの接触角と捻り量の関係を示す図である。 従来技術を説明する図である。 他の従来技術を説明する図である。
　図により本発明の実施の形態を説明する。図１は光ファイバの巻き替え時に引取り手段（キャプスタン）の前段で光ファイバに捻りを付与する例を示す図、図２及び図３は引取り手段の後段で光ファイバに捻りを付与する例を示す図である。図１～３において、１０はサプライボビン、１１は光ファイバ、１２は案内ローラ、１３はダンサーローラ、１４はコブ検出器、１５は捻り抑制ローラ、１６は捻り非抑制ローラ、１７は張力検出器、１８は捻り付与部（捻り付与ローラ）、１９は捻り抑制ローラ、２０はキャプスタン、２１，２２は案内ローラ、２３はダンサーローラ、２４は巻取りボビン、２５は張力検出器、２６は制御装置、２７は高張力負荷手段、２８はテンションヘルパーローラを示す。
　図１に示す光ファイバの巻き替えは、サプライボビン１０から送出される光ファイバ１１を、案内ローラ１２とダンサーローラ１３により所定の張力で繰出す。繰出された光ファイバ１１は、例えば、走行経路中に配したコブ検出器１４によりコブの有無を検出することができる。また、張力検出器１７により、捻り付与部１８の直前の光ファイバ１１の走行時の張力を検出することができる。
　光ファイバ１１は、捻り抑制ローラ１５、捻り非抑制ローラ１６等を経て光ファイバ１１に捻りを付与する捻り付与部（以下、捻り付与ローラという）１８、捻り抑制ローラ１９を介してキャプスタン２０等の引取り手段により引き取られる。捻り付与ローラ１８は、例えば、図１１（Ｂ）で説明したような揺動ガイドローラ９を用いることができ、捻り抑制ローラ１５，１９も図１１（Ｂ）に示したようなＶ溝型の固定ガイドローラ８ｂを用いることができる。なお、捻り非抑制ローラ１６は、ローラ幅が広く光ファイバがスムーズに転動するものが用いられる。
　キャプスタン２０により引き取られた光ファイバ１１は、案内ローラ２１および２２、ダンサーローラ２３を経て巻取りボビン２４により巻取られる。また、必要に応じて張力検出器２５により、巻取り時の光ファイバの張力が検出される。制御装置２６により巻取りボビン２４の巻取り速度等が制御され、制御装置２６は、この他、光ファイバのコブ検出や断線制御による停止・反転制御、張力検出器１７による張力検出に応じた張力の制御、捻り付与ローラ１８の揺動周期等の制御を行う。
　図２に示す光ファイバの巻き替えは、引取り手段の後段に高張力を付加する区間を設ける例である。サプライボビン１０から送出される光ファイバ１１を、案内ローラ１２とダンサーローラ１３により所定の張力で繰出す。繰出された光ファイバ１１は、例えば、走行経路中に配したコブ検出器１４によりコブの有無を検出しながら、キャプスタン２０等の引取り手段により引き取られる。
　キャプスタン２０により引き取られた光ファイバ１１は、キャプスタン２０の後段に配された高張力負荷手段２７により、キャプスタン２０から高張力負荷手段２７までの区間に高張力が負荷される。なお、高張力負荷手段２７としては、上記したキャプスタンと同じものを用い、２つのキャプスタンの間に引張り張力を与えるものとしてもよく、能動モータ等を用いて光ファイバに所定の引張り張力を与えるものとしてもよい。光ファイバ１１は、この高張力が負荷された区間で、図１で説明したのと同様に、捻り抑制ローラ１５、捻り非抑制ローラ１６等を経て光ファイバ１１に捻りを付与する捻り付与ローラ１８、捻り抑制ローラ１９により、捻りが付与される。また、張力検出器１７により、捻り付与ローラ１８の直前の光ファイバ１１の走行時の張力を検出することができる。
