JP7359330B1 - 光ファイバ母材の製造方法 - Google Patents

Abstract

光ファイバ母材の製造方法は、第１端および第２端を有し、第１孔が設けられたクラッド材と、第１端および第２端を有し、第２孔が設けられた第１ガラスブロックと、ガラスブロックの第１端に接続された第１部分を含む第１ガラスパイプと、を用いて行われ、クラッド材の第１端に第１ガラスパイプの第１部分を接続することと、接続することの後に、第１ガラスパイプ及び第２孔を通じて第１孔に気体を導入し、第１孔の内面を気相処理することと、気相処理することの後に、コア材を、その先端が第１ガラスブロックに突き当たるまで、クラッド材の第２端から第１孔に挿入することと、挿入することの後に、クラッド材とコア材とを加熱により一体化することと、を含む。

Description

本開示は、光ファイバ母材の製造方法に関する。本出願は、２０２２年３月１日出願の日本出願第２０２２－０３１０２１号に基づく優先権を主張し、日本出願に記載された全ての記載内容を援用するものである。

特許文献１には、クラッド材に設けられた孔部にコア材を挿入する工程と、クラッド材の両端に接続されたガラスパイプにコマを挿入し、コマによりコア材を挟んで固定する工程と、コア材とクラッド材とを加熱により一体化する工程と、を含む光ファイバ母材の製造方法が開示されている。

特開２０１１－１６８４６４号公報

本開示の一態様に係る光ファイバ母材の製造方法は、第１端および第２端を有し、第１孔が設けられたクラッド材と、第１端および第２端を有し、第２孔が設けられた第１ガラスブロックと、ガラスブロックの第１端に接続された第１部分を含む第１ガラスパイプと、を用いて行われ、クラッド材の第１端に第１ガラスパイプの第１部分を接続することと、接続することの後に、第１ガラスパイプ及び第２孔を通じて第１孔に気体を導入し、第１孔の内面を気相処理することと、気相処理することの後に、コア材を、その先端が第１ガラスブロックに突き当たるまで、クラッド材の第２端から第１孔に挿入することと、挿入することの後に、クラッド材とコア材とを加熱により一体化することと、を含む。

図１は、実施形態に係る光ファイバ母材の断面図である。 図２は、実施形態に係る光ファイバ母材の製造方法を示すフローチャートである。 図３は、第１ガラスパイプを準備する工程について説明するための、第１ガラスパイプの中心軸を含む断面図である。 図４は、図３のIV－IV線に沿う断面図である。 図５は、第１ガラスパイプ及び第２ガラスパイプが接続されたクラッド材の中心軸を含む断面図である。 図６は、図５のVI－VI線に沿う断面図である。 図７は、コア材を挿入する工程について説明するための第１ガラスパイプ及び第２ガラスパイプが接続されたクラッド材の中心軸を含む断面図である。 図８は、コア材を示す平面図である。 図９は、第２ガラスブロックを固定する工程及び空焼き処理を行う工程について説明するための第１ガラスパイプ及び第２ガラスパイプが接続されたクラッド材の中心軸を含む断面図である。 図１０は、図９のX－X線に沿う断面図である。 図１１は、図９のXI－XI線に沿う断面図である。 図１２は、前処理を行う工程を説明するための第１ガラスパイプが接続されたクラッド材の中心軸を含む断面図である。 図１３は、前処理を行う工程を説明するための第１ガラスパイプおよびガラス棒が接続されたクラッド材の中心軸を含む断面図である。

［本開示が解決しようとする課題］
上記光ファイバ母材の製造方法では、コマとガラスパイプとの間にクリアランスがあるので、製造時にクラッド材を軸方向周りに回転させることにより、ガラスからなるコマがガラスパイプ内で回転する。コマがガラスパイプ内で擦れたり、欠けたりすることにより、ガラス屑が発生する。ガラス屑は、プロセスガスにより流されて、コア材とクラッド材との界面に入り込み、光ファイバの品質を低下させる要因となり得る。

本開示は、光ファイバの品質低下を抑制可能な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。

［本開示の効果］
本開示によれば、光ファイバの品質低下を抑制可能な光ファイバ母材の製造方法を提供することができる。

［本開示の実施形態の説明］
最初に本開示の実施態様を列記して説明する。本開示の一態様に係る光ファイバ母材の製造方法は、第１端および第２端を有し、第１孔が設けられたクラッド材と、第１端および第２端を有し、第２孔が設けられた第１ガラスブロックと、ガラスブロックの第１端に接続された第１部分を含む第１ガラスパイプと、を用いて行われ、クラッド材の第１端に第１ガラスパイプの第１部分を接続することと、接続することの後に、第１ガラスパイプ及び第２孔を通じて第１孔に気体を導入し、第１孔の内面を気相処理することと、気相処理することの後に、コア材を、その先端が第１ガラスブロックに突き当たるまで、クラッド材の第２端から第１孔に挿入することと、挿入することの後に、クラッド材とコア材とを加熱により一体化することと、を含む。

