JP2002348138A - 楕円コア光ファイバの製造方法及び楕円コア光ファイバの製造に用いるための加工プリフォーム - Google Patents
楕円コア光ファイバの製造方法及び楕円コア光ファイバの製造に用いるための加工プリフォームInfo
- Publication number
- JP2002348138A JP2002348138A JP2002076521A JP2002076521A JP2002348138A JP 2002348138 A JP2002348138 A JP 2002348138A JP 2002076521 A JP2002076521 A JP 2002076521A JP 2002076521 A JP2002076521 A JP 2002076521A JP 2002348138 A JP2002348138 A JP 2002348138A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- preform
- optical fiber
- core
- aspect ratio
- elliptical
- 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.)
- Pending
Links
Classifications
-
- 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
- C03B37/01228—Removal of preform material
-
- 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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (AREA)
- Manufacture, Treatment Of Glass Fibers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】円形のクラッドの中心に円形のコアが配置され
たプリフォームを扁平に加工した後、加熱線引きして楕
円コア光ファイバを製造する方法が提案されているが、
従来では、所望の寸法のものを確実に製造することはで
きなかった。 【解決手段】そこで本発明では、扁平に加工したプリフ
ォームのアスペクト比と、楕円コア光ファイバの楕円コ
アのアスペクト比との対応関係から、楕円コアの所望の
アスペクト比を得るための加工プリフォームのアスペク
ト比を求めると共に、加工プリフォームのアスペクト比
とコア断面積比との対応関係から、所望のコア断面積比
を得るための元プリフォームのコア／外径比を求め、そ
の元プリフォームを加工して、上記アスペクト比の加工
プリフォームを構成することを提案する。
たプリフォームを扁平に加工した後、加熱線引きして楕
円コア光ファイバを製造する方法が提案されているが、
従来では、所望の寸法のものを確実に製造することはで
きなかった。 【解決手段】そこで本発明では、扁平に加工したプリフ
ォームのアスペクト比と、楕円コア光ファイバの楕円コ
アのアスペクト比との対応関係から、楕円コアの所望の
アスペクト比を得るための加工プリフォームのアスペク
ト比を求めると共に、加工プリフォームのアスペクト比
とコア断面積比との対応関係から、所望のコア断面積比
を得るための元プリフォームのコア／外径比を求め、そ
の元プリフォームを加工して、上記アスペクト比の加工
プリフォームを構成することを提案する。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、任意の仕様の楕円
コア光ファイバを製造することのできる楕円コア光ファ
イバの製造方法及びそれに使用するプリフォームに関す
るものである。
コア光ファイバを製造することのできる楕円コア光ファ
イバの製造方法及びそれに使用するプリフォームに関す
るものである。
【０００２】
【従来の技術】楕円コア光ファイバは、従来より偏波面
保存光ファイバとして知られている。偏波面保存光ファ
イバは、通常のシングルモード光ファイバが、微弱な外
乱（例えば温度・圧力・振動等）の影響を受けてモード
変換や偏光状態の乱れを起こしやすく、光を、その位相
情報や偏光状態を安定に保持して伝搬させることが困難
であることから案出されたものである。
保存光ファイバとして知られている。偏波面保存光ファ
イバは、通常のシングルモード光ファイバが、微弱な外
乱（例えば温度・圧力・振動等）の影響を受けてモード
変換や偏光状態の乱れを起こしやすく、光を、その位相
情報や偏光状態を安定に保持して伝搬させることが困難
であることから案出されたものである。
【０００３】即ち、理想的なシングルモード光ファイバ
の固有の直交偏波モード間の伝搬定数差Δβ＝βｘ−β
ｙは０であるが、実際の光ファイバでは、コアが真円で
はなく不均一歪を含んでいるため０ではない。このよう
な自然複屈折性のために、光ファイバ内を僅かに異なる
速度で伝搬しているｘ方向の偏波モードと、ｙ方向の偏
波モードの間でモード変換を生じやすいという問題があ
る。
の固有の直交偏波モード間の伝搬定数差Δβ＝βｘ−β
ｙは０であるが、実際の光ファイバでは、コアが真円で
はなく不均一歪を含んでいるため０ではない。このよう
な自然複屈折性のために、光ファイバ内を僅かに異なる
速度で伝搬しているｘ方向の偏波モードと、ｙ方向の偏
波モードの間でモード変換を生じやすいという問題があ
る。
【０００４】そこで、２つの直交偏波モード間の伝搬定
数差Δβを大きくすることにより、モード変換を生じ難
くし、微弱な外乱では偏光状態が乱されないようにシン
グルモード光ファイバの特性を向上させたものが偏波面
保存光ファイバである。
数差Δβを大きくすることにより、モード変換を生じ難
くし、微弱な外乱では偏光状態が乱されないようにシン
グルモード光ファイバの特性を向上させたものが偏波面
保存光ファイバである。
【０００５】そして、このような偏波面保存光ファイバ
に用いる楕円コア光ファイバの製造方法として、断面円
形のクラッドの中心に断面円形のコアが配置されたプリ
フォームの周面を、その中心線から等距離にある平行な
弦に沿って研削加工して扁平状なプリフォームとした
後、この加工プリフォームを加熱線引きする方法が従来
知られている。（特開平６−２３５８３８号公報参照）
に用いる楕円コア光ファイバの製造方法として、断面円
形のクラッドの中心に断面円形のコアが配置されたプリ
フォームの周面を、その中心線から等距離にある平行な
弦に沿って研削加工して扁平状なプリフォームとした
後、この加工プリフォームを加熱線引きする方法が従来
知られている。（特開平６−２３５８３８号公報参照）
【０００６】即ち、この方法では、元となるプリフォー
ムを、その中心線から等距離にある平行な弦に沿って研
削加工した後、加熱して線引きすることにより、溶融さ
れたプリフォームの先端側から光ファイバが紡糸され
る。この際、溶融部では、光ファイバの表面に作用する
表面張力により、クラッドの、上記平行に研削加工され
た部分が円弧部よりも相対的に膨出して全体が円形断面
となるように変形されるので、これに伴い円形コアが楕
円形に変形されて楕円コア光ファイバとなるのである。
ムを、その中心線から等距離にある平行な弦に沿って研
削加工した後、加熱して線引きすることにより、溶融さ
れたプリフォームの先端側から光ファイバが紡糸され
る。この際、溶融部では、光ファイバの表面に作用する
表面張力により、クラッドの、上記平行に研削加工され
た部分が円弧部よりも相対的に膨出して全体が円形断面
となるように変形されるので、これに伴い円形コアが楕
円形に変形されて楕円コア光ファイバとなるのである。
【０００７】ここで、偏波面保存光ファイバは、最終的
な楕円コアの形状を特定の所望の寸法にしなければなら
ないというものではなく、極端に言えば、コアが円形で
はなく、楕円形に形成されていれば足りるのである。
な楕円コアの形状を特定の所望の寸法にしなければなら
ないというものではなく、極端に言えば、コアが円形で
はなく、楕円形に形成されていれば足りるのである。
【０００８】即ち、偏波面保存光ファイバは、固有の直
交偏波モード間の伝搬定数差を大きくしてやればよいの
であるから、楕円コアの短径と長径の比を特定の寸法に
なるように製造する必要はなく、同じ寸法に設計された
プリフォームを用いて、同じ条件で加熱線引きすること
により、結果として楕円コアの形状が一定の光ファイバ
が製造できれば足りる。
交偏波モード間の伝搬定数差を大きくしてやればよいの
であるから、楕円コアの短径と長径の比を特定の寸法に
なるように製造する必要はなく、同じ寸法に設計された
プリフォームを用いて、同じ条件で加熱線引きすること
により、結果として楕円コアの形状が一定の光ファイバ
が製造できれば足りる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】ところで、最近では、
グレーデッドインデックス（ＧＩ）型の楕円コア光ファ
イバを、半導体レーザと光ファイバとの接続損失を低減
するための界分布変換光ファイバとして用いることが提
案されている。
グレーデッドインデックス（ＧＩ）型の楕円コア光ファ
イバを、半導体レーザと光ファイバとの接続損失を低減
するための界分布変換光ファイバとして用いることが提
案されている。
【００１０】この界分布変換光ファイバは、半導体レー
ザのように縦方向と横方向で広がり角度が異なる光を円
形コアの光ファイバに導くために、楕円形断面のスポッ
ト光を円形断面のスポット光に変換するものであり、こ
のような光ファイバでは、使用する半導体レーザのスポ
ット光のアスペクト比に合わせて、楕円コアの寸法を厳
密に制御する必要がある。
ザのように縦方向と横方向で広がり角度が異なる光を円
形コアの光ファイバに導くために、楕円形断面のスポッ
ト光を円形断面のスポット光に変換するものであり、こ
のような光ファイバでは、使用する半導体レーザのスポ
ット光のアスペクト比に合わせて、楕円コアの寸法を厳
密に制御する必要がある。
【００１１】ところが、上述したような従来の方法のよ
うに、単に、プリフォームを、その中心線から等距離に
ある平行な弦に沿って研削加工した後、加熱して線引き
したとしても、楕円コアの寸法を、所望の寸法に制御す
ることはできない。
うに、単に、プリフォームを、その中心線から等距離に
ある平行な弦に沿って研削加工した後、加熱して線引き
したとしても、楕円コアの寸法を、所望の寸法に制御す
ることはできない。
【００１２】このため従来では、予め異なる条件で製造
された様々な寸法の楕円コア光ファイバから、楕円コア
が所望の特定の寸法のものを選ぶしかなく、半導体レー
ザの特性に応じた寸法の楕円コア光ファイバがない場合
には、その寸法に近いもので代用しなければならず、こ
の場合には、光損失を十分に低減することができなかっ
た。
された様々な寸法の楕円コア光ファイバから、楕円コア
が所望の特定の寸法のものを選ぶしかなく、半導体レー
ザの特性に応じた寸法の楕円コア光ファイバがない場合
には、その寸法に近いもので代用しなければならず、こ
の場合には、光損失を十分に低減することができなかっ
た。
【００１３】一方、従来では、任意の所望の寸法の楕円
コア光ファイバを製造しようとしてもプリフォームの形
状を特定することができず、所望の寸法の楕円コア光フ
ァイバを得るための扁平プリフォームの形状を特定する
ためには、様々な形状のプリフォームを構成し、それら
を用いて楕円コア光ファイバを試験的に製造して、夫々
の寸法を測定するという試行錯誤が必要であり、非常に
無駄が多いという問題があった。
コア光ファイバを製造しようとしてもプリフォームの形
状を特定することができず、所望の寸法の楕円コア光フ
ァイバを得るための扁平プリフォームの形状を特定する
ためには、様々な形状のプリフォームを構成し、それら
を用いて楕円コア光ファイバを試験的に製造して、夫々
の寸法を測定するという試行錯誤が必要であり、非常に
無駄が多いという問題があった。
【００１４】そこで本発明では、このような課題を解決
して、任意の所望の寸法の楕円コア光ファイバを確実且
つ容易に製造できるようにすることを目的とするもので
ある。
して、任意の所望の寸法の楕円コア光ファイバを確実且
つ容易に製造できるようにすることを目的とするもので
ある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために本発明では、まず、円形のクラッドの中心に円形
のコアが配置された構成の元プリフォームの周面を扁平
に加工して加工プリフォームを構成した後、加熱線引き
して楕円コア光ファイバを製造する際、加工プリフォー
ムの材質及び加熱線引きする際の条件において、上記加
工プリフォームのアスペクト比と、楕円コア光ファイバ
の楕円コアのアスペクト比との対応関係から、楕円コア
の所望のアスペクト比を得るための加工プリフォームの
アスペクト比を求めると共に、プリフォームのコア／外
径比に対する、加工プリフォームのアスペクト比とコア
断面積比との対応関係から、楕円コア光ファイバの所望
のコア断面積比を得るための元プリフォームのコア／外
径比を求め、求めたコア／外径比の元プリフォームを加
工して、上記アスペクト比の加工プリフォームを構成す
ることを特徴とする楕円コア光ファイバの製造方法を提
案するものである。
ために本発明では、まず、円形のクラッドの中心に円形
のコアが配置された構成の元プリフォームの周面を扁平
に加工して加工プリフォームを構成した後、加熱線引き
して楕円コア光ファイバを製造する際、加工プリフォー
ムの材質及び加熱線引きする際の条件において、上記加
工プリフォームのアスペクト比と、楕円コア光ファイバ
の楕円コアのアスペクト比との対応関係から、楕円コア
の所望のアスペクト比を得るための加工プリフォームの
アスペクト比を求めると共に、プリフォームのコア／外
径比に対する、加工プリフォームのアスペクト比とコア
断面積比との対応関係から、楕円コア光ファイバの所望
のコア断面積比を得るための元プリフォームのコア／外
径比を求め、求めたコア／外径比の元プリフォームを加
工して、上記アスペクト比の加工プリフォームを構成す
ることを特徴とする楕円コア光ファイバの製造方法を提
案するものである。
【００１６】上述したとおり、円形のクラッドの中心に
円形のコアが配置された構成の元プリフォームの周面を
加工して加工プリフォームを構成した後、加熱線引きし
て、溶融された加工プリフォームの先端側から光ファイ
バを紡糸する方法では、溶融部において光ファイバの表
面に作用する表面張力により、扁平な部分が円弧部より
も相対的に膨出して全体が円形断面となるように変形さ
れ、これに伴い円形コアが楕円形に変形されて楕円コア
光ファイバとなるのであるから、製造される楕円コア光
ファイバの楕円コアのアスペクト比は、加工プリフォー
ムのアスペクト比に応じて変化する。即ち、それらの間
には、ある特定の対応関係が存在する。
円形のコアが配置された構成の元プリフォームの周面を
加工して加工プリフォームを構成した後、加熱線引きし
て、溶融された加工プリフォームの先端側から光ファイ
バを紡糸する方法では、溶融部において光ファイバの表
面に作用する表面張力により、扁平な部分が円弧部より
も相対的に膨出して全体が円形断面となるように変形さ
れ、これに伴い円形コアが楕円形に変形されて楕円コア
光ファイバとなるのであるから、製造される楕円コア光
ファイバの楕円コアのアスペクト比は、加工プリフォー
ムのアスペクト比に応じて変化する。即ち、それらの間
には、ある特定の対応関係が存在する。
【００１７】一方、あるコア／外径比の元プリフォーム
を加工して加工プリフォームを構成する際、加工プリフ
ォームのコア断面積比は、アスペクト比に応じて変化
し、即ち、それらの間には、ある特定の対応関係が存在
する。また、上記紡糸の前後においてコア断面積比は、
基本的には維持されると考えられる。このことから、プ
リフォームのコア／外径比に対する、加工プリフォーム
のアスペクト比とコア断面積比との対応関係から、楕円
コア光ファイバの所望のコア断面積比を得るための元プ
リフォームのコア／外径比を求めることができる。
を加工して加工プリフォームを構成する際、加工プリフ
