特開 2023-135785 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】P2023135785

(43)【公開日】2023-09-29

(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 20060101AFI20230922BHJP

   C03B 37/018 20060101ALI20230922BHJP

   C03B 37/027 20060101ALI20230922BHJP

   C03B 37/028 20060101ALI20230922BHJP

   G02B 6/036 20060101ALI20230922BHJP

【ＦＩ】

G02B6/02 461

C03B37/018 C

C03B37/027 Z

C03B37/028

G02B6/036

【審査請求】未請求

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022041052

(22)【出願日】2022-03-16

(71)【出願人】

【識別番号】000005290

【氏名又は名称】古河電気工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002147

【氏名又は名称】弁理士法人酒井国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】武笠 和則

【テーマコード（参考）】

2H250

4G021

【Ｆターム（参考）】

2H250AA52

2H250AB04

2H250AB05

2H250AB10

2H250AB15

2H250AB18

2H250AC65

2H250AC78

2H250AC85

2H250AC93

2H250AC95

2H250AD15

2H250AD19

2H250AD32

2H250AE25

2H250AE47

2H250AE54

2H250AE63

2H250AH27

4G021EA03

4G021EB14

4G021HA01

(57)【要約】

【課題】製造が容易な構成でありかつコア間クロストークが抑制されたマルチコアファイバを提供すること。
【解決手段】マルチコアファイバは、第１ガラス体と、前記第１ガラス体を取り囲むように配置され、コア部と、前記コア部の最大屈折率よりも屈折率が低く、前記コア部の外周を取り囲むクラッド部と、を有し、互いに接していない複数の第２ガラス体と、隣接する前記第２ガラス体の間を埋めるように設けられ、前記クラッド部よりも屈折率が低い複数のトレンチ部と、を備える。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１ガラス体と、
前記第１ガラス体を取り囲むように配置され、コア部と、前記コア部の最大屈折率よりも屈折率が低く、前記コア部の外周を取り囲むクラッド部と、を有し、互いに接していない複数の第２ガラス体と、
隣接する前記第２ガラス体の間を埋めるように設けられ、前記クラッド部よりも屈折率が低い複数のトレンチ部と、
を備えるマルチコアファイバ。

【請求項2】

前記第１ガラス体と前記第２ガラス体の前記クラッド部とは接しており、前記第１ガラス体において前記クラッド部と接している部分の屈折率は前記クラッド部の屈折率以上である
請求項１に記載のマルチコアファイバ。

【請求項3】

前記複数の第２ガラス体および前記複数のトレンチ部を取り囲む外側クラッド部を備える
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】

前記外側クラッド部の屈折率は前記クラッド部の屈折率以上である
請求項３に記載のマルチコアファイバ。

【請求項5】

前記第１ガラス体は、前記コア部とは伝搬屈折率が異なる異種コア部を有する
請求項１～４のいずれか一つに記載のマルチコアファイバ。

【請求項6】

前記トレンチ部はフッ素をドープした石英系ガラスからなる
請求項１～５のいずれか一つに記載のマルチコアファイバ。

【請求項7】

前記コア部は、ゲルマニウム、フッ素、塩素、カリウム、ナトリウムの少なくとも一つを含む石英系ガラスからなる
請求項１～６のいずれか一つに記載のマルチコアファイバ。

【請求項8】

使用波長においてシングルモード光ファイバである
請求項１～７のいずれか一つ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】

複数のコア部を有するマルチコアファイバにおいて、コア間クロストークを抑制するために、コア部を囲むようにトレンチ層を設ける技術が知られている（特許文献１）。また、コア間クロストークを抑制する別の方法として、コア部の間に空隙を設ける技術が知られている（特許文献２）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特許第５８５５３５１号公報

【特許文献2】特許第６６２３１４６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、公知のマルチコアファイバは、コア間クロストークを抑制する構造の製造の容易さの点で改善の余地がある。

【0005】

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、その目的は、製造が容易な構成でありかつコア間クロストークが抑制されたマルチコアファイバを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の一態様は、第１ガラス体と、前記第１ガラス体を取り囲むように配置され、コア部と、前記コア部の最大屈折率よりも屈折率が低く、前記コア部の外周を取り囲むクラッド部と、を有し、互いに接していない複数の第２ガラス体と、隣接する前記第２ガラス体の間を埋めるように設けられ、前記クラッド部よりも屈折率が低い複数のトレンチ部と、を備えるマルチコアファイバである。

【0007】

前記第１ガラス体と前記第２ガラス体の前記クラッド部とは接しており、前記第１ガラス体において前記クラッド部と接している部分の屈折率は前記クラッド部の屈折率以上であるものでもよい。

【0008】

前記複数の第２ガラス体および前記複数のトレンチ部を取り囲む外側クラッド部を備えるものでもよい。

【0009】

前記外側クラッド部の屈折率は前記クラッド部の屈折率以上であるものでもよい。

【0010】

前記第１ガラス体は、前記コア部とは伝搬屈折率が異なる異種コア部を有するものでもよい。

【0011】

前記トレンチ部はフッ素をドープした石英系ガラスからなるものでもよい。

【0012】

前記コア部は、ゲルマニウム、フッ素、塩素、カリウム、ナトリウムの少なくとも一つを含む石英系ガラスからなるものでもよい。

【0013】

使用波長においてシングルモード光ファイバであるものでもよい。

【発明の効果】

【0014】

本発明によれは、簡易な構成でコア間クロストークが抑制されたマルチコアファイバを実現できるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】図１は、実施形態１に係るマルチコアファイバの長手方向に垂直な面における模式的な断面図である。

【図2】図２は、実施形態１に係るマルチコアファイバの製造方法を示す図である。

【図3】図３は、実施形態１に係るマルチコアファイバの製造方法を示す図である。

【図4】図４は、実施形態１に係るマルチコアファイバの製造方法を示す図である。

【図5】図５は、実施形態１に係るマルチコアファイバの製造方法を示す図である。

【図6】図６は、実施形態２に係るマルチコアファイバの長手方向に垂直な面における模式的な断面図である。

【図7】図７は、実施形態３に係るマルチコアファイバの長手方向に垂直な面における模式的な断面図である。

【図8】図８は、実施形態４に係るマルチコアファイバの長手方向に垂直な面における模式的な断面図である。

【図9】図９は、実施形態５に係るマルチコアファイバの長手方向に垂直な面における模式的な断面図である。

【図10】図１０は、実施形態６に係るマルチコアファイバの長手方向に垂直な面における模式的な断面図である。

【図11】図１１は、実施形態７に係るマルチコアファイバの長手方向に垂直な面における模式的な断面図である。

【図12】図１２は、比較例に係るマルチコアファイバの長手方向に垂直な面における模式的な断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

以下に、図面を参照しながら、本発明の実施形態を詳細に説明する。なお、以下に説明する実施形態により本発明が限定されるものではない。また、各図面において、同一または対応する構成要素には適宜同一の符号を付し、重複する説明を適宜省略する。また、本明細書においては、カットオフ波長または実効カットオフ波長とは、国際通信連合（ＩＴＵ）のＩＴＵ－Ｔ Ｇ．６５０．１で定義するケーブルカットオフ波長（λｃｃ）をいう。また、その他、本明細書で特に定義しない用語についてはＧ．６５０．１およびＧ．６５０．２における定義、測定方法に従うものとする。

【0017】

（実施形態１）
図１は、実施形態１に係るマルチコアファイバの長手方向に垂直な面における模式的な断面図である。マルチコアファイバ１０は、石英系ガラスからなり、第１ガラス体１と、４つの第２ガラス体２と、４つのトレンチ部３と、外側クラッド部４とを備えている。４つの第２ガラス体２は、複数の第２ガラス体の一例である。４つのトレンチ部３は、複数のトレンチ部の一例である。

【0018】

第１ガラス体１は、長手方向に垂直な断面が略円形であり、所定の屈折率の石英系ガラスからなる。第１ガラス体１の外径はたとえば２６μｍである。

【0019】

４つの第２ガラス体２は、第１ガラス体１を取り囲むように配置されている。また、４つの第２ガラス体２は、互いに接しないように配置されている。

【0020】

第２ガラス体２は、それぞれ、長手方向に垂直な断面が略円形であり、コア部２ａと、コア部２ａの最大屈折率よりも屈折率が低く、コア部２ａの外周を取り囲むクラッド部２ｂと、を有している。コア部２ａのコア径はたとえば９μｍであり、クラッド部２ｂのクラッド径はたとえば３２μｍである。

