(57)【要約】【課題】  工数の増加を抑制して、安価に光ファイバ用母材を製造することができる光ファイバ用母材の製造方法、及び、これを用いた光ファイバの製造方法を提供することを目的とする。【解決手段】  光ファイバ用母材１０Ｐの製造方法は、ガラス体から成る中間母材１９Ｐを準備する準備工程Ｐ１と、中間母材１９Ｐにドリルツール５０により孔を形成する穿孔工程Ｐ２と、を備え、穿孔工程Ｐ２において、ドリルツール５０の振動を検出し、検出した振動から孔のずれ量を測定することを特徴とする。【選択図】    図３
2013063890.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガラス体から成る中間母材を準備する準備工程と、
前記中間母材にドリルツールにより孔を形成する穿孔工程と、
を備え、
前記穿孔工程において、前記ドリルツールの振動を検出し、検出した振動から前記孔のずれ量を測定する
ことを特徴とする光ファイバ用母材の製造方法。
【請求項２】
前記穿孔工程において、測定された前記孔のずれ量が、予め定められた前記孔のずれ量の許容範囲を超えた場合には、孔の形成を中断することを特徴とする請求項１に記載の光ファイバ用母材の製造方法。
【請求項３】
前記穿孔工程において、測定された前記孔のずれ量が、予め定められた前記孔のずれ量の許容範囲内における所定範囲を超えた場合には、前記ドリルツールの送り速度を低下させることを特徴とする請求項１に記載の光ファイバ用母材の製造方法。
【請求項４】
前記穿孔工程において、測定された前記孔のずれ量が、予め定められた前記孔のずれ量の許容範囲内における所定範囲を超えた場合には、前記ドリルツールの単位時間当たりの回転数を上昇させることを特徴とする請求項１に記載の光ファイバ用母材の製造方法。
【請求項５】
前記穿孔工程において、測定された前記孔のずれ量が、予め定められた前記孔のずれ量の許容範囲内における所定範囲を超えた場合には、前記孔内に導入される切削水の圧力を上昇させることを特徴とする請求項１に記載の光ファイバ用母材の製造方法。
【請求項６】
前記穿孔工程において、測定された前記孔のずれ量が、予め定められた前記孔のずれ量の許容範囲内における所定範囲を超えた場合には、前記ドリルツールにドレッシングを施こすことを特徴とする請求項１に記載の光ファイバ用母材の製造方法。
【請求項７】
前記穿孔工程において、測定された前記孔のずれ量が、予め定められた前記孔のずれ量の許容範囲内における所定範囲を超えた場合には、前記ドリルツールの先端と前記中間母材とが接する場合における前記中間母材の上面から前記ドリルツールがチャッキングされる部分までの距離を短くすることを特徴とする請求項１に記載の光ファイバ用母材の製造方法。
【請求項８】
前記ドリルツールの振動は、前記中間母材に取り付けられた振動検知センサにより前記中間母材の振動を検知することで、検出することを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の光ファイバ用母材の製造方法。
【請求項９】
前記ドリルツールの振動は、前記ドリルツールの回転時における振れ量を非接触式変位センサにより検知することで、検出することを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載のファイバ用母材の製造方法。
【請求項１０】
前記ドリルツールの振動は、前記ドリルツールを回転させる穿孔装置に取り付けられた振動検知センサにより前記穿孔装置の振動を検知することで、検出することを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の光ファイバ用母材の製造方法。
【請求項１１】
請求項１から１０に記載の光ファイバ用母材の製造方法により製造される光ファイバ用母材を線引きする線引工程を備えることを特徴とする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、工数の増加を抑制して、安価に光ファイバ用母材を製造することができる光ファイバ用母材の製造方法、及び、これを用いた光ファイバの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
光ファイバの一種として、光ファイバの長手方向に沿って、クラッドに複数の空孔が形成されているホーリーファイバが知られている。このホーリーファイバを製造するための光ファイバ用母材には、光ファイバ用母材の長手方向に沿ってホーリーファイバの空孔となる孔が形成さている。
【０００３】
下記特許文献１には、このような光ファイバ用母材の製造方法が記載されている。この光ファイバの製造方法では、光ファイバ用母材の中間体であるガラスロッドに孔を形成する。この孔の形成においては、通常、粒度の粗い砥石が先端に設けられたドリルツールが用いられ、ガラスロッドの一方の端面から他方の端面に向かって孔が形成される。このドリルツールとしては、加工時間を短縮するために、一般的にパイプ状のドリルツールが用いられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−２９３５６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
近年、より長い光ファイバ用母材を用いて光ファイバを製造したいという要請がある。しかし、このように光ファイバ用母材が長い場合、上述のようにパイプ状のドリルツールを用いて光ファイバ用母材となるガラスロッドに孔を形成すると、孔の形成途中でドリルツールが曲がることにより、形成される孔が許容範囲を超えて曲がる場合がある。特にパイプ状のドリルツールを用いる場合、ドリルツールが曲がり易く、孔が許容範囲を超えて曲がって形成され易い。
【０００６】
このようなガラスロッドに形成された孔の曲がりを測定する方法として、ガラスロッドの両方の端面を観察する方法を挙げることができる。この方法は、ガラスロッドの両方の端面における孔の形成位置を観察し、一方の端面の孔の形成位置に対する他方の端面の孔の形成位置のずれ量から、孔の曲がりを測定するものである。
【０００７】
ところで、ガラスロッドに形成された孔が途中から曲がっている場合、孔のずれ量が許容範囲外である部分を切り捨てて、残りの部分を光ファイバ用母材として使用することができれば、ガラスロッドの無駄を低減することができ、安価に光ファイバ用母材を製造することができる。従って、孔が許容範囲を超えてずれる場所を特定したいという要請がある。しかし、上記の測定の方法を用いて、孔がどの位置から許容範囲を超えてずれているのかを特定する場合、ガラスロッドを他方の端面側から徐々に切断して、切断するごとに、切断面における孔の形成位置と一方の端面における孔の形成位置を比較して、これら形成位置から孔のずれ量を測定する必要がある。
【０００８】
このような方法は、孔の曲がりを測定するために、ガラスロッドを切断する工数や、複数回にわたり端面における孔の形成位置を測定する工数を要してしまい、却って、安価に光ファイバ用母材を安価に製造することができなくなる虞がある。さらに、上記の測定の方法では、孔が許容範囲を超えてずれているか否かにかかわらず、孔をガラスロッドの他方の端面まで形成するため、孔が途中から許容範囲を超えてずれている場合、不要な工数を要してしまい、やはり、安価に光ファイバ用母材を製造することができない虞がある。
