特開 2022-128171 マルチコアファイバ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022128171

(43)【公開日】2022-09-01

(54)【発明の名称】マルチコアファイバ

(51)【国際特許分類】

   G02B 6/02 20060101AFI20220825BHJP

【ＦＩ】

G02B6/02 461

【審査請求】未請求

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021026548

(22)【出願日】2021-02-22

(71)【出願人】

【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

(72)【発明者】

【氏名】竹永 勝宏

【テーマコード（参考）】

2H250

【Ｆターム（参考）】

2H250AA52

2H250AC64

2H250AC66

2H250AC93

2H250AC94

2H250AC96

2H250AH22

2H250BB32

2H250BB33

2H250BC02

2H250BD10

2H250BD17

(57)【要約】

【課題】 曲げによってコアに生じる応力を低減し得るマルチコアファイバを提供する。
【解決手段】 マルチコアファイバ１は、コア１１とコア１１の外周面を囲うクラッド１２とを有する複数のシングルコアファイバ（１０Ａ，１０Ｂ）と、それぞれのシングルコアファイバ（１０Ａ，１０Ｂ）のクラッド１２の外周面を囲う樹脂から成る内側被覆層３０と、を備え、少なくとも１つのシングルコアファイバ１０Ｂが、内側被覆層３０の中心軸３０ｃａの周りを回転するように螺旋状に配置される。
【選択図】 図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

コアと前記コアの外周面を囲うクラッドとを有する複数のシングルコアファイバと、
それぞれの前記シングルコアファイバの前記クラッドの外周面を囲い樹脂を含む被覆層と、
を備え、
少なくとも１つの前記シングルコアファイバが、前記被覆層の中心軸の周りを回転するように螺旋状に配置される
ことを特徴とするマルチコアファイバ。

【請求項2】

螺旋状の前記シングルコアファイバが前記中心軸の周りを回転するピッチは、平均０．１回／ｍ以上である
ことを特徴とする請求項１に記載のマルチコアファイバ。

【請求項3】

少なくとも１つの前記シングルコアファイバは、他の前記シングルコアファイバと互いに離隔している
ことを特徴とする請求項１または２に記載のマルチコアファイバ。

【請求項4】

複数の前記シングルコアファイバの全てが、前記中心軸の周りを回転するように螺旋状に配置される
ことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のマルチコアファイバ。

【請求項5】

少なくとも１つの前記シングルコアファイバが、前記中心軸に沿って配置される
ことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のマルチコアファイバ。

【請求項6】

１つの前記シングルコアファイバは、前記中心軸上に位置する
ことを特徴とする請求項５項に記載のマルチコアファイバ。

【請求項7】

螺旋状の前記シングルコアファイバが前記中心軸の周りを回転する方向は、長手方向に沿って周期的に反転し、
螺旋状の前記シングルコアファイバの外径は、螺旋状の前記シングルコアファイバの回転が反転する周期に同期する周期で増加と減少を交互に繰り返す
ことを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載のマルチコアファイバ。

【請求項8】

螺旋状の前記シングルコアファイバが前記中心軸の周りを回転する方向は、長手方向に沿って周期的に反転し、
螺旋状の前記シングルコアファイバと前記中心軸との距離は、螺旋状の前記シングルコアファイバの回転が反転する周期に同期する周期で増加と減少を交互に繰り返す
ことを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載のマルチコアファイバ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、マルチコアファイバに関する。

【背景技術】

【0002】

現在、一般的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、一本のコアの外周がクラッドにより囲まれた構造をしており、このコアを光信号が伝搬することで情報が伝達される。そして、近年、光ファイバ通信システムの普及に伴い、伝達される情報量が飛躍的に増大している。

【0003】

こうした光ファイバ通信システムの伝送容量増大を実現するために、下記特許文献１に記載のように、複数のコアの外周が１つのクラッドにより囲まれたマルチコアファイバを用いて、それぞれのコアを伝搬する光により複数の信号を伝送させることが知られている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開平１０－１０４４４３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

このようなマルチコアファイバは、長手方向と垂直な断面においてクラッドの中心軸の外側に位置するコアを有する。このため、マルチコアファイバが曲げられる場合、曲げ部において中心軸より内側に位置するコアには圧縮応力が生じ、中心軸より外側に位置するコアには引張応力が生じる。圧縮応力が生じるコアの屈折率は高くなり、引張応力が生じるコアの屈折率は低くなる傾向にあるため、例えば、スキューが生じる虞がある。このため、コアに生じる応力を小さくしたいとの要請がある。この要請には、例えば、コアと当該コアの外周面を囲うクラッドとを有する複数のシングルコアファイバのそれぞれの外周面を樹脂を含む被覆層によって囲って複数のシングルコアファイバを一体化することでマルチコアファイバ化することが考えられる。このような構成では、複数のシングルコアファイバ間に樹脂を含む被覆層が介在するため、曲げられた際に被覆層が緩衝し、シングルコアファイバのコアに生じる応力を低減し得る。しかし、このような構成であっても、曲げ部において中心軸より内側に位置するシングルコアファイバのコアには圧縮応力が生じ、中心軸より外側に位置するシングルコアファイバのコアには引張応力が生じる。このため、曲げによってコアに生じる応力をより低減したいとの要請がある。

【0006】

そこで、本発明は、曲げによってコアに生じる応力を低減し得るマルチコアファイバを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記目的の達成のため、本発明のマルチコアファイバは、コアと前記コアの外周面を囲うクラッドとを有する複数のシングルコアファイバと、それぞれの前記シングルコアファイバの前記クラッドの外周面を囲い樹脂を含む被覆層と、を備え、少なくとも１つの前記シングルコアファイバが、前記被覆層の中心軸の周りを回転するように螺旋状に配置されることを特徴とするものである。

【0008】

このマルチコアファイバでは、当該マルチコアファイバが曲げられた場合における曲げ部位において、螺旋状のシングルコアファイバが、被覆層の中心軸より内側に位置する内側部位と外側に位置する外側部位とを有し、内側部位と外側部位とが長手方向に沿って交互に存在するようにし得る。上記のように螺旋状のシングルコアファイバは樹脂を含む被覆層に囲われている。このため、内側部位で生じる圧縮応力と当該内側部位に隣接する外側部位で生じる引張応力とによって被覆層が変形し、内側部位における圧縮応力と外側部位における引張応力とが互いに弱め合うようにし得る。このため、シングルコアファイバが中心軸に沿う方向に直線状に配置される場合と比べて、曲げによってシングルコアファイバのコアに生じる応力を低減し得る。

【0009】

また、螺旋状の前記シングルコアファイバが前記中心軸の周りを回転するピッチは、平均０．１回／ｍ以上であることとしてもよい。

【0010】

少なくとも１つの前記シングルコアファイバは、他の前記シングルコアファイバと互いに離隔していることとしてもよい。

【0011】

シングルコアファイバ同士が互いに接する部位を有している場合、当該部位ではシングルコアファイバ同士の間に被覆層が介在しないことになる。このため、このマルチコアファイバによれば、それぞれのシングルコアファイバが他のシングルコアファイバと接する部位を有している場合と比べて、曲げられた際に少なくとも１つのシングルコアファイバに生じる応力を被覆層による緩衝によって低減し得、当該少なくとも１つのシングルコアファイバのコアに生じる応力を低減し得る。

【0012】

複数の前記シングルコアファイバの全てが、前記中心軸の周りを回転するように螺旋状に配置されることとしてもよい。

【0013】

このような構成にすることで、全てのシングルコアファイバのコアに対して、曲げによって生じる応力を低減し得る。

【0014】

或いは、少なくとも１つの前記シングルコアファイバが、前記中心軸に沿って配置されることとしてもよい。

【0015】

中心軸に沿って配置されるシングルコアファイバの全長は、螺旋状のシングルコアファイバの全長より短い。このため、例えば、特定のシングルコアファイバのコアを伝搬する光信号をヘッダ信号として利用し、螺旋状のシングルコアファイバのコアを伝搬する光信号を復調し得る。

【0016】

この場合、１つの前記シングルコアファイバは、前記中心軸上に位置することとしてもよい。

【0017】

このような構成にすることで、中心軸に沿うシングルコアファイバが中心軸上に位置しない場合と比べて、曲げられた際に中心軸に沿うシングルコアファイバのコアに生じる応力を小さくし得、当該シングルコアファイバのコアを伝搬する光の応力に伴う損失を小さくし得る。また、このシングルコアファイバは、螺旋状のシングルコアファイバと比べて、曲げられた際にコアに生じる応力が小さくなる傾向にある。このため、このシングルコアファイバのコアを伝搬する光の応力に伴う損失を、螺旋状のシングルコアファイバのコアを伝搬する光の応力に伴う損失より小さくし得る。

【0018】

螺旋状の前記シングルコアファイバが前記中心軸の周りを回転する方向は、長手方向に沿って周期的に反転し、螺旋状の前記シングルコアファイバの外径は、螺旋状の前記シングルコアファイバの回転が反転する周期に同期する周期で増加と減少を交互に繰り返すこととしてもよい。

【0019】

螺旋状の前記シングルコアファイバが前記中心軸の周りを回転する方向は、長手方向に沿って周期的に反転し、螺旋状の前記シングルコアファイバと前記中心軸との距離は、前記反転の周期に同期する周期で増加と減少を交互に繰り返すこととしてもよい。

