(57)【要約】【課題】現在有る製造設備をそのまま流用しつつ、従来からの技術をうまく組み合わせて製造コストを削減する光ファイバの製造方法を提供する。【解決手段】コア層３Ａを有し棒状をなすコアロッド７Ａの外周にガラス微粒子を堆積させて多孔質母材層９Ｃを形成して第１プリフォーム１０とする第１プリフォーム作製工程Ｓ１と、第１プリフォーム１０に対して多孔質母材層９Ｃが独立気泡を含む半透明ガラス母材層９Ｂになるまで脱水処理及び焼結処理をする脱水・焼結工程Ｓ２と、第１プリフォーム１０をガラス管１３Ｂに挿入して第２プリフォーム２０とする第２プリフォーム作製工程Ｓ３と、第２プリフォーム２０に対して熱を加えながら、半透明ガラス母材層９Ｂとガラス管１３Ｂとが溶融一体化するように且つ半透明ガラス母材層９Ｂが透明ガラスとなるように線引きする線引き工程Ｓ４とを有する。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
１層以上のコア層と該コア層を取り囲む１層以上のクラッド層とを有する光ファイバの製造方法であって、
前記コア層を有し棒状をなすコアロッドの外周にガラス微粒子を堆積させて多孔質母材層を形成して第１プリフォームとする第１プリフォーム作製工程と、
前記第１プリフォームに対して多孔質母材層が独立気泡を含む半透明ガラス母材層になるまで脱水処理及び焼結処理をする脱水・焼結工程と、
前記脱水処理及び前記焼結処理をした前記第１プリフォームをガラス管に挿入して第２プリフォームとする第２プリフォーム作製工程と、
前記第２プリフォームに対して熱を加えながら、前記半透明ガラス母材層と前記ガラス管とが溶融一体化するように且つ前記半透明ガラス母材層が透明ガラスでなる前記クラッド層となるように線引きする線引き工程と
を有することを特徴とする光ファイバの製造方法。
【請求項２】
前記脱水・焼結工程において、前記脱水処理と焼結処理とが所定の条件下において同時に行われる
ことを特徴とする請求項１に記載の光ファイバの製造方法。
【請求項３】
前記脱水・焼結工程において、前記多孔質母材層を前記脱水処理及び焼結処理する際の温度が１２５０℃以上、１３５０℃以下である
ことを特徴とする請求項２に記載の光ファイバの製造方法。
【請求項４】
前記脱水・焼結工程において、前記多孔質母材層を前記脱水処理及び焼結処理する際の雰囲気が、不活性ガスとハロゲンガス及び不活性ガスとハロゲン系化合物ガスの少なくともいずれか一方の組を含む
ことを特徴とする請求項１に記載の光ファイバの製造方法。
【請求項５】
前記不活性ガスが、ヘリウムである
ことを特徴とする請求項４に記載の光ファイバの製造方法。
【請求項６】
前記ハロゲンガスが、塩素ガスである
ことを特徴とする請求項４に記載の光ファイバの製造方法。
【請求項７】
前記ハロゲン系化合物が、塩素化合物及びフッ素化合物の少なくともいずれか一方である
ことを特徴とする請求項４に記載の光ファイバの製造方法。
【請求項８】
前記脱水・焼結工程において、前記半透明ガラス母材層の焼結度が、８０％以上である
ことを特徴とする請求項１に記載の光ファイバの製造方法。
【請求項９】
前記脱水・焼結工程において、前記半透明ガラス母材層の焼結度が、９５％以上である
ことを特徴とする請求項１に記載の光ファイバの製造方法。
【請求項１０】
前記脱水・焼結工程において、前記半透明ガラス母材層の焼結度は、９７％以下である
ことを特徴とする請求項１に記載の光ファイバの製造方法。
【請求項１１】
前記第２プリフォーム作製工程において、前記第１プリフォームを前記ガラス管に挿入する際、前記ガラス管を鉛直方向に保持した状態にて行う
ことを特徴とする請求項１に記載の光ファイバの製造方法。
【請求項１２】
前記第２プリフォーム作製工程において、前記第１プリフォームを前記ガラス管に挿入する際、前記ガラス管を水平方向に保った状態にて行う
ことを特徴とする請求項１に記載の光ファイバの製造方法。
【請求項１３】
前記第２プリフォーム作製工程と前記線引き工程との間で、前記第２プリフォームの線引き方向側の端部を加熱溶融させ一体化した状態とする
ことを特徴とする請求項１に記載の光ファイバの製造方法。
【請求項１４】
前記第２プリフォームの線引き方向側の端部を予め加熱溶融する際の加熱方法として、酸水素火炎の放射、プラズマ火炎の放射及び電気炉による加熱のいずれかを用いる
ことを特徴とする請求項１３に記載の光ファイバの製造方法。
【請求項１５】
前記第２プリフォーム作製工程において、前記ガラス管に挿入する前に、前記ガラス管の線引き開始側を予め加熱溶融し、封止した状態としておく
ことを特徴とする請求項１に記載の光ファイバの製造方法。
【請求項１６】
前記ガラス管の封止は、前記ガラス管を加熱溶断することによって行う
ことを特徴とする請求項１５に記載の光ファイバの製造方法。
【請求項１７】
前記線引き工程において、少なくとも前記半透明ガラス母材層と前記ガラス管との間を減圧状態にする
ことを特徴とする請求項１に記載の光ファイバの製造方法。
【請求項１８】
前記ガラス管は、化学反応により合成された石英系ガラスからなり、水酸基（ＯＨ）含有量が１ｐｐｍ以下である
ことを特徴とする請求項１に記載の光ファイバの製造方法。
【請求項１９】
前記ガラス管は、フッ素を含有する
ことを特徴とする請求項１８に記載の光ファイバの製造方法。
【請求項２０】
前記ガラス管が、１本のガラス管である
ことを特徴とする請求項１に記載の光ファイバの製造方法。
【請求項２１】
前記ガラス管が、長手方向軸に対して同心円状に積層された複数のガラス管である
ことを特徴とする請求項１に記載の光ファイバの製造方法。
【請求項２２】
前記半透明ガラス母材層と前記複数のガラス管を線引きしながら溶融一体化させる際に、前記半透明ガラス母材層と前記ガラス管との間、及び隣接する２つのガラス管の間をいずれも減圧状態にする
ことを特徴とする請求項２１に記載の光ファイバの製造方法。
【請求項２３】
前記ガラス管は、フッ素を含有するガラス管と純粋なシリカガラスからなるガラス管とを含み、少なくとも最外層には前記純粋なシリカガラスからなるガラス管を使用する
ことを特徴とする請求項２１に記載の光ファイバの製造方法。
【請求項２４】
前記光ファイバに交差する方向から光線を投光して、前記光線の進行方向の前方に前記光ファイバから散乱する前方散乱光をイメージセンサで受光して、その出力を信号処理部で処理して散乱光強度分布パターンを得て、該散乱光強度分布パターンから前記光ファイバ内の気泡の有無を判定する
ことを特徴とする請求項１に記載の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、コア層とこのコア層を取り囲むクラッド層とを有し主に光通信に用いられる光ファイバの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
昨今、光ファイバの光伝送特性の向上に加えて、光ファイバの価格低減に対する要求が益々高まっている。