【０００９】
そこで、本発明は、工数の増加を抑制して、安価に光ファイバ用母材を製造することができる光ファイバ用母材の製造方法、及び、これを用いた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】
【００１０】
上記課題を解決するため、本発明の光ファイバ用母材の製造方法は、ガラス体から成る中間母材を準備する準備工程と、前記中間母材にドリルツールにより孔を形成する穿孔工程と、を備え、前記穿孔工程において、前記ドリルツールの振動を検出し、検出した振動から前記孔のずれ量を測定することを特徴とするものである。
【００１１】
ドリルツールは、回転しながら進行することで穿孔を行う。このようなツールは、途中で曲がった場合に、回転による振動が大きくなる傾向がある。そこで、本発明の光ファイバ用母材の製造方法においては、ドリルツールの振動を検出して、この振動の大きさや波形により孔のずれ量を測定する。このように孔のずれ量を測定することにより、ドリルツールにより形成された孔が、どこで許容範囲を越えてずれたかを穿孔中に容易に知ることができる。従って、中間母材を切断することなく、孔のずれ量が許容範囲内である部分を容易に特定することができる。このため、工数の増加を抑制して、中間母材における孔のずれ量が許容範囲内である部分を特定して、安価に光ファイバ用母材を製造することができる。
【００１２】
また、前記穿孔工程において、測定された前記孔のずれ量が、予め定められた前記孔のずれ量の許容範囲を超えた場合には、孔の形成を中断することが好ましい。
【００１３】
一旦、孔が許容範囲を超えた場合、その後、孔のずれ量が許容範囲内となることは稀である。従って、孔のずれ量が許容範囲を超えた場合には、それ以後の孔の形成を中断することで、不要な工数を削減することができる。また、このようにして孔の形成を中断する場合においては、中間母材における孔のずれ量が許容範囲内の部分を切り離して、光ファイバ用母材とすると共に、孔が形成されていない部分に対して、正しい位置で再び穿孔を施し、ずれ量が許容範囲内の孔を形成して、光ファイバ用母材とすることができる。従って、無駄になる中間母材を低減して、安価に光ファイバ用母材を製造することができる。
【００１４】
また、前記穿孔工程において、測定された前記孔のずれ量が、予め定められた前記孔のずれ量の許容範囲内における所定範囲を超えた場合には、前記ドリルツールの送り速度を低下させることが好ましい。また、前記穿孔工程において、測定された前記孔のずれ量が、予め定められた前記孔のずれ量の許容範囲内における所定範囲を超えた場合には、前記ドリルツールの単位時間当たりの回転数を上昇させることとしても好ましい。また、前記穿孔工程において、測定された前記孔のずれ量が、予め定められた前記孔のずれ量の許容範囲内における所定範囲を超えた場合には、前記孔内に導入される切削水の圧力を上昇させることとしても好ましい。
【００１５】
このようにドリルツールの送り速度を低下させたり、ドリルツールの単位時間当たりの回転数を上昇させたり、切削水の圧力を上昇させることにより、ドリルツールが曲がって進行し始めても、孔のずれ量が大きくなることを抑制することができる。従って、ドリルツールが曲がって進行し始めても、形成される孔のずれ量が許容範囲内となる部分を長くすることができ、少しでも長い光ファイバ用母材を製造することができる。
【００１６】
また、前記穿孔工程において、測定された前記孔のずれ量が、予め定められた前記孔のずれ量の許容範囲内における所定範囲を超えた場合には、前記ドリルツールにドレッシングを施こすことが好ましい。つまり、孔のずれ量が所定範囲を超えた場合には、ドリルツールを一旦取り出して、ドリルツールにドレッシングを施し、再び、穿孔をすることが好ましい。
【００１７】
ドレッシングにより、ドリルツールの切削性能が、ドレッシング前よりも向上し、孔が曲がって形成された場合においても、孔のずれ量が大きくなることを抑制することができる。従って、ドリルツールが曲がって進行し始めても、形成される孔のずれ量が許容範囲内となる部分を長くすることができ、少しでも長い光ファイバ用母材を製造することができる。
【００１８】
また、前記穿孔工程において、測定された前記孔のずれ量が、予め定められた前記孔のずれ量の許容範囲内における所定範囲を超えた場合には、前記ドリルツールの先端と前記中間母材とが接する場合における前記中間母材の上面から前記ドリルツールがチャッキングされる部分までの距離を短くすることが好ましい。
【００１９】
中間母材からドリルツールのチャッキングされる部分までの距離を短くすることにより、ドリルツールにおける中間母材の外に露出している部分の撓みを抑制することができ、孔のずれ量が大きくなることを抑制することができる。従って、ドリルツールが曲がって進行し始めても、形成される孔のずれ量が許容範囲内となる部分を長くすることができ、少しでも長い光ファイバ用母材を製造することができる。
【００２０】
また、前記ドリルツールの振動は、前記中間母材に取り付けられた振動検知センサにより前記中間母材の振動を検知することで、検出することとしても良い。
【００２１】
振動センサを中間母材に取り付けることで、加工中のドリルツールが振動センサから影響を受けることを防止することができる。また、接触式の簡易な振動センサを使用することができるため、安価に振動を検出することができる。
【００２２】
或いは、前記ドリルツールの振動は、前記ドリルツールの回転時における振れ量を非接触式変位センサにより検知することで、検出することとしても良い。
【００２３】
ドリルツールの振れ量を直接検知することにより、より正確にドリルツールの振動を検出することができる。また非接触のセンサを用いることにより、加工中のドリルツールがセンサから影響を受けることを防止することができる。
【００２４】
また或いは、前記ドリルツールの振動は、前記ドリルツールを回転させる穿孔装置に取り付けられた振動検知センサにより前記穿孔装置の振動を検知することで、検出することとしても良い。
【００２５】
振動センサを穿孔装置に取り付けることで、加工中のドリルツールが振動センサから影響を受けることを防止することができる。また、接触式の簡易な振動センサを使用することができるため、安価に振動を検出することができる。
【００２６】
また、本発明の光ファイバの製造方法は、上記のいずれかの光ファイバ用母材の製造方法により製造される光ファイバ用母材を線引きする線引工程を備えることを特徴とするものである。
【００２７】
このような光ファイバの製造方法によれば、工数の増加が抑制され安価に製造される光ファイバ用母材を用いるため、光ファイバを安価に製造することができる。
【発明の効果】
【００２８】
以上のように、本発明によれば、工数の増加を抑制して、安価に光ファイバ用母材を製造することができる光ファイバ用母材の製造方法、及び、これを用いた光ファイバの製造方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の第１実施形態に係る光ファイバの長手方向に垂直な断面における構造の様子を示す図である。
【図２】図１の光ファイバを製造するための光ファイバ用母材の長手方向に垂直な構造の様子を示す図である。
【図３】図１の光ファイバの製造方法の工程を示すフローチャートである。
【図４】図３に示す準備工程により準備される中間母材の長手方向に垂直な構造の様子を示す図である。
【図５】穿孔装置にドリルツール、及び、中間母材がセットされた状態を示す図である。
【図６】穿孔工程に用いるドリルツールを示す図である。
【図７】穿孔工程の様子を示す図である。
【図８】ドリルツールが曲がって進行している状態を示す図である。
【図９】線引工程の様子を示す図である。
【図１０】本発明の第２実施形態に係る光ファイバの長手方向に垂直な構造の様子を示す図である。
【図１１】図１０の光ファイバを製造するための光ファイバ用母材の長手方向に垂直な断面における構造の様子を示す図である。
【図１２】図１１に示す光ファイバ用母材の中間母材の長手方向に垂直な断面における構造の様子を示す図である。
【図１３】振動検知センサが穿孔装置に接続された変形例を示す図である。
【図１４】ドリルツールの振動を非接触方式で検知する場合の変形例を示す図である。
【図１５】実施例１におけるドリルツールの振動の様子を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下、本発明に係る光ファイバ用母材の製造方法、及び、これを用いた光ファイバの製造方法の好適な実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
【００３１】
（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態に係る光ファイバの長手方向に垂直な断面における構造の様子を示す図である。
【００３２】
図１に示すように、本実施形態の光ファイバ１０は、コア１１、コア１１を隙間なく囲むクラッド１２と、クラッド１２を被覆する第一被覆層１６と、第一被覆層１６を被覆する第二被覆層１７とから構成されている。このようなクラッドが被覆層により被覆された光ファイバは、光ファイバ素線とも呼ばれる。そして、クラッド１２の屈折率は、コア１１の屈折率よりも低くされており、クラッド１２には、コア１１の周りにコア１１を取り囲む複数の空孔１３が形成されている。このように本実施形態の光ファイバ１０は、クラッドに複数の空孔を有するホーリーファイバとされる。
【００３３】
また、コア１１の直径は、例えば、７μｍ〜１０μｍであり、クラッド１２の外径は、例えば、１２５μｍであり、空孔１３の直径は３μｍ〜８μｍとされ、コア１１の中心から空孔１３の中心までの距離は８μｍ〜２０μｍとされる。なお、上記の直径、外径、距離は例示であり、特に制限されない。
【００３４】
また、コア１１を構成する材料としては、例えば、ゲルマニウム（Ｇｅ）等の屈折率を上げるドーパントが添加された石英（ＳｉＯ２）を挙げることができ、クラッド１２を構成する材料としては、例えば、何もドーパントが添加されていない純粋石英や、屈折率を下げるフッ素（Ｆ）が添加された石英を挙げることができ、また、第一被覆層１６及び第二被覆層１７を構成する材料としては、例えば、互いに種類の異なる紫外線硬化樹脂を挙げることができる。なお、上記の材料は例示であり、特に制限されない。
【００３５】
このような光ファイバ１０は、ホーリーファイバの中でも特に空孔アシストファイバと呼ばれ、コア１１に光が伝播すると空孔１３により、光のコア１１への閉じ込め効果が高められて、光のコア１１からの漏えいを防止することができ、コア１１を伝播する光の損失を抑制することができる。
【００３６】
図２は、図１の光ファイバ１０を製造するための光ファイバ用母材の長手方向に垂直な構造の様子を示す図である。
【００３７】
図２に示すように、光ファイバ用母材１０Ｐは、略円柱状の形状をしており、コア１１となるロッド状のコアガラス体１１Ｐと、コアガラス体１１Ｐを囲みクラッド１２となるロッド状のクラッドガラス体１２Ｐ、とから構成されている。そして、クラッドガラス体１２Ｐには、コアガラス体１１Ｐの周りにコアガラス体１１Ｐを取り囲む複数の貫通孔１３Ｐが形成されている。このような光ファイバ用母材１０Ｐが、後述の様に線引きされ、被覆されることにより、図１に示す光ファイバ１０となる。
【００３８】
次に、図２の光ファイバ用母材１０Ｐ、及び、図１の光ファイバ１０の製造方法について説明する。
【００３９】
図３は、光ファイバ用母材１０Ｐ、及び、光ファイバ１０の製造方法の工程を示すフローチャートである。図３に示すように、光ファイバ用母材１０Ｐの製造は、コアガラス体１１Ｐと、貫通孔１３Ｐが形成されていないクラッドガラス体１２Ｐを備える中間母材を準備する準備工程Ｐ１と、中間母材のクラッドガラス体１２Ｐに貫通孔を形成する穿孔工程Ｐ２とを備える。そして、光ファイバ１０の製造方法は、このようにして製造された光ファイバ用母材を線引きする線引工程Ｐ３を更に備える。
【００４０】
＜準備工程Ｐ１＞
図４は、準備工程Ｐ１により準備される中間母材の長手方向に垂直な構造の様子を示す図である。図４に示すように中間母材１９Ｐは、図２に示すコアガラス体１１Ｐと、コアガラス体１１Ｐを囲むクラッドガラス体１２Ｐとから構成される。ただし、中間母材１９Ｐには、図２に示す光ファイバ用母材１０Ｐの貫通孔１３Ｐが形成されていない。
【００４１】
中間母材１９Ｐの準備においては、例えば、コアガラス体１１Ｐと、クラッドガラス体１２Ｐとを連続して形成する方法が挙げられる。このような方法としては、特に限定されないが、例えば、ＭＣＶＤ法、ＶＡＤ法、ＯＶＤ法等のスートプロセスを用いる方法を挙げることができる。このようにして、図４に示す中間母材１９Ｐを得る。
【００４２】
＜穿孔工程Ｐ２＞
次に準備した中間母材１９Ｐのクラッドガラス体１２Ｐの長手方向に沿って貫通孔１３Ｐを形成するための準備を行う。
【００４３】
図５は、中間母材１９Ｐに孔を形成するための穿孔装置にドリルツール５０、及び、中間母材１９Ｐがセットされた様子を示す図である。図５に示すように、穿孔装置７０は、スピンドル７１とスピンドル７１により回転されるドリルチャック７２とを備え、ドリルチャック７２にドリルツール５０がチャッキングされる。
【００４４】
図６は、このドリルツール５０を示す図である。図６に示すように、ドリルツール５０は、パイプ５２と、パイプ５２の先端に設けられている切削部５１とを主な構成として備える。
【００４５】
パイプ５２は、円筒状の形状をしており、本工程において中間母材１９Ｐに形成する貫通孔の直径よりも僅かに小さな外径を有している。パイプ５２の外径は、中間母材１９Ｐに形成する孔の直径より０．１〜０．３ｍｍ小さいことが好ましい。また、切削部５１は、円筒状の形状をしており、本工程において中間母材１９Ｐに形成する貫通孔の直径と同様の外径を有している。従って、切削部５１は、パイプ５２の外径よりも大きな外径を有している。なお、パイプ５２の外径と、切削部５１の外径との差が、０．３ｍｍ以下であれば、パイプ５２の強度が弱くなることを防止できるため好ましく、この差が、０．１ｍｍ以上であれば、穿孔するときに、パイプ５２が中間母材１９Ｐに形成した空孔の中に詰まることを適切に防止することができるため好ましい。また、パイプ５２及び切削部５１の貫通孔は、それぞれ繋がっており、このためドリルツール５０には、貫通孔５３が形成されている。
【００４６】
このようなドリルツール５０が、上述のようにドリルチャック７２によりチャッキングされる。なお、穿孔装置７０は、図示せぬ機構により、ドリルツール５０が長尺であっても、ドリルツール５０のパイプ５２における任意の場所でチャッキングできるように構成されている。そして、図５に示すように、穿孔が施される前においては、ドリルツール５０の先端からドリルチャック７２によりチャッキングされるまでの長さは、中間母材１９Ｐの長さより十分に短くされることが好ましい。ここでドリルツール５０の先端と中間母材１９Ｐとが接する場合において、中間母材１９Ｐの上面からドリルツール５０がチャッキングされる部分まで距離をフリー把持長Ｌと定義する。穿孔を施す前においては、中間母材１９Ｐに孔が形成されていないため、フリー把持長Ｌは、ドリルツール５０の先端からドリルチャック７２の先端までの距離に等しい。フリー把持長Ｌが短くされることにより、ドリルツール５０のパイプ５２が曲がることを低減することができる。このようにしてパイプ５２が曲がることが低減されることにより、中間母材１９Ｐに形成される孔が曲がることを低減することができる。例えば、穿孔開始時においては、フリー把持長Ｌをドリルツール５０の切削部５１の長さとして、パイプ５２を露出させないこととしても良い。なお、ドリルツール５０をドリルチャック７２にチャッキングする最中において、ドリルツール５０の先端とクラッドガラス体１２Ｐとが接している必要はない。
【００４７】
ドリルツール５０がドリルチャック７２にチャッキングされた状態において、ドリルツール５０のドリルチャック７２から１５ｍｍ離れた場所における振れ量は、４０μｍ以下であることが好ましい。ドリルツール５０の振れ量を測定するには、ドリルツール５０がドリルチャック７２にチャッキングされた後において、ドリルチャック７２と共にドリルツール５０をゆっくりと回転させて、例えば、ダイヤルゲージを用いてドリルツール５０の切削部５１近傍におけるパイプ５２の振れ量を測定すれば良い。ドリルツール５０の振れ量が４０μｍ以下であることにより、穿孔により形成する孔の位置のずれ量を低減することができる。また、このようにドリルツール５０の振れ量が４０μｍ以下であることにより、穿孔時にドリルツール５０の振れに起因する振動を抑制することができる。
【００４８】
さらに、本工程においては、穿孔を施す前の中間母材１９Ｐに振動検知センサ８１を取り付ける。この振動検知センサ８１は、中間母材１９Ｐが振動する場合に、その振動を検知して出力する。振動検知センサ８１としては、ＡＥセンサ（Acoustic Emission sensor），加速度センサと挙げることができる。加速度センサとしては、静電容量検出方式や、ピエゾ抵抗方式や、熱検知方式や、半導体方式等の加速度センサを用いることができる。中でも、静電容量検出方式の加速度センサが、センサ素子部がシリコンやガラスなどの安定した物質で構成されるため、温度特性に優れる観点から好ましい。なお、振動検知センサ８１の取り付けは、弾性変形が小さな接着材により取り付けることが、中間母材１９Ｐの振動を検知しやすい観点から好ましい。
【００４９】
振動検知センサ８１は、制御部８０に電気的に接続されており、制御部８０は、振動検知センサ８１から出力される中間母材１９Ｐの振動に関する情報を受け付けるとともに、後述のように、中間母材１９Ｐに形成される孔のズレ量を算出する。
【００５０】
こうして、中間母材１９Ｐに貫通孔１３Ｐを形成するための準備が整う。
【００５１】
次に、中間母材１９Ｐに孔を形成する。図７は、孔を形成するための穿孔の様子を示す図である。図７に示すように、本工程においては、ドリルツール５０を軸中心に回転させながら、クラッドガラス体１２Ｐの長手方向に沿ってドリルツール５０を押し進めると共に、貫通孔５３のパイプ５２側から切削水を導入する。このドリルツール５０の単位時間当たりの回転数は、例えば、３０００ｒｐｍとされ、また、ドリルツール５０が進行する送り速度は、例えば、３０ｍｍ／ｍｉｎとされ、切削水の圧力は、例えば、１．０ＭＰａとされる。なお、切削水としては、例えば、水溶性切削液を挙げることができる。
【００５２】
このように導入された切削水は、貫通孔５３を通り、切削部５１の先端から流出する。切削部５１がクラッドガラス体１２Ｐの途中まで進んでいる状態においては、クラッドガラス体１２Ｐの孔が貫通していないため、切削部５１の先端から流出する切削水は、行き場を失い切削部５１とクラッドガラス体１２Ｐの内壁面との間を逆流して、ドリルツール５０により形成された孔のドリルツール５０が挿入されている側から排出される。従って、中間母材１９Ｐに形成する孔が貫通するまでは、切削部５１とクラッドガラス体１２Ｐとの摩擦によりクラッドガラス体１２Ｐの温度が過度に上昇することが、切削部５１とクラッドガラス体１２Ｐの内壁面との間を流れる切削水により防止され、さらに穿孔により生じるガラス屑が切削水と共にドリルツール５０が挿入されている側から排出される。
【００５３】
上述のように、初期のフリー把持長Ｌが、中間母材１９Ｐの長さより短くされる場合、穿孔によりドリルチャック７２が中間母材１９Ｐの端面に近づき、フリー把持長Ｌが徐々に短くなるため、ドリルチャック７２が中間母材１９Ｐに接触する前に、穿孔を一旦停止する。そして、ドリルツール５０の先端からチャッキングされる部分までの距離が、初期の状態より長くなるようにチャッキングをし直す。このとき、フリー把持長Ｌが初期のフリー把持長よりも長くなるようにチャッキングすることが好ましい。ただし、一定の穿孔が施され、一定の長さの孔が形成された状態におけるフリー把持長Ｌとは、形成された孔の奥側の端部において、ドリルツール５０の先端が中間母材１９Ｐとが接する場合において、中間母材１９Ｐの上面からドリルツール５０がチャッキングされる部分まで距離を指す。そして、ドリルツール５０がチャッキングし直された後、再び中間母材１９Ｐに穿孔を施す。このように、フリー把持長Ｌが中間母材１９Ｐの長さよりも短くされる場合、ドリルツール５０のチャッキングと穿孔とを繰り返して、中間母材１９Ｐに形成される孔を深く形成してゆく。
【００５４】
このような穿孔の最中においては、ドリルツール５０の回転に起因する振動が発生する。この振動は、中間母材１９Ｐに伝播するので、振動検知センサ８１により中間母材１９Ｐの振動が検知される。検知された中間母材１９Ｐの振動に関する情報は、制御部８０に送られて、制御部８０は、この情報を受け付ける。次に、制御部８０は、振動検知センサ８１からの情報に基づいて、ドリルツール５０の振動の大きさや波形を計算により求める。具体的には、制御部８０は、中間母材１９Ｐの振動の大きさと、ドリルツール５０の振動の大きさとの関係を示すテーブルを有しており、このテーブルを用いて、ドリルツール５０の振動の大きさと波形を計算により求める。こうしてドリルツール５０の振動が検出される。
【００５５】
さらに制御部８０は、ドリルツール５０の振動の大きさや波形に基づいて、ドリルツール５０の曲がり具合を計算により求める。図８は、ドリルツール５０が曲がって進行している状態を示す図である。ただし、図８においては、理解の容易のため、各部分の比率を実際のスケールと変えている。ドリルツール５０が直進し、本来形成されるべき孔の位置に孔が形成される場合、ドリルツール５０の振動は小さく、波形も一定の周期の形状となる。しかし、図８に示すように、ドリルツール５０が途中から曲がり、形成される孔が、図中点線で示す本来形成されるべき孔の位置ＡＲｃからずれる場合、形成された孔のずれ量が大きくなるに従い、ドリルツール５０の振動が大きくなると共に波形が乱れる。制御部８０は、制御部８０は、ドリルツール５０の振動の大きさや波形の形状と、孔のずれ量との関係を示すテーブルをさらに有しており、このテーブルを用いて、孔のずれ量を計算により求める。こうして孔のずれ量が測定される。なお、上述のように、ドリルツール５０のドリルチャック７２から１５ｍｍ離れた場所における振れ量が４０μｍ以下であれば、穿孔時にドリルツール５０の振れに起因する振動を抑制することができるので、振動検知センサ８１へのノイズを抑制することができる。従って、穿孔時におけるドリルツール５０の曲がり具合をより精度良く求めることができる。また、上記のテーブルには、ドリルツール５０の振れ量と、孔のずれ量との関係と更に有していれば、ドリルツール５０の振れ量を加味して、孔のずれ量を求めることができるため好ましい。例えば、テーブルは、振動の大きさ及びドリルツール５０の振れ量と、孔のずれ量との関係を有しており、このテーブルを用いて孔のずれ量を求めるといった具合である。
【００５６】
なお、中間母材１９Ｐの振動の大きさと、ドリルツール５０の振動の大きさとの関係を示すテーブルや、ドリルツール５０の振動の大きさや波形の形状と、孔のずれ量との関係を示すテーブルは、予め実験等により求められてテーブルに格納されている。
【００５７】
そして、孔のずれ量が、図８に示す予め定められた孔のずれ量の許容範囲ＡＲａよりも小さい場合においては、穿孔により孔をさらに深く形成し、最終的に孔を貫通させる。こうして、中間母材１９Ｐに貫通孔１３Ｐを形成し、貫通孔１３Ｐが所定数形成された状態において、必要に応じて、それぞれの貫通孔１３Ｐ形成する内壁を研磨し、中間母材１９Ｐは、図２に示す光ファイバ用母材１０Ｐとされる。
【００５８】
一方、図８に示すように、ドリルツール５０が途中から曲がり、制御部８０により測定される孔のずれ量が、孔のずれ量の許容範囲ＡＲａを超える場合、例えば、制御部８０は、図示しない手段によりアラームを鳴らす。この場合、穿孔装置７０の操作者は、穿孔装置７０を止めて、孔の形成を中止する。或いは、制御部８０により測定される孔のずれ量が、孔のずれ量の許容範囲ＡＲａを超える場合、制御部８０により、穿孔装置７０が自動停止して、孔の形成が自動的に中止されても良い。このように一旦、孔が許容範囲ＡＲａを超えた場合、その後、孔のずれ量が許容範囲ＡＲａ内に戻ることは稀である。従って、孔のずれ量が許容範囲ＡＲａを超える場合には、上記のようにそれ以後の孔の形成を中断することで、不要な穿孔を行わず、不要な工数を削減することができる。
【００５９】
この場合においては、孔の形成を中断したのち、ドリルツール５０を孔から抜き取り、中間母材１９Ｐにおける孔のずれ量が許容範囲ＡＲａ内とされる部分と孔の形成が完了していない部分とを切り離す。切り離された中間母材１９Ｐのうち、孔が許容範囲ＡＲａ内とされる側は、必要に応じて他の孔を形成し、さらに、それぞれの孔を形成する内壁を必要に応じて研磨して、図２に示す光ファイバ用母材１０Ｐとされる。
【００６０】
一方、切り離された中間母材１９Ｐのうち、穿孔の中断により、孔が適切に形成されていない部分については、必要に応じて不適切に孔が形成された部分が切り離される。そして、残りの部分に対して、上述の中間母材１９Ｐへの穿孔と同様にして、再び穿孔を行う。そして、全ての貫通孔１３Ｐが適切に形成された後、それぞれの貫通孔１３Ｐを形成する内壁を必要に応じて研磨し、図２に示す光ファイバ用母材１０Ｐとされる。
【００６１】
このようにして孔の形成を中断する場合においては、上記のように、中間母材１９Ｐにおける孔のずれ量が許容範囲ＡＲａ内の部分を切り離して、必要な他の孔を形成の後、光ファイバ用母材とすると共に、切り離された穿孔が未完了の部分に正しい位置で再び穿孔を施すことで孔を形成し、光ファイバ用母材とする。こうすることで、無駄になる中間母材を低減して、安価に光ファイバ用母材を製造することができる。
【００６２】
また、図８に示すように、ドリルツール５０が途中から曲がる場合において、孔のずれ量が、許容範囲ＡＲａに達するまでの距離が長くなるような手段を施しても良い。具体的には、制御部８０により測定される孔のずれ量が、孔のずれ量の許容範囲ＡＲａ内における所定範囲ＡＲｐを超えた場合、ドリルツール５０を進める速度である送り速度を低下させる。例えば、上記のように、ドリルツール５０が進行する送り速度が、３０ｍｍ／ｍｉｎとされる場合、この速度を、例えば、１５ｍｍ／ｍｉｎと低下させる。このように、送り速度を低下させることにより、単位回転あたりにドリルツール５０の切削部５１が、中間母材を切削する量が低減し、切削部５１の先端の表面にあるダイヤモンド砥石等へのダメージが低減する。このためドリルツールが曲がって進行し始めても、孔のずれ量が大きくなることを抑制することができる。従って、ドリルツールが曲がって進行しても、形成される孔のずれ量が許容範囲内となる部分を長くすることができ、少しでも長い光ファイバ用母材１０Ｐを製造することができる。
【００６３】
また、制御部８０により測定される孔のずれ量が、孔のずれ量の許容範囲ＡＲａ内における所定範囲ＡＲｐを超えた場合、ドリルツール５０の単位時間当たりの回転数を上昇させても良い。例えば、上記のように、ドリルツール５０の単位時間当たりの回転数が、３０００ｒｐｍとされる場合、この回転数を、例えば、４０００ｒｐｍと上昇させる。ドリルツール５０の単位時間当たりの回転数が上昇することにより、単位回転あたりにドリルツール５０の切削部５１が、中間母材を切削する量が低減し、切削部５１の先端の表面にあるダイヤモンド砥石等へのダメージが低減する。このためドリルツールが曲がって進行し始めても、孔のずれ量が大きくなることを抑制することができる。従って、この場合においても、ドリルツールが曲がって進行しても、形成される孔のずれ量が許容範囲内となる部分を長くすることができ、少しでも長い光ファイバ用母材１０Ｐを製造することができる。
【００６４】
また、制御部８０により測定される孔のずれ量が、孔のずれ量の許容範囲ＡＲａ内における所定範囲ＡＲｐを超えた場合、孔内に導入される切削水の圧力を上昇させても良い。例えば、上記のように、孔内に導入される切削水の圧力が、０．７ＭＰａとされる場合、この圧力を、例えば、１．４ＭＰａまで上昇させる。切削水の圧力を上昇させることにより、切削を妨害するような穿孔に伴う中間母材の切りくずが孔から排出しやすくなり、また、ドリルツール５０の先端部の表面へ冷却効果が増加するので、ドリルツールが曲がって進行し始めても、孔のずれ量が大きくなることを抑制することができる。従って、この場合においても、ドリルツールが曲がって進行しても、形成される孔のずれ量が許容範囲内となる部分を長くすることができ、少しでも長い光ファイバ用母材１０Ｐを製造することができる。
【００６５】
また、制御部８０により測定される孔のずれ量が、孔のずれ量の許容範囲ＡＲａ内における所定範囲ＡＲｐを超えた場合、ドリルツール５０にドレッシングを施しても良い。具体的には、孔のずれ量の許容範囲ＡＲａ内における所定範囲ＡＲｐを超えた場合、一旦、穿孔を止めて、ドリルツール５０を孔から抜き出して、切削部５１にドレッシングを施す。ドレッシングを施すことにより、切削部５１表面の鈍化した砥粒を取り除いて、新しい砥粒を表面に出現させる。こうして、ドリルツール５０の切削力を向上させる。このように切削力が向上したドリルツール５０により、ドリルツールが曲がって進行しても、形成される孔のずれ量が許容範囲内となる部分を長くすることができ、少しでも長い光ファイバ用母材１０Ｐを製造することができる。
【００６６】
また、制御部８０により測定される孔のずれ量が、孔のずれ量の許容範囲ＡＲａ内における所定範囲ＡＲｐを超えた場合、ドリルツール５０のフリー把持長Ｌを短くしても良い。具体的には、孔のずれ量の許容範囲ＡＲａ内における所定範囲ＡＲｐを超えた場合、一旦、穿孔を止めて、ドリルツール５０の先端と中間母材１９Ｐとが接する場合における中間母材１９Ｐの上面からドリルツール５０がチャッキングされる部分までの距離が短くなるようにチャッキングをし直す。このようにフリー把持長Ｌが短くなることにより、中間母材１９Ｐの上面からドリルツール５０がチャッキングされる部分の間において、パイプ５２が撓むことを抑制することができ、ドリルツールが曲がって進行しても、形成される孔のずれ量が許容範囲内となる部分を長くすることができ、少しでも長い光ファイバ用母材１０Ｐを製造することができる。
【００６７】
なお、制御部８０により測定される孔のずれ量が、孔のずれ量の許容範囲ＡＲａ内における所定範囲ＡＲｐを超えた場合、上述のドリルツール５０の送り速度の低下と、ドリルツール５０の単位時間当たりの回転数の上昇と、切削水の圧力の上昇と、ドリルツール５０のドレッシングと、フリー把持長Ｌの短尺化とを、適宜組み合わせても良い。
【００６８】
そして、これらの手段を施した後、制御部８０により測定される孔のずれ量が、孔のずれ量の許容範囲ＡＲａを超える場合、上述の場合と同様にして孔の形成を中止すればよい。そして、上述と同様にして、中間母材１９Ｐにおける孔のずれ量が許容範囲ＡＲａ内とされる部分と孔の形成が完了していない部分とを切り離し、切り離されたそれぞれの部分に、必要な孔を形成したり、それぞれの貫通孔１３Ｐ形成する内壁を研磨する等して、切り離されたそれぞれの部分を光ファイバ用母材１０Ｐとすれば良い。
【００６９】
＜線引工程Ｐ３＞
図９は、線引工程Ｐ３の様子を示す図である。
【００７０】
まず、線引工程Ｐ３を行う準備段階として、準備工程Ｐ１，穿孔工程Ｐ２により製造された光ファイバ用母材１０Ｐに複数のガラス管を接続する。この複数のガラス管は、それぞれのガラス管の貫通孔と、光ファイバ用母材１０Ｐのそれぞれの貫通孔１３Ｐとが互いに連通するようにして、光ファイバ用母材１０Ｐに接続される。次に、貫通孔１３Ｐの内部をエッチング処理する。このエッチング処理においては、貫通孔１３Ｐ内の小さな凹凸の除去や、貫通孔１３Ｐの内壁から水酸基等の不純物を除去するものである。エッチング処理に用いるエッチング液は、光ファイバ用母材１０Ｐに接続されたガラス管の貫通孔を通じて、光ファイバ用母材１０Ｐのそれぞれの貫通孔１３Ｐに導入される。
【００７１】
次にエッチング処理された光ファイバ用母材１０Ｐを紡糸炉１１０に設置する。なお、図１０において、ガラス管は省略している。そして、紡糸炉１１０の加熱部１１１を発熱させて、光ファイバ用母材１０Ｐを加熱する。このとき光ファイバ用母材１０Ｐの下端は、例えば２０００℃に加熱され溶融状態となる。そして、光ファイバ用母材１０Ｐからガラスが溶融して、ガラスが線引きされる。そして、線引きされた溶融状態のガラスは、紡糸炉１１０から出ると、すぐに固化して、コアガラス体１１Ｐがコア１１となり、クラッドガラス体１２Ｐがクラッド１２となり、コア１１とクラッド１２とから構成される光ファイバとなる。その後、この光ファイバは、冷却装置１２０を通過して、適切な温度まで冷却される。冷却装置１２０に入る際、光ファイバの温度は、例えば１８００℃程度であるが、冷却装置１２０を出る際には、光ファイバの温度は、例えば４０℃〜５０℃となる。なお、線引工程Ｐ３においては、先に光ファイバ用母材１０Ｐに接続された複数のガラス管から光ファイバ用母材１０Ｐのそれぞれの貫通孔１３Ｐに、圧力制御用の不活性ガス等の気体が導入される。このようにして、光ファイバ用母材１０Ｐのそれぞれの貫通孔１３Ｐ内の圧力が調整されながら線引きされることにより、線引後の光ファイバの空孔１３の直径がばらつくことが防止できる。
【００７２】
次に、光ファイバは、第一被覆層１６となる紫外線硬化性樹脂が入ったコーティング装置１３１を通過し、この紫外線硬化性樹脂で被覆される。更に紫外線照射装置１３２を通過し、紫外線が照射されることで、紫外線硬化性樹脂が硬化して第一被覆層１６が形成される。次に光ファイバは、第二被覆層１７となる紫外線硬化性樹脂が入ったコーティング装置１３３を通過し、この紫外線硬化性樹脂で被覆される。更に紫外線照射装置１３４を通過し、紫外線が照射されることで、紫外線硬化性樹脂が硬化して第二被覆層１７が形成され、図１に示す光ファイバ１０となる。
【００７３】
そして、光ファイバ１０は、ターンプーリー１４１により方向が変換され、リール１４２により巻取られる。
【００７４】
こうして図１に示すホーリーファイバである光ファイバ１０が製造される。
【００７５】
以上説明したように、本実施形態による光ファイバ用母材１０Ｐの製造方法によれば、ドリルツール５０の振動を検出して、この振動の大きさにより孔のずれ量を測定する。このように孔のずれ量を測定することにより、ドリルツール５０により形成された孔が、どこで許容範囲ＡＲａを越えてずれたかを穿孔中に容易に知ることができる。従って、中間母材１９Ｐを切断することなく、孔のずれ量が許容範囲ＡＲａ内である部分を容易に特定することができる。このため、全体として、工数の増加を抑制して、中間母材１９Ｐにおける孔のずれ量が許容範囲ＡＲａ内である部分を特定して、安価に光ファイバ用母材１０Ｐを製造することができる。そして、この光ファイバ用母材１０Ｐを用いることで、光ファイバ１０を安価に製造することができる。
【００７６】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について図１０〜図１２を参照して詳細に説明する。なお、第１実施形態と同一又は同等の構成要素については、同一の参照符号を付して特に説明する場合を除き重複する説明は省略する。図１０は、本発明の第２実施形態に係る光ファイバの長手方向に垂直な構造の様子を示す図である。
【００７７】
図１０に示すように、本実施形態の光ファイバ２０は、コア２１、コア２１を被覆するクラッド２２と、クラッド２２を被覆する第一被覆層２６と、第一被覆層２６を被覆する第二被覆層２７とから構成されている。そして、クラッド２２には、コア２１を取り囲む複数の高屈折率部２４が設けられており、この複数の高屈折率部２４によりバンドギャップ領域２８が形成されている。具体的には、一部の高屈折率部２４がコア２１を取り囲むように六角形状に並んでいる。そして、六角形状に並んだ高屈折率部２４を基準として、他の高屈折率部２４が、三角格子状に配列されている。この高屈折率部２４が、配列する領域がバンドギャップ領域２８である。このように本実施形態の光ファイバ２０は、フォトニックバンドギャップファイバとされている。なお、本実施形態においては、図１０に示すようにバンドギャップ領域２８における高屈折率部２４の周期構造を４層としているが、周期構造は４層以外であっても良い。
【００７８】
コア２１の直径や材料は、特に制限されないが、例えば、第１実施形態の光ファイバ１０のコア１１と同様とされている。
【００７９】
クラッド２２の外径や、クラッド２２の高屈折率部２４以外における屈折率や材料は、特に制限されないが、例えば、第１実施形態の光ファイバ１０のクラッド１２の外径、屈折率、材料と同様とされている。また、それぞれの高屈折率部２４の屈折率は、クラッド２２の高屈折率部２４以外の部分よりも高くされている。このような高屈折率部２４の材料としては、例えば、ゲルマニウム（Ｇｅ）等の屈折率を上げるドーパントが添加された石英（ＳｉＯ２）を挙げることができる。
【００８０】
また、第一被覆層２６、及び、第二被覆層２７の外径、屈折率、材料は、特に制限されないが、例えば、第１実施形態の光ファイバ１０の第一被覆層１６及び第二被覆層１７の屈折率や材料と同様とされている。
【００８１】
このような光ファイバ２０は、コア２１に光が伝播するとバンドギャップ領域２８により、例えば光の閉じ込め効果が高められて、光がコア２１から漏えいすることを防止でき、例えばコア２１を伝播する光の損失を抑制することができる。
【００８２】
図１１は、図１０の光ファイバ２０を製造するための光ファイバ用母材の長手方向に垂直な断面における構造の様子を示す図である。
【００８３】
図１１に示すように、光ファイバ用母材２０Ｐは、略円柱状の形状をしており、コア２１となるロッド状のコアガラス体２１Ｐと、コアガラス体２１Ｐを被覆するロッド状のクラッドガラス体２２Ｐと、クラッドガラス体２２Ｐにおいてコアガラス体２１Ｐを取り囲むように設けられており、高屈折率部２４となるロッド状の高屈折率ガラス体２４Ｐとから構成されている。このような光ファイバ用母材２０Ｐが、後述の様に線引きされ、被覆されることにより、図１１に示す光ファイバ２０となる。
【００８４】
次に、図１１の光ファイバ用母材２０Ｐ、及び、図１０の光ファイバ２０の製造方法について説明する。
【００８５】
まず、第１実施形態と同様にして準備工程Ｐ１を行い、クラッドガラス体に貫通孔が形成されていない中間母材を準備する。次に、第１実施形態と同様にして穿孔工程Ｐ２を行う。ただし、穿孔工程Ｐ２においては、図１２に示す高屈折率ガラス体２４Ｐに相当する場所に貫通孔２３Ｐを形成する。なお、本実施形態における穿孔工程Ｐ２においても、第１実施形態における穿孔工程Ｐ２と同様にして、形成された孔のずれ量が許容範囲を超える場合には、それ以後の孔の形成を中断して、必要に応じて、形成された孔のずれ量が許容範囲内の部分と許容範囲外の部分とを切り離しても良い。また、第１実施形態と同様にして、ドリルツールが途中から曲がる場合において、孔のずれ量が、許容範囲に達するまでの距離が長くなるような手段を施しても良い。こうして図１１に示すように貫通孔２３Ｐが形成された中間母材２９Ｐを得る。
【００８６】
＜挿入工程＞
次に、本実施形態においては、クラッドガラス体の屈折率よりも高い屈折率を有するガラスロッドをそれぞれの貫通孔２３Ｐに挿入する。このときガラスロッドの直径を貫通孔２３Ｐの直径よりも小さくして、挿入時にガラスロッドがクラッドガラス体２２Ｐの内壁面と擦れないようにする。こうして、中間母材２９Ｐは、それぞれの貫通孔２３Ｐに高屈折率のガラスロッドが挿入された状態となる。
【００８７】
＜コラプス工程＞
次に、それぞれの貫通孔２３Ｐにガラスロッドが挿入された中間母材２９Ｐを真空炉に投入してコラプスする。すなわち、ガラスロッドとクラッドガラス体２２Ｐの内壁面との間における貫通孔２３Ｐの不要な空間を潰して、ガラスロッドとクラッドガラス体２２Ｐとを一体化する。こうして、ガラスロッドは図１１に示す高屈折率ガラス体２４Ｐとされ、図１１に示す光ファイバ用母材２０Ｐを得る。
【００８８】
次に、第１実施形態と同様にして、線引工程Ｐ３を行うことにより、コアガラス体２１Ｐがコア２１となり、クラッドガラス体２２Ｐがクラッド２２となり、高屈折率ガラス体２４Ｐが高屈折率部２４となる。そして、第１実施形態において第一被覆層１６及び第二被覆層１７でクラッド１２を被覆したのと同様にして、第一被覆層２６及び第二被覆層２７でクラッド２２を被覆して、図１１に示す光ファイバ２０を得る。
【００８９】
本実施形態による光ファイバ用母材の製造方法のように、形成された貫通孔にガラスロッドが挿入される場合においても、ドリルツール５０により形成された孔が、どこで許容範囲ＡＲａを越えてずれたかを穿孔中に容易に知ることができるので、全体として、工数の増加を抑制して、安価に光ファイバ用母材２０Ｐを製造することができる。そして、この光ファイバ用母材２０Ｐを用いることで、光ファイバ１０を安価に製造することができる。
【００９０】
以上、本発明について、第１、第２実施形態を例に説明したが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００９１】
具体的には、本発明の光ファイバ用母材の製造方法、及び、光ファイバの製造方法は、上述の形態に限らず、光ファイバ用母材を製造する過程において孔を形成する工程を有する光ファイバ用母材の製造方法や光ファイバの製造方法ならば、他の構造の光ファイバ用母材の製造方法にも適用することができる。
【００９２】
例えば、上記の実施形態においては、穿孔工程Ｐ２において、貫通孔１３Ｐ、２３Ｐを形成したが、孔は必ずしも貫通孔でなくても良い。
【００９３】
また、第１実施形態のホーリーファイバである光ファイバ１０において、コアの周りに複数の空孔を有する光ファイバであれば、孔の大きさ、数、配置を変更しても良い。例えば、空孔の大きさや配置を第２実施形態の光ファイバの高屈折率部２４と同じにして、フォトニックバンドギャップファイバとしてのホーリーファイバとしても良い。
【００９４】
また、例えば、第２実施形態のフォトニックバンドギャップファイバとしての光ファイバ２０は、コア２１を有しているが、コア２１は必須の構成ではなく、例えば、コア２１を有さず、バンドギャップ領域２８により、コア領域が形成されている形態であっても良い。或いは、バンドギャップ領域２８がコア２１を囲まずに、高屈折率部２４が複数集まった２つのバンドギャップ領域が一組形成されて、コア２１を挟むように配置されても良い。
【００９５】
また、第２実施形態のフォトニックバンドギャップファイバにおいて、高屈折率部２４の代わりにクラッド２２の高屈折率部２４以外の部分よりも屈折率の低い低屈折率部とすることもできる。
【００９６】
また、穿孔工程Ｐ２において、貫通孔５３が設けられたドリルツール５０を用いたが、他のドリルツールであっても良い。
【００９７】
また、上記実施形態においては、それぞれの光ファイバが第一被覆層、及び、第二被覆層を有しているが、第一被覆層、第二被覆層は必須の構成ではなく、第一被覆層、第二被覆層の内、少なくとも一方が無くても良い。
【００９８】
また、上記実施形態においては、中間母材に振動検知センサを接続したが、本発明は、他の場所に振動検知センサを接続しても良い。図１３は、このような他の場所に振動検知センサを接続した図である。図１３に示すように、本変形例では、振動検知センサ８１が穿孔装置７０に接続された変形例である。この場合においても、ドリルツール５０が途中から曲がり、形成される孔が、本来形成されるべき孔の位置からずれるに従い、ドリルツール５０の振動が大きくなり、振動の波形が乱れる。この振動は、穿孔装置７０に伝わり、振動検知センサ８１により検知されて出力される。そして、第１実施形態と同様にして、制御部８０により、ドリルツール５０の振動の大きさと波形が求められて、この振動の大きさと波形から孔のずれ量が求められる。ただし、ドリルツール５０の振動が中間母材１９Ｐに伝わる場合と、穿孔装置７０に伝わる場合とでは、振動の伝わり方が異なるため、本変形例において制御部８０が有するテーブルは第１実施形態の場合と異なる。
【００９９】
このような変形例によれば、振動検知センサ８１を穿孔装置７０に取り付けることで、加工中のドリルツール５０が振動検知センサ８１から影響を受けることを防止することができる。また、接触式の簡易な振動センサを使用することができるため、安価に振動を検出することができる。
【０１００】
また、ドリルツール５０の振動を非接触で検出しても良い。図１４は、このような非接触でドリルツール５０の振動を検出する変形例を示す図である。図１４に示すように、本変形例では、非接触式変位センサ８２により、ドリルツール５０の変位を検知する。このような非接触式変位センサ８２としては、渦電流方式、光学方式、超音波方式、レーザフォーカス方式を用いたものを挙げることができる。このような非接触式変位センサ８２により検知され、制御部８０で受け付けられるドリルツールの変位の大きさから、ドリルツール５０の振動の大きさや波形が求められて、この振動の大きさや波形から孔のずれ量が求められる。なお、この場合においても、制御部８０は、非接触式変位センサ８２に合わせられたテーブルを有する。
【０１０１】
このような変形例によれば、ドリルツール５０の振れ量を直接検知することにより、より正確にドリルツール５０の振動を検出することができる。また非接触のセンサを用いることにより、加工中のドリルツール５０がセンサから影響を受けることを防止することができる。
【０１０２】
また、上記実施形態や変形例においては、ドリルツールの振動の大きさや振動の波形から、孔のずれ量を測定したが、ドリルツールの振動の大きさのみ、或いは、振動の波形のみから孔のずれ量を測定しても良い。
【実施例】
【０１０３】
以下、実施例及び比較例を挙げて本発明の内容をより具体的に説明するが、本発明はこれに限定されるものでは無い。
【０１０４】
（実施例１）
円柱状であり、直径が１００ｍｍ、長さが１０００ｍｍである石英からなる中間母材を準備した。この中間母材を図５に示すように穿孔装置にセットするとともに、中間母材にＡＥセンサを接続した。そして、長さ１１００ｍｍで切削部の外径が３．０ｍｍのドリルツールを用いて、孔が貫通するまで穿孔を施した。
【０１０５】
ここで、孔のずれ量の規定値を０．２０ｍｍに設定した。なお、孔のずれ量は、実際に形成した孔の位置と、設計上の孔の位置との差である。また、この規定値は、本発明の効果を検証するために用いた量であり、この規定値を超えるずれ量であっても、許容範囲を超えない限り問題とはならない。
【０１０６】
穿孔中に、ＡＥセンサから得られる中間母材の振動に基づいて、ドリルツールの振動を検出した。この結果を図１５に示す。
【０１０７】
図１５に示すように、孔の長さ（穿孔長）が７００ｍｍを超えると、ドリルツールの振動は、予め孔のずれ量の規定値を超える場合におけるドリルツールの振動の大きさとして設定した閾値を、超えて大きくなることが示された。
【０１０８】
次に、孔を貫通させた上記中間母材を複数個所で切断して、切断された中間母材の端面における孔の位置を光学顕微鏡で観察して、孔のずれ量を測定した。その結果を表１に示す。
【表１】
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【０１０９】
表１に示すように孔の長さが７００ｍｍを超えると孔のずれ量が０．２０ｍｍを超えていることが示された。
【０１１０】
以上より、図１５に示す本発明による孔のずれ量の測定結果と、光学顕微鏡を用いた孔のずれ量の測定結果が一致することが分かった。
【０１１１】
これより、本実施例における規定値を孔のずれの許容範囲の上限とすることで、本発明によれば、母材を切断することなく、孔が許容範囲を超えることを計測できることが分った。従って、本発明を用いることにより、工数の増加が抑制して、安価に光ファイバ用母材を製造することができると考えられる。
【０１１２】
（実施例２）
円柱状であり、直径が１５０ｍｍ、長さが９００ｍｍである石英からなる中間母材を準備した。次に、長さ１０００ｍｍで切削部の外径が３．０ｍｍであるドリルツールをドリルチャックから１５ｍｍ離れた場所における振れ量が１０μｍとなるようにチャッキングした。そして、この振れ量を維持しつつ、フリー把持長が５５ｍｍとなるようにチャッキングを繰り返し、回転速度が４０００ｒｐｍで、ドリルツールの送り速度が３０ｍｍ／ｍｉｎで、中間母材に孔が貫通するまで穿孔を施した。
【０１１３】
その結果、孔のずれ量の最大値が０．２１ｍｍとなった。上記のようにＡＥセンサを用いて計測する孔のずれ量の規定値を０．２０ｍｍに設定すれば、孔のずれ量が規定値を超えるドリルツールの振動の閾値を超えるものの、ずれ量は極めて小さいものとなった。
【０１１４】
次に、上記と同様の条件で、振れ量が表２となるようにチャッキングをして、それぞれの振れ量のドリルツールにより、上記と同様に穿孔した。その結果を表２に示す。
【表２】
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【０１１５】
表２に示す通り、ドリルツールのドリルチャックから１５ｍｍ離れた場所における振れ量が４０μｍ以下であれば、長さが９００ｍｍの中間母材に貫通孔を形成しても、孔のずれ量が０．６０より小さく、通常の母材のずれ量として許容範囲であることが分かった。
【産業上の利用可能性】
【０１１６】
以上のように、本発明によれば、工数の増加を抑制して、安価に光ファイバ用母材を製造することができる光ファイバ用母材の製造方法、及び、これを用いた光ファイバの製造方法が提供され、ホーリーファイバの製造に特に有用である。
【符号の説明】
【０１１７】
１０・・・光ファイバ（ホーリーファイバ）
１１、２１・・・コア
１２、２２・・・クラッド
１３・・・空孔
１６、２６・・・第一被覆層
１７、２７・・・第二被覆層
１０Ｐ、２０Ｐ・・・光ファイバ用母材
１１Ｐ、２１Ｐ・・・コアガラス体
１２Ｐ、２２Ｐ・・・クラッドガラス体
１３Ｐ、２３Ｐ・・・貫通孔
１９Ｐ、２９Ｐ・・・中間母材
２０・・・光ファイバ（フォトニックバンドギャップファイバ）
２４・・・高屈折率部
２８・・・バンドギャップ領域
２４Ｐ・・・高屈折率ガラス体
５０・・・ドリルツール
５１・・・切削部
５２・・・パイプ
５３・・・貫通孔
７０・・・穿孔装置
７１・・・スピンドル
７２・・・ドリルチャック
８０・・・制御部
８１・・・振動検知センサ
８２・・・非接触式変位センサ
１１０・・・紡糸炉
１１１・・・加熱部
１２０・・・冷却装置
１３１・・・コーティング装置
１３２・・・紫外線照射装置
１３３・・・コーティング装置
１３４・・・紫外線照射装置
１４１・・・ターンプーリー
１４２・・・リール
Ｐ１・・・準備工程
Ｐ２・・・穿孔工程
Ｐ３・・・線引工程
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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