JP5203262B2 - Optical fiber manufacturing method - Google Patents
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Description
本発明は、クラッド部に細孔が形成された光ファイバの製造方法に関するものである。 The present invention relates to a method of manufacturing an optical fiber which pores are formed in the cladding portion.
通常の単一モード光ファイバは、例えば曲率半径が10mm程度以下になるように曲げられると、コア部から外部に向けて光が漏れ出る性質が有る。そこで、曲げた場合にコア部から外部に向けて光が漏れにくく(曲げ損失を抑制)した光ファイバとして、例えば下記非特許文献1に示されるようなトレンチ構造の構成や、下記非特許文献2に示されるようなホールアシストファイバなどが知られている。これらのうち、図17に示すような断面構造を有するホールアシストファイバ100は、曲げた場合にコア部101から漏れ出ようとする光を細孔102とガラス(クラッド部103)との高い屈折率差によって全反射させることで漏れにくくしたもので、トレンチ構造の光ファイバに比べても曲げに対する特性が優れている。このホールアシストファイバ100は、小さな曲げに耐えうる事から室内用配線への使用、ファイバを踏む等横から加えた圧力(側圧)やファイバハンドリング時の曲げ状態の変動等による伝送特性の変動に強い事等から配線用への使用、及び光が漏れにくいことから大パワーが必要な安全確保のための使用などが検討されている。
ところで、従来より、ホールアシストファイバ100の製造は、細孔102の数か少ない事からプリフォームとよばれる母材にドリルで穴をあけた後、このプリフォームを加熱延伸してファイバ状に線引きするドリル法によって行なわれている。なお、細孔102は概略円形をなし、且つコア部から見て3回回転対称、4回回転対称、6回回転対称などに配置されることが多い。
When a normal single mode optical fiber is bent so that the radius of curvature is about 10 mm or less, for example, light leaks from the core portion toward the outside. Therefore, as an optical fiber in which light does not easily leak from the core portion to the outside when bent (bending loss is suppressed), for example, a trench structure as shown in Non-Patent Document 1 below, or Non-Patent
By the way, since the
しかしながら、前述したドリル法では、母材に穴をあけるという機械加工工程が追加されるために、通常の光ファイバに比べて生産性が低く高価になるという問題がある。
そこで、生産性の高い簡便な製造方法としてマルチキャピラリ法が考えられるが、このマルチキャピラリ法は、同じ外径のガラスロッドおよびガラス細管(キャピラリ)を使用するため、ドリル法にくらべて細孔の位置精度を向上させることが困難であり、所望の特性(低曲げ損失)を得るのが難しい。更に、例えば細孔をコア部から離す必要がある場合等には、コア部の周辺にガラスロッドを配置し、更にその外側にガラス細管を配置する必要があり手間がかかるため、マルチキャピラリ法の特徴である簡便性をそこなってしまう。
However, the above-described drill method has a problem in that the productivity is lower and the cost is higher than that of a normal optical fiber because a machining step of making a hole in the base material is added.
Therefore, the multi-capillary method can be considered as a simple and highly productive manufacturing method. Since this multi-capillary method uses a glass rod and a glass capillary (capillary) having the same outer diameter, the pore size is smaller than that of the drill method. It is difficult to improve the position accuracy, and it is difficult to obtain desired characteristics (low bending loss). Furthermore, for example, when it is necessary to separate the pores from the core portion, it is necessary to place a glass rod around the core portion and further place a glass thin tube outside the core portion. The convenience that is a feature is lost.
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、所望の特性の光ファイバを簡便に製造することができる光ファイバの製造方法を提供することである。 This invention is made | formed in view of the situation mentioned above, The objective is to provide the manufacturing method of the optical fiber which can manufacture the optical fiber of a desired characteristic simply.
前記課題を解決するために、本発明は以下の手段を提案している。
本発明に係る光ファイバの製造方法は、ジャケット管内にN本(但し、Nは7以上の整数)の中空のガラス細管を束ねて配置してプリフォームを形成し、このプリフォームを加熱延伸してファイバ状に線引きするマルチキャピラリ法により、コア部の周囲を覆うクラッド部に、前記コア部の中心軸方向に沿って延びる複数の細孔が、前記中心軸を中心とする一重の同心円上に並んで形成された光ファイバを製造する光ファイバの製造方法であって、前記コア部を有する中心ガラスロッドの外周、前記ガラス細管の外周、及び前記ガラス細管の内周のそれぞれに付着する不純物を研磨により除去する不純物除去工程と、N本の前記ガラス細管の全てについて、その外周または内周に、前記中心ガラスロッド及び前記ガラス細管を形成するガラス材料よりも吸光係数が高い光吸収媒質を吸着させる吸着工程と、前記中心ガラスロッドの周囲を全周に亘って囲むようにN本の前記ガラス細管を配置すると共に、これらの中心ガラスロッドおよびガラス細管を前記ジャケット管内に配置するプリフォーム形成工程と、を備え、前記ジャケット管は、その中心軸に直交する横断面視における内周形状が円形状に形成されると共に、前記ガラス細管および前記中心ガラスロッドは、それぞれの中心軸に直交する横断面視における外形状がそれぞれ円形状に形成され、前記中心ガラスロッドの直径を2R、前記ガラス細管の外径を2r、前記ジャケット管の内径を2(R+2r)とすると、r=(R+r)・sin(π/N)であることを特徴とする。
In order to solve the above problems, the present invention proposes the following means.
In the method of manufacturing an optical fiber according to the present invention, N preforms (where N is an integer of 7 or more) hollow glass capillaries are bundled and arranged in a jacket tube to form a preform, and the preform is heated and stretched. A plurality of pores extending along the direction of the central axis of the core portion are formed on a single concentric circle centered on the central axis in the clad portion covering the periphery of the core portion by a multicapillary method of drawing in a fiber shape. a method for manufacturing an optical fiber to produce a side by side to form the optical fiber, the outer periphery of the central glass rod having the core portion, the outer periphery of the glass capillary, and the impurities that adhere to each of the inner periphery of the glass capillary Impurity removing step to be removed by polishing, and glass for forming the central glass rod and the glass thin tube on the outer periphery or the inner periphery of all the N glass thin tubes An adsorption process for adsorbing a light absorbing medium having a higher extinction coefficient than that of the material, and N glass thin tubes arranged so as to surround the circumference of the central glass rod all around, and the central glass rod and glass A preform forming step of disposing a thin tube in the jacket tube, and the jacket tube is formed in a circular shape in an inner peripheral shape in a cross-sectional view perpendicular to the central axis, and the glass thin tube and the center The glass rod has a circular outer shape in a cross-sectional view orthogonal to each central axis, the diameter of the central glass rod is 2R, the outer diameter of the glass thin tube is 2r, and the inner diameter of the jacket tube is 2 If (R + 2r), then r = (R + r) · sin (π / N).
本発明による光ファイバの製造方法によれば、中心ガラスロッドの直径2Rと、ガラス細線の外径2rと、ジャケット管の内径2(R+2r)と、が、
r=(R+r)・sin(π/N)
の関係を有するので、プリフォーム形成工程において、中心ガラスロッドの周囲を全周に亘って一列に並んで囲むようにN本のガラス細線を配置すると共に、これらの中心ガラスロッドおよびガラス細管をジャケット管内に配置するだけで、中心ガラスロッド及びガラス細線で当該ジャケット管内を充填することが可能となり、中心ガラスロッドをジャケット管の中心に配置することができる。加えてこの際、ガラス細線を、中心ガラスロッドの周囲全周に亘って、隣接するもの同士間に隙間なく、つまり遊び無く配置することが可能となり、プリフォーム全体に対するガラス細管の穴の位置を高精度に決めることができる。従って、所望の特性の光ファイバを簡便に製造することができる。
また、吸着工程において吸着された光吸収媒質が、プリフォームを加熱延伸してファイバ状に線引きする過程で光吸収層となる。従って、コア部から漏れた光を光吸収層で吸収することが可能となり、外部へ漏れる光およびコア部へ戻る光を少なくすることができる。これにより、コア部から漏れた光が細孔で全反射して再度コア部に結合することに起因して光信号に波形ひずみが生じるのを抑制することが可能となり、光信号の伝搬特性の劣化を軽減することができる。
According to the optical fiber manufacturing method of the present invention, the diameter 2R of the central glass rod, the outer diameter 2r of the thin glass wire, and the inner diameter 2 (R + 2r) of the jacket tube are:
r = (R + r) · sin (π / N)
Therefore, in the preform forming process, N glass thin wires are arranged so as to surround the central glass rod in a line all around the circumference, and the central glass rod and the glass thin tube are jacketed. It is possible to fill the inside of the jacket tube with the central glass rod and the thin glass wire simply by disposing it in the tube, and the central glass rod can be disposed at the center of the jacket tube. In addition, at this time, it becomes possible to arrange the glass thin wire without any gap between adjacent ones over the entire circumference of the central glass rod, that is, without play, and the position of the hole of the glass thin tube relative to the entire preform can be determined. It can be determined with high accuracy. Accordingly, it is possible to easily manufacture an optical fiber having desired characteristics.
Further, the light absorption medium adsorbed in the adsorption process becomes a light absorption layer in the process of drawing the preform into a fiber shape by heating and stretching. Therefore, the light leaking from the core part can be absorbed by the light absorption layer, and the light leaking to the outside and the light returning to the core part can be reduced. As a result, it is possible to suppress the occurrence of waveform distortion in the optical signal due to total reflection of light leaked from the core portion and re-coupling with the core portion, and the propagation characteristics of the optical signal can be reduced. Deterioration can be reduced.
また、本発明の参考例に係る光ファイバの製造方法は、ジャケット管内に複数のガラス細線を束ねて配置してプリフォームを形成し、このプリフォームを加熱延伸してファイバ状に線引きするマルチキャピラリ法により、コア部の周囲を覆うクラッド部に、前記コア部の中心軸方向に沿って延びる複数の細孔が、前記中心軸を中心とする一重の同心円上に並んで形成された光ファイバを製造する光ファイバの製造方法であって、前記コア部を有する中心ガラスロッドの周囲を全周に亘って囲むようにN本(但し、Nは7以上の整数)の前記ガラス細線を配置すると共に、これらの中心ガラスロッドおよびガラス細管を前記ジャケット管内に配置するプリフォーム形成工程を備え、前記N本のガラス細線のうちの少なくとも2本は、中空のガラス細管であり、前記ジャケット管は、その中心軸に直交する横断面視における内周形状が円形状に形成されると共に、前記ガラス細線および中心ガラスロッドは、それぞれの中心軸に直交する横断面視における外形状がそれぞれ円形状に形成され、前記中心ガラスロッドの直径を2R、前記ガラス細線の外径を2r、前記ジャケット管の内径を2(R+2r)とすると、r=(R+r)・sin(π/N)であり、前記中心ガラスロッドの外周、前記ガラス細線の外周、及び前記ガラス細管の内周のうちの少なくともいずれか一つには、前記中心ガラスロッド及びガラス細線を形成するガラス材料よりも吸光係数が高い不純物が付着していても良い。 In addition, the optical fiber manufacturing method according to the reference example of the present invention includes a multicapillary in which a plurality of thin glass wires are bundled and arranged in a jacket tube to form a preform, and the preform is heated and drawn into a fiber shape. An optical fiber in which a plurality of pores extending along the central axis direction of the core portion are arranged in a single concentric circle centered on the central axis in a clad portion covering the periphery of the core portion A manufacturing method of an optical fiber to be manufactured, wherein N pieces (where N is an integer of 7 or more) of the thin glass wires are arranged so as to surround the periphery of the central glass rod having the core portion over the entire circumference. And a preform forming step of disposing the central glass rod and the glass thin tube in the jacket tube, and at least two of the N glass thin wires are hollow glass. The jacket tube has a circular inner peripheral shape in a cross-sectional view orthogonal to the central axis thereof, and the thin glass wire and the central glass rod are cross-sectional views orthogonal to the respective central axes. Are formed in a circular shape, and when the diameter of the central glass rod is 2R, the outer diameter of the thin glass wire is 2r, and the inner diameter of the jacket tube is 2 (R + 2r), r = (R + r) · sin ( π / N), and at least one of the outer periphery of the central glass rod, the outer periphery of the thin glass wire, and the inner periphery of the thin glass tube is a glass material that forms the central glass rod and the thin glass wire Impurities having a higher extinction coefficient than that may be attached.
本発明の参考例による光ファイバの製造方法によれば、中心ガラスロッドの直径2Rと、ガラス細線の外径2rと、ジャケット管の内径2(R+2r)と、が、
r=(R+r)・sin(π/N)
の関係を有するので、プリフォーム形成工程において、中心ガラスロッドの周囲を全周に亘って一列に並んで囲むようにN本のガラス細線を配置すると共に、これらの中心ガラスロッドおよびガラス細管をジャケット管内に配置するだけで、中心ガラスロッド及びガラス細線で当該ジャケット管内を充填することが可能となり、中心ガラスロッドをジャケット管の中心に配置することができる。加えてこの際、ガラス細線を、中心ガラスロッドの周囲全周に亘って、隣接するもの同士間に隙間なく、つまり遊び無く配置することが可能となり、プリフォーム全体に対するガラス細管の穴の位置を高精度に決めることができる。従って、所望の特性の光ファイバを簡便に製造することができる。
また、中心ガラスロッドの外周、ガラス細線の外周、及びガラス細管の内周のうちの少なくともいずれか一つに付着している不純物が、プリフォームを加熱延伸してファイバ状に線引きする過程で光吸収層となる。従って、コア部から漏れた光を光吸収層で吸収することが可能となり、外部へ漏れる光およびコア部へ戻る光を少なくすることができる。これにより、コア部から漏れた光が細孔で全反射して再度コア部に結合することに起因して光信号に波形ひずみが生じるのを抑制することが可能となり、光信号の伝搬特性の劣化を軽減することができる。
According to the method of manufacturing an optical fiber according to the reference example of the present invention, the diameter 2R of the central glass rod, the outer diameter 2r of the thin glass wire, and the inner diameter 2 (R + 2r) of the jacket tube are:
r = (R + r) · sin (π / N)
Therefore, in the preform forming process, N glass thin wires are arranged so as to surround the central glass rod in a line all around the circumference, and the central glass rod and the glass thin tube are jacketed. It is possible to fill the inside of the jacket tube with the central glass rod and the thin glass wire simply by disposing it in the tube, and the central glass rod can be disposed at the center of the jacket tube. In addition, at this time, it becomes possible to arrange the glass thin wire without any gap between adjacent ones over the entire circumference of the central glass rod, that is, without play, and the position of the hole of the glass thin tube relative to the entire preform can be determined. It can be determined with high accuracy. Accordingly, it is possible to easily manufacture an optical fiber having desired characteristics.
In addition, impurities attached to at least one of the outer periphery of the central glass rod, the outer periphery of the glass thin wire, and the inner periphery of the glass thin tube are heated in the process of drawing the preform into a fiber shape. It becomes an absorption layer. Therefore, the light leaking from the core part can be absorbed by the light absorption layer, and the light leaking to the outside and the light returning to the core part can be reduced. As a result, it is possible to suppress the occurrence of waveform distortion in the optical signal due to total reflection of light leaked from the core portion and re-coupling with the core portion, and the propagation characteristics of the optical signal can be reduced. Deterioration can be reduced.
また、本発明の参考例に係る光ファイバは、コア部の周囲を覆うクラッド部に、前記コア部の中心軸方向に沿って延びる複数の細孔が、前記中心軸を中心とする一重の同心円上に並んで形成された光ファイバであって、前記同心円の近傍には、前記クラッド部よりも吸光係数が高い光吸収層が形成されていることを特徴とする。 Further, in the optical fiber according to the reference example of the present invention, a plurality of pores extending along the central axis direction of the core portion are formed in a single concentric circle centered on the central axis in the cladding portion covering the periphery of the core portion. An optical fiber formed side by side, wherein a light absorption layer having a light absorption coefficient higher than that of the clad portion is formed in the vicinity of the concentric circle.
本発明の参考例による光ファイバによれば、前記同心円の近傍、つまり細孔の近傍に形成された光吸収層で、コア部から漏れた光を吸収することが可能となり、外部へ漏れる光およびコア部へ戻る光を少なくすることができる。これにより、コア部から漏れた光が細孔で全反射して再度コア部に結合することに起因して光信号に波形ひずみが生じるのを抑制することが可能となり、光信号の伝搬特性の劣化を軽減することができる。 According to the optical fiber according to the reference example of the present invention , it is possible to absorb the light leaking from the core portion by the light absorption layer formed in the vicinity of the concentric circles, that is, in the vicinity of the pores, and the light leaking to the outside and Light returning to the core can be reduced. As a result, it is possible to suppress the occurrence of waveform distortion in the optical signal due to total reflection of light leaked from the core portion and re-coupling with the core portion, and the propagation characteristics of the optical signal can be reduced. Deterioration can be reduced.
また、前記光吸収層が、前記細孔の縁に沿って形成されていても良い。 The light absorption layer may be formed along an edge of the pore.
この場合、光吸収層が、細孔の縁に沿って形成されているので、コア部へ戻る光を確実に少なくすることができる。 In this case, since the light absorption layer is formed along the edge of the pore, light returning to the core portion can be surely reduced.
本発明によれば、所望の特性の光ファイバを簡便に製造することができる。 According to the present invention, an optical fiber having desired characteristics can be easily manufactured.
(第1実施形態)
以下、本発明の第1実施形態に係る光ファイバについて、図1を参照して説明する。
光ファイバ1は、コア部2と、コア部2の周囲を覆うクラッド部3と、を備える。クラッド部3には、コア部2の中心軸O方向に沿って延びる複数の細孔4が、中心軸Oを中心とする一重の同心円上に並んで形成されている。本実施形態では、細孔4は、中心軸O回りに互いに等しい間隔をあけてN個(図示の例では10個)並んでいる。この光ファイバ1は、例えばクラッド部3が石英ガラスで形成されていると共に、コア部2が高屈曲率ガラス(例えば、石英ガラスにゲルマニウムなどを混ぜたもの)で形成されており、屈折率分布が単一モード光ファイバとして好適であるように設定されている。
(First embodiment)
Hereinafter, an optical fiber according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
The optical fiber 1 includes a
次に、以上に示した光ファイバ1の製造方法について、図2及び図3を参照して説明する。本実施形態では、図2に示すように、ジャケット管11内に複数のキャピラリ(ガラス細管)12を束ねて配置してプリフォーム10を形成し、このプリフォーム10を加熱延伸してファイバ状に線引きして細径化するマルチキャピラリ法により光ファイバ1を製造する。以下、詳細に説明する。
Next, the manufacturing method of the optical fiber 1 shown above is demonstrated with reference to FIG.2 and FIG.3. In the present embodiment, as shown in FIG. 2, a plurality of capillaries (glass thin tubes) 12 are bundled and arranged in a
まず、プリフォーム10を構成する各部材を作製する部材作製工程を行う。この際、コア部2を有する中心ガラスロッド13は、例えばVAD法、OVD法等の公知の方法によって作製すればよい。また、コア部2に希土類元素を添加し、機能性を持たせる事も公知の技術を利用して行なうことができる。また、ジャケット管11及びキャピラリ12は、上記方法もしくはその他の方法による合成石英ガラスのほか、溶融石英ガラスを使用することができる。
First, a member production process for producing each member constituting the
またこの際、図2に示すように、ジャケット管11を、その中心軸に直交する横断面視における内周形状が円形状になるように作製すると共に、キャピラリ12および中心ガラスロッド13を、それぞれの中心軸に直交する横断面視における外形状がそれぞれ円形状になるように作製する。そして、中心ガラスロッド13の直径(外径)を2R、キャピラリ12の外径を2r、ジャケット管11の内径を2(R+2r)とすると、
r=(R+r)・sinθ・・・(1)
となるように各部材を作製する。なお、前記数式(1)において、θ=π/Nである。また、設計時にはR+r=1と規格化しても良い。
At this time, as shown in FIG. 2, the
r = (R + r) · sin θ (1)
Each member is produced so that In the mathematical formula (1), θ = π / N. Further, it may be standardized as R + r = 1 at the time of design.
次いで、中心ガラスロッド13の外周、キャピラリ12の外周及びキャピラリ12の内周のそれぞれにおいて空気中の水分等が吸着されてなる不純物を、物理的研磨もしくは化学的研磨により除去する不純物除去工程を行う。なお、不純物は、空気中の水分が吸着されてなることから、中心ガラスロッド13及びキャピラリ12を形成するガラス材料よりも吸光係数が高くなっている。
次いで、図2に示すように、中心ガラスロッド13の周囲を全周に亘って中心軸O回りに一列に並んで囲むようにN本のキャピラリ12を配置すると共に、これらの中心ガラスロッド13およびキャピラリ12をジャケット管11内に配置するプリフォーム形成工程を行う。この際、ジャケット管11、キャピラリ12及び中心ガラスロッド13の中心軸が互いに平行になるように、キャピラリ12及び中心ガラスロッド13を束ねてジャケット管11内に配置する。
Next, an impurity removal step is performed in which impurities formed by adsorbing moisture in the air on the outer periphery of the
Next, as shown in FIG. 2,
ここで、図2に示すように、本実施形態では、前記数式(1)を満たすように各部材が作製されているので、単にこのプリフォーム形成工程を行うだけで、中心ガラスロッド13及びキャピラリ12で当該ジャケット管11内を充填することが可能となり、中心ガラスロッド13をジャケット管11の中心に配置することができる。加えてこの際、キャピラリ12を、中心ガラスロッド13の周囲全周に亘って、隣接するもの同士間に隙間なく、つまり遊び無く配置することが可能となり、プリフォーム10全体に対するキャピラリ12の穴の位置を高精度に決めることができる。つまり、中心対称のプリフォーム10を精度よく作製することができる。なお、図2は、プリフォーム10の断面の中心付近の拡大図であって、実際のジャケット管11は図2に示すものに比べて厚い。
Here, as shown in FIG. 2, in the present embodiment, each member is manufactured so as to satisfy the formula (1). Therefore, the
次いで、プリフォーム10を、従来技術の加熱延伸によって線引きして細径化する線引き工程を行う。この際、ジャケット管11の内周とキャピラリ12の外周との間の複数の略三角形状の第1空隙14、及び中心ガラスロッド13の外周とキャピラリ12の外周との間の複数の略三角形状の第2空隙15を潰すように線引きすることで、図1に示す光ファイバ1を製造することができる。
以上に示した光ファイバ1の製造方法によれば、所望の特性(低曲げ損失)の光ファイバ1を簡便に製造することができる。
Next, a drawing process is performed in which the
According to the manufacturing method of the optical fiber 1 shown above, the optical fiber 1 having desired characteristics (low bending loss) can be easily manufactured.
なお、図3に示すように、プリフォーム形成工程において前記第1空隙14に穴埋め用ガラスロッド16を配置しても良い。この場合、線引き工程において前記第1空隙14を潰しやすくすることができる。また、穴埋め用ガラスロッド16は、前記第2空隙15に配置しても良いし、前記第1空隙14及び第2空隙15の両方に配置しても良い。更にまた、前記空隙14、15は完全に潰れなくても良く、つまり光ファイバ1においてクラッド部3の細孔4に比べてさらに微細な空隙として残留させてもよい。なお、図3は、プリフォーム10の断面の中心付近の拡大図であって、実際のジャケット管11は図3に示すものに比べて厚い。
In addition, as shown in FIG. 3, you may arrange | position the
(第2実施形態)
次に、本発明の第2実施形態に係る光ファイバ20について、図4を参照して説明する。なお、この第2実施形態においては、第1実施形態における構成要素と同一の部分については同一の符号を付し、その説明を省略し、異なる点についてのみ説明する。
なお、以下では中心軸Oに直交する方向を単に径方向と称する。
(Second Embodiment)
Next, an
Hereinafter, a direction orthogonal to the central axis O is simply referred to as a radial direction.
本実施形態の光ファイバ20は、細孔4が並ぶ前記同心円の近傍には、光吸収層21が形成されている。図示の例では、光吸収層21は、クラッド部3においていずれの細孔4よりも径方向の内側で、中心軸O回りにコア部2を周回するように、中心軸Oに直交する横断面視円形状に形成されている。クラッド部3においてコア部2と光吸収層21との間に位置する部分である内側クラッド部3Aの径方向に沿った大きさは、例えばコア部2の外径よりも大きくなっている。また、光吸収層21は、例えばコア部2及びクラッド部3よりも吸光係数が大きくなっている。
In the
次に、以上に示した光ファイバ20の製造方法について説明する。
まず、本実施形態では、部材作製工程において、コア部2と、コア部2の周囲を覆う内側クラッド部3Aと、を有するように中心ガラスロッド13を作製する。
次いで、不純物除去工程において、キャピラリ12の外周及びキャピラリ12の内周のそれぞれに付着する不純物を、物理的研磨もしくは化学的研磨により除去する。この際、中心ガラスロッド13の外周を研磨せず、中心ガラスロッド13の外周である内側クラッド部3Aの外周には、不純物を残留(付着)させておく。
そして、プリフォーム形成工程及び線引き工程を行う。これにより、中心ガラスロッド13の外周に残留している不純物が、前記光吸収層21となる。
Next, the manufacturing method of the
First, in this embodiment, the
Next, in the impurity removal step, impurities adhering to the outer periphery of the capillary 12 and the inner periphery of the capillary 12 are removed by physical polishing or chemical polishing. At this time, the outer periphery of the
And a preform formation process and a drawing process are performed. Thereby, the impurities remaining on the outer periphery of the
以上に示した光ファイバ20によれば、コア部2から漏れた光を光吸収層21で吸収することが可能となり、外部へ漏れる光およびコア部2へ戻る光を少なくすることができる。これにより、コア部2から漏れた光が細孔4で全反射して再度コア部2に結合することに起因して光信号に波形ひずみが生じるのを抑制することが可能となり、光信号の伝搬特性の劣化を軽減することができる。
また、以上に示した光ファイバ20の製造方法によれば、従来のマルチキャピラリ法で行なわれていた工程を僅かに変更することで、光吸収層21を形成することができるため、従来のマルチキャピラリ法に係る製造技術をそのまま応用して製造することができる。
According to the
Moreover, according to the manufacturing method of the
また、中心ガラスロッド13が内側クラッド部3Aを備えていることで、中心ガラスロッド13を、そのコア部2とその外周とが径方向に十分に離間するように形成することができる。よって、プリフォーム形成工程において、中心ガラスロッド13のコア部2とキャピラリ12とを径方向に十分に離間させることが可能となり、光ファイバ20において、細孔4をコア部2から十分に離間させることができる。従って、例えば内側クラッド部3Aに光吸収の少ない高純度のガラスを使用することで、光吸収層21で弱い吸収があっても光ファイバ20自体の伝送損失への影響を軽微にすることができる。なお、細孔の位置がコア部に近い場合には、ファイバ断面における光強度分布が細孔近くにまでおよび、その結果、光吸収層を形成することで光ファイバ自体の伝送損失への影響が生ずる恐れがある。
Further, since the
なお、本実施形態では、光吸収層21を形成するに際し、不純物除去工程において、中心ガラスロッド13の外周を研磨せずに中心ガラスロッド13の外周の不純物を残留させるものとしたが、これに限られるものではない。例えば、不純物除去工程において、中心ガラスロッド13の外周に僅かに不純物を残留させるように前記外周を研磨しても良い。また、キャピラリ12の内周もしくは外周の不純物を残留させても良い。この場合、図5に示す光ファイバ30のように、光吸収層21Aが、細孔4の縁に沿って前記横断面視円状に形成されると共に、前記同心円上に中心軸O回り、つまり中心軸Oから等距離の円周上に並ぶことになる。この光ファイバ30によれば、光吸収層21Aが、細孔4の縁に沿って形成されているので、コア部2へ戻る光を確実に少なくすることができる。
In the present embodiment, when forming the
また、中心ガラスロッド13の外周、キャピラリ12の外周及びキャピラリ12の内周全ての不純物を除去した後で且つプリフォーム形成工程の前に、中心ガラスロッド13の外周、キャピラリ12の外周及びキャピラリ12の内周いずれかに、中心ガラスロッド13及びキャピラリ12を形成するガラス材料よりも吸光係数が高く、僅かな光吸収のある光吸収媒質(例えば、金属など)を吸着させる吸着工程を行うことで、光吸収層を形成しても良い。この場合であっても、同様の作用効果を奏することができる。
Further, after removing all impurities on the outer periphery of the
なお、本発明の技術的範囲は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、前記各実施形態では、キャピラリ12の数Nが10の場合を例にして示したが、これに限られるものではない。
ここで、ジャケット管11の内径2(R+2r)を一定にした状態において、キャピラリ12の数Nと、中心ガラスロッド13の直径2R及びキャピラリ12の外径2rとの関係について検討する。図6〜図8に示すように、キャピラリ12の数Nが3〜5の場合には、中心ガラスロッド13の外径が、キャピラリ12の外径よりも小さくなってしまう。また、図9に示すように、Nが6の場合は、中心ガラスロッド13の外径とキャピラリ12の外径とが等しい、いわゆる最密充填である。従って、第2実施形態に示したようにコア部2と細孔4との間隔(径方向の距離)を十分に確保する(離間させる)ためには、図10〜図12に示すように、キャピラリ12の数Nが7以上であることが好ましい。なお、図6〜図12では、図面の見易さのため、中心ガラスロッド13におけるコア部2の図示を省略している。
The technical scope of the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
For example, in each of the above embodiments, the case where the number N of
Here, the relationship between the number N of
また、前記各実施形態では、中心ガラスロッド13の周囲を全てキャピラリ12で囲うものとしたが、これに限られるものではなく、中空のキャピラリ12に代えて、このキャピラリ12と外径が等しい中実のガラスロッド17を用いても良い。いずれにしても、キャピラリ12が少なくとも2本以上であり、且つキャピラリ12及びガラスロッド17の総数、つまりガラス細線の総数がN本であれば良い。ガラスロッド17を用いる場合、例えば、細孔4を前記横断面視において三角状の角部に位置するように配置したいときに、図13に示すように、3本のキャピラリ12と6本のガラスロッド17(即ち、N=9)を作製し、ガラスロッド17の2本おきに1本のキャピラリ12を配置すれば良い。また、細孔4を前記横断面視において四角状の角部に位置するように配置したいときに、図14に示すように、それぞれ4本ずつのキャピラリ12及びガラスロッド17(即ち、N=8)を交互に配置すれば良い。なお、図13及び図14では、図面の見易さのため、中心ガラスロッド13におけるコア部2の図示を省略している。更にまた、ガラスロッド17を用いる場合であっても、図15及び図16に示す光ファイバ40A、40Bそれぞれのように、キャピラリ12および/またはガラスロッド17に光吸収層41A、41Bを設けても良い。この場合において、キャピラリ12またはガラスロッド17のいずれか一方にのみ光吸収層41A、41Bを設けた場合には、光吸収層41A、41Bは中心軸O回りに間欠的に配置される。
In each of the above embodiments, the entire periphery of the
その他、本発明の趣旨に逸脱しない範囲で、前記実施形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能であり、また、前記した変形例を適宜組み合わせてもよい。 In addition, it is possible to appropriately replace the constituent elements in the embodiment with known constituent elements without departing from the spirit of the present invention, and the above-described modified examples may be appropriately combined.
1、20、30、40A、40B 光ファイバ
2 コア部
3 クラッド部
4 細孔
O 中心軸
10 プリフォーム
11 ジャケット管
12 キャピラリ(ガラス細管)
13 中心ガラスロッド
17 ガラスロッド(ガラス細線)
21、21A、41A、41B 光吸収層
DESCRIPTION OF
13 Central glass rod 17 Glass rod (glass thin wire)
21, 21A, 41A, 41B Light absorption layer
Claims (1)
前記コア部を有する中心ガラスロッドの外周、前記ガラス細管の外周、及び前記ガラス細管の内周のそれぞれに付着する不純物を研磨により除去する不純物除去工程と、
N本の前記ガラス細管の全てについて、その外周または内周に、前記中心ガラスロッド及び前記ガラス細管を形成するガラス材料よりも吸光係数が高い光吸収媒質を吸着させる吸着工程と、
前記中心ガラスロッドの周囲を全周に亘って囲むようにN本の前記ガラス細管を配置すると共に、これらの中心ガラスロッドおよびガラス細管を前記ジャケット管内に配置するプリフォーム形成工程と、を備え、
前記ジャケット管は、その中心軸に直交する横断面視における内周形状が円形状に形成されると共に、前記ガラス細管および前記中心ガラスロッドは、それぞれの中心軸に直交する横断面視における外形状がそれぞれ円形状に形成され、
前記中心ガラスロッドの直径を2R、前記ガラス細管の外径を2r、前記ジャケット管の内径を2(R+2r)とすると、
r=(R+r)・sin(π/N)
であることを特徴とする光ファイバの製造方法。 A multi-capillary method in which N (where N is an integer of 7 or more) hollow glass thin tubes are bundled and arranged in a jacket tube to form a preform, and the preform is heated and drawn into a fiber shape, Light for manufacturing an optical fiber, in which a plurality of pores extending along the central axis direction of the core part are formed in a clad part covering the periphery of the core part and arranged in a single concentric circle centered on the central axis A fiber manufacturing method comprising :
The outer periphery of the central glass rod having the core portion, and the impurity removing step of removing by polishing impurities adhering the outer periphery of the glass capillary, and each of the inner periphery of the thin glass tube,
An adsorption step of adsorbing a light absorption medium having a higher extinction coefficient than the glass material forming the central glass rod and the glass thin tube on the outer periphery or inner periphery of all the N glass thin tubes ,
The N glass tubules are arranged so as to surround the periphery of the central glass rod over the entire circumference, and a preform forming step of arranging the central glass rod and the glass tubules in the jacket tube,
The jacket tube has a circular inner peripheral shape in a cross-sectional view orthogonal to the central axis, and the glass thin tube and the central glass rod have an outer shape in a cross-sectional view orthogonal to the central axis. Are each formed into a circular shape,
When the diameter of the central glass rod is 2R, the outer diameter of the glass thin tube is 2r, and the inner diameter of the jacket tube is 2 (R + 2r),
r = (R + r) · sin (π / N)
A method of manufacturing an optical fiber, wherein
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