JP5921518B2 - マルチコアファイバ及びそのマルチコアファイバの製造方法 - Google Patents

マルチコアファイバ及びそのマルチコアファイバの製造方法 Download PDF

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Description

本発明はマルチコアファイバ及びそのマルチコアファイバの製造方法に関し、通信波長帯の選択幅を広げる場合に好適なものである。
現在、一般に普及している光ファイバ通信システムに用いられる光ファイバは、１本のコアをクラッドで囲んだ構造となっており、このコア内を光信号が伝搬することで情報が伝送される。
近年の光ファイバ通信システムでは、数十本から数百本といった多数の光ファイバが用いられ、伝送情報量が飛躍的に増大している。こうした光ファイバ通信システムにおける光ファイバの数を低減させるため、複数のコアをクラッドで囲んだマルチコアファイバが提案されている。
例えば、複数のコアを１つの直線上に並列し、これらコア全体をクラッドで被われた構造を有するマルチコアファイバが下記特許文献１に提案されている。
特開平１０−１０４４４３
ところで、上記特許文献１には、マルチコアファイバ母材の線引き条件によって、そのマルチコアファイバ母材から得られるマルチコアファイバの各コアが楕円状に変形する場合があると記載されている。また、コアの変形方向とは逆の逆楕円コアを有するマルチコアアファイバ母材を線引きすれば、そのマルチコアファイバ母材から得られるマルチコアファイバの各コアが変形することを防止できると記載されている。
しかしながら、マルチコアファイバ母材の線引き条件などが厳密に制限されたとしても、そのマルチコアファイバ母材から得られるマルチコアファイバの各コアが少なからず変形してしまう傾向がある。
マルチコアファイバの各コアが変形した場合、これらコアにおけるカットオフ波長のばらつきが生じる。このばらつきが大きくなると、シングルモードで光を伝搬させ得る通信波長帯域が狭くなり、この結果、通信波長帯の選択幅が狭まってしまう。
特に、マルチコアファイバの長さが１０００ｍ以下の短距離用として用いられる場合、そのマルチコアファイバの各コアにおけるカットオフ波長が長くなり易いため、当該カットオフ波長のばらつきがより一段と大きくなることが懸念される。
そこで本発明は、通信波長帯の選択幅を広げ得るマルチコアファイバ及びそのマルチコアファイバの製造方法を提供することを目的とする。
本発明者らは上記課題を解決するため鋭意検討した結果、直線上に並べられて配置される複数のコアをクラッドで囲んだ構造のマルチコアファイバでは、当該マルチコアファイバの外側に配置されるコアに比べて中央に配置されるコアが変形し易いことを見出した。そこで、本発明者らはこのことを踏まえてさらに鋭意検討を重ね本発明に至った。
上記課題を解決するため本発明は、複数のコアと、前記複数のコアを囲むクラッドとを備えるマルチコアファイバであって、前記複数のコアは、前記クラッドの中心を通る直線上に並べられて配置され、最も外側に位置する外側コアとその外側コアの隣に位置する内側コアとのカットオフ波長の差は、１００ｎｍ以下とされることを特徴とする。
このようなマルチコアファイバでは、最もカットオフ波長のばらつきが生じ易い外側コアと内側コアとのカットオフ波長の差が１００ｎｍ以下とされているため、クラッドに囲まれる複数のコアおいて互いに隣り合うコアすべてのカットオフ波長の差を１００ｎｍ以下とすることができる。したがって、本発明のマルチコアファイバによれば、外側コアと内側コアとのカットオフ波長の差が１００ｎｍを超える場合に比べて、シングルモードで光を伝搬させ得る通信波長帯域を広げることができる。こうして、通信波長帯の選択幅を広げ得るマルチコアファイバが実現される。
なお、互いに隣り合うコアの中心軸間の距離は、２４μｍ以上３５μｍ以下とされることが好ましい。
互いに隣り合うコアの中心軸間の距離が２４μｍ以上とされた場合、当該互いに隣り合うコア間のクロストークを有効に抑えることができる。また、互いに隣り合うコアの中心軸間の距離が３５μｍ以下とされた場合、マルチコアファイバの外径が大きくなることを抑制することができる。
また、前記外側コアの外周面と前記クラッドの外周面との最短距離は、１５μｍ以上６２．５μｍ以下とされることが好ましい。
このようにされた場合、コアに対する外乱の影響を有効に抑えつつも薄厚化することができる。
また、前記コアを囲み、前記コアの平均屈折率よりも低い平均屈折率の内側クラッド層と、前記内側クラッド層を囲み、前記内側クラッド層の平均屈折率よりも低い平均屈折率のトレンチ層とをさらに有することが好ましい。
このようにした場合、内側クラッド層及びトレンチ層を有しない場合に比べて、互いに隣り合うコア間のクロストークを抑えることができる。
また、互いに隣り合うコアの間に配置され、前記コアの平均屈折率及び前記クラッドの平均屈折率よりも低い平均屈折率の障壁層をさらに有することが好ましい。
このようにした場合、障壁層がない場合に比べて、互いに隣り合うコア間のクロストークを抑えることができる。
また、互いに隣り合うコアの間に配置される空孔をさらに有することが好ましい。
このようにした場合、空孔がない場合に比べて、互いに隣り合うコア間のクロストークを抑えることができる。
また、前記空孔は、前記コアの中心軸間の中心位置に配置されることが好ましい。
このようにした場合、互いに隣り合うコアの間のうちコアの中心軸間の中心位置以外に空孔が配置される場合に比べて、コアに対する外乱の影響を抑えつつもコア間のクロストークを抑えることができる。
また、前記コアを挟んで前記複数のコアが並べられる第１方向とは直交する第２方向に配置される１対の空孔をさらに有することが好ましい。
このようにした場合、複数のコアが並べられる第１方向とは直交する第２方向に１対の空孔を配置しない場合に比べて、互いに隣り合うコア間のクロストークをより一段と抑えることができる。
また、上記課題を解決するため本発明に係るマルチコアファイバの第１の製造方法は、クラッドロッドの長手方向に沿った貫通孔が前記クラッドロッドの中心を通る直線上に並んで配置されるように、前記クラッドロッド内に複数の貫通孔を穿設する穿設工程と、コアロッドがガラス層で被覆されたコア被覆ロッドを、前記複数の貫通孔それぞれに挿入する挿入工程と、前記クラッドロッド及び前記コア被覆ロッドを加熱して前記クラッドロッドと前記コア被覆ロッドとを一体化させる一体化工程と、前記一体化工程により一体化されたロッドを線引きする線引き工程とを備え、前記複数の貫通孔は、最も外側に位置する１対の外側貫通孔と、前記１対の貫通孔に挟まれる１以上の内側貫通孔とを有し、前記挿入工程において前記外側貫通孔に挿入される前記コア被覆ロッド内の前記コアロッドは、前記複数の貫通孔が並べられる第１方向の直径と前記第１方向に直交する第２方向の直径とが同程度とされ、前記挿入工程において前記内側貫通孔に挿入される前記コア被覆ロッド内の前記コアロッドは、前記第２方向の直径よりも前記第１方向の直径のほうが小さくされることを特徴とする。
一体化工程にてクラッドロッドとコア被覆ロッドとが加熱された場合、当該クラッドロッドの収縮等によって応力がクラッドロッドの中央に集中し易いため、外側貫通孔に比べて内側貫通孔に大きな応力が加わる。また、クラッドロッド内では、複数の貫通孔が並べられる第１方向に直交する第２方向に比べて第１方向のほうが、各貫通孔の空隙の総量としては大きいため、当該貫通孔には第１方向に比べて第２方向に大きな応力が加わる。
本発明に係るマルチコアファイバの第１の製造方法は、挿入工程において内側貫通孔に挿入されるコア被覆ロッド内のコアロッドについて、第２方向の直径よりも第１方向の直径のほうを小さくしている。
このため、第１方向に比べて第２方向に大きな応力が加わる内側貫通孔では、その内側貫通孔に挿入されるコア被覆ロッド内のコアロッドは第１方向に変形することになる。一方、内側貫通孔に比べて応力が加わらない外側貫通孔では、その外側貫通孔に挿入されるコア被覆ロッド内のコアロッドはおおむね変形しない。
したがって、第１の製造方法は、内側貫通孔に挿入されるコア被覆ロッド内のコアロッドの外形を、外側貫通孔に挿入されるコア被覆ロッド内のコアロッドの外形に近づくように変形させることが可能となる。
このように第１の製造方法によれば、各コアの形状が同程度のマルチコアファイバを得ることができるので、互いに隣り合うコアにおけるカットオフ波長のばらつきを抑え、シングルモードで光を伝搬させ得る通信波長帯域を広げることができる。こうして、通信波長帯の選択幅を広げ得るマルチコアファイバの製造方法が実現される。
また、上記課題を解決するため本発明に係る他のマルチコアファイバの製造方法は、クラッドロッドの長手方向に沿った貫通孔が前記クラッドロッドの中心を通る直線上に並んで配置されるように、前記クラッドロッド内に複数の貫通孔を穿設する穿設工程と、コアロッドがガラス層で被覆されたコア被覆ロッドを、前記複数の貫通孔それぞれに挿入する挿入工程と、前記クラッドロッド及び前記コア被覆ロッドを加熱して前記クラッドロッドと前記コア被覆ロッドとを一体化させる一体化工程と、前記一体化工程により一体化されたロッドを線引きする線引き工程とを備え、前記複数の貫通孔は、最も外側に位置する１対の外側貫通孔と、前記１対の貫通孔に挟まれる１以上の内側貫通孔とを有し、前記挿入工程では、前記複数の貫通孔が並べられる第１方向における前記内側貫通孔と前記コア被覆ロッドとの間の第１空隙は、前記第１方向とは直交する第２方向における前記内側貫通孔と前記コア被覆ロッドとの間の第２空隙よりも小さくされ、前記第１空隙と前記第２空隙との差は、前記第１方向における前記外側貫通孔と前記コア被覆ロッドとの間の第３空隙と、前記第２方向における前記外側貫通孔と前記コア被覆ロッドとの間の第４空隙との差よりも大きくされることを特徴とする。
この製造方法は、複数の貫通孔が並べられる第１方向における貫通孔とコア被覆ロッドとの間の第１空隙を、第１方向とは直交する第２方向における貫通孔とコア被覆ロッドとの間の第２空隙よりも小さくしている。このため、内側貫通孔において第１方向に比べて第２方向に大きな応力が加わっても、内側貫通孔内のコア被覆ロッドに加わる単位時間あたりの応力量が第１方向と第２方向とで同程度となる。
また、この製造方法は、内側貫通孔における第１空隙と第２空隙との差を、外側貫通孔における第３空隙と第４空隙との差よりも大きくしている。このため、内側貫通孔に加わる応力が外側貫通孔に加わる応力よりも大きくても、貫通孔内のコア被覆ロッドに加わる単位時間あたりの応力量としては各コア被覆ロッド間で同程度となる。
したがって、この製造方法は、貫通孔に加わる応力に相違を有していても、外側貫通孔内のコア被覆ロッドの外形と同程度に内側貫通孔内のコア被覆ロッドを変形させることが可能となる。
このような製造方法によれば、各コアの形状が同程度のマルチコアファイバを得ることができるので、上述の第１のマルチコアファイバ製造方法と同様に、シングルモードで光を伝搬させ得る通信波長帯域を広げることができる。こうして、通信波長帯の選択幅を広げ得るマルチコアファイバの製造方法が実現される。
なお、上述の第１空隙と第２空隙との差は、次のようにして差を設けることができる。すなわち、前記内側貫通孔は、前記第１方向の直径と前記第２方向の直径とが同程度とされ、前記内側貫通孔に挿入される前記コア被覆ロッドは、前記第１方向の直径よりも前記第２方向の直径のほうが小さくされる。例えば、前記内側貫通孔の断面の外形は円状であり、前記コア被覆ロッドの断面の外形は楕円状である。
あるいは、上述の第１空隙と第２空隙との差は、次のようにして差を設けることもできる。すなわち、前記内側貫通孔は、前記第２方向の直径よりも前記第１方向の直径のほうが小さくされ、前記内側貫通孔に挿入される前記コア被覆ロッドは、前記第１方向の直径と前記第２方向の直径とが同程度とされる。例えば、前記内側貫通孔の断面の外形は楕円状であり、前記コア被覆ロッドの断面の外形は円状である。
また、上記課題を解決するため本発明に係るマルチコアファイバの他の製造方法は、クラッドロッドの長手方向に沿った貫通孔が前記クラッドロッドの中心を通る直線上に並んで配置されるように、前記クラッドロッド内に複数の貫通孔を穿設する穿設工程と、コアロッドがガラス層で被覆されたコア被覆ロッドを、前記複数の貫通孔それぞれに挿入する挿入工程と、前記クラッドロッド及び前記コア被覆ロッドを加熱して前記クラッドロッドと前記コア被覆ロッドとを一体化させる一体化工程と、前記一体化工程により一体化されたロッドを線引きする線引き工程とを備え、前記複数の貫通孔は、最も外側に位置する１対の外側貫通孔と、前記１対の貫通孔に挟まれる１以上の内側貫通孔とを有し、前記穿設工程では、前記一体化工程で埋められる１対の応力緩衝用孔が、前記内側貫通孔を挟んで前記第２方向に穿設されることを特徴とする。
この製造方法は、一体化工程で埋められる１対の応力緩衝用孔を、内側貫通孔を挟んで第２方向に穿設している。このため、内側貫通孔に加わる応力が第１方向に比べて第２方向が大きくても、当該第２方向に穿設される応力緩衝用孔によって、内側貫通孔内のコア被覆ロッドに加わる単位時間あたりの応力量が第１方向と第２方向とで同程度となる。
したがって、この製造方法は、貫通孔に加わる応力に相違を有していても、外側貫通孔内のコア被覆ロッドの形状と同程度に内側貫通孔内のコア被覆ロッドを変形させることが可能となる。
このような製造方法によれば、各コアの形状が同程度のマルチコアファイバを得ることができるので、上述の第１又は第２のマルチコアファイバ製造方法と同様に、シングルモードで光を伝搬させ得る通信波長帯域を広げることができる。こうして、通信波長帯の選択幅を広げ得るマルチコアファイバの製造方法が実現される。
なお、前記一体化工程と前記線引き工程とは同時に行われるようにすることができる。
以上のように本発明によれば、通信波長帯の選択幅を広げ得るマルチコアファイバ及びそのマルチコアファイバの製造方法が提供される。
第１実施形態におけるマルチコアファイバの長手方向に垂直な断面を示す図である。 第２実施形態におけるマルチコアファイバの長手方向に垂直な断面を示す図である。 第２実施形態におけるクラッド内の屈折率プロファイルを示す図である。 第３実施形態におけるマルチコアファイバの長手方向に垂直な断面を示す図である。 第３実施形態におけるクラッド内の屈折率プロファイルを示す図である。 第４実施形態におけるマルチコアファイバの長手方向に垂直な断面を示す図である。 第５実施形態におけるマルチコアファイバの長手方向に垂直な断面を示す図である。 マルチコアファイバの第１の製造方法を示すフローチャートである。 第１の製造方法における穿設工程後の様子を示す図である。 第１の製造方法における挿入工程後の様子を示す図である。 第１の製造方法における一体化工程後の様子を示す図である。 第１の製造方法を用いて第２実施形態におけるマルチコアファイバを製造する場合の挿入工程後の様子を示す図である。 第１の製造方法を用いて第３実施形態におけるマルチコアファイバを製造する場合の挿入工程後の様子を示す図である。 第１の製造方法を用いて第４実施形態におけるマルチコアファイバを製造する場合の空孔形成工程後の様子を示す図である。 第１の製造方法を用いて第５実施形態におけるマルチコアファイバを製造する場合の空孔形成工程後の様子を示す図である。 マルチコアファイバの第２の製造方法における挿入工程後の様子を示す図である。 第２の製造方法を用いて第２実施形態におけるマルチコアファイバを製造する場合の挿入工程後の様子を示す図である。 第２の製造方法を用いて第３実施形態におけるマルチコアファイバを製造する場合の挿入工程後の様子を示す図である。 マルチコアファイバの第３の製造方法における挿入工程後の様子を示す図である。 マルチコアファイバの第４の製造方法における穿設工程後の様子を示す図である。
以下、本発明を実施するために好適となる実施形態について図面を用いながら詳細に説明する。
（１−１）第１実施形態
図１は、第１実施形態におけるマルチコアファイバ１の長手方向に垂直な断面を示す図である。図１に示すように、本実施形態のマルチコアファイバ１は、複数のコア１１と、複数のコア１１を被覆するクラッド１２と、クラッド１２を被覆する第１保護層１３と、第１保護層１３を被覆する第２保護層１４とを主な構成要素として備える。
複数のコア１１は、クラッド１２の中心Ｃ１を通る直線ＬＮ上に並べられて配置される。すなわち、複数のコア１１は、最も外側に位置する１対の外側コア１１Ａと、当該１対の外側コア１１Ａに挟まれる内側コア１１Ｂとを有し、当該外側コア１１Ａ及び内側コア１１Ｂはクラッド１２の径方向に沿って配置されている。
なお、図１では、内側コア１１Ｂが２本でコア１１が４本である場合を例示しているが、内側コア１１Ｂが１本以上でコア１１が３本以上であれば、当該図１の例示以外の本数が適用されていても良い。また、図１では、クラッド１２の中心Ｃ１を通る直線ＬＮ上に各コア１１の中心が位置しているが、当該直線ＬＮ上に並べられて各コア１１が配置されていれば、各コア１１の中心はクラッド１２の中心Ｃ１を通る直線からずれた位置であっても良い。
外側コア１１Ａとその外側コア１１Ａの隣に位置する内側コア１１Ｂとのカットオフ波長の差は、１００ｎｍ以下とされる。また、互いに隣り合うコアの中心軸間の距離Λ１は２４μｍ以上３５μｍ以下の範囲内とされ、外側コア１１Ａの外周面とクラッド１２の外周面との最短距離ＳＤは、１５μｍ以上６２．５μｍ以下の範囲内とされる。
以上のマルチコアファイバ１では、最もカットオフ波長のばらつきが生じ易い外側コア１１Ａと内側コア１１Ｂとのカットオフ波長の差が１００ｎｍ以下とされているため、クラッド１２に囲まれる複数のコア１１おいて互いに隣り合うコアすべてのカットオフ波長の差を１００ｎｍ以下とすることができる。
したがって、本実施形態のマルチコアファイバによれば、外側コア１１Ａと内側コア１１Ｂとのカットオフ波長の差が１００ｎｍを超える場合に比べて、シングルモードで光を伝搬させ得る通信波長帯域を広げることができる。こうして、通信波長帯の選択幅を広げ得るマルチコアファイバ１が実現される。
また本実施形態では、互いに隣り合うコアの中心軸間の距離Λ１が２４μｍ以上とされているため、当該互いに隣り合うコア間のクロストークを有効に抑えることができる。また、互いに隣り合うコアの中心軸間の距離Λ１が３５μｍ以下とされているため、マルチコアファイバ１の外径が大きくなることを抑制することができる。
さらに本実施形態では、外側コア１１Ａの外周面とクラッド１２の外周面との最短距離ＳＤは、１５μｍ以上６２．５μｍ以下とされているため、各コア１１に対する外乱の影響を有効に抑えつつも薄厚化することができる。なお、この最短距離ＳＤは、２０μｍ以上３５μｍ以下とされることがより好ましい。
なお、本実施形態におけるマルチコアファイバ１の長さは特に規定していなかったが、当該マルチコアファイバ１の長さが１０００ｍ以下であっても上述の効果を得ることができる。
（１−２）第２実施形態
次に、第２実施形態について図面を用いながら詳細に説明する。ただし、第２実施形態におけるマルチコアファイバの構成要素のうち第１実施形態と同一又は同等の構成要素については、同一の参照符号を付し、重複する説明は適宜省略する。
図２は、第２実施形態におけるマルチコアファイバ２の長手方向に垂直な断面を示す図である。図２に示すように、本実施形態のマルチコアファイバ２は、内側クラッド層２１及びトレンチ層２２をさらに有している点で、第１実施形態のマルチコアファイバ１と相違する。
図３は、第２実施形態におけるクラッド１２内の屈折率プロファイルを示す図である。図３に示すように、内側クラッド層２１は、コア１１を囲み、当該コア１１の平均屈折率ｎ１よりも低い平均屈折率ｎ２とされる。トレンチ層２２は、内側クラッド層２１を囲み、当該内側クラッド層２１の平均屈折率ｎ２及びクラッド１２の平均屈折率ｎ４よりも低い平均屈折率ｎ３とされる。
なお、図３では、内側クラッド層２１の平均屈折率ｎ２がクラッド１２の平均屈折率ｎ４と同程度となっているが、当該内側クラッド層２１の平均屈折率ｎ２はクラッド１２の平均屈折率ｎ４より高くても低くても良い。
以上のマルチコアファイバ２によれば、内側クラッド層２１及びトレンチ層２２を有しない第１実施形態の場合に比べて、互いに隣り合うコア間のクロストークを抑えることができる。
なお、本実施形態におけるマルチコアファイバ２の長さは特に規定していなかったが、当該マルチコアファイバ１の長さが１０００ｍ以下であっても上述の効果を得ることができる。
（１−３）第３実施形態
次に、第３実施形態について図面を用いながら詳細に説明する。ただし、第３実施形態におけるマルチコアファイバの構成要素のうち上記実施形態と同一又は同等の構成要素については、同一の参照符号を付し、重複する説明は適宜省略する。
図４は、第３実施形態におけるマルチコアファイバ３の長手方向に垂直な断面を示す図である。図４に示すように、本実施形態のマルチコアファイバ３は、障壁層３１をさらに有している点で、第１実施形態のマルチコアファイバ１と相違する。
この障壁層３１は、互いに隣り合うコア間に配置される第１障壁層３１Ａと、外側コア１１Ａとクラッド１２の外周面との間に配置される第２障壁層３１Ｂとを有している。図５は、第３実施形態におけるクラッド１２内の屈折率プロファイルを示す図である。図５に示すように、障壁層３１（第１障壁層３１Ａ及び第２障壁層３１Ｂ）の平均屈折率ｎ５は、コア１１の平均屈折率ｎ１及びクラッド１２の平均屈折率ｎ４よりも低くされる。
なお、図４では、第１障壁層３１Ａ及び第２障壁層３１Ｂの断面形状が円弧状である場合を例示しているが、円弧状以外の断面形状が適用されていても良い。また、図４では、第１障壁層３１Ａと第２障壁層３１Ｂとの断面積が同じである場合を例示しているが、当該断面積が異なっていても良い。
本実施形態の場合、第１障壁層３１Ａは互いに隣り合うコアの中心軸間に配置され、第２障壁層３１Ｂは外側コア１１Ａとその外側コア１１Ａに最も近接するクラッド１２の外周面との間に配置される。
以上のマルチコアファイバ３では、互いに隣り合うコア間に第１障壁層３１Ａが配置されているため、当該第１障壁層３１Ａがない第１実施形態の場合に比べて、互いに隣り合うコア間のクロストークを抑えることができる。
また本実施形態では、外側コア１１Ａとクラッド１２の外周面との間に第２障壁層３１Ｂが配置されているため、当該第２障壁層３１Ｂが配置されていない場合に比べて外側コア１１Ａの損失を抑えることができる。
なお、本実施形態におけるマルチコアファイバ３の長さは特に規定していなかったが、当該マルチコアファイバ１の長さが１０００ｍ以下であっても上述の効果を得ることができる。
（１−４）第４実施形態
次に、第４実施形態について図面を用いながら詳細に説明する。ただし、第４実施形態におけるマルチコアファイバの構成要素のうち上記実施形態と同一又は同等の構成要素については、同一の参照符号を付し、重複する説明は適宜省略する。
図６は、第４実施形態におけるマルチコアファイバ４の長手方向に垂直な断面を示す図である。図６に示すように、本実施形態のマルチコアファイバ４は、空孔４１をさらに有している点で、第１実施形態のマルチコアファイバ１と相違する。
この空孔４１は、互いに隣り合うコア間に配置される第１空孔４１Ａと、外側コア１１Ａとクラッド１２の外周面との間に配置される第２空孔４１Ｂとを有している。これら第１空孔４１Ａ及び第２空孔４１Ｂは、コア１１の平均屈折率及びクラッド１２の平均屈折率よりも低い状態である。
なお、図６では、第１空孔４１Ａ及び第２空孔４１Ｂの断面形状が円状である場合を例示しているが、円状以外の断面形状が適用されていても良い。また、図６では、第１空孔４１Ａと第２空孔４１Ｂとの断面形状が同じである場合を例示しているが、当該断面形状が異なっていても良い。さらに、図６では、第１空孔４１Ａ及び第２空孔４１Ｂの断面積とコア１１の断面積とが異なる場合を例示しているが同じであっても良い。
本実施形態の場合、第１空孔４１Ａは互いに隣り合うコアの中心軸間の中心位置に配置され、第２空孔４１Ｂは外側コア１１Ａとその外側コア１１Ａに最も近接するクラッド１２の外周面との中間位置に配置される。
なお、図６では、コア１１と第１空孔４１Ａとの中心軸間の距離Ｄ１は、コア１１と第２空孔４１Ｂとの中心軸間の距離Ｄ２と異なっているが、当該距離Ｄ１と距離Ｄ２とが同程度とされても良い。
以上のマルチコアファイバ４では、互いに隣り合うコア間に第１空孔４１Ａが配置されているため、当該第１空孔４１Ａがない第１実施形態の場合に比べて、互いに隣り合うコア間のクロストークを抑えることができる。
また本実施形態では、外側コア１１Ａとクラッド１２の外周面との間に第２空孔４１Ｂが配置されているため、当該第２空孔４１Ｂが配置されていない場合に比べて外側コア１１Ａの損失を抑えることができる。
さらに本実施形態では、第１空孔４１Ａが互いに隣り合うコアの中心軸間の中心位置に配置されているため、当該中心位置に配置されていない場合に比べて、コア１１に対する外乱の影響を抑えつつもコア間のクロストークを抑えることができる。
同様に、第２空孔４１Ｂが外側コア１１Ａとその外側コア１１Ａに最も近接するクラッド１２の外周面との中間位置に配置されているため、当該中心位置に配置されていない場合に比べて、コア１１に対する外乱の影響を抑えつつもコア間のクロストークを抑えることができる。
なお、本実施形態におけるマルチコアファイバ４の長さは特に規定していなかったが、当該マルチコアファイバ１の長さが１０００ｍ以下であっても上述の効果を得ることができる。
（１−５）第５実施形態
次に、第５実施形態について図面を用いながら詳細に説明する。ただし、第５実施形態におけるマルチコアファイバの構成要素のうち上記実施形態と同一又は同等の構成要素については、同一の参照符号を付し、重複する説明は適宜省略する。
図７は、第５実施形態におけるマルチコアファイバ５の長手方向に垂直な断面を示す図である。図７に示すように、本実施形態のマルチコアファイバ５は、複数のコアが並べられる第１方向とは直交する第２方向にコア１１を挟んで配置される１対の空孔５１をさらに有している点で、第４実施形態のマルチコアファイバ４と相違する。
本実施形態の場合、コア１１と空孔５１との中心軸間の距離Ｄ３は、当該コア１１と第１空孔４１Ａとの中心軸間の距離Ｄ１と同程度とされる。
なお、図７では、空孔５１の断面形状が円状である場合を例示しているが、円状以外の断面形状が適用されていても良い。また、図７では、空孔５１と第１空孔４１Ａ又は第２空孔４１Ｂとの断面形状が同じである場合を例示しているが、当該断面形状が異なっていても良い。さらに、図７では、空孔５１の断面積とコア１１の断面積とが異なる場合を例示しているが同じであっても良い。
以上のマルチコアファイバ５では、複数のコア１１が並べられる第１方向とは直交する第２方向に１対の空孔５１を配置しない第４実施形態の場合に比べて、互いに隣り合うコア間のクロストークをより一段と抑えることができる。
また本実施形態では、コア１１と空孔５１との間の距離Ｄ１は、当該コア１１と第１空孔４１Ａとの間の距離Ｄ３と同程度とされている。このため、コア１１と空孔５１との間の距離Ｄ１が同程度とされていない場合に比べて、コア１１における電界分布に異方性が生じることを抑制してそのコア１１での導波特性を良好にすることができる。
なお、本実施形態におけるマルチコアファイバ５の長さは特に規定していなかったが、当該マルチコアファイバ１の長さが１０００ｍ以下であっても上述の効果を得ることができる。
（２−１）マルチコアファイバの第１の製造方法
次に、マルチコアファイバの第１の製造方法について図面を用いながら詳細に説明する。ただし、説明の便宜上、第１の製造方法を用いて第１実施形態におけるマルチコアファイバ１を製造する場合について説明する。
図８は、マルチコアファイバ１の第１の製造方法を示すフローチャートである。図８に示すように、第１の製造方法は、穿設工程Ｐ１、挿入工程Ｐ２、一体化工程Ｐ３、線引き工程Ｐ４及び保護層形成工程Ｐ５を主工程として備える。
＜穿設工程＞
図９は、第１の製造方法における穿設工程後の様子を示す図である。図９に示すように、穿設工程Ｐ１は、クラッドロッド７１の長手方向に沿った貫通孔がクラッドロッドの中心Ｃ１０を通る直線ＬＮ上に並んで配置されるように、当該クラッドロッド７１内に複数の貫通孔ＨＬを穿設する工程である。
具体的には、例えばドリル等を用いてクラッドロッド７１の長手方向に沿って複数の貫通孔ＨＬが穿設される。複数の貫通孔ＨＬは、最も外側に位置する１対の外側貫通孔ＨＬＡと、当該１対の外側貫通孔ＨＬＡに挟まれる内側貫通孔ＨＬＢとを有し、当該外側貫通孔ＨＬＡ及び内側貫通孔ＨＬＢはクラッドロッド７１の直径に沿って配置される。クラッドロッド７１は円柱状のガラス体であり、例えば純粋な石英で構成される。
なお、図９では、クラッドロッドの中心Ｃ１０を通る直線上に各貫通孔ＨＬの中心が位置している。しかしながら、クラッドロッドの中心Ｃ１０を通る直線上に並んで各貫通孔ＨＬが配置されていれば、各貫通孔ＨＬの中心はクラッドロッドの中心Ｃ１０を通る直線ＬＮからずれた位置であっても良い。
＜挿入工程＞
図１０は、第１の製造方法における挿入工程後の様子を示す図である。図１０に示すように、挿入工程Ｐ２は、コア被覆ロッド７２を複数の貫通孔ＨＬそれぞれに挿入する工程である。
コア被覆ロッド７２は、貫通孔ＨＬのいずれかに挿入される部材であり、コアロッド７２Ａをガラス層７２Ｂで被覆した２層構造となっている。コアロッド７２Ａの平均屈折率はガラス層７２Ｂの平均屈折率よりも高くされる。例えば、ゲルマニウム等のドーパントを付加した石英でコアロッド７２Ａが構成され、純粋な石英でガラス層７２Ｂが構成される。なお、ガラス層７２Ｂの平均屈折率はクラッドロッド７１の平均屈折率と同程度とされる。
本工程に用いられる複数のコア被覆ロッド７２のうち外側貫通孔ＨＬＡに挿入すべきコア被覆ロッド７２の断面は同程度の直径を有し、当該断面における外形は円形状とされる。一方、内側貫通孔ＨＬＢに挿入すべきコア被覆ロッド７２の断面は短径に比べて大きい長径を有し、当該断面における外形は楕円形状とされる。
すなわち、外側貫通孔ＨＬＡに挿入されるコア被覆ロッド７２内のコアロッド７２Ａにおいては、複数の貫通孔ＨＬが並べられる第１方向の直径Ｄ１０とその第１方向に直交する第２方向の直径Ｄ２０とが同程度とされる。一方、内側貫通孔ＨＬＢに挿入されるコア被覆ロッド７２内のコアロッド７２Ａにおいては、第１方向の直径Ｄ３０のほうが第２方向の直径Ｄ４０よりも小さくされる。
なお、図１０では、外側貫通孔ＨＬＡ及び内側貫通孔ＨＬＢの中心軸に対して、当該貫通孔に挿入されるコア被覆ロッド７２の中心軸が一致した状態である。しかしながら、複数の貫通孔ＨＬが並べられる第１方向及びその第１方向に直交する第２方向における外側貫通孔ＨＬＡ又は内側貫通孔ＨＬＢとコア被覆ロッド７２との隙間が同程度であれば、コア被覆ロッド７２の中心軸が当該貫通孔ＨＬの中心軸からずれていても良い。
＜一体化工程＞
図１１は、第１の製造方法における一体化工程後の様子を示す図である。図１１に示すように、一体化工程Ｐ３は、クラッドロッド７１及びコア被覆ロッド７２を加熱してクラッドロッド７１とコア被覆ロッド７２とを一体化させる工程である。
具体的には、クラッドロッド７１と、当該クラッドロッド７１の貫通孔ＨＬに挿入されたコア被覆ロッド７２とが真空中にて加熱される。このようにした場合、クラッドロッド７１の収縮等によってクラッドロッド７１内に応力が生じて貫通孔ＨＬが埋まるとともに、クラッドロッド７１とコア被覆ロッド７２の外層であるガラス層７２Ｂとが融着して一体化する。この結果、図１１に示すようなマルチコアファイバ用母材８０が得られる。
ところで、また、クラッドロッド７１内では、複数の貫通孔ＨＬが並べられる第１方向における単位体積あたりの空隙量が、第１方向に直交する第２方向における単位体積あたりの空隙量よりも大きい。このため、貫通孔ＨＬには第１方向に比べて第２方向に大きな応力が加わるとともに、内側貫通孔ＨＬＢには外側貫通孔ＨＬＡに比べて大きい応力が加わる。
したがって、第１方向に比べて第２方向に大きな応力が加わる内側貫通孔ＨＬＢでは、コア被覆ロッド７２におけるコアロッド７２Ａの第２方向が潰されるように変形する一方、当該コアロッド７２Ａの第１方向が延びるように変形することになる。
これに対して、内側貫通孔ＨＬＢに比べて応力が加わらない外側貫通孔ＨＬＡでは、コア被覆ロッド７２におけるコアロッド７２Ａはおおむね変形しない。
したがって、内側貫通孔ＨＬＢに挿入されるコア被覆ロッド７２におけるコアロッド７２Ａの外形は、外側貫通孔ＨＬＡに挿入されるコア被覆ロッド７２におけるコアロッド７２Ａの外形に近づくように変形されることになる。
＜線引き工程＞
線引き工程Ｐ４は、一体化工程Ｐ３により一体化されたロッド（マルチコアファイバ用母材８０）を線引きする工程である。
具体的には、一体化工程Ｐ３にて得られたマルチコアファイバ用母材８０の一端を円錐状の凸部として形成する末端加工処理が前処理として施される。なお、この末端加工処理は一体化工程Ｐ３にて施されても良い。
そして、マルチコアファイバ用母材８０が紡糸炉に設置され、当該紡糸炉によってマルチコアファイバ用母材８０の凸部が溶融するまで加熱される。そして、溶融状態にあるマルチコアファイバ用母材８０の凸部が線引きされ、当該線引きされた部分が冷却装置により適切な温度にまで冷却される。
この結果、線引きされた部分におけるコアロッド７２Ａがコア１１として形成され、当該部分において融着されているガラス層７２Ｂ及びクラッドロッド７１がクラッド１２として形成される。
＜保護層形成工程＞
保護層形成工程Ｐ５は、クラッド１２の周りに保護層を形成する工程である。具体的には、クラッド１２の外周面が例えば紫外線硬化性樹脂で被覆され、当該紫外線硬化性樹脂に対して紫外線が照射されて第１保護層１３が形成される。
その後、第１保護層１３の外周面が例えば紫外線硬化性樹脂で被覆され、当該紫外線硬化性樹脂に対して紫外線が照射されて第２保護層１４が形成される。こうして、図１に示すマルチコアファイバ１が製造される。
＜作用・効果＞
以上の第１の製造方法は、挿入工程Ｐ２において内側貫通孔ＨＬＢに挿入されるコア被覆ロッド７２のコアロッド７２Ａについて、第１方向の直径Ｄ３０を第２方向の直径Ｄ４０よりも小さくしている。
このため、上述したように、内側貫通孔ＨＬＢ内のコア被覆ロッド７２では、コアロッド７２Ａの第２方向が潰されるように変形する一方、当該コアロッド７２Ａの第１方向が延びるように変形する。これに対して、内側貫通孔ＨＬＢに比べて応力が加わらない外側貫通孔ＨＬＡ内のコア被覆ロッド７２ではコアロッド７２Ａがおおむね変形しない。
したがって、第１の製造方法は、内側貫通孔ＨＬＢに挿入されるコア被覆ロッド７２内のコアロッド７２Ａの外形を、外側貫通孔ＨＬＡに挿入されるコア被覆ロッド７２内のコアロッド７２Ａの外形に近づくように変形させることが可能となる。
このように第１の製造方法によれば、各コア１１の形状が同程度のマルチコアファイバ１を得ることができるので、互いに隣り合うコア１１におけるカットオフ波長のばらつきを抑え、シングルモードで光を伝搬させ得る通信波長帯域を広げることができる。こうして、通信波長帯の選択幅を広げ得るマルチコアファイバ１の第１の製造方法が実現される。
＜他の実施形態の応用＞
ところで、上述の第１の製造方法を用いて第２実施形態におけるマルチコアファイバ２を製造する場合には、上記挿入工程Ｐ２が変更となる。すなわち、貫通孔ＨＬに挿入されていた上述のコア被覆ロッド７２が、図１２に示すコア被覆ロッド８２に変更される。
図１２は、第１の製造方法を用いて第２実施形態におけるマルチコアファイバ２を製造する場合の挿入工程後の様子を示す図である。図１２に示すように、コア被覆ロッド８２は、コアロッド８２Ａ、そのコアロッド８２Ａを被覆する第１ガラス層８２Ｂ、及び、その第１ガラス層８２Ｂを被覆する第２ガラス層８２Ｃの３層構造とされる。
第１ガラス層８２Ｂの平均屈折率はコアロッド８２Ａの平均屈折率よりも低くされ、第２ガラス層８２Ｃの平均屈折率は第１ガラス層８２Ｂの平均屈折率よりも低くクラッドロッド７１の平均屈折率よりも高くされる。
例えば、ゲルマニウム等の平均屈折率を上げるドーパントが添加された石英でコアロッド８２Ａが構成され、純粋な石英で第１ガラス層８２Ｂ及びクラッドロッド７１が構成され、フッ素等の平均屈折率を下げるドーパントが添加された石英で第２ガラス層８２Ｃが構成される。なお、一体化工程Ｐ３にてコア被覆ロッド８２に加わる応力の量に応じてドーパントの量などを調整することが可能である。
また、外側貫通孔ＨＬＡに挿入されるコア被覆ロッド８２のコアロッド８２Ａにおいては、複数の貫通孔ＨＬが並べられる第１方向の直径Ｄ１０とその第１方向に直交する第２方向の直径Ｄ２０とが同程度とされる。一方、内側貫通孔ＨＬＢに挿入されるコア被覆ロッド８２内のコアロッド８２Ａにおいては、第１方向の直径Ｄ３０のほうが第２方向の直径Ｄ４０よりも小さくされる。
このようなコア被覆ロッド８２が外側貫通孔ＨＬＡ及び内側貫通孔ＨＬＢに挿入された後、上述の一体化工程Ｐ３及び線引き工程Ｐ４を順次経る。これによりコア被覆ロッド８２におけるコアロッド８２Ａがコア１１として形成され、第１ガラス層８２Ｂが内側クラッド層２１として形成され、第２ガラス層８２Ｃがトレンチ層２２として形成される。また、クラッドロッド７１がクラッド１２として形成される。
その後、上述の保護層形成工程Ｐ５を経ることで、図２に示すマルチコアファイバ２が製造される。
なお、図１２では、外側貫通孔ＨＬＡ及び内側貫通孔ＨＬＢの中心軸に対して、当該貫通孔ＨＬに挿入されるコア被覆ロッド８２の中心軸が一致した状態である。しかしながら、複数の貫通孔ＨＬが並べられる第１方向及びその第１方向に直交する第２方向における外側貫通孔ＨＬＡ又は内側貫通孔ＨＬＢとコア被覆ロッド８２との隙間が同程度であれば、コア被覆ロッド８２の中心軸が当該貫通孔ＨＬの中心軸からずれていても良い。
また、上述の第１の製造方法を用いて第３実施形態におけるマルチコアファイバ３を製造する場合、上記挿入工程Ｐ２が変更となる。すなわち、貫通孔ＨＬに挿入されていた上述のコア被覆ロッド７２が、図１３に示すコア被覆ロッド９２に変更される。
図１３は、第１の製造方法を用いて第３実施形態におけるマルチコアファイバ３を製造する場合の挿入工程後の様子を示す図である。図１３に示すように、コア被覆ロッド９２は、コアロッド９２Ａ、そのコアロッド９２Ａを被覆する第１ガラス層９２Ｂ、及び、その第１ガラス層９２Ｂの一部の外周面上に設けられる第２ガラス層９２Ｃの３層構造とされる。
第２ガラス層９２Ｃは、ガラスチューブをその長手方向に沿っておおむね半分に割った状態とされる。そして、１対の外側貫通孔ＨＬＡの一方及び内側貫通孔ＨＬＢでは、第２ガラス層９２Ｃが、複数の貫通孔ＨＬが並べられる第１方向において互いに対向する第１ガラス層８２Ｂの外周面の一方に設けられる。
また、１対の外側貫通孔ＨＬＡの他方では、第２ガラス層９２Ｃが、複数の貫通孔ＨＬが並べられる第１方向において互いに対向する第１ガラス層８２Ｂの外周面の双方に設けられる。
なお、外側貫通孔ＨＬＡに挿入されるコア被覆ロッド９２のコアロッド８２Ａの外形はコア被覆ロッド８２と同様に円形状とされ、内側貫通孔ＨＬＢに挿入されるコア被覆ロッド９２のコアロッド８２Ａの外形はコア被覆ロッド８２と同様に楕円形状とされる。
このようなコア被覆ロッド９２が外側貫通孔ＨＬＡ及び内側貫通孔ＨＬＢに挿入された後、上述の一体化工程Ｐ３及び線引き工程Ｐ４を順次経る。これによりコア被覆ロッド９２におけるコアロッド８２Ａがコア１１として形成され、第１ガラス層８２Ｂ及びクラッドロッド７１がクラッド１２として形成され、第２ガラス層８２Ｃが障壁層３１として形成される。
その後、上述の保護層形成工程Ｐ５を経ることで、図３に示すマルチコアファイバ３が製造される。
なお、図１３では、外側貫通孔ＨＬＡ及び内側貫通孔ＨＬＢの中心軸に対して、当該貫通孔に挿入されるコア被覆ロッド９２の中心軸が一致した状態である。しかしながら、複数の貫通孔ＨＬが並べられる第１方向及びその第１方向に直交する第２方向における外側貫通孔ＨＬＡ又は内側貫通孔ＨＬＢとコア被覆ロッド９２との隙間が同程度であれば、コア被覆ロッド９２の中心軸が当該貫通孔ＨＬの中心軸からずれていても良い。
また、上述の第１の製造方法を用いて第４実施形態におけるマルチコアファイバ４を製造する場合、上記一体化工程Ｐ３と線引き工程Ｐ４との間に空孔形成工程が加えられる。
図１４は、第１の製造方法を用いて第４実施形態におけるマルチコアファイバ４を製造する場合の空孔形成工程後の様子を示す図である。図１４に示すように、空孔形成工程では、マルチコアファイバ用母材８０における互いに隣り合うコアロッド７２Ａ間の例えば中心位置に第１空孔４１Ａ及び第２空孔４１Ｂが形成される。
続いて、線引き工程Ｐ４において、第１空孔４１Ａ及び第２空孔４１Ｂに内面に圧力が与えられている状態において線引きされる。この結果、線引きされた部分において第１空孔４１Ａ及び第２空孔４１Ｂが残るとともに、当該部分におけるコアロッド７２Ａがコア１１として形成される。また、線引きされた部分において融着されているガラス層７２Ｂ及びクラッドロッド７１がクラッド１２として形成される。
その後、上述の保護層形成工程Ｐ５を経ることで、図４に示すマルチコアファイバ４が製造される。
また、上述の第１の製造方法を用いて第５実施形態におけるマルチコアファイバ５を製造する場合、上記一体化工程Ｐ３と線引き工程Ｐ４との間に空孔形成工程が加えられる。
図１５は、第１の製造方法を用いて第５実施形態におけるマルチコアファイバ５を製造する場合の空孔形成工程後の様子を示す図である。図１５に示すように、空孔形成工程では、マルチコアファイバ用母材８０における互いに隣り合うコアロッド７２Ａ間の例えば中心位置に第１空孔４１Ａ及び第２空孔４１Ｂが形成される。
また、複数の貫通孔ＨＬが並べられる第１方向とは直交する第２方向に、例えばコアロッド７２Ａから第１空孔４１Ａまでの距離と同程度となるように１対の空孔５１がコアロッド７２Ａを挟んで形成される。
続いて、線引き工程Ｐ４において、第１空孔４１Ａ及び第２空孔４１Ｂと空孔５１とに内面に圧力が与えられている状態において線引きされる。この結果、線引きされた部分において第１空孔４１Ａ及び第２空孔４１Ｂと空孔５１とが残るとともに、当該部分におけるコアロッド７２Ａがコア１１として形成される。また、線引きされた部分において融着されているガラス層７２Ｂ及びクラッドロッド７１がクラッド１２として形成される。
その後、上述の保護層形成工程Ｐ５を経ることで、図５に示すマルチコアファイバ５が製造される。
（２−２）マルチコアファイバの第２の製造方法
次に、マルチコアファイバの第２の製造方法について図面を用いながら詳細に説明する。ただし、説明の便宜上、第２の製造方法を用いて第１実施形態におけるマルチコアファイバ１を製造する場合について説明する。また、上述したマルチコアファイバの第１の製造方法と同一又は同等の構成要素については、同一の参照符号を付し、重複する説明は適宜省略する。
マルチコアファイバの第２の製造方法は、上述したマルチコアファイバの第１の製造方法と同様に、穿設工程Ｐ１、挿入工程Ｐ２、一体化工程Ｐ３、線引き工程Ｐ４及び保護層形成工程Ｐ５を主工程として備える。
第２の製造方法では、これら工程Ｐ１〜Ｐ５のなかで挿入工程Ｐ２の内容が上述したマルチコアファイバの第１の製造方法と異なるため、当該挿入工程Ｐ２を主に説明する。
図１６は、マルチコアファイバ１の第２の製造方法における挿入工程後の様子を示す図である。図１６に示すように、挿入工程Ｐ２では、第１の製造方法に用いられていたコア被覆ロッド７２に代えてコア被覆ロッド１０２が貫通孔ＨＬに挿入される。
コア被覆ロッド１０２は、上述のコア被覆ロッド７２と同様に、コアロッド７２Ａと、そのコアロッド７２Ａを被覆するガラス層７２Ｂとの２層構造とされる。
本工程に用いられる複数のコア被覆ロッド１０２のうち外側貫通孔ＨＬＡに挿入すべきコア被覆ロッド１０２の断面は同程度の直径を有し、当該断面における外形は円形状とされる。一方、内側貫通孔ＨＬＢに挿入すべきコア被覆ロッド１０２の断面は短径に比べて大きい長径を有し、当該断面における外形は楕円形状とされる。
すなわち、外側貫通孔ＨＬＡに挿入されるコア被覆ロッド１０２においては、複数の貫通孔ＨＬが並べられる第１方向の直径Ｄ１１とその第１方向に直交する第２方向の直径Ｄ２１とが同程度とされる。一方、内側貫通孔ＨＬＢに挿入されるコア被覆ロッド１０２においては、第１方向の直径Ｄ３１よりも第２方向の直径Ｄ４１のほうが小さくされる。
したがって、第１方向における内側貫通孔ＨＬＢとコア被覆ロッド１０２との間の第１空隙ＳＰ１は、第２方向における内側貫通孔ＨＬＢとコア被覆ロッド１０２との間の第２空隙ＳＰ２よりも小さくされる。
また、第１方向における外側貫通孔ＨＬＡとコア被覆ロッド１０２との間の第３空隙ＳＰ３と、第２方向における外側貫通孔ＨＬＡとコア被覆ロッド１０２との間の第４空隙ＳＰ４とは同程度とされる。
すなわち、第１空隙ＳＰ１と第２空隙ＳＰ２との差は、第３空隙ＳＰ３と第４空隙ＳＰ４との差よりも大きい状態である。
なお、外側貫通孔ＨＬＡ及び内側貫通孔ＨＬＢに挿入されるコア被覆ロッド１０２のコアロッド７２Ａ断面は同程度の直径を有し、当該断面における外形は円形状とされる。
このようなコア被覆ロッド１０２が外側貫通孔ＨＬＡ及び内側貫通孔ＨＬＢに挿入された後、上述の一体化工程Ｐ３及び線引き工程Ｐ４を順次経る。これによりコア被覆ロッド１０２におけるコアロッド７２Ａがコア１１として形成され、ガラス層７２Ｂ及びクラッドロッド７１がクラッド１２として形成される。
その後、上述の保護層形成工程Ｐ５を経ることで、図１に示すマルチコアファイバ１が製造される。
＜作用・効果＞
以上のとおり第２の製造方法は、第１方向における内側貫通孔ＨＬＢとコア被覆ロッド１０２との間の第１空隙ＳＰ１を、第２方向における内側貫通孔ＨＬＢとコア被覆ロッド１０２との間の第２空隙ＳＰ２よりも小さくしている。
このため、一体化工程Ｐ３において内側貫通孔ＨＬＢに対して第１方向に比べて第２方向に大きな応力が加わっても、内側貫通孔ＨＬＢ内のコア被覆ロッド１０２に加わる単位時間あたりの応力量は第１方向と第２方向とで同程度となる。
また、この第２の製造方法は、内側貫通孔ＨＬＢにおける第１空隙ＳＰ１と第２空隙ＳＰ２との差を、外側貫通孔ＨＬＡにおける第３空隙ＳＰ３と第４空隙ＳＰ４との差よりも大きくしている。
このため、一体化工程Ｐ３において内側貫通孔ＨＬＢに加わる応力が外側貫通孔ＨＬＡに加わる応力よりも大きくても、当該貫通孔ＨＬ内のコア被覆ロッド１０２に加わる単位時間あたりの応力量としては各コア被覆ロッド間で同程度となる。
したがって、第２の製造方法は、各貫通孔ＨＬに加わる応力に相違を有していても、外側貫通孔ＨＬＡ内のコア被覆ロッド１０２の外形と同程度に内側貫通孔ＨＬＢ内のコア被覆ロッド１０２を変形させることが可能となる。
このように第２の製造方法によれば、上述した第１の製造方法と同様に、各コア１１の形状が同程度のマルチコアファイバ１を得ることができるので、シングルモードで光を伝搬させ得る通信波長帯域を広げることができる。こうして、通信波長帯の選択幅を広げ得るマルチコアファイバ１の製造方法が実現される。
＜他の実施形態の応用＞
ところで、上述の第２の製造方法を用いて第２実施形態におけるマルチコアファイバ２を製造する場合には、上記挿入工程Ｐ２が変更となる。すなわち、貫通孔ＨＬに挿入されていた上述のコア被覆ロッド１０２が、図１７に示すコア被覆ロッド１１２に変更される。
図１７は、第２の製造方法を用いて第２実施形態におけるマルチコアファイバ２を製造する場合の挿入工程後の様子を示す図である。図１７に示すように、コア被覆ロッド１１２は、上述のコア被覆ロッド８２と同様に、コアロッド８２Ａ、第１ガラス層８２Ｂ及び第２ガラス層８２Ｃの３層構造とされる。
また、複数のコア被覆ロッド１１２のうち外側貫通孔ＨＬＡに挿入すべきコア被覆ロッド１１２の断面は同程度の直径を有し、当該断面における外形は円形状とされる。一方、内側貫通孔ＨＬＢに挿入すべきコア被覆ロッド１１２の断面は短径に比べて大きい長径を有し、当該断面における外形は楕円形状とされる。
すなわち、第１空隙ＳＰ１は第２空隙ＳＰ２よりも小さく、当該第１空隙ＳＰ１と第２空隙ＳＰ２との差は第３空隙ＳＰ３と第４空隙ＳＰ４との差よりも大きくされる。
このようなコア被覆ロッド１１２が外側貫通孔ＨＬＡ及び内側貫通孔ＨＬＢに挿入された後、上述の一体化工程Ｐ３及び線引き工程Ｐ４を順次経る。これによりコア被覆ロッド１１２におけるコアロッド８２Ａがコア１１として形成され、第１ガラス層８２Ｂが内側クラッド層２１として形成され、第２ガラス層８２Ｃがトレンチ層２２として形成される。また、クラッドロッド７１がクラッド１２として形成される。
その後、上述の保護層形成工程Ｐ５を経ることで、図２に示すマルチコアファイバ２が製造される。
なお、図１７では、外側貫通孔ＨＬＡ及び内側貫通孔ＨＬＢの中心軸に対して、当該貫通孔に挿入されるコア被覆ロッド１１２の中心軸が一致した状態である。しかしながら、複数の貫通孔ＨＬが並べられる第１方向及びその第１方向に直交する第２方向における外側貫通孔ＨＬＡ又は内側貫通孔ＨＬＢとコア被覆ロッド１１２との隙間が同程度であれば、コア被覆ロッド１１２の中心軸が当該貫通孔ＨＬの中心軸からずれていても良い。
また、上述の第２の製造方法を用いて第３実施形態におけるマルチコアファイバ３を製造する場合、上記挿入工程Ｐ２が変更となる。すなわち、貫通孔ＨＬに挿入されていた上述のコア被覆ロッド７２が、図１８に示すコア被覆ロッド１２２に変更される。
図１８は、第２の製造方法を用いて第３実施形態におけるマルチコアファイバ３を製造する場合の挿入工程後の様子を示す図である。図１８に示すように、コア被覆ロッド１２２は、上述のコア被覆ロッド９２と同様に、コアロッド９２Ａ、そのコアロッド９２Ａを被覆する第１ガラス層９２Ｂ、及び、その第１ガラス層９２Ｂの一部の外周面上に設けられる第２ガラス層９２Ｃの３層構造とされる。
複数のコア被覆ロッド１２２のうち外側貫通孔ＨＬＡに挿入すべきコア被覆ロッド１２２の断面は同程度の直径を有し、当該断面における外形は円形状とされる。一方、内側貫通孔ＨＬＢに挿入すべきコア被覆ロッド１２２の断面は短径に比べて大きい長径を有し、当該断面における外形は楕円形状とされる。すなわち、第１空隙ＳＰ１は第２空隙ＳＰ２よりも小さく、当該第１空隙ＳＰ１と第２空隙ＳＰ２との差は第３空隙ＳＰ３と第４空隙ＳＰ４との差よりも大きくされる。
このようなコア被覆ロッド１２２が外側貫通孔ＨＬＡ及び内側貫通孔ＨＬＢに挿入された後、上述の一体化工程Ｐ３及び線引き工程Ｐ４を順次経る。これによりコア被覆ロッド１２２におけるコアロッド８２Ａがコア１１として形成され、第１ガラス層８２Ｂ及びクラッドロッド７１がクラッド１２として形成され、第２ガラス層８２Ｃが障壁層３１として形成される。
その後、上述の保護層形成工程Ｐ５を経ることで、図３に示すマルチコアファイバ３が製造される。
なお、図１８では、外側貫通孔ＨＬＡ及び内側貫通孔ＨＬＢの中心軸に対して、当該貫通孔に挿入されるコア被覆ロッド１２２の中心軸が一致した状態である。しかしながら、複数の貫通孔ＨＬが並べられる第１方向及びその第１方向に直交する第２方向における外側貫通孔ＨＬＡ又は内側貫通孔ＨＬＢとコア被覆ロッド１２２との隙間が同程度であれば、コア被覆ロッド１２２の中心軸が当該貫通孔ＨＬの中心軸からずれていても良い。
また、上述の第２の製造方法を用いて第４実施形態におけるマルチコアファイバ４を製造する場合、及び、第５実施形態におけるマルチコアファイバ５を製造する場合、上記一体化工程Ｐ３と線引き工程Ｐ４との間に空孔形成工程が加えられる。
この空孔形成工程における内容は、上述の第１の製造方法を用いてマルチコアファイバ４又は５を製造する場合と同様であるためここでは省略する。
（２−３）マルチコアファイバの第３の製造方法
次に、マルチコアファイバの第３の製造方法について図面を用いながら詳細に説明する。ただし、説明の便宜上、第３の製造方法を用いて第１実施形態におけるマルチコアファイバ１を製造する場合について説明する。また、上述したマルチコアファイバの製造方法と同一又は同等の構成要素については、同一の参照符号を付し、重複する説明は適宜省略する。
マルチコアファイバの第３の製造方法は、上述したマルチコアファイバの第１の製造方法と同様に、穿設工程Ｐ１、挿入工程Ｐ２、一体化工程Ｐ３、線引き工程Ｐ４及び保護層形成工程Ｐ５を主工程として備える。
第３の製造方法では、これら工程Ｐ１〜Ｐ５のなかで挿入工程Ｐ２の内容が上述したマルチコアファイバの第１の製造方法と異なるため、当該挿入工程Ｐ２を主に説明する。
図１９は、マルチコアファイバ１の第３の製造方法における挿入工程後の様子を示す図である。図１９に示すように、挿入工程Ｐ２では、第１の製造方法における内側貫通孔ＨＬＢに代えて内側貫通孔ＨＬＣがクラッドロッド７１に穿設される。
この内側貫通孔ＨＬＣは、複数の貫通孔ＨＬが並べられる第１方向に直交する第２方向の直径Ｄ５０よりもその第１方向の直径Ｄ６０のほうが小さくされる。なお、この内側貫通孔ＨＬＣは、ドリルで断面円状の孔を穿設した後、第２方向において研磨することにより形成される。
したがって、第１方向における内側貫通孔ＨＬＣとコア被覆ロッド７２との間の第１空隙ＳＰ１は、第２方向における内側貫通孔ＨＬＣとコア被覆ロッド７２との間の第２空隙ＳＰ２よりも小さくされる。
また、第１方向における外側貫通孔ＨＬＡとコア被覆ロッド７２との間の第３空隙ＳＰ３と、第２方向における外側貫通孔ＨＬＡとコア被覆ロッド７２との間の第４空隙ＳＰ４とは同程度とされる。
すなわち、第１空隙ＳＰ１と第２空隙ＳＰ２との差は、第３空隙ＳＰ３と第４空隙ＳＰ４との差よりも大きい状態である。
なお、外側貫通孔ＨＬＡ及び内側貫通孔ＨＬＣに挿入されるコア被覆ロッド７２のコアロッド７２Ａ断面は同程度の直径を有し、当該断面における外形は円形状とされる。
このような外側貫通孔ＨＬＡ及び内側貫通孔ＨＬＣにコア被覆ロッド７２が挿入された後、上述の一体化工程Ｐ３及び線引き工程Ｐ４を順次経る。これによりコア被覆ロッド７２におけるコアロッド７２Ａがコア１１として形成され、ガラス層７２Ｂ及びクラッドロッド７１がクラッド１２として形成される。
その後、上述の保護層形成工程Ｐ５を経ることで、図１に示すマルチコアファイバ１が製造される。
＜作用・効果＞
以上のとおり第３の製造方法は、内側貫通孔ＨＬＣとコア被覆ロッド７２の断面外形を第２の製造方法の場合と逆にしている。すなわち第２の製造方法では、内側貫通孔ＨＬＢの断面外形が円形状とされ、コア被覆ロッド１０２の断面外形が円形状とされていた。これに対して第３の製造方法では、内側貫通孔ＨＬＣの断面外形が楕円形状とされ、コア被覆ロッド７２の断面外形が円形状とされている。
しかしながら、第３の製造方法では、第２の製造方法と同様に、第１方向における内側貫通孔ＨＬＣとコア被覆ロッド７２との間の第１空隙ＳＰ１が、第２方向における内側貫通孔ＨＬＣとコア被覆ロッド７２との間の第２空隙ＳＰ２よりも小さくされる。また、この第３の製造方法では、第２の製造方法と同様に、第１空隙ＳＰ１と第２空隙ＳＰ２との差が、第３空隙ＳＰ３と第４空隙ＳＰ４との差よりも大きくされる。
したがって、第３の製造方法は、各貫通孔ＨＬに加わる応力に相違を有していても、第２の製造方法と同様に、外側貫通孔ＨＬＡ内のコア被覆ロッド７２の外形と同程度に内側貫通孔ＨＬＣ内のコア被覆ロッド７２を変形させることが可能となる。
ところで、上述の第３の製造方法を用いてマルチコアファイバ２〜５を製造する場合においては、上述した第１の製造方法を用いてマルチコアファイバ２〜５を製造する場合と同様であるためここでは省略する。
（２−４）マルチコアファイバの第４の製造方法
次に、マルチコアファイバの第４の製造方法について図面を用いながら詳細に説明する。ただし、説明の便宜上、第４の製造方法を用いて第１実施形態におけるマルチコアファイバ１を製造する場合について説明する。また、上述したマルチコアファイバの製造方法と同一又は同等の構成要素については、同一の参照符号を付し、重複する説明は適宜省略する。
マルチコアファイバの第４の製造方法は、上述したマルチコアファイバの第１の製造方法と同様に、穿設工程Ｐ１、挿入工程Ｐ２、一体化工程Ｐ３、線引き工程Ｐ４及び保護層形成工程Ｐ５を主工程として備える。
第４の製造方法では、これら工程Ｐ１〜Ｐ５のなかで穿設工程Ｐ１の内容が上述したマルチコアファイバの第１の製造方法と異なるため、当該穿設工程Ｐ１を主に説明する。
図２０は、マルチコアファイバ１の第４の製造方法における穿設工程後の様子を示す図である。図２０に示すように、穿設工程Ｐ１では、第１の製造方法における貫通孔ＨＬに加えて応力緩衝用孔１５０がクラッドロッド７１に穿設される。
応力緩衝用孔１５０は、一体化工程Ｐ３においてクラッドロッド７１に生じる応力を緩衝するための孔であり、当該一体化工程Ｐ３で埋められる孔である。この応力緩衝用孔１５０は、複数の貫通孔ＨＬが並べられる第１方向とは直交する第２方向に内側貫通孔ＨＬＢを挟んで穿設される。
なお、図２０では、応力緩衝用孔１５０の断面形状が円状である場合を例示しているが、円状以外の断面形状が適用されていても良い。また、図２０では、各応力緩衝用孔１５０それぞれ断面形状が同じである場合を例示しているが、当該断面形状が異なっていても良い。さらに、図２０では、応力緩衝用孔１５０の断面積と貫通孔ＨＬの断面積とが異なる場合を例示しているが同じであっても良い。
このような応力緩衝用孔１５０及び複数の貫通孔ＨＬが穿設された後、上述の挿入工程Ｐ２、一体化工程Ｐ３及び線引き工程Ｐ４を順次経る。これによりコア被覆ロッド７２におけるコアロッド７２Ａがコア１１として形成され、ガラス層７２Ｂ及びクラッドロッド７１がクラッド１２として形成される。
その後、上述の保護層形成工程Ｐ５を経ることで、図１に示すマルチコアファイバ１が製造される。
＜作用・効果＞
以上のとおり第４の製造方法は、一体化工程Ｐ３で埋められる１対の応力緩衝用孔１５０を、内側貫通孔ＨＬＢを挟んで複数の貫通孔ＨＬが並べられる第１方向とは直交する第２方向に穿設している。
このため、内側貫通孔ＨＬＢに加わる応力が第１方向に比べて第２方向が大きくても、当該第２方向に穿設される応力緩衝用孔１５０によって、内側貫通孔ＨＬＢ内のコア被覆ロッド７２に加わる単位時間あたりの応力量が第１方向と第２方向とで同程度となる。
したがって、第４の製造方法は、貫通孔に加わる応力に相違を有していても、外側貫通孔内のコア被覆ロッドの形状と同程度に内側貫通孔内のコア被覆ロッドを変形させることが可能となる。
ところで、上述の第４の製造方法を用いてマルチコアファイバ２〜５を製造する場合においては、上述した第１の製造方法を用いてマルチコアファイバ２〜５を製造する場合と同様であるためここでは省略する。
なお、第４の製造方法を用いてマルチコアファイバ５を製造する場合、穿設工程Ｐ１においてクラッドロッド７１に穿設すべき応力緩衝用孔１５０の位置は、第１方向とは直交する第２方向に内側貫通孔ＨＬＢを挟んでいれば、空孔４１と空孔５１との間であっても、空孔５１とクラッドロッド７１の外周面との間であっても良い。
（３）変形例
以上、マルチコアファイバ１〜５とその製造方法とが一例として説明されたが、本発明のマルチコアファイバ及びその製造方法は上記マルチコアファイバ１〜５とその製造方法に限定されるものではない。
例えば上記第１〜第４の製造方法では、一体化工程Ｐ３が行われた後に線引き工程Ｐ４が行われたが、当該一体化工程Ｐ３と線引き工程Ｐ４とが同時に行われても良い。一体化工程Ｐ３と線引き工程Ｐ４とを同時に行う場合、挿入工程Ｐ２を経て得られるクラッドロッド７１及びコア被覆ロッドの一端を円錐状の凸部として形成する末端加工処理が施される。その後、クラッドロッド７１が紡糸炉に設置され、当該紡糸炉によってクラッドロッド７１及びコア被覆ロッドの一端が一体化しながら線引きされる。
なお、第１〜第４の製造方法のいずれかの方法を用いて、空孔４１を有するマルチコアファイバ４、あるいは、空孔４１と１対の空孔５１とを有するマルチコアファイバ５を製造する場合、一体化しながら線引きする際に、当該空孔を形成する必要がある。
具体的には、例えば、クラッドロッド７１及びコア被覆ロッドの一端を一体化しながら線引きする際に、空孔４１と１対の空孔５１との一方又は双方を形成するための圧をクラッドロッド７１に与え続ける。このようにすれば、クラッドロッド７１及びコア被覆ロッドの一端を一体化するとともに空孔を形成しながら線引きすることができる。
また、本発明のマルチコアファイバ及びその製造方法は、上述した内容以外に、適宜、本願目的を逸脱しない範囲で組み合わせ、省略、変更、周知技術の付加などをすることができる。
１〜５・・・マルチコアファイバ
１１・・・コア
１１Ａ・・・外側コア
１１Ｂ・・・内側コア
１２・・・クラッド
１３・・・第１保護層
１４・・・第２保護層
２１・・・内側クラッド層
２２・・・トレンチ層
３１・・・障壁層
３１Ａ・・・第１障壁層
３１Ｂ・・・第２障壁層
４１，５１・・・空孔
７１・・・クラッドロッド
７２，８２，９２，１０２，１１２，１２２・・・コア被覆ロッド
７２Ａ，８２Ａ・・・コアロッド
７２Ｂ・・・ガラス層
８２Ｂ・・・第１ガラス層
８２Ｃ・・・第２ガラス層
８０・・・マルチコアファイバ用母材
１５０・・・応力緩衝用孔
ＨＬ・・・貫通孔
ＨＬＡ・・・外側貫通孔
ＨＬＢ，ＨＬＣ・・・内側貫通孔
Ｐ１・・・穿設工程
Ｐ２・・・挿入工程
Ｐ３・・・一体化工程
Ｐ４・・・線引き工程
Ｐ５・・・保護層形成

Claims (8)

  1. クラッドロッドの長手方向に沿った貫通孔が前記クラッドロッドの中心を通る直線上に並んで配置されるように、前記クラッドロッド内に複数の貫通孔を穿設する穿設工程と、
    コアロッドがガラス層で被覆されたコア被覆ロッドを、前記複数の貫通孔それぞれに挿入する挿入工程と、
    前記クラッドロッド及び前記コア被覆ロッドを加熱して前記クラッドロッドと前記コア被覆ロッドとを一体化させる一体化工程と、
    前記一体化工程により一体化されたロッドを線引きする線引き工程と
    を備え、
    前記複数の貫通孔は、最も外側に位置する１対の外側貫通孔と、前記１対の貫通孔に挟まれる１以上の内側貫通孔とを有し、
    前記挿入工程において前記外側貫通孔に挿入される前記コア被覆ロッド内の前記コアロッドは、前記複数の貫通孔が並べられる第１方向の直径と前記第１方向に直交する第２方向の直径とが同程度とされ、
    前記挿入工程において前記内側貫通孔に挿入される前記コア被覆ロッド内の前記コアロッドは、前記第２方向の直径よりも前記第１方向の直径のほうが小さくされる
    ことを特徴とするマルチコアファイバの製造方法。
  2. クラッドロッドの長手方向に沿った貫通孔が前記クラッドロッドの中心を通る直線上に並んで配置されるように、前記クラッドロッド内に複数の貫通孔を穿設する穿設工程と、
    コアロッドがガラス層で被覆されたコア被覆ロッドを、前記複数の貫通孔それぞれに挿入する挿入工程と、
    前記クラッドロッド及び前記コア被覆ロッドを加熱して前記クラッドロッドと前記コア被覆ロッドとを一体化させる一体化工程と、
    前記一体化工程により一体化されたロッドを線引きする線引き工程と
    を備え、
    前記複数の貫通孔は、最も外側に位置する１対の外側貫通孔と、前記１対の貫通孔に挟まれる１以上の内側貫通孔とを有し、
    前記挿入工程では、前記複数の貫通孔が並べられる第１方向における前記内側貫通孔と前記コア被覆ロッドとの間の第１空隙は、前記第１方向とは直交する第２方向における前記内側貫通孔と前記コア被覆ロッドとの間の第２空隙よりも小さくされ、
    前記第１空隙と前記第２空隙との差は、前記第１方向における前記外側貫通孔と前記コア被覆ロッドとの間の第３空隙と、前記第２方向における前記外側貫通孔と前記コア被覆ロッドとの間の第４空隙との差よりも大きくされる
    ことを特徴とするマルチコアファイバの製造方法。
  3. 前記内側貫通孔は、前記第１方向の直径と前記第２方向の直径とが同程度とされ、
    前記内側貫通孔に挿入される前記コア被覆ロッドは、前記第１方向の直径よりも前記第２方向の直径のほうが小さくされる
    ことを特徴とする請求項２に記載のマルチコアファイバの製造方法。
  4. 前記内側貫通孔の断面の外形は円状であり、前記内側貫通孔に挿入される前記コア被覆ロッドの断面の外形は楕円状である
    ことを特徴とする請求項３に記載のマルチコアファイバの製造方法。
  5. 前記内側貫通孔は、前記第２方向の直径よりも前記第１方向の直径のほうが小さくされ、
    前記内側貫通孔に挿入される前記コア被覆ロッドは、前記第１方向の直径と前記第２方向の直径とが同程度とされる
    ことを特徴とする請求項２に記載のマルチコアファイバの製造方法。
  6. 前記内側貫通孔の断面の外形は楕円状であり、前記コア被覆ロッドの断面の外形は円状である
    ことを特徴とする請求項５に記載のマルチコアファイバの製造方法。
  7. クラッドロッドの長手方向に沿った貫通孔が前記クラッドロッドの中心を通る直線上に並んで配置されるように、前記クラッドロッド内に複数の貫通孔を穿設する穿設工程と、
    コアロッドがガラス層で被覆されたコア被覆ロッドを、前記複数の貫通孔それぞれに挿入する挿入工程と、
    前記クラッドロッド及び前記コア被覆ロッドを加熱して前記クラッドロッドと前記コア被覆ロッドとを一体化させる一体化工程と、
    前記一体化工程により一体化されたロッドを線引きする線引き工程と
    を備え、
    前記複数の貫通孔は、最も外側に位置する１対の外側貫通孔と、前記１対の貫通孔に挟まれる１以上の内側貫通孔とを有し、
    前記穿設工程では、前記一体化工程で埋められる１対の応力緩衝用孔が、前記内側貫通孔を挟んで前記複数の貫通孔が並べられる第１方向に直交する第２方向に穿設される
    ことを特徴とするマルチコアファイバの製造方法。
  8. 前記一体化工程と前記線引き工程とは同時に行われる
    ことを特徴とする請求項１〜請求項７のいずれか１項に記載のマルチコアファイバの製造方法。
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