JP2002326831A - Photonic crystal fiber and its producing method - Google Patents

Photonic crystal fiber and its producing method

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正隆 中沢
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a fiber with high nonlinearity and an easy method of production there of to be produced easily. SOLUTION: A photonic crystal fiber 1 having a core part 11 and a porous part 12 ranged most dense with many pores 13 is produced by drawing a preform 2 to a fiber state at which capillaries 22a for plural porous parts are placed in the hole of a support tube 24 and a rod 21a for a core part of which the diameter is smaller than that of the capillary fiber 22a for plural hole parts instead of the capillaries 22a for a plurality of porous parts in the nearly central part of the support tube 24.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【０００１】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、中実状のコア部
と、ファイバ中心軸方向に延びる多数の細孔が最密状に
配列された多孔部とを備えたフォトニッククリスタルフ
ァイバ及びその製造方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a photonic crystal fiber having a solid core portion and a porous portion in which a large number of pores extending in the direction of the central axis of the fiber are arranged in a close-packed manner, and a method of manufacturing the same. About.

【０００２】[0002]

【従来の技術】光ファイバ中で発生する非線形光学効果
には、ラマン散乱やブリュアン散乱等の誘導散乱現象、
並びに自己位相変調、相互位相変調及び四光波混合等の
非線形現象を発生させる光カー効果と呼ばれる非線形屈
折率現象がある。2. Description of the Related Art Nonlinear optical effects generated in optical fibers include stimulated scattering phenomena such as Raman scattering and Brillouin scattering.
In addition, there is a nonlinear refractive index phenomenon called an optical Kerr effect that generates nonlinear phenomena such as self-phase modulation, cross-phase modulation, and four-wave mixing.

【０００３】この非線形光学効果は、長距離・大容量通
信システムにおいては抑制すべきものであるが、非線形
光学効果を制御することで、スーパーコンティニュウム
発生による白色光の発生や、誘導ラマン散乱を利用した
光増幅、さらに四光波混合を利用した波長変換等に積極
的に用いることがある。The nonlinear optical effect should be suppressed in a long-distance, large-capacity communication system. However, by controlling the nonlinear optical effect, the generation of white light due to the generation of supercontinuum and the stimulated Raman scattering are prevented. It is sometimes used positively for optical amplification using, for example, wavelength conversion using four-wave mixing.

【０００４】[0004]

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記光ファ
イバの非線形光学効果を現す指標として、ｎ２／Ａeff
で表される非線形係数がある（ｎ２：非線形屈折率、Ａ
eff：実行コア断面積）。By the way, as an index showing the nonlinear optical effect of the above optical fiber, n2 / Aeff
(N2: nonlinear refractive index, A
eff: effective core cross section).

【０００５】ここで、上記非線形光学効果の積極的な利
用のために、光ファイバの非線形光学効果効率を向上さ
せるには、ｎ２を大きくするか、又はＡeffを小さくす
ることによって上記非線形係数ｎ２／Ａeffを大きくす
る必要がある。Here, in order to improve the nonlinear optical effect efficiency of the optical fiber in order to positively utilize the nonlinear optical effect, the nonlinear coefficient n2 /／ is increased by increasing n2 or decreasing Aeff. Aeff needs to be increased.

【０００６】上記ｎ２を大きくすることは、光ファイバ
の材料である石英ガラス（ＳｉＯ2）にＧｅＯ2をドープ
することによって実現する。すなわち、上記非線形屈折
率ｎ２と、比屈折率差Δとはほぼ比例関係にあり、例え
ば、純粋なＳｉＯ2のｎ２が２．８×１０-20ｍ2／Ｗで
あるのに対し、上記ＳｉＯ2にＧｅＯ2をドープして比屈
折率差Δを２％にしたときには、上記ｎ２は４．５×１
０-20ｍ2／Ｗとなる。The above-mentioned increase in n2 can be realized by doping quartz glass (SiO 2 ), which is a material of an optical fiber, with GeO 2 . That is, the nonlinear refractive index n2 and the relative refractive index difference Δ are substantially proportional to each other. For example, n2 of pure SiO 2 is 2.8 × 10 −20 m 2 / W, whereas 2 is doped with GeO 2 to make the relative refractive index difference Δ 2%, the above n2 is 4.5 × 1
0 -20 m 2 / W.

【０００７】ところが、コア・クラッドからなる通常の
光ファイバにおいてＳｉＯ2にＧｅＯ2をドープすること
で得られる比屈折率差Δは３％程度が限界である。この
ため、ＧｅＯ2をドープしても、純粋なＳｉＯ2の２倍程
度のｎ２しか得られない。However, the relative refractive index difference Δ obtained by doping SiO 2 with GeO 2 in an ordinary optical fiber comprising a core and a clad is limited to about 3%. For this reason, be doped with GeO 2, n2 obtained only two times the pure SiO 2.

【０００８】一方、実効コア断面積Ａeffは、ファイバ
パラメータによって広範囲にコントロールすることが可
能である。例えば分散シフトファイバ（ＤＳＦ）は、上
記Ａeffが約５０μｍ2であるのに対し、比屈折率差Δを
大きくすることによってそのコア径を小さくすると、上
記Ａeffを２５μｍ2にすることができる。このように、
上記非線形係数ｎ２／Ａeffを高めるにはＡeffを調整す
ることが有効である。On the other hand, the effective core area Aeff can be controlled over a wide range by fiber parameters. For example, the dispersion-shifted fiber (DSF) has an Aeff of about 50 μm 2 , whereas the Aeff can be 25 μm 2 if the core diameter is reduced by increasing the relative refractive index difference Δ. in this way,
It is effective to adjust Aeff to increase the nonlinear coefficient n2 / Aeff.

【０００９】しかしながら、上記Ａeffは単にコア径に
比例するものではなく、比屈折率差Δが３％程度にしか
できない等の理由から、所定のコア径で最小値をとり、
これよりもコア径を小さくすると上記Ａeffは逆に大き
くなってしまう。このため、上記Ａeffを調整すること
でも、高い非線形性を有する光ファイバはその実現が極
めて困難である。However, the above-mentioned Aeff is not simply proportional to the core diameter, but takes a minimum value at a predetermined core diameter because the relative refractive index difference Δ can be made only about 3%.
If the core diameter is smaller than this, the above-mentioned Aeff will be larger. Therefore, it is extremely difficult to realize an optical fiber having high nonlinearity even by adjusting the above Aeff.

【００１０】そこで、本発明者は、コア・クラッドから
なる通常の光ファイバに比べて、実効コア断面積Ａeff
を大幅に小さくすることが可能なフォトニッククリスタ
ルファイバに着目した。Therefore, the present inventor has proposed that the effective core area Aeff is larger than that of a normal optical fiber comprising a core and a clad.
We focused on a photonic crystal fiber that can significantly reduce.

【００１１】このフォトニッククリスタルファイバは、
ファイバ中心で、ファイバ中心軸方向に延びるコア部
と、該コア部の周囲を覆うようにファイバ中心軸方向に
延びる多数の細孔が最密状に配列された多孔部とを備え
たものである。このものは、上記多孔部（コア・クラッ
ドからなる通常の光ファイバのクラッドに相当）が細孔
を有していることでコアと多孔部との屈折率の差が大き
く、さらに、上記コアの近傍に、このコアよりも大幅に
屈折率が低い細孔（エア）が存在することで、コアから
多孔部への光の漏洩が少なくなっている。このため、フ
ォトニッククリスタルファイバは、上記コア・クラッド
からなる通常の光ファイバに比べて実効コア断面積Ａef
fを大幅に小さくすることができる。This photonic crystal fiber is
At the center of the fiber, there is provided a core portion extending in the central axis direction of the fiber, and a porous portion in which a number of pores extending in the central axis direction of the fiber are arranged in a close-packed manner so as to cover the periphery of the core portion. . This has a large difference in the refractive index between the core and the porous portion because the porous portion (corresponding to the cladding of a normal optical fiber comprising a core and a clad) has pores. The presence of pores (air) having a refractive index significantly lower than that of the core in the vicinity reduces light leakage from the core to the porous portion. For this reason, the photonic crystal fiber has an effective core area Aef that is larger than that of the ordinary optical fiber having the core and clad.
f can be significantly reduced.

