特許 6870384 マルチコア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】6870384

(24)【登録日】2021年4月19日

(45)【発行日】2021年5月12日

(54)【発明の名称】マルチコア光ファイバの製造方法

(51)【国際特許分類】

   C03B 37/012 20060101AFI20210426BHJP

   G02B 6/02 20060101ALI20210426BHJP

   C03B 37/027 20060101ALI20210426BHJP

【ＦＩ】

   C03B37/012 A

   G02B6/02 356A

   G02B6/02 461

   C03B37/027 Z

   G02B6/02 466

【請求項の数】8

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2017-37384(P2017-37384)

(22)【出願日】2017年2月28日

(65)【公開番号】特開2018-140911(P2018-140911A)

(43)【公開日】2018年9月13日

【審査請求日】2019年9月24日

【国等の委託研究の成果に係る記載事項】（出願人による申告）平成２５年度、国立研究開発法人情報通信研究機構「高度通信・放送研究開発委託研究／革新的光ファイバの実用化に向けた研究開発」、産業技術力強化法第１９条の適用を受ける特許出願

(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】110002343

【氏名又は名称】特許業務法人 東和国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】永島 拓志

(72)【発明者】

【氏名】中西 哲也

【審査官】 大塚 晴彦

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１５−１９３５０７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１１／１４５６４８（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２０１６−１７５７７９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２００８−５０９８７４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−１２３４６８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−１６０５２８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−１５９３４８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｃ０３Ｂ ３７／００−３７／０１２、３７／０２

Ｇ０２Ｂ ６／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１端と第２端との間で軸方向に形成された複数の空孔を有する石英ガラス製の共通クラッド管を作製する母材作製工程と、
前記共通クラッド管の前記複数の空孔に石英ガラス製のコアロッドを、前記第１端から前記コアロッドの端部を引き込んだ状態で、挿入する挿入工程と、
前記第１端を加熱して前記第１端の側で前記共通クラッド管の外径および前記複数の空孔の内径を収縮させる熱収縮工程と、
前記第１端にガラスブロックを接続して前記複数の空孔を封止する封止工程と、
前記第２端側から前記共通クラッド管の前記複数の空孔の内部を減圧し、前記第１端側から前記共通クラッド管および前記コアロッドを一体化しながら紡糸してマルチコア光ファイバを製造する線引工程と、
を順次含む、マルチコア光ファイバの製造方法。

【請求項2】

前記挿入工程の前または後に、前記第１端から一定範囲の前記共通クラッド管の外周部をテーパー状に細径化する細径化工程を含む、請求項１に記載のマルチコア光ファイバの製造方法。

【請求項3】

前記細径化工程は、前記第１端において、前記共通クラッド管の最外周の空孔と共通クラッド管外周部との肉厚を１０ｍｍ以下とする工程である、請求項２に記載のマルチコア光ファイバの製造方法。

【請求項4】

前記第１端において、前記複数の空孔の隣接する空孔間の肉厚が１０ｍｍ以下である、請求項１から請求項３のいずれかに記載のマルチコア光ファイバの製造方法。

【請求項5】

前記ガラスブロックは、頂部と前記第１端側に接続される底部とを有する形状である、請求項１から請求項４のいずれかに記載のマルチコア光ファイバの製造方法。

【請求項6】

前記ガラスブロックの質量は、前記底部の半径をｒ（ｃｍ）としたとき、２．６３×ｒ3（ｇ）未満である、請求項５に記載のマルチコア光ファイバの製造方法。

【請求項7】

前記ガラスブロックの高さｈ（ｃｍ）は、１．１５ｒ以上である、請求項６に記載のマルチコア光ファイバの製造方法。

【請求項8】

前記ガラスブロックは、前記線引工程の開始前に溶融延伸により前記空孔の前記第１端側の封止を保ったまま除去される、請求項１から請求項７のいずれかに記載のマルチコア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、マルチコア光ファイバの製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

光ファイバを経由する光通信によるデータ量が近年、増大している。この理由の一つとしては、携帯電話による通信データ量が増大し、基地局間や基地局と通信事業者との間の通信データ量が増加していることを挙げることができる。また、テレビ放送においては、いわゆる４Ｋ放送、８Ｋ放送などが一部開始または予定されており、ケーブルテレビなどによる放送の配信のための通信データ量の増加も挙げることができる。