【発明の効果】

【0020】

以上のように、本発明によれば、曲げによってコアに生じる応力を低減し得るマルチコアファイバが提供される。

【図面の簡単な説明】

【0021】

【図1】本発明の実施形態に係るマルチコアファイバの長手方向に垂直な断面の様子を概略的に示す図である。

【図2】図１のマルチコアファイバの長手方向におけるシングルコアファイバの様子を概略的に示す図である。

【図3】本実施形態に係るマルチコアファイバの製造方法の工程を示すフローチャートである。

【図4】シングルコアファイバ用母材が束ねられた様子を示す図である。

【図5】線引き工程の様子を示す図である。

【図6】図１のマルチコアファイバが曲げられた状態におけるシングルコアファイバの様子を図２と同様の方法で示す図である。

【図7】変形例に係るマルチコアファイバの長手方向に垂直な断面の様子を概略的に示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0022】

以下、本発明に係るマルチコアファイバ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。なお、以下で参照する図面では、理解を容易にするために、各部材の寸法を変えて示す場合がある。

【0023】

図１は、本発明の実施形態に係るマルチコアファイバの長手方向に垂直な断面の様子を概略的に示す図である。図１に示すように、本実施形態では、マルチコアファイバ１は、複数のシングルコアファイバ（１０Ａ，１０Ｂ）と、被覆層としての内側被覆層３０と、外側被覆層４０とを主な構成として備える。複数のシングルコアファイバ（１０Ａ，１０Ｂ）のそれぞれは、コア１１と、コア１１の外周面を囲むクラッド１２とを有する。長手方向と垂直な断面におけるシングルコアファイバ（１０Ａ，１０Ｂ）のコア１１の外形及びクラッド１２の外形は円形状とされ、当該コア１１はクラッド１２の中心に配置されている。本実施形態では、複数のシングルコアファイバ（１０Ａ，１０Ｂ）の外径は概ね同じであり、例えば、８０μｍとされる。なお、シングルコアファイバ１０Ａ，１０Ｂの外径は特に制限されるものではなく、例えば、６０μｍ、１００μｍ、１２５μｍであってもよい。また、少なくとも２つのシングルコアファイバ（１０Ａ，１０Ｂ）の外径が互いに異なっていてもよい。また、長手方向と垂直な断面におけるコア１１の外形は円形状に限定されず、長手方向と垂直な断面におけるクラッド１２の外形は円形状に限定されない。また、シングルコアファイバ（１０Ａ，１０Ｂ）は、コア１１とクラッド１２とを有していればよく、例えば、クラッド１２は多層構造とされてもよい。

【0024】

コア１１の屈折率はクラッド１２の屈折率より高くされる。本実施形態では、コア１１は何ら添加物の無いシリカガラスから成り、クラッド１２はフッ素（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る。なお、コア１１はゲルマニウム（Ｇｅ）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１２は何ら添加物の無いシリカガラスから成っていてもよい。また、コア１１は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１２は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い。また、屈折率が高くなるドーパント及び屈折率が低くなるドーパントは特に制限されるものではない。

【0025】

内側被覆層３０は、それぞれのシングルコアファイバ（１０Ａ，１０Ｂ）の間を埋めるとともに、それぞれのシングルコアファイバ（１０Ａ，１０Ｂ）のクラッド１２の外周面を囲む。また、外側被覆層４０は、内側被覆層３０の外周面を被覆する。本実施形態では、長手方向と垂直な断面における内側被覆層３０及び外側被覆層４０の外形は円形状とされ、外側被覆層４０の外径は、例えば、２５０μｍとされる。なお、外側被覆層４０の外径は、特に制限されるものではなく、２５０μｍより大きくても小さくてもよい。また、長手方向と垂直な断面における内側被覆層３０及び外側被覆層４０の外形は、楕円形状や多角形状等であってもよい。また、外側被覆層４０は多層構造とされてもよく、マルチコアファイバ１は外側被覆層４０を備えなくてもよい。

【0026】

内側被覆層３０は、樹脂を含む材料から構成され、当該樹脂としては、例えば紫外線硬化樹脂や熱硬化樹脂が挙げられる。内側被覆層３０を構成する材料は、樹脂以外に例えばフィラーとしての無機物等を含んでいてもよい。内側被覆層３０のヤング率は、シングルコアファイバ（１０Ａ，１０Ｂ）のクラッド１２のヤング率より小さく、例えば、０．１ＭＰａ以上１０ＭＰａ以下である。

【0027】

外側被覆層４０は、内側被覆層３０を構成する樹脂とは異なる樹脂を含む材料から構成され、当該樹脂として例えば紫外線硬化樹脂や熱硬化樹脂が挙げられる。外側被覆層４０を構成する材料は、樹脂以外に例えばフィラーとしての無機物等を含んでいてもよい。外側被覆層４０のヤング率は、シングルコアファイバ（１０Ａ，１０Ｂ）のクラッド１２のヤング率より小さく、当該ヤング率は、例えば、上記の内側被覆層３０のヤング率よりも大きくい。例えば、外側被覆層４０のヤング率は１００ＭＰａ以上２０００ＭＰａとされる。

【0028】

本実施形態では、シングルコアファイバの数が７つとされ、内側被覆層３０の中心に１つのシングルコアファイバ１０Ａが配置され、他の６つのシングルコアファイバ１０Ｂが内側被覆層３０の外周に沿って互いに均等な間隔に配置されている。そして、中心のシングルコアファイバ１０Ａと外周側のそれぞれのシングルコアファイバ１０Ｂとが三角格子状に配置されている。従って、隣接するシングルコアファイバ１０Ａ、１０Ｂの中心間距離は、互いに等しくされており、複数のシングルコアファイバ（１０Ａ，１０Ｂ）が内側被覆層３０の中心軸３０ｃａに対して回転対称となる位置に配置されている。

【0029】

次に、マルチコアファイバ１の長手方向における複数のシングルコアファイバ（１０Ａ，１０Ｂ）の配置について説明する。

【0030】

図２は、図１のマルチコアファイバ１の長手方向におけるシングルコアファイバ１０Ａ、１０Ｂの様子を概略的に示す図である。なお、図２において、理解の容易のため、内側被覆層３０を破線で示し、外側被覆層４０を省略し、マルチコアファイバ１の長手方向と径方向の縮尺を実際のマルチコアファイバと変えて記載している。

【0031】

図２に示すように、中心のシングルコアファイバ１０Ａは、内側被覆層３０の中心軸３０ｃａに沿って配置されるとともに、中心軸３０ｃａ上に位置している。しかし、シングルコアファイバ１０Ａは、中心軸３０ｃａ上に位置せずに中心軸３０ｃａから離隔していてもよい。外周側のシングルコアファイバ１０Ｂは、内側被覆層３０の中心軸３０ｃａの周りを、互いに同じ方向に回転するように螺旋状に配置されている。図２において、外周側のシングルコアファイバ１０Ｂは、矢印Ａの方向に沿って、左回転するように配置されている。このようなマルチコアファイバ１では、シングルコアファイバ１０Ｂが螺旋状に形成された状態で固化されており、シングルコアファイバ１０Ｂのコア１１には恒久的な捻れが付与されている。なお、この恒久的な捻じれの付与は、内側被覆層３０がある状態において恒久的な捻じれが付与されていることを意味する。

【0032】

なお、図２において、螺旋状のシングルコアファイバ１０Ｂは、内側被覆層３０の中心軸３０ｃａの周りを同じピッチで回転しており、マルチコアファイバ１の単位長さ当たりのシングルコアファイバ１０Ｂの回転数が概ね一定とされている。しかし、螺旋状のシングルコアファイバ１０Ｂは、中心軸３０ｃａの周りを回転するピッチが変化する区間を有していてもよい。例えば、ある所定の区間において、螺旋状のシングルコアファイバ１０Ｂの回転のピッチが、１回／ｍであり、他の区間で０．５回／ｍであるようにしてもよく、更に他の区間で、他のピッチで回転するようにしてもよい。また、螺旋状のシングルコアファイバ１０Ｂは、ピッチが常に変化していてもよい。

【0033】

また、特に図示しないが、螺旋状のシングルコアファイバ１０Ｂが中心軸３０ｃａの周りを回転する方向は、一定ではなく、長手方向に沿って周期的に反転してもよく、非周期的に反転してもよい。つまり、螺旋状のシングルコアファイバ１０Ｂは、所定の区間において右回転し、当該所定の区間と隣り合う区間において左回転するように配置されてもよい。なお、本明細書では、回転する方向が周期的に反転することには、螺旋状のシングルコアファイバ１０Ｂが右回転する右回転区間と当該右回転区間と隣り合い螺旋状のシングルコアファイバ１０Ｂが左回転する左回転区間とから成る基準区間が１つ以上連なった特定区間が、連続して繰り返されることが含まれる。例えば、マルチコアファイバ１の１ｍの区間において右回りに１回転し、続く０．５ｍの区間において左周りに１回転し、続く１ｍの区間において右周りに１回転し、続く０．５ｍの区間において左周りに１回転する場合は、周期的に反転していることに含まれる。

【0034】

なお、シングルコアファイバ１０Ｂは、内側被覆層３０の中心軸３０ｃａの周りを平均０．１回／ｍ以上のピッチで回転していることが好ましく、平均１回／ｍ以上のピッチで回転していることがより好ましい。また、右回転または左回転しているそれぞれの区間では、０．５回転以上回転していることが好ましい。なお、シングルコアファイバ１０Ｂが右回転区間及び左回転区間を有している場合におけるこのピッチは、右周りの回転数、及び、左周りの回転数をともに正として加算して、ピッチを計算する。例えば、螺旋状のシングルコアファイバ１０Ｂが、マルチコアファイバ１の０．５ｍの区間において内側被覆層３０の中心軸３０ｃａの周りを右回りに１回転して、続く０．５ｍの区間において左回りに１回転する場合、１ｍ当たりの回転数は、１＋１＝２回であり、この場合のシングルコアファイバ１０Ｂの回転のピッチは２回／ｍとなる。

【0035】

また、特に図示しないが、シングルコアファイバ（１０Ａ，１０Ｂ）の外径は、マルチコアファイバ１の長手方向において変化してもよい。また、螺旋状のシングルコアファイバ１０Ｂが中心軸３０ｃａの周りを回転する方向が長手方向に沿って周期的に反転する場合、この外径は、回転が反転する周期に同期する周期で増加と減少を交互に繰り返してもよい。例えば、この外径が、回転する方向が反転する反転部位から当該反転部位に隣接し回転する方向が反転された区間内における所定部位に向かって減少する。また、この外径が、この区間内における所定部位より上記の反転部位と反対側の特定部位から次に回転する方向が反転する反転部位に向かって増加する。そして、マルチコアファイバ１の長手方向に沿って、螺旋状のシングルコアファイバ１０Ｂの外径のこのような増加と減少が交互に繰り返されてもよい。なお、特定部位と所定部位とが同じであってもよい。

【0036】

また、特に図示しないが、螺旋状のシングルコアファイバ１０Ｂと中心軸３０ｃａとの距離は、マルチコアファイバ１の長手方向において変化してもよい。また、螺旋状のシングルコアファイバ１０Ｂが中心軸３０ｃａの周りを回転する方向が長手方向に沿って周期的に反転する場合、螺旋状のシングルコアファイバ１０Ｂの外径と同様に、この距離は、回転が反転する周期に同期する周期で増加と減少を交互に繰り返してもよい。例えば、この距離が、回転する方向が反転する反転部位から当該反転部位に隣接し回転する方向が反転された区間内における所定部位に向かって減少する。また、この距離が、この区間内における所定部位より上記の反転部位と反対側の特定部位から次に回転する方向が反転する反転部位に向かって増加する。そして、マルチコアファイバ１の長手方向に沿って、螺旋状のシングルコアファイバ１０Ｂと中心軸３０ｃａとの距離のこのような増加と減少が交互に繰り返されてもよい。なお、特定部位と所定部位とが同じであってもよい。また、螺旋状のシングルコアファイバ１０Ｂと中心軸３０ｃａとの距離は、マルチコアファイバ１の長手方向と垂直な断面におけるシングルコアファイバ１０Ｂの中心と中心軸３０ｃａとの距離である。

【0037】

次に、本実施形態に係るマルチコアファイバ１の製造方法について説明する。

【0038】

図３は、本実施形態に係る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、本実施形態のマルチコアファイバ１の製造方法は、バンドル工程ＳＰ１と、線引き工程ＳＰ２とを主な工程として備える。

【0039】

（バンドル工程ＳＰ１）
本工程では、まず、図１のマルチコアファイバ１におけるシングルコアファイバ（１０Ａ，１０Ｂ）となる円柱状の複数のシングルコアファイバ用母材１０Ｐを準備する。本実施形態では、シングルコアファイバ用母材１０Ｐは、コア１１となる円柱状のコアガラス体１１Ｒと、クラッド１２となるクラッドガラス体１２Ｒとを含み、クラッドガラス体１２Ｒはコアガラス体１１Ｒの外周面を囲っている。図１に示すように本実施形態では、シングルコアファイバ（１０Ａ，１０Ｂ）の数が７つであるため、７つのシングルコアファイバ用母材１０Ｐを準備する。また、それぞれのシングルコアファイバ用母材１０Ｐが互いに同じ大きさで同じ構成とされる。コアガラス体１１Ｒはコア１１と同じ材料から構成され、クラッドガラス体１２Ｒはクラッド１２と同様の材料から構成される。

【0040】

次に、これらシングルコアファイバ用母材１０Ｐを束ねる位置に配置する。本実施形態では、シングルコアファイバ用母材１０Ｐを最密配置して、コアガラス体１１Ｒの中心間距離が同じとなるようにする。そして、束ねられる位置に配置されたシングルコアファイバ用母材１０Ｐを例えば結束バンド５１により結束する。結束バンド５１は、樹脂製であっても金属製であってもよい。こうして、図４に示すように、シングルコアファイバ用母材１０Ｐが結束された状態になる。

【0041】

次に、結束されたそれぞれのシングルコアファイバ用母材１０Ｐの一方の端部にダミーガラスロッド５２を固定した後に、結束バンド５１を外す。なお、図４では、ダミーガラスロッド５２が破線で示されている。ダミーガラスロッド５２を溶着によって固定することが好ましい。溶着による固定であれば、不純物がシングルコアファイバ用母材１０Ｐに付着することを効果的に抑制し得る。このようにそれぞれのシングルコアファイバ用母材１０Ｐの一端にダミーガラスロッド５２を固定することで、これらシングルコアファイバ用母材１０Ｐは、束ねられた状態に維持され、マルチコアファイバ用母材となる。

【0042】

なお、本工程は結束バンド５１を用いてそれぞれのシングルコアファイバ用母材１０Ｐを束ねた後、ダミーガラスロッド５２をそれぞれのシングルコアファイバ用母材１０Ｐに溶着したが、必ずしもこのような手順とする必要はない。例えば、１つのシングルコアファイバ用母材１０Ｐの一端にダミーガラスロッド５２を適切な位置に固定する。次に他の１つのシングルコアファイバ用母材１０Ｐを既にダミーガラスロッド５２に固定されているシングルコアファイバ用母材１０Ｐと隣り合うように配置して、配置された他の１つのシングルコアファイバ用母材１０Ｐの一端をダミーガラスロッド５２に固定する。これを繰り返して全てのシングルコアファイバ用母材１０Ｐを適切な位置でダミーガラスロッド５２に固定してもよい。また、隣接するシングルコアファイバ用母材１０Ｐ間に隙間が形成されるようにシングルコアファイバ用母材１０Ｐを束ねてもよい。

【0043】

（線引き工程ＳＰ２）
本工程は、複数のシングルコアファイバ用母材１０Ｐが束ねられたマルチコアファイバ用母材の下端部を加熱してそれぞれのシングルコアファイバ用母材１０Ｐからシングルコアファイバ素線を回転させながら線引きする工程である。

【0044】

図５は、線引き工程ＳＰ２の様子を示す図である。まず、バンドル工程ＳＰ１によって束ねられた複数のシングルコアファイバ用母材１０Ｐから成るマルチコアファイバ用母材１Ｐを紡糸炉１１０に設置する。本実施形態では、マルチコアファイバ用母材１Ｐを、中心に位置するシングルコアファイバ用母材１０Ｐの中心軸１０ｃａが回転軸となるように回転させるとともに、紡糸炉１１０の加熱部１１１を発熱させて、それぞれのシングルコアファイバ用母材１０Ｐの下端部を加熱する。それぞれのシングルコアファイバ用母材１０Ｐの下端部は、溶融状態となり、それぞれのシングルコアファイバ用母材１０Ｐからガラスが線引きされる。線引きされた溶融状態のガラスは、紡糸炉１１０から出るとすぐに固化して、コアガラス体１１Ｒがコア１１となり、クラッドガラス体１２Ｒがクラッド１２となることで、コア１１とクラッド１２とから構成されるシングルコアファイバ素線となる。ここで、上記のように、束ねられたシングルコアファイバ用母材１０Ｐから成るマルチコアファイバ用母材１Ｐは、中心に位置するシングルコアファイバ用母材１０Ｐの中心軸１０ｃａが軸となるように回転している。マルチコアファイバ用母材１Ｐをこのように回転させることで、それぞれのシングルコアファイバ用母材１０Ｐから線引きされるシングルコアファイバ素線に中心軸１０ｃａを軸とした回転力が伝わる。このため、外側に位置する６つのシングルコアファイバ用母材１０Ｐから線引きされるシングルコアファイバ素線は、中心軸１０ｃａの周りを回転するように螺旋状に形成され、中心に位置するシングルコアファイバ用母材１０Ｐから線引きされるシングルコアファイバ素線は、中心軸１０ｃａに沿うように形成される。その後、これらシングルコアファイバ素線は、冷却装置１２０を通過して、適切な温度まで冷却される。例えば４０℃～５０℃まで冷却される。

【0045】

冷却装置１２０から出たこれらシングルコアファイバ素線は、内側被覆層３０となる第１熱硬化樹脂を含む材料が入った第１コーティング装置１３１を通過し、第１熱硬化樹脂を含む材料によって囲われるとともに、それぞれのシングルコアファイバ素線の間が第１熱硬化樹脂を含む材料によって埋められる。第１コーティング装置１３１を通過したこれらシングルコアファイバ素線は、第１加熱炉１３２を通過し、第１加熱炉１３２内で加熱される。この加熱により、第１熱硬化樹脂を形成する材料が架橋して第１熱硬化樹脂が硬化し、内側被覆層３０が形成される。

【0046】

なお、内側被覆層３０を紫外線硬化樹脂を含む材料から形成する場合は、それぞれのシングルコアファイバ素線を第１紫外線硬化樹脂を含む材料が入った第１コーティング装置１３１を通過させる。そして、それぞれのシングルコアファイバ素線を第１紫外線硬化樹脂を含む材料によって囲うとともに、それぞれのシングルコアファイバ素線の間を第１紫外線硬化樹脂を含む材料によって埋める。その後、この第１紫外線硬化樹脂を含む材料に紫外線を照射して当該第１紫外線硬化樹脂を硬化させる。

【0047】

次に、内側被覆層３０が形成されたシングルコアファイバ素線の束は、外側被覆層４０となる第２熱硬化樹脂を含む材料が入った第２コーティング装置１３３を通過し、内側被覆層３０の外周面が第２熱硬化樹脂を含む材料によって被覆される。第２コーティング装置１３３を通過したシングルコアファイバ素線の束は、第２加熱炉１３４を通過し、第２加熱炉１３４内で加熱される。この加熱により、第２熱硬化樹脂を形成する材料が架橋して第２熱硬化樹脂が硬化し、外側被覆層４０が形成される。

【0048】

なお、外側被覆層４０を紫外線硬化樹脂を含む材料から形成する場合は、第２紫外線硬化樹脂を含む材料が入った第２コーティング装置１３３によって内側被覆層３０を第２紫外線硬化樹脂で被覆したのち、この第２紫外線硬化樹脂を含む材料に紫外線を照射して当該第２紫外線硬化樹脂を硬化させる。

【0049】

こうして、図１に示すマルチコアファイバ１が形成される。

【0050】

その後、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。

【0051】

なお、マルチコアファイバ用母材１Ｐの回転方向を反転させることで、螺旋状のシングルコアファイバ１０Ｂの中心軸３０ｃａの周りを回転する方向が反転される。また、マルチコアファイバ用母材１Ｐの回転速度を変化させることで、螺旋状のシングルコアファイバ１０Ｂが中心軸３０ｃａの周りを回転するピッチが変化する。

【0052】

以上説明したように、本実施形態のマルチコアファイバ１は、コア１１とコア１１の外周面を囲うクラッド１２とを有する複数のシングルコアファイバ（１０Ａ，１０Ｂ）と、被覆層としての樹脂を含む内側被覆層３０とを備える。内側被覆層３０は、それぞれのシングルコアファイバ（１０Ａ，１０Ｂ）のクラッド１２の外周面を囲う。６つのシングルコアファイバ１０Ｂが、内側被覆層３０の中心軸３０ｃａの周りを回転するように螺旋状に配置される。

【0053】

図６は、図１のマルチコアファイバ１が曲げられた状態におけるシングルコアファイバ（１０Ａ、１０Ｂ）の様子を図２と同様の方法で示す図である。図６に示すように、本実施形態のマルチコアファイバ１では、マルチコアファイバ１が曲げられた曲げ部位において、螺旋状のシングルコアファイバ１０Ｂが、内側被覆層３０の中心軸３０ｃａより内側に位置する内側部位１０Ｂａと外側に位置する外側部位１０Ｂｂとを有し、内側部位１０Ｂａと外側部位１０Ｂｂとが長手方向に沿って交互に存在するようにし得る。上記のように螺旋状のシングルコアファイバ１０Ｂは樹脂から成る内側被覆層３０に囲われている。このため、内側部位１０Ｂａで生じる圧縮応力と当該内側部位１０Ｂａに隣接する外側部位１０Ｂｂで生じる引張応力とによって内側被覆層３０が変形する。そして、外側部位１０Ｂｂが内側被覆層３０の中心軸ｃａ側に移動して内側部位１０Ｂａにおける圧縮応力と当該内側部位１０Ｂａに隣接する外側部位１０Ｂｂにおける引張応力とが互いに弱め合うようにし得る。従って、本実施形態のマルチコアファイバ１によれば、シングルコアファイバ１０Ｂが中心軸３０ｃａに沿う方向に直線状に配置される場合と比べて、曲げによってシングルコアファイバ１０Ｂのコア１１に生じる応力を低減し得る。

【0054】

シングルコアファイバ同士が互いに接する部位を有している場合、当該部位ではシングルコアファイバ同士の間に被覆層が介在しないことになる。一方、本実施形態では、複数のシングルコアファイバ（１０Ａ，１０Ｂ）の全ては、互いに離隔している。このため、本実施形態のマルチコアファイバ１によれば、それぞれのシングルコアファイバが他のシングルコアファイバと接する部位を有している場合と比べて、曲げられた際にシングルコアファイバ（１０Ａ，１０Ｂ）に生じる応力を内側被覆層３０による緩衝によって低減し得、シングルコアファイバ（１０Ａ，１０Ｂ）のコア１１に生じる応力を低減し得る。なお、少なくとも１つのシングルファイバは、他のシングルコアファイバの少なくとも１つと互いに接する部位を有していてもよい。しかし、少なくとも１つのシングルコアファイバは、他のシングルコアファイバと互いに離隔していることが好ましい。このような構成にすることで、それぞれのシングルコアファイバが他のシングルコアファイバと接する部位を有している場合と比べて、曲げられた際にコアに生じる応力を低減し得る。

【0055】

本実施形態では、シングルコアファイバ１０Ａが、中心軸３０ｃａに沿って配置される。このため、シングルコアファイバ１０Ａの全長は、他のシングルコアファイバ１０Ｂの全長より短い。このため、例えば、シングルコアファイバ１０Ａのコア１１を伝搬する光信号をヘッダ信号として利用し、他のシングルコアファイバ１０Ｂのコア１１を伝搬する光信号を復調し得る。

【0056】

本実施形態では、シングルコアファイバ１０Ａは、中心軸３０ｃａ上に位置している。このため、シングルコアファイバ１０Ａが中心軸ｃａ上に位置しない場合と比べて、曲げられた際にコア１１に生じる応力を小さくし得、シングルコアファイバ１０Ａのコア１１を伝搬する光の応力に伴う損失を小さくし得る。また、シングルコアファイバ１０Ａは、螺旋状のシングルコアファイバ１０Ｂと比べて、曲げられた際にコア１１に生じる応力が小さくなる傾向にある。このため、シングルコアファイバ１０Ａのコア１１を伝搬する光の応力に伴う損失を、螺旋状のシングルコアファイバ１０Ｂのコア１１を伝搬する光の応力に伴う損失より小さくし得る。なお、これらの観点では、シングルコアファイバ１０Ａのコア１１が中心軸３０ｃａ上に位置していることが好ましい。

【0057】

以上、本発明について、上記実施形態を例に説明したが、本発明はこれらに限定されるものではない。

【0058】

例えば、上記実施形態では、マルチコアファイバ用母材１Ｐを、中心に位置するシングルコアファイバ用母材１０Ｐの中心軸１０ｃａが軸となるように回転させることで、それぞれのシングルコアファイバ用母材１０Ｐからシングルコアファイバ素線を回転させながら線引きする線引き工程ＳＰ２を例に説明した。しかし、線引き工程ＳＰ２では、それぞれのシングルコアファイバ用母材１０Ｐからシングルコアファイバ素線を回転させながら線引きすればよい。例えば、第２加熱炉１３４より下方に配置されるスパンローラーによってマルチコアファイバ１を当該マルチコアファイバ１の中心軸が軸となるように回転させてもよい。このような構成にすることで、スパンローラーによるマルチコアファイバ１の回転が紡糸炉１１０内に位置する線引きされた溶融状態のガラスまで伝搬する。このため、このような構成であっても、それぞれのシングルコアファイバ用母材１０Ｐからシングルコアファイバ素線を回転させながら線引きでき、外周側のシングルコアファイバ１０Ｂを、内側被覆層３０の中心軸３０ｃａの周りを回転するように螺旋状に形成できる。

【0059】

また、上記実施形態では、７つのシングルコアファイバ（１０Ａ，１０Ｂ）を備えるマルチコアファイバ１を例に説明した。しかし、マルチコアファイバ１は、複数のシングルコアファイバを有し、複数のシングルコアファイバにおける少なくとも１つが螺旋状のシングルコアファイバであれよい。例えば、マルチコアファイバ１は、図７に示すような構成であってもよい。図７は、変形例に係るマルチコアファイバの長手方向に垂直な断面の様子を概略的に示す図である。なお、上記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。

【0060】

図７に示すように、本変形例のマルチコアファイバ１は、シングルコアファイバの数が４つとされる点において、上記実施形態のマルチコアファイバ１と主に異なる。本変形例では、４つのシングルコアファイバ１０Ｂが内側被覆層３０の外周に沿って互いに均等な間隔に配置されている。そして、これらシングルコアファイバ１０Ｂの位置は、内側被覆層３０の中心軸３０ｃａに対して回転対称となる位置である。また、特に図示しないが、これらシングルコアファイバ１０Ｂは、内側被覆層３０の中心軸３０ｃａの周りを、互いに同じ方向に回転するように螺旋状に配置されている。このため、本変形例のマルチコアファイバ１では、中心軸３０ｃａに平行な方向に沿って配置されるシングルコアファイバを有さず、全てのシングルコアファイバ１０Ｂが中心軸３０ｃａの周りを回転するように螺旋状に配置されている。このため、本変形例のマルチコアファイバ１では、全てのシングルコアファイバ１０Ｂのコア１１に対して、曲げによって生じる応力を低減し得る。

【0061】

なお、１つのシングルコアファイバが内側被覆層３０の中心軸３０ｃａに平行な方向に沿って配置され、他の３つのシングルコアファイバが中心軸３０ｃａの周りを互いに同じ方向に回転するように螺旋状に配置されてもよい。また、シングルコアファイバの数が２つや３つとされる場合には、例えば、複数のシングルコアファイバは、内側被覆層３０の中心軸３０ｃａの周りを互いに同じ方向に回転するように螺旋状に配置されてもよい。また、マルチコアファイバは、少なくとも１つの螺旋状のシングルコアファイバとともに、中心軸３０ｃａに沿って配置される複数のシングルコアファイバを備えていてもよい。

【産業上の利用可能性】

【0062】

以上説明したように、本発明によれば、曲げによってコアに生じる応力を低減し得るマルチコアファイバが提供され、光ファイバ通信等の分野で利用することが期待される。

【符号の説明】

【0063】

１・・・マルチコアファイバ
１０Ａ、１０Ｂ・・・シングルコアファイバ
１１・・・コア
１２・・・クラッド
３０・・・内側被覆層（被覆層）
３０ｃａ・・・内側被覆層の中心軸
４０・・・外側被覆層

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】