【００１２】このフォトニッククリスタルファイバの製
造方法としては、例えば図４及び図６に示すように、筒
状のサポート管２４の孔内に、筒状の多孔部用キャピラ
リ２２ａを多数本、最密状に配設すると共に、このサポ
ート管２４の略中心部に、上記多孔部用キャピラリ２２
ａと同じ外径を有する棒状のコア部用ロッド２１ｃを配
設することによってプリフォーム４を作製し、これを加
熱・延伸してファイバ状に線引きすることが考えられ
る。As a method of manufacturing this photonic crystal fiber, for example, as shown in FIGS. 4 and 6, a large number of cylindrical porous portion capillaries 22a are provided in a hole of a cylindrical support tube 24, And the capillary 22 for the perforated portion is provided substantially at the center of the support tube 24.
It is conceivable to prepare a preform 4 by disposing a rod-shaped core portion rod 21c having the same outer diameter as a, and then heat and stretch the preform 4 to draw a fiber.

【００１３】ところが、本発明者が、上記方法によりフ
ォトニッククリスタルファイバを製造したところ、図７
に示すように、コア径Ｄ（ファイバ径方向の最も内側に
位置する６つの細孔１３に内接する円の径Ｄ）が比較的
大きく、よってＡeffが比較的大きいものとなってしま
った。このため、製造されたフォトニッククリスタルフ
ァイバ５は、非線形性が比較的弱いファイバであった。
これは、上記の製造方法においては、上記コア径Ｄは、
多孔部２２において互いに隣り合う一対の細孔１３の中
心間距離をΛとし、各細孔１３の径をｄとしたときに、
Ｄ≧２Λ−ｄにしかならないことに起因する。従って、
上記コア径Ｄを小さくするには、Λを小さくすると共に
ｄを大きくしなければならず、これには、上記多孔部用
キャピラリ２２ａ及びコア部用ロッド２１ｃの外径を共
に小さくする（Λを小さくする）と共に、上記各多孔部
用キャピラリ２２ａを薄肉にして内径を大きく（ｄを大
きくする）する必要がある。しかしながら、薄肉かつ小
径の多孔部用キャピラリ２２ａをサポート管２４の孔内
に多数本配設するのは極めて困難であると共に、多孔部
用キャピラリ２２ａが薄肉であっては、プリフォーム４
を線引きするときにその孔が潰れたり、フォトニックク
リスタルファイバ５における細孔１３の径が不揃いにな
ってしまったりして、フォトニッククリスタルファイバ
５を確実に製造することが困難になる。However, when the present inventor manufactured a photonic crystal fiber by the above-mentioned method, it was found that FIG.
As shown in (1), the core diameter D (diameter D of the circle inscribed in the six innermost pores 13 in the fiber radial direction) is relatively large, and Aeff is relatively large. For this reason, the manufactured photonic crystal fiber 5 was a fiber having relatively weak nonlinearity.
This is because, in the above manufacturing method, the core diameter D is
When the distance between the centers of a pair of adjacent pores 13 in the porous portion 22 is represented by Λ, and the diameter of each of the pores 13 is represented by d,
This is because D ≧ 2Λ−d. Therefore,
In order to reduce the core diameter D, it is necessary to reduce Λ and increase d. To this end, both the outer diameters of the porous portion capillary 22a and the core portion rod 21c are reduced (小 さ くIn addition, it is necessary to make each of the porous portion capillaries 22a thinner to increase the inner diameter (increase d). However, it is extremely difficult to dispose a large number of thin and small-diameter porous capillaries 22a in the holes of the support tube 24, and if the porous-portion capillaries 22a are thin, the preform 4
When the wire is drawn, the holes are crushed or the diameters of the pores 13 in the photonic crystal fiber 5 become uneven, making it difficult to reliably manufacture the photonic crystal fiber 5.

【００１４】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たものであり、その目的とするところは、非線形性の高
いファイバを提供すると共に、これを容易に製造可能に
することにある。The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a highly nonlinear fiber and to easily manufacture the fiber.

【００１５】[0015]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、第１の発明は、多孔部用キャピラリは比較的大径か
つ厚肉のものを用いる一方、コア部用ロッドとして、上
記多孔部用キャピラリよりも小さい外径を有するものを
用いることとした。In order to achieve the above object, a first aspect of the present invention is to use a porous capillary having a relatively large diameter and a large wall thickness, while using a porous rod as a core rod. A material having an outer diameter smaller than that of the capillary for use was used.

【００１６】具体的に請求項１記載の発明は、ファイバ
中心軸方向に延びる中実状に形成されたコア部と、該コ
ア部の周囲を覆うように上記ファイバ中心軸方向に延び
る多数の細孔が最密状に配列された多孔部とを備えたフ
ォトニッククリスタルファイバの製造方法を対象とし、
筒状のサポート管の孔内に、上記多孔部の細孔となる孔
を有する筒状の多孔部用キャピラリと、該多孔部用キャ
ピラリよりも小さい外径を有しかつ上記コア部となる棒
状のコア部用ロッドとをそれぞれ配設してプリフォーム
を作製するプリフォーム作製工程と、上記プリフォーム
を加熱・延伸してファイバ状に線引きする線引き工程と
を備えた方法とする。More specifically, the present invention provides a solid core extending in the central axis direction of the fiber and a plurality of fine holes extending in the central axis direction of the fiber so as to cover the periphery of the core portion. Is intended for a method of manufacturing a photonic crystal fiber having a porous portion arranged in a close-packed state,
In the hole of the cylindrical support tube, a cylindrical capillary for a porous portion having a hole to be the pore of the porous portion, and a rod-shaped tube having an outer diameter smaller than that of the capillary for the porous portion and serving as the core portion And a drawing step of heating and stretching the preform to draw the fiber into a fiber shape.

【００１７】そして、上記プリフォーム作製工程は、上
記サポート管の略中心部に上記多孔部用キャピラリ１本
分の空間を設けるように上記サポート管の孔内に複数の
上記多孔部用キャピラリを最密状に配設すると共に、上
記サポート管の略中心部に設けられた空間内に１本の上
記コア部用ロッドを配設してプリフォームを作製する工
程であることを特定事項とするものである。In the preform manufacturing step, a plurality of capillaries for the porous part are placed in the hole of the support tube so as to provide a space for one capillary for the porous part substantially in the center of the support tube. It is a specific matter that the process is a process of arranging one core rod in a space provided in a substantially central portion of the support tube and arranging the rod for the core portion densely. It is.

【００１８】請求項１記載の発明によると、サポート管
の孔内に最密状に配設された多孔部用キャピラリはプリ
フォームを線引きすることによって互いに融着する共
に、サポート管と融着することになるため、上記多孔部
用キャピラリの孔は、フォトニッククリスタルファイバ
における多孔部でファイバ中心軸方向に延びる多数の細
孔を形成する。一方、上記サポート管の略中心部に配設
されたコア部用ロッドは、プリフォームを線引きするこ
とによってこのコア部用ロッドに近接する多孔部用キャ
ピラリと互いに融着することになるため、上記多孔部に
覆われてファイバ中心軸方向に延びるコア部を形成す
る。According to the first aspect of the present invention, the capillaries for the porous portion, which are disposed in the holes of the support tube in a close-packed state, are fused to each other by drawing the preform and to the support tube. Therefore, the pores of the capillary for the porous portion form many pores extending in the central axis direction of the fiber in the porous portion of the photonic crystal fiber. On the other hand, the core rod, which is disposed substantially at the center of the support tube, is fused with the porous capillary, which is close to the core rod, by drawing the preform. A core portion that is covered by the porous portion and extends in the central axis direction of the fiber is formed.

