JPH08240729A - Optical fiber and manufacturing method thereof - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、光通信用、光計測
用などに適した外形断面が正多角形である光ファイバに
関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical fiber having a regular polygonal cross section suitable for optical communication and optical measurement.
【0002】[0002]
【従来の技術】光通信、光計測等の分野では、光ファイ
バの端末は平面光導波路と接続して使用される。しか
し、光ファイバと前記光導波路との接続は、技術的に難
しく、光通信や光計測の装置の高コスト化を招いてい
た。その原因は、光ファイバと光導波路との接続は、光
導波路が形成された基板上で行われるが、この際に光フ
ァイバを所定の位置に正確に配置することが困難である
ことにある。さらに、この事象は、通常の光ファイバ
は、断面が円形であるために、転がりやすく、かつ、曲
がりやすいことに起因する。また、平面光導波路では、
コアの断面が円ではなく、四角形なので、これと効率よ
く光結合するには光ファイバもコアも四角形であること
が望まれる。2. Description of the Related Art In the fields of optical communication, optical measurement, etc., an optical fiber terminal is used by being connected to a planar optical waveguide. However, it is technically difficult to connect the optical fiber and the optical waveguide, and thus the cost of the device for optical communication and optical measurement is increased. The cause is that the connection between the optical fiber and the optical waveguide is performed on the substrate on which the optical waveguide is formed, but at this time, it is difficult to accurately arrange the optical fiber at a predetermined position. Further, this phenomenon is caused by the fact that the ordinary optical fiber has a circular cross section, and thus is easy to roll and bend. Also, in the planar optical waveguide,
Since the cross section of the core is not a circle but a quadrangle, it is desirable that both the optical fiber and the core have a quadrangle for efficient optical coupling with this.
【0003】また、最近は光ファイバ中を伝播する直流
光源からの光に、外部から信号を印加し、間接的に変調
する外部変調器が開発されている。外部変調器は、例え
ば図6に示すような断面構造をしている。図中、符号1
は光ファイバ、符号2は石英基板、符号3はZnOから
なる圧電素子、符号4はAu電極、符号5はシリカゲル
からなる接着剤を兼ねた被覆部である。この外部変調器
においても、石英基板2上に正確に光ファイバ1を配置
する必要があり、断面が円形である通常の光ファイバで
は転がりやすく、かつ、曲がりやすいために、光ファイ
バ1を正確に配置することが難しい。また、この外部変
調器は、圧電素子ZnOからの超音波により光ファイバ
を伝搬する光信号を変調するものであるが、圧電素子の
基板と光ファイバは円の接点で接触してるにすぎず、そ
の接点はわずかである。従って、圧電素子から光ファイ
バへの超音波の入力も少ない。これを改善するために、
光ファイバの断面が平面で基板に接することが望まれ
る。また、最近は、光ファイバ・グレーティングが開発
されている。これは光ファイバの側面から紫外線を照射
して製造するものであるが、従来の円形の光ファイバに
は紫外線の照射は難しい。このためにも光ファイバの断
面が平面であることが望まれる。Recently, an external modulator has been developed, which applies an external signal to the light from a DC light source propagating in an optical fiber to indirectly modulate the light. The external modulator has a sectional structure as shown in FIG. 6, for example. In the figure, reference numeral 1
Is an optical fiber, reference numeral 2 is a quartz substrate, reference numeral 3 is a piezoelectric element made of ZnO, reference numeral 4 is an Au electrode, and reference numeral 5 is a coating portion which also serves as an adhesive made of silica gel. Also in this external modulator, the optical fiber 1 needs to be accurately arranged on the quartz substrate 2, and an ordinary optical fiber having a circular cross section is easy to roll and bend, so that the optical fiber 1 can be accurately arranged. Difficult to place. Further, this external modulator modulates an optical signal propagating in the optical fiber by the ultrasonic wave from the piezoelectric element ZnO, but the substrate of the piezoelectric element and the optical fiber are merely in contact with each other at a circular contact point, The contact points are few. Therefore, the input of ultrasonic waves from the piezoelectric element to the optical fiber is small. To improve this,
It is desired that the cross section of the optical fiber is flat and contacts the substrate. Further, recently, an optical fiber grating has been developed. This is manufactured by irradiating ultraviolet rays from the side surface of an optical fiber, but it is difficult to irradiate ultraviolet rays to a conventional circular optical fiber. For this reason, it is desired that the optical fiber has a flat cross section.
