JP2003206148A - フォトニッククリスタル光ファイバの製造方法 - Google Patents
フォトニッククリスタル光ファイバの製造方法Info
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- C03B37/01—Manufacture of glass fibres or filaments
- C03B37/02—Manufacture of glass fibres or filaments by drawing or extruding, e.g. direct drawing of molten glass from nozzles; Cooling fins therefor
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- C03B37/027—Fibres composed of different sorts of glass, e.g. glass optical fibres
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- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ＰＣＦ用プリフォームを線引きする際、発生
しやすい気泡を抑え、伝送損失が低く高品質なＰＣＦを
提供することにある。 【解決手段】 細径石英棒１の周りに、その細径石英棒
１と同一径の細径石英管２を複数本束ねてフォトニック
クリスタル光ファイバ用プリフォーム３とし、そのプリ
フォーム３を線引きしてフォトニッククリスタル光ファ
イバ１０を製造する方法において、細径石英棒１と各細
径石英管２の最外層を、フッ素ドープ層４ｓ，４ｐとす
ることで解決している。
しやすい気泡を抑え、伝送損失が低く高品質なＰＣＦを
提供することにある。 【解決手段】 細径石英棒１の周りに、その細径石英棒
１と同一径の細径石英管２を複数本束ねてフォトニック
クリスタル光ファイバ用プリフォーム３とし、そのプリ
フォーム３を線引きしてフォトニッククリスタル光ファ
イバ１０を製造する方法において、細径石英棒１と各細
径石英管２の最外層を、フッ素ドープ層４ｓ，４ｐとす
ることで解決している。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、フォトニッククリ
スタル光ファイバの製造方法に係り、特に、プリフォー
ム線引き時の一体融着不良を改善し、ファイバの品質向
上を図ったフォトニッククリスタル光ファイバの製造方
法に関するものである。
スタル光ファイバの製造方法に係り、特に、プリフォー
ム線引き時の一体融着不良を改善し、ファイバの品質向
上を図ったフォトニッククリスタル光ファイバの製造方
法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の光ファイバは、コアに添加物を入
れることにより、クラッドとの屈折率の差をつけ、全反
射によって光波をコア内に導波させている。そして、異
なる光ファイバの屈折率プロファイルを用いることによ
り、様々な特性を持つ光ファイバが実現されている。し
かし、光通信ネットワークおよび光信号処理の高速化に
伴って、さらなる高容量な光ファイバが必要となってい
る。そこで、光ファイバの新しい可能性を切り開く技術
として、フォトニッククリスタル光ファイバ（ＰＣＦ：
Ｐｈｏｔｏｎｉｃ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｆｉｂｅｒ）が注
目されている。
れることにより、クラッドとの屈折率の差をつけ、全反
射によって光波をコア内に導波させている。そして、異
なる光ファイバの屈折率プロファイルを用いることによ
り、様々な特性を持つ光ファイバが実現されている。し
かし、光通信ネットワークおよび光信号処理の高速化に
伴って、さらなる高容量な光ファイバが必要となってい
る。そこで、光ファイバの新しい可能性を切り開く技術
として、フォトニッククリスタル光ファイバ（ＰＣＦ：
Ｐｈｏｔｏｎｉｃ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｆｉｂｅｒ）が注
目されている。
【０００３】ＰＣＦとは、光ファイバの長手方向に一様
な２次元周期構造を持つフォトニック結晶（ＰＣ：Ｐｈ
ｏｔｏｎｉｃ Ｃｒｙｓｔａｌ）がクラッドに設けられ
る光ファイバである。ＰＣＦはその導波原理の違いから
分類すると、おおよそ２種類に大別される。一つは、ク
ラッドに相当する領域にフォトニックバンドギャップ
（ＰＢＧ：Ｐｈｏｔｏｎｉｃ Ｂａｎｄ Ｇａｐ）を形
成し、ブラッグ反射によって光波をコア内に閉じこめる
ものである。もう一つは、従来の光ファイバと同様に、
コアとクラッドの屈折率差を利用し、全反射によって光
波をコア内に閉じこめるものである。
な２次元周期構造を持つフォトニック結晶（ＰＣ：Ｐｈ
ｏｔｏｎｉｃ Ｃｒｙｓｔａｌ）がクラッドに設けられ
る光ファイバである。ＰＣＦはその導波原理の違いから
分類すると、おおよそ２種類に大別される。一つは、ク
ラッドに相当する領域にフォトニックバンドギャップ
（ＰＢＧ：Ｐｈｏｔｏｎｉｃ Ｂａｎｄ Ｇａｐ）を形
成し、ブラッグ反射によって光波をコア内に閉じこめる
ものである。もう一つは、従来の光ファイバと同様に、
コアとクラッドの屈折率差を利用し、全反射によって光
波をコア内に閉じこめるものである。
【０００４】全反射を利用した従来のＰＣＦとして、例
えば、図８に示すようなホーリーファイバ（ＨＦ：Ｈｏ
ｌｅｙ Ｆｉｂｅｒ）８０がある。ホーリーファイバ８
０は、従来の光ファイバがコアに添加物を入れることに
より、クラッドとの屈折率の差をつけているのに対し、
クラッド８３に形成した空孔８２を利用してコア８１に
対する実効屈折率を下げたものである。ホーリーファイ
バ８０は、クラッド８３中の空孔８２のデザインによ
り、超広帯域単一モード伝送領域、大きな実効コア断面
積、Ｈｉｇｈ−Δ（コアとクラッド間の比屈折率差）、
大きな構造分散など、従来の光ファイバでは実現できな
い特性を備えている。
えば、図８に示すようなホーリーファイバ（ＨＦ：Ｈｏ
ｌｅｙ Ｆｉｂｅｒ）８０がある。ホーリーファイバ８
０は、従来の光ファイバがコアに添加物を入れることに
より、クラッドとの屈折率の差をつけているのに対し、
クラッド８３に形成した空孔８２を利用してコア８１に
対する実効屈折率を下げたものである。ホーリーファイ
バ８０は、クラッド８３中の空孔８２のデザインによ
り、超広帯域単一モード伝送領域、大きな実効コア断面
積、Ｈｉｇｈ−Δ（コアとクラッド間の比屈折率差）、
大きな構造分散など、従来の光ファイバでは実現できな
い特性を備えている。
【０００５】従来のＰＣＦ（ホーリーファイバ８０）の
製造方法は、図９に示すように、外径５００μｍ程度の
細径石英棒９１と外径５００μｍ、内径３００μｍ程度
の細径石英管９２とを長さ３００ｍｍ前後に切断し、そ
の細径石英棒９１の周りに細径石英管９２を数百本束
ね、束ねた細径石英棒９１と細径石英管９２を、内径１
０〜１５ｍｍ、外径２５ｍｍ程度の石英ジャケット管９
３に挿入してＰＣＦ用プリフォーム９４とし、通常の光
ファイバ線引き工程により、ＰＣＦ用プリフォーム９４
を線引きする際、石英ジャケット管９３と石英ジャケッ
ト管９３内の細径石英管９２および細径石英棒９１とを
融着一体化させながら、所定のファイバ径１００〜１５
０μｍとなるように線引きしてＰＣＦを製造する方法で
ある。
製造方法は、図９に示すように、外径５００μｍ程度の
細径石英棒９１と外径５００μｍ、内径３００μｍ程度
の細径石英管９２とを長さ３００ｍｍ前後に切断し、そ
の細径石英棒９１の周りに細径石英管９２を数百本束
ね、束ねた細径石英棒９１と細径石英管９２を、内径１
０〜１５ｍｍ、外径２５ｍｍ程度の石英ジャケット管９
３に挿入してＰＣＦ用プリフォーム９４とし、通常の光
ファイバ線引き工程により、ＰＣＦ用プリフォーム９４
を線引きする際、石英ジャケット管９３と石英ジャケッ
ト管９３内の細径石英管９２および細径石英棒９１とを
融着一体化させながら、所定のファイバ径１００〜１５
０μｍとなるように線引きしてＰＣＦを製造する方法で
ある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題 】しかしながら、従来
のＰＣＦの製造方法では、ＰＣＦ用プリフォーム９４の
線引き時、細径石英棒９１と細径石英管９２や、細径石
英管９２同士を融着一体化させる際に、細径石英棒９１
および細径石英管９２に加える加熱条件の不均一性によ
り、ＰＣＦ用プリフォーム９４の径方向での融着速度が
異なるため、気泡が発生し、製造したＰＣＦに大きな伝
送損失が発生するという問題がある。この問題はＰＣＦ
の実用化への障害である。
のＰＣＦの製造方法では、ＰＣＦ用プリフォーム９４の
線引き時、細径石英棒９１と細径石英管９２や、細径石
英管９２同士を融着一体化させる際に、細径石英棒９１
および細径石英管９２に加える加熱条件の不均一性によ
り、ＰＣＦ用プリフォーム９４の径方向での融着速度が
異なるため、気泡が発生し、製造したＰＣＦに大きな伝
送損失が発生するという問題がある。この問題はＰＣＦ
の実用化への障害である。
【０００７】そこで、本発明の目的は、ＰＣＦ用プリフ
ォームを線引きする際、発生しやすい気泡を抑え、伝送
損失が低く高品質なＰＣＦを提供することにある。
ォームを線引きする際、発生しやすい気泡を抑え、伝送
損失が低く高品質なＰＣＦを提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために創案されたものであり、請求項１の発明は、
細径石英棒の周りに、その細径石英棒と同一径の細径石
英管を複数本束ねてフォトニッククリスタル光ファイバ
用プリフォームとし、そのプリフォームを線引きしてフ
ォトニッククリスタル光ファイバを製造する方法におい
て、上記細径石英棒と各細径石英管の最外層が、フッ素
ドープ層であるフォトニッククリスタル光ファイバの製
造方法である。
するために創案されたものであり、請求項１の発明は、
細径石英棒の周りに、その細径石英棒と同一径の細径石
英管を複数本束ねてフォトニッククリスタル光ファイバ
用プリフォームとし、そのプリフォームを線引きしてフ
ォトニッククリスタル光ファイバを製造する方法におい
て、上記細径石英棒と各細径石英管の最外層が、フッ素
ドープ層であるフォトニッククリスタル光ファイバの製
造方法である。
【０００９】請求項２の発明は、細径石英棒と各細径石
英管の外径が４００μｍ〜６００μｍであり、フッ素ド
ープ層の厚さが２５μｍ〜５０μｍである請求項１記載
のフォトニッククリスタル光ファイバの製造方法であ
る。
英管の外径が４００μｍ〜６００μｍであり、フッ素ド
ープ層の厚さが２５μｍ〜５０μｍである請求項１記載
のフォトニッククリスタル光ファイバの製造方法であ
る。
【００１０】請求項３の発明は、フッ素ドープ層のフッ
素含有量が０．１ｍｏｌ％以上である請求項１または２
記載のフォトニッククリスタル光ファイバの製造方法で
ある。
素含有量が０．１ｍｏｌ％以上である請求項１または２
記載のフォトニッククリスタル光ファイバの製造方法で
ある。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、本発明の好適実施の形態を
添付図面にしたがって説明する。
添付図面にしたがって説明する。
【００１２】図１は、本発明の好適実施の形態であるフ
ォトニッククリスタル光ファイバ（ＰＣＦ）の製造方法
を示す概略図である。
ォトニッククリスタル光ファイバ（ＰＣＦ）の製造方法
を示す概略図である。
【００１３】図１に示すように、本発明に係るＰＣＦ１
０の製造方法は、中心に配置され、プリフォーム線引後
にコアとなる細径石英棒１の周りに、プリフォーム線引
後にクラッドのハニカム状のフォトニック結晶を構成す
るように、細径石英棒１と同じ外径の細径石英管２を複
数本束ね、束ねた細径石英棒１と細径石英管２を、石英
ジャケット管９３内に挿入してＰＣＦ用プリフォーム３
とし、通常の光ファイバ線引き工程により、ＰＣＦ１０
を製造するものであり、細径石英棒１と細径石英管２の
最外層をフッ素ドープ層４ｓ，４ｐでそれぞれ形成し、
ＰＣＦ用プリフォーム３を線引きする際、石英ジャケッ
ト管９３と石英ジャケット管９３内の細径石英管２およ
び細径石英棒１とを融着一体化させながら、所定のファ
イバ径φとなるように線引きしてＰＣＦ１０を製造する
方法である。
０の製造方法は、中心に配置され、プリフォーム線引後
にコアとなる細径石英棒１の周りに、プリフォーム線引
後にクラッドのハニカム状のフォトニック結晶を構成す
るように、細径石英棒１と同じ外径の細径石英管２を複
数本束ね、束ねた細径石英棒１と細径石英管２を、石英
ジャケット管９３内に挿入してＰＣＦ用プリフォーム３
とし、通常の光ファイバ線引き工程により、ＰＣＦ１０
を製造するものであり、細径石英棒１と細径石英管２の
最外層をフッ素ドープ層４ｓ，４ｐでそれぞれ形成し、
ＰＣＦ用プリフォーム３を線引きする際、石英ジャケッ
ト管９３と石英ジャケット管９３内の細径石英管２およ
び細径石英棒１とを融着一体化させながら、所定のファ
イバ径φとなるように線引きしてＰＣＦ１０を製造する
方法である。
【００１４】石英ジャケット管９３としては、例えば、
内径φｊｉが１０〜１５ｍｍ、外径φｊが２５ｍｍ程度
のものを使用している。ＰＣＦ１０は、例えば、ファイ
バ径φが１００〜１５０μｍとなるように形成されてい
る。
内径φｊｉが１０〜１５ｍｍ、外径φｊが２５ｍｍ程度
のものを使用している。ＰＣＦ１０は、例えば、ファイ
バ径φが１００〜１５０μｍとなるように形成されてい
る。
【００１５】細径石英棒１は、図２に示すように、純粋
石英で形成された石英棒２１と、その外周に形成され、
純粋石英にフッ素が添加されたフッ素ドープ層４ｓとか
らなっている。この細径石英棒１は、例えば、外径φｓ
が４００μｍ〜６００μｍとなるように形成されてい
る。細径石英棒１の最外層であるフッ素ドープ層４ｓ
は、厚さφｓｆが２５μｍ〜５０μｍとなるように形成
されている。フッ素ドープ層４ｓのフッ素含有量は、
０．１ｍｏｌ％以上となるようにしている。
石英で形成された石英棒２１と、その外周に形成され、
純粋石英にフッ素が添加されたフッ素ドープ層４ｓとか
らなっている。この細径石英棒１は、例えば、外径φｓ
が４００μｍ〜６００μｍとなるように形成されてい
る。細径石英棒１の最外層であるフッ素ドープ層４ｓ
は、厚さφｓｆが２５μｍ〜５０μｍとなるように形成
されている。フッ素ドープ層４ｓのフッ素含有量は、
０．１ｍｏｌ％以上となるようにしている。
【００１６】細径石英管２は、図３に示すように、純粋
石英で形成された石英管３１と、その外周に形成され、
純粋石英にフッ素が添加されたフッ素ドープ層４ｐとか
らなっている。この細径石英管２は、例えば、外径φｐ
が４００μｍ〜６００μｍ、内径φｐｉが３００μｍ程
度となるように形成されている。細径石英管２の最外層
であるフッ素ドープ層４ｐは、例えば、厚さφｐｆが２
５μｍ〜５０μｍとなるように形成されている。フッ素
ドープ層４ｐのフッ素含有量は、０．１ｍｏｌ％以上と
なるようにしている。細径石英棒１の外径φｓと細径石
英管２の外径φｐとは、同じである。
石英で形成された石英管３１と、その外周に形成され、
純粋石英にフッ素が添加されたフッ素ドープ層４ｐとか
らなっている。この細径石英管２は、例えば、外径φｐ
が４００μｍ〜６００μｍ、内径φｐｉが３００μｍ程
度となるように形成されている。細径石英管２の最外層
であるフッ素ドープ層４ｐは、例えば、厚さφｐｆが２
５μｍ〜５０μｍとなるように形成されている。フッ素
ドープ層４ｐのフッ素含有量は、０．１ｍｏｌ％以上と
なるようにしている。細径石英棒１の外径φｓと細径石
英管２の外径φｐとは、同じである。
【００１７】石英ジャケット管９３内に挿入される細径
石英棒１と細径石英管２のフッ素ドープ層４ｓ，４ｐの
厚さが２５μｍ以下である場合は、フッ素ドープによる
細径石英棒１と細径石英管２の融点低下効果が足りな
く、プリフォーム３線引き時の一体融着不良により、気
泡が発生する。一方、フッ素ドープ層４ｓ，４ｐの厚さ
が５０μｍを越えると、融点が低下しすぎ、石英ジャケ
ット管９３よりもフッ素ドープ層４ｓ，４ｐが先に溶け
てしまうため、設計通りに一体化することが不可能とな
る。したがって、細径石英棒１と細径石英管２のフッ素
ドープ層４ｓ，４ｐの厚さφｓｆ，φｐｆは、２５〜５
０μｍである範囲が要求される。
石英棒１と細径石英管２のフッ素ドープ層４ｓ，４ｐの
厚さが２５μｍ以下である場合は、フッ素ドープによる
細径石英棒１と細径石英管２の融点低下効果が足りな
く、プリフォーム３線引き時の一体融着不良により、気
泡が発生する。一方、フッ素ドープ層４ｓ，４ｐの厚さ
が５０μｍを越えると、融点が低下しすぎ、石英ジャケ
ット管９３よりもフッ素ドープ層４ｓ，４ｐが先に溶け
てしまうため、設計通りに一体化することが不可能とな
る。したがって、細径石英棒１と細径石英管２のフッ素
ドープ層４ｓ，４ｐの厚さφｓｆ，φｐｆは、２５〜５
０μｍである範囲が要求される。
【００１８】また、細径石英棒１と細径石英管２のフッ
素ドープ層４ｓ，４ｐのフッ素含有量が０．１ｍｏｌ％
未満である場合は、フッ素ドープによる細径石英棒１と
細径石英管２の融点低下効果が足りなく、プリフォーム
３線引き時の一体融着不良により、気泡が発生する。し
たがって、細径石英棒１と細径石英管２のフッ素ドープ
層４ｓ，４ｐのフッ素含有量は、０．１ｍｏｌ％以上が
要求される。
素ドープ層４ｓ，４ｐのフッ素含有量が０．１ｍｏｌ％
未満である場合は、フッ素ドープによる細径石英棒１と
細径石英管２の融点低下効果が足りなく、プリフォーム
３線引き時の一体融着不良により、気泡が発生する。し
たがって、細径石英棒１と細径石英管２のフッ素ドープ
層４ｓ，４ｐのフッ素含有量は、０．１ｍｏｌ％以上が
要求される。
【００１９】次に、ＰＣＦ１０の製造方法の一例をより
詳細に説明する。
詳細に説明する。
【００２０】まず、図２で説明した細径石英棒１と、図
３で説明した細径石英管２とを、図４および図５に示す
ような外付ＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄ
ｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法によって作製する。
３で説明した細径石英管２とを、図４および図５に示す
ような外付ＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄ
ｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法によって作製する。
【００２１】図４に示すように、回転する石英棒４１の
外周にフッ素を含むスート４２を堆積させ、その後、電
気炉による焼結を行い、フッ素ドープガラス層を形成す
る。具体的には、外径φＳが２５ｍｍ、長さＬＳが１ｍ
の石英棒４１を外付ＣＶＤ装置４０にセットし、１５ｒ
ｐｍで回転させながら、ＳｉＣｌ4 ＝２５０ｃｃ／分、
ＳｉＦ4 ＝１００ｃｃ／分、Ｏ2 ＝１５ｌ／分、Ｈ2 ＝
１０ｌ／分の原料及び燃料ガスＧをバーナ４３に供給
し、石英棒４１の外周部にスート４２を堆積させ、外径
φＳＢが３５ｍｍのフッ素ドープ外付スート母材４４Ｓ
を作製した。この外付スート母材４４ＳをＨｅ＝１０ｌ
／分、Ｃｌ2 ＝２００ｃｃ／分の雰囲気で温度１５００
℃の電気炉で加熱処理し、外径が３０ｍｍの透明ガラス
プリフォームを作製した。
外周にフッ素を含むスート４２を堆積させ、その後、電
気炉による焼結を行い、フッ素ドープガラス層を形成す
る。具体的には、外径φＳが２５ｍｍ、長さＬＳが１ｍ
の石英棒４１を外付ＣＶＤ装置４０にセットし、１５ｒ
ｐｍで回転させながら、ＳｉＣｌ4 ＝２５０ｃｃ／分、
ＳｉＦ4 ＝１００ｃｃ／分、Ｏ2 ＝１５ｌ／分、Ｈ2 ＝
１０ｌ／分の原料及び燃料ガスＧをバーナ４３に供給
し、石英棒４１の外周部にスート４２を堆積させ、外径
φＳＢが３５ｍｍのフッ素ドープ外付スート母材４４Ｓ
を作製した。この外付スート母材４４ＳをＨｅ＝１０ｌ
／分、Ｃｌ2 ＝２００ｃｃ／分の雰囲気で温度１５００
℃の電気炉で加熱処理し、外径が３０ｍｍの透明ガラス
プリフォームを作製した。
【００２２】このガラスプリフォームの屈折率分布をプ
リフォームアナライザにより測定したところ、フッ素ド
ープ外付層は、石英の屈折率レベルに対して、−０．１
％屈折率が低下していた。この値は、フッ素濃度に換算
すると、０．３ｍｏｌ％に相当する。その後、ガラスプ
リフォームを通常の線引方法で線引きし、図２で説明し
た外径φｓが５００μｍの細径石英棒１を作製した。
リフォームアナライザにより測定したところ、フッ素ド
ープ外付層は、石英の屈折率レベルに対して、−０．１
％屈折率が低下していた。この値は、フッ素濃度に換算
すると、０．３ｍｏｌ％に相当する。その後、ガラスプ
リフォームを通常の線引方法で線引きし、図２で説明し
た外径φｓが５００μｍの細径石英棒１を作製した。
【００２３】また、図５に示すように、同様にして外径
φＰＢが３５ｍｍのフッ素ドープ外付スート母材５４Ｐ
を作製し、図３で説明した外径φｐが５００μｍの細径
石英管２を複数本作製した。フッ素ドープ外付スート母
材５４Ｐは、外径φＰが２５ｍｍ、内径φＰｉが１８ｍ
ｍ、長さＬＰが１ｍの石英管５１を外付ＣＶＤ装置４０
にセットして作製する。
φＰＢが３５ｍｍのフッ素ドープ外付スート母材５４Ｐ
を作製し、図３で説明した外径φｐが５００μｍの細径
石英管２を複数本作製した。フッ素ドープ外付スート母
材５４Ｐは、外径φＰが２５ｍｍ、内径φＰｉが１８ｍ
ｍ、長さＬＰが１ｍの石英管５１を外付ＣＶＤ装置４０
にセットして作製する。
【００２４】次に、作製した細径石英棒（コア用）と各
細径石英管（クラッド用）とを長さ３００ｍｍに切断し
た後、表面に付着している汚れやゴミを除去するため
に、流水でファイバ破片などの大きいゴミを洗い流した
後、エチルアルコールとトリクロロエチレンで超音波洗
浄を行い、細径石英棒と細径石英管の表面から遊離した
ゴミや汚れを純水で洗い流し、その後に１〜２％フッ酸
を用いて洗浄する。
細径石英管（クラッド用）とを長さ３００ｍｍに切断し
た後、表面に付着している汚れやゴミを除去するため
に、流水でファイバ破片などの大きいゴミを洗い流した
後、エチルアルコールとトリクロロエチレンで超音波洗
浄を行い、細径石英棒と細径石英管の表面から遊離した
ゴミや汚れを純水で洗い流し、その後に１〜２％フッ酸
を用いて洗浄する。
【００２５】洗浄した細径石英棒と複数本の細径石英管
とを石英ジャケット管内に挿入して配列する際、細径石
英棒と複数本の細径石英管とを、お互いに交差すること
なく両端面を同一位置に周密に配列する必要がある。こ
のため、配列は純水中で超音波による微振動を与えなが
ら行った。
とを石英ジャケット管内に挿入して配列する際、細径石
英棒と複数本の細径石英管とを、お互いに交差すること
なく両端面を同一位置に周密に配列する必要がある。こ
のため、配列は純水中で超音波による微振動を与えなが
ら行った。
【００２６】図６に示すように、純水Ｗを入れた超音波
洗浄器６０の中に、所定寸法の石英ジャケット管９３を
斜めに立て、その中に細径石英棒１と複数本の細径石英
管２を配列していく。石英ジャケット管９３は、細径石
英棒１と細径石英管２よりも２０ｍｍ〜３０ｍｍ長いも
のを使用した。また、この石英ジャケット管９３の長手
方向の寸法精度は配列の良否に大きく影響するため、内
径変動は±０．１ｍｍ以下のものを使用する必要があ
る。最後は、配列したものを乾燥用の容器に入れ、蒸発
乾燥し、図１で説明したＰＣＦ用プリフォーム３を作製
した。
洗浄器６０の中に、所定寸法の石英ジャケット管９３を
斜めに立て、その中に細径石英棒１と複数本の細径石英
管２を配列していく。石英ジャケット管９３は、細径石
英棒１と細径石英管２よりも２０ｍｍ〜３０ｍｍ長いも
のを使用した。また、この石英ジャケット管９３の長手
方向の寸法精度は配列の良否に大きく影響するため、内
径変動は±０．１ｍｍ以下のものを使用する必要があ
る。最後は、配列したものを乾燥用の容器に入れ、蒸発
乾燥し、図１で説明したＰＣＦ用プリフォーム３を作製
した。
【００２７】本発明に係るＰＣＦの製造方法では、ＰＣ
Ｆ用プリフォーム３の線引き時、細径石英棒１と各細径
石英管２や、細径石英管２同士を融着一体化させる際
に、細径石英棒１および細径石英管２に加える加熱条件
の不均一性があっても、細径石英棒１と各細径石英管２
の最外層を純粋石英より低融点のフッ素ドープ層４ｓ，
４ｐで形成しているので、ＰＣＦ用プリフォーム３の径
方向での融着速度が等しくなり、ＰＣＦ用プリフォーム
３内に気泡が発生しない。
Ｆ用プリフォーム３の線引き時、細径石英棒１と各細径
石英管２や、細径石英管２同士を融着一体化させる際
に、細径石英棒１および細径石英管２に加える加熱条件
の不均一性があっても、細径石英棒１と各細径石英管２
の最外層を純粋石英より低融点のフッ素ドープ層４ｓ，
４ｐで形成しているので、ＰＣＦ用プリフォーム３の径
方向での融着速度が等しくなり、ＰＣＦ用プリフォーム
３内に気泡が発生しない。
【００２８】以上により作製したプリフォーム３を外径
φが１２５μｍとなるように線引きしてファイバ化する
と、図７に示すようなＰＣＦ１０を製造することができ
る。このＰＣＦ１０の特性を調べたところ、波長が１．
３μｍでの分散が４４ｐｓ／ｋｍ／ｎｍと分散補償の特
性を備えると共に、波長が１．５５μｍでの伝送損失が
１．５ｄＢ／ｋｍと非常に低損失な特性を備えるＰＣＦ
１０を製造できた。
φが１２５μｍとなるように線引きしてファイバ化する
と、図７に示すようなＰＣＦ１０を製造することができ
る。このＰＣＦ１０の特性を調べたところ、波長が１．
３μｍでの分散が４４ｐｓ／ｋｍ／ｎｍと分散補償の特
性を備えると共に、波長が１．５５μｍでの伝送損失が
１．５ｄＢ／ｋｍと非常に低損失な特性を備えるＰＣＦ
１０を製造できた。
【００２９】このように、本発明のＰＣＦの製造方法
は、石英ジャケット管内に挿入される細径石英棒と各細
径石英管の最外層を、純粋石英より低融点のフッ素ドー
プ層とすることで、ＰＣＦ用プリフォームを線引きする
際の泡の発生を防ぐことができる。これにより、伝送損
失が低く高品質なＰＣＦを製造することができる。
は、石英ジャケット管内に挿入される細径石英棒と各細
径石英管の最外層を、純粋石英より低融点のフッ素ドー
プ層とすることで、ＰＣＦ用プリフォームを線引きする
際の泡の発生を防ぐことができる。これにより、伝送損
失が低く高品質なＰＣＦを製造することができる。
【００３０】
【発明の効果】以上説明したことから明らかなように、
本発明によれば、次のような優れた効果を発揮する。
本発明によれば、次のような優れた効果を発揮する。
【００３１】細径石英棒と細径石英管の最外層がフッ素
ドープ層であることから、ＰＣＦ用プリフォームを線引
きする際、気泡の発生を防ぐことができるので、伝送損
失が低く高品質なＰＣＦを製造することができる。
ドープ層であることから、ＰＣＦ用プリフォームを線引
きする際、気泡の発生を防ぐことができるので、伝送損
失が低く高品質なＰＣＦを製造することができる。
【図１】本発明の好適実施の形態を示す概略図である。
【図２】本発明に係る細径石英棒の断面図である。
【図３】本発明に係る細径石英管の断面図である。
【図４】本発明に係る細径石英棒の製造方法を示す概略
図である。
図である。
【図５】本発明に係る細径石英管の製造方法を示す概略
図である。
図である。
【図６】本発明に係る細径石英棒と細径石英管の配列方
法を示す概略図である。
法を示す概略図である。
【図７】本発明に係るＰＣＦの概略図である。
【図８】従来のＰＣＦ（ホーリーファイバ）の概略図で
ある。
ある。
【図９】従来のＰＣＦの製造方法を示す概略図である。
１ 細径石英棒
２ 細径石英管
３ ＰＣＦ用プリフォーム
４ｓ，４ｐ フッ素ドープ層
１０ ＰＣＦ
９３ 石英ジャケット管
フロントページの続き
(72)発明者 姚 兵
東京都千代田区大手町一丁目６番１号 日
立電線株式会社内
(72)発明者 大薗 和正
東京都千代田区大手町一丁目６番１号 日
立電線株式会社内
(72)発明者 大須賀 一志
東京都千代田区大手町一丁目６番１号 日
立電線株式会社内
Ｆターム(参考） 2H050 AB04Z AB10Z AC62
4G021 BA02 BA04 CA11
4G062 AA07 BB02 CC01 DA08 LA08
LB08 NN32
Claims (3)
- 【請求項１】 細径石英棒の周りに、その細径石英棒と
同一径の細径石英管を複数本束ねてフォトニッククリス
タル光ファイバ用プリフォームとし、そのプリフォーム
を線引きしてフォトニッククリスタル光ファイバを製造
する方法において、上記細径石英棒と各細径石英管の最
外層が、フッ素ドープ層であることを特徴とするフォト
ニッククリスタル光ファイバの製造方法。 - 【請求項２】 細径石英棒と各細径石英管の外径が４０
０μｍ〜６００μｍであり、フッ素ドープ層の厚さが２
５μｍ〜５０μｍである請求項１記載のフォトニックク
リスタル光ファイバの製造方法。 - 【請求項３】 フッ素ドープ層のフッ素含有量が０．１
ｍｏｌ％以上である請求項１または２記載のフォトニッ
ククリスタル光ファイバの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002002196A JP2003206148A (ja) | 2002-01-09 | 2002-01-09 | フォトニッククリスタル光ファイバの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002002196A JP2003206148A (ja) | 2002-01-09 | 2002-01-09 | フォトニッククリスタル光ファイバの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003206148A true JP2003206148A (ja) | 2003-07-22 |
Family
ID=27642128
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002002196A Pending JP2003206148A (ja) | 2002-01-09 | 2002-01-09 | フォトニッククリスタル光ファイバの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003206148A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7653317B2 (en) | 2003-09-26 | 2010-01-26 | The Furukawa Electric Co., Ltd. | Semiconductor laser device |
| US11377384B2 (en) | 2017-01-19 | 2022-07-05 | University Of Bath | Method of making an imaging fibre apparatus and optical fibre apparatus with different core |
-
2002
- 2002-01-09 JP JP2002002196A patent/JP2003206148A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7653317B2 (en) | 2003-09-26 | 2010-01-26 | The Furukawa Electric Co., Ltd. | Semiconductor laser device |
| US11377384B2 (en) | 2017-01-19 | 2022-07-05 | University Of Bath | Method of making an imaging fibre apparatus and optical fibre apparatus with different core |
| US11577986B2 (en) | 2017-01-19 | 2023-02-14 | University Of Bath | Method of making an imaging fibre apparatus and optial fibre apparatus with different core |
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