(57)【要約】【課題】第１に、マルチコア光ファイバに接続する光ファイバ入出力構造を精度良く且つ容易に製作することができる光ファイバの加工方法、光ファイバの加工装置、光ファイバの提供し、第２に、製作が容易で且つ精度が良い光ファイバ入出力構造の提供する。【解決手段】光ファイバは、マルチコア光ファイバに接続される接続面を有する直線状の先端部と、該先端部よりも径が太い直線状の基部と、前記先端部と前記基部との間に形成された曲り部と、を含む単一のコアを有する光ファイバであって、前記基部と前記先端部とは、互いに平行で且つ所定の軸ずれがある。【選択図】図１
2013142791.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
マルチコア光ファイバに接続する光ファイバ入出力構造に使用される光ファイバの加工方法において、
前記光ファイバの２箇所を所定の軸ずれを有する状態で固定する光ファイバ固定工程と、
前記光ファイバ固定工程後に、固定した２箇所の間に位置する前記光ファイバを加熱し溶融することにより、前記光ファイバに前記軸ずれに対応した曲り部を形成する曲り部形成工程と、
前記曲り部形成工程後に、形成された前記曲り部よりも前記マルチコア光ファイバとの接続側に位置する前記光ファイバの部分において、該光ファイバの外径を細径化することにより、細径部を形成する細径部形成工程と、
前記細径部形成工程後に、形成された前記細径部の領域内で前記光ファイバを切断することにより、前記マルチコア光ファイバに接続される接続面を有する先端部を形成する先端部形成工程と、
を有することを特徴とする光ファイバの加工方法。
【請求項２】
請求項１に記載の光ファイバの加工方法において、
前記細径部形成工程は、前記曲り部形成工程における前記加熱を、前記曲り部よりも前記マルチコア光ファイバとの接続側に位置する前記光ファイバの部分に、連続的に移動し前記光ファイバを引き伸ばすことにより、前記光ファイバを細径化すること
を特徴とする光ファイバの加工方法。
【請求項３】
請求項１に記載の光ファイバの加工方法において、
前記光ファイバは、コアの周囲のクラッドに複数の空孔を有するホーリーファイバであり、
前記細径部形成工程は、加熱し溶融することで前記ホーリーファイバの前記複数の空孔を消滅させることにより、前記光ファイバを細径化すること
を特徴とする光ファイバの加工方法。
【請求項４】
請求項２または３のいずれかに記載の光ファイバの加工方法において、
前記曲り部形成工程においては、前記光ファイバへの加熱を次第に強くし、
前記細径部形成工程においては、前記光ファイバへの加熱を一定にすること
を特徴とする光ファイバの加工方法。
【請求項５】
請求項２〜４のいずれかに記載の光ファイバの加工方法において、
前記細径部をエッチング液に浸して、前記細径部を更に細径化すること
を特徴とする光ファイバの加工方法。
【請求項６】
請求項１〜４のいずれかに記載の光ファイバの加工方法を実施する光ファイバの加工装置であって、
前記光ファイバの２箇所を所定の軸ずれを有する状態で固定する光ファイバ固定手段と、
固定した２箇所の間に位置する前記光ファイバを加熱する加熱手段と、
前記光ファイバ固定手段によって固定した２箇所の間に位置する前記光ファイバの部分に対し、前記加熱手段を移動させると共に前記加熱手段による加熱の強さを時間的に制御する制御手段と、
を備えたこと
を特徴とする光ファイバの加工装置。
【請求項７】
請求項６に記載の光ファイバの加工装置において、
前記加熱手段による加熱中に、前記光ファイバ固定手段によって固定した２箇所のうち一方を固定した状態のまま、他方を移動させることにより、前記光ファイバを引き伸ばす光ファイバ延伸手段を備えたこと
を特徴とする光ファイバの加工装置。
【請求項８】
マルチコア光ファイバに接続される接続面を有する直線状の先端部と、
該先端部よりも径が太い直線状の基部と、
前記先端部と前記基部との間に形成された曲り部と、
を含む単一のコアを有する光ファイバであって、
前記基部と前記先端部とは、互いに平行で且つ所定の軸ずれがあること
を特徴とする光ファイバ。
【請求項９】
マルチコア光ファイバに接続される接続面を有する直線状の先端部と、
該先端部よりも径が太い直線状の基部と、
前記先端部と前記基部との間に形成された曲り部と、
を含む単一のコアを有する光ファイバであって、
前記先端部の軸は、その先端側に向かうにつれて前記基部の軸の延長線から次第に離れる方向に傾斜していること
を特徴とする光ファイバ。
【請求項１０】
請求項８または９に記載の光ファイバにおいて、
前記光ファイバは、コアの周囲のクラッドに複数の空孔を有するホーリーファイバであり、前記先端部では前記複数の空孔が消滅して細径となっていること
を特徴とする光ファイバ。
【請求項１１】
請求項８〜１０のいずれかに記載の前記光ファイバを複数本束ねた、マルチコア光ファイバと接続する光ファイバ入出力構造であって、
前記光ファイバの前記基部を束ねることにより、複数の前記光ファイバの前記先端部の接続面の各コアが、前記マルチコア光ファイバの接続面の各コアに対向する配置となっていること
を特徴とする光ファイバ入出力構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マルチコア光ファイバに接続する複数本の光ファイバからなる光ファイバ入出力構造に関するものであって、特に、該光ファイバ入出力構造を製作する上で使用する光ファイバの端部に特徴があり、光ファイバの加工方法、光ファイバの加工装置、光ファイバ、及び光ファイバ入出力構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、大容量光通信用に、１本の光ファイバに複数のコアを形成した構造のマルチコア光ファイバが検討されている。代表的構造は７つのコアを形成したものである。図１３はその断面構造である。図１３に示すマルチコア光ファイバ１００は、７つのコア１００−１の各々の隣接間隔が均等になるように、三角格子状に配置されている。
【０００３】
マルチコア光ファイバ１００は、一般の光ファイバ同様に、コア１００−１の部分にドーパントを加えることにより、周りのクラッド１００−２よりも屈折率を高くすることで光を閉じ込め、光ファイバの長手方向に光を伝搬させるようにしている。また、シングルモード伝送用に小さな径のコアを形成したもの、多モード伝送用に大きな径のコアを形成したものがある。多モード伝送用の大きな径のコアの場合は、屈折率分布を工夫したグレーデッドインデックス型のコアにするのが高速伝送のためには好ましい。
【０００４】
