JP6666882B2 - Method of manufacturing single-core optical fiber preform and method of manufacturing single-core optical fiber - Google Patents
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Description
本発明は、シングルコア光ファイバ用母材の製造方法、及び、シングルコア光ファイバの製造方法に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing a single-core optical fiber preform and a method for manufacturing a single-core optical fiber.
レーザ加工機として使用されるファイバレーザ装置では、コアに希土類元素が添加されたシングルコア光ファイバが用いられる。また、このようなシングルコア光ファイバでは、コアにより多くの励起光を入射させるため、一般的にダブルクラッド構造が適用される。ダブルクラッド構造のシングルコア光ファイバは、一般的に、希土類元素が添加されたコアとコアを囲う内側クラッドと内側クラッドを囲う外側クラッドとを有し、外側クラッドは内側クラッドより屈折率が低い。内側クラッドに入射される励起光は、内側クラッドと外側クラッドとの界面においてコア側に反射されてコアに入射し、コアに添加される希土類元素を励起する。しかし、このようなダブルクラッド構造のシングルコア光ファイバにおいて、内側クラッドの長手方向に垂直な断面形状が円形である場合、励起光が内側クラッドと外側クラッドとの界面において一定の角度で反射し続け、励起光がコアに入射せずに内側クラッドを伝搬する場合がある。このように、コアを通過せずにクラッドを伝搬する光をスキュー光という。スキュー光が生じると、コアに入射する励起光が少なくなるため、コアに添加される希土類元素が励起され難くなる。 In a fiber laser device used as a laser processing machine, a single-core optical fiber in which a rare earth element is added to a core is used. In addition, in such a single-core optical fiber, a double clad structure is generally applied in order to make more pump light enter the core. A single core optical fiber having a double clad structure generally has a core doped with a rare earth element, an inner clad surrounding the core, and an outer clad surrounding the inner clad, and the outer clad has a lower refractive index than the inner clad. Excitation light incident on the inner cladding is reflected on the core side at the interface between the inner cladding and the outer cladding, enters the core, and excites the rare earth element added to the core. However, in such a single-core optical fiber having a double clad structure, when the cross-sectional shape perpendicular to the longitudinal direction of the inner clad is circular, the excitation light continues to be reflected at a certain angle at the interface between the inner clad and the outer clad. In some cases, the excitation light propagates through the inner cladding without entering the core. Such light that propagates through the clad without passing through the core is called skew light. When the skew light is generated, the amount of the excitation light incident on the core is reduced, so that the rare earth element added to the core is hardly excited.
スキュー光の発生を抑制するための技術として、例えば下記特許文献1には、内側クラッドの長手方向に垂直な断面形状を多角形とするシングルコア光ファイバが開示されている。このように内側クラッドの断面形状が非円形とされることによって、内側クラッドを伝搬する励起光は内側クラッドの外周面において反射角を変えながら反射を繰り返し、コアに入射し易くなると考えられる。
As a technique for suppressing the generation of skew light, for example,
上記のようなクラッドの断面形状が非円形であるシングルコア光ファイバを製造する場合、当該シングルコア光ファイバを製造するためのシングルコア光ファイバ用母材は、長手方向に垂直な断面形状が非円形とされる必要がある。しかし、長手方向に垂直な断面形状が円形のガラスロッドを当該断面形状が非円形となるように切削してシングルコア光ファイバ用母材として用いる場合、機械でガラスロッドを切削可能な長さは制限される傾向にある。ところで、製造コスト低減等の要請により、1つのシングルコア光ファイバ用母材から長尺のシングルコア光ファイバを製造することが求められている。しかし、上記のように機械でガラスロッドを切削可能な長さは制限される傾向にあるため、長手方向に垂直な断面形状が非円形で長さの大きなシングルコア光ファイバ用母材を作製することは難しい。このため、長手方向に垂直な断面形状が非円形で長尺のシングルコア光ファイバを作製することも難しい。 When manufacturing a single-core optical fiber having a non-circular cross-sectional shape of the cladding as described above, a single-core optical fiber preform for manufacturing the single-core optical fiber has a non-circular cross-sectional shape perpendicular to the longitudinal direction. It needs to be round. However, when a glass rod having a circular cross section perpendicular to the longitudinal direction is cut so that the cross section becomes non-circular and used as a base material for a single-core optical fiber, the length at which the glass rod can be cut by a machine is: They tend to be restricted. By the way, there is a demand for manufacturing a long single-core optical fiber from one single-core optical fiber preform due to a request for reduction of manufacturing cost and the like. However, since the length at which the glass rod can be cut by a machine tends to be limited as described above, a preform for a single-core optical fiber having a large length and a non-circular cross section perpendicular to the longitudinal direction is produced. It is difficult. For this reason, it is also difficult to produce a long single-core optical fiber having a non-circular cross-sectional shape perpendicular to the longitudinal direction.
そこで、本発明は、長手方向に垂直な断面形状が非円形で長さが大きなシングルコア光ファイバ用母材を製造し得るシングルコア光ファイバ用母材の製造方法、及び、シングルコア光ファイバの製造方法を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention provides a method for manufacturing a single-core optical fiber preform capable of manufacturing a single-core optical fiber preform having a non-circular cross-sectional shape perpendicular to the longitudinal direction and a large length, and a single-core optical fiber. It is intended to provide a manufacturing method.
上記課題を解決するための本発明のシングルコア光ファイバ用母材の製造方法は、コアとなるコア部を有するコアロッド、及び、クラッドの一部となる複数のクラッドロッド、を含む複数のガラスロッドを束ねるバンドル工程と、束ねられた前記複数のガラスロッドの外周面上に前記クラッドの他の一部となるスートを堆積する外付工程と、前記スートが堆積した前記複数のガラスロッドを加熱して前記スートとそれぞれの前記ガラスロッドとを一体のガラス体とする焼結工程と、を備え、前記バンドル工程において、それぞれの前記クラッドロッドは、前記コアロッドの外周面に接すると共に前記コアロッドを囲う多角形のそれぞれの頂点と重なる位置に配置されることを特徴とする。 A method for manufacturing a preform for a single-core optical fiber according to the present invention for solving the above-mentioned problems includes a plurality of glass rods including a core rod having a core portion serving as a core, and a plurality of clad rods serving as a part of a clad. Bundling step, an external step of depositing soot to be another part of the clad on the outer peripheral surface of the bundled glass rods, and heating the plurality of glass rods on which the soot has been deposited. A sintering step in which the soot and each of the glass rods are integrated into a glass body. In the bundling step, each of the clad rods is in contact with an outer peripheral surface of the core rod and surrounds the core rod. It is characterized by being arranged at a position overlapping with each vertex of the polygon.
