專利名稱：光纖的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種能減小偏振模色散的光纖的制造方法。
背景技術(shù)：
當(dāng)應(yīng)用傳統(tǒng)方法制造光纖時，難以使纖芯和沿著纖芯周圍形成的包層在橫截面上形成圓形且同心的形狀。所以，纖芯和包層在橫截面上通常會略微呈現(xiàn)橢圓形或輕微扭曲的圓形。因此，在光纖橫截面上的折射率分布是不均勻的，致使在光纖橫截面上的偏振模中的群速度出現(xiàn)變化。這引起了偏振模色散增加的問題。
這種偏振模色散增加會成為一個障礙，特別是光纜在實際應(yīng)用中作為需要具有巨大容量和遠(yuǎn)距離傳送能力的海底光纜或干線光纜時。為了解決這個問題，例如在未經(jīng)審查的日本專利公開文本No.9-0243833中曾提出過一種制造光纖的方法。在這種方法中，從光纖預(yù)制棒中拉出裸光纖并在裸光纖外面涂覆上涂覆材料來形成光纖，然后由旋轉(zhuǎn)軸周期性擺動的導(dǎo)輥為導(dǎo)向使其經(jīng)受預(yù)定的扭絞。
圖4說明了制造光纖的過程。附圖標(biāo)記1表示光纖預(yù)制棒，附圖標(biāo)記2表示拉纖爐，附圖標(biāo)記3表示裸光纖，附圖標(biāo)記4表示外徑監(jiān)控裝置，附圖標(biāo)記5和8表示涂覆模具，附圖標(biāo)記6和9表示紫外固化樹脂，附圖標(biāo)記7和10表示紫外線燈，附圖標(biāo)記11表示光纖，附圖標(biāo)記12表示偏轉(zhuǎn)限制導(dǎo)輥組件，附圖標(biāo)記13表示擺動導(dǎo)輥，附圖標(biāo)記14表示固定導(dǎo)輥，而附圖標(biāo)記15表示卷纖盤。
位于拉纖爐2內(nèi)的光纖預(yù)制棒1的一端由于加熱而軟化，從這一端裸光纖3在垂直方向上被垂直地向下拉。裸光纖3的外徑由外徑監(jiān)控裝置4監(jiān)控，而拉光纖的速度、光纖預(yù)制棒的供給速度等則由控制器(未圖示)控制，以便裸光纖的外徑大小落在預(yù)定的范圍內(nèi)。
第一涂層由涂覆模具5將紫外固化樹脂6涂覆在裸光纖3的周圍而形成，而紫外固化樹脂的固化由發(fā)自紫外線燈7的紫外線的照射來實現(xiàn)。然后，第二涂層由涂覆模具8將紫外固化樹脂9涂覆在第一涂層的周圍而形成，而紫外固化樹脂的固化由發(fā)自紫外線燈7的紫外線的照射來完成。這樣，就制造出了光纖11。
此后，光纖11向前移動經(jīng)過偏轉(zhuǎn)限制導(dǎo)輥組件12、擺動導(dǎo)輥13、固定導(dǎo)輥14等，最后由卷纖盤15接收。圖5(A)和5(B)分別為用于說明光纖和每個導(dǎo)輥之間的位置關(guān)系的正視圖和俯視圖。圖6(A)、6(B)和6(C)分別為用于說明光纖和偏轉(zhuǎn)限制導(dǎo)輥組件之間的位置關(guān)系的俯視圖、側(cè)視圖和正視圖。圖7為用于說明擺動導(dǎo)輥的擺動狀態(tài)的俯視圖。
當(dāng)擺動導(dǎo)輥13處于如圖5所示的擺動的基準(zhǔn)位置時，已經(jīng)從上面垂直地移動下來的光纖11經(jīng)過偏轉(zhuǎn)限制導(dǎo)輥組件12向下移動，沿著擺動導(dǎo)輥的輥表面13a輥彎曲90°后水平移動，由于固定導(dǎo)輥而再次彎曲90°，然后向上移動。