【００１９】ここで、コア部用ロッドは多孔部用キャピ
ラリよりも小径であるため、このコア部用ロッドは、上
記サポート管の略中心部で６本の上記多孔部用キャピラ
リに囲まれて形成された空間内に、これらの多孔部用キ
ャピラリとは所定の隙間を空けた状態で配設される。こ
のため、上記プリフォームを線引きすると上記コア部用
ロッドに近接する少なくとも６本の多孔部用キャピラリ
の孔は、上記隙間の分だけ他の多孔部用キャピラリの孔
よりも拡大変形するようになる。また、上記６本の多孔
部用キャピラリは、その孔の変形量が互いに同じになる
ため、この変形に伴い上記コア部用ロッドは自動的にフ
ァイバ中心に移動するようになる。こうして、フォトニ
ッククリスタルファイバにおけるコア部に近接した少な
くとも６個の細孔の径が他の細孔の径に比べて大きくな
ると共に、フォトニッククリスタルファイバのコア径は
小さくなる。Since the core rod is smaller in diameter than the porous capillary, the core rod is formed substantially at the center of the support tube and surrounded by the six porous capillaries. These capillaries for the porous part are arranged in the space defined with a predetermined gap. For this reason, when the preform is drawn, the holes of at least six perforated portion capillaries adjacent to the core portion rod are deformed to be larger than the other perforated portion capillaries by the gap. . Further, since the six capillaries for the porous part have the same amount of deformation of the holes, the rod for the core part automatically moves to the center of the fiber with this deformation. Thus, the diameter of at least six pores in the vicinity of the core in the photonic crystal fiber is larger than the diameter of the other pores, and the core diameter of the photonic crystal fiber is smaller.

【００２０】つまり、上記コア部用ロッドの外径が多孔
部用キャピラリの外径と同じである場合は、上記コア部
用ロッドは、このコア部用ロッドに近接する６本の多孔
部用キャピラリと互いに当接した状態になる。このた
め、上記６本の多孔部用キャピラリは、上記コア部用ロ
ッドによって孔の拡大変形が規制されるため、他のキャ
ピラリと同じ変形量で変形をする。こうして、フォトニ
ッククリスタルファイバにおけるコア部に近接した細孔
の径が小さくなると共に、それに伴い、フォトニックク
リスタルファイバのコア径は大きくなってしまう。That is, when the outer diameter of the core rod is the same as the outer diameter of the porous capillary, the core rod is made up of the six porous capillaries adjacent to the core rod. And come into contact with each other. Therefore, the six capillaries for a porous portion are deformed by the same amount of deformation as the other capillaries, because the expansion deformation of the holes is regulated by the core portion rod. Thus, the diameter of the pores near the core in the photonic crystal fiber decreases, and the core diameter of the photonic crystal fiber increases accordingly.

【００２１】これに対し、請求項１記載の発明による
と、プリフォームにおいて、コア部用ロッドとこのコア
部用ロッドを囲む多孔部用キャピラリとの間に隙間が生
じるように、上記コア部用ロッドを多孔部用キャピラリ
よりも小さい外径を有するものにすることで、上述した
ように、上記コア径を小さくすることができる。その結
果、Ａeffが小さい非線形性の高いファイバが製造され
る。On the other hand, according to the first aspect of the present invention, in the preform, the core portion is formed so that a gap is formed between the core portion rod and the porous portion capillary surrounding the core portion rod. By making the rod have an outer diameter smaller than the capillary for the porous portion, the core diameter can be reduced as described above. As a result, a highly nonlinear fiber having a small Aeff is manufactured.

【００２２】請求項１記載の発明においては、請求項２
記載の如く、各多孔部用キャピラリとして、その両端開
口がそれぞれ閉止されたものを用いるのがよい。According to the first aspect of the present invention, the second aspect is provided.
As described above, it is preferable to use capillaries for which the openings at both ends are respectively closed as the capillaries for each porous portion.

【００２３】これにより、プリフォームを線引きすると
きには、その温度上昇に伴い各多孔部用キャピラリの内
圧が上昇するようになる。これにより、上記各多孔部用
キャピラリの孔が潰れることなくファイバ化して、多孔
部における各細孔を確実に形成する。それと共に、プリ
フォームにおいて、コア部用ロッドに近接した６本の多
孔部用キャピラリは、上記プリフォームを線引きすると
きにはコア部用ロッドとの間に形成された隙間を埋める
ように、確実に、他の多孔部用キャピラリの孔に比べて
孔が拡大変形をする。その結果、コア径が小さいフォト
ニッククリスタルファイバを製造することが可能にな
る。As a result, when the preform is drawn, the internal pressure of each porous portion capillary rises with the temperature rise. Thereby, the pores of the capillaries for the porous portions are formed into fibers without being crushed, and the pores in the porous portions are reliably formed. At the same time, in the preform, the six perforated-portion capillaries close to the core-part rod fill the gap formed between the preform and the core-part rod when drawing the preform, so that The holes are enlarged and deformed as compared with the holes of the other capillaries. As a result, a photonic crystal fiber having a small core diameter can be manufactured.

【００２４】上記請求項１又は請求項２記載の第１の発
明は、コア部用ロッドを用いたフォトニッククリスタル
ファイバの製造方法であったが、第２の発明は、上記コ
ア部用ロッドの代わりに筒状のコア部用キャピラリを用
いる発明である。The first invention according to claim 1 or 2 is a method for manufacturing a photonic crystal fiber using a core rod, but the second invention is a method for manufacturing a core rod. Instead, the invention uses a cylindrical core capillary.

【００２５】具体的に請求項３記載の発明は、ファイバ
中心軸方向に延びる中実状に形成されたコア部と、該コ
ア部の周囲を覆うように上記ファイバ中心軸方向に延び
る多数の細孔が最密状に配列された多孔部とを備えたフ
ォトニッククリスタルファイバの製造方法を対象とし、
筒状のサポート管の孔内に、上記多孔部の細孔となる孔
を有する筒状の多孔部用キャピラリと、該多孔部用キャ
ピラリよりも小さい外径を有しかつ上記コア部となる棒
状のコア部用ロッドとをそれぞれ配設してプリフォーム
を作製するプリフォーム作製工程と、上記プリフォーム
を加熱・延伸してファイバ状に線引きする線引き工程と
を備えた方法とする。More specifically, the invention according to claim 3 is a solid-state core portion extending in the central axis direction of the fiber, and a plurality of fine holes extending in the central axis direction of the fiber so as to cover the periphery of the core portion. Is intended for a method of manufacturing a photonic crystal fiber having a porous portion arranged in a close-packed state,
In the hole of the cylindrical support tube, a cylindrical capillary for a porous portion having a hole to be the pore of the porous portion, and a rod-shaped tube having an outer diameter smaller than that of the capillary for the porous portion and serving as the core portion And a drawing step of heating and stretching the preform to draw the fiber into a fiber shape.

【００２６】そして、上記多孔部用キャピラリは、その
両端開口がそれぞれ閉止されたものを用いる一方、上記
コア部用キャピラリは、その両端開口がそれぞれ開放さ
れたものを用い、上記プリフォーム作製工程は、上記サ
ポート管の孔内の略中心部に１本の上記コア部用キャピ
ラリを配設すると共に、上記サポート管の略中心部を除
く孔内に複数の上記多孔部用キャピラリを最密状に配設
してプリフォームを作製する工程であることを特定事項
とするものである。The capillary for the porous portion is used with its both ends open, while the capillary for the core is used with the both ends open. A core capillary is disposed substantially at the center of the hole of the support tube, and a plurality of capillaries for the porous portion are arranged in the hole except the substantially center of the support tube in a close-packed state. It is a specific matter that this is a process of disposing and forming a preform.

【００２７】請求項３記載の発明によると、各多孔部用
キャピラリは、その両端開口が閉止されているため、プ
リフォームを線引きするときには温度上昇に伴い内圧が
上昇する。これにより、各孔が潰れることなくファイバ
化し、多孔部における各細孔を確実に形成する。According to the third aspect of the present invention, since the capillaries for each porous portion are closed at both ends, the internal pressure increases as the temperature rises when drawing the preform. Thereby, each hole is formed into a fiber without being crushed, and each pore in the porous portion is reliably formed.

【００２８】これに対し、コア部用キャピラリは、その
両端開口が開放されているため、プリフォームを線引き
するときでも内圧が上昇せずに、上記多孔部用キャピラ
リの変形によってファイバ径方向に押し潰されてファイ
バ化する。これにより、フォトニッククリスタルファイ
バにおける中実状のコア部が形成される。また、上記コ
ア部用キャピラリの孔が潰れることで、その分だけ該コ
アクラッドに近接した少なくとも６本の多孔部用キャピ
ラリの孔は、他の多孔部用キャピラリの孔よりも拡大変
形をする。その結果、フォトニッククリスタルファイバ
において、コア部に近接した少なくとも６個の細孔の径
が、細孔の径よりも大きくなり、よって上記コア径が小
さくなる。On the other hand, since the core capillary is open at both ends, the internal pressure does not increase even when the preform is drawn, and the core capillary is pushed in the fiber radial direction by the deformation of the porous capillary. The fibers are crushed to form fibers. Thereby, a solid core portion in the photonic crystal fiber is formed. Further, when the holes of the core portion capillary are crushed, the holes of at least six porous portion capillaries that are closer to the core clad are expanded and deformed more than the holes of the other porous portion capillaries. As a result, in the photonic crystal fiber, the diameter of at least six pores adjacent to the core becomes larger than the diameter of the pores, and thus the core diameter becomes smaller.

【００２９】このように、上記請求項１〜請求項３記載
の発明においては、サポート管内に複数本配設される多
孔部用キャピラリとして、その外径が小さいもの、又は
その肉厚が薄肉のもの、を用いなくても、コア径の小さ
いフォトニッククリスタルファイバが製造される。この
ため、非線形性の高いフォトニッククリスタルファイバ
を容易かつ確実に製造可能になる。As described above, according to the first to third aspects of the present invention, the plurality of capillaries for the porous portion provided in the support tube have a small outer diameter or a small thickness. A photonic crystal fiber having a small core diameter can be manufactured without using any of these. For this reason, a photonic crystal fiber with high nonlinearity can be easily and reliably manufactured.

【００３０】請求項４記載の発明は、ファイバ中心軸方
向に延びる中実状に形成されたコア部と、該コア部の周
囲を覆うように上記ファイバ中心軸方向に延びる多数の
細孔が最密状に配列された多孔部とを備えたフォトニッ
ククリスタルファイバを対象とする。According to a fourth aspect of the present invention, a core formed in a solid shape extending in the central axis direction of the fiber and a plurality of fine pores extending in the central axis direction of the fiber so as to cover the periphery of the core portion are closest to each other. The present invention is directed to a photonic crystal fiber having porous portions arranged in a shape.

【００３１】そして、上記多孔部において上記コア部に
近接した内側細孔の径を、該内側細孔よりもファイバ径
方向の外側に位置する外側細孔よりも大きく設定し、上
記コア部の径Ｄを、上記多孔部において互いに隣り合う
一対の外側細孔の中心間距離をΛとし、上記各外側細孔
の径をｄとしたときに、Ｄ＜２Λ−ｄを満たすように設
定することを特定事項とするものである。In the porous portion, the diameter of the inner pore near the core portion is set to be larger than the outer pore located on the outer side in the fiber radial direction from the inner pore, and the diameter of the core portion is made larger. D is defined as satisfying D <2Λ−d, where D is the distance between the centers of a pair of outer pores adjacent to each other in the porous portion, and d is the diameter of each outer pore. This is a specific matter.

【００３２】請求項４記載の発明によると、コア部に近
接した内側細孔の径が、外側細孔の径よりも大に設定さ
れ、かつコア径Ｄが、Ｄ＜２Λ−ｄを満たすように設定
されているため、上記コア径Ｄは比較的小径に形成され
る。これにより、上記フォトニッククリスタルファイバ
の実効コア断面積Ａeffが小さくなり、よって、非線形
係数ｎ２／Ａeffが大きくなる。その結果、極めて高い
非線形性を有するファイバが構成される。According to the fourth aspect of the present invention, the diameter of the inner pore near the core is set to be larger than the diameter of the outer pore, and the core diameter D satisfies D <2Λ-d. , The core diameter D is relatively small. As a result, the effective core area Aeff of the photonic crystal fiber decreases, and the nonlinear coefficient n2 / Aeff increases. As a result, a fiber having extremely high nonlinearity is formed.

【００３３】[0033]

【発明の効果】以上説明したように、本発明におけるフ
ォトニッククリスタルファイバの製造方法によると、多
孔部用キャピラリよりも小径のコア部用ロッドを用いて
プリフォームを作製する、又は両端開口を閉止した多孔
部用キャピラリと、両端開口を開放したコア部用キャピ
ラリとを用いてプリフォームを作製することで、コア径
が小さいフォトニッククリスタルファイバを容易に製造
することができる。As described above, according to the method for manufacturing a photonic crystal fiber of the present invention, a preform is manufactured using a core rod having a diameter smaller than that of a porous capillary, or the openings at both ends are closed. A photonic crystal fiber having a small core diameter can be easily manufactured by producing a preform using the capillary for a porous portion and the capillary for a core having both ends opened.

【００３４】また、該方法によって製造されたフォトニ
ッククリスタルファイバは、Ｄ＜２Λ−ｄを満たすよう
になるため、コア径Ｄが小さく、これにより実効コア断
面積Ａeffが小さくなって、極めて高い非線形性を有す
るファイバとなる。The photonic crystal fiber manufactured by this method satisfies D <2Λ−d, so that the core diameter D is small, the effective core area Aeff is small, and the nonlinearity is extremely high. The resulting fiber has properties.

【００３５】[0035]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基いて説明する。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【００３６】＜第１実施形態＞図１は、本発明の第１実
施形態に係る製造方法によって製造されたフォトニック
クリスタルファイバ１を示し、このものは、ファイバ中
心で、ファイバ中心軸方向に延びる中実状のコア部１１
と、該コア部１１の周囲を覆いながらファイバ中心軸方
向に延びる多孔部１２と、この多孔部１２の周囲を覆う
ＳｉＯ2からなるサポート部１４とを備えている。<First Embodiment> FIG. 1 shows a photonic crystal fiber 1 manufactured by a manufacturing method according to a first embodiment of the present invention, which extends in the fiber center axis direction at the center of the fiber. Solid core 11
A porous portion 12 extending in the central axis direction of the fiber while covering the periphery of the core portion 11; and a support portion 14 made of SiO 2 covering the periphery of the porous portion 12.

【００３７】上記コア部１１は、ＳｉＯ2製であってＧ
ｅＯ2がドープされている。ここで、コア部１１とは、
後述する多孔部１２においてファイバ径方向の最も内方
に位置する６個の内側細孔１３ａに内接する内接円の内
側の部分をいい（図２の破線参照）、上記コア部１１の
径（コア径Ｄ）は、上記内接円の径である。The core 11 is made of SiO 2
eO 2 is doped. Here, the core 11 is
A portion inside the inscribed circle inscribed in the innermost six inner pores 13a in the fiber radial direction in the porous portion 12 described later (refer to the broken line in FIG. 2), and the diameter of the core portion 11 (see FIG. 2). The core diameter D) is the diameter of the inscribed circle.

【００３８】上記多孔部１２は、ファイバ中心軸方向に
延びる多数の細孔１３がファイバ断面において最密状に
配列されて構成されている。上記細孔１３の内、図２に
拡大して示すように、上記コア部１１に近接する６個の
細孔１３ａ、すなわち多孔部１２における上記内側細孔
１３ａは、この内側細孔１３ａよりもファイバ径方向の
外側に位置する他の細孔（外側細孔１３ｂ）よりも大径
にされている。The porous portion 12 is formed by arranging a large number of pores 13 extending in the direction of the central axis of the fiber in the cross section of the fiber in the closest density. As shown in the enlarged view of FIG. 2 among the pores 13, six pores 13 a adjacent to the core portion 11, that is, the inner pores 13 a in the porous portion 12 are larger than the inner pores 13 a. The diameter is larger than the other fine holes (outer fine holes 13b) located outside in the fiber radial direction.

