特許 6233368 マルチモード光ファイバの製造方法

(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】6233368

(24)【登録日】2017年11月2日

(45)【発行日】2017年11月22日

(54)【発明の名称】マルチモード光ファイバの製造方法

(51)【国際特許分類】

   C03B 37/018 20060101AFI20171113BHJP

   G02B 6/02 20060101ALI20171113BHJP

【ＦＩ】

   C03B37/018 C

   G02B6/02 356A

【請求項の数】5

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2015-171896(P2015-171896)

(22)【出願日】2015年9月1日

(65)【公開番号】特開2017-48082(P2017-48082A)

(43)【公開日】2017年3月9日

【審査請求日】2016年9月15日

(73)【特許権者】

【識別番号】000002130

【氏名又は名称】住友電気工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100088155

【弁理士】

【氏名又は名称】長谷川 芳樹

(74)【代理人】

【識別番号】100113435

【弁理士】

【氏名又は名称】黒木 義樹

(74)【代理人】

【識別番号】100136722

【弁理士】

【氏名又は名称】▲高▼木 邦夫

(74)【代理人】

【識別番号】100174399

【弁理士】

【氏名又は名称】寺澤 正太郎

(72)【発明者】

【氏名】久原 早織

(72)【発明者】

【氏名】石原 朋浩

(72)【発明者】

【氏名】米沢 和泰

【審査官】 延平 修一

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００６−０９６６０８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−２３５２６４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１３／０３０２０００（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開２００６−２９０７１０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−１７０７３１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭６３−１８５８３９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−１０７７９２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１４／０２５４９９７（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 国際公開第２０１３／０８４７６５（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特表２０１４−５３４９４４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１３／０７４０７８（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｃ０３Ｂ ３７／００ − ３７／１６

Ｇ０２Ｂ ６／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

径方向におけるマルチモード光ファイバの所望の屈折率分布を実現するために屈折率調整用の添加材の供給速度を制御しつつ円柱状の第１のガラス母材を形成する工程と、
前記第１のガラス母材を線引きすることにより第１の前記マルチモード光ファイバを形成する工程と、
線引き後の前記第１のマルチモード光ファイバの径方向における残留応力分布を測定する工程と、
測定された前記残留応力分布から求められる、前記所望の屈折率分布からの屈折率のずれに応じて、前記添加材の供給速度の見直しを行う工程と、
見直し後の供給速度に従って前記添加材を供給しながら円柱状の第２のガラス母材を形成する工程と、
前記第２のガラス母材を線引きすることにより第２の前記マルチモード光ファイバを形成する工程と、
を含み、
前記添加材の供給速度の見直しを行う工程において、前記第１のマルチモード光ファイバのコアに相当する前記第１のガラス母材の領域の半径をｒ１とするとき、前記添加材の供給速度の見直しを行う領域の半径ｒ２は前記半径ｒ１よりも小さい、マルチモード光ファイバの製造方法。

【請求項2】

前記添加材の供給速度の見直しを行う工程において、前記第２のガラス母材における添加材供給範囲の最外縁での前記添加材の供給速度がゼロ以上となるように前記供給速度の見直しを行う、請求項１に記載のマルチモード光ファイバの製造方法。

【請求項3】

前記添加材の供給速度の見直しを行う工程において、前記見直しを行う領域の最外縁での前記添加材の供給速度がゼロ以上となるように前記供給速度の見直しを行う、請求項１または２に記載のマルチモード光ファイバの製造方法。

【請求項4】

前記半径ｒ２は、前記半径ｒ１の０．９５倍以下である、請求項１〜３のいずれか一項に記載のマルチモード光ファイバの製造方法。

【請求項5】

前記第１のガラス母材を形成する工程、及び前記第２のガラス母材を形成する工程において、少なくとも前記第１及び第２のマルチモード光ファイバのコアに相当する前記第１及び第２のガラス母材の領域を、ＯＶＤ法、ＭＣＶＤ法、ＰＣＶＤ法のいずれかを用いて形成する、請求項１〜４のいずれか一項に記載のマルチモード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、マルチモード光ファイバの製造方法に関するものである。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、光ファイバプリフォーム及び光ファイバの製造方法に関する技術が記載されている。この文献に記載された方法では、光ファイバの製造過程における屈折率プロファイルの変化をあらかじめ求め、その変化に基づいて光ファイバプリフォーム、または光ファイバの少なくとも一方の製造条件を調整する。

【0003】

また、特許文献２には、光ファイバの製造方法に関する技術が記載されている。この文献に記載された方法では、まず、炉内にプリフォームを提供し、そのプリフォームから複数の光ファイバを複数の異なる線引き張力で線引きする。そして、該複数の光ファイバの帯域特性を測定し、所望の帯域特性に近い光ファイバの線引き張力設定値が選択される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００６−２９０７１０号公報

【特許文献2】特表２０１４−５３４９４４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

光ファイバは、円柱状のガラス母材を中心軸方向に沿って線引きすることにより形成される。マルチモード光ファイバは、例えばグレーデッドインデックス型などの種々の屈折率分布を有する。そのような屈折率分布を実現するために、マルチモード光ファイバの製造時には、屈折率調整用の添加材の供給速度を径方向に変化させながらガラス母材を形成する。

【0006】

しかしながら、ガラス母材からマルチモード光ファイバを線引きする際、マルチモード光ファイバに残留応力が生じることがある。残留応力は、マルチモード光ファイバの屈折率分布に影響を及ぼす。従って、マルチモード光ファイバに所望の屈折率分布を付与するためにガラス母材の屈折率分布を精度良く形成したとしても、線引き後のマルチモード光ファイバの屈折率分布は、所望の屈折率分布からずれてしまう。これにより、マルチモード光ファイバの帯域特性が変化してしまうという問題が生じる。

【0007】

本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、線引き後の残留応力による屈折率分布のずれを低減することができるマルチモード光ファイバの製造方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上述した課題を解決するために、本発明の一実施形態に係るマルチモード光ファイバの製造方法は、径方向におけるマルチモード光ファイバの所望の屈折率分布を実現するために屈折率調整用の添加材の供給速度を制御しつつ円柱状の第１のガラス母材を形成する第１の形成工程と、第１の形成工程により形成された第１のガラス母材を線引きすることにより第１のマルチモード光ファイバを形成する工程と、線引き後の第１のマルチモード光ファイバの径方向における残留応力分布を測定する工程と、測定された残留応力分布から求められる、所望の屈折率分布からの屈折率のずれに応じて、添加材の供給速度の見直しを行う工程と、見直し後の供給速度に従って添加材を供給しながら円柱状の第２のガラス母材を形成する第２の形成工程と、第２の形成工程により形成された第２のガラス母材を線引きすることにより第２のマルチモード光ファイバを形成する工程とを含む。

【発明の効果】

【0009】

本発明によるマルチモード光ファイバの製造方法によれば、線引き後の残留応力による屈折率分布のずれを低減することができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】図１は、本発明の一実施形態に係るマルチモード光ファイバの中心軸線に垂直な断面における内部構造の一例を示す。

【図2】図２は、マルチモード光ファイバが有する屈折率分布を示す。

【図3】図３は、マルチモード光ファイバの製造に用いられる線引き装置の構成を概略的に示す。

【図4】図４は、本実施形態によるマルチモード光ファイバの製造方法の各工程を示すフローチャートである。

【図5】図５は、測定された残留応力分布の一例を示すグラフである。

【図6】図６は、残留応力による屈折率のずれの分布の例を示すグラフである。

【図7】図７は、図６に基づいて得られる、添加材の供給速度の変更量を示すグラフである。

【図8】図８は、ガラス母材の中心軸線に垂直な断面を示す。

【発明を実施するための形態】

【0011】

［本願発明の実施形態の説明］
最初に、本発明の実施形態の内容を列記して説明する。本発明の一実施形態に係るマルチモード光ファイバの製造方法は、径方向におけるマルチモード光ファイバの所望の屈折率分布を実現するために屈折率調整用の添加材の供給速度を制御しつつ円柱状の第１のガラス母材を形成する工程と、第１のガラス母材を線引きすることにより第１のマルチモード光ファイバを形成する工程と、線引き後の第１のマルチモード光ファイバの径方向における残留応力分布を測定する工程と、測定された残留応力分布から求められる、所望の屈折率分布からの屈折率のずれに応じて、添加材の供給速度の見直しを行う工程と、見直し後の供給速度に従って添加材を供給しながら円柱状の第２のガラス母材を形成する工程と、第２のガラス母材を線引きすることにより第２のマルチモード光ファイバを形成する工程とを含む。

【0012】

本発明者の知見によれば、線引き後のマルチモード光ファイバにおける残留応力の大きさは、屈折率のずれの大きさと密接に関連する。従って、残留応力分布を測定し、その測定結果に応じて屈折率調整用の添加剤の供給速度を見直す（調整する）ことにより、残留応力による屈折率分布のずれを低減することができる。

【0013】

また、上記の製造方法では、添加材の供給速度の見直しを行う工程において、第２のガラス母材における添加材供給範囲の最外縁での添加材の供給速度がゼロ以上となるように供給速度の見直しを行ってもよい。測定された残留応力から換算された屈折率のずれを相殺するように添加材の供給速度を設定すると、残留応力値によっては添加材の供給速度が負の値となることがある。マルチモード光ファイバのコア付近では中心軸線から離れるほど屈折率が小さくなっているので、特に添加材供給範囲（典型的には、コアに相当する領域）の最外縁付近において、このような現象が生じ易い。従って、添加材供給範囲の最外縁での添加材の供給速度がゼロ以上となるように供給速度の見直しを行うことにより、添加材の供給速度が負の値となることを回避し、残留応力による屈折率分布のずれを効果的に低減することができる。

【0014】

また、上記の製造方法では、添加材の供給速度の見直しを行う工程において、第１のマルチモード光ファイバのコアに相当する第１のガラス母材の領域の半径をｒ１とするとき、添加材の供給速度の見直しを行う領域の半径ｒ２は半径ｒ１よりも小さくてもよい。本発明者の知見によれば、マルチモード光ファイバのコアの最外縁付近では、残留応力の大きさの製造ロット毎の変動が大きく、残留応力が安定しない。従って、そのように残留応力が不安定な領域に相当する領域を除いたガラス母材のコア相当領域についてのみ供給速度の見直しを行うことにより、残留応力による屈折率分布のずれをより精度良く低減することができる。また、この場合、見直しを行う領域の最外縁での添加材の供給速度がゼロ以上となるように供給速度の見直しを行ってもよい。これにより、上記の方法と同様に、添加材の供給速度が負の値となることを回避し、残留応力による屈折率分布のずれを効果的に低減することができる。また、この場合、半径ｒ２は、半径ｒ１の０．９５倍以下であってもよい。

【0015】

また、上記の製造方法では、第１のガラス母材を形成する工程、及び第２のガラス母材を形成する工程において、少なくとも第１及び第２のマルチモード光ファイバのコアに相当する第１及び第２のガラス母材の領域を、ＯＶＤ（Outside Vapor Deposition）法、ＭＣＶＤ（Modified Chemical Vapor Deposition）法、ＰＣＶＤ（Plasma-activated Chemical VaporDeposition）法のいずれかを用いて形成してもよい。このように、径方向にガラスを堆積させる方法によりガラス母材を形成する場合に、上記の製造方法を特に好適に行うことができる。

【0016】

［本願発明の実施形態の詳細］
本発明の実施形態に係るマルチモード光ファイバの製造方法の具体例を、以下に図面を参照しつつ説明する。なお、本発明はこれらの例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。以下の説明では、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。

【0017】

図１は、本実施形態に係るマルチモード光ファイバ１Ａの中心軸線ＡＸに垂直な断面における内部構造の一例を示す。図１に示されるように、マルチモード光ファイバ１Ａは、石英ガラスを主材料とするコア１０と、コア１０の外周面上に設けられた、石英ガラスを主材料とするクラッド１２とを備える。コア１０は、中心軸線ＡＸに沿って延びており、その断面形状は円形である。コア１０の外径Ｄ１は、例えば４７．５μｍ以上５２．５μｍ以下といった大きさである。クラッド１２の外周面とコア１０の外周面とは互いに同心円であり、中心軸線ＡＸを中心とする。クラッド１２の外径Ｄ２は、例えば１２３μｍ以上１２７μｍ以下といった大きさである。

【0018】

マルチモード光ファイバ１Ａを伝搬する光をコア１０に閉じ込めるために、コア１０の屈折率は、クラッド１２の屈折率よりも大きい。ここで、図２は、マルチモード光ファイバ１Ａが有する屈折率分布を示す。この屈折率分布は、図１に示される中心軸線ＡＸと直交する直線Ｌ１上の各部の屈折率を示しており、マルチモード光ファイバ１Ａの径方向に沿った屈折率分布に相当する。コア１０の中心すなわち中心軸線ＡＸから距離Ｄ１／２までの領域がコア１０に相当する領域であり、距離Ｄ１／２から距離Ｄ２／２までの領域がクラッド１２に相当する領域である。図２に示されるように、コア１０は、その中心すなわち中心軸線ＡＸにおいて最大屈折率ｎ１を有する。そして、コア１０の屈折率は、中心から外周縁に向けて次第に小さくなり、最外縁においてクラッド１２の屈折率ｎ２と一致する。従って、クラッド１２の屈折率ｎ２は、コア１０の最大屈折率ｎ１よりも小さい。

【0019】

上述した屈折率分布は、石英ガラスに屈折率調整用の添加材を添加することにより実現される。すなわち、石英ガラスの屈折率は、添加材の濃度に応じて変化する。図２に示されたコア１０の径方向における屈折率の変化は、添加剤の濃度を径方向に変化させることによって実現される。屈折率調整用の添加材としては、例えばＧｅを含む材料（一例ではＧｅＣｌ₄）等、屈折率を変化させ得る種々の材料が用いられる。

【0020】

マルチモード光ファイバ１Ａの製造方法について説明する。図３は、マルチモード光ファイバ１Ａの製造に用いられる線引き装置２０の構成を概略的に示す。線引き装置２０は、円柱状のガラス母材３０の一端を線引きすることにより、マルチモード光ファイバ１Ａを形成する。ガラス母材３０は、コア１０に相当する領域３０ａと、クラッド１２に相当する領域３０ｂとを含む。線引き装置２０は、セットされたガラス母材３０の一端を加熱するヒーター２１と、ガラス母材３０の加熱された一端を所定の張力を加えながら巻き取る巻取りドラム２２とを備える。巻取りドラム２２は、矢印Ｒで示された方向に回転するが、その際、巻取りドラム２２の回転速度が調節されることにより、コア１０及びクラッド１２それぞれの外径が調整される。また、ヒーター２１による加熱温度を調節することにより、ガラス母材３０の加熱された一端に加えられる張力（線引き張力）が調整される。

【0021】

図４は、本実施形態によるマルチモード光ファイバ１Ａの製造方法の各工程を示すフローチャートである。この製造方法では、まず、円柱状の第１のガラス母材３０（図３参照）を形成する（工程Ｓ１）。この工程Ｓ１では、ガラス母材３０のうち少なくともコア１０に相当する領域３０ａを、例えばＯＶＤ法、ＭＣＶＤ法、ＰＣＶＤ法のいずれかを用いて形成する。すなわち、ガラス母材３０の当該領域３０ａを、径方向に石英ガラスを堆積させることにより形成する。また、このとき、屈折率調整用の添加材を供給しながら石英ガラスを堆積させる（スス付け）。そして、径方向におけるマルチモード光ファイバ１Ａの所望の屈折率分布（図２参照）が実現するように、添加材の供給速度を、堆積開始からの時間および堆積速度から求められるガラス母材３０の径方向位置に応じて制御する。

【0022】

次に、図３に示された線引き装置２０を用いて、上記工程Ｓ１にて形成されたガラス母材３０の線引きを行う（工程Ｓ２）。これにより、第１のマルチモード光ファイバ１Ａが形成される。

【0023】

続いて、上記工程Ｓ２にて形成された線引き後のマルチモード光ファイバ１Ａの径方向における残留応力分布を測定する（工程Ｓ３）。主な残留応力は、マルチモード光ファイバ１Ａの石英ガラス組成に因るほか、上記工程Ｓ２にて石英ガラスが引き延ばされることにより生じる。図５は、測定された残留応力分布の一例を示すグラフである。図５において、縦軸は残留応力（単位：ＭＰａ）を表し、横軸は中心軸線を原点とする径方向位置（単位：μｍ）を表す。なお、残留応力はプラス側が引張り応力、マイナス側が圧縮応力に対応する。また、図中の範囲Ａ１はマルチモード光ファイバ１Ａのコア１０の範囲を示し、範囲Ａ２はクラッド１２の範囲を示す。図５に示されるように、範囲Ａ１と範囲Ａ２とでは、残留応力の分布形状が互いに異なる。例えば、範囲Ａ１では、中心軸線から周縁部に近づくに従って残留応力が減じ、範囲Ａ２では、範囲Ａ１との境界から周縁部に近づくに従って残留応力が増す。なお、このような残留応力分布は一つの例であって、本実施形態の製造方法は様々な残留応力分布形状に適用され得る。また、望ましくは、この工程Ｓ２において、残留応力分布の測定が複数回行われ、各回の測定結果が平均されるとよい。

【0024】

続いて、上記工程Ｓ３にて測定された残留応力分布から求められる、所望の屈折率分布（図２参照）からの屈折率のずれに応じて、添加材の供給速度の見直しを行う（工程Ｓ４）。図６は、残留応力による屈折率のずれΔｎの分布の例を示すグラフであって、先に例示した図５の残留応力分布に対応している。図６において、縦軸は所望の屈折率分布からの屈折率ずれΔｎ（単位：％）を表し、横軸は中心軸線を原点とする径方向位置（単位：μｍ）を表す。なお、残留応力分布から屈折率分布への換算には、例えばＩＥＥＥ発行の文献「Ｄｅｎｓｈｉ Ｔｏｋｙｏ 第２８巻」の１４０〜１４２頁に記載されている係数、−４．２×１０^-12Ｐａ^-1を用いることができる。

【0025】

図７は、図６に基づいて得られる、添加材の供給速度の変更量を示すグラフである。図７において、縦軸は供給速度の変更量、すなわち見直し前の供給速度と見直し後の供給速度との差を表す。横軸は、中心軸線を原点とする径方向位置（単位：μｍ）を表す。本実施形態ではクラッド１２に相当する領域３０ｂに添加材が供給されないので、コア１０に相当する領域３０ａのみにおいて、供給速度の変更量が示される。

【0026】

この工程Ｓ４では、後述する工程Ｓ５において作成される、第２のガラス母材３０の添加材供給範囲の最外縁での添加材の供給速度がゼロ以上となるように、供給速度の見直しを行うとよい。一例としては、残留応力による屈折率のずれから供給速度の変更量を算出した結果、添加材供給範囲の最外縁において変更量が負となる場合に、その変更量の絶対値を添加材供給範囲の全体に加算してもよい。なお、ガラス母材３０の添加材供給範囲とは、本実施形態においてはコア１０に相当する領域３０ａを意味する。但し、クラッド１２の一部分に屈折率分布が及ぶ場合には、添加材供給範囲はその部分に相当する領域を含むことがある。

【0027】

続いて、見直し後の供給速度に従って添加材を供給しながら、円柱状の第２のガラス母材３０を形成する（工程Ｓ５）。この工程Ｓ５では、上述した工程Ｓ１と同様に、ガラス母材３０のうち少なくともコア１０に相当する領域３０ａを、例えばＯＶＤ法、ＭＣＶＤ法、ＰＣＶＤ法のいずれかを用いて形成する。

【0028】

続いて、図３に示された線引き装置２０を用いて、上記工程Ｓ５にて形成されたガラス母材３０の線引きを行う（工程Ｓ６）。これにより、屈折率のずれが補正された第２のマルチモード光ファイバ１Ａが形成される。なお、必要に応じて、第２のマルチモード光ファイバ１Ａの径方向における残留応力分布を再び測定し、残留応力分布から求められる、所望の屈折率分布からの屈折率のずれが所定の閾値以下になっていることを確認してもよい。

【0029】

以上に説明した本実施形態によるマルチモード光ファイバ１Ａの製造方法によって得られる効果について説明する。本発明者の知見によれば、線引き後のマルチモード光ファイバにおける残留応力の大きさは、屈折率のずれの大きさと密接に関連する。従って、残留応力分布を測定し、その測定結果に応じて屈折率調整用の添加剤の供給速度を見直す（調整する）ことにより、残留応力による屈折率分布のずれを低減することができる。特に、マルチモード光ファイバの場合、シングルモード光ファイバとは異なり、径方向の屈折率分布が適正なα乗分布からずれると帯域特性が劣化するので、広帯域特性を得るためには、適正なα乗分布からの屈折率分布のずれが出来る限り小さいことが望ましい。本実施形態の方法では、前述したように、マルチモード光ファイバの径方向の残留応力分布を実測し、測定結果を屈折率調整用添加材の流量条件に反映することにより、適正なα乗分布からの屈折率分布のずれを小さくすることができる。

【0030】

なお、前述した特許文献１に記載された方法は、分散補償ファイバや波長分割多重用の光ファイバに適した方法であり、シングルモード光ファイバを前提としたものである。故に、屈折率のずれの補正に関しては、単にコアとクラッドとの比屈折率差の補正について言及しているにとどまる。また、残留応力はガラス母材（プリフォーム）の構造から計算されている。本実施形態のようなマルチモード光ファイバの場合、コア１０の径方向の屈折率分布が所望の屈折率分布（例えばα乗分布）に精度良く一致することが広帯域品にとって重要であり、特許文献１に記載された方法では不十分である。また、前述した特許文献２に記載された方法は、複数のガラス母材（プリフォーム）を異なる線引張力で線引きする必要があるので、得られる光ファイバの歩留まりが低下するという問題がある。本実施形態の製造方法によれば、これらの問題を解決し、マルチモード光ファイバの屈折率分布のずれを効果的に低減することができる。

【0031】

また、本実施形態のように、工程Ｓ４では、第２のガラス母材３０における添加材供給範囲の最外縁での添加材の供給速度がゼロ以上となるように供給速度の見直しを行ってもよい。残留応力の大きさは、添加材供給範囲（典型的には、コア１０に相当する領域３０ａ）の最外縁において必ずしもゼロになるわけでない。従って、測定された残留応力から換算された屈折率のずれを相殺するように添加材の供給速度を設定すると、残留応力値によっては添加材の供給速度が負の値となることがある。マルチモード光ファイバ１Ａのコア１０付近では中心軸線ＡＸから離れるほど屈折率が小さくなっているので（図２を参照）、特に添加材供給範囲の最外縁付近において、このような現象が生じ易い。従って、添加材供給範囲の最外縁での添加材の供給速度がゼロ以上となるように供給速度の見直しを行うことにより、添加材の供給速度が負の値となることを回避し、残留応力による屈折率分布のずれを効果的に低減することができる。

【0032】

なお、添加材供給範囲の最外縁では、添加材の供給速度がゼロであることがより好ましい。添加材供給範囲の最外縁での添加材の供給速度がゼロよりも大きい場合、添加材が供給されない添加材供給範囲の外側の領域（典型的には、クラッド１２に相当する領域３０ｂ）と添加材供給範囲との境界部分において添加材の流量条件が不連続に変化してしまうからである。添加材供給範囲とその外側の領域との境界では、添加材の流量条件が連続的に且つなだらかに変化することが好ましい。

【0033】

また、本実施形態のように、工程Ｓ１及びＳ５では、少なくともマルチモード光ファイバ１Ａのコア１０に相当するガラス母材３０の領域３０ａを、ＯＶＤ法、ＭＣＶＤ法、ＰＣＶＤ法のいずれかを用いて形成してもよい。このように、径方向に石英ガラスを堆積させる方法によりガラス母材３０を形成する場合に、本実施形態の工程Ｓ３，Ｓ４を特に好適に行い、上述した効果を奏することができる。

【0034】

（変形例）
ここで、上記実施形態の一変形例について説明する。図８は、ガラス母材３０の中心軸線に垂直な断面を示しており、本変形例における添加材供給速度の見直し対象となる領域Ｂ１を示す。上記実施形態の工程Ｓ４では、コア１０に相当するガラス母材３０の領域３０ａが即ち添加材供給速度の見直し対象であったが、本変形例の対象領域Ｂ１は、領域３０ａよりも小さい。言い換えれば、領域３０ａの半径をｒ１とするとき、添加材の供給速度の見直しを行う領域Ｂ１の半径ｒ２は半径ｒ１よりも小さい。一例では、半径ｒ２は半径ｒ１の０．９５倍以下である。

【0035】

本発明者の知見によれば、マルチモード光ファイバ１Ａのコア１０の最外縁付近では、残留応力の大きさの製造ロット毎の変動が大きく、残留応力が安定しない。従って、そのように残留応力が不安定な領域に相当する領域を除いた領域についてのみ供給速度の見直しを行うことにより、残留応力による屈折率分布のずれをより精度良く低減することができる。

【0036】

また、本変形例では、ガラス母材３０における見直し対象領域Ｂ１の最外縁での添加材の供給速度がゼロ以上となるように、供給速度の見直しを行ってもよい。これにより、上記実施形態と同様に、添加材の供給速度が負の値となることを回避し、残留応力による屈折率分布のずれを効果的に低減することができる。一例としては、残留応力による屈折率のずれから供給速度の変更量を算出した結果、見直し対象領域Ｂ１の最外縁において変更量が負となる場合に、その変更量の絶対値を見直し対象領域Ｂ１の全体に加算してもよい。

【0037】

（第１実施例）
続いて、上記実施形態の実施例について説明する。本実施例では、まず、ＯＶＤ法を用いてガラス母材３０のコア相当領域３０ａを作製し、その屈折率分布を測定した。このとき、屈折率分布が、目標とする適正なα乗分布となっていることを確認した。そして、ＶＡＤ法を用いて、コア相当領域３０ａの外周にクラッド相当領域３０ｂを作製し、ガラス母材３０とした。その後、ガラス母材３０の線引きを行った。このとき、ガラス部分の張力を１５０ｇとした。線引されたファイバの残留応力を測定した結果、前述した図５に示される残留応力分布を得た。なお、残留応力の測定は、光弾性効果を応用した方法により行った。具体的な測定方法の一例が、例えば特開２００３−３１５１８４号公報に開示されている。

【0038】

そして、測定された残留応力分布からコア１０の残留応力分布のみを取り出し、所望の屈折率分布からの屈折率のずれに換算した。なお、残留応力分布から屈折率分布への換算には、前述した係数（−４．２×１０^-12Ｐａ^-1）を用いた。次に、この屈折率分布のずれ（図６）を補正するように、スス付けの際の径方向の屈折率分布に対応するＧｅＣｌ₄流量（供給速度）パターンを見直した。具体的には、屈折率分布のずれ（図６）のグラフを上下反転し、当初のＧｅＣｌ₄流量パターンに加算した。

【0039】

なお、ＧｅＣｌ₄流量パターンを見直す際、見直し後の流量パターンが一部でも負の値となると実質的に見直しが不可能になるので、見直し後の流量パターンの最小値が正の値になるよう、一定値を加算する補正を同時に行った。

【0040】

このようにして作製されたコア相当領域３０ａにクラッド相当領域３０ｂを加えてガラス母材３０とし、張力１５０ｇで線引きを行った。得られたマルチモード光ファイバの帯域を測定した結果、８５０ｎｍにおけるＯＦＬ帯域が３６００ＭＨｚ・ｋｍ、実効帯域が６５００ＭＨｚ・ｋｍとなり、ＯＭ４の帯域を満たすマルチモード光ファイバが得られた。

【0041】

（第２実施例）
この第２実施例では、第１実施例において残留応力をＧｅＣｌ₄流量パターンに換算する際、コア１０の中心軸線からコア１０の半径の０．９５倍までの範囲の残留応力の値のみを用いて、ＧｅＣｌ₄流量パターンを見直した。その際、見直し対象領域（コア１０の０．９５倍までの範囲）の最外縁におけるＧｅＣｌ₄流量がゼロとなるように、ＧｅＣｌ₄流量パターンに一定値を加算した。

【0042】

このようにして作製したコア相当領域３０ａにクラッド相当領域３０ｂを加えてガラス母材３０とし、線引張力１５０ｇで線引きを行った。得られたマルチモード光ファイバの帯域を測定した結果、８５０ｎｍにおけるＯＦＬ帯域が３８００ＭＨｚ・ｋｍ、実効帯域が６８００ＭＨｚ・ｋｍとなり、ＯＭ４の帯域を満たすマルチモード光ファイバが得られた。

【0043】

（比較例）
この比較例では、第１実施例において残留応力によるＧｅＣｌ₄流量パターンの見直しを行わずに、ガラス母材３０を作製し、線引きを行った。得られたマルチモード光ファイバの帯域を測定した結果、８５０ｎｍにおけるＯＦＬ帯域が１５００ＭＨｚ・ｋｍ、実効帯域が４５００ＭＨｚ・ｋｍとなり、ＯＭ４の帯域を満たすマルチモード光ファイバは得られなかった。

【0044】

本発明によるマルチモード光ファイバの製造方法は、上述した実施形態等に限られるものではなく、他に様々な変形が可能である。例えば、上記実施形態ではクラッド部分の屈折率分布が平坦である場合を例示したが、クラッド部分は様々な屈折率分布を有することができる。例えば、クラッド部分の屈折率分布がいわゆるトレンチ（溝）部を含む場合であっても、本発明の効果を好適に奏することができる。

【符号の説明】

【0045】

１Ａ…マルチモード光ファイバ、１０…コア、１２…クラッド、２０…線引き装置、２１…ヒーター、２２…ドラム、３０…ガラス母材、ＡＸ…中心軸線、Ｂ１…見直し対象領域、Ｃ１…コア相当領域、Ｌ１…直線。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】