ォームのコア断面積比は、アスペクト比に応じて変化
し、即ち、それらの間には、ある特定の対応関係が存在
する。また、上記紡糸の前後においてコア断面積比は、
基本的には維持されると考えられる。このことから、プ
リフォームのコア／外径比に対する、加工プリフォーム
のアスペクト比とコア断面積比との対応関係から、楕円
コア光ファイバの所望のコア断面積比を得るための元プ
リフォームのコア／外径比を求めることができる。
【００１８】これらのことから、所望のコア断面積比と
楕円コアのアスペクト比を有する楕円コア光ファイバを
製造する場合には、加工プリフォームのアスペクト比
と、楕円コア光ファイバの楕円コアのアスペクト比との
対応関係から、楕円コアの所望のアスペクト比を得るた
めの加工プリフォームのアスペクト比を求め、そして、
プリフォームのコア／外径比に対する、加工プリフォー
ムのアスペクト比とコア断面積比との対応関係から、上
記アスペクト比で、且つ、コア断面積比が、楕円コア光
ファイバの所望のコア断面積比と等しい加工プリフォー
ムを加工により得るための元プリフォームのコア／外径
比を求めることができ、こうして、所望のコア断面積比
と楕円コアのアスペクト比を有する楕円コア光ファイバ
を製造するための元プリフォーム及びそれから構成する
加工プリフォームの構成を特定することができる。
楕円コアのアスペクト比を有する楕円コア光ファイバを
製造する場合には、加工プリフォームのアスペクト比
と、楕円コア光ファイバの楕円コアのアスペクト比との
対応関係から、楕円コアの所望のアスペクト比を得るた
めの加工プリフォームのアスペクト比を求め、そして、
プリフォームのコア／外径比に対する、加工プリフォー
ムのアスペクト比とコア断面積比との対応関係から、上
記アスペクト比で、且つ、コア断面積比が、楕円コア光
ファイバの所望のコア断面積比と等しい加工プリフォー
ムを加工により得るための元プリフォームのコア／外径
比を求めることができ、こうして、所望のコア断面積比
と楕円コアのアスペクト比を有する楕円コア光ファイバ
を製造するための元プリフォーム及びそれから構成する
加工プリフォームの構成を特定することができる。
【００１９】以上の各対応関係、即ち、加工プリフォー
ムのアスペクト比と、楕円コア光ファイバの楕円コアの
アスペクト比との対応関係、及びプリフォームのコア／
外径比に対する、加工プリフォームのアスペクト比とコ
ア断面積比との対応関係は、光ファイバの材質及び加工
プリフォームを加熱線引きする際の各条件が異なる場合
においては異なるものの、同一条件のもとでは同じと考
えられる。
ムのアスペクト比と、楕円コア光ファイバの楕円コアの
アスペクト比との対応関係、及びプリフォームのコア／
外径比に対する、加工プリフォームのアスペクト比とコ
ア断面積比との対応関係は、光ファイバの材質及び加工
プリフォームを加熱線引きする際の各条件が異なる場合
においては異なるものの、同一条件のもとでは同じと考
えられる。
【００２０】そこで本発明では、次に、上記の方法を具
体化する方法として、加工プリフォームのアスペクト比
と、楕円コア光ファイバの楕円コアのアスペクト比との
対応関係、及びプリフォームのコア／外径比に対する、
加工プリフォームのアスペクト比とコア断面積比との対
応関係は、光ファイバの材質及び加工プリフォームを加
熱線引きする際の各条件において予め求めて記憶してお
き、記憶された対応関係により、楕円コアの所望のアス
ペクト比を得るための加工プリフォームのアスペクト比
と、楕円コア光ファイバの所望のコア断面積比を得るた
めのもとプリフォームのコア／外径比を求めることを提
案する。
体化する方法として、加工プリフォームのアスペクト比
と、楕円コア光ファイバの楕円コアのアスペクト比との
対応関係、及びプリフォームのコア／外径比に対する、
加工プリフォームのアスペクト比とコア断面積比との対
応関係は、光ファイバの材質及び加工プリフォームを加
熱線引きする際の各条件において予め求めて記憶してお
き、記憶された対応関係により、楕円コアの所望のアス
ペクト比を得るための加工プリフォームのアスペクト比
と、楕円コア光ファイバの所望のコア断面積比を得るた
めのもとプリフォームのコア／外径比を求めることを提
案する。
【００２１】そして本発明では、上記の方法において、
各対応関係は関数式の形で記憶したり、あるいはテーブ
ルの形で記憶することを提案する。
各対応関係は関数式の形で記憶したり、あるいはテーブ
ルの形で記憶することを提案する。
【００２２】そして本発明では、上記方法において、加
工プリフォームを加熱線引きする際の条件は、加熱温度
が2000〜2300 ℃、線引き速度が10 〜 100ｍ／minの範
囲とすることを提案する。
工プリフォームを加熱線引きする際の条件は、加熱温度
が2000〜2300 ℃、線引き速度が10 〜 100ｍ／minの範
囲とすることを提案する。
【００２３】そして本発明では、以上の方法において、
加工プリフォームのアスペクト比と、楕円コア光ファイ
バの楕円コアのアスペクト比との対応関係は、加工プリ
フォームのアスペクト比をｒ／ｘ、楕円コアのアスペク
ト比をａ／ｂとした場合、下式で表されるものとし、n
は1.6〜2.4の範囲内にある値とすることを提案する。 ｒ／ｘ＝（ａ／ｂ）1/n （ただし、楕円コア光ファイバの楕円コアに関し、ａ：
長半径、ｂ：短半径であり、プリフォームに関し、ｒ：
クラッド半径、ｘ：扁平に加工された部分の半幅であ
る。）
加工プリフォームのアスペクト比と、楕円コア光ファイ
バの楕円コアのアスペクト比との対応関係は、加工プリ
フォームのアスペクト比をｒ／ｘ、楕円コアのアスペク
ト比をａ／ｂとした場合、下式で表されるものとし、n
は1.6〜2.4の範囲内にある値とすることを提案する。 ｒ／ｘ＝（ａ／ｂ）1/n （ただし、楕円コア光ファイバの楕円コアに関し、ａ：
長半径、ｂ：短半径であり、プリフォームに関し、ｒ：
クラッド半径、ｘ：扁平に加工された部分の半幅であ
る。）
【００２４】更に本発明は、以上の方法において、加工
プリフォームは、まず元プリフォームのクラッドの外周
を、中心線から等距離にある平行な弦に沿って研削して
構成することを提案する。
プリフォームは、まず元プリフォームのクラッドの外周
を、中心線から等距離にある平行な弦に沿って研削して
構成することを提案する。
【００２５】このような加工プリフォームでは、製造す
る楕円コア光ファイバのクラッド半径、楕円コアの長半
径及び短半径に対して、プリフォーム（元及び加工プリ
フォーム）のコア／外径比は下式で表される。 ｃ／ｒ＝［ａｂ（π−２θ＋２cosθsinθ）／（π
ｆ2）］1/2 （ただし、楕円コア光ファイバに関し、ｆ：クラッド半
径、ａ：長半径、ｂ：短半径であり、プリフォームに関
し、ｃ：コア半径、ｒ：クラッド半径、ｘ：平行に研削
された部分の半幅、θ＝arccos（ｘ／ｒ）である。
る楕円コア光ファイバのクラッド半径、楕円コアの長半
径及び短半径に対して、プリフォーム（元及び加工プリ
フォーム）のコア／外径比は下式で表される。 ｃ／ｒ＝［ａｂ（π−２θ＋２cosθsinθ）／（π
ｆ2）］1/2 （ただし、楕円コア光ファイバに関し、ｆ：クラッド半
径、ａ：長半径、ｂ：短半径であり、プリフォームに関
し、ｃ：コア半径、ｒ：クラッド半径、ｘ：平行に研削
された部分の半幅、θ＝arccos（ｘ／ｒ）である。
【００２６】また本発明では、上記の加工プリフォーム
において、弦の両端側に対応する角部を平面又は曲面で
研削して加工プリフォームを構成することができる。
において、弦の両端側に対応する角部を平面又は曲面で
研削して加工プリフォームを構成することができる。
【００２７】また本発明では、以上の方法において、加
工プリフォームは、元プリフォームのクラッドの外周
を、楕円形状に研削して構成することもできる。
工プリフォームは、元プリフォームのクラッドの外周
を、楕円形状に研削して構成することもできる。
【００２８】また本発明では、円形のクラッドの中心に
円形のコアが配置された構成の元プリフォームの周面を
加工して加工プリフォームを構成した後、加熱線引きし
て楕円コア光ファイバを製造する方法に用いる加工プリ
フォームであって、そのアスペクト比は、楕円コア光フ
ァイバの楕円コアのアスペクト比との対応関係から求め
られると共に、この加工プリフォームを加工する元プリ
フォームのコア／外径比は、コア／外径比に対する、加
工プリフォームのアスペクト比とコア断面積比との対応
関係から求められることを特徴とする楕円コア光ファイ
バの製造に用いる加工プリフォームを提案するものであ
る。
円形のコアが配置された構成の元プリフォームの周面を
加工して加工プリフォームを構成した後、加熱線引きし
て楕円コア光ファイバを製造する方法に用いる加工プリ
フォームであって、そのアスペクト比は、楕円コア光フ
ァイバの楕円コアのアスペクト比との対応関係から求め
られると共に、この加工プリフォームを加工する元プリ
フォームのコア／外径比は、コア／外径比に対する、加
工プリフォームのアスペクト比とコア断面積比との対応
関係から求められることを特徴とする楕円コア光ファイ
バの製造に用いる加工プリフォームを提案するものであ
る。
【００２９】そして本発明では、上記加工プリフォーム
において、そのアスペクト比と、楕円コア光ファイバの
楕円コアのアスペクト比との対応関係は、加工プリフォ
ームのアスペクト比をｒ／ｘ、楕円コアのアスペクト比
をａ／ｂとした場合、下式で表されるものとし、nは1.6
〜2.4の範囲内にある値とすることを提案する。 ｒ／ｘ＝（ａ／ｂ）1/n
において、そのアスペクト比と、楕円コア光ファイバの
楕円コアのアスペクト比との対応関係は、加工プリフォ
ームのアスペクト比をｒ／ｘ、楕円コアのアスペクト比
をａ／ｂとした場合、下式で表されるものとし、nは1.6
〜2.4の範囲内にある値とすることを提案する。 ｒ／ｘ＝（ａ／ｂ）1/n
【００３０】
【発明の実施の形態】次に本発明の根拠及び実施の形態
を図を参照して説明する。図１は本発明に使用する加工
プリフォームを概念的に示す断面図、図２はこの加工プ
リフォームを加熱線引きして製造される楕円コア光ファ
イバを概念的に示す断面図である。
を図を参照して説明する。図１は本発明に使用する加工
プリフォームを概念的に示す断面図、図２はこの加工プ
リフォームを加熱線引きして製造される楕円コア光ファ
イバを概念的に示す断面図である。
【００３１】まず、図１に示されるように加工プリフォ
ーム１は、図中一点鎖線で示した元プリフォームの円形
クラッド２の中心に、例えばグレーデッドインデックス
型の円形コア３が配置されており、その周面が、中心線
ＣＬからｘの等距離にある平行な弦４，４に沿って研削
されて構成されている。この加工プリフォーム１のクラ
ッド半径をｒ、コア半径をｃ、平行に研削された部分の
半幅（平行部半幅）をｘで表している。
ーム１は、図中一点鎖線で示した元プリフォームの円形
クラッド２の中心に、例えばグレーデッドインデックス
型の円形コア３が配置されており、その周面が、中心線
ＣＬからｘの等距離にある平行な弦４，４に沿って研削
されて構成されている。この加工プリフォーム１のクラ
ッド半径をｒ、コア半径をｃ、平行に研削された部分の
半幅（平行部半幅）をｘで表している。
【００３２】このような構成の加工プリフォーム１を加
熱線引きして、溶融された加工プリフォームの先端側か
ら光ファイバを紡糸すると、溶融部においてクラッドの
表面に作用する表面張力により、研削された部分が円弧
部よりも相対的に膨出してクラッド６全体が円形断面と
なるように変形され、これに伴い加工プリフォーム１で
は円形だった円形コア３が、楕円形に変形されてクラッ
ド６の中心に楕円コア７が形成される。この状態におけ
る楕円コア光ファイバ５のクラッド６の半径をｆ、楕円
コア７の長半径をａ、短半径をｂで表している。
熱線引きして、溶融された加工プリフォームの先端側か
ら光ファイバを紡糸すると、溶融部においてクラッドの
表面に作用する表面張力により、研削された部分が円弧
部よりも相対的に膨出してクラッド６全体が円形断面と
なるように変形され、これに伴い加工プリフォーム１で
は円形だった円形コア３が、楕円形に変形されてクラッ
ド６の中心に楕円コア７が形成される。この状態におけ
る楕円コア光ファイバ５のクラッド６の半径をｆ、楕円
コア７の長半径をａ、短半径をｂで表している。
【００３３】図３は、様々な寸法に構成した加工プリフ
ォーム１を加熱線引きして楕円コア光ファイバを試作し
た実例の各値を示すものである。また図４は製造した楕
円コア光ファイバの実測値を、加工プリフォーム１のア
スペクト比（ここではクラッド半径ｒと平行部半幅ｘの
比を称する）：ｒ／ｘを横軸とし、楕円コア７のアスペ
クト比（ここでは長半径ａと短半径ｂの比を称する）：
ａ／ｂを縦軸とした表にプロットしたものである。
ォーム１を加熱線引きして楕円コア光ファイバを試作し
た実例の各値を示すものである。また図４は製造した楕
円コア光ファイバの実測値を、加工プリフォーム１のア
スペクト比（ここではクラッド半径ｒと平行部半幅ｘの
比を称する）：ｒ／ｘを横軸とし、楕円コア７のアスペ
クト比（ここでは長半径ａと短半径ｂの比を称する）：
ａ／ｂを縦軸とした表にプロットしたものである。
【００３４】尚、上記試作においては、加工プリフォー
ム１を加熱線引きする際の条件は、加熱温度が2000〜23
00℃、線引き速度が10〜100ｍ／minの範囲で行ってい
る。
ム１を加熱線引きする際の条件は、加熱温度が2000〜23
00℃、線引き速度が10〜100ｍ／minの範囲で行ってい
る。
【００３５】この結果から、楕円コア７のアスペクト比
（ａ／ｂ）と加工プリフォーム１のアスペクト比（ｒ／
ｘ）の対応関係は、下式 （ａ／ｂ）＝（ｒ／ｘ）ｎ で表すことができるとの知見を得た。そして、図４に示
すように、この試作結果では、ｎは１．６〜２．４の範
囲のいずれかの値として捉えられるとの知見を得た。こ
のｎは、光ファイバの材質や加熱線引きする際の条件等
に応じて異なるもので、同一条件においては同一となる
ものと思われる。
（ａ／ｂ）と加工プリフォーム１のアスペクト比（ｒ／
ｘ）の対応関係は、下式 （ａ／ｂ）＝（ｒ／ｘ）ｎ で表すことができるとの知見を得た。そして、図４に示
すように、この試作結果では、ｎは１．６〜２．４の範
囲のいずれかの値として捉えられるとの知見を得た。こ
のｎは、光ファイバの材質や加熱線引きする際の条件等
に応じて異なるもので、同一条件においては同一となる
ものと思われる。
【００３６】以上のことから、上記試作の条件の範囲に
おいて、所望のアスペクト比の楕円コアを有する楕円コ
ア光ファイバを製造する場合には、下式の対応関係によ
り加工プリフォーム１のアスペクト比を求められること
がわかる。 ｒ／ｘ＝（ａ／ｂ）1/n ……（１） ただし、上述したとおりnは1.6〜2.4の範囲内にある値
で、この値は、光ファイバの材質や加熱線引きする際の
条件等に応じて選択されるものである。
おいて、所望のアスペクト比の楕円コアを有する楕円コ
ア光ファイバを製造する場合には、下式の対応関係によ
り加工プリフォーム１のアスペクト比を求められること
がわかる。 ｒ／ｘ＝（ａ／ｂ）1/n ……（１） ただし、上述したとおりnは1.6〜2.4の範囲内にある値
で、この値は、光ファイバの材質や加熱線引きする際の
条件等に応じて選択されるものである。
【００３７】次に図５、図６は、製造される楕円コア光
ファイバ５の径φ125μｍに対して、加工プリフォーム
１のアスペクト比と、そのコア断面積比との対応関係
を、加工プリフォーム１のアスペクト比の逆数（ｘ／
ｒ）を横軸とし、またコア断面積比を縦軸とし、元プリ
フォームのコア／外径比（即ち、コア半径／クラッド半
径比）をパラメータとして表したものである。これらの
対応関係は後述するように計算により理論的に得られる
ものである。尚、図５、図６は夫々Δ１．５％、Δ２．
０％のＧＩ（グレーテッドインデックス）型楕円コア光
ファイバの場合である。
ファイバ５の径φ125μｍに対して、加工プリフォーム
１のアスペクト比と、そのコア断面積比との対応関係
を、加工プリフォーム１のアスペクト比の逆数（ｘ／
ｒ）を横軸とし、またコア断面積比を縦軸とし、元プリ
フォームのコア／外径比（即ち、コア半径／クラッド半
径比）をパラメータとして表したものである。これらの
対応関係は後述するように計算により理論的に得られる
ものである。尚、図５、図６は夫々Δ１．５％、Δ２．
０％のＧＩ（グレーテッドインデックス）型楕円コア光
ファイバの場合である。
【００３８】図５、図６に示すように、あるコア／外径
比の元プリフォームを扁平に加工して加工プリフォーム
１を構成する際、加工プリフォーム１のコア断面積比
は、そのアスペクト比に応じて変化し、即ち、それらの
間には特定の対応関係が存在することがわかる。一方、
上述したとおり上記紡糸の前後においてコア断面積比
が、基本的には維持されると考えられるため、図５、図
６に示されるようにコア／外径比に対する、加工プリフ
ォーム１のアスペクト比とコア断面積比との対応関係か
ら、楕円コア光ファイバの所望のコア断面積比を得るた
めの加工プリフォーム１のコア／外径比を求めることが
できることがわかる。
比の元プリフォームを扁平に加工して加工プリフォーム
１を構成する際、加工プリフォーム１のコア断面積比
は、そのアスペクト比に応じて変化し、即ち、それらの
間には特定の対応関係が存在することがわかる。一方、
上述したとおり上記紡糸の前後においてコア断面積比
が、基本的には維持されると考えられるため、図５、図
６に示されるようにコア／外径比に対する、加工プリフ
ォーム１のアスペクト比とコア断面積比との対応関係か
ら、楕円コア光ファイバの所望のコア断面積比を得るた
めの加工プリフォーム１のコア／外径比を求めることが
できることがわかる。
【００３９】ここで以上を数式で説明すると、次のとお
りである。図１において、加工プリフォーム１の弦４と
直交する半径と、弦４の端点を通る半径の成す角度をθ
とすると、加工プリフォーム１の断面積Ｓｐ、コア断面
積Ｓｃ、製造された楕円コア光ファイバ５の断面積Ｓ
ｆ、楕円コア断面積Ｓabは、夫々以下のように表すこと
ができる。 Ｓｐ＝ｒ2(π−２θ＋２cosθsinθ) ………（３） Ｓｃ＝πｃ2 …………（４） Ｓｆ＝πｆ2 …………（５） Ｓab＝πab ………（６）
りである。図１において、加工プリフォーム１の弦４と
直交する半径と、弦４の端点を通る半径の成す角度をθ
とすると、加工プリフォーム１の断面積Ｓｐ、コア断面
積Ｓｃ、製造された楕円コア光ファイバ５の断面積Ｓ
ｆ、楕円コア断面積Ｓabは、夫々以下のように表すこと
ができる。 Ｓｐ＝ｒ2(π−２θ＋２cosθsinθ) ………（３） Ｓｃ＝πｃ2 …………（４） Ｓｆ＝πｆ2 …………（５） Ｓab＝πab ………（６）
【００４０】一方、上述したとおり上記紡糸の前後にお
いてコア断面積比が基本的に維持されると考えると次式
が成り立つ。 Ｓｃ／Ｓｐ＝Ｓab／Ｓｆ ………（２）
いてコア断面積比が基本的に維持されると考えると次式
が成り立つ。 Ｓｃ／Ｓｐ＝Ｓab／Ｓｆ ………（２）
【００４１】以上の（２）〜（６）式より、プリフォー
ム（元及び加工プリフォーム）のコア／外径比（ｃ／
ｒ）は次式のように表すことができる。 ｃ／ｒ＝［ａｂ（π−２θ＋２cosθsinθ）／（πｆ2）］1/2 ……（７） （ただし、θ＝arccos（ｘ／ｒ）である。）
ム（元及び加工プリフォーム）のコア／外径比（ｃ／
ｒ）は次式のように表すことができる。 ｃ／ｒ＝［ａｂ（π−２θ＋２cosθsinθ）／（πｆ2）］1/2 ……（７） （ただし、θ＝arccos（ｘ／ｒ）である。）
【００４２】これらのことから、所望のコア断面積比
と、楕円コアのアスペクト比を有する楕円コア光ファイ
バを製造する場合には、まず図４に示される、加工プリ
フォーム１のアスペクト比（ｒ／ｘ）と、楕円コア光フ
ァイバ５の楕円コア７のアスペクト比（ａ／ｂ）との対
応関係から得られる（１）式により、楕円コア７の所望
のアスペクト比を得るための加工プリフォーム１のアス
ペクト比を求め、次いで、図５又は図６に示される、プ
リフォームのコア／外径比に対する、加工プリフォーム
１のアスペクト比とコア断面積比との対応関係から、上
記アスペクト比で、且つ、コア断面積比が、楕円コア光
ファイバ５の所望のコア断面積比と等しい加工プリフォ
ーム１を加工により得るための元プリフォームのコア／
外径比を求めることができ、こうして、所望のコア断面
積比と楕円コア７のアスペクト比を有する楕円コア光フ
ァイバ５を製造するための元プリフォーム及びそれから
構成する加工プリフォーム１の構成を特定することがで
きる。
と、楕円コアのアスペクト比を有する楕円コア光ファイ
バを製造する場合には、まず図４に示される、加工プリ
フォーム１のアスペクト比（ｒ／ｘ）と、楕円コア光フ
ァイバ５の楕円コア７のアスペクト比（ａ／ｂ）との対
応関係から得られる（１）式により、楕円コア７の所望
のアスペクト比を得るための加工プリフォーム１のアス
ペクト比を求め、次いで、図５又は図６に示される、プ
リフォームのコア／外径比に対する、加工プリフォーム
１のアスペクト比とコア断面積比との対応関係から、上
記アスペクト比で、且つ、コア断面積比が、楕円コア光
ファイバ５の所望のコア断面積比と等しい加工プリフォ
ーム１を加工により得るための元プリフォームのコア／
外径比を求めることができ、こうして、所望のコア断面
積比と楕円コア７のアスペクト比を有する楕円コア光フ
ァイバ５を製造するための元プリフォーム及びそれから
構成する加工プリフォーム１の構成を特定することがで
きる。
【００４３】以上の説明では、上記紡糸の前後において
コア断面積比が維持されることを前提としているが、あ
る製造条件においてコア断面積比が変化するような場合
には、その製造条件における、コア断面積比の変化割合
を上記加工プリフォームの構成の特定に加味することが
できる。
コア断面積比が維持されることを前提としているが、あ
る製造条件においてコア断面積比が変化するような場合
には、その製造条件における、コア断面積比の変化割合
を上記加工プリフォームの構成の特定に加味することが
できる。
【００４４】以上に説明した加工プリフォーム１の構成
の特定の手順の例を次に説明する。図７は楕円コア光フ
ァイバ５の目標仕様と、この楕円コア光ファイバ５を製
造するために特定した加工プリフォーム１の構成を示す
表である。この手順の例では、この表に示されるよう
に、楕円コア光ファイバ５に関し、（２）式の右辺で求
めたコア断面積比と、このコア断面積比／０．９の値を
求めている。前者のコア断面積比は、上記紡糸の前後に
おいてコア断面積比が変化しない場合に対応し、また後
者のコア断面積比は、上記紡糸の前後においてコア断面
積比が１０％減少する場合に対応している。また加工プ
リフォーム１に関して、アスペクト比の逆数は、上記
（１）式の逆数として求めている。この例の場合、上記
値ｎ＝２に設定している。
の特定の手順の例を次に説明する。図７は楕円コア光フ
ァイバ５の目標仕様と、この楕円コア光ファイバ５を製
造するために特定した加工プリフォーム１の構成を示す
表である。この手順の例では、この表に示されるよう
に、楕円コア光ファイバ５に関し、（２）式の右辺で求
めたコア断面積比と、このコア断面積比／０．９の値を
求めている。前者のコア断面積比は、上記紡糸の前後に
おいてコア断面積比が変化しない場合に対応し、また後
者のコア断面積比は、上記紡糸の前後においてコア断面
積比が１０％減少する場合に対応している。また加工プ
リフォーム１に関して、アスペクト比の逆数は、上記
（１）式の逆数として求めている。この例の場合、上記
値ｎ＝２に設定している。
【００４５】まずΔ１．５％、Δ２．０％の楕円コア光
ファイバに関して、その目標仕様のうち、楕円コア５の
アスペクト比（ａ／ｂ＝３．４７）に対して、（１）式
の逆数により、加工プリフォーム１のアスペクト比の逆
数（ｘ／ｒ＝０．５３７）を求める。次いで、図５、図
６において、このアスペクト比の逆数（ｘ／ｒ＝０．５
３７）に対応する垂直線と、上記コア断面積比及びコア
断面積比／０．９の水平線（太実線及び破線）間で交わ
るコア／外径比の元プリフォームを選択する。即ち、Δ
１．５％の楕円コア光ファイバの場合には、図４からコ
ア／外径比＝１６／１２５の元プリフォームを選択し
て、それをアスペクト比ｒ／ｘ＝１／0.537＝1.86とな
るように切削し、またΔ２．０％の楕円コア光ファイバ
の場合には、図５からコア／外径比＝１９／１２５の元
プリフォームを選択して、それを上記アスペクト比とな
るように切削して、加工プリフォームを構成する。
ファイバに関して、その目標仕様のうち、楕円コア５の
アスペクト比（ａ／ｂ＝３．４７）に対して、（１）式
の逆数により、加工プリフォーム１のアスペクト比の逆
数（ｘ／ｒ＝０．５３７）を求める。次いで、図５、図
６において、このアスペクト比の逆数（ｘ／ｒ＝０．５
３７）に対応する垂直線と、上記コア断面積比及びコア
断面積比／０．９の水平線（太実線及び破線）間で交わ
るコア／外径比の元プリフォームを選択する。即ち、Δ
１．５％の楕円コア光ファイバの場合には、図４からコ
ア／外径比＝１６／１２５の元プリフォームを選択し
て、それをアスペクト比ｒ／ｘ＝１／0.537＝1.86とな
るように切削し、またΔ２．０％の楕円コア光ファイバ
の場合には、図５からコア／外径比＝１９／１２５の元
プリフォームを選択して、それを上記アスペクト比とな
るように切削して、加工プリフォームを構成する。
【００４６】以上に説明した手順の例では、加工プリフ
ォームを構成するための元プリフォームのコア／外径比
は、それを段階的に異ならせて予め設定された複数の中
から選択するようにしているが、次に示す例では、加工
プリフォームを構成するための元プリフォームのコア／
外径比を（７）式から直接的に求めている。
ォームを構成するための元プリフォームのコア／外径比
は、それを段階的に異ならせて予め設定された複数の中
から選択するようにしているが、次に示す例では、加工
プリフォームを構成するための元プリフォームのコア／
外径比を（７）式から直接的に求めている。
【００４７】即ち、他の試作例として、クラッド半径ｆ
＝６２．５μｍ、楕円コアの長半径ａ＝１９．８μｍ、
短半径ｂ＝５．４μｍ、アスペクト比ａ／ｂ＝３．６７
の楕円コア光ファイバを製造する場合を説明する。この
試作例では、以前実測された条件と等しい値として、上
記（１）式の値をｎ＝２．１５と設定すると、（１）式
から、平行に研削された部分の半幅ｘとクラッド半径の
比ｘ／ｒ、即ち加工プリフォームのアスペクト比の逆数
は、ｘ／ｒ＝０．５４６４と求められる。一方、（７）
式から、加工プリフォームのコア／外径比は、ｃ／ｒ＝
０．１３４３と算出される。
＝６２．５μｍ、楕円コアの長半径ａ＝１９．８μｍ、
短半径ｂ＝５．４μｍ、アスペクト比ａ／ｂ＝３．６７
の楕円コア光ファイバを製造する場合を説明する。この
試作例では、以前実測された条件と等しい値として、上
記（１）式の値をｎ＝２．１５と設定すると、（１）式
から、平行に研削された部分の半幅ｘとクラッド半径の
比ｘ／ｒ、即ち加工プリフォームのアスペクト比の逆数
は、ｘ／ｒ＝０．５４６４と求められる。一方、（７）
式から、加工プリフォームのコア／外径比は、ｃ／ｒ＝
０．１３４３と算出される。
【００４８】これらの値から、加工プリフォーム１のク
ラッド半径ｒ＝１１．４７ｍｍの場合には、コア半径ｃ
＝１．５４ｍｍ、平行に研削する部分の半幅ｘ＝６．２
７ｍｍと算出される。従って、クラッド半径ｒ＝１１．
４７ｍｍ、コア半径ｃ＝１．５４ｍｍの元プリフォーム
を、上記半幅ｘ＝６．２７ｍｍで平行に研削して加工プ
リフォームを構成し、これを使用すればよい。
ラッド半径ｒ＝１１．４７ｍｍの場合には、コア半径ｃ
＝１．５４ｍｍ、平行に研削する部分の半幅ｘ＝６．２
７ｍｍと算出される。従って、クラッド半径ｒ＝１１．
４７ｍｍ、コア半径ｃ＝１．５４ｍｍの元プリフォーム
を、上記半幅ｘ＝６．２７ｍｍで平行に研削して加工プ
リフォームを構成し、これを使用すればよい。
【００４９】図８は以上のように構成した加工プリフォ
ームにより製造したΔ１．５％楕円コア光ファイバの試
作結果を示す表である。この試作結果からわかるよう
に、製造された楕円コア光ファイバの楕円コア５のアス
ペクト比は、目標とするアスペクト比（ａ／ｂ＝３．４
７）に対して、３．６５と、５％増程度の誤差しかな
く、またコア断面積比は加工プリフォームと楕円コア光
ファイバとでほぼ等しい結果が得られた。
ームにより製造したΔ１．５％楕円コア光ファイバの試
作結果を示す表である。この試作結果からわかるよう
に、製造された楕円コア光ファイバの楕円コア５のアス
ペクト比は、目標とするアスペクト比（ａ／ｂ＝３．４
７）に対して、３．６５と、５％増程度の誤差しかな
く、またコア断面積比は加工プリフォームと楕円コア光
ファイバとでほぼ等しい結果が得られた。
【００５０】以上に説明した加工プリフォームは、円形
のプリフォームの円形クラッド２の外周を、中心線から
等距離にある平行な弦４，４に沿って研削して構成した
ものであるが、加工プリフォーム１は、その他、図９、
図１０に示すような構成とすることもできる。即ち、図
９に示される加工プリフォーム１は、図１に示されるも
のと同様に、円形のプリフォームの円形クラッド２の外
周を、中心線から等距離にある平行な弦４，４に沿って
研削すると共に、弦４，４の両端側に対応する角部を平
面８で研削し、面取りして構成したものである。また、
他の例としては、角部の面取りを平面８でなく、円筒面
等の曲面で行っても良い。また、図１０に示される加工
プリフォーム１は、円形プリフォームのクラッドの外周
を楕円形状に研削して構成したものである。
のプリフォームの円形クラッド２の外周を、中心線から
等距離にある平行な弦４，４に沿って研削して構成した
ものであるが、加工プリフォーム１は、その他、図９、
図１０に示すような構成とすることもできる。即ち、図
９に示される加工プリフォーム１は、図１に示されるも
のと同様に、円形のプリフォームの円形クラッド２の外
周を、中心線から等距離にある平行な弦４，４に沿って
研削すると共に、弦４，４の両端側に対応する角部を平
面８で研削し、面取りして構成したものである。また、
他の例としては、角部の面取りを平面８でなく、円筒面
等の曲面で行っても良い。また、図１０に示される加工
プリフォーム１は、円形プリフォームのクラッドの外周
を楕円形状に研削して構成したものである。
【００５１】以上に説明したいずれの構成の加工プリフ
ォームを採用する場合においても、それらの構成の夫々
につき、加工プリフォームのアスペクト比と、楕円コア
光ファイバの楕円コアのアスペクト比との対応関係、及
びプリフォームのコア／外径比に対する、加工プリフォ
ームのアスペクト比とコア断面積比との対応関係を、光
ファイバの材質及び加工プリフォームを加熱線引きする
際の各条件において、多数の試作結果から予め求めて記
憶し、夫々の構成の加工プリフォームに対して、記憶さ
れた夫々の対応関係により、楕円コアの所望のアスペク
ト比を得るための加工プリフォームのアスペクト比と、
楕円コア光ファイバの所望のコア断面積比を得るための
プリフォームのコア／外径比を求めることができる。
ォームを採用する場合においても、それらの構成の夫々
につき、加工プリフォームのアスペクト比と、楕円コア
光ファイバの楕円コアのアスペクト比との対応関係、及
びプリフォームのコア／外径比に対する、加工プリフォ
ームのアスペクト比とコア断面積比との対応関係を、光
ファイバの材質及び加工プリフォームを加熱線引きする
際の各条件において、多数の試作結果から予め求めて記
憶し、夫々の構成の加工プリフォームに対して、記憶さ
れた夫々の対応関係により、楕円コアの所望のアスペク
ト比を得るための加工プリフォームのアスペクト比と、
楕円コア光ファイバの所望のコア断面積比を得るための
プリフォームのコア／外径比を求めることができる。
【００５２】この場合、各対応関係の記憶は、関数式の
形で記憶することもできるし、テーブルの形で記憶する
こともできる。
形で記憶することもできるし、テーブルの形で記憶する
こともできる。
【００５３】尚、以上に詳述した本発明の製造方法が対
象とする楕円コア光ファイバは、上述したように半導体
レーザの扁平状レーザ光を、円形コアを有するシングル
モード光ファイバに導くための界分布変換光ファイバと
して使用する楕円コア光ファイバに限らず、楕円コアを
有する適宜の楕円コア光ファイバにも拡張できるもので
ある。
象とする楕円コア光ファイバは、上述したように半導体
レーザの扁平状レーザ光を、円形コアを有するシングル
モード光ファイバに導くための界分布変換光ファイバと
して使用する楕円コア光ファイバに限らず、楕円コアを
有する適宜の楕円コア光ファイバにも拡張できるもので
ある。
【００５４】
【発明の効果】以上に説明したように、本発明によれ
ば、円形のクラッドの中心に円形のコアが配置された構
成のプリフォームの周面を扁平に加工して加工プリフォ
ームを構成した後、加熱線引きして楕円コア光ファイバ
を製造する方法において、所望の特定の寸法の楕円コア
光ファイバを製造するための加工プリフォームの形状
を、予め求められた対応関係を用い、楕円コア光ファイ
バの各寸法に基づいて設計することができる。そして、
このように設計された加工プリフォームを加熱線引きす
ることにより、所望の特定の寸法の楕円コア光ファイバ
を、確実且つ容易に製造することができるという効果が
ある。
ば、円形のクラッドの中心に円形のコアが配置された構
成のプリフォームの周面を扁平に加工して加工プリフォ
ームを構成した後、加熱線引きして楕円コア光ファイバ
を製造する方法において、所望の特定の寸法の楕円コア
光ファイバを製造するための加工プリフォームの形状
を、予め求められた対応関係を用い、楕円コア光ファイ
バの各寸法に基づいて設計することができる。そして、
このように設計された加工プリフォームを加熱線引きす
ることにより、所望の特定の寸法の楕円コア光ファイバ
を、確実且つ容易に製造することができるという効果が
ある。
【図１】 本発明の製造方法に使用するプリフォーム、
即ち加工プリフォームの一例を概念的に示す断面図であ
る。
即ち加工プリフォームの一例を概念的に示す断面図であ
る。
【図２】 本発明の製造方法により製造する楕円コア光
ファイバの一例を概念的に示す断面図である。
ファイバの一例を概念的に示す断面図である。
【図３】 本発明の製造方法に使用した様々な寸法の加
工プリフォームと、それらの加工プリフォームにより製
造した楕円コア光ファイバの例を示す表である。
工プリフォームと、それらの加工プリフォームにより製
造した楕円コア光ファイバの例を示す表である。
【図４】 図３に示す製造例に基づいて得られた、加工
プリフォームのアスペクト比と楕円コア光ファイバの楕
円コアのアスペクト比との対応関係を示すグラフであ
る。
プリフォームのアスペクト比と楕円コア光ファイバの楕
円コアのアスペクト比との対応関係を示すグラフであ
る。
【図５】 Δ１．５％ＧＩ型楕円コア光ファイバに関
し、加工プリフォームのアスペクト比とコア断面積比と
の対応関係を、加工プリフォームのアスペクト比の逆数
を横軸とし、コア断面積比を縦軸とし、プリフォームの
コア／外径比をパラメータとして表したグラフである。
し、加工プリフォームのアスペクト比とコア断面積比と
の対応関係を、加工プリフォームのアスペクト比の逆数
を横軸とし、コア断面積比を縦軸とし、プリフォームの
コア／外径比をパラメータとして表したグラフである。
【図６】 Δ２．０％ＧＩ型楕円コア光ファイバに関
し、加工プリフォームのアスペクト比とコア断面積比と
の対応関係を、加工プリフォームのアスペクト比の逆数
を横軸とし、コア断面積比を縦軸とし、プリフォームの
コア／外径比をパラメータとして表したグラフである。
し、加工プリフォームのアスペクト比とコア断面積比と
の対応関係を、加工プリフォームのアスペクト比の逆数
を横軸とし、コア断面積比を縦軸とし、プリフォームの
コア／外径比をパラメータとして表したグラフである。
【図７】 製造する楕円コア光ファイバの目標仕様と、
それを製造するために特定した加工プリフォームの構成
を示す表である。
それを製造するために特定した加工プリフォームの構成
を示す表である。
【図８】 加工プリフォームと、それにより製造したΔ
１．５％楕円コア光ファイバの寸法を示す表である。
１．５％楕円コア光ファイバの寸法を示す表である。
【図９】 本発明の製造方法に使用する加工プリフォー
ムの他の例を概念的に示す断面図である。
ムの他の例を概念的に示す断面図である。
【図１０】 本発明の製造方法に使用する加工プリフォ
ームの更に他の例を概念的に示す断面図である。
ームの更に他の例を概念的に示す断面図である。
１ 加工プリフォーム ２ クラッド ３ 円形コア ４ 弦 ５ 楕円コア光ファイバ ６ クラッド ７ 楕円コア ８ 平面（面取り部分） ＣＬ 中心線
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 八木 賢二 栃木県矢板市中字長峰1052−２ 株式会社 モリテックス矢板事業所内 Ｆターム(参考） 2H050 AA02 AB03Z AC47 AD16 4G021 BA00 HA05
Claims (12)
- 【請求項１】 円形のクラッドの中心に円形のコアが配
置された構成の元プリフォームの周面を扁平に加工して
加工プリフォームを構成した後、加熱線引きして楕円コ
ア光ファイバを製造する際、加工プリフォームの材質及
び加熱線引きする際の条件における、上記加工プリフォ
ームのアスペクト比と、楕円コア光ファイバの楕円コア
のアスペクト比との対応関係から、楕円コアの所望のア
スペクト比を得るための加工プリフォームのアスペクト
比を求めると共に、プリフォームのコア／外径比に対す
る、加工プリフォームのアスペクト比とコア断面積比と
の対応関係から、楕円コア光ファイバの所望のコア断面
積比を得るための元プリフォームのコア／外径比を求
め、求めたコア／外径比の元プリフォームを加工して、
上記アスペクト比の加工プリフォームを構成することを
特徴とする楕円コア光ファイバの製造方法 - 【請求項２】 加工プリフォームのアスペクト比と、楕
円コア光ファイバの楕円コアのアスペクト比との対応関
係、及びプリフォームのコア／外径比に対する、加工プ
リフォームのアスペクト比とコア断面積比との対応関係
は、光ファイバの材質及び加工プリフォームを加熱線引
きする際の各条件において予め求めて記憶し、記憶され
た対応関係により、楕円コアの所望のアスペクト比を得
るための加工プリフォームのアスペクト比と、楕円コア
光ファイバの所望のコア断面積比を得るための元プリフ
ォームのコア／外径比を求めることを特徴とする請求項
１に記載の楕円コア光ファイバの製造方法 - 【請求項３】 各対応関係は関数式の形で記憶すること
を特徴とする請求項１又は２に記載の楕円コア光ファイ
バの製造方法 - 【請求項４】 各対応関係はテーブルの形で記憶するこ
とを特徴とする請求項１又は２に記載の楕円コア光ファ
イバの製造方法 - 【請求項５】 加工プリフォームを加熱線引きする際の
条件は、加熱温度が2000〜2300 ℃、線引き速度が10 〜
100ｍ／ minの範囲であることを特徴とする請求項１〜
４までのいずれか１項に記載の楕円コア光ファイバの製
造方法 - 【請求項６】 加工プリフォームのアスペクト比と、楕
円コア光ファイバの楕円コアのアスペクト比との対応関
係は、加工プリフォームのアスペクト比をｒ／ｘ、楕円
コアのアスペクト比をａ／ｂとした場合、下式で表され
るものとし、ｎは1.6〜2.4の範囲内にある値とすること
を特徴とする請求項１〜５までのいずれか１項に記載の
楕円コア光ファイバの製造方法 ｒ／ｘ＝（ａ／ｂ）1/n （ただし、楕円コア光ファイバの楕円コアに関し、ａ：
長半径、ｂ：短半径であり、プリフォームに関し、ｒ：
クラッド半径、ｘ：扁平に加工された部分の半幅であ
る。） - 【請求項７】 加工プリフォームは、元プリフォームの
クラッドの外周を、中心線から等距離にある平行な弦に
沿って研削して構成することを特徴とする請求項１〜６
までのいずれか１項に記載の楕円コア光ファイバの製造
方法 - 【請求項８】 製造する楕円コア光ファイバのクラッド
半径、楕円コアの長半径及び短半径に対して、元プリフ
ォームのコア／外径比は下式で表されるものとすること
を特徴とする請求項７に記載の楕円コア光ファイバの製
造方法 ｃ／ｒ＝［ａｂ（π−２θ＋２cosθsinθ）／（π
ｆ2）］1/2 （ただし、楕円コア光ファイバに関し、ｆ：クラッド半
