專利名稱：光纖的制造方法
技術領域：
本發明涉及進行了被覆的光纖的制造方法。
背景技術：
一直以來，利用拉線爐對光纖母材的前端部進行加熱熔融，將光纖拉出，在拉出的光纖上被覆一層或多層的例如紫外線硬化性樹脂，形成進行了被覆的光纖。在這樣制造的光纖中，由于很難將其芯或被覆層(clad)在光纖的長度方向上制作成完全的正圓，或制造成同心圓，所以一般芯或被覆層形成為橢圓或變形了的圓，或者芯和被覆層發生偏心。其結果是在該光纖中傳輸的光的兩個極化模式之間產生傳輸速度的差，因此該光纖的極化模式分散變大，在用作光纖通信的傳送路的情況下存在問題。為了解決該問題，例如在專利文獻1、2中公開的那樣，公知的方法是在對光纖實施了被覆之后，對該被覆了的光纖周期性地施加在順時針方向和逆時針方向相同量的扭轉，從而使光纖的極化模式分散降低。但是，在通過上述方法施加扭轉的光纖中，存在任一個方向的扭轉殘留的情況。如此在有殘留扭轉的情況下，存在光纖的極化模式分散反而增大的顧慮。并且，由于該殘留扭轉總是在要使該扭轉退回的方向上作用有內部應力的彈性扭轉，所以例如在利用該光纖制造光纖帶心線時，存在光纖擰轉使操作性下降的問題。為了解決該問題，例如專利文獻3公開的那樣，公知的方法是對進行了被覆的光纖施加了扭轉之后，通過將光纖擰向在該光纖上殘留的扭轉的方向的相反方向，修正扭轉， 來降低殘留扭轉。專利文獻1 日本特開平6-171970號公報專利文獻2 日本特開2003-146689號公報專利文獻3 日本特開2006-315913號公報但是，伴隨著光纖通信中的傳輸速度的進一步的高速化，要求使作為傳輸路的光纖的極化模式分散進一步降低。但是，在如上述那樣通過將光纖擰向殘留扭轉方向的相反方向來修正扭轉的方法中，無法充分降低在長度方向上的殘留扭轉量，因此，存在著也無法充分降低光纖的極化模式分散的問題。

發明內容
本發明就是鑒于上述情況而提出的，目的在于提供一種能夠穩定制造殘留扭轉少且極化模式分散小的光纖的光纖制造方法。為了解決上述課題，達成目的，本發明的光纖制造方法的特征在于包括使光纖母材的前端部熔融并拉出光纖的拉出工序；對所述拉出的光纖的外周進行被覆的被覆工序；以及扭轉施加工序，其是利用被設置成相互的旋轉軸平行且具有階梯差的至少一對扭轉施加輥夾持所述進行了被覆的光纖，使所述一對的扭轉施加輥繞所述各旋轉軸旋轉，將所述進行了被覆的光纖送往規定的方向，并且通過使所述一對扭轉施加輥沿著所述各旋轉軸相互向相反方向往復移動，由此對所述進行了被覆的光纖施加扭轉，所述扭轉施加工序，在使所述一對扭轉施加輥的所述各旋轉軸相對于與所述進給方向垂直的面傾斜規定角度的狀態下，對所述進行了被覆的光纖施加扭轉。另外，本發明的光纖的制造方法的特征在于包括從光纖母材的熔融了的前端部拉出光纖的拉出工序；對所述拉出的光纖的外周進行被覆的被覆工序；以及扭轉施加工序，其使所述進行了被覆的光纖與擺動輥的外周表面接觸，使所述擺動輥繞旋轉軸旋轉，將所述進行了被覆的光纖送往規定的方向，并且通過以相對于與該進給方向垂直的面傾斜規定角度的方向為中心，使所述擺動輥的所述旋轉軸周期性地擺動， 由此對所述進行了被覆的光纖施加扭轉。另外，本發明的光纖的制造方法的特征在于，在上述的發明中，還包括根據在所述施加了扭轉的光纖上殘留的扭轉來調整所述規定的角度的傾斜角度調整工序。