JP3863025B2 - Manufacturing method of double clad fiber - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ファイバ中心軸方向に延びるコアと、該コアの周囲を覆う第1クラッドと、該第1クラッドの周囲を覆う第2クラッドとを有するダブルクラッドファイバの製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来より、ファイバレーザやファイバアンプに用いられる光ファイバとして、ダブルクラッドファイバが知られている。このダブルクラッドファイバは、例えば励起光活性物質である希土類元素がドープされた石英(SiO2)製コアと、このコアの周囲を覆う同じくSiO2製の第1クラッドと、この第1クラッドの周囲を覆う、例えば紫外線硬化型樹脂製の第2クラッドとから構成されている。このダブルクラッドファイバにおいては、信号光を上記コア内で伝播させる一方、この信号光を励起させる励起光を上記コア及び第1クラッド内で伝播させることにより、上記励起光がコアを横切る度に上記希土類元素が活性化されて、その結果、上記信号光が増幅されるように構成されている。
【0003】
ところで、ファイバ横断面における上記第1クラッドと第2クラッドとの界面形状を、コアと同心の円形状に構成した場合は、励起光の中にコアの周りを周回する成分、いわゆるスキュー成分が発生する。このスキュー成分の光はコアを通過することがほとんどないためコアの希土類元素を活性化しない。このため、スキュー成分が多くなるとコア内を伝播する信号光を大きく増幅することができないという問題がある。
【0004】
そこで、上記第1及び第2クラッドの界面形状を円形状以外の種々の形状、例えば、四角形等の多角形状に形成することや、コアの中心軸に対して非対称な形状に形成すること等が提案されている。こうすることで、スキュー光の発生が抑制されるため、励起光がコアを横切る確率が高くなり、これにより上記の問題が改善されることになる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述したような第1及び第2クラッドの界面形状が円形状以外の形状に構成されたダブルクラッドファイバを製造する手法として、例えば図7に示すように、略円柱状の基材26(尚、この基材26はダブルクラッドファイバにおけるコア及び第1クラッドとなるものである)を用意し、この基材26の外周面をバーナー8の火炎によって溶融変形又は研磨することで、所望の横断面形状を形成する手法が提案されている。
【0006】
ところが、こうしたバーナー火炎を用いた手法では、その処理中に水が発生し、この水が基材26の外周面から内部に浸透するようになる。このため、完成したダブルクラッドファイバの第1クラッド内にOH基が残留することになり、励起光の吸収損失が増大し、ひいては励起効率の低減を招くこととなる。
【0007】
また、ダブルクラッドファイバにおいてスキュー光の発生を抑制するには、上述したように、第1及び第2クラッドの界面形状を、コア中心軸に対して非対称な形状にすることも効果的であるが、こうした非対称の界面形状にしたときは、このダブルクラッドファイバと、コア・クラッドからなる通常の光ファイバとの接続が困難になるという不都合がある。つまり、ダブルクラッドファイバと、通常の光ファイバとを融着接続するときには、各ファイバの接続端部を溶融させるが、このとき第1及び第2クラッドの界面形状がコア中心軸に対して非対称であれば、溶融した第1クラッド部分の表面張力がコアに対して周方向に不均一な分布になる。これにより、コアが径方向に引っ張られて移動するようになり、このダブルクラッドファイバと通常の光ファイバとのコア軸を一致させることが困難になる。その結果、接続損失の増大を招く虞がある。
【0008】
従って、接続損失を低減化させるには、第1及び第2クラッドの界面形状を、ファイバ中心軸に対して対称な形状にすることが好ましいが、バーナー火炎によって界面形状を形成する手法では、ファイバ中心軸に対して対称な形状を形成することは困難である。
【0009】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、スキュー光の発生を防止することで、励起効率を高めたダブルクラッドファイバを容易に製造可能にすることにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、ダブルクラッドファイバのコア及び第1クラッドを構成する基材の外周面に杆状材を配設することでファイバ母材を作製し、これによって、ダブルクラッドファイバの第1及び第2クラッドの界面形状が円形状とは異なる形状となるようにした。
【0011】
具体的に、第1の発明は、ファイバ中心軸方向に延びるコアと、該コアの周囲を覆う第1クラッドと、該第1クラッドの周囲を覆う第2クラッドとを有するダブルクラッドファイバの製造方法を対象とする。
【0012】
そして、上記ダブルクラッドファイバにおけるコア及び第1クラッドを構成する柱状の基材と、該基材の外周面に当接しかつ該基材の長手方向に沿って配設した少なくとも1つの杆状材とによりファイバ母材を作製する工程と、上記作製したファイバ母材を加熱・延伸することで、ファイバ状に線引きする工程と、上記線引きしたファイバの周囲に樹脂を被覆することで、上記ダブルクラッドファイバにおける第2クラッドを形成する工程とを備え、上記杆状材を棒材とするものである。
【0013】
こうすることで、光ファイバ母材は、上記ダブルクラッドファイバにおけるコア及び第1クラッドを構成する基材と、該基材の外周面に当接した状態で該基材の長手方向に沿って配設した少なくとも1つの杆状材(棒材)とにより構成され、このファイバ母材を加熱・延伸してファイバ状に線引きすると、その線引きされたファイバの横断面は、基材の外周面に杆状材が溶融・一体化するため、円形状とは異なる形状を有するようになる。
【0014】
そして、このファイバの周囲に樹脂を被覆することで、第1及び第2クラッドの界面形状が円形状とは異なる形状に形成されたダブルクラッドファイバが製造される。
【0015】
このように、ダブルクラッドファイバの製造の際にバーナー火炎によって第1及び第2クラッドの界面形状を形成する場合には水が発生し得るのに対し、本発明では、バーナー火炎を用いることなく上記界面形状を形成するため、上記水が発生することはない。その結果、第1及び第2クラッドの界面形状が円形状とは異なる形状に形成することで、上記第1クラッド内を伝播する励起光のスキュー成分が抑制され、励起効率が向上すると共に、ダブルクラッドファイバの製造時に水が発生しないことから、励起光の吸収損失が低減化し、励起効率がより一層向上する。
【0016】
第2の発明は、ダブルクラッドファイバの製造方法を対象とし、上記ダブルクラッドファイバにおけるコア及び第1クラッドとなる柱状の基材の外周面に少なくとも1つの杆状材を該基材の長手方向に沿って配設しかつ両者を一体化することで、ファイバ母材を作製する工程と、上記作製したファイバ母材を加熱・延伸することで、ファイバ状に線引きする工程と、上記線引きしたファイバの周囲に樹脂を被覆することで、上記ダブルクラッドファイバにおける第2クラッドを形成する工程とを備え、上記杆状材を棒材とするものである。
【0017】
第3の発明は、ダブルクラッドファイバの製造方法を対象とし、上記ダブルクラッドファイバにおけるコア及び第1クラッドを構成する柱状の基材と、該基材の外周面に当接しかつ該基材の長手方向に沿って配設した少なくとも1つの杆状材とによりファイバ母材を作製する工程と、上記作製したファイバ母材を加熱・延伸することで、上記基材と杆状材とを一体化しつつ、ファイバ状に線引きする工程と、上記線引きしたファイバの周囲に樹脂を被覆することで、上記ダブルクラッドファイバにおける第2クラッドを形成する工程とを備え、上記杆状材を棒材とするものである。
【0018】
つまり、第2の発明では、ファイバ母材において基材の外周面に杆状材(棒材)を一体化した上で、このファイバ母材を線引きするのに対し、第3の発明では、ファイバ母材を線引きする際に基材と杆状材(棒材)とを一体化させるのである。いずれの方法でも、励起効率が向上したダブルクラッドファイバを、容易に製造することができる。
【0019】
第4の発明は、ダブルクラッドファイバの製造方法を対象とし、上記ダブルクラッドファイバにおけるコア及び第1クラッドとなる柱状の基材の外周面に少なくとも1つの杆状材を該基材の長手方向に沿って配設しかつ両者を一体化することで、ファイバ母材を作製する工程と、上記作製したファイバ母材を加熱・延伸することで、ファイバ状に線引きする工程と、上記線引きしたファイバの周囲に樹脂を被覆することで、上記ダブルクラッドファイバにおける第2クラッドを形成する工程とを備え、上記杆状材を中空状の管材とし、上記ファイバ母材を作製する工程は、上記基材と上記管材とを一体化した後に、上記ファイバ母材の外周縁近傍を除去することにより、上記管材の中空部分をファイバ母材の径方向外方に開放する工程を有するとするものである。
【0020】
つまり、基材と管材とを一体化したファイバ母材の外周縁近傍を除去することにより、管材の中空部分をファイバ母材の径方向外方に開放して、このファイバ母材の外周面を、上記管材の中空部分によって円形状とは異なる形状とするのである。尚、ファイバ母材の外周縁近傍を除去するには、例えばグラインダーを用いて研磨すればよい。
【0021】
そして、このファイバ母材をファイバ状に線引きし、これに樹脂被覆を施したダブルクラッドファイバにおいては、第1クラッドと第2クラッドとの界面形状が円形状とは異なる形状に形成される。こうして、バーナー火炎を用いることなく界面形状を形成して、ダブルクラッドファイバを製造することが可能になる。
【0022】
第5の発明は、ダブルクラッドファイバの製造方法を対象とし、上記ダブルクラッドファイバにおけるコア及び第1クラッドを構成する柱状の基材と、該基材の外周面に当接しかつ該基材の長手方向に沿って配設した少なくとも1つの杆状材とによりファイバ母材を作製する工程と、上記作製したファイバ母材を加熱・延伸することで、ファイバ状に線引きする工程と、上記線引きしたファイバの周囲に樹脂を被覆することで、上記ダブルクラッドファイバにおける第2クラッドを形成する工程とを備え、上記杆状材を、中空状の管材とし、上記基材と管材とを溶融一体化させるときに、上記管材の中空部分を潰すものである。
【0023】
管材の中空部分を潰すことによって、第1〜第3の発明と同様の作用効果が得られる。
【0024】
ここで、複数の杆状材を、基材の外周面に該基材の中心軸に対して対称となるように配設するのがよい。
【0025】
こうすることで、ダブルクラッドファイバにおける第1及び第2クラッドの界面形状が、ファイバ中心軸に対して対称に形成される。その結果、このダブルクラッドファイバを融着接続するときには、溶融した第1クラッド部分の表面張力がコアに対して周方向に均一に分布するためコアの移動が生じず、これにより、このダブルクラッドファイバと通常の光ファイバとの融着接続を容易に行うことができる。
【0026】
また、単に、杆状材を基材の中心軸に対して対称となるように配設することだけで、第1及び第2クラッドの界面形状をファイバ中心軸に対して対称にすることができるため、バーナー火炎によって界面形状を形成する場合に比べて、極めて容易に、界面形状の形成を行うことができる。
【0027】
複数の杆状材は、基材の外周面に密に配設してもよい。
【0028】
こうすることで、基材に対して杆状材を配設することを容易に行い得る。また、杆状材を基材の外周面に密に配設したときに、その杆状材が基材の中心軸に対して対称に配設されるように、杆状材の大きさ(径)と基材の大きさ(径)とを予め調整しておけば、上記杆状材を基材の外周面に密に配設することだけで、自動的に杆状材が基材の中心軸に対して対称に配設されるため、界面形状の形成が極めて容易になる。
【0029】
上記棒材は、横断面が円形状としてもよく、また、横断面が半円状としてもよい。こうした横断面が円形状の棒材や、横断面が半円状の棒材、さらに、管材は、それぞれ汎用材料であるため、ダブルクラッドファイバの製造コストの低減化が図られる。
【0030】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明におけるダブルクラッドファイバの製造方法によれば、基材と棒材又は管材とからファイバ母材を構成することで、ダブルクラッドファイバの第1及び第2クラッドの界面形状を、バーナー火炎を用いることなく形成するため、ダブルクラッドファイバの製造時に水が発生することはない。さらに、第1及び第2クラッドの界面形状が円形状とは異なる形状に形成されるため、上記第1クラッド内を伝播する励起光のスキュー成分が抑制され、励起光の吸収損失の低減化と相俟って、励起効率をより一層向上させることができる。
【0031】
特に、杆状材を基材の中心軸に対して対称となるように配設することだけで、ダブルクラッドファイバにおける第1及び第2クラッドの界面形状が、ファイバ中心軸に対して対称な形状に形成されるため、接続損失が低減化したダブルクラッドファイバを、容易に製造することができる。
【0032】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基いて説明する。
【0033】
<第1実施形態>
図1は、第1実施形態に係るダブルクラッドファイバ1の横断面を示しており、このものは、信号光が伝播するコア11と、このコア11の周囲を覆い信号光を励起させる励起光が伝播する第1クラッド12と、この第1クラッド12の周囲を覆う第2クラッド13とを備えている。
【0034】
上記コア11はSiO2製のシングルモードコア又は略シングルモードのコアであって、ファイバ略中心でファイバ中心軸方向に延びるように配設されている。このコア11には、上記第1クラッド12よりも屈折率が高くなるようにGeがドープされていると共に、上記第1クラッド12を伝播する励起光によって上記コア11内を伝播する信号光が増幅されるように、希土類元素(例えばEr、Yb及びNd等)がドープされている。
【0035】
上記第1クラッド12は、上記コア11の周囲を覆いファイバ中心軸方向に延びて配設されている。この第1クラッド12は純粋なSiO2により形成されている。
【0036】
上記第2クラッド13は、上記第1クラッド12の外周囲を覆いながらファイバ中心軸方向に延びて配設されており、この第2クラッド13は、上記第1クラッド12の第2層12bよりも屈折率が低くなるように、屈折率を低下させる例えばフッ素(F)がドープされたアクリル系の紫外線硬化型樹脂によって形成されている。尚、上記第2クラッド13は紫外線硬化型樹脂に限らず、その他の樹脂等の低屈折率材料によって形成してもよい。
【0037】
そして、上記ダブルクラッドファイバ1の横断面における第1クラッド12と第2クラッド13との界面は波形に形成されていて、これにより界面の横断面形状は略花形となっている。また、この界面形状は、ファイバ中心軸に対して対称となるように形成されている。
【0038】
こうすることで、第1クラッド12内を伝播する励起光のスキュー成分を、第1及び第2クラッド12,13の界面形状が円形状に形成された場合に比べて抑制することができる。つまり、上記第1クラッド12内を伝播する励起光が、上記コアの回りを周回することが防止されて、上記励起光がコア11を横切る確率が高くなる。このため、ダブルクラッドファイバ1の励起効率を高めることができる。
【0039】
また、上記ダブルクラッドファイバ1は、波形の界面における凹凸の略中間位置(同図の一点鎖線参照)の径が、コア・クラッドからなる通常の光ファイバの径(φ125μm)と略同じに設定されている。これにより、このダブルクラッドファイバ1におけるコア11と第1クラッド12とを併せた断面積は、通常の光ファイバの断面積と略同じに設定されている。こうすることで、このダブルクラッドファイバ1と、通常の光ファイバとの融着接続を容易にしている。
【0040】
つまり、一対のファイバを融着接続するときには両者の端部を加熱・溶融するが、このとき、両者の断面積が同じであればその熱容量が同じになるため、低損失に融着接続を行うことができる。従って、上記ダブルクラッドファイバ1におけるコア11と第1クラッド12とを併せた断面積を、通常の光ファイバの断面積と略同じに設定することで、このダブルクラッドファイバ1と通常の光ファイバとを融着接続したときには、その接続損失を低下させることができる。
【0041】
また、第1クラッド12と第2クラッド13との界面形状を、ファイバ中心に対して対称となるように形成することで、融着接続のためにこのダブルクラッドファイバ1の端部を溶融したときに、コア11に対して周方向に均一に分布した表面張力が作用し、これによりコア11が移動してしまうことが防止される。こうして、このダブルクラッドファイバ1と通常の光ファイバとを、コア11の軸ずれを抑制した状態で互いに融着接続することができ、その接続損失を低減化させることができる。
【0042】
次に、上記ダブルクラッドファイバ1の製造方法について、図2を参照しながら説明する。同図は、ダブルクラッドファイバ1の製造の際の手順を示しており、先ず、ダブルクラッドファイバ1においてコア11及び第1クラッド12の一部となる基材26を用意する。この基材26は、その中心に位置するコア部21と、該コア部21を覆う第1クラッド部22とからなる。コア部21はファイバ化してコア11となる部分であり、比較的高濃度のGe、及び希土類元素をドープしたSiO2で形成する。また、上記第1クラッド部22はファイバ化して第1クラッド12の一部となる部分であって、この部分は、純粋なSiO2で形成する。こうした基材26は、例えばCVD法(Chemical Vapor Deposition method)、OVD法(Outside Vapor Deposition method)、VAD法(Vapor-phase Axial Deposition method)又はロッドインチューブ法等により作製すればよい。
【0043】
次に、横断面が円形状である多数の棒材24を用意し(図例では12本)、この棒材24を上記基材26の外周面に当接させた状態で該基材26の長手方向に沿って配設する(同図のP11参照)。このとき、棒材24は基材26の外周面に密に配設する。尚、ここでは、棒材24を基材26の外周面に密に配設したときに、棒材24が基材26の中心軸に対して対称に配設されるように、上記棒材24及び基材26の径をそれぞれ設定している。
【0044】
また、上記各棒材24は、その長手方向全域に亘って基材26に対して接合する(一体化する)ようにしてもよいし、棒材24における両端部のみを基材26に対して接合するようにしてもよい。また、互いに接した状態で棒材24を基材26に対して単に固定させるようにしてもよい(尚、この場合は、後述するファイバ母材2の線引き時に、棒材24と基材26とが一体化する)。こうして、基材26と棒材24とによってファイバ母材2を作製する。
【0045】
次に、こうして作製したファイバ母材2を加熱・延伸して、ファイバ状に線引きする(同図のP12参照)。こうすることで、棒材24と基材26とが溶融一体化して、コア11と、このコア11の周囲を覆うと共に、その横断面形状が略花形に形成された第1クラッド12とからなるファイバ1aが作製される。
【0046】
そして、このファイバ1aの周囲に、例えばFを含んだ紫外線硬化型樹脂液を塗布すると共に、紫外線を照射することでこれを硬化して、第2クラッド13を形成する(同図のP13参照)。尚、この工程は、第2クラッド13を構成する材料に応じて適宜変更すればよい。
【0047】
こうして、コア11と、第1及び第2クラッド12,13とを有するダブルクラッドファイバ1であって、第1及び第2クラッド12,13の界面形状が波形に形成されたダブルクラッドファイバ1を製造することができる。このように、この製造方法では、バーナー火炎を用いた溶融又は研磨によって基材26の断面形状を形成するのではなく、基材26の外周面に棒材24を配設することで、基材(ファイバ母材2)の断面形状を形成するため、バーナー火炎を用いた場合には水が発生してしまうところを、こうした水を発生させることなくダブルクラッドファイバ1を製造することができる。このため、製造したダブルクラッドファイバ1の励起光の吸収損失を低減させることができる。
【0048】
また、基材26の外周面に棒材24を配設することだけで、ダブルクラッドファイバ1における第1クラッドと第2クラッド12,13との界面形状を形成するため、バーナー火炎を用いた場合に比べて界面形状の形成が容易であり、しかも、ファイバ中心軸に対して対称となるように、上記界面形状を形成することも容易に行うことができる。
【0049】
(第1変形例)
第1変形例は、図3(a)に示すように、棒材24を、基材26の外周面に密に配設せずに、1つ飛びに配設してファイバ母材3を構成する。そして、このファイバ母材3を加熱・延伸してファイバ状に線引きし、この線引きしたファイバの周囲に樹脂を被覆して、ダブルクラッドファイバ4を作製する(同図(b)参照)。
【0050】
こうして作製したダブルクラッドファイバ4も、その横断面における第1クラッド12と第2クラッド13との界面形状が、円形状とは異なる形状に形成されるため、励起光のスキュー成分を抑制して、励起効率を高めることができる。
【0051】
尚、例えば上記実施形態の如く、第1及び第2クラッド12,13の界面を波形にした場合には、界面形状が複雑すぎて、励起光が波形の界面において2度反射する場合も起こり得る。これにより、励起光の損失が大きくなる虞もある。このため、第1及び第2クラッド12,13の界面形状を、第1変形例のような形状にした方が、励起光の損失が低減化されて好ましいことも考えられる。
【0052】
また、上記ダブルクラッドファイバ4も、上記第1及び第2クラッド12,13の界面形状がファイバ中心軸に対して対称に形成されているため、このダブルクラッドファイバ4と通常の光ファイバとを融着接続も容易に行うことができる。
【0053】
また、このダブルクラッドファイバ4も、基材26と、この基材26の外周面に配設する棒材24とによって製造することができるため、励起光の吸収損失を低減させたダブルクラッドファイバ4とすることができる。
【0054】
(第2変形例)
第2変形例は、図4に示すように、横断面形状が、半円形状の棒材25を用いて、ファイバ母材5を作製する例である。
【0055】
つまり、横断面が半円形状である多数の棒材25を用意し(図例では12本)、この棒材25を上記基材26の外周面に当接させた状態で該基材26の長手方向に沿って配設して、ファイバ母材5を作製する。このとき、棒材25は、基材26の外周面に密に配設する。尚、図例では、棒材25の径を断面円形状の棒材24の径と略同じに設定して、基材26の径を第1実施形態のものと比較して大にしているが、これに限らず、横断面が半円形状の棒材25の径、及び基材26の径はそれぞれ、製造されたダブルクラッドファイバ1において、コア11及び第1クラッド12の断面積が、通常の光ファイバの断面積と略同じになるように、適宜設定すればよい。
【0056】
そして、このファイバ母材5を加熱・延伸しかつ、樹脂被覆を施せば、図1に示すような、第1及び第2クラッド12,13の界面が波形に形成されたダブルクラッドファイバ1を製造することができる。
【0057】
尚、ファイバ母材2,3,5の作製に用いる棒材24,25の断面形状としては、円形状や半円形状に限らず、三角形や、四角形等の多角形状のものでもよいし、その他種々の形状が考えられる。但し、断面円形状や半円形状の棒材24,25は、汎用材料であるため扱いやすく、これらを利用するとダブルクラッドファイバ1の製造コストを低減化することができるという利点がある。
【0058】
<第2実施形態>
図5は、第2実施形態に係るダブルクラッドファイバの製造方法により製造されたダブルクラッドファイバ6の横断面を示しており、この第2実施形態は、第1実施形態とは異なり、杆状材として中空状の管材27を用いて、ダブルクラッドファイバ6を製造する。
【0059】
上記ダブルクラッドファイバ6も、その横断面における第1クラッド12と第2クラッド13との界面が波形に形成されている、また、この界面形状は、ファイバ中心軸に対して対称となるように形成されている。
【0060】
さらに、上記ダブルクラッドファイバ1は、波形の界面における凹凸の略中間位置(同図の一点鎖線参照)の径が、通常の光ファイバの径と略同じに設定されている。これにより、このダブルクラッドファイバ1におけるコア11と第1クラッド12とを併せた断面積は、通常の光ファイバの断面積と略同じに設定されている。
【0061】
尚、上記第1実施形態と同じ部材については同じ符号を付して、その詳細な説明は省略する。
【0062】
次に、ダブルクラッドファイバ6の製造方法について、図6を参照しながら説明する。先ず、円筒状の管材27を多数(図例では12本)用意し、これを基材26の外周面に密となるように配設する(同図のP21参照)。
【0063】
次いで、この基材26と管材27とを溶融一体化させて、ファイバ母材7を作製する。このとき、基材26の外周面と、隣り合う一対の管材27とで囲まれた空間を潰すように、両者26,27を一体化させることで、その外周面近傍に中空部分が周方向に並んで配設されたファイバ母材7が作製される(同図のP22参照)。
【0064】
そして、上記ファイバ母材7の外周縁近傍を、グラインダーにより研磨して除去する(例えば、同図の一点鎖線で示す位置まで研磨する)ことで、このファイバ母材7における各中空部分が径方向外方に開放されるようにする(同図のP23参照)。
【0065】
こうして、研磨したファイバ母材7を、加熱・延伸してファイバ状に線引きし、この線引きしたファイバに樹脂被覆を施して、第2クラッド13を形成して、ダブルクラッドファイバ6を製造する(同図のP24参照)。
【0066】
このように、棒材24,25に代えて管材27を用いても、第1及び第2クラッド12,13の界面が波形に形成されたダブルクラッドファイバ6を製造することができる。
【0067】
また、こうした管材27は汎用材料であるため、ダブルクラッドファイバ6を低コストで製造することが可能になる。
【0068】
但し、上記第1実施形態に係る製造方法と比較して、研磨工程P23を必要とするため、工程数が増加してしまうという不都合がある。
【0069】
尚、例えば基材26と管材27とを溶融一体化させるときに、管材27の中空部分を潰すようにすれば、上記研磨工程P23を省略することができる。例えば、管材27の中空部分を減圧した状態で、基材26と管材27とを加熱・一体化させれば、管材27の中空部分を潰すことは可能である。
【0070】
また、図示は省略するが、例えば予め管材27を半割りにしたものを、基材26の外周囲に配設してファイバ母材を作製しても、上記研磨工程P23を省略することができる。
【0071】
<他の実施形態>
尚、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その他種々の実施形態を包含するものである。すなわち、上記実施形態では、ファイバ母材2,3,5,7を作製するときに、棒材24,25又は管材27を基材26の中心軸に対して対称となるように配設したが、必ずしも、これら24,25,27を対称となるように配設する必要はない。但し、ダブルクラッドファイバ1,4,6において第1及び第2クラッド12,13の界面形状を対称となるようにした方が、融着接続を容易に行い得る点で好ましい。
【0072】
また、上記実施形態では、棒材24,25又は管材27をそれぞれ比較的多数本、基材26に対して配設したが、例えば1本や2本等、比較的少数の棒材24,25や管材27を基材26に対して配設して、ダブルクラッドファイバ1,4,6を製造してもよい。こうした場合であっても、励起光のスキュー成分は、第1及び第2クラッド12,13の界面における反射位置をコア11の周囲を周回するように変位させる場合があるため、第1及び第2クラッド12,13の界面形状を必ずしも多数の凹凸で形成しなくても、スキュー成分を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 第1実施形態に係る製造方法により製造されたダブルクラッドファイバの横断面図である。
【図2】 第1実施形態に係るダブルクラッドファイバの製造手順を示す説明図である。
【図3】 (a)は第1変形例に係るダブルクラッドファイバの母材を示す横断面図である。(b)は該母材により製造されたダブルクラッドファイバを示す横断面図である。
【図4】 第2変形例に係るダブルクラッドファイバの母材を示す横断面図である。
【図5】 第2実施形態に係る製造方法により製造されたダブルクラッドファイバの横断面図である。
【図6】 第2実施形態に係るダブルクラッドファイバの製造手順を示す説明図である。
【図7】 バーナーを用いた母材の作製状態を示す斜視図である。
【符号の説明】
1,4,6 ダブルクラッドファイバ
11 コア
12 第1クラッド
13 第2クラッド
2,3,5,7 ファイバ母材
24,25 棒材(杆状材)
26 基材
27 管材(杆状材)
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
  The present invention relates to a method of manufacturing a double-clad fiber having a core extending in the fiber central axis direction, a first cladding covering the periphery of the core, and a second cladding covering the periphery of the first cladding.
[0002]
[Prior art]
  Conventionally, a double clad fiber is known as an optical fiber used for a fiber laser or a fiber amplifier. This double clad fiber is made of, for example, quartz (SiO 2) doped with a rare earth element which is an excitation photoactive material.2) Core made of SiO and covering the core2The first clad is made of, and the second clad made of, for example, an ultraviolet curable resin covering the periphery of the first clad. In the double-clad fiber, while the signal light is propagated in the core, the excitation light for exciting the signal light is propagated in the core and the first cladding, so that the excitation light crosses the core every time the excitation light crosses the core. The rare earth element is activated, and as a result, the signal light is amplified.
[0003]
  By the way, when the interface shape between the first clad and the second clad in the cross section of the fiber is formed concentrically with the core, a component that circulates around the core, that is, a so-called skew component is generated in the excitation light. To do. Since the light of this skew component hardly passes through the core, it does not activate the rare earth element of the core. For this reason, when the skew component increases, there is a problem that the signal light propagating in the core cannot be greatly amplified.
[0004]
  Therefore, the interface shape of the first and second claddings may be formed in various shapes other than a circular shape, for example, a polygonal shape such as a quadrangle, or an asymmetric shape with respect to the central axis of the core. Proposed. By doing so, since the generation of skew light is suppressed, the probability that the excitation light crosses the core is increased, thereby improving the above problem.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
  By the way, as a method for manufacturing a double clad fiber in which the interface shape between the first and second clads as described above is formed in a shape other than a circular shape, for example, as shown in FIG. The base material 26 is a core and a first clad of a double clad fiber), and the outer peripheral surface of the base material 26 is melt-deformed or polished by the flame of the burner 8 to obtain a desired crossing. A method for forming a surface shape has been proposed.
[0006]
  However, in the method using such a burner flame, water is generated during the treatment, and this water penetrates into the inside from the outer peripheral surface of the base material 26. For this reason, OH groups remain in the first clad of the completed double-clad fiber, which increases the absorption loss of pumping light, which leads to a decrease in pumping efficiency.
[0007]
  In order to suppress the generation of skew light in a double clad fiber, it is effective to make the interface shape of the first and second clads asymmetric with respect to the core central axis as described above. When such an asymmetric interface shape is used, there is a disadvantage that it becomes difficult to connect the double clad fiber and a normal optical fiber made of a core and a clad. That is, when the double-clad fiber and a normal optical fiber are fusion spliced, the connection end of each fiber is melted. At this time, the interface shape of the first and second clads is asymmetric with respect to the core central axis. If present, the surface tension of the melted first clad portion is unevenly distributed in the circumferential direction with respect to the core. As a result, the core is pulled and moved in the radial direction, and it becomes difficult to match the core axes of the double clad fiber and the normal optical fiber. As a result, connection loss may increase.
[0008]
  Therefore, in order to reduce the connection loss, it is preferable that the interface shape of the first and second claddings is symmetric with respect to the fiber center axis. However, in the method of forming the interface shape by a burner flame, It is difficult to form a symmetrical shape with respect to the central axis.
[0009]
  The present invention has been made in view of such circumstances, and an object thereof is to make it possible to easily manufacture a double-clad fiber with enhanced pumping efficiency by preventing the generation of skew light. It is in.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
  In order to achieve the above object, the present invention provides a fiber preform by disposing a rod-like material on the outer peripheral surface of a base material constituting a core and a first clad of a double clad fiber. The interface shape of the first and second clads of the clad fiber is different from the circular shape.
[0011]
  Specifically, the first invention is a method of manufacturing a double-clad fiber having a core extending in the fiber central axis direction, a first cladding covering the periphery of the core, and a second cladding covering the periphery of the first cladding. Is targeted.
[0012]
  A columnar base material constituting the core and the first cladding in the double-clad fiber, and at least one bowl-shaped material that is in contact with the outer peripheral surface of the base material and disposed along the longitudinal direction of the base material; A step of producing a fiber base material by heating, a step of drawing and drawing the produced fiber base material into a fiber shape, and coating a resin around the drawn fiber, whereby the double clad fiber Forming a second cladding inThe rod-shaped material is a barIs.
[0013]
  In this way, the optical fiber preform is arranged along the longitudinal direction of the base material in a state of being in contact with the outer peripheral surface of the base material constituting the core and the first cladding of the double clad fiber. At least one bowl-shaped material(Bar material)When this fiber preform is heated and stretched and drawn into a fiber shape, the cross section of the drawn fiber melts and integrates with the outer peripheral surface of the base material, so that a circular shape is formed. And have a different shape.
[0014]
  Then, by coating resin around the fiber, a double clad fiber is manufactured in which the interface shape of the first and second clads is different from the circular shape.
[0015]
  As described above, water can be generated when the interface shape of the first and second claddings is formed by the burner flame in the production of the double clad fiber, whereas in the present invention, the above-mentioned without using the burner flame. Since the interface shape is formed, the water is not generated. As a result, the interface shape of the first and second claddings is formed in a shape different from the circular shape, so that the skew component of the excitation light propagating in the first cladding is suppressed, the excitation efficiency is improved, and the double Since water is not generated during the production of the clad fiber, the absorption loss of the excitation light is reduced, and the excitation efficiency is further improved.
[0016]
  The second invention is directed to a method for producing a double-clad fiber, and at least one hook-like material is provided in the longitudinal direction of the substrate on the outer peripheral surface of a columnar substrate serving as a core and a first cladding in the double-clad fiber. The fiber base material is manufactured by arranging the two together and the fiber base material is manufactured, and the fiber base material manufactured is heated and stretched to be drawn into a fiber shape. Forming a second clad in the double clad fiber by coating the periphery with a resin.The rod-shaped material is a barIs.
[0017]
  A third invention is directed to a method for producing a double clad fiber, and includes a columnar base material constituting the core and the first clad in the double clad fiber, an abutting surface of the base material, and a length of the base material. A step of producing a fiber preform with at least one cage-like material disposed along the direction, and heating and stretching the produced fiber preform, thereby integrating the base material and the cage-like material. A step of drawing into a fiber shape, and a step of forming a second cladding in the double-clad fiber by coating a resin around the drawn fiberThe rod-shaped material is a barIs.
[0018]
  That is, in the second aspect of the invention, the fiber base material has a bowl-shaped material on the outer peripheral surface of the base material.(Bar material)In the third invention, the fiber base material is drawn when the fiber base material is drawn.(Bar material)Are integrated. In any method, a double clad fiber with improved pumping efficiency can be easily manufactured.
[0019]
  A fourth invention is directed to a method for producing a double clad fiber, and at least one hook-like material is provided in the longitudinal direction of the base material on the outer peripheral surface of a columnar base material to be a core and a first clad in the double clad fiber. The fiber base material is manufactured by arranging the two together and the fiber base material is manufactured, and the fiber base material manufactured is heated and stretched to be drawn into a fiber shape. Forming a second clad in the double clad fiber by coating a resin around it, and forming the fiber preform using the saddle-like material as a hollow tube, After the tube material is integrated, the hollow portion of the tube material is opened radially outward of the fiber preform by removing the vicinity of the outer peripheral edge of the fiber preform. It is an.
[0020]
  That is, by removing the vicinity of the outer peripheral edge of the fiber base material in which the base material and the tube material are integrated, the hollow portion of the pipe material is opened outward in the radial direction of the fiber base material, and the outer peripheral surface of the fiber base material is The hollow portion of the tube material has a shape different from the circular shape. In addition, what is necessary is just to grind | polish, for example using a grinder, in order to remove the outer periphery vicinity of a fiber preform | base_material.
[0021]
  In the double clad fiber in which this fiber preform is drawn in a fiber shape and resin-coated on the fiber preform, the interface shape between the first clad and the second clad is formed in a shape different from the circular shape. In this way, it is possible to manufacture a double clad fiber by forming an interface shape without using a burner flame.
[0022]
  A fifth invention is directed to a method for producing a double clad fiber, and includes a columnar base material constituting the core and the first clad in the double clad fiber, an abutting surface of the base material, and a length of the base material. A step of producing a fiber preform with at least one hook-like material arranged along a direction, a step of drawing the fiber preform by heating and stretching the produced fiber preform, and the drawn fiber A step of forming a second clad in the double clad fiber by coating a resin around the core, and using the bowl-shaped material as a hollow tube material, and melting and integrating the base material and the tube material In addition, the hollow portion of the tube material is crushed.
[0023]
  By crushing the hollow portion of the tube material, the same effects as the first to third inventions can be obtained.
[0024]
  Here, it is preferable to arrange the plurality of bowl-shaped materials on the outer peripheral surface of the base material so as to be symmetric with respect to the central axis of the base material.
[0025]
  By doing so, the interface shape of the first and second clads in the double clad fiber is formed symmetrically with respect to the fiber center axis. As a result, when the double clad fiber is fusion spliced, the surface tension of the melted first clad portion is uniformly distributed in the circumferential direction with respect to the core, so that the core does not move. And a normal optical fiber can be easily fused.
[0026]
  Further, the interface shape of the first and second claddings can be made symmetric with respect to the fiber central axis simply by arranging the saddle-like material so as to be symmetric with respect to the central axis of the substrate. Therefore, the interface shape can be formed very easily as compared with the case where the interface shape is formed by the burner flame.
[0027]
  The plurality of bowl-shaped materials may be densely arranged on the outer peripheral surface of the substrate.
[0028]
  By carrying out like this, arrangement | positioning of a bowl-shaped material with respect to a base material can be performed easily. In addition, when the bowl-shaped material is densely arranged on the outer peripheral surface of the base material, the size of the bowl-shaped material (diameter is set so that the bowl-shaped material is arranged symmetrically with respect to the central axis of the base material. ) And the size (diameter) of the base material in advance, the saddle-shaped material is automatically placed in the center of the base material only by densely arranging the saddle-shaped material on the outer peripheral surface of the base material. Since it is arranged symmetrically with respect to the axis, the formation of the interface shape becomes extremely easy.
[0029]
  The bar may have a circular cross section or a semicircular cross section.Since such a bar having a circular cross section, a bar having a semicircular cross section, and a pipe are each a general-purpose material, the manufacturing cost of the double clad fiber can be reduced.
[0030]
【The invention's effect】
  As described above, according to the method for producing a double-clad fiber in the present invention, the base material andBar or pipeBy forming the fiber preform from the above, the interface shape of the first and second clads of the double clad fiber is formed without using a burner flame, so that no water is generated during the production of the double clad fiber. Further, since the interface shape of the first and second claddings is formed in a shape different from the circular shape, the skew component of the excitation light propagating in the first cladding is suppressed, and the absorption loss of the excitation light is reduced. In combination, the excitation efficiency can be further improved.
[0031]
  In particular, the interface shape of the first and second clads in the double clad fiber is symmetrical with respect to the fiber central axis only by arranging the saddle-like material so as to be symmetric with respect to the central axis of the substrate. Therefore, a double clad fiber with reduced connection loss can be easily manufactured.
[0032]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
  Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0033]
  <First Embodiment>
  FIG. 1 shows a cross section of a double clad fiber 1 according to the first embodiment, which includes a core 11 through which signal light propagates and pumping light that covers the periphery of the core 11 and excites the signal light. A first clad 12 that propagates and a second clad 13 that covers the periphery of the first clad 12 are provided.
[0034]
  The core 11 is made of SiO.2A single-mode core or a substantially single-mode core made of fiber and arranged so as to extend in the direction of the fiber center axis at the approximate center of the fiber. The core 11 is doped with Ge so as to have a refractive index higher than that of the first cladding 12, and the signal light propagating in the core 11 is amplified by the excitation light propagating through the first cladding 12. As described above, rare earth elements (such as Er, Yb, and Nd) are doped.
[0035]
  The first cladding 12 covers the periphery of the core 11 and extends in the fiber central axis direction. The first cladding 12 is pure SiO2It is formed by.
[0036]
  The second clad 13 extends in the fiber central axis direction while covering the outer periphery of the first clad 12, and the second clad 13 is more than the second layer 12 b of the first clad 12. For example, it is formed of an acrylic ultraviolet curable resin doped with fluorine (F) that lowers the refractive index so that the refractive index is lowered. The second cladding 13 is not limited to the ultraviolet curable resin, and may be formed of a low refractive index material such as other resins.
[0037]
  And the interface of the 1st clad 12 and the 2nd clad 13 in the cross section of the above-mentioned double clad fiber 1 is formed in the shape of a wave, and, thereby, the cross section shape of the interface has a substantially flower shape. The interface shape is formed so as to be symmetric with respect to the fiber center axis.
[0038]
  By doing so, the skew component of the excitation light propagating in the first cladding 12 can be suppressed as compared with the case where the interface shape of the first and second claddings 12 and 13 is formed in a circular shape. That is, the excitation light propagating in the first cladding 12 is prevented from circulating around the core, and the probability that the excitation light crosses the core 11 is increased. For this reason, the excitation efficiency of the double clad fiber 1 can be increased.
[0039]
  In the double clad fiber 1, the diameter of the substantially intermediate position of the irregularities at the corrugated interface (see the alternate long and short dash line in the figure) is set to be approximately the same as the diameter (φ125 μm) of a normal optical fiber made of core and clad. ing. As a result, the cross-sectional area of the double clad fiber 1 including the core 11 and the first clad 12 is set to be substantially the same as the cross-sectional area of a normal optical fiber. By doing so, the fusion-splicing between the double clad fiber 1 and a normal optical fiber is facilitated.
[0040]
  That is, when fusion-connecting a pair of fibers, both ends are heated and melted. At this time, if the cross-sectional areas of the two are the same, their heat capacities are the same. be able to. Therefore, by setting the cross-sectional area of the double-clad fiber 1 including the core 11 and the first clad 12 to be substantially the same as the cross-sectional area of the normal optical fiber, When fusion splicing is performed, the connection loss can be reduced.
[0041]
  In addition, when the interface between the first cladding 12 and the second cladding 13 is formed so as to be symmetric with respect to the fiber center, the end of the double-clad fiber 1 is melted for fusion splicing. Further, the surface tension uniformly distributed in the circumferential direction acts on the core 11, thereby preventing the core 11 from moving. Thus, the double clad fiber 1 and the normal optical fiber can be fusion-bonded to each other in a state in which the axis deviation of the core 11 is suppressed, and the connection loss can be reduced.
[0042]
  Next, a method for manufacturing the double clad fiber 1 will be described with reference to FIG. The figure shows a procedure for manufacturing the double clad fiber 1. First, a base material 26 that is a part of the core 11 and the first clad 12 in the double clad fiber 1 is prepared. The base material 26 includes a core portion 21 located at the center thereof and a first clad portion 22 that covers the core portion 21. The core portion 21 is a portion that is converted into a fiber to become the core 11, and is a SiO layer doped with a relatively high concentration of Ge and rare earth elements.2Form with. The first clad portion 22 is a portion that becomes a part of the first clad 12 as a fiber, and this portion is made of pure SiO 2.2Form with. Such a base material 26 may be produced by, for example, a CVD method (Chemical Vapor Deposition method), an OVD method (Outside Vapor Deposition method), a VAD method (Vapor-phase Axial Deposition method), or a rod-in tube method.
[0043]
  Next, a large number of rods 24 having a circular cross section are prepared (12 in the example), and the rods 24 are in contact with the outer peripheral surface of the substrate 26. It arrange | positions along a longitudinal direction (refer P11 of the figure). At this time, the rods 24 are densely arranged on the outer peripheral surface of the substrate 26. Here, when the rods 24 are densely arranged on the outer peripheral surface of the substrate 26, the rods 24 are arranged so that the rods 24 are arranged symmetrically with respect to the central axis of the substrate 26. And the diameter of the base material 26 is set, respectively.
[0044]
  Further, each bar 24 may be joined (integrated) to the base material 26 over the entire longitudinal direction, or only both ends of the bar 24 may be attached to the base material 26. You may make it join. Further, the bar 24 may be simply fixed to the base material 26 in a state of being in contact with each other (in this case, when the fiber preform 2 described later is drawn, the bar 24 and the base material 26 Are integrated). In this way, the fiber preform 2 is produced by the base material 26 and the bar material 24.
[0045]
  Next, the fiber preform 2 thus manufactured is heated and stretched and drawn into a fiber shape (see P12 in the figure). By doing so, the rod 24 and the base material 26 are melted and integrated to form the core 11 and the first clad 12 which covers the periphery of the core 11 and whose cross-sectional shape is formed in a substantially flower shape. The fiber 1a is produced.
[0046]
  Then, for example, an ultraviolet curable resin liquid containing F is applied to the periphery of the fiber 1a and is cured by irradiating with ultraviolet rays to form the second clad 13 (see P13 in the figure). . Note that this step may be appropriately changed according to the material constituting the second cladding 13.
[0047]
  In this way, the double clad fiber 1 having the core 11 and the first and second clads 12 and 13 is manufactured, and the double clad fiber 1 in which the interface shape of the first and second clads 12 and 13 is formed in a waveform is manufactured. can do. Thus, in this manufacturing method, instead of forming the cross-sectional shape of the base material 26 by melting or polishing using a burner flame, the bar material 24 is disposed on the outer peripheral surface of the base material 26, thereby Since the cross-sectional shape of the (fiber preform 2) is formed, the double clad fiber 1 can be produced without generating water when a burner flame is used, where water is generated. For this reason, the absorption loss of the excitation light of the manufactured double clad fiber 1 can be reduced.
[0048]
  Moreover, in order to form the interface shape of the 1st clad and the 2nd clad | crud 12 and 13 in the double clad fiber 1 only by arrange | positioning the bar 24 in the outer peripheral surface of the base material 26, when using a burner flame The interface shape can be easily formed, and the interface shape can be easily formed so as to be symmetric with respect to the fiber central axis.
[0049]
  (First modification)
  In the first modification, as shown in FIG. 3A, the fiber base material 3 is configured by disposing the rods 24 one by one without densely arranging them on the outer peripheral surface of the base material 26. To do. Then, the fiber preform 3 is heated and stretched to be drawn into a fiber shape, and a resin is coated around the drawn fiber to produce a double clad fiber 4 (see FIG. 4B).
[0050]
  In the double-clad fiber 4 thus produced, the interface shape between the first clad 12 and the second clad 13 in the cross section is formed in a shape different from the circular shape, so that the skew component of the excitation light is suppressed, Excitation efficiency can be increased.
[0051]
  For example, when the interface between the first and second claddings 12 and 13 is corrugated as in the above-described embodiment, the interface shape may be too complex and the excitation light may be reflected twice at the corrugated interface. . This may increase the loss of excitation light. For this reason, it is conceivable that the interface shape of the first and second claddings 12 and 13 is the same as that of the first modification because the loss of excitation light is reduced.
[0052]
  The double clad fiber 4 is also formed so that the interface shape of the first and second clads 12 and 13 is symmetric with respect to the fiber center axis. The incoming connection can be easily performed.
[0053]
  Moreover, since this double clad fiber 4 can also be manufactured by the base material 26 and the rod material 24 arrange | positioned on the outer peripheral surface of this base material 26, the double clad fiber 4 which reduced the absorption loss of excitation light It can be.
[0054]
  (Second modification)
  As shown in FIG. 4, the second modified example is an example in which the fiber preform 5 is manufactured using a rod 25 having a semicircular cross-sectional shape.
[0055]
  That is, a large number of rods 25 having a semicircular cross section are prepared (12 in the illustrated example), and the rods 25 are in contact with the outer peripheral surface of the substrate 26. It arrange | positions along a longitudinal direction and the fiber preform | base_material 5 is produced. At this time, the rods 25 are densely arranged on the outer peripheral surface of the substrate 26. In the illustrated example, the diameter of the bar 25 is set to be substantially the same as the diameter of the bar 24 having a circular cross section, and the diameter of the base 26 is made larger than that of the first embodiment. However, the diameter of the rod 25 having a semicircular cross section and the diameter of the base material 26 are not limited to this, and the cross-sectional areas of the core 11 and the first cladding 12 are usually the same in the manufactured double-clad fiber 1. What is necessary is just to set suitably so that it may become substantially the same as the cross-sectional area of this optical fiber.
[0056]
  Then, if this fiber preform 5 is heated and stretched and is coated with resin, a double clad fiber 1 in which the interface between the first and second clads 12 and 13 is formed in a waveform as shown in FIG. 1 is manufactured. can do.
[0057]
  The cross-sectional shape of the rods 24 and 25 used for the production of the fiber preforms 2, 3, and 5 is not limited to a circular shape or a semicircular shape, but may be a polygonal shape such as a triangle or a quadrangle. Various shapes are possible. However, the rods 24 and 25 having a circular cross-section or semicircular shape are general-purpose materials and are easy to handle, and using them has the advantage that the manufacturing cost of the double-clad fiber 1 can be reduced.
[0058]
  Second Embodiment
  FIG. 5 shows a cross-section of a double-clad fiber 6 manufactured by the method for manufacturing a double-clad fiber according to the second embodiment. This second embodiment differs from the first embodiment in that a bowl-shaped material is used. The double-clad fiber 6 is manufactured using the hollow tube material 27 as follows.
[0059]
  The double clad fiber 6 is also formed so that the interface between the first clad 12 and the second clad 13 in the cross section is corrugated, and the interface shape is symmetric with respect to the fiber center axis. Has been.
[0060]
  Further, in the double clad fiber 1, the diameter of the substantially intermediate position of the irregularities at the corrugated interface (see the dashed line in the figure) is set to be approximately the same as the diameter of a normal optical fiber. As a result, the cross-sectional area of the double clad fiber 1 including the core 11 and the first clad 12 is set to be substantially the same as the cross-sectional area of a normal optical fiber.
[0061]
  In addition, the same code | symbol is attached | subjected about the same member as the said 1st Embodiment, and the detailed description is abbreviate | omitted.
[0062]
  Next, a method for manufacturing the double clad fiber 6 will be described with reference to FIG. First, a large number of cylindrical pipe members 27 (12 in the illustrated example) are prepared and arranged so as to be dense on the outer peripheral surface of the base material 26 (see P21 in the figure).
[0063]
  Next, the base material 26 and the tube material 27 are melted and integrated to produce the fiber preform 7. At this time, by hollowing out the space surrounded by the outer peripheral surface of the base material 26 and the pair of adjacent pipe materials 27, the hollow portions are formed in the circumferential direction in the vicinity of the outer peripheral surface. The fiber preform 7 arranged side by side is manufactured (see P22 in the figure).
[0064]
  Then, the vicinity of the outer peripheral edge of the fiber preform 7 is polished and removed by a grinder (for example, polished to a position indicated by a one-dot chain line in the figure), so that each hollow portion in the fiber preform 7 is radial. It is opened outward (see P23 in the figure).
[0065]
  In this way, the polished fiber preform 7 is heated and stretched to be drawn into a fiber shape, and the drawn fiber is coated with a resin to form the second clad 13 to manufacture the double clad fiber 6 (same as above). (See P24 in the figure).
[0066]
  Thus, even if the tube material 27 is used instead of the rods 24 and 25, the double clad fiber 6 in which the interface between the first and second claddings 12 and 13 is formed in a waveform can be manufactured.
[0067]
  Moreover, since such a pipe material 27 is a general-purpose material, the double clad fiber 6 can be manufactured at low cost.
[0068]
  However, compared with the manufacturing method according to the first embodiment, since the polishing step P23 is required, there is a disadvantage that the number of steps increases.
[0069]
  For example, when the base material 26 and the tube material 27 are melted and integrated, if the hollow portion of the tube material 27 is crushed, the polishing step P23 can be omitted. For example, if the base material 26 and the tube material 27 are heated and integrated in a state where the hollow portion of the tube material 27 is decompressed, the hollow portion of the tube material 27 can be crushed.
[0070]
  Although illustration is omitted, the polishing step P23 can be omitted even if, for example, a tube material 27 is preliminarily divided into half and disposed on the outer periphery of the base material 26 to produce a fiber preform. .
[0071]
  <Other embodiments>
  In addition, this invention is not limited to the said embodiment, Other various embodiment is included. That is, in the above embodiment, when the fiber preforms 2, 3, 5, and 7 are manufactured, the rods 24 and 25 or the tube material 27 are arranged so as to be symmetric with respect to the central axis of the base material 26. However, it is not always necessary to arrange these 24, 25 and 27 so as to be symmetrical. However, it is preferable that the interface shapes of the first and second claddings 12 and 13 in the double-clad fibers 1, 4 and 6 are symmetric so that fusion splicing can be easily performed.
[0072]
  In the above embodiment, a relatively large number of the bars 24 and 25 or the pipes 27 are arranged on the base material 26, respectively. However, for example, a relatively small number of the bars 24, 25 such as one or two Double clad fibers 1, 4, and 6 may be manufactured by arranging the tube material 27 with respect to the base material 26. Even in such a case, the skew component of the excitation light may cause the reflection position at the interface between the first and second claddings 12 and 13 to be displaced so as to circulate around the core 11. Even if the interface shape of the claddings 12 and 13 is not necessarily formed by a large number of irregularities, the skew component can be suppressed.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view of a double clad fiber manufactured by a manufacturing method according to a first embodiment.
FIG. 2 is an explanatory diagram showing a procedure for manufacturing the double clad fiber according to the first embodiment.
FIG. 3A is a cross-sectional view showing a base material of a double clad fiber according to a first modification. (B) is a cross-sectional view showing a double clad fiber manufactured using the base material.
FIG. 4 is a transverse sectional view showing a base material of a double clad fiber according to a second modification.
FIG. 5 is a cross-sectional view of a double clad fiber manufactured by the manufacturing method according to the second embodiment.
FIG. 6 is an explanatory diagram showing a manufacturing procedure of a double clad fiber according to a second embodiment.
FIG. 7 is a perspective view showing a production state of a base material using a burner.
[Explanation of symbols]
1,4,6 double clad fiber
11 core
12 First cladding
13 Second cladding
2, 3, 5, 7 Fiber preform
24,25 Bar material
26 Base material
27 Tube material (saddle-like material)

Claims (9)

ファイバ中心軸方向に延びるコアと、該コアの周囲を覆う第1クラッドと、該第1クラッドの周囲を覆う第2クラッドとを有するダブルクラッドファイバの製造方法であって、
上記ダブルクラッドファイバにおけるコア及び第1クラッドを構成する柱状の基材と、該基材の外周面に当接しかつ該基材の長手方向に沿って配設した少なくとも1つの杆状材とによりファイバ母材を作製する工程と、
上記作製したファイバ母材を加熱・延伸することで、ファイバ状に線引きする工程と、
上記線引きしたファイバの周囲に樹脂を被覆することで、上記ダブルクラッドファイバにおける第2クラッドを形成する工程とを備え
上記杆状材は、棒材である
ことを特徴とするダブルクラッドファイバの製造方法。
A method for producing a double-clad fiber having a core extending in the fiber central axis direction, a first clad covering the periphery of the core, and a second clad covering the periphery of the first clad,
A fiber comprising: a columnar base material constituting the core and the first cladding in the double clad fiber; and at least one bowl-shaped material that is in contact with the outer peripheral surface of the base material and is disposed along the longitudinal direction of the base material Producing a base material;
A process of drawing into a fiber shape by heating and stretching the produced fiber preform,
Forming a second cladding in the double-clad fiber by coating a resin around the drawn fiber ,
The method for producing a double clad fiber, wherein the saddle-shaped material is a rod material .
ファイバ中心軸方向に延びるコアと、該コアの周囲を覆う第1クラッドと、該第1クラッドの周囲を覆う第2クラッドとを有するダブルクラッドファイバの製造方法であって、
上記ダブルクラッドファイバにおけるコア及び第1クラッドとなる柱状の基材の外周面に少なくとも1つの杆状材を該基材の長手方向に沿って配設しかつ両者を一体化することで、ファイバ母材を作製する工程と、
上記作製したファイバ母材を加熱・延伸することで、ファイバ状に線引きする工程と、
上記線引きしたファイバの周囲に樹脂を被覆することで、上記ダブルクラッドファイバにおける第2クラッドを形成する工程とを備え
上記杆状材は、棒材である
ことを特徴とするダブルクラッドファイバの製造方法。
A method for producing a double-clad fiber having a core extending in the fiber central axis direction, a first clad covering the periphery of the core, and a second clad covering the periphery of the first clad,
By disposing at least one hook-like material along the longitudinal direction of the base material that is the core and the first base material of the columnar base material in the double clad fiber and integrating them, the fiber mother Producing a material;
A process of drawing into a fiber shape by heating and stretching the produced fiber preform,
Forming a second cladding in the double-clad fiber by coating a resin around the drawn fiber ,
The method for producing a double clad fiber, wherein the saddle-shaped material is a rod material .
ファイバ中心軸方向に延びるコアと、該コアの周囲を覆う第1クラッドと、該第1クラッドの周囲を覆う第2クラッドとを有するダブルクラッドファイバの製造方法であって、
上記ダブルクラッドファイバにおけるコア及び第1クラッドを構成する柱状の基材と、該基材の外周面に当接しかつ該基材の長手方向に沿って配設した少なくとも1つの杆状材とによりファイバ母材を作製する工程と、
上記作製したファイバ母材を加熱・延伸することで、上記基材と杆状材とを一体化しつつ、ファイバ状に線引きする工程と、
上記線引きしたファイバの周囲に樹脂を被覆することで、上記ダブルクラッドファイバにおける第2クラッドを形成する工程とを備え
上記杆状材は、棒材である
ことを特徴とするダブルクラッドファイバの製造方法。
A method for producing a double-clad fiber having a core extending in the fiber central axis direction, a first clad covering the periphery of the core, and a second clad covering the periphery of the first clad,
A fiber comprising: a columnar base material constituting the core and the first cladding in the double clad fiber; and at least one bowl-shaped material that is in contact with the outer peripheral surface of the base material and is disposed along the longitudinal direction of the base material Producing a base material;
A process of drawing into a fiber shape while integrating the base material and the bowl-shaped material by heating and stretching the produced fiber preform,
Forming a second cladding in the double-clad fiber by coating a resin around the drawn fiber ,
The method for producing a double clad fiber, wherein the saddle-shaped material is a rod material .
ファイバ中心軸方向に延びるコアと、該コアの周囲を覆う第1クラッドと、該第1クラッドの周囲を覆う第2クラッドとを有するダブルクラッドファイバの製造方法であって、
上記ダブルクラッドファイバにおけるコア及び第1クラッドとなる柱状の基材の外周面に少なくとも1つの杆状材を該基材の長手方向に沿って配設しかつ両者を一体化することで、ファイバ母材を作製する工程と、
上記作製したファイバ母材を加熱・延伸することで、ファイバ状に線引きする工程と、
上記線引きしたファイバの周囲に樹脂を被覆することで、上記ダブルクラッドファイバにおける第2クラッドを形成する工程とを備え、
上記杆状材は、中空状の管材であって、
上記ファイバ母材を作製する工程は、上記基材と上記管材とを一体化した後に、上記ファイバ母材の外周縁近傍を除去することにより、上記管材の中空部分をファイバ母材の径方向外方に開放する工程を有する
ことを特徴とするダブルクラッドファイバの製造方法。
A method for producing a double-clad fiber having a core extending in the fiber central axis direction, a first clad covering the periphery of the core, and a second clad covering the periphery of the first clad,
By disposing at least one hook-like material along the longitudinal direction of the base material that is the core and the first base material of the columnar base material in the double clad fiber and integrating them, the fiber mother Producing a material;
A process of drawing into a fiber shape by heating and stretching the produced fiber preform,
Forming a second cladding in the double-clad fiber by coating a resin around the drawn fiber,
The bowl-shaped material is a hollow tube material,
The step of producing the fiber preform includes, after integrating the base material and the pipe material, removing the vicinity of the outer peripheral edge of the fiber preform, thereby removing the hollow portion of the pipe material from the radial direction of the fiber preform. A method for producing a double-clad fiber, characterized by comprising a step of opening in a direction.
ファイバ中心軸方向に延びるコアと、該コアの周囲を覆う第1クラッドと、該第1クラッドの周囲を覆う第2クラッドとを有するダブルクラッドファイバの製造方法であって、A method for producing a double-clad fiber having a core extending in the fiber central axis direction, a first cladding covering the periphery of the core, and a second cladding covering the periphery of the first cladding,
上記ダブルクラッドファイバにおけるコア及び第1クラッドを構成する柱状の基材と、該基材の外周面に当接しかつ該基材の長手方向に沿って配設した少なくとも1つの杆状材とによりファイバ母材を作製する工程と、A fiber comprising: a columnar base material constituting the core and the first cladding in the double clad fiber; and at least one bowl-shaped material that is in contact with the outer peripheral surface of the base material and is disposed along the longitudinal direction of the base material Producing a base material;
上記作製したファイバ母材を加熱・延伸することで、ファイバ状に線引きする工程と、A process of drawing into a fiber shape by heating and stretching the produced fiber preform,
上記線引きしたファイバの周囲に樹脂を被覆することで、上記ダブルクラッドファイバにおける第2クラッドを形成する工程とを備え、Forming a second clad in the double clad fiber by coating a resin around the drawn fiber,
上記杆状材は、中空状の管材であって、The bowl-shaped material is a hollow tube material,
上記基材と管材とを溶融一体化させるときに、上記管材の中空部分を潰すWhen melting and integrating the base material and the tube material, the hollow portion of the tube material is crushed.
ことを特徴とするダブルクラッドファイバの製造方法。A method for producing a double-clad fiber.
請求項1〜請求項5のいずれかにおいて、
複数の杆状材を、基材の外周面に該基材の中心軸に対して対称となるように配設する
ことを特徴とするダブルクラッドファイバの製造方法。
In any one of Claims 1-5 ,
A method for producing a double clad fiber, wherein a plurality of bowl-shaped members are arranged on the outer peripheral surface of a base material so as to be symmetrical with respect to the central axis of the base material.
請求項1〜請求項6のいずれかにおいて、
複数の杆状材を、基材の外周面に密に配設する
ことを特徴とするダブルクラッドファイバの製造方法。
In any one of Claims 1-6 ,
A method for producing a double-clad fiber, wherein a plurality of bowl-shaped materials are densely arranged on an outer peripheral surface of a substrate.
請求項1〜請求項3のいずれかにおいて、
棒材は、横断面が円形状である
ことを特徴とするダブルクラッドファイバの製造方法。
In any one of Claims 1-3,
A method for producing a double-clad fiber, wherein the bar has a circular cross section.
請求項1〜請求項3のいずれかにおいて、
棒材は、横断面が半円形状である
ことを特徴とするダブルクラッドファイバの製造方法。
In any one of Claims 1-3,
A method for producing a double-clad fiber, wherein the rod has a semicircular cross section.
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