JP5835823B1 - Multi-core optical fiber preform manufacturing method - Google Patents

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Abstract

【課題】光ファイバ断面に複数のコアを有するマルチコア光ファイバを低損失かつ長尺に製造可能な光ファイバ母材を容易に得ることができるマルチコア光ファイバ母材の製造方法を提供する。【解決手段】第２の石英管の石英管の外側、かつ、第１の石英管２１の内側に原料ガスを流入し、第１の石英管２１及び第２の石英管を加熱器具で加熱することで第１の石英管２１の内部に拡散した第１のガラス微粒子を堆積させ、光ファイバ母材のクラッド部２６を形成するクラッド部堆積工程と、第２の石英管の内側に配置した加熱器具を取り外す取り外し工程と、予め加熱された第２の石英管の内側に原料ガスを流入し第２のガラス微粒子２７ａを堆積して光ファイバ母材のコア部を形成するコア部堆積工程と、を順に行う、マルチコア光ファイバ母材の製造方法。【選択図】図６A method of manufacturing a multi-core optical fiber preform that can easily provide an optical fiber preform capable of manufacturing a multi-core optical fiber having a plurality of cores in a cross section of the optical fiber with a low loss and a long length. A raw material gas is introduced into the outside of the quartz tube of the second quartz tube and inside the first quartz tube 21, and the first quartz tube 21 and the second quartz tube are heated with a heating device. Thus, the first glass fine particles diffused inside the first quartz tube 21 are deposited to form a clad portion deposition step for forming the clad portion 26 of the optical fiber preform, and heating disposed inside the second quartz tube. A removal step of removing the instrument, a core portion deposition step of forming the core portion of the optical fiber preform by flowing the raw material gas into the preheated second quartz tube and depositing the second glass fine particles 27a; A method for manufacturing a multi-core optical fiber preform, which is sequentially performed. [Selection] Figure 6

Description

本発明は、マルチコア光ファイバ母材の製造方法に関する。   The present invention relates to a method for manufacturing a multi-core optical fiber preform.

通信ネットワークにおける伝送容量は年々増加し、数年後には光ファイバ１芯において１０Ｔｂｉｔ／ｓ以上の大容量伝送を可能とすることが必要不可欠となってくる。このため、波長分割多重、時分割多重、偏波分割多重、並びに符号分割多重などにより、通常のシングルモード光ファイバの伝送容量を拡大する研究が進められている。一方、伝送容量を拡大する技術の一つである空間多重技術として、光ファイバ断面に複数のコアを有するマルチコア光ファイバがある。   Transmission capacity in a communication network increases year by year, and it becomes indispensable to enable large-capacity transmission of 10 Tbit / s or more in an optical fiber core several years later. For this reason, research is being carried out to expand the transmission capacity of a normal single mode optical fiber by wavelength division multiplexing, time division multiplexing, polarization division multiplexing, code division multiplexing, and the like. On the other hand, there is a multi-core optical fiber having a plurality of cores in the cross section of the optical fiber as a spatial multiplexing technique that is one of the techniques for expanding the transmission capacity.

マルチコア光ファイバ母材の製造方法としては、複数個のコア母材を束ねてクラッド部となる石英管に挿入して光ファイバ母材を製造する方法（例えば、特許文献１参照）が知られている。また他の方法としては、クラッド部となる石英柱に複数個の空孔を開け、空孔内にあらかじめ形成されたコア母材を挿入し、加熱合体することにより光ファイバ母材を製造する方法（例えば、特許文献２参照）が知られている。さらに、複数の心棒や石英管を用いて、複数のコア部を同時に製造する方法（例えば、特許文献３参照）が提案されている。   As a method of manufacturing a multi-core optical fiber preform, a method of manufacturing an optical fiber preform by bundling a plurality of core preforms and inserting them into a quartz tube serving as a cladding part (see, for example, Patent Document 1) is known. Yes. As another method, a method of manufacturing an optical fiber preform by opening a plurality of holes in a quartz pillar serving as a cladding portion, inserting a core preform formed in advance into the voids, and heating and combining them. (See, for example, Patent Document 2). Furthermore, a method of simultaneously manufacturing a plurality of core portions using a plurality of mandrels and quartz tubes (for example, see Patent Document 3) has been proposed.

特開平８−１１９６５６号JP-A-8-119656 特開平９−０９０１４３号JP-A-9-090143 特開２０１３−１７７２６９号JP 2013-177269 A

しかしながら、特許文献１に記載のマルチコア光ファイバ母材の製造方法では、コア部の表面にＯＨ基や不純物が付着するため、これら不純物による吸収損失が生じることにより低損失化が難しいという問題がある。また、光ファイバの軸心に直交する断面において複数個形成されるコア部間の距離などを精密に制御することが困難であるという問題もある。   However, in the method of manufacturing the multi-core optical fiber preform described in Patent Document 1, since OH groups and impurities adhere to the surface of the core portion, there is a problem that it is difficult to reduce the loss due to absorption loss due to these impurities. . There is also a problem that it is difficult to precisely control the distance between a plurality of core portions formed in a cross section orthogonal to the axis of the optical fiber.

特に、コア部が光ファイバの軸心に直交する断面方向に積層される場合には、積層数の増加とともにコア部の配列の精度も劣化するという問題がある。さらに、コア部間の隙間にクラッド部となる石英柱を積層するため、コストの低減が困難であるという問題もある。   In particular, when the core portions are laminated in a cross-sectional direction perpendicular to the axis of the optical fiber, there is a problem that the accuracy of the arrangement of the core portions deteriorates as the number of lamination increases. In addition, since quartz columns that serve as cladding portions are stacked in the gaps between the core portions, there is a problem that it is difficult to reduce costs.

他方、特許文献２に記載のマルチコア光ファイバ母材の製造方法では、石英ガラスが非常に硬いため、クラッド部となる石英柱に空孔を開ける際に超音波振動研削などの特殊な方法を用いる必要がある。しかし、孔を深く研削するために研削工具の長さを長くすると、高速回転に伴う軸ずれが生じ、研削できなくなってしまう。そのため、母材サイズの大型化、つまり光ファイバの長尺化が困難であるといった問題がある。   On the other hand, in the manufacturing method of the multi-core optical fiber preform described in Patent Document 2, since quartz glass is very hard, a special method such as ultrasonic vibration grinding is used when opening a hole in a quartz column serving as a cladding part. There is a need. However, if the length of the grinding tool is increased in order to deeply grind the hole, an axial deviation due to high-speed rotation occurs and grinding becomes impossible. Therefore, there is a problem that it is difficult to increase the size of the base material, that is, to lengthen the optical fiber.

特許文献３に記載のマルチコア光ファイバ母材の製造方法では、光ファイバの外径となる石英管の内部、かつ、光ファイバのコア部となる石英管の外部に、クラッド部を形成するガラス微粒子を堆積する際に、光ファイバのコア部となる石英管近傍の温度が均一に加熱されないため、クラッド部を形成するガラス微粒子が均一に堆積しないといった問題がある。   In the method for producing a multi-core optical fiber preform described in Patent Document 3, glass fine particles that form a cladding portion inside a quartz tube that is the outer diameter of the optical fiber and outside the quartz tube that is the core portion of the optical fiber When depositing glass, the temperature in the vicinity of the quartz tube serving as the core portion of the optical fiber is not heated uniformly, so that there is a problem that the glass fine particles forming the cladding portion are not uniformly deposited.

前記課題を解決するために、本発明は、上記の事情に鑑み提案されたものであって、光ファイバ断面に複数のコアを有するマルチコア光ファイバを低損失かつ長尺に製造可能な光ファイバ母材を容易に得ることができるマルチコア光ファイバ母材の製造方法を提供することを目的とする。   In order to solve the above-mentioned problems, the present invention has been proposed in view of the above circumstances, and is an optical fiber mother capable of manufacturing a multi-core optical fiber having a plurality of cores in an optical fiber cross section with a low loss and a long length. It is an object of the present invention to provide a method for producing a multi-core optical fiber preform from which a material can be easily obtained.

上記目的を達成するため、本発明では光ファイバ母材の外形を形成する石英管内部に、光ファイバ母材のコア部を形成する石英管を各コア部に対応するよう配置し、各石英管を加熱しながら、石英管にガラス微粒子を堆積させることを特徴とする。   In order to achieve the above object, in the present invention, a quartz tube forming a core portion of an optical fiber preform is disposed in the quartz tube forming the outer shape of the optical fiber preform so as to correspond to each core portion. The glass particles are deposited on the quartz tube while heating.

より具体的には、ＭＣＶＤ（Ｍｏｄｉｆｉｅｄ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法及びＰＣＶＤ（Ｐｌａｓｍａ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法をベースとして、石英管を加熱しながらガラス粒子を堆積させて光ファイバ母材を生成する。   More specifically, based on a modified chemical vapor deposition (MCVD) method and a plasma chemical vapor deposition (PCVD) method, glass fibers are deposited while heating a quartz tube to generate an optical fiber preform.

具体的には、本発明に係るマルチコア光ファイバ母材の製造方法は、
光ファイバ母材の外形となる第１の石英管の内側に前記第１の石英管の内周径よりも小さい直径を有する複数の第２の石英管を、前記第１の石英管の軸方向に沿って配置する石英管配置工程と、
前記第１の石英管の外側及び前記第２の石英管の内側に加熱器具をそれぞれ配置する加熱器具配置工程と、
前記第２の石英管の外側、かつ、前記第１の石英管の内側に原料ガスを流入し、前記第１の石英管及び前記第２の石英管を加熱器具で加熱することで前記第１の石英管内部に拡散した第１のガラス微粒子を堆積させ、前記光ファイバ母材のクラッド部を形成するクラッド部堆積工程と、
前記第２の石英管の内側に配置した加熱器具を取り外す取り外し工程と、
予め加熱された前記第２の石英管の内側に原料ガスを流入し第２のガラス微粒子を堆積させることで前記光ファイバ母材のコア部を形成するコア部堆積工程と、を順に行う。 Specifically, the manufacturing method of the multi-core optical fiber preform according to the present invention,
A plurality of second quartz tubes having a diameter smaller than the inner peripheral diameter of the first quartz tube are arranged inside the first quartz tube serving as the outer shape of the optical fiber preform, and the axial direction of the first quartz tube Quartz tube placement process to be placed along,
A heater arrangement step of arranging heaters on the outside of the first quartz tube and the inside of the second quartz tube,
A source gas is introduced into the outside of the second quartz tube and the inside of the first quartz tube, and the first quartz tube and the second quartz tube are heated with a heating instrument, thereby the first quartz tube. A cladding portion deposition step of depositing the first glass fine particles diffused inside the quartz tube and forming a cladding portion of the optical fiber preform;
A removal step of removing the heating device disposed inside the second quartz tube;
A core part deposition step of forming a core part of the optical fiber preform by flowing a source gas into the second quartz tube heated in advance and depositing second glass fine particles is sequentially performed.

本発明に係る上述のマルチコア光ファイバ母材の製造方法では、
前記クラッド部堆積工程及び前記コア部堆積工程は、
前記第１の石英管と前記第２の石英管と前記加熱器具との相対的位置の位置関係を維持するとともに前記第１の石英管の中心軸を回転軸として、前記第１の石英管と前記第２の石英管と前記加熱器具とを同期回転させてもよい。 In the manufacturing method of the above-mentioned multi-core optical fiber preform according to the present invention,
The cladding part deposition step and the core part deposition step are:
Maintaining the positional relationship of the relative positions of the first quartz tube, the second quartz tube, and the heating device, and using the central axis of the first quartz tube as a rotation axis; The second quartz tube and the heating device may be rotated synchronously.

本発明に係る上述のマルチコア光ファイバ母材の製造方法では、
前記石英管配置工程は、
第２の石英管の屈折率が、前記クラッド部の屈折率よりも低い値でもよい。 In the manufacturing method of the above-mentioned multi-core optical fiber preform according to the present invention,
The quartz tube placement step includes:
The refractive index of the second quartz tube may be lower than the refractive index of the cladding part.

本発明に係るマルチコア光ファイバ母材の製造方法では、
前記加熱器具配置工程は、
前記加熱器具として酸水素バーナー又は電熱線又はマイクロ波を発生させるキャビティを用いてもよい。 In the manufacturing method of the multi-core optical fiber preform according to the present invention,
The heating appliance arrangement step includes
As the heating device, an oxyhydrogen burner, a heating wire, or a cavity that generates microwaves may be used.

具体的には、本発明に係るマルチコア光ファイバ母材の製造方法は、
光ファイバ母材の１つのコア部が形成された柱体状の母材又は１つのコア部及び該コア部周囲のクラッド部の一部が形成された柱体状の母材を予めコア数分作製するコア部作製工程と、
光ファイバ母材の外形となる第１の石英管の内側に、前記第１の石英管の内周径よりも小さい直径を有する複数の前記第２の石英管を、前記第１の石英管の軸方向に沿って配置する石英管配置工程と、
前記第１の石英管の外側及び前記第２の石英管の内側に加熱器具をそれぞれ配置する加熱器具配置工程と、
前記第２の石英管の外側、かつ、前記第１の石英管の内側に原料ガスを流入し、前記第１の石英管及び前記第２の石英管を加熱器具で加熱することで前記第１の石英管内部に拡散したガラス微粒子を堆積させ、前記光ファイバ母材のクラッド部を形成するクラッド部堆積工程と、
前記第２の石英管の内側に配置した加熱器具を取り外す取り外し工程と、
予め作製された前記コア部が形成された柱体状の母材を前記ガラス微粒子が外面に堆積された第２の石英管内に挿入するコア部挿入工程と
を順に行う。 Specifically, the manufacturing method of the multi-core optical fiber preform according to the present invention,
A columnar base material in which one core part of an optical fiber base material is formed or a columnar base material in which one core part and a part of a cladding part around the core part are formed in advance for the number of cores. A core manufacturing process for manufacturing;
A plurality of the second quartz tubes having a diameter smaller than the inner peripheral diameter of the first quartz tube are arranged inside the first quartz tube serving as the outer shape of the optical fiber preform. Quartz tube placement step for placing along the axial direction;
A heater arrangement step of arranging heaters on the outside of the first quartz tube and the inside of the second quartz tube,
A source gas is introduced into the outside of the second quartz tube and the inside of the first quartz tube, and the first quartz tube and the second quartz tube are heated with a heating instrument, thereby the first quartz tube. A cladding part deposition step of depositing glass fine particles diffused inside the quartz tube and forming a cladding part of the optical fiber preform;
A removal step of removing the heating device disposed inside the second quartz tube;
A core portion insertion step is sequentially performed in which a columnar base material with the core portion formed in advance is inserted into a second quartz tube in which the glass fine particles are deposited on the outer surface.

