光纤、光纤制造装置以及光纤制造方法制造方法及图纸

一种光纤制造方法，对通过加热软化的光纤基材进行抽丝而得到光纤，当光纤温度为１２００～１４００℃时以小于或等于４０００℃／秒的冷却速度冷却所述光纤，当光纤温度为８５０～１２００℃时以小于或等于８０００℃／秒的冷却速度冷却所述光纤。抽丝速度大于或等于１０００ｍ／分。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及在波长1300～1600nm的波长范围中的低损失光纤、该光纤制造装置以及该光纤制造方法。
技术介绍
以前，关于光纤的低损失化，例如有在抽丝炉正下方设置缓冷光纤的加热炉，加热炉以500～1500℃的温度缓冷光纤，由此来实现光纤的低损失化的技术(参照日本专利特开平4-59631号公报)。此外，还可能即使有使用该技术也不会实现光纤的低损失化的情况，此时，通过调整芯、包层的粘度也可以实现光纤的低损失化(参照日本特开2002-148466号公报)。然而，具有下述问题不易于通过控制添加在芯和包层内的杂质(F、Cl等)的种类和其含量来管理芯和包层的粘度、折射率，此外还需要专用装置，从而使光纤的制造装置复杂且大规模化，同时，增加了制造工序，延长了光纤的制造时间。
技术实现思路
本专利技术鉴于上述内容而开发的，其目的在于提供一种向芯上掺Ge，即使包层实质上是由SIO2构成的光纤，损失也非常低的光纤，同时，其目的在于提供一种制造该光纤的光纤制造装置以及其制造方法。本专利技术的一个方式的光纤制造方法是对通过加热软化的光纤基材进行抽丝而得到光纤的光纤制造方法，当光纤温度为1200～1400℃时以小于或等于4000℃/秒的冷却速度冷却所述光纤，当光纤温度为850～1200℃时以小于或等于8000℃/秒的冷却速度冷却所述光纤。本专利技术的其他方式的光纤制造装置是对通过加热软化的光纤基材进行抽丝而得到光纤的光纤制造装置，当从所述光纤基材抽丝的光纤的光纤温度为1200～1400℃时以小于或等于4000℃/秒的冷却速度冷却所述光纤的第一缓冷装置，当所述光纤温度为850～1200℃时以小于或等于8000℃/秒的冷却速度冷却所述光纤的第二缓冷装置。如上所述，对于本专利技术其他的目的、特征、优点以及技术且产业意义来说，通过结合附图来阅读本专利技术的详细说明而能够进一步理解。附图说明图1是该专利技术实施方式的光纤制造装置的简要结构的示意图；图2是光纤基材的折射率曲线图形的示意图；图3是由图1所示的光纤制造装置所制造的光纤的波长1300～1600nm的传送损失的示意图；图4是使用氩气使第二缓冷装置温度为25℃时的A值以及B值的第一缓冷装置温度依赖性的示意图；图5是在第一缓冷装置温度为1000℃时改变第二缓冷装置温度时的光纤的冷却速度的光纤温度依赖性的示意图；图6是在第一缓冷装置温度为1000℃时的A值以及B值的第二冷却温度依赖性的示意图；图7是在第一缓冷装置温度为1000℃时的A值以及B值的光纤冷却装置入口的光纤温度依赖性的示意图；图8是在第二缓冷装置开放于空气中时的A值以及B值的第一缓冷装置温度依赖性的示意图；图9是使用He气体使第二缓冷装置温度为25℃时的A值以及B值的第一缓冷装置温度依赖性的示意图。具体实施例方式以下，对用于实施该专利技术的最优方式的进行说明。图1表示的是该专利技术实施方式的光纤制造装置的简要结构的示意图。该光纤制造装置1是通过抽丝来制造在波长1300～1600nm的波长范围内低损失的光纤的装置，对于作为该光纤基材的光纤基材10来说，其经加热炉11被加热至大于或等于2000℃以上，通过经由沿光纤抽丝方向依次配置的第一缓冷装置12、第二缓冷装置13、光纤冷却装置14、包覆层涂敷装置15、包覆层固化装置16、以及卷绕装置17的各个装置而被制造出期望的光纤。此外，由控制装置C控制上述各装置。对于第一缓冷装置12来说，例如有镍铬合金线、炭加热器、康塔尔铁铬铝电热丝(kanthal)加热器等加热体，在该加热体周围是具有隔热材料、炉罩的加热炉，在中心部分具有由石英玻璃制成的炉心管，沿着光纤的抽丝方设置。该第一缓冷装置12约为1.5m左右。