[发明专利]光纤线以及光纤线的制造方法与制造装置

说明书

技术领域

本发明涉及以石英玻璃系光纤为代表的光纤以及光纤的制造方法，尤其是涉及减少光纤线的偏振模色散(Polarization Mode Dispersion；以下标记为“PMD”)的技术、特别是即使施加侧压或者弯曲等外部干扰，PMD的增加量也会很少的光纤线以及光纤线的制造方法、制造装置。

本申请主张于2011年2月14日提出的日本专利申请2011-028387号的优先权，并在此引用其内容。

背景技术

众所周知，PMD是指在光纤中的两个正交的偏振模分量间产生传播时间差(延迟差)的现象。并且，若PMD增大，则对数字传输而言，在光纤中传输的信号光中产生波形劣化，从而相邻的脉冲很难分离，因此产生传输容量受限等问题。因此，希望将PMD尽量抑制为很小。

另外，PMD因光纤的光学各向异性而产生，该产生的主要因素大致区分为由于光纤的内部的构造或者材质等产生光学各向异性的内部的主要因素、与由于来自光纤的外部的应力等产生光学各向异性的外部的主要因素。

上述内部的主要因素之中，影响最大的因素为光纤的剖面形状。另一方面，在光纤线的制造中，无论在选择了哪种光纤母材的制造方法、以及将哪种光纤母材纺丝(拉丝)来制造光纤裸线的方法的情况下，实际上都很难实现包含光纤线的纤芯部分及其周围的包层部分的完整的正圆形的剖面形状。因此，实际的产品仅具有变形为椭圆形状或者其他的形状的剖面形状。若这样的剖面形状的各向异性增大，则剖面的折射率分布并非完整的同心圆状，从而双折射产生、PMD增大。

另一方面，上述外部的主要因素之中，作为影响较大的因素，列举出从光纤的外部向光纤施加的弯曲或者侧压等、以及各向异性地施加的应力，这样的从外部施加的各向异性的应力也会引起双折射产生、从而PMD增加。

然而，为了减少光纤的PMD，对光纤线事先施加扭曲是有效的，从而提出了现有专利文献1～5所示的方法。

在这些专利文献中的专利文献1、专利文献2中公开了在光纤裸线的纺丝时，在光纤母材尚未凝固之前向其施加扭曲，由此将扭曲永久地固定的方法。上述的方法通过对光纤裸线给予作为塑性变形的扭曲(塑性扭曲)，从而即使在向光纤线施加的外力被解除了的状态下扭曲也会维持原样，即作为永久变形而使扭曲状态维持的方法。

以下，有时将作为这样的永久变形而保留的塑性扭曲称为“跨度(span)”。

另一方面，专利文献3～5中公开了在将光纤纺丝并凝固之后对光纤线给予扭曲的方法。该情况下的扭曲是因弹性变形而产生的。即，该情况下的扭曲为若外力被解除而光纤线处于自由状态(外力解除状态)、则扭曲恢复的弹性扭曲。该情况下，假设将光纤线以保持弹性扭曲的状态最终使用于线缆等最终使用形态的产品，即，使用保持弹性扭曲的状态的光纤线作为线缆等最终使用形态的产品的内部所使用的光纤线。以下有时将这样的弹性扭曲称为“扭转”。

如上述那样，PMD的产生原因大致区分为内部的主要因素与外部的主要因素，将专利文献1、专利文献2所公开的那样的跨度(塑性扭曲)给予光纤线的方法对于由内部的主要因素引起的PMD是有效的。然而，公知将这样的跨度给予光纤线的方法对于抑制由外部的主要因素引起的PMD的增加并非有效(例如参照专利文献3)。

另一方面，如专利文献3～5所示，事先给予扭转(弹性扭曲)的方法对抑制由侧压或者弯曲等外部的主要因素引起的PMD的增加是有效的。但是，该扭转形成为，若外力被解除、则扭曲弹性地恢复。此处，在用于将给予了扭转的光纤线制作为光缆等最终使用形态的产品的例如着色工序、使多个光纤线排列成带状的工序、形成光纤线缆的工序等实际的量产工序中及其工序间等，有时对光纤线给予的摩擦力等的外力被解除，或者摩擦力等的外力显著变小。该情况下，扭曲被解除，或者是扭曲显著减小、从而抑制由外部的主要因素引起的PMD的增加的效果消失。因此，在线缆等最终产品中，存在很难可靠且稳定地抑制由外部的主要因素引起的PMD的增加的问题。

如上所述，以往，在最终使用形态的产品中，很难稳定且可靠地抑制由向光纤施加的侧压或者弯曲等各向异性的外力等外部的主要因素引起的PMD的增加。

专利文献1：日本特开平8-295528号公报

专利文献2：美国专利第6324872号说明书

专利文献3：国际公开第2009/107667号手册

专利文献4：日本特开2010-122666号公报

专利文献5：美国专利第7317855号说明书

发明内容