多芯光纤以及多芯光纤的制造方法与流程

本发明涉及能够抑制时滞(skew)的多芯光纤，其适合于以非直线的方式对多芯光纤进行铺设的情况。

背景技术：

在光纤通信系统中，已知如下技术：为了增加利用1根光纤而能够传送的信息量，使用由1个包覆将多个芯的外周包围的多芯光纤，并利用在各个芯中传播的光对多个信号进行传送。

但是，对于多芯光纤而言，已知在各个芯之间产生群延迟差、即产生时滞。下述专利文献1中记载有减弱这种时滞的多芯光纤。在该多芯光纤中，彼此相邻的芯的传播常数不同，在多个芯中分别传播的信号光之间的时滞为1ps/m以下。

专利文献1：日本特开2013-228548

但是，在铺设多芯光纤的情况下，一般以弯曲的状态对多芯光纤进行铺设。这样，在多芯光纤弯曲的情况下，若如专利文献1所记载的多芯光纤那样而彼此相邻的芯的传播常数不同，则时滞有时会恶化。

技术实现要素：

因此，本发明的目的在于提供即使在以非直线的方式设置的情况下也抑制了时滞恶化的多芯光纤以及多芯光纤的制造方法。

本发明的一个方面的多芯光纤具备多个芯、以及将各上述芯的外周面分别包围的包覆，其特征如下。

即，上述多个芯在上述包覆为直线状的情况下形成为直线状，上述多个芯中的一对芯的时滞值S由下式表示，使得上述多芯光纤在上述多个芯中的上述一对芯的全部组合中的上述时滞值S的绝对值最大的上述一对芯的该时滞值变为最小的特定的弯曲方向上弯曲。

F＝-B₂C₁₂-B₁(C₁₂+C₁₁)

G_i＝x_icosθ-y_isinθ

C₁₁＝E(1-v)/[(1+v)(1-2v)]

C₁₂＝Ev/[(1+v)(1-2v)]

(其中，i为m或者n，在将相对于上述包覆的中心的规定的径向设为x轴、且将与该x轴正交的径向设为y轴的情况下，θ为弯曲方向与x轴所成的角度，(x_m，y_m)为上述一对芯中的一方的芯的坐标，(x_n，y_n)为上述一对芯中的另一方的芯的坐标，L为多芯光纤的长度，c为真空中的光速，N_1m为上述一对芯中的一方的芯的群折射率，N_1n为上述一对芯中的另一方的芯的群折射率，R_b为弯曲半径，B₁为上述芯的针对正常光线的光弹性系数，B₂为上述芯的针对异常光线的光弹性系数，E为芯的杨氏模量，υ为芯的泊松比)。

根据上述算式，能够在多芯光纤弯曲的状态下针对一对芯的全部组合而求出时滞值。进而，通过上述算式而能够求出各时滞值中的绝对值最大的时滞值，并能够通过计算而求出该时滞值变为最小的弯曲方向。由于使得本发明的多芯光纤在该弯曲方向上弯曲，因此能够抑制时滞的恶化。因此，能够进行时滞小的光通信。

另外，优选地，上述多芯光纤容易在上述特定的弯曲方向上弯曲。

由于多芯光纤容易在时滞的最大值变为最小的方向上弯曲，因此，即便并未特别意识到多芯光纤的弯曲方向，也能够使多芯光纤在该方向上弯曲。

另外，优选地，在上述特定的弯曲方向上附加有标识。

通过附加这种标识，能够在铺设多芯光纤时容易地掌握应当使多芯光纤在哪个方向上弯曲。

在这样附加标识的情况下，优选地，上述标识位于上述包覆内，且形成为折射率与上述包覆的折射率不同的标识。

另外，本发明的其他方面的多芯光纤具备多个芯、以及将各上述芯的外周面分别包围的包覆，其特征如下。

即，上述多个芯在彼此的相对位置未改变的状态下在上述包覆的中心轴的周围呈螺旋状地以θ₁至θ₂的角度连续地旋转，上述多个芯中的一对芯的时滞值S由下式表示，使得上述多芯光纤在上述多个芯中的上述一对芯的全部组合中的上述时滞值S的绝对值最大的上述一对芯的该时滞值S变为最小的特定的弯曲方向上弯曲。

F＝-B₂C₁₂-B₁(C₁₂+C₁₁)

G_i＝x_icosθ-y_isinθ

C₁₁＝E(1-v)/[(1+v)(1-2v)]

C₁₂＝Ev/[(1+v)(1-2v)]

(其中，0度≦θ₁<θ₂<360度，i为m或者n，在将从上述包覆的中心沿径向延伸且相对于上述多个芯的相对位置沿上述包覆的长度方向而恒定的轴设为x轴、并将沿与该x轴正交的径向延伸的轴设为y轴的情况下，θ为弯曲方向与x轴所成的角度，并沿上述包覆的长度方向从θ₁连续地变化至θ₂，(x_m，y_m)为上述一对芯中的一方的芯的坐标，(x_n，y_n)为上述一对芯中的另一方的芯的坐标，L为多芯光纤的长度，c为真空中的光速，N_1m为上述一对芯中的一方的芯的群折射率，N_1n为上述一对芯中的另一方的芯的群折射率，R_b为弯曲半径，B₁为上述芯的针对正常光线的光弹性系数，B₂为上述芯的针对异常光线的光弹性系数，E为芯的杨氏模量，υ为芯的泊松比)。

