[go: up one dir, main page]

RU2128630C1 - Method of drawing optical fiber and device for its embodiment - Google Patents

Method of drawing optical fiber and device for its embodiment Download PDF

Info

Publication number
RU2128630C1
RU2128630C1 RU96119846A RU96119846A RU2128630C1 RU 2128630 C1 RU2128630 C1 RU 2128630C1 RU 96119846 A RU96119846 A RU 96119846A RU 96119846 A RU96119846 A RU 96119846A RU 2128630 C1 RU2128630 C1 RU 2128630C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
optical fiber
section
annealing
fiber
coating
Prior art date
Application number
RU96119846A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU96119846A (en
Inventor
До Мун-Хюн
Original Assignee
Самсунг Электроникс Ко., Лтд.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Самсунг Электроникс Ко., Лтд. filed Critical Самсунг Электроникс Ко., Лтд.
Publication of RU96119846A publication Critical patent/RU96119846A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2128630C1 publication Critical patent/RU2128630C1/en

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B37/00—Manufacture or treatment of flakes, fibres, or filaments from softened glass, minerals, or slags
    • C03B37/01—Manufacture of glass fibres or filaments
    • C03B37/02—Manufacture of glass fibres or filaments by drawing or extruding, e.g. direct drawing of molten glass from nozzles; Cooling fins therefor
    • C03B37/03—Drawing means, e.g. drawing drums ; Traction or tensioning devices
    • C03B37/032—Drawing means, e.g. drawing drums ; Traction or tensioning devices for glass optical fibres
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B37/00—Manufacture or treatment of flakes, fibres, or filaments from softened glass, minerals, or slags
    • C03B37/01—Manufacture of glass fibres or filaments
    • C03B37/02—Manufacture of glass fibres or filaments by drawing or extruding, e.g. direct drawing of molten glass from nozzles; Cooling fins therefor
    • C03B37/025—Manufacture of glass fibres or filaments by drawing or extruding, e.g. direct drawing of molten glass from nozzles; Cooling fins therefor from reheated softened tubes, rods, fibres or filaments, e.g. drawing fibres from preforms
    • C03B37/027—Fibres composed of different sorts of glass, e.g. glass optical fibres
    • C03B37/02718—Thermal treatment of the fibre during the drawing process, e.g. cooling
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B37/00—Manufacture or treatment of flakes, fibres, or filaments from softened glass, minerals, or slags
    • C03B37/01—Manufacture of glass fibres or filaments
    • C03B37/02—Manufacture of glass fibres or filaments by drawing or extruding, e.g. direct drawing of molten glass from nozzles; Cooling fins therefor
    • C03B37/025—Manufacture of glass fibres or filaments by drawing or extruding, e.g. direct drawing of molten glass from nozzles; Cooling fins therefor from reheated softened tubes, rods, fibres or filaments, e.g. drawing fibres from preforms
    • C03B37/0253—Controlling or regulating
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C25/00—Surface treatment of fibres or filaments made from glass, minerals or slags
    • C03C25/10—Coating
    • C03C25/12—General methods of coating; Devices therefor
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B2205/00—Fibre drawing or extruding details
    • C03B2205/55—Cooling or annealing the drawn fibre prior to coating using a series of coolers or heaters
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B2205/00—Fibre drawing or extruding details
    • C03B2205/56—Annealing or re-heating the drawn fibre prior to coating
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P40/00—Technologies relating to the processing of minerals
    • Y02P40/50—Glass production, e.g. reusing waste heat during processing or shaping
    • Y02P40/57—Improving the yield, e-g- reduction of reject rates

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Surface Treatment Of Glass Fibres Or Filaments (AREA)
  • Manufacture, Treatment Of Glass Fibers (AREA)
  • Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (AREA)

Abstract

FIELD: methods and devices for drawing of optical fibers. SUBSTANCE: method includes the following operations: drawing of uncoated optical fiber with continuous monitoring and regulation of diameter of uncoated optical fiber; continuous cooling of hot uncoated optical fiber; forced cooling of uncoated optical fiber; application of coating from acrylic or silicon resin to surface of uncoated optical fiber upon leaving the cooling section; hardening of optical fiber with coating and winding of coated fiber on bobbin. The device for embodiment of the method has furnace for remelting of intermediate product of optical fiber, fiber diameter monitoring and regulation unit, fiber cooling sections, coating application section, hardening section, and drive shaft of fiber winding on. EFFECT: reduced losses during transfer in manufacture of fiber. 12 cl, 3 dwg

Description

Настоящее изобретение относится к оптическому волокну, в частности к устройству и способу для вытягивания оптического волокна из заготовки большого диаметра, позволяющим минимизировать дополнительные потери при передаче. The present invention relates to an optical fiber, in particular to a device and method for drawing an optical fiber from a large-diameter preform, which minimizes additional transmission losses.

Данная заявка на устройство и способ для вытягивания оптического волокна, позволяющие минимизировать потери при передаче, основана на корейской заявке N 33103/1995. This application for a device and method for drawing optical fiber to minimize transmission loss is based on Korean application No. 33103/1995.

