JP2005272285A - フォトニック結晶ファイバ用プリフォームロッドの作製方法 - Google Patents
フォトニック結晶ファイバ用プリフォームロッドの作製方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2005272285A JP2005272285A JP2004092518A JP2004092518A JP2005272285A JP 2005272285 A JP2005272285 A JP 2005272285A JP 2004092518 A JP2004092518 A JP 2004092518A JP 2004092518 A JP2004092518 A JP 2004092518A JP 2005272285 A JP2005272285 A JP 2005272285A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- rod
- glass
- air hole
- photonic crystal
- metal
- 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
- 239000000835 fiber Substances 0.000 title claims abstract description 38
- 239000004038 photonic crystal Substances 0.000 title claims abstract description 37
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 29
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims abstract description 81
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 59
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 59
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims abstract description 27
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 16
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 15
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims abstract description 14
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims description 55
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims description 32
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims description 32
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical group O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 24
- 238000005253 cladding Methods 0.000 claims description 10
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 claims description 9
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 9
- 239000004071 soot Substances 0.000 claims description 9
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 6
- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims 1
- 238000007598 dipping method Methods 0.000 abstract 1
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 description 11
- 230000004927 fusion Effects 0.000 description 5
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 5
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 3
- 238000004017 vitrification Methods 0.000 description 3
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N Zirconium Chemical compound [Zr] QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N Zirconium dioxide Chemical compound O=[Zr]=O MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 2
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 2
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 2
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 2
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 2
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 2
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 2
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 2
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 description 2
- LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N vanadium atom Chemical compound [V] LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 1
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QZPSXPBJTPJTSZ-UHFFFAOYSA-N aqua regia Chemical compound Cl.O[N+]([O-])=O QZPSXPBJTPJTSZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 239000002019 doping agent Substances 0.000 description 1
- 230000001771 impaired effect Effects 0.000 description 1
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 1
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 1
Images
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
- C03B37/01211—Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments starting from tubes, rods, fibres or filaments by inserting one or more rods or tubes into a tube
- C03B37/0122—Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments starting from tubes, rods, fibres or filaments by inserting one or more rods or tubes into a tube for making preforms of photonic crystal, microstructured or holey optical fibres
-
- 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
- C03B2203/14—Non-solid, i.e. hollow products, e.g. hollow clad or with core-clad interface
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B2203/00—Fibre product details, e.g. structure, shape
- C03B2203/42—Photonic crystal fibres, e.g. fibres using the photonic bandgap PBG effect, microstructured or holey optical fibres
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Manufacture, Treatment Of Glass Fibers (AREA)
Abstract
【課題】プリフォームロッドを線引きしても線引き中にエアホールの潰れが見られず、エアホールの配列の乱れもなく、特性の安定したフォトニック結晶ファイバ用プリフォームロッドの作製方法を提供する。
【解決手段】コアの周囲にクラッドとしてエアホールを配置したフォトニック結晶ファイバ用プリフォームロッドの作製方法において、コアとなる中実部材４の周囲に外周部分がガラス１、中心部分が金属２からなる複合棒状部材３を密着配置してエアホール用束５を形成し、このエアホール用束５を加熱し複合棒状部材３のガラス１を融着一体化させた後、このエアホール用束５を金属を溶解させる液体中に浸漬して前記複合棒状部材３の金属２を溶解除去してエアホールを形成する。
【選択図】図１
【解決手段】コアの周囲にクラッドとしてエアホールを配置したフォトニック結晶ファイバ用プリフォームロッドの作製方法において、コアとなる中実部材４の周囲に外周部分がガラス１、中心部分が金属２からなる複合棒状部材３を密着配置してエアホール用束５を形成し、このエアホール用束５を加熱し複合棒状部材３のガラス１を融着一体化させた後、このエアホール用束５を金属を溶解させる液体中に浸漬して前記複合棒状部材３の金属２を溶解除去してエアホールを形成する。
【選択図】図１
Description
本発明は、フォトニック結晶ファイバ用プリフォームロッドの作製方法に係り、特にエアホールの構造が安定したフォトニック結晶ファイバ用プリフォームロッドの作製方法に関する。
近年、インターネットの利用の促進により光ファイバ網の充実化が強く要望され、高速通信ネットワークの整備が急速に進められている。現在布設されている光ファイバは一般的に石英ガラスにＧｅのような屈折率を上昇させるドーパントを添加したコアとその周囲のコアよりも屈折率の低い純粋石英ガラスからなるクラッドとから構成されている。このような光ファイバは通常単一モード光ファイバと称され、広帯域の伝送特性を有している。
しかし、一方では現在用いられている単一モード光ファイバは使用波長が例えば１．３μｍや１．５５μｍと限られており、またコアとクラッドとの屈折率差から曲げに対して伝送損失が増加しやすいという問題もある。
ところで、最近通常の単一モード光ファイバに代わる光ファイバとしてフォトニック結晶ファイバが注目されてきている。フォトニック結晶ファイバは中実部材若しくは中空部材をコアとしてその周囲にクラッドとして中空のエアホールと呼ばれる空孔を多数設けた構造を有している。
このフォトニック結晶ファイバはエアホールの数や大きさ、その配置等を設計することにより、例えば任意の波長で単一モードを実現できる、コアとクラッドとの間の屈折率差を大きくできるので曲げ損失に強い、コアとクラッドとの間の大きな屈折率差から開口数を大きくでき光源との接続を効率化できる等の現在用いられている単一モード光ファイバにはない種々の特性を実現できると言われている。
このようなフォトニック結晶ファイバの特性はエアホールの均一性や配列の状況等に依存する傾向が強く、フォトニック結晶ファイバを製造する上においてエアホールの構造を如何に均一な状態に保ちながら配列するかということが重要な問題となっている。
通常フォトニック結晶ファイバを製造するには、例えば石英ガラスからなる中実部材や中空部材をコアとして、その周囲にやはり石英ガラスからなる中空のキャピラリ（中空管）を規則正しく配列してキャピラリの束とし、このキャピラリ束を石英ガラスからなるサポート管に挿入してプリフォームロッドを作製し、このプリフォームロッドを線引きして行っている（例えば、特許文献１参照）。
しかし、上記のような場合には、キャピラリ束の形成する際の熱によりキャピラリの中空部が潰れたり、フォトニック結晶ファイバの線引き時にキャピラリの中空部が潰れて、中空部の径が均一にならなかったり配列が乱れたりするという状況が生じることがあった。そこで、プリフォームロッドの両端を封止してからプリフォームロッド内を減圧してキャピラリが潰れることを防止するという技術も開発されている（例えば、特許文献２参照）。
ところで、上記のような従来の技術には、次のような解決すべき課題があった。
即ち、特許文献１に示す方法では前述したようにキャピラリ束の形成時やプリフォームロッドの線引き時にキャピラリが潰れる場合が多く、特性の安定したフォトニック結晶ファイバを製造することが困難であった。
一方、特許文献２に示すプリフォームロッドを減圧する方法では、圧力の管理が難しく、プリフォームロッド毎に特性が異なる場合もあり、多数のプリフォームロッドを均一な特性で作製することが困難であるという問題があった。
本発明は以上の点に着目してなされたもので、エアホールの内径や配列などの均一性が線引き中にも損なわれないフォトニック結晶ファイバ用プリフォームロッドの作製方法を提供することを目的とするものである。
本発明は以上の点を解決するため次のような構成からなるものである。
即ち、まず本発明の第１の態様は、中実部材若しくは中空部材をコアとし、このコアの周囲にクラッドとして複数のエアホールを配置したフォトニック結晶ファイバ用プリフォームロッドの作製方法において、前記コアとなる部材の周囲に外周部分がガラス、中心部分が金属からなる複合棒状部材を複数本密着配置してエアホール用束を形成し、次いで前記エアホール用束を加熱して前記複数本の複合棒状部材のガラス部分を融着固定した後、前記エアホール用束を金属を溶解させる液体中に浸漬して前記複合棒状部材の中心部分の金属を溶解除去してエアホールを形成することを特徴とする。
また、本発明の第２の態様は、第１の態様において前記エアホール用束を形成して加熱する際に、前記エアホール用束の両端部に蓋部を設けた後に加熱することを特徴とする。
さらに、本発明の第３の態様は、中実部材若しくは中空部材をコアとし、このコアの周囲にクラッドとして複数のエアホールを配置したフォトニック結晶ファイバ用プリフォームロッドの作製方法において、前記コアとなる部材の周囲に外周部分がガラス、中心部分が前記ガラスよりも融点の低い金属からなる複合棒状部材を複数本密着配置してエアホール用束を形成し、次いで前記エアホール用束の両端部に蓋部を設けた後に前記エアホール用束を加熱して前記複数本の複合棒状部材のガラス部分を融着固定した後、前記エアホール用束を前記複合棒状部材の外周部分のガラスの融点よりも低く、前記複合棒状部材の中心部分の金属の融点よりも高い温度に加熱して前記金属を溶融除去してエアホールを形成することを特徴とする。
次に本発明の第４の態様は、中実部材若しくは中空部材をコアとし、このコアの周囲にクラッドとして複数のエアホールを配置したフォトニック結晶ファイバ用プリフォームロッドの作製方法において、前記コアとなる部材の周囲に外周部分がガラス、中心部分が前記ガラスよりも融点の低いガラスからなる複合棒状部材を複数本密着配置してエアホール用束を形成し、次いで前記エアホール用束の両端部に蓋部を設けた後に前記エアホール用束を加熱して前記複数本の複合棒状部材のガラス部分を融着固定した後、前記エアホール用束を前記複合棒状部材の外周部分のガラスの融点よりも低く、前記複合棒状部材の中心部分のガラスの融点よりも高い温度に加熱して前記中心部分のガラスを溶融除去してエアホールを形成することを特徴とする。
また、本発明の第５の態様は、第４の態様において前記複合棒状部材の外周部分のガラスは石英ガラス、中心部分のガラスは多成分系ガラスであることを特徴とする。
さらに、本発明の第６の態様は、第１の態様から第５までのいずれかの態様において前記エアホール用束をサポート用中空ガラス管に挿入した後に加熱して前記複数本の複合棒状部材のガラス部分を融着固定することを特徴とする。
さらに、本発明の第７の態様は、中実部材若しくは中空部材をコアとし、このコアの周囲にクラッドとして複数のエアホールを配置したフォトニック結晶ファイバ用プリフォームロッドの作製方法において、前記クラッドとなるべき位置に複数の棒状部材を設けた容器内にガラス粉末若しくはガラススートを充填し、次いで前記容器を加熱して前記ガラス粉末若しくはガラススートをガラス化した後、前記容器及び前記棒状部材を除去することによりエアホールを形成することを特徴とする。
次に、本発明の第８の態様は、第７の態様において前記容器及び前記棒状部材はともに金属からなることを特徴とする。
また、本発明の第９の態様は、第８の態様において前記容器及び前記棒状部材を除去する際に、金属を溶解させる液体中に前記容器及び前記棒状部材を浸漬して前記容器及び前記棒状部材を溶解除去することを特徴とする。
さらに、本発明の第１０の態様は、第７の態様において前記容器はセラミックス、前記棒状部材は金属であることを特徴とする。
次に、本発明の第１１の態様は、第１０の態様において前記容器及び前記棒状部材を除去する際に、前記セラミックスからなる容器を予め除去した後に前記金属からなる棒状部材を金属を溶解させる液体中に浸漬して溶解除去することを特徴とする。
本発明の方法によると、エアホールを構成する複合棒状部材の中心部分に金属やガラスを用いたり、あるいは棒状部材に金属だけを用いたので、エアホールの内径の均一性や配列の均一性が保たれ、特性の安定したフォトニック結晶ファイバを実現可能なプリフォームロッドを提供することができる。
以下、本発明の実施の形態について具体例を用いて説明する。
図１は本発明の第１の実施の形態を表したフォトニック結晶ファイバ用プリフォームロッドの作製方法を説明する横断面図である。まず図１（ａ）に示すような外周部分がガラス１、中心部分が金属２からなる複合棒状部材３を用意する。次に図１（ｂ）に示すようにこの複合棒状部材３をコアとなる例えば石英ガラスからなる中実部材４の周囲に複数本束ねてエアホール用束５とする。そしてこのエアホール用束５を加熱して各複合棒状部材３同士の外周部分のガラス１を融着により固定する。なお、エアホール用束５を加熱する場合、各複合棒状部材３を延伸して外径を調整してからエアホール用束５を形成し、このエアホール用束５の外径とほぼ等しい内径を有するサポート用の中空石英ガラス管に挿入してから加熱して各複合棒状部材３同士の外周部分のガラス１を融着により固定するとともにサポート用中空石英ガラス管をコラプスして内部の間隙をなくし一体化して図１（ｃ）に示すようにエアホール用ロッド６とすることもできる。その後このエアホール用ロッド６を金属を溶解させる液体に浸漬して金属２を溶解除去してエアホール７を有するプリフォームロッド８を作製する。
なお、エアホール用束５を加熱して各複合棒状部材３同士の外周部分のガラス１を融着により固定する際あるいはエアホール用束５をサポート用の中空石英ガラス管に挿入してから加熱する際に、予めエアホール用束５の両端部あるいは中空石英ガラス管の両端部に蓋部を設けてから加熱を行ってもよい。このようにエアホール用束５の両端部あるいは中空石英ガラス管の両端部に蓋部を設けるのは、棒状部材３の外周部分のガラス１よりも中心部分の金属２の方が融点が低い場合には、エアホール用束５を加熱したりまたサポート用中空石英ガラス管をコラプスする際に中心部分の金属２が溶融してしまうからである。従って、蓋部がないと溶融した金属が外部に流れ出て、エアホールが均一に形成されない虞があるためである。
上記のようにして蓋部を設けてエアホールロッド６を作製した後にエアホール用ロッド６を冷却して中心部分の金属２を再度固化させる。そして、両端部の蓋部を除去した後にエアホール用ロッド６を金属を溶解させる液体に浸漬して金属２を溶解除去してエアホール７を有するプリフォームロッド８を作製する。
なお、複合棒状部材３の外周部分１のガラスには通常石英ガラスが用いられる。従って、複合棒状部材３同士を加熱して融着固定する際の温度は約１５００℃程度であるので、もし複合棒状部材３の中心部分の金属２の融点が１５００℃程度より高いものであれば、加熱中に金属が外部に流れ出る虞がないので蓋部を設けなくても差し支えない。
融点が１５００℃より高い金属としては、例えばチタン（１６８０℃）、バナジウム（１８４７℃）、クロム（１９０３℃）、ジルコニウム（１８５７℃）、タングステン（３３８０℃）等が挙げられる。また、鉄（１５３９℃）、コバルト（１４９２℃）、ニッケル（１４５３℃）等はほぼ１５００℃程度であるが、複合棒状部材の加熱条件によってはこれらの金属の融点よりも低い温度で複合棒状部材３のガラス部分１を融着固定することも可能なので、このような場合には蓋部を設けなくても差し支えない。
一方、融点が１５００℃より低い金属としては、例えば錫（２３２℃）、亜鉛（４２０℃）、アルミニウム（６６０℃）等が挙げられる。このような金属の場合には加熱中にこれらの金属が外部に流れ出る虞があるので蓋部を設ける必要がある。
以上の金属はあくまでも例を示したものであり、本発明の目的を達成するものであれば上記金属に限定されるものではない。
また、金属を溶解させる液体としては、通常酸性の液体、例えば塩酸や硫酸が用いられる。あるいは王水などを用いてもよい。即ち、本発明の目的に適う液体ならばやはり特に限定されるものではない。
次に本発明の第２の実施の形態について説明するが、本発明の第２の実施の形態も図１を用いて説明する。
本実施の形態では、まず図１（ａ）に示すように外周部分がガラス１、中心部分が金属２からなる複合棒状部材３を用意する。ここで、本実施の形態の金属２は複合棒状部材３の外周部分のガラス１よりも融点の低い金属が用いられている。次に図１（ｂ）に示すようにこの複合棒状部材３をコアとなる例えば石英ガラスのような中実部材４の周囲に複数本束ねてエアホール用束５とする。このようにしてエアホール用束５を形成した後に加熱する際にエアホール用束５の両端部に蓋部を設ける。なお、各複合棒状部材３を延伸して外径を調整してからエアホール用束５をこのエアホール用束５の外径とほぼ等しい内径を有するサポート用の中空石英ガラス管に挿入し、この中空石英ガラス管の両端部に蓋部を設けてから加熱して各複合棒状部材３同士の外周部分のガラス１を融着により固定するとともにサポート用中空石英ガラス管をコラプスして内部の間隙をなくし一体化して図１（ｃ）に示すようにエアホール用ロッド６としてもよい。そして、両端部の蓋部を除去した後にエアホール用ロッド６を複合棒状部材３の外周部分のガラス１の融点よりも低く、中心部分の金属２の融点よりも高い温度に加熱し、金属２を溶融除去してエアホール７を有するプリフォームロッド８を作製する。
次に本発明の第３の実施の形態についてやはり図１を用いて説明する。本発明の第３の実施の形態は、図１（ａ）に示す複合棒状部材３の中心部分に外周部分のガラス１よりも融点の低いガラス２を用いている。従って、図１（ｂ）に示すようにエアホール用束５を形成した後にその両端部に蓋部を設けてエアホール用束５を加熱しても複合棒状部材３の中心部分の融点の低いガラス２が外部に流れ出ないようにする。あるいは各複合棒状部材３を延伸して外径を調整してからエアホール用束５をこのエアホール用束５の外径とほぼ等しい内径を有するサポート用の中空石英ガラス管に挿入し、この中空石英ガラス管の両端部に蓋部を設けてから加熱して各複合棒状部材３同士の外周部分のガラス１を融着により固定するとともにサポート用中空石英ガラス管をコラプスして内部の間隙をなくし一体化して図１（ｃ）に示すようにエアホール用ロッド６とすることもできる。そして、両端部の蓋部を除去した後にエアホール用ロッド６を複合棒状部材３の外周部分のガラス１の融点よりも低く、中心部分のガラス２の融点よりも高い温度に加熱し、中心部分のガラス２を溶融除去してエアホール７を有するプリフォームロッド８を作製する。
ここで、複合棒状部材３の外周部分のガラス１には通常石英ガラスが用いられるが、その場合にはガラス１よりも融点の低い中心部分のガラス２には多成分系ガラスを用いるとよい。多成分系ガラスは融点が８００〜１０００℃であるので、複合棒状部材３同士を加熱して融着固定する際の温度あるいはサポート用中空石英ガラス管をコラプスする温度である約１５００℃程度より低い、例えば１２００℃程度に加熱すれば多成分系ガラスは溶融除去されてエアホール７を形成することができる。
さらに、本発明の第４の実施の形態について図２を用いて説明する。
図２は本発明の第４の実施の形態を表したフォトニック結晶ファイバ用プリフォームロッドの作製方法を説明する縦断面図及び横断面図である。本実施の形態ではまず図２（ａ）及び（ｂ）において容器２１を用意する。この容器２１の内部にはクラッドとなるエアホールを形成するべき位置に複数の棒状部材２２が設けられている。ここで棒状部材２２はコアとなるべき中心部には設けないようにする。容器２１は金属若しくはセラミックスからなり、棒状部材２２は金属からなっている。
次に図２（ｃ）及び（ｄ）において、容器２１の内部、即ち棒状部材２２との間隙にガラス粉末若しくはガラススート２３を充填し、この後容器２１を加熱して内部のガラス粉末若しくはガラススート２３をガラス化する。
そして、容器２１が金属の場合は棒状部材２２を含む容器２１を金属を溶解させる液体中に浸漬して容器２１及び内部の棒状部材２２をともに溶解除去し、図２（ｅ）及び（ｆ）に示すようにエアホール２４が形成されたフォトニック結晶ファイバ用プリフォームロッド２５を作製する。
また、容器２１がセラミックスの場合は図２（ｃ）及び（ｄ）において、容器２１の内部、即ち棒状部材２２との間隙にガラス粉末若しくはガラススート２３を充填し、この後容器２１を加熱して内部のガラス粉末若しくはガラススート２３をガラス化した後に容器２１のセラミックスを除去してから棒状部材２２を含むプリフォームロッドの前段階のエアホール用ロッドを金属を溶解させる液体中に浸漬して、棒状部材２２を溶解除去する。そして図２（ｅ）及び（ｆ）に示すようにエアホール２４が形成されたフォトニック結晶ファイバ用プリフォームロッド２５を作製する。
ここで、容器２１及び棒状部材２２に用いられる材質が金属の場合は、ガラス化温度よりも融点が高い金属が好ましく、例えばチタン（１６８０℃）、バナジウム（１８４７℃）、クロム（１９０３℃）、ジルコニウム（１８５７℃）、タングステン（３３８０℃）等が挙げられる。また、鉄（１５３９℃）、コバルト（１４９２℃）、ニッケル（１４５３℃）等の融点はほぼガラス化温度程度であるが、温度や時間等のガラス化条件を調整することによってこれらの金属も用いることができる。
また、容器２１に用いられる材質がセラミックスの場合は、融点の高いアルミナ（Ａｌ２Ｏ３、２０５０℃）やジルコニア（ＺｒＯ２、２７２０℃）が挙げられる。もちろん、用いられる金属もセラミックスも本発明の目的に適うものならば上記の例に限定されるものではない。
なお、第１の実施の形態から第４の実施の形態においてエアホールやプリフォームロッドの構造を断面円形として説明してきたが、特に円形に限定されるものではなく、エアホールやプリフォームロッドの構造を三角形、四角形、六角形等の多角形としても差し支えない。
また、本発明により作製されたプリフォームロッドから線引きされたフォトニック結晶ファイバは通信用の光ファイバの用途ばかりではなく、光パワー伝送用の光ファイバ若しくは光ファイバ型の光デバイスとしても用いることができる。
１ 複合棒状部材のガラス
２ 複合棒状部材の金属
３ 複合棒状部材
４ 中実部材
５ エアホール用束
６ エアホール用ロッド
７ エアホール
８ プリフォームロッド
２１ 容器
２２ 棒状部材
２３ ガラス粉末若しくはガラススート
２４ エアホール
２５ プリフォームロッド
２ 複合棒状部材の金属
３ 複合棒状部材
４ 中実部材
５ エアホール用束
６ エアホール用ロッド
７ エアホール
８ プリフォームロッド
２１ 容器
２２ 棒状部材
２３ ガラス粉末若しくはガラススート
２４ エアホール
２５ プリフォームロッド
Claims (11)
- 中実部材若しくは中空部材をコアとし、このコアの周囲にクラッドとして複数のエアホールを配置したフォトニック結晶ファイバ用プリフォームロッドの作製方法において、前記コアとなる部材の周囲に外周部分がガラス、中心部分が金属からなる複合棒状部材を複数本密着配置してエアホール用束を形成し、次いで前記エアホール用束を加熱して前記複数本の複合棒状部材のガラス部分を融着固定した後、前記エアホール用束を金属を溶解させる液体中に浸漬して前記複合棒状部材の中心部分の金属を溶解除去してエアホールを形成することを特徴とするフォトニック結晶ファイバ用プリフォームロッドの作製方法。
- 前記エアホール用束を形成して加熱する際に、前記エアホール用束の両端部に蓋部を設けた後に加熱することを特徴とする請求項１記載のフォトニック結晶ファイバ用プリフォームロッドの作製方法。
- 中実部材若しくは中空部材をコアとし、このコアの周囲にクラッドとして複数のエアホールを配置したフォトニック結晶ファイバ用プリフォームロッドの作製方法において、前記コアとなる部材の周囲に外周部分がガラス、中心部分が前記ガラスよりも融点の低い金属からなる複合棒状部材を複数本密着配置してエアホール用束を形成し、次いで前記エアホール用束の両端部に蓋部を設けた後に前記エアホール用束を加熱して前記複数本の複合棒状部材のガラス部分を融着固定した後、前記エアホール用束を前記複合棒状部材の外周部分のガラスの融点よりも低く、前記複合棒状部材の中心部分の金属の融点よりも高い温度に加熱して前記金属を溶融除去してエアホールを形成することを特徴とするフォトニック結晶ファイバ用プリフォームロッドの作製方法。
- 中実部材若しくは中空部材をコアとし、このコアの周囲にクラッドとして複数のエアホールを配置したフォトニック結晶ファイバ用プリフォームロッドの作製方法において、前記コアとなる部材の周囲に外周部分がガラス、中心部分が前記ガラスよりも融点の低いガラスからなる複合棒状部材を複数本密着配置してエアホール用束を形成し、次いで前記エアホール用束の両端部に蓋部を設けた後に前記エアホール用束を加熱して前記複数本の複合棒状部材のガラス部分を融着固定した後、前記エアホール用束を前記複合棒状部材の外周部分のガラスの融点よりも低く、前記複合棒状部材の中心部分のガラスの融点よりも高い温度に加熱して前記中心部分のガラスを溶融除去してエアホールを形成することを特徴とするフォトニック結晶ファイバ用プリフォームロッドの作製方法。
- 前記複合棒状部材の外周部分のガラスは石英ガラス、中心部分のガラスは多成分系ガラスであることを特徴とする請求項４記載のフォトニック結晶ファイバ用プリフォームロッドの作製方法。
- 前記エアホール用束をサポート用中空ガラス管に挿入した後に加熱して前記複数本の複合棒状部材のガラス部分を融着固定することを特徴とする請求項１から請求項５までのいずれかの請求項に記載のフォトニック結晶ファイバ用プリフォームロッドの作製方法。
- 中実部材若しくは中空部材をコアとし、このコアの周囲にクラッドとして複数のエアホールを配置したフォトニック結晶ファイバ用プリフォームロッドの作製方法において、前記クラッドとなるべき位置に複数の棒状部材を設けた容器内にガラス粉末若しくはガラススートを充填し、次いで前記容器を加熱して前記ガラス粉末若しくはガラススートをガラス化した後、前記容器及び前記棒状部材を除去することによりエアホールを形成することを特徴とするフォトニック結晶ファイバ用プリフォームロッドの作製方法。
- 前記容器及び前記棒状部材はともに金属からなることを特徴とする請求項７記載のフォトニック結晶ファイバ用プリフォームロッドの作製方法。
- 前記容器及び前記棒状部材を除去する際に、金属を溶解させる液体中に前記容器及び前記棒状部材を浸漬して前記容器及び前記棒状部材を溶解除去することを特徴とする請求項８記載のフォトニック結晶ファイバ用プリフォームロッドの作製方法。
- 前記容器はセラミックス、前記棒状部材は金属であることを特徴とする請求項７記載のフォトニック結晶ファイバ用プリフォームロッドの作製方法。
- 前記容器及び前記棒状部材を除去する際に、前記セラミックスからなる容器を予め除去した後に前記金属からなる棒状部材を金属を溶解させる液体中に浸漬して溶解除去することを特徴とする請求項１０記載のフォトニック結晶ファイバ用プリフォームロッドの作製方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2004092518A JP2005272285A (ja) | 2004-03-26 | 2004-03-26 | フォトニック結晶ファイバ用プリフォームロッドの作製方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2004092518A JP2005272285A (ja) | 2004-03-26 | 2004-03-26 | フォトニック結晶ファイバ用プリフォームロッドの作製方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2005272285A true JP2005272285A (ja) | 2005-10-06 |
Family
ID=35172337
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2004092518A Pending JP2005272285A (ja) | 2004-03-26 | 2004-03-26 | フォトニック結晶ファイバ用プリフォームロッドの作製方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2005272285A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100464202C (zh) * | 2007-04-17 | 2009-02-25 | 南开大学 | 通过填充性腐蚀改善和改变光子晶体光纤结构和性能的方法 |
| JP2012025625A (ja) * | 2010-07-23 | 2012-02-09 | Hitachi Cable Ltd | 光ファイバの製造方法 |
-
2004
- 2004-03-26 JP JP2004092518A patent/JP2005272285A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100464202C (zh) * | 2007-04-17 | 2009-02-25 | 南开大学 | 通过填充性腐蚀改善和改变光子晶体光纤结构和性能的方法 |
| JP2012025625A (ja) * | 2010-07-23 | 2012-02-09 | Hitachi Cable Ltd | 光ファイバの製造方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2004506937A (ja) | 非石英系ガラスからなる穴付き光ファイバ | |
| US6968107B2 (en) | Holey optical fibres | |
| JP5219067B2 (ja) | 光ファイバー、そのプリフォーム更にはこれらの製造法と製造装置 | |
| JP2008277582A (ja) | 光ポンピングデバイス用マルチコアファイバとその製造方法、光ポンピングデバイス、ファイバレーザ及びファイバ増幅器 | |
| CA2393000A1 (en) | Poled electro-optic device and method | |
| JP2004043286A (ja) | ガラスプリフォームおよびその製造方法 | |
| CN101443282B (zh) | 光纤制造方法 | |
| JP2013020075A (ja) | マルチコアファイバの製造方法 | |
| JP2009025531A (ja) | ホーリーファイバおよびホーリーファイバの製造方法 | |
| ITTO960927A1 (it) | Fibre ottiche monomodo attive e procedimento per la loro realizza- zione | |
| JP2005289769A (ja) | フォトニック結晶ファイバ用プリフォームロッドの作製方法 | |
| JP2004020836A (ja) | 光ファイバ及びその製造方法 | |
| JP2005272285A (ja) | フォトニック結晶ファイバ用プリフォームロッドの作製方法 | |
| JP4116479B2 (ja) | テーパー加工フォトニック結晶ファイバ、その製造方法、及びフォトニック結晶ファイバの接続方法 | |
| JP5539594B2 (ja) | ファイバ及びファイバの製造方法 | |
| JP3746687B2 (ja) | フォトニッククリスタルファイバの製造方法 | |
| CN100345781C (zh) | 一种特种光纤的制备方法 | |
| WO2003093884A2 (en) | A method and apparatus relating to optical fibres | |
| CA2948666C (en) | Polarization controlling optical fiber preform and preform fabrication methods | |
| JP2005289766A (ja) | 光学素子用母材およびそれを用いて製造される光学素子、並びに光学素子用母材の製造方法 | |
| KR101270996B1 (ko) | 광섬유의 제조에 사용되는 주물틀 및 이를 이용한 광섬유의 제조방법 | |
| KR100378595B1 (ko) | 용융법을 통한 광섬유 모재 제조용 클래드 몰드 및 그몰드를 이용한 광섬유 모재 제조 방법 | |
| JP2003107255A (ja) | 単一モード光ファイバ | |
| CN112520999B (zh) | 一种通过选择性挥发纤芯组分制备渐变折射率光纤的方法 | |
| JP2968678B2 (ja) | 光ファイバの製造方法及び光ファイバ製造用紡糸炉 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712 Effective date: 20060425 |
|
| RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20060620 |
|
| A072 | Dismissal of procedure |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A073 Effective date: 20061205 |