根据上述算式，能够在使得在360度的范围内施加有扭曲的多芯光纤弯曲的状态下针对一对芯的全部组合而求出时滞值。进而，通过上述算式而能够着重关注各时滞值中的绝对值最大的时滞值、且通过计算而求出该时滞值变为最小的弯曲方向。由于使得本发明的多芯光纤在该弯曲方向上弯曲，因此能够抑制时滞的恶化，从而能够进行时滞小的光通信。

另外，本发明的一个方面的多芯光纤的制造方法是具有多个芯、以及将各上述芯的外周面分别包围的包覆的多芯光纤的制造方法，其特征如下。

即，具备：计算工序，在该计算工序中，基于将构成上述多个芯的多个芯棒配置为由构成上述包覆的包覆棒包围的情况下的上述多个芯棒的配置位置，通过下式而求出上述多个芯中的一对芯的时滞值S，并且求出上述多个芯中的上述一对芯的全部组合中的时滞值S的绝对值最大的上述一对芯的该时滞值S变为最小的特定的弯曲方向；配置工序，在该配置工序中，将上述多个芯棒配置于上述配置位置；以及拉丝工序，在该拉丝工序中，针对由配置于上述配置位置的上述多个芯棒以及上述包覆棒构成的母材不施加扭曲而进行拉丝。

F＝-B₂C₁₂-B₁(C₁₂+C₁₁)

G_i＝x_icosθ-y_isinθ

C₁₁＝E(1-v)/[(1+v)(1-2v)]

C₁₂＝Ev/[(1+v)(1-2v)]

(其中，i为m或者n，在将相对于上述包覆的中心的规定的径向设为x轴、且将与该x轴正交的径向设为y轴的情况下，θ为弯曲方向与x轴所成的角度，(x_m，y_m)为上述一对芯中的一方的芯的坐标，(x_n，y_n)为上述一对芯中的另一方的芯的坐标，L为多芯光纤的长度，c为真空中的光速，N_1m为上述一对芯中的一方的芯的群折射率，N_1n为上述一对芯中的另一方的芯的群折射率，R_b为弯曲半径，B₁为上述芯的针对正常光线的光弹性系数，B₂为上述芯的针对异常光线的光弹性系数，E为芯的杨氏模量，υ为芯的泊松比)。

根据这种多芯光纤的制造方法，能够掌握制造的多芯光纤的各时滞的最大值变为最小的特定的弯曲方向而制造该多芯光纤。因此，能够容易地使制造的多芯光纤在该特定的弯曲方向上弯曲，从而能够抑制时滞的恶化。

另外，优选地，将上述多个芯棒配置为使得上述多芯光纤在上述特定的弯曲方向上弯曲的状态下的该时滞值S的大小变为最小。

在上述计算工序中，除了特定的弯曲方向以外，还能够掌握使得多芯光纤在特定的弯曲方向上弯曲的状态下的时滞值。因此，通过将多个芯配置为使得多芯光纤弯曲的状态下的时滞值变小，能够进一步抑制制造的多芯光纤的时滞值。

优选地，在上述配置工序中，以上述包覆棒的中心为基准，在上述特定的弯曲方向上将折射率与上述包覆的折射率不同的标识配置为由上述包覆棒包围。

另外，优选地，在上述拉丝工序中，以使得通过上述计算工序而求出的上述特定的弯曲方向朝向规定方向的方式将上述母材配置于纺丝炉。

在拉丝工序中，将母材配置为朝向上述方向，由此能够容易地掌握制造的多芯光纤中的时滞值S的绝对值的最大值变为最小的弯曲方向。

另外，本发明的其他方面的多芯光纤的制造方法是具有多个芯、以及将各上述芯的外周面分别包围的包覆的多芯光纤的制造方法，其特征如下。

即，具备：计算工序，在该计算工序中，基于将构成上述多个芯的多个芯棒配置为由构成上述包覆的包覆棒包围的情况下的上述多个芯棒的配置位置，通过下式而求出上述多个芯中的一对芯的时滞值S，并且求出上述多个芯中的上述一对芯的全部组合中的时滞值S的绝对值最大的上述一对芯的该时滞值S变为最小的特定的弯曲方向；配置工序，在该配置工序中，将上述多个芯棒配置于上述配置位置；以及拉丝工序，在该拉丝工序中，一边以θ₁至θ₂的角度连续地对由配置于上述配置位置的上述多个芯棒以及上述包覆棒构成的母材施加扭曲、一边进行拉丝。

F＝-B₂C₁₂-B₁(C₁₂+C₁₁)

G_i＝x_icosθ-y_isinθ

C₁₁＝E(1-v)/[(1+v)(1-2v)]

C₁₂＝Ev/[(1+v)(1-2v)]

