(57)【要約】  光ファイバを製造するための、光ファイバ製造システムおよび方法が提供される。光ファイバは、炉内でプリフォームから線引きされ、０．０１から０．８気圧の範囲の制御された減圧下または不完全真空下で処理装置を通過する。この処理装置は、少なくとも１，６００℃から１，３００℃の温度範囲に裸の光ファイバを冷却する。非接触ファイバ芯出し装置が処理装置の出口近くに位置しており、処理装置を出るときに光ファイバを線状芯出しする。その装置は、少なくとも２つのテーパー状側壁を有する通路または管を備えてもよい。ファイバの芯出しは、装置内でファイバに高圧流体を印加することによって行われる。
2013533192.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ファイバを製造する方法において、
炉内でプリフォームから裸の光ファイバを線引きする工程、
線状非接触芯出し装置により、前記炉の下流で前記裸の光ファイバを芯出しする工程であって、前記光ファイバに強制流体を施して、該光ファイバを浮揚させる工程、および
前記裸の光ファイバを被覆する工程、
を有してなる方法。
【請求項２】
前記芯出し装置は、２つの側壁の間の角度が１０°から６０°の範囲にある少なくとも２つのテーパー状の側壁により画成された領域を有する通路を含み、光ファイバが、前記通路内で該ファイバの下に存在する圧力差の結果として、前記通路の領域内に維持され、該通路内に実質的に浮揚されるように、該領域に流体が強制され、前記裸の光ファイバが、前記通路内で自己位置決めされ、芯出しされることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記線状非接触芯出し装置が第１と第２の芯出し要素を含み、前記裸の光ファイバを芯出しする工程が、前記第１と第２の芯出し要素内で反対方向に流体を施す工程を含むことを特徴とする請求項２記載の方法。
【請求項４】
前記強制流体を施す工程が、強制空気を施す工程を含むことを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項５】
前記芯出し装置が、前記炉から出る前記裸の光ファイバを芯出しするように該光ファイバが線引きされる炉の出口の近くに位置していることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項６】
前記炉が処理装置を含み、前記芯出し装置が前記処理装置の出口の近くに位置していることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項７】
光ファイバを製造する方法において、
炉内でプリフォームから裸の光ファイバを線引きする工程、および
強制流体および前記光ファイバを受け入れるための、互いに対する角度が１０°から６０°の範囲にある少なくとも２つのテーパー状の側壁により画成された通路を含む線状非接触芯出し装置により、前記炉の下流で前記裸の光ファイバを芯出しする工程であって、前記通路内で前記ファイバの下に存在する圧力差の結果として、該ファイバを該通路内に実質的に浮揚させるのに十分な前記強制流体を有する該通路の領域内に該ファイバが維持され、芯出しされる工程、
を有してなる方法。
【請求項８】
前記線状非接触芯出し装置が第１と第２の芯出し要素を含み、前記裸の光ファイバを芯出しする工程が、前記第１と第２の芯出し要素内で反対方向に流体を施す工程を含むことを特徴とする請求項７記載の方法。
【請求項９】
線状非接触ファイバ芯出し装置において、
２つの側壁の間の角度が１０°から６０°の範囲にある少なくとも２つのテーパー状の側壁により画成された領域を有する通路であって、光ファイバが、前記通路内で該ファイバの下に存在する圧力差の結果として、前記通路の領域内に維持され、該通路内に実質的に浮揚されるように、該領域に流体が強制され、前記裸の光ファイバが、前記通路内で自己位置決めされ、芯出しされるものである通路、