【００３９】上記サポート部１４は、上記多孔部１２の
周囲を覆うことでこの多数の細孔１３を有する多孔部１
２を保護及び支持すると共に、フォトニッククリスタル
ファイバ１の機械的強度を向上させるようにされてい
る。The support section 14 covers the periphery of the porous section 12 so that the porous section 1 having the large number of pores 13 is formed.
2 is protected and supported, and the mechanical strength of the photonic crystal fiber 1 is improved.

【００４０】そして、上記多孔部１２において互いに隣
り合う一対の外側細孔１３ｂの中心間距離をΛとし、こ
の外側細孔１３ｂの径をｄとしたときに、上記コア径Ｄ
は、 Ｄ＜２Λ−ｄ を満たすように設定されている。When the distance between the centers of a pair of outer pores 13b adjacent to each other in the porous portion 12 is Λ and the diameter of the outer pores 13b is d, the core diameter D
Is set to satisfy D <2Λ−d.

【００４１】次に、上記フォトニッククリスタルファイ
バ１の製造方法について、図３及び図４を参照しながら
説明すると、この製造方法は、プリフォーム２を作製す
るプリフォーム作製工程と、このプリフォーム２を加熱
・延伸してファイバ状に線引きする線引き工程とからな
る。Next, a method for manufacturing the photonic crystal fiber 1 will be described with reference to FIGS. 3 and 4. The manufacturing method includes a preform manufacturing step for manufacturing a preform 2 and a preform manufacturing step. Is drawn by heating and stretching to draw a fiber.

【００４２】上記プリフォーム２は、断面略円形状の筒
状サポート管２４と、多数本の筒状のＳｉＯ2製多孔部
用キャピラリ２２ａと、この多孔部用キャピラリ２２ａ
よりも小さい外径を有する棒状のＳｉＯ2製コア部用ロ
ッド２１ａとから構成される。このコア部用ロッド２１
ａにはＧｅＯ2がドープされていると共に、上記多孔部
用キャピラリ２２ａの外径よりも小径にされている。ま
た、上記各多孔部用キャピラリ２２ａは、その両端開口
が閉止されている。The preform 2 includes a cylindrical support tube 24 having a substantially circular cross section, a large number of cylindrical SiO 2 porous capillaries 22a, and a porous capillary 22a.
And a rod-shaped core rod 21a made of SiO 2 having a smaller outer diameter. This core rod 21
Ge is doped with GeO 2 and has a smaller diameter than the outer diameter of the capillary for porous portion 22a. In addition, the capillaries 22a for each of the porous portions are closed at both ends.

【００４３】そして先ず、上記サポート管２４の孔内
に、多孔部用キャピラリ２２ａを最密状に配設する。こ
のとき、上記サポート管２４の略中心部には１本の上記
多孔部用キャピラリに相当する空間Ｓを形成しておく。
この空間Ｓの形成は、上記多孔部用キャピラリ２２ａを
配設するときに上記サポート管２４の略中心部に多孔部
用キャピラリ２２ａを予め配設しないことで形成しても
よいし、上記サポート管２４の孔内に多孔部用キャピラ
リ２２ａを配設した後に、上記サポート管２４の略中心
部に位置する多孔部用キャピラリ２２ａを１本だけ抜き
取ることで形成してもよい。また、上記最密状に配設さ
れた多数の多孔部用キャピラリ２２ａの内、サポート管
２４の径方向に最も外側に位置する各多孔部用キャピラ
リ２２ａと、上記サポート管２４の内周面との間には隙
間が生じるが、この隙間にはＳｉＯ 2製の粉体等からな
る充填材を充填することで、上記各多孔部用キャピラリ
２２ａの位置ずれが生じないようにするのがよい。First, in the hole of the support tube 24,
Then, the capillary 22a for the porous portion is arranged in the closest density. This
At the time of the above, one of the above-mentioned
A space S corresponding to the perforated portion capillary is formed.
The formation of the space S is performed by using the capillary for porous portion 22a.
At the time of disposing, a porous portion
Can be formed by not disposing the capillary 21a for use in advance.
It is preferable that the capillary for the porous portion be provided in the hole of the support tube 24.
After arranging the ribs 22a, the center of the support tube 24 is substantially
Pull out only one capillary 22a for the porous part located in the part
It may be formed by taking. In addition, the above
Support tube out of a large number of porous capillaries 22a
24 Capillary for each porous part located on the outermost side in the radial direction
There is a gap between the hole 22a and the inner peripheral surface of the support tube 24.
A gap is formed, but in this gap, SiO TwoMade of powder
By filling the filling material with
It is preferable to prevent the displacement of 22a.

【００４４】そして、このサポート管２４の孔内の略中
心部に６本の上記多孔部用キャピラリ２２ａに囲まれる
ことで形成された上記空間Ｓ内に、上記コア部用ロッド
２１ａを１本配設する。これにより、上記コア部用ロッ
ド２１ａと、このコア部用ロッド２１ａに近接した６本
の多孔部用キャピラリ２２ａとの間には、所定の隙間が
形成される。One core rod 21a is provided in the space S formed by being surrounded by the six porous capillaries 22a at substantially the center of the hole of the support tube 24. Set up. Thus, a predetermined gap is formed between the core portion rod 21a and the six porous portion capillaries 22a adjacent to the core portion rod 21a.

【００４５】こうしてサポート管２４の孔内にコア部用
ロッド２１ａ及び多孔部用キャピラリ２２ａを配設して
作製したプリフォーム２を加熱して延伸する線引き加工
を施して、細径化（ファイバ化）する。このとき、図４
に示すように、プリフォーム２の一端面（線引きの際に
上下方向に延びるように配設されるプリフォーム２の下
端面となる端面）には、上記プリフォーム２と同じ外径
を有する中実状の閉止用ロッド６を例えば融着により取
り付けて、このプリフォーム２の一端面（下端面）を閉
止するのがよい。これにより、線引きの際に、多孔部用
キャピラリ２２ａとは隙間を空けて配設されたコア部用
ロッド２１ａが、上記プリフォーム２の下端面から落下
することを防止することができる。The preform 2 produced by disposing the core portion rod 21a and the porous portion capillary 22a in the hole of the support tube 24 is subjected to a drawing process of heating and extending the preform 2 to reduce the diameter (to form a fiber). ). At this time, FIG.
As shown in (1), one end face of the preform 2 (the end face which is the lower end face of the preform 2 disposed to extend in the vertical direction at the time of drawing) has the same outer diameter as the preform 2. It is preferable that the actual closing rod 6 is attached by, for example, fusion, and one end face (lower end face) of the preform 2 is closed. Thereby, at the time of drawing, it is possible to prevent the core portion rod 21a disposed with a gap from the porous portion capillary 22a from dropping from the lower end surface of the preform 2.

【００４６】そして、上記線引き工程において、互いに
隣接する多孔部用キャピラリ２２ａ同士、多孔部用キャ
ピラリ２２ａとコア部用ロッド２１ａと、及び多孔部用
キャピラリ２２ａとサポート管２４ａとは互いに融着し
て一体化することとなる。Then, in the drawing step, the capillaries 22a for the porous part adjacent to each other, the capillary 22a for the porous part, the rod 21a for the core part, and the capillary 22a for the porous part and the support tube 24a are fused to each other. It will be integrated.

【００４７】この線引き時には、上記各多孔部用キャピ
ラリ２２ａはその両端開口が閉止されているため、温度
上昇に伴いその内圧が上昇する。これにより上記多孔部
用キャピラリ２２ａの孔が潰れることなくファイバ化さ
れて、フォトニッククリスタルファイバ１における多孔
部１２の細孔１３を形成する。また、上記複数本の多孔
部用キャピラリ２２ａの内、コア部用ロッド２１ａに近
接した少なくとも６本の多孔部用キャピラリ２２ａは、
上記コア部用ロッド２１ａとの間に形成された隙間によ
って、他の多孔部用キャピラリ２２ａによりも孔径が拡
大するようになる。しかも、この６本の多孔部用キャピ
ラリ２２ａは共に同じ内圧になることから、互いに同じ
孔径となる。これにより、上記コア部用ロッド２１ａ
は、上記６本の多孔部用キャピラリ２２ａの変形に伴い
ファイバ中心に位置するようになると共に、この６本の
多孔部用キャピラリ２２ａの孔径が比較的大きくなる
（つまり、内側細孔１３ａの孔径が外側細孔１３ｂより
も大きくなる）分だけ、上記内側細孔１３ａの内接円に
よって形成されるコア径Ｄは小さくなる。At the time of drawing, since the openings at both ends of each of the capillaries 22a are closed, the internal pressure thereof increases as the temperature rises. As a result, the holes of the porous portion capillary 22a are formed into fibers without being crushed, and the pores 13 of the porous portion 12 in the photonic crystal fiber 1 are formed. In addition, among the plurality of porous portion capillaries 22a, at least six porous portion capillaries 22a adjacent to the core portion rod 21a are:
The gap formed between the core portion rod 21a and the core portion rod 21a allows the hole diameter to be larger than that of the other porous portion capillary 22a. In addition, since the six internal capillaries 22a have the same internal pressure, they have the same hole diameter. As a result, the core portion rod 21a
Are located at the center of the fiber along with the deformation of the above-described six-portion-portion capillaries 22a, and the pore diameters of the six-portion-portion capillaries 22a are relatively large (that is, the pore size of the inner pores 13a) Is larger than the outer pore 13b), the core diameter D formed by the inscribed circle of the inner pore 13a becomes smaller.

【００４８】その結果、図１又は図２に示すように、コ
ア部用ロッド２１ａにより形成されたファイバ中心を長
手方向に延びる中実状のコア部１１と、多孔部用キャピ
ラリ２２ａにより形成された多数の細孔１３が最密状に
配列された多孔部１２と、サポート管２４により形成さ
れたサポート部１４とからなるフォトニッククリスタル
ファイバファイバ１が製造される。As a result, as shown in FIG. 1 or FIG. 2, a solid core portion 11 extending in the longitudinal direction at the center of the fiber formed by the core portion rod 21a and a multiplicity formed by the porous portion capillary 22a. The photonic crystal fiber fiber 1 including the porous portion 12 in which the pores 13 are arranged in the closest density and the support portion 14 formed by the support tube 24 is manufactured.

【００４９】図８は、こうして製造されたフォトニック
クリスタルファイバ１のコア部１１の近傍を拡大して示
す写真であって、このものでは、隣り合う一対の細孔１
３の中心間距離Λが２．１μｍ、外側細孔１３ｂの径ｄ
が１．１μｍである。そして、コア径Ｄは２．６μｍで
あり、従って、Ｄ＜２Λ−ｄとなっている。FIG. 8 is an enlarged photograph showing the vicinity of the core 11 of the photonic crystal fiber 1 manufactured in this manner.
3 is 2.1 μm, the diameter d of the outer pore 13b
Is 1.1 μm. The core diameter D is 2.6 μm, and therefore D <2Λ−d.

【００５０】これに対し、図９に示すフォトニッククリ
スタルファイバは、コア部用ロッド２１ｃとして、多孔
部用キャピラリ２２ａと同じ外径を有するものを用いて
プリフォーム４を作製し、これを線引きしたものである
（図６参照）。この場合、コア部１１に近接する６個の
細孔１３の径と、その他の細孔１３の径とは互いに略同
じになっている。そして、Λは２．１μｍ、ｄは１．１
μｍであると共に、コア径Ｄは３．１μｍであるため、
Ｄ＝２Λ−ｄである。これは、上記コア部用ロッド２１
ｃが、多孔部用キャピラリ２２ａと同じ外径を有するた
め、プリフォーム４において、コア部用ロッド２１ｃ
と、このコア部用ロッド２１ｃに近接する６本の多孔部
用キャピラリ２２ａとは互いに当接して、両者２１ｃ，
２２ａの間に所定の隙間が形成されない状態になってし
まうためであり、これにより、上記６本の多孔部用キャ
ピラリ２２ａの孔が、他の多孔部用キャピラリ２２ａに
比べて拡大変形することができずに、よってコア径Ｄが
大きくなってしまうことになる（図７参照）。On the other hand, in the photonic crystal fiber shown in FIG. 9, a preform 4 was prepared using a core rod 21c having the same outer diameter as the porous part capillary 22a, and this was drawn. (See FIG. 6). In this case, the diameters of the six fine holes 13 close to the core 11 and the diameters of the other fine holes 13 are substantially the same. Λ is 2.1 μm and d is 1.1
μm and the core diameter D is 3.1 μm,
D = 2Λ−d. This is the same as the core rod 21
c has the same outer diameter as the porous portion capillary 22a, so that the core portion rod 21c
And the six porous portion capillaries 22a adjacent to the core portion rod 21c are in contact with each other, and the two 21c, 21c,
This is because a predetermined gap is not formed between the two capillaries 22a, so that the holes of the six porous capillaries 22a can be enlarged and deformed as compared with the other porous capillaries 22a. Therefore, the core diameter D becomes large (see FIG. 7).

【００５１】このように、本実施形態に係るフォトニッ
ククリスタルファイバ１の製造方法によれば、多孔部用
キャピラリ２２ａよりも小さい外径を有するコア部用ロ
ッド２１ａを用いることで、プリフォーム２におけるコ
ア部用ロッド２１ａと、多孔部用キャピラリ２２ａとの
間に所定の隙間を形成することができ、これにより、線
引き時には上記コア部用ロッド２１ａに近接した多孔部
用キャピラリ２２ａの孔径を、他の多孔部用キャピラリ
２２ａ孔径よりも拡大させて、フォトニッククリスタル
ファイバ１における内側細孔１３ａを外側細孔１３ｂよ
りも大径にすることができる。As described above, according to the method of manufacturing the photonic crystal fiber 1 according to the present embodiment, by using the core rod 21a having an outer diameter smaller than the porous capillary 22a, the preform 2 A predetermined gap can be formed between the core portion rod 21a and the porous portion capillary 22a, so that the hole diameter of the porous portion capillary 22a close to the core portion rod 21a during drawing can be changed. The diameter of the inner pore 13a in the photonic crystal fiber 1 can be made larger than the diameter of the outer pore 13b by enlarging the pore diameter of the porous portion capillary 22a.

【００５２】また、上記各多孔部用キャピラリ２２ａの
両端開口を閉止することで、プリフォーム２の線引き時
には、各多孔部用キャピラリ２２ａの内圧の上昇によっ
て各多孔部用キャピラリ２２ａの孔の潰れを抑制すると
共に、上記コア部用ロッド２１ａに近接した多孔部用キ
ャピラリ２２ａの孔径を、他の多孔部用キャピラリ２２
ａの孔よりも確実に拡大させることができる。その結
果、フォトニッククリスタルファイバ１のコア径Ｄを小
さくすることができる。Further, by closing the openings at both ends of each of the capillaries 22a, when the preform 2 is drawn, the internal pressure of each of the capillaries 22a is increased so that the holes of the capillaries 22a are collapsed. In addition, the pore diameter of the porous part capillary 22a close to the core part rod 21a is reduced by another porous part capillary 22a.
The hole can be surely enlarged more than the hole a. As a result, the core diameter D of the photonic crystal fiber 1 can be reduced.

【００５３】こうしてできたフォトニッククリスタルフ
ァイバ１はコア径Ｄが小さいため、実効コア断面積Ａef
fが大幅に小さく、非線形光学効果が高くなる。Since the photonic crystal fiber 1 thus formed has a small core diameter D, the effective core area Aef
f is significantly small, and the nonlinear optical effect is high.

【００５４】＜第２実施形態＞図５は本発明の第２実施
形態に係るプリフォーム３の中心部近傍を拡大して示
し、この第２実施形態におけるフォトニッククリスタル
ファイバ１の製造方法は、コア部用ロッド２１ａではな
くて、筒状のコア部用キャピラリ２１ｂを用いる点が上
記第１実施形態とは異なる。<Second Embodiment> FIG. 5 is an enlarged view showing the vicinity of the center of a preform 3 according to a second embodiment of the present invention. The method of manufacturing the photonic crystal fiber 1 in the second embodiment is as follows. The present embodiment is different from the first embodiment in that a cylindrical core portion capillary 21b is used instead of the core portion rod 21a.

【００５５】尚、上記プリフォーム３のその他の構成は
第１実施形態のものと同様であるために、同一部材には
同一符号を付して、その説明は省略する。Since the other structure of the preform 3 is the same as that of the first embodiment, the same members are denoted by the same reference numerals and description thereof will be omitted.

【００５６】この第２実施形態に用いるコア部用キャピ
ラリ２１ｂは、上記第１実施形態におけるコア部用ロッ
ド２１ａと同様に、ＧｅＯ2がドープされたＳｉＯ2製の
ものであって、多孔部用キャピラリ２２ａと同じ内外径
を有するものの、その両端開口は閉止されずにそれぞれ
開放されている。一方、上記多孔部用キャピラリ２２ａ
は、上記第１実施形態と同様にその両端開口がそれぞれ
閉止されている。The core portion capillary 21b used in the second embodiment is made of GeO 2 -doped SiO 2 , like the core portion rod 21a in the first embodiment, and is used for the porous portion. Although it has the same inner and outer diameters as the capillary 22a, the openings at both ends are opened without being closed. On the other hand, the capillary 22a for the porous portion is used.
As in the first embodiment, both ends of the opening are closed.

【００５７】そして、第２実施形態に係るプリフォーム
３は、上記コア部用キャピラリ２１ｂを、上記第１実施
形態におけるプリフォーム２のコア部用ロッド２１ａの
代わりにサポート管２４の孔内の略中心部に配設するこ
とで作製される。このとき、上記コア部用キャピラリ２
１ｂは、多孔部用キャピラリ２２ａと同じ外径を有する
ため、上記コア部用キャピラリ２１ａに近接した６本の
多孔部用キャピラリ２２ａと、このコア部用キャピラリ
２１ｂとの間には隙間がなく、両キャピラリ２１ｂ，２
２ａが互いに当接した状態になる。尚、サポート管２４
の孔内に上記コア部用キャピラリ２１ｂと、多孔部用キ
ャピラリ２２ａとを配設する順番に制限はない。In the preform 3 according to the second embodiment, the core capillary 21b is replaced with the core rod 21a of the preform 2 according to the first embodiment by a substantial amount in the hole of the support tube 24. It is produced by arranging it at the center. At this time, the core part capillary 2
1b has the same outer diameter as the porous portion capillary 22a, so that there is no gap between the six porous portion capillaries 22a adjacent to the core portion capillary 21a and the core portion capillary 21b, Both capillaries 21b, 2
2a come into contact with each other. The support tube 24
There is no limitation on the order of disposing the core portion capillary 21b and the porous portion capillary 22a in the hole.

【００５８】次に、このプリフォーム３を線引きしてフ
ァイバ化するのであるが、このとき、上記コア部用キャ
ピラリ２１ｂは両端開口が開放されているため内圧の上
昇はなく、多孔部用キャピラリ２２ａ等の変形によっ
て、上記コア部用キャピラリ２１ｂの孔は押し潰される
ことになる。これにより、フォトニッククリスタルファ
イバ１の中実状のコア部１１が形成されると共に、この
コア部１１に近接した内側細孔１３ａの径は外側細孔１
３ｂよりも拡大するため、コア径Ｄはその分小さくなる
（図１又は図２参照）。その結果、上記第１実施形態と
同様に、非線形光学効果が高いフォトニッククリスタル
ファイバ１が製造される。Next, the preform 3 is drawn into a fiber. At this time, since the core capillaries 21b are open at both ends, there is no increase in the internal pressure, and the porous capillaries 22a. Due to such deformation, the hole of the core capillary 21b is crushed. As a result, the solid core portion 11 of the photonic crystal fiber 1 is formed, and the diameter of the inner pore 13a close to the core portion 11 is reduced to the outer pore 1.
3b, the core diameter D becomes smaller by that amount (see FIG. 1 or 2). As a result, as in the first embodiment, the photonic crystal fiber 1 having a high nonlinear optical effect is manufactured.

【００５９】尚、図１及び図２においては、径が拡大し
ている細孔１３が、コア部１１に近接する６個の細孔１
３（内側細孔１３ａ）のみにしているが、この６個の内
側細孔１３ａよりも径方向外側に位置する細孔１３が拡
大することも起こり得る。つまり、径が拡大する内側細
孔１３ａは、コア部１１に近接する６個の細孔１３だけ
とは限らない。In FIG. 1 and FIG. 2, the pores 13 whose diameters have been increased are replaced with the six pores 1 adjacent to the core 11.
Although only 3 (inner pores 13a) are used, the pores 13 located radially outward from the six inner pores 13a may expand. That is, the inner pores 13a whose diameter increases are not limited to the six pores 13 adjacent to the core portion 11.

【００６０】また、図１及び図２においては、上記コア
部１１に近接する６個の内側細孔１３ａはそれぞれ断面
円形状に表しているが、製造条件によっては、ファイバ
径方向の内方に孔が延びるようにもなるため、上記内側
細孔１３ａの断面形状としては、ファイバ径方向に延び
る楕円形状等になることもある。In FIGS. 1 and 2, each of the six inner pores 13a adjacent to the core portion 11 is shown in a circular cross section. Since the holes extend, the cross-sectional shape of the inner fine holes 13a may be an elliptical shape extending in the fiber radial direction.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図１】フォトニッククリスタルファイバの斜視図であ
る。FIG. 1 is a perspective view of a photonic crystal fiber.

【図２】第１実施形態に係るフォトニッククリスタルフ
ァイバにおける中心部近傍を拡大して示す断面図であ
る。FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view showing the vicinity of a central portion of the photonic crystal fiber according to the first embodiment.

【図３】第１実施形態に係るプリフォームにおける中心
部近傍を拡大して示す断面図である。FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view showing the vicinity of a central portion of the preform according to the first embodiment.

【図４】プリフォームの縦断面図である。FIG. 4 is a longitudinal sectional view of a preform.

【図５】第２実施形態に係るプリフォームにおける中心
部近傍を拡大して示す図３対応図である。FIG. 5 is an enlarged view of the vicinity of the center of the preform according to the second embodiment, corresponding to FIG. 3;

【図６】従来のプリフォームにおける中心部近傍を拡大
して示す図３対応図である。FIG. 6 is an enlarged view of the vicinity of the center of a conventional preform, corresponding to FIG.

【図７】従来のフォトニッククリスタルファイバにおけ
る中心部近傍を拡大して示す図２対応図である。FIG. 7 is an enlarged view of the vicinity of the center of a conventional photonic crystal fiber, corresponding to FIG.

【図８】第１実施形態に係る製造方法によって製造した
フォトニッククリスタルファイバにおける中心部近傍を
拡大して示す顕微鏡写真である。FIG. 8 is a micrograph showing, in an enlarged manner, the vicinity of a central portion of the photonic crystal fiber manufactured by the manufacturing method according to the first embodiment.

