(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一定径ａのコア材の周囲に、前記コア材の屈折率よりも小さい屈折率を有する第１のクラッド材を形成して、中間体を製造する中間体製造工程と、
前記中間体の前記第１のクラッド材の外径ｂを光軸方向について調整して、前記コア材と前記第１のクラッド材の外径の比（ａ／ｂ）が光軸方向に沿って変化する部分を形成する外径調整工程と、
前記外径調整工程で得られた前記中間体を延伸して、前記中間体の外径を一定にする延伸工程と、
前記延伸工程で得られた前記中間体全体の周囲に、前記コア材の屈折率よりも小さい屈折率を有する第２のクラッド材を形成し、透明ガラス化されたプリフォームを製造するプリフォーム製造工程と、
前記プリフォームを線引して一定径の光ファイバを製造する線引工程と、
を備え、
前記光ファイバにおけるコア材の径を光軸方向に変化させることを特徴とする光ファイバ製造方法。
【請求項２】
前記外径調整工程は、前記中間体の前記第１のクラッド材の外径をフッ酸を用いて調整する工程である、ことを特徴とする請求項１記載の光ファイバ製造方法。
【請求項３】
前記外径調整工程は、前記中間体の前記第１のクラッド材の外径を研削加工により調整する工程である、ことを特徴とする請求項１記載の光ファイバ製造方法。
【請求項４】
一定径ａのコア材の周囲に、前記コア材の屈折率よりも小さい屈折率を有するクラッド材を形成して、中間体を製造する中間体製造工程と、
前記中間体の前記クラッド材の外径ｂを光軸方向について調整して、前記コア材と前記クラッド材の外径の比（ａ／ｂ）が光軸方向に沿って増大する部分と減少する部分を形成する外径調整工程と、
前記外径調整工程で得られたまたは前記外径調整工程後に透明ガラス化して得られたプリフォームを線引して一定径の光ファイバを製造する線引工程と、
を備え、
前記光ファイバに、分散が光軸方向に減少している部分と増大している部分とを形成することを特徴とする光ファイバ製造方法。
【請求項５】
前記外径調整工程は、前記中間体の前記クラッド材の外径をフッ酸を用いて調整する工程である、ことを特徴とする請求項４記載の光ファイバ製造方法。
【請求項６】
前記外径調整工程は、前記中間体の前記クラッド材の外径を研削加工により調整する工程である、ことを特徴とする請求項４記載の光ファイバ製造方法。
【請求項７】
コア材の周囲に、前記コア材の屈折率よりも小さい屈折率を有し線引工程における粘度が前記コア材の一部分の粘度よりも低い粘度を有するクラッド材を形成して、プリフォームを製造するプリフォーム製造工程と、
張力を光軸方向に変化させながら前記プリフォームを線引して一定径の光ファイバを製造する線引工程と、
を備え、
前記光ファイバに分散が光軸方向に調整されている部分を形成することを特徴とする光ファイバ製造方法。
【請求項８】
前記プリフォームの光軸方向についての屈折率分布を測定する屈折率測定工程を更に備え、
前記線引工程は、前記屈折率分布に基づいて決定された張力分布で前記プリフォームを線引して光ファイバを製造する工程である、
ことを特徴とする請求項７記載の光ファイバ製造方法。
【請求項９】
前記プリフォーム製造工程では、前記コア材が、屈折率の高い内コア材の周囲に、前記内コア材の屈折率よりも小さい屈折率を有し線引工程における粘度が前記内コア材の粘度よりも高い粘度を有する外コア材を有し、前記外コア材の屈折率よりも小さい屈折率を有し前記外コア材よりも低い粘度を有するクラッド材を形成することを特徴とする請求項７記載の光ファイバ製造方法。
【請求項１０】
コア部と、
前記コア部の周囲に設けられ、前記コア部の屈折率よりも低い屈折率を有し、前記所定範囲において外径が一定であるクラッド部と、
を備え、
前記コア部の一部は、線引工程における粘度が前記コア部の他の部分や前記クラッド部よりも大きくなる材質で構成され、前記残留応力が集中し、光軸に沿った所定範囲において変化していることを特徴とする光ファイバ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光軸方向について特性が調整された光ファイバの製造方法およびその光ファイバに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、光軸方向についてコア部の屈折率または径が調整され波長分散等の特性が調整された光ファイバ、および、その製造方法が知られており、このようは光ファイバは、光ソリトン伝送に用いられたり、４光波混合の発生を抑制するのに用いられたりしている。
