JP7842580B2 - optical fiber base material - Google Patents
optical fiber base materialInfo
- Publication number
- JP7842580B2 JP7842580B2 JP2022025997A JP2022025997A JP7842580B2 JP 7842580 B2 JP7842580 B2 JP 7842580B2 JP 2022025997 A JP2022025997 A JP 2022025997A JP 2022025997 A JP2022025997 A JP 2022025997A JP 7842580 B2 JP7842580 B2 JP 7842580B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- rod
- section
- optical fiber
- clad
- base material
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P40/00—Technologies relating to the processing of minerals
- Y02P40/50—Glass production, e.g. reusing waste heat during processing or shaping
- Y02P40/57—Improving the yield, e-g- reduction of reject rates
Landscapes
- Manufacture, Treatment Of Glass Fibers (AREA)
Description
本発明は、光ファイバ用母材に関する。 This invention relates to a preform for optical fibers.
光ファイバを製造するための光ファイバ用母材の製造方法として、例えば、孔開法が知られており、下記特許文献1には、当該方法が開示されている。孔開法では、ドリル等を用いてクラッドとなるクラッドロッドに貫通孔を設け、当該貫通孔内にコアとなるコアロッドを挿入することで、光ファイバ用母材が製造される。この光ファイバ用母材は、両端部をそれぞれ溶断してクラッドロッドの両端部にコアロッドに溶着されて貫通孔の端を塞ぐ封止部をそれぞれ形成する溶断加工が施されたうえで、光ファイバの線引きに使用される。 As a method for manufacturing optical fiber preforms for optical fiber production, for example, the drilling method is known, and this method is disclosed in Patent Document 1 below. In the drilling method, through holes are made in the cladding rod, which will become the cladding, using a drill or the like, and a core rod, which will become the core, is inserted into these through holes to produce the optical fiber preform. This optical fiber preform is then subjected to a welding process where both ends are cut and welded to the core rod to form sealing portions that close the ends of the through holes, and is then used for drawing optical fibers.
このような光ファイバ用母材の溶断加工には時間を要するため、当該時間を短縮したいとの要望がある。また、溶断加工後の光ファイバ用母材を一端部から線引きする場合、一端部には、クラッドロッドとコアロッドとが溶融して先細り形状の溶融部が形成され、当該溶融部によってクラッドロッドの孔の一端側が塞がれる。線引きが進むにつれて光ファイバ用母材は一端側から短くなり、孔内の空間であるクラッドロッドとコアロッドとの間の空間が小さくなる。当該空間が小さくなると当該空間内の気体の圧力が上昇して製造される光ファイバに気泡が含まれ易くなる。このため、光ファイバに気泡が含まれることを抑制して、光ファイバの生産性を向上したいとの要望もある。したがって、効率よく光ファイバを製造したいとの要望がある。 The cutting process for optical fiber preforms is time-consuming, and there is a demand to shorten this time. Furthermore, when drawing optical fiber preforms from one end after cutting, the clad rod and core rod melt at one end, forming a tapered molten section. This molten section seals one end of the hole in the clad rod. As drawing progresses, the optical fiber preform shortens from one end, reducing the space between the clad rod and core rod within the hole. This reduction in space increases the gas pressure within that space, making it easier for air bubbles to be incorporated into the manufactured optical fiber. Therefore, there is a demand to suppress the inclusion of air bubbles in the optical fiber and improve its productivity. Consequently, there is a demand for efficient optical fiber manufacturing.
そこで、本発明は、効率よく光ファイバを製造し得る光ファイバ用母材を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention aims to provide a preform for optical fibers that can efficiently manufacture optical fibers.
上記目的の達成のため、本発明の光ファイバ用母材は、長手方向に沿って延在する孔が設けられ、光ファイバにおけるクラッドの少なくとも一部となるクラッドガラス体を含むクラッドロッドと、前記光ファイバにおける前記クラッドと異なる所定部となる所定のガラス体を含み、前記孔に保持されるガラスロッドと、を備え、前記クラッドロッドは、一端部を含む前記長手方向に沿った第1区間と、前記第1区間と連接する第2区間とを含み、前記第1区間の断面における前記クラッドロッドの断面積は、前記第2区間の断面における前記クラッドロッドの断面積より小さいことを特徴とするものである。 To achieve the above objective, the optical fiber base material of the present invention comprises a clad rod having a hole extending along its longitudinal direction and containing a clad glass body that forms at least a part of the cladding in the optical fiber, and a glass rod containing a predetermined glass body that forms a predetermined part different from the cladding in the optical fiber and held in the hole, wherein the clad rod includes a first section along the longitudinal direction including one end and a second section connected to the first section, and the cross-sectional area of the clad rod in the cross-section of the first section is smaller than the cross-sectional area of the clad rod in the cross-section of the second section.
この光ファイバ用母材では、第1区間でのクラッドロッドの単位長さ当たりの熱容量は第2区間でのクラッドロッドの単位長さ当たりの熱容量より小さい。このため、ガラスロッドの断面積が第1区間と第2区間とで同じで第1区間でのクラッドロッドの断面積が第2区間でのクラッドロッドの断面積以上の場合と比べて、第1区間での光ファイバ用母材の単位長さ当たりの熱容量が第2区間での光ファイバ用母材の単位長さ当たりの熱容量より小さい。このため、この光ファイバ用母材によれば、上記の場合と比べて、光ファイバ用母材における一端部での単位長さ当たりの熱容量を小さくし得、光ファイバ用母材の一端部の溶断加工に要する時間を短くし得る。 In this optical fiber preform, the heat capacity per unit length of the clad rod in the first section is smaller than the heat capacity per unit length of the clad rod in the second section. Therefore, compared to the case where the cross-sectional area of the glass rod is the same in both sections and the cross-sectional area of the clad rod in the first section is greater than or equal to the cross-sectional area of the clad rod in the second section, the heat capacity per unit length of the optical fiber preform in the first section is smaller than the heat capacity per unit length of the optical fiber preform in the second section. Consequently, this optical fiber preform allows for a reduction in the heat capacity per unit length at one end of the optical fiber preform compared to the above case, and thus reduces the time required for the cutting process at one end of the optical fiber preform.
前記ガラスロッドが前記クラッドロッドの前記一端部に囲われていてもよい。このような構成にすることで、一端部を溶断することでガラスロッドに溶着されて孔の一端を塞ぐ封止部を形成することができる。 The glass rod may be surrounded by one end of the clad rod. This configuration allows for the formation of a sealing portion that closes one end of the hole by welding the glass rod to one end of the clad rod.
前記第1区間における前記孔の直径は、前記第2区間における当該孔の直径より大きくてもよい。クラッドロッドの孔の径は、例えば、孔を形成するドリルの直径を変更することで変化させることができる。このため、このような構成によれば、クラッドロッドが作製し難くなることを抑制しつつ光ファイバ用母材の一端部の溶断加工に要する時間を短くし得る。 The diameter of the hole in the first section may be larger than the diameter of the hole in the second section. The diameter of the hole in the clad rod can be changed, for example, by changing the diameter of the drill used to form the hole. Therefore, this configuration allows for a reduction in the time required for the cutting process of one end of the optical fiber base material while suppressing the difficulty in manufacturing the clad rod.
上記の光ファイバ用母材は、前記ガラスロッドを複数備え、前記クラッドロッドに複数の前記ガラスロッドが個別に保持される複数の前記孔が設けられてもよい。上記の所定のガラス体がコアガラス体である場合にこのような構成にすることで、マルチコアファイバを製造できるようにし得る。 The optical fiber base material described above may comprise multiple glass rods, and the cladding rod may have multiple holes for individually holding the multiple glass rods. By adopting this configuration when the predetermined glass body is the core glass body, it becomes possible to manufacture a multicore fiber.
この場合、前記クラッドロッドには、前記第1区間の少なくとも一部に亘って前記長手方向に沿って延在し複数の前記孔が連通して成す連通孔が設けられてもよい。このような構成にすることで、連通孔が設けられない場合と比べて、第1区間での単位長さ当たりの熱容量が小さくなり、光ファイバ用母材の一端部の溶断加工に要する時間を短くし得る。また、この場合、前記長手方向に沿って見る場合に前記第2区間における複数の前記孔の全体が前記連通孔内に位置することとしてもよい。 In this case, the clad rod may be provided with a communication hole extending along the longitudinal direction over at least a portion of the first section, where multiple holes are interconnected. This configuration reduces the heat capacity per unit length in the first section compared to a configuration without a communication hole, thereby shortening the time required for cutting one end of the optical fiber base material. Furthermore, in this case, when viewed along the longitudinal direction, all of the multiple holes in the second section may be located within the communication hole.
また、上記目的の達成のため、本発明の光ファイバ用母材は、長手方向に沿って延在する孔が設けられ、光ファイバにおけるクラッドの少なくとも一部となるクラッドガラス体を含むクラッドロッドと、前記光ファイバにおける前記クラッドと異なる所定部となる所定のガラス体を含み、前記孔に保持されるガラスロッドと、を備え、前記クラッドロッドは、一端部において前記孔の一端を塞ぐ第1封止部と、他端部において前記ガラスロッドに溶着され前記孔の他端を塞ぐ第2封止部と、前記第1封止部と前記第2封止部との間の本体部とを有し、前記本体部は、前記第1封止部側の端から前記第2封止部側に前記長手方向に沿った第1区間と、前記第1区間と連接する第2区間とから成り、前記第1区間の断面において、前記クラッドロッドに囲われ、前記第2区間において前記ガラスロッドを保持する保持空間に連通する空間の面積は、前記第2区間の断面における前記保持空間の面積より大きいことを特徴とするものである。 Furthermore, to achieve the above objective, the optical fiber base material of the present invention comprises a clad rod having a hole extending along its longitudinal direction and containing a clad glass body that forms at least a part of the cladding in the optical fiber, and a glass rod containing a predetermined glass body that forms a predetermined part different from the cladding in the optical fiber and is held in the hole. The clad rod has a first sealing portion at one end that closes one end of the hole, a second sealing portion at the other end that is welded to the glass rod and closes the other end of the hole, and a main body portion between the first and second sealing portions. The main body portion consists of a first section along the longitudinal direction from the end on the first sealing portion side toward the second sealing portion side, and a second section connected to the first section. The area of the space in the cross-section of the first section that is surrounded by the clad rod and communicates with the holding space for holding the glass rod in the second section is larger than the area of the holding space in the cross-section of the second section.
この光ファイバ用母材を第2封止部側の端部から線引きする場合、当該端部には溶融部が形成され、当該溶融部は線引きが進むにつれて第1封止部側に近づく。第1区間は第2区間より第1封止部側に位置する。このため、この光ファイバ用母材によれば、第1区間及び第2区間の長さが同じ長さで第1区間の断面における上記の空間の面積が第2区間の断面における上記保持空間の面積以下とされる場合と比べて、同じ量だけ線引きが進んだ状態でのクラッドロッドとガラスロッドとの間の空間を大きくできる。このため、この光ファイバ用母材によれば、上記の場合と比べて、この空間内の気体の圧力の上昇量を小さくし得、光ファイバに気泡が含まれることを抑制し得、光ファイバの生産性を向上し得る。 When drawing this optical fiber base material from the end on the second sealing side, a molten portion is formed at that end, and this molten portion approaches the first sealing side as drawing progresses. The first section is located closer to the first sealing side than the second section. Therefore, with this optical fiber base material, compared to the case where the lengths of the first and second sections are the same and the area of the space in the cross-section of the first section is less than or equal to the area of the holding space in the cross-section of the second section, the space between the clad rod and the glass rod can be made larger when drawing has progressed by the same amount. Therefore, with this optical fiber base material, the increase in gas pressure in this space can be reduced compared to the above case, the inclusion of air bubbles in the optical fiber can be suppressed, and the productivity of optical fibers can be improved.
前記第1封止部は前記ガラスロッドに溶着されてもよい。ガラスロッドに第1封止部が溶着されていない場合に第2封止部側の端部から線引きすると、線引き中にガラスロッドの第1封止部側の端と第1封止部との距離が変動することがある。この場合、光ファイバにおける所定部となる所定のガラス体が単位時間あたりに引き出される量が変化しており、光ファイバの所定部の直径が長手方向に変動する。しかし、上記のような構成にすることで、上記の場合と比べて、所定部の直径が長手方向に変動することを抑制できる。 The first sealing portion may be welded to the glass rod. If the first sealing portion is not welded to the glass rod, and a line is drawn from the end on the second sealing portion side, the distance between the end of the glass rod on the first sealing portion side and the first sealing portion may fluctuate during the drawing process. In this case, the amount of predetermined glass material that constitutes a predetermined portion of the optical fiber drawn per unit time changes, and the diameter of the predetermined portion of the optical fiber fluctuates in the longitudinal direction. However, by using the above configuration, the fluctuation of the diameter of the predetermined portion in the longitudinal direction can be suppressed compared to the above case.
クラッドロッドが第1封止部を有する上記の光ファイバ用母材は、前記ガラスロッドを複数備え、前記クラッドロッドに複数の前記ガラスロッドが個別に保持される複数の前記孔が設けられてもよい。上記の所定のガラス体がコアガラス体である場合にこのような構成にすることで、マルチコアファイバを製造できるようにし得る。 The optical fiber base material described above, in which the clad rod has a first sealing portion, may comprise a plurality of the glass rods, and the clad rod may be provided with a plurality of holes for individually holding the plurality of glass rods. By adopting such a configuration when the predetermined glass body is the core glass body, it is possible to manufacture a multicore fiber.
この場合、前記クラッドロッドには、前記第1区間の少なくとも一部に亘って前記長手方向に沿って延在し複数の前記孔が連通して成す連通孔が設けられてもよい。この光ファイバ用母材によれば、連通孔が設けられない場合と比べて、同じ量だけ線引きが進んだ状態でのクラッドロッドとガラスロッドとの間の空間を大きくできる。このため、この光ファイバ用母材によれば、上記の場合と比べて、この空間内の気体の圧力の上昇量を小さくし得、光ファイバに気泡が含まれることを抑制し得る。また、この光ファイバ用母材によれば、連通孔がない場合と比べて、線引きが進んだ状態でのクラッドロッドと特定のガラスロッドとの間の空間の圧力がクラッドロッドと他のガラスロッドとの間の空間の圧力より高くなることを抑制し得る。また、この場合、前記長手方向に沿って見る場合に前記第2区間における複数の前記孔の全体が前記連通孔内に位置することとしてもよい。 In this case, the clad rod may be provided with a communication hole extending along the longitudinal direction over at least a portion of the first section, formed by multiple interconnected holes. This optical fiber base material allows for a larger space between the clad rod and the glass rod when the drawing has progressed by the same amount, compared to the case without the communication hole. Therefore, this optical fiber base material can reduce the increase in gas pressure within this space compared to the above case, thereby suppressing the inclusion of air bubbles in the optical fiber. Furthermore, this optical fiber base material can prevent the pressure in the space between the clad rod and a specific glass rod from becoming higher than the pressure in the space between the clad rod and other glass rods when the drawing has progressed, compared to the case without the communication hole. In this case, when viewed along the longitudinal direction, the entirety of the multiple holes in the second section may be located within the communication hole.
第1封止部の有無に関わらず、前記第2区間は、前記第1区間より長いことが好ましい。このような構成によれば、第2区間が第1区間より短い場合と比べて、長尺の光ファイバを製造できるようにし得る。 Regardless of the presence or absence of the first sealing portion, the second section is preferably longer than the first section. This configuration allows for the manufacture of longer optical fibers compared to the case where the second section is shorter than the first section.
以上のように、本発明によれば、効率よく光ファイバを製造し得る光ファイバ用母材が提供される。 As described above, the present invention provides a pre-fabricated material for optical fibers that can be efficiently manufactured.
以下、本発明に係る光ファイバ用母材を実施するための形態が添付図面とともに例示される。以下に例示する実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、以下の実施形態から変更、改良することができる。また、本明細書では、理解を容易にするために、各部材の寸法が誇張して示されている場合がある。 The following embodiments for implementing the optical fiber preform according to the present invention are illustrated with accompanying drawings. The embodiments illustrated below are provided to facilitate understanding of the present invention and are not intended to limit its interpretation. The present invention can be modified and improved from the following embodiments without departing from its spirit. Furthermore, in this specification, the dimensions of each component may be exaggerated for the sake of clarity.
(第1実施形態)
図1は、本発明の第1実施形態に係る光ファイバ用母材によって製造される光ファイバの長手方向に垂直な断面図である。図1に示すように、本実施形態の光ファイバ1は、マルチコアファイバであり、複数のコア10と、それぞれのコア10の外周面を囲むクラッド20と、クラッド20の外周面を被覆する被覆層30とを主な構成として備える。本実施形態では、コア10の数は4つであり、それぞれのコア10は、光ファイバ1の中心軸を中心とした円周上に概ね等間隔で配置されている。また、当該断面におけるコア10の外形及びクラッド20の外形は円形であるが、これらの外形は楕円形等の非円形であってもよい。また、コア10の数は特に制限されるものではなく、例えば、光ファイバ1は、1つのコア10を有するシングルコアファイバであってもよい。
(First Embodiment)
Figure 1 is a cross-sectional view perpendicular to the longitudinal direction of an optical fiber manufactured using a preform for optical fibers according to the first embodiment of the present invention. As shown in Figure 1, the optical fiber 1 of this embodiment is a multicore fiber and mainly comprises a plurality of cores 10, a cladding 20 surrounding the outer surface of each core 10, and a coating layer 30 covering the outer surface of the cladding 20. In this embodiment, there are four cores 10, and each core 10 is arranged at approximately equal intervals on the circumference of the optical fiber 1 centered on the central axis. In this cross-section, the outer shapes of the cores 10 and the cladding 20 are circular, but their outer shapes may be non-circular, such as elliptical. Furthermore, the number of cores 10 is not particularly limited; for example, the optical fiber 1 may be a single-core fiber having one core 10.
コア10の屈折率はクラッド20の屈折率よりも高い。本実施形態では、コア10はゲルマニウム等の屈折率が高くなるドーパントが添加されたシリカガラスから成り、クラッド20は何ら添加物の無いシリカガラスから成る。なお、コア10が何ら添加物の無いシリカガラスから成り、クラッド20がフッ素(F)等の屈折率が低くなるドーパントが添加されたシリカガラスから成っていてもよく、屈折率を変化させるドーパントは特に制限されるものではない。 The refractive index of the core 10 is higher than that of the cladding 20. In this embodiment, the core 10 is made of silica glass to which a dopant that increases the refractive index, such as germanium, is added, and the cladding 20 is made of silica glass without any additives. Alternatively, the core 10 may be made of silica glass without any additives, and the cladding 20 may be made of silica glass to which a dopant that decreases the refractive index, such as fluorine (F), is added. The dopant that changes the refractive index is not particularly limited.
被覆層30は、例えば熱硬化性樹脂、紫外線硬化性樹脂等の樹脂から成る。 The coating layer 30 is made of a resin, such as a thermosetting resin or an ultraviolet-curing resin.
図2は、図1に示す光ファイバ1を製造するための光ファイバ用母材の長手方向に沿った断面図である。図2に示すように、光ファイバ用母材1Pは、複数のガラスロッドから成るロッド集合体であり、本実施形態では、コアロッド10Rと、光ファイバ1のクラッド20の少なくとも一部となるクラッドガラス体20Pを含むクラッドロッド20Rと、を主に備える。コアロッド10Rの数は、光ファイバ1のコア10の数と同じ4つである。 Figure 2 is a cross-sectional view along the longitudinal direction of the optical fiber base material used to manufacture the optical fiber 1 shown in Figure 1. As shown in Figure 2, the optical fiber base material 1P is a rod assembly consisting of multiple glass rods, and in this embodiment, it mainly comprises core rods 10R and cladding rods 20R including cladding glass bodies 20P that form at least a part of the cladding 20 of the optical fiber 1. The number of core rods 10R is four, the same as the number of cores 10 in the optical fiber 1.
図3は、図2に示す光ファイバ用母材1Pの長手方向に垂直な断面図であり、大径ロッド部11R及び後述するクラッドロッド20Rの第2区間が位置する部位の断面図である。図3に示すように、それぞれのコアロッド10Rは、互いに同様の構成であり、光ファイバ1におけるクラッド20と異なる所定部としてのコア10となるロッド状のコアガラス体10Pを含む。本実施形態のコアロッド10Rは、コアガラス体10Pの外周面がクラッドガラス体20Pと同じガラス体から成る被覆層10RLで被覆されたガラスロッドであり、コアロッド10Rの直径は、長手方向において概ね一定である。 Figure 3 is a cross-sectional view perpendicular to the longitudinal direction of the optical fiber base material 1P shown in Figure 2, and is a cross-sectional view of the portion where the large-diameter rod section 11R and the second section of the clad rod 20R (described later) are located. As shown in Figure 3, each core rod 10R has a similar configuration to the others and includes a rod-shaped core glass body 10P that forms the core 10 as a predetermined portion distinct from the clad 20 in the optical fiber 1. In this embodiment, the core rod 10R is a glass rod in which the outer circumferential surface of the core glass body 10P is covered with a coating layer 10RL made of the same glass material as the clad glass body 20P, and the diameter of the core rod 10R is approximately constant in the longitudinal direction.
図2、図3に示すように、本実施形態のクラッドロッド20Rは、クラッドガラス体20Pから成る。クラッドロッド20Rの断面の外形は円形であり、外径は長手方向において概ね一定である。また、クラッドロッド20Rの長さは、コアロッド10Rの長さと概ね同じある。クラッドロッド20Rには、長手方向に沿って延在する4つの孔25が設けられ、これら孔25は4つのコアロッド10Rに1対1で対応している。このため、コアロッド10Rが1つの場合、クラッドロッド20Rに設けられる孔25の数は1つとされる。また、これら孔25は両端がクラッドロッド20Rの両端面に開口する貫通孔である。 As shown in Figures 2 and 3, the clad rod 20R of this embodiment is made of a clad glass body 20P. The cross-sectional shape of the clad rod 20R is circular, and the outer diameter is approximately constant in the longitudinal direction. The length of the clad rod 20R is approximately the same as the length of the core rod 10R. The clad rod 20R is provided with four holes 25 extending along its longitudinal direction, and these holes 25 correspond one-to-one with the four core rods 10R. Therefore, when there is one core rod 10R, the number of holes 25 provided in the clad rod 20R is one. Furthermore, these holes 25 are through holes that open to both end faces of the clad rod 20R.
それぞれの孔25にはコアロッド10Rが保持される。本実施形態では、クラッドロッド20Rの一端部がコアロッド10Rの一端部を囲い、クラッドロッド20Rの他端部がコアロッド10Rの他端部を囲っている。クラッドロッド20Rの中心軸を基準とした孔25の位置は、光ファイバ1の中心軸を基準としたコア10の位置と概ね相似となる位置である。 Each hole 25 holds a core rod 10R. In this embodiment, one end of the clad rod 20R surrounds one end of the core rod 10R, and the other end of the clad rod 20R surrounds the other end of the core rod 10R. The position of the holes 25 relative to the central axis of the clad rod 20R is approximately similar to the position of the core 10 relative to the central axis of the optical fiber 1.
クラッドロッド20Rは、一端部を含む長手方向に沿った第1区間21と、第1区間21と連接する第2区間22とを含む。図4は、図2に示す光ファイバ用母材1Pの長手方向に垂直な別の断面図である。第1区間21におけるそれぞれの孔25の直径は、第2区間22における当該孔25の直径より大きい。このため、第1区間21の断面におけるクラッドロッド20Rの断面積は、第2区間22の断面におけるクラッドロッド20Rの断面積より小さい。本実施形態では、第1区間21は、第2区間22より短い。また、クラッドロッド20Rの長さは、コアロッド10Rの長さと概ね同じため、クラッドロッド20Rの両端部がクラッドロッド20Rの両端部を囲う。 The clad rod 20R includes a first section 21 along the longitudinal direction, including one end, and a second section 22 connected to the first section 21. Figure 4 is another cross-sectional view perpendicular to the longitudinal direction of the optical fiber base material 1P shown in Figure 2. The diameter of each hole 25 in the first section 21 is larger than the diameter of the corresponding hole 25 in the second section 22. Therefore, the cross-sectional area of the clad rod 20R in the cross-section of the first section 21 is smaller than the cross-sectional area of the clad rod 20R in the cross-section of the second section 22. In this embodiment, the first section 21 is shorter than the second section 22. Also, since the length of the clad rod 20R is approximately the same as the length of the core rod 10R, both ends of the clad rod 20R surround both ends of the clad rod 20R.
このような光ファイバ用母材1Pは、両端部を溶断してクラッドロッド20Rの両端部のそれぞれに孔25の端を塞ぐ封止部を形成する溶断加工がなされたうえで、使用される。次に、この溶断加工が施された状態の光ファイバ用母材について説明する。 Such a preform material 1P for optical fibers is used after undergoing a heat-cutting process, where both ends are cut to form sealing portions that close the ends of the holes 25 at each end of the clad rod 20R. Next, the preform material for optical fibers in the state after this heat-cutting process will be described.
図5は、図2に示す光ファイバ用母材1Pに溶断加工が施された状態を示す図であり、溶断加工が施された状態の光ファイバ用母材の長手方向に沿った断面図である。以下では、溶断加工後の光ファイバ用母材1Paと溶断加工前の光ファイバ用母材1Pとを区別し易くするため、溶断加工前の光ファイバ用母材1Pをロッド集合体と言い換えて説明する。 Figure 5 shows the optical fiber base material 1P shown in Figure 2 after thermal cutting. It is a cross-sectional view along the longitudinal direction of the optical fiber base material after thermal cutting. In the following explanation, to make it easier to distinguish between the optical fiber base material 1Pa after thermal cutting and the optical fiber base material 1P before thermal cutting, the optical fiber base material 1P before thermal cutting will be referred to as a rod assembly.
図5に示すように、光ファイバ用母材1Paは、ロッド集合体1Pと同様に、4つのコアロッド10Raと、クラッドロッド20Raとを備える。 As shown in Figure 5, the optical fiber base material 1Pa, like the rod assembly 1P, comprises four core rods 10Ra and cladding rods 20Ra.
コアロッド10Raは、長さが短くされた点において、ロッド集合体1Pのコアロッド10Rと主に異なり、ロッド集合体1Pのコアロッド10Rの一部である。 The core rod 10Ra differs primarily from the core rod 10R of the rod assembly 1P in that its length is shortened, and is a part of the core rod 10R of the rod assembly 1P.
クラッドロッド20Raは、長さが短くされた点、第1封止部23、第2封止部24、及び本体部20RaBを有する点において、ロッド集合体1Pのクラッドロッド20Rと主に異なる。クラッドロッド20Raには、長手方向に沿って延在する4つの孔25aが設けられ、当該孔25aはロッド集合体1Pのクラッドロッド20Rの孔25の一部である。それぞれの孔25には、コアロッド10Raが保持される。 The clad rod 20Ra differs primarily from the clad rod 20R of the rod assembly 1P in that it is shorter in length and has a first sealing portion 23, a second sealing portion 24, and a main body portion 20RaB. The clad rod 20Ra is provided with four holes 25a extending along its longitudinal direction, and these holes 25a are part of the holes 25 of the clad rod 20R of the rod assembly 1P. A core rod 10Ra is held in each of the holes 25.
クラッドロッド20Raは、一端部に第1封止部23を有し、他端部に第2封止部24を有し、第1封止部23と第2封止部24の間の部位が本体部20RaBである。第1封止部23は、他端側から一端側に向かって外径が縮径した先細り形状に形成され、それぞれのコアロッド10Raの一端部を囲って当該一端部に溶着されてそれぞれの孔25aの一端を塞いでおり、コアロッド10Raが第1封止部23と連接している。コアロッド10Raにおける第1封止部23に囲われる部位は、他端側から一端側に向かって外径が縮径した先細り形状に形成されている。この第1封止部23の先端部にはシリカガラスから成る支持棒40の一端が溶着され、支持棒40の中心軸とクラッドロッド20Raの中心軸とが概ね一致している。 The clad rod 20Ra has a first sealing portion 23 at one end and a second sealing portion 24 at the other end, with the portion between the first sealing portion 23 and the second sealing portion 24 being the main body portion 20RaB. The first sealing portion 23 is formed in a tapered shape, with its outer diameter decreasing from the other end towards the one end. It surrounds one end of each core rod 10Ra and is welded to that end, sealing one end of each hole 25a, thus connecting the core rod 10Ra to the first sealing portion 23. The portion of the core rod 10Ra surrounded by the first sealing portion 23 is formed in a tapered shape, with its outer diameter decreasing from the other end towards the one end. One end of a support rod 40 made of silica glass is welded to the tip of this first sealing portion 23, and the central axis of the support rod 40 and the central axis of the clad rod 20Ra generally coincide.
第2封止部24は、一端側から他端側に向かって外径が縮径した先細り形状に形成され、それぞれのコアロッド10Raの他端部を囲って当該他端部に溶着されてそれぞれの孔25aの他端を塞いでおり、コアロッド10Raが第2封止部24と連接している。コアロッド10Raにおける第2封止部24に囲われる部位は、一端側から他端側に向かって外径が縮径した先細り形状に形成されている。このように、第1封止部23と第2封止部24によってそれぞれの孔25aの両端が塞がれており、それぞれの孔25a内は閉空間である。これら孔25a内の空間であるクラッドロッド20Raとコアロッド10Raとの間の空間の圧力は大気圧より低く、例えば、10-5Paから10-8Pa程度である。 The second sealing portion 24 is formed in a tapered shape, with its outer diameter decreasing from one end to the other, and surrounds the other end of each core rod 10Ra, welding it to that end and sealing the other end of each hole 25a, so that the core rod 10Ra is connected to the second sealing portion 24. The portion of the core rod 10Ra surrounded by the second sealing portion 24 is formed in a tapered shape, with its outer diameter decreasing from one end to the other. In this way, both ends of each hole 25a are sealed by the first sealing portion 23 and the second sealing portion 24, and the inside of each hole 25a is a closed space. The pressure in the space between the clad rod 20Ra and the core rod 10Ra, which is the space inside these holes 25a, is lower than atmospheric pressure, for example, about 10⁻⁵ Pa to 10⁻⁸ Pa.
本体部20RaBの外径は長手方向において概ね一定であり、本体部20RaBは、第1封止部23側の端から第2封止部24側に長手方向に沿った第1区間21aと、第1区間21aと連接する第2区間22aとから成る。第1区間21aは、ロッド集合体1Pにおけるクラッドロッド20Rの第1区間21の一部である。第2区間22aは、ロッド集合体1Pにおけるクラッドロッド20Rの第2区間22の一部である。このため、第1区間21aが位置する部位の光ファイバ用母材1Paの断面図は、図4と同様であり、第2区間22aが位置する部位の光ファイバ用母材1Paの断面図は、図3と同様である。 The outer diameter of the main body portion 20RaB is approximately constant in the longitudinal direction. The main body portion 20RaB consists of a first section 21a extending longitudinally from the end on the first sealing portion 23 side toward the second sealing portion 24 side, and a second section 22a connected to the first section 21a. The first section 21a is a part of the first section 21 of the clad rod 20R in the rod assembly 1P. The second section 22a is a part of the second section 22 of the clad rod 20R in the rod assembly 1P. Therefore, the cross-sectional view of the optical fiber base material 1Pa in the area where the first section 21a is located is the same as in Figure 4, and the cross-sectional view of the optical fiber base material 1Pa in the area where the second section 22a is located is the same as in Figure 3.
第1区間21aの断面において、クラッドロッド20Raに囲われる空間は第1区間21aにおける孔25a内の空間であり、第1区間21aの断面におけるこの空間の断面積は、当該第面における孔25aの面積である。また、第2区間22aにおいてコアロッド10Raを保持する保持空間は、第2区間22aにおける孔25a内の空間であり、第1区間21aにおける孔25a内の空間と連通している。本実施形態では、第1区間21aにおけるそれぞれの孔25aの直径は、第2区間22aにおける当該孔25aの直径より大きい。このため、第1区間21aの断面において、クラッドロッド20Raに囲われ、第2区間22aにおいてコアロッド10Raを保持する保持空間に連通する空間の面積は、第2区間22aの断面におけるこの保持空間の面積より大きいと理解できる。本実施形態では、第1区間21aは、第2区間22aより短い。 In the cross-section of the first section 21a, the space surrounded by the clad rod 20Ra is the space within the hole 25a in the first section 21a, and the cross-sectional area of this space in the cross-section of the first section 21a is the area of the hole 25a on that surface. Furthermore, the holding space for the core rod 10Ra in the second section 22a is the space within the hole 25a in the second section 22a, and is in communication with the space within the hole 25a in the first section 21a. In this embodiment, the diameter of each hole 25a in the first section 21a is larger than the diameter of the corresponding hole 25a in the second section 22a. Therefore, in the cross-section of the first section 21a, the area of the space surrounded by the clad rod 20Ra and in communication with the holding space for the core rod 10Ra in the second section 22a is understood to be larger than the area of this holding space in the cross-section of the second section 22a. In this embodiment, the first section 21a is shorter than the second section 22a.
次に、光ファイバ用母材1Paの製造方法、及び、光ファイバ1の製造方法について説明する。 Next, the manufacturing method of the optical fiber preform 1Pa and the manufacturing method of the optical fiber 1 will be described.
図6は、本実施形態に係る光ファイバ用母材1Paの製造方法を含む光ファイバ1の製造方法の工程を示すフローチャートである。図6に示すように、本実施形態の光ファイバ用母材1Paの製造方法は、準備工程P1と、閉塞工程P2と、第1溶断工程P3と、第2溶断工程P4と、を備える。光ファイバ1の製造方法は、製造された光ファイバ用母材1Paを線引きする線引工程P5を備える。 Figure 6 is a flowchart showing the steps of the manufacturing method for the optical fiber 1, including the manufacturing method for the optical fiber preform 1Pa according to this embodiment. As shown in Figure 6, the manufacturing method for the optical fiber preform 1Pa according to this embodiment comprises a preparation step P1, a closure step P2, a first cutting step P3, and a second cutting step P4. The manufacturing method for the optical fiber 1 also includes a drawing step P5 for drawing the manufactured optical fiber preform 1Pa.
<準備工程P1>
本工程は、図2に示すロッド集合体1Pを準備する工程である。本実施形態の本工程は、ガラス部材準備工程P11と、ダミーガラス管溶着工程P12と、エッチング工程P13と、挿入工程P14と、を含む。
<Preparation process P1>
This process involves preparing the rod assembly 1P shown in Figure 2. This process in this embodiment includes a glass member preparation step P11, a dummy glass tube welding step P12, an etching step P13, and an insertion step P14.
<ガラス部材準備工程P11>
本工程は、複数のガラス部材を準備する工程である。本実施形態において準備する複数のガラス部材は、ロッド集合体1Pが備える4つのコアロッド10R、及びクラッドロッド20Rである。事前にこれら部材を、純水やエタノール、フッ酸等を用いて洗浄しておいても良い。
<Glass component preparation process P11>
This step involves preparing multiple glass components. In this embodiment, the multiple glass components to be prepared are the four core rods 10R and the clad rod 20R provided in the rod assembly 1P. These components may be washed in advance using pure water, ethanol, hydrofluoric acid, etc.
<ダミーガラス管溶着工程P12>
本工程は、準備工程P1で準備したクラッドロッド20Rの両端面のそれぞれにダミーガラス管を溶着する工程である。本実施形態のダミーガラス管は、外径がクラッドロッド20Rの外径と概ね同じでシリカガラスから成る円筒状の管である。以下では、クラッドロッド20Rの一端部側の端面に溶着されるダミーガラス管を第1ガラス管とし、他端部側の端面に溶着されるダミーガラス管を第2ガラス管として説明する。
<Dummy glass tube welding process P12>
This step involves welding dummy glass tubes to each of the end faces of the clad rod 20R prepared in preparation step P1. The dummy glass tubes in this embodiment are cylindrical tubes made of silica glass with an outer diameter approximately the same as the outer diameter of the clad rod 20R. In the following description, the dummy glass tube welded to one end face of the clad rod 20R will be referred to as the first glass tube, and the dummy glass tube welded to the other end face will be referred to as the second glass tube.
図7は、本工程の様子を示す図である。不図示の旋盤によってクラッドロッド20Rを当該クラッドロッド20Rの中心軸が概ね水平となる状態で当該中心軸周りに回転させながらクラッドロッド20Rの一端部を酸水素バーナによって加熱する。次に、クラッドロッド20Rの一端部側の端面に一方の端面が所定の間隔をあけて対向するように配置される第1ガラス管41を不図示の旋盤によって当該第1ガラス管41の中心軸周りに回転させる。クラッドロッド20Rと第1ガラス管41との回転は同期されており、この状態で、クラッドロッド20Rの一端部と第1ガラス管41のクラッドロッド20R側の端部とを酸水素バーナ50によって加熱する。次に、クラッドロッド20Rの一端部側の端面に第1ガラス管41の一方の端面を突き合わせ、クラッドロッド20Rと第1ガラス管41とが概ね同軸となるように第1ガラス管41をクラッドロッド20Rの一端部側の端面に溶着させる。また、第1ガラス管41と同様にして、クラッドロッド20Rの他端部側の端面に第2ガラス管を溶着させる。第1ガラス管41及び第2ガラス管が溶着された状態において、クラッドロッド20Rのそれぞれの孔25の一方側の端は第1ガラス管41の内部空間に開口し、それぞれの孔25の他方側の端は第2ガラス管の内部空間に開口している。 Figure 7 shows the process. The clad rod 20R is rotated around its central axis using a lathe (not shown) so that its central axis is approximately horizontal, while one end of the clad rod 20R is heated with an oxyhydrogen burner. Next, the first glass tube 41, which is positioned so that one end face faces the end face of the clad rod 20R at a predetermined distance apart, is rotated around its central axis using a lathe (not shown). The rotation of the clad rod 20R and the first glass tube 41 are synchronized, and in this state, one end of the clad rod 20R and the end of the first glass tube 41 on the clad rod 20R side are heated with an oxyhydrogen burner 50. Next, one end face of the first glass tube 41 is butted against the end face of the clad rod 20R, and the first glass tube 41 is welded to the end face of the clad rod 20R so that the clad rod 20R and the first glass tube 41 are approximately coaxial. Furthermore, the second glass tube is welded to the other end face of the clad rod 20R in the same manner as with the first glass tube 41. In the state where the first glass tube 41 and the second glass tube are welded together, one end of each hole 25 of the clad rod 20R opens into the internal space of the first glass tube 41, and the other end of each hole 25 opens into the internal space of the second glass tube.
<エッチング工程P13>
本工程は、クラッドロッド20Rにおけるそれぞれの孔25を規定する内周面をエッチングする工程である。図8は、本工程の様子を示す図である。本実施形態では、不図示の旋盤によってガラス管41,42が溶着されたクラッドロッド20Rを中心軸が概ね水平となる状態で当該中心軸周りに回転させつつ、六フッ化硫黄(SF6)ガス等のエッチングガスを第2ガラス管42からクラッドロッド20Rの孔25内に流す。この際、酸水素バーナ50をクラッドロッド20Rの長手方向に沿ってトラバースさせてクラッドロッド20Rを加熱する。このようにして、孔25を規定する内周面をエッチングする。なお、エッチングの方法は特に制限されるものではなく、例えば、フッ化水素酸(HF)等のエッチング液によってエッチングを行ってもよい。
<Etching process P13>
This process involves etching the inner circumferential surface that defines each hole 25 in the clad rod 20R. Figure 8 shows the process. In this embodiment, the clad rod 20R, to which glass tubes 41 and 42 are welded by a lathe (not shown), is rotated around its central axis while its central axis is approximately horizontal, and an etching gas such as sulfur hexafluoride (SF6) gas is flowed from the second glass tube 42 into the holes 25 of the clad rod 20R. At this time, an oxyhydrogen burner 50 is traversed along the longitudinal direction of the clad rod 20R to heat it. In this way, the inner circumferential surface that defines the holes 25 is etched. The etching method is not particularly limited, and etching may be performed using an etching solution such as hydrofluoric acid (HF), for example.
<挿入工程P14>
本工程は、ガラス部材準備工程P11で準備したコアロッド10Rをクラッドロッド20Rの孔25に挿入する工程である。図9は、本工程後の様子を示す図である。本実施形態では、まず、酸水素バーナ50を用いて第1ガラス管41の一部を溶断し、当該第1ガラス管41を短くする。次に、それぞれのコアロッド10Rを当該コアロッド10Rに対応する孔25内に挿入する。本実施形態では、コアロッド10Rの一端部がクラッドロッド20Rの一端部によって囲われるように、コアロッド10Rを孔25内に挿入する。こうして、図2に示す光ファイバ用母材であるロッド集合体1Pを得る。なお、当該ロッド集合体1Pは、クラッドロッド20Rに第1ガラス管41及び第2ガラス管42が溶着された状態である。また、クラッドロッド20Rの長さとコアロッド10Rの長さとが概ね同じため、コアロッド10Rの他端部はクラッドロッド20Rの他端部によって囲われる。
<Insertion process P14>
This step involves inserting the core rods 10R prepared in the glass component preparation step P11 into the holes 25 of the clad rods 20R. Figure 9 shows the state after this step. In this embodiment, first, a portion of the first glass tube 41 is cut using an oxyhydrogen burner 50 to shorten the first glass tube 41. Next, each core rod 10R is inserted into the corresponding hole 25. In this embodiment, the core rods 10R are inserted into the holes 25 such that one end of the core rod 10R is surrounded by one end of the clad rod 20R. In this way, a rod assembly 1P, which is the base material for optical fibers as shown in Figure 2, is obtained. The rod assembly 1P is in a state where the first glass tube 41 and the second glass tube 42 are welded to the clad rod 20R. Also, since the length of the clad rod 20R and the length of the core rod 10R are approximately the same, the other end of the core rod 10R is surrounded by the other end of the clad rod 20R.
<閉塞工程P2>
本工程は、孔25の一端側の開口の少なくとも一部を塞ぐように、クラッドロッド20Rの一端側の端面に閉塞部材を取り付ける工程である。図10は、本工程の様子を示す図である。本実施形態では、閉塞部材はシリカガラスから成る円柱状のダミーロッド43とされ、ダミーロッド43の直径は、第1ガラス管41の内径より小さい。図10に示すように、クラッドロッド20Rの一端側の端面にダミーロッド43の一方の端面が接するようにダミーロッド43を第1ガラス管41の内部空間に挿入する。クラッドロッド20Rの中心軸とダミーロッド43の中心軸とは概ね一致しており、本実施形態では、この状態においてそれぞれの孔25の一端側の開口の全体がダミーロッド43によって覆われている。次に、不図示の旋盤によってロッド集合体1P及びダミーロッド43を中心軸が概ね水平となる状態で当該中心軸周りに同期回転させながらロッド集合体1Pの一端部とダミーロッド43のロッド集合体1P側の端部と第1ガラス管41とを酸水素バーナ50によって加熱する。そして、第1ガラス管41をダミーロッド43に溶着させると共に、ロッド集合体1Pの一端にダミーロッド43を溶着させる。こうして、クラッドロッド20Rの一端側の端面にダミーロッドを取り付け、その結果、本実施形態では、クラッドロッド20Rのそれぞれの孔25の一端側の開口の全体がダミーロッド43と第1ガラス管41とによって塞がれる。
<Closing process P2>
This step involves attaching a closure member to one end face of the clad rod 20R so as to block at least a portion of the opening at one end of the hole 25. Figure 10 shows the process of this step. In this embodiment, the closure member is a cylindrical dummy rod 43 made of silica glass, and the diameter of the dummy rod 43 is smaller than the inner diameter of the first glass tube 41. As shown in Figure 10, the dummy rod 43 is inserted into the internal space of the first glass tube 41 so that one end face of the dummy rod 43 is in contact with the end face of the clad rod 20R. The central axis of the clad rod 20R and the central axis of the dummy rod 43 are roughly coincide, and in this embodiment, in this state, the entire opening at one end of each hole 25 is covered by the dummy rod 43. Next, the rod assembly 1P and the dummy rod 43 are rotated synchronously around the central axis of a lathe (not shown) with the central axis being approximately horizontal, while one end of the rod assembly 1P, the end of the dummy rod 43 on the rod assembly 1P side, and the first glass tube 41 are heated with an oxyhydrogen burner 50. The first glass tube 41 is then welded to the dummy rod 43, and the dummy rod 43 is also welded to one end of the rod assembly 1P. In this way, the dummy rod is attached to the end face of one end of the clad rod 20R, and as a result, in this embodiment, the entire opening at one end of each hole 25 of the clad rod 20R is blocked by the dummy rod 43 and the first glass tube 41.
<第1溶断工程P3>
本工程は、ロッド集合体1Pの一端部を溶断し、クラッドロッド20Rの一端部に孔25の一端側を塞ぐ第1封止部23を形成する工程である。図11は、本工程の様子を示す図であり、図12は、本工程後の様子を示す図である。図11に示すように、第2ガラス管42に接続される不図示の真空ポンプによってロッド集合体1Pのクラッドロッド20Rのそれぞれの孔25内を真空引きしつつ、不図示の旋盤によってロッド集合体1Pをクラッドロッド20Rの中心軸が概ね水平となる状態で当該中心軸周りに回転させる。この状態において、ロッド集合体1Pの一端部を酸水素バーナ50によって加熱してクラッドロッド20Rの一端部を外周面側から蒸発させ、クラッドロッド20Rの一端部に外径が小さくされたくびれ部26を形成する。そして、第2ガラス管42とダミーロッド43とを長手方向に離れるように相対的に移動させ、くびれ部26を起点にしてロッド集合体1Pの一端部を溶断し、図12に示すように、第1封止部23を形成する。本実施形態では、クラッドロッド20Rの一端部がコアロッド10Rの一端部を囲うため、溶断されるロッド集合体1Pの一端部には、コアロッド10Rが位置し、形成される第1封止部23はコアロッド10Rに溶着される。本実施形態では、クラッドロッド20Rの第1区間21の一部が第1封止部23とならずにクラッドロッド20Rに残るように、ロッド集合体1Pの一端部を溶断し、第1封止部23の先端に支持棒40の一端を溶着させる。
<First cutting process P3>
This process involves cutting one end of the rod assembly 1P and forming a first sealing portion 23 that closes one end of the hole 25 at one end of the clad rod 20R. Figure 11 shows the process, and Figure 12 shows the state after this process. As shown in Figure 11, while evacuating the holes 25 in each of the clad rods 20R of the rod assembly 1P with a vacuum pump (not shown) connected to the second glass tube 42, the rod assembly 1P is rotated around the central axis of the clad rod 20R with a lathe (not shown) such that the central axis is approximately horizontal. In this state, one end of the rod assembly 1P is heated with an oxyhydrogen burner 50 to evaporate one end of the clad rod 20R from the outer surface side, forming a constricted portion 26 with a reduced outer diameter at one end of the clad rod 20R. Then, the second glass tube 42 and the dummy rod 43 are moved relative to each other so that they move apart in the longitudinal direction, and one end of the rod assembly 1P is cut off starting from the constricted portion 26 to form the first sealing portion 23 as shown in Figure 12. In this embodiment, one end of the clad rod 20R surrounds one end of the core rod 10R, so the core rod 10R is located at the end of the rod assembly 1P that is cut off, and the formed first sealing portion 23 is welded to the core rod 10R. In this embodiment, one end of the rod assembly 1P is cut off so that a part of the first section 21 of the clad rod 20R remains on the clad rod 20R without becoming the first sealing portion 23, and one end of the support rod 40 is welded to the tip of the first sealing portion 23.
<第2溶断工程P4>
本工程は、ロッド集合体1Pの他端部を溶断し、クラッドロッド20Rの他端部に孔25の他端側を塞ぐ第2封止部24を形成する工程である。図13は、本工程の様子を示す図である。図13に示すように、第1溶断工程P3と同様に、不図示の真空ポンプによってそれぞれの孔25内を真空引きしつつ、不図示の旋盤によってロッド集合体1Pを回転させる。この状態において、ロッド集合体1Pの他端部を酸水素バーナ50によって加熱し、クラッドロッド20Rの他端部に外径が小さくされたくびれ部27を形成する。そして、第2ガラス管42と支持棒40とを長手方向に離れるように相対的に移動させ、くびれ部27を起点にしてロッド集合体1Pの他端部を溶断し、第2封止部24を形成する。本実施形態では、クラッドロッド20Rの他端部がコアロッド10Rの他端部を囲うため、形成される第2封止部24はコアロッド10Rに溶着される。
<Second fusing process P4>
This step involves cutting the other end of the rod assembly 1P and forming a second sealing portion 24 on the other end of the clad rod 20R that closes the other end of the hole 25. Figure 13 shows the process of this step. As shown in Figure 13, similar to the first cutting step P3, the rod assembly 1P is rotated by a lathe (not shown) while the inside of each hole 25 is evacuated by a vacuum pump (not shown). In this state, the other end of the rod assembly 1P is heated by an oxyhydrogen burner 50 to form a constricted portion 27 with a reduced outer diameter on the other end of the clad rod 20R. Then, the second glass tube 42 and the support rod 40 are moved relative to each other so that they move apart in the longitudinal direction, and the other end of the rod assembly 1P is cut starting from the constricted portion 27 to form the second sealing portion 24. In this embodiment, since the other end of the clad rod 20R surrounds the other end of the core rod 10R, the formed second sealing portion 24 is welded to the core rod 10R.
このように第2封止部24が形成されることで、ロッド集合体1Pのクラッドロッド20Rが光ファイバ用母材1Paのクラッドロッド20Raとなり、ロッド集合体1Pのクラッドロッド20Rの孔25が光ファイバ用母材1Paのクラッドロッド20Raの孔25aとなり、ロッド集合体1Pのコアロッド10Rが光ファイバ用母材1Paのコアロッド10Raとなり、図5に示す光ファイバ用母材1Paを得る。 With the formation of the second sealing portion 24 in this manner, the clad rod 20R of the rod assembly 1P becomes the clad rod 20Ra of the optical fiber base material 1Pa, the hole 25 of the clad rod 20R of the rod assembly 1P becomes the hole 25a of the clad rod 20Ra of the optical fiber base material 1Pa, and the core rod 10R of the rod assembly 1P becomes the core rod 10Ra of the optical fiber base material 1Pa, thereby obtaining the optical fiber base material 1Pa shown in Figure 5.
<線引工程P5>
本工程は、光ファイバ用母材1Paを線引きして光ファイバ1を得る工程である。図14は、本工程の様子を示す図である。図14に示すように、本工程では、光ファイバ用母材1Paにおける第1封止部23側と反対側の端部を紡糸炉60で加熱して、当該端部にクラッドロッド20Raとコアロッド10Raとが溶融して一体化された先細り形状の溶融部NDを形成し、当該溶融部NDの先端からガラスを線引きする。この溶融部NDは、クラッドロッド20Raの孔25aの第1封止部23側と反対側の端を塞いでいる。溶融部NDから線引きされたガラスは、すぐに固化して、コアガラス体10Pがコア10となり、クラッドガラス体20Pがクラッド20となり、コア10とクラッド20とから構成される光ファイバ裸線1Nとなる。被覆装置70によってこの光ファイバ裸線1Nの外周面上に被覆層30を設けて、図1に示す光ファイバ1が得られる。
<Drawing process P5>
This process involves drawing a fiber optic base material 1Pa to obtain an optical fiber 1. Figure 14 shows the process. As shown in Figure 14, in this process, the end of the fiber optic base material 1Pa opposite to the first sealing portion 23 is heated in a spinning furnace 60, and a tapered molten portion ND is formed at this end where the clad rod 20Ra and the core rod 10Ra are melted and integrated. Glass is then drawn from the tip of the molten portion ND. This molten portion ND seals the end of the hole 25a in the clad rod 20Ra opposite to the first sealing portion 23. The glass drawn from the molten portion ND solidifies immediately, with the core glass body 10P becoming the core 10 and the clad glass body 20P becoming the clad 20, resulting in a bare optical fiber 1N composed of the core 10 and the clad 20. A coating layer 30 is applied to the outer surface of this bare optical fiber 1N using a coating device 70 to obtain the optical fiber 1 shown in Figure 1.
以上説明したように、本実施形態の光ファイバ用母材であるロッド集合体1Pは、クラッドロッド20Rと、ガラスロッドとしてのコアロッド10Rとを備える。クラッドロッド20Rには長手方向に沿って延在する孔25が設けられ、当該孔25にコアロッド10Rが保持される。クラッドロッド20Rは、この一端部を含む長手方向に沿った第1区間21と、第1区間21と連接する第2区間22とを含む。第1区間21の断面におけるクラッドロッド20Rの断面積は、第2区間の断面におけるクラッドロッド20Rの断面積より小さい。このため、本実施形態のロッド集合体1Pでは、第1区間21でのクラッドロッド20Rの単位長さ当たりの熱容量は第2区間22でのクラッドロッド20Rの単位長さ当たりの熱容量より小さい。このため、コアロッド10Rの断面積が第1区間21と第2区間22とで同じで第1区間21でのクラッドロッド20Rの断面積が第2区間でのクラッドロッド20Rの断面積以上の場合と比べて、第1区間21での光ファイバ用母材1Pの単位長さ当たりの熱容量が第2区間22での光ファイバ用母材1Pの単位長さ当たりの熱容量より小さい。このため、本実施形態のロッド集合体1Pによれば、上記の場合と比べて、ロッド集合体1Pにおける一端部での単位長さ当たりの熱容量を小さくし得、ロッド集合体1Pの一端部の溶断加工に要する時間を短くし得、効率よく光ファイバ用母材1Paを製造し得る。 As described above, the rod assembly 1P, which is the optical fiber base material of this embodiment, comprises a clad rod 20R and a core rod 10R as a glass rod. The clad rod 20R is provided with a hole 25 extending along its longitudinal direction, and the core rod 10R is held in the hole 25. The clad rod 20R includes a first section 21 along its longitudinal direction that includes this one end, and a second section 22 connected to the first section 21. The cross-sectional area of the clad rod 20R in the cross-section of the first section 21 is smaller than the cross-sectional area of the clad rod 20R in the cross-section of the second section. Therefore, in the rod assembly 1P of this embodiment, the heat capacity per unit length of the clad rod 20R in the first section 21 is smaller than the heat capacity per unit length of the clad rod 20R in the second section 22. Therefore, compared to the case where the cross-sectional area of the core rod 10R is the same in the first section 21 and the second section 22, and the cross-sectional area of the clad rod 20R in the first section 21 is greater than or equal to the cross-sectional area of the clad rod 20R in the second section, the heat capacity per unit length of the optical fiber base material 1P in the first section 21 is smaller than the heat capacity per unit length of the optical fiber base material 1P in the second section 22. Therefore, according to the rod assembly 1P of this embodiment, compared to the above case, the heat capacity per unit length at one end of the rod assembly 1P can be reduced, the time required for the cutting process at one end of the rod assembly 1P can be shortened, and the optical fiber base material 1Pa can be manufactured efficiently.
本実施形態のロッド集合体1Pでは、第1区間21における孔25の直径は、第2区間22における当該孔25の直径より大きい。クラッドロッド20Rの孔25の径は、例えば、孔を形成するドリルの直径を変更することで変化させることができる。このため、本実施形態のロッド集合体1Pによれば、クラッドロッド20Rが作製し難くなることを抑制しつつロッド集合体1Pの一端部の溶断加工に要する時間を短くし得る。なお、第1区間21におけるそれぞれの孔25の直径は、第2区間22における当該孔25の直径以下であってもよい。 In the rod assembly 1P of this embodiment, the diameter of the hole 25 in the first section 21 is larger than the diameter of the hole 25 in the second section 22. The diameter of the hole 25 in the clad rod 20R can be changed, for example, by changing the diameter of the drill used to form the hole. Therefore, according to the rod assembly 1P of this embodiment, the time required for the cutting process at one end of the rod assembly 1P can be shortened while suppressing the difficulty in manufacturing the clad rod 20R. Note that the diameter of each hole 25 in the first section 21 may be less than or equal to the diameter of the hole 25 in the second section 22.
また、本実施形態の光ファイバ用母材1Paは、クラッドロッド20Raと、ガラスロッドとしてのコアロッド10Raとを備える。クラッドロッド20Raには、長手方向に沿って延在する孔25aが設けられ、当該孔25aにコアロッド10Raが保持される。クラッドロッド20Raは、一端部において孔25aの一端を塞ぐ第1封止部23と、他端部においてコアロッド10Raに溶着され孔25aの他端を塞ぐ第2封止部24と、第1封止部23と第2封止部24との間の本体部20RaBとを有する。本体部20RaBは、第1封止部23側の端から第2封止部24側に長手方向に沿った第1区間21aと、第1区間21aと連接する第2区間22aとから成る。本実施形態の光ファイバ用母材1Paを第2封止部24側の端部から線引きする場合、図14に示すように、当該端部には、溶融部NDが形成される。溶融部NDは、孔25aの他端側を塞ぐと共に、線引きが進むにつれて第1封止部23側に近くづく。本実施形態の光ファイバ用母材1Paでは、第1区間21aは第2区間22aより第1封止部23側に位置する。そして、第1区間21aの断面において、クラッドロッド20Raに囲われ、第2区間22aにおいてコアロッド10Raを保持する保持空間に連通する空間の面積は、第2区間22aの断面におけるこの保持空間の面積より大きい。このため、本実施形態の光ファイバ用母材1Paによれば、第2封止部24側の端部から線引きすることで、第1区間21a及び第2区間22aの長さが同じ長さで第1区間21aの断面における上記の空間の面積が第2区間22aの断面における上記の保持空間の面積以下とされる場合と比べて、同じ量だけ線引きが進んだ状態でのクラッドロッド20Raとコアロッド10Raとの間の空間を大きくできる。このため、本実施形態の光ファイバ用母材1Paによれば、上記の場合と比べて、この空間内の気体の圧力の上昇量を小さくし得、光ファイバ1に気泡が含まれることを抑制し得る。 Furthermore, the optical fiber base material 1Pa of this embodiment comprises a clad rod 20Ra and a core rod 10Ra as a glass rod. The clad rod 20Ra is provided with a hole 25a extending along its longitudinal direction, and the core rod 10Ra is held in the hole 25a. The clad rod 20Ra has a first sealing portion 23 that closes one end of the hole 25a at one end, a second sealing portion 24 that is welded to the core rod 10Ra at the other end and closes the other end of the hole 25a, and a main body portion 20RaB between the first sealing portion 23 and the second sealing portion 24. The main body portion 20RaB consists of a first section 21a that runs along its longitudinal direction from the end on the first sealing portion 23 side to the second sealing portion 24 side, and a second section 22a that is connected to the first section 21a. When drawing the optical fiber base material 1Pa of this embodiment from the end on the second sealing portion 24 side, a molten portion ND is formed at that end, as shown in Figure 14. The molten portion ND closes the other end of the hole 25a and moves closer to the first sealing portion 23 side as the drawing progresses. In the optical fiber base material 1Pa of this embodiment, the first section 21a is located closer to the first sealing portion 23 than the second section 22a. In the cross-section of the first section 21a, the area of the space surrounded by the clad rod 20Ra and communicating with the holding space that holds the core rod 10Ra in the second section 22a is larger than the area of this holding space in the cross-section of the second section 22a. Therefore, according to the optical fiber base material 1Pa of this embodiment, by drawing the line from the end on the second sealing portion 24 side, the space between the clad rod 20Ra and the core rod 10Ra can be made larger when the line drawing has progressed by the same amount, compared to the case where the lengths of the first section 21a and the second section 22a are the same and the area of the space in the cross-section of the first section 21a is less than or equal to the area of the holding space in the cross-section of the second section 22a. Therefore, according to the optical fiber base material 1Pa of this embodiment, the increase in gas pressure in this space can be reduced compared to the above case, and the inclusion of air bubbles in the optical fiber 1 can be suppressed.
本実施形態の光ファイバ用母材1Paでは、第1封止部23はコアロッド10Raに溶着される。コアロッド10Raが第1封止部23に溶着されていない場合に第2封止部24側の端部から線引きすると、線引き中にコアロッド10Raの第1封止部23側の端と第1封止部23との距離が変動することがある。この場合、コアガラス体10Pが単位時間あたりに引き出される量が変化しており、光ファイバ1のコアの直径が長手方向に変動する。しかし、本実施形態の光ファイバ用母材1Pによれば、上記の場合と比べて、所定部の直径が長手方向に変動することを抑制できる。なお、第1封止部23はコアロッド10Raに溶着されなくてもよい。 In the optical fiber base material 1Pa of this embodiment, the first sealing portion 23 is welded to the core rod 10Ra. If the core rod 10Ra is not welded to the first sealing portion 23, drawing a line from the end on the second sealing portion 24 side may cause the distance between the end of the core rod 10Ra on the first sealing portion 23 side and the first sealing portion 23 to fluctuate during drawing. In this case, the amount of core glass body 10P drawn per unit time changes, and the diameter of the core of the optical fiber 1 fluctuates in the longitudinal direction. However, with the optical fiber base material 1P of this embodiment, the fluctuation of the diameter of a predetermined portion in the longitudinal direction can be suppressed compared to the above case. Note that the first sealing portion 23 does not necessarily have to be welded to the core rod 10Ra.
本実施形態の光ファイバ用母材1Paでは、孔25a内の圧力は大気圧より低い。このため、本実施形態の光ファイバ用母材1Paによれば、孔25a内の圧力が大気圧以上である場合と比べて、線引きが進んだ状態でのクラッドロッド20Raとコアロッド10Raとの間の空間の圧力を低くし得、光ファイバ1に気泡が含まれることを抑制し得る。なお、孔25a内の圧力は大気圧以上であってもよい。 In the optical fiber base material 1Pa of this embodiment, the pressure inside the hole 25a is lower than atmospheric pressure. Therefore, with the optical fiber base material 1Pa of this embodiment, compared to the case where the pressure inside the hole 25a is above atmospheric pressure, the pressure in the space between the cladding rod 20Ra and the core rod 10Ra in the advanced state can be lowered, thereby suppressing the inclusion of air bubbles in the optical fiber 1. Note that the pressure inside the hole 25a may be above atmospheric pressure.
本実施形態のロッド集合体1P及び光ファイバ用母材1Paは、コアロッド10R,10Raを複数備え、クラッドロッド20R,20Raに複数のコアロッド10R,10Raが個別に保持される複数の孔25,25aが設けられる。このため、上記のように、本実施形態のロッド集合体1P及び光ファイバ用母材1Paによれば、マルチコアファイバである光ファイバ1を製造できるようにし得る。 The rod assembly 1P and optical fiber base material 1Pa of this embodiment are provided with multiple core rods 10R and 10Ra, and the cladding rods 20R and 20Ra are provided with multiple holes 25 and 25a that individually hold the multiple core rods 10R and 10Ra. Therefore, as described above, the rod assembly 1P and optical fiber base material 1Pa of this embodiment make it possible to manufacture an optical fiber 1 which is a multicore fiber.
本実施形態のロッド集合体1P及び光ファイバ用母材1Paでは、第1区間21,21aが第2区間22,22aより短い。このため、第2区間22,22aが第1区間21,21aより短い場合と比べて、長尺の光ファイバ1を製造できるようにし得る。なお、第2区間22,22aが第1区間21,21aより短くてもよい。 In this embodiment, the rod assembly 1P and optical fiber base material 1Pa have first sections 21 and 21a that are shorter than the second sections 22 and 22a. Therefore, compared to the case where the second sections 22 and 22a are shorter than the first sections 21 and 21a, it is possible to manufacture longer optical fibers 1. Note that the second sections 22 and 22a may also be shorter than the first sections 21 and 21a.
また、本実施形態の光ファイバ用母材1Paの製造方法は、準備工程P1と、第1溶断工程P3と、を備える。準備工程P1では、ロッド集合体1Pを準備する。第1溶断工程P3では、ロッド集合体1Pの一端部を加熱して溶断する。本実施形態の製造方法では、
クラッドロッド20Rは、一端部を含む長手方向に沿った第1区間21と、第1区間21と連接する第2区間22とを含み、第1区間21の断面におけるクラッドロッド20Rの断面積は、第2区間22の断面におけるクラッドロッド20Rの断面積より小さい。このため、コアロッド10Rの断面積が第1区間21と第2区間22とで同じで第1区間21でのクラッドロッド20Rの断面積が第2区間でのクラッドロッド20Rの断面積以上の場合と比べて、ロッド集合体1Pにおける一端部での単位長さ当たりの熱容量を小さくし得る。従って、この場合と比べて、ロッド集合体1Pの一端部の溶断加工に要する時間を短くし得る。また、第1溶断工程P3では、孔25内を真空引きしつつロッド集合体1Pの一端部を加熱して溶断する。このため、ロッド集合体1Pの溶断に要する時間をより短くできる。
Furthermore, the manufacturing method of the optical fiber preform 1Pa of this embodiment comprises a preparation step P1 and a first cutting step P3. In the preparation step P1, a rod assembly 1P is prepared. In the first cutting step P3, one end of the rod assembly 1P is heated and cut. In the manufacturing method of this embodiment,
The clad rod 20R includes a first section 21 along the longitudinal direction including one end, and a second section 22 connected to the first section 21. The cross-sectional area of the clad rod 20R in the cross-section of the first section 21 is smaller than the cross-sectional area of the clad rod 20R in the cross-section of the second section 22. Therefore, compared to the case where the cross-sectional area of the core rod 10R is the same in the first section 21 and the second section 22, and the cross-sectional area of the clad rod 20R in the first section 21 is greater than or equal to the cross-sectional area of the clad rod 20R in the second section, the heat capacity per unit length at one end of the rod assembly 1P can be reduced. Consequently, the time required for the cutting process of one end of the rod assembly 1P can be shortened compared to this case. Furthermore, in the first cutting process P3, one end of the rod assembly 1P is heated and cut while the hole 25 is evacuated. Therefore, the time required for cutting the rod assembly 1P can be further shortened.
(第2実施形態)
次に、本発明の第2実施形態について詳細に説明する。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。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described in detail. Note that components identical or equivalent to those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals unless otherwise specified, and redundant descriptions will be omitted.
図15は、本実施形態における光ファイバ用母材を図4と同様に示す図であり、クラッドロッド20Rの第1区間21を含む断面の様子を概略的に示す図である。図15に示される光ファイバ用母材1Pは溶断加工前のロッド集合体1Pである。また、図16は、図15に示す光ファイバ用母材であるロッド集合体1Pのクラッドロッドを示す図である。図15、図16に示すように、本実施形態のクラッドロッド20Rは、第1区間21における孔25の直径が第2区間22における孔25の直径と同じである点、及び第1区間21に連通孔28が設けられる点において、第1実施形態のクラッドロッド20Rと異なる。連通孔28は、第1区間21の全体に亘って長手方向に沿って延在し、複数の孔25が連通して成っている。本実施形態では、長手方向に沿って見る場合に第2区間22における複数の孔25の一部が連通孔28内に位置している。また、連通孔28の中心軸とクラッドロッド20Rの中心軸とが概ね一致しているが、ずれていてもよい。また、連通孔28の直径は、長手方向において概ね一定であるが、長手方向において変化してもよい。また、連通孔28は第1区間21の少なくとも一部に亘って長手方向に沿って延在していればよい。 Figure 15 is a diagram showing the optical fiber base material in this embodiment, similar to Figure 4, and schematically shows the cross-section of the clad rod 20R including the first section 21. The optical fiber base material 1P shown in Figure 15 is a rod assembly 1P before cutting. Figure 16 is a diagram showing the clad rod of the rod assembly 1P, which is the optical fiber base material shown in Figure 15. As shown in Figures 15 and 16, the clad rod 20R of this embodiment differs from the clad rod 20R of the first embodiment in that the diameter of the holes 25 in the first section 21 is the same as the diameter of the holes 25 in the second section 22, and a communication hole 28 is provided in the first section 21. The communication hole 28 extends along the longitudinal direction throughout the entire first section 21 and is composed of multiple interconnected holes 25. In this embodiment, when viewed along the longitudinal direction, a portion of the multiple holes 25 in the second section 22 are located within the communication hole 28. Furthermore, while the central axis of the communication hole 28 and the central axis of the clad rod 20R are generally aligned, they may be misaligned. Also, while the diameter of the communication hole 28 is generally constant in the longitudinal direction, it may vary in the longitudinal direction. Additionally, the communication hole 28 only needs to extend along the longitudinal direction over at least a portion of the first section 21.
本実施形態のロッド集合体1Pによれば、第1実施形態と同様に、第1区間21での単位長さ当たりの熱容量が小さくなり、ロッド集合体1Pの一端部の溶断加工に要する時間を短くし得る。 According to the rod assembly 1P of this embodiment, similar to the first embodiment, the heat capacity per unit length in the first section 21 is reduced, and the time required for the cutting process at one end of the rod assembly 1P can be shortened.
図17は、図15に示す光ファイバ用母材であるロッド集合体1Pに溶断加工が施された状態を図5と同様に示す図である。本実施形態の光ファイバ用母材1Paは、本実施形態のロッド集合体1Pを用いて第1実施形態の光ファイバ用母材の製造方法によって製造し得る。図17に示すように、本実施形態の光ファイバ用母材1Paは、クラッドロッド20Raの第1区間21aにおける孔25aの直径が第2区間22aにおける孔25aの直径と同じである点、及びクラッドロッド20Raの第1区間21aに連通孔28aが設けられる点において、第1実施形態の光ファイバ用母材1Paと異なる。 Figure 17 shows the rod assembly 1P, which is the optical fiber base material shown in Figure 15, after it has been subjected to a cutting process, similar to Figure 5. The optical fiber base material 1Pa of this embodiment can be manufactured using the rod assembly 1P of this embodiment and the manufacturing method for the optical fiber base material of the first embodiment. As shown in Figure 17, the optical fiber base material 1Pa of this embodiment differs from the optical fiber base material 1Pa of the first embodiment in that the diameter of the hole 25a in the first section 21a of the clad rod 20Ra is the same as the diameter of the hole 25a in the second section 22a, and that a communication hole 28a is provided in the first section 21a of the clad rod 20Ra.
クラッドロッド20Raの第1区間21aは、ロッド集合体1Pのクラッドロッド20Rの第1区間21の一部である。連通孔28aは、ロッド集合体1Pの連通孔28の一部であり、第1区間21aの全体に亘って長手方向に沿って延在し、複数の孔25aが連通して成っている。第1区間21aの断面において、クラッドロッド20Raに囲われる空間は第1区間21aにおける孔25a及び連通孔28a内の空間である。当該空間は、第2区間22aにおいてコアロッド10Raを保持する保持空間である第2区間22aにおける孔25a内の空間と連通している。このため、第1区間21aの断面において、クラッドロッド20Raに囲われ、第2区間22aにおいてコアロッド10Raを保持する収容空間に連通する空間の面積は、第2区間22aの断面におけるこの保持空間の面積より大きいと理解できる。このため、本実施形態の光ファイバ用母材1Paによれば、第1実施形態と同様に、光ファイバ1に気泡が含まれることを抑制し得る。また、本実施形態の光ファイバ用母材1Paによれば、連通孔28aがない場合と比べて、線引きが進んだ状態でのクラッドロッド20Raと特定のコアロッド10Raとの間の空間の圧力がクラッドロッド20Raと他のコアロッド10Raとの間の空間の圧力より高くなることを抑制し得る。なお、連通孔28aは第1区間21aの少なくとも一部に亘って長手方向に沿って延在していればよい。 The first section 21a of the clad rod 20Ra is part of the first section 21 of the clad rod 20R of the rod assembly 1P. The communication hole 28a is part of the communication hole 28 of the rod assembly 1P, extends along the longitudinal direction throughout the entire first section 21a, and consists of multiple interconnected holes 25a. In the cross-section of the first section 21a, the space surrounded by the clad rod 20Ra is the space within the holes 25a and communication hole 28a in the first section 21a. This space is in communication with the space within the holes 25a in the second section 22a, which is the holding space for the core rod 10Ra in the second section 22a. Therefore, in the cross-section of the first section 21a, the area of the space surrounded by the clad rod 20Ra and communicating with the housing space for the core rod 10Ra in the second section 22a is understood to be larger than the area of this holding space in the cross-section of the second section 22a. Therefore, according to the optical fiber base material 1Pa of this embodiment, the inclusion of air bubbles in the optical fiber 1 can be suppressed, similar to the first embodiment. Furthermore, according to the optical fiber base material 1Pa of this embodiment, compared to the case without the communication hole 28a, it is possible to suppress the pressure in the space between the clad rod 20Ra and a specific core rod 10Ra becoming higher than the pressure in the space between the clad rod 20Ra and other core rods 10Ra when the drawing has progressed. Note that the communication hole 28a only needs to extend along the longitudinal direction over at least a portion of the first section 21a.
以上、本発明について上記実施形態を例に説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。 The present invention has been described above using the above embodiments as examples, but the present invention is not limited thereto.
例えば、上記第2実施形態では、複数の孔25,25aのそれぞれの一部を含む連通孔28,28aが第1区間21,21aに設けられたクラッドロッド20R,20Raを例に説明した。しかし、連通孔28,28aは第1区間21,21aにおける複数の孔25,25aが連通して成っていればよい。例えば、図18、図19、及び図20に示すような連通孔28であってもよい。なお、図18は、変形例における光ファイバ用母材1Pを図15と同様に示す図であり、図18に示される光ファイバ用母材1Pは溶断加工前のロッド集合体1Pである。図19は、図18に示す光ファイバ用母材であるロッド集合体1Pのクラッドロッドを図16と同様に示す図である。図20は、図18に示す光ファイバ用母材であるロッド集合体1Pに溶断加工が施された状態を図17と同様に示す図である。本変形例では、第2実施形態と同様に、連通孔28,28aの中心軸とクラッドロッド20R,20Raの中心軸とが概ね一致しており、第1区間21,21aにおける孔は連通孔28,28aのみであり、第1区間21,21aの形状は円筒形状である。そして、長手方向に沿って見る場合に第2区間22,22aにおける複数の孔25,25aの全体が連通孔28,28a内に位置している。本変形例のロッド集合体1Pによれば、第1区間21の強度を弱くし得、一端部の溶断加工に要する時間をより短くし得る。なお、溶断加工に要する時間を短くする観点では、第1区間21に孔25に接続しない別の孔を設けることで、第1区間21でのクラッドロッド20Rの断面積を第2区間22でのクラッドロッド20Rの断面積より小さくしてもよい。また、第1区間21でのコアロッド10Rの断面積を第2区間22でのコアロッド10Rの断面積より小さくしてもよい。また、本変形例の光ファイバ用母材1Paによれば、第2実施形態と同様に、光ファイバ1に気泡が含まれることを抑制し得る。 For example, in the second embodiment described above, clad rods 20R, 20Ra were described as having communication holes 28, 28a in the first sections 21, 21a, each containing a portion of a plurality of holes 25, 25a. However, the communication holes 28, 28a only need to be formed by the communication of a plurality of holes 25, 25a in the first sections 21, 21a. For example, the communication holes 28 may be as shown in Figures 18, 19, and 20. Note that Figure 18 is a diagram showing a modified optical fiber base material 1P in the same manner as in Figure 15, and the optical fiber base material 1P shown in Figure 18 is a rod assembly 1P before cutting. Figure 19 is a diagram showing the clad rod of the rod assembly 1P, which is the optical fiber base material shown in Figure 18, in the same manner as in Figure 16. Figure 20 is a diagram showing the state after cutting has been performed on the rod assembly 1P, which is the optical fiber base material shown in Figure 18, in the same manner as in Figure 17. In this modified example, similar to the second embodiment, the central axes of the communication holes 28, 28a and the central axes of the clad rods 20R, 20Ra are roughly coincide, and the only holes in the first section 21, 21a are the communication holes 28, 28a, and the shape of the first section 21, 21a is cylindrical. Furthermore, when viewed along the longitudinal direction, the entirety of the multiple holes 25, 25a in the second section 22, 22a is located within the communication holes 28, 28a. According to the rod assembly 1P of this modified example, the strength of the first section 21 can be reduced, and the time required for cutting one end can be shortened. In addition, from the viewpoint of shortening the time required for cutting, by providing another hole in the first section 21 that is not connected to the hole 25, the cross-sectional area of the clad rod 20R in the first section 21 may be made smaller than the cross-sectional area of the clad rod 20R in the second section 22. Furthermore, the cross-sectional area of the core rod 10R in the first section 21 may be smaller than the cross-sectional area of the core rod 10R in the second section 22. Also, according to this modified optical fiber base material 1Pa, similar to the second embodiment, the inclusion of air bubbles in the optical fiber 1 can be suppressed.
また、上記実施形態の第1溶断工程P3では、クラッドロッド20Rの第1区間21の一部が残るようにロッド集合体1Pの一端部を溶断していた。しかし、第1区間21が残らないようにロッド集合体1Pの一端部を溶断してもよい。この場合、製造される光ファイバ用母材1Paは、クラッドロッド20Raの本体部20RaBが第2区間22aのみから成る構成となる。 Furthermore, in the first cutting step P3 of the above embodiment, one end of the rod assembly 1P was cut so that a portion of the first section 21 of the clad rod 20R remained. However, one end of the rod assembly 1P may be cut so that the first section 21 does not remain. In this case, the optical fiber base material 1Pa manufactured will have a configuration in which the main body portion 20RaB of the clad rod 20Ra consists only of the second section 22a.
また、上記実施形態では、クラッドガラス体20Pから成るクラッドロッド20R,20Raを例に説明した。しかし、クラッドロッド20R,20Raは、クラッドガラス体20Pを含んでいればよく、光ファイバ1におけるクラッド20と異なる所定部となる所定のガラス体を更に含んでいてもよい。このような所定部としては、コア10、マーカー、コア10に応力を付与する応力付与部等が挙げられる。また、クラッドロッド20Rには、ガラスロッドが収容されない長手方向に沿って延在する空孔が設けられてもよい。 Furthermore, in the above embodiment, clad rods 20R and 20Ra made of clad glass body 20P were described as an example. However, clad rods 20R and 20Ra only need to include clad glass body 20P, and may further include a predetermined glass body that is different from the clad 20 in the optical fiber 1. Examples of such predetermined parts include the core 10, markers, and stress-applying parts that apply stress to the core 10. Also, the clad rod 20R may be provided with voids extending along the longitudinal direction where no glass rods are housed.
また、上記実施形態では、ガラスロッドとしてのコアロッド10Rを備えるロッド集合体1P及び光ファイバ用母材1Paを例に説明した。しかし、ロッド集合体1P及び光ファイバ用母材1Paが備えるガラスロッドは、光ファイバ1におけるクラッド20と異なる所定部となる所定のガラス体を含むガラスロッドであればよい。例えば、ガラスロッドが含む所定のガラス体は、例えば、所定部としてのマーカーとなるガラス体、所定部としての応力付与部となるガラス体であってもよい。また、ガラスロッドは、コア10となるコアガラス体がコア10を囲う低屈折率層となるガラス体で覆われたガラスロッドであってもよい。また、ガラスロッドが複数である場合、複数のガラスロッドにおける少なくとも1つのガラスロッドが含む所定のガラス体は、少なくとも1つの他のガラスロッドが含む所定のガラス体と異なっていてもよい。 Furthermore, in the above embodiment, a rod assembly 1P comprising a core rod 10R as a glass rod and a base material 1Pa for optical fibers were described as examples. However, the glass rods provided in the rod assembly 1P and the base material 1Pa for optical fibers may be glass rods containing predetermined glass bodies that are different from the cladding 20 in the optical fiber 1. For example, the predetermined glass bodies contained in the glass rod may be, for example, glass bodies that serve as markers as predetermined parts, or glass bodies that serve as stress-applying parts as predetermined parts. Also, the glass rod may be a glass rod in which a core glass body that forms the core 10 is covered with a glass body that forms a low refractive index layer surrounding the core 10. Furthermore, if there are multiple glass rods, the predetermined glass body contained in at least one of the multiple glass rods may be different from the predetermined glass body contained in at least one of the other glass rods.
また、上記実施形態では、ガラス部材の加熱に酸水素バーナ50を用いていた。しかし、ガラス部材を加熱する加熱装置は、特に制限されるものではなく、例えば、電気炉等であってもよい。なお、加工無駄を低減する観点では、第1溶断工程P3及び第2溶断工程P4におけるロッド集合体1Pの溶断は、酸水素バーナ50で行うことが好ましい。一般的に、酸水素バーナのヒートスポットは、電気炉のヒートスポットより狭い。このため、酸水素バーナを用いることで、電気炉を用いる場合と比べて、第1溶断工程P3及び第2溶断工程P4において形成するくびれ部26,27を小さくし得、第1封止部23及び第2封止部24の長さを短くし得、加工無駄を低減し得る。加熱源はCO2レーザーのようなガラスの吸収率が高い光でも良い。レーザーを熱源にする場合、ヒートスポットを任意の分布にすることが可能であり、母材のサイズや材質に最適な加熱を実現することが可能となる。 Furthermore, in the above embodiment, an oxyhydrogen burner 50 was used to heat the glass member. However, the heating device for heating the glass member is not particularly limited and may be, for example, an electric furnace. From the viewpoint of reducing processing waste, it is preferable to perform the cutting of the rod assembly 1P in the first cutting step P3 and the second cutting step P4 using the oxyhydrogen burner 50. Generally, the heat spot of an oxyhydrogen burner is narrower than that of an electric furnace. Therefore, by using an oxyhydrogen burner, the constricted portions 26 and 27 formed in the first cutting step P3 and the second cutting step P4 can be made smaller compared to using an electric furnace, the lengths of the first sealing portion 23 and the second sealing portion 24 can be shortened, and processing waste can be reduced. The heating source may also be light with a high absorption rate for glass, such as a CO2 laser. When a laser is used as the heat source, it is possible to create an arbitrary distribution of heat spots, making it possible to achieve optimal heating for the size and material of the base material.
また、上記実施形態では、孔25の両端が開口したクラッドロッド20Rを備えるロッド集合体1Pを例に説明した。しかし、孔25の両端は、例えば、樹脂フィルム等で塞がれていてもよい。 Furthermore, in the above embodiment, a rod assembly 1P comprising a clad rod 20R with open ends of the hole 25 was described as an example. However, both ends of the hole 25 may be closed with, for example, a resin film.
また、上記実施形態では、クラッドロッド20Rの両端部がそれぞれコアロッド10Rを囲うロッド集合体1Pを例に説明した。しかし、クラッドロッド20Rの両端部の少なくとも一方はコアロッド10Rを囲わなくてもよい。例えば、前述の挿入工程P14において、コアロッド10Rがクラッドロッド20Rの一端部によって囲われないように、コアロッド10Rを孔25内に挿入することで、クラッドロッド20Rの一端部がコアロッド10Rを囲わないロッド集合体が得られ、当該ロッド集合体から、第1封止部23がコアロッド10Raに溶着されない光ファイバ用母材を得られる。 Furthermore, in the above embodiment, a rod assembly 1P in which both ends of the clad rod 20R surround the core rod 10R was described as an example. However, at least one end of the clad rod 20R does not need to surround the core rod 10R. For example, in the insertion step P14 described above, by inserting the core rod 10R into the hole 25 in such a way that the core rod 10R is not surrounded by one end of the clad rod 20R, a rod assembly in which one end of the clad rod 20R does not surround the core rod 10R can be obtained, and from this rod assembly, a base material for optical fibers in which the first sealing portion 23 is not welded to the core rod 10Ra can be obtained.
また、上記実施形態の光ファイバ用母材の製造方法では、ガラス部材準備工程P11と、ダミーガラス管溶着工程P12と、エッチング工程P13と、挿入工程P14とを含む準備工程P1を例に説明した。しかし、準備工程P1はロッド集合体1Pを準備できればよく、特に制限されるものではない。例えば、孔25を規定する内周面がエッチングされたクラッドロッド20Rを準備する場合、エッチング工程P13を省略してもよい。また、第2溶断工程P4の後に第1溶断工程P3をしてもよい。また、閉塞部材としてのダミーロッド43によってクラッドロッド20Rの孔25の一端部側の開口の全体を塞ぐ閉塞工程P2を例に説明した。しかし、閉塞工程P2では、孔25の一端側の開口の少なくとも一部を塞げばよく、閉塞部材は特に制限されるものではない。 Furthermore, the manufacturing method for the optical fiber base material of the above embodiment was described using a preparation step P1 as an example, which includes a glass member preparation step P11, a dummy glass tube welding step P12, an etching step P13, and an insertion step P14. However, the preparation step P1 is not particularly limited, as long as it can prepare the rod assembly 1P. For example, when preparing a clad rod 20R with an etched inner surface defining the hole 25, the etching step P13 may be omitted. Also, the first cutting step P3 may be performed after the second cutting step P4. Furthermore, a closure step P2 was described as an example, in which the entire opening at one end of the hole 25 of the clad rod 20R is closed with a dummy rod 43 as a closing member. However, in the closure step P2, it is sufficient to close at least a part of the opening at one end of the hole 25, and the closing member is not particularly limited.
本発明によれば、効率よく光ファイバを製造し得る光ファイバ用母材が提供され、光ファイバに関連する種々の分野において利用可能である。 According to the present invention, a preform for optical fibers that can efficiently manufacture optical fibers is provided, and it can be used in various fields related to optical fibers.
1・・・光ファイバ
1P・・・光ファイバ用母材(ロッド集合体)
1Pa・・・光ファイバ用母材
10・・・コア
10P・・・コアガラス体
10R,10Ra・・・コアロッド
20・・・クラッド
20P・・・クラッドガラス体
20R,20Ra・・・クラッドロッド
20RaB・・・本体部
21,21a・・・第1区間
22,22a・・・第2区間
23・・・第1封止部
24・・・第2封止部
25,25a・・・孔
28,28a・・・連通孔
1... Optical fiber 1P... Optical fiber base material (rod assembly)
1Pa... Optical fiber base material 10... Core 10P... Core glass body 10R, 10Ra... Core rod 20... Cladding 20P... Cladding glass body 20R, 20Ra... Cladding rod 20RaB... Main body 21, 21a... First section 22, 22a... Second section 23... First sealing section 24... Second sealing section 25, 25a... Hole 28, 28a... Communication hole
Claims (5)
前記光ファイバにおける前記クラッドと異なる所定部となる所定のガラス体を含み、複数の前記孔に個別に保持される複数のガラスロッドと、
を備え、
前記クラッドロッドは、一端部を含む前記長手方向に沿った第1区間と、前記第1区間と連接する第2区間とを含み、
前記第1区間の断面における前記クラッドロッドの断面積は、前記第2区間の断面における前記クラッドロッドの断面積より小さく、
前記第1区間におけるそれぞれの前記孔の直径は、前記第2区間における当該孔の直径より大きい
ことを特徴とする光ファイバ用母材。 A clad rod comprising a clad glass body that forms at least part of the cladding in an optical fiber, having multiple holes extending along the longitudinal direction,
The optical fiber includes a predetermined glass body that forms a predetermined portion different from the cladding, and a plurality of glass rods that are individually held in a plurality of holes,
Equipped with,
The clad rod includes a first section along the longitudinal direction including one end, and a second section connected to the first section.
The cross-sectional area of the clad rod in the cross-section of the first section is smaller than the cross-sectional area of the clad rod in the cross-section of the second section.
The diameter of each of the holes in the first section is greater than the diameter of the same hole in the second section.
A preform for optical fibers characterized by the following features.
ことを特徴とする請求項1に記載の光ファイバ用母材。 The optical fiber base material according to claim 1, characterized in that the glass rod is surrounded by one end of the clad rod.
ことを特徴とする請求項1または2に記載の光ファイバ用母材。 The optical fiber base material according to claim 1 or 2 , characterized in that the clad rod is provided with a communication hole that extends along the longitudinal direction over at least a portion of the first section and is formed by a plurality of interconnected holes.
ことを特徴とする請求項3に記載の光ファイバ用母材。 The optical fiber base material according to claim 3 , characterized in that, when viewed along the longitudinal direction, the entirety of the plurality of holes in the second section is located within the communication holes.
ことを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載の光ファイバ用母材。 The second section is longer than the first section.
A preform for optical fibers according to any one of claims 1 to 4 .
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2022025997A JP7842580B2 (en) | 2022-02-22 | 2022-02-22 | optical fiber base material |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2022025997A JP7842580B2 (en) | 2022-02-22 | 2022-02-22 | optical fiber base material |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2023122344A JP2023122344A (en) | 2023-09-01 |
| JP7842580B2 true JP7842580B2 (en) | 2026-04-08 |
Family
ID=87799229
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2022025997A Active JP7842580B2 (en) | 2022-02-22 | 2022-02-22 | optical fiber base material |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP7842580B2 (en) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003327440A (en) | 2002-05-09 | 2003-11-19 | Furukawa Electric Co Ltd:The | Manufacturing method of preform for optical fiber |
| US20050144987A1 (en) | 2003-11-03 | 2005-07-07 | Draka Comteq B.V. | Method for making a preform |
| JP2016175779A (en) | 2015-03-18 | 2016-10-06 | 住友電気工業株式会社 | Method for manufacturing optical fiber |
| JP2018140912A (en) | 2017-02-28 | 2018-09-13 | 住友電気工業株式会社 | Multi-core optical fiber manufacturing method |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2652700B2 (en) * | 1989-02-10 | 1997-09-10 | 住友電気工業株式会社 | Optical fiber manufacturing method |
-
2022
- 2022-02-22 JP JP2022025997A patent/JP7842580B2/en active Active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003327440A (en) | 2002-05-09 | 2003-11-19 | Furukawa Electric Co Ltd:The | Manufacturing method of preform for optical fiber |
| US20050144987A1 (en) | 2003-11-03 | 2005-07-07 | Draka Comteq B.V. | Method for making a preform |
| JP2016175779A (en) | 2015-03-18 | 2016-10-06 | 住友電気工業株式会社 | Method for manufacturing optical fiber |
| JP2018140912A (en) | 2017-02-28 | 2018-09-13 | 住友電気工業株式会社 | Multi-core optical fiber manufacturing method |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2023122344A (en) | 2023-09-01 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN103936277B (en) | Multi-core optical fiber manufacturing method | |
| AU615336B2 (en) | Method of making fiber coupler having integral precision connection wells | |
| US11834365B2 (en) | Optical fiber preform production method, optical fiber preform, and optical fiber production method | |
| US5944867A (en) | Method of manufacturing a multi-core optical fiber | |
| JP2007534592A (en) | Optical fibers, their preforms, and their manufacturing methods and equipment | |
| CN102016667A (en) | Fibre coupler | |
| EP3448818B1 (en) | A method of fiber production | |
| EP3180293B1 (en) | Method for forming a quartz glass optical component and system | |
| US20240051865A1 (en) | Optical fiber preform production method, optical fiber preform, and optical fiber production method | |
| JP7842580B2 (en) | optical fiber base material | |
| US20250340477A1 (en) | Reduction of multi-core fiber preform geometric distortion | |
| US20240217860A1 (en) | Process of making multi-core fiber preform by integrating core rods and cladding cylinder | |
| JP7853115B2 (en) | optical fiber base material | |
| JP7777669B2 (en) | Optical fiber base material | |
| JP7553692B2 (en) | Multi-core optical fiber preform, method for manufacturing multi-core optical fiber preform, and method for manufacturing multi-core optical fiber | |
| KR950000689B1 (en) | Method of producing preform for polarization retaining optical fiber | |
| JP7829384B2 (en) | Clad rod, method for manufacturing a preform for optical fibers using the same, and method for manufacturing optical fibers | |
| US11059737B2 (en) | Method for manufacturing multicore optical fiber | |
| CN118221344A (en) | Preparation method of tapered optical fiber and tapered optical fiber | |
| JP4476900B2 (en) | Photonic crystal fiber preform manufacturing method | |
| JP6517583B2 (en) | Method of manufacturing base material for multi-core fiber, and method of manufacturing multi-core fiber using the same | |
| JP6010587B2 (en) | Method for manufacturing base material for multi-core fiber, and method for manufacturing multi-core fiber using the same | |
| JP2012036051A (en) | Hollow-structured optical fiber, and connector for pressure impression/reduction | |
| WO2025070794A1 (en) | Method for producing anti-resonant fiber preform and method for producing anti-resonant fiber | |
| JP2006160550A (en) | Photonic crystal fiber and its manufacturing method, preform for photonic crystal fiber manufacturing |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20241223 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20251023 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20251028 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20251118 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20260303 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20260327 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7842580 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |