JP6082523B2 - マルチコアファイバの接続方法、マルチコアファイバ、マルチコアファイバの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、複数のコアを有するマルチコアファイバの接続方法等に関するものである。

近年の光通信におけるトラフィックの急増により、現状で用いられているシングルコアの光ファイバにおいて伝送容量の限界が近づいている。そこで、さらに通信容量を拡大する手段として、一つのファイバに複数のコアが形成されたマルチコアファイバが提案されている。

このようなマルチコアファイバ同士の接続方法としては、例えば、マルチコアファイバの端面同士を対向させて、一方の側から光を送射して他方の側で受光出力を検出し、水平方向および垂直方向に相対移動させて光出力が最大となる位置で軸あわせをする方法がある（特許文献１）。

特開昭６３−５５５０５号公報

しかし、このような方法は、工場で予め接続を行う場合に適用することは可能であるが、例えば線路脇などに敷設されたマルチコアファイバを現場で接続する場合には作業が困難である。したがって、現場でも容易に接続作業を行うことが可能なマルチコアファイバの接続方法等が望まれる。

本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、現場でも容易にマルチコアファイバを融着接続することが可能なマルチコアファイバの接続方法等を提供することを目的とする。

前述した目的を達成するため、第１の発明は、複数のコア部と、複数の前記コア部の外周に設けられるクラッド部と、前記コア部と離隔して配置されるマーカ部とを有するマルチコアファイバを用い、接続対象の少なくとも一方が前記マルチコアファイバであるマルチコアファイバの融着接続方法であって、前記マルチコアファイバを、前記マーカ部と対応するマーカを有する接続対象物に対向するように配置し、前記マーカ部によって、前記マルチコアファイバのそれぞれのコア部の位置を把握し、接続対象物の所望のコア部との位置を回転調芯し、前記マルチコアファイバと接続対象とを融着し、前記融着は、断面において、三方向に配置された三本の電極の放電によって行い、前記三本の電極は、前記マルチコアファイバの断面において、前記コア部の配置に対する三本の線対称軸上であって、周方向に等間隔にそれぞれ配置され、前記線対称軸は、前記マルチコアファイバの断面中心以外に配置されるコア部は通過しないことを特徴とするマルチコアファイバの接続方法である。

少なくとも一つの前記マーカ部は、前記マルチコアファイバの断面において、複数の前記コア部の配置に対する任意の線対称軸上からずれた位置に配置されてもよい。

前記マーカ部は、一つのマーカからなる第１のマーカ部と、一つのマーカからなる第２のマーカ部を有し、前記マルチコアファイバの断面において、前記第１のマーカ部の中心と前記マルチコアファイバの断面中心とを結ぶ線と、前記第２のマーカ部の中心と前記マルチコアファイバの断面中心とを結ぶ線とが略垂直に交わる位置に配置されてもよい。また、前記マーカ部は、一つのマーカからなる第１のマーカ部と、互いの距離が前記一つのマーカとの距離よりも近い二つのマーカからなる第２のマーカ部を有し、前記第２のマーカ部の中心を前記二つのマーカの中心同士を結ぶ線の中点とした場合、前記マルチコアファイバの断面において、前記第１のマーカ部の中心と前記マルチコアファイバの断面中心とを結ぶ線と、前記第２のマーカ部の中心と前記マルチコアファイバの断面中心とを結ぶ線とが略垂直に交わる位置に配置されてもよい。

前記マルチコアファイバは、中心と、その周囲に等間隔に六角形状に計７つのコア部を有し、少なくとも一つの前記マーカ部は、複数の前記コア部の配置に対する任意の線対称軸上からずれた位置に配置され、最も近い線対称軸からの位置ずれ角度が、８°〜２２°であることが望ましい。

前記第１のマーカ部と前記第２のマーカ部が、複数の前記コア部の配置に対するいずれかの線対称軸上に形成されてもよい。

前記マーカ部は、前記コア部および前記クラッド部と屈折率が異なることが望ましい。この場合、前記マーカ部は、前記クラッド部よりも屈折率が低い材質からなってもよく、前記マーカ部は、空孔であってもよい。

少なくとも一つの前記マーカ部は、前記マルチコアファイバの断面において、最外殻の前記コア部よりも外周側に設けられることが望ましい。前記マーカ部は、前記マルチコアファイバの表面に露出してもよい。

前記マルチコアファイバ同士を対向するように配置した後、前記マルチコアファイバの側面から光を照射して、透過した光のプロファイルを得ることで、前記マルチコアファイバの前記マーカ部の位置を把握し、前記マルチコアファイバのコア部同士の位置を調芯してもよい。

光の照射は、前記マルチコアファイバの互いに略直交する２方向から行い、それぞれの透過光のプロファイルを把握するとともに、前記マルチコアファイバ同士の中心位置を調芯してもよい。

前記マルチコアファイバと前記接続対象物同士を対向するように配置した後、互いの端面を確認することで前記マルチコアファイバの前記マーカ部の位置を把握し、前記マルチコアファイバのコア部同士の位置を調芯してもよい。

