JP2015168597A - 光ファイバ母材の製造方法および光ファイバの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】長尺かつコア部等の位置が高精度な光ファイバ母材および光ファイバを低コストで製造できる製造方法を提供すること。
【解決手段】棒状の複数の第１母材と、前記第１母材の長軸と直交する断面の外周形状と略等しい形状の貫通孔を備える複数の第２母材と、を準備する準備工程と、前記複数の第２母材の貫通孔が整合して連通孔となり、該連通孔に複数の前記第１母材を少なくとも２つが長軸方向に並ぶように挿通して互いに嵌め合う状態とする組立工程と、を含み、前記連通孔の長軸方向の少なくとも１カ所において、各第２母材が互いに接する位置と、各第１母材が互いに接する位置と、が異なる光ファイバ母材の製造方法。
【選択図】図１

Description

本発明は、光ファイバ母材の製造方法および光ファイバの製造方法に関するものである。

従来、マルチコアファイバ母材等の製造工程において、ガラス母材に孔をあける方法として穿孔法が知られている（たとえば特許文献１参照）。穿孔法では、円柱状のガラス母材をドリル加工などにより穿孔してガラス母材の長手方向に延びる貫通孔を形成する。

図９は、穿孔法を用いたマルチコアファイバ母材の製造方法について説明するための図である。穿孔法を用いたマルチコアファイバ母材の製造方法では、はじめに、複数のコア母材と、穿孔法により複数の貫通孔を形成したクラッド母材５２とを準備する。つぎに、図９に示すように、クラッド母材５２の貫通孔５２ａにコア母材５１ａを挿通する。コア母材５１ａは、コア部５１ａａとコア部５１ａａの外周に形成されたコア部５１ａａより屈折率の低いクラッド部５１ａｂとを備える。同様に他の貫通孔にもコア母材を挿通する。そして、組み立てた母材を加熱し一体化して７つのコアを有するマルチコアファイバ母材が製造される。さらに、このマルチコアファイバ母材を線引炉で線引きすることにより、マルチコアファイバを製造することができる。

特開平９−９０１４３号公報

しかしながら、穿孔法を用いたマルチコアファイバ母材の製造方法において、穿孔により長い貫通孔を形成しようとする場合、貫通孔が斜めに形成される等、貫通孔の孔位置精度が低下する場合がある。孔位置精度が低下すると、コア部の位置の精度も低下する。また、長い貫通孔を形成可能なドリルを準備する必要もある。これらの理由によって、穿孔法では、長尺かつ高精度にコア部が配置されたマルチコアファイバ母材を製造することが困難であるという課題があった。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、長尺かつコア部等の位置が高精度な光ファイバ母材および光ファイバを低コストで製造できる製造方法を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る光ファイバ母材の製造方法は、棒状の複数の第１母材と、前記第１母材の長軸と直交する断面の外周形状と略等しい形状の貫通孔を備える複数の第２母材と、を準備する準備工程と、前記複数の第２母材の貫通孔が整合して連通孔となり、該連通孔に複数の前記第１母材を少なくとも２つが長軸方向に並ぶように挿通して互いに嵌め合う状態とする組立工程と、を含み、前記連通孔の長軸方向の少なくとも１カ所において、各第２母材が互いに接する位置と、各第１母材が互いに接する位置と、が異なることを特徴とする。

また、本発明に係る光ファイバ母材の製造方法は、上記発明において、前記第１母材は、コア部と前記コア部の外周に形成された前記コア部よりも屈折率が低いクラッド部を備えるコア母材であり、前記第２母材は、前記コア部より屈折率が低いクラッド母材であることを特徴とする。

また、本発明に係る光ファイバ母材の製造方法は、上記発明において、前記複数の第２母材の前記貫通孔の延伸する方向の長さは、前記貫通孔の直径の３５倍以下であることを特徴とする。

また、本発明に係る光ファイバ母材の製造方法は、上記発明において、前記組立工程により形成された母材を加熱し一体化する一体化工程を含むことを特徴とする。

また、本発明に係るマルチコア光ファイバ母材の製造方法は、上記発明において、前記第１母材と前記貫通孔とのクリアランスは、０．７ｍｍ以下であることを特徴とする。

また、本発明に係る光ファイバの製造方法は、上記光ファイバ母材の製造方法によって光ファイバ母材を製造する工程と、前記光ファイバ母材を加熱溶融し、線引きする工程と、を有することを特徴とする。

本発明によれば、長尺かつコア部等の位置が高精度な光ファイバ母材および光ファイバを低コストで製造できる製造方法を実現することができる。

図１は、実施の形態に係る光ファイバ母材および光ファイバの製造方法のフロー図である。 図２は、準備工程について説明する模式図である。 図３は、クラッド母材積重工程について説明する模式図である。 図４は、コア母材挿通工程について説明する模式図である。 図５は、線引き工程について説明する模式図である。 図６は、変形例１に係るマルチコアファイバ母材およびマルチコアファイバの製造方法について説明するための図である。 図７は、変形例２に係るマルチコアファイバ母材およびマルチコアファイバの製造方法について説明するための図である。 図８は、変形例３に係るマルチコアファイバ母材およびマルチコアファイバの製造方法について説明するための図である。 図９は、穿孔法を用いたマルチコアファイバ母材の製造方法について説明するための図である。

以下に、図面を参照して本発明に係る光ファイバ母材の製造方法および光ファイバの製造方法の実施の形態を説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。また、図面の記載において、同一または対応する要素には適宜同一の符号を付している。また、図面は模式的なものであり、各要素の寸法の関係、各要素の比率などは、現実と異なる場合があることに留意する必要がある。図面の相互間においても、互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれている場合がある。

（実施の形態）
まず、本発明の実施の形態に係る光ファイバ母材の製造方法および光ファイバの製造方法について説明する。図１は、実施の形態に係る光ファイバ母材および光ファイバの製造方法のフロー図である。図１に示すように、本実施の形態に係る光ファイバ母材の製造方法は、準備工程（ステップＳ１０１）と、組立工程としてのクラッド母材積重工程（ステップＳ１０２）およびコア母材挿通工程（ステップＳ１０３）と、一体化工程（ステップＳ１０４）とを含む。また、本実施の形態に係る光ファイバの製造方法は、上記ステップＳ１０１〜Ｓ１０４に加えて、さらに、線引き工程（ステップＳ１０５）を含む。

本実施の形態に係る光ファイバ母材の製造方法は、はじめに、棒状の複数の第１母材であるコア母材と、コア母材の長軸と直交する断面の外周形状と略等しい形状の複数の貫通孔を備える複数の第２母材であるクラッド母材と、を準備する準備工程を行う。つぎに、準備した複数のクラッド母材の各貫通孔が互いに整合して複数の連通孔となるようにクラッド母材を積重するクラッド母材積重工程を行う。さらに、積重したクラッド母材の各連通孔に複数のコア母材を、該複数の第１母材のうち少なくとも２つが長軸方向に並ぶように挿通するコア母材挿通工程を行う。そして、組み立てた母材を加熱し一体化する一体化工程を行う。これによって、軸方向に延びる複数のコアを有する光ファイバ母材が製造される。

また、本実施の形態に係る光ファイバの製造方法では、ステップＳ１０１〜Ｓ１０４の工程により製造した光ファイバ母材を、線引きする線引き工程をさらに行う。これによって、軸方向に延びる複数のコアを有する光ファイバが製造される。なお、一体化工程Ｓ１０４を省略し、線引き工程Ｓ１０５にて一体化と線引きを同時に行ってもよい。

以下、マルチコアファイバ母材、およびマルチコアファイバの製造方法を例として、各工程について具体的に説明する。はじめに、準備工程について説明する。図２は、準備工程について説明する模式図である。準備工程では、図２に示すように、コア母材１ａ〜１ｇ、２ａ〜２ｇと、クラッド母材３、４とを準備する。コア母材１ａは、コア部１ａａとコア部１ａａの外周に形成されたコア部１ａａよりも屈折率が低いクラッド部１ａｂとを備える。コア母材１ｂ〜１ｇ、２ａ〜２ｇは、コア母材１ａと同様にコア部とクラッド部とを備える。また、クラッド母材３、４は、コア部より屈折率が低く、コア母材１ａ〜１ｇ、２ａ〜２ｇの長軸と直交する断面の形状と略等しい形状の７つの貫通孔３ａ〜３ｇ、４ａ〜４ｇを備える。
なお、コア母材１ａ〜１ｇ、２ａ〜２ｇの長さは、クラッド母材３、４よりも長い。

コア母材１ａ〜１ｇ、２ａ〜２ｇは、ＶＡＤ（Ｖａｐｏｒ ｐｈａｓｅ Ａｘｉａｌ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法、ＯＶＤ（Ｏｕｔｓｉｄｅ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法、ＭＣＶＤ（Ｍｏｄｉｆｉｅｄ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法などの周知の方法を用いて製造したものである。

つぎに、クラッド母材３、４を製造する方法を説明する。はじめに、ＶＡＤ法、ＯＶＤ法、ＭＣＶＤ法、粉体成形法などの周知の方法を用いて製造した石英ガラスからなる円柱状のガラス母材を製造する。このガラス母材に対して、ドリル加工などを用いた穿孔によりガラス母材の長手方向に延びる複数の貫通孔３ａ〜３ｇ、４ａ〜４ｇを形成する。そして、形成した貫通孔３ａ〜３ｇ、４ａ〜４ｇの内面を洗浄し、光学研磨する。このようにして、クラッド母材３、４が製造される。なお、光学研磨は、必ずしも必要ない。また、粉体成形法等により、あらかじめ貫通孔３ａ〜３ｇ、４ａ〜４ｇを備えたクラッド母材３、４を形成してもよい。

つぎに、クラッド母材積重工程について説明する。図３は、クラッド母材積重工程について説明する模式図である。クラッド母材積重工程では、図３に示すように、クラッド母材３に、クラッド母材４を、７つの貫通孔３ａ〜３ｇ、４ａ〜４ｇがそれぞれ整合するように積重し母材５とする。その結果、母材５は、２つのクラッド母材３、４の７つの貫通孔３ａ〜３ｇ、４ａ〜４ｇがそれぞれ整合して形成された７つの連通孔５ａ〜５ｇを備える。

つぎに、コア母材挿通工程について説明する。図４は、コア母材挿通工程について説明する模式図である。コア母材挿通工程では、図４に示すように、コア母材１ａ〜１ｇ、２ａ〜２ｇをそれぞれ母材５の連通孔５ａ〜５ｇに挿通し母材６とする。このとき、コア母材１ａとコア母材２ａとが長軸方向に並ぶように、連通孔５ａに挿通する。同様に、コア母材１ｂとコア母材２ｂ、コア母材１ｃとコア母材２ｃ、コア母材１ｄとコア母材２ｄ、コア母材１ｅとコア母材２ｅ、コア母材１ｆとコア母材２ｆ、コア母材１ｇとコア母材２ｇ、がそれぞれ長軸方向に並ぶように、連通孔５ｂ〜５ｆのそれぞれに挿通する。
ここで、コア母材１ａ〜１ｇ、コア母材２ａ〜２ｇは、クラッド母材３、４よりも長いため、母材６の一端部の長軸方向の位置を揃えると、クラッド母材３とクラッド母材４とが接する位置Ｐ１と、コア母材１ａ〜１ｇとコア母材２ａ〜２ｇとがそれぞれ接する位置Ｐ２とが、長軸方向において異なる。また、コア母材２ａ〜２ｇは、母材６の他端部からは付き出ている。
クラッド母材３とクラッド母材４とが接する位置Ｐ１と、コア母材１ａ〜１ｇとコア母材２ａ〜２ｇとがそれぞれ接する位置Ｐ２との長軸方向における距離は、母材６の外径の１５％以上の距離であることが好ましい。これにより、両者の位置を高精度に合わせることができる上、両者を組立てた状態を安定して保つことができる。

つぎに、一体化工程について説明する。一体化工程では、たとえば加熱炉を用いて母材６を加熱し、母材６を構成するコア母材１ａ〜１ｇ、２ａ〜２ｇと、クラッド母材３、４との隙間を塞いで（コラプスして）一体化させる。このようにして、軸方向に延びる複数のコアを有するマルチコアファイバ母材が製造される。なお、前述したように、一体化工程を省略し、つぎに説明する線引き工程にて一体化と線引きを同時に行ってもよい。

つぎに、線引き工程について説明する。図５は、線引き工程について説明する模式図である。線引き工程では、図５に示すように、一体化工程で得られたマルチコアファイバ母材１１を製造装置１０を用いて線引きする。

はじめに、マルチコアファイバ母材１１を製造装置１０の線引炉１２にセットし、一端を線引炉１２内のヒータ１２ａによって加熱溶融してガラス光ファイバ１３を鉛直方向下向きに引き出す。つぎに、ガラス光ファイバ１３の外周表面に紫外線硬化性樹脂を被覆装置１４で塗付し、その後、紫外線照射装置１５によって紫外線を照射し、塗布した紫外線硬化性樹脂を硬化させて被覆したマルチコアファイバ１６とする。そして、ガイドローラ１７は、マルチコアファイバ１６を巻取機１８に案内し、巻取機１８が、マルチコアファイバ１６をボビンに巻き取る。このようにして、マルチコアファイバ１６が製造される。
なお、マルチコアファイバ母材１１を製造装置１０にセットする前にマルチコアファイバ母材１１の線引き開始端に、溶着部の外径がマルチコアファイバ母材１１とほぼ等しいテーパ部材を溶着してもよい。これにより線引き開始時の製造ロスが小さくなる上、組立てた母材の多くを製品部として使用できる。

ここで、本実施の形態に係るマルチコアファイバ母材の製造方法およびマルチコアファイバの製造方法では、２つのクラッド母材３、４を積重している。このように、クラッド母材３、４を積重することにより、クラッド母材が単一の場合よりも穿孔法によって形成する貫通孔３ａ〜３ｇ、４ａ〜４ｇの長さを短くすることができる。穿孔法では、形成する貫通孔の長さが短いほど位置や形状が高精度な貫通孔を穿孔することができるため、本実施の形態に係る製造方法によれば、コア部の位置が高精度なマルチコアファイバ母材およびマルチコアファイバを製造できる。さらに、本実施の形態に係る製造方法によれば、複数のクラッド母材２、３を積重していることにより、クラッド母材が単一の場合よりも長尺なマルチコアファイバ母材およびマルチコアファイバを製造できる。したがって、本実施の形態に係る製造方法によれば、長尺かつコア部の位置が高精度なマルチコアファイバ母材およびマルチコアファイバを製造できる。

なお、貫通孔の長さは、たとえば貫通孔の直径の３５倍以下とすると、孔位置精度を十分に高精度にすることができる。これは、準備するクラッド母材となる円柱状ガラス母材の貫通孔を穿孔する方向の長さを、貫通孔の直径の３５倍以下とすることにより容易に実現される。また、２以上の複数個のクラッド母材を積重することにより、穿孔すべき貫通孔の長さをより短くする、または、製造するマルチコアファイバ母材およびマルチコアファイバをより長尺化することができる。

また、本実施の形態に係る製造方法において、コア母材１ａ〜１ｇ、２ａ〜２ｇは、長手方向に連続しているため、コア母材の接合部における製造ロスが生じることがない。

また、本実施の形態に係る製造方法において、連通孔５ａ〜５ｇの長軸方向の少なくとも１カ所において、クラッド母材３とクラッド母材４とが互いに接する位置と、コア母材１ａ〜１ｇとコア母材２ａ〜２ｇとがそれぞれ接する位置と、が異なる。その結果、コア母材１ａ〜１ｇ、２ａ〜２ｇと、７つの貫通孔３ａ〜３ｇ、４ａ〜４ｇを備えるクラッド母材３、４とが、互いに嵌まり合って他方との位置関係が高精度に整合する。したがって、本実施の形態に係る製造方法によれば、コア部の位置が高精度なマルチコアファイバ母材およびマルチコアファイバを製造できる。

なお、コア部の位置が高精度なマルチコアファイバ母材およびマルチコアファイバを製造するためには、コア母材１ａ〜１ｇ、２ａ〜２ｇと貫通孔３ａ〜３ｇ、４ａ〜４ｇとのクリアランス（隙間の幅）は、０．７ｍｍ以下であることが好ましい。

（変形例１）
つぎに、本発明の実施の形態の変形例１に係る光ファイバ母材の製造方法および光ファイバの製造方法をマルチコアファイバ母材、およびマルチコアファイバの製造方法を例として説明する。図６は、変形例１に係るマルチコアファイバ母材およびマルチコアファイバの製造方法について説明するための図である。図６に示すとおり、本変形例１に係る製造方法の準備工程では、７本のコア母材２１ａ〜２１ｇと、７本のコア母材２２ａ〜２２ｇと、２本のマーカＭ１、Ｍ２と、それぞれが７つの貫通孔２３ａ〜２３ｇ、２４ａ〜２４ｇ、２５ａ〜２５ｇを備える３つのクラッド母材２３、２４、２５と、クラッド母材２３、２４、２５の外周の形状と略等しい形状の孔２６ａを備えるパイプ２６とを準備する。

なお、コア母材２１ａ〜２１ｇ、２２ａ〜２２ｇの長さは、クラッド母材２３、２４、２５よりも長い。マーカＭ１は、コア母材２１ａ〜２１ｇと同じ長さであり、マーカＭ２は、コア母材２２ａ〜２２ｇと同じ長さである。また、２本のマーカＭ１、Ｍ２は、クラッド母材２３、２４、２５と屈折率が異なるガラス材料からなる。なお、２本のマーカＭ１、Ｍ２は、屈折率が同じものでもよいが、互いに異なる屈折率または互いに異なる屈折率分布を持つものでもよい。また、２本のマーカＭ１、Ｍ２は、色ガラスからなるものでもよい。この場合、互いの色は同じであっても異なっていてもよい。

クラッド母材２３、２４、２５は、その外周に長手方向に沿って形成された溝２３ｈ、２４ｈ、２５ｈをそれぞれ有する。本変形例１では溝２３ｈ、２４ｈ、２５ｈはＶ字型であるが、その形状は特に限定されず、Ｕ字型でもよい。パイプ２６は、クラッド母材２２、２３と同じ材質からなる。

組立工程では、パイプ２６に３つのクラッド母材２３、２４、２５を挿入し、貫通孔２３ａ〜２３ｇ、２４ａ〜２４ｇ、２５ａ〜２５ｇをそれぞれ整合して連通孔とし、その連通孔にコア母材２１ａ〜２１ｇ、２２ａ〜２２ｇを挿通する。このとき、実施の形態１の場合と同様に、たとえばコア母材２１ａとコア母材２２ａとが長軸方向に並ぶように、貫通孔２３ａ、２４ａ、２５ａが形成する連通孔に挿通する。このとき、溝２３ｈ、２４ｈ、２５ｈも連通溝となる。この連通溝とパイプ２６の内壁とが形成する孔にマーカＭ１、Ｍ２を挿通し、配置する。この目的のために、マーカＭ１、Ｍ２が溝とパイプ２６の内壁とが形成する孔に挿通できるように、マーカＭ１、Ｍ２の外径および貫通溝２３ｈ、２４ｈ、２５ｈのサイズが設定されている。また、たとえばコア母材２１ａとマーカＭ１とが並列し、コア母材２２ａとマーカＭ２とが並列するような順番で挿通を行う。
これによって、母材２７を形成する。

さらに、コア母材２１ａ〜２１ｇ、コア母材２２ａ〜２２ｇは、母材２７の一端部の長軸方向の位置を揃えると、クラッド母材２３とクラッド母材２４とが接する位置Ｐ３、またはクラッド母材２４とクラッド母材２５とが接する位置Ｐ４と、コア母材２１ａ〜２１ｇとコア母材２２ａ〜２２ｇとがそれぞれ接する位置Ｐ５とが、長軸方向において異なる。

その後、実施の形態と同様に、コア母材２１ａ〜２１ｇ、２２ａ〜２２ｇと、クラッド母材２３、２４、２５と、パイプ２６と、マーカＭ１、Ｍ２とを一体化する一体化工程を行い、マルチコアファイバ母材が製造される。そして、実施の形態と同様に、製造したマルチコアファイバ母材を線引き工程によって線引きすることによりマルチコアファイバが製造される。なお、一体化工程を省略し、線引き工程にて一体化と線引きを同時に行ってもよい。

ここで、本変形例１に係るマルチコアファイバ母材の製造方法およびマルチコアファイバの製造方法では、３つのクラッド母材２３、２４、２５を積重している。このように、クラッド母材２３、２４、２５を積重することにより、クラッド母材が単一の場合よりも穿孔法によって形成する貫通孔２３ａ〜２３ｇ、２４ａ〜２４ｇ、２５ａ〜２５ｇの長さを短くすることができる。したがって、本変形例１に係る製造方法によれば、コア部の位置が高精度なマルチコアファイバ母材およびマルチコアファイバを製造できる。また、本変形例１に係る製造方法によれば、複数のクラッド母材２３、２４、２５を積重していることにより、クラッド母材が単一の場合よりも長尺なマルチコアファイバ母材およびマルチコアファイバを製造できる。したがって、本変形例１に係る製造方法によれば、長尺かつコア部の位置が高精度なマルチコアファイバ母材およびマルチコアファイバを製造できる。

また、本変形例１に係る製造方法では、コア母材２１ａ〜２１ｇ、２２ａ〜２２ｇに加え、パイプ２６もクラッド母材２２、２３の位置決めを行うため、より高精度なマルチコアファイバ母材およびマルチコアファイバを製造することができる。なお、パイプをコア母材の長手方向に複数個重ね合わせてもよい。これにより長尺なマルチコアファイバ母材およびマルチコアファイバを製造することができる。このとき、連通孔の延伸する方向の少なくとも１カ所において、クラッド母材２３とクラッド母材２４とが互いに接する位置、またはクラッド母材２４とクラッド母材２５とが互いに接する位置と、２つのパイプが互いに接する位置と、を異ならせてもよい。その結果、クラッド母材２３、２４、２５と２つのパイプとが互いに嵌まり合って他方との位置関係が高精度に整合する。

また、本変形例１に係る製造方法では、マーカＭ１、Ｍ２をクラッド母材に挿通している。このとき、製造されたマルチコアファイバ母材またはマルチコアファイバの断面を目視、顕微鏡等で観察すると、マルチコアファイバ母材またはマルチコアファイバ中に、クラッド母材と屈折率が異なるマーカＭ１、Ｍ２を検出することができる。ここで、マーカＭ１は、コア母材２１ａ〜２１ｇと同じ位置に同じ長さで延びており、母材２７の領域２７Ａに配置されている。また、マーカＭ２は、コア母材２２ａ〜２２ｇと同じ位置に同じ長さで延びており、母材２７の領域２７Ｂに配置されている。したがって、マーカＭ１、Ｍ２を、互いに異なる屈折率または屈折率分布としたり、互いに異なる色としておけば、断面を観察したマルチコアファイバの長手方向の位置において、そのマルチコアファイバがコア母材２１ａ〜２１ｇから線引きされたのか、コア母材２２ａ〜２２ｇから線引きされたのかを確認することができる。そのため、たとえば製造時に何らかの原因で不良品が製造された場合に、コア母材２１ａ〜２１ｇに不良の原因があるのか、コア母材２２ａ〜２２ｇに不良の原因があるのかを確認し、その後の製造工程および製品の改善に役立てることができる。

（変形例２）
つぎに、本発明の実施の形態の変形例２に係る光ファイバ母材の製造方法および光ファイバの製造方法をマルチコアファイバ母材、およびマルチコアファイバの製造方法を例として説明する。図７は、変形例２に係るマルチコアファイバ母材およびマルチコアファイバの製造方法について説明するための図である。図７に示すとおり、本変形例２に係る製造方法の準備工程では、１４本のコア母材３１ａ〜３１ｇ、３２ａ〜３２ｇと、４本のマーカＭ３〜Ｍ６と、変形例１の場合と同様の７つのコア母材用の貫通孔および２つのマーカ用の貫通孔を備える３つのクラッド母材とを準備する。ここで、マーカＭ３およびＭ６は、クラッド母材と屈折率が異なるガラス材料からなる。一方、マーカＭ４およびＭ５は、クラッド母材と屈折率が等しいガラス材料からなる。