本発明に係る上述のマルチコア光ファイバ母材の製造方法では、
前記クラッド部堆積工程は、
前記第１の石英管と前記第２の石英管と前記加熱器具との相対的位置の位置関係を維持するとともに前記第１の石英管の中心軸を回転軸として、前記第１の石英管と前記第２の石英管と前記加熱器具とを同期回転させてもよい。 In the manufacturing method of the above-mentioned multi-core optical fiber preform according to the present invention,
The cladding part deposition step includes
Maintaining the positional relationship of the relative positions of the first quartz tube, the second quartz tube, and the heating device, and using the central axis of the first quartz tube as a rotation axis; The second quartz tube and the heating device may be rotated synchronously.

本発明に係る上述のマルチコア光ファイバ母材の製造方法では、
前記石英管配置工程は、
前記コア部が形成された柱体状の母材を挿入する第２の石英管の屈折率が、前記クラッド部の屈折率よりも低い値でもよい。 In the manufacturing method of the above-mentioned multi-core optical fiber preform according to the present invention,
The quartz tube placement step includes:
The refractive index of the second quartz tube into which the columnar base material on which the core portion is formed is inserted may be lower than the refractive index of the cladding portion.

本発明に係る上述のマルチコア光ファイバ母材の製造方法では、
前記加熱器具配置工程は、
前記加熱器具として酸水素バーナー又は電熱線又はマイクロ波を発生させるキャビティを用いてもよい。 In the manufacturing method of the above-mentioned multi-core optical fiber preform according to the present invention,
The heating appliance arrangement step includes
As the heating device, an oxyhydrogen burner, a heating wire, or a cavity that generates microwaves may be used.

なお、上記各発明は、可能な限り組み合わせることができる。   The above inventions can be combined as much as possible.

本発明に係るマルチコア光ファイバ母材の製造方法によれば、光ファイバ断面に複数のコアを有するマルチコア光ファイバを低損失かつ長尺に製造可能な光ファイバ母材を容易に得ることができる。   According to the method for producing a multi-core optical fiber preform according to the present invention, an optical fiber preform capable of producing a multi-core optical fiber having a plurality of cores in a cross section of the optical fiber with a low loss and a long length can be easily obtained.

光ファイバ母材の断面の一例を示す図The figure which shows an example of the cross section of an optical fiber preform 第１の実施の形態に係る光ファイバ母材の製造工程の一例を説明する概略図Schematic explaining an example of the manufacturing process of the optical fiber preform according to the first embodiment 第１の実施の形態に係る光ファイバ母材の製造工程の一例を説明する概略図Schematic explaining an example of the manufacturing process of the optical fiber preform according to the first embodiment 第１の実施の形態に係る光ファイバ母材の製造工程の一例を説明する概略図Schematic explaining an example of the manufacturing process of the optical fiber preform according to the first embodiment 第１の実施の形態に係る光ファイバ母材の製造工程の一例を説明する概略図Schematic explaining an example of the manufacturing process of the optical fiber preform according to the first embodiment 第１の実施の形態に係る光ファイバ母材の製造工程の一例を説明する概略図Schematic explaining an example of the manufacturing process of the optical fiber preform according to the first embodiment 第２の実施の形態に係る光ファイバ母材の製造工程の一例を説明する概略図Schematic explaining an example of the manufacturing process of the optical fiber preform according to the second embodiment 第２の実施の形態に係る光ファイバ母材の製造工程の一例を説明する概略図Schematic explaining an example of the manufacturing process of the optical fiber preform according to the second embodiment 第２の実施の形態に係る光ファイバ母材の製造工程の一例を説明する概略図Schematic explaining an example of the manufacturing process of the optical fiber preform according to the second embodiment 第２の実施の形態に係る光ファイバ母材の製造工程の一例を説明する概略図Schematic explaining an example of the manufacturing process of the optical fiber preform according to the second embodiment 第２の実施の形態に係る光ファイバ母材の製造工程の一例を説明する概略図Schematic explaining an example of the manufacturing process of the optical fiber preform according to the second embodiment 第３の実施の形態に係る光ファイバ母材の製造工程の一例を説明する概略図Schematic explaining an example of the manufacturing process of the optical fiber preform which concerns on 3rd Embodiment 第３の実施の形態に係る光ファイバ母材の製造工程の一例を説明する概略図Schematic explaining an example of the manufacturing process of the optical fiber preform which concerns on 3rd Embodiment 第３の実施の形態に係る光ファイバ母材の製造工程の一例を説明する概略図Schematic explaining an example of the manufacturing process of the optical fiber preform which concerns on 3rd Embodiment 第３の実施の形態に係る光ファイバ母材の製造工程の一例を説明する概略図Schematic explaining an example of the manufacturing process of the optical fiber preform which concerns on 3rd Embodiment 第３の実施の形態に係る光ファイバ母材の製造工程の一例を説明する概略図Schematic explaining an example of the manufacturing process of the optical fiber preform which concerns on 3rd Embodiment 第４の実施の形態に係る光ファイバ母材の製造工程の一例を説明する概略図Schematic explaining an example of the manufacturing process of the optical fiber preform which concerns on 4th Embodiment 第４の実施の形態に係る光ファイバ母材の製造工程の一例を説明する概略図Schematic explaining an example of the manufacturing process of the optical fiber preform which concerns on 4th Embodiment 第４の実施の形態に係る光ファイバ母材の製造工程の一例を説明する概略図Schematic explaining an example of the manufacturing process of the optical fiber preform which concerns on 4th Embodiment 第４の実施の形態に係る光ファイバ母材の製造工程の一例を説明する概略図Schematic explaining an example of the manufacturing process of the optical fiber preform which concerns on 4th Embodiment 第４の実施の形態に係る光ファイバ母材の製造工程の一例を説明する概略図Schematic explaining an example of the manufacturing process of the optical fiber preform which concerns on 4th Embodiment

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、本発明は、以下に示す実施形態に限定されるものではない。これらの実施の例は例示に過ぎず、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を施した形態で実施することができる。なお、本明細書及び図面において符号が同じ構成要素は、相互に同一のものを示すものとする。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In addition, this invention is not limited to embodiment shown below. These embodiments are merely examples, and the present invention can be implemented in various modifications and improvements based on the knowledge of those skilled in the art. In the present specification and drawings, the same reference numerals denote the same components.

本実施形態に係るマルチコア光ファイバ母材の製造方法は、石英管配置工程と、加熱器具配置工程と、クラッド部堆積工程と、取り外し工程と、コア部堆積工程と、を順に行う。また、コア部作製工程と、石英管配置工程と、加熱器具配置工程と、クラッド部堆積工程と、取り外し工程と、コア部挿入工程との順でマルチコア光ファイバ母材の製造方法を行ってもよい。   The manufacturing method of the multi-core optical fiber preform according to the present embodiment sequentially performs a quartz tube placement step, a heating device placement step, a cladding portion deposition step, a removal step, and a core portion deposition step. In addition, even if the manufacturing method of the multi-core optical fiber preform is performed in the order of the core part manufacturing process, the quartz tube arranging process, the heating tool arranging process, the cladding part depositing process, the removing process, and the core part inserting process. Good.

本発明に係るマルチコア光ファイバ母材の製造方法について図面を参照して説明する。まず、本発明において製造対象となるマルチコア光ファイバ用の光ファイバ母材について図１を参照して説明する。図１は光ファイバ母材の断面の一例を示す図である。   A method for producing a multi-core optical fiber preform according to the present invention will be described with reference to the drawings. First, an optical fiber preform for a multi-core optical fiber to be manufactured in the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a view showing an example of a cross section of an optical fiber preform.

光ファイバ母材１０は、図１に示すように、全体が断面円形となっており紙面を貫く方向に延在している。なお、光ファイバ母材の外形は、所望の光ファイバ外形を形成する形状であり、所望の光ファイバ外形を形成する形状であれば円形でなくてもよい。   As shown in FIG. 1, the optical fiber preform 10 has a circular cross section as a whole and extends in a direction penetrating the paper surface. The outer shape of the optical fiber preform is a shape that forms a desired optical fiber outer shape, and may not be circular as long as it forms a desired optical fiber outer shape.

光ファイバ母材１０は、複数（図１では７個）の任意の屈折率分布（図１では円形）を有するコア部１１と、コア部１１よりも小さい屈折率を有するクラッド部１２からなる。クラッド部１２は前記コア部１１以外の部分を形成しており、したがって光ファイバ母材１０の外形はクラッド部１２の外形を形成する。   The optical fiber preform 10 includes a core portion 11 having a plurality (seven in FIG. 1) of arbitrary refractive index distribution (circular in FIG. 1) and a cladding portion 12 having a refractive index smaller than that of the core portion 11. The clad part 12 forms a part other than the core part 11, so that the outer shape of the optical fiber preform 10 forms the outer shape of the clad part 12.

複数のコア部１１のうちの１つは、石英管配置工程により光ファイバ母材１０の中心（軸心）に配置されている。他のコア部１１は、軸心のコア部１１の周囲に配置されている。図１では複数の周囲のコア部１１は、それぞれ軸心から所定の距離をとるように配置されるとともに、隣り合うコア部１１は互いに等間隔をとるように配置されている。換言すれば、７個のコア部１１は、正六角形の各頂点及びその中心に設けられて光ファイバ母材１０は対称構造となっている。なお、複数のコア部１１のうちの１つを中心（軸心）に配置しなくてもよい。   One of the plurality of core portions 11 is arranged at the center (axial center) of the optical fiber preform 10 by the quartz tube arranging step. The other core part 11 is arranged around the core part 11 of the axial center. In FIG. 1, a plurality of surrounding core portions 11 are arranged so as to take a predetermined distance from the axis, respectively, and adjacent core portions 11 are arranged so as to be equally spaced from each other. In other words, the seven core portions 11 are provided at each vertex of the regular hexagon and the center thereof, and the optical fiber preform 10 has a symmetrical structure. In addition, it is not necessary to arrange | position one of the some core parts 11 in the center (axial center).

また、石英管配置工程では、複数の周囲のコア部１１は単に軸心を囲む位置に配置して、光ファイバ母材１０を非対称構造としてもよい。また、７個のコア部１１を有する光ファイバ母材１０としたが、７個に限らず２個以上の複数個のコア部１１を有する光ファイバ母材１０であればよい。   Further, in the quartz tube arranging step, the plurality of surrounding core portions 11 may be simply arranged at positions surrounding the axis, and the optical fiber preform 10 may have an asymmetric structure. Further, although the optical fiber preform 10 having the seven core portions 11 is used, the optical fiber preform 10 is not limited to seven, and may be any optical fiber preform 10 having two or more core portions 11.

石英を主成分として用いる光ファイバにおいては、コア部１１及びクラッド部１２の何れかにドーパントを添加することにより、光の導波構造を形成することが可能である。また、コア部１１及びクラッド部１２の両方にドーパントを添加してもよい。なお、代表的なドーパントとしては酸化ゲルマニウム（ＧｅＯ２）やフッ素（Ｆ）が挙げられるが、これら以外の化学物質をドーパントとすることも可能である。本発明はこのような光ファイバ母材１０の製造方法に係るものである。以下にその実施形態を詳述する。   In an optical fiber using quartz as a main component, an optical waveguide structure can be formed by adding a dopant to either the core portion 11 or the cladding portion 12. Further, a dopant may be added to both the core part 11 and the clad part 12. Note that typical dopants include germanium oxide (GeO2) and fluorine (F), but chemical substances other than these can be used as the dopant. The present invention relates to a method for manufacturing such an optical fiber preform 10. The embodiment will be described in detail below.

（第１の実施の形態）
本発明の第１の実施の形態に係るマルチコア光ファイバ母材１０の製造方法について、図２〜図６を参照して説明する。図２〜図６は第１の実施の形態に係る光ファイバ母材１０の製造工程の一例を説明する概略図である。 (First embodiment)
A method for manufacturing the multi-core optical fiber preform 10 according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 2-6 is the schematic explaining an example of the manufacturing process of the optical fiber preform 10 which concerns on 1st Embodiment.

本実施の形態に係る光ファイバの製造方法は、ＭＣＶＤ（Ｍｏｄｉｆｉｅｄ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法をベースとした光ファイバ母材１０の製造方法である。まず最初に、光ファイバ母材１０とほぼ同じ大きさ（外径、長さ）である第１の石英管２１を１本用意し、光ファイバ母材１０とほぼ同じ大きさ（長さ）であり、光ファイバ母材１０のコア部をなす第２の石英管２２を７本用意する。   The manufacturing method of the optical fiber according to the present embodiment is a manufacturing method of the optical fiber preform 10 based on the MCVD (Modified Chemical Vapor Deposition) method. First, one first quartz tube 21 having the same size (outer diameter, length) as that of the optical fiber preform 10 is prepared, and the same size (length) as that of the optical fiber preform 10 is prepared. Yes, seven second quartz tubes 22 forming the core of the optical fiber preform 10 are prepared.

石英管配置工程では、第２の石英管２２は、第１の石英管２１の直径よりも小さい直径を有する。図２に示すように、第１の石英管２１及び７本の第２の石英管２２が、その長手方向が軸心Ｃ２と水平となるように配置される。具体的には、第２の石英管２２は、図１で示した光ファイバ母材１０の各コア部１１の形成位置に対応するよう、１本の第２の石英管２２が軸心Ｃ２の位置に配置され、第１の石英管２１の軸心Ｃ２を囲むように他の６本の第２の石英管２２が配置されるとともに、第１の石英管２１の内部に第２の石英管２２を中心とした正六角形の各頂点をなす箇所に配置される。複数の第２の石英管２２が軸心Ｃ２を囲むようにして対称に配置されるものに限らず、非対称に配置されたものでもよい。   In the quartz tube placement step, the second quartz tube 22 has a diameter smaller than the diameter of the first quartz tube 21. As shown in FIG. 2, the first quartz tube 21 and the seven second quartz tubes 22 are arranged such that the longitudinal direction thereof is horizontal with the axis C2. Specifically, one second quartz tube 22 has an axis C2 so that the second quartz tube 22 corresponds to the formation position of each core portion 11 of the optical fiber preform 10 shown in FIG. The other six second quartz tubes 22 are arranged so as to surround the axis C2 of the first quartz tube 21, and the second quartz tube is placed inside the first quartz tube 21. It arrange | positions in the location which makes each vertex of the regular hexagon centering on 22. FIG. The plurality of second quartz tubes 22 are not limited to be symmetrically disposed so as to surround the axis C2, but may be asymmetrically disposed.

