CN110382426A - 光纤的制造方法 - Google Patents

光纤的制造方法 Download PDF

Info

Publication number
CN110382426A
CN110382426A CN201880015566.8A CN201880015566A CN110382426A CN 110382426 A CN110382426 A CN 110382426A CN 201880015566 A CN201880015566 A CN 201880015566A CN 110382426 A CN110382426 A CN 110382426A
Authority
CN
China
Prior art keywords
keeping body
optical fiber
glass
glass tube
plug
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201880015566.8A
Other languages
English (en)
Other versions
CN110382426B (zh
Inventor
荒井慎一
稻叶治己
松本成人
八木健
青笹真一
辻川恭三
中岛和秀
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Telephone Corp Of Japan
Furukawa Electric Co Ltd
Furukawa Co Ltd
Nippon Telegraph and Telephone Corp
Original Assignee
Telephone Corp Of Japan
Furukawa Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Telephone Corp Of Japan, Furukawa Co Ltd filed Critical Telephone Corp Of Japan
Publication of CN110382426A publication Critical patent/CN110382426A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN110382426B publication Critical patent/CN110382426B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/02—Optical fibres with cladding with or without a coating
    • G02B6/02395—Glass optical fibre with a protective coating, e.g. two layer polymer coating deposited directly on a silica cladding surface during fibre manufacture
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B37/00—Manufacture or treatment of flakes, fibres, or filaments from softened glass, minerals, or slags
    • C03B37/01—Manufacture of glass fibres or filaments
    • C03B37/012—Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments
    • C03B37/0128—Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments starting from pulverulent glass
    • C03B37/01291—Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments starting from pulverulent glass by progressive melting, e.g. melting glass powder during delivery to and adhering the so-formed melt to a target or preform, e.g. the Plasma Oxidation Deposition [POD] process
    • C03B37/01297—Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments starting from pulverulent glass by progressive melting, e.g. melting glass powder during delivery to and adhering the so-formed melt to a target or preform, e.g. the Plasma Oxidation Deposition [POD] process by melting glass powder in a mould
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B37/00—Manufacture or treatment of flakes, fibres, or filaments from softened glass, minerals, or slags
    • C03B37/01—Manufacture of glass fibres or filaments
    • C03B37/012—Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments
    • C03B37/01205—Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments starting from tubes, rods, fibres or filaments
    • C03B37/01211—Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments starting from tubes, rods, fibres or filaments by inserting one or more rods or tubes into a tube
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B37/00—Manufacture or treatment of flakes, fibres, or filaments from softened glass, minerals, or slags
    • C03B37/01—Manufacture of glass fibres or filaments
    • C03B37/012—Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments
    • C03B37/01205—Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments starting from tubes, rods, fibres or filaments
    • C03B37/01225—Means for changing or stabilising the shape, e.g. diameter, of tubes or rods in general, e.g. collapsing
    • C03B37/01248—Means for changing or stabilising the shape, e.g. diameter, of tubes or rods in general, e.g. collapsing by collapsing without drawing
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B37/00—Manufacture or treatment of flakes, fibres, or filaments from softened glass, minerals, or slags
    • C03B37/01—Manufacture of glass fibres or filaments
    • C03B37/02—Manufacture of glass fibres or filaments by drawing or extruding, e.g. direct drawing of molten glass from nozzles; Cooling fins therefor
    • C03B37/025—Manufacture of glass fibres or filaments by drawing or extruding, e.g. direct drawing of molten glass from nozzles; Cooling fins therefor from reheated softened tubes, rods, fibres or filaments, e.g. drawing fibres from preforms
    • C03B37/027—Fibres composed of different sorts of glass, e.g. glass optical fibres
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B37/00—Manufacture or treatment of flakes, fibres, or filaments from softened glass, minerals, or slags
    • C03B37/01—Manufacture of glass fibres or filaments
    • C03B37/02—Manufacture of glass fibres or filaments by drawing or extruding, e.g. direct drawing of molten glass from nozzles; Cooling fins therefor
    • C03B37/025—Manufacture of glass fibres or filaments by drawing or extruding, e.g. direct drawing of molten glass from nozzles; Cooling fins therefor from reheated softened tubes, rods, fibres or filaments, e.g. drawing fibres from preforms
    • C03B37/027—Fibres composed of different sorts of glass, e.g. glass optical fibres
    • C03B37/02781—Hollow fibres, e.g. holey fibres
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/02—Optical fibres with cladding with or without a coating
    • G02B6/02004—Optical fibres with cladding with or without a coating characterised by the core effective area or mode field radius
    • G02B6/02009—Large effective area or mode field radius, e.g. to reduce nonlinear effects in single mode fibres
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/02—Optical fibres with cladding with or without a coating
    • G02B6/02214—Optical fibres with cladding with or without a coating tailored to obtain the desired dispersion, e.g. dispersion shifted, dispersion flattened
    • G02B6/02219—Characterised by the wavelength dispersion properties in the silica low loss window around 1550 nm, i.e. S, C, L and U bands from 1460-1675 nm
    • G02B6/02228—Dispersion flattened fibres, i.e. having a low dispersion variation over an extended wavelength range
    • G02B6/02238—Low dispersion slope fibres
    • G02B6/02242—Low dispersion slope fibres having a dispersion slope <0.06 ps/km/nm2
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/02—Optical fibres with cladding with or without a coating
    • G02B6/02214—Optical fibres with cladding with or without a coating tailored to obtain the desired dispersion, e.g. dispersion shifted, dispersion flattened
    • G02B6/02219—Characterised by the wavelength dispersion properties in the silica low loss window around 1550 nm, i.e. S, C, L and U bands from 1460-1675 nm
    • G02B6/02266—Positive dispersion fibres at 1550 nm
    • G02B6/02271—Non-zero dispersion shifted fibres, i.e. having a small positive dispersion at 1550 nm, e.g. ITU-T G.655 dispersion between 1.0 to 10 ps/nm.km for avoiding nonlinear effects
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/02—Optical fibres with cladding with or without a coating
    • G02B6/036—Optical fibres with cladding with or without a coating core or cladding comprising multiple layers
    • G02B6/03616—Optical fibres characterised both by the number of different refractive index layers around the central core segment, i.e. around the innermost high index core layer, and their relative refractive index difference
    • G02B6/03638—Optical fibres characterised both by the number of different refractive index layers around the central core segment, i.e. around the innermost high index core layer, and their relative refractive index difference having 3 layers only
    • G02B6/03644—Optical fibres characterised both by the number of different refractive index layers around the central core segment, i.e. around the innermost high index core layer, and their relative refractive index difference having 3 layers only arranged - + -
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B2203/00—Fibre product details, e.g. structure, shape
    • C03B2203/10—Internal structure or shape details
    • C03B2203/14—Non-solid, i.e. hollow products, e.g. hollow clad or with core-clad interface
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B2203/00—Fibre product details, e.g. structure, shape
    • C03B2203/10—Internal structure or shape details
    • C03B2203/22—Radial profile of refractive index, composition or softening point
    • C03B2203/23—Double or multiple optical cladding profiles
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B2203/00—Fibre product details, e.g. structure, shape
    • C03B2203/32—Eccentric core or cladding
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B2203/00—Fibre product details, e.g. structure, shape
    • C03B2203/34—Plural core other than bundles, e.g. double core
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B2205/00—Fibre drawing or extruding details
    • C03B2205/08—Sub-atmospheric pressure applied, e.g. vacuum
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B2205/00—Fibre drawing or extruding details
    • C03B2205/44—Monotoring or regulating the preform feed rate
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B2205/00—Fibre drawing or extruding details
    • C03B2205/60—Optical fibre draw furnaces
    • C03B2205/72—Controlling or measuring the draw furnace temperature
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/02—Optical fibres with cladding with or without a coating
    • G02B6/02295—Microstructured optical fibre
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/02—Optical fibres with cladding with or without a coating
    • G02B6/036—Optical fibres with cladding with or without a coating core or cladding comprising multiple layers
    • G02B6/03616—Optical fibres characterised both by the number of different refractive index layers around the central core segment, i.e. around the innermost high index core layer, and their relative refractive index difference
    • G02B6/03638—Optical fibres characterised both by the number of different refractive index layers around the central core segment, i.e. around the innermost high index core layer, and their relative refractive index difference having 3 layers only
    • G02B6/0365—Optical fibres characterised both by the number of different refractive index layers around the central core segment, i.e. around the innermost high index core layer, and their relative refractive index difference having 3 layers only arranged - - +

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Manufacture, Treatment Of Glass Fibers (AREA)

Abstract

将由玻璃构成并具有2个以上的孔的一对保持体中的第1保持体、和具备成为芯部的芯形成部和成为包层部的一部分的包层形成部的芯棒配置于成为包层部的一部分的玻璃管的内部，以使得芯棒被第1保持体支撑，向玻璃管内壁面与芯棒的间隙中填充玻璃微粒，将一对保持体中的第2保持体配置于玻璃管的内部，将芯棒夹持保持于第1保持体与第2保持体之间，将玻璃管的一端部密封而制作中间体，使用中间体制造光纤。第1保持体和第2保持体的各堆积密度在以玻璃微粒的填充部分的堆积密度为基准的规定范围内，该规定范围是根据光纤的长度方向的芯径的允许变动范围而决定的。

