即使在X>0. 1的區(qū)域中也可能存在解決 方案。與常規(guī)技術相比，根據(jù)本發(fā)明的實施例的制造方法的優(yōu)點在于：即使沒有對芯棒界面 (芯棒表面和孔表面）進行氣相凈化處理，也可以如圖6所示那樣使波長為1550nm時的芯 部之間的傳輸損耗的偏差保持為不超過0. 01dB/km，同時波長為1383nm時的傳輸損耗的增 大保持為不超過〇. ldB/km。然而，可以如上文所述的那樣執(zhí)行氣相凈化處理，但也可以省略 該凈化處理，這樣能夠通過抑制額外的設施投資和步驟的省略來降低成本。
[0054] 圖4示出了因包層4中的OH基量！^而造成的波長為1383nm時的傳輸損耗的增 大A a 1.383與光功率比Pj之間的關系。由于要進行多變量分析，因此使Pc為在與"拉制 步驟之后"的光纖中的芯棒半徑R相對應的芯棒部等效部分內(nèi)傳播的信號光的光功率，且 Pj為在芯棒部等效部分外側的外部（包層材料等效部分）中傳播的波長為1383nm的信號 光的功率比。這里，光功率比Pj是當芯部和包層的整個光功率為1時除了芯棒部等效部分 之外的光功率比。應注意的是，通過折射率分布的計算，本領域的技術人員可以容易地計算 出光功率比Pj。通過RNFP(折射近場圖案）法，可以測量所制造的光纖的折射率分布以便 用于計算?？梢酝ㄟ^使用各種方法確定芯棒的界面，并且例如通過進行光纖截面的成分分 析可以限定芯棒的界面。
[0055] 圖5示出了在階躍型折射率分布520的前提下的光功率510的半徑相關性P (r) 的實例。在圖5所示的階躍型折射率分布520中，芯部相對于包層的相對折射率差A為 3.5%。通過使用以下公式（2)可以計算出光功率比Pj。
[0056]
[0057] 這里，r表示拉制之后的光纖的半徑，并且rs#表示拉制之后的光纖中的芯棒的半 徑。半徑的積分范圍可以是在光纖中的光功率被視為基本為零的情況下的半徑，并且半 徑的積分范圍還可以是例如在隨積分范圍的擴大，Pj的變化量變?yōu)椴淮笥贙T7的情況下 的半徑。
[0058] 這樣，前述制造方法還具有：計算Pjai(即，在X= 0. 1的情況下的Pj)的Pj計算 步驟，以使公式⑴中的X= (62. 6XJQH(wtppm)+1175)XPj= 0. 1，其中Pj是拉制步驟 中的拉制之后的光纖中的除芯棒2以外的部分的波長為1383nm時的光功率比；并且計算 Pc^.i(即，在X= 0. 1的情況下的PJ的P。。計算步驟，以獲得可以根據(jù)芯棒的折射率分布 計算出的Pjai，其中P。。是芯棒的外徑/芯部的直徑的比率，即芯棒的外徑與芯部的直徑的 比率。在芯棒制造步驟中，芯棒被處理為滿足比率P。。不小于比率P 的條件并且被處理 為具有芯棒直徑2Rai，其中2R為當拉制之后的光纖的預定外徑與預定芯部直徑之間的關 系對應于包層材料的外徑與芯棒的芯部的直徑之間的關系時設定的芯棒直徑。通過這種制 造方法，可以在抑制傳輸損耗的增大和芯部之間的傳輸損耗的偏差的同時正確設定芯棒中 的包層部分的厚度。
[0059] 在前述制造方法中，當將芯棒2的外徑與包層材料4中的孔4a、4b的內(nèi)徑之差（間 隙C)設定為小時，可以同等程度地提高所制得的MCF中的芯部位置的制造精度，并且還可 以抑制芯部位置的縱向變化。如果包層材料大，則間隙C也可以為大；但這會增大孔4a、4b 的變形的影響，因此間隙C優(yōu)選為不超過I. 5mm。然而，應當考慮到，如果間隙C太小，則在 插入期間芯棒2與孔4a、4b的內(nèi)表面之間將發(fā)生摩擦，從而在包層材料4的孔4a、4b的內(nèi) 表面和芯棒2的外周上產(chǎn)生劃痕；因此間隙C優(yōu)選為不小于0. 15mm。如果存在包層材料4 的外徑的縱向變化，則不能實現(xiàn)芯部的高位置設定精度。包層材料4的有效部分中的外徑 的縱向變化量優(yōu)選為不超過1%。更優(yōu)選為不超過0.5%。包層材料4的有效部分是不包 括包層材料4的端部（在拉制開始和結束處的外徑可變的端部）的部分。
[0060] 當如上文所述的那樣將間隙C設定為小時，可以容易地將拉制之后的MCF的芯部 的位置設定精度設定為小于I y m，并且優(yōu)選地小于0. 5 y m。出于相同的原因，理想的是，形 成在包層材料4中的孔4a、4b的縱向彎曲量盡可能小。理想的是，包層材料4中的孔4a、 4b的中央位置相對于包層材料4的軸線上的中央的縱向變化量不超過1%，并且更優(yōu)選地 不超過0.5%。由于間隙C不超過I. 5mm，因此可以提高MCF20 (21)中的芯部位置的制造精 度，并且還可以抑制芯部位置的縱向變化。
[0061] 如上所述，根據(jù)本發(fā)明的實施例的MCF的制造方法可以在實現(xiàn)了良好的傳輸損 耗、芯部位置精度和量產(chǎn)的同時制造MCF。
[0062] 即，本發(fā)明成功地提供了具有良好的經(jīng)濟效益和生產(chǎn)率且具有低傳輸損耗的MCF 制造方法。
【主權項】
1. 一種用于制造多芯光纖的方法，包括： 包層材料制備步驟，制備包層材料，所述包層材料由硅基玻璃組成并且所述包層材料 的OH基的平均濃度U、于預定濃度； 芯棒制造步驟，制造多個芯棒，所述芯棒由硅基玻璃組成并且均具有包層的一部分和 芯部； 孔加工步驟，在所述包層材料中將多個孔加工為沿所述包層材料的軸向延伸； 熔接步驟，將前導管熔接至所述包層材料的第一端側； 所述熔接步驟之后的插入步驟，所述插入步驟是將所述多個芯棒插入到所述包層材料 的各個孔中的步驟；以及 所述插入步驟之后的拉制步驟，所述拉制步驟是使所述包層材料和所述芯棒成一體并 在加熱所述包層材料的第二端側的同時拉制所述包層材料和所述芯棒由此成一體的部分 的步驟，從而將所述包層材料和所述芯棒拉制成所述多芯光纖， 其中，制備得到的所述芯棒的每一個中的OH基的平均濃度小于0.0 Olwt ppm，并且所 述Jqh小于 IOOwt ppm， 所述方法包括：計算滿足X = (62. 6X JQH(wt ppm)+1175) XPj = 0. 1的Pjai的Pj計 算步驟，Pjtl. i為在X = 〇. 1的情況下的Pj，Pj是與拉制之后的所述多芯光纖中的所述包層 材料對應的部分的波長為1383nm時的光功率比；以及計算P raai的P。。計算步驟，以獲得能 夠基于芯棒折射率分布計算得到的所述PjapPcxal為在X = 0. 1的情況下的P。。，？。。是所述 芯棒的外徑與所述芯部的外徑的比率，即所述芯棒的外徑/所述芯部的外徑， 所述芯棒制造步驟包括將所述芯棒處理為滿足比率P。。不小于比率P d i的條件并且將 所述芯棒處理為使所述芯棒中的每一個具有芯棒直徑2Ra p 2Ra i為在P。。彡P d :的情況下 的2R，2R為如下芯棒的外徑：所述芯棒的芯部構造為芯部的外徑與拉制之后的所述多芯光 纖的外徑之間的預定關系對應于所述包層材料的外徑與所述芯部的外徑之間的關系，并且 所述孔加工步驟包括在C不小于0. 15mm且不超過I. 5mm的范圍內(nèi)處理所述多個孔，在 所述包層材料中形成的所述多個孔的孔徑為所述芯棒直徑2Rai+C。2. 根據(jù)權利要求1所述的方法，還包括： 所述芯棒制造步驟之前的分布測量步驟，所述分布測量步驟是測量所述芯棒的折射率 分布的步驟， 其中，所述芯棒制造步驟包括：判斷所制得的多個芯棒候選件中的每一個是否滿足所 述Pja1;并且使用所述多個芯棒候選件中滿足所述Pj M的芯棒候選件作為所述多個芯棒。3. 根據(jù)權利要求1所述的方法，還包括： 所述插入步驟之前的密封步驟，所述密封步驟是密封所述包層材料的所述第二端側的 步驟。4. 根據(jù)權利要求1所述的方法，還包括： 所述熔接步驟之后的第一雜質去除步驟，所述第一雜質去除步驟是將所述包層材料和 熔接至所述包層材料的所述前導管浸入在含氟化氫的水溶液和含氯化氫的水溶液之中的 至少一者中的步驟。5. 根據(jù)權利要求1所述的方法，還包括： 所述插入步驟之前的密封步驟，所述密封步驟是將所述包層材料熔接至用于密封所述 包層材料的所述第二端側的密封部件的步驟， 其中，在所述熔接步驟和所述密封步驟中的至少一個步驟中，加熱爐中的燃燒氣體或 氣氛不含有氫氣或任意氫化合物，所述加熱爐為用于熔化或接合每個部件的熱源。6. 根據(jù)權利要求1所述的方法，還包括： 所述插入步驟之前的第二雜質去除步驟，所述第二雜質去除步驟是通過使用機械方法 和化學方法中的至少一種來從各個芯棒的外表面除去雜質的步驟。7. 根據(jù)權利要求1至6中的任一項所述的方法，其中，各個所述芯棒的外表面具有不超 過10 y m的粗糙度Ra。8. 根據(jù)權利要求1至6中的任一項所述的方法，其中，所述包層材料和各個所述芯棒的 總重量不小于20kg。
【專利摘要】根據(jù)本發(fā)明的制造方法包括計算滿足X＝(62.6×JOH+1175)×Pj＝0.1的Pj0.1的步驟，其中Pj是與拉制之后的MCF的包層材料對應的部分的波長為1383nm時的光功率比；以及計算芯部與芯棒的外徑比Pcc0.1的步驟，以獲得Pj0.1。芯棒具有滿足比率Pcc不小于比率Pcc0.1的條件的外徑2R0.1，并且包層材料具有形成為直徑比芯棒的外徑大C(不小于0.15mm且不超過1.5mm)的孔。
【IPC分類】C03B37/027, C03B37/012
【公開號】CN104944757
【申請?zhí)枴緾N201510142370
【發(fā)明人】中西哲也, 佐佐木隆
【申請人】住友電氣工業(yè)株式會社
【公開日】2015年9月30日
【申請日】2015年3月27日
【公告號】US20150274577