JP2018058719A - Manufacturing method of base material for multi-core fiber and manufacturing method of multi-core fiber using the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、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に関し、特に、長尺のマルチコアファイバを製造するのに好適な方法に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing a base material for a multi-core fiber and a method for manufacturing a multi-core fiber using the same, and more particularly to a method suitable for manufacturing a long multi-core fiber.
一般に普及している光ファイバ通信システムに用いられる光ファイバは、1本のコアの外周がクラッドにより囲まれた構造をしており、このコア内を光信号が伝搬することで情報が伝送される。そして、近年、光ファイバ通信システムの普及に伴い、伝送される情報量が飛躍的に増大している。 An optical fiber used in a widely used optical fiber communication system has a structure in which an outer periphery of one core is surrounded by a clad, and information is transmitted by propagation of an optical signal in the core. . In recent years, with the spread of optical fiber communication systems, the amount of information transmitted has increased dramatically.
こうした光ファイバ通信システムの伝送容量の増大を実現するために、複数のコアの外周が1つのクラッドにより囲まれたマルチコアファイバを用いて、それぞれのコアを伝搬する光により、複数の信号を伝送させることが知られている。 In order to realize an increase in transmission capacity of such an optical fiber communication system, a plurality of signals are transmitted by light propagating through each core using a multi-core fiber in which the outer circumferences of the plurality of cores are surrounded by one clad. It is known.
このようなマルチコアファイバの製造に用いるマルチコアファイバ用母材を製造する方法として、下記特許文献1に記載されているように、穿孔法やスタックアンドドロー法を用いることが知られている。穿孔法では、まず、クラッドとなるガラスロッドに複数の貫通孔をドリル等によって形成する。そして、コアとなるコアロッドがクラッドの一部となるクラッドガラス層で被覆されたコア被覆ロッドをそれぞれの貫通孔内に挿入する。その後、コラプス工程により貫通孔内の不要な隙間を埋めてマルチコアファイバ用母材とする。また、スタックアンドドロー法では、クラッドの外周部分となるガラス管の貫通孔内に上記のコア被覆ロッドを挿入し、ガラス管とコア被覆ロッドとの隙間に複数のガラスロッドを挿入する。そして、コラプス工程によりガラス管の貫通孔内の不要な隙間を埋めてマルチコアファイバ用母材とする。
As a method for producing a multi-core fiber preform used for producing such a multi-core fiber, it is known to use a perforation method or a stack and draw method as described in
ところで、近年、長尺のマルチコアファイバを製造したいとの要請より、より大きなマルチコアファイバ用母材に対するニーズがある。しかし、穿孔法では、準備するガラスロッドの太さにより作製できるマルチコアファイバ用母材の大きさが限定され、形成する貫通孔の径が大きくなると穿孔が困難となる傾向がある。また、スタックアンドドロー法では準備するガラス管の太さにより作製できるマルチコアファイバ用母材の大きさが限定され、ガラス管の太さが大きくなるとガラス管のハンドリングが困難となる傾向がある。 By the way, in recent years, there is a need for a larger base material for a multi-core fiber than a request for producing a long multi-core fiber. However, in the perforation method, the size of the base material for the multi-core fiber that can be produced is limited by the thickness of the glass rod to be prepared, and when the diameter of the through hole to be formed increases, the perforation tends to be difficult. In the stack and draw method, the size of the base material for the multi-core fiber that can be produced is limited by the thickness of the glass tube to be prepared. When the thickness of the glass tube increases, it tends to be difficult to handle the glass tube.
下記特許文献2には、長手方向に垂直な外形が正六角形とされた複数のコア被覆ロッドに相当するコア材を複数本束ねて、その外周にVAD法によりスートを堆積し、加熱によりスートとコア材とを一体化するマルチコアファイバ用母材の製造方法が記載されている。このような方法によれば、外側にクラッドとなるスートを堆積させるため、ガラスロッドやガラス管の径に制限されることなく、より太いマルチコアファイバ用母材を作製することができる。
In
上記特許文献2に記載のマルチコアファイバ用母材の製造方法では、複数のコア被覆ロッドを密着させて束ねた後にVAD法によりスートを堆積させて焼結させる。このようにして堆積させたスートを焼結させると、焼結時にスートが収縮し、その収縮力によってコア被覆ロッドが変形する場合がある。このようにコア被覆ロッドが変形すると、光ファイバのコアが変形して意図した性能の光ファイバを得られない場合がある。
In the manufacturing method of the base material for multi-core fibers described in
そこで、本発明は、意図しない変形がコアに生じることを抑制することができるマルチコアファイバ用母材の製造方法及びマルチコアファイバの製造方法を提供するものである。 Therefore, the present invention provides a method for manufacturing a base material for a multi-core fiber and a method for manufacturing a multi-core fiber that can prevent unintended deformation from occurring in the core.
