7610611 光ファイバを処理するシステムおよびその方法

(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】

(24)【登録日】2024-12-24

(45)【発行日】2025-01-08

(54)【発明の名称】光ファイバを処理するシステムおよびその方法

(51)【国際特許分類】

   C03B 37/027 20060101AFI20241225BHJP

【ＦＩ】

C03B37/027 Z

【請求項の数】 12

(21)【出願番号】P 2022548974

(86)(22)【出願日】2021-02-10

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2023-04-03

(86)【国際出願番号】 US2021017377

(87)【国際公開番号】W WO2021163130

(87)【国際公開日】2021-08-19

【審査請求日】2023-09-01

(31)【優先権主張番号】62/976,545

(32)【優先日】2020-02-14

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(73)【特許権者】

【識別番号】397068274

【氏名又は名称】コーニング インコーポレイテッド

(74)【代理人】

【識別番号】100073184

【弁理士】

【氏名又は名称】柳田 征史

(74)【代理人】

【識別番号】100175042

【弁理士】

【氏名又は名称】高橋 秀明

(72)【発明者】

【氏名】レディング，ブルース ウォーレン

(72)【発明者】

【氏名】タンドン，プシュカル

【審査官】若土 雅之

(56)【参考文献】

【文献】特表２０１８－５３２６７４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－０６２０２１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－０３１０２３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭６０－１８６４３０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－１６５６１４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｃ０３Ｂ ３７／００－３７／１６

Ｇ０２Ｂ ６／０２－６／１０

６／４４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

光ファイバを処理するためのシステム（４００）は、
光ファイバプリフォーム（４０４）を中に保有している延伸炉（４０２）と、
前記光ファイバプリフォームから延伸されて、前記延伸炉から処理経路（４０８）に沿って伸展している未被覆の光ファイバ（４０６）と、
前記延伸炉に動作可能にその処理フロー下流側で接続され、約１０００℃ないし約１４００℃の範囲の徐冷装置処理温度に前記未被覆の光ファイバを晒す徐冷装置（４１０）と、
前記延伸炉に動作可能にその処理フロー下流側に接続されている少なくとも１つの流体軸受装置と、
を備えており、
前記少なくとも１つの流体軸受装置は、前記徐冷装置から出る前記未被覆の光ファイバを方向転換させて前記徐冷装置に再度入れ直しするよう構成されている、
システム。

【請求項2】

前記少なくとも１つの流体軸受装置は、多数の支持チャネルが設けられて前記未被覆の光ファイバに方向転換させて前記徐冷装置に再度入れ直しする構成の本体部を更に備えている、請求項１に記載のシステム。

【請求項3】

少なくとも１つの流体軸受装置を更に備え、該少なくとも１つの流体軸受装置は、前記未被覆の光ファイバに方向転換させて前記徐冷装置を通り抜けさせることで少なくとも０．４秒間の滞留時間に亘り徐冷装置処理温度に前記未被覆の光ファイバを晒すよう構成されている、請求項１に記載のシステム。

【請求項4】

前記未被覆の光ファイバは少なくとも０．２秒間に亘り前記徐冷装置の内部の約１０００℃ないし約１７００℃の温度である、請求項１に記載のシステム。

【請求項5】

前記システムは、前記未被覆の光ファイバが前記流体軸受装置により方向転換された後で前記徐冷装置に再度入れ直しされる前に前記未被覆の光ファイバの温度を少なくとも約５００℃だけ上昇させるよう構成されている、請求項１に記載のシステム。

【請求項6】

前記少なくとも１つの流体軸受装置の温度は約５℃から約４５０℃の間である、請求項１に記載のシステム。

【請求項7】

前記少なくとも１つの流体軸受装置を出ていく前記光ファイバの温度は約３００℃から約８００℃の間である、請求項１に記載のシステム。

【請求項8】

前記光ファイバは１５５０ｎｍで減衰量が０．１８ｄＢ／ｋｍ未満である、請求項１に記載のシステム。

【請求項9】

前記少なくとも１つの流体軸受装置は加熱された筐体の内部にある、請求項１に記載のシステム。

【請求項10】

未被覆の光ファイバを処理するための方法において、
延伸炉の内部にある光ファイバプリフォームから未被覆の光ファイバ延伸し、光ファイバが延伸炉から処理経路に沿って伸展するようにする工程と、
前記未被覆の光ファイバを延伸して前記延伸炉に動作可能にその処理フロー下流側で接続されている徐冷装置を通り抜けさせて、徐冷装置が約１０００℃ないし約１４００℃の範囲の徐冷装置処理温度に前記未被覆の光ファイバを晒すようにする工程と、
前記未被覆の光ファイバに方向転換させて前記徐冷装置から出る該未被覆の光ファイバを前記徐冷装置に再度入れ直しさせる工程と
を含んでいる、方法。

【請求項11】

前記未被覆の光ファイバは、前記延伸炉に動作可能にその処理フロー下流側に接続されている少なくとも１つの流体軸受装置により方向転換されて前記徐冷装置に再度入れ直しされ、前記少なくとも１つの流体軸受装置は多数の支持チャネルが設けられた本体部を備えている、請求項１０に記載の方法。

【請求項12】

前記未被覆の光ファイバに方向転換させて前記徐冷装置を通り抜けさせることで、少なくとも０．５秒間の滞留時間に亘り徐冷装置処理温度に前記未被覆の光ファイバを晒すよう構成されている、請求項１０に記載の方法。

【発明の詳細な説明】

【関連出願との相互参照】

【0001】

本願は合衆国法典第３５編第１１９条（米国特許法）に基づき、２０２０年２月１４日出願の米国特許仮出願第６２／９７６,５４５号の優先権の利益を主張するものであり、同出願明細書の内容は参照することでその全体に依存するとともに本願明細書の一部を成すものとする。

【技術分野】

【0002】

本発明は光ファイバを製造するためのシステムおよび方法に関するものであり、より具体的には、本発明は徐冷装置を通り抜ける多数の経路が設けられた光ファイバ製造システムおよびその方法に関連している。

【背景技術】

【0003】

光ファイバ製造に際して、光学プリフォームはガラス軟化点より高い温度に加熱され、次いで、大きなドローダウン率で延伸されることで、直径が１２５μｍの光ファイバを形成する。高い延伸温度、大きなドローダウン率、そして、速い延伸速度が原因でガラスが平衡状態から大きくかけ離れてしまい、その結果として仮想温度が高くなり、よって、減衰量が増えてしまう。光ファイバの仮想温度と減衰量を低減する目的で、ガラス転移領域とガラス転移温度未満の温度（ｓｕｂ－Ｔ_ｇ）領域 でのファイバの徐冷を採用することでこれらファイバの減衰率を低下させてきた。しかし、ガラスの緩和増大を誘発することのできる滞留時間はやや短く（＜０．２秒）、若干の仮想温度の低下が達成されるにすぎない。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

従って、本願発明者らは光ファイバを製造するための改良型のシステムおよび方法を開発してきた。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本明細書では、光ファイバを製造するためのシステムおよび方法の各種実施形態を説明する。実施形態によっては、未被覆の光ファイバを処理するためのシステム（１００）は以下のもの含んでいるものがあり、すなわち、光ファイバプリフォーム（４０４）を内部に保有している延伸炉（４０２）と、光ファイバプリフォームから延伸され、延伸炉から処理経路（４０８）に沿って伸展している未被覆の光ファイバ（４０６）と、延伸炉に動作可能にその処理フロー下流側で接続されて、約１０００℃ないし約１４００℃の範囲の徐冷装置処理温度に未被覆の光ファイバを晒す徐冷装置（４１０）とを含んでおり、未被覆の光ファイバは徐冷装置を少なくとも２回は通り抜けることを特徴としている。

【0006】

実施形態によっては、未被覆の光ファイバを処理する方法は以下の工程を含んでいるものがあり、すなわち、延伸炉の内部にある光ファイバプリフォームから未被覆の光ファイバを延伸するにあたり、未被覆の光ファイバは延伸炉から処理経路に沿って伸展している工程と、延伸炉に動作可能にその処理フロー下流側で接続されている徐冷装置の中を通して未被覆の光ファイバを延伸するにあたり、徐冷装置が約１０００℃から約１４００℃の範囲の徐冷処理温度に未被覆の光ファイバを晒す工程と、未被覆の光ファイバの向きを制御して徐冷装置を少なくとも２回は通り抜けさせる工程とを含んでいる。

【0007】

本件開示の上記以外の更なる実施形態を後段以降で説明する。

【図面の簡単な説明】

【0008】

前段までで簡単に要約し後段以降でより詳細に説明する本件開示の各種実施形態は、添付の図面に描かれている本件開示の事例的な実施形態を参照することによって理解することができる。ただし、添付の図面は本件開示の典型的な実施形態のみを図説しているにすぎず、したがって、その範囲を限定していると見なす
べきではない点に留意するべきである。

【図1】本件開示の幾つかの実施形態による光ファイバを製造するためのシステムを描いた図。

【図2】本件開示の幾つかの実施形態による光ファイバ製造システムで使用する流体軸受装置を描いた図。

【図3】本件開示の幾つかの実施形態による流体軸受装置を描いた側面図。

【図4】本件開示の幾つかの実施形態による具体的な光ファイバ製造システムを例示した図。

【図5】本件開示の幾つかの実施形態による具体的な光ファイバ製造システムを例示した図。

【図6】本件開示の幾つかの実施形態による具体的な光ファイバ製造システムを例示した図。

【図7A】本件開示の幾つかの実施形態による、図４ないし図６に描かれている具体的な光ファイバ製造システムで使用する流体軸受装置を描いた図。

【図7B】本件開示の幾つかの実施形態による、図４ないし図６に描かれている具体的な光ファイバ製造システムで使用する流体軸受装置を描いた図。

【図8】シリカファイバの温度に徐冷が及ぼす影響を例示した図。

【図9】２種類の延伸速度について、シリカファイバの仮想温度に徐冷が及ぼす影響を例示した図。

【図10】一連のシリカファイバで互いに仮想温度が異なっているものについて、レイリー散乱損失の波長依存度を例示した図。

【図11】処理システムにおいて炉が約９００℃から約１３００℃の範囲の定温で作動状態にある場合の、シリカファイバの滞留時間（２秒まで）に亘るファイバの仮想温度の変動を例示した図。