【0004】さらに、最近では、図7に示すように、光
ファイバ1を多数、樹脂7中にマトリックス状に配置し
た光部品も要求されている。このような部品でも、前述
したような理由から従来の円形の光ファイバではマトリ
ックス状に配置するのが難しい。図中、符号6は樹脂か
らなる被覆部である。また、このように光ファイバをマ
トリックス状に配置するときに、従来の円形の光ファイ
バでは、円と円の間に空隙が生じるので充填密度が小さ
い。この場合も正方形、正六角形などの断面を持つ光フ
ァイバが望まれる。さらに、光ファイバのコアの断面も
従来の円形ではなく、正方形とすれば、より多くの光量
が伝送できるという利点も生じる。Further, recently, as shown in FIG. 7, an optical component in which a large number of optical fibers 1 are arranged in a matrix in a resin 7 is also required. Even with such components, it is difficult to arrange them in a matrix with the conventional circular optical fibers for the reasons described above. In the figure, reference numeral 6 is a coating portion made of resin. Further, when the optical fibers are arranged in a matrix in this manner, the conventional circular optical fibers have a small packing density because voids are formed between the circles. Also in this case, an optical fiber having a cross section such as a square or a regular hexagon is desired. Furthermore, if the cross section of the core of the optical fiber is not a conventional circular shape but a square shape, there is an advantage that a larger amount of light can be transmitted.
【0005】ここで、断面が円形である従来の光ファイ
バの代わりに、断面が角形の光ファイバを用いると、上
記欠点を補うことができることは容易に考えつく。従来
の断面非円形光ファイバとしては、例えば図8に示すよ
うに、偏平なクラッド断面を有するものが発表されてい
る(文献1、2参照)。前記光ファイバ11は、偏平な
クラッド14を有するPANDA型光ファイバという偏
波面保持光ファイバである。前記光ファイバ11は、応
力付与部13を設けて、線引き時にコア12に方向によ
って異なる応力を加えて製造され、その目的は複屈折を
大きくすること、および光ファイバの偏波軸を容易に識
別できることである。なお、この偏平なクラッドを持つ
光ファイバ11を製造するには、偏平なクラッド相当部
を持つ母材を線引きしている。偏平なクラッド相当部を
有する母材を線引きすると、たとえ応力付与部を設けな
くても、光ファイバの長軸と短軸の延伸量が異なり、複
屈折率が生じる。 文献1:電子通信学会技術研究報告 OQE88−2
2、p71 文献2:電子通信学会技術研究報告 OQE85−1
3、p7Here, it is easily conceivable that the above-mentioned drawback can be compensated by using an optical fiber having a rectangular cross section instead of the conventional optical fiber having a circular cross section. As a conventional non-circular optical fiber having a cross section, for example, a fiber having a flat clad cross section as shown in FIG. 8 has been announced (see Documents 1 and 2). The optical fiber 11 is a polarization maintaining optical fiber called a PANDA type optical fiber having a flat clad 14. The optical fiber 11 is manufactured by providing a stress imparting portion 13 and applying different stresses to the core 12 during drawing to increase the birefringence and easily identify the polarization axis of the optical fiber. It is possible. In order to manufacture the optical fiber 11 having the flat clad, a preform having a flat clad equivalent portion is drawn. When a preform having a flat clad equivalent portion is drawn, even if the stress imparting portion is not provided, the stretching amounts of the major axis and the minor axis of the optical fiber differ, and a birefringence occurs. Reference 1: IEICE Technical Report OQE88-2
2, p71 Reference 2: IEICE Technical Report OQE85-1
3, p7
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】従来の円形光ファイバ
は、転がりやすく、かつ、曲がりやすいために、光ファ
イバを正確に光導波路が形成された基板上に配置するこ
とが難しく、また、マトリックス状に配置するのも困難
であるという問題があった。さらに、偏平なクラッドを
有する光ファイバでは、複屈折により偏波依存性が生じ
るという問題があった。また、光ファイバの側面から超
音波や光を入力しにくいという問題や密に充填しにくい
という問題があった。本発明の目的は、基板上に正確
に、かつ、容易に配置することができ、また、複屈折の
ない光ファイバを提供することである。この光ファイバ
には、光ファイバの側面から超音波や光波を容易に入力
できる効果もあり、本発明ではこれら多くの利点をもつ
光ファイバを提供する。Since the conventional circular optical fiber easily rolls and bends, it is difficult to accurately dispose the optical fiber on the substrate on which the optical waveguide is formed, and the matrix-shaped optical fiber is difficult. There was a problem that it was difficult to place it in. Further, in an optical fiber having a flat clad, there is a problem that polarization dependence occurs due to birefringence. In addition, there are problems that it is difficult to input ultrasonic waves and light from the side surface of the optical fiber and that it is difficult to densely fill them. It is an object of the present invention to provide an optical fiber that can be accurately and easily placed on a substrate and is free of birefringence. This optical fiber also has the effect of easily inputting ultrasonic waves or light waves from the side surface of the optical fiber, and the present invention provides an optical fiber having many of these advantages.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】本発明は上記問題点を解
決した光ファイバとその製造方法を提供するもので、断
面が正多角形であることを特徴とする光ファイバを第1
発明とする。また、断面が正多角形である棒状の光ファ
イバ母材を加熱、延伸することを特徴とする第1発明の
光ファイバの製造方法を第2発明とし、第2発明におい
て、光ファイバ母材を粉末成形法により製造することを
第3発明とする。DISCLOSURE OF THE INVENTION The present invention provides an optical fiber and a method for manufacturing the same which solve the above-mentioned problems. An optical fiber having a regular polygonal cross section is provided.
