JP2011006315A - フォトニックバンドギャップファイバ用母材の製造方法、及び、フォトニックバンドギャップファイバの製造方法 - Google Patents

フォトニックバンドギャップファイバ用母材の製造方法、及び、フォトニックバンドギャップファイバの製造方法 Download PDF

Info

Publication number
JP2011006315A
JP2011006315A JP2009154429A JP2009154429A JP2011006315A JP 2011006315 A JP2011006315 A JP 2011006315A JP 2009154429 A JP2009154429 A JP 2009154429A JP 2009154429 A JP2009154429 A JP 2009154429A JP 2011006315 A JP2011006315 A JP 2011006315A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
base material
refractive index
glass body
core
hole
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.)
Granted
Application number
JP2009154429A
Other languages
English (en)
Other versions
JP5457089B2 (ja
Inventor
Katsuhiro Takenaga
勝宏 竹永
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujikura Ltd
Original Assignee
Fujikura Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fujikura Ltd filed Critical Fujikura Ltd
Priority to JP2009154429A priority Critical patent/JP5457089B2/ja
Priority to PCT/JP2010/060578 priority patent/WO2011001850A1/ja
Publication of JP2011006315A publication Critical patent/JP2011006315A/ja
Priority to US13/338,834 priority patent/US8381548B2/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5457089B2 publication Critical patent/JP5457089B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/02—Optical fibres with cladding with or without a coating
    • G02B6/024—Optical fibres with cladding with or without a coating with polarisation maintaining properties
    • 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
    • C03B37/01217—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 polarisation-maintaining optical fibres
    • 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
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/02—Optical fibres with cladding with or without a coating
    • G02B6/02295—Microstructured optical fibre
    • G02B6/02314—Plurality of longitudinal structures extending along optical fibre axis, e.g. holes
    • G02B6/02342—Plurality of longitudinal structures extending along optical fibre axis, e.g. holes characterised by cladding features, i.e. light confining region
    • G02B6/02357—Property of longitudinal structures or background material varies radially and/or azimuthally in the cladding, e.g. size, spacing, periodicity, shape, refractive index, graded index, quasiperiodic, quasicrystals
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/02—Optical fibres with cladding with or without a coating
    • G02B6/02295—Microstructured optical fibre
    • G02B6/02314—Plurality of longitudinal structures extending along optical fibre axis, e.g. holes
    • G02B6/02342—Plurality of longitudinal structures extending along optical fibre axis, e.g. holes characterised by cladding features, i.e. light confining region
    • G02B6/0238—Longitudinal structures having higher refractive index than background material, e.g. high index solid rods
    • 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
    • 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
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/02—Optical fibres with cladding with or without a coating
    • G02B6/02295—Microstructured optical fibre
    • G02B6/02314—Plurality of longitudinal structures extending along optical fibre axis, e.g. holes
    • G02B6/02319—Plurality of longitudinal structures extending along optical fibre axis, e.g. holes characterised by core or core-cladding interface features
    • G02B6/02333—Core having higher refractive index than cladding, e.g. solid core, effective index guiding
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/02—Optical fibres with cladding with or without a coating
    • G02B6/02295—Microstructured optical fibre
    • G02B6/02314—Plurality of longitudinal structures extending along optical fibre axis, e.g. holes
    • G02B6/02342—Plurality of longitudinal structures extending along optical fibre axis, e.g. holes characterised by cladding features, i.e. light confining region
    • G02B6/02347—Longitudinal structures arranged to form a regular periodic lattice, e.g. triangular, square, honeycomb unit cell repeated throughout cladding

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (AREA)
  • Manufacture, Treatment Of Glass Fibers (AREA)

Abstract

【課題】 光の伝送損失を抑制することができるフォトニックバンドギャップファイバの製造を可能とするフォトニックバンドギャップファイバ用母材を提供する。
【解決手段】 フォトニックバンドギャップファイバ用母材の製造方法は、光ファイバのコアとなる柱状のコアガラス体１０、及び、光ファイバのクラッドとなりコアガラス体を被覆するクラッドガラス体２０を連続して形成し、中間母材１１０とする形成工程と、コアガラス体１０の長手方向に沿ってクラッドガラス体２０に孔３０をあける孔あけ工程と、クラッドガラス体２０の屈折率よりも屈折率が高い高屈折率部４１が、クラッドガラス体と同じ屈折率の外側層４２により被覆された複数の２層ガラスロッド４０を孔３０に挿入する挿入工程と、２層ガラスロッド４０が孔３０に挿入された中間母材１１０を加熱して、中間母材１１０と２層ガラスロッド４０とを一体化する加熱工程とを備える。
【選択図】 図５

Description

本発明は、フォトニックバンドギャップファイバ用母材の製造方法、及び、フォトニックバンドギャップファイバの製造方法に関する。
光通信やファイバレーザ装置等に用いる光ファイバの１つとして、フォトニックバンドギャップファイバが知られている。そして、フォトニックバンドギャップファイバの１つとして、コアを被覆するクラッド内にコアよりも屈折率の高い材料からなる高屈折率部が複数設けられているフォトニックバンドギャップファイバがあり、光フィルタや偏波保持光ファイバとして用いられている。
下記特許文献１には、このようなフォトニックバンドギャップファイバの一例が記載されている。この特許文献１に記載のフォトニックバンドギャップファイバは、希土類元素が添加されたコアと、このコアを被覆するクラッドとを有し、このクラッド内において、複数の高屈折率部が三角格子状に配列されている周期構造領域が、コアを挟むようにして形成されているものである。特許文献１においては、この周期構造領域により、希土類元素が放出する自然放出光のうち、増幅させたくない波長の伝播が制限されるようにできるとしている。
また、下記特許文献２には、フォトニックバンドギャップファイバの製造方法が記載されている。このフォトニックバンドギャップファイバの製造方法においては、まず、希土類元素が添加されたコアとなるガラスロッドと、石英よりも屈折率の高い高屈折率部が石英からなる外側層によって被覆される２層ガラスロッドと、石英からなる石英管とを準備する。次に、石英管の貫通孔内において、貫通孔の中心にコアとなるガラスロッドを配置すると共に、コアの周りに２層ガラスロッドを配置する。次に、コアとなるガラスロッド及び２層ガラスロッドが配置された石英管を真空中で加熱することで、石英管の貫通孔内の隙間を埋めて、フォトニックバンドギャップファイバ用母材を作製する。そして、このフォトニックバンドギャップファイバ用母材を線引きしてフォトニックバンドギャップファイバとするものである。
特許第４２４３３２７号公報 特開２００８-２２６８８５号公報
上記特許文献１に記載のように、複数の高屈折率部が三角格子状に配列されている周期構造領域が、コアを挟むように形成されているフォトニックバンドギャップファイバを、特許文献２に記載の製造方法を用いて製造する方法は、次のようになる。すなわち、図２７に示すように上記特許文献２に記載の製造方法において、まず、コアとなるガラスロッド１０Ａと、クラッドとなる石英と同じ屈折率のガラスロッド２２Ａと、石英よりも屈折率の高い屈折率を有する高屈折率部４１Ａが、石英と同じ屈折率を有する外側層４２Ａで被覆された２層ガラスロッド４０Ａと、を準備する。そして、石英管２０Ａの貫通孔内において、コアとなるガラスロッド１０Ａを貫通孔の中心に配置し、さらに、２層ガラスロッド４０Ａをコアとなるガラスロッド１０Ａの左右において周期構造となるように配置する。このとき２層ガラスロッド４０Ａは、コアを挟むように配列する。さらに、貫通孔内の他の部分にガラスロッド２２Ａを配置する。そして、このようにガラスロッドが石英管２０Ａに挿入された状態で、石英管２０Ａを真空中で加熱することで、フォトニックバンドギャップファイバ用母材が製造される。次に、このフォトニックバンドギャップファイバ用母材を線引きすることにより、特許文献１に記載のようなフォトニックバンドギャップファイバが得ることができる。
しかし、上記特許文献２に記載の製造方法により、特許文献１に記載のようなフォトニックバンドギャップファイバが製造されると、製造されたフォトニックバンドギャップファイバにおいては、光の伝送損失が大きい場合がある。
そこで、本発明は、光の伝送損失を抑制することができるフォトニックバンドギャップファイバの製造を可能とするフォトニックバンドギャップファイバ用母材の製造方法、および、フォトニックバンドギャップファイバの製造方法を提供することを目的とする。
上記課題を解決するため、本発明者は、特許文献２に記載の製造方法により製造されるフォトニックバンドギャップファイバの光の伝送損失が大きくなる原因について鋭意研究をした。その結果、特許文献２に記載の製造方法により製造されるフォトニックバンドギャップファイバのコアは、コアの表面に傷がついていたり不純物が付着していたりする場合があることが、光の伝送損失が大きくなる原因であることを突き止めた。
そこで、本発明者らは、コアの表面に傷がついたり、不純物が付着したりすることが抑制できるフォトニックバンドギャップファイバの製造方法について更に研究し本発明をするに至った。
すなわち本発明のフォトニックバンドギャップファイバ用母材の製造方法は、コアとなる柱状のコアガラス体、及び、クラッドとなり前記コアガラス体の外周を被覆するクラッドガラス体を連続して形成し、中間母材とする形成工程と、前記コアガラス体の長手方向に沿ってクラッドガラス体に孔をあける孔あけ工程と、前記クラッドガラス体の屈折率よりも屈折率が高い柱状の高屈折率部と、前記クラッドガラス体と同じ屈折率を有し前記高屈折率部の外周を被覆する外側層とを有する、複数の２層ガラスロッドを前記孔に挿入する挿入工程と、前記２層ガラスロッドが前記孔に挿入された前記中間母材を加熱して、前記中間母材と前記２層ガラスロッドとを一体化する加熱工程と、を備えることを特徴とするものである。
このようなフォトニックバンドギャップファイバ用母材の製造方法によれば、コアガラス体とクラッドガラス体とが連続して形成されるため、コアガラス体の表面に傷がつくことや、不純物が付着することを抑制することができる。そして、このようなフォトニックバンドギャップファイバ用母材を線引きすることで、２層ガラスロッドの高屈折率部によりクラッド内に複数の高屈折率部が形成され、コアとクラッドとの界面に傷や不純物が存在することが抑制されたフォトニックバンドギャップファイバを製造することができる。
また、このようなフォトニックバンドギャップファイバ用母材の製造方法によれば、クラッドガラス体にあけられる孔の位置を自由に調整することができ、フォトニックバンドギャップファイバにおける高屈折率部の位置を自由に調整することができる。
また、上記フォトニックバンドギャップファイバ用母材の製造方法において、前記中間母材の長さ方向に垂直な断面における前記孔の周縁の形状は円形であることが好ましい。
このように中間母材の断面において、孔の周縁の形状を円形にすることで、機械的手段により容易に孔を形成することができ、孔あけ工程を簡易に行うことができる。さらに、孔の周縁の形状が円形であるため、複数の２層ガラスロッドの配列を孔の周方向に対して自由に回転させることができる。従って、挿入工程において、２層ガラスロッドの配列の向きを、自由に調整することができる。このようなフォトニックバンドギャップファイバ用母材を用いることにより、複数の高屈折率部が、断面における中心を通り径方向に延びる１つの線と重なるように並べられたフォトニックバンドギャップファイバや、複数の高屈折率部の配列が、断面における中心を通り径方向に延びる線と重ならないように傾けられたフォトニックバンドギャップファイバを容易に製造することができる。
あるいは、上記フォトニックバンドギャップファイバ用母材の製造方法において、前記中間母材の長さ方向に垂直な断面における前記孔の周縁の形状は正六角形であることが好ましい。
このように中間母材の断面において、孔の周縁の形状を正六角形にすることで、孔内に同一の直径を有するガラスロッドを最密充填することができる。さらに、断面における孔の周縁の形状が円形ではないため、複数の２層ガラスロッドの配列が孔の周方向に対して動くことが抑制される。従って、孔に対して容易に２層ガラスロッドやガラスロッドを固定することができる。
あるいは、上記フォトニックバンドギャップファイバ用母材の製造方法において、前記中間母材の長さ方向に垂直な断面における前記孔の周縁は、同一の直径を有する２つの円の一部が重なった外周からなる形状であることが好ましい。
このように構成することで、孔あけ工程において、断面における周縁の形状が円形である孔を、一部が重なるように２つ開ければよいため、機械的手段により容易に孔を形成することができる。従って、孔あけ工程を簡易に行うことができる。さらに、断面における孔の周縁の形状が円形ではないため、挿入工程後は、複数の２層ガラスロッドの配列が孔の周方向に対して動くことが抑制でき、孔に対して容易に２層ガラスロッドやガラスロッドを固定することができる。
さらに、上記フォトニックバンドギャップファイバ用母材の製造方法において、前記挿入工程において、断面が前記２つの円より僅かに直径の小さな円の一部が直線状に切り取られた形状であり、前記クラッドガラスと同一の屈折率を有するガラスロッドを前記２層ガラスロッドと共に挿入することが好ましい。
挿入工程をこのように構成することで、孔の２層ガラスロッドが挿入される部分以外に小さな複数の隙間があくことを抑制でき、精度の高いフォトニックバンドギャップファイバ用母材を製造することができる。
また、上記フォトニックバンドギャップファイバ用母材の製造方法において、前記コアガラス体には希土類元素が添加されることであっても良い。
また、本発明のフォトニックバンドギャップファイバの製造方法は、コアとなる柱状のコアガラス体、及び、クラッドとなり前記コアガラス体の外周を被覆するクラッドガラス体を連続して形成し、中間母材とする形成工程と、前記コアガラス体の長手方向に沿ってクラッドガラス体に孔をあける孔あけ工程と、前記クラッドガラス体の屈折率よりも屈折率が高い柱状の高屈折率部と、前記クラッドガラス体と同じ屈折率を有し前記高屈折率部の外周を被覆する外側層とを有する、複数の２層ガラスロッドを前記孔に挿入する挿入工程と、前記２層ガラスロッドが前記孔に挿入された前記中間母材を加熱して、前記中間母材と前記２層ガラスロッドとを一体化してフォトニックバンドギャップファイバ用母材とする加熱工程と、前記フォトニックバンドギャップファイバ用母材を線引きする線引工程と、を備えることを特徴とするものである。
このようなフォトニックバンドギャップファイバの製造方法によれば、コアガラス体とクラッドガラス体とが連続して形成されるため、コアガラス体の表面に傷がつくことや、不純物が付着することが抑制される。従って、コアとクラッドとの界面に傷や不純物が存在することが抑制されたフォトニックバンドギャップファイバを製造することができる。
また、上記フォトニックバンドギャップファイバの製造方法において、前記中間母材の長さ方向に垂直な断面における前記孔の周縁の形状は円形であることが好ましい。
あるいは、上記フォトニックバンドギャップファイバの製造方法において、前記中間母材の長さ方向に垂直な断面における前記孔の周縁の形状は正六角形であることが好ましい。
あるいは、上記フォトニックバンドギャップファイバの製造方法において、前記中間母材の長さ方向に垂直な断面における前記孔の周縁は、同一の直径を有する２つの円の一部が重なった外周からなる形状であることが好ましい。
さらに、上記フォトニックバンドギャップファイバの製造方法において、前記挿入工程において、断面が前記２つの円より僅かに直径の小さな円の一部が直線状に切り取られた形状であり、前記クラッドガラスと同一の屈折率を有するガラスロッドを前記２層ガラスロッドと共に挿入することが好ましい。
また、上記フォトニックバンドギャップファイバの製造方法において、前記コアガラス体には希土類元素が添加されることであっても良い。
また、上記フォトニックバンドギャップファイバの製造方法において、前記加熱工程及び前記線引工程を同時に行うことが好ましい。
このようにすることで、高屈折率部の熱応力によりフォトニックバンドギャップファイバ用母材が割れることを抑制することができる。
本発明によれば、光の伝送損失を抑制することができるフォトニックバンドギャップファイバの製造を可能とするフォトニックバンドギャップファイバ用母材の製造方法、および、フォトニックバンドギャップファイバの製造方法が提供される。
