專利名稱：光纖的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于光纖的制造方法，更詳細(xì)講是關(guān)于通信用光纖的制造方法。
背景技術(shù)：
光纖是將石英玻璃作為基本材質(zhì)。一般是預(yù)先合成具有規(guī)定折射率分布的母體材料(preform)，再將其在加熱爐內(nèi)熔融軟化，進行拉制形成細(xì)絲。作為母體材料的合成方法，已提出的有MCVD法、VAD法、OVD法等。
例如，人們已知，如圖6a)所示，在中心部分形成含芯的玻璃體(以下稱作芯棒)，作為以這些制法(圖6表示了VAD法的情況)制造的芯棒61，作為包覆層部分，準(zhǔn)備使用玻璃管的套管62。用芯棒支撐棒64和套管支撐管63將它們固定(保持)住，如圖6b)所示，進行加熱形成一個體化而作為母體材料的方法。還知道可使一體化的母體材料與拉絲同時實施。
拉絲機的加熱爐，通常使用達到2000℃以上的電爐。將母體材料插入爐內(nèi)，將其端部加熱熔融，通過拉制進行紡絲。當(dāng)紡絲達到恒定狀態(tài)時，形成母體材料前端的形狀為，根據(jù)母體材料外徑或粘度、加熱爐內(nèi)由加熱器形成的溫度分布、拉絲速度等來確定的半月形而穩(wěn)定，所得纖維的特性也得到穩(wěn)定。將一體化與拉絲同時進行時，例如可利用真空泵抽吸套管和插入芯棒之間的間隙，進行減壓，在半月形部分，通過加熱使芯材料與管進行一體化，再進行拉制形成細(xì)絲。此時，在將上述芯棒插入包覆層部分的中空部分時，例如可使用圖28中所示的方法。即，將加工成給定尺寸的芯棒353和套管351固定在可垂直工作的放置盤上，使芯棒353沿著圖28中的箭頭方向緩慢下降，并插入套管351的中空部分內(nèi)。
然而，拉絲開始后，母體材料的端部形狀會與拉絲不同，紡絲沒有達到穩(wěn)定，為了改進此狀況，提出預(yù)先對端部進行前處理加工的方案(特開平7-330362、特開平8-310825)。由此可減小開始后纖維絲徑產(chǎn)生變化及特性產(chǎn)生變化的不良現(xiàn)象，從而達到作業(yè)有效化。
然而，將端部加工成圓錐形狀，雖然能達到上述效果，但是，在合成母體材料后，進行端部加工，除了以前的作業(yè)外，還要增加其他的加工，從而增加了從未有的工時數(shù)。一旦加工方法不適當(dāng)，會產(chǎn)生加工中損壞母體材料的危險。
進而，因加工還存在污染母體材料的危險，而成為導(dǎo)致纖維強度不良的原因。
當(dāng)制作較大的母體材料時，加工裝置及其他裝置也會變得相當(dāng)龐大。不僅作業(yè)性差，而且設(shè)置裝置的花費費用也極大。
此外，制造光纖時的作業(yè)環(huán)境，有時存在微粒和油分等雜物。這些雜物附著在套管上形成表面污染，同樣也會殘留在光纖表面上。結(jié)果，應(yīng)力會在該部分形成集中，而削弱了光纖的強度。為此，在拉絲之前，需清洗套管等，以清除雜物。
雖然清洗上述套管有種種方法，但通常使用濕式法，用清洗液流動清洗。作為清洗液，可使用具有腐蝕效果的氟酸水溶液、或表面活性劑溶液。通過清洗可使表面凈化，從而可提高光纖強度的可靠性。
然而，在水槽中注滿清洗液，將套管浸入其中，隨后取出，移入純水槽中進行清洗，使用這種清洗法時，清洗液會進入套管的中空部分。中空部分達不到有效地清洗，而且還會殘留洗跡。使用氟酸水溶液時，有時產(chǎn)生輕微傷痕(麻點)。
當(dāng)在套管中空部分被污染的狀態(tài)下，或者在表面粗糙狀態(tài)下，形成光纖時，在拉絲工序中外徑會發(fā)生變動，得不到優(yōu)質(zhì)的光纖。由于這種變動的原因，有時在拉絲工序中產(chǎn)生斷裂。也成為光纖強度不足的原因。這些不良現(xiàn)象，在清洗后，若對中空部分實施凈化或平坦化，雖然可以防止，但又增加了新的工時數(shù)，導(dǎo)致生產(chǎn)效率降低。而且，中空部分插入芯棒后，這些作業(yè)也很難實施。
因此，本發(fā)明的目的是提供一種光纖用母體材料的制造方法，在制造光纖時，把母體材料置于拉絲裝置中，將其端部熔融，拉伸形成纖維時，可縮短從拉絲作業(yè)開始到穩(wěn)定之間產(chǎn)生不良纖維的長度及這之間的時間損耗。進而本發(fā)明的目的是提供一種光纖用母體材料的處理方法，使拉成絲的纖維具有足夠的強度。
發(fā)明的公開本發(fā)明光纖的制造方法的第1種形態(tài)，其特征在于包括以下工序形成含芯玻璃體的工序；準(zhǔn)備構(gòu)成包覆層部分玻璃管的工序；至少將上述玻璃管的引出側(cè)端部加工成錐體形狀的工序；將上述玻璃體插入上述玻璃管內(nèi)的工序；和將上述玻璃體和玻璃管加熱形成一體化的工序。
本發(fā)明的光纖制造方法的第2種形態(tài)，其特征在于將上述玻璃管的引出側(cè)端部加工成的錐體形狀，類似于光纖拉絲時形成的半月形形狀。
本發(fā)明的光纖制造方法的第3種形態(tài)，其特征在于將上述玻璃體和玻璃管加熱形成一體化的工序，是將上述玻璃體和玻璃管的端部加熱形成一體化，封閉后，一邊將玻璃管內(nèi)部進行減壓，一邊同時拉制光纖，對玻璃體和玻璃管繼續(xù)加熱形成一體化的工序。
本發(fā)明的光纖制造方法的第4種形態(tài)，其特征在于至少將玻璃管的一端加工成錐體形狀的工序是機械研磨工序，在上述機械研磨工序后，還包括清洗研磨部分的工序。
本發(fā)明的光纖制造方法的第5種形態(tài)，其特征在于至少將玻璃管的一端加工成錐體形狀的工序是機械研磨工序，在上述機械研磨工序后，還包括清洗研磨部分的工序，和對研磨部分進行拋光的工序。
本發(fā)明的光纖制造方法的第6種形態(tài)，其特征在于還包括將含有上述芯的玻璃體引出側(cè)端部加工成錐體形狀的工序，在將上述玻璃體和上述玻璃管加熱開始形成一體化的時刻，上述玻璃體的錐體形狀部分和上述玻璃管的錐體形狀部分，在長度方向的大致同一位置上形成。
本發(fā)明的光纖制造方法的第7種形態(tài)，其特征在于將上述玻璃管加熱熔融，將引出側(cè)的端部拉出變細(xì)后，并封閉該引出側(cè)端部的端末工序。
本發(fā)明的光纖制造方法的第8種形態(tài)，其特征在于還包括將含芯玻璃體的引出側(cè)端部加工成錐體形狀的工序，將上述玻璃體插入上述玻璃管內(nèi)的工序，是將上述玻璃體貫通上述玻璃管，使上述玻璃體的錐體開始部分與上述玻璃管端末的縱向位置形成大致一致的工序。
本發(fā)明的光纖制造方法的第9種形態(tài)，其特征在于包括以下工序形成含芯玻璃體的工序；準(zhǔn)備構(gòu)成包覆層部分的玻璃管的工序；清洗上述玻璃管外表面的工序；將上述玻璃體插入玻璃管內(nèi)的工序；和將上述玻璃體和玻璃管加熱形成一體化的工序。
本發(fā)明的光纖制造方法的第10種形態(tài)，其特征在于還包括將上述玻璃管的引出側(cè)端部進行封閉的工序；和在上述玻璃管的另一側(cè)端部安裝支撐管的工序，上述清洗玻璃管外表面的工序是將上述支撐管塞住而進行洗滌的工序。
本發(fā)明的光纖制造方法的第11種形態(tài)，其特征在于還包括將上述玻璃管的引出側(cè)端部進行封閉的工序；和在上述玻璃管的另一側(cè)端部安裝支撐管的工序，清洗上述玻璃管外表面的工序，將上述玻璃體插入玻璃管內(nèi)后，塞住上述支撐管進行洗滌的工序。
本發(fā)明的光纖制造方法的第12種形態(tài)，其特征在于包括以下工序形成含芯玻璃體的工序；準(zhǔn)備構(gòu)成包覆層部分玻璃管的工序；清洗上述玻璃管外表面的第一清洗工序；上述第一清洗后，用包裝膜(wrap)覆蓋住上述玻璃管的外表面工序；在用包裝膜覆蓋工序后，將上述玻璃體插入上述玻璃管內(nèi)的工序；插入工序后，去除上述包裝膜的工序；去除包裝膜后，塞住上述玻璃管的開放部分，清洗上述玻璃管外表面的第二清洗工序，和對上述玻璃體和玻璃管加熱形成一體化的工序。
本發(fā)明的光纖制造方法的第13種形態(tài)，其特征在于上述清洗工序，使用1-20wt％的氟酸水溶液，用氟化氫水處理后，再用清水清洗，并干燥。
本發(fā)明的光纖制造方法的第14種形態(tài)，其特征在于上述清洗工序包括使用電導(dǎo)率在1μA以下的純水進行漂洗的工序。
本發(fā)明的光纖制造方法的第15種形態(tài)，其特征在于包括以下工序形成含芯玻璃體的工序；準(zhǔn)備構(gòu)成包覆層部分玻璃管的工序；將上述玻璃體插入玻璃管內(nèi)的工序；和對上述玻璃體和玻璃管加熱形成一體化的工序，上述玻璃體的外徑(D1)與上述玻璃管的內(nèi)徑(dp)之差(dp-D1)在1.0mm以上，10.0mm以下。
本發(fā)明的光纖制造方法的第16種形態(tài)，其特征在于還包括將支撐管安裝在上述玻璃管一端的工序，上述玻璃體的外徑(D1)與上述玻璃管的內(nèi)徑(ds)之差(ds-D1)在1.0mm以上，10.0mm以下，上述玻璃體的外徑(D1)與上述玻璃管和上述支撐管安裝部分的內(nèi)徑(db)之差(db-D1)在1.0mm以上，10.0mm以下。
本發(fā)明的光纖制造方法的第17種形態(tài)，其特征在于還包括將支撐管安裝在上述玻璃管一端的工序，上述支撐管的材質(zhì)是天然石英。
本發(fā)明的光纖制造方法的第18種形態(tài)，其特征在于包括以下工序形成含芯玻璃體的工序；準(zhǔn)備構(gòu)成包覆層部分玻璃管的工序；將支撐管安裝在上述玻璃管一端的工序；將上述玻璃體插入上述玻璃管內(nèi)的工序；和對上述玻璃體和玻璃管加熱形成一體化的工序，上述支撐管的內(nèi)徑(ds)和上述玻璃管的內(nèi)徑(dp)為ds≥dp。
