(57)【要約】【課題】フォトニック結晶ファイバの端末部を研磨処理する際に端面の細孔に研磨剤や研磨屑が進入し光の伝播を妨害することを防ぐフォトニック結晶ファイバ、及びそのフォトニック結晶ファイバの製造方法、及びそのフォトニック結晶ファイバの接続方法を提供する。【解決手段】フォトニック結晶ファイバ１の端末部の研磨を行なう前に、多孔部３の細孔３ａをコア部よりも屈折率が低く、フォトニック結晶ファイバ本体の硬度よりも低い硬度を持つ閉塞材４で閉塞する。【選択図】　図１
2004004320.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ファイバ中心をなし且つ中実に形成されたコア部と、該コア部を囲うように設けられ且つ該コア部に沿って延びる多数の細孔を有する多孔部と、を備えたファイバ本体を有するフォトニック結晶ファイバにおいて、
上記ファイバ本体のファイバ端部における上記多孔部の細孔の開口が、上記コア部よりも屈折率が低い閉塞材で閉塞された後、該ファイバ端面が研磨されたことを特徴とするフォトニック結晶ファイバ。
【請求項２】
請求項１に記載のフォトニック結晶ファイバにおいて、
上記閉塞材は、その硬度が上記ファイバ本体の硬度よりも低いことを特徴とするフォトニック結晶ファイバ。
【請求項３】
ファイバ中心をなし且つ中実に形成されたコア部と、該コア部を囲うように設けられ且つ該コア部に沿って延びる多数の細孔を有する多孔部と、を備えたファイバ本体を有するフォトニック結晶ファイバの製造方法において、
上記ファイバ本体のファイバ端部における上記多孔部の細孔の開口を上記コア部よりも屈折率が低く且つファイバ本体よりも硬度の低い閉塞材で閉塞した後、該ファイバ端面を研磨することを特徴とするフォトニック結晶ファイバの製造方法。
【請求項４】
ファイバ中心をなし且つ中実に形成されたコア部と、該コア部を囲うように設けられ且つ該コア部に沿って延びる多数の細孔を有する多孔部と、を備えたファイバ本体を有するフォトニック結晶ファイバの被接続ファイバへの接続方法において、
上記ファイバ本体のファイバ端部における上記多孔部の細孔の開口を上記コア部よりも屈折率が低く且つファイバ本体よりも硬度が低い閉塞材で閉塞した後に該ファイバ端面を研磨し、該研磨したファイバ端面を被接続ファイバのファイバ端面に突き合せることを特徴とする接続方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、フォトニック結晶ファイバ及びその製造方法並びにフォトニック結晶ファイバの接続方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
フォトニック結晶ファイバは、ファイバ中心に中実に形成されたコア部と、コア部を囲うように設けられ且つコア部に沿って延びる多数の細孔を有する多孔部と、を備える。かかるフォトニック結晶ファイバは、多孔部で囲われたコア部に光を閉じ込めて伝送するものであるが、細孔の大きさや間隔を変えるなどして光の波長分散を自由に制御することができるため、従来の光ファイバでは実現できなかった新しい波長域での通信が可能となり、通信の高速化やコストダウンが期待されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、このフォトニック結晶ファイバをコネクタに接続する際には、フォトニック結晶ファイバのファイバ端面を被接続ファイバのファイバ端面に突き合せて接続する。しかしながら、ファイバの端面同士を接触させる際、一方のファイバ端面と他方のファイバ端面との間に空気層ができてしまうと、コア部と空気層との境界部で光が反射してしまう、或いは、光の一部が損失してしまうことになる、という不都合がある。そこで、それらの両ファイバ端面間に隙間ができないようにファイバ端面を研磨するようにしている。ところが、フォトニック結晶ファイバの場合、多孔部に細孔が形成されているため、研磨の際この細孔に研磨剤や研磨屑が入り、それらが光学特性を劣化させたり、また、それが後に細孔内より出てきてコア部に付着することにより光の伝播を妨げたりするなどの障害を起すという問題がある。
【０００４】
また、細孔同士の間隔は１０μｍ以下程度と非常に狭いので、研磨の際の振動や衝撃によって多孔部に亀裂が入ったり割れたりするという問題もある。
【０００５】
さらに、例えばフォトニック結晶ファイバが湿熱環境下に放置された際、細孔内へ水分等が浸入すると光の伝送損失を招くことがある。
【０００６】
本発明は、上述の問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、フォトニック結晶ファイバのファイバ端面の研磨の際に多孔部の細孔に研磨剤や研磨屑が入ることがないフォトニック結晶ファイバ及びその製造方法並びにフォトニック結晶ファイバの接続方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る発明は、ファイバ中心をなし且つ中実に形成されたコア部と、該コア部を囲うように設けられ且つ該コア部に沿って延びる多数の細孔を有する多孔部と、を備えたファイバ本体を有するフォトニック結晶ファイバにおいて、
