[发明专利]光导纤维的制造装置和制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种通过降低瑞利散射强度以减少传输损耗的光导纤维的制造装置和制造方法。

背景技术

通过降低瑞利散射强度以减少传输损耗的光导纤维的制造方法已由例如日本特开平10-25127号公报所公开。这种制造方法是对光导纤维基材加热拉丝，制成中间光导纤维，通过再次加热该中间光导纤维而实施热处理的，因再次加热，玻璃的构造松散(原子再排列)，假想温度(与玻璃内原子的杂乱的排列状态所对应的温度)下降，可谋求降低瑞利散射强度。

发明内容

但是，为了保护加热拉丝后的光导纤维，要在拉丝后的光导纤维的表面包覆UV树脂等，在上述的特开平10-25127号公报所记载的光导纤维的制造方法中，通过再次加热时的热量，包覆在光导纤维表面上的树脂会燃烧，不能适用于光导纤维单丝的大批量生产。尽管也考虑在表面不包覆树脂的状态下再次加热光导纤维，但因处理光导纤维时存在损伤等问题，也不能适合用作大批量生产的制造方法。

因此，本发明鉴于上述问题，其目的是提供一种通过降低瑞利散射强度来减少传输损耗，以制造光导纤维之际，可适用于表面包覆树脂的光导纤维单丝的大批量生产的光导纤维的制造装置和制造方法。

本发明人针对可适用于大批量生产光导纤维单丝的光导纤维制造装置和制造方法所进行专心研究的结果，新发现了瑞利散射强度与拉丝后的光导纤维的冷却速度的关系存在如下的事实。

在高温的玻璃内，因热能，原子急剧振动，与低温的玻璃相比，原子排列杂乱。慢慢冷却高温的玻璃时，在允许原子再排列的温度范围内，原子在对应于各温度下杂乱排列的同时被冷却，从而玻璃内原子的杂乱无章成为与构造松散时的最低温度(1200℃左右)相对应的状态。然而，急剧冷却高温的玻璃时，因在原子排列到达与各温度相对应的平衡状态前冷却固定，与慢慢冷却时相比，原子排列成为杂乱无章的状态。对于瑞利散射强度，即使是同一物质、原子排列也杂乱时，也较大，通常，拉丝后在5000～30000℃/S的冷却速度下冷却的光导纤维中，与松散构造的玻璃相比，原子排列杂乱，假想温度处于较高状态，考虑到其成了瑞利散射强度较大的原因。

另一方面，构造松散所需要的时间如温度越短则越长，例如在1200℃左右时，其温度不会维持几十小时，则也不会发生构造松散。拉丝后的光导纤维由于通常是在零点几秒内从2000℃冷却到400℃左右，为了在拉丝工序中冷却光导纤维的短时间内降低假想温度，至接近1200℃，必须慢慢冷却到比1200℃要高的温度。

在此，本发明人着眼于拉丝后光导纤维的温度和冷却速度，调查了光导纤维的温度在比进行上述构造松散的最低温度(1200℃左右)要高的温度下且在非常短的时间内进行构造松散的成为1700℃以下的1200～1700℃部分中的冷却速度与瑞利散射系数的关系。结果，光导纤维的温度成为1200～1700℃部分中的冷却速度与瑞利散射系数之间的确存在图8所示的关系。另外，瑞利散射强度(I)具有如下(1)式所示的与波长(λ)的4次方成反比的性质，此时的系数A为瑞利散射系数。

I＝A/λ⁴…………(1)

该结果表明，通过降低加热拉丝、包覆树脂前的光导纤维的冷却速度，可降低光导纤维的瑞利散射强度，和减少传输损耗。

基于这样的研究结果，为了实现本发明的目的，本发明的光导纤维的制造装置为，对光导纤维基材加热拉丝、用树脂包覆拉丝后的光导纤维的光导纤维的制造装置，其特征在于，包括在由具有规定的导热率的第1气体构成的气氛中对光导纤维基材加热拉丝的拉丝炉，将拉丝后的光导纤维包覆树脂的树脂包覆部，在由设置在拉丝炉和树脂包覆部之间、导热率比第1气体的规定的导热率要低的第2气体构成的气氛中对拉丝的光导纤维加热以及慢慢冷却的加热炉。