本發(fā)明的光纖制造方法的第19種形態(tài)，其特征在于上述支撐管的外徑(Ds)和上述玻璃管的外徑(Dp)，為Ds≥Dp。
本發(fā)明的光纖制造方法的第20種形態(tài)，其特征在于將支撐管安裝在上述玻璃管一端的工序，是通過熔敷固定，進而包括將熔敷部分的外徑整形成上述支撐管外徑以下的工序。
本發(fā)明的光纖制造方法的第21種形態(tài)，其特征在于上述支撐管的材質(zhì)是天然石英。
本發(fā)明的光纖制造方法的第22種形態(tài)，其特征在于包括以下工序形成含芯玻璃體的工序；準(zhǔn)備構(gòu)成包覆層部分玻璃管的工序；至少在內(nèi)面上設(shè)置錐體狀，封閉上述玻璃管引出側(cè)端部的工序；將上述玻璃體插入上述玻璃管內(nèi)的工序；在上述玻璃體的外徑和玻璃管的內(nèi)徑之間，設(shè)置隔離物，以形成一定間隙的工序；和對上述玻璃體和玻璃管加熱形成一體化的工序。
本發(fā)明的光纖制造方法的第23種形態(tài)，其特征在于還包括在與上述玻璃管引出側(cè)相反側(cè)的端部安裝支撐管的工序；和在與上述玻璃管引出側(cè)相反側(cè)的端部安裝支撐棒的工序，上述隔離物設(shè)置在上述支撐棒的外徑和上述支撐管的內(nèi)徑之間間隙中。
本發(fā)明的光纖制造方法的第24種形態(tài)，其特征在于對引出側(cè)進行調(diào)芯，使上述玻璃體的端部觸及到設(shè)在玻璃管內(nèi)面的錐體，使用上述隔離物對與引出側(cè)相反側(cè)進行調(diào)芯，使上述玻璃體和上述玻璃管形成同心圓狀地配置。
本發(fā)明的光纖制造方法的第25種形態(tài)，其特征在于設(shè)置上述隔離物的工序，是在將上述玻璃體插入玻璃管內(nèi)的工序之后進行。
本發(fā)明的光纖制造方法的第26種形態(tài)，其特征在于還包括以同心圓狀將支撐棒安裝在與上述玻璃體引出側(cè)相反側(cè)端部的工序；和以同心圓狀將支撐管安裝在與上述玻璃管引出側(cè)相反側(cè)端部的工序。
本發(fā)明的光纖制造方法的第27種形態(tài)，其特征在于還包括以下工序以同心圓狀將支撐棒安裝在與上述玻璃體引出側(cè)相反側(cè)端部的工序，和以同心圓將支撐管安裝在與上述玻璃管引出側(cè)相反側(cè)端部的工序，上述支撐棒具有連接固定部分，以連接固定上述隔離物。
本發(fā)明的光纖制造方法的第28種形態(tài)，其特征在于上述隔離物的材質(zhì)是石英。
本發(fā)明的光纖制造方法的第29種形態(tài)，其特征在于上述隔離物的外形為圓形，與上述玻璃管的內(nèi)徑形成嵌合，中心處具有可插入上述玻璃體的開口部分，并具有抽氣孔，拉絲時，可使上述玻璃管內(nèi)部減壓。
本發(fā)明的光纖制造方法的第30種形態(tài)，其特征在于上述隔離物的外形為圓形，與上述玻璃管的內(nèi)徑形成嵌合，中心處具有可插入上述玻璃體的開口部分，在該開口部分周圍具有多個以放射狀設(shè)置的狹縫狀抽氣孔。
本發(fā)明的光纖制造方法的第31種形態(tài)，其特征在于上述隔離物的外形為圓形，與上述玻璃管的內(nèi)徑形成嵌合，中心處具有由多個小孔形成的抽氣孔，可在拉絲時，對上述玻璃管內(nèi)部進行減壓。
本發(fā)明的光纖制造方法的第32種形態(tài)，其特征在于還包括將上述玻璃體的引出側(cè)端部加工成錐體形狀的工序，設(shè)在上述玻璃體上的錐體比上述玻璃管內(nèi)面錐體面更陡峭。
本發(fā)明的光纖制造方法的第33種形態(tài)，其特征在于包括以下工序形成含芯玻璃體的工序；準(zhǔn)備構(gòu)成包覆層部分的玻璃管的工序；至少將上述玻璃管的引出側(cè)端部加工成錐體形狀的工序；將上述玻璃體插入上述玻璃管內(nèi)的工序；和對上述玻璃體和玻璃管加熱形成一體化工序，進而，制得的光纖在1385nm波長下傳輸損失為0.4dB/km或其以下。
本發(fā)明的光纖制造方法的第34種形態(tài)，其特征在于進而上述玻璃管是由OH基濃度在100ppm以下的合成石英所形成。


圖1是以截面圖表示本發(fā)明之一實施例中的拉絲母體材料的端部形狀的說明圖。
圖2是利用VAD法制造芯煙灰(soot)方法的說明圖。
圖3是以截面圖表示的本發(fā)明之一實施例的前端面外削工序的說明圖。
圖4是以截面圖表示的本發(fā)明之一實施例的套管工序的說明圖。
圖5是以截面圖表示的本發(fā)明之一實施例的插入錐體狀研磨封閉棒的說明圖。
圖6是以截面圖表示的有關(guān)現(xiàn)有技術(shù)，a)芯棒和套管熔敷前的狀態(tài)說明圖，b)母體材料與套管形成一體化后的形狀例的說明圖。
圖7是以截面圖表示的實施例1中的套管和母體材料形狀變化的說明圖，圖7(a)是表示形成一體化前母體材料和套管形狀的說明圖，圖7(b)是表示母體材料和套管形成一整體后的形狀的說明圖。
圖8是以截面圖表示的在實施實施例2前后的芯棒和套管形狀的變化說明圖，圖8(a)是表示芯棒和套管熔敷前的狀態(tài)說明圖，圖8(b)是表示熔敷后的母體材料形狀說明圖。
圖9是以截面圖表示的實施實施例3前后的芯棒和套管形狀的變化說明圖，圖9(a)是表示芯棒和套管熔著前的狀態(tài)說明圖，圖9(b)是表示熔敷后母體形狀的說明圖。
圖10是以截面圖表示的實施實施例4前后的芯棒和套管形狀的變化說明圖，圖10(a)是表示芯棒和套管熔著前的狀態(tài)說明圖，圖10(b)是表示端部熔著后套管形狀的說明圖，圖10(c)是表示拉絲時的狀態(tài)的圖。
圖11是VAD法的簡要圖。
圖12是本發(fā)明之一實施例的母體材料截面尺寸比。
圖13是帶有塞住支撐管的套管簡要圖。
圖14是套管的清洗工序。
圖15是表示向套管內(nèi)插入芯棒狀況的圖。
圖16是在套管的支撐管上蓋罩的圖。
圖17是將芯棒插入于套管中的簡要圖。
圖18是表示芯棒外徑和套管內(nèi)徑之差與偏心量的關(guān)系圖。
圖19是將芯棒插入套管時的示意圖。
圖20是將芯棒插入于套管中的示意圖。
圖21是表示將芯棒插入于套管中的本發(fā)明之一事實方式的圖。
圖22是表示將芯棒插入于套管中的本發(fā)明另一事實方式的圖。
圖23是表示將芯棒插入于套管中的早期技術(shù)的簡圖。
圖24是表示將芯棒插入套管中的本發(fā)明之一實施例形態(tài)的簡圖。
圖25是表示將芯棒插入套管中的本發(fā)明之一實施例形態(tài)的簡圖。
圖26是表示向合成石英管內(nèi)插入芯棒、插入隔離物的本發(fā)明之一實施方案的示意圖。
圖27是表示隔離物形狀示例圖。
圖28是利用現(xiàn)有技術(shù)向套管內(nèi)插入芯棒的示意圖。
圖29是表示其他的芯棒與套管熔敷前的狀態(tài)的說明圖。
實施本發(fā)明的最佳方式本發(fā)明的制造方法，不是將合成的母體材料加工成開始拉絲時的端部形狀，而是合成制作母體材料時，預(yù)先形成理想的端部形狀，可省去伴隨著端部加工的作業(yè)，與此同時可抑制不良現(xiàn)象發(fā)生和節(jié)省費用。
以下根據(jù)需要，根據(jù)附圖進行說明，但附圖只是本發(fā)明最佳形態(tài)的一個實例，本發(fā)明并不限于此。
通常，拉絲裝置是垂直配置爐子、樹脂涂覆器、樹脂固化裝置、拉絲機。在爐內(nèi)將玻璃熔融，由拉絲機連續(xù)拉制。開始時，由于必須拉出玻璃，所以將母體材料裝入爐內(nèi)，升溫，使端部軟化，要制止可能因重力而脫落。
為此，如圖1所示，最好使母體材料的始端縮小成圓錐狀，其端部付以重物的形狀。
另外，母體材料的端部形狀12(圓錐形狀)，可類似于拉絲時形成的半月形11(為參考而并記)，這大有益處，本發(fā)明中進行的錐體狀研磨，可形成類似這種半月形的形狀。
作為本發(fā)明的母體材料制造方法的特征，選擇了二階段實施的方法。由此，含芯玻璃體和整個包覆層部分的玻璃體分別單獨制造，所以即使在付與包覆層部分的工序中進行末端加工，單獨實施，在芯合成時，適當(dāng)調(diào)整折射率曲線，可獲得良好的纖維特性，生產(chǎn)性能也不會惡化。
作為上述整個包覆層部分的玻璃體，例如有合成石英。作為將這種整個包覆層部分由玻璃體形成的層，付與含芯玻璃體上的方法，可采用以下兩種方法，即，將含芯玻璃體插入玻璃管內(nèi)(例如石英管)中，加熱形成一體化的套管法(下記作1)，和將該整體與拉絲同時實施的方法(下記作2)。任何一種方法，都能將構(gòu)成包覆層部分由玻璃體形成的層，付與棒狀玻璃體的外部。
1)套管法通常，套管中使用的玻璃管(以下也稱套管)，例如石英管，將中空的坯料加工成管狀，將其拉長，用切刀切去兩端，得到所要求的長度，在使用中空坯料管或拉伸管時，通常是將兩端形成圓筒形。將棒狀芯棒插入其內(nèi)，由外部加熱進行崩坍形成一體化，作為結(jié)果，有效部分的末端形成尖銳的圓筒形。再將其用燃燒器一邊加熱一邊拉伸，進行火焰加工，或者用電爐加熱拉伸，進行爐加工，上述拉絲開始后，會發(fā)生所謂拉絲不穩(wěn)定的問題。
2)與拉絲同時形成一體化的方法通常，在與拉絲同時形成一體化的方法中，所使用的套管，也和上述一樣，兩端部形成尖銳的圓筒狀，也存在和上述一樣的問題。在與拉絲同時形成一體化的方法中，除此之外，為了將內(nèi)部減壓，管的端部要封閉。將芯棒插入套管內(nèi)后，將管加熱收縮，使用熔敷的方法時，很難有效地將端部加工錐體狀。
