光纤母材的端部加热.加工方法及加工处理装置制造方法及图纸

一种光纤母材的端部加热.加工方法，具有如下工序：母材下部加工工序（Ｓ２），其用加热炉内的下部加热炉使光纤母材的下部加热熔化进行加工并使心子部的下端部从光纤母材的下端露出，加工成拉丝时的熔化变形部的形状；将不要部分去除的工序（Ｓ３）；冷却不要部分已去除的下端部进行固定的工序（Ｓ４）；重复上述工序的工序（Ｓ６），直到成为所希望的拉丝时的熔化变形部的形状为止；母材取出工序（Ｓ７），其在光纤母材的下端部加工成作为目标的拉丝时的熔化变形部的形状时，使炉内温度下降将光纤母材７取出到外部。采用本发明专利技术，在用于光纤拉丝的光纤母材的拉丝用的端部加工时，可一边将光纤母材的下端部形状形成拉丝时的熔化变形部的形状，一边防止光纤母材的表面急剧冷却所产生的残留应变。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

End heating of optical fiber base material, processing method and processing device

An optical fiber preform. The end of the heating processing method comprises the following steps: the lower base metal processing (S2), the lower heating furnace in heating furnace of the lower part of the heating and melting of optical fiber material processing and make the lower end of the core department exposed from the lower end of optical fiber preform, processed into melt drawing when the deformation of the shape of the removal process; don't part (S3); the lower end of the cooling part not removed by a fixing process (S4); repeat the above process (S6), until a desired melting drawing the deformation of shape; the parent material removal process (S7 as the target), melting the drawing deformation of the shape of the lower end part of the processing of optical fiber preform, the furnace temperature will drop 7 to remove the external optical fiber preform. The invention is used in the end of the processing drawing optical fiber optical fiber drawing the use, can put the lower end of the optical fiber preform shape of melting during the wire drawing the shape deformation, while preventing the surface residual strain of optical fiber preform produced by rapid cooling.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及在对由心子部和遮住其外周的包层部构成的被玻璃化的光纤母材予以拉丝形成光纤之前所进行的、光纤母材的加热加工方法及其所使用的装置。更具体地说，本专利技术涉及将用于光纤拉丝的光纤母材的端部形状加工成规定形状的光纤母材的端部加热·加工方法及其所使用的光纤母材的端部加热·加工装置。
技术介绍
光纤广泛用于光通信、光计测等用途。例如，单一型式的石英光纤具有直径为10μm的心子、形成于该心子外周的直径为125μm的包层以及粘附在该包层外周上的树脂包覆层。提高折射率用的掺杂剂导入心子，心子的折射率比包层的折射率更高。这种光纤，对光纤母材进行加热拉丝而形成。光纤母材具有相当于光纤心子的部分的心子部和相当于光纤包层的部分的包层部。在对由心子部和遮住其外周的包层部构成的透明的被玻璃化的光纤母材予以加热拉丝、从而制造具有例如上述的心子和包层的光纤的情况下，加热是从位于心子部外周的包层部开始的。然而，在加热初期，通常心子部不放入到光纤母材的前端。当光纤母材内的心子部从光纤母材的前端露出，并且不形成拉丝时的熔化变形部的形状时，即使拉丝，心子与包层所构成的正规的光纤也不马上形成。因此，在对光纤母材加热进行拉丝时，要预先将光纤母材的端部形状做成拉丝时的熔化变形部的形状。如此，当一边对端部做成拉丝时的熔化变形部的形状的光纤母材予以加热一边进行拉丝时，就不进行无用的拉丝而形成具有例如直径为10μm的心子和形成于该心子外周上的直径为125μm的包层的正规的单一型式的光纤。如此，在对光纤进行拉丝时，作为其前处理，为对光纤母材的端部进行拉丝，需要较佳的形状，例如需要加工成拉丝时的熔化变形部的形状。在本说明书中，将该作业称之为光纤母材的端部加热·加工方法、将该处理所使用的装置称之为光纤母材的端部加热·加工处理装置。如何迅速、高效率地使心子部从光纤母材的前端露出是用来提高加热炉等设备工作效率的关键。