【０００３】
この光ファイバの製造方法としては、例えば、光ファイバのコア部を製造する際に製造条件を光軸方向に調整し、これにより、コア部の屈折率または径を調整する製造方法（従来法１）が知られている。また、光ファイバの線引の際に、その光ファイバの径を光軸方向に調整し、これにより、コア部の径を調整する製造方法（従来法２）が知られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来法１では、コア部の屈折率または径を光軸方向について制御するために、コア部のスス付け時に、屈折率を調整させるための添加物の濃度またはスス付け量を光軸方向に制御する必要があるが、一般に、添加物濃度またはスス付け量を光軸方向に制御することは困難である。
【０００５】
従来法２では、従来法１が有する製造上の問題はないが、光軸方向について光ファイバの外径が変化するので、或る光ファイバおよび他の光ファイバそれぞれの端面を相互に融着接続するのが困難であり、また、このような融着接続では接続損失が大きくなる。また、このような光ファイバの一端にコネクタを接続するする場合には、光ファイバの外径に応じて多種類のコネクタを準備する必要があり、実用上の問題が生じる。
【０００６】
本発明は、上記問題点を解消する為になされたものであり、光軸方向について特性が調整された一定外径の光ファイバを容易に製造することができる光ファイバ製造方法、および、その光ファイバを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る第１の光ファイバ製造方法は、(1) 一定径ａのコア材の周囲に、前記コア材の屈折率よりも小さい屈折率を有する第１のクラッド材を形成して、中間体を製造する中間体製造工程と、(2) 中間体の前記第１のクラッド材の外径ｂを光軸方向について調整して、コア材と第１のクラッド材の外径の比（ａ／ｂ）が光軸方向に沿って変化する部分を形成する外径調整工程と、(3) 外径調整工程で得られた中間体を延伸して、前記中間体の外径を一定にする延伸工程と、(4) 延伸工程で得られた中間体全体の周囲に、コア材の屈折率よりも小さい屈折率を有する第２のクラッド材を形成し、透明ガラス化されたプリフォームを製造するプリフォーム製造工程と、(5) プリフォームを線引して一定径の光ファイバを製造する線引工程と、を備え、光ファイバにおけるコア材の径を光軸方向に変化させることを特徴とする。
【０００８】
この第１の光ファイバ製造方法によれば、中間体製造工程により製造された中間体は、一定径ａのコア材の周囲に、コア材の屈折率よりも小さい屈折率を有する第１のクラッド材が形成されたものである。この中間体は、外径調整工程により、その第１のクラッド材の外径ｂが光軸方向について調整されて、コア材と第１のクラッド材の外径の比（ａ／ｂ）が光軸方向に沿って変化する部分が形成され、延伸工程により、延伸されて外径が一定にされ、プリフォーム製造工程により、その全体の周囲に、コア材の屈折率よりも小さい屈折率を有する第２のクラッド材が形成され、透明ガラス化されたプリフォームが製造される。そして、線引工程により、プリフォームが線引されて一定径の光ファイバが製造される。これにより製造された光ファイバは、光軸方向について外径が一定であって、コア材の径を光軸方向に変化させたものである。
【０００９】
また、さらに、この第１の光ファイバ製造方法において、外径調整工程は、中間体の第１のクラッド材の外径をフッ酸を用いて調整する工程であってもよいし、中間体の第１のクラッド材の外径を研削加工により調整する工程であってもよい。何れの場合においても、中間体の外径の光軸方向についての調整が好適に行われる。
【００１０】
本発明に係る第２の光ファイバ製造方法は、(1) 一定径ａのコア材の周囲に、コア材の屈折率よりも小さい屈折率を有するクラッド材を形成して、中間体を製造する中間体製造工程と、(2) 中間体のクラッド材の外径ｂを光軸方向について調整して、コア材とクラッド材の外径の比（ａ／ｂ）が光軸方向に沿って増大する部分と減少する部分とを形成する外径調整工程と、(3) 外径調整工程で得られたまたは外径調整工程後に透明ガラス化して得られたプリフォームを線引して一定径の光ファイバを製造する線引工程と、を備え、光ファイバに、分散が光軸方向に減少している部分と増大している部分とを形成することを特徴とする。
【００１１】