上記ファイバ本体のファイバ端部における上記多孔部の細孔の開口が、上記コア部よりも屈折率が低い閉塞材で閉塞された後、該ファイバ端面が研磨されたことを特徴とする。
【０００８】
上記発明によれば、ファイバ端面を研磨する前に、予め細孔の開口が閉塞材で塞がれているので、ファイバ端面の研磨の際に研磨剤や研磨屑等が細孔に入ることがなく、細孔に入った研磨剤や研磨屑等が光学特性を低下させたり、細孔から出た研磨剤や研磨屑等がコア部に付着して光の伝播を妨げることを防ぐことができる。
【０００９】
また、ここで使用される閉塞材の屈折率はコア部の屈折率より低いものであるので、光はコア部と多孔部との境界で外へ漏洩することなくコア部内で伝播する。
【００１０】
そして、開口を塞いだ閉塞材は研磨の際の振動や衝撃を和らげるので、ファイバの端面の多孔部における細孔と細孔との間に亀裂が入ったり割れたりすることが防がれる。
【００１１】
さらに、上記方法により細孔の開口は閉塞材で塞がれているので光の伝送損失を起す水分等の進入が防止される。
【００１２】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載のフォトニック結晶ファイバにおいて、　上記閉塞材は、その硬度が上記ファイバ本体の硬度よりも低いことを特徴とする。
【００１３】
閉塞材の硬度がファイバ本体より高い場合、研磨の際に閉塞材がファイバ本体より削られにくくファイバ本体の方が先により多く削られるので、結果として閉塞材がファイバの端面より外へ突出した形で残ってしまうことになる。しかし、上記発明によると、ファイバ本体より低い硬度をもつ閉塞材を使用することによって、研磨の際、閉塞材は細孔内まで食い込んで削られ、ファイバの端面から閉塞材が外へ突出することのないようにすることができる。
【００１４】
請求項３に係る発明は、ファイバ中心をなし且つ中実に形成されたコア部と、該コア部を囲うように設けられ且つ該コア部に沿って延びる多数の細孔を有する多孔部と、を備えたファイバ本体を有するフォトニック結晶ファイバの製造方法において、
上記ファイバ本体のファイバ端部における上記多孔部の細孔の開口を上記コア部よりも屈折率が低く且つファイバ本体よりも硬度の低い閉塞材で閉塞した後、該ファイバ端面を研磨することを特徴とする。
【００１５】
上記の方法によれば、ファイバ端面を研磨する前に、予め細孔の開口を閉塞材で塞ぐので、ファイバ端面の研磨の際に研磨剤や研磨屑等が細孔に入ることがなく、細孔に入った研磨剤や研磨屑等が光学特性を低下させたり、細孔から出た研磨剤や研磨屑等がコア部に付着して光の伝播を妨げる、といったことを防ぐことができる。
【００１６】
また、ここで使用される閉塞材はコア部よりも屈折率が低いものであるため、光はコア部から外部へ失われることなく、ファイバの光学特性に影響を与えることはない。
【００１７】
そして、閉塞材はファイバ本体よりも硬度が低いこととするため、研磨を行なう際、閉塞材は細孔内まで食い込んで削られ、閉塞材が削り残されて端面から突出するということはない。
【００１８】
また、開口を塞ぐ閉塞材が研磨の際の振動や衝撃を和らげるので、ファイバの端面の多孔部における細孔と細孔との間に亀裂が入ったり割れたりすることを防ぐ。
【００１９】
さらに、上記方法により閉塞物が細孔の開口を塞いでいるので、水分等が細孔に進入することを阻止することができる。
【００２０】
請求項４に係る発明は、ファイバ中心をなし且つ中実に形成されたコア部と、該コア部を囲うように設けられ且つ該コア部に沿って延びる多数の細孔を有する多孔部と、を備えたファイバ本体を有するフォトニック結晶ファイバの被接続ファイバへの接続方法において、
上記ファイバ本体のファイバ端部における上記多孔部の細孔の開口を上記コア部よりも屈折率が低く且つファイバ本体よりも硬度が低い閉塞材で閉塞した後に該ファイバ端面を研磨し、該研磨したファイバ端面を被接続ファイバのファイバ端面に突き合せることを特徴とする。
【００２１】
上記接続方法によれば、接続するファイバの端面と被接続のファイバの端面との間に障害物を介在させることなく接触させることができ、その結果、光を損失することなくコア部に閉じ込めて伝送することができる。つまり、フォトニック結晶ファイバの端面を研磨する前に予め細孔の開口を閉塞材で塞いでおくことによって、ファイバ端面の研磨の際に研磨剤や研磨屑等が細孔に入ることがなく、細孔に入った研磨剤や研磨屑等が光学特性を低下させたり、細孔から出た研磨剤や研磨屑等がコア部に付着して光の伝播を妨げる、といったことを防ぐことができる。
【００２２】
また、ここで使用される閉塞材はコア部よりも屈折率が低いものであるため、光はコア部から外部へ失われることなく、ファイバの光学特性に影響を与えることはない。また、閉塞材がファイバ本体より硬度の高いものであると、研磨時にファイバ端部の方が閉塞材より先に多く削れてしまい、その結果、閉塞材が端面より外へ突出した形となり、その突出した閉塞材が障害となって接続するファイバの端面と被接続のファイバの端面とが接触できないという事態が生じる。しかし、閉塞材の硬度をファイバ本体より低いものとすることで、閉塞材は研磨時に端部より細孔内へまで食い込んで削られるので、接続するファイバの端面と被接続のファイバの端面とを無理なく接触させることができ、光の損失を防ぐことができる。