(其中，0度≦θ₁＜θ₂＜360度，i为m或者n，在将从上述包覆的中心沿规定的径向延伸且相对于上述多个芯的相对位置沿上述包覆的长度方向而恒定的轴设为x轴、并将沿与该x轴正交的径向延伸的轴设为y轴的情况下，θ为弯曲方向与x轴所成的角度、且沿上述包覆的长度方向从θ₁连续地变化至θ₂，(x_m，y_m)为上述一对芯中的一方的芯的坐标，(x_n，y_n)为上述一对芯中的另一方的芯的坐标，L为多芯光纤的长度，c为真空中的光速，N_1m为上述一对芯中的一方的芯的群折射率，N_1n为上述一对芯中的另一方的芯的群折射率，R_b为弯曲半径，B₁为上述芯的针对正常光线的光弹性系数，B₂为上述芯的针对异常光线的光弹性系数，E为芯的杨氏模量，υ为芯的泊松比)。

根据这种多芯光纤的制造方法，能够掌握在360度的范围内施加扭曲而制造的多芯光纤的各时滞的最大值变为最小的特定的弯曲方向而制造该多芯光纤。因此，能够容易地使制造的多芯光纤在该特定的弯曲方向上弯曲，从而能够抑制时滞的恶化。

在该情况下，优选地，以下述方式确定扭曲的角度：在使得制造的上述多芯光纤在特定的弯曲方向上弯曲的状态下，使得上述时滞值S的绝对值最大的上述一对芯的该时滞值S变为最小。

通过在这种范围内施加扭曲，能够针对制造的多芯光纤而进一步减小时滞。

如上，根据本发明，提供即使在以非直线的方式设置的情况下也抑制时滞恶化的多芯光纤以及多芯光纤的制造方法。

附图说明

图1是示出本发明的第一实施方式所涉及的多芯光纤的情形的图。

图2是示出图1的多芯光纤弯曲的情形的图。

图3是示出图1的多芯光纤的弯曲半径与一对芯之间的每单位长度的时滞值的关系的图。

图4是示出多芯光纤的弯曲方向与每单位长度的时滞值的关系的图。

图5是示出多芯光纤的各自的相互改变群折射率的情况下的弯曲方向与每单位长度的时滞值的关系的图。

图6是示出制造图1的多芯光纤的工序的流程图。

图7是示出通过准备工序而准备的芯棒(core rod)、包覆棒的图。

图8是示出配置工序后的情形的图。

图9是示出一体化工序后的情形的图。

图10是示出拉丝工序的情形的图。

图11是示出本发明的第二实施方式所涉及的多芯光纤的情形的图。

图12是示出容易沿特定的弯曲方向弯曲的多芯光纤的图。

图13是示出多芯光纤带芯线的例子的图。

图14是示出在特定的弯曲方向上附加有标识的多芯光纤的图。

图15是示出在特定的弯曲方向上附加有标记的多芯光纤的图。

图16是示出弯曲直径与时滞值的关系的图。

图17是示出理论上的时滞值与实际测量所得的时滞值的匹配性的图。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明所涉及的多芯光纤的优选实施方式进行详细说明。此外，为了容易理解，有时各图中所记载的比例尺与以下说明中所记载的比例尺不同。

(第一实施方式)

图1是示出本发明的第一实施方式所涉及的多芯光纤的情形的图。如图1所示，本实施方式的多芯光纤1具备：多个芯10～16；包覆20，其将各个芯10～16的外周面无缝隙地包围；内侧保护层31，其将包覆20的外周面覆盖；以及外侧保护层32，其将内侧保护层31的外周面覆盖。

在本实施方式中，芯的数量共计设为7个，沿包覆20的中心轴配置1个芯10，并且在该1个芯10的周围以等间隔配置有多个芯11～16。这样，中心的芯10与外周侧的各个芯11～16配置为三角格子状。因此，各个芯10～16彼此的中心间的距离相互相等。这样配置的多个芯10～16相对于包覆20的中心轴对称。换句话说，在使得多芯光纤绕包覆20的中心轴旋转了规定角度的情况下，外周侧的各个芯11～16的旋转后的位置成为旋转前的外周侧的其他芯12的位置。另外，即便使得多芯光纤1绕中心轴旋转，配置于中心的芯10也不移动。这样，将各个芯10～16配置于相对于包覆20的中心轴而对称的位置，由此能够使得通过各个芯11、12的配置而实现的光学性质形成为均质。另外，对本实施方式的多芯光纤1无法施加扭转，多个芯10～16在包覆20形成为直线状的情况下变为直线状。

构成该多芯光纤1的各部件的大小并未被特别限定，包覆20的直径例如设为140μm，内侧保护层31的外径例如设为205μm，外侧保护层32的外径例如设为265μm。另外，各个芯11、12的中心间距离并未被特别限定，例如设为39μm。

而且，在本实施方式中，相互相邻的各个芯的传播常数互不相同。例如，使得相互相邻的芯的直径相互相差-5％～5％，或者使得芯相对于包覆20的相对折射率差在相互相邻的芯彼此间相差-5％～5％。这样，相互相邻的芯的直径、相对折射率差即便略微不同，只要设为在各个芯10～16中传播的光，则各个芯的状态也几乎不变而形成为大致等同的光学特性。另一方面，由于这样相互相邻的芯的直径、相对折射率差略微不同，从而能够抑制相互相邻的芯的串扰。