光ファイバの製造方法としては、気相軸付け法（Vapor-phase Axial Deposition method：ＶＡＤ法）、修正化学気相堆積法（Modified Chemical Vapor Deposition method：ＭＣＶＤ法）、外側気相堆積法（Outside Vapor Deposition method：ＯＶＤ法）、プラズマ化学気相堆積法（Plasma Chemical Vapor Deposition method：ＰＣＶＤ法）、ゾル−ゲル法、ロッドインチューブ法（Rod-In-Tube method：ＲＩＴ法）、及びこれらを組み合わせた製造方法が知られている。
【０００３】
しかし、これらの製造方法は既に成熟しており改良の余地が少ない。そのため、さらなる製造コストの削減を実現することは容易でない。さらに、西暦２０００年前後に盛んに行われた設備投資によって設置された多くの光ファイバ製造装置の製造能力が余剰となっており、追加の投資や開発を行うことも極めて難しい状況となっている。そしてこれら旧式の生産設備が製造コスト低減に対する阻害要因となっている。
【０００４】
上述のＯＶＤ法により、コアロッドの外周にシリカガラス微粒子を堆積させて、後にクラッド層となる多孔質母材層を製造する方法においては、コアロッドの直径が太いほうがシリカガラス微粒子の堆積効率が良くなることが解っている。すなわち、コアロッドの直径を太くすればするほどコストダウンを図ることができる。しかしながら、現在保有するＯＶＤ装置を改造して製造可能な多孔質母材の外径を拡大することは、新たな設備を設置するのと同じくらいの費用がかかるので、コアロッドの外径を所定の太さより太くすることはできない。
【０００５】
一方、多孔質母材層の堆積密度を上げて、層の厚みを小さくする方法も有るが、脱水不良などの問題を起こす可能性が高くなるため実現に至らない。また、クラッド層を複数層に分け、層の形成を複数回繰り返して製造することも考えられるが、工程の増加によってむしろ製造コストの増加につながる。
【０００６】
また、上述のようにして形成した多孔質母材層を透明ガラス化する工程は、一般的に、最初に焼結の進まない例えば１２００℃以下の温度で一度加熱して十分に脱水を行い、その後、例えば１５００℃を越える高温な雰囲気に曝して透明化を行うという２段階の工程にて行う。しかし、この方法では、加熱に伴うエネルギーコストがかさむという問題がある。さらに、脱水・焼結炉の炉心管として石英系ガラス製のものを用いる場合には、この炉心管が高温に曝されることによって軟化し、変形したり、失透したり、或いは破損したりするという問題が発生する。
【０００７】
一方、クラッド層の一部、あるいは全部を石英系ガラス製の管、所謂ジャケット管と呼ばれるガラス管によって構成するＲＩＴ法は広く知られており、太径の光ファイバ母材を容易に作製できるといった効果を得ることができる（例えば、特許文献１、２参照）。また、コアロッドを挿入したガラス管を、両者を溶融一体化させつつ、同時に光ファイバに線引きする方法も知られている（例えば、特許文献３、４参照）。しかしながら、ガラス管は一般に高価であるため、光ファイバのガラス層に占める該ガラス管の割合を極力減らすことが製造コスト低減には効果的である。
【０００８】
そして、クラッド層を最終的に気泡が残っていない完全に透明なガラス層とするために、多孔質母材層を完全に焼結させ、透明なガラスにした後に線引き工程を行う手順が一般的である。これに対して、完全に透明化せずに気泡を残留させた状態のまま線引きを行う技術も提案されている（例えば、特許文献５参照）。しかし、この方法を用いた場合、線引き装置の加熱炉（以下、線引き炉と呼ぶ）の大きさから線引き可能な母材の直径は限られてしまうため、完全に透明化した場合に比べて、気泡を含有している分だけ線引きできる光ファイバの長さが短くなってしまうし、線引き後の光ファイバ中に気泡が残留するという危惧もある。また、クラッド層に外部に開放された気泡が存在した場合、線引き炉中の汚染物質が光ファイバのクラッド層に取り込まれ、光ファイバの強度不足、伝送損失悪化などの原因となるという危惧もある。
【０００９】
【特許文献１】特開平７−１０９１３５号公報
【特許文献２】特開平７−１０９１４１号公報
【特許文献３】特開昭６０−１５５５４２号公報
【特許文献４】特開２００１−２８７９２０号公報
【特許文献５】特許第２５６５７１２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
現在の光ファイバの製造環境に関しては、上述のような状況であるので、現在有る製造設備を極力そのまま活用しつつ、従来からの技術をうまく組み合わせて製造コストを削減する光ファイバの製造方法が要望されている。
【００１１】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、現在有る製造設備をそのまま流用しつつ、従来からの技術をうまく組み合わせ、これにより製造コストを削減することができる光ファイバの製造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】
【００１２】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る光ファイバの製造方法は、１層以上のコア層と該コア層を取り囲む１層以上のクラッド層とを有する光ファイバの製造方法であって、前記コア層を有し棒状をなすコアロッドの外周にガラス微粒子を堆積させて多孔質母材層を形成して第１プリフォームとする第１プリフォーム作製工程と、前記第１プリフォームに対して多孔質母材層が独立気泡を含む半透明ガラス母材層になるまで脱水処理及び焼結処理をする脱水・焼結工程と、前記脱水処理及び前記焼結処理をした前記第１プリフォームをガラス管に挿入して第２プリフォームとする第２プリフォーム作製工程と、前記第２プリフォームに対して熱を加えながら、前記半透明ガラス母材層と前記ガラス管とが溶融一体化するように且つ前記半透明ガラス母材層が透明ガラスでなる前記クラッド層となるように線引きする線引き工程とを有する。
【００１３】
また、本発明に係る第２の光ファイバの製造方法は、前記脱水・焼結工程において、前記脱水処理と焼結処理とが所定の条件下において同時に行われる。
【００１４】
さらに、本発明に係る第３の光ファイバの製造方法は、前記脱水・焼結工程において、前記多孔質母材層を前記脱水処理及び焼結処理する際の温度が１２５０℃以上、１３５０℃以下である。
【００１５】
さらにまた、本発明に係る第４の光ファイバの製造方法は、前記脱水・焼結工程において、前記多孔質母材層を前記脱水処理及び焼結処理する際の雰囲気が、不活性ガスとハロゲンガス及び不活性ガスとハロゲン系化合物ガスの少なくともいずれか一方の組を含む。
【００１６】
また、本発明に係る第５の光ファイバの製造方法は、前記不活性ガスが、ヘリウムである。
【００１７】
さらに、本発明に係る第６の光ファイバの製造方法は、前記ハロゲンガスが、塩素ガスである。
【００１８】
さらにまた、本発明に係る第７の光ファイバの製造方法は、前記ハロゲン系化合物が、塩素化合物及びフッ素化合物の少なくとも一方である。
【００１９】
また、本発明に係る第８の光ファイバの製造方法は、前記脱水・焼結工程において、前記半透明ガラス母材層の焼結度が、８０％以上である。
【００２０】
さらに、本発明に係る第９の光ファイバの製造方法は、前記脱水・焼結工程において、前記半透明ガラス母材層の焼結度が、９５％以上である。
【００２１】