【図12】処理システムにおいて炉が約９００℃から約１３００℃の範囲の定温で作動状態にある場合の、シリカファイバの滞留時間（１０秒まで）に亘るファイバの仮想温度の変動を例示した図。

【発明を実施するための形態】

【0009】

図面に明示された各実施形態は、本質的に図説のためのものであり、特許請求の範囲の各請求項によって定義される本発明を限定する意図はない。さらに、図面および本発明の個々の特徴は、詳細な説明に鑑みてより十分に明らかになり、理解される。

【0010】

理解を容易にするために、各図に共通する同一要素を示すために、可能な場合には同一の参照番号が使用されている。図は等尺になるようには描かれておらず、分かり易くするために簡略化されている場合がある。一実施形態の各種の要素および特徴は、さらに説明することなく、それ以外の各実施形態の一部をうまく構成していることもあると考えられる。

【0011】

本項説明の便宜上、具体例の実施形態はシリカベースの各種の光ファイバに関するものとする。シリカベースの光ファイバには、純粋なシリカから作られたファイバ、ドーピング処理されたシリカから作られたファイバ、または、純粋なシリカとドーピング処理されたシリカの組み合わせから作られたファイバが含まれる。各種処理条件 (例えば、温度、冷却範囲、冷却速度、延伸速度など) および各種特性 (例えば、仮想温度、粘度、減衰量、屈折率など) は、シリカベースの光ファイバに関して説明される。しかしながら、当業者が認識するように、本件開示の原理は上記以外の材料系ベースの光ファイバにも及ぶが、上記以外の材料系の成分の特性（例えば、溶融温度、粘度、仮想温度、構造緩和についての時間スケール）に当然払うべき考慮を払ったうえでのことである。

【0012】

本項説明は、減衰量が低い光ファイバを提示している。光ファイバはガラス線条であり、ガラスの構造緩和をより完全に促進する条件下で処理される。構造緩和がより完全に近づくほどファイバの仮想温度は低くなり、ファイバの減衰量を低減する。

【0013】

従来のファイバ処理では、ファイバの形成は、ガラスプリフォームを軟化点より高い温度に加熱してからより大きなドローダウン率でファイバを延伸して、所望の直径を有する光ファイバを形成することによって実施される。シリカガラスファイバについては、プリフォームの直径は約１００ｍｍないし約１２０ｍｍかそれ以上であり、プリフォームから延伸されたガラスファイバは、典型的には、１２５μｍの直径を有する。シリカガラスファイバを製造するには、シリカガラスプリフォームを約２０００℃より高い温度に加熱し、ファイバを１０メートル毎秒（ｍ／ｓ）以上の速度で延伸する。高い延伸温度、大きなドローダウン率、および、速い延伸速度が原因で、シリカガラスファイバのガラス構造は平衡状態から大きくかけ離れている。理論に束縛されることを望まずとも、シリカガラスファイバの非平衡構造はシリカガラスファイバにおける信号減衰の重大な根本原因であると考えられている。したがって、各処理条件を修正してガラス構造を安定化させ、平衡構造により近づけることにより、光ファイバの減衰量をより低減することができると考えられている。

【0014】

本項説明の便宜上、仮想温度がガラス構造の指標として使用されることになる。仮想温度が高いガラスは、仮想温度が低いガラスよりも平衡から更にかけ離れた構造を持っている。ガラスの仮想温度をより下げる処理条件ほど、より平衡に近い構造の光ファイバを産する。仮想温度が低い光ファイバは、減衰量が少なくなる予想されている。

【0015】

仮想温度は、ガラス構造が平衡状態にあるときの温度である。赤外線（ＩＲ）ビーム測定法により測定することができ、例えば、ディー・エル・キム（Ｄ．Ｌ．Ｋｉｍ）およびエム・トモザワ（Ｍ．Ｔｏｍｏｚａｗａ）共著の「シリカガラスファイバの仮想温度 － 再検証（Ｆｉｃｔｉｖｅ Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｏｆ Ｓｉｌｉｃａ Ｇｌａｓｓ Ｆｉｂｅｒ － Ｒｅｅｘａｍｉｎａｔｉｏｎ）」、ジャーナル・オヴ・ノン・クリスタライン・ソリッズ（Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｎｏｎ－Ｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅ Ｓｏｌｉｄｓ）の第２８６巻（２００１年刊）の１３２頁から１３８頁に掲載の方法を使用することができる。本明細書で説明しているように、仮想温度とは光ファイバの半径方向の平均仮想温度のことである。

【0016】

本項説明によると、冷却中にファイバがガラス転移領域の温度に晒される期間を引き延ばす各種処理条件が例示されているが、引き延ばしの目的は、ファイバの構造緩和を容易にするとともにファイバの仮想温度を低下させることである。ガラス転移領域は、一般に、シリカガラス光ファイバについては約１２００℃から約１７００℃の範囲である。ガラス転移領域よりも低い温度領域（ｓｕｂ－Ｔ_ｇ領域）でガラスの更にもう１回の緩和が起こることがあり、これは約１０００℃ないし約１２００℃の間の温度に対応している。一実施形態では、冷却によりガラス構造緩和を容易にすることで光ファイバに低い仮想温度領域を与えることになる温度幅は約１０００℃から約１７００℃の範囲である。もう１つ別な実施形態では、この温度幅は約１０５０℃から約１６００℃の範囲である。更にまた別な実施形態では、この温度幅は約１１００℃から約１５００℃の範囲である。

【0017】

光ファイバは一般に空気中で延伸される。空気中での冷却速度は一般に毎秒約１２０００℃を超えるが、これは、ファイバが約１０００℃より高い温度にあるときの延伸プロセス期間中のことであり、その結果として、ガラス仮想温度が約１５５０℃より高くなるうえに光ファイバの減衰量も大きくなる。光ファイバの延伸処理を開示している或る先行技術の報告では、光ファイバが延伸時に熱した炉に晒され、光ファイバが約１２００℃から約１７００℃の間の温度を０．１秒未満受けるようにしたり、事例によっては０．２秒未満受けるようにした。本項説明は光ファイバを延伸する方法を開示しており、光ファイバは約１０００℃から約１７００℃の温度に、或る実施形態では０．５秒より長い期間に亘って維持され、また或る別な実施形態では１秒より長い期間に亘って維持され、更に別な実施形態では２秒よりも長い期間に亘って維持される。本件の方法により、毎秒１０メートル（１０ｍ／ｓ）より速い延伸速度、２０ｍ／ｓより速い延伸速度、３０ｍ／ｓより速い延伸速度、４０ｍ／ｓより速い延伸速度、５０ｍ／ｓより速い延伸速度、または、６０ｍ／ｓより速い延伸速度に対して、光ファイバを約１０００℃から約１７００℃の間の温度で０．５秒より長い期間、１秒より長い期間、または、２秒より長い期間に亘って維持することができる。

【0018】

図１は従来技術に基づいて光ファイバを製造するための典型的なシステムを描いている。システム１０８は、炉１１２の中にファイバプリフォーム１１０が配置されている。ファイバプリフォーム１１０はシリカガラスなどのガラスで構成されており、組成の異なる複数の領域を含んでいることもある。例えば、プリフォーム１１０はそこから延伸されるファイバについて望ましいコア組成とクラッド組成に対応する組成を有している改質シリカガラス領域と未改質シリカガラス領域を含んでいることもある。ファイバプリフォーム１１０は炉１１２の内部で加熱され、そこからファイバ１１４が延伸される。ファイバ１１４は処理ゾーン１３０に入り、冷え始める。ファイバ１１４は処理ゾーン１３０を出て、一連の流体軸受装置１１６を備えている冷却領域１１８を通るように案内される。流体軸受装置１１６は更にファイバを冷却し、ファイバを被覆装置１２０に向かうよう案内するが、ここで被覆材が塗布されて被覆処理済みファイバ１２１を供与する。被覆装置１２０を出た後、被覆光ファイバ１２１は、当技術分野で周知のシステム内にある多様な上記以外の各種処理工程段（図示せず）を通過することがある。延伸機構１２８は、光ファイバがシステム１０８により延伸される際に、光ファイバに張力を与えるために使用される。

【0019】

流体軸受装置は米国特許第７,９３７,９７１号明細書に記載されているが、この特許明細書の開示は、参照により本明細書の一部を成しているものとする。具体例の流体軸受装置の構造および動作の一般的な説明はこの後でする。しかし、流体軸受装置にはそれら以外の設計が可能であり、本明細書で開示されている方法および装置によって達成可能な利点は流体軸受装置の特定の設計によって限定されないものと理解するべきである。

【0020】

流体軸受装置の典型的な設計を図１および図２に示す。図２の流体軸受装置２１６は、第１平板２３０は、第２平板２３２、内側部材２３６、および、第１平板と第２平板のうち少なくとも一方に設けられた少なくとも１つの開口部２３４を備えている。第１平板２３０および第２平板２３２は金属製で、それぞれに弓形の外周面２３８、２３９を備えている。第１平板２３０および第２平板２３２は、締結具（例えば、ボルト２４０）によって接続されて平板２３０、２３２を一緒に連結し、流体が軸受装置集成体２１６を通り抜けることができるようになっている。平板２３０の弓形外周面２３８と平板２３２の弓形外周面２３９は、概ね、平板２３０、２３２それぞれの円周面に沿って在る。第１平板２３０は内面２４２と外面２４３を、第２平板２３２は内面２４４と外面２４５をそれぞれ有し、平板２３０の内面２４２と平板２３２の内面２４４とは互いに整列している。第１平板２３０または第２平板２３２のいずれか一方の内面２４２または内面２４４の内周を少なくとも部分的に巡って凹部２４７が延びて、流体の流れにプレナムを与えている。また別の一実施形態では、該凹部は多様な形状を備えていることで、本明細書で後述するように、ファイバ支持チャネル２５０に流入する均一な流れをもたらすようにしている。

【0021】

図２に例示された実施形態では、第１平板２３０の弓形外周面２３８と第２平板２３２の弓形外周面２３９は概ね整列状態にあって第１平板２３０と第２平板２３２の双方の外周面２３８と外周面２３９の間に或る領域を形成しているのが好ましい。この領域は、光ファイバを受容するにあたり、軸受集成体を回転させずともこの領域に沿って光ファイバが移動できるよう構成されている。このファイバ支持チャネル２５０は、図３に例示されている実施形態（本項で後述する）においてより明確に図示されている。す少なくとも１つの開口部２３４が、第１平板２３０および第２平板２３２のうちの少なくとも一方を貫通している。図２に示すように、第１平板２３０の開口部２３４と第２平板２３２とにより、流体（例えば、空気、ヘリウム、もしくは、これら以外の所望の気体または液体）を、流体軸受装置２１６を通して給送し、開口部２３４から第１平板２３０と第２平板２３２との間に形成されたファイバ支持チャネル２５０に至るようにすることができる。以下でより十分に説明するが、チャネル２５０に供給される流体はファイバとチャネル２５０の表面との間に高圧領域を生じる。流体は、延伸を推進する張力と相まって、チャネル２５０においてファイバを安定させるとともにチャネル２５０の表面より上にファイバを位置決めするように作用して、ファイバが流体軸受装置と機械的接触するのを防止する。流体軸受装置を通される流体は、ここでは浮揚流体と呼んでもよい。浮揚流体は気体でも液体でもよい。代表的な浮揚流体としては、空気、窒素ガス（Ｎ_２）、各種の不活性ガスなどが挙げられる。

【0022】

加えて、流体軸受装置２１６は、第１平板２３０と第２平板２３２との間に中心側部材２３６が配置されていてもよい。中心側部材２３６（例えば、シム２３７）は、第１平板２３０の外周面２３８と第２平板２３２の外周面２３９の間の領域に浮揚流体を案内する支援をするよう構成されており、所定の流れ方向のあるファイバ支持チャネル２５０から浮揚流体が出ていくようになっている。中心側部材２３６は、第１平板２３０と第２平板２３２の間に置かれて、両部材の間に間隙を設けている。必要ならば、中心側部材２３６には複数のフィンガ部材（図示せず）を設けて、半径方向以外の流れを抑制することによって流体の流れをさらに制御するようにしてもかまわない。加えて、中心側部材２３６は、第１平板２３０と第２平板２３２の間に十分な接触をもたらすための封止部として機能する。中心側部材はまた、光ファイバの出入りを容易にする切欠きを備えていてもよい。

【0023】

図３に示すように、第１平板２３０の外周面２３８と第２平板２３２の外周面２３９の間に形成されたファイバ支持チャネル２５０はテーパ状になっているが、その部位は第１平板２３０と第２平板２３２との間から浮揚流体が出るところである。しかし、もう１つ別の実施形態では、ファイバ支持チャネル２５０は形状が、例えば、平行または逆テーパ状などでもよい。加えて、テーパ状のファイバ支持チャネル２５０の開口２６０は、光ファイバ２１４がおかれる位置に応じて変えることができる。開口２６０およびファイバ支持チャネル２５０の構成は、採用される特定の延伸張力および延伸速度、ならびに、開口２６０を通る浮揚流体の流速に対して、光ファイバがファイバ支持チャネル２５０の一区分に維持されるようになっており、典型的な外径が１２５μｍのファイバについては、該区分は幅が５００μｍより短いのが望ましく、４００μｍ未満であるのがより望ましく、３００μｍがもっと望ましくが、最も望ましいのは２００μｍ幅である。したがって、ファイバはその直径の１倍から２倍の間のチャネル２５０の領域内に保持されるのが望ましいが、該領域はファイバの直径の１倍から１．７５倍の間がより望ましく、最も望ましいのはファイバの直径の１倍から１．５倍の間である。ファイバをチャネルの領域内に置くにあたり、外側ファイバと各壁との間の距離がファイバ直径の０．０５倍から０．５倍の間となるのが望ましい。

【0024】

図３に例示されている実施形態では、見え易くするために、テーパ角は図中では誇張されており、ファイバ支持チャネル２５０へのテーパ状開口の望ましい角度の実体とは異なっている。実際には、支持チャネル２５０の対向し合う各面は、両面とも傾斜しているのが望ましいが、少なくともその一方面が傾斜しており、その角度は０度より大きく１０度より小さいのが望ましく、０．３度から７度の間であるのがより望ましく、０．４度から３度の間であるのが最も望ましいが、そのため、ファイバ支持チャネル２５０の最上部または外側部分の幅２６０はファイバ支持チャネル２５０の最下部または内側部分２３７の幅２６０よりも広くなっている。例えば、上記のような実施形態では、該領域を形成している各平板はそれぞれ、第１平板２３０が－０．６度の角度で、第２平板２３２が＋０．６度の角度で傾斜しているとよい。代替例として、ファイバ支持チャネル２５０はどのような深さ、幅、または、テーパ角度であってもよい。テーパ状のファイバ支持チャネル２５０を利用して該チャネル２５０によって形成されたスロットに流体を注入し、流体がファイバ支持チャネル２５０の狭いほうの内側部分に入ってからファイバ支持チャネル２５０の広いほうの外側領域から出るようにすることによって、チャネル２５０を通って放出される浮揚流体が緩衝物となることで、ファイバは自らチャネル２５０の深度内に落ち着く。例えば、浮揚流体の所与の流速に対して、ファイバ延伸張力が増大すると、ファイバ２１４と各チャネル壁との間の空隙が十分に狭くなったせいで領域２３７の圧力が新たな強まった張力に正確に反作用するのに十分なだけ高くなるまで、ファイバは該チャネル２５０内を下方に移動する。ファイバ延伸張力が減少すると、ファイバ２１４はそれと各チャネル壁との間の空隙が十分に広くなったせいで領域２３７の圧力が新たな弱まった張力に反作用するのに十分な低さとなるまで、チャネル２５０内を上方に移動することになる。したがって、チャネル２５０はテーパ状にすることでより広い範囲の延伸張力に作用することができるようになる。そうではなく、図示したようなチャネル２５０がテーパ状ではないのに延伸張力が減少すると、ファイバは上方に移動し、ファイバ支持チャネル２５０から出てしまう恐れがある。

【0025】

ファイバはその直径の約１倍から約２倍のチャネル２５０のエリア内に置かれるのが望ましいが、該エリアはファイバ直径の約１倍から約１．７５倍の間がより望ましく、ファイバ直径の約１倍から約１．５倍の間であるのが最も望ましい。チャネル２５０のそのような比較的狭いエリア内の位置にファイバを付けることにより、ファイバは、ベルヌーイ効果により作業中に自ずから中心位置にくる。例えば、ファイバがチャネル２５０の互いに対向し合う各面のいずれか一方により近くなったときには、最寄りの一方面で浮揚流体の速度は増加し、最寄りの他方面では減少する。ベルヌーイ効果によると、浮揚流体の加速は減圧と同時に発生する。その結果、一方面付近の浮揚流体の流れが減少することによって生じる増圧により、ファイバは強制的にチャネル２５０の中心に押し戻される。したがって、好ましい実施形態では、ファイバを延伸している最中は、ファイバの周囲を通過してファイバ支持チャネル２５０から出てゆく浮揚流体の流れによるベルヌーイ効果を少なくともかなり利用して、ファイバ支持チャネル２５０の内部でファイバが中心にくる。特に、そのような中心への移動は、ファイバにその側面から衝突する浮揚流体の流れを全く利用する必要なしに起こり、例えば、チャネル２５０の各側壁から発する浮揚流体の噴流がなくても起こる。スロットを通って移動する浮揚流体の流れの速度は調整により、ファイバが完全にチャネル２５０のテーパ状領域内の位置に付いた状態にファイバを維持するのが望ましい。図３の実施形態では、ファイバはその直径の約１倍から約２倍の間のチャネル２５０のエリア内の位置に付かされているので、ファイバは、ファイバ２１４より下に存在する圧力差によって支持されている（どちらかと言えば、そう選択したさえ、ファイバを支持するために利用もできる空気力学的抗力とは正反対である）。流体圧力差によりチャネル２５０内でファイバを支持する、すなわち、浮揚させることにより、ファイバを浮揚させるのに空気力学的抗力を利用した場合よりもはるかに少ない流体の流れで済ませることができる。

【0026】

図３に例示される実施形態では、ファイバ支持チャネル２５０の内側の狭いほうの部分を通ってチャネル２５０に入り、ファイバ支持チャネル２５０の外側の広いほうの領域２６０を通ってチャネル２５０を出る浮揚流体の単一の流れによって、流体の流れがもたらされるのが望ましい。このようにして、ファイバ支持チャネル２５０によって形成されているスロット内側の位置に完全にファイバを付けて、該スロットの最狭部と最大幅部との間でファイバが浮遊することができるようにしている。

【0027】

テーパ状のファイバ支持チャネル２５０を採用して上記の態様で領域２５０を通る浮揚流体を注入することによって、ファイバ支持チャネル２５０によって形成された該スロットの領域にファイバを保持することができるようになるが、その場合、該スロットは幅がファイバ支持チャネル２５０の中を案内されているファイバの直径よりも大きい１０μｍから１５０μｍの間であるが、１５μｍから１００μｍの間であるのがより望ましく、約２４μｍから約７０μｍの間のであるのが最も望ましい。また、ファイバ延伸プロセスの持続期間中は、外側ファイバと各壁との間の距離がファイバ直径の約０．０５倍から約０．５倍になるようにチャネルの領域内にファイバが保持されるのも望ましい。

【0028】

望ましい実施形態によっては、ファイバが浮揚流体の流れの源から離れて外側方向に移動すると、ファイバの下側で減圧させる手段がファイバ支持チャネル２５０に設けられているものがある。圧力を解放するためのそのような手段は、上述のように、テーパ状のチャネル設計の形態で達成することができる。

【0029】

流体軸受装置により浮揚流体緩衝物の領域に沿って光ファイバを移動させることができるようにするにあたり、光ファイバと軸受集成体との間の実際の機械的接触を防止する、または、大幅に防止するよう図っているが、具体的には、ファイバは平板２３０と平板２３２のいずれとも接触せずにファイバ支持チャネル２５０の内部を移動する。加えて、該領域の寸法および形状が原因で、流体軸受装置は、浮揚流体の流れを積極的に制御せずとも、或る範囲の延伸張力によって機械的接触なしにファイバを該領域の内部に維持することができる。

