JPS62102203A

JPS62102203A - 結晶フアイバとその製造方法

Info

Publication number: JPS62102203A
Application number: JP60241341A
Authority: JP
Inventors: Sumio Kachi; 純夫可知; Masaki Kimura; 正樹木村
Original assignee: Agency of Industrial Science and Technology
Current assignee: National Institute of Advanced Industrial Science and Technology AIST
Priority date: 1985-10-30
Filing date: 1985-10-30
Publication date: 1987-05-12

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】ｒ産業上の利用分野Ｊ本発明はイオン結晶を素材とする結晶ファイ／へとその
製造方法に関する。

ｒ従来の技術１光の伝送媒体としては、ガラスあるいは高分子プラスチ
ックのような加丁易度の高い透明体を紡糸した。いわゆ
る光ファイバが１流となっているが、ある種の結晶には
ガラスやプラスチックにない特性を示すものがあり、そ
の結晶からなるファイへの場合は、従来にない特性をも
つ光伝送体となり得る。

これらファイバの例として、ガラスでは困難な赤外光を
透過する結晶を用い、炭酸ガスレーザの光パワーを伝送
するライトガイド中赤外域における計測用のライトガイ
ドなどがあげられる。

１記結晶ファイバとして、高屈折率のイオン結晶の周囲
に低屈折率のイオン結晶を配置し、光をその高屈折率イ
オン結晶内に閉じこめ、光パワーを拡散させることなく
伝送するものが提案されており、かかる結晶ファイバは
製造手段として下記の先行技術がある。

Ａ方法（特願昭５８−１０７７７５）この方法では、コアークラッド構造のＳＩ型型光光路被
覆押出により形成した後、その導光路をコア素材の融点
以上に加熱し、この際のコアークラッド界面での拡散に
より、混晶の組成比が徐々に変化した結晶ファイバをつ
くる。

この場合、コアがクラッドよりも高屈折率かつ低融点で
あることが条件となる。

Ｂ方法（特開昭５８−２１４８）これは、コアとして高融点の単結晶を用い、その周囲に
低融点の単結晶を成長させるという方法であり、かかる
方法で作製されたＳＩ型の導光路を、そのコア、クラッ
ドの融点以下の温度で熱処理すれば、コアークラフト界
面での拡散により混晶の組成比が徐々に変化した結晶フ
ァイバが得られる。

この場合、クラッドがコアよりも低融点であること、コ
ア、クラッドが単結晶であることが条件となるが、前者
の条件は、クラッドをコアの周囲に単結晶成長させるべ
く、コアをクラッド素材の融液に浸したとき、そのコア
の溶融を阻止するため設定され、後者の条件は、この方
法の必然的事項として設定される。

「発明が解決しようとする問題点１ところで、上述したＡ方法の場合、コアが溶融し、クラ
ッドが溶融しないという温度範囲がせまいため、温度制
御が困難である。

これに関する実験結果として、拡散層における混晶の融
点が、クラッドの結晶融点よりも低いため、−・たん溶
けはじめると、コアからクラッドまで、全体が溶けてし
まうという現象を確認した。

ざらにＡ方法において、ＳＩ型の導光路が塑性加−［に
より作製されるため、その加工過程での残留歪みや結晶
粒界など、多くの結晶欠陥がコア、クラッドの結晶中に
とりこまれ、これらが光の散乱原因となり、伝送損失が
増加する。

一般には、上記欠陥の量は熱処理により低減する傾向を
示すが、この場合、熱処理によりコアを溶融してしまう
ので、当該処理手段では新たに欠陥が増加してしまう。

これは溶融したコアが固化する過程で大きな体積変化を
生じるためであり、その反面、コアに比べてクラッドの
体積変化が小さいため、コアには新たに大きな残留応力
が加わるからである。

もちろん、この応力はコアに残留歪みを生じさせ、新た
な光散乱原因となるほか、多くの場合。

結晶は上記残留応力に耐えきれず、コアークラッド間に
クラックが入る。

一方、Ｂ方法は単結晶を融液から成長させるので、製造
速度が著しく〃＜、長尺のファイバを製造するのに適さ
ない。

しかも、クラッドが溶融し、コアが溶融しないという温
度範囲がせまいため、温度制御が困難である。

本発明は上記の問題点に鑑み、結晶欠陥の除去およびク
ラックの排除による高度の透過特性、機械的特性の向上
、広範な結晶素材の組み合わせ、熱処理時の温度管理易
度、塑性変形による高い生産性等が確保できる結晶ファ
イバとその製造方法を提供しようとするものである。

ｒ問題点を解決するための手段１本発明に係る結晶ファイバは、高屈折率のイオン結晶と
これを囲む低屈折率のイオン結晶とからなり、中心から
そのｒｉＩ囲に向かい混晶の組成比が徐々に変化した屈
折率分布を形成しているＧＩＩ結晶ファイバにおいて、
そのコア、クラッドが同種の陽イオンを含むイオン結晶
からなることを特徴としている。

本発明に係る結晶ファイバの製造方法は、高屈折率のイ
オン結晶とこれを囲む低屈折率のイオン結晶とからなり
、中心からその周囲に向かい混晶の組成比が徐々に変化
した屈折率分布を形成しているＧｌ型であって、そのコ
ア、クラッドが同種の陽イオンを含むイオン結晶からな
る結晶ファイバを製造する方法において、ロットインチ
ューブ法により高屈折率のイオン結晶とこれを囲む低屈
折率のイオン結晶とが組み合わされたプリフォームを作
製し、そのプリフォームを塑性変形することにより多結
晶状態のＳｌ型結晶ファイバを形成した後、該Ｓｌ型結
晶ファイバを、室温よりも高く、そのコア、クラッドを
構成する物質の融点よりも低い温度で熱処理することに
よりＧＩ型結晶ファイバとなし、これと同時にコアの結
晶欠陥をクラクドヘ拡散することを特徴としている。

ｒ発明の技術的経緯と成立の根拠１上述した手段を採用した本発明の場合、塑性変形により
作製したＳｌ型ファイバのコアを溶解せず、しかも現実
的な製造時間で十分な厚みの拡散層を形成させることの
できるコアークラッドにつき、その素材の組み合わせを
見い出すことに着眼している。

これは液相−固相の物質量の拡散に比べ、固相間の物質
の拡散が遅く、これに数日間を要することを回避するた
めである。

Ｌ述のごとくコアを溶融しない場合、クラ−、ド、に材
は必ずしもコア素材より高融点である必要がなく、これ
によりコア素材、クラッド素材の口ｒｆｌｌ−な組み合
わせが多くなる。

この場合、コアがクラッドよりも高屈折率であり、′Ｉ
！ｉ過する尤の波長領域において伝送損失がト分小さけ
ればよく、例えば炭酸ガスレーザ光を透過させる場合、
Ｅ述した素材の組み合わせは無数に考えられる。

ただし潮解性がなく、ある程度の機械的強度を有する素
材となると、その範囲は限られ、現状ではタリウムハラ
イド、銀ハライド、およびセシウムハライドの一部が無
クラッドファイバのコア素材として試みられている。

したがって、コアークラッド構造のファイバの素材も、
これらの中から選ぶのが！ましい。

Ｌ述した素材のうち短時間でト分な厚みの拡散層を形成
することができるコアークラ７ドの素材を検、ｉ−ｔ　
したところ、中心８１１（コア）とその周囲部（クラッ
ド）とが、同種の陽イオンを含むイオン結晶である場合
は、そうでない場合よりも著しく短い時１１１Ｎ内に熱
処理の絆わることを見い出した。

本発明の場合、コアを溶融しないため、コアが液相から
固相に相変化する過程がなく、その相変化に起因した大
きな体積変化がないため、コアークラッドの界面にクラ
ックが発生しがたい。

こうして得られる結晶ファイバは、光の透過特性が高い
ばかりか、クラックがないため機械的強度も大きい。

特にコアのイオン結晶がクラッドのイオン結晶よりも熱
膨張係数が小さいとき、コア、クラッドの結晶そのもの
よりも、これらを組み合わせた場合の強度が大きい。

これは熱処理後、室温まで冷却する過程において、コア
よりもクラフトの熱膨張が大きいため、コアに圧縮応力
が残留するためであると考えられる。

タリウムハライド系によりコアークラッド構造を形成す
る組み合わせとしては、ＫＲＳ−５とＴｌＢｒ、あるい
はＫＲＳ−６、あるいはＴｌＣｌなどがある。

特に、コアのイオン結晶がクラットのイオン結晶よりも
熱膨張係数が小さい組み合わせはＴｌＢｒとＫＲＳ−８
である。

ＫＲＳ−８はＴｌ（：ｌとＴｌＢｒとの特定の組成比に
よる混晶であるが、その特定１１成比からずれていても
以上の条件を満たす１１み合わせであればよく、これは
混晶が任、はの組成比で結晶を形成することに徴して明
らかであり、Ａ３Ｂｒ、　ＡｇＣ１およびその混晶を用
いても同じことがいえる。

Ｓｌ型結晶ファイバを熱処理する際の温度について、こ
れはコア、クラッドが溶融しない温度であればよいが、
室温以下では現実的な製造時間で十分な厚みの拡散層を
形成することができない。

拡散現象は結晶格子の熱エネルギにより引き起こされる
ので、高温で熱処理するほどその拡散速度は速い。

したがってＬ足熱処理については、できるだけ高温で、
ただしコア、クラッド等を構成する物質の融点よりも低
い温度で行なうのが望ましい。

もちろん、室温でも絶対零度よりは高いエネルギをもつ
ので原理的には拡散が起こるが、この場合は、ト分な厚
みの拡散層を形成するのにファイバケーブルの常識的な
耐用年数をはるかに越える時間が必要となり、このよう
な現象は人為的な働きかけによるものでなく自然現象で
ある。

本発明では熱処理という人為的な働きかけにより拡散現
象を加速することに特徴がある。

本発明に係る結晶ファイバの透過特性を測定したところ
、従来になく伝送損失が低減されていることが判明した
。

前出Ａ方法で示されているように、比較的低温の熱処理
によっても、コア内部の結晶欠陥による散乱損失が低減
されることが知られているが、これはどのような場合に
も成立することでない。

例えば、クラッドのないコアだけの結晶ファイバ（従来
例）を、その融点近くの温度で熱処理すると、かえって
伝送損失が増加してしまう。

その理由は熱処理によりファイバ表面が荒れ、表面散乱
が増加するためと考えられる。

具体的検証として、コア径３００　ｇ　ｔｓφのＫＲＳ
−５を３００℃で熱処理した後、その外周面を電子顕微
鏡により観察したところ、′！！１該外周面外周面の傷
が無数に生じていた。

その溝の深さは約１１程度であり、しかもかなり規則的
に並んでいた。

このような規則的な溝は、結晶中の転位線などが表面に
あられれる場合にしばしばｍ′ａされるものである。

すなわち、コア内部の結晶欠陥は全く消失してしまうの
でなく、一部はその表面にまで析出しているのである。

前出へ方法の例では熱処理温度が低く、結晶粒のｌ＆Ｌ
ｃも起きないような温度であったため、コア表面の荒れ
が小さかったと考えられる。

試みに、クラッド付の結晶ファイバにつき、これの外周
面を電子ＷＪ微鏡により観察したところ。

やはり荒れが生じていた。

しかし、クラッドが付いているため、伝搬光はコア内に
閉じこめられ、クラッド表面の荒れは殆ど影響していな
い。

すなわち１本発明のようにクラ７ド付結晶ファイバを作
製した後、熱処理を施し、結晶欠陥をクラ−２ドあるい
はクラッド表面に追いやる手段を講じることが重要であ
り、そうでない場合は仮にコア内部の結晶欠陥を熱処理
によって低減しても、表面散乱が増加してしまうため、
結局伝送損失は低減されない。

ｒ実　施　例１以下本発明の実施例につき１図面を参竪して説明する。

第１図は本発明に係る結晶ファイバ１の端面を研磨し、
エツチングした状態を示した図である。

この結晶ファイバｌは、高屈折率のイオン結晶とこれを
囲む低屈折率のイオン結晶とからなり、中心からその周
囲に向かい混晶の組成比が徐々に変化した、すなわちＧ
Ｉ型の屈折率分布を右している。

より詳しくは、上記結晶ファイバｌａのコア２ａ。

クラッド３ａは、同種の陽イオンを含むイオン結晶から
なる。

この結晶ファイバｌａは、第１図で明らかなように、ク
ラッド３ａに結晶粒界が認められるが、コア２ａには殆
ど結晶粒界がない。

第２図は結晶ファイバｌａのプリフォーム４であり、こ
のプリフォーム４は、ロッドインチューブ法により、高
屈折率のイオン結晶（コア素材）　２ｂとこれを囲む低
屈折率のイオン結晶（クラッド素材）　３ｂとが組み合
わされたもので、これらイオン結晶２ｂ、　３ｂは、も
ちろん同種の陽イオンを含むイオン結晶からなる。

さらにＬ記プリフォーム４は１組成変形加工時の成形性
を容易にするため、イオン結晶２ｂ、３ｂの下端にα、
βの先端角度が付ケされている。

第３図はプリフォーム４からＧｌ型結晶ファイバ１ａを
作製する手段を例示した図である。

第３図において、１１はヒータ１２を内蔵し、下端にダ
イス１３が装看されたシリンダ、　１４はそのシリンダ
１１と対をなすラムである。

１５はシリンダ１１の下位に配置された筒状の加熱器で
あり、この加熱器１５もヒータ１６を内蔵している。

■−述したプリフォーム４を用い、第３図の１段でＧｌ
型結晶フファイへｌａを竹製するとき、ヒータ１２によ
り所定の温度に保持されたシリンダ１１内にプリフォー
ム４を装填し、ラム１４により当該プリフォーム４を加
圧する。

こうして加圧されたプリフォーム４は、ダイス１３の箇
所から押出成形されて多結晶状態のＳＩ型ファイバｌｂ
となる。

上記塑性変形加工により得られた５Ｉ５ｐの結晶ファイ
バｌｂは、つぎの加熱器１５を介して室温よりも高く、
そのコ乙　クラッドを構成する物質の融点よりも低い温
度で熱処理され、これによりＳＩ型の結晶ファイバｌｂ
はＧｌ型結晶ファイバｌａとなり、これと同時にコアの
結晶欠陥がクラッドへ拡散する。

以下本光明の具体例について説明する。

具体例１高屈折率のイオン結晶２ｂとしては、ＴｌＢｒからなる
棒状体を、低ｋｌミ折十のイオン結晶３ｂとしては。

ＫＲＳ−Ｅｉからなる有底のｔ１１状体をそれぞれ採用
し。

これらイオン結晶２ｂ、３ｂを精密研削し、ｌＬいに隙
間なく組み合わされるようロッドインして、プリフォー
ム４を得た。

この際のイオン結晶２ｂ、３ｂの直径比は７：ｌＯであ
る。

Ｌ記プリフォーム４ｔ−第３図の押出手段でＳｌ型の結
晶ファイバ１ｂに加工するとき、シリンダ１１の温度は
、ヒータ１２によるその加熱温度を熱電対により検出し
て２００〜３００℃に制御し、ラム１４による押出圧力
は数トンとし、さらにダイス１３は、ファイバ径０．７
■■φが得られるものを採用した。

こうして（）られたＳＩ型結晶ファイバｌｂの断面を研
磨し、光学ｍ微鏡で観察したところ、そのコア直径は約
０．５ｍｍ、クラッド直径は約０．７■膳であり、これ
らの直径比は重工と同じイ１であった。

この際の塑性加工速度、すなわち押出成形速度は１５０
ｍ鳳／謙ｉｎであり、従来の単結晶ファイバにおける″
Ｉ該連速１隻数層鳳／濡ｉｎ）の１０倍以上−となった
。

上記ＳＩＩ結晶ファイバｌｂを加熱器１５内に一定速度
で通し、ＴｌＢｒの融点から２０℃低い温度で３分間加
熱した。

なお、加熱時間は加熱器１５によるヒートゾーンを通過
する時間で求めた。

かかる熱処理により、ＧＩ５の結晶ファイバｌａが得ら
れた。

こうして得られたＧＩ型結晶ファイバｌａの組成分７口
を既知のＥＰＭＡで測定するにあたり、電−ｆ線のビー
ム径を３棒膳とし、Ｏｒ、　ＩのＫａ線を用いて各元素
の径方向の分布を測定した。

その結果を第４図に示す。

Ｌ述した熱処理の場合、コアの融点以下の温度であって
も、わずか３分間で結晶の拡散することが判明した。

ＧＩ型結晶ファイバｌａの端面を電子顕微鏡により？Ｉ
Ｉｌ察したところ、クラックのようなものは認められな
かった。

このクラ７りに関して、ＫＲＳ−６は、ＴｌＢｒに比べ
熱膨張係数が大きいためクラックが入りがたい。

しかもコアには圧縮の残留応力が生じるため、引張強度
はＴｌＢｒのみの場合よりも改りされることが期待でき
る。

比較のため、ＴｌＢｒのみのファイバ、ＫＲＳ−６のみ
のファイバを作製し、これらの引張強度を測定したとこ
ろ、ＴｌＢｒファ・コアの破断応力は３．２ｋｇ／−■
２であり、ＫＲＳ−８ファイバの破断強度は７．４ｋｇ
／■膳？であった。

したがって、ＴｌＢｒによる直径０．５■ｌのコア、お
よびＫＲＳ−８による直径０．７−１のクラッドが組み
合わされた結晶ファイバｌａの場合、各々の面積比の川
みをかけてモ均すると、５．５ｋｇ／鵬１２　　となる
。

しかし本発明に係る上記結晶ファイバｌａでは、その引
張強度が６．５ｋｇ／■脂２　となり、Ｌ記平均（１を
２５ｚはど上回った。

■−記結晶ファイバ！ａにつき、炭酸ガスレーザのパワ
ー伝送実験を行なったところ、ｌ■チりの損失率は、端
面での反射損失を除き殆どＯｚであった。

これはコア内部の欠陥が熱処理により減少したためと考
えられる。

試みに、結晶ファイバ１ａの端面を研磨し、ヨウ化カリ
ウムのエチルアルコール溶液でエツチングし、結晶欠陥
の諺を評価したところ、コアの結晶粒界は第１図のごと
く殆どなくなっていた。

なお、クラッドの結晶粒界は完全に消えていないが、光
がコアに閉じこめられて伝送されるのでその影響は少な
い。

以上に述べた具体例１は最もよい例である。

具体例２イオン結晶２ｂとしてＫＲＳ−５からなる棒状体を、イ
オン結晶３ｂとしてＴｌＢｒからなる有底の筒状体をそ
れぞれ採用し、これらイオン結晶２ｂ、３ｂを具体例１
と同様にして組み合わせてプリフォーム４を得た。

その後の押出成形、熱処理も具体例１と同様にして結晶
ファイバｔｂをつくり、これから０．７腸−φの結晶フ
ァイバ！ｄを得た。

かかる結晶ファイバｌａの各元素の径方向の分布を、前
記と同様、ＥＰＮＡにより測定した。

その結果を第５図に示す。

ＩやＢＴの拡散に関して、これはａｔの拡散に比べると
、同じ時間内での拡散距離は短いが、コアの融点以下の
温度でも３分間で５０１Ｌ麿程度拡散することが判明し
た。

この組み合わせによるとき、コアよりもクラッドの熱膨
張係数が小さいため、熱処理後において結晶ファイバ１
ａを急冷すると、コアークラッドの界面にクラックの入
る場合がある。

しかし、熱処理後に徐冷すれば、このような事態は回避
できる。

つぎに具体例１と同じく、結晶ファイバ１ａにつき、炭
酸ガスレーザのパワー伝送実験を行なったところ、１ｍ
″５りの損失率は、端面での反射損失を除き殆どＯｌで
あった。

さらに該結晶ファイバｌａの端面を研磨し、ヨウ化カリ
ウムのエチルアルコール溶液でエツチングし、結晶欠陥
の量を評価したところ、コアの結晶粒界は、前記第１図
の通り殆どなくなっていた。

以上に述べた具体例２は、前記具体例１に次いで望まし
い例である。

つざに、望ましくない例として具体例３、具体例４．具
体例５について説明する。

具体例３イオン結晶２ｂとしてＴｌＢｒからなる棒状体を、イオ
ン結晶３ｂとしてＡｇＢｒからなる有底の筒状体をそれ
ぞれ採用し、これらイオン結晶２ｂ、３ｂを具体例１と
同様にして組み合わせてプリフォーム４を得た。

以下、第３図の手段で−Ｆ記プリフォーム４を押出成形
し、該押出成形により得られた結晶ファイバ１ｂを、そ
の融点から２０℃低い温度で３０分間熱処理し、これに
より０．７■１φの結晶ファイバ１ａを得た。

上記熱処理において、ａｇやＴｌ＞（拡散する様子を前
記と同様、ＥＰＮＡにより測定した。

その結果を第６図に示す。

かかる具体例３では、Ｃ１やＯｒなどの陰イオンの拡散
に比べると、約１０倍の時間をかけても十分な厚みの拡
散層を形成することができなかった。

また、当該ファイバｌａにつき、炭酸ガスレーザのパワ
ー伝送実験を行なったところ、！思当りの損失率は数十
％もあった。

具体例４イオン結晶２ｂとしてＫＲＳ−５からなる棒状体を、イ
オン結晶３ｈとしてＴｌＢｒからなる有底の筒状体をそ
れぞれ採用し、これらイオン結晶２ｂ、　３ｂを具体例
１と同様にして組み合わせてプリフォーム４を得た。

以下、第３図の手段で上記プリフォーム４を押出成形し
、該押出成形により得られた結晶ファイバ１ｂを４２０
℃（にＲ５−５〕融点よりは高＜、Ｔｌ１１ｒノ融点よ
りも低い温度）で１分間熱処理し、これにより０．７■
１φの結晶ファイバｌａを得た。

を足熱処理において、ＢｒやＩが拡散する様子を前記と
同様、ＥＰＭＡにより測定した。

その結果を第７図に示す。

かかる具体例４では、Ｂｒや■などが１００μ腸以１−
拡散していることが判明したが、これらの分布をみると
、急激に落ちこんでいるところが２箇所あり、その部分
を電子顕微鏡により観察したところ、ＩＩらかにクラッ
クが生じていた。

その原因は、ＳＩ型結晶ファイバｌｂの段階でコアーク
ラッドの界面が密着してことに鑑み、熱処理後の急冷過
程でクラ−２りが生じた考えられる。

また、当該ファイバｌａにつき、炭酸ガスレーザのパワ
ー伝送実験を行なったところ、そのレーザ光が殆ど透過
しなかった。

具体例５ＫＲＳ−５によりコア径０．７ｓｓφのルーズクラッド
型結晶ファイバを作製し、′Ｉｌ！Ｉ該ファイ／へをＫ
ＲＳ−５の融点付近で３分間熱処理した。

つぎに、上記ファイバの断面を研磨し、１ｉｊ述と同様
の手段でエツチングした後、その研磨面を電子顕微鏡に
より観察したところ、結晶粒界は殆どなくなっていた。

しかし、そのファイバの外１４面を電子顕微鏡により観
察したところ、既述のごとく深さｌｕＬｍの溝が規則正
しく並んでおり、外観も黒味がかつていた。

さらに当該ファイバにつき、炭酸ガスレーザのパワー伝
送実験を行なったところ、そのレーザ光が殆ど透過しな
かった。

ｒ発ＩＩの効果Ｊ本発明に係る結晶ファイバは、所定のＧＩη！結晶ファ
イバにおいて、そのコア、クラフトが同種の陽イオンを
含むイオン結晶からなるので、レーザ光、中赤外光等を
伝送するライトガイドとして特性、品質の優れたものと
なり、広範な結晶素材の組み合わせも実現できる。

本発明力性によるとさは、Ｅ記結晶ファイバを製造する
にあたり、ＳＩ型結晶ファイバの段階でコアを溶融する
ことなくこれを熱処理するので、温度範囲が広く、温度
制御が容易であり、しかも熱処理により得られたＧＩ型
結晶ファイバが冷却する過程において大きな体Ｍｅ化が
ないので、コアークラッドの界面にクラックが入りがた
く、したがって高強度のＧＩＪｌ！！結晶ファイバが得
られ、また、塑性加工による５ＩＪＦ結晶ファイバの段
階を経ていること、コア素材、クラッド素材が同種のイ
オンを含む結晶であるため熱処理時間が短いこと等によ
り、高い生産性が確保できるとともに結晶欠陥をクラッ
ド側へ拡散させるので高度の透過特性も確保できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る結晶コアイノく１の端面を研磨し
、エツチングした状態を示した図、第２図は本発明に係
る結晶ファイバのプリフォームを示した縦断面図、第３
図は本発明方法に用０る装置の略示縦断面図、第４図〜
第７図は本発明の各具体例により製造された結晶コアイ
ノくの元Ｊｃ度分布を示した説明図である。ｌａ・・・ＧＩ型結晶ファイノ（ｌｂ・・・ＳＩ型結晶ファイバ２ａ・・・コア２ｂ・・・イオン結晶（コア素材）３ｄ・・・クラッド３ｂ・・・イオン結晶（クラ−７ド素材）４・・拳プリ
フォームｌｌ・・・シリンダ１２・・Φシリンダのヒータ１３・・・ダイス１４・・・ラム１５・・・加熱器１６・・・加熱器のヒータ

Claims

【特許請求の範囲】

（１）高屈折率のイオン結晶とこれを囲む低屈折率のイ
オン結晶とからなり、中心からその周囲に向かい混晶の
組成比が徐々に変化した屈折率分布を形成しているＧＩ
型結晶ファイバにおいて、そのコア、クラッドが同種の
陽イオンを含むイオン結晶からなることを特徴とする結
晶ファイバ。
（２）高屈折率のイオン結晶とこれを囲む低屈折率のイ
オン結晶とからなり、中心からその周囲に向かい混晶の
組成比が徐々に変化した屈折率分布を形成しているＧＩ
型であって、そのコア、クラッドが同種の陽イオンを含
むイオン結晶からなる結晶ファイバを製造する方法にお
いて、ロッドインチューブ法により高屈折率のイオン結
晶とこれを囲む低屈折率のイオン結晶とが組み合わされ
たプリフォームを作製し、そのプリフォームを塑性変形
することにより多結晶状態のＳＩ型結晶ファイバを形成
した後、該ＳＩ型結晶ファイバを、室温よりも高く、そ
のコア、クラッドを構成する物質の融点よりも低い温度
で熱処理することによりＧＩ型結晶ファイバとなし、こ
れと同時にコアの結晶欠陥をクラッドへ拡散することを
特徴とするを結晶ファイバの製造方法。