接下来，针对多芯光纤1的时滞的抑制进行说明。

当电磁场的能量完全被封入芯内时，模式的群延迟t由下式(1)表示。

其中，L为光纤的长度，c为真空中的光速，β为芯的传播常数，k为真空中的光的波数，N₁为芯的群折射率。

因此，在一般的单芯的光纤的情况下，当将一方的光纤的群延迟设为t₁、将另一方的光纤的群延迟设为t₂、将一方的光纤的芯的群折射率设为N_1i、且将另一方的光纤的芯的群折射率设为N_1j时，2个光纤间的时滞值S由下式(2)表示。

图2是示出图1所示的多芯光纤1弯曲后的情形的图。此外，图2中省略了内侧保护层31以及外侧保护层32。这里，如图1所示，相对于包覆20的中心将规定的径向设为x轴，将与x轴正交的径向设为y轴，将多芯光纤弯曲的方向与x轴所成的角度设为θ。当以该方式定义x轴、y轴以及θ时，在多芯光纤1如图2那样弯曲的情况下，θ变为180°。

这样，在多芯光纤1弯曲的情况下，芯10～16中的特定的芯m的实际有效的传播常数β′_m由下式(3)表示。

其中，β_m为直线状态下的芯m的传播常数，x_m、y_m为芯m的坐标位置，R_b为多芯光纤的弯曲半径。

因此，在将芯m的群折射率设为N_1m的情况下，根据式(1)与式(3)而由下式(4)来表示处于弯曲状态的多芯光纤1的芯m的实际有效的群折射率N’_1m。

即，处于弯曲半径恒定的弯曲状态的多芯光纤1的芯m与芯m以外的其他特定的芯n之间的时滞由下式(5)表示。

其中，x_n、y_n为芯n的坐标位置，N_1n为芯n的群折射率，N’_1n为芯n的实际有效的群折射率。

并且，考虑由弯曲应力引起的光弹性效应的影响。在使得多芯光纤1弯曲的情况下，因弯曲应力而引起光弹性，因该光弹性而引起的芯的折射率的变化量△n_s由下式(6.1)表示。

Δn_s＝n_s-n₁＝-B₂σ_x-B₁(σ_y+σ_z) (6.1)

其中，n_s表示施加有应力的状态下的芯的折射率，n₁表示未施加应力的状态下的芯的折射率，当将z轴取作光纤的长度方向时，σ_x、σ_y、σ_z表示施加于芯的应力的x轴方向上的大小、y轴方向上的大小、z轴方向上的大小，B₁为各芯的针对正常光线的光弹性系数，B₂为各芯的针对异常光线的光弹性系数。B₁、B₂是由材料决定的系数，因此不根据芯的位置、构造而变化。因此，B₁、B₂在任意芯中均为相同的值。此外，在石英的情况下，B₁为4.22×10^-6，B₂为0.65×10^-6[MPa^-1]。

这里，若将上式(6.1)置换改写为群折射率，则芯的群折射率的变化量ΔNs变为下式(6.2)。这里，虽然构成N＝n-λ(dn/dλ)的关系，但即便忽略λ(dn/dλ)这一项也没有问题，因此忽略该项。

这里，σ_x、σ_v、σ_z由下式(7)表示。

ΔN_s＝N_s-N₁＝-B₂σ_x-B₁(σ_y+σ_z) (6.2)

其中，ε_x、ε_y、ε_z分别表示由弯曲引起的芯的x轴方向上的形变的大小、y轴方向上的形变的大小、z轴方向上的形变的大小。该形变为压缩、伸长等。

在玻璃之类的各向同性介质的情况下，各弹性常数张量由下式表示。

C₁₁＝C₂₂＝C₃₃＝E(1-v)/[(1+v)(1-2v)]

C₁₂＝C₁₃＝C₂₁＝C₂₃＝C₃₁＝C₃₂＝Ev/[(1+v)(1-2v)]

其中，E为芯的杨氏模量，v为芯的泊松比。此外，在合成石英玻璃的情况下，E为76[GPa]，v为0.164。

在使得多芯光纤弯曲的情况下，x轴方向以及y轴方向上的形变小且达到能够忽略的程度，因此将ε_x、ε_y设为0，当考虑由多芯光纤的弯曲引起的z方向上的伸长形变时，ε_z由下式表示。

ε_z＝ΔL/L＝x/Rb

其中，L为多芯光纤处于直线状态下的芯的长度，ΔL为因多芯光纤弯曲而引起的芯的伸长量。

因此，多芯光纤1弯曲的情况下的各芯的ε_z由下式(8)表示。

因此，根据式(7)与式(8)，由下式(9)来表示多芯光纤1弯曲的情况下施加于芯的应力在各方向上的大小。

因此，根据式(6)，由下式(10)来表示弯曲应力所引起的折射率变化量。

根据式(4)与式(10)，由下式(11)来表示考虑了光弹性效应的芯m的实际有效的群折射率N″_1m。

因而，多芯光纤1的芯m的群延迟t_m由下式(12)表示。

由于同样的算式对于芯n也成立，因此，根据式(5)以及式(12)，将i设为m或者n，由下式(13)来表示芯m与芯n的时滞值S。

F＝-B₂C₁₂-B₁(C₁₂+C₁₁)

G_i＝x_icosθ-y_isinθ

针对多芯光纤1的芯10～16中的一对芯的全部组合而能够求出由式(13)表示的时滞值。因此，针对芯10～16中的一对芯的全部组合的各组合而分别求出时滞值S，并着重关注各时滞值S中的绝对值最大的一对芯的该时滞值。而且，当使得多芯光纤在θ方向上弯曲时，将着重关注的该时滞值S的大小最小的θ的方向设为特定的弯曲方向。因此，通过使多芯光纤1在该特定的弯曲方向上弯曲而能够抑制绝对值最大的时滞，从而能够减小时滞值S的标准偏差。换句话说，以下述方式使用多芯光纤1：使得多芯光纤1在多个芯10～16中的一对芯的全部组合中的时滞值S的绝对值最大的一对芯的该时滞值S最小的特定的弯曲方向上弯曲。

接下来，利用式(13)而具体求出图1的多芯光纤1中的一对芯的时滞值S。图3是示出图1的多芯光纤1的弯曲半径与一对芯之间的每单位长度的时滞值S的关系的图。在图3中，针对多芯光纤1的芯11与芯14的时滞值S、芯11与芯13的时滞值S、芯11与芯12的时滞值S而进行了图示。此外，当制作图3时，将弯曲方向设为x轴方向，即设为θ＝0。另外，将一对芯的群折射率N_1m、N_1n设为相同的值。换句话说，在多芯光纤1处于直线状态的情况下，使得时滞值S变为零。根据图3可知，弯曲半径越小则时滞值S越大，在弯曲半径较小的区域中，时滞值S急剧变大。因此，若仅对各芯的群折射率、即传播常数实施标准化以使得多芯光纤处于直线状态的时滞值减小，则在对多芯光纤进行弯曲铺设的情况下，时滞值会恶化。因此，如上所述，通过在式(13)所示的各个时滞值S中的绝对值达到最大的时滞值S最小的θ的方向、即特定的弯曲方向上使多芯光纤1弯曲，能够抑制时滞值S。

这里，针对仅具有图1的多芯光纤1中的芯10、芯11、芯14这3个芯的多芯光纤进行研究。

图4是示出这样的具有3个芯的多芯光纤的弯曲方向θ与每单位长度的时滞值S的关系的图。此外，在图4中，将各个芯的群折射率N_1m设为彼此相同的值。根据图4可知，在θ＝90°、270°的情况下，即在y轴的方向上弯曲的情况下，时滞值变为0。因此，以在θ＝90°、270°的特定的弯曲方向上弯曲的方式对这样的多芯光纤进行铺设。

图5是示出将上述具有3个芯的多芯光纤的各自的群折射率N_1m设为互不相同的值的情况下的弯曲方向θ与每单位长度的时滞值S的关系的图。在图5的例子中，当将芯10的群折射率设为N₁₁₀、将芯11的群折射率设为N₁₁₁、且将芯14的群折射率设为N₁₁₄时，形成为N₁₁₄>N₁₁₀>N₁₁₁。如图5所示，在本例中，时滞值S在θ＝180°时最大，各时滞值S在θ＝0°时最小。各时滞值S中的绝对值最大的时滞值是芯11与芯14的时滞值，在θ＝0°时，芯11与芯14的时滞值S最小。因此，以使得本例中的多芯光纤在θ＝0的特定的弯曲方向上弯曲的方式对该多芯光纤进行铺设。此外，在本例中，其他时滞值也是在θ＝0°时最小。

如以上说明那样，对于本实施方式的多芯光纤1而言，通过计算而求出各时滞值中的绝对值最大的时滞值变为最小的特定的弯曲方向，并使多芯光纤1在该特定的弯曲方向上弯曲，因此，能够抑制时滞的恶化。因此，能够进行时滞小的光通信。

接下来，对多芯光纤1的制造方法进行说明。

图6是示出多芯光纤1的制造方法的流程图。如图6所示，多芯光纤1的制造方法具备准备工序P1、计算工序P2、配置工序P3、一体化工序P4以及拉丝工序P5作为主要工序。

<准备工序P1>

图7是示出在本工序中准备的芯棒与包覆棒的图。在本实施方式中，由于多芯光纤的芯的数量设为7个，因此准备7个芯棒10r～16r。芯棒10r～16r的每一个大致呈圆柱状的形状。另外，由于芯棒10r～16r的每一个分别形成为芯10～16，因此，芯棒10r～16r由与芯10～16相同的材料构成。因此，在芯10～16的各自的折射率互不相同的情况下，芯棒10r～16r的折射率也互不相同，在芯10～16的各自的直径互不相同的情况下，芯棒10r～16r的直径也互不相同。此外，芯棒10r～16r的每一个分别由成为包覆20的一部分的未图示的玻璃膜覆盖。

包覆棒20r的长度大致与芯棒的长度相同，包覆棒20r大致呈圆柱状的形状。另外，在包覆棒20r形成有供芯棒10r～16r的每一个分别插入使用贯通孔10h～16h。由于包覆棒20r形成为包覆20，因此包覆棒20r由与包覆相同的材料构成。

<计算工序P2>

在本工序中，设想将准备的芯棒10r～16r插入于包覆棒20r的各贯通孔10h～16h而制造多芯光纤1的情况。而且，使用上式(13)求出一对芯的时滞值S。在本工序中，针对一对芯的全部组合而求出时滞值S。因此，如上所述，在将芯棒10r～16r配置于各贯通孔10h～16h内而制造多芯光纤1的情况下，对于多个芯10～16中的一对芯的全部组合中的时滞值S的绝对值最大的一对芯的该时滞值S变为最小的多芯光纤1的特定的弯曲方向而言，能够在芯棒10r～16r与包覆棒20r的组中掌握该特定的弯曲方向。

另外，能够求出使得多芯光纤在该特定的弯曲方向上弯曲的状态下的时滞值S的绝对值的最大值。在该最大值较大的情况下，可以改变至少一部分的芯棒的配置位置。具体而言，在将芯棒10r～16r与贯通孔10h～16h设为规定的组合的情况下，求出使得多芯光纤在上述特定的弯曲方向上弯曲的状态下的绝对值最大的该时滞值S的大小。另外，在将芯棒10r～16r与贯通孔10h～16h设为其他组合的情况下，求出使得多芯光纤在上述特定的弯曲方向上弯曲的状态下的绝对值最大的该时滞值S的大小。而且，以使得在特定的方向上弯曲的情况下的时滞值S的大小变为最小的方式而决定多个芯棒10r～16r与贯通孔10h～16h的组合。此外，可以不如本工序这样决定多个芯棒10r～16r与贯通孔10h～16h的组合，但根据减小时滞的观点，优选如上所述那样地决定组合。

<配置工序P3>

图8是示出配置工序P3后的情形的图。在本工序中，如图8所示，将芯棒10r～16r分别插入于包覆棒20r的贯通孔10h～16h。此时，优选基于计算工序中所决定的芯棒10r～16r与贯通孔10h～16h的组合而将芯棒10r～16r分别插入于贯通孔10h～16h。这样，形成为对各芯棒10r～16r分别进行配置后的状态。

<一体化工序P4>

图9是示出一体化工序P4后的情形的图。如图9所示，在本工序中，对包覆棒20r以及芯棒10r～16r的组进行加热而使得包覆棒20r与芯棒10r～16r实现一体化。

具体而言，将包覆棒20r和插入于该包覆棒20r的贯通孔10h～16h的芯棒10r～16r配置于熔融炉而进行加热。包覆棒20r因该加热而收缩，从而使得各贯通孔10h～16h的直径变小，将贯通孔10h～16h中的芯棒10r～16r与包覆棒20r之间的间隙填满。这样，如图9所示，包覆棒20r与芯棒10r～16r的组形成为一体而形成多芯光纤用母材1p。此外，在上述计算工序P2中，对于多个芯10～16中的一对芯的组合中的时滞值S的绝对值最大的一对芯的该时滞值S变为最小的特定的弯曲方向，能够在多芯光纤用母材1p中掌握该特定的弯曲方向。

<拉丝工序P5>

图10是示出拉丝工序P5的情形的图。首先，作为进行拉丝工序P5的准备阶段，将由包覆棒20r与芯棒10r～16r的组构成的多芯光纤用母材1p设置于纺丝炉110。此时，在上述计算工序P2中，以使得多个芯10～16中的一对芯的组合中的时滞值S的绝对值最大的一对芯的该时滞值S变为最小的特定的弯曲方向朝向规定的方向的方式，将多芯光纤用母材1p配置于纺丝炉110。

接下来，使纺丝炉110的加热部111发热而对多芯光纤用母材1p进行加热。此时，多芯光纤用母材1p的下端例如被加热至2000℃而形成为熔融状态。而且，玻璃从多芯光纤用母材1p中熔融，由此对玻璃进行拉丝。而且，拉丝后的熔融状态的玻璃若从纺丝炉110排出则立即固化，从而使得芯棒10r～16r形成为芯10～16、且使得包覆棒20r形成成为包覆20，由此形成为由多个芯10～16与包覆20构成的多芯光纤线材。然后，使该多芯光纤线材从冷却装置120通过而将其冷却至适当的温度。当进入冷却装置120时，多芯光纤线材的温度例如为180℃左右，但当从冷却装置120排出时，多芯光纤线材的温度例如为40℃～50℃。

此时，在本实施方式中，对多芯光纤线材未施加扭曲。换句话说，在本实施方式中，不施加扭曲而进行拉丝。因此，不对被拉丝的多芯光纤线材施加扭曲，多个芯10～16在包覆20为直线状的情况下形成为直线状。

从冷却装置120排出的多芯光纤线材从装入有形成内侧保护层31的紫外线固化性树脂的涂层装置131通过并被该紫外线固化性树脂覆盖。进而，从紫外线照射装置132通过并被照射紫外线，由此使得紫外线固化性树脂固化而形成内侧保护层31。接下来，多芯光纤从装入有形成外侧保护层32的紫外线固化性树脂的涂层装置133通过并被该紫外线固化性树脂覆盖。进而，从紫外线照射装置134通过并被照射紫外线，由此使得紫外线固化性树脂固化而形成外侧保护层32，从而形成为图1所示的多芯光纤1。

而且，利用反转带轮141对多芯光纤1的方向进行变换并利用卷盘142对该多芯光纤1进行卷绕。

以该方式制造图1所示的多芯光纤1。

如以上说明，根据本实施方式的多芯光纤的制造方法，能够掌握各时滞值S的最大值变为最小的特定的弯曲方向而制造多芯光纤。因此，能够容易地使制造的多芯光纤在该特定的弯曲方向上弯曲，从而能够抑制时滞的恶化。

在本工序中，由于以使得多个芯10～16中的一对芯的组合中的时滞值S的绝对值最大的一对芯的该时滞值S变为最小的特定的弯曲方向朝向规定的方向的方式，将多芯光纤用母材1p配置于纺丝炉110，因此能够在制成的多芯光纤中容易地掌握该特定的弯曲方向。

(第二实施方式)

接下来，参照图11对本发明的第二实施方式进行详细说明。此外，针对与第一实施方式相同或者等同的构成要素而标注相同的参照附图标记，除特别说明的情况以外，将重复的说明省略。

图11是示出本实施方式的多芯光纤的图。本实施方式的多芯光纤在施加有扭曲这一点上与第一实施方式的多芯光纤1不同。具体而言，对多芯光纤1施加扭曲，以便使得多个芯10～16在彼此的相对位置未改变的状态下在包覆20的中心轴的周围呈螺旋状地以θ₁～θ₂的角度连续地旋转。其中，设为0度≦θ₁<θ₂<360度。因此，针对多芯光纤1的每段规定长度的部分，以(θ₂-θ₁)的角度反复实施一侧的旋转方向与另一侧的旋转方向的扭曲。

这里，将本实施方式中的x轴设为从包覆20的中心沿规定的径向延伸、且相对于多个芯10～16的相对位置沿包覆20的长度方向而恒定的轴。在该情况下，如图11所示，若以x轴、y轴为基准，则伴随着多芯光纤1的扭曲而从与x轴形成θ₁的角度的弯曲方向变化为与x轴形成θ₂的角度的由虚线示出的弯曲方向。

在该情况下，若考虑扭曲，则式(13)能够如下式(14)那样变形。

其中，如上所述，0度≦θ₁<θ₂<360度，θ从θ₁连续地变化至θ₂。

能够在本实施方式的多芯光纤1的芯10～16中的一对芯的全部组合中求出式(14)所示的时滞值。因此，针对芯10～16中的一对芯的全部组合的各组合而求出时滞值S，并着重关注各时滞值S中的绝对值最大的一对芯的该时滞值。而且，在使多芯光纤1弯曲的情况下，将着重关注的该时滞值S的大小变为最小的方向设为特定的弯曲方向。这无外乎在确定x轴与各芯10～16的相对位置之后求出着重关注的该时滞值S的大小变为最小的θ₁、θ₂。通过使多芯光纤1在这样求出的特定的弯曲方向上弯曲，能够抑制绝对值最大的时滞，从而能够减小时滞值S的标准偏差。换句话说，即使在本实施方式中，也以使得多芯光纤1在多个芯10～16中的一对芯的全部组合中的时滞值S的绝对值最大的一对芯的该时滞值S变为最小的特定的弯曲方向上弯曲的方式而使用该多芯光纤1。

只要以下述方式制造这种多芯光纤1即可。

即，在第一实施方式的计算工序P2中，设想将准备的芯棒10r～16r分别插入于包覆棒20r的各贯通孔10h～16h而制造多芯光纤1的情况。此时，设为以θ₁至θ₂的角度连续地施加扭曲而制造多芯光纤1的前提。而且，利用上式(14)求出一对芯的时滞值S。即使在本实施方式的本工序中，也针对一对芯的全部组合而求出时滞值S。因此，在施加扭曲而制造多芯光纤1的情况下，对于多个芯10～16中的一对芯的全部组合中的时滞值S的绝对值最大的一对芯的该时滞值S变为最小的多芯光纤1的特定的弯曲方向，能够在芯棒10r～16r与包覆棒20r的组中掌握该特定的弯曲方向。

另外，由于能够与第一实施方式的情况同样地求出使得多芯光纤在该特定的弯曲方向上弯曲的状态下的时滞值S的绝对值的最大值，因此，可以以下述方式决定多个芯棒10r～16r与贯通孔10h～16h的组合：根据最大值而改变至少一部分芯棒的配置位置，由此使得在特定的方向上弯曲的情况下的时滞值S的大小变为最小。

另外，可以以下述方式决定扭曲的角度(θ₂～θ₁):使得多芯光纤在特定的弯曲方向上弯曲的状态下的时滞值S的绝对值的最大值变小。

而且，在第一实施方式的拉丝工序P5中，一边以(θ₂～θ₁)的角度连续地对多芯光纤线材施加扭曲一边进行拉丝。这样，如图11所示，获得以使得多个芯10～16在包覆20的中心轴的周围呈螺旋状地以(θ₂～θ₁)的角度连续地旋转的方式而施加了扭曲后的多芯光纤1。

以上虽然以实施方式为例而对本发明进行了说明，但本发明并不限定于这些实施方式。

例如，芯的数量、配置并不局限于上述实施方式，能够适当地变更。以下示出上述实施方式的变形例。此外，当对下述变形例进行说明时，针对与上述实施方式相同或者等同的构成要素，除特别说明的情况以外，标注相同的参照附图标记并将重复的说明省略。

如图1所示，对于上述实施方式的多芯光纤1的截面中的形状而言，包覆20、内侧保护层31、外侧保护层32分别形成为圆形。因此，无论多芯光纤1在哪个方向上弯曲均同样地具有易弯曲性。但是，优选多芯光纤1具有在时滞值S的绝对值最大的一对芯的该时滞值S变为最小的特定的弯曲方向上容易弯曲的结构。图12是示出这样在特定的弯曲方向上容易弯曲的多芯光纤的图。如图12所示，本变形例的多芯光纤在包覆20、内侧保护层31、外侧保护层32为椭圆形这一点上与第一实施方式的多芯光纤1不同。在本实施方式中，上述椭圆的短轴方向、即图12中示出的y轴方向是时滞值S的绝对值最大的一对芯的该时滞值S变为最小的特定的弯曲方向。在该情况下，由于短轴方向与特定的弯曲方向一致，因此多芯光纤容易在特定的弯曲方向上弯曲。因此，根据本变形例的多芯光纤，即便并未特别意识到特定的弯曲方向，也能够使多芯光纤适当地在特定的弯曲方向上弯曲。此外，在本变形例的情况下，优选不施加第二实施方式那样的扭曲。

作为能够这样适当地在特定的弯曲方向上弯曲的结构，还能够设为光纤带芯线。图13是示出多芯光纤带芯线的例子的图。将多个第一实施方式的多芯光纤1配置于基材41上并利用带42进行捆扎而形成图13所示的多芯光纤带芯线。因该基材41与带42的作用而使得各多芯光纤1容易在y轴方向上弯曲。因此，在各多芯光纤1中，只要多个芯中的一对芯的全部组合中的时滞值S的绝对值最大的一对芯的时滞值变为最小的特定的弯曲方向为y轴方向即可。通过这种结构也能够容易地使多芯光纤1在特定的弯曲方向上弯曲。

另外，作为容易在特定的弯曲方向上弯曲的多芯光纤，举出将钢线设置于保护层内、或者使包覆的剖面的形状为D字形的例子。

另外，可以在该特定的弯曲方向上附加能够从外部进行目视确认的标识。图13是示出在特定的弯曲方向上附加有标识的多芯光纤1的变形例的图。将时滞值S的绝对值最大的一对芯的该时滞值S变为最小的特定的弯曲方向设为图13中的θ所示的方向。在该情况下，通过在外侧保护层32且在外周面附加表示该特定的弯曲方向的标识33，多芯光纤的使用者能够容易地使多芯光纤在特定的弯曲方向上弯曲。进而，由于在铺设多芯光纤时能够进行目视确认，因此操作变得容易。

这种标识并不仅仅局限于在多芯光纤的外侧附加的情况。图15是示出在特定的弯曲方向上附加有标记的多芯光纤的图。即使在图15的多芯光纤中，也将图13的变形例中示出的方向设为特定的弯曲方向。在本例中，在包覆20的外周面的内侧、且在以包覆20的中心为基准的特定的弯曲方向上配置具有与包覆的折射率不同的折射率的标记21。这样，为了配置标识21，在配置工序P3中，只要以包覆棒20r的中心为基准而配置为在特定的弯曲方向上利用包覆棒20r将具有与包覆20的折射率不同的折射率的标记包围即可。

另外，在上述实施方式的多芯光纤1的制造方法中，构成为在包覆棒20r形成有多个贯通孔10h～16h，但例如也可以取代包覆棒20r而准备成为包覆20的一部分的包覆管以及成为包覆20的另一部分的多个包覆棒，进而将芯棒10r～16r以及多个包覆棒配置于包覆管的贯通孔内并使它们实现一体化。

另外，在上述实施方式中具备一体化工序P4，但也可以不经由一体化工序P4而在将芯棒10r～16r插入于包覆棒20r的各贯通孔10h～16h内的状态下不实施一体化地执行拉丝工序P5，将芯棒10r～16r与包覆棒20r的组作为多芯光纤用母材，并一边使芯棒10r～16r与包覆棒20r实现一体化一边进行拉丝。

实施例

以下列举实施例而对本发明进行更具体的说明，但本发明并不限定于以下实施例。

制成了图1所示的多芯光纤1。将多芯光纤1的长度设为200m，未对多芯光纤施加扭曲。而且，对多个芯10～16中的一对芯的全部组合中的时滞值S的绝对值最大的一对芯的该时滞值S进行了测定。此时，使多芯光纤1在该时滞值S变为最小的特定的弯曲方向上弯曲，针对每个弯曲直径而对时滞值S进行了测定。图16中示出了其结果。如图16所示，能够确认到时滞值S取决于弯曲直径。

接下来，确认通过式(13)而求出的时滞值S与基于实际测量的时滞值是否匹配。在图17中，对于芯的全部组合的时滞值而言，通过式(13)而求出以及基于实际测量的双方的情况下的时滞值均由1个点来描绘，将横轴设为实际测量值，将纵轴设为基于计算的时滞值。对于这里的多芯光纤而言，使其在全长范围内均不扭曲而是在任意的θ方向上弯曲。对于弯曲直径R而言，针对R＝45、75、155、192mm的各直径而进行了比较。图17中示出了其结果。如图17所示，其结果为通过式(13)而求出的时滞值S与基于实际测量的时滞值匹配。

如以上说明，根据本发明，能够提供即便在以非直线的方式设置的情况下也抑制了时滞恶化的多芯光纤、以及多芯光纤的制造方法，并能够在光通信的领域利用该多芯光纤以及该多芯光纤的制造方法。

附图文字说明：

1…多芯光纤；10～16…芯；20…包覆；21…标记；33…标识。