径、ａ：長半径、ｂ：短半径であり、プリフォームに関
し、ｃ：コア半径、ｒ：クラッド半径、ｘ：平行に研削
された部分の半幅、θ＝arccos（ｘ／ｒ）である。 - 【請求項９】 加工プリフォームは、元プリフォームの
クラッドの外周を、中心線から等距離にある平行な弦に
沿って研削すると共に、弦の両端側に対応する角部を平
面又は曲面で面取りして構成することを特徴とする１〜
６までのいずれか１項に記載の楕円コア光ファイバの製
造方法 - 【請求項１０】 加工プリフォームは、元プリフォーム
のクラッドの外周を、楕円形状に研削して構成すること
を特徴とする請求項１〜６までのいずれか１項に記載の
楕円コア光ファイバの製造方法 - 【請求項１１】 円形のクラッドの中心に円形のコアが
配置された構成の元プリフォームの周面を扁平に加工し
て加工プリフォームを構成した後、加熱線引きして楕円
コア光ファイバを製造する方法に用いる加工プリフォー
ムであって、そのアスペクト比は、楕円コア光ファイバ
の楕円コアのアスペクト比との対応関係から求められる
と共に、この加工プリフォームを加工する元プリフォー
ムのコア／外径比は、コア／外径比に対する、加工プリ
フォームのアスペクト比とコア断面積比との対応関係か
ら求められることを特徴とする楕円コア光ファイバの製
造に用いる加工プリフォーム - 【請求項１２】 加工プリフォームのアスペクト比と、
楕円コア光ファイバの楕円コアのアスペクト比との対応
関係は、加工プリフォームのアスペクト比をｒ／ｘ、楕
円コアのアスペクト比をａ／ｂとした場合、下式で表さ
れるものとし、nは1.6〜2.4の範囲内にある値とするこ
とを特徴とする請求項１１に記載の楕円コア光ファイバ
の製造に用いる加工プリフォーム ｒ／ｘ＝（ａ／ｂ）1/n （ただし、楕円コア光ファイバの楕円コアに関し、ａ：
長半径、ｂ：短半径であり、プリフォームに関し、ｒ：
クラッド半径、ｘ：平行に研削された部分の半幅であ
る。）
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002076521A JP2002348138A (ja) | 2001-03-22 | 2002-03-19 | 楕円コア光ファイバの製造方法及び楕円コア光ファイバの製造に用いるための加工プリフォーム |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001083011 | 2001-03-22 | ||
| JP2001-83011 | 2001-03-22 | ||
| JP2002076521A JP2002348138A (ja) | 2001-03-22 | 2002-03-19 | 楕円コア光ファイバの製造方法及び楕円コア光ファイバの製造に用いるための加工プリフォーム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002348138A true JP2002348138A (ja) | 2002-12-04 |
Family
ID=26611817
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002076521A Pending JP2002348138A (ja) | 2001-03-22 | 2002-03-19 | 楕円コア光ファイバの製造方法及び楕円コア光ファイバの製造に用いるための加工プリフォーム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002348138A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113548797A (zh) * | 2021-07-02 | 2021-10-26 | 哈尔滨工程大学 | 一种椭圆芯光纤的制备方法 |
-
2002
- 2002-03-19 JP JP2002076521A patent/JP2002348138A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113548797A (zh) * | 2021-07-02 | 2021-10-26 | 哈尔滨工程大学 | 一种椭圆芯光纤的制备方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN113238385B (zh) | 旋转光束发生器 | |
| JP4465527B2 (ja) | 微細構造光ファイバ、プリフォーム及び微細構造光ファイバの製造方法 | |
| JP5409928B2 (ja) | 偏波保持光ファイバ | |
| US4529426A (en) | Method of fabricating high birefringence fibers | |
| CN101387720B (zh) | 一种保偏光纤的制造方法 | |
| WO2008007743A1 (fr) | Fibre optique conservant la polarisation, procédé de fabrication d'un connecteur à fibre optique conservant la polarisation, et connecteur à fibre optique conservant la polarisation | |
| KR101500819B1 (ko) | 복굴절 미세구조 광섬유 제조 방법 | |
| CN100367052C (zh) | 保偏光纤及其制造方法 | |
| JP2001235648A (ja) | マルチモードファイバ用プリフォーム及びマルチモードファイバ | |
| US20190317280A1 (en) | Rotary optical beam generator | |
| CN110954987A (zh) | 一种椭圆芯领结型单偏振结构光纤及其制作方法 | |
| JP3775234B2 (ja) | 光ファイバ母材の製造方法 | |
| WO2003058309A1 (en) | A method and apparatus relating to microstructured optical fibres | |
| JP7061628B2 (ja) | フォトニック結晶ファイバおよびその製造方法 | |
| US6948340B2 (en) | Method of producing an elliptic core optical fiber | |
| US20200110276A1 (en) | Rotary optical beam generator | |
| JP2002348138A (ja) | 楕円コア光ファイバの製造方法及び楕円コア光ファイバの製造に用いるための加工プリフォーム | |
| JPH07187696A (ja) | 光ファイバ用母材の製造方法 | |
| JPS60154215A (ja) | フアイバ形方向性結合器 | |
| CN112456789A (zh) | 一种葫芦型保偏光纤及其制备方法 | |
| JP2003040637A (ja) | 光ファイバの製造方法および光ファイバ | |
| JP2006308828A (ja) | 光ファイバ | |
| JPH06235838A (ja) | 偏波面保存光ファイバの製法 | |
| JP2006044950A (ja) | 光ファイバ母材の製造方法 | |
| JPH02212328A (ja) | 光ファイバの製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20050314 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20080110 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20080117 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20080704 |