上記課題を解決するため、本発明のマルチコアファイバ用母材の製造方法は、コアとなるコアロッドの外周面がクラッドの一部となるクラッドガラス層で被覆された複数のコア被覆ロッドのそれぞれの少なくとも一方の端部に前記コア被覆ロッドの外径より大きな外径の太径ロッドの一方の端面を固定する固定工程と、前記複数のコア被覆ロッドのそれぞれに固定された前記太径ロッドの側面が互いに隣り合うように、前記複数のコア被覆ロッドを束ねるバンドル工程と、前記複数のコア被覆ロッドの外周面に前記クラッドの他の一部となるスートを堆積する外付工程と、を備えることを特徴とする。 In order to solve the above-described problem, the method for producing a multi-core fiber preform according to the present invention includes at least each of a plurality of core-covered rods coated with a cladding glass layer in which an outer peripheral surface of a core rod serving as a core is part of a cladding. A fixing step of fixing one end face of a large-diameter rod having an outer diameter larger than the outer diameter of the core-covered rod at one end; and a side surface of the large-diameter rod fixed to each of the plurality of core-covered rods A bundling step of bundling the plurality of core covering rods so as to be adjacent to each other, and an external step of depositing soot as another part of the clad on the outer peripheral surface of the plurality of core covering rods. Features.
このようなマルチコアファイバ用母材の製造方法によれば、束ねられた複数のコア被覆ロッドの外周面上にスートを外付で堆積するため、径の大きなマルチコアファイバ用母材を製造することができる。また、複数のコア被覆ロッドの端部にコア被覆ロッドより外径が大きな太径ロッドが固定され、複数の太径ロッドは側面が互いに隣り合うように束ねられる。このため、複数のコア被覆ロッドは互いに離間して束ねられる。このように複数のコア被覆ロッドが互いに離間することによって生じる隙間は、コア被覆ロッドの外周面上に堆積されたスートが焼結する際に生じる収縮力がコア被覆ロッドに働くことを抑制し得る。従って、本発明のマルチコアファイバ用母材の製造方法によれば、スートを焼結させる際にコア被覆ロッドが変形することを抑制することができ、意図しない変形がコアに生じることを抑制することができる。 According to such a method for manufacturing a multi-core fiber preform, soot is externally deposited on the outer peripheral surfaces of a plurality of bundled core-coated rods, so that a large-diameter multi-core fiber preform can be manufactured. it can. Further, a large-diameter rod having an outer diameter larger than that of the core-covered rod is fixed to end portions of the plurality of core-coated rods, and the plurality of large-diameter rods are bundled so that the side surfaces are adjacent to each other. For this reason, a plurality of core covering rods are bundled apart from each other. Thus, the gap generated when the plurality of core covering rods are separated from each other can suppress the contraction force generated when the soot deposited on the outer peripheral surface of the core covering rod is sintered from acting on the core covering rod. . Therefore, according to the manufacturing method of the base material for multi-core fibers of the present invention, the core covering rod can be prevented from being deformed when the soot is sintered, and unintended deformation can be prevented from occurring in the core. Can do.
また、太径ロッドの外径の大きさを調整することによって、互いに隣り合うコア被覆ロッドの間隔を調整し易くなる。従って、コア間距離や、互いに隣り合うコア被覆ロッド間に入り込むスートの量を容易に調整することができる。 Moreover, it becomes easy to adjust the space | interval of mutually adjacent core covering rods by adjusting the magnitude | size of the outer diameter of a large diameter rod. Therefore, the distance between the cores and the amount of soot entering between the core covering rods adjacent to each other can be easily adjusted.
また、前記バンドル工程において、それぞれの前記太径ロッドの他方の端面をダミーガラスロッドに固定することが好ましい。 Moreover, in the said bundle process, it is preferable to fix the other end surface of each said large diameter rod to a dummy glass rod.
太径ロッドの他方の端部にダミーガラスロッドが固定されることによって、旋盤のチャックにダミーガラスロッドを固定することが容易になる。このため、束ねられた複数のコア被覆ロッドを当該コア被覆ロッドの長手方向に平行な軸中心に回転させることが容易になり、外付工程を行うことが容易になる。 By fixing the dummy glass rod to the other end of the large-diameter rod, it becomes easy to fix the dummy glass rod to the lathe chuck. For this reason, it becomes easy to rotate the bundled core covering rods about the axis center parallel to the longitudinal direction of the core covering rods, and it becomes easy to perform the external attachment process.
また、互いに隣り合う前記コア被覆ロッド間の距離は、前記コア被覆ロッドの直径をDとするとD/4以上であることが好ましい。 The distance between the core covering rods adjacent to each other is preferably D / 4 or more, where D is the diameter of the core covering rod.
このような構成の場合、外付工程において、スートが互いに隣り合うコア被覆ロッドの間に入り込みやすくなる。このため、コア被覆ロッドに囲まれる空間にスートを入れみやすくなり、クラッド内に不要な空間が形成されることを抑制することができる。 In the case of such a configuration, the soot easily enters between the core covering rods adjacent to each other in the external attaching step. For this reason, it becomes easy to put soot in the space surrounded by the core covering rod, and it is possible to suppress the formation of an unnecessary space in the clad.
また、前記バンドル工程において、前記クラッドの一部となる充填用ガラスロッドが、互いに隣り合う前記コア被覆ロッドの少なくとも一組において、それぞれの前記コア被覆ロッドと隣り合うと共にそれぞれの前記コア被覆ロッドと離間して配置されることが好ましい。 In the bundling step, the glass rod for filling, which is a part of the clad, is adjacent to each of the core covering rods in at least one set of the core covering rods adjacent to each other and each of the core covering rods. It is preferable that they are spaced apart.