を備えた芯出し装置。
【請求項１０】
線状非接触ファイバ芯出し装置において、
光ファイバを受け入れるための、円筒開口および第１と第２の端部を画成する側壁を有する管、および
前記光ファイバを前記管内に実質的に芯出しされた状態に維持し、該管の側壁との接触を防ぐように、前記光ファイバに向かって半径方向内向きに高圧流体を向けるための、該管の周囲の放射状に位置する複数の流体射出ポート、
を備えた芯出し装置。
【発明の詳細な説明】
【関連出願の説明】
【０００１】
本出願は、米国法典第３５編第１１９条（ｅ）の下で、２０１０年５月２７日に出願された米国仮特許出願第６１／３４８８９３号の優先権の恩恵を主張するものである。
【技術分野】
【０００２】
本発明は、概して、光ファイバを形成するための方法および装置に関し、より詳しくは、非接触ファイバ芯出し(centering)を含む、光ファイバ製造方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
光ファイバを製造するための従来の製造プロセスは、概して、線引き炉内で光ファイバプリフォームから光ファイバを線引きし、線引きされたファイバを冷却し、そのファイバを、十分に冷却された後に被覆する各工程を含む。光ファイバは、概して、約２，０００℃で炉内において線引きされ、概して、熱がたいてい輻射によってプリフォームに運ばれる。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００４】
１つの実施の形態によれば、光ファイバを製造する方法が提供される。この方法は、裸(bare)の光ファイバを炉内でプリフォームから線引きする工程を含む。この方法は、線状非接触芯出し装置により、炉の下流で裸の光ファイバを芯出しする工程も含む。この芯出しする工程は、光ファイバに強制流体を施して、光ファイバを浮揚させる工程を含む。この方法は、裸の光ファイバを被覆する工程をさらに含む。
【０００５】
別の実施の形態によれば、炉内でプリフォームから裸の光ファイバを線引きする工程を含む、光ファイバを製造する方法が提供される。この方法は、線状非接触芯出し装置により、炉の下流で裸の光ファイバを芯出しする工程も含む。この芯出し装置は、強制流体および光ファイバを受け入れるための少なくとも２つのテーパー状の側壁により画成された通路を含む。ファイバは、通路内でファイバの下に存在する圧力差の結果として、ファイバを通路内で実質的に浮揚させるのに十分な強制流体を有する通路の領域内に維持され、芯出しされ、その側壁は、互いに対して、１０°から６０°の範囲の角度を有する。
【０００６】
さらに別の実施の形態によれば、炉内でプリフォームから裸の光ファイバを線引きする工程を含む、光ファイバを製造する方法が提供される。この方法は、円筒開口および第１と第２の端部を画成する側壁を有する管を通して裸の光ファイバを引っ張る工程も含む。この方法は、光ファイバを実質的に管の中心に維持し、管の側壁との接触を防ぐように、管の周囲の複数の位置から高圧流体を射出する工程をさらに含む。
【０００７】
さらに別の実施の形態によれば、線状非接触ファイバ芯出し装置が提供される。この芯出し装置は、２つの側壁の間の角度が１０°から６０°の範囲にある少なくとも２つのテーパー状の側壁により画成された領域を有する通路を含む。ファイバが、通路内でファイバの下に存在する圧力差の結果として、通路の領域内に維持され、通路内に実質的に浮揚されるように、流体がその領域に強制され、ファイバは、通路内に自己位置決めされ、芯出しされる。
【０００８】
さらに別の実施の形態によれば、線状非接触ファイバ芯出し装置が提供される。この芯出し装置は、ファイバを受け入れるための、円筒開口および第１と第２の端部を画成する側壁を有する管を含む。この芯出し装置は、光ファイバを実質的に管内で芯出しされた状態に維持し、管の側壁との接触を防ぐように、光ファイバに向かって半径方向内向きに高圧流体を向けるための、管の周囲に放射状に位置する複数の流体射出ポートも含む。
【０００９】
追加の特徴および利点が、以下の詳細な説明に述べられており、一部は、その説明から当業者に容易に明白となるか、または以下の詳細な説明、特許請求の範囲、並びに添付図面を含む、ここに記載された実施の形態を実施することによって、認識されるであろう。
【００１０】
先の一般的な説明および以下の詳細な説明は、単なる例示であり、請求項の性質および特徴を理解する上での概要または骨子を提供することが意図されていることを理解すべきである。添付図面は、さらなる理解を提供するために含まれており、本明細書に包含され、その一部を構成する。図面は、１つ以上の実施の形態を図解し、説明と共に、様々な実施の形態の原理および動作を説明する働きをする。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】１つの実施の形態による、線状非接触ファイバ芯出し装置を用いた光ファイバ製造システムを示す説明図
【図２】第１の実施の形態による、処理装置から出たファイバを芯出しするための、線状非接触ファイバ芯出し装置の拡大図
【図３】図２の線ＩＩＩ−ＩＩＩでとられたファイバ芯出し装置の拡大断面図
【図４】ファイバに対する気流をさらに説明する、図３に示されたファイバ芯出し装置の拡大断面図
【図５】第２の実施の形態による、線状非接触ファイバ芯出し装置の斜視図
【図６】図５の線ＶＩ−ＶＩを通ってとられた線状非接触ファイバ芯出し装置の断面図
【図７】図５の線ＶＩＩ−ＶＩＩを通ってとられたファイバ芯出し装置の断面図
【発明を実施するための形態】
【００１２】
ここで、現在好ましい実施の形態を詳しく参照する。その実施例が添付図面に図解されている。できる限り、同じまたは同様の部品を称するために、図面全体に亘り同じ参照番号が用いられる。
【００１３】
前記光ファイバ製造システムおよび方法は、炉およびファイバ芯出し装置の使用によって、光ファイバを製造する。この光ファイバ製造システムおよび方法の実施の形態が、図１〜７と関連してここに記載されており、図面全体に亘り、同様の番号が同じまたは対応する要素を示す。ここで用いた「裸の光ファイバ」という句は、プリフォームから直接線引きされ、その外面に保護被覆層を施す前（例えば、裸の光ファイバが高分子系材料により被覆される前）の光ファイバを意味する。この光ファイバ製造システムおよび方法により、ここに開示された効果的なファイバ芯出し技法を使用して、欠陥が減少した光ファイバを製造することができる。
【００１４】
図１を参照すると、１つの実施の形態による光ファイバ製造システム１０が概して示されている。このシステム１０は、約２，０００℃の温度まで加熱され得る炉１２を含む。ガラス光ファイバプリフォーム１４が炉１２内に配置され、そこからファイバが線引きされて、裸の光ファイバ２０が製造される。プリフォーム１４は、どのようなガラスまたは材料から構成されていてもよく、光ファイバの製造に適するようにドープされていてもよい。１つの実施の形態によれば、裸の光ファイバ２０がプリフォーム１４から一度線引きされたら、裸の光ファイバ２０は、ここに処理管と示され記載された徐冷処理装置１８内で冷却してもよい。１つの実施の形態によれば、徐冷管または処理装置１８は、炉１２の出口に一体に連結されて示されている。しかしながら、処理装置１８は、他の様式で炉から離れていても、または他の実施の形態によりそこに他の様式で接続されていても差し支えないことが認識されよう。
【００１５】
