(57)【要約】  製造中に光ファイバを配向するための流体軸受を提示する。上記流体軸受は、光ファイバを浮揚させ、プロセス経路に沿って配向するための、流体の流れを提供する。上記光ファイバはファイバスロット内に配置され、ファイバスロットの半径方向内側位置から光ファイバを通ってファイバスロットの半径方向外側位置へと流れる流体から、上向きの力を受ける。光ファイバに作用する流体の浮揚力は、凸状の力曲線によって記述され、この力曲線によると、光ファイバに対する上向きの浮揚力は、光ファイバがスロット内でより深い位置に移動するほど増大する。ファイバスロット内での光ファイバの位置決めにおいてより高い安定性が達成され、光ファイバと流体軸受の剛性表面との接触が回避される。凸状の力曲線を達成するための様々な流体軸受構造について記載する。
2020531759.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ファイバの生産に使用するための流体軸受であって：
前記軸受は：
光ファイバ経路であって：
光ファイバは前記光ファイバ経路に沿って、ドロー張力によって前記流体軸受を通してドロー加工され；
前記流体軸受は、第１のプレートと第２のプレートとの間に配置されたファイバ支持チャネルを備え；
前記第１のプレートは、第１の内面、前記第１の内面に隣接する第２の内面、及び第１の外側表面を有し；
前記第２のプレートは、第３の内面、前記第３の内面に隣接する第４の内面、及び第２の外側表面を有し；
前記第１の内面、前記第２の内面、前記第３の内面、及び前記第４の内面は、前記ファイバ支持チャネルに対面し；
前記ファイバ支持チャネルは開口を有し；
前記ファイバ支持チャネルは、前記第１のプレートと前記第２のプレートとの間において、前記開口から深さ方向に延在し；
前記第１の内面及び前記第３の内面は、前記深さ方向に延在する軸に対して第１の勾配の大きさを有し；
前記第２の内面及び第４の内面は、前記深さ方向に延在する前記軸に対して第２の勾配の大きさを有し、前記第１の勾配の大きさは前記第２の勾配の大きさと異なり；
前記光ファイバは、前記開口を通って前記ファイバ支持チャネルに入る、光ファイバ経路と；
流体経路であって：
前記光ファイバが前記ファイバ支持チャネル内で前記光ファイバ経路に沿って前記流体軸受を通してドロー加工される際に、流体が、前記光ファイバに対抗する力を有して、前記流体経路に沿って配向され；
前記流体の前記力は、前記ドロー張力に対向して、前記光ファイバを、前記ファイバ支持チャネル内において、前記光ファイバが前記第１のプレート又は前記第２のプレートに接触しない位置に安定させる、流体経路と
を備える、流体軸受。
【請求項２】
前記第１の内面は前記第１の外側表面に隣接し、前記第３の内面は前記第２の外側表面に隣接し、
前記第１の勾配の大きさは前記第２の勾配の大きさ未満である、請求項１に記載の流体軸受。
【請求項３】
前記第１の勾配の大きさは、前記深さ方向に延在する前記軸に関する第１の角度によって画定され、
前記第１の角度は０°超である、請求項１に記載の流体軸受。
【請求項４】
前記第１の角度は０．１°〜９°である、請求項３に記載の流体軸受。
【請求項５】
前記第２の勾配の大きさは、前記深さ方向に延在する前記軸に関する第２の角度によって画定され、
前記第２の角度は０°超である、請求項３に記載の流体軸受。
【請求項６】
前記第１の角度は０．１°〜９°であり、前記第２の角度は０．３°〜７°である、請求項５に記載の流体軸受。
【請求項７】
前記第１の角度は前記第２の角度より少なくとも０．３°だけ大きい、請求項５に記載の流体軸受。
【請求項８】
光ファイバの生産に使用するための流体軸受であって：
前記軸受は：
光ファイバ経路であって：
光ファイバは前記光ファイバ経路に沿って、ドロー張力によって前記流体軸受を通してドロー加工され；
前記流体軸受は、第１のプレートと第２のプレートとの間に配置されたファイバ支持チャネルを備え；
前記第１のプレートは、第１の内面及び第１の外面を有し；
前記第２のプレートは、第２の内面及び第２の外面を有し；
前記第１の内面及び前記第２の内面は、前記ファイバ支持チャネルに対面し；
前記ファイバ支持チャネルは開口を有し；
前記ファイバ支持チャネルは、前記第１のプレートと前記第２のプレートとの間において、前記開口から深さ方向に延在し；
前記光ファイバは、前記開口を通って前記ファイバ支持チャネルに入る、光ファイバ経路と；
流体経路であって：
前記光ファイバが前記ファイバ支持チャネル内で前記光ファイバ経路に沿って前記流体軸受を通してドロー加工される際に、流体が、前記光ファイバに対抗する力を有して、前記流体経路に沿って配向され；
前記流体の前記力は、前記ドロー張力に対向して、前記光ファイバを、前記ファイバ支持チャネル内において、前記光ファイバが前記第１のプレート又は前記第２のプレートに接触しない位置に安定させ、
前記流体の前記力は、前記ファイバ支持チャネル内の前記光ファイバの深さに対する前記流体の前記力の依存度を記述する力曲線によって記述され；
前記ファイバ支持チャネルは、前記力曲線が凸状となるような構成を有する、流体経路と
を備える、流体軸受。
【請求項９】
前記第１の内面は第１の複数の開口を含み、前記第２の内面は第２の複数の開口を含み、前記第１の複数の開口はそれぞれ、前記第１の内面から前記第１の外面に向かって延在し、前記第２の複数の開口はそれぞれ、前記第２の内面から前記第２の外面に向かって延在する、請求項８に記載の流体軸受。
【請求項１０】
前記第１の内面は第１の多孔質材料を含み、前記第２の内面は第２の多孔質材料を含み、前記第１の多孔質材料は、前記第１の内面から前記第１の外面に向かって延在し、前記第２の多孔質材料は、前記第２の内面から前記第２の外面に向かって延在する、請求項８に記載の流体軸受。
【請求項１１】
光ファイバを生産するための方法であって、前記方法は：
素地光ファイバを第１の経路に沿って流体軸受へと配向するステップであって：
前記流体軸受は、第１のプレート、第２のプレート、及び前記第１のプレートと前記第２のプレートとの間に配置されたファイバ支持チャネルを備え；
前記第１のプレートは、第１の内面、前記第１の内面に隣接する第２の内面、及び前記第１の内面に隣接した第１の外側表面を有し；
前記第２のプレートは、第３の内面、前記第３の内面に隣接する第４の内面、及び前記第３の内面に隣接した第２の外側表面を有し；
前記第１の内面、前記第２の内面、前記第３の内面、及び前記第４の内面は、前記ファイバ支持チャネルに対面し；
前記ファイバ支持チャネルは開口を有し；
前記ファイバ支持チャネルは、前記開口から深さ方向に延在し；
前記第１の内面及び前記第３の内面は、前記深さ方向に延在する軸に対して第１の勾配の大きさを有し、
前記第２の内面及び第４の内面は、前記深さ方向に延在する前記軸に対して第２の勾配の大きさを有し、前記第１の勾配の大きさは前記第２の勾配の大きさと異なり；
前記素地光ファイバは、前記開口を通って前記ファイバ支持チャネルに入る、ステップと；
前記ファイバ支持チャネルを通して、前記ファイバ支持チャネルの前記開口に向かって流体を流すステップであって、前記流体は、前記素地光ファイバに接触して、前記素地光ファイバに対して上向きの力を提供し、前記上向きの力は、前記ファイバ支持チャネル内の前記素地光ファイバの前記深さに対する前記上向きの力の依存度を記述する力曲線によって定義される、ステップと
を含む、方法。
【請求項１２】
前記配向するステップは、前記素地光ファイバを５０ｍ／ｓ超の速度で前記第１の経路に沿って搬送するステップを含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記流体軸受は、前記素地光ファイバを前記第１の経路から第２の経路へと再配向する、請求項１１に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【優先権】
【０００１】
本出願は、米国特許法第１１９条の下で、２０１７年１０月１７日出願の米国仮特許出願第６２／５７３，３４３号（これは、２０１７年９月６日出願のオランダ特許出願第２０１９４８９号に対する優先権の利益を主張する、２０１７年９月１８日出願の米国仮特許出願第６２／５５９，７６４号に対する優先権の利益を主張するものである）に対する優先権の利益、及び２０１７年８月１６日出願の米国仮特許出願第６２／５４６，１６３号に対する優先権の利益を主張するものであり、上記仮特許出願の内容は依拠され、その全体が参照により本出願に援用される。
【技術分野】
【０００２】
本明細書は一般に、流体軸受を有する光ファイバ生産システムを用いて光ファイバをドロー加工するための方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
光ファイバの製造のための従来の技法及び製造プロセスは、一般に、複数の製造段階を通る直線状の経路に沿って、光ファイバを下向きにドロー加工するステップを含む。しかしながら、この技法は、光ファイバの製造の改善及び修正にとって大きな障害となる。例えば、光ファイバの直線型生産に関連する設備は多くの場合、上から下に向かって整列されているため、システム全体に高さを追加することなくプロセスを追加又は修正するのは困難である。場合によっては、直線型生産システムへの追加には、（例えば既存の建造物の天井又は天井付近にドロータワーが存在する）建造物に高さを追加するための、更なる構造が必要となる。このような障害により、光ファイバ生産システム及び施設に修正又は更新を提供するためには、相当なコストがかかる。
【０００４】
直線型のみのシステムの必要性を製造者が排除できるようにするシステム及び方法を提供すれば、修正又は更新の実装コストが大幅に削減される。例えば（垂直方向ではなく、又は垂直方向に加えて）水平方向に延伸するシステムを用いることにより、生産システムに追加の構成部品及び設備を提供するのがはるかに容易になり、またコスト効率が高くなる。更に、このような構成は、より低コストのポリマー及びより高いコーティング速度の使用が可能な、より効率的なプロセス経路を提供でき、また改善されたファイバ冷却技法を提供できる。
【発明の概要】
【０００５】
製造中に光ファイバを配向するための流体軸受を提示する。上記流体軸受は、光ファイバを浮揚させ、プロセス経路に沿って配向するための、流体の流れを提供する。上記光ファイバはファイバスロット内に配置され、上記ファイバスロットの半径方向内側位置から上記光ファイバを通過して上記ファイバスロットの半径方向外側位置へと流れる流体から、上向きの力を受ける。光ファイバは可撓性であるため、高速の流体流の存在下にある場合、ファイバ内の振動が励起される場合がある。ファイバはスロット内で強いセンタリング力を受けるため、この振動はスロット内で半径方向となる。ファイバは慣性を有するため、この振動は、ファイバに対する、瞬間的な半径方向下向きの力を引き起こし、これが十分に激しい場合、ファイバがスロットの底部又は流体供給チャネルの底部に接触する場合がある。この接触はファイバ表面の損傷を引き起こし、強度の著しい低下をもたらす。本出願は、ファイバをスロットの底部に到達するためにより多くのエネルギが必要となるようにし、これにより、振動するファイバの下向きの運動エネルギを、ファイバがスロット又は流体チャネルの底部に接触する前に放出させる、ファイバスロットの設計について議論する。議論されるスロットの設計の一部に関しては、スロットの半径方向の全長にわたって光ファイバに作用する流体の浮揚力は、凸状の力曲線によって記述され、この力曲線によると、光ファイバに対する上向きの浮揚力は、光ファイバがスロット内でより深い位置に移動するほど増大する。議論される他のスロットの設計に関しては、ファイバに対する上向きの力は、スロットの底部のすぐ上の領域において急激に増大する。いずれのタイプの設計に関しても、ファイバの振動中に光ファイバと流体軸受の剛性表面とが接触するのは回避される。スロットの半径方向の全長にわたる凸状の力曲線、又はスロットの底部のすぐ上で増大する力を達成するための、様々な流体軸受構造について記載する。
【０００６】
製造中に光ファイバを配向するための流体軸受を提示する。上記流体軸受は、光ファイバを浮揚させ、プロセス経路に沿って配向するための、流体の流れを提供する。上記流体軸受は、ファイバスロット及び流体スロットを含む。上記光ファイバは上記ファイバスロット内に配置され、上記流体スロットから流れる流体から、上向きの力を受ける。上記流体スロットは、上記流体軸受の半径方向内側位置に位置決めされ、また上記ファイバスロットは、上記流体軸受の半径方向外側位置に位置決めされる。上記流体スロットは上記ファイバスロットと流体連通する。流体は、上記流体スロットを通って上記ファイバスロットへと流れ、上記ファイバスロットの開口から流出する。上記光ファイバは、上記開口を通って上記ファイバスロットに入り、上記流体によって供給される浮揚力を受ける。光ファイバに作用する流体の浮揚力は、凸状の力曲線によって記述され、この力曲線によると、光ファイバに対する上向きの（浮揚）力は、光ファイバがスロット内でより深い位置に移動するほど増大する。ファイバスロット内での光ファイバの位置決めにおいてより高い安定性が達成され、光ファイバと流体軸受の剛性表面との接触が回避される。凸状の力曲線を達成するための様々な流体軸受構造について本明細書で記載する。
【０００７】
本開示の範囲は、以下にまで及ぶ：
光ファイバを生産するための方法であって、上記方法は：
素地光ファイバを、第１の経路に沿って、流体軸受へと配向するステップであって、上記流体軸受は、開口を有するファイバ支持チャネルを備え、上記ファイバ支持チャネルは、上記開口から深さ方向に延在し、上記素地光ファイバは、上記開口を通って上記ファイバ支持チャネルに入る、ステップ；及び
上記ファイバ支持チャネルを通して、上記ファイバ支持チャネルの上記開口に向かって流体を流すステップであって、上記流体は、上記素地光ファイバに接触して、上記素地光ファイバに対して上向きの力を提供し、上記上向きの力は、上記ファイバ支持チャネル内の上記素地光ファイバの深さに対する上記上向きの力の依存度を記述する力曲線によって定義され、上記力曲線は凸状の形状を有する、ステップ
を含む。
【０００８】
本明細書に記載のプロセス及びシステムの追加の特徴及び利点を、以下の「発明を実施するための形態」に記載するが、その一部は、「発明を実施するための形態」から、又は以下の「発明を実施するための形態」、特許請求の範囲及び添付の図面を含む本出願に記載の実施形態を実践することによって、当業者には容易に明らかになるだろう。
【０００９】
上述の「発明の概要」及び以下の「発明を実施するための形態」の両方は、様々な実施形態を説明するものであり、請求対象の主題の性質及び特徴を理解するための概観又は枠組みを提供することを意図したものであることを理解されたい。添付の図面は、これらの様々な実施形態の更なる理解を提供するために含まれており、また本明細書に組み込まれて本明細書の一部を構成する。これらの図面は、本明細書に記載の上記様々な実施形態を図示し、本記載と併せて、請求対象の主題の原理及び動作を説明する役割を果たす。
【００１０】
図面に図示されている実施形態は説明的及び例示的な性質のものであり、請求項によって定義される主題を限定することを意図したものではない。これらの説明用の実施形態に関する以下の詳細な説明は、以下の図面と併せて読んだ場合に理解できるものであり、ここでは類似の構造は類似の参照番号を用いて示されている。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本明細書に図示及び記載されている１つ以上の実施形態による、光ファイバ製造システムの概略図
【図２】本明細書に図示及び記載されている１つ以上の実施形態による、光ファイバ生産システムで使用するための流体軸受の展開図
【図３Ａ】本明細書に図示及び記載されている１つ以上の実施形態による、図２の流体軸受の部分側面図
【図３Ｂ】本明細書に図示及び記載されている１つ以上の実施形態による、図２の流体軸受の部分正面図
【図４Ａ】本明細書に図示及び記載されている１つ以上の実施形態による、光ファイバ生産システムで使用するための流体軸受の別の実施形態の部分側面図
【図４Ｂ】本明細書に図示及び記載されている１つ以上の実施形態による、図４Ａの流体軸受の部分正面図
【図５Ａ】本明細書に図示及び記載されている１つ以上の実施形態による、光ファイバ生産システムで使用するための流体軸受の別の実施形態の部分側面図
【図５Ｂ】本明細書に図示及び記載されている１つ以上の実施形態による、図５Ａの流体軸受の部分正面図
【図５Ｃ】本明細書に図示及び記載されている１つ以上の実施形態による、図５Ａの流体軸受の部分上面図
【図６Ａ】本明細書に図示及び記載されている１つ以上の実施形態による、光ファイバ生産システムで使用するための流体軸受の別の実施形態の部分側面図
【図６Ｂ】本明細書に図示及び記載されている１つ以上の実施形態による、図６Ａの流体軸受の部分正面図
【図７Ａ】本明細書に図示及び記載されている１つ以上の実施形態による、光ファイバ生産システムで使用するための流体軸受の別の実施形態の部分側面図
【図７Ｂ】本明細書に図示及び記載されている１つ以上の実施形態による、図７Ａの流体軸受の部分正面図
【図８Ａ】本明細書に図示及び記載されている１つ以上の実施形態による、光ファイバ生産システムで使用するための流体軸受の別の実施形態の部分側面図
【図８Ｂ】本明細書に図示及び記載されている１つ以上の実施形態による、図８Ａの流体軸受の部分正面図
【図９Ａ】本明細書に図示及び記載されている１つ以上の実施形態による、光ファイバ生産システムで使用するための流体軸受の別の実施形態の部分側面図
【図９Ｂ】本明細書に図示及び記載されている１つ以上の実施形態による、図９Ａの流体軸受の部分正面図
【図９Ｃ】本明細書に図示及び記載されている１つ以上の実施形態による、図９Ａの流体軸受の部分上面図
【図１０Ａ】本明細書に図示及び記載されている１つ以上の実施形態による、光ファイバ生産システムで使用するための流体軸受の別の実施形態の部分側面図
【図１０Ｂ】本明細書に図示及び記載されている１つ以上の実施形態による、図１０Ａの流体軸受の部分正面図
