結合型マルチコアファイバ用母材の製造方法、結合型マルチコアファイバの製造方法、及び、結合型マルチコアファイバ
【課題】信頼性の高い結合型マルチコアファイバを製造可能な結合型マルチコアファイバ用母材の製造方法、結合型マルチコアファイバの製造方法、及び、結合型マルチコアファイバの提供。
【解決手段】結合型マルチコアファイバ用母材１０Ｐの製造方法であって、複数のコア１１となる複数のコアガラス体１１Ｐがクラッドガラス体１２Ｐにより囲まれると共に、互いに隣り合うコアガラス体１１Ｐの外周面同士が互いに接するように、複数のコアガラス体１１Ｐと、クラッドガラス体１２Ｐとを配置する配置工程Ｐ１と、コアガラス体１１Ｐとクラッドガラス体１２Ｐとの間の隙間を潰すコラプス工程Ｐ２とを備え、それぞれのコアガラス体１１Ｐの外周面から所定の厚さの外側領域１６は、ゲルマニウムが非添加とされるシリカガラスから成り、クラッドガラス体１２Ｐは、コアガラス体１１Ｐの外側領域よりも屈折率が低いシリカガラスから成る。
【解決手段】結合型マルチコアファイバ用母材１０Ｐの製造方法であって、複数のコア１１となる複数のコアガラス体１１Ｐがクラッドガラス体１２Ｐにより囲まれると共に、互いに隣り合うコアガラス体１１Ｐの外周面同士が互いに接するように、複数のコアガラス体１１Ｐと、クラッドガラス体１２Ｐとを配置する配置工程Ｐ１と、コアガラス体１１Ｐとクラッドガラス体１２Ｐとの間の隙間を潰すコラプス工程Ｐ２とを備え、それぞれのコアガラス体１１Ｐの外周面から所定の厚さの外側領域１６は、ゲルマニウムが非添加とされるシリカガラスから成り、クラッドガラス体１２Ｐは、コアガラス体１１Ｐの外側領域よりも屈折率が低いシリカガラスから成る。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、信頼性の高い結合型マルチコアファイバを製造可能な結合型マルチコアファイバ用母材の製造方法、結合型マルチコアファイバの製造方法、及び、結合型マルチコアファイバに関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、一般に普及している光ファイバ通信システムに用いられる光ファイバは、１本のコアの外周がクラッドにより被覆される構造をしており、このコア内を光信号が伝搬することで情報が伝送される。そして、近年光ファイバ通信システムの普及に伴い、伝送される情報量が飛躍的に増大している。このような伝送される情報量の増大に伴い、光ファイバ通信システムにおいては、数十本から数百本といった多数の光ファイバが用いられることで、大容量の長距離光通信が行われている。
【０００３】
こうした光ファイバ通信システムにおける光ファイバの数を低減させるため、複数のコアの外周が１つのクラッドにより囲まれたマルチコアファイバを用いて、それぞれのコアを伝搬する光により、複数の信号を伝送させることが知られている。
【０００４】
このようなマルチコアファイバとしては、それぞれのコアが互いに独立した伝送路とされ、それぞれのコアの結合が出来るだけ低減された非結合型マルチコアファイバと、それぞれのコアがたがいに結合することで、複数のコアを実質的に一つのマルチモード伝送路とみなすことができる結合型マルチコアファイバとが知られている。この結合型マルチコアファイバによれば、コアを伝播する光のモード毎に異なる信号を伝送するモード多重伝送が可能とされる。
【０００５】
下記特許文献１には、このような結合型マルチコアファイバの一例が記載されている。特許文献１によれば、結合型マルチコアファイバのそれぞれのコア間距離が近いほど、コア同士の結合が強くなるとされる。従って、それぞれのコアが接していれば、コア同士の結合は最も強くなると考えられる。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】Ｙａｓｕｏ Ｋｏｋｕｂｕｎ “Ｎｏｖｅｌ ｍｕｌｔｉ−ｃｏｒｅ ｆｉｂｅｒｓ ｆｏｒ ｍｏｄｅ ｄｉｖｉｄｉｏｎ ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ： ｐｒｏｐｏｓａｌ ａｎｄ ｄｅｓｉｇｎ ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ” ＩＥＩＣＥ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｅｘｐｒｅｓｓ， Ｖｏｌ.６， Ｎｏ．８
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
このようなそれぞれのコアが接している結合型マルチコアファイバを製造する方法としては、スタックアンドドロー法を挙げることができる。スタックアンドドロー法としては、それぞれのコアとなるロッド状のコアガラス体が、光ファイバのクラッドとなるクラッドガラス体に囲まれた状態で配置され、それぞれのガラス体の隙間を潰しながら線引きする方法、及び、上記のようにコアガラス体とクラッドガラス体とが配置された状態で、コアガラス体とクラッドガラス体との隙間を潰して光ファイバ用母材とし、この光ファイバ用母材を線引きする方法とがある。そして、上記のようにそれぞれのコア同士が互いに接している結合型マルチコアファイバを製造する場合、外周面が露出したコアガラス体同士が、互いに接した状態で配置される必要がある。
【０００８】
ところで、光ファイバのコアの屈折率をクラッドよりも高くするために、一般的に、コアは、ゲルマニウムが添加されたシリカガラスから成る。これは、ゲルマニウムが添加されたシリカガラスは、伝播する光の損失を抑制することができ、容易に屈折率を高くすることができるためである。
【０００９】
しかし、コアガラス体の外周面上、すなわち、気固界面に存在するゲルマニウムは、隙間が潰されながら、コアガラス体とクラッドガラス体とが線引きされる温度や、隙間が潰されて光ファイバ用母材とされる温度において、揮発する性質がある。従って、上述のように外周面が露出したコアガラス体同士を接する状態で配置して、線引き工程やコラプス工程等を行い、光ファイバを製造すると、コアの周りに気泡が生じる場合がある。
【００１０】
このようなコアの周りに気泡が生じると、コアを伝播する信号の損失が大きくなる場合や、光ファイバの強度が低下する場合があり、光ファイバの信頼性が低くなる虞がある。
【００１１】
そこで、本発明は、信頼性の高い結合型マルチコアファイバを製造可能な結合型マルチコアファイバ用母材の製造方法、結合型マルチコアファイバの製造方法、及び、結合型マルチコアファイバを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決するため、本発明は、互いに隣り合うコアの外周面同士が互いに接する複数のコアを備える結合型マルチコアファイバを製造するための結合型マルチコアファイバ用母材の製造方法であって、前記複数のコアとなる複数のコアガラス体がクラッドガラス体により囲まれると共に、互いに隣り合う前記コアガラス体の外周面同士が互いに接するように、前記複数のコアガラス体、及び、前記クラッドガラス体を配置する配置工程と、前記コアガラス体と前記クラッドガラス体との間の隙間を潰すコラプス工程とを備え、それぞれの前記コアガラス体の外周面から所定の厚さの外側領域は、ゲルマニウムが非添加とされるシリカガラスから成り、前記クラッドガラス体は、前記コアガラス体の前記外側領域よりも屈折率が低いシリカガラスから成ることを特徴とするものである。
【００１３】
このような結合型マルチコアファイバ用母材の製造方法によれば、コアガラス体の外側領域にゲルマニウムが添加されないため、コラプス工程においてコアガラス体が加熱されても、コアガラス体からゲルマニウムの揮発によるガスが生じることを防止することができる。従って、製造された結合型マルチコアファイバ用母材のコアガラス体とクラッドガラス体との間に、ゲルマニウムの揮発ガスに起因する気泡が生じることを防止することができる。このような製造方法により製造される結合型マルチコアファイバ用母材を線引きすることで、コアとクラッドとの間に生じる気泡が防止された、信頼性の高い結合型マルチコアファイバを製造することができる。
【００１４】
また、本発明の結合型マルチコアファイバの製造方法は、上記のいずれかの結合型マルチコアファイバ用母材の製造方法により製造される結合型マルチコアファイバ用母材を線引きする線引工程を備えることを特徴とするものである。
【００１５】
このような結合型マルチコアファイバの製造方法によれば、コアガラス体とクラッドガラス体との間に気泡が生じることが防止された結合型マルチコアファイバ用母材を線引きするため、コアとクラッドとの間に生じる気泡が防止された、信頼性の高い結合型マルチコアファイバを製造することができる。
【００１６】
或いは、本発明は、互いに隣り合うコアの外周面同士が互いに接する複数のコアを備える結合型マルチコアファイバの製造方法であって、前記複数のコアとなる複数のコアガラス体がクラッドガラス体により囲まれると共に、互いに隣り合う前記コアガラス体の外周面同士が互いに接するように、前記複数のコアガラス体、及び、前記クラッドガラス体を配置する配置工程と、前記コアガラス体と前記クラッドガラス体との間の隙間を潰しながら線引きする線引工程とを備え、それぞれの前記コアガラス体の外周面から所定の厚さの外側領域は、ゲルマニウムが非添加とされるシリカガラスから成り、前記クラッドガラス体は、前記コアガラス体の前記外側領域よりも屈折率が低いシリカガラスから成ることを特徴とするものである。
【００１７】
このような結合型マルチコアファイバの製造方法によれば、線引時にコアガラス体が加熱されても、コアガラス体からゲルマニウムの揮発によるガスが生じることを防止することができる。従って、結合型マルチコアファイバのコアとクラッドとの間に、ゲルマニウムの揮発ガスに起因する気泡が生じることを防止することができ、信頼性の高い結合型マルチコアファイバを製造することができる。
【００１８】
さらに、前記コアガラス体の前記外側領域は、ピュアシリカガラス、或いは、塩素が添加されたシリカガラスから成ることとしても良い。
【００１９】
また、それぞれの前記コアガラス体は、前記外側領域で囲まれる領域に、ゲルマニウムが添加されるシリカガラスから成る内側領域を有することとしても良い。
【００２０】
或いは、それぞれの前記コアガラス体は、ゲルマニウムが非添加とされるシリカガラスのみから成ることとしても良い。
【００２１】
このようにそれぞれの前記コアガラス体が、ゲルマニウムが非添加とされるシリカガラスのみから成る場合においては、それぞれの前記コアガラス体は、ピュアシリカガラス、或いは、塩素が添加されたシリカガラスのみから成ることとしても良い。
【００２２】
また、本発明の結合型マルチコアファイバは、互いに隣り合うコアの外周面同士が互いに接する複数のコアを備える結合型マルチコアファイバであって、それぞれの前記コアの外周面から所定の厚さの外側領域は、ゲルマニウムが非添加とされるシリカガラスから成り、前記コアを囲むクラッドは、前記コアの外側領域よりも屈折率が低いシリカガラスから成ることを特徴とするものである。
【００２３】
このような構造の結合型マルチコアファイバによれば、当該結合型マルチコアファイバの製造段階において、コアとクラッドとの間にゲルマニウムの揮発によるガスが生じることを防止することができるので、コアとクラッドとの間に気泡が生じることを防止することができる。従って、気泡の除去による歩留まり低下を防ぐことができる。そのため、このような結合型マルチコアファイバによれば、信頼性の高く、安価な結合型マルチコアファイバとすることができる。
【００２４】
また、前記外側領域は、ピュアシリカガラス、或いは、塩素が添加されたシリカガラスから成ることとしても良い。
【００２５】
また、それぞれの前記コアは、前記外側領域で囲まれる領域に、ゲルマニウムが添加されるシリカガラスから成る内側領域を有することとしても良い。
【００２６】
また、それぞれの前記コアは、ゲルマニウムが非添加とされるシリカガラスのみから成ることとしても良い。さらにこの場合には、それぞれの前記コアは、ピュアシリカガラス、或いは、塩素が添加されたシリカガラスのみから成ることとしても良い。
【発明の効果】
【００２７】
以上のように、本発明によれば、信頼性の高い結合型マルチコアファイバを製造可能な結合型マルチコアファイバ用母材の製造方法、結合型マルチコアファイバの製造方法、及び、結合型マルチコアファイバが提供される。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の第１実施形態に係る結合型マルチコアファイバの様子を示す図である。
【図２】図１の結合型マルチコアファイバを製造するための結合型マルチコアファイバ用母材の長手方向に垂直な断面図である。
【図３】図１の結合型マルチコアファイバの第１の製造方法の工程を示すフローチャートである。
【図４】コアガラス体及びクラッドガラス体を配置した様子を示す図である。
【図５】線引工程の様子を示す図である。
【図６】本発明の第２実施形態に係る結合型マルチコアファイバの様子を示す図である。
【図７】図６の結合型マルチコアファイバを製造するための結合型マルチコアファイバ用母材の長手方向に垂直な断面図である。
【図８】第２実施形態において、コアガラス体及びクラッドガラス体を配置した様子を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、本発明に係る結合型マルチコアファイバ用母材の製造方法、結合型マルチコアファイバの製造方法、及び、結合型マルチコアファイバの好適な実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、理解の容易のため、それぞれの図に記載のスケールと、以下の説明に記載のスケールとが異なる場合がある。
【００３０】
（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態に係る結合型マルチコアファイバ（以下マルチコアファイバと呼ぶ）の様子を示す図であり、具体的には、図１（Ａ）は、第１実施形態に係る結合型マルチコアファイバの長手方向に垂直な断面図であり、図１（Ｂ）は、図１（Ａ）のＢ−Ｂ線における屈折率分布の様子を示す図である。
【００３１】
図１（Ａ）に示すように、本実施形態のマルチコアファイバ１０は、複数のコア１１と、複数のコア１１の外周面を隙間なく囲むクラッド１２と、クラッド１２の外周面を被覆する内側保護層１３と、内側保護層１３の外周面を被覆する外側保護層１４と、を備える。
【００３２】
本実施形態においては、それぞれのコア１１がクラッド１２の径方向に沿って、直線状に配置されると共に、互いに隣り合うコア１１の外周面同士が互いに接している。そして、それぞれのコア１１の直径が、互いに略等しくされている。
【００３３】
また、図１（Ａ）に示すように、マルチコアファイバ１０は、それぞれのコア１１が二層構造とされており、それぞれのコア１１は、コア１１の外周面から所定の厚さの外側領域１６と、外側領域１６で囲まれる内側領域１５とを備えている。また、図６（Ｂ）に示すように、それぞれのコア１１は、互いに同様の屈折率分布を有しており、外側領域１６の屈折率は、一定とされると共に、クラッド１２の屈折率よりも高くされている。内側領域１５の屈折率は、外側領域１６の屈折率よりも高くされており、内側領域１５の中心側の屈折率が最も高くされ、内側領域１５の外周側の屈折利率が、外側領域１６の屈折率と略同様とされている。こうして、それぞれのコア１１は、全体的にクラッド１２よりも高い屈折率とされている。
【００３４】
この内側領域１５の屈折率分布の形状は特に限定されないが、例えば、α乗分布とされる。このα乗分布は、屈折率ｎ（ｒ）が下記式１であらわされる分布である。
ｎ（ｒ）＝ｎ１［１−２Δ（ｒ／ａ）α］１／２ ・・・（１）
【００３５】
ただし、ｒは、内側領域１５の中心からの距離であり、ｎ１は、内側領域１５の中心での屈折率であり、Δは、外側領域１６に対する比屈折率差であり、ａは、α乗分布となる最外半径である。本実施形態のように内側領域１５全体の屈折率分布がα乗分布とされる場合、ａは、内側領域１５の半径に等しい。αの値としては、特に限定されないが、例えば、１．２〜１０程度とされ、１．５〜５とされることが、製造中にガラスの破損を防ぐ観点から好ましい。なお、内側領域１５がα乗分布とされる場合、ドーパントの偏在等により理想的なα乗分布からずれる場合があるが、全体として実効的にα乗分布となっていればよい。
【００３６】
内側領域１５の中心におけるクラッド１２に対する比屈折率差は、０．８５％〜３．５％であることが好ましく、さらに１．０〜１．９であることが、α乗状分布の屈折率分布を有するコアにおいて、本製造方法によって得たマルチコアファイバの接続特性やモード伝搬特性の観点から実用により適しているためより好ましい。また、外側クラッド１６のクラッド１２に対する比屈折率差は、０．３％〜１．０％であることが好ましい。
【００３７】
このような屈折率分布を有する内側領域１５は、ゲルマニウムが添加されたシリカガラスから成り、図１（Ｂ）に示す屈折率分布となるように、ゲルマニウムの濃度が分布している。外側領域１６は、ゲルマニウムが非添加のシリカガラスから成る。例えば、外側領域１６は、何らドーパントが添加されないピュアシリカガラス、或いは、コア１１の製造段階でシリカからＯＨ基を脱離させるために塩素が僅かに添加されたシリカガラスから成る。このような僅かな塩素の添加は、然程シリカガラスの屈折率を変動させない。外側領域１６が、ピュアシリカガラスや僅かに塩素が添加されたシリカガラスから成る場合、クラッド１２は、屈折率を低下させるドーパントが添加されたシリカガラスから成る。このような屈折率を低下させるドーパントとしては、例えば、フッ素を挙げることができる。
【００３８】
さらに、このマルチコアファイバ１０のそれぞれのコア１１の直径は、特に限定されるわけではないが、例えば、５μｍとされ、外側領域１６の厚さは、０．１μｍ以上とされ、より好ましくは、０．２μｍ以上とされる。また、内側領域１５の直径の、外側領域１６の外径に対する比率は、特に制限されないが、０．５〜０．９７とされることが好ましく、０．８〜０．９５とされることが実用的でありより好ましい。従って、コア１１の直径が、上記のように５μｍとされる場合、内側領域１５の直径は、特に限定されるわけではないが、例えば、４μｍ〜４．８μｍとされる。従って、外側領域１６の厚さの上限は、このような内側領域を確保できる厚さとされる。また、クラッド１２の直径は、特に限定されるわけではないが、例えば、１２５μｍとされる。
【００３９】
さらに、内側保護層１３及び外側保護層１４の材料としては、互いに異なる種類の紫外線硬化樹脂を挙げることができる。
【００４０】
このようなマルチコアファイバ１０によれば、それぞれのコア１１の外側領域１６は、内側領域１５の屈折率とクラッド１２の屈折率との間の屈折率を有する。従って、外側領域１６がないコアと比べて、コアを光が伝播する場合に、強度の弱い光がコアの中心から離れた位置まで広がる。つまり、コア１１の直径方向における光の強度分布が、より裾を引いた形状となる。このため、互いに隣り合うそれぞれのコア１１を伝播する光の電解分布の重なりを大きくすることができ、互いに隣り合うコア１１同士が強く結合することができる。つまり、マルチコアファイバ１０のそれぞれのコア１１と同じ中心間距離で外周領域がない複数のコアが互いに離間している場合のように、コア１１の中心間距離が大きい場合であっても、モード間の伝搬定数の差を大きくでき、互いに隣り合うコア１１同士が強く結合することができる。このように互いに隣り合うコア同士が強く結合しており、それぞれのコア同士が相関し合い、全体として、マルチモード伝送路とみなすことができる。従って、このようなマルチコアファイバ１０によれば、コア１１を伝播する光のそれぞれのモードに信号を重畳させるモード多重伝送を行うことができる。このようなモード多重伝送を用いる通信としては、例えば、ＭＩＭＯ（Multi-Input Multi-Output）通信を挙げることができる。なお、このようなマルチコアファイバ１０は、上記のように各モード間の伝搬定数の差が大きいので、一般的なＧＩ（Graded-Index）型のマルチモードファイバや、ＳＩ（Step-Index）型のマルチモードファイバと比較して、各モードの入出力部におけるモード合分波を容易に行うことができ、モード多重伝送により適している。さらに、マルチコアファイバ１０によれば、外側領域がないコアの外周面同士が接している場合と比較して、互いに隣り合うそれぞれのコアを伝播する光を個別に容易に取り出すことができる。このようにして上記のようなモード多重伝送を行う場合に、外側領域１６がないコアの外周面同士が接している場合と比べて、それぞれのコアを伝播する光を容易に個別に取り出して、モード分離を容易に行うことができる。
【００４１】
次に、マルチコアファイバ１０の製造方法について説明する。
【００４２】
（第１の製造方法）
まず、マルチコアファイバ１０の第１の製造方法について、説明する。第１の製造方法は、結合型マルチコアファイバ用母材（以下、プリフォーム）を製造したのち、製造されたプリフォームを線引きすることで、マルチコアファイバを製造するものである。
【００４３】
図２は、図１のマルチコアファイバを製造するためのプリフォームの長手方向に垂直な断面の様子を示す図である。図２に示すように、プリフォーム１０Ｐは、略円柱状の形状をしており、それぞれのコア１１となる複数のロッド状のコアガラス体１１Ｐと、コアガラス体１１Ｐを囲みクラッド１２となるクラッドガラス体１２Ｐとから構成されている。コアガラス体１１Ｐは、内側領域１５Ｐと内側領域１５Ｐを囲む外側領域１６Ｐとから構成される。このプリフォーム１０Ｐの断面の構造は、内側保護層１３及び外側保護層１４を除くマルチコアファイバ１０の断面の構造と略相似の関係とされる。このようなプリフォーム１０Ｐが、後述の様に線引きされ、被覆されることにより、図１に示すマルチコアファイバ１０となる。
【００４４】
図３は、図２にプリフォーム１０Ｐの製造工程、及び、図１のマルチコアファイバの第１の製造工程を示すフローチャートである。図３に示すように、プリフォーム１０Ｐの製造方法の工程は、コアガラス体及びクラッドガラス体を配置する配置工程Ｐ１と、コアガラス体とクラッドガラス体との間の隙間を潰すコラプス工程Ｐ２とを備える。そして、マルチコアファイバ１０の製造方法は、このようにして製造されたプリフォーム１０Ｐを線引きする線引工程Ｐ３を更に備える。
【００４５】
＜配置工程Ｐ１＞
図４は、コアガラス体及びクラッドガラス体を配置した様子を示す図である。配置工程Ｐ１においては、まず、図４に示すコアガラス体１１Ｒを複数本準備する。コアガラス体１１Ｒは、図２に示すコアガラス体１１Ｐとなるガラス体であり、最終的に図１に示すマルチコアファイバ１０のそれぞれのコア１１となるガラス体である。従って、コアガラス体１１Ｒは、コア１１の数と同じ数だけ準備する。また、それぞれのコアガラス体１１Ｒは、ロッド状とされており、図２に示すコアガラス体１１Ｐと略同様の形状・大きさとされる。さらに、それぞれのコアガラス体１１Ｒは、コア１１の内側領域１５を構成する材料と同様の材料から成る内側領域１５Ｒと、内側領域１５Ｒを囲み、コア１１の外側領域１６と同様の材料から成り、所定の厚さの外側領域１６Ｒとから成る。従って、本実施形態においては、内側領域１５Ｐは、屈折率がα乗分布となるようにゲルマニウムが添加されている。この外側領域１６Ｒの所定の厚さは、内側領域１５Ｒが確保でき、さらに、後述のように、加熱時において、内側領域１５Ｒに添加されるゲルマニウムの揮発が防止される限りにおいて、特に制限されないが、０．１ｍｍ以上とされ、０．２ｍｍ以上とされることがより好ましい。
【００４６】
また、コアガラス体１１Ｒの準備と共に、クラッドガラス体を準備する。準備するクラッドガラス体は、複数のロッド状のクラッドガラス体１２Ｒと、１つの管状のクラッドガラス体１２Ｔとされる。これらのクラッドガラス体１２Ｒ，１２Ｔは、図２に示すクラッドガラス体１２Ｐとなるガラス体であり、最終的に図１に示すマルチコアファイバ１０のそれぞれのクラッド１２と成るガラス体であるため、クラッドガラス体１２Ｒ，１２Ｔの材料は、上述のクラッド１２と同様の材料とされる。
【００４７】
次に、管状のクラッドガラス体１２Ｔの貫通孔内に複数のコアガラス体１１Ｒ、及び、複数のクラッドガラス体１２Ｒを配置する。具体的には、互いに隣り合うコアガラス体１１Ｒの外周面同士が互いに接するようにして、複数のコアガラス体１１Ｒが横一列になるように、それぞれのコアガラス体１１Ｒを配置すると共に、横一列のコアガラス体１１Ｒが複数のクラッドガラス体１２Ｒにより囲まれるように、それぞれのクラッドガラス体１２Ｒを配置する。なお、特に図示しないが、太さの異なるクラッドガラス体１２Ｒを準備して、配置することが、クラッドガラス体１２Ｔの貫通孔内の隙間を低減することができる観点から好ましい。
【００４８】
こうして、図４に示すように、コアガラス体１１Ｒとクラッドガラス体１２Ｒ，１２Ｔが配置された状態となる。
【００４９】
＜コラプス工程Ｐ２＞
次に、配置されたコアガラス体１１Ｒ、及び、クラッドガラス体１２Ｒ，１２Ｔを加熱してコラプスする。すなわち、コアガラス体１１Ｒとクラッドガラス体１２Ｒとの間の空間といった、クラッドガラス体１２Ｔの貫通孔内の空間を潰して、コアガラス体１１Ｒとクラッドガラス体１２Ｒ，１２Ｔとを一体化する。こうして、コアガラス体１１Ｒは、然程変形せずに図２に示すコアガラス体１１Ｐとなり、クラッドガラス体１２Ｒ，１２Ｔは、図２に示すクラッドガラス体１２Ｐとなる。
【００５０】
なお、ガラス体の表面に、ゲルマニウムが分布している場合、このゲルマニウムは揮発する性質を有するが、コアガラス体１１Ｒにおける所定の厚さの外側領域１６Ｒの材料は、上述のようにコア１１の材料と同様とされるため、ゲルマニウムが非添加とされ、コアガラス体１１Ｒが加熱される本工程において、コアガラス体１１Ｒからゲルマニウムの揮発に起因するガスの発生が防止されている。また、本実施形態においては、内側領域１５Ｐの屈折率がα乗分布とされるため、内側領域１５Ｐにおける外周側に添加されるゲルマニウムは、低い濃度とされる。従って、外周領域１６の所定の厚さが小さい場合であっても、ゲルマニウムの揮発に起因するガスの発生が防止されている。
【００５１】
こうして、図２に示すプリフォーム１０Ｐを得る。
【００５２】
＜線引工程Ｐ３＞
図５は、線引工程Ｐ３の様子を示す図である。
【００５３】
まず、線引工程Ｐ３を行う準備段階として、配置工程Ｐ１、コラプス工程Ｐ２により製造されたプリフォーム１０Ｐを紡糸炉１１０に設置する。そして、紡糸炉１１０の加熱部１１１を発熱させて、プリフォーム１０Ｐを加熱する。このときプリフォーム１０Ｐの下端は、例えば２０００℃に加熱され溶融状態となる。そして、プリフォーム１０Ｐからガラスが溶融して、ガラスが線引きされる。そして、線引きされた溶融状態のガラスは、紡糸炉１１０から出ると、すぐに固化して、コアガラス体１１Ｐがコア１１となり、クラッドガラス体１２Ｐがクラッド１２となることで、複数のコア１１とクラッド１２とから構成されるマルチコアファイバとなる。その後、このマルチコアファイバは、冷却装置１２０を通過して、適切な温度まで冷却される。冷却装置１２０に入る際、マルチコアファイバの温度は、例えば１８００℃程度であるが、冷却装置１２０を出る際には、マルチコアファイバの温度は、例えば４０℃〜５０℃となる。
【００５４】
冷却装置１２０から出たマルチコアファイバは、内側保護層１３となる紫外線硬化性樹脂が入ったコーティング装置１３１を通過し、この紫外線硬化性樹脂で被覆される。更に紫外線照射装置１３２を通過し、紫外線が照射されることで、紫外線硬化性樹脂が硬化して内側保護層１３が形成される。次にマルチコアファイバは、外側保護層１４となる紫外線硬化性樹脂が入ったコーティング装置１３３を通過し、この紫外線硬化性樹脂で被覆される。更に紫外線照射装置１３４を通過し、紫外線が照射されることで、紫外線硬化性樹脂が硬化して外側保護層１４が形成され、図１に示すマルチコアファイバ１０となる。
【００５５】
そして、マルチコアファイバ１０は、ターンプーリー１４１により方向が変換され、リール１４２により巻取られる。
【００５６】
こうして図１に示すマルチコアファイバ１０が製造される。
【００５７】
以上説明したように、本実施形態の第１の製造方法によるプリフォーム１０Ｐの製造方法によれば、コアガラス体１１Ｒは、コアガラス体１１Ｒの外側領域１６Ｒにゲルマニウムが添加されないため、コラプス工程Ｐ２においてコアガラス体１１Ｒが加熱されても、コアガラス体１１Ｒからゲルマニウムの揮発によるガスが生じることを防止することができる。従って、製造されたプリフォーム１０Ｐのコアガラス体１１Ｐとクラッドガラス体１２Ｐとの間に、ゲルマニウムの揮発ガスに起因する気泡が生じることを防止することができる。
【００５８】
そして、このプリフォーム１０Ｐを用いるマルチコアファイバ１０の製造法によれば、コアガラス体１１Ｐとクラッドガラス体１２Ｐとの間に気泡が生じることが防止されたプリフォーム１０Ｐを線引きするので、コア１１とクラッド１２との間に生じる気泡が防止された、信頼性の高いマルチコアファイバ１０を製造することができる。
【００５９】
（第２の製造方法）
次に、マルチコアファイバ１０の第２の製造方法について、説明する。第２の製造方法は、プリフォーム１０Ｐを製造せずに、マルチコアファイバ１０を製造する点において、第１の製造方法と異なる。
【００６０】
第２の製造方法においては、第１の製造方法と同様にして、配置工程を行う。つまり、第１の製造方法と同様のコアガラス体１１Ｒ、及び、クラッドガラス体１２Ｒ、１２Ｔを準備し、第１の製造方法と同様にして、コアガラス体１１Ｒ、及び、クラッドガラス体１２Ｒ、１２Ｔを配置する。こうして、図４に示すように、コアガラス体１１Ｒ、及び、クラッドガラス体１２Ｒ、１２Ｔが配置された状態となる。
【００６１】
そして、第２の製造方法においては、配置されたコアガラス体１１Ｒ、及び、クラッドガラス体１２Ｒ、１２Ｔの位置が互いにずれないようにして、これらを紡糸炉に設置する。つまり、図５において、プリフォーム１０Ｐの代わりに図４に示すように配置されたコアガラス体１１Ｒ、及び、クラッドガラス体１２Ｒ、１２Ｔを紡糸炉１１０に設置する。
【００６２】
そして、紡糸炉１１０の加熱部１１１を発熱させて、コアガラス体１１Ｒ、及び、クラッドガラス体１２Ｒ、１２Ｔを加熱する。この熱により、コアガラス体１１Ｒとクラッドガラス体１２Ｒとの間の隙間といったクラッドガラス体１２Ｔの貫通孔内の空間を潰しながら線引きする。このとき、第１の製造方法と同様に、コアガラス体１１Ｒにおける所定の厚さの外側領域１６Ｒには、ゲルマニウムが非添加とされるため、コアガラス体１１Ｒが加熱されて、溶融するときに、コアガラス体１１Ｒからゲルマニウムの揮発に起因するガスの発生が防止されている。
【００６３】
そして、線引きされた溶融状態のガラスは、第１の製造方法と同様にして、マルチコアファイバ１０とされ、リール１４２により巻取られる。こうして図１に示すマルチコアファイバ１０が製造される。
【００６４】
以上説明したように、本実施形態の第２の製造方法によるマルチコアファイバ１０の製造方法によれば、線引時にコアガラス体１１Ｒが加熱されても、コアガラス体１１Ｒからゲルマニウムの揮発によるガスが生じることを防止することができる。従って、コア１１とクラッド１２との間に、ゲルマニウムの揮発ガスに起因する気泡が生じることを防止することができ、信頼性の高いマルチコアファイバ１０を製造することができる。
【００６５】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について図６〜図８を参照して詳細に説明する。なお、第１実施形態と同一又は同等の構成要素については、特に説明する場合を除き、同一の参照符号を付して重複する説明は省略する。
【００６６】
図６は、本発明の第２実施形態に係る結合型マルチコアファイバ（以下マルチコアファイバと呼ぶ）の様子を示す図である。具体的には、図６（Ａ）は、本実施形態に係るマルチコアファイバの長手方向に垂直な断面図であり、図６（Ｂ）は、図６（Ａ）のＢ−Ｂ線における屈折率分布の様子を示す図である。
【００６７】
図６（Ａ）に示すように、本実施形態のマルチコアファイバ２０は、複数のコア２１と、第１実施形態のマルチコアファイバにおけるクラッド１２と同様の形状・材料から成るクラッド２２と、第１実施形態の内側保護層１３及び外側保護層１４と同様の形状・材料から成る内側保護層２３及び外側保護層２４とを備える。
【００６８】
それぞれのコア２１は、第１実施形態の複数のコア１１と同様にして、クラッド１２の径方向に沿って、直線状に配置されると共に、互いに隣り合うコア２１同士の外周面が互いに接している。そして、それぞれのコア１１の直径が、互いに略等しくされている。
【００６９】
それぞれのコア２１は、全体の屈折率が均一とされ、二層構造となっていない点において、第１実施形態のコア１１と異なる。また、図６（Ｂ）に示すように、本実施形態のコア２１の屈折率は、クラッド２２の屈折率よりも高くされている。このコア２１の材料は、第１実施形態のコア１１の外側領域１６と同様の材料とされる。つまり、本実施形態のコア２１は、特に外側領域と内側領域の境界があるわけではないが、外側領域を含んで、コア２１全体が、ゲルマニウムが非添加の材料から成る。別言すれば、本実施形態のコア２１は、特に外側領域と内側領域の境界があるわけではないが、外側領域と内側領域とが同じ材料から構成されて、同じ屈折率を有すると考えることができる。
【００７０】
このようなマルチコアファイバ２０は、コア２１が互いに接しているため、互いに隣り合うコア２１同士が強く結合しており、それぞれのコア２１同士が相関し合い、全体として、マルチモード伝送路とみなすことができる。従って、このようなマルチコアファイバ２０によれば、第１実施形態のマルチコアファイバ１０と同様にして、コア１１を伝播する光のそれぞれのモードに信号を重畳させるモード多重伝送を行うことができる。ただし、モード多重伝送を行う際に、第１実施形態のように、コアの外側領域が、内側領域の屈折率とクラッドの屈折率との間の屈折率を有する方が、モード分離を容易に行うことができる。
【００７１】
次に、マルチコアファイバ２０の製造方法について説明する。
【００７２】
（第１の製造方法）
本実施形態においても、第１の製造方法は、結合型マルチコアファイバ用母材（以下、プリフォーム）を製造したのち、製造されたプリフォームを線引きすることで、マルチコアファイバを製造するものである。従って、本実施形態の第１の製造方法は、図３に示す工程と同様の工程を備える。
【００７３】
＜配置工程Ｐ１＞
図７は、図６（Ａ）のマルチコアファイバを製造するためのプリフォームの長手方向に垂直な断面の様子を示す図である。図６に示すように、プリフォーム２０Ｐは、それぞれのコア２１となる複数のロッド状のコアガラス体２１Ｐと、コアガラス体２１Ｐを囲み、クラッド２２となるクラッドガラス体２２Ｐとから構成されている。このクラッドガラス体２２Ｐは、第１実施形態におけるプリフォーム１０Ｐにおけるクラッドガラス体１２Ｐと同様の構成とされる。また、プリフォーム２０Ｐの断面の構造は、内側保護層２３及び外側保護層２４を除くマルチコアファイバ１０の断面の構造と略相似の関係とされる。
【００７４】
本実施形態においても、まず、第１実施形態の第１の製造方法における配置工程Ｐ１と同様にして、配置工程を行う。図８は、コアガラス体及びクラッドガラス体を配置した様子を示す図である。本実施形態においては、コア２１と同様の材料からなコアガラス体２１Ｒをコア２１の数と同じ数だけ準備する。つまり、特に外側領域と内側領域の境界があるわけではないが、所定の厚さの外側領域を含んで、全体が、ゲルマニウムが非添加の材料から成るコアガラス体２１Ｒを準備する。また、第１実施形態の第１の製造方法のクラッドガラス体１２Ｒ、１２Ｔと同様の、クラッドガラス体２２Ｒ、２２Ｔを準備する。
【００７５】
そして、第１の製造方法と同様にして、互いに隣り合うコアガラス体１１Ｒの外周面同士が互いに接するようにして、クラッドガラス体２２Ｔの貫通孔内に、複数のコアガラス体２１Ｒが横一列になるように、それぞれのコアガラス体２１Ｒを配置すると共に、横一列のコアガラス体２１Ｒが複数のクラッドガラス体２２Ｒにより囲まれるように、それぞれのクラッドガラス体２２Ｒを配置する。
【００７６】
こうして、図８に示すように、コアガラス体２１Ｒとクラッドガラス体２２Ｒ，２２Ｔが配置された状態となる。
【００７７】
＜コラプス工程Ｐ２＞
次に、第１実施形態の第１の製造方法と同様にして、コラプス工程Ｐ２を行う。このコラプス工程Ｐ２により、コアガラス体２１Ｒとクラッドガラス体２２Ｒとの間の空間といった、クラッドガラス体２２Ｔの貫通孔内の空間が潰され、コアガラス体２１Ｒとクラッドガラス体２２Ｒ，２２Ｔとが一体化される。こうして、コアガラス体２１Ｒがコアガラス体２１Ｐとなり、クラッドガラス体２２Ｒ，２２Ｔが、クラッドガラス体１２Ｐとなり、図７に示すプリフォームを得る。
【００７８】
なお、コアガラス体２１Ｒは、外側領域を含んで、全体が、ゲルマニウムが非添加の材料から成る。別言すれば、コアガラス体２１Ｒは、特に外側領域と内側領域の境界があるわけではないが、外側領域と内側領域とが、それぞれ同じゲルマニウムが非添加の材料から成る。従って、コアガラス体２１Ｒが加熱される本工程において、コアガラス体１１Ｒからゲルマニウムの揮発に起因するガスの発生が防止されている。
【００７９】
＜線引工程Ｐ３＞
次に、第１実施形態の第１の製造方法と同様にして線引工程を行う。
【００８０】
こうして図６に示すマルチコアファイバ２０が製造される。
【００８１】
以上説明したように、本実施形態の第１の製造方法によるプリフォーム２０Ｐの製造方法によれば、コアガラス体２１Ｒは、特に内周領域と外周領域との境界があるわけではないが、外周領域を含んで、全体にゲルマニウムが添加されない。従って、製造されたプリフォーム２０Ｐのコアガラス体２１Ｐとクラッドガラス体２２Ｐとの間に、ゲルマニウムの揮発ガスに起因する気泡が生じることを防止することができる。
【００８２】
このため、プリフォーム２０Ｐが線引きすることで、コア２１とクラッド２２との間に生じる気泡が防止された、信頼性の高いマルチコアファイバ２０を製造することができる。
【００８３】
（第２の製造方法）
次に、マルチコアファイバ２０の第２の製造方法について、説明する。本実施形態の第２の製造方法は、第１実施形態の第２の製造方法と同様にして、プリフォーム２０Ｐを製造せずに、マルチコアファイバ２０を製造するものである。
【００８４】
本実施形態の第２の製造方法では、本実施形態の第１の製造方法と同様にして、配置工程を行う。つまり、本実施形態の第１の製造方法と同様のコアガラス体２１Ｒ、及び、クラッドガラス体２２Ｒ、２２Ｔを準備し、第１の製造方法と同様にして、コアガラス体２１Ｒ、及び、クラッドガラス体２２Ｒ、２２Ｔを配置する。こうして、図８に示すように、コアガラス体２１Ｒ、及び、クラッドガラス体２２Ｒ、２２Ｔが配置された状態となる。
【００８５】
次に、第１実施形態の第２の製造方法と同様にして、配置されたコアガラス体２１Ｒ、及び、クラッドガラス体２２Ｒ、２２Ｔを紡糸炉１１０に設置し、線引工程を行い、図６に示すマルチコアファイバ２０が製造される。
【００８６】
このとき、本実施形態の第１の製造方法と同様に、コアガラス体２１Ｒは、外側領域を含んで、コアガラス体２１Ｒ全体が、ゲルマニウムが非添加とされるため、コアガラス体２１Ｒが加熱されて、溶融するときに、コアガラス体２１Ｒからゲルマニウムの揮発に起因するガスの発生が防止されている。
【００８７】
従って、本実施形態の第２の製造方法によるマルチコアファイバ１０の製造方法によれば、コア２１とクラッド２２との間に、ゲルマニウムの揮発ガスに起因する気泡が生じることを防止することができ、信頼性の高いマルチコアファイバ２０を製造することができる。
【００８８】
以上、本発明について、第１、第２実施形態を例に説明したが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００８９】
例えば、第１実施形態のコア１１の外側領域１６や、第２実施形態のコア２１の材料は、ゲルマニウムが非添加のシリカガラスである限りにおいて、他のドーパントが含まれていても良い。例えば、ドーパントとして、アルミニウムやリンが添加されても良い。この場合、第１実施形態の内側領域１５は、ゲルマニウムの量が調整され、図１（Ｂ）に示す屈折率分布となるようにすればよい。さらに、第１実施形態のコア１１の外側領域１６や、第２実施形態のコア２１にアルミニウムやリンが添加される場合においては、クラッド１２、２２は、クラッド２２の屈折率が、外側領域１６や、コア２１の屈折率よりも低い限りにおいて、ピュアシリカガラスや微量の塩素が添加されたシリカガラスであっても良い。
【００９０】
また、第１実施形態において、内側領域は、屈折率分布がα乗分布とされたが、本発明はこれに限定されず、例えば、内側領域１５の屈折率が、外側領域１６の屈折率よりも高く、一定の屈折率分布とされても良い。この場合、例えば、内側領域１５の材料としては、ゲルマニウムが均一に添加されたシリカガラスを挙げることができる。さらに、第１実施形態において、第２実施形態のように内側領域１５の屈折率と外側領域１６の屈折率とを同じにしても良い。このようにするには、例えば、外側領域１６にアルミニウムやリンを加えて、内側領域１５に添加されるゲルマニウムの量を調整すればよい。
【００９１】
また、第１、第２実施形態においては、複数のコア１１、２１が横一列に直線状に配置された。しかし、本発明はこれに限らず、コアが他の配列となっていても良い。例えば、マルチコアファイバの断面において、複数のコアが縦３列、横３行となるようにして、互いに隣り合うマルチコアファイバの外周面同士が接触して、配置されても良い。或いは、クラッドの中心に１つのコアが配置されると共に、この１つのコアに接触して、この１つのコアを囲むように６つのコアが配置されても良い。また、第１、第２実施形態においては、コアの数が５つのマルチコアファイバを例に説明したが、コアの数は、２つから４つ、或いは、５つ以上としても良い。
【００９２】
また、クラッド１２、２２が二層の構造となっていても良い。この場合、例えば、クラッドの内側の領域が、フッ素が添加されたシリカガラスから成り、クラッドの外側の領域が、ピュアシリカガラスや微量の塩素が添加されたシリカガラスから成るものとすることが好ましい。これは、マルチコアファイバの破断強度は、クラッドの外側の表面の強度に依存するため、クラッドの外側の領域に強度の高いピュアシリカガラスや微量の塩素が添加されたシリカガラス使用することにより、全体として、マルチコアファイバの強度を高くすることができるためである。この場合、第１、第２実施形態において、管状のクラッドガラス体１２Ｔ，２２Ｔをピュアシリカガラスや微量の塩素が添加されたシリカガラスから構成すればよい。
【００９３】
また、上記実施形態においては、それぞれのコア１１、２１の直径・屈折率は、互いに等しいものとしたが、本発明においては、それぞれのコア１１、２１の直径・屈折率は、互いに異なっていても良い。ただし、それぞれのコア１１、２１の直径・屈折率は、それぞれのコア１１、２１同士の結合を強くする観点から、互いに等しい直径であることが好ましい。また、それぞれのコア１１、２１の直径・屈折率が互いに異なる場合であっても、それぞれのコアの光の導波特性が互いに等しくされることが、それぞれのコア１１、２１同士の結合を強くする観点から好ましい。
【実施例】
【００９４】
以下、実施例及び比較例を挙げて本発明の内容をより具体的に説明するが、本発明はこれに限定されるものでは無い。
【００９５】
（実施例１）
第２実施形態の第２の製造方法と同様にして、マルチコアファイバを製造した。準備したコアガラス体は、数を５つとし、直径を６ｍｍとし、材料を、微量の塩素が添加されたシリカガラスとした。また、コアガラス体を囲む複数のクラッドガラス体の材料として、フッ素が添加されたシリカガラスを用いて、外側領域に対する比屈折率差を−０．４％とした。このようなコアガラス体を図８と同様にして配置し、線引きを行って、クラッドの直径が約１８０μｍであり、それぞれのコアの直径が約８μｍのマルチコアファイバを製造した。
【００９６】
製造されたマルチコアファイバにおいては、コアとクラッドとの間に、特に気泡が確認されなかった。
【００９７】
（実施例２）
第１実施形態の第２の製造方法と同様にして、マルチコアファイバを製造した。準備したコアガラス体は、数を４つとし、直径を５ｍｍとした。また、コアガラス体の内側領域の直径を４．８５ｍｍとし、外側領域の厚さを０．１５ｍｍとして、コアガラス体の直径に対する外側領域の厚さの比率を約０．０３とした。さらに、外側領域の材料を微量の塩素が添加されたシリカガラスとして、内側領域の材料をゲルマニウムが添加されたシリカガラスとして、このゲルマニウムに濃度分布を持たせて、屈折率がαが約３のα乗分布となるようにした。内側領域の中心（コアの中心）の外側領域に対する比屈折率差を１．１％とした。また、コアガラス体を囲む複数のクラッドガラス体の材料として、にフッ素が添加されたシリカガラスを用いて、外側領域に対する比屈折率差を−０．４％とした。さらに、管状のクラッドガラス体の材料として、ピュアシリカガラスを用いた。
【００９８】
このようなコアガラス体を図４と同様にして配置し、線引きを行って、クラッドのフッ素が添加された領域の直径が約８０μｍであり、クラッドの最外の直径が１２５μｍであり、それぞれのコアの直径が約５μｍのマルチコアファイバを製造した。
【００９９】
製造されたマルチコアファイバにおいては、コアとクラッドとの間に、特に気泡が確認されなかった。
【０１００】
（実施例３）
実施例２と略同様にしてマルチコアファイバを製造した。ただし、実施例２と次の点を変えた。すなわち、それぞれのコアガラス体の直径を２．８ｍｍとし、コアガラス体の内側領域の直径を２．６ｍｍとし、外側領域の厚さを０．２ｍｍとして、コアの直径に対する外側領域の厚さの比率を約０．０７とした。さらに、コアガラス体は、屈折率がαが約２．５のα乗分布となるようにした。また、内側領域の中心（コアの中心）の外側領域に対する比屈折率差を２．６％とした。また、コアを囲む複数のクラッドガラス体の外側領域に対する比屈折率差を−０．７％とした。さらに、管状のクラッドガラス体の材料として、ピュアシリカガラスを用いた。
【０１０１】
そして、実施例２と同様にして線引を行い、クラッドのフッ素が添加された領域の直径が約８０μｍであり、クラッドの最外の直径が１２５μｍであり、それぞれのコアの直径が約４μｍのマルチコアファイバを製造した。
【０１０２】
製造されたマルチコアファイバにおいては、コアとクラッドとの間に、特に気泡が確認されなかった。
【０１０３】
（比較例）
コアガラス体の材料をゲルマニウムが、１０ｍｏｌ％含まれたシリカガラスを用い、クラッドガラス体を微量の塩素が添加されたシリカガラスとしたこと以外は、実施例１と同様にしてマルチコアファイバを製造した。
【０１０４】
製造されたマルチコアファイバにおいては、コアとクラッドとの間に、複数の気泡が確認された。また、製造したファイバの長手方向において気泡のある箇所を除去し気泡の無い箇所のみの抽出を試みたが、連続して５０ｍ以上の気泡が無いマルチコアファイバを得ることはできなかった。この気泡は、線引きを行う際、コアガラス体の表面付近のゲルマニウムが揮発することで生じたものと考えられる。
【０１０５】
以上の結果から、コアとなるコアガラス体における少なくとも外側領域がゲルマニウムが非添加のシリカガラスから成る場合、製造されるマルチコアファイバのコアとクラッドとの間に気泡が生じないことが分かった。これは、コアガラス体が加熱される際、ゲルマニウムの揮発に起因するガスの発生が防止されたためと考えられる。
【産業上の利用可能性】
【０１０６】
以上説明したように、本発明によれば、コアとクラッドとの間に気泡が生じることが防止された信頼性の高い結合型マルチコアファイバを製造可能な結合型マルチコアファイバ用母材の製造方法、結合型マルチコアファイバの製造方法、及び、結合型マルチコアファイバが提供される。
【符号の説明】
【０１０７】
１０，２０・・・（結合型）マルチコアファイバ
１０Ｐ，２０Ｐ・・・結合型マルチコアファイバ用母材（プリフォーム）
１１，２１・・・コア
１１Ｐ，１１Ｒ，２１Ｐ，２１Ｒ・・・コアガラス体
１２，２２・・・クラッド
１２Ｐ，１２Ｒ，１２Ｔ，２２Ｐ，２２Ｒ，２２Ｔ・・・クラッドガラス体
１３，２３・・・内側保護層
１４，２４・・・外側保護層
１５・・・内側領域
１５Ｐ，１５Ｒ・・・内側領域
１６・・・外側領域
１６Ｐ，１６Ｒ・・・外側領域
１１０・・・紡糸炉
１１１・・・加熱部
１２０・・・冷却装置
１３１・・・コーティング装置
１３２・・・紫外線照射装置
１３３・・・コーティング装置
１３４・・・紫外線照射装置
１４１・・・ターンプーリー
１４２・・・リール
Ｐ１・・・配置工程
Ｐ２・・・コラプス工程
Ｐ３・・・線引工程
【技術分野】
【０００１】
本発明は、信頼性の高い結合型マルチコアファイバを製造可能な結合型マルチコアファイバ用母材の製造方法、結合型マルチコアファイバの製造方法、及び、結合型マルチコアファイバに関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、一般に普及している光ファイバ通信システムに用いられる光ファイバは、１本のコアの外周がクラッドにより被覆される構造をしており、このコア内を光信号が伝搬することで情報が伝送される。そして、近年光ファイバ通信システムの普及に伴い、伝送される情報量が飛躍的に増大している。このような伝送される情報量の増大に伴い、光ファイバ通信システムにおいては、数十本から数百本といった多数の光ファイバが用いられることで、大容量の長距離光通信が行われている。
【０００３】
こうした光ファイバ通信システムにおける光ファイバの数を低減させるため、複数のコアの外周が１つのクラッドにより囲まれたマルチコアファイバを用いて、それぞれのコアを伝搬する光により、複数の信号を伝送させることが知られている。
【０００４】
このようなマルチコアファイバとしては、それぞれのコアが互いに独立した伝送路とされ、それぞれのコアの結合が出来るだけ低減された非結合型マルチコアファイバと、それぞれのコアがたがいに結合することで、複数のコアを実質的に一つのマルチモード伝送路とみなすことができる結合型マルチコアファイバとが知られている。この結合型マルチコアファイバによれば、コアを伝播する光のモード毎に異なる信号を伝送するモード多重伝送が可能とされる。
【０００５】
下記特許文献１には、このような結合型マルチコアファイバの一例が記載されている。特許文献１によれば、結合型マルチコアファイバのそれぞれのコア間距離が近いほど、コア同士の結合が強くなるとされる。従って、それぞれのコアが接していれば、コア同士の結合は最も強くなると考えられる。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】Ｙａｓｕｏ Ｋｏｋｕｂｕｎ “Ｎｏｖｅｌ ｍｕｌｔｉ−ｃｏｒｅ ｆｉｂｅｒｓ ｆｏｒ ｍｏｄｅ ｄｉｖｉｄｉｏｎ ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ： ｐｒｏｐｏｓａｌ ａｎｄ ｄｅｓｉｇｎ ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ” ＩＥＩＣＥ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｅｘｐｒｅｓｓ， Ｖｏｌ.６， Ｎｏ．８
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
このようなそれぞれのコアが接している結合型マルチコアファイバを製造する方法としては、スタックアンドドロー法を挙げることができる。スタックアンドドロー法としては、それぞれのコアとなるロッド状のコアガラス体が、光ファイバのクラッドとなるクラッドガラス体に囲まれた状態で配置され、それぞれのガラス体の隙間を潰しながら線引きする方法、及び、上記のようにコアガラス体とクラッドガラス体とが配置された状態で、コアガラス体とクラッドガラス体との隙間を潰して光ファイバ用母材とし、この光ファイバ用母材を線引きする方法とがある。そして、上記のようにそれぞれのコア同士が互いに接している結合型マルチコアファイバを製造する場合、外周面が露出したコアガラス体同士が、互いに接した状態で配置される必要がある。
【０００８】
ところで、光ファイバのコアの屈折率をクラッドよりも高くするために、一般的に、コアは、ゲルマニウムが添加されたシリカガラスから成る。これは、ゲルマニウムが添加されたシリカガラスは、伝播する光の損失を抑制することができ、容易に屈折率を高くすることができるためである。
【０００９】
しかし、コアガラス体の外周面上、すなわち、気固界面に存在するゲルマニウムは、隙間が潰されながら、コアガラス体とクラッドガラス体とが線引きされる温度や、隙間が潰されて光ファイバ用母材とされる温度において、揮発する性質がある。従って、上述のように外周面が露出したコアガラス体同士を接する状態で配置して、線引き工程やコラプス工程等を行い、光ファイバを製造すると、コアの周りに気泡が生じる場合がある。
【００１０】
このようなコアの周りに気泡が生じると、コアを伝播する信号の損失が大きくなる場合や、光ファイバの強度が低下する場合があり、光ファイバの信頼性が低くなる虞がある。
【００１１】
そこで、本発明は、信頼性の高い結合型マルチコアファイバを製造可能な結合型マルチコアファイバ用母材の製造方法、結合型マルチコアファイバの製造方法、及び、結合型マルチコアファイバを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決するため、本発明は、互いに隣り合うコアの外周面同士が互いに接する複数のコアを備える結合型マルチコアファイバを製造するための結合型マルチコアファイバ用母材の製造方法であって、前記複数のコアとなる複数のコアガラス体がクラッドガラス体により囲まれると共に、互いに隣り合う前記コアガラス体の外周面同士が互いに接するように、前記複数のコアガラス体、及び、前記クラッドガラス体を配置する配置工程と、前記コアガラス体と前記クラッドガラス体との間の隙間を潰すコラプス工程とを備え、それぞれの前記コアガラス体の外周面から所定の厚さの外側領域は、ゲルマニウムが非添加とされるシリカガラスから成り、前記クラッドガラス体は、前記コアガラス体の前記外側領域よりも屈折率が低いシリカガラスから成ることを特徴とするものである。
【００１３】
このような結合型マルチコアファイバ用母材の製造方法によれば、コアガラス体の外側領域にゲルマニウムが添加されないため、コラプス工程においてコアガラス体が加熱されても、コアガラス体からゲルマニウムの揮発によるガスが生じることを防止することができる。従って、製造された結合型マルチコアファイバ用母材のコアガラス体とクラッドガラス体との間に、ゲルマニウムの揮発ガスに起因する気泡が生じることを防止することができる。このような製造方法により製造される結合型マルチコアファイバ用母材を線引きすることで、コアとクラッドとの間に生じる気泡が防止された、信頼性の高い結合型マルチコアファイバを製造することができる。
【００１４】
また、本発明の結合型マルチコアファイバの製造方法は、上記のいずれかの結合型マルチコアファイバ用母材の製造方法により製造される結合型マルチコアファイバ用母材を線引きする線引工程を備えることを特徴とするものである。
【００１５】
このような結合型マルチコアファイバの製造方法によれば、コアガラス体とクラッドガラス体との間に気泡が生じることが防止された結合型マルチコアファイバ用母材を線引きするため、コアとクラッドとの間に生じる気泡が防止された、信頼性の高い結合型マルチコアファイバを製造することができる。
【００１６】
或いは、本発明は、互いに隣り合うコアの外周面同士が互いに接する複数のコアを備える結合型マルチコアファイバの製造方法であって、前記複数のコアとなる複数のコアガラス体がクラッドガラス体により囲まれると共に、互いに隣り合う前記コアガラス体の外周面同士が互いに接するように、前記複数のコアガラス体、及び、前記クラッドガラス体を配置する配置工程と、前記コアガラス体と前記クラッドガラス体との間の隙間を潰しながら線引きする線引工程とを備え、それぞれの前記コアガラス体の外周面から所定の厚さの外側領域は、ゲルマニウムが非添加とされるシリカガラスから成り、前記クラッドガラス体は、前記コアガラス体の前記外側領域よりも屈折率が低いシリカガラスから成ることを特徴とするものである。
【００１７】
このような結合型マルチコアファイバの製造方法によれば、線引時にコアガラス体が加熱されても、コアガラス体からゲルマニウムの揮発によるガスが生じることを防止することができる。従って、結合型マルチコアファイバのコアとクラッドとの間に、ゲルマニウムの揮発ガスに起因する気泡が生じることを防止することができ、信頼性の高い結合型マルチコアファイバを製造することができる。
【００１８】
さらに、前記コアガラス体の前記外側領域は、ピュアシリカガラス、或いは、塩素が添加されたシリカガラスから成ることとしても良い。
【００１９】
また、それぞれの前記コアガラス体は、前記外側領域で囲まれる領域に、ゲルマニウムが添加されるシリカガラスから成る内側領域を有することとしても良い。
【００２０】
或いは、それぞれの前記コアガラス体は、ゲルマニウムが非添加とされるシリカガラスのみから成ることとしても良い。
【００２１】
このようにそれぞれの前記コアガラス体が、ゲルマニウムが非添加とされるシリカガラスのみから成る場合においては、それぞれの前記コアガラス体は、ピュアシリカガラス、或いは、塩素が添加されたシリカガラスのみから成ることとしても良い。
【００２２】
また、本発明の結合型マルチコアファイバは、互いに隣り合うコアの外周面同士が互いに接する複数のコアを備える結合型マルチコアファイバであって、それぞれの前記コアの外周面から所定の厚さの外側領域は、ゲルマニウムが非添加とされるシリカガラスから成り、前記コアを囲むクラッドは、前記コアの外側領域よりも屈折率が低いシリカガラスから成ることを特徴とするものである。
【００２３】
このような構造の結合型マルチコアファイバによれば、当該結合型マルチコアファイバの製造段階において、コアとクラッドとの間にゲルマニウムの揮発によるガスが生じることを防止することができるので、コアとクラッドとの間に気泡が生じることを防止することができる。従って、気泡の除去による歩留まり低下を防ぐことができる。そのため、このような結合型マルチコアファイバによれば、信頼性の高く、安価な結合型マルチコアファイバとすることができる。
【００２４】
また、前記外側領域は、ピュアシリカガラス、或いは、塩素が添加されたシリカガラスから成ることとしても良い。
【００２５】
また、それぞれの前記コアは、前記外側領域で囲まれる領域に、ゲルマニウムが添加されるシリカガラスから成る内側領域を有することとしても良い。
【００２６】
また、それぞれの前記コアは、ゲルマニウムが非添加とされるシリカガラスのみから成ることとしても良い。さらにこの場合には、それぞれの前記コアは、ピュアシリカガラス、或いは、塩素が添加されたシリカガラスのみから成ることとしても良い。
【発明の効果】
【００２７】
以上のように、本発明によれば、信頼性の高い結合型マルチコアファイバを製造可能な結合型マルチコアファイバ用母材の製造方法、結合型マルチコアファイバの製造方法、及び、結合型マルチコアファイバが提供される。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の第１実施形態に係る結合型マルチコアファイバの様子を示す図である。
【図２】図１の結合型マルチコアファイバを製造するための結合型マルチコアファイバ用母材の長手方向に垂直な断面図である。
【図３】図１の結合型マルチコアファイバの第１の製造方法の工程を示すフローチャートである。
【図４】コアガラス体及びクラッドガラス体を配置した様子を示す図である。
【図５】線引工程の様子を示す図である。
【図６】本発明の第２実施形態に係る結合型マルチコアファイバの様子を示す図である。
【図７】図６の結合型マルチコアファイバを製造するための結合型マルチコアファイバ用母材の長手方向に垂直な断面図である。
【図８】第２実施形態において、コアガラス体及びクラッドガラス体を配置した様子を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、本発明に係る結合型マルチコアファイバ用母材の製造方法、結合型マルチコアファイバの製造方法、及び、結合型マルチコアファイバの好適な実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、理解の容易のため、それぞれの図に記載のスケールと、以下の説明に記載のスケールとが異なる場合がある。
【００３０】
（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態に係る結合型マルチコアファイバ（以下マルチコアファイバと呼ぶ）の様子を示す図であり、具体的には、図１（Ａ）は、第１実施形態に係る結合型マルチコアファイバの長手方向に垂直な断面図であり、図１（Ｂ）は、図１（Ａ）のＢ−Ｂ線における屈折率分布の様子を示す図である。
【００３１】
図１（Ａ）に示すように、本実施形態のマルチコアファイバ１０は、複数のコア１１と、複数のコア１１の外周面を隙間なく囲むクラッド１２と、クラッド１２の外周面を被覆する内側保護層１３と、内側保護層１３の外周面を被覆する外側保護層１４と、を備える。
【００３２】
本実施形態においては、それぞれのコア１１がクラッド１２の径方向に沿って、直線状に配置されると共に、互いに隣り合うコア１１の外周面同士が互いに接している。そして、それぞれのコア１１の直径が、互いに略等しくされている。
【００３３】
また、図１（Ａ）に示すように、マルチコアファイバ１０は、それぞれのコア１１が二層構造とされており、それぞれのコア１１は、コア１１の外周面から所定の厚さの外側領域１６と、外側領域１６で囲まれる内側領域１５とを備えている。また、図６（Ｂ）に示すように、それぞれのコア１１は、互いに同様の屈折率分布を有しており、外側領域１６の屈折率は、一定とされると共に、クラッド１２の屈折率よりも高くされている。内側領域１５の屈折率は、外側領域１６の屈折率よりも高くされており、内側領域１５の中心側の屈折率が最も高くされ、内側領域１５の外周側の屈折利率が、外側領域１６の屈折率と略同様とされている。こうして、それぞれのコア１１は、全体的にクラッド１２よりも高い屈折率とされている。
【００３４】
この内側領域１５の屈折率分布の形状は特に限定されないが、例えば、α乗分布とされる。このα乗分布は、屈折率ｎ（ｒ）が下記式１であらわされる分布である。
ｎ（ｒ）＝ｎ１［１−２Δ（ｒ／ａ）α］１／２ ・・・（１）
【００３５】
ただし、ｒは、内側領域１５の中心からの距離であり、ｎ１は、内側領域１５の中心での屈折率であり、Δは、外側領域１６に対する比屈折率差であり、ａは、α乗分布となる最外半径である。本実施形態のように内側領域１５全体の屈折率分布がα乗分布とされる場合、ａは、内側領域１５の半径に等しい。αの値としては、特に限定されないが、例えば、１．２〜１０程度とされ、１．５〜５とされることが、製造中にガラスの破損を防ぐ観点から好ましい。なお、内側領域１５がα乗分布とされる場合、ドーパントの偏在等により理想的なα乗分布からずれる場合があるが、全体として実効的にα乗分布となっていればよい。
【００３６】
内側領域１５の中心におけるクラッド１２に対する比屈折率差は、０．８５％〜３．５％であることが好ましく、さらに１．０〜１．９であることが、α乗状分布の屈折率分布を有するコアにおいて、本製造方法によって得たマルチコアファイバの接続特性やモード伝搬特性の観点から実用により適しているためより好ましい。また、外側クラッド１６のクラッド１２に対する比屈折率差は、０．３％〜１．０％であることが好ましい。
【００３７】
このような屈折率分布を有する内側領域１５は、ゲルマニウムが添加されたシリカガラスから成り、図１（Ｂ）に示す屈折率分布となるように、ゲルマニウムの濃度が分布している。外側領域１６は、ゲルマニウムが非添加のシリカガラスから成る。例えば、外側領域１６は、何らドーパントが添加されないピュアシリカガラス、或いは、コア１１の製造段階でシリカからＯＨ基を脱離させるために塩素が僅かに添加されたシリカガラスから成る。このような僅かな塩素の添加は、然程シリカガラスの屈折率を変動させない。外側領域１６が、ピュアシリカガラスや僅かに塩素が添加されたシリカガラスから成る場合、クラッド１２は、屈折率を低下させるドーパントが添加されたシリカガラスから成る。このような屈折率を低下させるドーパントとしては、例えば、フッ素を挙げることができる。
【００３８】
さらに、このマルチコアファイバ１０のそれぞれのコア１１の直径は、特に限定されるわけではないが、例えば、５μｍとされ、外側領域１６の厚さは、０．１μｍ以上とされ、より好ましくは、０．２μｍ以上とされる。また、内側領域１５の直径の、外側領域１６の外径に対する比率は、特に制限されないが、０．５〜０．９７とされることが好ましく、０．８〜０．９５とされることが実用的でありより好ましい。従って、コア１１の直径が、上記のように５μｍとされる場合、内側領域１５の直径は、特に限定されるわけではないが、例えば、４μｍ〜４．８μｍとされる。従って、外側領域１６の厚さの上限は、このような内側領域を確保できる厚さとされる。また、クラッド１２の直径は、特に限定されるわけではないが、例えば、１２５μｍとされる。
【００３９】
さらに、内側保護層１３及び外側保護層１４の材料としては、互いに異なる種類の紫外線硬化樹脂を挙げることができる。
【００４０】
このようなマルチコアファイバ１０によれば、それぞれのコア１１の外側領域１６は、内側領域１５の屈折率とクラッド１２の屈折率との間の屈折率を有する。従って、外側領域１６がないコアと比べて、コアを光が伝播する場合に、強度の弱い光がコアの中心から離れた位置まで広がる。つまり、コア１１の直径方向における光の強度分布が、より裾を引いた形状となる。このため、互いに隣り合うそれぞれのコア１１を伝播する光の電解分布の重なりを大きくすることができ、互いに隣り合うコア１１同士が強く結合することができる。つまり、マルチコアファイバ１０のそれぞれのコア１１と同じ中心間距離で外周領域がない複数のコアが互いに離間している場合のように、コア１１の中心間距離が大きい場合であっても、モード間の伝搬定数の差を大きくでき、互いに隣り合うコア１１同士が強く結合することができる。このように互いに隣り合うコア同士が強く結合しており、それぞれのコア同士が相関し合い、全体として、マルチモード伝送路とみなすことができる。従って、このようなマルチコアファイバ１０によれば、コア１１を伝播する光のそれぞれのモードに信号を重畳させるモード多重伝送を行うことができる。このようなモード多重伝送を用いる通信としては、例えば、ＭＩＭＯ（Multi-Input Multi-Output）通信を挙げることができる。なお、このようなマルチコアファイバ１０は、上記のように各モード間の伝搬定数の差が大きいので、一般的なＧＩ（Graded-Index）型のマルチモードファイバや、ＳＩ（Step-Index）型のマルチモードファイバと比較して、各モードの入出力部におけるモード合分波を容易に行うことができ、モード多重伝送により適している。さらに、マルチコアファイバ１０によれば、外側領域がないコアの外周面同士が接している場合と比較して、互いに隣り合うそれぞれのコアを伝播する光を個別に容易に取り出すことができる。このようにして上記のようなモード多重伝送を行う場合に、外側領域１６がないコアの外周面同士が接している場合と比べて、それぞれのコアを伝播する光を容易に個別に取り出して、モード分離を容易に行うことができる。
【００４１】
次に、マルチコアファイバ１０の製造方法について説明する。
【００４２】
（第１の製造方法）
まず、マルチコアファイバ１０の第１の製造方法について、説明する。第１の製造方法は、結合型マルチコアファイバ用母材（以下、プリフォーム）を製造したのち、製造されたプリフォームを線引きすることで、マルチコアファイバを製造するものである。
【００４３】
図２は、図１のマルチコアファイバを製造するためのプリフォームの長手方向に垂直な断面の様子を示す図である。図２に示すように、プリフォーム１０Ｐは、略円柱状の形状をしており、それぞれのコア１１となる複数のロッド状のコアガラス体１１Ｐと、コアガラス体１１Ｐを囲みクラッド１２となるクラッドガラス体１２Ｐとから構成されている。コアガラス体１１Ｐは、内側領域１５Ｐと内側領域１５Ｐを囲む外側領域１６Ｐとから構成される。このプリフォーム１０Ｐの断面の構造は、内側保護層１３及び外側保護層１４を除くマルチコアファイバ１０の断面の構造と略相似の関係とされる。このようなプリフォーム１０Ｐが、後述の様に線引きされ、被覆されることにより、図１に示すマルチコアファイバ１０となる。
【００４４】
図３は、図２にプリフォーム１０Ｐの製造工程、及び、図１のマルチコアファイバの第１の製造工程を示すフローチャートである。図３に示すように、プリフォーム１０Ｐの製造方法の工程は、コアガラス体及びクラッドガラス体を配置する配置工程Ｐ１と、コアガラス体とクラッドガラス体との間の隙間を潰すコラプス工程Ｐ２とを備える。そして、マルチコアファイバ１０の製造方法は、このようにして製造されたプリフォーム１０Ｐを線引きする線引工程Ｐ３を更に備える。
【００４５】
＜配置工程Ｐ１＞
図４は、コアガラス体及びクラッドガラス体を配置した様子を示す図である。配置工程Ｐ１においては、まず、図４に示すコアガラス体１１Ｒを複数本準備する。コアガラス体１１Ｒは、図２に示すコアガラス体１１Ｐとなるガラス体であり、最終的に図１に示すマルチコアファイバ１０のそれぞれのコア１１となるガラス体である。従って、コアガラス体１１Ｒは、コア１１の数と同じ数だけ準備する。また、それぞれのコアガラス体１１Ｒは、ロッド状とされており、図２に示すコアガラス体１１Ｐと略同様の形状・大きさとされる。さらに、それぞれのコアガラス体１１Ｒは、コア１１の内側領域１５を構成する材料と同様の材料から成る内側領域１５Ｒと、内側領域１５Ｒを囲み、コア１１の外側領域１６と同様の材料から成り、所定の厚さの外側領域１６Ｒとから成る。従って、本実施形態においては、内側領域１５Ｐは、屈折率がα乗分布となるようにゲルマニウムが添加されている。この外側領域１６Ｒの所定の厚さは、内側領域１５Ｒが確保でき、さらに、後述のように、加熱時において、内側領域１５Ｒに添加されるゲルマニウムの揮発が防止される限りにおいて、特に制限されないが、０．１ｍｍ以上とされ、０．２ｍｍ以上とされることがより好ましい。
【００４６】
また、コアガラス体１１Ｒの準備と共に、クラッドガラス体を準備する。準備するクラッドガラス体は、複数のロッド状のクラッドガラス体１２Ｒと、１つの管状のクラッドガラス体１２Ｔとされる。これらのクラッドガラス体１２Ｒ，１２Ｔは、図２に示すクラッドガラス体１２Ｐとなるガラス体であり、最終的に図１に示すマルチコアファイバ１０のそれぞれのクラッド１２と成るガラス体であるため、クラッドガラス体１２Ｒ，１２Ｔの材料は、上述のクラッド１２と同様の材料とされる。
【００４７】
次に、管状のクラッドガラス体１２Ｔの貫通孔内に複数のコアガラス体１１Ｒ、及び、複数のクラッドガラス体１２Ｒを配置する。具体的には、互いに隣り合うコアガラス体１１Ｒの外周面同士が互いに接するようにして、複数のコアガラス体１１Ｒが横一列になるように、それぞれのコアガラス体１１Ｒを配置すると共に、横一列のコアガラス体１１Ｒが複数のクラッドガラス体１２Ｒにより囲まれるように、それぞれのクラッドガラス体１２Ｒを配置する。なお、特に図示しないが、太さの異なるクラッドガラス体１２Ｒを準備して、配置することが、クラッドガラス体１２Ｔの貫通孔内の隙間を低減することができる観点から好ましい。
【００４８】
こうして、図４に示すように、コアガラス体１１Ｒとクラッドガラス体１２Ｒ，１２Ｔが配置された状態となる。
【００４９】
＜コラプス工程Ｐ２＞
次に、配置されたコアガラス体１１Ｒ、及び、クラッドガラス体１２Ｒ，１２Ｔを加熱してコラプスする。すなわち、コアガラス体１１Ｒとクラッドガラス体１２Ｒとの間の空間といった、クラッドガラス体１２Ｔの貫通孔内の空間を潰して、コアガラス体１１Ｒとクラッドガラス体１２Ｒ，１２Ｔとを一体化する。こうして、コアガラス体１１Ｒは、然程変形せずに図２に示すコアガラス体１１Ｐとなり、クラッドガラス体１２Ｒ，１２Ｔは、図２に示すクラッドガラス体１２Ｐとなる。
【００５０】
なお、ガラス体の表面に、ゲルマニウムが分布している場合、このゲルマニウムは揮発する性質を有するが、コアガラス体１１Ｒにおける所定の厚さの外側領域１６Ｒの材料は、上述のようにコア１１の材料と同様とされるため、ゲルマニウムが非添加とされ、コアガラス体１１Ｒが加熱される本工程において、コアガラス体１１Ｒからゲルマニウムの揮発に起因するガスの発生が防止されている。また、本実施形態においては、内側領域１５Ｐの屈折率がα乗分布とされるため、内側領域１５Ｐにおける外周側に添加されるゲルマニウムは、低い濃度とされる。従って、外周領域１６の所定の厚さが小さい場合であっても、ゲルマニウムの揮発に起因するガスの発生が防止されている。
【００５１】
こうして、図２に示すプリフォーム１０Ｐを得る。
【００５２】
＜線引工程Ｐ３＞
図５は、線引工程Ｐ３の様子を示す図である。
【００５３】
まず、線引工程Ｐ３を行う準備段階として、配置工程Ｐ１、コラプス工程Ｐ２により製造されたプリフォーム１０Ｐを紡糸炉１１０に設置する。そして、紡糸炉１１０の加熱部１１１を発熱させて、プリフォーム１０Ｐを加熱する。このときプリフォーム１０Ｐの下端は、例えば２０００℃に加熱され溶融状態となる。そして、プリフォーム１０Ｐからガラスが溶融して、ガラスが線引きされる。そして、線引きされた溶融状態のガラスは、紡糸炉１１０から出ると、すぐに固化して、コアガラス体１１Ｐがコア１１となり、クラッドガラス体１２Ｐがクラッド１２となることで、複数のコア１１とクラッド１２とから構成されるマルチコアファイバとなる。その後、このマルチコアファイバは、冷却装置１２０を通過して、適切な温度まで冷却される。冷却装置１２０に入る際、マルチコアファイバの温度は、例えば１８００℃程度であるが、冷却装置１２０を出る際には、マルチコアファイバの温度は、例えば４０℃〜５０℃となる。
【００５４】
冷却装置１２０から出たマルチコアファイバは、内側保護層１３となる紫外線硬化性樹脂が入ったコーティング装置１３１を通過し、この紫外線硬化性樹脂で被覆される。更に紫外線照射装置１３２を通過し、紫外線が照射されることで、紫外線硬化性樹脂が硬化して内側保護層１３が形成される。次にマルチコアファイバは、外側保護層１４となる紫外線硬化性樹脂が入ったコーティング装置１３３を通過し、この紫外線硬化性樹脂で被覆される。更に紫外線照射装置１３４を通過し、紫外線が照射されることで、紫外線硬化性樹脂が硬化して外側保護層１４が形成され、図１に示すマルチコアファイバ１０となる。
【００５５】
そして、マルチコアファイバ１０は、ターンプーリー１４１により方向が変換され、リール１４２により巻取られる。
【００５６】
こうして図１に示すマルチコアファイバ１０が製造される。
【００５７】
以上説明したように、本実施形態の第１の製造方法によるプリフォーム１０Ｐの製造方法によれば、コアガラス体１１Ｒは、コアガラス体１１Ｒの外側領域１６Ｒにゲルマニウムが添加されないため、コラプス工程Ｐ２においてコアガラス体１１Ｒが加熱されても、コアガラス体１１Ｒからゲルマニウムの揮発によるガスが生じることを防止することができる。従って、製造されたプリフォーム１０Ｐのコアガラス体１１Ｐとクラッドガラス体１２Ｐとの間に、ゲルマニウムの揮発ガスに起因する気泡が生じることを防止することができる。
【００５８】
そして、このプリフォーム１０Ｐを用いるマルチコアファイバ１０の製造法によれば、コアガラス体１１Ｐとクラッドガラス体１２Ｐとの間に気泡が生じることが防止されたプリフォーム１０Ｐを線引きするので、コア１１とクラッド１２との間に生じる気泡が防止された、信頼性の高いマルチコアファイバ１０を製造することができる。
【００５９】
（第２の製造方法）
次に、マルチコアファイバ１０の第２の製造方法について、説明する。第２の製造方法は、プリフォーム１０Ｐを製造せずに、マルチコアファイバ１０を製造する点において、第１の製造方法と異なる。
【００６０】
第２の製造方法においては、第１の製造方法と同様にして、配置工程を行う。つまり、第１の製造方法と同様のコアガラス体１１Ｒ、及び、クラッドガラス体１２Ｒ、１２Ｔを準備し、第１の製造方法と同様にして、コアガラス体１１Ｒ、及び、クラッドガラス体１２Ｒ、１２Ｔを配置する。こうして、図４に示すように、コアガラス体１１Ｒ、及び、クラッドガラス体１２Ｒ、１２Ｔが配置された状態となる。
【００６１】
そして、第２の製造方法においては、配置されたコアガラス体１１Ｒ、及び、クラッドガラス体１２Ｒ、１２Ｔの位置が互いにずれないようにして、これらを紡糸炉に設置する。つまり、図５において、プリフォーム１０Ｐの代わりに図４に示すように配置されたコアガラス体１１Ｒ、及び、クラッドガラス体１２Ｒ、１２Ｔを紡糸炉１１０に設置する。
【００６２】
そして、紡糸炉１１０の加熱部１１１を発熱させて、コアガラス体１１Ｒ、及び、クラッドガラス体１２Ｒ、１２Ｔを加熱する。この熱により、コアガラス体１１Ｒとクラッドガラス体１２Ｒとの間の隙間といったクラッドガラス体１２Ｔの貫通孔内の空間を潰しながら線引きする。このとき、第１の製造方法と同様に、コアガラス体１１Ｒにおける所定の厚さの外側領域１６Ｒには、ゲルマニウムが非添加とされるため、コアガラス体１１Ｒが加熱されて、溶融するときに、コアガラス体１１Ｒからゲルマニウムの揮発に起因するガスの発生が防止されている。
【００６３】
そして、線引きされた溶融状態のガラスは、第１の製造方法と同様にして、マルチコアファイバ１０とされ、リール１４２により巻取られる。こうして図１に示すマルチコアファイバ１０が製造される。
【００６４】
以上説明したように、本実施形態の第２の製造方法によるマルチコアファイバ１０の製造方法によれば、線引時にコアガラス体１１Ｒが加熱されても、コアガラス体１１Ｒからゲルマニウムの揮発によるガスが生じることを防止することができる。従って、コア１１とクラッド１２との間に、ゲルマニウムの揮発ガスに起因する気泡が生じることを防止することができ、信頼性の高いマルチコアファイバ１０を製造することができる。
【００６５】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について図６〜図８を参照して詳細に説明する。なお、第１実施形態と同一又は同等の構成要素については、特に説明する場合を除き、同一の参照符号を付して重複する説明は省略する。
【００６６】
図６は、本発明の第２実施形態に係る結合型マルチコアファイバ（以下マルチコアファイバと呼ぶ）の様子を示す図である。具体的には、図６（Ａ）は、本実施形態に係るマルチコアファイバの長手方向に垂直な断面図であり、図６（Ｂ）は、図６（Ａ）のＢ−Ｂ線における屈折率分布の様子を示す図である。
【００６７】
図６（Ａ）に示すように、本実施形態のマルチコアファイバ２０は、複数のコア２１と、第１実施形態のマルチコアファイバにおけるクラッド１２と同様の形状・材料から成るクラッド２２と、第１実施形態の内側保護層１３及び外側保護層１４と同様の形状・材料から成る内側保護層２３及び外側保護層２４とを備える。
【００６８】
それぞれのコア２１は、第１実施形態の複数のコア１１と同様にして、クラッド１２の径方向に沿って、直線状に配置されると共に、互いに隣り合うコア２１同士の外周面が互いに接している。そして、それぞれのコア１１の直径が、互いに略等しくされている。
【００６９】
それぞれのコア２１は、全体の屈折率が均一とされ、二層構造となっていない点において、第１実施形態のコア１１と異なる。また、図６（Ｂ）に示すように、本実施形態のコア２１の屈折率は、クラッド２２の屈折率よりも高くされている。このコア２１の材料は、第１実施形態のコア１１の外側領域１６と同様の材料とされる。つまり、本実施形態のコア２１は、特に外側領域と内側領域の境界があるわけではないが、外側領域を含んで、コア２１全体が、ゲルマニウムが非添加の材料から成る。別言すれば、本実施形態のコア２１は、特に外側領域と内側領域の境界があるわけではないが、外側領域と内側領域とが同じ材料から構成されて、同じ屈折率を有すると考えることができる。
【００７０】
このようなマルチコアファイバ２０は、コア２１が互いに接しているため、互いに隣り合うコア２１同士が強く結合しており、それぞれのコア２１同士が相関し合い、全体として、マルチモード伝送路とみなすことができる。従って、このようなマルチコアファイバ２０によれば、第１実施形態のマルチコアファイバ１０と同様にして、コア１１を伝播する光のそれぞれのモードに信号を重畳させるモード多重伝送を行うことができる。ただし、モード多重伝送を行う際に、第１実施形態のように、コアの外側領域が、内側領域の屈折率とクラッドの屈折率との間の屈折率を有する方が、モード分離を容易に行うことができる。
【００７１】
次に、マルチコアファイバ２０の製造方法について説明する。
【００７２】
（第１の製造方法）
本実施形態においても、第１の製造方法は、結合型マルチコアファイバ用母材（以下、プリフォーム）を製造したのち、製造されたプリフォームを線引きすることで、マルチコアファイバを製造するものである。従って、本実施形態の第１の製造方法は、図３に示す工程と同様の工程を備える。
【００７３】
＜配置工程Ｐ１＞
図７は、図６（Ａ）のマルチコアファイバを製造するためのプリフォームの長手方向に垂直な断面の様子を示す図である。図６に示すように、プリフォーム２０Ｐは、それぞれのコア２１となる複数のロッド状のコアガラス体２１Ｐと、コアガラス体２１Ｐを囲み、クラッド２２となるクラッドガラス体２２Ｐとから構成されている。このクラッドガラス体２２Ｐは、第１実施形態におけるプリフォーム１０Ｐにおけるクラッドガラス体１２Ｐと同様の構成とされる。また、プリフォーム２０Ｐの断面の構造は、内側保護層２３及び外側保護層２４を除くマルチコアファイバ１０の断面の構造と略相似の関係とされる。
【００７４】
本実施形態においても、まず、第１実施形態の第１の製造方法における配置工程Ｐ１と同様にして、配置工程を行う。図８は、コアガラス体及びクラッドガラス体を配置した様子を示す図である。本実施形態においては、コア２１と同様の材料からなコアガラス体２１Ｒをコア２１の数と同じ数だけ準備する。つまり、特に外側領域と内側領域の境界があるわけではないが、所定の厚さの外側領域を含んで、全体が、ゲルマニウムが非添加の材料から成るコアガラス体２１Ｒを準備する。また、第１実施形態の第１の製造方法のクラッドガラス体１２Ｒ、１２Ｔと同様の、クラッドガラス体２２Ｒ、２２Ｔを準備する。
【００７５】
そして、第１の製造方法と同様にして、互いに隣り合うコアガラス体１１Ｒの外周面同士が互いに接するようにして、クラッドガラス体２２Ｔの貫通孔内に、複数のコアガラス体２１Ｒが横一列になるように、それぞれのコアガラス体２１Ｒを配置すると共に、横一列のコアガラス体２１Ｒが複数のクラッドガラス体２２Ｒにより囲まれるように、それぞれのクラッドガラス体２２Ｒを配置する。
【００７６】
こうして、図８に示すように、コアガラス体２１Ｒとクラッドガラス体２２Ｒ，２２Ｔが配置された状態となる。
【００７７】
＜コラプス工程Ｐ２＞
次に、第１実施形態の第１の製造方法と同様にして、コラプス工程Ｐ２を行う。このコラプス工程Ｐ２により、コアガラス体２１Ｒとクラッドガラス体２２Ｒとの間の空間といった、クラッドガラス体２２Ｔの貫通孔内の空間が潰され、コアガラス体２１Ｒとクラッドガラス体２２Ｒ，２２Ｔとが一体化される。こうして、コアガラス体２１Ｒがコアガラス体２１Ｐとなり、クラッドガラス体２２Ｒ，２２Ｔが、クラッドガラス体１２Ｐとなり、図７に示すプリフォームを得る。
【００７８】
なお、コアガラス体２１Ｒは、外側領域を含んで、全体が、ゲルマニウムが非添加の材料から成る。別言すれば、コアガラス体２１Ｒは、特に外側領域と内側領域の境界があるわけではないが、外側領域と内側領域とが、それぞれ同じゲルマニウムが非添加の材料から成る。従って、コアガラス体２１Ｒが加熱される本工程において、コアガラス体１１Ｒからゲルマニウムの揮発に起因するガスの発生が防止されている。
【００７９】
＜線引工程Ｐ３＞
次に、第１実施形態の第１の製造方法と同様にして線引工程を行う。
【００８０】
こうして図６に示すマルチコアファイバ２０が製造される。
【００８１】
以上説明したように、本実施形態の第１の製造方法によるプリフォーム２０Ｐの製造方法によれば、コアガラス体２１Ｒは、特に内周領域と外周領域との境界があるわけではないが、外周領域を含んで、全体にゲルマニウムが添加されない。従って、製造されたプリフォーム２０Ｐのコアガラス体２１Ｐとクラッドガラス体２２Ｐとの間に、ゲルマニウムの揮発ガスに起因する気泡が生じることを防止することができる。
【００８２】
このため、プリフォーム２０Ｐが線引きすることで、コア２１とクラッド２２との間に生じる気泡が防止された、信頼性の高いマルチコアファイバ２０を製造することができる。
【００８３】
（第２の製造方法）
次に、マルチコアファイバ２０の第２の製造方法について、説明する。本実施形態の第２の製造方法は、第１実施形態の第２の製造方法と同様にして、プリフォーム２０Ｐを製造せずに、マルチコアファイバ２０を製造するものである。
【００８４】
本実施形態の第２の製造方法では、本実施形態の第１の製造方法と同様にして、配置工程を行う。つまり、本実施形態の第１の製造方法と同様のコアガラス体２１Ｒ、及び、クラッドガラス体２２Ｒ、２２Ｔを準備し、第１の製造方法と同様にして、コアガラス体２１Ｒ、及び、クラッドガラス体２２Ｒ、２２Ｔを配置する。こうして、図８に示すように、コアガラス体２１Ｒ、及び、クラッドガラス体２２Ｒ、２２Ｔが配置された状態となる。
【００８５】
次に、第１実施形態の第２の製造方法と同様にして、配置されたコアガラス体２１Ｒ、及び、クラッドガラス体２２Ｒ、２２Ｔを紡糸炉１１０に設置し、線引工程を行い、図６に示すマルチコアファイバ２０が製造される。
【００８６】
このとき、本実施形態の第１の製造方法と同様に、コアガラス体２１Ｒは、外側領域を含んで、コアガラス体２１Ｒ全体が、ゲルマニウムが非添加とされるため、コアガラス体２１Ｒが加熱されて、溶融するときに、コアガラス体２１Ｒからゲルマニウムの揮発に起因するガスの発生が防止されている。
【００８７】
従って、本実施形態の第２の製造方法によるマルチコアファイバ１０の製造方法によれば、コア２１とクラッド２２との間に、ゲルマニウムの揮発ガスに起因する気泡が生じることを防止することができ、信頼性の高いマルチコアファイバ２０を製造することができる。
【００８８】
以上、本発明について、第１、第２実施形態を例に説明したが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００８９】
例えば、第１実施形態のコア１１の外側領域１６や、第２実施形態のコア２１の材料は、ゲルマニウムが非添加のシリカガラスである限りにおいて、他のドーパントが含まれていても良い。例えば、ドーパントとして、アルミニウムやリンが添加されても良い。この場合、第１実施形態の内側領域１５は、ゲルマニウムの量が調整され、図１（Ｂ）に示す屈折率分布となるようにすればよい。さらに、第１実施形態のコア１１の外側領域１６や、第２実施形態のコア２１にアルミニウムやリンが添加される場合においては、クラッド１２、２２は、クラッド２２の屈折率が、外側領域１６や、コア２１の屈折率よりも低い限りにおいて、ピュアシリカガラスや微量の塩素が添加されたシリカガラスであっても良い。
【００９０】
また、第１実施形態において、内側領域は、屈折率分布がα乗分布とされたが、本発明はこれに限定されず、例えば、内側領域１５の屈折率が、外側領域１６の屈折率よりも高く、一定の屈折率分布とされても良い。この場合、例えば、内側領域１５の材料としては、ゲルマニウムが均一に添加されたシリカガラスを挙げることができる。さらに、第１実施形態において、第２実施形態のように内側領域１５の屈折率と外側領域１６の屈折率とを同じにしても良い。このようにするには、例えば、外側領域１６にアルミニウムやリンを加えて、内側領域１５に添加されるゲルマニウムの量を調整すればよい。
【００９１】
また、第１、第２実施形態においては、複数のコア１１、２１が横一列に直線状に配置された。しかし、本発明はこれに限らず、コアが他の配列となっていても良い。例えば、マルチコアファイバの断面において、複数のコアが縦３列、横３行となるようにして、互いに隣り合うマルチコアファイバの外周面同士が接触して、配置されても良い。或いは、クラッドの中心に１つのコアが配置されると共に、この１つのコアに接触して、この１つのコアを囲むように６つのコアが配置されても良い。また、第１、第２実施形態においては、コアの数が５つのマルチコアファイバを例に説明したが、コアの数は、２つから４つ、或いは、５つ以上としても良い。
【００９２】
また、クラッド１２、２２が二層の構造となっていても良い。この場合、例えば、クラッドの内側の領域が、フッ素が添加されたシリカガラスから成り、クラッドの外側の領域が、ピュアシリカガラスや微量の塩素が添加されたシリカガラスから成るものとすることが好ましい。これは、マルチコアファイバの破断強度は、クラッドの外側の表面の強度に依存するため、クラッドの外側の領域に強度の高いピュアシリカガラスや微量の塩素が添加されたシリカガラス使用することにより、全体として、マルチコアファイバの強度を高くすることができるためである。この場合、第１、第２実施形態において、管状のクラッドガラス体１２Ｔ，２２Ｔをピュアシリカガラスや微量の塩素が添加されたシリカガラスから構成すればよい。
【００９３】
また、上記実施形態においては、それぞれのコア１１、２１の直径・屈折率は、互いに等しいものとしたが、本発明においては、それぞれのコア１１、２１の直径・屈折率は、互いに異なっていても良い。ただし、それぞれのコア１１、２１の直径・屈折率は、それぞれのコア１１、２１同士の結合を強くする観点から、互いに等しい直径であることが好ましい。また、それぞれのコア１１、２１の直径・屈折率が互いに異なる場合であっても、それぞれのコアの光の導波特性が互いに等しくされることが、それぞれのコア１１、２１同士の結合を強くする観点から好ましい。
【実施例】
【００９４】
以下、実施例及び比較例を挙げて本発明の内容をより具体的に説明するが、本発明はこれに限定されるものでは無い。
【００９５】
（実施例１）
第２実施形態の第２の製造方法と同様にして、マルチコアファイバを製造した。準備したコアガラス体は、数を５つとし、直径を６ｍｍとし、材料を、微量の塩素が添加されたシリカガラスとした。また、コアガラス体を囲む複数のクラッドガラス体の材料として、フッ素が添加されたシリカガラスを用いて、外側領域に対する比屈折率差を−０．４％とした。このようなコアガラス体を図８と同様にして配置し、線引きを行って、クラッドの直径が約１８０μｍであり、それぞれのコアの直径が約８μｍのマルチコアファイバを製造した。
【００９６】
製造されたマルチコアファイバにおいては、コアとクラッドとの間に、特に気泡が確認されなかった。
【００９７】
（実施例２）
第１実施形態の第２の製造方法と同様にして、マルチコアファイバを製造した。準備したコアガラス体は、数を４つとし、直径を５ｍｍとした。また、コアガラス体の内側領域の直径を４．８５ｍｍとし、外側領域の厚さを０．１５ｍｍとして、コアガラス体の直径に対する外側領域の厚さの比率を約０．０３とした。さらに、外側領域の材料を微量の塩素が添加されたシリカガラスとして、内側領域の材料をゲルマニウムが添加されたシリカガラスとして、このゲルマニウムに濃度分布を持たせて、屈折率がαが約３のα乗分布となるようにした。内側領域の中心（コアの中心）の外側領域に対する比屈折率差を１．１％とした。また、コアガラス体を囲む複数のクラッドガラス体の材料として、にフッ素が添加されたシリカガラスを用いて、外側領域に対する比屈折率差を−０．４％とした。さらに、管状のクラッドガラス体の材料として、ピュアシリカガラスを用いた。
【００９８】
このようなコアガラス体を図４と同様にして配置し、線引きを行って、クラッドのフッ素が添加された領域の直径が約８０μｍであり、クラッドの最外の直径が１２５μｍであり、それぞれのコアの直径が約５μｍのマルチコアファイバを製造した。
【００９９】
製造されたマルチコアファイバにおいては、コアとクラッドとの間に、特に気泡が確認されなかった。
【０１００】
（実施例３）
実施例２と略同様にしてマルチコアファイバを製造した。ただし、実施例２と次の点を変えた。すなわち、それぞれのコアガラス体の直径を２．８ｍｍとし、コアガラス体の内側領域の直径を２．６ｍｍとし、外側領域の厚さを０．２ｍｍとして、コアの直径に対する外側領域の厚さの比率を約０．０７とした。さらに、コアガラス体は、屈折率がαが約２．５のα乗分布となるようにした。また、内側領域の中心（コアの中心）の外側領域に対する比屈折率差を２．６％とした。また、コアを囲む複数のクラッドガラス体の外側領域に対する比屈折率差を−０．７％とした。さらに、管状のクラッドガラス体の材料として、ピュアシリカガラスを用いた。
【０１０１】
そして、実施例２と同様にして線引を行い、クラッドのフッ素が添加された領域の直径が約８０μｍであり、クラッドの最外の直径が１２５μｍであり、それぞれのコアの直径が約４μｍのマルチコアファイバを製造した。
【０１０２】
製造されたマルチコアファイバにおいては、コアとクラッドとの間に、特に気泡が確認されなかった。
【０１０３】
（比較例）
コアガラス体の材料をゲルマニウムが、１０ｍｏｌ％含まれたシリカガラスを用い、クラッドガラス体を微量の塩素が添加されたシリカガラスとしたこと以外は、実施例１と同様にしてマルチコアファイバを製造した。
【０１０４】
製造されたマルチコアファイバにおいては、コアとクラッドとの間に、複数の気泡が確認された。また、製造したファイバの長手方向において気泡のある箇所を除去し気泡の無い箇所のみの抽出を試みたが、連続して５０ｍ以上の気泡が無いマルチコアファイバを得ることはできなかった。この気泡は、線引きを行う際、コアガラス体の表面付近のゲルマニウムが揮発することで生じたものと考えられる。
【０１０５】
以上の結果から、コアとなるコアガラス体における少なくとも外側領域がゲルマニウムが非添加のシリカガラスから成る場合、製造されるマルチコアファイバのコアとクラッドとの間に気泡が生じないことが分かった。これは、コアガラス体が加熱される際、ゲルマニウムの揮発に起因するガスの発生が防止されたためと考えられる。
【産業上の利用可能性】
【０１０６】
以上説明したように、本発明によれば、コアとクラッドとの間に気泡が生じることが防止された信頼性の高い結合型マルチコアファイバを製造可能な結合型マルチコアファイバ用母材の製造方法、結合型マルチコアファイバの製造方法、及び、結合型マルチコアファイバが提供される。
【符号の説明】
【０１０７】
１０，２０・・・（結合型）マルチコアファイバ
１０Ｐ，２０Ｐ・・・結合型マルチコアファイバ用母材（プリフォーム）
１１，２１・・・コア
１１Ｐ，１１Ｒ，２１Ｐ，２１Ｒ・・・コアガラス体
１２，２２・・・クラッド
１２Ｐ，１２Ｒ，１２Ｔ，２２Ｐ，２２Ｒ，２２Ｔ・・・クラッドガラス体
１３，２３・・・内側保護層
１４，２４・・・外側保護層
１５・・・内側領域
１５Ｐ，１５Ｒ・・・内側領域
１６・・・外側領域
１６Ｐ，１６Ｒ・・・外側領域
１１０・・・紡糸炉
１１１・・・加熱部
１２０・・・冷却装置
１３１・・・コーティング装置
１３２・・・紫外線照射装置
１３３・・・コーティング装置
１３４・・・紫外線照射装置
１４１・・・ターンプーリー
１４２・・・リール
Ｐ１・・・配置工程
Ｐ２・・・コラプス工程
Ｐ３・・・線引工程
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに隣り合うコアの外周面同士が互いに接する複数のコアを備える結合型マルチコアファイバを製造するための結合型マルチコアファイバ用母材の製造方法であって、
前記複数のコアとなる複数のコアガラス体がクラッドガラス体により囲まれると共に、互いに隣り合う前記コアガラス体の外周面同士が互いに接するように、前記複数のコアガラス体、及び、前記クラッドガラス体を配置する配置工程と、
前記コアガラス体と前記クラッドガラス体との間の隙間を潰すコラプス工程とを備え、
それぞれの前記コアガラス体の外周面から所定の厚さの外側領域は、ゲルマニウムが非添加とされるシリカガラスから成り、前記クラッドガラス体は、前記コアガラス体の前記外側領域よりも屈折率が低いシリカガラスから成る
ことを特徴とする結合型マルチコアファイバ用母材の製造方法。
【請求項２】
前記コアガラス体の前記外側領域は、ピュアシリカガラス、或いは、塩素が添加されたシリカガラスから成る
ことを特徴とする請求項１に記載の結合型マルチコアファイバ用母材の製造方法。
【請求項３】
それぞれの前記コアガラス体は、前記外側領域で囲まれる領域に、ゲルマニウムが添加されるシリカガラスから成る内側領域を有する
ことを特徴とする請求項１または２に記載の結合型マルチコアファイバ用母材の製造方法。
【請求項４】
それぞれの前記コアガラス体は、ゲルマニウムが非添加とされるシリカガラスのみから成る
ことを特徴とする請求項１に記載の結合型マルチコアファイバ用母材の製造方法。
【請求項５】
それぞれの前記コアガラス体は、ピュアシリカガラス、或いは、塩素が添加されたシリカガラスのみから成る
ことを特徴とする請求項４に記載の結合型マルチコアファイバ用母材の製造方法。
【請求項６】
請求項１から５に記載の結合型マルチコアファイバ用母材の製造方法により製造される結合型マルチコアファイバ用母材を線引きする線引工程を備えることを特徴とする結合型マルチコアファイバの製造方法。
【請求項７】
互いに隣り合うコアの外周面同士が互いに接する複数のコアを備える結合型マルチコアファイバの製造方法であって、
前記複数のコアとなる複数のコアガラス体がクラッドガラス体により囲まれると共に、互いに隣り合う前記コアガラス体の外周面同士が互いに接するように、前記複数のコアガラス体、及び、前記クラッドガラス体を配置する配置工程と、
前記コアガラス体と前記クラッドガラス体との間の隙間を潰しながら線引きする線引工程とを備え、
それぞれの前記コアガラス体の外周面から所定の厚さの外側領域は、ゲルマニウムが非添加とされるシリカガラスから成り、前記クラッドガラス体は、前記コアガラス体の前記外側領域よりも屈折率が低いシリカガラスから成る
ことを特徴とする結合型マルチコアファイバの製造方法。
【請求項８】
前記コアガラス体の前記外側領域は、ピュアシリカガラス、或いは、塩素が添加されたシリカガラスから成る
ことを特徴とする請求項７に記載の結合型マルチコアファイバの製造方法。
【請求項９】
それぞれの前記コアガラス体は、前記外側領域で囲まれる領域に、ゲルマニウムが添加されるシリカガラスから成る内側領域を有する
ことを特徴とする請求項７または８に記載の結合型マルチコアファイバの製造方法。
【請求項１０】
それぞれの前記コアガラス体は、ゲルマニウムが非添加とされるシリカガラスのみから成る
ことを特徴とする請求項７に記載の結合型マルチコアファイバ用母材の製造方法。
【請求項１１】
それぞれの前記コアガラス体は、ピュアシリカガラス、或いは、塩素が添加されたシリカガラスのみから成る
ことを特徴とする請求項１０に記載の結合型マルチコアファイバ用母材の製造方法。
【請求項１２】
互いに隣り合うコアの外周面同士が互いに接する複数のコアを備える結合型マルチコアファイバであって、
それぞれの前記コアの外周面から所定の厚さの外側領域は、ゲルマニウムが非添加とされるシリカガラスから成り、
前記コアを囲むクラッドは、前記コアの外側領域よりも屈折率が低いシリカガラスから成る
ことを特徴とする結合型マルチコアファイバ。
【請求項１３】
前記外側領域は、ピュアシリカガラス、或いは、塩素が添加されたシリカガラスから成る
ことを特徴とする請求項１２に記載の結合型マルチコアファイバ。
【請求項１４】
それぞれの前記コアは、前記外側領域で囲まれる領域に、ゲルマニウムが添加されるシリカガラスから成る内側領域を有する
ことを特徴とする請求項１２または１３に記載の結合型マルチコアファイバ。
【請求項１５】
それぞれの前記コアは、ゲルマニウムが非添加とされるシリカガラスのみから成る
ことを特徴とする請求項１２に記載の結合型マルチコアファイバ。
【請求項１６】
それぞれの前記コアは、ピュアシリカガラス、或いは、塩素が添加されたシリカガラスのみから成る
ことを特徴とする請求項１５に記載の結合型マルチコアファイバ。
【請求項１】
互いに隣り合うコアの外周面同士が互いに接する複数のコアを備える結合型マルチコアファイバを製造するための結合型マルチコアファイバ用母材の製造方法であって、
前記複数のコアとなる複数のコアガラス体がクラッドガラス体により囲まれると共に、互いに隣り合う前記コアガラス体の外周面同士が互いに接するように、前記複数のコアガラス体、及び、前記クラッドガラス体を配置する配置工程と、
前記コアガラス体と前記クラッドガラス体との間の隙間を潰すコラプス工程とを備え、
それぞれの前記コアガラス体の外周面から所定の厚さの外側領域は、ゲルマニウムが非添加とされるシリカガラスから成り、前記クラッドガラス体は、前記コアガラス体の前記外側領域よりも屈折率が低いシリカガラスから成る
ことを特徴とする結合型マルチコアファイバ用母材の製造方法。
【請求項２】
前記コアガラス体の前記外側領域は、ピュアシリカガラス、或いは、塩素が添加されたシリカガラスから成る
ことを特徴とする請求項１に記載の結合型マルチコアファイバ用母材の製造方法。
【請求項３】
それぞれの前記コアガラス体は、前記外側領域で囲まれる領域に、ゲルマニウムが添加されるシリカガラスから成る内側領域を有する
ことを特徴とする請求項１または２に記載の結合型マルチコアファイバ用母材の製造方法。
【請求項４】
それぞれの前記コアガラス体は、ゲルマニウムが非添加とされるシリカガラスのみから成る
ことを特徴とする請求項１に記載の結合型マルチコアファイバ用母材の製造方法。
【請求項５】
それぞれの前記コアガラス体は、ピュアシリカガラス、或いは、塩素が添加されたシリカガラスのみから成る
ことを特徴とする請求項４に記載の結合型マルチコアファイバ用母材の製造方法。
【請求項６】
請求項１から５に記載の結合型マルチコアファイバ用母材の製造方法により製造される結合型マルチコアファイバ用母材を線引きする線引工程を備えることを特徴とする結合型マルチコアファイバの製造方法。
【請求項７】
互いに隣り合うコアの外周面同士が互いに接する複数のコアを備える結合型マルチコアファイバの製造方法であって、
前記複数のコアとなる複数のコアガラス体がクラッドガラス体により囲まれると共に、互いに隣り合う前記コアガラス体の外周面同士が互いに接するように、前記複数のコアガラス体、及び、前記クラッドガラス体を配置する配置工程と、
前記コアガラス体と前記クラッドガラス体との間の隙間を潰しながら線引きする線引工程とを備え、
それぞれの前記コアガラス体の外周面から所定の厚さの外側領域は、ゲルマニウムが非添加とされるシリカガラスから成り、前記クラッドガラス体は、前記コアガラス体の前記外側領域よりも屈折率が低いシリカガラスから成る
ことを特徴とする結合型マルチコアファイバの製造方法。
【請求項８】
前記コアガラス体の前記外側領域は、ピュアシリカガラス、或いは、塩素が添加されたシリカガラスから成る
ことを特徴とする請求項７に記載の結合型マルチコアファイバの製造方法。
【請求項９】
それぞれの前記コアガラス体は、前記外側領域で囲まれる領域に、ゲルマニウムが添加されるシリカガラスから成る内側領域を有する
ことを特徴とする請求項７または８に記載の結合型マルチコアファイバの製造方法。
【請求項１０】
それぞれの前記コアガラス体は、ゲルマニウムが非添加とされるシリカガラスのみから成る
ことを特徴とする請求項７に記載の結合型マルチコアファイバ用母材の製造方法。
【請求項１１】
それぞれの前記コアガラス体は、ピュアシリカガラス、或いは、塩素が添加されたシリカガラスのみから成る
ことを特徴とする請求項１０に記載の結合型マルチコアファイバ用母材の製造方法。
【請求項１２】
互いに隣り合うコアの外周面同士が互いに接する複数のコアを備える結合型マルチコアファイバであって、
それぞれの前記コアの外周面から所定の厚さの外側領域は、ゲルマニウムが非添加とされるシリカガラスから成り、
前記コアを囲むクラッドは、前記コアの外側領域よりも屈折率が低いシリカガラスから成る
ことを特徴とする結合型マルチコアファイバ。
【請求項１３】
前記外側領域は、ピュアシリカガラス、或いは、塩素が添加されたシリカガラスから成る
ことを特徴とする請求項１２に記載の結合型マルチコアファイバ。
【請求項１４】
それぞれの前記コアは、前記外側領域で囲まれる領域に、ゲルマニウムが添加されるシリカガラスから成る内側領域を有する
ことを特徴とする請求項１２または１３に記載の結合型マルチコアファイバ。
【請求項１５】
それぞれの前記コアは、ゲルマニウムが非添加とされるシリカガラスのみから成る
ことを特徴とする請求項１２に記載の結合型マルチコアファイバ。
【請求項１６】
それぞれの前記コアは、ピュアシリカガラス、或いは、塩素が添加されたシリカガラスのみから成る
ことを特徴とする請求項１５に記載の結合型マルチコアファイバ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１３−４００７８（Ｐ２０１３−４００７８Ａ）
【公開日】平成２５年２月２８日（２０１３．２．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１７８４０３（Ｐ２０１１−１７８４０３）
【出願日】平成２３年８月１７日（２０１１．８．１７）
【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２５年２月２８日（２０１３．２．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年８月１７日（２０１１．８．１７）
【出願人】（０００００５１８６）株式会社フジクラ (4,463)
【Ｆターム（参考）】
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