　捻りが付与された光ファイバは、高張力負荷手段２７の後段に配したテンションヘルパーローラ２８により張力が緩和された後、ダンサーローラ２３、案内ローラ２２を経て巻取りボビン２４により巻取られる。高張力負荷手段２７が、それ自身でその後段の張力を緩和することが可能な場合は、テンションヘルパーローラ２８は省略することもできるが、テンションヘルパーローラ２８を設けた方が、より巻取り張力への影響を排除できる。
　また、必要に応じて張力検出器２５により、巻取り時の光ファイバの張力が検出される。制御装置２６により巻取りボビン２４の巻取り速度等が制御され、制御装置２６は、この他、光ファイバのコブ検出や断線検知による停止・反転制御、張力検出器１７による張力検出に応じた張力の制御、高張力負荷手段２７によるファイバ張力の設定調整、捻り付与ローラ１８の揺動周期等の制御を行う。
　図３に示す光ファイバの巻き替えは、高張力負荷手段とテンションヘルパーローラとの区間に負荷された張力を利用している例である。テンションヘルパーローラ２８は、高張力負荷手段２７で付与された高張力を緩和させるものであるが、高張力負荷手段２７の直後では、ある程度の高張力が残存している。テンションヘルパーローラ２８との間で、所定の高張力が得られる場合、上述した図２の場合と同様に光ファイバに捻りを付与することができる。
　光ファイバの巻き替えでは、高張力負荷手段２７により高張力をかけることによってスクリーニング試験を行うことがあるが、このように高張力負荷部と捻り付与部を分ける構成にすることにより、スクリーニング部にも影響を与えることなく、ねじりを付与することが可能となる。
　図２で説明したのと同様に、サプライボビン１０から送出される光ファイバ１１を、案内ローラ１２とダンサーローラ１３により所定の張力で繰出す。繰出された光ファイバ１１は、例えば、走行経路中に配したコブ検出器１４によりコブの有無を検出しながら、キャプスタン２０により引き取られる。
　キャプスタン２０により引き取られた光ファイバ１１は、案内ローラ２１を経て高張力負荷手段２７により、所定の張力が付与される。高張力負荷手段２７を経た光ファイバ１１は、図２で説明したのと同様に、捻り抑制ローラ１５、捻り非抑制ローラ１６等を経て光ファイバ１１に捻りを付与する捻り付与ローラ１８、捻り抑制ローラ１９により、捻りが付与される。捻りが付与された光ファイバは、テンションヘルパーローラ２８により張力が緩和された後、ダンサーローラ２３、案内ローラ２２を経て巻取りボビン２４により巻取られる。
　図４は、光ファイバの捻り付与部のパスラインの概略を示す図である。光ファイバの捻りは、捻り付与ローラ１８と上流側に配した捻り抑制ローラ１５との間、または、捻り付与ローラ１８と捻り抑制ローラ１５との間に捻り非抑制ローラ１６を配したパスラインで、捻り付与ローラ１８により付与される。なお、捻り付与ローラ１８と捻り抑制ローラ１５間の距離Ｌ１＋Ｌ２、捻り非抑制ローラ１６を省略したときは距離Ｌ１を、フリーパス長Ｌと言う。
　フリーパス長Ｌと光ファイバに付与できる単位長さ当たりの捻り回数を示す捻り量（回／ｍ）との関係は、後述する図８に示すように、フリーパス長Ｌは長いほど光ファイバに多くの捻りを入れることができる。
　このフリーパス長Ｌを設備スペースの関係で十分確保できないときは、図４などに示すように、捻り非抑制ローラ１６を用いて折り返すことにより、捻り抑制ローラ１５との間の距離Ｌ２を折り返し分として加え、「Ｌ１＋Ｌ２」で所定のフリーパス長となるようにすることができる。