【００２３】
そして、開口を塞ぐ閉塞材が研磨の際の振動や衝撃を和らげるので、ファイバが傷付くことを防ぐことができる。
【００２４】
さらに、上記方法により閉塞物が細孔の開口を塞いでいるので、細孔に入ると光の伝送損失を起す水分等の細孔へ進入を阻止することができる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら本発明による実施形態を説明する。なお、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。
【００２６】
図１は、本発明の実施形態のフォトニック結晶ファイバ１の端末部を示す。
このフォトニック結晶ファイバ１は、石英やプラスチック等により形成されており、ファイバ中心をなすコア部２と、そのコア部２を囲うように設けられた多孔部３と、多孔部３を囲うように設けられた被覆部４と、を備えている。
【００２７】
コア部２は、中実に形成されており、ゲルマニウム（Ｇｅ）等の機能性物質がドープされていてもよい。光信号は、このコア部２を長手方向に沿って伝送される。
【００２８】
多孔部３は、ファイバ横断面において三角格子を構成するようにコア部２に沿って延びる複数の細孔３ａが形成されており、この複数の細孔３ａがファイバ半径方向にフォトニック結晶構造を形成している。光信号は、この多孔部３によってコア部２に閉じ込められる。
【００２９】
かかるフォトニック結晶ファイバ１は、以下のようにして製造される。
【００３０】
まず、円筒状のサポート管に複数本のキャピラリと１本のコア部材とを充填したプリフォームを作製する。このとき、コア部材が中心軸位置に配置されるようにする。
【００３１】
次いで、プリフォームを線引き機にセットし、それを高温に加熱すると共に高速で延伸して細径化（ファイバ化）する。
【００３２】
こうして製造されたフォトニック結晶ファイバは、図２（ａ）に示すように、その端面が凹凸を有している。
【００３３】
かかるフォトニック結晶ファイバに対して、まず、図２（ｂ）に示すように、コア部の屈折率より低い屈折率を持ち且つファイバ本体の硬度より低い硬度を持つ閉塞材５でファイバの多孔部３の細孔３ａを塞ぐ。例えば、コア部２に純粋の石英を使用している場合には、純粋の石英の屈折率は１．４５２であるので、閉塞材５はこれより低い屈折率を持つものを使用する。また、コア部２が純粋石英である場合、純粋石英の硬度はビッカ−ス試験法で７９０ｋｇ／ｍｍ２であるので、閉塞材５はこれより低い硬度を持つものを使用する。
【００３４】
次に、このフォトニック結晶ファイバの端面を研磨機等を用いて研磨し、図２（ｃ）に示すように、ファイバ端面をファイバ軸に対して垂直面に形成する。
【００３５】
次いで、被覆部４がファイバ端部において障害とならないように、図２（ｄ）に示すように、ファイバ端部における被覆部４を研磨機で研磨してテーパ状に形成する。
【００３６】
上記の方法によって製造されたフォトニック結晶ファイバ１は、図５や図６に示す様に、接続するファイバ１の端面と被接続のファイバ７の端面とを、その間に障害物や空気層が入らないように突き合せることによって接続する。
【００３７】
上記方法によって製造されたフォトニック結晶ファイバ１は、ファイバ端面を研磨する前に、予め細孔３ａの開口を閉塞材５で塞がれている。その結果、研磨の際この細孔に進入した研磨剤や研磨屑が光学特性を劣化させたり、または後に細孔３ａより出てきてコア部２に付着して光の伝播を妨害したりすることを防ぐことができる。
【００３８】
また、細孔３ａの開口を塞いだ閉塞材５はコア部２よりも屈折率が低いので、光をコア部２に閉じ込めて伝送するがことができ、実際にフォトニック結晶ファイバ１を使用する段においてファイバの光学特性に影響を与えることはない。
【００３９】
そして、この閉塞材５がファイバ本体より硬度が高い場合、図４に示すように研磨時にファイバ端面の方が閉塞材５より先に多く削れるので、接続するファイバ１と被接続のファイバ７とを接続する時に閉塞材５がファイバの端面から突出し、これが障害となって接続するファイバ１の端面と被接続のファイバ７の端面とを接触させることができないこととなる。しかし閉塞材５の硬度をファイバ本体の硬度より低いものとすることで、図３に示すように閉塞材５が細孔内まで食い込んで削れ、ファイバ端面を軸方向に垂直にすることができるので、接続するファイバ１の端面と被接続のファイバ７の端面とを、その間に障害物や空気層が入らないように接触させて接続することができる。
【００４０】
また、上記の接続方法により、光が外へ漏洩することを防ぐことができる。
【００４１】
そして、閉塞材５が研磨によって生じる振動や衝撃を和らげ、多孔部に亀裂が入ったり割れたりするなどの損傷を防ぐことができる。
【００４２】
さらに、フォトニック結晶ファイバ１の細孔３ａへ水分等が浸入することによって生じる伝送損失を防ぐことができる。
【００４３】
【発明の効果】