第１の発明によれば、マルチコアファイバの断面において、マーカ部が設けられるため、マーカ部の位置を合わせることで、容易にマルチコアファイバの各コア部を接続対象のコア部に対して調芯することができる。

また、マルチコアファイバの断面において、マーカ部が、複数のコア部の配置に対する任意の線対称軸上からずれた位置に配置されることで、マルチコアファイバの両端面の識別が可能である。すなわち、マルチコアファイバのいずれの端面を見ているか確実に把握することができるため、マーカ部に対する位置から、それぞれのコア部を確実に識別することができる。

また、マルチコアファイバの断面において、マーカ部が、互いに略垂直な位置に２種類配置されることで、マーカ部に対する各コア部の配置を確実に把握することができる。また、異なる二方向からマーカ部の位置を見た際に、より確実にマーカ部の位置を合わせることが可能である。

また、マルチコアファイバの断面において、マーカ部が、互いに略垂直な位置に２種類配置され、かつ、それらが、複数のコア部の配置に対する任意の線対称軸上に配置されることで、マーカ部に対する各コア部の配置を確実に把握することができる。

ここで、本発明における２種類のマーカ部とは、屈折率、サイズ、形状、数などが異なるマーカ部を指す。また、数が異なるとは、例えば、一方のマーカ部が１つのマーカであるのに対し、他方のマーカ部が複数個のマーカが併設されるものを指す。

また、マーカ部が、コア部およびクラッド部と屈折率が異なることで、マーカ部をより確実に識別することができる。この場合、マーカ部が、クラッド率よりも低屈折率の材質からなることで、光のマーカ部への遷移を抑制するとともに、マーカ部の識別性を向上させることができる。また、マーカ部を空孔で形成すれば、よりマーカ部の識別性を向上させることができる。

また、少なくとも一つのマーカ部が、マルチコアファイバの断面において、最外殻のコア部よりも外周側に設けられることで、マーカ部をより確実に識別することができる。例えば、マルチコアファイバの側方から光を照射して、そのプロファイルからマーカ部の位置を把握しようとする場合、マーカ部がマルチコアファイバの断面において外面に近づくほど、より鮮明にマーカ部を識別することができる。このため、マーカ部をより外面に近い側に配置することで、マーカ部の識別性を向上させることができる。

さらに、マーカ部をマルチコアファイバの表面に露出させることで、マーカ部の識別性をさらに向上させることができる。

また、マルチコアファイバ同士を対向するように配置した後、マルチコアファイバの側面から光を照射して、透過した光のプロファイルを得ることで、マルチコアファイバのマーカ部の相対位置を把握し、マルチコアファイバのコア部同士の位置を調芯することで、現場においても容易にコア部同士の調芯を行うことができる。

この場合、マルチコアファイバの互いに略直交する２方向から光を照射して、それぞれの透過光のプロファイルを把握することで、マルチコアファイバ同士の中心位置の調芯と、コア部の回転調芯の両者を行うこともできる。

また、マルチコアファイバと接続対象物同士を対向するように配置した後、互いの端面を確認することでマルチコアファイバのマーカ部の位置を把握することもでき、この場合でもマルチコアファイバのコア部同士の位置を調芯することができる。

第２の発明は、複数のコア部と、複数の前記コア部の外周に設けられる外形が円形のクラッド部と、前記コア部と離隔して配置されるマーカ部とを有するマルチコアファイバであって、前記マーカ部は、前記クラッド部内に配置され、かつ前記マルチコアファイバの前記クラッド部表面に露出することを特徴とするマルチコアファイバである。

第２の発明によれば、マーカ部の識別性に優れ、マーカ部への光の遷移が少ないマルチコアファイバを得ることができる。

第３の発明は、ファイバ母材に複数の孔を形成し、それぞれの孔に、コア部を形成するコア母材と、マーカ部を形成するマーカ母材を挿入し、前記ファイバ母材の外周を前記マーカ母材の一部が露出するように切削した後に、前記ファイバ母材を加熱しながら線引きすることで、前記マーカ部を前記マルチコアファイバの表面に露出させることを特徴とするマルチコアファイバの製造方法である。

第３の発明によれば、マーカ部が外面に露出するマルチコアファイバを容易に製造することができる。

本発明によれば、現場でも容易にマルチコアファイバを融着接続することが可能なマルチコアファイバの接続方法等を提供することができる。

（ａ）はマルチコアファイバ１を示す断面図、（ｂ）はマルチコアファイバ１０を示す断面図。 （ａ）はマルチコアファイバ２０を示す断面図、（ｂ）はマルチコアファイバ３０を示す断面図、（ｃ）はマルチコアファイバ４０を示す断面図。 マルチコアファイバ４０ａ、４０ｂの調芯方法を示す図。 マルチコアファイバ４０ａに光を照射する状態を示す図。 マルチコアファイバ４０ａ、４０ｂの調芯方法を示す図。 マルチコアファイバ４０ａ、４０ｂ表面の光の模様を示す概念図。 得られた光のプロファイルを示す概念図。 マルチコアファイバ４０ａ、４０ｂの調芯方法を示す図。 マルチコアファイバ４０ａの放電状態を示す図。 ファイバ母材２３にコア母材２７およびマーカ母材２９を挿入する方法を示す図。 マルチコアファイバ母材３５の表面を切削する工程を示す図。 マルチコアファイバ母材３５ａを線引きする工程を示す図。

