特許 5948094 光ファイバ素線および光ファイバ素線の製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5948094

(24)【登録日】2016年6月10日

(45)【発行日】2016年7月6日

(54)【発明の名称】光ファイバ素線および光ファイバ素線の製造方法

(51)【国際特許分類】

   G02B 6/44 20060101AFI20160623BHJP

   G02B 6/02 20060101ALI20160623BHJP

   C03C 25/10 20060101ALI20160623BHJP

   C03C 25/12 20060101ALI20160623BHJP

【ＦＩ】

   G02B6/44 301B

   G02B6/02 411

   C03C25/02 A

   C03C25/02 C

【請求項の数】7

【全頁数】23

(21)【出願番号】特願2012-50424(P2012-50424)

(22)【出願日】2012年3月7日

(65)【公開番号】特開2013-186243(P2013-186243A)

(43)【公開日】2013年9月19日

【審査請求日】2014年11月20日

(73)【特許権者】

【識別番号】000005186

【氏名又は名称】株式会社フジクラ

(74)【代理人】

【識別番号】100064908

【弁理士】

【氏名又は名称】志賀 正武

(74)【代理人】

【識別番号】100106909

【弁理士】

【氏名又は名称】棚井 澄雄

(74)【代理人】

【識別番号】100126882

【弁理士】

【氏名又は名称】五十嵐 光永

(74)【代理人】

【識別番号】100160093

【弁理士】

【氏名又は名称】小室 敏雄

(74)【代理人】

【識別番号】100169764

【弁理士】

【氏名又は名称】清水 雄一郎

(72)【発明者】

【氏名】岡田 健志

【審査官】 奥村 政人

(56)【参考文献】

【文献】 特開平０９−０４３４４３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０７−１６８０６７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−０７７３２９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２００６−５２２３６９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０６−１７１９７０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２００６−５００３１０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−１７５６１１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−０５１４８３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０２Ｂ ６／０２− ６／０３６

Ｇ０２Ｂ ６／４４

Ｃ０３Ｃ ２５／００−２５／６８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

光ファイバ素線であって、
弾性ねじれが与えられている光ファイバ裸線部と、
前記光ファイバ裸線部を被覆し、硬化性樹脂で形成され、前記光ファイバ裸線部に与えられている前記弾性ねじれを保持するように前記光ファイバ裸線部に生じる復元力に抗する弾性反発力を生じさせる被覆層と、
を含み、
前記光ファイバ裸線部に与えられている弾性ねじれとして、光ファイバ素線の長手方向における所定長さ毎に、第一ねじれと、前記第一ねじれが生じる方向とは逆方向に生じる第二ねじれが、前記光ファイバ裸線部に交互に与えられており、
前記光ファイバ裸線部に与えられている弾性ねじれと前記被覆層に生じる弾性反発力によって保持されている状態の前記光ファイバ裸線部における残留弾性ねじれの反転周期Ｔが５〜３０ｍであり、かつ反転ねじれプロファイルにおける累積ねじれ角の最大振幅ＭＡが１００×Ｔ（°）〜１２００×Ｔ（°）であることを特徴とする光ファイバ素線。

【請求項2】

請求項１に記載の光ファイバ素線において、
前記被覆層が、相対的にヤング率が低い樹脂で形成される一次被覆層と、相対的にヤング率が高い樹脂で形成される二次被覆層とによって構成されていることを特徴とする光ファイバ素線。

【請求項3】

光ファイバ母材を加熱溶融し、
溶融した光ファイバ母材から所定の径の光ファイバ裸線を引き出し、
引き出された前記光ファイバ裸線を固化させ、
前記光ファイバ裸線の引き出し方向における上流側に向けて、前記光ファイバ裸線に弾性ねじれを伝搬させることによって、固化後の前記光ファイバ裸線に弾性ねじれを付与し、
固化した前記光ファイバ裸線の外周上を液体状態の硬化性樹脂で被覆することで硬化前の被覆層を形成し、
前記弾性ねじれが付与された前記光ファイバ裸線の外周上に形成された前記被覆層を硬化することによって前記光ファイバ裸線の前記弾性ねじれが保持されるようにねじれが付与された光ファイバ素線を形成し、
前記ねじれが付与された前記光ファイバ素線を引き取る光ファイバ素線の製造方法であって、
光ファイバ素線にねじれを付与する際に、前記光ファイバ裸線に付与されるねじれの方向を周期的に反転させ、光ファイバ素線の長手方向における光ファイバ素線に付与するねじれの反転周期Ｔが５〜３０ｍであり、かつ反転ねじれプロファイルにおける累積ねじれ角の最大振幅が５００×Ｔ（°）〜４０００×Ｔ（°）であることを特徴とする光ファイバ素線の製造方法。

【請求項4】

請求項３に記載の光ファイバ素線の製造方法において、
ねじれ付与装置を用いることによって、前記光ファイバ裸線にねじれを付与し、
前記ねじれ付与装置よりも上流側に、前記光ファイバ裸線のねじれの伝搬を阻止する部材が存在しない状態で、前記光ファイバ裸線にねじれを付与することを特徴とする光ファイバ素線の製造方法。

【請求項5】

請求項３又は４に記載の光ファイバ素線の製造方法において、
前記光ファイバ裸線に硬化性樹脂を被覆する際に、液体状態の前記硬化性樹脂の被覆時の粘度が０．１〜３Ｐａ・ｓｅｃであることを特徴とする光ファイバ素線の製造方法。

【請求項6】

請求項３又は４に記載の光ファイバ素線の製造方法において、
光ファイバ素線の長手方向における光ファイバ素線に付与する弾性ねじれと被覆層に生じる弾性反発力とによって保持されている状態の前記光ファイバ裸線部に残留しているねじれの反転周期Ｔが５〜３０ｍであり、かつ反転ねじれプロファイルにおける累積ねじれ角の最大振幅ＭＡが１００×Ｔ（°）〜１２００×Ｔ（°）であることを特徴とする光ファイバ素線の製造方法。

【請求項7】

請求項５に記載の光ファイバ素線の製造方法において、
光ファイバ素線の長手方向における光ファイバ素線に付与する弾性ねじれと被覆層に生じる弾性反発力とによって保持されている状態の前記光ファイバ裸線部に残留しているねじれの反転周期Ｔが５〜３０ｍであり、かつ反転ねじれプロファイルにおける累積ねじれ角の最大振幅ＭＡが１００×Ｔ（°）〜１２００×Ｔ（°）であることを特徴とする光ファイバ素線の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、石英ガラス系光ファイバで代表される光ファイバおよび光ファイバの製造方法に関し、とりわけ光ファイバ素線の偏波モード分散（Ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ Ｍｏｄｅ Ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎ；以下“ＰＭＤ”と記す）を低減する技術、特に側圧もしくは曲がりなどの外乱が加わってもＰＭＤの増加量が少ない光ファイバ素線および光ファイバ素線の製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

周知のように、ＰＭＤとは、光ファイバ中の二つの直交する偏波モード成分間に伝搬時間差（遅延差）が生じる現象である。また、ＰＭＤが大きくなると、デジタル伝送においてファイバ中を伝送する信号光に波形劣化が生じて、隣り合うパルスの分離が困難となるため、伝送容量が制限されるなどの問題が生じる。そのため、ＰＭＤをできるだけ小さく抑制することが望まれている。

【0003】

また、ＰＭＤは、光ファイバの光学的異方性によって生じ、その発生要因は、光ファイバの内部の構造または材質などに由来して光学的異方性が生じる内部的要因と、光ファイバの外部からの応力などにより光学的異方性が生じる外部的要因とに大別される。

【0004】

前記内部的要因のうち、もっとも影響が大きい因子は、光ファイバの断面形状である。一方、光ファイバ素線の製造においては、どんなファイバ母材の製造方法、およびどんなファイバ母材を紡糸（線引き）して光ファイバ裸線を製造する方法を選択した場合であっても、光ファイバ素線のコア部分およびその周囲のクラッド部分を含め、完全な真円形の断面形状を実現することは実際上困難である。従って、実際の製品は、わずかながらも楕円形状又はその他の形状に歪んだ断面形状を有する。このような断面形状の異方性が大きくなると、断面における屈折率分布が完全な同心円状ではなくなり、複屈折が生じてＰＭＤが大きくなる。

【0005】

一方、前記外部的要因のうち、影響の大きい因子としては、光ファイバにその外部から加えられる曲げもしくは側圧など、非等方的に加えられる応力が挙げられ、このような外部からくわえられる非等方的な応力によっても複屈折が生じてＰＭＤが増加する。

【0006】

ところで、光ファイバのＰＭＤの低減のためには、光ファイバ素線にねじれを加えておくことが有効であり、従来から特許文献１〜５に示されるような方法が提案されている。

【0007】

これらの特許文献のうち、特許文献１、特許文献２においては、光ファイバ裸線の紡糸時において、未だ光ファイバ母材が固化する前にねじれを加え、これによってねじれを永久的に固定する方法が示されている。上記の方法は、光ファイバ裸線に塑性変形としてのねじれ（塑性ねじれ）を与えることで、光ファイバ素線への外力が解放された状態でもねじれがそのまま維持される、すなわち永久変形としてねじれ状態を維持させる方法である。
以下、このような永久変形として残る塑性ねじれを、“スパン”と称する場合がある。

【0008】

一方、特許文献３〜５には、光ファイバが紡糸されて固化した後に、光ファイバ素線にねじれを与える方法が示されている。この場合のねじれは、弾性変形によって発生している。つまり、この場合のねじれは、外力が解放されて光ファイバ素線がフリー状態（外力解放状態）となれば、ねじれが戻る弾性ねじれである。この場合、弾性ねじれが保持された状態のまま、最終的にケーブルなどの最終使用形態の製品に使用すること、すなわち、ケーブルなどの最終使用形態の製品の内部に使用される光ファイバ素線として、弾性ねじれが保持された状態の光ファイバ素線を使用することを想定している。以下このような弾性ねじれを、“ツイスト”と称する場合がある。

【0009】

前述のようにＰＭＤの発生原因は、内部的要因と外部的要因とに大別されるが、内部的要因によるＰＭＤについては、特許文献１、特許文献２に示されるようなスパン（塑性ねじれ）を光ファイバ素線に与えておく方法が有効である。しかしながら、このようなスパンを光ファイバ素線に与える方法は、外部的要因によるＰＭＤの増加抑制に対しては有効でないことが知られている（例えば特許文献３参照）。

【0010】

一方、特許文献３〜５に示すように、ツイスト（弾性ねじれ）を与えておく方法は、側圧又は曲げなどの外部的要因によるＰＭＤの増加抑制に有効である。但し、このツイストは、外力が解放されれば、弾性的にねじれが戻ってしまう。ここで、ツイストを与えた光ファイバ素線を光ケーブルなどの最終使用形態の製品とするための、例えば着色工程、複数の光ファイバ素線をテープ状に配列させる工程、光ファイバケーブルを形成する工程などの実際の量産工程、及びその工程間などにおいては、光ファイバ素線に与えられている摩擦力などの外力が解放される、あるいは摩擦力などの外力が著しく小さくなることがある。その場合、ねじれが解放されてしまうか、またはねじれが著しく小さくなってしまい、外部的要因によるＰＭＤの増加を抑制する効果が消失してしまう。そのため、ケーブルなどの最終製品において、外部的要因によるＰＭＤの増加を確実かつ安定して抑制することが困難であるという問題があった。

【0011】

上述のように、従来は、光ファイバに加えられる側圧もしくは曲げなどの非等方的な外力などの外部的要因によるＰＭＤの増加を、最終使用形態の製品において確実かつ安定して抑制することは困難であった。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0012】

【特許文献1】特開平８−２９５５２８号公報

【特許文献2】米国特許第６３２４８７２号明細書

【特許文献3】国際公開第２００９／１０７６６７号

【特許文献4】特開２０１０−１２２６６６号公報

【特許文献5】米国特許第７３１７８５５号明細書

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0013】

本発明は、以上のような事情に鑑みてなされたもので、側圧または曲げなどの非等方的外力などの外部的要因に起因するＰＭＤの増加を、ケーブルなどの最終使用形態の製品でも、確実かつ安定して抑制し得る光ファイバ素線、およびその製造方法を提供することを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0014】

本発明者等は、前述の課題を解決するべく種々実験、検討を重ねた。その結果、加熱溶融された光ファイバ母材から線引きされて固化した光ファイバ裸線に、液体状態（未硬化）の硬化性樹脂を被覆して、その被覆樹脂を硬化させる際に、光ファイバ裸線が固化してから被覆樹脂が硬化するまでの間において光ファイバ裸線に弾性ねじれを付与することによって、その弾性ねじれが、硬化した被覆樹脂によって固定（保持）されることを見出した。さらに、光ケーブルなど最終使用形態の製品も内部に使用される光ファイバ素線においても、上述の光ファイバ素線を用いれば、弾性ねじれ（ツイスト）を保持することが可能となり、外部的要因によるＰＭＤの増加を抑制し得ることを見出した。

【0015】

ここで、硬化した被覆樹脂も弾性を有しており、一般にそのヤング率はガラスよりも小さい。従って、前述のように光ファイバ裸線が固化してから被覆樹脂が硬化するまでの間において、光ファイバ裸線に弾性ねじれを付与しても、そのねじれをそのまま被覆樹脂によって固定すること、すなわち、弾性ねじれが復元力によってねじられる前の状態に戻る作用（ねじれの戻り）を被覆樹脂によって完全に防止することは困難である。また、ねじれ付与後に外力が解放されてフリー状態となれば、ある程度光ファイバ裸線部分のねじれが戻ることは避けられない。しかしながら、光ファイバ裸線部分のねじれが戻る（ねじられる前の状態に復元する）際には、光ファイバ裸線部分のねじれの戻りに伴って被覆樹脂層にその戻り方向（光ファイバ裸線部分がねじられる前の状態に復元する方向）のねじれが加えられる。その結果、この被覆樹脂層に与えられる戻り方向のねじれに対する被覆樹脂の弾性的反発力と、光ファイバ裸線部分のねじれの戻りの力（弾性ねじれがねじられる前の状態に戻ろうとする復元力）とが釣り合った状態で、光ファイバ裸線部分のねじれの戻りは停止する。したがって、ねじれ付与後に外力が解放される際の光ファイバ裸線部分の弾性ねじれは１００％なくなるのではなく、被覆樹脂の弾性的反発力によって必ずある程度の割合で光ファイバ裸線部分のねじれが維持される。そして、この維持されたねじれが、外力解放状態でも被覆樹脂によって保持され、弾性ねじれ（ツイスト）として機能する。後述するように、通常は、与えた弾性ねじれのうち、少なくとも２０〜３０％程度のねじれは残留して、被覆樹脂によって保持されることが確認されている。そしてこのように被覆樹脂によって保持、固定された弾性ねじれ（ツイスト）は、さらに複数の光ファイバ素線をテープ状に配列させる工程、光ファイバケーブルを形成する工程などの過程を経て最終使用形態の製品とする際に、仮に外力が解放された場合であっても、弾性ねじれ（ツイスト）は確実に保持され、外部的要因によるＰＭＤの増加の抑制に安定して有効となる。

【0016】

次に、本発明における各態様について説明する。

【0017】

本発明の第１態様の光ファイバ素線は、弾性ねじれが与えられている光ファイバ裸線部と、前記光ファイバ裸線部を被覆し、硬化性樹脂で形成され、前記光ファイバ裸線部に与えられている前記弾性ねじれを保持するように前記光ファイバ裸線部に生じる復元力に抗する弾性反発力を生じさせる被覆層と、を含む。

【0018】

上記の光ファイバ素線を用いることで、ファイバ裸線部分の弾性ねじれ（ツイスト）が、そのねじれの戻る（復元する）方向の力に抗する被覆層の弾性反発力によって保持されていて、最終使用形態である光ケーブルなどの状態でも、ファイバ裸線部分の弾性ねじれが確実かつ安定して保持される。従って、外部的要因によるＰＭＤの増加を、確実かつ安定して抑制することができる。

【0019】

また、本発明の第１様態の光ファイバ素線においては、前記光ファイバ裸線部に与えられている弾性ねじれとして、光ファイバ素線の長手方向における所定長さ毎に、第一ねじれと、前記第一ねじれが生じる方向とは逆方向に生じる第二ねじれが、前記光ファイバ裸線部に交互に与えられていることが好ましい。

【0020】

上記の光ファイバ素線を用いることで、弾性ねじれとして、光ファイバ裸線部の長手方向の所定長さ毎に、第一ねじれと、前記第一ねじれが生じる方向とは逆方向に生じる第二ねじれが、前記光ファイバ裸線部に交互に与えられている場合には、一方向のみに連続して弾性ねじれが付与されている場合と比較して、外部的要因によるＰＭＤの増加を、より確実かつ安定して抑制することができる。

【0021】

また本発明の第１様態の光ファイバ素線においては、前記被覆層が、相対的にヤング率が低い樹脂で形成される一次被覆層と、相対的にヤング率が高い樹脂で形成される二次被覆層とによって構成されていることが好ましい。

【0022】

上記の光ファイバ素線を用いることで、光ファイバ裸線の外周表面に接する一次被覆層としてヤング率が低い樹脂を使用して、光ファイバ裸線に対する被覆層の密着性を高めると同時に、外側の二次被覆層としてヤング率が高い樹脂を使用して、高い弾性反発力が得られる。それにより、光ファイバ裸線部分の弾性ねじれ（ツイスト）を被覆層により保持する上で有利となり、外部的要因によるＰＭＤの増加を、より確実かつ安定して抑制することができる。

【0023】

また、本発明の第１様態の光ファイバ素線においては、光ファイバ裸線部に与えられている弾性ねじれが被覆層に生じる弾性反発力によって保持されている状態の前記光ファイバ裸線部における残留弾性ねじれの反転周期Ｔが５〜３０ｍであり、かつ反転ねじれプロファイルにおける累積ねじれ角の最大振幅ＭＡが１００×Ｔ（°）〜１２００×Ｔ（°）であることが好ましい。

【0024】

上記の光ファイバ素線を用いることで、ねじれの反転周期Ｔが上記の範囲であり、累積ねじれ角の最大振幅が上記の範囲内であることによって、残留する弾性ねじれが十分な量であるため、外部的要因によるＰＭＤの増加を、確実かつ安定して抑制することができる。

【0025】

さらに、本発明の第２態様は、上述の第１態様の光ファイバ素線を製造する方法である。

【0026】

すなわち第２態様の光ファイバ素線の製造方法は、光ファイバ母材を加熱溶融し、溶融した光ファイバ母材から所定の径の光ファイバ裸線を引き出し、引き出された前記光ファイバ裸線を固化させ、前記光ファイバ裸線の引き出し方向における上流側に向けて、前記光ファイバ裸線に弾性ねじれを伝搬させることによって、固化後の前記光ファイバ裸線に弾性ねじれを付与し、固化した前記光ファイバ裸線の外周上を液体状態の硬化性樹脂で被覆することで固化前の被覆層を形成し、戦記弾性ねじれが付与された前記光ファイバ裸線の外周上に形成された前記被覆層を硬化することによって前記光ファイバ裸線の弾性ねじれが保持されるようにねじれが付与された光ファイバ素線を形成し、前記ねじれが付与された前記光ファイバ素線を引き取る。

【0027】

上記の光ファイバ素線の製造方法を用いることで、固化した光ファイバ裸線に付与された弾性ねじれ（ツイスト）が、硬化した被覆層によって保持された光ファイバ素線、すなわち外力を解放した後も弾性ねじれが光ファイバ裸線部に残る光ファイバ素線を製造することができる。

【0028】

また、本発明の第２様態の光ファイバ素線の製造方法においては、ねじれ付与装置を用いることによって、前記光ファイバ裸線にねじれを付与し、前記ねじれ付与装置よりも上流側に、前記光ファイバ裸線のねじれの伝搬を阻止する部材が存在しない状態で、前記光ファイバ裸線にねじれを付与することが好ましい。

【0029】

上記の光ファイバ素線の製造方法を用いると、ねじれ付与装置からねじれ付与装置の上流側に円滑にねじれが伝搬されるため、確実かつ安定して光ファイバ裸線に弾性ねじれを付与することができる。

【0030】

また本発明の第２様態の光ファイバ素線の製造方法においては、光ファイバ素線にねじれを付与する際に、前記光ファイバ裸線に付与されるねじれの方向を周期的に反転させることが好ましい。

【0031】

上記の光ファイバ素線の製造方法を用いると、付与されるねじれの方向が周期的に反転した光ファイバ素線を得ることができ、外部的要因によるＰＭＤの増加を、より効果的に抑制することができる。

【0032】

さらに本発明の第２様態の製造方法においては、前記光ファイバ裸線に硬化性樹脂を被覆する際に、液体状態の前記硬化性樹脂の被覆時の粘度が０．１〜３Ｐａ・ｓｅｃであることが好ましい。

【0033】

上記の光ファイバ素線の製造方法を用いると、被覆時の液体状態の樹脂の粘度が０．１Ｐａ・ｓｅｃ以上であることによって、光ファイバ素線の被覆外径の変動を抑制して均一な被覆外径の光ファイバ素線を得ることができる。さらに、被覆時の液体状態の樹脂の粘度が３Ｐａ・ｓｅｃ以下であることによって、液体状態の樹脂がねじれの伝搬の抵抗となることを防止し、特に、ねじれの方向を周期的に反転させる場合において、ねじれの伝搬とねじれ方向を確実に反転させることができる。

【0034】

さらに本発明の第２様態の光ファイバ素線の製造方法においては、光ファイバ素線の長手方向における光ファイバ素線に付与するねじれの反転周期Ｔが５〜３０ｍであり、かつ反転ねじれプロファイルにおける累積ねじれ角の最大振幅ＭＡが５００×Ｔ（°）〜４０００×Ｔ（°）であることが好ましい。

【0035】

上記の光ファイバ素線の製造方法を用いると、ねじれの反転周期Ｔが上記の範囲であり、累積ねじれ角の最大振幅が上記の範囲内であることによって、光ファイバ素線に対する外力が解放されたときに残留する弾性ねじれを十分に確保できる。さらに、過大な応力によって被覆層の剥離もしくは割れが発生することを防止できる。

【0036】

さらに本発明の第２様態の光ファイバ素線の製造方法においては、光ファイバ素線の長手方向における光ファイバ素線に付与する弾性ねじれが被覆層に生じる弾性反発力とによって保持されている状態の前記光ファイバ裸線部に残留しているねじれの反転周期Ｔが５〜３０ｍであり、かつ反転ねじれプロファイルにおける累積ねじれ角の最大振幅ＭＡが１００×Ｔ（°）〜１２００×Ｔ（°）であることが好ましい。

【0037】

上記の光ファイバ素線の製造方法を用いると、ねじれの反転周期Ｔが上記の範囲であり、累積ねじれ角の最大振幅が上記の範囲内であることによって、残留する弾性ねじれが十分な量であるため、外部的要因によるＰＭＤの増加を、確実かつ安定して抑制することができる。

【0038】

さらに本発明の第３様態は、第１様態の光ファイバ素線を製造する装置である。
すなわち、本発明の第３様態の光ファイバ素線製造装置は、光ファイバ母材を加熱溶融させる紡糸用加熱炉と、紡糸用加熱炉から下方に向けて線状に引き出された光ファイバ裸線を強制冷却して固化させる冷却装置と、冷却・固化された前記光ファイバ裸線に保護被覆用の硬化性樹脂を被覆することで、被覆層を形成する被覆装置と、前記被覆装置により被覆された未硬化の被覆層を硬化させる被覆硬化装置と、前記光ファイバ裸線の引き出し方向における上流側に向けて、前記光ファイバ裸線に弾性ねじれを伝搬させることによって、固化後の光ファイバ裸線にねじれを与えるねじれ付与装置とを備える。

【0039】

上記の光ファイバ素線の製造装置を用いることで、固化した光ファイバ裸線に付与された弾性ねじれ（ツイスト）が、硬化した被覆層によって保持された光ファイバ素線、すなわち、外力解放後も弾性ねじれが光ファイバ裸線部に残る光ファイバ素線を製造することができる。

【発明の効果】

【0040】

本発明の光ファイバ素線によれば、光ファイバ裸線部分の弾性ねじれ（ツイスト）が、外力を解放した状態でもその弾性ねじれの戻る（復元する）方向の力に抗する被覆層の弾性反発力によって保持される。そのため、最終使用形態である光ケーブルなどの状態でも、ファイバ裸線部分の弾性ねじれを確実かつ安定して保持することができる。結果として、曲げ又は側圧などの外部的要因によるＰＭＤの増加を、確実かつ安定して抑制することができる。
また本発明の光ファイバ素線の製造方法、製造装置によれば、上述のように曲げ又は側圧などの外部的要因によるＰＭＤの増加を確実かつ安定して抑制し得る光ファイバ素線を、確実かつ容易に製造することができる。

【図面の簡単な説明】

【0041】

【図1】本発明の光ファイバ素線を製造するための装置の一例の全体構成を示す略解図である。

【図2A】本発明の光ファイバ素線を製造するための装置に使用されるねじれ付与装置の一例を示すねじれ付与装置を上方から見た平面図である。

【図2B】本発明の光ファイバ素線を製造するための装置に使用されるねじれ付与装置の一例を示すねじれ付与装置の正面図である。

【図3】本発明の光ファイバ素線を製造するための装置に使用されるねじれ付与装置の他の例を示す正面図である。

【図4】本発明の光ファイバ素線の製造過程における、被覆層硬化直後の段階の光ファイバ素線の一例の状況を模式的に示す斜視図であり、光ファイバ素線の内部構造を説明するための図である。

【図5】本発明の光ファイバ素線について、外力を解放する際の状況を模式的に示す、光ファイバ素線の模式的な断面図である。

【図6】光ファイバ素線の内部構造を説明するための図で、(Ａ)は、図４に示す光ファイバ素線の被覆層が硬化した直後の状態を示す斜視図、（Ｂ）は、図４に示す光ファイバ素線に付与されていた外力が解放された後の状態を示す斜視図である。

【図7】本発明の光ファイバ素線の製造方法における、反転ねじれのプロファイルの一例を示すグラフである。

【図8】本発明の光ファイバ素線を製造するための装置の他の例の全体構成を示す略解図である。

【図9】比較例２において用いた光ファイバ素線製造装置を示す略解図である。

【発明を実施するための形態】

【0042】

以下、本発明の各実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。

【0043】

図１には本発明の光ファイバ素線を製造するための装置の一例を示す。
図１において、光ファイバ素線製造装置１０は、例えば石英系ガラスなどで形成される光ファイバ母材１２を加熱溶融させる紡糸用加熱炉１４と、紡糸用加熱炉１４から下方に向けて線状に引き出された光ファイバ裸線１６を強制冷却して固化させる冷却装置１８と、冷却・固化された光ファイバ裸線１６を、紫外線硬化性樹脂または熱硬化性樹脂などの保護被覆用の硬化性樹脂により被覆する被覆装置２０と、前記被覆装置２０により被覆された未硬化（液体状態）の硬化性樹脂を、紫外線照射または加熱などにより硬化させる被覆硬化装置２２と、保護被覆用の硬化性樹脂が硬化された状態で光ファイバ素線２４にねじれを与えるねじれ付与装置２６と、ねじれが付与された光ファイバ素線２４を、ガイドプーリ２８もしくは図示しないダンサーローラを経て引き取る図示しない引取装置と、最終的に光ファイバ素線を巻き取る図示しない巻取装置とを備える。

【0044】

ここで、ねじれ付与装置２６は、光ファイバ素線２４に一定方向のねじれを連続して与える構成であってもよいが、通常は、後に改めて説明するように、周期的にねじれの方向（時計方向かまたは反時計方向か）が反転されるように構成することが望ましい。ねじれ付与装置２６の具体的構成は特に限定されないが、例えば図２Ａ、図２Ｂに示すようなねじれ付与装置（特許文献４の図１１に示されるねじれ付与装置と同様の装置）、あるいは図３に示すようなねじれ付与装置（特許文献１の図２、もしくは特許文献４の図１０に示されるねじれ付与装置と同様の装置）を適用すればよい。

【0045】

図２Ａ、図２Ｂに示すねじれ付与装置２６は、光ファイバ素線２４をその両側から挟みながら回転する２組各一対のねじれ付与ローラ２６Ａａ、２６Ａｂ、２６Ｂａ、２６Ｂｂによって構成されている。第一の組のねじれ付与ローラ２６Ａａ及び２６Ａｂの下流側（図１におけるガイドプーリ２８が設けられている側）の、第一の組のねじれ付与ローラ２６Ａａ及び２６Ａｂに近い位置に、第二の組のねじれ付与ローラ２６Ｂａ、２６Ｂｂが設けられる。また、前記第二の組のねじれ付与ローラ２６Ｂａ、２６Ｂｂは、光ファイバ素線２４の長手方向（線引き方向）に垂直な断面における中心を軸として、前記第一の組のねじれ付与ローラ２６Ａａ、２６Ａｂに対して９０°ずれて配置されている。そして各ねじれ付与ローラ２６Ａａ、２６Ａｂ、２６Ｂａ、２６Ｂｂが、光ファイバ素線２４をその両側から挟みながら回転する際、各ねじれ付与ローラ２６Ａａ、２６Ａｂ、２６Ｂａ、２６Ｂｂの回転軸を、光ファイバ素線２４の長さ方向に直交する方向に対して所定の小角度だけ傾斜させることによって、光ファイバ素線２４にねじれを付与することができる。そして光ファイバ素線２４に対する各ねじれ付与ローラ２６Ａａ、２６Ａｂ、２６Ｂａ、２６Ｂｂの傾斜方向を反対方向に変えることによって、光ファイバ素線２４に与えるねじれの方向を転換することができる。

【0046】

また図３に示すねじれ付与装置２６は、光ファイバ素線２４が外周上に巻きかけられて、線引き方向に対して傾斜する回転軸を中心として回転するねじれ付与ローラ２６Ｃと、その下流側に配設された、線引き方向に対して直交する回転軸を中心として回転する固定位置ローラ２６Ｄとで構成される。また、光ファイバ素線２４がねじれ付与ローラ２６Ｃの外周上を回転軸線方向に沿って転動することによって光ファイバ素線２４にねじれが付与され、かつ、ねじれ付与ローラ２６Ｃの傾斜方向が反転するように揺動させることによって、ねじれ方向を反転させることができる。

【0047】

なお、ねじれ付与装置２６は、冷却・固化された光ファイバ裸線１６を保護被覆用の硬化性樹脂により被覆して、前記硬化性樹脂が硬化した後にねじれを付与できる位置に設置することが望ましい。ただし、前記ねじれ付与装置２６よりも上流側には、光ファイバ素線２４もしくは光ファイバ裸線１６に接してねじれの伝達を阻止するような機構、部材を設けないことが望ましい。そして図１に示す光ファイバ素線製造装置では、上記の条件を満たすべく、ねじれ付与装置２６を、被覆硬化装置２２とガイドローラ２８との間に配置している。この場合、ねじれ付与装置２６よりも上流側には、硬化性被覆樹脂を除いて、光ファイバ素線２４もしくは光ファイバ裸線１６の表面に物理的に接触する部材が存在しない。従って、ねじれ付与装置２６により付与されたねじれをその上流側に連続的かつ円滑に伝搬させて、本発明で目的とする弾性ねじれ（ツイスト）を付与することが可能となる。但し、ある程度の溝幅を有する平溝プーリなど、光ファイバの転動が許容されるような部材であれば、その部材が接してもねじれの伝搬を阻害するおそれが少なく、そのような部材をねじれ付与装置２６よりも上流側に設けることは許容される。

【0048】

また被覆装置２０により被覆される硬化性樹脂は、１層でもよいが、一般には、一次被覆層（プライマリ材料）と二次被覆層（セカンダリ材料）との２層構造を採用することが多く、本発明の場合も、２層構造の樹脂被覆層を形成することが望ましい。すなわち、一次被覆層として、エポキシアクリレート樹脂またはウレタンアクリレート樹脂などの紫外線硬化性樹脂、あるいはシリコン樹脂などの熱硬化性樹脂で形成され、かつ硬化後のヤング率が５ＭＰａ程度以下の低ヤング率（一般には常温でのヤング率が０．３〜１，５ＭＰａ）のものを用いることが望ましい。一方、二次被覆層としては、エポキシアクリレート樹脂またはウレタンアクリレート樹脂などの紫外線硬化性樹脂、あるいは変性シリコン樹脂などの熱硬化性樹脂で形成され、かつ硬化後のヤング率が１００ＭＰａ程度以上の高ヤング率（一般には常温でのヤング率が３００〜１５００ＭＰａ）のものを用いることが望ましい。このように一次被覆層として低ヤング率の材料を用いることにより、光ファイバ裸線に対して良好なクッション効果を示すとともに、光ファイバ裸線に対する被覆層の密着性を高めることができる。一方、二次被覆層として、高ヤング率の材料を用いることにより、外部からの損傷、摩擦、もしくは側圧などに対して十分に耐え得るようになる。特に、本発明の光ファイバ素線の場合、光ファイバ裸線部分に対する密着性を高めると同時に被覆層全体の見かけ上のヤング率を高めることが、被覆層により光ファイバ裸線部分の弾性ねじれ（ツイスト）を保持する上で有利となる。従って、その観点からも、上述のように硬化後のヤング率が異なる２層構造の被覆層を形成することが望ましい。

【0049】

なお、このような２層構造の被覆層を形成する場合の被覆方法および硬化方法としては、図１に示しているように、被覆装置２０および被覆硬化装置２２を１箇所のみに設けて、１基の被覆装置２０により２層被覆を行ない、得られた２層被覆層を３基の被覆硬化装置２２により一括的に硬化させてもよい。あるいは、後に説明する図８に示すように、被覆装置２０および被覆硬化装置２２をそれぞれ２箇所ずつ設けて、一次被覆層の樹脂を被覆してそれを硬化させてから、二次被覆層の樹脂を被覆し、硬化させてもよい。
なおまた、光ファイバ裸線に硬化性樹脂を被覆する際の液体状態の樹脂の粘度も弾性ねじれ（ツイスト）の付与状況などに影響を与えるファクターであるが、その説明については、後述する。

【0050】

次に上述の光ファイバ素線製造装置を用いて、本発明による弾性ねじれ（ツイスト）を付与した光ファイバ素線を製造する方法について説明する。

【0051】

上述のような光ファイバ素線製造装置によって光ファイバ素線を製造する場合、光ファイバ裸線の原料である石英系ガラス母材などの光ファイバ母材１２を、紡糸用加熱炉１４において２０００℃以上の高温に加熱することで溶融し、前記紡糸用加熱炉１４の下部から、高温状態で光ファイバ裸線１６として伸長しながら下方に引き出し、前記光ファイバ裸線１６を、冷却装置１８により冷却することで固化する。冷却装置１８により所要の温度まで冷却されて固化した光ファイバ裸線１６には、例えば２層コーティング用の被覆装置２０において、紫外線硬化性樹脂もしくは熱硬化性樹脂などの２種類の硬化性樹脂が液体状態で一次被覆層、二次被覆層として被覆される。さらに、得られた被覆樹脂が、被覆硬化装置２２において加熱硬化あるいは紫外線硬化などの樹脂の種類に応じた適宜の硬化方法により硬化され、２層の被覆層を備えた光ファイバ素線２４が得られる。さらに、得られた光ファイバ素線２４に、例えば図２Ａ、図２Ｂあるいは図３に示したようなねじれ付与装置２６によって、所定のねじれＴＷ１、ＴＷ２が付与された後に、ガイドプーリ２８を経て図示しない引取装置によって所定速度で引き取られ、さらに図示しない巻取装置により巻き取られる。

【0052】

図１に示す装置において、ねじれ付与装置２６により光ファイバ素線２４に加えられたねじれＴＷ１、ＴＷ２は、図１中の矢印Ｙ１、Ｙ２で示すように、ねじれ付与装置２６の前後（上流側、下流側）に伝搬されるが、ここでは、特に光ファイバ母材側（上流側）に伝搬していくねじれＴＷ１について注目する。この場合、ねじれＴＷ１は、被覆硬化装置２２を経て被覆装置２０を通り、さらにその上方の冷却装置１８に向けて伝搬される。したがって、光ファイバ裸線１６が冷却装置１８により固化されてから、その裸線の外周上に被覆装置２０により未硬化（液体状態）の硬化性樹脂が被覆され、さらにその被覆樹脂が被覆硬化装置２２により硬化されるまでの間（図１の符号Ｓ１の領域付近）において、ねじれが加えられる。ここで、光ファイバ裸線が固化してから加えられるねじれは、外力を解放すれば戻るねじれ、すなわち弾性ねじれ（ツイスト）である。また、被覆樹脂の硬化後にねじれ付与装置２６により光ファイバ素線２４に加えられたねじれは、当然のことながら光ファイバ裸線部分と一体化された被覆層にも加えられる。一方、被覆装置２０において液体状態で被覆されてからその樹脂が硬化するまでの間（図１の領域Ｓ２付近）においては、被覆樹脂は流動し得る状態であるため、弾性的な挙動は示さない。したがって、その間Ｓ２においては、被覆層には弾性ねじれが実質的に加えられない。そして液体状態で光ファイバ裸線の外周上に被覆された樹脂が硬化する際に、それまでに加えられた光ファイバ裸線の弾性ねじれ（ツイスト）は、被覆層の樹脂によって固定される（保持される）。

【0053】

ここで、上述のような図１の装置により製造された光ファイバ素線２４の製造過程における、被覆硬化装置２２により被覆層が硬化された段階での光ファイバ素線２４の一例を、図４に模式的に示す。図４において、符号３２Ａは被覆層の一次被覆層、３２Ｂは二次被覆層であり、また図４中の光ファイバ裸線１６の外周上に描いた太い実線および破線は、付与されたねじれを表わしている。この図では、光ファイバ素線の製造工程における下流側から見て時計方向のねじれが加えられて、光ファイバ裸線１６の部分に、下側から見て時計方向のねじれを有する状態を示している。既に述べたように、被覆層３２Ａ、３２Ｂは、光ファイバ裸線１６の外周上に液体状態で被覆されてから硬化するまでの間は、弾性的な挙動を示さない。したがって、図４に示す段階では、被覆層３２Ａ、３２Ｂには実質的にねじれが与えられていない。但し、図４に示しているのは、次に説明するように、摩擦などの外力が解放されていない段階での光ファイバ素線である。なおまた、被覆硬化装置２２により被覆層が硬化されてからねじれ付与装置２６に至る間においても光ファイバ素線にはねじれが加えられ、またねじれ付与装置２６の下流側においても光ファイバ素線にねじれが加えられるが、これらの被覆層硬化後に加えられるねじれは、光ファイバ裸線部分および被覆層の両方に全体的に加えられる弾性ねじれである。従って、光ファイバ素線に対する摩擦などの外力が解放されれば、被覆層硬化後に加えられるねじれは解放され、外部的要因によるＰＭＤの増加を抑制する効果を得るための確実な要因ではない。そのため、本発明の課題の解決に寄与しないから、ここではその詳細については説明を省略する。

【0054】

ところで、硬化した被覆樹脂は、光ファイバ裸線部分よりも軟質でその剛性が低いから、前述のように光ファイバ裸線が固化してから被覆樹脂が硬化するまでの間に光ファイバ素線に弾性ねじれを付与しても、付与された弾性ねじれをそのまま完全に被覆樹脂によって固定すること、すなわち外力が解放されたときのねじれの弾性力による戻り（復元）を被覆樹脂によって完全に防止することは困難である。つまり、ねじれを付与した光ファイバ素線について、その後に摩擦力などの外力が解放されれば、光ファイバ素線の内部の光ファイバ裸線部分の弾性戻り力によって樹脂被覆層が光ファイバ裸線部分の戻り方向にねじられ、ファイバ裸線部分の弾性ねじれもある程度戻ることは避けられない。しかしながら、硬化した被覆樹脂も弾性を有しているから、光ファイバ裸線部分のねじれが戻る際に被覆樹脂層に加わる戻り方向のねじれも弾性ねじれとして機能し、被覆樹脂層の弾性ねじれに対する反発力と、光ファイバ裸線部分のねじれの戻りの力（弾性ねじれがねじられる前の状態に戻ろうとする復元力）とが釣り合った状態で、光ファイバ裸線部分のねじれの戻りが停止する。したがって、外力が開放されたときの光ファイバ裸線部分に付与された弾性ねじれは１００％なくなるのではなく、被覆樹脂の弾性反発力によって必ずある程度の割合で光ファイバ裸線部分に付与された弾性ねじれは残る。このようにして残留したねじれ分が、被覆樹脂によって保持、固定され、最終使用形態の製品においても弾性ねじれ（ツイスト）として機能する。

【0055】

上述のように光ファイバ素線に対する摩擦などの外力が解放される際の力のバランスとねじれとの関係について、図５に模式的に示す。また、光ファイバ素線に対する摩擦などの外力が解放された後のフリー状態（光ファイバ素線に外力がかからない状態）の光ファイバ素線のねじれの状況を、図６（Ｂ）に模式的に示す。なお、比較のため、図６（Ａ）には、被覆層が硬化された直後の段階でのねじれ状況を示す（図４と実質的に同じ）。この図６（Ａ）、（Ｂ）において太い実線、太い破線は、それぞれねじれの状況を示している。但し、図５及び図６（Ａ）、（Ｂ）においては、説明の簡略化のため、被覆層が１層（符号３２）の場合を示している。

【0056】

図５において、光ファイバ素線に対する外力が解放される直前までは、光ファイバ裸線１６の部分に、例えば反時計方向の弾性ねじれＴＰ１が与えられている。一方、外力が解放されてフリー状態となる際には、時計方向に弾性復帰力Ｆ１が働き、反時計方向の弾性ねじれＴＰ１が減少する。これは、外力が解放される際に時計方向に光ファイバ裸線１６がねじられることを意味する。それに伴って、光ファイバ裸線１６に密着している被覆層３２も、時計方向にねじられる（ねじれＴＰ２）。このとき、被覆層３２も弾性を有しているため、時計方向ねじれＴＰ２に対して反対方向（反時計方向）の弾性反発力Ｆ２が発生する。そして被覆層３２の反時計方向の弾性反発力Ｆ２と、前述の光ファイバ裸線１６の時計方向の弾性反発力Ｆ１とが釣り合った状態で、光ファイバ裸線１６の部分の弾性ねじれＴＰ１が保持される。したがって、光ファイバ素線に対する摩擦などの外力が解放された後のフリー状態の光ファイバ素線においては、図６（Ｂ）に示されるように、光ファイバ裸線１６の部分と被覆層３２の部分とでは、逆方向のねじれＴＰ１、ＴＰ２が存在しており、光ファイバ裸線１６の部分に残留しているねじれＴＰ１は、被覆層硬化直後のねじれ（図６（Ａ）の太い実線、破線）よりも小さい。

【0057】

ここで、硬化した被覆樹脂のヤング率は、一般に光ファイバガラスと比較してかなり低いが、ゼロではない。従って、外力が解放される際、光ファイバ裸線部分のねじれの戻りに伴う樹脂被覆層のねじれによる弾性反発力は必ず発生し、したがって上述のように反発力が釣り合った状態で、光ファイバ裸線部分の弾性ねじれが残留する。
一般的な光ファイバに使用されている２層構造の被覆層では、一次被覆層の樹脂（プライマリ材料）としては常温でのヤング率が０．３〜１．５ＭＰａ程度の材料が用いられ、二次被覆層の樹脂（セカンダリ材料）としては常温でのヤング率が３００〜１５００ＭＰａ程度の材料が用いられる。また、光ファイバ裸線部分の径は１２５μｍ程度であり、被覆層の外径のうち、一次被覆層（プライマリ層）の外径は１７０〜２１０μｍ程度、二次被覆層（セカンダリ層）の外径は２３０〜２６０μｍ程度である。また、このような光ファイバ素線について、前述のようにして弾性ねじれを光ファイバ素線に付与し、その後光ファイバ素線にかかる外力を解放し、残留する光ファイバ裸線部分の弾性ねじれを調べたところ、光ファイバ素線に付与したねじれの２０〜３０％程度の弾性ねじれが残ることが確認されている。

【0058】

また、ねじれ付与装置により、一方向に連続して光ファイバ素線にねじれを加えてもよいが、既に述べたように、ねじれ方向を、時計方向、反時計方向に周期的に反転させること、つまり、光ファイバ素線の長手方向における所定長さ毎に、第一ねじれと、前記第一ねじれが生じる方向とは逆方向に生じる第二ねじれが交互に与えられることが、外部的要因によるＰＭＤの増加抑制に対してより有効である。

【0059】

このようにねじれ方向を周期的に反転させる場合、被覆装置で被覆する際の液体状態の被覆樹脂の粘度は、２層被覆の各被覆層を含め、０．１〜３Ｐａ・ｓｅｃの範囲内であることが望ましい。被覆時の液体状態の樹脂の粘度が０．１Ｐａ・ｓｅｃ未満である場合は、粘度が低すぎるため、均一にコーティングして均一な膜厚の被覆層を得ることが困難である。そのため、光ファイバ素線の被覆外径の変動量が±２μｍを越えてしまい、光ファイバ素線として不良品となってしまうおそれがある。一方、被覆時の液体状態の樹脂の粘度が３Ｐａ・ｓｅｃを越える場合は、ねじれ付与装置からねじれ付与装置の上流側への光ファイバ裸線におけるねじれの伝搬に対して、被覆樹脂の粘性が抵抗として作用する。その結果、ねじれ付与装置と被覆装置との間でねじれが溜まる現象が顕著となってしまい、それに伴って被覆硬化装置と被覆装置との間へのねじれの伝搬も遅くなる傾向を示す。その場合、ある方向（例えば時計方向）のねじれが被覆硬化装置と被覆装置との間で被覆層によって確実に保持される前に、反対方向（例えば反時計方向）のねじれが伝搬されてきて、時計方向のねじれが戻されてしまう。結果的に、被覆層の硬化後に残るねじれが少なくなってしまうか、またはねじれがほぼ完全に消失するおそれがある。したがって、ねじれ方向を周期的に反転させる場合には、被覆時の液体状態の樹脂の粘度を、上記のような適切な範囲内に調整することが望まれる。

【0060】

また、前述のようにねじれ方向を周期的に反転させる場合、光ファイバ素線の長手方向の距離に対するねじれ角度（もしくは累積ねじれ角度）を、反転ねじれプロファイルとして描くことができる。また、その反転ねじれプロファイルの波形は、一般には正弦波状とすればよいが、その他に、三角波状、あるいは台形波状などでもよく、特に限定されない。正弦波を採用した場合の反転ねじれプロファイルの一例を図７に示す。図７において、実線は光ファイバ素線の長手方向の距離に対するねじれ角（単位長さあたりのねじれ角度）の推移を示し、破線は光ファイバ素線の長手方向の距離に対する累積ねじれ角度の推移を示す。

【0061】

ここで、反転ねじれプロファイルにおいて、ねじれの反転周期（ある方向、たとえば時計方向へのねじれが開始されて、前記時計方向でのねじれが付与された後、ねじれ方向が反転されて、反時計方向にねじれが付与され、前記反時計方向のねじれが終了するまでの、光ファイバ素線上での長さ）Ｔは、５〜３０ｍの範囲内であることが好ましい。ねじれの反転周期Ｔが５ｍ未満である場合は、時計方向のねじれと反時計方向のねじれが伝搬中に相殺されやすくなる。一方、ねじれの反転周期Ｔが３０ｍを越える場合、より多くのねじれを加えなければ外部的要因によるＰＭＤの増加の抑制効果が得られなくなるおそれがある。

【0062】

さらに、反転ねじれプロファイルにおいて、累積ねじれ角の最大振幅ＭＡ（図７参照）は、５００×Ｔ〜４０００×Ｔ（°）の範囲内であることが望ましい。累積ねじれ角の最大振幅ＭＡが５００×Ｔ（°）未満である場合は、光ファイバ素線に対する外力を解放した後に残留する光ファイバ裸線部分の弾性ねじれが少なくなって、外部的要因によるＰＭＤの増加を抑制する効果が少なくなる。一方、累積ねじれ角の最大振幅ＭＡが４０００×Ｔ（°）を越える場合は、光ファイバ素線に対する外力を解放したときに光ファイバ裸線部分から被覆層に加えられる応力が大きすぎて、光ファイバ裸線部分と被覆層との間に剥離が生じたり、被覆層に割れが発生したりするおそれがある。

【0063】

さらに、反転ねじれプロファイルにおいて、光ファイバ裸線部に与えられている弾性ねじれと被覆層に生じる弾性反発力によって保持されている状態の前記光ファイバ裸線部における残留弾性ねじれの反転周期Ｔは、５〜３０ｍの範囲内であり、かつ、累積ねじれ角の最大振幅ＭＡは、１００×Ｔ（°）〜１２００×Ｔ（°）の範囲内であることが望ましい。累積ねじれ角の最大振幅が上記の範囲内であることによって、残留する弾性ねじれが十分な量であるため、外部的要因によるＰＭＤの増加を、確実かつ安定して抑制することができる。

【0064】

図８には、本発明の光ファイバ素線を製造するための装置の別の実施形態を示す。図８に示す光ファイバ素線製造装置は、２層構造の被覆層を有する光ファイバ素線を製造するために、被覆装置および被覆硬化装置を、それぞれ２箇所に設置した構成を有する。すなわち、紡糸用加熱炉１４から引き出された光ファイバ裸線１６を冷却、固化させる冷却装置１８の直下に一次被覆装置２０Ａを設置し、さらに、その下流側に一次被覆硬化装置２２Ａを設置して、先ず一次被覆層の被覆、硬化を行う。さらに、一次被覆硬化装置の下流に二次被覆装置２０Ｂおよび二次被覆硬化装置２２Ｂを２０Ｂ，２２Ｂの順に設置して、一次被覆層上に二次被覆層の被覆、硬化を行う。そして、二次被覆硬化装置２２Ｂの下流でねじれ付与装置２６によりねじれを付与するように構成している。２層構造の被覆層を有する光ファイバ素線を製造する際に、上記のように２箇所で別々に被覆層を被覆、硬化する場合も、ねじれの付与、保持および残留については、図１に基づいて説明した場合と同様であり、またその望ましい条件についても前記と同様である。

【0065】

以下に、本発明における被覆層によって保持されている弾性ねじれ（ツイスト）角の測定方法を示す。

【0066】

まず、サンプルとして、上述の方法で作製した光ファイバ素線を１ｍ程度採取する。続いて、採取したサンプルの一端を固定し、サンプルを垂直方向に吊るす。続いて、上記固定された側とは反対側のサンプルの他端をクリップに固定し、吊るされたサンプルのねじれが開放された状態で、クリップを固定する。続いて、サンプルの被覆層を１ｍ除去する。続いて、クリップを開放し，クリップが固定された状態から解放された状態のクリップの回転角度を測定する。
上記の方法で測定された回転角度が単位長さあたりの弾性ねじれ角（°／ｍ）である。
さらに、別の光ファイバ素線の弾性ねじれ量を測定する場合は、上記方法を繰り返すことで測定することができる。

【0067】

以下に本発明の実施例を、比較例とともに説明する。なお以下の実施例は、本発明の作用効果を明確化する一例であって、実施例に記載された条件によって本発明の技術的範囲は限定されない。

【実施例】

【0068】

〔実施例１〕
図１に示すような光ファイバ素線製造装置を用い、かつ、その製造装置内におけるねじれ付与装置として図３に示すような装置を用い、一般的なシングルモードファイバの特性を有する２層被覆構造の石英ガラス系光ファイバ素線に、本発明の上述した方法に従って弾性ねじれ（ツイスト）を付与した光ファイバ素線を製造した。光ファイバ母材からの紡糸速度（線引き速度）は、２０００ｍｍ／ｍｉｎとした。また被覆装置は、１箇所で２種類の被覆樹脂をコーティングする２層同時コーティング方式（ｗｅｔ ｏｎ ｗｅｔ方式）を適用した。一次被覆層の樹脂（プライマリ材料）としては、ＵＶ硬化型ウレタンアクリレート系樹脂（硬化時のヤング率０．５ＭＰａ）を用い、二次被覆層の樹脂（セカンダリ材料）としては、ＵＶ硬化型ウレタンアクリレート系樹脂（硬化時のヤング率１０００ＭＰａ）を用いた。また、上記材料の被覆時の液体樹脂の粘度は、ともに１Ｐａ・ｓｅｃに調整し、被覆装置により塗布後、被覆硬化装置であるＵＶランプによって硬化させた。ねじれは、被覆硬化装置によって被覆樹脂を硬化する工程の直後に与えた。なお、ねじれ付与装置よりも上流側には、被覆樹脂以外は、光ファイバ素線に物理的に接触しないような状態で線引きした。

【0069】

ここで、ねじれ付与装置により光ファイバ素線に付与するねじれの光ファイバ素線の長手方向におけるプロファイルは、ねじれ方向を周期的に反転させる正弦波であり、また、周期Ｔが２０ｍ、累積ねじれ角の最大振幅ＭＡが１００００°となるようにねじれ付与装置の揺動角度、揺動速度を設定した。ねじれ付与装置を通過後の光ファイバ素線は、ガイドプーリを経て引取機によって引き取られ、さらにダンサープーリを経て巻取機により巻き取られ、光ファイバ裸線部に弾性ねじれ（ツイスト）が付与されている光ファイバ素線を得た。なお得られた光ファイバ素線は、裸線の直径が１２５μｍであり、被覆外径のプライマリ径（一次被覆層外径）が２００μｍ、セカンダリ径（二次被覆層外径）が２５０μｍであった。

【0070】

以上のようにして製造されて巻き取られた実施例１の光ファイバ素線について、プーリなど、摩擦抵抗などの外力が加わる部材に接しない距離（フリー長）を３０ｍ確保しながら、巻き返し装置により巻き返して、光ファイバ素線に加えられているねじれを解放させ、サンプルを作製した。作製されたサンプルについて、１０００ｍの長さのサンプルを、４００ｍｍφの鉄製ボビンに、巻き張力２００ｇｆで、ファイバ同士が重ならないように１層で強制的に巻き付けることにより、光ファイバ素線に意図的に側圧を加えた。すなわち、外部的要因によりＰＭＤが生じやすい条件とした。その後、ファイバ温度の安定化のため１時間以上放置してから、ＰＭＤ測定を実施した。ＰＭＤ測定には、ヒューレットパッカード製のＨＰ８５０９Ｂ測定器を使用し、ＪＭＥ法（Ｊｏｎｅｓ Ｍａｔｒｉｘ Ｅｉｇｅｎａｎａｌｙｓｉｓ法）により行なった。測定波長は１５１０〜１６００ｎｍとし、２ｎｍステップでスキャンした。その結果、側圧付加時のＰＭＤ値（ＰＭＤ１）として、０．０５ｐｓ／√ｋｍと、極めて小さい値が得られた。
一方、上記サンプルに用いた素線と同一の素線をフリーコイル状態（側圧除去状態）にして、上記と同様の条件で再度ＰＭＤを測定したところ、フリーコイル状態のＰＭＤ値（ＰＭＤ２）は、０．０２ｐｓ／√ｋｍであった。ここで、ＰＭＤ１とＰＭＤ２との差分（０．０３ｐｓ／√ｋｍ）が、側圧付加によるＰＭＤ増加分、すなわち外部的要因によるＰＭＤ増加分とみなすことができる。
また、実際に被覆層を除去して残留ねじれ量を測定したところ、残留弾性ねじれの反転周期Ｔが２０ｍ、累積ねじれ角の最大振幅ＭＡが３０００°であった。
このように側圧付加時（外部的要因）のＰＭＤ増加が著しく少ないことは、素線製造過程中で付加したねじれが、前述の巻き返しによってフリー状態（外力解放状態）となった後にも、かなりの割合で被覆層により保持されて弾性ねじれ（ツイスト）として残留し、その残留弾性ねじれによって、側圧付加時（外部的要因）のＰＭＤ増加を抑制できたと解される。

【0071】

〔比較例１〕
弾性ねじれ（ツイスト）を付与しないこと以外は、実施例１と同様の方法で光ファイバ素線を製造した。また、実施例１と同様に、意図的に側圧を付与した状態、および側圧を除去したフリーコイル状態のそれぞれの状態におけるＰＭＤ値を測定した。その結果、側圧を付与した状態でのＰＭＤ値（ＰＭＤ１）は、０．６２ｐｓ／√ｋｍと、著しく高い値となった。なお、側圧除去状態（フリーコイル状態）でのＰＭＤ値（ＰＭＤ２）は、実施例１と同様に０．０２ｐｓ／√ｋｍであった。この場合のＰＭＤ１とＰＭＤ２との差分、すなわち側圧付加の外部的要因によるＰＭＤ増加分は、０．６０ｐｓ／√ｋｍと大きな値であった。

【0072】

上記のように弾性ねじれを付与した実施例１と、弾性ねじれを付与しない比較例１とを比較すれば、側圧付加時のＰＭＤ１は、比較例１の場合よりも実施例１の方が格段に小さく、ＰＭＤ１とＰＭＤ２との差分（側圧付加によるＰＭＤ増加分）も、実施例１の方が比較例１よりも格段に小さい。このことから、比較例１では、弾性ねじれを付与しなかったために外部的要因によるＰＭＤ増加が大きくなったのに対して、実施例１では、前述のように弾性ねじれを付与して、外力（側圧）解除後も弾性ねじれが保持されることによって、外部的要因によるＰＭＤの増加を、きわめてわずかな量に抑えることができたことが明らかである。

【0073】

〔比較例２〕
図９に示すように、ねじれ付与装置２６を引取キャプスタン３６の下流に設置して、引取キャプスタン３６を通過した後の光ファイバ素線２４にねじれを付与した。その他の構成は実施例１と同様である。製造された光ファイバ素線について、実施例１と同様に巻き返して、光ファイバ素線に加えられているねじれを解放させ、サンプルを作製した。作製されたサンプルについて、実施例１の場合と同様に、意図的に側圧を付与した状態、および側圧を除去したフリーコイル状態のそれぞれの状態におけるＰＭＤ値を測定した。その結果、側圧を付与した状態でのＰＭＤ値（ＰＭＤ１）は、０．５８ｐｓ／√ｋｍと、著しく高い値となった。なお、側圧除去状態（フリーコイル状態）でのＰＭＤ値（ＰＭＤ２）は、０．０１６ｐｓ／√ｋｍであった。この場合のＰＭＤ１とＰＭＤ２との差分、すなわち、側圧付加の外部的要因によるＰＭＤ増加分は、約０．５６ｐｓ／√ｋｍであった。このように比較例２の場合は、ＰＭＤ１値が比較例１と近い値となり、ＰＭＤ１とＰＭＤ２との差分、すなわち外部的要因によるＰＭＤの増加分も、比較例１に近い大きな値となった。このことは、比較例２による光ファイバ素線では、製造過程でねじれを付加した場合であっても、外部的要因によるＰＭＤの増加の抑制が十分に行なわれなかったことを意味する。これは、引取キャプスタン３６の下流側でねじれを付加したため、引取キャプスタン３６がねじれの伝搬に対する抵抗となったことが原因である。そのため、付加されたねじれが引取キャプスタン３６よりも上流側に十分に伝搬されず、そのため引取キャプスタン３６の上流側に位置する被覆装置２０から被覆硬化装置２２の間付近では光ファイバ裸線にねじれが付与されていないことになる。結果的に光ファイバ素線に残留する弾性ねじれがほぼ零に近くなってしまったためと解される。
また、実際に被覆を除去して残留ねじれ量を測定したところ、規則的な周期を持ったねじれは測定できなかった。

【0074】

〔実施例２〕
図８に示すような光ファイバ素線製造装置を用い、かつ、その製造装置内におけるねじれ付与装置２６として図３に示すような装置を用い、一般的なシングルモードファイバの特性を有する２層被覆構造の石英ガラス系光ファイバ素線に、本発明の上述した方法に従って弾性ねじれ（ツイスト）を付与した光ファイバ素線を製造した。光ファイバ母材からの紡糸速度（線引き速度）は、１５００ｍｍ／ｍｉｎとした。また、被覆―硬化方式としては、図８に示しているように、２箇所でそれぞれ別の被覆樹脂をコーティングする方式（ｗｅｔ ｏｎ ｄｒｙ方式）を適用した。一次被覆層の樹脂（プライマリ材料）としては、ＵＶ硬化型ウレタンアクリレート系樹脂（硬化時のヤング率１．０ＭＰａ）を用い、二次被覆層の樹脂（セカンダリ材料）としては、ＵＶ硬化型ウレタンアクリレート系樹脂（硬化時のヤング率５００ＭＰａ）を用いた。また上記材料の被覆時の液体樹脂の粘度について、プライマリ材料の粘度は３Ｐａ・ｓｅｃ、セカンダリ材料の粘度は０．１Ｐａ・ｓｅｃに調整し、一次被覆装置２０Ａにより液体状態のプライマリ材料を被覆した後、一次被覆硬化装置２２ＡであるＵＶランプによって硬化させた。続いて、二次被覆装置２０Ｂによりセカンダリ材料を被覆して、二次被覆硬化装置２２ＢであるＵＶランプによって硬化させた。ねじれは、二次被覆硬化装置２２Ｂによってセカンダリ材料を硬化する工程の直後に与えた。なお、ねじれ付与装置２６よりも上流側には、被覆樹脂以外は、光ファイバ素線に物理的に接触しないような状態で線引きした。

【0075】

ここで、ねじれ付与装置２６により光ファイバ素線２４に付与するねじれの光ファイバ素線の長手方向におけるプロファイルは、ねじれ方向を周期的に反転させる三角波であり、周期Ｔが５ｍ、累積ねじれ角の最大振幅ＭＡが２５００°となるように、ねじれ付与装置の揺動角度、揺動速度を設定した。ねじれ付与装置２６を通過後の光ファイバ素線２４は、ガイドプーリ２８を経て図示しない引取機によって引き取られ、さらにダンサープーリを経て巻取機により巻き取られ、光ファイバ裸線部に弾性ねじれ（ツイスト）が付与されている光ファイバ素線を得た。得られた光ファイバ素線は、裸線の直径が１２５μｍであり、被覆外径のプライマリ径（一次被覆層外径）が１９０μｍ、セカンダリ径（二次被覆層外径）が２４０μｍであった。

【0076】

以上のようにして製造されて巻き取られた実施例２の光ファイバ素線について、プーリなどの部材に物理的に接しない距離（フリー長）を１０ｍ確保しながら、巻き返し装置により巻き返して、光ファイバ素線に加えられているねじれを解放させ、サンプルを作製した。
作製されたサンプルについて、実施例１と同様の条件で光ファイバ素線に意図的に側圧を加えた。すなわち、外部的要因によりＰＭＤが生じやすい条件下で、ファイバ温度の安定化のため１時間以上放置してから、実施例１と同じ方法でＰＭＤ測定を実施した。その結果、側圧付加時のＰＭＤ値（ＰＭＤ１）として、０．０８ｐｓ／√ｋｍと、極めて小さい値が得られた。
一方、上記サンプルに用いた素線と同一の素線をフリーコイル状態（側圧除去状態）にして、上記と同様の条件で再度ＰＭＤを測定したところ、フリーコイル状態のＰＭＤ値（ＰＭＤ２）は、０．０１ｐｓ／√ｋｍであった。ここで、ＰＭＤ１とＰＭＤ２との差分は、０．０７ｐｓ／√ｋｍときわめて小さい値に抑えることができた。実際に被覆を除去して残留ねじれ量を測定したところ，残留弾性ねじれの反転周期Ｔが５ｍ、累積ねじれ角の最大振幅ＭＡが７５０°であった。したがって、２層被覆構造の光ファイバ素線を製造する場合に、２箇所で被覆、硬化を行なっても（一層ずつ被覆、硬化する構成を設けても）、側圧付加、すなわち外部的要因によるＰＭＤ増加が著しく少ない光ファイバ素線が得られることが確認された。

【0077】

〔実施例３〕
実施例２と同様にして、弾性ねじれ（ツイスト）を付加しながら、２層被覆構造の光ファイバ素線を製造した。また、被覆樹脂の被覆時（液体状態）の粘度について、実施例２と同じくプライマリ材料の粘度は３Ｐａ・ｓｅｃ、セカンダリ材料の粘度は０．１Ｐａ・ｓｅｃに調整した。ねじれ付与装置により光ファイバ素線に付与するねじれの光ファイバ素線の長手方向におけるプロファイルは、ねじれ方向を周期的に反転させる台形波であり、周期Ｔが３０ｍ、累積ねじれ角の最大ねじれ角ＭＡが１２００００°となるようにねじれ付与装置の揺動角度、揺動速度を設定した。ねじれ付与装置を通過後の光ファイバ素線は、引取機によって引き取られ、さらにダンサープーリを経て巻取機により巻き取られ、光ファイバ裸線部に弾性ねじれ（ツイスト）が付与されている光ファイバ素線を得た。得られた光ファイバ素線は、裸線の直径１２５μｍ、被覆外径のプライマリ径は１８０μｍ、セカンダリ径は２６０μｍであった。

【0078】

以上のようにして製造されて巻き取られた実施例３の光ファイバ素線について、プーリなどの部材に物理的に接しない距離（フリー長）を４０ｍ確保しながら、巻き返し装置により巻き返して、光ファイバ素線に加えられているねじれを解放させ、サンプルを作製した。
作製されたサンプルについて、実施例１と同様の条件で光ファイバ素線に意図的に側圧を加えた。すなわち、外部的要因によりＰＭＤが生じやすい条件下で、ファイバ温度の安定化のため１時間以上放置してから、実施例１と同じ方法でＰＭＤ測定を実施した。その結果、側圧付加時のＰＭＤ値（ＰＭＤ１）として、０．０６ｐｓ／√ｋｍと、極めて小さい値が得られた。
一方、上記サンプルに用いた素線と同一の素線をフリーコイル状態（側圧除去状態）にして、上記と同様の条件で再度ＰＭＤを測定したところ、フリーコイル状態のＰＭＤ値（ＰＭＤ２）は、０．０３ｐｓ／√kmであった。ここで、ＰＭＤ１とＰＭＤ２との差分は、０．０３ｐｓ／√kmときわめて小さい値に抑えることができた。実際に被覆を除去して残留ねじれ量を測定したところ、残留弾性ねじれの反転周期Ｔが３０ｍ、累積ねじれ角の最大振幅ＭＡが２４０００°であった。したがって、この実施例３により得られた光ファイバ素線も、側圧付加、すなわち外部的要因によるＰＭＤ増加を著しく小さく抑え得ることが確認された。

【0079】

〔比較例３〕
実施例３と同様にして、弾性ねじれ（ツイスト）を付加しながら、２層被覆構造の光ファイバ素線を製造した。被覆樹脂の被覆時の粘度について、プライマリ材料の粘度は３．５Ｐａ・ｓｅｃ、セカンダリ材料の粘度は０．５Ｐａ・ｓｅｃに調整した。ねじれ付与装置により光ファイバ素線に付与するねじれの光ファイバ素線の長手方向におけるプロファイルは、ねじれ方向を周期的に反転させる三角波であり、周期Ｔが５ｍ、累積ねじれ角の最大振幅ＭＡが２５００°となるように、ねじれ付与装置の揺動角度、揺動速度を設定した。ねじれ付与装置を通過後の光ファイバ素線は、引取機によって引き取られ、さらにダンサープーリを経て巻取機により巻き取られ、光ファイバ裸線部に弾性ねじれ（ツイスト）が付与されている光ファイバ素線を得た。得られた光ファイバ素線は、裸線の直径が１２５μｍであり、被覆層の一次被覆層外径（プライマリ径）が１８０μｍ、二次被覆層外径（セカンダリ径）が２６０μｍであった。

【0080】

以上のようにして製造されて巻き取られた比較例３の光ファイバ素線について、プーリなどの部材に物理的に接しない距離（フリー長）を１０ｍ確保しながら、巻き返し装置により巻き返して、光ファイバ素線に加えられているねじれを解放させ、サンプルを作製した。
作製されたサンプルについて、実施例１と同様の条件で光ファイバ素線に意図的に側圧を加えた。すなわち、外部的要因によりＰＭＤが生じやすい条件下で、ファイバ温度の安定化のため１時間以上放置してから、実施例１と同じ方法でＰＭＤ測定を実施した。その結果、側圧付加時のＰＭＤ値（ＰＭＤ１）は、０．２５ｐｓ／√ｋｍと、弾性ねじれ（ツイスト）を付加しない場合よりは小さいが、実施例３の場合よりも大きい値となった。なお、上記サンプルに用いた素線と同一の素線をフリーコイル状態（側圧除去状態）にして、上記と同様の条件で再度ＰＭＤを測定したところ、フリーコイル状態のＰＭＤ値（ＰＭＤ２）は、０．０２５ｐｓ／√ｋｍであった。ここで、ＰＭＤ１とＰＭＤ２との差分は、約０．２２ｐｓ／√ｋｍと、比較例１及び比較例２の場合よりは少ないが、実施例３の場合よりは大きい値となった。実際に被覆を除去して残留ねじれ量を測定したところ、残留弾性ねじれの反転周期Ｔが５ｍ、累積ねじれ角の最大振幅ＭＡが１００°であった。これは、一次被覆層の樹脂（プライマリ材料）の被覆時の粘度が高かったため、ねじりの伝搬およびねじれ方向の反転が阻害され、ＵＶ照射によるプライマリ材料の硬化前にねじれが相殺され、結果的に被覆後の光ファイバ素線に残留するねじれが少なくなったと解される。

【0081】

〔比較例４〕
実施例３と同様にして、弾性ねじれ（ツイスト）を付加しながら、２層被覆構造の光ファイバ素線を製造した。被覆時における液体状態の樹脂の粘度について、プライマリ材料の粘度は２．０Ｐａ・ｓｅｃ、セカンダリ材料の粘度は０．０５Ｐａ・ｓｅｃに調整した。ねじれ付与装置により光ファイバ素線に付与するねじれの光ファイバの長手方向におけるプロファイルは、ねじれ方向を周期的に反転させる三角波であり、周期Ｔが５ｍ、累積ねじれ角の最大振幅ＭＡが２５００°となるように、ねじれ付与装置の揺動角度、揺動速度を設定した。ねじれ付与装置を通過後の光ファイバ素線は、引取機によって引き取られ、さらにダンサープーリを経て巻取機により巻き取られ、光ファイバ裸線部に弾性ねじれ（ツイスト）が付与されている光ファイバ素線を得た。得られた光ファイバ素線は、裸線の直径が１２５μｍであり、被覆層の一次被覆層外径（プライマリ径）が１８０μｍ、二次被覆層外径（セカンダリ径）が２６０μｍであったが、二次被覆層の外径（セカンダリ径）の変動が±５μｍと著しく大きくなってしまった。
これは、二次被覆層の樹脂（セカンダリ材料）の液体状態での粘度が低いため、コーティングが安定しなかったことが原因である。このような光ファイバ素線は、実用には不適当であるため、ＰＭＤの評価は実施しなかった。

【0082】

〔比較例５〕
実施例１と同様にして、弾性ねじれ（ツイスト）を付加しながら、２層被覆構造の光ファイバ素線を製造した。但し、付与するねじれのプロファイルは実施例１とは異ならせた。すなわち、ねじれ付与装置により光ファイバ素線に付与するねじれの光ファイバの長手方向におけるプロファイルは、ねじれ方向を周期的に反転させる正弦波であり、周期Ｔが３ｍ、累積ねじれ角の最大振幅ＭＡが１５００°となるように、ねじれ付与装置の揺動角度、揺動速度を設定した。ねじれ付与装置を通過後の光ファイバ素線は、引取機によって引き取り、さらにダンサープーリを経て巻取機により巻き取られ、光ファイバ裸線部に弾性ねじれ（ツイスト）が付与されている光ファイバ素線を得た。得られた光ファイバ素線は、裸線の直径が１２５μｍであり、被覆層の一次被覆層外径（プライマリ径）は２００μｍ、二次被覆層外径（セカンダリ径）は２５０μｍであった。

【0083】

以上のようにして製造されて巻き取られた比較例５の光ファイバ素線について、プーリなどの部材に物理的に接しない距離（フリー長）を１０ｍ確保しながら、巻き返し装置により巻き返して、光ファイバ素線に加えられているねじれを解放させ、サンプルを作製した。
作製されたサンプルについて、実施例１と同様の条件で光ファイバに意図的に側圧を加えた。すなわち、外部的要因によりＰＭＤが生じやすい条件下で、ファイバ温度の安定化のため１時間以上放置してから、実施例１と同じ方法でＰＭＤ測定を実施した。その結果、側圧付加時のＰＭＤ値（ＰＭＤ１）は、０．４ｐｓ／√ｋｍと、比較例１、比較例２の場合よりは小さいが、比較的大きな値となった。なお、上記サンプルに用いた素線と同一の素線をフリーコイル状態（側圧除去状態）にして、上記と同様の条件で再度ＰＭＤを測定したところ、フリーコイル状態のＰＭＤ値（ＰＭＤ２）は、０．０２ｐｓ／√ｋｍであった。実際に被覆を除去して残留ねじれ量を測定したところ、残留弾性ねじれの反転周期Ｔが３ｍ、累積ねじれ角の最大振幅ＭＡが２００°であった。ここで、側圧付加時のＰＭＤ値（ＰＭＤ１）が比較的大きい値となったのは、光ファイバ素線に付与するツイストの周期が比較的短く、そのため付与したツイストが一部解放されて、残留するねじれが少なくなってしまったためと考えられる。但し、この場合でも、ツイストを全く付加しない場合よりも、側圧付加時のＰＭＤ値（ＰＭＤ１）の増加分が少ないことは明らかである。

【0084】

〔比較例６〕
実施例１と同様にして、弾性ねじれ（ツイスト）を付加しながら、２層被覆構造の光ファイバ素線を製造した。但し、ねじれのプロファイルは実施例１とは異ならせた。すなわち、ねじれ付与装置により光ファイバ素線に付与するねじれの光ファイバの長手方向におけるプロファイルは、ねじれ方向を周期的に反転させる正弦波であり、周期Ｔを１５ｍ、累積ねじれ角の最大振幅ＭＡが６５０００°となるようにねじれ付与装置の揺動角度、揺動速度を設定した。ねじれ付与装置を通過後の光ファイバ素線は、引取機によって引き取られ、さらにダンサープーリを経て巻取機により巻き取られ、光ファイバ裸線部に弾性ねじれ（ツイスト）が付与されている光ファイバ素線を得た。得られた光ファイバ素線は、裸線の直径が１２５μｍ、被覆層の一次被覆層外径（プライマリ径）は２００μｍ、二次被覆層外径（セカンダリ径）は２５０μｍであった。

【0085】

以上のようにして製造されて巻き取られた比較例６の光ファイバ素線について、プーリなどの部材に物理的に接しない距離（フリー長）を３０ｍ確保しながら、巻き返し装置により巻き返して、光ファイバ素線に加えられているねじれを解放させ、サンプルを作製した。
作製されたサンプルについて、実施例１と同様の条件で光ファイバに意図的に側圧を加えた。すなわち、外部的要因によりＰＭＤが生じやすい条件下で、ファイバ温度の安定化のため１時間以上放置してから、実施例１と同じ方法でＰＭＤ測定を実施した。その結果、側圧付加時のＰＭＤ値（ＰＭＤ１）は、０．０４ｐｓ／√ｋｍと低い値となった。なお、上記サンプルに用いた素線と同一の素線をフリーコイル状態（側圧除去状態）にして、上記と同様の条件で再度ＰＭＤを測定したところ、フリーコイル状態のＰＭＤ値（ＰＭＤ２）は、０．０２ｐｓ／√ｋｍであった。実際に被覆を除去して残留ねじれ量を測定したところ、残留弾性ねじれの反転周期Ｔが１５ｍ、累積ねじれ角の最大振幅ＭＡが１５０００°であった。このように、比較例６でも側圧付加時のＰＭＤの低減に有効であった。しかしながら、光ファイバ素線を恒温槽に入れて−４０℃〜＋８０℃のヒートサイクル試験を行なった後、被覆層を観察したところ、被覆層に割れが発生していることが認められた。これは、光ファイバに付与するねじれ量が大きすぎたため、被覆層に加わる応力が過大となり、割れの発生を招いてしまったためと解される。

【符号の説明】

【0086】

１０…光ファイバ素線製造装置、１２…光ファイバ母材、１４…紡糸用加熱炉、１６…光ファイバ裸線、１８…冷却装置、２０…被覆装置、２２…被覆硬化装置、２４…光ファイバ素線、２６…ねじれ付与装置

【図1】

【図2A】

【図2B】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】