(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ファイバ裸線が硬化性樹脂からなる被覆層によって被覆された光ファイバ素線を有する光ファイバにおいて、
前記光ファイバ裸線の部分に、第１の弾性ねじれが与えられており、かつその光ファイバ裸線部分の第１の弾性ねじれが、そのねじれの戻る方向の力に抗する被覆層の弾性反発力によって保持されており、しかも前記光ファイバ裸線および被覆層からなる光ファイバ素線の全体に、第２の弾性ねじれが付与されており、
前記光ファイバ裸線の部分の第１の弾性ねじれとして、その長手方向の所定長さ置きに、交互に逆方向のねじれが与えられており、かつ前記光ファイバ素線の全体の第２の弾性ねじれとして、その長手方向の所定長さ置きに、交互に逆方向のねじれが与えられており、
ある方向へのねじれが連続する区間とその区間に隣接しかつ反対方向へのねじれが連続する区間との２区間にまたがっての光ファイバ素線上での長さをねじれの反転周期とし、前記第２の弾性ねじれの反転周期Ｔ２が、前記第１の弾性ねじれの反転周期Ｔ１よりも大きく定められていることを特徴とする光ファイバ。
【請求項２】
請求項１に記載の光ファイバにおいて、
前記第１の弾性ねじれの反転周期Ｔ１が５〜１０ｍの範囲内とされ、かつ前記第２の弾性ねじれの反転周期Ｔ２が、第１の弾性ねじれの反転周期Ｔ１の４倍〜８倍の範囲内にあることを特徴とする光ファイバ。
【請求項３】
請求項２に記載の光ファイバにおいて、
前記第１の弾性ねじれの累積ねじれ角度の最大角度が、前記被覆層の弾性反発力によって残留保持された状態で、１００×Ｔ１ｄｅｇ〜１２００×Ｔ１ｄｅｇの範囲内にあり、かつ前記第２の弾性ねじれの累積ねじれ角度の最大角度が、３００ｄｅｇ〜５０００ｄｅｇの範囲内にあることを特徴とする光ファイバ。
【請求項４】
請求項１〜請求項３のいずれかの請求項に記載の光ファイバにおいて、
前記光ファイバ裸線の部分に付与された第１の弾性ねじれを戻す方向に、被覆層に生じた弾性ねじれ量が、１４００ｄｅｇ／ｍ〜１２８００ｄｅｇ／ｍの範囲内にあることを特徴とする光ファイバ。
【請求項５】
光ファイバ裸線を未硬化の硬化性樹脂によって被覆し、その硬化性樹脂を硬化させてなる被覆層を形成した光ファイバ素線を有する光ファイバを製造する方法において、
前記硬化性樹脂が硬化する以前の段階で光ファイバ素線に第１の弾性ねじれを付与し、その第１の弾性ねじれについて、素線に与えたねじれ量の少なくとも一部を前記被覆層によって光ファイバ裸線の部分に残留保持させ、さらに前記硬化性樹脂の硬化後の光ファイバ素線の全体に、第２の弾性ねじれを付与すること、及び、
光ファイバ母材を加熱溶融して、所定の径の光ファイバ裸線を引き出し、その光ファイバ裸線が固化してからその外周上を液体状態の硬化性樹脂で被覆し、さらにその樹脂を硬化させて光ファイバ素線としてから、第１のねじれ付与装置により光ファイバ素線に第１の弾性ねじれを付与するにあたり、第１のねじれ付与装置により光ファイバ素線に付与されたねじれが、第１のねじれ付与装置の上流側に伝搬されて、樹脂被覆前でかつ固化後の光ファイバ裸線に第１の弾性ねじれが付与されるとともに、その第１の弾性ねじれが付与された状態の光ファイバ裸線が、液体状態の硬化性樹脂で被覆されてその被覆樹脂が硬化することにより、被覆層によって第１の弾性ねじれの少なくとも一部が光ファイバ裸線の部分に保持され、さらに、前記硬化性樹脂の硬化後の光ファイバ素線の全体に、第２のねじれ付与装置によって第２の弾性ねじれを付与すること、及び、
ある方向へのねじれが連続する区間とその区間に隣接しかつ反対方向へのねじれが連続する区間との２区間にまたがっての光ファイバ素線上での長さをねじれの反転周期と定義し、前記第１のねじれ付与装置により光ファイバ素線に第１の弾性ねじれを付与するにあたり、ねじれの方向を周期的に反転させるとともに、前記第２のねじれ付与装置により光ファイバ素線に第２の弾性ねじれを付与するにあたって、ねじれの方向を周期的に反転させ、しかも前記第２の弾性ねじれの反転周期Ｔ２が、前記第１の弾性ねじれの反転周期Ｔ１よりも大きくなるようにすることを特徴とする、請求項１〜請求項４のいずれかの請求項に記載の光ファイバを製造するための、光ファイバの製造方法。
【請求項６】
請求項５に記載の光ファイバの製造方法において、
前記第１のねじれ付与装置よりも上流側に、光ファイバ裸線のねじれの伝搬を阻止する部材がない状態で、第１の弾性ねじれを付与することを特徴とする光ファイバの製造方法。
【請求項７】
請求項５および請求項６のいずれかの請求項に記載の光ファイバの製造方法において、
光ファイバ裸線に硬化性樹脂を被覆するにあたり、その液体状態の樹脂の被覆時の粘度を、０．１〜３Ｐａ・secの範囲内とし、かつ前記第１のねじれ付与装置により光ファイバ素線に第１の弾性ねじれを付与するにあたり、ねじれの方向を周期的に反転させることを特徴とする光ファイバの製造方法。
【請求項８】
請求項５〜請求項７のいずれかの請求項に記載の光ファイバの製造方法において、
光ファイバ素線に第１の弾性ねじれを付与するにあたり、第１の弾性ねじれの反転周期Ｔ１が、光ファイバ素線の長手方向の距離に関して５〜１０ｍの範囲内となり、かつその第１の弾性ねじれの反転ねじれプロファイルとして、累積ねじれ角の最大振幅が、５００×Ｔ１ｄｅｇ〜４０００×Ｔ１ｄｅｇの範囲内となるようにすることを特徴とする光ファイバの製造方法。
【請求項９】
請求項５〜請求項８のいずれかの請求項に記載の光ファイバの製造方法において、
光ファイバ素線に付与した第１の弾性ねじれの少なくとも一部が、被覆層の弾性反発力によって光ファイバ裸線に保持されている状態で、光ファイバ裸線に残留している弾性ねじれについて、その反転周期Ｔが、光ファイバ素線の長手方向の距離に関して５〜１０ｍの範囲内となり、かつ反転ねじれプロファイルにおける累積ねじれ角の最大振幅ＭＡが、１００×Ｔｄｅｇ〜１２００×Ｔｄｅｇの範囲内となるようにすることを特徴とする光ファイバの製造方法。
【請求項１０】
請求項５〜請求項９のいずれかの請求項に記載の光ファイバの製造方法において、
前記光ファイバ素線に付与された第１の弾性ねじれの少なくとも一部を光ファイバ裸線に保持させるために、その第１の弾性ねじれを戻す方向に被覆層に生じる弾性ねじれ量を、１４００ｄｅｇ／ｍ〜１２８００ｄｅｇ／ｍの範囲内とすることを特徴とする光ファイバの製造方法。
【請求項１１】
請求項５〜請求項１０のいずれかの請求項に記載の光ファイバの製造方法において、
前記第２の弾性ねじれの反転周期Ｔ２が、第１の弾性ねじれの、ねじれ付与時の反転周期Ｔ１の４〜８倍の範囲内となり、かつその第２の弾性ねじれのねじれ付与時における累積ねじれ角の最大振幅が、３００ｄｅｇ〜５０００ｄｅｇの範囲内となるようにすることを特徴とする光ファイバの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、石英ガラス系光ファイバで代表される光ファイバおよびその製造方法、製造装置に関し、とりわけ光ファイバの偏波モード分散（Ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ  Ｍｏｄｅ  Ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎ；以下“ＰＭＤ”と記す）を低減する技術、特に側圧や曲がりなどの外乱が加わってもＰＭＤの増加量が少ない光ファイバおよびその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
周知のように、ＰＭＤは、光ファイバ中の二つの直交する偏波モード成分間に伝搬時間差（遅延差）が生じる現象であり、このようなＰＭＤが大きくなれば、デジタル伝送においてファイバ中を伝送される信号光に波形劣化が生じて隣り合うパルスの分離が困難となったり、また伝送容量が制限されてしまうなどの問題が生じるから、ＰＭＤはできるだけ小さく抑制することが望まれる。
【０００３】
ＰＭＤは、光ファイバの光学的異方性によって生じる現象であり、その発生要因は、光ファイバの内部の構造や材質などに由来して光学的異方性が生じる内部的要因と、光ファイバの外部からの応力などにより光学的異方性が生じる外部的要因とに大別される。
【０００４】
内部的要因のうち、もっとも大きい影響をあたえるのは、光ファイバの断面形状である。すなわち、光ファイバ素線の製造においては、ファイバ母材の製造方法やファイバ母材を紡糸（線引き）して光ファイバ裸線とするための方法の如何を問わず、光ファイバ素線のコア部分およびその周囲のクラッド部分を含め、断面形状を完全な真円形とすることは実際上困難であり、実際の製品では、わずかながらも楕円形状その他の形状に歪んだ断面形状を有するものとなる。このような断面形状の異方性が大きくなれば、断面における屈折率分布が完全な同心円状ではなくなり、複屈折が生じてＰＭＤが大きくなってしまう。
【０００５】
また一方、外部的要因の大きなものとしては、光ファイバにその外部から加えられる曲げや側圧など、非等方的に加えられる応力が挙げられ、このような非等方的な外部からの応力によっても複屈折が生じてＰＭＤが増加してしまう。
【０００６】
ところで光ファイバのＰＭＤの低減のためには、光ファイバ素線にねじれを加えておくことが有効であるとされ、従来から特許文献１〜５に示すような提案がなされている。
【０００７】
これらの特許文献のうち、特許文献１、特許文献２においては、光ファイバ裸線の紡糸時において、未だ光ファイバ母材が固化しないうちにねじれを加え、これによってねじれを永久的に固定する方法が示されている。これは、光ファイバ裸線に塑性変形としてねじれ（塑性ねじれ）を与えておき、光ファイバ素線への外力が解放された状態でもねじれがそのまま残るもの、すなわち永久変形としてねじれ状態が残るものと言うことができる。以下このような永久変形として残る塑性ねじれを、“スパン”と称することがある。
【０００８】
一方、特許文献３〜５には、光ファイバが紡糸されて固化した後に、光ファイバ素線にねじれを与える方法が示されている。この場合のねじれは、弾性変形によるものであり、外力が解放されて光ファイバ素線がフリー状態となれば、ねじれが戻ってしまう弾性ねじれと言うことができる。この場合、その弾性ねじれが保持された状態のまま、最終的にケーブルなどの最終使用形態の製品に使用すること、すなわちケーブルなどの最終使用形態の製品としてその内部の光ファイバ素線にねじれが保持された状態で使用することを想定している。以下このような弾性ねじれを、“ツイスト”と称することがある。
【０００９】
前述のようにＰＭＤの発生原因は、内部的要因と外部的要因とに大別されるが、内部的要因によるＰＭＤについては、特許文献１、特許文献２に示されるようなスパン（塑性ねじれ）を光ファイバ素線に加えておく方法が有効である。しかしながらこのようなスパンを与えても、外部的要因によるＰＭＤの増加抑制に対しては有効でないことが知られている（例えば特許文献３参照）。
【００１０】
一方、特許文献３〜５に示すように、ツイスト（弾性ねじれ）を与えておく方法は、側圧や曲げなどの外部的要因によるＰＭＤの増加抑制に有効である。但しこのツイストは、外力が解放されれば、弾性的にねじれが戻ってしまうものである。ここで、ツイストを与えた光ファイバ素線を光ケーブルなどの最終使用形態の製品とするための実際の量産工程、例えば着色、テープ化、ケーブル化などの工程や、その工程間などにおいては、光ファイバ素線に与えられている摩擦力などの外力が解放されたり、あるいは摩擦力などの外力が著しく小さくなってしまうことがあり、その場合、ねじれが解放されてしまうかまたは著しく小さくなってしまって、外部的要因によるＰＭＤの増加を抑制する効果が消失してしまうから、ケーブルなどの最終製品として、外部的要因によるＰＭＤの増加を確実かつ安定して抑制することが困難であるという問題があった。
【００１１】
ところで、上述のように光ファイバにツイスト（弾性ねじれ）を与える場合、特許文献３〜５にも記載されているように、周期的にねじれの方向（時計方向かまたは反時計方向か）を反転させることが望ましい。すなわち、ねじれ方向を、時計方向、反時計方向に周期的に反転させること（すなわち反転ねじれを付与すること）が、外部的要因によるＰＭＤの増加抑制に対してより有効となり、また最終使用形態とするまでの間においてねじれが比較的解放されにくくなる。
【００１２】
ここで、ねじれ方向を周期的に反転させる場合、光ファイバ素線の長手方向の距離に対するねじれ角度（連続するねじれについて、一定方向へのねじれ角度を累積させた角度、すなわち累積ねじれ角度）を、反転ねじれプロファイルとして、例えば正弦波状の曲線として描くことができる。そしてこの反転ねじれプロファイルにおいて、ある方向、たとえば時計方向へのねじれが開始されて、その時計方向でのねじれが付与された後、ねじれ方向が反転されて、反時計方向にねじれが付与され、その反時計方向のねじれが終了するまでの、光ファイバ素線上での長さを、ねじれの反転周期と称することとする。言い換えれば、ねじれの反転周期とは、ある方向へのねじれが連続する区間とその区間に隣接しかつ反対方向へのねじれが連続する区間との、連続する２区間にまたがっての光ファイバ素線上での長さ、と言うこともできる。そしてこの反転ねじれプロファイルにおける振幅は、１反転周期内での累積ねじれ角度の最大値（最大累積ねじれ角度）をあらわすことになる。
【００１３】
しかるにツイスト（弾性ねじれ）として反転ねじれを付与した場合、ケーブルなどの最終使用形態において光ファイバ素線に残留するツイストの反転ねじれプロファイルを考慮すれば、その反転周期や振幅（最大累積ねじれ角度）のわずかな変化によって、ＰＭＤ低減効果が大きく変動してしまう（例えば特許文献５のFig.５参照）という問題がある。この問題に対しては、特許文献３では、反転ねじれの反転周期や振幅を細かく変調させたり、ランダムにしたりするなどの方策を講じることとしているが、この場合でも、最終使用形態までの間でのねじれの解放という問題は解決されておらず、そのため、やはりＰＭＤ低減効果の安定化は不充分であった。例えば、反転周期や振幅が細かく変調された反転ねじれプロファイルであっても、最終使用形態とするまでの工程でねじれがすべて解放されてしまったり、またたとえ一部解放されずに最終使用形態まで残っていたとしても、短い周期の変調成分が解放されたり、細かい振幅の変調成分がなまったりして、最終使用形態では、結局は長い周期成分の反転ねじれしか残留しないことも多く、したがってケーブルなどの最終使用形態の製品として、その品質、特に外部的要因によるＰＭＤ増加防止性能を安定化させることは困難であった。
【００１４】
以上のように、従来は、光ファイバに加えられる側圧や曲げなどの非等方的な外力などの外部的要因によるＰＭＤの増加を、最終使用形態の製品においても確実かつ安定して抑制することは困難であった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１５】
【特許文献１】特開平８−２９５５２８号公報
【特許文献２】米国特許第６３２４８７２号明細書
【特許文献３】国際公開第２００９／１０７６６７号パンフレット
【特許文献４】特開２０１０−１２２６６６号公報
【特許文献５】米国特許第７３１７８５５号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
本発明は、以上のような事情に鑑みてなされたもので、側圧や曲げなどの非等方的外力で代表される外部的要因に起因するＰＭＤの増加を、ケーブルなどの最終使用形態の製品でも、確実かつ安定して抑制し得る光ファイバ、およびその製造方法を提供することを課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明者等は、前述の課題を解決するべく種々実験、検討を重ねた結果、光ファイバの製造過程の異なる段階で、異なる種類の弾性ねじれ（ツイスト）、すなわち第１の弾性ねじれおよび第２の弾性ねじれを与えることとし、しかもそのうちの第１の弾性ねじれについては、加熱溶融された光ファイバ母材から線引きされて固化した光ファイバ裸線に液体状態（未硬化）の硬化性樹脂を被覆、硬化させる過程において、光ファイバ裸線が固化してから被覆樹脂が硬化するまでの間に光ファイバ裸線に弾性ねじれを付与することによって、その弾性ねじれを、硬化した被覆樹脂によって固定（保持）させ、さらに前記硬化性樹脂の硬化後の光ファイバ素線の全体に、第２の弾性ねじれを付与することを考えた。そしてこの場合、第１の弾性ねじれは、光ケーブルなど最終使用形態内の光ファイバ素線においても、弾性ねじれ（ツイスト）として確実に保持することが可能となり、その結果、外部的要因によるＰＭＤの増加を確実かつ安定して抑制し得ること、さらに第２の弾性ねじれも、多少なりとも最終使用形態まで残ることが多く、これらの２種の弾性ねじれの相乗的な効果によって、外部的要因によるＰＭＤの増加を、より確実かつ安定して抑制し得ることを見い出した。