以下、本発明の実施の形態にかかるマルチコアファイバ１について説明する。図１（ａ）は、マルチコアファイバ１を示す断面図である。マルチコアファイバ１は、複数のコア３が所定の間隔で配置され、周囲をクラッド５で覆われたファイバである。全部で７つのコア３は、マルチコアファイバ１の中心と、その周囲に正六角形の各頂点位置に配置される。すなわち、中心のコア３と周囲の６つのコア３とは全て一定の間隔となる。また、６つのコア３において、隣り合う互いのコア３同士の間隔も同一となる。ここで、コア３のピッチは例えば４０〜５０μｍ程度である。

なお、以下の説明においては、コア３を７つ有するマルチコアファイバの例を示すが、本発明はこれに限られず、コアの個数、配置等については適宜設定することができる。

マルチコアファイバ１には、コア３と離隔するようにマーカ７が設けられる。マーカ７は、コア３およびクラッド５と屈折率が異なる。例えば、マーカ７をクラッド５よりも低い屈折率である材質で構成することができる。この場合、例えば、コア３をゲルマニウムがドープされた石英で構成し、クラッド５を純石英で構成し、マーカ７をフッ素がドープされた石英で構成しても良い。また、マーカ７を空孔としても良い。

マーカ７をクラッド５よりも低屈折率とし、屈折率差を大きくすることで、コア３からマーカ７への光の遷移を抑制することができる。なお、より確実にマーカ７への光の遷移を抑制するためには、マーカ７の径をコア径よりも小さくすることが望ましい。このようにすることで、コア３からマーカ７への光の遷移を２０ｄＢ以下に抑えることが可能となる。

なお、マーカ７の屈折率がコア３の屈折率よりも低いとは、マーカ７の実効屈折率が低い事を指す。したがって、マーカ７が複数層で構成される場合には、その全体により得られる実効屈折率が低いことを指す。

また、マルチコアファイバ１の断面において、マーカ７は、コア３の配置に対する任意の線対称軸（図に示す例では、線対称軸１１ａ、１１ｂ）からずれた位置に配置される。マーカ７が線対称軸上に配置されると、マルチコアファイバ１の両端面においてコア３およびマーカ７の配置が見た目上同一となる。このため、いずれの端面を見ているか識別ができない。したがって、誤って逆側の端面を見てしまうと、マーカ７に対して各コアの配置が逆となり、異なるコア部を接続する恐れがあるためである。

このように、断面におけるコア３に対する任意の線対称軸上からずらしてマーカ７を配置することで、マーカ７が一つであっても、マルチコアファイバ１のいずれの端面であるか認識することができ、確実に所望のコア同士を接続することができる。

また、マーカ７は、マルチコアファイバ１の外面に近い方が望ましい。マーカ７がマルチコアファイバ１の外面に近づくほど、後述する調芯時にマーカ７をよりはっきりと識別することができる。また、コア３との距離が離れるほど、コア３からの光の遷移を抑制することができる。

このため、マーカ７は、コア３のコア最外殻９（マルチコアファイバ１の中心に対して、全てのコア３を内包する同心線であって、最も外方に位置するコア３に外接する円）よりも外方に位置することが望ましい。さらに望ましくは、マーカ７は、マルチコアファイバ１の外面から５０μｍ以下に配置することが望ましい。

さらに、マーカ７を外面に露出させても良い。図１（ｂ）は、マルチコアファイバの外面にマーカ７が露出するマルチコアファイバ１０を示す断面図である。マルチコアファイバ１０も、マルチコアファイバ１と同様の効果を得ることができる。また、コア３からの光の遷移をより確実に抑制することができる。

また、マーカ７は、１箇所に形成するのではなく、複数箇所に形成しても良い。例えば、図２（ａ）に示すような、マルチコアファイバ２０であってもよい。マルチコアファイバ２０では、マーカ７ａ、７ｂが設けられる。

この場合には、マーカ７ａ、７ｂは、互いに略垂直な位置に設けられることが望ましい。これは、後述する調芯時に、複数方向から光を照射してそのマルチコアファイバ表面の光のプロファイルを見る際に、いずれの方向から光を照射しても、確実にマーカをはっきりと識別することが可能なためである。

なお、図では、マーカ７ａ、７ｂは、線対称軸１１ａ、１１ｂ上に配置したが、少なくとも一方を、マルチコアファイバ１等と同様にずらして配置してもよい。また、マーカ７ａ、７ｂをまったく同一の形態とするのではなく、その形状や大きさを変えて２種類のマーカとしても良い。このようにすることで、マーカ７ａ、７ｂが線対称軸上に配置されても、いずれの端面であるかを識別することができる。

また、マーカを２種類設ける場合において、マーカの個数を変えても良い。例えば、図２（ｂ）に示すマルチコアファイバ３０のように、２種類のマーカ７ａ、７ｂとしてもよい。この場合、マーカ７ｂは二つのマーカにより構成される。このように、マーカは、その大きさ、形状、個数などを変えて構成することができる。また、２種類のマーカの屈折率を変えることでも、互いのマーカを識別することもできる。

なお、マルチコアファイバ３０では、マーカ７ｂは、２つのマーカが中心から径方向に併設されたものであるが、これと略垂直に併設しても良い。例えば、図２（ｃ）に示すマルチコアファイバ４０に示すように、二つのマーカを略周方向に併設しても良い。このように、複数個のマーカを併設する場合には、その併設方向によって、後述する調芯の際の光のプロファイルが異なる。したがって、マルチコアファイバの断面構成や調芯方法に応じて、マーカの配置は適宜設定すればよい。

また、上述した各構成は、互いに組み合わせても良く、本発明では、断面においてマーカ７（７ａ、７ｂ）を設ければ、その配置や形態は適宜設定することができる。

次に、マルチコアファイバの調芯・接続方法を説明する。図３はマルチコアファイバ４０ａ、４０ｂの調芯方法を示す概略図である。なお、以下の説明では、図２（ｃ）に示したマルチコアファイバ４０の断面を用いて説明するが、他の断面構成のマルチコアファイバにも適用可能である。また、以下の説明では、マルチコアファイバ同士の調芯・接続方法について説明するが、本発明では、少なくとも一方が上述したマルチコアファイバであれば、被接続対象は、マルチコアファイバでなくても良く、例えば、バンドルされたシングルコアファイバ等であっても良い。

マルチコアファイバ４０ａ、４０ｂは、端面が研磨されて対向して配置される。この状態から、マルチコアファイバの側面（軸方向と垂直な方向）から光源１３によって光が照射される（図中矢印Ａ方向）。

マルチコアファイバ４０ａ、４０ｂを挟んで、光源１３とは反対側には、モニタ１５ａが配置される。モニタ１５ａは、マルチコアファイバ４０ａ、４０ｂを透過した光のプロファイルを検出する。

なお、マルチコアファイバ４０ａ、４０ｂの回転調芯のみを行う場合には、マルチコアファイバ４０ａ、４０ｂに対して１方向のみから光を照射して、マルチコアファイバ４０ａ、４０ｂを透過した光のプロファイルを検出すればよいが、２方向から光を照射してもよい。

例えば、図４に示すように、互いに直行する２方向から、光を照射して（図中矢印Ａ方向およびＢ方向）マルチコアファイバ４０ａ、４０ｂを挟んでモニタ１５ａ、１５ｂを配置し、それぞれのモニタ１５ａ、１５ｂでそれぞれの方向からの光のプロファイルを見るとともに、外形の位置を調整してもよい。

図５は、マルチコアファイバ４０ａ、４０ｂのＸＹ方向の調芯方法を示す図で、例えば、一方のモニタで検出されたマルチコアファイバ４０ａ、４０ｂそれぞれの外形から、マルチコアファイバ４０ａ、４０ｂの位置を検知し、それぞれのＸ方向（またはＹ方向）の相対的な位置を調整すればよい（図中矢印Ｃ方向）。これを互いに垂直な２方向に対して行うことで、マルチコアファイバ４０ａ、４０ｂのそれぞれの中心軸１７ａ、１７ｂの位置を調芯することができる。

次に、マルチコアファイバ４０ａ、４０ｂの回転調芯方法について説明する。図６は、前述のようにマルチコアファイバ４０ａ、４０ｂの側方から光を照射し、その反対側の面に透過した光のプロファイルを示す概念図である。

マルチコアファイバ４０ａ、４０ｂの側方から入射した光は、内部で反射・散乱などを経て、反対側の面に光の模様を形成する。これは、断面に、互いに屈折率の異なるコア、クラッド、マーカが形成されることで、この配置に応じた模様となる。

図７は、マルチコアファイバの断面におけるコア３、クラッド５、マーカ７ａ、７ｂの配置による、光のプロファイルを示す概念図である。前述の通り、マルチコアファイバの側方から光が入射すると、その反対側に配置されたモニタ１５ａによって、光の模様が検出される。

例えば、図７（ａ）に示すような断面配置のマルチコアファイバへ、光を入射させると（図中矢印Ａ方向）、その反対側に配置されたモニタ１５ａでは、前述した光の模様を、図７（ｂ）に示すような光の輝度の分布として検出することができる。この場合、例えば、最も屈折率の低いマーカの位置に応じて、例えば低輝度部１９が形成される。

同様に、図７（ｃ）に示すような断面配置のマルチコアファイバへ、光を入射させると（図中矢印Ａ方向）、その反対側に配置されたモニタ１５ａでは、前述した光の模様を、図７（ｄ）に示すような光の輝度の分布として検出することができる。この場合でも、最も屈折率の低いマーカの位置に応じて、例えば低輝度部１９が形成される。

なお、図４や図７に示すように、モニタ側にマーカが来るように配置する事で、より鮮明な画像（プロファイル）を得ることが可能であるが、本発明はこれに限らず、モニタとマーカの関係は適宜設定する事が可能である。例えば、モニタの反対側にマーカが配置されるようにしても、十分にマーカを用いた調心を行うことが可能である。

なお、光は、光ファイバ内部で反射等を繰り返すため、マルチコアファイバに対するマーカの横方向（図中左右方向）の位置と低輝度部１９の横方向形成位置とは一致しない。したがって、得られる光のプロファイルから、マーカの絶対的な位置を把握することは困難である。しかし、光のプロファイルは、そのマーカの位置等に応じてそれぞれ特有の形態となる。

したがって、対向して配置されるマルチコアファイバ４０ａ、４０ｂそれぞれの光のプロファイルを見ることで、同一の角度であるかどうかを把握することができる。すなわち、前述のように、まず、マルチコアファイバ４０ａ、４０ｂの中心軸（すなわち、中心のコア位置）を調芯後、このプロファイルが一致するように、マルチコアファイバ４０ａ、４０ｂの一方、または両者を相対的に回転させることで、各コア３同士の位置を回転調芯することができる。

以上のように、マルチコアファイバ４０ａ、４０ｂの回転調芯後、マルチコアファイバ４０ａ、４０ｂ同士を融着することで、マルチコアファイバ４０ａ、４０ｂ同士の接続が完了する。

図８は、他の調芯方法を示す図である。まず、図８（ａ）に示すように、マルチコアファイバ４０ａ、４０ｂは、端面が研磨されて対向して配置される。マルチコアファイバ４０ａ、４０ｂの間には、ミラー２１が配置される。ミラー２１は、その両面に約４５°の角度の反射面を有し、それぞれのマルチコアファイバ４０ａ、４０ｂの端面がモニタ１５ａに反射される（図中矢印Ｄ方向）。

図８（ｂ）は、モニタ１５ａに映し出されたマルチコアファイバ４０ａ、４０ｂの端面を示す概念図である。マルチコアファイバ４０ａ、４０ｂの逆側の端面から光を入射させることでその屈折率の違いから、モニタ１５ａには、コア３、クラッド５、マーカ７ａ、７ｂの配置が映し出される。したがってこの位置が同じになるように、マルチコアファイバ４０ａ、４０ｂの一方、または両者を相対的に回転させることで、各コア３同士の位置を回転調芯することができる。

マルチコアファイバ４０ａ、４０ｂの回転調芯が終了後、マルチコアファイバ４０ａ、４０ｂの対向位置からミラー２１を退避させて（図中矢印Ｅ方向）、マルチコアファイバ４０ａ、４０ｂ同士を対向方向に移動させ（図中矢印Ｆ方向）、マルチコアファイバ４０ａ、４０ｂ同士を融着することで、マルチコアファイバ４０ａ、４０ｂ同士の接続が完了する。

なお、本発明は上述した回転調芯方法以外にも適用が可能である。本発明では、断面におけるマーカを利用して、断面におけるそのマーカの位置から、マルチコアファイバの回転角度を調整し、被接続対象物のコアとの調芯を行う調芯・接続方法であればいずれの方法にも適用することができる。

次に、マルチコアファイバの融着方法について説明する。図９（ａ）は、例えば、マルチコアファイバ４０ａ、４０ｂ同士を融着する状態を示す図である（図ではマルチコアファイバ４０ａの端面を示す）。なお、以下の融着方法においては、マーカが一つの場合でも適用可能である。マルチコアファイバ同士を融着する際には、三本の電極１４を用いて融着することが望ましい。三本の電極１４は、マルチコアファイバ４０ａの周方向に同一間隔で配置される。すなわち、マルチコアファイバ４０ａの中心に対して、それぞれ１２０°間隔で配置される。

また、三本の電極１４は、マルチコアファイバ４０ａの中心に対し、同心円状に配置される。なお、三本の電極１４が同心円状に、かつ、周方向に同一間隔で配置されているとは、各電極１４の先端部が、同心円状に、かつ、周方向に同一間隔で配置されていることを意味する。

三本の電極１４には、例えば位相が１２０°異なる電圧がそれぞれの電極間に付与されて、それぞれの電極間で放電する。したがって、マルチコアファイバ４０ａは、３方向の放電によって融着する。

なお、三本の電極１４は、マルチコアファイバ４０ａの線対称軸１６ａ、１６ｂ、１６ｃ上に配置されることが望ましい。線対称軸１６ａ、１６ｂ、１６ｃは、マルチコアファイバ４０ａの中心のコア３のみを通り、他のコア３同士の間を通過する線対称軸である。このように電極１４を配置すると、それぞれの電極１４から、中心を除くコア３までの最短距離が均一となる。したがって、放電時において、コア３に対する影響を均一にすることができる。

なお、前述の通り、マルチコアファイバ同士の接続時には、マーカ７ａ、７ｂ等が用いられる。マーカ７ａ、７ｂによる透過光のプロファイルをモニタで確認する場合、モニタ方向にマーカ７ａ、７ｂが配置されることが望ましい。

図９（ｂ）は、モニタ１５ａ、１５ｂによるモニタ方向と、マルチコアファイバ４０ａの配置について、適切な位置関係を示す図である。モニタ１５ａ、１５ｂは、マルチコアファイバ４０ａのＸＹ方向の調芯を行うため、互いに垂直な位置に配置される。したがって、前述したように、マーカ７ａ、７ｂも互いに垂直な位置に配置されることが望ましい。電極１４は、例えば線対称軸１６ａ上に配置される。したがって、線対称軸１６ａを挟む位置のコア３同士は、線対称軸１６ａから左右にそれぞれ３０°の位置に配置される。

一方、マーカ７ａ、７ｂは互いに９０°の位置に配置される。このため、マーカ７ａ、７ｂが線対称軸１６ａに対して対称に配置されるとすると、マーカ７ａ、７ｂは、線対称軸１６ａから左右にそれぞれ４５°の位置に配置される。したがって、コア３を通る線対称軸に対しては、１５°ずれた位置にマーカ７ａ、７ｂが配置される。したがって、マルチコアファイバ４０ａの向きを確実に把握することができる。

なお、マーカの位置が線対称軸上に配置されると、接続対象の端部方向を誤って接続してしまう恐れがある。このため、マーカは、コア３の線対称軸からずれた位置に配置されることが望ましい。この場合、前述したように最も近い線対称軸から１５°ずれた位置に配置することが最も望ましい。これは、マーカが線対称軸から１５°ずれていれば、接続対象のファイバの接続の向きを誤った場合、接続対象となるコア同士は３０°ずれることになる。したがって、マルチコアファイバが７心のコアを有する場合には、最外殻コアは互いに６０°ずれているため、誤って接続した場合にコアのずれ量が最大となる。このため、一方から光を入射して調芯を行う際、漏れ光によって、誤った判断することがない。

なお、接続されるコア同士のずれ量が大きければ、光損失が大きくなるため、誤った向きで接続した際のずれ量は大きい方が望ましいが、１５°以上のずれ量とすると、別のコアとの距離が近づいてしまう。このため、マーカは、コア３を通過する線対称軸から１５°ずれることが最も望ましい。

ここで、コア間ピッチが５０μｍであるマルチコアファイバを想定し、コアの軸ずれに対する光損失を計算する。コア同士のずれが１６°以上であれば、光損失が４０ｄＢ以上となるため、コアの位置がずれていることを確実に把握することができる。また、コア同士のずれが４４°を超えると、他のコアとのずれ量が１６°未満となる。したがって、マーカ位置を合わせた際に、コア同士が１６°〜４４°の範囲でずれるように、マーカの位置を設定することが望ましい。

マーカ位置を合わせて接続対象同士を誤った方向に反転させた際に、コア同士のずれ量が１６°〜４４°となるようにするには、マーカの位置は、コアを通過する線対称軸に対して、この半分の８°〜２２°の範囲でずらせておけばよい。なお、前述の通り、最も望ましくは、そのずれ量が１５°の場合である。

次に、マルチコアファイバの製造方法の一例を示す。図１０は、マルチコアファイバの製造工程の一部を示す概略図である。ファイバ母材２３は、クラッドを構成する部材である。ファイバ母材２３には、軸方向に複数の孔２５ａ、２５ｂが形成される。孔２５ａは、マルチコアファイバのコアの配置となるように設定される。また、孔２５ｂは、マルチコアファイバのマーカの配置となる位置に設けられる。なお、孔２５ａ、２５ｂの配置は図示した例に限られず、その配置や個数、形状等は製造するマルチコアファイバの断面形態に応じて適宜設定される。

孔２５ａには、コア母材２７が挿入される（図中矢印Ｇ方向）。また、孔２５ｂには、マーカ母材２９が挿入される（図中矢印Ｈ方向）。なお、コア母材２７はコアを構成する部材であり、マーカ母材２９はマーカを構成する部材である。前述の通り、マーカ母材２９の屈折率は、コア母材２７、ファイバ母材２３の屈折率よりも低い。

図１１（ａ）は、得られたマルチコアファイバ母材３５の断面を示す図である。得られたマルチコアファイバ母材３５は、そのまま後述する線引き加工を施してもよい。

また、図１１（ｂ）は、マルチコアファイバ母材３５の外周を切削部３７で切削したマルチコアファイバ母材３５ａの断面図を示す図である。切削部３７で切削することで、マーカ母材２９をファイバ母材の外周に露出させることができる。