На фиг. 1 представлена структурная схема известного устройства для вытягивания оптического волокна. In FIG. 1 is a structural diagram of a known device for drawing optical fiber.

Заготовку 10 для оптического волокна медленно подают в печь 12 с помощью механизма размещения под управлением контроллером размещения заготовки. Температура в печи 12 обычно составляет тысячи градусов Цельсия, типично 2100 - 2200oC. Оптическое волокно 23 без покрытия вытягивают из выпускного отверстия под действием усилия, оказываемого ведущим валом 26. Блок контролирования наружного диаметра 14 определяет, соответствует ли наружный диаметр не содержащего покрытия оптического волокна 23 установленной величине, типично 125 мкм, а затем передает результат на контроллер диаметра. Контроллер диаметра управляет ведущим валом 26 таким образом, чтобы поддерживать диаметр непокрытого оптического волокна 23 на уровне 125 мкм. В ответ на сигналы управления от контроллера диаметра ведущий вал 26 вращается таким образом, чтобы отрегулировать натяжение, прикладываемое к оптическому волокну без покрытия 23. В секции для нанесения покрытия опускающееся вниз непокрытое оптическое волокно 23 покрывают защитной акриловой или кремнийорганической смолой. Оптическое волокно 24 с покрытием, вытягиваемое за счет натяжения от ведущего вала 26, наматывают на катушку 28.The optical fiber preform 10 is slowly fed into the furnace 12 by a placement mechanism under the control of a preform placement controller. The temperature in the furnace 12 is usually thousands of degrees Celsius, typically 2100 - 2200 ° C. The uncoated optical fiber 23 is pulled out of the outlet by the force exerted by the drive shaft 26. The outer diameter control unit 14 determines whether the outer diameter of the uncoated optical fiber 23 set value, typically 125 microns, and then transfers the result to the diameter controller. The diameter controller controls the drive shaft 26 so as to maintain the diameter of the uncoated optical fiber 23 at 125 microns. In response to the control signals from the diameter controller, the drive shaft 26 is rotated so as to adjust the tension applied to the uncoated optical fiber 23. In the coating section, the uncoated optical fiber 23 which is lowered down is coated with a protective acrylic or organosilicon resin. Coated optical fiber 24 pulled by tension from a drive shaft 26 is wound on a spool 28.

В описанном выше процессе сначала заготовку большого диаметра 10 расплавляют в печи при температуре около 2000oC и вытягивают из нее оптическое волокно без покрытия диаметром 125 мкм. Для облегчения обработки и предотвращения деградации механической прочности оптического волокна без покрытия 23 при воздействии воды на его поверхности не содержащее покрытия оптическое волокно 23 покрывают в секции для нанесения покрытия 20. В этом процессе температура непокрытого оптического волокна 23 непосредственно перед нанесением покрытия должна быть ниже 80oC, предпочтительно 40 - 50oC, чтобы сохранять равномерный диаметр и исключать возникновение воздушных пузырьков между слоем покрытия и поверхностью непокрытого оптического волокна 23. Однако не содержащее покрытия оптическое волокно 23, только вышедшее из печи 12, имеет очень высокую температуру, типично выше 1600oC. Непокрытое оптическое волокно охлаждается естественным путем на воздухе по мере того, как оно удаляется от печи. Градиент изменения температуры поверхности непокрытого оптического волокна 23 по мере его удаления от печи подробно описан в работе "Высокоскоростное вытягивание прочного волокна" (Journal of Lightwave Technology, vol. LT-4, oct. 8, 1986).In the process described above, first, a large-diameter preform 10 is melted in an oven at a temperature of about 2000 ° C. and an uncoated optical fiber of 125 μm diameter is pulled from it. To facilitate processing and prevent degradation of the mechanical strength of the optical fiber without coating 23 when exposed to water on its surface, the non-coating optical fiber 23 is coated in the coating section 20. In this process, the temperature of the uncoated optical fiber 23 should be lower than 80 o immediately before coating C, preferably 40-50 ° C, in order to maintain a uniform diameter and to prevent the formation of air bubbles between the coating layer and the surface of the uncoated optical wave windows 23. However, the uncoated optical fiber 23, just emerging from the furnace 12, has a very high temperature, typically above 1600 ° C. The uncoated optical fiber is naturally cooled in air as it moves away from the furnace. The gradient of the surface temperature variation of the uncoated optical fiber 23 as it moves away from the furnace is described in detail in the Journal of Lightwave Technology, vol. LT-4, oct. 8, 1986).