さらにまた、本発明に係る第１０の光ファイバの製造方法は、前記脱水・焼結工程において、前記半透明ガラス母材層の焼結度は、９７％以下である。
【００２２】
また、本発明に係る第１１の光ファイバの製造方法は、前記第２プリフォーム作製工程において、前記第１プリフォームを前記ガラス管に挿入する際、前記ガラス管を鉛直方向に保持した状態にて行う。
【００２３】
さらに、本発明に係る第１２の光ファイバの製造方法は、前記第２プリフォーム作製工程において、前記第１プリフォームを前記ガラス管に挿入する際、前記ガラス管を水平方向に保った状態にて行う。
【００２４】
さらにまた、本発明に係る第１３の光ファイバの製造方法は、前記第２プリフォーム作製工程と前記線引き工程との間で、前記第２プリフォームの線引き方向側の端部を加熱溶融させ一体化した状態とする。
【００２５】
また、本発明に係る第１４の光ファイバの製造方法は、前記第２プリフォームの線引き方向側の端部を予め加熱溶融する際の加熱方法として、酸水素火炎の放射、プラズマ火炎の放射及び電気炉による加熱のいずれかを用いる。
【００２６】
さらに、本発明に係る第１５の光ファイバの製造方法は、前記第２プリフォーム作製工程において、前記ガラス管に挿入する前に、前記ガラス管の線引き開始側を予め加熱溶融し、封止した状態としておく。
【００２７】
さらにまた、本発明に係る第１６の光ファイバの製造方法は、前記ガラス管の封止は、前記ガラス管を加熱溶断することによって行う。
【００２８】
また、本発明に係る第１７の光ファイバの製造方法は、前記線引き工程において、少なくとも前記半透明ガラス母材層と前記ガラス管との間を減圧状態にする。
【００２９】
さらに、本発明に係る第１８の光ファイバの製造方法は、前記ガラス管は、化学反応により合成された石英系ガラスからなり、水酸基（ＯＨ）含有量が１ｐｐｍ以下である。
【００３０】
さらにまた、本発明に係る第１９の光ファイバの製造方法は、前記ガラス管は、フッ素を含有する。
【００３１】
また、本発明に係る第２０の光ファイバの製造方法は、前記ガラス管が、１本のガラス管である。
【００３２】
さらに、本発明に係る第２１の光ファイバの製造方法は、前記ガラス管が、長手方向軸に対して同心円状に積層された複数のガラス管である。
【００３３】
さらにまた、本発明に係る第２２の光ファイバの製造方法は、前記半透明ガラス母材層と前記複数のガラス管を線引きしながら溶融一体化させる際に、前記半透明ガラス母材層と前記ガラス管との間、及び隣接する２つのガラス管の間をいずれも減圧状態にする。
【００３４】
また、本発明に係る第２３の光ファイバの製造方法は、前記ガラス管は、フッ素を含有するガラス管と純粋成分のシリカガラスからなるガラス管とを含み、純粋成分のシリカガラスからなるガラス管を最外層に使用する。
【００３５】
また、本発明に係る第２４の光ファイバの製造方法は、前記光ファイバに交差する方向から光線を投光し、前記光線の進行方向の前方に前記光ファイバから散乱する前方散乱光をイメージセンサで受光し、その出力を信号処理部で処理して散乱光強度分布パターンを得、該散乱光強度分布パターンから前記光ファイバ内の気泡の有無を判定する。
【発明の効果】
【００３６】
本発明によれば、コアロッドの外周にガラス微粒子を堆積させて多孔質母材層を形成して第１プリフォームとして、この第１プリフォームに対して、多孔質母材層が独立気泡を含む半透明ガラス母材層になるまで脱水及び焼結をして、さらにこの脱水及び焼結をした第１プリフォームをガラス管に挿入して第２プリフォームとして、この第２プリフォームに対して熱を加えながら、半透明ガラス母材層とガラス管とが溶融一体化するように且つ半透明ガラス母材層が透明ガラスでなるクラッド層となるように線引きするので、従来の製造設備をほぼそのまま流用しつつ、製造工程の省略及び製造条件の最適化によって、光ファイバの製造コストを低減できる。その結果、高品質で安価な光ファイバを大規模な追加開発や設備投資を行うことなしに提供することができる。
本発明に係る光ファイバの製造方法は、コア層とクラッド層とを有し種々の屈折率分布特性をもつ光ファイバの製造方法に適応されて有益なものであり、特に伝送損失が低く、広帯域ＷＤＭ伝送に好適な光ファイバの製造方法に適応されて有益なものであり、具体的には、１．３μｍ帯に零分散波長を有する一般的なシングルモードファイバ（以下、ＳＭＦと呼ぶ）、１．５５μｍ付近に零分散波長をシフトさせた所謂分散シフトファイバ（Dispersion-Shifted Fiber：以下、ＤＳＦと呼ぶ）、あるいは１．５５μｍ波長付近から零分散波長をずらし、ある程度の分散を持たせたノンゼロ分散シフトファイバ（Non-Zero Dispersion-Shifted Fiber：以下、ＮＺＤＳＦと呼ぶ）等の光ファイバの製造方法に好適である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３７】
以下に、本発明に係る光ファイバの製造方法の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。尚、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。以下では、本発明に係る光ファイバの製造方法の構成上の特徴の概略を実施の形態として説明し、その後に実際の光ファイバの製造方法に則したものを実施例として詳細に説明する。
【００３８】
［実施の形態］
図１は本発明に係る光ファイバの製造方法の一実施の形態の手順を示すフローチャートである。本実施の形態の光ファイバの製造方法は、第１プリフォーム作製工程（ステップＳ１）と、脱水・焼結工程（ステップＳ２）と、第２プリフォーム作製工程（ステップＳ３）と、線引き工程（ステップＳ４）とを含んでいる。
【００３９】
まず、第１プリフォーム作製工程においては、コア層３Ａを有し棒状を成すコアロッド７Ａの外周にガラス微粒子を堆積させて多孔質母材層９Ｃを形成したものを作製する。これを第１プリフォーム１０と呼ぶ。
【００４０】
次の、脱水・焼結工程においては、この第１プリフォーム１０を例えば脱水・焼結炉に入れ、第１プリフォーム１０に対して脱水処理及び焼結処理をする。この脱水処理及び焼結処理は、所定の条件のもとで、多孔質母材層９Ｃを焼結して、独立気泡を含む半透明ガラス状態の半透明ガラス母材層９Ｂにする。つまり、多孔質母材層９Ｃが完全に透明になるまでは、脱水・焼結処理を行わない。ここで、「半透明ガラス状態」とは、全体的にほぼ均一に独立気泡を含んでいる状態で、外観上白濁しており不透明である状態をいう。これに対して、「透明ガラス状態」とは、一部の不良状態の部分に残る微少な独立気泡を除いて全体的にほぼ均一に独立気泡を含んでいない状態で、外観上透明である状態をいう。またここで、「独立気泡」とは、半透明ガラス母材層９Ｂの内部に形成され半透明ガラス母材を取り囲む雰囲気と物理的に隔離された気泡、あるいは空間をいう。
【００４１】
また、第２プリフォーム作製工程においては、上述の脱水・焼結工程において脱水処理及び焼結処理をした第１プリフォーム１０をガラス管であるジャケット管１３Ｂに挿入したものを作製する。これを第２プリフォーム２０と呼ぶ。
【００４２】
さらに、線引き工程においては、第２プリフォーム２０に対して熱を加えながら、半透明ガラス母材層９Ｂとジャケット管１３Ｂとが溶融一体化するように、且つ半透明ガラス母材層９Ｂが透明ガラスでなるクラッド層９Ａとなるように線引きして光ファイバ５１を作製する。
【００４３】
本実施の形態の光ファイバの製造方法は、このような手順により光ファイバ５１を作製することで、従来のＯＶＤ装置を流用しつつ、外径が太いコアロッド７Ａを使用できるため、ガラス微粒子の堆積効率を向上させることができる。また、クラッド層において高価なジャケット管１３Ｂの使用割合を低減できるため、従来のＲＩＴ法に比べ製造コストを低減することができる。さらに、第１プリフォーム１０をジャケット管１３Ｂに挿入して線引きするため、仮に、半透明ガラス母材層９Ｂの表面に開放した気孔があったり、凹凸があったりしても、線引き炉内の雰囲気に含まれる汚染物質の混入による強度劣化などの問題が起こることがない。
【実施例】
【００４４】
以下に、実施例を説明する。尚、内容を理解する上で問題無い程度に図面を記載しており、その形状は必ずしも実際の縮尺通りではない。尚、本実施例において、光ファイバの諸特性は特に断らない限りＩＴＵ−Ｔ  Ｇ．６５０に規定された定義に準拠することとする。
【００４５】
（実施例１）
図２−１は実施例１にて作製した光ファイバ５１の屈折率プロファイルを示す図である。光ファイバ５１は、図２−１に示すように、ステップインデックス型の屈折率分布を有するもので、１．３μｍ帯にゼロ分散波長を有しており、所謂ＳＭＦである。図２−１において、光ファイバ５１は、断面同心円状に形成された積層構造をなし、中心軸線に沿って棒状のコア層３Ａが形成され、このコア層３Ａを中心に径方向外方に向かって、第１クラッド層５Ａ、第２クラッド層９Ａ及び第３クラッド層１３Ａの順で各層が形成されている。尚、第３クラッド層１３Ａの外側に施される被覆層は省略している。
【００４６】
コア層３Ａと第１クラッド層５Ａで成る部分は、後で述べるコアロッド７Ａに対応する部分である。この、コアロッド７Ａのみについて見ると、コア層３Ａと第１クラッド層５Ａとの外径比（以下、クラッド／コア比という）が４．８／１である。尚、本実施例においてコア層３Ａの外径とは、第１クラッド層５Ａの屈折率に対するコア層３Ａの比屈折率差の最大値の１／２の部分の直径をいう。
【００４７】
コア層３Ａ、第１クラッド層５Ａ及び第２クラッド層９Ａでなる部分、すなわち、コアロッド７Ａに第２クラッド層９Ａを加えた部分は、後で述べる第１プリフォーム１０に対応する部分である。さらに、コア層３Ａ、第１クラッド層５Ａ、第２クラッド層９Ａ及び第３クラッド層１３Ａでなる部分、すなわち、第１プリフォーム１０に第３クラッド層１３Ａを加えた部分は、後で述べる第２プリフォーム２０に対応する部分である。
【００４８】
・コアロッドの作製
本実施例においては、まず、後にコアロッド７Ａとなるコアスート７ＢをＶＡＤ法にて作製した。図３は本実施例のＶＡＤ法によるコアスート７Ｂの作製過程を説明する模式図であり、コアスート７Ｂの部分を縦断面としている。図３において、ＶＡＤ法では多重管構造からなるコアバーナ２１を通じて、気化させた四塩化珪素（ＳｉＣｌ4）、四塩化ゲルマニウム（ＧｅＣｌ4）、酸素（Ｏ2）及び水素（Ｈ2）とで構成されるガス２６を送り込み、これを点火燃焼させる。そして、火炎中で加水分解反応させて合成ガラス微粒子を得て、さらにこの合成ガラス微粒子を種棒１１に吹き付けることにより種棒１１に付着させる。
【００４９】
吹き付けられた合成ガラス微粒子は、種棒１１に堆積し、後にコア層３Ａとなるコア層スート３Ｂを形成する。このとき、種棒１１は、回転しながらゆっくりと図３の上方向に引き上げられてゆく。
【００５０】
また、コアバーナ２１の上部に類似のクラッドバーナ２２を配置し、四塩化珪素（ＳｉＣｌ4）、酸素（Ｏ2）及び水素（Ｈ2）とで構成されるガス２４を送り込み、反応させてコア層スート３Ｂの外周に、後に第１クラッド層５Ａとなるクラッド層スート５Ｂを形成する。これにより、所定の直径を有する２層構造の棒状のコアスート７Ｂとなる。
【００５１】
ついで、このコアスート７Ｂに対して脱水処理と焼結処理を行う。これにより、コアスート７Ｂが透明ガラス化され、コア層３Ａと第１クラッド層５Ａから成るコアロッド７Ａとなる。
【００５２】
・コアロッドの延伸
ついで、この透明ガラス化されたコア層３Ａと第１クラッド層５Ａとからなるコアロッド７Ａを縦型の電気炉延伸装置を用いて外径約５０ｍｍになるように加熱・延伸した。尚、この加熱処理及び延伸処理に用いる熱源は、電気炉に限るものではなく、酸水素火炎等の火炎、或いはプラズマ火炎などでも良い。このとき、水酸（ＯＨ）基の汚染が問題となる場合には、酸水素火炎は望ましくなく、電気炉あるいはプラズマ火炎が望ましい。
【００５３】
・多孔質母材層の形成（第１プリフォーム作製工程）
ついで、延伸されたコアロッド７Ａの外周に、ＯＶＤ法を用いて合成ガラス微粒子を堆積させ、多孔質母材層９Ｃを形成して第１プリフォーム１０を作製した。多孔質母材層９Ｃは、後に半透明ガラス母材層９Ｂとなり、さらに最終的には透明ガラス化されて第２クラッド層９Ａになる部分である。
【００５４】
図４はＯＶＤ法により多孔質母材層９Ｃを形成する様子を説明する模式図であり、多孔質母材層９Ｃの部分を縦断面としている。図４において、ＯＶＤ法ではバーナ３１を通じて、気化させた四塩化珪素（ＳｉＣｌ4）、酸素（Ｏ2）及び水素（Ｈ2）で構成されるガス３２を送り込み、点火燃焼させる。そして、火炎中で加水分解反応させて、合成ガラス微粒子を得る。この合成ガラス微粒子を、回転するコアロッド７Ａに吹き付け、コアロッド７Ａの周囲に堆積させてゆく。１回に堆積する合成ガラス微粒子の層の厚さはあまり厚くないので、バーナ３１を繰り返し往復させながら、所定の厚さの多孔質母材層９Ｃが形成されるまでこれを繰り返す。
【００５５】
尚、この工程において、多孔質母材層９Ｃが最終的に完全に透明なガラスとなった第２クラッド層９Ａの直径と、最終的なコア層３Ａの直径との比が、図２−１に示す様に、約９／１となるように、堆積させるガラス微粒子の厚さを調整した。この厚さの調整には、堆積中の多孔質母材層９Ｃの外径と重量の変化を非接触のレーザ変位計及び重量計により測定し、所望のガラス量が堆積するまで吹き付けを継続させた。この段階で、多孔質母材層９Ｃの平均密度（つまり、全重量からコアロッド７Ａの重量を差し引いた多孔質母材層９Ｃの重量を、全体積からコアロッド７Ａの体積を引いた多孔質母材層９Ｃの体積で除した値）は約０．２５ｇ／ｃｍ3であった。この多孔質母材層９Ｃの密度に関しては、種々の密度にて作製を繰り返すことにより、多孔質母材層９Ｃの形状を維持することができる程度の固さがあり、また脱水を十分に行うことができ、さらにガラス原料の堆積効率を良好なものとするためには、平均密度として０．２〜０．４ｇ／ｃｍ3程度が好ましいことが解った。
【００５６】
尚、この多孔質母材層９Ｃの平均密度の最適化は、多孔質母材層９Ｃの外径と重量の変化をモニタしつつ、合成ガラス微粒子の堆積を行う際の原料ガス、及び燃焼ガスの投入量、バーナー３１の移動速度を変化させることによって行った。尚、この最適値を求めるに際し、多孔質母材層９Ｃの堆積面の温度を４００℃〜６００℃の範囲にすると良好に最適化が行えることも解った。
【００５７】
・半透明ガラス母材層への変化（脱水・焼結工程）
コアロッド７Ａの周囲に堆積を完了した多孔質母材層９Ｃが形成されて構成された第１プリフォーム１０を、図５に示す脱水・焼結炉３０にて、表１の条件で脱水・焼結させて、多孔質母材層９Ｃを半透明ガラス母材層９Ｂに変化させた。
図５において、脱水・焼結炉３０はシリカガラスで作製された炉心管３５を有しており、炉心管３５の内部は、ヘリウム（Ｈｅ）ガスと塩素（Ｃｌ2）ガスで満たされている。また、炉心管３５の下方に設置されたガス導入口３８から表１に示した流量でそれぞれのガスが導入されるとともに、適量のガスを炉心管３５の上方に設置されたガス排出口３９から排出することにより、炉心管３５内の圧力は所定の値に保たれている。この炉心管３５の中に第１のプリフォーム１０を入れ、炉心管の側部に配設されたヒータ３７により加熱して多孔質母材層９Ｃの脱水・焼結をおこなう。ここで、脱水・焼結とは、脱水処理と焼結処理とを指し、もちろんそれぞれ独立して実施しても良いが、製造工程の簡略化や製造コストの低減のために、本実施例においては、この脱水処理と焼結処理とが所定の条件下において同時に行われることを特徴の一つとしている。
【表１】
2006151747.tif 000003
脱水・焼結の温度に関しては、本実施例の場合、実質的に純粋なシリカガラスで構成される多孔質母材層９Ｃを半透明ガラス状態となし得る程度の温度範囲で、且つ炉心管３５に損傷を与えにくい温度範囲として、最高温度を１３５０℃として脱水・焼結処理を行った。
【００５８】
尚、塩素ガスの代わりに、塩化チオニルのような塩素化合物ガス、四フッ化珪素のようなフッ素化合物ガスを用いても、脱水作用を得ることができる。ただし、フッ素化合物ガスを使用する場合はシリカガラスの屈折率が低下するので、屈折率分布の変化を考慮して用いる必要がある。また、フッ素化合物を使用する場合は、ガラスの軟化温度が純粋なシリカガラスに比べて著しく低下するため、温度が低くても透明化し易くなり、半透明ガラス母材層９Ｂを得るためには、純粋なシリカガラスの場合よりも最高温度を低く設定する必要がある。
【００５９】
脱水・焼結工程が終了した段階で、半透明ガラス母材層９Ｂは、図６に模式的に示すように周囲雰囲気と物理的に隔離された独立気泡９ａを多数含有する状態となっている。この状態を「半透明ガラス状態」とした。この「半透明ガラス状態」では、周囲雰囲気と物理的に隔離された気泡である独立気泡を、全体的にほぼ均一に含んでおり、外観上白濁しており不透明な状態であった。また、表面は滑らかで光沢を有していた。また、このときの半透明ガラス母材層９Ｂの密度は、前述の算術計算の結果、最終的に完全に透明なガラスとなった第２クラッド層９Ａの密度（２．２グラム／ｃｍ3）の９５％、すなわち、２．０９グラム／ｃｍ3であった。
【００６０】
ガラス母材層の密度は、加熱温度、加熱時間及びガラス微粒子の組成に依存して変化する。加熱温度が高ければ、密度はより早く（つまり短時間で）高くなり、短時間に透明化が完了する。温度が低ければ、透明になるまでの時間が長くなり、さらにガラスの軟化温度より低い温度では、焼結は進行せず、従って透明化も起こらない。同一温度の場合は、加熱時間が長い方がガラス母材層の密度は高くなるが、完全に透明化してしまえばそれ以降の加熱は意味が無いので、透明化の進行度は主に温度要因が支配する。
【００６１】
ガラス微粒子の組成については、純粋なシリカガラスとフッ素が添加されたシリカガラスとでは軟化温度が異なり、純粋なシリカガラスの方が高い。従って、純粋なシリカガラス微粒子を透明化するためには、より高い温度を必要とする。本実施例においては、炉心管３５を損傷することのない温度条件、すなわち、１３５０℃程度を上限とし、かつ製造コストの観点から製造時間が伸びない条件を設定する必要があるので、この温度範囲においてガラス母材の密度をできる限り向上させるようにした。
【００６２】
そして、様々な温度、加熱時間で多孔質母材層９Ｃを脱水焼結させた結果、半透明ガラス母材層９Ｂの密度範囲は、この後の線引き工程で気泡の残留を防止する観点を考慮すれば、完全に透明化したガラス母材の密度の８０％〜９７％（すなわち、平均密度では１．７６〜２．１３グラム／ｃｍ3）程度が好ましく、一方、線引き速度を上げるという生産性の観点を考慮すれば、９０％〜９７％（すなわち、平均密度では１．９８〜２．１３グラム／ｃｍ3）程度が好ましいことが判った。そして、８０％以下だと、線引き速度を生産性の極めて悪い１００ｍ／分程度まで遅くしても光ファイバに気泡が残留してしまい、製品にすることができなかった。一方、平均密度が９７％を超えるような状態は、上記の温度及び製造コストの観点から許容される加熱時間の範囲では実現できなかった。
【００６３】
・ジャケット管に挿入（第２プリフォーム作製工程）
次に、コアロッド７Ａの周囲に半透明ガラス母材層９Ｂが形成されてなる第１プリフォーム１０を、別に用意したガラス管であるジャケット管１３Ｂに挿入して第２プリフォーム２０を作製した。ここで用いたジャケット管１３Ｂは、化学反応により合成されたシリカガラスからなる「無水合成石英」と呼ばれる材料で作製されたものであり、水酸（ＯＨ）基の含有量が１ｐｐｍ以下とされている。例えば、市販の信越石英（株）製ＳＵＰ−Ｆ３００等がそれである。また、ジャケット管１３Ｂのサイズは、第１プリフォーム１０を挿入するのに十分な内径を有し、且つ線引き後に所望のコア径の光ファイバとなるような厚みを有するものを適宜選択して使用した。このとき、予め準備したジャケット管１３Ｂの寸法から、コアロッド７Ａの延伸外径及び多孔質母材層９Ｃの外径と密度を設定してもよい。尚、このジャケット管１３Ｂは、フッ酸水溶液などにより予め洗浄し、清浄な状態にして使用した。
【００６４】
第１プリフォーム１０のジャケット管１３Ｂへの挿入は、図７に示す様に、鉛直方向に保持したジャケット管１３Ｂに対して、上方から第１プリフォーム１０をゆっくりと引き下げるようにして行った。この場合、図８に示すように、水平方向に保持したジャケット管１３Ｂに横方向から第１プリフォーム１０を挿入するようにしても良い。尚、挿入時にジャケット管１３Ｂの内面を汚染しないよう、清浄な窒素ガス、清浄な空気等をジャケット管１３Ｂと第１プリフォーム１０との間に吹き流しながら挿入作業を実施すると異物の混入を防止することができる。
【００６５】
第１プリフォーム１０の挿入完了後、図９に示すように、バーナ４１から放射される酸水素火炎を、第２プリフォーム２０の線引き方向側の端部に吹き付けて加熱溶融させて、ジャケット管１３Ｂの端部開口を溶融封止するとともに、ジャケット管１３Ｂの端部と第１プリフォーム１０の端部を一体化させた。この処理を行う目的は以下の理由による。すなわち、ジャケット管１３Ｂの開口の封止を線引き炉内で行うと、第２プリフォーム２０が当該線引き炉内の雰囲気中に含まれる不純物をこの開口から取り込んでしまい、これによりジャケット管１３Ｂの内面と半透明ガラス母材層９Ｂの表面を汚染する可能性があるので、線引き炉に投入する前に予めジャケット管１３Ｂの溶融封止を行う。また、ジャケット管１３Ｂの端部と第１プリフォーム１０の端部が溶融一体化されていれば、線引き開始時から定常状態に移行するまでの時間を短くすることができるためでもある。
【００６６】
尚、第２プリフォーム２０の端部開口を溶融する熱源として、本実施例においては、酸水素火炎の放射に行っているが、これに限定されることなく、プラズマ火炎の放射、或いは電気炉による加熱等であっても良い。
【００６７】
また、第１プリフォーム１０をジャケット管１３に挿入した後にジャケット管１３Ｂの端部開口を封止するのではなく、図１０に示すように、第１プリフォーム１０の挿入前に予めジャケット管１３Ｂの線引き方向側の端部を加熱溶断することにより溶融封止しておいてもよい。こうすることで、図９に示した方法と同様に不純物のコンタミネーションを防止することができる。尚、ジャケット管１３Ｂを溶断するに際しては、図１０に示すように、ジャケット管１３Ｂの端部において、黒矢印のように引っ張り力を加えながら、バーナ４１から放射される酸水素火炎により加熱して溶断した。
【００６８】
・線引き工程
次に、第２プリフォーム２０を、上述の溶融封止した部分の側から線引き炉内に挿入し、ジャケット管１３Ｂと半透明ガラス母材層９Ｂとの間の空間（図９参照）を大気圧に比べて減圧状態にしながら、半透明ガラス母材層９Ｂとジャケット管１３Ｂとを溶融一体化するように且つ半透明ガラス母材層９Ｂが透明ガラス化するように線引きして外径約１２５μｍのガラス光ファイバ６１を作製した。これにより、半透明ガラス母材層９Ｂは第２クラッド層９Ａに、ジャケット管１３Ｂは第３クラッド層１３Ａに、つまり、それぞれ最終的なものに変化した。尚ここで、減圧状態は、ジャケット管１３Ｂの溶融封止した側と反対側の開放端に図示しない真空吸引ポンプを繋ぎ、この真空吸引ポンプによりジャケット管１３Ｂと半透明ガラス母材層９Ｂとの間の気体を吸引することによってつくった。
【００６９】
線引き工程においては、光ファイバ５１の表面にＵＶ硬化型樹脂を２層コ−ティングし、紫外線を照射してこの樹脂を硬化させて、被覆外径が約２５０μｍの光ファイバとし、巻き取りキャプスタンを介してリールに巻き取った。線引き後の光ファイバ５１に対して全長の約２％の伸びに相当する張力を付与しつつ、別のリ−ルに巻き移すテストを行い、光ファイバ５１の強度を調査した。その結果、破断は起こらず、問題ない光ファイバであることを確認した。
【００７０】
また、線引き工程中のガラス光ファイバ６１中に、半透明ガラス母材層９Ｂにおいて存在していた独立気泡が残留していないことを光ファイバ欠陥検出装置を用いて確認した。
具体的には、線引き工程中のガラス光ファイバの軸に対して横方向からレーザビーム等の光線を照射し、該ガラス光ファイバからの前方散乱光をイメージセンサにて受光し、その散乱光の強度分布パターンの異常を検出することにより、気泡等の空洞欠陥を検出し、ガラス光ファイバ中の気泡を監視した。
【００７１】
図１１は光ファイバ欠陥検出装置の概略の構成を示す斜視図である。また、図１２は図１１に示す透光性長尺体欠陥検出装置のイメージセンサに入力される散乱光と該散乱光をもとに得られる散乱光強度分布パターンを示す説明図である。この光ファイバ欠陥検出装置は、図１１に示すように、第２プリフォーム２０から線引き直後で未コーティングの状態で走行中のガラス光ファイバ６１に横方向から平行光線８３を連続して照射し、その前方散乱光８４をＣＣＤラインセンサやフォトダイオードアレイ等の受光用イメージセンサ８５で受光し、その出力を信号処理部８６で処理し、該信号処理部８６から得られる散乱光強度分布パターンを判定部８７で判定すると共に処理部８６の処理結果をモニタ部８８で表示し、異常が判定されれば警報部８９から警報を発し、判定結果を記録部９０で記録する構造になっている。
【００７２】
このような光ファイバ欠陥検出装置では、受光用イメージセンサ５からの出力を信号処理部６で処理すると、図１２の左部に示すような散乱光強度分布パターン９１が得られる。ガラス光ファイバ６１中に気泡等の周囲と屈折率の大きく異なる気泡があると、散乱光強度分布パターン９１中に空洞欠陥による減光凹部が現れる。この減光凹部による変異を、信号処理部８６から得られる散乱光強度分布パターン９１を判断している判定部９７において検知する。この結果、線引き工程後のガラス光ファイバ６１中に、半透明ガラス母材層９Ｂにおいて存在した独立気泡が残留していないことを確認した。
【００７３】
本実施例に記載の条件で製造したＳＭＦの伝送特性を測定した結果を、表２に示す。
【表２】
2006151747.tif 000004
本実施例の光ファイバ５１は、いずれもカットオフ波長λccが１３１０ｎｍ以下となっており、１３１０ｎｍ以上の波長領域で、シングルモード動作が保証されている。
尚、ここでいうカットオフ波長とは、ＩＴＵ−Ｔ  Ｇ．６５０．１規格で定義されるケーブルカットオフ波長λccのことである。
【００７４】
また、本実施例の光ファイバ５１は、いずれも１３８５ｎｍにおける損失が０．４０ｄＢ／ｋｍ以下であり、水酸基吸収損失が充分に小さい光ファイバになっている。
さらに、偏波分散（Polarization Mode Dispersion；以下、ＰＭＤと呼ぶ）についても、十分に小さい値となっている。
【００７５】
次に、光ファイバ５１を水素に暴露するテストを行った。ここでの水素暴露テストの条件は、ＩＥＣ−６０７９３−２  Ｂ１．３に規定されている条件とした。すなわち、光ファイバ５１を室温下において約０．０１ａｔｍの水素分圧雰囲気中で水素に曝露し、波長１２４０ｎｍの光信号における伝送損失が水素曝露前の伝送損失（初期値）に比べて０.０３ｄＢ／ｋｍ以上増加するまでその水素曝露状態を維持し、その後、大気中に取出して１４日間以上放置し、伝送損失の測定を行うというものである。
水素暴露後の伝送損失と、水素暴露による伝送損失の変化量（ｂ−ａ）を表３に示す。損失の増加が小さく、広帯域ＷＤＭ伝送に好適な光ファイバとなっている。
【表３】
2006151747.tif 000005
【００７６】
（実施例２）
図２−２は実施例２にて作製した光ファイバ５２の屈折率プロファイルを示す図である。光ファイバ５２は、図２−２に示すように、階段型の屈折率分布を有するもので、１．５５μｍ帯にゼロ分散波長を有するＤＳＦである。図２−２において、光ファイバ５２は、断面同心円状に形成された積層構造をなし、中心軸線に沿ってコア層３Ａが形成され、以降、中心部から径方向外方に向かって、サイドコア層４Ａ、第１クラッド層５Ａ、第２クラッド層９Ａ、及び第３クラッド層１３Ａの順に形成された各層にて構成されている。尚、第３クラッド層１３Ａの外側に施される被覆層は省略している。
【００７７】
コア層３Ａとサイドコア層４Ａと第１クラッド層５Ａでなる部分は、後で述べるコアロッド７Ａに対応する部分である。コアロッド７Ａの部分のみについて見ると、サイドコア層４Ａと第１クラッド層５Ａとの外径比（以下、クラッド／コア比という）が２．３／１であった。尚、本実施例においてサイドコア層４Ａの外径とは、第１クラッド層５Ａの屈折率に対するサイドコア層４Ａの比屈折率差の最大値の１／２の部分の直径をいう。
【００７８】
コア層３Ａ、サイドコア層４Ａ、第１クラッド層５Ａ及び第２クラッド層９Ａでなる部分は、すなわち、コアロッド７Ａに対応する部分に第２クラッド層９Ａを加えた部分は、後で述べる第１プリフォーム１０に対応する部分である。さらに、コア層３Ａ、サイドコア層４Ａ、第１クラッド層５Ａ、第２クラッド層９Ａ及び第３クラッド層１３Ａでなる部分は、すなわち、第１プリフォーム１０に第３クラッド層１３Ａを加えた部分は、第２プリフォーム２０に対応する部分である。
【００７９】
本実施例においては、まず、後にコアロッド７Ａとなるコアスート７ＢをＶＡＤ法にて作製した。図１３は本実施例のＶＡＤ法によるコアスート７Ｂの作製過程を説明する模式図であり、コアスート７Ｂの部分を縦断面としている。図１３において、ＶＡＤ法では多重管構造からなるコアバーナ２１を通じて、気化させた四塩化珪素（ＳｉＣｌ4）、四塩化ゲルマニウム（ＧｅＣｌ4）、酸素（Ｏ2）及び水素（Ｈ2）とで構成されるガス２６を送り込み、点火燃焼させる。そして、火炎中で加水分解反応させて合成ガラス微粒子を得る。この合成ガラス微粒子を図示しない種棒に吹き付けて付着させる。
【００８０】
吹き付けられた合成ガラス微粒子は、種棒１１に堆積し、後にコア層３Ａとなるコア層スート３Ｂを形成する、そして、種棒１１は、回転しながらゆっくりと図１３の上方向に引き上げられてゆく。
【００８１】
コアバーナ２１の上部に類似のサイドコアバーナ２３を配置し、四塩化珪素（ＳｉＣｌ4）、四塩化ゲルマニウム（ＧｅＣｌ4）、酸素（Ｏ2）及び水素（Ｈ2）とで構成されるガス２８を送り込み、反応させてコア層スート３Ｂの外周に、後にサイドコア層４Ａとなるサイドコア層スート４Ｂを形成する。
【００８２】
サイドコアバーナ２３の上部に類似のクラッドバーナ２２を配置し、四塩化珪素（ＳｉＣｌ4）、酸素（Ｏ2）及び水素（Ｈ2）とで構成されるガス２７を送り込み、反応させてサイドコア層スート４Ｂの外周に、後に第１クラッド層５Ａとなるクラッド層スート５Ｂを形成する。これにより、所定の太さの棒状をなすコアスート７Ｂとなる。
【００８３】
ついで、コアスート７Ｂに対して脱水処理と焼結処理を行う。これにより、コアスート７Ｂが透明ガラス化され、コアロッド７Ａとなる。
【００８４】
ついで、このコアロッド７Ａを縦型の電気炉延伸装置を用いて外径約５０ｍｍになるように加熱・延伸した。さらに加熱・延伸したコアロッド７Ａの外周に、ＯＶＤ法を用いてシリカガラス微粒子を堆積させ、多孔質母材層を形成して第１プリフォームを形成した。この段階で、多孔質母材層が完全に透明なガラスとなった場合の外径と、その状態におけるサイドコア層４Ａの外径との比が、図２−２に示す約６／１の比となるように、堆積させるガラス微粒子の厚さを調整した。そして、コアロッド７Ａの周囲に多孔質母材層の堆積を完了した第１プリフォームに対して、実施例１と同様に脱水・焼結させ、多孔質母材層を、半透明ガラス母材層に変化させた。
【００８５】
次に、第１プリフォームを、別に用意したガラス管としてのジャケット管に挿入して第２プリフォームを作製し、さらにジャケット管の先端を溶融封止した。ついで、半透明ガラス母材層とジャケット管との間の空間を大気圧に比べて減圧状態にしながら、半透明ガラス母材層を透明ガラス化しつつ、半透明ガラス母材層とジャケット管とを溶融一体化させながら外径約１２５μｍのガラス光ファイバに線引きした。
また、実施例１と同様に、線引き中にコーティングを施し、被覆外径が約２５０μｍの光ファイバ５２を得た。実施例１と同様に、線引き中のガラス光ファイバ中に気泡の残留がないこと、及び強度に問題がないことを確認した。
本実施例に記載の条件で製造したＤＳＦの伝送特性を測定した結果を、表４に示す。
【表４】
2006151747.tif 000006
【００８６】
（実施例３）
図２−３は実施例３にて作製した光ファイバ５３の屈折率プロファイルを示す図である。光ファイバ５３は、図２−３に示すように、セグメント型の屈折率分布を有するもので、１．５５μｍ帯の分散値が１．５〜８ｐｓ／ｎｍ／ｋｍの範囲となるＮＺＤＳＦである。図２−３において、光ファイバ５３は、断面同心円状に形成された積層構造をなし、中心軸線に沿ってコアロッド７Ａが形成され、以降、中心部から径方向外方に向かって、第１クラッド層９Ａ、及び第２クラッド層１３Ａの順に形成された各層にて構成されている。尚、第３クラッド層１３Ａの外側に施される被覆層は省略している。
【００８７】
ＶＡＤ法によって作製したコアロッド７Ａを、外径約４０ｍｍに加熱・延伸し、さらに延伸したコアロッド７Ａの外周に、ＯＶＤ法を用いてシリカガラス微粒子を堆積させ、多孔質母材層（後に、半透明ガラス母材層となり、その後第１クラッド層９Ａとなる部分）を形成して第１プリフォーム１０を作製した。この段階で、多孔質母材層が完全に透明な透明ガラス層となった場合の外径と、その状態におけるコアロッドの外径との比が、図２−３に示す様に、約２．５／１となるように、堆積させるガラス微粒子の厚さを調整した。そして、第１プリフォーム１０を、実施例１と同様に脱水・焼結させ、多孔質母材層を半透明ガラス母材層（後に、第１クラッド層９Ａとなる部分）とした。
【００８８】
ついで、この第１プリフォーム１０を、別に用意したガラス管であるジャケット管（後に、第２クラッド層１３Ａとなる部分）に挿入して第２プリフォーム２０を作製した。
以降、実施例１と同様な処理を行い、所望の光ファイバ５３を得た。そして、実施例１と同様に、線引き中のガラス光ファイバ中に気泡の残留がないこと、及び強度に問題がないことを確認した。本実施例に記載の条件で製造したＮＺＤＳＦの伝送特性を測定した結果を、表５に示す。
【表５】
2006151747.tif 000007
尚、コア層３Ａの屈折率分布を最適化する事により、１５５０ｎｍにおける分散値が、例えば−１．５〜−８ｐｓ／ｎｍ／ｋｍとすることもできることは、当業者には容易に理解される。
【００８９】
（実施例４）
図２−４は実施例４にて作製した光ファイバ５４の屈折率プロファイルを示す図である。光ファイバ５４は、図２−４に示すように、階段型の屈折率を有するコア層の外周に、最外層のクラッド層より屈折率の低い領域を有する光ファイバである。図２−４において、光ファイバ５４は、断面同心円状に形成された積層構造をなし、中心軸線に沿ってコアロッド７Ａが形成され、以降、中心部から径方向外方に向かって、第１クラッド層９Ａ、及び第２クラッド層１３Ａの順に形成された各層にて構成されている。尚、第３クラッド層１３Ａの外側に施される被覆層は省略している。
【００９０】
ＶＡＤ法によって作製したコアロッド７Ａを、外径約３０ｍｍに加熱・延伸し、さらに延伸したコアロッド７Ａの外周に、ＯＶＤ法を用いてシリカガラス微粒子を堆積させ、多孔質母材層（後に、半透明ガラス母材層となり、その後第１クラッド層９Ａとなる部分）を形成して第１プリフォーム１０を作製した。この段階で、多孔質母材層が完全に透明な透明ガラス層となった場合の外径と、その状態におけるコアロッドの外径との比が、図２−４に示す様に、６／１となるように、堆積させるガラス微粒子の厚さを調整した。そして、第１プリフォーム１０の多孔質母材層を次に示す表６の条件により、脱水・焼結させ、多孔質母材層を半透明ガラス母材層（後に、第１クラッド層９Ａとなる部分）とした。
【表６】
2006151747.tif 000008
次に、この第１のプリフォーム１０を、別に用意した予め先端を溶融封止したガラス管であるジャケット管（後に、第２クラッド層１３Ａとなる部分）に挿入して第２プリフォーム２０を作製した。
ついで、半透明ガラス母材層とジャケット管との間の空間を大気圧に比べて減圧状態にしながら、半透明ガラス母材層を透明ガラス化しつつ、半透明ガラス母材層とジャケット管とを溶融一体化させながら外径約１２５μｍのガラス光ファイバに線引きした。
【００９１】
以降、実施例１と同様な処理を行い、線引き中にコーティングを施し、線引き中のガラス光ファイバ中に気泡の残留がなく、強度にも問題がない被覆外径が約２５０μｍの光ファイバ５４を得た。本実施例のように、クラッド層の一部に屈折率の小さな領域を設ける事も可能である。
【００９２】
（実施例５）
図２−５は実施例５にて作製した光ファイバ５５の屈折率プロファイルを示す図である。光ファイバ５５は、図２−５に示すように、階段型の屈折率を有するコア層の外周に、最外層のクラッド層より屈折率の低い領域を有する光ファイバである。図２−５において、光ファイバ５５は、断面同心円状に形成された積層構造をなし、中心軸線に沿ってコアロッド７Ａが形成され、以降、中心部から径方向外方に向かって、第１クラッド層９Ａ、第２クラッド層１３Ａ及び第３クラッド層１４Ａの順に形成された各層にて構成されている。尚、第３クラッド層１４Ａの外側に施される被覆層は省略している。
【００９３】
ＶＡＤ法によって作製したコアロッド７Ａを、外径約３０ｍｍに加熱・延伸し、さらに延伸したコアロッド７Ａの外周に、ＯＶＤ法を用いてシリカガラス微粒子を堆積させ、多孔質母材層（後に、半透明ガラス母材層となり、その後第１クラッド層９Ａとなる部分）を形成して第１プリフォーム１０を作製した。この段階で、多孔質母材層が完全に透明な透明ガラス層となった場合の外径と、その状態におけるコアロッドの外径７Ａとの比が、図２−４に示す様に、６／１となるように、堆積させるガラス微粒子の厚さを調整した。そして、第１プリフォーム１０の多孔質母材層を次に示す表６の条件により、脱水・焼結させ、多孔質母材層を半透明ガラス母材層とした。
【００９４】
次に、この第１のプリフォーム１０とフッ素ドープジャケット管（後に、第２クラッド層１３Ａとなる部分）とを、別に用意した予め先端を溶融封止した純シリアガラスからなるジャケット管（後に、第３クラッド層１４Ａとなる部分）に挿入して第２プリフォーム２０を作製した。
【００９５】
ついで、半透明ガラス母材層とフッ素ドープジャケット管、及びフッ素ドープジャケット管と純シリアガラスジャケット管との間の空間を大気圧に比べて減圧状態にしながら、半透明ガラス母材層を透明ガラス化しつつ、半透明ガラス母材層、フッ素ドープジャケット管及び純シリアガラスジャケット管とを溶融一体化させながら外径約１２５μｍのガラス光ファイバに線引きした。
【００９６】
以降、実施例１と同様な処理を行い、線引き中にコーティングを施し、線引き中のガラス光ファイバ中に気泡の残留がなく、強度にも問題がない被覆外径が約２５０μｍの光ファイバ５５を得た。
【００９７】
本明細書に記載の実施例は、本発明を説明するための例示であり、様々な変形例、例えばより複雑な屈折率分布を持つ光ファイバや、様々なコアロッドの製造方法（例えばＭＣＶＤ法、ＯＶＤ法、ＰＣＶＤ法など）についても、本発明の範囲に含まれ得ることは当業者には充分に理解される。
【図面の簡単な説明】
【００９８】
【図１】本発明に係る光ファイバの製造方法の一実施の形態の手順を示すフローチャートである。
【図２−１】実施例１にて作製した光ファイバの屈折率プロファイルを示す図である。
【図２−２】実施例２にて作製した光ファイバの屈折率プロファイルを示す図である。
【図２−３】実施例３にて作製した光ファイバの屈折率プロファイルを示す図である。
【図２−４】実施例４にて作製した光ファイバの屈折率プロファイルを示す図である。
【図２−５】実施例５にて作製した光ファイバの屈折率プロファイルを示す図である。
【図３】実施例１のＶＡＤ法によるコアスートの作製過程を説明する模式図である。
【図４】ＯＶＤ法による多孔質母材層の形成を説明する模式図である。
【図５】脱水・焼結工程にて多孔質母材層を半透明ガラス母材層にするために用いた脱水・焼結炉の縦断面図である。
【図６】半透明ガラス母材層の独立気泡を含有する状態を示す一部を拡大断面図とした側面図である。
【図７】概略鉛直方向に保持したジャケット管に第１プリフォームを挿入する様子を示すジャケット管を断面とする側面図である。
【図８】概略水平方向に保持したジャケット管に第１プリフォームを挿入する様子を示すジャケット管を断面とする側面図である。
【図９】第２プリフォームの線引き方向側の端部をバーナから放射される酸水素火炎により加熱溶融させてジャケット管の端部を溶融封止する様子を示す工程図である。
【図１０】第２プリフォームの挿入に先立って、ジャケット管の線引き方向側の端部を加熱溶融させてジャケット管の端部を溶融封止する様子を示す工程図である。
【図１１】光ファイバ欠陥検出装置の概略の構成を示す斜視図である。
【図１２】図１１の透光性長尺体欠陥検出装置のイメージセンサに入力される散乱光と該散乱光をもとに得られる散乱光強度分布パターンを示す説明図である。
【図１３】実施例２のＶＡＤ法によるコアスートの作製過程を説明する模式図である。
【符号の説明】
【００９９】
３Ａ  コア層
３Ｂ  コア層スート
４Ａ  サイドコア層
４Ｂ  サイドコア層スート
５Ａ  クラッド層
５Ｂ  クラッド層スート
７Ａ  コアロッド
７Ｂ  コアスート
９Ａ  クラッド層
９Ｂ  半透明ガラス母材層
９Ｃ  多孔質母材層
９ａ  独立気泡
１０  第１プリフォーム
１１  種棒
１３Ａ  クラッド層
１３Ｂ  ジャケット管（ガラス管）
１４Ａ  クラッド層
２０  第２プリフォーム
２１  コアバーナ
２２  クラッドバーナ
２３  サイドコアバーナ
２６〜２８  ガス
３０  脱水・焼結炉
３１  バーナー
３２  ガス
３５  炉心管
３７  ヒータ
３８  ガス導入口
３９  ガス排出口
４１  バーナ
５１〜５５  光ファイバ
６１  ガラス光ファイバ
８３  平行光線
８４  前方散乱光
８５  イメージセンサ
８６  信号処理部
８７  判定部
８８  モニタ部
８９  警報部
９０  記録部
９１  散乱光強度分布パターン
【図１】
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【図２−１】
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【図２−２】
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【図２−３】
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【図２−４】
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【図２−５】
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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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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