Description

光纤的制造方法
技术领域
本发明涉及光纤的制造方法。
背景技术
以往，作为光纤的制造方法，例如公开了下述方法：将玻璃棒和玻璃微粒放入玻璃管内部，将所得到的中间体加热熔融，并将光纤拉丝(参见专利文献1、2)。另外，在专利文献2中公开了下述内容：使放入玻璃管内部的玻璃棒为2个以上，将这些2个以上的玻璃棒的上端部和下端部插入并保持于形成有多个开口部的圆形玻璃板即玻璃基体的各开口部。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特表2007-534591号公报
专利文献2：日本特表2007-534592号公报
发明内容
发明所要解决的课题
但是，在上述现有技术中，难以使由中间体拉丝而制造的光纤的芯径在该光纤的长度方向上稳定。此处，“芯径在光纤的长度方向上稳定”是指，“在光纤的长度方向整个区域，芯径的变动为该光纤所允许的芯径的变动范围(下文中适当称为允许变动范围)内”。
特别是，在由玻璃棒的上端部和下端部被上述玻璃基体所保持的状态的中间体将光纤拉丝的情况下，所得到的光纤的芯径在拉丝的开端部分和终端部分与它们的中间部分(例如光纤的长度方向的中央部分)之间会超过允许变动范围而过度地变动。这种芯径的过度变动会招致光纤制造时的成品率的降低。即便如专利文献2中所公开的那样使玻璃基体由与填充对象相同的玻璃微粒构成，在玻璃管内部填充有玻璃微粒的部分与玻璃基体间，加热熔融时的热收缩有时也会产生无法忽视的程度的较大差异，因此难以消除上述芯径的过度变动。
本发明是鉴于上述情况而完成的，其目的在于提供一种能够得到芯径在长度方向上稳定的光纤的光纤的制造方法。
用于解决课题的手段
为了解决上述课题、达到目的，本发明的光纤的制造方法为具备由玻璃构成的芯部、和由玻璃构成并形成于上述芯部的外周的包层部的光纤的制造方法，其特征在于，上述制造方法包括以下工序：棒配置工序，将由玻璃构成并形成为具有2个以上的孔的一对保持体中的第1保持体、和具备成为上述芯部的芯形成部和成为上述包层部中的在上述芯部的整个外周相邻的部分的包层形成部的芯棒配置于成为上述包层部的一部分的玻璃管的内部，以使得上述芯棒被上述第1保持体支撑；微粒填充工序，向上述玻璃管的内壁面与上述芯棒的间隙中填充玻璃微粒；棒保持工序，将上述一对保持体中的第2保持体配置于上述玻璃管的内部，将上述芯棒和所填充的上述玻璃微粒容纳于被上述玻璃管的内壁面、上述第1保持体和上述第2保持体所包围的区域内，同时将上述芯棒夹持保持于上述第1保持体与上述第2保持体之间；密封工序，将上述玻璃管的一端部密封而制作中间体；和光纤制造工序，使用上述中间体制造光纤，上述第1保持体和上述第2保持体的各堆积密度设定为以上述玻璃微粒的填充部分的堆积密度为基准的规定范围内，上述规定范围是根据光纤的长度方向的芯径的允许变动范围而决定的。
另外，本发明的光纤的制造方法的特征在于，在上述发明中，包括以下的脱羟基工序：通过上述2个以上的孔使还原性气体流在上述玻璃管的内部流通，利用上述还原性气体对所填充的上述玻璃微粒进行脱羟基处理。
另外，本发明的光纤的制造方法的特征在于，在上述发明中，上述第1保持体和上述第2保持体为形成有上述2个以上的孔的玻璃板。
另外，本发明的光纤的制造方法的特征在于，在上述发明中，上述第1保持体和上述第2保持体为玻璃粉末的成型体，并且为具有上述2个以上的孔的玻璃多孔体。
另外，本发明的光纤的制造方法的特征在于，在上述发明中，上述玻璃多孔体具有平均粒径为0.3μm以上的上述玻璃粉末的成型部分。
另外，本发明的光纤的制造方法的特征在于，在上述发明中，上述光纤具备2个以上的上述芯部，上述棒配置工序将上述第1保持体和2个以上的上述芯棒配置于上述玻璃管的内部，以使得2个以上的上述芯棒被上述第1保持体支撑，上述微粒填充工序向上述玻璃管的内壁面与2个以上的上述芯棒的各间隙中填充上述玻璃微粒，上述棒保持工序将2个以上的上述芯棒和所填充的上述玻璃微粒容纳于被上述玻璃管的内壁面、上述第1保持体和上述第2保持体所包围的区域内，同时将2个以上的上述芯棒夹持保持于上述第1保持体与上述第2保持体之间。
另外，本发明的光纤的制造方法的特征在于，在上述发明中，在上述微粒填充工序中填充的上述玻璃微粒的平均粒径为50μm以上500μm以下。
另外，本发明的光纤的制造方法的特征在于，在上述发明中，上述光纤制造工序包括下述工序：烧结工序，通过上述2个以上的孔将上述玻璃管的内部气氛减压，同时对上述中间体进行加热处理，使上述第1保持体、上述第2保持体和所填充的上述玻璃微粒稠密化，制作光纤母材；和拉丝工序，通过加热处理将上述光纤母材熔融，并将光纤拉丝。
另外，本发明的光纤的制造方法的特征在于，在上述发明中，上述光纤制造工序包括下述工序：烧结工序，通过上述2个以上的孔对上述玻璃管的内部气氛进行控制，同时对上述中间体进行加热处理，使上述第1保持体和上述第2保持体稠密化，并且在对所填充的上述玻璃微粒进行烧结的同时将在上述玻璃微粒间孤立的气泡作为独立气泡，制作具备包含2个以上上述独立气泡的上述玻璃微粒的烧结区域的光纤母材；和拉丝工序，通过加热处理将上述光纤母材熔融，并将光纤拉丝，上述拉丝工序将上述玻璃微粒的烧结区域作为独立气泡区域，该独立气泡区域为上述包层部的一部分，其包含2个以上的上述独立气泡并形成在与上述芯部间隔开的位置。
另外，本发明的光纤的制造方法的特征在于，在上述发明中，上述光纤制造工序包括以下的拉丝工序：通过上述2个以上的孔将上述玻璃管的内部气氛减压，同时对上述中间体进行加热处理，将上述玻璃管和上述芯棒熔融，同时使上述第1保持体、上述第2保持体和所填充的上述玻璃微粒稠密化，并将光纤拉丝。
另外，本发明的光纤的制造方法的特征在于，在上述发明中，上述光纤制造工序包括以下的拉丝工序：通过上述2个以上的孔对上述玻璃管的内部气氛进行控制，同时对上述中间体进行加热处理，将上述玻璃管和上述芯棒熔融，同时使上述第1保持体和上述第2保持体稠密化，并且在对所填充的上述玻璃微粒进行烧结的同时将在上述玻璃微粒间孤立的气泡作为独立气泡，将光纤拉丝，上述拉丝工序将包含2个以上上述独立气泡的上述玻璃微粒的烧结区域作为独立气泡区域，该独立气泡区域为上述包层部的一部分，其包含2个以上的上述独立气泡并形成在与上述芯部间隔开的位置。
发明的效果
根据本发明，发挥出能够得到芯径在长度方向上稳定的光纤的效果。
附图说明
图1是示出利用本发明的实施方式1的光纤的制造方法所制造的光纤的一个构成例的示意性截面图。
图2是示出本发明的实施方式1的光纤的制造方法的一例的流程图。
图3是说明实施方式1中的准备工序的示意图。
图4是说明实施方式1中的棒配置工序、微粒填充工序和棒保持工序的示意图。
图5是说明实施方式1中的脱羟基工序和密封工序的示意图。
图6是说明实施方式1中的烧结工序的示意图。
图7是说明实施方式1中的使用光纤母材的拉丝工序的示意图。
图8是示出本实验中的光纤的长度方向的位置与屏蔽波长的关系的图。
图9是示出比较实验中的光纤的长度方向的位置与屏蔽波长的关系的图。
图10是示出本实验中的光纤传输的光的波长与传输损耗的关系的图。
图11是说明实施方式2中的准备工序的示意图。
图12是说明实施方式2中的棒配置工序、微粒填充工序和棒保持工序的示意图。
图13是说明实施方式2中的脱羟基工序和密封工序的示意图。
图14是说明实施方式2中的烧结工序的示意图。
图15是示出利用本发明的实施方式3的光纤的制造方法所制造的光纤的一个构成例的示意性截面图。
图16是说明实施方式3中的准备工序的示意图。
图17是说明实施方式3中的棒配置工序、微粒填充工序和棒保持工序的示意图。
图18是说明实施方式3中的脱羟基工序和密封工序的示意图。
图19是说明实施方式3中的烧结工序的示意图。
图20是示出利用本发明的实施方式4的光纤的制造方法所制造的光纤的一个构成例的示意性截面图。
图21是说明实施方式4中的烧结工序的示意图。
图22是说明实施方式4中的使用光纤母材的拉丝工序的示意图。
图23是示出利用本发明的实施方式5的光纤的制造方法所制造的光纤的一个构成例的示意性截面图。
图24是说明实施方式5中的准备工序的示意图。
图25是说明实施方式5中的芯棒的制作方法的示意图。
图26是说明实施方式5中的烧结工序的示意图。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的实施方式进行详细说明。需要说明的是，本发明并不被该实施方式所限定。另外，在各附图中，对相同或对应的要素适当附以相同的符号。另外，关于本说明书中未特别定义的术语，依照ITU-T(国际电联电信标准化部门)G.650.1和G.650.2中的定义、测定方法。
(实施方式1)
图1是示出利用本发明的实施方式1的光纤的制造方法所制造的光纤的一个构成例的示意性截面图。实施方式1中的光纤11为由石英系玻璃构成的光纤，如图1所示，具备芯部1和形成于芯部1的外周的包层部2。需要说明的是，虽未在图1中进行图示，但包层部2的外周实施了被覆。该被覆使用了光纤中通常所用的被覆。
芯部1由添加有GeO2的石英玻璃构成，GeO2为提高折射率的掺杂剂。包层部2由未添加折射率调节用的掺杂剂的纯石英玻璃构成。
接着，对本发明的实施方式1的光纤的制造方法进行说明。图2是示出本发明的实施方式1的光纤的制造方法的一例的流程图。如图2所示，在实施方式1的光纤的制造方法中，首先，进行准备所需要的构件的准备工序(步骤S101)。
图3是说明实施方式1中的准备工序的示意图。在步骤S101的准备工序中，准备图3所示的玻璃管3、芯棒4和一对保持体5。
如图3所示，玻璃管3为在长度方向上连续具有中空的管内部3a的玻璃构件。玻璃管3的上端部3c和下端部3d各自成为开口的状态，以使得玻璃管3的外部与管内部3a相通。在实施方式1中，玻璃管3例如由外径为150mm、内径为130mm的圆筒状的、未添加折射率调节用的掺杂剂的合成石英管来制作。另外，如图3所示，在玻璃管3的下端部3d侧的管内部3a形成从玻璃管3的内壁面突起的突起部3b。突起部3b挡住从玻璃管3的上端部3c侧放入管内部3a的一对保持体5等构件，以使其不从玻璃管3的下端部3d侧脱落。在实施方式1中，突起部3b例如各自形成于玻璃管3的内壁面的相互相向的2处位置。需要说明的是，玻璃管3的内壁面的突起部3b的形成数量和形成位置不限定于此，可以考虑在管内部3a保持芯棒4的位置和构件的阻挡容易性等而为适当的数量(例如3个以上)和位置(例如多边形的各顶点的位置或沿着玻璃管3的内壁面连续的位置)。如此准备的玻璃管3成为图1所示的光纤11的包层部2的一部分。
如图3所示，芯棒4具备芯形成部4a和在芯形成部4a的外周相邻地形成的包层形成部4b。芯形成部4a由添加有GeO2的石英玻璃构成，成为图1所示的光纤11的芯部1。包层形成部4b由纯石英玻璃构成，成为光纤11的包层部2中的在芯部1的整个外周相邻的部分。芯形成部4a相对于包层形成部4b的相对折射率差例如为0.23％以上3.5％以下的范围内(实施方式1中为0.38％)。另外，在实施方式1中，包层形成部4b的外径(即芯棒4的直径)例如为芯形成部4a的直径的2倍。芯棒4例如通过VAD法、OVD法、MCVD法等进行制作。在实施方式1中，通过利用VAD法制作在芯形成部4a的外周具备包层形成部4b的玻璃棒，并将所得到的玻璃棒拉伸成外径为16mm，准备由此制作的芯棒4。
一对保持体5在玻璃管3的管内部3a对芯棒4进行保持。一对保持体5由石英玻璃构成，形成为具有2个以上的孔。在实施方式1中，如图3所示，一对保持体5由第1保持体6和第2保持体7构成。第1保持体6和第2保持体7各自为形成有2个以上的孔的圆形的玻璃板。这些2个以上的孔例如是开口径为0.1mm、能够通过第1保持体6进行通气和能够通过第2保持体7进行通气的贯通孔(通气孔)。关于第1保持体6和第2保持体7，将石英玻璃加工成具有玻璃管3的内径以下的外径的圆板状，并在所得到的圆形的玻璃板上形成上述2个以上的孔，由此分别制作准备。
另外，如图3所示，第1保持体6在与第2保持体7相向的面(实施方式1中为圆形的相向面)的中心部分具有卡合孔6a。卡合孔6a是在第1保持体6支撑芯棒4时与芯棒4的下端部4d卡合的孔。第2保持体7在与第1保持体6相向的面的中心部分具有卡合孔7a。卡合孔7a是在第2保持体7将芯棒4夹持保持在与第1保持体6之间时与芯棒4的上端部4c卡合的孔。这些卡合孔6a、7a例如通过浅孔加工等开孔加工而形成。
此处，第1保持体6和第2保持体7的各堆积密度与玻璃管3的管内部3a中的玻璃微粒(后述图4所示的玻璃微粒8)的填充部分的堆积密度为相同程度。即，第1保持体6和第2保持体7的各堆积密度设定为以填充于玻璃管3的管内部3a中的玻璃微粒的填充部分的堆积密度为基准的规定范围内。该规定范围是根据制造对象的光纤(实施方式1中为光纤11)的长度方向的芯径的允许变动范围而决定的。例如，在要求“将光纤11的长度方向整个区域的芯径的变动抑制为光纤11的长度方向中央部分的芯径的5％以内”这种芯径的允许变动范围时，第1保持体6和第2保持体7的各堆积密度设定为填充于玻璃管3的管内部3a中的玻璃微粒的填充部分的堆积密度的0.8倍以上1.2倍以下的范围内。通过适当调整这些第1保持体6和第2保持体7各自中的2个以上的孔的开口径和形成数量等，第1保持体6和第2保持体7的各堆积密度能够设定为上述规定范围内。
上述准备工序完成后，如图2所示，进行棒配置工序(步骤S102)，接着进行微粒填充工序(步骤S103)，之后进行棒保持工序(步骤S104)。图4是说明实施方式1中的棒配置工序、微粒填充工序和棒保持工序的示意图。在图4中，为了易于说明，玻璃管以截面图来表示。以下，在说明各工序的示意图中，与其相同，玻璃管以截面图适当示出。
在步骤S102的棒配置工序中，如图4所示的状态S1那样，首先，将一对保持体5(参照图3)中的第1保持体6配置于玻璃管3的管内部3a。此时，第1保持体6以使卡合孔6a朝向上方(玻璃管3的上端部3c侧)的状态从玻璃管3的上端部3c侧放入管内部3a中，进而，沿着玻璃管3的内壁面放入下端部3d侧。然后，第1保持体6到达突起部3b的位置，被突起部3b挡住并被支撑。由此，第1保持体6成为不会从玻璃管3的下端部3d脱离的状态，被配置于管内部3a。
接着，如图4所示的状态S2那样，按照芯棒4被第1保持体6支撑的方式，将芯棒4配置于玻璃管3的管内部3a。此时，芯棒4从玻璃管3的上端部3c侧插入管内部3a中。接着，芯棒4的下端部4d与第1保持体6的卡合孔6a卡合。由此，芯棒4以被第1保持体6支撑的状态配置于管内部3a。
在步骤S103的微粒填充工序中，如图4所示的状态S3那样，将玻璃微粒8填充至玻璃管3的内壁面与芯棒4的间隙中。此时，玻璃微粒8是平均粒径为50μm以上500μm以下的范围内(实施方式1中为200μm)的石英玻璃。这种玻璃微粒8从玻璃管3的上端部3c侧向管内部3a投入2个以上。由此，在管内部3a中的从第1保持体6的上表面至芯棒4的上端部4c的附近部分的区域，玻璃管3的内壁面与芯棒4的间隙被玻璃微粒8所填充。需要说明的是，形成于第1保持体6的2个以上的孔与玻璃微粒8相比足够小，因此如上所述被填充于管内部3a中的玻璃微粒8(下文中适宜称为填充状态的玻璃微粒8)不会从第1保持体6向玻璃管3的外部脱离。这对于第2保持体7也相同。
在步骤S104的棒保持工序中，如图4所示的状态S4那样，将一对保持体5(参照图3)中的第2保持体7配置于玻璃管3的管内部3a，将芯棒4夹持保持于第1保持体6与第2保持体7之间。此时，第2保持体7以使卡合孔7a朝向下方(管内部3a的第1保持体6侧)的状态从玻璃管3的上端部3c侧放入管内部3a。并且，第2保持体7在将填充状态的玻璃微粒8封闭到管内部3a中的同时，使卡合孔7a与芯棒4的上端部4c卡合。由此，将芯棒4和填充状态的玻璃微粒8容纳于被玻璃管3的内壁面、第1保持体6和第2保持体7所包围的区域内。与此同时，第2保持体7将芯棒4夹持保持于与第1保持体6之间。其结果，芯棒4相对于玻璃管3的相对位置通过这些第1保持体6和第2保持体7的作用而被固定。
此处，玻璃微粒8的填充部分的堆积密度通过将填充状态的玻璃微粒8的质量除以如下区域的容积而算出，所述区域为由被玻璃管3的内壁面、第1保持体6和第2保持体7所包围的区域减去芯棒4所占的区域后的剩余的区域。这种玻璃微粒8的填充部分的堆积密度如上所述与第1保持体6和第2保持体7的各堆积密度为相同程度，例如，在实施方式1中为1.25g/cm3。另外，玻璃微粒8优选为与第1保持体6和第2保持体7相同种类的石英玻璃(例如纯石英玻璃等)。
在上述棒保持工序完成后，如图2所示，进行脱羟基工序(步骤S105)，之后进行密封工序(步骤S106)。图5是说明实施方式1中的脱羟基工序和密封工序的示意图。
在步骤S105的脱羟基工序中，通过第1保持体6和第2保持体7的2个以上的孔使还原性气体在玻璃管3的管内部3a流通，利用该还原性气体对填充状态的玻璃微粒8进行脱羟基处理。