如圖6所示，偏轉(zhuǎn)限制導(dǎo)輥組件12包括一對以2mm的間隔相互平行設(shè)置的圓柱輥。相對應(yīng)的圓柱輥的旋轉(zhuǎn)軸12a在水平方向延伸，并且當(dāng)從其上觀察時，如圖5(B)所示，圓柱狀的偏轉(zhuǎn)限制導(dǎo)輥組件12的每個旋轉(zhuǎn)軸12a與擺動導(dǎo)輥13的旋轉(zhuǎn)軸13b相垂直。光纖11經(jīng)過偏轉(zhuǎn)限制導(dǎo)輥對之間向下移動。
下面描述用擺動導(dǎo)輥對扭絞光纖的原理。如圖7所示，擺動導(dǎo)輥13的旋轉(zhuǎn)軸13b即使在擺動時也總處于水平面內(nèi)，旋轉(zhuǎn)軸圍繞穿過擺動導(dǎo)輥13的中心的豎軸13c在與基準(zhǔn)位置成±θ(°)的夾角范圍內(nèi)作勻速周期性往復(fù)擺動。因此，光纖首先接觸到的輥表面13a的擺動幅度D(mm)等于輥的直徑(mm)×π×θ/360。
光纖11的運動方向由擺動導(dǎo)輥13改變90°，并且，如圖7所示，依據(jù)輥表面13a的擺動，光纖沿著輥表面13a趨向以垂直于光纖運動的方向移動。這里，光纖11的旋轉(zhuǎn)運動是圍繞光纖軸發(fā)生的。
此時光纖的旋轉(zhuǎn)運動狀態(tài)將會被更詳細(xì)的描述。在圖7中，用實線示出的擺動導(dǎo)輥13表示處于基準(zhǔn)位置的擺動導(dǎo)輥。用長短相間的虛線示出的擺動導(dǎo)輥13′表示擺動并旋轉(zhuǎn)θ(°)擺角后以一定擺動幅度移動到一側(cè)的擺動導(dǎo)輥。當(dāng)輥表面處于基準(zhǔn)位置時，光纖11與輥表面13a的接觸位置為點Pa。
當(dāng)輥表面13′a由于擺動而被移動一個擺動幅度時，光纖11與輥表面13′a最先接觸位置為點Qa。然而，由于施加在光纖11上的張力，光纖趨向在輥表面13′a上通過最短距離移動。
因此，光纖11與輥表面13′a的最先接觸位置移動到輥表面13′a上的點Qb。此時，由于有作用于光纖11和輥表面13′a上的摩擦力，致使光纖11在圍繞自己的軸旋轉(zhuǎn)的同時沿著輥表面13′a移動，而不是沿著輥表面13′a滑動。換句話說，發(fā)生了光纖11的旋轉(zhuǎn)運動。
當(dāng)光纖11在其與擺動導(dǎo)輥最先接觸的位置圍繞其軸旋轉(zhuǎn)時，自旋力沿著光纖1直接向上傳遞，使得該力傳遞至從中拉出裸光纖的光纖預(yù)制棒的下部軟化位置。由于已被從光纖預(yù)制棒的下部軟化位置拉出的裸光纖仍然是軟的，已被光纖傳遞的自旋力直接作用于裸光纖的玻璃上，就產(chǎn)生裸光纖的扭絞。已被旋轉(zhuǎn)的裸光纖被涂覆，如此形成了光纖。
因而，光纖主要起向裸光纖的拉纖部位傳遞由于擺動而產(chǎn)生的自旋力的作用。
上面所討論的是由擺動導(dǎo)輥造成光纖自旋的原理。
由于輥表面相對于基準(zhǔn)位置往復(fù)擺動，光纖的旋轉(zhuǎn)運動方向作勻速周期性的改變。所以，由于旋轉(zhuǎn)方向作勻速周期性的改變，光纖的扭絞方向也會在縱向上勻速周期性地反向。
為了用扭絞來減小光纖的偏振模色散，有必要使扭絞等于或大于一個定量。光纖縱向長度的至少每千分之一就需要一個扭絞。如果拉纖速度相同，為了使光纖具有上述所需扭絞所需要的擺動次數(shù)相應(yīng)于裸光纖的外徑而有所不同。外徑越大，所需的擺動次數(shù)就越少，反之，外徑越小，所需的擺動次數(shù)就越多。當(dāng)光纖的拉纖速度小時，例如等于或小于200m/min，擺動導(dǎo)輥每小時的擺動次數(shù)不需要很大當(dāng)擺動次數(shù)為每分鐘20～150次往復(fù)運動時就能提供給光纖所需的扭絞。