【0021】

隣接する第２ガラス体２におけるコア部２ａの中心同士の距離であるコアピッチＰは、たとえば４０μｍである。

【0022】

第１ガラス体１と第２ガラス体２のクラッド部２ｂとは接している。第１ガラス体１の屈折率はクラッド部２ｂの屈折率以上である。すなわち、第１ガラス体１の、クラッド部２ｂと接している部分の屈折率は、クラッド部２ｂの屈折率以上であると言える。

【0023】

４つのトレンチ部３は、隣接する第２ガラス体２の間を埋めるように設けられている。トレンチ部３は、それぞれ、隣接する第２ガラス体２のコア部２ａの間に介在し、長手方向に垂直な断面が、４つの円弧で囲まれた形状となっている。トレンチ部３は、クラッド部２ｂよりも屈折率が低い石英系ガラスからなる。

【0024】

トレンチ部３の幅を、マルチコアファイバ１０の径方向に垂直な方向でのトレンチ部３の長さとすると、トレンチ部３の最小幅Ｗは、隣接する第２ガラス体２のコア部２ａの中心同士を結んだ線上におけるトレンチ部３の幅である。最小幅Ｗはたとえば約１４μｍである。

【0025】

外側クラッド部４は、４つの第２ガラス体２および４つのトレンチ部３を取り囲む。また、外側クラッド部４は、４つの第２ガラス体２および４つのトレンチ部３と接している。外側クラッド部４は、屈折率がクラッド部２ｂの屈折率以上である石英系ガラスからなる。

【0026】

第１ガラス体１、第２ガラス体２、トレンチ部３、外側クラッド部４の構成材料について例示する。第１ガラス体１、第２ガラス体２、トレンチ部３、外側クラッド部４の構成材料は、上述の屈折率の関係を満たせば特に限定されないが、たとえば、第１ガラス体１は、純石英ガラスや、塩素以外に実質的にドーパントを含まない石英系ガラスからなる。ここで、塩素は、マルチコアファイバ１０の製造工程において含まれるドーパントであり、意図的に添加したものではない。また、純石英ガラスとは、波長１５５０ｎｍにおける屈折率が約１．４４４である、きわめて高純度の石英ガラスである。また、第１ガラス体１は、フッ素を含む石英系ガラスからなるものでもよい。

【0027】

また、たとえば、第２ガラス体２のコア部２ａは、ゲルマニウム、フッ素、塩素、カリウム、ナトリウムの少なくとも一つを含む石英系ガラスからなる。ゲルマニウムは、石英系ガラスの屈折率を上昇させるドーパントである。フッ素は、石英系ガラスの屈折率を低下させるドーパントである。塩素、カリウム、ナトリウムは、石英系ガラスの屈折率を上昇させ、かつ粘度を低下させるドーパントである。また、たとえば、第２ガラス体２のクラッド部２ｂや外側クラッド部４は、純石英ガラスや、塩素以外に実質的にドーパントを含まない石英系ガラスや、フッ素を含む石英系ガラスからなる。

【0028】

以上のように構成されたマルチコアファイバ１０は、隣接するコア部２ａの間に、屈折率が低いトレンチ部３が介在するので、コア間クロストークが抑制される。また、コア部２ａの伝搬する光のうち高次モードの光は、屈折率がクラッド部２ｂの屈折率以上でありかつクラッド部２ｂと接触する第１ガラス体１および外側クラッド部４から、容易に漏洩する。そのため、マルチコアファイバ１０では、コア部を囲むようにトレンチ層を設ける場合と比較して、使用波長（たとえば１５５０ｎｍ）でのシングルモード光ファイバとしてのシングルモード特性を、トレンチ部３の幅や比屈折率差などの緻密な制御なく実現することができる。ここで、使用波長とは、マルチコアファイバ１０を伝送路として使用する際の信号光の波長である。また、マルチコアファイバ１０では、火炎堆積法を用いてトレンチ部３を容易に製造することができ、かつ製造コストの点で有利である。

【0029】

（製造方法）
実施形態１に係るマルチコアファイバの製造方法の一例について、図２～図５を参照して説明する。

【0030】

まず、図２に示すように、第１ガラス体１の母材であるガラスロッド１１を囲むように、第２ガラス体２の母材である４つのガラスロッド１２を配置し、これらガラスロッド１１、１２の両端を支持して相対位置を固定する。なお、ガラスロッド１２は、コア部２ａの母材であるコア部１２ａと、クラッド部２ｂの母材であるクラッド部１２ｂと、を有している。ガラスロッド１２は、たとえばＶＡＤ法（Vapor-phase Axial Deposition）によって作製する。

【0031】

つづいて、図２に示すように、隣接するガラスロッド１２の間からガラスロッド１１に向くように４つのバーナＢを配置し、ガラス原料ガスおよび可燃ガスであるＨ_２ガスと助燃ガスであるＯ_２ガスとを供給し、噴出させる。ガラス原料ガスとしてはたとえばＳｉＣｌ_４ガス等を用いることができる。図３に示すように、これらのバーナＢは、Ｈ_２ガスおよびＯ_２ガスによって形成される火炎Ｆ中でガラス原料ガスを火炎加水分解させてガラス微粒子（スート）１３を合成し、ガラスロッド１１の表面と隣接するガラスロッド１２の間とに、スート１３を堆積させる（火炎堆積）。スート１３は、クラッド部３の母材となる部分である。そして、ガラスロッド１１の径方向にバーナＢを退避させながらスート１３を堆積させることで、スート１３の堆積する厚さは徐々に厚くなり、ガラスロッド１２の間が埋められていく。なお、バーナＢは、ガラスロッド１２の間程度の幅で、ガラスロッド１１の周方向に揺動させてもよい。

【0032】

バーナＢとガラスロッド１１、１２は、ガラスロッド１１、１２の長手方向（図面奥行方向）に相対的に往復移動が可能であり、ガラスロッド１１、１２の長手方向に均一にスート１３を堆積させることができる。なお、本製造例では、バーナＢを移動させてスート１３を堆積させているが、バーナＢを固定して、ガラスロッド１１、１２を移動させてもよい。

【0033】

また、トレンチ部３にフッ素を含有させる場合は、スート１３の堆積時にガラス原料ガスとともにフッ素ガスを供給してもよい。

【0034】

図４に示すようにスート１３の堆積を終了した後、たとえばバーナＢをガラスロッド１１の周方向に回転させながら、外側クラッド部４の母材となるスート１４を堆積する（図５）。なお、バーナＢを固定してガラスロッド１１、１２およびスート１３を回転させてもよい。

【0035】

スート１４の堆積が完了した後、スート１３、１４を焼結し、全体を光ファイバ母材とする。なお、スート１３については、スート１３の堆積完了後、スート１４の堆積前に焼結させてもよい。また、トレンチ部３にフッ素を含有させる場合は、スート１３の焼結時にフッ素を気相でドープしてもよい。また、外側クラッド部４にフッ素を含有させる場合は、スート１４の堆積時や焼結時にフッ素をドープしてもよい。

【0036】

その後、光ファイバ母材を公知の線引き装置を用いて加熱溶融し、線引きを行うことで、マルチコアファイバ１０を製造することができる。

【0037】

以上説明した製造方法によれば、マルチコアファイバ１０を容易に製造することができる。

【0038】

（実施形態２）
図６は、実施形態２に係るマルチコアファイバの長手方向に垂直な面における模式的な断面図である。このマルチコアファイバ１０Ａは、図１に示すマルチコアファイバ１０の構成において、第１ガラス体１を第１ガラス体１Ａに置き換えた構成を有する。第１ガラス体１Ａは、外径が第１ガラス体１の外径よりも小さい点以外は、第１ガラス体１と同様の構造および特性を有する。

【0039】

以上のように構成されたマルチコアファイバ１０Ａも、隣接するコア部２ａの間に、屈折率が低いトレンチ部３が介在するので、コア間クロストークが抑制される。また、マルチコアファイバ１０Ａでは、使用波長でのシングルモード特性を、トレンチ部３の幅や比屈折率差などの緻密な制御なく実現することができる。また、マルチコアファイバ１０Ａでは、火炎堆積法を用いてトレンチ部３を容易に製造することができ、かつ製造コストの点で有利である。

【0040】

（実施形態３）
図７は、実施形態３に係るマルチコアファイバの長手方向に垂直な面における模式的な断面図である。このマルチコアファイバ１０Ｂは、図１に示すマルチコアファイバ１０の構成において、第１ガラス体１を第１ガラス体１Ｂに置き換え、第２ガラス体２を第２ガラス体２Ｂに置き換えた構成を有する。

【0041】

第１ガラス体１Ｂは、外径が第１ガラス体１の外径よりも大きい点以外は、第１ガラス体１と同様の構造および特性を有する。第２ガラス体２Ｂは、コア部２ａと、コア部２ａの最大屈折率よりも屈折率が低く、コア部２ａの外周を取り囲むクラッド部２Ｂｂと、を有している。第２ガラス体２Ｂは、クラッド部２Ｂｂの外径が第２ガラス体２のクラッド部２ｂの外径よりも小さい点以外は、第２ガラス体２と同様の構造および特性を有する。

【0042】

以上のように構成されたマルチコアファイバ１０Ｂも、隣接するコア部２ａの間に、屈折率が低いトレンチ部３が介在するので、コア間クロストークが抑制される。また、マルチコアファイバ１０Ｂでは、使用波長でのシングルモード特性を、トレンチ部３の幅や比屈折率差などの緻密な制御なく実現することができる。また、マルチコアファイバ１０Ｂは、火炎堆積法を用いてトレンチ部３を容易に製造することができ、かつ製造コストの点で有利である。

【0043】

（実施形態４）
図８は、実施形態４に係るマルチコアファイバの長手方向に垂直な面における模式的な断面図である。このマルチコアファイバ１０Ｃは、図１に示すマルチコアファイバ１０の構成において、第１ガラス体１を第１ガラス体１Ｃに置き換えた構成を有する。

【0044】

第１ガラス体１Ｃは、コア部１Ｃａと、コア部１Ｃａの最大屈折率よりも屈折率が低く、コア部１Ｃａの外周を取り囲むクラッド部１Ｃｂと、を有している。第１ガラス体１Ｃは、コア部１Ｃａがコア部２ａとは伝搬屈折率が異なる異種コア部である以外は、第２ガラス体２と同様の構造および特性を有する。

【0045】

以上のように構成されたマルチコアファイバ１０Ｃも、隣接するコア部２ａの間に、屈折率が低いトレンチ部３が介在するので、コア間クロストークが抑制される。また、マルチコアファイバ１０Ｃでは、コア部１Ｃａと各コア部２ａとの間にはトレンチ部が介在していないが、コア部１Ｃａは各コア部２ａとは異種コア部であるため、コア間クロストークが抑制される。また、マルチコアファイバ１０Ｃでは、使用波長でのシングルモード特性を、トレンチ部３の幅や比屈折率差などの緻密な制御なく実現することができる。また、マルチコアファイバ１０Ｃでは、火炎堆積法を用いてトレンチ部３を容易に製造することができ、かつ製造コストの点で有利である。

【0046】

（実施形態５）
図９は、実施形態５に係るマルチコアファイバの長手方向に垂直な面における模式的な断面図である。このマルチコアファイバ１０Ｄは、図１に示すマルチコアファイバ１０の構成において、トレンチ部３をトレンチ部３Ｄに置き換え、外側クラッド部４を外側クラッド部４Ｄに置き換えた構成を有する。

【0047】

トレンチ部３Ｄは、マルチコアファイバ１０Ｄの径方向における厚さがトレンチ部３より小さく、かつ第２ガラス体２を完全に埋め込んでいない点以外は、トレンチ部３と同様の構造および特性を有する。外側クラッド部４Ｄは、マルチコアファイバ１０Ｄの径方向における厚さが外側クラッド部４より大きく、かつ第２ガラス体２の外周の一部を覆っており第２ガラス体２と接触する面積が比較的大きい点以外は、外側クラッド部４と同様の構造および特性を有する。

【0048】

以上のように構成されたマルチコアファイバ１０Ｄも、隣接するコア部２ａの間に、屈折率が低いトレンチ部３が介在するので、コア間クロストークが抑制される。また、マルチコアファイバ１０Ｄでは、使用波長でのシングルモード特性を、トレンチ部３の幅や比屈折率差などの緻密な制御なく実現することができる。さらには、外側クラッド部４と第２ガラス体２との接触する面積が比較的大きいので、コア部２ａの伝搬する光のうち高次モードの光が、外側クラッド部４から一層容易に漏洩する。また、マルチコアファイバ１０Ｃでは、火炎堆積法を用いてトレンチ部３を容易に製造することができ、かつ製造コストの点で有利である。

【0049】

（実施形態６）
図１０は、実施形態６に係るマルチコアファイバの長手方向に垂直な面における模式的な断面図である。このマルチコアファイバ１０Ｅは、図１に示すマルチコアファイバ１０の構成において、トレンチ部３をトレンチ部３Ｅに置き換え、外側クラッド部４を外側クラッド部４Ｅに置き換えた構成を有する。

【0050】

トレンチ部３Ｅは、マルチコアファイバ１０Ｅの径方向における厚さがトレンチ部３より大きく、かつ第２ガラス体２の外周を完全に囲むように埋め込んでいる点以外は、トレンチ部３と同様の構造および特性を有する。外側クラッド部４Ｄは、マルチコアファイバ１０Ｄの径方向における厚さが外側クラッド部４より小さく、かつ第２ガラス体２と接触していない点以外は、外側クラッド部４と同様の構造および特性を有する。

【0051】

以上のように構成されたマルチコアファイバ１０Ｅも、隣接するコア部２ａの間に、屈折率が低いトレンチ部３Ｅが介在するので、コア間クロストークが抑制される。また、マルチコアファイバ１０Ｅでは、使用波長でのシングルモード特性を、トレンチ部３の幅や比屈折率差などの緻密な制御が比較的少なく実現することができる。また、マルチコアファイバ１０Ｅでは、火炎堆積法を用いてトレンチ部３を容易に製造することができ、かつ製造コストの点で有利である。

【0052】

（実施形態７）
図１１は、実施形態７に係るマルチコアファイバの長手方向に垂直な面における模式的な断面図である。このマルチコアファイバ１０Ｆは、図１に示すマルチコアファイバ１０の構成において、トレンチ部３をトレンチ部３Ｆに置き換え、外側クラッド部４を除去した構成を有する。

【0053】

トレンチ部３Ｆは、マルチコアファイバ１０Ｅの径方向における厚さがトレンチ部３より大きく、かつ第２ガラス体２の外周を完全に囲むように埋め込んでいる点以外は、トレンチ部３と同様の構造および特性を有する。

【0054】

以上のように構成されたマルチコアファイバ１０Ｆも、隣接するコア部２ａの間に、屈折率が低いトレンチ部３Ｆが介在するので、コア間クロストークが抑制される。また、マルチコアファイバ１０Ｆでは、使用波長でのシングルモード特性を、トレンチ部３の幅や比屈折率差などの緻密な制御が比較的少なく実現することができる。また、マルチコアファイバ１０Ｆでは、火炎堆積法を用いてトレンチ部３を容易に製造することができ、かつ製造コストの点で有利である。

【0055】

（比較例、実施例１～７）
比較例として、ＶＡＤ法と穿孔法とを用いて、図１２に示す構造のマルチコアファイバを製造した。このマルチコアファイバ１００は、４つのコア部１０１と、４つのコア部１０１を取り囲むクラッド部１０２とを備える。具体的には、コア部１０１とクラッド部１０２の一部との母材となるガラスロッドであって図２のガラスロッド１２と同様のコアロッドをＶＡＤ法によって作製した。そして、クラッド部１０２の残部の母材となるガラスロッドを準備し、これに４本の孔を穿設してそれぞれにコアロッドを挿入し、光ファイバ母材を作製した。そして、この光ファイバ母材を線引き装置を用いて加熱溶融し、線引きを行うことで、比較例のマルチコアファイバを製造した。

【0056】

隣接するコア部１０１の中心同士の距離であるコアピッチＰ１は４０μｍとした、また、各コア部１０１の中心からクラッド部１０２の外縁までの最短距離である最小クラッド厚Ｔ１は３４μｍとし、クラッド部１０２のクラッド径は１２５μｍとした。

【0057】

また、クラッド部１０２の屈折率に対するコア部１０１の比屈折率差Δ１を０．３７％とし、コア径を９μｍとした。これにより、比較例のマルチコアファイバを、ゼロ分散波長λ０が１３０５ｎｍ、λ０での分散Ｓｌｏｐｅが０．０９００ｐｓ／ｎｍ^２／ｋｍ、波長１３１０ｎｍにおけるモードフィールド径（ＭＦＤ）が９．１６μｍ、カットオフ波長が１２２３ｎｍ、波長１５５０ｎｍにおける伝送損失が０．１８７ｄＢ／ｋｍになるように設計した。

【0058】

一方、実施例１～７として、図２～図５を参照して説明した製造方法によって、図１に示す構造のマルチコアファイバを作製した。このとき、第２ガラス体におけるクラッド部の屈折率に対するコア部の比屈折率差Δ１を０．３７％とし、コア径を９μｍとした。また、第２ガラス体のクラッド部の屈折率に対するトレンチ部の比屈折率差（トレンチ部Δ）を－０．０９％から－０．６８％まで変化させた。

【0059】

また、第１ガラス体、第２ガラス体のクラッド部、および外側クラッド部は、同じ屈折率の石英系ガラスで作製した。第１ガラス体の外径は２６μｍとした。第２ガラス体のクラッド径は３２μｍとした。隣接する第２ガラス体におけるコア部の中心同士の距離であるコアピッチ（図１におけるコアピッチＰ）は４０μｍとした。外側クラッドのクラッド径は１２５μｍとした。トレンチ部３の最小幅（図１における最小幅Ｗ）は１４μｍとした。、各コア部の中心から外側クラッド部の外縁までの最短距離である最小クラッド厚は３３μｍとした。

【0060】

【表1】

【0061】

表１に、比較例および実施例１～７のマルチコアファイバのトレンチ部Δと光学特性とを示す。表１において、「２コア間ＸＴ」とは、隣接する２つのコア部の間のコア間クロストークを意味し、「４コア全体ＸＴ」とは、或るコア部と他の３つのコア部との間のコア間クロストークの合計を意味する。

【0062】

表１に示されるように、比較例のマルチコアファイバでは、１００ｋｍでの２コア間ＸＴが－１４．３ｄＢ、４コア全体ＸＴが－６．５ｄＢであり、長距離での安定した光伝送での望ましい値である－２０ｄＢ以下という範囲から大きく外れていた。

【0063】

これに対して、実施例１～７のマルチコアファイバは、ゼロ分散波長λ０、分散Ｓｌｏｐｅ、モードフィールド径（ＭＦＤ）、伝送特性などが、比較例から殆ど違わないにも関わらず、トレンチ部の効果によって２コア間ＸＴや４コア全体ＸＴなどのＸＴ値が飛躍的に低減された。

【0064】

また、実施例１～７のマルチコアファイバでは、トレンチ部Δが低くなるにつれてカットオフ波長が長くなるが、高次モードの光は第１ガラス体や外側クラッド部へ漏洩するため、比較的短く抑制されている。

【0065】

たとえば、比較例のようにクラッド部の屈折率に対するコア部の比屈折率差Δ１を０．３７％とし、コア径を９μｍとし、コア部の外周を囲むように、内径がコア径の３倍で外径がコア径の４倍のリング状のトレンチ層を、クラッド部の屈折率に対する比屈折率差を－０．６％として設けたトレンチ型のマルチコアファイバと比較する。このトレンチ型のマルチコアファイバでは、シミュレーション計算の結果、１００ｋｍでの２コア間ＸＴが－４５．３ｄＢと、実施例６と同程度に低くなるが、カットオフ波長λｃｃは１４０８ｎｍまで長くなる。したがって、実施例６の方がカットオフ波長の増大の抑制の観点から有利である。

【0066】

なお、上記実施形態または実施例では、第２ガラス体およびトレンチ部の数は４であるが、２、３、または５以上であってもよい。

【0067】

また、上記実施形態により本発明が限定されるものではない。上述した各構成要素を適宜組み合わせて構成したものも本発明に含まれる。また、さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。よって、本発明のより広範な態様は、上記の実施形態に限定されるものではなく、様々な変更が可能である。

【符号の説明】

【0068】

１、１Ａ、１Ｂ、１Ｃ：第１ガラス体
１Ｃａ、２ａ、１２ａ、１０１：コア部
１Ｃｂ、２ｂ、１２ｂ、１０２：クラッド部
２、２Ｂ ：第２ガラス体
３、３Ｄ、３Ｅ、３Ｆ：トレンチ部
４、４Ｄ、４Ｅ：外側クラッド部
１０、１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄ、１０Ｅ、１０Ｆ、１００：マルチコアファイバ
１１、１２ ：ガラスロッド
１３、１４ ：スート
Ｂ ：バーナ
Ｆ ：火炎
Ｐ、Ｐ１ ：コアピッチ
Ｔ１ ：最小クラッド厚
Ｗ ：最小幅

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】