专利名称：光纤及其制造方法
技术领域：
本发明涉及能够高效率地补偿偏振波色散的光纤，及其制造方法。
背景技术：
近年来，随着波长分割多重(WDM)传输及光放大技术的进步，光纤的有效纤芯截面面积(Aeff)进一步大直径化，另一方面，则要求进一步降低偏振波的色散特性。偏振波色散特性是由正交的偏振波之间的光信号的传播速度之差引起的，其中很大程度上依赖于光纤的折射率分布的对称性。具体地说，传输光的大部分的纤芯部(光传输部)的折射率分布的截面形状越接近于正圆，在观察光纤单体时的偏振波色散(PMD)特性越好，反之，当非圆化时，偏振波色散特性恶化。因此，在光纤的制造过程中，为了获得良好的偏振波色散特性，采取各种措施，力图使纤芯部的折射率分别的截面形状正圆化。
发明内容
但是，即使是光纤的纤芯部的折射率分别的截面形状接近于正圆，在从外部向光纤施加力时，由该外力会引起应力，会产生双折射，其结果是，使光传输部非圆化，存在着偏振波色散特性恶化的问题。向光纤上施加应力的状况，与光纤的放置状态(例如，线轴卷·带状/松管·卷筒卷光缆·铺设后的光缆等)有很大的关系。
从而，本发明的目的是，提供一种能够抑制这种光纤偏振波色散特性的恶化，可以获得良好的偏振波色散特性的光纤。
为了达到上述目的，根据本发明的光纤，在具有纤芯和包层的玻璃部以及形成在玻璃部周围的一层以上的覆盖层的光纤中，使覆盖层相对于在与长度方向呈直角的截面上的玻璃部的配置形式，沿长度方向连续地变化。
这种配置形式的变化，例如，可以通过使在光纤本身的与长度方向呈直角截面上的玻璃部的中心与覆盖层的中心偏心，在截面上的偏心方向在光纤本身的长度方向变化来进行。
该覆盖层，也可以具有由内侧覆盖层及外侧覆盖层构成的双层结构，内侧或外侧的覆盖层中之一的中心或者两者的中心从玻璃部的中心偏心。
作为玻璃部中心和覆盖层中心的距离的偏心量，优选地在12.5μm以上。
或者，这种配置变化，也可以将在光纤本身与长度方向呈直角截面上的覆盖层的外侧形状非圆化，使在截面上非圆化的外形形状配置在光纤本身的长度方向上变化。
此外，在使覆盖层为由内侧覆盖层和外侧覆盖层构成的双层结构的情况下，将两个覆盖层的交界部分的横截面形状非圆化，使在截面上非圆化的交界的形状配置在光纤本身的长度方向变化。
在这种情况下，优选地，非圆化的覆盖层的正圆度在5.0μm以上。
该覆盖层的配置形式的变化，优选地为在长度方向上周期性地变化，其周期优选地在0.5m以下，更优选地在0.2m以下。进而，也可以使周期本身在长度方向上变化。
根据本发明的装置光纤，例如，可以一边使预型件旋转，一边拉拔裸光纤，在拉拔的裸光纤一边描绘规定的微小的圆、一边旋转的状态下，通过模具，利用该模具在裸光纤的外周上涂布树脂，使涂布的树脂固化进行制造。
或者，也可以由预型件拉拔裸光纤，使拉拔的裸光纤通过其中心偏离该光纤的中心并进行旋转的模具的内部，利用该模具在裸光纤的外周上涂布树脂，使涂布的树脂固化。
进而，也可以由预型件拉拔裸光纤，使拉拔的裸光纤通过其中心偏离光纤的中心配置的模具的内部，利用该模具将树脂涂布到裸光纤的外周上，使通过该模具的覆盖光纤摆(摇)动，扭转上游的预型件、裸光纤，使涂布的树脂固化进行制造。
也可以将这些模具的涂布孔的形状制成非圆形的。
根据本发明的光纤，通过使覆盖层相对于玻璃部偏心，或者使覆盖层非圆化，抑制加在光纤的应力向量在长度方向上的连续性，可以防止偏振波色散特性的恶化，制成在光纤的整个长度方向上的偏振波色散特性良好的光纤。此外，根据本发明的光纤的制造方法，可以适合于制造上述光纤。
图1是根据本发明的光纤的侧视图。
图2A～2E是根据本发明的光纤的第一种实施形式的横剖面图。
图3A～3E是根据本发明的光纤的第二种实施形式的横剖面图。
图4A～4E是根据本发明的光纤的第三种实施形式的横剖面图。
