JP6216263B2 - マルチコアファイバ用母材及びこれを用いたマルチコアファイバ、及び、マルチコアファイバ用母材の製造方法及びこれを用いたマルチコアファイバの製造方法 - Google Patents
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Description
図1は、本発明の第1実施形態に係るマルチコアファイバを示す図である。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10と、複数のコア10の外周面を隙間なく囲むクラッド20と、クラッド20の外周面を被覆する内側保護層31と、内側保護層31の外周面を被覆する外側保護層32と、を備える。なお、本実施形態では、コア10の数が7つの場合について説明する。
本工程では、まず、図1のマルチコアファイバ1におけるコア10となるコアロッド10Rの外周面がクラッド20の一部となるクラッドガラス層20Rで被覆された円柱状の複数のコア被覆ロッド2、及び、コア被覆ロッド2よりも小径の円柱状の充填用ガラスロッド4を準備する。図1に示すように本実施形態では、コア10の数が7つであるため、7つのコア被覆ロッド2を準備する。また、本実施形態では、それぞれのコア被覆ロッド2を最密配置となるように束ねると、外周側に配置されるコア被覆ロッド2は6本となり、外周側でコア被覆ロッド2が隣り合う場所が6カ所となる。そこで、充填用ガラスロッド4を6つ準備する。
図5は外付工程P2の様子を示す図である。外付工程P2は、例えば、OVD(Outside vapor deposition method)法により行い、バンドル工程P1で束ねられたそれぞれのコア被覆ロッド2及び充填用ガラスロッド4の外周面上にクラッド20の一部となるスート3を堆積する。
図6に示すようにスート3が堆積した後、必要に応じて脱水を行う。脱水は、ヒータが設けられ、Ar、He等のガスが充填された炉内で所定時間エージングされることで行われる。
図8は、線引工程P4の様子を示す図である。まず、線引工程P4を行う準備段階として、上記工程によりマルチコアファイバ用母材1Pを紡糸炉110に設置する。このとき、マルチコアファイバ用母材1Pに形成された各空孔41P,42P,43P内に所定の圧力を加える。
次に、本発明の第2実施形態について図9,10を参照して詳細に説明する。なお、第1実施形態と同一又は同等の構成要素については、特に説明する場合を除き、同一の参照符号を付して重複する説明は省略する。
本実施形態では、第1実施形態と同様にして、複数のコア被覆ロッド2及び複数の充填用ガラスロッド4を準備する。ただし、本実施形態で準備するコア被覆ロッド2のクラッドガラス層20R及び充填用ガラスロッド4は、外付工程P3でスート3を堆積して得られるガラス多孔体よりも軟化温度が低くなるように、フッ素添加されたシリカガラスから構成される。
次に、スート3を第1実施形態の外付工程P2と同様にして、束ねられたそれぞれのコア被覆ロッド2及び充填用ガラスロッド4の外周面上に堆積する。ただし、本実施形態では、上記のようにスート3から成るガラス多孔体の軟化温度よりもクラッドガラス層20R及び充填用ガラスロッド4の軟化温度が低くなるようにする。上記のように、コア被覆ロッド2のクラッドガラス層20R及び充填用ガラスロッド4は、フッ素添加されたシリカガラスから構成されるため、スート3は、例えば、何らドーパントが添加されていない純粋なシリカガラスから構成されていたり、クラッドガラス層20R及び充填用ガラスロッド4よりも濃度が低いフッ素が添加されたシリカガラスから構成されている。
本実施形態の焼結工程P3は、第1実施形態の焼結工程P3と同様に行う。ただし、本実施形態では、上記のように堆積させたスートからなるガラス多孔体の軟化温度よりもクラッドガラス層20R及び充填用ガラスロッド4の軟化温度が低くされている。そのため、炉の温度を上げると、クラッドガラス層20R及び充填用ガラスロッド4がスート3よりも先に軟化温度に達してガラスの粘性流動が生じる。そのため、クラッドガラス層20Rに接触しているスート3は粘性流動を起こしているクラッドガラス層20R及び充填用ガラスロッド4に取り込まれ、次に、取り込まれたスート3よりも外周側に位置するスート3がクラッドガラス層20R及び充填用ガラスロッド4に取り込まれる。そして時間と共に炉内の温度が更に上昇するため、スート3が次々にクラッドガラス層20R及び充填用ガラスロッド4に取り込まれながらスート3も粘性流動を起こす。第1実施形態の焼結工程P3では、スート3が外周側から粘性流動を起こし、その後、クラッドガラス層20R及び充填用ガラスロッド4が粘性流動を起こすために、スート3に由来するガラス層とコア被覆ロッド2と充填用ガラスロッド4とで囲まれる空間が生じた。しかし、本実施形態では、上記のようにクラッドガラス層20R及び充填用ガラスロッド4がスート3よりも先に粘性流動を起こす。このため、スート3に由来するガラス層とクラッドガラス層20R及び充填用ガラスロッド4との間に空間ができることが抑制されて、スート3とクラッドガラス層20Rと充填用ガラスロッド4とが一体のガラス体となる。なお、本実施形態においても、第1実施形態と同様に空間41R及び空間42Rが潰れない様にする。
次に、本発明の第3実施形態について図11から14を参照して詳細に説明する。なお、第1実施形態と同一又は同等の構成要素については、特に説明する場合を除き、同一の参照符号を付して重複する説明は省略する。
本実施形態では、第1実施形態の充填用ガラスロッド4を準備しない点において、第1実施形態のバンドル工程と異なる。従って、複数のコア被覆ロッド2を準備する。また、本実施形態で準備するコア被覆ロッド2のクラッドガラス層20Rは、第1実施形態のクラッドガラス層20Rと同様とされる。
次に、スート3を第1実施形態の外付工程P2と同様にして、束ねられたそれぞれのコア被覆ロッド2の外周面上に堆積する。スート3は、第1実施形態のスート3と同様とされる。スート3を外付けすることで、スート3は、互いに接しているコア被覆ロッド2の外周面同士の隙間にも入り込んで堆積される。こうして、図13に示すように、束ねられた複数のコア被覆ロッド2の外周面上にスート3が堆積された状態となる。
本実施形態の焼結工程P3は、第1実施形態の焼結工程P3と同様に行う。
1P・・・マルチコアファイバ用母材
2・・・コア被覆ロッド
3・・・スート
4・・・充填用ガラスロッド
10・・・コア
10P・・・母材コア部
10R・・・コアロッド
20・・・クラッド
20P・・・母材クラッド部
20R・・・クラッドガラス層
41〜44・・・マルチコアファイバの空孔
41P〜44P・・・マルチコアファイバ用母材の空孔
41R,42R・・・空間
51・・・結束バンド
52・・・ダミーガラスロッド
53・・・酸水素バーナ
Claims (14)
- コアとなるコアロッドの外周面がクラッドの一部となるクラッドガラス層で被覆された複数のコア被覆ロッドを含んで互いに束ねられた3つ以上のガラスロッドと、束ねられた前記3つ以上のガラスロッドの外周面上に堆積されたスートとが、前記コア被覆ロッドを含む前記ガラスロッドで囲まれる空間の少なくとも1つから空孔が形成されつつ一体のガラス体とされて成る
ことを特徴とするマルチコアファイバ用母材。 - 少なくとも2つの前記コア被覆ロッドが互いに隣り合って前記スートと接触する位置に配置され、これらの前記コア被覆ロッドと前記スートから形成されるガラス層とで囲まれる空間から空孔が形成されるようにそれぞれの前記ガラスロッドと前記スートとが一体のガラス体とされる
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用母材。 - 少なくとも2つの前記コア被覆ロッドが互いに隣り合って前記スートと接触する位置に配置されると共に、これらの前記コア被覆ロッドよりも小径の充填用ガラスロッドが前記スートと接触するようにこれらの前記コア被覆ロッドと接して配置される
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用母材。 - 前記スートから形成されるガラス層と前記スートと接触する位置に配置される前記コア被覆ロッドと当該コア被覆ロッドに接触して配置される前記充填用ガラスロッドとで囲まれる空間から空孔が形成されるようにそれぞれの前記ガラスロッドと前記スートとが一体のガラス体とされる
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用母材。 - それぞれの前記ガラスロッドの一方の端部がダミーガラスロッドに固定されると共にそれぞれの前記ガラスロッドの他方の端部が他のダミーガラスロッドに固定されることで、前記複数のガラスロッドが束ねられた状態を維持する
ことを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載のマルチコアファイバ用母材。 - 長手方向に垂直な断面の形状が非円形とされる
ことを特徴とする請求項1から5のいずれか1項に記載のマルチコアファイバ用母材。 - 請求項1から6のいずれか1項に記載のマルチコアファイバ用母材が線引きされて成ることを特徴とするマルチコアファイバ。
- コアとなるコアロッドの外周面がクラッドの一部となるクラッドガラス層で被覆された複数のコア被覆ロッドを含む3つ以上のガラスロッドを束ねるバンドル工程と、
束ねられた前記複数のガラスロッドの外周面上に前記クラッドの他の一部となるスートを堆積する外付工程と、
前記スートが堆積した前記複数のガラスロッドを加熱して前記コア被覆ロッドを含む前記ガラスロッドで囲まれる空間の少なくとも1つから空孔を形成しつつ前記スートとそれぞれの前記ガラスロッドとを一体のガラス体とする焼結工程と、
を備えることを特徴とするマルチコアファイバ用母材の製造方法。 - 前記バンドル工程において、少なくとも2つの前記コア被覆ロッドが互いに隣り合って前記スートと接触する位置に配置され、
前記焼結工程において、これらの前記コア被覆ロッドと前記スートから形成されるガラス層とで囲まれる空間から成る空孔が形成される
ことを特徴とする請求項8に記載のマルチコアファイバ用母材の製造方法。 - 前記バンドル工程において、少なくとも2つの前記コア被覆ロッドが互いに隣り合って前記スートと接触する位置に配置されると共に、これらの前記コア被覆ロッドよりも小径の充填用ガラスロッドが前記スートと接触するようにこれらの前記コア被覆ロッドと接して配置される
ことを特徴とする請求項8に記載のマルチコアファイバ用母材の製造方法。 - 前記焼結工程において、前記スートから形成されるガラス層と、前記スートと接触する位置に配置される前記コア被覆ロッドと、当該コア被覆ロッドに接触して配置される前記充填用ガラスロッドとで囲まれる空間から空孔が形成される
ことを特徴とする請求項10に記載のマルチコアファイバ用母材の製造方法。 - 前記バンドル工程において、それぞれの前記ガラスロッドの一方の端部がダミーガラスロッドに固定されると共にそれぞれの前記ガラスロッドの他方の端部が他のダミーガラスロッドに固定されることで、前記複数のガラスロッドが束ねられた状態を維持する
ことを特徴とする請求項8から11のいずれか1項に記載のマルチコアファイバ用母材の製造方法。 - 長手方向に垂直な断面の形状が非円形とされる
ことを特徴とする請求項8から12のいずれか1項に記載のマルチコアファイバ用母材の製造方法。 - 請求項8から13のいずれか1項に記載のマルチコアファイバ用母材の製造方法により製造されるマルチコアファイバ用母材を線引きする線引工程を備える
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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