详细而言，如图5所示的状态S5那样，首先，将盖101、100分别盖在玻璃管3的上端部3c和下端部3d，使包含芯棒4和填充状态的玻璃微粒8等的管内部3a为气密状态。在下端部3d侧的盖100连接有通到气密状态的管内部3a的气体导入管100a。在上端部3c侧的盖101连接有通到气密状态的管内部3a的气体排出管101a。另外，该玻璃管3被设置于加热炉102。接着，从气体导入管100a向管内部3a供给氯气等还原性气体。该还原性气体从玻璃管3的下端部3d通过第1保持体6的2个以上的孔进入管内部3a中的玻璃微粒8的填充部分。并且，该还原性气体一边与管内部3a的各玻璃微粒8接触，一边通过玻璃微粒8的填充部分内的间隙流向玻璃管3的上端部3c。之后，该还原性气体通过第2保持体7的2个以上的孔流向玻璃管3的上端部3c，从气体排出管101a被排气。
如此进行还原性气体的流通的同时，加热炉102将至少包含玻璃微粒8的填充部分的玻璃管3的部分从其外周进行加热处理，由此，对在玻璃微粒8的填充部分内流动的还原性气体和各玻璃微粒8进行加热处理。其结果，从玻璃微粒8的填充部分除去羟基，填充状态的玻璃微粒8进行了脱羟基处理。
在步骤S106的密封工序中，如图5所示的状态S6那样，通过加热处理使脱羟基工序后的玻璃管3的一端部(实施方式1中为下端部3d)熔融而使其缩径。由此，将该玻璃管3的一端部密封，制作中间体9。中间体9在管内部3a中具备芯棒4、第1保持体6、第2保持体7和处于经脱羟基处理的状态的填充状态的玻璃微粒8，其是玻璃管3的一端部被密封的状态的结构体。中间体9从玻璃管3的另一端部(实施方式1中为上端部3c)将盖101适宜取下，用于该密封工序之后的工序中。
上述密封工序完成后，进行使用通过该密封工序所制作的中间体9来制造光纤的光纤制造工序。此处，光纤制造工序包括“由中间体9经光纤母材制造光纤”的情况、和“由中间体9不经光纤母材而制造光纤”的情况这两种情况。
即，对于光纤制造工序而言，在由通过上述密封工序得到的中间体9经光纤母材制造光纤的情况下，包括图2所示的烧结工序(步骤S108)和拉丝工序(步骤S110)。这种情况下，由中间体9制作的物质为光纤母材(步骤S107，母材)，因此，在上述密封工序完成后，进行制作光纤母材的烧结工序(步骤S108)，之后，由于目标物为光纤(步骤S109，光纤)，因此进行由光纤母材将光纤拉丝的拉丝工序(步骤S110)。
图6是说明实施方式1中的烧结工序的示意图。在步骤S108的烧结工序中，通过第2保持体7的2个以上的孔将玻璃管3的内部气氛减压，同时对中间体9进行加热处理，使第1保持体6、第2保持体7和填充状态的玻璃微粒8稠密化，由此制作透明的光纤母材10。
详细而言，如图6所示的状态S7那样，首先，将盖101A盖在中间体9中的玻璃管3的上端部3c，使中间体9的内部为气密状态。盖101A连接有通到气密状态的中间体9的内部的气体排出管101Aa。气体排出管101Aa依次连接有排气阀103a、真空泵103和气体排出管104。另外，该中间体9被设置于加热炉102A。接着，使排气阀103a为打开状态，在该状态下，真空泵103从与气体排出管101Aa相通的玻璃管3的上端部3c侧通过第2保持体7的2个以上的孔吸引中间体9的内部气体，将所吸引的内部气体从气体排出管104进行排气。通过该排气阀103a和真空泵103的作用，中间体9中的玻璃管3的内部气氛被减压至规定压力以下。
与这种内部气氛的减压处理并行，加热炉102A从该玻璃管3的外周对中间体9进行加热处理。此时，加热炉102A一边沿着玻璃管3的外周从下端部3d向上端部3c移动，一边将中间体9从下端部3d至上端部3c依次进行加热处理。由此，玻璃管3从下端部3d至上端部3c依次被熔融而缩径，同时下端部3d的第1保持体6(参照图5)被稠密化而变得透明，填充状态的玻璃微粒8从下端部3d侧向上端部3c侧依次被稠密化而变得透明，上端部3c的第2保持体7被稠密化而变得透明。其结果，由中间体9制作光纤母材10。光纤母材10是透明的母材，其具备：玻璃管3被熔融而缩径的部分；第1保持体6和第2保持体7被透明化的部分；填充状态的玻璃微粒8被透明化的部分；和与它们一体化的芯棒4。
图7是说明实施方式1中的使用光纤母材的拉丝工序的示意图。在步骤S110的拉丝工序中，通过加热处理将由上述烧结工序制作的光纤母材10熔融，并将光纤拉丝。详细而言，如图7所示，首先，将光纤母材10设置于光纤拉丝炉105。接着，光纤拉丝炉105一边适当地控制拉丝速度、加热温度等拉丝条件，一边利用加热器105a将光纤母材10的下端部加热处理为例如2200℃。由此，光纤拉丝炉105将光纤母材10的下端部熔融，并将光纤F拉丝。光纤F为未对其外周实施被覆的裸线状态的光纤。利用光纤拉丝炉105进行了拉丝的光纤F通过设置于光纤拉丝炉105的下方的模具106而进行被覆处理，其结果，制造图1所示的构成的光纤11。如此得到光纤11(步骤S112)，本工序结束。
另一方面，在由通过上述密封工序得到的中间体9不经光纤母材而制造光纤的情况下，光纤制造工序包括图2所示的拉丝工序(步骤S111)。这种情况下，由中间体9制作的物质为光纤(步骤S107，光纤)，因此在上述密封工序完成后，进行由中间体9将光纤拉丝的拉丝工序(步骤S111)。
在步骤S111的拉丝工序中，通过上述密封工序得到的中间体9(参照图5的状态S6)中，通过第2保持体7的2个以上的孔将玻璃管3的内部气氛减压，同时对中间体9进行加热处理，由此将玻璃管3和芯棒4熔融，同时将第1保持体6、第2保持体7和填充状态的玻璃微粒8稠密化，并将光纤拉丝。
详细而言，与图6所示的状态S7同样地，在中间体9中的玻璃管3的上端部3c盖上盖101A，由此，中间体9的内部成为气密状态，同时通过气体排出管101Aa形成与排气阀103a和真空泵103相通的状态。代替图6所示的加热炉102A而将该中间体9设置于图7所示的光纤拉丝炉105。在该状态下，通过排气阀103a和真空泵103的作用，中间体9中的玻璃管3的内部气氛被减压至规定压力以下。与这种内部气氛的减压处理并行地，光纤拉丝炉105一边适当地控制拉丝速度、加热温度等拉丝条件，一边利用加热器105a对中间体9进行加热处理。由此，光纤拉丝炉105将中间体9的玻璃管3和芯棒4熔融，同时将中间体9的第1保持体6、第2保持体7和填充状态的玻璃微粒8稠密化，并将光纤F拉丝。之后，光纤F与上述步骤S110的拉丝工序同样地通过模具106进行被覆处理。其结果，由中间体9制造图1所示的构成的光纤11。如此得到光纤11(步骤S113)，本工序结束。
另一方面，在目标制造物(目标物)为光纤母材的情况下，依次进行图2所示的步骤S101～S106的各工序，由此制作中间体9(参照图5)。接着，使用该中间体9进行步骤S108的烧结工序，由此制作光纤母材10(参照图6)。此处，由于目标物为光纤母材(步骤S109，母材)，因此未进行步骤S110的拉丝工序，通过上述烧结工序得到的光纤母材10作为目标物处理。如此得到作为目标物的光纤母材10(步骤S114)，本工序结束。
(关于一对保持体的堆积密度的实验)
接着，对关于上述实施方式1的光纤的制造方法中使用的一对保持体5(详细而言，第1保持体6和第2保持体7)的堆积密度的实验进行说明。本实验中，在图2所示的实施方式1的光纤的制造方法中，第1保持体6和第2保持体7的各堆积密度各自为1.28g/cm3，玻璃管3的管内部3a中的填充状态的玻璃微粒8的堆积密度设为1.25g/cm3，制造出图1所示的构成的光纤11。此时，光纤11的拉丝长(长度方向的全长)设为250km。
接着，测定本实验中制造的光纤11的长度方向的各位置处的屏蔽波长。图8是示出本实验中的光纤的长度方向的位置与屏蔽波长的关系的图。图8中，“位置”是以光纤11的拉丝的开端位置为基准的长度方向的位置。即，0km的位置为光纤11的拉丝的开端位置，250km的位置为光纤11的拉丝的终端位置。如图8所示，本实验中的光纤11的屏蔽波长在光纤11的长度方向的全部位置良好。认为这是因为，通过使第1保持体6和第2保持体7的各堆积密度与填充状态的玻璃微粒8的堆积密度为相同程度，能够将光纤11的长度方向整个区域的芯径的变动抑制为规定的允许变动范围内(例如光纤11的长度方向中央部分处的芯径的5％以内)。
另一方面，在相对于本实验的比较实验中，在实施方式1的光纤的制造方法中，第1保持体6和第2保持体7的各堆积密度各自为2.2g/cm3，其他条件与上述实验相同，由此制造出光纤11。图9是示出比较实验中的光纤的长度方向的位置与屏蔽波长的关系的图。如图9所示，比较实验中的光纤11的屏蔽波长在光纤11的拉丝的开端位置(位置＝0km)与其附近(位置＝0～25km)以及终端位置(位置＝250km)与其附近(位置＝240～250km)，与中央位置(位置＝125km)相比大幅降低。屏蔽波长如此大幅降低的光纤部分从光纤11所允许的屏蔽波长的范围中脱离，作为不良部分被切断。这会导致光纤的成品率降低。
(与玻璃微粒的脱羟基处理有关的实验)
接着，对关于在上述实施方式1的光纤的制造方法中填充于玻璃管3的管内部3a的玻璃微粒8的脱羟基处理的实验进行说明。本实验中，通过图2所示的实施方式1的光纤的制造方法(有步骤S105的脱羟基工序)而制造图1所示的构成的光纤11。另外，作为对于该光纤11的比较例，不进行上述步骤S105的脱羟基工序，其他工序与该光纤11同样，制造出光纤比较样品。
接着，对于本实验中制造的光纤11和光纤比较样品，分别测定所传输的光的各波长的传输损耗(光纤的损耗波长特性)。图10是示出本实验中的光纤传输的光的波长与传输损耗的关系的图。图10中，实线表示有脱羟基处理的光纤11的损耗波长特性。虚线表示光纤比较样品(无脱羟基处理的光纤)的损耗波长特性。
如图10的实线所示那样，有脱羟基处理的光纤11在传输的光的宽波长区域具有良好的损耗波长特性。与此相对，与有脱羟基处理的光纤11相比，光纤比较样品存在传输损耗显著大的光的波长区域(例如1300nm～1500nm的波长区域)。由该比较结果可以确认：在光纤的制造方法中进行填充状态的玻璃微粒8的脱羟基处理对于提高光纤的损耗波长特性有效。
根据实施方式1的光纤的制造方法，将在玻璃管3的管内部3a将芯棒4从其长度方向两端侧夹持保持的第1保持体6和第2保持体7的各堆积密度设定为填充于玻璃管3的内壁面与芯棒4的间隙中的玻璃微粒8的填充部分的堆积密度的规定范围内，该规定范围根据制造对象的光纤的长度方向的芯径的允许变动范围而决定。因此，在步骤S108的烧结工序或步骤S111的拉丝工序中，能够使第1保持体6和第2保持体7的热收缩与填充状态的玻璃微粒8的热收缩为相同程度。由此，能够使通过上述烧结工序得到的光纤母材10的外径或通过上述拉丝工序得到的中间体9的烧结体的外径在其长度方向上稳定(更优选相同)。光纤由于按照其外径一定的方式进行拉丝，因此，通过由如上所述使外径稳定的光纤母材10或中间体9的烧结体将光纤拉丝，能够尽可能降低依次被拉丝的光纤的芯径的变动。其结果，能够将拉丝后的光纤的长度方向的芯径的变动抑制为其允许变动范围内，因而能够容易地制造芯径在长度方向上稳定的光纤。另外，由于在管内部3a中将芯棒4夹持保持于第1保持体6与第2保持体7之间，因而能够将玻璃管3与管内部3a的芯棒4的相对位置容易且高精度地定位并固定。其结果，能够抑制拉丝后的光纤中的芯部的偏心。
(实施方式2)
接着，对本发明的实施方式2进行说明。在实施方式2的光纤的制造方法中，图2所示的步骤S101的准备工序中所准备的玻璃管和一对保持体与实施方式1不同，使用与实施方式1不同的玻璃管和一对保持体进行准备工序之后的各工序。其他构成与实施方式1相同，对同一构成部附以同一符号，以省略其详细说明。
图11是说明实施方式2中的准备工序的示意图。在实施方式2中的步骤S101的准备工序中，准备图11所示的玻璃管3A、芯棒4和一对保持体5A。
如图11所示，玻璃管3A为玻璃构件，其具有：圆筒状的上端部3Ac；与上端部3Ac相比为缩径形状的下端部3Ad；和从上端部3Ac至下端部3Ad在长度方向上连续中空的管内部3Aa。下端部3Ad包括：沿着玻璃管3A的长度方向以圆锥状缩径的中空的圆锥部3Ae；和从该圆锥部3Ae的下端起在长度方向上延伸、与上端部3Ac相比外径和内径小的圆筒状的下端圆筒部3Af。这些上端部3Ac和下端圆筒部3Af各自为开口状态，以使得玻璃管3A的外部与管内部3Aa相通。在实施方式2中，玻璃管3A例如如下制作：将外径为150mm、内径为130mm的圆筒状的未添加折射率调节用的掺杂剂的合成石英管的一端部以圆锥状进行缩径加工等。另外，玻璃管3A的下端部3Ad中的圆锥部3Ae作为阻挡部发挥功能，挡住从玻璃管3A的上端部3Ac侧放入管内部3Aa的一对保持体5A等构件以使其不从玻璃管3A的下端部3Ad侧脱落。如此准备的玻璃管3A与实施方式1的情况同样地成为图1所示的光纤11的包层部2的一部分。
一对保持体5A在玻璃管3A的管内部3Aa对芯棒4进行保持。一对保持体5A由石英玻璃构成，形成为具有2个以上的孔。在实施方式2中，如图11所示，一对保持体5A由第1保持体6A和第2保持体7A构成。第1保持体6A和第2保持体7A各自为玻璃粉末的成型体，并且为具有2个以上的孔的玻璃多孔体。例如，这些第1保持体6A和第2保持体7A通过以下方法来制作、准备。
即，将通过气相合成法所合成的二氧化硅粉末(平均粒径为0.3μm以上(例如4μm)的二氧化硅粉末)、粘合剂(聚乙烯醇(PVA))和增塑剂(甘油)加入到纯水中并混合，由此制作二氧化硅粉末浆料。接着，利用喷雾干燥机将所制作的二氧化硅粉末浆料喷雾干燥，形成直径为120μm的造粒颗粒。接着，将所形成的造粒颗粒填充至橡胶制的成型模具(内径为160mm)中，使用静水压加压成型装置进行加压成型，由此制作加压成型体。接着，利用车床对所制作的加压成型体的外表面进行切削，将该加压成型体的外径均匀化为规定尺寸(例如与玻璃管3A的内径(＝130mm)为相同尺寸)。
接着，由上述加压成型体切割出能够与玻璃管3A的圆锥部3Ae的内部卡合的圆锥状的加压成型体(圆锥成型体)、和能够与玻璃管3A的管内部3Aa的上端部3Ac侧卡合的圆柱状的加压成型体(圆柱成型体)。接着，在切割出的圆锥成型体的底面的中心部分，通过浅孔加工等开孔加工形成与芯棒4的下端部4d卡合的孔(卡合孔6Aa)。另外，在切割出的圆柱成型体的一端面的中心部分，通过浅孔加工等开孔加工形成与芯棒4的上端部4c卡合的孔(卡合孔7Aa)。接着，将这些开孔加工后的圆锥成型体和圆柱成型体在脱脂装置中升温至500℃并在空气气氛下保存10小时，将粘合剂和增塑剂分解。之后，将这些圆锥成型体和圆柱成型体在氯气气氛下升温至1000℃，在进行脱羟基处理的同时使其固化。其结果，这些圆锥成型体和圆柱成型体分别成为圆锥状的第1保持体6A和圆柱状的第2保持体7A。
如上所述准备的第1保持体6A和第2保持体7A分别具有2个以上的孔。这些2个以上的孔是能够通过第1保持体6A进行通气和能够通过第2保持体7A进行通气的通气孔。另外，如图11所示，第1保持体6A和第2保持体7A在相互相向的面的中心部分各自具有卡合孔6Aa、7Aa。卡合孔6Aa与上述实施方式1的卡合孔6a同样地为与芯棒4的下端部4d卡合的孔。卡合孔7Aa与上述实施方式1的卡合孔7a同样地为与芯棒4的上端部4c卡合的孔。需要说明的是，不限于上述加压成型法，第1保持体6A和第2保持体7A也可以通过注浆法、挤出法等加压成型法以外的制作方法来制作。
此处，第1保持体6A和第2保持体7A的各堆积密度设定为以填充于玻璃管3A的管内部3Aa的玻璃微粒(后述图12所示的玻璃微粒8)的填充部分的堆积密度为基准的规定范围内。该规定范围与上述实施方式1的情况同样地根据制造对象的光纤的长度方向的芯径的允许变动范围而决定。通过适当调整构成这些第1保持体6A和第2保持体7A的玻璃粉末的平均粒径和成型条件等，第1保持体6A和第2保持体7A的各堆积密度能够设定为上述规定范围内。在实施方式2中，第1保持体6A和第2保持体7A的各堆积密度例如为1.28g/cm3。
另一方面，在实施方式2的光纤的制造方法中，使用图11所示的玻璃管3A、芯棒4、第1保持体6A和第2保持体7A，适当进行上述准备工序之后的各工序(图2所示的步骤S102～S111的各工序)。图12是说明实施方式2中的棒配置工序、微粒填充工序和棒保持工序的示意图。
在实施方式2中的步骤S102的棒配置工序中，如图12所示的状态S11那样，首先，将圆锥状的第1保持体6A配置于玻璃管3A的管内部3Aa。此时，第1保持体6A以使卡合孔6Aa朝向上方(玻璃管3A的上端部3Ac侧)的状态从玻璃管3A的上端部3Ac侧放入管内部3Aa，进而，沿着玻璃管3A的内壁面放入至下端部3Ad的内部。然后，第1保持体6A被圆锥部3Ae挡住并被支撑。在该支撑状态下，第1保持体6A的顶点部分进入下端圆筒部3Af的内部，并且第1保持体6A的侧面与圆锥部3Ae的内壁面卡合。由此，第1保持体6A成为不会从玻璃管3A的下端部3Ad脱离的状态，配置于管内部3Aa。
接着，如图12所示的状态S12那样，芯棒4从玻璃管3A的上端部3Ac侧被插入管内部3Aa，芯棒4的下端部4d与第1保持体6A的卡合孔6Aa卡合。其结果，按照芯棒4被第1保持体6A支撑的方式，将芯棒4配置于玻璃管3A的管内部3Aa。