图5A～5E是根据本发明的光纤的第四种实施形式的横剖面图。
图6、图7分别是根据本发明的光纤的第五、第六种实施形式的横剖面图。
图8～图14分别是实施根据本发明的光纤的制造方法的制造装置的结构图。
实施发明的方式下面参照
本发明的光纤的实施形式。为了容易对说明加以理解，在各个附图中，对于同一个结构部件尽可能标注相同的参照标号，省略重复说明。
图1是根据本发明的光纤的外形图。根据本发明的光纤，其特征在于，其横截面的形状及其在长度方向上的变化。因此，在图中，在长度方向上的不同的位置，分别用A、B、C、D、E等标号表示，在下面所述的各实施形式中，参照在各个位置处的剖面图进行说明。图号的后面所附的标号A、B、C、D、E，分别表示在各个位置A、B、C、D、E处的横剖面图(与光纤1本身的长度方向正交的截面的剖面图)。
(第一种实施形式)
本实施形式的方向1，如图2A～图2E所示，配备具有折射率高的纤芯2a及形成在纤芯2a的周围的折射率低的包层2b的玻璃部2，以及，由具有低杨氏模量的内侧覆盖层3a及具有高杨氏模量的外侧覆盖层3b构成的覆盖层3。玻璃部2的外径为125μm，内侧覆盖层3a的外径170～200μm，外侧覆盖层3b的外径为235～265μm。内侧覆盖层3a及外侧覆盖层3b都是采用紫外线固化型树脂的树脂覆盖层。同时，玻璃部2，内侧覆盖层3a及外侧覆盖层3b，在相对于光纤1长度方向(延伸方向)为直角的截面(横截面)上的正圆度是基本上为零的圆。
进而，玻璃部2和外侧覆盖层3b外表面的各中心作为中心O1，基本上一致，与此相对，内侧覆盖层3a与外侧覆盖层3b的交界面的中心O2相对于中心O1偏心。在图2A～图2E中，该O2相对于O1的偏心方向用从O1延伸的箭头表示，但可以看出，偏心方向在光纤1的长度方向上发生变化。在本实施形式中，使偏心的方向沿光纤1的长度方向(图1中的箭头L方向)按一定方向(图2A～图2E中的顺时针方向)旋转。
如上所述，一般地，在其自身的设置状态，在大多数情况下，光纤受到从光纤的外部来的一定的侧压。这种外部侧压大体上从一定方向对光纤进行作用。例如，在将光纤卷绕成卷轴的状态下，作用在卷轴的圆筒面垂直的方向，在将光纤制成带状容纳在狭槽内的情况下，作用在垂直于狭槽的底面的方向上。
这种从光纤的外部作用的侧压，具有覆盖层将应力作用到玻璃部上，使之发生双折射。这时，当应力在长度方向从一定方向作用时，作为双折射的结果，光纤的光传输部(纤芯部)的折射率分布成为非圆状态，发生偏振波色散。这是由于从外部来的侧压引起的，即使光纤本身具有不发生偏振波色散的结构，结果还是会发生偏振波色散。
这里，本实施形式的光纤1，由于使玻璃部2和内侧覆盖层3a偏心，所以，抑制加在光纤1的应力向量在长度方向的连续性，可以防止偏振波色散特性的恶化。
(第二种实施形式)在本实施形式中，如图3A～图3E所示，玻璃部2的中心与内侧覆盖层3a的各中心作为中心O1基本上一致，与此相对，外侧覆盖层3b的中心O2相对于中心O1偏心。同时，该偏心方向(图3A～图3E中的箭头方向)在光纤1的长度方向上变化。特别是，在本实施形式中，使偏心方向沿光纤1的长度方向(图1中的箭头L方向)按一定方向(图3A～图3E中，顺时针方向)旋转。
在本实施形式的光纤1中，由于玻璃部2与外侧覆盖层3b偏心，所以，抑制加在光纤1的应力向量在长度方向的连续性。这样，和上述第一种实施形式一样，通过抑制加在光纤1的应力向量在长度方向的连续性，防止偏振波色散特性的恶化，可以制成在光纤的整个长度方向上偏振波色散特性良好的光纤。
此外，在上述第一种实施形式和第二种实施形式中，使偏心方向沿光纤1的长度按一定方向旋转地变化，但变化的形式并不局限于此。例如，也可以使旋转方向交替地反转。此外，在所有的情况下，这种旋转及反转无需一定要按以一定的间隔进行，也可以按不定的间隔进行。
