(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複屈折光ファイバを製造する方法であって、
（ａ）縦軸、外周面、および選択された屈折率変動を有するプリフォーム・ロッドを製造するステップと、
（ｂ）前記プリフォーム・ロッドにその外周面を介して少なくとも１つの縦溝を切るステップと、
（ｃ）前記少なくとも１つの縦溝にそれぞれの複屈折誘導応力要素を詰めるステップとを含み、前記それぞれの複屈折誘導応力要素が前記少なくとも１つの縦溝に詰められた時に前記応力要素の一部が前記プリフォーム・ロッドの前記外周面の外に突き出すような形状を前記複屈折誘導応力要素と前記少なくとも１つの縦溝が備え、前記それぞれの複屈折誘導応力要素は前記少なくとも１つの縦溝の断面積と実質的に等しい断面積を有し、さらに、
（ｄ）前記詰められたプリフォーム・ロッドをオーバークラッディング・チューブ内に位置決めすることによってプリフォーム・アセンブリを作製するステップと、
（ｅ）前記プリフォーム・アセンブリを光ファイバに線引きするステップとを含み、
前記ステップ（ｅ）は前記オーバークラッディング・チューブを詰められた前記プリフォーム・ロッドおよび少なくとも一つの前記複屈折誘導応力要素の回りでつぶすステップを含み、前記オーバークラッディング・チューブの内周は前記複屈折誘導応力要素の突き出し部分を押し、前記複屈折誘導応力要素の変形を引き起こして、前記少なくとも１つの縦溝の形状に従わせる、方法。
【請求項２】
ステップ（ｄ）は、
前記オーバークラッディング・チューブの一端を閉じるステップと、
前記オーバークラッディング・チューブに前記プリフォーム・アセンブリを滑り込ませるステップとを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
ステップ（ｂ）は、前記プリフォーム・ロッドに前記少なくとも１つの縦溝を切るのに表面研削機を使用するステップを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
ステップ（ｂ）は、前記プリフォーム・ロッドのすべての曲げが、研削面の平面に平行な平面にあるように、前記研削機に関して前記プリフォーム・ロッドを位置決めするステップを含む、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記プリフォーム・ロッドは、コア領域および前記コア領域を囲むクラッド領域を含む複数の同心円領域を含み、前記応力要素は、前記クラッド領域内で前記コア領域に平行に位置決めされる、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記複数の応力要素は、前記コア領域のそれぞれの第１側および第２側に対称に配置される第１応力ロッドおよび第２応力ロッドを含む、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
複屈折光ファイバを製造するための光ファイバ・プリフォーム・アセンブリであって、
選択された屈折率変動を有するプリフォーム・ロッドを含み、前記プリフォーム・ロッドは、その外周面に切られた少なくとも１つの縦溝を含み、前記少なくとも１つの縦溝は、それぞれの応力要素をぴったりと受ける形状にされ、さらに、
前記少なくとも１つの縦溝内に設置されるそれぞれの複屈折誘導応力要素を含み、前記応力要素が前記プリフォーム・ロッドの前記外周面の外側に突き出すような形状を前記複屈折誘導応力要素と前記少なくとも１つの縦溝が備え、前記複屈折誘導応力要素は前記少なくとも１つの縦溝の断面積と実質的に等しいそれぞれの断面積を有し、さらに、
前記プリフォーム・ロッドおよび応力要素を囲むオーバークラッディング・チューブを含み、
前記オーバークラッディング・チューブ及び前記少なくとも１つの縦溝は、線引き中に詰められた前記プリフォーム・ロッドおよび少なくとも一つの前記複屈折誘導応力要素の回りで前記オーバークラッディング・チューブをつぶすように構成され、前記オーバークラッディング・チューブの内周は前記複屈折誘導応力要素の突き出し部分を押し、前記複屈折誘導応力要素の変形を引き起こして、前記少なくとも１つの縦溝の形状に従わせる、アセンブリ。
