JP2003221254A - 偏波保存フォトニッククリスタルファイバの製造方法 - Google Patents
偏波保存フォトニッククリスタルファイバの製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 断面外郭形状が楕円である細孔を有する偏波
保存フォトニッククリスタルファイバを容易に製造する
ことができる方法を提供する。 【解決手段】 クラッドの細孔のファイバ横断面外郭形
状が楕円に形成された偏波保存フォトニッククリスタル
ファイバの製造方法において、ファイバ横断面の孔パタ
ーンに対応して設けられた複数の円形孔を有し且つ横断
面外郭形状が扁平に形成されたプリフォーム４を準備
し、プリフォーム４を線引き加工により細径化する。
保存フォトニッククリスタルファイバを容易に製造する
ことができる方法を提供する。 【解決手段】 クラッドの細孔のファイバ横断面外郭形
状が楕円に形成された偏波保存フォトニッククリスタル
ファイバの製造方法において、ファイバ横断面の孔パタ
ーンに対応して設けられた複数の円形孔を有し且つ横断
面外郭形状が扁平に形成されたプリフォーム４を準備
し、プリフォーム４を線引き加工により細径化する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、偏波保存フォトニ
ッククリスタルファイバ（以下「偏波保存ＰＣＦ」とい
う）の製造方法に関する。
ッククリスタルファイバ（以下「偏波保存ＰＣＦ」とい
う）の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】フォトニッククリスタルファイバは、フ
ァイバ中心をなす中実又は中空ののコアと、そのコアを
被覆するように設けられファイバ横断面に所定格子を形
成してファイバ半径方向にフォトニッククリスタル構造
を構成するように配設された複数の細孔を有するクラッ
ドとを備えた光ファイバであり、種々の分野での適用が
提案されている。
ァイバ中心をなす中実又は中空ののコアと、そのコアを
被覆するように設けられファイバ横断面に所定格子を形
成してファイバ半径方向にフォトニッククリスタル構造
を構成するように配設された複数の細孔を有するクラッ
ドとを備えた光ファイバであり、種々の分野での適用が
提案されている。
【０００３】その中の一つとして、フォトニッククリス
タルファイバを偏波保存ファイバとすることが考えられ
る。
タルファイバを偏波保存ファイバとすることが考えられ
る。
【０００４】J.Lightwave Technol.,Vol.19,No.4,pp495
-503,Apr,2001には、細孔のファイバ横断面外郭形状を
楕円とした偏波保存ＰＣＦが開示されており、かかる構
成の偏波保存ＰＣＦは、形状寸法を適切に設定すれば計
算上１０-2程度の大きなモード複屈折率を示すとの内容
が記載されている。
-503,Apr,2001には、細孔のファイバ横断面外郭形状を
楕円とした偏波保存ＰＣＦが開示されており、かかる構
成の偏波保存ＰＣＦは、形状寸法を適切に設定すれば計
算上１０-2程度の大きなモード複屈折率を示すとの内容
が記載されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本出願の課題は、ファ
イバ横断面外郭形状が楕円である細孔を有する偏波保存
ＰＣＦを容易に製造することができる方法を提供するこ
とにある。
イバ横断面外郭形状が楕円である細孔を有する偏波保存
ＰＣＦを容易に製造することができる方法を提供するこ
とにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、プリフォーム
に円形孔を設け、線引き工程時にプリフォーム横断面内
に作用する向心力が異方性を有するようにしたものであ
る。
に円形孔を設け、線引き工程時にプリフォーム横断面内
に作用する向心力が異方性を有するようにしたものであ
る。
【０００７】具体的には、本発明は、ファイバ中心をな
す中実又は中空のコアと、該コアを被覆するように設け
られファイバ横断面に所定格子を形成してファイバ半径
方向にフォトニッククリスタル構造を構成するように配
設された複数の細孔を有するクラッドと、を備え、ファ
イバ横断面において、該細孔の外郭形状が楕円に形成さ
れ且つ該楕円の細孔の長軸が一方向に配向していること
により、光伝搬領域であるモードフィールドが相互に直
交し且つ伝搬定数が異なる２つの偏波モードを有するよ
うに構成された偏波保存ＰＣＦの製造方法を前提とす
る。そして、上記ファイバ横断面の孔パターンに対応し
て設けられた複数の円形孔を有するプリフォームを準備
するプリフォーム準備工程と、上記プリフォームを線引
き加工により細径化する線引き工程と、を備え、上記線
引き工程時にプリフォーム横断面内に作用する向心力が
異方性を有するように構成することを特徴とする。
す中実又は中空のコアと、該コアを被覆するように設け
られファイバ横断面に所定格子を形成してファイバ半径
方向にフォトニッククリスタル構造を構成するように配
設された複数の細孔を有するクラッドと、を備え、ファ
イバ横断面において、該細孔の外郭形状が楕円に形成さ
れ且つ該楕円の細孔の長軸が一方向に配向していること
により、光伝搬領域であるモードフィールドが相互に直
交し且つ伝搬定数が異なる２つの偏波モードを有するよ
うに構成された偏波保存ＰＣＦの製造方法を前提とす
る。そして、上記ファイバ横断面の孔パターンに対応し
て設けられた複数の円形孔を有するプリフォームを準備
