JP2020019680A - マルチコアファイバ用母材の製造方法およびマルチコアファイバの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】マルチコアファイバ用の母材を製造するにあたって、コア部の変形を抑制できるマルチコアファイバ用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。【解決手段】コア部１１を有するコア入りガラスロッド１を含む複数のガラスロッドを複数の層をなすように集合させたロッド集合体４を石英管３内に配置してロッド／石英管ユニット５を得る配置工程と、ロッド／石英管ユニット５を溶融、一体化させて原母材とする一体化工程と、前記原母材の外周領域を削除する外削工程と、を有する。配置工程においては、ロッド集合体４を構成する最外層のガラスロッドとして、コア入りガラスロッド１を用いる。外削工程においては、少なくとも最外層のコア入りガラスロッド１に由来するコア部を削除する。【選択図】図１

Description

本発明は、マルチコアファイバ用母材の製造方法およびマルチコアファイバの製造方法に関する。

マルチコアファイバ用母材の製造方法としては、スタックアンドドロー法（非特許文献１を参照）および孔開法が知られている。スタックアンドドロー法は、コア部を有する複数のガラスロッドと、コア部を含まないガラスロッド（スペーサ）とを石英管内に挿入し、これらを一体化することにより母材を得る。なお、スペーサは母材の充実化のために用いられる。孔開法は、ドリル等の穿孔装置を用いてガラス母材に複数の孔を開け、その中に、コア部を有するガラスロッドを挿入し、空隙をつぶすことにより母材を得る。

孔開法では、穿孔装置の仕様によって、作製可能な母材の大きさに制約が生じるため、光ファイバの長尺化の点で課題がある。これに対し、スタックアンドドロー法は、径が大きい母材を作製しやすいため、光ファイバの長尺化に対応できる。スタックアンドドロー法は、光ファイバの低損失化の点でも好ましい。

非結合型マルチコアファイバでは、コア間のクロストークを抑制することは重要である。クロストークの低減には、コアの周囲に低屈折率層を設けることで、コアの電界の重なりを抑制する手法が有効である。低屈折率層は、例えば、屈折率を低くする効果を持つドーパント（フッ素など）が用いられるため、クラッド（シリカ層）と比較して低硬度となりやすい。

低屈折率層を有するマルチコアファイバ用の母材をスタックアンドドロー法によって製造する方法は、低屈折率層を有する複数のガラスロッドをスペーサともに石英管に挿入し、これらを一体化する工程を含む。この工程においては、他のガラスロッド、スペーサ、石英管等により押圧力が働くことによって低屈折率層が変形し、これに伴いコア部も変形する可能性があった。特に、最外層のガラスロッド側においては、押圧力に不均衡が生じ、低屈折率層およびコア部の変形が起こりやすかった。コアの変形は、例えば、偏波モード分散（ＰＭＤ）などの光学的な特性に悪影響を与える可能性がある。なお、上記ではマルチコアファイバ用の母材が低屈折率層を有する旨を説明したが、低屈折率層を有さないマルチコアファイバ用の母材においても同様の要請が生じ得る。

I. Ishida et al., "Possibility of Stack and Draw process as Fabrication Technology for Multi-Core Fiber，" 0Tu2G.1, OFC2013.

本発明の一態様は、マルチコアファイバ用の母材を製造するにあたって、コア部の変形を抑制できるマルチコアファイバ用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を課題とする。

本発明の一態様は、コア部を有するコア入りガラスロッドを含む複数のガラスロッドを複数の層をなすように集合させたロッド集合体を石英管内に配置してロッド／石英管ユニットを得る配置工程と、前記ロッド／石英管ユニットを溶融、一体化させて原母材とする一体化工程と、前記原母材の外周領域を削除する外削工程と、を有し、配置工程において、少なくとも前記ロッド集合体を構成する最外層のガラスロッドとして、前記コア入りガラスロッドを用い、前記外削工程において、少なくとも前記最外層のコア入りガラスロッドに由来するコア部を削除する、マルチコアファイバ用母材の製造方法を提供する。

本発明の他の態様は、コア部を有するコア入りガラスロッドを含む複数のガラスロッドを複数の層をなすように集合させたロッド集合体を石英管内に配置してロッド／石英管ユニットを得る配置工程と、前記ロッド／石英管ユニットを溶融、一体化させて原母材とする一体化工程と、を有し、前記ロッド集合体を構成する最外層のガラスロッドとして、前記コア部のないガラスロッドを用いる、マルチコアファイバ用母材の製造方法を提供する。

前記ロッド集合体を構成するガラスロッドは、六方最密構造をとることが好ましい。

配置工程において、前記ロッド集合体と前記石英管との間にスペーサロッドを配置することができる。

配置工程において、前記ロッド集合体を構成するガラスロッドの隙間に、スペーサロッドを配置することができる。

本発明のさらに他の態様は、前記マルチコアファイバ用母材の製造方法によって得られたマルチコアファイバ用母材を線引きすることによってマルチコアファイバを得る、マルチコアファイバの製造方法を提供する。

本発明の一態様によれば、マルチコアファイバ用の母材を製造するにあたって、コア部の変形を抑制できる。

第１実施形態の製造方法において、複数のガラスロッドを石英管に挿入したユニットの断面図である。 図１に示すユニットで用いられるコア入りガラスロッドの屈折率分布を示す図である。 図１に示すユニットを一体化して得た原母材の断面図である。 図３の原母材の外周領域を削除して得た外削体の断面図である。 図４の外削体の外周面に外付けを行って得た光ファイバ母材の断面図である。 マルチコアファイバの一例の断面図である。 第２実施形態の製造方法において、複数のガラスロッドを石英管に挿入したユニットの断面図である。 図７に示すユニットを一体化して得た原母材の断面図である。 図８の原母材の外周領域を削除して得た光ファイバ母材の断面図である。 第３実施形態の製造方法において、複数のガラスロッドを石英管に挿入したユニットの断面図である。 比較形態の製造方法において、複数のガラスロッドを石英管に挿入したユニットの断面図である。 図１１に示すユニットを一体化して得た光ファイバ母材の断面図である。

［マルチコアファイバ用母材の製造方法］（第１実施形態）
第１実施形態に係るマルチコアファイバ用母材の製造方法を、図１〜図６を参照して説明する。なお、以下の説明に用いる各図面では、各部材を認識可能な大きさとするため縮尺を変更している場合がある。

製造方法の説明に先だって、この製造方法によって得られる光ファイバ母材から作製されるマルチコアファイバについて説明する。図６は、第１実施形態の製造方法によって得られる光ファイバ母材から作製されるマルチコアファイバの一例の断面図である。

図６に示すマルチコアファイバ１００は、複数のコア１０１と、クラッド１０２とを備えている。複数のコア１０１は、複数の層（図６では３層）を構成して配置されている。すなわち、複数のコア１０１は、中心コア１０１Ａ（第１層コア）と、複数の第２層コア１０１Ｂと、複数の第３層コア１０１Ｃとを含む。中心コア１０１Ａは、クラッド１０２の中央に配置されている。複数（図６では６つ）の第２層コア１０１Ｂは、中心コア１０１Ａを囲むように並んで配置されている。複数（図６では１２）の第３層コア１０１Ｃは、第２層コア１０１Ｂを囲むように並んで配置されている。

コア１０１は、それぞれコア要素１０５を構成している。コア要素１０５は、コア１０１と、コア１０１の外周側に形成された内側クラッド１０３と、内側クラッド１０３の外周側に形成された低屈折率層１０４とを備える。低屈折率層１０４は、クラッド１０２に包囲されている。内側クラッド１０３の屈折率はコア１０１の屈折率より低い。低屈折率層１０４の屈折率は内側クラッド１０３およびクラッド１０２の屈折率より低い。

クラッド１０２の外周面には、樹脂からなる一次被覆層１０６と、樹脂からなる二次被覆層１０７とが形成されている。

次に、第１実施形態に係るマルチコアファイバ用母材の製造方法を説明する。
図１は、第１実施形態の製造方法において、複数のコア入りガラスロッド１を外スペーサロッド２とともに石英管３に挿入したユニットの断面図である。図２は、コア入りガラスロッド１の屈折率分布を示す図である。
第１実施形態の製造方法は、（１）配置工程、（２）一体化工程、（３）外削工程、（４）外付け工程を含む。

（配置工程）
図１に示すように、複数のコア入りガラスロッド１を集合させた状態で石英管３内に配置する。集合させた状態の複数のコア入りガラスロッド１をロッド集合体４という。

コア入りガラスロッド１は、コア部１１と、コア部１１を覆うクラッド部１２と、を有している。コア部１１は、マルチコアファイバのコア（例えば、図６に示すコア１０１）となり得る。クラッド部１２は、コア部１１の外周側に形成された内側クラッド部１３と、内側クラッド部１３の外周側に形成された低屈折率層１４と、低屈折率層１４の外周側に形成された外側クラッド部１５と、を備えている。内側クラッド部１３は、マルチコアファイバの内側クラッド（例えば、図６に示す内側クラッド１０３）となり得る。低屈折率層１４は、マルチコアファイバの低屈折率層（例えば、図６に示す低屈折率層１０４）となり得る。外側クラッド部１５は、マルチコアファイバのクラッド（例えば、図６に示すクラッド１０２）となり得る。
コア入りガラスロッド１は、長さ方向に直交する断面が円形状である。複数のコア入りガラスロッド１の外径は互いに等しい。

コア部１１、クラッド部１２（内側クラッド部１３、低屈折率層１４、および外側クラッド部１５）には、必要に応じて、ガラスに、屈折率等を調整するためのドーパントが添加されている。コア部１１には、例えば、ゲルマニウム（Ｇｅ）などの屈折率を上昇させるドーパントが添加される。クラッド部１２（内側クラッド部１３、低屈折率層１４、および外側クラッド部１５）には、例えば、フッ素（Ｆ）などの屈折率を低下させるドーパント、塩素（Ｃｌ）などの屈折率を上昇させるドーパントなどが添加される。屈折率は、ドーパントの種類および添加量によって調整できる。低屈折率層１４は、ドーパントの影響により、他の部位に比べて硬度が低くなる可能性がある。
図２に示すように、内側クラッド部１３の屈折率はコア部１１の屈折率より低い。低屈折率層１４の屈折率は内側クラッド部１３および外側クラッド部１５の屈折率より低い。

図１に示すように、複数のコア入りガラスロッド１は、複数の層を構成して配置されている。すなわち、複数のコア入りガラスロッド１は、中心ロッド１Ａ（第１層ロッド）と、複数の第２層ロッド１Ｂと、複数の第３層ロッド１Ｃと、複数の第４層ロッド１Ｄとを含む。中心ロッド１Ａは、石英管３の中央に配置されている。複数（図６では６本）の第２層ロッド１Ｂは、中心ロッド１Ａを囲むように並んで配置されている。複数の第２層ロッド１Ｂは中心ロッド１Ａに接している。複数（図６では１２本）の第３層ロッド１Ｃは、第２層ロッド１Ｂを囲むように並んで配置されている。複数の第３層ロッド１Ｃは第２層ロッド１Ｂに接している。複数（図６では１８本）の第４層ロッド１Ｄは、第３層ロッド１Ｃを囲むように並んで配置されている。複数の第４層ロッド１Ｄは第３層ロッド１Ｃに接している。第４層ロッド１Ｄは、最外層である第４層を構成する。

複数のコア入りガラスロッド１は、六方最密構造をとるように（すなわち、三角格子状に）配置されている。複数のコア入りガラスロッド１は、長さ方向に直交する断面（図１参照）において、隣り合って接する３つのコア入りガラスロッド１の中心を結ぶ線が正三角形となるように配置されている。複数のコア入りガラスロッド１は、六方最密構造をとることによって、コア部１１を規則正しく、かつ一層密に配列することができる。そのため、複数のコア部（図５参照）が規則正しく、かつ一層密に配列されたマルチコアファイバ用母材を製造できる。

外スペーサロッド２を、ロッド集合体４の外周面と石英管３の内周面との間に配置する。コア入りガラスロッド１および外スペーサロッド２を石英管３内に配置したユニットを「ロッド／石英管ユニット５」という。

外スペーサロッド２は、例えば、石英系のガラスで構成されている。外スペーサロッド２は、外径が互いに等しくてもよいが、外径が異なる複数種類を用いてもよい。図１に示すロッド／石英管ユニット５では、４種類の外スペーサロッド２が用いられている。すなわち、複数の外スペーサロッド２は、第１外スペーサロッド２Ａと、第２外スペーサロッド２Ｂと、第３外スペーサロッド２Ｃと、第４外スペーサロッド２Ｄとを含む。第１外スペーサロッド２Ａは最も外径が大きい外スペーサロッド２である。第２外スペーサロッド２Ｂは第１外スペーサロッド２Ａに比べて外径が小さい。第３外スペーサロッド２Ｃは第２外スペーサロッド２Ｂに比べて外径が小さい。第４外スペーサロッド２Ｄは第３外スペーサロッド２Ｃに比べて外径が小さい。ロッド／石英管ユニット５では、ロッド集合体４と石英管３との隙間に、当該隙間に応じて選ばれた、４種類の外スペーサロッド２Ａ〜２Ｄのうちいずれかが配置されている。外スペーサロッド２は、例えば、第４層ロッド１Ｄおよび石英管３に接している。

石英管３は、円筒状、すなわち、長さ方向に直交する断面が円形状である管体である。石英管３は、例えば石英系のガラスで構成されている。

（一体化工程）
図１に示すロッド／石英管ユニット５を、加熱炉を用いて加熱する。これにより、コア入りガラスロッド１、外スペーサロッド２および石英管３は溶融して一体化する。図３に示すように、この一体化物を「原母材６」という。原母材６は、複数のコア部１１と、クラッド部２２とを備えている。複数のコア部１１は、複数の層（図３では４層）を構成して配置されている。すなわち、複数のコア部１１は、中心コア部１１Ａ（第１層コア部）と、複数の第２層コア部１１Ｂと、複数の第３層コア部１１Ｃと、第４層コア部１１Ｄとを含む。

中心コア部１１Ａは、クラッド部２２の中央に配置されている。中心コア部１１Ａは、中心ロッド１Ａのコア部１１（図１参照）に由来するコア部である。複数（図３では６つ）の第２層コア部１１Ｂは、中心コア部１１Ａを囲むように並んで配置されている。第２層コア部１１Ｂは、第２層ロッド１Ｂのコア部１１（図１参照）に由来するコア部である。複数（図３では１２）の第３層コア部１１Ｃは、第２層コア部１１Ｂを囲むように並んで配置されている。第３層コア部１１Ｃは、第３層ロッド１Ｃのコア部１１（図１参照）に由来するコア部である。複数（図３では１８）の第４層コア部１１Ｄは、第３層コア部１１Ｃを囲むように並んで配置されている。複数の第４層コア部１１Ｄは、最外層を構成する。第４層コア部１１Ｄは、第４層ロッド１Ｄのコア部１１（図１参照）に由来するコア部である。

コア部１１は、それぞれコア要素２５を構成している。コア要素２５は、コア部１１と、コア部１１の外周側に形成された内側クラッド部２３と、内側クラッド部２３の外周側に形成された低屈折率層２４とを備える。低屈折率層２４は、クラッド部２２に包囲されている。内側クラッド部２３の屈折率はコア部１１の屈折率より低い。低屈折率層２４の屈折率は内側クラッド部２３およびクラッド部２２の屈折率より低い。

（外削工程）
図４に示すように、原母材６の外周領域（外周面から所定深さの領域）を全周にわたって削除する外削加工を行うことによって、外削体７を得る。外削加工には、機械的加工（例えば研削加工、切削加工など）、化学的加工（例えばエッチングなど）を採用できる。この加工において削除される外周領域の深さ範囲は、第４層コア部１１Ｄ（図３参照）が削除されるように定められる。外削体７の外径は原母材６の外径より小さくなる。

外削体７は、複数のコア部１１と、クラッド部３２とを備えている。クラッド部３２は、クラッド部２２(図３参照)の一部である。原母材６の第４層コア部１１Ｄ（図３参照）が削除されるため、複数のコア部１１は、原母材６における層の数より１つ少ない層（図４では３層）を構成する。すなわち、複数のコア部１１は、中心コア部１１Ａ（第１層コア部）と、複数の第２層コア部１１Ｂと、複数の第３層コア部１１Ｃとを含む。

（外付け工程）
図５に示すように、外削体７の外周面に外付け層８を全周にわたって形成することによって、光ファイバ母材９（マルチコアファイバ用母材）を得る。
外付け層８の形成方法としては、スート法、ジャケット法などを採用できる。スート法を用いる場合は、外削体７の外周面にスートを堆積させた後、これを焼結させることによって外付け層８を形成する。ジャケット法を用いる場合には、外削体７に石英管（図示略）を被せ、これらを融着させることによって外付け層８を形成する。外付け層８は、クラッド部３２（図４参照）と一体化されて、クラッド部４２となる。

光ファイバ母材９は、複数のコア部１１と、クラッド部４２とを備えている。複数のコア部１１は、中心コア部１１Ａ（第１層コア部）と、複数の第２層コア部１１Ｂと、複数の第３層コア部１１Ｃとを含む。

［マルチコアファイバの製造方法］（第１実施形態）
光ファイバ母材９を線引きすることでマルチコアファイバ（例えば、図６に示すマルチコアファイバ１００）を作製することができる。詳しくは、光ファイバ母材９を溶融紡糸して光ファイバ裸線を形成する（紡糸工程）。次いで、前記光ファイバ裸線の外周に樹脂からなる被覆層（例えば、図６に示す一次被覆層１０６および二次被覆層１０７）を設ける（コーティング工程）。次いで、前記被覆層を硬化させる（硬化工程）。このようにして、マルチコアファイバを作製することができる。

本実施形態の製造方法によれば、最外層である第４層コア部１１Ｄに変形が生じたとしても、外削工程において第４層コア部１１Ｄ（図３参照）は削除される。第１〜第３コア部１１Ａ〜１１Ｃは石英管３から離れているため、一体化工程において変形は生じにくい。このため、変形の度合いが大きいコア部がない光ファイバ母材９を製造できる。したがって、変形の度合いが大きいコアを含まないマルチコアファイバが得られる。この変形の度合いが大きいコアがない分だけ、光学的な悪影響（例えば、偏波モード分散（ＰＭＤ）に与える悪影響）を抑制できる。

また、本実施形態の製造方法では、ロッド集合体４（図１参照）を構成するガラスロッドは１種類（すなわち、コア入りガラスロッド１のみ）である。そのため、多種類のロッドを用いる場合に比べて、すべてのガラスロッドを精度よく同径にできる。したがって、寸法精度の高い光ファイバ母材９を作製できる。また、多種類のロッドを用いる場合と異なり、異種ロッドの順序、配列等に配慮する必要がなく、ロッド集合体４の作製が容易である。

また、本実施形態の製造方法では、余剰のコア入りガラスロッド１が生じた場合に、このコア入りガラスロッド１を第４層ロッド１Ｄとして有効に利用できるため、製造コスト抑制が可能である。

また、本実施形態の製造方法では、ロッド集合体４と石英管３との間に外スペーサロッド２を配置するため、ロッド集合体４と石英管３との間の空隙を小さくできる。そのため、寸法精度の高い光ファイバ母材９を作製できる。

［マルチコアファイバ用母材の製造方法］（第２実施形態）
次に、第２実施形態に係るマルチコアファイバ用母材の製造方法を説明する。なお、第１実施形態と共通の構成については同じ符号を付して説明を省略する。
図７は、第２実施形態の製造方法において、複数のコア入りガラスロッド１およびガラスロッド５０を外スペーサロッド２とともに石英管３に挿入したユニットの断面図である。第２実施形態の製造方法は、（１）配置工程、（２）一体化工程、（３）外削工程を含む。

（配置工程）
図７に示すように、複数のコア入りガラスロッド１およびガラスロッド５０を集合させた状態で石英管３内に配置する。集合させた状態の複数のコア入りガラスロッド１およびガラスロッド５０をロッド集合体５４という。

第２実施形態における配置工程は、最外層である第４層ロッドとして、コア入りガラスロッド１に代えて、ガラスロッド５０が用いられる点で第１実施形態における配置工程と異なる。ガラスロッド５０は、コア部がなく、全体が均質なガラスロッドである。ガラスロッド５０は、マルチコアファイバのクラッド（例えば、図６に示すクラッド１０２）となり得る。ガラスロッド５０には、必要に応じて、屈折率等を調整するためのドーパントが添加される。

外スペーサロッド２を、ロッド集合体５４の外周面と石英管３の内周面との間に配置する。コア入りガラスロッド１、ガラスロッド５０および外スペーサロッド２を石英管３内に配置したユニットを「ロッド／石英管ユニット５５」という。

（一体化工程）
図７に示すロッド／石英管ユニット５５を加熱することにより、図８に示すように、コア入りガラスロッド１、ガラスロッド５０、外スペーサロッド２および石英管３は溶融して一体化する。この一体化物を「原母材５６」という。原母材５６は、複数のコア部１１と、クラッド部６２とを備えている。原母材５６では、ガラスロッド５０はクラッド部６２の一部となっている。

複数のコア部１１は、複数の層（図８では３層）を構成して配置されている。すなわち、複数のコア部１１は、中心コア部１１Ａ（第１層コア部）と、複数の第２層コア部１１Ｂと、複数の第３層コア部１１Ｃとを含む。

（外削工程）
図９に示すように、原母材６の外周領域（外周面から所定深さの領域）を全周にわたって削除する外削加工を行うことによって、光ファイバ母材５９（マルチコアファイバ用母材）を得る。
光ファイバ母材５９は、複数のコア部１１と、クラッド部７２とを備えている。複数のコア部１１は、中心コア部１１Ａ（第１層コア部）と、複数の第２層コア部１１Ｂと、複数の第３層コア部１１Ｃとを含む。
なお、一体化工程で得られる原母材５６のクラッド部６２が十分に薄く形成されていれば、外削工程を経ることなく、原母材５６をそのまま光ファイバ母材とすることができる。この場合には、外削工程および外付け工程（第１実施形態を参照）は不要となる。

［マルチコアファイバの製造方法］（第２実施形態）
光ファイバ母材５９を線引きすることでマルチコアファイバ（例えば図６に示すマルチコアファイバ１００）を作製することができる。詳しくは、光ファイバ母材５９を溶融紡糸して光ファイバ裸線を形成する（紡糸工程）。次いで、前記光ファイバ裸線の外周に樹脂からなる被覆層（例えば、図６に示す被覆層１０６，１０７）を設ける（コーティング工程）。次いで、前記被覆層を硬化させる（硬化工程）。このようにして、マルチコアファイバを作製することができる。

本実施形態の製造方法によれば、ロッド集合体５４における最外層として、コア部のないガラスロッド５０を用いるため、第１〜第３コア部１１Ａ〜１１Ｃを石英管３から離れて配置することができる。そのため、一体化工程において第１〜第３コア部１１Ａ〜１１Ｃに変形は生じにくい。したがって、従来の製造方法で生じ得る変形の度合いが比較的大きいコア部を含まない光ファイバ母材５９を製造できる。よって、従来の製造方法で生じ得る変形の度合いが比較的大きいコアを含まないマルチコアファイバが得られる。この変形の度合いが比較的大きいコアを含まない分だけ、光学的な悪影響（例えば、偏波モード分散（ＰＭＤ）に与える悪影響）を抑制できる。

また、本実施形態の製造方法によれば、一体化工程で得られる原母材５６のクラッド部６２が十分に薄く形成されていれば、必ずしも外削工程（第１実施形態の外削工程を参照）を行わずに配置工程および一体化工程だけで光ファイバ母材５９の外径を調整することができる。そのため、この場合は、必ずしも外付け工程（第１実施形態を参照）を行う必要はなくなり、工程数を少なくできる。よって、容易に光ファイバ母材５９を製造できる。

また、本実施形態の製造方法では、ガラスロッド５０がコア入りガラスロッド１に比べて安価であるため、製造コストを抑制できる。

また、本実施形態の製造方法では、ロッド集合体４と石英管３との間に外スペーサロッド２を配置するため、ロッド集合体４と石英管３との間の空隙を小さくできる。そのため、寸法精度の高い光ファイバ母材９を作製できる。

［マルチコアファイバ用母材の製造方法］（第３実施形態）
次に、第３実施形態に係るマルチコアファイバ用母材の製造方法を説明する。なお、第１実施形態または第２実施形態と共通の構成については同じ符号を付して説明を省略する。
図１０は、第３実施形態の製造方法において、複数のコア入りガラスロッド１を、スペーサロッド２，８２とともに石英管３に挿入したユニットの断面図である。第３実施形態の製造方法は、第１実施形態と同様に、（１）配置工程、（２）一体化工程、（３）外削工程、（４）外付け工程を含む。

（配置工程）
図１０に示すように、複数のコア入りガラスロッド１を集合させた状態で石英管３内に配置する。第３実施形態における配置工程は、コア入りガラスロッド１どうしの隙間に、内スペーサロッド８２を配置する点で、第１実施形態における配置工程と異なる。内スペーサロッド８２は、均質なガラスロッドである。
内スペーサロッド８２は、隣り合う３つのコア入りガラスロッド１に接するようにその外径を定めることができる。

内スペーサロッド８２は、マルチコアファイバのクラッド（例えば、図６に示すクラッド１０２）となり得る。内スペーサロッド８２には、必要に応じて、屈折率等を調整するためのドーパントが添加されている。次いで、外スペーサロッド２を、ロッド集合体４の外周面と石英管３の内周面との間に配置することによって、ロッド／石英管ユニット８５を得る。なお、配置工程以外の工程は、第１実施形態と同様としてよい。

本実施形態の製造方法によれば、内スペーサロッド８２を用いるため、コア入りガラスロッド１どうしの空隙を小さくできる。そのため、コア部等の寸法精度の高い光ファイバ母材を作製できる。

［マルチコアファイバ用母材の製造方法］（比較形態）
比較のため、（３）外削工程、（４）外付け工程を行わないでマルチコアファイバ用母材を製造する方法について説明する。比較形態の製造方法は、外削工程および外付け工程を含まない点で第１実施形態の製造方法と異なる。

（配置工程）
図１１に示すように、複数のガラスロッド１を外スペーサロッド２とともに石英管３に挿入し、ロッド／石英管ユニット９５を得る。

（一体化工程）
ロッド／石英管ユニット９５を加熱することにより、コア入りガラスロッド１、外スペーサロッド２および石英管３を溶融、一体化させて、図１２に示す光ファイバ母材９９を得る。光ファイバ母材９９は、複数のコア部１１１と、クラッド部１１２とを備えている。複数のコア部１１１は、中心コア部１１１Ａ（第１層コア部）と、複数の第２層コア部１１１Ｂと、複数の第３層コア部１１１Ｃとを含む。

比較形態の製造方法では、最外層である第３層コア部１１１Ｃに変形が生じる可能性がある。
これに対し、第１および第３実施形態では、変形しやすい第４層コア部は外削工程で削除される。第２実施形態では、最外層である第３層コア部は石英管から離れているため変形しにくい。そのため、変形の度合が大きいコア部を含まない光ファイバ母材が得られる。

本発明は前記の例に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。例えば、光ファイバ母材（マルチコアファイバ用母材）のコア部が構成する層の数は３に限らず、２以上の任意の数であってよい。
図１に示すように、第１実施形態で用いるコア入りガラスロッド１のクラッド部１２は、内側クラッド部１３、低屈折率層１４および外側クラッド部１５を含むが、コア入りガラスロッドのクラッド部は低屈折率層を含まなくてもよい。例えば、コア入りガラスロッドは、コア部と、均質なクラッド部とを有する構成であってよい。

第１実施形態では、コア入りガラスロッド１および外スペーサロッド２が挿入される管体として石英管３が用いられているが、管体の材料は特に限定されない。管体は、光ファイバ母材（マルチコアファイバ用母材）のクラッド部を構成し得る材料で構成されていればよい。
なお、光ファイバ母材（図５参照）におけるコア部の層の数を「ｎ」（ｎは２以上の整数）とすると、コア入りガラスロッド（図１参照）および原母材（図３参照）における「第１〜第４層」はそれぞれ第（ｎ−２）層、第（ｎ−１）層、第ｎ層、第（ｎ＋１）層に相当する。

１…コア入りガラスロッド、２…外スペーサロッド（スペーサロッド）、３…石英管、４，５４…ロッド集合体、５，５５，８５…ロッド／石英管ユニット、６，５６…原母材、７…外削体、８…外付け層、９，５９…光ファイバ母材（マルチコアファイバ用母材）、１１…コア部、１２…クラッド部、１４…低屈折率層、５０…ガラスロッド、８２…内スペーサロッド（スペーサロッド）、１００…マルチコアファイバ。

Claims (6)

1. コア部を有するコア入りガラスロッドを含む複数のガラスロッドを複数の層をなすように集合させたロッド集合体を石英管内に配置してロッド／石英管ユニットを得る配置工程と、
   前記ロッド／石英管ユニットを溶融、一体化させて原母材とする一体化工程と、
   前記原母材の外周領域を削除する外削工程と、を有し、
   前記配置工程において、少なくとも前記ロッド集合体を構成する最外層のガラスロッドとして、前記コア入りガラスロッドを用い、
   前記外削工程において、少なくとも前記最外層のコア入りガラスロッドに由来するコア部を削除する、マルチコアファイバ用母材の製造方法。
2. コア部を有するコア入りガラスロッドを含む複数のガラスロッドを複数の層をなすように集合させたロッド集合体を石英管内に配置してロッド／石英管ユニットを得る配置工程と、
   前記ロッド／石英管ユニットを溶融、一体化させて原母材とする一体化工程と、を有し、
   前記ロッド集合体を構成する最外層のガラスロッドとして、前記コア部のないガラスロッドを用いる、マルチコアファイバ用母材の製造方法。
3. 前記ロッド集合体を構成するガラスロッドは、六方最密構造をとる、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。
4. 配置工程において、前記ロッド集合体と前記石英管との間にスペーサロッドを配置する、請求項１〜３のうちいずれか１項に記載のマルチコアファイバ用母材の製造方法。
5. 配置工程において、前記ロッド集合体を構成するガラスロッドの隙間に、スペーサロッドを配置する、請求項１〜４のうちいずれか１項に記載のマルチコアファイバ用母材の製造方法。
6. 請求項１〜５のうちいずれか１項に記載のマルチコアファイバ用母材の製造方法によって得られたマルチコアファイバ用母材を線引きすることによってマルチコアファイバを得る、マルチコアファイバの製造方法。

Images