マルチコア光ファイバは、「１本で一般の光ファイバの複数本分の機能を持つので高速伝送に有利であること」、「各コアの長さが均等になるためにパラレル伝送に適すること」、「複数本の一般の光ファイバを束ねたときよりも外径を小さくできること」という利点がある。ただし、そもそも、マルチコア光ファイバには、「各コアに個別に信号光を入れること」、「各コアから個別の信号光を取り出すこと」に技術的課題があり、そのための入出力デバイスの検討が進められている。入出力デバイスの代表的なものには、レンズによる空間光学系を用いたものと、マルチコア光ファイバと複数本の光ファイバとを直接接続したものとがある。
【０００５】
マルチコア光ファイバと複数本の光ファイバとを直接接続する方法における原理を図１４に示す。マルチコア光ファイバ１００のコア１００−１と同数の入出力用の光ファイバ１０１を束ね（バンドル化）、束ねられた光ファイバ１０１の端部（接続面）、すなわち、光ファイバ入出力構造をマルチコア光ファイバ１００の端部（接続面）に突き合わせて接続する。図１４では、光の進行方向を矢印で示し、入出力用の光ファイバ１０１からマルチコア光ファイバ１００に光（信号光）を入れるように表示しているが、逆に、マルチコア光ファイバ１００から入出力用の光ファイバ１０１へと光を出す用途にも利用することもできる。
【０００６】
ただし、マルチコア光ファイバ１００と複数本の光ファイバ１０１とを直接接続する方法では、マルチコア光ファイバ１００のコア１００−１の配列と、束ねられた複数本の光ファイバ１０１のコア１０１−１の配列とを一致させることが必要であり、そこに技術的課題があった。
【０００７】
そもそも、上述したマルチコア光ファイバの利点の一つである「複数本の一般の光ファイバを束ねたときよりも外径を小さくできること」という利点を活かすとなると、複数本の光ファイバ１０１における束ねた後の外径、すなわち、光ファイバ入出力構造の外径の方をマルチコア光ファイバ１００の外径に合わす必要があるが、例えば、束ねる複数本の
光ファイバ１０１の各々の外径を小さく加工することで、光ファイバ入出力構造の外径を小さくする方法がある。この方法だと、光ファイバ１０１の各々が一般的な光ファイバに比べて細くなるため、光ファイバの曲げ剛性が外径の４乗に比例することを考えると、束ねる光ファイバ１０１の各々の曲げ剛性の著しい低下が考えられる。これでは、光ファイバ入出力構造を製作するべく、複数本の光ファイバ１０１を束ねる際、光ファイバ１０１の各々に対する取り扱いが難しくなるため、結果として、光ファイバ入出力構造において、コア１０１−１の配列を精度良く、製作することが難しかった。なお、石英ガラスを素材とする光ファイバの一般的な外径は１２５μｍであり、次によく使用される光ファイバの外径は８０μｍである。
【０００８】
そこで考えたのが、マルチコア光ファイバと接続する光ファイバの端部のみを細く加工してバンドル化して、光ファイバ入出力構造を製作する方法である。
【０００９】
特許文献１では、ファイバレーザから出射されるレーザ光を集光するという異なる目的ではあるが、光ファイバの端部を細くする加工方法に関するアイデアが記述されている。特許文献１の加工方法としては、光ファイバのクラッド部を所定範囲で研削し、前記複数の光ファイバの研削された前記クラッド部の研削面を互いに密着させて配列する方法と、バンドル化した光ファイバの中間部を加熱しながら引き伸ばして細くし、引き伸ばされた前記中間部の中央で切断する方法とが記述されている。
【００１０】
また、特許文献２では、液相化学エッチングを用い、光ファイバの端部をエッチング液に浸漬してクラッド外表面を溶かすことにより小径化し、複数の前記光ファイバの小径に加工された端部を束ねてアレイ化する技術が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開平１１−２３８６７号公報
【特許文献２】特開２００４−１０１９８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
特許文献１、２などに記載された技術を用いて、マルチコア光ファイバと接続する光ファイバ入出力構造に使用する光ファイバの端部を形成することは可能であるが、現実的には以下の問題があった。
【００１３】
複数本の光ファイバの端部を加工し束ねることで、光ファイバ入出力構造を製作する方法では、光コネクタフェルールのような接続部材に設けられた一つの貫通孔に、光ファイバの各々を挿入する手法が一般的であるが、この手法だと、該挿入の際、加工した光ファイバの端部が弾性変形する可能性が高い。これでは、該挿入において、光ファイバの端部と貫通孔の内面との間で摩擦が大きくなり、光ファイバの損傷の原因となる。光ファイバの損傷は、光学的に損失となる可能性もあり、問題である。つまり、精度良く、光ファイバ入出力構造を製作することが難しいという問題があった。
【００１４】
更に、加工した光ファイバの端部は、細く、曲げ剛性が極端に小さくなっているので、座屈しやすく、これにより、光ファイバの端部を貫通孔に挿入し難く、その結果、光ファイバ入出力構造が製作し難いという問題があった。
【００１５】
そこで、上記問題を解消するべく、複数本の光ファイバの端部を加工し束ね、さらに、該束ねた光ファイバの端部を加熱溶融し一体化することで、光ファイバ入出力構造を製作するという方法もあるが、該方法をもってしても、以下の問題があった。
【００１６】
それは、そもそも、光ファイバの端部に対して、精度良く加工することが難しいことから、最終的に一体化された光ファイバ入出力構造において、製作毎で外径の均一性がなく、また、一体化された部分における真直性及びコア間隔などの加工精度が悪いという問題があった。つまり、精度良く、光ファイバ入出力構造を製作することが難しいという問題があった。
【００１７】
そこで、本発明は、上記事情に鑑みなされたもので、第１の目的として、マルチコア光ファイバに接続する光ファイバ入出力構造を精度良く且つ容易に製作することができる光ファイバの加工方法、光ファイバの加工装置、光ファイバの提供を目的とし、第２の目的として、製作が容易で且つ精度が良い光ファイバ入出力構造の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本発明の第１の態様は、マルチコア光ファイバに接続する光ファイバ入出力構造に使用される光ファイバの加工方法において、前記光ファイバの２箇所を所定の軸ずれを有する状態で固定する光ファイバ固定工程と、前記光ファイバ固定工程後に、固定した２箇所の間に位置する前記光ファイバを加熱し溶融することにより、前記光ファイバに前記軸ずれに対応した曲り部を形成する曲り部形成工程と、前記曲り部形成工程後に、形成された前記曲り部よりも前記マルチコア光ファイバとの接続側に位置する前記光ファイバの部分において、該光ファイバの外径を細径化することにより、細径部を形成する細径部形成工程と、前記細径部形成工程後に、形成された前記細径部の領域内で前記光ファイバを切断することにより、前記マルチコア光ファイバに接続される接続面を有する先端部を形成する先端部形成工程と、を有することを特徴とする光ファイバの加工方法である。
【００１９】
本発明の第２の態様は、第１の態様に記載の光ファイバの加工方法において、前記細径部形成工程は、前記曲り部形成工程における前記加熱を、前記曲り部よりも前記マルチコア光ファイバとの接続側に位置する前記光ファイバの部分に、連続的に移動し前記光ファイバを引き伸ばすことにより、前記光ファイバを細径化することを特徴とする光ファイバの加工方法である。
【００２０】
本発明の第３の態様は、第１の態様に記載の光ファイバの加工方法において、前記光ファイバは、コアの周囲のクラッドに複数の空孔を有するホーリーファイバであり、前記細径部形成工程は、加熱し溶融することで前記ホーリーファイバの前記複数の空孔を消滅させることにより、前記光ファイバを細径化することを特徴とする光ファイバの加工方法である。
【００２１】
本発明の第４の態様は、第２または第３の態様のいずれかに記載の光ファイバの加工方法において、前記曲り部形成工程においては、前記光ファイバへの加熱を次第に強くし、前記細径部形成工程においては、前記光ファイバへの加熱を一定にすることを特徴とする光ファイバの加工方法である。
【００２２】
本発明の第５の態様は、第２〜第４の態様のいずれかに記載の光ファイバの加工方法において、前記細径部をエッチング液に浸して、前記細径部を更に細径化することを特徴とする光ファイバの加工方法である。
【００２３】
本発明の第６の態様は、第１〜第４の態様のいずれかに記載の光ファイバの加工方法を実施する光ファイバの加工装置であって、前記光ファイバの２箇所を所定の軸ずれを有する状態で固定する光ファイバ固定手段と、固定した２箇所の間に位置する前記光ファイバを加熱する加熱手段と、前記光ファイバ固定手段によって固定した２箇所の間に位置する前記光ファイバの部分に対し、前記加熱手段を移動させると共に前記加熱手段による加熱
の強さを時間的に制御する制御手段と、を備えたことを特徴とする光ファイバの加工装置である。
【００２４】
本発明の第７の態様は、第６の態様に記載の光ファイバの加工装置において、前記加熱手段による加熱中に、前記光ファイバ固定手段によって固定した２箇所のうち一方を固定した状態のまま、他方を移動させることにより、前記光ファイバを引き伸ばす光ファイバ延伸手段を備えたことを特徴とする光ファイバの加工装置である。
【００２５】
本発明の第８の態様は、マルチコア光ファイバに接続される接続面を有する直線状の先端部と、該先端部よりも径が太い直線状の基部と、前記先端部と前記基部との間に形成された曲り部と、を含む単一のコアを有する光ファイバであって、前記基部と前記先端部とは、互いに平行で且つ所定の軸ずれがあることを特徴とする光ファイバである。
【００２６】
本発明の第９の態様は、マルチコア光ファイバに接続される接続面を有する直線状の先端部と、該先端部よりも径が太い直線状の基部と、前記先端部と前記基部との間に形成された曲り部と、を含む単一のコアを有する光ファイバであって、前記先端部の軸は、その先端側に向かうにつれて前記基部の軸の延長線から次第に離れる方向に傾斜していることを特徴とする光ファイバである。
【００２７】
本発明の第１０の態様は、第８または第９の態様に記載の光ファイバにおいて、前記光ファイバは、コアの周囲のクラッドに複数の空孔を有するホーリーファイバであり、前記先端部では前記複数の空孔が消滅して細径となっていることを特徴とする光ファイバである。
【００２８】
本発明の第１１の態様は、第８〜第１０の態様のいずれかに記載の前記光ファイバを複数本束ねた、マルチコア光ファイバと接続する光ファイバ入出力構造であって、前記光ファイバの前記基部を束ねることにより、複数の前記光ファイバの前記先端部の接続面の各コアが、前記マルチコア光ファイバの接続面の各コアに対向する配置となっていることを特徴とする光ファイバ入出力構造である。
【発明の効果】
【００２９】
本発明によれば、第１の効果として、マルチコア光ファイバに接続する光ファイバ入出力構造を精度良く且つ容易に製作することができる光ファイバの加工方法、光ファイバの加工装置、光ファイバの提供をすることができ、第２の効果として、製作が容易で且つ精度が良い光ファイバ入出力構造の提供をすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の実施形態に係る光ファイバの縦断面図である。
【図２】本発明の光ファイバに使用するホーリーファイバの代表例の横断面図である。
【図３】ホーリーファイバの空孔消滅による外径の細径化の計算結果を示すグラフである。
【図４】本発明の光ファイバを束ねて構成した光ファイバ入出力構造の一実施形態を示すもので、（ａ）は光ファイバ被覆部の横断面図、（ｂ）は全体の縦断面図である。
【図５】本発明の第一の実施形態に係る光ファイバの加工装置の概略構造を示すもので、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図である。
【図６】図５の光ファイバの加工装置を用いた本発明の第一の実施形態に係る光ファイバの加工方法を説明する説明図である。
【図７】第一の実施形態の光ファイバの加工方法に関わるファイバ引張り速度と細径化部の外径の関係を求めるための計算モデルである。
【図８】光ファイバ引張り速度Ｖｆと細径部外径ｄとの理論的な関係を示すグラフである。
【図９】本発明に係る光ファイバ入出力構造の他の実施形態を示すもので、（ａ）は光ファイバ被覆部の横断面図、（ｂ）は全体の縦断面図である。
【図１０】本発明の第二の実施形態に関わる光ファイバの加工装置の概略構造を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図である。
【図１１】本発明の第三の実施形態に関わる光ファイバの加工装置の概略構造を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図である。
【図１２】本発明の光ファイバの加工方法の第三の実施形態におけるファイバ引張り速度と細径化部外径の関係を求めるための計算モデルである。
【図１３】マルチコア光ファイバの代表的構造の断面図である。
【図１４】マルチコア光ファイバに直接接続する従来の入出力デバイスの構造を示す概念図である。
【図１５】シングルモードファイバにおけるコア径とモードフィールド径との関係の一例を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下に、本発明に係る光ファイバ、光ファイバの加工方法および光ファイバの加工装置、並びに光ファイバ入出力構造の実施形態を説明する。
【００３２】
（光ファイバ）
図１（ａ）〜（ｃ）に、本発明の実施形態に係る光ファイバの形状をそれぞれ示す。図１（ａ）、（ｃ）は一般的なシングルモードファイバまたは多モードファイバを加工したもの、図１（ｂ）はホーリーファイバを加工したものである。光ファイバは、マルチコア光ファイバと接続する光ファイバ入出力構造を構成するものである。
【００３３】
光ファイバ１の円形断面の中央には単一のコア１−１があり、その周りの部分がクラッド１−２である。光ファイバ１は石英ガラスからなり、例えばコア１００−１の部分に屈折率を高くするドーパントが添加されている。図１（ｂ）のホーリーファイバにおいては、さらにクラッド１−２にはコア１−１の周囲を取り囲むように複数の空孔１−３が形成されている。図１（ａ）〜（ｃ）には、被覆（図示せず）を除去した光ファイバ１が示されている。
【００３４】
被覆を除去した光ファイバ１は、マルチコア光ファイバに接続される接続面を有する直線状の先端部１ｃと、この先端部１ｃよりも径が太い直線状の基部１ａと、基部１ａと先端部１ｃとの間に形成された曲り部１ｂとを有する。先端部１ｃの端面は、マルチコア光ファイバに対向して接続される接続面である。先端部１ｃから遠ざかる位置（図に示されていない更に左側の位置）の基部１ａの外周には、被覆が施されている。曲り部１ｂは、基部１ａから先端部１ｃへと緩やかに曲がって形成されている。ここで、曲り部１ｂの形状は、光ファイバ１を加工して形成した加工端部に起因する通信光の伝搬損失が０.５ｄ
Ｂ以下、より好ましくは０.３ｄＢ以下となるように緩やかに曲がった形状にされる。ま
た、曲り部１ｂの外径は、光ファイバ加工前の元の基部１ａの外径Ｄから細径加工された先端部１ｃの外径ｄへと緩やかにテーパー状に縮径して形成されている（Ｄ＞ｄ）。先端部１ｃは、後述する光ファイバの加工方法の細径部形成工程において、細径化される細径部であり、先端部１ｃの外径ｄは、先端部１ｃの全長にわたって略均一である。
【００３５】
基部１ａと先端部１ｃとは、ともに真直（真っ直ぐ）である。図１（ａ）、（ｂ）の光ファイバ加工端部では、基部１ａと先端部１ｃとは、互いに平行で且つ所定量、軸（中心軸）がずれている。Ｓ０が基部１ａの中心軸、Ｓ１が先端部１ｃの中心軸であり、両軸はΔｘだけずれている。軸ずれ量Δｘは、例えば図４に示すように、複数本の光ファイバの
光ファイバ被覆部５を束ねたときに、束ねられた光ファイバ１の先端部１ｃが隙間なく密接した状態となるように設定されている。また、密接状態の複数本の先端部１ｃの各コアが、マルチコア光ファイバ１００の各コアに対向して配置されるように、先端部１ｃの外径および先端部１ｃのコアの径が設定されている。
また、ホーリーファイバを加工した、図１（ｂ）の光ファイバでは、曲り部１ｂにおいて、空孔１−３は次第に縮小し、曲り部１ｂの途中で空孔１−３が消滅して細径化されている。
【００３６】
図１（ｃ）の光ファイバにおいても、基部１ａと先端部１ｃは真直であるが、先端部１ｃは、その先端側に向かうにつれて、基部１ａの中心軸Ｓ０（その延長線を含む）から次第に離れる方向に傾斜（図中、右下がりに傾斜）している。基部１ａの中心軸Ｓ０と平行な軸（中心軸）Ｓ１に対して、先端部１ｃの軸（中心軸）Ｓ２は所定の傾斜角Δθで傾斜している。このような傾斜を先端部１ｃに付与することで、上述したように、図４に示すように複数本の光ファイバの光ファイバ被覆部５を束ねたときに、束ねられた光ファイバ１の先端部１ｃが、図１（ａ）、（ｂ）の光ファイバの場合よりも更に密接・密着した状態となる。
【００３７】
上記実施形態の光ファイバでは、先端部１ｃは、光ファイバ１の基部１ａを縮径した細径部となっており、先端部１ｃのコアとマルチコア光ファイバのコアとの接続関係を、シングルモードファイバ、多モードファイバ、ホーリーファイバについて、次に考察する。
【００３８】
シングルモードファイバの場合は、そのモードフィールド径は、接続対象のマルチコア光ファイバの各コアのモードフィールド径と同等にすることが低接続損失を確保するために望ましい。後述する本発明の実施形態に係る光ファイバの加工方法では、光ファイバを加熱し溶融させて延伸させることにより外径を細く加工しており、この光ファイバ外径加工に伴ってコアも小さくなるが、ある程度コアを小さくしていくと、モードフィールド径が逆に大きくなる特性があることから、光ファイバとマルチコア光ファイバとのモードフィールド径の整合が可能である。
【００３９】
図１５には、シングルモードファイバの場合に、コア径とモードフィールド径との関係の一例を示す。この関係は伝送する光の波長やコアの屈折率分布で変化する。図１５は、伝送する光の波長が１.５５μｍの場合であり、コア径が１０μｍのときと６μｍのとき
で、モードフィールド径がほぼ同じである。したがって、この場合には、マルチコア光ファイバのコア径が１０μｍ（または６μｍ）のときに、このマルチコアファイバに接続する光ファイバにおける細径ファイバ、すなわち、上記の先端部１ｃのコア径を６μｍ（または１０μｍ）にすれば低損失に接続できることになる。
【００４０】
また、多モードファイバの場合には、細径の先端部１ｃの端面（接続面）でのコア径を接続対象のマルチコア光ファイバの各コアのコア径と同等にすることが望ましい。ただし、光の伝搬方向が一方向に決まっているときには、光を受ける受け側のファイバのコア径が大きくなるようにしてもよい。
【００４１】
図２は、上記図１（ｂ）で用いられるホーリーファイバ（光ファイバ）１の代表例の断面構造図である。このホーリーファイバ１は、石英ガラスを素材とし、中心にあるコア１−１には例えばゲルマニウムが添加され、コア１−１の屈折率はクラッド１−２の屈折率よりも高くなっている。コア１−１の周囲のクラッド１−２には、６つの同径の空孔１−３の中心が、コア１−１を中心とする同一の円周上に等間隔に配置されている。これまでに開発されたホーリーファイバは、従来の空孔を有しない光ファイバに対して光学特性面での違い（たとえば曲げ損失の低減）を持つことを特徴とし、曲げ損失を低減したホーリーファイバはＨＡＦ（hole-assisted fiber）と呼ばれる。ＨＡＦは、コアに近接して空
孔を設ける必要がある。しかし、本実施形態で有用とするホーリーファイバは、単に空孔の総断面積が大きいものであって、ＨＡＦとは異なり、コア１−１に近接して空孔１−３を設ける必要はない。図２の構造では、空孔１−３を大きくするために、空孔１−３をコア１−１に近接せずに離れるように配置しているので、空孔１−３は光学特性に影響しにくい。
【００４２】
もちろん、本発明の光ファイバで使用するホーリーファイバは図２の構造にかぎらない。例えば、空孔を２重リング状に配置（コアの周囲の２つの同心円上にそれぞれ空孔を配置）するなど、コアに近接して空孔を配置して、ＨＡＦの機能を持たせるようにしてもよい。コアに近接して空孔を配置した方が、本発明の光ファイバは曲り部を含むため、曲げ損失が生じにくい利点がある。また、一般的なＨＡＦは、通常、空孔の総断面積は小さいので外径縮小の効果は落ちるが、そのようなＨＡＦでも本発明に適用することができる。
【００４３】
また、ＨＡＦのコアは通常シングルモード仕様であるが、本発明の光ファイバは、マルチコア光ファイバの種類に合わせて、コア径や屈折率を大きくしたマルチモード伝送用のコア仕様であってもよい。
【００４４】
図２に示す空孔の総断面積が大きい特別仕様のホーリーファイバ１を用いる場合、ファイバを細径に加工したときに、コアの縮小率を軽減できる利点と、空孔の総断面積を調整することでコア縮小率を調整できる利点がある。
ホーリーファイバ１の外径をＤ、空孔の直径をｄｈ、空孔の数をｎとすれば、空孔を消滅だけさせたときの外径Ｄ´は次式で求まる。
【数１】
2013142791.tif 000003
【００４５】
図３は式（１）を用いて計算した結果を示すグラフであり、空孔が６つで外径Ｄ＝８０μｍの場合である。たとえば空孔径ｄｈを２０μｍにした場合、単に全空孔を消滅させるだけでも、コア径を保ったまま外径を約６３μｍにできることになる。後述するように、さらに延伸処理により、あるいはフッ酸でのエッチング処理（この場合、コア径が変化しない）により、任意の外径にまで細くすることができる。またシングルモード伝送用のマルチコア光ファイバの場合、空孔の配置を工夫して曲げ損失が生じにくいホーリーファイバを用いれば、損失の小さな光ファイバをコンパクトに実現できる利点もある。
【００４６】
（光ファイバ入出力構造）
図４は、上記図１（ａ）〜（ｃ）の光ファイバを複数本用いた、マルチコア光ファイバと接続する光ファイバ入出力構造（マルチコア光ファイバ接続用インターフェース）の構造図である。接続対象であるマルチコア光ファイバ１００は、図１３に示すような７つのコア１００−１が三角格子状に配列された構造のものである。図４（ａ）は、被覆（心線被覆）２がされた光ファイバ被覆部５を束ねた部分の横断面を表わし、図４（ｂ）は、図４（ａ）のＢ−Ｂ断面であって光ファイバの全体形状を表わしている。上述したように、適正な軸ずれ量Δｘとなるように光ファイバを形成することにより、光ファイバ被覆部５を稠密に束ねることによって、細径の先端部１ｃも自動的に密接した状態で配列される。更に、先端部１ｃはそれぞれ真直になっていることから、束ねるための単一の貫通孔（フェルールの貫通孔など）に容易に挿入することができ、挿入時に座屈などが発生し難い。なお、図４の光ファイバ入出力構造の中心部の光ファイバ１は、その外周の６本の光ファイバ１とは異なり、曲り部１ｂがなく真っ直ぐで先端部が細径となっている（細径の先端部と、この先端部よりも太径の基部とからなる。）。
【００４７】
光ファイバ被覆部５の外径を２５０μｍとすれば、７つの光ファイバ被覆部５を稠密に束ねた部分に外接する外接円の直径は７５０μｍである。また光ファイバ１の先端部１ｃの外径を１２５μｍの１／３の４１.７μｍ程度に加工すれば、先端部１ｃを束ねた部分
に外接する外接円の直径は１２５μｍとなる。これらの寸法は、被覆部外径０.９ｍｍ、
光ファイバの外径１２５μｍに対応したもっとも一般的な光コネクタフェルールで十分対応できることになる。マルチコア光ファイバも、コア配置と外径を、この光ファイバ入出力構造の光ファイバのバンドル部に整合させた構造にすると、実用面での利点が大きい。光ファイバ外径が不整合の場合には、フェルール内のファイバガイド孔の寸法を別に設計すればよい。
【００４８】
束ねた光ファイバをフェルール内に挿入して接着剤で固定し、先端を研磨すれば、光ファイバのフェルールと、同じコア配置のマルチコア光ファイバが挿入され先端が研磨されたマルチコア光ファイバのフェルールとの接続が可能になる。コア位置が合うように精密な回転調整が必要であるが、光コネクタのスリーブ内でフェルール研磨面同士を接合させて回転調整し、接着剤で固定すれば安定な接続部が形成できる。回転調整は、たとえば、本発明の光ファイバの基部側の一端から光を入れ、マルチコア光ファイバの基部側の他端から出射する光の光量をモニタして、光量が最大になる回転位置にすることで実現できる。
【００４９】
また、光コネクタにはフェルールの回転止めが加工されているものが多いが、その寸法精度を高めて接続時の回転角の変動を防止すれば、着脱可能な光コネクタ接続も可能である。
【００５０】
なお、マルチコア光ファイバと接続する本発明の光ファイバ入出力構造は、図４に示した光ファイバ入出力構造に限定されるものではない。例えば、マルチコア光ファイバの接続面のコア配置が図１４に示すような１重のリング状配置であり、そのリング状配置のコア数が６より大きい場合であっても、図４に示した中央の光ファイバ（曲り部がなく真っ直ぐな光ファイバ）の寸法を、被覆部の外径とクラッド径の比率を保ったまま大きくすることにより、それをリング状に取り巻く光ファイバの数を、マルチコア光ファイバに整合させて増やすことで対応できる。なお、マルチコア光ファイバのコアがリング状配置の場合には、光ファイバ入出力構造の中央の光ファイバは、必須なものではなく、例えばコアがないガラスファイバなどを用いてもよい。また、マルチコア光ファイバのコア配置が２重リング状であっても、軸ずれ量Δｘが異なる２種類の光ファイバを用意すれば対応できる。
また、マルチコア光ファイバのコア配置が、例えば正方格子配置などであっても、本発明の光ファイバ入出力部は対応できる。具体的には、図９に示すように、正方形の４つの頂点位置にコア１００−１が配置されているマルチコア光ファイバ１００に対しては、４本の光ファイバの曲り部１ｂによる軸ずれ量Δｘを特定量に設定し、４本の光ファイバ被覆部５を正方格子状に束ねることによって、４本の光ファイバ１の先端部１ｃが正方格子状に密接した状態で配列されるようにすればよい。
【００５１】
（第一の実施形態に係る光ファイバの加工装置および光ファイバの加工方法）
〈光ファイバの加工装置〉
図５（ａ）、（ｂ）は本発明の実施形態に係る光ファイバの加工装置の概略構造を示すもので、図１の光ファイバを製作するための装置である。ここで、図５（ａ）は上方から眺めた平面図、図５（ｂ）は水平方向から眺めた正面図である。図５（ｂ）では、放電電極１５の図示を省略している。
【００５２】
Ｖ溝部品１０の両端部にはＶ溝台１２があり、光ファイバ１を取り付けるＶ溝１１が形成されている。Ｖ溝台１２、１２間には、光ファイバ１の加熱作業を行うための間隙部（
空隙部）１３がある。このような構造のＶ溝部品１０は、市販の光ファイバ融着接続機のＶ溝部品に類似するが、両側のＶ溝１１、１１の高さを変えて所定量Δｘだけ上下にずらしていることが大きな違いである。これは、光ファイバ１を所定の形状に曲げるための工夫である。
【００５３】
図５に示したように、光ファイバ１は、光ファイバ被覆部５を移動台１７上にクランプ１４−３で固定するとともに、被覆２が除去された裸部分の光ファイバ１をＶ溝台１２、１２のＶ溝１１、１１に固定する。このＶ溝１１への固定用に、クランプ１４−１、１４−２を備える。なお、移動台（光ファイバ延伸手段）１７は、光ファイバ１を引き伸ばす方向（光ファイバ１の軸方向）に移動できるようになっている。この移動台１７は、光ファイバ１を細く加工するためのものであり、光ファイバ１の放電加熱時に移動させながら光ファイバ１の一端を引っ張って光ファイバ１を延伸させることで細くするのである。なお、移動台１７側のＶ溝台１２のＶ溝１１に設置された光ファイバ１を固定するクランプ１４−２は、光ファイバ１をＶ溝１１へ押さえつけて位置決めするものであるが、その押圧力は小さくしてあるため、移動台１７の動作によって、光ファイバ１はこのＶ溝１１を滑って動くことができる。クランプ１４−１、１４−３は、移動台１７の動作によって光ファイバ１がＶ溝１１を滑って動かないような押圧力で固定している。また、放電加熱のため、加工装置には、間隙部１３に１対の放電電極（加熱手段）１５，１５を配置してある。放電電極１５，１５間には放電プラズマ領域１６が形成され、放電プラズマ領域１６にある部分の光ファイバ１が加熱される。放電電極１５，１５には、市販の光ファイバ融着接続機と同様の放電電源回路（制御手段）が接続されており、これにより、加熱の強さと加熱手段の移動とを時間的に制御することができる。
【００５４】
〈光ファイバの加工方法〉
次に、この光ファイバの加工装置の使用による第一の実施形態に係る光ファイバの加工方法について述べる。
【００５５】
まず、光ファイバ（ホーリーファイバも含む）１の被覆２を除去し、被覆２が除去された光ファイバ１の２箇所を、Ｖ溝部品１０のＶ溝台１２、１２のＶ溝１１、１１上に設置すると共に、光ファイバ被覆部５を移動台１７上に設置する。そして、Ｖ溝１１、１１上に設置した光ファイバ１の２箇所をクランプ（固定手段）１４−１，１４−２でそれぞれ固定すると共に、移動台１７上の光ファイバ被覆部５をクランプ１４−３で固定する（光ファイバ固定工程）。
【００５６】
次に、固定された光ファイバ１に対して、（１）曲げ工程（曲り部形成工程）と、（２）細径化工程（細径部形成工程）の順に連続して加工を行う。図６は、これら加工工程の説明図である。
【００５７】
放電電極１５による加熱前の光ファイバ１は、軸をずらしてＶ溝部品１０に固定したために、応力が加わっている（なお、図６（ａ）は曲げ工程および細径化工程後の光ファイバ１の状態である）。したがって、固定した２箇所の間（Ｖ溝台１２、１２間）に位置する光ファイバ１の一部を放電加熱して軟化させると、その部分で応力を緩和させるように、曲がり変形が生じる。ただし、加熱領域が狭いとその曲がりがきつくなって大きな光損失が生じてしまうので、本実施形態では、図６（ｃ）に示すように、放電電極１５の移動とともに放電電流Ｉを徐々に増加させる（加熱温度を徐々に高くする）ことにより、加熱開始時の光ファイバ１の加熱箇所の粘度は高く、その後次第に粘度が小さくなるようにする。このことで、曲げ変形部分（曲り部１ｂ）を拡大することができ、急な曲がりが生じない。曲がり形状がほぼ形成された時点から、図６（ｂ）に示すように、放電電極１５による放電を持続させながら光ファイバ１を引張り方向に、すなわち移動台１７をマルチコア光ファイバと接続される側方向（光ファイバ１の基部（光ファイバ被覆部５）から離れ
る方向）に移動させる。これにより、光ファイバ１の先端側（マルチコア光ファイバとの接続側に位置する光ファイバ１の部分）が引き伸ばされて細径化され、細径部１ｄが形成される。
【００５８】
なお、この細径化工程においては、図１（ａ）、（ｂ）の光ファイバを形成する場合には、光ファイバ１の温度を十分上げて溶融させ、光ファイバ１に張力が加わらないようにする。
【００５９】
もし光ファイバ１の粘度が高い状態で引っ張ると、加熱箇所の左側の光ファイバ１部分に曲げモーメントが働いた状態が維持されるため、加工後にその曲げモーメントが解消された状態では、細径部１ｄ（先端部１ｃ）が右下がりになった形状になってしまう。十分に温度を高めて粘度を小さくすると、引っ張っても表面張力しか作用しないため、上記曲げモーメントは小さくなるので、この変形は無視できるようになる。
【００６０】
上記の曲げモーメントの影響を受ける場合でも、放電電極１５による加熱温度や移動台１７の移動速度は一定なので（図６（ｂ）、（ｃ））、曲げモーメントは一定であり、光ファイバ１の真直性は保たれる。細径部１ｄ（先端部１ｃ）が右下がりの方が、図４の形状に束ねる際に先端部１ｃの纏まりが良くなって作業性がよいこともあるので、その場合には、放電電流Ｉを低めにしたり、移動台１７の速度を早くしたりするなどの調整で光ファイバ１に張力を加えて、最適な形状となるように工夫することができる。このようにして製作できるのが、上記図１（ｃ）の光ファイバである。
【００６１】
移動台１７の動作には、作動時と停止時に速度変化の時間域が生じるが、図６（ｂ）に示したように、放電停止と同時もしくは放電が止む前に移動台１７が停止するようにするのが好ましい。また、曲り部１ｂが完全に形成される前に、移動台１７が動きだしても問題はない。むしろ移動開始時の速度変化の時間域を拡げ、曲り部１ｂに外径の遷移域を形成する方が、コア径変化に伴う光損失の発生を抑制できるので好ましい。
【００６２】
なお、図５に示したように、放電電極１５の高さ位置は、光ファイバ先端側（図中、右端側）のＶ溝１１に固定された光ファイバ１の高さ位置に合わせてある。これは、細径化時の真直度を保つために、光ファイバ１周囲の温度を均等化したいためである。上記放電電極１５の高さ位置の設定では、曲り部形成工程開始時には、光ファイバに対して放電プラズマは下方にずれているので、光ファイバ１の断面では温度は不均一であるが、曲げる場合には問題ではない。またその際、光ファイバ１の温度も低くなるが、これは、放電電極１５の放電電流Ｉを下げた場合と同様であるから、図６（ｃ）のグラフのように放電電流Ｉを変化させるのと同じ効果がある。ただし、これは軸ずれ量Δｘによって効果に違いがあり、Δｘが大きいほど加熱温度変化の効果が生じるので、放電電流Ｉの時間変化の波形はΔｘに応じて調整することが望ましい。なお、図６（ｃ）の放電電流Ｉは時間とともに直線的に変化させているが、これを曲線的な変化にして、光ファイバ１の曲げ形状をより好ましい形状（曲げ部での光損失がより小さくなるような形状）になるようにしてもよい。その最適な放電電流変化条件はΔｘの大きさ、放電電極１５，１５間の間隔（放電プラズマ領域１６の大きさに関係する）に応じて違ってくるものである。
この加工により、光ファイバ１は図６（ａ）のような形状となり、クランプ１４−１周辺部には、非加工の光ファイバ部分１ｅが残る。破線で示した、細径部１ｄの領域内に位置するカット位置Ｃでカットすることにより、この非加工の光ファイバ部分１ｅを除去して、マルチコア光ファイバに接続される接続面を有する先端部１ｃを得るようにすれば、図１に示した上記実施形態の光ファイバが得られる（先端部形成工程）。
【００６３】
本発明の光ファイバの加工方法の特徴は、上記実施形態で述べたように、まず曲り部１ｂを形成してから、細径加工を実施する点にある。
１本の光ファイバ１を２箇所で固定する際に、Ｖ溝部品１０などの固定治具の精度や光ファイバ１などに付着するゴミ・異物のために、光ファイバ１を真直に固定することは難しい。従って、光ファイバ１を２箇所で固定して、先に延伸加工による細径化を実施してから曲り部を形成すると、固定治具の精度などに起因して、この延伸加工による細径部分に微小曲り部が形成されてしまうおそれがある。そのために、真直部分(細径化部分)が、この微小曲り部を含んでしまうおそれがある。このような光ファイバを複数本まとめて、光コネククフェルールの孔に挿入しようとしても微小曲り部の影響で挿入し難いという問題や、マルチコア光ファイバのコア配置に対応するように、光ファイバを所望どおりに配置できなく(光軸がずれる)、光損失が大きくなってしまうという問題が発生する。
本発明の光ファイバの加工方法は、軸ずれが生じるように光ファイバ１を固定して、先に曲り部１ｂを形成することにより、固定治具の精度などの影響を排除することができる。そして、曲り部１ｂが形成された光ファイバ１には、応力が働かないので、曲り部１ｂ以外の場所で真直部分が得られ、この真直部分を細径部分に採用することにより、上記のような問題を解決している。すなわち、本発明の光ファイバの加工方法によれば、精度が良い光ファイバを容易に製作することができ、このようにして製作された光ファイバを束ねるだけで、精度が良い光ファイバ入出力構造を容易に製作することができる。
【００６４】
次に、ファイバ引張速度と溶融封止部（細径部）の外径の関係を述べる。
図７は、ファイバ引張速度Ｖｆと溶融封止部（細径部）の外径ｄの関係を求めるための計算モデルである。ホーリーファイバの溶融封止部の外径が定常状態にあるとしたとき、図７（ａ）をある時刻ｔの状態とすれば、Δｔ秒後の状態は図７（ｂ）となる。溶融時の石英ガラスの蒸発は無視し、体積が変化しないとすれば、図中に矢印で示した範囲（体積計算の対象とした領域）を考えることにより次式が成り立つ。
【数２】
2013142791.tif 000004
左辺が図７（ａ）の状態での体積、右辺が図７（ｂ）の状態での体積である。
ここで、Ａ０は加工前の空孔を有するホーリーファイバの石英ガラス部分の断面積、Ａ１は細径化後の溶融封止部（細径部）の断面積である。また、Ｖｆはファイバ引張速度、Ｖｅは放電電極の移動速度である。
式（２）を整理すると、次の関係式が求まる。
【数３】
2013142791.tif 000005
同一径の空孔を複数設けたホーリーファイバの場合を考え、その外径をＤ、空孔の直径をｄｈ、空孔の数をｎ、細径部の外径をｄとすれば、
【数４】
2013142791.tif 000006
であるから、これらを式（３）に代入して整理すると、細径部の外径ｄが次式で求まる。
【数５】
2013142791.tif 000007
空孔の無い通常の光ファイバの場合であれば、式ｄｈ＝０とすることにより、
【数６】
2013142791.tif 000008
と求まる。
【００６５】
図８は、式（５）を用いて計算した光ファイバ引張速度Ｖｆと細径外径ｄとの関係である。これはｎ＝６、Ｄ＝８０μｍ、Ｖｅ＝０.１ｍｍ／ｓとし、空孔径ｄｈをパラメータ
にして計算した結果である。
この図からわかるように、放電電極の移動速度Ｖｅと光ファイバ引張速度Ｖｆの比を設定することにより、目的とする外径への細径化ができることがわかる。
【００６６】
なお、空孔のない光ファイバの場合は、コア径の縮小率εは光ファイバ外径の縮小率ｄ／Ｄに等しいが、ホーリーファイバの場合には次式となる。
【数７】
2013142791.tif 000009
したがって、単にコア径の縮小率を下げるのではなく、空孔の総断面積を調整することで、コア径の縮小率をファイバ外径の縮小率とは独立に設計できることになる。
これは、シングルモード伝送用コアの場合、コア径自体は変化しても加工後のモードフィールド径が変化しないようにホーリーファイバを設計できることを意味するので、標準外径の１２５μｍや８０μｍの光ファイバであっても入出力部での低損失接続を実現しやすくなる。
【００６７】
多モード伝送のコアの場合には、マルチコア光ファイバの接続部でのコア径を一致させるのが基本であるが、加工前の入出力用光ファイバ（ホーリーファイバの場合も含む）の外径Ｄとコア径、空孔の総断面積（（π／４）ｎｄｈ２で決まる）を調整することで実現しやすくなる。
さらに加工前の入出力用光ファイバの外径をより大きくできるよう、加工後の細径部（先端部）をエッチング液、例えば入出力用光ファイバがガラス製の場合にはフッ酸（ＨＦ）に浸してエッチングすることによりさらに細径化する工程を加えてもよい。このエッチング工程は、空孔の無い光ファイバの場合には、特に有効な手段になる。このエッチング工程は、図６に示したカット位置Ｃで切断する切断処理の前でも後でもよい。
【００６８】
上記第一の実施形態に係る光ファイバの加工方法では、細径化工程（細径部形成工程）において、引張り加工（移動台１７の移動動作）を行ったが、第一の実施形態の変形例として、引張り加工を行わない光ファイバの加工方法もある。すなわち、ホーリーファイバの場合、細径化工程の際に引張り動作を行わずとも、空孔の消滅によって細径になるからであり、また、必要に応じてＨＦなどによるエッチング工程を追加することにしてもよい。この場合、コア径を変化させないですむ利点がある。また、空孔を有しない光ファイバの場合にも、引張り加工を行わずに、エッチング処理で先端部（細径部）を細径化するようにしてもよい。
【００６９】
（第二の実施形態に係る光ファイバの加工装置および光ファイバの加工方法）
図１０は、本発明の第二の実施形態となる光ファイバの加工装置の概略構造を示す。図５の第一の実施形態と同様、図１０（ａ）は上方から眺めた平面図、図１０（ｂ）は水平方向から眺めた正面図である。
【００７０】
上記の第一の実施形態との違いは、被覆を除去した裸の光ファイバ１部分の固定箇所を先端側の一箇所としたことである。上記図５における基部側のクランプ１４−２を働かせると、光ファイバ１がＶ溝１１に接触するため、その部分で光ファイバ１が損傷を受ける可能性がある。クランプ１４−２は緩く押さえればよいので、この部分での損傷による強度劣化は小さいものの、全く接触しない方が強度信頼性の点では好ましい。また、第一の実施形態では、電極が移動できる範囲が、間隙部１３によって制限される。この第二の実施形態ではこの制限が無くなるため、曲り部の曲げ形状をより緩やかにできるとか、より大きな軸ずれ量Δｘに対応できるなど、多様な加工形状が実現しやすい利点がある。
【００７１】
一方、欠点としては、光ファイバ被覆部５の柔らかい被覆２の上からクランプ１４−３で押さえるので、軸ずれ量Δｘの設定精度が低くなることがある。ただし、上記の図４のような光ファイバ入出力構造を形成する場合には、被覆２を介して束ねる構造なので、１μｍレベルの厳しい精度は要しないため、本実施形態の構造でもほとんど対応可能である。
また、本実施形態の光ファイバの加工装置で行う光ファイバの加工方法の手順や条件は、クランプ１４−２の操作を省くこと以外は、前述の第一の実施形態の加工方法の場合と同じである。
また、これによって製作される光ファイバもほぼ同じであるが、クランプ１４−２を省いたことにより、基部側の光ファイバ真直部を短くできるところに違いがある。
【００７２】
（第三の実施形態に係る光ファイバの加工装置および光ファイバの加工方法）
上記第一、第二の実施形態では、加工時の放電電極の移動方向と、ファイバ引張りのための移動台１７の移動方向（光ファイバの延伸方向）は逆であった。この方向を一致させた場合が第三の実施形態であり、以下に説明する。
図１１は、第三の実施形態に関わる光ファイバの加工装置の概略構造を示し、図１１（ａ）は平面図、図１１（ｂ）は正面図である。
第一の実施形態と同様に、曲り部形成工程と細径化工程を連続して行うことにより、目的とする光ファイバを得ることができる。第三の実施形態の光ファイバの加工装置では、移動台１７を光ファイバ１の先端側に配置し、光ファイバ１の先端側を移動台１７上にクランプ１４−４で固定する。一方、光ファイバ１の基端側の光ファイバ被覆部５を固定台１８上にクランプ１４−３で固定して動かさない。細径化工程の際には、移動台１７を放電電極の移動方向と同一方向に動かして光ファイバ１を引っ張る。なお、光ファイバ１をＶ溝１１中で滑らす第一の実施形態とは、クランプ１４−１、１４−２の配置が逆であって、クランプ１４−２は、押圧力を小さくして光ファイバ１がＶ溝１１中で軸方向に滑れるようになっており、クランプ１４−１は、光ファイバ１が動かないように固定している。
【００７３】
この移動台１７の移動速度Ｖｆと、得られる光ファイバ細径部の外径ｄとの関係は、第一の実施形態とは異なったものになる。以下、その関係を導出する。
図１２は、第一の実施形態での計算モデル（図７）に相当する計算モデルである。体積不変を前提にして、式（８）を得る。
【数８】
2013142791.tif 000010
左辺が時刻ｔ、右辺が時刻ｔ＋Δｔの光ファイバの計算対象の領域での体積を表わす。
これから、式（９）の関係が得られる。
【数９】
2013142791.tif 000011
これに、式（４）の関係を適用することにより、式（１０）を得る。
【数１０】
2013142791.tif 000012
空孔の無い通常の光ファイバの場合であれば、式ｄｈ＝０とすることにより、
【数１１】
2013142791.tif 000013
と求まる。
この実施形態の場合には、式（１０）（１１）からわかるように、移動台の移動速度Ｖｆは電極の移動速度Ｖｅよりも小さい領域で設定しなければならないという制約がある。ただし電極の移動速度Ｖｅを十分速くすればいいので、実施上の問題にはならない。
【００７４】
また、第二の実施形態と同様に、クランプ１４−２の箇所を省いて、光ファイバ１の強度信頼性を高めたり、曲げ形状や軸ずれ量Δｘの適用性を拡大したりすることも可能である。具体的には、Ｖ溝部品１０の２つのＶ溝台１２、１２のいずれか、あるいは両方（すなわちＶ溝部品全体）を省くことができる。
【００７５】
なお、上記の実施形態の全てにおいて、光ファイバ１の加熱に放電を使う場合を述べたが、放電以外にも、これまで融着接続に利用されたようにカーボンヒータや炭酸ガスレーザを熱源として使用することができる。
【００７６】
また、上述したように、図４に示す光ファイバ入出力構造では、中心の光ファイバ１は、曲り部１ｂがなく真っ直ぐで先端側が細径の光ファイバとなっている。この真直な光ファイバの製作方法を次に述べる。
石英ガラスの光ファイバの先端部をフッ酸（ＨＦ）でエッチングして細径化する方法、細径ファイバと太径ファイバとを融着接続する方法、太径ファイバをＨＦでエッチングしたものを細径ファイバとして、この細径ファイバと太径ファイバとを融着接続する方法などがある。
また、例えば、第一の実施形態の光ファイバの加工方法において、図６（ａ）の右側の非加工の光ファイバ部分１ｅ側にも被覆を残した状態で加工を行い、カットにより得られた、曲り部がなく真っ直ぐな光ファイバ部分１ｅ側を利用する方法がある。この場合、曲り部を有する光ファイバ加工端部と、曲り部がない光ファイバ加工端部とを一度に作製できる。あるいは、第一の実施形態の光ファイバの加工方法において、Ｖ溝台１２、１２間の光ファイバ１の先端側を加熱溶融して曲り部を形成した後、放電電極１５を光ファイバ基部側（光ファイバ被覆部５側）に移動させると共に、光ファイバ１を引張り方向に移動させて細径部を形成し、その後、光ファイバ先端側の曲り部をカットして除去する方法もある。この場合には、Ｖ溝台１２、１２のＶ溝１１、１１間の高さは同じでもよい。
【符号の説明】
【００７７】
１      光ファイバ（ホーリーファイバ）
１ａ    基部
１ｂ    曲り部
１ｃ    先端部
１−１  コア
１−２  クラッド
１−３  空孔
２      被覆（心線被覆）
５      光ファイバ被覆部
１０    Ｖ溝部品
１１    Ｖ溝
１２    Ｖ溝台
１３    間隙部
１４−１、１４−２、１４−３、１４−４  クランプ
１５    放電電極（加熱手段）
１６    放電プラズマ領域
１７    移動台（光ファイバ延伸手段）
１８    固定台
１００  マルチコア光ファイバ
１００−１コア
１００−２クラッド
Ｃ      カット位置
【図１】
2013142791.tif 000014
【図２】
2013142791.tif 000015
【図３】
2013142791.tif 000016
【図４】
2013142791.tif 000017
【図５】
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【図６】
2013142791.tif 000019
【図７】
2013142791.tif 000020
【図８】
2013142791.tif 000021
【図９】
2013142791.tif 000022
【図１０】
2013142791.tif 000023
【図１１】
2013142791.tif 000024
【図１２】
2013142791.tif 000025
【図１３】
2013142791.tif 000026
【図１４】
2013142791.tif 000027
【図１５】
2013142791.tif 000028