在实施方式2中的步骤S103的微粒填充工序中，如图12所示的状态S13那样，玻璃微粒8从玻璃管3A的上端部3Ac侧向管内部3Aa投入2个以上。由此，在管内部3Aa中的从第1保持体6A的上表面(圆锥的底面)至芯棒4的上端部4c的附近部分的区域，玻璃管3A的内壁面与芯棒4的间隙被玻璃微粒8所填充。需要说明的是，形成于第1保持体6A的2个以上的孔与玻璃微粒8相比足够小，因此填充状态的玻璃微粒8不会从第1保持体6A向玻璃管3A的外部脱离。这对于第2保持体7A也相同。
在实施方式2中的步骤S104的棒保持工序中，如图12所示的状态S14那样，第2保持体7A以使卡合孔7Aa朝向下方(管内部3Aa的第1保持体6A侧)的状态从玻璃管3A的上端部3Ac侧放入管内部3Aa。并且，第2保持体7A在将填充状态的玻璃微粒8封闭到管内部3Aa中的同时，使卡合孔7Aa与芯棒4的上端部4c卡合。由此，将芯棒4和填充状态的玻璃微粒8容纳于被玻璃管3A的内壁面、第1保持体6A和第2保持体7A所包围的区域内。与此同时，第2保持体7A将芯棒4夹持保持于与第1保持体6A之间。其结果，芯棒4相对于玻璃管3A的相对位置通过这些第1保持体6A和第2保持体7A的作用而被固定。
此处，玻璃微粒8的填充部分的堆积密度与第1保持体6A和第2保持体7A的各堆积密度为相同程度(上述规定范围内)，例如为1.25g/cm3。另外，玻璃微粒8优选为与构成第1保持体6A和第2保持体7A的玻璃粉末为相同种类(例如纯石英玻璃等)。
图13是说明实施方式2中的脱羟基工序和密封工序的示意图。在实施方式2中的步骤S105的脱羟基工序中，如图13所示的状态S15那样，首先，将盖101、100A分别盖在玻璃管3A的上端部3Ac和下端部3Ad(详细而言为下端圆筒部3Af)，使包含芯棒4和填充状态的玻璃微粒8等的管内部3Aa为气密状态。需要说明的是，盖100A连接有通到气密状态的管内部3Aa的气体导入管100Aa。另外，该玻璃管3A被设置于加热炉102。接着，从气体导入管100Aa向管内部3Aa供给氯气等还原性气体。该还原性气体从玻璃管3A的下端部3Ad通过第1保持体6A的2个以上的孔进入管内部3Aa中的玻璃微粒8的填充部分。并且，该还原性气体一边与管内部3Aa的各玻璃微粒8接触，一边通过玻璃微粒8的填充部分内的间隙流向玻璃管3A的上端部3Ac。之后，该还原性气体通过第2保持体7A的2个以上的孔流向玻璃管3A的上端部3Ac，与实施方式1的情况同样地从气体排出管101a被排气。
如此进行还原性气体的流通的同时，加热炉102将至少包含玻璃微粒8的填充部分的玻璃管3A的部分从其外周进行加热处理。由此，填充状态的玻璃微粒8与实施方式1的情况同样地进行脱羟基处理。
在实施方式2中的步骤S106的密封工序中，如图13所示的状态S16那样，通过加热处理使脱羟基工序后的玻璃管3A的一端部(实施方式2中为下端部3Ad中的下端圆筒部3Af)熔融而使其缩径。由此，将该玻璃管3A的一端部密封，制作中间体9A。中间体9A在管内部3Aa中具备芯棒4、第1保持体6A、第2保持体7A和处于经脱羟基处理的状态的填充状态的玻璃微粒8，其是玻璃管3A的一端部被密封的状态的结构体。中间体9A从玻璃管3A的另一端部(实施方式2中为上端部3Ac)将盖101适宜取下，用于该密封工序之后的工序中。
图14是说明实施方式2中的烧结工序的示意图。在实施方式2中的步骤S108的烧结工序中，如图14所示的状态S17那样，首先，在中间体9A中的玻璃管3A的上端部3Ac盖上盖101A，使中间体9A的内部为气密状态。另外，该中间体9A被设置于加热炉102A。接着，使排气阀103a为打开状态，在该状态下，真空泵103从与气体排出管101Aa相通的玻璃管3A的上端部3Ac侧通过第2保持体7A的2个以上的孔吸引中间体9A的内部气体，将所吸引的内部气体从气体排出管104进行排气。其结果，中间体9A中的玻璃管3A的内部气氛与实施方式1的情况同样地被减压至规定压力以下。
与这种内部气氛的减压处理并行，加热炉102A与实施方式1的情况同样地将中间体9A从下端部3Ad至上端部3Ac依次进行加热处理。由此，下端部3Ad的第1保持体6A(参照图13)和上端部3Ac的第2保持体7A各自被稠密化而变得透明。需要说明的是，玻璃管3A与实施方式1的情况同样地被熔融而缩径。填充状态的玻璃微粒8与实施方式1的情况同样地被稠密化而变得透明。其结果，由中间体9A制作与实施方式1的光纤母材10具有同样构成的光纤母材10A。
需要说明的是，实施方式2中的步骤S110的拉丝工序代替实施方式1的光纤母材10(参照图7)而使用实施方式2的光纤母材10A，与实施方式1的情况同样地进行。其结果，制造出图1所示的构成的光纤11。如此得到光纤11(步骤S112)，本工序结束。
另一方面，实施方式2中的步骤S111的拉丝工序代替实施方式1的中间体9(参照图6)而使用实施方式2的中间体9A，与实施方式1的情况同样地进行。其结果，由中间体9A制造光纤11。如此得到光纤11(步骤S113)，本工序结束。另一方面，在实施方式2中的目标物为光纤母材的情况下，通过上述烧结工序制作的光纤母材10A(参照图14)作为目标物处理。如此得到作为目标物的光纤母材10A(步骤S114)，本工序结束。
(关于玻璃多孔体的平均粒径的实验)
接着，对关于上述实施方式2的光纤的制造方法中使用的玻璃多孔体的平均粒径、即分别构成第1保持体6A和第2保持体7A的玻璃粉末的平均粒径(以下称为平均粒径Da)的实验进行说明。本实验中，在上述实施方式2的光纤的制造方法中，对平均粒径Da进行各种变更而准备第1保持体6A和第2保持体7A，使用所准备的第1保持体6A和第2保持体7A制造出光纤11的样品#1～#9。
样品#1是使用平均粒径Da为0.02μm的第1保持体6A和第2保持体7A制造的光纤11的样品。样品#2是使用平均粒径Da为0.04μm的第1保持体6A和第2保持体7A制造的光纤11的样品。样品#3是使用平均粒径Da为0.3μm的第1保持体6A和第2保持体7A制造的光纤11的样品。样品#4是使用平均粒径Da为1μm的第1保持体6A和第2保持体7A制造的光纤11的样品。样品#5是使用平均粒径Da为2μm的第1保持体6A和第2保持体7A制造的光纤11的样品。样品#6是使用平均粒径Da为3.9μm的第1保持体6A和第2保持体7A制造的光纤11的样品。样品#7是使用平均粒径Da为10μm的第1保持体6A和第2保持体7A制造的光纤11的样品。样品#8是使用平均粒径Da为15μm的第1保持体6A和第2保持体7A制造的光纤11的样品。样品#9是使用平均粒径Da为30μm的第1保持体6A和第2保持体7A制造的光纤11的样品。
接着，对于本实验中的样品#1～#9，分别测定传输波长为1385nm的光时的传输损耗(以下称为1385nm传输损耗)。本实验中的第1保持体6A和第2保持体7A的平均粒径Da与样品#1～#9的1385nm传输损耗的测定结果的关系示于表1。
【表1】
(表1)
由表1可知，若平均粒径Da小于0.3μm，则确认到1385nm传输损耗显著上升。这意味着，在使用平均粒径Da小于0.3μm的第1保持体6A和第2保持体7A的光纤的制造方法中，由步骤S105的脱羟基工序带来的玻璃微粒8的精制效果低。作为其原因，认为是因为：在平均粒径Da小于0.3μm的情况下，第1保持体6A和第2保持体7A各自中的构成颗粒(玻璃粉末)彼此的间隙(空穴径)变得过小，还原性气体无法充分通过第1保持体6A和第2保持体7A。因此，从确保和提高由步骤S105的脱羟基工序带来的玻璃微粒8的精制效果的方面考虑，平均粒径Da优选为0.3μm以上。
另外，第1保持体6A和第2保持体7A各自在其径向的一部分具有平均粒径Da为0.3μm以上的玻璃粉末的成型部分的情况下，上述还原性气体也能通过，因此得到与表1所示同样的平均粒径Da与1385nm传输损耗的相关关系。由此，作为第1保持体6A和第2保持体7A使用的玻璃多孔体可以不必使其整体为平均粒径Da为0.3μm以上的玻璃粉末的成型部分。即，上述玻璃多孔体只要至少在其径向(与玻璃管3A的径向相同的方向)的一部分具有平均粒径Da为0.3μm以上的玻璃粉末的成型部分即可。
根据实施方式2的光纤的制造方法，使在玻璃管3A的管内部3Aa将芯棒4从其长度方向两端侧夹持保持的第1保持体6A和第2保持体7A为玻璃粉末的成型体亦即具有2个以上的孔(通气孔)的玻璃多孔体，并与实施方式1同样地设定该玻璃多孔体的堆积密度。因此，可享有与实施方式1同样的作用效果，同时与由玻璃板构成的保持体相比，第1保持体6A和第2保持体7A易于处理，并且能够以低成本进行准备。另外，由于在管内部3Aa将芯棒4夹持保持于第1保持体6A与第2保持体7A之间，因此更容易将芯棒4配置于管内部3Aa，同时能够将玻璃管3A与管内部3Aa的芯棒4的相对位置更容易且高精度地定位并固定。其结果，能够容易地抑制拉丝后的光纤中的芯部的偏心。
此外，由于在玻璃管3A的下端部3Ad设置圆锥部3Ae，并使成型为圆锥状的第1保持体6A与圆锥部3Ae卡合而配置于管内部3Aa，因此能够容易地使玻璃管3A的长度方向的中心轴与第1保持体6A的高度方向的中心轴一致，其结果，能够促进上述芯棒4的定位的容易性和精度的提高。另外，通过使构成第1保持体6A和第2保持体7A的玻璃粉末的平均粒径Da为0.3μm以上，能够容易地确保由步骤S105的脱羟基工序带来的玻璃微粒8的精制效果。
(实施方式3)
接着，对本发明的实施方式3进行说明。图15是示出利用本发明的实施方式3的光纤的制造方法所制造的光纤的一个构成例的示意性截面图。实施方式3中的光纤11A由石英系玻璃构成，如图15所示，为具备2个以上(实施方式3中为以正方格状排列的4个)的芯部1A-1～1A-4和形成于这些芯部1A-1～1A-4的外周的包层部2的所谓多芯纤维。需要说明的是，虽然在图15中未进行图示，但在包层部2的外周实施了被覆。该被覆用了光纤中通常所用的被覆。
芯部1A-1～1A-4各自由添加有GeO2的石英玻璃构成。包层部2与实施方式1的情况同样地由纯石英玻璃构成。
接着，对本发明的实施方式3的光纤的制造方法进行说明。在实施方式3的光纤的制造方法中，在图2所示的步骤S101的准备工序中准备的芯棒的根数、和一对保持体中的卡合孔的形成数量与实施方式2不同，使用这些芯棒和一对保持体来进行准备工序之后的各工序。其他构成与实施方式2相同，对同一构成部附以同一符号，以省略其详细说明。
图16是说明实施方式3中的准备工序的示意图。在实施方式3中的步骤S101的准备工序中，准备图16所示的玻璃管3A、2个以上(实施方式3中为4个)的芯棒4A-1～4A-4、和一对保持体5B。
与实施方式1、2的芯棒4同样，芯棒4A-1～4A-4各自具备芯形成部4a和包层形成部4b。这些芯棒4A-1～4A-4各自可以利用与上述芯棒4相同的方法来制作、准备。在实施方式3中，芯棒4A-1～4A-4各自例如拉伸成使包层形成部4b的外径为芯形成部4a的直径的2.5倍，外径达到20mm。
一对保持体5B在玻璃管3A的管内部3Aa对芯棒4A-1～4A-4进行保持。一对保持体5B由石英玻璃构成，形成为具有2个以上的孔。在实施方式3中，如图16所示，一对保持体5B由第1保持体6B和第2保持体7B构成。
第1保持体6B和第2保持体7B各自为玻璃粉末的成型体并且是具有2个以上的孔的玻璃多孔体。第1保持体6B在与第2保持体7B相向的面(圆锥的底面)形成有2个以上(实施方式3中与芯棒4A-1～4A-4为相同数量(＝4个))的卡合孔6Ba，除此以外与实施方式2的第1保持体6A相同。这种第1保持体6B利用与上述第1保持体6A相同的方法以规定的排列(实施方式3中为正方格状的排列)在底面形成有2个以上的卡合孔6Ba，以圆锥状制作、准备。卡合孔6Ba与上述实施方式2的卡合孔6Aa同样地为与芯棒4A-1～4A-4的各下端部(例如芯棒4A-1的下端部4d)卡合的孔。另外，第2保持体7B在与第1保持体6B相向的面(圆柱的一端面)形成有2个以上(实施方式3中与芯棒4A-1～4A-4为相同数量)的卡合孔7Ba，除此以外与实施方式2的第2保持体7A相同。这种第2保持体7B利用与上述第2保持体7A相同的方法，以规定的排列(实施方式3中为正方格状的排列)在底面形成有2个以上的卡合孔7Ba，以圆柱状制作、准备。与上述实施方式2的卡合孔7Aa同样，卡合孔7Ba为与芯棒4A-1～4A-4的各上端部(例如芯棒4A-1的上端部4c)卡合的孔。
此处，第1保持体6B和第2保持体7B的各堆积密度设定为以填充于玻璃管3A的管内部3Aa的玻璃微粒(后述图17所示的玻璃微粒8)的填充部分的堆积密度为基准的规定范围内。与上述实施方式1、2的情况同样，该规定范围根据制造对象的光纤的长度方向的芯径的允许变动范围而决定。第1保持体6B和第2保持体7B的各堆积密度可以利用与实施方式2的情况同样的调整方法而设定为上述规定范围内。在实施方式3中，第1保持体6B和第2保持体7B的各堆积密度例如为1.28g/cm3。
另一方面，在实施方式3的光纤的制造方法中，使用图16所示的玻璃管3A、芯棒4A-1～4A-4、第1保持体6B和第2保持体7B，适当进行上述准备工序之后的各工序(图2所示的步骤S102～S111的各工序)。图17是说明实施方式3中的棒配置工序、微粒填充工序和棒保持工序的示意图。
在实施方式3中的步骤S102的棒配置工序中，如图17所示的状态S21那样，首先，将圆锥状的第1保持体6B配置于玻璃管3A的管内部3Aa。此时，第1保持体6B以使2个以上的卡合孔6Ba朝向上方(玻璃管3A的上端部3Ac侧)的状态从玻璃管3A的上端部3Ac侧放入管内部3Aa，进而，沿着玻璃管3A的内壁面放入至下端部3Ad的内部。然后，第1保持体6B与实施方式2的第1保持体6A同样地将圆锥的顶点部分放入下端圆筒部3Af的内部，以与圆锥部3Ae的内壁面卡合的状态被圆锥部3Ae挡住并被支撑。由此，第1保持体6B成为不会从玻璃管3A的下端部3Ad脱离的状态，配置于管内部3Aa。
接着，如图17所示的状态S22那样，芯棒4A-1～4A-4从玻璃管3A的上端部3Ac侧依次插入管内部3Aa。此时，芯棒4A-1的下端部4d与第1保持体6B中的2个以上的卡合孔6Ba中的任一个卡合。与此相同，芯棒4A-2～4A-4的各下端部与剩余的卡合孔6Ba各自卡合。其结果，按照芯棒4A-1～4A-4被第1保持体6B支撑的方式，将芯棒4A-1～4A-4配置于玻璃管3A的管内部3Aa。
在实施方式3中的步骤S103的微粒填充工序中，如图17所示的状态S23那样，玻璃微粒8从玻璃管3A的上端部3Ac侧向管内部3Aa投入2个以上。由此，在管内部3Aa中的从第1保持体6B的上表面至芯棒4A-1～4A-4的各上端部的附近部分的区域，玻璃管3A的内壁面与芯棒4A-1～4A-4的各间隙被玻璃微粒8所填充。该微粒填充工序中所填充的玻璃微粒8是平均粒径设定为50μm以上500μm以下的范围内(例如200μm)的石英玻璃。
在实施方式3中的步骤S104的棒保持工序中，如图17所示的状态S24那样，第2保持体7B以使2个以上的卡合孔7Ba朝向下方(管内部3Aa的第1保持体6B侧)的状态从玻璃管3A的上端部3Ac侧放入管内部3Aa。并且，第2保持体7B在将填充状态的玻璃微粒8封闭到管内部3Aa中的同时，使2个以上的卡合孔7Ba与芯棒4A-1～4A-4的各上端部(例如芯棒4A-1的上端部4c)各自卡合。由此，将芯棒4A-1～4A-4和填充状态的玻璃微粒8容纳于被玻璃管3A的内壁面、第1保持体6B和第2保持体7B所包围的区域内。与此同时，第2保持体7B将芯棒4A-1～4A-4夹持保持于与第1保持体6B之间。其结果，芯棒4A-1～4A-4相对于玻璃管3A的各相对位置通过这些第1保持体6B和第2保持体7B的作用而被固定。
此处，玻璃微粒8的填充部分的堆积密度与第1保持体6B和第2保持体7B的各堆积密度为相同程度(上述规定范围内)，例如为1.25g/cm3。另外，玻璃微粒8优选为与构成第1保持体6B和第2保持体7B的玻璃粉末为相同种类(例如纯石英玻璃等)。
图18是说明实施方式3中的脱羟基工序和密封工序的示意图。在实施方式3中的步骤S105的脱羟基工序中，如图18所示的状态S25那样，与实施方式2的情况同样地，首先，将盖101、100A分别盖在玻璃管3A的上端部3Ac和下端圆筒部3Af，使管内部3Aa为气密状态，接着，从气体导入管100Aa向管内部3Aa供给还原性气体。该还原性气体从玻璃管3A的下端部3Ad通过第1保持体6B的2个以上的孔进入管内部3Aa中的玻璃微粒8的填充部分。并且，该还原性气体一边与管内部3Aa的各玻璃微粒8接触，一边通过玻璃微粒8的填充部分内的间隙流向玻璃管3A的上端部3Ac。之后，该还原性气体通过第2保持体7B的2个以上的孔流向玻璃管3A的上端部3Ac，与实施方式2的情况同样地从气体排出管101a被排气。
如此进行还原性气体的流通的同时，加热炉102与实施方式2的情况同样地，将玻璃管3A从其外周进行加热处理。由此，填充状态的玻璃微粒8与实施方式2的情况同样地进行脱羟基处理。