上記光ファイバ母材の製造方法では、第１ガラスパイプにはガラスブロックが一体化されているので、第１ガラスパイプとガラスブロックとが接触し、ガラス屑が発生することが抑制される。よって、ガラス屑が気相処理の際に気体に流されて、第１孔に入り込むことが抑制される。この結果、クラッド材とコア材との界面にガラス屑が入り込み、光ファイバの品質を低下させることが抑制される。

第１ガラスパイプは、第１ガラスブロックの第２端に接続された第２部分を更に含んでもよい。この場合、第１ガラスブロックとクラッド材とが直接接続されていないので、気相処理において気体が流れ易い。

クラッド材には、複数の第１孔が設けられていてもよい。この場合、気相処理において気体が流れ易い効果が顕著である。

コア材は、第１孔に挿入される本体部と、本体部と接続され、第１ガラスパイプの第１部分に挿入されるダミー部と、を有してもよい。この場合、ダミー部はコア部にならない非有効部なので、例えば、廃材をダミー部として用いれば、材料を有効利用できる。

接続することでは、クラッド材の軸方向から見て、第１孔の少なくとも一部が第２孔と重ならないように第１ガラスパイプを接続してもよい。この場合、コア材が第１ガラスブロックに突き当たる構成が実現できる。

第１孔の孔径は、第２孔の孔径よりも大きくてもよい。この場合、コア材が第１ガラスブロックに突き当たる構成が容易に実現できる。

上記光ファイバ母材の製造方法は、気相処理することの前に、クラッド材の第２端に第２ガラスパイプを接続することと、挿入することの後であって一体化することの前に、第２ガラスパイプの内部に第２ガラスブロックを挿入し、第２ガラスブロックをコア材の後端に突き当たる位置に固定することと、を更に含んでもよい。この場合、コア材の両端を固定することができるので、コア材の位置ずれが抑制される。

固定することは、第２ガラスパイプの内部に配置され、第３孔が設けられた円筒状のガラス治具と、第３孔に挿通されたガラス棒と、を用いて行われてもよい。この場合、第２ガラスパイプ内でガラス棒が振動することをガラス治具により抑制できる。

［本開示の実施形態の詳細］
本開示の光ファイバ母材の製造方法の具体例を、以下に図面を参照しつつ説明する。なお、本発明はこれらの例示に限定されるものではなく、請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。

図１は、実施形態に係る光ファイバ母材の断面図である。この図では、光ファイバ母材１の中心軸に垂直な断面が示されている。光ファイバ母材１は、複数のコア部２と、共通のクラッド部３と、を備えるマルチコア光ファイバ母材である。本実施形態では、コア部２の数は４である。

複数のコア部２は、光ファイバ母材１の中心軸に沿って延在している。複数のコア部２は、中心軸に直交する断面において、中心軸に対して回転対称をなす位置に配置されている。複数のコア部２の断面形状は、互いに同じ円形状である。コア部２の直径は、例えば、６μｍ以上１２μｍ以下である。クラッド部３は、複数のコア部２を取り囲んでいる。クラッド部３の直径は、例えば、１２４μｍ以上１２６μｍ以下である。

コア部２の屈折率は、クラッド部３の屈折率よりも高い。コア部２及びクラッド部３は、シリカ系ガラス材料からなる。コア部２及びクラッド部３それぞれは、シリカガラスを主成分とし、屈折率調整用のドーパントを含んでいる。

図２は、実施形態に係る光ファイバ母材の製造方法を示すフローチャートである。図２に示されるように、光ファイバ母材１の製造方法は、第１ガラスパイプ１０（図３参照）を準備する工程Ｓ１０、第１ガラスパイプ１０及びクラッド材３０（図５参照）を接続する工程Ｓ２０、第２ガラスパイプ２０（図５参照）及びクラッド材３０を接続する工程Ｓ３０、コア材４０（図７参照）を固定する工程Ｓ４０、及び、コア材４０及びクラッド材３０を加熱により一体化する工程Ｓ５０を含む。この製造方法では、工程Ｓ１０から工程Ｓ５０がこの順に実施されることにより、光ファイバ母材１が製造される。ただし、工程Ｓ２０は、工程３０の後に実施されてもよく、工程Ｓ３０と同時に実施されてもよい。

図３は、第１ガラスパイプ１０を準備する工程Ｓ１０について説明するための、第１ガラスパイプ１０の中心軸を含む断面図である。工程Ｓ１０では、図３に示されるように、第１ガラスブロック１３が一体化されている第１ガラスパイプ１０が準備される。第１ガラスパイプ１０は、第１部分１１及び第２部分１２を含んでいる。第１部分１１は、第１ガラスブロック１３の第１端１３ａに接続されている。第２部分１２は、第１ガラスブロック１３の第２端１３ｂに接続されている。第１部分１１及び第２部分１２は、断面円形状のガラスパイプである。第１部分１１及び第２部分１２は、互いに同じ外径すると共に、互いに同じ内径を有している。

図４は、図３のIV－IV線に沿う断面図である。図３及び図４に示されるように、第１ガラスブロック１３は、１または複数の孔１４が設けられた円柱状部材である。孔１４は、第１ガラスブロック１３の軸方向に沿って延在している。孔１４は断面円形状を有する。本実施形態では、孔１４の数は４である。孔１４の位置及び孔径（直径）は任意である。第１ガラスブロック１３の外径は、第１部分１１及び第２部分１２の外径と同等である。第１ガラスブロック１３は、第１部分１１及び第２部分１２のそれぞれと同軸となるように、第１部分１１と第２部分１２との間に配置されている。第１ガラスブロック１３は、第１部分１１及び第２部分１２のそれぞれと一体化されている。

工程Ｓ１０は、第１ガラスブロック１３に孔１４を開ける工程Ｓ１１、第１ガラスブロック１３及び第１部分１１を接続する工程Ｓ１２、及び、第１ガラスブロック１３及び第２部分１２を接続する工程Ｓ１３を含む。工程Ｓ１０では、工程Ｓ１１から工程Ｓ１３がこの順に実施されることにより、第１ガラスブロック１３が一体化されている第１ガラスパイプ１０が準備される。ただし、工程Ｓ１２は、工程Ｓ１３の後に実施されてもよく、工程Ｓ１３と同時に実施されてもよい。

工程Ｓ１１では、例えば、ドリルにより、円柱状の第１ガラスブロック１３に１または複数の孔１４が開けられる。工程Ｓ１２では、第１部分１１となるガラスパイプが第１ガラスブロック１３の第１端１３ａに溶融接続される。工程Ｓ１３では、第２部分１２となるガラスパイプが第１ガラスブロック１３の第２端１３ｂに溶融接続される。

図５は、第１ガラスパイプ１０及び第２ガラスパイプ２０が接続されたクラッド材３０の中心軸を含む断面図である。工程Ｓ２０では、図５に示されるように、第１ガラスブロック１３が一体化されている第１ガラスパイプ１０の第１部分１１をクラッド材３０の第１端３０ａに溶融接続する。

第１ガラスパイプ１０の第１部分１１は、クラッド材３０の軸方向から見て、複数の孔３１の周りを取り囲むように第１端３０ａに溶融接続される。第１部分１１は、クラッド材３０と同軸となるように、第１端３０ａに接続される。第１部分１１は、第１ガラスブロック１３及び第２部分１２と同軸であるから、クラッド材３０は、第１ガラスパイプ１０全体と同軸となると共に、第１ガラスブロック１３とも同軸となる。

図６は、図５のVI－VI線に沿う断面図である。図５及び図６に示されるように、クラッド材３０は、複数の孔３１が設けられた円柱状部材である。クラッド材３０は、例えば、ドリルにより、円柱状のガラス部材に複数の孔３１を開けることにより作製される。複数の孔３１は、クラッド材３０の軸方向に沿って延在している。孔３１は、断面円形状を有する。孔３１の孔径（直径）は、孔１４の孔径よりも大きい。本実施形態では、孔３１の数は４である。クラッド材３０は、クラッド部３（図１参照）となる部材であり、クラッド部３に対応する形状を有している。本実施形態では、クラッド材３０の外径は、第１ガラスパイプ１０の第１部分１１の外径よりも大きいが、同等であってもよい。

工程Ｓ２０では、クラッド材３０の軸方向から見て、孔３１の少なくとも一部が孔１４と重ならないように、第１ガラスパイプ１０を接続する。クラッド材３０の軸方向から見て、孔３１の全体が孔１４の内側に配置されていると、後述の工程でコア材４０が孔１４に入り込むおそれがある。よって、孔３１の全体が孔１４の内側に配置されることがないように、第１ガラスパイプ１０の接続が行われる。本実施形態では、クラッド材３０の軸方向から見て、孔３１の全体が孔１４と重ならない。すなわち、孔１４及び孔３１が互いに重ならず、離隔している。

工程Ｓ３０では、第２ガラスパイプ２０をクラッド材３０の第２端３０ｂに溶融接続する。第２ガラスパイプ２０は、図５に示されるように、断面円形状のガラスパイプである。第２ガラスパイプ２０は、円筒形状を有している。第２ガラスパイプ２０は、第１ガラスパイプ１０の第１部分１１及び第２部分１２のそれぞれと互いに同じ外径を有すると共に、互いに同じ内径を有している。第２ガラスパイプ２０は、クラッド材３０の軸方向から見て、複数の孔３１の周りを取り囲むように第２端３０ｂに溶融接続される。すなわち、第２ガラスパイプ２０は、軸方向から見て、複数の孔３１の周りを取り囲むように第２端３０ｂに接続される。第２ガラスパイプ２０は、クラッド材３０と同軸となるように、第２端３０ｂに接続される。

工程Ｓ４０は、エッチング処理を行う工程Ｓ４１、コア材４０を挿入する工程Ｓ４２、第２ガラスブロック５０（図９参照）を固定する工程Ｓ４３、空焼き処理を行う工程Ｓ４４、及び、加熱引きちぎり工程Ｓ５０の前処理を行う工程Ｓ４５を含む。工程Ｓ４０では、工程Ｓ４１から工程Ｓ４３がこの順に実施されることにより、コア材４０がクラッド材３０に固定される。

工程Ｓ４１では、第１ガラスパイプ１０及び第１ガラスブロック１３の孔１４を通じて、クラッド材３０の孔３１に気体を導入し、孔３１の内面をエッチング処理（気相処理）する。エッチング処理は、例えば、クラッド材３０を軸方向周りに回転させると共に、クラッド材３０の外周面を外部熱源により加熱しながら行われる。エッチング処理により、孔３１の内面の不純物が除去され、孔３１の内面が平滑化される。

孔３１に導入される気体は、例えば、ＳＦ_６等のエッチングガスである。第１ガラスパイプ１０の第２部分１２から供給され、第２部分１２、第１ガラスブロック１３の孔１４、及び、第１部分１１を順に流れてクラッド材３０の孔３１に導入される。気体は、孔３１を流れた後、第２ガラスパイプ２０を介して排出される。孔３１に対し、第１ガラスパイプ１０側が気体の上流側となり、第２ガラスパイプ２０側が気体の下流側となる。

第２部分１２の端部には、第２部分１２を気体の供給系に接続するためのジョイント（不図示）が取り付けられる。第２ガラスパイプ２０の端部には、第２ガラスパイプ２０を気体の排気系に接続するためのジョイント６３（図９参照）が取り付けられる。エッチング処理は、第２部分１２及び第２ガラスパイプ２０がカラス旋盤の把持部（不図示）により回転可能に把持された状態で行われる。把持部は、外部熱源により加熱されるクラッド材３０ではなく、第２部分１２及び第２ガラスパイプ２０を把持するので、把持部への熱的影響を抑制することができる。

図７は、コア材４０を挿入する工程Ｓ４２について説明するための、第１ガラスパイプ１０及び第２ガラスパイプ２０が接続されたクラッド材３０の中心軸を含む断面図である。図７に示されるように、工程Ｓ４２では、複数のコア材４０をクラッド材３０の複数の孔３１に一本ずつ挿入する。複数のコア材４０は、互いに等しい長さに設定されている。コア材４０の外径は、孔３１の孔径よりもわずかに小さく、孔１４の孔径よりも大きい。コア材４０は、第２ガラスパイプ２０を通ってクラッド材３０の第２端３０ｂ（気体の下流側）から孔３１に挿入される。コア材４０は、その先端４０ａが第１ガラスブロック１３の第１端１３ａに突き当たるまで挿入される。

図８は、コア材４０を示す平面図である。図８に示されるように、コア材４０は、孔３１及び第２ガラスパイプ２０に挿入される本体部４１と、孔３１から突出し、第１ガラスパイプ１０の第１部分１１に挿入されるダミー部４２（ダミー硝材）を有している。本体部４１は、孔３１に挿入される第１部分４３と、第２ガラスパイプ２０に挿入される第２部分４４と、を含む。第１部分４３は、コア部２となる有効部である。第２部分４４は、コア材４０の後端４０ｂを含む。第２部分４４及びダミー部４２は、コア部２とならない非有効部である。

ダミー部４２は、先端４０ａを含み、本体部４１の第１部分４３に接続されている。本体部４１及びダミー部４２は、互いに同軸となるように溶融接続されている。ダミー部４２の軸方向の長さＬ１は、第１ガラスパイプ１０の第１部分１１の軸方向の長さＬ２に合わせて設定されている。長さＬ１は、例えば、長さＬ２と同等となるように設定されている。工程Ｓ４２を終えた時点で、第１部分４３は、孔３１の内部に配置されている。本体部４１の第２部分４４は、第２ガラスパイプ２０の内部に配置されている。ダミー部４２は、第１部分１１の内部に配置されている。本体部４１は、有効部を含むので、コア部２と同じ組成を有する必要があるが、ダミー部４２は、非有効部のみからなるので、コア部２と異なる組成を有してもよい。

図９は、第２ガラスブロック５０を固定する工程Ｓ４３及び空焼き処理を行う工程Ｓ４４について説明するための、第１ガラスパイプ１０及び第２ガラスパイプ２０が接続されたクラッド材３０の中心軸を含む断面図である。図１０は、図９のX－X線に沿う断面図である。図１１は、図９のXI－XI線に沿う断面図である。図９に示されるように、工程Ｓ４３では、第２ガラスパイプ２０の内部に第２ガラスブロック５０を挿入し、第２ガラスブロック５０をコア材４０の後端４０ｂに突き当たる位置に固定する。工程Ｓ４３は、ガラス治具６０及びガラス棒６２を用いて行われる。

図９及び図１０に示されるように、第２ガラスブロック５０は、外周面に１または複数の溝部５１が設けられた円柱状部材である。溝部５１は、第２ガラスブロック５０の軸方向に沿って延在している。溝部５１は、断面Ｖ字状である。溝部５１は、第２ガラスパイプ２０の内面との間に気体の流路となる隙間を形成する。溝部５１により、気体の流れがスムーズになる。本実施形態では、溝部５１の数は４である。第２ガラスブロック５０の直径は、第２ガラスパイプ２０の内径よりも小さい。

図９及び図１１に示されるように、ガラス治具６０は、ガラス棒６２を挿通させるための孔６１が中央に設けられた円筒状部材である。孔６１は、ガラス治具６０の軸方向に沿って延在している。孔６１は、断面円形状を有する。第２ガラスブロック５０の直径は、第２ガラスパイプ２０の内径よりも小さい。ガラス棒６２は、断面円形状を有する。ガラス棒６２の直径は、孔６１の孔径（直径）よりも小さい。

工程Ｓ４３では、一例として、まず第２ガラスブロック５０が第２ガラスパイプ２０の内部に挿入され、コア材４０の後端４０ｂに突き当たる位置まで押し込まれる。続いて、ガラス治具６０及びガラス棒６２が第２ガラスパイプ２０の内部に挿入される。ガラス治具６０は、第２ガラスパイプ２０の軸方向の略中央位置まで挿入される。ガラス棒６２は、予め孔６１に挿通され、ガラス治具６０を装着した状態で、ガラス治具６０と共に第２ガラスパイプ２０の内部に挿入される。ガラス棒６２は、その先端６２ａが第２ガラスブロック５０と当接するように配置される。つまり、ガラス治具６０を装着したガラス棒６２により第２ガラスブロック５０を押さえる。

最後に、ジョイント６３を第２ガラスパイプ２０の端部に取付ける。ジョイント６３は、例えば、テフロン（登録商標）等の耐熱樹脂からなり、第２ガラスパイプ２０の端部を覆う。ジョイント６３は、ガラス棒６２の後端６２ｂと当接し、ガラス棒６２が軸方向に移動することを抑制する。これにより、第２ガラスブロック５０が軸方向に移動することも抑制される。すなわち、第２ガラスブロック５０は、コア材４０の後端４０ｂに突き当たる位置に固定される。これにより、コア材４０は、第１ガラスブロック１３及び第２ガラスブロック５０に挟まれて固定される。全てのコア材４０を確実に固定するためには、複数のコア材４０を互いに等しい長さに揃えておく必要がある。

工程Ｓ４４では、第１ガラスパイプ１０及び第１ガラスブロック１３の孔１４を通じて、クラッド材３０の孔３１に気体を導入し、孔３１の内面を空焼き処理（気相処理）する。エッチング処理と同様に、空焼き処理は、例えば、クラッド材３０を軸方向周りに回転させると共に、クラッド材３０の外周面を外部熱源により加熱しながら行われる。空焼き処理は、第１ガラスパイプ１０の第２部分１２及び第２ガラスパイプ２０がガラス旋盤の把持部（不図示）により回転可能に把持された状態で行われる。

空焼き処理により、孔３１の内面の異物が除去され、孔３１の内面が平滑化される。孔３１に導入される気体は、例えば、塩素や酸素等の清浄化処理用ガス（すなわち、空焼きガス）である。気体は、第１ガラスパイプ１０の第２部分１２から供給され、第２部分１２、第１ガラスブロック１３の孔１４、及び、第１部分１１を順に流れてクラッド材３０の孔３１に導入される。気体は、孔３１を流れた後、第２ガラスパイプ２０を介して排出される。

図１２及び図１３は、加熱一体化処理の前処理を行う工程を説明するための、第１ガラスパイプ１０が接続されたクラッド材３０の中心軸を含む断面図である。工程Ｓ４５では、まず、図１２に示されるように、コア材４０が固定された状態で、クラッド材３０と第２ガラスパイプ２０との接続部を外部熱源（不図示）により加熱しながら引きちぎる。これにより、テーパー形状を有する引きちぎり部７０が形成される。引きちぎり部７０では、クラッド材３０とコア材４０とが一体化されている。したがって、引きちぎりにより、コア材４０の固定が解放されることはない。

引きちぎり部７０は、孔３１の一端を封止する封止部としても機能する。加熱一体化処理は、第１ガラスパイプ１０側から孔３１の内部を真空引きしながら行われる。このため、加熱一体化処理の前処理として、孔３１を第２ガラスパイプ２０側で封止する必要がある。続いて、図１３に示されるように、引きちぎり部７０にガラス棒７１を溶融接続する。ガラス棒７１は、クラッド材３０と同軸となるように接続される。

工程Ｓ５０では、第１ガラスパイプ１０側から孔３１の内部を真空引きしながら、クラッド材３０とコア材４０とを加熱により一体化する。エッチング処理及び空焼き処理と同様に、加熱一体化処理は、例えば、クラッド材３０を軸方向周りに回転させると共に、クラッド材３０の外周面を外部熱源により加熱しながら行われる。加熱一体化処理は、第１ガラスパイプ１０の第２部分１２及びガラス棒７１がガラス旋盤の把持部（不図示）により回転可能に把持された状態で行われる。コア材４０は軸方向の位置が固定されているので、コア材４０が加熱により伸びて細くなることを防ぎながら、複数のコア材４０を同時にクラッド材３０と加熱一体化することができる。

以上説明したように、上記実施形態に係る光ファイバ母材１の製造方法では、第１ガラスパイプ１０には第１ガラスブロック１３が一体化されているので、第１ガラスパイプ１０と第１ガラスブロック１３とが接触し、ガラス屑が発生することが抑制される。よって、工程Ｓ４１のエッチング処理や工程Ｓ４４の空焼き処理において、ガラス屑が気体に流されて、孔３１に入り込むことが抑制される。この結果、クラッド材３０とコア材４０との界面にガラス屑が入り込み、光ファイバの品質を低下させることが抑制される。

第２ガラスパイプ２０には第２ガラスブロック５０が一体化されていない。これは、孔３１に対し、第１ガラスパイプ１０側が気体の上流側となり、第２ガラスパイプ２０側が気体の下流側となるためである。仮に第２ガラスパイプ２０と第２ガラスブロック５０とが接触し、ガラス屑が発生しても、ガラス屑は気体の下流側に流される。よって、ガラス屑が孔３１に入り込むことが抑制される。

第１ガラスパイプ１０は、クラッド材３０の第１端３０ａに接続される第１部分１１を含む。第１ガラスブロック１３とクラッド材３０との間には第１部分１１が配置され、第１ガラスブロック１３とクラッド材３０とが直接接続されていない。このため、工程Ｓ４１のエッチング処理や工程Ｓ４４の空焼き処理において気体が流れ易い。気体の流れがスムーズになることにより、複数の孔３１の内面を均等にエッチングすることができる。

工程Ｓ２０では、第１部分１１とクラッド材３０とを接続すればよいので、第１ガラスブロック１３とクラッド材３０とを直接接続する場合に比べて、容易に溶融接続することができる。

特許文献１に記載の製造方法では、ガラスパイプの一部を加熱縮径してガラスブロックを固定するので、ガラスパイプを再利用するためには、加熱縮径部分をその都度切り落とす必要がある。よってガラスパイプの消費量が多くなり易い。更に、ガラスブロックが存在する位置でガラスパイプを加熱縮径する場合は、ガラスブロックを再利用することができない。これに対し、本実施形態では第１ガラスパイプ１０を縮径することなく、第１ガラスブロック１３を固定できる。よって、工程Ｓ５０の加熱一体化処理の後で、クラッド材３０と接続された第１部分１１の端部だけを切り落とせば、第１ガラスパイプ１０の残り及び第１ガラスブロック１３を再利用することができる。

コア材４０は、ダミー部４２を有している。ダミー部４２はコア部２にならない非有効部なので、廃材をダミー部４２として用いれば、材料を有効利用できる。

工程Ｓ２０では、クラッド材３０の軸方向から見て、孔３１の少なくとも一部が孔１４と重ならないように、クラッド材３０及び第１ガラスパイプ１０が接続される。これにより、コア材４０が孔１４に入り込むことを抑制し、コア材４０が第１ガラスブロック１３に突き当たる構成が実現できる。

孔３１の孔径は、孔１４の孔径よりも大きいので、クラッド材３０の軸方向から見て、孔３１の少なくとも一部は必ず孔１４と重ならない。コア材４０の外径は、孔３１の孔径よりもわずかに小さいだけなので、コア材４０が孔１４に入り込むことを更に抑制し、コア材４０が第１ガラスブロック１３に突き当たる構成が容易に実現できる。孔１４の孔径は、コア材４０の外径よりも小さいので、コア材４０が孔１４に入り込むことが確実に抑制される。よって、工程Ｓ２０において、クラッド材３０と第１ガラスパイプ１０との接続角度（軸方向周りの角度）を調整する必要がない。

コア材４０の先端４０ａは、第１ガラスブロック１３により固定され、コア材４０の後端４０ｂは、工程Ｓ４３において、第２ガラスブロック５０により固定される。このように、コア材４０の両端を固定することができるので、コア材４０の軸方向の位置ずれが抑制される。工程Ｓ４５の引きちぎりでもコア材４０の固定は維持される。

第２ガラスブロック５０は、コア材４０の後端４０ｂに突き当たる位置にガラス棒６２によって固定される。特許文献１に記載の製造方法とは異なり、本実施形態では、第２ガラスパイプ２０を加熱縮径することなく、第２ガラスブロック５０を固定できる。よって、工程４５の引きちぎりの後で、第２ガラスブロック５０の端部だけを切り落とせば、第２ガラスパイプ２０の残り及び第２ガラスブロック５０を再利用することができる。

工程Ｓ４３では、第２ガラスブロック５０を押さえるガラス棒６２だけでなく、ガラス棒６２が挿通されたガラス治具６０を用いて行われる。ガラス治具６０によれば、ガラス棒６２が軸方向に直交する方向に移動することが抑制される。特に、工程Ｓ４４の空焼き処理や工程Ｓ５０の加熱一体化処理では、クラッド材３０を軸方向周りに回転させるので、ガラス棒６２が第２ガラスパイプ２０内で振動し易い。ガラス治具６０によれば、第２ガラスパイプ２０内でガラス棒６２が振動することが抑制される。よって、第２ガラスパイプ２０が振動するガラス棒６２により損傷することを抑制することができる。

以上、実施形態について説明してきたが、本開示は必ずしも上述した実施形態及び変形例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で様々な変更が可能である。

上記実施形態に係る製造方法で製造される光ファイバ母材１は、マルチコア光ファイバ母材であるが、シングルコア光ファイバ母材であってもよい。この場合、クラッド材３０に設けられた孔３１の数は１である。

コア材４０はダミー部４２を含まず、コア材４０の全体が本体部４１で構成されていてもよい。

孔３１の孔径が、孔１４の孔径以下であってもよい。この場合、工程Ｓ２０において、クラッド材３０の軸方向から見て、孔３１の少なくとも一部が孔１４と重ならないように、クラッド材３０と第１ガラスパイプ１０との接続角度が調整される。

上記実施形態及び変形例は、適宜組み合わせられてもよい。

上述した実施形態及び変形例の記載から把握されるとおり、本明細書では以下に示す態様の開示を含んでいる。
（付記１）
第１孔が設けられたクラッド材の第１端に、第２孔が設けられた第１ガラスブロックが一体化されている第１ガラスパイプを接続することと、
前記接続することの後に、前記第１ガラスパイプ及び前記第２孔を通じて前記第１孔に気体を導入し、前記第１孔の内面を気相処理することと、
前記気相処理することの後に、コア材を、その先端が前記第１ガラスブロックに突き当たるまで、前記クラッド材の第２端側から前記第１孔に挿入することと、
前記挿入することの後に、前記クラッド材と前記コア材とを加熱により一体化することと、を含む、
光ファイバ母材の製造方法。
（付記２）
クラッド材に第１ガラスパイプを接続することであって、第１端および第２端を有し、第１孔が設けられた前記クラッド材と、第１端および第２端を有し、第２孔が設けられた第１ガラスブロックと、前記ガラスブロックの前記第１端に接続された第１部分を含む前記第１ガラスパイプと、を用い、前記クラッド材の前記第１端に前記第１ガラスパイプの前記第１部分を接続することと、
前記接続することの後に、前記第１ガラスパイプ及び前記第２孔を通じて前記第１孔に気体を導入し、前記第１孔の内面を気相処理することと、
前記気相処理することの後に、コア材を、その先端が前記第１ガラスブロックに突き当たるまで、前記クラッド材の前記第２端から前記第１孔に挿入することと、
前記挿入することの後に、前記クラッド材と前記コア材とを加熱により一体化することと、を含む、
光ファイバ母材の製造方法。

１…光ファイバ母材
２…コア部
３…クラッド部
１０…第１ガラスパイプ
１１…第１部分
１２…第２部分
１３…第１ガラスブロック
１３ａ…第１端
１３ｂ…第２端
１４…孔
２０…第２ガラスパイプ
３０…クラッド材
３０ａ…第１端
３０ｂ…第２端
３１…孔
４０…コア材
４０ａ…先端
４０ｂ…後端
４１…本体部
４２…ダミー部
４３…第１部分
４４…第２部分
５０…第２ガラスブロック
５１…溝部
６０…ガラス治具
６１…孔
６２…ガラス棒
６２ａ…先端
６２ｂ…後端
６３…ジョイント
７０…引きちぎり部
７１…ガラス棒

Claims (13)

1. 第１端および第２端を有し、第１孔が設けられたクラッド材と、第１端および第２端を有し、第２孔が設けられた第１ガラスブロックと、前記ガラスブロックの前記第１端に接続された第１部分を含む第１ガラスパイプと、を用いて行われ、前記クラッド材の前記第１端に前記第１ガラスパイプの前記第１部分を接続することと、
   前記接続することの後に、前記第１ガラスパイプ及び前記第２孔を通じて前記第１孔に気体を導入し、前記第１孔の内面を気相処理することと、
   前記気相処理することの後に、コア材を、その先端が前記第１ガラスブロックに突き当たるまで、前記クラッド材の前記第２端から前記第１孔に挿入することと、
   前記挿入することの後に、前記クラッド材と前記コア材とを加熱により一体化することと、を含む、
   光ファイバ母材の製造方法。
2. 前記第１ガラスパイプは、前記第１ガラスブロックの前記第２端に接続された第２部分を更に含んでいる、
   請求項１に記載の光ファイバ母材の製造方法。
3. 前記クラッド材には、複数の前記第１孔が設けられている、
   請求項２に記載の光ファイバ母材の製造方法。
4. 前記コア材は、前記第１孔に挿入される本体部と、前記本体部と接続され、前記第１ガラスパイプの前記第１部分に挿入されるダミー部と、を有する、
   請求項２に記載の光ファイバ母材の製造方法。
5. 前記コア材は、前記第１孔に挿入される本体部と、前記本体部と接続され、前記第１ガラスパイプの前記第１部分に挿入されるダミー部と、を有する、
   請求項３に記載の光ファイバ母材の製造方法。
6. 前記接続することでは、前記クラッド材の軸方向から見て、前記第１孔の少なくとも一部が前記第２孔と重ならないように前記第１ガラスパイプを接続する、
   請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の光ファイバ母材の製造方法。
7. 前記第１孔の孔径は、前記第２孔の孔径よりも大きい、
   請求項６に記載の光ファイバ母材の製造方法。
8. 前記気相処理することの前に、前記クラッド材の第２端に第２ガラスパイプを接続することと、
   前記挿入することの後であって前記一体化することの前に、前記第２ガラスパイプの内部に第２ガラスブロックを挿入し、前記第２ガラスブロックを前記コア材の後端に突き当たる位置に固定することと、を更に含む、
   請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の光ファイバ母材の製造方法。
9. 前記気相処理することの前に、前記クラッド材の第２端に第２ガラスパイプを接続することと、
   前記挿入することの後であって前記一体化することの前に、前記第２ガラスパイプの内部に第２ガラスブロックを挿入し、前記第２ガラスブロックを前記コア材の後端に突き当たる位置に固定することと、を更に含む、
   請求項６に記載の光ファイバ母材の製造方法。
10. 前記気相処理することの前に、前記クラッド材の第２端に第２ガラスパイプを接続することと、
    前記挿入することの後であって前記一体化することの前に、前記第２ガラスパイプの内部に第２ガラスブロックを挿入し、前記第２ガラスブロックを前記コア材の後端に突き当たる位置に固定することと、を更に含む、
    請求項７に記載の光ファイバ母材の製造方法。
11. 前記固定することは、前記第２ガラスパイプの内部に配置され、第３孔が設けられた円筒状のガラス治具と、前記第３孔に挿通されたガラス棒と、を用いて行われる、
    請求項８に記載の光ファイバ母材の製造方法。
12. 前記固定することは、前記第２ガラスパイプの内部に配置され、第３孔が設けられた円筒状のガラス治具と、前記第３孔に挿通されたガラス棒と、を用いて行われる、
    請求項９に記載の光ファイバ母材の製造方法。
13. 前記固定することは、前記第２ガラスパイプの内部に配置され、第３孔が設けられた円筒状のガラス治具と、前記第３孔に挿通されたガラス棒と、を用いて行われる、
    請求項１０に記載の光ファイバ母材の製造方法。

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