本發(fā)明就可適用于上述的套管法和/或與拉絲同時形成一體化的方法。
本發(fā)明中，在套管之前，將管的端部外側(cè)形成錐體狀。錐體的加工可采用機械研磨。由此可有效地加工成錐體狀。
當(dāng)機械研磨時，研磨材料和玻璃粉會附著在母體材料表面上，以后形成纖維時，由于該部分的外徑會產(chǎn)生變動，或認(rèn)為強度不移，所以最好將研磨部分進行清洗。使加工部分形成光滑的表面，拉絲開始后，纖維的外徑會很快地達到穩(wěn)定，所以是理想的。
作為另一種方法，對預(yù)先將引出側(cè)端部加工成錐體狀的套管，進行加熱延伸，收縮時，形成伸長的錐體狀，封閉作業(yè)和錐體加工也可同時進行，是很有效的。尤其是使用加熱長管的中間部分，慢慢拉伸的方法時，一次可加工出2個管，很有效，所以是理想的。
另外，即使在任何一種情況，通過加熱收縮形成錐體狀，相當(dāng)于該部分的芯棒端部，可預(yù)先加工成向著端部變細(xì)的形狀，則與不加工的情況比較，絲徑可更快地達到穩(wěn)定，所以是理想的。這是因為芯和包覆層部分的比率接近于平行部分的值。理想的情況，最好是使芯和包覆層部分的比率在整個加工成半月形的部分形成恒定，但將芯棒的端部研磨近似于圓錐狀也有效。最有效的是在接近錐體開始處，要強化這種近似，其理由是在引出口部分實際上得到纖維，就由該附近處開始獲得。
如圖29所示，套管的錐體部分與芯棒的錐體部分在縱向上分離時，芯棒的錐體部分和套管內(nèi)面的間隙過大，有時不能很好地熔敷。這種情況，如圖8所示，在套管和芯棒開始形成一體化的時刻，芯棒的錐體形狀與套管的錐體形狀，最好在縱向的大致同一位置形成，這樣可防止形成過大的間隙。
另外，為了使芯棒和套管的錐體部分位置，在縱向上大體保持一致，如圖9(a)所示，也可使用像套管封閉棒95一類的保持部件。
進而，本發(fā)明是光纖母體材料的清洗方法，其特征在于形成芯棒，將該芯棒插入另行制造的套管中空部分內(nèi)，加熱其端部，一邊使芯棒和套管形成一體化，一邊進行拉絲，以此制造光纖時，從上述套管的制造到拉絲之間，只針對上述套管的外表面，設(shè)置一次以上的清洗工序。
根據(jù)本發(fā)明，將母體材料置于拉絲裝置中，熔融其端部，拉制成光纖絲時，所得到的光纖可保持良好的尺寸特性和強度。即，清洗母體材料，拉絲后，可獲得良好的光纖強度。
芯部分和包覆層部分直到進行拉絲仍保持分離時，如果清洗液浸入間隙中，就導(dǎo)致拉絲時光纖外徑發(fā)生變動，得不到優(yōu)質(zhì)的光纖。因此，洗滌時，將其塞住，使清洗液不會浸入中空部分。根據(jù)本發(fā)明可以防止操作中雜物混入石英管的中空部分內(nèi)，而產(chǎn)生不良現(xiàn)象。
本發(fā)明中，封閉住套管的一端，另一端上熔敷上述操作用的石英制支撐管后，塞住該石英制支撐管，清洗上述套管的中空部分時，不會浸入清洗液。
例如，在兩端呈開放狀態(tài)時，只清洗外表面，不能使用清洗液中浸漬的方法。因為從外側(cè)施加清洗液，飛濺的液滴有可能進入內(nèi)部。封閉管的一端，垂直設(shè)置管，在清洗液中浸到需要的清洗部位，有可能防止液體浸入管內(nèi)部，但必須控制好液面，使清洗液不溢入管內(nèi)。只要是施用液體的方法，都會存在上述同樣的問題。
若預(yù)先用塞子塞住開放部分，能簡要地防止液體浸入內(nèi)部，管的處理也很容易，并且，能夠防止其他雜物混入管內(nèi)部。
即，如圖13所示，在所得套管231未封閉一端側(cè)，熔敷上石英制的支撐管233。支撐管233的形狀，例如豎在旋轉(zhuǎn)的卡盤上時，基本上平滑，不能產(chǎn)生不必要的歪斜，縱向的外徑變動小，最好是±1mm/1m的石英管，還要具有考慮與真空泵連接，或向拉絲爐安裝的端面形狀，尺寸，最好是具有與套管外徑大致相同的外徑。并具有大于套管內(nèi)徑的內(nèi)徑。在支撐管233的開口部分，用塞子235，例如硅橡膠制的塞子235塞住。
如圖14(a)所示，將支撐管233開口塞有塞子235的套管231，在盛滿氟酸水溶液241的槽243中浸漬。接著如圖14(b)所示，轉(zhuǎn)移到盛有純水245的槽247內(nèi)，進行粗洗。接著，如圖14(c)所示，使用噴淋純水249進行清洗，用壓縮空氣吹去水滴后，進行風(fēng)干。
在本實施方式中，只清洗外表面，使套231的開放端塞有塞子235，所以清洗液不會進入內(nèi)部。從而提高了纖維強度的可靠性，而且在拉絲工序中，能抑制不良現(xiàn)象的發(fā)生。
本發(fā)明中，清洗時，使用1-20wt％的氫氟酸水溶液，用上述氫氟酸水溶液處理后，再用純水淋洗，干燥。輕微污染時，只用純水清洗也能取得效果。
清洗工序中使用的純水，例如，最好使用離子交換法精制的，電導(dǎo)率保持在1μA以下的純水。
本發(fā)明中，清洗后，上述套管的外表面，用保護膜包覆，在此狀態(tài)下，將芯棒插入套管的中空部分內(nèi)，去除保護膜，用塞子塞住，再次清洗，使清洗液不會浸入上述套管的中空部分。即，清洗后，新的表面會形成輕微污染，所以用保護膜包覆住套管表面，在插入芯棒和輸送等作業(yè)中，可防止被污染。
然而，附著在保護膜上的異物等也有可能造成污染，但在拉絲工序中要求表面純度極高，所以最好在拉絲開始前再次清洗。
進而，本發(fā)明中，將套管的一端封閉，在另一端上熔敷處理用的石英制支撐管后，將芯棒插入上述套管的中空部分內(nèi)，插入后，塞住上述石英支撐管，進行清洗，使清洗液不會浸入套管的中空部分。
例如，圖15所示，在加工成給定尺寸的芯棒251一端上安裝支撐棒253。將芯棒251的支撐棒253用卡子255固定在可作垂直動作的轉(zhuǎn)盤上。套管231的支撐管233用卡子257固定住。這樣，芯棒251按圖15中的箭頭方向慢慢降下，插入套管231的開口部分內(nèi)。
接著，例如，圖16所示，將插有芯棒251的套管231從轉(zhuǎn)盤上卸下，用罩子259蓋住支撐管233的插入端。接著，如前所述，在氫氟酸水溶液中浸漬。接著轉(zhuǎn)移到盛有純水的槽內(nèi)，進行粗洗，最后用噴淋純水進行清洗，用壓縮空氣吹去水滴后，風(fēng)干。插入作業(yè)時，在認(rèn)為管表面沒有顯著污染的情況下，也可以只進行純水噴淋和干燥。
清洗后，新的表面有可能產(chǎn)生輕微污染，所以用保護膜包覆住套管的表面，在插入芯棒和輸送等作業(yè)中，可防止再次污染。然而，附著在保護膜上的異物等，有可能形成污染，而在拉絲工序中對表面的純潔度要求極高，所以拉絲開始之前，最好再次清洗。
本發(fā)明中，圖13中所示的清洗方式，圖16中所示的清洗方式，可分別單獨實施，當(dāng)然也可以在圖13的方式之后，再實施圖16的方式。
進而，本發(fā)明的光纖母體材料制造方法，其特征在于形成芯棒，并將該芯棒插入另行制造的套管中空部分內(nèi)，加熱其端部，使芯棒和套管形成一體化，同時進行拉絲，在如此制造光纖時，將上述芯棒插入上述套管中，使芯棒的外徑與套管的內(nèi)徑之差，為1.0-10.0mm。
根據(jù)本發(fā)明，當(dāng)制造光纖時，制造芯棒，進而使用相當(dāng)于包覆層部分的套管，將它們加熱形成一體時，同時實施拉絲，這時可抑制在將芯棒插入套管中作業(yè)時而產(chǎn)生損傷導(dǎo)致合格率降低。
根據(jù)本發(fā)明，通過將芯棒外徑與套管內(nèi)徑之差取為1.0-10.0mm，在插入作業(yè)中，可減少芯棒材料外表面與套管內(nèi)壁磨擦而產(chǎn)生損傷。并能抑制在纖維化時，芯材產(chǎn)生偏心。
如上所述，圖15中表示了將芯棒插入套管中時的簡圖。圖中箭頭為插入方向。套管內(nèi)側(cè)保持平滑，表面上不能附著雜物。將套管設(shè)置在加工玻璃的轉(zhuǎn)盤上，使用氧/氫火焰加熱，封閉一端，在未封閉的一端上熔敷石英制的支撐管。
另外，本發(fā)明使用氧/氫火焰將套管和支撐管的端部加熱熔融，同時擠壓熔融的端部，彼此熔敷在一起，對熔敷部分的內(nèi)側(cè)進行整形，例如使用鏝刀進行這種整形，使芯棒的外徑與套管的內(nèi)徑之差形成1.0-10.0mm。
即，使用氧/氫火焰加熱套管和支撐管的端部，并擠壓兩個末端形成熔敷連接，進而對熔敷部分內(nèi)側(cè)使用鏝刀進行整形，最好使芯棒外徑與套管內(nèi)徑之差形成1.0-10.0mm。通過這種整形，在將芯棒插入套管中時，可減少因相互磨擦造成損傷。
本發(fā)明中，作為支撐管的材質(zhì)，最好是天然石英。通過使用天然石英，可降低制造成本。
圖17中表示如上述將芯棒335插入套管331的狀態(tài)。為了獲得規(guī)定的纖維特性，根據(jù)芯棒的折射率分布特性，規(guī)定套管331的外徑和內(nèi)徑比率。
插入時，套管331和芯棒335發(fā)生彎曲或傾斜時，芯棒335有可能擦傷套管內(nèi)壁。間隙越小，或者芯棒和套管越長，越增加這種擦傷危險。為了減少這種危險，芯棒和套管的間隙最好為1.0-10.0mm的范圍。
為了確保1.0-10.0mm范圍的間隙，最好預(yù)先調(diào)整芯棒和套管的尺寸，以使芯棒和套管之間的間隙形成規(guī)定的尺寸。
本發(fā)明中，將芯棒335插入套管331的中空部內(nèi)時，將芯棒341外徑與套管內(nèi)徑343的尺寸差取為1.0-10.0mm。
