WO2026014334A1 - 中空コア光ファイバに加工されるプリフォーム、中空コア光ファイバに加工されるプリフォームの製造方法、および、中空コア光ファイバの製造方法 - Google Patents

中空コア光ファイバに加工されるプリフォーム、中空コア光ファイバに加工されるプリフォームの製造方法、および、中空コア光ファイバの製造方法

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preform
jacket tube
softening point
tube
optical fiber
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PCT/JP2025/023860
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English (en)
French (fr)
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学 塩▲崎▼
修平 豊川
修一郎 力身
拓志 永島
哲也 林
稔樹 樽
正 榎本
優斗 山口
心宇 周
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sumitomo Electric Industries Ltd
Original Assignee
Sumitomo Electric Industries Ltd
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B37/00—Manufacture or treatment of flakes, fibres, or filaments from softened glass, minerals, or slags
    • C03B37/01—Manufacture of glass fibres or filaments
    • C03B37/012—Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/02—Optical fibres with cladding with or without a coating
    • G02B6/032—Optical fibres with cladding with or without a coating with non solid core or cladding

Definitions

  • This disclosure relates to a preform to be processed into a hollow-core optical fiber, a method for manufacturing a preform to be processed into a hollow-core optical fiber, and a method for manufacturing a hollow-core optical fiber.
  • Patent Documents 1 and 2 disclose a preform that is processed into a hollow-core optical fiber, a method for manufacturing the preform, and a method for manufacturing a hollow-core optical fiber using the preform.
  • a preform to be processed into a hollow-core optical fiber comprises a jacket tube having an inner surface, and a plurality of cylindrical preforms arranged apart from one another within a space enclosed by the inner surface of the jacket tube.
  • the softening point of at least one of the plurality of cylindrical preforms is higher than the softening point of the jacket tube.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of one embodiment of a hollow-core optical fiber.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view showing a modified hollow-core optical fiber.
  • FIG. 3A is a diagram illustrating a method for manufacturing a preform to be processed into a hollow-core optical fiber.
  • FIG. 3B is a diagram illustrating a method for manufacturing a preform that is processed into a hollow-core optical fiber.
  • FIG. 3C is a cross-sectional view of a preform that is processed into a hollow-core optical fiber.
  • FIG. 4 is a schematic diagram showing a drawing apparatus for producing a hollow-core optical fiber by drawing a preform.
  • FIG. 5 is a diagram for explaining the arrangement of cladding tubes in a preform.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating how the ratio of the cladding tube outer diameter to the distance between the cladding tubes varies from upstream to downstream of the drawing.
  • FIG. 7 is a graph showing the relationship between the ratio of the cladding outer diameter to the distance between the cladding tubes and the drawing tension, plotting the peak value of the ratio of the cladding outer diameter to the distance between the cladding tubes under a constant internal pressure condition.
  • FIG. 8 is a graph showing the decrease in softening point when phosphorus is added to silica glass.
  • FIG. 9 is a graph showing the decrease in melt viscosity for each softening point when fluorine is added to silica glass.
  • FIG. 10A is a graph showing the relationship between the ratio of the outer diameter of the cladding tube to the distance between the cladding tubes and the difference in softening point for each drawing tension, for a preform with a diameter of 20 mm.
  • FIG. 10B is a graph showing the relationship between the ratio of the outer diameter of the cladding tube to the distance between the cladding tubes and the difference in softening point for each drawing tension, for a preform with a diameter of 50 mm.
  • FIG. 10C is a graph showing the relationship between the ratio of the outer diameter of the cladding tube to the distance between the cladding tubes and the difference in softening point for each drawing tension, for a preform with a diameter of 100 mm.
  • FIG. 10A is a graph showing the relationship between the ratio of the outer diameter of the cladding tube to the distance between the cladding tubes and the difference in softening point for each drawing tension, for a preform with a diameter of 20 mm.
  • FIG. 10B is
  • FIG. 10D is a graph showing the relationship between the ratio of the outer diameter of the cladding tube to the distance between the cladding tubes and the difference in softening point for each drawing tension, for a preform with a diameter of 200 mm.
  • FIG. 11 is a cross-sectional view showing a preform to be processed into a hollow-core optical fiber according to a first modified example.
  • FIG. 12 is a cross-sectional view showing a preform to be processed into a hollow-core optical fiber according to a second modification.
  • FIG. 13 is a cross-sectional view showing a preform to be processed into a hollow-core optical fiber according to a third modification.
  • FIG. 11 is a cross-sectional view showing a preform to be processed into a hollow-core optical fiber according to a first modified example.
  • FIG. 12 is a cross-sectional view showing a preform to be processed into a hollow-core optical fiber according to a second modification.
  • FIG. 13 is a cross-sectional
  • FIG. 14 is a cross-sectional view showing a preform to be processed into a hollow-core optical fiber according to a fourth modification.
  • FIG. 15 is a cross-sectional view showing a preform to be processed into a hollow-core optical fiber according to a fifth modification.
  • FIG. 16 is a cross-sectional view showing a preform to be processed into a hollow-core optical fiber according to a sixth modification.
  • FIG. 17 is a cross-sectional view showing a preform to be processed into a hollow-core optical fiber according to a seventh modification.
  • each cladding tube is disposed within a jacket tube. Each cladding tube is positioned so as to be spaced apart from one another.
  • internal pressure is applied to each cladding tube to prevent it from collapsing. This internal pressure is controlled to be smaller than the surface tension acting on the cladding tube downstream of drawing so that the outer diameter of the capillary (formed from the cladding tube) serving as the hollow-core optical fiber has the desired dimension (i.e., so that it does not expand beyond the desired dimension). Note that the internal pressure is constant from upstream to downstream of drawing.
  • downstream of drawing refers to the downstream side during drawing, and refers to the area near where the preform melts and is drawn until its outer diameter approaches the fiber diameter.
  • Upstream of drawing refers to the upstream side during drawing, and refers to the area immediately after the preform melts.
  • the surface tension generated in the cladding tube is inversely proportional to the radius of curvature of the cladding tube, and is different upstream and downstream of the drawing.
  • the radius of curvature of the cladding tube decreases from upstream to downstream of the drawing, the surface tension acting on the cladding tube upstream is smaller than the surface tension downstream.
  • the surface tension acting on the outside of the cladding tube may become smaller than the internal pressure of the cladding tube.
  • the cladding tubes which were previously arranged apart from each other, may expand, and the capillaries may come into contact with each other when they become optical fiber. If the capillaries come into contact with each other, the optical properties of the manufactured optical fiber will deteriorate.
  • the present disclosure aims to provide a preform to be processed into a hollow-core optical fiber, which can prevent cylindrical preforms such as cladding tubes from coming into contact with each other when producing a hollow-core optical fiber, and a method for manufacturing a preform to be processed into a hollow-core optical fiber.
  • the present disclosure also aims to provide a method for manufacturing a hollow-core optical fiber that can improve optical properties.
  • the present disclosure it is possible to prevent cylindrical preforms from coming into contact with each other when manufacturing a hollow-core optical fiber. Furthermore, according to the present disclosure, it is possible to improve the optical properties of the hollow-core optical fiber.
  • a preform to be processed into a hollow-core optical fiber includes a jacket tube having an inner surface, and a plurality of cylindrical preforms arranged apart from one another within a space enclosed by the inner surface of the jacket tube, wherein at least one of the plurality of cylindrical preforms has a softening point higher than the softening point of the jacket tube.
  • the softening point of the tubular preform is higher than that of the jacket tube.
  • the outer jacket tube can be sufficiently melted, while softening of the tubular preform at the melting temperature can be suppressed, thereby maintaining the strength of the tubular preform.
  • the preform is drawn to produce an optical fiber, even if the internal pressure applied to the tubular preform near the upstream of the drawing becomes greater than the surface tension acting on the tubular preform, it is possible to prevent a tubular preform from expanding and coming into contact with an adjacent tubular preform.
  • the softening point here refers to the temperature at which the material forming the tubular preform and the jacket tube begins to soften and deform under its own weight.
  • the softening point can be the "temperature at which the glass viscosity is approximately 10 7.6 dPa s" measured in accordance with JIS R 3103-1 (2001).
  • the softening point of the cylindrical preform may be at least 60°C higher than the softening point of the jacket tube. In this case, when the preform is drawn to produce optical fiber, it is possible to more reliably prevent one cylindrical preform from expanding and coming into contact with an adjacent cylindrical preform.
  • the softening point of the cylindrical preform may be 190°C or more higher than the softening point of the jacket tube.
  • a large-diameter preform such as one with a diameter of 100 mm or more (for example, a diameter of 200 mm)
  • the jacket tube may be doped with at least one of phosphorus, fluorine, chlorine, and a hydroxyl group.
  • a simple method can be used to make the softening point of the cylindrical preform higher than the softening point of the jacket tube.
  • the multiple cylindrically formed preforms may include at least one of a cylindrical cladding tube and a cavity-forming wall.
  • the cavity-forming wall may have a constant shape along the central axis of the space surrounded by the inner surface of the jacket tube.
  • the cavity-forming wall may have a curved surface that protrudes toward the central axis on a cross section perpendicular to the central axis.
  • the cavity-forming wall may, together with other elements of the preform, form a cylindrically enclosed cavity that is a closed region that does not include the central axis on a cross section perpendicular to the central axis.
  • the multiple cylindrical preforms may be fixed so as to contact the inner surface of the jacket tube. In this case, the core region defined by the multiple cylindrical preforms can be stabilized.
  • any of the preforms described in [1] to [7] above may further include support element preforms arranged between the inner surface of the jacket tube and each of the multiple tube-forming preforms.
  • the support element preforms may be fixed so as to contact at least one of the multiple tube-forming preforms and the inner surface of the jacket tube.
  • the tube-forming preforms can be positioned with high precision.
  • the jacket tube may have an inner jacket tube and an outer jacket tube covering the inner jacket tube.
  • the softening point of at least one of the multiple cylindrically formed preforms may be higher than the softening point of the outer jacket tube.
  • the preform is prepared by preparing a large-volume outer jacket tube separately from the cylindrically formed preform and the inner jacket tube. Even when such preforms are drawn to manufacture optical fiber, it is possible to prevent a cylindrically formed preform from expanding and coming into contact with an adjacent cylindrically formed preform.
  • the softening point of the cylindrical preform may be at least 60°C higher than the softening point of the outer jacket tube. In this case, when the preform is drawn to produce optical fiber, it is possible to more reliably prevent one cylindrical preform from expanding and coming into contact with an adjacent cylindrical preform.
  • the outer jacket tube may be doped with at least one of phosphorus, fluorine, chlorine, and a hydroxyl group.
  • a simple method can be used to make the softening point of the cylindrical preform higher than the softening point of the outer jacket tube.
  • a method for manufacturing a preform to be processed into a hollow-core optical fiber includes the steps of: arranging a plurality of cylindrical preforms in a space surrounded by the inner surface of an inner jacket tube, wherein the plurality of cylindrical preforms are spaced apart from one another; and fixing the plurality of cylindrical preforms in the space surrounded by the inner surface of the inner jacket tube.
  • the softening point of at least one of the plurality of cylindrical preforms is higher than the softening point of the inner jacket tube.
  • the cylindrical preform and the inner jacket tube are heated.
  • the softening point of the tubular preform is set higher than that of the inner jacket tube, and the tubular preform and the inner jacket tube are heated when the tubular preform is fixed. This prevents a tubular preform from expanding and coming into contact with an adjacent tubular preform, even if the internal pressure applied to the tubular preform near the upstream of the drawing becomes greater than the surface tension acting on the tubular preform when the preform is drawn to produce optical fiber as described above.
  • the preform manufacturing method of [12] above may further include the step of shrinking the first preform formed in the fixing step in the radial direction while heating it, and providing an outer jacket tube to cover the shrunken first preform to form a second preform.
  • the inner jacket tube thin, it is possible to heat it from the outside with a burner or the like, and fix the cylindrically formed preform by melting it.
  • a thick outer jacket tube it is possible to protect the structurally weak core when it is processed into an optical fiber.
  • a method for manufacturing a preform to be processed into a hollow-core optical fiber includes the steps of: arranging a plurality of cylindrical preforms in a space surrounded by the inner surface of an inner jacket tube, where the plurality of cylindrical preforms are arranged so as to be spaced apart from one another; fixing the plurality of cylindrical preforms in the space surrounded by the inner surface of the inner jacket tube; and forming a second preform by heating and radially shrinking the first preform formed in the fixing step, and further providing an outer jacket tube to cover the shrunken first preform.
  • the softening point of at least one of the plurality of cylindrical preforms is higher than the softening point of the outer jacket tube.
  • the cylindrical preform and the inner jacket tube are heated.
  • the softening point of the tubular preform is made higher than that of the outer jacket tube, and the tubular preform and the inner jacket tube are heated when the tubular preform is fixed. This prevents a tubular preform from expanding and coming into contact with an adjacent tubular preform, even if the internal pressure applied to the tubular preform near the upstream of the drawing becomes greater than the surface tension acting on the tubular preform when the preform is drawn to produce optical fiber as described above.
  • the softening point of the outer jacket tube may be lower than that of the inner jacket tube.
  • the outer jacket tube has a larger cross-sectional area and therefore has a lower softening point, the difference in softening point with the tube-forming preform can be further increased, suppressing softening of the tube-forming preform and maintaining the strength of the tube-forming preform.
  • the softening point of the cylindrically formed preform may be 60°C or more higher than the softening point of at least one of the inner jacket tube and the outer jacket tube. In this case, it is possible to provide preforms in which the cylindrically formed preforms do not come into contact with each other when manufacturing a hollow core optical fiber by drawing.
  • At least one of phosphorus, fluorine, chlorine, and a hydroxyl group may be added to at least one of the inner jacket tube and the outer jacket tube.
  • at least one of phosphorus, fluorine, chlorine, and a hydroxyl group may be added to at least one of the inner jacket tube and the outer jacket tube.
  • the multiple cylindrically formed preforms may include at least one of a cylindrical cladding tube and a cavity-forming wall.
  • the cavity-forming wall may have a constant shape along the central axis of the space surrounded by the inner surface of the inner jacket tube.
  • the cavity-forming wall may have a curved surface that protrudes toward the central axis on a cross section perpendicular to the central axis.
  • the cavity-forming wall may, together with other elements of the preform, form a cylindrically enclosed cavity that is a closed region that does not include the central axis on a cross section perpendicular to the central axis.
  • the multiple cylindrical preforms may be fixed so that they contact the inner surface of the jacket tube.
  • the core region defined by the multiple cylindrical preforms can be stabilized.
  • support element preforms may be provided so as to contact each of the multiple cylindrical preforms with the inner surface of the jacket tube.
  • the cylindrical preforms can be positioned with high precision.
  • a method for manufacturing a hollow-core optical fiber includes the steps of preparing a preform according to any one of [1] to [11] above, and heating and drawing the preform.
  • the optical fiber is manufactured by drawing a cylindrical preform whose softening point is higher than that of the jacket tube.
  • the outer jacket tube can be sufficiently melted, while softening of the cylindrical preform at the heating temperature can be suppressed, thereby maintaining the strength of the cylindrical preform.
  • this manufacturing method can manufacture hollow-core optical fibers with improved optical properties.
  • the drawing step may involve drawing while applying internal pressure to the space inside the multiple tubular preforms.
  • the internal pressure applied to each of the multiple tubular preforms may be maintained, from upstream to downstream of the drawing, to be smaller than the surface tension of each of the multiple molten tubular preforms. This more reliably prevents the tubular preforms from expanding and coming into contact with each other when manufacturing the optical fiber. Therefore, this manufacturing method makes it possible to manufacture a hollow-core optical fiber with improved optical properties.
  • the jacket tube may have an inner jacket tube and an outer jacket tube covering the inner jacket tube.
  • the softening point of at least one of the plurality of tubular preforms may be higher than the softening point of the outer jacket tube.
  • drawing may be performed while applying internal pressure to the internal space of the plurality of tubular preforms from upstream to downstream of drawing so that the molten tubular preforms do not come into contact with each other.
  • drawing may optionally be performed while reducing the pressure in the space between the inner and outer jacket tubes.
  • a large-volume outer jacket tube is prepared separately from the tubular preform and the inner jacket tube to prepare the preforms. Even when such preforms are drawn to manufacture an optical fiber, it is possible to prevent a tubular preform from expanding and coming into contact with an adjacent tubular preform.
  • drawing may be performed while applying internal pressure to the space inside the multiple cylindrically formed preforms.
  • a state in which the multiple molten cylindrically formed preforms do not come into contact with each other may be maintained from upstream to downstream of the drawing.
  • a hollow-core optical fiber having the desired optical properties can be manufactured.
  • the optical fiber may be manufactured so as to satisfy the following formula (1): In this case, it is possible to more reliably prevent the tube-forming preforms from coming into contact with each other during drawing.
  • the jacket tube may have an inner jacket tube and an outer jacket tube covering the inner jacket tube.
  • the softening point of at least one of the plurality of cylindrical preforms may be higher than the softening point of the outer jacket tube (for example, higher by 60°C or more).
  • the optical fiber When the outer diameter of the jacket tube is ⁇ [mm], the tensile tension applied to the hollow-core optical fiber to be drawn is ⁇ [N], and the temperature difference between the softening point of the cylindrical preform and the softening point of the jacket tube is ⁇ T [°C], the optical fiber may be manufactured so as to satisfy the following formula (2): In this case, it is possible to more reliably prevent the tube-forming preforms from coming into contact with each other during drawing.
  • the jacket tube may have an inner jacket tube and an outer jacket tube covering the inner jacket tube.
  • the softening point of at least one of the plurality of cylindrical preforms may be higher than the softening point of the outer jacket tube (for example, higher by 60°C or more).
  • the optical fiber When the outer diameter of the jacket tube is ⁇ [mm], the tensile tension applied to the hollow-core optical fiber to be drawn is ⁇ [N], and the temperature difference between the softening point of the cylindrical preform and the softening point of the jacket tube is ⁇ T [°C], the optical fiber may be manufactured so as to satisfy the following formula (3): In this case, it is possible to more reliably prevent the tube-forming preforms from coming into contact with each other during drawing.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing an embodiment of a hollow-core optical fiber.
  • a hollow-core optical fiber 10 has a jacket tube 11 and a plurality of capillaries 12.
  • the hollow-core optical fiber 10 has seven capillaries 12, but the number of capillaries 12 is not limited as long as it is plural.
  • a hollow-core optical fiber 10 having such a configuration is, for example, an anti-resonance hollow-core optical fiber, and extends in a direction perpendicular to Fig. 1.
  • the jacket tube 11 is a hollow tube portion made of, for example, silica glass (SiO 2 ). As described below, the jacket tube 11 may be doped with phosphorus, fluorine, chlorine, hydroxide, or the like.
  • Each of the multiple capillaries 12 is a hollow tube made of, for example, silica glass (SiO 2 ) and has a smaller diameter than the jacket tube 11. In one example, the diameters of the capillaries 12 are the same.
  • the thickness of the capillaries 12 is significantly thinner than the thickness of the jacket tube 11, for example, 0.25 ⁇ m or more and 0.50 ⁇ m or less.
  • Such capillaries 12 are housed within the jacket tube 11 so as to be spaced apart from each other and fixed in contact with the inner surface 11 a of the jacket tube 11 at contact points 13.
  • the gap G which is the distance between each of the capillaries 12, is the same in one example.
  • the hollow core optical fiber 10 has a hollow core portion 14 formed in its central portion.
  • the capillary 12 and jacket tube 11 surrounding the hollow core portion 14 form the fiber cladding.
  • the hollow core optical fiber 10 can propagate introduced light along the hollow core portion 14, for example, by the anti-resonance effect. If the capillaries 12 come into contact with each other, an optical mode with high resonance will be induced, resulting in transmission loss; however, by arranging the capillaries 12 with a gap G between them, it is possible to prevent the formation of such a mode that causes transmission loss.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view showing a modified hollow-core optical fiber.
  • a hollow-core optical fiber 10A according to the modified example has a plurality of sub-capillaries 15 in addition to a jacket tube 11 and a plurality of capillaries 12.
  • the sub-capillaries 15 are made of, for example, silica glass ( SiO2 ).
  • SiO2 silica glass
  • a corresponding sub-capillary 15 is provided inside each capillary 12. The sub-capillary 15 is fixed in contact with the inner surface of the capillary 12 at the same position as the contact point 13 where the capillary 12 is fixed in contact with the jacket tube 11.
  • the sub-capillary 15 has an extremely thin thickness like the capillary 12, and a smaller diameter than the capillary 12.
  • the hollow-core optical fiber 10A can further reduce optical transmission loss than the hollow-core optical fiber 10. In a hollow-core optical fiber, by using double or even triple capillaries in this way, the optical characteristics of the optical fiber can be improved.
  • FIGS. 3A, 3B, and 3C are diagrams for explaining a method for producing a preform to be processed into a hollow-core optical fiber.
  • an inner jacket tube 21 corresponding to the jacket tube 11 and multiple cladding tubes 22 (multiple cylindrical preforms) corresponding to the capillary 12 are prepared.
  • cladding tubes are used as the multiple cylindrical preforms provided in the preform, but the same applies when a cavity-forming wall is used as the cylindrical preform.
  • the cavity-forming wall here has a constant shape along the central axis of the space surrounded by the inner surface of the jacket tube, has a curved surface that protrudes toward the central axis on a cross section perpendicular to the central axis, and together with other elements of the preform, forms a closed region that does not include the central axis, i.e., a cylindrically enclosed cavity, on a cross section perpendicular to the central axis.
  • the inner jacket tube 21 is a hollow tube made of, for example, silica glass (SiO 2 ). As will be described later, the inner jacket tube 21 may be doped with phosphorus, fluorine, chlorine, hydroxyl groups, or the like. Such doping lowers the softening point of the inner jacket tube 21.
  • Each of the multiple cladding tubes 22 is a hollow tube made of, for example, silica glass (SiO 2 ) and has a smaller diameter than the inner jacket tube 21. In one example, the diameters of the cladding tubes 22 are the same. The thickness of the cladding tube 22 is significantly thinner than the thickness of the inner jacket tube 21.
  • spacers 23, 24, and 25 are prepared to position the multiple cladding tubes 22 at predetermined positions within the inner jacket tube 21.
  • the spacers 23, 24, and 25 are, for example, solid or hollow quartz rods.
  • the spacer 23 is a component placed in the center of the inner jacket tube 21.
  • the spacer 24 is a component placed between the cladding tubes 22.
  • the spacer 25 is a component placed between the spacer 23 and the cladding tube 22.
  • each cladding tube 22 is in contact with the inner surface 21a of the inner jacket tube 21 at contact point 26, and the cladding tubes 22 are placed so that they are spaced apart from one another.
  • the separation distance between the cladding tubes 22 is, for example, uniform.
  • a spacer 23 is placed in the center of the inner jacket tube 21, and spacers 24 and 25 are placed between the cladding tubes 22 and between the cladding tubes 22 and the spacer 23. This temporarily secures the cladding tubes 22 in their predetermined positions within the inner jacket tube 21, as shown in Figure 3A.
  • the cladding tube 22 is fixed to the inner surface 21a of the inner jacket tube 21 at the contact point 26 by heating.
  • a flame e.g., an oxyhydrogen flame
  • radiant heat is applied from a heating furnace, or a laser is irradiated to melt and bond the two together.
  • the spacers 23, 24, and 25 should not be welded to other elements.
  • the cladding tube 22 may be temporarily fixed using the spacers 23 and 25 rather than the spacer 24.
  • the spacers 23, 24, and 25 are removed, and the first preform 20 shown in FIG. 3B is formed.
  • the center of the first preform 20 becomes a hollow core portion 27 corresponding to the hollow core portion 14.
  • the first preform 20 may be heated and melted while being radially shrunk to obtain a first preform 20 having an appropriate size.
  • This shrinking process can be performed, for example, by drawing and heating.
  • the outer diameter of the second preform 20A is set to 20 mm
  • the outer diameter of the first preform 20 may be set to 2 mm or more and 10 mm or less.
  • the outer diameter of the second preform 20A is set to 200 mm
  • the outer diameter of the first preform 20 may be set to 20 mm or more and 100 mm or less.
  • the inner jacket tube 21 and the cladding tube 22 are also shrunken in the radial direction while maintaining their arrangement.
  • a first preform 20 having an appropriate size may be produced from the beginning without being drawn.
  • an outer jacket tube 28 is disposed so as to surround the outside of the first preform 20 having the appropriate size.
  • the outer jacket tube 28 is made of, for example, silica glass (SiO 2 ), similar to the inner jacket tube 21.
  • SiO 2 silica glass
  • phosphorus, fluorine, chlorine, hydroxyl groups, etc. may be added to the outer jacket tube 28. Such additions lower the softening point of the outer jacket tube 28, similar to the inner jacket tube 21.
  • the softening point of the outer jacket tube 28 may be equal to or lower than the softening point of the inner jacket tube 21.
  • the thickness of the outer jacket tube 28 may be thicker or thinner than the thickness of the inner jacket tube 21.
  • the softening point of the inner jacket tube 21 may be not lower than that of the cladding tube 22 (tubular preform), and the softening point of the outer jacket tube 28 may be lower than that of the cladding tube 22, so that the softening point of the jacket tube 29 (the midpoint as an average of the entire jacket tube including the inner jacket tube 21 and the outer jacket tube 28) may be lower than that of the cladding tube 22.
  • the cross-sectional area of the outer jacket tube 28 may be 5 times or more, 10 times or more, 50 times or more, or 100 times or more than the cross-sectional area of the inner jacket tube 21.
  • the softening point of the jacket tube 29 may be considered to be a weighted average of the softening points of the inner jacket tube 21 and the outer jacket tube 28, calculated based on the ratio of their cross-sectional areas.
  • the first preform 20 and the outer jacket tube 28 are integrated by melting or the like to form a preform PF (second preform 20A).
  • the preform PF may be formed while maintaining a gap between the first preform 20 and the outer jacket tube 28.
  • This forms the second preform 20A which is the preform PF used for drawing when manufacturing the hollow core optical fiber 10.
  • the inner jacket tube 21 and the outer jacket tube 28 are integrated to form the jacket tube 29.
  • the outer diameter of the first preform 20 may be reduced to match the outer diameter of the second preform 20A.
  • the first preform 20 may be used as the preform PF for drawing without providing the outer jacket tube 28.
  • the inner jacket tube 21 becomes the jacket tube 29.
  • rod-in drawing may be performed in which the outer jacket tube 28 is not integrated at the preform stage, but is integrated with the inner jacket tube 21 during drawing.
  • Fig. 4 is a schematic diagram showing an apparatus for manufacturing a hollow-core optical fiber by drawing a preform.
  • the drawing apparatus 30 includes a holding mechanism 31, a heating device 32, a cooling device 33, a resin coating device 34, an outer diameter measuring instrument 35, a direct below roller 36, and a take-up roller 37.
  • the upper part of the preform PF is held by the holding mechanism 31, and the lower part (tip portion) of the preform PF is heated by the heating device 32 to become molten.
  • the tip portion of the molten preform PF is drawn downward, and is finally elongated to, for example, a glass diameter of 80 ⁇ m to 400 ⁇ m and a core diameter (diameter of the hollow core portion 14) of 10 ⁇ m to 50 ⁇ m.
  • the glass fiber GF drawn from the preform PF is cooled by a cooling device 33, and the outer periphery of the cooled glass fiber GF is coated with a resin layer by a resin coating device 34.
  • the outer diameter of the resin-coated glass fiber GF is measured by an outer diameter measuring device 35, and the glass fiber GF is taken up by a take-up roller 37 via a roller 36 directly below. In this way, a hollow-core optical fiber HOF is produced from the preform PF.
  • the preform PF is provided with a cladding tube 22, and a hollow core portion 27 is provided at the center of the preform PF surrounded by the cladding tube 22.
  • an internal pressure P1 is applied to the hollow core portion 27 from above the preform PF, and an internal pressure P2 is applied to each cladding tube 22.
  • the arrangement configuration in the cross section of the preform PF (e.g., the cross section shown in Figure 3C) during drawing is maintained when it becomes a hollow-core optical fiber HOF. Note that during drawing, the space between the inner jacket tube 21 and the outer jacket tube 28 may be reduced in pressure while drawing.
  • the radius of the cladding tube 22 is not the same for the glass fiber GF upstream of the drawing device 30 and the glass fiber GF downstream of the drawing device 30, and the radius Rc of the cladding tube 22 decreases from upstream to downstream of the drawing. Since the surface tension of the cladding tube 22 is inversely proportional to the radius Rc, the surface tension of the cladding tube 22 upstream of the drawing is smaller than the surface tension of the cladding tube 22 downstream of the drawing. Meanwhile, the internal pressure P2 applied to the cladding tube 22 is constant from upstream to downstream. From the above, the following relationship is obtained.
  • the radius Rc is large and the surface tension is small, so the internal pressure P2 becomes larger than the surface tension.
  • the radius Rc is small and the surface tension is large, so the internal pressure P2 becomes smaller than the surface tension.
  • the above-mentioned internal pressure P2 is adjusted to an appropriate value in relation to the internal pressure P1 and surface tension in the final stage of fabrication of the hollow-core optical fiber HOF (i.e., downstream of drawing). For this reason, upstream of drawing, the internal pressure P2 may become greater than the surface tension. This causes the cladding tube 22 to expand.
  • the cladding tubes 22 are arranged apart from each other, and the center-to-center distance, as shown by "2*Rc_contact,” is twice the radius Rc, i.e., greater than the outer diameter of the cladding tube (2*Rc).
  • the cladding tubes 22 expand, they may come into contact with adjacent cladding tubes 22. If the cladding tubes 22 come into contact, as described above, the optical properties of the resulting hollow-core optical fiber HOF will deteriorate.
  • Figure 6 is a diagram illustrating how the ratio of the cladding tube outer diameter 2*Rc to the distance between the cladding tubes (2*Rc_contact) varies from upstream to downstream of the drawing. As shown in Figure 6, if this ratio exceeds 1, there is a possibility that the cladding tubes 22 may come into contact with each other. Note that z [mm] in Figure 6 refers to the distance from a point upstream of the drawing (for example, the entrance to the drawing furnace). As shown in Figure 6, near the upstream (50 mm), the internal pressure P2 becomes greater than the surface tension, and the above-mentioned ratio may exceed 1.
  • Figure 7 also shows the relationship between the peak value of the ratio of the cladding tube outer diameter 2*Rc to the distance between the cladding tubes (2*Rc_contact) and the drawing tension [gf].
  • a preform PF with a diameter of 20 mm requires a drawing tension of 800 gf or more
  • a large-diameter preform PF with a diameter of 200 mm requires an even higher drawing tension of 8000 gf or more. Drawing at such a high drawing tension may increase the frequency of optical fiber breakage.
  • the softening point of the cladding tube 22 is adjusted to be higher than the softening point of the jacket tube 29 (the inner jacket tube 21 and the outer jacket tube 28).
  • the heating temperature is adjusted so that the jacket tube 29 melts appropriately. Therefore, by setting the softening point of the cladding tube 22 higher than the softening point of the jacket tube 29, the molten state of the cladding tube 22 can be made harder than the jacket tube during fiber drawing. This ensures that the internal pressure P2 acting on the cladding tube 22 remains lower than the strength of the molten cladding tube 22, even if the internal pressure P2 is greater than the surface tension of the cladding tube 22 upstream of fiber drawing.
  • the softening point here refers to the temperature at which the glass forming the capillary and jacket tube begins to soften and deform under its own weight. Typically, the softening point can be defined as "the temperature at which the glass viscosity is about 10 7.6 dPa ⁇ s” measured in accordance with JIS R 3103-1 (2001).
  • the softening point of the glass member can be adjusted by, for example, adding phosphorus (P), fluorine (F), chlorine (Cl), or hydroxyl (OH) to the jacket tube 29, or a combination thereof.
  • FIG. 8 shows the softening point decrease caused by adding phosphorus to silica glass (SiO 2 ), and is shown in Figure 1 of "Hammond, CR (1978) Fusion temperatures of SiO 2 -P 2 O 5 binary glasses. Physics and Chemistry of Glasses, 19(3), 41-42.”
  • FIG. 9 shows the softening point decrease caused by adding fluorine to silica glass (SiO 2 ).
  • adding phosphorus, fluorine, chlorine, or hydroxyl to the jacket tube 29 can lower the softening point of the jacket tube 29 below that of the cladding tube 22.
  • the heating temperature of the preform PF by the heating device 32 can be reduced by the difference in softening points, so that the preform PF can be melted and drawn at, for example, 2000°C or below. In other words, it can be melted at a temperature lower than usual.
  • the softening point of the cladding tube 22 itself may be increased by adding a material that increases the softening point (e.g., aluminum (Al)) to the cladding tube 22.
  • a material that increases the softening point e.g., aluminum (Al)
  • the softening point of the cladding tube 22 in the preform PF can be made higher than the softening point of the jacket tube 29. Note that methods other than those described above may also be used, and therefore explanations thereof will be omitted.
  • Figure 10A is a graph showing the relationship between the ratio of the cladding tube outer diameter to the distance between the cladding tubes and the difference in softening point for each drawing tension in a 20 mm diameter preform.
  • Figure 10B is a graph showing the relationship between the ratio of the cladding tube outer diameter to the distance between the cladding tubes and the difference in softening point for each drawing tension in a 50 mm diameter preform.
  • Figure 10C is a graph showing the relationship between the cladding tube outer diameter to the distance between the cladding tubes and the difference in softening point for each drawing tension in a 100 mm diameter preform.
  • Figure 10D is a graph showing the relationship between the cladding tube outer diameter to the distance between the cladding tubes and the difference in softening point for each drawing tension in a 200 mm diameter preform. Note that Figures 10A to 10D show the relationship between the drawing tensions of 100 gf (0.980665 N), 200 gf (1.96133 N), 500 gf (4.903325 N), and 1000 gf (9.80665 N).
  • the softening point difference is 190°C or more, contact between the cladding tubes 22 due to expansion can be prevented even when a 200 mm diameter preform PF is drawn at the normal drawing tension of 100 gf or 200 gf. More specifically, for a 200 mm diameter preform, the softening point difference is 90°C or more when the drawing tension is 1000 gf, the softening point difference is 120°C or more when the drawing tension is 500 gf, the softening point difference is 160°C or more when the drawing tension is 200 gf, and the softening point difference is 190°C or more when the drawing tension is 100 gf, allowing for problem-free drawing.
  • the drawing tension (tensile tension) applied to the hollow core optical fiber being drawn is ⁇ [N]
  • the temperature difference between the softening point of the cladding tube 22 and the softening point of the jacket tube 29 is ⁇ T [°C]
  • drawing can be performed without any problems.
  • the above formula 1 is calculated as an empirical formula based on the conditions under which Rc/Rc_contact is less than 1 from FIGS. 10A to 10D.
  • the jacket tube 29 has an inner jacket tube 21 and an outer jacket tube 28 that covers the inner jacket tube 21.
  • the softening points of the multiple cladding tubes 22 are higher by 60°C or more than the softening point of the outer jacket tube 28.
  • the optical fiber may be manufactured so as to further satisfy the following formula (2).
  • the above formula 2 was calculated empirically from FIGS. 10A to 10D to determine the condition under which the value of Rc/Rc_contact increases by less than 10% compared to the value when the softening point difference is 300K.
  • the jacket tube 29 has an inner jacket tube 21 and an outer jacket tube 28 that covers the inner jacket tube 21.
  • the softening points of the multiple cladding tubes 22 are higher by 60°C or more than the softening point of the outer jacket tube 28.
  • the optical fiber may be manufactured so as to further satisfy the following formula (3).
  • the above formula was empirically calculated from FIGS. 10A to 10D under the condition that the value of Rc/Rc_contact increases by less than 5% compared to the value when the softening point difference is 300K.
  • the softening point of the cladding tube 22 is higher than the softening point of the jacket tube 29.
  • the optical fiber is manufactured by drawing a preform PF in which the softening point of the cladding tube 22 is higher than the softening point of the jacket tube 29.
  • the preform PF is melted and drawn, the jacket tube 29 is sufficiently melted, while softening of the cladding tube 22 at the melting temperature is suppressed, thereby maintaining the strength of the cladding tube 22.
  • the preform to be processed into a hollow core optical fiber, the manufacturing method of the preform to be processed into a hollow core optical fiber, and the manufacturing method of the hollow core optical fiber according to the embodiments of the present disclosure have been described in detail above, but the present invention is not limited to the above embodiments and can be applied to various other embodiments and modifications.
  • the above-described embodiments have exemplified a method of lowering the softening point by adding phosphorus, fluorine, chlorine, or hydroxyl groups to the jacket tube 29, but the present invention is not limited to this.
  • the softening point may be lowered by adding chlorine or nitrogen to the jacket tube 29.
  • the preform processed into the hollow-core optical fiber may be, for example, the preform PF1 according to the first modified example shown in FIG. 11.
  • the preform PF1 comprises a jacket tube 29, a plurality of cavity-forming walls 122 (tubular preforms), and sub-tubes 123 arranged within each cavity-forming wall 122.
  • Each of the cavity-forming walls 122 has a fixed shape along the central axis C of the space surrounded by the inner surface 29a of the jacket tube 29.
  • Each of the cavity-forming walls 122 has a curved surface that protrudes toward the central axis C on a cross section perpendicular to the central axis C.
  • the cavity-forming wall 122 has a sector-shaped cross section.
  • the cavity-forming wall 122 On a cross section perpendicular to the central axis C, the cavity-forming wall 122, together with the jacket tube 29, another element of the preform PF1, forms a closed region 124 that does not include the central axis C, i.e., a cylindrically enclosed cavity.
  • a pair of sub-tubes 123 is arranged in the closed region 124.
  • the pair of sub-tubes 123 are arranged in parallel and fixed to the inner surface 29a of the jacket tube 29 by melting or the like. Both the cavity-forming wall 122 and the sub-tubes 123 have the same thickness as the cladding tube 22 described above.
  • the softening points of the cavity-forming walls 122 and sub-tubes 123 are also higher than the softening point of the jacket tube 29.
  • the jacket tube 29 is sufficiently melted while softening of the cavity-forming walls 122 and sub-tubes 123 at the melting temperature is suppressed, thereby maintaining the strength of the cavity-forming walls 122 and sub-tubes 123.
  • the preform processed into the hollow core optical fiber according to this embodiment may be, for example, the preform PF2 according to the second modified example shown in FIG. 12.
  • the preform PF2 comprises a jacket tube 29, a plurality of cavity-forming walls 122A (tubular preforms), and sub-tubes 125, 126 arranged within the cavity-forming walls 122A.
  • Each of the cavity-forming walls 122A has a constant shape along the central axis C of the space surrounded by the inner surface 29a of the jacket tube 29.
  • Each of the cavity-forming walls 122A has a curved surface that protrudes toward the central axis C on a cross section perpendicular to the central axis C.
  • the cavity-forming walls 122A have a sector-shaped cross section. On a cross section perpendicular to the central axis C, the cavity-forming walls 122A, together with the jacket tube 29, which is another element of the preform PF2, form a closed region 124A that does not include the central axis C, i.e., a cylindrically enclosed cavity.
  • the sub-tubes 125 and 126 are disposed within the closed region 124.
  • the sub-tube 126 is disposed within the sub-tube 125.
  • the sub-tubes 125 and 126 are fixed to the inner surface 29a of the jacket tube 29.
  • the cavity-forming wall 122A and the sub-tubes 125 and 126 all have the same thickness as the cladding tube 22 described above.
  • the softening points of the cavity-forming wall 122A and the sub-tubes 125, 126 are also higher than the softening point of the jacket tube 29. This allows the jacket tube 29 to be sufficiently melted when the preform PF2 is melted and drawn, while suppressing softening of the cavity-forming wall 122A and the sub-tubes 125, 126 at the melting temperature, thereby maintaining the strength of the cavity-forming wall 122A and the sub-tubes 125, 126.
  • the preform processed into the hollow core optical fiber according to this embodiment may be, for example, the preform PF3 according to the third modified example shown in FIG. 13.
  • the preform PF3 comprises a jacket tube 29, a plurality of cladding tubes 122B (tubular preforms), and a sub-tube 127 arranged within the cladding tube 122B.
  • a support element preform 128 that contacts the inner surface of the cladding tube 122B is provided in an area inside the cladding tube 122B closer to the jacket tube 29.
  • the sub-tube 127 is arranged within the cladding tube 122B and is fixed in contact with the support element preform 128.
  • the softening points of the cladding tube 122B and the sub-tube 127 are also higher than the softening point of the jacket tube 29.
  • the jacket tube 29 is sufficiently melted while softening of the cladding tube 122B and the sub-tube 127 at the melting temperature is suppressed, thereby maintaining the strength of the cladding tube 122B and the sub-tube 127.
  • the preform processed into the hollow core optical fiber of this embodiment may be, for example, the preform PF4 of the fourth modified example shown in Figure 14.
  • the preform PF4 comprises a jacket tube 29 and a plurality of cladding tubes 122B (tubular-forming preforms).
  • a support element preform 128 that contacts the inner surface of the cladding tube 122B is provided in an area inside the cladding tube 122B closer to the jacket tube 29.
  • the sub-tube 127 is disposed within the cladding tube 122B and is fixed in contact with the support element preform 128.
  • a support element preform 129 is further provided between the inner surface 29a of the jacket tube 29 and each of the plurality of support element preforms 128.
  • Each of the support element preforms 129 is fixed so as to contact each of the plurality of support element preforms 128 and the inner surface 29a of the jacket tube 29.
  • the support element preform 129 supports the cladding tube 122B together with the support element preform 128.
  • the support element preform 129 may be made of the same material as the cladding tube 122B (e.g., a glass material), or may be made of another material.
  • the softening points of the cladding tube 122B and the sub-tube 127 are also higher than the softening point of the jacket tube 29.
  • the jacket tube 29 is sufficiently melted while softening of the cladding tube 122B and the sub-tube 127 at the melting temperature is suppressed, thereby maintaining the strength of the cladding tube 122B and the sub-tube 127.
  • the cladding tube 122B and the sub-tube 127 near the upstream of the drawing becomes greater than the surface tension acting on the cladding tube 122B and the sub-tube 127, the cladding tube 122B and the sub-tube 127 can be prevented from expanding and coming into contact with adjacent cladding tubes 122B, etc.
  • the preform processed into the hollow-core optical fiber may be, for example, a preform PF5 according to a fourth modified example shown in FIG. 15.
  • the preform PF5 includes a jacket tube 29, a plurality of cladding tubes 132 (tubular preforms), and a plurality of sub-tubes 133.
  • Each of the sub-tubes 133 is disposed within the corresponding cladding tube 132.
  • the sub-tubes 133 are fixed in contact with the inner surface of the cladding tube 132, the portion of the inner surface closer to the jacket tube 29.
  • a pair of support element preforms 134 is provided between each cladding tube 132 and the inner surface 29a of the jacket tube 29.
  • the pair of support element preforms 134 support and fix the cladding tube 132.
  • the pair of support element preforms 134 may be formed from the same material (e.g., glass material) as the cladding tube 132, or may be formed from another material.
  • the softening points of the cladding tube 132 and sub-tubes 133 are also higher than the softening point of the jacket tube 29.
  • the jacket tube 29 is sufficiently melted while softening of the cladding tube 132 and sub-tubes 133 at the melting temperature is suppressed, thereby maintaining the strength of the cladding tube 132 and sub-tubes 133.
  • the preform processed into the hollow-core optical fiber may be, for example, a preform PF6 according to a sixth modified example shown in FIG. 16.
  • the preform PF6 includes a jacket tube 29, a plurality of cladding tubes 132 (tubular preforms), and a plurality of sub-tubes 133. Each of the sub-tubes 133 is disposed within the corresponding cladding tube 132.
  • a pair of support element preforms 135 is provided between the inner surface of each cladding tube 132 and the outer surface of the sub-tube 133.
  • the pair of support element preforms 135 support the sub-tube 133 and fix the sub-tube 133 to the cladding tube 132.
  • the pair of support element preforms 135 may be formed from the same material (e.g., glass material) as the cladding tube 132, or may be formed from another material.
  • the softening points of the cladding tube 132 and sub-tubes 133 are also higher than the softening point of the jacket tube 29.
  • the jacket tube 29 is sufficiently melted while softening of the cladding tube 132 and sub-tubes 133 at the melting temperature is suppressed, thereby maintaining the strength of the cladding tube 132 and sub-tubes 133.
  • the preform processed into the hollow core optical fiber of this embodiment may be, for example, a preform PF7 according to the seventh modified example shown in Figure 17.
  • the preform PF7 comprises a jacket tube 29, a plurality of cladding tubes 132 (tubular-forming preforms), and a plurality of sub-tubes 133.
  • Each of the sub-tubes 133 is disposed within the corresponding cladding tube 132.
  • the sub-tubes 133 are disposed within the cladding tube 132 closer to the jacket tube 29.
  • a pair of support element preforms 134 are provided between each cladding tube 132 and the inner surface 29a of the jacket tube 29. The pair of support element preforms 134 support the cladding tube 132.
  • a pair of support element preforms 135 are further provided between the inner surface of each cladding tube 132 and the outer surface of the sub-tube 133.
  • the pair of support element preforms 135 support and fix the sub-tubes 133.
  • the pair of support element preforms 134, 135 may be formed from the same material as the cladding tube 132 (e.g., a glass material), or may be formed from another material.
  • the softening points of the cladding tube 132 and sub-tubes 133 are also higher than the softening point of the jacket tube 29.
  • the jacket tube 29 is sufficiently melted while softening of the cladding tube 132 and sub-tubes 133 at the melting temperature is suppressed, thereby maintaining the strength of the cladding tube 132 and sub-tubes 133.
  • a preform to be processed into a hollow-core optical fiber comprising: a jacket tube having an inner surface; a plurality of capillaries fixed to the jacket tube in a spaced-apart relationship so as to contact the inner surface of the jacket tube; The softening point of the capillary is higher than the softening point of the jacket tube.
  • Preform. [Appendix 2] The softening point of the capillary is higher than the softening point of the jacket tube by 60°C or more. Preform of Appendix 1.
  • Appendix 3 The softening point of the capillary is higher than the softening point of the jacket tube by 190°C or more.
  • Appendix 4 The jacket tube is doped with at least one of phosphorus, fluorine, and a hydroxyl group.
  • Appendix 5 The capillary is doped with aluminum. 1.
  • a method for manufacturing a preform to be processed into a hollow-core optical fiber comprising: disposing the plurality of capillaries within the inner jacket tube so that the capillaries are spaced apart from one another and in contact with the inner surface of the inner jacket tube; and fixing the capillary to the inner surface of the inner jacket tube; In the fixing step, the softening point of the capillary is set higher than the softening point of the inner jacket tube, and the capillary and the inner jacket tube are heated.
  • the method further includes a step of shrinking the first preform formed in the fixing step in a radial direction while heating it, and further providing an outer jacket tube so as to cover the shrunken first preform, thereby forming a second preform.
  • the softening point of the outer jacket tube is lower than the softening point of the inner jacket tube.
  • the softening point of the capillary is higher by 60° C. or more than the softening point of at least one of the inner jacket tube and the outer jacket tube; 9.
  • At least one of the inner jacket tube and the outer jacket tube is doped with at least one of phosphorus, fluorine, and a hydroxyl group. 10. The method for manufacturing a preform according to any one of claims 7 to 9.
  • [Appendix 11] Preparing a preform according to any one of claims 1 to 5; heating and drawing the preform;
  • a method for manufacturing a hollow-core optical fiber comprising: [Appendix 12] In the drawing step, drawing is performed while applying an internal pressure to the plurality of capillaries; In the optical fiber being drawn, the internal pressure applied to the capillary from the upstream to the downstream of the drawing is maintained in a state smaller than the strength of the molten capillary. 12.

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Abstract

中空コア光ファイバに加工されるプリフォームは、内面を有するジャケットチューブと、ジャケットチューブの内面に囲われた空間内に、互いに離れた状態で配置される複数の筒形成プリフォームと、を備えている。このプリフォームでは、複数の筒形成プリフォームのうちの少なくとも１つの筒形成プリフォームの軟化点が、ジャケットチューブの軟化点よりも高い。

Description

中空コア光ファイバに加工されるプリフォーム、中空コア光ファイバに加工されるプリフォームの製造方法、および、中空コア光ファイバの製造方法
　本開示は、中空コア光ファイバに加工されるプリフォーム、中空コア光ファイバに加工されるプリフォームの製造方法、および、中空コア光ファイバの製造方法に関する。本出願は、２０２４年７月１１日出願の日本出願第２０２４－１１１９４０号に基づく優先権を主張し、前記日本出願に記載された全ての記載内容を援用する。
　特許文献１および特許文献２には、中空コア光ファイバに加工されるプリフォーム、プリフォームの製造方法、および、プリフォームを用いた中空コア光ファイバの製造方法が開示されている。
国際公開第２０１９／０５３４１２号 国際公開第２０２１／００９２３６号
　本開示の一実施形態に係る中空コア光ファイバに加工されるプリフォームは、内面を有するジャケットチューブと、ジャケットチューブの内面に囲われた空間内に、互いに離れた状態で配置される複数の筒形成プリフォームと、を備えている。このプリフォームでは、複数の筒形成プリフォームのうちの少なくとも１つの筒形成プリフォームの軟化点が、ジャケットチューブの軟化点よりも高い。
図１は、中空コア光ファイバの一実施形態を示す断面図である。 図２は、中空コア光ファイバの変形例を示す断面図である。 図３Ａは、中空コア光ファイバに加工されるプリフォームを製造する方法を説明するための図である。 図３Ｂは、中空コア光ファイバに加工されるプリフォームを製造する方法を説明するための図である。 図３Ｃは、中空コア光ファイバに加工されるプリフォームを示す断面図である。 図４は、プリフォームを線引きして中空コア光ファイバを製造する線引き装置を示す模式図である。 図５は、プリフォームにおけるクラッディングチューブの配置関係を説明するための図である。 図６は、クラッディングチューブ間の距離に対するクラッディングチューブの外径の比が線引きの上流から下流にかけて変動する点を説明するための図である。 図７は、クラッディングチューブ間の距離に対するクラッディングの外径の比と、線引き張力との関係を示す図であり、内圧一定の条件で、クラッディングチューブ間の距離に対するクラッディングチューブの外径の比のピーク値をプロットした図である。 図８は、シリカガラスにリンを添加した場合の軟化点の低下を示す図である。 図９は、シリカガラスにフッ素を添加した場合の溶融粘度の低下を軟化点ごとに示す図である。 図１０Ａは、クラッディングチューブ間の距離に対するクラッディングチューブの外径の比と軟化点の差との関係を線引き張力毎に示す図であり、直径２０ｍｍのプリフォームに対する図である。 図１０Ｂは、クラッディングチューブ間の距離に対するクラッディングチューブの外径の比と軟化点の差との関係を線引き張力毎に示す図であり、直径５０ｍｍのプリフォームに対する図である。 図１０Ｃは、クラッディングチューブ間の距離に対するクラッディングチューブの外径の比と軟化点の差との関係を線引き張力毎に示す図であり、直径１００ｍｍのプリフォームに対する図である。 図１０Ｄは、クラッディングチューブ間の距離に対するクラッディングチューブの外径の比と軟化点の差との関係を線引き張力毎に示す図であり、直径２００ｍｍのプリフォームに対する図である。 図１１は、第１変形例に係る、中空コア光ファイバに加工されるプリフォームを示す断面図である。 図１２は、第２変形例に係る、中空コア光ファイバに加工されるプリフォームを示す断面図である。 図１３は、第３変形例に係る、中空コア光ファイバに加工されるプリフォームを示す断面図である。 図１４は、第４変形例に係る、中空コア光ファイバに加工されるプリフォームを示す断面図である。 図１５は、第５変形例に係る、中空コア光ファイバに加工されるプリフォームを示す断面図である。 図１６は、第６変形例に係る、中空コア光ファイバに加工されるプリフォームを示す断面図である。 図１７は、第７変形例に係る、中空コア光ファイバに加工されるプリフォームを示す断面図である。
　特許文献１に開示されたプリフォームでは、ジャケットチューブ内に複数のクラッディングチューブが配置されている。各クラッディングチューブは互いに離れるようにジャケットチューブ内に配置されている。このようなプリフォームを線引きして中空コア光ファイバを作製する場合、各クラッディングチューブ内に内圧を付与してクラッディングチューブが潰れることを防止している。中空コア光ファイバとしてのキャピラリ（クラッディングチューブから形成される）の外径が所望の寸法となるように（即ち所望の寸法よりも膨らんで大きくならないように）、この内圧は、線引きの下流においてクラッディングチューブに掛かる表面張力よりも小さくなるように制御されている。なお、内圧は、線引きの上流から下流にかけて一定である。ここで、線引きの下流とは、線引きする際の下流側の意味で、プリフォームが溶融し、外径がファイバ径付近になるまで線引きされた付近の箇所を示す。線引きの上流とは、線引きする際の上流側の意味で、プリフォームが溶融した直後付近の箇所を示す。
　一方、クラッディングチューブに生じる表面張力は、クラッディングチューブの曲率半径に反比例するものであり、線引きの上流と下流において異なる。すなわち、クラッディングチューブの曲率半径は、線引きの上流から下流に向けて縮小することから、クラッディングチューブに掛かる上流の表面張力は、下流の表面張力よりも小さい。このため、線引きの上流付近においては、クラッディングチューブの外側に掛かる表面張力がクラッディングチューブの内圧より小さくなることがある。この場合、互いに離れるように予め配置されていたクラッディングチューブが膨らみ、光ファイバとなった際にキャピラリが互いに接触してしまうことがある。仮にキャピラリ同士が接触してしまうと、製造された光ファイバの光学特性が悪化する。
　本開示は、中空コア光ファイバの作製においてクラッディングチューブ等の筒形成プリフォームが互いに接触しないようにすることができる、中空コア光ファイバに加工されるプリフォーム、および、中空コア光ファイバに加工されるプリフォームの製造方法を提供することを目的とする。また、本開示は、光学特性を改善することができる中空コア光ファイバの製造方法を提供することを目的とする。
　本開示によれば、中空コア光ファイバを製造する際に筒形成プリフォームが互いに接触しないようにすることができる。また、本開示によれば、中空コア光ファイバの光学特性を改善することができる。
　最初に、本開示の実施形態の内容を列記して説明する。
［１］一実施形態に係る中空コア光ファイバに加工されるプリフォームは、内面を有するジャケットチューブと、ジャケットチューブの内面に囲われた空間内に、互いに離れた状態で配置される複数の筒形成プリフォームと、を備えている。このプリフォームでは、複数の筒形成プリフォームのうちの少なくとも１つの筒形成プリフォームの軟化点が、ジャケットチューブの軟化点よりも高い。
　上記［１］のプリフォームでは、筒形成プリフォームの軟化点が、ジャケットチューブの軟化点よりも高くなっている。この場合、プリフォームを溶融して線引きする際、外側のジャケットチューブを十分に溶融させることができる一方、その溶融温度における筒形成プリフォームの軟化を抑えて筒形成プリフォームの強度を維持することができる。これにより、プリフォームを線引きして光ファイバを製造する際、線引きの上流付近において筒形成プリフォームに付与される内圧が筒形成プリフォームに掛かる表面張力より大きくなることがあっても、或る筒形成プリフォームが膨らんで隣接する筒形成プリフォームに接触してしまうことを防止できる。なお、ここでいう軟化点は、筒形成プリフォームおよびジャケットチューブを形成する材料が自重で軟化変形し始める温度である。典型的には、軟化点は、ＪＩＳ　Ｒ　３１０３－１（２００１）に準じて測定された「ガラス粘度が約１０７．６ｄＰａ・ｓとなる温度」とすることができる。
　［２］上記［１］のプリフォームにおいて、筒形成プリフォームの軟化点が、ジャケットチューブの軟化点よりも６０℃以上高くてもよい。この場合、プリフォームを線引きして光ファイバを製造する際、或る筒形成プリフォームが膨らんで隣接する筒形成プリフォームに接触してしまうことをより確実に防止することができる。
　［３］上記［１］のプリフォームにおいて、筒形成プリフォームの軟化点が、ジャケットチューブの軟化点よりも１９０℃以上高くてもよい。この場合、直径が１００ｍｍ以上（一例として直径が２００ｍｍ）といった大口径のプリフォームを線引きして光ファイバを製造する際であっても、ジャケットチューブの溶融を適切に行いながら、或る筒形成プリフォームが膨らんで隣接する筒形成プリフォームに接触してしまうことをより確実に防止することができる。
　［４］上記［１］から［３］のいずれかのプリフォームにおいて、ジャケットチューブには、リン、フッ素、塩素、および、水酸基の内の少なくとも１つが添加されていてもよい。この場合、簡易な手法により、筒形成プリフォームの軟化点をジャケットチューブの軟化点よりも高くすることができる。
　［５］上記［１］から［４］のいずれかのプリフォームにおいて、筒形成プリフォームには、アルミニウムが添加されていてもよい。この場合、簡易な手法により、筒形成プリフォームの軟化点をジャケットチューブの軟化点よりも高くすることができる。
　［６］上記［１］から［５］のいずれかのプリフォームにおいて、複数の筒形成プリフォームは、円筒状のクラッディングチューブ、および、空洞形成壁の少なくとも一方を含んでもよい。空洞形成壁は、ジャケットチューブの内面に囲われた空間の中心軸に沿って一定の形状を有してもよい。空洞形成壁は、中心軸に直交する断面上において、中心軸に向って突出する曲面を有してもよい。空洞形成壁は、中心軸に直交する断面上において、プリフォームの他の要素と共に、中心軸を含まない閉じた領域である、筒状に覆われた空洞を形成してもよい。空洞形成壁を用いる場合、クラッディングチューブを用いる場合よりも、少ない筒形成プリフォームで、同等の光学特性の中空コア光ファイバを実現することができる。
　［７］上記［１］から［６］のいずれかのプリフォームにおいて、複数の筒形成プリフォームは、ジャケットチューブの内面に接触するように固定されていてもよい。この場合、複数の筒形成プリフォームによって画定されるコア領域を安定させることができる。
　［８］上記［１］から［７］のいずれかのプリフォームは、ジャケットチューブの内面と複数の筒形成プリフォームそれぞれとの間に配置される支持要素プリフォームを更に備えてもよい。支持要素プリフォームは、複数の筒形成プリフォームのうちの少なくとも１つの筒形成プリフォームと、ジャケットチューブの内面とに接触するように固定されてもよい。この場合、筒形成プリフォームを精度よく配置することができる。
　［９］上記［１］から［８］のいずれかのプリフォームにおいて、ジャケットチューブは、内側ジャケットチューブと、内側ジャケットチューブを覆う外側ジャケットチューブとを有してもよい。複数の筒形成プリフォームのうちの少なくとも１つの筒形成プリフォームの軟化点が、外側ジャケットチューブの軟化点よりも高くてもよい。この場合、体積の大きな外側ジャケットチューブを、筒形成プリフォームと内側ジャケットチューブとは別に用意して、プリフォームを準備する。そして、このようなプリフォームを線引きして光ファイバを製造する場合でも、或る筒形成プリフォームが膨らんで隣接する筒形成プリフォームに接触してしまうことを防止することができる。
　［１０］上記［９］のプリフォームにおいて、筒形成プリフォームの軟化点が、外側ジャケットチューブの軟化点よりも６０℃以上高くてもよい。この場合、プリフォームを線引きして光ファイバを製造する際、或る筒形成プリフォームが膨らんで隣接する筒形成プリフォームに接触してしまうことをより確実に防止することができる。
　［１１］上記［９］または［１０］のプリフォームにおいて、外側ジャケットチューブには、リン、フッ素、塩素、および、水酸基の内の少なくとも１つが添加されていてもよい。この場合、簡易な手法により、筒形成プリフォームの軟化点を外側ジャケットチューブの軟化点よりも高くすることができる。
　［１２］一実施形態に係る中空コア光ファイバに加工されるプリフォームを製造する方法は、内側ジャケットチューブの内面に囲まれた空間内に複数の筒形成プリフォームを配置する工程であって、複数の筒形成プリフォームが互いに離れた状態となるように配置される、工程と、内側ジャケットチューブの内面に囲まれた空間において、複数の筒形成プリフォームを固定する工程と、を備えている。複数の筒形成プリフォームのうちの少なくとも１つの筒形成プリフォームの軟化点は、内側ジャケットチューブの軟化点よりも高い。固定する工程では、筒形成プリフォームおよび内側ジャケットチューブを加熱する。
　上記［１２］の方法では、筒形成プリフォームの軟化点を内側ジャケットチューブの軟化点よりも高くし、筒形成プリフォームを固定する際、筒形成プリフォームおよび内側ジャケットチューブを加熱している。これにより、上述したようにプリフォームを線引きして光ファイバを製造する際、線引きの上流付近において筒形成プリフォームに付与される内圧が筒形成プリフォームに掛かる表面張力より大きくなることがあっても、或る筒形成プリフォームが膨らんで隣接する筒形成プリフォームに接触してしまうことを防止できる。
　［１３］上記［１２］のプリフォームの製造方法は、固定する工程で形成された第１プリフォームを加熱しながら径方向に縮小させると共に、縮小された第１プリフォームを覆うように外側ジャケットチューブを更に設けて第２プリフォームを形成する工程を更に備えてもよい。この場合、内側ジャケットチューブを薄くすることで、その外からバーナなどで加熱して、筒形成プリフォームを溶融により固定することができる。また、分厚い外側ジャケットチューブを追加することで、光ファイバに加工された際に、構造的に弱いコア部を保護することができる。
　［１４］一実施形態に係る中空コア光ファイバに加工されるプリフォームを製造する方法は、内側ジャケットチューブの内面に囲まれた空間内に複数の筒形成プリフォームを配置する工程であって、複数の筒形成プリフォームが互いに離れた状態となるように配置される、工程と、内側ジャケットチューブの内面に囲まれた空間において、複数の筒形成プリフォームを固定する工程と、固定する工程で形成された第１プリフォームを加熱しながら径方向に縮小させると共に、縮小された第１プリフォームを覆うように外側ジャケットチューブを更に設けて第２プリフォームを形成する工程と、を備えている。複数の筒形成プリフォームのうちの少なくとも１つの筒形成プリフォームの軟化点は、外側ジャケットチューブの軟化点よりも高い。固定する工程では、筒形成プリフォームおよび内側ジャケットチューブを加熱する。
　上記［１４］の方法では、筒形成プリフォームの軟化点を外側ジャケットチューブの軟化点よりも高くし、筒形成プリフォームを固定する際、筒形成プリフォームおよび内側ジャケットチューブを加熱している。これにより、上述したようにプリフォームを線引きして光ファイバを製造する際、線引きの上流付近において筒形成プリフォームに付与される内圧が筒形成プリフォームに掛かる表面張力より大きくなることがあっても、或る筒形成プリフォームが膨らんで隣接する筒形成プリフォームに接触してしまうことを防止できる。
　［１５］上記［１３］または［１４］のプリフォームの製造方法において、外側ジャケットチューブの軟化点が、内側ジャケットチューブの軟化点よりも低くてもよい。この場合、断面積の大きい外側ジャケットチューブの軟化点が低いため、筒形成プリフォームの軟化点との差をさらに大きくすることができ、筒形成プリフォームの軟化を抑えて筒形成プリフォームの強度を維持することができる。
　［１６］上記［１２］から［１５］のいずれかのプリフォームの製造方法において、筒形成プリフォームの軟化点は、内側ジャケットチューブの軟化点および外側ジャケットチューブの軟化点の少なくとも一方より６０℃以上高くてもよい。この場合、線引きによって中空コア光ファイバを製造する際に筒形成プリフォームが互いに接触しないプリフォームを提供することができる。
　［１７］上記［１２］から［１６］のいずれかのプリフォームの製造方法において、内側ジャケットチューブおよび外側ジャケットチューブの少なくとも一方には、リン、フッ素、塩素、および、水酸基の内の少なくとも１つが添加されていてもよい。この場合、簡易な手法により筒形成プリフォームの軟化点を各ジャケットチューブの軟化点より高くすることで、中空コア光ファイバを製造する際に筒形成プリフォームが互いに接触しないプリフォームを容易に提供することができる。
　［１８］上記［１２］から［１７］のいずれかのプリフォームの製造方法において、複数の筒形成プリフォームは、円筒状のクラッディングチューブ、および、空洞形成壁の少なくとも一方を含んでもよい。空洞形成壁は、内側ジャケットチューブの内面に囲われた空間の中心軸に沿って一定の形状を有してもよい。空洞形成壁は、中心軸に直交する断面上において、中心軸に向って突出する曲面を有してもよい。空洞形成壁は、中心軸に直交する断面上において、プリフォームの他の要素と共に、中心軸を含まない閉じた領域である、筒状に覆われた空洞を形成してもよい。空洞形成壁を用いる場合、クラッディングチューブを用いる場合よりも、少ない筒形成プリフォームで、同等の光学特性の中空コア光ファイバを実現することができる。
　［１９］上記［１２］から［１８］のいずれかのプリフォームの製造方法において、固定する工程では、複数の筒形成プリフォームがジャケットチューブの内面に接触するように、複数の筒形成プリフォームを固定してもよい。この場合、複数の筒形成プリフォームによって画定されるコア領域を安定させることができる。
　［２０］上記［１２］から［１８］のいずれかのプリフォームの製造方法において、固定する工程では、複数の筒形成プリフォームそれぞれとジャケットチューブの内面とに接触するように、支持要素プリフォームを設けてもよい。この場合、筒形成プリフォームを精度よく配置することができる。
　［２１］一実施形態に係る中空コア光ファイバの製造方法は、上記［１］から［１１］のいずれかのプリフォームを準備する工程と、プリフォームを加熱して線引きする工程と、を備えている。
　上記［２１］の中空コア光ファイバの製造方法では、筒形成プリフォームの軟化点がジャケットチューブの軟化点よりも高いプリフォームを線引きして光ファイバを製造している。この場合、プリフォームを加熱溶融して線引きする際、外側のジャケットチューブを十分に溶融させることができる一方、その加熱温度における筒形成プリフォームの軟化を抑えて筒形成プリフォームの強度を維持することができる。これにより、光ファイバを製造する際、線引きの上流付近において筒形成プリフォームに付与される内圧が筒形成プリフォームに掛かる表面張力より大きくなることがあっても、或る筒形成プリフォームが膨らんで隣接する筒形成プリフォームに接触してしまうといったことを防止できる。よって、この製造方法によれば、光学特性を改善した中空コア光ファイバを製造することができる。
　［２２］上記［２１］の中空コア光ファイバの製造方法において、線引きする工程では、複数の筒形成プリフォームの内部の空間に内圧を印加しながら線引きしてもよい。線引きされている光ファイバでは、線引きの上流から下流まで、複数の筒形成プリフォームそれぞれに掛かる内圧が、溶融されている複数の筒形成プリフォームそれぞれの表面張力より小さい状態が維持されてもよい。これにより、光ファイバを製造する際、筒形成プリフォームが膨らんで互いに接触してしまうことをより確実に防止できる。よって、この製造方法によれば、光学特性を改善した中空コア光ファイバを製造することができる。
　［２３］上記［２１］または［２２］の中空コア光ファイバの製造方法において、ジャケットチューブは、内側ジャケットチューブと、内側ジャケットチューブを覆う外側ジャケットチューブとを有してもよい。複数の筒形成プリフォームのうちの少なくとも１つの筒形成プリフォームの軟化点が、外側ジャケットチューブの軟化点もよりも高くてもよい。線引きする工程では、線引きの上流から下流まで、溶融されている複数の筒形成プリフォーム同士が接触しないように、複数の筒形成プリフォームの内部の空間に内圧を印加しながら線引きしてもよい。線引きする工程では、任意選択的に、内側ジャケットチューブと外側ジャケットチューブとの間の空間を減圧しながら線引きしてもよい。この場合、体積の大きな外側ジャケットチューブを、筒形成プリフォームと内側ジャケットチューブとは別に用意して、プリフォームを準備する。そして、このようなプリフォームを線引きして光ファイバを製造する場合でも、或る筒形成プリフォームが膨らんで隣接する筒形成プリフォームに接触してしまうことを防止することができる。
　［２４］上記［２１］から［２３］のいずれかの中空コア光ファイバの製造方法において、線引きする工程では、複数の筒形成プリフォームの内部の空間に内圧を印加しながら線引きしてもよい。線引きする工程では、線引きの上流から下流まで、溶融されている複数の筒形成プリフォーム同士が接触しない状態が維持されてもよい。この場合、所望の光学特性を持つ中空コア光ファイバを製造することができる。
　［２５］上記［２１］から［２４］のいずれかの中空コア光ファイバの製造方法において、ジャケットチューブの外径がφ［ｍｍ］であり、線引きされる中空コア光ファイバに加わる引張張力がτ［Ｎ］であり、筒形成プリフォームの軟化点とジャケットチューブの軟化点との温度差をΔＴ［℃］とした場合、以下の式（１）を満たすように光ファイバを作製してもよい。
この場合、線引き中に、筒形成プリフォーム同士がより確実に接触しないようにすることができる。
　［２６］上記［２１］から［２４］のいずれかの中空コア光ファイバの製造方法において、ジャケットチューブは、内側ジャケットチューブと、内側ジャケットチューブを覆う外側ジャケットチューブとを有してもよい。複数の筒形成プリフォームのうちの少なくとも１つの筒形成プリフォームの軟化点が、外側ジャケットチューブの軟化点もよりも高くてもよい（例えば６０℃以上高くてもよい）。ジャケットチューブの外径がφ［ｍｍ］であり、線引きされる中空コア光ファイバに加わる引張張力がτ［Ｎ］であり、筒形成プリフォームの軟化点とジャケットチューブの軟化点との温度差をΔＴ［℃］とした場合、以下の式（２）を満たすように光ファイバを作製してもよい。
この場合、線引き中に、筒形成プリフォーム同士がより確実に接触しないようにすることができる。
　［２７］上記［２１］から［２４］のいずれかの中空コア光ファイバの製造方法において、前記ジャケットチューブは、内側ジャケットチューブと、内側ジャケットチューブを覆う外側ジャケットチューブとを有してもよい。複数の筒形成プリフォームのうちの少なくとも１つの筒形成プリフォームの軟化点が、外側ジャケットチューブの軟化点もよりも高くてもよい（例えば６０℃以上高くてもよい）。ジャケットチューブの外径がφ［ｍｍ］であり、線引きされる中空コア光ファイバに加わる引張張力がτ［Ｎ］であり、筒形成プリフォームの軟化点とジャケットチューブの軟化点との温度差をΔＴ［℃］とした場合、以下の式（３）を満たすように光ファイバを作製してもよい。
この場合、線引き中に、筒形成プリフォーム同士がより確実に接触しないようにすることができる。
　本開示の実施形態に係る、中空コア光ファイバに加工されるプリフォーム、中空コア光ファイバに加工されるプリフォームの製造方法、および、中空コア光ファイバの製造方法の具体例を、以下に図面を参照しつつ説明する。以下の説明において、同一要素または同一機能を有する要素には、同一符号を用いることとし、重複する説明は省略する。本発明はこれらの例示に限定されるものではなく、請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
［中空コア光ファイバの構成］
　図１を参照して、中空コア光ファイバの一実施形態を説明する。図１は、中空コア光ファイバの一実施形態を示す断面図である。図１に示すように、中空コア光ファイバ１０は、ジャケットチューブ１１、および、複数のキャピラリ１２を有している。図１に示す例では、中空コア光ファイバ１０は、７個のキャピラリ１２を有しているが、キャピラリ１２の数は複数であればよく、限定されない。このような構成を有する中空コア光ファイバ１０は、例えば反共振（アンチレゾナンス）中空コア光ファイバであり、図１に直交する方向に延在する。
　ジャケットチューブ１１は、例えば、シリカガラス（ＳｉＯ２）から形成された中空のチューブ部分である。ジャケットチューブ１１には、後述するように、リン、フッ素、塩素、水酸化等が添加されていてもよい。複数のキャピラリ１２のそれぞれは、例えば、シリカガラス（ＳｉＯ２）から形成された中空のチューブであり、ジャケットチューブ１１よりも小径である。各キャピラリ１２の直径は、一例では、同じである。キャピラリ１２の厚みは、ジャケットチューブ１１の厚みよりも極めて薄く、例えば、０．２５μｍ以上０．５０μｍ以下である。このようなキャピラリ１２は、互いに接触しないように離れてジャケットチューブ１１の内面１１ａに接触点１３で接触して固定されるように、ジャケットチューブ１１内に収納されている。キャピラリ１２間の各離隔距離であるギャップＧは、一例では、同じである。
　このような配置構成により、中空コア光ファイバ１０では、中心部分に中空コア部１４が形成される。中空コア部１４を取り囲むキャピラリ１２およびジャケットチューブ１１は、ファイバクラッディングを形成する。互いに離れるように配置されたキャピラリ１２により、中空コア光ファイバ１０は、例えば、反共振効果によって中空コア部１４に沿って導入光を伝搬することができる。なお、キャピラリ１２が互いに接触してしまうと、高い共振を有する光モードが誘導されて伝送損失を生じるが、キャピラリ１２の間にギャップＧを設けた配置とすることにより、このような伝送損失を引き起こすモードを設けないようにすることができる。
　図２は、中空コア光ファイバの変形例を示す断面図である。図２に示すように、変形例に係る中空コア光ファイバ１０Ａは、ジャケットチューブ１１、および、複数のキャピラリ１２に加えて、複数のサブキャピラリ１５を有している。サブキャピラリ１５は、キャピラリ１２と同様に、例えば、シリカガラス（ＳｉＯ２）から形成されている。中空コア光ファイバ１０Ａでは、各キャピラリ１２の内側に、対応するサブキャピラリ１５が設けられている。サブキャピラリ１５は、キャピラリ１２がジャケットチューブ１１に接触して固定される接触点１３と同じ位置において、キャピラリ１２の内面に接触して固定される。サブキャピラリ１５は、キャピラリ１２と同様に極薄の厚みを有し、且つ、キャピラリ１２よりも小さい直径を有している。中空コア光ファイバ１０Ａは、中空コア光ファイバ１０より光伝送損失を更に低下させることができる。中空コア光ファイバでは、このようにキャピラリを二重や更に三重等にすることで、光ファイバの光学特性を向上させられる。
［プリフォームの製造方法およびプリフォームの構成］
　次に、このような断面構造を有する中空コア光ファイバを製造するためのガラスプリフォームおよびその製造方法について、図３Ａ、図３Ｂおよび図３Ｃを参照して説明する。図３Ａ、図３Ｂおよび図３Ｃは、中空コア光ファイバに加工されるプリフォームを製造する方法を説明するための図である。図３Ａに示すように、ジャケットチューブ１１に対応する内側ジャケットチューブ２１と、キャピラリ１２に対応する複数のクラッディングチューブ２２（複数の筒形成プリフォーム）とを準備する。以下では、プリフォーム内に設ける複数の筒形成プリフォームとしてクラッディングチューブを用いた場合について説明するが、筒形成プリフォームとして空洞形成壁を用いた場合も同様である。なお、ここでいう空洞形成壁は、ジャケットチューブの内面に囲われた空間の中心軸に沿って一定の形状を有し、中心軸に直交する断面上において、中心軸に向って突出する曲面を有し、且つ、中心軸に直交する断面上において、プリフォームの他の要素と共に、中心軸を含まない閉じた領域、すなわち、筒状に覆われた空洞を形成するものである。
　図３Ａに示すように、内側ジャケットチューブ２１は、例えば、シリカガラス（ＳｉＯ２）から形成された中空チューブである。内側ジャケットチューブ２１には、後述するように、リン、フッ素、塩素、水酸基等が添加されていてもよい。このような添加により、内側ジャケットチューブ２１の軟化点が低下する。複数のクラッディングチューブ２２のそれぞれは、例えば、シリカガラス（ＳｉＯ２）から形成された中空のチューブであり、内側ジャケットチューブ２１よりも小径となっている。各クラッディングチューブ２２の直径は、一例では、同じである。クラッディングチューブ２２の厚みは、内側ジャケットチューブ２１の厚みよりも極めて薄い。
　また、複数のクラッディングチューブ２２を内側ジャケットチューブ２１内の所定の位置に配置させるためのスペーサ２３，２４，２５を準備する。スペーサ２３，２４，２５は、例えば、中実または中空の石英ロッドである。スペーサ２３は、内側ジャケットチューブ２１内の中心部に配置される部材である。スペーサ２４は、クラッディングチューブ２２間に配置される部材である。スペーサ２５は、スペーサ２３とクラッディングチューブ２２との間に配置される部材である。
　内側ジャケットチューブ２１、複数のクラッディングチューブ２２、および、スペーサ２３，２４，２５の準備が終了すると、内側ジャケットチューブ２１の内側に複数のクラッディングチューブ２２を配置する。この際、各クラッディングチューブ２２が内側ジャケットチューブ２１の内面２１ａに接触点２６で接触すると共に、クラッディングチューブ２２が互いに離れるように配置される。クラッディングチューブ２２同士の隔離距離は、例えば、均等である。そして、この配置状態を維持するため、内側ジャケットチューブ２１の中心部にスペーサ２３を配置すると共に、クラッディングチューブ２２の間やクラッディングチューブ２２とスペーサ２３との間にスペーサ２４および２５を配置する。これにより、図３Ａに示すように、クラッディングチューブ２２が内側ジャケットチューブ２１内の所定の位置に仮止めされる。
　続いて、図３Ａに示す仮止め状態を維持しながら、クラッディングチューブ２２を内側ジャケットチューブ２１の接触点２６において加熱により内面２１ａに固定する。例えば、内側ジャケットチューブ２１の外側から接触点２６においてクラッディングチューブ２２に向けて、適切に制御して、炎（例えば酸水素炎）をあて、若しくは、加熱炉により放射熱を加え、または、レーザを照射することで、両者を溶融して接着固定する。このとき、スペーサ２３，２４，２５は、他の要素と溶着しないようにする。クラッディングチューブ２２または内側ジャケットチューブ２１との融着防止のため、スペーサ２４を用いず、スペーサ２３、２５でクラッディングチューブ２２を仮止めしてもよい。クラッディングチューブ２２が内側ジャケットチューブ２１に固定されると、スペーサ２３，２４，２５を取り除き、図３Ｂに示すような第１プリフォーム２０が形成される。第１プリフォーム２０の中心部は、中空コア部１４に対応する中空コア部２７となる。
　続いて、第１プリフォーム２０が形成されると、第１プリフォーム２０を加熱溶融しながら径方向に縮小させて適切なサイズを有する第１プリフォーム２０としても良い。この縮小の加工は、例えば、延伸加熱によって行うことができる。第２プリフォーム２０Ａの外径を２０ｍｍとする場合、第１プリフォーム２０の外径は２ｍｍ以上１０ｍｍ以下にすればよく、第２プリフォーム２０Ａの外径を２００ｍｍとする場合、第１プリフォーム２０の外径は２０ｍｍ以上１００ｍｍ以下とすればよい。縮小された第１プリフォーム２０では、配置構成は維持したまま、内側ジャケットチューブ２１およびクラッディングチューブ２２も径方向に縮小されている。なお、延伸しなくても最初から適切なサイズ（例えば上述したサイズ）を有する第１プリフォーム２０を作成してもよい。適切なサイズを有する第１プリフォーム２０が準備されると、適切なサイズを有する第１プリフォーム２０の外側を取り囲むように外側ジャケットチューブ２８を配置する。外側ジャケットチューブ２８は、内側ジャケットチューブ２１と同様に、例えば、シリカガラス（ＳｉＯ２）である。外側ジャケットチューブ２８には、後述するように、リン、フッ素、塩素、水酸基等が添加されていてもよい。このような添加により、外側ジャケットチューブ２８の軟化点が、内側ジャケットチューブ２１と同様に、低下する。外側ジャケットチューブ２８の軟化点は、内側ジャケットチューブ２１の軟化点と同等であってもよいし、内側ジャケットチューブ２１の軟化点より低くてもよい。外側ジャケットチューブ２８の厚みは、内側ジャケットチューブ２１の厚みよりも厚くてもよいし、薄くてもよい。あるいは、外側ジャケットチューブ２８の断面積が、内側ジャケットチューブ２１の断面積よりも十分大きく、外側ジャケットチューブ２８が、ジャケットチューブの主要な要素である場合、内側ジャケットチューブ２１の軟化点はクラッディングチューブ２２（筒形成プリフォーム）の軟化点よりも低くなく、かつ、外側ジャケットチューブ２８の軟化点がクラッディングチューブ２２の軟化点よりも低いことで、ジャケットチューブ２９の軟化点（内側ジャケットチューブ２１と外側ジャケットチューブ２８を含むジャケットチューブ全体の平均としての中点）が、クラッディングチューブ２２の軟化点よりも低くてもよい。例えば、外側ジャケットチューブ２８の断面積が、内側ジャケットチューブ２１の断面積の５倍以上であってもよく、１０倍以上であってもよく、５０倍以上であってもよく、１００倍以上であってもよい。この場合、内側ジャケットチューブ２１の軟化点と外側ジャケットチューブ２８の軟化点を、それぞれの断面積比で加重平均した値を、ジャケットチューブ２９の軟化点とみなしてもよい。その後、第１プリフォーム２０と外側ジャケットチューブ２８とを溶融等によって一体化してプリフォームＰＦ（第２プリフォーム２０Ａ）とする。なお、第１プリフォーム２０と外側ジャケットチューブ２８との間に空隙を維持したまま、プリフォームＰＦとしてもよい。
　これにより、中空コア光ファイバ１０を製造する際の線引きに供されるプリフォームＰＦである第２プリフォーム２０Ａが形成される。第２プリフォーム２０Ａでは、内側ジャケットチューブ２１と外側ジャケットチューブ２８とが一体となってジャケットチューブ２９となる。第２プリフォーム２０Ａの外径に合わせ、第１プリフォーム２０の外径が縮小されてもよい。なお、外側ジャケットチューブ２８を設けずに第１プリフォーム２０をそのまま線引き用のプリフォームＰＦとしてもよい。この場合、内側ジャケットチューブ２１がジャケットチューブ２９となる。また、外側ジャケットチューブ２８は、プリフォーム段階では一体化せず、線引きする際に内側ジャケットチューブ２１と一体化する、ロッドイン線引きを行ってもよい。
［プリフォームを用いた光ファイバの製造方法］
　次に、図４に示す線引き装置３０を用いて、上述したプリフォームＰＦから中空コア光ファイバＨＯＦを製造する方法について説明する。図４は、プリフォームを線引きして中空コア光ファイバを製造する装置を示す模式図である。図４に示すように、線引き装置３０は、保持機構３１、加熱装置３２、冷却装置３３、樹脂被覆装置３４、外径測定器３５、直下ローラ３６、および、巻取りローラ３７を備えている。線引き工程では、プリフォームＰＦの上部が保持機構３１に保持されると共に、プリフォームＰＦの下部（先端部）が加熱装置３２により加熱されて溶融状態となる。溶融状態となったプリフォームＰＦの先端部は、下方に線引きされ、最終的に、例えばガラス直径８０μｍから４００μｍ、コア直径（中空コア部１４の直径）１０μｍから５０μｍに引き伸ばされる。プリフォームＰＦから引き出されたガラスファイバＧＦは冷却装置３３で冷却され、冷却されたガラスファイバＧＦの外周に樹脂被覆装置３４で樹脂層が被覆される。その後、樹脂被覆されたガラスファイバＧＦの外径が外径測定器３５で測定され、直下ローラ３６を介して巻取りローラ３７により巻き取られる。以上により、プリフォームＰＦから中空コア光ファイバＨＯＦが作製される。
　ここで、プリフォームＰＦを溶融加熱して中空コア光ファイバＨＯＦを作製する際の加圧の付与について説明する。中空コア光ファイバＨＯＦは内部に空孔が設けられる構成であるため、プリフォームＰＦにクラッディングチューブ２２を設けると共に、クラッディングチューブ２２に囲まれるプリフォームＰＦの中心に中空コア部２７を設けている。このようなプリフォームＰＦを溶融して線引きする際には、プリフォームＰＦの上部から、中空コア部２７に内圧Ｐ１を付与すると共に各クラッディングチューブ２２に内圧Ｐ２を付与する。そして、この内圧の差｜Ｐ１－Ｐ２｜を制御することで、線引きされる際にプリフォームＰＦの断面（例えば、図３Ｃに示す断面）における配置構成が、中空コア光ファイバＨＯＦとなった際にも維持されるようにしている。なお、線引きする際、内側ジャケットチューブ２１と外側ジャケットチューブ２８との間の空間を減圧しながら線引きしてもよい。
　しかしながら、クラッディングチューブ２２が潰れないために内圧Ｐ２を付与するものの、線引き装置３０の上流におけるガラスファイバＧＦと下流におけるガラスファイバＧＦとでは、クラッディングチューブ２２の半径が同じではなく、線引きの上流から下流に向かってクラッディングチューブ２２の半径Ｒｃが小さくなる。クラッディングチューブ２２の表面張力が半径Ｒｃに反比例するものであることから、線引きの下流におけるクラッディングチューブ２２の表面張力よりも線引きの上流におけるクラッディングチューブ２２の表面張力が小さくなる。一方、クラッディングチューブ２２に付与される内圧Ｐ２は、上流から下流にかけて一定である。以上のことから、以下の関係となる。
・線引き上流では、半径Ｒｃが大きく表面張力が小さいため、内圧Ｐ２が表面張力より大きくなる。
・線引き下流では、半径Ｒｃが小さく表面張力が大きいため、内圧Ｐ２が表面張力より小さくなる。
　上述した内圧Ｐ２は、中空コア光ファイバＨＯＦが作製される最終段階（即ち、線引きの下流）において内圧Ｐ１や表面張力との関係で適切な値となるように調整されている。このため、線引き上流では、内圧Ｐ２が表面張力よりも大きくなってしまうことがある。これにより、クラッディングチューブ２２が膨らんでしまう。この場合、図５に示すように、プリフォームＰＦ（線引き前の段階）においては、クラッディングチューブ２２は互いに離れるように配置されており、中心間距離が「２＊Ｒｃ＿ｃｏｎｔａｃｔ」で示されるように、半径Ｒｃの２倍、すなわちクラッディングチューブの外径（２＊Ｒｃ）より大きい数値となっている。しかしながら、クラッディングチューブ２２が膨らんでしまうと、クラッディングチューブ２２が隣接するクラッディングチューブ２２に接触してしまうことがある。クラッディングチューブ２２が接触すると、上述したように、製造される中空コア光ファイバＨＯＦの光学特性が悪化する。
　図６は、クラッディングチューブ間の距離（２＊Ｒｃ＿ｃｏｎｔａｃｔ）に対するクラッディングチューブの外径２＊Ｒｃの比が線引きの上流から下流にかけて変動する点を説明するための図である。図６に示すように、この比が１を超えてしまうと、クラッディングチューブ２２が互いに接触してしまう可能性があることを示している。なお、図６に示すｚ［ｍｍ］は、線引きの上流側の点（例えば線引き炉の入り口）からの距離を意味している。図６に示すように、上流（５０ｍｍ）付近において、内圧Ｐ２が表面張力より大きくなり、上述した比が１を超えてしまうことがある。
　また、図７は、クラッディングチューブ間の距離（２＊Ｒｃ＿ｃｏｎｔａｃｔ）に対するクラッディングチューブの外径２＊Ｒｃの比のピーク値と、線引き張力［ｇｆ］との関係を示す図である。図７に示すように、線引き張力を通常よりも高くすることで、クラッディングチューブ２２が変形をする前に延伸することは可能であるが、例えば、直径が２０ｍｍのプリフォームＰＦでは、８００ｇｆ以上の線引き張力が必要となり、直径２００ｍｍの大口径のプリフォームＰＦでは、８０００ｇｆ以上といった更に高い線引き張力が必要となる。このような高い線引き張力で線引きを行うと、光ファイバが断線する頻度が高くなるおそれがある。
　そこで、本実施形態に係るプリフォームＰＦでは、クラッディングチューブ２２の軟化点がジャケットチューブ２９（内側ジャケットチューブ２１、外側ジャケットチューブ２８）の軟化点よりも高くなるように調整している。線引きの際の加熱溶融では、ジャケットチューブ２９が適切に溶融するように加熱温度を調整しているため、クラッディングチューブ２２の軟化点をジャケットチューブ２９の軟化点より高くしておくことにより、線引きの際、クラッディングチューブ２２の溶融状態をジャケットチューブよりも固くすることできる。これにより、線引きの上流側において、内圧Ｐ２がクラッディングチューブ２２の表面張力よりも大きい場合であっても、クラッディングチューブ２２に掛かる内圧Ｐ２が溶融されているクラッディングチューブ２２の強度よりも小さい状態を維持し、クラッディングチューブ２２が内圧Ｐ２で膨らむことを抑えることができる。なお、ここでいう軟化点は、キャピラリおよびジャケットチューブを形成するガラスが自重で軟化変形し始める温度である。典型的には、軟化点は、ＪＩＳ  Ｒ  ３１０３－１（２００１）に準じて測定された「ガラス粘度が約１０７．６ｄＰａ・ｓとなる温度」とすることができる。
　このようにガラス部材の軟化点を調整する方法としては、例えば、ジャケットチューブ２９に、リン（Ｐ）、フッ素（Ｆ）、塩素（Ｃｌ）、水酸基（ＯＨ）の何れかまたはこれらの組合せを添加することで実現することができる。図８は、シリカガラス（ＳｉＯ２）にリンを添加した場合の軟化点の低下を示す図であり、「Hammond, C.R. (1978) Fusion temperatures of SiO2-P2O5 binary glasses. Physics and Chemistry of Glasses, 19(3), 41-42」のfigure 1に示す表である。図９は、シリカガラス（ＳｉＯ２）にフッ素を添加した場合の軟化点の低下を示す図である。例えば、ジャケットチューブ２９に対して、リン、フッ素、塩素、水酸基の何れかを添加することで、ジャケットチューブ２９の軟化点をクラッディングチューブ２２よりも低下させることができる。この場合、中空コア光ファイバＨＯＦを線引きする際、プリフォームＰＦの加熱装置３２による加熱温度を軟化点の差の分だけ下げることができるので、例えば２０００℃以下で溶融して線引きすることができる。つまり、通常よりも低い温度で溶融することができる。逆に、クラッディングチューブ２２に軟化点を高める材料（例えば、アルミニウム（Ａｌ））を添加することで、クラッディングチューブ２２自体の軟化点を上げてもよい。上述した各種の方法により、プリフォームＰＦにおいて、クラッディングチューブ２２の軟化点をジャケットチューブ２９の軟化点よりも高くすることができる。なお、上述した以外の方法を用いてよいことは当業者には明らかであるため、説明を省略する。
　次に、図１０Ａから図１０Ｄを参照して、プリフォームＰＦの直径を変更した場合において、クラッディングチューブ間の距離（２＊Ｒｃ＿ｃｏｎｔａｃｔ）に対するクラッディングチューブの外径２＊Ｒｃの比のピーク値と、クラッディングチューブ２２の軟化点とジャケットチューブ２９の軟化点との差［Ｋ］との関係について説明する。図１０Ａから図１０Ｄは、これらの関係をそれぞれシミュレーションした結果を示すものである。
　図１０Ａは、直径２０ｍｍのプリフォームにおける、クラッディングチューブ間の距離に対するクラッディングチューブの外径の比と軟化点の差との関係を線引き張力毎に示す図である。図１０Ｂは、直径５０ｍｍのプリフォームにおける、クラッディングチューブ間の距離に対するクラッディングチューブの外径の比と軟化点の差との関係を線引き張力毎に示す図である。図１０Ｃは、直径１００ｍｍのプリフォームにおける、クラッディングチューブ間の距離に対するクラッディングチューブの外径の比と軟化点の差との関係を線引き張力毎に示す図である。図１０Ｄは、直径２００ｍｍのプリフォームにおける、クラッディングチューブ間の距離に対するクラッディングチューブの外径の比と軟化点の差との関係を線引き張力毎に示す図である。なお、図１０Ａから図１０Ｄでは、線引き張力である、１００ｇｆ（０．９８０６６５Ｎ）、２００ｇｆ（１．９６１３３Ｎ）、５００ｇｆ（４．９０３３２５Ｎ）、および、１０００ｇｆ（９．８０６６５Ｎ）ごとの関係を示している。
　例えば、図１０Ａに示すように、軟化点の差が６０℃以上であれば、直径が２０ｍｍのプリフォームＰＦを通常の線引き張力である２００ｇｆで線引きしても、クラッディングチューブ２２の膨らみによるクラッディングチューブ２２同士が接触することを抑えることができる。また、軟化点の差が１１０℃以上であれば、さらに張力を下げた１００ｇｆで線引きしても、クラッディングチューブ２２の膨らみによるクラッディングチューブ２２同士が接触することを抑えることができる。
　図１０Ｂに示すように、軟化点の差が６０℃以上であれば、直径が５０ｍｍのプリフォームＰＦを線引き張力５００ｇｆで線引きしても、クラッディングチューブ２２の膨らみによるクラッディングチューブ２２同士が接触することを抑えることができる。
　図１０Ｃに示すように、軟化点の差が６０℃以上であれば、直径が１００ｍｍのプリフォームＰＦを線引き張力１０００ｇｆで線引きしても、クラッディングチューブ２２の膨らみによるクラッディングチューブ２２同士が接触することを抑えることができる。
図１０Ｄに示すように、軟化点の差が１９０℃以上であれば、直径が２００ｍｍのプリフォームＰＦを通常の線引き張力である１００ｇｆまたは２００ｇｆで線引きしても、クラッディングチューブ２２の膨らみによるクラッディングチューブ２２同士が接触することを抑えることができる。より具体的には、直径が２００ｍｍのプリフォームの場合、線引き張力が１０００ｇｆでは軟化点の差が９０℃以上、線引き張力が５００ｇｆでは軟化点の差が１２０℃以上、線引き張力が２００ｇｆでは、軟化点の差が１６０℃以上、線引き張力が１００ｇｆでは、軟化点の差が１９０℃以上で、線引きを問題なく行うことができる。
　ここで、ジャケットチューブ２９の外径がφ［ｍｍ］であり、線引きされる中空コア光ファイバに加わる線引き張力（引張張力）がτ［Ｎ］であり、クラッディングチューブ２２の軟化点とジャケットチューブ２９の軟化点との温度差をΔＴ［℃］とした場合、以下の式（１）を満たすように光ファイバを作製することで、線引きを問題なく行うことができる。
上記の式１は、図１０Ａから図１０ＤからＲｃ／Ｒｃ＿ｃｏｎｔａｃｔが1未満に収まる条件を経験式として算出したものである。
　また、上述した軟化点の温度差による、クラッディングチューブ２２同士が接触することを抑える点については、更に、以下の式で規定することも可能である。この場合、ジャケットチューブ２９は、内側ジャケットチューブ２１と、内側ジャケットチューブ２１を覆う外側ジャケットチューブ２８とを有している。複数のクラッディングチューブ２２の軟化点が、外側ジャケットチューブ２８の軟化点もよりも６０℃以上高い。この場合において、ジャケットチューブ２９の外径がφ［ｍｍ］であり、線引きされる中空コア光ファイバに加わる線引き張力（引張張力）がτ［Ｎ］であり、クラッディングチューブ２２の軟化点とジャケットチューブ２９の軟化点との温度差をΔＴ［℃］とした場合、更に、以下の式（２）を満たすように光ファイバを作製してもよい。
上記の式２は、図１０Ａから図１０Ｄから、Ｒｃ／Ｒｃ＿ｃｏｎｔａｃｔの値が、軟化点の差が３００Ｋのときの値に比べて１０％未満の増加に収まる条件を経験式として算出したものである。
　また、上述した軟化点の温度差による、クラッディングチューブ２２同士が接触することを抑える点については、更に、以下の式で規定することも可能である。この場合、ジャケットチューブ２９は、内側ジャケットチューブ２１と、内側ジャケットチューブ２１を覆う外側ジャケットチューブ２８とを有している。複数のクラッディングチューブ２２の軟化点が、外側ジャケットチューブ２８の軟化点もよりも６０℃以上高い。この場合において、ジャケットチューブ２９の外径がφ［ｍｍ］であり、線引きされる中空コア光ファイバに加わる線引き張力（引張張力）がτ［Ｎ］であり、クラッディングチューブ２２の軟化点とジャケットチューブ２９の軟化点との温度差をΔＴ［℃］とした場合、更に、以下の式（３）を満たすように光ファイバを作製してもよい。
上記の式は、図１０Ａから図１０Ｄから、Ｒｃ／Ｒｃ＿ｃｏｎｔａｃｔの値が、軟化点の差が３００Ｋのときの値に比べて５％未満の増加に収まる条件を経験式として算出したものである。
　以上、本実施形態に係るプリフォームＰＦでは、クラッディングチューブ２２の軟化点が、ジャケットチューブ２９の軟化点よりも高くなっている。これにより、プリフォームＰＦを溶融して線引きする際、ジャケットチューブ２９（内側ジャケットチューブ２１および外側ジャケットチューブ２８）を十分に溶融させる一方、その溶融温度におけるクラッディングチューブ２２の軟化を抑えてクラッディングチューブ２２の強度を維持することができる。これにより、プリフォームＰＦを線引きして中空コア光ファイバＨＯＦを製造する際、線引きの上流付近において、クラッディングチューブ２２に付与される内圧Ｐ２がクラッディングチューブ２２に掛かる表面張力より大きくなることがあっても、クラッディングチューブ２２が膨らんで隣接するクラッディングチューブ２２に接触してしまうことを防止できる。
　また、中空コア光ファイバＨＯＦを製造する場合、クラッディングチューブ２２の軟化点がジャケットチューブ２９の軟化点よりも高いプリフォームＰＦを線引きして光ファイバを製造している。この場合、プリフォームＰＦを溶融して線引きする際、ジャケットチューブ２９を十分に溶融させる一方、その溶融温度におけるクラッディングチューブ２２の軟化を抑えてクラッディングチューブ２２の強度を維持することができる。これにより、中空コア光ファイバＨＯＦを製造する際、線引きの上流付近においてクラッディングチューブ２２に付与される内圧Ｐ２がクラッディングチューブ２２に掛かる表面張力より大きくなることがあっても、クラッディングチューブ２２が膨らんで隣接するクラッディングチューブ２２に接触してしまうことを防止できる。よって、この製造方法によれば、光学特性を改善した中空コア光ファイバＨＯＦを製造することができる。
　以上、本開示の実施形態に係る中空コア光ファイバに加工されるプリフォーム、中空コア光ファイバに加工されるプリフォームの製造方法、および、中空コア光ファイバの製造方法について詳細に説明してきたが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、様々な実施形態や変形例に適用することが可能である。例えば、上述した実施形態では、ジャケットチューブ２９に、リン、フッ素、塩素、水酸基を加えて軟化点を下げる手法について例示したが、これに限定されない。例えば、ジャケットチューブ２９に塩素や窒素を添加して軟化点を下げるようにしてもよい。
　また、本実施形態に係る中空コア光ファイバに加工されるプリフォームは、例えば、図１１に示す第１変形例に係るプリフォームＰＦ１であってもよい。プリフォームＰＦ１は、ジャケットチューブ２９と、複数の空洞形成壁１２２（筒形成プリフォーム）と、各空洞形成壁１２２内に配置されるサブチューブ１２３と、を備えている。空洞形成壁１２２のそれぞれは、ジャケットチューブ２９の内面２９ａに囲われた空間の中心軸Ｃに沿って一定の形状を有している。空洞形成壁１２２のそれぞれは、中心軸Ｃに直交する断面上において、中心軸Ｃに向って突出する曲面を有している。空洞形成壁１２２は、一例として、断面扇形を有している。空洞形成壁１２２は、中心軸Ｃに直交する断面上において、プリフォームＰＦ１の他の要素であるジャケットチューブ２９と共に、中心軸Ｃを含まない閉じた領域１２４、すなわち、筒状に覆われた空洞を形成する。閉じた領域１２４には、例えば、一対のサブチューブ１２３が配置される。一対のサブチューブ１２３は、並列な状態で、ジャケットチューブ２９の内面２９ａに溶融等により固定されている。空洞形成壁１２２およびサブチューブ１２３のいずれも、上述したクラッディングチューブ２２と同様の厚みを有している。
　第１変形例に係るプリフォームＰＦ１においても、空洞形成壁１２２及びサブチューブ１２３の軟化点が、ジャケットチューブ２９の軟化点よりも高くなっている。これにより、プリフォームＰＦ１を溶融して線引きする際、ジャケットチューブ２９を十分に溶融させる一方、その溶融温度における空洞形成壁１２２やサブチューブ１２３の軟化を抑えて空洞形成壁１２２やサブチューブ１２３の強度を維持することができる。これにより、プリフォームＰＦ１を線引きして中空コア光ファイバを製造する際、線引きの上流付近において、空洞形成壁１２２やサブチューブ１２３に付与される内圧Ｐ２が空洞形成壁１２２やサブチューブ１２３に掛かる表面張力より大きくなることがあっても、空洞形成壁１２２やサブチューブ１２３が膨らんで隣接する空洞形成壁１２２やサブチューブ１２３に接触してしまうことを防止できる。
　また、本実施形態に係る中空コア光ファイバに加工されるプリフォームは、例えば、図１２に示す第２変形例に係るプリフォームＰＦ２であってもよい。プリフォームＰＦ２は、ジャケットチューブ２９と、複数の空洞形成壁１２２Ａ（筒形成プリフォーム）と、空洞形成壁１２２Ａ内に配置されるサブチューブ１２５，１２６と、を備えている。空洞形成壁１２２Ａのそれぞれは、ジャケットチューブ２９の内面２９ａに囲われた空間の中心軸Ｃに沿って一定の形状を有している。空洞形成壁１２２Ａのそれぞれは、中心軸Ｃに直交する断面上において、中心軸Ｃに向って突出する曲面を有している。空洞形成壁１２２Ａは、一例として、断面扇形を有している。空洞形成壁１２２Ａは、中心軸Ｃに直交する断面上において、プリフォームＰＦ２の他の要素であるジャケットチューブ２９と共に、中心軸Ｃを含まない閉じた領域１２４Ａ、すなわち、筒状に覆われた空洞を形成する。サブチューブ１２５，１２６は、閉じた領域１２４内に配置されている。サブチューブ１２６は、サブチューブ１２５内に配置されている。サブチューブ１２５，１２６は、ジャケットチューブ２９の内面２９ａに固定されている。空洞形成壁１２２Ａおよびサブチューブ１２５，１２６のいずれも、上述したクラッディングチューブ２２と同様の厚みを有している。
　第２変形例に係るプリフォームＰＦ２においても、空洞形成壁１２２Ａ及びサブチューブ１２５，１２６の軟化点が、ジャケットチューブ２９の軟化点よりも高くなっている。これにより、プリフォームＰＦ２を溶融して線引きする際、ジャケットチューブ２９を十分に溶融させる一方、その溶融温度における空洞形成壁１２２Ａやサブチューブ１２５，１２６の軟化を抑えて空洞形成壁１２２Ａやサブチューブ１２５，１２６の強度を維持することができる。これにより、プリフォームＰＦ２を線引きして中空コア光ファイバを製造する際、線引きの上流付近において、空洞形成壁１２２Ａやサブチューブ１２５，１２６に付与される内圧Ｐ２が空洞形成壁１２２Ａやサブチューブ１２５，１２６に掛かる表面張力より大きくなることがあっても、空洞形成壁１２２Ａやサブチューブ１２５，１２６が膨らんで隣接する空洞形成壁１２２Ａ等に接触してしまうことを防止できる。
　また、本実施形態に係る中空コア光ファイバに加工されるプリフォームは、例えば、図１３に示す第３変形例に係るプリフォームＰＦ３であってもよい。プリフォームＰＦ３は、ジャケットチューブ２９と、複数のクラッディングチューブ１２２Ｂ（筒形成プリフォーム）と、クラッディングチューブ１２２Ｂ内に配置されるサブチューブ１２７と、を備えている。この変形例では、クラッディングチューブ１２２Ｂの内部のジャケットチューブ２９寄りの領域に、クラッディングチューブ１２２Ｂの内面と接する支持要素プリフォーム１２８が設けられている。サブチューブ１２７は、クラッディングチューブ１２２Ｂ内に配置されており、支持要素プリフォーム１２８に接して固定されている。
　第３変形例に係るＰＦ３においても、クラッディングチューブ１２２Ｂ及びサブチューブ１２７の軟化点が、ジャケットチューブ２９の軟化点よりも高くなっている。これにより、プリフォームＰＦ３を溶融して線引きする際、ジャケットチューブ２９を十分に溶融させる一方、その溶融温度におけるクラッディングチューブ１２２Ｂやサブチューブ１２７の軟化を抑えてクラッディングチューブ１２２Ｂやサブチューブ１２７の強度を維持することができる。これにより、プリフォームＰＦ３を線引きして中空コア光ファイバを製造する際、線引きの上流付近において、クラッディングチューブ１２２Ｂやサブチューブ１２７に付与される内圧Ｐ２がクラッディングチューブ１２２Ｂやサブチューブ１２７に掛かる表面張力より大きくなることがあっても、クラッディングチューブ１２２Ｂやサブチューブ１２７が膨らんで隣接するクラッディングチューブ１２２Ｂ等に接触してしまうことを防止できる。
　また、本実施形態に係る中空コア光ファイバに加工されるプリフォームは、例えば、図１４に示す第４変形例に係るプリフォームＰＦ４であってもよい。プリフォームＰＦ４は、ジャケットチューブ２９と、複数のクラッディングチューブ１２２Ｂ（筒形成プリフォーム）と、を備えている。この変形例では、クラッディングチューブ１２２Ｂ内部のジャケットチューブ２９寄りの領域に、クラッディングチューブ１２２Ｂの内面と接する支持要素プリフォーム１２８が設けられいる。サブチューブ１２７は、クラッディングチューブ１２２Ｂ内に配置されており、支持要素プリフォーム１２８に接して固定されている。また、プリフォームＰＦ４では、ジャケットチューブ２９の内面２９ａと複数の支持要素プリフォーム１２８それぞれとの間に、支持要素プリフォーム１２９が更に設けられている。支持要素プリフォーム１２９それぞれは、複数の支持要素プリフォーム１２８それぞれと、ジャケットチューブ２９の内面２９ａとに接触するように固定されている。支持要素プリフォーム１２９は、クラッディングチューブ１２２Ｂを支持要素プリフォーム１２８と共に支持する。支持要素プリフォーム１２９は、クラッディングチューブ１２２Ｂと同じ材料（例えばガラス材料）から形成されてもよいし、他の材料から形成されてもよい。
　第４変形例に係るプリフォームＰＦ４においても、クラッディングチューブ１２２Ｂ及びサブチューブ１２７の軟化点が、ジャケットチューブ２９の軟化点よりも高くなっている。これにより、プリフォームＰＦ４を溶融して線引きする際、ジャケットチューブ２９を十分に溶融させる一方、その溶融温度におけるクラッディングチューブ１２２Ｂやサブチューブ１２７の軟化を抑えてクラッディングチューブ１２２Ｂやサブチューブ１２７の強度を維持することができる。これにより、プリフォームＰＦ４を線引きして中空コア光ファイバを製造する際、線引きの上流付近において、クラッディングチューブ１２２Ｂやサブチューブ１２７に付与される内圧Ｐ２がクラッディングチューブ１２２Ｂやサブチューブ１２７に掛かる表面張力より大きくなることがあっても、クラッディングチューブ１２２Ｂやサブチューブ１２７が膨らんで隣接するクラッディングチューブ１２２Ｂ等に接触してしまうことを防止できる。
　また、本実施形態に係る中空コア光ファイバに加工されるプリフォームは、例えば、図１５に示す第４変形例に係るプリフォームＰＦ５であってもよい。プリフォームＰＦ５は、ジャケットチューブ２９と、複数のクラッディングチューブ１３２（筒形成プリフォーム）と、複数のサブチューブ１３３とを備えている。サブチューブ１３３のそれぞれは、対応するクラッディングチューブ１３２内に配置されている。サブチューブ１３３は、クラッディングチューブ１３２の内面のうち、ジャケットチューブ２９寄りの部分に接して固定されている。この変形例では、各クラッディングチューブ１３２とジャケットチューブ２９の内面２９ａとの間に一対の支持要素プリフォーム１３４が設けられいる。一対の支持要素プリフォーム１３４がクラッディングチューブ１３２を支持して固定する。一対の支持要素プリフォーム１３４は、クラッディングチューブ１３２と同じ材料（例えばガラス材料）から形成されてもよいし、他の材料から形成されてもよい。
　第５変形例に係るプリフォームＰＦ５においても、クラッディングチューブ１３２及びサブチューブ１３３の軟化点が、ジャケットチューブ２９の軟化点よりも高くなっている。これにより、プリフォームＰＦ５を溶融して線引きする際、ジャケットチューブ２９を十分に溶融させる一方、その溶融温度におけるクラッディングチューブ１３２やサブチューブ１３３の軟化を抑えてクラッディングチューブ１３２やサブチューブ１３３の強度を維持することができる。これにより、プリフォームＰＦ５を線引きして中空コア光ファイバを製造する際、線引きの上流付近において、クラッディングチューブ１３２やサブチューブ１３３に付与される内圧Ｐ２がクラッディングチューブ１３２やサブチューブ１３３に掛かる表面張力より大きくなることがあっても、クラッディングチューブ１３２やサブチューブ１３３が膨らんで隣接するクラッディングチューブ１３２等に接触してしまうことを防止できる。
　また、本実施形態に係る中空コア光ファイバに加工されるプリフォームは、例えば、図１６に示す第６変形例に係るプリフォームＰＦ６であってもよい。プリフォームＰＦ６は、ジャケットチューブ２９と、複数のクラッディングチューブ１３２（筒形成プリフォーム）と、複数のサブチューブ１３３とを備えている。サブチューブ１３３のそれぞれは、対応するクラッディングチューブ１３２内に配置されている。この変形例では、各クラッディングチューブ１３２の内面とサブチューブ１３３の外面との間に一対の支持要素プリフォーム１３５が設けられいる。一対の支持要素プリフォーム１３５がサブチューブ１３３を支持して、サブチューブ１３３をクラッディングチューブ１３２に対して固定する。一対の支持要素プリフォーム１３５は、クラッディングチューブ１３２と同じ材料（例えばガラス材料）から形成されてもよいし、他の材料から形成されてもよい。
　第６変形例に係るプリフォームＰＦ６においても、クラッディングチューブ１３２及びサブチューブ１３３の軟化点が、ジャケットチューブ２９の軟化点よりも高くなっている。これにより、プリフォームＰＦ６を溶融して線引きする際、ジャケットチューブ２９を十分に溶融させる一方、その溶融温度におけるクラッディングチューブ１３２やサブチューブ１３３の軟化を抑えてクラッディングチューブ１３２やサブチューブ１３３の強度を維持することができる。これにより、プリフォームＰＦ６を線引きして中空コア光ファイバを製造する際、線引きの上流付近において、クラッディングチューブ１３２やサブチューブ１３３に付与される内圧Ｐ２がクラッディングチューブ１３２やサブチューブ１３３に掛かる表面張力より大きくなることがあっても、クラッディングチューブ１３２やサブチューブ１３３が膨らんで隣接するクラッディングチューブ１３２等に接触してしまうことを防止できる。
　また、本実施形態に係る中空コア光ファイバに加工されるプリフォームは、例えば、図１７に示す第７変形例に係るプリフォームＰＦ７であってもよい。プリフォームＰＦ７は、ジャケットチューブ２９と、複数のクラッディングチューブ１３２（筒形成プリフォーム）と、複数のサブチューブ１３３とを備えている。サブチューブ１３３のそれぞれは、対応するクラッディングチューブ１３２内に配置されている。サブチューブ１３３は、クラッディングチューブ１３２内においてジャケットチューブ２９寄りに配置されている。この変形例では、各クラッディングチューブ１３２とジャケットチューブ２９の内面２９ａとの間に一対の支持要素プリフォーム１３４が設けられいる。一対の支持要素プリフォーム１３４がクラッディングチューブ１３２を支持する。この変形例では、各クラッディングチューブ１３２の内面とサブチューブ１３３の外面との間に一対の支持要素プリフォーム１３５が更に設けられいる。一対の支持要素プリフォーム１３５がサブチューブ１３３を支持して固定する。一対の支持要素プリフォーム１３４，１３５は、クラッディングチューブ１３２と同じ材料（例えばガラス材料）から形成されてもよいし、他の材料から形成されてもよい。
　第７変形例に係るプリフォームＰＦ７においても、クラッディングチューブ１３２及びサブチューブ１３３の軟化点が、ジャケットチューブ２９の軟化点よりも高くなっている。これにより、プリフォームＰＦ７を溶融して線引きする際、ジャケットチューブ２９を十分に溶融させる一方、その溶融温度におけるクラッディングチューブ１３２やサブチューブ１３３の軟化を抑えてクラッディングチューブ１３２やサブチューブ１３３の強度を維持することができる。これにより、プリフォームＰＦ７を線引きして中空コア光ファイバを製造する際、線引きの上流付近において、クラッディングチューブ１３２やサブチューブ１３３に付与される内圧Ｐ２がクラッディングチューブ１３２やサブチューブ１３３に掛かる表面張力より大きくなることがあっても、クラッディングチューブ１３２やサブチューブ１３３が膨らんで隣接するクラッディングチューブ１３２等に接触してしまうことを防止できる。
　なお、各実施の形態および実施例、変形例で説明された少なくとも一つの構成や特徴を他の実施の形態および実施例、変形例に組み合わせたり、様々に変形することができると理解されるべきである。
　ここで、本開示に含まれる態様として、更に以下を付記する。
［付記１］
　中空コア光ファイバに加工されるプリフォームであって、
　内面を有するジャケットチューブと、
　互いに離れた状態で前記ジャケットチューブの前記内面に接触するように固定される複数のキャピラリと、を備え、
　前記キャピラリの軟化点が、前記ジャケットチューブの軟化点よりも高い、
プリフォーム。
［付記２］
　前記キャピラリの前記軟化点が、前記ジャケットチューブの前記軟化点よりも６０℃以上高い、
付記１のプリフォーム。
［付記３］
　前記キャピラリの前記軟化点が、前記ジャケットチューブの前記軟化点よりも１９０℃以上高い、
［付記１］のプリフォーム。
［付記４］
　前記ジャケットチューブには、リン、フッ素、および、水酸基の内の少なくとも１つが添加されている、
付記１から付記３のいずれかのプリフォーム。
［付記５］
　前記キャピラリには、アルミニウムが添加されている、
付記１から付記４のいずれかのプリフォーム。
［付記６］
　中空コア光ファイバに加工されるプリフォームを製造する方法であって、
　複数のキャピラリが互いに離れた状態で内側ジャケットチューブの内面に接触するように前記複数のキャピラリを前記内側ジャケットチューブ内に配置する工程と、
　前記キャピラリを前記内側ジャケットチューブの前記内面に固定する工程と、を備え、
　前記固定する工程では、前記キャピラリの軟化点を前記内側ジャケットチューブの軟化点よりも高くし、前記キャピラリおよび前記内側ジャケットチューブを加熱する、プリフォームの製造方法。
［付記７］
　前記固定する工程で形成された第１プリフォームを加熱しながら径方向に縮小させると共に、縮小された前記第１プリフォームを覆うように外側ジャケットチューブを更に設けて第２プリフォームを形成する工程を更に備える、
付記７のプリフォームの製造方法。
［付記８］
　前記外側ジャケットチューブの軟化点が、前記内側ジャケットチューブの軟化点よりも低い、
付記７に記載のプリフォームの製造方法。
［付記９］
　前記キャピラリの前記軟化点は、前記内側ジャケットチューブの前記軟化点および前記外側ジャケットチューブの前記軟化点の少なくとも一方より６０℃以上高い、
付記７または付記８のプリフォームの製造方法。
［付記１０］
　前記内側ジャケットチューブおよび前記外側ジャケットチューブの少なくとも一方には、リン、フッ素、および、水酸基の内の少なくとも１つが添加されている、
付記７から付記９のいずれかのプリフォームの製造方法。
［付記１１］
　付記１から付記５のいずれかのプリフォームを準備する工程と、
　前記プリフォームを加熱して線引きする工程と、
を備える、中空コア光ファイバの製造方法。
［付記１２］
　前記線引きする工程では、複数の前記キャピラリに内圧を印加しながら線引きし、
　線引きされている光ファイバでは、線引きの上流から下流まで前記キャピラリに掛かる内圧が溶融されている前記キャピラリの強度よりも小さい状態が維持される、
付記１１に記載の中空コア光ファイバの製造方法。
１０，１０Ａ…中空コア光ファイバ
１１…ジャケットチューブ
１１ａ…内面
１２…キャピラリ
１３…接触点
１４…中空コア部
１５…サブキャピラリ
２０…第１プリフォーム
２０Ａ…第２プリフォーム
２１…内側ジャケットチューブ
２１ａ…内面
２２，１２２Ｂ，１３２…クラッディングチューブ
２３，２４，２５…スペーサ
２６…接触点
２７…中空コア部
２８…外側ジャケットチューブ
２９…ジャケットチューブ
２９ａ…内面
３０…線引き装置
３１…保持機構
３２…加熱装置
３３…冷却装置
３４…樹脂被覆装置
３５…外径測定器
３６…直下ローラ
３７…巻取りローラ
１２２，１２２Ａ…空洞形成壁
１２３，１２５，１２６，１２７，１３３…サブチューブ
１２４，１２４Ａ…閉じた領域
１２８…支持要素プリフォーム
１２９，１３４，１３５…支持要素プリフォーム
２＊Ｒｃ…クラッディングチューブの外径
２＊Ｒｃ＿ｃｏｎｔａｃｔ…クラッディングチューブ間の距離
Ｃ…中心軸
Ｇ…ギャップ
ＧＦ…ガラスファイバ
ＰＦ，ＰＦ１，ＰＦ２，ＰＦ３，ＰＦ４，ＰＦ５，ＰＦ６，ＰＦ７…プリフォーム
Ｐ１，Ｐ２…内圧
ＨＯＦ…中空コア光ファイバ

Claims (27)

  1. 　中空コア光ファイバに加工されるプリフォームであって、
    　内面を有するジャケットチューブと、
    　前記ジャケットチューブの前記内面に囲われた空間内に、互いに離れた状態で配置される複数の筒形成プリフォームと、を備え、
    　前記複数の筒形成プリフォームのうちの少なくとも１つの筒形成プリフォームの軟化点が、前記ジャケットチューブの軟化点よりも高い、プリフォーム。
  2. 　前記筒形成プリフォームの前記軟化点が、前記ジャケットチューブの前記軟化点よりも６０℃以上高い、
    請求項１に記載のプリフォーム。
  3. 　前記筒形成プリフォームの前記軟化点が、前記ジャケットチューブの前記軟化点よりも１９０℃以上高い、
    請求項１に記載のプリフォーム。
  4. 　前記ジャケットチューブには、リン、フッ素、塩素、および、水酸基の内の少なくとも１つが添加されている、
    請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のプリフォーム。
  5. 　前記筒形成プリフォームには、アルミニウムが添加されている、
    請求項１から請求項４のいずれか一項に記載のプリフォーム。
  6. 　前記複数の筒形成プリフォームは、円筒状のクラッディングチューブ、および、空洞形成壁の少なくとも一方を含み、
    　前記空洞形成壁は、前記ジャケットチューブの前記内面に囲われた前記空間の中心軸に沿って一定の形状を有し、
    　前記空洞形成壁は、前記中心軸に直交する断面上において、前記中心軸に向って突出する曲面を有し、
    　前記空洞形成壁は、前記中心軸に直交する断面上において、前記プリフォームの他の要素と共に、前記中心軸を含まない閉じた領域である、筒状に覆われた空洞を形成する、
    請求項１から請求項５のいずれか一項に記載のプリフォーム。
  7. 　前記複数の筒形成プリフォームは、前記ジャケットチューブの前記内面に接触するように固定される、
    請求項１から請求項６のいずれか一項に記載のプリフォーム。
  8. 　前記ジャケットチューブの前記内面と前記複数の筒形成プリフォームそれぞれとの間に配置される支持要素プリフォームを更に備え、
    　前記支持要素プリフォームそれぞれは、前記複数の筒形成プリフォームのうちの少なくとも１つの筒形成プリフォームと、前記ジャケットチューブの前記内面とに接触するように固定される、
    請求項１から請求項７のいずれか一項に記載のプリフォーム。
  9. 　前記ジャケットチューブは、内側ジャケットチューブと、前記内側ジャケットチューブを覆う外側ジャケットチューブとを有し、
    　前記複数の筒形成プリフォームのうちの少なくとも１つの筒形成プリフォームの軟化点が、前記外側ジャケットチューブの軟化点もよりも高い、
    請求項１から請求項８のいずれか一項に記載のプリフォーム。
  10. 　前記筒形成プリフォームの前記軟化点が、前記外側ジャケットチューブの前記軟化点よりも６０℃以上高い、
    請求項９に記載のプリフォーム。
  11. 　前記外側ジャケットチューブには、リン、フッ素、塩素、および、水酸基の内の少なくとも１つが添加されている、
    請求項９または請求項１０に記載のプリフォーム。
  12. 　中空コア光ファイバに加工されるプリフォームを製造する方法であって、
    　内側ジャケットチューブの内面に囲まれた空間内に複数の筒形成プリフォームを配置する工程であって、前記複数の筒形成プリフォームが互いに離れた状態となるように配置される、工程と、
    　前記内側ジャケットチューブの前記内面に囲まれた空間において、前記複数の筒形成プリフォームを固定する工程と、を備え、
    　前記複数の筒形成プリフォームのうちの少なくとも１つの筒形成プリフォームの軟化点は、前記内側ジャケットチューブの軟化点よりも高く、
    　前記固定する工程では、前記筒形成プリフォームおよび前記内側ジャケットチューブを加熱する、プリフォームの製造方法。
  13. 　前記固定する工程で形成された第１プリフォームを加熱しながら径方向に縮小させると共に、縮小された前記第１プリフォームを覆うように外側ジャケットチューブを更に設けて第２プリフォームを形成する工程を更に備える、
    請求項１２に記載のプリフォームの製造方法。
  14. 　中空コア光ファイバに加工されるプリフォームを製造する方法であって、
    　内側ジャケットチューブの内面に囲まれた空間内に複数の筒形成プリフォームを配置する工程であって、前記複数の筒形成プリフォームが互いに離れた状態となるように配置される、工程と、
    　前記内側ジャケットチューブの前記内面に囲まれた空間において、前記複数の筒形成プリフォームを固定する工程と、
    　前記固定する工程で形成された第１プリフォームを加熱しながら径方向に縮小させると共に、縮小された前記第１プリフォームを覆うように外側ジャケットチューブを更に設けて第２プリフォームを形成する工程と、を備え、
    　前記複数の筒形成プリフォームのうちの少なくとも１つの筒形成プリフォームの軟化点は、前記外側ジャケットチューブの軟化点よりも高く、
    　前記固定する工程では、前記筒形成プリフォームおよび前記内側ジャケットチューブを加熱する、プリフォームの製造方法。
  15. 　前記外側ジャケットチューブの軟化点が、前記内側ジャケットチューブの軟化点よりも低い、
    請求項１３または請求項１４に記載のプリフォームの製造方法。
  16. 　前記筒形成プリフォームの前記軟化点は、前記内側ジャケットチューブの前記軟化点または前記外側ジャケットチューブの前記軟化点の少なくとも一方より６０℃以上高い、
    請求項１２から請求項１５のいずれか一項に記載のプリフォームの製造方法。
  17. 　前記内側ジャケットチューブおよび前記外側ジャケットチューブの少なくとも一方には、リン、フッ素、塩素、および、水酸基の内の少なくとも１つが添加されている、
    請求項１２から請求項１６のいずれか一項に記載のプリフォームの製造方法。
  18. 　前記複数の筒形成プリフォームは、円筒状のクラッディングチューブ、および、空洞形成壁の少なくとも一方を含み、
    　前記空洞形成壁は、前記内側ジャケットチューブの前記内面に囲われた空間の中心軸に沿って一定の形状を有し、
    　前記空洞形成壁は、前記中心軸に直交する断面上において、前記中心軸に向って突出する曲面を有し、
    　前記空洞形成壁は、前記中心軸に直交する断面上において、前記プリフォームの他の要素と共に、前記中心軸を含まない閉じた領域である、筒状に覆われた空洞を形成する、
    請求項１２から請求項１７のいずれか一項に記載のプリフォームの製造方法。
  19. 　前記固定する工程では、前記複数の筒形成プリフォームが前記ジャケットチューブの前記内面に接触するように、前記複数の筒形成プリフォームを固定する、
    請求項１２から請求項１８のいずれか一項に記載のプリフォームの製造方法。
  20. 　前記固定する工程では、前記複数の筒形成プリフォームそれぞれと前記ジャケットチューブの前記内面とに接触するように、支持要素プリフォームを設ける、
    請求項１２から請求項１８のいずれか一項に記載のプリフォームの製造方法。
  21. 　請求項１から請求項１１のいずれか一項に記載のプリフォームを準備する工程と、
    　前記プリフォームを加熱して線引きする工程と、
    を備える、中空コア光ファイバの製造方法。
  22. 　前記線引きする工程では、前記複数の筒形成プリフォームの内部の空間に内圧を印加しながら線引きし、
    　線引きされている光ファイバでは、線引きの上流から下流まで前記複数の筒形成プリフォームそれぞれに掛かる内圧が、溶融されている前記複数の筒形成プリフォームそれぞれの表面張力よりも小さい状態が維持される、
    請求項２１に記載の中空コア光ファイバの製造方法。
  23. 　前記ジャケットチューブは、内側ジャケットチューブと、前記内側ジャケットチューブを覆う外側ジャケットチューブとを有し、
    　前記複数の筒形成プリフォームのうちの少なくとも１つの筒形成プリフォームの軟化点が、前記外側ジャケットチューブの軟化点もよりも高く、
    　前記線引きする工程では、線引きの上流から下流まで、溶融されている前記複数の筒形成プリフォーム同士が接触しないように、前記複数の筒形成プリフォームの内部の空間に内圧を印加しながら線引きし、
    　前記線引きする工程では、任意選択的に、前記内側ジャケットチューブと前記外側ジャケットチューブとの間の空間を減圧しながら線引きする、
    請求項２１または請求項２２に記載の中空コア光ファイバの製造方法。
  24. 　前記線引きする工程では、前記複数の筒形成プリフォームの内部の空間に内圧を印加しながら線引きし、
    　前記線引きする工程では、線引きの上流から下流まで、溶融されている前記複数の筒形成プリフォーム同士が接触しない状態が維持される、
    請求項２１から請求項２３のいずれか一項に記載の中空コア光ファイバの製造方法。
  25. 　前記ジャケットチューブの外径がφ［ｍｍ］であり、線引きされる前記中空コア光ファイバに加わる引張張力がτ［Ｎ］であり、前記筒形成プリフォームの前記軟化点と前記ジャケットチューブの前記軟化点との温度差をΔＴ［℃］とした場合、以下の式（１）を満たすように光ファイバを作製する、
    請求項２１から請求項２４の何れか一項に記載の中空コア光ファイバの製造方法。
  26. 　前記ジャケットチューブは、内側ジャケットチューブと、前記内側ジャケットチューブを覆う外側ジャケットチューブとを有し、
    　前記複数の筒形成プリフォームのうちの少なくとも１つの筒形成プリフォームの軟化点が、前記外側ジャケットチューブの軟化点もよりも高く、
    　前記ジャケットチューブの外径がφ［ｍｍ］であり、線引きされる前記中空コア光ファイバに加わる引張張力がτ［Ｎ］であり、前記筒形成プリフォームの前記軟化点と前記ジャケットチューブの前記軟化点との温度差をΔＴ［℃］とした場合、以下の式（２）を満たすように光ファイバを作製する、
    請求項２１から請求項２４の何れか一項に記載の中空コア光ファイバの製造方法。
  27. 　前記ジャケットチューブは、内側ジャケットチューブと、前記内側ジャケットチューブを覆う外側ジャケットチューブとを有し、
    　前記複数の筒形成プリフォームのうちの少なくとも１つの筒形成プリフォームの軟化点が、前記外側ジャケットチューブの軟化点もよりも高く、
    　前記ジャケットチューブの外径がφ［ｍｍ］であり、線引きされる前記中空コア光ファイバに加わる引張張力がτ［Ｎ］であり、前記筒形成プリフォームの前記軟化点と前記ジャケットチューブの前記軟化点との温度差をΔＴ［℃］とした場合、以下の式（３）を満たすように光ファイバを作製する、
    請求項２１から請求項２４の何れか一項に記載の中空コア光ファイバの製造方法。
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