Invented. Further, the method for producing an optical fiber according to the first invention, which comprises heating and stretching a rod-shaped optical fiber preform having a regular polygonal cross section, is defined as a second invention. In the second invention, the optical fiber preform is A third invention is to manufacture by a powder molding method.
【0008】本発明の光ファイバ母材は、コア相当部が
光ファイバ母材中心に位置し、クラッド相当部がコア相
当部を中心にして周方向に点対称であることが望まし
い。従って、正多角形のうち、特にクラッド相当部の断
面が正方形、正6角形、正8角形などをしていることが
好ましい。この理由は、光ファイバ母材から光ファイバ
へ加熱延伸するとき、光ファイバ母材をコアの円周方向
に一様に力がかかるように軸方向に延伸して光ファイバ
に複屈折を生じさせないようにし易いためである。故
に、図8に示すように光ファイバ11のクラッド14
に、コア12の左右に応力付与部13を挿入したり、図
9に示すように、円形内部クラッド15bと外部クラッ
ド15aの間に楕円内部クラッド15cを設けたりする
など、クラッドに異方性を加えることは好ましくない。
応力付与部のような異質のガラスをクラッド部に挿入す
る場合でも、コアの左右の他に上下にも挿入すること、
あるいは、内部クラッドを設ける場合でも、楕円ではな
く円形クラッドとすることなど、いずれの場合にもクラ
ッド部に異方性を与えないことが必要である。In the optical fiber preform of the present invention, it is desirable that the core-corresponding part is located at the center of the optical fiber preform and that the clad-corresponding part is point-symmetric in the circumferential direction around the core-corresponding part. Therefore, it is preferable that, among the regular polygons, the cross section of the portion corresponding to the clad is square, regular hexagonal, regular octagonal or the like. The reason for this is that when the optical fiber preform is heated and drawn from the optical fiber preform, the optical fiber preform is stretched in the axial direction so that a uniform force is applied in the circumferential direction of the core, and birefringence does not occur in the optical fiber. This is because it is easy to do so. Therefore, as shown in FIG.
To the anisotropy of the clad, for example, by inserting the stress applying portions 13 on the left and right of the core 12 or by providing an elliptical inner clad 15c between the circular inner clad 15b and the outer clad 15a as shown in FIG. It is not preferable to add it.
Even when inserting a foreign glass such as a stress applying part into the clad part, insert it not only on the left and right of the core but also on the top and bottom,
Alternatively, even when the inner clad is provided, it is necessary that the clad portion is not anisotropic in any case, such as a circular clad instead of an ellipse.
【0009】また、本発明では、正多角形の光ファイバ
母材から相似形の正多角形の光ファイバを製造するこ
と、例えば正方形の光ファイバ母材から正方形の光ファ
イバを製造することが重要である。但し、長方形の光フ
ァイバ母材から長方形の光ファイバ(延伸条件によって
は正方形の光ファイバともなるが)を製造する場合に
は、延伸によって長方形の長辺と短辺の比が変化する。
このことは、光ファイバの断面の長辺方向と短辺方向で
異なった歪みを発生し、複屈折を生じることを意味す
る。勿論、コアの変形を生じることも心配されるので、
正多角形の光ファイバ母材を延伸して相似形の正多角形
の光ファイバを製造することが望ましい。本発明では、
光ファイバのコアは円形でも、正多角形でも良い。これ
らの光ファイバを製造するには、それぞれ円形や正多角
形のコアを持つ光ファイバ母材を使用すればよい。光フ
ァイバをマトリックス状などのバンドルファイバとして
利用するには、コアの断面が円形よりも正多角形の方が
望ましい。この理由は、コアの占有率が大きくなり、大
量の光が伝送できるからである。Further, in the present invention, it is important to manufacture a similar regular polygonal optical fiber from a regular polygonal optical fiber preform, for example, to manufacture a square optical fiber from a square optical fiber preform. Is. However, when a rectangular optical fiber (which may be a square optical fiber depending on the drawing conditions) is manufactured from the rectangular optical fiber preform, the ratio of the long side to the short side of the rectangle changes due to the drawing.