本発明の第１実施形態に係るフォトニックバンドギャップファイバの長さ方向に垂直な断面における構造を示す断面図である。 図１に示すフォトニックバンドギャップファイバの製造方法の工程フローチャートを示す図である。 図２に示す形成工程後の中間母材の長さ方向に垂直な断面における構造を示す断面図である。 図２に示す孔あけ工程後の中間母材の長さ方向に垂直な断面における構造を示す断面図である。 図２に示す挿入工程後の中間母材の長さ方向に垂直な断面における構造を示す断面図である。 図２に示す加熱工程後のフォトニックバンドギャップファイバ用母材の長さ方向に垂直な断面における構造を示す断面図である。 図２に示す線引工程の様子を示す図である。 本発明の第２実施形態に係るフォトニックバンドギャップファイバの長さ方向に垂直な断面における構造を示す断面図である。 本発明の第２実施形態における挿入工程後の中間母材の長さ方向に垂直な断面における構造を示す図である。 本発明の第２実施形態により製造されるフォトニックバンドギャップファイバ用母材の長さ方向に垂直な断面における構造を示す断面図である。 本発明の第３実施形態おける孔あけ工程後の中間母材の長さ方向に垂直な断面における構造を示す断面図である。 本発明の第３実施形態おける挿入工程後の中間母材の長さ方向に垂直な断面における構造を示す断面図である。 本発明の第４実施形態に係るフォトニックバンドギャップファイバの長さ方向に垂直な断面における構造を示す断面図である。 本発明の第４実施形態おける孔あけ工程後の中間母材の長さ方向に垂直な断面における構造を示す断面図である。 本発明の第４実施形態おける挿入工程後の中間母材の長さ方向に垂直な断面における構造を示す断面図である。 本発明の第４実施形態おける加熱工程後の母材の長さ方向に垂直な断面における構造を示す断面図である。 本発明の第５実施形態おける挿入工程後の中間母材の長さ方向に垂直な断面における構造を示す断面図である。 本発明の第６実施形態に係るフォトニックバンドギャップファイバの長さ方向に垂直な断面における構造を示す断面図である。 本発明の第６実施形態おける孔あけ工程後の中間母材の長さ方向に垂直な断面における構造を示す断面図である。 本発明の第６実施形態おける挿入工程後の中間母材の長さ方向に垂直な断面における構造を示す断面図である。 本発明の第６実施形態おける加熱工程後の母材の長さ方向に垂直な断面における構造を示す断面図である。 本発明の第７実施形態に係るフォトニックバンドギャップファイバの長さ方向に垂直な断面における構造を示す断面図である。 本発明の第７実施形態おける孔あけ工程後の中間母材の長さ方向に垂直な断面における構造を示す断面図である。 本発明の第７実施形態おける挿入工程後の中間母材の長さ方向に垂直な断面における構造を示す断面図である。 本発明の第７実施形態おける加熱工程後のフォトニックバンドギャップファイバ用母材の長さ方向に垂直な断面における構造を示す断面図である。 実施例１によるフォトニックバンドギャップファイバの透過特性を示す図である。 従来技術を応用した場合のフォトニックバンドギャップファイバ用母材を製造する工程を示す断面図である。
以下、本発明に係るフォトニックバンドギャップファイバ用母材の製造方法、及び、フォトニックバンドギャップファイバの製造方法の好適な実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態に係るフォトニックバンドギャップファイバ（ＰＢＧＦ）の長さ方向に垂直な断面における構造を示す断面図である。
図１に示すように、ＰＢＧＦ１は、断面形状が円形のコア１５と、複数の高屈折率部４５が形成される周期構造領域２６を有すると共に、コア１５の外周を被覆するクラッド２５と、クラッド２５の外周を被覆する樹脂クラッド５５と、樹脂クラッド５５の外周を被覆する保護層５６とから構成される。
複数の高屈折率部４５は、ＰＢＧＦ１の断面において、一部の高屈折率部４５が、ＰＢＧＦ１の中心を通り径方向に延びる１つの線Ｌ１と重なるように一列に配列されている。さらに、他の高屈折率部４５が互いに隣り合う高屈折率部４５間の距離が等しくなるように三角格子状に配列されている。こうして周期構造領域２６が形成されている。この周期構造領域２６は、ＰＢＧＦ１の径方向におけるコア１５の両側に形成されている。なお、本実施形態において、線Ｌ１と重なるように配列された高屈折率部４５の数は、一列に配列をなす他の高屈折率部４５の数よりも多いものとされる。
このようなＰＢＧＦ１において、クラッド２５における高屈折率部４５以外の部分の屈折率は、コア１５の屈折率よりも低くされ、樹脂クラッド５５の屈折率は、クラッド２５における高屈折率部４５以外の部分の屈折率よりも大幅に低くされる。また、高屈折率部４５の屈折率は、クラッド２５における高屈折率部４５以外の部分の屈折率よりも高くされる。また、高屈折率部４５の屈折率はコア１５の屈折率よりも高くされることが好ましい。なお、高屈折率部４５の屈折率は、高くされることで、高屈折率部４５の数が少なくても、コア１５を透過する波長帯域でのコア１５への光の閉じ込めが強くなり、コア１５の伝送損失を小さくすることができる。また、高屈折率部４５の屈折率を高く構成することにより、同じ光の閉じ込めであっても、高屈折率部４５の数を減らすことができる。
また、ＰＢＧＦ１を構成する各構成の大きさは、その用途により適切に選択されるため特に制限されるものではないが、例えば、コア１５の直径は、１０μｍ〜２０μｍとされ、クラッド２５の外径は、１００μｍ〜４００μｍとされ、樹脂クラッド５５の外径は、１２０μｍ〜４４０μｍとされ、保護層５６の外径は、２５０μｍ〜５５０μｍとされる。また、例えば、高屈折率部４５の直径は、２．０μｍ〜８．５μｍとされ、互いに隣り合う高屈折率部４５の中心間距離は、４μｍ〜１０μｍとされる。さらに、例えば、コア１５と最も近い高屈折率部４５とコア１５との中心間距離は、４μｍ〜２０μｍとされる。
また、コア１５を構成する材料としては、例えば、希土類元素が添加される石英や、希土類元素と他の元素が共添加される石英や、希土類元素ではない１種類以上のドーパントが添加される石英等が挙げられる。希土類元素としては、イッテルビウム（Ｙｂ）、エルビウム（Ｅｒ）、ネオジウム（Ｎｄ）等が挙げられ、希土類元素ではないドーパントとしては、酸化ゲルマニウム（ＧｅＯ２）や酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）等が挙げられる。また、クラッド２５の高屈折率部４５以外の部分を構成する材料としては、例えば、何らドーパントが添加されない石英や、フッ素（Ｆ）等の屈折率を下げるドーパントが添加される石英が挙げられる。さらに高屈折率部４５を構成する材料としては、ＧｅＯ２等の屈折率を上げるドーパントが添加される石英等が挙げられる。また、樹脂クラッド５５を構成する材料としては、例えば、屈折率が１．３８のフッ素化アクリレート等の紫外線硬化樹脂が挙げられる。また、保護層５６を構成する材料としては、屈折率が１．５のアクリレート等の紫外線硬化樹脂が挙げられる。
このようなＰＢＧＦ１は、コア１５を挟むように、一組の周期構造領域２６が形成されているため、高屈折率部４５が応力付与部として作用し、偏波保持光ファイバとして用いることができる。また、ＰＢＧＦ１は、周期構造領域２６により、フォトニックバンドギャップが形成され、複数の高屈折率部４５により透過が抑制される波長領域と透過する波長領域とを有し、波長選択フィルタとして用いることができる。さらに、コア１５のドーパントとして希土類元素が添加される場合には、増幅用光ファイバとして用いることができ、この場合、上記の波長選択フィルタとしての機能をも有するため、増幅させたい光をコア１５に閉じ込めて選択的に伝播させると共に、増幅させたくない光をコア１５から除去し、効率の良い増幅用光ファイバとして用いることができる。
次に、図１に示すＰＢＧＦ１の製造方法について説明する。
図２は、図１に示すＰＢＧＦ１の製造方法の工程フローチャートを示す図である。図２に示すように、ＰＢＧＦ１の製造方法は、コア１５となる柱状のコアガラス体、及び、クラッド２５となりコアガラス体の外周を被覆するクラッドガラス体を連続して形成し、中間母材とする形成工程ｓ１と、コアガラス体の長手方向に沿ってクラッドガラス体に孔をあける孔あけ工程ｓ２と、クラッドガラス体の屈折率よりも屈折率が高い柱状の高屈折率部と、クラッドガラス体と同じ屈折率を有し高屈折率部の外周を被覆する外側層とを有する、複数の２層ガラスロッドを孔に挿入する挿入工程ｓ３と、２層ガラスロッドが孔に挿入された中間母材を加熱して、中間母材と２層ガラスロッドとを一体化してフォトニックバンドギャップファイバ用母材（ＰＢＧＦ用母材）とする加熱工程ｓ４と、ＰＢＧＦ用母材を線引きする線引工程ｓ５と、を備える。
（形成工程ｓ１）
図３は、図２に示す形成工程ｓ１後の中間母材１００の長さ方向に垂直な断面における構造を示す断面図である。図３に示すように形成工程ｓ１により形成される中間母材１００は、中心にＰＢＧＦ１のコア１５となるコアガラス体１０と、コアガラス体１０を被覆し、ＰＢＧＦ１のクラッド２５となるクラッドガラス体２０とから構成される。
形成工程ｓ１は、コア１５となるコアガラス体１０と、クラッド２５となりコアガラス体を被覆するクラッドガラス体２０とを連続して形成する方法であれば、特に限定されないが、例えば、ＭＣＶＤ法、ＶＡＤ法、ＯＶＤ法等のスートプロセスを用いる方法が、希土類添加を行う場合に溶液含浸法を用いることができるため好ましい。
ＭＣＶＤ法を用いて中間母材を形成する場合は、まずクラッドガラス体２０から形成し、クラッドガラス体の形成に連続してコアガラス体１０を形成する。
クラッドガラス体の形成は、流量が制御された酸素ガス（Ｏ２ガス）により、気化された塩化ケイ素（ＳｉＣｌ４）を加熱された石英ガラス管に導入し、石英ガラス管内の熱により、ＳｉＣｌ４から酸化ケイ素（石英：ＳｉＯ２）とするものである。このとき、ＰＢＧＦ１のクラッド２５が、何らドーパントが添加されない石英により構成される場合には、特にドーパントを加えずにクラッドガラス体２０を形成する。また、ＰＢＧＦ１のクラッド２５が、Ｆ等のドーパントが添加される石英により構成される場合には、気化されたＳｉＣｌ４と共にドーパントを含有するガスを石英管内に導入する。例えば、ドーパントがＦである場合には、気化されたＳｉＣｌ４と共に気化された四フッ化ケイ素（ＳｉＦ４）を石英管内に導入する。そして、石英ガラス管内の熱により、透明なガラス体とする。こうしてクラッドガラス体２０を得る。
次に、コアガラス体１０を形成する。コアガラス体１０に添加されるドーパントとなる材料が、例えばＧｅＯ２等のように気化可能である場合には、Ｏ２ガスにより、気化されたＳｉＣｌ４と共に気化されたドーパントとなるガスを導入する。例えば、ドーパントがＧｅＯ２である場合には、気化されたＳｉＣｌ４と共に気化されたＧｅＣｌ４をクラッドガラス体２０が形成された石英管内に導入する。こうしてＳｉＣｌ４がＳｉＯ２とされると共にＧｅＣｌ４がＧｅＯ２とされて、屈折率の高いコアガラス体１０が形成される。また、コアガラス体に添加されるドーパントとなる材料が、一部の希土類元素の様に気化できない場合は、例えば、溶液含浸法により希土類元素等のドーパントを導入する。すなわち、クラッドガラス体２０の形成後、石英ガラスの多孔質ガラス層をクラッドガラス内面に堆積させ、この多孔質ガラス層に希土類元素等のドーパントの塩化物が溶解した溶液を含浸させる。その後、液抜き、乾燥させた後、多孔質層を透明化させてコアガラス体１０とする。
こうして、中間母材１００を得る。
ＯＶＤ法を用いて中間母材を形成する場合は、コアガラス体１０を形成し、コアガラス体１０の形成に連続して、クラッドガラス体２０を形成する。
コアガラス体１０の形成は、コアガラス体１０に添加されるドーパントとなる材料が気化可能な場合は、流量が制御されたアルゴンガス（Ａｒガス）により、気化されたＳｉＣｌ４と共に気化されたドーパントとなる材料を酸水素バーナの火炎内に導入する。そして、ＳｉＣｌ４がＳｉＯ２とされ、図示しない心棒の外周面上にＳｉＯ２とドーパントの微粒子からなるスートを堆積させる。例えばドーパントが、ＧｅＯ２である場合には、気化されたＳｉＣｌ４とＧｅＣｌ４とを酸水素バーナの火炎内に導入する。そして、ＳｉＣｌ４からＳｉＯ２とされ、ＧｅＣｌ４からＧｅＯ２とされ、ＳｉＯ２やＧｅＯ２の微粒子からなるスートを堆積させる。その後、心棒を抜き取り、堆積したスートを加熱して、透明なガラス体とすると共に心棒を抜き取った後の孔を埋める。こうしてコアガラス体１０とする。一方、コアガラス体１０に添加されるドーパントとなる材料が、一部の希土類元素の様に気化できない場合は、気化されたＳｉＣｌ４を酸水素ガスによる火炎内に導入し、ＳｉＯ２のスートを心棒の外周面上に堆積させて、多孔質ガラス層とする。この多孔質ガラス層に希土類元素等のドーパントの塩化物が溶解した溶液を含浸させると共に心棒を抜き取る。その後、液抜き、乾燥させた後、多孔質層を透明化させ、心棒の孔を埋めてコアガラス体１０とする。
次に、クラッドガラス体２０を形成する。クラッドガラス体の形成は、流量が制御されたＡｒガスにより、気化されたＳｉＣｌ４を酸水素バーナの火炎中に導入し、ＳｉＣｌ４からＳｉＯ２とすると共に、ＳｉＯ２ガラスのスートを先に形成したコアガラス体１０の外周を被覆するように形成する。その後、スートを透明化することによりクラッドガラス体２０とする。このとき、ＰＢＧＦ１のクラッド２５が、何らドーパントが添加されない石英により構成される場合には、特にドーパントを加えずにクラッドガラス体２０を形成する。また、ＰＢＧＦ１のクラッド２５が、Ｆ等のドーパントが添加される石英により構成される場合には、気化されたＳｉＣｌ４と共にドーパントを含有するガスを酸水素バーナの火炎内に導入する。例えば、ドーパントがＦである場合には、気化されたＳｉＣｌ４と共に気化されたＳｉＦ４を酸水素バーナの火炎内に導入する。
こうして、中間母材１００を得る。
ＶＡＤ法を用いて中間母材を形成する場合は、コアガラス体１０を形成し、コアガラス体１０の形成に連続して、クラッドガラス体２０を形成する。
コアガラス体１０の形成は、コアガラス体１０に添加されるドーパントとなる材料が気化可能な場合は、流量が制御されたＡｒガスにより、気化されたＳｉＣｌ４と共に気化されたドーパントとなる材料を酸水素バーナによる火炎内に導入する。そして、ＳｉＣｌ４がＳｉＯ２とされ、図示しない出発材の先端にＳｉＯ２とドーパントの微粒子からなるスートを堆積させる。例えばドーパントが、ＧｅＯ２である場合には、気化されたＳｉＣｌ４とＧｅＣｌ４とを酸水素バーナの火炎内に導入する。そして、ＳｉＣｌ４からＳｉＯ２とされ、ＧｅＣｌ４からＧｅＯ２とされ、ＳｉＯ２やＧｅＯ２の微粒子からなるスートを堆積させる。その後、堆積したスートを加熱して、透明なガラス体とする。こうしてコアガラス体１０とする。一方、コアガラス体１０に添加されるドーパントとなる材料が、一部の希土類元素の様に気化できない場合は、気化されたＳｉＣｌ４を酸水素ガスによる火炎内に導入し、ＳｉＯ２のスートを出発材の先端に堆積させて、多孔質ガラス層とする。この多孔質ガラス層に希土類元素等のドーパントの塩化物が溶解した溶液を含浸させ、その後、液抜き、乾燥させた後、多孔質層を透明化させてコアガラス体１０とする。
次に、ＯＶＤ法と同様の方法によりクラッドガラス体２０を形成する。
なお、コアガラス体１０に添加されるドーパントが気化可能な場合は、次のように形成工程ｓ１を行っても良い。まず、コアガラス体作製用の酸水素バーナとクラッドガラス体作製用の酸水素バーナとを準備する。そして、気化されたＳｉＣｌ４と共に気化されたコアガラス体１０に添加されるドーパントとなる材料をコアガラス体作製用の酸水素バーナによる火炎内に導入する。そして、これと同時にと共に、気化されたＳｉＣｌ４をクラッドガラス体作製用の酸水素バーナの火炎中に導入し、ＳｉＣｌ４からＳｉＯ２とする。こうして、図示しない出発材の先端にコアガラス体１０を形成するスートを形成しながら、コアガラス体１０を形成するスートを被覆するようにクラッドガラス体２０を形成するスートとを同時に形成する。その後、これらのスートを透明化して、コアガラス体１０及びクラッドガラス体２０とする。このとき、ＰＢＧＦ１のクラッド２５が、何らドーパントが添加されない石英により構成される場合には、特にドーパントを加えずにクラッドガラス体２０を形成する。また、ＰＢＧＦ１のクラッド２５が、Ｆ等のドーパントが添加される石英により構成される場合には、気化されたＳｉＣｌ４と共にドーパントを含有するガスをクラッドガラス体作製用の酸水素バーナの火炎内に導入する。
こうして、中間母材１００を得る。
このようにコアガラス体１０及びクラッドガラス体２０を連続して形成することで、図３に示すコアガラス体１０の外周がクラッドガラス体２０により被覆されたロッド状の中間母材１００が形成される。
（孔あけ工程ｓ２）
形成工程ｓ１により中間母材１００が形成されると、孔あけ工程ｓ２を行う。図４は、図２に示す孔あけ工程ｓ２後の中間母材１００の長さ方向に垂直な断面における構造を示す断面図である。
孔あけ工程ｓ２においては、図３に示す中間母材１００のクラッドガラス体２０に一組の孔３０をコアガラス体１０の長さ方向に沿って形成し、図４に示すように中間母材１１０とする。この孔３０は、図４に示すように中間母材１１０の長さ方向に垂直な断面において、孔３０の周縁の形状が円形となるように形成される。すなわち、中間母材１１０における孔３０による内壁は、円筒状とされる。また、一組の孔３０は、中間母材１００の中心を基準として互いが対称となる位置に形成される。
このような一組の孔３０の形成は、例えばドリル等の機械的手段により形成する。このとき、孔３０により、コアガラス体１０が孔３０内に露出しないようにする。
なお、孔３０を形成した後、クラッドガラス体２０の内壁を研磨し、内壁の凹凸等を除去することが、ＰＢＧＦ１内に気泡や歪みが生じることを抑制する観点から好ましい。
こうして、図４に示す、一組の孔３０が形成された中間母材１１０を得る。
（挿入工程ｓ３）
次に孔あけ工程ｓ２により形成された一組の孔３０内に複数の２層ガラスロッド４０、及び、クラッドガラス体２０と同一の屈折率を有するガラスロッド２２、２３を挿入する。この２層ガラスロッド４０は、クラッドガラス体２０よりも屈折率が高い柱状の高屈折率部４１と、高屈折率部４１の外周を被覆し、クラッドガラス体２０と同じ屈折率を有する外側層４２とを有するガラスロッドである。また、ガラスロッド２２は、２層ガラスロッド４０と同一の直径を有するガラスロッドであり、ガラスロッド２３は２層ガラスロッド４０より小さい直径を有するガラスロッドである。
２層ガラスロッドの挿入においては、それぞれの孔３０において、複数の２層ガラスロッド４０が中間母材１１０の中心を通り径方向に延びる１つの線Ｌ１と重なるように一列に配列されると共に、他の２層ガラスロッド４０が互いに隣り合う２層ガラスロッド４０間の距離が等しくなるように三角格子状に配列される。なお、本実施形態において、ＰＢＧＦ１の中心を通り径方向に延びる１つの線Ｌ１と重なるように配列された２層ガラスロッド４０の数は、一列に配列をなす他の２層ガラスロッド４０の数よりも多いものとされる。
また、ガラスロッド２２、２３は、孔３０における２層ガラスロッド４０の挿入された残りの空間に挿入される。
なお、２層ガラスロッド４０及びガラスロッド２２、２３の挿入の順番は、２層ガラスロッド４０とガラスロッド２２、２３とを同時に挿入しても良く、或いは、２層ガラスロッド４０及びガラスロッド２２、２３のどちらか一方を先に挿入しても良い。
こうして、図５に示す複数の２層ガラスロッド４０及びガラスロッド２２、２３が、一組の孔３０に挿入された状態の中間母材１１０を得る。
（加熱工程ｓ４）
次に、２層ガラスロッド４０及びガラスロッド２２、２３が、一組の孔３０に挿入された中間母材１１０を加熱して、一体化する。図６は、図２に示す加熱工程後の母材の長さ方向に垂直な断面における構造を示す断面図である。
中間部材１１０の加熱は、２層ガラスロッド４０及びガラスロッド２２、２３が、一組の孔３０に挿入された状態で、真空状態にして加熱する。このときの真空度は、孔３０内の気圧が０Ｐａ〜９３ｋＰａであることが好ましく、また、加熱の温度は１８００℃〜２２００℃であることが好ましい。こうして、孔３０の２層ガラスロッド４０及びガラスロッド２２、２３の間の隙間が埋まり、２層ガラスロッド４０の外側層４２とガラスロッド２２、２３とが、クラッドガラス体２０の一部とされる。
こうして、図６に示すＰＢＧＦ用母材１０１を得る。
（線引工程ｓ５）
図７は、図２に示す線引工程の様子を示す図である。図７に示す様に、上記で説明したＰＢＧＦ用母材の製造方法により製造された、図６に示すＰＢＧＦ用母材１０１にダミーガラスロッド６９を接続して、これらを垂直に立てた状態で、電気炉等の加熱炉６１内に設置する。
そして、加熱炉６１でＰＢＧＦ用母材１０１を加熱溶融する。このときのＰＢＧＦ用母材は、１９００℃〜２２００℃とされる。ＰＢＧＦ用母材１０１から線引されたガラスは、線引きされると固化して、図１における樹脂クラッド５５及び保護層５６が形成されていないＰＢＧＦが得られる。
次に、樹脂クラッド５５及び保護層５６が形成されていないＰＢＧＦは、冷却装置６２により適切な温度となるように制御される。そして樹脂クラッド５５及び保護層５６が形成されていないＰＢＧＦは、樹脂クラッド層５５となる紫外線硬化性樹脂が入ったコーティングダイス６３を通過し、更に紫外線照射装置６４により紫外線が照射される。こうして、図１に示す樹脂クラッド５５が形成される。
次に、樹脂クラッド５５が形成されたＰＢＧＦは、保護層５６となる紫外線硬化性樹脂が入ったコーティングダイス６５を通過し、更に紫外線照射装置６６により紫外線が照射される。こうして、図１に示す保護層５６が形成され、図１に示すＰＢＧＦ１を得る。その後、ＰＢＧＦ１は、プーリー６７を介して、ボビン６８に巻取られる。
本実施形態による、ＰＢＧＦ１の製造方法によれば、ＰＢＧＦ用母材１０１の製造において、コアガラス体１０とクラッドガラス体２０とが連続して形成されるため、コアガラス体１０の表面に傷がつくことや、不純物が付着することを抑制することができる。そして、このようにして得られたＰＢＧＦ用母材１０１を線引きすることで、２層ガラスロッド４０の高屈折率部４１により、クラッド２５内に複数の高屈折率部４５が形成され、コア１５とクラッド２５との界面に傷や不純物が存在することが抑制されたＰＢＧＦ１を製造することができる。
また、このようなＰＢＧＦ用母材１０１の製造方法によれば、クラッドガラス体２０にあけられる孔３０の位置を自由に調整することができ、ＰＢＧＦ１における高屈折率部４１の位置を自由に調整することができる。
また、中間母材１１０の長さ方向に垂直な断面において、孔３０の周縁の形状を円形にすることで、機械的手段により容易に孔３０を形成することができ、孔あけ工程ｓ２を簡易に行うことができる。さらに、孔３０の周縁の形状が円形であるため、複数の２層ガラスロッド４０の配列を孔３０の周方向に対して自由に回転させることができる。従って、挿入工程ｓ３において、２層ガラスロッド４０の配列の向きを、自由に調整することができる。このようなＰＢＧＦ用母材１０１を用いることにより、複数の高屈折率部４５が、断面における中心を通り径方向に延びる１つの線Ｌ１と重なるように並べられたＰＢＧＦや、複数の高屈折率部４５に配列が、断面における中心を通り径方向に延びる線と重ならないように傾けられたＰＢＧＦを容易に製造することができる。
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について図８〜図１０を参照して詳細に説明する。なお、第１実施形態と同一又は同等の構成要素については、同一の参照符号を付して重複する説明は省略する。図８は、本実施形態に係るＰＢＧＦの長さ方向に垂直な断面における構造を示す断面図であり、図９は、本実施形態における挿入工程後の中間母材の長さ方向に垂直な断面における構造を示す図であり、図１０は、本実施形態により製造されるＰＢＧＦ用母材の長さ方向に垂直な断面における構造を示す断面図である。
図８に示すように、本実施形態のＰＢＧＦ２は、ＰＢＧＦ２の長さ方向に垂直な断面において、複数の高屈折率部４５の配列が、ＰＢＧＦ２の中心を通り、ＰＢＧＦ２の径方向に延びる線と重ならない構成とされる点において、第１実施形態のＰＢＧＦ１と異なる。また、本実施形態においては、ＰＢＧＦ２の中心を通る１つの線Ｌｓを基準として、一方側の周期構造領域２６における高屈折率部４１の配列と、他方側の周期構造領域２６における高屈折率部４１の配列とが線対称とされている。このような構成のＰＢＧＦ２は、複数のＰＢＧＦ２同士を接続する場合、ＰＢＧＦ２のどちら側の端部を接続しても、接続する側のＰＢＧＦ２と接続される側のＰＢＧＦ２との高屈折率部４１の配列を合わせることができる。
このようなＰＢＧＦ２の製造方法においては、形成工程ｓ１及び孔あけ工程ｓ２は、第１実施形態における形成工程ｓ１及び孔あけ工程ｓ２と同様に行い、図４に示す中間母材１１０を得る。
次に、図９に示すように、本実施形態の挿入工程ｓ３において、２層ガラスロッド４０の配列が、中間母材１１０の中心を通り中間母材１１０の径方向に延びる線と重ならないように２層ガラスロッド４０が挿入される。この点で第１実施形態の挿入工程ｓ３と異なる。また、本実施形態においては、２つの孔３０の中心を通る線に垂直で中間母材１１０の中心を通る線を基準として、一方の孔３０に挿入される２層ガラスロッド４０の配列と、他方の孔３０に挿入される２層ガラスロッド４０の配列とが線対称になるように、複数の２層ガラスロッド４０は挿入される。
次に、第１実施形態の加熱工程ｓ４と同様にして、２層ガラスロッド４０等が挿入された中間母材１１０を加熱し、図１０に示すＰＢＧＦ用母材１０２とする。
その後、図７に示す第１実施形態と同様にして、線引工程ｓ５を行い図８に示すＰＢＧＦ２を得る。
（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態について図１１、図１２を参照して詳細に説明する。なお、第１実施形態と同一又は同等の構成要素については、同一の参照符号を付して重複する説明は省略する。本実施形態は、図１に示す第１実施形態と同様のＰＢＧＦ１を製造するための他の製造方法についての実施形態である。図１１は、本実施形態おける孔あけ工程後の中間母材の長さ方向に垂直な断面における構造を示す断面図であり、図１２は、本実施形態おける挿入工程後の中間母材の長さ方向に垂直な断面における構造を示す断面図である。
本実施形態において、形成工程ｓ１は、第１実施形態における形成工程ｓ１と同様に行い、図３に示す中間母材１００とする。次に、孔あけ工程ｓ２において、図３に示す中間母材１００に一組の正六角形の孔３１をコアガラス体１０の長さ方向に沿って形成し、図１１に示す中間母材１２０とする。このとき、それぞれの孔３１は、中間母材１００の断面において、孔３１の周縁における互いに向かい合う一組の頂点を結ぶ線が、中間母材１００の中心を通り、中間母材１００の径方向に延びる線Ｌ１と重なるように形成される。そして、それぞれの孔３１は、中間母材１００の中心を基準として互いに対称となるように形成される。
次に、挿入工程ｓ３において、図１２に示すように、一組の孔３１が形成された中間母材１２０の孔３１内に複数の２層ガラスロッド４０を挿入する。このとき、複数の２層ガラスロッド４０が中間母材１１０の中心を通り径方向に延びる線Ｌ１と重なるように一列に配列されると共に、他の２層ガラスロッド４０が互いに隣り合う２層ガラスロッド４０間の距離が等しくなるように三角格子状に配列される。
また、ガラスロッド２２は、孔３１における２層ガラスロッド４０の挿入された残りの空間に挿入される。なお、本実施形態においては、２層ガラスロッド４０と、２層ガラスロッド４０の直径と同一の直径を有するガラスロッド２２とが、孔３１内に最密充填されるように、孔３１の大きさは、あらかじめ設定される。
なお、第１実施形態と同様に、２層ガラスロッド４０及びガラスロッド２２の挿入の順番は、２層ガラスロッド４０とガラスロッド２２とを同時に挿入しても良く、或いは、２層ガラスロッド４０及びガラスロッド２２のどちらか一方を先に挿入しても良い。
次に第１実施形態の加熱工程ｓ４と同様にして、２層ガラスロッド４０等が挿入された中間母材１２０を加熱する。この加熱工程ｓ４により、孔３１の２層ガラスロッド４０及びガラスロッド２２の間の隙間が埋まり、２層ガラスロッド４０の外側層４２とガラスロッド２２とが、クラッドガラス体２０の一部とされる。
こうして、第１実施形態と同様の図６に示すＰＢＧＦ用母材１０１を得る。
その後、第１実施形態と同様にして線引工程ｓ５を行い、図１に示すＰＢＧＦ１を得る。
本実施形態による、ＰＢＧＦ１の製造方法によれば、孔あけ工程ｓ２において、中間母材１２０の断面における孔３１の周縁の形状を正六角形にすることで、挿入工程ｓ３において、孔３１内に同一の直径を有する２層ガラスロッド４０及びガラスロッド２２を最密充填することができる。さらに、中間母材１２０の断面における孔３１の周縁の形状が円形ではないため、複数の２層ガラスロッド４０の配列が孔３１の周方向に対して回転方向に動くことが抑制される。従って、孔３１に対して容易に２層ガラスロッド４０やガラスロッド２２を固定することができる。
（第４実施形態）
次に、本発明の第４実施形態について図１３〜図１５を参照して詳細に説明する。なお、第１実施形態と同一又は同等の構成要素については、同一の参照符号を付して重複する説明は省略する。図１３は、本発明の第４実施形態に係るＰＢＧＦの長さ方向に垂直な断面における構造を示す断面図であり、図１４は、本実施形態おける孔あけ工程後の中間母材の長さ方向に垂直な断面における構造を示す断面図であり、図１５は、本実施形態おける挿入工程後の中間母材の長さ方向に垂直な断面における構造を示す断面図であり、図１６は、本実施形態おける加熱工程後の母材の長さ方向に垂直な断面における構造を示す断面図である。
図１３に示すように、本実施形態のＰＢＧＦ３は、ＰＢＧＦ３の長さ方向に垂直な断面において、ＰＢＧＦ３の中心を通り径方向に延びる１つの線Ｌ１と重なるように配列された高屈折率部４５の数が、一列に配列をなす他の高屈折率部４５の数よりも少ない点において、図１に示す第１実施形態のＰＢＧＦ１と異なる。このような構成のＰＢＧＦ３は、コアに近接する高屈折率部４５の数を増やすことができるため、複屈折を大きくすることができる。
このようなＰＢＧＦ３の製造方法においては、形成工程ｓ１は、第１実施形態における形成工程ｓ１と同様に行い、図３に示す中間母材１００とする。
次に、孔あけ工程ｓ２において、一組の孔３３をコアガラス体１０の長さ方向に沿って形成する。この孔３３は、図３に示す中間母材１００の断面において、同一の直径を有する２つの円の一部が重なった外周からなる形状とする。このような、孔３３は、断面における周縁の形状が円形である孔を、一部が重なるように２つ開ければよい。このとき、孔３３は、一部が重なる２つの円形の孔の中心同士を結ぶ線Ｌ２が、中間母材１００の中心を通り径方向に延びる線Ｌ１と垂直であり、かつ、一部が重なる２つの円形の孔のそれぞれの中心から線Ｌ１まで距離が、互いに等しくなるように形成する。こうして、図１４に示す中間母材１３０を得る。
次に、挿入工程ｓ３において、中間母材１３０の一組の孔３３に２層ガラスロッド４０及びガラスロッド２２、２３を挿入する。２層ガラスロッド４０の挿入においては、中間母材１００の中心を通り径方向に延びる１つの線Ｌ１と重なるように、複数の２層ガラスロッド４０が一列に配列される。さらに、他の２層ガラスロッド４０が互いに隣り合う２層ガラスロッド４０間の距離が等しくなるように三角格子状に配列される。このとき、線Ｌ１と重なるように配列された２層ガラスロッド４０の数が、一列に配列をなす他の２層ガラスロッド４０の数よりも少なくなるように、２層ガラスロッド４０は挿入される。
また、ガラスロッド２２、２３は、孔３０における２層ガラスロッド４０の挿入された残りの空間に挿入される。
なお、第１実施形態と同様に、２層ガラスロッド４０及びガラスロッド２２、２３の挿入の順番は、２層ガラスロッド４０とガラスロッド２２、２３とを同時に挿入しても良く、或いは、２層ガラスロッド４０及びガラスロッド２２、２３のどちらか一方を先に挿入しても良い。
次に第１実施形態の加熱工程ｓ４と同様にして、２層ガラスロッド４０等が挿入された中間母材１３０を加熱する。この加熱工程ｓ４により、孔３３の２層ガラスロッド４０及びガラスロッド２２、２３の間の隙間が埋まり、２層ガラスロッド４０の外側層４２とガラスロッド２２、２３とが、クラッドガラス体２０の一部とされる。
こうして、図１６に示すＰＢＧＦ用母材１０３を得る。
その後、第１実施形態と同様にして線引工程ｓ５を行い、図１３に示すＰＢＧＦ３を得る。
本実施形態におけるＰＢＧＦ３の製造方法によれば、ＰＢＧＦ用母材１０３の製造おける孔あけ工程ｓ２において、断面における周縁の形状が円形である孔３３を、一部が重なるように２つ開ければよいため、機械的手段により容易に孔を形成することができる。従って、孔あけ工程ｓ２を簡易に行うことができる。さらに、断面における孔の周縁の形状が円形ではないため、挿入工程ｓ３後は、複数の２層ガラスロッド４０の配列が孔３３の周方向に対して動くことが抑制される。従って、孔３３に対して容易に２層ガラスロッド４０やガラスロッド２２、２３を固定することができる。
（第５実施形態）
次に、本発明の第５実施形態について図１７を参照して詳細に説明する。なお、第４実施形態と同一又は同等の構成要素については、同一の参照符号を付して重複する説明は省略する。本実施形態は、図１３に示す第４実施形態と同様のＰＢＧＦ３を製造するための、他の製造方法についての実施形態である。図１７は、本実施形態おける挿入工程後の中間母材の長さ方向に垂直な断面における構造を示す断面図である。
本実施形態において、形成工程ｓ１、孔あけ工程ｓ２は、第４実施形態における形成工程ｓ１、孔あけ工程ｓ２と同様に行い、図１４に示す中間母材１３０とする。次に、挿入工程ｓ３において、一組の孔３３が形成された中間母材１３０の孔３３内に第４実施形態と同様にして複数の２層ガラスロッド４０を挿入する。また、孔３３における２層ガラスロッド４０の挿入された残りの空間には、クラッドガラス体２０と同一の屈折率を有するガラスロッド２４を挿入する。このガラスロッド２４は、断面の形状が、中間母材１３０の断面において孔３３を構成する一部が重なる２つ円より、僅かに直径の小さな円の一部が直線状に切り取られた形状をしている。
なお、２層ガラスロッド４０及びガラスロッド２４の挿入の順番は、２層ガラスロッド４０とガラスロッド２４とを同時に挿入しても良く、或いは、２層ガラスロッド４０及びガラスロッド２４のどちらか一方を先に挿入しても良い。
次に第４実施形態の加熱工程ｓ４と同様にして、２層ガラスロッド４０等が挿入された中間母材１３０を加熱する。この加熱工程により、孔３３の２層ガラスロッド４０及びガラスロッド２４の間の隙間が埋まり、２層ガラスロッド４０の外側層４２とガラスロッド２４とが、クラッドガラス体２０の一部とされる。
こうして、第４実施形態と同様の図１６に示すＰＢＧＦ用母材１０３を得る。
その後、第１実施形態と同様にして線引工程ｓ５を行い、図１３に示すＰＢＧＦ３を得る。
本実施形態による、ＰＢＧＦ３の製造方法によれば、挿入工程ｓ３において、孔３３における２層ガラスロッド４０の挿入された残りの空間に、断面の形状が、中間母材１３０の断面における孔３３を構成する一部が重なる２つ円より、僅かに直径の小さな円の一部が直線状に切り取られた形状のガラスロッド２４を挿入するため、孔３３の２層ガラスロッドが挿入される部分以外に小さな複数の隙間があくことを抑制できる。従って、精度の高いＰＢＧＦ用母材１０３とすることができる。
（第６実施形態）
次に、本発明の第６実施形態について図１８〜図２１を参照して詳細に説明する。なお、第１実施形態と同一又は同等の構成要素については、同一の参照符号を付して重複する説明は省略する。図１８は、本発明の第６実施形態に係るＰＢＧＦの長さ方向に垂直な断面における構造を示す断面図であり、図１９は、本実施形態おける孔あけ工程後の中間母材の長さ方向に垂直な断面における構造を示す断面図であり、図２０は、本実施形態おける挿入工程後の中間母材の長さ方向に垂直な断面における構造を示す断面図であり、図２１は、本実施形態おける加熱工程後の母材の長さ方向に垂直な断面における構造を示す断面図である。
図１８に示すように、本実施形態のＰＢＧＦ４は、ＰＢＧＦ４の断面において、複数の高屈折率部４１により構成される周期構造領域２６が、コア１５の周囲に３つ形成される点において、第１実施形態のＰＢＧＦ１と異なる。
また、ＰＢＧＦ４においては、第１実施形態と同様に、それぞれの周期構造領域２６において、一部の高屈折率部４５が、ＰＢＧＦ４の断面におけるＰＢＧＦ４の中心を通り径方向に延びる線Ｌ１と重なるように一列に配列される。さらに、他の高屈折率部４５が互いに隣り合う高屈折率部４５間の距離が等しくなるように三角格子状に配列されている。なお、互いに隣り合う周期構造領域２６において、高屈折率部４５の配列と重なる線Ｌ１は、互いに１２０度の角度をなしている。
このような構成のＰＢＧＦ４は、周期構造領域２６が３つに増えることにより、ＰＢＧＦをフィルタとして用いる場合に、透過させない波長の減衰量をより大きくすることができる。また、周期構造領域２６が３つに増えることにより、コア１５に加わる熱応力が３回対称性を有するため、コア１５の複屈折を小さくすることができる。
このようなＰＢＧＦ４の製造方法においては、形成工程ｓ１は、第１実施形態における形成工程ｓ１と同様に行い、図３に示す中間母材１００とする。
次に、孔あけ工程ｓ２において、コアガラス体１０を取り囲むように、コアガラス体１０の長さ方向に沿って、３つの孔３０を形成する。こうして、図１９に示す中間母材１４０とする。
次に、挿入工程ｓ３において、中間母材１４０のそれぞれの孔３０に２層ガラスロッド及びガラスロッド２２、２３を挿入する。２層ガラスロッド４０及びガラスロッド２２、２３の挿入は、第１実施形態と同様に行えばよい。こうして、図２０に示す２層ガラスロッド４０及びガラスロッド２２、２３が、３つの孔３０に挿入された中間母材１４０を得る。
次に、第１実施形態の加熱工程ｓ４と同様にして、２層ガラスロッド４０等が挿入された中間母材１４０を加熱し、図２１に示すＰＢＧＦ用母材１０４とする。
その後、図７に示す第１実施形態と同様にして、線引工程ｓ５を行い図１８に示すＰＢＧＦ４を得る。
（第７実施形態）
次に、本発明の第７実施形態について図２２〜図２５を参照して詳細に説明する。なお、第１実施形態と同一又は同等の構成要素については、同一の参照符号を付して重複する説明は省略する。図２２は、本発明の第７実施形態に係るＰＢＧＦの長さ方向に垂直な断面における構造を示す断面図であり、図２３は、本実施形態おける孔あけ工程後の中間母材の長さ方向に垂直な断面における構造を示す断面図であり、図２４は、本実施形態おける挿入工程後の中間母材の長さ方向に垂直な断面における構造を示す断面図であり、図２５は、本実施形態おける加熱工程後の母材の長さ方向に垂直な断面における構造を示す断面図である。
図２２に示すように、本実施形態のＰＢＧＦ５は、ＰＢＧＦ５の断面において、複数の高屈折率部４１により構成される周期構造領域２６が、コア１５の周囲に４つ形成される点において、第１実施形態のＰＢＧＦ１と異なる。
また、ＰＢＧＦ５においては、第１実施形態と同様に、それぞれの周期構造領域２６において、一部の高屈折率部４５が、ＰＢＧＦ５の断面におけるＰＢＧＦ５の中心を通り径方向に延びる線Ｌ１と重なるように一列に配列される。さらに、他の高屈折率部４５が互いに隣り合う高屈折率部４５間の距離が等しくなるように三角格子状に配列されている。なお、互いに隣り合う周期構造領域２６において、高屈折率部４５の配列と重なる線Ｌ１は、互いに垂直となっている。
このような構成のＰＢＧＦ５は、周期構造領域２６が４つに増えることにより、ＰＢＧＦをフィルタとして用いる場合に、透過させない波長の減衰量をより大きくすることができる。また、周期構造領域２６が４つに増えることにより、コア１５に加わる熱応力が４回対称性を有するため、コア１５の複屈折を小さくすることができる。
このようなＰＢＧＦ５の製造方法においては、形成工程ｓ１は、第１実施形態における形成工程ｓ１と同様に行い、図３に示す中間母材１００とする。
次に、孔あけ工程ｓ２において、コアガラス体１０を取り囲むように、コアガラス体１０の長さ方向に沿って、４つの孔３０を形成する。こうして、図２３に示す中間母材１５０とする。このとき、コアガラス体１０を介して互いに向かい合う孔３０の中心同士を結ぶ線が、コアガラス体１０の中心を通る線と重なるように、それぞれの孔３０を形成する。
次に、挿入工程ｓ３において、中間母材１５０のそれぞれの孔３０に２層ガラスロッド及びガラスロッド２２、２３を挿入する。２層ガラスロッド４０及びガラスロッド２２、２３の挿入は、第１実施形態と同様に行えばよい。こうして、図２４に示す２層ガラスロッド４０及びガラスロッド２２、２３が、４つの孔３０に挿入された中間母材１５０を得る。
次に、第１実施形態の加熱工程ｓ４と同様にして、２層ガラスロッド４０等が挿入された中間母材１５０を加熱し、図２５に示すＰＢＧＦ用母材１０５とする。
その後、図７に示す第１実施形態と同様にして、線引工程ｓ５を行い図２２に示すＰＢＧＦ５を得る。
以上、本発明について、第１〜７実施形態を例に説明したが、本発明はこれらに限定されるものではない。
例えば、第１〜第７実施形態において、樹脂クラッド５５の外周は保護層５６により被覆されるものとしたが、本発明において保護層５６は必須ではなく、保護層５６を備えない構成としても良い。また更に、樹脂クラッド５５及び保護層５６を備えない構成としても良い。
また、第１〜第５実施形態において、ＰＢＧＦの長手方向に垂直な断面において、コア１５の形状が楕円形である構成としても良い。具体的には、２つの高屈折領域２６を結ぶ方向とコアの楕円形状の長軸とが重なり、２つの高屈折領域２６を結ぶ方向と垂直な方向とコアの楕円形状の短軸とが重なるように構成される。このようなＰＢＧＦは、コアの複屈折を大きくすることができる。このようなＰＢＧＦは次のように形成される。例えば、第１実施形態において、コア１５の断面形状が楕円形である場合には、挿入工程ｓ３において、ガラスロッド２２、２３を挿入する際、隙間をあけて挿入する。このようにガラスロッド２２、２３を挿入することで、加熱工程ｓ４において、この隙間を埋めるために、コアガラス体１０に対して、２つの孔３０の方向に引っ張られるような応力がかかる。こうして、コアガラス体１０が２つの孔３０の方向に伸びるようにしてコアが形成され、コアの断面形状が楕円になる。第２〜第５実施形態においても、挿入工程ｓ３において、ガラスロッド２２、２３を挿入する際、隙間をあけて挿入することで、コアの断面形状が楕円のＰＢＧＦを得ることができる。
また、各実施形態において、孔をあける位置は、製造されるＰＢＧＦに応じて自由に調整することができる。
また、第１実施形態において、加熱工程ｓ４と線引工程ｓ５は、個別に行われるものとしたが、加熱工程ｓ４と線引行程ｓ５とを同時に行っても良い。この場合、２層ガラスロッド４０及びガラスロッド２２、２３が、一組の孔３０に挿入された状態で、図示しない治具により、孔３０内を真空状態にしながら、加熱して線引を行う。このようにすることで、高屈折率部４１の熱応力によりＰＢＧＦ用母材１０１が割れることを抑制することができる。
また、第２実施形態において、ＰＢＧＦ２の断面において、ＰＢＧＦ２の中心を通る１つの線Ｌｓを基準として、一方の周期構造領域２６における高屈折率部４１の配列と、他方の周期構造領域２６における高屈折率部４１の配列とが線対称とされた。しかし、本発明はこれに限らず、一方の周期構造領域２６における高屈折率部４１の配列と、他方の周期構造領域２６における高屈折率部４１の配列とが、ＰＢＧＦの中心を基準として点対称とされても良い。このような、ＰＢＧＦは、第２実施形態の挿入工程において、中間母材１１０の中心を基準として、一方の孔３０に挿入される２層ガラスロッド４０の配列と、他方の孔３０に挿入される２層ガラスロッド４０の配列とが点対称になるように、複数の２層ガラスロッド４０を挿入することにより製造できる。或いは、第２実施形態において、ＰＢＧＦ２の断面において、２つの周期構造領域２６における高屈折率部４１の配列は、互いに対称とならないようにしても良い。
また、例えば、第３実施形態において、図１１に示すように中間母材１２０は、それぞれの孔３１は、中間母材１００の断面において、孔３１の周縁における互いに向かい合う一組の頂点を結ぶ線が、中間母材１００の中心を通り、中間母材１００の径方向に延びる線Ｌ１と重なるように形成されるものとした。しかし本発明はこれに限らず、例えば、中間母材の断面において、それぞれの孔３１の周縁における互いに向かい合う一組の辺に垂直な線が、中間母材１００の中心を通り、中間母材１００の径方向に延びる線と重なるように形成されるものとしても良い。あるいは、それぞれの孔３１が他の方向に回転していても良い。
また、第６実施形態及び第７実施形態において、それぞれの周期構造領域２６における一部の高屈折率部４５による配列が、ＰＢＧＦ４、５の断面におけるＰＢＧＦ４、５の中心を通り径方向に延びる線Ｌ１と重なるように一列に配列されるものとしたが、本発明はこれに限らない。例えば、それぞれの周期構造領域２６における高屈折率部４５は、ＰＢＧＦ４、５の断面におけるＰＢＧＦ４、５の中心を通り径方向に延びる線と重なる配列を有しないように配列されても良い。
また、各実施形態において、ＰＢＧＦ１〜５は、クラッド２５の外周が樹脂クラッド５５により被覆される構成としたが、必ずしも樹脂クラッド５５により被覆される必要はない。
以下、実施例及び比較例を挙げて本発明の内容をより具体的に説明するが、本発明はこれに限定されるものでは無い。
（実施例１）
第１実施形態と同様のＰＢＧＦを第１実施形態の製造方法と同様にして作製した。このとき中間母材は、ＭＣＶＤ法により作製した。そして、コアは断面の形状が楕円形となるようにして、互いに直交する方向における２つの直径が１４．４μｍと９．８μｍとした。また、クラッドの外形は１５４μｍとし、樹脂クラッドの外径は１８０μｍとし、保護層の外径は２６０μｍとした。さらに、高屈折率部の直径は４．７μｍとし、高屈折率部の中心間距離（ピッチ）は７．５μｍとした。また、ＰＢＧＦの長さを２１ｍとした。さらに、コアは、Ｙｂが９０００重量ｐｐｍであり、Ａｌが６０００重量ｐｐｍとなるように共添加された石英から構成し、クラッドは、ドーパントを添加しない石英から構成し、樹脂クラッドは、屈折率が１．３８のフッ素化アクリレートにより構成し、保護層は屈折率が１．５のアクリレートにより構成し、高屈折率部は、Ｇｅが１８ｍｏｌ％添加された石英により構成した。
このＰＢＧＦは、クラッドに対する高屈折率部の比屈折率差が、２．８％であり、コアのクラッドに対する高屈折率部の比屈折率差が、０．１５％であった。
次に、このＰＢＧＦに波長１１８０ｎｍの光を透過させて、伝送損失を調べた。このとき伝送損失は１９ｄＢ／ｋｍであった。
また、波長１３００ｎｍ付近におけるＤＧＤ（Differential Group Delay）の測定を行った。その結果、ＤＧＤが０．５４ｐｓ／ｍであった。さらに群複屈折は、１．６×１０−４であった。このことから、偏波保持ファイバとして十分に機能する複屈折を示すことが分かった。
次に、ＰＢＧＦを直径がそれぞれ３００ｍｍ、１００ｍｍ、８０ｍｍとなるループ状にして、フィルタ特性を調べた。その結果を図２６に示す。図２６に示すように作製したＰＢＧＦは、波長が１１００ｎｍ付近で閾値を有する波長選択フィルタとして機能することが分かった。
（実施例２）
次に第４実施形態と同様のＰＢＧＦを第４実施形態における製造方法と同様にして作製した。このとき中間母材は、ＭＣＶＤ法により作製した。また、このとき作製したＰＢＧＦは、高屈折率部が図１３に示す配列となっていること以外は、実施例１と同様にした。
次に、実施例１と同様にして、波長１１８０ｎｍの光を透過させて、伝送損失を調べた。このとき伝送損失は２５ｄＢ／ｋｍであった。
また、このＰＢＧＦの群複屈折は、２．５×１０−４であった。従って、偏波保持が更に高くなることが分かった。
（比較例１）
次に実施例１と同様のＰＢＧＦを作製した。このとき、ＰＢＧＦの作製において、図２７に示す中間母材を用いたこと以外は、実施例１と同様にした。
次に作製したＰＢＧＦに波長１１８０ｎｍの光を透過させて、伝送損失を調べた。このとき伝送損失は１５０ｄＢ／ｋｍであった。
以上より、実施例１、２のＰＢＧＦは、比較例１のＰＢＧＦよりも伝送損失が少なく、本発明におけるＰＢＧＦの製造方法によって作製したＰＢＧＦは、光の伝送損失を抑制することができることが分かった。
本発明によれば、光の伝送損失を抑制することができるフォトニックバンドギャップファイバの製造を可能とするフォトニックバンドギャップファイバ用母材の製造方法、および、フォトニックバンドギャップファイバの製造方法が提供される。
１、２、３、４、５・・・フォトニックバンドギャップファイバ（ＰＢＧＦ）
１０・・・コアガラス体
１５・・・コア
２０・・・クラッドガラス体
２２、２３、２４・・・ガラスロッド
２５・・・クラッド
２６・・・周期構造領域
３０、３１、３３・・・孔
４０・・・２層ガラスロッド
４１・・・高屈折率部
４２・・・外側層
４５・・・高屈折率部
５５・・・樹脂クラッド
５６・・・保護層
６１・・・加熱炉
６２・・・冷却装置
６３、６５・・・コーティングダイス
６４、６６・・・紫外線照射装置
６７・・・プーリー
６８・・・ボビン
１００、１１０、１２０、１３０、１４０、１５０・・・中間母材
１０１、１０２、１０３、１０４、１０５・・・フォトニックバンドギャップファイバ用母材（ＰＢＧＦ用母材）
ｓ１・・・形成工程
ｓ２・・・孔あけ工程
ｓ３・・・挿入工程
ｓ４・・・加熱工程
ｓ５・・・線引工程

Claims (13)

  1. コアとなる柱状のコアガラス体、及び、クラッドとなり前記コアガラス体の外周を被覆するクラッドガラス体を連続して形成し、中間母材とする形成工程と、
    前記コアガラス体の長手方向に沿ってクラッドガラス体に孔をあける孔あけ工程と、
    前記クラッドガラス体の屈折率よりも屈折率が高い柱状の高屈折率部と、前記クラッドガラス体と同じ屈折率を有し前記高屈折率部の外周を被覆する外側層とを有する、複数の２層ガラスロッドを前記孔に挿入する挿入工程と、
    前記２層ガラスロッドが前記孔に挿入された前記中間母材を加熱して、前記中間母材と前記２層ガラスロッドとを一体化する加熱工程と、
    を備えることを特徴とするフォトニックバンドギャップファイバ用母材の製造方法。
  2. 前記中間母材の長さ方向に垂直な断面における前記孔の周縁の形状は円形である
    ことを特徴とする請求項１に記載のフォトニックバンドギャップファイバ用母材の製造方法。
  3. 前記中間母材の長さ方向に垂直な断面における前記孔の周縁の形状は正六角形である
    ことを特徴とする請求項１に記載のフォトニックバンドギャップファイバ用母材の製造方法。
  4. 前記中間母材の長さ方向に垂直な断面における前記孔の周縁は、同一の直径を有する２つの円の一部が重なった外周からなる形状である
    ことを特徴とする請求項１に記載のフォトニックバンドギャップファイバ用母材の製造方法。
  5. 前記挿入工程において、断面が前記２つの円より僅かに直径の小さな円の一部が直線状に切り取られた形状であり、前記クラッドガラスと同一の屈折率を有するガラスロッドを前記２層ガラスロッドと共に挿入する
    ことを特徴とする請求項４に記載のフォトニックバンドギャップファイバ用母材の製造方法。
  6. 前記コアガラス体には希土類元素が添加される
    ことを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載のフォトニックバンドギャップファイバ用母材の製造方法。
  7. コアとなる柱状のコアガラス体、及び、クラッドとなり前記コアガラス体の外周を被覆するクラッドガラス体を連続して形成し、中間母材とする形成工程と、
    前記コアガラス体の長手方向に沿ってクラッドガラス体に孔をあける孔あけ工程と、
    前記クラッドガラス体の屈折率よりも屈折率が高い柱状の高屈折率部と、前記クラッドガラス体と同じ屈折率を有し前記高屈折率部の外周を被覆する外側層とを有する、複数の２層ガラスロッドを前記孔に挿入する挿入工程と、
    前記２層ガラスロッドが前記孔に挿入された前記中間母材を加熱して、前記中間母材と前記２層ガラスロッドとを一体化して、フォトニックバンドギャップファイバ用母材とする加熱工程と、
    前記フォトニックバンドギャップファイバ用母材を加熱して線引きする線引工程と、
    を備えることを特徴とするフォトニックバンドギャップファイバの製造方法。
  8. 前記中間母材の長さ方向に垂直な断面における前記孔の周縁の形状は円形である
    ことを特徴とする請求項７に記載のフォトニックバンドギャップファイバの製造方法。
  9. 前記中間母材の長さ方向に垂直な断面における前記孔の周縁の形状は正六角形である
    ことを特徴とする請求項７に記載のフォトニックバンドギャップファイバの製造方法。
  10. 前記中間母材の長さ方向に垂直な断面における前記孔の周縁は、同一の直径を有する２つの円の一部が重なった外周からなる形状である
    ことを特徴とする請求項７に記載のフォトニックバンドギャップファイバの製造方法。
  11. 前記挿入工程において、断面が前記２つの円より僅かに直径の小さな円の一部が直線状に切り取られた形状であり、前記クラッドガラスと同一の屈折率を有するガラスロッドを前記２層ガラスロッドと共に挿入する
    ことを特徴とする請求項１０に記載のフォトニックバンドギャップファイバの製造方法。
  12. 前記コアガラス体には希土類元素が添加される
    ことを特徴とする請求項７から１１のいずれか１項に記載のフォトニックバンドギャップファイバの製造方法。
  13. 前記加熱工程及び前記線引工程を同時に行うことを特徴とする請求項７から１２のいずれか１項に記載のフォトニックバンドギャップファイバの製造方法。
JP2009154429A 2009-06-29 2009-06-29 フォトニックバンドギャップファイバ用母材の製造方法、及び、フォトニックバンドギャップファイバの製造方法 Expired - Fee Related JP5457089B2 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009154429A JP5457089B2 (ja) 2009-06-29 2009-06-29 フォトニックバンドギャップファイバ用母材の製造方法、及び、フォトニックバンドギャップファイバの製造方法
PCT/JP2010/060578 WO2011001850A1 (ja) 2009-06-29 2010-06-22 フォトニックバンドギャップファイバ用母材の製造方法、及び、フォトニックバンドギャップファイバの製造方法
US13/338,834 US8381548B2 (en) 2009-06-29 2011-12-28 Method of manufacturing photonic band gap fiber base material and fiber

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009154429A JP5457089B2 (ja) 2009-06-29 2009-06-29 フォトニックバンドギャップファイバ用母材の製造方法、及び、フォトニックバンドギャップファイバの製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2011006315A true JP2011006315A (ja) 2011-01-13
JP5457089B2 JP5457089B2 (ja) 2014-04-02

Family

ID=43410927

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2009154429A Expired - Fee Related JP5457089B2 (ja) 2009-06-29 2009-06-29 フォトニックバンドギャップファイバ用母材の製造方法、及び、フォトニックバンドギャップファイバの製造方法

Country Status (3)

Country Link
US (1) US8381548B2 (ja)
JP (1) JP5457089B2 (ja)
WO (1) WO2011001850A1 (ja)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102009060711A1 (de) * 2009-03-13 2010-10-07 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Einzelmodenpropagation in mikrostrukturierten Fasern
US10041747B2 (en) * 2010-09-22 2018-08-07 Raytheon Company Heat exchanger with a glass body
GB2516088A (en) * 2013-07-11 2015-01-14 Fibercore Ltd Optical Fiber
US11462878B2 (en) * 2019-05-23 2022-10-04 Lawrence Livermore National Security, Llc All solid hybrid arrow fiber

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003029073A (ja) * 2001-07-11 2003-01-29 Fujikura Ltd 偏波保持光ファイバおよびその製造方法、偏波保持光ファイバ用母材
JP2008226885A (ja) * 2007-03-08 2008-09-25 Fujikura Ltd 希土類添加フォトニックバンドギャップファイバ及び光増幅器
JP4243327B2 (ja) * 2007-04-06 2009-03-25 株式会社フジクラ フォトニックバンドギャップファイバ及びファイバ増幅器

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4759816B2 (ja) * 2001-02-21 2011-08-31 住友電気工業株式会社 光ファイバの製造方法
US20080170830A1 (en) * 2007-01-16 2008-07-17 Fujikura Ltd Photonic band gap fiber and method of producing the same
US8755658B2 (en) * 2007-02-15 2014-06-17 Institut National D'optique Archimedean-lattice microstructured optical fiber
US8213077B2 (en) * 2008-04-22 2012-07-03 Imra America, Inc. Multi-clad optical fibers

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003029073A (ja) * 2001-07-11 2003-01-29 Fujikura Ltd 偏波保持光ファイバおよびその製造方法、偏波保持光ファイバ用母材
JP2008226885A (ja) * 2007-03-08 2008-09-25 Fujikura Ltd 希土類添加フォトニックバンドギャップファイバ及び光増幅器
JP4243327B2 (ja) * 2007-04-06 2009-03-25 株式会社フジクラ フォトニックバンドギャップファイバ及びファイバ増幅器

Also Published As

Publication number Publication date
US8381548B2 (en) 2013-02-26
WO2011001850A1 (ja) 2011-01-06
US20120151968A1 (en) 2012-06-21
JP5457089B2 (ja) 2014-04-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1949153B1 (en) Microstructured optical fiber and its manufacturing method
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
EP2038687B1 (en) Microstructured transmission optical fiber
US9352996B2 (en) Optical fiber article for handling higher power and method of fabricating or using
JP2007536580A5 (ja)
JP2012078804A (ja) 光ファイバ、光ファイバプリフォームおよびその製造方法
EP2150502A1 (en) Method to produce microstructured optical fibers comprising voids
JP5457089B2 (ja) フォトニックバンドギャップファイバ用母材の製造方法、及び、フォトニックバンドギャップファイバの製造方法
JP6396821B2 (ja) マルチコアファイバ用母材の製造方法、及び、これを用いたマルチコアファイバの製造方法
JP2009209039A (ja) フォトニックバンドギャップ光ファイバ
WO2018138736A2 (en) Optical fiber draw assembly and fabricated optical fiber thereof
JP2004020836A (ja) 光ファイバ及びその製造方法
JP6010587B2 (ja) マルチコアファイバ用母材の製造方法、及び、これを用いたマルチコアファイバの製造方法
JP6681306B2 (ja) マルチコアファイバ用母材の製造方法、及び、これを用いたマルチコアファイバの製造方法
JP6517583B2 (ja) マルチコアファイバ用母材の製造方法、及び、これを用いたマルチコアファイバの製造方法
JP6216263B2 (ja) マルチコアファイバ用母材及びこれを用いたマルチコアファイバ、及び、マルチコアファイバ用母材の製造方法及びこれを用いたマルチコアファイバの製造方法
KR100660148B1 (ko) 공기홀을 갖는 광섬유용 모재의 제조 방법
KR100782475B1 (ko) 광섬유 모재의 제조 방법 및 광섬유 모재
JP6623146B2 (ja) マルチコアファイバ用母材の製造方法、及び、これを用いたマルチコアファイバの製造方法
JP2005250024A (ja) フォトニッククリスタル光ファイバの製造方法
KR100795217B1 (ko) 분산제어용 광섬유 제조방법

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20111202

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20130903

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20131021

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20131217

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20140109

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 5457089

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees