WO2002078138A1 - Double clad fiber and method of manufacturing double clad fiber - Google Patents

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Tetsuya Yamamoto
Norio Naka
Minoru Yoshida
Moriyuki Fujita
Masataka Nakazawa
Hirokazu Kubota
Satoki Kawanishi
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Mitsubishi Cable Industries, Ltd.
Nippon Telegraph And Telephone Corporation
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Abstract

A method of manufacturing a double clad fiber, comprising the steps of drawing a preform (2) manufactured by disposing core rods (21a), first clad rods (22a), and second clad capillaries (23a) in a support tube (24) for fiberization, whereby a second clad (13) of a double clad fiber (1) is formed in a porous structure having a large number of pores (13a) extending in the center axis direction of the fiber.

Description

曰月糸田 β ダブルクラッ ドフアイバ及びダブルクラッ ドフアイバの製造方法 技術分野  Satsuki Itoda β Double Cladded Fiber and Manufacturing Method of Double Cladded Fiber
本発明は、 フアイバレ一ザゃフアイバアンプに用いられるダブルクラッ ド ファイバ及びその製造方法に関する。 背景技術  The present invention relates to a double clad fiber used in a fiber-to-the-fiber fiber amplifier and a method for manufacturing the same. Background art
従来より、励起光活性物質がド一プされたコア（シングルモ一ドコア）と、 このコアの周囲を覆う第 1クラッ ドと、 該第 1クラッ ドの周囲を覆う第 2ク ラッ ドとからなるダブルクラヅ ドフアイバが知られている。 このダブルクラ ヅ ドファイノ は、 ファイバレーザやファイバアンプに用いられるものであつ て、 ファイバレーザやファイバアンプにおいては、 信号光を上記ダブルクラ ッ ドのコア内で伝播させる一方、 この信号光を励起させる励起光を上記第 1 クラヅ ド内で伝播させるようにしている。 これにより、 上記励起光がコアに 交差する度に上記励起光活性物質が活性化され、 その結果、 上記信号光が増 幅されるようになっている。  2. Description of the Related Art Conventionally, a core (single mode core) doped with an excitation light active material, a first cladding covering the periphery of the core, and a second cladding covering the periphery of the first cladding are provided. Double-cladded fiber is known. The double clad fin is used for a fiber laser or a fiber amplifier. In a fiber laser or a fiber amplifier, a signal light is propagated in the core of the double clad, while an excitation light for exciting the signal light is used. Is propagated in the first class. Thus, each time the excitation light crosses the core, the excitation light active substance is activated, and as a result, the signal light is amplified.
ところで、 上記ダブルクラッ ドファイバにおいて、 励起光に対する開口数 を向上させるためには、 第 2クラッ ドの屈折率を第 1クラッ ドに比べて低く する必要がある。 このため、 従来のダブルクラッ ドファイバにおいては、 上 記コア及び第 1クラヅ ドを石英 （ S i 0 2 ) によって形成するのに対し、 第 2クラッ ドを例えば紫外線硬化型樹脂によって形成するようにしている。 By the way, in the above-mentioned double cladding fiber, the refractive index of the second cladding needs to be lower than that of the first cladding in order to improve the numerical aperture of the pumping light. Therefore, in the conventional double cladding mode fiber, while the upper SL core and first Kuradzu de formed by quartz (S i 0 2), and the second clad so as to form, for example, by a UV-curable resin I have.
しかしながら、 上記第 2クラッ ドを樹脂によって形成しても、 励起光に対 する開口数は 0 . 5程度にしかならず、 開口数のさらなる向上は望めない。 また、 第 2クラヅ ドを樹脂で形成することで、 ダブルクラヅ ドファイバに、 熱安定性の問題が生じてしまうことにもなる。 本発明は、 このような事情に鑑みてなされたものであり、 その目的とする ところは、 励起光に対する開口数が向上したダブルクラッ ドファイバ及びそ の製造方法を提供することにある。 発明の開示 However, even if the second cladding is formed of a resin, the numerical aperture for excitation light is only about 0.5, and further improvement of the numerical aperture cannot be expected. In addition, forming the second cladding with a resin also causes a problem of thermal stability in the double cladding fiber. The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a double clad fiber having an improved numerical aperture for excitation light and a method for manufacturing the same. Disclosure of the invention
第 1の発明は、 ファイバ中心軸方向に延びかつ信号光が伝播するコアと、 該コアの周囲を覆いかつ上記信号光を励起させる励起光が伝播する第 1クラ ッ ドと、 該第 1クラッ ドの周囲を覆う第 2クラッ ドとを備えたダブルクラッ ドファイバに係る。  According to a first aspect of the present invention, there is provided a core which extends in a central axis direction of a fiber and through which signal light propagates, a first cladding covering the periphery of the core and through which pumping light for pumping the signal light propagates, and the first cladding. And a second cladding fiber covering the periphery of the cladding.
そして、 第 1の発明では、 上記第 2クラヅ ドを、 上記ファイバ中心軸方向 に延びる多数の細孔を有する多孔構造に構成する。  In the first invention, the second cladding has a porous structure having a large number of fine pores extending in the fiber central axis direction.
ここで、 上記コアには励起光活性物質をドープするのが好ましい。 励起光 活性物質としては、 例えば希土類元素としてもよい。 また、 希土類元素とし ては、 エルビウム （ E r ) , ネオジム （ N d ) 及びイツテリビゥム （ Y b ) の 内の少なくとも一つとしてもよい。  Here, the core is preferably doped with an excitation light active substance. The excitation light active substance may be, for example, a rare earth element. In addition, the rare earth element may be at least one of erbium (Er), neodymium (Nd), and ytterbium (Yb).
さらに、 上記コアには、 第 1クラッ ドよりも屈折率を高めるために、 屈折 率を高める物質、 例えばゲルマニウム （G e ) をド一プするのが好ましい。 第 1の発明に係るダブルクラッ ドファイバでは、 その第 2クラッ ドがファ ィバの中心軸方向に延びる多数の細孔を有する多孔構造に構成されている。 このため、 第 2クラッ ドの屈折率 （実劾屈折率） は、 各孔内の空気の屈折率 と、 この孔以外の部分の屈折率とによって決定される。 つまり、 第 2クラッ ドの空隙率 （第 2クラッ ドの全体積 （又は断面積） に対する孔の全体積 （又 は断面積） の割合） に応じてこの第 2クラッ ドの実効屈折率が変化する。 具 体的には、 上記空隙率が高くなる程、 上記第 2クラッ ドの実効屈折率は低下 する。 従って、 上記第 2クラッ ドの実行屈折率を低くすることによって、 こ の第 2クラッ ドと第 1クラッ ドとの比屈折率差を比較的大きくすることがで きる。 その結果、 ダブルクラッ ドファイバの励起光に対する開口数を大幅に 増大させることが可能になる。 Further, it is preferable that the core is doped with a material for increasing the refractive index, for example, germanium (Ge) in order to increase the refractive index more than the first clad. In the double cladding fiber according to the first invention, the second cladding has a porous structure having a large number of pores extending in the direction of the central axis of the fiber. For this reason, the refractive index of the second class (impeached refractive index) is determined by the refractive index of the air in each hole and the refractive index of the portion other than this hole. In other words, the effective refractive index of the second cladding changes according to the porosity of the second cladding (the ratio of the total volume (or cross-sectional area) of the holes to the total volume (or cross-sectional area) of the second cladding). I do. Specifically, the higher the porosity, the lower the effective refractive index of the second clad. Therefore, by lowering the effective refractive index of the second cladding, the relative refractive index difference between the second cladding and the first cladding can be made relatively large. As a result, the numerical aperture of the double-cladding fiber for pump light is greatly increased. It is possible to increase.
また、 第 2クラッ ドが S i 0 2製でも、 この第 2クラッ ドの空隙率を変え ることだけで、 第 2クラッ ドと第 1クラッ ドとの比屈折率差を大きくするこ とができる。 このため、 この第 2クラッ ドを樹脂によって形成する必要性が なくなる。 つま り、 上記第 2クラヅ ドを S i 0 2製とすることによって、 ダ プルクラッ ドフアイバの熱安定性の問題が解消される。 The second clad is also made of S i 0 2, only Rukoto changing the porosity of the second clad, and a large child relative refractive index difference between the second clad and the first clad it can. Therefore, it is not necessary to form the second clad with resin. That is, the second Kuradzu de by a S i 0 2 made, thermal stability problems of da Purukura' Dofuaiba is eliminated.
第 2の発明に係るダブルクラッ ドファイバは、 第 1及び第 2クラッ ドを、 ファイバ中心軸方向に延びる多数の細孔を有する多孔構造に構成するもので ある。  In the double cladding fiber according to the second invention, the first and second cladding fibers have a porous structure having a large number of pores extending in the central axis direction of the fiber.
つまり、 第 2の発明では、 第 1の発明とは異なり、 第 2クラッ ドだけでな く第 1クラッ ドも多孔構造に構成する。 こうすることで、 第 1クラッ ドの空 隙率を変えることによって、 この第 1クラッ ドの屈折率 （実効屈折率） は変 化する。 このため、 コアと第 1クラッ ドとの比屈折率差を比較的小さくする ことによって、 上記コアの径を大きく しても、 そのコアはシングルモード化 する。 すなわち、 上記第 1クラッ ドを多孔構造とすることによって、 ダブル クラッ ドファイバのコア径を拡大させることが可能になる。  That is, in the second invention, unlike the first invention, not only the second cladding but also the first cladding has a porous structure. Thus, by changing the porosity of the first cladding, the refractive index (effective refractive index) of the first cladding changes. For this reason, by making the relative refractive index difference between the core and the first clad relatively small, the core becomes single-mode even if the diameter of the core is increased. That is, by making the first clad have a porous structure, the core diameter of the double clad fiber can be increased.
ここで、 第 2の発明に係るダブルクラヅ ドファイバにおいても、 そのコア には励起光活性物質を ド一プすると共に、 例えば G eを ド一プするのが好ま しい。 励起光活性物質としては、 E r , N d , Y bといった希土類元素とし てもよい。  Here, also in the double clad fiber according to the second invention, it is preferable that the excitation light active substance is doped in the core and Ge is doped, for example. The excitation light active substance may be a rare earth element such as Er, Nd, or Yb.
また、 第 2の発明に係るダブルクラッ ドファイバにおいては、 第 1クラッ ドの空隙率を、 第 2クラッ ドの空隙率よりも低く設定するのがよい。  In the double clad fiber according to the second invention, it is preferable that the porosity of the first clad is set lower than the porosity of the second clad.
こうすることで、 第 2クラッ ドの実効屈折率が第 1クラッ ドの実効屈折率 に比べて小さくなる。 これにより、 励起光を上記第 1クラッ ド内で伝播させ ることが可能になる。  By doing so, the effective refractive index of the second cladding becomes smaller than the effective refractive index of the first cladding. This makes it possible to propagate the excitation light in the first cladding.
また、 第 2の発明に係るダブルクラッ ドファイバにおいては、 第 1クラッ ドの空隙率を、 2 . 5 %以下に設定するのが好ましい。 こうすることで、コアと第 1クラッ ドとの比屈折率差が比較的小さくなる。 従って、 上述したように、 コア径を拡大させても、 そのコアはシングルモー ドコアになる。 In the double clad fiber according to the second invention, it is preferable that the porosity of the first clad be set to 2.5% or less. By doing so, the relative refractive index difference between the core and the first clad becomes relatively small. Therefore, as described above, even if the core diameter is increased, the core becomes a single mode core.
さらに、 第 2の発明に係るダブルクラヅ ドファイバにおいては、 第 1クラ ッ ドの細孔を、 ファイバ断面において周期的に配設するようにしてもよい。 こうすることで、 第 1クラッ ドの実効屈折率に波長依存性が生じる。 この ため、 コアがシングルモード化する条件が、 信号光の全波長に対して存在す るようになる。  Further, in the double clad fiber according to the second invention, the pores of the first clad may be periodically arranged in the cross section of the fiber. In this way, the effective refractive index of the first clad has wavelength dependence. For this reason, the condition for the core to be in a single mode exists for all the wavelengths of the signal light.
尚、 上記第 1及び第 2の発明に係るダブルクラッ ドファイバでは、 その第 1クラッ ドの断面形状は、例えば三角形、四角形及び六角形等の多角形状や、 円形状又は楕円形状等にすればよい。  In the double clad fiber according to the first and second inventions, the cross-sectional shape of the first clad may be, for example, a polygonal shape such as a triangle, a quadrangle and a hexagon, a circular shape or an elliptical shape. .
上記第 1及び第 2の発明は、 ダブルクラッ ドファイバに係る発明であった が、 第 3〜第 5の発明は、 ダブルクラッ ドファイバの製造方法に係る発明で ある。  The first and second inventions relate to the double clad fiber, but the third to fifth inventions relate to a method for manufacturing a double clad fiber.
第 3の発明は、 ファイバ中心軸方向に延びかつ信号光が伝播するコアと、 該コアの周囲を覆いかつ上記信号光を励起させる励起光が伝播する第 1クラ ッ ドと、 該第 1クラッ ドの周囲を覆う第 2クラッ ドとを備えたダブルクラッ ドファイバの製造方法に係る。  According to a third aspect of the present invention, there is provided a core extending in a central axis direction of a fiber, through which a signal light propagates, a first cladding that covers the periphery of the core, and through which a pump light for exciting the signal light propagates, and a first clad. The present invention relates to a method for producing a double clad fiber including a second cladding covering the periphery of the cladding.
そして、 第 3の発明は、 上記ダブルクラヅ ドファイバのコアとなるコア部 と、 該コア部の周囲を覆いかつ上記ダブルクラヅ ドファイバの第 1クラヅ ド となる第 1クラッ ド部とを有する第 1プリフォームを作製する第 1プリフォ —ム作製工程と、 筒状のサポート管内に、 上記第 1プリフォームを、 上記コ ァ部が該サポート管の略中心に位置するように配設すると共に、 上記第 1プ リフォームと上記サポート管との間に複数の筒状キヤビラリを配設すること で、 上記ダブルクラヅ ドファイバの第 2クラヅ ドとなる第 2クラッ ド部を形 成して第 2プリフォームを作製する第 2プリフォーム作製工程と、 上記第 2 プリフォームを加熱 ·延伸してファイバ状に線引きする線引き工程とを備え 第 3の発明によると、 第 1プリフォーム作製工程においては、 コア部と、 該コア部の周囲を覆う第 1クラッ ド部とを有する第 1プリフォームを作製す る。 この第 1プリフォームの作製手順としては、 ①例えば V A D法、 O V D 法又はロッ ドインチューブ法等の公知の製造方法によって、 コア部及びクラ ヅ ド部 （第 1クラッ ド部） を有するプリフォームを作製し、 ②この作製した プリフォームが所望の断面形状を有するように、 このプリフォームに研削加 ェを施す、 とすればよい。 The third invention provides a first preform having a core portion serving as a core of the double clad fiber, and a first cladding portion covering a periphery of the core portion and serving as a first clad of the double clad fiber. A first preform manufacturing step to be manufactured; and disposing the first preform in a cylindrical support tube such that the core portion is located substantially at the center of the support tube. By arranging a plurality of tubular cavities between the reform and the support tube, a second clad portion serving as a second clad of the double clad fiber is formed to form a second preform. A preform manufacturing step, and a drawing step of heating and stretching the second preform to draw a fiber. According to the third invention, in the first preform production step, a first preform having a core portion and a first clad portion surrounding the core portion is produced. The procedure for producing the first preform is as follows: (1) A preform having a core portion and a cladding portion (first cladding portion) is formed by a known production method such as a VAD method, an OVD method, or a rod-in-tube method. The preform may be manufactured, and (2) the preform may be subjected to grinding so that the preform has a desired cross-sectional shape.
第 2プリフォーム作製工程においては、 第 2プリフォームを作製する。 す なわち、 上記第 1プリフォームのコア部がサポート管の略中心に位置するよ うに、この第 1プリフオームを筒状のサポート管内に配設する。これと共に、 上記第 1プリフォームと上記サポート管との間に複数の筒状キヤビラリを配 設して第 2クラッ ド部を形成する。  In the second preform production step, a second preform is produced. That is, the first preform is disposed in the cylindrical support tube such that the core portion of the first preform is located substantially at the center of the support tube. At the same time, a plurality of tubular cavities are arranged between the first preform and the support tube to form a second cladding portion.
こうして作製された第 2プリフォームを、 線引き工程において加熱 ·延伸 してファイバ状に線引きする。 これにより、 上記第 1プリフォームが、 ダブ ルクラヅ ドファイバのコァ及び第 1クラヅ ドとなる。 一方、 第 2クラッ ド部 における各キヤビラリの孔が、 上記ダブルクラッ ドファイバの第 2クラッ ド においてファイバの中心軸方向に延びる細孔を形成する。 こうして、 ダブル クラヅ ドファイバの第 2クラヅ ドが多孔構造に構成される。 このように、 第 3の発明によると、 複数のキヤビラリを上記サポート管内に配設することだ けで、 多孔構造の第 2クラッドが製造可能になる。  The second preform thus manufactured is heated and drawn in a drawing step to draw a fiber. Thereby, the first preform becomes a double clad fiber core and a first clad. On the other hand, the holes of each capillary in the second cladding section form pores extending in the central axis direction of the fiber in the second cladding of the double clad fiber. Thus, the second cladding of the double cladding fiber has a porous structure. Thus, according to the third invention, the second clad having a porous structure can be manufactured only by disposing a plurality of cavities in the support tube.
ところで、 上記第 1プリフォームの作製工程は、 ダブルクラヅ ドファイバ の製造の際に、 従来から行われている工程である。 しかし、 この第 1プリフ オーム作製工程では、 プリフォームに対して研削加工を施すため、 極めて煩 雑であると共に、 複雑な断面形状を形成するのが困難であるという不都合が ある。  By the way, the manufacturing process of the first preform is a process that has been conventionally performed when manufacturing a double clad fiber. However, in the first preform manufacturing process, since the preform is subjected to grinding, it is extremely complicated and has a disadvantage that it is difficult to form a complicated cross-sectional shape.
第 4の発明は、 この不都合を解消するものであり、 ダブルクラッ ドフアイ バを、 より一層容易に製造し得る方法である。 The fourth invention solves this inconvenience, and the double This is a method that makes it easier to manufacture a bus.
具体的に、 第 4の発明に係るダブルクラッ ドファイバの製造方法は、 プリ フォームを作製するプリフォーム作製工程と、 該プリフォームを加熱 ·延伸 してファイバ状に線引きする線引き工程とを備える。  Specifically, the method for manufacturing a double clad fiber according to the fourth invention includes a preform manufacturing step of manufacturing a preform, and a drawing step of heating and stretching the preform to draw a fiber.
そして、 第 4の発明では、 上記プリフォーム作製工程が、 筒状のサポート 管内の略中心に、 少なく とも 1本の棒状コア用口ッ ドを配設することによつ て、 上記ダブルクラヅ ドファイバのコアとなるコァ部を形成するコァ部形成 工程と、 上記サポート管内の上記コア部の周囲に、 複数の棒状第 1クラッ ド 用ロヅ ドを配設することで、 上記ダブルクラヅ ドフアイバの第 1クラッ ドと なる第 1クラッ ド部を形成する第 1クラッ ド部形成工程と、 上記第 1クラッ ド部とサポート管との間に、 複数の筒状第 2クラッ ド用キヤビラリを配設す ることで、 上記ダブルクラッ ドファイバの第 2クラッ ドとなる第 2クラッ ド 部を形成する第 2クラッ ド部形成工程とを有する。  In the fourth aspect of the present invention, the preform manufacturing step includes arranging at least one rod-shaped core port substantially at the center of the cylindrical support pipe, thereby forming the double-clad fiber. A core forming step of forming a core serving as a core, and arranging a plurality of rod-shaped first clad rods around the core in the support pipe, thereby forming a first clad of the double clad fiber. Forming a first clad portion to be a clad, and disposing a plurality of tubular second clad cavities between the first clad portion and the support pipe. And forming a second clad portion that forms a second clad portion of the double clad fiber.
第 4の発明によると、プリフオーム作製工程におけるコア部形成工程では、 筒状のサポート管内の略中心に、 少なく とも 1本の棒状コア用ロッ ドを配設 する。 このことによって、 上記ファイバのコアとなるコア部を形成する。 こ のとき、サボ一ト管内に配設するコア用口ヅ ドの本数は、この口ヅ ドの径と、 プリフォームを線弓 Iきした後のダブルクラッ ドファイバにおけるコア径とに 応じて適宜設定すればよい。 尚、 上記コア用ロッ ドとしては、 例えば励起光 活性物質や G eがドープされたものとすればよい。  According to the fourth aspect of the present invention, in the core forming step in the preform manufacturing step, at least one rod for a rod-shaped core is disposed substantially at the center of the cylindrical support pipe. Thus, a core portion serving as a core of the fiber is formed. At this time, the number of core ports arranged in the sabot pipe is appropriately determined according to the diameter of this port and the core diameter of the double clad fiber after the preform is bowed. Just set it. The core rod may be, for example, one doped with an excitation light active substance or Ge.
次に、 第 1クラッ ド部形成工程では、 上記サポート管内の上記コア部の周 囲に複数の棒状第 1クラッ ド用ロッ ドを配設する。 これにより、 上記フアイ バの第 1クラッ ドとなる第 1クラッ ド部を形成する。  Next, in a first clad part forming step, a plurality of rod-shaped first clad rods are arranged around the core part in the support pipe. As a result, a first clad portion serving as a first clad of the fiber is formed.
そして、 第 2クラッ ド部形成工程では、 上記第 1クラッ ド部とサポート管 との間に複数の筒状第 2クラヅ ド用キヤビラリを配設する。 これにより、 上 記ファイバの第 2クラッ ドとなる第 2クラヅ ド部を形成する。  Then, in the second cladding portion forming step, a plurality of tubular second clad cavities are arranged between the first cladding portion and the support pipe. As a result, a second cladding portion that becomes the second cladding of the fiber is formed.
このように、 プリフォームにおける第 1クラッ ド部は、 複数の第 1クラヅ ド用ロッ ドによって形成される。 このため、 このロッ ドの配置を調整するこ とだけで、 上記第 1クラッ ド部 （ダブルクラッ ドファイバの第 1クラッ ド） を、所望の断面形状、例えば多角形状、円形状又は楕円形状等に形成し得る。 従って、 ダブルクラッ ドファイバの製造に際し研削加工を行う必要性がなく なり、 製造コストが大幅に低減化する。 As described above, the first clad portion of the preform includes a plurality of first clad portions. It is formed by a doodling rod. Therefore, by simply adjusting the arrangement of the rod, the first cladding portion (the first cladding of the double clad fiber) can be formed into a desired cross-sectional shape, for example, a polygonal shape, a circular shape, or an elliptical shape. Can be formed. Therefore, there is no need to perform a grinding process in the production of a double clad fiber, and the production cost is greatly reduced.
第 4の発明に係るダブルクラッ ドファイバの製造方法においては、 そのプ リフォーム作製工程において、 プリフォーム断面における第 1クラヅ ド部と 第 2クラッ ド部との境界部に、 第 1クラッ ド用ロッ ドと第 2クラッ ド用キヤ ビラリとを上記境界部に沿って交互に配設した混合層を設けるようにしても よい。  In the method for manufacturing a double clad fiber according to the fourth invention, in the preform manufacturing step, a first clad rod is provided at a boundary between the first clad part and the second clad part in the cross section of the preform. A mixed layer in which the second cladding cavities and the second cladding cavities are alternately arranged along the boundary may be provided.
このように、 プリフォーム断面における第 1クラッ ド部と第 2クラッ ド部 との境界部に混合層を設けたときには、 このプリフォームを線引きしたダブ ルクラッ ドファイバの断面において、 第 1クラヅ ドと第 2クラヅ ドとの界面 形状が波形になる。 これにより、 第 1クラッ ド内を伝播する励起光は、 この 界面においてランダムに反射するようになる。 このため、 上記励起光がコア に交差する確率が高まり、 ダブルクラッ ドファイバの励起効率の向上が図ら れる。  As described above, when the mixed layer is provided at the boundary between the first clad portion and the second clad portion in the cross section of the preform, the first clad and the second clad are drawn in the cross section of the double clad fiber obtained by drawing the preform. The shape of the interface with the 2nd grade becomes a waveform. As a result, the excitation light propagating in the first clad is randomly reflected at this interface. For this reason, the probability that the above-mentioned pumping light crosses the core is increased, and the pumping efficiency of the double clad fiber is improved.
第 5の発明に係るダブルクラッ ドフアイバの製造方法は、 第 2の発明に係 るダブルクラヅ ドファイバを製造するのに適している。  The method for producing a double clad fiber according to the fifth invention is suitable for producing the double clad fiber according to the second invention.
具体的に、 第 5の発明に係るダブルクラッ ドファイバの製造方法は、 プリ フォームを作製するプリフォーム作製工程と、 該プリフォームを加熱 ·延伸 してファイバ状に線引きする線引き工程とを備える。  Specifically, the method for producing a double clad fiber according to the fifth invention includes a preform producing step of producing a preform, and a drawing step of heating and stretching the preform to draw a fiber.
そして、 第 5の発明では、 上記プリフォーム作製工程が、 筒状のサポート 管内の略中心に、 少なくとも 1本の棒状コア用ロッ ドを配設することで、 上 記ダブルクラヅ ドファイバのコアとなるコア部を形成するコア部形成工程と、 上記サポート管内の上記コア部の周囲に、 複数の筒状第 1クラッ ド用キヤピ ラリを配設することで、 上記ダブルクラヅ ドファイバの第 1クラヅ ドとなる 第 1クラッ ド部を形成する第 1クラッ ド部形成工程と、 上記第 1クラッ ド部 とサポート管との間に、 複数の筒状第 2クラッ ド用キヤビラリを配設するこ とで、 上記ダブルクラッ ドファイバの第 2クラヅ ドとなる第 2クラッ ド部を 形成する第 2クラッ ド部形成工程とを有する。 In the fifth invention, the preform manufacturing step includes disposing at least one rod-shaped core rod substantially at the center of the cylindrical support tube, so that the core as the core of the double clad fiber is formed. Forming a cylindrical portion around the core portion in the support pipe and forming a plurality of cylindrical first clad capillaries to form the first clad of the double clad fiber. The first cladding part forming step of forming the first cladding part, and a plurality of cylindrical second clad cavities are disposed between the first cladding part and the support pipe, thereby achieving the above-mentioned. Forming a second clad portion forming a second clad portion of the double clad fiber.
第 5の発明によると、 プリフォームの第 1クラヅ ド部を、 複数の第 1クラ ッ ド用キヤビラリによって形成するため、 上述したように、 この第 1クラッ ド用キヤビラリの配置を調整することだけで、 所望の断面形状の第 1クラッ ド部 （ダブルクラッ ドファイバの第 1クラヅ ド） を形成し得る。 従って、 ダ ブルクラッ ドファイバの製造コストが大幅に低減される。  According to the fifth invention, since the first clad portion of the preform is formed by the plurality of first clad cavities, as described above, only the arrangement of the first clad cavities is adjusted. Thus, the first cladding portion (the first cladding of the double clad fiber) having a desired cross-sectional shape can be formed. Therefore, the production cost of double clad fiber is greatly reduced.
尚、第 1クラッ ド用キヤビラリの配置を調整すれば、第 1クラッ ドの孔が、 ファイバ断面において周期的に配設されたダブルクラッ ドファイバを形成す ることも容易に行い得る。 図面の簡単な説明  It should be noted that by adjusting the arrangement of the first cladding cavities, it is possible to easily form the double cladding fiber in which the holes of the first cladding are periodically arranged in the fiber cross section. BRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES
図 1は、第 1実施形態に係るダブルクラッ ドファイバを示す断面図である。 図 2は、 第 1実施形態に係るダブルクラヅ ドファイバのプリフォームを示 す断面図である。  FIG. 1 is a sectional view showing a double clad fiber according to the first embodiment. FIG. 2 is a cross-sectional view showing a preform of the double clad fiber according to the first embodiment.
図 3は、第 1及び第 2クラッ ド部の界面部分を拡大して示す断面図である。 図 4は、 第 1及び第 2クラヅ ド部の界面部分に混合層を設けた例を拡大し て示す断面図である。  FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view showing an interface between the first and second claddings. FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view showing an example in which a mixed layer is provided at the interface between the first and second cladding portions.
図 5は、 断面正六角形状のキヤビラリとロッ ドとを用いた場合の、 第 1及 び第 2クラッ ド部の界面部分を拡大して示す断面図である。  FIG. 5 is an enlarged cross-sectional view showing an interface portion between the first and second cladding portions when a cabillary and a rod having a regular hexagonal cross section are used.
図 6は、 断面正六角形状のキヤビラリとロッ ドとを用いた場合の、 第 1及 び第 2クラッ ド部の界面部分に混合層を設けた例を拡大して示す断面図であ る。  FIG. 6 is an enlarged cross-sectional view showing an example in which a mixed layer is provided at the interface between the first and second cladding portions when a hexagonal cross-sectioned cabillary and a rod are used.
図 7は、 第 1実施形態の変形例に係るダブルクラヅ ドファイバのプリフォ ームを示す断面図である。 図 8は、第 2実施形態に係るダブルクラッ ドファイバを示す断面図である。 図 9は、 第 2実施形態に係るダブルクラッ ドファイバのプリフォームを示 す断面図である。 発明を実施するための最良の形態 FIG. 7 is a cross-sectional view showing a preform of a double clad fiber according to a modification of the first embodiment. FIG. 8 is a cross-sectional view showing a double clad fiber according to the second embodiment. FIG. 9 is a cross-sectional view showing a preform of a double clad fiber according to the second embodiment. BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
以下、 本発明の実施形態を図面に基いて説明する。  Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
<第 1実施形態 >  <First embodiment>
図 1は、 本発明の第 1実施形態に係るダブルクラヅ ドファイノ 1を示して いる。 このダブルクラッ ドファイバは、 信号光が伝播するコア 1 1 と、 この コア 1 1の周囲を覆いかつ信号光を励起させる励起光が伝播する第 1クラッ ド 1 2と、 この第 1クラヅ ド 1 2の周囲を覆う第 2クラヅ ド 1 3と、 この第 2クラッ ド 1 3の周囲を覆うサポート部 1 4とを備えている。  FIG. 1 shows a double clad finino 1 according to a first embodiment of the present invention. The double clad fiber includes a core 11 through which the signal light propagates, a first clad 12 covering the core 11 and propagating the pump light for exciting the signal light, and a first clad 12 And a support portion 14 that covers the periphery of the second clad 13.
上記コア 1 1は、 S i〇2製のシングルモードコアであって、 上記ダブル クラヅ ドファイノ 1の略中心位置で該ダブルクラヅ ドフアイノ' 1の中心軸方 向に延びるように配設されている。 このコア 1 1には、 上記第 1クラヅ ド 1 2よりも屈折率が高くなるように、 例えば G eがド一プされている。 また、 上記第 1クラッ ド 1 2内を伝播する励起光によって上記コア 1 1内を伝播す る信号光が増幅するように、 例えば希土類元素 （具体的には、 E r、 N d、 Y b等） 等の励起光活性物質がドープされている。 The core 11 is a single mode core made of Si 2 , and is disposed so as to extend in the direction of the center axis of the double clad fin 1 at substantially the center of the double clad fin 1. The core 11 is doped with, for example, Ge so as to have a higher refractive index than the first clad 12. In addition, for example, a rare earth element (specifically, Er, Nd, Yb) is so amplified that the signal light propagating in the core 11 is amplified by the pumping light propagating in the first clad 12. Etc.).
上記第 1クラヅ ド 1 2は、 S i〇 2製であって、 上記コア 1 1の周囲を覆 いながら、 上記ダブルクラッ ドファイバ 1の中心軸方向に延びて配設されて いる。 この第 1クラッ ド 1 2の断面形状は、 図例では略正六角形状に形成さ れているが、第 1クラッ ド 1 2の断面形状は正六角形状に限らず、三角形状、 矩形状等の多角形状や、 円形状又は楕円形状等にしてもよい。 The first clad 12 is made of Si 2 , and extends in the central axis direction of the double clad fiber 1 while covering the periphery of the core 11. Although the cross-sectional shape of the first clad 12 is formed in a substantially regular hexagonal shape in the illustrated example, the cross-sectional shape of the first clad 12 is not limited to a regular hexagonal shape, but may be a triangular shape, a rectangular shape, or the like. Polygonal shape, circular shape, elliptical shape, or the like.
上記第 2クラッ ド 1 3は、 S i 0 2製であって、 上記第 1クラヅ ド 1 2の 周囲を覆いながら、 上記ダブルクラッ ドファイバ 1の中心軸方向に延びて配 設されている。 この第 2クラヅ ド 1 3は、 上記ダブルクラッ ドファイバ 1の 中心軸方向に延びる多数の孔 1 3 a , 1 3 a, …を有していて、 多孔構造に 構成されている。 この多数の孔 1 3 a， 1 3 a, …は、 上記ダブルクラヅ ド ファイノ 1の断面においてほぼ最密となるように配置されている。 尚、 上記 孔 1 3 a, 1 3 a， …を、 ほぼ最密となるように配置しなくても、 上記ファ ィバ断面において、 周方向に略均一となるように配置してもよい。 The second clad 1 3 is a S i 0, Ltd. 2, while covering the periphery of the first Kuradzu de 1 2 are arranged to extend in the direction of the central axis of the double clutch mode fiber 1. The second clad 13 is a double clad fiber 1 It has a number of holes 13a, 13a, ... extending in the direction of the central axis, and has a porous structure. The plurality of holes 13a, 13a,... Are arranged so as to be almost closest to each other in the cross section of the double clad fino 1. The holes 13 a, 13 a,... May be arranged so as to be substantially uniform in the circumferential direction in the fiber cross section without being arranged so as to be almost the closest.
上記サポート部 14は、 上記第 2クラッ ド 1 3を覆うように設けられてい る。このサポート部 1 4は、多孔構造の第 2クラヅ ド 1 3を保護すると共に、 ダブルクラッ ドファイバ 1の機械的強度を向上させる役割を担う。 尚、 上記 サポート部 14の外周囲には、 図示は省略するが、 通常の通信用の通信用光 フアイバ等に設けられている被覆材 （例えば紫外線硬化型樹脂等からなる被 覆材） を設けるのがよい。  The support part 14 is provided so as to cover the second clad 13. The support part 14 plays a role of protecting the second clad 13 having a porous structure and improving the mechanical strength of the double clad fiber 1. Although not shown, a coating material (for example, a coating material made of an ultraviolet-curable resin) provided on a communication optical fiber or the like for normal communication is provided around the support portion 14. Is good.
このように、上記ダブルクラヅ ドファイバ 1は、その第 2クラヅ ド 1 3が、 ファイバの中心軸方向に延びる多数の細孔を有する多孔構造に構成されてい る。 このため、 この第 2クラヅ ド 1 3の屈折率 （実効屈折率） は、 各孔 1 3 a， 1 3 a, …内の空気の屈折率と、 この孔以外の S i 02部分 （孔と孔と の間の部分） の屈折率とによって決定される。 つまり、 上記第 2クラッ ド 1 3の空隙率に応じて上記第 2クラッ ド 1 3の実効屈折率が変化する。 具体的 には、上記空隙率が小さい程、第 2クラッ ド 1 3の実効屈折率が大きくなり、 空隙率が大きい程、 第 2クラッ ド 1 3の実効屈折率が小さくなる。 Thus, the double clad fiber 1 has a second clad 13 having a porous structure having a large number of pores extending in the central axis direction of the fiber. Therefore, the refractive index of the second Kuradzu de 1 3 (the effective refractive index), each hole 1 3 a, 1 3 a, the refractive index of air in ..., S i 0 2 part (hole other than the hole Between the hole and the hole). That is, the effective refractive index of the second clad 13 changes according to the porosity of the second clad 13. Specifically, the smaller the porosity is, the larger the effective refractive index of the second clad 13 is, and the larger the porosity is, the smaller the effective refractive index of the second clad 13 is.
尚、 上記孔 1 3 a, 1 3 a, …が最密に配置されている場合が典型的であ るが、 第 2クラッ ド 1 3において、 隣り合う一対の孔 1 3 a, 1 3 aの中心 間距離 （ピッチ） Λが一定となるように配置されている場合には、 第 2クラ ッ ド 1 3の空隙率は、 上記ピッチ Λと、 各孔 1 3 aの径 dとの比 （d/Λ) によって規定される。 すなわち、 d/Λが小さい程、 空隙率が小さくなつて 第 2クラ ッ ド 1 3の実効屈折率が大きくなり、 上記 d/Λが大きい程、 空隙 率が大きくなつて上記第 2クラッド 1 3の実効屈折率が小さくなる。  It is to be noted that the holes 13a, 13a, ... are typically arranged closest to each other, but in the second clad 13, a pair of adjacent holes 13a, 13a are formed. When the distance between the centers (pitch) Λ of the second cladding 13 is fixed, the porosity of the second cladding 13 is calculated by the ratio of the pitch 上 記 to the diameter d of each hole 13 a. (D / Λ). That is, as d / Λ is smaller, the porosity is smaller and the effective refractive index of the second clad 13 is larger. As d / Λ is larger, the porosity is larger and the second clad 13 is larger. Has a small effective refractive index.
このように、 上記第 2クラヅ ド 1 3を多孔構造とすることによって、 その 空隙率に応じて、 第 2クラッ ド 1 3の実効屈折率を 1〜 1 . 4 6程度に変更 させることが可能になる。 これに伴い、 上記ダブルクラヅ ドフアイノ' 1の励 起光に対する開口数は 0 . 0 1〜 0 . 9 9程度に変更可能になる。 これに対 し、 上記第 2クラッ ドを紫外線硬化型樹脂によって形成する従来のダブルク ラヅ ドファイバは、 開口数が 0 . 5程度である。 従って、 上記第 2クラヅ ド 1 3を多孔構造とすることによって、 従来のダブルクラヅ ドファイバに比べ て励起光に対する開口数を大幅に増大させることが可能になる。 その結果、 ダブルクラヅ ドファイバ 1に、 大パワーの励起光を入射させることが可能に なり、 信号光の増幅効率の向上が図られる。 また、 第 2クラッ ド 1 3が S i 0 2製であるため、 上記ダブルクラヅ ドフアイノ ' 1の熱安定性を向上させる ことができる。 As described above, by forming the second clad 13 into a porous structure, According to the porosity, the effective refractive index of the second clad 13 can be changed to about 1-1.46. Along with this, the numerical aperture for the excitation light of the double-clad Fino'1 can be changed to about 0.01 to 0.99. On the other hand, a conventional double-clad fiber in which the second clad is formed of an ultraviolet curable resin has a numerical aperture of about 0.5. Therefore, by making the second clad 13 have a porous structure, it is possible to greatly increase the numerical aperture for pumping light as compared with a conventional double clad fiber. As a result, it becomes possible to make high power pumping light incident on the double cladding fiber 1, and the amplification efficiency of signal light is improved. Further, since the second clad 1 3 is made of S i 0 2, it is possible to improve the thermal stability of the Daburukuradzu Dofuaino '1.
次に、 上記ダブルクラッ ドファイノ 1の製造方法について、 図 2を参照し ながら説明する。 図 2は、 ダブルクラッ ドファイノ 1のプリフォーム 2を示 している。 尚、 このプリフォーム 2は左右対称のものであるため、 同図にお いては、 プリフォーム 2の右半分の図示を省略している。  Next, a method of manufacturing the double clad fino 1 will be described with reference to FIG. FIG. 2 shows preform 2 of double clad fino 1. Since the preform 2 is symmetrical, the right half of the preform 2 is not shown in FIG.
この第 1実施形態に係るダブルクラッ ドファイバ 1の製造方法は、 上記プ リ フォーム 2を作製するプリフォーム作製工程と、 該プリフォーム 2を加 熱 ·延伸してファイバ状に線引きする線引き工程とからなる。  The method for manufacturing the double clad fiber 1 according to the first embodiment includes a preform manufacturing step of manufacturing the preform 2 and a drawing step of heating and stretching the preform 2 to draw a fiber. Become.
先ず、 プリフォーム作製工程について説明する。 このプリフォーム作製ェ 程では、 断面略円形状の筒状サポート管 2 4を用意し、 このサポート管 2 4 内の略中心に、 断面円形状かつ棒状の S i 0 2製コア用ロッ ド 2 l aを 7本 配設する。 これにより、 上記ダブルクラッ ドファイバ 1のコア 1 1 となるコ ァ部 2 1を形成する （コア部形成工程）。 このコア部 2 1は、 上記サポート管 2 4の略中心に配置した 1本のコア用口ヅ ド 2 1 aの周囲に、 6本のコア用 ロッ ド 2 1 aを互いに接するように配設することで、 全体で断面略円形状と なるように形成すればよい。 尚、 上記コア用口ッ ド 2 1 aには、 屈折率を高 める G eと、 励起光活性物質とを予めドープしておくのがよい。 また、 上記 コア部 2 1を形成するコァ用ロッ ド 2 1 aの本数は、 上記コア用ロッ ド 2 1 aの径とダブルクラッ ドフアイバ 1におけるコァ 1 1の径とに応じて適宜調 整すればよい。 First, a preform manufacturing process will be described. In this preform manufacturing process, a cylindrical support tube 24 having a substantially circular cross section was prepared, and a rod 2 for a core having a circular cross section and a rod shape made of Si02 was placed substantially in the center of the support tube 24. 7 las will be provided. As a result, the core 21 serving as the core 11 of the double clad fiber 1 is formed (core part forming step). The core part 21 is provided with six core rods 21a around one core port 21a arranged substantially at the center of the support pipe 24 so as to be in contact with each other. By doing so, it suffices if the whole is formed so as to have a substantially circular cross section. It is preferable that the core port 21a be doped in advance with Ge for increasing the refractive index and an excitation light active substance. Also, The number of core rods 21 a forming the core portion 21 may be appropriately adjusted according to the diameter of the core rod 21 a and the diameter of the core 11 in the double-cladding fiber 1.
そして、 上記サボ一ト管 2 4内の上記コア部 2 1の周囲に、 断面円形状か つ棒状の S i 0 2製第 1クラッ ド用ロッ ド 2 2 aを複数本配設する。 これに より、 上記ダブルクラヅ ドファイバ 1の第 1クラッ ド 1 2 となる第 1クラヅ ド部 2 2を形成する （第 1クラヅ ド部形成工程）。 このとき、 上記第 1クラヅ ド用ロッ ド 2 2 aは、 上記第 1クラッ ド部 2 2が断面略正六角形状となるよ うに最密に配設するのがよい。 尚、 線引き工程後のダブルクラヅ ドファイバ 1における第 1クラッ ド 1 2が中実状になるのであれば、 上記第 1クラッ ド 用ロッ ド 2 2 aを最密に配設する必要はない。 また、 上記第 1クラッ ド用ロ ヅ ド 2 2 aとしては、 例えば G e等をド一プしたものを用いてもよい。 Then, the periphery of the core portion 2 1 of the sabot one preparative pipe 2 4, to a plurality of arranged the S i 0 rod de for 2 manufactured by first clad 2 2 a circular cross section or One rod-like. As a result, a first clad portion 22 that becomes the first clad 12 of the double clad fiber 1 is formed (first clad portion forming step). At this time, it is preferable that the first clad rods 22 a are arranged in the closest density so that the first clad portion 22 has a substantially regular hexagonal cross section. If the first clad 12 in the double clad fiber 1 after the drawing step becomes solid, it is not necessary to arrange the first clad rod 22a in the closest density. Further, as the first clad load 22a, for example, one obtained by doping Ge or the like may be used.
次に、 上記第 1クラッ ド部 2 2とサポート管 2 4との間に断面円形状かつ 筒状の S i 0 2製第 2クラッ ド用キヤビラリ 2 3 aを複数本配設する。 これ により、 上記ダブルクラヅ ドファイバ 1 の第 2クラヅ ド 1 3となる第 2クラ ヅ ド部 2 3を形成する （第 2クラヅ ド部形成工程）。 この第 2クラッ ド用キヤ ビラリ 2 3 aも最密に配設するのがよい。 尚、 第 2クラッ ド用キヤビラリ 2 3 aを、 最密でなくても、 ダブルクラヅ ドファイバ 1の第 2クラッ ド 1 3に おける孔 1 3 a , 1 3 a , …がダブルクラッ ドファイバ 1の周方向に略均一 に分布するように配設してもよい。 但し、 上記第 2クラッ ド用キヤビラリ 2 3 aは、 ダプルクラヅ ドフアイノ ' 1の第 2クラッ ド 1 3において、 ピッチ Λ が 5 m以下となるように配設するのが好ましい。 Next, a plurality of arranged a circular cross section and tubular S i 0 2 made second clad for Kiyabirari 2 3 a between the first clad section 2 2 and support tube 2 4. As a result, a second clad portion 23 that becomes the second clad 13 of the double clad fiber 1 is formed (a second clad portion forming step). It is also preferable to arrange the second cloud cable 23a in the closest density. The holes 13 a, 13 a,... In the second clad 13 of the double clad fiber 1 are arranged in the circumferential direction of the double clad fiber 1 even if the second clad cavities 23 a are not dense. They may be arranged so as to be distributed almost uniformly. However, it is preferable that the above-mentioned second clad cavities 23a are arranged such that the pitch 、 is 5 m or less in the second clad 13 of the double clad huino '1.
このようにして、 コア用口ヅ ド 2 1 a、 第 1クラッ ド用ロヅ ド 2 2 a及び 第 2クラッ ド用キヤビラリ 2 3 aのそれぞれがサポート管 2 4内に配設され たプリフォーム 2を作製する （プリフォーム作製工程）。 尚、 上記コア部形成 工程、 第 1クラッ ド部形成工程、 及び第 2クラッ ド部形成工程を行う順番に 制限はない。 そして、 このプリフォーム 2を、 図示省略の線引き炉において加熱 '延伸 してファイバ化する （線引き工程）。 この線引き工程においては、 上記フアイ バ 1の外周囲に被覆材を設けるようにしてもよい。 この線引き工程を行うこ とによって、 上記第 2クラッ ド用キヤビラリ 2 3 aの孔が第 2クラッ ド 1 3 の孔を形成する。 これにより、 この第 2クラッ ド 1 3を多孔構造にする。 ま た、 第 1クラッ ド用ロヅ ド 2 2 aが互いに融着して第 1クラッ ド 1 2を形成 しかつ、 上記コア用口ヅ ド 2 1 aが互いに融着してコア 1 1を形成する。 こ う して、 図 1に示すようなダブルクラヅ ドファイバ 1が製造される。 尚、 サ ポート管 2 4は、 上記ダブルクラヅ ドファイバ 1のサポート部 1 4を形成す る。 In this way, the preform in which the core port 21a, the first clad rod 22a, and the second clad cab 23a are disposed in the support pipe 24 is provided. 2 is prepared (preform preparation step). Note that there is no limitation on the order in which the core part forming step, the first cladding part forming step, and the second cladding part forming step are performed. Then, the preform 2 is heated and drawn into a fiber in a drawing furnace (not shown) (drawing step). In this drawing step, a coating material may be provided around the fiber 1. By performing this drawing step, the holes of the second clad cavities 23 a form the holes of the second clad 13. As a result, the second clad 13 has a porous structure. Also, the first clad rods 22a are fused together to form the first clad 12, and the core claws 21a are fused together to form the core 11a. Form. Thus, the double clad fiber 1 as shown in FIG. 1 is manufactured. The support tube 24 forms the support portion 14 of the double clad fiber 1.
この製造方法によると、 サポート管 2 4内に、 複数本の第 2クラヅ ド用キ ャビラリ 2 3 a， 2 3 a , …を配設することだけで、 上記ダブルクラヅ ドフ アイバ 1の第 2クラッ ド 1 3を多孔構造に構成することができる。 また、 プ リフオーム 2を作製する際に、 上記第 2クラヅ ド用キヤビラリ 2 3 aの内径 や、 この第 2クラッ ド用キヤビラリ 2 3 aを配設するピッチ （一対のキヤピ ラリ 2 3 a , 2 3 a間の距離） を変更することだけで、 上記第 2クラヅ ド 1 3の孔 1 3 aの径 dやビヅチ Λが変化して、 この第 2クラヅ ド 1 3の実効屈 折率を変更させることができる。  According to this manufacturing method, only by arranging a plurality of second clad cabs 23 a, 23 a,... In the support tube 24, the second clad of the double-clad fiber 1 is formed. 13 can be configured in a porous structure. Also, when fabricating the preform 2, the inner diameter of the second clad cab 23a and the pitch at which the second clad cab 23a is arranged (a pair of capillaries 23a, 2a). By simply changing the distance between 3a, the diameter d and the radius of the hole 13a of the second clad 13 are changed, and the effective refractive index of the second clad 13 is changed. Can be done.
また、 上記プリフオーム 2の第 1クラッ ド部 2 2も、 複数本の第 1クラヅ ド用ロッ ド 2 2 aによって形成するため、 研削工程を行わなくても第 1クラ ヅ ド部 2 2 (ダブルクラヅ ドファイバ 1の第 1クラッ ド 1 2 ) を所望の断面 形状に形成することができる。 図例では、 上記第 1クラヅ ド 1 2 (第 1クラ ッ ド部 2 2 ) の断面形状が略正六角形状であるが、 上記第 1クラッ ド用ロッ ド 2 2 aの配置を調整することだけで、 この第 1クラッ ド 1 2を、 三角形状 や矩形状等の多角形状や、 円形状又は楕円形状等に形成することができる。 従って、 ダブルクラヅ ドファイバ 1の製造コス トを大幅に低減させることが できる。 尚、 プリフォーム 2における第 1クラヅ ド部 2 2と第 2クラッ ド部 2 3と の境界部は、 例えば図 3に示すように構成すればよい。 つまり、 境界部 （境 界面） Sを挟んだ一方には第 1クラッ ド用ロッ ド 2 2 aのみを最密に配設す る一方、 上記境界面 Sを挟んだ他方には第 2クラッ ド用キヤビラリ 2 3 aの み最密に配設する。 このように上記第 1クラヅ ド用ロッ ド 2 2 aと第 2クラ ッ ド用キヤビラリ 2 3 aとをそれぞれ個別に配設して、 上記境界面 Sを形成 するようにすればよい。 Further, since the first clad portion 22 of the preform 2 is also formed by a plurality of first clad rods 22a, the first clad portion 22 (double clad) can be formed without performing a grinding step. The first cladding 12) of the fiber 1 can be formed into a desired cross-sectional shape. In the illustrated example, the cross-sectional shape of the first clad 12 (first clad part 22) is substantially a regular hexagon, but the arrangement of the first clad rod 22a may be adjusted. By itself, the first cladding 12 can be formed in a polygonal shape such as a triangular shape or a rectangular shape, a circular shape, an elliptical shape, or the like. Therefore, the manufacturing cost of the double clad fiber 1 can be significantly reduced. The boundary between the first cladding part 22 and the second cladding part 23 in the preform 2 may be configured, for example, as shown in FIG. In other words, only the first cladding rod 22a is placed closest to one side of the boundary (boundary interface) S, while the second cladding rod is placed on the other side of the boundary S. Only the cabillary 23a is placed closest. In this way, the first cladding rod 22 a and the second cladding cab 23 a may be individually arranged to form the boundary surface S.
また、 これとは異なり、 第 1クラッ ド部 2 2と第 2クラッ ド部 2 3との境 界部は、 例えば図 4に示すように構成してもよい。 つまり、 この境界部に、 上記第 1クラッ ド用ロヅ ド 2 2 aと第 2クラヅ ド用キヤビラリ 2 3 aとが、 上記境界部 （境界面） Sに沿って交互に配設された混合層 2 5を設けるよう にしてもよい。 このように混合層 2 5を設ければ、 ダブルクラヅ ドファイバ 1における第 1クラッ ド 1 2と第 2クラヅ ド 1 3との界面形状が波形になる c このため、 この界面において励起光がランダムに反射するようになる。 これ により、 上記励起光がコア 1 1に交差する確率がより一層高まり、 ダブルク ラヅ ドファイバ 1の励起効率を、 さらに向上させることができる。  Also, unlike this, the boundary between the first cladding section 22 and the second cladding section 23 may be configured as shown in FIG. 4, for example. That is, at this boundary, the first clad load 22 a and the second clad cab 23 a are alternately arranged along the boundary (boundary surface) S. A layer 25 may be provided. When the mixed layer 25 is provided in this manner, the interface shape between the first clad 12 and the second clad 13 in the double clad fiber 1 has a waveform c. Therefore, the excitation light is randomly reflected at this interface. I will be. As a result, the probability that the pumping light crosses the core 11 is further increased, and the pumping efficiency of the double-class fiber 1 can be further improved.
また、 上記第 1クラッ ド用ロッ ド 2 2 aは断面円形状のものに限らず、 例 えば図 5に示すように、 断面正六角形状の棒状部材 2 2 bとしてもよい。 ま た、 第 2クラヅ ド用キヤビラリ 2 3 aも、 断面正六角形状の筒状部材 2 3 b としてもよい。 尚、 図例では、 上記第 2クラッ ド用キヤビラリ 2 3 bの孔の 断面形状を円形状に形成しているが、 この孔の断面形状は円形状に限るもの ではない。 このような正六角形の断面形状を有する第 1クラッ ド用ロッ ド 2 2 b又は第 2クラヅ ド用キヤビラリ 2 3 bをサポート管 2 4内に配設すると きは、 上記第 1クラッ ド用ロッ ド 2 2 b又は第 2クラッ ド用キヤビラリ 2 3 bの側面同士を互いに密着させるように並べて配設していけばよい。 こうす ると、 隣り合う第 1クラッ ド用ロッ ド 2 2 b又は第 2クラッ ド用キヤビラリ 2 3 bの間に隙間を生じることなく、 これらの第 1クラッ ド用ロッ ド 2 2 b 又は第 2クラッ ド用キヤビラリ 2 3 bを配設することが可能になる。 また、 第 2クラヅ ド用キヤビラリ 2 3 bを配設した第 2クラヅ ド部 2 3においては. 上記キヤビラリ 2 3 bの孔が、 自動的に最密状に配置されることになる。 Further, the first cladding rod 22a is not limited to the one having a circular cross section, and may be, for example, a rod-shaped member 22b having a regular hexagonal cross section as shown in FIG. In addition, the second clad cavity 23a may be a cylindrical member 23b having a regular hexagonal cross section. In the illustrated example, the cross-sectional shape of the hole of the second clad cavity 23b is formed in a circular shape, but the cross-sectional shape of the hole is not limited to a circular shape. When the first clad rod 22 b or the second clad cab 23 b having such a regular hexagonal cross-sectional shape is provided in the support tube 24, the first clad rod is required. The side surfaces of the door 22b or the second clad cab 23b may be arranged side by side so as to be in close contact with each other. By doing so, there is no gap between the adjacent first-class rods 22b or second-layer cabillary 23b, and these first-class rods 22b. Alternatively, it is possible to arrange the second cab 2 3 b. Further, in the second cladding part 23 in which the second clad cavities 23b are arranged, the holes of the cabs 23b are automatically arranged in the closest density.
尚、 第 1クラヅ ド用ロッ ド 2 2 b及び第 2クラッ ド用キヤビラリ 2 3わの 断面形状を正六角形状とした場合でも、 図 6に示すように、 プリフォーム 2 における第 1クラヅ ド部 2 2と第 2クラッ ド部 2 3との境界部に、 上記第 1 クラヅ ド用ロッ ド 2 2 bと第 2クラッ ド用キヤビラリ 2 3 bとが、 境界面 S に沿って交互に配設された混合層 2 5を設けてもよい。  Even when the cross-sectional shape of the first clad rod 22 b and the second clad cab 23 is a regular hexagon, as shown in FIG. 6, the first clad portion of the preform 2 At the boundary between the second and second cladding sections 23, the first cladding rods 22b and the second cladding cab 23b are alternately arranged along the boundary surface S. A mixed layer 25 may be provided.
(変形例）  (Modified example)
次に、 上記とは異なるダブルクラッ ドファイノ ： Lの製造方法について、 図 7を参照しながら説明する。 図 7も、 ダブルクラヅ ドファイバ 1のプリフォ —ム 3を示しているが、 図 2と同様に、 上記プリフォーム 3の右半分の図示 を省略している。  Next, a method for manufacturing a double clad fino: L different from the above is described with reference to FIG. FIG. 7 also shows the preform 3 of the double clad fiber 1, but similarly to FIG. 2, illustration of the right half of the preform 3 is omitted.
この変形例に係るダブルクラヅ ドファイノ 1の製造方法は、 第 1プリフォ ーム作製工程と、 第 2プリフォーム作製工程と、 この第 2プリフォームを加 熱 -延伸してフアイバ状に線引きする線引き工程とからなる。  The manufacturing method of the double-clad finos 1 according to this modification includes a first preform manufacturing step, a second preform manufacturing step, and a drawing step of heating and stretching the second preform to draw a fiber shape. Consists of
上記第 1プリフォーム作製工程は、 上記ダブルクラッ ドファイバ 1のコア 1 1となるコア部 3 1と、 該コア部 3 2の周囲を覆いかつダブルクラッ ドフ アイバ 1の第 1クラヅ ド 1 2となる第 1クラヅ ド部 3 2とを有し、 その断面 が略六角形状に形成された第 1プリフォーム 3 5を作製する工程である。 こ の第 1プリフォーム 3 5は、 例えば V A D法、 0 V D法又は口ヅ ドィンチュ ープ法等の公知の方法によって、 コア部 3 1及びクラッ ド部 （第 1クラヅ ド 部 3 2 ) を有するプリフォームを作製し、 その後に、 このプリフォームが略 六角形状の断面形状を有するように、 このプリフォームに研削加工を施すこ とによって作製すればよい。  In the first preform manufacturing step, a core 31 serving as the core 11 of the double clad fiber 1 and a first clad 12 of the double clad fiber 1 covering the periphery of the core 32 are formed. This is a step of producing a first preform 35 having a first cladding part 32 and having a substantially hexagonal cross section. The first preform 35 has a core portion 31 and a cladding portion (first cladding portion 32) by a known method such as a VAD method, a 0 VD method, or a mouth-drawing method. A preform may be manufactured, and thereafter, may be manufactured by subjecting the preform to grinding so that the preform has a substantially hexagonal cross-sectional shape.
次に、 筒状サポート管 3 4を用意し、 上記第 1プリフォーム 3 5のコア部 3 1が上記サポート管 3 4の略中心に位置するように、 上記第 1プリフォー ム 3 5を筒状のサポート管 3 4内に配設する。 これと共に、 上記第 1プリフ オーム 3 5と上記サボ一ト管 3 4との間に筒状の第 2クラッ ド用キヤビラリ 3 3 aを複数本配設することで第 2クラッ ド部 3 3を形成する。 この第 2ク ラッ ド用キヤビラリ 3 3 aは、 上記第 1実施形態における第 2クラッ ド用キ ャビラリ 2 3 aと同様のものとすればよい。 また、 図例では、 上記第 2クラ ッ ド用ロッ ド 3 3 aを最密に配設しているが、 第 2クラッ ド用ロッ ド 3 3 a は最密に配設しなくてもよい。 Next, a cylindrical support tube 34 is prepared, and the first preform is placed so that the core 31 of the first preform 35 is located substantially at the center of the support tube 34. The system 35 is disposed in the cylindrical support tube 34. At the same time, by disposing a plurality of cylindrical second clad cavities 33a between the first preform 35 and the servo tube 34, the second clad portion 33 is formed. Form. The second clad cavity 33a may be the same as the second clad cavity 23a in the first embodiment. Further, in the example shown in the figure, the above-mentioned second cladding rod 33a is arranged closest, but the second cladding rod 33a does not have to be arranged closest. .
こうして、 第 1プリフォーム 3 5及び複数本の第 2クラヅ ド用キヤビラリ 3 3 aのそれぞれが、 サポート管 3 4内に配設された第 2プリフォーム 3を 作製する （第 2プリフォーム作製工程）。 尚、 上記とは逆に、 サボ一ト管 3 4 内に先ず第 2クラッ ド用キヤビラリ 3 3 aを配設した後に、 上記第 1プリフ オーム 3 5を配設するようにしてもよい。  In this way, each of the first preform 35 and the plurality of second clad cavities 33 a produces the second preform 3 disposed in the support tube 34 (second preform production step). ). Note that, contrary to the above, the first preform 35 may be provided after the second clad cavities 33a are provided in the sabot tube 34 first.
作製した第 2プリフォーム 3 6に対して行う線引き工程は、 上記第 1実施 形態で説明したのと同様であり、 ここでは、 その説明を省略する。  The drawing process performed on the produced second preform 36 is the same as that described in the first embodiment, and the description thereof is omitted here.
この製造方法によっても、 図 1に示すような、 第 2クラッ ド 1 3が多孔構 造に構成されたダブルクラッドファイバ 1を製造することができる。  According to this manufacturing method as well, it is possible to manufacture the double clad fiber 1 in which the second clad 13 has a porous structure as shown in FIG.
<第 2実施形態 >  <Second embodiment>
図 8は本発明の第 2実施形態に係るダブルクラッ ドファイバ 5を示してい る。 このダブルクラヅ ドフアイ ) 5は、 第 1及び第 2クラッ ド 5 2， 5 3が 共に、 ファイバの中心軸方向に延びる多数の孔 5 2 a , 5 3 aを有する多孔 構造に構成されている。 この点が上記第 1実施形態とは異なる。 尚、 図例で は、 第 1クラッ ド 5 2が断面略矩形状に形成されている （同図の一点鎖線参 照） が、 第 1クラヅ ド 5 2を、 その他の多角形状、 円形状、 又は楕円形状に 形成してもよいことは、 上記第 1実施形態と同様である。  FIG. 8 shows a double clad fiber 5 according to a second embodiment of the present invention. The double-clad fire 5 has a porous structure in which both the first and second clads 52, 53 have a large number of holes 52a, 53a extending in the direction of the central axis of the fiber. This point is different from the first embodiment. In the example of the figure, the first clad 52 is formed in a substantially rectangular cross-section (see the dashed line in the figure), but the first clad 52 is replaced by other polygonal shapes, circular shapes, Alternatively, it may be formed in an elliptical shape as in the first embodiment.
ここで、 多孔構造に構成された第 1クラッ ド 5 2の好ましい形態について 説明する。 ここでは、 上記第 1及び第 2クラヅ ドの孔 5 2 a , 5 3 aが最密 に配設されている場合を考える。 上記第 1クラッ ド 5 2における各孔 5 2 a の径を d 1、 ピッチを Λ 1 とし、 上記第 2クラヅ ド 5 3における各孔 5 3 a の径を d 2、 ピッチを Λ 2としたときに、 上記第 1クラッド 5 2は、 Here, a preferred embodiment of the first clad 52 having a porous structure will be described. Here, a case is considered in which the holes 52 a and 53 a of the first and second clads are arranged closest. Each hole 52 a in the first clad 52 When the diameter of each hole 53a in the second clad 53 is d2 and the pitch is Λ2, the first clad 52
d 2 /Λ 2≤d 1 /Λ 1 …… ( 1 )  d 2 / Λ 2≤d 1 / Λ 1 …… (1)
を満たすように構成するのがよい。 すなわち、 上記第 1クラッ ド 5 2の空隙 率が第 2クラッ ド 5 3の空隙率よりも低くなるようにするのがよい。 これに より、 上記第 2クラッ ド 5 3の実効屈折率が、 第 1クラッ ド 5 2の実効屈折 率に比べて小さくなり、 上記第 1クラッ ド 5 2内で励起光を伝播させること が可能になる。 It is good to be constituted so that it may satisfy. That is, it is preferable that the porosity of the first clad 52 be lower than the porosity of the second clad 53. As a result, the effective refractive index of the second clad 53 becomes smaller than the effective refractive index of the first clad 52, and the pumping light can be propagated in the first clad 52. become.
また、 上記第 1クラッド 5 2は、  Also, the first cladding 52 is
d 1 /Λ 1≤ 0 . 1 5 …… ( 2 )  d 1 / Λ 1≤ 0. 1 5 …… (2)
を満たすように構成するのがよい。 これにより、 第 1クラッ ド 5 2の空隙率 は 2 . 5 %以下に設定される。 これにより、 コア 5 1と第 1クラッ ド 5 2と の比屈折率差が比較的小さくなり、 ダブルクラヅ ドファイバ 5のコア 5 1の 径を拡大させても、 このコア 5 1はシングルモ一ド化する。 It is good to be constituted so that it may satisfy. Thus, the porosity of the first clad 52 is set to 2.5% or less. As a result, the relative refractive index difference between the core 51 and the first clad 52 becomes relatively small, so that even if the diameter of the core 51 of the double clad fiber 5 is increased, the core 51 becomes a single mode. .
さらに、 上記第 1クラッ ド 5 2の孔 5 2 aは、 ファイバ断面において周期 的に配設するのが好ましい。 第 1クラッ ド 5 2の孔 5 2 aを周期的に配設す ることには、第 1クラッ ド 5 2の孔 5 2 aを最密に配置することも含まれる。 これにより、 第 1クラッ ド 5 2の実効屈折率に波長依存性が生じる。 その結 果、 信号光の全波長に対して、 コア 5 1がシングルモード化する条件が存在 するようになる。  Further, it is preferable that the holes 52a of the first clad 52 are periodically arranged in the cross section of the fiber. The periodical arrangement of the holes 52a of the first clad 52 includes the arrangement of the holes 52a of the first clad 52 in the closest density. As a result, the effective refractive index of the first clad 52 has wavelength dependence. As a result, there is a condition that the core 51 becomes a single mode for all wavelengths of the signal light.
次に、 この第 2実施形態に係るダブルクラッ ドファイバ 5の製造方法につ いて、 図 9を参照しながら説明する。 この第 2実施形態に係るプリフォーム 4の作製は、 上記第 1実施形態に係るプリフォーム 2の作製と比較して （図 2参照）、第 1クラッ ド部 4 2を、断面円形状かつ筒状の第 1クラヅ ド用キヤ ビラリ 4 2 aを配設することで形成する点のみが異なる。 従って、 上記プリ フォーム 4を作製する際には、 サポート管 4 4内にコア用ロッ ド 4 l aを配 設することによってコア部 4 1の形成したり、 第 2クラッ ド用キヤビラリ 4 3 aを配設することによって第 2クラッ ド部 4 3をしたりするが、 この手順 は上記第 1実施形態に係るプリフォーム 2の作製と同様である。 このため、 その説明は省略する。 Next, a method of manufacturing the double clad fiber 5 according to the second embodiment will be described with reference to FIG. The fabrication of the preform 4 according to the second embodiment is different from the fabrication of the preform 2 according to the first embodiment (see FIG. 2) in that the first clad portion 42 is formed into a circular cross-section and a cylinder. The only difference is that the shape is formed by arranging the first-stage cable carrier 42a. Therefore, when producing the preform 4, the core part 41 is formed by disposing the core rod 4 la in the support pipe 44, or the second clad cavities 4 are provided. By disposing 3a, the second clad portion 43 is formed, but this procedure is the same as that for producing the preform 2 according to the first embodiment. Therefore, the description is omitted.
尚、 上記プリフォーム 4の作製に用いる第 1クラヅ ド用キヤビラリ 4 2 a 及び第 2クラッ ド用キヤビラリ 4 3 aを適宜選択することによって、 上記式 ( 1 ) 及び式 （ 2 ) を満たす第 1クラッ ド 5 2を作成することができる。 一 例として、 第 1クラッ ド用キヤビラリ 4 2 aとして、 その外径が上記第 2ク ラッ ド用キヤビラリ 4 3 aの外径と同一のものとする一方、 その内径が上記 第 2クラヅ ド用キヤビラリ 4 3 aの内径よりも小さいものを用いると、 第 1 クラヅ ド 5 2は、 上記式 （ 1 ) を満たすものになる。  By properly selecting the first clad cavity 42 a and the second clad cavity 43 a used for the production of the preform 4, the first and second satisfies the above equations (1) and (2). You can create a clad 52. As an example, the outer diameter of the first clad cavity 42a is the same as the outer diameter of the second clad cavity 43a, while the inner diameter is the second clad cavity 42a. If a smaller diameter than the inside diameter of the capillary 43a is used, the first class 52 satisfies the above expression (1).
このように、 第 2実施形態に係るダブルクラヅ ド フ ァイ ノ、' 5は、 第 1クラ ヅ ド 5 2が多孔構造に構成されるため、 コ ア 5 1 と第 1クラヅ ド 5 2との比 屈折率差を容易に変更可能である。 これにより、 シングルモードの条件を満 たしつつも、 コア 5 1の径が拡大したダブルクラヅ ドファイバ 5を構成する ことができる。  As described above, the double clad fin 5 according to the second embodiment has a structure in which the core 51 and the first clad 52 are formed because the first clad 52 has a porous structure. The relative refractive index difference can be easily changed. Thereby, it is possible to configure the double clad fiber 5 in which the diameter of the core 51 is enlarged while satisfying the condition of the single mode.
また、 第 1及び第 2クラッ ド 5 2 , 5 3がそれぞれ多孔構造に構成された ダブルクラヅ ドファイノ 5も、 第 1及び第 2クラッ ド用キヤビラリ 4 2 a， 4 3 aをサポート管 4 4内に配設することだけで製造することができる。 さ らに、 第 1クラッ ド 5 2を第 1クラヅ ド用キヤビラリ 4 2 aによつて形成す るため、 この第 1クラッ ド 5 2の断面形状に容易に形成することができる。 次に、 本発明に係る製造方法によってダブルクラッ ドファイバを製造した 実施例について説明する。  In addition, the double-clad finos 5 in which the first and second clads 52 and 53 have a porous structure, respectively, are also provided with the first and second clad cavities 42 a and 43 a in the support pipe 44. It can be manufactured simply by disposing. Furthermore, since the first clad 52 is formed by the first clad cavities 42a, the first clad 52 can be easily formed in a sectional shape. Next, an example in which a double clad fiber is manufactured by the manufacturing method according to the present invention will be described.
<第 1実施例 >  <First embodiment>
第 1実施例は、 上記第 1実施形態に係る製造方法によってダブルクラッ ド ファイバを製造した例である。 この第 1実施例で用いたサポート管等は、 以 下の通りである。 尚、 Δ :比屈折率差である。  Example 1 is an example in which a double clad fiber was manufactured by the manufacturing method according to the first embodiment. The support pipes and the like used in the first embodiment are as follows. Δ: relative refractive index difference.
サボ一ト管： 4 0 mm x 5 t X 3 0 0 m m L コア用ロッ ド（△ 1. 0 % (G e ド一プ）、 Ybド一プ（ 3000 p pm))：
Figure imgf000021_0001
Sabot tube: 40 mm x 5 t X 300 mm L Core rod (△ 1.0% (Ge dope), Yb dope (3000 ppm)):
Figure imgf000021_0001
第 1クラッ ド用ロッ ド （ Δ 0. 5 % ( G e ド一プ））： 500 m X 30 0 mmL  1st Cladding rod (Δ0.5% (Ged)): 500mX300mmL
第 2クラッ ド用キヤビラリ ：外径 0500〃m, 内径 02 O O〃mX 3 O 0 mmL  Cable for the second clad: O.D. 0500〃m, I.D. 02 O O〃mX 3 O 0 mmL
そして、 図 2に示すように、 上記サポート管 24内の略中心に上記コア用 ロッ ド 2 1 aを 7本配設してコア部 2 1を形成した。 これと共に、 上記コア 部 2 1の周囲に上記第 1クラッ ド用ロッ ド 22 aを断面略正六角形状となる ように最密に配設することで第 1クラッ ド部 22を形成した。 さらに、 上記 第 1クラヅ ド部 22とサポート管 24との間に上記第 2クラヅ ド用キヤビラ リ 23 aを最密に配設して第 2クラヅ ド部 23を形成した。 尚、 上記第 2ク ラヅ ド用キヤビラリ 23 aは、 塩素処理を施していると共に、 その両端開口 を閉止している。  Then, as shown in FIG. 2, seven core rods 21a were disposed substantially at the center of the support tube 24 to form a core portion 21. At the same time, the first clad rod 22a was formed around the core 21 so as to be closest to the hexagonal cross section of the first clad rod 22a, thereby forming the first clad part 22. Further, the second clad cab 23a is arranged between the first clad portion 22 and the support pipe 24 in the closest density to form the second clad portion 23. In addition, the above-mentioned second clad cavity 23a is subjected to chlorination and the openings at both ends thereof are closed.
こうして作製されたプリフォーム 2を旋盤にセヅ トして塩素処理を施し、 さらに、 上記サポート管 24内を減圧した後にこのサポート管 24の両端開 口を閉止した。  The preform 2 thus produced was set on a lathe and subjected to chlorination, and the inside of the support tube 24 was closed after the pressure inside the support tube 24 was reduced.
そして、 このプリフォーム 2を線引き加工することで、 外径 ø 1 25 m のダブルクラッ ドファイバを製造した。 この線引き工程の際に、 ファイバの 周囲に被覆材を設ける被覆加工を行った。  The preform 2 was drawn to produce a double clad fiber with an outer diameter of 線 125 m. At the time of this drawing process, coating was performed to provide a coating material around the fiber.
こうして製造されたダブルクラヅ ドファイバ 1 (図 1参照） は、 そのコア 1 1の径が略 ø 5〃m、 第 1クラッ ド 12の大きさ （正六角形断面の対角線 の長さ） が略 60〃m、 第 2クラッ ド 1 3の径が 94〃mであった。 また、 第 2クラヅ ド 1 3の各孔 13 aの径 dが 1. l〃m、 ピッチ Λが 1. 6〃m であった。 そして、 ダブルクラヅ ドファイバ 1の励起光に対する開口数は、 0. 85〜 0. 86であった。  The double clad fiber 1 (see FIG. 1) manufactured in this manner has a core 11 having a diameter of approximately ø5 mm and a first cladding 12 having a size (diagonal length of a regular hexagonal cross section) of approximately 60 mm. The diameter of the second clad 13 was 94 m. Further, the diameter d of each hole 13a of the second clad 13 was 1. l〃m, and the pitch was 1.6 1.m. The numerical aperture of the double clad fiber 1 for the excitation light was 0.85 to 0.86.
<第 2実施例 > 第 2実施例は、 上記第 2実施形態に係る製造方法によってダブルクラッ ド ファイバを製造した例である。 この第 2実施例で用いたサポート管等は、 以 下の通りである。 <Second embodiment> The second example is an example in which a double clad fiber is manufactured by the manufacturing method according to the second embodiment. The support pipes and the like used in the second embodiment are as follows.
サポート管： 04 Ommx 5 t x 3 O O mmL  Support tube: 04 Ommx 5 t x 3 O O mmL
コア用ロッ ド（△ 1. 0 % (G e ドープ）、 Yb ド一プ（ 3 0 0 0 p pm)) ： ^ 5 0 0 έπιχ 3 0 0 mmL  Core rod (△ 1.0% (Ge dope), Yb dope (300 ppm)): ^ 500 έπιχ 300 mmL
第 1クラッ ド用キヤビラリ ：外径 5 0 0〃m, 内径 0 1 O O〃mx 3 O 0 mmL  Cylinder for the first class: outer diameter 500 mm, inner diameter 0 1 O O〃mx 3 O 0 mmL
第 2クラッ ド用キヤビラリ ：外径 5 0 0〃m， 内径 03 5 O mx 3 O 0 mmL  2nd class cable cab: outer diameter 500 mm, inner diameter 035 Omx3O0 mmL
そして、 図 9に示すように、 上記サポート管 44内の略中心に上記コア用 ロッ ド 4 1 aを配設してコア部 4 1を形成した。 これと共に、 上記コア部 4 1の周囲に上記第 1クラッ ド用キヤビラリ 4 2 aを断面略矩形形状となるよ うに配設することで、 第 1クラッ ド部 4 2を形成した。 さらに、 上記第 1ク ラッ ド部 4 2とサポート管 4 4との間に上記第 2クラヅ ド用キヤビラリ 4 3 aを配設して第 2クラッ ド部 4 3を形成した。 尚、 上記第 1及び第 2クラッ ド用キヤビラリ 4 2 a， 4 3 aは、 塩素処理を施していると共に、 その両端 開口を閉止している。  Then, as shown in FIG. 9, the core rod 41 a was disposed substantially at the center of the support pipe 44 to form a core portion 41. At the same time, the first clad cavities 42a were disposed around the core 41 so as to have a substantially rectangular cross section, thereby forming the first clad 42. Further, the second clad gallery 43 a was disposed between the first clad portion 42 and the support pipe 44 to form the second clad portion 43. The cavities 42a and 43a for the first and second clads are chlorinated and the openings at both ends are closed.
こうして作製されたプリフォーム 4を旋盤にセッ トして塩素処理を施し、 さらに、 上記サポート管 44内を減圧した後にこのサポート管 44の両端開 口を封止した。  The preform 4 thus produced was set on a lathe and subjected to chlorination. Further, the inside of the support tube 44 was sealed after the inside of the support tube 44 was depressurized.
そして、 このプリフォーム 4を線引き加工することで、 外径 ø 1 2 5〃m のダブルクラッ ドファイバを製造した。 この線引き工程の際に、 ファイバの 周囲に被覆材を設ける被覆加工を行った。  The preform 4 was drawn to produce a double clad fiber having an outer diameter of ø125 mm. At the time of this drawing process, coating was performed to provide a coating material around the fiber.
このようにして製造されたダブルクラヅ ドファイバ 5 (図 8参照） は、 そ のコア 5 1の径が略 ø 2. 4 j m, 第 1クラッ ド 5 2の各孔 5 2 aの径 d 1 が 0. 9 m、 ピッチ Λ 1が 1. 6 m、 第 2クラヅ ド 5 3の各孔 5 3 aの 径 d 2が 1. 4 111、 ピッチ Λ2が 1. 6 zmであった。 そして、 ダブルク ラヅ ドファイバ 5の励起光に対する開口数は、 0. 85〜 0. 86であった。 In the double clad fiber 5 (see FIG. 8) manufactured in this manner, the diameter of the core 51 is approximately ø2.4 jm, and the diameter d 1 of each hole 52 a of the first clad 52 is 0. 9 m, pitch 1 is 1.6 m, each hole of second clad 53 3 The diameter d2 was 1.4111, and the pitch Λ2 was 1.6 zm. The numerical aperture of the double-clad fiber 5 for pumping light was 0.85 to 0.86.

Claims

言青求の範囲 Scope of word blue
1 . ファイバ中心軸方向に延びかつ信号光が伝播するコアと、 該コアの周 囲を覆いかつ上記信号光を励起させる励起光が伝播する第 1クラッ ドと. 該第 1クラッ ドの周囲を覆う第 2クラッ ドとを備えたダブルクラッ ドフ アイバであって、 1. A core that extends in the direction of the central axis of the fiber and through which signal light propagates, and a first cladding that covers the periphery of the core and through which pumping light that excites the signal light propagates. A double-cladded Iva with a second cladding to cover,
上記第 2クラッ ドは、 上記ファイバ中心軸方向に延びる多数の細孔を 有する多孔構造に構成されていることを特徴とするダブルクラッ ドファ ィバ。  The double clad fiber, wherein the second clad has a porous structure having a large number of pores extending in a central axis direction of the fiber.
2 . コアには、 希土類元素がドープされていることを特徴とする請求項 1 に記載のダブルクラッドファイバ。 2. The double-clad fiber according to claim 1, wherein the core is doped with a rare earth element.
3 . ファイバ中心軸方向に延びかつ信号光が伝播するコアと、 該コアの周 囲を覆いかつ上記信号光を励起させる励起光が伝播する第 1クラッ ドと、 該第 1クラッ ドの周囲を覆う第 2クラッ ドとを備えたダブルクラッ ドフ ァィバであって、  3. A core extending in the direction of the central axis of the fiber and through which the signal light propagates, a first cladding that covers the periphery of the core and through which pumping light that excites the signal light propagates, and a periphery of the first cladding. A double clad fiber with a second cladding to cover,
上記第 1及び第 2クラッ ドは、 上記ファイバ中心軸方向に延びる多数 の細孔を有する多孔構造に構成されていることを特徴とするダブルクラ ヅ ドファイバ。  A double clad fiber, wherein the first and second claddings are configured in a porous structure having a large number of pores extending in the central axis direction of the fiber.
4 . コアには、 希土類元素がドープされていることを特徴とする請求項 3 に記載のダブルクラヅ ドファイバ。  4. The double clad fiber according to claim 3, wherein the core is doped with a rare earth element.
5 . 第 1クラッ ドの空隙率は、 第 2クラッ ドの空隙率よりも低く設定され ていることを特徴とする請求項 3に記載のダブルクラヅ ドファイバ。  5. The double clad fiber according to claim 3, wherein the porosity of the first cladding is set lower than the porosity of the second cladding.
6 . 第 1クラッ ドの空隙率は、 2 . 5 %以下に設定されていることを特徴 とする請求項 3に記載のダブルクラッ ドファイバ。  6. The double-cladding fiber according to claim 3, wherein the porosity of the first cladding is set to 2.5% or less.
7 . 第 1クラッ ドの細孔は、 ファイバ断面において周期的に配設されてい ることを特徴とする請求項 3に記載のダブルクラッ ドファイバ。 7. The double clad fiber according to claim 3, wherein the pores of the first clad are periodically arranged in a cross section of the fiber.
8 . ファイバ中心軸方向に延びかつ信号光が伝播するコアと、 該コアの周 囲を覆いかつ上記信号光を励起させる励起光が伝播する第 1クラッ ドと. 該第 1クラッ ドの周囲を覆う第 2クラッ ドとを備えたダブルクラッ ドフ アイバの製造方法であって、 8. A core extending in the central axis direction of the fiber and through which the signal light propagates, and a periphery of the core. A method for manufacturing a double-cladded fiber, comprising: a first cladding that covers an enclosure and through which pumping light that excites the signal light propagates; and a second cladding that covers the periphery of the first cladding.
上記ダブルクラヅ ドファイバのコアとなるコア部と、 該コア部の周囲 を覆いかつ上記ダブルクラヅ ドファイバの第 1クラヅ ドとなる第 1クラ ヅ ド部とを有する第 1プリフォームを作製する第 1プリフォーム作製ェ 程と、  Production of a first preform for producing a first preform having a core portion serving as a core of the double clad fiber and a first cladding portion covering the periphery of the core portion and serving as a first cladding of the double clad fiber The process and
筒状のサポート管内に、 上記第 1プリフォームを、 上記コア部が該サ ポート管の略中心に位置するように配設すると共に、 上記第 1 プリフォ —ムと上記サポート管との間に複数の筒状キヤビラリを配設することで、 上記ダブルクラヅ ドフアイバの第 2クラッ ドとなる第 2クラッ ド部を形 成して第 2プリフォームを作製する第 2プリフォーム作製工程と、  The first preform is disposed in a cylindrical support tube such that the core portion is located substantially at the center of the support tube, and a plurality of first preforms are provided between the first preform and the support tube. A second preform making step of forming a second preform by forming a second clad portion to be a second clad of the double-clad fiber by disposing the cylindrical cavities of
上記第 2プリフォームを加熱 ·延伸してファイバ状に線引きする線引 き工程とを備えていることを特徴とするダブルクラヅ ドフアイバの製造 方法。 A method of drawing and drawing the second preform into a fiber shape by heating and stretching the second preform.
. ファイバ中心軸方向に延びかつ信号光が伝播するコアと、 該コアの周 囲を覆いかつ上記信号光を励起させる励起光が伝播する第 1クラッ ドと、 該第 1クラッ ドの周囲を覆う第 2クラッ ドとを備えたダブルクラッ ドフ アイバの製造方法であって、 A core extending in the central axis direction of the fiber and through which signal light propagates, a first cladding covering the periphery of the core and propagating pump light for exciting the signal light, and covering the periphery of the first cladding; A method for manufacturing a double-cladded Aiva having a second clad,
プリフォームを作製するプリフォーム作製工程と、 該プリフォームを 加熱 ·延伸してファイバ状に線引きする線引き工程とを備え、  A preform manufacturing step of manufacturing a preform; and a drawing step of heating and stretching the preform to draw a fiber.
上記プリフォーム作製工程は、  The preform manufacturing step is
筒状のサボ一ト管内の略中心に、 少なく とも 1本の棒状コア用口ッ ド を配設することによって、 上記ダブルクラッ ドファイバのコアとなるコ ァ部を形成するコア部形成工程と、  A core part forming step of forming a core part serving as the core of the double clad fiber by arranging at least one rod-shaped core port at substantially the center of the cylindrical sabot pipe;
上記サポート管内の上記コア部の周囲に、 複数の棒状第 1クラッ ド用 口ッ ドを配設することで、 上記ダブルクラッ ドファイバの第 1クラッ ド となる第 1クラッ ド部を形成する第 1クラッ ド部形成工程と、 By arranging a plurality of rod-shaped first cladding ports around the core portion in the support pipe, the first cladding of the double clad fiber is provided. A first cladding portion forming step of forming a first cladding portion,
上記第 1クラッ ド部とサポート管との間に、 複数の筒状第 2クラッ ド 用キヤビラリを配設することで、 上記ダブルクラッ ドファイバの第 2ク ラッ ドとなる第 2クラッ ド部を形成する第 2クラッ ド部形成工程とを有 していることを特徴とするダブルクラヅ ドファイバの製造方法。 By arranging a plurality of tubular second clad cavities between the first clad portion and the support pipe, a second clad portion serving as the second clad of the double clad fiber is formed. A method for manufacturing a double clad fiber, comprising:
. プリフォーム作製工程において、 プリフォーム断面における第 1クラ ッ ド部と第 2クラッ ド部との境界部に、 第 1クラッ ド用ロッ ドと第 2ク ラッ ド用キヤビラリ とを上記境界部に沿って交互に配設した混合層を設 けることを特徴とする請求項 9に記載のダブルクラッ ドファイバの製造 方法。 In the preform manufacturing process, the first and second cladding rods and the cabril for the second cladding are located at the boundary between the first and second claddings in the cross section of the preform. 10. The method for producing a double clad fiber according to claim 9, wherein mixed layers alternately arranged along the fiber are provided.
. ファイバ中心軸方向に延びかつ信号光が伝播するコアと、 該コアの周 囲を覆いかつ上記信号光を励起させる励起光が伝播する第 1クラッ ドと、 該第 1クラッ ドの周囲を覆う第 2クラッ ドとを備えたダブルクラッ ドフ アイバの製造方法であって、  A core extending in the central axis direction of the fiber and transmitting the signal light; a first cladding covering the periphery of the core and propagating the excitation light for exciting the signal light; and covering a periphery of the first cladding. A method for manufacturing a double-cladded Aiva having a second clad,
プリフォームを作製するプリフォーム作製工程と、 該プリフォームを 加熱 ·延伸してファイバ状に線引きする線引き工程とを備え、  A preform producing step of producing a preform; and a drawing step of heating and stretching the preform to draw a fiber shape.
上記プリフォーム作製工程は、  The preform manufacturing step is
筒状のサポート管内の略中心に、 少なく とも 1本の棒状コァ用ロッ ド を配設することで、 上記ダブルクラヅ ドファイバのコアとなるコア部を 形成するコァ部形成工程と、  At least one rod-shaped core rod is provided at substantially the center of the cylindrical support pipe, thereby forming a core part that forms the core of the double-clad fiber.
上記サポート管内の上記コア部の周囲に、 複数の筒状第 1クラッ ド用 キヤビラ リを配設することで、 上記ダブルクラヅ ドファイバの第 1クラ ッ ドとなる第 1クラッ ド部を形成する第 1クラッ ド部形成工程と、  By disposing a plurality of cylindrical first clad cavities around the core portion in the support tube, a first clad portion forming the first clad portion of the double clad fiber is formed. A cladding part forming process,
上記第 1クラッ ド部とサポート管との間に、 複数の筒状第 2クラッ ド 用キヤビラリを配設することで、 上記ダブルクラッ ドファイバの第 2ク ラッ ドとなる第 2クラッ ド部を形成する第 2クラッ ド部形成工程とを有 していることを特徴とするダブルクラヅ ドファイバの製造方法。  By disposing a plurality of cylindrical second clad cavities between the first clad portion and the support pipe, a second clad portion serving as the second clad of the double clad fiber is formed. And a second cladding section forming step.
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