(57)【要約】【課題】第１クラッド断面形状が非円形をなすダブルクラッド光ファイバ用母材を効率よく製造でき、該母材からダブルクラッド光ファイバを低コストで製造する方法の提供。【解決手段】コア母材の外周に石英ガラス微粒子を堆積させて多孔質母材を形成し、次いで該多孔質母材を透明ガラス化し、希土類元素を含むコアと、コアの周囲を包囲する第１クラッドとを有するダブルクラッド光ファイバ用母材を作製し、次いで該ダブルクラッド光ファイバ用母材を線引きし、得られた光ファイバの第１クラッドの外周に第２クラッドを形成してダブルクラッド光ファイバを製造する方法であって、コア母材の外周に石英ガラス微粒子を堆積させる際、得られる多孔質母材の断面が非円形になるように石英ガラス微粒子を堆積させるダブルクラッド光ファイバの製造方法。【選択図】図１１
2007153697.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コア母材の外周に石英ガラス微粒子を堆積させて多孔質母材を形成し、次いで該多孔質母材を透明ガラス化し、希土類元素を含むコアと、コアの周囲を包囲する第１クラッドとを有するダブルクラッド光ファイバ用母材を製造する方法であって、
コア母材の外周に石英ガラス微粒子を堆積させる際、得られる多孔質母材の断面が非円形になるように石英ガラス微粒子を堆積させることを特徴とするダブルクラッド光ファイバ用母材の製造方法。
【請求項２】
コア母材の外周に石英ガラス微粒子を堆積させる際、コア母材の回転を行わずに固定して第１層を堆積させ、次の層を堆積させるときにコア母材の被堆積面を変更してガラス微粒子を堆積させることにより、断面が非円形の多孔質母材を得ることを特徴とする請求項１に記載のダブルクラッド光ファイバ用母材の製造方法。
【請求項３】
第１クラッドの断面形状が多角形又は星形多角形に類似した形状であることを特徴とする請求項１又は２に記載のダブルクラッド光ファイバ用母材の製造方法。
【請求項４】
コア母材の外周に石英ガラス微粒子を堆積させて多孔質母材を形成し、次いで該多孔質母材を透明ガラス化し、希土類元素を含むコアと、コアの周囲を包囲する第１クラッドとを有するダブルクラッド光ファイバ用母材を作製し、次いで該ダブルクラッド光ファイバ用母材を線引きし、得られた光ファイバの第１クラッドの外周に第２クラッドを形成してダブルクラッド光ファイバを製造する方法であって、
コア母材の外周に石英ガラス微粒子を堆積させる際、得られる多孔質母材の断面が非円形になるように石英ガラス微粒子を堆積させることを特徴とするダブルクラッド光ファイバの製造方法。
【請求項５】
コア母材の外周に石英ガラス微粒子を堆積させる際、コア母材の回転を行わずに固定して第１層を堆積させ、次の層を堆積させるときにコア母材の被堆積面を変更してガラス微粒子を堆積させることにより、断面が非円形の多孔質母材を得ることを特徴とする請求項４に記載のダブルクラッド光ファイバの製造方法。
【請求項６】
第２クラッドを形成する工程は、線引きされた光ファイバの第１クラッドの外周に第２クラッドの原料となる低屈折率ポリマー材を塗布し、続いて紫外線を照射して低屈折率ポリマー材を硬化させることにより行うことを特徴とする請求項４又は５に記載のダブルクラッド光ファイバの製造方法。
【請求項７】
第２クラッドの屈折率が第１クラッドの屈折率よりも小さいことを特徴とする請求項４〜６のいずれかに記載のダブルクラッド光ファイバの製造方法。
【請求項８】
第１クラッドの断面形状が多角形又は星形多角形に類似した形状であることを特徴とする請求項４〜７のいずれかに記載のダブルクラッド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、励起光を効率よくコアに結合できる断面が非円形の第１クラッドを有するダブルクラッド光ファイバを製造するための母材及びそれを用いたダブルクラッド光ファイバの製造方法に関する。本発明の製造方法により得られたダブルクラッド光ファイバは、光増幅器やファイバレーザの光増幅用光ファイバとして好適に用いられる。
【背景技術】
【０００２】
近年、ネオジム（Ｎｄ）、エルビウム（Ｅｒ）、プラセオジム（Ｐｒ）、イッテルビウム（Ｙｂ）等の希土類元素をコアに添加した光ファイバを活性物質とした単一モード光ファイバレーザや光増幅器が、光センサや光通信の分野で多くの利用の可能性を有することが報告され、その応用が期待されている。その応用例の一つとして、Ｙｂをコアに添加したＹｂ添加光ファイバを用いたＹｂ添加光ファイバレーザがあり、マーカ、リペア、半田、切断／穴あけ、溶接等の用途が検討されている。従来、これらの加工用途に用いられるレーザーとしてはＹＡＧレーザーが主流であったが、近年、加工性能に対する要求が一層厳しくなり、その結果レーザー性能に対する要求は一層高くなっている。例を挙げると、
１．高精細な加工ができるように、より小さなスポットサイズの要求。
２．より高い出力の要求。
３．レーザーのメンテナンス等の停止時間（ＭＴＢＦ，ＭＴＢＭ）の短縮の要求。
などがある。
これらの要求に対して、Ｙｂ添加光ファイバレーザーは、
１．μｍオーダーのスポットサイズ。
２．数Ｗから数ｋＷの出力。
３．３万時間以上の予測寿命。
という特徴があり、従来のＹＡＧレーザーと比べてＹｂ添加光ファイバレーザーには大きな利点がある。
【０００３】
光増幅器やファイバレーザの光出力を高出力化する手段として、レーザダイオード等の励起光を希土類添加ダブルクラッド光ファイバ（以下、ダブルクラッド光ファイバと記す）に入射し、高出力のレーザ光を得る技術が知られている。
公知のダブルクラッド光ファイバは、図１に示すように、レーザ活性物質である希土類元素が添加されたコアＡと、コアＡの周囲を包囲する第１クラッドＢと、第１クラッドＢの周囲を包囲する第２クラッドＣとからなる。コアＡ及び第１クラッドＢは、主に石英ガラスからなり、第２クラッドＣは、低屈折率ポリマーからなる。
第１クラッドＢは、低屈折率ポリマーからなる第２クラッドＣに囲まれているため、励起光を第１クラッドＢに注入すると、励起光は第１クラッドＢ内を伝搬する。伝搬する間に励起光は、コアＡに添加されている希土類元素に励起パワーを供給して、コアＡ内を伝搬する光（信号光やビーム等）を増幅できるようになっている。
【０００４】
しかし、図１に示すように、第１クラッドＢの断面形状が円形である従来のダブルクラッド光ファイバは、図２に示すような角度で励起光Ｄが入射されると、その励起光Ｄが一定角度で螺旋を描きながら第１クラッドＢ内を伝搬してしまい、コアＡに結合できなくなる。そのため、コアＡに励起パワーを供給できる入射パスは一部に限られてしまい、第１クラッドＢに入射した全励起光のうちの僅かしか増幅に利用できず、効率が悪いという問題がある。
【０００５】
そこで、ダブルクラッド光ファイバにおける第１クラッドの断面形状を非円形にして回転対称をなくすことによって、励起光を効率よくコアに集めるようにしたダブルクラッド光ファイバが提案されている（例えば、特許文献１，２参照。）。
【特許文献１】特開２００１−１３３４６号公報
【特許文献２】特開平９−１９４２２５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に開示されたダブルクラッド光ファイバは、コア及び第１クラッドを有する母材を断面非円形に加工する必要があり、作製に手間がかかり、コスト上昇をまねく問題がある。また、加工によって母材の一部を切削するので、その分母材が無駄になってしまう問題もある。
【０００７】
また、特許文献２に開示されたダブルクラッド光ファイバもまた、コア及び第１クラッドを有する母材を断面非円形に加工する別工程を行う必要があり、やはり製造に手間やコストがかかってしまう問題がある。
【０００８】
本発明は、前記事情に鑑みてなされ、第１クラッド断面形状が非円形をなしているダブルクラッド光ファイバ用母材を効率よく製造でき、該母材を用いたダブルクラッド光ファイバを低コストで製造可能な製造方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記目的を達成するため、本発明は、コア母材の外周に石英ガラス微粒子を堆積させて多孔質母材を形成し、次いで該多孔質母材を透明ガラス化し、希土類元素を含むコアと、コアの周囲を包囲する第１クラッドとを有するダブルクラッド光ファイバ用母材を製造する方法であって、コア母材の外周に石英ガラス微粒子を堆積させる際、得られる多孔質母材の断面が非円形になるように石英ガラス微粒子を堆積させることを特徴とするダブルクラッド光ファイバ用母材の製造方法を提供する。
【００１０】
本発明のダブルクラッド光ファイバ用母材の製造方法において、コア母材の外周に石英ガラス微粒子を堆積させる際、コア母材の回転を行わずに固定して第１層を堆積させ、次の層を堆積させるときにコア母材の被堆積面を変更してガラス微粒子を堆積させることにより、断面が非円形の多孔質母材を得ることが好ましい。
【００１１】
本発明のダブルクラッド光ファイバ用母材の製造方法において、第１クラッドの断面形状が多角形又は星形多角形に類似した形状であることが好ましい。
【００１２】
また本発明は、コア母材の外周に石英ガラス微粒子を堆積させて多孔質母材を形成し、次いで該多孔質母材を透明ガラス化し、希土類元素を含むコアと、コアの周囲を包囲する第１クラッドとを有するダブルクラッド光ファイバ用母材を作製し、次いで該ダブルクラッド光ファイバ用母材を線引きし、得られた光ファイバの第１クラッドの外周に第２クラッドを形成してダブルクラッド光ファイバを製造する方法であって、コア母材の外周に石英ガラス微粒子を堆積させる際、得られる多孔質母材の断面が非円形になるように石英ガラス微粒子を堆積させることを特徴とするダブルクラッド光ファイバの製造方法を提供する。
【００１３】
本発明のダブルクラッド光ファイバの製造方法において、コア母材の外周に石英ガラス微粒子を堆積させる際、コア母材の回転を行わずに固定して第１層を堆積させ、次の層を堆積させるときにコア母材の被堆積面を変更してガラス微粒子を堆積させることにより、断面が非円形の多孔質母材を得ることが好ましい。
【００１４】
本発明のダブルクラッド光ファイバの製造方法において、第２クラッドを形成する工程は、線引きされた光ファイバの第１クラッドの外周に第２クラッドの原料となる低屈折率ポリマー材を塗布し、続いて紫外線を照射して低屈折率ポリマー材を硬化させることにより行うことが好ましい。
【００１５】
本発明のダブルクラッド光ファイバの製造方法において、第２クラッドの屈折率が第１クラッドの屈折率よりも小さいことが好ましい。
【００１６】
本発明のダブルクラッド光ファイバの製造方法において、第１クラッドの断面形状が多角形又は星形多角形に類似した形状であることが好ましい。
【発明の効果】
【００１７】
本発明のダブルクラッド光ファイバ用母材の製造方法によれば、コア母材の外周にガラス微粒子を堆積させる際、得られる多孔質母材の断面が非円形になるように石英ガラス微粒子を堆積させ、この多孔質母材を透明ガラス化し、希土類元素を含むコアと、その周囲を包囲する断面が非円形の第１クラッドとを有するダブルクラッド光ファイバ用母材を作製するので、多孔質母材や透明ガラス化後の光ファイバ用母材の第１クラッド外周を切削加工する従来技術と比べ、断面が非円形の第１クラッドを有するダブルクラッド光ファイバ用母材を少ない手間と時間で効率よく作製できる。また、切削加工等により母材の一部を除去することがないので、母材の無駄がなくなり、断面が非円形の第１クラッドを有するダブルクラッド光ファイバ用母材を低コストで製造することができる。
また本発明のダブルクラッド光ファイバの製造方法は、前述した本発明の母材製造方法によって製造したダブルクラッド光ファイバ用母材を用い、この母材を線引きし、その第１クラッドの外周に第２クラッドを形成してダブルクラッド光ファイバを製造するので、第１クラッドに入射した励起光を効率よくコアに導くことができる断面が非円形の第１クラッドを有する高品質のダブルクラッド光ファイバを効率よく、低コストで製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。
図３は、コア母材２０の外周に石英ガラス微粒子を堆積させて第１クラッドを形成するダブルクラッド光ファイバ用母材を製造する従来の外付け法を示す図である。この従来の外付け法では、図３に示すように、コア母材２０を一定速度で回転させながら、ガラス微粒子合成用バーナ２１から酸水素火炎とともに噴出した石英ガラス微粒子を当て、ガラス微粒子合成用バーナ２１を母材長手方向に移動させながらコア母材２０の外周に石英ガラス微粒子を堆積させてガラス微粒子層２３を形成し、多孔質母材２４を作製している。この従来の外付け法によって製造される多孔質母材２４は、断面が円形になり、該母材を元に作製した断面が円形の第１クラッドを有するダブルクラッドファイバは、図２に示すように励起光の入射パスが限られ、励起効率が悪いという問題がある。
【００１９】
本発明のダブルクラッド光ファイバ用母材の製造方法では、コア母材の外周に石英ガラス微粒子を堆積させる際、得られる多孔質母材の断面が非円形になるように石英ガラス微粒子を堆積させ、この多孔質母材を透明ガラス化し、希土類元素を含むコアと、その周囲を包囲する断面が非円形の第１クラッドとを有するダブルクラッド光ファイバ用母材を作製する。
【００２０】
図４は、本発明のダブルクラッド光ファイバ用母材の製造方法の一実施形態を示す図である。本実施形態では、コア母材２０の外周に外付け法によって第１クラッドとなる石英ガラス微粒子層を形成する際に、図４（Ａ）に示すように、コア母材２０を回転させず、固定したままでガラス微粒子合成用バーナ２１を母材長手方向に移動させて石英ガラス微粒子の堆積を行う。これにより、コア母材２０の外周面の一部に長手方向に沿って１層目のガラス微粒子層２５Ａが形成される。
【００２１】
次に、図４（Ｂ）に示すように、コア母材２０を僅かに回転させ、コア母材２０の被堆積面を変更して固定し、１層目形成時と同様に、ガラス微粒子合成用バーナ２１を母材長手方向に移動させて石英ガラス微粒子の堆積を行う。これにより、コア母材２０の外周面のうち、前記１層目のガラス微粒子層２５Ａ以外の面に長手方向に沿って２層目のガラス微粒子層２５Ｂが形成される。
【００２２】
次に、前記１層目のガラス微粒子層２５Ａ及び２層目のガラス微粒子層２５Ｂと同様に、コア母材２０の被堆積面を変更し、コア母材を固定した状態で３層目以降のガラス微粒子層を順次堆積させる。これによって、コア母材２０の外周に、第１クラッドとなる断面が非円形のガラス微粒子層を有する多孔質母材が得られる。
【００２３】
次に、得られた多孔質母材を脱水焼結して透明ガラス化し、希土類元素を含むコアと、その周囲を包囲する断面が非円形の第１クラッドとを有するダブルクラッド光ファイバ用母材を作製する。
【００２４】
本発明の製造方法に用いるコア母材２０としては、ダブルクラッド光ファイバのコアとなるガラス領域に、ネオジム（Ｎｄ）、エルビウム（Ｅｒ）、プラセオジム（Ｐｒ）、イッテルビウム（Ｙｂ）等の希土類元素が添加され、このコアの外周に第１クラッドの一部となるガラス領域が設けられた断面円形のガラスロッドなどが用いられる。このコア母材２０の製造方法は、特に限定されないが、例えば、次のように製造することができる。まず、ＭＶＣＤ法によって石英ガラス管の内表面に多孔質ガラス層を堆積させ、次いで添加する希土類元素を含む化合物の水溶液と多孔質ガラス層を接触させて、希土類元素を多孔質ガラス層に吸収させる液浸法により希土類元素を多孔質ガラス層に添加し、次いで十分に脱水乾燥し、次いで石英ガラス管を外方から加熱して、多孔質ガラス層を透明ガラス化し、続いて加熱温度を高めて石英ガラス管を中実化する。これによって、希土類元素が添加されたコア部と、このコアの外周を囲む第１クラッドの一部とからなるコア母材が製造される。
【００２５】
なお、コア母材２０に添加される希土類元素の種類や添加濃度は、製造するダブルクラッド光ファイバの使用用途（例えば、光増幅器やファイバレーザ等）、使用する励起光源の波長、被増幅光の波長などに応じて、適宜選択することができる。
【００２６】
本発明の製造方法において、第１クラッドの断面形状は、非円形であればよく、特に限定されないが、多角形又は星形多角形に類似した形状であることが好ましい。ここで、多角形又は星形多角形に類似した形状とは、多角形又は星形多角形以外に、それぞれの角部先端が丸みをおびている多角形やそれぞれの角部先端と各角部間の凹部が丸みを帯びた星形多角形（例えば、図９参照）、或いはコア母材２０の外周面に断面円弧状の複数の層が積層されて形成された概略多角形又は概略星形多角形なども含まれる。
【００２７】
本発明の製造方法において、ガラス微粒子合成用バーナ２１に供給されるガスとしては、ＳｉＣｌ４等のガラス原料ガス、酸素ガス、水素ガスなどが用いられ、第１クラッドの材質、屈折率などに応じて選択可能である。これらのガスの流量は、コア母材２０の外周に石英ガラス多孔質層が均一に形成されるように随時コントロールすることが望ましい。
【００２８】
本発明のダブルクラッド光ファイバの製造方法は、前述した本発明の母材製造方法によって製造したダブルクラッド光ファイバ用母材を用い、この母材を線引きし、その第１クラッドの外周に第２クラッドを形成してダブルクラッド光ファイバを製造することを特徴とする。
【００２９】
この第２クラッドの材料としては、第１クラッドよりも低屈折率の透明材料が好ましく、例えば、低屈折率ポリマーが挙げられる。低屈折率ポリマーからなる第２クラッドを形成する方法としては、線引きされた光ファイバの第１クラッドの外周に第２クラッドの原料となる紫外線硬化型の低屈折率ポリマー材を塗布し、続いて紫外線を照射して低屈折率ポリマー材を硬化させることにより行うことが好ましい。
【００３０】
本発明のダブルクラッド光ファイバ用母材の製造方法によれば、コア母材の外周にガラス微粒子を堆積させる際、得られる多孔質母材の断面が非円形になるように石英ガラス微粒子を堆積させ、この多孔質母材を透明ガラス化し、希土類元素を含むコアと、その周囲を包囲する断面が非円形の第１クラッドとを有するダブルクラッド光ファイバ用母材を作製するので、多孔質母材や透明ガラス化後の光ファイバ用母材の第１クラッド外周を切削加工する従来技術と比べ、断面が非円形の第１クラッドを有するダブルクラッド光ファイバ用母材を少ない手間と時間で効率よく作製できる。また、切削加工等により母材の一部を除去することがないので、母材の無駄がなくなり、断面が非円形の第１クラッドを有するダブルクラッド光ファイバ用母材を低コストで製造することができる。
また本発明のダブルクラッド光ファイバの製造方法は、前述した本発明の母材製造方法によって製造したダブルクラッド光ファイバ用母材を用い、この母材を線引きし、その第１クラッドの外周に第２クラッドを形成してダブルクラッド光ファイバを製造するので、第１クラッドに入射した励起光を効率よくコアに導くことができる断面が非円形の第１クラッドを有する高品質のダブルクラッド光ファイバを効率よく、低コストで製造することができる。
【実施例】
【００３１】
本発明の製造方法に従って、コアにＹｂを添加したダブルクラッド光ファイバ用母材及び該母材を用いてダブルクラッド光ファイバを製造した。
【００３２】
まず、Ｙｂが添加されているコア部及び第１クラッドの一部を含むコア母材をＭＣＶＤ法によって製造した。ＭＣＶＤ法によるコア母材の製造方法を図５及び図６に示す。
外径３２ｍｍ、肉厚２．５ｍｍの石英ガラス管３０内にＳｉＣｌ４、ＡｌＣｌ３、Ｏ２ガスを送り、管外から酸水素バーナ３２により加熱し、管内で酸化反応させてＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３から構成されるスート状の酸化物を生成し、石英ガラス管内表面に堆積させ、多孔質ガラス層３１を形成した（図５（Ａ）参照）。
【００３３】
スート状の酸化物を生成し石英ガラス管内表面に堆積させる時には、石英ガラス管３０の長手方向にわたり均一に堆積できるように、酸水素バーナ３２を石英ガラス管３０の長手方向に沿って移動させながら行う。この時、酸水素バーナ３２の加熱温度は、堆積したスート状の酸化物を焼き固めて不透明な多孔質ガラス層３１が形成されるように注意深く温度をコントロールして行う。温度が高すぎると透明ガラスとなってしまい、後の添加工程が行えなくなるためである。多孔質ガラス層３１を形成するには、堆積物が透明ガラス体となる温度から２００〜３００℃程度低い温度で焼き固めることが望ましい。酸水素バーナ３２の往復運動を１回ないし数回行うことにより、ＳｉＯ２，Ａｌ２Ｏ３からなる多孔質ガラス層３１が形成される。
【００３４】
次に、原料ガスの供給及び酸水素バーナ３２を停止し、石英ガラス管３０を放冷する。放冷後、石英ガラス管３０の一端側に栓３４をして、他端側を上向きに立てて保持し、開口した他端側から希土類元素化合物を含んだ水溶液３３を注ぎ込み、多孔質ガラス層３１に該水溶液３３を液浸させ、水溶液中の希土類元素を多孔質ガラス層３１に添加する添加工程を行った（図５（Ｂ）参照）。
【００３５】
本実施例において、希土類元素を含んだ水溶液の溶質はＹｂＣｌ３、溶媒はＨ２Ｏとした。なお、水溶液３３中のＹｂＣｌ３濃度は、例えば０．１〜５質量％であり、光ファイバにおける所望のＹｂ濃度を得るための溶液濃度は経験的に求められる。
【００３６】
このＹｂを含んだ水溶液３３で多孔質ガラス層３１を３時間程度液浸した後、管内の水溶液３３を排出すると共に、栓３４を取り外す。次に、液浸を終えた石英ガラス管３０を水平に向けてセットし、乾燥したＯ２ガスを石英ガラス管３０内に送り込んで水分を蒸発させた（図６（Ｃ）参照）。この一次乾燥工程は６時間程度行った。
【００３７】
次に、残留した水分を除去するために、Ｃｌ２，Ｏ２，Ｈｅガスを石英ガラス管３０内に送り込むと共に、酸水素バーナ３２で加熱して十分に水分を除去した（図６（Ｄ）参照）。この二次乾燥工程においても、多孔質ガラス層３１が透明にならないように、加熱温度をコントロールして行った。
【００３８】
その後、Ｈｅ，Ｏ２ガスを石英ガラス管３０内に送り込むと共に、酸水素バーナ３２の火力を上げて、多孔質ガラス層３１を透明化し、希土類元素を含む透明ガラス層３５を形成した（図６（Ｅ）参照）。
【００３９】
次いで、酸水素バーナ３２の火力をさらに強くして石英ガラス管３０の中実化を行い、ロッド状のコア母材２０を完成させた（図６（Ｆ）参照）。このコア母材２０の中心には、Ａｌ、Ｙｂがドープされたガラス領域があり、これはコア母材２０に石英ガラスを外付けし、線引きして得られるダブルクラッド光ファイバのコア部分に相当する。
【００４０】
前述の通り作製したコア母材２０に、本発明の製造方法に従って石英ガラスの外付けを行い、コア母材２０の外周に、次の１〜６の手順で第１クラッドとなる石英ガラスを形成した。その手順を図７及び図８に示す。
【００４１】
１．コア母材２０の回転を止めたまま、ガラス微粒子合成用バーナ２１を母材長手方向に沿ってトラバースさせて石英ガラス微粒子を含む火炎２２を当て、コア母材２０の外周の一部に長手方向に沿って１層目のガラス微粒子層２５Ａを堆積させる（図７（Ａ）参照）。
２．２層目を堆積させる前にコア母材２０を１８０°回転させる。回転後はコア母材２０の回転を止め、ガラス微粒子合成用バーナ２１を母材長手方向に沿ってトラバースさせて２層目のガラス微粒子層２５Ｂを堆積させる（図７（Ｂ）参照）。
３．３層目を堆積させる前に、コア母材２０を１２０°回転させる。回転後はコア母材２０の回転を止め、ガラス微粒子合成用バーナ２１を母材長手方向に沿ってトラバースさせて３層目のガラス微粒子層２５Ｃを堆積させる（図７（Ｃ）参照）。
４．４層目を堆積させる前に、コア母材２０を１８０°回転させる。回転後はコア母材２０の回転を止め、ガラス微粒子合成用バーナ２１を母材長手方向に沿ってトラバースさせて４層目のガラス微粒子層２５Ｄを堆積させる（図８（Ｄ）参照）。
５．５層目を堆積させる前に、コア母材２０を１２０°回転させる。回転後はコア母材２０の回転を止め、ガラス微粒子合成用バーナ２１を母材長手方向に沿ってトラバースさせて５層目のガラス微粒子層２５Ｅを堆積させる（図８（Ｅ）参照）。
６．６層目を堆積させる前に、コア母材２０を１８０°回転させる。回転後はコア母材２０の回転を止め、ガラス微粒子合成用バーナ２１を母材長手方向に沿ってトラバースさせて６層目のガラス微粒子層２５Ｆを堆積させる（図８（Ｆ）参照）。
【００４２】
前記１〜６の手順を繰り返し行い、外付けで合成するクラッドガラスの目標質量と等しい質量になるまでガラス微粒子層の堆積を行った。このようにしてコア母材の外周に、クラッドガラスとなる断面が非円形のガラス微粒子層を堆積させて多孔質母材を作製し、次いでこれを焼結炉にて加熱し、ガラス微粒子層を透明ガラス化してダブルクラッド光ファイバ用母材１を作製した。作製したダブルクラッド光ファイバ用母材１の断面図を図９に示す。本実施例で作製したダブルクラッド光ファイバ用母材１は、ＹｂとＡｌが添加された石英ガラスからなる断面円形のコア２６と、コア２６の外周を囲む石英ガラスからなる断面が星形六角形に類似した形状の第１クラッド２７とからなっている。
【００４３】
次に、作製したダブルクラッド光ファイバ用母材１を線引きして、ダブルクラッド光ファイバ１８を製造した。
図１０は、本発明のダブルクラッド光ファイバ１８の線引き工程図である。前記ダブルクラッド光ファイバ用母材１は、母材送り装置１６に固定されて、加熱炉２の内部に挿入され、加熱炉２により加熱・溶融される。ダブルクラッド光ファイバ用母材１から溶融線引きされた光ファイバ裸線１７は、外径測定器３によりファイバ外径が測定される。そして冷却装置４に送り込まれ、ここで冷却されて樹脂塗布装置５に送られる。ここで、光ファイバ裸線１７に低屈折率ポリマー樹脂が塗布され、次いで硬化装置６にて前記樹脂が硬化されて低屈折率ポリマー被覆層が形成される。ここで形成された低屈折率ポリマー被覆層は、ダブルクラッド光ファイバ１８の第２クラッドとなる。さらに、この低屈折率ポリマー被覆層を形成したダブルクラッド光ファイバ１８は、冷却装置に送られ、ここで冷却されて樹脂塗布装置８に送られる。ここで、ダブルクラッド光ファイバ１８の低屈折ポリマー被覆層の上に樹脂が塗布され、次いで硬化装置９にて前記樹脂が硬化されて２次被覆層が形成される。この２次被覆層は、光ファイバに外傷を与える要因から保護するための保護被覆層の役割を担う。このように製造されたダブルクラッド光ファイバ素線１０は、ターンプーリー１１によりパスラインを変えられ、引き取り機１２を通過し、ターンプーリー１３、ダンサー１４を経由して光ファイバ巻取りボビン１５によって巻き取られる。
【００４４】
このようにして得られたダブルクラッド光ファイバ１８（ダブルクラッド光ファイバ素線１０）の断面図及び屈折率分布を図１１に示す。このダブルクラッド光ファイバ１８は、Ｙｂが添加された石英ガラスからなるコア１８Ａと、このコア１８Ａの外周を囲む断面が略星形六角形をなす石英ガラスからなる第１クラッド１８Ｂと、この第１クラッド１８Ａの外周を囲む低屈折ポリマーからなる第２クラッド１８Ｃとからなる。さらに、この第２クラッド１８Ｃの外周には、保護被覆層１８Ｄが設けられている。コア母材にガラス微粒子を堆積させて第１クラッドを形成する工程を本発明の製造方法にすることで、断面が非円形である第１クラッド１８Ｂを有するダブルクラッド光ファイバ１８を製造することができた。
【００４５】
製造したダブルクラッド光ファイバ１８と、図１に示す従来のダブルクラッド光ファイバとを用いて光増幅器を製造し、同一の励起光源から励起光を各ダブルクラッド光ファイバに入射し、信号光の増幅効率を比較した。その結果、実施例で製造したダブルクラッド光ファイバは、図１に示す従来のダブルクラッド光ファイバよりも高い増幅効率が得られた。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】従来の断面が円形の第１クラッドを有するダブルクラッド光ファイバを示す断面図である。
【図２】従来の断面が円形の第１クラッドを有するダブルクラッド光ファイバにおける励起光の伝搬状態を示す断面図である。
【図３】従来の断面が円形の第１クラッドを有するダブルクラッド光ファイバの製造における外付け工程を例示する概略側面図である。
【図４】本発明のダブルクラッド光ファイバ用母材の製造における外付け工程を例示する図であり、（Ａ）はコア母材の外周に１層目のガラス微粒子層を堆積した状態を示す概略側面図と断面図、（Ｂ）はコア母材の外周に２層目のガラス微粒子層を堆積した状態を示す概略側面図と断面図である。
【図５】コア母材の製造工程を示す図であり、（Ａ）は石英ガラス管の内表面に多孔質ガラス層を形成する工程を示す側面断面図、（Ｂ）は液浸法により多孔質ガラス層にＹｂを添加する工程を示す側面断面図である。
【図６】図５に続くコア母材の製造工程を示す図であり、（Ｃ）は石英ガラス管の一次乾燥工程を示す側面断面図、（Ｄ）は石英ガラス管の二次乾燥工程を示す側面断面図、（Ｅ）は多孔質ガラス層の透明ガラス化工程を示す側面断面図、（Ｆ）は石英ガラス管を中実化する工程を示す側面断面図である。
【図７】実施例で行った外付け工程の手順を示し、（Ａ）は１層目のガラス微粒子層の堆積、（Ｂ）は２層目のガラス微粒子層の堆積、（Ｃ）は３層目のガラス微粒子層の堆積を示す概略側面図と断面図である。
【図８】図７に続く外付け工程の手順を示し、（Ｄ）は４層目のガラス微粒子層の堆積、（Ｅ）は５層目のガラス微粒子層の堆積、（Ｆ）は６層目のガラス微粒子層の堆積を示す概略側面図と断面図である。
【図９】実施例で作製したダブルクラッド光ファイバ用母材の断面図である。
【図１０】実施例で行ったダブルクラッド光ファイバの線引き工程図である。
【図１１】実施例で作製したダブルクラッド光ファイバの断面図である。
【符号の説明】
【００４７】
１…ダブルクラッド光ファイバ用母材、２…加熱炉、３…外径測定器、４，７…冷却装置、５，８…樹脂塗布装置、６，９…硬化装置、１０…ダブルクラッド光ファイバ素線、１１，１３…ターンプーリー、１２…引き取り機、１４…ダンサー、１５…光ファイバ巻取りボビン、１６…母材送り装置、１７…光ファイバ裸線、１８…ダブルクラッド光ファイバ、１８Ａ…コア、１８Ｂ…第１クラッド、１８Ｃ…第２クラッド、１８Ｄ…保護被覆層、２０…コア母材、２１…ガラス微粒子合成用バーナ、２２…火炎、２５Ａ〜２５Ｆ…ガラス微粒子層、２６…コア部、２７…第１クラッド部、３０…石英ガラス管、３１…多孔質ガラス層、３２…バーナ、３３…水溶液、３４…栓、３５…透明ガラス層。
【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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【図１１】
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