This means that different strains occur in the long-side direction and the short-side direction of the cross section of the optical fiber, resulting in birefringence. Of course, there is a concern that the core may be deformed,
It is desirable to draw a regular polygonal optical fiber preform to produce a similar regular polygonal optical fiber. In the present invention,
The core of the optical fiber may be circular or regular polygonal. To manufacture these optical fibers, an optical fiber preform having a circular or regular polygonal core may be used. In order to use the optical fiber as a matrix-like bundle fiber, it is preferable that the core has a regular polygonal cross section rather than a circular cross section. This is because the core occupancy rate becomes large and a large amount of light can be transmitted.
【0010】本発明の光ファイバの製造に用いる光ファ
イバ母材は、各種の方法で製造することができる。具体
的には断面が円形の光ファイバ母材を、VAD法、MC
VD法、OVD法などの良く知られた気相法で断面が円
形の光ファイバ母材を製造し、前記断面が円形の光ファ
イバを透明、ガラス化して得た透明ガラス母材の側面を
機械的に切削することで、本発明の光ファイバの製造に
用いる光ファイバ母材を製造することができる。さらに
経済性の良い製造方法としては、粉末成形法を利用した
方法がある。この方法は、例えば加圧成形法(平成4年
特許願第304418号、平成3年特許願第12672
3号、公開特許公報昭61−256937号参照)、押
出成形法(公開特許公報平4−124042号参照)、
スリップキャスト成形法(公開特許公報平1−5633
1号、平成4年特許願第189851号)、MSP法
(公告特許公報平4−50256号、公開特許公報昭6
1−266325号参照)のように、シリカ系ガラス微
粒子を機械的に成形し、多孔質母材とし、さらに透明ガ
ラス化して光ファイバ母材を製造する方法である。これ
らの方法を利用する場合、直接正多角形の多孔質棒状体
を作るのが最も好ましく、また円柱状の多孔質体を製造
して、これの側面を切削して正多角形とするのも好まし
い方法である。もちろん、透明ガラス母材の側面を機械
的に切削することもできる。粉末成形法が経済的に有利
である理由は、直接正多角形を製造できたり、円柱状の
多孔質体から正多角形を容易に削り出せるからである。
本発明では、光ファイバの断面が正多角形で、しかもコ
アの断面も正多角形の構造が好ましい構造であると述べ
たが、粉体成形法を利用する光ファイバ母材の製造法が
これに特に適している。即ち、断面が正多角形のコアを
製造するためには、通常製造される円柱状のコアを、そ
の側面を切削して断面が正多角形の棒状にし、加工しな
けばならない。次にこれに断面が正多角形のクラッド部
を付与するには、粉体成形法を利用してシリカ粉末から
クラッド用ガラスをコア用ガラス棒の外周に形成する方
法が技術的に可能なほぼ唯一の方法であるからである。The optical fiber preform used for manufacturing the optical fiber of the present invention can be manufactured by various methods. Specifically, an optical fiber preform having a circular cross section is used for VAD method, MC
An optical fiber preform having a circular cross section is manufactured by a well-known vapor phase method such as the VD method or OVD method, and the side surface of the transparent glass preform obtained by transparentizing and vitrifying the optical fiber having the circular cross section is machined. The optical fiber preform used in the production of the optical fiber of the present invention can be manufactured by mechanically cutting. As a more economical manufacturing method, there is a method using a powder molding method. This method is, for example, a pressure molding method (1992 Japanese Patent Application No. 304418, 1991 Japanese Patent Application No. 12672).
3, JP-A-61-256937), extrusion molding method (see JP-A-4-12042),
Slip cast molding method (Japanese Patent Laid-Open No. 1-5633)
No. 1, 1992 patent application No. 189851), MSP method (publication patent publication No. 4-502256, published patent publication Sho 6)
No. 1-266325), the silica-based glass fine particles are mechanically formed into a porous preform, and further made into transparent vitreous to produce an optical fiber preform. When using these methods, it is most preferable to directly form a regular rod-shaped porous rod-shaped body, and it is also possible to manufacture a cylindrical porous body and cut the side surface thereof to form a regular polygonal shape. This is the preferred method. Of course, the side surface of the transparent glass base material can be mechanically cut. The reason why the powder molding method is economically advantageous is that the regular polygon can be directly produced, or the regular polygon can be easily cut out from the cylindrical porous body.
In the present invention, the cross section of the optical fiber is a regular polygon, and the cross section of the core is preferably a regular polygon. However, the method for producing the optical fiber preform using the powder molding method is the same. Especially suitable for. That is, in order to manufacture a core having a regular polygonal cross section, a cylindrical core that is usually manufactured must be processed by cutting the side surface thereof into a rod having a regular polygonal cross section. Next, in order to give a clad portion having a regular polygonal cross section to this, a method of forming a glass for clad from the silica powder on the outer periphery of the glass rod for a core by using a powder molding method is almost technically possible. This is the only way.
【0011】本発明の光ファイバを製造する際の光ファ
イバ母材の延伸方法は、光ファイバの通常の線引き装置
を用いて行うことができる。線引き条件としては、常法
よりも、低温で線引きすると良い。この線引き温度は、
予備実験で容易に決定することができる。具体的な線引
温度は、通常の断面が円形の光ファイバの線引温度より
低い温度で実施されるが、その下限は1830℃程度に
する必要がある。これより低い温度で線引きすると、線
引速度が遅くなり、経済的に不利になること、光ファイ
バが高損失化すること、機械的強度が劣化することなど
の問題が生じる。また、光ファイバ内に線引応力が残存
する恐れがある。また、線引温度を無闇に高くすること
も好ましくない。線引温度を高くすると、ファイバの側
面が、平面から崩れ、丸みを帯びてしまい、角の丸みも
増加するからである。従って、2000℃以下の線引温
度を選ぶ必要がある。The method of drawing the optical fiber preform when manufacturing the optical fiber of the present invention can be carried out by using a normal optical fiber drawing apparatus. As a drawing condition, it is better to draw at a lower temperature than the conventional method. This drawing temperature is
It can be easily determined in preliminary experiments. The specific drawing temperature is lower than the drawing temperature of an optical fiber having a normal circular cross section, but the lower limit must be about 1830 ° C. When drawing at a temperature lower than this, the drawing speed becomes slow, which is economically disadvantageous, the loss of the optical fiber is high, and the mechanical strength is deteriorated. In addition, the drawing stress may remain in the optical fiber. Further, it is not preferable to raise the drawing temperature indiscriminately. This is because when the drawing temperature is increased, the side surface of the fiber collapses from the flat surface and becomes rounded, and the roundness of the corners also increases. Therefore, it is necessary to select a drawing temperature of 2000 ° C. or less.
【0012】また、正多角形の棒状光ファイバ母材は角
が鋭く、製造中に破損することがある。そこで、さらに
好ましい光ファイバ母材としては、角を丸くするか、あ
るいは面取りした正多角形母材が挙げられる。この場合
も、できるだけコア相当部を中心にして点対称に面取り
することが好ましい。前述したような光ファイバ母材を
用いることにより、破損がなく、複屈折もない光ファイ
バを製造できる。また、コアの断面が正多角形の光ファ
イバの製造では、コア用母材を面取りすることが特に重
要である。即ち、通常、気相法で製造される円柱状のコ
アを、その側面を切削して断面が正多角形の棒状に加工
しなければならないが、この棒状コアは角を面取りして
使うことにより、破損が激減するからである。なお、面
取りした光ファイバ母材からは面取りした断面と相似形
の光ファイバを製造することができるが、面取りをして
いない光ファイバ母材からも延伸条件を変えることによ
って面取りした状態の断面を有する光ファイバを得るこ
とができる。例えば、光ファイバ母材を高い温度で線引
きすると、面取りした状態の断面を有する光ファイバが
得られる。この方法は、光ファイバの側面が完全な平面
であることを要求しないときには有効である。このよう
な面取りした状態の断面を有する光ファイバは、強度が
増加するので好ましい。Further, the regular polygonal rod-shaped optical fiber preform has sharp edges and may be damaged during manufacture. Therefore, more preferable optical fiber preforms include regular polygonal preforms having rounded corners or chamfered. Also in this case, it is preferable that chamfering is performed in a point-symmetrical manner with the portion corresponding to the core as center as possible. By using the optical fiber preform as described above, it is possible to manufacture an optical fiber that is neither damaged nor birefringent. Further, in manufacturing an optical fiber having a regular polygonal cross section, it is particularly important to chamfer the core preform. That is, normally, a columnar core manufactured by the vapor phase method must be processed into a rod shape with a regular polygonal cross section by cutting the side surface, but this rod-shaped core is chamfered at the corners and used. , Because the damage is drastically reduced. It should be noted that from the chamfered optical fiber preform, it is possible to manufacture an optical fiber having a shape similar to that of the chamfered cross section. It is possible to obtain an optical fiber having the same. For example, when the optical fiber preform is drawn at a high temperature, an optical fiber having a chamfered cross section is obtained. This method is effective when the side surface of the optical fiber is not required to be a perfect flat surface. An optical fiber having such a chamfered cross section is preferable because its strength is increased.
【0013】本発明の光ファイバは、断面が正多角形で
あるので、光ファイバ側面からの超音波や光を容易に入
力でき、空隙なく高密度に充填でき、転がりや曲がりの
恐れがなく、基板上へ正確に配置、固定することができ
る。また、断面が正多角形の棒状光ファイバ母材を加熱
延伸して断面相似形の正多角形光ファイバを形成する
と、該光ファイバは複屈折がなく、偏波依存性が生じる
恐れがなくなる。Since the optical fiber of the present invention has a regular polygonal cross section, it can easily input ultrasonic waves and light from the side surface of the optical fiber, can be filled with high density without voids, and has no fear of rolling or bending. It can be accurately placed and fixed on the substrate. When a rod-shaped optical fiber preform having a regular polygonal cross section is heated and drawn to form a regular polygonal optical fiber having a similar cross-section, the optical fiber has no birefringence and there is no risk of polarization dependence.
【0014】[0014]
【発明の実施の形態】以下、発明の実施の形態に基づい
て本発明を詳細に説明する。本実施の形態の光ファイバ
の製作工程は以下の通りである。即ち、 1)コア相当部径:クラッド相当部径=1:4.88
で、外径6.98mm、長さ250mmのコア相当部お
よび一部クラッド相当部からなるコア用母材24をVA
D法で製作した。該コア用母材24は、コアは酸化ゲル
マニウムをドープしたシリカガラス、クラッドは純シリ
カガラスからなる。図1に示すように、前記コア用母材
24の両端に、支持棒25として石英ガラス棒を融着接
続した後、コア用母材24を筒状の成形ゴム型23の中
心に設置する。なお、符号21は中蓋、符号22は上
蓋、符号26は下蓋である。さらに成形ゴム型23は、
全体がウレタンゴム製の筒状物であり、外径60mm、
内径50mm、長さ300mmである。 2)次に、成形ゴム型23とコア用母材24の空隙にシ
リカ系ガラス粉末を造粒した造粒粉を充填した。この造
粒粉は、以下のようにして製造した。先ず、気相合成法
で製造した平均粒径8μmのシリカ粉末を原料とし、シ
リカ粉末100に対して、純水66、ポリビニールアル
コール1.6、グリセリン1.0の重量割合で混合し、
攪拌してスラリーとし、これにスプレードライヤー装置
を使用して造粒粉を製作した。前記造粒粉の平均粒径は
約100μmであった。 3)成形ゴム型23に造粒粉を充填した後、成形ゴム型
23を静水圧加圧装置に投入し、98MPaで成形ゴム
型23を加圧し、造粒粉を成形した。加圧後、成形ゴム
型23内の多孔質成形体を取り出した。成形体の外径
は、38mmであった。 4)前記成形体をコア相当部が中心となるように四方を
機械的に切削し、図2に示すように、一辺が25.5m
mの正方形断面の棒状多孔質体27を形成した。 5)前記多孔質体27を、乾燥空気雰囲気で、500℃
に昇温し、3時間熱処理した。続いて、塩素10容量%
を含む雰囲気下で、1000℃で精製のための熱処理を
行った。次いで、ヘリウム雰囲気下、1690℃に加熱
して、全体を透明ガラス体とした。このようにして、一
辺が21.4mmの正方形断面を持ち、中心にコア相当
部を有する光ファイバ母材を得た。 6)前記光ファイバ母材を、カーボン抵抗加熱炉を備え
た光ファイバ線引き装置に一定速度で供給し、1930
℃で、光ファイバの引出し速度を20m/minとして
線引きして、一辺が124.4μmの正方形で、コア径
が7.8μmの断面構造を持つ光ファイバ31を製作し
た。図3は、このようにして製作された光ファイバ31
の断面図である。図3において、符号32はコア、符号
33はクラッドである。 なお、本発明の光ファイバの断面形状は、上記実施例に
限定されず、図4、5に示すように、正6角形、或いは
正8角形などの偶数の角を有する正多角形でもよい。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The present invention will be described in detail below based on the embodiments of the invention. The manufacturing process of the optical fiber of the present embodiment is as follows. That is, 1) core equivalent part diameter: clad equivalent part diameter = 1: 4.88
Then, VA the core base material 24 having an outer diameter of 6.98 mm and a length of 250 mm, which is composed of a core-corresponding part and a part of the clad-corresponding part.
It was made by the D method. In the core base material 24, the core is made of silica glass doped with germanium oxide, and the clad is made of pure silica glass. As shown in FIG. 1, quartz glass rods are fusion-bonded to both ends of the core preform 24 as support rods 25, and then the core preform 24 is placed at the center of a cylindrical molding rubber die 23. Reference numeral 21 is an inner lid, reference numeral 22 is an upper lid, and reference numeral 26 is a lower lid. Further, the molded rubber mold 23 is
The whole is a urethane rubber tubular object with an outer diameter of 60 mm,
The inner diameter is 50 mm and the length is 300 mm. 2) Next, the void between the molding rubber mold 23 and the core base material 24 was filled with granulated powder obtained by granulating silica-based glass powder. This granulated powder was manufactured as follows. First, silica powder having an average particle size of 8 μm produced by a gas phase synthesis method is used as a raw material, and silica powder 100 is mixed with pure water 66, polyvinyl alcohol 1.6, and glycerin 1.0 in a weight ratio,
The mixture was stirred to form a slurry, and a spray dryer was used to produce granulated powder. The average particle size of the granulated powder was about 100 μm. 3) After filling the molded rubber mold 23 with the granulated powder, the molded rubber mold 23 was put into a hydrostatic pressure device, and the molded rubber mold 23 was pressed at 98 MPa to mold the granulated powder. After the pressurization, the porous molded body in the molded rubber die 23 was taken out. The outer diameter of the molded body was 38 mm. 4) The molded body was mechanically cut on all four sides so that the core-corresponding part was the center, and as shown in FIG. 2, one side was 25.5 m.
A rod-shaped porous body 27 having a square cross section of m was formed. 5) The porous body 27 is dried at 500 ° C. in an atmosphere of dry air.
The temperature was raised to 3, and heat treatment was performed for 3 hours. Subsequently, chlorine 10% by volume
Was heat-treated for purification at 1000 ° C. in an atmosphere containing Then, it was heated to 1690 ° C. in a helium atmosphere to form a transparent glass body as a whole. In this way, an optical fiber preform having a square cross section with one side of 21.4 mm and having a core equivalent part in the center was obtained. 6) The optical fiber preform is supplied at a constant rate to an optical fiber drawing apparatus equipped with a carbon resistance heating furnace, and 1930
An optical fiber 31 having a square cross section with a side of 124.4 μm and a core diameter of 7.8 μm was manufactured by drawing the optical fiber at a drawing speed of 20 m / min. FIG. 3 shows the optical fiber 31 manufactured in this way.
FIG. In FIG. 3, reference numeral 32 is a core and reference numeral 33 is a clad. The cross-sectional shape of the optical fiber of the present invention is not limited to the above embodiment, and as shown in FIGS. 4 and 5, may be a regular hexagon or a regular polygon having an even number of angles such as a regular octagon.
【0015】一方、比較例として、長方形断面の光ファ
イバを製作した。この比較例は、長辺と短辺がそれぞれ
30mmと15mmのシリカガラス母材(長辺:短辺=
2:1)を1950℃或いは1900℃の線引き温度、
20m/minの引出し速度で線引きして、短辺が12
5μmの光ファイバとしたものである。得られた光ファ
イバは、短辺は125μmであるが、長辺:短辺の比
が、それぞれ1.90:1或いは1.94:1であっ
た。このように、正多角形でない母材から得られた光フ
ァイバは、歪みを含み、コアに異方性を生じた。On the other hand, as a comparative example, an optical fiber having a rectangular cross section was manufactured. In this comparative example, a silica glass base material having long sides and short sides of 30 mm and 15 mm, respectively (long side: short side =
2: 1) at a drawing temperature of 1950 ° C or 1900 ° C,
Drawing at a drawing speed of 20 m / min, the short side is 12
It is an optical fiber of 5 μm. The resulting optical fiber had a short side of 125 μm, but a long side: short side ratio of 1.90: 1 or 1.94: 1, respectively. As described above, the optical fiber obtained from the non-regular polygonal base material contained strain and caused anisotropy in the core.
【0016】[0016]
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、光
ファイバの断面が正多角形であるため、光ファイバ側面
からの超音波や光を容易に入力でき、空隙なく高密度に
充填でき、転がりや曲がりの恐れがなく、光導波路の基
板上へ正確に配置、固定することができ、また、前記光
ファイバを断面相似形の正多角形の棒状の光ファイバ母
材を加熱、延伸して製造すると、得られる光ファイバは
複屈折がなく、偏波依存性を生じないという優れた効果
がある。As described above, according to the present invention, since the cross section of the optical fiber is a regular polygon, it is possible to easily input ultrasonic waves or light from the side surface of the optical fiber, and to fill it with high density without voids. The optical fiber can be accurately placed and fixed on the substrate of the optical waveguide without fear of rolling or bending, and the optical fiber base material of a regular polygonal rod having a similar cross section can be heated and drawn. When manufactured by the above method, the obtained optical fiber has an excellent effect that it has no birefringence and does not cause polarization dependence.
【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]
【図1】本発明に係る光ファイバの一実施の形態の製造
に用いた成形ゴム型の断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view of a molded rubber mold used for manufacturing an embodiment of an optical fiber according to the present invention.
【図2】上記実施の形態の製造工程中で形成された多孔
質体の断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view of a porous body formed during the manufacturing process of the above embodiment.
【図3】上記実施の形態の光ファイバの断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view of the optical fiber according to the above embodiment.
【図4】他の実施の形態の光ファイバの断面図である。FIG. 4 is a sectional view of an optical fiber according to another embodiment.
【図5】さらなる他の実施の形態の光ファイバの断面図
である。FIG. 5 is a sectional view of an optical fiber according to still another embodiment.
【図6】外部変調器の断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view of an external modulator.
【図7】光部品の断面図である。FIG. 7 is a sectional view of an optical component.
【図8】従来の光ファイバの断面図である。FIG. 8 is a cross-sectional view of a conventional optical fiber.
【図9】従来の他の光ファイバの断面図である。FIG. 9 is a cross-sectional view of another conventional optical fiber.
21 中蓋 22 上蓋 23 成形ゴム型 24 母材 25 支持棒 26 下蓋 27 多孔質体 31 光ファイバ 32 コア 33 クラッド 21 Middle Lid 22 Upper Lid 23 Molded Rubber Mold 24 Base Material 25 Support Rod 26 Lower Lid 27 Porous Body 31 Optical Fiber 32 Core 33 Clad
フロントページの続き (72)発明者 八木 健 東京都千代田区丸の内2丁目6番1号 古 河電気工業株式会社内Front page continuation (72) Inventor Ken Yagi 2-6-1, Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo Furukawa Electric Co., Ltd.
Claims (3)
光ファイバ。1. An optical fiber having a regular polygonal cross section.
母材を加熱、延伸することを特徴とする請求項1記載の
光ファイバの製造方法。2. The method for producing an optical fiber according to claim 1, wherein a rod-shaped optical fiber preform having a regular polygonal cross section is heated and drawn.
することを特徴とする請求項2記載の光ファイバの製造
方法。3. The method of manufacturing an optical fiber according to claim 2, wherein the optical fiber preform is manufactured by a powder molding method.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7319043A JPH08240729A (en) | 1995-01-06 | 1995-12-07 | Optical fiber and manufacturing method thereof |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP67395 | 1995-01-06 | ||
| JP7-673 | 1995-01-06 | ||
| JP7319043A JPH08240729A (en) | 1995-01-06 | 1995-12-07 | Optical fiber and manufacturing method thereof |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08240729A true JPH08240729A (en) | 1996-09-17 |
Family
ID=26333693
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7319043A Pending JPH08240729A (en) | 1995-01-06 | 1995-12-07 | Optical fiber and manufacturing method thereof |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08240729A (en) |
Cited By (5)
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-
1995
- 1995-12-07 JP JP7319043A patent/JPH08240729A/en active Pending
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