Когда непокрытое оптическое волокно 23 вытягивают из печи со скоростью 5 м/с, расстояние между печью 12 и секцией для нанесения покрытия 20 должно составлять около 800 см, чтобы охладить поверхность непокрытого оптического волокна 23 до приблизительно 50oC. Это вынуждает делать устройство для получения оптического волокна чрезмерно высоким. Поэтому стоимость производства оптического волокна возрастает, а также снижается его эффективность.When the uncoated optical fiber 23 is pulled out of the furnace at a speed of 5 m / s, the distance between the furnace 12 and the coating section 20 should be about 800 cm in order to cool the surface of the uncoated optical fiber 23 to about 50 ° C. This forces the device to be produced The optical fiber is excessively high. Therefore, the cost of manufacturing an optical fiber increases and its efficiency decreases.

Для решения данной проблемы в патенте США 4437870 детально описан способ принудительного охлаждения оптического волокна за счет помещения секции для охлаждения 18 между печью 12 и секцией для нанесения покрытия 20. To solve this problem, US Pat. No. 4,437,870 describes in detail a method for forcibly cooling an optical fiber by placing a cooling section 18 between the furnace 12 and the coating section 20.

Описанный выше способ позволяет уменьшить расстояние между печью и секцией для нанесения покрытия, обеспечивая тем самым снижение стоимости производства. Однако, поскольку непокрытое оптическое волокно 23, имеющее высокую температуру выше 1600oC, подвергается большему напряжению во время процесса быстрого охлаждения, механическая прочность вытянутого оптического волокна 24 с покрытием уменьшается и возрастают его потери при передаче.The method described above can reduce the distance between the furnace and the coating section, thereby reducing the cost of production. However, since an uncoated optical fiber 23 having a high temperature above 1600 ° C is subjected to greater stress during the quick cooling process, the mechanical strength of the coated coated optical fiber 24 decreases and its transmission loss increases.

В частности, если оптическое волокно вытягивают из заготовки при использовании трубки из искусственного кварца с использованием метода модифицированного химического осаждения из паровой фазы (ниже именуемого как MCVD), то это вызывает потери при передаче. Чем больше скорость вытягивания непокрытого оптического волокна 23, тем больше потери при передаче. Чтобы обрабатывать заготовку 10 с диаметром больше 40 мм, обеспечивая низкие потери, необходимо использовать трубки из искусственного кварца высокой чистоты. Однако использование трубки из искусственного кварца ограничено из-за дополнительных потерь в процессе вытягивания непокрытого оптического волокна 23. In particular, if the optical fiber is pulled from the preform using an artificial quartz tube using a modified chemical vapor deposition method (hereinafter referred to as MCVD), this causes transmission loss. The higher the drawing speed of the uncovered optical fiber 23, the greater the transmission loss. To process the workpiece 10 with a diameter greater than 40 mm, ensuring low losses, it is necessary to use tubes of artificial quartz of high purity. However, the use of an artificial quartz tube is limited due to additional losses in the process of drawing an uncoated optical fiber 23.

Технической задачей изобретения является разработка устройства и способа для вытягивания оптического волокна, с помощью которых можно вытягивать оптическое волокно с минимизированными потерями при передаче из заготовки большого диаметра, с использованием метода MCVD и трубки из искусственного кварца; разработка устройства и способа для вытягивания оптического волокна, которые могут предотвратить дополнительные потери при передаче, даже если увеличить скорость вытягивания; создание устройства и способа для вытягивания оптического волокна, способные обеспечить снижение стоимости производства; создание устройства и способа для вытягивания оптического волокна, которые могут исключить напряжение в оптических волокнах, вызванное быстрым охлаждением в секции для охлаждения; создание устройства и способа для вытягивания оптического волокна, которые не накладывают ограничений на пространство для оборудования; создание устройства и способа для вытягивания оптического волокна, которые увеличивают механическую прочность оптического волокна; создание устройства и способа для вытягивания оптического волокна, способные повысить практичность за счет изготовления оптического волокна низкой стоимости. An object of the invention is to develop a device and method for drawing optical fiber, with which you can stretch the optical fiber with minimized losses during transmission from the workpiece of large diameter, using the MCVD method and an artificial quartz tube; the development of a device and method for drawing optical fiber, which can prevent additional transmission losses, even if you increase the speed of drawing; creation of a device and method for drawing optical fiber capable of reducing the cost of production; the creation of a device and method for drawing optical fibers, which can eliminate the voltage in the optical fibers caused by rapid cooling in the cooling section; creation of a device and method for drawing optical fiber, which do not impose restrictions on the space for equipment; the creation of a device and method for drawing optical fiber, which increase the mechanical strength of the optical fiber; the creation of a device and method for drawing optical fiber, capable of increasing practicality by manufacturing a low cost optical fiber.

Для достижения перечисленной выше технической задачи предложен способ вытягивания оптического волокна, содержащий следующие этапы: расплавляют заготовку из диоксида кремния, имеющую большой диаметр, в печи и вытягивают оптическое волокно без покрытия; измеряют наружный диаметр волокна, постепенно охлаждают горячее оптическое волокно без покрытия, выходящее из блока для измерения наружного диаметра, в секции для отжига; принудительно охлаждают оптическое волокно без покрытия, выходящее из секции для отжига, в секции для охлаждения; наносят на поверхность оптического волокна покрытие из акриловой или кремнийорганической смолы в секции для нанесения покрытия; отверждают оптическое волокно с покрытием в секции для отверждения; и наматывают оптическое волокно с покрытием, пропускаемое через ведущий вал, на катушку. To achieve the above technical problem, a method for drawing an optical fiber is proposed, comprising the following steps: a billet of silicon dioxide having a large diameter is melted in a furnace and an uncoated optical fiber is drawn; measure the outer diameter of the fiber, gradually cool uncoated hot optical fiber emerging from the outside diameter measuring unit in the annealing section; forcibly cooling an uncoated optical fiber exiting the annealing section in a cooling section; coating an optical fiber surface with an acrylic or organosilicon resin in a coating section; cured coated optical fiber in the curing section; and wrap the coated optical fiber through a drive shaft onto a spool.

Устройство для реализации перечисленной выше технической задачи содержит печь для переплавки заготовки оптического волокна в оптическое волокно без покрытия, блок контроля и регулирования наружного диаметра оптического волокна без покрытия, секцию для охлаждения, предназначенную для дополнительного охлаждения оптического волокна без покрытия, секцию для нанесения покрытия на оптическое волокно, секцию для отверждения оптического волокна с покрытием и ведущий вал, вытягивающий оптическое волокно с покрытием из секции для отверждения и наматывающий полученное волокно. A device for implementing the above technical task comprises a furnace for remelting an optical fiber preform into an uncoated optical fiber, a unit for monitoring and regulating the outer diameter of the uncoated optical fiber, a cooling section for additional cooling of the uncoated optical fiber, a section for coating the optical fiber, a section for curing a coated optical fiber and a drive shaft for drawing a coated optical fiber from a section for cured I'm winding the resulting fiber.

Устройство также содержит кварцевую трубку, установленную внутри, для предотвращения образования пыли, когда волокно пропускают через секцию для отжига; множество электрических теплоизлучающих элементов, установленных вокруг кварцевой трубки; термопару, установленную в промежутке между теплоизлучающими элементами и кварцевой трубкой для контролирования температуры теплоизлучающих элементов; теплоизолирующий элемент, установленный вокруг теплоизлучающих элементов для предотвращения передачи тепла, выработанного теплоизлучающими элементами, наружу, и стальную трубу, защищающую теплоизолирующий элемент от внешней среды; блок управления для управления и контролирования температуры внутри секции для отжига; и держатели, установленные вверху и снизу секции для отжига для удерживания кварцевой трубки и трубы. The device also includes a quartz tube mounted internally to prevent dust from forming when the fiber is passed through the annealing section; a plurality of electrical heat-radiating elements mounted around the quartz tube; a thermocouple installed in the gap between the radiating elements and the quartz tube to control the temperature of the radiating elements; a heat-insulating element installed around the heat-emitting elements to prevent the heat generated by the heat-emitting elements from being transmitted to the outside and a steel pipe protecting the heat-insulating element from the external environment; a control unit for controlling and controlling the temperature inside the annealing section; and holders mounted at the top and bottom of the annealing section to hold the quartz tube and pipe.

В дальнейшем изобретение поясняется описанием конкретных вариантов его воплощения со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых фиг. 1 изображает структурную схему известного устройства для вытягивания оптического волокна; фиг. 2 - структурную схему устройства для вытягивания оптического волокна согласно изобретению; фиг. 3 - вид в сечении, показывающий секцию для отжига в устройстве для вытягивания оптического волокна согласно изобретению. The invention is further explained in the description of specific embodiments thereof with reference to the accompanying drawings, in which FIG. 1 is a block diagram of a known device for drawing an optical fiber; FIG. 2 is a structural diagram of an optical fiber drawing apparatus according to the invention; FIG. 3 is a sectional view showing an annealing section in an optical fiber drawing apparatus according to the invention.

На фиг. 2 изображена схема предложенного устройства для вытягивания оптического волокна, которое может минимизировать дополнительные потери при передаче. Способ вытягивания оптического волокна подробно описывается со ссылкой на фиг. 2. In FIG. 2 shows a diagram of an apparatus for drawing an optical fiber, which can minimize additional transmission losses. An optical fiber drawing method is described in detail with reference to FIG. 2.

На первом этапе вытягивают оптическое волокно без покрытия 23 диаметром 125 мкм за счет нагревания заготовки для оптического волокна до температуры выше 2000oC в печи 12.At the first stage, an optical fiber without coating 23 is pulled with a diameter of 125 μm by heating the preform for the optical fiber to a temperature above 2000 ° C. in the furnace 12.

На втором этапе контролируют и регулируют диаметр непокрытого оптического волокна 23 в блоке измерения наружного диаметра 14, чтобы получить покрытое оптическое волокно с равномерным диаметром (125 мкм). In a second step, the diameter of the uncovered optical fiber 23 is monitored and adjusted in the outer diameter measuring unit 14 to obtain a coated optical fiber with a uniform diameter (125 μm).

На третьем этапе постепенно охлаждают горячее непокрытое оптическое волокно, выходящее из блока измерения наружного диаметра, в секции для отжига до тех пор, пока температура поверхности не опустится ниже 800oC. Диапазон регулирования температур в секции для отжига от 25 до 1200oC. Если вытяжение заготовки 10 для оптического волокна из печи производят со скоростью 5 м/с, температура нагревания в секции для отжига составляет 1100oC.In the third stage, the hot uncoated optical fiber emerging from the outside diameter measuring unit is gradually cooled in the annealing section until the surface temperature drops below 800 o C. The temperature control range in the annealing section is from 25 to 1200 o C. If stretching the preform 10 for the optical fiber from the furnace is carried out at a speed of 5 m / s, the heating temperature in the annealing section is 1100 o C.

На четвертом этапе непокрытое оптическое волокно 23, которое было постепенно охлаждено до температуры ниже 800oC, принудительно охлаждают в секции для охлаждения 18 до тех пор, пока его поверхностная температура не достигнет около 50oC. На пятом этапе наносят на поверхность непокрытого оптического волокна 23, вышедшего из секции для охлаждения 18, покрытие из акриловой или кремнийорганической смолы в секции для нанесения покрытия 20.In the fourth stage, the uncoated optical fiber 23, which was gradually cooled to a temperature below 800 o C, is forcedly cooled in the cooling section 18 until its surface temperature reaches about 50 o C. In the fifth stage, they are applied to the surface of the uncoated optical fiber 23, leaving the cooling section 18, a coating of acrylic or organosilicon resin in the coating section 20.

На шестом этапе отверждают покрытое оптическое волокно 24 в секции для отверждения 22. In a sixth step, the coated optical fiber 24 is cured in the curing section 22.

На седьмом этапе наматывают покрытое оптическое волокно 24 на катушку с помощью ведущего вала 26. Покрытое оптическое волокно, вытянутое в соответствии с описанным выше способом, имеет потери при передаче около 0,33 дБ/км при 1310 нм. In a seventh step, the coated optical fiber 24 is wound onto a spool using a drive shaft 26. The coated optical fiber elongated in accordance with the method described above has a transmission loss of about 0.33 dB / km at 1310 nm.

На фиг. 3 показан вид в сечении секции для отжига 16 в предложенном устройстве для вытягивания оптического волокна. Секция для отжига 16, длиной равная или более 200 мм, предназначенная для постепенного охлаждения непокрытого оптического волокна 23, выходящего из печи 12, содержит кварцевую трубку 34, внутренний диаметр которой больше 5 мм, но меньше 50 мм, преимущественно 25 мм, и длина которой составляет 200 мм, установленную внутри для предотвращения образования пыли, когда непокрытое оптическое волокно 23 проходит через секцию для отжига 16; множество электрических теплоизлучающих элементов 42, установленных вокруг кварцевой трубки 34; термопару 40, установленную в нижней части между теплоизлучающими элементами 42 и кварцевой трубкой 34 для контролирования температуры теплоизлучающих элементов 42; теплоизолирующий элемент 44, установленный вокруг теплоизлучающих элементов 42 для предотвращения передачи тепла, излучаемого теплоизлучающими элементами, наружу, и трубу 36 из нержавеющей стали для защиты теплоизолирующего элемента 44 от внешней среды; блок управления 38 для регулирования внутренней температуры секции для отжига 16 в диапазоне 25 - 1200oC; и держатели 32, установленные в верхней и нижней частях секции для отжига 16 для удерживания кварцевой трубки 34 и трубы 36.In FIG. 3 shows a sectional view of the annealing section 16 in the proposed device for drawing optical fiber. Annealing section 16, equal to or more than 200 mm in length, designed to gradually cool the uncoated optical fiber 23 exiting the furnace 12, contains a quartz tube 34, the inner diameter of which is more than 5 mm but less than 50 mm, mainly 25 mm, and whose length 200 mm installed internally to prevent dust formation when the uncoated optical fiber 23 passes through the annealing section 16; a plurality of electrical heat-radiating elements 42 mounted around the quartz tube 34; a thermocouple 40 installed in the lower part between the heat-emitting elements 42 and the quartz tube 34 to control the temperature of the heat-emitting elements 42; a heat-insulating element 44 mounted around the heat-emitting elements 42 to prevent the heat emitted by the heat-radiating elements from being transferred to the outside and a stainless steel pipe 36 to protect the heat-insulating element 44 from the external environment; a control unit 38 for controlling the internal temperature of the annealing section 16 in the range of 25 - 1200 o C; and holders 32 mounted in the upper and lower parts of the annealing section 16 for holding the quartz tube 34 and the pipe 36.