在实施方式3中的步骤S106的密封工序中，如图18所示的状态S26那样，通过加热处理使脱羟基工序后的玻璃管3A的一端部(实施方式3中为下端部3Ad中的下端圆筒部3Af)熔融而使其缩径。由此，将该玻璃管3A的一端部密封，制作中间体9B。中间体9B在管内部3Aa中具备芯棒4A-1～4A-4、第1保持体6B、第2保持体7B和处于经脱羟基处理的状态的填充状态的玻璃微粒8，其是玻璃管3A的一端部被密封的状态的结构体。中间体9B从玻璃管3A的另一端部(实施方式3中为上端部3Ac)将盖101适宜取下，用于该密封工序之后的工序中。
图19是说明实施方式3中的烧结工序的示意图。在实施方式3中的步骤S108的烧结工序中，如图19所示的状态S27那样，首先，与实施方式2的情况同样地，在玻璃管3A的上端部3Ac盖上盖101A，使中间体9B的内部为气密状态。另外，该中间体9B被设置于加热炉102A。接着，使排气阀103a为打开状态，在该状态下，真空泵103与实施方式2的情况同样地从与气体排出管101Aa相通的玻璃管3A的上端部3Ac侧通过第2保持体7B的2个以上的孔吸引中间体9B的内部气体，将所吸引的内部气体从气体排出管104进行排气。其结果，中间体9B中的玻璃管3A的内部气氛与实施方式2的情况同样地被减压至规定压力以下。
与这种内部气氛的减压处理并行，加热炉102A与实施方式2的情况同样地将中间体9B从下端部3Ad至上端部3Ac依次进行加热处理。由此，下端部3Ad的第1保持体6B(参照图18)和上端部3Ac的第2保持体7B各自被稠密化而变得透明。需要说明的是，玻璃管3A与实施方式1、2的情况同样地被熔融而缩径。填充状态的玻璃微粒8与实施方式1、2的情况同样地被稠密化而变得透明。其结果，由中间体9B制作光纤母材10B。光纤母材10B是透明的母材，其具备：玻璃管3A被熔融而缩径的部分；第1保持体6B和第2保持体7B被透明化的部分；填充状态的玻璃微粒8被透明化的部分；和与它们一体化的2个以上的芯棒(实施方式3中为4个芯棒4A-1～4A-4)。
需要说明的是，实施方式3中的步骤S110的拉丝工序代替实施方式2的光纤母材10A而使用实施方式3的光纤母材10B，与实施方式2的情况同样地进行。其结果，制造出图15所示的构成的光纤11A。如此得到光纤11A(步骤S112)，本工序结束。
另一方面，实施方式3中的步骤S111的拉丝工序代替实施方式2的中间体9A(参照图14)而使用实施方式3的中间体9B，与实施方式2的情况同样地进行。其结果，由中间体9B制造图15所示的构成的光纤11A。如此得到光纤11A(步骤S113)，本工序结束。另一方面，在实施方式3中的目标物为光纤母材的情况下，通过上述烧结工序制作的光纤母材10B(参照图19)作为目标物处理。如此得到作为目标物的光纤母材10B(步骤S114)，本工序结束。
(关于玻璃微粒的平均粒径的实验)
接着，对关于在上述实施方式3的光纤的制造方法中填充于玻璃管3A的管内部3Aa的玻璃微粒8的平均粒径(以下称为平均粒径Db)的实验进行说明。本实验中，在上述实施方式3的光纤的制造方法中，对玻璃微粒8的平均粒径Db进行各种变更而进行步骤S103的微粒填充工序，与玻璃微粒8的平均粒径Db不同地制造出光纤11A的样品#10～#14。
样品#10是所填充的玻璃微粒8的平均粒径Db为30μm时的光纤11A的样品。样品#11是所填充的玻璃微粒8的平均粒径Db为50μm时的光纤11A的样品。样品#12是所填充的玻璃微粒8的平均粒径Db为90μm时的光纤11A的样品。样品#13是所填充的玻璃微粒8的平均粒径Db为200μm时的光纤11A的样品。样品#14是所填充的玻璃微粒8的平均粒径Db为500μm时的光纤11A的样品。
接着，对于本实验中的样品#10～#14，分别测定芯部1A-1～1A-4(参照图15)的芯间隔。此处，芯间隔为芯部1A-1～1A-4中的相邻的芯部彼此的间隔。具体而言，芯部1A-1与芯部1A-2的中心间距离、芯部1A-2与芯部1A-3的中心间距离、芯部1A-3与芯部1A-4的中心间距离以及芯部1A-4与芯部1A-1的中心间距离为本实验中的芯间隔。之后，对于本实验中的样品#10～#14，分别从所测定的芯部1A-1～1A-4彼此的各芯间隔中提取芯间隔(测定值)的最大值和最小值，求出芯间差异。本实验中，芯间差异通过由芯间隔(测定值)的最大值减去最小值而算出。将本实验中的玻璃微粒8的平均粒径Db、所测定的芯间隔的最大值和最小值、与芯间差异的关系示于表2。
【表2】
(表2)
由表2可知，对样品#10和样品#11～#14进行比较，结果可以确认：在平均粒径Db为50μm以上500μm以下的情况下，芯间差异稳定为小值，在平均粒径Db小于50μm的情况下，芯间差异急剧(例如2倍以上)增大。此处，“芯间差异稳定为小值”是指图15所示的光纤11A中的芯部1A-1～1A-4间的相对位置偏差被充分抑制。因此，从提高多芯纤维中的2个以上的芯部的位置精度的方面考虑，所填充的玻璃微粒8的平均粒径Da优选为50μm以上500μm以下。
根据实施方式3的光纤的制造方法，在玻璃管3A的管内部3Aa，将2个以上的芯棒(例如4个芯棒4A-1～4A-4)配置成从其长度方向两端侧被第1保持体6B和第2保持体7B夹持保持，另外，使填充于这些2个以上的芯棒与玻璃管3A的内壁面的间隙中的玻璃微粒8的平均粒径Da为50μm以上500μm以下。因此，可享有与实施方式2同样的作用效果，同时由2个以上的芯棒的各芯形成部构成的各芯部的位置偏差得到充分抑制，能够容易地并以高成品率制造多芯纤维，该多芯纤维以良好的位置精度在作为目标的2个以上的位置具有芯部。
(实施方式4)
接着，对本发明的实施方式4进行说明。图20是示出利用本发明的实施方式4的光纤的制造方法所制造的光纤的一个构成例的示意性截面图。实施方式4中的光纤11B为由石英系玻璃构成的光纤，如图20所示，具备芯部1和形成于芯部1的外周的包层部2A。需要说明的是，虽未在图20中进行图示，但在包层部2A的外周实施了被覆。该被覆使用了光纤中通常所用的被覆。
芯部1如上所述由添加有GeO2的石英玻璃构成。包层部2A由未添加折射率调节用的掺杂剂的纯石英玻璃构成，如图20所示，具备第1包层2a、第2包层2b和第3包层2c。
如图20所示，第1包层2a是在芯部1的整个外周相邻地形成的第1包层区域。第2包层2b是在第1包层2a的整个外周相邻地形成的第2包层区域。第3包层2c是在第2包层2b的整个外周相邻地形成的第3包层区域。另外，在实施方式4中，第2包层2b包含2个以上(多个)的独立气泡。独立气泡在与芯部1间隔开的位置独立地形成，其为微小且不规则的气泡。第2包层2b通过包含2个以上这样的独立气泡，成为包层部2A中折射率比较低的区域、即独立气泡区域。
接着，对本发明的实施方式4的光纤的制造方法进行说明。在实施方式4的光纤的制造方法中，在图2所示的步骤S108的烧结工序或步骤S111的拉丝工序中，在填充状态的玻璃微粒8间的间隙形成2个以上的独立气泡。其他构成与实施方式2相同，对同一构成部附以同一符号，以省略其详细说明。
在实施方式4的光纤的制造方法中，图2所示的步骤S101～步骤S106的各工序与实施方式2的情况同样地进行，由此，制作出上述中间体9A(参照图13)。需要说明的是，在实施方式4中，芯棒4(参照图11)例如拉伸成使包层形成部4b的外径为芯形成部4a的直径的2.5倍，外径达到20mm。此处，由所制作的中间体9A经光纤母材制造光纤的情况下，在实施方式4中，光纤制造工序包括步骤S108的烧结工序和步骤S110的拉丝工序。
图21是说明实施方式4中的烧结工序的示意图。在实施方式4中的步骤S108的烧结工序中，通过第2保持体7A的2个以上的孔将玻璃管3A的内部气氛加压，同时对中间体9A进行加热处理，使第1保持体6A和第2保持体7A稠密化，并且一边将填充状态的玻璃微粒8烧结一边在玻璃微粒8间形成2个以上的独立气泡12，由此，制作在玻璃微粒8的烧结区域包含2个以上的独立气泡12的构成的光纤母材10C。
详细而言，如图21所示的状态S37那样，首先，将盖101B盖在中间体9A中的玻璃管3A的上端部3Ac，使中间体9A的内部为气密状态。盖101B连接有通到气密状态的中间体9A的内部的气体导入管100B和气体排出管101Aa。气体导入管100B是用于将氩(Ar)气导入气密状态的中间体9A的内部的管。在气体排出管101Aa与实施方式2的情况同样地依次连接有排气阀103a、真空泵103和气体排出管104。另外，在盖101B设有用于测定气密状态的中间体9A的内部(特别是填充状态的玻璃微粒8间的间隙内)的压力的压力计107。压力计107将所测定的压力的测定值数据发送到控制部110。另外，该中间体9A被设置于加热炉102A。
另一方面，在加热炉102A的下方附近设有光照射器108和测定器109。光照射器108向经加热炉102A进行加热处理后的中间体9A照射激光等光L1。测定器109对从光照射器108照射的光L1中的透过加热处理后的中间体9A的透过光L2的功率进行测定。测定器109将所测定的透过光L2的功率的测定值数据发送到控制部110。另外，这些光照射器108和测定器109构成为能够一边恒定地保持与加热炉102A的间隔距离，一边与加热炉102A一起移动(例如在中间体9A的长度方向上升)。控制部110构成为：基于由压力计107取得的压力的测定值数据对排气阀103a和真空泵103进行控制，由此能够控制中间体9A的内部的压力。另外，控制部110构成为：一边控制利用光照射器108的光L1的照射，一边基于由测定器109取得的测定值数据对排气阀103a和真空泵103进行控制，由此能够调整中间体9A的内部的压力。
如上所述使中间体9A的内部为气密状态后，来自气体导入管100B的Ar气从玻璃管3A的上端部3Ac侧通过第2保持体7A的2个以上的孔被导入填充状态的玻璃微粒8间的间隙内等该中间体9A的内部。另外，使排气阀103a为打开状态，在该状态下，真空泵103从玻璃管3A的上端部3Ac侧通过第2保持体7A的2个以上的孔吸引该中间体9A的内部气体，将所吸引的内部气体从气体排出管104进行排气。由此，该中间体9A中的玻璃管3A的内部气氛被置换为Ar气，并且被加压。此时，控制部110基于来自压力计107的测定值数据对排气阀103a和真空泵103进行控制，由此，将处于该加压状态的中间体9A的内部的压力(控制压力)控制为可形成独立气泡12的下限的压力以上、且在加热时可避免玻璃管的变形、破裂的上限的压力以下的范围内。
与这种内部气氛的控制处理并行，加热炉102A与实施方式2的情况同样地一边沿着玻璃管3A的外周从下端部3Ad向上端部3Ac移动，一边将中间体9A在其外周从下端部3Ad至上端部3Ac依次进行加热处理。追随该加热炉102A，光照射器108对加热处理后的中间体9A照射光L1，测定器109对透过加热处理后的中间体9A的透过光L2的功率进行测定，将所测定的透过光L2的功率的测定值数据发送到控制部110。通过上述加热处理，玻璃管3A从下端部3Ad至上端部3Ac依次被熔融而缩径，同时下端部3Ad的第1保持体6A(参照图13)被稠密化而变得透明，上端部3Ac的第2保持体7A被稠密化而变得透明。并且，填充状态的玻璃微粒8从下端部3Ad侧向上端部3Ac侧依次被烧结，同时在填充状态的玻璃微粒8间的间隙中孤立的气泡成为独立气泡12。
此处，透过光L2的功率表示通过上述加热处理所烧结的玻璃微粒8的烧结区域的内部包含的2个以上的独立气泡12的特性。控制部110在上述加热处理中基于来自测定器109的测定值数据对排气阀103a和真空泵103进行控制，由此估算独立气泡12的数量和尺寸等特性，并且调整该中间体9A的内部的控制压力，以形成所期望的特性的独立气泡12。如此一边调整控制压力一边进行上述中间体9A的加热处理，从而独立气泡12在玻璃微粒8的烧结区域的内部且与芯棒4间隔开的位置按照气泡密度在芯棒4的外周在芯棒4的长度方向上稳定的方式分散地形成2个以上。
上述烧结工序的结果，由中间体9A制作了光纤母材10C。光纤母材10C为下述母材，其具备：玻璃管3A被熔融而缩径的部分；第1保持体6A和第2保持体7A被透明化的部分；包含2个以上的独立气泡12的玻璃微粒8的烧结区域；和与它们一体化的芯棒4。需要说明的是，进行压力控制的气体不限定于Ar气，只要是在玻璃内成为气泡的气体即可应用。
图22是说明实施方式4中的使用光纤母材的拉丝工序的示意图。在实施方式4中的步骤S110的拉丝工序中，通过加热处理使由上述烧结工序制作的光纤母材10C(参照图21)熔融，并将光纤拉丝。
详细而言，如图22所示，首先，光纤母材10C被设置于光纤拉丝炉105。另外，在实施方式4中，在光纤拉丝炉105的下方且模具106的上方设有光照射器108A和测定器109A。接着，光纤拉丝炉105一边通过控制部110A对拉丝条件进行控制，一边通过加热器105a对光纤母材10C的下端部进行加热处理。由此，光纤拉丝炉105将光纤母材10C的下端部熔融，将光纤Fa拉丝。此时，光照射器108A对由光纤母材10C拉丝的光纤Fa照射激光等光L11。测定器109A对从光照射器108A照射的光L11中的透过该拉丝后的光纤Fa的透过光L21的功率进行测定。测定器109A将所测定的透过光L21的功率的测定值数据发送至控制部110A。控制部110A一边对利用光照射器108A进行的光L11的照射进行控制，一边基于由测定器109A取得的测定值数据对光纤拉丝炉105中的拉丝条件进行控制。作为该拉丝条件，例如可以举出拉丝速度和加热温度等。
利用光纤拉丝炉105进行了拉丝的光纤Fa是其外周未实施被覆的裸线状态的光纤，利用模具106进行被覆处理。其结果，制造图20所示的构成的光纤11B。如此得到光纤11B(步骤S112)，本工序结束。通过上述拉丝工序，光纤母材10C中的玻璃微粒8的烧结区域成为独立气泡区域(即第2包层2b)，该独立气泡区域为光纤11B的包层部2A的一部分，其包含2个以上的独立气泡12并形成在与芯部1间隔开的位置。另外，光纤母材10C中的芯棒4的芯形成部4a成为芯部1，芯棒4的包层形成部4b成为第1包层2a，玻璃管3A被熔融而缩径的部分成为第3包层2c，第1保持体6A和第2保持体7A被透明化的部分成为包层部2A的一部分。
另一方面，在实施方式4中，由上述中间体9A不经光纤母材而制造光纤的情况下，光纤制造工序包括步骤S111的拉丝工序(参照图2)。通过该拉丝工序得到光纤11B(步骤S113)，本工序结束。另一方面，在实施方式4中的目标物为光纤母材的情况下，通过上述烧结工序制作的光纤母材10C(参照图21)作为目标物处理。如此得到作为目标物的光纤母材10C(步骤S114)，本工序结束。
在实施方式4中的步骤S111的拉丝工序中，首先，代替光纤母材10C而将中间体9A设置于光纤拉丝炉105。接着，与图21所示的烧结工序的情况同样地，一边调整控制压力，一边通过第2保持体7A的2个以上的孔将玻璃管3A的内部气氛加压。与此并行，与图22所示的拉丝工序的情况同样地，一边控制拉丝条件一边利用光纤拉丝炉105对中间体9A进行加热处理。由此，在中间体9A中，将玻璃管3A和芯棒4熔融，同时使第1保持体6A和第2保持体7A稠密化，并且一边将填充状态的玻璃微粒8烧结一边将在玻璃微粒8间孤立的气泡作为独立气泡12，将光纤Fa拉丝。之后，光纤Fa利用模具106进行被覆处理。其结果，由中间体9A制造图20所示的构成的光纤11B。
通过该拉丝工序，中间体9A中的玻璃微粒8的烧结区域成为独立气泡区域(即第2包层2b)，该独立气泡区域为光纤11B的包层部2A的一部分，其包含2个以上的独立气泡12并形成在与芯部1间隔开的位置。另外，中间体9A中的芯棒4的芯形成部4a成为芯部1，芯棒4的包层形成部4b成为第1包层2a，玻璃管3A被熔融而缩径的部分成为第3包层2c，第1保持体6A和第2保持体7A被透明化的部分成为包层部2A的一部分。
根据实施方式4的光纤的制造方法，与上述实施方式2的情况同样地制作中间体9A，通过中间体9A中的第2保持体7A的2个以上的孔将玻璃管3A的内部气氛加压，同时对中间体9A进行加热处理，一边将中间体9A中的填充状态的玻璃微粒8烧结一边将在玻璃微粒8间的间隙孤立的气泡作为独立气泡12，在玻璃微粒8的烧结区域的内部且与芯棒4间隔开的位置，形成在芯棒4的整个外周在芯棒4的长度方向上分散的2个以上的独立气泡12。因此，可享有与实施方式2同样的作用效果，并且，通过拉丝工序使内含这些多个独立气泡12的玻璃微粒8的烧结区域成为包层部2A中折射率比较低的独立气泡区域，同时能够容易地制造在芯部1的外周并与芯部1间隔开的位置具备上述独立气泡区域(第2包层2b)的光纤11B。此外，基于透过玻璃微粒8的烧结区域或光纤Fa的独立气泡区域的透过光的功率估算独立气泡12的特性，基于该估算结果对中间体9A中的玻璃管3A的内部气氛的控制压力进行调整，同时进行光纤母材10C的制作或光纤Fa的拉丝。因此，能够制作内含气泡密度在长度方向上稳定的2个以上的独立气泡12的光纤母材10C或光纤11B。
(实施方式5)
接着，对本发明的实施方式5进行说明。图23是示出利用本发明的实施方式5的光纤的制造方法所制造的光纤的一个构成例的示意性截面图。实施方式5中的光纤11C由石英系玻璃构成，如图23所示，具备2个以上(实施方式5中以正方格子排列的合计16个)的芯部1B和形成于2个以上的芯部1B的外周的包层部2B。需要说明的是，虽未在图23中进行图示，但在包层部2B的外周实施了被覆。该被覆使用了光纤中通常所用的被覆。