【００１８】
ここで、硬化した被覆樹脂も弾性を有していて、一般にそのヤング率はガラスよりも小さいから、前記第１の弾性ねじれとして、前述のように光ファイバ裸線が固化してから被覆樹脂が硬化するまでの間において光ファイバ裸線に弾性ねじれを付与しても、そのねじれをそのまま被覆樹脂によって固定すること、すなわちねじれの戻りを被覆樹脂によって完全に防止することは困難であり、ねじれ付与後に外力が解放されてフリー状態となれば、ある程度光ファイバ裸線部分のねじれが戻ってしまうことは避けられない。しかしながら、光ファイバ裸線部分のねじれが戻る際には、光ファイバ裸線部分のねじれの戻りに伴って被覆樹脂層にその戻り方向のねじれが加えられ、この被覆樹脂層に与えられる戻り方向のねじれに対する被覆樹脂の弾性的反発力と、光ファイバ裸線部分のねじれの戻りの力とが釣り合った状態で、光ファイバ裸線部分のねじれの戻りは停止する。したがって、ねじれ付与後に外力が解放される際の光ファイバ裸線部分のねじれの戻りは１００％行なわれるのではなく、被覆樹脂の弾性的反発力によって必ずある程度の割合で光ファイバ裸線部分のねじれが残る。そしてこの残ったねじれ分が、外力解放状態でも被覆樹脂によって保持され、弾性ねじれ（ツイスト）として機能するのである。後に改めて説明するように、通常は、このようにして与えた第１の弾性ねじれのうち、少なくとも２０〜３０％程度のねじれは残留して被覆樹脂によって保持されることが確認されている。そしてこのように被覆樹脂によって保持、固定された第１の弾性ねじれ（ツイスト）は、さらにテープ化、ケーブル化などの過程を経て最終使用形態の製品とするにあたって、仮に外力が解放されたとしても、確実に保持され、外部的要因によるＰＭＤの増加の抑制に安定して有効となるのである。さらに、上述のような第１の弾性ねじれに加えて、光ファイバ裸線に被覆樹脂層を形成してその被覆樹脂が硬化した後の段階の光ファイバ素線に対し、別に第２の弾性ねじれを加えておくことによって、光ファイバ裸線の弾性ねじれを、確実かつ安定して保持することが可能となり、特に第１の弾性ねじれと第２の弾性ねじれとの関係を適切に設定することによって、外部的要因によるＰＭＤの増加の抑制効果を、有効に発揮し得ることを見い出し、本発明をなすに至ったのである。
【００１９】
したがって本発明の基本的な態様（第１の態様）による光ファイバは、光ファイバ裸線が硬化性樹脂からなる被覆層によって被覆された光ファイバ素線を有する光ファイバにおいて、
前記光ファイバ裸線の部分に、第１の弾性ねじれが与えられており、かつその光ファイバ裸線部分の第１の弾性ねじれが、そのねじれの戻る方向の力に抗する被覆層の弾性反発力によって保持されており、しかも前記光ファイバ裸線および被覆層からなる光ファイバ素線の全体に、第２の弾性ねじれが付与されていることを特徴とするものである。
【００２０】
このような態様の光ファイバにおいては、ファイバ裸線部分に付与された第１の弾性ねじれ（ツイスト）が、そのねじれの戻る方向の力に抗する被覆層の弾性反発力により、ねじり付与時のねじれ量の少なくとも一部として保持されていて、最終使用形態である光ケーブルなどの状態でも、ファイバ裸線部分の弾性ねじれが確実かつ安定して保持され、そのため外部的要因によるＰＭＤの増加を、確実かつ安定して抑制することができる。
【００２１】
また本発明の第２の態様による光ファイバは、前記第１の態様の光ファイバにおいて、
前記光ファイバ裸線の部分の第１の弾性ねじれとして、その長手方向の所定長さ置きに、交互に逆方向のねじれが与えられており、かつ前記光ファイバ素線の全体の第２の弾性ねじれとして、その長手方向の所定長さ置きに、交互に逆方向のねじれが与えられていることを特徴とするものである。
【００２２】
この第２の態様に示すように、第１の弾性ねじれ、第２の弾性ねじれとして、光ファイバ裸線部分にその長手方向の所定長さ置きに交互に逆方向の弾性ねじれが与えられている場合には、一方向のみに連続して弾性ねじれが付与されている場合と比較してねじれが解放されにくくなり、その結果、外部的要因によるＰＭＤの増加を、より確実かつ安定して抑制することができる。
【００２３】
また本発明の第３の態様による光ファイバは、前記第２の態様の光ファイバにおいて、
ある方向へのねじれが連続する区間とその区間に隣接しかつ反対方向へのねじれが連続する区間との２区間にまたがっての光ファイバ素線上での長さをねじれの反転周期と定義し、前記第２の弾性ねじれの反転周期Ｔ２が、前記第１の弾性ねじれの反転周期Ｔ１よりも大きく定められていることを特徴とするものである。
【００２４】
このような第３の態様の光ファイバにおいては、第２の弾性ねじれの反転周期Ｔ２を、第１の弾性ねじれの反転周期Ｔ１より大きく設定しておくことによって、外部的要因によるＰＭＤの増加を、より一層確実かつ安定して抑制することができる。
【００２５】
さらに本発明の第４の態様による光ファイバは、前記第３の態様の光ファイバにおいて、第１の弾性ねじれの反転周期Ｔ１が５〜１０ｍの範囲内とされ、かつ前記第２の弾性ねじれの反転周期Ｔ２が、第１の弾性ねじれの反転周期Ｔ１の４倍〜８倍の範囲内にあることを特徴とし、さらに第５の態様による光ファイバは、第１の弾性ねじれの累積ねじれ角度の最大角度が、前記被覆層の弾性反発力によって残留保持された状態で、１００×Ｔ１ｄｅｇ 〜１２００×Ｔ１ｄｅｇの範囲内にあり、かつ第２の弾性ねじれの累積ねじれ角度の最大角度が、３００ｄｅｇ 〜５０００ｄｅｇの範囲内にあることを特徴とするものである。
【００２６】
これらの第４、第５の態様の光ファイバにおいては、第１、第２の弾性ねじれの反転周期Ｔ１、Ｔ２を適切に設定し、さらには第１、第２の弾性ねじれの累積ねじれ角度の最大角度を適切に規制することによって、外部的要因によるＰＭＤの増加を、より一層確実かつ安定して抑制することができる。
【００２７】
さらに本発明の第６の態様による光ファイバは、前記第１〜第５のいずれかの態様の光ファイバにおいて、前記光ファイバ裸線の部分に付与された第１の弾性ねじれを戻す方向に、被覆層に生じた弾性ねじれ量が、１４００ｄｅｇ／ｍ〜１２８００ｄｅｇ／ｍの範囲内にあることを特徴とするものである。
【００２８】
ここで、被覆層に生じた弾性ねじれ量とは、第１の弾性ねじれを戻す方向に被覆層がねじられ、そのねじり力に抗する被覆層の弾性反発力によって第１の弾性ねじれの戻りが停止されるまでの間の被覆層ねじれ量を意味する。すなわち、光ファイバ素線に付与された第１の弾性ねじれ量（被覆層硬化前）をＡ（ｄｅｇ）とし、付与された第１の弾性ねじれのうち、被覆層硬化後の状態（外力が解放されている状態）で、光ファイバ裸線部分の弾性ねじれ力と被覆層の弾性反発力とのバランスによって光ファイバ裸線部分に残留している弾性ねじれ量をＢ（ｄｅｇ）とし、かつ第１の弾性ねじれの反転周期をＴ１(ｍ)とすれば、次式
（Ａ−Ｂ）／（Ｔ１／４）
によって与えられるねじれ量（ｄｅｇ／ｍ）である。
【００２９】
上記のような第６の態様による光ファイバにおいては、第１の弾性ねじれの付与に伴って生じる被覆層の弾性ねじれ量が適切に設定されているため、被覆層に適切な弾性反発力を生じさせ、これにより光ファイバ素線に付与された弾性ねじれの少なくとも一部を裸線部分に確実に保持させ、これによって外部的要因によるＰＭＤの増加を、より一層確実かつ安定して抑制することができ、さらには被覆層に生じる剥がれや割れを防ぐことができる。
【００３０】
さらに本発明の第７〜第１５の態様は、上述のような第１、第２の弾性ねじれを付与した光ファイバを製造する方法についてのものである。
【００３１】
すなわち第７の態様の光ファイバの製造方法は、光ファイバ裸線を未硬化の硬化性樹脂によって被覆し、その硬化性樹脂を硬化させてなる被覆層を形成した光ファイバ素線を有する光ファイバを製造する方法において；
前記硬化性樹脂が硬化する以前の段階で光ファイバ素線に第１の弾性ねじれを付与し、その第１の弾性ねじれについて、素線に与えたねじれ量の少なくとも一部を前記被覆層によって光ファイバ裸線の部分に残留保持させ、さらに前記硬化性樹脂の硬化後の光ファイバ素線の全体に、第２の弾性ねじれを付与することを特徴とするものである。
【００３２】
このような第７の態様の光ファイバ製造方法によれば、最終使用形態に至るまでの間の工程で、仮に第２の弾性ねじれが完全に解放されてしまったとしても、第１の弾性ねじれの残留分によって、外部的要因によるＰＭＤの増加を抑制することができる。
【００３３】
また第８の態様の光ファイバの製造方法は、前記第７の態様の製造方法において、
光ファイバ母材を加熱溶融して、所定の径の光ファイバ裸線を引き出し、その光ファイバ裸線が固化してからその外周上を液体状態の硬化性樹脂で被覆し、さらにその樹脂を硬化させて光ファイバ素線としてから、第１のねじれ付与装置により光ファイバ素線に第１の弾性ねじれを付与するにあたり、
第１のねじれ付与装置により光ファイバ素線に付与されたねじれが、第１のねじれ付与装置の上流側に伝搬されて、樹脂被覆前でかつ固化後の光ファイバ裸線に第１の弾性ねじれが付与されるとともに、その第１の弾性ねじれが付与された状態の光ファイバ裸線が、液体状態の硬化性樹脂で被覆されてその被覆樹脂が硬化することにより、被覆層によって第１の弾性ねじれの少なくとも一部が光ファイバ裸線の部分に保持され、
さらに、前記硬化性樹脂の硬化後の光ファイバ素線の全体に、第２のねじれ付与装置によって第２の弾性ねじれを付与することを特徴とするものである。
【００３４】
このような第８の態様の光ファイバの製造方法においては、固化した光ファイバ裸線に付与された第１の弾性ねじれ（ツイスト）が硬化した被覆層によって保持された光ファイバ、すなわち外力解放後も弾性ねじれが光ファイバ裸線部分に残る光ファイバを製造することができる。
【００３５】
そしてまた本発明の第９の態様による光ファイバの製造方法は、前記第８の態様の光ファイバの製造方法において、前記第１のねじれ付与装置よりも上流側に、光ファイバ裸線のねじれの伝搬を阻止する部材がない状態で第１の弾性ねじれを付与することを特徴とするものである。
【００３６】
このような第９の態様の光ファイバの製造方法においては、第１のねじれ付与装置からその上流側に円滑にねじれが伝搬されるため、確実かつ安定して光ファイバ裸線に第１の弾性ねじれを付与することができる。
【００３７】
また本発明の第１０の態様の光ファイバの製造方法は、前記第８の態様、第９の態様のうちのいずれかの態様の光ファイバの製造方法において、
光ファイバ裸線に硬化性樹脂を被覆するにあたり、その液体状態の樹脂の被覆時の粘度を、０．１〜３Ｐａ・secの範囲内とし、かつ前記第１のねじれ付与装置により光ファイバ素線に第１の弾性ねじれを付与するにあたり、ねじれの方向を周期的に反転させることを特徴とするものである。
【００３８】
このような第１０の態様の光ファイバの製造方法においては、被覆時の液体状態の樹脂の粘度を、０．１Ｐａ・sec以上とすることによって、光ファイバ素線の被覆外径の変動を抑制して均一な被覆外径の光ファイバ素線を得ることができるとともに、３Ｐａ・sec以下とすることによって、液体状態の樹脂が第１のねじれ付与装置からのねじれの伝搬の抵抗となってしまうことを防止し、特に第１の弾性ねじれの方向を周期的に反転させる場合において、ねじれの伝搬とねじれ方向の反転を確実化して、外部的要因によるＰＭＤの増加を、より確実に抑制することができる。
【００３９】
さらに本発明の第１１の態様の光ファイバの製造方法は、前記第８〜第１０のいずれかの態様の光ファイバの製造方法において、
ある方向へのねじれが連続する区間とその区間に隣接しかつ反対方向へのねじれが連続する区間との２区間にまたがっての光ファイバ素線上での長さをねじれの反転周期と定義し、
前記第１のねじれ付与装置により光ファイバ素線に第１の弾性ねじれを付与するにあたり、ねじれの方向を周期的に反転させるとともに、前記第２のねじれ付与装置により光ファイバ素線に第２の弾性ねじれを付与するにあたって、ねじれの方向を周期的に反転させ、しかも前記第２の弾性ねじれの反転周期Ｔ２が、前記第１の弾性ねじれの反転周期Ｔ１よりも大きくなるようにすることを特徴とするものである。
【００４０】
このような第１１の態様の光ファイバの製造方法によれば、外部的要因によるＰＭＤの増加を確実に抑制した光ファイバを製造することができる。
【００４１】
さらに本発明の第１２の態様の光ファイバの製造方法は、前記第１１の態様の光ファイバの製造方法において、
光ファイバ素線に第１の弾性ねじれを付与するにあたり、光ファイバ素線に付与する第１の弾性ねじれの反転周期Ｔ１が、光ファイバ素線の長手方向の距離に関して、５〜１０ｍの範囲内となり、かつその第１の弾性ねじれの反転ねじれプロファイルとして、累積ねじれ角の最大振幅が、５００×Ｔ１ｄｅｇ〜４０００×Ｔ１ｄｅｇの範囲内となるようにすることを特徴とするものである。
【００４２】
このような第１２の態様の光ファイバの製造方法においては、第１の弾性ねじれの反転周期Ｔ１を上記の範囲内とするとともに累積ねじれ角の最大振幅を上記範囲内とすることによって、光ファイバ素線に対する外力が解放されたときに残留する第１の弾性ねじれを十分に確保すると同時に、過大な応力によって被覆層の剥離や割れが発生することを防止できる。
【００４３】
また本発明の第１３の態様の光ファイバの製造方法は、前記第１１、第１２のいずれかの態様の光ファイバの製造方法において、光ファイバ素線に付与した第１の弾性ねじれの少なくとも一部が、被覆層の弾性反発力によって光ファイバ裸線に保持されている状態で、光ファイバ裸線に残留している弾性ねじれについて、その反転周期Ｔが、光ファイバ素線の長手方向の距離に関して５〜１０ｍの範囲内となり、かつ反転ねじれプロファイルにおける累積ねじれ角の最大振幅ＭＡが、１００×Ｔｄｅｇ〜１２００×Ｔｄｅｇの範囲内となるようにすることを特徴とするものである。
【００４４】
このような第１３の態様の光ファイバの製造方法においては、付与された第１の弾性ねじれとそれに抗する被覆層の弾性反発力とがバランスして、与えた第１の弾性ねじれの少なくとも一部が光ファイバ裸線の部分に残留している状態での、第１の弾性ねじれの反転周期Ｔ１を上記の範囲内とするとともに、累積ねじれ角の最大振幅ＭＡを上記の範囲内とすることによって、充分な量の弾性ねじれを残留させて、外部的要因によるＰＭＤの増加を、より確実かつ安定して抑制することができる。
【００４５】
また本発明の第１４の態様の光ファイバの製造方法は、前記第１１〜第１３のいずれかの態様の光ファイバの製造方法において、前記光ファイバ素線に付与された第１の弾性ねじれの少なくとも一部を光ファイバ裸線に保持させるために、その第１の弾性ねじれを戻す方向に被覆層に生じる弾性ねじれ量を、１４００ｄｅｇ／ｍ〜１２８００ｄｅｇ／ｍの範囲内とすることを特徴とするものである。
【００４６】
このような第１４の態様の光ファイバの製造方法においては、第１の弾性ねじれの付与に伴って生じる被覆層の弾性ねじれ量を適切に設定することによって、被覆層に適切な弾性反発力を生じさせ、これにより光ファイバ裸線に付与された弾性ねじれの少なくとも一部を確実に保持し、これによって外的要因によるＰＭＤの増加を、より一層確実かつ安定して抑制することができ、さらには被覆層に生じる剥がれや割れを防ぐことができる。
【００４７】
さらに本発明の第１５の態様の光ファイバの製造方法は、前記第１１〜第１４のいずれかの態様の光ファイバの製造方法において、
前記第２の弾性ねじれの反転周期Ｔ２が、第１の弾性ねじれの、ねじれ付与時の反転周期Ｔ１の４〜８倍の範囲内となり、かつその第２の弾性ねじれのねじれ付与時における累積ねじれ角の最大振幅が、３００ｄｅｇ〜５０００ｄｅｇの範囲内となるようにすることを特徴とするものである。
【００４８】
この第１５の態様の光ファイバの製造方法によれば、第２の弾性ねじれの反転周期Ｔ２を適切に設定し、かつ第２の弾性ねじれの累積ねじれ角度の最大角度を適切に規制することによって、外部的要因によるＰＭＤの増加を、より一層確実かつ安定して抑制し得る光ファイバを製造することができる。
【００４９】
また本発明の第１６の態様は、前記第１〜第６の態様のうちのいずれかの態様の光ファイバを製造するための装置であって、
光ファイバ母材を加熱溶融させるための紡糸用加熱炉と、紡糸用加熱炉から下方に向けて線状に引き出された光ファイバ裸線を強制冷却して固化させるための冷却装置と、冷却・固化された光ファイバ裸線を、保護被覆用の硬化性樹脂により被覆するための被覆装置と、その被覆装置により被覆された未硬化の硬化性樹脂を硬化させるための被覆硬化装置と、その硬化性樹脂が硬化された状態で光ファイバ素線に第１の弾性ねじれを与えるための第１のねじれ付与装置と、さらにその第１の弾性ねじれが付与された光ファイバ素線に、第１の弾性ねじれとは異なる第２の弾性ねじれを付与するための第２のねじれ付与装置とを有し、
前記第１のねじれ付与装置により光ファイバ素線に付与されたねじれが、第１のねじれ付与装置の上流側に伝搬されて、樹脂被覆前でかつ光ファイバ裸線固化後の光ファイバ裸線に第１の弾性ねじれが付与されるとともに、その第１の弾性ねじれが付与された状態の光ファイバ裸線が、液体状態の硬化性樹脂で被覆されてその硬化性樹脂が硬化することにより、光ファイバ素線に付与された第１の弾性ねじれの少なくとも一部が硬化性樹脂被覆層によって光ファイバ裸線の部分に保持されるように構成し、さらに光ファイバ裸線に第１の弾性ねじれ少なくとも一部が保持された状態で、光ファイバ素線の全体に第２のねじれ付与装置により第２の弾性ねじれが付与されるように構成したことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００５０】
本発明の光ファイバにおいては、光ファイバ裸線部分に与えられた第１の弾性ねじれ（第１のツイスト）が、外力を解放した状態でもその弾性ねじれの戻る方向の力に抗する被覆層の弾性反発力によって保持されるため、最終使用形態である光ケーブルなどの状態でも、ファイバ裸線部分の第１の弾性ねじれを確実かつ安定して保持することができ、さらに第２の弾性ねじれ（第２のツイスト）をも付与しておくことによって、その第２の弾性ねじれを最終使用形態まで若干でも残留させておくことが可能となり、その結果、曲げや側圧などの外部的要因によるＰＭＤの増加を、確実かつ安定して抑制することができ、また従来提案されている技術のように弾性ねじれを交互に反対方向に加える場合において、その反転プロファイルの周期や振幅を細かく変調したりする必要がなく、そのため最終使用形態となるまでに反転プロファイルの細かい変調成分が消失もしくはなまってしまって、ＰＭＤ低減効果が低下してしまうような事態の発生を有効に防止することができる。
また本発明の光ファイバの製造方法、製造装置によれば、上述のように曲げや側圧などの外部的要因によるＰＭＤの増加を確実かつ安定して抑制し得る光ファイバを、実際的に容易に製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明の光ファイバを製造するための装置のうち、素線製造装置の部分の一例を示す略解図である。
【図２】本発明の光ファイバを製造するための装置に使用される第１のねじれ付与装置の一例を示す図で、（ａ）はその上方から見た平面図、（ｂ）は正面図である。
【図３】本発明の光ファイバを製造するための装置に使用される第１のねじれ付与装置の他の例を示す正面図である。
【図４】本発明の光ファイバの製造過程における、被覆層硬化直後の段階の光ファイバ素線の一例の状況を模式的に示す部分切欠斜視図である。
【図５】本発明の光ファイバについて、外力を解放する際の状況を模式的に示す、光ファイバ素線の模式的な断面図である。
【図６】図４に示す光ファイバ素線について、被覆層硬化直後の段階での状態と外力解放後の状態とを比較して示す部分切欠斜視図で、（ａ）は被覆層硬化直後の段階での状態を、（ｂ）は外力解放後の状態を示す。
【図７】本発明の光ファイバにおける、反転ねじれのプロファイルの一例を示すグラフである。
【図８】本発明の光ファイバを製造するための装置のうち、素線製造装置の部分の他の例の全体構成を示す略解図である。
【図９】本発明の光ファイバを製造するための装置に使用される第２のねじれ付与装置の一例を示す略解図である。
【図１０】光ファイバ素線に弾性ねじれとして周期的にねじれ方向が反転する１種類のねじれを付与した場合における、ねじれの反転プロファイルの振幅（最大累積ねじれ角度）、反転周期と、ＰＭＤ変化率との関係を調べた第１の例を示すグラフである。
【図１１】光ファイバ素線に弾性ねじれとして周期的にねじれ方向が反転する２種類のねじれを付与した場合において、図１０と同様に、ねじれの反転プロファイルの振幅（最大累積ねじれ角度）、反転周期と、ＰＭＤ変化率との関係を調べた第１の例を示すグラフである。
【図１２】図１１と同様に、光ファイバ素線に弾性ねじれとして周期的にねじれ方向が反転する２種類のねじれを付与した場合において、ねじれの反転プロファイルの振幅（最大累積ねじれ角度）、反転周期と、ＰＭＤ変化率との関係を調べた第２の例を示すグラフである。
【図１３】図１１と同様に、２種類のねじれを付与した場合におけるねじれの反転プロファイルの振幅（最大累積ねじれ角度）、反転周期と、ＰＭＤ変化率との関係を調べた第３の例を示すグラフである。
【図１４】図１１と同様に、２種類のねじれを付与した場合におけるねじれの反転プロファイルの振幅（最大累積ねじれ角度）、反転周期と、ＰＭＤ変化率との関係を調べた第４の例を示すグラフである。
【図１５】図１１と同様に、２種類のねじれを付与した場合におけるねじれの反転プロファイルの振幅（最大累積ねじれ角度）、反転周期と、ＰＭＤ変化率との関係を調べた第５の例を示すグラフである。
【図１６】図１１と同様に、２種類のねじれを付与した場合におけるねじれの反転プロファイルの振幅（最大累積ねじれ角度）、反転周期と、ＰＭＤ変化率との関係を調べた第６の例を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００５２】
以下、本発明の各実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００５３】
本発明においては、光ファイバ素線に、２種類の弾性ねじれ、すなわち第１の弾性ねじれおよび第２の弾性ねじれを付与する。そしてこれらに弾性ねじれのうち、第１の弾性ねじれは、光ファイバ母材から光ファイバ裸線を線引きして樹脂被覆層を形成する過程、すなわち光ファイバ素線を製造する過程で第１のねじれ付与装置により付与する。一方第２の弾性ねじれは、樹脂被覆層が硬化されて、光ファイバ素線となった段階以降、すなわち光ファイバ素線製造過程において製造された光ファイバが巻き取られる以前の段階、あるいは製造された光ファイバ素線が一旦巻き取られた後の段階で、第２のねじれ付与装置により付与するが、以下の実施形態では、説明の簡略化のため、第２の弾性ねじれは、製造された光ファイバ素線が一旦巻き取られた後の段階で付与するものとし、その場合について、第１のねじれ付与装置を備えた光ファイバ素線製造装置と、それにより製造されて巻き取られた光ファイバ素線を改めて巻き戻して第２の弾性ねじれを付与する装置とを、個別に説明する。
【００５４】
先ず図１に、本発明の光ファイバを製造するための装置のうち、光ファイバ素線を製造する装置、すなわち第１のねじれ付与装置を備えた光ファイバ素線製造装置１０の一例を示し、この図１を参照しながら、第１の弾性ねじれを付与しつつ光ファイバ素線を製造する過程について説明する。
【００５５】
図１において、光ファイバ素線製造装置１０は、例えば石英系ガラスなどからなる光ファイバ母材１２を加熱溶融させるための紡糸用加熱炉１４と、紡糸用加熱炉１４から下方に向けて線状に引き出された光ファイバ裸線１６を強制冷却して固化させるための冷却装置１８と、冷却・固化された光ファイバ裸線１６を、紫外線硬化性樹脂や熱硬化性樹脂などの保護被覆用の硬化性樹脂により被覆するための被覆装置２０と、その被覆装置２０により被覆された未硬化（液体状態）の硬化性樹脂を、紫外線照射や加熱などにより硬化させるための被覆硬化装置２２と、保護被覆用の硬化性樹脂が硬化された状態で光ファイバ素線２４に第１の弾性ねじれを与えるための第１のねじれ付与装置２６と、第１の弾性ねじれが付与された光ファイバ素線２４を、ガイドプーリ２８や図示しないダンサーローラを経て引き取るための図示しない引取装置と、最終的に光ファイバ素線を巻き取るための図示しない巻取装置とを備えた構成とされている。
【００５６】
ここで、第１のねじれ付与装置２６は、光ファイバ素線２４に一定方向のねじれを連続して与える構成としたものであってもよいが、通常は、後に改めて説明するように、周期的にねじれの方向（時計方向かまたは反時計方向か）が反転されるように構成することが望ましい。その具体的構成は特に限定されるものではないが、例えば図２に示すようなねじれ付与装置（特許文献４の図１１に示されるねじれ付与装置と同様のもの）、あるいは図３に示すようなねじれ付与装置（特許文献１の図２、特許文献４の図１０に示されるねじれ付与装置と同様のもの）を適用すればよい。
【００５７】
図２に示すねじれ付与装置２６は、光ファイバ素線２４をその両側から挟みながら回転する２組各一対のねじれ付与ローラ２６Ａａ、２６Ａｂ；２６Ｂａ、２６Ｂｂによって構成されており、一方の組のねじれ付与ローラ２６Ａａ、２６Ａｂの下流側に近接して、他方の組のねじれ付与ローラ２６Ｂａ、２６Ｂｂが前記一方の組のねじれ付与ローラ２６Ａａ、２６Ａｂに対して９０°ずれた位置に配置されている。そして各ねじれ付与ローラ２６Ａａ、２６Ａｂ；２６Ｂａ、２６Ｂｂは、光ファイバ素線２４をその両側から挟みながら、光ファイバ素線２４の長さ方向（線引き方向）に直交する方向に対して所定の小角度だけ傾斜した軸線を中心として回転することによって、光ファイバ素線２４にねじれを付与することができる。そして光ファイバ素線２４に対する各ねじれ付与ローラ２６Ａａ、２６Ａｂ；２６Ｂａ、２６Ｂｂの傾斜方向を反対方向に変えることによって、光ファイバ素線２４に与えるねじれの方向を転換することができる。
【００５８】
また図３に示すねじれ付与装置２６は、光ファイバ素線２４が外周上に巻きかけられて、線引き方向に対して傾斜する回転軸を中心として回転するねじれ付与ローラ２６Ｃと、その下流側に配設された、線引き方向に対して直交する回転軸を中心として回転する固定位置ローラ２６Ｄとからなるものであり、光ファイバ素線２４がねじれ付与ローラ２６Ｃの外周上を回転軸線方向に沿って転動することによって光ファイバ素線２４にねじれが付与され、かつねじれ付与ローラ２６Ｃの傾斜方向を反転させるように揺動させることによって、ねじれ方向を反転させることができる。
【００５９】
なお、第１のねじれ付与装置２６の設置位置は、冷却・固化された光ファイバ裸線１６を保護被覆用の硬化性樹脂により被覆してその硬化性樹脂が硬化した後にねじれを付与するように定めることが望ましい。ただし、第１のねじれ付与装置２６よりも上流側には、光ファイバ素線２４もしくは光ファイバ裸線１６に接してねじれの伝達を阻止するような機構、部材が存在しないようにすることが望ましい。そして図１に示す光ファイバ素線製造装置１０では、これらの条件を満たすべく、第１のねじれ付与装置２６を、被覆硬化装置２２とガイドローラ２８との間の位置に配置している。この場合、第１のねじれ付与装置２６よりも上流側では、硬化性被覆樹脂以外は、光ファイバ素線２４もしくは光ファイバ裸線１６の表面に物理的に接触する部材が存在しないため、第１のねじれ付与装置２６により付与されたねじれをその上流側に連続的かつ円滑に伝搬させて、本発明で目的とする弾性ねじれ（ツイスト）を付与することが可能となる。但し、ある程度の溝幅を有する平溝プーリなど、光ファイバの転動が許容されるような部材であれば、その部材が接してもねじれの伝搬を阻害するおそれが少なく、そのような部材が第１のねじれ付与装置２６よりも上流側に存在することは許容される。
【００６０】
また被覆装置２０により被覆する硬化性樹脂は、１層でもよいが、一般には、一次被覆層（プライマリ材料）と二次被覆層（セカンダリ材料）との２層構造とすることが多く、本発明の場合も、２層構造の樹脂被覆層を形成することが望ましい。すなわち、一次被覆層として、エポキシアクリレート樹脂やウレタンアクリレート樹脂などの紫外線硬化性樹脂あるいはシリコン樹脂などの熱硬化性樹脂からなり、かつ硬化後のヤング率が５ＭＰａ程度以下の低ヤング率（一般には常温でのヤング率が０．３〜１，５ＭＰａ）のものを用いることが望ましく、一方二次被覆層としては、エポキシアクリレート樹脂やウレタンアクリレート樹脂などの紫外線硬化性樹脂あるいは変性シリコン樹脂などの熱硬化性樹脂からなり、かつ硬化後のヤング率が１００ＭＰａ程度以上の高ヤング率（一般には常温でのヤング率が３００〜１５００ＭＰａ）のものを用いることが望ましい。このように一次被覆層として低ヤング率のものを用いることにより、光ファイバ裸線に対して良好なクッション効果を示すとともに、光ファイバ裸線に対する被覆層の密着性を高めることができ、一方、二次被覆層として、高ヤング率のものを用いることにより、外部からの損傷や摩擦、側圧などに対して十分に耐え得るようになるが、特に本発明の光ファイバの場合、光ファイバ裸線部分に対する密着性を高めると同時に被覆層全体の見かけ上のヤング率を高めることが、被覆層により光ファイバ裸線部分の第１の弾性ねじれ（第１のツイスト）を保持する上で有利となり、その観点からも、上述のように硬化後のヤング率が異なる２層構造の被覆層を形成することが望ましい。
【００６１】
なおこのような２層構造の被覆層を形成する場合の被覆方法および硬化方法としては、図１に示しているように、被覆装置２０および被覆硬化装置２２を１箇所のみに設けて、１基の被覆装置２０により２層被覆を行なってその２層を３基の被覆硬化装置２２により一括的に硬化させてもよく、あるいは後に説明する図８に示すように、被覆装置２０および被覆硬化装置２２をそれぞれ２箇所に設けて、一次被覆層の樹脂を被覆してそれを硬化させてから、二次被覆層の樹脂を被覆し、硬化させるようにしてもよい。
なおまた、光ファイバ裸線に硬化性樹脂を被覆する際の液体状態の樹脂の粘度も第１の弾性ねじれの付与状況などに影響を与えるファクターであるが、それについては、後に項を改めて説明する。
【００６２】
次に以上のような光ファイバ素線製造装置を用いて、第１の弾性ねじれ（第１のツイスト）を付与しながら光ファイバ素線を製造する方法について説明する。
【００６３】
上述のような光ファイバ素線製造装置によって光ファイバ素線を製造するにあたっては、光ファイバ裸線の原料となる石英系ガラス母材などの光ファイバ母材１２を紡糸用加熱炉１４において２０００℃以上の高温に加熱して溶融させ、その紡糸用加熱炉１４の下部から、高温状態で光ファイバ裸線１６として伸長させながら下方に引き出し、その光ファイバ裸線１６を、冷却装置１８により冷却して固化させる。冷却装置１８により所要の温度まで冷却されて固化した光ファイバ裸線１６には、例えば２層コーティング用の被覆装置２０において紫外線硬化性樹脂や熱硬化性樹脂などの２種類の硬化性樹脂が液体状態で一次被覆層、二次被覆層として被覆され、さらにそれらの被覆樹脂が、被覆硬化装置２２において加熱硬化あるいは紫外線硬化などの樹脂の種類に応じた適宜の硬化手段により硬化され、２層の被覆層を備えた光ファイバ素線２４となり、引き続き、例えば図２あるいは図３に示したような第１のねじれ付与装置２６によって、所定のねじれＴＷ１、ＴＷ２が付与されてから、ガイドプーリ２８を経て図示しない引取装置によって所定速度で引き取られ、さらに図示しない巻取装置により巻き取られる。
【００６４】
図１に示す装置において、第１のねじれ付与装置２６により光ファイバ素線２４に加えられたねじれＴＷ１、ＴＷ２は、図１中の矢印Ｙ１、Ｙ２で示すように、第１のねじれ付与装置２６の前後（上流側、下流側）に伝搬されていくが、ここでは、特に光ファイバ母材側（上流側）に伝搬していくねじれＴＷ１について注目すると、そのねじれＴＷ１は、被覆硬化装置２２を経て被覆装置２０を通り、さらにその上方の冷却装置１８に向けて伝搬される。したがって、光ファイバ裸線１６が冷却装置１８により固化されてから、その裸線の外周上に被覆装置２０により未硬化（液体状態）の硬化性樹脂が被覆され、さらにその被覆樹脂が被覆硬化装置２２により硬化されるまでの間（図１の符号Ｓ１の領域付近）において、ねじれが加えられることになる。ここで光ファイバ裸線が固化してから加えられるねじれは、外力を解放すれば戻ってしまうねじれ、すなわち弾性ねじれ（ツイスト）となっている。一方、被覆樹脂の硬化後に第１のねじれ付与装置２６により光ファイバ素線２４に加えられたねじれは、当然のことながら光ファイバ裸線部分と一体化された被覆層にも加えられるが、被覆装置２０において液体状態で被覆されてからその樹脂が硬化するまでの間（図１の領域Ｓ２付近）においては、被覆樹脂は流動し得る状態であるため、弾性的な挙動はせず、したがってその間Ｓ２においては、被覆層には弾性ねじれが実質的に加えられないことになる。そして液体状態で光ファイバ裸線の外周上に被覆された樹脂が硬化する際に、それまでに加えられた光ファイバ裸線の第１の弾性ねじれ（第１のツイスト）が、被覆層の樹脂によって固定される（保持される）ことになる。
【００６５】
ここで、上述のような図１の装置により製造された光ファイバ素線２４の製造過程における、被覆硬化装置２２により被覆層が硬化された時点の段階での光ファイバ素線２４の一例を、図４に模式的に示す。図４において、符号３２Ａは被覆層の一次被覆層、３２Ｂは二次被覆層であり、また図４中の光ファイバ裸線１６の外周上に描いた太い実線および破線は、付与されたねじれを表わしており、この図では、光ファイバ素線の製造時における下流側から見て時計方向のねじれが加えられて、光ファイバ裸線１６の部分に、下側から見て時計方向のねじれを有する状態を示している。既に述べたように、被覆層３２Ａ、３２Ｂは、光ファイバ裸線１６の外周上に液体状態で被覆されてから硬化するまでの間は、弾性的な挙動を示さないから、図４に示す段階では、被覆層３２Ａ、３２Ｂには実質的にねじれが与えられていない。但し、図４に示しているのは、次に説明するように、摩擦などの外力が解放されていない段階での光ファイバ素線であることに留意されたい。
【００６６】
ところで、硬化した被覆樹脂は、光ファイバ裸線部分よりも軟質でその剛性が低いから、前述のように光ファイバ裸線が固化してから被覆樹脂が硬化するまでの間において光ファイバ素線に弾性ねじれを付与しても、その弾性ねじれをそのまま完全に被覆樹脂によって固定すること、すなわち外力が解放されたときのねじれの弾性力による戻りを被覆樹脂によって完全に防止することは困難である。すなわち、ねじれを付与した光ファイバ素線について、その後に摩擦力などの外力が解放されてしまえば、光ファイバ素線の内部の光ファイバ裸線部分の弾性戻り力によって樹脂被覆層がその戻り方向にねじられ、ファイバ裸線部分の弾性ねじれもある程度戻ってしまうことは避けられない。しかしながら、硬化した被覆樹脂も弾性を有しているから、光ファイバ裸線部分のねじれが戻る際に被覆樹脂層に加わる戻り方向のねじれも弾性ねじれとして機能し、この被覆樹脂層の弾性ねじれに対する反発力と、光ファイバ裸線部分のねじれの戻りの力とが釣り合った状態で、光ファイバ裸線部分のねじれの戻りが停止することになる。したがって、外力が解放されたときの光ファイバ裸線部分のねじれの戻りは１００％行なわれるのではなく、被覆樹脂の弾性反発力によって必ずある程度の割合で光ファイバ裸線部分のねじれが残る。このようにして残留した第１の弾性ねじれのねじれ成分が、被覆樹脂によって保持、固定され、最終使用形態の製品においてもＰＭＤ抑制に寄与する弾性ねじれ（ツイスト）として機能する。
【００６７】
上述のように光ファイバ素線に対する摩擦などの外力が解放される際の力のバランスとねじれとの関係について、図５に模式的に示し、また光ファイバ素線に対する摩擦などの外力が解放された後のフリー状態の光ファイバ素線のねじれの状況を、図６の（ｂ）に模式的に示す。なお比較のため、図６の（ａ）には、被覆層が硬化された直後の段階でのねじれ状況を示す（図４と実質的に同じ）。この図６（ａ）、（ｂ）において太い実線、太い破線は、それぞれねじれの状況を示している。但しこれらの図５、図６においては、説明の簡略化のため、被覆層としては１層のもの（符号３２）を示している。
【００６８】
図５において、光ファイバ素線に対する外力が解放される直前までは、光ファイバ裸線１６の部分に例えば反時計方向の弾性ねじれＴＰ１が与えられているが、外力が解放されてフリー状態となる際には、時計方向に弾性復帰力Ｆ１が働き、反時計方向の弾性ねじれＴＰ１が減少する。これは、時計方向に光ファイバ裸線１６がねじられることを意味する。それに伴って、光ファイバ裸線１６に密着している被覆層３２も、時計方向にねじられることになる（ねじれＴＰ２）。このとき、被覆層３２も弾性を有しているため、時計方向ねじれＴＰ２に対して反対方向（反時計方向）の弾性反発力Ｆ２が発生する。そして被覆層３２の反時計方向の弾性反発力Ｆ２と、前述の光ファイバ裸線１６の時計方向の弾性反発力Ｆ１とが釣り合った状態で、光ファイバ裸線１６の部分の弾性ねじれＴＰ１が保持される。したがって光ファイバ素線に対する摩擦などの外力が解放された後のフリー状態の光ファイバ素線においては、図６の（ｂ）に示しているように、光ファイバ裸線１６の部分と被覆層３２の部分とでは、逆方向のねじれＴＰ１、ＴＰ２が存在しており、光ファイバ裸線１６の部分のねじれＴＰ１は、被覆層硬化直後の段階でのねじれ（図６（ａ）の太い実線、破線）よりも小さい状態で残留していることになる。
【００６９】
ここで、硬化した被覆樹脂のヤング率は、一般に光ファイバガラスと比較してかなり低いが、ゼロではないから、外力解放時の光ファイバ裸線部分のねじれの戻りに伴う樹脂被覆層のねじれによる弾性反発力は必ず発生し、したがって上述のように反発力が釣り合った状態で、光ファイバ裸線部分に付与した弾性ねじれの一部が残留するのである。
【００７０】
一般的な光ファイバに使用されている２層構造の被覆層では、一次被覆層の樹脂（プライマリ材料）としては常温でのヤング率が０．３〜１．５ＭＰａ程度のものが用いられ、二次被覆層の樹脂（セカンダリ材料）としては常温でのヤング率が３００〜１５００ＭＰａ程度のものが用いられており、また光ファイバ裸線部分の径は１２５μｍ程度、被覆層の外径は、一次被覆層（プライマリ層）の外径は１７０〜２１０μｍ程度、二次被覆層（セカンダリ層）の外径は２３０〜２６０μｍ程度であり、このような光ファイバ素線について、前述のようにして弾性ねじれを付与し、その後外力を解放した状態で残留する光ファイバ裸線部分の弾性ねじれを調べたところ、付与したねじれの２０〜３０％程度の弾性ねじれが残ることが確認されている。
【００７１】
また、第１のねじれ付与装置により光ファイバ素線に加えるねじれ（第１の弾性ねじれ）は、一方向に連続するものであってもよいが、既に述べたように、ねじれ方向を、時計方向、反時計方向に周期的に反転させることが、外部的要因によるＰＭＤの増加抑制に対してより有効となる。
【００７２】
このようにねじれ方向を周期的に反転させる場合、被覆装置で被覆する際の液体状態の被覆樹脂の粘度は、２層被覆の各被覆層を含め、０．１〜３Ｐａ・secの範囲内であることが望ましい。被覆時の液体状態の樹脂の粘度が０．１Ｐａ・sec未満では、粘度が低すぎるため、均一にコーティングして均一な膜厚の被覆層を得ることが困難となり、光ファイバ素線の被覆外径の変動量が±２μｍを越えてしまい、光ファイバ素線として不良品となってしまうおそれがある。一方被覆時の液体状態の樹脂の粘度が３Ｐａ・secを越えれば、第１のねじれ付与装置からその上流側へのねじれの伝搬に対して被覆樹脂の粘性が抵抗として作用し、その結果第１のねじれ付与装置と被覆装置との間でねじれが溜まる現象が顕著となってしまい、それに伴って被覆硬化装置と被覆装置との間へのねじれの伝搬も遅くなってしまう傾向を示す。その場合、ある方向（例えば時計方向）のねじれが被覆硬化装置と被覆装置との間で被覆層によって確実に保持される以前に、反対方向（例えば反時計方向）のねじれが伝搬されてきて、時計方向のねじれが戻されてしまい、結果的に被覆層硬化後に残るねじれが少なくなってしまうか、またはねじれがほぼ完全に消失してしまうおそれがある。したがって、ねじれ方向を周期的に反転させる場合には、被覆時の液体状態の樹脂の粘度を、上記のような適切な範囲内に調整することが望まれる。
【００７３】
また前述のようにねじれ方向を周期的に反転させる場合、光ファイバ素線の長手方向の距離に対するねじれ角度（連続するねじれについて、一定方向へのねじれ角度を累積させた角度、すなわち累積ねじれ角度）を、反転ねじれプロファイルとして、例えば正弦波状の曲線として描くことができる。そしてこの反転ねじれプロファイルにおいて、ある方向、たとえば時計方向へのねじれが開始されて、その時計方向でのねじれが付与された後、ねじれ方向が反転されて、反時計方向にねじれが付与され、その反時計方向のねじれが終了するまでの、光ファイバ素線上での長さを、ねじれの反転周期と称することとする。言い換えれば、ねじれの反転周期とは、ある方向へのねじれが連続する区間とその区間に隣接しかつ反対方向へのねじれが連続する区間との、連続する２区間にまたがっての光ファイバ素線上での長さ、と言うこともできる。そしてこの反転ねじれプロファイルにおける振幅は、１反転周期内での累積ねじれ角度の最大値（最大累積ねじれ角度）をあらわすことになる。
【００７４】
反転ねじれプロファイルの波形は、一般には正弦波状とすればよいが、その他、三角波状、あるいは台形波状など、特に限定されるものではない。正弦波を採用した場合の反転ねじれプロファイルの一例を図７に示す。図７において、実線は光ファイバ素線の長手方向の距離に対するねじれ角（単位長さあたりのねじれ角度）の推移を示し、破線は光ファイバ素線の長手方向の距離に対する累積ねじれ角度の推移を示す。
【００７５】
ここで、第１のねじれ付与装置により付与する第１の弾性ねじれの反転ねじれプロファイルにおいて、ねじれの反転周期Ｔ１は、５〜１０ｍの範囲内が好ましい。ねじれの反転周期Ｔ１が５ｍ未満では、時計方向のねじれと反時計方向のねじれが伝搬中に相殺されやすくなるおそれがあり、一方ねじれの反転周期Ｔ１が１０ｍを越えれば、より多くのねじれを加えなければ外部的要因によるＰＭＤの増加の抑制効果が得られなくなるおそれがある。
【００７６】
さらに、第１の弾性ねじれを光ファイバ素線に付与する際（被覆層未硬化状態）における、第１の弾性ねじれの反転ねじれプロファイルについては、累積ねじれ角の最大振幅ＭＡ（図７参照）は、ねじれの反転周期Ｔ１との関係において、５００×Ｔ1〜４０００×Ｔ１ｄｅｇの範囲内が望ましい。累積ねじれ角の最大振幅ＭＡが５００×Ｔ１ｄｅｇ未満では、光ファイバ素線に対する外力を解放した後に残留する光ファイバ裸線部分の弾性ねじれが少なくなって、外部的要因によるＰＭＤの増加を抑制する効果が少なくなってしまう。一方、累積ねじれ角の最大振幅ＭＡが４０００×Ｔ１ｄｅｇを越えれば、光ファイバ素線に対する外力を解放したときに光ファイバ裸線部分から被覆層に加えられる応力が大きすぎて、光ファイバ裸線部分と被覆層との間に剥離が生じたり、被覆層に割れが発生したりするおそれがある。
【００７７】
一方、被覆層が硬化しかつ外力が解放されて、被覆層の弾性反発力によって第１の弾性ねじりを戻す方向の力が作用し、それらがバランスして、素線に加えた第１の弾性ねじりの一部が裸線部分に残留保持されている状態での反転ねじれプロファイルについては、累積ねじれ角の最大振幅は、ねじれの反転周期Ｔ１との関係において、１００×Ｔ1〜１２００×Ｔ１ｄｅｇの範囲内が望ましい。その状態での累積ねじれ角の最大振幅ＭＡが１００×Ｔ１ｄｅｇ未満では、光ファイバ裸線部分の弾性ねじれが少なく、外部的要因によるＰＭＤの増加を抑制する効果が少なくなってしまう。一方、累積ねじれ角の最大振幅ＭＡが１２００×Ｔ１ｄｅｇを越えれば、光ファイバ裸線部分から被覆層に加えられる応力が大きすぎて、光ファイバ裸線部分と被覆層との間に剥離が生じたり、被覆層に割れが発生したりするおそれがある。
【００７８】
なお、被覆層が硬化した後の外力解放状態で光ファイバ裸線部分に残留保持されている弾性ねじれ量は、例えば次のような方法によって測定することができる。
すなわち、
ａ)：光ファイバ素線を１ｍ程度切り取り、サンプルとする。
ｂ)：サンプルの片端を固定し、垂直方向に吊り下げる。
ｃ)：吊り下げたサンプルのねじれを解放させ、サンプルの下端にクリップを取り付けて、静止させ、クリップを固定する。
ｄ)：前記ｃ)の状態を保ったまま、サンプル（光ファイバ素線）の被覆層を、１ｍの長さにわたって除去（剥離）する。
ｅ)：クリップの固定状態を解放して、自由垂下状態とする。
ｆ)：前記ｅ)の固定状態から解放したときのクリップの回転角度を測定する。
ｇ)：必要に応じて上記のａ)〜ｆ)の過程を複数回繰り返して、回転角度のプロファイル（分布）を求める。
ここで、上述のように光ファイバ素線を吊り下げて被覆層を除去し、その状態でｆ)のように固定を解放させたときの回転角度は、弾性的にねじれが戻った量、すなわち裸線に残留保持されていたねじれ量に対応する。したがってその回転角度が、裸線１ｍあたりの残留弾性ねじれ量（ｄｅｇ／ｍ）に相当する。
【００７９】
さらに、前記同様に、被覆層が硬化しかつ外力が解放されて、被覆層の弾性反発力によって、その被覆層が第１の弾性ねじりを戻す方向にねじられ、それらの第１の弾性ねじれによる力と被覆層の弾性ねじれによる力（弾性反発力）とがバランスして、第１の弾性ねじりが裸線部分に残留保持されている状態で、被覆層に生じた弾性ねじれは、１４００ｄｅｇ／ｍ〜１２８００ｄｅｇ／ｍの範囲内とすることが望ましい。被覆層の弾性ねじれが１４００ｄｅｇ／ｍ未満では、被覆層のヤング率や厚さ等の被覆特性のバランスが悪くなり、マイクロベンド特性や耐環境特性、取扱い性などが悪くなる。一方被覆層の弾性ねじれが１２８００ｄｅｇ／ｍを越えれば、被覆層に剥がれや割れが生じるおそれがある。なおここで、被覆層の弾性ねじれは、既に述べたように、光ファイバ素線に付与された第１の弾性ねじれ量（被覆層硬化前）をＡ（ｄｅｇ）、付与された第１の弾性ねじれのうち、被覆層硬化後の状態（外力が解放されている状態）で、光ファイバ裸線部分の弾性ねじれ力と被覆層の弾性反発力とのバランスによって光ファイバ裸線部分に残留している弾性ねじれ量をＢ（ｄｅｇ）とし、かつ第１の弾性ねじれの反転周期をＴ１(ｍ)とすれば、次式
（Ａ−Ｂ）／（Ｔ１／４）
によって与えられるねじれ量（ｄｅｇ／ｍ）である。
【００８０】
図８には、本発明の光ファイバを製造するための装置のうち、光ファイバ素線製造装置の部分の別の実施形態を示す。この図８に示す光ファイバ素線製造装置は、２層構造の被覆層を有する光ファイバ素線を製造するために、被覆装置および被覆硬化装置を、それぞれ２箇所に設置したものである。すなわち、紡糸用加熱炉１４から引き出された光ファイバ裸線１６を冷却、固化させるための冷却装置１８の直下に一次被覆装置２０Ａを設置し、さらにその下流側に一次被覆硬化装置２２Ａを設置して、先ず一次被覆層の被覆、硬化を行い、さらに一次被覆硬化装置の下流に二次被覆装置２０Ｂおよび二次被覆硬化装置２２Ｂをその順に設置して、一次被覆層上に改めて二次被覆層の被覆、硬化を行い、その下流で第１のねじれ付与装置２６により第１の弾性ねじれを付与するように構成している。このように２層構造の被覆層を有する光ファイバ素線を製造するにあたって、２箇所で別々に被覆層を被覆、硬化する場合も、ねじれの付与、保持および残留については、図１に基づいて説明したものと同様であり、またその望ましい条件についても前記と同様である。
【００８１】
次に図９には、前述のようにして製造された光ファイバ素線（第１の弾性ねじれが付与されている光ファイバ素線）に、改めて第２のねじれ付与装置により第２の弾性ねじれを付与するための設備の１例を示し、図９を参照しながら第２の弾性ねじれを付与する状況、および第２の弾性ねじれの好ましい条件について説明する。
【００８２】
図９において、送り出しボビン４１には、例えば図１に示したような光ファイバ製造装置１０によって製造された光ファイバ素線（既に第１の弾性ねじれが付与されている素線）２４が巻き付けられており、この送り出しボビン４１から光ファイバ素線２４が、送り出し側ダンサーロール４３、送り出し側キャプスタン４５を経て第２のねじれ付与装置４７に導かれる。この第２のねじれ付与装置４７は、公知のものと同様であればよく、例えば光ファイバ素線が外周上に巻き掛けられる溝つきロール４９がねじれ付与方向に回転するように構成されていればよく、その他、第１のねじれ付与装置として図２あるいは図３に示したようなねじれ付与装置を適宜適用することができる。