束ねられた複数のガラスロッドの外周面上にスートを堆積することによって、スートは複数のガラスロッドの束の外周面に沿って堆積し易い。このため、上記のようにコアロッドの周りに複数のクラッドロッドが配置された状態でスートを堆積させることにより、コアロッドの長手方向に垂直な断面において、スートが堆積した部分の外周形状はコアロッドを囲う多角形の角を丸めた形状と成り得る。すなわち、コアロッドの長手方向に垂直な断面において、スートはコアロッドを囲う非円形の領域に堆積され得る。また、このように堆積したスートを焼結させて複数のガラスロッドと一体化させることによって、長手方向に垂直な断面形状が非円形のシングルコア光ファイバ用母材を製造することができる。さらに、このシングルコア光ファイバ用母材の長さはガラスロッドの長さを調整することで調整され得るため、シングルコア光ファイバ用母材の長さを大きくし得る。よって、長手方向に垂直な断面形状が非円形で長さが大きなシングルコア光ファイバ用母材を製造し得る。 By depositing the soot on the outer peripheral surface of the bundled glass rods, the soot is easily deposited along the outer peripheral surface of the bundle of glass rods. Therefore, by depositing soot in a state where a plurality of clad rods are arranged around the core rod as described above, in a cross section perpendicular to the longitudinal direction of the core rod, the outer peripheral shape of the portion where the soot is deposited surrounds the core rod. The polygon may have a rounded corner. That is, in a cross section perpendicular to the longitudinal direction of the core rod, the soot may be deposited in a non-circular area surrounding the core rod. By sintering the soot thus deposited and integrating it with a plurality of glass rods, it is possible to manufacture a single-core optical fiber preform having a non-circular cross section perpendicular to the longitudinal direction. Further, since the length of the single-core optical fiber preform can be adjusted by adjusting the length of the glass rod, the length of the single-core optical fiber preform can be increased. Therefore, it is possible to manufacture a single-core optical fiber preform having a large length and a non-circular cross section perpendicular to the longitudinal direction.
また、それぞれの前記クラッドロッドは互いに同じ直径とされ、前記バンドル工程において、それぞれの前記クラッドロッドは、前記コアロッドの中心を中心とする正多角形のそれぞれの頂点と重なる位置に配置されることが好ましい。 Further, each of the clad rods may have the same diameter as each other, and in the bundling step, each of the clad rods may be arranged at a position overlapping each vertex of a regular polygon centered on the center of the core rod. preferable.
このように複数のクラッドロッドが配置された状態でスートを堆積させることにより、コアロッドの長手方向に垂直な断面において、スートはコアロッドを中心とする領域に堆積され得る。また、このように堆積したスートを焼結させて複数のガラスロッドと一体化させることによって、コアロッドのコア部からなる部位と中心軸とが一致するシングルコア光ファイバ用母材を製造し得る。このようなシングルコア光ファイバ用母材を用いることによって、クラッドの中心にコアが配置されたシングルコア光ファイバを製造し得る。 By depositing soot in a state where a plurality of clad rods are arranged, soot can be deposited in a region centered on the core rod in a cross section perpendicular to the longitudinal direction of the core rod. Further, by sintering the soot thus deposited and integrating it with a plurality of glass rods, it is possible to manufacture a single core optical fiber preform whose central axis coincides with the central axis of the core rod. By using such a single-core optical fiber preform, a single-core optical fiber having a core disposed at the center of the clad can be manufactured.
また、前記コアロッドは、前記コア部の外周面に前記クラッドの一部となるクラッドガラス層を有することが好ましい。 Further, it is preferable that the core rod has a clad glass layer which becomes a part of the clad on an outer peripheral surface of the core portion.
このようにコアロッドがクラッドガラス層を有することによって、バンドル工程においてコアロッドのコア部が傷つくことが抑制され得る。 Since the core rod has the clad glass layer as described above, it is possible to suppress the core portion of the core rod from being damaged in the bundling process.
また、前記バンドル工程において、互いに隣り合う前記クラッドロッドの外周面が接することが好ましい。 In the bundling step, it is preferable that the outer peripheral surfaces of the clad rods adjacent to each other are in contact with each other.
同じ数のクラッドロッドが用いられる場合において、上記のように複数のクラッドロッドが互いに接するように配置されると、複数のクラッドロッドが互いに離間するように配置される場合に比べてそれぞれのクラッドロッドの直径を大きくすることができる。そのため、厚いクラッドを有するシングルコア光ファイバが製造され得る。すなわち、コアの中心からクラッドの外周面までの距離が大きなシングルコア光ファイバが製造され得る。このようなシングルコア光ファイバでは、曲げ損失やマイクロベントによる損失が抑制され得る。 In the case where the same number of clad rods are used, when a plurality of clad rods are arranged so as to be in contact with each other as described above, each clad rod is compared with a case where a plurality of clad rods are arranged to be separated from each other. Can be increased in diameter. Therefore, a single core optical fiber having a thick cladding can be manufactured. That is, a single-core optical fiber having a large distance from the center of the core to the outer peripheral surface of the clad can be manufactured. In such a single-core optical fiber, bending loss and loss due to micro venting can be suppressed.
また、前記バンドル工程において、互いに隣り合う前記クラッドロッドの外周面が離間することが好ましい。 Further, in the bundling step, it is preferable that outer peripheral surfaces of the clad rods adjacent to each other are separated.
同じ数のクラッドロッドが用いられる場合において、上記のように複数のクラッドロッドが互いに離間するように配置されると、複数のクラッドロッドが互いに接するように配置される場合よりも直径が大きなコアロッドを用いることができる。そのため、同一のファイバ径で比較した場合にコアの直径が大きなシングルコア光ファイバが製造され得る。 In the case where the same number of clad rods are used, when a plurality of clad rods are arranged so as to be separated from each other as described above, a core rod having a larger diameter than when a plurality of clad rods are arranged so as to be in contact with each other. Can be used. Therefore, a single-core optical fiber having a larger core diameter when compared with the same fiber diameter can be manufactured.
また、前記バンドル工程において、前記コア部よりも屈折率が低く前記クラッドロッドよりも直径が小さい充填用ガラスロッドが、互いに隣り合う前記クラッドロッドの外周面に接する接線によって前記複数のクラッドロッドを囲うように形成される多角形の内側に配置されることが好ましい。 In the bundling step, a filling glass rod having a lower refractive index than the core portion and a smaller diameter than the clad rod surrounds the plurality of clad rods by tangent lines that are in contact with the outer peripheral surfaces of the adjacent clad rods. It is preferable to be arranged inside a polygon formed as described above.
このように充填用ガラスロッドが配置されることによって、シングルコア光ファイバ用母材の長手方向に垂直な断面形状が多角形に近付けられ得る。 By arranging the filling glass rod in this manner, the cross-sectional shape perpendicular to the longitudinal direction of the single-core optical fiber preform can approach a polygon.
また、前記バンドル工程において、前記充填用ガラスロッドは、少なくとも1本の前記クラッドロッドの外周面に接するように配置されることが好ましい。 In the bundling step, it is preferable that the filling glass rod is disposed so as to be in contact with an outer peripheral surface of at least one clad rod.
このように充填用ガラスロッド及びクラッドロッドが配置されることによって、焼結工程において充填用ガラスロッド及びクラッドロッドの変形が抑制され得る。 By arranging the filling glass rod and the cladding rod in this manner, the deformation of the filling glass rod and the cladding rod in the sintering process can be suppressed.
また、前記バンドル工程において、前記充填用ガラスロッドは、前記コアロッドの外周面に接するように配置されることが好ましい。 In the bundling step, it is preferable that the filling glass rod is disposed so as to be in contact with an outer peripheral surface of the core rod.
このように充填用ガラスロッド及びコアロッドが配置されることによって、焼結工程において充填用ガラスロッド及びコアロッドの変形が抑制され得る。 By disposing the filling glass rod and the core rod in this manner, the deformation of the filling glass rod and the core rod in the sintering process can be suppressed.
また、前記バンドル工程において、互いに隣り合う前記クラッドロッドの間に複数の前記充填用ガラスロッドが配置され、互いに隣り合う前記充填用ガラスロッドの外周面が接することが好ましい。 In the bundling step, it is preferable that a plurality of the filling glass rods are arranged between the cladding rods adjacent to each other, and the outer peripheral surfaces of the filling glass rods adjacent to each other are in contact with each other.
