JP6681306B2

JP6681306B2 - 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

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Publication number: JP6681306B2
Application number: JP2016196661A
Authority: JP
Inventors: 良平福本
Original assignee: Fujikura Ltd
Current assignee: Fujikura Ltd
Priority date: 2016-10-04
Filing date: 2016-10-04
Publication date: 2020-04-15
Anticipated expiration: 2036-10-04
Also published as: JP2018058719A

Description

本発明は、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に関し、特に、長尺のマルチコアファイバを製造するのに好適な方法に関する。

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本のコアの外周がクラッドにより囲まれた構造をしており、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。そして、近年、光ファイバ通信システムの普及に伴い、伝送される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の伝送容量の増大を実現するために、複数のコアの外周が１つのクラッドにより囲まれたマルチコアファイバを用いて、それぞれのコアを伝搬する光により、複数の信号を伝送させることが知られている。

このようなマルチコアファイバの製造に用いるマルチコアファイバ用母材を製造する方法として、下記特許文献１に記載されているように、穿孔法やスタックアンドドロー法を用いることが知られている。穿孔法では、まず、クラッドとなるガラスロッドに複数の貫通孔をドリル等によって形成する。そして、コアとなるコアロッド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コア被覆ロッドをそれぞれの貫通孔内に挿入する。その後、コラプス工程により貫通孔内の不要な隙間を埋めてマルチコアファイバ用母材とする。また、スタックアンドドロー法では、クラッドの外周部分となるガラス管の貫通孔内に上記のコア被覆ロッドを挿入し、ガラス管とコア被覆ロッドとの隙間に複数のガラスロッドを挿入する。そして、コラプス工程によりガラス管の貫通孔内の不要な隙間を埋めてマルチコアファイバ用母材とする。

ところで、近年、長尺のマルチコアファイバを製造したいとの要請より、より大きなマルチコアファイバ用母材に対するニーズがある。しかし、穿孔法では、準備するガラスロッドの太さにより作製できるマルチコアファイバ用母材の大きさが限定され、形成する貫通孔の径が大きくなると穿孔が困難となる傾向がある。また、スタックアンドドロー法では準備するガラス管の太さにより作製できるマルチコアファイバ用母材の大きさが限定され、ガラス管の太さが大きくなるとガラス管のハンドリングが困難となる傾向がある。

下記特許文献２には、長手方向に垂直な外形が正六角形とされた複数のコア被覆ロッドに相当するコア材を複数本束ねて、その外周にＶＡＤ法によりスートを堆積し、加熱によりスートとコア材とを一体化するマルチコアファイバ用母材の製造方法が記載されている。このような方法によれば、外側にクラッドとなるスートを堆積させるため、ガラスロッドやガラス管の径に制限されることなく、より太いマルチコアファイバ用母材を作製することができる。

特開平０９− ９０１４３号公報特開平０９− ５５４１号公報

上記特許文献２に記載のマルチコアファイバ用母材の製造方法では、複数のコア被覆ロッドを密着させて束ねた後にＶＡＤ法によりスートを堆積させて焼結させる。このようにして堆積させたスートを焼結させると、焼結時にスートが収縮し、その収縮力によってコア被覆ロッドが変形する場合がある。このようにコア被覆ロッドが変形すると、光ファイバのコアが変形して意図した性能の光ファイバを得られない場合がある。

そこで、本発明は、意図しない変形がコアに生じることを抑制することができるマルチコアファイバ用母材の製造方法及びマルチコアファイバの製造方法を提供するものである。

上記課題を解決するため、本発明のマルチコアファイバ用母材の製造方法は、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のそれぞれの少なくとも一方の端部に前記コア被覆ロッドの外径より大きな外径の太径ロッドの一方の端面を固定する固定工程と、前記複数のコア被覆ロッドのそれぞれに固定された前記太径ロッドの側面が互いに隣り合うように、前記複数のコア被覆ロッドを束ねるバンドル工程と、前記複数のコア被覆ロッドの外周面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、を備えることを特徴とする。

このようなマルチコアファイバ用母材の製造方法によれば、束ねられた複数のコア被覆ロッドの外周面上にスートを外付で堆積するため、径の大きなマルチコアファイバ用母材を製造することができる。また、複数のコア被覆ロッドの端部にコア被覆ロッドより外径が大きな太径ロッドが固定され、複数の太径ロッドは側面が互いに隣り合うように束ねられる。このため、複数のコア被覆ロッドは互いに離間して束ねられる。このように複数のコア被覆ロッドが互いに離間することによって生じる隙間は、コア被覆ロッドの外周面上に堆積されたスートが焼結する際に生じる収縮力がコア被覆ロッドに働くことを抑制し得る。従って、本発明のマルチコアファイバ用母材の製造方法によれば、スートを焼結させる際にコア被覆ロッドが変形することを抑制することができ、意図しない変形がコアに生じることを抑制することができる。

また、太径ロッドの外径の大きさを調整することによって、互いに隣り合うコア被覆ロッドの間隔を調整し易くなる。従って、コア間距離や、互いに隣り合うコア被覆ロッド間に入り込むスートの量を容易に調整することができる。

また、前記バンドル工程において、それぞれの前記太径ロッドの他方の端面をダミーガラスロッドに固定することが好ましい。

太径ロッドの他方の端部にダミーガラスロッドが固定されることによって、旋盤のチャックにダミーガラスロッドを固定することが容易になる。このため、束ねられた複数のコア被覆ロッドを当該コア被覆ロッドの長手方向に平行な軸中心に回転させることが容易になり、外付工程を行うことが容易になる。

また、互いに隣り合う前記コア被覆ロッド間の距離は、前記コア被覆ロッドの直径をＤとするとＤ／４以上であることが好ましい。

このような構成の場合、外付工程において、スートが互いに隣り合うコア被覆ロッドの間に入り込みやすくなる。このため、コア被覆ロッドに囲まれる空間にスートを入れみやすくなり、クラッド内に不要な空間が形成されることを抑制することができる。

また、前記バンドル工程において、前記クラッドの一部となる充填用ガラスロッドが、互いに隣り合う前記コア被覆ロッドの少なくとも一組において、それぞれの前記コア被覆ロッドと隣り合うと共にそれぞれの前記コア被覆ロッドと離間して配置されることが好ましい。

上記のようにこのようなバンドル工程により、少なくとも一組の互いに隣り合うコア被覆ロッドの外周面間に形成される空間にクラッドとなる充填用ガラスロッドを配置される。当該空間は、充填用ガラスロッドが配置されない場合には外付工程においてスートが堆積されるべき空間である。このように充填用ガラスロッドが配置されることによって、充填用ガラスロッドが配置される位置が全てスートで埋められる場合よりも、スートが焼結される際の体積変化を抑制することができる。従って、スートが焼結する際に生じる収縮力がコア被覆ロッドに働くことをより抑制し得る為、意図しない変形がコアに生じることをより抑制し易くなる。

また、前記バンドル工程において、前記充填用ガラスロッドは側面が前記太径ロッドの側面と接するように配置されることが好ましい。

このように充填用ガラスロッドが配置されることによって、充填用ガラスロッドをコア被覆ロッドから離間して配置することが容易になる。

また、本発明のマルチコアファイバの製造方法は、上記のいずれか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ものである。

このようなマルチコアファイバの製造方法によれば、マルチコアファイバ用母材のコア被覆ロッドに意図しない変形が生じることが抑制されるため、コアに意図しない変形が生じることを抑制することができる。

以上のように、本発明によれば、意図しない変形がコアに生じることを抑制することができるマルチコアファイバ用母材の製造方法及びマルチコアファイバの製造方法が提供される。

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断面図である。図１のマルチコアファイバの製造方法を示すフローチャートである。固定工程においてコア被覆ロッドの端部に太径ロッドが固定された様子を示す斜視図である。バンドル工程において複数のコア被覆ロッドが束ねられた様子を示す斜視図である。外付工程の様子を示す図である。外付工程後の様子を示す斜視図である。マルチコアファイバ用母材を示す断面図である。線引工程の様子を示す図である。図４に示すＩＸ−ＩＸ線に沿った断面図である。第２実施形態のバンドル工程において複数のコア被覆ロッドが束ねられた様子を示す斜視図である。

以下、本発明に係る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の好適な実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。

（第１実施形態）
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断面図である。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３つの場合について説明する。

本実施形態のマルチコアファイバ１では、それぞれのコア１０が互いに所定距離離れて等間隔で配置されている。それぞれのコア１０の直径は、例えば、６μｍ〜１０μｍとされ、クラッド２０の直径は、例えば、１２５〜２３０μｍとされる。また、それぞれのコア１０の屈折率はクラッド２０の屈折率よりも高く、それぞれのコア１０のクラッド２０に対する比屈折率差は、例えば、０．３％〜０．５％とされる。

本実施形態では、コア１０はゲルマニウム等の屈折率が高くなるドーパントが添加されたシリカガラスから成り、クラッド２０は何らドーパントが添加されない純粋なシリカガラスやフッ素等の屈折率が低くなるドーパントが添加されたシリカガラスから成る。或いは、コア１０が何らドーパントが添加されない純粋なシリカガラスから成り、クラッド２０がフッ素等の屈折率が低くなるドーパントが添加されたシリカガラスから成るものとされても良い。

次に、マルチコアファイバ１の製造方法について説明する。

図２は、マルチコアファイバ１の製造方法を示すフローチャートである。図２に示すように、マルチコアファイバ１の製造方法は、固定工程Ｐ１、バンドル工程Ｐ２、外付工程Ｐ３、焼結工程Ｐ４、線引工程Ｐ５を主な工程として備える。

＜固定工程Ｐ１＞
図３は、固定工程Ｐ１においてコア被覆ロッドの端部に太径ロッドが固定された様子を示す斜視図である。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で被覆されたコア被覆ロッド２を複数準備する。図１に示すように本実施形態では、コア１０の数が３つであるため、３つのコア被覆ロッド２を準備する。

本実施形態では、それぞれのコア被覆ロッド２が互いに同じ大きさで同じ構成とされる。上記のようにコアロッド１０Ｒはコア１０となるためコア１０と同じ材料から構成され、クラッドガラス層２０Ｒはクラッド２０と同じ材料から構成される。

次に複数のコア被覆ロッド２のそれぞれの端部に、コア被覆ロッド２の外径より大きな外径の太径ロッド３の一方の端面を固定する。本実施形態では、図３に示すように、コア被覆ロッド２の一方の端部及び他方の端部のそれぞれに太径ロッド３を固定する。これらの太径ロッド３はコア被覆ロッド２に溶着して固定されることが、不純物がコア被覆ロッド２に付着することを抑制できる観点から好ましい。

なお、太径ロッド３の軟化温度はコア被覆ロッド２のクラッドガラス層２０Ｒの軟化温度よりも低いことが好ましい。この場合、太径ロッド３の表面を軟化させつつクラッドガラス層２０Ｒが軟化することを抑制することができる。従って、本実施形態と異なり一部のコア被覆ロッド２同士が端部において接する場合でも、コア被覆ロッド２が軟化することを抑制することで、互いに接するコア被覆ロッド２同士が溶着されることを抑制することができる。また、太径ロッド３をコア被覆ロッド２に溶着する際に、コア被覆ロッド２が変形することを抑制することができる。

＜バンドル工程Ｐ２＞
次に、複数のコア被覆ロッド２のそれぞれに固定された太径ロッド３の側面が互いに隣り合うように、複数のコア被覆ロッド２を束ねる。図４は、バンドル工程Ｐ２において複数のコア被覆ロッド２が束ねられた様子を示す斜視図である。

本実施形態では、互いに隣り合う太径ロッド３の側面がそれぞれ接するように配置され、それぞれの太径ロッド３の他方の端面がダミーガラスロッド５に固定されることによって、複数のコア被覆ロッド２が束ねられている。例えば、太径ロッド３とダミーガラスロッド５とを溶着することによって、太径ロッド３とダミーガラスロッド５とを固定することができる。また、互いに隣り合う太径ロッド３の側面は溶着されていても良い。

このようにそれぞれのコア被覆ロッド２の端部に太径ロッド３を固定して束ねることで、複数のコア被覆ロッド２が互いに離間して束ねられた状態となる。また、それぞれの太径ロッド３がダミーガラスロッド５に固定されることによって、複数のコア被覆ロッド２が束ねられた状態を維持することができる。

＜外付工程Ｐ３＞
図５は外付工程Ｐ３の様子を示す図である。外付工程Ｐ３は、例えば、ＯＶＤ（Outside vapor deposition method）法により行い、複数のコア被覆ロッド２の外周面にクラッド２０の一部となるスートを堆積する。

まず、それぞれのダミーガラスロッド５を不図示の旋盤のチャックに固定して、互いに離間する状態で束ねられた複数のコア被覆ロッド２をコア被覆ロッド２の長手方向に平行な方向の軸中心に回転させる。上記のように太径ロッド３の他方の端部にダミーガラスロッド５が固定されることによって、不図示の旋盤のチャックにダミーガラスロッド５を固定することが容易になる。このため、束ねられた複数のコア被覆ロッド２を上記のように回転させることが容易になり、外付工程Ｐ３を行うことが容易になる。そして、図５に示すように複数のコア被覆ロッド２を回転させながら、クラッド２０となるスートを堆積する。図６は、外付工程Ｐ３後の様子を示す斜視図であり、複数のコア被覆ロッド２の外周面にクラッド２０の一部となるスート６が堆積された様子を示す図である。

堆積するスート６は、流量が制御されたキャリアガスにより、気化されたＳｉＣｌ_４を酸水素バーナ５３の火炎中に導入してＳｉＣｌ_４からＳｉＯ_２（シリカガラス）とすると共に、酸水素バーナ５３をコア被覆ロッド２の長手方向に複数回往復移動させながら、ＳｉＯ_２のスート６をそれぞれのコア被覆ロッド２の外周面を被覆するように堆積する。このスート６の堆積により、クラッド２０の一部となるガラス多孔体が形成される。このとき、クラッド２０が上記のように何らドーパントが添加されないシリカガラスにより構成される場合には、特にドーパントを加えずにスート６を堆積する。また、クラッド２０にドーパントが添加される場合には、気化されたＳｉＣｌ_４と共に添加量がコントロールされたドーパントを含有するガスを酸水素バーナ５３の火炎内に導入する。例えば、スート６がクラッドガラス層２０Ｒよりも低濃度のフッ素が添加されたシリカガラスにより構成される場合、気化されたＳｉＣｌ_４と共に添加量を適宜調整しつつ気化されたＳｉＦ_４を酸水素バーナ５３の火炎内に導入する。

こうして、スート６は、束ねられたそれぞれのコア被覆ロッド２における外側をむく外周面上に堆積される。また、このとき、スート６は、互いに離間するコア被覆ロッド２の隙間からコア被覆ロッド２で囲まれる空間内に侵入することができる。従って、本実施形態では、スート６は、コア被覆ロッド２における互いに対向する外周面上、すなわち束ねられたそれぞれのコア被覆ロッド２における内側をむく外周面上にも堆積する。

なお、堆積したスート６の軟化温度は、コア被覆ロッド２のクラッドガラス層２０Ｒの軟化温度よりも高くなることがより好ましい。例えば、上記のように、クラッドガラス層２０Ｒがフッ素の添加されたシリカガラスから成る場合、スート６が純粋なシリカガラスやクラッドガラス層２０Ｒよりも低濃度のフッ素が添加されたシリカガラスから構成されれば、クラッドガラス層２０Ｒの軟化温度が堆積したスート６の軟化温度よりも低くなる。

こうして必要な回数だけ酸水素バーナ５３を移動させて、図６に示すようにスート６が必要な量堆積された状態となる。

＜焼結工程Ｐ４＞
外付工程Ｐ３により図６に示すようにスート６が堆積した後、必要に応じて脱水を行う。当該脱水は、ヒータが設けられ、アルゴン（Ａｒ）、ヘリウム（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により行われる。

次に焼結工程Ｐ４を行う。焼結工程Ｐ４は、炉内を減圧し、炉内の温度を更に上げてスート６が透明なガラス体となるまで行う。このとき用いる炉は上記の脱水に用いる炉であっても良く、上記脱水に用いる炉と異なる炉であっても良い。

このとき、上記のように、堆積したスート６の軟化温度がコア被覆ロッド２のクラッドガラス層２０Ｒの軟化温度よりも高い場合、クラッドガラス層２０Ｒに接触しているスート６は粘性流動を起こしたクラッドガラス層２０Ｒに取り込まれる。次に、取り込まれたスート６よりも外周側に位置するスート６がクラッドガラス層２０Ｒ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６が次々にクラッドガラス層２０Ｒに取り込まれながらスート６が粘性流動を起こす。このため、スート６とクラッドガラス層２０Ｒとの間に隙間ができることが抑制されて、スート６とクラッドガラス層２０Ｒとが一体のガラス体となる。なお、堆積したスート６の軟化温度がコア被覆ロッド２のクラッドガラス層２０Ｒの軟化温度よりも高くない場合、クラッドガラス層２０Ｒとスート６の軟化する順番が上記と異なるが、スート６とクラッドガラス層２０Ｒとが一体のガラス体となる。

本工程においては、コア被覆ロッド２のコアロッド１０Ｒは殆ど変化することなく図７に示すマルチコアファイバ用母材１Ｐの母材コア部１０Ｐとなる。また、コア被覆ロッド２のクラッドガラス層２０Ｒがマルチコアファイバ用母材１Ｐの母材クラッド部２０Ｐの一部となり、スート６が母材クラッド部２０Ｐの他の一部となる。こうして、マルチコアファイバ用母材１Ｐを得る。

なお、本工程はフッ素系ガスを含む雰囲気で行われても良い。具体的には、本工程を行う炉内にＳｉＦ_４，ＣＦ_４，Ｃ_２Ｆ_６等のフッ素系ガスを導入する。このような工程とすることで、スート６が粘性流動を起こす際にスート６内にフッ素が添加される傾向にあり、スート６の屈折率を小さくすることができる。この場合であっても、スート６の軟化温度がクラッドガラス層２０Ｒの軟化温度よりも高い場合には、スート６が粘性流動を起こすまでスート６内にフッ素が取り込まれづらく、スート６が粘性流動を起こすよりもクラッドガラス層２０Ｒが粘性流動を起こす方が早いため、上記のようにクラッドガラス層２０Ｒにスート６を取り込み易くすることができる。

＜線引工程Ｐ５＞
図８は、線引工程Ｐ５の様子を示す図である。まず、本工程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。

次に、紡糸炉１１０の加熱部１１１を発熱させて、マルチコアファイバ用母材１Ｐを加熱する。このときマルチコアファイバ用母材１Ｐの下端は、例えば２０００℃に加熱され溶融状態となる。そして、マルチコアファイバ用母材１Ｐからガラスが溶融して、ガラスが線引きされる。そして、線引きされた溶融状態のガラスは、紡糸炉１１０から出ると、すぐに固化して、母材コア部１０Ｐがコア１０となり、母材クラッド部２０Ｐがクラッド２０となることで、複数のコア１０とクラッド２０とから構成されるマルチコアファイバ素線となる。その後、このマルチコアファイバ素線は、冷却装置１２０を通過して、適切な温度まで冷却される。冷却装置１２０に入る際、マルチコアファイバ素線の温度は、例えば１８００℃程度であるが、冷却装置１２０を出る際には、マルチコアファイバ素線の温度は、例えば４０℃〜５０℃となる。

冷却装置１２０から出たマルチコアファイバ素線は、内側保護層３１となる紫外線硬化性樹脂が入ったコーティング装置１３１を通過し、この紫外線硬化性樹脂で被覆される。更に紫外線照射装置１３２を通過し、紫外線が照射されることで、紫外線硬化性樹脂が硬化して内側保護層３１が形成される。次に内側保護層３１で被覆されたマルチコアファイバは、外側保護層３２となる紫外線硬化性樹脂が入ったコーティング装置１３３を通過し、この紫外線硬化性樹脂で被覆される。更に紫外線照射装置１３４を通過し、紫外線が照射されることで、紫外線硬化性樹脂が硬化して外側保護層３２が形成され、図１に示すマルチコアファイバ１となる。

そして、マルチコアファイバ１は、ターンプーリー１４１により方向が変換され、リール１４２により巻取られる。

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。

以上説明したように、本実施形態のマルチコアファイバ用母材１Ｐの製造方法によれば、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６を外付で堆積するため、径の大きなマルチコアファイバ用母材１Ｐを製造することができる。また、本実施形態のマルチコアファイバ用母材１Ｐの製造方法によれば、複数のコア被覆ロッド２の端部にコア被覆ロッド２より外径が大きな太径ロッド３が固定され、複数の太径ロッド３は側面が互いに隣り合うように束ねられる。このため、複数のコア被覆ロッド２は互いに離間して束ねられる。このように複数のコア被覆ロッド２が互いに離間することによって生じる隙間は、コア被覆ロッド２の外周面上に堆積されたスート６が焼結する際に生じる収縮力がコア被覆ロッド２に働くことを抑制し得る。従って、本実施形態のマルチコアファイバ用母材１Ｐの製造方法によれば、スート６を焼結させる際にコア被覆ロッド２が変形することを抑制することができ、意図しない変形がコア１０に生じることを抑制することができる。

また、上記のように複数のコア被覆ロッド２が端部に太径ロッド３を固定されて束ねられる場合、太径ロッド３の外径の大きさを調整することによって、互いに隣り合うコア被覆ロッド２の間隔を調整し易くなる。従って、マルチコアファイバ１のコア１０間距離や、互いに隣り合うコア被覆ロッド２間に入り込むスート６の量を容易に調整することができる。

また、本実施形態では、互いに隣り合うコア被覆ロッド２の外周面が全体的に互いに離間していることとなる。従って、外付工程Ｐ３において、スート６がコア被覆ロッド２間に入り込むことができる。このためクラッド２０内に不要な空間が形成されることを抑制することができる。なお、外付工程Ｐ３においてスート６が互いに隣り合うコア被覆ロッド２の間に入り込みやすくする観点から、互いに隣り合うコア被覆ロッド２間の距離ｘは、コア被覆ロッド２の直径をＤとするとＤ／４以上であることが好ましい。図９は、図４に示すＩＸ−ＩＸ線に沿った断面図である。このように互いに隣り合うコア被覆ロッド２間の距離をある程度大きくすることによって、コア被覆ロッド２に囲まれる空間にスート６を入れみやすくなり、クラッド２０内に不要な空間が形成されることを抑制することができる。ただし、互いに隣り合うコア被覆ロッド２間の距離はＤ／４未満でも良い。

本実施形態のマルチコアファイバ１の製造方法によれば、マルチコアファイバ用母材１Ｐのコア被覆ロッド２に意図しない変形が生じることが抑制されるため、コア１０に意図しない変形が生じることを抑制することができる。

（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について図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、同一の参照符号を付して特に説明する場合を除き重複する説明は省略する。

なお、本実施形態で製造されるマルチコアファイバは、第１実施形態で製造されるマルチコアファイバ１と同様であり、また、本実施形態で製造されるマルチコアファイバ用母材は、第１実施形態で製造されるマルチコアファイバ用母材１Ｐと同様である。また、本実施形態におけるマルチコアファイバ１の製造方法は、第１実施形態と同様に、固定工程Ｐ１、バンドル工程Ｐ２、外付工程Ｐ３、焼結工程Ｐ４、線引工程Ｐ５を主な工程として備える。

＜固定工程Ｐ１＞
本実施形態の固定工程Ｐ１は、第１実施形態の固定工程Ｐ１と同様である。

＜バンドル工程Ｐ２＞
図１０は、本実施形態のバンドル工程Ｐ２において複数のコア被覆ロッド２が束ねられた様子を示す斜視図である。本実施形態では、第１実施形態の複数のコア被覆ロッド２と同様のコア被覆ロッド２を第１実施形態と同数準備すると共に、コア被覆ロッド２と同数の充填用ガラスロッド７を準備する。

本実施形態の充填用ガラスロッド７の直径は、コア被覆ロッド２の直径よりも小さくされる。また、充填用ガラスロッド７はクラッド２０の一部となる。従って、充填用ガラスロッド７はクラッドガラス層２０Ｒと同様の材料から成る。或いは、充填用ガラスロッド７はクラッドガラス層２０Ｒよりも軟化温度が低いガラスから構成されても良い。この場合、クラッドガラス層２０Ｒが純粋なシリカガラスから構成される場合、充填用ガラスロッド７は例えばフッ素が添加されたシリカガラスから構成され、クラッドガラス層２０Ｒがフッ素が添加されたシリカガラスから構成される場合、充填用ガラスロッド７は例えばクラッドガラス層２０Ｒよりも濃度の高いフッ素が添加されたシリカガラスから構成される。

本工程では、準備された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７を束ねる位置に配置する。このとき、充填用ガラスロッド７が互いに隣り合うコア被覆ロッド２のそれぞれと離間して隣り合うように配置される。具体的には、太径ロッド３が固定された複数のコア被覆ロッド２が上記第１実施形態と同様に配置され、さらに充填用ガラスロッド７はその側面が２つの互いに隣り合う太径ロッド３の側面と接するように配置される。このようにして太径ロッド３が固定されたコア被覆ロッド２及び充填用ガラスロッド７を配置した後、太径ロッド３の端面及び充填用ガラスロッド７の端面がダミーガラスロッド５の端面に融着されて固定される。このようにして、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７が束ねられる。こうして、互いに隣り合うコア被覆ロッド２の組のそれぞれにおいて、クラッド２０の一部となる充填用ガラスロッド７が、互いに隣り合うコア被覆ロッド２のそれぞれと隣り合うと共にそれぞれのコア被覆ロッドと離間して配置される。なお、本工程では、互いに隣り合う太径ロッド３の側面同士または太径ロッド３の側面とコア被覆ロッド２の側面とが溶着されても良い。

本実施形態では、バンドル工程Ｐ２が終了後、第１実施形態と同様にして、外付工程Ｐ３、焼結工程Ｐ４を行いマルチコアファイバ用母材１Ｐを得る。さらに、第１実施形態と同様にして線引工程Ｐ５を行い、マルチコアファイバ１を得る。

本実施形態によれば、上記のように充填用ガラスロッド７が配置されることによって、互いに隣り合うコア被覆ロッド２の外周面間に形成される空間に充填用ガラスロッド７を配置することができる。当該空間は、充填用ガラスロッド７が配置されない場合には外付工程Ｐ３においてスート６が堆積されるべき空間である。このように充填用ガラスロッド７が配置されることによって、充填用ガラスロッド７が配置される位置が全てスート６で埋められる場合よりも、スート６が焼結される際の体積変化を抑制することができる。従って、スート６が焼結する際に生じる収縮力がコア被覆ロッド２に働くことをより抑制し得る為、意図しない変形がコア１０に生じることをより抑制し易くなる。

なお、本実施形態では、互いに隣り合うコア被覆ロッド２の組のそれぞれにおいて、充填用ガラスロッド７が上記のように配置された。しかし、充填用ガラスロッド７は、互いに隣り合うコア被覆ロッド２の少なくとも一組において、それぞれのコア被覆ロッド２と隣り合うと共にそれぞれのコア被覆ロッド２と離間して配置されても良い。

以上、本発明について、実施形態を例に説明したが、本発明はこれらに限定されるものではない。

例えば、クラッドガラス層２０Ｒの軟化温度、充填用ガラスロッド７の軟化温度、スート６の軟化温度、太径ロッド３の軟化温度、及び、ダミーガラスロッド５の軟化温度の関係は、適宜調整することができる。

また、上記実施形態では、それぞれのコア１０がクラッド２０で直接被覆されるマルチコアファイバ１を例に説明したが、マルチコアファイバはいわゆるトレンチ型のマルチコアファイバであっても良い。トレンチ型のマルチコアファイバは、それぞれのコアがコアよりも低屈折率の内側クラッドで個別に被覆され、それぞれの内側クラッドが更に低屈折率のトレンチ部で個別に被覆される。このコアと内側クラッドとトレンチ部とから成る要素はコア要素と呼ばれる場合がある。そして全てのコア要素がトレンチ部よりも高屈折率でコアよりも低屈折率のクラッドで被覆される構造とされる。このようなマルチコアファイバを製造する場合、コア被覆ロッドは、コアロッドが内側クラッドとなるガラス層で被覆され、内側クラッドとなるガラス層がトレンチ部となるガラス層で被覆され、トレンチ部となるガラス層がクラッドとなるガラス層で被覆された構造とされる。このような構造のコア被覆ロッドを用いる点を除いて、上記実施形態と同様にマルチコアファイバを製造することができる。

また、第１実施形態では太径ロッド３をダミーガラスロッド５に固定することによって、第２実施形態では太径ロッド３及び充填用ガラスロッド７をダミーガラスロッド５に固定することによって、複数のコア被覆ロッド２を束ねた。しかし、複数のコア被覆ロッド２を束ねる方法はこれらに限定されず、ダミーガラスロッド５は必須の構成要素ではない。例えば、結束バンド等によって太径ロッド３を束ねても良い。結束バンドを用いて太径ロッド３を束ねる場合、当該結束バンドは、樹脂製であっても金属製であっても良いが、耐熱性が高い観点では金属製であることが好ましい。

また、上記実施形態では、それぞれのコア被覆ロッド２の両端部に太径ロッド３を固定する場合を例示して説明したが、太径ロッド３はコア被覆ロッド２の少なくとも一方の端部に固定されれば良い。

また、上記実施形態では、３つのコア１０を有するマルチコアファイバ１を製造する製造方法を説明したため、コア被覆ロッド２の数を３つとし、第３実施形態における充填用ガラスロッド７の数も３つとした。しかし、マルチコアファイバのコアの数はこの限りでない。例えば、クラッドの中心に１つのコアが配置され、そのコアの周りに６つのコアが等間隔で配置される１−６コア配置のマルチコアファイバであっても良い。この場合、中心に１つのコア被覆ロッド２が配置され、その周りに６つのコア被覆ロッド２が配置される。

以上説明したように、本発明によれば、意図しない変形がコアに生じることを抑制することができるマルチコアファイバ用母材の製造方法及びマルチコアファイバの製造方法が提供され、光通信等の産業において利用することができる。

１・・・マルチコアファイバ
１Ｐ・・・マルチコアファイバ用母材
２・・・コア被覆ロッド
３・・・太径ロッド
５・・・ダミーガラスロッド
６・・・スート
７・・・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

Claims

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のそれぞれの少なくとも一方の端部に前記コア被覆ロッドの外径より大きな外径の太径ロッドの一方の端面を固定する固定工程と、
前記複数のコア被覆ロッドのそれぞれに固定された前記太径ロッドの側面が互いに隣り合うように、前記複数のコア被覆ロッドを束ねるバンドル工程と、
前記複数のコア被覆ロッドの外周面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、
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、それぞれの前記太径ロッドの他方の端面をダミーガラスロッドに固定する
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の製造方法。
互いに隣り合う前記コア被覆ロッド間の距離は、前記コア被覆ロッドの直径をＤとするとＤ／４以上である
ことを特徴とする請求項１または２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、前記クラッドの一部となる充填用ガラスロッドが、互いに隣り合う前記コア被覆ロッドの少なくとも一組において、それぞれの前記コア被覆ロッドと隣り合うと共にそれぞれの前記コア被覆ロッドと離間して配置される
ことを特徴とする請求項１から３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。
前記バンドル工程において、前記充填用ガラスロッドは側面が前記太径ロッドの側面と接するように配置される
ことを特徴とする請求項４に記載のマルチコアファイバ用母材の製造方法。
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。