するプリフォーム準備工程と、上記プリフォームを線引
き加工により細径化する線引き工程と、を備え、上記線
引き工程時にプリフォーム横断面内に作用する向心力が
異方性を有するように構成することを特徴とする。
【０００８】上記の方法によれば、線引き工程時に異方
性を有する向心力がプリフォーム横断面内に作用し、プ
リフォームに設けられた円形孔が等方的に縮小せずに楕
円形状の細孔に形成されてファイバー化され、しかも、
楕円形状の細孔の長軸が一方向に配向することとなる。
従って、プリフォームに楕円孔を設けるといった複雑な
加工が不要であり、ファイバ横断面外郭形状が楕円であ
る細孔を有する偏波保存ＰＣＦを容易に製造することが
できる。
性を有する向心力がプリフォーム横断面内に作用し、プ
リフォームに設けられた円形孔が等方的に縮小せずに楕
円形状の細孔に形成されてファイバー化され、しかも、
楕円形状の細孔の長軸が一方向に配向することとなる。
従って、プリフォームに楕円孔を設けるといった複雑な
加工が不要であり、ファイバ横断面外郭形状が楕円であ
る細孔を有する偏波保存ＰＣＦを容易に製造することが
できる。
【０００９】本発明のより具体的な構成としては、プリ
フォームを、ファイバ横断面の孔パターンに対応して設
けられた複数の円形孔を有し且つ横断面外郭形状が扁平
に形成されたものとすることが考えられる。
フォームを、ファイバ横断面の孔パターンに対応して設
けられた複数の円形孔を有し且つ横断面外郭形状が扁平
に形成されたものとすることが考えられる。
【００１０】このようにすれば、プリフォームは、線引
き工程時に、扁平である横断面外郭形状が表面張力の作
用により円形化しつつファイバー化される。そのとき、
プリフォーム横断面内に作用する向心力は、扁平の短径
方向よりも長径方向の方が大きい、すなわち、異方性を
有することとなる。
き工程時に、扁平である横断面外郭形状が表面張力の作
用により円形化しつつファイバー化される。そのとき、
プリフォーム横断面内に作用する向心力は、扁平の短径
方向よりも長径方向の方が大きい、すなわち、異方性を
有することとなる。
【００１１】また、プリフォームを、ファイバ横断面の
孔パターンに対応して設けられ、各々、両端が封止され
た複数の円形孔と、横断面において複数の円形孔を挟む
ように設けられた少なくとも一対の未封止孔とを有する
ものとすることも考えられる。
孔パターンに対応して設けられ、各々、両端が封止され
た複数の円形孔と、横断面において複数の円形孔を挟む
ように設けられた少なくとも一対の未封止孔とを有する
ものとすることも考えられる。
【００１２】このようにすれば、プリフォームは、線引
き工程時に、未封止孔の方が封止孔よりも大きく縮小
し、中心から未封止孔側に向かって引張り力が作用しつ
つファイバー化される。そのとき、プリフォーム横断面
内に作用する向心力は、上記引張り力が向心力に抵抗す
るため一対の未封止孔を結ぶ方向よりもそれに直交する
方向の方が大きい、すなわち、異方性を有することとな
る。
き工程時に、未封止孔の方が封止孔よりも大きく縮小
し、中心から未封止孔側に向かって引張り力が作用しつ
つファイバー化される。そのとき、プリフォーム横断面
内に作用する向心力は、上記引張り力が向心力に抵抗す
るため一対の未封止孔を結ぶ方向よりもそれに直交する
方向の方が大きい、すなわち、異方性を有することとな
る。
【００１３】
【発明の効果】上記の方法によれば、プリフォームに楕
円孔を設けるといった複雑な加工が不要であり、ファイ
バ横断面外郭形状が楕円である細孔を有する偏波保存Ｐ
ＣＦを容易に製造することができる。
円孔を設けるといった複雑な加工が不要であり、ファイ
バ横断面外郭形状が楕円である細孔を有する偏波保存Ｐ
ＣＦを容易に製造することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】（実施形態１）以下に本発明の実
施形態１に係る偏波保存ＰＣＦの製造方法について工程
を追って説明する。
施形態１に係る偏波保存ＰＣＦの製造方法について工程
を追って説明する。
【００１５】＜キャピラリ作製工程＞図１に示すよう
に、円筒状の石英（ＳｉＯ2）管９を電気炉１０で加熱
延伸することにより長尺のキャピラリ１を作製する。こ
のとき、石英管９内及びキャピラリ１内に塩素ガスを流
通させる。これによって、キャピラリ１内面の水酸基及
び水分が塩素ガスによって除去されると共に空気が排除
されて水分のキャピラリ１内面への付着が防止され、水
酸基の吸収による伝送ロスが低減されることとなる。次
に、得られた長尺のキャピラリ１の両端を封止してキャ
ピラリ１内に塩素ガスを充填した状態とする。そして、
この長尺のキャピラリ１をマイクロバーナー等を用いて
所定長さに切り分けることにより、両端にキャピラリ封
止部１ａ，１ａが形成され塩素ガスが充填されたキャピ
ラリ１，１，…を作製する。このキャピラリ１内に塩素
ガスが充填されていることによって、キャピラリ１内面
への水分の接触がなくなり、これによっても水酸基の吸
収による伝送ロスの低減が図られることとなる。
に、円筒状の石英（ＳｉＯ2）管９を電気炉１０で加熱
延伸することにより長尺のキャピラリ１を作製する。こ
のとき、石英管９内及びキャピラリ１内に塩素ガスを流
通させる。これによって、キャピラリ１内面の水酸基及
び水分が塩素ガスによって除去されると共に空気が排除
されて水分のキャピラリ１内面への付着が防止され、水
酸基の吸収による伝送ロスが低減されることとなる。次
に、得られた長尺のキャピラリ１の両端を封止してキャ
