(57)【要約】【課題】光ファイバ線引き時に発生する光ファイバ構成の不均一による散乱現象をモニターすることによって品質及び生産性を向上させる光ファイバ線引きシステムのためのモニタリングシステムを提供する。【解決手段】光ファイバ線引きシステムのためのモニタリングシステムは、光ファイバの線引き経路上に設置され、光ファイバがその内部を通過することができるように、上端及び下端にそれぞれホールを備える散乱モニターハウジングと、散乱モニターハウジング内に光ファイバを取り囲むように設置され、光ファイバから散乱する光を反射する反射板と、反射板から反射された光を収束する集光器と、収束された光を検出して対応する電気信号を生成する光検出器と、を含む。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
　光ファイバ線引きシステムのためのモニタリングシステムにおいて、
　前記光ファイバの線引き経路上に設置され、前記光ファイバがその内部を通過することができるように、上端及び下端にそれぞれホールを備える散乱モニターハウジングと、
　該散乱モニターハウジング内に前記光ファイバを取り囲むように設置され、前記光ファイバから散乱する光を反射する反射板と、
　該反射板から反射された光を収束する集光器と、
　該収束された光を検出して対応する電気信号を生成する光検出器と、を含むことを特徴とする光ファイバ線引きシステムのためのモニタリングシステム。
【請求項２】
　前記電気信号のパワーを測定し、該測定した結果を予め設定された基準値と比較する制御部をさらに含む請求項１記載の光ファイバ線引きシステムのためのモニタリングシステム。
【請求項３】
　前記制御部は、前記測定した電気信号に基づいて前記光ファイバの不均一のプロファイルを決定するための手段をさらに含む請求項２記載の光ファイバ線引きシステムのためのモニタリングシステム。
【請求項４】
　前記制御部は、前記電気信号のパワーが予め設定された基準値より大きい場合、線引き工程を中止するための手段をさらに含む請求項２記載の光ファイバ線引きシステムのためのモニタリングシステム。
【請求項５】
　前記制御部は、前記電気信号のパワーが予め設定された基準値より大きい場合、作業者に警告するための手段をさらに含む請求項２記載の光ファイバ線引きシステムのためのモニタリングシステム。
【請求項６】
　前記光検出器は、フォトダイオードである請求項１記載の光ファイバ線引きシステムのためのモニタリングシステム。
【請求項７】
　前記光検出器は、ＣＣＤカメラである請求項１記載の光ファイバ線引きシステムのためのモニタリングシステム。
【請求項８】
　前記光検出器は、ＣｄＳセルである請求項１記載の光ファイバ線引きシステムのためのモニタリングシステム。
【請求項９】
　前記光検出器は、凸レンズを含む請求項１記載の光ファイバ線引きシステムのためのモニタリングシステム。
【請求項１０】
　前記光検出器は、非球面レンズを含む請求項１記載の光ファイバ線引きシステムのためのモニタリングシステム。
【請求項１１】
　前記集光器は、凸レンズと非球面レンズとの組み合せを含む請求項１記載の光ファイバ線引きシステムのためのモニタリングシステム。
　
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
　本発明は、光ファイバ母材から光ファイバを線引きする光ファイバ線引きシステムに関し、特に、光ファイバ線引きシステムのためのモニタリングシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
　光ファイバ線引き工程は、大口径の光ファイバ母材を溶融して小口径の光ファイバを高速で線引きする工程である。光ファイバ母材を溶融して生成された高温のベア光ファイバ(bare optical fiber又はbare glass)は、外部汚染に対して敏感であるので、ベア光ファイバの側面にガスや空気を吹きかけることによってほこり及びその他の異物を除去する。さらに、ベア光ファイバは冷却装置内を通過することで冷却され、その後、この冷却されたベア光ファイバはコーティングされる。
【０００３】
　図１は、従来技術による光ファイバ線引きシステムを示した側面図である。図１には、溶融炉(furnace)１２０、冷却器１４０、被覆器(coater)１５０、紫外線硬化器１７０及びキャプスタン(capstan)１８０を示している。
【０００４】
　溶融炉１２０は、その内部に約２０００℃以上の温度を示す高温領域を形成し、この高温領域に位置した光ファイバ母材１１０の一端を溶融する。溶融された光ファイバ母材１１０からベア光ファイバ１３０が生成される。
【０００５】
　冷却器１４０は、ベア光ファイバ１３０をコーティングするのに適した温度まで冷却し、冷却チューブ(図示せず)を備えてその内部にヘリウム(helium)などの冷却ガスを流す。さらに、冷却チューブの内外壁間の空間に、冷却水または液体窒素などを循環させて、冷却器１４０を外部環境から断熱する。
【０００６】
　被覆器１５０は、その内部にベア光ファイバ１３０が通過できる経路が形成されており、その経路は気体雰囲気によって満たされている。また、被覆器１５０には、コーティング液貯蔵タンク(図示せず)から供給されたコーティング液を溜める保持器があり、ベア光ファイバ１３０は、コーティング液の保持器を通過しながらコーティングされる。また、コーティング液は、紫外線硬化樹脂として、紫外線が照射されると硬化する特性を有し、選択的に、加熱によって硬化する熱硬化性樹脂を使用することもできる。
【０００７】
　紫外線硬化器１７０は、コーティングされたベア光ファイバ、つまり、光ファイバ１６０の外周面に紫外線を照射して、被覆された紫外線硬化樹脂を硬化する。
【０００８】
　キャプスタン１８０は、光ファイバ１６０を所定の力で引っ張り、光ファイバ母材１１０から光ファイバ１６０が一定の直径で連続的に線引きされるようにする。
【０００９】
　光ファイバ１６０の直径は、１２５±０．２μｍ程度と非常に小さい。従って、高速線引き時の瞬間的なスクラッチ現象、光ファイバ母材の微細な品質不良、及び被覆圧力の不安定さなどによって光ファイバ構成が不均一になると、散乱(scattering)現象が発生する。この散乱現象がひどい場合は作業者が目で直接確認して対処することができるが、微細な散乱現象の場合には目で確認することができないので品質不良の原因になる。また、この散乱現象は、見る角度によって散乱の程度が異なるので、その判別が困難であるという問題がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
　従って、上述した問題を解決するために本発明は、光ファイバ線引き時に発生する光ファイバ構成の不均一による散乱現象をモニターすることによって品質及び生産性を向上させる光ファイバ線引きシステムのための散乱モニタリングシステムを提供することにその目的がある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
　このような問題を解決するための本発明による光ファイバ線引きシステムのためのモニタリングシステムは、光ファイバの線引き経路上に設置され、光ファイバがその内部を通過することができるように、上端及び下端にそれぞれホールを備える散乱モニターハウジングと、散乱モニターハウジング内に光ファイバを取り囲むように設置され、光ファイバから散乱する光を反射する反射板と、反射板から反射された光を収束する集光器と、収束された光を検出して対応する電気信号を生成する光検出器と、を含む。
【００１２】
　望ましくは、電気信号のパワーを測定し、この測定した結果を予め設定された基準値と比較し、電気信号のパワーが予め設定された基準値より大きい場合、作業者に異常の発生を警告する制御部さらに備えるとよい。
【００１３】
　すなわち、電気信号のパワーを測定し、この測定した結果を予め設定された基準値と比較する制御部をさらに含むとよい。この制御部は、測定した電気信号に基づいて光ファイバの不均一のプロファイルを決定するための手段をさらに含むとよい。また、制御部は、電気信号のパワーが予め設定された基準値より大きい場合、線引き工程を中止するための手段をさらに含むとなおよく、電気信号のパワーが予め設定された基準値より大きい場合、作業者に警告するための手段をさらに含むとなお好ましい。
【００１４】
　光検出器は、フォトダイオードや、ＣＣＤカメラ、ＣｄＳセルであると好ましい。また、光検出器は、凸レンズや、非球面レンズ、凸レンズと非球面レンズとの組み合せを含むとなお好ましい。
【発明の効果】
【００１５】
　本発明による光ファイバ線引きシステムのための散乱モニタリングシステムは、光ファイバ線引き時に発生する光ファイバ構成の不均一による散乱現象をモニタリングすることによって、品質向上及び生産性向上を達成できるという利点がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
　以下、本発明に従う好適な一実施形態について添付図を参照しつつ詳細に説明する。下記の説明において、本発明の要旨のみを明確にする目的で、関連した公知機能または構成に関する具体的な説明は省略する。
【００１７】
　図２は本発明の好適な一実施形態による光ファイバ線引きシステムの構成を示す側面図であり、図３は図２に示した光ファイバ線引きシステムのための散乱モニタリングシステムの構成を示す平面図であり、図４は図２に示した光ファイバ線引きシステムのためのモニタリングシステムの構成を示す正面図である。
【００１８】
　光ファイバ線引きシステムは、溶融炉２２０、冷却器２４０、被覆器２５０、モニタリングシステム２７０、紫外線硬化器３２０、キャプスタン３３０、及び制御部３１０から構成される。
【００１９】
　溶融炉２２０は、その内部に約２０００℃以上の温度を示す高温領域を形成し、この高温領域に位置した光ファイバ母材２１０の一端を溶融する。溶融された光ファイバ母材２１０からベア光ファイバ２３０が生成される。
【００２０】
　冷却器２４０は、ベア光ファイバ２３０をコーティングするのに適した温度まで冷却し、冷却チューブ(図示せず)を備えてその内部にヘリウム(helium)などの冷却ガスを流す。さらに、冷却チューブの内外壁間の空間に、冷却水または液体窒素などを循環させて、冷却器２４０を断熱する。
【００２１】
　被覆器２５０は、その内部にベア光ファイバ２３０が通過する経路が形成されており、その経路は、ガス雰囲気によって満たされている。また、被覆器２５０は、コーティング液貯蔵タンク(図示せず)から供給されたコーティング液を溜める保持器を有し、ベア光ファイバ２３０は、コーティング液の保持器を通過しながらコーティングされる。コーティング液は、紫外線硬化樹脂であり、紫外線が照射されると硬化する特性を有し、選択的に、加熱によって硬化される熱硬化性樹脂を使用することもできる。
【００２２】
　モニタリングシステム２７０は、上部ホール２７２及び下部ホール２７４のみを通して外部と連通する密閉された散乱モニターハウジング２７１を有する。コーティングされたべア光ファイバ２６０は上部ホール２７２及び下部ホール２７４を通して散乱モニターハウジング２７１を通過する。上部ホール２７２及び下部ホール２７４の直径は、光ファイバ２６０の直径よりわずかに大きく設定されており、これによって上部ホール２７２及び下部ホール２７４を通してその内部に外部の光が進入することを防止する。
【００２３】
　図３及び図４を参照すると、モニタリングシステム２７０は、散乱モニターハウジング２７１内部に反射板２８０、集光器２９０、及び光検出器３００を実装している。
【００２４】
　反射板２８０は、側面の一部が開放された中空のシリンダー形態、つまり、側面開口を有するＣ字状であり、その内側面には反射膜２８５が形成されている。反射板２８０は、光ファイバ２６０を取り囲むように設置され、光ファイバ２６０の側面から放射される散乱光をその側面開口方向に反射させる。
【００２５】
　集光器２９０は、反射板２８０から入射された散乱光を収束する。集光器２９０としては、凸レンズ(convex lens)、非球面レンズ(aspherical lens)、又はこれらの組み合せを使用することができる。
【００２６】
　光検出器３００は、収束された散乱光を検出して電気信号に変換し制御部３１０に出力するように機能する。光検出器３００としては、フォトダイオード(photodiode)、ＣＣＤカメラ、ＣｄＳセル(cell)などを使用することができる。
【００２７】
　制御部３１０は、電気信号のパワーから散乱程度を測定し、この測定結果から光ファイバ２６０の構成不均一を認識する。制御部３１０には、許容可能な基準パワー値が設定されており、測定したパワー値が基準パワー値を超過する場合に光ファイバ線引き工程を中止するか、又は警報装置(図示せず)を利用して異常の発生を知らせるように機能する。加えて、作業者が実時間で工程の異常の有無を把握することができるように、モニター(図示せず)上に電気信号のパワー値を表示することもできる。
【００２８】
　紫外線硬化器３２０は、光ファイバ２６０の外周面に紫外線を照射して、被服された紫外線硬化樹脂を硬化する。また、光ファイバ２６０内に入射された紫外線は、光ファイバ２６０の構成不均一によって外部に散乱される。
【００２９】
　キャプスタン３３０は、光ファイバ２６０を所定の力で引っ張り、光ファイバ母材２１０から光ファイバ２６０を一定の直径で連続的に線引きされるようにする。
【００３０】
　前述の如く、本発明の詳細な説明では具体的な一実施形態を参照して詳細に説明してきたが、本発明の範囲は前術の実施形態によって限られるべきではなく、本発明の範囲内で様々な変形が可能であるということは、当該技術分野における通常の知識を持つ者には明らかである。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】従来技術による光ファイバ線引きシステムを示す側面図。
【図２】本発明の好適な一実施形態による光ファイバ線引きシステムの側面図。
【図３】図２に示した散乱モニタリングシステムの内部構成を示す平面図。
【図４】図２に示した散乱モニタリングシステムの内部構成を示す正面図。
【符号の説明】
【００３２】
２１０　光ファイバ母材
２２０　溶融炉
２３０　ベア光ファイバ
２４０　冷却器
２５０　被覆器
２６０　コーティングされたべア光ファイバ２６０
２７０　モニタリングシステム
２７１　散乱モニターハウジング
２７２　上部ホール
２７４　下部ホール
２８０　反射板
２９０　集光器
３００　光検出器
３１０　制御部
３２０　紫外線硬化器
３３０　キャプスタン
【図１】
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【図２】
2004059427.tif 000004
【図３】
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【図４】
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