上記のようにこのようなバンドル工程により、少なくとも一組の互いに隣り合うコア被覆ロッドの外周面間に形成される空間にクラッドとなる充填用ガラスロッドを配置される。当該空間は、充填用ガラスロッドが配置されない場合には外付工程においてスートが堆積されるべき空間である。このように充填用ガラスロッドが配置されることによって、充填用ガラスロッドが配置される位置が全てスートで埋められる場合よりも、スートが焼結される際の体積変化を抑制することができる。従って、スートが焼結する際に生じる収縮力がコア被覆ロッドに働くことをより抑制し得る為、意図しない変形がコアに生じることをより抑制し易くなる。 As described above, by the bundling process, the filling glass rod serving as the cladding is disposed in the space formed between the outer peripheral surfaces of at least one pair of adjacent core-covered rods. The space is a space in which soot is to be deposited in the external process when the glass rod for filling is not disposed. By arranging the glass rod for filling in this way, it is possible to suppress the volume change when the soot is sintered, compared to the case where all the positions where the glass rod for filling is arranged are filled with soot. Accordingly, it is possible to further suppress the contraction force generated when the soot is sintered from acting on the core covering rod, and thus it is easier to suppress unintended deformation from occurring in the core.
また、前記バンドル工程において、前記充填用ガラスロッドは側面が前記太径ロッドの側面と接するように配置されることが好ましい。 Moreover, in the said bundle process, it is preferable that the said glass rod for filling is arrange | positioned so that a side surface may contact the side surface of the said large diameter rod.
このように充填用ガラスロッドが配置されることによって、充填用ガラスロッドをコア被覆ロッドから離間して配置することが容易になる。 By arranging the filling glass rod in this way, it becomes easy to arrange the filling glass rod away from the core coating rod.
また、本発明のマルチコアファイバの製造方法は、上記のいずれかに記載のマルチコアファイバ用母材の製造方法により製造されるマルチコアファイバ用母材を線引きする線引工程を備えるものである。 Moreover, the manufacturing method of the multi-core fiber of this invention is equipped with the drawing process which draws the preform | base_material for multi-core fibers manufactured by the manufacturing method of the preform | base_material for multi-core fibers in any one of said.
このようなマルチコアファイバの製造方法によれば、マルチコアファイバ用母材のコア被覆ロッドに意図しない変形が生じることが抑制されるため、コアに意図しない変形が生じることを抑制することができる。 According to such a method for producing a multi-core fiber, unintended deformation of the core-covered rod of the multi-core fiber preform is suppressed, so that unintended deformation of the core can be suppressed.
以上のように、本発明によれば、意図しない変形がコアに生じることを抑制することができるマルチコアファイバ用母材の製造方法及びマルチコアファイバの製造方法が提供される。 As described above, according to the present invention, there are provided a method for manufacturing a base material for a multi-core fiber and a method for manufacturing a multi-core fiber that can prevent unintended deformation from occurring in the core.
以下、本発明に係る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。 Hereinafter, preferred embodiments of a method for producing a base material for a multi-core fiber according to the present invention and a method for producing a multi-core fiber using the same will be described in detail with reference to the drawings.
(第1実施形態)
図1は、本発明の第1実施形態に係るマルチコアファイバを示す断面図である。図1に示すように本実施形態のマルチコアファイバ1は、複数のコア10と、複数のコア10の外周面を隙間なく囲むクラッド20と、クラッド20の外周面を被覆する内側保護層31と、内側保護層31の外周面を被覆する外側保護層32と、を備える。なお、本実施形態では、コア10の数が3つの場合について説明する。
(First embodiment)
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a multicore fiber according to a first embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the
本実施形態のマルチコアファイバ1では、それぞれのコア10が互いに所定距離離れて等間隔で配置されている。それぞれのコア10の直径は、例えば、6μm〜10μmとされ、クラッド20の直径は、例えば、125〜230μmとされる。また、それぞれのコア10の屈折率はクラッド20の屈折率よりも高く、それぞれのコア10のクラッド20に対する比屈折率差は、例えば、0.3%〜0.5%とされる。
In the
本実施形態では、コア10はゲルマニウム等の屈折率が高くなるドーパントが添加されたシリカガラスから成り、クラッド20は何らドーパントが添加されない純粋なシリカガラスやフッ素等の屈折率が低くなるドーパントが添加されたシリカガラスから成る。或いは、コア10が何らドーパントが添加されない純粋なシリカガラスから成り、クラッド20がフッ素等の屈折率が低くなるドーパントが添加されたシリカガラスから成るものとされても良い。
In this embodiment, the
次に、マルチコアファイバ1の製造方法について説明する。
Next, a method for manufacturing the
図2は、マルチコアファイバ1の製造方法を示すフローチャートである。図2に示すように、マルチコアファイバ1の製造方法は、固定工程P1、バンドル工程P2、外付工程P3、焼結工程P4、線引工程P5を主な工程として備える。
FIG. 2 is a flowchart showing a method for manufacturing the
<固定工程P1>
図3は、固定工程P1においてコア被覆ロッドの端部に太径ロッドが固定された様子を示す斜視図である。本工程では、まず、図1のマルチコアファイバ1におけるコア10となるコアロッド10Rの外周面がクラッド20の一部となるクラッドガラス層20Rで被覆されたコア被覆ロッド2を複数準備する。図1に示すように本実施形態では、コア10の数が3つであるため、3つのコア被覆ロッド2を準備する。
<Fixing process P1>
FIG. 3 is a perspective view showing a state where the large-diameter rod is fixed to the end portion of the core-covered rod in the fixing step P1. In this step, first, a plurality of core-covered
本実施形態では、それぞれのコア被覆ロッド2が互いに同じ大きさで同じ構成とされる。上記のようにコアロッド10Rはコア10となるためコア10と同じ材料から構成され、クラッドガラス層20Rはクラッド20と同じ材料から構成される。
In this embodiment, each
次に複数のコア被覆ロッド2のそれぞれの端部に、コア被覆ロッド2の外径より大きな外径の太径ロッド3の一方の端面を固定する。本実施形態では、図3に示すように、コア被覆ロッド2の一方の端部及び他方の端部のそれぞれに太径ロッド3を固定する。これらの太径ロッド3はコア被覆ロッド2に溶着して固定されることが、不純物がコア被覆ロッド2に付着することを抑制できる観点から好ましい。
Next, one end face of the large-
なお、太径ロッド3の軟化温度はコア被覆ロッド2のクラッドガラス層20Rの軟化温度よりも低いことが好ましい。この場合、太径ロッド3の表面を軟化させつつクラッドガラス層20Rが軟化することを抑制することができる。従って、本実施形態と異なり一部のコア被覆ロッド2同士が端部において接する場合でも、コア被覆ロッド2が軟化することを抑制することで、互いに接するコア被覆ロッド2同士が溶着されることを抑制することができる。また、太径ロッド3をコア被覆ロッド2に溶着する際に、コア被覆ロッド2が変形することを抑制することができる。
The softening temperature of the
<バンドル工程P2>
次に、複数のコア被覆ロッド2のそれぞれに固定された太径ロッド3の側面が互いに隣り合うように、複数のコア被覆ロッド2を束ねる。図4は、バンドル工程P2において複数のコア被覆ロッド2が束ねられた様子を示す斜視図である。
<Bundle process P2>
Next, the
本実施形態では、互いに隣り合う太径ロッド3の側面がそれぞれ接するように配置され、それぞれの太径ロッド3の他方の端面がダミーガラスロッド5に固定されることによって、複数のコア被覆ロッド2が束ねられている。例えば、太径ロッド3とダミーガラスロッド5とを溶着することによって、太径ロッド3とダミーガラスロッド5とを固定することができる。また、互いに隣り合う太径ロッド3の側面は溶着されていても良い。
In the present embodiment, the large-
このようにそれぞれのコア被覆ロッド2の端部に太径ロッド3を固定して束ねることで、複数のコア被覆ロッド2が互いに離間して束ねられた状態となる。また、それぞれの太径ロッド3がダミーガラスロッド5に固定されることによって、複数のコア被覆ロッド2が束ねられた状態を維持することができる。
In this way, by fixing and bundling the large-
<外付工程P3>
図5は外付工程P3の様子を示す図である。外付工程P3は、例えば、OVD(Outside vapor deposition method)法により行い、複数のコア被覆ロッド2の外周面にクラッド20の一部となるスートを堆積する。
<External process P3>
FIG. 5 is a diagram showing a state of the external process P3. The external process P3 is performed by, for example, an OVD (Outside Vapor Deposition Method) method, and soot that becomes a part of the clad 20 is deposited on the outer peripheral surfaces of the plurality of core-coated
まず、それぞれのダミーガラスロッド5を不図示の旋盤のチャックに固定して、互いに離間する状態で束ねられた複数のコア被覆ロッド2をコア被覆ロッド2の長手方向に平行な方向の軸中心に回転させる。上記のように太径ロッド3の他方の端部にダミーガラスロッド5が固定されることによって、不図示の旋盤のチャックにダミーガラスロッド5を固定することが容易になる。このため、束ねられた複数のコア被覆ロッド2を上記のように回転させることが容易になり、外付工程P3を行うことが容易になる。そして、図5に示すように複数のコア被覆ロッド2を回転させながら、クラッド20となるスートを堆積する。図6は、外付工程P3後の様子を示す斜視図であり、複数のコア被覆ロッド2の外周面にクラッド20の一部となるスート6が堆積された様子を示す図である。
First, each
堆積するスート6は、流量が制御されたキャリアガスにより、気化されたSiCl4を酸水素バーナ53の火炎中に導入してSiCl4からSiO2(シリカガラス)とすると共に、酸水素バーナ53をコア被覆ロッド2の長手方向に複数回往復移動させながら、SiO2のスート6をそれぞれのコア被覆ロッド2の外周面を被覆するように堆積する。このスート6の堆積により、クラッド20の一部となるガラス多孔体が形成される。このとき、クラッド20が上記のように何らドーパントが添加されないシリカガラスにより構成される場合には、特にドーパントを加えずにスート6を堆積する。また、クラッド20にドーパントが添加される場合には、気化されたSiCl4と共に添加量がコントロールされたドーパントを含有するガスを酸水素バーナ53の火炎内に導入する。例えば、スート6がクラッドガラス層20Rよりも低濃度のフッ素が添加されたシリカガラスにより構成される場合、気化されたSiCl4と共に添加量を適宜調整しつつ気化されたSiF4を酸水素バーナ53の火炎内に導入する。
The
こうして、スート6は、束ねられたそれぞれのコア被覆ロッド2における外側をむく外周面上に堆積される。また、このとき、スート6は、互いに離間するコア被覆ロッド2の隙間からコア被覆ロッド2で囲まれる空間内に侵入することができる。従って、本実施形態では、スート6は、コア被覆ロッド2における互いに対向する外周面上、すなわち束ねられたそれぞれのコア被覆ロッド2における内側をむく外周面上にも堆積する。
In this way, the
なお、堆積したスート6の軟化温度は、コア被覆ロッド2のクラッドガラス層20Rの軟化温度よりも高くなることがより好ましい。例えば、上記のように、クラッドガラス層20Rがフッ素の添加されたシリカガラスから成る場合、スート6が純粋なシリカガラスやクラッドガラス層20Rよりも低濃度のフッ素が添加されたシリカガラスから構成されれば、クラッドガラス層20Rの軟化温度が堆積したスート6の軟化温度よりも低くなる。
The softening temperature of the deposited
こうして必要な回数だけ酸水素バーナ53を移動させて、図6に示すようにスート6が必要な量堆積された状態となる。
In this way, the
<焼結工程P4>
外付工程P3により図6に示すようにスート6が堆積した後、必要に応じて脱水を行う。当該脱水は、ヒータが設けられ、アルゴン(Ar)、ヘリウム(He)等のガスが充填された炉内で所定時間エージングされることにより行われる。
<Sintering process P4>
After the
次に焼結工程P4を行う。焼結工程P4は、炉内を減圧し、炉内の温度を更に上げてスート6が透明なガラス体となるまで行う。このとき用いる炉は上記の脱水に用いる炉であっても良く、上記脱水に用いる炉と異なる炉であっても良い。
Next, the sintering process P4 is performed. Sintering process P4 is performed until the inside of the furnace is depressurized and the temperature inside the furnace is further increased so that the
このとき、上記のように、堆積したスート6の軟化温度がコア被覆ロッド2のクラッドガラス層20Rの軟化温度よりも高い場合、クラッドガラス層20Rに接触しているスート6は粘性流動を起こしたクラッドガラス層20Rに取り込まれる。次に、取り込まれたスート6よりも外周側に位置するスート6がクラッドガラス層20Rに取り込まれる。そして時間と共に炉内の温度が更に上昇するため、スート6が次々にクラッドガラス層20Rに取り込まれながらスート6が粘性流動を起こす。このため、スート6とクラッドガラス層20Rとの間に隙間ができることが抑制されて、スート6とクラッドガラス層20Rとが一体のガラス体となる。なお、堆積したスート6の軟化温度がコア被覆ロッド2のクラッドガラス層20Rの軟化温度よりも高くない場合、クラッドガラス層20Rとスート6の軟化する順番が上記と異なるが、スート6とクラッドガラス層20Rとが一体のガラス体となる。
At this time, as described above, when the softening temperature of the deposited
本工程においては、コア被覆ロッド2のコアロッド10Rは殆ど変化することなく図7に示すマルチコアファイバ用母材1Pの母材コア部10Pとなる。また、コア被覆ロッド2のクラッドガラス層20Rがマルチコアファイバ用母材1Pの母材クラッド部20Pの一部となり、スート6が母材クラッド部20Pの他の一部となる。こうして、マルチコアファイバ用母材1Pを得る。
In this step, the
なお、本工程はフッ素系ガスを含む雰囲気で行われても良い。具体的には、本工程を行う炉内にSiF4,CF4,C2F6等のフッ素系ガスを導入する。このような工程とすることで、スート6が粘性流動を起こす際にスート6内にフッ素が添加される傾向にあり、スート6の屈折率を小さくすることができる。この場合であっても、スート6の軟化温度がクラッドガラス層20Rの軟化温度よりも高い場合には、スート6が粘性流動を起こすまでスート6内にフッ素が取り込まれづらく、スート6が粘性流動を起こすよりもクラッドガラス層20Rが粘性流動を起こす方が早いため、上記のようにクラッドガラス層20Rにスート6を取り込み易くすることができる。
Note that this step may be performed in an atmosphere containing a fluorine-based gas. Specifically, a fluorine-based gas such as SiF 4 , CF 4 , C 2 F 6 or the like is introduced into a furnace in which this process is performed. By setting it as such a process, when
<線引工程P5>
図8は、線引工程P5の様子を示す図である。まず、本工程を行う準備段階として、上記工程によりマルチコアファイバ用母材1Pを紡糸炉110に設置する。
<Drawing process P5>
FIG. 8 is a diagram showing a state of the drawing process P5. First, as a preparatory stage for performing this process, the
次に、紡糸炉110の加熱部111を発熱させて、マルチコアファイバ用母材1Pを加熱する。このときマルチコアファイバ用母材1Pの下端は、例えば2000℃に加熱され溶融状態となる。そして、マルチコアファイバ用母材1Pからガラスが溶融して、ガラスが線引きされる。そして、線引きされた溶融状態のガラスは、紡糸炉110から出ると、すぐに固化して、母材コア部10Pがコア10となり、母材クラッド部20Pがクラッド20となることで、複数のコア10とクラッド20とから構成されるマルチコアファイバ素線となる。その後、このマルチコアファイバ素線は、冷却装置120を通過して、適切な温度まで冷却される。冷却装置120に入る際、マルチコアファイバ素線の温度は、例えば1800℃程度であるが、冷却装置120を出る際には、マルチコアファイバ素線の温度は、例えば40℃〜50℃となる。
Next, the
冷却装置120から出たマルチコアファイバ素線は、内側保護層31となる紫外線硬化性樹脂が入ったコーティング装置131を通過し、この紫外線硬化性樹脂で被覆される。更に紫外線照射装置132を通過し、紫外線が照射されることで、紫外線硬化性樹脂が硬化して内側保護層31が形成される。次に内側保護層31で被覆されたマルチコアファイバは、外側保護層32となる紫外線硬化性樹脂が入ったコーティング装置133を通過し、この紫外線硬化性樹脂で被覆される。更に紫外線照射装置134を通過し、紫外線が照射されることで、紫外線硬化性樹脂が硬化して外側保護層32が形成され、図1に示すマルチコアファイバ1となる。
The multi-core fiber strand coming out of the
そして、マルチコアファイバ1は、ターンプーリー141により方向が変換され、リール142により巻取られる。
Then, the direction of the
こうして図1に示すマルチコアファイバ1が製造される。
Thus, the
以上説明したように、本実施形態のマルチコアファイバ用母材1Pの製造方法によれば、束ねられた複数のコア被覆ロッド2の外周面上にスート6を外付で堆積するため、径の大きなマルチコアファイバ用母材1Pを製造することができる。また、本実施形態のマルチコアファイバ用母材1Pの製造方法によれば、複数のコア被覆ロッド2の端部にコア被覆ロッド2より外径が大きな太径ロッド3が固定され、複数の太径ロッド3は側面が互いに隣り合うように束ねられる。このため、複数のコア被覆ロッド2は互いに離間して束ねられる。このように複数のコア被覆ロッド2が互いに離間することによって生じる隙間は、コア被覆ロッド2の外周面上に堆積されたスート6が焼結する際に生じる収縮力がコア被覆ロッド2に働くことを抑制し得る。従って、本実施形態のマルチコアファイバ用母材1Pの製造方法によれば、スート6を焼結させる際にコア被覆ロッド2が変形することを抑制することができ、意図しない変形がコア10に生じることを抑制することができる。
As described above, according to the manufacturing method of the
また、上記のように複数のコア被覆ロッド2が端部に太径ロッド3を固定されて束ねられる場合、太径ロッド3の外径の大きさを調整することによって、互いに隣り合うコア被覆ロッド2の間隔を調整し易くなる。従って、マルチコアファイバ1のコア10間距離や、互いに隣り合うコア被覆ロッド2間に入り込むスート6の量を容易に調整することができる。
When a plurality of core-covered
また、本実施形態では、互いに隣り合うコア被覆ロッド2の外周面が全体的に互いに離間していることとなる。従って、外付工程P3において、スート6がコア被覆ロッド2間に入り込むことができる。このためクラッド20内に不要な空間が形成されることを抑制することができる。なお、外付工程P3においてスート6が互いに隣り合うコア被覆ロッド2の間に入り込みやすくする観点から、互いに隣り合うコア被覆ロッド2間の距離xは、コア被覆ロッド2の直径をDとするとD/4以上であることが好ましい。図9は、図4に示すIX−IX線に沿った断面図である。このように互いに隣り合うコア被覆ロッド2間の距離をある程度大きくすることによって、コア被覆ロッド2に囲まれる空間にスート6を入れみやすくなり、クラッド20内に不要な空間が形成されることを抑制することができる。ただし、互いに隣り合うコア被覆ロッド2間の距離はD/4未満でも良い。
In the present embodiment, the outer peripheral surfaces of the
本実施形態のマルチコアファイバ1の製造方法によれば、マルチコアファイバ用母材1Pのコア被覆ロッド2に意図しない変形が生じることが抑制されるため、コア10に意図しない変形が生じることを抑制することができる。
According to the manufacturing method of the
(第2実施形態)
次に、本発明の第2実施形態について図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特に説明する場合を除き重複する説明は省略する。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG. In addition, about the component which is the same as that of 1st Embodiment, or an equivalent component, the overlapping description is abbreviate | omitted except the case where it attaches | subjects the same referential mark and demonstrates in particular.
なお、本実施形態で製造されるマルチコアファイバは、第1実施形態で製造されるマルチコアファイバ1と同様であり、また、本実施形態で製造されるマルチコアファイバ用母材は、第1実施形態で製造されるマルチコアファイバ用母材1Pと同様である。また、本実施形態におけるマルチコアファイバ1の製造方法は、第1実施形態と同様に、固定工程P1、バンドル工程P2、外付工程P3、焼結工程P4、線引工程P5を主な工程として備える。
The multi-core fiber manufactured in this embodiment is the same as the
<固定工程P1>
本実施形態の固定工程P1は、第1実施形態の固定工程P1と同様である。
<Fixing process P1>
The fixing process P1 of the present embodiment is the same as the fixing process P1 of the first embodiment.
<バンドル工程P2>
図10は、本実施形態のバンドル工程P2において複数のコア被覆ロッド2が束ねられた様子を示す斜視図である。本実施形態では、第1実施形態の複数のコア被覆ロッド2と同様のコア被覆ロッド2を第1実施形態と同数準備すると共に、コア被覆ロッド2と同数の充填用ガラスロッド7を準備する。
<Bundle process P2>
FIG. 10 is a perspective view showing a state in which the plurality of
本実施形態の充填用ガラスロッド7の直径は、コア被覆ロッド2の直径よりも小さくされる。また、充填用ガラスロッド7はクラッド20の一部となる。従って、充填用ガラスロッド7はクラッドガラス層20Rと同様の材料から成る。或いは、充填用ガラスロッド7はクラッドガラス層20Rよりも軟化温度が低いガラスから構成されても良い。この場合、クラッドガラス層20Rが純粋なシリカガラスから構成される場合、充填用ガラスロッド7は例えばフッ素が添加されたシリカガラスから構成され、クラッドガラス層20Rがフッ素が添加されたシリカガラスから構成される場合、充填用ガラスロッド7は例えばクラッドガラス層20Rよりも濃度の高いフッ素が添加されたシリカガラスから構成される。
The diameter of the
本工程では、準備された複数のコア被覆ロッド2及び複数の充填用ガラスロッド7を束ねる位置に配置する。このとき、充填用ガラスロッド7が互いに隣り合うコア被覆ロッド2のそれぞれと離間して隣り合うように配置される。具体的には、太径ロッド3が固定された複数のコア被覆ロッド2が上記第1実施形態と同様に配置され、さらに充填用ガラスロッド7はその側面が2つの互いに隣り合う太径ロッド3の側面と接するように配置される。このようにして太径ロッド3が固定されたコア被覆ロッド2及び充填用ガラスロッド7を配置した後、太径ロッド3の端面及び充填用ガラスロッド7の端面がダミーガラスロッド5の端面に融着されて固定される。このようにして、複数のコア被覆ロッド2及び複数の充填用ガラスロッド7が束ねられる。こうして、互いに隣り合うコア被覆ロッド2の組のそれぞれにおいて、クラッド20の一部となる充填用ガラスロッド7が、互いに隣り合うコア被覆ロッド2のそれぞれと隣り合うと共にそれぞれのコア被覆ロッドと離間して配置される。なお、本工程では、互いに隣り合う太径ロッド3の側面同士または太径ロッド3の側面とコア被覆ロッド2の側面とが溶着されても良い。
In this step, the prepared plurality of
本実施形態では、バンドル工程P2が終了後、第1実施形態と同様にして、外付工程P3、焼結工程P4を行いマルチコアファイバ用母材1Pを得る。さらに、第1実施形態と同様にして線引工程P5を行い、マルチコアファイバ1を得る。
In the present embodiment, after the bundling process P2, the external attachment process P3 and the sintering process P4 are performed in the same manner as in the first embodiment to obtain the
本実施形態によれば、上記のように充填用ガラスロッド7が配置されることによって、互いに隣り合うコア被覆ロッド2の外周面間に形成される空間に充填用ガラスロッド7を配置することができる。当該空間は、充填用ガラスロッド7が配置されない場合には外付工程P3においてスート6が堆積されるべき空間である。このように充填用ガラスロッド7が配置されることによって、充填用ガラスロッド7が配置される位置が全てスート6で埋められる場合よりも、スート6が焼結される際の体積変化を抑制することができる。従って、スート6が焼結する際に生じる収縮力がコア被覆ロッド2に働くことをより抑制し得る為、意図しない変形がコア10に生じることをより抑制し易くなる。
According to this embodiment, the
なお、本実施形態では、互いに隣り合うコア被覆ロッド2の組のそれぞれにおいて、充填用ガラスロッド7が上記のように配置された。しかし、充填用ガラスロッド7は、互いに隣り合うコア被覆ロッド2の少なくとも一組において、それぞれのコア被覆ロッド2と隣り合うと共にそれぞれのコア被覆ロッド2と離間して配置されても良い。
In the present embodiment, the filling
以上、本発明について、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。 As mentioned above, although this invention was demonstrated to the example for embodiment, this invention is not limited to these.
例えば、クラッドガラス層20Rの軟化温度、充填用ガラスロッド7の軟化温度、スート6の軟化温度、太径ロッド3の軟化温度、及び、ダミーガラスロッド5の軟化温度の関係は、適宜調整することができる。
For example, the relationship among the softening temperature of the clad
また、上記実施形態では、それぞれのコア10がクラッド20で直接被覆されるマルチコアファイバ1を例に説明したが、マルチコアファイバはいわゆるトレンチ型のマルチコアファイバであっても良い。トレンチ型のマルチコアファイバは、それぞれのコアがコアよりも低屈折率の内側クラッドで個別に被覆され、それぞれの内側クラッドが更に低屈折率のトレンチ部で個別に被覆される。このコアと内側クラッドとトレンチ部とから成る要素はコア要素と呼ばれる場合がある。そして全てのコア要素がトレンチ部よりも高屈折率でコアよりも低屈折率のクラッドで被覆される構造とされる。このようなマルチコアファイバを製造する場合、コア被覆ロッドは、コアロッドが内側クラッドとなるガラス層で被覆され、内側クラッドとなるガラス層がトレンチ部となるガラス層で被覆され、トレンチ部となるガラス層がクラッドとなるガラス層で被覆された構造とされる。このような構造のコア被覆ロッドを用いる点を除いて、上記実施形態と同様にマルチコアファイバを製造することができる。
In the above embodiment, the
また、第1実施形態では太径ロッド3をダミーガラスロッド5に固定することによって、第2実施形態では太径ロッド3及び充填用ガラスロッド7をダミーガラスロッド5に固定することによって、複数のコア被覆ロッド2を束ねた。しかし、複数のコア被覆ロッド2を束ねる方法はこれらに限定されず、ダミーガラスロッド5は必須の構成要素ではない。例えば、結束バンド等によって太径ロッド3を束ねても良い。結束バンドを用いて太径ロッド3を束ねる場合、当該結束バンドは、樹脂製であっても金属製であっても良いが、耐熱性が高い観点では金属製であることが好ましい。
In the first embodiment, the large-
また、上記実施形態では、それぞれのコア被覆ロッド2の両端部に太径ロッド3を固定する場合を例示して説明したが、太径ロッド3はコア被覆ロッド2の少なくとも一方の端部に固定されれば良い。
In the above embodiment, the case where the large-
また、上記実施形態では、3つのコア10を有するマルチコアファイバ1を製造する製造方法を説明したため、コア被覆ロッド2の数を3つとし、第3実施形態における充填用ガラスロッド7の数も3つとした。しかし、マルチコアファイバのコアの数はこの限りでない。例えば、クラッドの中心に1つのコアが配置され、そのコアの周りに6つのコアが等間隔で配置される1−6コア配置のマルチコアファイバであっても良い。この場合、中心に1つのコア被覆ロッド2が配置され、その周りに6つのコア被覆ロッド2が配置される。
Moreover, in the said embodiment, since the manufacturing method which manufactures the
以上説明したように、本発明によれば、意図しない変形がコアに生じることを抑制することができるマルチコアファイバ用母材の製造方法及びマルチコアファイバの製造方法が提供され、光通信等の産業において利用することができる。 As described above, according to the present invention, a method for manufacturing a multi-core fiber base material and a method for manufacturing a multi-core fiber that can prevent unintended deformation from occurring in the core are provided. Can be used.
1・・・マルチコアファイバ
1P・・・マルチコアファイバ用母材
2・・・コア被覆ロッド
3・・・太径ロッド
5・・・ダミーガラスロッド
6・・・スート
7・・・充填用ガラスロッド
10・・・コア
10P・・・母材コア部
10R・・・コアロッド
20・・・クラッド
20P・・・母材クラッド部
20R・・・クラッドガラス層
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記複数のコア被覆ロッドのそれぞれに固定された前記太径ロッドの側面が互いに隣り合うように、前記複数のコア被覆ロッドを束ねるバンドル工程と、
前記複数のコア被覆ロッドの外周面に前記クラッドの他の一部となるスートを堆積する外付工程と、
を備える
ことを特徴とするマルチコアファイバ用母材の製造方法。 A large-diameter rod having an outer diameter larger than the outer diameter of the core-coated rod at at least one end of each of the plurality of core-coated rods coated with a clad glass layer whose outer peripheral surface is a part of the cladding. A fixing step of fixing one end face of
A bundling step of bundling the plurality of core covering rods such that side surfaces of the large diameter rods fixed to each of the plurality of core covering rods are adjacent to each other;
An external step of depositing soot to be another part of the clad on the outer peripheral surface of the plurality of core-coated rods;
The manufacturing method of the preform | base_material for multi-core fibers characterized by comprising.
ことを特徴とする請求項1に記載のマルチコアファイバ用母材の製造方法。 The method for manufacturing a base material for a multi-core fiber according to claim 1, wherein in the bundling step, the other end face of each of the large-diameter rods is fixed to a dummy glass rod.
ことを特徴とする請求項1または2に記載のマルチコアファイバ用母材の製造方法。 The method for producing a base material for a multicore fiber according to claim 1 or 2, wherein a distance between the core covering rods adjacent to each other is D / 4 or more, where D is a diameter of the core covering rod.
ことを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載のマルチコアファイバ用母材の製造方法。 In the bundling step, the glass rod for filling, which is a part of the clad, is adjacent to each core covering rod and separated from each core covering rod in at least one pair of the core covering rods adjacent to each other. The method for manufacturing a multi-core fiber preform according to any one of claims 1 to 3, wherein the multi-core fiber preform is arranged.
ことを特徴とする請求項4に記載のマルチコアファイバ用母材の製造方法。 5. The method for manufacturing a base material for a multi-core fiber according to claim 4, wherein in the bundling step, the glass rod for filling is arranged such that a side surface is in contact with a side surface of the large-diameter rod.
ことを特徴とするマルチコアファイバの製造方法。 A method for producing a multi-core fiber, comprising a drawing step of drawing the base material for a multi-core fiber produced by the method for producing a preform for a multi-core fiber according to any one of claims 1 to 5.
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