JP3576947B2

JP3576947B2 - Manufacturing method of photonic crystal fiber

Info

Publication number: JP3576947B2
Application number: JP2000287528A
Authority: JP
Inventors: 正俊田中; 実 ▲吉▼田; 哲也山本; 繁樹小柳; 正隆中沢; 寛和久保田; 悟基川西
Original assignee: Mitsubishi Cable Industries Ltd; Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: Mitsubishi Cable Industries Ltd; Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date: 2000-09-21
Filing date: 2000-09-21
Publication date: 2004-10-13
Anticipated expiration: 2020-09-21
Also published as: JP2002097034A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、フォトニッククリスタルファイバの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
コア部及びクラッド部からなる光ファイバは、光を伝搬する媒体として非常によく知られている。また、近年、かかる構成の光ファイバでは得ることができない大きな波長分散を発現するものとして、フォトニッククリスタルファイバが注目を集めつつある。このフォトニッククリスタルファイバは、ファイバ中心を長手方向に延び且つ中実又は中空に形成されたコア部と、そのコア部を囲うように設けられ且つコア部に沿って延びる多数の細孔を有する多孔部とを備えている。
【０００３】
そして、かかるフォトニッククリスタルファイバの製造方法としては、ＳｉＯ₂を主体としてなる円柱体を準備し、その円柱体の中心軸部分周辺に中心軸方向に貫通する細穴を多数設けることによりプリフォームを作成し、そのプリフォームを線引き加工する方法がある。
【０００４】
また、多数のＳｉＯ₂製のキャピラリを最密充填状態に束ね、隣接するキャピラリの外側面同士を融着一体化させることによりプリフォームを作成し、そのプリフォームを線引き加工する方法もある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記前者の製造方法では、円柱体に多数の細孔を近接させて設けるので、隣接する細穴同士の仕切部分は極めて薄く、加工中にその仕切部分が割れたりすることもあり、プリフォームの作成が極めて困難である。
【０００６】
また、上記後者の製造方法では、最密充填状態に束ねられた多数のキャピラリの形態を保持したまま融着一体化させる加工が極めて困難である。
【０００７】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、上記のような困難を伴うことのないフォトニッククリスタルファイバの製造方法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、サポート管内にキャピラリを充填してプリフォームを作成し、そのプリフォームを線引き加工するようにしたものである。
【０００９】
具体的には、本出願の発明は、ファイバ中心を長手方向に延び且つ中実又は中空に形成されたコア部と、該コア部を囲うように設けられ且つ該コア部に沿って延びる多数の細孔を有する多孔部と、を備えたフォトニッククリスタルファイバの製造方法であって、
横断面の内壁の輪郭が略正六角形に形成された筒状のサポート管内に、該サポート管の中心軸と平行に多数の円筒状のキャピラリを充填すると共に、上記中実のコア部となるコア部材を該サポート管の中心軸部に配置して又は上記中空のコア部となる空間を該サポート管の中心軸部に形成してプリフォームを作成し、該プリフォームを線引き加工により細径化することを特徴とする。
【００１０】
上記の構成によれば、多数の円筒状のキャピラリがサポート管で束ねられた状態にプリフォームが作成され、そのプリフォームを線引き加工して細径化（ファイバー化）することとなるので、円柱体に穴開け加工を施すことによりプリフォームを作成する場合のように、隣接する細穴間の仕切部分が加工中に割れるといった問題は生じず、また、キャピラリはサポート管によって保持されることとなるので、キャピラリを相互に融着一体化させてプリフォームを作成する場合のような困難さも伴わず、容易にフォトニッククリスタルファイバを製造することができる。