另外，本發明的光纖的制造方法的特征在于，在上述的發明中，還包括扭轉修正工序，其使所述施加了扭轉的光纖與修正輥的外周表面接觸，使所述修正輥繞旋轉軸旋轉，將所述施加了扭轉的光纖送往規定的方向，并且通過使所述修正輥的所述旋轉軸相對于與該進給方向垂直的面傾斜，由此對所述施加了扭轉的光纖施加與殘留的扭轉的方向相反的方向的扭轉。發明效果根據本發明，具有的效果是能夠穩定地制造光纖的殘留扭轉的量及其偏差降低， 殘留扭轉少，極化模式分散小的光纖。


圖1是說明本發明的實施方式1的光纖的制造方法的圖；圖2是圖1所示的扭轉施加機構的A向視圖；圖3是說明一對扭轉施加輥的傾斜和通過該傾斜對被覆了的光纖施加的扭轉之間的關系的圖；圖4是說明一對扭轉施加輥的傾斜和通過該傾斜對被覆了的光纖施加的扭轉之間的關系的圖；圖5是說明本發明的實施方式2的光纖的制造方法的圖；圖6是圖5所示的擺動輥和引導輥的B向視圖。圖中1-光纖母材；2-拉線爐；2a_加熱器；3_光纖；4、8、12-外徑測量器；5、9_被覆裝置；6、10-紫外線硬化性樹脂；7、11_紫外線照射裝置；13-被覆了的光纖；14、17、18_引導輥；15-扭轉施加機構；151 154-扭轉施加輥；16-施加了扭轉的光纖；19-卷取機；20-擺動輥；Al A5-旋轉軸；dl、d2-進給方向；L1、L2-線
具體實施方式
以下，參考附圖詳細說明本發明的光纖的制造方法的實施方式。需要說明的是，本發明并不限定于該實施方式。(實施方式1)圖1是說明本發明的實施方式1的光纖的制造方法的圖。以下，參考圖1說明本實施方式1的光纖的制造方法。首先，將光纖母材1配置在拉線爐2內，利用加熱器加加熱光纖母材1的前端部使其熔融，向鉛直方向朝下拉出光纖3。接著，通過外徑測量器4監視拉出的光纖3的外徑， 同時通過被覆裝置5在光纖3的外周表面涂敷紫外線硬化性樹脂6，之后，利用紫外線照射裝置7照射紫外線，使涂敷的紫外線硬化性樹脂硬化，形成一級被覆層。接著，通過外徑測量器8監視形成了一級被覆層的光纖3的外徑，同時還通過被覆裝置9在該一級被覆層上涂敷紫外線硬化性樹脂10，之后，利用紫外線照射裝置11照射紫外線。使涂敷的紫外線硬化性樹脂硬化，形成二級被覆層，制成進行了被覆的光纖13。之后，通過外徑測量器12監視進行了被覆的光纖13的外徑。需要說明的是，形成的被覆層的層數可根據進行了被覆的光纖13的使用目的等進行適當調整，配置與被覆層的層數相對應的數量的被覆裝置，紫外線照射裝置以及外徑測量器。另外，也可采用一并涂敷多個被覆層，使其硬化的方法。接著，引導輥14將進行了被覆的光纖13引導到扭轉施加機構15。扭轉施加機構 15對進行了被覆的光纖13施加扭轉，之后，引導輥17、18將施加了扭轉的光纖16引導向卷取機19，卷取機19將施加了扭轉的光纖16卷取成適當大小的卷軸。以下，具體說明扭轉施加機構15。圖2是圖1所示的扭轉施加機構15的A向視圖。 如圖1、2所示，扭轉施加機構15具備扭轉施加輥151 154。該扭轉施加輥151 154以各旋轉軸Al A4相互相互平行的方式被配置形成階梯差。而且，扭轉施加機構15在相鄰的扭轉施加輥151、152、153以及IM之間夾進行了被覆的光纖13，繞各旋轉軸Al A4旋轉而將進行了被覆的光纖13向大致鉛直方向朝下的進給方向dl輸送。另外，如圖1所示， 在從與紙面垂直的方向觀察時，扭轉施加輥151、153繞順時針方向旋轉，扭轉施加輥152、 IM繞逆時針方向旋轉。與此同時，扭轉施加機構15通過使扭轉施加輥151、153和扭轉施加輥152、IM沿著各旋轉軸A1、A3以及A2、A4向相互相反的方向往復移動，對進行了被覆的光纖13施加反向且相同量的扭轉。具體地說，如圖2所示，例如通過扭轉施加輥151、153向紙面的右向移動、扭轉施加輥152、154向紙面的左向移動，由此進行了被覆的光纖13在朝向進給方向dl觀察時繞順時針旋轉，被施加繞順時針的扭轉。另一方面，通過扭轉施加輥151、153向紙面的左向、 扭轉施加輥152、154向紙面的右向移動，由此進行了被覆的光纖13在朝向進給方向dl觀察時繞逆時針旋轉，被施加繞逆時針的扭轉。另外，扭轉施加輥151 154由于被配置在使各旋轉軸Al A4相對于與進給方向dl垂直的面傾斜的狀態下，所以對進行了被覆的光纖13進一步施加扭轉。具體地說，如圖2所示，扭轉施加輥151 IM被配置成如下狀態使各旋轉軸Al A4相對于線Ll向紙面上方傾斜角度θ 1的狀態，其中，線Ll表示與進給方向dl垂直的方向的面。其結果是對進行了被覆的光纖13通過上述的扭轉施加輥151 巧4的往復移動來施加扭轉，并且施加與各旋轉軸Al A4的角度θ 1對應的扭轉。在此，通過扭轉施加輥151 154的往復移動對進行了被覆的光纖13施加扭轉時，例如因為進行了被覆的光纖13在扭轉施加輥151 154的外周表面發生打滑，或扭轉施加輥151 IM的位置的稍許偏移等，而在進行了被覆的光纖13中存在由順時針和逆時針引起的扭轉量的不均衡、產生殘留扭轉的顧慮。但是，在本實施方式1中，由于不僅通過扭轉施加輥151 154的往復移動，而且還使各旋轉軸Al Α4傾斜規定的角度來對進行了被覆的光纖13施加扭轉，因此通過該傾斜角度的調整能夠抑制殘留扭轉的發生。另外，例如專利文獻3公開的方法，是對在進行了被覆的光纖上已經產生的殘留扭轉進行修正使其降低的方法。相對于此，本實施方式1的方法，由于是在扭轉施加機構中為了不產生殘留扭轉而使扭轉施加機構本身傾斜來進行調整的方法，所以抑制進行了被覆的光纖在長度方向的殘留扭轉的偏差的效果顯著。另外，在本實施方式1的方法中，由于扭轉相對于傾斜角度的調整量大，所以能夠使殘留扭轉的調整范圍更寬。而且，由于扭轉調整用的傾斜角度很小也可，所以即使光纖的拉線速度高，也難以產生進行了被覆的光纖13在扭轉施加輥151 154的外周表面的打滑，適合于拉線速度的高速化。以下，對于扭轉施加輥151 IM的傾斜和通過該傾斜對進行了被覆的光纖13施加的扭轉之間的關系進行更具體的說明。圖3、4是說明一對的扭轉施加輥151、152的傾斜和通過該傾斜對進行了被覆的光纖13施加的扭轉之間的關系的圖。如圖3(a)所示，扭轉施加輥151通過在旋轉軸Al相對于線Ll向紙面上方傾斜角度θ 1的狀態下從紙面的里側向跟前側旋轉，由此對進行了被覆的光纖13施加順時針的扭轉。另一方面，如圖3(b)所示，扭轉施加輥152通過在旋轉軸Α2 相對于線Ll向紙面上方傾斜角度θ 1的狀態下從紙面的跟前側向里側旋轉，由此對進行了被覆的光纖13施加逆時針的扭轉。如上所述，扭轉施加輥151和152通過傾斜施加相互相反方向的扭轉。但是，扭轉施加輥151和152被配置成存在階梯差，扭轉施加輥151位于接近位置固定了的引導輥14 一側，因此在扭轉施加輥151的外周表面，在進行了被覆的光纖13上容易產生打滑。而且， 進行了被覆的光纖13在更長的長度上與扭轉施加輥152的外周表面接觸。其結果是在進行了被覆的光纖13上，扭轉施加輥152施加的繞逆時針的扭轉被施加得更多，進行了被覆的光纖13繞逆時針被扭轉。另一方面，關于扭轉施加輥153，通過傾斜在與扭轉施加輥152相反的方向上施加相同量的扭轉。另外，由于認為處于進給方向的引導輥17對扭轉沒有影響，所以關于扭轉施加輥154，通過傾斜在與扭轉施加輥152相同的方向上施加相同量的扭轉。其結果是扭轉施加輥151 巧4如果各旋轉軸Al Α4相對于線Ll向紙面上方傾斜角度θ 1，則作為整體對進行了被覆的光纖13施加繞逆時針的扭轉。另外，如果傾斜角大，則施加的扭轉量變大。另外，如圖4(a)所示，扭轉施加輥151，通過在旋轉軸Al相對于線Ll向紙面下方傾斜角度θ 2的狀態下從紙面的里側向跟前側旋轉，由此對進行了被覆的光纖13施加逆時針的扭轉。另一方面，如圖4(b)所示，扭轉施加輥152通過在旋轉軸Α2相對于線Ll向紙面下方傾斜角度θ 2的狀態下從紙面的跟前側向里側旋轉，由此對進行了被覆的光纖13施加順時針的扭轉。然后，與上述同樣，在進行了被覆的光纖13上，扭轉施加輥152施加的順時針的扭轉被施加得更多，進行了被覆的光纖13繞順時針被扭轉。另一方面，關于扭轉施加輥153和154，也與上述同樣，通過傾斜扭轉施加輥153 施加方向與扭轉施加輥152相反且大致相同量的扭轉，另外，扭轉施加輥巧4施加方向與扭轉施加輥152相同且大致相同量的扭轉。其結果是，扭轉施加輥151 巧4如果各旋轉軸 Al A4相對于線Ll向紙面下方傾斜角度θ 2，則作為整體對進行了被覆的光纖13施加順時針的扭轉。因此，通過調整扭轉施加輥151 154的各旋轉軸Al Α4的傾斜方向以及傾斜角度，就能夠調整對進行了被覆的光纖13施加的扭轉的方向以及量，因此在扭轉施加機構 15中調整扭轉以使不會產生殘留扭轉。但是，上述的傾斜的方向以及角度如下這樣決定。即，在作業開始時，使傾斜角度為零，試驗性地制造施加了扭轉的光纖16，反復進行規定次數的測量該光纖16的殘留扭轉的方向以及量的工序。之后，算出它們的測量值的平均值，決定傾斜的方向以及角度以消除該平均的殘留扭轉。然后，將扭轉施加輥151 IM的各旋轉軸Al Α4調整為決定了的傾斜角度。而且，可以傾斜角度的調整可以是分別使扭轉施加輥151 巧4傾斜，或者可以如圖2所示使扭轉施加機構15本身傾斜來進行。之后，在維持調整了的傾斜角度的狀態下，制造施加了扭轉的光纖16。而且，如果需要的話，在從卷取機19將結束了光纖16的卷取的卷軸取出時，以卷取的光纖16的端部為樣本取出規定長度，測量取出的光纖16的殘留扭轉的量和方向，如果與當初的測量值的平均值不同，則也可以在此時對傾斜的方向以及角度進行微調。當然，還可以在施加扭轉的光纖16的制造中一邊測量殘留扭轉，一邊將該測量結果反饋給扭轉施加機構15，可以對傾斜的方向以及角度進行微調。而且，施加的扭轉的量或殘留扭轉的量，是通過對長度Im的光纖施加幾次扭轉， 或哪幾個存在殘留扭轉來進行評價的。即，如果扭轉的周期為lm，則扭轉的量表現為1次/ m。而且，該扭轉方向如果是順時針方向，則為+1次/m，如果是逆時針方向，則表示為-1次 /m0在此，通過本實施方式1的方法和專利文獻3中公開的現有的方法，制造光纖，測量其殘留扭轉進行比較。另外，在本實施方式1的方法中，利用與圖1所示的光纖制造裝置相同的裝置A、B制造光纖。另外，在現有的方法中，雖然使用上述的裝置A、B，但扭轉施加機構的傾斜角度社為零，與專利文獻3同樣使引導輥17傾斜來消除殘留扭轉，由此，制造光纖。而且，施加扭轉的量設為10次/m，測量殘留扭轉的樣本的η數為30。其結果是，對于以現有的方法制造的光纖，殘留扭轉的平均值是-0. 1次/m，標準偏差s在采用裝置A時為0. 13，在采用裝置B時為0. 14。相對于此，對于以本實施方式1 的方法制造的光纖，殘留扭轉的平均值為0. 0次/m，殘留扭轉的標準偏差s不管在采用裝置 A還是采用裝置B時都是0. 11，殘留扭轉的平均值以及偏差降低。如以上說明，根據本實施方式1，光纖的殘留扭轉的量及其偏差降低，能夠穩定制造殘留扭轉少、極化模式分散小的光纖。(實施方式2)接著，說明本發明的實施方式2。圖5是說明本發明的實施方式2的光纖的制造方法的圖。以下，參考圖5對于本實施方式1的光纖的制造方法進行說明。
首先，從將光纖母材1配置在拉線爐2內，通過加熱器加將光纖母材1的前端部加熱熔融并拉出光纖3的工序，到通過外徑測量器12監視進行了被覆的光纖13的外徑的工序，與實施方式1同樣。接著，引導輥14將進行了被覆的光纖13引導向擺動輥20。擺動輥20對進行了被覆的光纖13施加扭轉，之后，將由引導輥17、18施加了扭轉的光纖16引導向卷取機19，卷取機19將施加了扭轉的光纖16卷取成適當大小的卷軸。以下，對于擺動輥20具體進行說明。圖6是圖5所示的擺動輥20和引導輥17的 B向視圖。如圖6所示，擺動輥20使進行了被覆的光纖13與外周表面接觸，使其繞旋轉軸 A5旋轉，將進行了被覆的光纖13送向進給方向d2。而且，如圖5所示，在從與紙面垂直的方向觀察時，擺動輥20繞逆時針旋轉。另外，引導輥17使施加了扭轉的光纖16與外周表面接觸，使其繞旋轉軸旋轉，將施加了扭轉的光纖16送向進給方向d2。而且，所謂進給方向 d2是與引導輥17的旋轉軸垂直的方向。與此同時，以相對于表示與進給方向d2垂直的面的線L2向紙面下方傾斜角度θ 3 的方向為中心，使擺動輥20的旋轉軸Α5向紙面上下周期性地以角度α擺動。S卩，通過使擺動輥20的旋轉軸Α5相對于線L2向紙面上方以角度(α-θ 3)的范圍、向紙面下方以角度(α +θ 3)的范圍擺動，對進行了被覆的光纖13施加扭轉。在此，進行了被覆的光纖13，在擺動輥20的旋轉軸Α5從線L2向下時，施加順時針的扭轉，在旋轉軸Α5從線L2向上時，施加逆時針的扭轉，本實施方式2的情況，由于向下方的擺動角更大，所以如果使擺動輥20擺動1周期，則對進行了被覆的光纖13施加順時針的扭轉。另一方面，以相對于線L2向上方傾斜角度θ 3的方向為中心，使擺動輥20的旋轉軸Α5向紙面上下周期性地擺動角度α時，使擺動輥20的旋轉軸Α5相對于線L2向紙面上方以角度(α +θ 3)的范圍、向下方以角度(α-θ 3)的范圍擺動，因此，如果使擺動輥20擺動1周期，則對進行了被覆的光纖13施加逆時針的扭轉。