В секции для отжига 16 кварцевая трубка 34 нагревается теплом, излучаемым из непокрытого оптического волокна 23, когда оно при температуре выше 1600oC только выходит из печи 12. Тепло внутри секции для отжига 16 не может легко выходить наружу, поскольку теплоизолирующий элемент 44, установленный между трубой 36, образующей наружный слой, и кварцевой трубкой 34, эффективно предотвращает теплоперенос.In the annealing section 16, the quartz tube 34 is heated by the heat emitted from the uncoated optical fiber 23 when it only leaves the furnace 12 at a temperature above 1600 ° C. The heat inside the annealing section 16 cannot easily go outside, since the heat insulating element 44 installed between the tube 36 forming the outer layer and the quartz tube 34, effectively prevents heat transfer.

Предложенное устройство особенно подходит для вытягивания оптического волокна из заготовки для оптического волокна с использованием метода MCVD и трубок из искусственного кварца. Дополнительные потери при передаче не происходят, если даже производить вытягивание с более высокой скоростью для получения оптического волокна. Благодаря более высокой скорости вытягивания стоимость производства уменьшается, повышая его практичность. Кроме того, оптическое волокно свободно от напряжения, вызванного принудительным процессом охлаждения в секции для отжига. Пространство, необходимое для установки предложенного устройства, не имеет ограничения. Получаемое оптическое волокно отличается механической прочностью. The proposed device is particularly suitable for drawing optical fiber from an optical fiber preform using the MCVD method and artificial quartz tubes. Additional transmission loss does not occur, even if drawing is carried out at a higher speed to produce an optical fiber. Due to the higher drawing speed, the cost of production is reduced, increasing its practicality. In addition, the optical fiber is free of voltage caused by the forced cooling process in the annealing section. The space required to install the proposed device has no restrictions. The resulting optical fiber is characterized by mechanical strength.

Изобретение не ограничено ни конкретным вариантом, описанным как предпочтительный способ осуществления изобретения, ни другими упомянутыми вариантами, за исключением формулы изобретения. The invention is not limited to the specific embodiment described as the preferred embodiment of the invention, nor to the other options mentioned, with the exception of the claims.

Claims (12)

1. Способ вытягивания оптического волокна, включающий расплавление заготовки большого диаметра из диоксида кремния в печи, вытягивание волокна, измерение наружного диаметра волокна, его принудительное охлаждение в секции для охлаждения, нанесение на поверхность оптического волокна защитного покрытия из акриловой смолы или кремнийорганической смолы с последующим отверждением защитного покрытия и намоткой полученного волокна, отличающийся тем, что перед принудительным охлаждением осуществляют постепенное охлаждение волокна в секции для отжига. 1. A method of drawing an optical fiber, including melting a large billet of silicon dioxide in a furnace, drawing the fiber, measuring the outer diameter of the fiber, forcing it in a cooling section, applying a protective coating of acrylic resin or organosilicon resin to the surface of the optical fiber, followed by curing protective coating and winding of the obtained fiber, characterized in that before forced cooling, the fiber is gradually cooled in the section for annealing. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что температура указанной секции для отжига находится в диапазоне от примерно 25oC до примерно 1200oC.2. The method according to claim 1, characterized in that the temperature of the specified section for annealing is in the range from about 25 o C to about 1200 o C. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что температура указанной секции для отжига составляет приблизительно 1100oC в момент, когда оптическое волокно без покрытия входит в указанную секцию для отжига.3. The method according to claim 1, characterized in that the temperature of the specified section for annealing is approximately 1100 o C at the time when the optical fiber without coating enters the specified section for annealing. 4. Способ по п.1, отличающийся тем, что температура указанной печи свыше 2000oC.4. The method according to claim 1, characterized in that the temperature of the specified furnace is more than 2000 o C. 5. Устройство для вытягивания оптического волокна, содержащее печь для переплавки заготовки оптического волокна в оптическое волокно без покрытия, блок контроля и регулирования наружного диаметра оптического волокна без покрытия, секцию для охлаждения, предназначенную для дополнительного охлаждения оптического волокна без покрытия, секцию для нанесения покрытия на оптическое волокно без покрытия, секцию для отверждения, предназначенную для отверждения оптического волокна с покрытием, и ведущий вал, вытягивающий оптическое волокно с покрытием из указанной секции для отверждения и наматывающий оптическое волокно, отличающееся тем, что дополнительно содержит секцию для отжига волокна, расположенную между блоком для измерения наружного диаметра волокна и секцией для его охлаждения, причем секция для отжига содержит кварцевую трубку для предотвращения образования пыли во время прохождения оптического волокна через указанную секцию для отжига, множество электрических теплоизолирующих элементов, установленных вокруг указанной кварцевой трубки, термопару, установленную в зазоре между указанными теплоизлучающими элементами и указанной кварцевой трубкой для контроля температуры указанных теплоизлучающих элементов, теплоизолирующий элемент, установленный вокруг указанных теплоизлучающих элементов для предотвращения передачи в окружающую среду тепла, выделяемого указанными электрическими теплоизолирующими элементами, стальную трубу для защиты указанного теплоизолирующего элемента, блок управления, установленный на одной стороне указанной секции для отжига и подключенной к указанной термопаре для регулирования и контроля температуры внутри указанной секции отжига, и держатели, установленные вверху и внизу указанной секции для отжига, предназначенные для удерживания указанной кварцевой трубки и указанной трубы. 5. A device for drawing optical fiber, comprising a furnace for remelting an optical fiber preform into an uncoated optical fiber, a unit for monitoring and adjusting the outer diameter of the uncoated optical fiber, a cooling section for additionally cooling the uncoated optical fiber, a coating section for uncoated optical fiber; a curing section for curing the coated optical fiber; and a drive shaft that draws the optical fiber with a coating from said curing section and a winding optical fiber, characterized in that it further comprises a section for annealing the fiber located between the unit for measuring the outer diameter of the fiber and the section for cooling, the section for annealing contains a quartz tube to prevent dust formation during passage optical fiber through the specified section for annealing, a plurality of electrical insulating elements installed around the specified quartz tube, a thermocouple, installed in the gap between said heat-radiating elements and said quartz tube to control the temperature of said heat-radiating elements, a heat-insulating element installed around said heat-radiating elements to prevent the heat generated by said electric heat-insulating elements from being transferred to the environment, a steel pipe to protect said heat-insulating element, a control unit mounted on one side of said annealing section and connected to said thermocouples e for regulating and controlling the temperature inside said annealing section, and holders mounted at the top and bottom of said annealing section for holding said quartz tube and said pipe. 6. Устройство по п.5, отличающееся тем, что длина указанной секции для отжига равна или больше 200 мм. 6. The device according to claim 5, characterized in that the length of said annealing section is equal to or greater than 200 mm. 7. Устройство по п.5, отличающееся тем, что внутренний диаметр указанной кварцевой трубки больше, чем примерно 5 мм но меньше, чем примерно 50 мм. 7. The device according to claim 5, characterized in that the inner diameter of the specified quartz tube is greater than about 5 mm but less than about 50 mm. 8. Устройство по п.5, отличающееся тем, что стальная трубка выполнена из нержавеющей стали. 8. The device according to claim 5, characterized in that the steel tube is made of stainless steel. 9. Устройство по п.5, отличающееся тем, что указанный блок управления регулирует температуру внутри секции для охлаждения в диапазоне между примерно 25oC и примерно 1200oC.9. The device according to claim 5, characterized in that the control unit controls the temperature inside the section for cooling in the range between about 25 o C and about 1200 o C. 10. Устройство по п.5, отличающееся тем, что указанная секция для охлаждения охлаждает оптическое волокно без покрытия до тех пор, пока температура оптического волокна без покрытия не достигнет примерно 50oC.10. The device according to claim 5, characterized in that the specified section for cooling cools the optical fiber without coating until then, until the temperature of the optical fiber without coating reaches about 50 o C. 11. Устройство по п.5, отличающееся тем, что температура внутри указанной секции для отжига составляет приблизительно 1100oC в момент, когда оптическое волокно без покрытия входит в указанную секцию для отжига.11. The device according to claim 5, characterized in that the temperature inside the specified section for annealing is approximately 1100 o C at the time when the optical fiber without coating enters the specified section for annealing. 12. Устройство по п.5, отличающееся тем, что температура указанной печи находится в диапазоне свыше 2000oC.12. The device according to claim 5, characterized in that the temperature of the specified furnace is in the range of more than 2000 o C.
RU96119846A 1995-09-29 1996-09-27 Method of drawing optical fiber and device for its embodiment RU2128630C1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR33103/1995 1995-09-29
KR1019950033103A KR0150154B1 (en) 1995-09-29 1995-09-29 Extraction method and device of optical fiber to minimize transmission loss

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU96119846A RU96119846A (en) 1998-12-20
RU2128630C1 true RU2128630C1 (en) 1999-04-10

Family

ID=19428671

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU96119846A RU2128630C1 (en) 1995-09-29 1996-09-27 Method of drawing optical fiber and device for its embodiment

Country Status (4)

Country Link
JP (1) JP2944534B2 (en)
KR (1) KR0150154B1 (en)
CN (1) CN1176866C (en)
RU (1) RU2128630C1 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2448916C2 (en) * 2006-11-28 2012-04-27 Корнинг Инкорпорейтед Methods of producing optical fibers
RU2537453C2 (en) * 2012-05-14 2015-01-10 Некстром Ой Device for glass billet heating
RU2723407C2 (en) * 2014-12-02 2020-06-11 Корнинг Инкорпорейтед Low-attenuation optical fiber
RU2773163C2 (en) * 2017-07-25 2022-05-31 Мэйд Ин Спэйс, Инк. System and method for producing optical fiber

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4482954B2 (en) * 1999-05-27 2010-06-16 住友電気工業株式会社 Optical fiber manufacturing method
AU773667B2 (en) * 1999-05-27 2004-06-03 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Production device and method for optical fiber
FR2803288B1 (en) * 1999-12-30 2002-03-29 Cit Alcatel METHOD FOR COOLING AN OPTICAL FIBER DURING FIBRATION
FR2803287B1 (en) * 1999-12-30 2002-05-31 Cit Alcatel METHOD FOR COOLING AN OPTICAL FIBER DURING FIBRATION
CN1931757B (en) * 2001-11-20 2012-08-29 王胜国 Optical fiber drawing process and control new method
JP3753975B2 (en) * 2001-11-29 2006-03-08 株式会社フジクラ Single-mode optical fiber manufacturing method and single-mode optical fiber
US7565820B2 (en) 2002-04-30 2009-07-28 Corning Incorporated Methods and apparatus for forming heat treated optical fiber
CN101143762B (en) * 2006-09-13 2012-01-25 乔治洛德方法研究和开发液化空气有限公司 Gas control device and corresponding method for recovering coolant gases in a fiber coolant system
US8074474B2 (en) 2007-11-29 2011-12-13 Corning Incorporated Fiber air turn for low attenuation fiber
CN104597560A (en) * 2015-01-12 2015-05-06 江苏通鼎光电股份有限公司 Small outer diameter and low loss fiber for air blowing micro cable and manufacture method thereof

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4437870A (en) * 1981-11-05 1984-03-20 Corning Glass Works Optical waveguide fiber cooler
US4504300A (en) * 1982-12-10 1985-03-12 Thomson-Csf Device for manufacturing an object with chiralic structure from a source of formable material
US4548631A (en) * 1982-12-10 1985-10-22 Thomson-Csf Process and device for manufacturing a fiber keeping a circular polarization
SU1629268A1 (en) * 1988-11-28 1991-02-23 Институт химии АН СССР Process for preparation capillary quartz column
SU1740337A1 (en) * 1990-01-15 1992-06-15 Нижегородский Городской Центр Научно-Технического Творчества Молодежи Device for drawing optical fibre

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4437870A (en) * 1981-11-05 1984-03-20 Corning Glass Works Optical waveguide fiber cooler
US4504300A (en) * 1982-12-10 1985-03-12 Thomson-Csf Device for manufacturing an object with chiralic structure from a source of formable material
US4548631A (en) * 1982-12-10 1985-10-22 Thomson-Csf Process and device for manufacturing a fiber keeping a circular polarization
SU1629268A1 (en) * 1988-11-28 1991-02-23 Институт химии АН СССР Process for preparation capillary quartz column
SU1740337A1 (en) * 1990-01-15 1992-06-15 Нижегородский Городской Центр Научно-Технического Творчества Молодежи Device for drawing optical fibre

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2448916C2 (en) * 2006-11-28 2012-04-27 Корнинг Инкорпорейтед Methods of producing optical fibers
RU2537453C2 (en) * 2012-05-14 2015-01-10 Некстром Ой Device for glass billet heating
RU2723407C2 (en) * 2014-12-02 2020-06-11 Корнинг Инкорпорейтед Low-attenuation optical fiber
RU2773163C2 (en) * 2017-07-25 2022-05-31 Мэйд Ин Спэйс, Инк. System and method for producing optical fiber

Also Published As

Publication number Publication date
JP2944534B2 (en) 1999-09-06
KR0150154B1 (en) 1998-10-15
CN1176866C (en) 2004-11-24
CN1156696A (en) 1997-08-13
JPH09142890A (en) 1997-06-03
KR970015502A (en) 1997-04-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2128630C1 (en) Method of drawing optical fiber and device for its embodiment
AU627015B2 (en) Process for optical fiber drawing
JP3160422B2 (en) Optical waveguide fiber drawing apparatus and method
US6565775B2 (en) Method of cooling an optical fiber while it is being drawn
JPH10114550A (en) Optical fiber, its drawing apparatus and manufacturing method
JP4482954B2 (en) Optical fiber manufacturing method
KR0165211B1 (en) Apparatus for drawing optical fiber
US6010741A (en) Apparatus and method for controlling the coating thickness of an optical glass fiber
JPH01501820A (en) Forming optical fiber connections
RU96119846A (en) DEVICE AND METHOD FOR EXTENSION OF OPTICAL FIBER
JP4302367B2 (en) Optical fiber drawing method and drawing apparatus
CN107406298A (en) The manufacture method of optical fiber
WO2001002312A1 (en) Optical fiber drawing method and drawing device
JP4356154B2 (en) Optical fiber manufacturing method and manufacturing apparatus
JP2501582B2 (en) Glass fiber cooling
GB2226310A (en) Optical fibre manufacture
JP4215943B2 (en) Manufacturing method of optical fiber
JPH10338549A (en) Method for coating optical fiber
KR100288740B1 (en) Cooler for manufacturing of metal coated optical fiber
JP2003176149A (en) Method and apparatus for manufacturing optical fiber
JPH0656456A (en) Optical fiber spinning device
JPH06271330A (en) Production of optical fiber
JPH08169732A (en) Optical fiber drawing device
JPS63266798A (en) Wire drawing furnace
JPS61256936A (en) Production of optical fiber

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20070928