ダブルクラッド光ファイバのリコート方法
【課題】空隙部の混在を抑制しながらリコート層を形成することで、損失光量を低減するようにダブルクラッド光ファイバをリコートする方法の提供。
【解決手段】コア１１と、コア１１を囲む第一クラッド層１２と、第一クラッド層１２を囲む第二クラッド層１３と、第二クラッド層１３を被覆する保護被覆層１４とを備えるダブルクラッド光ファイバ１において、第二クラッド層１３及び保護被覆層１４を除去して、第一クラッド層１２を露出させ、減圧下で、露出させた第一クラッド層１２上に硬化性樹脂１５’を積層させ、次いで、常圧下で硬化性樹脂１５’を硬化させて、リコート層１５を形成する。
【解決手段】コア１１と、コア１１を囲む第一クラッド層１２と、第一クラッド層１２を囲む第二クラッド層１３と、第二クラッド層１３を被覆する保護被覆層１４とを備えるダブルクラッド光ファイバ１において、第二クラッド層１３及び保護被覆層１４を除去して、第一クラッド層１２を露出させ、減圧下で、露出させた第一クラッド層１２上に硬化性樹脂１５’を積層させ、次いで、常圧下で硬化性樹脂１５’を硬化させて、リコート層１５を形成する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、損失光量が低減されたダブルクラッド光ファイバが得られるように、第二クラッド層及び保護被覆層が除去された部位をリコートするダブルクラッド光ファイバのリコート方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
シングルクラッド光ファイバは、コアを囲むクラッド層を有し、典型的なものとして、図１２に例示するものが挙げられる。図１２は、シングルクラッド光ファイバを例示する径方向の断面図である。ここに示すシングルクラッド光ファイバ９は、コア９１と、コア９１を囲むクラッド層９２と、クラッド層９２を囲む第一保護被覆層９３と、第一保護被覆層９３を囲む第二保護被覆層９４とから概略構成されている。このようなシングルクラッド光ファイバでは、通常、石英ガラスからなるクラッド層の表面付近では、伝搬光の強度が極めて小さい。したがって、クラッド層９２と第一保護被覆層９３との界面やその近傍に異物があっても、散乱による伝搬光の大きな損失は生じない。そこで、被覆（第一保護被覆層９３及び第二保護被覆層９４）が除去されたシングルクラッド光ファイバ９において、露出されたクラッド層９２を樹脂でコーティングし、再被覆するリコート時には、クラッド層９２の表面やその近傍に異物があっても、良好な光特性を有する光ファイバが得られる。シングルクラッド光ファイバのリコート方法としては、モールド法（特許文献１参照）、ダイス法（特許文献２参照）又はキャスティング法（特許文献３参照）が例示できる。
【０００３】
一方、図１は、ダブルクラッド光ファイバを例示する径方向の断面図である。ここに示すダブルクラッド光ファイバ１は、コア１１と、コア１１を囲む第一クラッド層１２と、第一クラッド層１２を囲む第二クラッド層１３と、第二クラッド層１３を囲む保護被覆層１４とから概略構成されている。そして通常は、コア１１及び第一クラッド層１２は石英ガラスを主成分とし、第二クラッド層１３及び保護被覆層１４は硬化性樹脂の硬化物を主成分とする。ダブルクラッド光ファイバ１では、コア１１中を第一伝搬光が、第一クラッド層１２中を第二伝搬光がそれぞれ伝搬するが、第一クラッド層１２の表面１２ａ付近では、伝搬光の強度が大きい。したがって、第一クラッド層１２と第二クラッド層１３との界面やその近傍に異物があると、第二伝搬光が散乱されて、その結果、大きな光損失が生じ易い。
【０００４】
図２は、ダブルクラッド光ファイバ１の中心軸を通る平面による長手方向の断面図である。
ここで、ダブルクラッド光ファイバ１は、第二クラッド層１３と保護被覆層１４の一部がそれぞれ除去され、該除去部位において第一クラッド層１２が露出されており、被覆除去部１０が形成されている。被覆除去部１０において、符号１３ａは第二クラッド層１３の露出端部を、符号１４ａは保護被覆層１４の露出端部をそれぞれ示す。
通常、被覆除去部１０においては、第一クラッド層の表面１２ａに異物８があることが多い。第二クラッド層１３と保護被覆層１４が除去される時には、これらのいずれか一方又は両方に由来する樹脂くずが除去されずに残存し易いからである。また、第二クラッド層の露出端部１３ａは変質し易く、その表面が荒れ易い。
【０００５】
ここで、被覆除去部１０における第二伝搬光の損失について説明する。
図１３は、従来法で樹脂がリコートされた図２の被覆除去部１０を拡大して例示する断面図であり、（ａ）は第一クラッド層の表面１２ａとその近傍を、（ｂ）は第二クラッド層の露出端部１３ａとその近傍を、それぞれ例示する断面図である。
【０００６】
まず、図１３（ａ）に示すように、第一クラッド層の表面１２ａに異物８がある場合について説明する。異物８の表面には、通常複雑な凹凸があり、被覆除去部１０で硬化性樹脂を積層させた際に、凹部８０には硬化性樹脂が流入し難く、空気などの気体が残存し易い。この状態で硬化性樹脂を硬化させると、凹部８０に気体が閉じ込められたままリコートが終了し、リコート層１５のうち第一クラッド層の表面１２ａには、空隙部７が混在することになる。そして、空隙部７により第二伝搬光が散乱されて、大きな光損失が生じてしまう。
次に、図１３（ｂ）に示すように、第二クラッド層の露出端部１３ａの表面が荒れている場合について説明する。前記露出端部１３ａには複雑な凹凸があり、被覆除去部１０で硬化性樹脂を積層させた際に、凹部１３０には硬化性樹脂が流入し難く、気体が残存し易い。この状態で硬化性樹脂を硬化させると、上記と同様に、凹部１３０に気体が閉じ込められたままリコートが終了し、第二クラッド層１３には、空隙部７が混在することになる。そして空隙部７が、第一クラッド層の表面１２ａの近傍にある場合には、空隙部７により第二伝搬光が散乱されて、大きな光損失が生じてしまう。なお、保護被覆層の露出端部１４ａは、第一クラッド層の表面１２ａからは遠い位置にあるので、通常はその表面が荒れていても問題にはならない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００３−１２８４４０号公報
【特許文献２】特開平０９−０４３４４６号公報
【特許文献３】特開昭６０−１０３０５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記のように、ダブルクラッド光ファイバでは、第一クラッド層の表面やその近傍に空隙部が混在することで、大きな光損失が生じてしまうが、これはシングルクラッド光ファイバでは見られない、ダブルクラッド光ファイバに特有の問題点である。そして従来、ダブルクラッド光ファイバには、シングルクラッド光ファイバと同様のリコート方法が適用されており、上記問題点の解決に有効なリコート方法がないという問題点があった。
【０００９】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、空隙部の混在を抑制しながらリコート層を形成することで、損失光量を低減するようにダブルクラッド光ファイバをリコートする方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するため、
本発明は、コアと、該コアを囲む第一クラッド層と、該第一クラッド層を被覆する被覆層とを備え、前記被覆層が、前記第一クラッド層を囲む第二クラッド層を有するダブルクラッド光ファイバをリコートする方法であって、前記被覆層を除去して、前記第一クラッド層を露出させる工程と、減圧下で、露出させた第一クラッド層上に硬化性樹脂を積層させ、次いで、常圧下で前記硬化性樹脂を硬化させて、リコート層を形成する工程と、を有することを特徴とするダブルクラッド光ファイバのリコート方法を提供する。
本発明のダブルクラッド光ファイバのリコート方法は、前記硬化性樹脂を、該硬化性樹脂が分解及び変性しない温度で保温しながら、前記第一クラッド層上に積層させることが好ましい。
また、本発明のダブルクラッド光ファイバのリコート方法は、前記第一クラッド層の伝搬光の損失光量を測定しながら、前記硬化性樹脂を硬化させることが好ましい。
また、本発明のダブルクラッド光ファイバのリコート方法は、前記被覆層をレーザ照射により除去することが好ましい。
また、本発明のダブルクラッド光ファイバのリコート方法は、前記被覆層を、前記第二クラッド層が変性しない温度に冷却しながら除去することが好ましい。
また、本発明のダブルクラッド光ファイバのリコート方法は、前記硬化性樹脂が紫外線硬化性樹脂であり、前記第二クラッド層が紫外線硬化性樹脂を硬化してなるものであることが好ましい。
また、本発明のダブルクラッド光ファイバのリコート方法は、モールド法、ダイス法又はキャスティング法で前記リコート層を形成することが好ましい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、損失光量を低減するように、ダブルクラッド光ファイバをリコートできる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】ダブルクラッド光ファイバを例示する径方向の断面図である。
【図２】ダブルクラッド光ファイバの中心軸を通る平面による長手方向の断面図である。
【図３】レーザ照射によりダブルクラッド光ファイバの被覆層を除去する工程を説明するための概略図である。
【図４】熱風の吹きつけによりダブルクラッド光ファイバの被覆層を除去する工程を説明するための概略図である。
【図５】ダブルクラッド光ファイバを冷却するために、熱伝導体を介して該光ファイバを冷却手段に設置した状態を例示する概略図である。
【図６】リコート工程を説明するための、ダブルクラッド光ファイバの中心軸を通る平面による被覆除去部の拡大断面図であり、（ａ）は硬化性樹脂積層時の減圧下での拡大断面図、（ｂ）は硬化性樹脂硬化前の常圧下での拡大断面図、（ｃ）は硬化性樹脂硬化後の拡大断面図である。
【図７】ダブルクラッド光ファイバの損失光量を測定するための測定系を例示する概略構成図である。
【図８】ダイス法を適用してリコート層を形成する工程を説明するための概略図である。
【図９】モールド法を適用してリコート層を形成する工程を説明するための概略図である。
【図１０】本発明のリコート方法を適用して作製したクラッドポンプ方式ファイバレーザを例示する概略構成図である。
【図１１】実施例１９のリコート工程における、紫外線硬化性樹脂に対するＵＶ光照射時間と、第一クラッド層の伝搬光の損失光量との関係を示すグラフである。
【図１２】シングルクラッド光ファイバを例示する径方向の断面図である。
【図１３】従来法で樹脂がリコートされた図２の被覆除去部を拡大して例示する断面図であり、（ａ）は第一クラッド層の表面とその近傍を、（ｂ）は第二クラッド層の露出端部とその近傍を、それぞれ例示する断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明のダブルクラッド光ファイバのリコート方法は、コアと、該コアを囲む第一クラッド層と、該第一クラッド層を被覆する被覆層とを備え、前記被覆層が、前記第一クラッド層を囲む第二クラッド層を有するダブルクラッド光ファイバをリコートする方法であって、前記被覆層を除去して、前記第一クラッド層を露出させる工程（以下、除去工程と略記する）と、減圧下で、露出させた第一クラッド層上に硬化性樹脂を積層させ、次いで、常圧下で前記硬化性樹脂を硬化させて、リコート層を形成する工程（以下、リコート工程と略記する）と、を有することを特徴とする。
本発明において、「リコート」とは、被覆層が除去され、露出された第一クラッド層に樹脂を積層させ（コーティングし）、前記樹脂を硬化させて、再被覆することを指す。また、「被覆層」とは、特に断りがない限り、保護被覆層だけでなく、第二クラッド層も含めて、第一クラッド層を被覆している層全体を指すものとする。また、「変性」とは、「本来有する性質を失う」ことを指すものとする。
【００１４】
光ファイバを硬化性樹脂で被覆する方法としては、例えば、減圧下で硬化性樹脂を光ファイバに塗布し、硬化させる方法が知られている。この方法は、硬化前の樹脂中にまき込まれていたり、溶解したりしている気体を除去することで、硬化された樹脂中への気泡の残存を抑制することを目的としている。そして、光ファイバ製造時における紡糸直後の光ファイバの被覆に適用される方法であり、特に樹脂のリコートを考慮したものではなく、ダブルクラッド光ファイバのリコートにそのまま適用しても、必ずしも伝搬光の損失を低減できない。
これに対し本発明は、硬化前の樹脂中にまき込まれていたり、溶解したりしている気体を除去するだけでなく、たとえ第一クラッド層の表面やその近傍に異物があったり、第二クラッド層の露出端部の表面が荒れていたりしても、当該部位の空隙部を消失させることで、伝搬光の損失が低減されたダブルクラッド光ファイバが得られるものである。
【００１５】
リコートに供するダブルクラッド光ファイバは、公知のもので良い。すなわち、コア、第一クラッド層、第二クラッド層及び保護被覆層を有するものであり、例えば、図１に示すものが挙げられ、コア及び第一クラッド層は石英ガラスを主成分とし、被覆層は硬化性樹脂の硬化物を主成分とするものが挙げられる。被覆層を形成する硬化性樹脂としては、光硬化性樹脂、熱硬化性樹脂等が例示でき、後述するリコート層を形成するための硬化性樹脂と同様のものが挙げられる。被覆層の中でも第二クラッド層は、短時間での硬化が可能で光特性も良好であることから、光硬化性樹脂が好ましく、紫外線硬化性樹脂がより好ましい。ただし、第二クラッド層は、第一クラッド層よりも屈折率が低くなるようにする。
【００１６】
（除去工程）
除去工程では、ダブルクラッド光ファイバの被覆層を除去して、第一クラッド層を露出させる。
被覆層は、少なくとも、ダブルクラッド光ファイバの中心軸方向の一部で除去すれば良い。そして、ダブルクラッド光ファイバの外周方向に一部を除去しても良いし、外周方向に全てを除去しても良い。
以下、図１に示すダブルクラッド光ファイバを使用して、被覆層を外周方向に全て除去し、図２に示すように第一クラッド層を露出させる場合について説明するが、その他の場合についても、同様に被覆層を除去できる。
【００１７】
被覆層である第二クラッド層１３及び保護被覆層１４は、公知の方法で除去すれば良い。なかでも好ましい方法としては、（ａ）レーザ照射による除去、（ｂ）熱風の吹きつけによる除去、（ｃ）ナイフや剃刀等の切削器具を使用する切削除去（以下、「切削器具による除去」と略記する）等が例示できる。より詳細には、以下の通りである。
【００１８】
（ａ）レーザ照射による除去
図３は、レーザ照射により被覆層を除去する工程を説明するための概略図である。
ここに例示するレーザ照射装置２は、レーザ発振器２１、スリット２２、ミラー２３、レンズ２４及びステージ２５を備える。そして、ステージ２５は、固定されたダブルクラッド光ファイバ１の長手方向（矢印Ａの方向）に沿って移動可能とされている。
レーザ発振器２１から発振されたレーザ２０は、スリット２２を通過してミラー２３に到達し、反射されて向きを変えられ、レンズ２４で集光された後、ダブルクラッド光ファイバ１の所定箇所に所定時間照射されるようになっている。ミラー２３及びレンズ２４は、ステージ２５上に設置されており、ステージ２５の移動に伴い、移動するようになっている。これにより、レーザ２０の照射箇所を、固定されているダブルクラッド光ファイバ１の長手方向に沿って移動させて、被覆除去部１０の長さを簡便に調節できるようになっている。ステージ２５の移動距離が、被覆除去部１０の長さとほぼ同じとなる。また、ダブルクラッド光ファイバ１は、その外周方向に回転させ、向きを変えて固定することで、さらにレーザ２０の照射箇所を変えることが可能となっている。
なお、ここに示したレーザ照射装置は一例であり、被覆層の除去が可能であれば、如何なる構成でも良い。
【００１９】
レーザの種類や照射条件は、除去対象の被覆層の種類に応じて適宜調節すれば良い。例えば、赤外線レーザ、可視光線レーザ、紫外線レーザ、Ｘ線レーザ等が例示でき、媒体も特に限定されず、ルビーレーザ、ＹＡＧレーザ等の固体レーザ；液体レーザ；炭酸ガスレーザ、ヘリウムネオンレーザ、アルゴンガスレーザ、エキシマレーザ等のガスレーザ；半導体レーザ、自由電子レーザのいずれでも良く、これらを被覆層の除去に適した条件で照射すれば良い。なかでも、ＫｒＦ、ＡｒＦ等のエキシマレーザや、アルゴンガスレーザが好ましい。
【００２０】
（ｂ）熱風の吹きつけによる除去
図４は、熱風の吹きつけにより被覆層を除去する工程を説明するための概略図である。
ここに例示する熱風吹きつけ装置３は、ノズル３２と、コンプレッサー（図示略）から送出された圧縮空気３０’をノズル３２に送る配管３１と、ノズル３２に設けられ、ノズル３２から吹きつける圧縮ガスを加熱して熱風３０とするためのヒータ３３と、を備える。そして、ノズル３２は、固定されたダブルクラッド光ファイバ１の長手方向（矢印Ｂの方向）に沿って移動可能とされている。
ノズル３２から送出された熱風３０は、ノズル３２の方向を適切に設定することで、ダブルクラッド光ファイバ１の所定箇所に所定時間吹きつけられるようになっている。そして、ノズル３２を移動させることで、熱風３０の吹きつけ箇所を、固定されているダブルクラッド光ファイバ１の長手方向に沿って移動させて、被覆除去部１０の長さを簡便に調節できるようになっている。ノズル３２の移動距離が、被覆除去部１０の長さとほぼ同じとなる。そして、上記のレーザ照射の場合と同様に、ダブルクラッド光ファイバ１は、その外周方向に回転させ、向きを変えて固定することで、さらに熱風３０の吹きつけ箇所を変えることが可能となっている。
なお、ここに示した熱風吹きつけ装置は一例であり、被覆層の除去が可能であれば、如何なる構成でも良い。
【００２１】
熱風のガスの種類は、被覆層の変性を抑制するために、不活性ガスが好ましく、窒素ガスが特に好ましい。
熱風の風量は、被覆層を除去できる限り特に限定されないが、ノズル３２の内径に応じて調整することが好ましい。例えば、ノズル３２の内径が１〜７ｍｍである場合には、１００〜４００Ｌ／分であることが好ましい。
【００２２】
上記の中でも、操作が簡便であり、除去効果が高く、しかも樹脂くず等の発生を抑制する高い効果が得られることから、（ａ）レーザ照射による除去が好ましい。レーザ照射では、アブレーション効果により、第二クラッド層１３及び保護被覆層１４を除去できる。
【００２３】
除去工程では、第二クラッド層が変性しない温度に、被覆層を冷却して除去することが好ましい。これにより、第二クラッド層１３、特に第二クラッド層の露出端部１３ａの変性が抑制され、被覆層の屈折率の変動が抑制される。また仮に、第二クラッド層由来の異物８が発生し、第一クラッド層の表面１２ａやその近傍に残存したとしても、この異物８は変性していないので、屈折率等が本来の第二クラッド層１３と同等である。したがって、第二クラッド層１３や保護被覆層１４の形成に使用したものと同じ硬化性樹脂を使用してリコート層を形成した場合に、該リコート層は、第二クラッド層１３や保護被覆層１４と同様の光学特性を有するものとなる。したがって、伝搬光を効果的に閉じ込めることができ、伝搬光の損失を抑制する一層高い効果が得られる。
【００２４】
第二クラッド層の変性を抑制するためには、変性する温度よりも低い温度に第二クラッド層の温度を調節すれば良く、冷却することが好ましい。この時の調節すべき温度は、第二クラッド層の種類によって異なり、一概には言えないが、例えば、フッ素化アクリレート樹脂を使用して形成されている第二クラッド層の場合には、２００℃以下であることが好ましい。さらに、第二クラッド層を形成する樹脂のガラス転移温度よりも低い温度まで冷却することにより、第二クラッド層の変形を抑制する高い効果が得られる。
【００２５】
被覆層を冷却する方法としては、ダブルクラッド光ファイバの対象部位を冷媒中に浸漬させる方法、該対象部位を冷却手段上に設置する方法、該対象部位に冷風を吹きつける方法が例示でき、被覆層を除去する方法に応じて、選択すれば良い。
【００２６】
前記対象部位を冷媒中に浸漬させる場合には、例えば、光ファイバを、これを固定している固定手段ごと冷媒中に浸漬させても良い。
レーザ照射で被覆層を除去する場合には、レーザを冷媒中の光ファイバの対象部位に直接照射すれば良い。そして、エキシマレーザを照射する場合には、冷媒の液面に対して略垂直な方向から照射すると、安定して被覆層を除去できる。さらに、光ファイバの対象部位は、被覆層表面の液面からの深さが５ｍｍ程度かそれ以下となるように浸漬させると、安定して被覆層を除去できる。
前記冷媒としては、好ましいものとして液体窒素等が例示できる。
【００２７】
前記対象部位を冷却手段上に設置する場合には、冷却手段に直接接触させて設置しても良いし、金属や合金等の熱伝導体を介して設置しても良い。
図５は、ダブルクラッド光ファイバ１を、プレート状の熱伝導体２９を介して冷却手段２８に設置した状態を例示する概略図である。熱伝導体を介在させる場合には、ここに示すように、プレート状のものを使用することで、ダブルクラッド光ファイバ１を効率良く冷却できる。
前記冷却手段としては、好ましいものとしてペルチェ素子等が例示できる。
【００２８】
前記対象部位に冷風を吹きつける場合には、ファンやノズルを使用して吹きつけ部位を安定させることが好ましい。また、ダブルクラッド光ファイバは固定することが必要であり、例えば、４０〜２００ｇｆ程度、好ましくは１５０ｇｆ程度の張力を印加することが好ましい。このようにすることで、光ファイバの揺れを防止でき、安定して被覆層を除去できる。
冷風のガスの種類は特に限定されず、空気、窒素等、入手可能なものから適宜選択すれば良い。なかでも不活性ガスが好ましく、窒素、アルゴン、ヘリウム等が特に好ましい。不活性ガスを使用することで、被覆層の成分と冷風のガスとの化学反応が抑制されるので、反応生成物が第一クラッド層の表面やその近傍に付着することがない。
冷風の風量は、冷却効果を有する限り特に限定されない。
【００２９】
このように被覆層（第二クラッド層１３及び保護被覆層１４）を除去することで、図２に示すように、第一クラッド層の表面１２ａの一部が露出される。
なお、図２では、被覆層が除去されたダブルクラッド光ファイバとして、第一クラッド層の表面１２ａに異物８があり、かつ第二クラッド層の露出端部１３ａの表面が荒れているものを示しているが、これら条件のいずれか一方だけが満たされる場合もあるし、第二クラッド層の露出端部１３ａの表面に、異物８がある場合もある。
【００３０】
（リコート工程）
除去工程後は、次いで、リコート工程を行う。図６は、リコート工程を説明するための、ダブルクラッド光ファイバ１の中心軸を通る平面による被覆除去部の拡大断面図であり、（ａ）は硬化性樹脂積層時の減圧下での拡大断面図、（ｂ）は硬化性樹脂硬化前の常圧下での拡大断面図、（ｃ）は硬化性樹脂硬化後の拡大断面図である。
リコート工程では、まず、減圧下で、露出させた第一クラッド層１２上に硬化性樹脂１５’を積層させる。この段階では、図６（ａ）に示すように、異物８の表面の凹部８０、第二クラッド層の露出端部１３ａの凹部１３０には、硬化性樹脂１５’が流入し難く、空隙部７’が形成されることがある。すなわち、減圧下で硬化性樹脂１５’を積層させるだけでは、空隙部７’の発生は完全には抑制できない。
【００３１】
硬化性樹脂１５’は、リコート層を形成するためのものであり、光硬化性樹脂、熱硬化性樹脂等、公知のものから目的に応じて任意に選択できる。通常は、第二クラッド層１３と同様の屈折率を有する層を形成できる樹脂を使用することが好ましく、第二クラッド層１３と同じ層を形成できる樹脂を使用することがより好ましい。このようにすることで、伝搬光の散乱を抑制して、損失光量を低減する一層高い効果が得られる。硬化性樹脂１５’としては、短時間での硬化が可能で光特性も良好であることから、光硬化性樹脂が好ましく、紫外線硬化性樹脂がより好ましい。
【００３２】
硬化性樹脂１５’を積層させる方法は、減圧下で行えるものであれば特に限定されず、公知の方法から目的に応じて選択できる。具体的には、ディップ法、刷毛を使用して塗布する方法などでも良いが、好ましい方法としては、（ｉ）ダイス法、（ｉｉ）モールド法、（ｉｉｉ）キャスティング法が例示できる。
【００３３】
硬化性樹脂１５’積層時の減圧下での圧力は、小さいほど好ましいが、１００Ｐａ以下であることが好ましく、５０Ｐａ以下であることがより好ましく、２０Ｐａ以下であることが特に好ましい。圧力の下限は特に限定されず、真空でも良く、実現可能な圧力で良い。このような圧力とすることで、後述するように、硬化された樹脂中における空隙部の混在を抑制する一層高い効果が得られる。
【００３４】
積層時の硬化性樹脂１５’の粘度は、積層を妨げない範囲で低い方が好ましく、２０〜３０００ｍＰａ・ｓであることが好ましく、１５００〜２５００ｍＰａ・ｓであることがより好ましい。このような粘度とすることで、被覆除去部１０に異物８があったり、第二クラッド層の露出端部１３ａの表面が荒れていたりしても、これらの凹部８０や凹部１３０には、硬化性樹脂１５’が流入し易く、硬化性樹脂１５’の積層段階で、空隙部７’の発生を抑制する高い効果が得られる。さらに、凹部８０や凹部１３０に硬化性樹脂１５’が流入し易いので、後述する、常圧に戻してから硬化を行うまでの時間も短縮できる。
【００３５】
硬化性樹脂１５’の粘度は、樹脂の種類を適宜選択することで調整できる。さらに、積層時に硬化性樹脂１５’を加温することで、粘度を調整しても良い。加温による粘度調整は、使用できる硬化性樹脂１５’の選択肢が広がる点で、特に好適である。
硬化性樹脂１５’を加温する場合には、硬化性樹脂１５’が分解及び変性しない温度とすることが好ましい。また、硬化性樹脂１５’が熱硬化性樹脂である場合には、さらに、硬化する温度よりも低い温度とすることが好ましい。そして、硬化性樹脂１５’を、上記のような温度で保温しながら積層させることが好ましい。硬化性樹脂１５’が分解及び変性しない温度、硬化する温度は、樹脂の種類ごとに異なる。
【００３６】
硬化性樹脂１５’を保温しながら積層させる場合には、積層装置のうち、積層までに硬化性樹脂１５’を保持する部位及び／又は運搬する経路を保温したり、積層前に硬化性樹脂１５’に温風を吹きつけたりすれば良い。
【００３７】
リコート工程では、次いで、常圧下で前記硬化性樹脂１５’を硬化させて、リコート層を形成する。本発明ではこのように、硬化性樹脂１５’の硬化前に、減圧を解除して圧力を常圧に戻すことで、図６（ｂ）に示すように、空隙部７’が硬化性樹脂１５’で充填され、消失する。これは、空隙部７’内が減圧されているのに対し、硬化性樹脂１５’が常圧下に置かれ、圧力差が生じることによる。そして、硬化性樹脂１５’の積層時の圧力や粘度を上記のように設定することで、空隙部７’を一層容易に消失させることができる。
【００３８】
リコート層は、硬化性樹脂１５’を、その種類に応じて適した方法で硬化させることで形成できる。その結果、図６（ｃ）に示すように、硬化性樹脂１５’がリコート層１５となった光ファイバ１が得られる。このように、本発明によれば、たとえ被覆除去部１０に異物８があったり、第二クラッド層の露出端部１３ａの表面が荒れていたりしても、リコート層１５は空隙部の混在が抑制されるので、損失光量を低減できる。
【００３９】
常圧に戻してから硬化を行うまでの時間は、空隙部７’の消失、すなわち、硬化性樹脂１５’の空隙部７’への充填に必要な時間よりも長ければ特に限定されない。ただし、硬化性樹脂１５’の粘度、減圧時の圧力、前記凹部８０及び凹部１３０の形状等を考慮して、適宜調整することが好ましい。例えば、硬化性樹脂１５’の粘度が低い場合、減圧時の圧力が高めの場合、前記凹部８０及び凹部１３０が複雑な形状である場合（例えば、凹部表面にさらに凹凸がある場合）には、硬化までの時間は長めにすれば良いし、反対に硬化性樹脂１５’の粘度が高い場合、減圧時の圧力が低めの場合、前記凹部８０及び凹部１３０が単純な形状である場合（例えば、凹部表面が滑らかである場合）には、短めにしても良い。通常は、粘度が２５℃において、１５００〜２３００ｍＰａ・ｓ、減圧時の圧力が５０Ｐａ以下程度である場合には、常圧に戻してから硬化を行うまでの時間は、２〜３０分であることが好ましい。
【００４０】
リコート層は、硬化性樹脂１５’の硬化度によって屈折率が変化する。そこで、所望の屈折率となるように硬化度を調整することが好ましく、そのためには、第一クラッド層１２の伝搬光の損失光量を測定しながら、硬化性樹脂１５’を硬化させることが好ましい。そして、通常は、第一クラッド層１２の伝搬光の損失光量がゼロ、又は最小となるまで硬化させることが好ましい。
第一クラッド層１２の伝搬光の損失光量は、ダブルクラッド光ファイバの損失光量を測定するための測定系で測定できる。図７は、このような測定系を例示する概略構成図である。
【００４１】
ここに例示する測定系６は、光源６１、ダブルクラッド光ファイバ１、光検出器６３及び光ファイバ６２で概略構成されている。
そして、光源６１は、レーザダイオードコントローラ６１ａとレーザダイオードマウント６１ｂとが光ファイバ６１ｃを介して光学的に接続されたものである。また、光検出器６３としては、パワーメータ等が例示できる。ただし、光源、光検出器はこれに限定されず、適宜必要に応じて選択できる。そして、これらのうち、レーザダイオードマウント６１ｂには、さらに光ファイバ６２の一端が光学的に接続され、該光ファイバ６２の他端は、ダブルクラッド光ファイバ１の一端と融着されて光学的に接続されている。符号１６は、光ファイバ６２とダブルクラッド光ファイバ１との融着部である。そして、該光ファイバ１の他端は、光検出器６３の測光部（図示略）に対向して配置されている。光源６１及びダブルクラッド光ファイバ１としては、該光ファイバ１の第一クラッド層を光が伝搬するように、光ファイバの開口数（以下、ＮＡと略記する）を考慮した組み合わせとする。また、前記光ファイバ１及び光検出器６３としては、該光ファイバ１の他端から出射された光が、すべて光検出器６３で受光されるように、ＮＡを考慮した組み合わせとする。
このように測定系６においては、光源６１から照射された光が、光ファイバ１のリコート部１７を透過して、光検出器６３で受光され、その受光量を測定することで、前記光ファイバ１の損失光量を確認できるようになっている。
【００４２】
リコート層を形成したダブルクラッド光ファイバ１は、さらに、リコート層を保護被覆層で被覆するなどして、所望の構成のものとすることができる。
【００４３】
以下、（ｉ）ダイス法、（ｉｉ）モールド法、（ｉｉｉ）キャスティング法を適用した場合のリコート工程について、より具体的に説明する。
【００４４】
（ｉ）ダイス法
図８は、ダイス法を適用してリコート層を形成する工程を説明するための概略図である。
ここに例示するリコート装置４は、真空チャンバー４４の内部にダイス４１及び硬化手段４２を備える。ダイス４１は、光ファイバが容易に設置できるように半割れ型でも良いし、一体型でも良い。また、貯留部４１ａの樹脂送出口の内径Ｄ４１は、設置する光ファイバの外径に応じて、それよりも僅かに大きい値とすれば良い。硬化手段４２は、硬化性樹脂１５’の種類に応じて選択すれば良く、光源又は熱源等が例示できる。そして、真空チャンバー４４には、真空ポンプ４７が接続されると共に、リークバルブ４４１が設けられ、さらに外部から内部へ配管４５が連通されており、内部において、配管４５の先端部がダイスの貯留部４１ａ上に配置されている。また、配管４５には、真空チャンバー４４の外部に位置するように、バルブ４６が間挿されている。
【００４５】
ダイス４１には、被覆が除去されたダブルクラッド光ファイバ１を設置する。そして、リークバルブ４４１閉塞時に、真空ポンプ４７を作動させて、真空チャンバー４４の内部を減圧する。この状態でバルブ４６を開放し、配管４５を介してダイスの貯留部４１ａに硬化性樹脂１５’を注入する。硬化性樹脂１５’を注入後は、バルブ４６を閉塞し、ダブルクラッド光ファイバ１を駆動手段（図示略）により一定の速度で引き下げる（矢印Ｃの方向）ことで、被覆除去部１０において、第一クラッド層の表面１２ａに硬化性樹脂１５’を積層させる。
次いで、ダブルクラッド光ファイバ１を停止させ、リークバルブ４４１を開放して減圧を解除し、真空チャンバー４４の内部を常圧に戻す。そして、所定時間経過後、硬化手段４２を作動させ、積層された硬化性樹脂１５’を硬化させることで、リコート層を形成する。
【００４６】
（ｉｉ）モールド法
図９は、モールド法を適用してリコート層を形成する工程を説明するための概略図である。
図９に例示するモールド５１は、図８におけるリコート装置４の、真空チャンバー４４の内部に、ダイス４１に代わり配置されるものである。モールド５１は通常使用されるもので良く、上型５１ａ及び下型５１ｂからなり、上型５１ａの接合面（割り面）には、割り溝５１０ａが形成され、下型５１ｂの接合面にも同様に、割り溝５１０ｂが形成されており、これら割り溝５１０ａ及び５１０ｂは、上型５１ａ及び下型５１ｂ接合時に、一つの貫通孔５１０を形成するように、位置合わせされている。貫通孔５１０は、光ファイバを挿通し、硬化性樹脂を注入するためのものであり、その中心軸方向の長さは、ダブルクラッド光ファイバ１の被覆除去部１０の長さに応じて、これよりもやや長くなるようにすれば良い。また、貫通孔５１０の内径Ｄ５１０は、上記内径Ｄ４１と同様で良い。上型５１ａ及び下型５１ｂは、硬化性樹脂として光硬化性樹脂を使用する場合には、石英ガラス等の光透過性を有する材質で構成し、硬化性樹脂として熱硬化性樹脂を使用する場合には、金属や合金等の高熱伝導性を有する材質で構成することが好ましい。硬化手段４２は、リコート装置４の場合と同様に配置しても良いし、モールド５１の形態にあわせて、硬化が容易となるように調整して配置しても良く、モールド５１を挟み込むように対向配置する例が挙げられる。
【００４７】
モールド法では、上記ダイス法の場合と同様に、真空チャンバーの内部を減圧し、図９（ａ）に示すように、割り溝５１０ａ及び５１０ｂに被覆除去部１０を位置合わせして、ダブルクラッド光ファイバ１を設置する。そして、図９（ｂ）に示すように、上型５１ａ及び下型５１ｂを接合させ、光ファイバ１が挿通されている貫通孔５１０の内部に、硬化性樹脂１５’を注入し、被覆除去部１０において、第一クラッド層の表面１２ａに硬化性樹脂１５’を積層させる。
次いで、真空チャンバー４４の内部を常圧に戻し、所定時間経過後、硬化手段４２を作動させて、図９（ｃ）に示すように、積層された硬化性樹脂１５’を硬化させることで、リコート層を形成する。リコート層形成後は、図９（ｄ）に示すように、上型５１ａ及び下型５１ｂを分割して、ダブルクラッド光ファイバ１を取り出せば良い。
【００４８】
（ｉｉｉ）キャスティング法
キャスティング法では、通常の型（図示略）を使用してリコート層を形成すれば良い。型は、ダブルクラッド光ファイバの外径よりも内径が大きく、且つダブルクラッド光ファイバの被覆除去部の長さよりも中心軸方向の長さがやや長い溝を有するものが好ましい。型の材質は、前記モールドと同様で良い。
そして、図８におけるリコート装置４の、真空チャンバー４４の内部に、ダイス４１に代わりこのような型を配置したリコート装置を使用し、前記溝に被覆除去部１０を位置合わせして、型の内部にダブルクラッド光ファイバ１を設置する。次いで、前記モールド法の場合と同様に、真空チャンバーの内部を減圧し、光ファイバが設置されている溝に硬化性樹脂を注入し、被覆除去部において、第一クラッド層の表面に硬化性樹脂を積層させる。次いで、前記モールド法の場合と同様に、真空チャンバーの内部を常圧に戻し、所定時間経過後、積層された硬化性樹脂を硬化させることで、リコート層を形成する。
【００４９】
リコートされたダブルクラッド光ファイバの損失光量は、例えば、前記測定系６を使用して測定できる。
【００５０】
本発明のリコート方法は、例えば、ファイバレーザの共振器を構成するためのファイバブラッググレーティング（以下、ＦＢＧと略記する）のリコートに適用できる。ＦＢＧは、例えば、ダブルクラッド光ファイバの被覆を除去した後、該被覆除去部に紫外光を照射することで作製できるが、強度や光学特性を維持するために、被覆除去部のリコートが必要であり、本発明のリコート方法の適用対象として好適である。
また、ダブルクラッド光ファイバ同士、又はダブルクラッド光ファイバとその他の光ファイバとの接続にも本発明のリコート方法を適用できる。このような光ファイバの接続は、通常、光ファイバの端部同士を融着させることで行うが、融着時には、被覆層の除去が必要であり、融着部には被覆層がない。したがって、融着部の強度や光学特性を維持するためにリコートが必要であり、本発明のリコート方法の適用対象として好適である。
本発明の方法でリコートしたＦＢＧや融着部は、リコート部での損失光量が低減され、第一クラッド層を伝搬するファイバレーザの励起光を効率良く利用できる。
【００５１】
図１０は、上記のようなＦＢＧ及び接続部のリコートに本発明のリコート方法を適用して作製したクラッドポンプ方式ファイバレーザを例示する概略構成図である。
ここに示すファイバレーザ６０は、ＦＢＧ１８を備える光ファイバ１、励起レーザダイオード６０１及び増幅用光ファイバ６０２で概略構成されている。そして、増幅用光ファイバ６０２の両端は、いずれも光ファイバ１の一端と融着されて光学的に接続され、さらに一方の光ファイバ１のうち、増幅用光ファイバ６０２と融着されていない他端が、励起レーザダイオード６０１と融着されて光学的に接続されている。また、他方の光ファイバ１のうち、増幅用光ファイバ６０２と融着されていない他端が、レーザ出射光１ａとなっている。符号６０３は、光ファイバ１と増幅用光ファイバ６０２、又は光ファイバ１と励起レーザダイオード６０１との融着部である。そして、融着部６０３及びＦＢＧ１８は、本発明の方法でリコートされている。
【実施例】
【００５２】
以下、具体的実施例により、本発明についてより詳細に説明する。ただし、本発明は、以下に示す実施例に、何ら限定されるものではない。
［実施例１〜９］
図１に示す断面を有し、コア及び第一クラッド層は石英ガラスを主成分とし、第二クラッド層は、第一クラッド層よりも屈折率が低いフッ素化アクリレート樹脂からなり、保護被覆層はウレタンアクリレート樹脂からなるダブルクラッド光ファイバを使用して、下記手順でリコートを行った。なお、光ファイバの第一クラッド層の外径は１２５μｍ、保護被覆層の外径は２５０μｍである。
上記ダブルクラッド光ファイバを、長手方向の長さが５ｍとなるように切断したものを九つ用意した。
次いで、（ａ）レーザ照射による除去、（ｂ）熱風の吹きつけによる除去、（ｃ）切削器具による切削除去、により、第二クラッド層及び保護被覆層を除去した（除去工程）ものを、それぞれ三つずつ作製した。具体的には、以下の通りである。
【００５３】
＜ダブルクラッド光ファイバのリコート＞
（除去工程）
（ａ）レーザ照射による除去
図３に示すレーザ照射装置を使用して、波長が２４８ｎｍであるＫｒＦエキシマレーザをダブルクラッド光ファイバに照射した。照射するレーザ光の強度は、０．７８ｍＪ／ｃｍ２とした。ダブルクラッド光ファイバは固定して、ステージを０．０５ｍｍ／秒の速度で６００秒間、ファイバの長手方向に沿って移動させながら、レーザを照射した。さらに、ファイバをその外周方向に９０°回転させ、同様にレーザを照射し、同様の操作をさらに二回繰り返して、９０°ごとに合計四方向からレーザを照射して、照射区間の第二クラッド層及び被覆層を全て除去した。その結果、被覆除去部のうち、第一クラッド層の表面、及び第二クラッド層の露出端部の表面には、微小な凹凸を有する樹脂くずがあり、さらに第二クラッド層の露出端部の表面も荒れていた。
【００５４】
（ｂ）熱風の吹きつけによる除去
図４に示す熱風吹きつけ装置を使用して、８５０℃の熱風をダブルクラッド光ファイバに吹きつけて、被覆層を除去した。吹きつける熱風の風量は、２５０Ｌ／分とした。ダブルクラッド光ファイバは固定して、ノズルを１０ｍｍ／秒の速度で３秒間、ファイバの長手方向に沿って移動させながら、熱風を吹きつけた。吹きつけ方向は一方向のみとし、吹きつけ区間の第二クラッド層及び被覆層を全て除去した。その結果、被覆除去部のうち、第一クラッド層の表面には、微小な凹凸を有する樹脂くずがあり、さらに第二クラッド層の露出端部の表面も荒れていた。
【００５５】
（ｃ）切削器具による切削除去
片刃剃刀を使用して手作業により、ダブルクラッド光ファイバの長手方向の所定区間において、第二クラッド層及び被覆層を全て除去した。その結果、上記（ａ）の場合と同様に、第一クラッド層の表面、及び第二クラッド層の露出端部の表面には、微小な凹凸を有する樹脂くずがあり、さらに第二クラッド層の露出端部の表面も荒れていた。
【００５６】
上記（ａ）〜（ｃ）の方法で処理されたダブルクラッド光ファイバの被覆除去部に、それぞれ、（ｉ）ダイス法、（ｉｉ）モールド法、（ｉｉｉ）キャスティング法、を適用して、リコート層を形成した（リコート工程）。具体的には、以下の通りである。
【００５７】
（リコート工程）
（ｉ）ダイス法
図８に示すリコート装置を使用して、リコート層を形成した。ダイスはステンレス製であり、Ｄ４１が２６０μｍであるものを使用した。また、硬化性樹脂としては紫外線硬化性樹脂であるフッ素化アクリレート樹脂を使用し、これを室温（２４℃）で積層させ、硬化手段としてはＵＶ光源である水銀ランプを使用した。真空チャンバーの内部は、ロータリーポンプにより、１０Ｐａまで減圧した。そして、減圧を解除して常圧に戻してから、５分後に水銀ランプを点灯させ、樹脂の硬化を開始した。樹脂の硬化終了は目視で判断し、その結果、ＵＶ光照射時間は１５０秒であった。
【００５８】
（ｉｉ）モールド法
図９に示すリコート装置を使用して、リコート層を形成した。モールドは石英ガラス製であり、Ｄ５１０が２６０μｍであるものを使用した。また、硬化性樹脂としては紫外線硬化性樹脂であるフッ素化アクリレート樹脂を使用し、これを室温（２４℃）で積層させ、硬化手段としてはＵＶ光源である水銀ランプを使用した。真空チャンバーの内部は、ロータリーポンプにより、１０Ｐａまで減圧した。そして、減圧を解除して常圧に戻してから、５分後に水銀ランプを点灯させ、樹脂の硬化を開始した。樹脂の硬化終了は目視で判断し、その結果、ＵＶ光照射時間は１６０秒であった。
【００５９】
（ｉｉｉ）キャスティング法
内径が１mmで石英ガラス製である円筒状の型を使用して、リコート層を形成した。硬化性樹脂としては紫外線硬化性樹脂であるフッ素化アクリレート樹脂を使用し、これを室温（２４℃）で積層させ、硬化手段としてはＵＶ光源である水銀ランプを使用した。真空チャンバーの内部は、ロータリーポンプにより、１０Ｐａまで減圧した。そして、減圧を解除して常圧に戻してから、５分後に水銀ランプを点灯させ、樹脂の硬化を開始した。樹脂の硬化終了は目視で判断し、その結果、ＵＶ光照射時間は６００秒であった。
【００６０】
＜リコートされたダブルクラッド光ファイバでの透過光パワーの測定＞
図７に示す測定系を使用して、リコートされたダブルクラッド光ファイバでの損失光量を確認した。光源としては、波長９８０ｎｍのレーザダイオードを含むものを使用し、光検出器としては、パワーメータを使用した。
まず、前記九種類のリコートされたダブルクラッド光ファイバの透過光パワーを測定し、測定値をＰ０とした。次いで、融着部１６とリコート部１７との間の中間点付近でダブルクラッド光ファイバを切断し、透過光パワーを測定して、測定値をＰ１とした。そして、式「ＰＬＯＳＳ＝Ｐ０−Ｐ１」で算出される、前記切断部での損失光量を、前記九種類の光ファイバについてそれぞれ求めた。「ＰＬＯＳＳ」は、被覆除去部及びリコート部での損失光量以外に、ダブルクラッド光ファイバ自体の伝送損失による損失光量も含むことになるが、測定に供したダブルクラッド光ファイバは長さが５ｍであり、このような短い長さでは、前記伝送損失による損失光量は、被覆除去部及びリコート部での損失光量に比べて十分小さく、無視できる。したがって、「ＰＬＯＳＳ」は「被覆除去部及びリコート部での損失光量」に等しいとみなすことができる。
この方法によるＰＬＯＳＳの算出結果を表１に示す。
【００６１】
［比較例１〜９］
リコート工程において、硬化性樹脂を減圧せずに常圧下で、第一クラッド層の表面へ積層させ、積層後直ちに硬化を開始したこと以外は、実施例１〜９と同様にリコートを行い、ＰＬＯＳＳを算出した。算出結果を表１に示す。
【００６２】
表１の結果から明らかなように、被覆層の除去方法及びリコート層の形成方法によらず、減圧下で硬化性樹脂を積層させた実施例１〜９では、損失光量を０．０８ｄＢ以下に低減できたのに対し、減圧せずに常圧下で硬化性樹脂を積層させた比較例１〜９では、損失光量が０．５２ｄＢ以上となり、損失光量を低減できなかった。
【００６３】
［実施例１０〜１８］
ダイス、モールド又は型に電熱線ヒータを設け、これらを該ヒータで加熱することにより、硬化性樹脂を６０℃に保温しながら第一クラッド層の表面に積層させたこと以外は、実施例１〜９と同様にリコートを行い、ＰＬＯＳＳを算出した。算出結果を表１に示す。なお、硬化性樹脂として使用したフッ素化アクリレート樹脂は、６０℃で硬化等の変性や分解が生じないことを予め確認しておいた。
【００６４】
表１の結果から明らかなように、硬化性樹脂を６０℃に保温しながら積層させた実施例１０〜１８では、室温で積層させた実施例１〜９よりも、さらに損失光量を低減できた。被覆除去部に異物があったり、第二クラッド層の露出端部の表面が荒れていたりして、これらに凹部があっても、保温された硬化性樹脂が凹部へ流入し易く、空隙部の発生を抑制できたと考えられる。
【００６５】
【表１】
【００６６】
［実施例１９］
図１に示す断面を有し、コア及び第一クラッド層は石英ガラスを主成分とし、第二クラッド層は、第一クラッド層よりも屈折率が低いフッ素化アクリレート樹脂からなり、保護被覆層はウレタンアクリレート樹脂からなるダブルクラッド光ファイバを使用して、下記手順でリコートを行った。なお、光ファイバの第一クラッド層の外径は１２５μｍ、保護被覆層の外径は２５０μｍである。
上記ダブルクラッド光ファイバを、図５に示すように、熱伝導体である金属プレートを介して、冷却手段であるペルチェ素子に設置した。そして、ペルチェ素子により、金属プレートの温度を１０℃に維持してダブルクラッド光ファイバを冷却すると共に、図３に示すレーザ照射装置を使用して、波長が２４８ｎｍであるＫｒＦエキシマレーザをダブルクラッド光ファイバに照射した。照射するレーザ光の強度は、０．７８ｍＪ／ｃｍ２とした。ダブルクラッド光ファイバは固定して、ステージを０．０５ｍｍ／秒の速度で６００秒間、ファイバの長手方向に沿って移動させながら、レーザを照射した。さらに、ファイバをその外周方向に９０°回転させ、同様にレーザを照射し、同様の操作をさらに二回繰り返して、９０°ごとに合計四方向からレーザを照射して、照射区間の第二クラッド層及び被覆層を全て除去した（除去工程）。
次いで、図８に示すリコート装置を使用して、実施例１の場合と同様に、ダブルクラッド光ファイバの被覆除去部に（ｉ）ダイス法でリコート層を形成した（リコート工程）。すなわち、ダイスはステンレス製であり、Ｄ４１が２６０μｍであるものを使用した。また、硬化性樹脂としては紫外線硬化性樹脂であるフッ素化アクリレート樹脂を使用し、これを室温（２４℃）で積層させ、硬化手段としてはＵＶ光源である水銀ランプを使用した。真空チャンバーの内部は、ロータリーポンプにより、１０Ｐａまで減圧した。また、樹脂の硬化に際しては、図７に示すような測定系を使用して、第一クラッド層の伝搬光の損失光量を測定できるようにした。そして、減圧を解除して常圧に戻してから、５分後に水銀ランプを点灯させ、樹脂の硬化を開始し、損失光量を測定しながら硬化させた。事前に同様の光ファイバを使用して、ＵＶ光照射時間と、第一クラッド層の伝搬光の損失光量との関係を調査しておいたので、その結果を図１１に示す。図１１から明らかなように、ＵＶ光照射時間が長くなるに従って損失光量が減少して行き、その後、損失光量が増加に転じることが確認できた。そこで、本実施例では、損失光量を測定しながら硬化させ、損失光量が増加に転じた段階で速やかに水銀ランプを消灯し、硬化を停止させて、損失光量が最小となるようにした。
次いで、ＰＬＯＳＳを算出した結果、０．０３ｄＢであり、損失光量を極めて小さい値に低減できた。
【００６７】
［参考例１］
除去工程において、ダブルクラッド光ファイバを冷却せず、リコート工程において、紫外線硬化性樹脂（フッ素化アクリレート樹脂）を減圧せずに常圧下で、第一クラッド層の表面へ積層させたこと以外は、実施例１９と同様にリコートを行い、ＰＬＯＳＳを算出した。その結果、ＰＬＯＳＳは０．４５ｄＢであった。
【００６８】
［比較例１０］
除去工程において、ダブルクラッド光ファイバを冷却せず、リコート工程において、紫外線硬化性樹脂（フッ素化アクリレート樹脂）を減圧せずに常圧下で、第一クラッド層の表面へ積層させ、樹脂の硬化終了を目視で判断したこと以外は、実施例１９と同様にリコートを行い、ＰＬＯＳＳを算出した。これを１０回繰り返した結果、ＰＬＯＳＳの平均値は０．６０ｄＢであった。
【産業上の利用可能性】
【００６９】
本発明は、リコートを必要とするダブルクラッド光ファイバを使用した各種光部品に利用可能である。
【符号の説明】
【００７０】
１・・・ダブルクラッド光ファイバ、１１・・・コア、１２・・・第一クラッド層、１３・・・第二クラッド層、１４・・・保護被覆層、１５・・・リコート層、１５’・・・硬化性樹脂
【技術分野】
【０００１】
本発明は、損失光量が低減されたダブルクラッド光ファイバが得られるように、第二クラッド層及び保護被覆層が除去された部位をリコートするダブルクラッド光ファイバのリコート方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
シングルクラッド光ファイバは、コアを囲むクラッド層を有し、典型的なものとして、図１２に例示するものが挙げられる。図１２は、シングルクラッド光ファイバを例示する径方向の断面図である。ここに示すシングルクラッド光ファイバ９は、コア９１と、コア９１を囲むクラッド層９２と、クラッド層９２を囲む第一保護被覆層９３と、第一保護被覆層９３を囲む第二保護被覆層９４とから概略構成されている。このようなシングルクラッド光ファイバでは、通常、石英ガラスからなるクラッド層の表面付近では、伝搬光の強度が極めて小さい。したがって、クラッド層９２と第一保護被覆層９３との界面やその近傍に異物があっても、散乱による伝搬光の大きな損失は生じない。そこで、被覆（第一保護被覆層９３及び第二保護被覆層９４）が除去されたシングルクラッド光ファイバ９において、露出されたクラッド層９２を樹脂でコーティングし、再被覆するリコート時には、クラッド層９２の表面やその近傍に異物があっても、良好な光特性を有する光ファイバが得られる。シングルクラッド光ファイバのリコート方法としては、モールド法（特許文献１参照）、ダイス法（特許文献２参照）又はキャスティング法（特許文献３参照）が例示できる。
【０００３】
一方、図１は、ダブルクラッド光ファイバを例示する径方向の断面図である。ここに示すダブルクラッド光ファイバ１は、コア１１と、コア１１を囲む第一クラッド層１２と、第一クラッド層１２を囲む第二クラッド層１３と、第二クラッド層１３を囲む保護被覆層１４とから概略構成されている。そして通常は、コア１１及び第一クラッド層１２は石英ガラスを主成分とし、第二クラッド層１３及び保護被覆層１４は硬化性樹脂の硬化物を主成分とする。ダブルクラッド光ファイバ１では、コア１１中を第一伝搬光が、第一クラッド層１２中を第二伝搬光がそれぞれ伝搬するが、第一クラッド層１２の表面１２ａ付近では、伝搬光の強度が大きい。したがって、第一クラッド層１２と第二クラッド層１３との界面やその近傍に異物があると、第二伝搬光が散乱されて、その結果、大きな光損失が生じ易い。
【０００４】
図２は、ダブルクラッド光ファイバ１の中心軸を通る平面による長手方向の断面図である。
ここで、ダブルクラッド光ファイバ１は、第二クラッド層１３と保護被覆層１４の一部がそれぞれ除去され、該除去部位において第一クラッド層１２が露出されており、被覆除去部１０が形成されている。被覆除去部１０において、符号１３ａは第二クラッド層１３の露出端部を、符号１４ａは保護被覆層１４の露出端部をそれぞれ示す。
通常、被覆除去部１０においては、第一クラッド層の表面１２ａに異物８があることが多い。第二クラッド層１３と保護被覆層１４が除去される時には、これらのいずれか一方又は両方に由来する樹脂くずが除去されずに残存し易いからである。また、第二クラッド層の露出端部１３ａは変質し易く、その表面が荒れ易い。
【０００５】
ここで、被覆除去部１０における第二伝搬光の損失について説明する。
図１３は、従来法で樹脂がリコートされた図２の被覆除去部１０を拡大して例示する断面図であり、（ａ）は第一クラッド層の表面１２ａとその近傍を、（ｂ）は第二クラッド層の露出端部１３ａとその近傍を、それぞれ例示する断面図である。
【０００６】
まず、図１３（ａ）に示すように、第一クラッド層の表面１２ａに異物８がある場合について説明する。異物８の表面には、通常複雑な凹凸があり、被覆除去部１０で硬化性樹脂を積層させた際に、凹部８０には硬化性樹脂が流入し難く、空気などの気体が残存し易い。この状態で硬化性樹脂を硬化させると、凹部８０に気体が閉じ込められたままリコートが終了し、リコート層１５のうち第一クラッド層の表面１２ａには、空隙部７が混在することになる。そして、空隙部７により第二伝搬光が散乱されて、大きな光損失が生じてしまう。
次に、図１３（ｂ）に示すように、第二クラッド層の露出端部１３ａの表面が荒れている場合について説明する。前記露出端部１３ａには複雑な凹凸があり、被覆除去部１０で硬化性樹脂を積層させた際に、凹部１３０には硬化性樹脂が流入し難く、気体が残存し易い。この状態で硬化性樹脂を硬化させると、上記と同様に、凹部１３０に気体が閉じ込められたままリコートが終了し、第二クラッド層１３には、空隙部７が混在することになる。そして空隙部７が、第一クラッド層の表面１２ａの近傍にある場合には、空隙部７により第二伝搬光が散乱されて、大きな光損失が生じてしまう。なお、保護被覆層の露出端部１４ａは、第一クラッド層の表面１２ａからは遠い位置にあるので、通常はその表面が荒れていても問題にはならない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００３−１２８４４０号公報
【特許文献２】特開平０９−０４３４４６号公報
【特許文献３】特開昭６０−１０３０５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記のように、ダブルクラッド光ファイバでは、第一クラッド層の表面やその近傍に空隙部が混在することで、大きな光損失が生じてしまうが、これはシングルクラッド光ファイバでは見られない、ダブルクラッド光ファイバに特有の問題点である。そして従来、ダブルクラッド光ファイバには、シングルクラッド光ファイバと同様のリコート方法が適用されており、上記問題点の解決に有効なリコート方法がないという問題点があった。
【０００９】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、空隙部の混在を抑制しながらリコート層を形成することで、損失光量を低減するようにダブルクラッド光ファイバをリコートする方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するため、
本発明は、コアと、該コアを囲む第一クラッド層と、該第一クラッド層を被覆する被覆層とを備え、前記被覆層が、前記第一クラッド層を囲む第二クラッド層を有するダブルクラッド光ファイバをリコートする方法であって、前記被覆層を除去して、前記第一クラッド層を露出させる工程と、減圧下で、露出させた第一クラッド層上に硬化性樹脂を積層させ、次いで、常圧下で前記硬化性樹脂を硬化させて、リコート層を形成する工程と、を有することを特徴とするダブルクラッド光ファイバのリコート方法を提供する。
本発明のダブルクラッド光ファイバのリコート方法は、前記硬化性樹脂を、該硬化性樹脂が分解及び変性しない温度で保温しながら、前記第一クラッド層上に積層させることが好ましい。
また、本発明のダブルクラッド光ファイバのリコート方法は、前記第一クラッド層の伝搬光の損失光量を測定しながら、前記硬化性樹脂を硬化させることが好ましい。
また、本発明のダブルクラッド光ファイバのリコート方法は、前記被覆層をレーザ照射により除去することが好ましい。
また、本発明のダブルクラッド光ファイバのリコート方法は、前記被覆層を、前記第二クラッド層が変性しない温度に冷却しながら除去することが好ましい。
また、本発明のダブルクラッド光ファイバのリコート方法は、前記硬化性樹脂が紫外線硬化性樹脂であり、前記第二クラッド層が紫外線硬化性樹脂を硬化してなるものであることが好ましい。
また、本発明のダブルクラッド光ファイバのリコート方法は、モールド法、ダイス法又はキャスティング法で前記リコート層を形成することが好ましい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、損失光量を低減するように、ダブルクラッド光ファイバをリコートできる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】ダブルクラッド光ファイバを例示する径方向の断面図である。
【図２】ダブルクラッド光ファイバの中心軸を通る平面による長手方向の断面図である。
【図３】レーザ照射によりダブルクラッド光ファイバの被覆層を除去する工程を説明するための概略図である。
【図４】熱風の吹きつけによりダブルクラッド光ファイバの被覆層を除去する工程を説明するための概略図である。
【図５】ダブルクラッド光ファイバを冷却するために、熱伝導体を介して該光ファイバを冷却手段に設置した状態を例示する概略図である。
【図６】リコート工程を説明するための、ダブルクラッド光ファイバの中心軸を通る平面による被覆除去部の拡大断面図であり、（ａ）は硬化性樹脂積層時の減圧下での拡大断面図、（ｂ）は硬化性樹脂硬化前の常圧下での拡大断面図、（ｃ）は硬化性樹脂硬化後の拡大断面図である。
【図７】ダブルクラッド光ファイバの損失光量を測定するための測定系を例示する概略構成図である。
【図８】ダイス法を適用してリコート層を形成する工程を説明するための概略図である。
【図９】モールド法を適用してリコート層を形成する工程を説明するための概略図である。
【図１０】本発明のリコート方法を適用して作製したクラッドポンプ方式ファイバレーザを例示する概略構成図である。
【図１１】実施例１９のリコート工程における、紫外線硬化性樹脂に対するＵＶ光照射時間と、第一クラッド層の伝搬光の損失光量との関係を示すグラフである。
【図１２】シングルクラッド光ファイバを例示する径方向の断面図である。
【図１３】従来法で樹脂がリコートされた図２の被覆除去部を拡大して例示する断面図であり、（ａ）は第一クラッド層の表面とその近傍を、（ｂ）は第二クラッド層の露出端部とその近傍を、それぞれ例示する断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明のダブルクラッド光ファイバのリコート方法は、コアと、該コアを囲む第一クラッド層と、該第一クラッド層を被覆する被覆層とを備え、前記被覆層が、前記第一クラッド層を囲む第二クラッド層を有するダブルクラッド光ファイバをリコートする方法であって、前記被覆層を除去して、前記第一クラッド層を露出させる工程（以下、除去工程と略記する）と、減圧下で、露出させた第一クラッド層上に硬化性樹脂を積層させ、次いで、常圧下で前記硬化性樹脂を硬化させて、リコート層を形成する工程（以下、リコート工程と略記する）と、を有することを特徴とする。
本発明において、「リコート」とは、被覆層が除去され、露出された第一クラッド層に樹脂を積層させ（コーティングし）、前記樹脂を硬化させて、再被覆することを指す。また、「被覆層」とは、特に断りがない限り、保護被覆層だけでなく、第二クラッド層も含めて、第一クラッド層を被覆している層全体を指すものとする。また、「変性」とは、「本来有する性質を失う」ことを指すものとする。
【００１４】
光ファイバを硬化性樹脂で被覆する方法としては、例えば、減圧下で硬化性樹脂を光ファイバに塗布し、硬化させる方法が知られている。この方法は、硬化前の樹脂中にまき込まれていたり、溶解したりしている気体を除去することで、硬化された樹脂中への気泡の残存を抑制することを目的としている。そして、光ファイバ製造時における紡糸直後の光ファイバの被覆に適用される方法であり、特に樹脂のリコートを考慮したものではなく、ダブルクラッド光ファイバのリコートにそのまま適用しても、必ずしも伝搬光の損失を低減できない。
これに対し本発明は、硬化前の樹脂中にまき込まれていたり、溶解したりしている気体を除去するだけでなく、たとえ第一クラッド層の表面やその近傍に異物があったり、第二クラッド層の露出端部の表面が荒れていたりしても、当該部位の空隙部を消失させることで、伝搬光の損失が低減されたダブルクラッド光ファイバが得られるものである。
【００１５】
リコートに供するダブルクラッド光ファイバは、公知のもので良い。すなわち、コア、第一クラッド層、第二クラッド層及び保護被覆層を有するものであり、例えば、図１に示すものが挙げられ、コア及び第一クラッド層は石英ガラスを主成分とし、被覆層は硬化性樹脂の硬化物を主成分とするものが挙げられる。被覆層を形成する硬化性樹脂としては、光硬化性樹脂、熱硬化性樹脂等が例示でき、後述するリコート層を形成するための硬化性樹脂と同様のものが挙げられる。被覆層の中でも第二クラッド層は、短時間での硬化が可能で光特性も良好であることから、光硬化性樹脂が好ましく、紫外線硬化性樹脂がより好ましい。ただし、第二クラッド層は、第一クラッド層よりも屈折率が低くなるようにする。
【００１６】
（除去工程）
除去工程では、ダブルクラッド光ファイバの被覆層を除去して、第一クラッド層を露出させる。
被覆層は、少なくとも、ダブルクラッド光ファイバの中心軸方向の一部で除去すれば良い。そして、ダブルクラッド光ファイバの外周方向に一部を除去しても良いし、外周方向に全てを除去しても良い。
以下、図１に示すダブルクラッド光ファイバを使用して、被覆層を外周方向に全て除去し、図２に示すように第一クラッド層を露出させる場合について説明するが、その他の場合についても、同様に被覆層を除去できる。
【００１７】
被覆層である第二クラッド層１３及び保護被覆層１４は、公知の方法で除去すれば良い。なかでも好ましい方法としては、（ａ）レーザ照射による除去、（ｂ）熱風の吹きつけによる除去、（ｃ）ナイフや剃刀等の切削器具を使用する切削除去（以下、「切削器具による除去」と略記する）等が例示できる。より詳細には、以下の通りである。
【００１８】
（ａ）レーザ照射による除去
図３は、レーザ照射により被覆層を除去する工程を説明するための概略図である。
ここに例示するレーザ照射装置２は、レーザ発振器２１、スリット２２、ミラー２３、レンズ２４及びステージ２５を備える。そして、ステージ２５は、固定されたダブルクラッド光ファイバ１の長手方向（矢印Ａの方向）に沿って移動可能とされている。
レーザ発振器２１から発振されたレーザ２０は、スリット２２を通過してミラー２３に到達し、反射されて向きを変えられ、レンズ２４で集光された後、ダブルクラッド光ファイバ１の所定箇所に所定時間照射されるようになっている。ミラー２３及びレンズ２４は、ステージ２５上に設置されており、ステージ２５の移動に伴い、移動するようになっている。これにより、レーザ２０の照射箇所を、固定されているダブルクラッド光ファイバ１の長手方向に沿って移動させて、被覆除去部１０の長さを簡便に調節できるようになっている。ステージ２５の移動距離が、被覆除去部１０の長さとほぼ同じとなる。また、ダブルクラッド光ファイバ１は、その外周方向に回転させ、向きを変えて固定することで、さらにレーザ２０の照射箇所を変えることが可能となっている。
なお、ここに示したレーザ照射装置は一例であり、被覆層の除去が可能であれば、如何なる構成でも良い。
【００１９】
レーザの種類や照射条件は、除去対象の被覆層の種類に応じて適宜調節すれば良い。例えば、赤外線レーザ、可視光線レーザ、紫外線レーザ、Ｘ線レーザ等が例示でき、媒体も特に限定されず、ルビーレーザ、ＹＡＧレーザ等の固体レーザ；液体レーザ；炭酸ガスレーザ、ヘリウムネオンレーザ、アルゴンガスレーザ、エキシマレーザ等のガスレーザ；半導体レーザ、自由電子レーザのいずれでも良く、これらを被覆層の除去に適した条件で照射すれば良い。なかでも、ＫｒＦ、ＡｒＦ等のエキシマレーザや、アルゴンガスレーザが好ましい。
【００２０】
（ｂ）熱風の吹きつけによる除去
図４は、熱風の吹きつけにより被覆層を除去する工程を説明するための概略図である。
ここに例示する熱風吹きつけ装置３は、ノズル３２と、コンプレッサー（図示略）から送出された圧縮空気３０’をノズル３２に送る配管３１と、ノズル３２に設けられ、ノズル３２から吹きつける圧縮ガスを加熱して熱風３０とするためのヒータ３３と、を備える。そして、ノズル３２は、固定されたダブルクラッド光ファイバ１の長手方向（矢印Ｂの方向）に沿って移動可能とされている。
ノズル３２から送出された熱風３０は、ノズル３２の方向を適切に設定することで、ダブルクラッド光ファイバ１の所定箇所に所定時間吹きつけられるようになっている。そして、ノズル３２を移動させることで、熱風３０の吹きつけ箇所を、固定されているダブルクラッド光ファイバ１の長手方向に沿って移動させて、被覆除去部１０の長さを簡便に調節できるようになっている。ノズル３２の移動距離が、被覆除去部１０の長さとほぼ同じとなる。そして、上記のレーザ照射の場合と同様に、ダブルクラッド光ファイバ１は、その外周方向に回転させ、向きを変えて固定することで、さらに熱風３０の吹きつけ箇所を変えることが可能となっている。
なお、ここに示した熱風吹きつけ装置は一例であり、被覆層の除去が可能であれば、如何なる構成でも良い。
【００２１】
熱風のガスの種類は、被覆層の変性を抑制するために、不活性ガスが好ましく、窒素ガスが特に好ましい。
熱風の風量は、被覆層を除去できる限り特に限定されないが、ノズル３２の内径に応じて調整することが好ましい。例えば、ノズル３２の内径が１〜７ｍｍである場合には、１００〜４００Ｌ／分であることが好ましい。
【００２２】
上記の中でも、操作が簡便であり、除去効果が高く、しかも樹脂くず等の発生を抑制する高い効果が得られることから、（ａ）レーザ照射による除去が好ましい。レーザ照射では、アブレーション効果により、第二クラッド層１３及び保護被覆層１４を除去できる。
【００２３】
除去工程では、第二クラッド層が変性しない温度に、被覆層を冷却して除去することが好ましい。これにより、第二クラッド層１３、特に第二クラッド層の露出端部１３ａの変性が抑制され、被覆層の屈折率の変動が抑制される。また仮に、第二クラッド層由来の異物８が発生し、第一クラッド層の表面１２ａやその近傍に残存したとしても、この異物８は変性していないので、屈折率等が本来の第二クラッド層１３と同等である。したがって、第二クラッド層１３や保護被覆層１４の形成に使用したものと同じ硬化性樹脂を使用してリコート層を形成した場合に、該リコート層は、第二クラッド層１３や保護被覆層１４と同様の光学特性を有するものとなる。したがって、伝搬光を効果的に閉じ込めることができ、伝搬光の損失を抑制する一層高い効果が得られる。
【００２４】
第二クラッド層の変性を抑制するためには、変性する温度よりも低い温度に第二クラッド層の温度を調節すれば良く、冷却することが好ましい。この時の調節すべき温度は、第二クラッド層の種類によって異なり、一概には言えないが、例えば、フッ素化アクリレート樹脂を使用して形成されている第二クラッド層の場合には、２００℃以下であることが好ましい。さらに、第二クラッド層を形成する樹脂のガラス転移温度よりも低い温度まで冷却することにより、第二クラッド層の変形を抑制する高い効果が得られる。
【００２５】
被覆層を冷却する方法としては、ダブルクラッド光ファイバの対象部位を冷媒中に浸漬させる方法、該対象部位を冷却手段上に設置する方法、該対象部位に冷風を吹きつける方法が例示でき、被覆層を除去する方法に応じて、選択すれば良い。
【００２６】
前記対象部位を冷媒中に浸漬させる場合には、例えば、光ファイバを、これを固定している固定手段ごと冷媒中に浸漬させても良い。
レーザ照射で被覆層を除去する場合には、レーザを冷媒中の光ファイバの対象部位に直接照射すれば良い。そして、エキシマレーザを照射する場合には、冷媒の液面に対して略垂直な方向から照射すると、安定して被覆層を除去できる。さらに、光ファイバの対象部位は、被覆層表面の液面からの深さが５ｍｍ程度かそれ以下となるように浸漬させると、安定して被覆層を除去できる。
前記冷媒としては、好ましいものとして液体窒素等が例示できる。
【００２７】
前記対象部位を冷却手段上に設置する場合には、冷却手段に直接接触させて設置しても良いし、金属や合金等の熱伝導体を介して設置しても良い。
図５は、ダブルクラッド光ファイバ１を、プレート状の熱伝導体２９を介して冷却手段２８に設置した状態を例示する概略図である。熱伝導体を介在させる場合には、ここに示すように、プレート状のものを使用することで、ダブルクラッド光ファイバ１を効率良く冷却できる。
前記冷却手段としては、好ましいものとしてペルチェ素子等が例示できる。
【００２８】
前記対象部位に冷風を吹きつける場合には、ファンやノズルを使用して吹きつけ部位を安定させることが好ましい。また、ダブルクラッド光ファイバは固定することが必要であり、例えば、４０〜２００ｇｆ程度、好ましくは１５０ｇｆ程度の張力を印加することが好ましい。このようにすることで、光ファイバの揺れを防止でき、安定して被覆層を除去できる。
冷風のガスの種類は特に限定されず、空気、窒素等、入手可能なものから適宜選択すれば良い。なかでも不活性ガスが好ましく、窒素、アルゴン、ヘリウム等が特に好ましい。不活性ガスを使用することで、被覆層の成分と冷風のガスとの化学反応が抑制されるので、反応生成物が第一クラッド層の表面やその近傍に付着することがない。
冷風の風量は、冷却効果を有する限り特に限定されない。
【００２９】
このように被覆層（第二クラッド層１３及び保護被覆層１４）を除去することで、図２に示すように、第一クラッド層の表面１２ａの一部が露出される。
なお、図２では、被覆層が除去されたダブルクラッド光ファイバとして、第一クラッド層の表面１２ａに異物８があり、かつ第二クラッド層の露出端部１３ａの表面が荒れているものを示しているが、これら条件のいずれか一方だけが満たされる場合もあるし、第二クラッド層の露出端部１３ａの表面に、異物８がある場合もある。
【００３０】
（リコート工程）
除去工程後は、次いで、リコート工程を行う。図６は、リコート工程を説明するための、ダブルクラッド光ファイバ１の中心軸を通る平面による被覆除去部の拡大断面図であり、（ａ）は硬化性樹脂積層時の減圧下での拡大断面図、（ｂ）は硬化性樹脂硬化前の常圧下での拡大断面図、（ｃ）は硬化性樹脂硬化後の拡大断面図である。
リコート工程では、まず、減圧下で、露出させた第一クラッド層１２上に硬化性樹脂１５’を積層させる。この段階では、図６（ａ）に示すように、異物８の表面の凹部８０、第二クラッド層の露出端部１３ａの凹部１３０には、硬化性樹脂１５’が流入し難く、空隙部７’が形成されることがある。すなわち、減圧下で硬化性樹脂１５’を積層させるだけでは、空隙部７’の発生は完全には抑制できない。
【００３１】
硬化性樹脂１５’は、リコート層を形成するためのものであり、光硬化性樹脂、熱硬化性樹脂等、公知のものから目的に応じて任意に選択できる。通常は、第二クラッド層１３と同様の屈折率を有する層を形成できる樹脂を使用することが好ましく、第二クラッド層１３と同じ層を形成できる樹脂を使用することがより好ましい。このようにすることで、伝搬光の散乱を抑制して、損失光量を低減する一層高い効果が得られる。硬化性樹脂１５’としては、短時間での硬化が可能で光特性も良好であることから、光硬化性樹脂が好ましく、紫外線硬化性樹脂がより好ましい。
【００３２】
硬化性樹脂１５’を積層させる方法は、減圧下で行えるものであれば特に限定されず、公知の方法から目的に応じて選択できる。具体的には、ディップ法、刷毛を使用して塗布する方法などでも良いが、好ましい方法としては、（ｉ）ダイス法、（ｉｉ）モールド法、（ｉｉｉ）キャスティング法が例示できる。
【００３３】
硬化性樹脂１５’積層時の減圧下での圧力は、小さいほど好ましいが、１００Ｐａ以下であることが好ましく、５０Ｐａ以下であることがより好ましく、２０Ｐａ以下であることが特に好ましい。圧力の下限は特に限定されず、真空でも良く、実現可能な圧力で良い。このような圧力とすることで、後述するように、硬化された樹脂中における空隙部の混在を抑制する一層高い効果が得られる。
【００３４】
積層時の硬化性樹脂１５’の粘度は、積層を妨げない範囲で低い方が好ましく、２０〜３０００ｍＰａ・ｓであることが好ましく、１５００〜２５００ｍＰａ・ｓであることがより好ましい。このような粘度とすることで、被覆除去部１０に異物８があったり、第二クラッド層の露出端部１３ａの表面が荒れていたりしても、これらの凹部８０や凹部１３０には、硬化性樹脂１５’が流入し易く、硬化性樹脂１５’の積層段階で、空隙部７’の発生を抑制する高い効果が得られる。さらに、凹部８０や凹部１３０に硬化性樹脂１５’が流入し易いので、後述する、常圧に戻してから硬化を行うまでの時間も短縮できる。
【００３５】
硬化性樹脂１５’の粘度は、樹脂の種類を適宜選択することで調整できる。さらに、積層時に硬化性樹脂１５’を加温することで、粘度を調整しても良い。加温による粘度調整は、使用できる硬化性樹脂１５’の選択肢が広がる点で、特に好適である。
硬化性樹脂１５’を加温する場合には、硬化性樹脂１５’が分解及び変性しない温度とすることが好ましい。また、硬化性樹脂１５’が熱硬化性樹脂である場合には、さらに、硬化する温度よりも低い温度とすることが好ましい。そして、硬化性樹脂１５’を、上記のような温度で保温しながら積層させることが好ましい。硬化性樹脂１５’が分解及び変性しない温度、硬化する温度は、樹脂の種類ごとに異なる。
【００３６】
硬化性樹脂１５’を保温しながら積層させる場合には、積層装置のうち、積層までに硬化性樹脂１５’を保持する部位及び／又は運搬する経路を保温したり、積層前に硬化性樹脂１５’に温風を吹きつけたりすれば良い。
【００３７】
リコート工程では、次いで、常圧下で前記硬化性樹脂１５’を硬化させて、リコート層を形成する。本発明ではこのように、硬化性樹脂１５’の硬化前に、減圧を解除して圧力を常圧に戻すことで、図６（ｂ）に示すように、空隙部７’が硬化性樹脂１５’で充填され、消失する。これは、空隙部７’内が減圧されているのに対し、硬化性樹脂１５’が常圧下に置かれ、圧力差が生じることによる。そして、硬化性樹脂１５’の積層時の圧力や粘度を上記のように設定することで、空隙部７’を一層容易に消失させることができる。
【００３８】
リコート層は、硬化性樹脂１５’を、その種類に応じて適した方法で硬化させることで形成できる。その結果、図６（ｃ）に示すように、硬化性樹脂１５’がリコート層１５となった光ファイバ１が得られる。このように、本発明によれば、たとえ被覆除去部１０に異物８があったり、第二クラッド層の露出端部１３ａの表面が荒れていたりしても、リコート層１５は空隙部の混在が抑制されるので、損失光量を低減できる。
【００３９】
常圧に戻してから硬化を行うまでの時間は、空隙部７’の消失、すなわち、硬化性樹脂１５’の空隙部７’への充填に必要な時間よりも長ければ特に限定されない。ただし、硬化性樹脂１５’の粘度、減圧時の圧力、前記凹部８０及び凹部１３０の形状等を考慮して、適宜調整することが好ましい。例えば、硬化性樹脂１５’の粘度が低い場合、減圧時の圧力が高めの場合、前記凹部８０及び凹部１３０が複雑な形状である場合（例えば、凹部表面にさらに凹凸がある場合）には、硬化までの時間は長めにすれば良いし、反対に硬化性樹脂１５’の粘度が高い場合、減圧時の圧力が低めの場合、前記凹部８０及び凹部１３０が単純な形状である場合（例えば、凹部表面が滑らかである場合）には、短めにしても良い。通常は、粘度が２５℃において、１５００〜２３００ｍＰａ・ｓ、減圧時の圧力が５０Ｐａ以下程度である場合には、常圧に戻してから硬化を行うまでの時間は、２〜３０分であることが好ましい。
【００４０】
リコート層は、硬化性樹脂１５’の硬化度によって屈折率が変化する。そこで、所望の屈折率となるように硬化度を調整することが好ましく、そのためには、第一クラッド層１２の伝搬光の損失光量を測定しながら、硬化性樹脂１５’を硬化させることが好ましい。そして、通常は、第一クラッド層１２の伝搬光の損失光量がゼロ、又は最小となるまで硬化させることが好ましい。
第一クラッド層１２の伝搬光の損失光量は、ダブルクラッド光ファイバの損失光量を測定するための測定系で測定できる。図７は、このような測定系を例示する概略構成図である。
【００４１】
ここに例示する測定系６は、光源６１、ダブルクラッド光ファイバ１、光検出器６３及び光ファイバ６２で概略構成されている。
そして、光源６１は、レーザダイオードコントローラ６１ａとレーザダイオードマウント６１ｂとが光ファイバ６１ｃを介して光学的に接続されたものである。また、光検出器６３としては、パワーメータ等が例示できる。ただし、光源、光検出器はこれに限定されず、適宜必要に応じて選択できる。そして、これらのうち、レーザダイオードマウント６１ｂには、さらに光ファイバ６２の一端が光学的に接続され、該光ファイバ６２の他端は、ダブルクラッド光ファイバ１の一端と融着されて光学的に接続されている。符号１６は、光ファイバ６２とダブルクラッド光ファイバ１との融着部である。そして、該光ファイバ１の他端は、光検出器６３の測光部（図示略）に対向して配置されている。光源６１及びダブルクラッド光ファイバ１としては、該光ファイバ１の第一クラッド層を光が伝搬するように、光ファイバの開口数（以下、ＮＡと略記する）を考慮した組み合わせとする。また、前記光ファイバ１及び光検出器６３としては、該光ファイバ１の他端から出射された光が、すべて光検出器６３で受光されるように、ＮＡを考慮した組み合わせとする。
このように測定系６においては、光源６１から照射された光が、光ファイバ１のリコート部１７を透過して、光検出器６３で受光され、その受光量を測定することで、前記光ファイバ１の損失光量を確認できるようになっている。
【００４２】
リコート層を形成したダブルクラッド光ファイバ１は、さらに、リコート層を保護被覆層で被覆するなどして、所望の構成のものとすることができる。
【００４３】
以下、（ｉ）ダイス法、（ｉｉ）モールド法、（ｉｉｉ）キャスティング法を適用した場合のリコート工程について、より具体的に説明する。
【００４４】
（ｉ）ダイス法
図８は、ダイス法を適用してリコート層を形成する工程を説明するための概略図である。
ここに例示するリコート装置４は、真空チャンバー４４の内部にダイス４１及び硬化手段４２を備える。ダイス４１は、光ファイバが容易に設置できるように半割れ型でも良いし、一体型でも良い。また、貯留部４１ａの樹脂送出口の内径Ｄ４１は、設置する光ファイバの外径に応じて、それよりも僅かに大きい値とすれば良い。硬化手段４２は、硬化性樹脂１５’の種類に応じて選択すれば良く、光源又は熱源等が例示できる。そして、真空チャンバー４４には、真空ポンプ４７が接続されると共に、リークバルブ４４１が設けられ、さらに外部から内部へ配管４５が連通されており、内部において、配管４５の先端部がダイスの貯留部４１ａ上に配置されている。また、配管４５には、真空チャンバー４４の外部に位置するように、バルブ４６が間挿されている。
【００４５】
ダイス４１には、被覆が除去されたダブルクラッド光ファイバ１を設置する。そして、リークバルブ４４１閉塞時に、真空ポンプ４７を作動させて、真空チャンバー４４の内部を減圧する。この状態でバルブ４６を開放し、配管４５を介してダイスの貯留部４１ａに硬化性樹脂１５’を注入する。硬化性樹脂１５’を注入後は、バルブ４６を閉塞し、ダブルクラッド光ファイバ１を駆動手段（図示略）により一定の速度で引き下げる（矢印Ｃの方向）ことで、被覆除去部１０において、第一クラッド層の表面１２ａに硬化性樹脂１５’を積層させる。
次いで、ダブルクラッド光ファイバ１を停止させ、リークバルブ４４１を開放して減圧を解除し、真空チャンバー４４の内部を常圧に戻す。そして、所定時間経過後、硬化手段４２を作動させ、積層された硬化性樹脂１５’を硬化させることで、リコート層を形成する。
【００４６】
（ｉｉ）モールド法
図９は、モールド法を適用してリコート層を形成する工程を説明するための概略図である。
図９に例示するモールド５１は、図８におけるリコート装置４の、真空チャンバー４４の内部に、ダイス４１に代わり配置されるものである。モールド５１は通常使用されるもので良く、上型５１ａ及び下型５１ｂからなり、上型５１ａの接合面（割り面）には、割り溝５１０ａが形成され、下型５１ｂの接合面にも同様に、割り溝５１０ｂが形成されており、これら割り溝５１０ａ及び５１０ｂは、上型５１ａ及び下型５１ｂ接合時に、一つの貫通孔５１０を形成するように、位置合わせされている。貫通孔５１０は、光ファイバを挿通し、硬化性樹脂を注入するためのものであり、その中心軸方向の長さは、ダブルクラッド光ファイバ１の被覆除去部１０の長さに応じて、これよりもやや長くなるようにすれば良い。また、貫通孔５１０の内径Ｄ５１０は、上記内径Ｄ４１と同様で良い。上型５１ａ及び下型５１ｂは、硬化性樹脂として光硬化性樹脂を使用する場合には、石英ガラス等の光透過性を有する材質で構成し、硬化性樹脂として熱硬化性樹脂を使用する場合には、金属や合金等の高熱伝導性を有する材質で構成することが好ましい。硬化手段４２は、リコート装置４の場合と同様に配置しても良いし、モールド５１の形態にあわせて、硬化が容易となるように調整して配置しても良く、モールド５１を挟み込むように対向配置する例が挙げられる。
【００４７】
モールド法では、上記ダイス法の場合と同様に、真空チャンバーの内部を減圧し、図９（ａ）に示すように、割り溝５１０ａ及び５１０ｂに被覆除去部１０を位置合わせして、ダブルクラッド光ファイバ１を設置する。そして、図９（ｂ）に示すように、上型５１ａ及び下型５１ｂを接合させ、光ファイバ１が挿通されている貫通孔５１０の内部に、硬化性樹脂１５’を注入し、被覆除去部１０において、第一クラッド層の表面１２ａに硬化性樹脂１５’を積層させる。
次いで、真空チャンバー４４の内部を常圧に戻し、所定時間経過後、硬化手段４２を作動させて、図９（ｃ）に示すように、積層された硬化性樹脂１５’を硬化させることで、リコート層を形成する。リコート層形成後は、図９（ｄ）に示すように、上型５１ａ及び下型５１ｂを分割して、ダブルクラッド光ファイバ１を取り出せば良い。
【００４８】
（ｉｉｉ）キャスティング法
キャスティング法では、通常の型（図示略）を使用してリコート層を形成すれば良い。型は、ダブルクラッド光ファイバの外径よりも内径が大きく、且つダブルクラッド光ファイバの被覆除去部の長さよりも中心軸方向の長さがやや長い溝を有するものが好ましい。型の材質は、前記モールドと同様で良い。
そして、図８におけるリコート装置４の、真空チャンバー４４の内部に、ダイス４１に代わりこのような型を配置したリコート装置を使用し、前記溝に被覆除去部１０を位置合わせして、型の内部にダブルクラッド光ファイバ１を設置する。次いで、前記モールド法の場合と同様に、真空チャンバーの内部を減圧し、光ファイバが設置されている溝に硬化性樹脂を注入し、被覆除去部において、第一クラッド層の表面に硬化性樹脂を積層させる。次いで、前記モールド法の場合と同様に、真空チャンバーの内部を常圧に戻し、所定時間経過後、積層された硬化性樹脂を硬化させることで、リコート層を形成する。
【００４９】
リコートされたダブルクラッド光ファイバの損失光量は、例えば、前記測定系６を使用して測定できる。
【００５０】
本発明のリコート方法は、例えば、ファイバレーザの共振器を構成するためのファイバブラッググレーティング（以下、ＦＢＧと略記する）のリコートに適用できる。ＦＢＧは、例えば、ダブルクラッド光ファイバの被覆を除去した後、該被覆除去部に紫外光を照射することで作製できるが、強度や光学特性を維持するために、被覆除去部のリコートが必要であり、本発明のリコート方法の適用対象として好適である。
また、ダブルクラッド光ファイバ同士、又はダブルクラッド光ファイバとその他の光ファイバとの接続にも本発明のリコート方法を適用できる。このような光ファイバの接続は、通常、光ファイバの端部同士を融着させることで行うが、融着時には、被覆層の除去が必要であり、融着部には被覆層がない。したがって、融着部の強度や光学特性を維持するためにリコートが必要であり、本発明のリコート方法の適用対象として好適である。
本発明の方法でリコートしたＦＢＧや融着部は、リコート部での損失光量が低減され、第一クラッド層を伝搬するファイバレーザの励起光を効率良く利用できる。
【００５１】
図１０は、上記のようなＦＢＧ及び接続部のリコートに本発明のリコート方法を適用して作製したクラッドポンプ方式ファイバレーザを例示する概略構成図である。
ここに示すファイバレーザ６０は、ＦＢＧ１８を備える光ファイバ１、励起レーザダイオード６０１及び増幅用光ファイバ６０２で概略構成されている。そして、増幅用光ファイバ６０２の両端は、いずれも光ファイバ１の一端と融着されて光学的に接続され、さらに一方の光ファイバ１のうち、増幅用光ファイバ６０２と融着されていない他端が、励起レーザダイオード６０１と融着されて光学的に接続されている。また、他方の光ファイバ１のうち、増幅用光ファイバ６０２と融着されていない他端が、レーザ出射光１ａとなっている。符号６０３は、光ファイバ１と増幅用光ファイバ６０２、又は光ファイバ１と励起レーザダイオード６０１との融着部である。そして、融着部６０３及びＦＢＧ１８は、本発明の方法でリコートされている。
【実施例】
【００５２】
以下、具体的実施例により、本発明についてより詳細に説明する。ただし、本発明は、以下に示す実施例に、何ら限定されるものではない。
［実施例１〜９］
図１に示す断面を有し、コア及び第一クラッド層は石英ガラスを主成分とし、第二クラッド層は、第一クラッド層よりも屈折率が低いフッ素化アクリレート樹脂からなり、保護被覆層はウレタンアクリレート樹脂からなるダブルクラッド光ファイバを使用して、下記手順でリコートを行った。なお、光ファイバの第一クラッド層の外径は１２５μｍ、保護被覆層の外径は２５０μｍである。
上記ダブルクラッド光ファイバを、長手方向の長さが５ｍとなるように切断したものを九つ用意した。
次いで、（ａ）レーザ照射による除去、（ｂ）熱風の吹きつけによる除去、（ｃ）切削器具による切削除去、により、第二クラッド層及び保護被覆層を除去した（除去工程）ものを、それぞれ三つずつ作製した。具体的には、以下の通りである。
【００５３】
＜ダブルクラッド光ファイバのリコート＞
（除去工程）
（ａ）レーザ照射による除去
図３に示すレーザ照射装置を使用して、波長が２４８ｎｍであるＫｒＦエキシマレーザをダブルクラッド光ファイバに照射した。照射するレーザ光の強度は、０．７８ｍＪ／ｃｍ２とした。ダブルクラッド光ファイバは固定して、ステージを０．０５ｍｍ／秒の速度で６００秒間、ファイバの長手方向に沿って移動させながら、レーザを照射した。さらに、ファイバをその外周方向に９０°回転させ、同様にレーザを照射し、同様の操作をさらに二回繰り返して、９０°ごとに合計四方向からレーザを照射して、照射区間の第二クラッド層及び被覆層を全て除去した。その結果、被覆除去部のうち、第一クラッド層の表面、及び第二クラッド層の露出端部の表面には、微小な凹凸を有する樹脂くずがあり、さらに第二クラッド層の露出端部の表面も荒れていた。
【００５４】
（ｂ）熱風の吹きつけによる除去
図４に示す熱風吹きつけ装置を使用して、８５０℃の熱風をダブルクラッド光ファイバに吹きつけて、被覆層を除去した。吹きつける熱風の風量は、２５０Ｌ／分とした。ダブルクラッド光ファイバは固定して、ノズルを１０ｍｍ／秒の速度で３秒間、ファイバの長手方向に沿って移動させながら、熱風を吹きつけた。吹きつけ方向は一方向のみとし、吹きつけ区間の第二クラッド層及び被覆層を全て除去した。その結果、被覆除去部のうち、第一クラッド層の表面には、微小な凹凸を有する樹脂くずがあり、さらに第二クラッド層の露出端部の表面も荒れていた。
【００５５】
（ｃ）切削器具による切削除去
片刃剃刀を使用して手作業により、ダブルクラッド光ファイバの長手方向の所定区間において、第二クラッド層及び被覆層を全て除去した。その結果、上記（ａ）の場合と同様に、第一クラッド層の表面、及び第二クラッド層の露出端部の表面には、微小な凹凸を有する樹脂くずがあり、さらに第二クラッド層の露出端部の表面も荒れていた。
【００５６】
上記（ａ）〜（ｃ）の方法で処理されたダブルクラッド光ファイバの被覆除去部に、それぞれ、（ｉ）ダイス法、（ｉｉ）モールド法、（ｉｉｉ）キャスティング法、を適用して、リコート層を形成した（リコート工程）。具体的には、以下の通りである。
【００５７】
（リコート工程）
（ｉ）ダイス法
図８に示すリコート装置を使用して、リコート層を形成した。ダイスはステンレス製であり、Ｄ４１が２６０μｍであるものを使用した。また、硬化性樹脂としては紫外線硬化性樹脂であるフッ素化アクリレート樹脂を使用し、これを室温（２４℃）で積層させ、硬化手段としてはＵＶ光源である水銀ランプを使用した。真空チャンバーの内部は、ロータリーポンプにより、１０Ｐａまで減圧した。そして、減圧を解除して常圧に戻してから、５分後に水銀ランプを点灯させ、樹脂の硬化を開始した。樹脂の硬化終了は目視で判断し、その結果、ＵＶ光照射時間は１５０秒であった。
【００５８】
（ｉｉ）モールド法
図９に示すリコート装置を使用して、リコート層を形成した。モールドは石英ガラス製であり、Ｄ５１０が２６０μｍであるものを使用した。また、硬化性樹脂としては紫外線硬化性樹脂であるフッ素化アクリレート樹脂を使用し、これを室温（２４℃）で積層させ、硬化手段としてはＵＶ光源である水銀ランプを使用した。真空チャンバーの内部は、ロータリーポンプにより、１０Ｐａまで減圧した。そして、減圧を解除して常圧に戻してから、５分後に水銀ランプを点灯させ、樹脂の硬化を開始した。樹脂の硬化終了は目視で判断し、その結果、ＵＶ光照射時間は１６０秒であった。
【００５９】
（ｉｉｉ）キャスティング法
内径が１mmで石英ガラス製である円筒状の型を使用して、リコート層を形成した。硬化性樹脂としては紫外線硬化性樹脂であるフッ素化アクリレート樹脂を使用し、これを室温（２４℃）で積層させ、硬化手段としてはＵＶ光源である水銀ランプを使用した。真空チャンバーの内部は、ロータリーポンプにより、１０Ｐａまで減圧した。そして、減圧を解除して常圧に戻してから、５分後に水銀ランプを点灯させ、樹脂の硬化を開始した。樹脂の硬化終了は目視で判断し、その結果、ＵＶ光照射時間は６００秒であった。
【００６０】
＜リコートされたダブルクラッド光ファイバでの透過光パワーの測定＞
図７に示す測定系を使用して、リコートされたダブルクラッド光ファイバでの損失光量を確認した。光源としては、波長９８０ｎｍのレーザダイオードを含むものを使用し、光検出器としては、パワーメータを使用した。
まず、前記九種類のリコートされたダブルクラッド光ファイバの透過光パワーを測定し、測定値をＰ０とした。次いで、融着部１６とリコート部１７との間の中間点付近でダブルクラッド光ファイバを切断し、透過光パワーを測定して、測定値をＰ１とした。そして、式「ＰＬＯＳＳ＝Ｐ０−Ｐ１」で算出される、前記切断部での損失光量を、前記九種類の光ファイバについてそれぞれ求めた。「ＰＬＯＳＳ」は、被覆除去部及びリコート部での損失光量以外に、ダブルクラッド光ファイバ自体の伝送損失による損失光量も含むことになるが、測定に供したダブルクラッド光ファイバは長さが５ｍであり、このような短い長さでは、前記伝送損失による損失光量は、被覆除去部及びリコート部での損失光量に比べて十分小さく、無視できる。したがって、「ＰＬＯＳＳ」は「被覆除去部及びリコート部での損失光量」に等しいとみなすことができる。
この方法によるＰＬＯＳＳの算出結果を表１に示す。
【００６１】
［比較例１〜９］
リコート工程において、硬化性樹脂を減圧せずに常圧下で、第一クラッド層の表面へ積層させ、積層後直ちに硬化を開始したこと以外は、実施例１〜９と同様にリコートを行い、ＰＬＯＳＳを算出した。算出結果を表１に示す。
【００６２】
表１の結果から明らかなように、被覆層の除去方法及びリコート層の形成方法によらず、減圧下で硬化性樹脂を積層させた実施例１〜９では、損失光量を０．０８ｄＢ以下に低減できたのに対し、減圧せずに常圧下で硬化性樹脂を積層させた比較例１〜９では、損失光量が０．５２ｄＢ以上となり、損失光量を低減できなかった。
【００６３】
［実施例１０〜１８］
ダイス、モールド又は型に電熱線ヒータを設け、これらを該ヒータで加熱することにより、硬化性樹脂を６０℃に保温しながら第一クラッド層の表面に積層させたこと以外は、実施例１〜９と同様にリコートを行い、ＰＬＯＳＳを算出した。算出結果を表１に示す。なお、硬化性樹脂として使用したフッ素化アクリレート樹脂は、６０℃で硬化等の変性や分解が生じないことを予め確認しておいた。
【００６４】
表１の結果から明らかなように、硬化性樹脂を６０℃に保温しながら積層させた実施例１０〜１８では、室温で積層させた実施例１〜９よりも、さらに損失光量を低減できた。被覆除去部に異物があったり、第二クラッド層の露出端部の表面が荒れていたりして、これらに凹部があっても、保温された硬化性樹脂が凹部へ流入し易く、空隙部の発生を抑制できたと考えられる。
【００６５】
【表１】
【００６６】
［実施例１９］
図１に示す断面を有し、コア及び第一クラッド層は石英ガラスを主成分とし、第二クラッド層は、第一クラッド層よりも屈折率が低いフッ素化アクリレート樹脂からなり、保護被覆層はウレタンアクリレート樹脂からなるダブルクラッド光ファイバを使用して、下記手順でリコートを行った。なお、光ファイバの第一クラッド層の外径は１２５μｍ、保護被覆層の外径は２５０μｍである。
上記ダブルクラッド光ファイバを、図５に示すように、熱伝導体である金属プレートを介して、冷却手段であるペルチェ素子に設置した。そして、ペルチェ素子により、金属プレートの温度を１０℃に維持してダブルクラッド光ファイバを冷却すると共に、図３に示すレーザ照射装置を使用して、波長が２４８ｎｍであるＫｒＦエキシマレーザをダブルクラッド光ファイバに照射した。照射するレーザ光の強度は、０．７８ｍＪ／ｃｍ２とした。ダブルクラッド光ファイバは固定して、ステージを０．０５ｍｍ／秒の速度で６００秒間、ファイバの長手方向に沿って移動させながら、レーザを照射した。さらに、ファイバをその外周方向に９０°回転させ、同様にレーザを照射し、同様の操作をさらに二回繰り返して、９０°ごとに合計四方向からレーザを照射して、照射区間の第二クラッド層及び被覆層を全て除去した（除去工程）。
次いで、図８に示すリコート装置を使用して、実施例１の場合と同様に、ダブルクラッド光ファイバの被覆除去部に（ｉ）ダイス法でリコート層を形成した（リコート工程）。すなわち、ダイスはステンレス製であり、Ｄ４１が２６０μｍであるものを使用した。また、硬化性樹脂としては紫外線硬化性樹脂であるフッ素化アクリレート樹脂を使用し、これを室温（２４℃）で積層させ、硬化手段としてはＵＶ光源である水銀ランプを使用した。真空チャンバーの内部は、ロータリーポンプにより、１０Ｐａまで減圧した。また、樹脂の硬化に際しては、図７に示すような測定系を使用して、第一クラッド層の伝搬光の損失光量を測定できるようにした。そして、減圧を解除して常圧に戻してから、５分後に水銀ランプを点灯させ、樹脂の硬化を開始し、損失光量を測定しながら硬化させた。事前に同様の光ファイバを使用して、ＵＶ光照射時間と、第一クラッド層の伝搬光の損失光量との関係を調査しておいたので、その結果を図１１に示す。図１１から明らかなように、ＵＶ光照射時間が長くなるに従って損失光量が減少して行き、その後、損失光量が増加に転じることが確認できた。そこで、本実施例では、損失光量を測定しながら硬化させ、損失光量が増加に転じた段階で速やかに水銀ランプを消灯し、硬化を停止させて、損失光量が最小となるようにした。
次いで、ＰＬＯＳＳを算出した結果、０．０３ｄＢであり、損失光量を極めて小さい値に低減できた。
【００６７】
［参考例１］
除去工程において、ダブルクラッド光ファイバを冷却せず、リコート工程において、紫外線硬化性樹脂（フッ素化アクリレート樹脂）を減圧せずに常圧下で、第一クラッド層の表面へ積層させたこと以外は、実施例１９と同様にリコートを行い、ＰＬＯＳＳを算出した。その結果、ＰＬＯＳＳは０．４５ｄＢであった。
【００６８】
［比較例１０］
除去工程において、ダブルクラッド光ファイバを冷却せず、リコート工程において、紫外線硬化性樹脂（フッ素化アクリレート樹脂）を減圧せずに常圧下で、第一クラッド層の表面へ積層させ、樹脂の硬化終了を目視で判断したこと以外は、実施例１９と同様にリコートを行い、ＰＬＯＳＳを算出した。これを１０回繰り返した結果、ＰＬＯＳＳの平均値は０．６０ｄＢであった。
【産業上の利用可能性】
【００６９】
本発明は、リコートを必要とするダブルクラッド光ファイバを使用した各種光部品に利用可能である。
【符号の説明】
【００７０】
１・・・ダブルクラッド光ファイバ、１１・・・コア、１２・・・第一クラッド層、１３・・・第二クラッド層、１４・・・保護被覆層、１５・・・リコート層、１５’・・・硬化性樹脂
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コアと、該コアを囲む第一クラッド層と、該第一クラッド層を被覆する被覆層とを備え、前記被覆層が、前記第一クラッド層を囲む第二クラッド層を有するダブルクラッド光ファイバをリコートする方法であって、
前記被覆層を除去して、前記第一クラッド層を露出させる工程と、
減圧下で、露出させた第一クラッド層上に硬化性樹脂を積層させ、次いで、常圧下で前記硬化性樹脂を硬化させて、リコート層を形成する工程と、
を有することを特徴とするダブルクラッド光ファイバのリコート方法。
【請求項２】
前記硬化性樹脂を、該硬化性樹脂が分解及び変性しない温度で保温しながら、前記第一クラッド層上に積層させることを特徴とする請求項１に記載のダブルクラッド光ファイバのリコート方法。
【請求項３】
前記第一クラッド層の伝搬光の損失光量を測定しながら、前記硬化性樹脂を硬化させることを特徴とする請求項１又は２に記載のダブルクラッド光ファイバのリコート方法。
【請求項４】
前記被覆層をレーザ照射により除去することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のダブルクラッド光ファイバのリコート方法。
【請求項５】
前記被覆層を、前記第二クラッド層が変性しない温度に冷却しながら除去することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載のダブルクラッド光ファイバのリコート方法。
【請求項６】
前記硬化性樹脂が紫外線硬化性樹脂であり、前記第二クラッド層が紫外線硬化性樹脂を硬化してなるものであることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載のダブルクラッド光ファイバのリコート方法。
【請求項７】
モールド法、ダイス法又はキャスティング法で前記リコート層を形成することを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載のダブルクラッド光ファイバのリコート方法。
【請求項１】
コアと、該コアを囲む第一クラッド層と、該第一クラッド層を被覆する被覆層とを備え、前記被覆層が、前記第一クラッド層を囲む第二クラッド層を有するダブルクラッド光ファイバをリコートする方法であって、
前記被覆層を除去して、前記第一クラッド層を露出させる工程と、
減圧下で、露出させた第一クラッド層上に硬化性樹脂を積層させ、次いで、常圧下で前記硬化性樹脂を硬化させて、リコート層を形成する工程と、
を有することを特徴とするダブルクラッド光ファイバのリコート方法。
【請求項２】
前記硬化性樹脂を、該硬化性樹脂が分解及び変性しない温度で保温しながら、前記第一クラッド層上に積層させることを特徴とする請求項１に記載のダブルクラッド光ファイバのリコート方法。
【請求項３】
前記第一クラッド層の伝搬光の損失光量を測定しながら、前記硬化性樹脂を硬化させることを特徴とする請求項１又は２に記載のダブルクラッド光ファイバのリコート方法。
【請求項４】
前記被覆層をレーザ照射により除去することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のダブルクラッド光ファイバのリコート方法。
【請求項５】
前記被覆層を、前記第二クラッド層が変性しない温度に冷却しながら除去することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載のダブルクラッド光ファイバのリコート方法。
【請求項６】
前記硬化性樹脂が紫外線硬化性樹脂であり、前記第二クラッド層が紫外線硬化性樹脂を硬化してなるものであることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載のダブルクラッド光ファイバのリコート方法。
【請求項７】
モールド法、ダイス法又はキャスティング法で前記リコート層を形成することを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載のダブルクラッド光ファイバのリコート方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２０１０−２５０１６７（Ｐ２０１０−２５０１６７Ａ）
【公開日】平成２２年１１月４日（２０１０．１１．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１００９４２（Ｐ２００９−１００９４２）
【出願日】平成２１年４月１７日（２００９．４．１７）
【出願人】（０００００５１８６）株式会社フジクラ (4,463)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１１月４日（２０１０．１１．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年４月１７日（２００９．４．１７）
【出願人】（０００００５１８６）株式会社フジクラ (4,463)
【Ｆターム（参考）】
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