芯部1B由添加有GeO2的石英玻璃构成，GeO2为提高折射率的掺杂剂。在实施方式5中，例如如图23所示，将以正方格状排列的4个芯部1B作为一组而为单位芯组，该单位芯组进一步以正方格状排列有4个。包层部2B由未添加折射率调节用的掺杂剂的纯石英玻璃构成，如图23所示，具备2个以上(实施方式5中为以正方格状排列的4个)的第1包层2Ba、第2包层2Bb和第3包层2Bc。
如图23所示，第1包层2Ba是形成为与单位芯组内的各芯部1B的整个外周相邻的第1包层区域。在实施方式5中，第1包层2Ba例如与芯部1B的单位芯组对应地以正方格状排列有4个。第2包层2Bb是形成为与各第1包层2Ba的整个外周相邻的第2包层区域。第3包层2Bc是形成为与第2包层2Bb的整个外周相邻的第3包层区域。另外，在实施方式5中，第2包层2Bb与上述实施方式4的光纤11B中的第2包层2b的情况同样地包含2个以上的独立气泡。第2包层2Bb通过包含这些2个以上的独立气泡，从而在包层部2B中成为折射率比较低的独立气泡区域。
接着，对本发明的实施方式5的光纤的制造方法进行说明。在实施方式5的光纤的制造方法中，在图2所示的步骤S101的准备工序中所准备的2个以上的芯棒各自包含的芯形成部的数量与实施方式3不同，使用这些2个以上的芯棒来进行准备工序之后的各工序。另外，在步骤S108的烧结工序或步骤S111的拉丝工序中，在填充状态的玻璃微粒8间的间隙中形成2个以上的独立气泡。其他构成与实施方式3相同，对同一构成部附以同一符号，以省略其详细说明。
图24是说明实施方式5中的准备工序的示意图。在实施方式5中的步骤S101的准备工序中，准备图24所示的玻璃管3A、2个以上(实施方式5中为4个)的芯棒4B-1～4B-4和一对保持体5B。
芯棒4B-1～4B-4各自具备2个以上(实施方式5中为4个)的芯形成部、和形成为与这些2个以上的芯形成部的各外周相邻的包层形成部。这些芯棒4B-1～4B-4各自可以进行与上述实施方式3中的步骤S101～S106和S108同样的各工序而制作，由此来进行准备。
图25是说明实施方式5中的芯棒的制作方法的示意图。需要说明的是，在图25中图示出各构成部的横截面。在实施方式5中的芯棒的制作方法中，首先，通过与实施方式3中的步骤S101的准备工序同样的工序，准备图25所示的玻璃管3B和4个芯棒4C、以及未图示的第1保持体和第2保持体。
玻璃管3B利用与上述实施方式3的玻璃管3A相同的方法进行制作，具有与玻璃管3A同样的构成，但与玻璃管3A相比尺寸小。例如，玻璃管3B是外径为40mm、内径为34mm、下端部以圆锥状进行了缩径加工的合成石英管。芯棒4C具备由添加有GeO2的石英玻璃构成的芯形成部4Ca；和由纯石英玻璃构成、形成为与芯形成部4Ca的整个外周相邻的包层形成部4Cb。芯棒4C利用与上述芯棒4(参照图3)相同的方法进行制作。例如，芯棒4C拉伸成使包层形成部4Cb的外径为芯形成部4Ca的直径的1.5倍，外径达到15mm。
实施方式5中的芯棒的制作方法中所用的第1保持体和第2保持体利用与上述实施方式3的第1保持体6B和第2保持体7B相同的方法进行制作，各自具有与第1保持体6B和第2保持体7B同样的结构，但与第1保持体6B和第2保持体7B相比尺寸分别小。例如，该第1保持体是外径为26mm的圆锥状的玻璃多孔体，该第2保持体是外径为26mm的圆柱状的玻璃多孔体。
接着，使用由上述准备工序所准备的玻璃管3B、4个芯棒4C、第1保持体和第2保持体，进行与实施方式3中的步骤S102～S106同样的棒配置工序、微粒填充工序、棒保持工序、脱羟基工序和密封工序。由此，如图25所示，在玻璃管3B的管内部3Ba以正方格状的排列配置4个芯棒4C，向各芯棒4C与玻璃管3B的内壁面的间隙中填充玻璃微粒8，并对填充状态的玻璃微粒8进行脱羟基处理。需要说明的是，虽未在图25中进行图示，但4个芯棒4C被在上述准备工序中所准备的第1保持体和第2保持体从长度方向的两侧夹持保持。另外，该玻璃管3B的下端部通过密封工序的加热处理而被密封。其结果，制作出具有这些玻璃管3B、4个芯棒4C、经脱羟基处理的填充状态的玻璃微粒8、第1保持体和第2保持体的玻璃棒中间体(未图示)。
之后，使用所制作的玻璃棒中间体进行与实施方式3中的步骤S108同样的烧结工序。由此，使该玻璃棒中间体中的填充状态的玻璃微粒8、第1保持体和第2保持体稠密化等，制作出内含4个芯棒4C的透明的玻璃棒。之后，将该玻璃棒拉伸成外径为规定值(例如30mm)，其结果，如图25所示，制作、准备芯棒4B-1。此时，4个芯棒4C的各芯形成部4Ca成为芯棒4B-1的各芯形成部4Ba。4个芯棒4C的各包层形成部4Cb、填充状态的玻璃微粒8、玻璃管3B、上述第1保持体和第2保持体成为芯棒4B-1的包层形成部4Bb。需要说明的是，图24所示的剩余的芯棒4B-2～4B-4利用与上述芯棒4B-1相同的方法制作、准备。
通过上述准备工序准备图24所示的玻璃管3A、芯棒4B-1～4B-4和一对保持体5B(第1保持体6B和第2保持体7B)后，使用这些部件适宜进行图2所示的步骤S102～S111的各工序。需要说明的是，实施方式5中的步骤S102的棒配置工序、步骤S103的微粒填充工序、步骤S104的棒保持工序、步骤S105的脱羟基工序和步骤S106的密封工序与上述实施方式3的情况同样地进行。由此，制作实施方式5中的中间体9C(参照后述的图26)。中间体9C具有将实施方式3中的中间体9B(参照图18)的芯棒4A-1～4A-4替换成各自具有2个以上的芯形成部的芯棒4B-1～4B-4的构成。
此处，由所制作的中间体9C经光纤母材制造光纤的情况下，在实施方式5中，光纤制造工序包括步骤S108的烧结工序和步骤S110的拉丝工序。
图26是说明实施方式5中的烧结工序的示意图。在实施方式5中的步骤S108的烧结工序中，通过第2保持体7B的2个以上的孔将玻璃管3A的内部气氛加压，同时对中间体9C进行加热处理，使第1保持体6B和第2保持体7B稠密化，并且一边将填充状态的玻璃微粒8烧结一边在玻璃微粒8间形成2个以上的独立气泡12，由此制作出在玻璃微粒8的烧结区域中包含2个以上的独立气泡12的构成的光纤母材10D。
详细而言，如图26所示的状态S47那样，首先，在中间体9C中的玻璃管3A的上端部3Ac盖上盖101B，使中间体9C的内部为气密状态。盖101B与实施方式4的情况同样地连接有气体导入管100B和气体排出管101Aa，并且设有压力计107。在气体排出管101Aa与实施方式4的情况同样地依次连接有排气阀103a、真空泵103和气体排出管104。另外，该中间体9C被设置于加热炉102A。在该加热炉102A的下方附近，与实施方式4的情况同样地设有光照射器108和测定器109。
如上所述使中间体9C的内部为气密状态后，来自气体导入管100B的Ar气从玻璃管3A的上端部3Ac侧通过第2保持体7B的2个以上的孔被导入填充状态的玻璃微粒8间的间隙内等该中间体9C的内部。另外，使排气阀103a为打开状态，在该状态下，真空泵103从玻璃管3A的上端部3Ac侧通过第2保持体7B的2个以上的孔吸引该中间体9C的内部气体，将所吸引的内部气体从气体排出管104进行排气。由此，该中间体9C中的玻璃管3A的内部气氛被置换为Ar气，并且被加压。此时，控制部110与实施方式4的情况同样地基于来自压力计107的测定值数据对排气阀103a和真空泵103进行控制，由此，将中间体9C的内部的控制压力控制为可形成独立气泡12的下限的压力以上、且在加热时可避免玻璃管的变形、破裂的上限的压力以下的范围内。
与这种内部气氛的控制处理并行，加热炉102A与实施方式4的情况同样地将中间体9C在其外周从下端部3Ad至上端部3Ac依次进行加热处理。追随该加热炉102A，光照射器108对加热处理后的中间体9C照射光L1，测定器109对透过加热处理后的中间体9C的透过光L2的功率进行测定，将所测定的透过光L2的功率的测定值数据发送到控制部110。控制部110与实施方式4的情况同样地基于来自测定器109的测定值数据对排气阀103a和真空泵103进行控制，由此对该中间体9C的内部的控制压力进行调整。其结果，玻璃管3A从下端部3Ad至上端部3Ac依次被熔融而缩径，同时下端部3Ad的第1保持体6B(参照图18)被稠密化而变得透明，上端部3Ac的第2保持体7B被稠密化而变得透明。并且，填充状态的玻璃微粒8从下端部3Ad侧向上端部3Ac侧依次被烧结，同时在填充状态的玻璃微粒8间的间隙中孤立的气泡成为独立气泡12。独立气泡12在玻璃微粒8的烧结区域的内部且与芯棒4B-1～4B-4各自间隔开的位置按照气泡密度在芯棒4B-1～4B-4的各外周在中间体9C的长度方向上稳定的方式分散地形成2个以上。
上述烧结工序的结果，由中间体9C制作了光纤母材10D。光纤母材10D为下述母材，其具备：玻璃管3A被熔融而缩径的部分；第1保持体6B和第2保持体7B被透明化的部分；包含2个以上的独立气泡12的玻璃微粒8的烧结区域；和与它们一体化的芯棒4B-1～4B-4。
在实施方式5中的步骤S110的拉丝工序中，首先，代替上述实施方式4中的光纤母材10C而将实施方式5中的光纤母材10D设置于图22所示的光纤拉丝炉105。接着，光纤拉丝炉105与实施方式4的情况同样地一边通过控制部110A对拉丝条件进行控制，一边通过加热处理使光纤母材10D的下端部熔融，并将光纤拉丝。被拉丝的光纤是其外周未实施被覆的裸线状态的光纤，利用模具106(参照图22)进行被覆处理。其结果，制造图23所示的构成的光纤11C。如此得到光纤11C(步骤S112)，本工序结束。
通过该拉丝工序，光纤母材10D中的玻璃微粒8的烧结区域成为独立气泡区域(即第2包层2Bb)，该独立气泡区域为光纤11C的包层部2B的一部分，其包含2个以上的独立气泡12并形成在与芯部1B间隔开的位置。另外，光纤母材10D中的芯棒4B-1～4B-4的各芯形成部(例如图25所示的各芯形成部4Ba)各自成为芯部1B。芯棒4B-1～4B-4的各包层形成部(例如图25所示的各包层形成部4Bb)各自成为第1包层2Ba，玻璃管3A被熔融而缩径的部分成为第3包层2Bc，第1保持体6B和第2保持体7B被透明化的部分成为包层部2B的一部分。
另一方面，在实施方式5中，由上述中间体9C不经光纤母材而制造光纤的情况下，光纤制造工序包括步骤S111的拉丝工序(参照图2)。通过该拉丝工序得到光纤11C(步骤S113)，本工序结束。另一方面，在实施方式5中的目标物为光纤母材的情况下，通过上述烧结工序制作的光纤母材10D(参照图26)作为目标物处理。如此得到作为目标物的光纤母材10D(步骤S114)，本工序结束。
在实施方式5中的步骤S111的拉丝工序中，首先，代替上述实施方式4中的光纤母材10C而将实施方式5中的中间体9C设置于图22所示的光纤拉丝炉105。接着，与图26所示的烧结工序的情况同样地，通过第2保持体7B的2个以上的孔，一边进行控制压力的调整一边将玻璃管3A的内部气氛加压。与此并行，光纤拉丝炉105与实施方式4的情况同样地一边通过控制部110A对拉丝条件进行控制，一边对中间体9C进行加热处理。由此，光纤拉丝炉105将玻璃管3A和芯棒4B-1～4B-4熔融，同时使第1保持体6B和第2保持体7B稠密化，并且一边将填充状态的玻璃微粒8烧结一边将在玻璃微粒8间孤立的气泡作为独立气泡12，由中间体9C将光纤拉丝。之后，利用模具106对经拉丝的光纤进行被覆处理，其结果，由中间体9C制造图23所示的构成的光纤11C。
通过该拉丝工序，中间体9C中的玻璃微粒8的烧结区域成为独立气泡区域，该独立气泡区域为光纤11C的包层部2B的一部分，其包含2个以上的独立气泡12并形成在与芯部1B间隔开的位置。另外，中间体9C中的芯棒4B-1～4B-4的各芯形成部各自成为芯部1B。芯棒4B-1～4B-4的各包层形成部各自成为第1包层2Ba，玻璃管3A被熔融而缩径的部分成为第3包层2Bc，第1保持体6B和第2保持体7B被透明化的部分成为包层部2B的一部分。
根据实施方式5的光纤的制造方法，使用2个以上具有2个以上的芯形成部的多芯内包型的芯棒，利用与上述实施方式3的情况相同的方法，制作将实施方式3中的中间体9B的各芯棒替换成多芯内包型的芯棒(例如芯棒4B-1～4B-4)的构成的中间体9C，与上述实施方式4的情况同样地一边将中间体9C中的玻璃管3A的内部气氛加压，一边对中间体9C进行加热处理，一边将中间体9C中的填充状态的玻璃微粒8烧结，一边在玻璃微粒8的烧结区域的内部且与2个以上的芯棒各自间隔开的位置形成在这些2个以上的芯棒的各外周在长度方向上分散的2个以上的独立气泡12。因此，可享有实施方式3、4的作用效果，同时利用拉丝工序使内含这些2个以上的独立气泡12的玻璃微粒8的烧结区域为独立气泡区域，能够容易地制造在与2个以上的芯部各自间隔开的位置具备独立气泡区域的多芯纤维(例如光纤11C)。
需要说明的是，在上述实施方式1～5中，由添加有GeO2的石英玻璃构成芯部，由纯石英玻璃构成包层部，但本发明并不限于此。例如，也可以由纯石英玻璃构成芯部，由添加有使折射率降低的掺杂剂(例如氟)的石英玻璃构成包层部。该情况下，芯部相对于包层部的相对折射率差例如也能够为0.23％以上3.5％以下的范围内。
另外，在上述实施方式1～5中，对构成中间体的玻璃管的下端部进行了密封，但本发明并不限于此。例如，通过密封工序所密封的玻璃管的一端部可以为该玻璃管的上端部，也可以为下端部。
此外，在上述实施方式1～5中，使夹持保持芯棒的第1保持体和第2保持体的各外形为圆板形状、圆柱形状或圆锥形状，但本发明并不限于此。例如，第1保持体和第2保持体的各外形也可以考虑容纳它们的玻璃管的内部的形状和尺寸(内径)而为所期望的形状(圆板形状、圆柱形状、圆锥形状或除此以外的形状)。
另外，在上述实施方式1中，在玻璃微粒的烧结区域的内部未形成独立气泡，但本发明并不限于此。例如，如实施方式1中所例示的那样，在使形成有2个以上的孔的玻璃板为第1保持体和第2保持体的构成中，也可以与上述实施方式4的情况同样地，在玻璃微粒的烧结区域的内部形成独立气泡。
此外，在上述实施方式3、5中，作为所准备的芯棒的一例而例示出4个芯棒，但本发明并不限于此。例如，实施方式3、5中准备的芯棒的数量也可以为2个以上(即多个)。另外，2个以上的芯棒的排列不限定于上述正方格状的排列，也可以为所期望的排列。
另外，在上述实施方式1～5中，使1个芯棒中包含的芯形成部的数量为1个或4个，但本发明并不限于此。例如，在实施方式1～5中，1个芯棒中包含的芯形成部的数量可以为1个，也可以为2个以上。另外，1个芯棒中包含的2个以上的芯形成部的排列不限定于上述正方格状的排列，也可以为所期望的排列。
此外，在上述实施方式1～5中，进行了对填充状态的玻璃微粒进行脱羟基处理的脱羟基工序，但本发明并不限于此。例如，脱羟基工序也可以考虑光纤所允许的传输损耗或所填充的玻璃微粒的状态等而根据需要进行。
另外，在上述实施方式4、5中，基于透过烧结工序中的加热处理中的中间体或拉丝工序中的拉丝中的光纤的透过光的功率，对施加到填充状态的玻璃微粒间的间隙内的压力(控制压力)或拉丝条件进行控制，但本发明并不限于此。例如，上述的控制压力或拉丝条件也可以基于由上述中间体或光纤反射的反射光的功率来控制，还可以基于这些透过光的功率和反射光的功率中的至少1个来控制。
另外，本发明不被上述实施方式所限定。将上述各构成要素适当组合而构成的方案也包含在本发明中。除此以外，基于上述实施方式由本领域技术人员等所进行的其他实施方式、实施例和运用技术等全部包含在本发明的范畴内。
工业实用性
如上所述，本发明的光纤的制造方法适合于能够得到芯径在长度方向上稳定的光纤的光纤的制造方法。
符号说明
1、1A-1～1A-4、1B 芯部
2、2A、2B 包层部
2a、2Ba 第1包层
2b、2Bb 第2包层
2c、2Bc 第3包层
3、3A、3B 玻璃管
3a、3Aa、3Ba 管内部
3b 突起部
3c、3Ac、4c 上端部
3d、3Ad、4d 下端部
3Ae 圆锥部
3Af 下端圆筒部
4、4A-1～4A-4、4B-1～4B-4、4C 芯棒
4a、4Ba、4Ca 芯形成部
4b、4Bb、4Cb 包层形成部
5、5A、5B 一对保持体
6、6A、6B 第1保持体
6a、6Aa、6Ba、7a、7Aa、7Ba 卡合孔
7、7A、7B 第2保持体
8 玻璃微粒
9、9A、9B、9C 中间体
10、10A、10B、10C、10D 光纤母材
11、11A、11B、11C、F、Fa 光纤
12 独立气泡
100、100A、101、101A、101B 盖
100a、100Aa、100B 气体导入管
101a、101Aa、104 气体排出管
102、102A 加热炉
103 真空泵
103a 排气阀
105 光纤拉丝炉
105a 加热器
106 模具
107 压力计
108、108A 光照射器
109、109A 测定器
110、110A 控制部
L1、L11 光
L2、L21 透过光

Claims (11)

1.一种光纤的制造方法，其为具备由玻璃构成的芯部、和由玻璃构成并形成于所述芯部的外周的包层部的光纤的制造方法，其特征在于，
所述制造方法包括以下工序：
棒配置工序，将由玻璃构成并形成为具有2个以上的孔的一对保持体中的第1保持体、和具备成为所述芯部的芯形成部和成为所述包层部中的在所述芯部的整个外周相邻的部分的包层形成部的芯棒配置于成为所述包层部的一部分的玻璃管的内部，以使得所述芯棒被所述第1保持体支撑；
微粒填充工序，向所述玻璃管的内壁面与所述芯棒的间隙中填充玻璃微粒；
棒保持工序，将所述一对保持体中的第2保持体配置于所述玻璃管的内部，将所述芯棒和所填充的所述玻璃微粒容纳于被所述玻璃管的内壁面、所述第1保持体和所述第2保持体所包围的区域内，同时将所述芯棒夹持保持于所述第1保持体与所述第2保持体之间；
密封工序，将所述玻璃管的一端部密封而制作中间体；和
光纤制造工序，使用所述中间体制造光纤，
所述第1保持体和所述第2保持体的各堆积密度设定为以所述玻璃微粒的填充部分的堆积密度为基准的规定范围内，所述规定范围是根据光纤的长度方向的芯径的允许变动范围而决定的。
2.如权利要求1所述的光纤的制造方法，其特征在于，所述制造方法包括以下的脱羟基工序：通过所述2个以上的孔使还原性气体在所述玻璃管的内部流通，利用所述还原性气体对所填充的所述玻璃微粒进行脱羟基处理。
3.如权利要求1或2所述的光纤的制造方法，其特征在于，所述第1保持体和所述第2保持体为形成有所述2个以上的孔的玻璃板。
4.如权利要求1或2所述的光纤的制造方法，其特征在于，所述第1保持体和所述第2保持体为玻璃粉末的成型体，并且为具有所述2个以上的孔的玻璃多孔体。
5.如权利要求4所述的光纤的制造方法，其特征在于，所述玻璃多孔体具有平均粒径为0.3μm以上的所述玻璃粉末的成型部分。
6.如权利要求1～5中任一项所述的光纤的制造方法，其特征在于，
所述光纤具备2个以上的所述芯部，
所述棒配置工序将所述第1保持体和2个以上的所述芯棒配置于所述玻璃管的内部，以使得2个以上的所述芯棒被所述第1保持体支撑，
所述微粒填充工序向所述玻璃管的内壁面与2个以上的所述芯棒的各间隙中填充所述玻璃微粒，
所述棒保持工序将2个以上的所述芯棒和所填充的所述玻璃微粒容纳于被所述玻璃管的内壁面、所述第1保持体和所述第2保持体所包围的区域内，同时将2个以上的所述芯棒夹持保持于所述第1保持体与所述第2保持体之间。
7.如权利要求1～6中任一项所述的光纤的制造方法，其特征在于，在所述微粒填充工序中填充的所述玻璃微粒的平均粒径为50μm以上500μm以下。
8.如权利要求1～7中任一项所述的光纤的制造方法，其特征在于，所述光纤制造工序包括下述工序：
烧结工序，通过所述2个以上的孔将所述玻璃管的内部气氛减压，同时对所述中间体进行加热处理，使所述第1保持体、所述第2保持体和所填充的所述玻璃微粒稠密化，制作光纤母材；和
拉丝工序，通过加热处理将所述光纤母材熔融，并将光纤拉丝。
9.如权利要求1～7中任一项所述的光纤的制造方法，其特征在于，所述光纤制造工序包括下述工序：
烧结工序，通过所述2个以上的孔对所述玻璃管的内部气氛进行控制，同时对所述中间体进行加热处理，使所述第1保持体和所述第2保持体稠密化，并且在对所填充的所述玻璃微粒进行烧结的同时将在所述玻璃微粒间孤立的气泡作为独立气泡，制作具备包含2个以上所述独立气泡的所述玻璃微粒的烧结区域的光纤母材；和
拉丝工序，通过加热处理将所述光纤母材熔融，并将光纤拉丝，
所述拉丝工序将所述玻璃微粒的烧结区域作为独立气泡区域，该独立气泡区域为所述包层部的一部分，其包含2个以上的所述独立气泡并形成在与所述芯部间隔开的位置。
10.如权利要求1～7中任一项所述的光纤的制造方法，其特征在于，所述光纤制造工序包括以下的拉丝工序：
通过所述2个以上的孔将所述玻璃管的内部气氛减压，同时对所述中间体进行加热处理，将所述玻璃管和所述芯棒熔融，同时使所述第1保持体、所述第2保持体和所填充的所述玻璃微粒稠密化，并将光纤拉丝。
11.如权利要求1～7中任一项所述的光纤的制造方法，其特征在于，所述光纤制造工序包括以下的拉丝工序：
通过所述2个以上的孔对所述玻璃管的内部气氛进行控制，同时对所述中间体进行加热处理，将所述玻璃管和所述芯棒熔融，同时使所述第1保持体和所述第2保持体稠密化，并且在对所填充的所述玻璃微粒进行烧结的同时将在所述玻璃微粒间孤立的气泡作为独立气泡，将光纤拉丝，
所述拉丝工序将包含2个以上所述独立气泡的所述玻璃微粒的烧结区域作为独立气泡区域，该独立气泡区域为所述包层部的一部分，其包含2个以上的所述独立气泡并形成在与所述芯部间隔开的位置。
CN201880015566.8A 2017-03-24 2018-03-08 光纤的制造方法 Active CN110382426B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017-058653 2017-03-24
JP2017058653A JP6606116B2 (ja) 2017-03-24 2017-03-24 光ファイバの製造方法
PCT/JP2018/009008 WO2018173774A1 (ja) 2017-03-24 2018-03-08 光ファイバの製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN110382426A true CN110382426A (zh) 2019-10-25
CN110382426B CN110382426B (zh) 2021-12-24

Family

ID=63584252

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201880015566.8A Active CN110382426B (zh) 2017-03-24 2018-03-08 光纤的制造方法

Country Status (5)

Country Link
US (1) US11237322B2 (zh)
EP (1) EP3604243B1 (zh)
JP (1) JP6606116B2 (zh)
CN (1) CN110382426B (zh)
WO (1) WO2018173774A1 (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114465078A (zh) * 2021-12-27 2022-05-10 江苏法尔胜光电科技有限公司 一种解决稀土掺杂光纤包层亮点的套管工艺方法

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6606116B2 (ja) * 2017-03-24 2019-11-13 古河電気工業株式会社 光ファイバの製造方法
JP2021153166A (ja) 2020-03-24 2021-09-30 古河電気工業株式会社 光増幅ファイバ、光ファイバ増幅器および光通信システム
JPWO2022209515A1 (zh) * 2021-03-31 2022-10-06
CN118632825A (zh) * 2022-03-01 2024-09-10 住友电气工业株式会社 光纤母材的制造方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03247529A (ja) * 1990-02-22 1991-11-05 Sumitomo Electric Ind Ltd 光ファイバ用母材の製造方法
CN1078309A (zh) * 1992-01-30 1993-11-10 古河电气工业株式会社 光纤预制件的制造方法
CN102596832A (zh) * 2009-11-04 2012-07-18 康宁股份有限公司 用粒状玻璃烟炱形成光纤外包覆部的方法
CN103936277A (zh) * 2014-03-20 2014-07-23 富通集团有限公司 一种多芯光纤的制造方法
JP5995298B1 (ja) * 2015-07-08 2016-09-21 日本電信電話株式会社 光ファイバ製造方法及び光ファイバ製造装置

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58104031A (ja) * 1981-12-10 1983-06-21 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 光フアイバ用母材の製造方法
JP3327364B2 (ja) * 1994-08-15 2002-09-24 信越石英株式会社 シリカガラス加工品の製造方法
JP3797567B2 (ja) * 1995-10-31 2006-07-19 信越石英株式会社 光ファイバ用母材の製造方法
US8132429B2 (en) * 2004-04-27 2012-03-13 Silitec Fibers Sa Method for fabricating an optical fiber, preform for fabricating an optical fiber, optical fiber and apparatus
JP5435504B2 (ja) * 2009-01-23 2014-03-05 古河電気工業株式会社 光ファイバ用プリフォームの製造方法
US8468852B2 (en) * 2009-12-03 2013-06-25 Corning Incorporated Soot pressing for optical fiber overcladding
JP5261448B2 (ja) * 2010-08-09 2013-08-14 古河電気工業株式会社 空孔アシスト光ファイバ
JP6205394B2 (ja) * 2015-08-03 2017-09-27 株式会社フジクラ 光ファイバ母材の製造方法、光ファイバ母材、及び光ファイバの製造方法
JP6606116B2 (ja) * 2017-03-24 2019-11-13 古河電気工業株式会社 光ファイバの製造方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03247529A (ja) * 1990-02-22 1991-11-05 Sumitomo Electric Ind Ltd 光ファイバ用母材の製造方法
CN1078309A (zh) * 1992-01-30 1993-11-10 古河电气工业株式会社 光纤预制件的制造方法
CN102596832A (zh) * 2009-11-04 2012-07-18 康宁股份有限公司 用粒状玻璃烟炱形成光纤外包覆部的方法
CN103936277A (zh) * 2014-03-20 2014-07-23 富通集团有限公司 一种多芯光纤的制造方法
JP5995298B1 (ja) * 2015-07-08 2016-09-21 日本電信電話株式会社 光ファイバ製造方法及び光ファイバ製造装置
JP2017019675A (ja) * 2015-07-08 2017-01-26 日本電信電話株式会社 光ファイバ製造方法及び光ファイバ製造装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114465078A (zh) * 2021-12-27 2022-05-10 江苏法尔胜光电科技有限公司 一种解决稀土掺杂光纤包层亮点的套管工艺方法

Also Published As

Publication number Publication date
WO2018173774A1 (ja) 2018-09-27
US11237322B2 (en) 2022-02-01
US20200012042A1 (en) 2020-01-09
JP6606116B2 (ja) 2019-11-13
EP3604243A4 (en) 2020-12-23
CN110382426B (zh) 2021-12-24
JP2018162170A (ja) 2018-10-18
EP3604243B1 (en) 2023-10-18
EP3604243A1 (en) 2020-02-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110382426A (zh) 光纤的制造方法
JP6764346B2 (ja) 光ファイバおよびプリフォーム形成方法
KR20040024598A (ko) 저편광 모드 분산 광섬유의 제조방법
KR101617567B1 (ko) 광섬유 모재를 제조하는 방법 및 광섬유 모재
WO2006071865A3 (en) Method and apparatus for manufacturing an optical fiber core rod
US6299822B1 (en) Method of fabricating silica glass by sol-gel process
TW200628416A (en) Optical fiber base material and method for fabricating the same
EP3129328B1 (en) Method for making soot preforms and glass optical fibers
CN106966581A (zh) 一种光纤预制棒及其制备方法
JP2007051024A (ja) フォトニッククリスタルファイバとその製造方法
ATE407918T1 (de) Verfahren und vorrichtung zur herstellung einer beschichtung mit niedriger oh-gruppenanzahl
JP6719505B2 (ja) 光ファイバの製造方法及び光ファイバ母材の製造方法
JP6887201B2 (ja) 光ファイバの製造方法及び光ファイバ
WO2009025051A1 (ja) Ｇｒｉｎレンズの製造方法
KR100539869B1 (ko) 젤 튜브의 소결 장치와 이를 이용한 대구경 광섬유 모재의제조방법
KR20200106007A (ko) 유리 부품을 제조하기 위한 방법 및 장치
CN113461322A (zh) 光纤及光纤预制棒的制造方法
KR100506221B1 (ko) 젤 튜브를 소결시키기 위한 장치 및 방법
JP2013155109A (ja) 光ファイバ母材を製造する方法及び光ファイバ母材
JP5702850B2 (ja) 光ファイバ母材
KR101817294B1 (ko) 비실리카계 광섬유용 프리폼 제조방법
JPH04325430A (ja) 光ファイバ用母材の製造方法
JP2006083037A (ja) 光ファイバの製造方法
JPH06222232A (ja) 光導波路の作製方法
KR20180134118A (ko) 비구면 유리 제조방법

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant