预制件制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及用于制造具有均沿预定轴向延伸的多个芯部部分的多芯光纤预制件 的预制件制造方法。
【背景技术】
[0002] 可以采用棒内恪缩（rod-in-collapse)法制造具有均沿预定轴向延伸的多个芯 部部分的多芯光纤预制件（参考专利文献1和专利文献2)。在棒内熔缩法中，首先，对近似 圆柱体外形的玻璃体穿孔，以形成沿着玻璃体的中心轴线延伸的多个孔，从而生产玻璃管 部。随后，将均包括芯部部分的多个芯棒插入到玻璃管部的相应孔中，并且在多个芯棒被插 入在相应孔中的状态下加热玻璃管部，从而实现多个芯棒与玻璃管部的一体化。通过上述 棒内熔缩法来制造多芯光纤预制件。
[0003] 能够通过拉伸如上所述制造的多芯光纤预制件来制造多芯光纤。
[0004] 引用列表
[0005] 专利文献
[0006] 专利文献1 :日本已公开专利申请公报No.S61-201633
[0007] 专利文献2:日本已公开专利申请公报No. 2011-168464
【发明内容】
[0008] 技术问题
[0009] 本发明的发明人对常规预制件制造方法进行研究并发现以下问题。也就是说，对 于制造具有一个芯部部分的光纤预制件而言，芯棒被插入到位于玻璃管部的中心轴线（下 文将称为管部中心轴线）处的孔中，并且在使玻璃管部围绕管部中心轴线旋转的同时执行 轴对称加热。该处理实现玻璃管部与芯棒的一体化。在该加热一体化步骤期间，玻璃管部 围绕管部中心轴线对称地发生变形。结果，芯棒附近的玻璃朝向管部中心轴线变形，从而实 现芯棒与玻璃管部的一体化。因此，在具有一个芯部部分的光纤预制件的情况下，芯部部分 能够准确地布置在光纤预制件的中心轴线的位置处。
[0010] 与之相反，对于使多芯光纤中的芯部与发光装置或与光接收装置光学连接而言， 或者对于使某一多芯光纤中的芯部与另一多芯光纤中的芯部光学连接而言，重要的是使连 接损耗尽可能的小。为了实现这一点，需要精确地控制多芯光纤预制件的各芯部部分在截 面中的位置。然而，在多芯光纤预制件中，对于多个芯部部分中的定位成偏离多芯光纤预制 件的中心轴线（下文将称为预制件中心轴线）的芯部部分而言，芯棒附近的玻璃变形在加 热一体化步骤期间是不对称的。结果，在一体化之后，孔的中心与芯部部分的中心不一致。 为此，难以将定位成偏离预制件中心轴线的芯部部分准确地布置在设计位置。
[0011]当玻璃管部的各个孔的内壁表面与芯棒的外周面之间的间隙太大时，多芯光纤预 制件中的芯部部分的位置偏差趋于增大。只要该间隙较小，芯部部分在一体化之后的位置 偏差就能够被保持为较小。然而，当该间隙太小时，变得难以将芯棒插入到玻璃管部的孔 中。此外，在插入芯棒期间，玻璃管部的孔的内壁表面或芯棒的外周面有可能被刮伤，并且 该刮伤将导致在界面处产生气泡等。
[0012] 此外，多芯光纤中的芯部直径与芯间间距之间的关系在单个棒内熔缩步骤中被确 定并且在后续步骤中不能被修正。此外，难以通过诸如预制件分析器等无损装置从多芯光 纤预制件中获得芯部部分在截面中的位置信息，并且也难以对它们进行微调。因此，期望的 是，在棒内熔缩步骤中高度准确地实现所需芯间间距等。
[0013] 为了解决上述问题而完成了本发明，并且本发明的目的在于提供一种预制件制造 方法，以允许容易地制造使多个芯部部分准确地布置在设计位置的多芯光纤预制件。
[0014] 解决技术问题的方案根据本发明的预制件制造方法是一种用于制造多芯光纤预 制件的方法，所述多芯光纤预制件包括均沿预定轴向延伸的多个芯部部分以及覆盖所述多 个芯部部分中的每一个芯部部分的共同包层部分。
[0015] 作为本发明的第一方面，预制件制造方法包括孔形成步骤和加热一体化步骤。孔 形成步骤为：制备玻璃体以构成所述共同包层部分的一部分，并且对所述玻璃体穿孔以形 成沿着所述玻璃体的中心轴线延伸的多个孔，从而生产玻璃管部。加热一体化步骤为：制备 包括相应芯部部分的多个芯棒，将所述多个芯棒插入到所述玻璃管部的相应孔中，并且在 所述多个芯棒被插入在所述相应孔中的状态下加热所述玻璃管部，从而实现所述多个芯棒 与所述玻璃管部的一体化。最后，通过所述孔形成步骤和所述加热一体化步骤制造所述多 芯光纤预制件。
[0016] 在该第一方面中，作为一体化之后的结构参数，d被定义为将要制造的所述多芯光 纤预制件的所述多个芯部部分之中定位成偏离所述多芯光纤预制件的中心轴线的外围芯 部部分的中心位置与所述多芯光纤预制件的所述中心轴线之间的距离。此外，作为一体化 之前的结构参数，r被定义为与所述外围芯部部分对应的外围芯棒的半径，R被定义为将要 形成在所述玻璃体中的所述多个孔之中将要插入所述外围芯棒的外围孔的半径，以及D被 定义为所述外围孔的中心位置与所述玻璃体的所述中心轴线之间的距离。在该定义下，前 述孔形成步骤被设置为：对所述玻璃体穿孔，以在连接所述外围芯部部分的所述中心位置 与所述玻璃体的所述中心轴线的直线上的满足以下关系的位置处形成所述外围孔，
[0017] d〈D刍d+R-r。
[0018] 作为适用于上述第一方面的第二方面，当〇被定义为将要通过拉伸所述多芯光 纤预制件来制造的多芯光纤的外径相对于所述多芯光纤预制件的外径的直径缩小比时，所 述孔形成步骤优选地被设置为将所述玻璃管部的外径设置为满足以下条件，
[0019] R_r刍 0? 5um/ 〇。
[0020] 根据第三方面的一种预制件制造方法也包括孔形成步骤和加热一体化步骤。在该 第三方面中，作为一体化之后的结构参数时，d被定义为将要制造的所述多芯光纤预制件的 所述多个芯部部分之中定位成偏离所述多芯光纤预制件的中心轴线的外围芯部部分的中 心位置与所述多芯光纤预制件的所述中心轴线之间的距离。此外，作为一体化之前的结构 参数，r被定义为与所述外围芯部部分对应的外围芯棒的半径，R被定义为将要形成在所述 玻璃体中的所述多个孔之中将要插入所述外围芯棒的外围孔的半径，D被定义为所述外围 孔的中心位置与所述玻璃体的所述中心轴线之间的距离，以及S被定义为存在于所述外围 孔与所述玻璃管部的中心轴线之间的另一个孔中的间隙的截面面积。在该定义下，所述孔 形成步骤被设置为：对所述玻璃体穿孔，以在连接所述外围芯部部分的所述中心位置与所 述玻璃体的所述中心轴线的直线上满足以下关系的位置处形成所述外围孔，
[0021]
[0022] 作为适用于第三方面的第四方面，当〇被定义为将要通过拉伸所述多芯光纤预 制件来制造的多芯光纤的外径相对于所述多芯光纤预制件的外径的直径缩小比时，所述孔 形成步骤优选地被设置为将所述玻璃管部的外径和所述间隙设置为满足以下条件，
[0023] R-r刍 0? 5um/O〇
[0024] 作为至少适用于第一方面至第四方面中的任一方面的第五方面，所述孔形成步 骤优选地被设置为使所述外围孔的所述半径R与所述外围芯棒的所述半径r之差不小于 0.