但是，若以高速度对光纤母材的端部进行加热、加工时，因含有提高折射率用的掺杂剂的心子部的粘度和包层部的粘度不相同，故不能根据心子部和包层部的外径比例来拉丝，光纤直径产生变动。若光纤的直径变化较大，则当将紫外线硬化树脂等包覆在拉丝后的光纤外周(包层的外周)上时，包覆的厚度就不均匀，使包覆不良，并涉及到光纤的断裂。为防止这种不良情况，过去尝试了用玻璃车床(ガラス旋盤)对光纤母材的前端部进行机械加工使心子部从光纤的端部露出的方法。但是，这种方法有时会使对光纤母材的表面进行机械加工时的切屑附着在光纤母材的端部上，附着的切屑等也有时在对光纤拉丝时产生影响而引起光纤的外径不良。另一方面，整个光纤母材在加热炉中被透明玻璃化后，被保持温度或被加热到1200～1300℃，然后，从加热炉中拿到常温的大气中，以对光纤进行拉丝，或准备拉丝的保管。但是，当光纤母材从加热炉中拿到大气中、而使光纤母材的表面急剧冷却时，光纤母材的表面会残留微小的应变，该残留应变具有使拉丝后的光纤强度下降的倾向。专利技术的公开本专利技术的目的在于，提供一种可去除残留在光纤母材上的微小的应变、且可缩短光纤的拉丝工序的开始时间的光纤母材的端部加热·加工方法。本专利技术的目的还在于提供一种光纤母材的端部加热·加工方法所使用的光纤母材的端部加热·加工处理装置。本专利技术的光纤母材的端部加热·加工方法具有光纤母材加工工序，其对由心子部和位于其外周的包层部所构成的被玻璃化的光纤母材的端部予以加热熔化加工成作为光纤来拉丝用的形状。所述光纤母材加工工序最好具有光纤母材定位工序，其将所述光纤母材的端部定位在使所述光纤母材的端部加热的加热部附近；端部加工工序，其对所述光纤母材的端部加热并将该端部加工成所述拉丝时的熔化变形部的形状；不要部分去除工序，其对加工成所述规定形状的所述光纤母材的加热熔化后的端部加工部的不要部分予以去除。此外，还最好具有光纤母材端部冷却工序，其在所述不要部分去除工序之后，对去除所述不要部分而残留的光纤母材的端部吹惰性气体进行冷却。此外，最好在所述端部加工工序中，对所述光纤母材的端部进行加工，以使从所述光纤母材的平行部到端部的长度成为光纤的拉丝工序的开始时间接近最短的长度。此外，最好具有温度下降工序，其在所述光纤母材加工工序之后，使所述光纤母材的加热温度下降到即使将所述光纤母材置于大气环境中也不产生热应变的温度。此外，最好在所述温度下降工序中，将所述光纤母材整体加热到1100～1300℃，然后，使所述光纤母材的加热温度下降到600～400℃。此外，最好在所述端部加工工序中，在所述光纤母材的端部加热部的周围从上部向下部使惰性密封气体流动。此外，最好在将所述端部加工工序前的光纤母材导入加热区域之前，在所述光纤母材的端部加热部从下部向上部使惰性密封气体流动。此外，最好在所述光纤母材加工工序的不要部分去除工序中，由外部空气遮断所述加热区域，在保持加热状态的状态下，将所述不要部分从所述加热区域向外部排出。此外，最好在所述光纤母材加工工序的不要部分去除工序中，在从光纤拉丝开始至达到目标的拉丝速度为止的期间，保留被拉丝的光纤母材部分并将不要部分去除。本专利技术的光纤母材的端部加热·加工处理装置具有对由心子部和包覆其外周的包层部所构成的被玻璃化的光纤母材的端部进行加热加工的加热炉；对所述加热加工进行控制的控制装置，所述加热炉具有悬挂装置，其位于该加热炉的上部，将所述光纤母材导入该加热炉，并对其升降位置进行定位；第1加热装置，其对导入所述加热炉的所述光纤母材的下端部进行加热；不要部分排出装置，其将所述光纤母材的下端部的加工部分中不要部分向外部排出，所述控制装置对所述第1加热装置进行控制，将所述光纤母材的端部加工成拉丝时的熔化变形部的形状。最好具有不要部分切离装置，其位于所述第1加热装置的下部，将所述光纤母材的下端部的加工部中不要部分切离。此外，最好还具有不要部分容纳部，其位于所述不要部分切离装置的下部，容纳切离后的不要部分。此外，最好在所述不要部分容纳部上设置对该不要部分容纳部内进行冷却的冷却装置。此外，最好还具有第2加热装置，其位于所述第1加热装置的上部，将比导入所述加热炉内的所述光纤母材的下端部还上面的部分进行加热。此外，最好还具有制冷剂排出装置，其位于所述第1加热装置的下部，将制冷剂吹向所述光纤母材的端部的熔化部分而固所述光纤母材的端部。此外，所述控制装置最好是，对所述悬挂装置进行控制，而将所述光纤母材的端部定位在使所述光纤母材的端部加热熔化的所述第1加热装置处，并控制所述第1加热装置的温度，将所述光纤母材的端部加热熔化而将该端部加工成拉丝时的熔化变形部的形状，再控制所述不要部分排出装置而将所述光纤母材的端部的不要部分向外部排出。此外，所述控制装置最好是，对所述不要部分切离装置进行控制，而将所述不要部分切离，并使不要部分容纳在所述不要部分容纳部中，若该不要部分冷却到规定温度以下，则驱动所述不要部分排出装置而将所述不要部分向外部排出。此外，所述控制装置最好是在所述光纤母材的心子部的前端成为拉丝时的熔化变形部的形状之前，重复对所述光纤母材的定位及加热处理。此外，所述控制装置最好是进行使从所述光纤母材的平行部到端部的长度成为光纤的拉丝工序的开始时间接近最短时间的长度的前述工序。此外，所述控制装置最好是在所述光纤母本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光纤母材的端部加热.加工方法，其特征在于，具有光纤母材加工工序，其对由心子部（５）和位于其外周的包层部（６）所构成的被玻璃化的光纤母材（７）的端部予以加热熔化并加工成作为光纤来拉丝用的形状。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：香村幸夫，桑原正英，有马洁，仲恭宏，东藤慎平，
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]