第２のねじれ付与装置４７によりねじれが付与された光ファイバ素線２４は、さらにプーリー５０、巻取り側キャプスタン５１、巻取り側ダンサーロール５３を経て、巻取りボビン５５によって巻き取られる。
【００８３】
上述のような第２のねじれ付与装置によって光ファイバ素線に付与される第２の弾性ねじれは、光ファイバ素線の樹脂被覆層が既に硬化している状態で付与されるため、第１の弾性ねじれとは異なり、外力が完全に解放されれば、ねじれが戻ってしまう（ねじれがなくなる）ねじれである。すなわち、その後の光ケーブルなどの最終使用形態とするまでの工程で戻ってしまうことがあるねじれである。ただし一般には、この第２の弾性ねじれも、最終使用形態においても若干は残留していることが多い。なお、既に述べたように、第１の弾性ねじれは樹脂被覆層によって保持されているため、与えた第１の弾性ねじれの２０％程度以上は、最終使用形態でも確実に残留している。
【００８４】
また、第２のねじれ付与装置により光ファイバ素線に加えるねじれ（第２の弾性ねじれ）は、一方向に連続するものであってもよいが、第１の弾性ねじれと同様に、ねじれ方向を、時計方向、反時計方向に周期的に反転させることが、外部的要因によるＰＭＤの増加抑制に対してより有効となる。このように第２の弾性ねじれとして、ねじれの方向が反転するねじれを付与する場合の反転ねじれプロファイルの波形は、一般には正弦波状とすればよいが、その他、三角波状、あるいは台形波状など、特に限定されるものではない。
【００８５】
ここで、第２の弾性ねじれの反転ねじれプロファイルの反転周期Ｔ２、ねじれ角（最大累積ねじれ角＝反転ねじれプロファイルの振幅）は、第１の弾性ねじれとの関係で好ましい値が選択される。具体的なこれらの数値については、後に改めて詳細に説明するが、第２の弾性ねじれの反転周期Ｔ２は、第１の弾性ねじれの反転周期Ｔ１とは異ならしめることが望ましい。この場合、第２の弾性ねじれの反転周期Ｔ２を第１の弾性ねじれの反転周期Ｔ１よりも短くするケースと、第２の弾性ねじれの反転周期Ｔ２を第１の弾性ねじれの反転周期Ｔ１よりも長くするケースとがある。ＰＭＤの低減効果の観点からすれば、ねじれの反転周期は短いことが好ましく、その点からは、第２の弾性ねじれの反転周期Ｔ２を第１の弾性ねじれの反転周期Ｔ１よりも短くすることが考えられる。一方、ねじれの戻り易さの観点からすれば、反転周期が短いほど、戻りやすくなる。すなわち、ねじれ付与後の工程において、ねじれ戻りを阻止するプーリなどの部材に接していない自由距離とねじれ戻り量との間には相関関係があり、その自由距離内における反転回数が多いほど戻りやすくなるから、反転周期が短いほどねじれが戻りやすくなる。ここで第２の弾性ねじれは、第１の弾性ねじれとは異なり、樹脂被覆層により保持されないねじれであるから、ねじれの戻り易さを重視することが好ましく、そこで本発明の場合、第２の弾性ねじれの反転周期Ｔ２は、第１の弾性ねじれの反転周期Ｔ１よりも長く定めることが望ましい。
【００８６】
次に、第１の弾性ねじれ、第２の弾性ねじれについて、それぞれねじれの方向を反転させる場合の反転ねじれプロファイルの反転周期、ねじれ角（最大累積ねじれ角＝ねじれプロファイルの振幅）の好ましい数値範囲について、ＰＭＤの抑制効果との関係に基づき、本発明者らの実験結果（図１０〜図１６）を参照しつつ、詳細に説明する。
【００８７】
先ずＰＭＤの計算方法について説明すれば、ＰＭＤの計算には、ＪＭＥ法を適用した。具体的には、次の文献し示される方法を適用した。
B. L. Heffner, “Automated measurement of polarization mode dispersion using Jones matrix eigenanalysis,”Photonics Technology Lett., vol.4, no.9, p.1066, 1992
ここで、計算に用いたジョーンズマトリクスは、互いに薄い（Δｚ）の側圧により生じる直線複屈折媒質中を平面波が伝搬するとして近似した。直線複屈折媒質中のある周波数をもつ平面波の伝搬定数をβａ（ω）、βｂ（ω）とした場合、各層、各周波数ごとのジョーンズマトリクスは、
【００８８】
【数１】
0005948136.tif 000002
【００８９】
と示せる。ここで、θは、ねじれによって生じるΔｚ間における旋光能による偏光面の回転角度を示す。
したがって、ファイバ長Ｎ×Δｚ全体でのジョーンズマトリクスは、
【００９０】
【数２】
0005948136.tif 000003
【００９１】
と算出することができる。
以上の方法にて、ＰＭＤの計算を実施した。計算は下記の条件で実施し、一定の一方向側圧印加状態を仮定し、その時に生じるＰＭＤの変化を計算した。ただし、ファイバ内部的要因により生じる複屈折に対して、外部的要因により生じる複屈折は、通常は１桁以上大きなオーダーとなるから、ファイバ内部的要因により生じる複屈折は無視した。
【００９２】
付与する弾性ねじれの条件を種々変化させて、上記方法によりＰＭＤを測定した結果を図１０〜図１６に示す。なお図１０〜図１６において、縦軸のＰＭＤ変化率とは、弾性ねじれを全く付与していない状態（したがってねじれの振幅が０の状態）で光ファイバ素線に外力（側圧）を加えたときのＰＭＤ値を１とし、光ファイバ素線に外力（側圧）を加えていない状態でのＰＭＤ値を０として、その間のＰＭＤ値の割合を表したものである。
【００９３】
先ず図１０には、１種類のみの弾性ねじれが印加された状態でのＰＭＤ変化率について、弾性ねじれの周期、振幅に対する依存性を示す。なおこの弾性ねじれの種類は特に第１、第２のいずれかに拘泥されるものではなく、要は弾性ねじれが全く解放されていない状態で測定したものである。ここで、反転ねじれプロファイルは正弦波とし、ねじれの反転周期を、５ｍ、１０ｍ、２０ｍ、３０ｍの４段階に変え、それらの各周期における反転ねじれ振幅（最大累積ねじれ角度）によるＰＭＤの変化を示している。この結果から、ねじれの反転周期が短いほど、短い反転周期でＰＭＤが減少しやすいことがわかる。例えば３０ｍ周期では、ＰＭＤが減少するのに必要な振幅が大きくなってしまう。一方で、振幅の変化によるＰＭＤ減少率が振動していることも明らかである。これは、ねじれの戻りのわずかな違いによるＰＭＤの変化が大きいことを示している。言い換えれば、弾性ねじれについては、その戻りについてまで厳密にコントロールしなければ、ＰＭＤに関する品質補償ができないということを示している。
【００９４】
図１１〜図１３には、２種類の弾性ねじれ（第１および第２の弾性ねじれ）を印加した状態でのＰＭＤの変化率を示す。すなわち図１１には、第１の弾性ねじれの反転周期Ｔ１が５ｍ、振幅が２５００ｄｅｇ（残留する振幅５００ｄｅｇ）の場合について、第２の弾性ねじれの反転周期Ｔ２を、５ｍ、１０ｍ（５ｍ×２）、１５ｍ（５ｍ×３）、２０ｍ（５ｍ×４）として、第２の弾性ねじれの振幅を変化させたときのＰＭＤ変化率について示している。また図１２には、第１の弾性ねじれの反転周期Ｔ１が１０ｍ、振幅が５０００ｄｅｇ（残留する振幅１０００ｄｅｇ）の場合について、第２の弾性ねじれの周期Ｔ２を、１０ｍ（１０ｍ×１）、２０ｍ（１０ｍ×２）、３０ｍ（１０ｍ×３）、４０ｍ（１０ｍ×４）として、第２の弾性ねじれの振幅を変化させたときのＰＭＤ変化率について示している。さらに図１３には、第１の弾性ねじれの周期Ｔ１が１５ｍ、振幅が７５００ｄｅｇ（残留する振幅１５００ｄｅｇ）の場合について、第２の弾性ねじれの周期Ｔ２を、１５ｍ（１５ｍ×１）、３０ｍ（１５ｍ×２）、４５ｍ（１５ｍ×３）、６０ｍ（１５ｍ×４）として、第２の弾性ねじれの振幅を変化させたときのＰＭＤ変化率について示している。
【００９５】
また、図１４〜１６には、第２の弾性ねじれの周期Ｔ２が第１の弾性ねじれの周期Ｔ１と同じ場合（×１）、および第２の弾性ねじれの周期Ｔ２が第１の弾性ねじれの周期Ｔ１の６倍（×６）以上に大きな場合について示した。すなわち図１４には、第１の弾性ねじれの周期Ｔ１が５ｍに対し、第２の弾性ねじれの周期Ｔ２が５ｍ（５ｍ×１）、３０ｍ（５ｍ×６）、４０ｍ（５ｍ×８）、５０ｍ（５ｍ×１０）、６０ｍ（５ｍ×１２）、７０ｍ（５ｍ×１４）の場合を示す。さらに図１５には、第１の弾性ねじれの周期Ｔ１が１０ｍに対し、第２の弾性ねじれの周期Ｔ２が１０ｍ（１０ｍ×１）、６０ｍ（１０ｍ×６）、８０ｍ（１０ｍ×８）、１００ｍ（１０ｍ×１０）の場合を示す。また図１６には、第１の弾性ねじれの周期Ｔ１が１５ｍに対し、第２の弾性ねじれの周期Ｔ２が１５ｍ（１５ｍ×１）、９０ｍ（１５ｍ×６）、１２０ｍ（１５ｍ×８）、１５０ｍ（１５ｍ×１０）、の場合を示す。
【００９６】
これらの結果から、
Ａ：  第１の弾性ねじれとして付与したねじれの残留分の影響により、第２の弾性ねじれが完全に解放されてしまっても、ＰＭＤ変化率は１にはならず、ＰＭＤ抑制効果が得られる。
Ｂ：  第２の弾性ねじれの反転周期Ｔ２を、第１の弾性ねじれの反転周期Ｔ１に対して４倍以上とし（図１１の場合は２０ｍ以上、図１２の場合は４０ｍ以上）、かつ第２の弾性ねじれの振幅を５００〜５０００ｄｅｇとすることにより、ＰＭＤ変化率が小さくなり、ＰＭＤ抑制効果が大きくなる。
Ｃ：  第２の弾性ねじれの振幅を５０００ｄｅｇ以上としても、ＰＭＤ変化率の値が小さくなる傾向、すなわちＰＭＤ抑制効果が高くなる傾向が認められなくなる。
Ｄ：  図１３から、第１の弾性ねじれの周期Ｔ１が１５ｍである場合について、第２の弾性ねじれの周期Ｔ２が６０ｍ以上では、ＰＭＤ変化率が低くならず、ＰＭＤ抑制効果が得られない。
Ｅ：  第２の弾性ねじれの周期Ｔ２を、第１の弾性ねじれの周期Ｔ１（図１４の場合５、図１５の場合１０ｍ）に対して８倍以下（図１４の場合、４０ｍ以下、図１５の場合８０ｍ以下）とし、第２の弾性ねじれの振幅を５００〜５０００ｄｅｇとすることにより、ＰＭＤ変化率が小さくなっていること、すなわちＰＭＤ低減効果が大きいことがわかる。
以上から、第１の弾性ねじれの反転ねじれの周期Ｔ１は５〜１０ｍの範囲内が望ましく、同じく第１の弾性ねじれの振幅（最大累積ねじれ角度）は、ねじれの印加時において５００×Ｔ１〜４０００×Ｔ１ｄｅｇの範囲内、残留分で１００×Ｔ１〜１２００×Ｔ１ｄｅｇの範囲内が好ましいこと、さらにその場合において、第２の弾性ねじれについては、反転ねじれの周期Ｔ２が第１の弾性ねじれの周期Ｔ１の４〜８倍の範囲内、振幅（最大累積ねじれ角度）が、ねじれ印加時にて３００〜５０００ｄｅｇの範囲内が望ましいことが確認された。
【００９７】
以下に本発明の実施例を、比較例とともに説明する。なお以下の実施例は、本発明の作用効果を明確化するためのものであって、実施例に記載された条件が本発明の技術的範囲を限定しないことはもちろんである。
【実施例】
【００９８】
〔実施例１〕
一般的なシングルモードファイバの特性を有する２層被覆構造の石英ガラス系光ファイバ素線を製造するにあたり、本発明に従って第１の弾性ねじれおよび第２の弾性ねじれを付与した光ファイバ素線を製造した。光ファイバ素線製造装置としては図１に示す装置を用い、かつその製造装置内における第１のねじれ付与装置として図３に示すような装置を用い、さらに第２のねじれ付与装置として図９に示すような装置を用いた。
【００９９】
光ファイバ母材からの紡糸速度（線引き速度）は、２０００ｍｍ／ｍｉｎとし、また被覆装置は、１箇所で２種類の被覆樹脂をコーティングする２層同時コーティング方式（wet on wet方式）を適用した。一次被覆層の樹脂（プライマリ材料）としては、ＵＶ硬化型ウレタンアクリレート系樹脂（硬化時のヤング率０．５ＭＰａ）を用い、二次被覆層の樹脂（セカンダリ材料）としては、ＵＶ硬化型ウレタンアクリレート系樹脂（硬化時のヤング率１０００ＭＰａ）を用いた。またこれらの被覆時の液体樹脂の粘度は、ともに１Ｐａ・secとし、被覆装置により塗布後、被覆硬化装置としてのＵＶランプによって硬化させた。第１の弾性ねじれは、被覆硬化装置によって被覆樹脂が硬化した直後に与えた。なお第１のねじれ付与装置よりも上流側には、被覆樹脂以外は、光ファイバ素線に物理的に接触するものがないような状態で線引きした。
【０１００】
ここで、第１のねじれ付与装置により光ファイバ素線に付与するねじれは、そのプロファイルとして、ねじれ方向を周期的に逆転させる正弦波とし、周期Ｔ１が５ｍ、累積ねじれ角の最大振幅ＭＡが２５００ｄｅｇ（５００×５）となるように第１のねじれ付与装置の揺動角度、揺動速度の設定を行なった。第１のねじれ付与装置を通過後の光ファイバ素線は、ガイドプーリを経て引取機によって引き取り、さらにダンサープーリを経て巻取機により巻き取り、光ファイバ裸線部分に第１の弾性ねじれ（第１のツイスト）が付与されている光ファイバ素線を得た。なお仕上がった光ファイバ素線は、裸線の直径１２５μｍ、被覆外径のプライマリ径（一次被覆層外径）は２００μｍ、セカンダリ径（二次被覆層外径）は２５０μｍであった。
【０１０１】
次いで、図９に示される第２の弾性ねじれ付与装置によって、第２の弾性ねじれを加えた。第２の弾性ねじれの反転ねじれプロファイルは、回転方向の変わる正弦波とし、周期Ｔ２が２０ｍ、最大振幅が５００ｄｅｇとなるように第２の弾性ねじれ付与装置の揺動角度、速度の設定をした。
【０１０２】
以上のようにして得られた光ファイバ素線サンプルについて、鉄製のφ４００ｍｍのボビンに巻張力２００ｇｆで１０００ｍの長さをファイバ同士が重ならないように１層になるように巻き返し、光ファイバ素線に側圧を意図的に与えた。すなわち外部的要因によりＰＭＤが生じやすい条件とした。巻き返し後の素線のねじれを測定したところ、第２の弾性ねじれとして付与したねじれについては、周期Ｔ２は２０ｍで変わらず、最大振幅は４００ｄｅｇとなっており、第２の弾性ねじれのうち２０％が解放されていることを確認した。
【０１０３】
なお、第１の弾性ねじれとして光ファイバ裸線に付与して、被覆層硬化後に外力を解放した状態で光ファイバ裸線部分に残留保持されている弾性ねじれについては、前述のような測定方法に従い、外力を解放した光ファイバ素線の被覆層を除去し、被覆層除去後の光ファイバ裸線の回転角を測定することによって、最大振幅が５００ｄｅｇであることが確認された。
【０１０４】
その後、ファイバ温度の安定化のため１時間以上放置後、ＰＭＤを測定した。なおＰＭＤの測定は、ヒューレットパッカード社製のＨＰ８５０９Ｂを使用し、ＪＭＥ法（Ｊｏｎｅｓ  Ｍａｔｒｉｘ  Ｅｉｇｅｎａｎａｌｙｓｉｓ法）による測定を行った。測定波長は１５１０〜１６００ｎｍとし、２ｎｍステップでスキャンした。その結果、張力付与巻きによる巻き返しの側圧が加わった状態でのＰＭＤ値（ＰＭＤ１）は、０．０５ｐｓ／√ｋｍと非常に小さかった。
【０１０５】
次に、同様の張力巻による巻き返しを再度実施した。巻き返しの後のねじれを測定したところ、第２の弾性ねじれについては、周期Ｔ２は２０ｍで変わらず、最大振幅は３００ｄｅｇとなっており、第２の弾性ねじれのうちさらに約２０％が解放されていることを確認した。なお光ファイバ裸線に付与した第１の弾性ねじれについては、変化がないことが確認された。放置後、ＰＭＤ測定を実施した結果、ＰＭＤ（第２回目張力付与による巻き返しの側圧が加わった状態でのＰＭＤ値＝ＰＭＤ２）は、０．１０ｐｓ／√ｋｍと非常に小さかった。
【０１０６】
さらに、同様の張力巻による巻き返しを再度実施した。巻き返し後のねじれを測定したところ、第２の弾性ねじれについては、周期Ｔ２は２０ｍで変わらず、最大振幅は２５０ｄｅｇとなっており、第２の弾性ねじれのうちさらに約２０％が解放されていることを確認した。なお光ファイバ裸線に付与した第１の弾性ねじれについては、変化がないことが確認された。放置後、ＰＭＤ測定を実施した結果、ＰＭＤ（第３回目張力付与による巻き返しの側圧が加わった状態でのＰＭＤ値＝ＰＭＤ３）は０．１３ｐｓ／√ｋｍと非常に小さかった。
【０１０７】
最後に、巻き返し装置にて、フリー長（光ファイバにプーリ等の接触のしない距離）を１０ｍ確保し、光ファイバ素線を巻き返し、光ファイバに加えられている第２の弾性ねじれを意図的に解放した。その後、同様の張力巻による巻き返しを再度実施し、ＰＭＤ測定を実施した結果、ＰＭＤ（第２の弾性ねじれ解放後のＰＭＤ値＝ＰＭＤ４）は、０．１８ｐｓ／√ｋｍであった。
【０１０８】
以上から、４回の測定ＰＭＤのうち、もっともＰＭＤが高かったのは、第２の弾性ねじれを解放して第１の弾性ねじれだけが残留している状態のＰＭＤ４であり、第２の弾性ねじれが若干でも残っている場合（ＰＭＤ１〜ＰＭＤ３）には、ＰＭＤは低くなっていることがわかる。また、４回のＰＭＤ測定結果の標準偏差を求めると０．０５ｐｓ／√ｋｍと非常にばらつきが小さいことがわかる。