【0003】

増加する通信データ量に対応するため、１本の光ファイバに複数本のコアを有するマルチコア光ファイバの研究報告が活発になされている。マルチコア光ファイバは、ガラスからなる共通クラッドの中に複数本のコアが光ファイバの延在方向（軸方向）に配置される。非結合型マルチコア光ファイバは、各コアを介して別々の通信データの送受信が可能であるので、コアの本数に応じて通信データ量を増加することができる。また、結合型マルチコア光ファイバは通信データが各コア間を行き来するが、受信側での信号処理により通信データの分離ができるため、コアの本数に応じて通信データ量を増加することができる。

【0004】

マルチコア光ファイバの製造方法としては、複数の空孔を有する石英ガラス製の共通クラッド管に、複数の空孔それぞれに石英ガラス製のコアロッドを挿入した後、共通クラッド管とコアロッドとを一体化しながら線引することにより、マルチコア光ファイバを製造する方法が知られている。

【0005】

一方、光ファイバの線引の開始前に、空孔にコアロッドが挿入された共通クラッド管の線引を行なう側の端に、共通クラッド管と同径のガラスブロックを接続し、線引を行なう側の端を封止する技術が知られている（例えば、特許文献１参照。）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開２００６−１６０５２８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

共通クラッド管の中に配置されるコアの本数が増加すると、共通クラッド管の線引開始端を封止するのに必要なガラスブロックの径の大きさも増大し、ガラスブロックの質量（重量）も増加する。

【0008】

光ファイバの線引に先立っては、共通クラッド管のガラスブロックが接続された側を加熱して生じるガラス滴（「落し種」と呼ばれることがある）を落下させ口出しが行なわれる。この時、共通クラッド管に接続されたガラスブロックの質量が大きいほどガラスブロックそのものが脱落する現象が生じやすくなる。ガラスブロックそのものが脱落してしまうと、作業のやり直しが発生し、最悪の場合、共通クラッドの準備から作業をやり直すことになり、マルチコア光ファイバの製造効率が低下する。

【0009】

本発明は、上述のような実情に鑑みてなされたもので、共通クラッド管に接続されるガラスブロックの質量を減少させてマルチコア光ファイバを製造する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】

【0010】

発明の一態様に係るマルチコア光ファイバの製造方法は、第１端と第２端との間で軸方向に形成された複数の空孔を有する石英ガラス製の共通クラッド管を作製する母材作製工程と、前記共通クラッド管の前記複数の空孔に石英ガラス製のコアロッドを、前記第１端から前記コアロッドの端部を引き込んだ状態で、挿入する挿入工程と、前記第１端を加熱して前記第１端の側で前記共通クラッド管の外径および前記複数の空孔の内径を収縮させる熱収縮工程と、前記第１端にガラスブロックを接続して前記複数の空孔を封止する封止工程と、前記第２端側から前記共通クラッド管の前記複数の空孔の内部を減圧し、前記第１端側から前記共通クラッド管および前記コアロッドを一体化しながら紡糸してマルチコア光ファイバを製造する線引工程と、を順次含む。

【発明の効果】

【0011】

上記によれば、共通クラッド管に接続されるガラスブロックの質量を減少させてマルチコア光ファイバを製造することができる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】本発明の一実施形態に係るマルチコア光ファイバの製造方法を説明する図である。

【図2】本発明の一実施形態に係るマルチコア光ファイバの製造方法を説明する図である。

【図3】本発明の他の実施形態に係るマルチコア光ファイバの製造方法を説明する図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