【図１１Ａ】本明細書に図示及び記載されている１つ以上の実施形態による、光ファイバ生産システムで使用するための流体軸受の別の実施形態の部分側面図
【図１１Ｂ】本明細書に図示及び記載されている１つ以上の実施形態による、光ファイバ生産システムで使用するための流体軸受の別の実施形態の部分側面図
【図１２Ａ】２つの設計のファイバスロットに関する力曲線
【図１２Ｂ】ファイバスロットの２つの設計
【図１２Ｃ】直線状セグメントを有する凸状力曲線
【図１２Ｄ】湾曲したセグメントを有する凸状力曲線
【図１２Ｅ】直線状セグメントを有する非凸状力曲線
【図１２Ｆ】湾曲したセグメントを有する非凸状力曲線
【図１３Ａ】本明細書に図示及び記載されている１つ以上の実施形態による、光ファイバ生産システムで使用するための流体軸受の別の実施形態の部分側面図
【図１３Ｂ】本明細書に図示及び記載されている１つ以上の実施形態による、図１３Ａの流体軸受の部分正面図
【図１４】本明細書に図示及び記載されている１つ以上の実施形態による、光ファイバ生産システムで使用するための流体軸受の別の実施形態の部分側面図
【図１５】角度付き内壁と垂直な内壁との組み合わせを備えたファイバスロットを有する流体軸受
【発明を実施するための形態】
【００１２】
これより、光ファイバを製造するための方法及びシステムの実施形態について詳細に言及する。可能な限り、図面全体を通して、同一又は同様の部分を指すために同一の参照番号を使用する。しかしながら、本開示は、多数の異なる形態で具体化でき、また本明細書に記載の実施形態に限定されるものと解釈してはならない。より具体的には、本明細書に記載の方法及びシステムは、１つ以上の流体軸受によって促進される、１つ以上の非垂直経路部分を備えるドロー経路に沿った光ファイバの生産に関する。更に、上記１つ以上の流体軸受はそれぞれ、ファイバ支持チャネルを備え、これにより、上記ファイバ支持チャネル内に配置された光ファイバに流体クッションを提供する。本明細書に記載の実施形態は、光ファイバに保護コーティングを塗布する前を含む生産の全ての段階を通して、非垂直経路に沿って光ファイバを輸送できるようにすることにより、光ファイバ生産に柔軟性を提供する。本明細書では、光ファイバを生産するための方法及びシステムの様々な実施形態について、添付の図面を具体的に参照しながら説明する。
【００１３】
ここで図１を参照すると、光ファイバを生産するために構成された光ファイバ生産システム１００が概略図で図示されている。光ファイバ生産システム１００は、ドロー炉１１０、ファイバ冷却機構１１２、１つ以上の流体軸受１２０、ファイバコーティングユニット１１４、及びファイバ回収ユニット１１６を備える。図１に示すように、ドロー経路１０２はドロー炉１１０からファイバ回収ユニット１１６まで延在し、生産中に光ファイバ１０がそれに沿って移動する経路である。ドロー経路１０２は、１つ以上のドロー経路部分、例えば第１のドロー経路部分１０２ａ、第２のドロー経路部分１０２ｂ、及び第３のドロー経路部分１０２ｃを備える。更に、これらのドロー経路部分は、（「Ａ」方向によって示される）垂直であっても、（「Ｂ」方向によって示される）非垂直であってもよい。動作時、光ファイバ１０は、本明細書中で更に詳細に説明されるように、１つ以上の流体軸受１２０を用いて、１つ以上の非垂直ドロー経路部分（例えば第２のドロー経路部分１０２ｂ）を通るように配向できる。
【００１４】
図１に示すように、光ファイバプリフォーム１２をドロー炉１１０に入れ、そこからファイバをドロー加工することにより、素地光ファイバ１４を形成する。光ファイバプリフォーム１２は、光ファイバの製造に好適ないずれのガラス又は材料で構成されていてよい。更に、本明細書中で使用する場合、「素地光ファイバ（ｂａｒｅ  ｏｐｔｉｃａｌ  ｆｉｂｅｒ）」は、プリフォームからドロー加工してすぐの、外側表面に１つ以上のコーティング層を塗布する前の（例えば素地光ファイバを、保護用ポリマー系コーティング層等の１つ以上のコーティング層でコーティングする前の）光ファイバを指す。本明細書中での「光ファイバ１０（ｏｐｔｉｃａｌ  ｆｉｂｅｒ  １０）」に対する言及は、素地光ファイバ１４又はコーティング済み光ファイバ２０（例えば１つ以上のコーティング層が塗布された素地光ファイバ）を指すことができる。
【００１５】
動作時、素地光ファイバ１４は、光ファイバプリフォーム１２からドロー加工されてドロー炉１１０を離れ、第１のドロー経路部分１０２ａに沿ってＡ方向に移動した後、１つ以上の流体軸受１２０のうちの第１の流体軸受１２０ａに到達し、第１のドロー経路部分１０２ａ、即ち（略垂直な）Ａ方向への移動から、第２のドロー経路部分１０２ｂ、即ちＢ方向への移動へとシフトする。第２のドロー経路部分１０２ｂに沿って、素地光ファイバ１４はファイバ冷却機構１１２を横断してよい。図示されているように、第２のドロー経路部分１０２ｂは、第１のドロー経路部分１０２ａに対して直交するように（例えば水平に）配向されているが、本明細書に記載のシステム及び方法は、コーティング層２１の塗布前（又は後）に、光ファイバ１０（例えば素地光ファイバ１４）をいずれの非垂直経路に沿って再配向できることを理解されたい。
【００１６】
例えば素地光ファイバ１４のコーティング前に、１つ以上の非垂直経路部分を有する光ファイバ製造システムを提供することには、多くの利点がある。例えば、従来の直線型ファイバ生産システムでは、更なるコーティングユニット及び更なる冷却機構等の新規の又は追加の構成部品をファイバコーティングユニット１１４の前に追加するには、全てのこのような構成部品を垂直に配設する必要があり、多くの場合、システム全体の高さを増大させる必要がある。本明細書に記載の光ファイバ生産システム１００の場合、コーティング層２１の塗布前に光ファイバ１０を水平方向又は対角線方向に（例えば垂直方向から外れて）ルーティングできることにより、設備のセットアップにおいてだけでなく、システム全体の高さを増大させる必要のない既存の生産施設内での後の修正、追加及び更新に関して、より高い柔軟性を実現できる。
【００１７】
再び図１を参照すると、素地光ファイバ１４は、ファイバ冷却機構１１２を通過する際に冷却され、その後ファイバコーティングユニット１１４に供され、ここでコーティング層２１（例えば一次保護コーティング層）を素地光ファイバ１４の外側表面に塗布することによって、コーティング済み光ファイバ２０を形成する。ファイバ冷却機構１１２は、光ファイバを冷却するための、当該技術分野で公知のいずれの機構とすることができる。例えばファイバ冷却機構１１２を、空気中での素地光ファイバ１４の冷却よりも速い又は遅い速度での素地光ファイバ１４の冷却を促進できる気体で充填してよい。ファイバ冷却機構１１２は任意の構成部品であり、光ファイバ生産システム１００の他の実施形態はファイバ冷却機構１１２を備えない場合があることを理解されたい。
【００１８】
いくつかの実施形態では、図１に示すように、１つ以上の流体軸受１２０は、第２の流体軸受１２０ｂを備えてよく、これは、第１の流体軸受１２０ａと第２の流体軸受１２０ｂとの整列によって生成される第２のドロー経路部分１０２ｂから、第１のドロー経路部分１０２ａに対して略垂直であっても平行であってもよい第３のドロー経路部分１０２ｃへと、素地光ファイバ１４を輸送するために使用できる。図１に示すように、第３のドロー経路部分１０２ｃは、第２の流体軸受１２０ｂからファイバコーティングユニット１１４まで延在する。ファイバコーティングユニット１１４を離れた後、コーティング層２１を備える（もはや素地ではない）コーティング済み光ファイバ２０は、光ファイバ生産システム１００内での他の多様な処理段階（図示せず）を通過した後、ファイバ回収ユニット１１６に到達できる。ファイバ回収ユニット１１６は、１つ以上のドロー機構１１７を含み、これは、コーティング済み光ファイバ２０に張力を印加することにより、図１に示すように光ファイバ生産システム１００全体を通して光ファイバ１０をドロー加工する際に光ファイバ１０に必要な張力を提供するために使用される。ファイバ回収ユニット１１６は、ファイバ貯蔵用スプール１１８も含み、コーティング済み光ファイバ２０をファイバ貯蔵用スプール１１８上に巻き付けることができる。更に、３つのドロー経路部分（１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ）が図１に示されているものの、それぞれが垂直又は非垂直配向を有するいずれの個数の経路部分が考えられることを理解されたい。
【００１９】
本明細書中で更に詳細に説明されるように、１つ以上の流体軸受１２０（例えば第１の流体軸受１２０ａ及び第２の流体軸受１２０ｂ）は、コーティング層２１を素地光ファイバ１４に塗布する（ことによってコーティング済み光ファイバ２０を形成する）まで、素地光ファイバ１４がいずれの表面と機械的に接触しないように、光ファイバ生産システム１００を通して素地光ファイバ１４を輸送する。動作時、１つ以上の流体軸受１２０は、流体クッションの領域を提供でき、この領域上では、例えば素地光ファイバ１４に対して非反応性の流体（例えば空気、ヘリウム）によって、素地光ファイバ１４が流体軸受１２０に機械的に接触することなく移動できる。本明細書中で使用される場合、「機械的接触（ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  ｃｏｎｔａｃｔ）」は、ドロープロセス中での剛性構成部品との接触を指す。このように機械的に接触しないことは、脆性の素地光ファイバ、特にファイバコーティングユニット１１４でコーティングされる前に非垂直経路を通って移動する素地光ファイバの、品質及び完全性を維持するために重要となり得る。ファイバ回収ユニット１１６によって提供される機械的接触は許容可能である。というのは、光ファイバがファイバ回収ユニット１１６に到達するとき、光ファイバ１０は、ファイバを保護するコーティング層２１でコーティングされており、従って剛性表面との機械的接触は、実質的には、ファイバの品質又は完全性に対して、ファイバがコーティングされていない場合と同様に影響を及ぼすことはないためである。しかしながら、本明細書中では流体軸受１２０を主に、ドロー経路１０２に沿った素地光ファイバ１４の移動を促進するものとして説明しているものの、流体軸受１２０を、コーティング済み光ファイバ２０等のいずれの光ファイバ１０と共に使用してよいことを理解されたい。
【００２０】
いくつかの実施形態では、素地光ファイバ１４がその上を移動できる流体クッションの領域を提供する一方で、１つ以上の流体軸受１２０は、素地光ファイバ１４を冷却することもできる。例えば、ファイバ冷却機構１１２を備えない実施形態では、１つ以上の流体軸受１２０がファイバ冷却機構１１２の冷却機能を実施できる。特に、１つ以上の流体軸受１２０は、素地光ファイバ１４を支持する移動流体流を利用するため、素地光ファイバ１４は、ドロー炉１１０のすぐ外側に存在し得るような移動しない周囲空気中で素地光ファイバ１４を冷却する場合より速い速度で冷却される。更に、素地光ファイバ１４と流体軸受１２０中の流体（これは好ましくは環境温度又は室温の空気である）との間の温度差が大きいほど、流体軸受１２０が素地光ファイバ１４を冷却する能力が高くなる。
【００２１】
ここで図２を参照すると、流体軸受１２０が更に詳細に図示されている。流体軸受１２０は、第１のプレート１３０、第２のプレート１３２、内側部材１３６、並びに第１のプレート１３０及び第２のプレート１３２のうちの少なくとも１つにある開口１３４を含む。第１のプレート１３０及び第２のプレート１３２はそれぞれ円弧状外側表面１３８、１３９を含み、互いに反対側に位置決めされる。円弧状外側表面１３８、１３９は、各プレート１３０、１３２の外周に沿って存在し、互いに略整列される。更に、第１のプレート１３０及び第２のプレート１３２を締結器具（例えばボルト１４０）で接続することにより、第１のプレート１３０と第２のプレート１３２とを、流体が流体軸受１２０を通過できるように、一体に連結する。
【００２２】
第１のプレート１３０及び第２のプレート１３２はそれぞれ、内面１４２、１４４及び外面１４３、１４５を有する。第１のプレート１３０の内面１４２は、第２のプレート１３２の内面１４４に対面して、内面１４２と内面１４４との間の、各プレート１３０、１３２の円弧状外側表面１３８、１３９から半径方向内向きに延在する、ファイバ支持チャネル１５０（その一実施形態が図３Ａ及び３Ｂに図示されている）を形成する。ファイバ支持チャネル１５０は、流体流のためのプレナムを提供し、素地光ファイバ１４（又は他のいずれの光ファイバ１０）を、流体軸受１２０の回転を発生させずに、かつ素地光ファイバ１４と流体軸受１２０との間に機械的な接触を発生させずに、素地光ファイバ１４がファイバ支持チャネル１５０に沿って移動できるように、受承する。ファイバ支持チャネル１５０の様々な構成について、本明細書で更に詳細に説明する。更に、少なくとも１つの開口１３４は、第１のプレート１３０及び第２のプレート１３２のうちの少なくとも１つを通過して、流体（例えば空気、ヘリウム、又は他の所望の気体若しくは液体）を流体軸受１２０に供給することを可能にし、従って、上記流体はファイバ支持チャネル１５０を通って流体軸受１２０から出ることができ、これによってファイバ支持チャネル１５０内に配置された素地光ファイバ１４のための流体クッションを提供できる（図３Ａ）。
【００２３】
引き続き図２を参照すると、流体軸受１２０は、第１のプレート１３０と第２のプレート１３２との間に位置決めされた内側部材１３６も含むことができる。内側部材１３６（例えばシム１３７）は、少なくとも１つの開口１３４からファイバ支持チャネル１５０内へと流体を配向するのを支援するよう構成され、これにより流体は、所定の流れ方向を有してファイバ支持チャネル１５０を出る。内側部材１３６を第１のプレート１３０と第２のプレート１３２との間に配置することにより、これらの間に間隙を提供する。いくつかの実施形態では、内側部材１３６は、非半径方向の流れを抑制することによって流体流を更に制御するための、複数の指状部（図示せず）を備えてよい。更に、内側部材１３６は、第１のプレート１３０と第２のプレート１３２との間に実質的な接触を提供するための封止部分として機能する。
【００２４】
ここで図３Ａを参照すると、ファイバ支持チャネル１５０が更に詳細に図示されている。図３Ａ及び３Ｂに示すように、ファイバ支持チャネル１５０は、ファイバスロット１５２及び流体スロット１５４を備える。ファイバスロット１５２は、プレート１３０、１３２の円弧状外側表面１３８、１３９から（例えば第１のプレート１３０及び第２のプレート１３２の円弧状外側表面１３８と円弧状外側表面１３９との間の開口１６０から）半径方向内向きに延在し、ファイバ支持チャネル境界１５５で終端する。この半径方向内向きの方向は、本明細書中では深さ方向とも呼ばれ、ここで深さとは、ファイバ支持チャネル内での素地光ファイバの位置を指す。ファイバ支持チャネル内での深さは、ファイバ支持チャネルに向かう開口に対して測定され、上記深さ方向は、開口からファイバスロットを通って流体スロットへ向かう方向である。深さ方向に対応する軸は、ファイバ支持チャネル内でセンタリングされた軸、又はファイバ支持チャネル内でセンタリングされた軸に対して平行な軸である。ある好ましい実施形態では、ファイバ支持チャネルは、ファイバ支持チャネル内でセンタリングされた軸に関して対称である。流体スロット１５４は、ファイバ支持チャネル境界１５５から半径方向内向きに延在し、内側部材１３６において終端する。動作時、流体は、内側部材１３６から流体スロット１５４及びファイバスロット１５２を通って半径方向外向きに流れることにより、ファイバスロット１５２内に配置された素地光ファイバ１４のための流体クッションを提供でき、従って素地光ファイバ１４は、流体軸受１２０と機械的に接触することなく、ドロー経路１０２に沿って配向できる（図１）。
【００２５】
ファイバ支持チャネル１５０は、チャネル幅ＷＣだけ離間している第１のプレート１３０の内面１４２と第２のプレート１３２の内面１４４との間に延在する。図３Ａに示す実施形態では、ファイバ支持チャネル１５０は先細になっており、従って開口１６０におけるチャネル幅ＷＣは、ファイバ支持チャネル境界１５５におけるチャネル幅ＷＣより大きく、ファイバ支持チャネル１５０のＷＣは半径方向に可変である（例えば光ファイバ１０がファイバ支持チャネル１５０内のどこに垂直に位置決めされているかに応じて可変である）。
【００２６】
更に、図３Ａは、ファイバ支持チャネル１５０のファイバスロット１５２内に配置された素地光ファイバ１４を示し、また流体スロット１５４からファイバスロット１５２を通って流れる流体１５１（例えば空気）（例えば第１のプレート１３０及び／又は第２のプレート１３２の少なくとも１つの開口１３４から発する流体流）を示し、これは、素地光ファイバ１４が流体軸受１２０を横断して輸送される際に素地光ファイバ１４に接触する。この流体流により、素地光ファイバ１４の下に正圧が生じ、これは、上向きの（半径方向外向きの）力を提供することによって、素地光ファイバ１４の底部に対して作用してこれを支持し、これによって素地光ファイバ１４を浮揚させて、素地光ファイバ１４と流体軸受１２０との間の実質的な機械的接触を防止する。理論によって制限されることを意図したものではないが、圧力を最適化することによって、素地光ファイバ１４をファイバ支持チャネル１５０のファイバスロット１５２内に位置決めして垂直に維持でき、従って、素地光ファイバ１４がファイバ支持チャネル境界１５５とファイバ支持チャネル１５０の開口１６０との間に維持される。例えば、ファイバ支持チャネル１５０を横断する流体１５１は、素地光ファイバ１４が流体軸受１２０を通って移動する際に光ファイバ１０をファイバスロット１５２内に維持又は支持できる、一定の流体流量を有することができ、また、ファイバスロット１５２の設計、及び／又は以下で説明される１つ以上の圧力解放領域（例えば図４Ｂの圧力解放領域２７０）は、ファイバスロット１５２内での素地光ファイバ１４の自己配置を促進できる。
【００２７】
引き続き図３Ａを参照すると、いくつかの実施形態では、内面１４２、１４４の、ファイバ支持チャネル１５０のファイバスロット１５２内の部分は、先細になっているか又は傾斜していてよく、従ってファイバスロット１５２は、ファイバ支持チャネル１５０の開口１６０においてよりも、ファイバ支持チャネル境界１５５において（即ち素地光ファイバ１４が流体軸受１２０を通過する際に形成する円弧状経路の内側において）、より狭いチャネル幅ＷＣを備える。いくつかの実施形態では、内面１４２及び１４４はそれぞれ、０°より大きく１０°未満の角度、例えば約０．３°〜約７°、約０．４°〜約３°等の角度で傾斜している。更に、ファイバ支持チャネル１５０及びファイバスロット１５２は、いずれの深さ及びいずれのチャネル幅ＷＣを備えてよい。異なる実施形態では、ファイバスロット１５２の深さは、０．２５インチ（６．３５ｍｍ）超、又は０．４０インチ（１０．１６ｍｍ）超、又は０．５５インチ（１３．９７ｍｍ）超、又は０．７０インチ（１７．７８ｍｍ）超、又は０．８５インチ（２１．５９ｍｍ）超、又は０．２５インチ（６．３５ｍｍ）〜１．２５インチ（３１．７５ｍｍ）、又は０．３５インチ（８．８９ｍｍ）〜１．０５インチ（２６．６７ｍｍ）、又は０．４５インチ（１１．４３ｍｍ）〜０．９０インチ（２２．８６ｍｍ）、又は０．５５インチ（１３．９７ｍｍ）〜０．８５インチ（２１．５９ｍｍ）、又は０．６０インチ（１５．２４ｍｍ）〜０．８０インチ（２０．３２ｍｍ）、又は約０．６５インチ（１６．５１ｍｍ）、又は約０．７５インチ（１９．０５ｍｍ）である。（例えば図３Ａに示すように）先細になったファイバ支持チャネル１５０を利用し、流体１５１をファイバ支持チャネル１５０内に、この流体がファイバ支持チャネル１５０の比較的狭い内側部分に入って、ファイバ支持チャネル１５０の比較的幅広い外側領域を出てゆくように、注入することにより、ファイバ支持チャネル１５０を通して放出される流体１５１のクッションが、素地光ファイバ１４をファイバ支持チャネル１５０内で自己配置させることになる。
【００２８】
理論によって制限されることを意図したものではないが、流体１５１の所与の流量に関して、ファイバのドロー張力は、下向き（半径方向内向き）の力を提供し、これは流体１５１の流れが提供する上向き（半径方向外向き）の力に反作用する。ファイバ支持チャネル１５０内での素地光ファイバ１４の位置は、ファイバのドロー張力が提供する下向きの力が、流体１５１の流れが提供する上向きの力と平衡する位置において、安定する。ファイバのドロー加工中に発生し得るドロー張力の変動は、素地光ファイバ１４に作用する力の平衡を変化させ、素地光ファイバ１４を安定した平衡位置から変位させる。ドロー張力が増大すると、素地光ファイバ１４に対する下向きの力が増大し、素地光ファイバ１４はその安定した平衡位置から、ファイバ支持チャネル１５０内のより深い位置へと（即ちファイバ支持チャネル１５０内における、開口１６０から更に離れた位置へと）下向きに変位される。ドロー張力が低下すると、素地光ファイバ１４に対する下向きの力が低下し、素地光ファイバ１４はその安定した平衡位置から、ファイバ支持チャネル１５０内のより浅い位置へと（即ちファイバ支持チャネル内における、開口１６０により近い位置へと）上向きに変位される。素地光ファイバ１４の位置がその安定した平衡位置から下向きに変位すると、素地光ファイバ１４はファイバ支持チャネル１５０と機械的に接触する場合があり、及び／又は素地光ファイバ１４は流体スロット１５４に入る場合がある。素地光ファイバ１４の位置がその安定した平衡位置から上向きに変位すると、素地光ファイバ１４はファイバ支持チャネル１５０と機械的に接触する場合があり、及び／又は素地光ファイバ１４はファイバ支持チャネル１５０を出て流体軸受１２０から脱出する。
【００２９】
本記載の複数の実施形態では、ファイバスロット１５２及び／又は流体スロット１５４は、ドロー張力の変動又はその他の変化によって引き起こされる、素地光ファイバ１４の安定した平衡位置の上向き及び下向きの変位に反作用するよう設計される。例えば図３Ａでは、ファイバスロット１５２はそれぞれ、第１のプレート１３０の先細になった内面１４２、及び第２のプレート１３２の先細になった内面１４４によって画定される。ファイバのドロー張力が増大すると、素地光ファイバ１４に対する下向きの力が増大し、素地光ファイバ１４はファイバスロット１５２内で下向きに（例えば半径方向内向きに）移動することになる。張力によって誘発された素地光ファイバ１４の下向きの変位は、素地光ファイバ１４がファイバスロット１５２内の更に深い位置（下向きに）移動するに従って、流体１５１が提供する上向きの力の増大によって補償される。ファイバスロット１５２内での流体１５１の流れパターンは、素地光ファイバ１４を支持する（浮揚させる）部分と、素地光ファイバ１４の周囲を流れる部分とを含む。ファイバスロット１５２から流体スロット１５４へと供給される流体１５１の所与の流量（又は圧力）に関して、流体１５１の流れパターンの、素地光ファイバ１４の周囲を流れる部分は、素地光ファイバ１４と内面１４２及び１４４との間の間隙に依存する。内面１４２及び１４４の先細形状により、素地光ファイバ１４と内面１４２及び１４４との間の間隙は、ファイバスロット１５２内の素地光ファイバ１４の位置と共に変化する。素地光ファイバ１４がファイバスロット１５２内の更に深い位置に移動すると、素地光ファイバ１４と内面１４２及び１４４との間の間隙は狭くなる。これにより、流体１５１の流れパターンの、素地光ファイバ１４の周囲を流れる部分が削減され、流体１５１の流れパターンの、素地光ファイバ１４を支持する部分が増大する。その結果、素地光ファイバ１４がファイバスロット１５２内の更に深い位置に移動すると、素地光ファイバ１４に作用する流体１５１の上向きの力（圧力）が増大して、ドロー張力の増大によって引き起こされる素地光ファイバ１４の下向きの変位に反作用する。同様に、ドロー張力が低下すると、張力によって誘発された素地光ファイバ１４に対する下向きの力は低下し、素地光ファイバ１４はファイバスロット１５２内で上向きに（半径方向外向きに、より浅い深さへと）移動する。素地光ファイバ１４がファイバスロット１５２内で上向きに移動すると、素地光ファイバ１４と内面１４２及び１４４との間の間隙は増大し、流体１５１の流れパターンのうちのより大きな部分が、素地光ファイバ１４の周囲を流れる。素地光ファイバ１４を浮揚させるために作用する流体１５１の上向きの力（又は圧力）は、これに対応して低下して、張力によって誘発された素地光ファイバ１４の上向きの変位を補償する。このように、張力によって誘発された素地光ファイバ１４の変位は、素地光ファイバ１４の位置がファイバスロット１５２内で変化する際に流体１５１が提供する上向きの力を調整することによって、補償される。張力によって誘発された下向きの力と、流体１５１が提供する上向きの力との間の平衡が再び確立されると、新たな安定化された平衡位置が得られる。ファイバドロープロセスの経過を通して、ドロー張力は経時的に変化するため、上向きの力と下向きの力とが自己補償的に常に平衡を取り直し、ファイバスロット１５２内における素地光ファイバ１４の安定した位置を維持する。下向きの（半径方向内向きの）力と上向きの（半径方向外向きの）力との変動及び再平衡化による張力の補償は、本明細書で開示される流体軸受１２０の実施形態の特徴である。張力の補償を達成する流体軸受１２０の様々な設計を以下に記載する。
【００３０】
いくつかの実施形態では、素地光ファイバ１４は、ファイバスロット１５２内のある垂直位置に配置されていてよく、この垂直位置は、素地光ファイバ１４の直径の約１〜２倍、例えば素地光ファイバ１４の直径の約１〜１．７５倍、素地光ファイバ１４の直径の約１〜１．５倍等の幅を有する。理論によって制限されることを意図したものではないが、素地光ファイバ１４を、ファイバスロット１５２内のこのような比較的狭い領域に配置することにより、素地光ファイバ１４は、ベルヌーイ効果により、動作中に内面１４２と内面１４４との間で自然にセンタリングされる。例えば、素地光ファイバ１４が内面１４４に近づき、内面１４２から離れると、流体１５１の速度は、内面１４２に最も近い位置で増大し、内面１４４に最も近い位置で低下する。ベルヌーイ効果によると、流体の速度の増大は、圧力の低下と同時に発生する。その結果、内面１４４付近の減少した流体流によって引き起こされる、より高い圧力が、素地光ファイバ１４をファイバスロット１５２の中央へと押し戻すことになる。このように、少なくとも実質的には、ファイバをドロー加工している間（即ち素地光ファイバ１４がドロー経路１０２に沿って移動しながらファイバ支持チャネル１５０を横断している間（図１））に、ファイバの周囲を通過してファイバ支持チャネル１５０を出る流体の流れによるベルヌーイ効果によって、素地光ファイバ１４をファイバ支持チャネル１５０内でセンタリングできる。
【００３１】
これもまた理論によって制限されることを意図したものではないが、このようなセンタリングは、ファイバに側部から衝突する流体のいずれの流れを利用する必要なしに行われ、例えば内面１４２又は１４４から発する流体流の噴射は利用されない。ファイバ支持チャネル１５０を通って（例えば素地光ファイバ１４が配置されたファイバスロット１５２を通って）移動する流体の流れの速度を好ましく調整することにより、素地光ファイバ１４を、上記ファイバの全体がファイバスロット１５２（例えば図３Ａに示されているファイバ支持チャネル１５０の先細部分）内となるように維持する。更に、素地光ファイバ１４が、素地光ファイバ１４の直径の約１〜２倍の幅を有するファイバ支持チャネル１５０の領域内に位置するため、素地光ファイバ１４は、（選択によってはファイバの支持に使用される場合もある空気力学的抗力ではなく、これとは反対に）素地光ファイバ１４の下方に存在する圧力差によって支持される。流体の圧力差によって素地光ファイバ１４をファイバ支持チャネル１５０内で支持する、又は浮揚させることにより、空気力学的抗力を用いてファイバを浮揚させる場合に比べて、使用される流体流をはるかに少なくすることができる。
【００３２】
更に、ファイバ支持チャネル１５０は、ファイバスロット１５２内で素地光ファイバ１４を自己配置させるように張力の補償を提供するために、先細になったファイバスロット１５２を備えるが、以下で更に詳細に説明されるような別のファイバスロットの設計及び構成によって張力の補償を提供するための、流体軸受１２０の他の実施形態も考えられる。例えばこれらの実施形態のうちのいくつかは、張力の補償のために、第１のプレート１３０及び／又は第２のプレート１３２内に配置された、１つ以上の圧力解放領域（例えば図４Ｂの流体軸受２２０の実施形態において図示されている圧力解放領域２７０）を備えてよい。しかしながら、流体軸受１２０が先細になったファイバスロット１５２を備える場合、圧力解放領域は任意であり、図３Ｂの流体軸受１２０の部分側面図に示すように、張力の補償を提供するために必要ではない。
【００３３】
ここで図４Ａ及び４Ｂを参照すると、流体軸受２２０が図示されている。図４Ａは流体軸受２２０の部分側面図を示し、図４Ｂは流体軸受２２０の部分正面図を示す。流体軸受２２０はファイバ支持チャネル２５０を備え、これは、第１のプレート２３０及び第２のプレート２３２の円弧状外側表面２３８、２３９からファイバ支持チャネル境界２５５まで半径方向内向きに延在するファイバスロット２５２と、ファイバスロット２５２から半径方向内側に位置決めされた流体スロット２５４とを備える。第１のプレート２３０は、内面２４２及び外面２４３を含む。第２のプレート２３２は、内面２４４及び外面２４５を含む。流体軸受２２０はまた、第１のプレート２３０と第２のプレート２３２との間に配置されてこれらの間に間隙を設ける、内側部材２３６も含む。図４Ａに示すように、ファイバスロット２５２のチャネル幅ＷＣは、ファイバスロット２５２の深さを通して一定であり、ここで深さとは、円弧状外側表面２３８、２３９の間の空間によって画定される開口２６０からの、半径方向内向き方向の位置を指す。例えば、ファイバスロット２５２のチャネル幅ＷＣは、開口２６０及びファイバ支持チャネル境界２５５において同一である。よって、ファイバ支持チャネル２５０を通る流体流によって引き起こされる圧力差は、ファイバスロット２５２内での素地光ファイバ１４の垂直位置が変化する際に、チャネル幅ＷＣの変化によって変化しない。
【００３４】
その代わりに、ここで図４Ｂを参照すると、流体軸受２２０は圧力解放領域２７０を備え、これは、第１のプレート２３０を内面２４２から外面２４３まで通って、及び／又は第２のプレート２３２を内面２４４から外面２４５まで通って延在する、複数の逃し通気管２７２を備える。図４Ｂは、第１のプレート２３０が逃し通気管２７２を有する圧力解放領域２７０を含む一実施形態における、第１のプレート２３０の外面２４３を示す。図４Ｂに示すように、複数の逃し通気管２７２は、第１のプレート２３０内で方位角方向に離間している。図４Ｂはまた、逃し通気管２７２に対する素地光ファイバ１４の例示的な位置を示す。素地光ファイバ１４のいくつかの部分は、逃し通気管２７２に隣接してファイバスロット２５２内に配置され、素地光ファイバ１４の他の部分は、内面２４２に隣接してファイバスロット２５２内に配置される。一実施形態では、第２のプレート２３２は同様に構成され、従って逃し通気管２７２を有する方位角方向に離間した圧力解放領域２７０を含む。動作時、ファイバスロット２５２を通って流れる流体２５１の一部は、逃し通気管２７２を通って流体軸受２２０を出ることができる。この実施形態では、ファイバスロット２５２内の間隙流（例えば素地光ファイバ１４と、ファイバスロット２５２を画定する内面２４２、２４４との間の流れ）が依然として発生し、これにより、図３Ａに関して上で更に詳細に説明したように、ファイバスロット２５２内での素地光ファイバ１４の位置を維持するために必要な上向きの力及びセンタリング力が生成される。
【００３５】
図４Ａ及び４Ｂの実施形態では、張力の補償（例えば、素地光ファイバ１４に印加されるドロー張力の変化に応答した、ファイバスロット２５２内での深さ（半径方向内向き）方向の素地光ファイバ１４の自己配置）は、流体２５１の流れパターンの、圧力逃し通気管２７２を通って流れる部分の変化によって達成される。特に、素地光ファイバ１４が（例えばドロー張力の低下によって）ファイバスロット２５２内で上向きに移動すると、逃し通気管２７２の、素地光ファイバ１４の下方の領域が増大する。流体２５１のある一定の流量（又は圧力）に関して、逃し通気管２７２の、素地光ファイバ１４の下方の領域が増大すると、流体２５１の流れパターンのうちの大きな部分が逃し通気管２７２を通過し、流体２５１の流れパターンのうちの小さな部分がファイバスロット２５２内で素地光ファイバ１４を支持する（浮揚させる）。その結果、張力によって誘発された素地光ファイバ１４の上向きの変位に反作用するための、素地光ファイバ１４に作用する流体２５１の上向きの力が低下する。素地光ファイバ１４がファイバスロット２５２内で上向きに移動すると、張力によって誘発された上向きの変位に反作用するための、素地光ファイバ１４に作用する流体２５１の圧力が低下する。反対に、素地光ファイバ１４が（例えばドロー張力の増大によって）ファイバスロット２５２内で下向きに移動すると、逃し通気管２７２の、素地光ファイバ１４の下方の領域が減少する。その結果、流体２５１の流れパターンのうちの小さな部分が逃し通気管２７２を通過し、流体２５１の流れパターンのうちの大きな部分が素地光ファイバ１４を支持し（浮揚させ）、張力によって誘発された素地光ファイバ１４の下向きの変位に反作用するための、素地光ファイバ１４に作用する流体２５１の上向きの力が増大する。素地光ファイバ１４がファイバスロット２５２内で下向きに移動すると、張力によって誘発された下向きの変位に反作用するための、素地光ファイバ１４に作用する流体２５１の圧力が増大する。
【００３６】
ある例示的な例として、流体軸受２２０は：約３インチ（７．６２ｃｍ）の半径と；素地光ファイバ１４をファイバスロット２５２内でセンタリングしたときに、例示的な素地光ファイバ１４と各内面２４２、２４４との間の間隙が約０．０００５インチ（１２．７μｍ）となるようにサイズ設定された、一定のチャネル幅ＷＣを有するファイバスロット２５２とを備える。例示的な流体軸受２２０は、内面２４２、２４４からプレート２３０、２３２を通って外面２４３、２４５まで延在する、複数の逃し通気管２７２を備える。例示的な逃し通気管２７２は、半径方向の高さが約０．０３０インチ（０．７６２ｍｍ）、方位角方向の幅が０．００６インチ（１５２．４μｍ）であり、内面２４２、２４４と外面２４３、２４５との間の厚さが約０．３インチ（７．６２ｍｍ）であり、方位角方向に例えば約４°ずつ離間している。この例示的な例では、素地光ファイバを２００グラムの張力でドロー加工する場合、素地光ファイバはファイバスロット２５２内において、逃し通気管２７２の底部の垂直位置に位置決めされることになり、素地光ファイバを１０グラムの張力でドロー加工する場合、素地光ファイバはファイバスロット２５２内において、逃し通気管２７２の頂部の垂直位置に位置決めされることになる。
【００３７】
ここで図５Ａ〜５Ｃを参照すると、流体軸受３２０が図示されている。図５Ａは流体軸受３２０の部分側面図を示し、図５Ｂは流体軸受３２０の部分正面図を示し、図５Ｃは流体軸受３２０の部分上面図を示す。図４Ａ及び４Ｂの流体軸受２２０と同様に、流体軸受３２０はファイバ支持チャネル３５０を備え、これは、第１のプレート３３０及び第２のプレート３３２の円弧状外側表面３３８、３３９からファイバ支持チャネル境界３５５まで半径方向内向きに延在するファイバスロット３５２と、ファイバスロット３５２から半径方向内側に位置決めされた流体スロット３５４とを備える。流体軸受３２０はまた、第１のプレート３３０と第２のプレート３３２との間に配置されてこれらの間に間隙を設ける、内側部材３３６も含む。図５Ａに示すように、ファイバスロット３５２のチャネル幅ＷＣは、ファイバスロット３５２の深さを通して一定である。よって、ファイバ支持チャネル３５０を通る流体流によって引き起こされる圧力差は、ファイバスロット３５２内での素地光ファイバ１４の垂直位置が変化する際に、チャネル幅ＷＣの変化によって変化しない。
【００３８】
その代わりに、図５Ａ及び５Ｃに示すように、流体軸受３２０は、圧力逃し領域３７０を含み、これは、プレート３３０、３３２の内面３４２、３４４のうちの一方又は両方の中へと延在する逃しスロット３７４を備えるが、逃しスロット３７４は、図４Ｂの逃し通気管２７２とは違って、内面３４２、３４４を部分的にしか貫通せず、プレート３３０、３３２の外面３４３、３４５まで延在しない。図５Ｂに示されている第１のプレート３３０の外面３４３によって例示されるように、逃しスロット３７４は、第１のプレート３３０を通って外面３４３まで延在しない。その代わりに、図５Ａ及び５Ｃに示すように、逃しスロット３７４は、ファイバ支持チャネル境界３５５と円弧状外側表面３３８、３３９との間の複数の方位角方向に離間した位置において、内面３４２、３４４内へと延在し、素地光ファイバ１４によって妨げられない流体経路を提供する。更に、図５Ａ及び５Ｃに示されている実施形態では、逃しスロット３７４には角度が付けられており、従って逃しスロット３７４は、円弧状外側表面３３８、３３９に近い位置にあるほど、内面３４２、３４４内へと延在する。しかしながら、直線状の逃しスロット３７４（即ち半径方向において一定の断面積を有する逃しスロット３７４）も考えられる。動作時、流体は、ファイバスロット３５２へと加えられた流体３５１のいずれの所与の圧力に関して、逃しスロット３７４に接触すると、逃しスロット３７４から流出し、従って流体軸受３２０から流出するため、素地光ファイバ１４をファイバスロット３５２内で支持する位置が高いほど（例えば素地光ファイバ１４がファイバ支持チャネル３５０の開口３６０に近づくほど）、流体圧力は小さくなり、よって素地光ファイバ１４に作用する流体３５１による上向きの力が小さくなる。
【００３９】
理論によって制限されることを意図したものではないが、素地光ファイバ１４がファイバスロット３５２内の高い位置にあるほど、逃しスロット３７４の、素地光ファイバ１４の下方の領域は大きくなり、流体３５１の流れパターンの、逃しスロット３７４を通過する部分が増大する。その結果、流体３５１の流れパターンの、素地光ファイバ１４を支持する（浮揚させる）部分は減少し、素地光ファイバ１４に作用する流体３５１由来の上向きの力（圧力）は低下する。素地光ファイバ１４がファイバスロット３５２内で上向きに移動すると、張力によって誘発された上向きの変位に反作用するための、素地光ファイバ１４に作用する流体３５１の力（圧力）は低下する。反対に、素地光ファイバ１４がファイバ支持チャネル３５０内の低い位置にあるほど、逃しスロット３７４の、素地光ファイバ１４の下方の領域は小さくなり、流体３５１の流れパターンの、逃しスロット３７４を通過する部分が減少する。その結果、流体３５１の流れパターンの、素地光ファイバ１４を支持する（浮揚させる）部分は増大し、素地光ファイバ１４に作用する流体３５１由来の上向きの力（圧力）は増大する。素地光ファイバ１４がファイバスロット３５２内で下向きに移動すると、張力によって誘発された下向きの変位に反作用するための、素地光ファイバ１４に作用する流体３５１の圧力が増大する。このように、ファイバスロット３５２の内面３４２、２４４が互いに対して平衡である実施形態においても、素地光ファイバ１４に対するドロー張力が変化する際に、素地光ファイバ１４をファイバスロット内３５２に保持できる。というのは、素地光ファイバ１４がファイバスロット３５２内で上方に（例えば半径方向外向きに）移動すると、より多くの流体が逃しスロット３７４を通って出てゆくことにより、素地光ファイバ１４の下側の圧力差が減少し、素地光ファイバ１４がファイバスロット３５２内で上向きに移動するのが停止されるためである。
【００４０】
ある例示的な例として、流体軸受３２０は：約３インチ（７．６２ｃｍ）の半径と；素地光ファイバ１４をファイバスロット３５２内でセンタリングしたときに、例示的な素地光ファイバ１４と各内面３４２、３４４との間の間隙が約０．０００５インチ（１２．７μｍ）となるようにサイズ設定された、一定の幅ＷＣを有するファイバスロット３５２とを備える。例示的な流体軸受３２０はまた、プレート３３０、３３２の内面３４２、３４４内へと延在する、複数の逃しスロット３７４を含み、これらは、半径方向の高さが約０．０２５インチ（０．６３５ｍｍ）、方位角方向の幅が０．０１５インチ（３８１μｍ）であり、円弧状外側表面３３８、３３９（例えば最も深い点）において内面３４２、３４４内へ約０．０１インチ（０．２５４ｍｍ）の深さまで延在し、方位角方向に例えば約４°ずつ離間している。この例示的な例では、素地光ファイバを２００グラムの張力でドロー加工する場合、素地光ファイバはファイバスロット３５２内において、逃しスロット３７４の底部の垂直位置に位置決めされ、素地光ファイバを１０グラムの張力でドロー加工する場合、素地光ファイバはファイバスロット３５２内において、逃しスロット３７４の頂部の垂直位置に位置決めされる。
【００４１】
ここで図６Ａ及び６Ｂを参照すると、流体軸受４２０が図示されている。図６Ａは流体軸受４２０の部分側面図を示し、図６Ｂは流体軸受４２０の部分正面図を示す。図３Ａ〜５Ｃの流体軸受１２０、２２０及び３２０と同様に、流体軸受４２０はファイバ支持チャネル４５０を備え、これは、第１のプレート４３０及び第２のプレート４３２の円弧状外側表面４３８、４３９からファイバ支持チャネル境界４５５まで半径方向内向きに延在するファイバスロット４５２と、ファイバスロット４５２から半径方向内側に位置決めされた流体スロット４５４とを有する。流体軸受４２０はまた、第１のプレート４３０と第２のプレート４３２との間に配置されてこれらの間に間隙を設ける、内側部材４３６も含む。図６Ａに示すように、ファイバスロット４５２のチャネル幅ＷＣは、ファイバスロット４５２の深さを通して一定である。よって、ファイバ支持チャネル４５０を通る流体流によって引き起こされる圧力差は、ファイバスロット４５２内での素地光ファイバ１４の垂直位置が変化する際に、チャネル幅ＷＣの変化によって変化しない。
【００４２】
その代わりに、図６Ａ及び６Ｂに示すように、流体軸受４２０は圧力解放領域４７０を含み、これは、ファイバ支持チャネル４５０のファイバスロット４５２の半径方向位置において第１のプレート４３０及び第２のプレート４３２の内面４４２、４４４内に配置された、１つ以上の多孔質材料領域４７６を備え、これにより、流体は、ファイバ支持チャネル４５０の内面４４２、４４４を通り、流体軸受４２０の外面４４３、４４５を通って出ることができる。第１のプレート４３０の外面４４３が図６Ｂに図示されている。１つ以上の多孔質材料領域４７６は、焼結プロセス中に細孔が金属内に閉じ込められるように金属のベッドを焼結することによって形成されたもの等の、多孔質金属媒体を含んでよい。このような多孔質金属媒体は例えば、Ａｐｐｌｉｅｄ  Ｐｏｒｏｕｓ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ（米国コネチカット州タリフヴィル）から入手できる。多孔質媒体の他の実施形態としては、セラミック多孔質媒体が挙げられる。理論によって制限されることを意図したものではないが、流体は多孔質材料領域４７６を通ってファイバ支持チャネル４５０から流出することになるため、ファイバ支持チャネル４５０を通る流体流が少なくなり、従って、素地光ファイバ１４がファイバ支持チャネル４５０内で上向きに（半径方向外向きに）移動する際に素地光ファイバ１４を支持するための流体の力（圧力）が小さくなる。その結果、素地光ファイバ１４に対するドロー張力が低下して素地光ファイバ１４の上向きの変位が誘発された場合に、図６Ａに示すようにファイバスロット４５２を形成する内面４４２、４４４が互いに対して平行である場合でも、素地光ファイバ１４をファイバスロット４５２内に保持できる。素地光ファイバ１４がファイバスロット４５２内で上向きに（例えば半径方向外向きに）移動すると、流体４５１のうちの比較的多くが１つ以上の多孔質材料領域４７６を通って出てゆくことにより、素地光ファイバ１４の下側の圧力差が減少し、素地光ファイバ１４がファイバスロット４５２内で上向きに（例えば半径方向外側に）移動するのが停止される。素地光ファイバ１４がファイバスロット４５２内で上向きに移動すると、流体４５１の流れパターンの比較的大きな部分が多孔質材料領域４７６を通過し、流体４５１の流れパターンの比較的小さな部分が素地光ファイバ１４を支持する（浮揚させる）。その結果、張力によって誘発された素地光ファイバ１４の上向きの変位に反作用するための、素地光ファイバ１４に作用する流体４５１由来の上向きの力（圧力）が低下する。素地光ファイバ１４がファイバスロット４５２内で上向きに移動すると、張力によって誘発される上向きの変位に反作用するための、素地光ファイバ１４に作用する流体４５１の力（圧力）は低下する。同様に、ドロー張力が増大すると、ファイバスロット４５２内での素地光ファイバ１４の下向きの変位が発生する。素地光ファイバ１４がファイバスロット４５２内で下向きに移動すると、流体４５１の流れパターンの比較的小さな部分が多孔質材料領域４７６を通過し、流体４５１の流れパターンの比較的大きな部分が素地光ファイバ１４を支持して（浮揚させて）、張力によって誘発される下向きの変位に反��用するように作用する上向きの力（圧力）を提供する。素地光ファイバ１４がファイバスロット４５２内で下向きに移動すると、張力によって誘発される下向きの変位に反作用するための、素地光ファイバ１４に作用する流体４５１の力（圧力）が増大する。
【００４３】
再び図１〜６Ｂを参照して、光ファイバ生産システム１００が上述の様々な構成を有する流体軸受を備えてよく、更に光ファイバ生産システム１００のいずれの単一の流体軸受が、これらの構成のいずれの組み合わせを備えてよいことを理解されたい。動作時、各流体軸受１２０、２２０、３２０、４２０は、張力の補償を達成してファイバスロット１５２、２５２、３５２、４５２内に素地光ファイバ１４を保持するよう設計された構成を備える。しかしながら、ファイバスロット１５２、２５２、３５２、４５２内での素地光ファイバ１４の垂直方向（例えば半径方向）の位置の急速な変動により、素地光ファイバ１４がファイバスロット１５２、２５２、３５２、４５２を出てしまう場合がある。例えば、素地光ファイバ１４の急速な半径方向上向きの移動により、素地光ファイバ１４が開口１６０、２６０、３６０、４６０から出る場合があり、また急速な半径方向下向きの移動により、素地光ファイバ１４が流体スロット１５４、２５４、３５４、４５４に機械的に接触する又は入る場合がある。特に、流体スロット１５４、２５４、３５４、４５４の幅が素地光ファイバ１４の直径より小さい場合には、素地光ファイバ１４が流体スロット１５４、２５４、３５４、４５４に接触する場合があり、流体スロット１５４、２５４、３５４、４５４の幅が素地光ファイバ１４の直径より大きい場合には、素地光ファイバ１４が流体スロット１５４、２５４、３５４、４５４に入る場合がある。
【００４４】
理論によって制限されることを意図したものではないが、素地光ファイバの急速な垂直方向の移動は、ドロー張力の急速な変化（例えば増大又は減少）、素地光ファイバの直径の変化、及び素地光ファイバの振動によって引き起こされ得、上記振動は、流体軸受の個数が多い光ファイバ生産システムの実施形態において増大し得る。理論によって制限されることを意図したものではないが、流体軸受の間の光ファイバの複数の部分（例えば異なる複数の「ファイバ脚部（ｆｉｂｅｒ  ｌｅｇ」）は、別個の固有振動数を有する複数の連結された振動発振器を形成し得、上記固有振動数は、ドロー経路に沿った「ファイバ脚部」の個数の増加によって増幅され得る。更に、ドロー張力の増大によって素地光ファイバの垂直位置がファイバスロット内で急速に落下すると、素地光ファイバに対する下向きの力が慣性の影響で瞬間的に増補され得（例えば増大し得）、急速な高さの変化が更に悪化する。
【００４５】
急速な垂直移動は、入口及び出口のノッチ（即ち素地光ファイバがファイバ支持チャネルに９０°で出入りするように構成された、ファイバ支持チャネルの断面方向の切り欠き部）を有する流体軸受、例えば米国特許第７，９３７，９７１号明細書（この特許文献は参照によりその全体が本出願に援用される）に記載の流体軸受の実施形態にとって、特に問題となる。理論によって制限されることを意図したものではないが、素地光ファイバの、流体軸受の入口のすぐ上流、及び流体軸受の出口のすぐ下流の部分は、素地光ファイバの、ファイバ支持チャネル内に配置された部分に対して、軸方向の剛度によってしっかりと連結されているが、素地光ファイバのこれらの外側に位置する部分には、上向きの力が印加されない。というのは、これらの部分は流体軸受の外側にあり、浮揚させる作用を有する流体流を受けていないためである。これにより、素地光ファイバの、流体軸受の流体スロット内にある部分に関して、上向きの力に対する有効なファイバの慣性の比が増大し、従って、素地光ファイバがファイバ支持チャネルに機械的に接触する及び／又は入る蓋然性が高くなる。
【００４６】
素地光ファイバと流体スロットとの間の機械的接触（例えば素地光ファイバと、内壁のうちの流体スロットを画定する部分との機械的接触）は、素地光ファイバに損傷を与える場合があり、これはファイバの強度の低下、及び場合によってはファイバの破損を引き起こす。素地光ファイバがすぐに破損しない場合であっても、流体スロットとの機械的接触は、素地光ファイバの表面に、後続の引張試験中に素地光ファイバの破損を発生させる程度に十分大きな傷を発生させることが多い。素地光ファイバの破損により、結果として得られるファイバの長さが短くなり（顧客にとって望ましくないものとなり）、またファイバドロープロセスの停止及び再開が必要となる。更に、破損前の引張試験中に販売可能な最小の長さに到達しなければ、破損前のファイバの全長は役に立たないものとなり得る。また、張力の変動によって流体スロット内への素地光ファイバの下向きの変位が引き起こされることも望ましくない。流体スロットはほとんどの場合、対向する内側表面間に一定の幅を有し、これは即ち、素地光ファイバが流体スロット内のより深い位置へと移動する際に、素地光ファイバに作用する上向きの力（圧力）の変化が発生しないことを意味する。その結果、素地光ファイバが流体スロットに入ると、流体スロット内へのファイバの下向きの変位を誘発した張力又は張力の変化によって、ファイバが流体スロットの底面に接触しやすくなる。よって、素地光ファイバが流体スロットに入る又は機械的に接触する事例を減少させるように、流体軸受を修正することが望ましい。
【００４７】
ここで図７Ａ〜１１Ｂを参照すると、ファイバ支持チャネルの流体スロットに入る又は機械的に接触する蓋然性を低下させるよう構成された、流体軸受の実施形態が図示されている。例えば図７Ａ〜１１Ｂの実施形態では、流体軸受は、張力の変動によって引き起こされる下向きの変位に対する流体の抵抗を増大させるよう設計された、代替的な流体スロット及び／又は圧力解放領域の構成を備える。下向きの変位に対する抵抗は、素地光ファイバを半径方向内向きの方向に、ファイバスロット内のより深い位置まで移動させるために必要な、単位距離あたりの仕事に対応する。単位距離あたりの仕事が増大するに従って、素地光ファイバをその安定した平衡位置からファイバスロット内のより深い位置へと変位させるために必要な張力の変動が増大する。換言すれば、下向き方向の単位距離あたりの仕事が増大するに従って、張力の所与の変動によって引き起こされる、張力によって誘発される下向きの変位が減少し、これにより、ファイバスロット内での素地光ファイバの位置の一貫性が増大し、また素地光ファイバが流体スロットに入る蓋然性が低下する。
【００４８】
一実施形態では、所与の深さ、開口における所与の幅、及びファイバ支持チャネル境界における所与の幅を有するファイバスロット内のより深い位置へとファイバが移動するために必要な単位距離あたりの仕事は、同一の深さ、開口における同一の幅、及びファイバ支持チャネル境界における同一の幅を有する、一定の角度で先細になった内側表面を有する基準ファイバスロット構成（例えば図３Ａ（これは、開口１６０とファイバ支持チャネル境界１５５との間に一定の勾配又は角度を有する、ファイバスロット１５２のための先細になった内側表面１４２、１４４を示す）に示されているタイプのファイバスロット設計）に対して、増大する。理論によって制限されることを意図したものではないが、素地光ファイバをファイバスロットの頂部から底部まで移動させるために必要な単位距離あたりの平均仕事が、素地光ファイバが（例えば上述のような、張力によって誘発される下向きの変位によって）ファイバスロット内で下向きに移動する際の素地光ファイバの瞬間的な運動エネルギより大きい場合、素地光ファイバは流体スロットに入らず、又は流体スロットに機械的に接触しない。
【００４９】
例えば、図１２Ａを参照する。図１２Ａは、２つの設計のファイバスロット（ファイバスロットＳ１及びファイバスロットＳ２）に関する力曲線を示すグラフ５０である。力曲線は、ファイバスロット内での素地光ファイバの垂直（例えば半径方向）位置と、素地光ファイバに作用する、浮揚させる作用を有する流体の上向きの力との間の関数的関係を表す。トレース５５はファイバスロットＳ１に関する力曲線を示し、トレース６０はファイバスロットＳ２に関する力曲線を示す。ファイバスロットＳ１及びファイバスロットＳ２の設計は、図１２Ｂに示されている。上向きの力は、流体流の、各ファイバスロットＳ１及びＳ２内に位置決めされた素地光ファイバに作用する部分に関連する力である。例示を目的として、ファイバスロットＳ１、ファイバスロットＳ２、及びドロー張力は、素地光ファイバがファイバスロットＳ１の頂部又はファイバスロットＳ２の頂部に位置決めされているとき、素地光ファイバに作用する流体の上向きの力が１０ｇとなり、素地光ファイバがファイバスロットＳ１の底部又はファイバスロットＳ２の底部に位置決めされているとき、素地光ファイバに作用する流体の上向きの力が２００ｇとなるように、構成した。１０ｇ〜２００ｇの流体の上向きの力は、実際の動作時に一般的に出現する。
【００５０】
ファイバスロットの頂部は、ファイバスロットの開口（例えば図３Ａ、４Ａ、５Ａ、及び６Ａそれぞれの開口１６０、２６０、３６０、及び４６０）に対応する。ファイバスロットの底部は、ファイバスロットと流体スロットとの間の界面を表すファイバ支持チャネル境界（例えば図３Ａ、４Ａ、５Ａ、及び６Ａそれぞれのファイバ支持チャネル境界１５５、２５５、３５５、及び４５５）に対応する。ファイバの位置は、図１２Ａでは「ファイバスロット内での深さ（Ｄｅｐｔｈ  ｉｎ  Ｆｉｂｅｒ  Ｓｌｏｔ）」と呼ばれ、ファイバスロットの頂部からファイバスロットの底部まで延在する。ファイバスロットの頂部の中央からファイバスロットの底部の中央への方向が、深さ方向である。例示を目的として、ファイバスロット内でのファイバの位置は任意単位で表現されている。例示的なファイバスロットＳ１及びＳ２の性能の基礎となる、本明細書で開示される原理は、全体として、いずれの深さ又は幅のファイバスロットに対して、及び図１２Ａに示す例示的な１０ｇ〜２００ｇの態様以外の流体の上向きの力の態様に対して、適用される。
【００５１】
ファイバスロットＳ１は、図１２Ｂにおいて実線として図示され、図３Ａに示したタイプの設計を有する。ファイバスロットＳ１の内面は、頂部から底部に向かって一定の角度又は一定の勾配で先細になっている。ファイバスロットＳ１の底部は、先細部分の終端地点に存在し、これはファイバ支持チャネル境界及び流体スロットへの入口に対応する。ファイバスロットＳ２は、図１２Ｂにおいて破線として図示され、頂部から底部に向かって一定の角度又は一定の勾配の内面を有する。より具体的には、ファイバスロットＳ２は、頂部に隣接する上側セクションＳ２Ａと、底部に隣接する下側セクションＳ２Ｂとを含む。各セクションＳ２Ａ及びＳ２Ｂは、一定の角度又は一定の勾配で先細になっているが、上記一定の角度及び一定の勾配は、セクションＳ２Ａ及びＳ２Ｂに関して異なる。セクションＳ２Ａ及びＳ２Ｂに関する力曲線は、図１２Ａにおいてそれぞれトレース６５及び７０として示されている。例示を目的として、ファイバスロットＳ１及びＳ２は、共通の流体スロットＦＳを有する。
【００５２】
ファイバスロットＳ２の内面の、セクションＳ２Ａ及びＳ２Ｂに対応する部分は、本明細書ではファイバスロットＳ２の壁領域と呼ばれる。ファイバスロットＳ２の内面は、セクションＳ２Ａに関連する壁領域と、セクションＳ２Ｂに関連する壁領域とを含み、ここで、セクションＳ２Ａの壁領域の先細部分の角度及び勾配は、セクションＳ２Ｂの壁領域のものとは異なる。説明及び比較を目的として、先細部分の角度及び勾配は、ファイバスロットの中心軸に対する大きさに関して決定される。上記中心軸は、半径方向に延在し、ファイバスロットの幅方向においてセンタリングされている。上記中心軸に対して、セクションＳ２Ａの壁領域の先細部分の角度は、セクションＳ２Ｂの壁領域の先細部分の角度より大きく、セクションＳ２Ａの壁領域の勾配は、セクションＳ２Ｂの壁領域の勾配より大きい。
【００５３】
ファイバスロットＳ１及びＳ２は、同一の高さ（例えばファイバスロットの開口（頂部）とファイバ支持チャネル境界（底部）との間の同一の距離）、並びに頂部位置及び底部位置における同一の幅を有する。ファイバスロットＳ１及びＳ２は、素地光ファイバに作用する流体の上向きの力が、ファイバスロットＳ１及びＳ２の頂部（１０ｇ）及び底部（２００ｇ）において同一となるように構成される（図１２Ａを参照）。しかしながら、内面の形状の違いにより、頂部位置と底部位置との間の中間位置において素地光ファイバに作用する流体の上向きの力は、ファイバスロットＳ１及びＳ２に関して異なる。具体的には、ある所与の中間位置に関して、素地光ファイバに作用する流体の上向きの力は、ファイバスロットＳ１に関してよりもファイバスロットＳ２に関して大きい。流体の上向きの力は素地光ファイバの下向きの運動に抵抗するため、素地光ファイバをファイバスロット内の更に深い位置へと移動させるために必要な仕事は、ファイバスロットＳ１に関してよりもファイバスロットＳ２に関して大きい。流体の上向きの力に対抗して、素地光ファイバをファイバスロットの頂部からファイバスロットの底部まで移動させるために必要な全仕事は、ファイバスロット内での位置と、素地光ファイバの下向きの運動に対向する流体の上向きの力との間の関数的関係のグラフ表現の下側の面積によって与えられる。ファイバスロットＳ１に関して、素地光ファイバをファイバスロットの頂部からファイバスロットの底部まで移動させるために必要な仕事は、力曲線５５及び２つの座標軸によって囲まれた三角形の面積に対応する。ファイバスロットＳ２に関して、素地光ファイバをファイバスロットの頂部からファイバスロットの底部まで移動させるために必要な仕事は、セクションＳ２Ａ及びＳ２Ｂそれぞれに関する力曲線６５及び７０と、２つの座標軸とによって画定される、多角形の面積に対応する。
【００５４】
ファイバスロットＳ２に関する面積がファイバスロットＳ１に関する面積より大きいため、素地光ファイバをファイバスロットＳ２の頂部からファイバスロットＳ２の底部まで移動させるためには、素地光ファイバをファイバスロットＳ１の頂部からファイバスロットＳ１の底部まで移動させるために必要なものより大きな仕事が必要となる。よって、ドロー張力の瞬間的な増大によって誘発される下向きの変位を受けたとき、ファイバスロットＳ２内での素地光ファイバの位置は、ファイバスロットＳ１内においてよりも安定し、またファイバスロット又は流体スロットと機械的に接触する蓋然性が低くなる。
【００５５】
このように、理論によって制限されることを意図したものではないが、ファイバスロットＳ１及びＳ２の開口とファイバ支持チャネル境界との間のいずれの垂直位置における、ファイバスロットＳ２の力曲線の形状（流体の上向きの力に対する、半径方向のファイバ位置の関数的依存）により、ファイバスロット内の流体流による素地光ファイバに対する上向きの力は、ファイバスロットＳ１内においてよりもファイバスロットＳ２内において大きく、従って、距離にわたる力の積分（例えば力曲線の下側の面積に対応する仕事）は、ファイバスロットＳ１内においてよりもファイバスロットＳ２内において大きい。よって、素地光ファイバを開口からファイバ支持チャネル境界まで移動させるためには、ファイバスロットＳ１においてよりもファイバスロットＳ２において、大きな仕事が必要となる。換言すれば、ファイバスロットＳ２は、素地光ファイバがファイバスロット内のより深い位置へと移動して、ファイバが流体スロットに到達するまでに、素地光ファイバの瞬間的な運動エネルギをより多く散逸させることになり、従って、ファイバスロットＳ２内に配置された素地光ファイバは、ファイバスロットＳ１内に配置された素地光ファイバに比べて、流体スロットに入る又は機械的に接触する蓋然性がより低い。
【００５６】
更に、これもまた理論によって制限されることを意図したものではないが、ファイバ支持チャネルを通る流体流によって誘発される、光ファイバに対する上向きの力は、散逸性の力であり、従って、ファイバスロット内で素地光ファイバを下向きに移動させるために必要なエネルギは、経路に依存する。以下で説明する図７Ａ〜１１Ｂの各流体軸受は、流体の上向きの力に対するファイバ位置の関数的依存を提供するよう設計され、この関数的依存は、頂部位置から底部位置への一定の角度又は一定の勾配の先細部分と、頂部位置及び底部位置における同一の幅とを有する流体スロットの設計に対して、光ファイバを下向き方向に所与の距離だけ移動させるために必要な仕事を増大させる。従って、図７Ａ〜１１Ｂの流体軸受を用いると、（図１２Ａに示すファイバスロットＳ１の力曲線等の、ファイバスロットの頂部からファイバスロットの底部まで一定のテーパを有する力曲線として定義される）完全に直線状の力曲線を有する流体軸受設計と比較した場合に、素地光ファイバが流体スロットに入る又は機械的に接触するために必要な運動エネルギを（例えば約２０％、又は約３０％、又は約５０％、又は約６０％だけ）増大させることができる。更に、図１２Ａ及び１２ＢのファイバスロットＳ２は、２勾配力曲線を備えるものとして図示されているが、力曲線の３つ、４つ、又はそれより多数の直線状セグメント（例えば力曲線内の３つ、４つ、又はそれより多数の勾配又はテーパ）、あるいは連続的に変化する凸状勾配の力曲線を備えるファイバスロットの設計が考えられる。換言すれば、力曲線の勾配の大きさが、ファイバ支持チャネル境界に近づくファイバスロット内の複数の位置において単調増加していれば、素地光ファイバが流体スロットに入る又は機械的に接触するために必要な仕事は大きくなる。
【００５７】
ファイバスロットＳ２に関して上述した、ファイバスロットＳ１と比較しての、下向きの変位の仕事の増大、ファイバ位置のより良好な安定性、及びファイバと流体スロットとの機械的接触の傾向の低減をもたらす原理は、凸状の力曲線を有するファイバスロット設計にも当てはまる。凸形状は、ファイバスロットの頂部及び底部における力が同一である完全に直線状の力曲線に対して、力曲線の下側の面積が増大した形状である。凸状力曲線は、直線状セグメント、湾曲したセグメント、又は直線状セグメントと湾曲したセグメントとの組み合わせを含むことができる。完全に直線状の力曲線に対して、凸状力曲線は、完全に直線状の力曲線の勾配の大きさより小さな勾配の大きさを有する、直線状セグメント又は湾曲したセグメントを含む。力曲線又は力曲線セグメントを説明する目的のために、勾配は、上向きの力の関数としての、ファイバスロット内でのファイバの位置（これは半径方向位置に関して表現され、（例えば図１２Ａに示すように）ファイバスロットの頂部がファイバスロットの底部よりも大きな半径方向位置を有する）のプロットにおける力曲線又は力曲線セグメントの勾配を指す。勾配の大きさ（ｍａｇｎｉｔｕｄｅ  ｏｆ  ｓｌｏｐｅ又はｓｌｏｐｅ  ｍａｇｎｉｔｕｄｅ）は、勾配の絶対値を指す。力曲線又は力曲線セグメントが急峻になるほど、（勾配の符号とは無関係に）勾配の大きさは大きくなる。直線状セグメントに関して、勾配はセグメントの勾配を指す。湾曲したセグメントに関して、勾配は、上記湾曲したセグメントの接線の勾配を指す。
【００５８】
直線状セグメント、又は湾曲したセグメントの接線の勾配は、上記直線状セグメント、又は湾曲したセグメントの上記接線の、ファイバスロットの中心軸に対する角度によって定義できる。直線状セグメント、又は湾曲したセグメントの接線の上記角度は、０°超、又は０．１°超、又は０．２°超、又は０．３°超、又は０．４°超、又は０°〜１０°、又は０．１°〜９°、又は０．２°〜８°、又は０．３°〜７°、又は０．４°〜５°である。
【００５９】
図１２Ｃは、直線状セグメントを有する凸状力曲線の例を示し、図１２Ｄは、湾曲したセグメントを有する凸状力曲線の例を示す。図１２Ｃ及び１２Ｄでは、力曲線７５は、基準として含まれている完全に直線状の力曲線である。完全に直線状の力曲線は、非凸状力曲線である。図１２Ｃでは、力曲線７６及び７７は凸状力曲線であり、ファイバスロットの頂部及び底部において力曲線７５と同一の力を有する。凸状力曲線７６は２つの直線状セグメント（２つの勾配又は２つのテーパ）を有し、凸状力曲線７７は３つの直線状セグメント（３つの勾配又は３つのテーパ）を有する。凸状力曲線７７の下側の面積は、凸状力曲線７６の下側の面積より大きく、凸状力曲線７６の下側の面積は、完全に直線状の力曲線７５の下側の面積より大きい。ファイバをファイバスロットの頂部からファイバスロットの底部まで移動させるために必要な仕事は、凸状力曲線７６に関してよりも凸状力曲線７７に関して大きく、またファイバをファイバスロットの頂部からファイバスロットの底部まで移動させるために必要な仕事は、完全に直線状の力曲線７５に関してよりも凸状力曲線７６に関して大きい。更なる実施形態は、４つ以上の直線状セグメントを有する力曲線を含む。
【００６０】
一実施形態では、凸状力曲線は２つ以上の直線状セグメントを含み、ここで、直線状セグメントのうちの１つは、ファイバスロットの頂部及び底部において上記凸状力曲線と同一の力を有する完全に直線状の力曲線の勾配の大きさより小さな勾配の大きさを有し、直線状セグメントのうちの別の１つは、ファイバスロットの頂部及び底部において上記凸状力曲線と同一の力を有する完全に直線状の力曲線の勾配の大きさより大きな勾配の大きさを有する。一実施形態では、完全に直線状の力曲線の勾配の大きさより小さな勾配の大きさを有する直線状セグメントは、完全に直線状の力曲線の勾配の大きさより大きな勾配の大きさを有する直線状セグメントよりも、ファイバスロットの底部に近い。一実施形態では、完全に直線状の力曲線の勾配の大きさより小さな勾配の大きさを有する直線状セグメントは、完全に直線状の力曲線の勾配の大きさより大きな勾配の大きさを有する直線状セグメントよりも、ファイバスロットの頂部に近い。
【００６１】
複数の直線状セグメントを有する凸状力曲線において、２つの隣接する直線状セグメントの角度の差は、０°超、又は０．１°超、又は０．２°超、又は０．３°超、又は０．４°超、又は０°〜１０°、又は０．１°〜９°、又は０．２°〜８°、又は０．３°〜７°、又は０．４°〜５°である。
【００６２】
図１２Ｄは、凸状力曲線７８及び７９を示す。凸状力曲線７８及び７９は、湾曲した力曲線である。凸状力曲線７９の下側の面積は、凸状力曲線７８の下側の面積より大きく、凸状力曲線７８の下側の面積は、完全に直線状の力曲線７５の下側の面積より大きい。ファイバをファイバスロットの頂部からファイバスロットの底部まで移動させるために必要な仕事は、凸状力曲線７８に関してよりも凸状力曲線７９に関して大きく、またファイバをファイバスロットの頂部からファイバスロットの底部まで移動させるために必要な仕事は、完全に直線状の力曲線７５に関してよりも凸状力曲線７８に関して大きい。
【００６３】
一実施形態では、凸状力曲線は、２つ以上の点を含む湾曲した力曲線であり、ここで、点のうちの１つに対する接線は、ファイバスロットの頂部及び底部において上記凸状力曲線と同一の力を有する完全に直線状の力曲線の勾配の大きさより小さな勾配の大きさを有し、点のうちの別の１つに対する接線は、ファイバスロットの頂部及び底部において上記凸状力曲線と同一の力を有する完全に直線状の力曲線の勾配の大きさより大きな勾配の大きさを有する。一実施形態では、完全に直線状の力曲線の勾配の大きさより小さな勾配の大きさを有する点は、完全に直線状の力曲線の勾配の大きさより大きな勾配の大きさを有する点よりも、ファイバスロットの底部に近い。別の実施形態では、完全に直線状の力曲線の勾配の大きさより小さな勾配の大きさを有する点は、完全に直線状の力曲線の勾配の大きさより大きな勾配の大きさを有する点よりも、ファイバスロットの頂部に近い。
【００６４】
力曲線に沿った異なる複数の点における勾配が異なる少なくとも２つの接線を有する凸状の湾曲した力曲線において、上記少なくとも２つの接線の角度の差は、０°超、又は０．１°超、又は０．２°超、又は０．３°超、又は０．４°超、又は０°〜１０°、又は０．１°〜９°、又は０．２°〜８°、又は０．３°〜７°、又は０．４°〜５°である。
【００６５】
図１２Ｅ及び１２Ｆは、非凸状力曲線の例を示す。完全に直線状の力曲線７５は、非凸状力曲線の一例である。図１２Ｅは、それぞれ２つ及び３つの直線状セグメントを有する非凸状力曲線８１及び８２を示す。非凸状力曲線８２の下側の面積は、非凸状力曲線８１の下側の面積より小さく、非凸状力曲線８１の下側の面積は、完全に直線状の力曲線７５の下側の面積より小さい。ファイバをファイバスロットの頂部からファイバスロットの底部まで移動させるために必要な仕事は、非凸状力曲線８１に関してよりも非凸状力曲線８２に関して小さく、またファイバをファイバスロットの頂部からファイバスロットの底部まで移動させるために必要な仕事は、完全に直線状の力曲線７５に関してよりも非凸状力曲線８１に関して小さい。
【００６６】
図１２Ｆは、１つ以上の湾曲したセグメントを有する非凸状力曲線８３及び８４を示す。凸状力曲線を有するファイバスロット及び非凸状力曲線を有するファイバスロットの頂部に同一の上向きの力が存在し、かつ凸状力曲線を有するファイバスロット及び非凸状力曲線を有するファイバスロットの底部に同一の上向きの力が存在する場合、非凸状力曲線を有するファイバスロット内でファイバを頂部から底部まで移動させるために必要な仕事は、凸状力曲線を有するファイバスロット内でファイバを頂部から底部まで移動させるために必要な仕事より小さい。
【００６７】
非凸状力曲線８４の下側の面積は、非凸状力曲線８３の下側の面積より小さく、非凸状力曲線８３の下側の面積は、完全に直線状の力曲線７５の下側の面積より小さい。ファイバをファイバスロットの頂部からファイバスロットの底部まで移動させるために必要な仕事は、非凸状力曲線８３に関してよりも非凸状力曲線８４に関して小さく、またファイバをファイバスロットの頂部からファイバスロットの底部まで移動させるために必要な仕事は、完全に直線状の力曲線７５に関してよりも非凸状力曲線８３に関して小さい。
【００６８】
図７Ａ〜１１Ｂ、及び１３Ａ〜１４は、凸状力曲線を有するファイバスロット設計を示す。図７Ａ及び７Ｂを参照すると、素地光ファイバ１４を開口５６０からファイバ支持チャネル境界５５５まで移動させるために必要なエネルギを増大させるよう構成された流体軸受５２０が図示されている。特に、図７Ａは流体軸受５２０の部分側面図を示し、図７Ｂは、第１のプレート５３０の外面５４３を示す流体軸受５２０の部分正面図を示す。図３Ａ及び３Ｂの流体軸受１２０と同様に、流体軸受５２０はファイバ支持チャネル５５０を備え、これは、第１のプレート５３０及び第２のプレート５３２の円弧状外側表面５３８、５３９からファイバ支持チャネル境界５５５まで半径方向内向きに延在するファイバスロット５５２と、ファイバスロット５５２から半径方向内側に位置決めされた流体スロット５５４とを有する。流体軸受５２０はまた、第１のプレート５３０と第２のプレート５３２との間に配置されてこれらの間に間隙を設ける、内側部材５３６も含む。
【００６９】
図７Ａに示すように、図３Ａ及び３Ｂの流体軸受１２０と同様に、ファイバスロット５５２のチャネル幅ＷＣはファイバスロット５５２の深さを通して可変であり、素地光ファイバ１４がファイバ支持チャネル境界５５５に近づくに従って減少する。しかしながら、ファイバスロット５５２は内面５４２、５４４それぞれの２つのスロット壁領域５４２ａ、５４２ｂ、５４４ａ、５４４ｂによって画定され、これらはＺ軸（ファイバスロット５５２内での素地光ファイバ１４の深さを画定する半径方向上向き／下向きの軸）に関して異なる角度で先細になっている。第１のスロット壁領域５４２ａ、５４４ａは、それぞれ円弧状外側表面５３８、５３９から第２のスロット壁領域５４２ｂ、５４４ｂまで延在し、第２のスロット壁領域５４２ｂ、５４４ｂは第１のスロット壁領域５４２ａ、５４４ａからファイバ支持チャネル境界５５５まで延在する。更に、内面５４２、５４４それぞれの第１のスロット壁領域５４２ａ、５４４ａは第１の角度で先細になっており、内面５４２、５４４それぞれの第２のスロット壁領域５４２ｂ、５４４ｂは第２の角度で先細になっており、上記第１の角度は、Ｚ軸に関して上記第２の角度より大きい。換言すれば、第１のスロット壁領域５４２ａ、５４４ａの勾配の大きさは、第２のスロット壁領域５４２ｂ、５４４ｂの勾配の大きさより大きい。
【００７０】
ある例示的な例として、それぞれ開口１６０、５６０における等しいチャネル幅ＷＣ、及びファイバ支持チャネル境界１５５、５５５における等しいチャネル幅ＷＣを備える、図３Ａ及び３Ｂのファイバスロット１５２、並びに図７Ａ及び７Ｂのファイバスロット５５２の実施形態では、ファイバスロット１５２、５５２内の流体流は、開口１６０、５６０において等しい上向きの力を誘発し、またファイバ支持チャネル境界１５５、５５５において等しい上向きの力を誘発する。しかしながら、ファイバスロット５５２を画定する複数のスロット壁領域５４２ａ、５４２ｂ、５４４ａ、５４４ｂ及びその勾配（ここで、ファイバ支持チャネル境界５５５に近い壁領域（例えば第２のスロット壁領域５４２ｂ、５４４ｂ）ほど勾配が小さい）により、開口５６０とファイバ支持チャネル境界５５５との間のファイバスロット５５２内の全ての位置において、より大きな上向きの力が流体流によって誘発され、従って、素地光ファイバ１４が流体スロット５５２を通過して流体スロット５５４に機械的に接触する又は入るために必要な仕事の量は、ファイバスロット１５２よりも増大する。この増大した仕事の量は、ファイバスロット１５２の完全に直線状の力曲線に対する、ファイバスロット５５２に関連する凸状力曲線の結果である。更に、２つのスロット壁領域５４２ａ、５４２ｂ、５４４ａ、５４４ｂが図示されているものの、いずれの個数のスロット壁領域であって、連続した各壁領域のうち、より低い（深い、半径方向内側に）あるものほど勾配の大きさが小さい、スロット壁領域が考えられることを理解されたい。
【００７１】
ここで図８Ａ及び８Ｂを参照すると、素地光ファイバ１４を開口６６０からファイバ支持チャネル境界６５５まで移動させるために必要なエネルギを増大させるよう構成された流体軸受６２０が図示されている。特に、図８Ａは流体軸受６２０の部分側面図を示し、図８Ｂは、第１のプレート６３０の外面６４３を示す流体軸受６２０の部分正面図を示す。流体軸受６２０はファイバ支持チャネル６５０を備え、これは、第１のプレート６３０及び第２のプレート６３２の円弧状外側表面６３８、６３９からファイバ支持チャネル境界６５５まで半径方向内向きに延在するファイバスロット６５２と、ファイバスロット６５２から半径方向内側に位置決めされた流体スロット６５４とを有する。流体軸受６２０はまた、第１のプレート６３０と第２のプレート６３２との間に配置されてこれらの間に間隙を設ける、内側部材６３６も含む。図８Ａに示すように、ファイバスロット６５２のチャネル幅ＷＣは、ファイバスロット６５２の深さを通して一定である。例えば、ファイバスロット６５２のチャネル幅ＷＣは、開口６６０及びファイバ支持チャネル境界６５５において同一である。
【００７２】
更に、流体軸受６２０は圧力解放領域６７０を備え、ファイバ支持チャネル６５０の内面６４２、６４４のうちの一方又は両方から外面（単一の外面６４３が図示されている）まで延在する、複数の逃し通気管６７２を備える。図８Ｂに示すように、複数の逃し通気管６７２は方位角方向に離間しており、これにより、素地光ファイバ１４の、流体軸受６２０内に配置された部分が、逃し通気管６７２に隣接し、また素地光ファイバ１４の部分が、ファイバスロット６５２を画定する内面６４２、６４４に隣接する。動作時、ファイバスロット６５２を通って流れる流体６５１の一部は、逃し通気管６７２を通って流れることにより、第１のプレート６３０及び第２のプレート６３２を通って流体軸受６２０を出ることができる。この実施形態では、ファイバスロット６５２内の間隙流（例えば素地光ファイバ１４と、ファイバスロット６５２を画定する内面６４２、６４４との間の流れ）が依然として発生し、これにより、ファイバスロット６５２内に素地光ファイバ１４を維持するために必要な上向きの力及びセンタリング力が生成される。
【００７３】
更に、図８Ｂに示す逃し通気管６７２は、可変である方位角方向の幅を備え、これにより各逃し通気管６７２は、頂部において（例えば円弧状外側表面６３８、６３９に近いほど）幅が広く、また底部において（例えばファイバ支持チャネル境界６５５に近いほど）幅が狭い。理論によって制限されることを意図したものではないが、底部において（例えばファイバ支持チャネル境界６５５に近いほど）よりも頂部において（例えば円弧状外側表面６３８、６３９に近いほど）大きい、可変である方位角方向の幅を備える逃し通気管６７２により、一定の方位角方向の幅を備える逃し通気管（例えば図４Ｂの逃し通気管２７２）によって誘発される上向きの力より大きな上向きの力が、開口６６０とファイバ支持チャネル境界６５５との間のファイバスロット６５２内の全ての位置において、流体流によって誘発され、従って素地光ファイバ１４がファイバスロット６５２内で下向きに移動して流体スロット６５４に機械的に接触する又は入るために必要な仕事の量が増大する。
【００７４】
ある例示的な例として、流体軸受６２０は、約３インチ（７．６２ｃｍ）の半径と、一定の幅ＷＣを有するファイバスロット６５２とを備える。例示的な流体軸受６２０は、内面６４２、６４４からプレート６３０、６３２を通って外面（図８Ｂでは単一の外面６４３が図示されている）まで延在する、複数の逃し通気管６７２を含み、上記逃し通気管６７２は、頂部において、半径方向の高さが約０．０３０インチ（０．７６２ｍｍ）、方位角方向の幅が０．００６インチ（１５２．４μｍ）であり、底部の一点に集束する。更に、内面６４２、６４４と外面との間の厚さは約０．３インチ（７．６２ｍｍ）であり、方位角方向に約４°ずつ離間している。この例示的な例では、素地光ファイバを２００グラムの張力でドロー加工する場合、素地光ファイバはファイバスロット６５２内において、逃し通気管６７２の底部と同一の垂直位置に位置決めされることになり、素地光ファイバを１０グラムの張力でドロー加工する場合、素地光ファイバはファイバスロット６５２内において、逃し通気管６７２の頂部と同一の垂直位置に位置決めされることになる。
【００７５】
ここで図９Ａ〜９Ｃを参照すると、素地光ファイバ１４を開口７６０からファイバ支持チャネル境界７５５まで移動させるために必要なエネルギを増大させるよう構成された流体軸受７２０が図示されている。図９Ａは流体軸受７２０の部分側面図を示し、図９Ｂは、第１のプレート７３０の外面７４３を示す流体軸受７２０の部分正面図を示し、図９Ｃは流体軸受７２０の部分上面図を示す。図５Ａ〜５Ｃの流体軸受３２０と同様に、流体軸受７２０はファイバ支持チャネル７５０を備え、これは、第１のプレート７３０及び第２のプレート７３２の円弧状外側表面７３８、７３９からファイバ支持チャネル境界７５５まで半径方向内向きに延在するファイバスロット７５２と、ファイバスロット７５２から半径方向内側に位置決めされた流体スロット７５４とを有する。流体軸受７２０はまた、第１のプレート７３０と第２のプレート７３２との間に配置されてこれらの間に間隙を設ける、内側部材７３６も含む。図９Ａに示すように、ファイバスロット７５２のチャネル幅ＷＣは、ファイバスロット７５２の深さを通して一定である。
【００７６】
更に、図５Ａ〜５Ｃの流体軸受３２０と同様に、流体軸受７２０は圧力逃し領域７７０を含み、これは、ファイバ支持チャネル境界７５５と円弧状外側表面７３８、７３９との間の複数の方位角方向に離間した位置において、プレート７３０、７３２の内面７４２、７４４内へと延在して、素地光ファイバ１４によって妨げられない流体経路を提供する、逃しスロット７７４を含む。しかしながら、図５Ａ〜５Ｃの逃しスロット３７４とは異なり、逃しスロット７７４は複数の逃しスロットセグメント７７４ａ、７７４ｂを備え、これらはそれぞれ、Ｚ軸（例えば、素地光ファイバ１４がファイバスロット７５２内でそれに沿って移動できる、ファイバスロット７５２内での深さに対応する半径方向上向き／下向きの軸）に関して異なる角度で先細になっている。第１の逃しスロットセグメント７７４ａは、円弧状外側表面７３８、７３９から第２の逃しスロットセグメント７７４ｂまで延在する。第２の逃しスロットセグメント７７４ｂは、第１の逃しスロットセグメント７７４ａからファイバ支持チャネル境界７５５まで延在する。更に、第１の逃しスロットセグメント７７４ａは第１の角度で先細になっており、第２の逃しスロットセグメント７７４ｂは第２の角度で先細になっており、Ｚ軸に関して、第１の角度は第２の角度より大きい。換言すれば、第１の逃しスロットセグメント７７４ａの勾配は、第２の逃しスロットセグメント７７４ｂの勾配より大きい。
【００７７】
動作時、流体７５１は、ファイバスロット７５２へと加えられた流体７５１のいずれの所与の圧力に関して、逃しスロット７７４に接触すると、逃しスロット７７４から流出し、従って流体軸受７２０から流出するため、素地光ファイバ１４をファイバスロット７５２内で支持する位置が高いほど（例えば素地光ファイバ１４がファイバ支持チャネル７５０の開口７６０に近づくほど）、流体圧力は小さくなる。更に、逃しスロット７７４は、ファイバ支持チャネル境界７５５に近いほど勾配が低下する複数の逃しスロットセグメント７７４ａ、７７４ｂを備えるため、一定の勾配を有する同様のサイズの逃しスロット（例えば図５Ａ〜５Ｃの逃しスロット３７４）に比べて、円弧状外側表面７３８、７３９にある開口７６０とファイバ支持チャネル境界７５５との間の流体流によって印加される上向きの力は増大し、従って、素地光ファイバ１４がファイバスロット７５２を下向き方向に横断して流体スロット７５４に機械的に接触する又は入るために必要な仕事の量は増大する。更に、２つの逃しスロットセグメント７７４ａ、７７４ｂが図示されているが、いずれの個数の逃しスロットセグメントであって、連続した各逃しスロットのうち、より低く（深く）位置決めされた逃しスロットほど勾配が小さい、逃しスロットセグメント（例えばファイバ支持チャネル境界７５５に連続的に近づく逃しスロットセグメント）が考えられることを理解されたい。
【００７８】
ある例示的な例として、流体軸受７２０は：約３インチ（７．６２ｃｍ）の半径と；素地光ファイバ１４をファイバスロット７５２内でセンタリングしたときに、例示的な素地光ファイバ１４と各内面７４２、７４４との間の間隙が約０．０００５インチ（１２．７μｍ）となるようにサイズ設定された、一定の幅ＷＣを有するファイバスロット７５２とを備える。例示的な流体軸受７２０はまた、プレート７３０、７３２の内面７４２、７４４内へと延在する、複数の逃しスロット７７４を含み、これらは、半径方向の高さが約０．０２５インチ（０．６３５ｍｍ）、方位角方向の幅が０．０１５インチ（３８１μｍ）であり、円弧状外側表面７３８、７３９（例えば最も深い点）において内面７４２、７４４内へ約０．０１インチ（０．２５４ｍｍ）の深さまで延在し、方位角方向に例えば約４°ずつ離間している。更に、逃しスロット７７４の第１の逃しスロットセグメント７７４ａは、円弧状外側表面７３８、７３９から０．１インチ（０．２５４ｃｍ）の深さまで、（Ｚ軸に関して）２．６°の角度で半径方向内向きに延在し、第２の逃しスロットセグメント７７４ｂは、第１の逃しスロットセグメント７７４ａからファイバ支持チャネル境界７５５まで、（Ｚ軸に関して）０．６°の角度で半径方向内向きに延在する。この例示的な例では、素地光ファイバをファイバスロット７５２の開口７６０からファイバ支持チャネル境界７５５まで移動させるには、単一の傾斜角を有する同様のサイズの逃しスロット（例えば図５Ａ〜５Ｃの逃しスロット３７４）を有する流体スロットに比べて１．８倍の仕事が必要となる。
【００７９】
ここで図１０Ａ及び１０Ｂを参照すると、素地光ファイバ１４を開口８６０からファイバ支持チャネル境界８５５まで移動させるために必要なエネルギを増大させるよう構成された流体軸受８２０が図示されている。図１０Ａは流体軸受８２０の部分側面図を示し、図１０Ｂは、第１のプレート８３０の外面８４３を示す流体軸受８２０の部分正面図を示す。図６Ａ及び６Ｂの流体軸受４２０と同様に、流体軸受８２０はファイバ支持チャネル８５０を備え、これは、第１のプレート８３０及び第２のプレート８３２の円弧状外側表面８３８、８３９からファイバ支持チャネル境界８５５まで半径方向内向きに延在するファイバスロット８５２と、ファイバスロット８５２から半径方向内側に位置決めされた流体スロット８５４とを有する。流体軸受８２０はまた、第１のプレート８３０と第２のプレート８３２との間に配置されてこれらの間に間隙を設ける、内側部材８３６も含む。図１０Ａに示すように、ファイバスロット８５２のチャネル幅ＷＣは、ファイバスロット８５２の深さを通して一定である。
【００８０】
更に、図６Ａ及び６Ｂの流体軸受４２０と同様に、流体軸受８２０は圧力解放領域８７０を備え、これは、ファイバ支持チャネル８５０のファイバスロット８５２の半径方向位置において第１のプレート８３０及び第２のプレート８３２の内面８４２、８４４内に配置された、１つ以上の多孔質材料領域８７６を備え、これにより、流体８５１は、プレート８３０、８３２を内面８４２、８４４から外面８４３、８４５まで通って、ファイバスロット８５２から出ることができる。更に、図１０Ａに示すように、多孔質材料領域８７６は円弧状外側表面８３８、８３９に近い部分ほど幅が狭く、ファイバ支持チャネル境界８５５に近い部分ほど幅が広いため、ファイバスロット８５２の開口８６０に近い位置ほど（例えば素地光ファイバ１４がファイバスロット８５２内で高い位置にあるほど）、より多くの流体８５１が多孔質材料領域８７６を通ってファイバスロット８５２を出ることができ、ファイバスロット８５２のファイバ支持チャネル境界８５５に近い位置ほど（例えば素地光ファイバ１４がファイバスロット８５２内で低い（深い）位置にあるほど）、多孔質材料領域８７６を通ってファイバスロット８５２を出ることができる流体８５１が少ない。従って、素地光ファイバ１４がファイバスロット８５２内で低く位置決めされているほど、大きな上向きの力が流体流によって誘発されることになり、従って、素地光ファイバ１４が下向きに移動して流体スロット８５４に機械的に接触する又は入るために必要な仕事の量が増大する。
【００８１】
図１０Ａに示すように、多孔質材料領域８７６は、プレート８３０、８３２の傾斜した外面８４３、８４５により、円弧状外側表面８３８、８３９付近で狭くなるが、幅が可変の多孔質材料領域８７６を達成する他の構成も考えられる。例えば、平坦な外面８４３、８４５を備える実施形態では、多孔質材料領域８７６の多孔質材料は内面８４２、８４４から、ファイバ支持チャネル境界８５５付近では外面８４３、８４５まで延在できるが、円弧状外側表面８３８、８３９により近い位置では外面８４３、８４５まで延在できず、従って、多孔質材料領域８７６と円弧状外側表面８３８、８３９に近い外面８４３、８４５との間に位置する開放空間が増大する。あるいは、多孔質材料領域８７６の多孔率は、ファイバスロット８５２内での深さと共に変化してよい。一実施形態では、多孔質材料領域８７６の多孔率は、ファイバスロット８５２内での深さの増大と共に低下するため、多孔率が高い領域が開口８６０に隣接して存在し、多孔率が低い領域がファイバ支持チャネル境界８５５に隣接して存在する。
【００８２】
ここで図１１Ａを参照すると、素地光ファイバ１４を開口９６０からファイバ支持チャネル境界９５５まで移動させるために必要なエネルギを増大させるよう構成された流体軸受９２０の部分側面図が図示されている。流体軸受９２０はまた、第１のプレート９３０と第２のプレート９３２との間に配置されてこれらの間に間隙を設ける、内側部材９３６を含む。図１１Ａでは、流体軸受９２０は圧力解放領域９７０を備え、これは１つ以上の多孔質材料領域９７６を備え、これらの多孔質材料領域９７６は、プレート９３０、９３２の内面９４２、９４４内へと延在して、プレート９３０、９３２の円弧状外側表面９３８、９３９まで延在するもののプレート９３０、９３２を通って延在することはなく、従って、多孔質材料領域９７６を横断した流体９５１は、プレート９３０、９３２の外面を通ってではなく、円弧状外側表面９３８、９３９を通って出てゆく。更に、多孔質材料領域９７６の、内面９４２、９４４内への貫入の深さは、ファイバ支持チャネル境界９５５に近い位置ほど減少し、従って、多孔質材料領域９７６を通る流体の経路は、素地光ファイバ１４がファイバスロット９５２内で低い（深い）位置に移動するほど制限される。この制限により、素地光ファイバ１４がファイバ支持チャネル境界９５５に近づくほど、多孔質材料領域９７６を通る流体の流れが減少し、間隙流が増大することにより、素地光ファイバに印加される上向きの力が増大し、従って、素地光ファイバ１４がファイバスロット９５２内のより深い位置まで移動して流体スロット９５４に機械的に接触する又は入るために必要な仕事の量が増大する。
【００８３】
ここで図１１Ｂを参照すると、素地光ファイバ１４を開口１０６０からファイバ支持チャネル境界１０５５まで移動させるために必要なエネルギを増大させるよう構成された流体軸受１０２０の部分側面図が図示されている。流体軸受１０２０はまた、第１のプレート１０３０と第２のプレート１０３２との間に配置されてこれらの間に間隙を設ける、内側部材１０３６を含む。図１１Ｂでは、流体軸受１０２０は圧力解放領域１０７０を備え、これは複数の多孔質材料領域１０７６ａ、１０７６ｂ、１０７６ｃを備え、これらの多孔質材料領域は、プレート１０３０、１０３２の内面１０４２、１０４４内へと、プレート１０３０、１０３２の外面（図示せず）まで延在し、従って、多孔質材料領域１０７６ａ、１０７６ｂ、１０７６ｃを横断した流体は、プレート１０３０、１０３２の外面を通って出てゆく。
【００８４】
更に、多孔質材料領域１０７６ａ、１０７６ｂ、１０７６ｃは異なる密度を有し、従って、ファイバ支持チャネル境界１０５５に近い多孔質材料領域ほど、高密度の（低多孔率の）多孔質材料を有し、またプレート１０３０、１０３２の円弧状外側表面１０３８、１０３９に近い多孔質材料ほど、低密度の（高多孔率の）多孔質材料を有する。例えば、（第１の多孔質材料領域１０７６ａと第３の多孔質材料領域１０７６ｃとの間に位置決めされた）第２の多孔質材料領域１０７６ｂは、（第２の多孔質材料領域１０７６ｂの上方に位置決めされた）第１の多孔質材料領域１０７６ａよりも高い密度、かつ（第２の多孔質材料領域１０７６ｂの下方に位置決めされた）第３の多孔質材料領域１０７６ｃよりも低い密度を備える。理論によって制限されることを意図したものではないが、ファイバ支持チャネル境界１０５５に近いほど多孔質材料領域１０７６ａ、１０７６ｂ、１０７６ｃの密度が上昇する（多孔率が低下する）ことにより、素地光ファイバ１４がファイバ支持チャネル境界１０５５に近づくほど、多孔質材料領域１０７６ａ、１０７６ｂ、１０７６ｃを通る流体１０５１の流れが減少し、間隙流が増大することにより、素地光ファイバに印加される上向きの力が増大し、従って、素地光ファイバ１４がファイバスロッ１０５２内のより深い位置まで移動して流体スロット１０５４に機械的に接触する又は入るために必要な仕事の量が増大する。
【００８５】
ここで図１３Ａ〜１４を参照すると、素地光ファイバが流体スロットに入る又は機械的に接触する蓋然性を低下させるよう構成された、流体軸受の更なる実施形態が図示されている。特に、図１３Ａ〜１４の流体軸受は、ファイバ支持チャネル境界又はその付近に配置された、１つ以上の変位抑制用特徴部分を備え、これは、素地光ファイバに印加される上向きの力の急激な増大が発生する、ファイバ支持チャネル内の位置を画定する。この上向きの力の急激な増大は、素地光ファイバがファイバ支持チャネルの流体スロットに機械的に接触する及び／又は入るのを防止又は制限するよう作用する。
【００８６】
ここで図１３Ａ及び１３Ｂを参照すると、１つ以上の変位抑制用特徴部分１１８０を備える流体軸受１１２０が図示されている。特に、図１３Ａは流体軸受１１２０の部分側面図を示し、図１３Ｂは、第１のプレート１１３０の外面１１４３を示す、流体軸受１１２０の部分正面図を示す。図３Ａ及び３Ｂの流体軸受１２０と同様に、流体軸受１１２０はファイバ支持チャネル１１５０を備え、これは、第１のプレート１１３０及び第２のプレート１１３２の円弧状外側表面１１３８、１１３９における開口１１６０からファイバ支持チャネル境界１１５５まで半径方向内向きに延在するファイバスロット１１５２と、ファイバスロット１１５２から半径方向内向きに位置決めされた流体スロット１１５４とを備える。流体軸受１１２０はまた、第１のプレート１１３０と第２のプレート１１３２との間に配置されて第１のプレート１１３０の内面１１４２と第２のプレート１１３２の内面１１４４との間に間隙を提供する、内側部材１１３６を含む。内面１１４２と内面１１４４との間のファイバスロット１１５２のチャネル幅ＷＣは、ファイバスロット１１５２の深さを通して可変であり、素地光ファイバ１４がファイバ支持チャネル境界１１５５に近づくにつれて減少する。
【００８７】
更に、図１３Ａ及び１３Ｂに示すように、１つ以上の変位抑制用特徴部分１１８０は複数の境界孔１１８２を備え、これらは、ファイバ支持チャネル１１５０のファイバ支持チャネル境界１１５５又はその付近に位置決めされる（例えばファイバ支持チャネル境界１１５５が各境界孔１１８２を横断するように、又は境界孔１１８２が流体スロット１１５４若しくはファイバスロット１１５２内においてファイバ支持チャネル境界から離れた位置に（例えば流体スロット１１５４の比較的浅い領域若しくはファイバスロット１１５２の比較的深い領域に）位置決めされるように、位置決めされる）。様々な実施形態において、境界孔１１８２は、ファイバ支持チャネル境界１１５５が各境界孔１１８２の底部、中心又は頂部に接するように位置決めされるか；あるいはファイバ支持チャネル境界１１５５の上方若しくは下方、例えばファイバ直径の最大５０倍だけファイバ支持チャネル境界１１５５の上方若しくは下方の位置、若しくはファイバ直径の最大２５倍だけファイバ支持チャネル境界１１５５の上方若しくは下方の位置、若しくはファイバ直径の最大１０倍だけファイバ支持チャネル境界１１５５の上方若しくは下方の位置、若しくはファイバ直径の１〜１００倍だけファイバ支持チャネル境界１１５５の上方若しくは下方の位置、若しくはファイバ直径の１〜５０倍だけファイバ支持チャネル境界１１５５の上方若しくは下方の位置、若しくはファイバ直径の１〜２５倍だけファイバ支持チャネル境界１１５５の上方若しくは下方の位置、若しくはファイバ直径の最大１〜１０倍だけファイバ支持チャネル境界１１５５の上方若しくは下方の位置に、位置決めされる。動作時、境界孔１１８２は、流体１１５１がファイバスロット１１５２に到達する前にファイバ支持チャネル１１５０を出るための経路を提供し、従って流体スロット１１５４内の流体流（より具体的には境界孔１１８２の下方の流体流）を、ファイバスロット１１５２内の流体流（より具体的には境界孔１１８２の上方の流体流）より大幅に大きくすることができる。よって、素地光ファイバ１４をファイバ支持チャネル１１５０内の、境界孔１１８２に到達する深さまで変位させると、素地光ファイバ１４は流量が大きな流体１１５１に接触し、これが、増大した上向きの力を素地光ファイバ１４に印加するため、素地光ファイバ１４が境界孔１１８２を通ってファイバ支持チャネル１１５０内のより深い位置へと移動する、又は流体スロット１１５４に機械的に接触する若しくは入るために必要な仕事の量が増大する。図１３Ａ、１３Ｂに示す境界孔１１８２を備える流体軸受１１２０の実施形態は、先細になったファイバスロット１１５２を備えているものの、境界孔１１８２は、本明細書に記載の流体軸受の実施形態のうちのいずれに含まれていてもよいことを理解されたい。
【００８８】
ある例示的な例として、３インチ（７．５２ｃｍ）の半径と；それぞれ直径０．００６インチ（１５２．４μｍ）及び深さ０．０４インチ（１．０１６ｍｍ）（例えばそれぞれ厚さ約０．０４インチ（１．０１６ｍｍ）のプレート１１３０、１１３２を通って延在する）の、方位角方向に２°ずつ離間した境界孔１１８２とを有する、ある例示的な流体軸受１１２０では、境界孔１１８２のすぐ上において、ファイバスロット１１５２内の素地光ファイバ１４に印加される上向きの力は約２００グラムである。しかしながら、素地光ファイバ１４が境界孔１１８２の下方へと移動すると、素地光ファイバ１４に印加される上向きの力は２倍の４００グラムとなり、流体スロット１１５４内のいずれの深さにおいても４００グラムのままとなる（というのは、流体スロット１１５４が一定の深さを有するためである）。従って、境界孔１１８２を含むことは、素地光ファイバ１４を境界孔１１８２の下方の位置へと変位させるために必要な仕事の量の急激な上昇を意味する。境界孔１１８２によって、素地光ファイバ１４が変位して流体スロット１１５４に機械的に接触する又は入るのが阻止される。
【００８９】
ここで図１４を参照すると、１つ以上の変位抑制用特徴部分１２８０を備える流体軸受１２２０の部分側面図が図示されている。図３Ａ及び３Ｂの流体軸受１２０と同様に、流体軸受１２２０はファイバ支持チャネル１２５０を備え、これは、第１のプレート１２３０及び第２のプレート１２３２の円弧状外側表面１２３８、１２３９の開口１２６０からファイバ支持チャネル境界１２５５まで半径方向内向きに延在するファイバスロット１２５２と、ファイバスロット１２５２から（例えばファイバスロット１２５２の下方に）半径方向内向きに位置決めされた流体スロット１２５４とを備える。流体軸受１２２０はまた、第１のプレート１２３０と第２のプレート１２３２との間に配置されて、第１のプレート１２３０の内面１２４２と第２のプレート１２３２の内面１２４４との間に間隙を提供する、内側部材１２３６を含む。更に、ファイバスロット１２５２のチャネル幅ＷＣはファイバスロット１２５２の深さを通して可変であり、素地光ファイバ１４がファイバ支持チャネル境界１２５５に近づくにつれて減少する。異なる実施形態では、ファイバスロット１２５２の深さは、０．２５インチ（６．３５ｍｍ）超、又は０．４０インチ（１０．１６ｍｍ）超、又は０．５５インチ（１３．９７ｍｍ）超、又は０．７０インチ（１７．７８ｍｍ）超、又は０．８５インチ（２１．５９ｍｍ）超、又は０．２５インチ（６．３５ｍｍ）〜１．２５インチ（３１．７５ｍｍ）、又は０．３５インチ（８．８９ｍｍ）〜１．０５インチ（２６．６７ｍｍ）、又は０．４５インチ（１１．４３ｍｍ）〜０．９０インチ（２２．８６ｍｍ）、又は０．５５インチ（１３．９７ｍｍ）〜０．８５インチ（２１．５９ｍｍ）、又は０．６０インチ（１５．２４ｍｍ）〜０．８０インチ（２０．３２ｍｍ）、又は約０．６５インチ（１６．５１ｍｍ）、又は約０．７５インチ（１９．０５ｍｍ）である。
【００９０】
更に、図１４に示すように、１つ以上の変位抑制用特徴部分１２８０は、ファイバ支持チャネル１２５０のファイバ支持チャネル境界１２５５又はその付近に位置決めされた、複数の挟み領域１２８４を備える。挟み領域１２８４は、プレート１２３０、１２３２の内面１２４２、１２４４の、ファイバ支持チャネル境界１２５５における部分であり、これらは、内面１２４２、１２４４の、ファイバスロット１２５２を画定する部分に比べて、Ｚ軸（例えば、ファイバスロット１２５２内の素地光ファイバ１４の深さ又は変位方向に対応する、半径方向上向き／下向きの軸）に関して大きな角度で先細になっている。換言すれば、内面１２４２、１２４４の、ファイバスロット１２５２を画定する部分の勾配の大きさは挟み領域１２８４の勾配の大きさより小さく、これにより、ファイバ支持チャネル１２５０が狭まり、流体１２５１の流れが利用できる範囲の幅が制限される。
【００９１】
動作時、挟み領域１２８４がファイバ支持チャネル１２５０を狭めるため、ファイバ支持チャネル１２５０内での素地光ファイバ１４の変位の深さが挟み領域１２８４に到達すると、素地光ファイバ１４を支持する（浮揚させる）よう作用する流体１２５１の流れの上向きの力が増大する。例えば、内面１２４２、１２４４のファイバスロット１２５２を画定する部分の、Ｚ軸に関する角度が０．６°であり、挟み領域１２８４のＺ軸に関する角度が２°である場合、素地光ファイバ１４と内面１２４２、１２４４との間の間隙は、素地光ファイバ１４が挟み領域１２８４に到達したときに、１／２に減少し、素地光ファイバ１４に対する上向きの力は２倍になる。従って、挟み領域１２８４を含むことは、素地光ファイバ１４が流体スロット１２５４に機械的に接触する又は入るために必要な仕事の量が増大することを意味する。
【００９２】
本明細書に記載のファイバチャネル構成の代替実施形態では、ファイバスロットは任意に、ファイバスロットの開口への入口に、平行の垂直な内壁を含むことが理解される。図面に明示されていないものの、本明細書で開示されているファイバスロットの実施形態のいずれは、任意に、半径方向外側位置に、１対の平行な内壁を含む。特定の実施形態では、ファイバスロットは、１つ以上の先細になった内壁と、１つ以上の垂直な内壁との組み合わせを含む。例えば図１５は、図３Ａに示したタイプの角度付き構成を有するファイバスロットであって、ファイバがファイバスロットに入る点の近傍において、半径方向外側位置に１対の平行な内壁を含む、ファイバスロットを示す。開口１３６０を有するファイバ支持チャネル１３５０は、流体スロット１３５４及びファイバスロット１３５２を含む。ファイバスロット１３５２は、角度αで先細になっている内壁１３４４と、垂直な内壁１３４６とを含み、これらはそれぞれ、図１５に示すように、対向する内壁を有する。ファイバ１４は、極めて低いドロー張力下では、ファイバスロットの、平行の垂直な内壁を有する部分にとどまり、ファイバの下向きの（半径方向内向きの）運動に対向する流体の力は、上記平行の垂直な内壁の間におけるファイバスロットの深さの関数として変化しない。しかしながら、ファイバスロットの、垂直な内壁を有する部分内で、ファイバを下向き（半径方向内向き）方向に移動させるには、仕事が必要となる。垂直な内壁１３４６と、その反対側の、対となった垂直な内壁とによって画定される平行なセクションの代表的な深さは、０．５５インチ（１．３９７ｃｍ）である。内壁１３４４と、その反対側の、対となった内壁とによって画定される先細セクションの代表的な深さは、０．２０インチ（５．０８ｍｍ）である。開口１３６０からファイバ支持チャネル境界１３５５までの代表的な深さは、０．７５インチ（１．９０５ｃｍ）である。
【００９３】
更に、素地光ファイバの下向きの変位を阻止するため、又は素地光ファイバがファイバ支持チャネルの流体スロットに機械的に接触する及び／又は入るのを防止若しくは制限するために、他の流体軸受の実施形態が考えられる。例えば、流体軸受を通る流体の流量を増大させる（例えば流体スロット又はファイバ支持チャネルに導入される流体流を増加させる）と、印加されるいずれの下向きの力に対する、素地光ファイバの平衡高さが増大し、従って、素地光ファイバがファイバ支持チャネル内で下向きに移動するため、又は流体スロットに機械的に接触する若しくは入るために必要な仕事の量が増大する。更に、ファイバ支持チャネルのファイバスロットの深さを増大させると、素地光ファイバがファイバ支持チャネルの流体スロットに機械的に接触する及び／又は入る蓋然性が低下する。
【００９４】
従って、本明細書に記載の流体軸受は、光ファイバの生産に非垂直経路を提供することを含む多くの機能を実現できる。この点に関して、流体軸受は、本明細書中で既に議論した光ファイバの輸送方法とのいずれの組み合わせで使用できる。更に、本明細書中で図示及び例示した流体軸受の実施形態は、光ファイバの生産中のいずれの段階で使用できることを理解されたい。コーティング塗布器の前に非垂直経路を実現することにより、流体軸受、及びこれらの流体軸受を組み込んだ光ファイバ生産システムは、従来のドロータワーに比べて利用空間が小さいシステムを提供しながら、光ファイバ生産システム内で構成部品を容易に操作及び交換できるという点で、設計の柔軟性を有する。更に、本明細書に記載の流体軸受の構成を使用すると、素地光ファイバを格納するようにサイズ設定及び構成されたファイバ支持チャネルのファイバスロット内に、素地光ファイバを維持でき、素地光ファイバがファイバ支持チャネルの流体スロットに機械的に接触する及び／又は入るのを防止できる。従って、本明細書に記載の流体軸受を組み込んだ光ファイバ生産システム、及び光ファイバの生産方法は、従来のシステム及び方法を上回る多数の利点を提供する。
【００９５】
本明細書において、範囲は、「約（ａｂｏｕｔ）」ある特定の値から、及び／又は「約」別の特定の値までとして表現され得る。このような範囲が表現されている場合、別の実施形態は、上記ある特定の値から、及び／又は上記別の特定の値までを含む。同様に、先行詞「約」を用いることにより、値が概数として表現されている場合、上記特定の値は別の実施形態を形成することが理解されるだろう。更に、各範囲の端点は、他方の端点との関連でも、他方の端点とは独立しても、重要であることが理解されるだろう。
【００９６】
本明細書中で使用される方向に関する用語、例えば上方（ｕｐ）、下方（ｄｏｗｎ）、右（ｒｉｇｈｔ）、左（ｌｅｆｔ）、前方（ｆｒｏｎｔ）、後方（ｂａｃｋ）、頂部（ｔｏｐ）、底部（ｂｏｔｔｏｍ）、は、ここで図示されている状態の図面に関してのみ使用され、絶対的な配向を暗示することを意図したものではない。
【００９７】
特段の記載がない限り、本明細書に記載のいずれの方法が、そのステップを特定の順序で実施すること、又はいずれの装置の特定の配向を必要とするものとして解釈されることは、全く意図されていない。従って、ある方法クレームが、そのステップが従うべき順序を実際に列挙していない場合、又はいずれの装置クレームが、個々の構成部品に関する順序若しくは配向を実際に列挙していない場合、又はステップをある特定の順序に限定するべきであることが、特許請求の範囲若しくは説明中で具体的に言明されていない場合、又は装置の構成部品に関する特定の順序又は配向が列挙されていない場合、いかなる点においても、順序又は配向が推定されることは全く意図されていない。これは：ステップの構成、動作フロー、構成部品の順序、又は構成部品の配向に関する論理の問題；文法的な編成又は句読点に由来する単純な意味；及び本明細書に記載の実施形態の数又はタイプを含む、解釈のためのいずれの可能な非明示的根拠にも当てはまる。
【００９８】
本明細書中で使用される場合、単数形「ある（ａ、ａｎ）」及び「上記（ｔｈｅ）」は、文脈がそうでないことを明らかに指示していない限り、複数の指示対象を含む。従って例えば、「ある」構成部品に関する言及は、文脈がそうでないことを明らかに指示していない限り、２つ以上の上記構成部品を有する態様を含む。
【００９９】
請求対象の主題の精神及び範囲から逸脱することなく、本明細書に記載の実施形態に対して様々な修正及び変形を実施できることは、当業者には明らかであろう。従って、本明細書は、本明細書に記載の様々な実施形態の修正及び変形が、添付の請求項及びその均等物の範囲内にある限りにおいて、このような修正及び変形を包含することが意図されている。
【０１００】
以下、本発明の好ましい実施形態を項分け記載する。
【０１０１】
実施形態１
光ファイバの生産に使用するための流体軸受であって：
上記軸受は：
光ファイバ経路であって：
光ファイバは上記光ファイバ経路に沿って、ドロー張力によって上記流体軸受を通してドロー加工され；
上記流体軸受は、第１のプレートと第２のプレートとの間に配置されたファイバ支持チャネルを備え；
上記第１のプレートは、第１の内面、上記第１の内面に隣接する第２の内面、及び第１の外側表面を有し；
上記第２のプレートは、第３の内面、上記第３の内面に隣接する第４の内面、及び第２の外側表面を有し；
上記第１の内面、上記第２の内面、上記第３の内面、及び上記第４の内面は、上記ファイバ支持チャネルに対面し；
上記ファイバ支持チャネルは開口を有し；
上記ファイバ支持チャネルは、上記第１のプレートと上記第２のプレートとの間において、上記開口から深さ方向に延在し；
上記第１の内面及び上記第３の内面は、上記深さ方向に延在する軸に対して第１の勾配の大きさを有し；
上記第２の内面及び第４の内面は、上記深さ方向に延在する上記軸に対して第２の勾配の大きさを有し、上記第１の勾配の大きさは上記第２の勾配の大きさと異なり；
上記光ファイバは、上記開口を通って上記ファイバ支持チャネルに入る、光ファイバ経路と；
流体経路であって：
上記光ファイバが上記ファイバ支持チャネル内で上記光ファイバ経路に沿って上記流体軸受を通してドロー加工される際に、流体が、上記光ファイバに対抗する力を有して、上記流体経路に沿って配向され；
上記流体の上記力は、上記ドロー張力に対向して、上記光ファイバを、上記ファイバ支持チャネル内において、上記光ファイバが上記第１のプレート又は上記第２のプレートに接触しない位置に安定させる、流体経路と
を備える、流体軸受。
【０１０２】
実施形態２
上記第１の内面、上記第２の内面、上記第３の内面、及び上記第４の内面は、直線状セグメントである、実施形態１に記載の流体軸受。
【０１０３】
実施形態３
上記第１の内面は上記第１の外側表面に隣接し、上記第３の内面は上記第２の外側表面に隣接し、
上記第１の勾配の大きさは上記第２の勾配の大きさ未満である、実施形態１に記載の流体軸受。
【０１０４】
実施形態４
上記第１の勾配の大きさは、上記深さ方向に延在する上記軸に関する第１の角度によって画定され、
上記第１の角度は０°超である、実施形態１に記載の流体軸受。
【０１０５】
実施形態５
上記第１の角度は０．１°超である、実施形態４に記載の流体軸受。
【０１０６】
実施形態６
上記第１の角度は０．３°超である、実施形態４に記載の流体軸受。
【０１０７】
実施形態７
上記第１の角度は０．１°〜９°である、実施形態４に記載の流体軸受。
【０１０８】
実施形態８
上記第２の勾配の大きさは、上記深さ方向に延在する上記軸に関する第２の角度によって画定され、
上記第２の角度は０°超である、実施形態４に記載の流体軸受。
【０１０９】
実施形態９
上記第１の角度は０．２°超であり、上記第２の角度は０．１°超である、実施形態８に記載の流体軸受。
【０１１０】
実施形態１０
上記第１の角度は０．１°〜９°であり、上記第２の角度は０．３°〜７°である、実施形態８に記載の流体軸受。
【０１１１】
実施形態１１
上記第１の角度は上記第２の角度より少なくとも０．３°だけ大きい、実施形態８に記載の流体軸受。
【０１１２】
実施形態１２
光ファイバの生産に使用するための流体軸受であって：
上記軸受は：
光ファイバ経路であって：
光ファイバは上記光ファイバ経路に沿って、ドロー張力によって上記流体軸受を通してドロー加工され；
上記流体軸受は、第１のプレートと第２のプレートとの間に配置されたファイバ支持チャネルを備え；
上記第１のプレートは、第１の内面及び第１の外面を有し；
上記第２のプレートは、第２の内面及び第２の外面を有し；
上記第１の内面及び上記第２の内面は、上記ファイバ支持チャネルに対面し；
上記ファイバ支持チャネルは開口を有し；
上記ファイバ支持チャネルは、上記第１のプレートと上記第２のプレートとの間において、上記開口から深さ方向に延在し；
上記光ファイバは、上記開口を通って上記ファイバ支持チャネルに入る、光ファイバ経路と；
流体経路であって：
上記光ファイバが上記ファイバ支持チャネル内で上記光ファイバ経路に沿って上記流体軸受を通してドロー加工される際に、流体が、上記光ファイバに対抗する力を有して、上記流体経路に沿って配向され；
上記流体の上記力は、上記ドロー張力に対向して、上記光ファイバを、上記ファイバ支持チャネル内において、上記光ファイバが上記第１のプレート又は上記第２のプレートに接触しない位置に安定させ、
上記流体の上記力は、上記ファイバ支持チャネル内の上記光ファイバの深さに対する上記流体の上記力の依存度を記述する力曲線によって記述され；
上記ファイバ支持チャネルは、上記力曲線が凸状となるような構成を有する、流体経路と
を備える、流体軸受。
【０１１３】
実施形態１３
上記第１の内面は第１の複数の開口を含み、上記第２の内面は第２の複数の開口を含み、上記第１の複数の開口はそれぞれ、上記第１の内面から上記第１の外面に向かって延在し、上記第２の複数の開口はそれぞれ、上記第２の内面から上記第２の外面に向かって延在する、実施形態１２に記載の流体軸受。
【０１１４】
実施形態１４
上記第１の複数の開口はそれぞれ、上記第１の内面から上記第１のプレートを通って上記第１の外面まで延在し、上記第２の複数の開口はそれぞれ、上記第２の内面から上記第２のプレートを通って上記第２の外面まで延在する、実施形態１３に記載の流体軸受。
【０１１５】
実施形態１５
上記第１の複数の開口はそれぞれ、上記第１の内面内において第１の一定でない幅を有し、上記第２の複数の開口はそれぞれ、上記第２の内面内において第２の一定でない幅を有し、上記第２の内面、上記第１の一定でない幅と、上記第２の一定でない幅とは、上記深さ方向に減少する、実施形態１３に記載の流体軸受。
【０１１６】
実施形態１６
上記第１の複数の開口はそれぞれ、上記第１の内面から上記第１の外面に向かう第１の伸長方向を有し、上記第２の複数の開口はそれぞれ、上記第２の内面から上記第２の外面に向かう第２の伸長方向を有し、上記第１の伸長方向は上記深さ方向に対して垂直であり、上記第２の伸長方向は上記深さ方向に対して垂直である、実施形態１３に記載の流体軸受。
【０１１７】
実施形態１７
上記第１の複数の開口はそれぞれ、上記第１の伸長方向において第１の一定でない長さを有し、上記第２の複数の開口はそれぞれ、上記第２の伸長方向において第２の一定でない長さを有し、上記第１の一定でない長さ及び上記第２の一定でない長さは、上記深さ方向に減少する、実施形態１６に記載の流体軸受。
【０１１８】
実施形態１８
上記第１の一定でない長さ及び上記第２の一定でない長さは、上記深さ方向において非直線状に変化する、実施形態１７に記載の流体軸受。
【０１１９】
実施形態１９
上記第１の内面は第１の多孔質材料を含み、上記第２の内面は第２の多孔質材料を含み、上記第１の多孔質材料は、上記第１の内面から上記第１の外面に向かって延在し、上記第２の多孔質材料は、上記第２の内面から上記第２の外面に向かって延在する、実施形態１２に記載の流体軸受。
【０１２０】
実施形態２０
上記第１の多孔質材料は、上記第１の内面から上記第１のプレートを通って上記第１の外面まで延在し、上記第２の多孔質材料は、上記第２の内面から上記第２のプレートを通って上記第２の外面まで延在する、実施形態１９に記載の流体軸受。
【０１２１】
実施形態２１
上記第１の多孔質材料は、上記第１の内面から上記第１の外面に向かう第１の伸長方向を有し、上記第２の多孔質材料は、上記第２の内面から上記第２の外面に向かう第２の伸長方向を有し、上記第１の伸長方向は上記深さ方向に対して垂直であり、上記第２の伸長方向は上記深さ方向に対して垂直である、実施形態１９に記載の流体軸受。
【０１２２】
実施形態２２
光ファイバを生産するための方法であって、上記方法は：
素地光ファイバを第１の経路に沿って流体軸受へと配向するステップであって：
上記流体軸受は、第１のプレート、第２のプレート、及び上記第１のプレートと上記第２のプレートとの間に配置されたファイバ支持チャネルを備え；
上記第１のプレートは、第１の内面、上記第１の内面に隣接する第２の内面、及び上記第１の内面に隣接した第１の外側表面を有し；
上記第２のプレートは、第３の内面、上記第３の内面に隣接する第４の内面、及び上記第３の内面に隣接した第２の外側表面を有し；
上記第１の内面、上記第２の内面、上記第３の内面、及び上記第４の内面は、上記ファイバ支持チャネルに対面し；
上記ファイバ支持チャネルは開口を有し；
上記ファイバ支持チャネルは、上記開口から深さ方向に延在し；
上記第１の内面及び上記第３の内面は、上記深さ方向に延在する軸に対して第１の勾配の大きさを有し、
上記第２の内面及び第４の内面は、上記深さ方向に延在する上記軸に対して第２の勾配の大きさを有し、上記第１の勾配の大きさは上記第２の勾配の大きさと異なり；
上記素地光ファイバは、上記開口を通って上記ファイバ支持チャネルに入る、ステップと；
上記ファイバ支持チャネルを通して、上記ファイバ支持チャネルの上記開口に向かって流体を流すステップであって、上記流体は、上記素地光ファイバに接触して、上記素地光ファイバに対して上向きの力を提供し、上記上向きの力は、上記ファイバ支持チャネル内の上記素地光ファイバの上記深さに対する上記上向きの力の依存度を記述する力曲線によって定義される、ステップと
を含む、方法。
【０１２３】
実施形態２３
上記配向するステップは、上記素地光ファイバを光ファイバプリフォームからドロー加工するステップを含む、実施形態２２に記載の方法。
【０１２４】
実施形態２４
上記配向するステップは、上記素地光ファイバを５０ｍ／ｓ超の速度で上記第１の経路に沿って搬送するステップを含む、実施形態２２に記載の方法。
【０１２５】
実施形態２５
上記配向するステップは、上記素地光ファイバに張力を印加するステップを含む、実施形態２２に記載の方法。
【０１２６】
実施形態２６
上記流体軸受は、上記素地光ファイバを上記第１の経路から第２の経路へと再配向する、実施形態２２に記載の方法。
【符号の説明】
【０１２７】
１０        光ファイバ
１２        光ファイバプリフォーム
１４        素地光ファイバ
２０        コーティング済み光ファイバ
１００      光ファイバ生産システム
１０１      ドロー方向
１０２      ドロー経路
１０２ａ    第１のドロー経路部分
１０２ｂ    第２のドロー経路部分
１０２ｃ    第３のドロー経路部分
１１０      ドロー炉
１１２      ファイバ冷却機構
１１４      ファイバコーティングユニット
１１６      ファイバ回収ユニット
１１７      ドロー機構
１２０、２２０、３２０、４２０、５２０、６２０、７２０、８２０、９２０、１０２０、１１２０、１２２０      流体軸受
１２０ａ    第１の流体軸受
１２０ｂ    第２の流体軸受
１３０、２３０、３３０、４３０、５３０、６３０、７３０、８３０、９３０、１０３０、１１３０、１２３０      第１のプレート
１３２、２３２、３３２、４３２、５３２、６３２、７３２、８３２、９３２、１０３２、１１３２、１２３２      第２のプレート
１３４      開口
１３６、２３６、３３６、４３６、５３６、６３６、７３６、８３６、９３６、１０３６、１１３６、１２３６      内側部材
１３７      シム
１３８      第１のプレート１３０の円弧状外側表面
１３９      第２のプレート１３２の円弧状外側表面
１４０      ボルト
１４２      第１のプレート１３０の内面
１４３      第１のプレート１３０の外面
１４４      第２のプレート１３２の内面
１４５      第２のプレート１３２の外面
１５０、２５０、３５０、４５０、５５０、６５０、７５０、８５０、１１５０、１２５０、１３５０      ファイバ支持チャネル
１５１、２５１、３５１、４５１、６５１、７５１、８５１、９５１、１０５１、１１５１、１２５１      流体
１５２、２５２、３５２、４５２、５５２、６５２、７５２、８５２、９５２、１０５２、１１５２、１２５２、１３５２      ファイバスロット
１５４、２５４、３５４、４５４、５５４、６５４、７５４、８５４、１１５４、１２５４、１３５４      流体スロット
１５５、２５５、３５５、４５５、５５５、６５５、７５５、８５５、９５５、１０５５、１１５５、１２５５      ファイバ支持チャネル境界
１６０、２６０、３６０、４６０、５６０、６６０、７６０、８６０、９６０、１０６０、１１６０、１２６０、１３６０      開口
２３８      第１のプレート２３０の円弧状外側表面
２３９      第２のプレート２３２の円弧状外側表面
２４２      第１のプレート２３０の内面
２４３      第１のプレート２３０の外面
２４４      第２のプレート２３２の内面
２４５      第２のプレート２３２の外面
２７０、４７０、６７０、９７０、１０７０      圧力解放領域
２７２、６７２      逃し通気管、圧力逃し通気管
３３８      第１のプレート３３０の円弧状外側表面
３３９      第２のプレート３３２の円弧状外側表面
３４２      第１のプレート３３０の内面
３４３      第１のプレート３３０の外面
３４４      第２のプレート３３２の内面
３４５      第２のプレート３３２の外面
３７０、７７０      圧力逃し領域
３７４、７７４      逃しスロット
４３８      第１のプレート４３０の円弧状外側表面
４３９      第２のプレート４３２の円弧状外側表面
４４２      第１のプレート４３０の内面
４４３      第１のプレート４３０の外面
４４４      第２のプレート４３２の内面
４４５      第２のプレート４３２の外面
４７６、８７６、９７６、１０７６ａ、１０７６ｂ、１０７６ｃ      多孔質材料領域
５３８      第１のプレート５３０の円弧状外側表面
５３９      第２のプレート５３２の円弧状外側表面
５４２、５４４      内面
５４３      第１のプレート５３０の外面
５４２ａ、５４４ａ      第１のスロット壁領域
５４２ｂ、５４４ｂ      第２のスロット壁領域
６３８      第１のプレート６３０の円弧状外側表面
６３９      第２のプレート６３２の円弧状外側表面
６４２、６４４      ファイバ支持チャネル６５０の内面
６４３      第１のプレート６３０の外面
７３８      第１のプレート７３０の円弧状外側表面
７３９      第２のプレート７３２の円弧状外側表面
７４２      第１のプレート７３０の内面
７４３      第１のプレート７３０の外面
７４４      第２のプレート７３２の内面
７７４ａ    第１の逃しスロットセグメント
７７４ｂ    第２の逃しスロットセグメント
８３８      第１のプレート８３０の円弧状外側表面
８３９      第２のプレート８３２の円弧状外側表面
８４２      第１のプレート８３０の内面
８４３      第１のプレート８３０の外面
８４４      第２のプレート８３２の内面
８４５      第２のプレート８３２の外面
９３８      第１のプレート９３０の円弧状外側表面
９３９      第２のプレート９３２の円弧状外側表面
９４２      第１のプレート９３０の内面
９４４      第２のプレート９３２の内面
１０３８    第１のプレート１０３０の円弧状外側表面
１０３９    第２のプレート１０３２の円弧状外側表面
１０４２    第１のプレート１０３０の内面
１０４４    第２のプレート１０３２の内面
１１３８    第１のプレート１１３０の円弧状外側表面
１１３９    第２のプレート１１３２の円弧状外側表面
１１４３    第１のプレート１１３０の外面
１１８０、１２８０    変位抑制用特徴部分
１１８２    境界孔
１２３８    第１のプレート１２３０の円弧状外側表面
１２３９    第２のプレート１２３２の円弧状外側表面
１２４２    第１のプレート１２３０の内面
１２４４    第２のプレート１２３２の内面
１２８４    挟み領域
１３４４    内壁
１３４６    垂直な内壁
ＷＣ          チャネル幅
Ｓ１、Ｓ２      ファイバスロット
Ｓ２Ａ      ファイバスロットＳ２の上側セクション
Ｓ２Ｂ      ファイバスロットＳ２の下側セクション
【図１】
2020531759.tif 000003
【図２】
2020531759.tif 000004
【図３Ａ】
2020531759.tif 000005
【図３Ｂ】
2020531759.tif 000006
【図４Ａ】
2020531759.tif 000007
【図４Ｂ】
2020531759.tif 000008
【図５Ａ】
2020531759.tif 000009
【図５Ｂ】
2020531759.tif 000010
【図５Ｃ】
2020531759.tif 000011
【図６Ａ】
2020531759.tif 000012
【図６Ｂ】
2020531759.tif 000013
【図７Ａ】
2020531759.tif 000014
【図７Ｂ】
2020531759.tif 000015
【図８Ａ】
2020531759.tif 000016
【図８Ｂ】
2020531759.tif 000017
【図９Ａ】
2020531759.tif 000018
【図９Ｂ】
2020531759.tif 000019
【図９Ｃ】
2020531759.tif 000020
【図１０Ａ】
2020531759.tif 000021
【図１０Ｂ】
2020531759.tif 000022
【図１１Ａ】
2020531759.tif 000023
【図１１Ｂ】
2020531759.tif 000024
【図１２Ａ】
2020531759.tif 000025
【図１２Ｂ】
2020531759.tif 000026
【図１２Ｃ】
2020531759.tif 000027
【図１２Ｄ】
2020531759.tif 000028
【図１２Ｅ】
2020531759.tif 000029
【図１２Ｆ】
2020531759.tif 000030
【図１３Ａ】
2020531759.tif 000031
【図１３Ｂ】
2020531759.tif 000032
【図１４】
2020531759.tif 000033
【図１５】
2020531759.tif 000034
【国際調査報告】
2020531759.tif 000035
2020531759.tif 000036