(57)【要約】【課題】  同一外径を有する複数の短尺母材を軸方向に直列に配設した光ファイバ母材において、短尺母材間の軸ずれを防止する。【解決手段】  光ファイバ母材１０は、同一外径を有する複数の円盤状乃至円柱状の短尺母材１１を軸方向に直列に配設したものである。光ファイバ母材１０は、短尺母材間の軸ずれを規制する軸ずれ規制手段１２が施されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
同一外径を有する複数の円盤状乃至円柱状の短尺母材を軸方向に直列に配設した光ファイバ母材であって、
上記短尺母材間の軸ずれを規制する軸ずれ規制手段が施されていることを特徴とする光ファイバ母材。
【請求項２】
請求項１に記載された光ファイバ母材において、
上記軸ずれ規制手段は、上記複数の短尺母材を外嵌めする軸ずれ規制円筒材であることを特徴とする光ファイバ母材。
【請求項３】
請求項１に記載された光ファイバ母材において、
上記軸ずれ規制手段は、上記複数の短尺母材に軸方向に貫通するように挿嵌された軸ずれ規制ロッド材であることを特徴とする光ファイバ母材。
【請求項４】
請求項３に記載された光ファイバ母材において、
上記軸ずれ規制ロッド材は、コア形成部を構成していることを特徴とする光ファイバ母材。
【請求項５】
請求項１に記載された光ファイバ母材において、
上記短尺母材間の相対的な軸回転を規制する軸回転規制手段が施されていることを特徴とする光ファイバ母材。
【請求項６】
請求項５に記載された光ファイバ母材において、
上記軸回転規制手段は、上記複数の短尺母材の軸位置から外れた位置に軸方向に貫通するように挿通された軸回転規制ロッド材であることを特徴とする光ファイバ母材。
【請求項７】
請求項５に記載された光ファイバ母材において、
上記軸回転規制手段は、上記短尺母材間の嵌合構造であることを特徴とする光ファイバ母材。
【請求項８】
請求項１に記載された光ファイバ母材において、
フォトニック結晶ファイバ製造用であることを特徴とする光ファイバ母材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、同一外径を有する複数の円盤状乃至円柱状の短尺母材を軸方向に直列に配設した光ファイバ母材に関する。
【背景技術】
【０００２】
フォトニック結晶ファイバのような軸方向に延びる複数の空孔を有する光ファイバを製造する方法として、２種類の方法を考えることができる。一つは複数のキャピラリを束ねたものを光ファイバ母材とするものであり、もう一つは円柱状の石英ガラスにドリルで穿孔したものを光ファイバ母材とするものである。
【０００３】
後者の方法では、空孔の数が少ない場合にその配列を自由にできる等のメリットがある一方、石英ガラスにドリルで穿孔する加工が困難であり、比較的短尺の孔をあけることはできても長尺の孔をあけることができないことから、光ファイバ母材を短尺にせざるを得ず、その結果、生産性が低くコストが高いという問題がある。
【０００４】
そこで、このような問題を解決すべく、特許文献１には、図１２に示すように、同一外径を有する複数の円柱状の短尺母材１１’を軸方向に直列に結合させて長尺の光ファイバ母材１０’にすることが開示されている。
【特許文献１】米国特許第６４１８２５８号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、このようにして光ファイバ母材を作製した場合、短尺母材を結合させたときに、その結合部で軸ずれが発生することがある。そして、そのような軸ずれがあると、線引き加工時に構造の安定した光ファイバを製造することができない。
【０００６】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、同一外径を有する複数の短尺母材を軸方向に直列に配設した光ファイバ母材において、短尺母材間の軸ずれを防止することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的を達成する本発明は、同一外径を有する複数の円盤状乃至円柱状の短尺母材を軸方向に直列に配設した光ファイバ母材であって、
上記短尺母材間の軸ずれを規制する軸ずれ規制手段が施されていることを特徴とする。
【０００８】
上記の構成によれば、軸ずれ規制手段が施されているので、短尺母材間の軸ずれが防止されることとなる。
【０００９】
具体的には、上記軸ずれ規制手段は、上記複数の短尺母材を外嵌めする軸ずれ規制円筒材であってもよい。
【００１０】
また、上記軸ずれ規制手段は、上記複数の短尺母材に軸方向に貫通するように挿嵌された軸ずれ規制ロッド材であってもよい。
【００１１】
この場合、上記軸ずれ規制ロッド材は、コア形成部を構成しているものであってもよい。このようにすれば、コア形成部が単一部材で形成されるので、コアに接続部がないことにより伝送損失の小さい光ファイバを得ることができる。
【００１２】
本発明は、上記短尺母材間の相対的な軸回転を規制する軸回転規制手段が施されているものであってもよい。
【００１３】
上記の構成によれば、軸回転規制手段が施されているので、短尺母材間の相対的な軸回転が防止されることとなる。これは、特に、偏波保持ファイバ等のファイバ横断面内に構造的な異方性を有するものの製造に適している。
【００１４】
具体的には、上記軸回転規制手段は、上記複数の短尺母材の軸位置から外れた位置に軸方向に貫通するように挿通された軸回転規制ロッド材であってもよい。
【００１５】
また、上記軸回転規制手段は、上記短尺母材間の嵌合構造であってもよい。
【００１６】
円柱状の石英ガラスにドリルで孔を空けてフォトニック結晶ファイバの光ファイバ母材を製造する場合、その穿孔加工が困難であり、比較的短尺のものしか得ることができないという問題がある。従って、本発明は、フォトニック結晶ファイバ製造用として特に有効である。
【発明の効果】
【００１７】
以上説明したように、本発明によれば、軸ずれ規制手段が施されているので、短尺母材間の軸ずれを防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００１９】
（実施形態１）
図１は、本発明の実施形態１に係る光ファイバ母材１０を示す。この光ファイバ母材１０は、フォトニック結晶ファイバ製造用のものである。
【００２０】
この光ファイバ母材１０は、同一外径を有する複数の円柱状の短尺母材１１を軸方向に直列に配設したものの外側に、それらの複数の短尺母材１１を覆うように軸ずれ規制円筒材（軸ずれ規制手段）１２を外嵌めした構成のものである。
【００２１】
各短尺母材１１は、石英ガラス製の円柱材に軸方向に延びる多数の孔１４ａを穿孔したものである。それらの多数の孔１４ａは、横断面において、コア形成部１３を構成する中心中実部を囲い且つ三角格子を形成するように配設されており、クラッド形成部１４を構成している。また、各短尺母材１１は、隣接する短尺母材１１との接触面が例えばフッ酸等によりエッチングされているのがよく、そうすることで、伝送損失を高める水酸基の含有量を低く抑えることができる。短尺母材１１間、或いは、各短尺母材１１と軸ずれ規制円筒材１２との間は、結合されていなくても、また、熱融着等により予め結合されていてもいずれであってもよい。
【００２２】
軸ずれ規制円筒材１２は、内径が短尺母材１１の外径に等しい石英ガラス製の円筒材である。
【００２３】
このような光ファイバ母材１０は、図２に示すように、軸ずれ規制円筒材１２に複数の短尺母材１１をそれらが直列に配設されるように挿入することで製造することができる。そして、この光ファイバ母材１０を線引きすることによりそれと同断面形態のフォトニック結晶ファイバを得ることができる。
【００２４】
以上の構成の光ファイバ母材１０によれば、軸ずれ規制円筒材１２により短尺母材１１の軸直方向への自由が規制されるので、短尺母材１１間の軸ずれを防止することができる。
【００２５】
また、短尺母材１１の長さの設定により母材長さを自在とすることができるので、歩留まり及びコストの低減を図ることができる。
【００２６】
（実施形態２）
図３は、本発明の実施形態２に係る光ファイバ母材１０を示す。この光ファイバ母材１０は、フォトニック結晶ファイバ製造用のものである。なお、実施形態１と同一部分は同一符号で示す。
【００２７】
この光ファイバ母材１０は、同一外径を有する複数の円柱状の短尺母材１１を軸方向に直列に配設したものの中心軸位置に、それらの複数の短尺母材１１を軸方向に貫通するように軸ずれ規制ロッド材（軸ずれ規制手段）１６を挿嵌した構成のものである。
【００２８】
各短尺母材１１は、石英ガラス製の円柱材に軸方向に延びる多数の孔１４ａを穿孔したものである。それらの多数の孔１４ａは、横断面において、ロッド材挿通孔１５を囲い且つ三角格子を形成するように配設されており、クラッド形成部１４を構成している。また、各短尺母材１１は、隣接する短尺母材１１との接触面が例えばフッ酸等によりエッチングされているのがよく、そうすることで、伝送損失を高める水酸基の含有量を低く抑えることができる。短尺母材１１間、或いは、各短尺母材１１と軸ずれ規制ロッド材１６との間は、結合されていなくても、また、熱融着等により予め結合されていてもいずれであってもよい。
【００２９】
軸ずれ規制ロッド材１６は、外径が短尺母材１１のロッド材挿通孔１５の内径に等しい石英ガラス製のロッド材である。軸ずれ規制ロッド材１６には、ゲルマニウム（Ｇｅ）等がドープされていてもよい。
【００３０】
このような光ファイバ母材１０は、図４に示すように、直列に配設された複数の短尺母材１１に、それらのロッド材挿通孔１５を貫くように軸ずれ規制ロッド材１６を挿入することで製造することができる。そして、この光ファイバ母材１０を線引きすることによりそれと同断面形態のフォトニック結晶ファイバを得ることができる。
【００３１】
以上の構成の光ファイバ母材１０によれば、軸ずれ規制ロッド材１６により短尺母材１１の軸直方向への自由が規制されるので、短尺母材１１間の軸ずれを防止することができる。
【００３２】
その他の作用効果は実施形態１と同一である。
【００３３】
（実施形態３）
図５は、本発明の実施形態３に係る光ファイバ母材１０を示す。この光ファイバ母材１０は、偏波保持フォトニック結晶ファイバ製造用のものである。なお、実施形態１と同一部分は同一符号で示す。
【００３４】
この光ファイバ母材１０は、同一外径を有する複数の円柱状の短尺母材１１を軸方向に直列に配設したものの外側に、それらの複数の短尺母材１１を覆うように軸ずれ規制円筒材（軸ずれ規制手段）１２を外嵌めし、さらに、それらの複数の短尺母材１１の軸位置から外れた位置に軸方向に貫通するように軸回転規制ロッド材（軸回転規制手段）１８を挿通した構成のものである。
【００３５】
各短尺母材１１は、図６に示すように、石英ガラス製の円柱材に軸方向に延びる多数の孔１４ａを穿孔したものである。それらの多数の孔１４ａは、横断面において、コア形成部１３を構成する中心中実部を囲い且つ三角格子を形成するように配設されており、クラッド形成部１４を構成している。コア形成部１３を囲う６つの孔１４ａのうち対向する一対だけは孔径が他のものよりも大きく形成されており、これにより、製造される光ファイバのモードフィールドが楕円形状となり、偏波保持機能が付与されることとなる。クラッド形成部１４の外側には、孔径の大きい孔１４ａを結ぶ延長上に軸回転規制ロッド材１８を挿通するための一対のロッド材挿通孔１７が形成されている。また、各短尺母材１１は、隣接する短尺母材１１との接触面が例えばフッ酸等によりエッチングされているのがよく、そうすることで、伝送損失を高める水酸基の含有量を低く抑えることができる。短尺母材１１間、各短尺母材１１と軸ずれ規制円筒材１２、或いは、各短尺母材１１と軸回転規制ロッド材１８との間は、結合されていなくても、また、熱融着等により予め結合されていてもいずれであってもよい。
【００３６】
軸ずれ規制円筒材１２は、内径が短尺母材１１の外径に等しい石英ガラス製の円筒材である。
【００３７】
軸回転規制ロッド材１８は、外径が短尺母材１１のロッド材挿通孔１７の内径に等しい石英ガラス製のロッド材である。軸ずれ規制ロッド材１６には、製造される光ファイバの偏波主軸方向を示すマーカーとなるように着色されていてもよい。
【００３８】
このような光ファイバ母材１０は、図７に示すように、軸ずれ規制円筒材１２に複数の短尺母材１１を直列に配設するように挿入すると共に、それらの複数の短尺母材１１のロッド材挿通孔１７に軸回転規制ロッド材１８を挿入することで製造することができる。このとき、複数の短尺母材１１は、線引き途中で偏波軸が変化することがないように軸回転方向について同一位置に位置付けられる。そして、この光ファイバ母材１０を線引きすることによりそれと同断面形態の偏波保持フォトニック結晶ファイバを得ることができる。
【００３９】
以上の構成の光ファイバ母材１０によれば、軸回転規制ロッド材１８により短尺母材１１の軸回転の自由が規制されるので、短尺母材１１間の相対的な軸回転を防止することができ、製造される偏波保持フォトニック結晶ファイバが長さ方向の途中で偏波軸が変化することがない。
【００４０】
その他の作用効果は実施形態１と同一である。
【００４１】
（実施形態４）
図８は、本発明の実施形態１に係る光ファイバ母材１０を示す。この光ファイバ母材１０は、偏波保持フォトニック結晶ファイバ製造用のものである。なお、実施形態１と同一部分は同一符号で示す。
【００４２】
この光ファイバ母材１０は、同一外径を有する複数の円柱状の短尺母材１１を軸方向に直列に配設し、それらを凹凸の嵌合構造（軸回転規制手段）により一体化させたものの外側に、それらの複数の短尺母材１１を覆うように軸ずれ規制円筒材（軸ずれ規制手段）１２を外嵌めした構成のものである。
【００４３】
各短尺母材１１は、石英ガラス製の円柱材に軸方向に延びる多数の孔を穿孔したものである。それらの多数の孔は、横断面において、コア形成部を構成する中心中実部を囲い且つ三角格子を形成するように配設されており（図示せず）、クラッド形成部を構成している。コア形成部を囲う６つの孔のうち対向する一対だけは孔径が他のものよりも大きく形成されており、これにより、製造される光ファイバのモードフィールドが楕円形状となり、偏波保持機能が付与されることとなる。また、各短尺母材１１は、一方の端面に断面コの字状の突条からなる凸部１９が形成され、他方の端面にその凸部１９と同一形状の断面コの字状の溝からなる凹部２０が形成されている。さらに、各短尺母材１１は、隣接する短尺母材１１との接触面が例えばフッ酸等によりエッチングされているのがよく、そうすることで、伝送損失を高める水酸基の含有量を低く抑えることができる。短尺母材１１間、或いは、各短尺母材１１と軸ずれ規制円筒材１２との間は、結合されていなくても、また、熱融着等により予め結合されていてもいずれであってもよい。
【００４４】
このような光ファイバ母材１０は、図９に示すように、軸ずれ規制円筒材１２に複数の短尺母材１１を直列に配設するように挿入すると共に、それらの凸部１９と凹部２０とを嵌合させることにより製造することができる。そして、この光ファイバ母材１０を線引きすることによりそれと同断面形態の偏波保持フォトニック結晶ファイバを得ることができる。
【００４５】
以上の構成の光ファイバ母材１０によれば、短尺母材１１の嵌合構造によりその軸回転の自由が規制されるので、短尺母材１１間の相対的な軸回転を防止することができ、製造される偏波保持フォトニック結晶ファイバが長さ方向の途中で偏波軸が変化することがない。
【００４６】
その他の作用効果は実施形態１と同一である。
【００４７】
（その他の実施形態等）
上記実施形態１〜４では、円柱状の短尺母材１１としたが、特にこれに限定されるものではなく、円盤状のものであってもよい。
【００４８】
上記実施形態１〜４では、フォトニック結晶ファイバ製造用の光ファイバ母材１０としたが、特にこれに限定されるものではなく、その他の光ファイバのものであってもよい。
【００４９】
上記実施形態１〜４では、円孔を有するフォトニック結晶ファイバ製造用の光ファイバ母材１０としたが、特にこれに限定されるものではなく、図１０（ａ）及び（ｂ）に示すような長孔を有する光ファイバ製造用のものとしてもよい。かかる光ファイバは、複数のキャピラリを束ねた光ファイバ母材１０によっては製造することができない。
【００５０】
上記実施形態２では、短尺母材１１の中心軸位置に軸ずれ規制ロッド材１６を挿嵌した構成としたが、特にこれに限定されるものではなく、短尺母材１１の中心軸位置から外れた位置に挿嵌したものであってもよい。
【００５１】
上記実施形態４では、短尺母材１１が凸部１９及び凹部２０の嵌合構造により短尺母材１１間の相対的な軸回転を規制する構成としたが、特にこれに限定されるものではなく、例えば図１１に示すように、各短尺母材１１の両端面を軸直方向に対して傾斜したものとし、複数の短尺母材１１の端面同士を長尺円柱が形成されるように当接させ、それによって短尺母材１１間の相対的な軸回転を規制するものであってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００５２】
以上説明したように、本発明は、同一外径を有する複数の円柱状の短尺母材を軸方向に直列に配設した光ファイバ母材について有用である。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】実施形態１に係る光ファイバ母材の斜視図である。
【図２】実施形態１に係る光ファイバ母材の製造方法を示す説明図である。
【図３】実施形態２に係る光ファイバ母材の斜視図である。
【図４】実施形態２に係る光ファイバ母材の製造方法を示す説明図である。
【図５】実施形態３に係る光ファイバ母材の斜視図である。
【図６】実施形態３に係る光ファイバ母材の端面図である。
【図７】実施形態３に係る光ファイバ母材の製造方法を示す説明図である。
【図８】実施形態４に係る光ファイバ母材の斜視図である。
【図９】実施形態４に係る光ファイバ母材の製造方法を示す説明図である。
【図１０】光ファイバの横断面図である。
【図１１】その他の実施形態に係る光ファイバ母材の斜視図である。
【図１２】従来技術の光ファイバ母材の斜視図である。
【符号の説明】
【００５４】
１０，１０’  光ファイバ母材
１１，１１’  短尺母材
１２  軸ずれ規制円筒材
１３  コア形成部
１４  クラッド形成部
１４ａ  孔
１５，１７  ロッド材挿通孔
１６  軸ずれ規制ロッド材
１８  軸回転規制ロッド材
１９  凸部
２０  凹部
【図１】
2005053756.tif 000003
【図２】
2005053756.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2005053756.tif 000008
【図７】
2005053756.tif 000009
【図８】
2005053756.tif 000010
【図９】
2005053756.tif 000011
【図１０】
2005053756.tif 000012
【図１１】
2005053756.tif 000013
【図１２】
2005053756.tif 000014