但是，在使偏心方向沿光纤1的长度方向旋转的场合，优选地在旋转2次/m，特别优选地，旋转5次/m以上。即，偏心的旋转周期，优选地在0.5m以下，更优选地在0.2m以下。在超过0.5m时，长度方向的偏心量的变化不足，不能获得良好的偏振波色散特性。此外，特别是，通过在0.2m以下，获得在长度方向充分的偏心量变化，可以充分获得良好的偏振波色散效果。
进而，上述偏心量(图2A，图3A中的距离X)，优选地在12.5μm以上。当该偏心量不足12.5μm时，长度方向的偏心量变化不足，不能获得良好的偏振波色散特性。
(第三种实施形式)在本实施形式中，如图4A～图4E所示，内侧覆盖层3a的外侧横截面(相对于光纤1的长度方向呈直角的截面)的形状，即，在横截面中内侧覆盖层3a与外侧覆盖层3b的交界线的形状，被非圆化。所谓非圆化指的是有意地使之不是正圆。即，在相对于光纤1的长度方向成直角的截面上，有意地增大内侧覆盖层3a的横截面上的外表面的正圆度。这里，所谓正圆度，定义为最大内接圆的直径与最小外接圆的直径之差。在本实施形式中，作为非圆化的一种形式，是椭圆化。
同时，这种椭圆化的形状，在光纤1的长度方向上变化。具体地说，在本实施形式中，椭圆的长轴方向沿光纤1的长度方向按一定方向(图4A～图4E中，顺时针方向)旋转。这样，本实施形式的光纤1，由于内侧覆盖层3a被非圆化，所以，抑制加在光纤1的应力向量在长度方向上的连续性，防止偏振波色散特性的恶化，可以在光纤1的整个方向上获得良好的偏振波色散特性。
(第四种实施形式)在本实施形式中，如图5所示，将外侧覆盖层3b的外表面在相对于光纤1的长度方向(延伸方向)为直角的截面上(图5A～图5E的各截面上)非圆化。在相对于光纤1的长度方向为直角的截面上，加大外侧覆盖层3b的正圆度。在本实施形式中，作为非圆化的一种形式，将其椭圆化。
同时，将该椭圆的形状，在光纤1的长度方向上变化。特别是，在本实施形式中，将椭圆的长轴方向沿光纤1的长度方向按一定的方向(图5中顺时针方向)旋转。这样，本实施形式的光纤1，由于外侧覆盖层3b被非圆化，所以，可以抑制加在光纤1的应力向量在长度方向上的连续性，防止偏振波的色散特性，可以获得光纤1在整个长度上的良好的偏振波色散特性。
此外，在上述第三种实施形式和第四种实施形式中，非圆化的形状的变化，不是沿着光纤1的长度方向改变其形状，而是按一定的方向将其旋转地进行变化，但其变化形式并不局限于此。例如，旋转方向也可以交替地反转。此外，在任何一种情况下，这种旋转及反转无需一定要按一定的间隔进行，也可以按不定的间隔进行。非圆化的形状，也不限定于椭圆化，也可以通过卵形等其它形式非圆化。进而，也可以不通过旋转使形状变化，可以从椭圆变化成卵形进行变化。或者，也可以采取使椭圆的长轴和短轴之比变化的方法。
但是，在使非圆化形状沿光纤1的长度方向旋转的情况下，优选地在旋转2次/m(周期0.5m以下)以上，特别优选地在旋转5次/m(周期0.2m以下)以上。当不足旋转2次/m(超过周期0.5m)时，在长度方向非圆化状态的变化不足，不能获得良好的偏振波色散特性。此外，特别是，通过旋转5次/m(周期0.2m以下)以上，由于在长度方向的非圆化状态充分变化，所以，可以充分获得良好的偏振波色散的效果。
进而，伴随着上述非圆化的正圆度，优选地在5.0μm以上。当该正圆度不足5.0μm时，长度方向的非圆化状态的变化不足，不能获得良好的偏振波色散特性。
(第五种实施形式)该实施形式，将通过上述覆盖层3的偏心进行偏振波色散特性的改善和通过覆盖层3的非圆化对偏振波色散特性的改善同时并用。在图6所示第五种实施形式中，在相对于光纤1的长度方向成直角的截面上，玻璃部2与内侧覆盖层3a的中心作为中心O1相互一致，与此相对，外侧覆盖层3b的中心O2相对于中心O1偏心。进而，在相对于光纤1的长度方向成直角的截面上，内侧覆盖层3a的外侧形状(内侧覆盖层3a和外侧覆盖层3b的交界线)被非圆化。这样，和上述第一种实施形式一样，通过抑制加在光纤1的应力向量在长度方向上的连续性，防止偏振波色散特性的恶化，可以获得良好的光纤1在长度方向上的整个偏振波色散特性。
(第六种实施形式)该实施形式也和第五种实施形式一样，将通过上述覆盖层3的偏心进行偏振波色散特性的改善和通过覆盖层3的非圆化对偏振波色散特性的改善同时并用。如图7所示，在相对于光纤1的长度方向成直角的截面上，玻璃部2与外侧覆盖层3b的中心作为中心O1相互一致，与此相对，内侧覆盖层3a的中心O2相对于中心O1偏心。进而，在相对于光纤1的长度方向成直角的截面上，将内外侧覆盖层3b的外形形状非圆化。这样，和上述第一种实施形式一样，通过抑制加在光纤1的应力向量在长度方向上的连续性，防止偏振波色散特性的恶化，可以获得良好的光纤1在长度方向上的整个偏振波色散特性。
其次，参照制造装置说明制造上述光纤1的制造方法。首先，对于使覆盖层3偏心时的情况进行说明。
图8表示上述图2及图3所示的光纤1的制造装置。制造装置的概况，以通常的光纤制造装置为准。即，将光纤母材(预型件)10安装到装置上，装置本身包括将光纤母材10的下端加热的加热器11，相对于由光纤母材10拉拔的玻璃纤维10a涂布构成内侧覆盖层3a的紫外线固化型树脂的第一涂布装置12，使利用第一涂布装置12涂布的树脂固化的第一紫外线照射炉13，相对于形成内侧覆盖层3a的玻璃纤维10a涂布构成外侧覆盖层3b的紫外线固化树脂的第二涂布装置14，使利用第二涂布装置14涂布的树脂固化的第二紫外线照射炉15，卷取形成两层覆盖层的光纤1的卷轴16。
加热器11，第一涂布装置12，第一紫外线照射炉13，第二涂布装置14，第二紫外线照射炉15，卷轴16，在光纤1的拉拔路径上从上游至下游依次设置。同时，在这里，为了使覆盖层3(内侧覆盖层3a或外侧覆盖层3b)偏心，在母材10的安装部上，配置使母材旋转用的驱动装置17。利用该驱动装置17，使正在拉拔中的母材10以被拉拔的光纤(玻璃纤维10a)的轴中心描绘微小的圆的方式旋转。从而，由于玻璃纤维10a的轴中心相对于第一涂布装置12及第二涂布装置14中的涂布孔的中心偏移，所以，使覆盖层3(内侧覆盖层3a或外侧覆盖层3b)偏心，可以使之在光纤的长度方向上变化。
图9本身为上述图8的变型例。在图9所示的装置中，形成内侧覆盖层3a的紫外线固化型树脂和形成外侧覆盖层3b紫外线固化型树脂，在涂布装置12a的内部大致同时相对于玻璃纤维10a进行涂布。涂布装置12a可以同时涂布多层。然后，在紫外线照射炉13a中，形成内侧覆盖层3a的紫外线固化型树脂和形成外侧覆盖层3b的紫外线固化型树脂几乎同时被固化。
这里，为了使覆盖层3(内侧覆盖层3a或外侧覆盖层3b)偏心，在母材10的安装部上，配置使摩擦旋转用的驱动装置17。利用该驱动装置17，使正在拉拔中的母材10以被拉拔的光纤(玻璃纤维10a)的轴中心描绘微小的圆的方式旋转。从而，玻璃纤维10a在涂布装置12a中，与其涂布孔的中心偏离，所以使覆盖层3(内侧覆盖层3a或外侧覆盖层3b)偏心，可以使其在光纤1的长度方向上变化。
图10表示制造图2所示的光纤1用的制造装置。在本实施形式中，将在涂布形成内侧覆盖层3a的树脂的第一涂布装置12上的模具涂布孔的中心，调整成与被拉拔的光纤(玻璃纤维10a)的轴中心稍稍偏移。此外，在涂布装置12上，辅助地配置用于使模具在相对于被拉拔的光纤(玻璃纤维10a)的拉拔方向垂直的平面内旋转的驱动装置18。
利用该驱动装置18在拉拔光纤(玻璃纤维10a)的期间内，使第一涂布装置12的模具，即涂布孔旋转。结果，由于在第一涂布装置12中涂布的紫外线固化型树脂的中心偏心，所以使内侧覆盖层3a偏心，可以使之在光纤1的长度方向上变化。
图11表示上述图10的制造装置的变型例。在图11所示的制造装置中，形成内侧覆盖层3a的紫外线固化型树脂和形成外侧覆盖层3b的紫外线固化型树脂在涂布装置12a的内部基本上同时相对于玻璃纤维10a进行涂布。涂布装置12a可以同时涂布多个层。然后，在紫外线照射炉13a中，基本上同时将形成内侧覆盖层3a的紫外线固化型树脂和形成外侧覆盖层3b的紫外线固化型树脂固化。
这里，同样也将涂布装置12a内部的涂布形成内侧覆盖层3a的树脂的模具的涂布孔的中心进行调整，使之稍稍偏离被拉拔的光纤(玻璃纤维10a)的轴中心。此外，在涂布装置12a上，辅助地配置用于使模具在相对于被拉拔的光纤(玻璃纤维10a)的拉拔方向垂直的平面内使涂布形成内侧覆盖层3a的树脂的模具旋转的驱动装置18。
利用该驱动装置18，在拉拔光纤(玻璃纤维10a)的期间内，使涂布装置12a的涂布形成内侧覆盖层3a的树脂的模具，即，涂布孔旋转。结果，由于在第一涂布装置12a中涂布的形成内侧覆盖层3a的紫外线固化型树脂的中心偏心(形成外侧覆盖层3b的紫外线固化型树脂的中心不偏心)，所以使内侧覆盖层3a偏心，可以使之在光纤1的长度方向上变化。
图12是表示制造图3所示的光纤用的制造装置。在本实施形式中，将涂布形成外侧覆盖层3b的树脂的第二涂布装置14中的模具的涂布孔的中心，调整成稍稍偏离被拉拔的光纤(已形成内侧覆盖层3a的玻璃纤维10a)的轴中心。此外，在涂布装置14上，辅助地配置用于使模具在相对于被拉拔的光纤(玻璃纤维10a)的拉拔方向垂直的平面内旋转的驱动装置19。
利用该驱动装置19，在拉拔光纤(已形成内侧覆盖层3a的玻璃纤维10a)的期间内，使第二涂布装置14的模具，即，涂布孔旋转。结果，由于在第一涂布装置14中涂布的紫外线固化型树脂的中心偏心，所以使外侧覆盖层3b偏心，可以使之在光纤1的长度方向上变化。
此外，在图11所示的制造装置中，如果在垂直于被拉拔的光纤(玻璃纤维10a)的平面内使涂布形成外侧覆盖层3b的树脂的模具旋转的装置作为驱动装置18的话，利用这样的制造装置，也可以制造图3所示的光纤1。
图13表示制造图3所示的光纤1用的制造装置的另外一个例子。在本实施形式中，调整涂布形成外侧覆盖层3b的树脂的第二涂布装置14中的模具涂布孔的中心，使之稍稍偏离被拉拔的光纤(已形成内侧覆盖层3a的玻璃纤维10a)的中心。但是，没有使第二涂布装置14的模具旋转的机构，代替该机构，具有摆动的辊20。在辊20上，附加配置使辊20摆动的驱动装置21。
辊20位于第二紫外线照射炉15与卷轴16之间，已被拉拔的光纤1与辊20的周面接触。这里，当将辊20摆动时，与之接触的光纤1以在辊20的周面上滚动的方式移动，将光纤1扭转。所施加的扭转，传递到被拉拔的光纤1的上游侧，一直传递到在第二涂布装置14中的紫外线固化型树脂的涂布部分。
因此，由于在第二涂布装置14中，模具的涂布孔被偏心，所以使外侧覆盖层3a偏心，该偏心的方向由于上述扭转，在光纤1的长度方向上变化。此外，这里，由于交替地反转地施加上述扭转，所以偏心方向也交替地反转。这样，可以使外侧覆盖层3b偏心，将其在光纤1的长度方向上变化。
图14表示上述图13的制造装置的变型例。在图14所示的制造装置中，形成内侧覆盖层3a的紫外线固化型树脂和形成外侧覆盖层3b的紫外线固化型树脂，在涂布装置12a的内部基本上同时对玻璃纤维10a进行涂布。涂布装置12a可以同时涂布多个层。然后，在紫外线照射炉13a中，将形成内侧覆盖层3a的紫外线固化型树脂和形成外侧覆盖层3b的紫外线固化型树脂基本上同时固化。