【０１０９】
〔比較例１〕
第１の弾性ねじれを付与しないこと以外は、実施例１と同様にして光ファイバ素線を製造した。そして実施例１と同様に、意図的に側圧を付与した状態での、それぞれのＰＭＤ値（ＰＭＤ１〜ＰＭＤ４）を測定した。その結果、ねじれが完全には解放されていない段階でのＰＭＤ１＝０．０５（残留ねじれ最大振幅２０００ｄｅｇ）、ＰＭＤ２＝０．２１（残留ねじれ最大振幅１６００ｄｅｇ）、ＰＭＤ３＝０．２３（残留ねじれ最大振幅１２５０ｄｅｇ）であり、さらに第２の弾性ねじれの完全解放後のＰＭＤ４＝０．５５であり、標準偏差は０．２１ｐｓ／√ｋｍであった。
【０１１０】
以上から、ＰＭＤ１〜ＰＭＤ３は、ねじれ解放後のＰＭＤ４よりは小さいものの、標準偏差が大きくなっていることがわかる。これは、この比較例１の場合、第１の弾性ねじれを付与していないため、ねじれ解放後のファイバには、残留ねじれ分が存在しないことが原因と解される。
【０１１１】
〔実施例２〕
一般的なシングルモードファイバの特性を有する２層被覆構造の石英ガラス系光ファイバ素線を製造するにあたり、本発明に従って第１の弾性ねじれおよび第２の弾性ねじれを付与した光ファイバ素線を製造した。光ファイバ素線製造装置としては図８に示す装置を用い、かつその製造装置内における第１のねじれ付与装置として図３に示すような装置を用い、さらに第２のねじれ付与装置として図９に示すような装置を用いた。
【０１１２】
光ファイバ母材からの紡糸速度（線引き速度）は、１５００ｍｍ／ｍｉｎとした。被覆―硬化方式としては、図８に示しているように、２箇所でそれぞれ別の被覆樹脂をコーティングする方式（wet on dry方式）を適用した。一次被覆層の樹脂（プライマリ材料）としては、ＵＶ硬化型ウレタンアクリレート系樹脂（硬化時のヤング率１．０ＭＰａ）を用い、二次被覆層の樹脂（セカンダリ材料）としては、ＵＶ硬化型ウレタンアクリレート系樹脂（硬化時のヤング率５００ＭＰａ）を用いた。またこれらの被覆時の液体樹脂の粘度は、プライマリ材料は３Ｐａ・sec、セカンダリ材料は０．１Ｐａ・secとし、一次被覆装置２０Ａにより液体状態のプライマリ材料を被覆した後、一次被覆硬化装置２２ＡとしてのＵＶランプによって硬化させてから、二次被覆装置２０Ｂによりセカンダリ材料を被覆して、二次被覆硬化装置２２ＢとしてのＵＶランプによって硬化させた。第１の弾性ねじれは、二次被覆硬化装置２２Ｂによってセカンダリ材料が硬化した直後に与えた。なお第１のねじれ付与装置２６よりも上流側については、被覆樹脂以外は光ファイバ素線に物理的に接触するものがないような状態で線引きした。
【０１１３】
ここで、第１のねじれ付与装置２６により光ファイバ素線２４に付与する第１の弾性ねじれは、そのプロファイルとして、ねじれ方向を周期的に反転させる三角波とし、周期Ｔ１が５ｍ、累積ねじれ角の最大振幅ＭＡが２００００ｄｅｇとなるように、第１のねじれ付与装置の揺動角度、揺動速度の設定を行なった。第１のねじれ付与装置２６を通過後の光ファイバ素線２４は、ガイドプーリ２８を経て図示しない引取機によって引き取り、さらにダンサープーリを経て巻取機により巻き取った。仕上がった光ファイバ素線は、裸線の直径１２５μｍ、被覆外径のプライマリ径（一次被覆層外径）は１９０μｍ、セカンダリ径（二次被覆層外径）は２４０μｍであった。
【０１１４】
その後、プーリなどの部材に物理的に接しない距離（フリー長）を１０ｍ確保しながら、巻き返し装置により巻き返して、光ファイバ素線に加えられているねじれ（第１の弾性ねじれの一部）を解放させた。
【０１１５】
次いで、図９に示される第２の弾性ねじれ付与装置によって、第２の弾性ねじれを加えた。第２の弾性ねじれのツイストプロファイルは、回転方向の変わる正弦波とし、周期Ｔ２が２０ｍ、最大振幅が５０００ｄｅｇとなるように第２の弾性ねじれ付与装置の揺動角度、速度の設定をした。
【０１１６】
以上のようにして得られた光ファイバ素線サンプルについて、実施例１と同様に、意図的に側圧を付与した状態での、それぞれのＰＭＤ値（ＰＭＤ１〜ＰＭＤ４）を測定した。
その結果、第２の弾性ねじれが完全には解放されていない段階でのＰＭＤ１＝０．０８ｐｓ／√ｋｍ（残留ねじれ最大振幅４０００ｄｅｇ）、ＰＭＤ２＝０．０４（残留ねじれ最大振幅３２００ｄｅｇ）、ＰＭＤ３＝０．０６（残留ねじれ最大振幅２５００ｄｅｇ）であり、第２の弾性ねじれが完全に解放された状態でのＰＭＤ４＝０．１６であり、標準偏差は０．０５ｐｓ／√ｋｍであった。
【０１１７】
以上から、４回の測定ＰＭＤのうち、もっともＰＭＤが高かったのは第２の弾性ねじれが完全に解放されて第１の弾性ねじれのみが残っている状態でのＰＭＤ４であり、第２の弾性ねじれが若干でも残っている場合（ＰＭＤ１〜ＰＭＤ３）には、ＰＭＤは低くなっていることがわかる。また、４回のＰＭＤ測定結果の標準偏差を求めれば、０．０５ｐｓ／√ｋｍと非常にばらつきが小さいことがわかる。
【０１１８】
なお、第１の弾性ねじれとして光ファイバ素線に付与して、被覆層硬化後に外力を解放した状態で光ファイバ裸線部分に残留保持されている弾性ねじれについては、前述のような測定方法に従い、外力を解放した光ファイバ素線の被覆層を除去して、被覆層除去後の光ファイバ裸線の回転角を測定することによって、最大振幅が４０００ｄｅｇであることが確認された。
【０１１９】
〔実施例３〕
実施例２と同様にして、第１の弾性ねじれおよび第２の弾性ねじれを付加した２層被覆構造の光ファイバ素線を製造した。被覆樹脂の被覆時（液体状態）の粘度は、プライマリ材料は０．１Ｐａ・sec、セカンダリ材料は３Ｐａ・secとした。第１のねじれ付与装置により光ファイバ素線に付与する第１の弾性ねじれは、そのプロファイルとして、ねじれ方向を周期的に逆転させる台形波とし、周期Ｔ１が１０ｍ、累積ねじれ角の最大ねじれ角ＭＡが５０００ｄｅｇ（５００×１０）となるように第１のねじれ付与装置の揺動角度、揺動速度の設定を行なった。第１のねじれ付与装置を通過後の光ファイバ素線は、引取機によって引き取り、さらにダンサープーリを経て巻取機により巻き取った。仕上がった光ファイバ素線は、裸線の直径１２５μｍ、被覆外径のプライマリ径は１８０μｍ、セカンダリ径は２６０μｍであった。
その後、プーリなどの部材に物理的に接しない距離（フリー長）を２０ｍ確保しながら、巻き返し装置により巻き返して、光ファイバ素線に加えられているねじれ（第１の弾性ねじれの一部）を解放させた。
【０１２０】
次いで、図９に示される第２の弾性ねじれ付与装置によって、第２の弾性ねじれを加えた。第２の弾性ねじれのプロファイルは、回転方向の変わる正弦波とし、周期Ｔ２が４０ｍ、最大振幅が３００ｄｅｇとなるように第２の弾性ねじれ付与装置の揺動角度、速度の設定をした。
【０１２１】
以上のようにして得られた光ファイバ素線サンプルについて、実施例１と同様に、意図的に側圧を付与した状態での、それぞれのＰＭＤ値（ＰＭＤ１〜ＰＭＤ４）を測定した。
その結果、第２の弾性ねじれが完全には解放されていない各段階でのＰＭＤ値、すなわちＰＭＤ１は０．１０ｐｓ／√ｋｍ（残留ねじれ最大振幅２４０ｄｅｇ）、ＰＭＤ２は０．１４（残留ねじれ最大振幅２００ｄｅｇ）、ＰＭＤ３は０．２０（残留ねじれ最大振幅１６０ｄｅｇ）であり、第２の弾性ねじれが完全に解放された状態でのＰＭＤ４は０．２８であり、標準偏差は０．０８ｐｓ／√ｋｍであった。
【０１２２】
以上から、４回の測定ＰＭＤのうち、もっともＰＭＤが高かったのは第２の弾性ねじれが完全に解放されて第１の弾性ねじれのみが残っている状態でのＰＭＤ４であり、第２の弾性ねじれが若干でも残っている場合（ＰＭＤ１〜ＰＭＤ３）には、ＰＭＤは低くなっていることがわかる。また、４回のＰＭＤ測定結果の標準偏差は０．０８ｐｓ／√ｋｍと、非常にばらつきが小さいことがわかる。
【０１２３】
なお、第１の弾性ねじれとして光ファイバ素線に付与して、被覆層硬化後に外力を解放した状態で光ファイバ裸線部分に残留保持されている弾性ねじれについては、前述のような測定方法に従い、外力を解放した光ファイバ素線の被覆層を除去して、被覆層除去後の光ファイバ裸線の回転角を測定することによって、最大振幅が１０００ｄｅｇであることが確認された。
【０１２４】
〔実施例４〕
実施例３と同様にして、第１の弾性ねじれおよび第２の弾性ねじれを付加した、２層被覆構造の光ファイバ素線を製造した。被覆樹脂の被覆時（液体状態）の粘度は、実施例３と同じくプライマリ材料は０．１Ｐａ・sec、セカンダリ材料は３Ｐａ・secとした。第１のねじれ付与装置により光ファイバ素線に付与する第１の弾性ねじれは、そのプロファイルとして、ねじれ方向を周期的に逆転させる正弦波とし、周期Ｔ１が１０ｍ、累積ねじれ角の最大ねじれ角ＭＡが４００００ｄｅｇとなるように第１のねじれ付与装置の揺動角度、揺動速度の設定を行なった。第１のねじれ付与装置を通過後の光ファイバ素線は、引取機によって引き取り、さらにダンサープーリを経て巻取機により巻き取った。仕上がった光ファイバ素線は、裸線の直径１２５μｍ、被覆外径のプライマリ径は２００μｍ、セカンダリ径は２５０μｍであった。
【０１２５】
その後、プーリなどの部材に物理的に接しない距離（フリー長）を２０ｍ確保しながら、巻き返し装置により巻き返して、光ファイバ素線に加えられているねじれ（第１の弾性ねじれの一部）を解放させた。
【０１２６】
次いで、図９に示される第２の弾性ねじれ付与装置によって、第２の弾性ねじれを加えた。第２の弾性ねじれのプロファイルは、回転方向の変わる正弦波とし、周期Ｔ２が４０ｍ、最大振幅が５０００ｄｅｇとなるように第２の弾性ねじれ付与装置の揺動角度、速度の設定をした。
【０１２７】
以上のようにして得られた光ファイバ素線サンプルについて、実施例１と同様に、意図的に側圧を付与した状態での、それぞれのＰＭＤ値（ＰＭＤ１〜ＰＭＤ４）を測定した。
その結果、第２の弾性ねじれが完全には解放されていない各段階でのＰＭＤ値、すなわちＰＭＤ１は０．０４ｐｓ／√ｋｍ（残留ねじれ最大振幅４０００ｄｅｇ）、ＰＭＤ２は０．０５（残留ねじれ最大振幅３２００ｄｅｇ）、ＰＭＤ３は０．０３（残留ねじれ最大振幅２５００ｄｅｇ）であり、第２の弾性ねじれが完全に解放された状態でのＰＭＤ４は０．１２であり、標準偏差は０．０４ｐｓ／√ｋｍであった。
【０１２８】
以上から、４回の測定ＰＭＤのうち、もっともＰＭＤが高かったのは第２の弾性ねじれが完全に解放されて第１の弾性ねじれのみが残っている状態でのＰＭＤ４であり、第２の弾性ねじれが若干でも残っている場合（ＰＭＤ１〜ＰＭＤ３）には、ＰＭＤは低くなっていることがわかる。また、４回のＰＭＤ測定結果の標準偏差は０．０４ｐｓ／√ｋｍと、非常にばらつきが小さいことがわかる。
【０１２９】
なお、第１の弾性ねじれとして光ファイバ素線に付与して、被覆層硬化後に外力を解放した状態で光ファイバ裸線部分に残留保持されている弾性ねじれについては、前述のような測定方法に従い、外力を解放した光ファイバ素線の被覆層を除去して、被覆層除去後の光ファイバ裸線の回転角を測定することによって、最大振幅が８０００ｄｅｇであることが確認された。
【０１３０】
〔比較例２〕
実施例１と同様にして、弾性ねじれ（ツイスト）を付加しながら、２層被覆構造の光ファイバ素線を製造した。被覆樹脂の被覆時の粘度は、プライマリ材料、セカンダリ材料ともに１Ｐａ・secとした。第１のねじれ付与装置により光ファイバ素線に付与する第１の弾性ねじれは、そのプロファイルとして、ねじれ方向を周期的に逆転させる正弦波とし、周期Ｔ１が５ｍ、累積ねじれ角の最大振幅ＭＡが２５００°となるようにねじれ付与装置の揺動角度、揺動速度の設定を行なった。ねじれ付与装置を通過後の光ファイバ素線は、引取機によって引き取り、さらにダンサープーリを経て巻取機により巻き取った。仕上がった光ファイバ素線は、裸線の直径１２５μｍ、被覆外径のプライマリ径は２００μｍ、セカンダリ径は２５０μｍであった。
【０１３１】
その後、プーリなどの部材に物理的に接しない距離（フリー長）を１０ｍ確保しながら、巻き返し装置により巻き返して、光ファイバ素線に加えられているねじれ（第１の弾性ねじれの一部）を解放させた。
【０１３２】
次いで、図９に示される第２の弾性ねじれ付与装置によって、第２の弾性ねじれを加えた。第２の弾性ねじれのプロファイルは、回転方向の変わる正弦波とし、周期Ｔ２が５ｍ、最大振幅が５０００ｄｅｇとなるように第２の弾性ねじれ付与装置の揺動角度、速度の設定をした。
【０１３３】
以上のようにして得られた光ファイバ素線サンプルについて、実施例１と同様に、意図的に側圧を付与した状態での、それぞれのＰＭＤ値（ＰＭＤ１〜ＰＭＤ４）を測定した。
その結果、第２の弾性ねじれが完全には解放されていない各段階でのＰＭＤ値、すなわちＰＭＤ１は０．０４ｐｓ／√ｋｍ（残留ねじれ最大振幅４０００ｄｅｇ）、ＰＭＤ２は０．２０（残留ねじれ最大振幅２５００ｄｅｇ）、ＰＭＤ３は０．２４（残留ねじれ最大振幅１０００ｄｅｇ）であり、第２の弾性ねじれが完全に解放された状態でのＰＭＤ４は０．１８であり、標準偏差は０．０９ｐｓ／√ｋｍであった。
【０１３４】
以上から、４回の測定ＰＭＤのうち、もっともＰＭＤが高かったのは、第２の弾性ねじれを完全に解放させて第１の弾性ねじれのみのＰＭＤ４ではなく、ＰＭＤ３であり、第２の弾性ねじれが残っているにも拘わらず、ＰＭＤが高くなっていることがわかる。これは、第１の弾性ねじれの周期Ｔ１と第２の弾性ねじれの周期Ｔ２が同じ場合、最終的な反転ねじれプロファイルは、第１の弾性ねじれ残留振幅と第２の弾性ねじれ振幅の単純な足し合わせとなり、図１０に示した５ｍ周期の波形のようにＰＭＤ減少率が周期的に変動するためである。つまり、第１の弾性ねじれの残留振幅がＰＭＤ変動率の変動周期のピーク位置に残留しない限り、第２の弾性ねじれ印加により、ＰＭＤが上昇する場合があり、第２の弾性ねじれを第１の弾性ねじれと分けて印加している意味がないといえる。
また、４回のＰＭＤ測定結果の標準偏差を求めれば、０．０９ｐｓ／√ｋｍとばらつきは小さくなっているが、上記の理由により、より細かく残留ねじれに対するＰＭＤを測定すればＰＭＤ値が振動している筈と考えられ、その場合、ばらつきも大きくなっていると解される。
【０１３５】
なお、第１の弾性ねじれとして光ファイバ素線に付与して、被覆層硬化後に外力を解放した状態で光ファイバ裸線部分に残留保持されている弾性ねじれについては、前述のような測定方法に従い、外力を解放した光ファイバ素線の被覆層を除去して、被覆層除去後の光ファイバ裸線の回転角を測定することによって、最大振幅が５００ｄｅｇであることが確認された。
【０１３６】
〔比較例３〕
実施例１と同様にして、弾性ねじれを付加しながら、２層被覆構造の光ファイバ素線を製造した。被覆樹脂の被覆時の粘度は、プライマリ材料、セカンダリ材料ともに１Ｐａ・secとした。第１のねじれ付与装置により光ファイバ素線に付与する第１の弾性ねじれは、そのプロファイルとして、ねじれ方向を周期的に逆転させる正弦波とし、周期Ｔ１が５ｍ、累積ねじれ角の最大振幅ＭＡが２５００ｄｅｇとなるようにねじれ付与装置の揺動角度、揺動速度の設定を行なった。ねじれ付与装置を通過後の光ファイバ素線は、引取機によって引き取り、さらにダンサープーリを経て巻取機により巻き取った。仕上がった光ファイバ素線は、裸線の直径１２５μｍ、被覆外径のプライマリ径は２００μｍ、セカンダリ径は２５０μｍであった。
【０１３７】
その後、プーリなどの部材に物理的に接しない距離（フリー長）を１０ｍ確保しながら、巻き返し装置により巻き返して、光ファイバ素線に加えられているねじれ（第１の弾性ねじれの一部）を解放させた。
【０１３８】
次いで、図９に示される第２の弾性ねじれ付与装置によって、第２の弾性ねじれを加えた。第２の弾性ねじれの反転ねじれプロファイルは、回転方向の変わる正弦波とし、周期Ｔ２が１０ｍ、最大振幅が４０００ｄｅｇとなるように第２の弾性ねじれ付与装置の揺動角度、速度の設定をした。
【０１３９】
以上のようにして得られた光ファイバ素線サンプルについて、実施例１と同様に、意図的に側圧を付与した状態での、それぞれのＰＭＤ値（ＰＭＤ１〜ＰＭＤ４）を測定した。
その結果、第２の弾性ねじれが完全には解放されていない各段階でのＰＭＤ値、すなわちＰＭＤ１は０．１０ｐｓ／√ｋｍ（残留ねじれ最大振幅４０００ｄｅｇ）、ＰＭＤ２は０．０５（残留ねじれ最大振幅３２００ｄｅｇ）、ＰＭＤ３は０．２０（残留ねじれ最大振幅２５００ｄｅｇ）であり、第２の弾性ねじれが完全に解放された状態でのＰＭＤ４は０．１８であり、標準偏差は０．０７ｐｓ／√ｋｍであった。