このように充填用ガラスロッドが配置されることによって、焼結工程において充填用ガラスロッドの変形が抑制され得る。 By arranging the filling glass rod in this way, deformation of the filling glass rod in the sintering step can be suppressed.
また、前記バンドル工程において、前記充填用ガラスロッドは、互いに隣り合う前記クラッドロッドのそれぞれの外周面に接するように配置されることが好ましい。 In the bundling step, it is preferable that the filling glass rod is arranged so as to be in contact with the outer peripheral surface of each of the clad rods adjacent to each other.
このように充填用ガラスロッド及びクラッドロッドが配置されることによって、互いに隣り合うクラッドロッドの一方にのみ充填用ガラスロッドが接する場合に比べて、焼結工程において充填用ガラスロッド及びクラッドロッドの変形がより抑制され得る。 By arranging the filling glass rod and the cladding rod in this way, the deformation of the filling glass rod and the cladding rod in the sintering process is smaller than in the case where the filling glass rod is in contact with only one of the adjacent cladding rods. Can be further suppressed.
また、前記コア部に活性元素が添加されることが好ましい。 Preferably, an active element is added to the core.
コア部に活性元素が添加されることによって、シングルコア光ファイバ用母材を用いて製造されるシングルコア光ファイバを増幅用光ファイバとして用いることができる。 By adding an active element to the core, a single-core optical fiber manufactured using a single-core optical fiber preform can be used as an amplification optical fiber.
また、前記焼結工程後に前記スートからなる前記クラッドの他の一部の屈折率が前記クラッドロッドの屈折率よりも低くされてもよい。 Further, after the sintering step, the refractive index of another part of the clad made of the soot may be lower than the refractive index of the clad rod.
スートからなるクラッドの一部の屈折率がクラッドロッドの屈折率より低くされることによって、シングルコア光ファイバ用母材におけるクラッドロッドからなる部位を内側クラッドの一部となる部位とすると共にスートからなる部位を内側クラッドより屈折率が低い外側クラッドとなる部位とし得る。このようなシングルコア光ファイバ用母材を用いることによって、ダブルクラッド構造のシングルコア光ファイバを製造し得る。 By making the refractive index of the part of the clad made of soot lower than the refractive index of the clad rod, the part made of the clad rod in the base material for a single-core optical fiber is made to be a part that becomes a part of the inner clad and made of soot. The portion may be a portion that becomes the outer cladding having a lower refractive index than the inner cladding. By using such a single-core optical fiber preform, a single-core optical fiber having a double clad structure can be manufactured.
また、上記課題を解決するための本発明のシングルコア光ファイバの製造方法は、上記本発明のシングルコア光ファイバ用母材の製造方法により製造されるシングルコア光ファイバ用母材を線引きする線引工程を備えることを特徴とする。 In addition, a method for manufacturing a single-core optical fiber according to the present invention for solving the above-mentioned problem includes a line for drawing a single-core optical fiber preform manufactured by the method for manufacturing a single-core optical fiber preform according to the present invention. It is characterized by comprising a drawing step.
上記のように、上記本発明のシングルコア光ファイバ用母材の製造方法によれば、長手方向に垂直な断面形状が非円形で長さが大きなシングルコア光ファイバ用母材を製造し得る。よって、当該シングルコア光ファイバ用母材を用いることによって、クラッドの断面形状が非円形で長尺のシングルコア光ファイバを製造し得る。 As described above, according to the method for manufacturing a preform for a single-core optical fiber of the present invention, a preform for a single-core optical fiber having a non-circular cross section perpendicular to the longitudinal direction and a large length can be manufactured. Therefore, by using the single-core optical fiber preform, a long single-core optical fiber having a non-circular cross-sectional shape of the clad can be manufactured.
以上のように、本発明によれば、長手方向に垂直な断面形状が非円形で長さが大きなシングルコア光ファイバ用母材を製造し得るシングルコア光ファイバ用母材の製造方法、及び、シングルコア光ファイバの製造方法が提供される。 As described above, according to the present invention, a method for producing a single-core optical fiber preform capable of producing a single-core optical fiber preform having a non-circular cross-sectional shape perpendicular to the longitudinal direction and a large length, and A method for manufacturing a single core optical fiber is provided.
以下、本発明に係るシングルコア光ファイバ用母材の製造方法、及び、シングルコア光ファイバの製造方法の好適な実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。 Hereinafter, preferred embodiments of a method for manufacturing a preform for a single-core optical fiber and a method for manufacturing a single-core optical fiber according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1は、本発明の実施形態に係るシングルコア光ファイバの長手方向に垂直な断面を示す図である。図1に示すように、本実施形態のシングルコア光ファイバ1は、コア10と、コア10の外周面を隙間なく囲むクラッド20と、クラッド20の外周面を被覆する保護層30とを主な構成として備える。本実施形態のシングルコア光ファイバ1では、コア10は、クラッド20の中心に配置されている。また、クラッド20は、コア10の外周面を隙間なく囲む内側クラッド21と内側クラッド21の外周面を被覆する外側クラッド22と、備え、シングルコア光ファイバ1は、いわゆるダブルクラッド構造とされている。内側クラッド21の屈折率はコア10の屈折率よりも低く、外側クラッド22の屈折率は内側クラッド21の屈折率よりも低くされている。
FIG. 1 is a diagram showing a cross section perpendicular to the longitudinal direction of a single-core optical fiber according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the single-core
また、シングルコア光ファイバ1の長手方向に垂直な断面において、内側クラッド21の外形は非円形とされる。具体的には、内側クラッド21の外形は、シングルコア光ファイバ1の長手方向に垂直な断面において、六角形の各頂点が丸みを帯びて面取りされると共にそれぞれの辺が内側に丸みを帯びて湾曲した形状とされる。このような内側クラッド21を構成する材料としては、例えば、何らドーパントが添加されていない純粋石英を挙げることができる。なお、内側クラッド21を構成する材料には、屈折率を低下させるフッ素(F)等の元素が添加されてもよい。
In a cross section perpendicular to the longitudinal direction of the single-core
本実施形態の外側クラッド22は、樹脂から成り、樹脂としては例えば紫外線硬化性樹脂が挙げられる。
The
また、本実施形態のシングルコア光ファイバ1は、増幅用光ファイバとされる。よって、コア10を構成する材料としては、例えば、イッテルビウム(Yb)等の活性元素が添加された石英が挙げられる。このような活性元素としては、希土類元素が挙げられ、希土類元素としては、上記Ybの他にツリウム(Tm)、セリウム(Ce)、ネオジウム(Nd)、ユーロピウム(Eu)、エルビウム(Er)等が挙げられる。さらに活性元素として、希土類元素の他に、ビスマス(Bi)等を挙げることができる。また、コア10を構成する材料には、屈折率を上昇させるゲルマニウム(Ge)等の元素が添加されてもよい。
The single-core
保護層30を構成する材料としては、例えば、外側クラッド22を構成する樹脂とは異なる紫外線硬化性樹脂が挙げられる。
As a material for forming the
次に、シングルコア光ファイバ1の製造方法について説明する。
Next, a method for manufacturing the single-core