ここに用いたように、「処理装置」という用語は、裸の光ファイバ２０が、２５℃および１気圧の圧力での空気中における光ファイバの冷却速度より遅い速度で冷却される線引き炉１２の下流にある装置を称し、ここに示され記載された管を含んでもよい。処理装置１８は、例えば、約２，１００℃と１，６００℃の間の温度で処理装置１８に入り、２５℃および１気圧の圧力での空気中における光ファイバの冷却速度より遅い速度で光ファイバ２０を冷却するように、炉１２の出口に連結されてもよい。ファイバは、好ましくは５００℃より高い温度で処理装置１８から出る。ファイバが、徐冷処理装置で処理されない同一設計のファイバと比べて、減衰を減少させるのに十分な時間に亘り徐冷処理装置内で処理されることが好ましい。例えば、コア中の酸化ゲルマニウムが０．５質量パーセント未満である光ファイバについて（また、酸化ゲルマニウムを含まないコアを有するファイバについて）、ファイバが、好ましくは、ファイバの温度が１，８００℃と１，２００℃の間にある期間に亘り、より好ましくは、ファイバの温度が１，７００℃と１，２００℃の間にある間、さらにより好ましくは、ファイバの温度が１，６００℃と１，３００℃の間にある間、処理装置内で処理される（徐冷される）。コア中の酸化ゲルマニウムが０．５質量パーセント超である光ファイバについて、ファイバが、好ましくは、ファイバの温度が１，６００℃と９００℃の間にある期間に亘り、より好ましくは、ファイバの温度が１，５００℃と１，０００℃の間にある間、さらにより好ましくは、ファイバの温度が１，４００℃と１，０００℃の間にある間、処理装置内で処理される（徐冷される）。しかしながら、この処理装置は大気圧より低い圧力を使用するので、これらの温度範囲はその処理装置内で達成できると同時に、処理装置が大気圧以上にあった場合に加わるであろう量より少ない熱量しか加えられない。処理装置１８内でのファイバの平均冷却速度は、処理装置１８中へのファイバの入口点でのファイバの表面温度（ファイバの入口表面温度）から、処理装置１８から出るファイバの出口点でのファイバの表面温度を引いたものを、処理装置１８内のファイバの総滞在時間で割ったものとして定義される。
【００１６】
真空ポンプ２２に接続された１つ以上の減圧または真空ポート２５を有する徐冷管または処理装置１８が示されている。真空ポンプ２２は、処理装置１８内に減圧または不完全真空を作り出し、図示した実施の形態において、そこに接続された炉１２内にも減圧または不完全真空を作り出す。図示した実施の形態において１つの真空ポート２５に連結された１つの真空ポンプ２２が示されている。しかしながら、処理装置１８および／または炉１２の１つ以上のチャンバ内に所望の減圧を達成するために、１つ以上の真空ポートおよび／または１つ以上の真空ポンプを用いてもよいことが認識されよう。処理装置１８が、裸の光ファイバ２０を、それが炉１２から出口ポート２８に通過するときに、制御環境下で冷却するように構成されていることが都合よい。
【００１７】
その上、炉１２の入力として、Ｇ１と示されている不活性ガスを提供するガス入口１６が示されている。そのガスＧ１は、炉１２に到達する周囲空気の量を減少させるために、１つの実施の形態において、アルゴンを含んでよい。別の実施の形態によれば、不活性ガスは窒素を含んでよい。炉１２および処理装置１８の様々な位置に複数のガス入口を用いてもよいことが認識されよう。
【００１８】