因此，擺動輥20通過調整旋轉軸Α5的傾斜的方向以及角度，能夠調整對進行了被覆的光纖13施加的扭轉的方向以及量，因此與實施方式1的扭轉施加機構15同樣，能夠調整扭轉使得在擺動輥20不產生殘留扭轉。S卩，本實施方式2的方法也與實施方式1的方法同樣，為了施加扭轉而在擺動輥不產生殘留扭轉，使扭轉施加機構本身傾斜來進行調整，因此，抑制進行了被覆的光纖在長度方向的殘留扭轉的偏差的效果更顯著。如以上說明，根據本實施方式2，能夠穩定地制造光纖的殘留扭轉的偏差降低、殘留扭轉少且極化模式分散小的光纖。另外，作為上述的實施方式1、2的變形例，還可以施加專利文獻3公開的那樣的修正扭轉的工序。例如，作為修正扭轉的輥，可以適用引導輥17。如上所述，該引導輥17使施加了扭轉的光纖16與外周表面接觸，使其繞旋轉軸旋轉，將施加了扭轉的光纖16送向進給方向d2。在此，通過使該引導輥17的旋轉軸相對于與進給方向d2垂直的方向傾斜，對施加了扭轉的光纖16施加與殘留扭轉的方向相反的方向的扭轉。由此，例如將扭轉施加機構15用于殘留扭轉降低用的粗調，將引導輥17用于微調，由此，能夠進行更適當的扭轉的調整，能夠進一步降低殘留扭轉量的絕對值以及偏差。
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權利要求
1.一種光纖的制造方法，其特征在于， 包括從光纖母材的熔融了的前端部拉出光纖的拉出工序； 對所述拉出的光纖的外周進行被覆的被覆工序；以及扭轉施加工序，其使所述進行了被覆的光纖與擺動輥的外周表面接觸，使所述擺動輥繞旋轉軸旋轉，將所述進行了被覆的光纖送往規定的方向，并且通過以相對于與該進給方向垂直的面傾斜規定角度的方向為中心，使所述擺動輥的所述旋轉軸周期性地擺動，由此對所述進行了被覆的光纖施加扭轉。
2.如權利要求1所述的光纖的制造方法，其特征在于，包括根據在所述施加了扭轉的光纖上殘留的扭轉來調整所述規定的角度的傾斜角度調整工序。
3.如權利要求1或2所述的光纖的制造方法，其特征在于，包括扭轉修正工序，其使所述施加了扭轉的光纖與修正輥的外周表面接觸，使所述修正輥繞旋轉軸旋轉，將所述施加了扭轉的光纖送往規定的方向，并且通過使所述修正輥的所述旋轉軸相對于與該進給方向垂直的面傾斜，由此對所述施加了扭轉的光纖施加與殘留的扭轉的方向相反的方向的扭轉。
全文摘要
提供一種光纖的制造方法，能夠穩定制造殘留扭轉少且極化模式分散小的光纖，包括使光纖母材的前端部熔融并拉出光纖的拉出工序；對所述拉出的光纖的外周進行被覆的被覆工序；以及扭轉施加工序，其是利用被設置成相互的旋轉軸平行且具有階梯差的至少一對扭轉施加輥夾持所述進行了被覆的光纖，使所述一對的扭轉施加輥繞所述各旋轉軸旋轉，將所述進行了被覆的光纖送往規定的方向，并且通過使所述一對扭轉施加輥沿著旋轉軸相互向相反方向往復移動，由此對所述進行了被覆的光纖施加扭轉，所述扭轉施加工序，在使所述一對扭轉施加輥的各旋轉軸相對于與所述進給方向垂直的方向傾斜規定角度的狀態下，對所述進行了被覆的光纖施加扭轉。
文檔編號C03B37/025GK102557428SQ20121000183
公開日2012年7月11日 申請日期2008年2月25日 優先權日2007年3月5日
發明者宋敏碩, 荒井慎一 申請人:古河電氣工業株式會社