また、石英管配置工程では、１本の第２の石英管２２が軸心Ｃ２の位置に配置されるものに限らず、第２の石英管２２は軸心Ｃ２の周囲に配置されればよい。第２の石英管２２の数量は光ファイバ母材１０のコア部１１と同等の数量であり、７本に限らず、２本以上であればよい。   Further, in the quartz tube arranging step, the second quartz tube 22 is not limited to the one arranged at the position of the axis C2, and the second quartz tube 22 may be arranged around the axis C2. . The number of the second quartz tubes 22 is the same number as the core portion 11 of the optical fiber preform 10, and is not limited to seven and may be two or more.

例えば、光ファイバ母材１０を線引きして最終的に得られるマルチコア光ファイバの屈折率分布がステップ型の場合、複数の第２の石英管２２を、マルチコア光ファイバのコア間距離が４５μｍ以上となるように配置することにより、該マルチコア光ファイバを１００ｋｍ伝送後の該コア間におけるクロストークを−３０ｄＢ以下とすることが可能となる。   For example, when the refractive index distribution of the multi-core optical fiber finally obtained by drawing the optical fiber preform 10 is a step type, the plurality of second quartz tubes 22 are set so that the distance between the cores of the multi-core optical fiber is 45 μm or more. By arranging in such a manner, the crosstalk between the cores after transmission of the multi-core optical fiber by 100 km can be reduced to -30 dB or less.

さらに、光ファイバ母材１０を線引きして最終的に得られるマルチコア光ファイバのコア部１１の屈折率分布がトレンチ型である場合、複数の第２の石英管２２を、マルチコア光ファイバのコア間距離が３８μｍ以上となるように配置することにより、該マルチコア光ファイバを１００ｋｍ伝送後の該コア間におけるクロストークを−３０ｄＢ以下とすることが可能となる。   Further, when the refractive index distribution of the core portion 11 of the multicore optical fiber finally obtained by drawing the optical fiber preform 10 is a trench type, a plurality of second quartz tubes 22 are connected between the cores of the multicore optical fiber. By arranging the distance to be 38 μm or more, the crosstalk between the cores after transmission of the multi-core optical fiber by 100 km can be set to −30 dB or less.

また、複数の第２の石英管２２の直径は同一のものに限らず、光ファイバ母材１０を線引きして最終的に得られるマルチコア光ファイバの各コア径に合うように、異なる直径の第２の石英管２２を用いてもよい。さらに、複数の第２の石英管２２は、光ファイバ母材１０のクラッド部１２の屈折率よりも低い屈折率を有する原料により形成されてもよい。   In addition, the diameters of the plurality of second quartz tubes 22 are not limited to the same, and the diameters of the different diameters are set so as to match each core diameter of the multi-core optical fiber finally obtained by drawing the optical fiber preform 10. Two quartz tubes 22 may be used. Further, the plurality of second quartz tubes 22 may be formed of a raw material having a refractive index lower than the refractive index of the cladding portion 12 of the optical fiber preform 10.

例えば、複数の第２の石英管２２は、純石英にフッ素を添加することによって、純石英よりも屈折率を低減した石英管を用いることにより、光ファイバ母材１０を線引きして最終的に得られるマルチコア光ファイバの曲げ損失を低減することが可能となる。   For example, the plurality of second quartz tubes 22 are finally drawn by drawing the optical fiber preform 10 by using a quartz tube having a refractive index lower than that of pure quartz by adding fluorine to pure quartz. It becomes possible to reduce the bending loss of the obtained multi-core optical fiber.

さらに、石英管配置工程では、第１の石英管２１の端部と第２の石英管２２の端部とが略同一平面上に配置される。また、各第１の石英管２１及び第２の石英管２２は、軸心Ｃ２を中心として第１の石英管２１及び第２の石英管２２の相対的位置を維持しながら軸心Ｃ２の周りにクラッド部堆積工程又はコア部堆積工程で同期回転できるよう所定の支持具（図示省略）により支持される。   Further, in the quartz tube arranging step, the end portion of the first quartz tube 21 and the end portion of the second quartz tube 22 are arranged on substantially the same plane. The first quartz tube 21 and the second quartz tube 22 are arranged around the axis C2 while maintaining the relative positions of the first quartz tube 21 and the second quartz tube 22 around the axis C2. Are supported by a predetermined support (not shown) so that they can be rotated synchronously in the cladding portion deposition step or the core portion deposition step.

次に、図３に示すように、加熱器具配置工程では、第１の石英管２１及び前記第２の石英管２２をそれぞれ加熱するための器具として、第１の石英管２１の外部及び第２の石英管２２の内部に、それぞれ第１の酸水素バーナー２３及び電熱線２４が配置される。ここで、第１の石英管２１及び前記第２の石英管２２をそれぞれ加熱するための器具は、酸水素バーナー及び電熱線でなくてもよい。   Next, as shown in FIG. 3, in the heating instrument arrangement step, the first quartz tube 21 and the second quartz tube 22 are heated as the instruments for heating the first quartz tube 21 and the second quartz tube 22, respectively. A first oxyhydrogen burner 23 and a heating wire 24 are disposed inside each quartz tube 22. Here, the instrument for heating the first quartz tube 21 and the second quartz tube 22 may not be an oxyhydrogen burner and a heating wire.

このとき、第１の酸水素バーナー２３により第１の石英管２１に対して火炎研磨処理を行ってもよい。ここで、第１の酸水素バーナー２３を矢印Ｌ２の方向に移動させてもよい。また、予め火炎研磨処理を施した石英管を第１の石英管２１及び第２の石英管２２として用いてもよい。   At this time, a flame polishing process may be performed on the first quartz tube 21 by the first oxyhydrogen burner 23. Here, the first oxyhydrogen burner 23 may be moved in the direction of the arrow L2. Further, quartz tubes that have been subjected to a flame polishing process in advance may be used as the first quartz tube 21 and the second quartz tube 22.

続いて、図４に示すように、クラッド部堆積工程では、第１の石英管２１の軸方向端部側近傍に第２の酸水素バーナー（クラッド部原料供給手段）２５が配置される。続いて、第１の石英管２１及び７本の第２の石英管２２、並びに電熱線２４を第１の石英管２１の軸心Ｃ２を中心として軸心Ｃ２周りに同期回転させる一方、第２の酸水素バーナー２５により、第１の石英管２１の内部、および７本の第２の石英管２２の外部に光ファイバ母材１０のクラッド部２６となる第１のガラス微粒子２５ａを堆積させる。   Subsequently, as shown in FIG. 4, in the cladding portion deposition step, a second oxyhydrogen burner (cladding portion material supply means) 25 is disposed in the vicinity of the axial end portion side of the first quartz tube 21. Subsequently, the first quartz tube 21 and the seven second quartz tubes 22 and the heating wire 24 are synchronously rotated around the axis C2 around the axis C2 of the first quartz tube 21, while the second The first glass fine particles 25 a that are the clad portions 26 of the optical fiber preform 10 are deposited inside the first quartz tube 21 and outside the seven second quartz tubes 22 by the oxyhydrogen burner 25.

上述したように第１の酸水素バーナー２３及び電熱線２４により第１の石英管２１及び第２の石英管２２が加熱されているため、熱酸化により光ファイバ母材１０のクラッド部２６のガラス層が形成される。ここで、第１の酸水素バーナー２３により第１の石英管２１が加熱されるとともに、電熱線２４により第２の石英管２２が加熱されることによって、第１のガラス微粒子２５ａを第１の石英管２１内面及び第２の石英管２２外面へ均一に、かつ、高速に堆積することが可能となる。   As described above, since the first quartz tube 21 and the second quartz tube 22 are heated by the first oxyhydrogen burner 23 and the heating wire 24, the glass of the cladding portion 26 of the optical fiber preform 10 is thermally oxidized. A layer is formed. Here, the first quartz tube 21 is heated by the first oxyhydrogen burner 23, and the second quartz tube 22 is heated by the heating wire 24, whereby the first glass fine particles 25a are removed from the first glass particles 25a. It is possible to deposit uniformly and at high speed on the inner surface of the quartz tube 21 and the outer surface of the second quartz tube 22.

また、加熱器具配置工程では、第２の石英管２２の内部に光ファイバ母材１０のクラッド部２６となる第１のガラス微粒子２５ａが堆積することを防ぐため、第２の酸水素バーナー２５が配置される第２の石英管２２の端部を、電熱線２４を挿入した際に封止しておくことも可能である。   In addition, in the heating device arranging step, the second oxyhydrogen burner 25 is used to prevent the first glass fine particles 25 a that become the clad portion 26 of the optical fiber preform 10 from being deposited inside the second quartz tube 22. It is also possible to seal the end of the second quartz tube 22 to be disposed when the heating wire 24 is inserted.

そして、取り外し工程では、第１の石英管２１内に第１のガラス微粒子２５ａが所定量堆積すると、図５に示すように、第２の石英管２２内部に配置した電熱線２４を取り外す。このとき、第１の石英管２１外部に配置した第１の酸水素バーナー２３はそのまま配置しておく。   Then, in the removing step, when a predetermined amount of the first glass particles 25a is deposited in the first quartz tube 21, the heating wire 24 disposed inside the second quartz tube 22 is removed as shown in FIG. At this time, the first oxyhydrogen burner 23 disposed outside the first quartz tube 21 is disposed as it is.

次に、図６に示すように、第２の酸水素バーナー２５に代わって第３の酸水素バーナー（コア部原料供給手段）２７が配置される。続いて、コア部堆積工程では、第１の石英管２１及び７本の第２の石英管２２を第１の石英管２１の軸心Ｃ２を中心として軸心Ｃ２周りに同期回転させる一方、第３の酸水素バーナー２７により、第１の石英管２１の内部のクラッド部２６の内側２２ａ（すなわち第２の石英管２２の内側）に第２のガラス微粒子２７ａを堆積させる。上述したように酸水素バーナー２３により第１の石英管２１が加熱されているため、熱酸化により光ファイバ母材１０のコア部２８のガラス層が形成される。   Next, as shown in FIG. 6, a third oxyhydrogen burner (core part raw material supply means) 27 is arranged in place of the second oxyhydrogen burner 25. Subsequently, in the core portion deposition step, the first quartz tube 21 and the seven second quartz tubes 22 are synchronously rotated around the axis C2 around the axis C2 of the first quartz tube 21, while the first The second glass fine particles 27 a are deposited on the inner side 22 a of the clad portion 26 inside the first quartz tube 21 (that is, inside the second quartz tube 22) by the third oxyhydrogen burner 27. As described above, since the first quartz tube 21 is heated by the oxyhydrogen burner 23, the glass layer of the core portion 28 of the optical fiber preform 10 is formed by thermal oxidation.

なお、第３の酸水素バーナー２７の原料ガス及び流量を調整することにより任意の屈折率分布（例えば、ステップ型、階段型、トレンチ型など）を有するコア部２８を作製することが可能である。そして、第１の石英管２１の内部のクラッド部２６の内側２２ａ（すなわち第２の石英管２２の内側）に第２のガラス微粒子２７ａを所定量堆積させることにより、クラッド部２６及びコア部２８が形成された複数個のコア部２８を包含する光ファイバを製造するための光ファイバ母材１０（例えば、図１参照）が得られる。この光ファイバ母材１０を線引きすることにより、断面内に複数個のコア部２８を包含する光ファイバを得ることができる。   In addition, by adjusting the source gas and flow rate of the third oxyhydrogen burner 27, the core portion 28 having an arbitrary refractive index distribution (for example, step type, step type, trench type, etc.) can be produced. . Then, by depositing a predetermined amount of the second glass fine particles 27a on the inner side 22a of the clad portion 26 inside the first quartz tube 21 (that is, the inner side of the second quartz tube 22), the clad portion 26 and the core portion 28 are deposited. Thus, an optical fiber preform 10 (see, for example, FIG. 1) for manufacturing an optical fiber including a plurality of core portions 28 formed with is obtained. By drawing the optical fiber preform 10, an optical fiber including a plurality of core portions 28 in the cross section can be obtained.

このように本実施の形態に係るマルチコア光ファイバ母材の製造方法によれば、光ファイバ母材１０の外形となる第１の石英管２１内に該第１石英管２１の直径よりも小さい直径の複数の第２の石英管２２を光ファイバ母材１０の各コア部２８に対応するように石英管配置工程で配置し、前記第１の石英管２１外部及び前記第２の石英管２２内部に、それぞれ前記第１の石英管２１及び前記第２の石英管２２を加熱するための器具を加熱器具配置工程で配置し、前記第１の石英管２１外部及び前記第２の石英管２２内部から前記第１の石英管２１内面及び前記第２の石英管２２外面を加熱しながら前記第１の石英管２１内面及び前記第２の石英管２２の外面に前記光ファイバ母材１０のクラッド部２６となる第１のガラス微粒子２５ａをクラッド部堆積工程で堆積し、前記第２の石英管２２内部に配置した前記第２の石英管２２を加熱するための器具を取り外し工程で取り外した後、光ファイバ母材１０のコア部２８となる第２のガラス微粒子２７ａをコア部堆積工程で堆積することとしたため、複数個のコア母材を束ねてクラッド部２６となる石英管に挿入して光ファイバ母材１０を製造する方法におけるコア部２８が光ファイバの軸心に直交する断面方向に積層される場合の積層による加工精度の劣化、低損失化の困難性を低減できるといった効果を奏する。また、コア部２８を形成する第２の石英管２２の直径を任意に設定することができるため、異なるコア径を有するマルチコア光ファイバ用の母材を容易に作製することが可能となるといった効果を奏する。   As described above, according to the method of manufacturing the multi-core optical fiber preform according to the present embodiment, the diameter of the first quartz tube 21 that is the outer shape of the optical fiber preform 10 is smaller than the diameter of the first quartz tube 21. The plurality of second quartz tubes 22 are arranged in the quartz tube arranging step so as to correspond to the respective core portions 28 of the optical fiber preform 10, and the outside of the first quartz tube 21 and the inside of the second quartz tube 22 are arranged. In addition, appliances for heating the first quartz tube 21 and the second quartz tube 22 are arranged in a heating appliance arrangement step, respectively, and the outside of the first quartz tube 21 and the inside of the second quartz tube 22 are arranged. The clad portion of the optical fiber preform 10 on the inner surface of the first quartz tube 21 and the outer surface of the second quartz tube 22 while heating the inner surface of the first quartz tube 21 and the outer surface of the second quartz tube 22. 26, the first glass fine particles 25a to be 26 After removing the device for heating the second quartz tube 22 deposited in the second portion deposition step and heating the second quartz tube 22 in the removal step, the core portion 28 of the optical fiber preform 10 and Since the second glass fine particles 27a to be formed are deposited in the core portion deposition step, the core in the method of manufacturing the optical fiber preform 10 by bundling a plurality of core preforms and inserting them into a quartz tube serving as the cladding portion 26. When the portion 28 is laminated in a cross-sectional direction orthogonal to the axis of the optical fiber, there is an effect that it is possible to reduce processing accuracy deterioration and difficulty in reducing loss due to lamination. In addition, since the diameter of the second quartz tube 22 forming the core portion 28 can be arbitrarily set, it is possible to easily manufacture a base material for a multi-core optical fiber having a different core diameter. Play.

