JP2003081656A - フォトニッククリスタルファイバの製造方法 - Google Patents
フォトニッククリスタルファイバの製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 生産性が良好であり、また、設計の自由度が
高められるフォトニッククリスタルファイバの製造方法
を提供する。 【解決手段】 ファイバ中心に中実のコアが形成されて
いると共に、該コアに沿って延びる複数の細孔を有する
クラッドが該コアを囲うように設けられたファイバ本体
と、該ファイバ本体を被覆する被覆部と、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、石英製のロ
ッド材１に上記ファイバ本体の横断面の孔パタンに対応
するようにロッド軸方向に延びる複数の孔１ａを形成す
る穿孔工程と、複数の孔１ａを形成したロッド材１をロ
ッド軸方向に加熱延伸することにより細径化して上記フ
ァイバ本体になる母材本体３を形成する母材本体形成工
程と、母材本体３と上記被覆部になる石英製の被覆部形
成材とで母材を構成し、その母材を線引き加工により細
径化する線引き工程と、を備えたものとする。
高められるフォトニッククリスタルファイバの製造方法
を提供する。 【解決手段】 ファイバ中心に中実のコアが形成されて
いると共に、該コアに沿って延びる複数の細孔を有する
クラッドが該コアを囲うように設けられたファイバ本体
と、該ファイバ本体を被覆する被覆部と、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、石英製のロ
ッド材１に上記ファイバ本体の横断面の孔パタンに対応
するようにロッド軸方向に延びる複数の孔１ａを形成す
る穿孔工程と、複数の孔１ａを形成したロッド材１をロ
ッド軸方向に加熱延伸することにより細径化して上記フ
ァイバ本体になる母材本体３を形成する母材本体形成工
程と、母材本体３と上記被覆部になる石英製の被覆部形
成材とで母材を構成し、その母材を線引き加工により細
径化する線引き工程と、を備えたものとする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、フォトニッククリ
スタルファイバ（以後「ＰＣ（photonic crystal）ファ
イバ」と称する）の製造方法に関する。
スタルファイバ（以後「ＰＣ（photonic crystal）ファ
イバ」と称する）の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】ＰＣファイバは、ファイバ中心に中実又
は中空のコアが形成されていると共に、そのコアに沿っ
て延びる複数の細孔を有するクラッドがコアを囲うよう
に設けられており、二次元的に屈折率が周期的に変動す
るフォトニッククリスタル構造がクラッドに構成された
ものであり、Ｇｅ（ゲルマニウム）がドープされた石英
製のコアと純粋石英製のクラッドとからなる従来の光フ
ァイバとは異なる種々の特性を有することから多方面で
の用途が期待されている。
は中空のコアが形成されていると共に、そのコアに沿っ
て延びる複数の細孔を有するクラッドがコアを囲うよう
に設けられており、二次元的に屈折率が周期的に変動す
るフォトニッククリスタル構造がクラッドに構成された
ものであり、Ｇｅ（ゲルマニウム）がドープされた石英
製のコアと純粋石英製のクラッドとからなる従来の光フ
ァイバとは異なる種々の特性を有することから多方面で
の用途が期待されている。
【０００３】例えば、従来の光ファイバでは、材料分散
が支配的となるため零分散波長が約１．３μｍであるの
に対し、ＰＣファイバでは、構造分散が支配的となるた
め零分散波長が任意であることから、それが０．８５μ
ｍであるＰＣファイバを構成することもでき、これによ
って発光波長が０．８５μｍである安価な面発光レーザ
ーを用いてローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）等を
構築することが考えられる。
が支配的となるため零分散波長が約１．３μｍであるの
に対し、ＰＣファイバでは、構造分散が支配的となるた
め零分散波長が任意であることから、それが０．８５μ
ｍであるＰＣファイバを構成することもでき、これによ
って発光波長が０．８５μｍである安価な面発光レーザ
ーを用いてローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）等を
構築することが考えられる。
【０００４】そして、かかるＰＣファイバの製造方法と
しては、石英ロッドにロッド軸方向に延びる複数の孔を
ロッド横断面において所定パタンが構成されるように形
成して母材とし、その母材を線引き加工により細径化す
るというものがある。
しては、石英ロッドにロッド軸方向に延びる複数の孔を
ロッド横断面において所定パタンが構成されるように形
成して母材とし、その母材を線引き加工により細径化す
るというものがある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ＰＣファイバの製造方法では、石英ロッドに孔径の小さ
い孔を形成しなければならないため、その孔深さを深い
ものとすることができず、孔径２ｍｍの場合で２００ｍ
ｍ長、孔径１ｍｍの場合で１００ｍｍ長の母材を得るの
がせいぜいであり、その結果、１本の母材から製造され
るファイバ長が短く生産性が悪いという問題がある。ま
た、隣接する孔間の内壁が穿孔時にヒビ等により破損し
ないように孔間隔を大きく設定する必要があり、そのた
めに設計の自由度が低くなるという問題もある。
ＰＣファイバの製造方法では、石英ロッドに孔径の小さ
い孔を形成しなければならないため、その孔深さを深い
ものとすることができず、孔径２ｍｍの場合で２００ｍ
ｍ長、孔径１ｍｍの場合で１００ｍｍ長の母材を得るの
がせいぜいであり、その結果、１本の母材から製造され
るファイバ長が短く生産性が悪いという問題がある。ま
た、隣接する孔間の内壁が穿孔時にヒビ等により破損し
ないように孔間隔を大きく設定する必要があり、そのた
めに設計の自由度が低くなるという問題もある。
【０００６】本発明は、かかる点に鑑みてなされたもの
であり、その目的とするところは、生産性が良好であ
り、また、設計の自由度が高められるＰＣファイバの製
造方法を提供することにある。
であり、その目的とするところは、生産性が良好であ
り、また、設計の自由度が高められるＰＣファイバの製
造方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、複数の孔を形
成したロッド材をロッド軸方向に加熱延伸することによ
り細径化してファイバ本体になる母材本体を形成し、そ
の母材本体と被覆部になる被覆部形成材とで母材を構成
し、その母材を線引き加工により細径化するようにした
ものである。
成したロッド材をロッド軸方向に加熱延伸することによ
り細径化してファイバ本体になる母材本体を形成し、そ
の母材本体と被覆部になる被覆部形成材とで母材を構成
し、その母材を線引き加工により細径化するようにした
ものである。
【０００８】具体的には、本発明は、ファイバ中心に中
実又は中空のコアが形成されていると共に、該コアに沿
って延びる複数の細孔を有するクラッドが該コアを囲う
ように設けられたファイバ本体と、該ファイバ本体を被
覆する被覆部と、を備えたＰＣファイバの製造方法を前
提とし、石英製のロッド材に上記ファイバ本体の横断面
の孔パタンに対応するようにロッド軸方向に延びる複数
の孔を形成する穿孔工程と、上記複数の孔を形成したロ
ッド材をロッド軸方向に加熱延伸することにより細径化
して上記ファイバ本体になる母材本体を形成する母材本
体形成工程と、上記母材本体と上記被覆部になる石英製
の被覆部形成材とで母材を構成し、該母材を線引き加工
により細径化する線引き工程と、を備えたことを特徴と
する。
実又は中空のコアが形成されていると共に、該コアに沿
って延びる複数の細孔を有するクラッドが該コアを囲う
ように設けられたファイバ本体と、該ファイバ本体を被
覆する被覆部と、を備えたＰＣファイバの製造方法を前
提とし、石英製のロッド材に上記ファイバ本体の横断面
の孔パタンに対応するようにロッド軸方向に延びる複数
の孔を形成する穿孔工程と、上記複数の孔を形成したロ
ッド材をロッド軸方向に加熱延伸することにより細径化
して上記ファイバ本体になる母材本体を形成する母材本
体形成工程と、上記母材本体と上記被覆部になる石英製
の被覆部形成材とで母材を構成し、該母材を線引き加工
により細径化する線引き工程と、を備えたことを特徴と
する。
【０００９】上記のようにすれば、複数の孔を形成した
ロッド材を加熱延伸して母材本体を形成し、その母材本
体と被覆部形成材とで母材を構成しており、母材におい
て所要となる孔径よりも大きい孔径の孔をロッド材に形
成するので、従来のようにロッド材にその所要となる孔
径の孔を形成してそれを母材とする場合に比べ、ロッド
材に形成する孔の孔深さをより深いものとすることがで
き、しかも、そのロッド材を加熱延伸することから、得
られる母材は従来に比べて長くすることができ、その結
果、１本の母材から製造されるＰＣファイバのファイバ
長が従来に比べて非常に長尺となって生産性が極めて良
好となる。
ロッド材を加熱延伸して母材本体を形成し、その母材本
体と被覆部形成材とで母材を構成しており、母材におい
て所要となる孔径よりも大きい孔径の孔をロッド材に形
成するので、従来のようにロッド材にその所要となる孔
径の孔を形成してそれを母材とする場合に比べ、ロッド
材に形成する孔の孔深さをより深いものとすることがで
き、しかも、そのロッド材を加熱延伸することから、得
られる母材は従来に比べて長くすることができ、その結
果、１本の母材から製造されるＰＣファイバのファイバ
長が従来に比べて非常に長尺となって生産性が極めて良
好となる。
【００１０】また、母材において所要となる孔径及び孔
間隔よりも大きい孔径及び孔間隔で孔をロッド材に形成
するので、従来のようにロッド材にその所要となる孔径
の孔を形成してそれを母材とする場合に比べ、孔径及び
孔間隔の設計の自由度が高まり、例えば従来では製造す
ることができなかった孔径の小さいＰＣファイバや孔間
隔の小さいＰＣファイバの製造が可能となる。加えて、
最終ファイバ径を一定として被覆部形成材の厚さを変え
ることによる孔径及び孔間隔の設計の自由度をも有す
る。
間隔よりも大きい孔径及び孔間隔で孔をロッド材に形成
するので、従来のようにロッド材にその所要となる孔径
の孔を形成してそれを母材とする場合に比べ、孔径及び
孔間隔の設計の自由度が高まり、例えば従来では製造す
ることができなかった孔径の小さいＰＣファイバや孔間
隔の小さいＰＣファイバの製造が可能となる。加えて、
最終ファイバ径を一定として被覆部形成材の厚さを変え
ることによる孔径及び孔間隔の設計の自由度をも有す
る。
【００１１】さらに、複数の孔を形成したロッド材を加
熱延伸して母材本体を形成するので、ロッド材の段階で
有する孔径及び孔間隔の誤差が母材本体の段階で縮小さ
れ、高寸法精度のＰＣファイバの製造が可能となる。
熱延伸して母材本体を形成するので、ロッド材の段階で
有する孔径及び孔間隔の誤差が母材本体の段階で縮小さ
れ、高寸法精度のＰＣファイバの製造が可能となる。
【００１２】ここで、石英製のロッド材及び被覆部形成
材は、主成分が石英（ＳｉＯ2）のものであれば、純粋
石英のものの他、他の元素がドープされたものであって
もよい。また、水酸基（ＯＨ）による吸収ピークの低い
ＰＣファイバを得るのであれば、水酸基含有量（ＯＨ含
有量）が１ｐｐｍ以下の無水合成石英ガラス製のものを
用いるのがよい。
材は、主成分が石英（ＳｉＯ2）のものであれば、純粋
石英のものの他、他の元素がドープされたものであって
もよい。また、水酸基（ＯＨ）による吸収ピークの低い
ＰＣファイバを得るのであれば、水酸基含有量（ＯＨ含
有量）が１ｐｐｍ以下の無水合成石英ガラス製のものを
用いるのがよい。
【００１３】また、ファイバ本体の横断面の孔は、クラ
ッドの細孔だけではなく、コアを中空とする場合のコア
孔も含まれる。
ッドの細孔だけではなく、コアを中空とする場合のコア
孔も含まれる。
【００１４】以上のＰＣファイバの製造方法において、
母材本体の外周に石英系材料を堆積一体化させることに
より被覆部形成材を形成して母材を構成するようにして
もよい。このような方法では、被覆部形成材の形成加工
温度が母材本体の軟化温度よりも低いので、母材本体に
形成された孔の寸法変化を抑止することができる。
母材本体の外周に石英系材料を堆積一体化させることに
より被覆部形成材を形成して母材を構成するようにして
もよい。このような方法では、被覆部形成材の形成加工
温度が母材本体の軟化温度よりも低いので、母材本体に
形成された孔の寸法変化を抑止することができる。
【００１５】また、母材本体を筒状の被覆部形成材内に
配置して母材を構成し、その母材を線引き加工により母
材本体と被覆部形成材とを一体化させつつ細径化するよ
うにしてもよい。母材本体を被覆部形成材と加熱一体化
させて母材を構成する場合、その加熱一体化の過程で、
母材本体の複数の孔を封止したときには孔径の変動を生
じる虞があり、母材本体の複数の孔を封止しないときに
は孔が押し潰される虞があるところ、上記のようにすれ
ば、母材本体と被覆部形成材とを線引き時に一体化する
ようにしているので、かかる孔径の変動や孔の潰れが防
止される。
配置して母材を構成し、その母材を線引き加工により母
材本体と被覆部形成材とを一体化させつつ細径化するよ
うにしてもよい。母材本体を被覆部形成材と加熱一体化
させて母材を構成する場合、その加熱一体化の過程で、
母材本体の複数の孔を封止したときには孔径の変動を生
じる虞があり、母材本体の複数の孔を封止しないときに
は孔が押し潰される虞があるところ、上記のようにすれ
ば、母材本体と被覆部形成材とを線引き時に一体化する
ようにしているので、かかる孔径の変動や孔の潰れが防
止される。
【００１６】そして、母材本体の複数の孔を封止した状
態で線引き加工することが好ましい。このようにするこ
とにより、線引き加工時の線引き張力によって母材本体
の孔を押し潰す方向に作用する力が孔内の圧力と均衡
し、孔が押し潰されることなく線引き加工を行うことが
できる。ここで、封止とは、母材本体の複数の孔への外
気の進入を阻止する手段全てを意味する。
態で線引き加工することが好ましい。このようにするこ
とにより、線引き加工時の線引き張力によって母材本体
の孔を押し潰す方向に作用する力が孔内の圧力と均衡
し、孔が押し潰されることなく線引き加工を行うことが
できる。ここで、封止とは、母材本体の複数の孔への外
気の進入を阻止する手段全てを意味する。
【００１７】また、母材本体の複数の孔を封止する場合
には、その封止前に、複数の孔の内壁の不純物を除去す
る不純物除去処理を施すことが好ましい。このようにす
ることにより、母材本体の孔内の不純物を除去すること
ができるので、製造されるＰＣファイバは低損失なもの
となる。不純物除去処理としては、フッ化水素酸による
エッチング処理や塩素ガスに晒すことにより水酸基（Ｏ
Ｈ）を除去する塩素ガス処理等を挙げることができる。
には、その封止前に、複数の孔の内壁の不純物を除去す
る不純物除去処理を施すことが好ましい。このようにす
ることにより、母材本体の孔内の不純物を除去すること
ができるので、製造されるＰＣファイバは低損失なもの
となる。不純物除去処理としては、フッ化水素酸による
エッチング処理や塩素ガスに晒すことにより水酸基（Ｏ
Ｈ）を除去する塩素ガス処理等を挙げることができる。
【００１８】そして、母材本体を筒状の被覆部形成材内
に配置して母材を構成し、その母材を線引き加工により
母材本体と被覆部形成材とを一体化させつつ細径化する
場合、母材本体の複数の孔が所定の孔径に縮小されるよ
うに母材本体の孔内の圧力及び母材本体と被覆部形成材
との間の空隙内の圧力を制御するようにしてもよい。こ
のようにすることにより、母材本体の孔の縮小が所望の
通りに制御されるので、高寸法精度のＰＣファイバが製
造される。
に配置して母材を構成し、その母材を線引き加工により
母材本体と被覆部形成材とを一体化させつつ細径化する
場合、母材本体の複数の孔が所定の孔径に縮小されるよ
うに母材本体の孔内の圧力及び母材本体と被覆部形成材
との間の空隙内の圧力を制御するようにしてもよい。こ
のようにすることにより、母材本体の孔の縮小が所望の
通りに制御されるので、高寸法精度のＰＣファイバが製
造される。
【００１９】また、筒状の被覆部形成材を用いる場合に
は、線引き加工時に、母材本体と被覆部形成材との間の
空隙内を負圧に減圧することが好ましい。このようにす
ることにより、ファイバ本体と被覆部との間への空気の
閉じ込めが防がれるので、製造されるＰＣファイバの伝
送損失がかかる空気の閉じ込めにより高くなることが防
がれる。
は、線引き加工時に、母材本体と被覆部形成材との間の
空隙内を負圧に減圧することが好ましい。このようにす
ることにより、ファイバ本体と被覆部との間への空気の
閉じ込めが防がれるので、製造されるＰＣファイバの伝
送損失がかかる空気の閉じ込めにより高くなることが防
がれる。
【００２０】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
１本の母材から製造されるＰＣファイバのファイバ長が
従来に比べて非常に長尺となって生産性を極めて良好な
ものとすることができる。
１本の母材から製造されるＰＣファイバのファイバ長が
従来に比べて非常に長尺となって生産性を極めて良好な
ものとすることができる。
【００２１】また、孔径及び孔間隔の設計の自由度が従
来に比べて高まり、例えば従来では製造することができ
なかった孔径の小さいＰＣファイバや孔間隔の小さいＰ
Ｃファイバを製造することができる。
来に比べて高まり、例えば従来では製造することができ
なかった孔径の小さいＰＣファイバや孔間隔の小さいＰ
Ｃファイバを製造することができる。
【００２２】さらに、従来に比べて高寸法精度のＰＣフ
ァイバを製造することができる。
ァイバを製造することができる。
【００２３】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて詳細に説明する。
基づいて詳細に説明する。
【００２４】（実施形態１）本発明の実施形態１に係る
ＰＣファイバの製造方法を工程の順を追って説明する。
ＰＣファイバの製造方法を工程の順を追って説明する。
【００２５】＜準備工程＞図１に示すように、水酸基含
有量（ＯＨ含有量）が１ｐｐｍ以下の無水合成石英ガラ
ス製の円柱のロッド材１を準備する。
有量（ＯＨ含有量）が１ｐｐｍ以下の無水合成石英ガラ
ス製の円柱のロッド材１を準備する。
【００２６】＜穿孔工程＞図１に示すように、準備した
ロッド材１に対し、中心軸部分をコア形成部１ａとして
中実のまま残し、そのコア形成部１ａを囲うようにロッ
ド軸方向に延びる貫通した孔１ｃ，１ｃ，…を複数設け
てクラッド形成部１ｂを形成する。これらの孔１ｃ，１
ｃ，…は、ロッド材１の端面に三角格子が形成されるよ
うに配設する。孔の形成は、例えば、ドリルによる穿孔
加工、棒状の研磨具による粗仕上げ、中仕上げ、最終仕
上げ加工及びブラシと酸化セリウム研磨材とによる最終
研磨加工により行う。
ロッド材１に対し、中心軸部分をコア形成部１ａとして
中実のまま残し、そのコア形成部１ａを囲うようにロッ
ド軸方向に延びる貫通した孔１ｃ，１ｃ，…を複数設け
てクラッド形成部１ｂを形成する。これらの孔１ｃ，１
ｃ，…は、ロッド材１の端面に三角格子が形成されるよ
うに配設する。孔の形成は、例えば、ドリルによる穿孔
加工、棒状の研磨具による粗仕上げ、中仕上げ、最終仕
上げ加工及びブラシと酸化セリウム研磨材とによる最終
研磨加工により行う。
【００２７】＜母材本体形成工程＞コア形成部１ａ及び
クラッド形成部１ｂを形成したロッド材１を電気炉延伸
器にセットし、図２に示すように、ロッド材１をロッド
延伸用ヒータ２，２で加熱すると共に延伸して細径化し
た母材本体３を形成する。このとき、ロッド材１が細径
化された母材本体３では、ロッド材１のものより孔径及
び孔間隔が縮小された複数の孔３ｃ，３ｃ，…が保持さ
れ、これに伴いコア形成部３ａ及びクラッド形成部３ｂ
がロッド材１のものより縮小されたものとなる。
クラッド形成部１ｂを形成したロッド材１を電気炉延伸
器にセットし、図２に示すように、ロッド材１をロッド
延伸用ヒータ２，２で加熱すると共に延伸して細径化し
た母材本体３を形成する。このとき、ロッド材１が細径
化された母材本体３では、ロッド材１のものより孔径及
び孔間隔が縮小された複数の孔３ｃ，３ｃ，…が保持さ
れ、これに伴いコア形成部３ａ及びクラッド形成部３ｂ
がロッド材１のものより縮小されたものとなる。
【００２８】＜不純物除去処理工程＞母材本体３をフッ
化水素酸に浸漬して表面をエッチングし、母材本体３表
面に付着した金属等の不純物を除去する。
化水素酸に浸漬して表面をエッチングし、母材本体３表
面に付着した金属等の不純物を除去する。
【００２９】次いで、図３に示すように、母材本体３の
両端にそれぞれ補助パイプ４を溶着した後、１０００〜
１２００℃の温度雰囲気下で、一方の補助パイプ４に塩
素ガスを送り、それを母材本体３の孔３ｃ，３ｃ，…に
流通させ、他方の補助パイプ４から排出する塩素ガス処
理を行うことにより、孔３ｃ，３ｃ，…の内壁に形成さ
れた水酸基（ＯＨ）を除去する。
両端にそれぞれ補助パイプ４を溶着した後、１０００〜
１２００℃の温度雰囲気下で、一方の補助パイプ４に塩
素ガスを送り、それを母材本体３の孔３ｃ，３ｃ，…に
流通させ、他方の補助パイプ４から排出する塩素ガス処
理を行うことにより、孔３ｃ，３ｃ，…の内壁に形成さ
れた水酸基（ＯＨ）を除去する。
【００３０】＜封止工程＞塩素ガス処理を行った後、図
４に示すように、直ちに両方の補助パイプ４，４の端を
加熱して閉じ、母材本体３の孔３ｃ，３ｃ，…の両端を
封止した状態にする。この際、孔内に塩素ガスが封入さ
れるようにしてもよい。
４に示すように、直ちに両方の補助パイプ４，４の端を
加熱して閉じ、母材本体３の孔３ｃ，３ｃ，…の両端を
封止した状態にする。この際、孔内に塩素ガスが封入さ
れるようにしてもよい。
【００３１】＜被覆部形成材形成工程＞図５に示すよう
に、孔３ｃ，３ｃ，…が封止された母材本体３の外周
に、酸水素バーナ５の火炎にＳｉＣｌ4を供給して生成
した石英微粒子を堆積一体化させ石英多孔質層６を形成
する。
に、孔３ｃ，３ｃ，…が封止された母材本体３の外周
に、酸水素バーナ５の火炎にＳｉＣｌ4を供給して生成
した石英微粒子を堆積一体化させ石英多孔質層６を形成
する。
【００３２】次いで、図６に示すように石英多孔質層６
が外周に一体に堆積した母材本体３をヘリウムと塩素ガ
スとを流通させた加熱容器７に配置し、外部より焼成用
ヒータ８，８で加熱することにより石英多孔質層６を焼
成して透明な被覆部形成材９に変化させる。
が外周に一体に堆積した母材本体３をヘリウムと塩素ガ
スとを流通させた加熱容器７に配置し、外部より焼成用
ヒータ８，８で加熱することにより石英多孔質層６を焼
成して透明な被覆部形成材９に変化させる。
【００３３】そして、母材本体３の外周に被覆部形成材
９が一体に結合した母材１０を得る。
９が一体に結合した母材１０を得る。
【００３４】＜線引き工程＞母材１０を線引き装置にセ
ットし、図７に示すように、線引き用ヒータ１１，１１
で加熱すると共に延伸する線引き加工により細径化して
ＰＣファイバ２０を製造する。
ットし、図７に示すように、線引き用ヒータ１１，１１
で加熱すると共に延伸する線引き加工により細径化して
ＰＣファイバ２０を製造する。
【００３５】このようにして製造されるＰＣファイバ２
０は、図８に示すように、ファイバ中心に中実のコア２
１ａが形成されていると共に、そのコア２１ａに沿って
延びる複数の細孔２２ｃ，２２ｃ，…を有するクラッド
２１ｂがコア２１ａを囲うように設けられたファイバ本
体２１と、そのファイバ本体２１を被覆する被覆部２２
とからなる。
０は、図８に示すように、ファイバ中心に中実のコア２
１ａが形成されていると共に、そのコア２１ａに沿って
延びる複数の細孔２２ｃ，２２ｃ，…を有するクラッド
２１ｂがコア２１ａを囲うように設けられたファイバ本
体２１と、そのファイバ本体２１を被覆する被覆部２２
とからなる。
【００３６】以上のようなＰＣファイバ２０の製造方法
によれば、複数の孔１ｃ，１ｃ，…を形成したロッド材
１を加熱延伸して母材本体３を形成し、その母材本体３
と被覆部形成材９とで母材１０を構成しており、母材１
０において所要となる孔径よりも大きい孔径の孔１ｃ，
１ｃ，…をロッド材１に形成するので、従来のようにロ
ッド材にその所要となる孔径の孔を形成してそれを母材
とする場合に比べ、ロッド材１に形成する孔１ｃ，１
ｃ，…の孔深さをより深いものとすることができ、しか
も、そのロッド材１を加熱延伸することから、得られる
母材１０は従来に比べて長くすることができ、その結
果、１本の母材１０から製造されるＰＣファイバ２０の
ファイバ長が従来に比べて非常に長尺となって生産性を
極めて良好にすることができる。
によれば、複数の孔１ｃ，１ｃ，…を形成したロッド材
１を加熱延伸して母材本体３を形成し、その母材本体３
と被覆部形成材９とで母材１０を構成しており、母材１
０において所要となる孔径よりも大きい孔径の孔１ｃ，
１ｃ，…をロッド材１に形成するので、従来のようにロ
ッド材にその所要となる孔径の孔を形成してそれを母材
とする場合に比べ、ロッド材１に形成する孔１ｃ，１
ｃ，…の孔深さをより深いものとすることができ、しか
も、そのロッド材１を加熱延伸することから、得られる
母材１０は従来に比べて長くすることができ、その結
果、１本の母材１０から製造されるＰＣファイバ２０の
ファイバ長が従来に比べて非常に長尺となって生産性を
極めて良好にすることができる。
【００３７】また、母材１０において所要となる孔径及
び孔間隔よりも大きい孔径及び孔間隔で孔１ｃ，１ｃ，
…をロッド材１に形成するので、従来のようにロッド材
にその所要となる孔径の孔を形成してそれを母材とする
場合に比べ、孔径及び孔間隔の設計の自由度が高まり、
例えば従来では製造することができなかった孔径の小さ
いＰＣファイバ２０や孔間隔の小さいＰＣファイバ２０
を製造することができる。加えて、最終ファイバ径を一
定として被覆部形成材９の厚さを変えることによる孔径
及び孔間隔の設計の自由度をも有する。
び孔間隔よりも大きい孔径及び孔間隔で孔１ｃ，１ｃ，
…をロッド材１に形成するので、従来のようにロッド材
にその所要となる孔径の孔を形成してそれを母材とする
場合に比べ、孔径及び孔間隔の設計の自由度が高まり、
例えば従来では製造することができなかった孔径の小さ
いＰＣファイバ２０や孔間隔の小さいＰＣファイバ２０
を製造することができる。加えて、最終ファイバ径を一
定として被覆部形成材９の厚さを変えることによる孔径
及び孔間隔の設計の自由度をも有する。
【００３８】さらに、複数の孔１ｃ，１ｃ，…を形成し
たロッド材１を加熱延伸して母材本体３を形成するの
で、ロッド材１の段階で有する孔径及び孔間隔の誤差が
母材本体３の段階で縮小され、高寸法精度のＰＣファイ
バ２０を製造することができる。
たロッド材１を加熱延伸して母材本体３を形成するの
で、ロッド材１の段階で有する孔径及び孔間隔の誤差が
母材本体３の段階で縮小され、高寸法精度のＰＣファイ
バ２０を製造することができる。
【００３９】また、母材本体３の外周に石英系材料を堆
積一体化させることにより被覆部形成材９を形成してお
り、被覆部形成材９の形成加工温度が母材本体３の軟化
温度よりも低いので、母材本体３に形成された孔３ｃ，
３ｃ，…の寸法変化を抑止することができる。
積一体化させることにより被覆部形成材９を形成してお
り、被覆部形成材９の形成加工温度が母材本体３の軟化
温度よりも低いので、母材本体３に形成された孔３ｃ，
３ｃ，…の寸法変化を抑止することができる。
【００４０】そして、母材本体３の複数の孔３ｃ，３
ｃ，…を封止した状態で線引き加工するようにしている
ので、線引き加工時の線引き張力によって母材本体３の
孔３ｃ，３ｃ，…を押し潰す方向に作用する力が孔内の
圧力と均衡し、孔３ｃ，３ｃ，…が押し潰されることな
く線引き加工を行うことができる。
ｃ，…を封止した状態で線引き加工するようにしている
ので、線引き加工時の線引き張力によって母材本体３の
孔３ｃ，３ｃ，…を押し潰す方向に作用する力が孔内の
圧力と均衡し、孔３ｃ，３ｃ，…が押し潰されることな
く線引き加工を行うことができる。
【００４１】また、母材本体３の複数の孔３ｃ，３ｃ，
…の封止前に、母材表面の金属等を除去するフッ化水素
酸によるエッチング処理及び孔３ｃ，３ｃ，…の内壁の
水酸基（ＯＨ）を除去するための塩素ガス処理を施して
いるので、低損失のＰＣファイバ２０を製造することが
できる。
…の封止前に、母材表面の金属等を除去するフッ化水素
酸によるエッチング処理及び孔３ｃ，３ｃ，…の内壁の
水酸基（ＯＨ）を除去するための塩素ガス処理を施して
いるので、低損失のＰＣファイバ２０を製造することが
できる。
【００４２】（実施形態２）本発明の実施形態２に係る
ＰＣファイバの製造方法を説明する。なお、準備工程、
穿孔工程、母材本体形成工程、不純物除去処理工程及び
封止工程は実施形態１と同一であるので説明を省略す
る。また、図中、実施形態１のものと同一構造のものは
同一符号で示す。
ＰＣファイバの製造方法を説明する。なお、準備工程、
穿孔工程、母材本体形成工程、不純物除去処理工程及び
封止工程は実施形態１と同一であるので説明を省略す
る。また、図中、実施形態１のものと同一構造のものは
同一符号で示す。
【００４３】＜線引き工程＞図９に示すように、母材本
体３を石英製の筒状の被覆部形成材１２内に配置してそ
れらで母材１３を構成し、その母材１３を線引き用ヒー
タ１１，１１で加熱すると共に延伸する線引き加工によ
り母材本体３と被覆部形成材１２とを一体化させつつ細
径化してＰＣファイバ２０を製造する。この際、母材本
体３と被覆部形成材１２との間の空隙内を負圧に減圧す
る。
体３を石英製の筒状の被覆部形成材１２内に配置してそ
れらで母材１３を構成し、その母材１３を線引き用ヒー
タ１１，１１で加熱すると共に延伸する線引き加工によ
り母材本体３と被覆部形成材１２とを一体化させつつ細
径化してＰＣファイバ２０を製造する。この際、母材本
体３と被覆部形成材１２との間の空隙内を負圧に減圧す
る。
【００４４】母材本体を被覆部形成材と加熱一体化させ
て母材を構成する場合、その加熱一体化の過程で封止さ
れた孔の孔径の変動を生じる虞があるが、以上のような
ＰＣファイバ２０の製造方法によれば、母材本体３と被
覆部形成材１２とを線引き時に一体化するようにしてい
るので、かかる孔径の変動を防止することができる。
て母材を構成する場合、その加熱一体化の過程で封止さ
れた孔の孔径の変動を生じる虞があるが、以上のような
ＰＣファイバ２０の製造方法によれば、母材本体３と被
覆部形成材１２とを線引き時に一体化するようにしてい
るので、かかる孔径の変動を防止することができる。
【００４５】また、線引き加工時に、母材本体３と被覆
部形成材１２との間の空隙内を負圧に減圧し、ファイバ
本体２１と被覆部２２との間への空気の閉じ込めが防が
れるので、製造されるＰＣファイバ２０の伝送損失がか
かる空気の閉じ込めにより高くなることを防止すること
ができる。
部形成材１２との間の空隙内を負圧に減圧し、ファイバ
本体２１と被覆部２２との間への空気の閉じ込めが防が
れるので、製造されるＰＣファイバ２０の伝送損失がか
かる空気の閉じ込めにより高くなることを防止すること
ができる。
【００４６】１本の母材１３から従来よりも長尺のＰＣ
ファイバ２０を製造することができる点、孔径及び孔間
隔の設計の自由度が従来よりも高くなる点、高寸法精度
のＰＣファイバ２０を製造することができる点、母材本
体３の複数の孔３ｃ，３ｃ，…の封止により孔３ｃ，３
ｃ，…が押し潰されることなく線引き加工を行うことが
できる点及びフッ化水素酸によるエッチング処理及び塩
素ガス処理により低損失のＰＣファイバ２０を製造する
ことができる点は実施形態１と同一である。
ファイバ２０を製造することができる点、孔径及び孔間
隔の設計の自由度が従来よりも高くなる点、高寸法精度
のＰＣファイバ２０を製造することができる点、母材本
体３の複数の孔３ｃ，３ｃ，…の封止により孔３ｃ，３
ｃ，…が押し潰されることなく線引き加工を行うことが
できる点及びフッ化水素酸によるエッチング処理及び塩
素ガス処理により低損失のＰＣファイバ２０を製造する
ことができる点は実施形態１と同一である。
【００４７】（実施形態３）本発明の実施形態３に係る
ＰＣファイバの製造方法を説明する。なお、準備工程、
穿孔工程、母材本体形成工程及び不純物除去処理工程は
実施形態１と同一であるので説明を省略する。また、図
中、実施形態１のものと同一構造のものは同一符号で示
す。
ＰＣファイバの製造方法を説明する。なお、準備工程、
穿孔工程、母材本体形成工程及び不純物除去処理工程は
実施形態１と同一であるので説明を省略する。また、図
中、実施形態１のものと同一構造のものは同一符号で示
す。
【００４８】＜線引き工程＞母材本体３の不純物除去処
理工程の直後に、図１０に示すように、母材本体３の上
端に孔内圧力調整器１４を接続すると共に、母材本体３
を石英製の筒状の被覆部形成材１５内に配置してそれら
で母材１６を構成し、その母材１６を線引き用ヒータ１
１，１１で加熱すると共に延伸する線引き加工により母
材本体３と被覆部形成材１５とを一体化させつつ細径化
してＰＣファイバ２０を製造する。この際、母材本体３
と被覆部形成材１５との間の空隙内の空気を被覆部形成
材１５に設けられたエア排出口１５ａから排出すること
により負圧に減圧し、孔内圧力調整器１４を介して母材
本体３の孔内の圧力の調整を図り、線引き加工時に孔３
ｃ，３ｃ，…が所定の孔径に縮小されるようにする。
理工程の直後に、図１０に示すように、母材本体３の上
端に孔内圧力調整器１４を接続すると共に、母材本体３
を石英製の筒状の被覆部形成材１５内に配置してそれら
で母材１６を構成し、その母材１６を線引き用ヒータ１
１，１１で加熱すると共に延伸する線引き加工により母
材本体３と被覆部形成材１５とを一体化させつつ細径化
してＰＣファイバ２０を製造する。この際、母材本体３
と被覆部形成材１５との間の空隙内の空気を被覆部形成
材１５に設けられたエア排出口１５ａから排出すること
により負圧に減圧し、孔内圧力調整器１４を介して母材
本体３の孔内の圧力の調整を図り、線引き加工時に孔３
ｃ，３ｃ，…が所定の孔径に縮小されるようにする。
【００４９】母材本体を被覆部形成材と加熱一体化させ
て母材を構成する場合、その加熱一体化の過程で孔が押
し潰される虞があるが、以上のようなＰＣファイバ２０
の製造方法によれば、母材本体３と被覆部形成材１５と
を線引き時に一体化するようにしているので、かかる孔
３ｃ，３ｃ，…の潰れを防止することができる。
て母材を構成する場合、その加熱一体化の過程で孔が押
し潰される虞があるが、以上のようなＰＣファイバ２０
の製造方法によれば、母材本体３と被覆部形成材１５と
を線引き時に一体化するようにしているので、かかる孔
３ｃ，３ｃ，…の潰れを防止することができる。
【００５０】また、母材本体３の孔３ｃ，３ｃ，…が所
定の孔径に縮小されるように、母材本体３と被覆部形成
材１５との間の空隙内を減圧すると共に母材本体３の孔
内の圧力の調整が図られ、母材本体３の孔３ｃ，３ｃ，
…の縮小が所望の通りに制御されるので、高寸法精度の
ＰＣファイバ２０を製造することができる。
定の孔径に縮小されるように、母材本体３と被覆部形成
材１５との間の空隙内を減圧すると共に母材本体３の孔
内の圧力の調整が図られ、母材本体３の孔３ｃ，３ｃ，
…の縮小が所望の通りに制御されるので、高寸法精度の
ＰＣファイバ２０を製造することができる。
【００５１】１本の母材１６から従来よりも長尺のＰＣ
ファイバ２０を製造することができる点、孔径及び孔間
隔の設計の自由度が従来よりも高くなる点、ロッド材１
における孔径及び孔間隔の誤差が母材本体３において縮
小されることにより高寸法精度のＰＣファイバ２０を製
造することができる点及びフッ化水素酸によるエッチン
グ処理及び塩素ガス処理により低損失のＰＣファイバ２
０を製造することができる点は実施形態１と同一であ
る。
ファイバ２０を製造することができる点、孔径及び孔間
隔の設計の自由度が従来よりも高くなる点、ロッド材１
における孔径及び孔間隔の誤差が母材本体３において縮
小されることにより高寸法精度のＰＣファイバ２０を製
造することができる点及びフッ化水素酸によるエッチン
グ処理及び塩素ガス処理により低損失のＰＣファイバ２
０を製造することができる点は実施形態１と同一であ
る。
【００５２】（その他の実施形態）上記実施形態１〜３
では、石英製のロッド材１を用いたが、特にこれに限定
されるものではなく、主成分が石英のものであれば、他
の元素がドープされたものであってもよい。
では、石英製のロッド材１を用いたが、特にこれに限定
されるものではなく、主成分が石英のものであれば、他
の元素がドープされたものであってもよい。
【００５３】また、上記実施形態１〜３では、ロッド材
１に貫通した孔１ｃ，１ｃ，…を設けたが、特にこれに
限定されるものではなく、有底の孔を形成するようにし
てもよい。その場合、母材本体を塩素ガス雰囲気下に置
いて塩素ガス処理を施せばよい。また、孔の封止が開口
側のみでよくなる。
１に貫通した孔１ｃ，１ｃ，…を設けたが、特にこれに
限定されるものではなく、有底の孔を形成するようにし
てもよい。その場合、母材本体を塩素ガス雰囲気下に置
いて塩素ガス処理を施せばよい。また、孔の封止が開口
側のみでよくなる。
【００５４】また、上記実施形態１〜３では、コア２１
ａが中実のＰＣファイバ２０を製造したが、特にこれに
限定されるものではなく、コアが中空のものであっても
同様に製造することができる。
ａが中実のＰＣファイバ２０を製造したが、特にこれに
限定されるものではなく、コアが中空のものであっても
同様に製造することができる。
【００５５】また、上記実施形態１〜３では、ロッド材
１の端面に三角格子を形成するように複数の孔１ｃ，１
ｃ，…を配設したが、特にこれに限定されるものではな
く、四角格子やハニカム格子等のようにクラッドにフォ
トニッククリスタル構造を構成するものであれば何であ
ってもよい。
１の端面に三角格子を形成するように複数の孔１ｃ，１
ｃ，…を配設したが、特にこれに限定されるものではな
く、四角格子やハニカム格子等のようにクラッドにフォ
トニッククリスタル構造を構成するものであれば何であ
ってもよい。
【００５６】
【実施例】以下の実施例１〜３及び比較例の各方法によ
りＰＣファイバの製造を行った。
りＰＣファイバの製造を行った。
【００５７】＜実施例１＞直径４５ｍｍ、長さ２００ｍ
ｍで且つ水酸基含有量（ＯＨ含有量）が１ｐｐｍ以下で
ある石英のロッド材に対し、中心軸部分をコア形成部と
して中実のまま残し、そのコア形成部を囲うようにロッ
ド軸方向に延びる貫通した孔を複数設けてクラッド形成
部を形成した。このとき、孔の孔径を１．９ｍｍとし、
孔の配設パタンを孔間隔２．８ｍｍの三角格子がロッド
材の端面に正確に形成されるようにした。また、孔の形
成は、ドリルによる穿孔加工、棒状の研磨具による粗仕
上げ、中仕上げ、最終仕上げ加工及びブラシと酸化セリ
ウム研磨材とによる最終研磨加工により行った（準備工
程・穿孔工程）。
ｍで且つ水酸基含有量（ＯＨ含有量）が１ｐｐｍ以下で
ある石英のロッド材に対し、中心軸部分をコア形成部と
して中実のまま残し、そのコア形成部を囲うようにロッ
ド軸方向に延びる貫通した孔を複数設けてクラッド形成
部を形成した。このとき、孔の孔径を１．９ｍｍとし、
孔の配設パタンを孔間隔２．８ｍｍの三角格子がロッド
材の端面に正確に形成されるようにした。また、孔の形
成は、ドリルによる穿孔加工、棒状の研磨具による粗仕
上げ、中仕上げ、最終仕上げ加工及びブラシと酸化セリ
ウム研磨材とによる最終研磨加工により行った（準備工
程・穿孔工程）。
【００５８】次に、電気炉延伸器を用いてロッド材を直
径７ｍｍに加熱延伸し、長さ３００ｍｍに切り分けて母
材本体を形成した（母材本体形成工程）。
径７ｍｍに加熱延伸し、長さ３００ｍｍに切り分けて母
材本体を形成した（母材本体形成工程）。
【００５９】次いで、母材本体をフッ化水素酸溶液に浸
漬し、その表面を約１０μｍエッチングした。その後、
母材本体の両端にそれぞれ補助パイプを溶着し、約１０
００℃の温度雰囲気下で補助パイプを介して母材本体の
孔に塩素ガスを流通させ、孔の内壁の水酸基（ＯＨ）を
除去した（不純物除去処理工程）。
漬し、その表面を約１０μｍエッチングした。その後、
母材本体の両端にそれぞれ補助パイプを溶着し、約１０
００℃の温度雰囲気下で補助パイプを介して母材本体の
孔に塩素ガスを流通させ、孔の内壁の水酸基（ＯＨ）を
除去した（不純物除去処理工程）。
【００６０】続いて、上記の塩素ガス処理の後、母材本
体を大気に晒すことなく両方の補助パイプ端を閉じ、孔
を封止した状態にした（封止工程）。
体を大気に晒すことなく両方の補助パイプ端を閉じ、孔
を封止した状態にした（封止工程）。
【００６１】そして、外径２５ｍｍ、内径８ｍｍで長さ
３００ｍｍの厚肉筒状の被覆部形成材内に母材本体を配
置して線引き装置にセットし、それらを母材として線引
き加工を行いファイバ径１２５μｍのＰＣファイバを製
造した（線引き工程）。
３００ｍｍの厚肉筒状の被覆部形成材内に母材本体を配
置して線引き装置にセットし、それらを母材として線引
き加工を行いファイバ径１２５μｍのＰＣファイバを製
造した（線引き工程）。
【００６２】製造されたＰＣファイバは、クラッドの細
孔の孔径が１．５μｍで孔間隔が２．３μｍであり、長
さが１ｋｍであった。
孔の孔径が１．５μｍで孔間隔が２．３μｍであり、長
さが１ｋｍであった。
【００６３】＜実施例２＞直径６０ｍｍ、長さ２００ｍ
ｍで且つ水酸基含有量（ＯＨ含有量）が１ｐｐｍ以下で
ある石英のロッド材に対し、中心軸部分をコア形成部と
して中実のまま残し、そのコア形成部を囲うようにロッ
ド軸方向に延びる貫通した孔を複数設けてクラッド形成
部を形成した。このとき、孔の孔径を２．６ｍｍとし、
孔の配設パタンを孔間隔３．９ｍｍの三角格子がロッド
材の端面に正確に形成されるようにした。また、孔の形
成は、ドリルによる穿孔加工、棒状の研磨具による粗仕
上げ、中仕上げ、最終仕上げ加工及びブラシと酸化セリ
ウム研磨材とによる最終研磨加工により行った（準備工
程・穿孔工程）。
ｍで且つ水酸基含有量（ＯＨ含有量）が１ｐｐｍ以下で
ある石英のロッド材に対し、中心軸部分をコア形成部と
して中実のまま残し、そのコア形成部を囲うようにロッ
ド軸方向に延びる貫通した孔を複数設けてクラッド形成
部を形成した。このとき、孔の孔径を２．６ｍｍとし、
孔の配設パタンを孔間隔３．９ｍｍの三角格子がロッド
材の端面に正確に形成されるようにした。また、孔の形
成は、ドリルによる穿孔加工、棒状の研磨具による粗仕
上げ、中仕上げ、最終仕上げ加工及びブラシと酸化セリ
ウム研磨材とによる最終研磨加工により行った（準備工
程・穿孔工程）。
【００６４】次に、電気炉延伸器を用いてロッド材を直
径１８ｍｍで長さ１０００ｍｍに加熱延伸して母材本体
を形成した（母材本体形成工程）。
径１８ｍｍで長さ１０００ｍｍに加熱延伸して母材本体
を形成した（母材本体形成工程）。
【００６５】次いで、母材本体をフッ化水素酸溶液に浸
漬し、その表面を約２０μｍエッチングした。その後、
母材本体の両端にそれぞれ補助パイプを溶着し、約１０
００℃の温度雰囲気下で補助パイプを介して母材本体の
孔に塩素ガスを流通させ、孔の内壁の水酸基（ＯＨ）を
除去した（不純物除去処理工程）。
漬し、その表面を約２０μｍエッチングした。その後、
母材本体の両端にそれぞれ補助パイプを溶着し、約１０
００℃の温度雰囲気下で補助パイプを介して母材本体の
孔に塩素ガスを流通させ、孔の内壁の水酸基（ＯＨ）を
除去した（不純物除去処理工程）。
【００６６】続いて、上記の塩素ガス処理の後、母材本
体を大気に晒すことなく両方の補助パイプ端を閉じ、孔
を封止した状態にした（封止工程）。
体を大気に晒すことなく両方の補助パイプ端を閉じ、孔
を封止した状態にした（封止工程）。
【００６７】そして、外径６７ｍｍ、内径２２ｍｍで長
さ１０００ｍｍの厚肉筒状の被覆部形成材内に母材本体
を配置して線引き装置にセットし、それらを母材として
線引き加工を行いファイバ径１２５μｍのＰＣファイバ
を製造した（線引き工程）。
さ１０００ｍｍの厚肉筒状の被覆部形成材内に母材本体
を配置して線引き装置にセットし、それらを母材として
線引き加工を行いファイバ径１２５μｍのＰＣファイバ
を製造した（線引き工程）。
【００６８】製造されたＰＣファイバは、クラッドの細
孔の孔径が１．５μｍで孔間隔が２．３μｍであり、長
さが２５０ｋｍであった。
孔の孔径が１．５μｍで孔間隔が２．３μｍであり、長
さが２５０ｋｍであった。
【００６９】＜実施例３＞直径６０ｍｍ、長さ２００ｍ
ｍで且つ水酸基含有量（ＯＨ含有量）が１ｐｐｍ以下で
ある石英のロッド材に対し、中心軸部分をコア形成部と
して中実のまま残し、そのコア形成部を囲うようにロッ
ド軸方向に延びる貫通した孔を複数設けてクラッド形成
部を形成した。このとき、孔の孔径を２．６ｍｍとし、
孔の配設パタンを孔間隔３．９ｍｍの三角格子がロッド
材の端面に正確に形成されるようにした。また、孔の形
成は、ドリルによる穿孔加工、棒状の研磨具による粗仕
上げ、中仕上げ、最終仕上げ加工及びブラシと酸化セリ
ウム研磨材とによる最終研磨加工により行った（準備工
程・穿孔工程）。
ｍで且つ水酸基含有量（ＯＨ含有量）が１ｐｐｍ以下で
ある石英のロッド材に対し、中心軸部分をコア形成部と
して中実のまま残し、そのコア形成部を囲うようにロッ
ド軸方向に延びる貫通した孔を複数設けてクラッド形成
部を形成した。このとき、孔の孔径を２．６ｍｍとし、
孔の配設パタンを孔間隔３．９ｍｍの三角格子がロッド
材の端面に正確に形成されるようにした。また、孔の形
成は、ドリルによる穿孔加工、棒状の研磨具による粗仕
上げ、中仕上げ、最終仕上げ加工及びブラシと酸化セリ
ウム研磨材とによる最終研磨加工により行った（準備工
程・穿孔工程）。
【００７０】次に、電気炉延伸器を用いてロッド材を直
径１８ｍｍで長さ１０００ｍｍに加熱延伸して母材本体
を形成した（母材本体形成工程）。
径１８ｍｍで長さ１０００ｍｍに加熱延伸して母材本体
を形成した（母材本体形成工程）。
【００７１】次いで、母材本体をフッ化水素酸溶液に浸
漬し、その表面を約２０μｍエッチングした。その後、
母材本体の両端にそれぞれ補助パイプを溶着し、約１０
００℃の温度雰囲気下で補助パイプを介して母材本体の
孔に塩素ガスを流通させ、孔の内壁の水酸基（ＯＨ）を
除去した（不純物除去処理工程）。
漬し、その表面を約２０μｍエッチングした。その後、
母材本体の両端にそれぞれ補助パイプを溶着し、約１０
００℃の温度雰囲気下で補助パイプを介して母材本体の
孔に塩素ガスを流通させ、孔の内壁の水酸基（ＯＨ）を
除去した（不純物除去処理工程）。
【００７２】続いて、上記の塩素ガス処理の後、母材本
体を大気に晒すことなく両方の補助パイプ端を閉じ、孔
を封止した状態にした（封止工程）。
体を大気に晒すことなく両方の補助パイプ端を閉じ、孔
を封止した状態にした（封止工程）。
【００７３】次いで、母材本体の外周に酸水素バーナを
用いて石英を堆積一体化させて石英多孔質体層を形成し
た。その後、石英多孔質体を焼成して透明な被覆部形成
材とし、母材本体と被覆部形成材とが一体となった母材
を形成した（被覆部形成材形成工程）。
用いて石英を堆積一体化させて石英多孔質体層を形成し
た。その後、石英多孔質体を焼成して透明な被覆部形成
材とし、母材本体と被覆部形成材とが一体となった母材
を形成した（被覆部形成材形成工程）。
【００７４】そして、母材を線引き装置にセットして線
引き加工を行いファイバ径１２５μｍのＰＣファイバを
製造した（線引き工程）。
引き加工を行いファイバ径１２５μｍのＰＣファイバを
製造した（線引き工程）。
【００７５】製造されたＰＣファイバは、クラッドの細
孔の孔径が１．５μｍで孔間隔が２．３μｍであり、長
さが２５０ｋｍであった。
孔の孔径が１．５μｍで孔間隔が２．３μｍであり、長
さが２５０ｋｍであった。
【００７６】＜比較例＞直径４５ｍｍ、長さ１００ｍｍ
で且つ水酸基含有量（ＯＨ含有量）が１ｐｐｍ以下であ
る石英のロッド材に対し、中心軸部分をコア形成部とし
て中実のまま残し、そのコア形成部を囲うようにロッド
軸方向に延びる貫通した孔を複数設けてクラッド形成部
を形成し、これを母材とした。このとき、孔の孔径を
１．５ｍｍとし、孔の配設パタンを孔間隔３．０ｍｍの
三角格子がロッド材の端面に形成されるようにした。ま
た、孔の形成は、ドリルによる穿孔加工、棒状の研磨具
による粗仕上げ、中仕上げ、最終仕上げ加工及びブラシ
と酸化セリウム研磨材とによる最終研磨加工により行っ
た（準備工程・穿孔工程・母材形成工程）。
で且つ水酸基含有量（ＯＨ含有量）が１ｐｐｍ以下であ
る石英のロッド材に対し、中心軸部分をコア形成部とし
て中実のまま残し、そのコア形成部を囲うようにロッド
軸方向に延びる貫通した孔を複数設けてクラッド形成部
を形成し、これを母材とした。このとき、孔の孔径を
１．５ｍｍとし、孔の配設パタンを孔間隔３．０ｍｍの
三角格子がロッド材の端面に形成されるようにした。ま
た、孔の形成は、ドリルによる穿孔加工、棒状の研磨具
による粗仕上げ、中仕上げ、最終仕上げ加工及びブラシ
と酸化セリウム研磨材とによる最終研磨加工により行っ
た（準備工程・穿孔工程・母材形成工程）。
【００７７】次に、母材をフッ化水素酸溶液に浸漬し、
その表面を約１０μｍエッチングした。その後、母材の
両端にそれぞれ補助パイプを溶着し、約１０００℃の温
度雰囲気下で補助パイプを介して母材の孔に塩素ガスを
流通させ、孔の内壁の水酸基（ＯＨ）を除去した（不純
物除去処理工程）。
その表面を約１０μｍエッチングした。その後、母材の
両端にそれぞれ補助パイプを溶着し、約１０００℃の温
度雰囲気下で補助パイプを介して母材の孔に塩素ガスを
流通させ、孔の内壁の水酸基（ＯＨ）を除去した（不純
物除去処理工程）。
【００７８】続いて、上記の塩素ガス処理の後、母材を
大気に晒すことなく両方の補助パイプ端を閉じ、孔を封
止した状態にした（封止工程）。
大気に晒すことなく両方の補助パイプ端を閉じ、孔を封
止した状態にした（封止工程）。
【００７９】そして、母材を線引き装置にセットして線
引き加工を行いファイバ径１２５μｍのＰＣファイバを
製造した（線引き工程）。
引き加工を行いファイバ径１２５μｍのＰＣファイバを
製造した（線引き工程）。
【００８０】製造されたＰＣファイバは、クラッドの細
孔の孔径が４．２μｍで孔間隔が６．２μｍであり、長
さが１ｋｍであった。
孔の孔径が４．２μｍで孔間隔が６．２μｍであり、長
さが１ｋｍであった。
【００８１】（結果比較考察）実施例２及び３では、１
本の母材から２５０ｋｍの長さのＰＣファイバが製造さ
れているが、比較例では、１本の母材から１ｋｍの長さ
のＰＣファイバしか製造されていない。すなわち、本発
明のＰＣファイバの製造方法によれば、従来に比べて飛
躍的に生産性を良好にすることができる。なお、実施例
１では、１本の母材から１ｋｍの長さのＰＣファイバし
か製造されていないが、これは加熱延伸したロッド材を
切り分けて母材本体を構成したためであり、より長尺の
母材本体を切り分けるようにすれば、さらに長いＰＣフ
ァイバを製造することができる。
本の母材から２５０ｋｍの長さのＰＣファイバが製造さ
れているが、比較例では、１本の母材から１ｋｍの長さ
のＰＣファイバしか製造されていない。すなわち、本発
明のＰＣファイバの製造方法によれば、従来に比べて飛
躍的に生産性を良好にすることができる。なお、実施例
１では、１本の母材から１ｋｍの長さのＰＣファイバし
か製造されていないが、これは加熱延伸したロッド材を
切り分けて母材本体を構成したためであり、より長尺の
母材本体を切り分けるようにすれば、さらに長いＰＣフ
ァイバを製造することができる。
【００８２】実施例１〜３では、製造されたＰＣファイ
バの細孔の孔径が１．５μｍで孔間隔が２．３μｍであ
るが、比較例では、その孔径が４．２μｍで孔間隔が
６．２μｍであり、前者が後者よりも大幅に小さい。す
なわち、本発明のＰＣファイバの製造方法によれば、ク
ラッドに設けられる孔の孔径及び孔間隔が従来よりも極
めて小さいＰＣファイバを製造することができる。
バの細孔の孔径が１．５μｍで孔間隔が２．３μｍであ
るが、比較例では、その孔径が４．２μｍで孔間隔が
６．２μｍであり、前者が後者よりも大幅に小さい。す
なわち、本発明のＰＣファイバの製造方法によれば、ク
ラッドに設けられる孔の孔径及び孔間隔が従来よりも極
めて小さいＰＣファイバを製造することができる。
【図１】本発明の実施形態１に係る準備工程及び穿孔工
程の説明図である。
程の説明図である。
【図２】本発明の実施形態１に係る母材本体形成工程の
説明図である。
説明図である。
【図３】本発明の実施形態１に係る不純物除去処理工程
の塩素ガス処理の説明図である。
の塩素ガス処理の説明図である。
【図４】本発明の実施形態１に係る封止工程の説明図で
ある。
ある。
【図５】本発明の実施形態１に係る被覆部形成材形成工
程の石英多孔質層の形成過程を示す説明図である。
程の石英多孔質層の形成過程を示す説明図である。
【図６】本発明の実施形態１に係る被覆部形成材形成工
程の石英多孔質層の焼成による被覆部形成材の形成過程
を示す説明図である。
程の石英多孔質層の焼成による被覆部形成材の形成過程
を示す説明図である。
【図７】本発明の実施形態１に係る線引き工程の説明図
である。
である。
【図８】本発明の実施形態１に係る製造方法で製造され
たＰＣファイバの斜視図である。
たＰＣファイバの斜視図である。
【図９】本発明の実施形態２に係る線引き工程の説明図
である。
である。
【図１０】本発明の実施形態３に係る線引き工程の説明
図である。
図である。
１ ロッド材
１ａ コア形成部
１ｂ クラッド形成部
１ｃ，３ｃ 孔
２ ロッド延伸用ヒータ
３ 母材本体
４ 補助パイプ
５ 酸水素バーナ
６ 石英多孔質層
７ 加熱容器
８ 焼成用ヒータ
９，１２，１５ 被覆部形成材
１０，１３，１６ 母材
１１ 線引き用ヒータ
１４ 孔内圧力調整器
１５ａ エア排出口
２０ ＰＣファイバ
２１ ファイバ本体
２１ａ コア
２１ｂ クラッド
２１ｃ 細孔
２２ 被覆部
フロントページの続き
(72)発明者 伊藤 秀明
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 藤田 盛行
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 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
(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 鈴木 和宣
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 AA01 AB03Z AC62 AC64
4G021 BA00
Claims (7)
- 【請求項１】 ファイバ中心に中実又は中空のコアが形
成されていると共に、該コアに沿って延びる複数の細孔
を有するクラッドが該コアを囲うように設けられたファ
イバ本体と、該ファイバ本体を被覆する被覆部と、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、 石英製のロッド材に上記ファイバ本体の横断面の孔パタ
ンに対応するようにロッド軸方向に延びる複数の孔を形
成する穿孔工程と、 上記複数の孔を形成したロッド材をロッド軸方向に加熱
延伸することにより細径化して上記ファイバ本体になる
母材本体を形成する母材本体形成工程と、 上記母材本体と上記被覆部になる石英製の被覆部形成材
とで母材を構成し、該母材を線引き加工により細径化す
る線引き工程と、を備えた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。 - 【請求項２】 ファイバ中心に中実又は中空のコアが形
成されていると共に、該コアに沿って延びる複数の細孔
を有するクラッドが該コアを囲うように設けられたファ
イバ本体と、該ファイバ本体を被覆する被覆部と、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、 石英製のロッド材に上記ファイバ本体の横断面の孔パタ
ンに対応するようにロッド軸方向に延びる複数の孔を形
成する穿孔工程と、 上記複数の孔を形成したロッド材をロッド軸方向に加熱
延伸することにより細径化して上記ファイバ本体になる
母材本体を形成する母材本体形成工程と、 上記母材本体の外周に石英系材料を堆積一体化させるこ
とにより上記被覆部になる被覆部形成材を形成する被覆
部形成材形成工程と、 上記母材本体と上記被覆部形成材とで母材を構成し、該
母材を線引き加工により細径化する線引き工程と、を備
えた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。 - 【請求項３】 ファイバ中心に中実又は中空のコアが形
成されていると共に、該コアに沿って延びる複数の細孔
を有するクラッドが該コアを囲うように設けられたファ
イバ本体と、該ファイバ本体を被覆する被覆部と、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、 石英製のロッド材に上記ファイバ本体の横断面の孔パタ
ンに対応するようにロッド軸方向に延びる複数の孔を形
成する穿孔工程と、 上記複数の孔を形成したロッド材をロッド軸方向に加熱
延伸することにより細径化して上記ファイバ本体になる
母材本体を形成する母材本体形成工程と、 上記母材本体を上記被覆部になる石英製の筒状の被覆部
形成材内に配置してそれらで母材を構成し、該母材を線
引き加工により該母材本体と該被覆部形成材とを一体化
させつつ細径化する線引き工程と、を備えたことを特徴
とするフォトニッククリスタルファイバの製造方法。 - 【請求項４】 請求項１乃至３のいずれか一に記載のフ
ォトニッククリスタルファイバの製造方法において、 上記母材本体の複数の孔を封止した状態で線引き加工す
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。 - 【請求項５】 請求項４に記載のフォトニッククリスタ
ルファイバの製造方法において、 上記複数の孔の封止前に、該複数の孔の内壁の不純物を
除去する不純物除去処理を施す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。 - 【請求項６】 請求項３に記載のフォトニッククリスタ
ルファイバの製造方法において、 上記線引き加工時に、上記母材本体の複数の孔が所定の
孔径に縮小されるように該複数の孔の孔内の圧力及び該
母材本体と上記被覆部形成材との間の空隙内の圧力を制
御す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。 - 【請求項７】 請求項３又は６に記載されたフォトニッ
ククリスタルファイバの製造方法において、 上記線引き加工時に、上記母材本体と上記被覆部形成材
との間の空隙内を負圧に減圧す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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001272870A JP3836698B2 (ja) | 2001-09-10 | 2001-09-10 | フォトニッククリスタルファイバの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001272870A JP3836698B2 (ja) | 2001-09-10 | 2001-09-10 | フォトニッククリスタルファイバの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003081656A true JP2003081656A (ja) | 2003-03-19 |
| JP3836698B2 JP3836698B2 (ja) | 2006-10-25 |
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
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Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003313045A (ja) * | 2002-04-17 | 2003-11-06 | Masataka Nakazawa | ホーリーファイバ製造方法 |
| JP2004123468A (ja) * | 2002-10-03 | 2004-04-22 | Fujikura Ltd | 光ファイバ母材の作製方法および光ファイバ母材 |
| JP2006526560A (ja) * | 2003-06-04 | 2006-11-24 | ヘレーウス テネーヴォ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | 光学的な構成部分を製造するための石英ガラス円筒体ならびにその製造方法 |
| JP2011520746A (ja) * | 2008-04-21 | 2011-07-21 | コーニング インコーポレイテッド | サブミクロンおよびナノサイズのバンドギャップ構造を有するガラス構造ならびにその製造方法 |
| JP2011526704A (ja) * | 2008-06-26 | 2011-10-13 | コーニング インコーポレイテッド | 環境センサのための、中空コア・スロット付きｐｂｇ光ファイバを形成するためのプリフォームおよび方法 |
| JP2012036052A (ja) * | 2010-08-09 | 2012-02-23 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 光ファイバ母材の製造方法、空孔構造光ファイバの製造方法、および加減圧用コネクタ |
| US8181487B2 (en) | 2009-01-23 | 2012-05-22 | Furukawa Electric Co., Ltd. | Optical fiber preform manufacturing method |
| JP2012101993A (ja) * | 2010-11-12 | 2012-05-31 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 光ファイバの製造方法 |
| JP2013001630A (ja) * | 2011-06-21 | 2013-01-07 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 光ファイバ製造方法 |
| CN111635126A (zh) * | 2020-04-21 | 2020-09-08 | 艾菲博(宁波)光电科技有限责任公司 | 一种多芯单模/多芯少模通信光纤的制备工艺及制备装置 |
-
2001
- 2001-09-10 JP JP2001272870A patent/JP3836698B2/ja not_active Expired - Fee Related
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|---|---|---|---|---|
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| JP2006526560A (ja) * | 2003-06-04 | 2006-11-24 | ヘレーウス テネーヴォ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | 光学的な構成部分を製造するための石英ガラス円筒体ならびにその製造方法 |
| JP2011520746A (ja) * | 2008-04-21 | 2011-07-21 | コーニング インコーポレイテッド | サブミクロンおよびナノサイズのバンドギャップ構造を有するガラス構造ならびにその製造方法 |
| JP2011526704A (ja) * | 2008-06-26 | 2011-10-13 | コーニング インコーポレイテッド | 環境センサのための、中空コア・スロット付きｐｂｇ光ファイバを形成するためのプリフォームおよび方法 |
| US8181487B2 (en) | 2009-01-23 | 2012-05-22 | Furukawa Electric Co., Ltd. | Optical fiber preform manufacturing method |
| JP2012036052A (ja) * | 2010-08-09 | 2012-02-23 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 光ファイバ母材の製造方法、空孔構造光ファイバの製造方法、および加減圧用コネクタ |
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