請求項１の発明によれば、ファイバ端面を研磨する前に細孔の開口を閉塞材で塞いでいるので、ファイバ端面を研磨する際、研磨剤や研磨屑が細孔に入るのを防ぐことができる。また、ここで使用される閉塞材の屈折率はコア部の屈折率より低いものであるので、光は外へ漏洩することなくコア部内で伝播される。そして、この閉塞材が研磨の際に生じる振動や衝撃を和らげるので、多孔部に亀裂が入ったり割れたりするなどの損傷を防ぐことができる。さらに、細孔の開口は閉塞材で塞がれているので光の伝送損失を起す水分等の進入が防止されている。
【００４４】
請求項２の発明によれば、請求項１のフォトニック結晶ファイバにおいて、細孔を閉塞する閉塞材がファイバ本体の硬度より低い硬度とすると、研磨の際、閉塞材が細孔内へまで食い込んで削られるので、閉塞材がファイバの端面から外へ突出することのないようにできる。
【００４５】
請求項３の発明によれば、請求項２のフォトニック結晶ファイバを製造することができる。
【００４６】
請求項４の発明によれば、請求項３のフォトニック結晶ファイバ製造方法において製造されたフォトニック結晶ファイバの端面と被接続のファイバの端面とを、その間に障害物や空気層が入らないように接触させて接続することができ、その結果、光が外へ漏洩することを防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態１のフォトニック結晶ファイバの斜視図である。
【図２】図１におけるＩＩ−ＩＩ断面においてフォトニック結晶ファイバの製造方法を説明する説明図である。
【図３】図１におけるＩＩ−ＩＩ断面においてファイバ本体より硬度が低い閉塞材で細孔を閉塞し、その後ファイバ端面を研磨した図である。
【図４】図１におけるＩＩ−ＩＩ断面においてファイバ本体より硬度が高い閉塞材で細孔を閉塞し、その後ファイバ端面を研磨した図である。
【図５】フォトニック結晶ファイバと被接続光ファイバとの第１の接続構造を示す図である。
【図６】フォトニック結晶ファイバと被接続光ファイバとの第２の接続構造を示す図である。
【符号の説明】
１　　フォトニック結晶ファイバ
２　　コア部
３　　多孔部
３ａ　細孔
４　　被覆部
５　　　閉塞材
６　　コネクタ
７　　被接続光ファイバ
【図１】
2004004320.tif 000003
【図２】
2004004320.tif 000004
【図３】
2004004320.tif 000005
【図４】
2004004320.tif 000006
【図５】
2004004320.tif 000007
【図６】
2004004320.tif 000008
【手続補正書】
【提出日】平成15年3月3日(2003.3.3)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【特許請求の範囲】
【請求項１】ファイバ中心をなし且つ中実に形成されたコア部と、該コア部を囲うように設けられ且つ該コア部に沿って延びる多数の細孔を有する多孔部と、を備えたファイバ本体を有するフォトニック結晶ファイバにおいて、
上記ファイバ本体のファイバ端部における上記多孔部の細孔の開口が、上記コア部よりも屈折率が低く且つ上記ファイバ本体よりも硬度が低い閉塞材で閉塞された後、ファイバ端面が研磨されることにより、該ファイバ端面から該閉塞材が外へ突出することのないように該閉塞材が該細孔内まで食い込んで削られていることを特徴とするフォトニック結晶ファイバ。
【請求項２】請求項１に記載されたフォトニック結晶ファイバにおいて、
上記多孔部の多数の細孔がファイバ横断面において三角格子を構成していることを特徴とするフォトニック結晶ファイバ。
【請求項３】ファイバ中心をなし且つ中実に形成されたコア部と、該コア部を囲うように設けられ且つ該コア部に沿って延びる多数の細孔を有する多孔部と、を備えたファイバ本体を有するフォトニック結晶ファイバの製造方法において、
上記ファイバ本体のファイバ端部における上記多孔部の細孔の開口を上記コア部よりも屈折率が低く且つ該ファイバ本体よりも硬度が低い閉塞材で閉塞した後、ファイバ端面を研磨することにより、該ファイバ端面から該閉塞材が外へ突出することのないように該閉塞材を該細孔内まで食い込んで削ることを特徴とするフォトニック結晶ファイバの製造方法。
【請求項４】ファイバ中心をなし且つ中実に形成されたコア部と、該コア
部を囲うように設けられ且つ該コア部に沿って延びる多数の細孔を有する多孔部と、を備えたファイバ本体を有するフォトニック結晶ファイバの被接続ファイバへの接続方法において、
上記ファイバ本体のファイバ端部における上記多孔部の細孔の開口を上記コア部よりも屈折率が低く且つファイバ本体よりも硬度が低い閉塞材で閉塞した後、ファイバ端面を研磨することにより、該ファイバ端面から該閉塞材が外へ突出することのないように該閉塞材を該細孔内まで食い込んで削り、該研磨したファイバ端面を被接続ファイバのファイバ端面に突き合せることを特徴とする接続方法。
【請求項５】ファイバ中心をなし且つ中実に形成されたコア部と、該コア部を囲うように設けられ且つ該コア部に沿って延びると共にファイバ横断面において三角格子を構成した多数の細孔を有する多孔部と、を備えたファイバ本体を有するフォトニック結晶ファイバにおいて、
上記ファイバ本体のファイバ端部における上記多孔部の細孔の開口が、上記コア部よりも屈折率が低い閉塞材で閉塞された後、該ファイバ端面が研磨されたことを特徴とするフォトニック結晶ファイバ。