図１に示した実施の形態において、プリフォーム１４から線引きされた裸の光ファイバ２０は、炉１２の底部を通って出て、処理装置１８を通り、出口２８で出口オリフィス２６を通って出て、次いで、芯出し装置３２を通過する。芯出し装置３２の後に、裸の光ファイバ２０は、必要に応じて、裸の光ファイバ２０を、第１のまたは実質的に垂直な通路に沿った動きから、第２の通路にシフトさせる１つ以上の流体軸受（図示せず）をさらに通過してもよい。１つ以上の流体軸受としては、その開示をここに引用する、２００７年１１月２６日に出願された米国特許出願第１１／９８６７６４号（米国仮特許出願第６０／８６１５８７号として出願された）、および２００７年１１月２９日に出願された米国特許出願第１１／９９８３６６号に開示された流体軸受が挙げられる。十分な冷却後、次いで、裸の光ファイバ２０は被覆ユニット６０に送られ、そこで、裸の光ファイバ２０の外面に一次保護被覆層が塗布される。被覆ユニット６０を出た後、保護層を備えた光ファイバは、牽引手段またはローラ６２などの製造システム１０内の様々な処理段階を通り、ファイバ貯蔵スプール６４上へと進むことができる。ローラ６２の内の１つを用いて、光ファイバがシステム全体を通じて線引きされ、最終的に貯蔵スプール６４上に巻き付けられながら、光ファイバに必要な張力を提供してもよい。
【００１９】
光ファイバ製造システム１０は、所望の冷却速度で線引きされた裸の光ファイバ２０を冷却するために、炉１２の出口で処理装置１８を利用する。処理装置１８は、炉の出口の一端から延在する長い管を有し、裸の光ファイバ２０がそこを通って出る反対端の出口２８に小さなオリフィス２６を有する。処理装置１８は、１から１０メートル（ｍ）の、より好ましくは２から８メートル（ｍ）の範囲の長さを有してよい。いくつかの実施の形態において、管１８は、３メートル超、４メートル超、および５メートル超の長さを有してよい。処理装置１８の長さをより長くすることにより、ファイバをより速い速度で線引きすることができ、さらに、減衰を所望のように減少させるのに必要な滞在時間が達成される。例えば、２０メートル／秒超、２５メートル／秒超、いくつかの場合には、３０メートル／秒超の速度でファイバを線引きしながら、そのような装置内で減衰を著しく減少させることができる。例えば、１つの実施の形態において、処理装置の長さは約６メートルである。
【００２０】
出口オリフィス２６に近接した線状非接触ファイバ芯出し装置３２は、裸の光ファイバ２０が出口オリフィス２６を通って進みながら、そのファイバの横のＸＹ位置を安定化させ、したがって、裸の光ファイバ２０がオリフィス２６の側壁に機械的に触れる可能性を排除する。芯出し装置３２は、ファイバ２０を、真っ直ぐな線に沿って通過するときに芯出しする線状芯出し装置である。ここに用いたように、「線状(linear)」という用語は、実質的に真っ直ぐな線を称する。芯出し装置３２は、出口オリフィス２６から１メートル以内に配置されていてよく、好ましくは出口オリフィス２６から０．５メートル以内、より好ましくは２０センチメートル以内、最も好ましくは１５センチメートル以内に配置されている。１つの実施の形態において、芯出し装置３２のファイバの入口側（要素３２Ａの上部）は、出口オリフィス２６の２．５４センチメートル（１．０インチ）から１５センチメートル（５．９インチ）の範囲内にある。
【００２１】
炉１２および処理装置１８の内部は、真空ポンプ２２により１気圧より実質的に低い減圧まで排気される。図示した実施の形態において、真空ポンプ２２が、管の出口の上流に位置する真空ポート２５でガスを排気する。真空ポンプ２２により提供される減圧は、炉１２内の時間的に変化する流動を抑圧し、それによって、ファイバの直径を安定化させるためにヘリウムを使用する必要を排除し、管１８内の裸の光ファイバ２０の対流冷却を抑制し、その管を、ファイバの減衰を改善する徐冷装置にする。炉１２の上部を封止し、炉に進入する周囲空気、特に酸素による炉の劣化を避けるために処理装置１８の出口オリフィス２６に小さい円形開口を設けることによって、周囲空気の進入が最小にされるであろう。出口オリフィス２６のサイズは、０．５から５ｍｍの範囲の直径であってよく、裸の光ファイバ２０の直径より約４倍超大きくてもよい。残留空気が、出口オリフィス２６を通じて引き込まれるかもしれず、炉１２のガス入口１６で、管１８内の真空ポートへと流れる、アルゴンなどの不活性ガスを低レベルで射出することにより、管１８を上昇して、炉１２に移動するのを阻止されるであろう。
【００２２】
出口オリフィス２６を通って処理装置１８に進入する周囲空気は、超音速であるかもしれない高速でオリフィス２６に進入する。この高速空気により、裸の光ファイバ２０が振動し、それゆえ、ＸＹ方向に横へと動くかもしれない。過剰の横への動きにより裸の光ファイバ２０が出口オリフィス２６の壁と接触し得、これにより、ファイバの強度が損なわれ、線引きプロセスが妨害されるかもしれない。線状非接触ファイバ芯出し装置３２を用いることによって、ファイバ２０は、オリフィス２６の近傍において横方向またはＸＹ方向に安定化される。芯出し装置３２は、機械的に接触せずに、裸の光ファイバ２０を芯出しするための線状非接触装置である。機械的接触とは、線引きプロセスにおける固体構成部材との接触を意味する。
【００２３】
この光ファイバ製造システム１０は、ファイバの直径の制御を改善し、かつ裸の光ファイバ２０の機械的構造との接触を防ぎながら、炉１２を徐冷管１８に連結し、両方の内圧を減少させることによって、冷却速度を減少させることが都合よい。その減圧により、炉１２内の熱伝達の対流成分が減少し、対流の安定性が改善される。その効果は、熱伝達がより周期に関係なくかつ空間的に均一であり、これによりファイバの直径の制御が改善されることである。処理装置１８内の減圧は、冷却の対流成分を減少させることによって、冷却速度を減少させる。
【００２４】
１つの実施の形態によれば、炉１２および処理装置１８内の減圧は、０．０１から０．８気圧（７．６から６０８．０トール）の範囲にあってよい。他の実施の形態によれば、その減圧は、０．０２から０．６５気圧（１５．２から４９４．０トール）の範囲、より好ましくは、０．０５から０．５０気圧（３８．２から３８０．０トール）の範囲にあってよい。
【００２５】
裸の光ファイバ２０における光学損失を最大に減少させるために、１，６００℃と１，３００℃の間の温度に関する冷却速度は、ファイバのコアが、できるだけ多くの欠陥、または密度変動を直すことができるように、５，０００℃／秒以下、より好ましくは３，０００℃／秒以下、最も好ましくは約２，０００℃／秒以下であるべきである。一般的な線引き速度で、この冷却速度を達成することは、約６メートル以上の長さの処理装置１８により促進される。裸の光ファイバ２０が一度１，３００℃に到達したら、そのファイバをより急速に冷却することが望ましく、それゆえ、裸の光ファイバ２０は、１，３００℃未満、より好ましくは１，２００℃未満、いくつかの実施の形態においては、１，１００℃未満の温度で処理装置１８を出るであろう。ファイバ２０は、制御された冷却のために処理装置１８内に留まり、５００℃超の温度で処理装置１８を出る、いくつかの実施の形態においては、８００℃超の温度で処理装置１８を出る。処理装置１８の底部にある出口２８での出口オリフィス２６は、出口オリフィス２６内で裸の光ファイバ２０の適切な芯出しを確実にするために、芯出し装置３２に近い。
【００２６】
第１の実施の形態による、線状非接触光ファイバ芯出し装置３２が図２〜４により詳しく示されている。一方の側で裸の光ファイバ２０を芯出しするための第１の線状芯出し要素３２Ａを、反対側で裸の光ファイバ２０を芯出しするための第２の線状芯出し要素３２Ｂを有する芯出し装置３２が図２に示されている。第１と第２の芯出し要素３２Ａおよび３２Ｂの各々は、図３に示されるような、楔形通路４４をもたらす高圧流体（空気）通路３８を有する。この楔形通路４４は、１つの実施の形態によれば、１０°から６０°の範囲にある壁の間の全角θをもたらす対向した角度の付けられた側壁を有する。この範囲は、図３における水平線に対して５°から３０°の半角と等しい。別の実施の形態によれば、楔形通路４４は、１°から６０°の範囲、より好ましくは１０°から６０°、最も好ましくは４０°から６０°のそれらの間に全角θをもたらす角度の付けられた側壁を有する。さらに別の実施の形態によれば、全角θは１°から１０°の範囲にある。裸の光ファイバ２０は、楔形通路４４を通って流体供給通路３８から吐出される、圧縮空気の形態にある高圧流体によって、楔形通路４４内に浮遊されている。そうすることによって、空気ジェットにより供給通路３８を通じて供給される圧縮空気４５などのガスが、図４に示されるように裸の光ファイバ２０の両側で強制的に流れて、芯出し装置３２およびその要素３２Ａと３２Ｂのどの構造との機械的接触も防ぐ様式で裸の光ファイバ２０を浮遊させる流体軸受またはエアクッションを形成する。圧縮空気などのこの流体は、裸の光ファイバ２０が楔形通路４４の領域内で線引き張力下に維持され、実質的に楔形通路内のファイバ２０の下に存在する圧力差の結果として、楔形通路４４内に浮揚されるように、供給通路３８を通じて圧力下に強制され、楔形通路４４から排気される。その結果、ファイバ２０は、楔形通路４４内に自動的に配置され、芯出しされる。
【００２７】
図３に示されるように、個々の芯出し要素３２Ａおよび３２Ｂの各々は、第１の側面部材３４と第２の側面部材３６から作製されてもよい。空気供給通路３８は、部材３４と３６の界面にあるスロットとして形成してもよい。第１の側面部材３４と、第２の側面部材３６は、それぞれ、空気通路３８から導かれる楔形通路４４を一緒に形成する、角度の付けられた壁４０、および角度の付けられた壁４２を有する。空気供給通路３８のスロットおよび楔形通路４４は、ファイバ２０に適用される空気クッションの有効長ＬCを画成する深さまたは長さを有する。図３には芯出し要素３２Ｂが示されているが、芯出し要素３２Ａを、同様であるが、要素３２Ｂに対して１８０°に向けられた図２に示すように形成してよいことが認識されよう。
【００２８】
第１と第２の芯出し要素３２Ａおよび３２Ｂの各々は、楔形通路４４の頂点で供給通路３８の出口から周囲環境に流れる高速空気により、容積が広がる通路４４内に配置された裸の光ファイバ２０を芯出しするための線状または直線部分を提供する。１つの実施の形態によれば、ファイバ２０に施される空気の速度は、２５メートル／秒（ｍ／ｓ）から５００ｍ／ｓの範囲にあってよい。いずれかの芯出し要素３２Ａまたは３２Ｂによる芯出しが施されるファイバ要素の長さＬCは、０．５センチメートルから１００センチメートルの範囲、例えば、より好ましくは０．５センチメートルから１０センチメートル、最も好ましくは０．５センチメートルから２センチメートルなどの、数ミリメートルと数センチメートルの間であり得る。芯出し要素３２Ａおよび３２Ｂは、壁の間の方向に強力な芯出し力を生じるが、他の方向には揚力しか生じず、それよって、空気通路３８の出口から離れるように裸の光ファイバ２０を強制する。図示されるように複数の対の線状芯出し要素３２Ａおよび３２Ｂを組み合わせることによって、ファイバの張力の変動にほとんどまたは全く影響せずに、裸の光ファイバ２０を反対の横方向に芯出しすることができる。芯出し力を増加させる必要がある場合には、複数の対の線状芯出し要素３２Ａおよび３２Ｂを直列に用いることができ、芯出し効果を方向に依存しなくするために、各後の対を、前の対に対して裸の光ファイバ２０の周りに０°と１８０°の間のいくらか回転させる。
【００２９】
第２の実施の形態による、線状非接触光ファイバ芯出し装置１３２が、図５から７に示されている。芯出し装置１３２は、処理装置１８を出る裸の光ファイバ２０を芯出しするために、図１に示された芯出し装置３２の代わりに使用してもよく、または光ファイバを芯出しするために光ファイバ製造システム１０の他の場所に使用してもよい。この実施の形態において、芯出し管要素１３６が、芯出し力の角度依存性を非常に低くするために用いられる。管１３６は、円筒開口を画成する側壁、および裸の光ファイバ２０を受け入れ、排出するための第１と第２の反対の端部を有する。その上、芯出し装置１３２は、管１３６の側壁の周囲に放射状に配置され、光ファイバ２０を管１３６内に実質的に芯出しし、管１３６の側壁との機械的接触を防ぐように、裸の光ファイバ２０に向かって半径方向内向きに、空気１４５などの高圧流体を方向付けるための空気ジェットと流体連通して接続するように適合された複数の流体吐出ポート１３４を備えている。
【００３０】
図示した実施の形態において、空気ジェットを備えた（図示せず）流体吐出ポート１３４は、少なくとも８個の等角に離れた流体吐出ポート１３４を含む。この実施の形態において、裸の光ファイバ２０は、ファイバの直径ＤFより１倍から２０倍大きい直径を有する直線の円形管１３６の内部に位置しているであろう。１つの実施の形態によれば、管１３６は、１ミリメートル未満の円形断面内径を有してよく、これは、約１２５マイクロメートルの外径を有する裸の光ファイバ２０にうまく働く。１つの実施の形態において、ファイバ２０の外径ＤFに対する管１３６の内径ＤTの比は、２０：１未満、より好ましくは１０：１未満である。管１３６内にその軸に沿っていくつかのスロット孔またはポート１３４があってよく、一連の空気ジェット流がファイバ２０と管１３６の内壁との間の間隙に入ることができる。ファイバ２０を配置することによって、管１３６内の空気流１４５が変化するかもしれず、これにより、概して、圧力成分および摩擦成分の両方を有する芯出し力が生じ、それによって、裸の光ファイバ２０が管１３６内に芯出しされる。１つの実施の形態によれば、管１３６は、５０ｃｍ未満、より好ましくは２５ｃｍ未満などの長さＬTを有してよい。流体吐出ポート１３４は、管の長さＬTの９０パーセント未満の長さＬPを有してよい。
【００３１】
１つの実施の形態によれば、線状非接触光ファイバ芯出し装置３２および１３２が、裸の光ファイバ２０の出口オリフィス２６の壁または他の構造との機械的接触を防ぐように、処理装置１８の出口オリフィス２６を出る裸の光ファイバ２０を都合よく芯出しすることが認識されよう。線状非接触光ファイバ芯出し装置３２または１３２は、裸の光ファイバ２０を芯出しするために、光ファイバ製造システム１０内の他の位置に用いてもよいことが理解されよう。その上、裸の光ファイバ２０を芯出しするために用いられる強制空気が、処理装置１８における制御された冷却後に、光ファイバ２０が芯出し装置３２または１３２を通過するときに、その光ファイバ２０の冷却速度を増加させることが認識されよう。芯出し装置３２または１３２の下流で、光ファイバ２０は、１つ以上の流体軸受を通過してよく、また線引き機構により線引きされ、スプールに巻き付けられる前に、被覆ユニットにより被覆されてもよい。
【００３２】
請求項の精神または範囲から逸脱せずに、様々な改変および変更を行えることが当業者には明白であろう。
【符号の説明】
【００３３】
１０    光ファイバ製造システム
１２    炉
１４    ガラス光ファイバプリフォーム
１８    徐冷管または処理装置
２０    裸の光ファイバ
２２    真空ポンプ
２５    真空ポート
３２，１３２    芯出し装置
【図１】
2013533192.tif 000003
【図２】
2013533192.tif 000004
【図３】
2013533192.tif 000005
【図４】
2013533192.tif 000006
【図５】
2013533192.tif 000007
【図６】
2013533192.tif 000008
【図７】
2013533192.tif 000009
【国際調査報告】
2013533192.tif 000010
2013533192.tif 000011
2013533192.tif 000012