【００１１】
ところで、サポート管の横断面における内壁の輪郭が円形である場合、コア部材又はコア部となる空間周辺の光の伝搬に関与する部分が最密充填となるようにキャピラリを配置し、コア部から遠い部分（特にサポート管の内壁付近）のキャピラリはサポート管の隙間を埋めるように充填率が低い状態に配置されることとなる。そのため、充填されたキャピラリのうち、最密充填されて線引き加工後にフォトニッククリスタルとして機能する割合は７割以下となる。例えば、１００本のキャピラリを充填しても、そのうち有効に利用できるのは７０本程度である。また、サポート管の内壁付近はキャピラリの充填率が低いため、線引き加工時の収縮量がコア部周辺よりも大きく、その結果、キャピラリ束内に隙間（格子欠陥）が形成されることとなる。そして、その隙間に起因して充填されたキャピラリに配置のずれ（相転移）が生じることとなる。
【００１２】
しかしながら、上記の構成によれば、サポート管の横断面における内壁の輪郭が略正六角形に形成されているので、ほとんど全てのキャピラリを最密充填状態でサポート管内に充填することができ、充填されたキャピラリのほぼ１００％が線引き加工後にフォトニッククリスタルとして機能することとなる。また、サポート管の内壁付近のキャピラリ充填率がコア部周辺と変わらないので、線引き加工時のキャピラリ束の収縮は均一となり、キャピラリ束内に形成される隙間（格子欠陥）は最小限に抑えられる。さらに、キャピラリ束の収縮が均一に生じるため、キャピラリの配置のずれ（相転移）も生じにくいものとなる。そして、サポート管の内壁付近から順次キャピラリを最密に充填していくだけでよいので、サポート管内にキャピラリを充填する作業において、コア部周辺の配列が乱れないように配慮する必要がほとんどなく作業効率が高められることとなる。
【００１３】
そして、この場合、サポート管の略正六角形の内壁輪郭形状は、サポート管内にキャピラリを最密充填して作成されたプリフォームを線引き加工により細径化する際に、サポート管の内壁に臨む全てのキャピラリがその内壁に接するように寸法設定されていることが好ましい。かかる構成によれば、線引き加工時におけるキャピラリの自由度が極めて低くなるので、キャピラリの配置のずれ（相転移）がより有効に抑止されることとなる。また、プリフォーム作成時にサポート管の内壁とキャピラリとの間に形成される隙間は極めて小さく設定されることとなり、サポート管の内壁付近から順次キャピラリを充填していくことにより最密充填状態となるので、キャピラリの配列が乱れないように配慮する必要がほとんどなく、サポート管内へのキャピラリの充填作業がより効率的なものとなる。
【００１４】
以上において、サポート管の略正六角形の内壁輪郭形状は、いわゆる正六角形のほか、例えば、相隣り合う辺が円弧により連結されたような角部が丸みを帯びたものをも含む。ここで、相隣り合う辺を円弧により連結して略正六角形を形成する場合、その半径をキャピラリの最大径の１／２以下とすることが好ましい。キャピラリの最大径の１／２よりも大きくすると、角部に配置されるキャピラリの収まりが悪くなり、その部分からキャピラリの最密充填性が損なわれることとなるからである。
【００１５】
【発明の効果】
上記説明したように、本出願の発明によれば、多数の円筒状のキャピラリがサポート管で束ねられた状態にプリフォームが作成され、そのプリフォームを線引き加工して細径化（ファイバー化）することとなるので、円柱体に穴開け加工を施すことによりプリフォームを作成する場合のように、隣接する細穴間の仕切部分が加工中に割れるといった問題は生じず、また、キャピラリはサポート管によって保持されることとなるので、キャピラリを相互に融着一体化させてプリフォームを作成する場合のような困難さも伴わず、容易にフォトニッククリスタルファイバを製造することができる。
【００１６】
また、サポート管の横断面における内壁の輪郭を略正六角形に形成しているので、ほとんど全てのキャピラリを最密充填状態でサポート管内に充填することができ、充填されたキャピラリのほぼ１００％を線引き加工後にフォトニッククリスタルとして機能させることができる。また、サポート管の内壁付近のキャピラリ充填率がコア部周辺と変わらないので、線引き加工時のキャピラリ束の収縮は均一となり、キャピラリ束内に形成される隙間（格子欠陥）を最小限に抑えることができる。さらに、キャピラリ束の収縮が均一に生じるため、キャピラリの配置のずれ（相転移）も生じにくいものとすることができる。そして、サポート管の内壁付近から順次キャピラリを最密に充填していくだけでよいので、サポート管内にキャピラリを充填する作業において、コア部周辺の配列が乱れないように配慮する必要がほとんどなく、作業効率を高めることができる。
【００１７】
また、サポート管の略正六角形の内壁輪郭形状を、サポート管内にキャピラリを最密充填して作成されたプリフォームを線引き加工により細径化する際に、サポート管の内壁に臨む全てのキャピラリがその内壁に接するように寸法設定することにより、線引き加工時におけるキャピラリの自由度が極めて低くなり、キャピラリの配置のずれ（相転移）をより有効に抑止することができる。加えて、プリフォーム作成時にサポート管の内壁とキャピラリとの間に形成される隙間は極めて小さく設定されることとなり、サポート管の内壁付近から順次キャピラリを充填していくことにより最密充填状態となるので、キャピラリの配列が乱れないように配慮する必要がほとんどなく、サポート管内へのキャピラリの充填作業をより効率的なものとすることができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下に実施形態について説明する。
【００１９】
（実施形態１）
実施形態１に係るフォトニッククリスタルファイバの製造方法について工程を追って説明する。
【００２０】
＜準備工程＞
ＳｉＯ₂製の円柱体に断面正６角形の穴を中心軸に沿って設けたサポート管と、円筒状のＳｉＯ₂製キャピラリを９０本と、そのキャピラリと同じ太さの円柱状のＳｉＯ₂製コア部材とを準備する。ここで、サポート管に設けられた断面正六角形の穴は、９０本のキャピラリ（及びコア部材）をサポート管内に最密充填して作成されるプリフォームを線引き加工により細径化する際に、サポート管の内壁に臨む全てのキャピラリがその内壁に接するように寸法設定されている。すなわち、その寸法設定は、サポート管にキャピラリ（及びコア部材）を最密充填する際において、後述の第１１層のキャピラリを充填する際には、キャピラリが第１０層のキャピラリとサポート管の内壁との間で摩擦により充填不可とならない程度の空間を形成し、且つ第１１層を充填した後には、第１１層のキャピラリとサポート管の内壁との間に極めて小さい隙間を形成するものである。
【００２１】
＜キャピラリ充填工程＞
サポート管内にキャピラリを充填していく。このとき、サポート管の内壁の一つの面を敷きつめるようにして６本のキャピラリを並列に並べて第１層を形成し、形成された第１層における一対のキャピラリの間に配置されるようにキャピラリを載せてゆき第２層を形成する（第２層は７本のキャピラリで構成される）。このようにして第５層までキャピラリを充填する。そして、第６層も第５層までと同様にしてキャピラリの充填を行うが、真ん中に配置される第６番目だけはキャピラリではなくコア部材を配置する。続いて、第１１層までキャピラリを充填する。
【００２２】
以上のようにして、図１に示すように、サポート管１内に９０本のキャピラリ２，２，…が充填されると共に、コア部材３が中心軸の位置に配置されたフォトニッククリスタルファイバのプリフォーム４を作成する。
【００２３】
＜線引き工程＞
サポート管内にキャピラリ及びコア部材を充填して作成したプリフォームを加熱して延伸する線引き加工を施して細径化（ファイバー化）する。このとき、隣接するキャピラリ同士、キャピラリとサポート管、キャピラリとコア部材は相互に融着一体化することとなる。そうして、図２に示すように、ファイバ中心を長手方向に延び且つ中実に形成されたコア部５と、コア部５を囲うように設けられ且つコア部５に沿って延びる多数の細孔を有する多孔部６と、これらを被覆するように設けられたサポート部７とを備えたフォトニッククリスタルファイバファイバ８が製造される。
【００２４】
上記構成のフォトニッククリスタルファイバ８の製造方法によれば、多数のキャピラリ２，２，…がサポート管１で束ねられた状態にプリフォーム４が作成され、そのプリフォーム４を線引き加工して細径化（ファイバー化）することとなるので、円柱体に穴開け加工を施すことによりプリフォームを作成する場合のように、隣接する細穴間の仕切部分が加工中に割れるといった問題は生じず、また、キャピラリ２，２，…はサポート管１によって保持されることとなるので、キャピラリを相互に融着一体化させてプリフォームを作成する場合のような困難さもなく、容易にフォトニッククリスタルファイバを製造することができる。
【００２５】
また、サポート管１の横断面における内壁の輪郭を、正六角形に形成しているので、全てのキャピラリ２，２，…を最密充填状態でサポート管１内に充填することができ、充填されたキャピラリ２，２，…の１００％が線引き加工後にフォトニッククリスタルとして機能することとなる。加えて、サポート管１内壁付近のキャピラリ充填率がコア部周辺と変わらないので、線引き加工時のキャピラリ束の収縮は均一となり、キャピラリ束内に形成される隙間（格子欠陥）は最小限に抑えられる。
【００２６】
さらに、サポート管１の正六角形の内壁輪郭形状は、サポート管１内にキャピラリ２，２，…を最密充填して作成されたプリフォーム４を線引き加工により細径化する際に、サポート管１の内壁に臨む全てのキャピラリ２，２，…がその内壁に接するように寸法設定されているので、線引き加工時におけるキャピラリ２，２，…の自由度が極めて低くなり、キャピラリ２，２，…の配置のずれ（相転移）がより有効に抑止されることとなる。また、プリフォーム４作成時にサポート管１の内壁とキャピラリ２，２，…との間に形成される隙間は極めて小さく設定されることとなり、サポート管１の内壁付近から順次キャピラリ２，２，…を充填していくことにより最密充填状態となるので、キャピラリ２，２，…の配列が乱れないように配慮する必要がほとんどなく、サポート管１内へのキャピラリ２，２，…の充填作業がより効率的なものとなる。
【００２７】
（実施形態２）
実施形態２に係るフォトニッククリスタルファイバの製造方法について工程を追って説明する。
【００２８】
＜準備工程＞
ＳｉＯ₂製の円柱体に断面正６角形の穴を中心軸に沿って設けたサポート管と、断面外郭形状が正六角形状であって且つ中心に断面円形の細穴が設けられたＳｉＯ₂製キャピラリを１６８本と、そのキャピラリと同じ形状の六角柱状のＳｉＯ₂製コア部材とを準備する。ここで、サポート管に設けられた断面正六角形の穴は、１６８本のキャピラリ（及びコア部材）をサポート管内に最密充填して作成されるプリフォームを線引き加工により細径化する際に、サポート管の内壁に臨む全てのキャピラリがその内壁に接するように寸法設定されている。その寸法設定は、実施形態１と同様である。
【００２９】
＜キャピラリ充填工程＞
サポート管の内壁の一つの面を敷きつめるようにして８本のキャピラリを並列に並べて第１層を形成し、形成された第１層における一対のキャピラリの間に配置されるようにキャピラリを載せてゆき第２層を形成する（第２層は９本のキャピラリで構成される）。このようにして第７層までキャピラリを充填する。そして、第８層も第７層までと同様にしてキャピラリの充填を行うが、真ん中に配置される第８番目だけはキャピラリではなくコア部材を配置する。続いて、第１５層までキャピラリを充填する。
【００３０】
以上のようにして、図３に示すように、サポート管１内に１６８本のキャピラリ２，２，…が充填されると共に、コア部材３が中心軸の位置に配置されたフォトニッククリスタルファイバのプリフォーム４を作成する。
【００３１】
線引き工程の構成、作用及び効果については、実施形態１と同一である。
【００３２】
（その他の実施形態）
上記実施形態１及び２では、コア部材を用いることにより中実のコア部を有するフォトニッククリスタルファイバを製造したが、特にこれに限定されるものではなく、プリフォームの作成時に中心軸部分に空間を形成しておくことにより、中空のコア部を有するものを製造することもできる。
【００３３】
また、上記実施形態１及び２では、断面正六角形の穴が設けられたサポート管が用いられたが、特にこれに限定されるものではなく、例えば、相隣り合う辺が円弧により連結されたような角部が丸みを帯びた略正六角形のものであってもよい。但し、その場合、円弧の半径をキャピラリの最大径の１／２以下とすることが好ましい。キャピラリの最大径の１／２よりも大きくすると、角部に配置されるキャピラリの収まりが悪くなり、その部分からキャピラリの最密充填性が損なわれることとなるからである。また、正六角形に限らず、正三角形、正四角形又は円形であってもよい。
【００３４】
また、プリフォームを作成する際には、サポート管の内壁とそれに臨むキャピラリとの間に形成される空間に石英製細径ロッドや石英粉等の充填材を充填するようにしてもよい。そうすることにより、線引き工程においてキャピラリ束外周部の変形を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態１に係るプリフォームの断面図である。
【図２】実施形態１に係るフォトニッククリスタルファイバの斜視図である。
【図３】実施形態２に係るプリフォームの断面図である。
【符号の説明】
１サポート管
２キャピラリ
３コア部材
４プリフォーム
５コア部
６多孔部
７サポート部
８フォトニッククリスタルファイバ[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for manufacturing a photonic crystal fiber.