また、孔開け作業が不要であるため、複数のコア部２８を包含する光ファイバを低損失かつ長尺に製造するための光ファイバ母材１０を母材サイズの制限を受けることなく製造することが可能になり、複数のコア部２８を包含する光ファイバの大量生産が可能となるといった効果を奏する。   In addition, since no drilling operation is required, an optical fiber preform 10 for producing an optical fiber including a plurality of core portions 28 with a low loss and a long length is manufactured without being limited by the base material size. Thus, the optical fiber including the plurality of core portions 28 can be mass-produced.

なお、上記実施の形態ではクラッド部堆積工程において、各第１の石英管２１及び第２の石英管２２、並びに電熱線２４を同期回転しながらガラス微粒子を堆積させていたが、所望のガラス微粒子の堆積状態が得られる範囲内で各バーナーの個数・配置や回転形態等は不問である。例えば、上記実施の形態では各第１の石英管２１及び第２の石英管２２、並びに電熱線２４を同期回転させていたが、第１の酸水素バーナー２３及び第２の酸水素バーナー２５並びに第３の酸水素バーナー２７を軸心Ｃ２を中心として回転させるようにしてもよい。   In the above embodiment, the glass fine particles are deposited while the first quartz tube 21 and the second quartz tube 22 and the heating wire 24 are rotated synchronously in the cladding portion deposition step. The number and arrangement of each burner, the rotation form, etc. are not particularly limited within the range in which the accumulated state can be obtained. For example, in the above embodiment, the first quartz tube 21 and the second quartz tube 22 and the heating wire 24 are rotated synchronously, but the first oxyhydrogen burner 23, the second oxyhydrogen burner 25, and The third oxyhydrogen burner 27 may be rotated about the axis C2.

さらに、上記実施の形態では第１の酸水素バーナー２３及び第２の酸水素バーナー２５並びに第３の酸水素バーナー２７をそれぞれ１つだけ用いているが複数の第１の酸水素バーナー２３及び第２の酸水素バーナー２５並びに第３の酸水素バーナー２７を設けてもよい。特に多数の第１の酸水素バーナー２３及び第２の酸水素バーナー２５並びに第３の酸水素バーナー２７を軸心Ｃ２を中心として周囲に配置すれば各石英管、各バーナー並びに電熱線を非回転とすることもできる。   Furthermore, in the above embodiment, only one first oxyhydrogen burner 23, second oxyhydrogen burner 25, and third oxyhydrogen burner 27 are used, but a plurality of first oxyhydrogen burners 23 and second oxyhydrogen burners 23 and Two oxyhydrogen burners 25 and a third oxyhydrogen burner 27 may be provided. In particular, if a large number of the first oxyhydrogen burner 23, the second oxyhydrogen burner 25, and the third oxyhydrogen burner 27 are arranged around the axis C2, each quartz tube, each burner, and heating wire are not rotated. It can also be.

また、第２の石英管２２に電熱線２４を配置する際に第２の石英管２２の内部に第１のガラス微粒子２５ａが堆積しないように、第２の石英管２２の内部を蓋などにより密閉することも可能である。この場合、電熱線２４を取り外す工程において密閉用の蓋も取り外すことにより、後工程において第２の石英管２２の内面に第２のガラス微粒子２７ａを堆積することが可能である。   Further, when the heating wire 24 is arranged in the second quartz tube 22, the inside of the second quartz tube 22 is covered with a lid or the like so that the first glass fine particles 25a are not deposited inside the second quartz tube 22. It is also possible to seal. In this case, it is possible to deposit the second glass fine particles 27a on the inner surface of the second quartz tube 22 in a later step by removing the sealing lid in the step of removing the heating wire 24.

（第２の実施の形態）
本発明の第２の実施の形態に係るマルチコア光ファイバ母材１０の製造方法について、図７〜図１１を参照して説明する。図７〜図１１は第２の実施の形態に係る光ファイバ母材１０の製造工程の一例を説明する概略図である。本実施の形態に係る光ファイバの製造方法は、ＭＣＶＤ（Ｍｏｄｉｆｉｅｄ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法をベースとした光ファイバ母材１０の製造方法である。 (Second Embodiment)
A method for manufacturing the multi-core optical fiber preform 10 according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 7 to 11 are schematic diagrams for explaining an example of the manufacturing process of the optical fiber preform 10 according to the second embodiment. The manufacturing method of the optical fiber according to the present embodiment is a manufacturing method of the optical fiber preform 10 based on the MCVD (Modified Chemical Vapor Deposition) method.

まず、図１で示した光ファイバ母材１０の１つのコア部１１が形成された柱体状の母材又は１つのコア部１１及び該コア部周囲のクラッド部１２の一部が形成された柱体状の母材を７本用意する。コア部作製工程では、光ファイバ母材１０を線引きして最終的に得られるマルチコア光ファイバのコアの所望の屈折率分布に対応して、例えば、ＶＡＤ（Ｖａｐｏｒ ｐｈａｓｅ Ａｘｉａｌ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法、ＯＶＤ（Ｏｕｔｓｉｄｅ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法、ＭＣＶＤ（Ｍｏｄｉｆｉｅｄ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法、ＰＣＶＤ（Ｐｌａｓｍａ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法などを用いて、任意の屈折率分布（例えば、ステップ型、階段型、トレンチ型など）を有するコア母材を作製することが可能である。   First, a columnar base material in which one core portion 11 of the optical fiber preform 10 shown in FIG. 1 is formed, or one core portion 11 and a part of a cladding portion 12 around the core portion are formed. Seven columnar base materials are prepared. In the core part manufacturing process, for example, a VAD (Vapor Phase Axial Deposition) method, OVD (Outside) is used in accordance with the desired refractive index distribution of the core of the multi-core optical fiber finally obtained by drawing the optical fiber preform 10. Vapor Deposition (MCVD), Modified Chemical Vapor Deposition (MCVD), Plasma Chemical Vapor Deposition (PCVD), etc., and an arbitrary refractive index distribution (eg, step type, step type, trench type, etc.) Can be produced.

また、コア部１１、またはコア部１１及びクラッド部１２が形成された柱体状の母材には、主に、ＶＡＤ法、ＯＶＤ法、ＭＣＶＤ法、並びにＰＣＶＤ法により作製される多孔質母材、並びに多孔質母材を脱水・透明化処理後に得られるガラス母材が挙げられるが、これら以外の母材を用いることも可能である。   Moreover, the columnar base material in which the core part 11 or the core part 11 and the clad part 12 are formed is mainly a porous base material manufactured by a VAD method, an OVD method, an MCVD method, and a PCVD method. In addition, a glass base material obtained after dehydration and clarification of the porous base material can be mentioned, but other base materials can also be used.

次に、光ファイバ母材１０とほぼ同じ大きさ（外径、長さ）である第１の石英管３１を１本用意し、光ファイバ母材１０とほぼ同じ大きさ（長さ）であり、光ファイバ母材１０のコア部１１を形成するための第２の石英管３２を７本用意する。第２の石英管３２は、第１の石英管３１の直径よりも小さい直径を有する。図７に示すように、石英管配置工程では、第１の石英管３１及び７本の第２の石英管３２が、その長手方向が軸心Ｃ３と水平となるように配置される。   Next, one first quartz tube 31 having approximately the same size (outer diameter, length) as the optical fiber preform 10 is prepared, and is approximately the same size (length) as the optical fiber preform 10. Seven second quartz tubes 32 for forming the core portion 11 of the optical fiber preform 10 are prepared. The second quartz tube 32 has a diameter smaller than the diameter of the first quartz tube 31. As shown in FIG. 7, in the quartz tube arranging step, the first quartz tube 31 and the seven second quartz tubes 32 are arranged so that the longitudinal direction thereof is horizontal with the axis C3.

具体的には、石英管配置工程では、第２の石英管３２は、図１で示した光ファイバ母材１０の各コア部１１の形成位置に対応するよう、１本の第２の石英管３２が軸心Ｃ３の位置に配置され、第１の石英管３１の軸心Ｃ３を囲むように他の６本の第２の石英管３２が配置されるとともに、第１の石英管３１の内部に第２の石英管３２を中心とした正六角形の各頂点をなす箇所に配置される。   Specifically, in the quartz tube placement step, the second quartz tube 32 is one second quartz tube so as to correspond to the formation position of each core portion 11 of the optical fiber preform 10 shown in FIG. 32 is arranged at the position of the axis C3, and the other six second quartz tubes 32 are arranged so as to surround the axis C3 of the first quartz tube 31, and the inside of the first quartz tube 31 The second quartz tube 32 is arranged at a position where each apex of a regular hexagon is formed.

複数の第２の石英管３２が軸心Ｃ３を囲むようにして対称に配置されるものに限らず、非対称に配置されたものでもよい。また、１本の第２の石英管３２が軸心Ｃ３の位置に配置されるものに限らず、第２の石英管３２は軸心Ｃ３の周囲に配置されればよい。第２の石英管３２の数量は光ファイバ母材１０のコア部１１と同等の数量であり、７本に限らず、２本以上であればよい。   The plurality of second quartz tubes 32 are not limited to be symmetrically disposed so as to surround the axis C3, but may be asymmetrically disposed. Further, the second quartz tube 32 is not limited to the one arranged at the position of the axis C3, and the second quartz tube 32 may be arranged around the axis C3. The number of the second quartz tubes 32 is the same number as the core portion 11 of the optical fiber preform 10, and is not limited to seven, and may be two or more.

例えば、光ファイバ母材１０を線引きして最終的に得られるマルチコア光ファイバの屈折率分布がステップ型の場合、複数の第２の石英管３２を、マルチコア光ファイバのコア間距離が４５μｍ以上となるように配置することにより、該マルチコア光ファイバを１００ｋｍ伝送後の該コア間におけるクロストークを−３０ｄＢ以下とすることが可能となる。   For example, when the refractive index distribution of the multi-core optical fiber finally obtained by drawing the optical fiber preform 10 is a step type, the plurality of second quartz tubes 32 are arranged so that the distance between the cores of the multi-core optical fiber is 45 μm or more. By arranging in such a manner, the crosstalk between the cores after transmission of the multi-core optical fiber by 100 km can be reduced to -30 dB or less.

さらに、光ファイバ母材１０を線引きして最終的に得られるマルチコア光ファイバのコアの屈折率分布がトレンチ型である場合、複数の第２の石英管３２を、マルチコア光ファイバのコア間距離が３８μｍ以上となるように配置することにより、該マルチコア光ファイバを１００ｋｍ伝送後の該コア間におけるクロストークを−３０ｄＢ以下とすることが可能となる。   Further, when the refractive index distribution of the core of the multi-core optical fiber finally obtained by drawing the optical fiber preform 10 is a trench type, the plurality of second quartz tubes 32 are connected to each other with a distance between the cores of the multi-core optical fiber. By arranging it to be 38 μm or more, the crosstalk between the cores after transmission of the multi-core optical fiber by 100 km can be reduced to −30 dB or less.

また、複数の第２の石英管３２の直径は同一のものに限らず、光ファイバ母材１０を線引きして最終的に得られるマルチコア光ファイバの各コア径に合うように、異なる直径の第２の石英管３２を用いてもよい。さらに、コア部が形成された柱体状の母材を挿入する複数の第２の石英管３２は、光ファイバ母材１０のクラッド部１２の屈折率よりも低い屈折率を有する原料により形成されてもよい。   Further, the diameters of the plurality of second quartz tubes 32 are not limited to the same one, and the diameters of the different diameters are set so as to match the core diameters of the multi-core optical fiber finally obtained by drawing the optical fiber preform 10. Two quartz tubes 32 may be used. Further, the plurality of second quartz tubes 32 into which the columnar base material formed with the core part is inserted is formed of a raw material having a refractive index lower than the refractive index of the cladding part 12 of the optical fiber base material 10. May be.

例えば、複数の第２の石英管３２は、純石英にフッ素を添加することによって、純石英よりも屈折率を低減した石英管を用いることにより、光ファイバ母材１０を線引きして最終的に得られるマルチコア光ファイバの曲げ損失を低減することが可能となる。   For example, the plurality of second quartz tubes 32 are finally drawn by drawing the optical fiber preform 10 by using a quartz tube having a refractive index lower than that of pure quartz by adding fluorine to pure quartz. It becomes possible to reduce the bending loss of the obtained multi-core optical fiber.

さらに、石英管配置工程では、第１の石英管３１の端部と第２の石英管３２の端部とが略同一平面上に配置される。また、各第１の石英管３１及び第２の石英管３２は、軸心Ｃ３を中心として第１の石英管３１及び第２の石英管３２の相対的位置を維持しながら軸心Ｃ３の周りにクラッド部堆積工程で同期回転できるよう所定の支持具（図示省略）により支持される   Further, in the quartz tube arranging step, the end portion of the first quartz tube 31 and the end portion of the second quartz tube 32 are arranged on substantially the same plane. The first quartz tube 31 and the second quartz tube 32 are arranged around the axis C3 while maintaining the relative positions of the first quartz tube 31 and the second quartz tube 32 around the axis C3. Is supported by a predetermined support (not shown) so that it can be rotated synchronously in the cladding deposition process.

次に、図８に示すように、加熱器具配置工程では、第１の石英管３１及び第２の石英管３２をそれぞれ加熱するための器具として、第１の石英管３１の外部及び第２の石英管３２の内部に、それぞれ第１の酸水素バーナー３３及び電熱線３４が配置される。   Next, as shown in FIG. 8, in the heating instrument arrangement step, the first quartz tube 31 and the second quartz tube 32 are heated as the instruments for heating the first quartz tube 31 and the second quartz tube 32, respectively. Inside the quartz tube 32, a first oxyhydrogen burner 33 and a heating wire 34 are arranged, respectively.

ここで、第１の石英管３１及び第２の石英管３２を加熱するための器具は、酸水素バーナー及び電熱線でなくてもよい。このとき、第１の酸水素バーナー３３により第１の石英管３１に対して火炎研磨処理を行ってもよい。ここで、第１の酸水素バーナー３３を矢印Ｌ３の方向に移動させてもよい。また、予め火炎研磨処理を施した石英管を第１の石英管３１及び第２の石英管３２として用いてもよい。   Here, the instrument for heating the first quartz tube 31 and the second quartz tube 32 may not be an oxyhydrogen burner and a heating wire. At this time, a flame polishing process may be performed on the first quartz tube 31 by the first oxyhydrogen burner 33. Here, the first oxyhydrogen burner 33 may be moved in the direction of the arrow L3. Further, quartz tubes that have been subjected to a flame polishing process in advance may be used as the first quartz tube 31 and the second quartz tube 32.

続いて、図９に示すように、クラッド部堆積工程では、第１の石英管３１の軸方向端部側近傍に第２の酸水素バーナー（クラッド部原料供給手段）３５が配置される。続いて、第１の石英管３１及び７本の第２の石英管３２を第１の石英管３１の軸心Ｃ３を中心として軸心Ｃ３周りに同期回転させる一方、第２の酸水素バーナー３５により、第１の石英管３１の内部、および７本の第２の石英管３２の外部に光ファイバ母材１０のクラッド部３６となる第１のガラス微粒子３５ａを堆積させる。   Subsequently, as shown in FIG. 9, in the cladding portion deposition step, a second oxyhydrogen burner (cladding portion raw material supply means) 35 is disposed in the vicinity of the axial end portion side of the first quartz tube 31. Subsequently, the first quartz tube 31 and the seven second quartz tubes 32 are synchronously rotated around the axis C3 about the axis C3 of the first quartz tube 31, while the second oxyhydrogen burner 35 is rotated. Thus, the first glass fine particles 35 a to be the clad portion 36 of the optical fiber preform 10 are deposited inside the first quartz tube 31 and outside the seven second quartz tubes 32.

上述したように第１の酸水素バーナー３３及び電熱線３４により第１の石英管３１及び第２の石英管３２が加熱されているため、熱酸化により光ファイバ母材１０のクラッド部３６のガラス層が形成される。ここで、第１の酸水素バーナー３３により第１の石英管３１が加熱されるとともに、電熱線３４により第２の石英管３２が加熱されることによって、第１のガラス微粒子３５ａを第１の石英管３１内面及び第２の石英管３２外面へ均一に、かつ、高速に堆積することが可能となる。   As described above, since the first quartz tube 31 and the second quartz tube 32 are heated by the first oxyhydrogen burner 33 and the heating wire 34, the glass of the cladding portion 36 of the optical fiber preform 10 is thermally oxidized. A layer is formed. Here, the first quartz tube 31 is heated by the first oxyhydrogen burner 33 and the second quartz tube 32 is heated by the heating wire 34, whereby the first glass particles 35a are moved to the first glass particles 35a. It is possible to deposit uniformly and at high speed on the inner surface of the quartz tube 31 and the outer surface of the second quartz tube 32.

また、第２の石英管３２の内部に光ファイバ母材１０のクラッド部３６となる第１のガラス微粒子３５ａが堆積することを防ぐため、第２の酸水素バーナー３５が配置される第２の石英管３２の端部を電熱線３４を挿入する際に封止しておくことも可能である。   In addition, a second oxyhydrogen burner 35 is disposed in order to prevent the first glass fine particles 35 a serving as the cladding portion 36 of the optical fiber preform 10 from being deposited inside the second quartz tube 32. It is also possible to seal the end of the quartz tube 32 when the heating wire 34 is inserted.

そして、取り外し工程では、第１の石英管３１内に第１のガラス微粒子３５ａが所定量堆積すると、図１０に示すように、第１の石英管３１の外部及び第２の石英管３２の内部に、それぞれ配置した第１の酸水素バーナー３３及び電熱線３４を取り外す。   Then, in the removal step, when a predetermined amount of the first glass particles 35a is deposited in the first quartz tube 31, the outside of the first quartz tube 31 and the inside of the second quartz tube 32 as shown in FIG. In addition, the first oxyhydrogen burner 33 and the heating wire 34 arranged respectively are removed.

次に、図１１に示すように、コア部作製工程で予め作製した光ファイバ母材１０の１つのコア部３７が形成された柱体状の母材又は１つのコア部３７及び該コア部３７周囲のクラッド部３６の一部が形成された７本の柱体状の母材を、第１の石英管３１の内部のクラッド部３６の内側３２ａ（すなわち第２の石英管３２の内側）にそれぞれ挿入することにより、クラッド部３６及びコア部３７が形成された複数個のコア部３７を包含する光ファイバを製造するための光ファイバ母材１０（例えば、図１参照）が得られる。   Next, as shown in FIG. 11, a columnar base material or one core portion 37 on which one core portion 37 of the optical fiber preform 10 manufactured in advance in the core portion manufacturing step is formed, and the core portion 37. Seven columnar base materials in which a part of the surrounding clad portion 36 is formed are arranged on the inner side 32 a of the clad portion 36 inside the first quartz tube 31 (that is, inside the second quartz tube 32). By inserting each, the optical fiber preform 10 (for example, see FIG. 1) for producing an optical fiber including a plurality of core portions 37 formed with the clad portion 36 and the core portion 37 is obtained.

ここで、クラッド部３６またはコア部３７となるガラス微粒子を堆積するための酸水素バーナーを配置し、クラッド部３６とコア部３７との間の隙間にクラッド部３６またはコア部３７となるガラス微粒子を堆積することにより、光ファイバ母材１０を線引きする際のコア位置ずれを防止することも可能である。   Here, an oxyhydrogen burner for depositing glass fine particles to be the clad part 36 or the core part 37 is arranged, and the glass fine particles to be the clad part 36 or the core part 37 are disposed in the gap between the clad part 36 and the core part 37. It is also possible to prevent the core position shift when the optical fiber preform 10 is drawn.

また、コア部３７が多孔質母材またはガラス微粒子で形成されている場合には、脱水・透明化処理を行うことにより複数個のコア部３７を包含する光ファイバを製造するための光ファイバ母材１０を得ることができる。この光ファイバ母材１０を線引きすることにより、断面内に複数個のコア部３７を包含する光ファイバを得ることができる。   Further, when the core portion 37 is formed of a porous preform or glass fine particles, an optical fiber preform for manufacturing an optical fiber including a plurality of core portions 37 by performing dehydration and transparency treatment. The material 10 can be obtained. By drawing the optical fiber preform 10, an optical fiber including a plurality of core portions 37 in the cross section can be obtained.

このように本実施の形態に係るマルチコア光ファイバ母材の製造方法によれば、第１の実施の形態に係るマルチコア光ファイバ母材の製造方法と同様、複数個のコア部３７を包含する光ファイバを低損失、かつ長尺に製造可能な光ファイバ母材１０を容易に得ることができる。   As described above, according to the manufacturing method of the multi-core optical fiber preform according to the present embodiment, the light including the plurality of core portions 37 is provided as in the manufacturing method of the multi-core optical fiber preform according to the first embodiment. It is possible to easily obtain the optical fiber preform 10 with which the fiber can be manufactured with a low loss and a long length.

なお、上記実施の形態では、クラッド部堆積工程において各第１の石英管３１及び第２の石英管３２、並びに電熱線３４を同期回転しながらガラス微粒子を堆積させていたが、所望のガラス微粒子の堆積状態が得られる範囲内で各バーナーの個数・配置や回転形態等は不問である。例えば、上記実施の形態では各第１の石英管３１及び第２の石英管３２、並びに電熱線３４を同期回転させていたが、第１の酸水素バーナー３３及び第２の酸水素バーナー３５を軸心Ｃ３を中心として回転させるようにしてもよい。   In the above embodiment, the glass fine particles are deposited while the first quartz tube 31 and the second quartz tube 32 and the heating wire 34 are synchronously rotated in the cladding portion deposition step. The number and arrangement of each burner, the rotation form, etc. are not particularly limited within the range in which the accumulated state can be obtained. For example, in the above-described embodiment, the first quartz tube 31 and the second quartz tube 32 and the heating wire 34 are rotated synchronously. However, the first oxyhydrogen burner 33 and the second oxyhydrogen burner 35 are replaced with each other. You may make it rotate centering on the axial center C3.

さらに、上記実施の形態では第１の酸水素バーナー３３及び第２の酸水素バーナー３５をそれぞれ１つだけ用いているが複数の第１の酸水素バーナー３３及び第２の酸水素バーナー３５を設けてもよい。特に多数の第１の酸水素バーナー３３及び第２の酸水素バーナー３５を軸心Ｃ３を中心として周囲に配置すれば各石英管、各バーナー、並びに電熱線を非回転とすることもできる。   Furthermore, in the above embodiment, only one first oxyhydrogen burner 33 and one second oxyhydrogen burner 35 are used, but a plurality of first oxyhydrogen burners 33 and second oxyhydrogen burners 35 are provided. May be. In particular, if a large number of first oxyhydrogen burners 33 and second oxyhydrogen burners 35 are arranged around the axis C3, each quartz tube, each burner, and heating wire can be made non-rotating.

また、第２の石英管３２に電熱線３４を配置する際に第２の石英管３２の内部にガラス微粒子３５ａが堆積しないように、第２の石英管３２の内部を蓋などにより密閉することも可能である。この場合、加熱器具を取り外す取り外し工程において、密閉用の蓋も取り外すことにより、後工程において第２の石英管３２の内部にコア部３７が形成された柱体状の母材を挿入することが可能である。   Further, when the heating wire 34 is disposed in the second quartz tube 32, the inside of the second quartz tube 32 is sealed with a lid or the like so that the glass fine particles 35a are not deposited inside the second quartz tube 32. Is also possible. In this case, by removing the sealing lid in the removing step of removing the heater, the columnar base material in which the core portion 37 is formed inside the second quartz tube 32 can be inserted in the subsequent step. Is possible.

（第３の実施の形態）
本発明の第３の実施の形態に係るマルチコア光ファイバ母材の製造方法について、図１２〜図１６を参照して説明する。図１２〜図１６は第３の実施の形態に係る光ファイバ母材の製造工程の一例を説明する概略図である。 (Third embodiment)
A method for manufacturing a multi-core optical fiber preform according to the third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 12 to 16 are schematic diagrams for explaining an example of the manufacturing process of the optical fiber preform according to the third embodiment.

本実施の形態に係る光ファイバの製造方法は、ＰＣＶＤ（Ｐｌａｓｍａ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法をベースとした光ファイバ母材１０の製造方法である。まず、上記第１の実施形態と同様に、光ファイバ母材１０とほぼ同じ大きさ（外径、長さ）である第１の石英管４１を１本用意し、光ファイバ母材１０とほぼ同じ大きさ（長さ）であり、光ファイバ母材１０のコア部１１をなす第２の石英管４２を７本用意する。   The manufacturing method of the optical fiber according to the present embodiment is a manufacturing method of the optical fiber preform 10 based on the PCVD (Plasma Chemical Vapor Deposition) method. First, as in the first embodiment, one first quartz tube 41 having the same size (outer diameter and length) as that of the optical fiber preform 10 is prepared. Seven second quartz tubes 42 having the same size (length) and forming the core portion 11 of the optical fiber preform 10 are prepared.

石英管配置工程では、第２の石英管４２は、第１の石英管４１の直径よりも小さい直径を有する。図１２に示すように、第１の石英管４１及び７本の第２の石英管４２が、その長手方向が軸心Ｃ４と水平となるように配置される。具体的には、石英管配置工程では、第２の石英管４２は、図１で示した光ファイバ母材１０の各コア部１１の形成位置に対応するよう、１本の第２の石英管４２が軸心Ｃ４の位置に配置され、第１の石英管４１の軸心Ｃ４を囲むように他の６本の第２の石英管４２が配置されるとともに、第１の石英管４１の内部に第２の石英管４２を中心とした正六角形の各頂点をなす箇所に配置される。   In the quartz tube placement step, the second quartz tube 42 has a diameter smaller than the diameter of the first quartz tube 41. As shown in FIG. 12, the first quartz tube 41 and the seven second quartz tubes 42 are arranged so that the longitudinal direction thereof is horizontal with the axis C4. Specifically, in the quartz tube placement step, the second quartz tube 42 is one second quartz tube so as to correspond to the formation position of each core portion 11 of the optical fiber preform 10 shown in FIG. 42 is arranged at the position of the axis C4, and other six second quartz tubes 42 are arranged so as to surround the axis C4 of the first quartz tube 41, and the inside of the first quartz tube 41 The second hexagonal tube 42 is arranged at each vertex of the regular hexagon.

複数の第２の石英管４２が軸心Ｃ４を囲むようにして対称に配置されるものに限らず、非対称に配置されたものでもよい。また、１本の第２の石英管４２が軸心Ｃ４の位置に配置されるものに限らず、第２の石英管４２は軸心Ｃ４の周囲に配置されればよい。第２の石英管４２の数量は光ファイバ母材１０のコア部１１と同等の数量であり、７本に限らず、２本以上であればよい。   The plurality of second quartz tubes 42 are not limited to be arranged symmetrically so as to surround the axis C4, but may be arranged asymmetrically. Further, the second quartz tube 42 is not limited to the one arranged at the position of the axis C4, and the second quartz tube 42 may be arranged around the axis C4. The number of the second quartz tubes 42 is the same number as the core portion 11 of the optical fiber preform 10, and is not limited to seven, and may be two or more.

例えば、光ファイバ母材１０を線引きして最終的に得られるマルチコア光ファイバの屈折率分布がステップ型の場合、複数の第２の石英管４２を、マルチコア光ファイバのコア間距離が４５μｍ以上となるように配置することにより、該マルチコア光ファイバを１００ｋｍ伝送後の該コア間におけるクロストークを−３０ｄＢ以下とすることが可能となる。   For example, when the refractive index distribution of the multi-core optical fiber finally obtained by drawing the optical fiber preform 10 is a step type, the plurality of second quartz tubes 42 are arranged so that the inter-core distance of the multi-core optical fiber is 45 μm or more. By arranging in such a manner, the crosstalk between the cores after transmission of the multi-core optical fiber by 100 km can be reduced to -30 dB or less.

さらに、光ファイバ母材１０を線引きして最終的に得られるマルチコア光ファイバのコアの屈折率分布がトレンチ型である場合、複数の第２の石英管４２を、マルチコア光ファイバのコア間距離が３８μｍ以上となるように配置することにより、該マルチコア光ファイバを１００ｋｍ伝送後の該コア間におけるクロストークを−３０ｄＢ以下とすることが可能となる。   Furthermore, when the refractive index distribution of the core of the multicore optical fiber finally obtained by drawing the optical fiber preform 10 is a trench type, the plurality of second quartz tubes 42 are connected to each other with a distance between the cores of the multicore optical fiber. By arranging it to be 38 μm or more, the crosstalk between the cores after transmission of the multi-core optical fiber by 100 km can be reduced to −30 dB or less.

また、複数の第２の石英管４２の直径は同一のものに限らず、光ファイバ母材１０を線引きして最終的に得られるマルチコア光ファイバの各コア径に合うように、異なる直径の第２の石英管４２を用いてもよい。さらに、複数の第２の石英管４２は、光ファイバ母材１０のクラッド部１２の屈折率よりも低い屈折率を有する原料により形成されてもよい。   Further, the diameters of the plurality of second quartz tubes 42 are not limited to the same one, and the diameters of the different diameters are set so as to match each core diameter of the multi-core optical fiber finally obtained by drawing the optical fiber preform 10. Two quartz tubes 42 may be used. Further, the plurality of second quartz tubes 42 may be formed of a raw material having a refractive index lower than the refractive index of the cladding portion 12 of the optical fiber preform 10.

例えば、複数の第２の石英管４２は、純石英にフッ素を添加することによって、純石英よりも屈折率を低減した石英管を用いることにより、光ファイバ母材１０を線引きして最終的に得られるマルチコア光ファイバの曲げ損失を低減することが可能となる。   For example, the plurality of second quartz tubes 42 are finally drawn by drawing the optical fiber preform 10 by using a quartz tube having a refractive index lower than that of pure quartz by adding fluorine to pure quartz. It becomes possible to reduce the bending loss of the obtained multi-core optical fiber.

さらに、石英管配置工程では、第１の石英管４１の端部と第２の石英管４２の端部とが略同一平面上に配置される。また、各第１の石英管４１及び第２の石英管４２は、軸心Ｃ４を中心として第１の石英管４１及び第２の石英管４２の相対的位置を維持しながら軸心Ｃ４の周りにクラッド部堆積工程又はコア部堆積工程で同期回転できるよう所定の支持具（図示省略）により支持される。   Further, in the quartz tube arranging step, the end portion of the first quartz tube 41 and the end portion of the second quartz tube 42 are arranged on substantially the same plane. The first quartz tube 41 and the second quartz tube 42 are arranged around the axis C4 while maintaining the relative positions of the first quartz tube 41 and the second quartz tube 42 around the axis C4. Are supported by a predetermined support (not shown) so that they can be rotated synchronously in the cladding portion deposition step or the core portion deposition step.

次に、図１３に示すように、加熱器具配置工程では、第１の石英管４１及び第２の石英管４２をそれぞれ加熱するための器具として、第１の石英管４１の外部及び第２の石英管４２の内部に、それぞれマイクロ波プラズマを発生させる第１のキャビティ４３ａ及び第２のキャビティ４３ｂが配置される。   Next, as shown in FIG. 13, in the heating instrument arrangement step, the first quartz tube 41 and the second quartz tube 42 are heated as the instruments for heating the first quartz tube 41 and the second quartz tube 42, respectively. Inside the quartz tube 42, a first cavity 43a and a second cavity 43b for generating microwave plasma are respectively arranged.

ここで、第１のキャビティ４３ａ及び第２のキャビティ４３ｂ並びにマイクロ波プラズマの発生源４３ｃとでマイクロ波プラズマの発生器４３を構成している。このとき、マイクロ波プラズマにより第１の石英管４１及び第２の石英管４２に対してプラズマ火炎による研磨処理を行ってもよい。ここで、第１の石英管４１の外部に配置された第１のキャビティ４３ａを矢印Ｌ４の方向に移動させてもよい。また、予め火炎研磨処理を施した石英管を第１の石英管４１及び第２の石英管４２として用いてもよい。   Here, a microwave plasma generator 43 is constituted by the first cavity 43a, the second cavity 43b, and the microwave plasma generation source 43c. At this time, the first quartz tube 41 and the second quartz tube 42 may be polished by a plasma flame using microwave plasma. Here, the first cavity 43a disposed outside the first quartz tube 41 may be moved in the direction of the arrow L4. Further, quartz tubes that have been subjected to flame polishing treatment in advance may be used as the first quartz tube 41 and the second quartz tube 42.

続いて、図１４に示すように、クラッド部堆積工程では、第１の石英管４１の軸方向端部側近傍に第１の酸水素バーナー（クラッド部原料供給手段）４４が配置される。続いて、第１の石英管４１及び７本の第２の石英管４２、並びに第１のキャビティ４３ａ及び第２のキャビティ４３ｂを第１の石英管４１の軸心Ｃ４を中心として軸心Ｃ４周りに同期回転させる一方、第１の酸水素バーナー４４により、第１の石英管４１の内部、および７本の第２の石英管４２の外部に光ファイバ母材１０のクラッド部となる第１のガラス微粒子４４ａを堆積させる。   Subsequently, as shown in FIG. 14, in the cladding portion deposition step, a first oxyhydrogen burner (cladding portion material supply means) 44 is disposed in the vicinity of the axial end portion of the first quartz tube 41. Subsequently, the first quartz tube 41, the seven second quartz tubes 42, the first cavity 43a and the second cavity 43b are arranged around the axis C4 around the axis C4 of the first quartz tube 41. The first oxyhydrogen burner 44 is used as a clad portion of the optical fiber preform 10 inside the first quartz tube 41 and outside the seven second quartz tubes 42. Glass fine particles 44a are deposited.

上述したように第１のキャビティ４３ａ及び第２のキャビティ４３ｂにより第１の石英管４１及び第２の石英管４２が加熱されているため、熱酸化により光ファイバ母材１０のクラッド部４５のガラス層が形成される。ここで、第１のキャビティ４３ａだけでなく、第２のキャビティ４３ｂを用いて、第１の石英管４１及び第２の石英管４２を加熱することによって、第１のガラス微粒子４４ａを第１の石英管４１内面及び第２の石英管４２外面へ均一に、かつ、高速に堆積することが可能となる。   As described above, since the first quartz tube 41 and the second quartz tube 42 are heated by the first cavity 43a and the second cavity 43b, the glass of the cladding portion 45 of the optical fiber preform 10 is thermally oxidized. A layer is formed. Here, not only the first cavity 43a but also the second cavity 43b is used to heat the first quartz tube 41 and the second quartz tube 42, whereby the first glass fine particles 44a are moved to the first cavity 43a. It is possible to deposit uniformly and at high speed on the inner surface of the quartz tube 41 and the outer surface of the second quartz tube 42.

また、加熱器具配置工程では、第２の石英管４２の内部に光ファイバ母材１０のクラッド部４６となる第１のガラス微粒子４４ａが堆積することを防ぐため、第２のキャビティ４３ｂが配置される第２の石英管４２の端部を、第２のキャビティ４３ｂを挿入した際に封止しておくことも可能である。   In addition, in the heating device arranging step, the second cavity 43b is arranged in order to prevent the first glass fine particles 44a serving as the clad portion 46 of the optical fiber preform 10 from being deposited inside the second quartz tube 42. It is also possible to seal the end of the second quartz tube 42 when the second cavity 43b is inserted.

そして、取り外し工程では、第１の石英管４１内に第１のガラス微粒子４４ａが所定量堆積すると、図１５に示すように、第２の石英管４２内部に配置した第２のキャビティ４３ｂを取り外す。このとき、第１の石英管４１外部に配置した第１のキャビティ４３ａはそのまま配置しておく   In the removing step, when a predetermined amount of the first glass particles 44a is deposited in the first quartz tube 41, the second cavity 43b disposed inside the second quartz tube 42 is removed as shown in FIG. . At this time, the first cavity 43a arranged outside the first quartz tube 41 is arranged as it is.

次に、図１６に示すように、第１の酸水素バーナー４４に代わって第２の酸水素バーナー（コア部原料供給手段）４６が配置される。続いて、コア部堆積工程では、第１の石英管４１及び７本の第２の石英管４２、並びに第１のキャビティ４３ａを第１の石英管４１の軸心Ｃ４を中心として軸心Ｃ４周りに同期回転させる一方、第２の酸水素バーナー４６により、第１の石英管４１の内部のクラッド部４５の内側４２ａ（すなわち第２の石英管４２の内側）に第２のガラス微粒子４６ａを堆積させる。上述したように第１のキャビティ４３ａにより第１の石英管４１が加熱されているため、熱酸化により光ファイバ母材１０のコア部４７のガラス層が形成される。   Next, as shown in FIG. 16, a second oxyhydrogen burner (core part material supply means) 46 is arranged in place of the first oxyhydrogen burner 44. Subsequently, in the core portion deposition step, the first quartz tube 41, the seven second quartz tubes 42, and the first cavity 43a are arranged around the axis C4 around the axis C4 of the first quartz tube 41. The second glass particulates 46 a are deposited on the inner side 42 a of the clad portion 45 inside the first quartz tube 41 (that is, inside the second quartz tube 42) by the second oxyhydrogen burner 46. Let As described above, since the first quartz tube 41 is heated by the first cavity 43a, the glass layer of the core portion 47 of the optical fiber preform 10 is formed by thermal oxidation.

なお、第２の酸水素バーナー４６の原料ガス及び流量を調整することにより任意の屈折率分布（例えば、ステップ型、階段型、トレンチ型など）を有するコア部４７を作製することが可能である。そして、第１の石英管４１の内部のクラッド部４５の内側４２ａ（すなわち第２の石英管４２の内側）に第２のガラス微粒子４６ａを所定量堆積させることにより、クラッド部４５及びコア部４７が形成された複数個のコア部４７を包含する光ファイバを製造するための光ファイバ母材１０（例えば、図１参照）が得られる。この光ファイバ母材１０を線引きすることにより、断面内に複数個のコア部４７を包含する光ファイバを得ることができる。   In addition, by adjusting the source gas and flow rate of the second oxyhydrogen burner 46, the core portion 47 having an arbitrary refractive index distribution (for example, a step type, a staircase type, a trench type, etc.) can be produced. . Then, by depositing a predetermined amount of the second glass fine particles 46a on the inner side 42a of the clad portion 45 inside the first quartz tube 41 (that is, the inner side of the second quartz tube 42), the clad portion 45 and the core portion 47 are deposited. As a result, an optical fiber preform 10 (see, for example, FIG. 1) for manufacturing an optical fiber including a plurality of core portions 47 formed with the structure is obtained. By drawing the optical fiber preform 10, an optical fiber including a plurality of core portions 47 in the cross section can be obtained.

このように本実施の形態に係るマルチコア光ファイバ母材の製造方法によれば、第１〜第２の実施の形態に係るマルチコア光ファイバ母材の製造方法と同様、複数個のコア部４７を包含する光ファイバを低損失、かつ長尺に製造可能な光ファイバ母材１０を容易に得ることができる。   Thus, according to the manufacturing method of the multi-core optical fiber preform according to the present embodiment, a plurality of core portions 47 are formed as in the manufacturing method of the multi-core optical fiber preform according to the first to second embodiments. It is possible to easily obtain the optical fiber preform 10 that can manufacture the optical fiber to be included with a low loss and a long length.

なお、上記実施の形態ではクラッド部堆積工程において、各第１の石英管４１及び第２の石英管４２、並びに各第１のキャビティ４３ａ及び第２のキャビティ４３ｂを同期回転しながらガラス微粒子を堆積させていたが、所望のガラス微粒子の堆積状態が得られる範囲内で各バーナーの個数・配置や回転形態等は不問である。   In the above embodiment, in the cladding portion deposition step, glass particles are deposited while the first quartz tube 41 and the second quartz tube 42, and the first cavity 43a and the second cavity 43b are rotated synchronously. However, the number and arrangement of the burners, the rotation form, etc. are not limited as long as the desired glass particulate deposition state is obtained.

例えば、上記実施の形態では各第１の石英管４１及び第２の石英管４２、並びに各第１のキャビティ４３ａ及び第２のキャビティ４３ｂを同期回転させていたが、第１の酸水素バーナー４４及び第２の酸水素バーナー４６をそれぞれ軸心Ｃ４を中心として回転させるようにしてもよい。   For example, in the above embodiment, each of the first quartz tube 41 and the second quartz tube 42, and each of the first cavity 43a and the second cavity 43b are synchronously rotated, but the first oxyhydrogen burner 44 is used. The second oxyhydrogen burner 46 may be rotated about the axis C4.

さらに、上記実施の形態では第１の酸水素バーナー４４及び第２の酸水素バーナー４６をそれぞれ１つだけ用いているが複数の第１の酸水素バーナー４４及び第２の酸水素バーナー４６を設けてもよい。特に多数の第１の酸水素バーナー４４及び第２の酸水素バーナー４６を軸心Ｃ４を中心として周囲に配置すれば各石英管や各キャビティを非回転とすることもできる。   Further, in the above embodiment, only one first oxyhydrogen burner 44 and one second oxyhydrogen burner 46 are used, but a plurality of first oxyhydrogen burners 44 and second oxyhydrogen burners 46 are provided. May be. In particular, if a large number of first oxyhydrogen burners 44 and second oxyhydrogen burners 46 are arranged around the axis C4, each quartz tube and each cavity can be made non-rotating.

また、第２の石英管４２に第２のキャビティ４３ｂを配置する際に第２の石英管４２の内部に第１のガラス微粒子４４ａが堆積しないように、第２の石英管４２の内部を蓋などにより密閉することも可能である。この場合、第２のキャビティ４３ｂを取り外す工程において密閉用の蓋も取り外すことにより、後工程において第２の石英管４２の内面に第２のガラス微粒子４６ａを堆積することが可能である。   In addition, when the second cavity 43b is arranged in the second quartz tube 42, the inside of the second quartz tube 42 is covered so that the first glass fine particles 44a are not deposited inside the second quartz tube 42. It is also possible to hermetically seal. In this case, by removing the sealing lid in the step of removing the second cavity 43b, it is possible to deposit the second glass particles 46a on the inner surface of the second quartz tube 42 in the subsequent step.

（第４の実施の形態）
本発明の第４の実施の形態に係るマルチコア光ファイバ母材の製造方法について、図１７〜図２１を参照して説明する。図１７〜図２１は第４の実施の形態に係る光ファイバ母材１０の製造工程の一例を説明する概略図である。 (Fourth embodiment)
A method for manufacturing a multi-core optical fiber preform according to the fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 17 to 21 are schematic views for explaining an example of the manufacturing process of the optical fiber preform 10 according to the fourth embodiment.

本実施の形態に係る光ファイバの製造方法は、ＰＣＶＤ（Ｐｌａｓｍａ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法をベースとした光ファイバ母材１０の製造方法である。まず、図１で示した光ファイバ母材１０の１つのコア部１１が形成された柱体状の母材又は１つのコア部１１及び該コア部１１周囲のクラッド部１２の一部が形成された柱体状の母材を７本用意する。   The manufacturing method of the optical fiber according to the present embodiment is a manufacturing method of the optical fiber preform 10 based on the PCVD (Plasma Chemical Vapor Deposition) method. First, a columnar base material in which one core portion 11 of the optical fiber preform 10 shown in FIG. 1 is formed, or one core portion 11 and a part of a cladding portion 12 around the core portion 11 are formed. 7 columnar base materials are prepared.

コア部作製工程では、光ファイバ母材１０を線引きして最終的に得られるマルチコア光ファイバのコアの所望の屈折率分布に対応して、例えば、ＶＡＤ（Ｖａｐｏｒ ｐｈａｓｅ Ａｘｉａｌ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法、ＯＶＤ（Ｏｕｔｓｉｄｅ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法、ＭＣＶＤ（Ｍｏｄｉｆｉｅｄ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法、ＰＣＶＤ（Ｐｌａｓｍａ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法などを用いて、任意の屈折率分布（例えば、ステップ型、階段型、トレンチ型など）を有するコア母材を作製することが可能である。   In the core part manufacturing process, for example, a VAD (Vapor Phase Axial Deposition) method, OVD (Outside) is used in accordance with the desired refractive index distribution of the core of the multi-core optical fiber finally obtained by drawing the optical fiber preform 10. Vapor Deposition (MCVD), Modified Chemical Vapor Deposition (MCVD), Plasma Chemical Vapor Deposition (PCVD), etc., and an arbitrary refractive index distribution (eg, step type, step type, trench type, etc.) Can be produced.

また、コア部１１、またはコア部１１及びクラッド部１２が形成された柱体状の母材には、主に、ＶＡＤ法、ＯＶＤ法、ＭＣＶＤ法、並びにＰＣＶＤ法により作製される多孔質母材、並びに多孔質母材を脱水・透明化処理後に得られるガラス母材が挙げられるが、これら以外の母材を用いることも可能である。   Moreover, the columnar base material in which the core part 11 or the core part 11 and the clad part 12 are formed is mainly a porous base material manufactured by a VAD method, an OVD method, an MCVD method, and a PCVD method. In addition, a glass base material obtained after dehydration and clarification of the porous base material can be mentioned, but other base materials can also be used.

次に、光ファイバ母材１０とほぼ同じ大きさ（外径、長さ）である第１の石英管５１を１本用意し、光ファイバ母材１０とほぼ同じ大きさ（長さ）であり、光ファイバ母材１０のコア部１１を形成するための第２の石英管５２を７本用意する。第２の石英管５２は、第１の石英管５１の直径よりも小さい直径を有する。図１７に示すように、石英管配置工程では、第１の石英管５１及び７本の第２の石英管５２が、その長手方向が軸心Ｃ５と水平となるように配置される。   Next, one first quartz tube 51 having the same size (outer diameter, length) as the optical fiber preform 10 is prepared, and is approximately the same size (length) as the optical fiber preform 10. Seven second quartz tubes 52 for forming the core portion 11 of the optical fiber preform 10 are prepared. The second quartz tube 52 has a diameter smaller than that of the first quartz tube 51. As shown in FIG. 17, in the quartz tube arranging step, the first quartz tube 51 and the seven second quartz tubes 52 are arranged so that the longitudinal direction thereof is horizontal with the axis C5.

具体的には、石英管配置工程では、第２の石英管５２は、図１で示した光ファイバ母材１０の各コア部１１の形成位置に対応するよう、１本の第２の石英管５２が軸心Ｃ５の位置に配置され、第１の石英管５１の軸心Ｃ５を囲むように他の６本の第２の石英管５２が配置されるとともに、第１の石英管５１の内部に第２の石英管５２を中心とした正六角形の各頂点をなす箇所に配置される。   Specifically, in the quartz tube placement step, the second quartz tube 52 is one second quartz tube so as to correspond to the formation position of each core portion 11 of the optical fiber preform 10 shown in FIG. 52 is arranged at the position of the axis C5, and other six second quartz tubes 52 are arranged so as to surround the axis C5 of the first quartz tube 51, and the inside of the first quartz tube 51 The second hexagonal tube 52 is centered on the second hexagonal tube 52 at the apexes.

複数の第２の石英管５２が軸心Ｃ５を囲むようにして対称に配置されるものに限らず、非対称に配置されたものでもよい。また、１本の第２の石英管５２が軸心Ｃ５の位置に配置されるものに限らず、第２の石英管５２は軸心Ｃ５の周囲に配置されればよい。第２の石英管５２の数量は光ファイバ母材１０のコア部１１と同等の数量であり、７本に限らず、２本以上であればよい。   The plurality of second quartz tubes 52 are not limited to be symmetrically disposed so as to surround the axis C5, but may be asymmetrically disposed. Further, the second quartz tube 52 is not limited to the one arranged at the position of the axis C5, and the second quartz tube 52 may be arranged around the axis C5. The number of the second quartz tubes 52 is the same number as the core portion 11 of the optical fiber preform 10, and is not limited to seven, and may be two or more.

例えば、光ファイバ母材１０を線引きして最終的に得られるマルチコア光ファイバの屈折率分布がステップ型の場合、複数の第２の石英管５２を、マルチコア光ファイバのコア間距離が４５μｍ以上となるように配置することにより、該マルチコア光ファイバを１００ｋｍ伝送後の該コア間におけるクロストークを−３０ｄＢ以下とすることが可能となる。   For example, when the refractive index distribution of the multi-core optical fiber finally obtained by drawing the optical fiber preform 10 is a step type, the plurality of second quartz tubes 52 are set so that the distance between the cores of the multi-core optical fiber is 45 μm or more. By arranging in such a manner, the crosstalk between the cores after transmission of the multi-core optical fiber by 100 km can be reduced to -30 dB or less.

さらに、光ファイバ母材１０を線引きして最終的に得られるマルチコア光ファイバのコアの屈折率分布がトレンチ型である場合、複数の第２の石英管５２を、マルチコア光ファイバのコア間距離が３８μｍ以上となるように配置することにより、該マルチコア光ファイバを１００ｋｍ伝送後の該コア間におけるクロストークを−３０ｄＢ以下とすることが可能となる。   Furthermore, when the refractive index distribution of the core of the multicore optical fiber finally obtained by drawing the optical fiber preform 10 is a trench type, the plurality of second quartz tubes 52 are connected to each other with a distance between the cores of the multicore optical fiber. By arranging it to be 38 μm or more, the crosstalk between the cores after transmission of the multi-core optical fiber by 100 km can be reduced to −30 dB or less.

また、複数の第２の石英管５２の直径は同一のものに限らず、光ファイバ母材１０を線引きして最終的に得られるマルチコア光ファイバの各コア径に合うように、異なる直径の第２の石英管５２を用いてもよい。さらに、コア部が形成された柱体状の母材を挿入する複数の第２の石英管５２は、光ファイバ母材１０のクラッド部１２の屈折率よりも低い屈折率を有する原料により形成されてもよい。   In addition, the diameters of the plurality of second quartz tubes 52 are not limited to the same one, and the diameters of the different diameters are set so as to match each core diameter of the multi-core optical fiber finally obtained by drawing the optical fiber preform 10. Two quartz tubes 52 may be used. Further, the plurality of second quartz tubes 52 into which the columnar base material formed with the core part is inserted is formed of a raw material having a refractive index lower than the refractive index of the cladding part 12 of the optical fiber base material 10. May be.

例えば、複数の第２の石英管５２は、純石英にフッ素を添加することによって、純石英よりも屈折率を低減した石英管を用いることにより、光ファイバ母材１０を線引きして最終的に得られるマルチコア光ファイバの曲げ損失を低減することが可能となる。   For example, the plurality of second quartz tubes 52 are finally drawn by drawing the optical fiber preform 10 by using a quartz tube having a refractive index lower than that of pure quartz by adding fluorine to pure quartz. It becomes possible to reduce the bending loss of the obtained multi-core optical fiber.

さらに、石英管配置工程では、第１の石英管５１の端部と第２の石英管５２の端部とが略同一平面上に配置される。また、各第１の石英管５１及び第２の石英管５２は、軸心Ｃ５を中心として第１の石英管５１及び第２の石英管５２の相対的位置を維持しながら軸心Ｃ５の周りにクラッド部堆積工程で同期回転できるよう所定の支持具（図示省略）により支持される。   Further, in the quartz tube arranging step, the end of the first quartz tube 51 and the end of the second quartz tube 52 are arranged on substantially the same plane. The first quartz tube 51 and the second quartz tube 52 are arranged around the axis C5 while maintaining the relative positions of the first quartz tube 51 and the second quartz tube 52 around the axis C5. Are supported by a predetermined support (not shown) so that they can be rotated synchronously in the cladding portion deposition step.

次に、図１８に示すように、加熱器具配置工程では、第１の石英管５１及び第２の石英管５２をそれぞれ加熱するための器具として、第１の石英管５１の外部及び第２の石英管５２の内部に、それぞれマイクロ波プラズマを発生させる第１のキャビティ５３ａ及び第２のキャビティ５３ｂが配置される。ここで、第１のキャビティ５３ａ及び第２のキャビティ５３ｂ並びにマイクロ波プラズマの発生源５３ｃとでマイクロ波プラズマの発生器５３を構成している。   Next, as shown in FIG. 18, in the heating appliance arrangement step, as the appliance for heating the first quartz tube 51 and the second quartz tube 52, respectively, the outside of the first quartz tube 51 and the second quartz tube 51. Inside the quartz tube 52, a first cavity 53a and a second cavity 53b for generating microwave plasma are arranged. Here, the first and second cavities 53a and 53b and the microwave plasma generation source 53c constitute a microwave plasma generator 53.

このとき、マイクロ波プラズマにより第１の石英管５１及び第２の石英管５２に対してプラズマ火炎による研磨処理を行ってもよい。ここで、第１の石英管５１の外部に配置された第１のキャビティ５３ａを矢印Ｌ５の方向に移動させてもよい。また、予め火炎研磨処理を施した石英管を第１の石英管５１及び第２の石英管５２として用いてもよい。   At this time, the first quartz tube 51 and the second quartz tube 52 may be polished with a plasma flame by microwave plasma. Here, the first cavity 53a arranged outside the first quartz tube 51 may be moved in the direction of the arrow L5. Further, quartz tubes that have been subjected to flame polishing treatment in advance may be used as the first quartz tube 51 and the second quartz tube 52.

続いて、図１９に示すように、クラッド部堆積工程では、第１の石英管５１の軸方向端部側近傍に酸水素バーナー（クラッド部原料供給手段）５４が配置される。続いて、第１の石英管５１及び７本の第２の石英管５２、並びに第１のキャビティ５３ａ及び第２のキャビティ５３ｂを第１の石英管５１の軸心Ｃ５を中心として軸心Ｃ５周りに同期回転させる一方、酸水素バーナー５４により、第１の石英管５１の内部、および７本の第２の石英管５２の外部に光ファイバ母材１０のクラッド部５５となるガラス微粒子５４ａを堆積させる。上述したように第１のキャビティ５３ａ及び第２のキャビティ５３ｂにより第１の石英管５１及び第２の石英管５２が加熱されているため、熱酸化により光ファイバ母材１０のクラッド部５５のガラス層が形成される。   Subsequently, as shown in FIG. 19, in the cladding portion deposition step, an oxyhydrogen burner (cladding portion raw material supply means) 54 is disposed in the vicinity of the axial end portion of the first quartz tube 51. Subsequently, the first quartz tube 51 and the seven second quartz tubes 52, and the first cavity 53a and the second cavity 53b around the axis C5 about the axis C5 of the first quartz tube 51. The glass fine particles 54a to be the cladding portions 55 of the optical fiber preform 10 are deposited inside the first quartz tube 51 and outside the seven second quartz tubes 52 by the oxyhydrogen burner 54. Let As described above, since the first quartz tube 51 and the second quartz tube 52 are heated by the first cavity 53a and the second cavity 53b, the glass of the cladding portion 55 of the optical fiber preform 10 is thermally oxidized. A layer is formed.

ここで、第１のキャビティ５３ａだけでなく、第２のキャビティ５３ｂを用いて、第１の石英管５１及び第２の石英管５２を加熱することによって、ガラス微粒子５４ａを第１の石英管内面及び第２の石英管外面へ均一に、かつ、高速に堆積することが可能となる。また、第２の石英管５２の内部に光ファイバ母材１０のクラッド部５５となるガラス微粒子５４ａが堆積することを防ぐため、第２のキャビティ５３ｂが配置される第２の石英管５２の端部を、第２のキャビティ５３ｂを挿入した際に封止しておくことも可能である。   Here, not only the first cavity 53a but also the second cavity 53b is used to heat the first quartz tube 51 and the second quartz tube 52, so that the glass particles 54a are brought into the inner surface of the first quartz tube. And it becomes possible to deposit uniformly and at high speed on the outer surface of the second quartz tube. In addition, in order to prevent the glass fine particles 54a serving as the clad portion 55 of the optical fiber preform 10 from being deposited inside the second quartz tube 52, the end of the second quartz tube 52 where the second cavity 53b is disposed. It is also possible to seal the portion when the second cavity 53b is inserted.

そして、取り外し工程では、第１の石英管５１内にガラス微粒子５４ａが所定量堆積すると、図２０に示すように、第１の石英管５１の外部及び第２の石英管５２の内部に、それぞれ配置した第１のキャビティ５３ａ及び第２のキャビティ５３ｂを取り外す。   In the detaching step, when a predetermined amount of glass particles 54a is deposited in the first quartz tube 51, as shown in FIG. 20, outside the first quartz tube 51 and inside the second quartz tube 52, respectively. The arranged first cavity 53a and second cavity 53b are removed.

次に、図２１に示すように、コア部作製工程で予め作製した光ファイバ母材１０の１つのコア部５６が形成された柱体状の母材又は１つのコア部５６及び該コア部周囲のクラッド部５５の一部が形成された７本の柱体状の母材を、第１の石英管５１の内部のクラッド部５５の内側５２ａ（すなわち第２の石英管５２の内側）にそれぞれ挿入することにより、クラッド部５５及びコア部５６が形成された複数個のコア部を包含する光ファイバを製造するための光ファイバ母材１０（例えば、図１参照）が得られる。   Next, as shown in FIG. 21, a columnar base material in which one core part 56 of the optical fiber preform 10 produced in advance in the core part production step or one core part 56 and the periphery of the core part are formed. The seven columnar base materials in which a part of the clad portion 55 is formed are respectively arranged on the inner side 52a of the clad portion 55 inside the first quartz tube 51 (that is, inside the second quartz tube 52). By inserting, an optical fiber preform 10 (see, for example, FIG. 1) for manufacturing an optical fiber including a plurality of core portions in which the cladding portion 55 and the core portion 56 are formed is obtained.

ここで、クラッド部５５またはコア部５６となるガラス微粒子を堆積するための酸水素バーナーを配置し、クラッド部５５とコア部５６との間の隙間にクラッド部５５またはコア部５６となるガラス微粒子を堆積することにより、光ファイバ母材１０を線引きする際のコア位置ずれを防止することも可能である。   Here, an oxyhydrogen burner for depositing glass fine particles to be the clad portion 55 or the core portion 56 is disposed, and the glass fine particles to be the clad portion 55 or the core portion 56 in the gap between the clad portion 55 and the core portion 56. It is also possible to prevent the core position shift when the optical fiber preform 10 is drawn.

また、コア部５６が多孔質母材またはガラス微粒子で形成されている場合には、脱水・透明化処理を行うことにより複数個のコア部５６を包含する光ファイバを製造するための光ファイバ母材１０を得ることができる。この光ファイバ母材１０を線引きすることにより、断面内に複数個のコア部５６を包含する光ファイバを得ることができる。   Further, when the core portion 56 is formed of a porous base material or glass fine particles, an optical fiber preform for manufacturing an optical fiber including a plurality of core portions 56 by performing dehydration and transparency treatment. The material 10 can be obtained. By drawing the optical fiber preform 10, an optical fiber including a plurality of core portions 56 in the cross section can be obtained.

このように本実施の形態に係るマルチコア光ファイバ母材の製造方法によれば、第１〜第３の実施の形態に係るマルチコア光ファイバ母材の製造方法と同様、複数個のコア部を包含する光ファイバを低損失、かつ長尺に製造可能な光ファイバ母材１０を容易に得ることができる。   As described above, according to the method for manufacturing a multi-core optical fiber preform according to the present embodiment, a plurality of core parts are included as in the method for manufacturing a multi-core optical fiber preform according to the first to third embodiments. It is possible to easily obtain the optical fiber preform 10 capable of manufacturing a long optical fiber with a low loss.

なお、上記実施の形態ではクラッド部堆積工程において、各第１の石英管５１及び第２の石英管５２、並びに各第１のキャビティ５３ａ及び第２のキャビティ５３ｂを同期回転しながらガラス微粒子を堆積させていたが、所望のガラス微粒子の堆積状態が得られる範囲内で各バーナーの個数・配置や回転形態等は不問である。例えば、上記実施の形態では各第１の石英管５１及び第２の石英管５２、並びに各第１のキャビティ５３ａ及び第２のキャビティ５３ｂを同期回転させていたが、酸水素バーナー５４を軸心Ｃ５を中心として回転させるようにしてもよい。   In the above embodiment, in the cladding portion deposition step, glass particles are deposited while the first quartz tube 51 and the second quartz tube 52, and the first cavity 53a and the second cavity 53b are rotated synchronously. However, the number and arrangement of the burners, the rotation form, etc. are not limited as long as the desired glass particulate deposition state is obtained. For example, in the above embodiment, each of the first quartz tube 51 and the second quartz tube 52, and each of the first cavity 53a and the second cavity 53b are rotated synchronously, but the oxyhydrogen burner 54 is axially centered. You may make it rotate centering on C5.

さらに、上記実施の形態では酸水素バーナー５４を１つだけ用いているが複数の酸水素バーナー５４を設けてもよい。特に多数の酸水素バーナー５４を軸心Ｃ５を中心として周囲に配置すれば各石英管や各キャビティを非回転とすることもできる。   Furthermore, although only one oxyhydrogen burner 54 is used in the above embodiment, a plurality of oxyhydrogen burners 54 may be provided. In particular, if a large number of oxyhydrogen burners 54 are arranged around the axis C5, each quartz tube and each cavity can be made non-rotating.

また、第２の石英管５２に第２のキャビティ５３ｂを配置する際に第２の石英管５２の内部にガラス微粒子５４ａが堆積しないように、第２の石英管５２の内部を蓋などにより密閉することも可能である。この場合、加熱器具を取り外す取り外し工程において、密閉用の蓋も取り外すことにより、後工程において第２の石英管５２の内部にコア部５６が形成された柱体状の母材を挿入することが可能である   In addition, when the second cavity 53b is arranged in the second quartz tube 52, the inside of the second quartz tube 52 is sealed with a lid or the like so that the glass fine particles 54a are not deposited inside the second quartz tube 52. It is also possible to do. In this case, by removing the sealing lid in the removal step of removing the heating device, it is possible to insert the columnar base material in which the core portion 56 is formed inside the second quartz tube 52 in the subsequent step. Is possible

本発明に係るマルチコア光ファイバ母材の製造方法は、複数個のコア部を包含する光ファイバを精度よく長尺に製造可能な光ファイバ母材１０を得ることができる。その結果、情報通信産業などで有益に利用することができる。   The method for manufacturing a multi-core optical fiber preform according to the present invention can provide an optical fiber preform 10 capable of accurately producing a long optical fiber including a plurality of core portions. As a result, it can be used beneficially in the information communication industry.

１０：光ファイバ母材
１１、２８、３７、４７、５６：コア部
１２、２６、３６、４５、５５：クラッド部
２１、３１、４１、５１：第１の石英管
２２、３２、４２、５２：第２の石英管
２３、３３、４４：第１の酸水素バーナー
２４：電熱線
２５、３５、４６：第２の酸水素バーナー
２５ａ、３５ａ、４４ａ：第１のガラス微粒子
２７：第３の酸水素バーナー
２７ａ、４６ａ：第２のガラス微粒子
２９：第１のガラス微粒子
３０：第２のガラス微粒子
３７：母材
３８：第３のガラス微粒子
４３ａ、５３ａ：第１のキャビティ
４３ｂ：第２のキャビティ
４３ｃ、５３ｃ：プラズマ発生器
５４：酸水素バーナー
５４ａ：ガラス微粒子 10: Optical fiber preforms 11, 28, 37, 47, 56: Core parts 12, 26, 36, 45, 55: Clad parts 21, 31, 41, 51: First quartz tubes 22, 32, 42, 52 : Second quartz tube 23, 33, 44: first oxyhydrogen burner 24: heating wire 25, 35, 46: second oxyhydrogen burner 25a, 35a, 44a: first glass fine particle 27: third Oxyhydrogen burners 27a, 46a: second glass fine particles 29: first glass fine particles 30: second glass fine particles 37: base material 38: third glass fine particles 43a, 53a: first cavity 43b: second Cavity 43c, 53c: Plasma generator 54: Oxyhydrogen burner 54a: Glass fine particles

Claims (8)

光ファイバ母材の外形となる第１の石英管の内側に前記第１の石英管の内周径よりも小さい直径を有する複数の第２の石英管を、前記第１の石英管の軸方向に沿って配置する石英管配置工程と、
前記第１の石英管の外側及び前記第２の石英管の内側に加熱器具をそれぞれ配置する加熱器具配置工程と、
前記第２の石英管の外側、かつ、前記第１の石英管の内側に原料ガスを流入し、前記第１の石英管及び前記第２の石英管を加熱器具で加熱することで前記第１の石英管内部に拡散した第１のガラス微粒子を堆積させ、前記光ファイバ母材のクラッド部を形成するクラッド部堆積工程と、
前記第２の石英管の内側に配置した加熱器具を取り外す取り外し工程と、
予め加熱された前記第２の石英管の内側に原料ガスを流入し第２のガラス微粒子を堆積させることで前記光ファイバ母材のコア部を形成するコア部堆積工程と、
を順に行うことを特徴とするマルチコア光ファイバ母材の製造方法。 A plurality of second quartz tubes having a diameter smaller than the inner peripheral diameter of the first quartz tube are arranged inside the first quartz tube serving as the outer shape of the optical fiber preform, and the axial direction of the first quartz tube Quartz tube placement process to be placed along,
A heater arrangement step of arranging heaters on the outside of the first quartz tube and the inside of the second quartz tube,
A source gas is introduced into the outside of the second quartz tube and the inside of the first quartz tube, and the first quartz tube and the second quartz tube are heated with a heating instrument, thereby the first quartz tube. A cladding portion deposition step of depositing the first glass fine particles diffused inside the quartz tube and forming a cladding portion of the optical fiber preform;
A removal step of removing the heating device disposed inside the second quartz tube;
A core portion deposition step of forming a core portion of the optical fiber preform by flowing a raw material gas into the preheated second quartz tube and depositing second glass particles;
The manufacturing method of the multi-core optical fiber preform characterized by performing these in order. 前記クラッド部堆積工程及び前記コア部堆積工程は、
前記第１の石英管と前記第２の石英管と前記加熱器具との相対的位置の位置関係を維持するとともに前記第１の石英管の中心軸を回転軸として、前記第１の石英管と前記第２の石英管と前記加熱器具とを同期回転させる
ことを特徴とする請求項１に記載のマルチコア光ファイバ母材の製造方法。 The cladding part deposition step and the core part deposition step are:
Maintaining the positional relationship of the relative positions of the first quartz tube, the second quartz tube, and the heating device, and using the central axis of the first quartz tube as a rotation axis; The method for manufacturing a multi-core optical fiber preform according to claim 1, wherein the second quartz tube and the heating device are rotated synchronously. 前記石英管配置工程は、
第２の石英管の屈折率が、前記クラッド部の屈折率よりも低い
ことを特徴とする請求項１又は２に記載のマルチコア光ファイバ母材の製造方法。 The quartz tube placement step includes:
3. The method of manufacturing a multi-core optical fiber preform according to claim 1, wherein a refractive index of the second quartz tube is lower than a refractive index of the cladding portion. 前記加熱器具配置工程は、
前記加熱器具として酸水素バーナー又は電熱線又はマイクロ波を発生させるキャビティを用いる
ことを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のマルチコア光ファイバ母材の製造方法。 The heating appliance arrangement step includes
The method for manufacturing a multi-core optical fiber preform according to any one of claims 1 to 3, wherein an oxyhydrogen burner, a heating wire, or a cavity that generates microwaves is used as the heating device. 光ファイバ母材の１つのコア部が形成された柱体状の母材又は１つのコア部及び該コア部周囲のクラッド部の一部が形成された柱体状の母材を予めコア数分作製するコア部作製工程と、
光ファイバ母材の外形となる第１の石英管の内側に、前記第１の石英管の内周径よりも小さい直径を有する複数の
第２の石英管を、前記第１の石英管の軸方向に沿って配置する石英管配置工程と、
前記第１の石英管の外側及び前記第２の石英管の内側に加熱器具をそれぞれ配置する加熱器具配置工程と、
前記第２の石英管の外側、かつ、前記第１の石英管の内側に原料ガスを流入し、前記第１の石英管及び前記第２の石英管を加熱器具で加熱することで前記第１の石英管内部に拡散したガラス微粒子を堆積させ、前記光ファイバ母材のクラッド部を形成するクラッド部堆積工程と、
前記第２の石英管の内側に配置した加熱器具を取り外す取り外し工程と、
予め作製された前記コア部が形成された柱体状の母材を前記ガラス微粒子が外面に堆積された第２の石英管内に挿入するコア部挿入工程と
を順に行うことを特徴とするマルチコア光ファイバ母材の製造方法。 A columnar base material in which one core part of an optical fiber base material is formed or a columnar base material in which one core part and a part of a cladding part around the core part are formed in advance for the number of cores. A core manufacturing process for manufacturing;
A plurality of second quartz tubes having a diameter smaller than the inner peripheral diameter of the first quartz tube are disposed inside the first quartz tube serving as the outer shape of the optical fiber preform. Quartz tube placement process for placing along the direction;
A heater arrangement step of arranging heaters on the outside of the first quartz tube and the inside of the second quartz tube,
A source gas is introduced into the outside of the second quartz tube and the inside of the first quartz tube, and the first quartz tube and the second quartz tube are heated with a heating instrument, thereby the first quartz tube. A cladding part deposition step of depositing glass fine particles diffused inside the quartz tube and forming a cladding part of the optical fiber preform;
A removal step of removing the heating device disposed inside the second quartz tube;
A multi-core light characterized by sequentially performing a core portion insertion step of inserting a columnar base material, on which the core portion is formed in advance, into a second quartz tube in which the glass fine particles are deposited on the outer surface. Manufacturing method of fiber preform. 前記クラッド部堆積工程は、
前記第１の石英管と前記第２の石英管と前記加熱器具との相対的位置の位置関係を維持するとともに前記第１の石英管の中心軸を回転軸として、前記第１の石英管と前記第２の石英管と前記加熱器具とを同期回転させる
ことを特徴とする請求項５に記載のマルチコア光ファイバ母材の製造方法。 The cladding part deposition step includes
Maintaining the positional relationship of the relative positions of the first quartz tube, the second quartz tube, and the heating device, and using the central axis of the first quartz tube as a rotation axis; 6. The method of manufacturing a multi-core optical fiber preform according to claim 5, wherein the second quartz tube and the heating device are rotated synchronously. 前記石英管配置工程は、
前記コア部が形成された柱体状の母材を挿入する第２の石英管の屈折率が、前記クラッド部の屈折率よりも低い
ことを特徴とする請求項５又は６に記載のマルチコア光ファイバ母材の製造方法。 The quartz tube placement step includes:
7. The multi-core light according to claim 5, wherein a refractive index of the second quartz tube into which the columnar base material on which the core portion is formed is inserted is lower than a refractive index of the cladding portion. Manufacturing method of fiber preform. 前記加熱器具配置工程は、
前記加熱器具として酸水素バーナー又は電熱線又はマイクロ波を発生させるキャビティを用いる
ことを特徴とする請求項５から７のいずれかに記載のマルチコア光ファイバ母材の製造方法。 The heating appliance arrangement step includes
The method for producing a multi-core optical fiber preform according to any one of claims 5 to 7, wherein an oxyhydrogen burner, a heating wire, or a cavity that generates microwaves is used as the heating device.
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