JPWO2021009231A5

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Publication number: JPWO2021009231A5
Application number: JP2022502574A
Authority: JP
Publication date: 2023-05-29

Claims

ファイバの長手方向軸に沿って延びる中空コアと、複数の反共振要素を含み、かつ前記中空コアを取り囲む内部クラッド領域とを有する反共振中空コアファイバの製造方法であって、
（ａ）被覆管内部ボアおよび被覆管長手方向軸を有する少なくとも１つの被覆管（３）を含み、内側と外側により画定されている被覆管壁が前記被覆管長手方向軸に沿って延びている前記中空コアファイバのための一次プリフォーム（１）を提供する工程と、
（ｂ）反共振要素の複数の前段階またはプリフォーム（４）を前記被覆管壁の目標位置に形成する工程と、
（ｃ）前記一次プリフォーム（１）を前記中空コアファイバに延伸する工程、または前記一次プリフォーム（１）を、前記中空コアファイバが線引きされる二次プリフォームにさらに加工する工程と、
を備え、
前記さらに加工する工程では、
（ｉ）延伸、
（ｉｉ）コラップス、
（ｉｉｉ）コラップスおよび同時延伸、
（ｉｖ）追加のクラッド材料のコラップス、
（ｖ）追加のクラッド材料のコラップスとそれに続く延伸、
（ｖｉ）追加のクラッド材料のコラップスおよび同時延伸、
のうち１つ以上の熱成形プロセスが一回または反復して実行される、製造方法において、
工程（ｃ）によるプロセスを実行する際に、シリカガラスからなる前記一次プリフォーム（１）の構成部品（２；３）および／または前記一次プリフォーム（１）を取り囲み、シリカガラスからなる構成部品（４）を一緒に加熱して軟化させ、少なくとも１つの前記プリフォーム構成部品（２；３）のシリカガラスおよび／または前記プリフォームを取り囲む少なくとも１つの前記構成部品（４）のシリカガラスは、シリカガラスの粘性を低下または増加させる少なくとも１つのドーパントを含んでおり、
前記反共振要素の前段階の少なくとも一部は管状の反共振要素プリフォーム（４）として存在し、ＡＲＥ外管（４ａ）と、その中に挿入されているＡＲＥ内管（４ｂ）とを含み、互いに入れ子になった複数の構造要素から構成されており、前記反共振要素プリフォーム（４）はシリカガラスからなり、該シリカガラスは、測定温度が１２５０℃の場合に、前記被覆管（３）のシリカガラスよりも少なくとも０．４ｄＰａ・ｓだけ高い粘性を有していることを特徴とする方法。
シリカガラスの粘性を低下させる前記ドーパントは、フッ素、塩素および／またはヒドロキシ基を含み、粘性を増加させる前記ドーパントは、Ａｌ_２Ｏ_３および／または窒素を含んでいることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
前記一次プリフォーム（１）の前記任意のさらなる加工は、追加のクラッド材料（４）のコラップスを含み、前記追加のクラッド材料（４）は、シリカガラスの粘性を低下させるドーパントを含むシリカガラスからなることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
前記追加のクラッド材料（４）のシリカガラスは、濃度が５００～１４，５００重量ｐｐｍのフッ素をドーパントとして含んでいることを特徴とする、請求項３に記載の方法。
前記追加のクラッド材料（４）のシリカガラスは、濃度が２，０００～１０，０００重量ｐｐｍのフッ素をドーパントとして含んでいることを特徴とする、請求項４に記載の方法。
測定温度が１２５０℃の場合に、前記被覆管（３）のシリカガラスは、前記追加のクラッド材料（４）のシリカガラスよりも少なくとも０．５ｄＰａ・ｓだけ高い粘性を有していることを特徴とする、請求項２に記載の方法。
測定温度が１２５０℃の場合に、前記被覆管（３）のシリカガラスは、前記追加のクラッド材料（４）のシリカガラスよりも少なくとも０．６ｄＰａ・ｓだけ高い粘性を有していることを特徴とする、請求項６に記載の方法。
前記追加のクラッド材料（４）だけがドーパントを含み、フッ素含有のシリカガラスから製造されていることを特徴とする、請求項１～７のいずれか一項に記載の方法。
前記反共振要素プリフォーム（４）はシリカガラスからなり、該シリカガラスは、測定温度が１２５０℃の場合に、前記被覆管（３）のシリカガラスよりも少なくとも０．５ｄＰａ・ｓだけ高い粘性を有していることを特徴とする、請求項１～７のいずれか一項に記載の方法。
前記被覆管（３）は、シリカガラスの粘性を低下させるドーパントを含むシリカガラスからなることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
入れ子になっている構造要素において、前記ＡＲＥ内管（４ｂ）の少なくとも一部はシリカガラスからなり、該シリカガラスは、測定温度が１２５０℃の場合に、前記ＡＲＥ外管（４ａ）の前記シリカガラスよりも少なくとも０．４ｄＰａ・ｓだけ高い粘性を有し、好ましくは少なくとも０．５ｄＰａ・ｓだけ高い粘性を有していることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
前記被覆管（３）、前記ＡＲＥ外管（４ａ）、前記ＡＲＥ内管（４ｂ）および／または前記追加のクラッド材料（４）をコラップスするための外層シリンダ（２）は、成形工具を使用しない垂直線引き方式によって製造されることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
３０～９０ｍｍの範囲にある外径を有する二次プリフォームが形成される、および／または２０～７０ｍｍの範囲にある外径を有する一次プリフォームが形成されることを特徴とする、請求項１～７のいずれか一項に記載の方法。
工程（ｂ）による反共振要素プリフォーム（４）の形成は、前記被覆管壁内側の目標位置への前記反共振要素プリフォーム（４）の配置を含み、該配置のために位置決めテンプレートが使用され、該位置決めテンプレートは、前記反共振要素プリフォーム（４）を前記目標位置に位置決めするための保持要素を有していることを特徴とする、請求項１～７のいずれか一項に記載の方法。
位置決めテンプレートは、前記被覆管内部ボアに突き出す軸を有しており、該軸には半径方向に外側を向く複数の保持アームの形で保持要素が設けられていることを特徴とする、請求項１４に記載の方法。
前記被覆管（３）内側は、切削加工によって、特に穴あけ加工、フライス加工、切削加工、ホーニング加工および／またはポリッシング加工によって製造されることを特徴とする、請求項１～７のいずれか一項に記載の方法。
ファイバの長手方向軸に沿って延びる中空コアと、複数の反共振要素を含み、かつ前記中空コアを取り囲むクラッド領域とを有する反共振中空コアファイバのためのプリフォームの製造方法であって、
（ａ）被覆管内部ボアおよび被覆管長手方向軸を有する少なくとも１つの被覆管（３）を含み、内側と外側により画定されている被覆管壁が前記被覆管長手方向軸に沿って延びている前記中空コアファイバのための一次プリフォーム（１）を提供する工程と、
（ｂ）反共振要素の複数の前段階またはプリフォーム（４）を前記被覆管壁の目標位置に形成する工程と、
（ｃ）前記一次プリフォーム（１）を前記中空コアファイバのための二次プリフォームにさらに加工する工程と、
を備え、
前記さらに加工する工程では、
（ｉ）延伸、
（ｉｉ）コラップス、
（ｉｉｉ）コラップスおよび同時延伸、
（ｉｖ）追加のクラッド材料のコラップス、
（ｖ）追加のクラッド材料のコラップスとそれに続く延伸、
（ｖｉ）追加のクラッド材料のコラップスおよび同時延伸、
のうち１つ以上の熱成形プロセスが一回または反復して実行される、製造方法において、
工程（ｃ）によるプロセスを実行する際に、シリカガラスからなる前記一次プリフォーム（１）の構成部品および／または前記一次プリフォーム（１）を取り囲み、シリカガラスからなる構成部品（２）を一緒に加熱して軟化させ、少なくとも１つの前記プリフォーム構成部品（１；２、３）のシリカガラスおよび／または前記プリフォーム（１；２、３）を取り囲む少なくとも１つの前記構成部品（４）のシリカガラスは、シリカガラスの粘性を低下または増加させる少なくとも１つのドーパントを含んでおり、
前記反共振要素の前段階の少なくとも一部は管状の反共振要素プリフォーム（４）として存在し、ＡＲＥ外管（４ａ）と、その中に挿入されているＡＲＥ内管（４ｂ）とを含み、互いに入れ子になった複数の構造要素から構成されており、前記反共振要素プリフォーム（４）はシリカガラスからなり、該シリカガラスは、測定温度が１２５０℃の場合に、前記被覆管（３）のシリカガラスよりも少なくとも０．４ｄＰａ・ｓだけ高い粘性を有していることを特徴とする方法。