図2は、図1のシングルコア光ファイバの製造方法を示すフローチャートである。図2に示すように、シングルコア光ファイバ1の製造方法は、バンドル工程P1、外付工程P2、焼結工程P3、線引工程P4を主な工程として備える。
FIG. 2 is a flowchart showing a method of manufacturing the single core optical fiber of FIG. As shown in FIG. 2, the manufacturing method of the single core
<バンドル工程P1>
本工程は、複数のガラスロッドを束ねる工程である。図3は、複数のガラスロッドの束を示す斜視図である。また、図4は、複数のガラスロッドの束の長手方向に垂直な断面を示す図である。本実施形態において、当該複数のガラスロッドは、コアロッド2、複数のクラッドロッド3、及び複数の充填用ガラスロッド4である。
<Bundling process P1>
This step is a step of bundling a plurality of glass rods. FIG. 3 is a perspective view showing a bundle of a plurality of glass rods. FIG. 4 is a diagram showing a cross section perpendicular to the longitudinal direction of a bundle of a plurality of glass rods. In the present embodiment, the plurality of glass rods are a
コアロッド2は、図1のシングルコア光ファイバ1のコア10となるコア部10Rとコア部10Rの外周面を被覆する内側クラッド21の一部となるクラッドガラス層20Rとを有する円柱状のガラスロッドである。コアロッド2のコア部10Rは、コア10となるためコア10と同じ材料から構成される。また、クラッドガラス層20Rは内側クラッド21の一部となるため内側クラッド21と同じ材料から構成される。
The
複数のクラッドロッド3は、それぞれ内側クラッド21の一部となる円柱状のガラスロッドである。本実施形態では、6本のクラッドロッド3が用意される。また、それぞれのクラッドロッド3は、互いに同じ直径とされる円柱状のガラスロッドであり、同じ材料で構成される。また、それぞれのクラッドロッド3は、内側クラッド21の一部となるため、内側クラッド21と同様の材料から構成される。したがって、それぞれのクラッドロッド3の屈折率は、コア部10Rの屈折率よりも屈折率も低い。
Each of the plurality of
複数の充填用ガラスロッド4は、それぞれ内側クラッド21の一部となる円柱状のガラスロッドである。本実施形態では、6本の充填用ガラスロッド4が用意される。また、それぞれの充填用ガラスロッド4は、互いに同じ直径とされ、クラッドロッド3よりも小径の円柱状のガラスロッドである。また、それぞれの充填用ガラスロッド4は、同じ材料で構成され、内側クラッド21の一部となるため内側クラッド21と同様の材料から構成される。したがって、それぞれの充填用ガラスロッド4の屈折率は、コア部10Rの屈折率よりも低い。また、本実施形態では、クラッドガラス層20R、クラッドロッド3、及び、充填用ガラスロッド4は、同じシリカガラスから構成される。
The plurality of filling
上記複数のガラスロッドを用意し、次にこれらのガラスロッドを束ねる位置に配置する。図3及び図4に示すように、それぞれのクラッドロッド3は、コアロッド2の外周面に接すると共に、コアロッド2の中心を中心としてコアロッド2を囲う正六角形のそれぞれの頂点と重なる位置に配置される。また、互いに隣り合うクラッドロッド3は外周面が離間しており、互いに隣り合うクラッドロッド3の間に充填用ガラスロッド4が配置される。このように配置されるそれぞれの充填用ガラスロッド4は、互いに隣り合うクラッドロッド3のそれぞれの外周面に接する接線で形成される正六角形の内側に収まるように配置される。当該正六角形は、図4において破線で示される。また、それぞれの充填用ガラスロッド4は、コアロッド2の外周面に接すると共に互いに隣り合うクラッドロッド3のそれぞれの外周面に接するように配置される。
The plurality of glass rods are prepared, and then arranged at a position where these glass rods are bundled. As shown in FIG. 3 and FIG. 4, each
そして、上記のように束ねられる位置に配置された複数のガラスロッドを結束バンド51により結束する。結束バンド51は、樹脂製であっても金属製であっても良いが、ガラスロッドの外周面に傷がつくことを抑制する観点では樹脂製であることが好ましく、耐熱性が高い点においては金属製であることが好ましい。こうして、図3に示すように複数のガラスロッドが結束された状態となる。
Then, the plurality of glass rods arranged at the positions to be bundled as described above are bound by the binding
次に結束された複数のガラスロッドの両端部にダミーガラスロッドを固定する。図5は、このように複数のガラスロッドが固定された様子を示す図である。まず、複数のガラスロッドが結束バンド51で結束された状態で、それぞれのガラスロッドの一方の端部に1つのダミーガラスロッド52を固定する。次に、それぞれのガラスロッドの他方の端部に他の1つのダミーガラスロッド52を固定する。ガラスロッドに不純物が付着することを抑制する観点からは、この固定は溶着によって行われることが好ましい。このようにそれぞれのガラスロッドの両端にダミーガラスロッド52を固定することで、それぞれのガラスロッドが束ねられた状態を維持することができる。次に、それぞれのガラスロッドを結束していた結束バンド51を外す。こうして、図5に示すように複数のガラスロッドが束ねられた状態となる。
Next, dummy glass rods are fixed to both ends of the plurality of glass rods that have been bound. FIG. 5 is a diagram showing a state in which a plurality of glass rods are fixed as described above. First, one
なお、本工程は結束バンド51を用いてそれぞれのガラスロッドを束ねた後、ダミーガラスロッド52をそれぞれのガラスロッドに溶着したが、必ずしもこのような手順とする必要はない。例えば、1つのガラスロッドの両端にダミーガラスロッド52を適切な位置に固定する。次に他の1つのガラスロッドを既にダミーガラスロッド52に固定されているガラスロッドと隣り合うように配置して、配置された他の1つのガラスロッドの両端をそれぞれのダミーガラスロッド52に固定する。これを繰り返して全てのガラスロッドを適切な位置でダミーガラスロッド52に固定する。このようにそれぞれのガラスロッドをダミーガラスロッド52に固定しても、図5に示すように複数のガラスロッドが束ねられた状態となる。
In this step, after the respective glass rods are bundled using the binding
<外付工程P2>
図6は外付工程P2の様子を示す図である。外付工程P2は、例えば、OVD(Outside vapor deposition method)法により行い、バンドル工程P1で束ねられた複数のガラスロッドの外周面上に内側クラッド21の一部となるスートを堆積する。
<External process P2>
FIG. 6 is a diagram showing a state of the externally attached process P2. The external process P2 is performed by, for example, an OVD (Outside vapor deposition method) method, and soot that becomes a part of the
まず、それぞれのダミーガラスロッド52を不図示の旋盤のチャックに固定して、束ねられた複数のガラスロッドをダミーガラスロッド52の軸中心に回転させる。そして、図6に示すように複数のガラスロッドを回転させながら、内側クラッド21となるスートを堆積する。図7は、外付工程P2後の様子を示す図である。
First, each
本工程で堆積するスート5は、流量が制御されたキャリアガスにより、気化されたSiCl4を酸水素バーナ53の火炎中に導入してSiCl4からSiO2(シリカガラス)とする。これと共に、酸水素バーナ53をガラスロッドの長手方向に複数回往復移動させながら、SiO2のスート5をそれぞれのガラスロッドの外周面を被覆するように堆積する。このスート5の堆積により、内側クラッド21の一部となるガラス多孔体が形成される。なお、本実施形態では、スート5はクラッドガラス層20R、クラッドロッド3、充填用ガラスロッド4と同様のシリカガラスから構成される。従って、内側クラッド21が上記のように何らドーパントが添加されないシリカガラスにより構成される場合には、特にドーパントを加えずにスート5を堆積する。また、内側クラッド21がドーパントが添加されたシリカガラスとされる場合には、スート5にドーパントを添加する。この場合、気化されたSiCl4と共に添加量がコントロールされたドーパントを含有するガスを酸水素バーナの火炎内に導入する。上記のように内側クラッド21がフッ素が添加されたシリカガラスにより構成され、スート5にもフッ素を添加する場合には、気化されたSiCl4と共に気化されたSiF4を酸水素バーナの火炎内に導入する。
In the soot 5 deposited in this step, the vaporized SiCl 4 is introduced into the flame of the
こうして図7に示すように束ねられた複数のガラスロッドの外周面上にスート5が堆積された状態となる。本実施形態では、スート5は、複数のガラスロッドの長手方向に垂直な断面において、コアロッド2の中心を中心とする正六角形の頂点が丸みを帯びて面取りされると共にそれぞれの辺が内側に丸みを帯びて湾曲した領域に堆積される。
Thus, the soot 5 is deposited on the outer peripheral surfaces of the plurality of glass rods bundled as shown in FIG. In this embodiment, in the cross section perpendicular to the longitudinal direction of the plurality of glass rods, the soot 5 has a vertex of a regular hexagon centered on the center of the
<焼結工程P3>
図7に示すようにスート5が堆積した後、焼結工程P3に先立って、必要に応じて脱水処理を行う。当該脱水処理は、ヒータが設けられ、Ar、He等のガスが充填された炉内で所定時間エージングされることで行われる。
<Sintering process P3>
As shown in FIG. 7, after the soot 5 is deposited, a dehydration process is performed, if necessary, prior to the sintering step P3. The dehydration process is performed by aging for a predetermined time in a furnace provided with a heater and filled with a gas such as Ar or He.
次に焼結工程P3を行う。焼結工程P3は、外周面上にスート5が堆積した複数のガラスロッドを加熱してスート5とそれぞれのガラスロッドとを一体のガラス体とする工程である。焼結工程P3では、上記脱水処理を行う場合よりも炉内の温度を更に高くして堆積されたスート5から成るガラス多孔体が透明なガラス体となるまで焼結を行う。このとき用いる炉は上記脱水処理に用いる炉であっても良く、上記脱水処理に用いる炉と異なる炉であっても良い。こうして、図8に示すシングルコア光ファイバ用母材1Pを得る。なお、コアロッド2、クラッドロッド3、充填用ガラスロッド4及びスート5がシングルコア光ファイバ用母材1Pになる際に、コアロッド2のコア部10Rは殆ど変化することなくシングルコア光ファイバ用母材1Pの母材コア部10Pとなる。また、コアロッド2のクラッドガラス層20R、複数のクラッドロッド3、複数の充填用ガラスロッド4及びスート5のそれぞれがシングルコア光ファイバ用母材1Pの母材クラッド部20Pの一部となる。
Next, a sintering step P3 is performed. The sintering step P3 is a step of heating the plurality of glass rods on which the soot 5 is deposited on the outer peripheral surface to make the soot 5 and each of the glass rods into an integrated glass body. In the sintering step P3, sintering is performed at a higher temperature in the furnace than in the case of performing the above-mentioned dehydration treatment, until the porous glass body of soot 5 deposited becomes a transparent glass body. The furnace used at this time may be a furnace used for the dehydration treatment, or may be a different furnace from the furnace used for the dehydration treatment. Thus, the single-core
こうして得られたシングルコア光ファイバ用母材1Pの長手方向に垂直な断面の外形は非円形とされる。具体的には、シングルコア光ファイバ用母材1Pの長手方向に垂直な断面の外形は、複数のガラスロッドの束の長手方向に垂直な断面の外形に起因する形状とされる。本実施形態では、複数のクラッドロッド3のそれぞれが正六角形の各頂点と重なる位置に配置されると共に複数の充填用ガラスロッド4のそれぞれが複数のクラッドロッド3を囲う正六角形の内側に配置される。そのため、シングルコア光ファイバ用母材1Pの外形は、母材コア部10Pの中心を中心とする正六角形の頂点が丸みを帯びて面取りされると共にそれぞれの辺が内側に丸みを帯びて湾曲した形状とされる。
The outer shape of a cross section perpendicular to the longitudinal direction of the single-core
なお、クラッドガラス層20R、クラッドロッド3、充填用ガラスロッド4が上記のようにフッ素が添加されたシリカガラスから成る場合には、本工程をフッ素系ガスを含む雰囲気で行っても良い。具体的には、本工程を行う炉内にSiF4,CF4,C2F6等のフッ素系ガスを導入する。このような工程とすることで、スート5から成るガラス多孔体が粘性流動を起こす際にスート5内に由来するガラス体にフッ素が添加される傾向にある。
When the clad
<線引工程P4>
図9は、線引工程P4の様子を示す図である。まず、線引工程P4を行う準備段階として、上記工程により製造されるシングルコア光ファイバ用母材1Pを紡糸炉110に設置する。
<Drawing process P4>
FIG. 9 is a diagram illustrating a state of the drawing step P4. First, as a preparation stage for performing the drawing process P4, the single-core
次に、紡糸炉110の加熱部111を発熱させて、シングルコア光ファイバ用母材1Pを加熱する。このときシングルコア光ファイバ用母材1Pの下端は、例えば2000℃に加熱され溶融状態となる。そして、シングルコア光ファイバ用母材1Pからガラスが溶融して、ガラスが線引きされる。そして、線引きされた溶融状態のガラスは、紡糸炉110から出ると、すぐに固化して、母材コア部10Pがコア10となり、母材クラッド部20Pがクラッド20となることで、コア10とクラッド20とから構成されるシングルコア光ファイバ素線となる。なお、図8には空隙が非形成のシングルコア光ファイバ用母材1Pを例示しているが、シングルコア光ファイバ用母材1Pに空隙が形成されている場合、本工程において減圧したり溶融ガラスの表面張力を利用したりして当該空隙が潰されることが好ましい。
Next, the
上記のようにシングルコア光ファイバ素線が作製された後、このシングルコア光ファイバ素線は、冷却装置120を通過して、適切な温度まで冷却される。冷却装置120に入る際、シングルコア光ファイバ素線の温度は、例えば1800℃程度であるが、冷却装置120を出る際には、シングルコア光ファイバ素線の温度は、例えば40℃〜50℃となる。
After the single-core optical fiber is manufactured as described above, the single-core optical fiber is passed through the
冷却装置120から出たシングルコア光ファイバ素線は、外側クラッド22となる紫外線硬化性樹脂が入ったコーティング装置131を通過し、この紫外線硬化性樹脂で被覆される。更に紫外線照射装置132を通過し、紫外線が照射されることで、紫外線硬化性樹脂が硬化して外側クラッド22が形成される。次に外側クラッド22で被覆されたマルチコアファイバは、保護層30となる紫外線硬化性樹脂が入ったコーティング装置133を通過し、この紫外線硬化性樹脂で被覆される。更に紫外線照射装置134を通過し、紫外線が照射されることで、紫外線硬化性樹脂が硬化して保護層30が形成され、図1に示すシングルコア光ファイバ1となる。
The single-core optical fiber coming out of the
そして、シングルコア光ファイバ1は、ターンプーリー141により方向が変換され、リール142により巻取られる。
Then, the direction of the single core
このようにして、図1に示すシングルコア光ファイバ1が製造される。
Thus, the single core