ピラリ１内に塩素ガスを充填した状態とする。そして、
この長尺のキャピラリ１をマイクロバーナー等を用いて
所定長さに切り分けることにより、両端にキャピラリ封
止部１ａ，１ａが形成され塩素ガスが充填されたキャピ
ラリ１，１，…を作製する。このキャピラリ１内に塩素
ガスが充填されていることによって、キャピラリ１内面
への水分の接触がなくなり、これによっても水酸基の吸
収による伝送ロスの低減が図られることとなる。
【００１６】＜部材準備工程＞キャピラリ作製工程で作
製したキャピラリ１，１，…を多数本と、キャピラリ１
の同外径で同長さの石英製のコアロッド２を１本と、キ
ャピラリ１及びコアロッド２より短尺の石英円筒管を１
本と、を準備する。
製したキャピラリ１，１，…を多数本と、キャピラリ１
の同外径で同長さの石英製のコアロッド２を１本と、キ
ャピラリ１及びコアロッド２より短尺の石英円筒管を１
本と、を準備する。
【００１７】＜プリフォーム準備工程＞
−サポート管形成−
石英円筒管の外周面を研磨し、図２に示すように、横断
面外郭形状を扁平に形成したサポート管３を作製する。
面外郭形状を扁平に形成したサポート管３を作製する。
【００１８】−キャピラリ及びコアロッド充填−
キャピラリ１，１，…及びコアロッド２をサポート管３
内に貫通状態に充填する。このとき、図３に示すよう
に、横断面においてキャピラリ孔が三角格子を形成する
ようにキャピラリ１，１，…を最密状に充填すると共
に、中心軸位置にコアロッド２を配置する。これによ
り、各キャピラリ１及びコアロッド２の移動がサポート
管３により規制される。また、キャピラリ１，１，…及
びコアロッド２は断面円形であるため、サポート管３内
にはキャピラリ１相互間等に断面略三角形状の空隙１
１，１１，…が形成される。
内に貫通状態に充填する。このとき、図３に示すよう
に、横断面においてキャピラリ孔が三角格子を形成する
ようにキャピラリ１，１，…を最密状に充填すると共
に、中心軸位置にコアロッド２を配置する。これによ
り、各キャピラリ１及びコアロッド２の移動がサポート
管３により規制される。また、キャピラリ１，１，…及
びコアロッド２は断面円形であるため、サポート管３内
にはキャピラリ１相互間等に断面略三角形状の空隙１
１，１１，…が形成される。
【００１９】次に、キャピラリ束の最外層とサポート管
３の内壁との間に生じる間隙には石英粉等の充填材を充
填し、各キャピラリ１の位置ずれが生じないようにす
る。
３の内壁との間に生じる間隙には石英粉等の充填材を充
填し、各キャピラリ１の位置ずれが生じないようにす
る。
【００２０】以上のようにして、キャピラリ束を形成す
る最密状に配設された多数のキャピラリ１，１，…と、
その中心軸位置に配置されたコアロッド２と、それらを
保持するサポート管３とからなるプリフォーム４を作製
する。
る最密状に配設された多数のキャピラリ１，１，…と、
その中心軸位置に配置されたコアロッド２と、それらを
保持するサポート管３とからなるプリフォーム４を作製
する。
【００２１】＜塩素ガスによる脱水処理工程＞図４に示
すように、プリフォーム４両端にサポート管３とほぼ同
外径である石英製の補助パイプ１２，１２をそれぞれ溶
接する。そして、一方の補助パイプ１２の開口部から塩
素ガスを流し込み、その塩素ガスをサポート管３内に形
成された空隙１１，１１，…に流通させ、最終的に他方
の補助パイプ１２の開口部から排出するようにすると共
に、火炎１３をプリフォーム４の長手方向に往復移動さ
せるようにしてその外側を加熱する。これによって、キ
ャピラリ１，１，…外面及びコアロッド２外面の水酸基
及び水分が塩素ガスによって予め除去され、水酸基の吸
収による伝送ロスの低減が図られることとなる。そし
て、キャピラリ１相互間の空隙１１，１１，…が減圧さ
れた状態となるようにサポート管３内を真空ポンプで減
圧しながらその両端を加熱してサポート管封止部３ａ，
３ａを形成する。このとき、その空隙１１，１１，…に
空気が侵入しないようにし、空隙１１，１１，…に塩素
ガスが充填された状態となるようにする。
すように、プリフォーム４両端にサポート管３とほぼ同
外径である石英製の補助パイプ１２，１２をそれぞれ溶
接する。そして、一方の補助パイプ１２の開口部から塩
素ガスを流し込み、その塩素ガスをサポート管３内に形
成された空隙１１，１１，…に流通させ、最終的に他方
の補助パイプ１２の開口部から排出するようにすると共
に、火炎１３をプリフォーム４の長手方向に往復移動さ
せるようにしてその外側を加熱する。これによって、キ
ャピラリ１，１，…外面及びコアロッド２外面の水酸基
及び水分が塩素ガスによって予め除去され、水酸基の吸
収による伝送ロスの低減が図られることとなる。そし
て、キャピラリ１相互間の空隙１１，１１，…が減圧さ
れた状態となるようにサポート管３内を真空ポンプで減
圧しながらその両端を加熱してサポート管封止部３ａ，
３ａを形成する。このとき、その空隙１１，１１，…に
空気が侵入しないようにし、空隙１１，１１，…に塩素
ガスが充填された状態となるようにする。
【００２２】＜線引き工程＞プリフォーム４から一方の
補助パイプ１２を取り外し、図５に示すように、残った
他方の補助パイプ１２が上側になるようにしてプリフォ
ーム４を線引き加工機にセットする。そして、プリフォ
ーム４に線引き炉１４で加熱延伸する線引き加工（例え
ば、線引き炉温度２２５０℃、線引速度２０ｍ／ｍｉ
ｎ）を施すことにより細径化（ファイバー化）する。こ
のとき、非円形の扁平形状であるプリフォーム４横断面
外郭形状が表面張力の作用により円形化しつつプリフォ
ーム４が細径化（ファイバー化）される。また、プリフ
ォーム４横断面内に作用する向心力は扁平の短径方向よ
りも長径方向の方が大きくなる、すなわち、異方性を有
することとなる。そのため、プリフォーム４に設けられ
た円形孔は長軸が一方向に配向した横断面楕円形に形成
される。さらに、サポート管３内に形成された空隙１
１，１１，…が減圧された状態で封止され、しかも塩素
ガスが充填されていることによって、キャピラリ１外面
及びコアロッド２外面への水分の接触が防止されると共
に、減圧されたそれらの空隙１１，１１，…が加熱によ
って内部圧力の高まったキャピラリ１，１，…によって
スムーズに押し潰されることとなる。そして、隣接する
キャピラリ１同士、キャピラリ１とコアロッド２、及び
キャピラリ１とサポート管３は相互に融着一体化するこ
ととなる。
補助パイプ１２を取り外し、図５に示すように、残った
他方の補助パイプ１２が上側になるようにしてプリフォ
ーム４を線引き加工機にセットする。そして、プリフォ
ーム４に線引き炉１４で加熱延伸する線引き加工（例え
ば、線引き炉温度２２５０℃、線引速度２０ｍ／ｍｉ
ｎ）を施すことにより細径化（ファイバー化）する。こ
のとき、非円形の扁平形状であるプリフォーム４横断面
外郭形状が表面張力の作用により円形化しつつプリフォ
ーム４が細径化（ファイバー化）される。また、プリフ
ォーム４横断面内に作用する向心力は扁平の短径方向よ
りも長径方向の方が大きくなる、すなわち、異方性を有
することとなる。そのため、プリフォーム４に設けられ
た円形孔は長軸が一方向に配向した横断面楕円形に形成
される。さらに、サポート管３内に形成された空隙１
１，１１，…が減圧された状態で封止され、しかも塩素
ガスが充填されていることによって、キャピラリ１外面
及びコアロッド２外面への水分の接触が防止されると共
に、減圧されたそれらの空隙１１，１１，…が加熱によ
って内部圧力の高まったキャピラリ１，１，…によって
スムーズに押し潰されることとなる。そして、隣接する
キャピラリ１同士、キャピラリ１とコアロッド２、及び
キャピラリ１とサポート管３は相互に融着一体化するこ
ととなる。
【００２３】そうして、図６に示すように、ファイバ中
心をなす中実のコア５と、コア５を被覆するように設け
られファイバ横断面に所定格子を形成してファイバ半径
方向にフォトニッククリスタル構造を構成するように配
設された複数の細孔６ａ，６ａ，…を有するクラッド６
と、クラッド６をさらに被覆するように設けられた被覆
部７とを備え、ファイバ横断面において、細孔６ａ，６
ａ，…の外郭形状が楕円に形成され且つ楕円の細孔６
ａ，６ａ，…の長軸が一方向に配向した横断面円形の偏
波保存ＰＣＦ８が製造される。かかる偏波保存ＰＣＦ８
は、光伝搬領域であるモードフィールドがファイバ横断
面において相互に直交し且つ伝搬定数が異なる２つの偏
波モードを有するように構成されたものとなる。
心をなす中実のコア５と、コア５を被覆するように設け
られファイバ横断面に所定格子を形成してファイバ半径
方向にフォトニッククリスタル構造を構成するように配
設された複数の細孔６ａ，６ａ，…を有するクラッド６
と、クラッド６をさらに被覆するように設けられた被覆
部７とを備え、ファイバ横断面において、細孔６ａ，６
ａ，…の外郭形状が楕円に形成され且つ楕円の細孔６
ａ，６ａ，…の長軸が一方向に配向した横断面円形の偏
波保存ＰＣＦ８が製造される。かかる偏波保存ＰＣＦ８
は、光伝搬領域であるモードフィールドがファイバ横断
面において相互に直交し且つ伝搬定数が異なる２つの偏
波モードを有するように構成されたものとなる。
【００２４】以上のような偏波保存ＰＣＦ８の製造方法
によれば、プリフォーム４は、線引き工程時に、扁平で
ある横断面外郭形状が表面張力の作用により円形化しつ
つファイバー化される。そのとき、プリフォーム４横断
面内に作用する向心力は、扁平の短径方向よりも長径方
向の方が大きい、すなわち、異方性を有することとな
る。そのため、プリフォーム４の横断面円形のキャピラ
リ孔が等方的に縮小せずに楕円形状の細孔に形成されて
ファイバー化され、しかも、楕円形状の細孔６ａ，６
ａ，…の長軸が一方向に配向することとなる。従って、
プリフォームに楕円孔を設けるといった複雑な加工が不
要であり、ファイバ横断面外郭形状が楕円である細孔６
ａ，６ａ，…を有する偏波保存ＰＣＦ８を容易に製造す
ることができる。
によれば、プリフォーム４は、線引き工程時に、扁平で
ある横断面外郭形状が表面張力の作用により円形化しつ
つファイバー化される。そのとき、プリフォーム４横断
面内に作用する向心力は、扁平の短径方向よりも長径方
向の方が大きい、すなわち、異方性を有することとな
る。そのため、プリフォーム４の横断面円形のキャピラ
リ孔が等方的に縮小せずに楕円形状の細孔に形成されて
ファイバー化され、しかも、楕円形状の細孔６ａ，６
ａ，…の長軸が一方向に配向することとなる。従って、
プリフォームに楕円孔を設けるといった複雑な加工が不
要であり、ファイバ横断面外郭形状が楕円である細孔６
ａ，６ａ，…を有する偏波保存ＰＣＦ８を容易に製造す
ることができる。
【００２５】（実施形態２）以下に本発明の実施形態２
に係る偏波保存ＰＣＦの製造方法について工程を追って
説明する。なお、実施形態１と同一部位及び同一部材は
同一符号で示す。
に係る偏波保存ＰＣＦの製造方法について工程を追って
説明する。なお、実施形態１と同一部位及び同一部材は
同一符号で示す。
【００２６】＜キャピラリ作製工程＞実施形態１と同様
の方法でキャピラリ１を作製する。このとき、両端が封
止されていない未封止キャピラリ２１も同様に作製す
る。
の方法でキャピラリ１を作製する。このとき、両端が封
止されていない未封止キャピラリ２１も同様に作製す
る。
【００２７】＜部材準備工程＞キャピラリ作製工程で作
製した封止したキャピラリ１，１，…を多数本と、キャ
ピラリ１の同外径で同長さの石英製の未封止キャピラリ
２１，２１，…を所定本と、キャピラリ１の同外径で同
長さの石英製のコアロッド２を１本と、キャピラリ１，
未封止キャピラリ２１及びコアロッド２よりも短尺で石
英製の円筒状のサポート管３を１本と、を準備する。
製した封止したキャピラリ１，１，…を多数本と、キャ
ピラリ１の同外径で同長さの石英製の未封止キャピラリ
２１，２１，…を所定本と、キャピラリ１の同外径で同
長さの石英製のコアロッド２を１本と、キャピラリ１，
未封止キャピラリ２１及びコアロッド２よりも短尺で石
英製の円筒状のサポート管３を１本と、を準備する。
【００２８】＜プリフォーム準備工程＞キャピラリ１，
１，…、未封止キャピラリ２１，２１，…及びコアロッ
ド２を貫通状態にサポート管３内に充填する。このと
き、図７に示すように、横断面においてキャピラリ孔が
三角格子を形成するようにキャピラリ１，１，…及び未
封止キャピラリ２１，２１…を最密状に充填すると共
に、中心軸位置にコアロッド２が配置し、また、横断面
において、キャピラリ１，１，…の束を一対の未封止キ
ャピラリ２１，２１，…の束で挟むように、キャピラリ
１，１，…及び未封止キャピラリ２１，２１…を配設す
る。これにより、各キャピラリ１、各未封止キャピラリ
２１及びコアロッド２の移動がサポート管３により規制
される。また、キャピラリ１，１，…、未封止キャピラ
リ２１及びコアロッド２は断面円形であるため、サポー
ト管３内にはキャピラリ１及び未封止キャピラリ２１相
互間等に断面略三角形状の空隙１１，１１，…が形成さ
れる。
１，…、未封止キャピラリ２１，２１，…及びコアロッ
ド２を貫通状態にサポート管３内に充填する。このと
き、図７に示すように、横断面においてキャピラリ孔が
三角格子を形成するようにキャピラリ１，１，…及び未
封止キャピラリ２１，２１…を最密状に充填すると共
に、中心軸位置にコアロッド２が配置し、また、横断面
において、キャピラリ１，１，…の束を一対の未封止キ
ャピラリ２１，２１，…の束で挟むように、キャピラリ
１，１，…及び未封止キャピラリ２１，２１…を配設す
る。これにより、各キャピラリ１、各未封止キャピラリ
２１及びコアロッド２の移動がサポート管３により規制
される。また、キャピラリ１，１，…、未封止キャピラ
リ２１及びコアロッド２は断面円形であるため、サポー
ト管３内にはキャピラリ１及び未封止キャピラリ２１相
互間等に断面略三角形状の空隙１１，１１，…が形成さ
れる。
【００２９】次に、キャピラリ束の最外層とサポート管
３の内壁との間に生じる間隙に石英粉等の充填材を充填
し、各キャピラリ１の位置ずれが生じないようにする。
３の内壁との間に生じる間隙に石英粉等の充填材を充填
し、各キャピラリ１の位置ずれが生じないようにする。
【００３０】以上のようにして、最密状に配設された多
数のキャピラリ１，１，…の束と、その束を挟むように
設けられた未封止キャピラリ２１の束と、それらの中心
軸位置に配置されたコアロッド２と、それらを保持する
サポート管３とからなるプリフォーム４を作製する。
数のキャピラリ１，１，…の束と、その束を挟むように
設けられた未封止キャピラリ２１の束と、それらの中心
軸位置に配置されたコアロッド２と、それらを保持する
サポート管３とからなるプリフォーム４を作製する。
【００３１】＜塩素ガスによる脱水処理工程＞実施形態
１と同様にして塩素ガスによるプリフォーム４の脱水処
理を行う。
１と同様にして塩素ガスによるプリフォーム４の脱水処
理を行う。
【００３２】＜線引き工程＞実施形態１と同様に、プリ
フォーム４を線引き加工機にセットする。そして、プリ
フォーム４に線引き炉で加熱延伸すると共に未封止キャ
ピラリ２１内を減圧しつつ線引き加工を施すことにより
細径化（ファイバー化）する。このとき、プリフォーム
４が細径化する際に、未封止キャピラリ２１の方が両端
封止したキャピラリ１よりもキャピラリ孔の縮小が速
い。そのため、未封止キャピラリ２１のキャピラリ孔を
埋め合わせるべくプリフォーム４横断面内に中心から未
封止キャピラリ２１の束側に向かって引張り力が作用す
る。その引張り力は、線引き加工時のプリフォーム４横
断面内に作用する向心力に抗するので、その向心力は、
未封止キャピラリ２１の孔により構成された一対の未封
止孔群を結ぶ方向よりもそれに直交する方向の方が大き
い、すなわち、異方性を有することとなる。それによっ
て、プリフォーム４に設けられた円形孔は長軸が一方向
に配向した横断面楕円形となる。また、サポート管３内
に形成された空隙１１，１１，…が減圧された状態で封
止され、しかも塩素ガスが充填されていることによっ
て、キャピラリ１外面及びコアロッド２外面への水分の
接触が防止されると共に、減圧されたそれらの空隙１
１，１１，…が加熱によって内部圧力の高まったキャピ
ラリ１，１，…によってスムーズに押し潰されることと
なる。そして、隣接するキャピラリ１同士、キャピラリ
１とコアロッド２、及びキャピラリ１とサポート管３は
相互に融着一体化すると共に未封止キャピラリ２１のキ
ャピラリ孔が消滅することとなる。
フォーム４を線引き加工機にセットする。そして、プリ
フォーム４に線引き炉で加熱延伸すると共に未封止キャ
ピラリ２１内を減圧しつつ線引き加工を施すことにより
細径化（ファイバー化）する。このとき、プリフォーム
４が細径化する際に、未封止キャピラリ２１の方が両端
封止したキャピラリ１よりもキャピラリ孔の縮小が速
い。そのため、未封止キャピラリ２１のキャピラリ孔を
埋め合わせるべくプリフォーム４横断面内に中心から未
封止キャピラリ２１の束側に向かって引張り力が作用す
る。その引張り力は、線引き加工時のプリフォーム４横
断面内に作用する向心力に抗するので、その向心力は、
未封止キャピラリ２１の孔により構成された一対の未封
止孔群を結ぶ方向よりもそれに直交する方向の方が大き
い、すなわち、異方性を有することとなる。それによっ
て、プリフォーム４に設けられた円形孔は長軸が一方向
に配向した横断面楕円形となる。また、サポート管３内
に形成された空隙１１，１１，…が減圧された状態で封
止され、しかも塩素ガスが充填されていることによっ
て、キャピラリ１外面及びコアロッド２外面への水分の
接触が防止されると共に、減圧されたそれらの空隙１
１，１１，…が加熱によって内部圧力の高まったキャピ
ラリ１，１，…によってスムーズに押し潰されることと
なる。そして、隣接するキャピラリ１同士、キャピラリ
１とコアロッド２、及びキャピラリ１とサポート管３は
相互に融着一体化すると共に未封止キャピラリ２１のキ
ャピラリ孔が消滅することとなる。
【００３３】そうして、図８に示すように、ファイバ中
心をなす中実のコア５と、コア５を被覆するように設け
られファイバ横断面に三角格子を形成してファイバ半径
方向にフォトニッククリスタル構造を構成するように配
設された複数の細孔６ａ，６ａ，…を有するクラッド６
と、クラッド６をさらに被覆するように設けられた被覆
部７とを備え、ファイバ横断面において、細孔６ａ，６
ａ，…の外郭形状が楕円に形成され且つ楕円の細孔６
ａ，６ａ，…の長軸が一方向に配向した横断面円形の偏
波保存ＰＣＦ８が製造される。かかる偏波保存ＰＣＦ８
は、光伝搬領域であるモードフィールドがファイバ横断
面において相互に直交し且つ伝搬定数が異なる２つの偏
波モードを有するように構成されたものとなる。
心をなす中実のコア５と、コア５を被覆するように設け
られファイバ横断面に三角格子を形成してファイバ半径
方向にフォトニッククリスタル構造を構成するように配
設された複数の細孔６ａ，６ａ，…を有するクラッド６
と、クラッド６をさらに被覆するように設けられた被覆
部７とを備え、ファイバ横断面において、細孔６ａ，６
ａ，…の外郭形状が楕円に形成され且つ楕円の細孔６
ａ，６ａ，…の長軸が一方向に配向した横断面円形の偏
波保存ＰＣＦ８が製造される。かかる偏波保存ＰＣＦ８
は、光伝搬領域であるモードフィールドがファイバ横断
面において相互に直交し且つ伝搬定数が異なる２つの偏
波モードを有するように構成されたものとなる。
【００３４】以上のような偏波保存ＰＣＦ８の製造方法
によれば、プリフォーム４は、線引き工程時に、未封止
キャピラリ２１の方が両端封止したキャピラリ１よりも
キャピラリ孔が大きく縮小し、横断面において中心から
未封止キャピラリ２１の束側に向かって引張り力が作用
しつつファイバー化される。そのとき、プリフォーム４
横断面内に作用する向心力は、上記引張り力が向心力に
抗して作用するため一対の未封止キャピラリ２１の束を
結ぶ方向よりもそれに直交する方向の方が大きい、すな
わち、異方性を有することとなる。そのため、プリフォ
ーム４の横断面円形のキャピラリ孔が等方的に縮小せず
に楕円形状の細孔に形成されてファイバー化され、しか
も、楕円形状の細孔６ａ，６ａ，…の長軸が一方向に配
向することとなる。従って、プリフォームに楕円孔を設
けるといった複雑な加工が不要であり、ファイバ横断面
外郭形状が楕円である細孔を有する偏波保存ＰＣＦ８を
容易に製造することができる。
によれば、プリフォーム４は、線引き工程時に、未封止
キャピラリ２１の方が両端封止したキャピラリ１よりも
キャピラリ孔が大きく縮小し、横断面において中心から
未封止キャピラリ２１の束側に向かって引張り力が作用
しつつファイバー化される。そのとき、プリフォーム４
横断面内に作用する向心力は、上記引張り力が向心力に
抗して作用するため一対の未封止キャピラリ２１の束を
結ぶ方向よりもそれに直交する方向の方が大きい、すな
わち、異方性を有することとなる。そのため、プリフォ
ーム４の横断面円形のキャピラリ孔が等方的に縮小せず
に楕円形状の細孔に形成されてファイバー化され、しか
も、楕円形状の細孔６ａ，６ａ，…の長軸が一方向に配
向することとなる。従って、プリフォームに楕円孔を設
けるといった複雑な加工が不要であり、ファイバ横断面
外郭形状が楕円である細孔を有する偏波保存ＰＣＦ８を
容易に製造することができる。
【００３５】（その他の実施形態）なお、上記実施形態
１及び２では、サポート管３にキャピラリを充填する偏
波保存ＰＣＦ８の製造方法としたが、特にこれに限定さ
れるものではなく、石英のロッド材に孔を穿孔したプリ
フォーム４を作製し、それを線引き加工するようにして
もよい。その場合、例えば、実施形態１に対応するもの
としては、図９に示すように、扁平断面のロッド材に所
定孔パターンで孔２２，２２，…を形成したプリフォー
ム４を準備すればよい。また、実施形態２に対応するも
のとしては、横断面円形のロッド材に所定パターンの封
止孔２３，２３，…を形成すると共に、その封止孔群を
挟むように未封止孔２４，２４，…を形成したプリフォ
ーム４を準備すればよい。
１及び２では、サポート管３にキャピラリを充填する偏
波保存ＰＣＦ８の製造方法としたが、特にこれに限定さ
れるものではなく、石英のロッド材に孔を穿孔したプリ
フォーム４を作製し、それを線引き加工するようにして
もよい。その場合、例えば、実施形態１に対応するもの
としては、図９に示すように、扁平断面のロッド材に所
定孔パターンで孔２２，２２，…を形成したプリフォー
ム４を準備すればよい。また、実施形態２に対応するも
のとしては、横断面円形のロッド材に所定パターンの封
止孔２３，２３，…を形成すると共に、その封止孔群を
挟むように未封止孔２４，２４，…を形成したプリフォ
ーム４を準備すればよい。
【００３６】また、上記実施形態１では、石英パイプの
側面を研磨することにより扁平横断面のサポート管３を
形成したが、特にこれに限定されるものではなく、図１
１（ａ）に示すように、横断面外郭が楕円で且つ横断面
孔形状が円形に形成されたサポート管３であってもよ
く、また、図１１（ｂ）に示すように、石英円筒管を側
方に圧縮して横断面外郭及び横断面孔形状が楕円に形成
されたサポート管３であってもよい。
側面を研磨することにより扁平横断面のサポート管３を
形成したが、特にこれに限定されるものではなく、図１
１（ａ）に示すように、横断面外郭が楕円で且つ横断面
孔形状が円形に形成されたサポート管３であってもよ
く、また、図１１（ｂ）に示すように、石英円筒管を側
方に圧縮して横断面外郭及び横断面孔形状が楕円に形成
されたサポート管３であってもよい。
【００３７】また、上記実施形態２では、サポート管３
に両端を封止したキャピラリ１，１，…と未封止キャピ
ラリ２１，２１，…とを充填し、それによって線引き加
工時にプリフォーム４横断面内に作用する向心力が異方
性を発現するようにしたが、特にこれに限定されるもの
ではなく、例えば、サポート管に未封止キャピラリを充
填し、キャピラリ内を加圧する領域と、それを挟むキャ
ピラリ内を加圧する領域とを設けることによって線引き
加工時にプリフォーム横断面内に作用する向心力が異方
性を有するようにしてもよい。
に両端を封止したキャピラリ１，１，…と未封止キャピ
ラリ２１，２１，…とを充填し、それによって線引き加
工時にプリフォーム４横断面内に作用する向心力が異方
性を発現するようにしたが、特にこれに限定されるもの
ではなく、例えば、サポート管に未封止キャピラリを充
填し、キャピラリ内を加圧する領域と、それを挟むキャ
ピラリ内を加圧する領域とを設けることによって線引き
加工時にプリフォーム横断面内に作用する向心力が異方
性を有するようにしてもよい。
【００３８】また、上記実施形態１及び２では、中実の
コア５を有する偏波保存ＰＣＦ８を製造するものとした
が、特にこれに限定されるものではなく、中空のコアを
有する偏波保存ＰＣＦを製造するものであってもいよ
い。その場合、プリフォームの中心軸位置にコアロッド
２を配置する代わりに、その中心軸位置にコア空間を形
成するようにすればよい。
コア５を有する偏波保存ＰＣＦ８を製造するものとした
が、特にこれに限定されるものではなく、中空のコアを
有する偏波保存ＰＣＦを製造するものであってもいよ
い。その場合、プリフォームの中心軸位置にコアロッド
２を配置する代わりに、その中心軸位置にコア空間を形
成するようにすればよい。
【図１】本発明の実施形態１に係るキャピラリ作製工程
を示す説明図である。
を示す説明図である。
【図２】本発明の実施形態１に係るサポート管の横断面
図である。
図である。
【図３】本発明の実施形態１に係るプリフォームの横断
面図である。
面図である。
【図４】本発明の実施形態１に係る塩素ガスによる脱水
処理工程を示す説明図である。
処理工程を示す説明図である。
【図５】本発明の実施形態１に係る線引き工程の説明図
である。
である。
【図６】本発明の実施形態１に係る偏波保存ＰＣＦの斜
視図である。
視図である。
【図７】本発明の実施形態２に係るプリフォームの横断
面図である。
面図である。
【図８】本発明の実施形態２に係る偏波保存ＰＣＦの斜
視図である。
視図である。
【図９】本発明のその他の実施形態に係るプリフォーム
の横断面図である。
の横断面図である。
【図１０】本発明のその他の別の実施形態に係るプリフ
ォームの横断面図である。
ォームの横断面図である。
【図１１】本発明のその他の実施形態に係るサポート管
の横断面図である。
の横断面図である。
１ キャピラリ
１ａ キャピラリ封止部
２ コアロッド
３ サポート管
３ａ サポート管封止部
４ プリフォーム
５ コア
６ クラッド
６ａ 細孔
７ 被覆部
８ 偏波保存ＰＣＦ
９ 石英管
１０ 電気炉
１１ 空隙
１２ 補助パイプ
１３ 火炎
１４ 線引き炉
２１ 未封止キャピラリ
２２ 孔
２３ 封止孔
２４ 未封止孔
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 山取 真也
兵庫県伊丹市池尻４丁目３番地 三菱電線
工業株式会社伊丹製作所内
(72)発明者 藤田 盛行
兵庫県伊丹市池尻４丁目３番地 三菱電線
工業株式会社伊丹製作所内
(72)発明者 川西 悟基
東京都千代田区大手町二丁目３番１号 日
本電信電話株式会社内
(72)発明者 鈴木 和宣
東京都千代田区大手町二丁目３番１号 日
本電信電話株式会社内
(72)発明者 久保田 寛和
東京都千代田区大手町二丁目３番１号 日
本電信電話株式会社内
Ｆターム(参考） 2H050 AA09 AB03Z AC47 AC62
AD16
4G021 BA13 BA15 BA21
Claims (3)
- 【請求項１】 ファイバ中心をなす中実又は中空のコア
と、該コアを被覆するように設けられファイバ横断面に
所定格子を形成してファイバ半径方向にフォトニックク
リスタル構造を構成するように配設された複数の細孔を
有するクラッドと、を備え、ファイバ横断面において、
該細孔の外郭形状が楕円に形成され且つ該楕円の細孔の
長軸が一方向に配向していることにより、光伝搬領域で
あるモードフィールドが相互に直交し且つ伝搬定数が異
なる２つの偏波モードを有するように構成された偏波保
存フォトニッククリスタルファイバの製造方法であっ
て、 上記ファイバ横断面の孔パターンに対応して設けられた
複数の円形孔を有するプリフォームを準備するプリフォ
ーム準備工程と、 上記プリフォームを線引き加工により細径化する線引き
工程と、を備え、 上記線引き工程時に上記プリフォーム横断面内に作用す
る向心力が異方性を有するように構成することを特徴と
する偏波保存フォトニッククリスタルファイバの製造方
法。 - 【請求項２】 ファイバ中心をなす中実又は中空のコア
と、該コアを被覆するように設けられファイバ横断面に
所定格子を形成してファイバ半径方向にフォトニックク
リスタル構造を構成するように配設された複数の細孔を
有するクラッドと、を備え、ファイバ横断面において、
該細孔の外郭形状が楕円に形成され且つ該楕円の細孔の
長軸が一方向に配向していることにより、光伝搬領域で
あるモードフィールドが相互に直交し且つ伝搬定数が異
なる２つの偏波モードを有するように構成された偏波保
存フォトニッククリスタルファイバの製造方法であっ
て、 上記ファイバ横断面の孔パターンに対応して設けられた
複数の円形孔を有し且つ横断面外郭形状が扁平に形成さ
れたプリフォームを準備するプリフォーム準備工程と、 上記プリフォームを線引き加工により細径化する線引き
工程と、 を備えたことを特徴とする偏波保存フォトニッククリス
タルファイバの製造方法。 - 【請求項３】 ファイバ中心をなす中実又は中空のコア
と、該コアを被覆するように設けられファイバ横断面に
所定格子を形成してファイバ半径方向にフォトニックク
リスタル構造を構成するように配設された複数の細孔を
有するクラッドと、を備え、ファイバ横断面において、
該細孔の外郭形状が楕円に形成され且つ該楕円の細孔の
長軸が一方向に配向していることにより、光伝搬領域で
あるモードフィールドが相互に直交し且つ伝搬定数が異
なる２つの偏波モードを有するように構成された偏波保
存フォトニッククリスタルファイバの製造方法であっ
て、 上記ファイバ横断面の孔パターンに対応して設けられ、
各々、両端が封止された複数の円形孔と、横断面におい
て該複数の円形孔を挟むように設けられた少なくとも一
対の未封止孔とを有するプリフォームを準備するプリフ
ォーム準備工程と、 上記プリフォームを線引き加工により細径化する線引き
工程と、を備えたことを特徴とする偏波保存フォトニッ
ククリスタルファイバの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002019316A JP3836731B2 (ja) | 2002-01-29 | 2002-01-29 | 偏波保存フォトニッククリスタルファイバの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002019316A JP3836731B2 (ja) | 2002-01-29 | 2002-01-29 | 偏波保存フォトニッククリスタルファイバの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003221254A true JP2003221254A (ja) | 2003-08-05 |
| JP3836731B2 JP3836731B2 (ja) | 2006-10-25 |
Family
ID=27743222
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002019316A Expired - Fee Related JP3836731B2 (ja) | 2002-01-29 | 2002-01-29 | 偏波保存フォトニッククリスタルファイバの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3836731B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100617713B1 (ko) | 2004-02-12 | 2006-08-28 | 삼성전자주식회사 | 다공 광섬유의 제조방법 |
| JP2007072251A (ja) * | 2005-09-08 | 2007-03-22 | Fujikura Ltd | 光ファイバとその製造方法 |
| CN102053302A (zh) * | 2010-12-14 | 2011-05-11 | 南京师范大学 | 一种胶体晶体修饰的光纤微结构器件及其制备方法 |
| JP2015099210A (ja) * | 2013-11-18 | 2015-05-28 | 株式会社フジクラ | マルチコアファイバ及びそのマルチコアファイバの製造方法 |
-
2002
- 2002-01-29 JP JP2002019316A patent/JP3836731B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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