[0002]
[Prior art]
An optical fiber composed of a core and a clad is very well known as a medium for transmitting light. In recent years, a photonic crystal fiber has been attracting attention as one that exhibits a large wavelength dispersion that cannot be obtained with an optical fiber having such a configuration. This photonic crystal fiber has a core portion extending in the longitudinal direction of the fiber center and formed solid or hollow, and a porous member provided so as to surround the core portion and having a large number of pores extending along the core portion. Section.
[0003]
As a method for manufacturing such a photonic crystal fiber, a preform is prepared by preparing a cylindrical body mainly composed of SiO ₂ and providing a large number of small holes penetrating in the central axis direction around the central axis portion of the cylindrical body. There is a method of making and drawing the preform.
[0004]
There is also a method of bundling a large number of capillaries made of SiO _{2 in a} close-packed state, fusing and integrating the outer surfaces of adjacent capillaries, and drawing the preform.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the former manufacturing method, since a large number of pores are provided close to the cylindrical body, the partition between adjacent small holes is extremely thin, and the partition may be broken during processing. It is extremely difficult to create a reform.
[0006]
Further, in the latter manufacturing method, it is extremely difficult to perform fusion and unification while maintaining the shape of a number of capillaries bundled in a close-packed state.
[0007]
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a method for manufacturing a photonic crystal fiber that does not involve the above-described difficulties.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
According to the present invention, a preform is prepared by filling a support tube with a capillary, and the preform is drawn.
[0009]
Specifically, the invention of the present application provides a solid or hollow core extending in the longitudinal direction of the fiber center, and a plurality of cores provided so as to surround the core and extending along the core. A method for producing a photonic crystal fiber comprising a porous portion having pores,
A cylindrical support tube in which the profile of the inner wall of the cross section is formed in a substantially regular hexagon is filled with a large number of cylindrical capillaries in parallel with the central axis of the support tube, and the core as the solid core portion is formed. A preform is formed by disposing the member at the central axis of the support tube or forming the space serving as the hollow core portion at the central axis of the support tube, and reducing the diameter of the preform by drawing. It is characterized by doing.
[0010]
According to the above configuration, a preform is created in a state in which a large number of cylindrical capillaries are bundled by the support tube, and the preform is drawn to be reduced in diameter (to be a fiber). There is no problem that the partition between adjacent small holes breaks during processing as in the case of creating a preform by performing a hole punching process on the body, and the capillary is held by the support tube. Therefore, the photonic crystal fiber can be easily manufactured without the difficulty of producing a preform by fusing and integrating the capillaries with each other.
[0011]
By the way, when the contour of the inner wall in the cross section of the support tube is circular, the capillaries are arranged such that the core member or a part related to light propagation around the space serving as the core part is closest packed, and the core part is arranged from the core part. The capillary at a distant portion (especially near the inner wall of the support tube) is arranged with a low filling rate so as to fill the gap between the support tubes. Therefore, of the filled capillaries, the ratio of being closest packed and functioning as a photonic crystal after drawing is 70% or less. For example, even if 100 capillaries are filled, only about 70 can be used effectively. Further, since the filling rate of the capillary near the inner wall of the support tube is low, the amount of shrinkage during the drawing process is larger than that around the core, and as a result, a gap (lattice defect) is formed in the capillary bundle. Then, a gap (phase transition) occurs in the filled capillary due to the gap.
[0012]
However, according to the above configuration, since the contour of the inner wall in the cross section of the support pipe is formed in a substantially regular hexagon, almost all capillaries can be filled in the support pipe in a close-packed state, and the support pipe can be filled. Almost 100% of the resulting capillaries will function as photonic crystals after drawing. In addition, since the capillary filling ratio near the inner wall of the support tube is not different from that around the core portion, the contraction of the capillary bundle during the drawing process is uniform, and the gap (lattice defect) formed in the capillary bundle is minimized. . Furthermore, since the contraction of the capillary bundle occurs evenly, displacement (phase transition) of the arrangement of the capillaries hardly occurs. And since it is only necessary to fill the capillaries in the vicinity of the inner wall of the support tube in the closest possible order, there is almost no need to take care to disturb the arrangement around the core part in the work of filling the capillaries inside the support tube, and work efficiency Will be increased.