次に、図１２に示すように、コア母材２７およびマーカ母材２９が挿入されたマルチコアファイバ母材３５ａをヒータ３１で加熱しつつ線引きし（図中矢印Ｉ方向）、ファイバ裸線３３を形成する。すなわち、ファイバ裸線３３は、マルチコアファイバ母材３５ａの断面形態に応じた断面を有する。したがって、表面にマーカ７が露出したマルチコアファイバを容易に製造することができる。

なお、コア３およびマーカ７の配置、個数、形状、大きさ等は、ファイバ母材の孔２５ａ、孔２５ｂの配置、個数、形状、大きさを適宜設定することで、変更可能である。

本発明によれば、断面においてマーカ７（７ａ、７ｂ）が設けられるため、マーカ７（７ａ、７ｂ）によってマルチコアファイバを容易に回転調芯することができる。したがって、現場でも容易にマルチコアファイバの調芯・接続を行うことができる。

また、マーカ７を、断面の線対称軸１１ａ、１１ｂ上からずれた位置に配置することで、マルチコアファイバの両端面の識別が可能である。また、マーカ７ａ、７ｂの２種類を配置することで、同様に、マルチコアファイバの両端面の識別が可能である。

また、マーカ７ａ、７ｂの２種類のマーカを互いに略垂直に配置することで、異なる二方向からマーカ部の位置を見た際に、より確実にマーカ部の位置を合わせることが可能である。

また、マーカ７（７ａ、７ｂ）の屈折率を、コア３およびクラッド５の屈折率よりも低くすることで、コア３からマーカ７（７ａ、７ｂ）への光の遷移を抑制することができる。さらにマーカ７（７ａ、７ｂ）の大きさをコア３よりも小さくすることでより確実にコア３からマーカ７への光の遷移を抑制することができる。

また、マーカ７（７ａ、７ｂ）は、マルチコアファイバの断面において、コア最外殻９よりも外周側に設けられることで、より確実にマーカ７（７ａ、７ｂ）を識別することができる。さらに、マーカ（７ａ、７ｂ）をマルチコアファイバの表面に露出させることで、マーカの識別性をさらに向上させることができる。

このようなマーカ７が外面に露出したマルチコアファイバは、所定のマルチコアファイバ母材の外表面を所定の位置まで切削した後に線引きすることで容易に得ることができる。

また、マルチコアファイバ同士を対向するように配置した後、マルチコアファイバの側方から光を照射し、対向面側でモニタして透過したそれぞれのマルチコアファイバの光のプロファイルを得ることで、マルチコアファイバのマーカの位置を比較することができる。

以上、添付図を参照しながら、本発明の実施の形態を説明したが、本発明の技術的範囲は、前述した実施の形態に左右されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

例えば、前述の実施例では、コアとは機能を異にするマーカを設けたが、コアの一部をマーカとして機能させることもできる。例えば、マーカとしても機能させるコアのみ、他のコアに対して大きさ、屈折率、中心からの距離などを変えることで、当該コアをマーカとして利用することもできる。

また、マーカに対してドーパント濃度を変えることで、加熱時の輻射光であるホットイメージにより融着機が当該断面における位置を識別できるようにしても良い。すなわち、マルチコアファイバを加熱することでファイバを自発発光させ、その光分布を測定して、断面におけるマーカの位置を把握してもよい。

また、本発明の調心方法は、融着以外の接続方法、例えば、接着剤による固定や、Ｖ溝を用いた突き合わせ接続（メカニカルスプライス）に適用する事も可能である。

１、１０、２０、３０、３５、３５ａ、４０、４０ａ、４０ｂ………マルチコアファイバ
３………コア
５………クラッド
７、７ａ、７ｂ………マーカ
９………コア最外殻
１１、１１ａ………線対称軸
１３………光源
１４………電極
１５ａ、１５ｂ………モニタ
１６ａ、１６ｂ、１６ｃ………線対称軸
１７ａ、１７ｂ………中心軸
１９………低輝度部
２１………ミラー
２３………ファイバ母材
２５ａ、２５ｂ………孔
２７……コア母材
３１………ヒータ
３３………ファイバ裸線
３５、３５ａ………マルチコアファイバ母材
３７………切削部

Claims (17)

1. 複数のコア部と、複数の前記コア部の外周に設けられるクラッド部と、前記コア部と離隔して配置されるマーカ部とを有するマルチコアファイバを用い、接続対象の少なくとも一方が前記マルチコアファイバであるマルチコアファイバの融着接続方法であって、
   前記マルチコアファイバを、前記マーカ部と対応するマーカを有する接続対象物に対向するように配置し、
   前記マーカ部によって、前記マルチコアファイバのそれぞれのコア部の位置を把握し、前記接続対象物の所望のコア部との位置を回転調芯し、
   前記マルチコアファイバと前記接続対象物とを融着し、
   前記融着は、断面において、三方向に配置された三本の電極の放電によって行い、
   前記三本の電極は、前記マルチコアファイバの断面において、前記コア部の配置に対する三本の線対称軸上であって、周方向に等間隔にそれぞれ配置され、
   前記線対称軸は、前記マルチコアファイバの断面中心以外に配置されるコア部は通過しないことを特徴とするマルチコアファイバの接続方法。
2. 少なくとも一つの前記マーカ部は、前記マルチコアファイバの断面において、複数の前記コア部の配置に対する任意の線対称軸上からずれた位置に配置されることを特徴とする請求項１記載のマルチコアファイバの接続方法。
3. 少なくとも一つの前記マーカ部は、最も近い線対称軸からの位置ずれ角度が、８°〜２２°であることを特徴とする請求項２記載のマルチコアファイバの接続方法。
4. 前記マーカ部は、一つのマーカからなる第１のマーカ部と、一つのマーカからなる第２のマーカ部を有し、
   前記マルチコアファイバの断面において、前記第１のマーカ部の中心と前記マルチコアファイバの断面中心とを結ぶ線と、前記第２のマーカ部の中心と前記マルチコアファイバの断面中心とを結ぶ線とが略垂直に交わる位置に配置されることを特徴とする請求項１に記載のマルチコアファイバの接続方法。
5. 前記マーカ部は、一つのマーカからなる第１のマーカ部と、互いの距離が前記一つのマーカとの距離よりも近い二つのマーカからなる第２のマーカ部を有し、
   前記第２のマーカ部の中心を前記二つのマーカの中心同士を結ぶ線の中点とした場合、
   前記マルチコアファイバの断面において、前記第１のマーカ部の中心と前記マルチコアファイバの断面中心とを結ぶ線と、前記第２のマーカ部の中心と前記マルチコアファイバの断面中心とを結ぶ線とが略垂直に交わる位置に配置されることを特徴とする請求項１に記載のマルチコアファイバの接続方法。
6. 前記第１のマーカ部と前記第２のマーカ部が、複数の前記コア部の配置に対するいずれかの線対称軸上に形成されることを特徴とする請求項４または請求項５に記載のマルチコアファイバの接続方法。
7. 前記マルチコアファイバは、中心と、その周囲に等間隔に六角形状に計７つのコア部を有することを特徴とする請求項１から請求項６のいずれかに記載のマルチコアファイバの接続方法。
8. 前記マーカ部は、前記コア部および前記クラッド部と屈折率が異なることを特徴とする請求項１から請求項７のいずれかに記載のマルチコアファイバの接続方法。
9. 前記マーカ部は、前記クラッド部よりも屈折率が低い材質からなることを特徴とする請求項８記載のマルチコアファイバの接続方法。
10. 前記マーカ部は、空孔であることを特徴とする請求項８記載のマルチコアファイバの接続方法。
11. 少なくとも一つの前記マーカ部は、前記マルチコアファイバの断面において、最外殻の前記コア部よりも外周側に設けられることを特徴とする請求項１から請求項１０のいずれかに記載のマルチコアファイバの接続方法。
12. 前記マーカ部は、前記マルチコアファイバの表面に露出することを特徴とする請求項１１記載のマルチコアファイバの接続方法。
13. 前記マルチコアファイバ同士を対向するように配置した後、前記マルチコアファイバの側面から光を照射して、透過した光のプロファイルを得ることで、前記マルチコアファイバの前記マーカ部の位置を把握し、前記マルチコアファイバのコア部同士の位置を調芯することを特徴とする請求項１から請求項１２のいずれかに記載のマルチコアファイバの接続方法。
14. 光の照射は、前記マルチコアファイバの互いに略直交する２方向から行い、それぞれの透過光のプロファイルを把握するとともに、前記マルチコアファイバ同士の中心位置の調芯を行うことを特徴とする請求項１３記載のマルチコアファイバの接続方法。
15. 前記マルチコアファイバと前記接続対象物同士を対向するように配置した後、互いの端面を確認することで前記マルチコアファイバの前記マーカ部の位置を把握し、前記マルチコアファイバのコア部同士の位置を調芯することを特徴とする請求項１から請求項１２のいずれかに記載のマルチコアファイバの接続方法。
16. 複数のコア部と、複数の前記コア部の外周に設けられる外形が円形のクラッド部と、前記コア部と離隔して配置されるマーカ部とを有するマルチコアファイバであって、
    前記マーカ部は、前記クラッド部内に配置され、かつ前記マルチコアファイバの前記クラッド部表面に露出することを特徴とするマルチコアファイバ。
17. ファイバ母材に複数の孔を形成し、それぞれの孔に、コア部を形成するコア母材と、マーカ部を形成するマーカ母材を挿入し、
    前記ファイバ母材の外周を前記マーカ母材の一部が露出するように切削した後に、前記ファイバ母材を加熱しながら線引きすることで、前記マーカ部をマルチコアファイバの表面に露出させることを特徴とするマルチコアファイバの製造方法。

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