以上説明したように、本実施形態のシングルコア光ファイバ用母材1Pの製造方法は、コア10となるコア部10Rを有するコアロッド2、及び、クラッド20の一部である内側クラッド21の一部となる複数のクラッドロッド3、を含む複数のガラスロッドを束ねるバンドル工程P1と、束ねられた複数のガラスロッドの外周面上に内側クラッド21の他の一部となるスート5を堆積する外付工程P2と、スート5が堆積した複数のガラスロッドを加熱してスート5とそれぞれのガラスロッドとを一体のガラス体とする焼結工程P3と、を備える。また、バンドル工程P1において、複数のクラッドロッド3は、コアロッド2の外周面に接すると共にコアロッド2を囲う正六角形のそれぞれの頂点と重なる位置に配置される。
As described above, the method for manufacturing the single-core
束ねられた複数のガラスロッドの外周面上にスート5を堆積することによって、スート5は複数のガラスロッドの束の外周面に沿って堆積し易い。このため、上記のようにコアロッド2の周りに複数のクラッドロッド3が配置された状態でスート5を堆積させることにより、コアロッド2の長手方向に垂直な断面において、スート5が堆積した部分の外周形状はコアロッド2を囲う正六角形の角を丸めた形状と成り得る。すなわち、コアロッド2の長手方向に垂直な断面において、スート5はコアロッド2を囲う非円形の領域に堆積され得る。また、このように堆積したスート5を焼結させて複数のガラスロッドと一体化させることによって、長手方向に垂直な断面形状が非円形のシングルコア光ファイバ用母材1Pを製造することができる。さらに、このシングルコア光ファイバ用母材1Pの長さはガラスロッドの長さを調整することで調整され得るため、シングルコア光ファイバ用母材1Pの長さを大きくし得る。よって、長手方向に垂直な断面形状が非円形で長さが大きなシングルコア光ファイバ用母材1Pを製造し得る。
By depositing the soot 5 on the outer peripheral surfaces of the bundled glass rods, the soot 5 is easily deposited along the outer peripheral surface of the bundle of the glass rods. Therefore, by depositing the soot 5 in a state in which the plurality of
また、本実施形態では、それぞれのクラッドロッド3は互いに同じ直径とされ、バンドル工程P1において、それぞれのクラッドロッド3は、コアロッド2の中心を中心とする正六角形のそれぞれの頂点と重なる位置に配置される。このように複数のクラッドロッド3が配置された状態でスート5を堆積させることにより、コアロッド2の長手方向に垂直な断面において、スート5はコアロッド2を中心とする領域に堆積され得る。また、このように堆積したスート5を焼結させて複数のガラスロッドと一体化させることによって、コアロッド2のコア部10Rからなる母材コア部10Pと中心軸とが一致するシングルコア光ファイバ用母材1Pを製造し得る。このようなシングルコア光ファイバ用母材1Pを用いることによって、クラッド20の中心にコア10が配置されたシングルコア光ファイバ1を製造し得る。
In the present embodiment, each
また、本実施形態では、バンドル工程P1において、互いに隣り合うクラッドロッド3の外周面が離間するように配置される。同じ数のクラッドロッド3が用いられる場合において、このように複数のクラッドロッド3が互いに離間するように配置されると、複数のクラッドロッド3が互いに接するように配置される場合よりも直径が大きなコアロッド2を用いることができる。そのため、同一のファイバ径で比較した場合にコア10の直径が大きなシングルコア光ファイバ1が製造され得る。
Further, in the present embodiment, in the bundling step P1, the
また、本実施形態では、バンドル工程P1において、充填用ガラスロッド4がクラッドロッド3の外周面に接するように配置される。このように充填用ガラスロッド4が少なくとも1本のクラッドロッド3の外周面に接するように配置されることによって、焼結工程P3において充填用ガラスロッド4及びクラッドロッド3の変形が抑制され得る。
In the present embodiment, the filling
また、本実施形態では、バンドル工程P1において、充填用ガラスロッド4はコアロッド2の外周面に接するように配置される。このように充填用ガラスロッド4及びコアロッド2が配置されることによって、焼結工程P3において充填用ガラスロッド4及びコアロッド2の変形が抑制され得る。
In the present embodiment, the filling
また、本実施形態では、バンドル工程P1において、充填用ガラスロッド4は互いに隣り合うクラッドロッド3のそれぞれの外周面に接するように配置される。このように充填用ガラスロッド4及びクラッドロッド3が配置されることによって、互いに隣り合うクラッドロッド3の一方にのみ充填用ガラスロッド4が接する場合に比べて、焼結工程P3において充填用ガラスロッド4及びクラッドロッド3の変形がより抑制され得る。
In the present embodiment, in the bundling step P1, the filling
また、本実施形態では、コアロッド2は、コア部10Rの外周面にクラッド20の一部となるクラッドガラス層20Rを有する。このようにコアロッド2がクラッドガラス層20Rを有することによって、バンドル工程P1においてコアロッド2のコア部10Rが傷つくことが抑制され得る。ただし、クラッドガラス層20Rは必須の構成ではない。
In the present embodiment, the
また、本実施形態では、バンドル工程P1において、コア部10Rよりも屈折率が低くクラッドロッド3よりも直径が小さい充填用ガラスロッド4が、互いに隣り合うクラッドロッド3の外周面に接する接線によって複数のクラッドロッド3を囲うように形成される正六角形の内側に配置される。このように充填用ガラスロッド4が配置されることによって、シングルコア光ファイバ用母材1Pの長手方向に垂直な断面形状が正六角形に近付けられ得る。
In the present embodiment, in the bundling step P1, the filling
また、本実施形態のシングルコア光ファイバ1の製造方法は、上記実施形態のシングルコア光ファイバ用母材1Pの製造方法により製造されるシングルコア光ファイバ用母材1Pを線引きする線引工程P4を備える。上記のように、本実施形態のシングルコア光ファイバ用母材1Pの製造方法によれば、長手方向に垂直な断面形状が非円形で長さが大きなシングルコア光ファイバ用母材1Pを製造し得る。よって、当該シングルコア光ファイバ用母材1Pを用いることによって、上記のように内側クラッド21の断面形状が非円形で長尺のシングルコア光ファイバ1を製造し得る。
The method for manufacturing the single-core
以上、本発明について、上記実施形態を例に説明したが、本発明はこれらに限定されるものではない。 As described above, the present invention has been described with reference to the above embodiments, but the present invention is not limited to these embodiments.