圖18中表示改變芯棒外徑和套管內(nèi)徑之差(間隙)，求得芯偏芯量的結(jié)果，可知之差(間隙)越大，芯偏芯量也越大。
間隙小于1mm，沒有效果，插入時會發(fā)生擦傷等。即使設(shè)置間隙超過10mm，在形成纖維化時，芯偏芯量也會趨于增大，不理想。將芯棒大致平行插入套管內(nèi)時，間隙尺寸在任何平行部位測定，只要在數(shù)值范圍內(nèi)就無礙。
進而，本發(fā)明的光纖母體材料支撐方法，其特征在于將由芯棒和中空部分插有上述芯棒的套管構(gòu)成的光纖用母體材料端部加熱熔融，一邊使上述芯棒和套管形成一體化，一邊進行拉絲，以此制造光纖時，在上述套管的一端設(shè)置具有內(nèi)徑大于上述套管內(nèi)徑的支撐管，將上述芯棒插入上述套管內(nèi)。
根據(jù)本發(fā)明，制造光纖時，以如下方法，即制造含芯棒的中心部分，進而使用相當(dāng)于包覆層部分的套管，將它們進行加熱形成一體化，而且，與拉絲的同時，實施一體化，這樣可提高將芯棒材料插入套管中的作業(yè)效率。進而，將母體材料置于拉絲裝置內(nèi)，將其端部熔融拉制成纖維絲時可確保所得纖維具有良好的纖維尺寸特性。
為了易于操作，在套管上安裝支撐管，使支撐管的內(nèi)徑大于套管所要求的內(nèi)徑，這樣在插入作業(yè)中，當(dāng)芯棒外表面與套管內(nèi)壁接觸時，具有減少產(chǎn)生損傷等危險的效果。即使安裝在芯棒上的支撐棒很短，夾持器具也不會產(chǎn)生偏差，并能準(zhǔn)確地將芯棒插入套管中。結(jié)果是易于操作，插入后，芯棒的支撐棒不會從管內(nèi)飛出。
拉絲時，一般使用碳阻爐，在高溫下混入氧時，會與爐材料反應(yīng)形成燃燒。因此，為防止侵入空氣，而通入惰性氣體。一般是，拉絲終結(jié)側(cè)的套管端部與把持套管用連接的支撐部分連接。然而，支撐部分進入爐內(nèi)的開始部外經(jīng)變動很大時，爐內(nèi)的壓力也會急劇變動。由此，氣流形成紊亂，導(dǎo)致熱分布不穩(wěn)定，纖維的外徑也會產(chǎn)生變動。
本發(fā)明的特征在于，為防止這種現(xiàn)象，使套管與支撐管的外徑一致。即使與外徑一致，連接時，壁部也會隆起，該部分直徑有可能發(fā)生變動，所以最好使用火焰加工、機加工等進行整形。
作為附帶效果，支撐管的厚度變薄，會減輕變量，由此還會降低購費，也有利于操作。如果采用天然石英材料，會進一步降低費用。縮短芯棒的支撐棒尺寸，同樣也具有降低費用的效果。
圖19和圖20表示根據(jù)本發(fā)明將芯棒插入石英管時的簡圖。圖19中的箭頭表示插入方向。然而，為了獲得規(guī)定的纖維特性，根據(jù)芯棒的折射率分布特性，規(guī)定套管外徑和內(nèi)徑的比率。通常，芯棒435的外徑比套管431的內(nèi)徑要細(xì)。
將芯棒435插入套管431中時，如果套管431或芯棒435發(fā)生彎曲或傾斜，有可能芯棒435會擦傷套管內(nèi)壁。間壁越小，芯棒435和套管431越長，越增加擦傷的可能性。
然而，支撐管432的內(nèi)徑對纖維特性沒有直接影響。為此，使支撐管432的內(nèi)徑大于套管431的內(nèi)徑，在插入作業(yè)中，可減少芯棒外表面與套管內(nèi)壁接觸的危險性。進而，易于作業(yè)，并能縮短作業(yè)時間。
由于使支撐管432的內(nèi)徑可以大，所以夾持器具437能夠?qū)⑿景?35的支撐棒436插入到支撐管432的內(nèi)側(cè)，由于能將含有支撐棒436的芯棒435插入到套管431的內(nèi)側(cè)，所以插入后，芯棒的支撐棒436不會從管內(nèi)退出，使以后的操作變得容易。
使支撐管432的外徑尺寸與套管431的外徑尺寸相同，或稍小的尺寸。由此，在纖維拉絲的終結(jié)側(cè)，支撐管432進入爐內(nèi)的始端部分，不會撓亂爐內(nèi)的氣流。其結(jié)果也能防止纖維外徑的變動。
即使套管431的外徑與支撐管432的外徑相同，連接時，壁部也會隆起，導(dǎo)致該部分直徑發(fā)生變動。為此，連接后，最好對隆起部分進行整平。
另外，通過增大支撐管432的內(nèi)徑，可減小支撐管432的壁厚。其結(jié)果，由于減少了支撐管432的重量，所以降低了費用，并有利于作業(yè)。
另外，本發(fā)明的其特征在于支撐管的材質(zhì)為天然石英。若采用天然石英材質(zhì)，還可降低費用。進而本發(fā)明中，由于縮短了芯棒的支撐棒尺寸，所以減少了重量，并取得了降低費用的效果。
利用圖19和圖20作進一步說明。套管431的內(nèi)側(cè)表面不能附著雜物，要保持平滑。將石英管置于玻璃加工盤上，在一端上熔接石英制支撐管432。
本發(fā)明，是使用氧/氫火焰加熱熔融套管和支撐管的端部，將熔融端部彼此推壓熔敷，使用鏝刀對熔敷部分進行整形，使其外徑與套管外徑大致相等。
即，使用氧/氫火焰加熱套管和支撐管的端部，擠壓兩熔融端進行熔融連接，最好使用鏝刀進行整形，使熔敷部分的外徑與管大致相等。
根據(jù)本發(fā)明，制造光纖時，將母體材料置于拉絲裝置中，將其端部熔融拉制纖維絲時，可縮短從開始紡絲作業(yè)到穩(wěn)定所需要的時間，和此間產(chǎn)生不良纖維的長度。
本發(fā)明最好是在拉絲機的加熱爐內(nèi)使光纖用母體材料的端部形成一體化，接著對其端部拉制，開始拉絲。即，本發(fā)明中，單獨制造芯棒和包覆層部分的套管。為了合成付與石英制的包覆層，將芯棒插入套管中，使用拉絲裝置，在出口前實施端部一體化。由此可得到費用降低。
將套管中空部分插有芯棒的母體材料開始拉絲端，預(yù)先加工成理想的端部形狀，所以拉絲易于出口。而且，將套管中空部的形狀和芯棒的端部形狀形成最適宜的形狀，可抑制開始拉絲時的不良現(xiàn)象。
拉絲裝置，垂直配置有爐子、樹脂涂布器、樹脂固化裝置、拉絲機。將玻璃在爐內(nèi)熔融，用拉絲機連續(xù)拉制。拉絲開始時，需要引出玻璃，將母體材料進入爐內(nèi)，升溫，使端部軟化，要阻止受重力而自然垂落。為此，開始端最好是在縮小成圓錐狀的端部付與重物的形狀。
例如，圖21中表示了本發(fā)明的實施方式。圖21中表示了端部形成錐形的芯棒533和形成錐形535的套管531。并表示了套管531的端部加熱形成的半月形部分539。將套管531的端部形成錐體狀進行封閉時，在拉絲出口時可快速穩(wěn)定，拉絲穩(wěn)定，并能減少到形成優(yōu)質(zhì)纖維時的不良纖維。
將套管531加熱延伸，并收縮，同時得到延伸錐體狀，最好同時進行封閉作業(yè)和錐體加工。而且，當(dāng)將芯棒533加工成向端部變細(xì)的形狀時，與不加工的情況相比，芯和包覆層的比率接近于平行部分的值，會更快地使特性穩(wěn)定。
進而，本發(fā)明涉及光纖母體材料的調(diào)芯方法，其特征在于將由芯棒和中空部分插入上述芯棒的套管構(gòu)成的光纖用母體材料端部加熱形成一體化，接著，對上述光纖母體材料和插入芯棒之間的間隙，一邊減壓，一邊加熱形成一體化，同時進行拉絲，制造光纖時，設(shè)置錐體狀，使上述套管的端部變細(xì)，并形成封閉，而且，設(shè)置錐體狀，使上述芯棒的端部變細(xì)，同時，設(shè)置隔離物，以同心圓配置上述套管和上述芯棒。
根據(jù)本發(fā)明，制造光纖時，制造含芯棒的中心部分，進而使用相當(dāng)于包覆層部分的套管，對它們加熱形成一體化和同時進行拉絲時，將芯棒插入套管中后，同心圓狀地配置，可以使所得纖維減小芯棒的偏芯。
根據(jù)本發(fā)明，將芯棒材料插入套管后，進行調(diào)芯，使芯棒配置在套管的中心處，可確保拉絲后良好的纖維尺寸特性。
然而，為了獲得規(guī)定的纖維特性，可根據(jù)芯的折射率分布特性，規(guī)定套管外徑與內(nèi)徑的比率。當(dāng)然芯棒的外徑要比套管的內(nèi)徑細(xì)。因此，插入時，套管和芯棒發(fā)生彎曲或傾斜時，纖維芯偏芯。
光纖的拉絲裝置，垂直地配置爐子、樹脂涂布器、樹脂固化裝置、拉絲機。將玻璃在爐內(nèi)熔融，用拉絲機連續(xù)拉制，由于拉絲裝置垂直配置，所以母體材料也垂直插入爐內(nèi)。為此，在套管內(nèi)不固定狀態(tài)的芯棒，在套管的封閉端內(nèi)側(cè)阻止住。
圖24中表示了本發(fā)明的事實方式實例。圖24表示在本事實方式中，將芯棒插入套管內(nèi)時的情況。圖25是已插入芯棒的情況。在圖24、圖25中表示在端部形成錐體狀636的芯棒635，和形成錐體狀632的套管631。如上述，拉絲裝置是垂直配置，由于母體材料也是垂直插入爐內(nèi)，所以在套管631內(nèi)不固定的芯棒635，在封閉套管端部的接觸部分641形成接觸。
本發(fā)明中，在套管631的端部設(shè)有錐體狀632，在芯棒635的端部設(shè)有錐體狀636，在錐體狀部中，套管631與芯棒635在接觸部分641形成接觸。這樣，芯棒635的縱向中心軸與套管631的縱向中心軸可以一致。
對于上端部分，使用隔離物，可使芯棒635的縱向中心軸與套管631的縱向中心軸為一致。使用隔離物，在總長的套管631中，可使芯棒635位于中心部位，纖維芯的偏芯極小。
本發(fā)明中，設(shè)置錐體狀632，使套管631的端部變細(xì)并形成封閉，而且設(shè)置錐體狀636，使芯棒635的端部變細(xì)，同時設(shè)置隔離物，使套管631和芯棒635的截面形狀形成同心圓狀。即，圓筒狀的套管631和圓柱狀的芯棒635，通過使各自的縱向中心軸一致，套管631和芯棒635的橫截面形狀可形成同心圓狀。通過以同心圓狀配置，可使纖維芯的偏芯達到極小。
本發(fā)明中，在套管631設(shè)有錐體狀端部的相對端部設(shè)置石英制支撐管633，在芯棒635的設(shè)有錐體狀端部的相對端部設(shè)置石英制支撐棒638，在支撐管633和支撐棒638之間設(shè)置隔離物。
利用圖25進行說明。在芯棒635上端和套管631上端之間插入楔狀隔離物，以套管上口進行固定，使中心軸重合，并使截面形狀以同心圓狀配置。然而，僅限于母體材料部分，想在纖維中使用時，可在套管631上安裝支撐管633，在芯棒635上安裝支撐棒638，可使芯形成一致為宜。
這種情況下，套管631和其支撐管633，及芯棒635和其支撐棒638，各自的中心軸需要一致。為此，本發(fā)明中，支撐管633的內(nèi)周和套管631的內(nèi)周以同心圓狀配置，芯棒635的外周和支撐棒638的外周以同心圓狀配置，設(shè)置隔離物，以便使芯棒635或支撐棒638的外周，相對于支撐管633的內(nèi)周，以同心圓形成配置。
本發(fā)明中，為了固定住隔離物，除了支撐棒638外，在芯棒635上，設(shè)置比支撐棒638外徑大，與芯棒635外徑大致相等的支撐棒基礎(chǔ)部分637，與支撐棒638形成同軸。當(dāng)然，不設(shè)置支撐棒基礎(chǔ)部分637，也可以使支撐棒638直接與芯棒接合。將隔離物固定在支撐棒上的方法，可采用各種方法，例如，在支撐棒上設(shè)置錐體狀，固定隔離物的開口部分。
圖26中表示了本事實方式中的隔離物插入實例。隔離物651是在設(shè)在套管631上的支撐管633內(nèi)側(cè)，通過設(shè)在隔離物651上的貫通孔，將芯棒635的支撐棒638插入到支撐棒基礎(chǔ)部分637的上端。由此，可使套管631和芯棒635的縱向中心軸一致，并能配置同心圓狀。
圖27中表示了本事實方式中所用隔離物實例。為了使支撐棒通過隔離物661的中心部位，在隔離物661上設(shè)置與支撐棒外徑大致相等直徑的圓形狀開口663。為了插入到套管內(nèi)側(cè)，隔離物661為圓形形狀，其外徑與支撐管的內(nèi)徑大致相等。隔離物661的厚度，例如，在本事實方式中，為10mm，但實際上，只要能達到本發(fā)明的目的，厚度可隨意設(shè)定，無妨。
另外，拉絲時，需要從套管中心部分排出空氣，所以需要設(shè)孔。如圖27(a)、圖27(b)所示，孔665為多個圓形狀孔，或多個橢圓形狀孔，只要能獲得所要的孔面積，對其形狀等，無需拘泥。由于拉絲時暴露于高溫下，所以要求材質(zhì)具有良好的耐熱性，最好為石英玻璃。
進而，本發(fā)明涉及光纖母體材料端部的加工方法，其特征在于將由芯棒和中空部分插有該芯棒的套管構(gòu)成的光纖用母體材料端部加熱形成一體化，接著，對該芯棒和套管之間的間隙，一邊減壓，一邊形成一體化，同時進行拉絲，制造光纖時，設(shè)置錐體狀，使該套管的端部變細(xì)，并形成封閉。設(shè)置錐體狀，使芯棒的端部變細(xì)，同時，直到該套管端部與該芯棒端部形成接觸，而設(shè)在該芯棒端部的錐體狀比設(shè)在該套管端部的錐體狀更緩和些。
拉絲裝置是垂直地被配置，所以母體材料也是垂直插入爐內(nèi)，在套管531中不固定的芯棒533，靠重力會接觸到封閉管的底部。進行加熱，使該部分開始熔敷后，進行拉絲。為此，本發(fā)明中，如圖22所示，直到套管531端部與芯棒533端部由接觸部分537形成接觸，在芯棒端部上設(shè)置的錐體狀，比設(shè)在套管531端部的錐體狀535，設(shè)置得更緩和些為宜。此處所說的錐體狀，是表示在錐體狀開始與終止之間，利用直線、緩和曲線、曲線等設(shè)置錐度。
當(dāng)縮小套管以使端部會越來越細(xì)，縮小端部形成閉合，同時芯棒的端部也形成細(xì)尖狀時，芯和包覆層的比率，在錐體狀的任何部分處，都能達到所要求的值，在出口處，當(dāng)芯棒的端部觸及到套管的內(nèi)壁時，會在狹窄的范圍內(nèi)形成接觸，認(rèn)為在開始熔融時，套管有時也形成不太好的閉合。
其結(jié)果，熔合界面的形狀不穩(wěn)定，殘存氣泡，或套管傾斜地熔合，有可能發(fā)生芯偏離。因此，如果加工芯棒端部，使之與管內(nèi)側(cè)形狀相比帶有圓性，則插入套管時，在很寬的范圍內(nèi)，而且在圓周方向上穩(wěn)定地與內(nèi)壁形成接觸。由此，拉絲開始之前，可在短時間內(nèi)實施熔合作業(yè)，待形狀穩(wěn)定后，再進行穩(wěn)定的拉絲。
圖22中表示了本發(fā)明的另一種事實方式實例。圖22中表示端部形成近似球狀錐體的芯棒543，和形成錐體狀545的套管541。而且在套管端部，表示加熱形成的半月形部分549。
在本事實方式中，直到套管541的端部與芯棒543的端部形成接觸，設(shè)在芯棒端部547的錐體狀比設(shè)在套管端部的錐體狀545更緩和些。因此，如圖22所示，加工成的芯棒端部，比套管541的中空底部的形狀，更帶有圓性。因此，在插入套管541中時，可在很寬的范圍內(nèi)，而且在圓周方向上，得到與內(nèi)壁穩(wěn)定的接觸部分547。由此，在拉絲開始前，可在短時間內(nèi)進行穩(wěn)定的熔合作業(yè)。
當(dāng)芯棒的端部形狀近似于球形時，接觸部分位于靠近套管錐體的開始側(cè)。由此，芯棒的底部和套管中空部的底部之間形成空間狀，在出口作業(yè)時，反而需要時間。因此，最好選擇最適宜的形狀。
實施例以下根據(jù)實施例更加詳細(xì)地說明本發(fā)明，但本發(fā)明不限于這些實施例。
此處利用VAD法制造含有一部分包覆層的芯母體材料，利用石英管進一步付與包覆層部分，對制造單模光纖情況進行說明。在其他種類的折射率曲線圖中，也可以利用其他制法制造芯部。
(實施例1)如圖2所示，在VAD法中，由多重管結(jié)構(gòu)形成的芯用燃燒器21內(nèi)，將氣化得四氯化硅和四氯化鍺和癢、氫氣混合而輸送，點燃后，在生成的火焰中進行水解反應(yīng)，得到合成玻璃微粒、將它吹附在種棒24上，形成多孔質(zhì)芯母體材料23。為了使特性穩(wěn)定，在芯燃燒器21的上部配置相類似的包覆層燃燒器22，用四氯化硅和氧·氫進行同樣反應(yīng)，在芯煙灰的外周上付與包覆層部分。再將其加熱到1500-1600℃左右，形成透明的玻璃。在單模光纖中，芯和包覆層的尺寸比為1∶13左右。在VAD工序中很難付與厚的包覆層，在所能制造的VAD玻璃中，為1∶4.5。這樣即可制作出含芯的玻璃體。
將其拉伸，調(diào)制成外徑30mm后，如下所示，插入另行準(zhǔn)備的外徑90mm×內(nèi)徑33mm的石英管內(nèi)。
作為端部研磨法，如圖3所示，將用金剛石粉形成切刀的研磨具32，一邊旋轉(zhuǎn)一邊壓靠在套管31的端部，將端部磨制制成磨具32的形狀。為了防止加工部位受熱，同時實施冷卻水33冷卻。垂直地設(shè)置管31，從下部，慢慢向上壓靠磨具32。這時，諾在磨具32的中心處開有空穴，可使磨渣和冷卻水33順利地流出，具有保持管子極少受污染的效果。
對于穿透棒的內(nèi)部，準(zhǔn)備錐體磨具，同樣進行。
如圖4所示，為了將加工轉(zhuǎn)盤固定在加工端的套管41相反一端上，熔接上支撐管42，在該部分上由轉(zhuǎn)盤卡具45卡住。使支撐管42側(cè)與真空泵連接，可對內(nèi)部進行抽吸減壓。在加工成給定尺寸和形狀的芯棒43始拉側(cè)，同樣安裝支撐棒44，利用轉(zhuǎn)盤卡具47設(shè)置在轉(zhuǎn)盤上，并插入管41中。旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)盤，用氧和氫火焰灼燒端部，使管41和芯棒43熔合后，打開泵的開關(guān)，對內(nèi)部減壓。在末端沒有完全閉合的狀態(tài)下開始抽吸時，要注意內(nèi)部吸入雜物，產(chǎn)生氣泡。隨后，驅(qū)動燃燒器，使整個長度形成實體化。
即，圖7a)所示實體化前的母體材料和套管，形成圖7b)所示的一體化。
將該實體移入拉絲裝置內(nèi)，使用電爐加熱，使端部軟化時，可利用重錘拉伸，使用拉絲機對其拉制形成125μm，涂布紫外線固化樹脂，形成纖維。當(dāng)端部不實施加工時，需花費時間將外徑調(diào)制成125μm，而且，之后也不能將芯和包覆層的尺寸比率形成給定值，需要很長時間達到穩(wěn)定，但本發(fā)明中規(guī)定的端部實施加工，可大幅度縮短該時間。雖然也依賴于母體材料的大小，本實施例中使用的母體材料，若在以前，從拉絲開始到半月形形狀穩(wěn)定，需要2-3小時，但根據(jù)本發(fā)明，可縮短到1小時。
在以上述方法加工得到的纖維，雖然存在產(chǎn)生斷裂現(xiàn)象。但分析該斷裂部分時，檢測出了金屬粉。認(rèn)為這是研磨時附著了磨屑的原故，所以研磨后，用5wt％氟酸水溶液清洗，再用純水淋洗，之后進行干燥。當(dāng)增加這一工序時，可抑制拉絲中產(chǎn)生斷絲現(xiàn)象。因此，本發(fā)明中進行這種清洗工序是最好的形式。
然而，利用酸洗，表面會產(chǎn)生粗糙，在拉成細(xì)徑的工序中，絲徑也會變動，并堵塞涂布模具。為防止此現(xiàn)象，對其端部進行機械拋光，可改進這種不良現(xiàn)象。因此，本發(fā)明中，這種進行拋光是最好的形式。
(實施例2)如圖8a)所示，和實施例1一樣，為固定在加工轉(zhuǎn)盤上，在加工端部的套管82相反一端，熔敷支撐管83，對該部分固定卡住。在預(yù)先加工成給定尺寸和形狀的芯棒81始拉側(cè)上，同樣安裝支撐棒84，設(shè)置在轉(zhuǎn)盤上，并插入管82中。和實施例1一樣，旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)盤。用氧和氫火焰灼燒端部，使管82和芯棒81熔合在一起。由此，如圖8b)所示，只是端部實體化的芯棒與管組合。將其移入拉絲裝置中，用電爐加熱其端部。并將支撐管83側(cè)與真空泵連接，打開泵開關(guān)，對內(nèi)部進行減壓。這樣同時進行實體化和拉制。認(rèn)為這種方法和實施例1一樣，具有端部加工的效果。
(實施例3)如圖29所示，在實施例2的方法中，在拉絲開始一側(cè)的端部，將芯棒81和套管82熔合時，對于平直的管82內(nèi)徑，芯棒81的端部變得很細(xì)，所以芯棒81和套管82的錐體狀部分，在縱向上產(chǎn)生偏差時，該部分會產(chǎn)生很大的間隙，有時不能形成很好的熔合。如圖9所示，將內(nèi)側(cè)研磨成錐體狀的棒，作為套管封閉棒95，用于端部封閉，在縱向上使芯棒81和套管82的錐體狀部分保持在大致同一位置上，除此之外，和實施例2一樣制作光纖用母體材料。圖5中表示了端部封閉狀態(tài)的放大截面圖。由此改善了間隙，制作圖9b)所示的端部形狀，在拉絲開始后，稍短的時間(10-20分鐘)內(nèi)，此時端部完成熔合。認(rèn)為這種方法，具有和實施例1一樣優(yōu)良的端部加工效果。
(實施例4)如圖10所示，與實施例1一樣進行，將端部加工的套管102設(shè)置在玻璃加工轉(zhuǎn)盤上，用氧/氫火焰加熱，將管102向兩側(cè)慢慢拉伸。由此形成半月形狀，并且管子變細(xì)。最后用火焰燒斷時，如圖10b)所示，端部封閉。接著，用火焰加熱芯棒端部后，拉制形成錐體狀。將棒101插入管102中，在管102的相反一側(cè)安裝支撐管103。將其設(shè)置在拉絲裝置中。慢慢插入爐內(nèi)，使用安裝支撐管的真空裝置對內(nèi)部減壓，使端部熔合，進而該部分拉伸開始拉絲，如圖10c)所示制造拉絲的光纖105。以后和通常拉絲一樣，一邊向爐內(nèi)壓入玻璃體，一邊拉制纖維，同時進行實體化和纖維化。認(rèn)為該方法也具有和實施例1一樣優(yōu)良的端部加工效果。
(實施例5)如圖11所示，在VAD法中，向由多重管結(jié)構(gòu)形成的芯燃燒器205內(nèi)，送入由氣化的四氯化硅(SiCl4)、四氯化鍺(GeCl4)、氧(O2)、和氫(H2)構(gòu)成的氣體209，點火燃燒。在火焰中進行水解反應(yīng)，得到合成玻璃微粒，將其吹附在種棒203上，形成多孔質(zhì)母體材料201。將種棒203和多孔質(zhì)母體材料201按箭頭方向旋轉(zhuǎn)半時鐘方向，圖面中向上的箭頭是向上拉制的方向。
為了使多孔質(zhì)母體材料201的特性穩(wěn)定，在芯燃燒器205的上部配置類似的包覆層燃燒器207，送入由四氯化硅(SiCl4)、氧(O2)、和氫(H2)構(gòu)成的氣體211，并進行反應(yīng)，在芯炭黑的外周上付與包覆層部分。將該多孔質(zhì)母體材料201加熱到1500-1600℃左右，形成透明玻璃。在單模光纖中，芯和包覆層的尺寸比為1∶13，但用VAD法制作的，為1∶4.5。接著，將該芯母體材料拉伸，制作外徑為30mm的芯棒。
另外，作為套管用的，準(zhǔn)備內(nèi)徑為33mm的合成石英管。將芯棒插入套管中，形成給定的比率。例如，圖12中表示中心部位具有芯部221的芯棒223和套管225的配置實例。
圖12中箭頭內(nèi)所示的數(shù)值為各自的尺寸比，將芯棒的芯部分221外徑取為1時，芯棒223的外徑為4.5。將芯棒的芯部209外徑取為1時套管225的外徑為13。
然而，套管內(nèi)側(cè)的中空部分沒有附著雜物，保持著平滑。將套管置于玻璃加工轉(zhuǎn)盤上，用氧/氫火焰加熱，將兩側(cè)慢慢拉伸。由此，因熔融軟化而形成半月形，管子變細(xì)。最后用火焰燒斷，可以將端部封閉。
如圖13所示，將如此得到的套管231端部沒有封閉的一側(cè)，熔合上石英制支撐管233。支撐管233的外徑約為90mm，內(nèi)徑約為70mm，套管冷卻后，從轉(zhuǎn)盤上取下，將支撐管233的開口部分，用硅橡膠制的塞子219塞住。
如圖14(a)所示，將支撐管233開口處用塞子235塞住的套管231在盛滿10wt％氫氟酸水溶液241的槽243內(nèi)浸漬3小時。接著如圖14(b)所示，再轉(zhuǎn)移到裝有純水245的槽247內(nèi)，進行粗洗。最后，如圖14(c)所示，使用純水噴頭249進行淋洗，用壓縮空氣吹去水滴后，進行風(fēng)干。
進而，如圖15所示，在加工成給定尺寸的芯棒251一端上，安裝上材質(zhì)為天然石英制的，外徑約為25mm，長度約為300mm的支撐棒253。將芯棒251的支撐棒253，用卡具255固定在可作垂直動作的轉(zhuǎn)盤上。套管231的支撐管233用卡具257固定住。這樣，按圖15中的箭頭方向，慢慢降下芯棒251，并插入套管231的開口部位中。
接著，如圖16所示，將插有芯棒251的套管231從轉(zhuǎn)盤上取下，在支撐管233的插入端，用外形為錐體狀的硅橡膠制蓋259蓋住。接著，如上所述，在10wt％氫氟酸水溶液中浸漬3小時。接著轉(zhuǎn)移到裝有純水的槽內(nèi)，進行粗洗，最后，使用純水噴頭進行淋洗，并用壓縮空氣吹去水商后，進行風(fēng)干。
接著，在如此準(zhǔn)備的插有芯棒251的支撐管233上部管部安裝真空裝置。進行抽吸，以便對內(nèi)部減壓，并設(shè)置在拉絲裝置上。慢慢插入爐內(nèi)，加熱端部，形成熔合，進而將該部分拉伸，并開始拉絲。以后，和通常的拉絲一樣，一邊將母體材料壓入，一邊拉制光纖時，同時進行實體化和光纖化。
使用拉絲機，將如此調(diào)制的光纖用母體材料進行拉絲，使玻璃部分的外徑約為125μm，接著，涂布紫外線固化樹脂，照射紫外線，使其固化，得到外徑約為250μm的光纖。如此進行拉絲工序，結(jié)果是拉絲中不會斷裂，也不會產(chǎn)生不良的絲徑，可實施良好的拉絲。
在清洗工序中使用的純水，是利用離子交換法進行精制的，電導(dǎo)率保持在1μA以下的精制純水。另外，使用電導(dǎo)率超過1μA的純水進行清洗工序，但此時，拉絲中不會發(fā)生斷裂，絲徑變動發(fā)生率上升到0.05次/km?？芍@是通常水平(0.001-0.005次/km)的10-50倍，純水的純度最好將電導(dǎo)率控制在1μA以下。
(實施例6)和實施例5一樣，以VAD法制作芯母體材料，將該母體材料拉制，制作外徑為30mm的芯棒。
和實施例5一樣，另外作為套管，準(zhǔn)備外徑為90mm，內(nèi)徑為33mm的合成石英管，并將芯棒插入石英管內(nèi)。圖12中表示芯棒和套管的配置實例。
圖12中箭頭內(nèi)所示數(shù)字表示各自的尺寸比，相當(dāng)于芯棒的芯部分的外徑為1，芯棒的尺寸為4.5。相當(dāng)于芯棒的芯部分的外徑為1，套管為13。
和實施例5一樣，圖15中表示將芯棒插入套管中時的簡圖。套管內(nèi)側(cè)表面沒有附著雜物，并保持著平滑。將套管置于玻璃加工轉(zhuǎn)盤上，用氧/氫火焰加熱，封閉一端，在未封閉側(cè)上熔接石英制支撐管。冷卻后，將其從轉(zhuǎn)盤上取下。
將上述套管和支撐管的端部用氧/氫火焰加熱，并擠壓兩端進行熔合連接，對熔合部分的內(nèi)側(cè)，用鏝刀整形到等于套管的內(nèi)徑。
接著，和實施例5一樣，將加工成給定尺寸的VAD芯棒設(shè)置在轉(zhuǎn)盤上，用氧/氫火焰加熱，熔接上石英制支撐棒，冷卻后，取下。
將套管和芯棒設(shè)置在垂直驅(qū)動的插入轉(zhuǎn)盤上，實施向套管中的插入作業(yè)。芯棒的支撐棒和套管的支撐管用卡具固定住。這樣，按圖15中的箭頭方向慢慢降下芯棒，插入套管的中空部分內(nèi)。
如圖16所示，將插有芯棒251的套管231從轉(zhuǎn)盤上取下，在支撐管233的插入端蓋上蓋子259。接著，如上述，在氫氟酸水溶液中浸漬。接著轉(zhuǎn)移到裝有純水的槽內(nèi)，進行粗洗，最后，用純水噴頭進行淋洗，再用壓縮空氣吹去水滴后，進行風(fēng)干。
圖17表示了將芯棒335插入套管331中的狀態(tài)。本實施例中，由于使用了外徑為30mm的芯棒和內(nèi)徑為33mm的套管，所以芯棒外徑341和套管內(nèi)徑343的尺寸差為3.0mm，充分確保了1.0mm以上。
接著，在如此準(zhǔn)備的插有芯棒的支撐管上部管部安裝真空裝置，以便對內(nèi)部抽吸減壓，并置于拉絲裝置中。慢慢插入爐內(nèi)，加熱端部，進行熔合，進而拉伸該部分，開始拉絲。以后和通常的拉絲一樣，一邊將玻璃體壓入爐內(nèi)，一邊拉制纖維，并同時進行實體化和纖維化。使用拉絲機進行拉制，形成125μm的纖維，并涂布紫外線固化樹脂，涂布得到250μm直徑。
(實施例7)和實施例5一樣，制作芯棒，這樣，準(zhǔn)備石英管。
圖19中表示根據(jù)本發(fā)明將芯棒插入套管內(nèi)時的簡圖。套管431的內(nèi)側(cè)表面沒有附著雜物，保持著平滑。將套管設(shè)置在玻璃加工轉(zhuǎn)盤上，一端上熔接外徑為90mm、內(nèi)徑為70mm的石英制支撐管。冷卻后，將其從轉(zhuǎn)盤上取下。
將上述套管和支撐管的端部，用氧/氫火焰加熱，并擠壓兩端進行熔融連接，進而用鏝刀整形，使熔接部分的外徑與管大致相等。
接著將加工成給定尺寸的VAD芯棒35置于轉(zhuǎn)盤上，用氧/氫火焰加熱，熔接上石英制支撐棒36，冷卻后取下。支撐棒36的材質(zhì)為天然石英，尺寸是外徑為25mm，長度為300mm。
接著，將套管431和芯棒435設(shè)置在垂直驅(qū)動的插入轉(zhuǎn)盤上，實施向套管431的插入作業(yè)。用卡具437將芯棒435的支撐棒436固定在轉(zhuǎn)盤上。并用卡具433固定住套管431的支撐管432。這樣，按照圖19中的箭頭方向，慢慢降下芯棒435，并插入到套管431的中空部分內(nèi)。
圖20中表示了將芯棒插入套管中的狀態(tài)。
接著，在如此準(zhǔn)備的插有芯棒的支撐管上部管部安裝真空裝置，進行抽吸，對內(nèi)部減壓，并置于拉絲裝置內(nèi)。一邊對內(nèi)部抽吸減壓，一邊慢慢插入爐內(nèi)，加熱端部，進行熔合，進而拉伸該部分，并開始拉絲。
以后和通常的拉絲一樣，一邊將玻璃體壓入爐內(nèi)，一邊拉制纖維，并同時進行實體化和纖維化。使用拉絲機拉伸，并拉制成玻璃外徑為125μm的纖維絲，涂布紫外線固化樹脂，照射紫外線，進行固化，涂布形成約250μm的直徑。
(實施例8)和實施例5一樣，制作芯棒，這樣，準(zhǔn)備石英管。
將套管設(shè)置在玻璃加工轉(zhuǎn)盤上，用氧/氫火焰加熱，向兩側(cè)慢慢拉伸。由此形成半月形狀，并且套管變細(xì)。最后用火焰燒斷時，完成封閉端部。接著用火焰加熱芯棒端部后，拉制形成錐體狀。
圖21中表示了將芯棒插入套管內(nèi)的狀態(tài)。圖21中，套管的錐體部分長度為120mm。芯棒的錐體部分長度為40mm。在封閉套管的相反側(cè)安裝支撐管(未圖示)，并將其置于拉絲裝置內(nèi)。慢慢插入爐內(nèi)，使端部達到高溫區(qū)，將端部熔合，并進行實體化，將熔合部分拉伸，并開始拉絲。
接著，使用安裝支撐管的真空裝置對內(nèi)部進行減壓，并進行實體化。和通常的拉絲一樣，一邊將玻璃體壓入爐內(nèi)，一邊拉制纖維，并同時進行實體化和纖維化。使用拉絲機進行拉伸，形成玻璃外徑為125μm的纖維，涂布紫外線固化樹脂，照射紫外線，固化，以形成250μm的直徑。
(實施例9)和實施例8一樣，如圖22中所示，對棒端實施加工形成圓狀。將該芯棒插入套管中，和實施例8一樣進行拉絲。結(jié)果，與實施例8相比，更快速地與套管熔合，開始拉絲。進而將外徑調(diào)節(jié)成125μm，也在短時間內(nèi)結(jié)束，而且，芯和包覆層的尺寸比率也達到給定值，并大幅度縮短到達穩(wěn)定的時間。
(實施例10)和實施例5一樣，制作芯棒，這樣，準(zhǔn)備石英管。
圖24中表示了將延伸的芯棒插入套管中時的簡圖。套管的內(nèi)側(cè)表面沒有附著雜物，保持平滑。將套管置于玻璃加工轉(zhuǎn)盤上，在一端上熔接外徑為90mm、內(nèi)徑為70mm的石英制支撐管。冷卻后，將其從轉(zhuǎn)盤上取下。
接著將加工成給定尺寸的芯棒置于轉(zhuǎn)盤上，并用氧/氫火焰加熱，拉伸。預(yù)先將外徑為30mm、長為300mm石英制的支撐棒基礎(chǔ)部分，和設(shè)在支撐棒基礎(chǔ)部分上側(cè)的外徑為25mm，長為300mm的石英制支撐棒進行連接。這樣，將該支撐棒基礎(chǔ)部分切斷，形成20mm厚，與芯棒的上端直接熔合。冷卻后，從轉(zhuǎn)盤上取下。
接著，將芯其和套管設(shè)置在垂直驅(qū)動的轉(zhuǎn)盤上，實施插入作業(yè)。使用卡具以支撐管固定住套管，同樣使用卡具以支撐棒部分固定的芯棒，慢慢降下，插入(參照圖24)。接著，確認(rèn)芯棒的下端處于套管中心，并準(zhǔn)確與套管接觸(參照圖25)。
接著，如圖26所示，取下插入芯棒635時所用的卡具。從支撐管633內(nèi)側(cè)的開口部分，向支撐棒638上插入設(shè)有外徑為69.5mm，厚度為10mm，直徑為25.5mm開口的圓盤狀隔離物651，墜入時與支撐管633的內(nèi)側(cè)形成嵌合。即，拉絲開始側(cè)，使套管636(圖中成為635)的端部與芯棒的端部相觸及，進行調(diào)芯，拉絲結(jié)束側(cè)，由隔離物進行調(diào)芯，在母體材料的整個長度上，配置套管和芯棒，形成同心圓狀。圖27中表示了實施例中所用的有代表性的圓盤狀形狀。
在如上準(zhǔn)備的插有芯棒的套管上部支撐管部分上安裝真空裝置，并進行抽吸，對內(nèi)部減壓，并設(shè)置在拉線裝置中。慢慢插入爐內(nèi)，加熱端部，進行熔合，進而拉伸該部分開始拉絲。以后與通常的拉絲一樣，一邊將母體材料壓入爐內(nèi)，一邊進行拉制纖維，并同時進行內(nèi)部減壓、實體化和纖維化。
用拉絲機拉伸，形成玻璃部分外徑為125μm的纖維絲，進行涂布紫外線固化樹脂，使外徑形成250μm，得到光纖素絲。將所得纖維切割成每2km長，測量芯棒是否偏芯。結(jié)果包覆層中心和芯棒中心的偏差量全部在0.2μm以下，呈現(xiàn)出良好的結(jié)果。不認(rèn)為拉絲工序中，纖維外徑發(fā)生變動，也不認(rèn)為產(chǎn)生氣泡。
本發(fā)明中記載的制造方法，例如，實施例10中，對于套管，使用OH基濃度在100ppm以下，最好1ppm以下的合成石英所形成的石英管進行制造的光纖測量在1385nm波長中的的傳輸損失(OH吸收損失)時，得到0.4dB/km以下的值。更具體講，是在0.29-0.38dB/km的范圍內(nèi)，這種纖維，在使用寬波長帶域的WDM傳輸系統(tǒng)中，具有極好的傳輸損失特性。
工業(yè)應(yīng)用性根據(jù)本發(fā)明的光纖用母體材料制造方法，由于在合成母體材料時，調(diào)整母體材料的端部形成所要求的形狀，所以加工出來的母體材料可直接送往拉絲工序，合成后伴隨著對母體材料端部的加工作業(yè)，可抑制不良現(xiàn)象發(fā)生和費用增加。進而，使用本發(fā)明制造的光纖用母體材料，在拉制光纖絲時，縮短了從開始拉絲作業(yè)到穩(wěn)定期間產(chǎn)生不良纖維的長度和時間損失，可高效率地制造光纖。
根據(jù)本發(fā)明，由于能夠調(diào)整套管內(nèi)部不受污染，母體材料表面潔凈，所以在拉絲工序中使母體材料形成光纖時，可減少光纖斷裂和絲徑變化等不良現(xiàn)象發(fā)生。
進而，設(shè)置錐體狀，以使套管的端部變細(xì)，并封閉，設(shè)置錐體狀，使芯棒的端部變細(xì)，并通過設(shè)置隔離物，使套管和芯棒的截面形狀，以同心圓狀配置，包覆層中心和芯棒中心的偏差量，全部達到0.2μm以下，可得到芯棒偏芯極小的纖維。并且不認(rèn)為在拉絲工序中，纖維外徑會發(fā)生變動，也不認(rèn)為會產(chǎn)生氣泡。
權(quán)利要求
1.一種光纖的制造方法，其特征在于包括以下工序形成含芯玻璃體的工序；構(gòu)成包覆層部分玻璃管的準(zhǔn)備工序；將上述玻璃管的拉伸側(cè)端部加工成錐體狀形狀的工序；將上述玻璃體插入上述玻璃管內(nèi)的工序；和將上述玻璃體和玻璃管加熱形成一體化的工序。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光纖的制造方法，其特征在于將上述玻璃管的拉伸側(cè)端部加工成的錐體形狀，類似于拉制光纖絲時形成的半月形形狀。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光纖的制造方法，其特征在于將上述玻璃體和玻璃管加熱形成一體化的工序，是將上述玻璃體和玻璃管的端部加熱形成一體化，并封閉后，一邊對玻璃管內(nèi)部減壓，一邊拉制光纖，同時，進一步對玻璃體和玻璃管繼續(xù)加熱，形成一體化的工序。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光纖制造方法，其特征在于將上述玻璃管的一端加工成錐體形狀的工序是機械研磨工序，其中還包括上述機械研磨工序之后，清洗研磨部分的工序。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光纖的制造方法，其特征在于將上述玻璃管的一端加工成錐體形狀的工序是機械研磨工序，其中還包括上述機械研磨工序后，清洗研磨部分的工序，和對研磨部分進行拋光的工序。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光纖的制造方法，其特征在于還包括將上述含芯玻璃體的拉伸側(cè)端部加工成錐體形狀的工序，在上述玻璃體和玻璃管加熱開始形成一體化的時刻，上述玻璃體的錐體形狀部分和上述玻璃管的錐體形狀部分，在縱向上大致同一位置上形成。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光纖的制造方法，其特征在于還包括將上述玻璃管加熱熔融，將拉伸側(cè)端部拉出變細(xì)后，封閉該拉伸側(cè)端部的端末工序。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光纖的制造方法，其特征在于還包括將上述含芯玻璃體的拉伸側(cè)端部加工成錐體形狀的工序，將上述玻璃體插入上述玻璃管內(nèi)的工序，是將上述玻璃體貫通于上述玻璃管中，將上述玻璃體的錐體開始部分與上述玻璃管末端在縱向大致形成在同一位置的工序。