つぎに、組立工程では、はじめに、３つのクラッド母材を積重し、母材３３とするクラッド母材積重工程を行う。このとき、母材３３は、３つのクラッド母材の７つのコア母材用の貫通孔がそれぞれ整合して形成された７つの連通孔３３ａ〜３３ｇを備え、さらに、３つのクラッド母材の２つのマーカ用の貫通孔がそれぞれ整合して形成された２つの連通孔３３ｍ１、３３ｍ２を備える。そして、コア母材３１ａ〜３１ｇ、３２ａ〜３２ｇをそれぞれ母材３３の連通孔３３ａ〜３３ｇに挿通し、さらに、マーカＭ３〜Ｍ６をそれぞれ母材３３の連通孔３３ｍ１、３３ｍ２に挿通して配置し、母材３４とするコア母材挿通工程を行う。このとき、コア母材３１ａ〜３１ｇ、コア母材３２ａ〜３２ｇは、母材３４の一端部の長軸方向の位置を揃えると、２つのクラッド母材が接する位置Ｐ６またはＰ７と、コア母材３１ａ〜３１ｇとコア母材３２ａ〜３２ｇとがそれぞれ接する位置Ｐ８とが、長軸方向において異なる。その後、実施の形態と同様に、コア母材３１ａ〜３１ｇ、３２ａ〜３２ｇと、マーカＭ３〜Ｍ６と、クラッド母材とを一体化する一体化工程を行い、マルチコアファイバ母材が製造される。そして、実施の形態と同様に、製造したマルチコアファイバ母材を線引き工程によって線引きすることによりマルチコアファイバが製造される。なお、一体化工程を省略し、線引き工程にて一体化と線引きを同時に行ってもよい。

ここで、本変形例２に係るマルチコアファイバ母材の製造方法およびマルチコアファイバの製造方法では、変形例１と同様に３つのクラッド母材を積重している。したがって、本変形例２に係る製造方法によれば、変形例１の場合と同様に、コア部の位置が高精度なマルチコアファイバ母材およびマルチコアファイバを製造できる。また、本変形例２に係る製造方法によれば、複数のクラッド母材を積重しているので、変形例１の場合と同様に、長尺かつコア部の位置が高精度なマルチコアファイバ母材およびマルチコアファイバを製造できる。

また、本変形例２に係る製造方法では、マーカＭ３〜Ｍ６をクラッド母材に挿通している。このとき、製造されたマルチコアファイバ母材またはマルチコアファイバの断面を目視、顕微鏡等で観察すると、マルチコアファイバ母材またはマルチコアファイバ中に、クラッド母材と屈折率が異なるマーカＭ３またはＭ６を検出することができる。一方、マーカＭ４およびＭ５は、クラッド母材と同一の屈折率のため見えなくなる。ここで、マーカＭ３は、コア母材３１ａ〜３１ｇと同じ位置に同じ長さで延びており、母材３４の領域３４Ａに配置されている。また、マーカＭ６は、コア母材３２ａ〜３２ｇと同じ位置に同じ長さで延びており、母材３４の領域３４Ｂに配置されている。その結果、変形例１の場合と同様に、観察した断面内のマーカの位置から、断面を観察したマルチコアファイバの長手方向の位置において、そのマルチコアファイバがコア母材３１ａ〜３１ｇから線引きされたのか、コア母材３２ａ〜３２ｇから線引きされたのかを確認することができる。そのため、たとえば製造時に何らかの原因で不良品が製造された場合に、コア母材３１ａ〜３１ｇに不良の原因があるのか、コア母材３２ａ〜３２ｇに不良の原因があるのかを確認し、その後の製造工程および製品の改善に役立てることができる。なお、母材３４の断面におけるマーカの位置が、図７に破線で表すような、母材３４の長軸方向と直交する断面において母材３４の中心を通る、コア母材の配置に関する対称軸からずれていると、マルチコアファイバの周回りの特定の方向を識別でき、各コア部材の位置をより確実に識別することができる。
また、マーカＭ３とマーカＭ６の屈折率あるいは屈折率分布を互いに異なるものにするか、その配置を異なるものにすることで、製造したマルチコアファイバが回転してもコア母材３１ａ〜３１ｇに対応する部分であるかコア母材３２ａ〜３２ｇに対応する部分であるかを容易に識別でき好ましい。互いに配置を異ならせる方法としては、マルチコアファイバの中心からの距離を異ならせる、あるいは最も近いコアからの距離を異ならせる等がある。
また、マーカＭ４、マーカＭ６としてクラッド母材と異なる屈折率を有するガラス材料としてもよい。特にマーカＭ３とマーカＭ４、マーカＭ５とマーカＭ６をそれぞれ屈折率あるいは屈折率分布を互いに異なるものにすることで、マルチコアファイバが回転してもコア母材３１ａ〜３１ｇに対応する部分であるかコア母材３２ａ〜３２ｇに対応する部分であるかを容易に識別できる。
また、本変形例１では、母材３４の長軸方向と直交する断面においては、観察されるマーカは１つだけであるが、この数を２または３として、その配置を対称性が低くなるようにすれば、マルチコアファイバの周回りの特定の方向をより容易に識別できるとともに、マルチコアファイバを切断して断面が２つ発生した場合に、その断面がどちら側か（たとえば光通信の方向に対して上流側か下流側か等）も容易に識別できる。
さらにマーカＭ４、Ｍ６側を、クラッド母材と同じ長さの３本のマーカに置き換え、マーカ同士が互いに接する位置とクラッド母材同士が互いに接する位置にすると、クラッド母材のレングスマーカとなり、どのコア部材、クラッド部材かも識別できる。

（変形例３）
つぎに、本発明の実施の形態の変形例３に係る光ファイバ母材の製造方法および光ファイバの製造方法をマルチコアファイバ母材、およびマルチコアファイバの製造方法を例として説明する。図８は、変形例３に係るマルチコアファイバ母材およびマルチコアファイバの製造方法について説明するための図である。図８に示すとおり、本変形例３に係る製造方法の準備工程では、１４本のコア母材４１ａ〜４１ｇ、４２ａ〜４２ｇと、２本の位置決め用のロッドＲ１、Ｒ２と、７つのコア母材用の貫通孔および２つのロッド用の貫通孔を備える３つのクラッド母材とを準備する。ここで、棒状の複数の部材であるロッドＲ１、Ｒ２は、クラッド母材と屈折率が等しいガラス材料からなる。また、ロッドＲ１、Ｒ２は、コア母材２本分と等しい長さを有し、かつ、クラッド母材３つ分と等しい長さを有する。そして、３つのクラッド母材は、ロッドＲ１、Ｒ２の長軸と直交する断面の形状と略等しい形状の複数の貫通孔を備える。

つぎに、組立工程では、はじめに、３つのクラッド母材を積重し、母材４３とするクラッド母材積重工程を行う。このとき、母材４３は、３つのクラッド母材の７つのコア母材用の貫通孔がそれぞれ整合して形成された７つの連通孔４３ａ〜４３ｇを備え、さらに、３つのクラッド母材の２つのロッド用の貫通孔がそれぞれ整合して形成された２つの連通孔４３ｒ１、４３ｒ２を備える。そして、ロッドＲ１、Ｒ２をそれぞれ母材４３の連通孔４３ｒ１、４３ｒ２に挿通し、ロッドＲ１、Ｒ２と母材４３の連通孔４３ｒ１、４３ｒ２との位置関係を高精度に整合させる。その結果、３つのクラッド母材の７つのコア母材用の貫通孔もより高精度に整合される。つぎに、コア母材４１ａ〜４１ｇ、４２ａ〜４２ｇをそれぞれ母材４３の連通孔４３ａ〜４３ｇに挿通し母材４４とするコア母材挿通工程を行う。その後、実施の形態と同様に、コア母材４１ａ〜４１ｇ、４２ａ〜４２ｇと、ロッドＲ１、Ｒ２と、クラッド母材とを一体化する一体化工程を行い、マルチコアファイバ母材が製造される。そして、実施の形態と同様に、製造したマルチコアファイバ母材を線引き工程によって線引きすることによりマルチコアファイバが製造される。なお、一体化工程を省略し、線引き工程にて一体化と線引きを同時に行ってもよい。

ここで、本変形例３に係るマルチコアファイバ母材の製造方法およびマルチコアファイバの製造方法では、変形例１、２と同様に、３つのクラッド母材を積重している。したがって、本変形例３に係る製造方法によれば、変形例１の場合と同様に、コア部の位置が高精度なマルチコアファイバ母材およびマルチコアファイバを製造できる。また、本変形例３に係る製造方法によれば、複数のクラッド母材を積重しているので、変形例１、２の場合と同様に、長尺かつコア部の位置が高精度なマルチコアファイバ母材およびマルチコアファイバを製造できる。

また、本変形例３に係る製造方法では、ロッドＲ１、Ｒ２をクラッド母材に挿通している。そのため、より高精度に３つのクラッド母材の貫通孔の位置を整合させることができ、より高精度なマルチコアファイバ母材およびマルチコアファイバを製造することができる。なお、母材４４の断面におけるロッドＲ１、Ｒ２の位置は、図８に破線で表すような、母材４４の長軸方向と直交する断面において母材４４の中心を通る対称軸上に、中心対称となるように配置されているが、ロッドの位置は特に限定されない。
また、ロッドＲ１、Ｒ２の少なくとも一方をクラッド母材と異なる屈折率を有するガラス材料とすることで、マーカとしても使用可能となる。なお、この場合、母材４４の中心を通る対称軸からずれた位置にロッドが配置されていると、マルチコアファイバの周回りの特定の方向を識別でき、各コア部材の位置をより確実に識別することができる。

以上、説明したように、本実施の形態によれば、長尺かつコア部の位置が高精度なマルチコアファイバ母材の製造方法およびマルチコアファイバの製造方法を提供することができる。
なお、上記実施形態は、マルチコアファイバ母材の製造方法およびマルチコアファイバの製造方法を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されない。
例えば、コア母材の代わりにガラスキャピラリを用いることで、空孔を有する光ファイバを製造する場合にも適用できる。
また、ＰＡＮＤＡ型ファイバ等、棒状の母材と棒状の母材の長軸と直交する断面の外周形状と略等しい形状の貫通孔を備える母材とを組み合わせて製造される光ファイバ母材および光ファイバの製造方法として適用可能である。

なお、上記実施の形態において、準備した複数のクラッド母材の各貫通孔が整合して複数の連通孔となり、それらの各連通孔に準備したコア母材を挿通して互いに嵌め合う状態とする組立工程として、クラッド母材積重工程およびコア母材挿通工程を行うものとしたが、本発明はこれに限られない。たとえば、１つのクラッド母材にコア母材を挿通し、その後、残りのクラッド母材を積重してもよい。また、貫通孔が横になるようにクラッド母材を並べ、各クラッド母材の貫通孔を整合して連通孔として、その連通孔にコア母材を挿通してもよい。

また、上記実施の形態において、コア母材の長手方向に直交する各断面のコア母材の数は７つとしたが、本発明はこれに限定されず、コア母材の数は複数であればいくつであってもよい。さらに、本発明は、コア母材の長手方向に直交する各段面のコア母材および貫通孔の配置、寸法も上記実施の形態に限られず任意に設計することができる。

また、上記実施の形態において、コア母材の長手方向に複数のコア母材を重ね合わせてもよい。このとき、重ね合わせるコア母材の屈折率プロファイル等の特性を変えることにより、特性の異なるマルチコアファイバを、一度に線引きすることができる。

また、上記実施の形態において、クラッド母材の貫通孔を形成する方法として、円柱状ガラス母材にドリル加工などを用いた穿孔により貫通孔を形成する方法を記載したが、本発明はこれに限られない。たとえば、貫通孔は、レーザ加工により形成してもよい。また、貫通孔はフォトリソグラフィーおよび異方性エッチングにより形成してもよい。また、貫通孔は、コア母材の長手方向にわたって同じ径でなくてもよい。

また、上記実施の形態において、一体化工程は、加熱炉を用いて母材を加熱し、各部材を一体化させる工程としたが、本発明はこれに限られない。たとえば、陽極整合などの周知の方法を用いて、各部材を一体化させることができる。

また、一体化工程として、コア母材とクラッド母材とをあらかじめ加熱しつつ真空引きし、コア母材とクラッド母材との隙間を塞ぐコラプス一体化加工を行ってもよい。

また、上記実施の形態により本発明が限定されるものではない。上述した各構成要素を適宜組み合わせて構成したものも本発明に含まれる。また、さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。よって、本発明のより広範な態様は、上記の実施の形態に限定されるものではなく、様々な変更が可能である。

１ａ〜１ｇ、２１ａ〜２１ｇ、２２ａ〜２２ｇ、３１ａ〜３１ｇ、３２ａ〜３２ｇ、４１ａ〜４１ｇ、４２ａ〜４２ｇ コア母材
１ａａ コア部
１ａｂ クラッド部
３、４、２３、２４、２５ クラッド母材
３ａ〜３ｇ、４ａ〜４ｇ、２３ａ〜２３ｇ、２４ａ〜２４ｇ、２５ａ〜２５ｇ 貫通孔
２３ｈ、２４ｈ、２５ｈ 溝
５、６、２７、３３、３４、４３、４４ 母材
４ａ〜４ｇ、３３ａ〜３３ｇ、３３ｍ１、３３ｍ２、４３ａ〜４３ｇ、４３ｒ１、４３ｒ２ 連通孔
１０ 製造装置
１１ マルチコアファイバ母材
１２ 線引炉
１２ａ ヒータ
１３ ガラス光ファイバ
１４ 被覆装置
１５ 紫外線照射装置
１６ マルチコアファイバ
１７ ガイドローラ
１８ 巻取機
２６ パイプ
２６ａ 孔
２７Ａ、２７Ｂ３４Ａ、３４Ｂ 領域
Ｍ１〜Ｍ６ マーカ
Ｒ１、Ｒ２ ロッド
Ｓ１０１〜Ｓ１０５ ステップ

Claims (6)

1. 棒状の複数の第１母材と、前記第１母材の長軸と直交する断面の外周形状と略等しい形状の貫通孔を備える複数の第２母材と、を準備する準備工程と、
   前記複数の第２母材の貫通孔が整合して連通孔となり、該連通孔に複数の前記第１母材を少なくとも２つが長軸方向に並ぶように挿通して互いに嵌め合う状態とする組立工程と、を含み、
   前記連通孔の長軸方向の少なくとも１カ所において、各第２母材が互いに接する位置と、各第１母材が互いに接する位置と、が異なることを特徴とする光ファイバ母材の製造方法。
2. 前記第１母材は、コア部と前記コア部の外周に形成された前記コア部よりも屈折率が低いクラッド部を備えるコア母材であり、
   前記第２母材は、前記コア部より屈折率が低いクラッド母材であることを特徴とする請求項１に記載の光ファイバ母材の製造方法。
3. 前記複数の第２母材の前記貫通孔の延伸する方向の長さは、前記貫通孔の直径の３５倍以下であることを特徴とする請求項１または２に記載の光ファイバ母材の製造方法。
4. 前記組立工程により形成された母材を加熱し一体化する一体化工程を含むことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の光ファイバ母材の製造方法。
5. 前記第１母材と前記貫通孔とのクリアランスは、０．７ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の光ファイバ母材の製造方法。
6. 請求項１〜５のいずれか一つに記載の製造方法によって光ファイバ母材を製造する工程と、
   前記光ファイバ母材を加熱溶融し、線引きする工程と、を有することを特徴とする光ファイバの製造方法。

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