JP2003229618A - ダブルクラッドファイバ及びダブルクラッドファイバの製造方法 - Google Patents

ダブルクラッドファイバ及びダブルクラッドファイバの製造方法

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JP2003229618A JP2002028013A JP2002028013A JP2003229618A JP 2003229618 A JP2003229618 A JP 2003229618A JP 2002028013 A JP2002028013 A JP 2002028013A JP 2002028013 A JP2002028013 A JP 2002028013A JP 2003229618 A JP2003229618 A JP 2003229618A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ダブルクラッドファイバ１の励起効率をさら
に向上させると共に、その信頼性を高める。 【解決手段】 第１クラッド１２に、コア１１に対する
周方向位置を変位させながらファイバ長手方向に延びて
配設された、第１クラッド１２とは異なる屈折率を有す
る散乱部１４を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ファイバ中心軸方
向に延びるコアと、該コアの周囲を覆う第１クラッド
と、該第１クラッドの周囲を覆う第２クラッドとを有す
るダブルクラッドファイバ、及びその製造方法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】従来より、ファイバレーザやファイバア
ンプに用いられる光ファイバとして、ダブルクラッドフ
ァイバが知られている。このダブルクラッドファイバ
は、例えば励起光活性物質である希土類元素がドープさ
れた石英（ＳｉＯ2）製コアと、このコアの周囲を覆う
同じくＳｉＯ2製の第１クラッドと、この第１クラッド
の周囲を覆う、例えば紫外線硬化型樹脂製の第２クラッ
ドとから構成されている。このダブルクラッドファイバ
においては、信号光を上記コア内で伝播させる一方、こ
の信号光を励起させる励起光を、上記コア内及び第１ク
ラッド内で伝播させることにより、上記励起光がコアを
横切る度に上記希土類元素が活性化されて、その結果、
上記信号光が増幅されるように構成されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、ファイバ横
断面における上記第１クラッドと第２クラッドとの界面
形状を、コアと同心の円形状に構成した場合は、励起光
の中にコアの周りを周回する成分、いわゆるスキュー成
分が発生する。このスキュー成分の光はコアを通過する
ことがほとんどないためコアの希土類元素を活性化しな
い。このため、スキュー成分が多くなるとコア内を伝播
する信号光を大きく増幅することができないという問題
がある。
【０００４】そこで、例えば特開平１１−５２１６２号
公報には、ダブルクラッドファイバの第１クラッド内
に、励起光のスキュー成分を散乱させる散乱部を形成す
ることが提案されている。すなわち、このものでは、散
乱部を、第１クラッドとは異なる屈折率を有するものと
して、ファイバ横断面における所定の位置にファイバ長
手方向に延びて配設している。こうすることで、スキュ
ー成分の光が上記散乱部を横切るときにその通過方向が
変化することになるため、コアを通過する確率が高くな
り、その結果、励起効率を高めることができるようにな
っている。
【０００５】ところが、上記公報記載のダブルクラッド
ファイバでは、所定の位置に設けられた散乱部を避けな
がら安定して周回する（第１及び第２クラッドの界面で
の反射位置を変えることなく周回する）スキュー成分が
発生し得る。このため、励起効率をさらに向上させるた
め、改善の余地がある。
【０００６】また、第１クラッドと散乱部との屈折率は
互いに異なることから、両者の組成は互いに異なるが、
散乱部をファイバ横断面における所定の位置にファイバ
長手方向に延びて配設することで、応力の不均一や歪み
の発生を招き、ファイバの信頼性が低下してしまう虞も
ある。
【０００７】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、ダブルクラッ
ドファイバの励起効率をさらに向上させると共に、その
信頼性を高めることにあり、さらに、こうしたダブルク
ラッドファイバを容易に製造可能な製造方法を提供する
ことにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、ダブルクラッドファイバの第１クラッド
内に、この第１クラッドとは異なる屈折率を有する散乱
部が設けると共に、この散乱部を、コアに対する周方向
位置を変位させながらファイバ長手方向に延びて配設す
ることとした。
【０００９】具体的に、第１の発明は、ファイバ中心軸
方向に延びるコアと、該コアの周囲を覆う第１クラッド
と、該第１クラッドの周囲を覆う第２クラッドとを有す
るダブルクラッドファイバを対象とする。
【００１０】そして、上記第１クラッドに、該第１クラ
ッドとは異なる屈折率を有する散乱部を設け、上記散乱
部を、上記コアに対する周方向位置を変位させながらフ
ァイバ長手方向に延びて配設することを特定事項とする
ものである。
【００１１】このように、ダブルクラッドファイバにお
ける第１クラッドに、この第１クラッドとは異なる屈折
率を有する散乱部を設けることで、励起光のスキュー成
分は、この散乱部を横切るときにその通過方向を変化さ
せる。これにより、この励起光がコアを通過する確率が
高くなり、よって励起効率を高めることができる。
【００１２】また、例えば従来公報に記載されているよ
うに、散乱部をファイバの所定の位置にだけ設けた場合
には、この散乱部を避けつつ安定して周回するスキュー
成分が発生し得るのに対し、本発明では、散乱部はコア
に対する周方向位置を変位させながらファイバ長手方向
に延びて配設することで、スキュー成分は、いずれは散
乱部を通過することになる。こうして、励起光がコアを
横切る確率がより一層高まり、励起効率がより一層向上
する。
【００１３】さらに、こうして散乱部の周方向位置を変
位させながら配設することで、ファイバ中心軸に対する
対称性が高まる。このため、応力が略均一になりかつ、
歪みが小さくなる。これにより、ファイバの信頼性を向
上させることができる。
【００１４】また、第１クラッドに散乱部を設けること
によって、例えば第１クラッドと第２クラッドとの界面
形状が円形状であっても、スキュー成分を抑制する作用
・効果が得られる。このため、上記第１クラッドと第２
クラッドとの界面形状を円形状とすることで、このダブ
ルクラッドファイバと、コア・クラッドからなる通常の
光ファイバとの接続を容易に行うことができる。
【００１５】上記散乱部は、コアの周りを周回しながら
ファイバ長手方向に延びるらせん状に配設してもよい。
【００１６】こうすることで、励起光がコアを通過する
確率が高くなり、よって励起効率を高めることができる
と共に、ファイバ中心軸に対する対称性が高まるため、
ファイバの信頼性を向上させることができる。
【００１７】ここで、散乱部は、第１クラッドと第２ク
ラッドとの界面近傍に配設することが好ましい。
【００１８】つまり、散乱部よりも径方向外方の位置で
周回するスキュー成分は、この散乱部を通過することが
ない。このため、散乱部は、第１クラッドにおいてでき
るだけ径方向外方の位置に配設することが好ましい。従
って、散乱部は、第１クラッドと第２クラッドとの界面
近傍に配設することが好ましく、こうすることで、励起
効率のより一層の向上が図られる。
【００１９】上記散乱部の屈折率としては、第１クラッ
ドの屈折率よりも高く設定してもよいが、ダブルクラッ
ドファイバと、通常の光ファイバとを接続する際のコア
の調心を容易にする観点からは、散乱部の屈折率は、第
１クラッドの屈折率よりも低く設定することが好まし
い。
【００２０】つまり、ファイバ同士を接続する際には、
コアの軸合せをしなければならないが、このときに、フ
ァイバの側方から光をあてると、コアとクラッドとの屈
折率差によってコアを透過した光のみが中心に集まるこ
とを利用してコアの位置を確認する、コア直視法を採用
することがある。
【００２１】ここで、例えば散乱部の屈折率が第１クラ
ッドの屈折率よりも高いときには、コアを透過した光だ
けでなく、散乱部を透過した光も集まるようになる。こ
のため、コアの位置と散乱部の位置とを混同してしまう
虞がある。これに対し、散乱部の屈折率が第１クラッド
の屈折率よりも低いときには、散乱部を透過した光が集
まらなくなり、コアを透過した光だけを区別することが
できる。こうして、ダブルクラッドファイバと、通常の
光ファイバとを接続する際のコアの調心が容易になる。
【００２２】尚、散乱部の屈折率を第１クラッドよりも
高めるときは、この第１クラッドが純粋なＳｉＯ2によ
り構成されているときには、屈折率を高めるドーパント
（例えばＡｌ，Ｇｅ）をドープしたＳｉＯ2により散乱
部を構成すればよい。また、散乱部の屈折率を第１クラ
ッドよりも低下させるときは、この第１クラッドが純粋
なＳｉＯ2により構成されているときには、屈折率を低
下させるドーパント（例えばＢ，Ｆ）をドープしたＳｉ
Ｏ2により散乱部を構成してもよいし、例えば散乱部を
中空にしてもよい。
【００２３】第１クラッドに、散乱部を複数設け、この
各散乱部を、コアに対する周方向位置を変位しながらフ
ァイバ長手方向に延びて配設してもよい。
【００２４】散乱部が複数設けられていることで、スキ
ュー成分が、散乱部を通過する確率がより高まり、これ
により、スキュー成分をより早く減少させることが可能
になる。
【００２５】こうして散乱部を複数設けるときには、こ
の複数の散乱部は、ファイバ横断面において、ファイバ
中心軸に対し対称となるように配設することが好まし
い。
【００２６】こうすることで、散乱部がファイバ全体に
略均一に配設されるようになり、スキュー成分がより効
果的に減少される。
【００２７】また、ファイバ中心軸に対する対称性が高
まることで、応力が略均一になると共に、歪みが小さく
なり、ファイバの信頼性を向上させることができる。
【００２８】また、複数の散乱部は、その径方向位置を
互いに異ならせて配設してもよい。
【００２９】こうすることで、スキュー成分が散乱部を
通過する確率が高まり、励起効率の向上が図られる。
【００３０】また、複数の散乱部のうちの少なくとも一
つは、第１クラッドと第２クラッドとの界面近傍に配設
するのがよい。
【００３１】こうすることで、上述したように、散乱部
を通過することがないスキュー成分（散乱部よりも径方
向外方の位置で周回するスキュー成分）が低減する。
【００３２】第２の発明は、ダブルクラッドファイバの
製造方法を対象とし、具体的には、上記ダブルクラッド
ファイバにおけるコアを構成するコア部を中心に配しか
つ、上記ダブルクラッドファイバにおける第１クラッド
を構成する第１クラッド部を上記コア部の周囲を覆うよ
うに配した柱状の基材に対し、上記第１クラッド部とは
異なる屈折率を有する散乱材を、上記第１クラッド部内
の所定位置に上記コア部に沿って内挿することによりフ
ァイバ母材を作製する工程と、上記作製したファイバ母
材を、その中心軸回りに回転しながら加熱・延伸するこ
とで、ファイバ状に線引きする工程と、上記線引きした
ファイバの周囲に樹脂を被覆することで、上記ダブルク
ラッドファイバにおける第２クラッドを形成する工程と
を備えるものである。
【００３３】こうすることで、先ず、ファイバ母材は、
コア部及び第１クラッド部からなる基材に対し、上記第
１クラッド部内の所定位置に上記コア部に沿って散乱材
を配設することで作製される。これにより、ファイバ母
材は、第１クラッド部の中心位置にコア部が配設される
と共に、このコア部に並んで散乱材が配設された構造を
有する。
【００３４】ここで、散乱材の配設位置によって、ダブ
ルクラッドファイバにおける散乱部の径方向位置が設定
される。従って、ファイバ母材における散乱材の配設位
置は適宜設定すればよい。
【００３５】そして、上記のファイバ母材を加熱・延伸
してファイバ状に線引きするが、このとき、上記ファイ
バ母材をその中心軸回りに回転させながら、線引きを行
う。ここで、上記ファイバ母材は、その中心軸回りに一
方向に回転させながら線引きを行ってもよいし、その中
心軸回りに回転方向を反転させながら線引きを行っても
よい。
【００３６】こうすることで、ファイバ母材を一方向に
回転させながら線引きを行ったときには、コア部は、フ
ァイバ母材の回転中心軸と同軸であるのに対し、散乱材
は、この回転中心軸に対してオフセットした位置に位置
しているため、その線引きされたファイバにおいては、
そのファイバ中心にコア（コア部が線引きされたもの）
が形成されると共に、散乱部（散乱材が線引きされたも
の）が、上記コアの周りを周回しながらファイバ長手方
向に延びるらせん状に形成される。
【００３７】一方、ファイバ母材を回転方向を反転させ
ながら線引きを行ったときには、線引きされたファイバ
においては、そのファイバ中心にコアが形成されると共
に、散乱部が、コアに対する周方向位置を変位させなが
らファイバ長手方向に延びて（具体的には、散乱部が、
コアの周りを交互に向きを変えて回りながらファイバ長
手方向に延びて）形成される。
【００３８】こうして、線引きされたファイバに対し
て、樹脂被覆を施して、ダブルクラッドファイバが製造
される。
【００３９】このように、ファイバ母材における第１ク
ラッド部内の所定位置に上記コア部に沿って散乱材を配
設すると共に、このファイバ母材を回転させながらファ
イバ状に線引きすることだけで、第１クラッド内に、コ
アに対する周方向位置を変位させながらファイバ長手方
向に延びて配設された散乱部を有するダブルクラッドフ
ァイバを容易に製造することができる。
【００４０】第３の発明は、中空の散乱部を有するダブ
ルクラッドファイバを製造する方法であって、具体的に
は、上記ダブルクラッドファイバにおけるコアを構成す
るコア部を中心に配しかつ、上記ダブルクラッドファイ
バにおける第１クラッドを構成する第１クラッド部を上
記コア部の周囲を覆うように配した柱状の基材に対し、
貫通孔を、上記第１クラッド部内の所定位置に上記コア
部に沿って形成することによりファイバ母材を作製する
工程と、上記作製したファイバ母材を、その中心軸回り
に回転しながら加熱・延伸することで、ファイバ状に線
引きする工程と、上記線引きしたファイバの周囲に樹脂
を被覆することで、上記ダブルクラッドファイバにおけ
る第２クラッドを形成する工程とを備えるものである。
【００４１】こうすることで、ファイバ母材は、第１ク
ラッド部の中心位置にコア部が配設されると共に、この
コア部に並んで貫通孔が配設された構造を有する。そし
て、このファイバ母材を回転させながら線引きを行うこ
とで、コア部は、ファイバ母材の回転中心軸と同軸であ
るのに対し、貫通孔は、この回転中心軸に対してオフセ
ットした位置に位置していることで、その線引きされた
ファイバにおいては、そのファイバ中心にコア（コア部
が線引きされたもの）が形成されると共に、散乱部（貫
通孔が線引きされた空間）が、コアに対する周方向位置
を変位させながらファイバ長手方向に延びて形成され
る。
【００４２】こうして、線引きされたファイバに対して
樹脂被覆を施せば、ダブルクラッドファイバを製造する
ことができるため、第１クラッド内に、コアに対する周
方向位置を変位させながらファイバ長手方向に延びて配
設された、中空の散乱部を有するダブルクラッドファイ
バを容易に製造することができる。
【００４３】
【発明の効果】以上説明したように、本発明におけるダ
ブルクラッドファイバによれば、ダブルクラッドファイ
バにおける第１クラッドに、この第１クラッドとは異な
る屈折率を有する散乱部が設けられているため、励起光
がコアを通過する確率が高くなり、よって励起効率を高
めることができる。
【００４４】特に、散乱部を、コアに対する周方向位置
を変位させながらファイバ長手方向に延びて配設するこ
とで、スキュー成分は、いずれは散乱部を通過すること
になり、励起光がコアを横切る確率がより一層高まり、
励起効率をより一層向上させることができる。
【００４５】また、こうして散乱部の周方向位置を変位
させることで、ファイバ中心軸に対する対称性が高まる
ため、応力が略均一になると共に、歪みが小さくなり、
ファイバの信頼性を向上させることができる。
【００４６】さらに、第１クラッドに散乱部を設けるこ
とによって、例えば第１クラッドと第２クラッドとの界
面形状が円形状であっても、スキュー成分を抑制する作
用・効果が得られるため、このダブルクラッドファイバ
と、コア・クラッドからなる通常の光ファイバとの接続
を容易に行うことができる。
【００４７】一方、本発明におけるダブルクラッドファ
イバの製造方法によれば、ファイバ母材における第１ク
ラッド部内の所定位置に、コア部に沿って散乱材又は貫
通孔を配設すると共に、このファイバ母材を回転させな
がらファイバ状に線引きすることだけで、第１クラッド
内に、コアに対する周方向位置を変位させながらファイ
バ長手方向に延びて配設された散乱部を有するダブルク
ラッドファイバを容易に製造することができる。
【００４８】
【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。
【００４９】＜第１実施形態＞図１及び図２は、第１実
施形態に係るダブルクラッドファイバ１を示しており、
このものは、信号光が伝播するコア１１と、このコア１
１の周囲を覆いかつ信号光を励起させる励起光が伝播す
る第１クラッド１２と、この第１クラッド１２の周囲を
覆う第２クラッド１３とを備えている。
【００５０】上記コア１１はＳｉＯ2製のシングルモー
ドコア又は略シングルモードのコアであって、ファイバ
略中心でファイバ中心軸方向に延びるように配設されて
いる。このコア１１には、上記第１クラッド１２よりも
屈折率が高くなるようにＧｅがドープされていると共
に、上記第１クラッド１２を伝播する励起光によって上
記コア１１内を伝播する信号光が増幅されるように、希
土類元素（例えばＥｒ、Ｙｂ及びＮｄ等）がドープされ
ている。
【００５１】上記第１クラッド１２は、上記コア１１の
周囲を覆いファイバ中心軸方向に延びて配設されてい
る。この第１クラッド１２は純粋なＳｉＯ2により構成
されている。
【００５２】上記第２クラッド１３は、上記第１クラッ
ド１２の外周囲を覆いながらファイバ中心軸方向に延び
て配設されており、この第２クラッド１３は、上記第１
クラッド１２よりも屈折率が低くなるように、屈折率を
低下させる例えばフッ素（Ｆ）がドープされたアクリル
系の紫外線硬化型樹脂によって形成されている。尚、上
記第２クラッド１３は紫外線硬化型樹脂に限らず、その
他の樹脂等の低屈折率材料によって形成してもよい。
【００５３】尚、上記第１クラッド１２と第２クラッド
１３との界面の径は、コア・クラッドからなる通常の光
ファイバの径（φ１２５μｍ）と略同じに設定されてい
る。
【００５４】そして、上記第１クラッド１２内には、こ
の第１クラッド１２とは異なる屈折率を有する散乱部１
４が設けられている。
【００５５】この散乱部１４は、その径方向位置が、第
１及び第２クラッド１２，１３の界面近傍に設定されて
いると共に、コア１１の周りを周回しながらファイバ長
手方向に延びるらせん状に配設されている。
【００５６】この散乱部１４は、例えばＳｉＯ2製とす
ればよく、例えばＡｌやＧｅをドープすることで、第１
クラッド１２よりも屈折率を高めたり、Ｂ（ボロン）や
フッ素をドープすることで、第１クラッド１２よりも屈
折率を低下させたりして構成する。こうしてＳｉＯ2に
ドーパントをドープすることで、散乱部１４と第１クラ
ッド１２との屈折率差を設ける場合は、散乱部１４の屈
折率を、第１クラッド１２（純粋なＳｉＯ2）よりも高
めるようにした方が、その屈折率差を大きくすることが
容易である。
【００５７】また、図示は省略するが、上記散乱部を中
空に形成することで、第１クラッド１２よりも屈折率を
低下させるようにしてもよい。
【００５８】尚、散乱部１４の屈折率を第１クラッド１
２の屈折率よりも低く設定した場合には、ダブルクラッ
ドファイバ１と、通常の光ファイバとを接続する際のコ
アの調心が容易になる。
【００５９】つまり、ファイバ同士を接続する際のコア
の軸合せに、コア直視法を採用した場合、もし、散乱部
１４の屈折率を第１クラッド１２の屈折率よりも高めた
場合は、コア１１を透過した光だけでなく、散乱部１４
を透過した光も集まるようになる。このため、コア１１
の位置と散乱部１４の位置とを混同してしまう虞があ
る。これに対し、散乱部１４の屈折率を第１クラッド１
２の屈折率よりも低下させた場合は、散乱部１４を透過
した光は集まらなくなり、コア１１を透過した光だけを
区別することができる。こうした理由から、散乱部１４
の屈折率を第１クラッド１２の屈折率よりも低下させた
方が、ダブルクラッドファイバ１と通常の光ファイバと
を接続する際のコアの調心が容易になる。
【００６０】また、上記散乱部１４の径は、コア径と同
じか、又はコア径よりも若干大きくすればよい。つま
り、散乱部１４の径が小さすぎるときは、励起光（スキ
ュー成分）が通過する確率が低下し、励起効率の向上が
図れない。一方、散乱部１４の径が大きすぎる場合に
は、第１クラッド１２と散乱部１４との組成が異なるこ
とから、ファイバ断面において応力の不均一が生じる虞
があるためである。
【００６１】そして、このように第１クラッド１２内
に、この第１クラッド１２とは異なる屈折率を有する散
乱部１４を設けることで、第１クラッド１２内を伝播す
る励起光のスキュー成分は、散乱部１４を横切るときに
その通過方向を変化させる。これにより、この励起光が
コア１１を通過する確率が高くなり、よって励起効率を
高めることができる。
【００６２】また、散乱部１４がらせん状に配設されて
いることで、例えば第１及び第２クラッド１２，１３の
界面での反射位置を変えることなく安定して周回するス
キュー成分が存在しても、このスキュー成分は、いずれ
は散乱部１４を通過することになる。こうして、励起光
がコアを横切る確率がより一層高まり、励起効率をより
一層向上させることができる。
【００６３】さらに、上記散乱部１４を第１クラッド１
２と第２クラッド１３との界面近傍に配設することで、
この散乱部１４を通過することがないスキュー成分（散
乱部１４よりも径方向外方の位置で周回するスキュー成
分）が少なくなるため、励起効率の向上を図ることがで
きる。尚、散乱部１４は、コア１１と第１及び第２クラ
ッド１２，１３の界面との中間位置よりも、少なくとも
界面側の位置に設定すればよい。
【００６４】加えて、こうして散乱部１４をらせん状に
配設することで、ファイバ中心軸に対する対称性が高ま
るため、応力が略均一になると共に、歪みが小さくな
る。これにより、ダブルクラッドファイバ１の信頼性を
向上させることができる。
【００６５】また、第１クラッド１２に散乱部１４を設
けることによって、例えば第１クラッド１２と第２クラ
ッド１３との界面形状が円形状であっても、スキュー成
分を抑制する作用・効果が得られる。しかも、上記ダブ
ルクラッドファイバ１における第１及び第２クラッド１
２，１３の界面の径が、通常の光ファイバの径と略同じ
であるため、このダブルクラッドファイバ１と、通常の
光ファイバとの接続を容易に行うことができる。
【００６６】次に、ダブルクラッドファイバ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。
【００６７】先ず、図３に示すように、ダブルクラッド
ファイバ１においてコア１１及び第１クラッド１２とな
る柱状の基材２６を用意する。この基材２６は、その中
心に位置するコア部２１と、該コア部２１を覆う第１ク
ラッド部２２とから構成されている。コア部２１はファ
イバ化してコア１１となる部分であり、比較的高濃度の
Ｇｅ及び希土類元素をドープしたＳｉＯ2で形成する。
また、上記第１クラッド部２２はファイバ化して第１ク
ラッド１２となる部分であって、この部分は、純粋なＳ
ｉＯ2で形成する。こうした基材２６は、例えばＣＶＤ
法（Chemical Vapor Deposition method）、ＯＶＤ法
（Outside Vapor Deposition method）、ＶＡＤ法（Vap
or-phase Axial Deposition method）又はロッドインチ
ューブ法等により作製すればよい。
【００６８】次に、この基材２６における第１クラッド
部２２の所定位置、具体的には、この基材２６の外周縁
近傍の位置に、コア部２１に沿った貫通孔２４ａを設
け、この貫通孔２４ａ内に、ダブルクラッドファイバ１
において散乱部１４となる散乱材２４を内挿する。この
散乱材２４は、例えばＡｌやＧｅをドープしたＳｉＯ2
製の棒材や、ＢやＦをドープしたＳｉＯ2製の棒材とす
る。
【００６９】こうして、第１クラッド部２２の中心位置
にコア部２１が配設されると共に、このコア部２１に並
んで散乱材２４が配設された構造のファイバ母材２が作
製される。
【００７０】次に、このファイバ母材２を加熱・延伸し
て、ファイバ状に線引きする。このとき、基材２６と散
乱材２４とが一体化する。また、この線引きは、図４に
示すように、このファイバ母材２をその中心軸回りに、
一方向に回転させながら行う。こうすることで、コア部
２１は、ファイバ母材２の回転中心軸と同軸であるのに
対し、散乱材２４は、この回転中心軸に対してオフセッ
トした位置に位置しているため、その線引きされたファ
イバ１ａにおいては、その中心位置にコア１１（コア部
２１が線引きされたもの）が形成されると共に、散乱部
１４（散乱材２４が線引きされたもの）が、上記コア１
１の周りを周回しながらファイバ長手方向に延びるらせ
ん状に形成される。
【００７１】尚、ファイバ母材２を線引きするときに
は、真空状態で線引きをすることが好ましい。こうする
ことで、ファイバ母材２における貫通孔２４ａと、散乱
材２４との間に存在する空気が、ダブルクラッドファイ
バ１において気泡として残留することを防止することが
できる。
【００７２】こうして、線引きされたファイバ１ａの外
周囲に、例えばＦを含んだ紫外線硬化型樹脂液を塗布す
ると共に、紫外線を照射することでこれを硬化して、第
２クラッド１３を形成する。尚、この工程は、第２クラ
ッド１３を構成する材料に応じて適宜変更すればよい。
【００７３】こうして、コア１１と、第１及び第２クラ
ッド１２，１３とを有しかつ、第１クラッド１２内に、
散乱部１４が設けられたダブルクラッドファイバ１であ
って、この散乱部１４が、上記コア１１の周りを周回し
ながらファイバ長手方向に延びるらせん状に形成された
ダブルクラッドファイバ１が製造される。
【００７４】このように、ファイバ母材２における第１
クラッド部２２内の所定位置に、コア部２１に沿って散
乱材２４を配設すると共に、このファイバ母材２を回転
させながらファイバ状に線引きすることだけで、第１ク
ラッド１３内に、上記コア１１の周りを周回しながらフ
ァイバ長手方向に延びるらせん状に形成された散乱部１
４を有するダブルクラッドファイバ１を容易に製造する
ことができる。
【００７５】尚、散乱部が中空にされたダブルクラッド
ファイバ１を製造するには、上記ファイバ母材２を作製
するときに、基材２６の第１クラッド部２２の所定位置
に、コア部２１に沿って設けた貫通孔２４ａ内に散乱材
２４を内挿しなければよい。これにより、その中心位置
にコア部２１が配設されると共に、このコア部２１に並
んで貫通孔２４ａが形成されたファイバ母材が作製され
るが、このファイバ母材を、上述したように、その中心
軸回りに回転させながら線引きすることで、その線引き
されたファイバにおいては、その中心位置にコア１１
（コア部２１が線引きされたもの）が形成されると共
に、中空の散乱部（貫通孔２４ａが線引きされた空間）
が、上記コア１１の周りを周回しながらファイバ長手方
向に延びるらせん状に形成される。
【００７６】そして、この線引きされたファイバの外周
囲に樹脂被覆を施して、第２クラッド１３を形成するこ
とで、中空の散乱部が形成されたダブルクラッドファイ
バが製造される。
【００７７】（変形例）上記実施形態では、ファイバ母
材２を、その中心軸回りに一方向に回転させながら線引
きを行うことで、らせん状に形成された散乱部１４を有
するダブルクラッドファイバ１を製造している。
【００７８】ここで、上記ファイバ母材２を、その中心
軸回りに回転方向を反転させながら線引きするようにす
れば、中心位置にコア１１が形成されると共に、散乱部
１４が、コア１１の周りを交互に向きを変えて回りなが
らファイバ長手方向に延びて配設されたファイバが作製
される。そして、この線引きされたファイバに対して、
樹脂被覆を施せば、ダブルクラッドファイバが製造され
る。
【００７９】こうして製造されたダブルクラッドファイ
バも、その図示は省略するが、散乱部１４が、第１クラ
ッド１２内を、コア１１に対する周方向位置を変位させ
ながらファイバ長手方向に延びて配設されるため、スキ
ュー成分を抑制して、励起効率を高めることができるの
は勿論のこと、安定して周回するスキュー成分が存在し
ても、このスキュー成分は、必ず散乱部１４を通過する
ことになるため、励起効率をより一層向上させることが
できる。
【００８０】また、こうした場合でも、ファイバ中心軸
に対する対称性が高まるため、応力の均一化、及び歪み
が極小化が図られ、ダブルクラッドファイバ１の信頼性
を向上させることができる。
【００８１】＜第２実施形態＞図５及び図６は、第２実
施形態に係るダブルクラッドファイバ３を示しており、
このものは、第１実施形態のダブルクラッドファイバ１
とは異なり、散乱部が複数（図例では２つ）設けられて
いる。
【００８２】尚、上記第１実施形態と同じ部材について
は同じ符号を付して、その詳細な説明は省略する。
【００８３】上記複数の散乱部（第１及び第２散乱部１
４，１５）は、ファイバ横断面において、ファイバ中心
軸に対して対称となるように配設されていると共に、そ
の径方向位置が、互いに異なる位置に配設されている。
つまり、第１散乱部１４は、第１クラッド１２と第２ク
ラッド１３との界面近傍に配設されているのに対し、第
２散乱部１５は、コア１１の近傍に配設されている。
【００８４】そして、上記第１及び第２の各散乱部１
４，１５は、コア１１の周りを周回しながらファイバ長
手方向に延びるらせん状に配設されている。
【００８５】尚、この各散乱部１４，１５の屈折率は、
第１クラッド１２の屈折率と異なるのであれば、この第
１クラッド１２の屈折率よりも高くてもよいし、低くて
もよい。また、例えばこの第１及び第２散乱部１４，１
５の屈折率は、互いに同じ屈折率でも、互いに異なる屈
折率でもよい。
【００８６】このように、第２実施形態に係るダブルク
ラッドファイバ３は、散乱部１４，１５が複数設けられ
ていることで、スキュー成分が、この散乱部１４，１５
を通過する確率がより高まり、これにより、スキュー成
分をより早く減少させることが可能になる。
【００８７】また、第１及び第２散乱部１４，１５が、
ファイバ横断面において、ファイバ中心軸に対し対称と
なるように配設されていることで、散乱部１４，１５が
ファイバの全体に略均一に配設される。これにより、ス
キュー成分をより効果的に減少させることができる。ま
た、ファイバ中心軸に対する対称性が高まることで、応
力の均一化、及び歪みの極小化が図られ、ダブルクラッ
ドファイバ３の信頼性を向上させることができる。
【００８８】さらに、第１及び第２散乱部１４，１５
が、ファイバ横断面において、互いに異なる径方向位置
に配設されていることで、スキュー成分が各散乱部を通
過する確率が高まり、励起効率の向上を図ることができ
る。また、第１散乱部１４が、第１クラッド１２と第２
クラッド１３との界面近傍に配設されていることで、散
乱部１４を通過することがないスキュー成分（散乱部１
４よりも径方向外方の位置で周回するスキュー成分）を
低減させることができる。尚、散乱部１４，１５の径方
向に対する配設位置を、２つの散乱部１４，１５で異な
らせることは、必ずしも必要でなく、これら２つの散乱
部１４，１５の配設位置は、同じ位置（コア１１に対し
て同じ間隔となる位置）であってもよい。例えば、第１
及び第２散乱部１４，１５を共に、第１及び第２クラッ
ド１２，１３の界面近傍に配設してもよい。
【００８９】次に、上記ダブルクラッドファイバ３の製
造方法について、図７を参照しながら説明すると、先
ず、ダブルクラッドファイバ３においてコア１１及び第
１クラッド１２となる柱状の基材２６を用意し、コア部
２１を挟んだ径方向の両側位置であって、基材２６の外
周縁近傍の位置と、コア部２１の近傍位置とのそれぞれ
に、このコア部２１に沿った貫通孔２４ａ，２５ａを設
ける。そして、この各貫通孔２４ａ，２５ａ内に、ダブ
ルクラッドファイバ１において第１及び第２散乱部１
４，１５となる第１及び第２散乱材２４，２５を内挿す
る。
【００９０】こうして、第１クラッド部２２の中心位置
にコア部２１が配設されると共に、このコア部２１を挟
んだ径方向両側位置に第１及び第２散乱材２４，２５が
それぞれ配設された構成のファイバ母材４が作製され
る。尚、第１及び第２散乱材２４，２５の配設位置は、
適宜設定すればよい。
【００９１】次に、このファイバ母材４を、その中心軸
回りに一方向に回転させながら加熱・延伸して、ファイ
バ状に線引きする。こうすることで、コア部２１は、フ
ァイバ母材２の回転中心軸と同軸であるのに対し、第１
及び第２散乱材２４，２５はそれぞれ、この回転中心軸
に対してオフセットした位置に位置しているため、その
線引きされたファイバにおいては、その中心位置にコア
１１（コア部２１が線引きされたもの）が形成されると
共に、第１及び第２散乱部１４，１５（第１及び第２散
乱材２４，２５が線引きされたもの）が、上記コア１１
の周りを周回しながらファイバ長手方向に延びるらせん
状に形成される。
【００９２】そして、線引きされたファイバの外周囲に
樹脂被覆を施して、第２クラッド１３を形成する。
【００９３】こうして、コア１１と、第１及び第２クラ
ッド１２，１３とを有しかつ、第１クラッド１２内に、
第１及び第２散乱部１４，１５が設けられたダブルクラ
ッドファイバ１であって、この各散乱部１４，１５が、
上記コア１１の周りを周回しながらファイバ長手方向に
延びるらせん状に形成されたダブルクラッドファイバ３
が製造される。
【００９４】尚、ファイバ母材４に設けた各貫通孔２４
ａ，２５ａに散乱材２４，２５を内挿せずに、これを線
引きして、中空の散乱部を設けるようにしてもよい。
【００９５】また、この場合も、ファイバ母材４を、そ
の中心軸回りに回転方向を反転させながら線引きするよ
うにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態に係るダブルクラッドファイバの
横断面図である。
【図２】第１実施形態に係るダブルクラッドファイバの
斜視説明図である。
【図３】第１実施形態に係るダブルクラッドファイバの
ファイバ母材を示す斜視図である。
【図４】ファイバ母材を線引きしている状態を示す斜視
図である。
【図５】第２実施形態に係るダブルクラッドファイバの
横断面図である。
【図６】第２実施形態に係るダブルクラッドファイバの
斜視説明図である。
【図７】第２実施形態に係るダブルクラッドファイバの
ファイバ母材を示す斜視図である。
【符号の説明】
１，３ ダブルクラッドファイバ １１ コア １２ 第１クラッド １３ 第２クラッド １４，１５ 散乱部 ２，４ ファイバ母材 ２１ コア部 ２２ 第１クラッド部 ２４，２５ 散乱材 ２４ａ，２５ａ 貫通孔 ２６ 基材
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ▲吉▼田 実 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 平野 嘉仁 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社 (72)発明者 柳澤 隆行 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社 (72)発明者 小矢田 康晴 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社 Ｆターム(参考） 2H050 AA01 AB05X AB07X AB09Y AB10Y AB18X AB42Y AC13 AC36 AC62 AC84 AD00 4G021 BA00 5F072 AB07 AK06 YY17

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ファイバ中心軸方向に延びるコアと、該
    コアの周囲を覆う第１クラッドと、該第１クラッドの周
    囲を覆う第２クラッドとを有するダブルクラッドファイ
    バであって、 上記第１クラッドには、該第１クラッドとは異なる屈折
    率を有する散乱部が設けられており、 上記散乱部は、上記コアに対する周方向位置を変位させ
    ながらファイバ長手方向に延びて配設されていることを
    特徴とするダブルクラッドファイバ。
  2. 【請求項２】 請求項１において、 散乱部は、コアの周りを周回しながらファイバ長手方向
    に延びるらせん状に配設されていることを特徴とするダ
    ブルクラッドファイバ。
  3. 【請求項３】 請求項１において、 散乱部は、第１クラッドと第２クラッドとの界面近傍に
    配設されていることを特徴とするダブルクラッドファイ
    バ。
  4. 【請求項４】 請求項１において、 散乱部の屈折率は、第１クラッドの屈折率よりも低く設
    定されていることを特徴とするダブルクラッドファイ
    バ。
  5. 【請求項５】 請求項１において、 第１クラッドには、散乱部が複数設けられており、 上記各散乱部は、コアに対する周方向位置を変位させな
    がらファイバ長手方向に延びて配設されていることを特
    徴とするダブルクラッドファイバ。
  6. 【請求項６】 請求項５において、 複数の散乱部は、ファイバ横断面において、ファイバ中
    心軸に対し対称となるように配設されていることを特徴
    とするダブルクラッドファイバ。
  7. 【請求項７】 請求項５において、 複数の散乱部は、その径方向位置を互いに異ならせて配
    設されていることを特徴とするダブルクラッドファイ
    バ。
  8. 【請求項８】 請求項５において、 複数の散乱部のうちの少なくとも一つは、第１クラッド
    と第２クラッドとの界面近傍に配設されていることを特
    徴とするダブルクラッドファイバ。
  9. 【請求項９】 ファイバ中心軸方向に延びるコアと、該
    コアの周囲を覆う第１クラッドと、該第１クラッドの周
    囲を覆う第２クラッドとを有するダブルクラッドファイ
    バの製造方法であって、 上記ダブルクラッドファイバにおけるコアを構成するコ
    ア部を中心に配しかつ、上記ダブルクラッドファイバに
    おける第１クラッドを構成する第１クラッド部を上記コ
    ア部の周囲を覆うように配した柱状の基材に対し、上記
    第１クラッド部とは異なる屈折率を有する散乱材を、上
    記第１クラッド部内の所定位置に上記コア部に沿って内
    挿することによりファイバ母材を作製する工程と、 上記作製したファイバ母材を、その中心軸回りに回転し
    ながら加熱・延伸することで、ファイバ状に線引きする
    工程と、 上記線引きしたファイバの周囲に樹脂を被覆すること
    で、上記ダブルクラッドファイバにおける第２クラッド
    を形成する工程とを備えたことを特徴とするダブルクラ
    ッドファイバの製造方法。
  10. 【請求項１０】 ファイバ中心軸方向に延びるコアと、
    該コアの周囲を覆う第１クラッドと、該第１クラッドの
    周囲を覆う第２クラッドとを有するダブルクラッドファ
    イバの製造方法であって、 上記ダブルクラッドファイバにおけるコアを構成するコ
    ア部を中心に配しかつ、上記ダブルクラッドファイバに
    おける第１クラッドを構成する第１クラッド部を上記コ
    ア部の周囲を覆うように配した柱状の基材に対し、貫通
    孔を、上記第１クラッド部内の所定位置に上記コア部に
    沿って形成することによりファイバ母材を作製する工程
    と、 上記作製したファイバ母材を、その中心軸回りに回転し
    ながら加熱・延伸することで、ファイバ状に線引きする
    工程と、 上記線引きしたファイバの周囲に樹脂を被覆すること
    で、上記ダブルクラッドファイバにおける第２クラッド
    を形成する工程とを備えたことを特徴とするダブルクラ
    ッドファイバの製造方法。
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