9.一種光纖的制造方法，其特征在于包括形成含芯玻璃體的工序；構(gòu)成包覆層部分的玻璃管的準(zhǔn)備工序；對上述玻璃管外表面進行清洗的工序；將上述玻璃體插入玻璃管內(nèi)的工序；和將上述玻璃體和玻璃管加熱形成一體化的工序。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的光纖的制造方法，其特征在于還包括將上述玻璃管的拉伸側(cè)端部進行封閉的工序；和在上述玻璃管的另一側(cè)端部安裝支撐管的工序；而對上述玻璃管的外表面進行清洗的工序，是對上述支撐管用塞子塞住后進行清洗的工序。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的光纖的制造方法，其特征在于還包括將上述玻璃管的拉伸側(cè)端部進行封閉的工序；和在上述玻璃管的另一側(cè)端部安裝支撐管的工序，而對上述玻璃管外表面進行清洗的工序，是將上述玻璃體插入上述玻璃管中后，用塞子塞住上述支撐管后進行清洗的工序。
12.一種光纖的制造方法，其特征在于至少包括以下工序形成含芯玻璃體的工序；構(gòu)成包覆層部分玻璃管的準(zhǔn)備工序；對上述玻璃管外表面進行清洗的第一清洗工序；上述第一清洗后，用包裝膜覆蓋住上述玻璃管外表面的工序；在用包裝膜覆蓋工序后，將上述玻璃體插入上述玻璃管中的工序；上述插入工序后，除去上述包裝膜的工序；去除上述包裝膜后，用塞子塞住上述玻璃管的開放部分，對上述玻璃管外表面進行清洗的第二清洗工序；以及將上述玻璃體和玻璃管加熱形成一體化的工序。
13.根據(jù)權(quán)利要求9～12所述的光纖制造方法，其特征在于上述清洗工序是使用1～20wt％的氫氟酸水溶液，用上述氫氟酸水溶液處理后，再用純水淋洗，干燥。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的光纖的制造方法，其特征在于上述清洗工序包括使用電導(dǎo)率在1μA以下的純水進行淋洗的工序。
15.一種光纖的制造方法，其特征在于至少包括形成含芯玻璃體的工序；準(zhǔn)備構(gòu)成包覆層部分玻璃管的工序；將上述玻璃體插入玻璃管內(nèi)中的工序；以及將上述玻璃體和玻璃管加熱形成一體化的工序，其中上述玻璃體的外徑(D1)和上述玻璃管的內(nèi)徑(dp)之差(dp-D1)，在1.0mm以上，10.0mm以下。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的光纖的制造方法，其特征在于還包括在上述玻璃管一端上安裝支撐管的工序，上述玻璃體的外徑(D1)與上述玻璃管的內(nèi)徑(ds)之差(ds-D1)在1.0mm以上，10.0mm以下，上述玻璃體的外徑(D1)與上述玻璃管和上述支撐管的安裝部分的內(nèi)徑(db)之差(db-D1)在1.0mm以上，10.0mm以下。
17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的光纖的制造方法，其特征在于還包括在上述玻璃管的一端安裝支撐管的工序，而上述支撐管的材質(zhì)是天然石英。
18.一種光纖的制造方法，其特征在于包括形成含芯玻璃體的工序；形成玻璃管的工序；向上述玻璃管一端安裝支撐管的工序；將上述玻璃體插入上述玻璃管中的工序；以及將上述玻璃體和玻璃管加熱形成一體化的工序，其中上述支撐管的內(nèi)徑(ds)和上述玻璃管的內(nèi)徑(dp)為ds≥dp。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的光纖制造方法，其特征在于上述支撐管的外徑(Ds)和上述玻璃管的外徑(Dp)，為Ds≥Dp。
20.根據(jù)權(quán)利要求18所述的光纖制造方法，其特征在于向玻璃管的一端安裝支撐管的工序，還包括對熔合形成的熔合部分外徑，整形到上述支撐管外徑以下的工序。
21.根據(jù)權(quán)利要求18所述的光纖制造方法，其特征在于上述支撐管的材質(zhì)是天然石英。
22.一種光纖的制造方法，其特征在于至少包括形成含芯玻璃體的工序；構(gòu)成包覆層部分玻璃管的準(zhǔn)備工序；對上述玻璃管的拉伸側(cè)端部，至少內(nèi)面上設(shè)置錐體狀，并進行封閉的工序；將上述玻璃體插入玻璃管內(nèi)中的工序；對上述玻璃體的外徑和玻璃管的內(nèi)徑之間的間隙，在縱向上大致形成恒定地設(shè)置隔離物的工序；和對上述玻璃體和玻璃管加熱形成一體化的工序。
23.根據(jù)權(quán)利要求23所述的光纖的制造方法，其特征在于還包括在與上述玻璃管拉伸側(cè)相反一側(cè)的端部上，安裝支撐管的工序；和在上述玻璃管拉伸側(cè)相反一側(cè)的端部上，安裝支撐棒的工序，其中在上述支撐棒的外徑和上述支撐管的內(nèi)徑之間間隙中設(shè)置上述隔離物。
24.根據(jù)權(quán)利要求22所述的光纖的制造方法，其特征在于拉伸側(cè)，使上述玻璃體的端部觸及到設(shè)在玻璃管內(nèi)面的錐體狀面，進行調(diào)芯，與拉伸側(cè)相反的一側(cè)，使用上述隔離物進行調(diào)芯，使上述玻璃體和上述玻璃管形成同心圓狀地進行配置。
25.根據(jù)權(quán)利要求22所述的光纖的制造方法，其特征在于在將上述玻璃體插入玻璃管內(nèi)中的工序之后，進行設(shè)置上述隔離物的工序。
26.根據(jù)權(quán)利要求22所述的光纖的制造方法，其特征在于還包括在上述玻璃體的拉伸側(cè)相反一側(cè)端部上，以同心圓狀安裝支撐棒的工序；和在上述玻璃管的拉伸側(cè)相反一側(cè)端部上，以同心圓狀安裝支撐管的工序。
27.根據(jù)權(quán)利要求22所述的光纖的制造方法，其特征在于還包括在上述玻璃體的拉伸側(cè)相反一側(cè)端部上，以同心圓狀安裝支撐棒的工序；和在上述玻璃管的拉伸側(cè)相反一側(cè)端部上，以同心圓安裝支撐管的工序，上述支撐棒具有為固定上述隔離物的固定部分。
28.根據(jù)權(quán)利要求22所述的光纖的制造方法，其特征在于上述隔離物的材質(zhì)為石英玻璃。
29.根據(jù)權(quán)利要求22所述的光纖的制造方法，其特征在于上述隔離物的外形為圓形，可與上述玻璃管的內(nèi)徑形成嵌合，中心處具有可插入上述玻璃體的開口部分，還具有氣體排出孔，以便在拉絲時，可以對上述玻璃管和上述玻璃體之間的空間進行減壓。
30.根據(jù)權(quán)利要求22所述的光纖的制造方法，其特征在于上述隔離物的外形為圓形，可與上述玻璃管的內(nèi)徑形成嵌合，中心處具有可插入上述玻璃體的開口部分，在上述開口部分周圍具有數(shù)個以放射狀設(shè)置的狹縫狀排氣孔，以便在拉絲時，可以對上述玻璃管和上述玻璃體之間的空間進行減壓。
31.根據(jù)權(quán)利要求22所述的光纖的制造方法，其特征在于上述隔離物的外形為圓形，可與上述玻璃管的內(nèi)徑形成嵌合，中心處具有可插入上述玻璃體的開口部分，并具有由多個小孔形成的排氣孔，以便在拉絲時，可以對上述玻璃管和上述玻璃體之間的空間進行減壓。
32.根據(jù)權(quán)利要求22所述的光纖的制造方法，其特征在于還包括將上述玻璃體的拉伸側(cè)端部加工成錐體形狀的工序，其中設(shè)在上述玻璃體上的錐體比上述玻璃管內(nèi)面的錐體狀更陡峭些。
33.一種光纖的制造方法，其特征在于至少包括形成含芯玻璃體的工序；構(gòu)成包覆層部分的玻璃管的準(zhǔn)備工序；至少將上述玻璃管的拉伸側(cè)端部加工成錐體形狀的工序；將上述玻璃體插入上述玻璃管中的工序；對上述玻璃體和玻璃管加熱形成一體化工序，其中1385nm波長在所制造的光纖中傳輸損失為0.4dB/km，或其以下。
34.根據(jù)權(quán)利要求33所述的光纖的制造方法，其特征在于上述玻璃管是由OH基濃度在100ppm以下的合成石英所形成。
全文摘要
一種光纖的制造方法，是在包括形成含芯玻璃體的工序；構(gòu)成包覆層部分的玻璃管形成工序；將玻璃體插入玻璃管內(nèi)的工序；將玻璃體和玻璃管形成一體化的工序為特征的光線制造方法中，其特征在于包括將至少玻璃管的拉伸側(cè)端部加工成錐體狀形狀的工序。此外，包括對玻璃管外表面進行清洗的工序，玻璃體的外徑和玻璃管的內(nèi)徑之差在1.0mm以上，10.0mm以下，將在玻璃管的一端上安裝的支撐管內(nèi)徑取為玻璃管內(nèi)徑以上，或者，將玻璃管的拉伸側(cè)端部，至少內(nèi)面設(shè)置錐體狀而封閉，使玻璃體的外徑和玻璃管的內(nèi)徑間隙，在縱向上大致形成恒定，而設(shè)置隔離物(襯墊)。
文檔編號C03B37/012GK1547559SQ03800920
公開日2004年11月17日 申請日期2003年5月8日 優(yōu)先權(quán)日2002年5月9日
發(fā)明者森平英也, 上原正光, 神谷保, 光 申請人:古河電氣工業(yè)株式會社