[0013]
And in this case, the substantially regular hexagonal inner wall contour shape of the support pipe is all that faces the inner wall of the support pipe when reducing the diameter of the preform created by closest filling the capillary into the support pipe by drawing. Is preferably dimensioned such that the capillary is in contact with its inner wall. According to such a configuration, the degree of freedom of the capillaries during the drawing process is extremely low, so that the displacement (phase transition) of the arrangement of the capillaries is more effectively suppressed. Further, the gap formed between the inner wall of the support tube and the capillary at the time of forming the preform is set to be extremely small, and the capillary is sequentially filled from the vicinity of the inner wall of the support tube to be in the closest packing state. Therefore, there is almost no need to consider that the arrangement of the capillaries is not disturbed, and the operation of filling the capillaries into the support tube becomes more efficient.
[0014]
In the above description, the substantially regular hexagonal inner wall contour shape of the support tube includes not only a so-called regular hexagonal shape but also, for example, a rounded corner portion in which adjacent sides are connected by an arc. Here, in a case where adjacent sides are connected by an arc to form a substantially regular hexagon, it is preferable that the radius be equal to or less than 1/2 of the maximum diameter of the capillary. If the diameter is larger than 最大 of the maximum diameter of the capillary, the capillaries arranged at the corners will not fit well, and the close-packing of the capillary will be impaired from that part.
[0015]
【The invention's effect】
As described above, according to the invention of the present application, a preform is created in a state in which a large number of cylindrical capillaries are bundled by a support tube, and the preform is drawn to reduce the diameter (to form a fiber). Therefore, there is no problem that the partition between adjacent small holes breaks during processing as in the case of creating a preform by drilling a cylindrical body, and the capillary is supported. Since the capillary is held by the tube, the photonic crystal fiber can be easily manufactured without the difficulty as in the case where a capillary is fused and integrated with each other to form a preform.
[0016]
Also, since the contour of the inner wall in the cross section of the support tube is formed in a substantially regular hexagon, almost all capillaries can be filled into the support tube in a close-packed state, and almost 100% of the filled capillaries are filled. It can function as a photonic crystal after drawing. Also, since the capillary filling ratio near the inner wall of the support tube is not different from that around the core, the contraction of the capillary bundle during the drawing process is uniform, and the gap (lattice defect) formed in the capillary bundle is minimized. Can be. Furthermore, since the contraction of the capillary bundle occurs evenly, it is possible to make it difficult for the displacement (phase transition) of the capillary arrangement to occur. Then, since it is only necessary to sequentially fill the capillaries in the vicinity of the inner wall of the support tube in the closest density, there is almost no need to consider that the arrangement around the core portion is disturbed in the operation of filling the capillaries in the support tube, and Efficiency can be increased.
[0017]
Also, when reducing the diameter of the preform created by filling the capillary into the support pipe in the closest regular hexagonal shape by drawing the support pipe, all the capillaries facing the inner wall of the support pipe are drawn. By setting the dimensions so as to be in contact with the inner wall, the degree of freedom of the capillary at the time of drawing processing is extremely low, and the displacement (phase transition) of the arrangement of the capillary can be more effectively suppressed. In addition, the gap formed between the inner wall of the support tube and the capillary at the time of forming the preform will be set to be extremely small, and by filling the capillary sequentially from the vicinity of the inner wall of the support tube, the closest packed state will be obtained. Therefore, there is almost no need to take care not to disturb the arrangement of the capillaries, and the work of filling the capillaries into the support tube can be made more efficient.
[0018]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
It will be described implementation form below.
[0019]
(Embodiment 1)
It will be described step by step method for producing a photonic crystal fiber according to the implementation form 1.
[0020]
<Preparation process>
And support tube provided along the central axis of the cross-section regular hexagon holes in SiO ₂ made of a cylindrical body, a cylindrical 90 present a SiO ₂ manufactured by capillary and the same thickness cylindrical SiO ₂ made with the capillary Prepare a core member. Here, a hole having a regular hexagonal cross section provided in the support tube is used to draw a preform made by closely packing 90 capillaries (and a core member) into the support tube by drawing, thereby reducing the diameter. All capillaries facing the inner wall of the support tube are dimensioned to be in contact with the inner wall. That is, the dimension setting is such that when the capillary (and the core member) is closest packed in the support tube, when the capillary of the eleventh layer to be described later is filled, the capillary is the capillary of the tenth layer and the inner wall of the support tube. Between the capillary of the eleventh layer and the inner wall of the support tube after the eleventh layer is filled. .
[0021]
<Capillary filling process>
Fill the capillary into the support tube. At this time, the first layer is formed by arranging six capillaries in parallel so as to cover one surface of the inner wall of the support tube, and is arranged between a pair of capillaries in the formed first layer. A second layer is formed by mounting a capillary (the second layer is composed of seven capillaries). In this way, the capillary is filled up to the fifth layer. The sixth layer is filled with capillaries in the same manner as the first and fifth layers, except that the sixth member disposed in the center is not a capillary but a core member. Subsequently, the capillary is filled up to the eleventh layer.
[0022]
As described above, as shown in FIG. 1, the support tube 1 is filled with 90 capillaries 2, 2,..., And the core member 3 of the photonic crystal fiber is disposed at the position of the central axis. Create a preform 4.
[0023]
<Drawing process>
The preform formed by filling the support tube with the capillary and the core member is subjected to a drawing process for heating and stretching to reduce the diameter (to form a fiber). At this time, the adjacent capillaries, the capillaries and the support tube, and the capillaries and the core member are mutually fused and integrated. Then, as shown in FIG. 2, the core portion 5 extending in the longitudinal direction of the fiber in the longitudinal direction and having a solid shape, and a plurality of pores provided so as to surround the core portion 5 and extending along the core portion 5. A photonic crystal fiber fiber 8 having a porous portion 6 having the above structure and a support portion 7 provided so as to cover the porous portion 6 is manufactured.
[0024]
According to the method for manufacturing the photonic crystal fiber 8 having the above-described configuration, the preform 4 is formed in a state in which a large number of capillaries 2, 2, ... are bundled by the support tube 1, and the preform 4 is drawn and thinned. Since the diameter is increased (fibre), there is no problem that the partition between adjacent small holes breaks during processing as in the case of creating a preform by drilling a cylindrical body. Since the capillaries 2, 2,... Are held by the support tube 1, the photonic crystal can be easily formed without the difficulty of forming a preform by fusing the capillaries together. Fiber can be manufactured.
[0025]
Further, since the contour of the inner wall in the cross section of the support tube 1 is formed as a regular hexagon, all the capillaries 2, 2,... Can be filled in the support tube 1 in a close-packed state. 100% of the capillaries 2, 2,... Function as a photonic crystal after the drawing process. In addition, since the capillary filling ratio near the inner wall of the support tube 1 is not different from that around the core portion, the contraction of the capillary bundle during the drawing process is uniform, and the gap (lattice defect) formed in the capillary bundle is minimized. Can be
[0026]
Further, the regular hexagonal inner wall contour shape of the support tube 1 is used to reduce the diameter of the preform 4 formed by filling the capillaries 2, 2,. Since all the capillaries 2, 2,... Facing the inner wall are set in contact with the inner wall, the degree of freedom of the capillaries 2, 2,. .. Can be more effectively suppressed. The gap formed between the inner wall of the support tube 1 and the capillaries 2, 2,... When the preform 4 is formed is set to be extremely small, and the capillaries 2, 2,. , Filling the capillaries 2, 2,... Into the support tube 1 is almost unnecessary because the arrangement of the capillaries 2, 2,. Will be more efficient.
[0027]
(Embodiment 2)
It will be described step by step method for producing a photonic crystal fiber according to the implementation form 2.
[0028]
<Preparation process>
And support provided along the central axis of the cross-section regular hexagon holes in SiO ₂ made of a cylindrical body tube, SiO ₂ manufactured by the cross-sectional contour is circular section small holes in and around a regular hexagonal shape provided 168 capillaries and a hexagonal prism-shaped SiO ₂ core member having the same shape as the capillaries are prepared. Here, a hole having a regular hexagonal cross section provided in the support tube is used to draw a preform made by packing 168 capillaries (and a core member) in the support tube in a close-packed manner by drawing, thereby reducing the diameter. All capillaries facing the inner wall of the support tube are dimensioned to be in contact with the inner wall. The dimension setting is the same as in the first embodiment.
[0029]
<Capillary filling process>
Eight capillaries are arranged in parallel so as to lay one surface of the inner wall of the support tube to form a first layer, and the capillaries are placed so as to be arranged between a pair of capillaries in the formed first layer. A second layer is formed (the second layer is composed of nine capillaries). In this way, the capillary is filled up to the seventh layer. The eighth layer is filled with the capillaries in the same manner as the first and the seventh layers, except that the eighth member disposed in the center is not a capillary but a core member. Subsequently, the capillaries are filled up to the fifteenth layer.
[0030]
As described above, as shown in FIG. 3, the support tube 1 is filled with 168 capillaries 2, 2,..., And the core member 3 of the photonic crystal fiber is disposed at the position of the central axis. Create a preform 4.
[0031]
The configuration, operation, and effect of the drawing step are the same as those in the first embodiment.
[0032]
(Other embodiments)
In the first and second embodiments, the photonic crystal fiber having the solid core is manufactured by using the core member. However, the present invention is not particularly limited to this. By forming the above, a product having a hollow core can also be manufactured.
[0033]
Further, in the first and second embodiments, the support tube provided with a hole having a regular hexagonal cross section is used. However, the present invention is not particularly limited to this. For example, it is assumed that adjacent sides are connected by an arc. It may be a regular hexagon with rounded corners. However, in this case, it is preferable that the radius of the arc be equal to or less than half the maximum diameter of the capillary. If the diameter is larger than 最大 of the maximum diameter of the capillary, the capillaries arranged at the corners will not fit well, and the close-packing of the capillary will be impaired from that part. The shape is not limited to a regular hexagon, but may be a regular triangle, a regular square, or a circle.
[0034]
When the preform is formed, a space formed between the inner wall of the support tube and the capillary facing the support tube may be filled with a filler such as a fine rod made of quartz or quartz powder. By doing so, it is possible to suppress deformation of the outer periphery of the capillary bundle in the drawing step.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a sectional view of a preform according to a first embodiment.
FIG. 2 is a perspective view of the photonic crystal fiber according to the first embodiment.
FIG. 3 is a sectional view of a preform according to a second embodiment.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Support tube 2 Capillary 3 Core member 4 Preform 5 Core part 6 Porous part 7 Support part 8 Photonic crystal fiber

Claims

ファイバ中心を長手方向に延び且つ中実又は中空に形成されたコア部と、該コア部を囲うように設けられ且つ該コア部に沿って延びる多数の細孔を有する多孔部と、を備えたフォトニッククリスタルファイバの製造方法であって、
横断面の内壁の輪郭が略正六角形に形成された筒状のサポート管内に、該サポート管の中心軸と平行に多数の円筒状のキャピラリを充填すると共に、上記中実のコア部となるコア部材を該サポート管の中心軸部に配置して又は上記中空のコア部となる空間を該サポート管の中心軸部に形成してプリフォームを作成し、該プリフォームを線引き加工により細径化することを特徴とするフォトニッククリスタルファイバの製造方法。A core portion extending in the longitudinal direction of the fiber center and formed solid or hollow; and a porous portion provided so as to surround the core portion and having a large number of pores extending along the core portion. A method for producing a photonic crystal fiber, comprising:
A cylindrical support tube in which the profile of the inner wall of the cross section is formed in a substantially regular hexagon is filled with a large number of cylindrical capillaries in parallel with the central axis of the support tube, and the core as the solid core portion is formed. A preform is formed by disposing the member at the central axis of the support tube or forming the space serving as the hollow core portion at the central axis of the support tube, and reducing the diameter of the preform by drawing. A method for producing a photonic crystal fiber.

上記サポート管の略正六角形の内壁輪郭形状は、上記サポート管内にキャピラリを最密充填して作成されたプリフォームを線引き加工により細径化する際に、該サポート管の内壁に臨む全てのキャピラリが該内壁に接するように寸法設定されていることを特徴とする請求項１に記載のフォトニッククリスタルファイバの製造方法。The substantially regular hexagonal inner wall contour shape of the support tube is such that all capillaries facing the inner wall of the support tube when the preform formed by closest filling the capillary into the support tube is reduced in diameter by drawing. 2. The method according to claim 1, wherein the size of the photonic crystal fiber is set so as to be in contact with the inner wall.

上記サポート管の略正六角形の内壁輪郭形状は、相隣り合う辺が上記サポート管内に充填されるキャピラリの最大径の１／２以下の半径の円弧により連結されて角部が丸みを帯びて形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のフォトニッククリスタルファイバの製造方法。The substantially regular hexagonal inner wall contour shape of the support pipe is formed such that adjacent sides are connected by an arc having a radius equal to or less than 1/2 of a maximum diameter of a capillary filled in the support pipe, and a corner portion is rounded. The method for producing a photonic crystal fiber according to claim 1, wherein: