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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】6151310
(24)【登録日】2017年6月2日
(45)【発行日】2017年6月21日
(54)【発明の名称】光ファイバ用母材の製造方法、及び、光ファイバの製造方法
(51)【国際特許分類】
C03B 37/012 20060101AFI20170612BHJP
G02B 6/02 20060101ALI20170612BHJP
【ＦＩ】
C03B37/012 A
G02B6/02 356A
【請求項の数】9
【全頁数】22
(21)【出願番号】特願2015-133965(P2015-133965)
(22)【出願日】2015年7月2日
(65)【公開番号】特開2017-14078(P2017-14078A)
(43)【公開日】2017年1月19日
【審査請求日】2016年2月25日
(73)【特許権者】
【識別番号】000005186
【氏名又は名称】株式会社フジクラ
(74)【代理人】
【識別番号】100143764
【弁理士】
【氏名又は名称】森村 靖男
(74)【代理人】
【識別番号】100129296
【弁理士】
【氏名又は名称】青木 博昭
(72)【発明者】
【氏名】石田 格
【審査官】
飯濱 翔太郎
(56)【参考文献】
【文献】
特開２０１３−０２３４１２（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開２００５−１５４２６４（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開２００３−１６０３５１（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開２００３−２１２５７３（ＪＰ，Ａ）
【文献】
米国特許出願公開第２００５／００６４１８８（ＵＳ，Ａ１）
【文献】
特開平０８−２７７１３８（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開２０１０−１１１５５４（ＪＰ，Ａ）
【文献】
国際公開第２０１１／１４５６４８（ＷＯ，Ａ１）
(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）
Ｃ０３Ｂ ３７／００−３７／１６
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
クラッドとなるクラッドガラス体を有するクラッドロッド、及び、前記クラッドロッドに挿入される挿入ロッドを準備する準備工程と、
一端側に前記挿入ロッドの外径より大きな内径の大径部を有し、他端側に前記挿入ロッドの外径より小さな内径の小径部を有する貫通孔を、前記クラッドロッドに形成する穿孔工程と、
前記挿入ロッドを前記大径部に挿入する挿入工程と、
前記挿入工程の後に前記貫通孔の前記大径部側の開口部を封止する封止工程と、
を備え、
前記大径部と前記小径部との間には段差が形成され、
前記挿入ロッドの一端を前記大径部と前記小径部との境まで挿入した状態で前記大径部と前記小径部との間で空気の流通が可能となるように、前記小径部のうち少なくとも前記大径部側端部の内周面が粗く形成される
ことを特徴とする光ファイバ用母材の製造方法。
一端側に前記挿入ロッドの外径より大きな内径の大径部を有し、他端側に前記挿入ロッドの外径より小さな内径の小径部を有する貫通孔を、前記クラッドロッドに形成する穿孔工程と、
前記挿入ロッドを前記大径部に挿入する挿入工程と、
前記挿入工程の後に前記貫通孔の前記大径部側の開口部を封止する封止工程と、
を備え、
前記大径部と前記小径部との間には段差が形成され、
前記挿入ロッドの一端を前記大径部と前記小径部との境まで挿入した状態で前記大径部と前記小径部との間で空気の流通が可能となるように、前記小径部のうち少なくとも前記大径部側端部の内周面が粗く形成される
ことを特徴とする光ファイバ用母材の製造方法。
【請求項2】
前記穿孔工程は、前記小径部と同じ内径で前記クラッドロッドを貫通する小径貫通孔を形成する小径孔穿孔工程と、前記小径貫通孔の一端側の内径を広げて前記大径部を形成する大径部形成工程と、を有する
ことを特徴とする請求項１に記載の光ファイバ用母材の製造方法。
ことを特徴とする請求項１に記載の光ファイバ用母材の製造方法。
【請求項3】
前記大径部形成工程は、機械加工によって、前記小径貫通孔の内周面の表面粗さを低減させつつ前記小径貫通孔の内径を広げる工程を含む
ことを特徴とする請求項２に記載の光ファイバ用母材の製造方法。
ことを特徴とする請求項２に記載の光ファイバ用母材の製造方法。
【請求項4】
前記大径部形成工程は、エッチング加工によって前記小径貫通孔の内径を広げる工程を含む
ことを特徴とする請求項２または３に記載の光ファイバ用母材の製造方法。
ことを特徴とする請求項２または３に記載の光ファイバ用母材の製造方法。
【請求項5】
前記穿孔工程において、前記クラッドロッドの一端側に開口部を有して貫通しない空孔を前記大径部となるように形成した後、前記大径部から前記クラッドロッドの他端側まで貫通する空孔を前記小径部となるように形成する
ことを特徴とする請求項１に記載の光ファイバ用母材の製造方法。
ことを特徴とする請求項１に記載の光ファイバ用母材の製造方法。
【請求項6】
前記封止工程の後、前記挿入ロッドの外周面全体を前記大径部の内周面と一体化される一体化工程を更に備える
ことを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の光ファイバ用母材の製造方法。
ことを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の光ファイバ用母材の製造方法。
【請求項7】
前記挿入ロッドは、前記大径部に挿入されたときに前記小径部側となる端部に、前記挿入ロッドの軸心方向に対する垂直面に対して傾斜した傾斜面を有する
ことを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の光ファイバ用母材の製造方法。
ことを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の光ファイバ用母材の製造方法。
【請求項8】
前記挿入ロッドは、前記大径部に挿入されたときに前記小径部側となる端部の外周に切り込みを有する
ことを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の光ファイバ用母材の製造方法。
ことを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の光ファイバ用母材の製造方法。
【請求項9】
請求項１〜８のいずれか１項に記載の光ファイバ用母材の製造方法により製造される光ファイバ用母材を線引きする線引工程を備える
ことを特徴とする光ファイバの製造方法。
ことを特徴とする光ファイバの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、光ファイバ用母材の製造方法、及び、これを用いた光ファイバの製造方法に関する。
【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囲まれた構造をしている。このコア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背景から、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が用いられている。マルチコアファイバは複数のコアのそれぞれを伝搬する光により複数の信号を伝送させることができるので、１つの光ファイバ当たりの伝送容量が増大される。また、伝送容量増大を実現するためのコヒーレント光通信用線路として、偏波保持ファイバが知られている。偏波保持ファイバとは、互いに直交する偏波間の伝搬定数に差を与えることで、光の偏波状態を保持したまま伝搬させることができる光ファイバである。このような偏波保持ファイバとしては、例えば、一対の応力付与部でコアを挟むことでコアに応力を付与し、実効屈折率が互いに異なる直交軸を有するコアを形成する応力付与型（以下、「ＰＡＮＤＡ型」という。）等がある。
【0003】
上記のような光ファイバの製造方法としては、下記特許文献１及び特許文献２に開示されているようなロッドインチューブ法が知られている。ロッドインチューブ法では、まず、コアに成る円柱状の材料を含むコアロッドと、クラッドの大部分を構成する材料から成る円柱状のクラッドロッドとを準備し、このクラッドロッドに貫通孔を開けてコアロッドを挿入し、光ファイバ用母材を作製する。このようにして作製された光ファイバ用母材を線引きして光ファイバが製造される。また、ＰＡＮＤＡ型の偏波保持ファイバを製造する場合は、応力付与部に成る材料を含む応力付与ロッドを更に準備し、上記コアロッドと同様にクラッドロッドの所定の位置に挿入して光ファイバ用母材を作製する。なお、以下の説明において、上記のコアロッドや応力付与ロッドのように、光ファイバ用母材の製造過程においてクラッドロッドに挿入されるガラス体から成る棒状体を総称して挿入ロッドということがある。
【0004】
従来のロッドインチューブ法では、クラッドロッドに貫通孔を形成した後、当該貫通孔に挿入ロッドを挿入し、横型旋盤などでそのクラッドロッドを回転させながら加熱してクラッドロッドと挿入ロッドとを一体化させることが多い。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開２００６−１９３３７１号公報
【特許文献2】特開２０１１−１６８４６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
しかし、従来のロッドインチューブ法では、横型旋盤によってクラッドロッドを回転させる際の回転振動によって、クラッドロッドに挿入された挿入ロッドの位置が所定の位置からずれることがある。このようにして挿入ロッドの位置が所定の位置からずれると、光ファイバ用母材に形成された貫通孔内で挿入ロッドが存在しない箇所ができ、歩留まりが低下する傾向にある。また、線引きしながらクラッドロッドと挿入ロッドとを一体化する場合、挿入ロッドの一部がクラッドロッドから押し出され、挿入ロッドの位置が所定の位置からずれることがある。この原因は以下のように考えられる。すなわち、クラッドロッドの外周側に熱源を配置してクラッドロッドとクラッドロッドに挿入された挿入ロッドとを加熱する場合、クラッドロッドの外周部と中心付近とでは温度差が生じる。そして、クラッドロッドの中心に近い挿入ロッドは、十分に溶融されにくく、変形できずにクラッドロッドから押し出されやすい。このようにして光ファイバ用母材を線引きしているときに挿入ロッドの位置が所定の位置からずれると、製造される光ファイバにおいてコアや応力付与部の直径が設定値からずれる傾向にある。
【0007】
本発明者らは、挿入ロッドを挿入するためにクラッドロッドに形成される貫通孔の形状を工夫することによって、挿入ロッドの位置が所定の位置からずれることを抑制できることを見出した。
【0008】
そこで、本発明は、クラッドロッドに挿入される挿入ロッドの位置が所定の位置からずれることを抑制できる光ファイバ用母材の製造方法、及び、これを用いた光ファイバの製造方法を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【0009】
上記課題を解決するため、本発明の光ファイバ用母材の製造方法は、クラッドとなるクラッドガラス体を有するクラッドロッド、及び、前記クラッドロッドに挿入される挿入ロッドを準備する準備工程と、一端側に前記挿入ロッドの外径より大きな内径の大径部を有し、他端側に前記挿入ロッドの外径より小さな内径の小径部を有する貫通孔を、前記クラッドロッドに形成する穿孔工程と、前記挿入ロッドを前記大径部に挿入する挿入工程と、前記挿入工程の後に前記貫通孔の前記大径部側の開口部を封止する封止工程と、を備えることを特徴とする。
【0010】
クラッドロッドに形成される挿入ロッドを挿入するための貫通孔に、挿入ロッドを挿入可能な大径部及び挿入ロッドを挿入できない小径部が備えられることによって、大径部に挿入された挿入ロッドが小径部側へ移動することが抑制される。また、貫通孔の大径部側の開口部を封止することによって、挿入ロッドが大径部側の開口部から押し出されることも抑制される。従って、クラッドロッドに挿入された挿入ロッドの位置が所定の位置からずれることが抑制される。なお、挿入ロッドとしては、コアに成る材料を含むコアロッドや応力付与部に成る材料を含む応力付与ロッドを例示することができる。従って、本発明の光ファイバ用母材の製造方法によれば、クラッドロッドに挿入されたコアロッドや応力付与ロッドの位置が所定の位置からずれることが抑制される。
【0011】
また、前記穿孔工程は、前記小径部と同じ内径で前記クラッドロッドを貫通する小径貫通孔を形成する小径孔穿孔工程と、前記小径貫通孔の一端側の内径を広げて前記大径部を形成する大径部形成工程と、を有することが好ましい。このようにして大径部を形成することによって、大径部及び小径部を備えた貫通孔を容易に形成できる。
【0012】
また、前記大径部形成工程は、機械加工によって、前記小径貫通孔の内周面の表面粗さを低減させつつ前記小径貫通孔の内径を広げる工程を含むことが好ましい。挿入工程において挿入ロッドの外周面に傷がつくことや、一体化工程において挿入ロッドの外周面と大径部の内周面との間に不要な空間が形成されること等を抑制する観点から、大径部の内周面は平滑であることが好ましい。上記のように小径貫通孔の内周面の表面粗さを低減させつつ小径貫通孔の内径を広げて大径部を形成することによって、大径部が形成されると同時に大径部の内周面が平滑にされるので、内周面が平滑な大径部が少ない工数で形成される。
【0013】
また、前記大径部形成工程は、エッチング加工によって前記小径貫通孔の内径を広げる工程を含むことが好ましい。エッチング加工によって大径部が形成されることによって、大径部が形成されると同時に、大径部の内周面上の凹凸が除去され、更に大径部の内周面から水酸基等の不純物が除去される。
【0014】
また、前記穿孔工程において、前記クラッドロッドの一端側に開口部を有して貫通しない空孔を前記大径部となるように形成した後、前記大径部から前記クラッドロッドの他端側まで貫通する空孔を前記小径部となるように形成することも好ましい。この方法によっても、大径部及び小径部を備えた貫通孔が形成される。
【0015】
また、前記封止工程の後、前記挿入ロッドの外周面全体を前記大径部の内周面と一体化される一体化工程を更に備えることが好ましい。挿入ロッドの外周面全体と大径部の内周面とを一体化させることによって、挿入ロッドの外周面と大径部の内周面との間に不要な空間が形成されることを抑制できる。
【0016】
また、前記挿入ロッドは、前記大径部に挿入されたときに前記小径部側となる端部に、前記挿入ロッドの軸心方向に対する垂直面に対して傾斜した傾斜面を有することが好ましい。挿入ロッドがこのような傾斜面を有することによって、挿入ロッドが大径部に挿入されたときに大径部と小径部との間に空気が流通可能な経路を容易に形成することができる。従って、挿入ロッドの外周面とクラッドロッドに形成される貫通孔の内周面との間に形成される空間を貫通孔の小径部側から真空引きすることが容易になる。
【0017】
また、前記挿入ロッドは、前記大径部に挿入されたときに前記小径部側となる端部の外周に切り込みを有することが好ましい。挿入ロッドがこのような切り込みを有することによって、挿入ロッドが大径部に挿入されたときに大径部と小径部との間に空気が流通可能な経路を容易に形成することができる。従って、挿入ロッドの外周面とクラッドロッドに形成される貫通孔の内周面との間に形成される空間を貫通孔の小径部側から真空引きすることが容易になる。
【0018】
また、前記挿入ロッドの一端を前記大径部と前記小径部との境まで挿入した状態で前記大径部と前記小径部との間で空気の流通が可能となるように、前記小径部のうち少なくとも前記大径部側端部の内周面が粗く形成されることが好ましい。このように小径部の内周面が加工されることによっても、挿入ロッドの外周面とクラッドロッドに形成される貫通孔の内周面との間に形成される空間を貫通孔の小径部側から真空引きすることが容易になる。
【0019】
また、本発明の光ファイバの製造方法は、上記本発明の光ファイバ用母材の製造方法により製造される光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。上記のように本発明の光ファイバ用母材の製造方法によれば、挿入ロッドの位置が所定の位置からずれることを抑制できる。従って、本発明の光ファイバの製造方法によれば、製造過程において挿入ロッドの位置が所定の位置からずれることを抑制できる。
【発明の効果】
【0020】
以上のように、本発明によれば、挿入ロッドの位置が所定の位置からずれることを抑制できる光ファイバ用母材の製造方法、及び、これを用いた光ファイバの製造方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【0021】
【図1】本発明の第１実施形態にかかる光ファイバ（マルチコアファイバ）の長手方向に垂直な断面の様子を示す図である。
【図4】穿孔工程の一部を説明する図である。
【図5】穿孔工程の他の一部を説明する図である。
【図6】コアロッドが挿入されたクラッドロッドの長手方向に平行な断面の様子を示す図である。
【図7】封止工程後におけるクラッドロッドの長手方向に平行な断面の様子を示す図である。
【図8】一体化工程の様子を示す図である。
【図9】線引工程の様子を示す図である。
【図10】本発明の第２実施形態にかかる光ファイバ（偏波保持ファイバ）の長手方向に垂直な断面の様子を示す図である。
【図13】穿孔工程後のクラッドロッドの長手方向に沿った断面の様子を示す図である。
【図14】応力付与ロッド及びコアロッドが挿入されたクラッドロッドの長手方向に平行な断面の様子を示す図である。
【図15】封止工程後におけるクラッドロッドの長手方向に平行な断面の様子を示す図である。
【図16】本発明の他の実施形態にかかる挿入ロッドの長手方向に平行な断面の様子を示す図である。
【図17】本発明の更なる他の実施形態にかかる挿入ロッドの長手方向に平行な断面の様子を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0022】
以下、本発明に係る光ファイバ用母材の製造方法、及び、これを用いた光ファイバの製造方法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、それぞれの図において各部の縮尺や縦横比は実際とは異なる。
【0023】
（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の長手方向に垂直な断面の様子を示す図である。本実施形態の光ファイバはマルチコアファイバとされる。図１に示すように、マルチコアファイバ１は、複数のコア１０と、複数のコア１０の外周面を隙間なく囲むクラッド２０と、クラッド２０の外周面を被覆する内側被覆層３１と、内側被覆層３１の外周面を被覆する外側被覆層３２とを備える。なお、図１にはコア１０が７つ備えられる形態を例示しているが、本発明においてコア１０の数及び位置は特に限定されない。
【0024】
マルチコアファイバ１では、それぞれのコア１０が所定の間隔を有して配置されている。それぞれのコア１０の直径は、例えば、６μｍ以上１０μｍ以下とされ、クラッド２０の直径は、例えば、１２５μｍ以上２３０μｍ以下とされる。また、それぞれのコア１０の屈折率はクラッド２０の屈折率よりも高く、それぞれのコア１０のクラッド２０に対する比屈折率差は、例えば、０．２％以上０．５％以下とされる。
【0025】
また、マルチコアファイバ１は、例えば、コア１０が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が何ら添加物の無いシリカガラスから成る構成や、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る構成とされる。
【0026】
図２は、図１に示したマルチコアファイバ１を製造するための光ファイバ用母材であるマルチコアファイバ用母材１Ｐの長手方向に垂直な断面の様子を示す図である。マルチコアファイバ用母材１Ｐは略円柱状の形状をしている。また、マルチコアファイバ用母材１Ｐは、それぞれのコア１０となる複数のロッド状のコアガラス体１０Ｐと、それぞれのコアガラス体１０Ｐを囲むロッド状のクラッドガラス体２０Ｐとから構成されている。コアガラス体１０Ｐは、コア１０と同じ材料から構成され、クラッドガラス体２０Ｐはクラッド２０と同じ材料から構成される。このようなマルチコアファイバ用母材１Ｐが線引きされ、内側被覆層３１及び外側被覆層３２に被覆されることにより、図１に示すマルチコアファイバ１となる。
【0028】
図３は、マルチコアファイバ用母材１Ｐの製造方法、及び、マルチコアファイバ１の製造方法の工程を示すフローチャートである。図３に示すように、マルチコアファイバ用母材１Ｐの製造方法は、準備工程Ｐ１と、穿孔工程Ｐ２と、挿入工程Ｐ３と、封止工程Ｐ４と、一体化工程Ｐ５と、を備える。そして、マルチコアファイバ１の製造方法は、このようにして製造されたマルチコアファイバ用母材１Ｐを線引きする線引工程Ｐ６を更に備える。以下、これらの各工程について説明する。
【0029】
＜準備工程Ｐ１＞準備工程Ｐ１は、クラッド２０となるクラッドガラス体２０Ｐを有するクラッドロッド１Ｐｓ（図６等参照）、及び、コア１０となるコアガラス体１０Ｐを有するコアロッド１０Ｐｓ（図６等参照）を準備する工程である。クラッドロッド１Ｐｓ及びコアロッド１０Ｐｓはそれぞれ円柱状のガラスロッドである。コアロッド１０Ｐｓは円柱状のコアガラス体１０Ｐとコアガラス体１０Ｐの外周面を被覆する被覆層２０Ｐｃとを備えている。被覆層２０Ｐｃは、クラッドガラス体２０Ｐと同じガラス体からなる層である。
【0030】
なお、コアロッド１０Ｐｓは挿入工程Ｐ３までに準備されていれば良く、後述する穿孔工程Ｐ２より後に準備されてもよい。
【0031】
＜穿孔工程Ｐ２＞次に、穿孔工程Ｐ２を行う。穿孔工程Ｐ２は、コアロッド１０Ｐｓを挿入するための貫通孔２０Ｈ（図５参照）をクラッドロッド１Ｐｓに形成する工程である。具体的には、準備したクラッドロッド１Ｐｓにおけるコアガラス体１０Ｐの中心が位置すべき場所を中心として、クラッドロッド１Ｐｓの長手方向に沿った貫通孔２０Ｈを形成する。本実施形態では、図２に示すようにマルチコアファイバ用母材１Ｐが７つコアガラス体１０Ｐを有するので、７つそれぞれのコアガラス体１０Ｐが配置される位置に貫通孔２０Ｈを形成する。
【0032】
貫通孔２０Ｈは、一端側にコアロッド１０Ｐｓの外径より大きな内径の大径部２２を有し、他端側にコアロッド１０Ｐｓの外径より小さな内径の小径部２１を有する。貫通孔２０Ｈが小径部２１を有することによって、貫通孔２０Ｈの大径部２２に挿入されたコアロッド１０Ｐｓは、小径部２１側への移動を制限される。大径部２２の内径と小径部２１の内径との差は０．２ｍｍ以上であることが好ましい。大径部２２に挿入されたコアロッド１０Ｐｓの小径部２１側への移動を抑制しやすくなるためである。
【0033】
このような貫通孔２０Ｈを形成する穿孔工程Ｐ２の具体例について図４及び図５を参照しつつ説明する。図４及び図５は、それぞれ穿孔工程Ｐ２の一部を説明する図であり、クラッドロッド１Ｐｓの長手方向に沿った断面の様子を示す図である。図４及び図５では便宜的に長手方向と径方向の縮尺を変え、クラッドロッド１Ｐｓのうち一部のみを示し、１つの貫通孔２０Ｈの形成過程を示すが、他の貫通孔２０Ｈも同様に形成される。
【0034】
本実施形態では、穿孔工程Ｐ２は、小径部２１と同じ内径でクラッドロッド１Ｐｓを貫通する小径貫通孔を形成する小径孔穿孔工程Ｐ２１と、小径貫通孔の一端側の内径を広げて大径部２２を形成する大径部形成工程Ｐ２２と、を有する。
【0035】
図４は、小径孔穿孔工程Ｐ２１後のクラッドロッド１Ｐｓの長手方向に平行な断面を示す図である。小径孔穿孔工程Ｐ２１は、図４に示すように小径部２１と同じ内径でクラッドロッド１Ｐｓを貫通する小径貫通孔２１Ｈを形成する工程である。小径貫通孔２１Ｈを形成する方法としては、特に限定されないが、例えば、ドリルを使った機械加工が挙げられる。
【0036】
図５は、大径部形成工程Ｐ２２後のクラッドロッド１Ｐｓの長手方向に平行な断面を示す図である。大径部形成工程Ｐ２２は、小径貫通孔２１Ｈの一端側（図４に破線で示した部分）の内径を広げる工程である。小径貫通孔２１Ｈのうち拡径された部分が大径部２２となり、拡径されなかった部分が小径部２１となる。大径部２２の形成する部分の長さは、当該大径部２２に挿入されるコアロッド１０Ｐｓの長さと同じであることが好ましい。また、小径貫通孔２１Ｈの内径を広げる方法としては、機械加工またはエッチング加工が好ましい。
【0037】
機械加工によって小径貫通孔２１Ｈの内径を広げる方法としては、例えば、ドリルで小径貫通孔２１Ｈの内周面を削る方法が挙げられる。このとき、小径貫通孔２１Ｈの内周面の表面粗さを低減させつつ小径貫通孔２１Ｈの内径を広げることが好ましい。例えば、小径孔穿孔工程Ｐ２１で用いたドリルツールよりも砥粒番手が細かいドリルで小径貫通孔２１Ｈの内周面を研磨しつつ大径部２２を形成することができる。このような機械加工を行うことによって、大径部２２の内周面の平滑化と大径部２２の形成とを同時に行うことができる。従って、少ない工数で平滑な内周面を有する大径部２２を形成することができる。
【0038】
大径部２２の内周面はコアロッド１０Ｐｓの外周面と接する部分であり、平滑化されていることが好ましい。大径部２２の内周面が平滑化されることによって、挿入工程Ｐ３においてコアロッド１０Ｐｓの外周面に傷がつくことや、一体化工程Ｐ５においてコアロッド１０Ｐｓの外周面と大径部２２の内周面との間に不要な空間が形成されること等を抑制できる。
【0039】
また、エッチング加工によって小径貫通孔２１Ｈの内径を広げる方法としては、液相による方法と気相による方法とが挙げられる。液相によるエッチング加工の具体例としては、小径貫通孔２１Ｈが形成されたクラッドロッド１Ｐｓを、長手方向が垂直になるようにエッチング液に浸漬させ、ちょうど大径部２２となる部分だけがエッチング液に浸漬するようにする。この時、クラッドロッド１Ｐｓの外周面もエッチング液に接することになるので、クラッドロッド１Ｐｓの外周面もエッチング加工されること加味してクラッドロッド１Ｐｓを少し太目に形成しおくことや、クラッドロッド１Ｐｓの外周面をマスキングしてクラッドロッド１Ｐｓの外周面がエッチング液に接触することを避けることが好ましい。また、小径貫通孔２１Ｈのうち大径部２２が形成される側の開口部を封止し、当該開口部が下になるようにしてクラッドロッド１Ｐｓを立て、大径部２２となる部分にだけエッチング液が接するように小径貫通孔２１Ｈの他方の開口部から小径貫通孔２１Ｈにエッチング液を注入する方法も挙げられる。
【0040】
一方、気相でエッチング加工する場合、小径貫通孔２１Ｈのうち小径部２１となる側がエッチングガスを流す上流側になることが好ましい。例えば、エッチングガスとして知られているＳＦ６は、それ自体ではエッチング作用を示さず、熱分解、プラズマ等により、エッチング作用を持つ活性ガス種とすることによってエッチングが行われる。すわなち、小径部２１となる側がエッチングガスを流す上流側とされることによって、上流側ではエッチングガスを不活性のままとし、小径貫通孔２１Ｈのうち大径部２２となる下流側の部分では加熱を行う等してエッチングガスを活性化させてエッチング加工を実施し、大径部２２を形成することができる。
【0041】
上記エッチング加工は、大径部２２の内周面の小さな凹凸を除去したり、大径部２２の内周面から水酸基等の不純物を除去したりすることができる。従って、エッチング加工によっても大径部２２の形成と大径部２２の内面の平滑化とを同時に行うことができる。
【0042】
上記エッチング加工に用いるエッチング液としては、例えば、フッ酸やバッファードフッ酸、あるいはフッ酸やＢＨＦと硝酸の混酸などが挙げられる。また、上記エッチング加工に用いるエッチングガスとしては、例えば、ＳＦ６、ＣＦ４、Ｃ２Ｆ６、ＳｉＦ４などのフッ化物ガスなどが挙げられる。
【0043】
なお、大径部形成工程Ｐ２２において小径貫通孔２１Ｈのうち大径部２２となる部分を機械加工によって拡径する場合、当該機械加工を行った後に上述したようにして大径部２２となる部分に対して更にエッチング加工を施すことが好ましい。これにより、大径部２２の内周面の不純物を除去することができる。この場合、エッチング加工によって小径貫通孔２１Ｈが拡径される分を考慮して小径貫通孔２１Ｈに機械加工を施すことが好ましい。
【0044】
＜挿入工程Ｐ３＞次に、挿入工程Ｐ３を行う。挿入工程Ｐ３は、コアロッド１０Ｐｓを貫通孔２０Ｈに挿入する工程である。具体的には、貫通孔２０Ｈのうち大径部２２側の開口部２０Ａから大径部２２にコアロッド１０Ｐｓを挿入する。こうして、クラッドロッド１Ｐｓは、貫通孔２０Ｈにコアガラス体１０Ｐとなるコアロッド１０Ｐｓが挿入された状態となる。図６は、貫通孔２０Ｈにコアロッド１０Ｐｓが挿入された状態におけるクラッドロッド１Ｐｓの長手方向に平行な断面の様子を示す図である。図６では便宜的にクラッドロッド１Ｐｓの一部のみを示しており、１つの貫通孔２０Ｈとそこに挿入されている１つのコアロッド１０Ｐｓが表れているが、他の貫通孔２０Ｈ及びそこに挿入されているコアロッド１０Ｐｓも同様の状態となる。
【0045】
＜封止工程Ｐ４＞次に、封止工程Ｐ４を行う。封止工程Ｐ４は、貫通孔２０Ｈの大径部２２側の開口部２０Ａを封止する工程である。開口部２０Ａを封止する方法としては、例えば、図７に示すように、クラッドロッド１Ｐｓのうち開口部２０Ａ側の底面に封止材４０を溶着し、全ての開口部２０Ａを封止材４０によって覆う方法が挙げられる。この封止材４０には、例えば、ガラス板を用いることができる。なお、図７は、図４〜図６と同様に、便宜的にクラッドロッド１Ｐｓの一部のみを示している。
【0046】
＜一体化工程Ｐ５＞次に、一体化工程Ｐ５を行う。一体化工程Ｐ５は、封止工程Ｐ４の後、コアロッド１０Ｐｓの外周面全体が大径部２２の内周面と一体化される工程である。
【0047】
一体化工程Ｐ５は、例えば、コアロッド１０Ｐｓが挿入されたクラッドロッド１Ｐｓを横型旋盤に設置し、クラッドロッド１Ｐｓを回転させながら加熱することによって、コアロッド１０Ｐｓの外周面と大径部２２の内周面と一体化される工程とされる。図８は、コアロッド１０Ｐｓが挿入されたクラッドロッド１Ｐｓがセットされた状態の横型旋盤を示す図である。図８に示すように、横型旋盤５０は、クラッドロッド１Ｐｓの両端部をチャッキング可能な一対のチャッキング部５５ａ、５５ｂと、貫通孔２０Ｈ内を真空引き可能な真空ポンプ５１と、クラッドロッド１Ｐｓの長手方向に移動可能とされ、クラッドロッド１Ｐｓの外周面を加熱可能なバーナ５８と、を主な構成として備える。
【0048】
本実施形態において、チャッキング部５５ａは、クラッドロッド１Ｐｓの一方の端部をチャッキングし、チャッキング部５５ｂは、クラッドロッド１Ｐｓの他方の端部をチャッキングし、チャッキング部５５ａ，５５ｂにより、クラッドロッド１Ｐｓは支持される。
【0049】
バーナ５８は、例えば、酸水素バーナとされ、上述のようにクラッドロッド１Ｐｓの長手方向に沿って移動可能に構成される。
【0050】
本工程において、バーナ５８またはクラッドロッド１Ｐｓをクラッドロッド１Ｐｓの長手方向に沿って往復移動させることにより、クラッドロッド１Ｐｓを加熱する。この加熱により、クラッドロッド１Ｐｓの貫通孔２０Ｈが縮小され、コアロッド１０Ｐｓの外周面全体が大径部２２の内周面と一体化される。このようにしてコアロッド１０Ｐｓの外周面全体が大径部２２の内周面と一体化されることによって、コアロッド１０Ｐｓの外周面と大径部２２の内周面との間の不要な空間がなくなる。そして、このとき、コアロッド１０Ｐｓの被覆層２０Ｐｃはクラッドガラス体２０Ｐの一部となる。こうして、図２に示すマルチコアファイバ用母材１Ｐが得られる。
【0051】
また、本工程では上記加熱と同時に真空ポンプ５１によって貫通孔２０Ｈ内を真空引きすることが好ましい。真空ポンプ５１は貫通孔２０Ｈ内を真空引き可能なポンプであれば特に限定されない。真空ポンプ５１による真空引きに先立って、クラッドロッド１Ｐｓの小径部２１側の開口部２０Ｂにはガラス管５４が取り付けられる。このガラス管５４を介して真空ポンプ５１によって、クラッドロッド１Ｐｓの小径部２１側の開口部２０Ｂから貫通孔２０Ｈの内周面とコアロッド１０Ｐｓの外周面との間の空間を真空引きする。このように真空引きすることによって、貫通孔２０Ｈの内周面とコアロッド１０Ｐｓの外周面との間に空気が残留することを抑制できる。なお、図８では簡略化して示しているが、ガラス管５４は全ての貫通孔２０Ｈの開口部２０Ｂに取り付けられ、全ての貫通孔２０Ｈが真空ポンプ５１によって真空引きされる。
【0052】
コアロッド１０Ｐｓの外周面と大径部２２の内周面との一体化は、大径部２２の開口部２０Ａ側から行うのが好ましい。開口部２０Ａ側からコアロッド１０Ｐｓの外周面と大径部２２の内周面とが一体化させることによって、貫通孔２０Ｈの内周面とコアロッド１０Ｐｓの外周面との間に空気が残留することを抑制し易くなる。
【0053】
上記のように横型旋盤を用いてクラッドロッドとコアロッドとが一体化される際、従来の方法では回転振動やクラッドロッドの外周部と中間部との温度差によってコアロッドの位置が所定の位置からずれることがある。しかしながら、本発明によれば、貫通孔２０Ｈに小径部２１が設けられていることによって、コアロッド１０Ｐｓが小径部２１側に移動することが抑制される。また、大径部２２側の開口部２０Ａが封止されていることによって、コアロッド１０Ｐｓが大径部２２側の開口部２０Ａから押し出されることも抑制される。すなわち、コアロッド１０Ｐｓの位置が所定の位置からずれることが抑制される。
【0055】
まず、マルチコアファイバ用母材１Ｐ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、マルチコアファイバ用母材１Ｐを加熱する。このときマルチコアファイバ用母材１Ｐの下端は、例えば２０００℃に加熱され溶融状態となる。そして、マルチコアファイバ用母材１Ｐ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、それぞれのコアガラス体１０Ｐがそれぞれのコア１０となり、クラッドガラス体２０Ｐがクラッド２０となり、複数のコア１０とクラッド２０とから構成されるマルチコアファイバの素線となる。その後、このマルチコアファイバの素線は、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素線の温度は、例えば１８００℃程度であるが、冷却装置１２０を出る際には、例えば４０℃〜５０℃となる。
【0056】
次に、上記マルチコアファイバの素線は、内側被覆層３１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被覆層３１が形成される。次に、外側被覆層３２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被覆層３２が形成され、図１に示すマルチコアファイバ１となる。
【0057】
そして、マルチコアファイバ１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。
【0058】
こうして図１に示すマルチコアファイバ１である光ファイバが製造される。
【0059】
以上説明したように、本実施形態のマルチコアファイバ用母材１Ｐの製造方法によれば、コアロッド１０Ｐｓの位置が所定の位置からずれることを抑制できる。従って、当該マルチコアファイバ用母材１Ｐの製造方法を用いる光ファイバの製造方法によれば、製造過程においてコアロッド１０Ｐｓの位置が所定の位置からずれることを抑制でき、マルチコアファイバ１のコア１０の直径が設定値からずれることを抑制できる。
【0060】
（第２実施形態）次に、本発明の第２実施形態について説明する。図１０は、本発明の第２実施形態に係る光ファイバの長手方向に垂直な断面の様子を示す図である。第１実施形態と同一また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。
【0061】
本実施形態の光ファイバはＰＡＮＤＡ型の偏波保持ファイバとされる。図１０に示すように、偏波保持ファイバ１１は、コア１０と、コア１０を挟むように配置された一対の応力付与部１２と、コア１０及び応力付与部１２を隙間なく囲むクラッド２０と、クラッド２０の外周面を被覆する内側被覆層３１と、内側被覆層３１の外周面を被覆する外側被覆層３２とを備える。なお、図１０にはクラッド２０の中心に配置される１つのコア１０と該コア１０を挟む一対の応力付与部１２が備えられる形態を例示しているが、本発明においてコア１０及び応力付与部１２の数及び位置は特に限定されない。
【0062】
応力付与部１２は、例えば、クラッド２０より熱膨張係数が大きい材料で構成される。すなわち、コア１０、クラッド２０、及び、応力付与部１２を構成する材料を含む光ファイバ用母材を線引きする際に、上記のように応力付与部１２をクラッド２０よりも熱膨張係数が大きい材料で構成することによって、各材料が冷えて固まる過程において応力付与部１２がクラッド２０よりも大きく縮むので、コア１０を挟むように配置する一対の応力付与部１２からコア１０に応力が付与される。より具体的には、一対の応力付与部１２は、間に配置されたコア１０に対して、その一対の応力付与部１２が並ぶ方向には引っ張り応力を加えるとともに、この方向に垂直な方向には圧縮応力を加える。一対の応力付与部１２から引張応力及び圧縮応力を加えられたコア１０は、光弾性効果により複屈折率が誘起され、これらの互いに垂直な２つの方向の偏波モードで異なる伝搬定数を有する。このため、コア１０を伝搬する光は、応力付与部１２が並ぶ方向がスロー軸とされ、当該方向に垂直な方向がファスト軸とされる。
【0063】
このような応力付与部１２を構成する材料の例としては、ホウ素等のドーパントが添加された石英ガラスを挙げることができる。石英ガラスに添加されるホウ素等の量を調整することによって、石英ガラスの熱膨張係数を調整することができる。
【0064】
図１１は、図１０に示した偏波保持ファイバ１１を製造するための光ファイバ用母材である偏波保持ファイバ用母材１１Ｐの長手方向に垂直な断面の様子を示す図である。偏波保持ファイバ用母材１１Ｐは略円柱状の形状をしている。また、偏波保持ファイバ用母材１１Ｐは、コア１０となるロッド状のコアガラス体１０Ｐと、応力付与部１２となる応力付与ガラス体１２Ｐと、これらを囲むロッド状のクラッドガラス体２０Ｐとから構成されている。応力付与ガラス体１２Ｐは応力付与部１２と同じ材料から構成される。このような偏波保持ファイバ用母材１１Ｐが線引きされ、内側被覆層３１及び外側被覆層３２に被覆されることにより、図１０に示す偏波保持ファイバ１１となる。
【0066】
図１２は、偏波保持ファイバ用母材１１Ｐの製造方法、及び、偏波保持ファイバ１１の製造方法の工程を示すフローチャートである。偏波保持ファイバ用母材１１Ｐの製造方法は、準備工程Ｐ１１と、穿孔工程Ｐ１２と、挿入工程Ｐ１３と、封止工程Ｐ１４と、一体化工程Ｐ１５と、を備える。そして、偏波保持ファイバ１１の製造方法は、このようにして製造された偏波保持ファイバ用母材１１Ｐを線引きする線引工程Ｐ１６を更に備える。以下、これらの各工程について説明する。
【0067】
＜準備工程Ｐ１１＞準備工程Ｐ１１は、準備工程Ｐ１で準備したクラッドロッド１Ｐｓ及びコアロッド１０Ｐｓに加えて応力付与ロッド１２Ｐｓも準備する以外は、準備工程Ｐ１と同様である。応力付与ロッド１２Ｐｓは円柱状の応力付与ガラス体１２Ｐと応力付与ガラス体１２Ｐの外周面を被覆する被覆層２２Ｐｃ（図１４参照）とを備えている。被覆層２２Ｐｃは、クラッドガラス体２０Ｐと同じガラス体からなる層である。
【0068】
なお、応力付与ロッド１２Ｐｓ及びコアロッド１０Ｐｓは挿入工程Ｐ１３までに準備されていれば良く、後述する穿孔工程Ｐ１２より後に準備されてもよい。
【0069】
＜穿孔工程Ｐ１２＞次に、穿孔工程Ｐ１２を行う。穿孔工程Ｐ１２は、応力付与ロッド１２Ｐｓを挿入するための貫通孔２２Ｈ、及び、コアロッド１０Ｐｓを挿入するための貫通孔２０Ｈをクラッドロッド１Ｐｓに形成する工程である。図１３は、穿孔工程Ｐ１２後のクラッドロッド１Ｐｓの長手方向に沿った断面の様子を示す図である。
【0070】
貫通孔２２Ｈは、準備したクラッドロッド１Ｐｓにおける応力付与ガラス体１２Ｐの中心が位置すべき場所を中心として、クラッドロッド１Ｐｓの長手方向に沿って形成される。また、貫通孔２２Ｈは、一端側に応力付与ロッド１２Ｐｓの外径より大きな内径の大径部２６を有し、他端側に応力付与ロッド１２Ｐｓの外径より小さな内径の小径部２５を有する。貫通孔２２Ｈが小径部２５を有することによって、貫通孔２２Ｈの大径部２６に挿入された応力付与ロッド１２Ｐｓは、小径部２５側への移動を制限される。大径部２６の内径と小径部２５の内径との差は０．２ｍｍ以上であることが好ましい。大径部２６に挿入された応力付与ロッド１２Ｐｓの小径部２５側への移動を抑制しやすくなるためである。
【0071】
このような貫通孔２２Ｈを形成する具体的な方法は、上述した穿孔工程Ｐ２における貫通孔２０Ｈの形成方法と同様とすることができる。
【0072】
＜挿入工程Ｐ１３＞次に、挿入工程Ｐ１３を行う。挿入工程Ｐ１３は、応力付与ロッド１２Ｐｓを大径部２６に挿入し、コアロッド１０Ｐｓを大径部２２に挿入する工程である。こうして、クラッドロッド１Ｐｓは、貫通孔２２Ｈに応力付与ロッド１２Ｐｓが挿入され、貫通孔２０Ｈにコアロッド１０Ｐｓが挿入された状態となる。図１４は、応力付与ロッド１２Ｐｓ及びコアロッド１０Ｐｓが挿入された状態における、クラッドロッド１Ｐｓの長手方向に平行な断面の様子を示す図である。
【0073】
＜封止工程Ｐ１４＞次に、封止工程Ｐ１４を行う。封止工程Ｐ１４は、貫通孔２２Ｈの大径部２６側の開口部２２Ａ及び貫通孔２０Ｈの大径部２２側の開口部２０Ａを封止する工程である。開口部２２Ａ及び開口部２０Ａを封止する方法としては、例えば、図１５に示すように、クラッドロッド１Ｐｓのうち開口部２２Ａ及び開口部２０Ａ側の底面に封止材４０を溶着し、全ての開口部２２Ａ及び開口部２０Ａを封止材４０によって覆う方法が挙げられる。図１５は、封止工程Ｐ１４後のクラッドロッド１Ｐｓの長手方向に平行な断面の様子を示す図である。
【0074】
＜一体化工程Ｐ１５＞次に、一体化工程Ｐ１５を行う。一体化工程Ｐ１５は、封止工程Ｐ１４の後、応力付与ロッド１２Ｐｓの外周面全体が大径部２６の内周面と一体化されるとともに、コアロッド１０Ｐｓの外周面全体が大径部２２の内周面と一体化される工程である。
【0075】
一体化工程Ｐ１５は、例えば、応力付与ロッド１２Ｐｓ及びコアロッド１０Ｐｓが挿入されたクラッドロッド１Ｐｓを横型旋盤に設置し、クラッドロッド１Ｐｓを回転させながら加熱することによって、応力付与ロッド１２Ｐｓの外周面全体が大径部２６の内周面と一体化されるとともに、コアロッド１０Ｐｓの外周面全体が大径部２２の内周面と一体化される工程とされる。これらを加熱する方法は、一体化工程Ｐ５と同様である。一体化工程Ｐ５において真空ポンプ５１によって貫通孔２０Ｈを真空引きしたのと同様に、上記加熱と同時に貫通孔２２Ｈも真空引きすることが好ましい。このように真空引きすることによって、貫通孔２２Ｈの内周面と応力付与ロッド１２Ｐｓの外周面との間に空気が残留することを抑制できる。
【0076】
このようにして応力付与ロッド１２Ｐｓの外周面全体が大径部２６の内周面と一体化されるとともに、コアロッド１０Ｐｓの外周面全体が大径部２２の内周面と一体化されることによって、応力付与ロッド１２Ｐｓの外周面と大径部２６の内周面との間、及び、コアロッド１０Ｐｓの外周面と大径部２２の内周面との間の不要な空間がなくなる。そして、このとき、応力付与ロッド１２Ｐｓの被覆層２２Ｐｃとコアロッド１０Ｐｓの被覆層２０Ｐｃとは、クラッドガラス体２０Ｐの一部となる。こうして、図１１に示す偏波保持ファイバ用母材１１Ｐが得られる。
【0077】
上記のように横型旋盤を用いる際、従来の方法では回転振動やクラッドロッド１Ｐｓの外周部と中間部との温度差によって応力付与ロッド１２Ｐｓやコアロッド１０Ｐｓの位置が所定の位置からずれることがある。しかしながら、本発明によれば、第１実施形態で説明したように、コアロッド１０Ｐｓの位置が所定の位置からずれることが抑制される。さらに、第２実施形態では、小径部２５が設けられていることによって応力付与ロッド１２Ｐｓの小径部２５側への移動が抑制され、大径部２６側の開口部２２Ａが封止されていることによって応力付与ロッド１２Ｐｓが大径部２６側の開口部から押し出されることも抑制される。すなわち、応力付与ロッド１２Ｐｓの位置も所定の位置からずれることが抑制される。
【0079】
以上説明したように、本実施形態の偏波保持ファイバ用母材１１Ｐの製造方法によれば、応力付与ロッド１２Ｐｓ及びコアロッド１０Ｐｓの位置が所定の位置からずれることを抑制できる。従って、当該偏波保持ファイバ用母材１１Ｐの製造方法を用いる光ファイバの製造方法によれば、製造過程において応力付与ロッド１２Ｐｓ及びコアロッド１０Ｐｓの位置が所定の位置からずれることを抑制でき、偏波保持ファイバ１１の応力付与部１２及びコア１０の直径が設定値からずれることを抑制できる。
【0080】
以上、本発明について好適な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。
【0081】
つまり、本発明の光ファイバ用母材の製造方法は、上述の実施形態に限らず、クラッドロッドに大径部及び小径部を備える貫通孔を形成する工程を有する光ファイバ用母材の製造方法ならば、他の構造の光ファイバ用母材の製造方法にも適用することができる。
【0082】
例えば、上記実施形態では、準備工程Ｐ１，Ｐ１１において貫通孔を有しない略円柱状のクラッドロッドを準備し、該クラッドロッドに大径部及び小径部を有する貫通孔を形成する例について説明したが、貫通孔を有しないクラッドロッドに替えて、図４に示す貫通孔を有する石英管を、準備工程においてクラッドロッドとして準備しても良い。つまり、小径貫通孔２１Ｈが形成された状態のクラッドロッドを準備しても良い。この場合、穿孔工程において当該石英管が有する貫通孔を加工する、すなわち、大径部形成工程を行うことによって、大径部２２，２６及び小径部２１，２５を有する貫通孔を形成することができる。
【0083】
また、上記第２実施形態では応力付与ロッド１２Ｐｓとコアロッド１０Ｐｓとを同時にクラッドロッド１Ｐｓに挿入して一体化させているが、本発明はかかる形態に限定されない。例えば、コアロッド１０Ｐｓとクラッドロッド１Ｐｓとを何等かの方法で一体化させた後、貫通孔２２Ｈを形成し、応力付与ロッド１２Ｐｓを貫通孔２２Ｈ挿入し、応力付与ロッド１２Ｐｓをクラッドロッド１Ｐｓと一体化させてもよい。
【0084】
また、上記実施形態では穿孔工程Ｐ２，Ｐ１２において小径貫通孔を形成した後に大径部を形成しているが、穿孔工程において、大径部を形成した後に小径部を形成しても良い。この場合、穿孔工程において、クラッドロッドの一端側に開口部を有して貫通しない空孔を大径部２２，２６となるように形成した後、大径部２２，２６からクラッドロッドの他端側まで貫通する空孔を小径部２１，２５となるように形成する。ただし、上記実施形態のように小径貫通孔を形成した後に大径部を形成することによって、少ない工数で効率良く内周面が平滑な大径部を有する貫通孔を形成することができる。
【0085】
また、上記実施形態では封止工程Ｐ４，Ｐ１４において封止材４０を用いたが、封止工程は、大径部２２，２６の開口部２０Ａ，２２Ａを封止できる工程であればよい。例えば、大径部２２，２６の開口部２０Ａ，２２Ａ側の端部において挿入ロッドの外周面と大径部２２，２６の内周面とを加熱等して一体化させることによって、大径部２２，２６の開口部２０Ａ，２２Ａを封止してもよい。このとき、封止工程Ｐ４，Ｐ１４と一体化工程Ｐ５，Ｐ１５とを一連の工程として行うこともできる。
【0086】
また、上記実施形態では、封止工程Ｐ４，Ｐ１４の後に一体化工程Ｐ５，Ｐ１５を行い、コアロッド１０Ｐｓや応力付与ロッド１２Ｐｓとクラッドロッド１Ｐｓとが一体化されたものをマルチコアファイバ用母材１Ｐや偏波保持ファイバ用母材１１Ｐとして、線引工程Ｐ６，Ｐ１６を行うものとした。しかし、本発明はこれに限らず、一体化工程Ｐ５，Ｐ１５と線引工程Ｐ６，Ｐ１６とを同時に行うことができる。この場合、封止工程Ｐ４，Ｐ１４を終え、挿入ロッドが挿入された状態で封止されたクラッドロッドを光ファイバ用母材としてのマルチコアファイバ用母材１Ｐや偏波保持ファイバ用母材１１Ｐとする。そして、この光ファイバ用母材を紡糸炉１１０に設置する。そして、封止された側から線引きを行う。この際に、一体化工程Ｐ５，Ｐ１５と同様にして真空引きをする。
【0087】
また、これまでの説明では挿入ロッドが略円柱状である形態について説明したが、本発明はかかる形態に限定されない。他の実施形態にかかる挿入ロッドの長手方向に平行な断面を図１６及び図１７に示す。図１６に示す挿入ロッド１１０Ｐｓは、軸心方向に対する垂直面に対して傾斜した傾斜面１６を有する。挿入ロッド１１０Ｐｓがこのような傾斜面１６を有することによって、挿入ロッド１１０Ｐｓを大径部に挿入した後、大径部と小径部との間で空気が流通できる流路が形成されやすくなる。そのため、挿入ロッド１１０Ｐｓの外周面と貫通孔の内周面との間に形成される空間を小径部側の開口部から真空引きすることが容易になる。傾斜面１６を形成する方法としては、例えば、研磨等の機械加工が挙げられる。
【0088】
図１７に示す挿入ロッド１２０Ｐｓは、貫通孔に挿入されたときに小径部側となる端部の外周に切り込み１７を有する。挿入ロッド１２０Ｐｓがこのような切り込み１７を有することによって、挿入ロッド１２０Ｐｓを大径部に挿入した後、大径部と小径部との間で空気が流通できる流路が形成されやすくなる。そのため、挿入ロッド１２０Ｐｓの外周面と貫通孔の内周面との間に形成される空間を小径部側の開口部から真空引きすることが容易になる。切り込み１７を形成する方法としては、例えば、ドリルツール等による機械加工が挙げられる。
【0089】
さらに、同様の観点から、小径部のうち少なくとも大径部側端部の内周面は粗く形成されることが好ましい。より具体的には、挿入ロッドの一端を大径部と小径部との境まで挿入した状態で大径部と小径部との間で空気の流通が可能となるように、小径部のうち少なくとも大径部側端部の内周面が粗く形成されることが好ましい。このように小径部の内周面が粗く形成されることによっても、挿入ロッドの外周面と貫通孔の内周面との間に形成される空間を小径部側の開口部から真空引きすることが容易になる。このように小径部の内周面を粗く形成する方法としては、例えば、小径孔穿孔工程において砥粒番手が粗いドリルで小径貫通孔を形成する方法等が挙げられる。
【実施例】
【0090】
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ない。
【0091】
（実施例１）外径８０ｍｍ、長さ５００ｍｍのシリカガラスから成る円柱状のクラッドロッドを準備し、このクラッドロッドの中心と該中心を中心とする正六角形の各頂点に対応する位置とに貫通孔を形成した。これらの貫通孔は、最初にドリル径１７．０ｍｍのドリルツールで小径貫通孔を形成し、該小径貫通孔の一部をドリル径１７．３ｍｍで砥粒番手が細かいドリルツールを用いて拡径することによって形成した。拡径した範囲は、小径貫通孔の一方の開口部から深さ４００ｍｍまでの範囲である。その結果、内径１７．３ｍｍ、長さ４００ｍｍの大径部、及び、内径１７．０ｍｍ、長さ１００ｍｍの小径部を有する貫通孔が形成された。次に、各貫通孔の小径部側の開口部に石英管を溶着した。続いて、長さ４００ｍｍ、外径１７．１ｍｍの円柱状のコアロッドを７本準備し、それらを大径部に挿入した。コアロッドを大径部に挿入した後、横型旋盤によりクラッドロッドを外周面側から加熱した。そして、大径部側の開口部において、コアロッドの外周面と大径部の内周面とを一体化させ、大径部側の開口部を封止した。このようにして、マルチコアファイバ用母材が得られた。この旋盤加工の際、コアロッドの位置が所定の位置からずれることはなかった。次に、小径部側の開口部に溶着した石英管から真空引きをしながらマルチコアファイバ用母材を線引きすることによって、外径１８０μｍのマルチコアファイバが得られた。線引き後に残った光ファイバ用母材を確認したところ、全てのコアロッドは大径部に挿入された時の位置にあり、コアロッドの位置が所定の位置からずれる現象は見られなかった。
【0092】
（実施例２）外径８０ｍｍ、長さ５００ｍｍのシリカガラスから成る円柱状のクラッドロッドを準備し、このクラッドロッドの中心と該中心を中心とする正六角形の各頂点に対応する位置とに貫通孔を形成した。これらの貫通孔は、以下のようにして形成した。すなわち、最初にドリル径１７．０ｍｍのドリルツールで小径貫通孔を形成し、該小径貫通孔の全体をドリル径１７．３ｍｍで砥粒番手が細かいドリルツールを用いて拡径した。その後、小径貫通孔の内側のうち一方の開口部から深さ４００ｍｍまでの範囲だけをフッ酸を浸漬させ、その部分の内径を０．２ｍｍ拡径させて大径部を形成した。その結果、内径１７．５ｍｍ、長さ４００ｍｍの大径部、及び、内径１７．３ｍｍ、長さ１００ｍｍの小径部を有する貫通孔が形成された。次に、各貫通孔の小径部側の開口部に石英管を溶着した。続いて、長さ４００ｍｍ、外径１７．４ｍｍの円柱状のコアロッドを７本準備し、それらを大径部に挿入した。コアロッドを大径部に挿入した後、横型旋盤によりクラッドロッドを外周面側から加熱した。そして、大径部側の開口部において、コアロッドの外周面と大径部の内周面とを一体化させ、大径部側の開口部を封止した。このようにして、マルチコアファイバ用母材が得られた。この旋盤加工の際、コアロッドの位置が所定の位置からずれることはなかった。次に、小径部側の開口部に溶着した石英管から真空引きをしながらマルチコアファイバ用母材を線引きすることによって、外径１８０μｍのマルチコアファイバが得られた。線引き後に残った光ファイバ用母材を確認したところ、全てのコアロッドは大径部に挿入された時の位置にあり、コアロッドの位置が所定の位置からずれる現象は見られなかった。
【0093】
（比較例１）外径８０ｍｍ、長さ５００ｍｍのシリカガラスから成る円柱状のクラッドロッドを準備し、クラッドロッドの中心と該中心を中心とする正六角形の各頂点に対応する位置とに貫通孔を形成した。これらの貫通孔は、最初にドリル径１７．０ｍｍのドリルツールで貫通孔を形成し、該貫通孔の全体をドリル径１７．３ｍｍで砥粒番手が細かいドリルツールを用いて拡径した。その後、貫通孔の内周面全体をフッ酸に浸漬させ、貫通孔の内径を０．２ｍｍ拡径させた。その結果、内径１７．５ｍｍ、長さ５００ｍｍの貫通孔が形成された。続いて、長さ４００ｍｍ、外径１７．４ｍｍの円柱状のコアロッドを７本準備し、それらを貫通孔に挿入してマルチコアファイバ用母材が得られた。次に、マルチコアファイバ用母材を線引きすることによって、外径１８０μｍのマルチコアファイバが得られた。線引き後に残った光ファイバ用母材を確認したところ、クラッドロッドの外周側に配置したコアロッドの末端部は挿入時の位置から１７ｍｍ移動し、クラッドロッドの中心に配置したコアロッドの末端部は挿入時の位置から３５ｍｍ移動していた。
【0094】
以上より、クラッドロッドに形成されるコアロッドを挿入するための貫通孔が小径部を備えることによって、コアロッドの位置が所定の位置からずれることを抑制される結果となった。
【産業上の利用可能性】
【0095】
本発明によれば、コアロッドの位置が所定の位置からずれることを抑制できる光ファイバ用母材の製造方法、及び、これを用いた光ファイバの製造方法を提供され、ファイバレーザ装置や光ファイバ通信の分野や、その他光ファイバを利用したデバイスに利用することができる。
【符号の説明】
【0096】
１・・・マルチコアファイバ（光ファイバ）１Ｐ・・・マルチコアファイバ用母材（光ファイバ用母材）
１Ｐｓ・・・クラッドロッド
１０・・・コア
１０Ｐ・・・コアガラス体
１０Ｐｓ・・・コアロッド（挿入ロッド）
１１・・・偏波保持ファイバ（光ファイバ）
１１Ｐ・・・偏波保持ファイバ用母材（光ファイバ用母材）
１２・・・応力付与部
１２Ｐ・・・応力付与ガラス体
１２Ｐｓ・・・応力付与ロッド（挿入ロッド）
２０・・・クラッド
２０Ｐ・・・クラッドガラス体
２０Ｈ・・・貫通孔
２０Ａ・・・大径部側の開口部
２０Ｂ・・・小径部側の開口部
２１Ｈ・・・小径貫通孔
２１，２５・・・小径部
２２，２６・・・大径部
２２Ｈ・・・貫通孔
３１・・・内側被覆層
３２・・・外側被覆層
４０・・・封止材
Ｐ１，Ｐ１１・・・準備工程
Ｐ２，Ｐ１２・・・穿孔工程
Ｐ２１・・・小径孔穿孔工程
Ｐ２２・・・大径部形成工程
Ｐ３，Ｐ１３・・・挿入工程
Ｐ４，Ｐ１４・・・封止工程
Ｐ５，Ｐ１５・・・一体化工程
Ｐ６，Ｐ１６・・・線引工程