　捻り付与ローラ１８は、ローラ回転軸を所定の揺動角（±θ）で揺動させて光ファイバに捻りを付与するもので、例えば、図１１（Ｂ）及び図１２で説明したのと同様な形状（揺動ガイドローラ）のものを用いることができるが、特に揺動方式には限定されない。すなわち、捻り付与ローラ１８を一方の方向（＋θ方向）に揺動させると光ファイバに横方向の力が加わり、光ファイバは捻り付与ローラ１８の表面を転動し、これにより光ファイバ１１に一方向の捻りが付与される。続いて、捻り付与ローラ１８を反対方向（－θ方向）に揺動させると、今度は、捻り付与ローラ１８の表面を光ファイバが反対の方向に転動し、反対方向への捻りが付与される。このように、捻り付与ローラ１８に所定範囲の揺動角度と周期で繰り返し揺動制御することにより、光ファイバ１１の移動方向に対して時計回りと反時計回りの捻りを交番的に付与することができる。
　また、捻り付与ローラ１８の揺動による光ファイバ１１への捻り付与は、後述するように、光ファイバ１１と捻り付与ローラ１８が接触する接触角β（巻付角ともいう）の影響を受ける。すなわち、この接触角があまり小さいと、ローラ表面での光ファイバの転動が不十分となり、所定の捻り量を得ることができない。また、接触角が大きすぎると、ローラ表面で光ファイバが転動するときの抵抗が大きくなって転動し難くなるので、適正な接触角βとする必要がある。
　図５は、光ファイバの捻り付与部の他のパスラインの例を示す図である。本例では、図５（Ａ）に示すように、捻り付与ローラ１８と捻り抑制ローラ１５との間に、２以上の捻り非抑制ローラを用いて複数回の折り返しを行っている。この場合、複数の折り返しが可能となり、図４の１つの捻り非抑制ローラを用いて１回の折り返しを行う場合と比べて、フリーパス長をさらに延長することができ、光ファイバへの捻り量を多くすることが可能となる。
　しかしながら、２以上の捻り非抑制ローラを用いた場合、図５（Ｂ）に示すように、例えば、光ファイバ１が図の左方向から右方向に走行し、該光ファイバの走行に対して、捻り非抑制ローラ１６ａが装置正面から見て反時計方向に回動し、捻り非抑制ローラ１６ｂが時計方向に回動するように配置されているとする。そして、光ファイバ１には、走行方向に向かって軸の回りを時計方向ｃで捻りが加えられているとする。この場合、光ファイバ１は、捻り非抑制ローラ１６ａ，１６ｂのローラ表面を転動するが、捻り非抑制ローラ１６ａ上では光ファイバは矢印ａの方向に転動する。これに対し、捻り非抑制ローラ１６ｂ上では光ファイバは矢印ｂの方向に転動する。すなわち、光ファイバ１は、捻り非抑制ローラ１６ａと１６ｂの表面を互いに反対方向に転動して、互いの転動を阻害し合う動作となり、捻り付与ローラ１８で付与される捻りが抑制され捻り量が低下する。
　これに対し、図５（Ｃ）に示すように光ファイバ１の走行に対して、捻り非抑制ローラ５ａと５ｂを、同方向（図では装置正面から見て時計方向）に回動させる。この場合、光ファイバ１には、走行方向に向かって軸の回りを時計方向ｃで捻りが加えられているとすると、光ファイバ１は捻り非抑制ローラ５ａと５ｂの何れにちしても、ローラ表面を矢印ｂの方向にスムーズに転動する。このため、上記の図５（Ｂ）で生じたような光ファイバの捻りを抑制するような転動動作が生じず、フリーパス長に応じた捻り量（回／ｍ）を付与することが可能となる。
　したがって、図５（Ａ）に示すように、光ファイバ１の走行に対して、捻り非抑制ローラ１６ａ～１６ｃは同方向に回動されるように配置する。この結果、光ファイバ１は捻り非抑制ローラ１６ａ～１６ｃの何れも、ローラ表面を同方向に揃って転動する。このため、上記の図５（Ｂ）で生じたような光ファイバの捻りを抑制するような転動動作が生じず、フリーパス長に応じた捻り量（回／ｍ）を付与することが可能となる。
　図６は光ファイバの捻り量Ｒ（回／ｍ）とＰＭＤ低減率の関係を示す図である。ＰＭＤ低減率を、「１－（捻り付与後のＰＭＤ／捻り付与前のＰＭＤ）」とすると、図のように捻り量とＰＭＤ低減率とは、ほぼ比例関係にあり、捻り量が増えれば、それに比例してＰＭＤ低減率が大きくなる。すなわち、捻り量が増えればＰＭＤは、それに比例して小さくなる。１０～４０Ｇｂｉｔ伝送では、ＰＭＤは、０.０６ｐｓ／√ｋｍ以下、好ましくは０.０２ｐｓ／√ｋｍとすることが望ましく、現状の一般的な汎用ファイバの実力０.０１～０.２ｐｓ／√ｋｍ（平均値０.１ｐｓ／√ｋｍ）を鑑みると、ＰＭＤ低減率０.４、好ましくは０.８が目標となってくる。この目標とするＰＭＤ低減率を達成するには、捻り量Ｒ（回／ｍ）は「２」以上、好ましくは「４」以上を確保する必要がある。
　図７は、光ファイバに加えられる張力Ｔ（ｇ）と捻り量Ｒ（回／ｍ）の関係を示す図である。なお、光ファイバの捻り量Ｒ（回／ｍ）は、他の要件も関係するが、この図では、図４で説明した接触角βを７１°、ローラ径４０ｍｍ、ローラ幅３０ｍｍ、揺動角θを１５°とし、フリーパス長（Ｌ１＋Ｌ２）を各々５００ｍｍ、９００ｍｍ、１４３０ｍｍにしたときの線速７５０ｍ／ｍｉｎで光ファイバに加えられる張力Ｔ（ｇ）に対する捻り量Ｒ（回／ｍ）を測定したものである。この図から明らかなように、光ファイバの捻り量は、光ファイバの張力にほぼリニアに依存していることが分かる。
　図８は、図４で説明した光ファイバに捻りを付与するフリーパス長Ｌ（ｍｍ）と捻り量Ｒ（回／ｍ）の関係を示す図である。なお、この図においては、接触角β、ローラ径、ローラ幅、揺動角θ、線速を上記と同じように一定とし、光ファイバの張力Ｔを、６０ｇ、１５０ｇ，１９０ｇ，２４０ｇ，３１０ｇと変えて、それぞれのフリーパス長に対する捻り量を測定したものである。
　図９は、図７、図８で測定した実測値から、各々捻り量R（回／ｍ）が「２」、「４」で一定となるように、ａ,ｂを定数とし、張力Ｔ（ｇ）とフリーパス長Ｌ（ｍ）の関係を、近似曲線として求めた結果をグラフ化したものである。近似曲線は
　　　「 R＝ａ×Ｔ×Ｌｂ 」
の式で近似し、この場合ａ=０.０２３５、ｂ=０.９０となった。なお、このａ，ｂは、ローラの表面性などによる捻り易さ、揺動させる周期（速度）などの要因によって変化する定数であり、例えば、捻り性能が良いローラを用いれば、ａの値は大きくなる。
　この図から明らかなように、捻り量Ｒ（回／ｍ）を「２」以上に確保するには、捻り量Ｒ＝２のグラフの右側に張力Ｔ、フリーパス長Ｌがあれば良く、「４」以上を確保するには捻り量Ｒ＝４のグラフの右側に張力Ｔ、フリーパス長Ｌがあれば良い。もう少し具体的に言えば、例えば、フリーパス長が１ｍの場合、捻り量Ｒ（回／ｍ）を「２」以上を確保するには、張力Ｔは８０ｇ以上が必要であり、捻り量Ｒ（回／ｍ）を「４」以上を確保するには、張力Ｔは１６０ｇ以上が必要である。なお、光ファイバのスクリーニングには、９００ｇ～１１００ｇ程度の張力をかけることはあるが、切断の頻度が高まるので、これ以下の大きさ（例えば、５００ｇ以下）で実施するのが望ましい。
　上記したように、例えば光ファイバの張力１６０ｇ以上を確保し、揺動を行うことにより捻り量「４」以上が確保され、ＰＭＤ低減の効果が得られるが、上述したように、巻取り張力は６０ｇ程度にする必要があるため、巻取りボビンの巻取り張力に影響を与えるところで高張力にすることはできない。図１の巻取り設備では、キャプスタン２０の前段であれば高張力にしても巻取り張力に影響を与えないので、この部分に捻り付与ローラ１８を配置し、必要な光ファイバの張力を確保するようにしている。
　一方、図２の巻取り設備では、キャプスタン２０の後段に高張力負荷手段２７を設け、テンションヘルパーローラ２８などの張力緩和手段により張力を緩和する構成としている。これにより、キャプスタン２０から高張力負荷手段２７までの間で高張力にしても巻取り張力に影響を与えることなく、図２に示すように高張力部分に捻り付与ローラ１８を配置することにより、必要な光ファイバの張力を確保している。図３でも図１，２と同様にして必要な光ファイバの張力を確保している。
　また、フリーパス長Ｌを５００ｍｍとした場合、光ファイバの張力が１５０ｇ以下では、捻り量（回／ｍ）を「２」以上を確保することができない。一方、光ファイバを張力１００ｇ以上で走行させるとして、捻り量Ｒ（回／ｍ）を「２」以上確保するには、フリーパス長Ｌは８００ｍｍ以上である必要がある。フリーパス長Ｌのスペースが、設備の構成上で十分とることができない場合は、光ファイバの張力を高めることにより解決する以外に、図４で説明したように捻り非抑制ローラ１６を用いることで、折り返し分のＬ２を含めたフリーパス長として、所定のフリーパス長を確保してもよい。なお、フリーパス長を折り返す場合で、２以上の捻り非抑制ローラを用いる場合は、図５に示すように捻り非抑制ローラが同方向に回動されるように配置することにより、延長されるフリーパス長に応じた捻り量を付与することができる。
　図１０は、図４で説明した光ファイバの捻り付与ローラに対する接触角β（°）と捻り量（回／ｍ）の関係を示す図である。この図１０は、フリーパス長、ローラ径、ローラ幅、揺動角を、図７の測定時のパラメータと同じにし、フリーパス長１４３０ｍｍ、張力１５０ｇとして接触角βを変化させたときの捻り量Ｒを測定したものである。この結果、上記の接触角βが４０°未満では捻り量Ｒ（回／ｍ）を必要量確保するのが難しく、また、接触角βが１６０°を超える場合も捻り量Ｒ（回／ｍ）を必要量確保するのが難しくなる。したがって、光ファイバの捻り付与ローラに対する接触角β（ °）は、４０°以上１６０°以下であることが望ましく、さらには、捻り量Ｒ（回／ｍ）を「５」が確保できる５０°以上１００°以下であることが好ましい。
　上述したように、光ファイバの巻き替えなどのオフライン工程で、光ファイバに交互に捻りを付与して光ファイバのＰＭＤを低減するには、所定の捻り量（回／ｍ）が必要である。そして、光ファイバに所定の捻り量（例えば２回／ｍ）以上を付与するには、所定値以上の張力、フリーパス長として捻ることが必要であることが判明した。このため、本発明においては、設備的な制限からフリーパス長を長く取ることが困難であっても、巻取りボビンの巻取り張力に影響を与えないように光ファイバに高張力負荷をかけることが可能な区間、例えば、キャプスタンなどの引取り手段の前段や、引取り手段の後段であっても、テンションヘルパーローラなどの張力緩和手段を用いることによって高張力を負荷することが可能となった箇所に、捻り付与部を配置している。
　これにより、キャプスタンなどの引取り手段の前段や、引取り手段の後段であっても、テンションヘルパーローラなどの張力緩和手段を用いることによって高張力を負荷することが可能となった箇所に、光ファイバに捻りを付与するのに十分な張力をかけることが可能となり、設備的な制限からフリーパス長を長く取ることが困難であっても、光ファイバのＰＭＤ値を低減することができる。
　なお、引取り手段手前（キャプスタン前）で捻った場合には、光ファイバに付与された捻りは、巻取りボビンで巻取られるまでの経路中で多少解放されるが、この解放量を予め見込んで捻り付与することも可能である。また、キャプスタンの前段、後段のどちらで捻りを付与するにしても、巻取りボビン側の光ファイバの張力は、従来と同様の張力に維持して巻取りを行うことができる。さらに、巻取りボビンの近くで光ファイバの捻り操作がなくなるので、線振れがなくなり巻取り状態をさらに良好にすることが可能となる。
１０…サプライボビン、１１…光ファイバ、１２…案内ローラ、１３…ダンサーローラ、１４…コブ検出器、１５…捻り抑制ローラ、１６，１６ａ～１６ｃ…捻り非抑制ローラ、１７…張力検出器、１８…捻り付与部（捻り付与ローラ）、１９…捻り抑制ローラ、２０…キャプスタン、２１，２２…案内ローラ、２３…ダンサーローラ、２４…巻取りボビン、２５…張力検出器、２６…制御装置、２７…高張力負荷手段、２８…テンションヘルパーローラ。

Claims (8)

  1. 　光ファイバをサプライボビンから繰出し、引き取り手段により引き取って巻取りボビンで巻取る経路中で、前記光ファイバに捻り付与部により交互に捻りを付与する光ファイバの製造方法であって、
    　前記巻取りボビンの巻取り張力に影響を与えずに光ファイバに高張力負荷をかけることが可能な区間を設け、前記区間で捻れを付与し、前記捻り付与部の直前における張力をＴ（ｇ）、及びフリーパス長をＬ、捻り量をＲ（回／ｍ）、ａ，ｂを定数としたとき、
    「 Ｒ＝ａ×Ｔ×Ｌｂ」で近似される捻り量Ｒが「２」以上となるような前記張力、前記フリーパス長に設定することを特徴とする光ファイバの製造方法。
  2. 　前記捻り量Ｒ（回／ｍ）を「４」以上とすることを特徴とする光ファイバの製造方法。
  3. 　前記捻り付与部による捻り付与を前記引き取り手段の前段で行うことを特徴とする請求項１又は２に記載の光ファイバの製造方法。
  4. 　前記引取り手段の後段に高張力負荷手段と張力緩衝手段を設け、前記捻り付与部による捻り付与を前記高張力負荷手段により高張力に設定された箇所で行うことを特徴とする請求項１又は２に記載の光ファイバの製造方法。
  5. 　前記捻り付与部と、前記捻り付与部の上流側に設けられ光ファイバが捻り回動するのを抑制する捻り抑制ローラとの間に、１以上の捻り非抑制ローラを配して前記フリーパス長を延長することを特徴とする請求項１～４のいずれか1項に記載の光ファイバの製造方法。
  6. 　前記捻り非抑制ローラを２以上を備え、前記非抑制ローラの装置正面方向から見た回転方向が全て同じ方向とされていることを特徴とする請求項５に記載の光ファイバの製造方法。
  7. 　前記捻り付与部は揺動ガイドローラからなり、該揺動ガイドローラのローラ表面への前記光ファイバの接触角βを４０°～１６０°とすることを特徴とする請求項１～４のいずれか１項に記載の光ファイバの製造方法。
  8. 　光ファイバをサプライボビンから繰出し、引き取り手段により引き取って巻取りボビンで巻き取る経路中で、前記光ファイバに捻り付与部により交互に捻りを付与する光ファイバの製造装置であって、
    　前記巻取りボビンの巻取り張力に影響を与えずに光ファイバに高張力負荷をかけることが可能な区間を設け、前記区間で捻れを付与し、前記捻り付与部の直前における張力をＴ（ｇ）、及びフリーパス長をＬ、捻り量をＲ（回／ｍ）、ａ，ｂを定数としたとき、
    「Ｒ＝ａ×Ｔ×Ｌｂ」で近似される捻り量Ｒが「２」以上となるような前記張力、前記フリーパス長に設定されていることを特徴とする光ファイバの製造装置。
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