这里，同样也将涂布装置12a内部的涂布形成外侧覆盖层3b的树脂的模具的涂布孔的中心进行调整，使之稍稍偏离被拉拔的光纤(已形成内侧覆盖层3a的玻璃纤维10a)的轴中心。此外，在涂布装置12a上，没有使涂布形成外侧覆盖层3b的树脂的模具旋转的机构，代替该旋转机构配置摆动的辊20。此外，在辊20上，附加配置使辊20摆(摇)动的驱动装置21。
辊20位于第二紫外线照射炉13a与卷轴16之间，已被拉拔的光纤1与辊20的周面接触。这里，当摆动辊20时，与之接触的光纤1以在辊20的周面上滚动的方式移动，将光纤1扭转。所施加的扭转，传递到被拉拔的光纤1的上游侧，一直传递到在涂布装置12a中的形成覆盖层3b的紫外线树脂的涂布部分。
因此，由于在涂布装置12a中，涂布形成外侧覆盖层3b的树脂的模具的涂布孔被偏心，所以使外侧覆盖层3a偏心，该偏心的方向由于上述扭转，在光纤1的长度方向上变化。此外，这里，由于交替地反转地施加上述扭转，所以偏心方向也交替地反转。这样，可以使外侧覆盖层3b偏心，将其在光纤1的长度方向上变化。
其次，说明使覆盖层3的横截面的形状非圆化时的情况。
首先，最初的例子，制造装置本身与图8所示的装置基本上相同。但是，对应于将其外形的横截面形状非圆化的内侧覆盖层3a或外侧覆盖层3b，使第一涂布装置12或第二涂布装置14的模具的涂布孔的形状非圆化(这里为椭圆化)。因此，内侧覆盖层3a或外侧覆盖层3b的外形的横截面形状被非圆化，进而，利用位于母材10的安装部处的驱动装置17，使拉拔中的母材10旋转，可以使已非圆化的形状在光纤1的长度方向上变化。结果是，使覆盖层3(内侧覆盖层3a或外侧覆盖层3b)的外形的横截面形状非圆化，使其在光纤1的长度方向变化。
或者，利用和图9所示的制造装置同样的装置使覆盖层3(内侧覆盖层3a或外侧覆盖层3b)的横截面形状非圆化，可以使其在光纤1的长度方向上变化。在该装置中，形成内侧覆盖层3a的紫外线固化型树脂与形成外侧覆盖层3b的紫外线固化型树脂，在涂布装置12a内基本上被同时对玻璃纤维10a进行涂布。涂布装置12a也可以同时涂布多层。然后，在紫外线照射炉13a内，基本上同时将形成内侧覆盖层3a的紫外线固化型树脂与形成外侧覆盖层3b的紫外线固化型树脂固化。
这里，对应于将外形横截面形状非圆化的内侧覆盖层3a或外侧覆盖层3b，将涂布装置12a的内侧覆盖层3a用的模具或外侧覆盖层3b用模具的任何一个的涂布孔的形状非圆化(这里为椭圆化)。进而，通过利用在位于母材10的安装部处的驱动装置17，使拉拔中的母材10旋转，可以使非圆化的形状在光纤1的长度方向变化。结果是，使覆盖层3(内侧覆盖层3a或外侧覆盖层3b)的横截面形状非圆化，可以使其在光纤1的长度方向变化。
其次，对制造图4所示的光纤1用的制造方法进行说明，用于该制造方法的制造装置的基本结构与上述图10所示的装置基本上相同。但是，将形成将外形横截面形状非圆化的内侧覆盖层3a的第一涂布装置12的模具涂布孔的形状非圆化(这里为椭圆化)。因此，内侧覆盖层3a的外形横截面形状被非圆化，进而，通过利用附加设置在第一涂布装置12上的驱动装置18使第一涂布装置12的模具(即涂布孔)旋转，可以使非圆化的形状在光纤1的长度方向上变化。结果是，使内侧覆盖层3a的外形的横截面形状非圆化，可以使之在光纤1的长度方向上变化。
或者，利用和图11所示的基本上相同的装置，也可以使内侧覆盖层3a的外形的横截面形状非圆化，使其在光纤1的长度方向变化。在装置中，形成内侧覆盖层3a的紫外线固化型树脂和形成外侧覆盖层3b的紫外线固化型树脂，在涂布装置12a内基本上同时对玻璃纤维10a进行涂布。涂布装置12a也可以同时涂布多层。然后，在紫外线照射炉13a内，基本上同时将形成内侧覆盖层3a的紫外线固化型树脂与形成外侧覆盖层3b的紫外线固化型树脂固化。
这里，将涂布装置12a内部的、将形成外形横截面形状非圆化的内侧覆盖层3a的紫外线固化型树脂的模具的涂布孔的形状非圆化(这里为椭圆化)。进而，在涂布装置12a上，辅助地配置用于使涂布形成内侧覆盖层3a的紫外线硬化型树脂的模具在相对于被拉拔的光纤(玻璃纤维10a)的拉拔方向垂直的平面内旋转的驱动装置18。
利用该驱动装置18，在拉拔光纤(玻璃纤维10a)的期间内，使涂布装置12a的涂布形成内侧覆盖层3a的树脂的模具，即，涂布孔旋转。结果，由于在涂布装置12a中涂布的形成内侧覆盖层3a的紫外线固化型树脂的表面的横截面的形状非圆化，所以，可以使内侧覆盖层3a的外形横截面形状非圆化，使之在光纤1的长度方向上变化。
其次，对制造图5所示的光纤1的制造方法进行说明，用于该制造方法的制造装置的基本结构和上述图12的装置基本上相同。但是，将形成外形横截面的形状非圆化的外侧覆盖层3b的第二涂布装置14的模具的涂布孔的形状非圆化(这里为椭圆化)。因此，外侧覆盖层3b的外形的横截面形状非圆化，进而，通过利用附加配置在第二涂布装置14上的驱动装置19，使第二涂布装置14的模具(即涂布孔)旋转，可以使非圆化的形状在光纤1的长度方向变化。结果，可以使外侧覆盖层3b的外形的横截面形状非圆化，使之在光纤1的长度方向变化。
此外，在图11所示的制造装置中，驱动装置18在拉拔光纤(玻璃纤维10a)的拉拔方向成直角的平面内使涂布形成外侧覆盖层3b的树脂的模具旋转的话，利用这样的装置，也可以制造图5所示的光纤1。
其次，对制造图5所示的光纤1用的制造方法的另外的例子进行说明，用于该制造方法的制造装置的基本结构和上述图13所示的装置基本上相同。但是，在本实施形式中，形成外形横截面形状非圆化的外侧覆盖层3b的第二涂布装置14的模具的涂布孔的形状被非圆化(这里为椭圆化)。但是，没有使第二涂布装置的模具旋转的机构，代替该机构，具有摆动的辊20。在辊20上，附加配置使辊20摆动的驱动装置21。
辊20位于第二紫外线照射炉15与卷轴16之间，已被拉拔的光纤1与辊20的周面接触。这里，当将辊20摆动时，与之接触的光纤1以在辊20的周面上滚动的方式移动，将光纤1扭转。所施加的扭转，传递到被拉拔的光纤1的上游侧，一直传递到在第二涂布装置14中的紫外线树脂的涂布部分。
因此，在第二涂布装置14中，由于模具的涂布孔被非圆化(椭圆化)，通过上述扭转将该非圆化的状态在光纤1的长度方向上变化。此外，这里，由于上述的扭转交替地反转，所以，在上述例子中，椭圆的长轴方向也交替地反转。这样，可以使外侧覆盖层3b的外形的横截面旋转非圆化，使之在光纤1的长度方向上变化。
或者，利用图14所示的装置，使覆盖层3(内侧覆盖层3a或外侧覆盖层3b)的横截面形状非圆化，可以使之在光纤1的长度方向上变化。在该装置中，形成内侧覆盖层3a的紫外线固化型树脂和形成外侧覆盖层3b的紫外线固化层树脂，在涂布装置12a内同时对玻璃纤维10a进行涂布。涂布装置12a可以同时涂布多层。然后，在紫外线照射炉13a内，将形成内侧覆盖层3a紫外线固化型树脂和形成外侧覆盖层3b的紫外线固化型树脂基本上同时固化。
这里，也将涂布装置12a的内部的涂布形成外侧覆盖层3b的树脂的模具的涂布孔非圆化。此外，在涂布装置12a中，没有使第二涂布装置14的涂布形成外侧覆盖层3b的树脂的模具旋转的机构，代替该机构，具有摆动的辊20。在辊20上，附加配置使辊20摆动的驱动装置21。
辊20位于第二紫外线照射炉13a与卷轴16之间，已被拉拔的光纤1与辊20的周面接触。这里，当将辊20摆动时，与之接触的光纤1以在辊20的周面上滚动的方式移动，将光纤1扭转。所施加的扭转，传递到被拉拔的光纤1的上游侧，一直传递到涂布装置12a的形成外侧覆盖层3b的紫外线固化型树脂的涂布部分。
因此，在涂布装置12a中，由于涂布形成外侧覆盖层3b的树脂的模具的涂布孔被非圆化，所以，外侧覆盖层3a的外形的横截面形状被非圆化，利用上述扭转将非圆化的状态在光纤1的长度方向上变化。此外，这里，由于交替地反转地施加上述扭转，所以，被非圆化的状态也交替地反转。这样，可以使外侧覆盖层3b的外形的横截面形状非圆化，使之在光纤1的长度方向变化。
此外，在将内侧覆盖层3a和外侧覆盖层3b双方的外形的横截面形状椭圆化时，优选地，第一涂布装置12的涂布孔的椭圆的长轴方向和第二涂布装置14的涂布孔的椭圆长轴的方向，相互不一致，具有一定的角度。进而，在使非圆化状态沿长度方向变化时，在使覆盖层3(内侧覆盖层3a即外侧覆盖层3b)的横截面形状在长度方向变化的场合，也可以作为将模具涂布孔的形状变形的机构。
工业上的可利用性本发明提供一种可适合于WDM传输等的光纤及其制造方法。
权利要求
1.一种光纤，该光纤包括具有纤芯及包层的玻璃部以及形成在前述玻璃部的周围的一层以上的覆盖层，其特征为，使前述覆盖层在垂直于长度方向的截面上相对于前述玻璃部的配置形式沿长度方向连续变化。
2.如权利要求1所述的光纤，其特征为，在垂直于前述光纤本身的长度方向的截面上的前述玻璃部中心与前述覆盖层的中心偏心，使在截面上偏心的方向在前述光纤本身的长度方向上变化。
3.如权利要求2所述的光纤，其特征为，前述覆盖层为由内侧覆盖层和外侧覆盖层构成的双层结构，内侧或者外侧的覆盖层中的任何一方或者两方的中心从前述玻璃部的中心偏心。
4.如权利要求2或3中的任何一项所述的光纤，其特征为，作为前述玻璃部与前述覆盖层的中心的距离偏心量在12.5μm以上。
5.如权利要求1或2所述的光纤，其特征为，在与前述光纤本身的长度方向成直角的截面上的前述覆盖层的外侧横截面的形状被非圆化，使在截面上被非圆化的外形形状配置在光纤本身的长度方向上变化。
6.如权利要求1、2或5所述的光纤，其特征为，前述覆盖层具有由内侧覆盖层和外侧覆盖层构成的双层结构，两个覆盖层的交界部分的横截面的形状被非圆化，使在截面上被非圆化的交界的形状在前述光纤本身长度方向上变化。
7.如权利要求5、6中的任何一项所述的光纤，其特征为，前述覆盖层的正圆度在5.0μm以上。
8.如权利要求1～7中的任何一项所述的光纤，其特征为，使前述覆盖层的配置形式在光纤本身的长度方向上周期性地变化。
9.如权利要求8所述的光纤，其特征为，前述周期在0.5m以下。
10.如权利要求9所述的光纤，其特征为，前述周期在0.2m以下。
11.如权利要求1～10中的任何一项所述的光纤，其特征为，使前述覆盖层的配置形式的周期本身在长度方向上变化。
12.一种光纤的制造方法，包括一面使预型件旋转一面拉拔裸光纤，在被拉拔的裸光纤一边描绘规定的微小的圆一边旋转的状态下，通过模具，利用该模具在裸光纤的外周上涂布树脂，使所涂布的树脂固化的工序。
13.一种光纤的制造方法，包括由预型件拉拔裸光纤，使被拉拔的裸光纤通过中心偏离该光纤的中心进行旋转的模具内，利用该模具在裸光纤的外周上涂布树脂，使所涂布的树脂固化的工序。
14.一种光纤的制造方法，包括由预型件拉拔裸光纤，使被拉拔的裸光纤通过中心偏离该光纤的中心进行配置的模具内，利用该模具在裸光纤的外周上涂布树脂，使通过前述模具的覆盖光纤摆动，扭转上游的预型件、裸光纤，使所涂布的树脂固化的工序。
15.如权利要求12～14中任何一个所述的光纤制造方法，将前述模具的涂布孔形状非圆化。
全文摘要
根据本发明的光纤1，在包括具有纤芯2a及包层2b的玻璃部2，以及形成在玻璃部2的周围的一层以上的覆盖层3的光纤中，使覆盖层相对于在与长度方向成直角的截面上的玻璃部2配置形式在长度方向上连续地变化。
文档编号C03C25/12GK1511121SQ0280660
公开日2004年7月7日 申请日期2002年3月13日 优先权日2001年3月16日
发明者下田耕司, 久保祐二, 清水诚, 二 申请人:住友电气工业株式会社