JP4466813B2 - ガラスプリフォームおよびその製造方法 - Google Patents
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Description
【産業上の利用分野】
本発明は、断面方向に空孔が周期的に配列されてなる(周期的構造を有する)フォトニッククリスタルファイバ(PCF)、ホーリーファイバあるいはフォトニックバンドギャップファイバ(PBF)の光導波材料を作製するための母材となるガラスプリフォーム及びガラスプリフォームの製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
例えばフォトニッククリスタルファイバ、ホーリーファイバ、フォトニックバンドギャップファイバなどのように、断面方向に周期的構造を有する光導波材料は、優れた光伝播特性を有するために、将来の光通信システムにおいて、重要な材料として注目されている。
【0003】
これまで、このような構造を有する光導波材料の製造方法として、第一に円筒状石英ガラスキャピラリを束ねたものを線引きすることで一体化する方法(例えば、特許文献1参照。)、第二に多角柱状石英ガラスキャピラリを束ねてプリフォームを作製し、それを線引きすることで一体化する方法(例えば、特許文献2、3参照。)が提案されている。
【0004】
【特許文献1】
特開2001−220164号公報
【特許文献2】
特表2002−506533号公報
【特許文献3】
特開2002−55242号公報
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、特許文献1に記載の第一の方法によると、キャピラリを規則正しい周期的構造に精密に整列させることが難しいため、周期的な構造を有する光導波材料を得ることが困難である。また、キャピラリ間に多くの空隙が存在するため、光導波材料には、空孔間にある空隙(インタースティシャルサイト)が生じてしまう。また、特許文献2、3に記載の第二の方法によると、キャピラリを規則的に配置することが容易になる反面、キャピラリを多角形に加工するために、多くの労力が必要となりコストアップになり、また、加工の精度が悪いと、光導波材料には、インタースティシャルサイトが生じる、といった問題がある。
【0006】
本発明の目的は、キャピラリやロッドを多角柱状に加工する必要が無く安価で、インタースティシャルサイトがなく、断面方向に乱れのない周期構造を有する光導波材料を作製できるガラスプリフォーム及びその製造方法を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明のガラスプリフォームは、線引き成形に用いるガラスプリフォームにおいて、複数本のガラスキャピラリと少なくとも一本のガラスロッドを有し、底部が封止されたガラス外筒管内に、ガラスキャピラリとガラスロッド及びガラスキャピラリ同士が互いに融着一体化して充填されてなり、かつ、断面方向にガラスキャピラリの空孔が周期的に配列されてなることを特徴とする。
【0008】
また、本発明のガラスプリフォームの製造方法は、底部が封止されたガラス外筒管内に、複数本のガラスキャピラリと少なくとも一本のガラスロッドを配置し、ガラス外筒管内を減圧状態に維持したままガラス外筒管を加熱することを特徴とする。
【0009】
本発明の多成分系ガラスからなる光導波材料は、複数本のガラスキャピラリと少なくとも一本のガラスロッドを有し、ガラスキャピラリ及びガラスロッドが多成分系ガラスからなり、底部が封止されたガラス外筒管内に、ガラスキャピラリとガラスロッド及びガラスキャピラリ同士が互いに融着一体化して充填されてなり、かつ、断面方向にガラスキャピラリの空孔が周期的に配列されてなるガラスプリフォームを線引き成形することによって作製され、断面方向に空孔が周期的に配列されてなることを特徴とする。
【0010】
また、本発明の多成分系ガラスからなる光導波材料は、底部が封止されたガラス外筒管内に、多成分系ガラスからなる複数本のガラスキャピラリと、多成分系ガラスからなる少なくとも一本のガラスロッドを配置し、ガラス外筒管内を減圧状態に維持したままガラス外筒管を加熱する製造方法によって作製したガラスプリフォームを線引き成形することによって作製され、断面方向に空孔が周期的に配列されてなることを特徴とする。
また、本発明の光導波材料の製造方法は、複数本のガラスキャピラリと少なくとも一本のガラスロッドを有し、底部が封止されたガラス外筒管内に、ガラスキャピラリとガラスロッド及びガラスキャピラリ同士が互いに融着一体化して充填されてなり、かつ、断面方向にガラスキャピラリの空孔が周期的に配列されてなるガラスプリフォームを線引き成形することを特徴とする。
また、本発明の光導波材料の製造方法は、底部が封止されたガラス外筒管内に、複数本のガラスキャピラリと、少なくとも一本のガラスロッドを配置し、ガラス外筒管内を減圧状態に維持したままガラス外筒管を加熱する製造方法によって作製したガラスプリフォームを線引き成形することを特徴とする。
【0011】
【作用】
本発明のガラスプリフォームは、線引き成形に用いるガラスプリフォームにおいて、複数本のガラスキャピラリと少なくとも一本のガラスロッドを有し、底部が封止されたガラス外筒管内に、ガラスキャピラリとガラスロッド及びガラスキャピラリ同士が互いに融着一体化して充填されてなり、かつ、断面方向にガラスキャピラリの空孔が周期的に配列されてなるため、これを母材として線引き成形することによって、ガラスプリフォームにおける断面方向の周期的構造と略相似形の周期的構造を有し、インタースティシャルサイトがないフォトニッククリスタルファイバ(PCF)、ホーリーファイバ、フォトニックバンドギャップファイバ(PBF)等の光導波材料を作製できる。すなわち、ガラスキャピラリとガラスロッド及びガラスキャピラリ同士が互いに融着一体化しているため、ガラスキャピラリ間及びガラスキャピラリとガラスロッド間に空隙が少なくなり、これを加熱して線引き成形した際に、ガラスの軟化によってガラスキャピラリ間及びガラスキャピラリとガラスロッド間に空隙がなくなるからである。また、線引き成形時にガラスキャピラリの空孔内の圧力を調整することによって、空孔のサイズ(径)を調整できる。
【0012】
尚、ガラスロッドは、光導波材料のコア部を形成し、ガラスキャピラリは、光導波材料のクラッド部を形成するものである。
【0013】
また、ガラスロッドが無空であると、線引き成形することによって、空孔のないコア部を有するフォトニッククリスタルファイバ(PCF)やホーリーファイバ等の光導波材料を作製できる。
【0014】
また、ガラスロッドが内孔を有してなると、線引き成形することによって、コア部に空孔を有するフォトニックバンドギャップファイバ(PBF)等の光導波材料を作製できる。特に、ガラスロッドの内径が、ガラスキャピラリの内径と異なると、コア部の空孔径が、クラッド部の空孔径と異なるフォトニックバンドギャップファイバ(PBF)等の光導波材料を得ることができる。
【0015】
また、本発明のガラスプリフォームは、ガラスキャピラリ間に空隙がないと、線引き成形時の温度をあまり上げなくても、インタースティシャルサイトがない光導波材料を得やすいため好ましい。
【0016】
また、本発明のガラスプリフォームは、ガラスキャピラリの両端が封止されてなると、空孔のサイズや空孔の断面形状が外気圧の影響を受けにくく、安定するため好ましい。
【0017】
ガラスキャピラリ及びガラスロッドが、多成分系ガラス、好ましくは、硼珪酸ガラスからなると、ガラスプリフォームの成形や光導波材料の線引き成形を低温で行うことができ、成形設備の熱による劣化が低減され、あるいは、簡易な設備による製造が可能となり、経済的であり、また、一般的な製造方法であるダンナー法やダウンドロー法によって作製できるため、様々な形態のガラスプリフォームを容易にあるいは安価に製造することができる。さらに、様々な形態のガラスプリフォームを容易に得ることが可能であるため、周期的構造の制御が低温で容易に行え、光導波材料の非線形光学効果、分散等の特性の制御が容易に行える。
【0018】
また、ガラス外筒管が、ガラスキャピラリやガラスロッドと同じ多成分系ガラスからなると、ガラスプリフォームや光導波材料を成形しやすいため好ましい。
【0019】
上記したガラスキャピラリ、ガラスロッド及びガラス外筒管は、具体的に質量%で、SiO2を55〜95%、B2O3を1〜30%及びNa2Oを0.1〜10%含有するガラス、好ましくは、質量%で、SiO2 55〜95%、B2O3 1〜30%、Na2O 0.1〜10%、Al2O3 0〜10%、CaO 0〜5%、BaO 0〜10%、K2O 0〜5%の組成を含有するガラスからなる。
【0020】
以下にガラスキャピラリ、ガラスロッド及びガラス外筒管に使用するガラスの組成を上記のように限定した理由を述べる。
【0021】
SiO2はガラスの骨格を構成する成分であり、その含有量は55〜95%、特に60〜90%、さらには65〜80%であると好ましい。SiO2が95%よりも多いとガラスの粘度が高くなり、ガラスキャピラリ、ガラスロッド及びガラス外筒管を製造する際の成形温度が非常に高温になりやすい。55%より少ないと、耐酸性、耐水性等の耐候性が著しく悪化するため好ましくない。
【0022】
B2O3はガラスの粘度を低下させる効果を有し、その含有量は1〜30%、特に1〜25%、さらには2〜20%であると好ましい。B2O3が30%よりも多いと耐候性が著しく悪化する。B2O3が1%よりも少ないと、ガラスの粘度が高くなり、ガラスキャピラリ、ガラスロッド及びガラス外筒管を製造する際の成形温度が非常に高温になりやすい。
【0023】
Na2Oはガラスの粘度を低下させる効果を有し、その含有量は0.1〜10%、特に0.5〜8%であると好ましい。Na2Oが10%よりも多いと、耐候性が著しく悪化し、高温多湿状態において、光導波材料の表面の変質が顕著となり好ましくない。0.1%よりも少ないと、ガラスの粘性が高くなり生産性が低下する。
【0024】
Al2O3はSiO2と共にガラスの骨格を構成する成分であり、耐候性を向上させる効果を有する。その含有量は0〜10%、特に0.5〜8%であると好ましい。Al2O3が10%よりも多くなると分相しやすくなり、ガラスの製造時に失透が発生してしまう。
【0025】
CaO、BaOは粘度を低下させる効果を有するが、多量に含有すると製品の耐候性を著しく損なう。それ故、CaOの含有量は0〜5%、好ましくは0〜3%である。同様にBaOの含有量は0〜10%、好ましくは0〜5%である。
【0026】
K2Oは軟化点を低下させる効果を有するが、多量に含有するとガラスの製造時に失透が発生し、生産性が低下する。そのため、その含有量は0〜5%、好ましくは0〜3%である。
【0027】
本発明のガラスプリフォームは、ガラスキャピラリ及びガラスロッドが、水のOH基による波長1400nmの光の吸収がないガラスからなると、これを母材として線引き成形によって作製した光導波材料のEバンド(1360〜1460nm)の光損失が少ないため好ましい。
【0028】
また、本発明のガラスプリフォームは、ガラスキャピラリ及びガラスロッドが、屈折率(nd)が1.45〜2.00、好ましくは、1.47〜2.00であるガラスからなると、これを用いて作製した光導波材料において、コアとクラッド間の実効的な屈折率差が大きくなり、従来の石英系の光ファイバでは実現できなかった分散特性を得ることができるため好ましい。
【0029】
本発明のガラスプリフォームの製造方法は、底部が封止されたガラス外筒管内に、複数本のガラスキャピラリと少なくとも一本のガラスロッドを配置し、ガラス外筒管内を減圧状態に維持したままガラス外筒管を加熱するため、ガラスキャピラリやガラスロッドの断面外周形状が円形であっても、ガラスキャピラリとガラスロッド及びガラスキャピラリ同士が互いに融着一体化してガラスキャピラリ間及びガラスキャピラリとガラスロッド間の空隙が完全に消滅するのと同時に、ガラスキャピラリが整列配置されていなくても、ガラスキャピラリが最も安定な最密状態に自動的に充填され、断面方向に規則性の高い周期的構造を有するガラスプリフォームが容易に得られる。また、このガラスプリフォームを母材として線引き成形することによって、コア部に空孔がない光導波材料いわゆるフォトニッククリスタルファイバ(PCF)やホーリーファイバ、あるいはコア部に空孔を有する光導波材料いわゆるフォトニックバンドギャップファイバ(PBF)を作製することができる。
【0030】
尚、ガラスロッドは、光導波材料のコア部を形成し、ガラスキャピラリは、光導波材料のクラッド部を形成するものである。
【0031】
また、ガラス外筒管内を、−100mmHgよりも低い気圧、好ましくは−500mmHgよりも低い気圧に保つと、ガラスキャピラリ同士の隙間が完全に消滅するのと同時に、ガラスキャピラリが最も安定な最密状態に自動的に充填され、断面方向に規則性の高い周期的構造を有するガラスプリフォームが容易に得られやすい。
【0032】
また、底部が封止されたガラス外筒管内に片端を封止した複数本のガラスキャピラリを配置する場合には、ガラスキャピラリの封止していない側をガラス外筒管の底部側に向けて充填し、ガラス外筒管の底部を加熱軟化し、ガラスキャピラリの封止していない側をガラス外筒管の軟化によって封止する。その後、ガラス外筒管の底部から開口端に向かって加熱するため、片端が封止されたガラスキャピラリを用い、また減圧加熱してもガラスキャピラリの空孔がつぶれることがない。
【0033】
また、両端が封止されたガラスキャピラリを使用すると、予めガラス外筒管の底部を加熱軟化して、ガラスキャピラリを封止する必要がないため好ましい。
【0034】
また、ガラスロッドとして、両端が開口した筒状ガラス部材又は無空の柱状ガラス部材を用いると、コア部に空孔がない光導波材料いわゆるフォトニッククリスタルファイバ(PCF)やホーリーファイバを作製することができる。また、ガラスロッドとして、片端が封止され、もう一方の片端が開口した筒状ガラス部材を用い、筒状ガラス部材の開口した側をガラス外筒管の開口部側に向けて配置することによっても、コア部に空孔がない光導波材料いわゆるフォトニッククリスタルファイバ(PCF)やホーリーファイバを作製することができる。
【0035】
また、ガラスロッドとして、両端が封止された筒状ガラス部材を用いると、フォトニックバンドギャップファイバ(PBF)等の光導波材料を作製できる。また、ガラスロッドとして、片端が封止され、もう一方の片端が開口した筒状ガラス部材を用い、筒状ガラス部材の開口していない側をガラス外筒管の開口部側に向けて配置することによっても、フォトニックバンドギャップファイバ(PBF)等の光導波材料を作製できる。特に、筒状ガラス部材の内径が、ガラスキャピラリの内径と異なると、コア部の空孔径が、クラッド部の空孔径と異なるフォトニックバンドギャップファイバ(PBF)等の光導波材料を得ることができる。
【0036】
ガラスプリフォームの加熱温度は、ガラスの軟化温度±200℃であると好ましい。ガラスの軟化温度から200℃以上低いと、ガラスキャピラリ間の空隙が埋まらず、200℃以上高いとガラスが軟化しすぎて、周期的構造が乱れてしまうため好ましくない。
【0037】
また、内部を減圧状態に維持したガラス外筒管を加熱する際には、ガラス外筒管の底部から開口端に向かって順次加熱すると、ガラスキャピラリ間やガラスキャピラリとガラスロッドとの間の空隙が埋まって、空隙が残りにくいため好ましい。
【0038】
また、本発明のガラスプリフォームの製造方法は、ガラス外筒管内を減圧しながら加熱することによって、あるいは、予めガラス外筒管内を減圧した後、ガラス外筒管の上部を封止したあと加熱することによってもガラスプリフォームを作製することが可能である。
【0039】
本発明の光導波材料は、上記したガラスプリフォームを用いて、線引き成形することによって所望の径になるように作製すると、ガラスプリフォームにおける断面方向の周期的構造と略相似形で規則性の高い周期的構造を有し、インタースティシャルサイトが無く、空孔の形状や空孔のサイズが揃ったフォトニッククリスタルファイバ(PCF)、ホーリーファイバ、フォトニックバンドギャップファイバ(PBF)等の光導波材料となる。
【0040】
【実施例】
以下実施例に基づいて本発明を説明する。
【0041】
表1は、実施例1〜3及び比較例1、2を示す。図1は、本発明のガラスプリフォームの説明図である。また、図2は、ガラスプリフォームを作製する際に用いる部材であり、(a)は、ガラス外筒管、(b)は、両端が封止されたガラスキャピラリ、(c)は、ガラスロッドの説明図である。図3は、図1のガラスプリフォームを用いた光導波材料の線引き成形の概念図である。図4は、実施例1におけるガラスプリフォームのA−A´断面の光学顕微鏡写真を、図5は、実施例1における光導波材料の断面のSEM像写真である。
【0042】
【表1】
【0043】
<実施例1>
先ず、図2に示すように、円筒状で、底部21aが封止された外径30mmφ、内径24mmφのガラス外筒管21、端部22a、22bが封止された外径1mmφ、内径125μmφのガラスキャピラリ22を449本及び外径1mmφの無空のガラスロッド23を1本準備した。尚、ガラス外筒管、ガラスキャピラリ及びガラスロッドに用いたガラスは、質量%で、SiO2 72.5%、Al2O3 6.8%、B2O3 10.9%、CaO 0.7%、BaO 1.2%、Na2O 5.9%、K2O 1.8%、Sb2O3 0.2%の組成を有する。またこのガラスの屈折率ndは、1.495であった。
【0044】
次にガラス外筒管21の内部21bの略中心部に1本のガラスロッド23を配置し、その周囲に449本のガラスキャピラリ22を、隙間がほぼなくなるように配置した。
【0045】
次いでガラスキャピラリ22及びガラスロッド23を充填したガラス外筒管21の内部21bを、真空ポンプを用いて−750mmHgに減圧し、その気圧に保ったまま、ガラス外筒管21を底部21aから開口端21cに向かって順次780℃まで加熱し収縮させた。ガラス外筒管21を開口端21cまで加熱収縮させた後、室温まで徐冷した後常圧に戻し、図1に示すガラスプリフォーム10を作製した。次に、図3に示すように、上記したガラスプリフォーム10を、電気炉31に挿入し、ローラー32で引っ張り、線引き成形することによって、光導波材料10aを作製した。
【0046】
<実施例2>
実施例2は、質量%で、SiO2 70.5%、Al2O3 6.0%、B2O312.6%、CaO 0.7%、BaO 2.1%、Na2O 6.6%、K2O 1.3%、Sb2O3 0.2%の組成を有するガラス(屈折率ndは、1.493)からなり、外径2mmφ、内径250μmφで、片端が封止されたガラスキャピラリを110本用い、ガラス外筒管内にガラスキャピラリの封止された側をガラス外筒管の開口端側に向けて充填し、ガラス外筒管内を減圧する前に、ガラス外筒管の底部を加熱軟化し、ガラスキャピラリの封止していない側をガラス外筒管の軟化によって封止した以外は、実施例1と同様にしてガラスプリフォーム及び光導波材料を作製した。
【0047】
<実施例3>
実施例3は、両端部が封止されていないガラスキャピラリを用い、加熱温度を700℃とした以外は、実施例1と同様にしてガラスプリフォーム及び光導波材料を作製した。
【0048】
<比較例1>
比較例1は、両端部が封止されていないガラスキャピラリを使用し、ガラス外筒管内を減圧せず加熱した以外は、実施例1と同様にしてガラスプリフォーム及び光導波材料を作製した。
【0049】
<比較例2>
比較例2は、断面の最長対角線長さが2mmの正六角柱状に研摩加工したガラスキャピラリ及びガラスロッドを用い、ガラス外筒管内を減圧せず加熱した以外は、実施例2と同様にして、ガラスプリフォーム及び光導波材料を作製した。
【0050】
上記のように作製したガラスプリフォームを、横方法に切断し、その横断面を、光学顕微鏡によって観察し、空孔間隔、ガラスキャピラリ間の空隙、空孔サイズのばらつき及び空孔形状を評価した。また、光導波材料は、その横断面をSEM像にて観察し、空孔間隔、インタースティシャルサイト、空孔サイズのばらつき及び空孔形状を評価した。
【0051】
表1、図4及び図5に示すように、実施例1〜3は、ガラスプリフォームにおいて、ガラスキャピラリが最密構造に充填されており、ガラスプリフォーム及び光導波材料の空孔間隔D、dが均一で、空孔41、51のサイズが揃っており、その形状が真円に維持され、周期構造の乱れは観察されなかった。また、図4のガラスプリフォームの断面において、ガラスキャピラリ間に空隙は存在せず(実施例1及び2)あるいは、ガラスキャピラリ間には少しの空隙があった(実施例3)が、これらのガラスプリフォームを用いて作製した光導波材料の断面(図5)には、インタースティシャルサイトも無かった(実施例2及び3は図示せず)。
【0052】
これに対し、表1に示すように、比較例1は、ガラスキャピラリ間に多量の空隙が存在するため最密構造とはならず、空孔間隔がかなり乱れており、空孔サイズのばらつきも大きく、さらに空孔が楕円状に変形し、あるいは空孔がつぶれているものもあった(図示せず)。比較例2は、最密構造を有する部分もあったが、一部ガラスキャピラリ間に空隙が存在しており、空孔間隔が不均一で、空孔サイズのばらつきがあり、空孔形状が楕円形となっていた(図示せず)。
【0053】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のガラスプリフォームは、ガラスキャピラリやガラスロッドを多角柱状に加工する必要が無く安価で、これを用いて線引き成形することによって、インタースティシャルサイトがなく、断面方向に乱れのない周期構造を有する光導波材料を作製できるため、高精度のフォトニッククリスタルファイバ(PCF)、ホーリーファイバ、フォトニックバンドギャップファイバ(PBF)等の光導波材料の原材料として好適である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のガラスプリフォームの説明図である。
【図2】(a)は、ガラス外筒管の説明図、(b)は、両端が封止されたガラスキャピラリの説明図、(c)は、ガラスロッドの説明図である。
【図3】図1のガラスプリフォームを用いた光導波材料の線引き成形の概念図である。
【図4】実施例1におけるガラスプリフォームのA−A´断面の光学顕微鏡写真である。
【図5】実施例1における光導波材料の断面のSEM像写真である。
【符号の説明】
10 ガラスプリフォーム
10a 光導波材料
21 ガラス外筒管
21a 底部
21b 内部
21c 開口端
22 ガラスキャピラリ
22a、22b 端部
23 ガラスロッド
31 電気炉
32 ローラー
41、51 空孔
D、d 空孔間隔
Claims (41)
- 線引き成形に用いるガラスプリフォームにおいて、複数本のガラスキャピラリと少なくとも一本のガラスロッドを有し、底部が封止されたガラス外筒管内に、ガラスキャピラリとガラスロッド及びガラスキャピラリ同士が互いに融着一体化して充填されてなり、かつ、断面方向にガラスキャピラリの空孔が周期的に配列されてなることを特徴とするガラスプリフォーム。
- ガラスロッドが無空であることを特徴とする請求項1に記載のガラスプリフォーム。
- ガラスロッドが内孔を有してなることを特徴とする請求項1に記載のガラスプリフォーム。
- 内孔を有するガラスロッドの内径が、ガラスキャピラリの内径と異なることを特徴とする請求項3に記載のガラスプリフォーム。
- ガラスキャピラリ間及びガラスキャピラリとガラスロッド間に空隙がないことを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載のガラスプリフォーム。
- ガラスキャピラリの両端が封止されてなることを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載のガラスプリフォーム。
- ガラスキャピラリ及びガラスロッドが、多成分系ガラスからなることを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載のガラスプリフォーム。
- ガラスキャピラリ及びガラスロッドが、硼珪酸ガラスからなることを特徴とする請求項1〜7のいずれかに記載のガラスプリフォーム。
- ガラスキャピラリ及びガラスロッドが、質量%で、SiO2を55〜95%、B2O3を1〜30%及びNa2Oを0.1〜10%含有するガラスからなることを特徴とする請求項1〜8のいずれかに記載のガラスプリフォーム。
- ガラスキャピラリ及びガラスロッドが、質量%で、SiO2 55〜95%、B2O3 1〜30%、Na2O 0.1〜10%、Al2O3 0〜10%、CaO 0〜5%、BaO 0〜10%、K2O 0〜5%の組成を含有するガラスからなることを特徴とする請求項1〜9のいずれかに記載のガラスプリフォーム。
- ガラスキャピラリ及びガラスロッドが、水のOH基による波長1400nm付近の光の吸収がないガラスからなることを特徴とする請求項1〜10のいずれかに記載のガラスプリフォーム。
- ガラスキャピラリ及びガラスロッドが、屈折率(nd)が1.45〜2.00であるガラスからなることを特徴とする請求項1〜11のいずれかに記載のガラスプリフォーム。
- 底部が封止されたガラス外筒管内に、複数本のガラスキャピラリと少なくとも一本のガラスロッドを配置し、ガラス外筒管内を減圧状態に維持したままガラス外筒管を加熱することを特徴とするガラスプリフォームの製造方法。
- 底部が封止されたガラス外筒管内に、片端又は両端が封止された複数本のガラスキャピラリを配置することを特徴とする請求項13に記載のガラスプリフォームの製造方法。
- 底部が封止されたガラス外筒管内に、片端が封止された複数本のガラスキャピラリを、ガラスキャピラリの封止していない側をガラス外筒管の底部側に向けて配置することを特徴とする請求項13又は14に記載のガラスプリフォームの製造方法。
- ガラスロッドとして、両端が開口した筒状ガラス部材を用いることを特徴とする請求項13〜15のいずれかに記載のガラスプリフォームの製造方法。
- ガラスロッドとして、無空の柱状ガラス部材を用いることを特徴とする請求項13〜15のいずれかに記載のガラスプリフォームの製造方法。
- ガラスロッドとして、片端が開口した筒状ガラス部材を用い、筒状ガラス部材の開口した側をガラス外筒管の開口部側に向けて配置することを特徴とする請求項13〜15のいずれかに記載のガラスプリフォームの製造方法。
- ガラスロッドとして、両端が封止された筒状ガラス部材を用いることを特徴とする請求項13〜15のいずれかに記載のガラスプリフォームの製造方法。
- ガラスロッドとして、片端が開口した筒状ガラス部材を用い、筒状ガラス部材の開口していない側をガラス外筒管の開口部側に向けて配置することを特徴とする請求項13〜15のいずれかに記載のガラスプリフォームの製造方法。
- 筒状ガラス部材の内径が、ガラスキャピラリの内径と異なることを特徴とする請求項19又は20に記載のガラスプリフォームの製造方法。
- ガラスキャピラリ及びガラスロッドが、多成分系ガラスからなることを特徴とする請求項13〜21のいずれかに記載のガラスプリフォームの製造方法。
- ガラスキャピラリ及びガラスロッドが、硼珪酸ガラスからなることを特徴とする請求項13〜22のいずれかに記載のガラスプリフォームの製造方法。
- ガラスキャピラリ及びガラスロッドが、質量%で、SiO2を55〜95%、B2O3を1〜30%及びNa2Oを0.1〜10%含有するガラスからなることを特徴とする請求項13〜23のいずれかに記載のガラスプリフォームの製造方法。
- ガラスキャピラリ及びガラスロッドが、質量%で、SiO2 55〜95%、B2O3 1〜30%、Na2O 0.1〜10%、Al2O3 0〜10%、CaO 0〜5%、BaO 0〜10%、K2O 0〜5%の組成を含有するガラスからなることを特徴とする請求項13〜24のいずれかに記載のガラスプリフォームの製造方法。
- ガラスキャピラリ及びガラスロッドが、水のOH基による波長1400nm付近の光の吸収がないガラスからなることを特徴とする請求項13〜25のいずれかに記載のガラスプリフォームの製造方法。
- ガラスキャピラリ及びガラスロッドが、屈折率(nd)が1.45〜2.00であるガラスからなることを特徴とする請求項13〜26のいずれかに記載のガラスプリフォームの製造方法。
- 複数本のガラスキャピラリと少なくとも一本のガラスロッドを有し、ガラスキャピラリ及びガラスロッドが多成分系ガラスからなり、底部が封止されたガラス外筒管内に、ガラスキャピラリとガラスロッド及びガラスキャピラリ同士が互いに融着一体化して充填されてなり、かつ、断面方向にガラスキャピラリの空孔が周期的に配列されてなるガラスプリフォームを線引き成形することによって作製され、断面方向に空孔が周期的に配列されてなることを特徴とする多成分系ガラスからなる光導波材料。
- ガラスキャピラリ及びガラスロッドが、硼珪酸ガラスからなることを特徴とする請求項28に記載の多成分系ガラスからなる光導波材料。
- ガラスキャピラリ及びガラスロッドが、質量%で、SiO2を55〜95%、B2O3を1〜30%及びNa2Oを0.1〜10%含有するガラスからなることを特徴とする請求項28または29に記載の多成分系ガラスからなる光導波材料。
- ガラスキャピラリ及びガラスロッドが、質量%で、SiO2 55〜95%、B2O3 1〜30%、Na2O 0.1〜10%、Al2O3 0〜10%、CaO 0〜5%、BaO 0〜10%、K2O 0〜5%の組成を含有するガラスからなることを特徴とする請求項28〜30のいずれかに記載の多成分系ガラスからなる光導波材料。
- ガラスキャピラリ及びガラスロッドが、水のOH基による波長1400nm付近の光の吸収がないガラスからなることを特徴とする請求項28〜31のいずれかに記載の多成分系ガラスからなる光導波材料。
- ガラスキャピラリ及びガラスロッドが、屈折率(nd)が1.45〜2.00であるガラスからなることを特徴とする請求項28〜32のいずれかに記載の多成分系ガラスからなる光導波材料。
- 底部が封止されたガラス外筒管内に、多成分系ガラスからなる複数本のガラスキャピラリと、多成分系ガラスからなる少なくとも一本のガラスロッドを配置し、ガラス外筒管内を減圧状態に維持したままガラス外筒管を加熱する製造方法によって作製したガラスプリフォームを線引き成形することによって作製され、断面方向に空孔が周期的に配列されてなることを特徴とする多成分系ガラスからなる光導波材料。
- ガラスキャピラリ及びガラスロッドが、硼珪酸ガラスからなることを特徴とする請求項34に記載の多成分系ガラスからなる光導波材料。
- ガラスキャピラリ及びガラスロッドが、質量%で、SiO2を55〜95%、B2O3を1〜30%及びNa2Oを0.1〜10%含有するガラスからなることを特徴とする請求項34または35に記載の多成分系ガラスからなる光導波材料。
- ガラスキャピラリ及びガラスロッドが、質量%で、SiO2 55〜95%、B2O3 1〜30%、Na2O 0.1〜10%、Al2O3 0〜10%、CaO 0〜5%、BaO 0〜10%、K2O 0〜5%の組成を含有するガラスからなることを特徴とする請求項34〜36のいずれかに記載の多成分系ガラスからなる光導波材料。
- ガラスキャピラリ及びガラスロッドが、水のOH基による波長1400nm付近の光の吸収がないガラスからなることを特徴とする請求項34〜37のいずれかに記載の多成分系ガラスからなる光導波材料。
- ガラスキャピラリ及びガラスロッドが、屈折率(nd)が1.45〜2.00であるガラスからなることを特徴とする請求項34〜38のいずれかに記載の多成分系ガラスからなる光導波材料。
- 請求項1〜12のいずれかに記載のガラスプリフォームを線引き成形することを特徴とする光導波材料の製造方法。
- 請求項13〜27のいずれかに記載の製造方法によって作製したガラスプリフォームを線引き成形することを特徴とする光導波材料の製造方法。
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