この第２の光ファイバ製造方法によれば、中間体製造工程により製造された中間体は、一定径ａのコア材の周囲に、コア材の屈折率よりも小さい屈折率を有するクラッド材が形成されたものである。この中間体は、外径調整工程により、そのクラッド材の外径ｂが光軸方向について調整されて、コア材とクラッド材の外径の比（ａ／ｂ）が光軸方向に沿って増大する部分と減少する部分とが形成される。そして、線引工程により、外径調整工程で得られたまたは外径調整工程後に透明ガラス化して得られたプリフォームが線引されて一定径の光ファイバが製造される。これにより製造された光ファイバは、光軸方向について外径が一定であって、分散が光軸方向に減少している部分と増大している部分とを形成されたものである。
【００１２】
また、さらに、この第２の光ファイバ製造方法において、外径調整工程は、中間体のクラッド材の外径をフッ酸を用いて調整する工程であってもよいし、中間体のクラッド材の外径を研削加工により調整する工程であってもよい。何れの場合においても、中間体の外径の光軸方向についての調整が好適に行われる。
【００１３】
本発明に係る第３の光ファイバ製造方法は、(1) コア材の周囲に、線引工程における粘度がコア材の屈折率よりも小さい屈折率を有しコア材の一部分の粘度よりも低い粘度を有するクラッド材を形成して、プリフォームを製造するプリフォーム製造工程と、(2) 張力を光軸方向に変化させながらプリフォームを線引して一定径の光ファイバを製造する線引工程とを備え、光ファイバに分散が光軸方向に調整されている部分を形成することを特徴とする。
【００１４】
この第３の光ファイバ製造方法によれば、プリフォーム製造工程により製造されたプリフォームは、コア材の周囲に、コア材の屈折率よりも小さい屈折率を有し線引工程における粘度がコア材の一部分の粘度よりも低い粘度を有するクラッド材が形成されたものである。このプリフォームは、線引工程により、張力を光軸方向に変化させながら線引されて、一定径の光ファイバが製造される。この線引工程において、線引張力は、相対的に粘度が高いコア材に集中するので、これにより製造された光ファイバは、コア部およびクラッド部それぞれの径が一定であって、コア部の屈折率が光軸方向に沿って調整されたものであり、分散が光軸方向に調整されている部分を形成されている。
【００１５】
また、さらに、この第３の光ファイバ製造方法において、(1) プリフォームの光軸方向についての屈折率分布を測定する屈折率測定工程を更に備え、(2) 線引工程は屈折率分布に基づいて決定された張力分布でプリフォームを線引して光ファイバを製造する工程である、ことを特徴とする。この場合には、屈折率測定工程により測定されたプリフォームの光軸方向についての屈折率分布に基づいて決定された張力分布で、線引工程によりプリフォームが線引されて光ファイバが製造される。したがって、これにより製造された光ファイバのコア部の屈折率の光軸方向の分布は、この線引時の張力に起因するコア部の屈折率の変化と、プリフォームにおける屈折率分布に起因する光ファイバのコア部の屈折率の変化とを総合したものとなり、所望の分布とすることができる。
また、さらに、この第３の光ファイバ製造方法において、プリフォーム製造工程では、コア材が、屈折率の高い内コア材の周囲に、内コア材の屈折率よりも小さい屈折率を有し線引工程における粘度が内コア材の粘度よりも高い粘度を有する外コア材を有し、外コア材の屈折率よりも小さい屈折率を有し外コア材よりも低い粘度を有するクラッド材を形成する、ことを特徴とする。この場合には、線引張力は、粘度が最も高い外コア材に集中し、線引後の光ファイバの外コア部の屈折率は、その線引張力に応じたものとなる。したがって、この製造方法で製造される光ファイバは、内コア部、外コア部およびクラッド部それぞれの径が一定であって、外コア部の屈折率を光軸方向に沿って変化させることができる。
【００１６】
本発明に係る光ファイバは、(1) コア部と、(2) コア部の周囲に設けられ、コア部の屈折率よりも低い屈折率を有し、所定範囲において外径が一定であるクラッド部とを備え、コア部の一部は、線引工程における粘度がコア部の他の部分やクラッド部よりも大きくなる材質で構成され、残留応力が集中し、光軸に沿った所定範囲において変化していることを特徴とする。この光ファイバは、コア部の一部に集中した残留応力が光軸方向について変化し、これに応じて波長分散が光軸方向について変化するものであり、上記第３の光ファイバ製造方法により製造されるものである。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。尚、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