本発明の第１態様に係るマルチコア光ファイバの製造方法は、（１）第１端と第２端との間で軸方向に形成された複数の空孔を有する石英ガラス製の共通クラッド管を作製する母材作製工程と、（２）前記共通クラッド管の前記複数の空孔に石英ガラス製のコアロッドを、前記第１端から前記コアロッドの端部を引き込んだ状態で、挿入する挿入工程と、（３）前記第１端を加熱して前記第１端の側で前記共通クラッド管の外径および前記複数の空孔の内径を収縮させる熱収縮工程と、（４）前記第１端にガラスブロックを接続して前記複数の空孔を封止する封止工程と、（５）前記第２端側から前記共通クラッド管の前記複数の空孔の内部を減圧し、前記第１端側から前記共通クラッド管および前記コアロッドを一体化しながら紡糸してマルチコア光ファイバを製造する線引工程と、を順次含む。

【0014】

第１態様によれば、共通クラッド管の第１端の径を収縮させ共通クラッド管に接続されるガラスブロックの大きさを小さくでき質量を減少させることができるので、ガラスブロックの脱落を回避してマルチコア光ファイバを製造することができる。

【0015】

本発明の第２態様に係るマルチコア光ファイバの製造方法は、第１態様において、挿入工程の前または後に、前記第１端から一定範囲の前記共通クラッド管の外周部をテーパー状に細径化する細径化工程を含む。本態様によれば、共通クラッド管に接続されるガラスブロックの大きさをさらに小さくし質量をさらに減少させることができる。

【0016】

本発明の第３態様に係るマルチコア光ファイバの製造方法は、第２態様において、細径化工程は、前記第１端において、前記共通クラッド管の最外周の空孔と共通クラッド管外周部との肉厚を１０ｍｍ以下とする工程である。本態様によれば、熱収縮工程により第１端の径をより小さくすることができ、共通クラッド管に接続されるガラスブロックの大きさをさらに小さくし、質量をさらに減少させることができる。

【0017】

本発明の第４態様に係るマルチコア光ファイバの製造方法は、第１から第３のいずれかの態様において、第１端において、複数の空孔の隣接する空孔間の肉厚が１０ｍｍ以下とする。本態様によれば、熱収縮工程において空孔が閉塞することを回避することができる。

【0018】

本発明の第５態様によるマルチコア光ファイバの製造方法は、第１から第４のいずれかの態様において、ガラスブロックは、頂部と前記第１端に接続される底部とを有する形状である。本態様によれば、ガラスブロックの形状を制御することにより、質量をさらに減少させることができる。

【0019】

本発明の第６態様によれば、第５態様において、ガラスブロックの質量は、前記底部の半径をｒ（ｃｍ）としたとき、２．６３×ｒ³（ｇ）未満である。本態様によれば、ガラスブロックの質量を小さくしつつ、口出し前のガラス滴の形成をより確実にすることができる。

【0020】

本発明の第７態様によるマルチコア光ファイバの製造方法は、第６態様において、ガラスブロックの高さｈ（ｃｍ）は、１．１５×ｒ以上である。本態様によれば、ガラスブロックの高さを大きくするとともに質量を小さくしつつ、口出し前のガラス滴の形成をより確実にすることができる。

【0021】

本発明の第８態様によれば、第１から第７のいずれかの態様において、ガラスブロックは、前記線引工程の開始前に溶融延伸により前記空孔の前記第１端側の封止を保ったまま除去される。本態様によれば、共通クラッド管およびコアロッドを一体化する加熱開始からマルチコア光ファイバの紡糸開始までに要する時間を短くすることができる。

【0022】

以下、添付図面を参照して、本発明を実施するための形態を詳細に説明する。なお、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場合がある。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およ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。

【0023】

（第１実施形態）
図１および図２は、第１実施形態のマルチコア光ファイバの製造方法を説明する図である。マルチコア光ファイバの製造にあたっては、まず、母材作製工程として、共通クラッド管１０を作製する。

【0024】

図１（Ａ）は、左側に共通クラッド管１０の正面図を示し、また、右側に共通クラッド管１０の側面断面図を示す図である。共通クラッド管１０は、石英ガラス製であり、図１（Ａ）の右側に示すように第１端１１と第２端１２との間で軸方向に形成された複数の空孔１３を有する。軸方向は、第１端１１から第２端１２への向きまたは逆向きの方向である。

【0025】

図１（Ａ）の左側に示される共通クラッド管１０の正面図を参照すると、空孔１３の数は７であるが、空孔１３の数は、２以上の任意の自然数とすることができ、図１（Ａ）とは異なる具体的な空孔１３の数の例としては１９や３７などの二桁の自然数を挙げることもできる。

【0026】

隣接する空孔１３間の共通クラッド管１０の肉厚を、例えば１０ｍｍ以下とすることができる。空孔１３が配置されている円周上の周方向において隣接する空孔１３があってもよい。また、空孔１３が配置されている円周の径方向において隣接する空孔１３であってもよい。前者のように、空孔１３が配置されている円周上の周方向において隣接する空孔１３間の共通クラッド管１０の肉厚を１０ｍｍ以下にするには、図１（Ａ）に示す距離ｄ１を１０ｍｍ以下とすることになる。また、後者のように、空孔１３が配置されている円周上の径方向において隣接する空孔１３間の共通クラッド管１０の肉厚を１０ｍｍ以下とするには、距離ｄ２を１０ｍｍ以下とすることになる。

【0027】

隣接する空孔１３間の共通クラッド管１０の肉厚を、１０ｍｍ以下とすることにより、同じ半径の共通クラッド管１０に、より多くのコアを配置することができる。

【0028】

なお、好ましくは、共通クラッド管１０を作製した後、各空孔１３の内壁面を気相エッチングし、共通クラッド管１０の各空孔１３内に塩素や酸素などの浄化ガスを流しながら共通クラッド管１０を加熱することによる浄化処理によって空孔１３内を清浄にする。

【0029】

図１（Ｂ）は、挿入工程として、母材作製工程の後に、複数の空孔１３にコアロッド１４を挿入することを示す図である。コアロッド１４は石英ガラス製であり、コアロッド１４の外径は、挿入する空孔１３の径よりも僅に小さい。また、各空孔１３の径を揃えることにより、各コアロッド１４の外径を揃えるようにしてもよく、空孔１３およびコアロッド１４の作製において、径の違いに由来する手間を減らすことができ、また、製造されるマルチコア光ファイバのコアの光伝搬特性を揃えることもでき、マルチコア光ファイバを用いる通信の性能を上げることもできる。

【0030】

コアロッド１４は、共通クラッド管１０の第１端１１の側から、空孔１３に挿入する。あるいは、第２端１２の側から、コアロッド１４を空孔１３に挿入してもよい。

【0031】

図１（Ｃ）は、コアロッド１４を空孔１３に挿入した後の状態を示す図である。コアロッド１４は、第１端１１からコアロッド１４の端部を引き込んだ状態で、空孔１３に挿入される。また、図１（Ｃ）は、コアロッド１４を第１端１１からコアロッド１４の端部を引き込んだ状態で、第１端１１を加熱することも示している。すなわち、図１（Ｃ）においては、共通クラッド管１０の第１端１１と、第１端１１の側に位置するコアロッド１４の端部との間に空隙１５が形成された後に、第１端１１が例えばバーナー６０によって加熱されることが示されている。

【0032】

図１（Ｄ）は、共通クラッド管１０の第１端１１の加熱により、第１端１１の径を収縮させ減少させる熱収縮工程を示す図である（左側が正面図、右側が側面断面図である。）。図１（Ｃ）に示したように第１端１１の側にバーナーを近づけることにより、共通クラッド管１０の少なくとも第１端１１の外周が加熱される。加熱により石英ガラスが溶融し、表面張力が、溶融した石英ガラスの表面積が小さくなるように働き、図１（Ｄ）の左側に示す共通クラッド管１０の正面図および図１（Ｄ）の右側に示す共通クラッド管の断面側面図に示すように、符号１６の部分の収縮により、第１端１１の径が減少する。

【0033】

また、隣接する空孔１３間の共通クラッド管１０の肉厚を小さくし、上述のように例えば１０ｍｍ以下とすることにより、第１端１１の側の空孔１３間の共通クラッド管１０の材料の温度を上げやすくなり、図１（Ｄ）に示すように、空孔１３の第１端１１の側の内径を小さくすることも容易に行える。また、空孔１３の第１端１１の側の内径を小さくすることを短時間で行なえば、加熱によりコアロッド１４の第１端１１の側が溶融し空孔１３を閉塞することを防止でき、空孔１３の空隙１５側から第２端１２の側までが連通したままとなり、後述するように、第２端１２の側から減圧することにより、空孔１３内の減圧により空隙１５の減圧も行なうことができる。これにより、空隙１５の存在にかかわらず、気泡の発生が抑制され、製造されるマルチコア光ファイバの品質を上げることができる。

【0034】

図１（Ｅ）は、熱収縮工程の後に、第１端１１の側にガラスブロック３０を接続する封止工程を示す図である。封止工程においては、ガラスブロック３０を第１端１１に接続することにより、第１端１１の側から、複数の空孔１３を封止する。複数の空孔１３の封止により、上述の減圧が可能となる。

【0035】

なお、後述の線引工程の開始時にガラスブロック３０自体が落下することを回避するためにはガラスブロック３０の質量は小さいことが好ましい。このため、ガラスブロック３０の形状においては、底面３１の径ｄ３は、熱収縮工程により径が収縮した共通クラッド管１０の第１端１１の径の大きさに合わせ、母材作製工程における共通クラッド管１０の直径よりも小さくすることができる。

【0036】

また、ガラスブロック３０の質量をさらに小さくするために、ガラスブロック３０は、直径ｄ３が一様に延在している円柱形よりも、底面から共通クラッド管１０より離れるにつれて直径あるいは半径が減少する形状が好ましく、さらにより好ましくは、図１（Ｅ）に側面切断面を示すように、頂部３２を有するのが好ましい。ガラスブロック３０が頂部３２を有することにより、ガラスブロック３０の質量を小さくすることができる。また、底面３１と頂部３２との間のガラスブロック３０の側面は、ガラスブロック３０の外部から見た場合、ガラスブロック３０の内部に向かって凹んでいることが好ましい。別言すれば、頂部３２と底面３１とにより形成される円錐の内部にガラスブロック３０が含まれるようになっていることが好ましい。このようなガラスブロックの形状を用いることにより、さらにガラスブロック３０の質量を小さくすることができる。

【0037】

なお、ガラスブロック３０の底面３１と頂部３２との距離（ガラスブロック３０の高さ）の好適範囲には、底面３１の半径に比例した下限値があることが実験上判明している。当該実験によれば、底面３１の半径ｒを３．５ｃｍとした場合、線引前の加熱によるガラス滴の形成を行なうには、ガラスブロック３０の高さｈは４．０ｃｍが下限となる。したがって、ｈの好適範囲の下限は（４０／３５）×ｒ＝１．１５×ｒとなり、ガラスブロックが直円錐ならばその質量のＭ（単位はグラム（ｇ））の下限値は、
Ｍ＝２．２×（πｒ²×ｈ）／３
＝２．６３×ｒ³
となる。なお、２．２は、ガラスの密度（単位はｇ／ｃｍ³）である。よって、ガラスブロック３０が、直円錐の内部に含まれる場合は、ガラスブロック３０の質量（単位はｇ）は、Ｍ＝２．６３×ｒ³未満が好ましいことになる。これにより、ガラスブロック３０の質量を小さくしつつ、ガラス滴の形成をより確実にすることができる。

【0038】

図１（Ｆ）は、封止工程の後、第２端１２に、ダミー管４０を接続した状態の側面断面図を示す。ダミー管４０の側壁の肉厚は、例えば、共通クラッド管１０の最外周の空孔１３と共通クラッド管１０の外周部との間の肉厚にすることができる。このような肉厚のダミー管４０を用いれば、空孔１３の全てをダミー管４０の側壁が塞ぐことなく、ダミー管４０を用いて、空孔１３の内部を減圧することが可能である。なお、第２端１２へのダミー管４０の接続は、図１（Ｂ）の挿入工程の前に行なってもよい。

【0039】

なお、空孔１３の全てをダミー管４０の側壁が塞ぐことがないようにする際の、ダミー管４０の側壁の肉厚の上限の一例は、空孔１３の直径の大きさに、共通クラッド管１０の最外周の空孔１３と共通クラッド管１０の外周部との間の肉厚を加えた値となる。

【0040】

図２（Ａ）は、ガラスブロック３０により封止され、また、ダミー管４０が接続された共通クラッド管１０を、ガラスブロック３０を下にして鉛直方向に立てた状態を示す図である。また、図２（Ａ）においては、ダミー管４０を用いてコアロッド１４が挿入された空孔１３の内部を減圧し、共通クラッド管１０の第１端１１の側とガラスブロック３０とを加熱炉５０に入れた状態が示されている。加熱炉５０により、ガラスブロック３０が加熱され、ガラス滴が形成されてガラス滴が落下する。そこで、線引工程として、落下したガラス滴に続く糸状のガラスによりファイバの口出しを行ない、その後、第１端１１の側から共通クラッド管１０およびコアロッド１４を一体化しながら紡糸してマルチコア光ファイバを製造する。

【0041】

なお、図２（Ｂ）に示すように、共通クラッド管１０の第１端１１の側とガラスブロック３０とを加熱炉５０に入れ、ガラスブロック３０および共通クラッド管１０の第１端１１の側の部分を溶融させる。これにより、ガラスブロック３０による空孔１３の第１端１１の側の封止を保ちつつ、溶融したガラスブロック３０および第１端１１の側の部分を下方へ溶融延伸することができる。そこで、溶融延伸したガラスブロック３０のかたまりとなった部分３３を除去してもよい。より安全に作業するためには、部分３３のようなたまりとせず、少しずつ溶融延伸しながら除去を繰り返すことが望ましい。

【0042】

このように、溶融延伸したガラスブロック３０のかたまりとなった部分３３を除去することにより、ファイバの口出し開始から紡糸されるガラスブロック３０を無くしまたはガラスブロック３０の量を減少させることができ、マルチコア光ファイバの紡糸開始までに要する時間を短くすることができる。

【0043】

以上のように、本実施形態によれば、熱収縮工程の導入により、共通クラッド管１０の第１端１１の径を収縮させることができる。このため、第１端１１の側を封止するガラスブロック３０の底面を小さくすることによりガラスブロック３０の質量を減少させることができる。質量の減少によりガラスブロックの脱落を回避することができ、マルチコア光ファイバの製造効率の低下を抑制することができる。

【0044】

（第２実施形態）
図３は、第２実施形態のマルチコア光ファイバの製造方法を説明する図である。マルチコア光ファイバの製造にあたっては、まず、母材作製工程として、共通クラッド管１０を作製する。

【0045】

図３（Ａ）は、共通クラッド管１０の側面断面図を示す図である。共通クラッド管１０は、石英ガラス製であり、図３（Ａ）の右側に示すように第１端１１と第２端１２との間で軸方向に形成された複数の空孔１３を有する。軸方向は、第１端１１から第２端１２への向きまたは逆向きの方向である。

【0046】

図３（Ａ）に示される共通クラッド管１０の断面側面図においては、３つの空孔１３が示されているが、第１実施形態と同様に、共通クラッド管１０の内部に形成される空孔１３の全数は、２以上の任意の自然数とすることができる。

【0047】

隣接する空孔１３間の共通クラッド管１０の肉厚を、例えば１０ｍｍ以下とすることができる点も第１実施形態と同様である。

【0048】

また、好ましくは、共通クラッド管１０を作製した後、各空孔１３の内壁面を気相エッチングし、共通クラッド管１０の各空孔１３内に塩素や酸素などの浄化ガスを流しながら共通クラッド管１０を加熱することによる浄化処理によって空孔１３内を清浄にする点も第１実施形態と同様である。

【0049】

図３（Ｂ）は、母材作製工程の後に、細径化工程により、第１端１１の側から一定範囲の共通クラッド管１０の外周部１６をテーパー状に細径化した状態を示す。細径化は、機械的な手法を用いることもできるし、化学的な手法を用いることもできる。細径化工程により、外周部１６の第１端１１の側における肉厚ｄ４を小さくすることができるので、後に行なう熱収縮工程により第１端１１の側の径を第１実施形態よりもさらに小さくすることができる。したがって、ガラスブロック３０の底面の径をさらに小さくすることができ、ガラスブロック３０の質量をさらに小さくすることができる。

【0050】

細径化工程による第１端１１の側の細径化は、共通クラッド管１０の最外周の第１端１１の側における肉厚ｄ４が１０ｍｍ以下とすることが好ましい。当該肉厚を１０ｍｍ以下とすることにより、後に行なう熱収縮工程による第１端１１の径の収縮を大きくすることができる。

【0051】

図３（Ｃ）は、細径化工程の後に、複数の空孔１３にコアロッド１４を挿入する挿入工程を示す図である。コアロッド１４は、第１の実施形態と同様に、石英ガラス製であり、コアロッド１４の外径は、挿入する空孔１３の径よりも僅に小さい。コアロッド１４は、共通クラッド管１０の第１端１１の側から、空孔１３に挿入する。あるいは、第２端１２の側から、コアロッド１４を空孔１３に挿入してもよい。

【0052】

図３（Ｂ）および図３（Ｃ）に示す工程の順序では、挿入工程（図３（Ｃ））の前に細径化工程（図３（Ｂ））が行なわれるが、必要であれば、挿入工程を行なってから、細径化工程を行なうこともできる。したがって、挿入工程の前または後に、細径化工程を行なうことができる。

【0053】

図３（Ｄ）は、コアロッド１４を空孔１３に挿入した後の状態を示す図である。コアロッド１４は、第１端１１からコアロッドの端部を引き込んだ状態で、空孔１３に挿入される。また、図３（Ｄ）は、コアロッド１４を第１端１１からコアロッド１４の端部を引き込んだ状態で、第１端１１を加熱することも示している。図３（Ｄ）においては、コアロッド１４を第１端１１からコアロッド１４の端部を引き込んだ状態とすることにより、共通クラッド管１０の第１端１１と、第１端１１の側に位置するコアロッド１４の端部との間に空隙１５が形成された後に、第１端１１が例えばバーナー６０によって加熱されることが示されている。

【0054】

図３（Ｅ）は、共通クラッド管１０の第１端１１の加熱により、第１端１１の径を収縮させ減少させる熱収縮工程を示す図である（左側が正面図、右側が側面断面図である。）。図３（Ｄ）に示したように第１端１１の側にバーナーを近づけることにより、共通クラッド管１０の少なくとも第１端１１の外周が加熱される。加熱により、石英ガラスが溶融し、溶融した石英ガラスに表面張力が発生する。表面張力が、溶融した石英ガラスの表面積が小さくなるように働き、図３（Ｅ）の左側に示す共通クラッド管１０の正面図および図３（Ｅ）の右側に示す共通クラッド管の断面側面図に示すように、符号１７の部分の収縮により、第１端１１の径が減少する。

【0055】

第２実施形態においては、細径化工程により、第１実施形態よりも第１端１１の最外周の肉厚ｄ４を小さくしてから、熱収縮工程を行なうので、第１実施形態におけるよりも第１端１１の径をさらに小さくすることができる。

【0056】

なお、隣接する空孔１３間の共通クラッド管１０の肉厚を小さくし、上述のように例えば１０ｍｍ以下とすることにより、第１端１１の側の空孔１３間の共通クラッド管１０の材料の温度を上げやすくなり、溶融により発生する表面張力によって、図３（Ｅ）に示すように、空孔１３の第１端１１の側の内径を収縮させることも容易に行える。また、空孔１３の第１端１１の側の内径を収縮させることを短時間で行えば、加熱によりコアロッド１４が第１端１１の側で溶融し空孔１３を閉塞することを防止でき、空孔１３の空隙１５側から第２端１２の側までが連通したままとなり、第２端１２の側から減圧することにより、空孔１３内の減圧により空隙１５の減圧も行なうことができることも第１実施形態と同様である。

【0057】

図３（Ｆ）は、第１端１１の側にガラスブロック３０を接続する封止工程を示す図である。封止工程においては、ガラスブロック３０を第１端１１に接続することにより、第１端１１の側から、複数の空孔１３を封止する。複数の空孔１３の封止により、上述の減圧が可能となる。

【0058】

後述の線引工程の開始時にガラスブロック３０自体が脱落することを回避するためにはガラスブロック３０の質量が小さいことが好ましい。このため、ガラスブロック３０の形状においては、底面３１の径ｄ５は、熱収縮工程により径が収縮した共通クラッド管１０の第１端１１の側の径の大きさに合わせ、母材作製工程における共通クラッド管１０の直径よりも小さくすることができる。

【0059】

ガラスブロック３０の質量を小さくするために、ガラスブロック３０は、直径ｄ５が一様に延在している円柱形よりも、底面から共通クラッド管１０から離れるにつれて直径（半径）が減少する形状が好ましく、さらにより好ましくは、図３（Ｆ）に側面切断面を示すように、頂部３２を有するのが好ましいことも第１実施形態と同様である。また、底面３１と頂部３２との間のガラスブロック３０の側面は、ガラスブロック３０の外部から見た場合、ガラスブロック３０の内部に向かって凹んでいることが好ましい。別言すれば、頂部３２と底面３１とにより形成される円錐の内部にガラスブロックが含まれていることが好ましいことも第１実施形態と同様であり、共通クラッド管１０およびガラスブロック３０の正面視において、頂部３２が中央に位置する場合、ガラスブロック３０は、底面３１および頂部３２を有する直円錐の内部に含まれるのが好ましいことも第１実施形態と同様である。したがって、ガラスブロック３０の質量（単位はｇ）は、Ｍ＝２．６３×ｒ³未満が好ましいことも第１実施形態と同様である（ｒは底面３１の半径（単位はｃｍ）である。）。

【0060】

図３（Ｇ）は、封止工程の後、第２端１２に、ダミー管４０を接続した状態の側面断面図を示す。ダミー管４０の側壁の肉厚は、例えば、共通クラッド管１０の最外周の空孔１３と共通クラッド管１０の外周部との間の肉厚が好ましい。このような肉厚のダミー管４０を用いれば、空孔１３の全てをダミー管４０の側壁が塞ぐことなく、ダミー管４０を用いて、空孔１３の内部を減圧することが可能である。

【0061】

なお、空孔１３の全てをダミー管４０の側壁が塞ぐことがないようにする際の、ダミー管４０の側壁の肉厚の上限の一例は、空孔１３の直径の大きさに、共通クラッド管１０の最外周の空孔と共通クラッド管１０の外周部との間の肉厚を加えた値となることも第１実施形態と同様である。

【0062】

その後は、第１実施形態と同様に、ダミー管４０が接続された共通クラッド管１０をガラスブロック３０を下にして鉛直方向に立てた状態とし、ダミー管４０を用いてコアロッド１４が挿入された空孔１３の内部を減圧し、共通クラッド管１０の第１端１１の側とガラスブロック３０とを加熱炉５０に入れ、線引工程として、第１端１１の側から共通クラッド管１０およびコアロッド１４を一体化しながら紡糸してマルチコア光ファイバを製造する。

【0063】

なお、図２（Ｂ）に示したように、共通クラッド管１０の第１端１１の側とガラスブロック３０とを加熱炉５０に入れ、ガラスブロック３０および共通クラッド管１０の第１端１１の側の部分を溶解させ、ガラスブロック３０による空孔１３の第１端１１の側の封止を保ったまま、ガラスブロック３０および第１端１１の側の部分を溶解延伸し、溶融延伸したガラスブロック３０のかたまり３３を除去してもよいことも第１実施形態と同様である。より安全に作業するためには、部分３３のようなたまりとせず、少しずつ溶融延伸しながら除去を繰り返すことが望ましい。

【0064】

以上のように、本実施形態によれば、細径化工程の導入により、共通クラッド管１０の第１端１１の径をより小さく収縮することができる。このため、第１端１１の側を封止するガラスブロック３０の質量を減少させることにより、ガラスブロックの脱落を回避することができ、マルチコア光ファイバの製造効率の低下を抑制することができる。

【符号の説明】

【0065】

１０…共通クラッド管、１１…第１端、１２…第２端、１３…空孔、１４…コアロッド、１５…空隙、１６…切削面、１７…熱収縮した切削面、３０…ガラスブロック、３１…底面、３２…頂部、４０…ダミー管、５０…加熱炉、６０…バーナー。

【図1】

【図2】

【図3】