虽然对导入在炉心管内的气体种类没有特别限制，但是因为如果使用He等热传导率大的气体则会夺取热能，所以最好使用空气、氮气、氩气等。从该加热炉11被抽丝的光纤在经由该第一缓冷装置12的加热炉时被加热，与经由室温、空气相比能够进一步被缓冷。若该加热炉的温度在小于或等于700℃左右，则缓冷效果小，不能如后所述地实现作为结果的低损失化的光纤制造。此外，虽然考虑到了在大于或等于1100℃左右能进一步降低光纤的冷却速度来实现低损失化效果，但是，因为在1000℃附近得到充分的缓冷效果，实施高温化，花销了加热炉、附带设备的费用，并且光纤制造装置1的高度本身有限，而且在向光纤上涂敷包覆层时有必要实现充分冷却，所以最好不要对第一缓冷装置12进行超过必要的高温化。通过该第一缓冷装置12中的光纤温度被设定在1000～1500℃之间。在第一缓冷区域内含有高于该温度地带的地带，即使缓慢冷却也得不到低损失化效果。此外，光纤温度在小于或等于1000℃，以比小于或等于4000℃/秒更快的速度，例如以小于或等于8000℃/秒的速度来冷却，也能得到足够的低损失化效果。第二缓冷装置13具有与第一缓冷装置12相同的约1.5m程度的长度，使用与第一缓冷装置12相同的炉心管来控制温度。因为该第二缓冷装置13是进一步冷却由第一缓冷装置12所冷却的光纤的装置，所以进入到第二缓冷装置13内的光纤的温度与进入到第一缓冷装置12内的光纤相比要低。对于第二缓冷装置13来说，通过降低炉心管的设定温度能够实现该冷却，所以没有必要具有第一缓冷装置12那样的发热体的加热炉。通过该第二缓冷装置13而将光纤温度设定为500～1100℃。即，通过该第二缓冷装置13的光纤的温度区域与通过第一缓冷装置12的光纤的温度区域相比温度低，此外，因为扩大如后述那样在低损失化中所必要的冷却速度的许可范围，所以可以不使用具有发热体的加热炉，通过这样来抑制设备的高成本化以及设备的大型化。例如，当输入到第二缓冷装置13内的光纤温度为1000℃时，在第二缓冷装置13内所要求的冷却速度与在空气中的光纤的冷却速度(5000℃/秒前后)相比没有很大差别。具体地说，对于第二缓冷装置13来说，沿着光纤的抽丝方向，在筒状结构物例如石英玻璃管以及其周围，使温度被控制在常温附近的温水循环，导入空气、氮气、氩气等气体。同时，因为若使用热传导率大的He气作为环境气体则会形成急剧冷却条件，所以此时最好设置加热体，并且加热体的温度要接近通过第二缓冷装置13中的光纤温度的温度，例如为500℃。此时，因为比第一缓冷装置12的所需温度低，所以不需要与第一缓冷装置12相同的加热装置以及进行控制，可以使用来自锅炉的蒸汽作为热源。同时，第二缓冷装置13的温度最好从设备表面开始就为低温，最好小于或等于500℃。第二缓冷装置13的温度可以为常温(25℃)附近，例如若有可能控制温度，则也可以向大气开放。光纤冷却装置14将从第二缓冷装置13输出的光纤冷却至常温。包覆层涂敷装置15在由光纤冷却装置14冷却至常温的光纤上涂敷作为包覆层的树脂，包覆层固化装置16将该被涂敷的树脂固化。例如，当被涂敷的树脂为紫外线硬化树脂时，包覆层固化装置16为紫外线照射装置，由该紫外线来硬化树脂。卷绕装置17卷取从包覆层固化装置16输出的光纤，并将其卷绕在未图示的线轴上。抽丝的速度由该卷绕旋转速度所决定，为大于或等于1000m/分。由该光纤制造装置制造的光纤是通过对具有如图2所示的折射率曲线图形的光纤基材10进行抽丝而得到的，最终得到的光纤也具有相同的折射率图表。该光纤本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光纤制造方法，对通过加热软化的光纤基材进行抽丝而得到光纤，其包括：当光纤温度为１２００～１４００℃时、以小于或等于４０００℃／秒的冷却速度冷却所述光纤，当光纤温度为８５０～１２００℃时、以小于或等于８０００℃／秒的冷却速 度冷却所述光纤。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：奥诚人，铃木尚，
申请(专利权)人：古河电气工业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]