【請求項６】ファイバ中心をなし且つ中実に形成されたコア部と、該コア部を囲うように設けられ且つ該コア部に沿って延びると共にファイバ横断面において三角格子を構成した多数の細孔を有する多孔部と、を備えたファイバ本体を有するフォトニック結晶ファイバの製造方法において、
上記ファイバ本体のファイバ端部における上記多孔部の細孔の開口を上記コア部よりも屈折率が低く且つファイバ本体よりも硬度の低い閉塞材で閉塞した後、該ファイバ端面を研磨することを特徴とするフォトニック結晶ファイバの製造方法。
【請求項７】ファイバ中心をなし且つ中実に形成されたコア部と、該コア部を囲うように設けられ且つ該コア部に沿って延びると共にファイバ横断面において三角格子を構成した多数の細孔を有する多孔部と、を備えたファイバ本体を有するフォトニック結晶ファイバの被接続ファイバへの接続方法において、
上記ファイバ本体のファイバ端部における上記多孔部の細孔の開口を上記コア部よりも屈折率が低く且つファイバ本体よりも硬度が低い閉塞材で閉塞した後に該ファイバ端面を研磨し、該研磨したファイバ端面を被接続ファイバのファイバ端面に突き合せることを特徴とする接続方法。
【発明の詳細な説明】
【発明の属する技術分野】
本発明は、フォトニック結晶ファイバ及びその製造方法並びにフォトニック結晶ファイバの接続方法に関する。
【従来の技術】
フォトニック結晶ファイバは、ファイバ中心に中実に形成されたコア部と、コア部を囲うように設けられ且つコア部に沿って延びる多数の細孔を有する多孔部と、を備える。かかるフォトニック結晶ファイバは、多孔部で囲われたコア部に光を閉じ込めて伝送するものであるが、細孔の大きさや間隔を変えるなどして光の波長分散を自由に制御することができるため、従来の光ファイバでは実現できなかった新しい波長域での通信が可能となり、通信の高速化やコストダウンが期待されている。
【発明が解決しようとする課題】
ところで、このフォトニック結晶ファイバをコネクタに接続する際には、フォトニック結晶ファイバのファイバ端面を被接続ファイバのファイバ端面に突き合せて接続する。しかしながら、ファイバの端面同士を接触させる際、一方のファイバ端面と他方のファイバ端面との間に空気層ができてしまうと、コア部と空気層との境界部で光が反射してしまう、或いは、光の一部が損失してしまうことになる、という不都合がある。そこで、それらの両ファイバ端面間に隙間ができないようにファイバ端面を研磨するようにしている。ところが、フォトニック結晶ファイバの場合、多孔部に細孔が形成されているため、研磨の際この細孔に研磨剤や研磨屑が入り、それらが光学特性を劣化させたり、また、それが後に細孔内より出てきてコア部に付着することにより光の伝播を妨げたりするなどの障害を起すという問題がある。
また、細孔同士の間隔は１０μｍ以下程度と非常に狭いので、研磨の際の振動や衝撃によって多孔部に亀裂が入ったり割れたりするという問題もある。
さらに、例えばフォトニック結晶ファイバが湿熱環境下に放置された際、細孔内へ水分等が浸入すると光の伝送損失を招くことがある。
本発明は、上述の問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、フォトニック結晶ファイバのファイバ端面の研磨の際に多孔部の細孔に研磨剤や研磨屑が入ることがないフォトニック結晶ファイバ及びその製造方法並びにフォトニック結晶ファイバの接続方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る発明は、ファイバ中心をなし且つ中実に形成されたコア部と、該コア部を囲うように設けられ且つ該コア部に沿って延びる多数の細孔を有する多孔部と、を備えたファイバ本体を有するフォトニック結晶ファイバにおいて、
上記ファイバ本体のファイバ端部における上記多孔部の細孔の開口が、上記コア部よりも屈折率が低く且つ上記ファイバ本体よりも硬度が低い閉塞材で閉塞された後、ファイバ端面が研磨されることにより、該ファイバ端面から該閉塞材が外へ突出することのないように該閉塞材が該細孔内まで食い込んで削られていることを特徴とする。
上記発明によれば、ファイバ端面を研磨する前に、予め細孔の開口が閉塞材で塞がれているので、ファイバ端面の研磨の際に研磨剤や研磨屑等が細孔に入ることがなく、細孔に入った研磨剤や研磨屑等が光学特性を低下させたり、細孔から出た研磨剤や研磨屑等がコア部に付着して光の伝播を妨げることを防ぐことができる。
また、ここで使用される閉塞材の屈折率はコア部の屈折率より低いものであるので、光はコア部と多孔部との境界で外へ漏洩することなくコア部内で伝播する。
そして、開口を塞いだ閉塞材は研磨の際の振動や衝撃を和らげるので、ファイバの端面の多孔部における細孔と細孔との間に亀裂が入ったり割れたりすることが防がれる。
さらに、上記方法により細孔の開口は閉塞材で塞がれているので光の伝送損失を起す水分等の進入が防止される。
また、閉塞材の硬度がファイバ本体より高い場合、研磨の際に閉塞材がファイバ本体より削られにくくファイバ本体の方が先により多く削られるので、結果として閉塞材がファイバの端面より外へ突出した形で残ってしまうことになる。しかし、上記発明によると、ファイバ本体より低い硬度をもつ閉塞材を使用することによって、研磨の際、閉塞材は細孔内まで食い込んで削られ、ファイバの端面から閉塞材が外へ突出することのないようにすることができる。