【請求項８】
前記オーバークラッディング・チューブは開放端および閉じた端を含む、請求項７に記載のアセンブリ。
【請求項９】
前記プリフォーム・ロッドは、コア領域および前記コア領域を囲むクラッド領域を含む複数の同心円領域を含み、前記応力要素は、前記クラッド領域内で前記コア領域に平行に位置決めされる、請求項７に記載のアセンブリ。
【請求項１０】
前記複数の応力要素は、前記コア領域のそれぞれの第１側および第２側に対称に配置される第１応力ロッドおよび第２応力ロッドを含む、請求項９に記載のアセンブリ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本願は、本願の譲受人が所有し、参照によってその全体が本明細書に組み込まれている、２００９年１０月２２日に出願した米国仮特許出願第６１／２５４，１２３号の優先権の利益を主張するものである。
【０００２】
本発明は、全般的には光ファイバ・デバイスおよび方法に関し、詳細には、複屈折光ファイバを製造するための改善された技法に関する。
【背景技術】
【０００３】
光ファイバの分野では、偏波保存ファイバ（ＰＭファイバ）は、ファイバに発射された直線偏光光波の分極が伝播中に維持されるタイプの光ファイバである。ＰＭファイバの１つの一般的なタイプは、ＰＡＮＤＡ（偏波保存／吸収低減（Ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ−ｍａｉｎｔａｉｎｉｎｇ  ＡＮＤ  Ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ−ｒｅｄｕｃｉｎｇ））設計であり、この設計では、高い度合のファイバ複屈折が、ファイバ・プリフォームのクラッド部分に応力ロッド（ｓｔｒｅｓｓ  ｒｏｄ）を追加することによってもたらされる。ＰＡＮＤＡスタイル・ファイバは、そもそもは遠隔通信産業のために開発された。長年にわたって、これらのファイバの使用は、光ファイバ・ジャイロ、光ファイバ・センサ、および大出力ファイバ・レーザーを含む複数の他の応用例に広がった。
【０００４】
現在、ＰＡＮＤＡスタイル・ファイバは、高コストで骨の折れる技法を使用して製造される。プリフォーム・ロッドが製造される。技量を有するオペレータが、特殊な機器を使用して、ロッドの長さに沿ってロッド軸に平行に正確に位置決めされた第１および第２の穴をあける。それぞれの第１および第２の応力ロッドが、第１および第２の穴にはめられる。応力ロッドは、プリフォーム・ロッドを製造するのに使用される材料とは異なる度合の熱膨張を有するようにするために化学的にドーピングされる。ファイバが、プリフォーム・ロッドを組み込んだプリフォームから線引きされる時に、応力ロッドが、明確に定義された方位を有する機械的応力を導入する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
説明された技法は、多数の不利をこうむる。第１に、穴あけ操作は、実行がむずかしく、通常は特殊化されたガラス細工会社によって行われる。第２に、プリフォームによって作られるファイバの量は、その長さに依存する。ＰＡＮＤＡスタイル・ファイバの場合に、プリフォームの長さは、プリフォーム・ロッドに穴をあけるのに使用される精密ドリリング・リグの最大穴あけ深さによって制限される。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
従来技術の上記および他の問題は、これから説明する、複屈折光ファイバを製造する技法によって対処される。縦軸、外周面、および選択された屈折率変動を有するプリフォーム・ロッドを製造する。プリフォーム・ロッドにその外周面を介して少なくとも１つの縦溝を切る。少なくとも１つの縦溝にそれぞれの複屈折誘導応力要素を詰める。詰められたプリフォーム・ロッドをオーバークラッディング・チューブ内に位置決めすることによってプリフォーム・アセンブリを作製する。プリフォーム・アセンブリを光ファイバに線引きする。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】複屈折光ファイバを製造する例示的技法を示す流れ図である。
【図２】例示的技法の実践におけるプリフォーム・ロッドを示す等角図である。
【図３】例示的技法の実践におけるプリフォーム・ロッドおよび応力要素を示す分解図である。
【図４】例示的技法の実践における詰められたプリフォーム・ロッドおよびオーバークラッディング・チューブ（ｏｖｅｒｃｌａｄｄｉｎｇ  ｔｕｂｅ）を示す分解図である。
【図５】例示的技法の実践におけるプリフォーム・アセンブリを示す等角図である。
【図６】図２に示されたプリフォーム・ロッドを示す断面図である。
【図７】図３に示されたプリフォーム・ロッドおよび応力要素を示す断面図である。
【図８】図４に示された詰められたプリフォーム・ロッドを示す断面図である。
【図９】図５に示されたプリフォーム・アセンブリを示す断面図である。
【図１０】線引き塔（ｄｒａｗ  ｔｏｗｅｒ）での圧密化（ｃｏｎｓｏｌｉｄａｔｉｏｎ）の後の図９に示されたプリフォーム・アセンブリを示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
図１は、複屈折光ファイバを製造する例示的技法２０を示す流れ図である。図示の技法は、次のステップを含む。
ステップ２１：縦軸、外周面、および選択された屈折率変動を有するプリフォーム・ロッドを製造する。
ステップ２２：プリフォーム・ロッドにその外周面を介して少なくとも１つの縦溝を切り、少なくとも１つの縦溝は、応力要素が溝に詰められた時に応力要素の一部がプリフォームの周囲の外に突き出すように、溝に詰められるそれぞれの複屈折誘導応力要素の断面積と実質的に等しい断面積を有する。
ステップ２３：プリフォーム・ロッドに切られた少なくとも１つの縦溝に複屈折誘導応力要素を詰める。
ステップ２４：詰められたプリフォーム・ロッドをオーバークラッディング・チューブ内に位置決めすることによってプリフォーム・アセンブリを作製する。
ステップ２５：プリフォーム・アセンブリを光ファイバに線引きする。
【０００９】
上のステップを、プリフォーム・ロッド４０、応力要素７０および８０、ならびにオーバークラッディング・チューブ９０を含む例示的なプリフォーム・アセンブリ１００に関して下で詳細に説明される図２〜１０に示す。例示的なプリフォーム・アセンブリ１００では、実質的に同一の第１および第２の円筒形の応力要素７０および８０が、プリフォーム・ロッド４０のコア領域４６の対応する第１および第２の側に対称に位置決めされる。現在説明されている技法が、たとえば異なる個数、形状、およびタイプの複屈折誘導応力要素をプリフォーム内の異なる位置に異なる構成で配置できる他の文脈に適用可能であることを了解されたい。
【００１０】
本明細書で使用される時に、用語「複屈折誘導応力要素」は、他のプリフォーム構成要素と共に、適切な線引き条件の下でプリフォームから線引きされる光ファイバ内に選択された応力をもたらす、ファイバ・プリフォーム内の構成要素を指す。選択された応力パターンは、線引きされるファイバ内に高い度合の複屈折をもたらす光学的性質を有する。
【００１１】
ステップ２１は、縦軸、外周面、および選択された屈折率変動を有するプリフォーム・ロッドを製造することを要求する。
【００１２】
図２および６は、それぞれ、説明される技法と共に使用するのに適する例示的なプリフォーム・ロッド４０の、原寸通りには描かれていない等角図および断面図である。この例では、プリフォーム・ロッド４０は、縦軸４２および外周面４４を伴って、実質的に円筒形である。プリフォーム・ロッド４０は、修正化学蒸着（ｍｏｄｉｆｉｅｄ  ｃｈｅｍｉｃａｌ  ｖａｐｏｒ  ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ：ＭＣＶＤ）技法または類似物などの適切な技法を使用して製造される。
【００１３】
現在説明されている例では、プリフォーム・ロッド４０は、階段状の屈折率分布をもたらすためにドーピングされ、コア領域４６およびコア領域４６を囲むクラッド領域４８を含む。コア領域４６は、縦軸４２に沿って延びる。クラッド領域４８は、複数のクラッド層を含むことができる。クラッド領域４８の外側境界は、プリフォーム・ロッド４０の外周面４４を形成する。
【００１４】
現在説明されている技法を、他の技法を使用して製造されたプリフォーム・ロッドならびに他の形状および他のタイプの屈折率変動を有するプリフォーム・ロッドを含む他のタイプのプリフォーム・ロッドを使用して実践できることを了解されたい。
【００１５】
ステップ２２は、プリフォーム・ロッドにその外周面を介して少なくとも１つの縦溝を切ることを要求し、その少なくとも１つの縦溝は、応力要素が溝に詰められた時に応力要素の一部がプリフォームの周囲の外に突き出すように、溝に詰められるそれぞれの複屈折誘導応力要素の断面積と実質的に等しい断面積を有する。
【００１６】
プリフォーム・ロッドがわずかにすなわちプリフォーム・ロッドの１ｍあたり１０分の数ｍｍだけ曲げられる場合に、研削操作中に特別な注意が払われる。プリフォーム・ロッドは、ロッドの曲げが研削機表面に平行な平面にある、すなわち、研削車の平面に垂直になる、研削機に関する位置に取り付けられる。この形で、各溝の底からプリフォーム・コア領域の外側周囲までの距離が、プリフォーム・ロッドの長さに沿って均一になることが保証される。各応力要素が、線引き処理中にオーバークラッディング・チューブから圧力によってそのそれぞれの溝の底に押し付けられる時に、各応力要素とプリフォーム・コア領域との間の距離は、プリフォーム・ロッドの長さに沿って同一になり、これによって、線引きされるファイバの全長にわたって均一な複屈折が保証される。
【００１７】
図３および７に、それぞれ、その中に第１および第２の縦溝５０および６０が切られている、例示的なプリフォーム・ロッド４０の等角図および断面図を示す。縦溝５０および６０は、プリフォーム・ロッド４０に詰められるそれぞれの応力要素７０および８０に対応する。現在の例では、応力要素７０および８０は、形状において円筒形であり、互いに実質的に同一である。説明される技法が、他の個数の応力要素および異なる形状を有する応力要素に適用可能であることを了解されたい。
【００１８】
縦溝５０および６０は、プリフォーム・ロッド４０の長さを延び、縦軸４２に位置合わせされる、すなわち、コア領域４６に平行になる。
【００１９】
図３および７に示されているように、縦溝５０および６０は、プリフォーム・ロッド４０に、その外周面４４を通って選択された深さまで切られる。縦溝５０および６０は、それぞれの複屈折誘導応力要素をぴったりと受ける形状および寸法にされ、それぞれの複屈折誘導応力要素を他のプリフォーム・ロッド構成要素に対する相対的な複屈折誘導構成で保持する。上で述べたように、縦溝５０および６０は、それぞれの応力要素７０および８０の断面積と実質的に等しいそれぞれの断面積を有する。これが、図７に、縦溝５０、縦溝断面積５２、およびそれぞれの応力要素７０に関して示されている。
【００２０】
現在の例では、縦溝５０および６０に詰められるそれぞれの応力要素７０および８０は、実質的に円筒形の形状を有する。したがって、それぞれの応力要素がそれぞれの溝の中にぴったり収まるために、第１および第２の縦溝５０および６０は、実質的にＵ字形のプロファイルを有する。縦溝６０に関して図７に示されているように、Ｕ字形のプロファイルは、第１および第２の実質的に平行の脚６２および６４と、それぞれの応力要素８０の半径と実質的に等しい半径を有する円弧状の曲げ６６とを含む。
【００２１】
現在説明されている技法が、異なる形状を有する複屈折誘導応力要素および／または溝と共に使用することに適用可能であることに留意されたい。
【００２２】
線引きされるファイバ内の均質性および均一性を増進するために、縦溝５０および６０は、そのそれぞれの応力要素７０および８０の断面積と実質的に等しいそれぞれの断面積を有する。縦溝５０および６０は、それぞれＵ字形のプロファイルを有し、応力要素７０および８０は、それぞれ円形のプロファイルを有するので、これらのそれぞれの断面積の間の説明された等しさは、各応力要素がそのそれぞれの溝の中に設置される時に、応力要素の一部がプリフォーム・ロッドの周囲の外に突き出すことを意味する。
【００２３】
図７に示されているように、縦溝５０および６０は、そのそれぞれの応力要素７０および８０の高さよりわずかに短い深さと、そのそれぞれの応力要素７０および８０の幅よりわずかに広い幅とを有する。現在の例では、第１および第２の応力要素７０および８０が、実質的に円形のプロファイルを有するので、第１および第２の応力要素７０および８０は、そのそれぞれの直径と等しい高さおよび幅を有する。
【００２４】
ステップ２３は、プリフォーム・ロッドに切られた少なくとも１つの縦溝にそれぞれの複屈折誘導応力要素を詰めることを要求する。
【００２５】
図４および８に、それぞれ、それぞれの第１および第２の応力要素７０および８０が第１および第２の縦溝５０および６０に詰められたプリフォーム・ロッド４０の等角図および端面図を示す。第１および第２の応力要素７０および８０のそれぞれの直径は、第１および第２の縦溝５０および６０のそれぞれの深さよりわずかに大きいので、第１および第２の応力要素７０および８０は、外周面４４の外側にわずかに突き出す。さらに、上で述べたように、第１および第２の縦溝５０および６０のそれぞれの幅は、第１および第２の応力要素７０および８０のそれぞれの直径よりわずかに大きい。第１および第２の縦溝５０および６０のそれぞれの断面積は、それぞれの第１および第２の応力要素７０および８０の断面積と実質的に等しい。
【００２６】
ステップ２４は、詰められたプリフォーム・ロッドをオーバークラッディング・チューブ内に位置決めすることによるプリフォーム・アセンブリの作製を要求する。
【００２７】
図４に、組立の前の、詰められたプリフォーム・ロッド４０およびオーバークラッディング・チューブ９０の分解図を示す。図５および９に、それぞれ、詰められたプリフォーム・ロッド４０をオーバークラッディング・チューブ９０内で位置決めすることによって作製されるプリフォーム・アセンブリ１００の等角図および端面図を示す。
【００２８】
例示的技法２０の現在の実践によれば、オーバークラッディング・チューブは、詰められた第１および第２の応力要素７０および８０を伴うプリフォーム・ロッド４０の周囲にぴったりとはまる内周面９２を有する。光ファイバがプリフォーム・アセンブリ１００から線引きされる時に、オーバークラッディング・チューブ９０は、他のプリフォーム構成要素と共に圧密化され、オーバークラッディング・チューブ９０の厚さに対応する厚さを有する、線引きされるファイバ内のオーバークラッディング領域を形成する。
【００２９】
例示的技法２０の現在説明されている実践によれば、オーバークラッディング・チューブ９０は、開放端９４および気密の閉じた端９６を有する。閉じた端９６は、オーバークラッディング・チューブ９０をガラス細工旋盤に詰め、選択されたチューブ端を加熱し、引っ張って閉じることによって作製される。その後、プリフォーム・ロッド４０ならびに詰められた第１および第２の応力要素７０および８０は、オーバークラッディング・チューブ９０内に、その開放端９４を通って配置されて、プリフォーム・アセンブリ１００を形成する。
【００３０】
上で述べたように、第１および第２の応力要素７０および８０は、プリフォーム・ロッド４０の外周面４４の外側にわずかに突き出す。第１および第２の応力要素７０および８０は、スペーサとして働き、プリフォーム・ロッド４０の外周面４４とオーバークラッディング・チューブ９０の内周面９２との間のギャップ９８を維持する。
【００３１】
ステップ２５は、プリフォーム・アセンブリ１００を光ファイバに線引きすることを要求する。
【００３２】
現在説明している実践では、ＯＤＤ（ｏｖｅｒｃｌａｄ  ｄｕｒｉｎｇ  ｄｒａｗ）技法が使用される。プリフォーム・アセンブリは、閉じた端９６が下に面する状態で、垂直に線引き塔に装填される。真空が、開放端９４に真空ポンプを取り付けることによって、プリフォーム・アセンブリ１００の内部に作られる。
【００３３】
プリフォーム・アセンブリ１００が、線引き塔のホット・ゾーンを通って下げられる時に、プリフォーム構成要素は、一緒につぶれ、圧密化する。具体的に言うと、オーバークラッディング・チューブがプリフォーム・ロッドおよび応力要素の回りでつぶれる時に、オーバークラッディング・チューブの内周は、応力要素の突き出し部分を押し、各応力要素をそのそれぞれの溝の型にはめる。
【００３４】
図１０は、圧密化されたオーバークラッディング・チューブ９０’、プリフォーム・ロッド４０’、ならびに応力要素７０’および８０’を示す、圧密化されたプリフォーム１００’の断面図である。プリフォーム・アセンブリ１００内のギャップが閉じられ、応力要素７０’および８０’は、縦溝５０’および６０’を充填する。図１０に示されているように、応力要素７０’および８０’は、もはや円形のプロファイルを有してはいない。上で説明した型にはめるプロセスは、各応力要素の円形のプロファイルの変形を引き起こして、応力要素のそれぞれの溝の形状に従わせる。
【００３５】
上で説明した各応力要素のそのそれぞれの溝への押し付けおよび型はめの１つの利益は、つぶれたプリフォーム内の応力要素の周囲の空気線、気泡、またはエア・ポケットの除去である。さらに、応力要素の変形した形状が、円形のプロファイルを有する応力要素によってもたらされるものと比較して追加の複屈折をもたらすことができると思われる。
【００３６】
圧密化の後に、プリフォーム１００は、印加される張力によって、線引きされて光ファイバになる。保護コーティングが、線引きされたファイバに塗布され、このファイバは、その後、スプールに巻き付けられる。
【００３７】
サンプルのファイバ設計
上で説明した技法による第１のサンプル設計では、プリフォーム・ロッドは、ＭＣＶＤプロセスを使用して作られる。このプリフォーム・ロッドは、３２ｍｍの直径になるようにオーバークラッディングされる。２つの対向する溝が、表面研削機のダイヤモンド・ホイールを使用して、ロッドの外周面を介してロッドに削りこまれる。溝の寸法は、溝の断面積が応力要素の断面積と実質的に等しくなるように調整される。
【００３８】
応力要素は、２０ｍｏｌ％ホウ素をドーピングされた直径１２ｍｍのケイ素のコアと、０．５ｍｍのＳｉＯ２シェルとを有し、１３ｍｍの全体的な直径をもたらす。応力要素の長さは、７０〜７５ｃｍである。溝幅は、約１３．５ｍｍであり、深さは、約１２．３ｍｍである。したがって、それぞれの溝に詰められた後に、応力要素は、プリフォーム・ロッドの外周面を超えて約０．７ｍｍ突き出す。応力要素の断面積は、公差以内で溝の断面積と等しく、均質で均一な線引きされたファイバをもたらす。
【００３９】
このサンプル設計では、オーバークラッディング・チューブは、３６ｍｍの内径および５３．５ｍｍの外径を有する。オーバークラッディング・チューブは、ガラス細工旋盤でチューブ端を加熱し、引っ張ることによって、一端で閉じられる。次に、プリフォーム・コア・ユニットおよび２つの応力要素を、オーバークラッディング・チューブ内に滑り込ませる。
【００４０】
次に、プリフォームを、ＯＤＤ（ｏｖｅｒｃｌａｄ  ｄｕｒｉｎｇ  ｄｒａｗ）技法を使用して線引きしてファイバにする。ファイバ線引き中に、チューブは、軟化し、プリフォーム・ロッド上でつぶれるまで加熱され、チューブのガラスは、ロッド上の外側ガラス層と共に圧密化する。真空を、線引き中にプリフォームに印加する。線引き炉のホット・ゾーン内で、プリフォーム・アセンブリは、約５２ｍｍの外径を有する圧密化したプリフォームにつぶれる。
【００４１】
ファイバは、約１１ｍ／ｓｅｃの速度および１００ｇの張力で１２５μｍに線引きされる。標準二重層アクリル酸コーティングが、線引きされたファイバに塗布される。上記の寸法を有するプリフォームは、潜在的に１２０ｋｍの最大ファイバ長をもたらすと期待される。１つの試験では、１００ｋｍが、プリフォームからひとまとまりの長さで線引きされた。
【００４２】
サンプル・ファイバは、１４１０ｎｍの遮断波長および１０．４μｍのモードフィールド径（ＭＦＤ）をもたらすステップインデックス・コア（ｓｔｅｐ−ｉｎｄｅｘ  ｃｏｒｅ）を有した。１５５０ｎｍで測定された減衰は、０．３９ｄｂ／ｋｍであった。複屈折は、１５５０ｎｍ波長で４．４ｍｍのビート長に対応する３．５×１０−４であった（「ビート長」は、ファイバの、分極を維持する能力を定量化するのに使用される、光ファイバの特性である。ビート長は、分極が３６０°回転するのに必要なファイバの長さを記述する。所与の波長について、ビート長は、複屈折に逆比例する。）
【００４３】
上で説明した技法による第２のサンプル設計では、プリフォーム・ロッドが、ＭＣＶＤプロセスを使用して作られた。プリフォーム・ロッドは、約２８．３ｍｍの直径までオーバークラッディングされる。２つの対向する溝が、表面研削機のダイヤモンド・ホイールを使用して、ロッドの外周面を介してロッドに削りこまれる。溝の寸法は、溝の断面積が応力要素の断面積と実質的に等しくなるように調整される。
【００４４】
応力要素は、２０ｍｏｌ％ホウ素をドーピングされた直径１２ｍｍのケイ素のコアと、０．５ｍｍのＳｉＯ２シェルとを有し、１３ｍｍの全体的な直径をもたらす。応力要素の長さは、７０〜７５ｃｍである。溝幅は、約１３．５ｍｍであり、深さは、約１２．３ｍｍである。したがって、それぞれの溝に詰められた後に、応力要素は、プリフォーム・ロッドの外周面を超えて約０．７ｍｍ突き出す。応力要素の断面積は、公差以内で溝の断面積と等しく、均質で均一な線引きされたファイバをもたらす。
【００４５】
このサンプル設計では、オーバークラッディング・チューブは、３１ｍｍの内径および４０ｍｍの外径を有する。オーバークラッディング・チューブは、ガラス細工旋盤でチューブ端を加熱し、引っ張ることによって、一端で閉じられる。次に、プリフォーム・コア・ユニットおよび２つの応力要素を、オーバークラッディング・チューブ内に滑り込ませる。
【００４６】
次に、プリフォームを、ＯＤＤ（ｏｖｅｒｃｌａｄ  ｄｕｒｉｎｇ  ｄｒａｗ）技法を使用して線引きしてファイバにする。ファイバ線引き中に、チューブは、軟化し、プリフォーム・ロッド上でつぶれるまで加熱され、チューブのガラスは、ロッド上の外側ガラス層と共に圧密化する。真空を、線引き中にプリフォームに印加する。ドロー・ファーナスのホット・ゾーン内で、プリフォーム・アセンブリは、約３８ｍｍの外径を有する圧密化したプリフォームにつぶれる。
【００４７】
ファイバは、約１１ｍ／ｓｅｃの速度および４０ｇの張力で８０μｍに線引きされる。標準二重層アクリル酸コーティングが、線引きされたファイバに塗布される。上記の寸法を有するプリフォームは、潜在的に１５０ｋｍの最大ファイバ長をもたらすと期待される。１つの試験では、１３０ｋｍが、プリフォームからひとまとまりの長さで線引きされた。
【００４８】
サンプル・ファイバは、１４７０ｎｍの遮断波長および６．３μｍのモードフィールド径（ＭＦＤ）をもたらすステップインデックス・コアを有した。１５５０ｎｍで測定された減衰は、０．７０ｄｂ／ｋｍであった。複屈折は、１５５０ｎｍ波長で２．９ｍｍのビート長に対応する５．４×１０−４であった。消光比が、２０ｇの張力で標準シッピング・スプールに巻き付けられたファイバで測定された。ファイバは、２．１ｋｍの長さを有した。３２．４ｄｂ／１００ｍという消光比の値が得られた。消光比は、ゆるいコイルに巻かれたファイバでも測定され、３６ｄｂ／１００ｍの消光比をもたらした。
【００４９】
結論
上で説明した技法は、穴あけを回避する。プリフォームをかなり長く、すなわち１ｍ超にすることができ、ガラスの機械加工は、ダイヤモンド・ホイールを備えた標準機械工場表面研削機を用いて行うことができる。説明された技法は、ファイバ仕様を維持しながら、ＰＡＮＤＡスタイル・ファイバを大幅に下げられたコストで製造することを可能にすると思われる。
【００５０】
前述の説明は、当業者が本発明を実践することを可能にする詳細を含むが、この説明が、性質において例示的であり、その多数の修正形態および変形形態が、本教示の利益を有する当業者に明白になることを認められたい。したがって、本明細書の発明が、添付の特許請求の範囲のみによって定義され、特許請求の範囲が、従来技術によって許される限り幅広く解釈されることが意図されている。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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