【００１８】
（第１の実施形態）
先ず、第１の実施形態について説明する。図１は、本実施形態に係る光ファイバ製造方法の説明図である。
【００１９】
初めに、中間体製造工程により、中間体を製造する（図１（ａ））。この中間体は、一定径のコア材１１の周囲に、コア材１１の屈折率よりも小さい屈折率を有する第１のクラッド材１２が形成されたものである。コア材１１は、製造後の光ファイバにおいてコア部となるべきものであり、第１のクラッド材１２は、製造後の光ファイバにおいてクラッド部の一部となるべきものである。この中間体は、透明ガラス化されたものであってもよいし、透明ガラス化前のスートであってもよい。
【００２０】
続いて、外径調整工程により、中間体の第１のクラッド材１２の外径を光軸方向について調整する（図１（ｂ））。この工程における第１のクラッド材１２の外径調整に際しては、フッ酸を用いてもよいし、外周研削加工によってもよい。フッ酸を用いる場合には、中間体を透明ガラス化されたものとし、この中間体の光軸方向に沿った各部についてフッ酸液に浸す時間を調整することにより行う。また、外周研削加工に依る場合には、中間体を半焼結状態として或る程度の強度を持たせた後に行う。
【００２１】
続いて、延伸工程により、この中間体を延伸して、中間体の外径を一定にする（図１（ｃ））。この工程により延伸された中間体は、光軸方向に沿った各部において、コア材１１および第１のクラッド材１２それぞれの径の比が一定に維持されたまま、第１のクラッド材１２の外径が光軸方向について一定にされたものとなる。したがって、この中間体は、延伸工程前において第１のクラッド材１２の径が大きかった部位ほど、延伸工程後ではコア材１１の径が小さくなる。
【００２２】
続いて、プリフォーム製造工程により、この中間体の周囲に、コア材１１の屈折率よりも小さい屈折率を有する第２のクラッド材１３を形成し、透明ガラス化して、プリフォームを製造する（図１（ｄ））。第２のクラッド材１３の形成は、中間体の表面に通常のスス付けにより行うことができる。この第２のクラッド材１３は、第１のクラッド材１２とともに、製造後の光ファイバにおいてクラッド部となるべきものである。この第２のクラッド材１３は、第１のクラッド材１２の屈折率と等しい屈折率であるのが好適である。
【００２３】
最後に、線引工程により、このプリフォームを線引して一定径の光ファイバを製造する。ここで得られる光ファイバの光軸方向の各部におけるコア部およびクラッド部それぞれの径の比は、プリフォーム時におけるコア材１１およびクラッド材（第１のクラッド材１２および第２のクラッド材１３）それぞれの比と等しい。したがって、この製造方法で製造される光ファイバは、クラッド部の外径が一定であって、コア部の外径が光軸方向に沿って変化するものであり、波長分散等の特性が光軸に沿って調整されたものである。
【００２４】
次に、本実施形態に係る光ファイバ製造方法の具体例と、これにより製造された光ファイバの特性について説明する。製造条件は以下のとおりである。中間体製造工程において用いたコア材１１の径を、通常の光ファイバ製造時のコア材の径と等しい値とし、外径調整工程において、第１のクラッド材１２の外径を光軸方向に沿って２０．０ｍｍから１７．６ｍｍまで単調減少するように変化するようフッ酸により調整した。また、線引工程において線引して得られる光ファイバの直径を、通常の光ファイバの直径である１２５μｍとした。
【００２５】
図２は、このような条件で製造された光ファイバの分散特性図である。この図に示すように、波長１５５０ｎｍにおける分散値（単位: ps/nm/km）は、光ファイバの光軸方向に沿って単調に変化するものとなった。この光ファイバは、光ソリトン伝送に好適に用いられ得るものである。
【００２６】
（第２の実施形態）
次に、第２の実施形態について説明する。本実施形態は、第１の実施形態と比較すると、外径調整工程の後に延伸工程を設けることなくプリフォームを製造する点で異なる。図３は、本実施形態に係る光ファイバ製造方法の説明図である。
【００２７】
初めに、中間体製造工程により、中間体を製造する。この中間体は、一定径のコア材２１の周囲に、コア材２１の屈折率よりも小さい屈折率を有するクラッド材２２が形成されたものである。コア材２１は、製造後の光ファイバにおいてコア部となるべきものであり、クラッド材２２は、製造後の光ファイバにおいてクラッド部となるべきものである。この中間体は、透明ガラス化されたものであってもよいし、透明ガラス化前のスートであってもよい。
【００２８】
続いて、外径調整工程により、中間体のクラッド材２２の外径を光軸方向について調整する（図３）。この工程におけるクラッド材２２の外径調整に際しては、フッ酸を用いてもよいし、外周研削加工によってもよい。フッ酸を用いる場合には、中間体を透明ガラス化されたものとし、この中間体の光軸方向に沿った各部についてフッ酸液に浸す時間を調整することにより行う。また、外周研削加工に依る場合には、中間体を半焼結状態として或る程度の強度を持たせた後に行う。
【００２９】
続いて、プリフォーム製造工程により、外径調整工程で得られた中間体を完全に焼結して、透明ガラス化されたプリフォームを製造する。最後に、線引工程により、このプリフォームを線引して一定径の光ファイバを製造する。ここで得られる光ファイバの光軸方向の各部におけるコア部およびクラッド部それぞれの径の比は、プリフォーム時におけるコア材２１およびクラッド材２２それぞれの比と等しい。したがって、この製造方法で製造される光ファイバは、クラッド部の外径が一定であって、コア部の外径が光軸方向に沿って変化するものであり、波長分散等の特性が光軸に沿って調整されたものである。
【００３０】
次に、本実施形態に係る光ファイバ製造方法の具体例と、これにより製造された光ファイバの特性について説明する。製造条件は以下のとおりである。中間体製造工程において用いたコア材２１の径を、通常の光ファイバ製造時のコア材の径と等しい値とした。また、外径調整工程において、半焼結状態とされた中間体のクラッド材２２の外径を外周研削加工により２８．２ｍｍから３０．０ｍｍまでの範囲で光軸方向に沿って鋸歯状に周期的に変化させた（図３）。また、線引工程において線引して得られる光ファイバの直径を、通常の光ファイバの直径である１２５μｍとした。
【００３１】
図４は、このような条件で製造された光ファイバの分散特性図である。この図に示すように、波長１５５０ｎｍにおける分散値（単位: ps/nm/km）は、光ファイバの光軸方向に沿って鋸歯状に周期的に変化するものとなった。この光ファイバは、４光波混合の発生を抑制するために好適に用いられ得るものである。
【００３２】
（第３の実施形態）
次に、第３の実施形態について説明する。本実施形態は、コア部の張力を光軸方向に沿って調整する点で、コア部の径を調整する第１および第２の実施形態と異なる。
【００３３】
初めに、プリフォーム製造工程により、コア材の周囲に、コア材の屈折率よりも小さい屈折率を有しコア材の粘度よりも低い粘度を有するクラッド材を形成して、プリフォームを製造する。コア材は、製造後の光ファイバにおいてコア部となるべきものであり、クラッド材は、製造後の光ファイバにおいてクラッド部となるべきものである。コア材およびクラッド材それぞれの粘度は、添加元素の有無、種類または濃度により調整することができる。このプリフォームは、焼結されて透明ガラス化されたものである。
【００３４】
そして、線引工程により、張力を調整しながらプリフォームを線引して一定径の光ファイバを製造する。この線引工程において、線引張力は、相対的に粘度が高いコア材に集中し、線引後の光ファイバのコア部の屈折率は、その線引張力（残留応力）に応じたものとなる。なお、線引時の張力と線引後の光ファイバのコア部の屈折率変化との関係を予め求めておく。したがって、この製造方法で製造される光ファイバは、コア部およびクラッド部それぞれの径が一定であって、コア部の屈折率が光軸方向に沿って調整されたものであり、波長分散等の特性が光軸に沿って調整されたものである。
【００３５】
次に、本実施形態に係る光ファイバ製造方法の具体例について説明する。図５は、本実施形態に係る光ファイバ製造方法の説明図であり、本実施形態に係る光ファイバ製造方法により製造されるべき光ファイバの光軸に直交する方向についての屈折率プロファイルを示すものである。
【００３６】
この光ファイバは、中心領域を占める内コア部と、その内コア部の周囲に形成された外コア部と、更にその周囲に形成されたクラッド部とからなる。したがって、線引工程前のプリフォームは、内コア部となるべき内コア材と、外コア部となるべき外コア材と、クラッド部となるべきクラッド材とからなる。
【００３７】
このプリフォームは、石英（ＳiＯ2）を主成分とし、内コア材にはＧｅ（ゲルマニウム）元素が添加され、外コア材は無添加であり、クラッド材にはＦ（フッ素）元素が添加されている。このようなプリフォームでは、内コア材の屈折率が最も大きく、クラッド材の屈折率が最も小さい。また、無添加の外コア材の粘度が最も高い。
【００３８】
このようなプリフォームを線引すると、線引張力は、粘度が最も高い外コア材に集中し、線引後の光ファイバの外コア部の屈折率は、その線引張力に応じたものとなる。したがって、この製造方法で製造される光ファイバは、内コア部、外コア部およびクラッド部それぞれの径が一定であって、外コア部の屈折率が光軸方向に沿って変化するものである。
【００３９】
（第４の実施形態）
次に、第４の実施形態について説明する。本実施形態は、第３の実施形態における線引工程の際に、プリフォームの光軸方向についての屈折率分布に基づいて調整された張力でプリフォームを線引して光ファイバを製造するものである。
【００４０】
初めに、プリフォーム製造工程により、コア材の周囲に、コア材の屈折率よりも小さい屈折率を有しコア材の粘度よりも低い粘度を有するクラッド材を形成して、プリフォームを製造する。コア材は、製造後の光ファイバにおいてコア部となるべきものであり、クラッド材は、製造後の光ファイバにおいてクラッド部となるべきものである。コア材およびクラッド材それぞれの粘度は、添加元素の有無、種類または濃度により調整することができる。このプリフォームは、焼結されて透明ガラス化されたものである。
【００４１】
続いて、屈折率測定工程により、プリフォームの光軸方向についての屈折率分布を測定する。この屈折率分布測定は、プリフォームの光軸方向について離散的な複数点の測定であってもよい。
【００４２】
最後に、線引工程により、屈折率測定工程により測定された屈折率分布に基づいて決定された張力分布でプリフォームを線引して一定径の光ファイバを製造する。この線引後の光ファイバのコア部の屈折率の光軸方向の分布は、この線引時の張力に起因するコア部の屈折率の変化と、プリフォームにおける屈折率分布に起因する光ファイバのコア部の屈折率の変化とを総合したものとなり、したがって、所望の分布とすることができる。例えば、線引時の張力に起因するコア部の屈折率の変化と、プリフォームにおける屈折率分布に起因する光ファイバのコア部の屈折率の変化とが、互いに相殺するようにして、線引後の光ファイバのコア部の屈折率を光軸方向に沿って一定になるようにすることもできる。
【００４３】
次に、本実施形態に係る光ファイバ製造方法の具体例について説明する。本実施形態に係る光ファイバ製造方法により製造されるべき光ファイバは、石英（ＳiＯ2）を主成分とし、内コア材にはＧｅ元素が添加され、外コア材は無添加であり、クラッド材にはＦ元素が添加されている。したがって、この光ファイバの屈折率プロファイルは、図５に示すものと同様であり、光ファイバの内コア部の屈折率の最大値は、クラッド部の屈折率に対して０．９５％高く、外コア部の屈折率は、クラッド部の屈折率に対して０．１８％高い。また、光ファイバの内コア部の直径は４μｍであり、外コア部の直径は２２μｍであり、クラッド部の直径は１２５μｍである。したがって、線引工程前のプリフォームも、このような成分と屈折率プロファイルとを有するものとなる。
【００４４】
図６は、本実施形態に係る光ファイバ製造方法により製造された光ファイバの分散特性図である。もし、一定張力で線引した場合に製造される光ファイバの分散値は、屈折率測定工程により測定されたプリフォームの屈折率分布に基づいて予測すると、図中の破線で示す特性となる。そこで、本実施形態に係る光ファイバ製造方法により、プリフォームの屈折率分布に基づいて線引時の張力を８０ｇから５０ｇの範囲で調整して光ファイバを製造すると、図中の実線で示す特性のものが得られた。
【００４５】
このように、プリフォームの光軸方向について屈折率が一定でなくても、その屈折率分布に基づいて線引工程の際の張力を調整することにより、分散値が一定の光ファイバを製造することができる。
【００４６】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したとおり、第１の光ファイバ製造方法によれば、中間体製造工程により製造された中間体は、一定径のコア材の周囲に、コア材の屈折率よりも小さい屈折率を有する第１のクラッド材が形成されたものであり、外径調整工程により、その第１のクラッド材の外径が光軸方向について調整されて、コア材と第１のクラッド材の外径の比が光軸方向に沿って変化する部分を形成され、延伸工程により、延伸されて外径が一定にされ、プリフォーム製造工程により、その全体の周囲に、コア材の屈折率よりも小さい屈折率を有する第２のクラッド材が形成され、透明ガラス化されたプリフォームが製造される。そして、線引工程により、プリフォームが線引されて一定径の光ファイバが製造され、光ファイバにおけるコア材の径を光軸方向に変化させる。
【００４７】
また、第２の光ファイバ製造方法によれば、中間体製造工程により製造された中間体は、一定径のコア材の周囲に、コア材の屈折率よりも小さい屈折率を有するクラッド材が形成されたものであり、外径調整工程により、そのクラッド材の外径が光軸方向について調整されて、コア材とクラッド材の外径の比が光軸方向に沿って増大する部分と減少する部分とを形成される。そして、線引工程により、外径調整工程で得られたまたは外径調整工程後に透明ガラス化して得られたプリフォームが線引されて一定径の光ファイバが製造され、光ファイバに分散が光軸方向に減少している部分と増大している部分とを形成される。
【００４８】
また、第３の光ファイバ製造方法によれば、プリフォーム製造工程により製造されたプリフォームは、コア材の周囲に、コア材の屈折率よりも小さい屈折率を有し線引工程における粘度がコア材の一部分の粘度よりも低い粘度を有するクラッド材が形成されたものであり、線引工程により、張力を光軸方向に変化させながら線引されて、一定径の光ファイバが製造される。この線引工程において、線引張力は、相対的に粘度が高いコア材の一部分に集中するので、これにより製造された光ファイバは、コア部およびクラッド部それぞれの径が一定であって、コア部の一部分の屈折率が光軸方向に沿って調整されたものである。
【００４９】
これら第１ないし第３の光ファイバ製造方法の何れも、添加物濃度やスス付け量を光軸方向に調整することはないので、容易に光ファイバを製造することができる。また、何れの方法により製造された光ファイバも、光軸方向について外径が一定であるのであるので、容易に光ファイバ同士を融着接続することができる。
【００５０】
また、第３の光ファイバ製造方法において、プリフォームの光軸方向についての屈折率分布を測定する屈折率測定工程を更に備え、線引工程が屈折率分布に基づいて決定された張力分布でプリフォームを線引して光ファイバを製造する工程である場合には、屈折率測定工程により測定されたプリフォームの光軸方向についての屈折率分布に基づいて決定された張力分布で、線引工程によりプリフォームが線引されて光ファイバが製造される。したがって、これにより製造された光ファイバのコア部の屈折率の光軸方向の分布は、この線引時の張力に起因するコア部の屈折率の変化と、プリフォームにおける屈折率分布に起因する光ファイバのコア部の屈折率の変化とを総合したものとなり、所望の分布とすることができ、例えば、線引後の光ファイバのコア部の屈折率を光軸方向に沿って一定になるようにすることもできる。
【００５１】
また、本発明に係る光ファイバは、コア部の周囲に、コア部の屈折率よりも低い屈折率を有し外径が一定であるクラッド部が形成され、コア部の一部は、線引工程における粘度がコア部の他の部分やクラッド部よりも大きくなる材質で構成され、残留応力が集中し、光軸に沿った所定範囲において変化したものである。したがって、この光ファイバは、コア部の一部の残留応力が光軸方向について変化し、これに応じて波長分散が光軸方向について変化するものであり、また、光軸方向について外径が一定であるのであるので、光ファイバ同士を融着接続するのが容易である。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施形態に係る光ファイバ製造方法の説明図である。
【図２】第１の実施形態に係る光ファイバ製造方法により製造された光ファイバの分散特性図である。
【図３】第２の実施形態に係る光ファイバ製造方法の説明図である。
【図４】第２の実施形態に係る光ファイバ製造方法により製造された光ファイバの分散特性図である。
【図５】第３の実施形態に係る光ファイバ製造方法の説明図である。
【図６】第４の実施形態に係る光ファイバ製造方法により製造された光ファイバの分散特性図である。
【符号の説明】
１１…コア材、１２…第１のクラッド材、１３…第２のクラッド材、２１…コア材、２２…クラッド材。
【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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