【図９】従来の製造方法によって製造したフォトニック
クリスタルファイバにおける中心部近傍を拡大して示す
顕微鏡写真である。FIG. 9 is an enlarged micrograph showing the vicinity of a central portion of a photonic crystal fiber manufactured by a conventional manufacturing method.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１，５ フォトニッククリスタルファイバ １１ コア部 １２ 多孔部 １３ 細孔 １４ サポート部 ２〜４ プリフォーム ２４ サポート管 １３ａ 内側細孔 １３ｂ 外側細孔 ２１ａ，２１ｃ コア部用ロッド ２１ｂ コア部用キャピラリ ２２ａ 多孔部用キャピラリ Ｄ コア径 ｄ 外側細孔の径 Λ 隣り合う外側細孔の中心間距離 1,5 Photonic crystal fiber 11 Core part 12 Porous part 13 Pores 14 Support part 2-4 Preform 24 Support tube 13a Inner pore 13b Outer pore 21a, 21c Rod for core part 21b Capillary for core part 22a Porous part Capillary D Core diameter d Diameter of outer pore 距離 Distance between centers of adjacent outer pores

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山取 真也 兵庫県伊丹市池尻４丁目３番地 三菱電線 工業株式会社伊丹製作所内 (72)発明者 鈴木 聡人 兵庫県伊丹市池尻４丁目３番地 三菱電線 工業株式会社伊丹製作所内 (72)発明者 中沢 正隆 東京都千代田区大手町二丁目３番１号 日 本電信電話株式会社内 (72)発明者 久保田 寛和 東京都千代田区大手町二丁目３番１号 日 本電信電話株式会社内 (72)発明者 川西 悟基 東京都千代田区大手町二丁目３番１号 日 本電信電話株式会社内 Ｆターム(参考） 2H050 AB05 AC62 2K002 AB12 AB30 BA01 CA02 DA10 EA08 FA15 GA10 HA24 HA31 4G021 BA12  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Shinya Yamatori 4-3 Ikejiri, Itami-shi, Hyogo Mitsubishi Cable Industries, Ltd. Itami Works (72) Inventor Tomoo Suzuki 4-3-3 Ikejiri, Itami-shi, Hyogo Mitsubishi (72) Inventor Masataka Nakazawa 2-3-1, Otemachi, Chiyoda-ku, Tokyo Nippon Telegraph and Telephone Corporation (72) Hirokazu Kubota 2-3, Otemachi, Chiyoda-ku, Tokyo No. 1 Within Nippon Telegraph and Telephone Corporation (72) Inventor Satoru Kawanishi 2-3-1 Otemachi, Chiyoda-ku, Tokyo F-term within Nippon Telegraph and Telephone Corporation (reference) 2H050 AB05 AC62 2K002 AB12 AB30 BA01 CA02 DA10 EA08 FA15 GA10 HA24 HA31 4G021 BA12

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 ファイバ中心軸方向に延びる中実状に形
成されたコア部と、該コア部の周囲を覆うように上記フ
ァイバ中心軸方向に延びる多数の細孔が最密状に配列さ
れた多孔部とを備えたフォトニッククリスタルファイバ
の製造方法であって、 筒状のサポート管の孔内に、上記多孔部の細孔となる孔
を有する筒状の多孔部用キャピラリと、該多孔部用キャ
ピラリよりも小さい外径を有しかつ上記コア部となる棒
状のコア部用ロッドとをそれぞれ配設してプリフォーム
を作製するプリフォーム作製工程と、 上記プリフォームを加熱・延伸してファイバ状に線引き
する線引き工程とを備え、 上記プリフォーム作製工程は、上記サポート管の略中心
部に上記多孔部用キャピラリ１本分の空間を設けるよう
に上記サポート管の孔内に複数の上記多孔部用キャピラ
リを最密状に配設すると共に、上記サポート管の略中心
部に設けられた空間内に１本の上記コア部用ロッドを配
設してプリフォームを作製する工程であることを特徴と
するフォトニッククリスタルファイバの製造方法。1. A core in which a solid core extending in the direction of the central axis of a fiber and a large number of pores extending in the direction of the central axis of the fiber are arranged in a close-packed manner so as to cover the periphery of the core. A method for producing a photonic crystal fiber comprising: a cylindrical capillary for a porous part having a hole to be a pore of the porous part in a hole of the cylindrical support tube; A preform preparation step of preparing a preform by arranging rod-shaped core rods each having a smaller outer diameter than the capillary and serving as the core part, and heating and stretching the preform to form a fiber; And a drawing step of drawing a plurality of holes in the support tube so as to provide a space for one capillary for the porous portion in a substantially central portion of the support tube. A step of arranging the part capillaries in a close-packed state and arranging one core part rod in a space provided substantially in the center of the support tube to produce a preform. A method for manufacturing a photonic crystal fiber. 【請求項２】 請求項１において、 各多孔部用キャピラリとして、その両端開口がそれぞれ
閉止されたものを用いることを特徴とするフォトニック
クリスタルファイバの製造方法。2. The method for manufacturing a photonic crystal fiber according to claim 1, wherein each of the capillaries for the porous portion is used, the openings of which are closed at both ends. 【請求項３】 ファイバ中心軸方向に延びる中実状に形
成されたコア部と、該コア部の周囲を覆うように上記フ
ァイバ中心軸方向に延びる多数の細孔が最密状に配列さ
れた多孔部とを備えたフォトニッククリスタルファイバ
の製造方法であって、 筒状のサポート管の孔内に、上記多孔部の細孔となる孔
を有する筒状の多孔部用キャピラリと、該多孔部用キャ
ピラリよりも小さい外径を有しかつ上記コア部となる棒
状のコア部用ロッドとをそれぞれ配設してプリフォーム
を作製するプリフォーム作製工程と、 上記プリフォームを加熱・延伸してファイバ状に線引き
する線引き工程とを備え、 上記多孔部用キャピラリは、その両端開口がそれぞれ閉
止されたものを用いる一方、上記コア部用キャピラリ
は、その両端開口がそれぞれ開放されたものを用い、 上記プリフォーム作製工程は、上記サポート管の孔内の
略中心部に１本の上記コア部用キャピラリを配設すると
共に、上記サポート管の略中心部を除く孔内に複数の上
記多孔部用キャピラリを最密状に配設してプリフォーム
を作製する工程であることを特徴とするフォトニックク
リスタルファイバの製造方法。3. A core in which a solid core extending in the direction of the central axis of the fiber and a large number of pores extending in the direction of the central axis of the fiber are arranged in a close-packed manner so as to cover the periphery of the core. A method for producing a photonic crystal fiber comprising: a cylindrical capillary for a porous part having a hole to be a pore of the porous part in a hole of the cylindrical support tube; A preform preparation step of preparing a preform by arranging rod-shaped core rods each having a smaller outer diameter than the capillary and serving as the core part, and heating and stretching the preform to form a fiber; The capillary for the porous portion uses a capillary whose both ends are closed, while the core capillary has a both ends opened. In the preform manufacturing step, one core capillary is disposed substantially in the center of the hole of the support tube, and a plurality of the capillaries are formed in the hole excluding the substantially center of the support tube. A method for producing a photonic crystal fiber, comprising a step of preparing a preform by arranging capillaries for a porous portion in a close-packed state. 【請求項４】 ファイバ中心軸方向に延びる中実状に形
成されたコア部と、該コア部の周囲を覆うように上記フ
ァイバ中心軸方向に延びる多数の細孔が最密状に配列さ
れた多孔部とを備えたフォトニッククリスタルファイバ
であって、 上記多孔部において上記コア部に近接した内側細孔の径
は、該内側細孔よりもファイバ径方向の外側に位置する
外側細孔よりも大きく設定されており、 上記コア部の径Ｄは、上記多孔部において互いに隣り合
う一対の外側細孔の中心間距離をΛとし、上記各外側細
孔の径をｄとしたときに、 Ｄ＜２Λ−ｄ を満たすように設定されていることを特徴とするフォト
ニッククリスタルファイバ。4. A porous body in which a solid core extending in the direction of the central axis of the fiber and a large number of fine holes extending in the direction of the central axis of the fiber are arranged in a close-packed manner so as to cover the periphery of the core. A photonic crystal fiber comprising a portion, wherein the diameter of the inner pore near the core in the porous portion is larger than the outer pore located outside the fiber radial direction than the inner pore. The diameter D of the core portion is defined as: D <2Λ, where 距離 is the distance between the centers of a pair of adjacent outer pores in the porous portion, and d is the diameter of each outer pore. A photonic crystal fiber set to satisfy −d.
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