知財求人 - 知財ポータルサイト「IP Force」
(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】P2023122344
(43)【公開日】2023-09-01
(54)【発明の名称】光ファイバ用母材
(51)【国際特許分類】
C03B 37/012 20060101AFI20230825BHJP
【ＦＩ】
C03B37/012 A
【審査請求】未請求
【請求項の数】9
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022025997
(22)【出願日】2022-02-22
【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３０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／マルチコアファイバの実用化加速に向けた研究開発」、産業技術力強化法第１７条の適用を受ける特許出願
(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】梶川 翔太
(72)【発明者】
【氏名】福本 良平
(72)【発明者】
【氏名】竹永 勝宏
【テーマコード（参考）】
4G021
【Ｆターム（参考）】
4G021BA02
(57)【要約】
【課題】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。
【解決手段】 光ファイバ用母材１Ｐは、長手方向に沿って延在する孔２５が設けられ、光ファイバ１におけるクラッド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、光ファイバ１におけるコア１０となるコアガラス体１０Ｐを含み、孔２５に保持されるコアロッド１０Ｒと、を備える。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。
【選択図】 図２
【解決手段】 光ファイバ用母材１Ｐは、長手方向に沿って延在する孔２５が設けられ、光ファイバ１におけるクラッド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、光ファイバ１におけるコア１０となるコアガラス体１０Ｐを含み、孔２５に保持されるコアロッド１０Ｒと、を備える。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。
【選択図】 図２
【特許請求の範囲】
【請求項1】
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
ことを特徴とする光ファイバ用母材。
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
ことを特徴とする光ファイバ用母材。
【請求項2】
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る
ことを特徴とする請求項１に光ファイバ用母材。
ことを特徴とする請求項１に光ファイバ用母材。
【請求項3】
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
ことを特徴とする光ファイバ用母材。
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
ことを特徴とする光ファイバ用母材。
【請求項4】
前記第１封止部は前記ガラスロッドに溶着される
ことを特徴とする請求項３に記載の光ファイバ用母材。
ことを特徴とする請求項３に記載の光ファイバ用母材。
【請求項5】
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る
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。
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る
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。
【請求項6】
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る
ことを特徴とする請求項５に記載の光ファイバ用母材。
ことを特徴とする請求項５に記載の光ファイバ用母材。
【請求項7】
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
ことを特徴とする請求項６に記載の光ファイバ用母材。
ことを特徴とする請求項６に記載の光ファイバ用母材。
【請求項8】
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い
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。
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。
【請求項9】
前記第２区間は、前記第１区間より長いこと
ことを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載の光ファイバ用母材。
ことを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載の光ファイバ用母材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、光ファイバ用母材に関する。
【背景技術】
【0002】
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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２０１９－０３１４２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
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。
【0005】
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。
【課題を解決するための手段】
【0006】
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。
【0007】
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。
【0008】
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。
【0009】
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。
【0010】
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。
【0011】
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。
【0012】
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。
【0013】
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。
【0014】
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。
【0015】
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。
【0016】
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。
【0017】
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。
【発明の効果】
【0018】
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。
【図面の簡単な説明】
【0019】
【図1】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6】第１実施形態に係る光ファイバ用母材の製造方法を含む光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7】ダミーガラス管溶着工程の様子を示す図である。
【図8】エッチング工程の様子を示す図である。
【図9】挿入工程後の様子を示す図である。
【図10】閉塞工程の様子を示す図である。
【図11】第１溶断工程の様子を示す図である。
【図12】第１溶断工程後の様子を示す図である。
【図13】第２溶断工程の様子を示す図である。
【図14】線引工程の様子を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0020】
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。
【0021】
（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。
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。
【0022】
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。
【0023】
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。
【0024】
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。
【0025】
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。
【0026】
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。
【0027】
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。
【0028】
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。
【0029】
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。
【0030】
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。
【0031】
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。
【0032】
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。
【0033】
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。
【0034】
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。
【0035】
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。
【0036】
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。
【0037】
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。
【0038】
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。
【0039】
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。
【0040】
＜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。
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。
【0041】
＜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。
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。
【0042】
＜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。
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。
【0043】
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。
【0044】
＜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。
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。
【0045】
＜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。
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。
【0046】
＜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。
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。
【0047】
＜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。
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。
【0048】
＜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。
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。
【0049】
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。
【0050】
＜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。
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。
【0051】
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。
【0052】
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。
【0053】
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。
【0054】
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。
【0055】
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。
【0056】
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。
【0057】
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。
【0058】
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。
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。
【0059】
（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。
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。
【0060】
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。
【0061】
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。
【0062】
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。
【0063】
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。
【0064】
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。
【0065】
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。
【0066】
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。
【0067】
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。
【0068】
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。
【0069】
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。
【0070】
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。
【0071】
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。
【0072】
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。
【0073】
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。
【符号の説明】
【0074】
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
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
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】