【0030】

浮揚流体の流れが重要になるのは、光ファイバ２１４がファイバ支持チャネル２５０の底に向かって移動するのを防止するとともに、シム２３７またはファイバ支持チャネル２５０の各側面と接触するのを防止するからである。これが特に重要となるのは光ファイバがまだ被覆処理されていない場合であるが、ゆえに、流体軸受装置またはチャネル２５０との機械的接触によってファイバの品質が低下しないように図っている。さらに、光ファイバ２１４がファイバ支持チャネル２５０の底部に相対してより近い位置にくるほど、ファイバ支持チャネル２５０内を増圧して光ファイバ２１４を所望の位置に維持する必要がある。明白ではあるが、チャネル各側面がテーパ状であることにより、チャネル各側面とファイバとの間の空隙を狭めることで、この必要な増圧を起こしている。

【0031】

ファイバ支持チャネル２５０内でファイバ位置に影響を与える他の要因には、延伸張力などがある。例えば、２００ｇの張力で引っ張られたファイバは、流体の流れが同じである場合に１００ｇの張力で引っ張られたファイバよりもファイバ支持チャネル２５０内で浮遊する位置がより低くなる。したがって、重要なのは、流体軸受の該領域を出ていく浮揚流体の流れが、採用された特定のファイバ延伸速度および延伸張力に対して光ファイバを所望の位置に維持するには十分であることである。

【0032】

例えば、平板２３０と平板２３２の間の最も内側の区分で幅が約１２７μｍで最も外側の区分で幅が約３８０μｍであるファイバ支持チャネル２５０を利用している実施形態では、浮揚流体の流速は毎秒約０．５リットルから毎秒約５リットル（約０．５Ｌ／ｓから５Ｌ／ｓ）にするとよい。そのような形状と浮揚流体の流れは、結果として光ファイバの周囲の局所的流速を毎時８００キロメートル（８００，０００ｍ／ｈ）かそれより高速にすることもある。従って、実施形態によっては、ファイバ支持チャネル２５０で採用されたファイバの周囲の最大浮揚流体速度は毎時１００キロメートル（１００，０００ｍ／ｈ）より速く、毎時２００キロメートル（２００，０００ｍ／ｈ）より速く、毎時４００キロメートル（４００，０００ｍ／ｈ）より速く、場合によっては毎時６００キロメートル（６００，０００ｍ／ｈ）よりも高速であることもある。実施形態によっては、ファイバ支持チャネル２５０内で採用されたファイバの周囲の最大浮揚流体速度は毎時９００キロメートル（９００，０００ｍ／ｈ）より高速であってもよい。しかしながら、本明細書に開示されている各種の方法が上記の各速度に限定されないのは確かであり、実際に、各種延伸条件（例えば、延伸速度や延伸張力など）や流体軸受設計に応じて速度を選択できるようにすることで、結果としてファイバ支持チャネル２５０内の所望の位置にファイバを付けるようになるのが望ましい。また別な各実施形態では、浮揚流体の流速は毎秒約３リットルから毎秒約４リットルにしてもよい。もちろん、所与の延伸張力で光ファイバを所望の位置に維持するのに十分であるならば、浮揚流体のどのような流速を利用しても構わない。

【0033】

図１に示されているシステム１０８の欠点の１つは、製造に望ましい速い延伸速度を採用した場合にファイバの冷却速度が速くなることである。光ファイバの製造に通常採用される諸条件下では、すなわち、ファイバが１０００℃を超える温度にある場合の延伸プロセスの持続期間中は、毎秒１２,０００℃より速い冷却速度に遭遇する。冷却速度が速いことにより、ファイバの仮想温度が高くなる（約１５００℃）とともに減衰量が増大する。

【0034】

冷却速度を減じるために採り得る方策に、ファイバが処理ゾーン１３０に入る際に処理ゾーン１３０の温度を上昇させてファイバの温度により近密に一致させることが挙げられる。処理ゾーン１３０と炉１１２の温度差がより小さいほど、ファイバの冷却速度が遅くなる。原則として、処理ゾーン１３０には温度勾配が生じることがあり、この温度勾配により、約１０００℃ないし約１７００℃の範囲におけるファイバの滞留時間を本項記載のように仮想温度を下げるのに必要な構造緩和を達成するのに十分なだけ長引かせる態様で、ファイバの入来時温度（約１５００℃以上）からそれより低い各温度へと徐冷することができる。代替例として、望ましい約１０００℃ないし約１７００℃の温度幅でファイバの滞留時間を引き延ばしながらファイバを冷却するために徐々に温度を下げるように操作される、複数の処理ゾーンをファイバ処理システムに設けるようにしてもよい。
００４５ 概念的には実行可能であるものの、処理ゾーン１３０の諸条件を調節することに関与する、ファイバの制御冷却のための戦略は実際に実現するのは困難である。ファイバの冷却を制御することで低い仮想温度を達成するのに必要な構造緩和を最善に促進する目的で、本項で同定されている約１０００℃ないし約１７００℃の所望温度にファイバの温度がある期間を最大限にすることが必要となる。図１に示されている従来技術のファイバ処理システムを量産向け延伸速度で作動させる場合、ファイバ温度が約１２００℃ないし約１７００℃の温度幅にある期間は約０．２秒に制限される。この期間は短すぎてガラスに有意な構造緩和をさせることはできず、それに応じて該システムで生成されるファイバの仮想温度は高くなる（約１５００℃）。約１０００℃から約１７００℃の間にある滞留時間を増加させるためには、処理ゾーン１３０の温度を制御して冷却速度を遅くすることが必要となる。前述のように、温度を適切に制御するには、ファイバ温度をより緩慢に低下させてファイバが約１０００℃ないし約１７００℃の温度幅にある適切な滞留時間を確保することが要件となる。しかしながら、温度低下がより緩慢になるにつれて、処理ゾーン１３０の長さも増大する。量産向け延伸速度でファイバの仮想温度を有意に約１５００℃未満に下げるのに必要な緩慢な制御徐冷を確立するためには、処理ゾーン１３０の所要の長さは大半の製造施設で利用可能な高さ方向のヘッドスペース（床から天井まで）を超過している。より高さのあるヘッドスペースを融通するために既存の施設を改修すると、製造経費が法外なまでに増大する。高さ方向のヘッドスペースを既存の制約内に収めて延伸速度を低下させる代替の取組み策も、製造スループットが低下することによりコスト高を招くため、望ましくない。

【0035】

複数の流体軸受装置をファイバ処理システムに組入れることが有利な理由は、該複数の軸受装置により処理持続期間中に水平方向またはそれ以外の高さ方向とは別な方向にファイバに方向転換させることができるようになるからである。流体軸受装置をシステムに組入れることにより、施設内の高さ方向のスペースを増やす必要なく、ファイバ処理に使用できる経路長を増やすことができる。図１に示されているシステム１０８においては、未被覆のファイバ１１４が処理ゾーン１３０を出ると、流体軸受装置１１６は未被覆のファイバ１１４を高さ方向からより水平に近い方向に転換し直す。図１に示されている構成においては、各流体軸受装置１１６は、未被覆のファイバ１１４を被覆装置１２０に送達する。代替例の配置では、ファイバ処理システムは、処理ゾーン１３０に平行な第２処理ゾーンを備えているように修正することができ、各ファイバ軸受装置は高さ方向上向きにファイバを方向転換することでファイバを第２処理ゾーンに送達し、より低い仮想温度のファイバを製造するのに十分な程度まで冷却速度を遅くするために冷却経路を更に拡張することができる。

【0036】

しかし、図１のシステム構成においては、仮想温度の低いファイバを達成するという目的に対して、各流体軸受装置１１６は逆効果である。低速での制御冷却を行えるようにする代わりに、図１に展開されている各流体軸受装置１１６はファイバの急冷を促進する。光ファイバ１１４が各流体軸受装置１１６に亘って移送されると、流体軸受装置１１６の各々の浮揚流体緩衝物の領域が光ファイバ１１４を冷却するように作用する。流体軸受装置によって利用されてファイバを支持して位置定めをする浮揚流体の流れが動いているため、室温の静止空気中でファイバが冷えるのよりも速い速度で光ファイアが冷却される。光ファイバと流体軸受内の浮揚流体との間の温度差が大きいほど、浮揚流体軸受が光ファイバ１１４を冷却する能力が高まる。図１の配置では、各流体軸受装置１１６に供給される浮揚流体は室温の空気または不活性ガスである。上述のように、ファイバを支持するとともに浮揚させることでファイバの流体軸受装置との機械的接触を防止する目的で、チャネル２５０に供給される浮揚流体の速度は高速である。そのような高速の浮揚流体の流れを利用することで、対流プロセスによるファイバの冷却速度を大幅に速める。ファイバの温度と流体軸受装置によって供給されている最中の浮揚流体の温度との差が大きいほど、また、浮揚流体の流速が速いほど、ファイバの冷却速度は速くなる。

【0037】

従来技術のファイバ処理システムでは、流体軸受装置によって供給される浮揚流体は室温であり、処理ゾーンを出て流体軸受装置の集成体に入るファイバは、通常は約５００℃以上の温度であるが、約１０００℃以上であるのがより一般的である。流体軸受装置を通り抜ける際の典型的なファイバ延伸速度で、尚且つ、典型的な浮揚流体速度では、ファイバの温度はファイバが流体軸受装置を通過する際の１ｍないし２ｍの長さに亘って数百℃から約１０００℃を超える温度だけ低下させることができる。従来技術で配備されているような複数の流体軸受装置によってもたらされる高速のファイバ冷却が有益だと見なされてきた理由は、ヘリウム冷却装置の必要性をなくすことによってファイバ処理システムを簡素化できるからであった。

【0038】

従来技術は複数の流体軸受装置を用いたファイバの急速冷却が有利であると認識してきたが、本件記載の認識では、ファイバ冷却が起こる時間規模は、ファイバの低い仮想温度を達成するとともに減衰量が少ないファイバを製造するのに必要な構造緩和を促進するのに必要な時間よりも遥かに短い。本件記載は、ファイバの仮想温度が低くなるように設計された新しい処理システムを提示している。このシステムは、処理システムを通るファイバの経路を変えるための複数の流体軸受装置を備えており、また、約１０００℃ないし約１７００℃の範囲の温度でファイバの滞留時間を引き延ばすように設計されているが、実施形態によっては０．５秒を超過するものもあり、また別な実施形態では１秒を超過するものもあり、更に別な実施形態では２秒を超過するものもあり、もっと別な実施形態では５秒を超過するものもあり、更にもっと別な実施形態では１０秒を超過するよう設計されているものもある。より長い滞留時間を達成できるようにするのに、延伸プロセス速度は毎秒１０メートル（１０ｍ／ｓ）を超過してもよいし、２０ｍ／ｓを超過してもよいし、３０ｍ／ｓを超過してもよいし、４０ｍ／ｓを超過してもよいし、５０ｍ／ｓを超過してもよいし、或いは、６０ｍ／ｓを超過することもある。

【0039】

本件のシステムは、図１に示される従来技術のシステムの、仮想温度が低いファイバを実現するという目的にとっては弊害をもたらす２つの局面を克服している。第１に、従来技術のシステムとは異なり、本件システムは冷却中にファイバがガラス転移領域の温度に晒される期間を引き延ばすことで、ファイバの構造緩和を促進するとともにファイバの仮想温度を下げるよう図っている。第２に、従来技術のシステムとは異なり、本件システムは加熱した筐体内に複数の流体軸受装置を配置している。

【0040】

図４は、本件開示のいくつかの実施形態による未被覆の光ファイバを処理するための具体例のシステム（４００）を描いている。本明細書で使用されるような「未被覆の光ファイバ」という語句は、プリフォームから直接延伸された光ファイバであって、その外面に保護被覆層を付与する前（例えば、未被覆の光ファイバが重合体ベースの材料で被覆される前）の光ファイバを意味する。

【0041】

システム４００は、延伸炉（４０２）を備えている。延伸炉は光ファイバプリフォーム（４０４）を中に保有している。未被覆の光ファイバ（４０６）は前記光ファイバプリフォーム４０４から延伸される。ファイバプリフォーム４０４はシリカガラスなどのガラスで構成されており、異なる組成の領域を含んでいることがある。例えば、光ファイバプリフォーム４０４は、プリフォームから延伸されたファイバに望ましいコア組成およびクラッド組成に対応する各組成を有する改質シリカガラス領域および未改質シリカガラス領域を含んでいてもよい。ファイバプリフォーム４０４は炉４０２内で加熱され、そこから延伸された未被覆の光ファイバ４０６が延伸炉４０２から加工経路（４０８）に沿って伸展する。

【0042】

実施形態によっては、未被覆の光ファイバが光ファイバプリフォームから延伸される速度は１０ｍ／ｓを超過するものもあり、或る各種実施形態では２０ｍ／ｓを超過するものもあり、実施形態によっては３０ｍ／ｓを超過するものもあり、或る各種の実施形態では４０ｍ／ｓを超過するものもあり、実施形態によっては５０ｍ／ｓを超過するものもあり、或いは、実施形態によっては６０ｍ／ｓを超過するものもある。

【0043】

徐冷装置４１０は、処理経路４０８の第１区分４１２に沿って、延伸炉４０２に動作可能にその処理フロー下流側に接続されている。徐冷装置４１０は、未被覆の光ファイバを約１０００℃ないし約１４００℃の範囲の処理温度に晒す。処理温度とは、徐冷装置の処理領域内の温度のことである。本明細書で定義されているように、徐冷装置は、加熱されていない空気中における光ファイバの冷却速度よりも遅い速度で光ファイバに制御冷却を施す。実施形態によっては、徐冷装置は１つ以上のゾーンで温度が制御されている。例えば、徐冷装置は、１つ以上の温度制御ゾーンを有する炉を備えていてもよい。制御温度は、加熱されていない空気中における冷却に比べて光ファイバをより緩慢に冷却することができるようにするうえに、所望の処理温度または所望の処理温度幅でファイバの滞留時間を長引かせるように設計することができ、それによって冷却中のファイバの仮想温度を下げるという目標達成を容易にしている。もう１つ別の実施形態では、徐冷装置は大気圧未満の圧力諸条件下で作動する。大気圧でファイバから気体雰囲気への熱伝達速度を遅くすることにより冷却するのに比べると、ファイバを包囲している気体環境の圧力を下げることでファイバの冷却をより緩慢にすることができ、それによって冷却中のファイバの仮想温度を下げるという目標達成を容易にしている。

【0044】

本発明は、保護被覆が光ファイバに付与される前に、光ファイバに方向転換させて同じ徐冷装置を何度も通過させることによって、ガラス転移領域における滞留時間を長引かせている。実施形態によっては、光ファイバは、少なくとも２回は同じ徐冷装置を通るように案内されるものもある。実施形態によっては、光ファイバは、少なくとも３回は同じ徐冷装置を通るように案内される。実施形態によっては、図４に描かれているように、未被覆の光ファイバは、処理経路４０８第１区分４１２に沿って、延伸炉４０２に動作可能にその処理フロー下流側に接続されている少なくとも２つの流体軸受装置４２２ａ、４２２ｂを経由して徐冷装置４１０を通るように方向転換される。流体軸受装置４２２ａ、４２２ｂが未被覆の光ファイバ４０６に方向転換させて徐冷装置４１０を通過させる。徐冷装置４１０の内部で、未被覆の光ファイバ４０６は約１０００℃ないし約１４００℃の範囲の処理温度に晒される。実施形態によっては、未被覆の光ファイバ４０６は少なくとも０．４秒間の滞留時間に亘り処理温度に晒されるものもあるが、０．５秒間の滞留時間が望ましく、少なくとも１．０秒間の滞留時間がより望ましく、少なくとも２．０秒間の滞留時間が更にもっと望ましいものもある。「滞留時間」とは、未被覆の光ファイバが徐冷装置４１０の処理領域内にある総時間量を指す。実施形態によっては、光ファイバの温度は徐冷装置内で少なくとも０．２秒間は約１０００℃ないし約１７００℃になるものもあるが、少なくとも０．５秒間は約１０００℃ないし約１７００℃になるのが望ましく、少なくとも１秒間は約１０００℃ないし約１７００℃になるのがより望ましく、少なくとも２秒間は約１０００℃ないし約１７００℃になるのが更にもっと望ましいものもある。

【0045】

流体軸受装置４２２ａ、４２２ｂは各々が、複数のファイバ支持チャネル２５０を備えている。実施形態によっては、流体軸受装置４２２ａ、４２２ｂは、既に先に論じたうえに図２および図３にも例示されているように、一緒に接続された複数の流体軸受装置であってもよいし、単一格納庫の内部に配置された複数の流体軸受装置であってもよいし、または、その両方の態様の流体軸受装置であってもよい。実施形態によっては、流体軸受装置４２２ａ、４２２ｂは、一体的に形成された本体部（すなわち、単体または単一部材構造の本体部）に上述のように複数のファイバ支持チャネル２５０が設けられている。図７は、具体例の流体軸受装置に３つのファイバ支持チャネル２５０が設けられているのを描いている。図示されたファイバ支持チャネルの数は具体例にすぎない。流体軸受装置４２２が具体例の各図に描かれているのよりも数が多い、または、数が少ないファイバ支持チャネルを備えていて、未被覆の光ファイバに方向転換させて、例えば少なくとも２回、同じ徐冷装置を通過させるようにしてもかまわない。

【0046】

実施形態によっては、未被覆の光ファイバは、流体軸受装置によって向きを変えられた後で徐冷装置に再び入る前に加熱されるものもある。実施形態によっては、未被覆の光ファイバは、流体軸受装置によって向きを変えられた後で徐冷装置に再び入る前に少なくとも約５００℃だけ加熱されるが、約８００℃だけ加熱されるのが望ましいものもある。

【0047】

実施形態によっては、流体軸受装置の温度は室温（約２５℃）であるものもある。実施形態によっては、流体軸受装置の温度は約５℃ないし約４５０℃の間であるものもある。実施形態によっては、流体軸受装置内の流体の温度は約５℃ないし約２００℃の間であるものもある。実施形態によっては、流体軸受装置内の流体の温度は約４００℃ないし約１２００℃の間であるものもある。実施形態によっては、流体軸受装置は加熱された筐体の内部に配置されているものもある。実施形態によっては、光ファイバは流体軸受装置内で約４００℃より高い処理温度に晒されるものもある。実施形態によっては、光ファイバは流体軸受装置内で約８００℃より高い処理温度に晒されるものもある。実施形態によっては、加熱された筐体が炉であるものもある。実施形態によっては、加熱された筐体は徐冷装置であるものもある。

【0048】

ファイバがガラス転移温度未満の温度（ｎｅａｒ－Ｔ_ｇ）領域より低い処理温度で（例えば、約１０００℃より低い温度で）冷却される場合、ガラスの構造、ファイバの状態、または、その両方が速度論的に急冷され、本質的に不変となる（実際の時間規模に基づいて）が、それは、利用可能な熱エネルギーが、ガラスを緩和すなわち改質して構造緩和をもたらすのに必要なエネルギー、または、平衡状態により一層近寄せるのに必要なエネルギーよりも小さいせいである。しかしながら、図４の具体例のシステム構成では、各流体軸受装置は、仮想温度が低いファイバを達成するという目的に対して逆効果である。低速で制御された冷却を行えるようにする代わりに、各流体軸受装置は、各々の内部の流体が光ファイバに接触するせいでファイバの急速冷却を促進する。光ファイバが複数の流体軸受装置に亘って移送される際に、個々の流体軸上装置で浮揚流体が緩衝材となる領域が光ファイバを急速冷却するように作用する。ファイバを支持して位置定めをする流体軸受装置によって採用されている浮揚流体の流れが動いているので、光ファイバは室温の静止空気中で冷えるのよりもかなり速い速度で冷却される。光ファイバと流体軸受内の浮揚流体との間の温度差が大きいほど、浮揚流体軸受が光ファイバを冷却する能力が高くなる。流体軸受に供給される浮揚流体は、室温の空気または不活性ガスである。ファイバを支持して浮揚させることでファイバが流体軸受装置と機械的接触するのを防ぐ目的で、チャネルに供給される浮揚流体の速度は速い。そのような浮揚流体の高速の流れを利用すると、対流プロセスによりファイバの冷却速度が大幅に速くなる。ファイバの温度と流体軸受装置によって供給される浮揚流体の温度との差が大きいほど、また、浮揚流体の流速が速いほど、ファイバの冷却速度は速くなる。従来技術のファイバ処理システムでは、流体軸受装置によって供給される浮揚流体は室温であり、徐冷装置を出て各流体軸受装置の集成体に入るファイバは、通常は約８００℃以上の温度であり、約１０００℃以上の温度のほうがより一般的である。典型的なファイバ延伸速度で、尚且つ、流体軸受装置を通る浮揚流体の典型的速度では、ファイバが流体軸受装置を通過する際の長さ１ｍないし２ｍに亘ってファイバの温度は数百℃から約１０００℃を超える温度だけ低下することがある。流体軸受装置を出ている最中のファイバの典型的な温度は、約２３℃ないし約６００℃の範囲であるか、または、約５０℃ないし約８００℃の範囲である。流体軸受装置を出たファイバは方向転換させられて、流体軸受装置から出た時の温度よりも高い温度まで加熱するための再加熱工程段に案内される。再加熱工程段に入っていく最中のファイバの温度は、約２３℃ないし約６００℃の範囲であるか、または、約５０℃ないし約８００℃の範囲であると思われる。本件システムは、ファイバが流体軸受装置を出た後で徐冷装置に２度目に入り直す前（または、その後のいつ何度目でもよいが徐冷装置に入り直す前に）に、処理の持続中に冷却済みのファイバを約１０００℃またはそれより高い温度に戻すための再加熱工程段を含んでいる。一実施形態では、ファイバはプリフォームから延伸されたシリカファイバまたはドーピング処理済みのシリカファイバであり、これは約１０００℃ないし約１４００℃の温度で動作する徐冷装置を通過し、約６００℃より低い温度まで冷えてから、更に、前記徐冷装置に戻されて入り直す前の或る段階で再加熱されて約１０００℃より高いファイバ温度になる。ファイバを再加熱することにより、ファイバ温度が約１０００℃ないし約１７００℃の温度幅に留まる時間が引き延ばされ、その後の冷却処理により、ファイバの仮想温度を更に低下させることができるようにしている。本件のシステムおよび本件の方法は、個々に多数のチャネルが設けられた少なくとも２つの流体軸受装置を使用して、同じ徐冷装置の中を何度も（例えば、回数＞２、＞３、＞５．．．）光ファイバに縦断させる工程を含んでいてもよい。この方法は、流体軸受装置のチャネル内側でファイバを約６００℃よりも低いファイバ温度まで冷却してから或る段階でファイバを再加熱してファイバ温度を約１０００℃より高温に上昇させる工程のサイクルを多数回含んでおり、ファイバが徐冷装置内で約１０００℃ないし約１７００℃の間のファイバ温度にある時間を更に引き延ばすことで、仮想温度をさらに下げることができるように図っている。本件システムはまた、複数のチャネルが設けられて処理システムを通り抜けるファイバの経路に方向転換させることで１つの徐冷装置の中をファイバが何度も通過することができるようにした流体軸受装置またはそれ以外のファイバ転向装置を備えており、これにより、ファイバが徐冷装置内で約１０００℃ないし約１７００℃の間のファイバ温度にある時間を引き延ばすことで、役立たない高さ方向の処理ヘッドスペースの必要や処理経路に沿って追加の徐冷装置を使用する必要を最小限に抑えながらも仮想温度を更に下げることができる。再加熱工程段は対流メカニズム、放射メカニズム、または、電磁メカニズムによって光ファイバに熱を供与する。再加熱工程段は炉であってもよいし、或いは、各種の加熱要素により作用したり、ファイバ全体に高温ガスまたは炎を流したりすることによって作用するようにしてもよい。これらに代わる例として、再加熱工程段には、ファイバを加熱するためのレーザ、プラズマ源、または、これら以外の光源が設けられていてもよい。レーザまたはそれ以外の光源は、ファイバによって吸収される波長で作用し、吸収によってエネルギーをファイバに伝達することができる。プラズマ源は、プラズマガスを加熱するとともに伝導によってファイバを加熱することができる。つづら折れ処理経路に再加熱工程段を設けることが有利な理由は、ファイバはファイバ転向装置によって方向転換されると急速に冷えるからである。ファイバ転向装置から出てくるときのシリカファイバの温度は、通常は約５０℃ないし約６００℃の範囲である。再加熱は冷却を逆転させ、本項に記載されているような仮想温度を制御するのに十分な程度までファイバの温度を上昇させる。もう１つ別の実施形態では、再加熱工程段のチャンバはある温度まで加熱され、多数のチャネルが設けられた１つ以上のファイバ転向装置が該チャンバの内部に、再加熱工程段により処理経路を拡張する構成で配置されている。この実施形態では、再加熱工程段のチャンバは、ファイバの温度よりも高い温度まで加熱され、ファイバはチャンバを通過する際に加熱される。再加熱工程段の内部の温度は空間的に均一であってもよいし、或いは、空間的にむらがあってもよい。一実施形態では、再加熱工程段の内部の温度はファイバが搬送される方向に沿って単調に増加し、その場合、内部のピーク温度は、再加熱工程段に入る際のファイバの温度よりも高い。もう１つ別の実施形態では、再加熱工程段の内部の温度は、ファイバが搬送される方向に沿って単調に減少し、内部のピーク温度は、再加熱工程段に入る際のファイバの温度よりも高い。

【0049】

流体軸受装置４２２は未被覆の光ファイバに徐冷装置を何度も通過させるように案内することができ、それにより、ファイバ延伸システムの後続移送区間に追加の冷却装置を必要とせずに、ガラス転移領域にある滞留時間を長引かせることができる点で有利である。ガラス転移領域にある滞留時間が増えると、ガラスの緩和が進み、光ファイバのレイリー散乱と減衰量が大幅に低下する結果となる。

【0050】

実施形態によっては、流体軸受装置を出ていく光ファイバの温度は、約３００℃ないし約８００℃の間であるが、約５００℃ないし約８００℃の間であるのが望ましく、約７００℃ないし約８００℃の間であるのがより望ましい。少なくとも０．４秒間の滞留時間に亘って処理温度に晒された後、未被覆の光ファイバは被覆装置１２８に案内され、そこで被覆が施されることで、被覆ファイバ１３０がもたらされる。被覆装置１２８を出た後、被覆光ファイバ１３０は、当技術分野で周知のシステム内の多様な上記以外の各種処理工程段（図示せず）を通過するようにしてもよい。システム１００により延伸される際に光ファイバに張力を与えるように、当技術分野で周知の延伸機構１３２が使用される。

【0051】

図５は、本件開示のいくつかの実施形態に従って未被覆の光ファイバを処理するためのまた別な具体例のシステム（５００）を描いている。システム５００は、光ファイバプリフォーム（５０４）を中に保有した延伸炉（５０２）を備えている。未被覆の光ファイバ（５０６）は光ファイバプリフォーム５０４から延伸される。ファイバプリフォーム５０４は炉５０２において加熱され、そこから延伸された未被覆の光ファイバ５０６は延伸炉５０２から処理経路（５０８）に沿って伸展する。

【0052】

第１の徐冷装置（５１０）は、処理経路５０８の第１区分（５１２）に沿って延伸炉５０２に動作可能にその処理フロー下流側に接続されている。第１の徐冷装置５１０は、少なくとも０．１秒間の滞留時間に亘って約１０００℃ないし約１４００℃の範囲の処理温度に未被覆の光ファイバを晒す。図４に描かれた具体例のシステム４００とは異なり、具体例のシステム５００が未被覆の光ファイバを案内して第１の徐冷装置を通過させることはない。

【0053】

第１の流体軸受装置５１４は、処理経路５０８の第１区分５１２に沿って第１の徐冷装置５１０に動作可能にその処理フロー下流側に接続されている。第１の流体軸受装置５１４は未被覆の光ファイバ５０４に方向転換させて、処理経路５０８の第１区分５１２から該処理経路の第２区分５１６に差し向ける。

【0054】

第２の流体軸受装置５１８は、処理経路５０８の第２区分５１６に沿って、第１の流体軸受装置５１４に動作可能にその処理フロー下流側に接続されている。第２の流体軸受装置５１８は未被覆の光ファイバ５０４に方向転換させて、処理経路５０８の第２区分５１６から該処理経路の第３区分に差し向ける。未被覆の光ファイバ５０４は、第３区分の初期には約４００℃ないし約５００℃の範囲の温度に冷却される。

【0055】

第２の徐冷装置５２６は、処理経路５０８の第３区分５２０に沿って第２の流体軸受装置５１８に動作可能にその処理フロー下流側に接続されている。第２の徐冷装置５２６は、約１０００℃ないし約１４００℃の範囲の処理温度に光ファイバを晒す。

【0056】

多数の支持チャネルが設けられた２つの流体軸受装置５２２ａ、５２２ｂは、処理経路５０８の第３区分５２０に沿って第２の徐冷装置５２６に動作可能に接続されている。これら２つの流体軸受装置５２２ａ、５２２ｂは未被覆の光ファイバに方向転換させて第２の徐冷装置５２６を光ファイバに少なくとも２度通過させる。

【0057】

第２の徐冷装置に続いて、未被覆の光ファイバは処理経路の第４区分５２４に沿って被覆装置５２８に案内され、ここでファイバに被覆が付与される。被覆装置５２８を出た後、被覆光ファイバ５３０は、当技術分野で周知のシステム内の多様な上記以外の処理工程段（図示せず）を通過するようにしてもよい。システム５００により延伸される際に光ファイバに張力を与えるように、当技術分野で周知の延伸機構５３２が使用される。

【0058】

図６は、本件開示のいくつかの実施形態に従って未被覆の光ファイバを処理するための別の具体例のシステム６００を描いている。システム６００は、光ファイバプリフォーム６０４を中に保有した延伸炉６０２を備えている。未被覆の光ファイバ６０６は光ファイバプリフォーム６０４から延伸される。ファイバプリフォーム６０４は炉６０２において加熱され、そこから延伸された未被覆の光ファイバ６０６は処理経路６０８に沿って延伸炉６０２から伸展する。

【0059】

第１の徐冷装置６１０は、処理経路６０８の第１区分６１２に沿って延伸炉６０２に動作可能にその処理フロー下流側に接続されている。徐冷装置６１０は約１０００℃ないし約１４００℃の範囲の処理温度に未被覆の光ファイバ６０６を晒す。

【0060】

多数の支持チャネルが設けられている２つの流体軸受装置６２２ａ、６２２ｂは、処理経路６０８の第１区分６１２に沿って動作可能に第１の徐冷装置６１０に延伸炉６０２の処理フロー下流側で接続されている。これら２つの流体軸受装置６２２ａ、６２２ｂは未被覆の光ファイバ６０６に方向転換させて第１の徐冷装置６１０を光ファイバに少なくとも２度通過させるようにしているが、ここで未被覆の光ファイバ６０６は約１０００℃から約１４００℃の範囲の処理温度に晒される。

【0061】

第１の流体軸受装置６１４は、処理経路６０８の第１区分６１２に沿って第１の徐冷装置６１０に動作可能にその処理フロー下流側に接続されている。流体軸受装置６１４は未被覆の光ファイバに方向転換させて、処理経路６０８の第１区分６１２から該処理経路の第２区分６１６に差し向ける。

【0062】

第２の流体軸受装置６１８は、処理経路６０８の第２区分６１６に沿って、第１の流体軸受装置６１４に動作可能にその処理フロー下流側に接続されている。第２の流体軸受装置６１８は未被覆の光ファイバ６０６に方向転換させて、処理経路６０８の第２区分６１６から該処理経路の第３区分６２０に差し向ける。未被覆の光ファイバ６０６は、第３区分の初期に、約４００℃ないし約５００℃の範囲の温度まで冷却される。

【0063】

第２の徐冷装置６２６は、処理経路６０８の第３区分６２０に沿って、第２の流体軸受装置６１８に動作可能にその処理フロー下流側に接続されている。第２の徐冷装置６２６は、約１０００℃ないし約１４００℃の範囲の処理温度に光ファイバを晒す。

【0064】

多数の支持チャネルが設けられた２つの流体軸受装置６３４ａ、６３４ｂは、処理経路６０８の第３区分６２０に沿って第２の流体軸受装置６１８に動作可能にその処理フロー下流側に接続されている。これら２つの流体軸受装置６３４ａ、６３４ｂは未被覆の光ファイバ６０６に方向転換させることで第２の徐冷装置６２６を光ファイバに少なくとも２度通過させるが、ここでは未被覆の光ファイバ６０６は約１０００℃ないし約１４００℃の範囲の処理温度に晒される。

【0065】

第２の徐冷装置内にある滞留時間が終了したらそれに続いて、未被覆のファイバは処理経路の第４区分６２４に沿って被覆装置６２８に案内されるが、ここにおいて被覆が付与されて被覆ファイバ６３０をもたらす。被覆装置６２８を出た後、被覆光ファイバ６３０は当技術分野で周知のシステム内の多様な上記以外の各種処理工程段（図示せず）を通過するようにしてもよい。光ファイバがシステム６００により延伸される際に光ファイバに張力を付与するように、当技術分野で周知の延伸機構６３２が使用される。

【0066】

本項記載の各種システムおよび各種方法を利用してして準備された光ファイバの減衰量は１５５０ｎｍの光信号で１キロメートルあたり０．１８デシベル（０．１８ｄＢ／ｋｍ）未満であるが、１５５０ｎｍで０．１７ｄＢ／ｋｍ未満であるのが望ましく、１５５０ｎｍで０．１６ｄＢ／ｋｍ未満であるのがより望ましい。

【実施例】

【0067】

図８は、延伸炉と該延伸炉に動作可能に接続された徐冷装置とを含んでいるが再加熱工程段を介在させていないシステム構成について、徐冷装置がシリカファイバの温度に及ぼす効果を例示している。ファイバは延伸炉内のプリフォームから延伸されてから、徐冷装置に直接送達される。図８はファイバ温度をファイバの線条の軸線方向位置の関数として示しており、この場合、軸線方向位置は、処理経路に沿って延伸炉から離れる方向に大きくなる。曲線８０３は、徐冷装置を欠いている場合のファイバの温度プロファイルを示している基準トレースである。８０６として描かれた曲線群は、延伸炉の下流側に配置された徐冷装置によって制御されているときのファイバの温度を例示しているトレースである。徐冷装置は約１２００℃の定温に維持される。複数の異なるトレースは、徐冷装置入口と延伸炉との間の複数の異なる距離間隔に対応している。距離間隔は０ｍｍないし１０３０ｍｍの範囲である。各トレース８０６は、処理システムに徐冷装置を備えつけたことにより、ファイバの線条がより広範囲に亘って約１０００℃より高い処理温度に晒されるようになることを示している。徐冷装置を欠いている場合では、或る短い距離のファイバの線条範囲に亘ってファイバ温度が約１０００℃より低い温度に下がることをトレース８０３が示している。徐冷装置を使用することにより、約１０００℃を超える温度を維持しているファイバの線条範囲が大幅に拡大される。ファイバは処理持続中に所定の速度で搬送されるため、ファイバの線条範囲は、ファイバ温度が約１０００℃より高い温度を維持している期間を生じさせるのに十分な処理温度にファイバを晒す時間と相関関係を示す。徐冷装置を備え付けることにより、冷却中にファイバ温度が約１０００℃より高い温度を維持する期間が大幅に引き延ばされる。

【0068】

図９は、４２ｍ／ｓおよび５０ｍ／ｓの各延伸速度に対するシリカファイバの仮想温度に徐冷が及ぼす効果を示している。図９で使用されているシステム構成は延伸炉に動作可能に接続された徐冷装置を含んでおり、介在する各種装置は皆無である。ファイバは延伸炉内にあるプリフォームから延伸され、４２ｍ／ｓまたは５０ｍ／ｓの延伸速度で徐冷装置に直接搬送されてその中を通り抜ける。徐冷装置は、約１１００℃の均一な温度に保たれている。徐冷装置（ＳＣＤ）の入口は、処理経路１２１に沿って延伸炉の出口（底板）から処理フロー下流側に位置決めされている。延伸炉の底板に相対する徐冷装置の入口位置および出口位置が図９に例示されている。それぞれトレース９１２は４２ｍ／ｓの、トレース９１４は５０ｍ／ｓの延伸速度について延伸炉の底板からの距離に相関的なファイバ温度の変化を示している。徐冷装置を通過するにつれてファイバの温度は低下するが、冷却速度は空気中における冷却速度よりもはるかに遅い。ファイバの冷却速度は、ファイバが徐冷装置から出ると大幅に速まり、これに呼応して短くなった処理経路沿いの距離に亘ってファイバ温度は低下する。それぞれトレース９１６は４２ｍ／ｓの、トレース９１８は５０ｍ／ｓの延伸速度について延伸炉の底板からの距離に相関的なファイバ仮想温度の変化を示している。空気中で直接冷却されたシリカファイバの仮想温度は約１５５０℃である。図９に示された結果は、徐冷装置を通過させてファイバを搬送することでファイバの仮想温度を約１５００℃に低下させることを意味している。

【0069】

図１０は、シリカファイバのレイリー散乱損失に及ぼす仮想温度（Ｔ_ｆ）のモデル化された効果を例示している。レイリー散乱は、示された波長範囲に亘る減衰の主たる原因である。プロットは、仮想温度が約９００℃ないし約１５５０℃の範囲であるシリカファイバについて、レイリー散乱損失を波長の関数として示している。最上部のトレースは、徐冷装置が備え付けられていない場合の標準的な空冷式延伸処理で作られたファイバのレイリー散乱損失を示している。この標準的な空冷式延伸処理で作られたファイバは仮想温度が約１５５０℃である。残余の各トレースは仮想温度の降順で並べられており、凡例に示されているように仮想温度が低下している。最下部のトレースは、仮想温度が約９００℃であるファイバに対応している。これらトレースは、ファイバの仮想温度が下がるにつれてレイリー散乱損失が減少することを示している。仮想温度が約９００℃であるファイバで減衰が最小であることが観測され、また、仮想温度が約１５５０℃であるファイバで減衰が最大であることが観測された。仮想温度が約９００℃ないし約１５５０℃の間である各ファイバについては、中程度の減衰が観測された。減衰は、ファイバの仮想温度が低下するにつれて、示された波長範囲全体に亘り一貫して低下することが観測された。

【0070】

図１１は、本件記載に従ったファイバ延伸システムで処理されたシリカファイバについて、ファイバ仮想温度のモデル化された変動を、多様な温度に設定された炉内における滞留時間の関数として例示している。特定温度または特定温度範囲にある滞留時間は、本項記載のような流体軸受装置の配置、間隔、および、数によって制御することができる。所望の滞留時間を達成するために、多くの利用できそうなシステム構成を採用してもよい。本件モデルでは、ファイバは時間ｔ＝０．０２秒で延伸炉を出て、時間ｔ＝０．０３秒（破線１０として示されている）で炉に入ったものと理解された。炉に入ったときのファイバの温度は約１６５０℃であった。このモデルでは、炉の加熱領域は一定温度に維持されていた。各トレース３０、４０、５０、６０、および、７０が示しているのは、この順でそれぞれに約９００℃、約１０００℃、約１１００℃、約１２００℃、および、約１３００℃の一定温度で作動された炉について、ファイバ仮想温度の変化は炉内にあった時間の関数として示されている。これらの結果が示しているのは、ファイバは炉内にある時間が長引くにつれてその仮想温度が低下するということである。破線２０は、上記一定の動作温度の各々に設定された炉内における約０．２秒の滞留時間を印している。約０．２秒の滞留時間は、従来技術のファイバ処理システムの典型例である。図１１に示されたデータは、炉内における滞留時間が ０．２ 秒を超えて引き延ばされるのに伴い、ファイバの仮想温度が低下し続けることを示している。２秒という滞留時間では、ファイバの仮想温度は、滞留時間が０．２秒のときに観測されるファイバの仮想温度よりも約１００℃だけ低いか、または、もっと低くなる。図１２は、図１１で提示されていたデータについて、炉の温度ごとに滞留時間を１０秒まで延長した例を示している。図１２に示されている各種のデータ曲線と標識は、図１１に示されていたものに対応している。

【0071】

本発明の真髄および範囲から逸脱することなく本発明に対して多様な修正および変更を行うことができることが当業者には自明である。したがって、本発明は、添付の特許請求の範囲の各請求項およびそれらの均等物の範囲に入るのであれば、本発明の修正および変更を包含するものと解釈される。

【0072】

以下、本発明の好ましい実施形態を項分け記載する。

【0073】

実施形態１
光ファイバを処理するためのシステム（４００）は、
光ファイバプリフォーム（４０４）を中に保有している延伸炉（４０２）と、
光ファイバプリフォームから延伸されて、延伸炉から処理経路（４０８）に沿って伸展している未被覆の光ファイバ（４０６）と、
延伸炉に動作可能にその処理フロー下流側で接続され、約１０００℃ないし約１４００℃の範囲の徐冷装置処理温度に未被覆の光ファイバを晒す徐冷装置（４１０）と
を備えており、未被覆の光ファイバは徐冷装置を少なくとも２度通り抜ける、システム。

【0074】

実施形態２
延伸炉に動作可能にその処理フロー下流側に接続されている少なくとも２つの流体軸受装置（４２２ａ、４２２ｂ）を更に備えており、流体軸受装置は各々が、多数の支持チャネルが設けられて未被覆の光ファイバに方向転換させて徐冷装置を少なくとも２度通り抜けさせる構成の本体部を更に備えている、実施形態１のシステム。

【0075】

実施形態３
流体軸受装置は少なくとも３つのファイバ支持チャネルを備えている、実施形態２のシステム。

【0076】

実施形態４
光ファイバは光ファイバプリフォームから３０ｍ／ｓより速い速度で延伸される、実施形態１のシステム。

【0077】

実施形態５
光ファイバは光ファイバプリフォームから４０ｍ／ｓより速い速度で延伸される、実施形態１のシステム。

【0078】

実施形態６
光ファイバは光ファイバプリフォームから５０ｍ／ｓより速い速度で延伸される、実施形態１のシステム。

【0079】

実施形態７
少なくとも２つの流体軸受装置は、未被覆の光ファイバに方向転換させて徐冷装置を通り抜けさせることで少なくとも０．４秒間の滞留時間に亘り徐冷装置処理温度に未被覆の光ファイバを晒すよう構成されている、実施形態２のシステム。

【0080】

実施形態８
徐冷装置内における滞留時間は少なくとも０．５秒である、実施形態５のシステム。

【0081】

実施形態９
徐冷装置内における滞留時間は少なくとも１秒である、実施形態５のシステム。

【0082】

実施形態１０
徐冷装置内における滞留時間は少なくとも２秒である、実施形態５のシステム。

【0083】

実施形態１１
光ファイバは少なくとも０．２秒間に亘り徐冷装置の内部の約１０００℃ないし約１７００℃の温度である、実施形態１のシステム。

【0084】

実施形態１２
光ファイバは少なくとも０．５秒間に亘り徐冷装置の内部の約１０００℃ないし約１７００℃の温度である、実施形態１のシステム。

【0085】

実施形態１３
光ファイバは少なくとも１秒間に亘り徐冷装置の内部の約１０００℃ないし約１７００℃の温度である、実施形態１のシステム。

【0086】

実施形態１４
光ファイバは少なくとも２秒間に亘り徐冷装置の内部の約１０００℃ないし約１７００℃の温度である、実施形態１のシステム。

【0087】

実施形態１５
システムは、未被覆の光ファイバが流体軸受装置により方向転換された後で徐冷装置に再度入れ直しされる前に未被覆の光ファイバの温度を少なくとも約５００℃だけ上昇させるよう構成されている、実施形態２のシステム。

【0088】

実施形態１６
システムは、未被覆の光ファイバが流体軸受装置により方向転換された後で徐冷装置に再度入れ直しされる前に未被覆の光ファイバの温度を少なくとも約８００℃だけ上昇させるよう構成されている、実施形態２のシステム。

【0089】

実施形態１７
流体軸受装置の温度は約５℃から約４５０℃の間である、実施形態２のシステム。

【0090】

実施形態１８
流体軸受装置内の流体の温度は約５℃から約２００℃の間である、実施形態２のシステム。

【0091】

実施形態１９
流体軸受装置を出ていく光ファイバの温度は約３００℃から約８００℃の間である、実施形態２のシステム。

【0092】

実施形態２０
光ファイバは１５５０ｎｍで減衰量が０．１８ｄＢ／ｋｍ未満である、実施形態１のシステム。

【0093】

実施形態２１
光ファイバは１５５０ｎｍで減衰量が０．１７ｄＢ／ｋｍ未満である、実施形態１のシステム。

【0094】

実施形態２２
光ファイバは１５５０ｎｍで減衰量が０．１６ｄＢ／ｋｍ未満である、実施形態１のシステム。

【0095】

実施形態２３
流体軸受装置は加熱された筐体の内部にある、実施形態２のシステム。

【0096】

実施形態２４
流体軸受装置内の流体の温度は約４００℃から約１２００℃の間である、実施形態２のシステム。

【0097】

実施形態２５
光ファイバは流体軸受装置の内部で約４００℃よりも高い処理温度に晒される、実施形態２４のシステム。

【0098】

実施形態２６
光ファイバは流体軸受装置の内部で約８００℃よりも高い処理温度に晒される、実施形態２４のシステム。

【0099】

実施形態２７
未被覆の光ファイバを処理するための方法は、
延伸炉の内部にある光ファイバプリフォームから未被覆の光ファイバ延伸し、光ファイバが延伸炉から処理経路に沿って伸展するようにする工程と、
未被覆の光ファイバを延伸して延伸炉に動作可能にその処理フロー下流側で接続されている徐冷装置を通り抜けさせて、徐冷装置が約１０００℃ないし約１４００℃の範囲の徐冷装置処理温度に未被覆の光ファイバを晒すようにする工程と、
未被覆の光ファイバに方向転換させて徐冷装置を少なくとも２度通り抜けさせる工程と
を含んでいる、方法。

【0100】

実施形態２８
未被覆の光ファイバは、延伸炉に動作可能にその処理フロー下流側に接続されている少なくとも２つの流体軸受装置により方向転換されて徐冷装置を少なくとも２度通り抜け、流体軸受装置は各々が多数の支持チャネルが設けられた本体部を備えている、実施形態２５の方法。

【0101】

実施形態２９
光ファイバは光ファイバプリフォームから３０ｍ／ｓより速い速度で延伸される、実施形態２５の方法。

【0102】

実施形態３０
光ファイバは光ファイバプリフォームから４０ｍ／ｓより速い速度で延伸される、実施形態２５の方法。

【0103】

実施形態３１
光ファイバは光ファイバプリフォームから５０ｍ／ｓより速い速度で延伸される、実施形態２５の方法。

【0104】

実施形態３２
少なくとも２つの流体軸受装置は、未被覆の光ファイバに方向転換させて徐冷装置を通り抜けさせることで、少なくとも０．５秒間の滞留時間に亘り徐冷装置処理温度に未被覆の光ファイバを晒すよう構成されている、実施形態２８の方法。

【0105】

実施形態３３
徐冷装置内における滞留時間は少なくとも１秒である、実施形態３２の方法。

【0106】

実施形態３４
徐冷装置内における滞留時間は少なくとも２秒である、実施形態３２の方法。

【0107】

実施形態３５
光ファイバは少なくとも０．２秒間に亘り（徐冷装置の内部の）約１０００℃ないし約１７００℃の温度である、実施形態２７の方法。

【0108】

実施形態３６
光ファイバは少なくとも０．５秒間に亘り（徐冷装置の内部の）約１０００℃ないし約１７００℃の温度である、実施形態２７の方法。

【0109】

実施形態３７
光ファイバは少なくとも１秒間に亘り（徐冷装置の内部の）約１０００℃ないし約１７００℃の温度である、実施形態２７の方法。

【0110】

実施形態３８
光ファイバは少なくとも２秒間に亘り（徐冷装置の内部の）約１０００℃ないし約１７００℃の温度である、実施形態２７の方法。

【0111】

実施形態３９
未被覆の光ファイバは、流体軸受装置により方向転換された後で徐冷装置に再度入れ直しされる前に、加熱されて少なくとも約５００℃だけ温度上昇する、実施形態２８の方法。

【0112】

実施形態４０
未被覆の光ファイバは、流体軸受装置により方向転換された後で徐冷装置に再度入れ直しされる前に、加熱されて少なくとも約８００℃だけ温度上昇する、実施形態２８の方法。

【0113】

実施形態４１
流体軸受装置の温度は約５℃から約４５０℃の間である、実施形態２８の方法。

【0114】

実施形態４２
流体軸受装置内の流体の温度は約５℃から約２００℃の間である、実施形態２８の方法。

【0115】

実施形態４３
流体軸受装置を出ていく光ファイバの温度は約３００℃から約８００℃の間である、実施形態２８の方法。

【0116】

実施形態４４
光ファイバは１５５０ｎｍで減衰量が０．１８ｄＢ／ｋｍ未満である、実施形態１のシステム。

【0117】

実施形態４５
光ファイバは１５５０ｎｍで減衰量が０．１７ｄＢ／ｋｍ未満である、実施形態２７の方法。

【0118】

実施形態４６
光ファイバは１５５０ｎｍで減衰量が０．１６ｄＢ／ｋｍ未満である、実施形態２７の方法。

【0119】

実施形態４７
流体軸受装置は加熱された筐体の内部にある、実施形態２８の方法。

【0120】

実施形態４８
流体軸受装置内の流体の温度は約４００℃から約１２００℃の間である、実施形態２８の方法。

【0121】

実施形態４９
光ファイバは流体軸受装置の内部で約４００℃よりも高い処理温度に晒される、実施形態４８の方法。

【0122】

実施形態５０
光ファイバは流体軸受装置の内部で約８００℃よりも高い処理温度に晒される、実施形態４８の方法。

【符号の説明】

【0123】

４００ 光ファイバを処理するためのシステム
４０２ 延伸炉
４０４ 光ファイバプリフォーム
４０６ 未被覆の光ファイバ
４０８ 処理経路
４１０ 徐冷装置
４２２ａ 流体軸受装置
４２２ｂ 流体軸受装置

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7A】

【図7B】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】