【０１４０】
以上から、４回の測定ＰＭＤのうち、もっともＰＭＤが高かったのは、第２の弾性ねじれを完全に解放して第１の弾性ねじれのみの状態でのＰＭＤ４ではなく、ＰＭＤ３であり、第２の弾性ねじれが残っているにも関わらず、ＰＭＤが高くなっていることがわかる。すなわち、比較例２と同様に、第１の弾性ねじれの周期Ｔ１に対して第２の弾性ねじれの周期Ｔ２が４倍未満の場合、第２の弾性ねじれを印加している意味がないといえる。
また、４回のＰＭＤ測定結果の標準偏差を求めれば、０．０７ｐｓ／√ｋｍとばらつきは小さくなっているが、上記の理由により、より細かく残留ねじれに対するＰＭＤを測定すればＰＭＤ値が振動している筈であり、そうなればばらつきも大きくなると考えられる。
【０１４１】
なお、第１の弾性ねじれとして光ファイバ素線に付与して、被覆層硬化後に外力を解放した状態で光ファイバ裸線部分に残留保持されている弾性ねじれについては、前述のような測定方法に従い、外力を解放した光ファイバ素線の被覆層を除去して、被覆層除去後の光ファイバ裸線の回転角を測定することによって、最大振幅が５００ｄｅｇであることが確認された。
【０１４２】
〔比較例４〕
実施例１と同様にして、弾性ねじれを付加しながら、２層被覆構造の光ファイバ素線を製造した。被覆樹脂の被覆時の粘度は、プライマリ材料は３．５Ｐａ・sec、セカンダリ材料は０．５Ｐａ・secとした。第１のねじれ付与装置により光ファイバ素線に付与する第１の弾性ねじれは、そのプロファイルとして、ねじれ方向を周期的に逆転させる三角波とし、周期Ｔ１が５ｍ、累積ねじれ角の最大振幅ＭＡが２５００ｄｅｇとなるようにねじれ付与装置の揺動角度、揺動速度の設定を行なった。ねじれ付与装置を通過後の光ファイバ素線は、引取機によって引き取り、さらにダンサープーリを経て巻取機により巻き取った。仕上がった光ファイバ素線は、裸線の直径１２５μｍ、被覆外径のプライマリ径は１８０μｍ、セカンダリ径は２６０μｍであった。
【０１４３】
その後、プーリなどの部材に物理的に接しない距離（フリー長）を１０ｍ確保しながら、巻き返し装置により巻き返して、光ファイバ素線に加えられているねじれ（第１の弾性ねじれの一部）を解放させた。
【０１４４】
次いで、図９に示される第２の弾性ねじれ付与装置によって、第２の弾性ねじれを加えた。第２の弾性ねじれの反転ねじれプロファイルは、回転方向の変わる正弦波とし、周期Ｔ２が２０ｍ、最大振幅が５０００ｄｅｇとなるように第２の弾性ねじれ付与装置の揺動角度、速度の設定をした。
【０１４５】
以上のようにして得られた光ファイバ素線サンプルについて、実施例１と同様に、意図的に側圧を付与した状態での、それぞれのＰＭＤ値（ＰＭＤ１〜ＰＭＤ４）を測定した。
その結果、第２の弾性ねじれが完全には解放されていない各段階でのＰＭＤ値、すなわちＰＭＤ１は０．０５ｐｓ／√ｋｍ（残留ねじれ最大振幅４０００ｄｅｇ）、ＰＭＤ２は０．１２（残留ねじれ最大振幅３２００ｄｅｇ）、ＰＭＤ３は０．１５（残留ねじれ最大振幅２５００ｄｅｇ）であり、第２の弾性ねじれが完全に解放された状態でのＰＭＤ４は０．３５であり、標準偏差は０．１３ｐｓ／√ｋｍであった。
【０１４６】
以上のように、この比較例４の場合、第１の弾性ねじれ付与時のプライマリ樹脂粘度が高いために、紫外線硬化前にガラスに加えられたねじれが相殺され、残留ねじれ減少してしまい、そのため、第２の弾性ねじれ解放後のＰＭＤ４も高くなってしまった。またこの影響で標準偏差が大きくなってしまっており、好ましくない結果となった。
【０１４７】
なお、第１の弾性ねじれとして光ファイバ素線に付与して、被覆層硬化後に外力を解放した状態で光ファイバ裸線部分に残留保持されている弾性ねじれについては、前述のような測定方法に従い、外力を解放した光ファイバ素線の被覆層を除去して、被覆層除去後の光ファイバ裸線の回転角を測定することによって、最大振幅が２５０ｄｅｇであることが確認された。
【０１４８】
〔比較例５〕
実施例１と同様にして、弾性ねじれ（ツイスト）を付加しながら、２層被覆構造の光ファイバ素線を製造した。被覆樹脂の被覆時の粘度は、プライマリ材料は２Ｐａ・sec、セカンダリ材料は０．０５Ｐａ・secとした。第１のねじれ付与装置により光ファイバ素線に付与する第１の弾性ねじれは、そのプロファイルとして、ねじれ方向を周期的に逆転させる三角波とし、周期Ｔ１が５ｍ、累積ねじれ角の最大振幅ＭＡが２５００ｄｅｇとなるようにねじれ付与装置の揺動角度、揺動速度の設定を行なった。ねじれ付与装置を通過後の光ファイバ素線は、引取機によって引き取り、さらにダンサープーリを経て巻取機により巻き取った。仕上がった光ファイバ素線は、裸線の直径１２５μｍ、被覆外径のプライマリ径は１８０μｍ、セカンダリ径の平均は２６０μｍであったが、セカンダリ径の変動が±５μｍ以上と非常に大きくなってしまった。これは、セカンダリ材料の樹脂粘度が小さすぎるためにコーティングが安定しなかったことが原因である。そのため、以降の第２の弾性ねじれ印加およびＰＭＤの評価は実施しなかった。
【０１４９】
〔比較例６〕    
実施例１と同様にして、弾性ねじれを付加しながら、２層被覆構造の光ファイバ素線を製造した。被覆樹脂の被覆時の粘度は、プライマリ材料、セカンダリ材料ともに１Ｐａ・secとした。第１のねじれ付与装置により光ファイバ素線に付与する第１の弾性ねじれは、そのプロファイルとして、ねじれ方向を周期的に逆転させる正弦波とし、周期Ｔ１が３ｍ、累積ねじれ角の最大振幅ＭＡが１５００ｄｅｇ（５００×３）となるようにねじれ付与装置の揺動角度、揺動速度の設定を行なった。ねじれ付与装置を通過後の光ファイバ素線は、引取機によって引き取り、さらにダンサープーリを経て巻取機により巻き取った。仕上がった光ファイバ素線は、裸線の直径１２５μｍ、被覆外径のプライマリ径は２００μｍ、セカンダリ径は２５０μｍであった。
【０１５０】
その後、プーリなどの部材に物理的に接しない距離（フリー長）を１０ｍ確保しながら、巻き返し装置により巻き返して、光ファイバ素線に加えられているねじれ（第１の弾性ねじれの一部）を解放させた。
【０１５１】
次いで、図９に示される第２の弾性ねじれ付与装置によって、第２の弾性ねじれを加えた。第２の弾性ねじれのツイストプロファイルは、回転方向の変わる正弦波とし、周期Ｔ２が３０ｍ、最大振幅が５０００ｄｅｇとなるように第２の弾性ねじれ付与装置の揺動角度、速度の設定をした。
【０１５２】
以上のようにして得られた光ファイバ素線サンプルについて、実施例１と同様に、意図的に側圧を付与した状態での、それぞれのＰＭＤ値（ＰＭＤ１〜ＰＭＤ４）を測定した。
その結果、第２の弾性ねじれが完全には解放されていない各段階でのＰＭＤ値、すなわちＰＭＤ１は０．２８ｐｓ／√ｋｍ（残留ねじれ最大振幅４０００ｄｅｇ）、ＰＭＤ２は０．３０（残留ねじれ最大振幅３２００ｄｅｇ）、ＰＭＤ３は０．３８（残留ねじれ最大振幅２５００ｄｅｇ）であり、第２の弾性ねじれが完全に解放された状態でのＰＭＤ４は０．４０であり、標準偏差は０．１３ｐｓ／√ｋｍであった。
【０１５３】
この比較例６では、第１の弾性ねじれの周期Ｔ１が短いために、紫外線硬化前にガラスに加えられたツイストが相殺され、残留ねじれが減少した。そのため、第２の弾性ねじれを解放した後のＰＭＤ４が高くなった。この影響で第１の弾性ねじれを印加した効果が少なくなっており、好ましくないことが判明した。
【０１５４】
なお、第１の弾性ねじれとして光ファイバ素線に付与して、被覆層硬化後に外力を解放した状態で光ファイバ裸線部分に残留保持されている弾性ねじれについては、前述のような測定方法に従い、外力を解放した光ファイバ素線の被覆層を除去して、被覆層除去後の光ファイバ裸線の回転角を測定することによって、最大振幅が１００ｄｅｇであることが確認された。
【０１５５】
〔比較例７〕
実施例１と同様にして、弾性ねじれを付加しながら、２層被覆構造の光ファイバ素線を製造した。被覆樹脂の被覆時の粘度は、プライマリ材料、セカンダリ材料ともに１Ｐａ・secとした。第１のねじれ付与装置により光ファイバ素線に付与する弾性ねじれは、その反転ねじれプロファイルとして、ねじれ方向を周期的に逆転させる正弦波とし、周期Ｔ１が５ｍ、累積ねじれ角の最大振幅ＭＡが２５０００ｄｅｇ（４０００×５＝２００００以上）となるようにねじれ付与装置の揺動角度、揺動速度の設定を行なった。ねじれ付与装置を通過後の光ファイバ素線は、引取機によって引き取り、さらにダンサープーリを経て巻取機により巻き取った。仕上がった光ファイバ素線は、裸線の直径１２５μｍ、被覆外径のプライマリ径は２００μｍ、セカンダリ径は２５０μｍであった。
【０１５６】
その後、プーリなどの部材に物理的に接しない距離（フリー長）を１０ｍ確保しながら、巻き返し装置により巻き返して、光ファイバ素線に加えられているねじれ（第１の弾性ねじれの一部）を解放させた。
【０１５７】
次いで、図９に示される第２の弾性ねじれ付与装置によって、第２の弾性ねじれを加えた。第２の弾性ねじれのツイストプロファイルは、回転方向の変わる正弦波とし、周期Ｔ２が２０ｍ、最大振幅が５０００ｄｅｇとなるように第２の弾性ねじれ付与装置の揺動角度、速度の設定をした。
【０１５８】
以上のようにして得られた光ファイバ素線サンプルについて、実施例１と同様に、意図的に側圧を付与した状態での、それぞれのＰＭＤ値（ＰＭＤ１〜ＰＭＤ４）を測定した。
その結果、第２の弾性ねじれが完全には解放されていない各段階でのＰＭＤ値、すなわちＰＭＤ１は０．０４ｐｓ／√ｋｍ（残留ねじれ最大振幅４０００ｄｅｇ）、ＰＭＤ２は０．１０（残留ねじれ最大振幅３２００ｄｅｇ）、ＰＭＤ３は０．１２（残留ねじれ最大振幅２５００ｄｅｇ）であり、第２の弾性ねじれが完全に解放された状態でのＰＭＤ４は０．１２であり、標準偏差は０．０３ｐｓ／√ｋｍであり、ＰＭＤ抑制効果は良好であった。
しかしながら、この比較例７による光ファイバ素線を恒温槽に入れ、−４０℃〜＋８０℃のヒートサイクル試験を行った後、被覆観察を行ったところ、被覆層に割れが見られた。第１の弾性ねじれの量（振幅）が大きすぎたために、被覆層にかかる応力が大きくなり、割れが生じたものと考えられる。したがって比較例７による光ファイバ素線は、実用上好ましくないことが分かる。
【０１５９】
ここで、比較例７について、第１の弾性ねじれとして光ファイバ素線に付与して、被覆層硬化後に外力を解放した状態で光ファイバ裸線部分に残留保持されている弾性ねじれについては、前述のような測定方法に従い、外力を解放した光ファイバ素線の被覆層を除去して、被覆層除去後の光ファイバ裸線の回転角を測定することによって、最大振幅が５０００ｄｅｇであることが確認された。このことから、被覆層に加わっている弾性ねじれは、反転周期５ｍについて、
２５０００ｄｅｇ−５０００ｄｅｇ＝２００００ｄｅｇ
であって、この累積弾性ねじれが、周期Ｔ１の１／４で被覆層に加わるため，被覆層の弾性ねじれとしては、１６０００ｄｅｇ／ｍ相当の過大な弾性ねじれ力が被覆層に加わっているとみなすことができる。
【０１６０】
そして以上の各実施例、各比較例における、被覆層硬化後に外力を解放した状態で被覆層に加わっている弾性ねじれについての調査結果から、被覆層の弾性ねじれ量として、１４００〜１２８００ｄｅｇ／ｍの範囲内では被覆層の剥離や割れが認められなかったが、比較例７に示しているように、１６０００ｄｅｇ／ｍでは被覆層の剥離や割れが生じたことから、被覆層に加える弾性ねじれ量は、１４００〜１２８００ｄｅｇ／ｍの範囲内が好ましいことが分かる。
【０１６１】
〔比較例８〕
実施例１と同様にして、弾性ねじれを付加しながら、２層被覆構造の光ファイバ素線を製造した。被覆樹脂の被覆時の粘度は、プライマリ材料、セカンダリ材料ともに１Ｐａ・secとした。第１のねじれ付与装置により光ファイバ素線に付与する第１の弾性ねじれは、そのプロファイルとして、ねじれ方向を周期的に逆転させる正弦波とし、周期Ｔ１が１０ｍ、累積ねじれ角の最大振幅ＭＡが５０００ｄｅｇとなるようにねじれ付与装置の揺動角度、揺動速度の設定を行なった。ねじれ付与装置を通過後の光ファイバ素線は、引取機によって引き取り、さらにダンサープーリを経て巻取機により巻き取った。仕上がった光ファイバ素線は、裸線の直径１２５μｍ、被覆外径のプライマリ径は２００μｍ、セカンダリ径は２５０μｍであった。
【０１６２】
その後、プーリなどの部材に物理的に接しない距離（フリー長）を２０ｍ確保しながら、巻き返し装置により巻き返して、光ファイバ素線に加えられているねじれ（第１の弾性ねじれの一部）を解放させた。
次いで、図９に示される第２の弾性ねじれ付与装置によって、第２の弾性ねじれを加えた。第２の弾性ねじれのツイストプロファイルは、回転方向の変わる正弦波とし、周期Ｔ２が４０ｍ、最大振幅が２００ｄｅｇとなるように第２の弾性ねじれ付与装置の揺動角度、速度の設定をした。
【０１６３】
以上のようにして得られた光ファイバ素線サンプルについて、実施例１と同様に、意図的に側圧を付与した状態での、それぞれのＰＭＤ値（ＰＭＤ１〜ＰＭＤ４）を測定した。
その結果、第２の弾性ねじれが完全には解放されていない各段階でのＰＭＤ値、すなわちＰＭＤ１は０．２８ｐｓ／√ｋｍ（残留ねじれ最大振幅０ｄｅｇ）、ＰＭＤ２は０．２８（残留ねじれ最大振幅０ｄｅｇ）、ＰＭＤ３は０．２８（残留ねじれ最大振幅０ｄｅｇ）であり、第２の弾性ねじれが完全に解放された状態でのＰＭＤ４は０．２８であった。
【０１６４】
この比較例８では、第２の弾性ねじれの印加ねじれ量（振幅）が少なすぎるため、１回の巻き返しによってほぼねじれが解放され、第２の弾性ねじれを入れた効果がなかった。このことから、第２の弾性ねじれの振幅としては、３００ｄｅｇ以上が望ましいことが分かる。
【０１６５】
なお、第１の弾性ねじれとして光ファイバ素線に付与して、被覆層硬化後に外力を解放した状態で光ファイバ裸線部分に残留保持されている弾性ねじれについては、前述のような測定方法に従い、外力を解放した光ファイバ素線の被覆層を除去して、被覆層除去後の光ファイバ裸線の回転角を測定することによって、最大振幅が１０００ｄｅｇであることが確認された。
【０１６６】
〔比較例９〕
実施例１と同様にして、弾性ねじれを付加しながら、２層被覆構造の光ファイバ素線を製造した。被覆樹脂の被覆時の粘度は、プライマリ材料、セカンダリ材料ともに１Ｐａ・secとした。第１のねじれ付与装置により光ファイバ素線に付与する第１の弾性ねじれは、そのプロファイルとして、ねじれ方向を周期的に逆転させる正弦波とし、周期Ｔ１が１０ｍ、累積ねじれ角の最大振幅ＭＡが５０００ｄｅｇとなるようにねじれ付与装置の揺動角度、揺動速度の設定を行なった。ねじれ付与装置を通過後の光ファイバ素線は、引取機によって引き取り、さらにダンサープーリを経て巻取機により巻き取った。仕上がった光ファイバ素線は、裸線の直径１２５μｍ、被覆外径のプライマリ径は２００μｍ、セカンダリ径は２５０μｍであった。
【０１６７】
その後、プーリなどの部材に物理的に接しない距離（フリー長）を２０ｍ確保しながら、巻き返し装置により巻き返して、光ファイバ素線に加えられているねじれ（第１の弾性ねじれの一部）を解放させた。
次いで、図９に示される第２の弾性ねじれ付与装置によって、第２の弾性ねじれを加えた。第２の弾性ねじれのツイストプロファイルは、回転方向の変わる正弦波とし、周期Ｔ２が４０ｍ、最大振幅が８０００ｄｅｇとなるように第２の弾性ねじれ付与装置の揺動角度、速度の設定をした。
【０１６８】
以上のようにして得られた光ファイバ素線サンプルについて、実施例１と同様に、意図的に側圧を付与した状態での、それぞれのＰＭＤ値（ＰＭＤ１〜ＰＭＤ４）を測定した。
その結果、第２の弾性ねじれが完全には解放されていない各段階でのＰＭＤ値、すなわちＰＭＤ１は０．２ｐｓ／√ｋｍ（残留ねじれ最大振幅６６００ｄｅｇ）、ＰＭＤ２は０．１５（残留ねじれ最大振幅６０００ｄｅｇ）、ＰＭＤ３は０．２（残留ねじれ最大振幅５０００ｄｅｇ）であり、第２の弾性ねじれが完全に解放された状態でのＰＭＤ４は０．２８であった。
【０１６９】
この比較例９では、第２の弾性ねじれの印加ねじれ量（振幅）が大きすぎるため、実施例３と比較して、ＰＭＤ１〜３が高い結果となっている。すなわち、第２の弾性ねじれの印加ねじれ量（振幅）が大きすぎても、効果的にＰＭＤを低減することができないことが確認された。したがってこのことから、第２の弾性ねじれの振幅を５０００ｄｅｇ以下とすることが、効率的にＰＭＤを低減するために望ましいといえる。
【０１７０】
なお、第１の弾性ねじれとして光ファイバ素線に付与して、被覆層硬化後に外力を解放した状態で光ファイバ裸線部分に残留保持されている弾性ねじれについては、前述のような測定方法に従い、外力を解放した光ファイバ素線の被覆層を除去して、被覆層除去後の光ファイバ裸線の回転角を測定することによって、最大振幅が１０００ｄｅｇであることが確認された。
【０１７１】
〔実施例５〕
一般的なシングルモードファイバの特性を有する２層被覆構造の石英ガラス系光ファイバ素線を製造するにあたり、本発明に従って第１の弾性ねじれおよび第２の弾性ねじれを付与した光ファイバ素線を製造した。光ファイバ素線製造装置としては図８に示す装置を用い、かつその製造装置内における第１のねじれ付与装置として図３に示すような装置を用い、さらに第２のねじれ付与装置として図９に示すような装置を用いた。
【０１７２】
光ファイバ母材からの紡糸速度（線引き速度）は、１０００ｍｍ／ｍｉｎとした。被覆―硬化方式としては、図８に示しているように、２箇所でそれぞれ別の被覆樹脂をコーティングする方式（wet on dry方式）を適用した。一次被覆層の樹脂（プライマリ材料）としては、ＵＶ硬化型ウレタンアクリレート系樹脂（硬化時のヤング率１．２ＭＰａ）を用い、二次被覆層の樹脂（セカンダリ材料）としては、ＵＶ硬化型ウレタンアクリレート系樹脂（硬化時のヤング率１３００ＭＰａ）を用いた。またこれらの被覆時の液体樹脂の粘度は、プライマリ材料は３Ｐａ・sec、セカンダリ材料は１Ｐａ・secとし、一次被覆装置２０Ａにより液体状態のプライマリ材料を被覆した後、一次被覆硬化装置２２ＡとしてのＵＶランプによって硬化させてから、二次被覆装置２０Ｂによりセカンダリ材料を被覆して、二次被覆硬化装置２２ＢとしてのＵＶランプによって硬化させた。第１の弾性ねじれは、二次被覆硬化装置２２Ｂによってセカンダリ材料が硬化した直後に与えた。なお第１のねじれ付与装置２６よりも上流側については、被覆樹脂以外は光ファイバ素線に物理的に接触するものがないような状態で線引きした。
【０１７３】
ここで、第１のねじれ付与装置２６により光ファイバ素線２４に付与する第１の弾性ねじれは、そのプロファイルとして、ねじれ方向を周期的に反転させる正弦波とし、周期Ｔ１が５ｍ、累積ねじれ角の最大振幅ＭＡが２５００ｄｅｇとなるように、第１のねじれ付与装置の揺動角度、揺動速度の設定を行なった。第１のねじれ付与装置２６を通過後の光ファイバ素線２４は、ガイドプーリ２８を経て図示しない引取機によって引き取り、さらにダンサープーリを経て巻取機により巻き取った。仕上がった光ファイバ素線は、裸線の直径１２５μｍ、被覆外径のプライマリ径（一次被覆層外径）は１９０μｍ、セカンダリ径（二次被覆層外径）は２６０μｍであった。
【０１７４】
その後、プーリなどの部材に物理的に接しない距離（フリー長）を１０ｍ確保しながら、巻き返し装置により巻き返して、光ファイバ素線に加えられているねじれ（第１の弾性ねじれの一部）を解放させた。
【０１７５】
次いで、図９に示される第２の弾性ねじれ付与装置によって、第２の弾性ねじれを加えた。第２の弾性ねじれのツイストプロファイルは、回転方向の変わる正弦波とし、周期Ｔ２が４０ｍ（周期Ｔ１の８倍）、最大振幅が５０００ｄｅｇとなるように第２の弾性ねじれ付与装置の揺動角度、速度の設定をした。
【０１７６】
以上のようにして得られた光ファイバ素線サンプルについて、実施例１と同様に、意図的に側圧を付与した状態での、それぞれのＰＭＤ値（ＰＭＤ１〜ＰＭＤ４）を測定した。
その結果、第２の弾性ねじれが完全には解放されていない段階でのＰＭＤ１＝０．０３ｐｓ／√ｋｍ（残留ねじれ最大振幅４０００ｄｅｇ）、ＰＭＤ２＝０．０８（残留ねじれ最大振幅３２００ｄｅｇ）、ＰＭＤ３＝０．１（残留ねじれ最大振幅２５００ｄｅｇ）であり、第２の弾性ねじれが完全に解放された状態でのＰＭＤ４＝０．１５であり、標準偏差は０．０５ｐｓ／√ｋｍであった。
【０１７７】
以上から、周期Ｔ１と比較して周期Ｔ２が８倍という条件においても、４回の測定ＰＭＤのうち、最もＰＭＤが高かったのは第２の弾性ねじれが完全に解放されて第１の弾性ねじれのみが残っている状態でのＰＭＤ４であり、第２の弾性ねじれが若干でも残っている場合（ＰＭＤ１〜ＰＭＤ３）には、ＰＭＤは低くなっていることがわかる。また、４回のＰＭＤ測定結果の標準偏差を求めれば、０．０５ｐｓ／√ｋｍと非常にばらつきが小さいことがわかる。
【０１７８】
なお、第１の弾性ねじれとして光ファイバ素線に付与して、被覆層硬化後に外力を解放した状態で光ファイバ裸線部分に残留保持されている弾性ねじれについては、前述のような測定方法に従い、外力を解放した光ファイバ素線の被覆層を除去して、被覆層除去後の光ファイバ裸線の回転角を測定することによって、最大振幅が７５０ｄｅｇであることが確認された。
【０１７９】
〔実施例６〕
実施例５と同様にして、第１の弾性ねじれおよび第２の弾性ねじれを付加した２層被覆構造の光ファイバ素線を製造した。第１のねじれ付与装置により光ファイバ素線に付与する第１の弾性ねじれは、そのプロファイルとして、ねじれ方向を周期的に逆転させる正弦波とし、周期Ｔ１が５ｍ、累積ねじれ角の最大ねじれ角ＭＡが２００００ｄｅｇ（４００×５）となるように第１のねじれ付与装置の揺動角度、揺動速度の設定を行なった。その他の点は、実施例５と同様とした。
その後、プーリなどの部材に物理的に接しない距離（フリー長）を２０ｍ確保しながら、巻き返し装置により巻き返して、光ファイバ素線に加えられているねじれ（第１の弾性ねじれの一部）を解放させた。
【０１８０】
次いで、図９に示される第２の弾性ねじれ付与装置によって、第２の弾性ねじれを加えた。第２の弾性ねじれのプロファイルは、回転方向の変わる正弦波とし、周期Ｔ２が４０ｍ、最大振幅が５００ｄｅｇとなるように第２の弾性ねじれ付与装置の揺動角度、速度の設定をした。
【０１８１】
以上のようにして得られた光ファイバ素線サンプルについて、実施例１と同様に、意図的に側圧を付与した状態での、それぞれのＰＭＤ値（ＰＭＤ１〜ＰＭＤ４）を測定した。
その結果、第２の弾性ねじれが完全には解放されていない各段階でのＰＭＤ値、すなわちＰＭＤ１は０．０４ｐｓ／√ｋｍ（残留ねじれ最大振幅４００ｄｅｇ）、ＰＭＤ２は０．０６（残留ねじれ最大振幅３２０ｄｅｇ）、ＰＭＤ３は０．１１（残留ねじれ最大振幅１６０ｄｅｇ）であり、第２の弾性ねじれが完全に解放された状態でのＰＭＤ４は０．１３であり、標準偏差は０．０４ｐｓ／√ｋｍであった。
【０１８２】
なお、第１の弾性ねじれとして光ファイバ素線に付与して、被覆層硬化後に外力を解放した状態で光ファイバ裸線部分に残留保持されている弾性ねじれについては、前述のような測定方法に従い、外力を解放した光ファイバ素線の被覆層を除去して、被覆層除去後の光ファイバ裸線の回転角を測定することによって、最大振幅が６０００ｄｅｇであることが確認された。
【０１８３】
以上から、周期Ｔ１と比較して周期Ｔ２が８倍という条件においても、４回の測定ＰＭＤのうち、最もＰＭＤが高かったのは第２の弾性ねじれが完全に解放されて第１の弾性ねじれのみが残っている状態でのＰＭＤ４であり、第２の弾性ねじれが若干でも残っている場合（ＰＭＤ１〜ＰＭＤ３）には、ＰＭＤは低くなっていることがわかる。また、４回のＰＭＤ測定結果の標準偏差を求めれば、０．０４ｐｓ／√ｋｍと非常にばらつきが小さいことがわかる。
【０１８４】
なお、第１の弾性ねじれとして光ファイバ素線に付与して、被覆層硬化後に外力を解放した状態で光ファイバ裸線部分に残留保持されている弾性ねじれについては、前述のような測定方法に従い、外力を解放した光ファイバ素線の被覆層を除去して、被覆層除去後の光ファイバ裸線の回転角を測定することによって、最大振幅が６０００ｄｅｇであることが確認された。
【０１８５】
〔実施例７〕
実施例５と同様にして、第１の弾性ねじれおよび第２の弾性ねじれを付加した２層被覆構造の光ファイバ素線を製造した。第１のねじれ付与装置により光ファイバ素線に付与する第１の弾性ねじれは、そのプロファイルとして、ねじれ方向を周期的に逆転させる正弦波とし、周期Ｔ１が１０ｍ、累積ねじれ角の最大ねじれ角ＭＡが５０００ｄｅｇ（５００×１０）となるように第１のねじれ付与装置の揺動角度、揺動速度の設定を行なった。その他の点は、実施例５と同様とした。
その後、プーリなどの部材に物理的に接しない距離（フリー長）を２０ｍ確保しながら、巻き返し装置により巻き返して、光ファイバ素線に加えられているねじれ（第１の弾性ねじれの一部）を解放させた。
【０１８６】
次いで、図９に示される第２の弾性ねじれ付与装置によって、第２の弾性ねじれを加えた。第２の弾性ねじれのプロファイルは、回転方向の変わる正弦波とし、周期Ｔ２が８０ｍ、最大振幅が５０００ｄｅｇとなるように第２の弾性ねじれ付与装置の揺動角度、速度の設定をした。
【０１８７】
以上のようにして得られた光ファイバ素線サンプルについて、実施例１と同様に、意図的に側圧を付与した状態での、それぞれのＰＭＤ値（ＰＭＤ１〜ＰＭＤ４）を測定した。
その結果、第２の弾性ねじれが完全には解放されていない各段階でのＰＭＤ値、すなわちＰＭＤ１は０．１２ｐｓ／√ｋｍ（残留ねじれ最大振幅４０００ｄｅｇ）、ＰＭＤ２は０．１５（残留ねじれ最大振幅３２００ｄｅｇ）、ＰＭＤ３は０．１８（残留ねじれ最大振幅２５００ｄｅｇ）であり、第２の弾性ねじれが完全に解放された状態でのＰＭＤ４は０．２５であり、標準偏差は０．０６ｐｓ／√ｋｍであった。
【０１８８】
以上から、周期Ｔ１と比較して周期Ｔ２が８倍という条件においても、４回の測定ＰＭＤのうち、最もＰＭＤが高かったのは第２の弾性ねじれが完全に解放されて第１の弾性ねじれのみが残っている状態でのＰＭＤ４であり、第２の弾性ねじれが若干でも残っている場合（ＰＭＤ１〜ＰＭＤ３）には、ＰＭＤは低くなっていることがわかる。また、４回のＰＭＤ測定結果の標準偏差を求めれば、０．０６ｐｓ／√ｋｍと非常にばらつきが小さいことがわかる。
【０１８９】
なお、第１の弾性ねじれとして光ファイバ素線に付与して、被覆層硬化後に外力を解放した状態で光ファイバ裸線部分に残留保持されている弾性ねじれについては、前述のような測定方法に従い、外力を解放した光ファイバ素線の被覆層を除去して、被覆層除去後の光ファイバ裸線の回転角を測定することによって、最大振幅が１５００ｄｅｇであることが確認された。
【０１９０】
〔実施例８〕
実施例５と同様にして、第１の弾性ねじれおよび第２の弾性ねじれを付加した２層被覆構造の光ファイバ素線を製造した。第１のねじれ付与装置により光ファイバ素線に付与する第１の弾性ねじれは、そのプロファイルとして、ねじれ方向を周期的に逆転させる正弦波とし、周期Ｔ１が１０ｍ、累積ねじれ角の最大ねじれ角ＭＡが４００００ｄｅｇ（４０００×１０）となるように第１のねじれ付与装置の揺動角度、揺動速度の設定を行なった。その他の点は、実施例５と同様とした。
その後、プーリなどの部材に物理的に接しない距離（フリー長）を２０ｍ確保しながら、巻き返し装置により巻き返して、光ファイバ素線に加えられているねじれ（第１の弾性ねじれの一部）を解放させた。
【０１９１】
次いで、図９に示される第２の弾性ねじれ付与装置によって、第２の弾性ねじれを加えた。第２の弾性ねじれのプロファイルは、回転方向の変わる正弦波とし、周期Ｔ２が８０ｍ、最大振幅が５００ｄｅｇとなるように第２の弾性ねじれ付与装置の揺動角度、速度の設定をした。
【０１９２】
以上のようにして得られた光ファイバ素線サンプルについて、実施例１と同様に、意図的に側圧を付与した状態での、それぞれのＰＭＤ値（ＰＭＤ１〜ＰＭＤ４）を測定した。
その結果、第２の弾性ねじれが完全には解放されていない各段階でのＰＭＤ値、すなわちＰＭＤ１は０．１ｐｓ／√ｋｍ（残留ねじれ最大振幅４００ｄｅｇ）、ＰＭＤ２は０．１７（残留ねじれ最大振幅３２０ｄｅｇ）、ＰＭＤ３は０．１４（残留ねじれ最大振幅２５０ｄｅｇ）であり、第２の弾性ねじれが完全に解放された状態でのＰＭＤ４は０．２３であり、標準偏差は０．０５ｐｓ／√ｋｍであった。
【０１９３】
以上から、周期Ｔ１と比較して周期Ｔ２が８倍という条件においても、４回の測定ＰＭＤのうち、最もＰＭＤが高かったのは第２の弾性ねじれが完全に解放されて第１の弾性ねじれのみが残っている状態でのＰＭＤ４であり、第２の弾性ねじれが若干でも残っている場合（ＰＭＤ１〜ＰＭＤ３）には、ＰＭＤは低くなっていることがわかる。また、４回のＰＭＤ測定結果の標準偏差を求めれば、０．０５ｐｓ／√ｋｍと非常にばらつきが小さいことがわかる。
【０１９４】
なお、第１の弾性ねじれとして光ファイバ素線に付与して、被覆層硬化後に外力を解放した状態で光ファイバ裸線部分に残留保持されている弾性ねじれについては、前述のような測定方法に従い、外力を解放した光ファイバ素線の被覆層を除去して、被覆層除去後の光ファイバ裸線の回転角を測定することによって、最大振幅が１２００ｄｅｇであることが確認された。
【０１９５】
〔比較例１０〕
実施例８と同様にして、第１の弾性ねじれおよび第２の弾性ねじれを付加した２層被覆構造の光ファイバ素線を製造した。第１のねじれ付与装置により光ファイバ素線に付与する第１の弾性ねじれは、そのプロファイルとして、ねじれ方向を周期的に逆転させる正弦波とし、周期Ｔ１が１０ｍ、累積ねじれ角の最大ねじれ角ＭＡが５０００ｄｅｇ（５００×１０）となるように第１のねじれ付与装置の揺動角度、揺動速度の設定を行なった。その他の点は、実施例５と同様とした。
その後、プーリなどの部材に物理的に接しない距離（フリー長）を２０ｍ確保しながら、巻き返し装置により巻き返して、光ファイバ素線に加えられているねじれ（第１の弾性ねじれの一部）を解放させた。
【０１９６】
次いで、図９に示される第２の弾性ねじれ付与装置によって、第２の弾性ねじれを加えた。第２の弾性ねじれのプロファイルは、回転方向の変わる正弦波とし、周期Ｔ２が１００ｍ、最大振幅が５０００ｄｅｇとなるように第２の弾性ねじれ付与装置の揺動角度、速度の設定をした。
【０１９７】
以上のようにして得られた光ファイバ素線サンプルについて、実施例１と同様に、意図的に側圧を付与した状態での、それぞれのＰＭＤ値（ＰＭＤ１〜ＰＭＤ４）を測定した。
その結果、第２の弾性ねじれが完全には解放されていない各段階でのＰＭＤ値、すなわちＰＭＤ１は０．０４ｐｓ／√ｋｍ（残留ねじれ最大振幅４０００ｄｅｇ）、ＰＭＤ２は０．１７（残留ねじれ最大振幅３２００ｄｅｇ）、ＰＭＤ３は０．２６（残留ねじれ最大振幅２５００ｄｅｇ）であり、第２の弾性ねじれが完全に解放された状態でのＰＭＤ４は０．３であり、標準偏差は０．１２ｐｓ／√ｋｍであった。
【０１９８】
以上から、４回の測定ＰＭＤのうち、最もＰＭＤが高かったのは第２の弾性ねじれが完全に解放されて第１の弾性ねじれのみが残っている状態でのＰＭＤ４であり、第２の弾性ねじれが若干でも残っている場合（ＰＭＤ１〜ＰＭＤ３）には、ＰＭＤは低くなっているが、４回のＰＭＤ測定結果の標準偏差は、０．１２ｐｓ／√ｋｍと、非常にばらつきが大きいことが分かる。すなわち、周期Ｔ１と比較して周期Ｔ２が１０倍と、８倍より大きい条件下では、第２の弾性ねじれ量によるＰＭＤ変動が大きくなり、好ましくない結果となった。
【０１９９】
なお、第１の弾性ねじれとして光ファイバ素線に付与して、被覆層硬化後に外力を解放した状態で光ファイバ裸線部分に残留保持されている弾性ねじれについては、前述のような測定方法に従い、外力を解放した光ファイバ素線の被覆層を除去して、被覆層除去後の光ファイバ裸線の回転角を測定することによって、最大振幅が１５００ｄｅｇであることが確認された。最大振幅が１５００ｄｅｇであることが確認された。
【０２００】
以上の実施例、比較例における弾性ねじれの付与条件を表１に、またそれらの結果（ＰＭＤ抑制効果）を表２に、それぞれまとめて示す。
【０２０１】
【表１】
0005948136.tif 000004
【０２０２】
【表２】
0005948136.tif 000005
【符号の説明】
【０２０３】
１０  光ファイバ素線製造装置
１２  光ファイバ母材
１４  紡糸用加熱炉
１６  光ファイバ裸線
１８  冷却装置
２０  被覆装置
２２  被覆硬化装置
２４  光ファイバ素線
２６  第１のねじれ付与装置
４７  第２のねじれ付与装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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