例えば、上記実施形態では、バンドル工程P1において、それぞれのクラッドロッド3がコアロッド2の中心を中心とする正六角形のそれぞれの頂点と重なる位置に配置される例を挙げて説明したが、本発明はこれに限定されない。複数のクラッドロッド3は、コアロッド2を囲う多角形のそれぞれの頂点と重なる位置に配置されればよく、クラッドロッド3の数は3本以上であれば特に限定されない。すなわち、バンドル工程P1において、それぞれのクラッドロッド3は、クラッドロッド3の数と同じ数の角を有してコアロッド2を囲う多角形の各頂点と重なる位置に配置されればよい。ただし、当該多角形は、コアロッド2の中心を中心とする多角形であることが好ましく、また当該多角形は正多角形であることが好ましい。なお、クラッドロッド3の数が増えると当該多角形は円形に近付くこととなる。そのため、コアロッド2の長手方向に垂直な断面においてスート5が堆積される領域が円形に近付き、内側クラッド21の断面形状も円形に近付く。内側クラッド21の形状をスキュー光の発生を抑制するために効果的な形状とする観点から、クラッドロッド3の数は8本以下であることが好ましい。すなわち、上記多角形は、角の数が8以下の多角形であることが好ましい。
For example, in the above embodiment, in the bundling step P1, each
図10は、本発明の変形例に係るバンドル工程P1後における複数のガラスロッドの束の長手方向に垂直な断面を示す図である。本変形例では、コアロッド2の周りに3本のクラッドロッド3が配置される。それぞれのクラッドロッド3は、コアロッド2の外周面に接すると共にコアロッド2を囲う正三角形のそれぞれの頂点と重なる位置に配置される。また、互いに隣り合うクラッドロッド3の間には2本の充填用ガラスロッド4が配置される。それぞれの充填用ガラスロッド4は、互いに隣り合うクラッドロッド3の外周面に接する接線によって複数のクラッドロッド3を囲うように形成される正三角形の内側に配置される。当該正三角形は、図10において破線で示される。また、互いに隣り合う充填用ガラスロッド4は、外周面が接するように配置される。このように互いに隣り合うクラッドロッド3の間に複数の充填用ガラスロッド4が配置されることによって、互いに隣り合うクラッドロッド3の間の隙間が大きい場合でも当該隙間を充填用ガラスロッド4で埋めることができる。そのため、シングルコア光ファイバ用母材1Pの長手方向に垂直な断面形状が多角形に近付けられ得る。また、このようにバンドル工程P1において互いに隣り合うクラッドロッド3の間に複数の充填用ガラスロッド4が配置され、互いに隣り合う充填用ガラスロッド4の外周面が接することによって、焼結工程P3において充填用ガラスロッド4の変形が抑制され得る。
FIG. 10 is a diagram showing a cross section perpendicular to the longitudinal direction of a bundle of a plurality of glass rods after a bundling process P1 according to a modification of the present invention. In this modification, three clad
図11は、本発明の他の変形例に係るバンドル工程P1後における複数のガラスロッドの束の長手方向に垂直な断面を示す図である。本変形例では、コアロッド2の周りに4本のクラッドロッド3が配置される。それぞれのクラッドロッド3は、コアロッド2の外周面に接すると共にコアロッド2を囲う正方形のそれぞれの頂点と重なる位置に配置される。また、互いに隣り合うクラッドロッド3の間には1本の充填用ガラスロッド4が配置される。それぞれの充填用ガラスロッド4は、互いに隣り合うクラッドロッド3の外周面に接する接線によって複数のクラッドロッド3を囲うように形成される正方形の内側に配置される。当該正方形は、図11において破線で示される。
FIG. 11 is a view showing a cross section perpendicular to the longitudinal direction of a bundle of a plurality of glass rods after a bundling process P1 according to another modification of the present invention. In this modification, four clad
図12は、本発明のさらに他の変形例に係るバンドル工程P1後における複数のガラスロッドの束の長手方向に垂直な断面を示す図である。本変形例では、コアロッド2の周りに4本のクラッドロッド3が配置される。それぞれのクラッドロッド3は、コアロッド2の外周面に接すると共にコアロッド2を囲う正方形のそれぞれの頂点と重なる位置に配置される。また、互いに隣り合うクラッドロッド3の外周面が接している。同じ数のクラッドロッド3が用いられる場合において、このように複数のクラッドロッド3が互いに接するように配置されると、複数のクラッドロッド3が互いに離間するように配置される場合に比べてそれぞれのクラッドロッド3の直径を大きくすることができる。そのため、厚いクラッド20を有するシングルコア光ファイバ1が製造され得る。すなわち、コア10の中心からクラッド20の外周面までの距離が大きなシングルコア光ファイバ1が製造され得る。このようなシングルコア光ファイバ1では、曲げ損失やマイクロベントによる損失が抑制され得る。
FIG. 12 is a diagram showing a cross section perpendicular to the longitudinal direction of a bundle of a plurality of glass rods after a bundling process P1 according to still another modified example of the present invention. In this modification, four clad
図13は、本発明のさらに他の変形例に係るバンドル工程P1後における複数のガラスロッドの束の長手方向に垂直な断面を示す図である。本変形例では、コアロッド2の周りに5本のクラッドロッド3が配置される。それぞれのクラッドロッド3は、コアロッド2の外周面に接すると共にコアロッド2を囲う正五角形のそれぞれの頂点と重なる位置に配置される。また、互いに隣り合うクラッドロッド3の間には1本の充填用ガラスロッド4が配置される。それぞれの充填用ガラスロッド4は、互いに隣り合うクラッドロッド3の外周面に接する接線によって複数のクラッドロッド3を囲うように形成される正五角形の内側に配置される。当該正五角形は、図13において破線で示される。
FIG. 13 is a view showing a cross section perpendicular to the longitudinal direction of a bundle of a plurality of glass rods after a bundling process P1 according to still another modified example of the present invention. In this modification, five clad
図14は、本発明のさらに他の変形例に係るバンドル工程P1後における複数のガラスロッドの束の長手方向に垂直な断面を示す図である。本変形例では、コアロッド2の周りに6本のクラッドロッド3が配置される。それぞれのクラッドロッド3は、コアロッド2の外周面に接すると共にコアロッド2を囲う正六角形のそれぞれの頂点と重なる位置に配置される。また、互いに隣り合うクラッドロッド3の外周面が接している。
FIG. 14 is a view showing a cross section perpendicular to the longitudinal direction of a bundle of a plurality of glass rods after a bundling step P1 according to still another modification of the present invention. In this modification, six clad
また、上記実施形態では、バンドル工程P1において、充填用ガラスロッド4が互いに隣り合うクラッドロッド3のそれぞれの外周面に接する例を挙げて説明した。しかし、充填用ガラスロッド4は、クラッドロッド3の外周面から離間していてもよい。ただし、バンドル工程P1において、充填用ガラスロッド4は、少なくとも1本のクラッドロッド3の外周面に接するように配置されることが好ましい。
In the above-described embodiment, an example has been described in which the filling
また、上記実施形態では、それぞれのクラッドロッド3は互いに同じ直径とされる例を挙げて説明したが、それぞれのクラッドロッド3の直径は互いに異なっていてもよい。また、上記実施形態では、それぞれの充填用ガラスロッド4は互いに同じ直径とされる例を挙げて説明したが、それぞれの充填用ガラスロッド4の直径は互いに異なっていてもよい。
Further, in the above embodiment, the example in which the clad
また、上記実施形態では、外側クラッド22が樹脂からなる例を挙げて説明したが、外側クラッド22はシリカガラスで構成されてもよい。この場合、例えば、スート5からなるクラッド20の一部の屈折率をクラッドロッド3の屈折率よりも低くすることによって、スート5によって外側クラッド22を形成することができる。スート5からなるクラッド20の一部の屈折率がクラッドロッド3の屈折率より低くされることによって、クラッドロッド3からなる部位が内側クラッド21の一部となる部位とされ、スート5からなる部位が内側クラッド21より屈折率が低い外側クラッド22となる部位とされるシングルコア光ファイバ用母材1Pを製造し得る。このようにスート5によって外側クラッド22を形成する場合、外付工程P2は複数回行われることが好ましい。すなわち、最初の1回または最初から数回の外付工程P2では内側クラッド21となるスート5を堆積させ、残りの外付工程P2では外側クラッド22となるスート5を堆積させることが好ましい。このようして製造されるシングルコア光ファイバ用母材1Pを用いることによって、増幅用光ファイバに好適なダブルクラッド構造のシングルコア光ファイバ1を製造し得る。
Further, in the above embodiment, the example in which the
また、上記実施形態では、シングルコア光ファイバ1が増幅用光ファイバである例を挙げて説明したが、シングルコア光ファイバ1は、コア10に活性元素が添加されていない光ファイバとされてもよい。例えば、コア10に活性元素が添加されていない場合、シングルコア光ファイバ1は、上記実施形態のシングルコア光ファイバ1のような増幅用光ファイバに接続されるデリバリファイバとして用いることができる。
Further, in the above embodiment, the example in which the single-core
以上説明したように、本発明によれば、長手方向に垂直な断面形状が非円形で長さが大きなシングルコア光ファイバ用母材を製造し得るシングルコア光ファイバ用母材の製造方法、及び、シングルコア光ファイバの製造方法が提供され、ファイバレーザ装置等の分野で利用することが期待される。 As described above, according to the present invention, a method for manufacturing a single-core optical fiber preform capable of producing a single-core optical fiber preform having a non-circular cross-sectional shape perpendicular to the longitudinal direction and a large length, and And a method of manufacturing a single-core optical fiber, which is expected to be used in the field of fiber laser devices and the like.
1・・・シングルコア光ファイバ
1P・・・シングルコア光ファイバ用母材
2・・・コアロッド
3・・・クラッドロッド
4・・・充填用ガラスロッド
5・・・スート
10・・・コア
10R・・・コア部
20・・・クラッド
20R・・・クラッドガラス層
21・・・内側クラッド
22・・・外側クラッド
P1・・・バンドル工程
P2・・・外付工程
P3・・・焼結工程
P4・・・線引工程
DESCRIPTION OF
Claims (13)
束ねられた前記複数のガラスロッドの外周面上に前記クラッドの他の一部となるスートを堆積する外付工程と、
前記スートが堆積した前記複数のガラスロッドを加熱して前記スートとそれぞれの前記ガラスロッドとを一体のガラス体とする焼結工程と、
を備え、
前記バンドル工程において、それぞれの前記クラッドロッドは、前記コアロッドの外周面に接すると共に前記コアロッドを囲う多角形のそれぞれの頂点と重なる位置に配置され、
前記バンドル工程において、互いに隣り合う前記クラッドロッドの外周面が離間する
ことを特徴とするシングルコア光ファイバ用母材の製造方法。 A core rod having a core part serving as a core, and a bundle step of bundling a plurality of glass rods including a plurality of clad rods that become a part of the clad,
An external step of depositing soot that becomes another part of the clad on the outer peripheral surface of the bundled glass rods,
A sintering step of heating the plurality of glass rods on which the soot is deposited to form the soot and each of the glass rods into an integrated glass body,
With
In the bundling step, each of the clad rods is disposed at a position in contact with an outer peripheral surface of the core rod and overlapping each vertex of a polygon surrounding the core rod ,
The method of manufacturing a preform for a single-core optical fiber , wherein in the bundling step, outer peripheral surfaces of the clad rods adjacent to each other are separated from each other .
ことを特徴とする請求項1に記載のシングルコア光ファイバ用母材の製造方法。The method for manufacturing a preform for a single-core optical fiber according to claim 1, wherein:
束ねられた前記複数のガラスロッドの外周面上に前記クラッドの他の一部となるスートを堆積する外付工程と、 An external step of depositing soot that becomes another part of the clad on the outer peripheral surface of the bundled glass rods,
前記スートが堆積した前記複数のガラスロッドを加熱して前記スートとそれぞれの前記ガラスロッドとを一体のガラス体とする焼結工程と、 A sintering step of heating the plurality of glass rods on which the soot is deposited to form the soot and each of the glass rods into an integrated glass body,
を備え、With
前記バンドル工程において、それぞれの前記クラッドロッドは、前記コアロッドの外周面に接すると共に前記コアロッドを囲う多角形のそれぞれの頂点と重なる位置に配置され、 In the bundling step, each of the clad rods is disposed at a position in contact with an outer peripheral surface of the core rod and overlapping each vertex of a polygon surrounding the core rod,
前記バンドル工程において、前記コア部よりも屈折率が低く前記クラッドロッドよりも直径が小さい充填用ガラスロッドが、互いに隣り合う前記クラッドロッドの外周面に接する接線によって前記複数のクラッドロッドを囲うように形成される多角形の内側に配置される In the bundling step, the filling glass rod having a lower refractive index than the core portion and a smaller diameter than the clad rod surrounds the plurality of clad rods by tangent lines that are in contact with the outer peripheral surfaces of the adjacent clad rods. Placed inside the formed polygon
ことを特徴とするシングルコア光ファイバ用母材の製造方法。A method for producing a preform for a single-core optical fiber, comprising:
ことを特徴とする請求項3に記載のシングルコア光ファイバ用母材の製造方法。 The method for manufacturing a preform for a single-core optical fiber according to claim 3 , wherein in the bundling step, outer peripheral surfaces of the clad rods adjacent to each other are in contact with each other.
ことを特徴とする請求項3または4に記載のシングルコア光ファイバ用母材の製造方法。 5. The single-core optical fiber preform according to claim 3 , wherein in the bundling step, the glass rod for filling is arranged so as to be in contact with an outer peripheral surface of at least one clad rod. 6. Production method.
ことを特徴とする請求項3から5のいずれか1項に記載のシングルコア光ファイバ用母材の製造方法。 6. The preform for a single-core optical fiber according to claim 3 , wherein in the bundling step, the filling glass rod is arranged so as to be in contact with an outer peripheral surface of the core rod. 7 . Production method.
ことを特徴とする請求項3から6のいずれか1項に記載のシングルコア光ファイバ用母材の製造方法。 In the bundle step, the plurality of the filling glass rod between the cladding rod is arranged, one of claims 3, wherein 6 to the outer peripheral surface of the filling glass rod is in contact adjacent to each other adjacent to each other The method for producing a preform for a single-core optical fiber according to claim 1.
ことを特徴とする請求項3から6のいずれか1項に記載のシングルコア光ファイバ用母材の製造方法。 In the bundle step, the filled glass rod, single-core according to any one of claims 3 6, characterized in that it is arranged in contact with each of the outer peripheral surface of the clad rod adjacent to each other A method for manufacturing a preform for an optical fiber.
前記バンドル工程において、それぞれの前記クラッドロッドは、前記コアロッドの中心を中心とする正多角形のそれぞれの頂点と重なる位置に配置される In the bundling step, each of the clad rods is disposed at a position overlapping each vertex of a regular polygon centered on the center of the core rod.
ことを特徴とする請求項1から8のいずれか1項に記載のシングルコア光ファイバ用母材の製造方法。The method for producing a preform for a single-core optical fiber according to any one of claims 1 to 8, wherein:
ことを特徴とする請求項1から9のいずれか1項に記載のシングルコア光ファイバ用母材の製造方法。The method for producing a single-core optical fiber preform according to any one of claims 1 to 9, wherein:
ことを特徴とする請求項1から10のいずれか1項に記載のシングルコア光ファイバ用母材の製造方法。 The method for producing a preform for a single-core optical fiber according to any one of claims 1 to 10, wherein an active element is added to the core portion.
ことを特徴とする請求項1から11のいずれか1項に記載のシングルコア光ファイバ用母材の製造方法。 The single core according to any one of claims 1 to 11, wherein, after the sintering step, the refractive index of another part of the clad made of the soot is made lower than the refractive index of the clad rod. A method for manufacturing a preform for an optical fiber.
ことを特徴とするシングルコア光ファイバの製造方法。 A single-core optical fiber comprising a drawing step of drawing a single-core optical fiber preform manufactured by the method for manufacturing a single-core optical fiber preform according to any one of claims 1 to 12. Fiber manufacturing method.
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