然而，當(dāng)拉纖速度變成例如250m/min或更高時，為了在光纖的每段特定長度上產(chǎn)生相同數(shù)量的扭絞，有必要增加每分鐘的擺動次數(shù)。但是，當(dāng)每分鐘的擺動次數(shù)變得大于傳統(tǒng)的每分鐘擺動次數(shù)時，裸光纖的外徑及光纖的外徑在縱向上會有變化，以至于不能生產(chǎn)出外徑變化極小的優(yōu)質(zhì)光纖產(chǎn)品。
另外，當(dāng)每分鐘的擺動次數(shù)變得大于傳統(tǒng)的每分鐘擺動次數(shù)時，即使使用偏轉(zhuǎn)限制導(dǎo)輥組件，位于偏轉(zhuǎn)限制導(dǎo)輥組件附近的光纖也會產(chǎn)生偏轉(zhuǎn)，而由于偏轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的問題就增加了。更特別地，例如，當(dāng)安裝用于探測光纖涂層里的氣泡的氣泡傳感器時，大的偏轉(zhuǎn)造成氣泡傳感器或類似裝置的測量值會大大偏離其真值，以至于在從次等品中識別優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品時有時會出現(xiàn)錯誤。
發(fā)明的公開因此，本發(fā)明的一個目的是提供一種制造光纖的方法，使其能限制裸光纖的外徑和光纖的外徑在縱向上的變化，同時即使拉纖速度為250m/min或更大的值時光纖也受到最佳的扭絞以減小偏振模色散。另一個目的是提供制造光纖的方法，能減小光纖線性運動的偏轉(zhuǎn)并因此提高氣泡傳感器或類似裝置對產(chǎn)品質(zhì)量的判斷精度。
在本發(fā)明的第一個實施例中，提供一種制造光纖的方法，其中一光纖預(yù)制棒通過加熱而被軟化以向下拉出裸光纖，此裸光纖被涂覆，并且在裸光纖由于擺動導(dǎo)輥周期性擺動而圍繞其軸自旋的同時制造出光纖，其中拉纖速度等于或大于250m/min，且為了扭絞光纖，由涂覆裸光纖而形成的光纖最先接觸到的擺動導(dǎo)輥的擺動幅度等于或小于±7mm，但在與豎軸垂直的方向上等于或大于±0.5mm。所以，通過設(shè)定在上述范圍內(nèi)的擺動幅度，即使拉纖速度設(shè)定為等于或大于250m/min的很大的值，設(shè)定大的擺動次數(shù)來適當(dāng)?shù)嘏そg光纖，裸光纖的外徑和光纖的外徑的變化能被限制為等于或小于公差值。
在本發(fā)明的第二個實施例中，在用于形成涂層的涂覆裝置和擺動導(dǎo)輥之間設(shè)置一偏轉(zhuǎn)限制導(dǎo)輥組件，并且在擺動導(dǎo)輥后設(shè)置一固定導(dǎo)輥，其中，當(dāng)擺動導(dǎo)輥的擺動幅度為±D(mm)時，偏轉(zhuǎn)限制導(dǎo)輥組件和擺動導(dǎo)輥之間光纖在其兩側(cè)都未接觸導(dǎo)輥的距離為La(mm)，擺動導(dǎo)輥和固定導(dǎo)輥之間光纖在其兩側(cè)都未接觸導(dǎo)輥的距離為Lb(mm)，而且距離La和Lb中的較小的一個為L(mm)，并滿足關(guān)系式D/L＞0.005。在此條件下，光纖受到所需的扭絞。所以，即使擺動幅度變小，也能充分地自旋光纖，從而減小所產(chǎn)光纖的偏振模色散。
在本發(fā)明的第三個實施例中，設(shè)置在用于形成涂層的涂覆裝置和擺動導(dǎo)輥之間的偏轉(zhuǎn)限制導(dǎo)輥組件具有一狹窄的V形溝槽。其旋轉(zhuǎn)軸水平設(shè)置。擺動導(dǎo)輥被設(shè)置在允許偏轉(zhuǎn)限制導(dǎo)輥組件以預(yù)定角度使光纖的運動方向彎曲的位置。所以，能使光纖在偏轉(zhuǎn)限制導(dǎo)輥組件的前后的偏轉(zhuǎn)盡量小。因而，設(shè)置在紫外線燈和轉(zhuǎn)限制導(dǎo)輥組件之間的諸如氣泡傳感器這樣易受偏轉(zhuǎn)影響的裝置對產(chǎn)品是優(yōu)質(zhì)品或次等品會有更精確的判定。
當(dāng)應(yīng)用如圖6所示的傳統(tǒng)偏轉(zhuǎn)限制導(dǎo)輥組件時，光纖在通過兩個圓柱輥時會擺動，使光纖被圓柱輥擠壓，造成光纖的涂層被從裸光纖剝落，以至于常常在中間看到裂口。根據(jù)本發(fā)明，偏轉(zhuǎn)限制導(dǎo)輥組件具有一個狹窄的V形溝槽，用于消除輥表面對光纖的擠壓，所以減少了涂層從裸光纖的剝落。
當(dāng)應(yīng)用圓柱輥時，依據(jù)光纖與輥的接觸角度不同，由擺動導(dǎo)輥而產(chǎn)生的光纖的旋轉(zhuǎn)向上傳遞的量會改變，以致光纖的扭絞有時不均勻一致。然而，在本發(fā)明中，偏轉(zhuǎn)限制導(dǎo)輥是V形溝槽輥，使得光纖一直與輥相接觸。因而，向上傳遞的光纖的旋轉(zhuǎn)均勻一致，使得光纖的扭絞均勻一致。
附圖的簡要說明

圖1(A)和1(B)用于說明本發(fā)明光纖制造方法的第一個實施例中使用的擺動導(dǎo)輥的擺動情況，是擺動導(dǎo)輥的俯視圖。
圖2用于說明本發(fā)明第二個實施例中使用的擺動導(dǎo)輥與其前后輥之間的關(guān)系，是擺動導(dǎo)輥附近的正視圖。
圖3(A)用于說明本發(fā)明第三個實施例中使用的偏轉(zhuǎn)限制導(dǎo)輥組件及擺動導(dǎo)輥等，是擺動導(dǎo)輥附近的正視圖。圖3(B),3(C),3(D)分別是偏轉(zhuǎn)限制導(dǎo)輥的側(cè)視圖，擺動導(dǎo)輥的俯視圖，以及固定導(dǎo)輥的俯視圖。
圖4說明了制造光纖的過程。
圖5(A)和5(B)分別是用于說明光纖和各導(dǎo)輥間位置關(guān)系的正視圖和俯視圖。
圖6(A),6(B),6(C)分別是表示光纖和偏轉(zhuǎn)限制導(dǎo)輥組件之間的位置關(guān)系的俯視圖、側(cè)視圖和正視圖。
圖7是用于說明擺動導(dǎo)輥的擺動狀態(tài)的俯視圖。
發(fā)明的最佳實施例下面，將參考相關(guān)附圖給出本發(fā)明的說明。
圖1(A)和1(B)用于說明第一個實施例中使用的擺動導(dǎo)輥的擺動情況，是擺動導(dǎo)輥的俯視圖。在圖1(A)和1(B)中，用實線示出的擺動導(dǎo)輥13表時位于擺動基準(zhǔn)位置的擺動導(dǎo)輥，而用長短相間的虛線示出的擺動導(dǎo)輥13′和13″表示位于最大擺動幅度處的擺動導(dǎo)輥，只示出了基準(zhǔn)位置一側(cè)的變位。實際上，擺動導(dǎo)輥能同樣地擺動到基準(zhǔn)位置另外的相對一側(cè)。
在圖1(A)中，擺動導(dǎo)輥的旋轉(zhuǎn)軸13b和13′b即使在擺動時也總位于水平面，并且旋轉(zhuǎn)軸13b以θ(°)的擺動角圍繞豎軸13c旋轉(zhuǎn)以到達(dá)旋轉(zhuǎn)軸13′b處。這里，擺動導(dǎo)輥13的輥表面13a以一個等于D(mm)=輥直徑(mm)×π×θ/360的值擺動，而到達(dá)輥表面13′a的位置。在本發(fā)明中，擺動幅度D設(shè)置得在±7mm之中但等于或大于±0.5mm。
通過以擺動幅度±D(mm)擺動擺動導(dǎo)輥13的輥表面13a，光纖11沿著輥表面13a往復(fù)運動。光纖11的旋轉(zhuǎn)力被傳至從中拉出裸光纖的軟化部分，并使拉出的裸光纖自己在縱向上自旋。通過由于擺動而產(chǎn)生往復(fù)運動，光纖11沿輥表面13a的運動方向反轉(zhuǎn)，以致光纖在扭絞方向在縱向上也根據(jù)擺動周期而反轉(zhuǎn)。
下面，將給出關(guān)于優(yōu)先設(shè)定在前述范圍內(nèi)的幅度D的確定。為了在光纖的每段特定長度上以等于或大于一個特定值的量扭絞光纖，當(dāng)拉纖速度變大時，有必要增加擺動導(dǎo)輥每小時的擺動次數(shù)。然而，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)擺動次數(shù)僅僅增加時，裸光纖的外徑和光纖涂層的外徑會改變。因此，反復(fù)做實驗以確定不會引起裸光纖的外徑和光纖涂層的外徑變化的條件。下面的結(jié)果就是從實驗中得出的。
應(yīng)用具有如表1中給出的不同直徑的擺動導(dǎo)輥。這些擺動導(dǎo)輥以圖1(A)中所示的方式擺動，每分鐘的擺動次數(shù)為200個往復(fù)運動，而擺動角如表1所示。拉纖速度為400m/min，拉力為90～100g。相應(yīng)地，裸光纖的外徑和光纖的外徑如表1所示。用如下公式得到擺動幅度擺動幅度(mm)=輥直徑(mm)×π×(擺動角(°)/360)表1

根據(jù)如表1所示的結(jié)果，能看出即使擺動次數(shù)設(shè)定為每分鐘200次擺動的大值，通過減小相應(yīng)的導(dǎo)輥之相應(yīng)的擺動幅度能減小裸光纖的外徑和光纖的外徑的變化。通過減小擺動角或減小輥直徑能使擺動幅度減小。不管用哪種方法，如果擺動幅度等于或小于±7mm，會得到暫時用于實踐目的的光纖。更可取的是使擺動幅度等于或小于±3mm，因為外徑的變化能更小。當(dāng)擺動幅度太小時，使光纖受到預(yù)定的扭絞就變得困難，以致擺動幅度更可取的為等于或大于±0.5mm。在實驗中為了扭絞外徑為240μm的光纖，擺動次數(shù)為每分鐘200個往復(fù)運動。然而，對于其它擺動次數(shù)(例如每分鐘100～300個往復(fù)運動)，通過將擺動幅度限制在前述范圍內(nèi)，能減小外徑的變化。對于具有其它外徑的光纖，通過將擺動幅度限制在前述范圍內(nèi)，能得到同樣的結(jié)果和優(yōu)點。
在圖中1(A)，擺動導(dǎo)輥13的旋轉(zhuǎn)軸13b以往復(fù)旋轉(zhuǎn)的方式圍繞豎軸13c擺動，通過設(shè)定±θ(°)的擺動角，在輥表面平行于表面的方向上產(chǎn)生擺動幅度±D(mm)。然而，擺動軸能以如圖1(B)所示的方式擺動。
在圖1(B)中，擺動導(dǎo)輥13的旋轉(zhuǎn)軸在旋轉(zhuǎn)軸13b的方向上往復(fù)運動，而不是圍繞豎軸13c旋轉(zhuǎn)。擺動導(dǎo)輥13″從擺動導(dǎo)輥13的基準(zhǔn)位置向一側(cè)移動D′。此例中的擺動幅度為±D′。
圖2說明了第二個實施例中所用的擺動導(dǎo)輥及其前后的輥子之間的關(guān)系，是擺動導(dǎo)輥附近的正視圖。當(dāng)光纖接觸到一對偏轉(zhuǎn)限制導(dǎo)輥時，偏轉(zhuǎn)限制導(dǎo)輥組件12和擺動導(dǎo)輥13之間光纖11與這兩端都未接觸到的距離為La，擺動導(dǎo)輥13和固定導(dǎo)輥14之間光纖11與這兩端都未接觸到的距離為Lb,La和Lb中較小的一個為L，擺動導(dǎo)輥的擺動幅度為±D(mm)，優(yōu)選滿足關(guān)系式D/L＞0.005。
關(guān)于我們?nèi)绾伟l(fā)現(xiàn)第二個實施例的細(xì)節(jié)將被給出。已考慮到即使當(dāng)拉纖速度設(shè)置得等于或大于250m/min，擺動幅度變小時光纖能否受到足夠的扭絞。作為這個考慮的結(jié)果，如圖2和3所示，發(fā)現(xiàn)擺動導(dǎo)輥的擺動幅度和偏轉(zhuǎn)限制導(dǎo)輥組件與擺動導(dǎo)輥間光纖與這兩端都未接觸到的距離之間的比率與光纖的扭絞密切相關(guān)。擺動次數(shù)為每分鐘200個往復(fù)運動，拉纖速度為400m/min，拉力為90～100g，裸光纖外徑(設(shè)定值)為125μm，光纖外徑(設(shè)定值)為240μm。
表2在此例中，
擺動導(dǎo)輥的直徑50mm擺動角θ:±2°擺動幅度D:±0.87mm

其中偏轉(zhuǎn)限制導(dǎo)輥組件與擺動導(dǎo)輥間光纖在其兩側(cè)都未接觸到導(dǎo)輥的距離La如上所述，擺動導(dǎo)輥和固定導(dǎo)輥之間光纖在其兩側(cè)都未接觸導(dǎo)輥的距離Lb等于500mm。
表3在此例中，擺動導(dǎo)輥的直徑50mm擺動角θ:±10°擺動幅度D:±4.4mm

其中偏轉(zhuǎn)限制導(dǎo)輥組件與擺動導(dǎo)輥間光纖在其兩側(cè)都未接觸到導(dǎo)輥的距離La如上所述，擺動導(dǎo)輥和固定導(dǎo)輥之間光纖在其兩側(cè)都未接觸導(dǎo)輥的距離Lb等于500mm。
根據(jù)表2和3所示的結(jié)果，可以理解到當(dāng)擺動幅度D/距離La的值，即擺動幅度D和偏轉(zhuǎn)限制導(dǎo)輥組件與擺動導(dǎo)輥間光纖與這兩端都未接觸到的距離La之間的比率增加，光纖的扭絞變多。為了使光纖的扭絞等于或大于每米一個扭絞，擺動幅度D/距離La的值應(yīng)當(dāng)大約等于或大于0.005。換句話說，在擺動幅度相同的例子中，如果為了減小光纖在兩端都未接觸到輥子的距離而減小偏轉(zhuǎn)限制導(dǎo)輥組件和擺動導(dǎo)輥之間的軸向距離，會得到等于或大于所需扭絞數(shù)的光纖扭絞數(shù)。
在光纖接觸到偏轉(zhuǎn)限制導(dǎo)輥的情況下，當(dāng)偏轉(zhuǎn)限制導(dǎo)輥組件與擺動導(dǎo)輥間光纖與這兩端都未接觸到的距離為La，擺動導(dǎo)輥和固定導(dǎo)輥之間光纖與這兩端都未接觸到的距離為Lb，擺動導(dǎo)輥的擺動幅度為D，且光纖在輥表面的滑動不考慮在內(nèi)時，由于光纖在擺動導(dǎo)輥的輥表面的旋轉(zhuǎn)運動而引起的光纖圍繞其軸的旋轉(zhuǎn)運動和D/La+D/Lb成比例。
這里，當(dāng)直徑La和Lb中的較小的一個為L時，2×D/L＞D/La+D/Lb＞D/L，一般情況下得到圍繞光纖軸的旋轉(zhuǎn)運動近似與D/L成比例。所以，光纖圍繞其軸的運動實際上決定于擺動導(dǎo)輥與偏轉(zhuǎn)限制導(dǎo)輥組件或固定導(dǎo)輥之間的距離，無論哪個更接近擺動導(dǎo)輥?？紤]到表2和3中所示的結(jié)果以及這個事實，為了在即使拉纖速度等于或大于250m/min時也能減小外徑的變化，相信通過使D/L等于或大于0.005，即使擺動幅度減小也能使光纖的扭絞能等于或大于所需的每米一個扭絞。
圖3(A)用于說明本發(fā)明第三個實施例中使用的偏轉(zhuǎn)限制導(dǎo)輥組件及擺動導(dǎo)輥等，是擺動導(dǎo)輥附近的正視圖。圖3(B),3(C),3(D)分別是偏轉(zhuǎn)限制導(dǎo)輥的側(cè)視圖，擺動導(dǎo)輥的俯視圖，以及固定導(dǎo)輥的俯視圖。擺動導(dǎo)輥和圖1和2中所示的一樣，固定導(dǎo)輥14和圖2一樣。然而，偏轉(zhuǎn)限制導(dǎo)輥12′與圖2中所示的偏轉(zhuǎn)限制導(dǎo)輥組件12不同。
偏轉(zhuǎn)限制導(dǎo)輥12′具有一個狹窄的V形溝槽。設(shè)置在偏轉(zhuǎn)限制導(dǎo)輥12′前的擺動導(dǎo)輥13被如此設(shè)置以便由偏轉(zhuǎn)限制導(dǎo)輥12′將光纖11在運動方向上彎曲α。角α優(yōu)選在5°～45°的范圍內(nèi)，更優(yōu)選的在10°～30°的范圍內(nèi)。當(dāng)角α太小時，不能充分有效地限制偏轉(zhuǎn)，反之，當(dāng)角α太大時，不能再充分地自旋光纖。
從前述結(jié)果中，可以看出光纖11總是沿著偏轉(zhuǎn)限制導(dǎo)輥12′的溝槽底部經(jīng)過，減小了偏轉(zhuǎn)限制導(dǎo)輥12′附近的偏轉(zhuǎn)。溝槽底部的寬度近似等于光纖的外徑。例如當(dāng)外徑為240μm時，溝槽底部的寬度優(yōu)選為0.2～0.3mm。
因而，由于減小了偏轉(zhuǎn)，即使當(dāng)用來檢測光纖涂層中的氣泡的非接觸型氣泡傳感器被設(shè)置在偏轉(zhuǎn)限制導(dǎo)輥12′附近和不在擺動導(dǎo)輥一側(cè)的位置時，例如，類似于由氣泡傳感器對產(chǎn)品是優(yōu)質(zhì)還是劣質(zhì)的不精確判定就不會發(fā)生。通過使用具有一個狹窄的V形溝槽的偏轉(zhuǎn)限制導(dǎo)輥，光纖不再被導(dǎo)輥擠壓，能減小涂層從光纖上剝落的發(fā)生頻率。由于光纖旋轉(zhuǎn)的向上傳遞總是均勻一致的，能使光纖得到均勻的扭絞。
權(quán)利要求
1．一種制造光纖的方法，其中一光纖預(yù)制棒通過加熱而被軟化以向下拉出裸光纖，并涂覆此裸光纖，以便在裸光纖由于擺動導(dǎo)輥周期性擺動而圍繞其軸自旋的同時制造出光纖，其中拉纖速度等于或大于250m/min，且為了扭絞光纖，由涂覆裸光纖而形成的光纖最先接觸到的擺動導(dǎo)輥的輥表面的擺動幅度等于或小于±7mm，但在與豎軸垂直的方向上等于或大于±0.5mm。