請求項２に係る発明は、請求項１に記載されたフォトニック結晶ファイバにおいて、
上記多孔部の多数の細孔がファイバ横断面において三角格子を構成していることを特徴とする。
請求項３に係る発明は、ファイバ中心をなし且つ中実に形成されたコア部と、該コア部を囲うように設けられ且つ該コア部に沿って延びる多数の細孔を有する多孔部と、を備えたファイバ本体を有するフォトニック結晶ファイバの製造方法において、
上記ファイバ本体のファイバ端部における上記多孔部の細孔の開口を上記コア部よりも屈折率が低く且つ該ファイバ本体よりも硬度が低い閉塞材で閉塞した後、ファイバ端面を研磨することにより、該ファイバ端面から該閉塞材が外へ突出することのないように該閉塞材を該細孔内まで食い込んで削ることを特徴とする。
上記の方法によれば、ファイバ端面を研磨する前に、予め細孔の開口を閉塞材で塞ぐので、ファイバ端面の研磨の際に研磨剤や研磨屑等が細孔に入ることがなく、細孔に入った研磨剤や研磨屑等が光学特性を低下させたり、細孔から出た研磨剤や研磨屑等がコア部に付着して光の伝播を妨げる、といったことを防ぐことができる。
また、ここで使用される閉塞材はコア部よりも屈折率が低いものであるため、光はコア部から外部へ失われることなく、ファイバの光学特性に影響を与えることはない。
そして、閉塞材はファイバ本体よりも硬度が低いこととするため、研磨を行なう際、閉塞材は細孔内まで食い込んで削られ、閉塞材が削り残されて端面から突出するということはない。
また、開口を塞ぐ閉塞材が研磨の際の振動や衝撃を和らげるので、ファイバの端面の多孔部における細孔と細孔との間に亀裂が入ったり割れたりすることを防ぐ。
さらに、上記方法により閉塞物が細孔の開口を塞いでいるので、水分等が細孔に進入することを阻止することができる。
請求項４に係る発明は、ファイバ中心をなし且つ中実に形成されたコア部と、該コア部を囲うように設けられ且つ該コア部に沿って延びる多数の細孔を有する多孔部と、を備えたファイバ本体を有するフォトニック結晶ファイバの被接続ファイバへの接続方法において、
上記ファイバ本体のファイバ端部における上記多孔部の細孔の開口を上記コア部よりも屈折率が低く且つファイバ本体よりも硬度が低い閉塞材で閉塞した後、ファイバ端面を研磨することにより、該ファイバ端面から該閉塞材が外へ突出することのないように該閉塞材を該細孔内まで食い込んで削り、該研磨したファイバ端面を被接続ファイバのファイバ端面に突き合せることを特徴とする。
上記接続方法によれば、接続するファイバの端面と被接続のファイバの端面との間に障害物を介在させることなく接触させることができ、その結果、光を損失することなくコア部に閉じ込めて伝送することができる。つまり、フォトニック結晶ファイバの端面を研磨する前に予め細孔の開口を閉塞材で塞いでおくことによって、ファイバ端面の研磨の際に研磨剤や研磨屑等が細孔に入ることがなく、細孔に入った研磨剤や研磨屑等が光学特性を低下させたり、細孔から出た研磨剤や研磨屑等がコア部に付着して光の伝播を妨げる、といったことを防ぐことができる。
また、ここで使用される閉塞材はコア部よりも屈折率が低いものであるため、光はコア部から外部へ失われることなく、ファイバの光学特性に影響を与えることはない。また、閉塞材がファイバ本体より硬度の高いものであると、研磨時にファイバ端部の方が閉塞材より先に多く削れてしまい、その結果、閉塞材が端面より外へ突出した形となり、その突出した閉塞材が障害となって接続するファイバの端面と被接続のファイバの端面とが接触できないという事態が生じる。しかし、閉塞材の硬度をファイバ本体より低いものとすることで、閉塞材は研磨時に端部より細孔内へまで食い込んで削られるので、接続するファイバの端面と被接続のファイバの端面とを無理なく接触させることができ、光の損失を防ぐことができる。
そして、開口を塞ぐ閉塞材が研磨の際の振動や衝撃を和らげるので、ファイバが傷付くことを防ぐことができる。
さらに、上記方法により閉塞物が細孔の開口を塞いでいるので、細孔に入ると光の伝送損失を起す水分等の細孔へ進入を阻止することができる。
請求項５に係る発明は、ファイバ中心をなし且つ中実に形成されたコア部と、該コア部を囲うように設けられ且つ該コア部に沿って延びると共にファイバ横断面において三角格子を構成した多数の細孔を有する多孔部と、を備えたファイバ本体を有するフォトニック結晶ファイバにおいて、
上記ファイバ本体のファイバ端部における上記多孔部の細孔の開口が、上記コア部よりも屈折率が低い閉塞材で閉塞された後、該ファイバ端面が研磨されたことを特徴とする。
上記発明によれば、ファイバ端面を研磨する前に、予め細孔の開口が閉塞材で塞がれているので、ファイバ端面の研磨の際に研磨剤や研磨屑等が細孔に入ることがなく、細孔に入った研磨剤や研磨屑等が光学特性を低下させたり、細孔から出た研磨剤や研磨屑等がコア部に付着して光の伝播を妨げることを防ぐことができる。
また、ここで使用される閉塞材の屈折率はコア部の屈折率より低いものであるので、光はコア部と多孔部との境界で外へ漏洩することなくコア部内で伝播する。
そして、開口を塞いだ閉塞材は研磨の際の振動や衝撃を和らげるので、ファイバの端面の多孔部における細孔と細孔との間に亀裂が入ったり割れたりすることが防がれる。
さらに、上記方法により細孔の開口は閉塞材で塞がれているので光の伝送損失を起す水分等の進入が防止される。
請求項６に係る発明は、　ファイバ中心をなし且つ中実に形成されたコア部と、該コア部を囲うように設けられ且つ該コア部に沿って延びると共にファイバ横断面において三角格子を構成した多数の細孔を有する多孔部と、を備えたファイバ本体を有するフォトニック結晶ファイバの製造方法において、
上記ファイバ本体のファイバ端部における上記多孔部の細孔の開口を上記コア部よりも屈折率が低く且つファイバ本体よりも硬度の低い閉塞材で閉塞した後、該ファイバ端面を研磨することを特徴とする。
上記の方法によれば、ファイバ端面を研磨する前に、予め細孔の開口を閉塞材で塞ぐので、ファイバ端面の研磨の際に研磨剤や研磨屑等が細孔に入ることがなく、細孔に入った研磨剤や研磨屑等が光学特性を低下させたり、細孔から出た研磨剤や研磨屑等がコア部に付着して光の伝播を妨げる、といったことを防ぐことができる。
また、ここで使用される閉塞材はコア部よりも屈折率が低いものであるため、光はコア部から外部へ失われることなく、ファイバの光学特性に影響を与えることはない。
そして、閉塞材はファイバ本体よりも硬度が低いこととするため、研磨を行なう際、閉塞材は細孔内まで食い込んで削られ、閉塞材が削り残されて端面から突出するということはない。
また、開口を塞ぐ閉塞材が研磨の際の振動や衝撃を和らげるので、ファイバの端面の多孔部における細孔と細孔との間に亀裂が入ったり割れたりすることを防ぐ。
さらに、上記方法により閉塞物が細孔の開口を塞いでいるので、水分等が細孔に進入することを阻止することができる。
請求項７に係る発明は、ファイバ中心をなし且つ中実に形成されたコア部と、該コア部を囲うように設けられ且つ該コア部に沿って延びると共にファイバ横断面において三角格子を構成した多数の細孔を有する多孔部と、を備えたファイバ本体を有するフォトニック結晶ファイバの被接続ファイバへの接続方法において、
上記ファイバ本体のファイバ端部における上記多孔部の細孔の開口を上記コア部よりも屈折率が低く且つファイバ本体よりも硬度が低い閉塞材で閉塞した後に該ファイバ端面を研磨し、該研磨したファイバ端面を被接続ファイバのファイバ端面に突き合せることを特徴とする。
上記接続方法によれば、接続するファイバの端面と被接続のファイバの端面との間に障害物を介在させることなく接触させることができ、その結果、光を損失することなくコア部に閉じ込めて伝送することができる。つまり、フォトニック結晶ファイバの端面を研磨する前に予め細孔の開口を閉塞材で塞いでおくことによって、ファイバ端面の研磨の際に研磨剤や研磨屑等が細孔に入ることがなく、細孔に入った研磨剤や研磨屑等が光学特性を低下させたり、細孔から出た研磨剤や研磨屑等がコア部に付着して光の伝播を妨げる、といったことを防ぐことができる。
また、ここで使用される閉塞材はコア部よりも屈折率が低いものであるため、光はコア部から外部へ失われることなく、ファイバの光学特性に影響を与えることはない。また、閉塞材がファイバ本体より硬度の高いものであると、研磨時にファイバ端部の方が閉塞材より先に多く削れてしまい、その結果、閉塞材が端面より外へ突出した形となり、その突出した閉塞材が障害となって接続するファイバの端面と被接続のファイバの端面とが接触できないという事態が生じる。しかし、閉塞材の硬度をファイバ本体より低いものとすることで、閉塞材は研磨時に端部より細孔内へまで食い込んで削られるので、接続するファイバの端面と被接続のファイバの端面とを無理なく接触させることができ、光の損失を防ぐことができる。
そして、開口を塞ぐ閉塞材が研磨の際の振動や衝撃を和らげるので、ファイバが傷付くことを防ぐことができる。
さらに、上記方法により閉塞物が細孔の開口を塞いでいるので、細孔に入ると光の伝送損失を起す水分等の細孔へ進入を阻止することができる。
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら本発明による実施形態を説明する。なお、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。
図１は、本発明の実施形態のフォトニック結晶ファイバ１の端末部を示す。
このフォトニック結晶ファイバ１は、石英やプラスチック等により形成されており、ファイバ中心をなすコア部２と、そのコア部２を囲うように設けられた多孔部３と、多孔部３を囲うように設けられた被覆部４と、を備えている。
コア部２は、中実に形成されており、ゲルマニウム（Ｇｅ）等の機能性物質がドープされていてもよい。光信号は、このコア部２を長手方向に沿って伝送される。
多孔部３は、ファイバ横断面において三角格子を構成するようにコア部２に沿って延びる複数の細孔３ａが形成されており、この複数の細孔３ａがファイバ半径方向にフォトニック結晶構造を形成している。光信号は、この多孔部３によってコア部２に閉じ込められる。
かかるフォトニック結晶ファイバ１は、以下のようにして製造される。
まず、円筒状のサポート管に複数本のキャピラリと１本のコア部材とを充填したプリフォームを作製する。このとき、コア部材が中心軸位置に配置されるようにする。
次いで、プリフォームを線引き機にセットし、それを高温に加熱すると共に高速で延伸して細径化（ファイバ化）する。
こうして製造されたフォトニック結晶ファイバは、図２（ａ）に示すように、その端面が凹凸を有している。
かかるフォトニック結晶ファイバに対して、まず、図２（ｂ）に示すように、コア部の屈折率より低い屈折率を持ち且つファイバ本体の硬度より低い硬度を持つ閉塞材５でファイバの多孔部３の細孔３ａを塞ぐ。例えば、コア部２に純粋の石英を使用している場合には、純粋の石英の屈折率は１．４５２であるので、閉塞材５はこれより低い屈折率を持つものを使用する。また、コア部２が純粋石英である場合、純粋石英の硬度はビッカ−ス試験法で７９０ｋｇ／ｍｍ２であるので、閉塞材５はこれより低い硬度を持つものを使用する。
次に、このフォトニック結晶ファイバの端面を研磨機等を用いて研磨し、図２（ｃ）に示すように、ファイバ端面をファイバ軸に対して垂直面に形成する。
次いで、被覆部４がファイバ端部において障害とならないように、図２（ｄ）に示すように、ファイバ端部における被覆部４を研磨機で研磨してテーパ状に形成する。
上記の方法によって製造されたフォトニック結晶ファイバ１は、図５や図６に示す様に、接続するファイバ１の端面と被接続のファイバ７の端面とを、その間に障害物や空気層が入らないように突き合せることによって接続する。
上記方法によって製造されたフォトニック結晶ファイバ１は、ファイバ端面を研磨する前に、予め細孔３ａの開口を閉塞材５で塞がれている。その結果、研磨の際この細孔に進入した研磨剤や研磨屑が光学特性を劣化させたり、または後に細孔３ａより出てきてコア部２に付着して光の伝播を妨害したりすることを防ぐことができる。
また、細孔３ａの開口を塞いだ閉塞材５はコア部２よりも屈折率が低いので、光をコア部２に閉じ込めて伝送するがことができ、実際にフォトニック結晶ファイバ１を使用する段においてファイバの光学特性に影響を与えることはない。
そして、この閉塞材５がファイバ本体より硬度が高い場合、図４に示すように研磨時にファイバ端面の方が閉塞材５より先に多く削れるので、接続するファイバ１と被接続のファイバ７とを接続する時に閉塞材５がファイバの端面から突出し、これが障害となって接続するファイバ１の端面と被接続のファイバ７の端面とを接触させることができないこととなる。しかし閉塞材５の硬度をファイバ本体の硬度より低いものとすることで、図３に示すように閉塞材５が細孔内まで食い込んで削れ、ファイバ端面を軸方向に垂直にすることができるので、接続するファイバ１の端面と被接続のファイバ７の端面とを、その間に障害物や空気層が入らないように接触させて接続することができる。
また、上記の接続方法により、光が外へ漏洩することを防ぐことができる。
そして、閉塞材５が研磨によって生じる振動や衝撃を和らげ、多孔部に亀裂が入ったり割れたりするなどの損傷を防ぐことができる。
さらに、フォトニック結晶ファイバ１の細孔３ａへ水分等が浸入することによって生じる伝送損失を防ぐことができる。
【発明の効果】
請求項１、２、５の発明によれば、ファイバ端面を研磨する前に細孔の開口を閉塞材で塞いでいるので、ファイバ端面を研磨する際、研磨剤や研磨屑が細孔に入るのを防ぐことができる。また、ここで使用される閉塞材の屈折率はコア部の屈折率より低いものであるので、光は外へ漏洩することなくコア部内で伝播される。そして、この閉塞材が研磨の際に生じる振動や衝撃を和らげるので、多孔部に亀裂が入ったり割れたりするなどの損傷を防ぐことができる。さらに、細孔の開口は閉塞材で塞がれているので光の伝送損失を起す水分等の進入が防止されている。
また、請求項１、２の発明によれば、細孔を閉塞する閉塞材がファイバ本体の硬度より低い硬度とすると、研磨の際、閉塞材が細孔内へまで食い込んで削られるので、閉塞材がファイバの端面から外へ突出することのないようにできる。
請求項３、６の発明によれば、請求項１、２或いは５のフォトニック結晶ファイバを製造することができる。
請求項４、７の発明によれば、フォトニック結晶ファイバの端面と被接続のファイバの端面とを、その間に障害物や空気層が入らないように接触させて接続することができ、その結果、光が外へ漏洩することを防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態１のフォトニック結晶ファイバの斜視図である。
【図２】図１におけるＩＩ−ＩＩ断面においてフォトニック結晶ファイバの製造方法を説明する説明図である。
【図３】図１におけるＩＩ−ＩＩ断面においてファイバ本体より硬度が低い閉塞材で細孔を閉塞し、その後ファイバ端面を研磨した図である。
【図４】図１におけるＩＩ−ＩＩ断面においてファイバ本体より硬度が高い閉塞材で細孔を閉塞し、その後ファイバ端面を研磨した図である。
【図５】フォトニック結晶ファイバと被接続光ファイバとの第１の接続構造を示す図である。
【図６】フォトニック結晶ファイバと被接続光ファイバとの第２の接続構造を示す図である。
【符号の説明】
１　　フォトニック結晶ファイバ
２　　コア部
３　　多孔部
３ａ　細孔
４　　被覆部
５　　　閉塞材
６　　コネクタ
７　　被接続光ファイバ