2．如權(quán)利要求1所述的制造光纖的方法，其中在用于形成涂層的涂覆裝置和擺動導(dǎo)輥之間設(shè)置一偏轉(zhuǎn)限制導(dǎo)輥組件，并且在擺動導(dǎo)輥的光纖運動朝向的一側(cè)設(shè)置一固定導(dǎo)輥，其中，當(dāng)擺動導(dǎo)輥的擺動幅度為±D(mm)時，偏轉(zhuǎn)限制導(dǎo)輥組件和擺動導(dǎo)輥之間光纖在其兩側(cè)都未接觸導(dǎo)輥的距離為La(mm)，擺動導(dǎo)輥和固定導(dǎo)輥之間光纖在其兩側(cè)都未接觸導(dǎo)輥的距離為Lb(mm)，而且距離La和Lb的較小的一個為L(mm)，并滿足關(guān)系式D/L＞0.005。
3．一種制造光纖的方法，其中一光纖預(yù)制棒通過加熱而被軟化以向下拉出裸光纖，并涂覆此裸光纖，以便在裸光纖由于擺動導(dǎo)輥周期性擺動而圍繞其軸自旋的同時制造出光纖，其中具有狹窄的V形溝槽的偏轉(zhuǎn)限制導(dǎo)輥以其旋轉(zhuǎn)軸水平地設(shè)置在用于形成涂層的涂覆裝置和擺動導(dǎo)輥之間，其中擺動導(dǎo)輥被設(shè)置在允許偏轉(zhuǎn)限制導(dǎo)輥以預(yù)定角度使光纖的運動方向彎曲的位置，并且其中已被涂覆的光纖沿著偏轉(zhuǎn)限制導(dǎo)輥和擺動導(dǎo)輥經(jīng)過以扭絞光纖。
全文摘要
本發(fā)明的目的是提供一種生產(chǎn)光纖的方法,其中即使拉纖速度設(shè)置在等于或大于250m/min的很大的值,也能適當(dāng)?shù)嘏そg光纖使其具有低的偏振模色散,并且能使裸光纖的外徑和光纖的外徑的變化很小。這里提供一種制造光纖11的方法,其中一光纖預(yù)制棒通過加熱而被軟化以向下拉出裸光纖,此裸光纖被涂覆,并且,在裸光纖由于擺動導(dǎo)輥13周期性擺動而圍繞其軸自旋的同時制造出光纖11。在該方法中,為了扭絞光纖,光纖11最先接觸到的擺動導(dǎo)輥13的輥表面13a的擺動幅度等于或小于±7mm,但等于或大于±0.5mm。所以,當(dāng)擺動幅度被設(shè)定在上述范圍內(nèi)時,裸光纖的外徑和光纖的外徑的變化減小,能使偏振模色散減小。在本發(fā)明中,設(shè)置在用于形成涂層的涂覆裝置和擺動導(dǎo)輥之間的偏轉(zhuǎn)限制導(dǎo)輥組件具有狹窄的V形溝槽,且其旋轉(zhuǎn)軸水平設(shè)置。并且,擺動導(dǎo)輥被設(shè)置在允許偏轉(zhuǎn)限制導(dǎo)輥組件使光纖的運動方向彎曲的位置。由于該結(jié)構(gòu),能使光纖在偏轉(zhuǎn)限制導(dǎo)輥組件的前后的偏轉(zhuǎn)盡量小。因而,設(shè)置在紫外線燈和轉(zhuǎn)限制導(dǎo)輥組件之間的諸如氣泡傳感器這樣易受偏轉(zhuǎn)影響的裝置對產(chǎn)品是優(yōu)質(zhì)品或次等品會有更精確的判定。通過使用具有狹窄的V形溝槽的偏轉(zhuǎn)限制導(dǎo)輥組件而使偏轉(zhuǎn)很小,光纖不再撞擊導(dǎo)輥,能減少涂層從裸光纖剝落。
文檔編號C03B37/03GK1319077SQ99811331
公開日2001年10月24日 申請日期1999年9月20日 優(yōu)先權(quán)日1998年9月24日
發(fā)明者永山勝也, 吉田元秀, 鯉田雅夫 申請人:住友電氣工業(yè)株式會社