FR3042606A1 - Fibre optique - Google Patents

Fibre optique Download PDF

Info

Publication number
FR3042606A1
FR3042606A1 FR1659952A FR1659952A FR3042606A1 FR 3042606 A1 FR3042606 A1 FR 3042606A1 FR 1659952 A FR1659952 A FR 1659952A FR 1659952 A FR1659952 A FR 1659952A FR 3042606 A1 FR3042606 A1 FR 3042606A1
Authority
FR
France
Prior art keywords
core
concentration
optical fiber
ppm
refractive index
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
FR1659952A
Other languages
English (en)
Other versions
FR3042606B1 (fr
Inventor
Yoshiaki Tamura
Tetsuya Haruna
Masaaki Hirano
Hirotaka Sakuma
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sumitomo Electric Industries Ltd
Original Assignee
Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sumitomo Electric Industries Ltd filed Critical Sumitomo Electric Industries Ltd
Publication of FR3042606A1 publication Critical patent/FR3042606A1/fr
Application granted granted Critical
Publication of FR3042606B1 publication Critical patent/FR3042606B1/fr
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/02—Optical fibres with cladding with or without a coating
    • G02B6/036—Optical fibres with cladding with or without a coating core or cladding comprising multiple layers
    • G02B6/03694—Multiple layers differing in properties other than the refractive index, e.g. attenuation, diffusion, stress properties
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C13/00—Fibre or filament compositions
    • C03C13/04—Fibre optics, e.g. core and clad fibre compositions
    • C03C13/045—Silica-containing oxide glass compositions
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C13/00—Fibre or filament compositions
    • C03C13/04—Fibre optics, e.g. core and clad fibre compositions
    • C03C13/045—Silica-containing oxide glass compositions
    • C03C13/046—Multicomponent glass compositions
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/02—Optical fibres with cladding with or without a coating
    • G02B6/036—Optical fibres with cladding with or without a coating core or cladding comprising multiple layers
    • G02B6/03605—Highest refractive index not on central axis
    • G02B6/03611—Highest index adjacent to central axis region, e.g. annular core, coaxial ring, centreline depression affecting waveguiding
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C2201/00—Glass compositions
    • C03C2201/06—Doped silica-based glasses
    • C03C2201/08—Doped silica-based glasses containing boron or halide
    • C03C2201/11—Doped silica-based glasses containing boron or halide containing chlorine
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C2201/00—Glass compositions
    • C03C2201/06—Doped silica-based glasses
    • C03C2201/08—Doped silica-based glasses containing boron or halide
    • C03C2201/12—Doped silica-based glasses containing boron or halide containing fluorine
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C2201/00—Glass compositions
    • C03C2201/06—Doped silica-based glasses
    • C03C2201/30—Doped silica-based glasses containing metals
    • C03C2201/50—Doped silica-based glasses containing metals containing alkali metals
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C2201/00—Glass compositions
    • C03C2201/06—Doped silica-based glasses
    • C03C2201/30—Doped silica-based glasses containing metals
    • C03C2201/54—Doped silica-based glasses containing metals containing beryllium, magnesium or alkaline earth metals
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C2213/00—Glass fibres or filaments

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Glass Compositions (AREA)
  • Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (AREA)

Abstract

Une fibre optique ayant une atténuation réduite comprend un cœur en verre de silice et une gaine en verre de silice. Le cœur en verre de silice n'a pratiquement pas de germanium et comprend un premier cœur et un deuxième cœur. Le deuxième cœur enferme le premier cœur, l'indice de réfraction du deuxième cœur est supérieur à l'indice de réfraction du premier cœur, et la valeur moyenne de la concentration d'halogènes dans le deuxième cœur est de 5000 ppm ou plus. La gaine en verre de silice entoure le deuxième cœur et ne contient pratiquement pas de germanium. L'indice de réfraction de la gaine est inférieur à l'indice de réfraction du premier cœur.

Description

Domaine de l'invention
La présente invention concerne une fibre optique.
Arrière-plan de la technique L'atténuation d'une fibre optique comprend une perte par diffusion de Rayleigh, une perte par imperfection structurelle, une perte par absorption d'OH, et une perte par absorption d'infrarouges. Parmi celles-ci, la perte par diffusion de Rayleigh représente environ 80 % de l'atténuation à une longueur d'onde de 1550 nm, y compris celle résultant d'une fluctuation de densité et celle résultant d'une fluctuation de concentration (voir Μ. E. Lines, J. Appl. Phys. 55, 4052 (1984)).
Une fibre optique ayant un cœur en silice pure qui ne contient pratiquement pas de dopants métalliques tels que Ge02 pour augmenter l'indice de réfraction est conçue pour avoir une structure de guide d'onde optique dans laquelle l'indice de réfraction de la gaine est rendu inférieur à celui du cœur par addition de fluor à la gaine. Dans une telle fibre optique ayant un cœur en silice pure, la perte par diffusion due à une fluctuation de concentration est réduite puisque le cœur contient du chlore (Cl) uniquement et ne contient pratiquement pas de dopants autres que le chlore (voir le brevet japonais mis à l'inspection publique N° 2005-202440). D'autre part, on sait que la perte par épissage peut être réduite si le cœur a un profil d'indice de réfraction en forme d'anneau (voir le brevet japonais mis à l'inspection publique N° 2013-61620). Afin que soit obtenu le profil en forme d'anneau, il est nécessaire de doper le cœur avec des dopants pour changer l'indice de réfraction, tels que le germanium et le fluor. RESUME DE L'INVENTION Objet de l'invention L'objet de la présente invention consiste à mettre à disposition une fibre optique dans laquelle l'atténuation est réduite.
Moyens pour atteindre l'objet
Une fibre optique de la présente invention comprend : (1) un cœur en verre de silice n'ayant pratiquement pas de germanium et comprenant un premier cœur et un deuxième cœur, le deuxième cœur enfermant le premier cœur, l'indice de réfraction du deuxième cœur étant supérieur à l'indice de réfraction du premier cœur, et la valeur moyenne de concentration d'halogènes dans le deuxième cœur étant de 5000 ppm ou plus ; et (2) une gaine en verre de silice entourant le deuxième cœur et ne contenant pratiquement pas de germanium, l'indice de réfraction de la gaine étant inférieur à l'indice de réfraction du premier cœur.
Dans la fibre optique de la présente invention, la différence d'indice de réfraction relative du deuxième cœur peut être de -0,05 % ou plus et de +0,05 % ou moins par rapport à l'indice de réfraction du verre de silice pure. La concentration de fluor dans le deuxième cœur peut être de 500 ppm ou plus et de 10000 ppm ou moins. La concentration de chlore dans le deuxième cœur peut être de 4500 ppm ou plus et de 15000 ppm ou moins. De plus, dans le deuxième cœur, la concentration de chlore peut être supérieure à la concentration de fluor.
Dans la fibre optique de la présente invention, la concentration de fluor dans le premier cœur peut être de 5000 ppm ou plus et de 15000 ppm ou moins. La concentration de chlore dans le premier cœur peut être de 10 ppm ou plus et de 1000 ppm ou moins. La différence d'indice de réfraction relative entre le premier cœur et le deuxième cœur peut être de préférence de 0,05 % ou plus et de 0,15 % ou moins. Si l'on considère que H2 est la concentration d'halogènes du deuxième cœur et H1 est la concentration d'halogènes du premier cœur, le rapport H2/H1 peut de préférence être de 1 ou plus et de 2 ou moins. De plus, le cœur susmentionné peut contenir à la fois un métal alcalin et un métal alcalino— terreux, ou l'un ou l'autre de ceux-ci. L'expression "verre à base de silice" telle qu'utilisée dans cette description signifie un verre qui contient du S1O2 en tant que composant principal. L'expression "ppm atomiques" signifie le nombre d'atomes de dopant dans un million d'unités de Si02.
Effet de l'invention
Conformément à la présente invention, il est possible de mettre à disposition une fibre optique dans laquelle l'atténuation est réduite.
BREVE DESCRIPTION DES DESSINS
La Figure 1 est un diagramme schématique montrant le profil d'indice de réfraction d'une fibre optique conformément à un mode de réalisation de la présente invention.
La Figure 2 est un graphique montrant la relation entre la concentration d'halogènes moyenne dans le deuxième cœur et la quantité d'augmentation/diminution de son atténuation à une longueur d'onde de 1550 nm par rapport à la fibre optique de la Figure 1.
La Figure 3 est un graphique montrant la relation entre la concentration de fluor moyenne dans le deuxième cœur et la quantité d'augmentation/diminution de l'atténuation à une longueur d'onde de 1550 nm par rapport à la fibre optique de la Figure 1.
La Figure 4 est un graphique montrant la relation entre la concentration de chlore moyenne dans le deuxième cœur et la quantité d'augmentation/diminution de l'atténuation à une longueur d'onde de 1550 nm par rapport à la fibre optique de la Figure 1.
La Figure 5 est un graphique montrant la relation entre la concentration de fluor dans le premier cœur et la quantité d'augmentation/diminution de l'atténuation à une longueur d'onde de 1550 nm par rapport à la fibre optique de la Figure 1.
La Figure 6 est un tableau résumant la concentration de potassium moyenne dans la région de cœur d'une ébauche de fibre optique, la concentration de fluor moyenne et la concentration de chlore moyenne dans le premier cœur, la concentration de fluor moyenne et la concentration de chlore moyenne dans le deuxième cœur, et l'atténuation à une longueur d'onde de 1550 nm par rapport à la fibre optique de la Figure 1.
La Figure 7 est un graphique montrant la relation entre la concentration de potassium moyenne dans la région de cœur d'une ébauche de fibre optique et l'atténuation de la fibre optique résultante à une longueur d'onde de 1550 nm.
La Figure 8 est un graphique montrant la relation entre l'atténuation à une longueur d'onde de 1550 nm et le rapport H2/H1 dans lequel H2 représente la concentration d'halogènes dans le deuxième cœur et H1 représente la concentration d'halogènes dans le premier cœur, par rapport à la fibre optique de la Figure 1.
DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION
Des modes de réalisation préférés de la présente invention vont ci-après être décrits en détail en référence aux dessins joints. L'invention n'est pas limitée à ces modes de réalisation, et il est prévu que l'invention soit représentée par la portée des revendications, y compris un équivalent à une revendication et toutes modifications à l'intérieur de la portée de l'invention.
La Figure 1 est un diagramme schématique montrant le profil d'indice de réfraction d'une fibre optique 1 conformément à un mode de réalisation de la présente invention. La fibre optique 1 a un cœur 10 fait en verre à base de silice et une gaine 20 enfermant le cœur 10 et faite en verre à base de silice. Le cœur 10 est constitué d'un premier cœur 11 et d'un deuxième cœur 12 enfermant le premier cœur 11. L'indice de réfraction du deuxième cœur 12 est supérieur à l'indice de réfraction du premier cœur 11. L'indice de réfraction de la gaine 20 est inférieur à l'indice de réfraction du premier cœur 11. Le cœur 10 et la gaine 20 ne contiennent pratiquement pas de germanium.
Le cœur 10 contient du fluor et du chlore. La gaine 20 contient du fluor. En dopant le verre avec du fluor, on peut réduire la viscosité du verre et on peut diminuer l'indice de réfraction du verre. Egalement, en dopant le verre avec du chlore, on peut réduire la viscosité du verre et on peut augmenter l'indice de réfraction du verre. La fibre optique 1 peut être produite par étirage d'une ébauche de fibre optique ayant le même profil d'indice de réfraction que celui de la fibre optique de la Figure 1.
La Figure 2 montre un graphique indiquant la relation entre la concentration d'halogènes moyenne dans le deuxième cœur 12 et la quantité d'augmentation/diminution de l'atténuation à une longueur d'onde de 1550 nm. Le Tableau 1 est un résumé des relations entre la concentration d'halogènes moyenne dans le deuxième cœur 12 et la quantité d'augmentation/diminution de l'atténuation à une longueur d'onde de 1550 nm. La concentration d'halogènes est la somme de la concentration de fluor et de la concentration de chlore dans le verre. La quantité d'augmentation/diminution de l'atténuation d'une fibre optique est représentée sur la base de l'atténuation dans le cas où le premier cœur 11 de la fibre optique 1 contient 5000 ppm de fluor et le deuxième cœur 12 ne contient pratiquement pas d'halogène.
Tableau I
Comme on peut le voir d'après la Figure 2 et le Tableau I, l'atténuation de la fibre optique 1 à une longueur d'onde de 1550 nm est réduite en comparaison avec la valeur standard quand la concentration d'halogènes moyenne dans le deuxième cœur 12 de la fibre optique 1 est de 5000 ppm atomiques ou plus et de 20000 ppm atomiques ou moins. Quand la concentration d'halogènes moyenne dans le deuxième cœur 12 de la fibre optique 1 est de 20000 ppm atomiques ou plus, la perte par diffusion due à une fluctuation de concentration augmente quand la concentration d'halogènes augmente, et par conséquent l'atténuation de la fibre optique 1 augmente. Par conséquent, la plage optimale de la concentration d'halogènes moyenne dans le deuxième cœur 12 de la fibre optique 1 est de 5000 à 20000 ppm atomiques.
Il est possible de calculer la puissance optique de chaque région de la fibre optique 1 par intégration conformément à la formule (1) : suivante :
---(1), où la distance radiale depuis l'axe central de la fibre optique 1 est r, et la distribution de la puissance optique est P(r). En résultat de ce calcul, la valeur d'intégration de la puissance optique du deuxième cœur 12 est supérieure à la valeur d'intégration de la puissance optique du premier cœur 11, et on suppose que l'influence du verre du deuxième cœur 12 affecte significativement l'atténuation de la fibre optique 1.
Par conséquent, afin de réduire la perte par diffusion due à une fluctuation de l'indice de réfraction des dopants dans le deuxième cœur 12, l'indice de réfraction du deuxième cœur 12 est de préférence plus proche de celui du verre de silice pure. En fait, quand la différence d'indice de réfraction relative du deuxième cœur est de -0,05 % ou plus et de +0,05 % ou moins par rapport à l'indice de réfraction du verre de silice pure, on n'observe pas d'atténuation due à une fluctuation de l'indice de réfraction. De plus, quand la valeur absolue de la différence d'indice de réfraction relative du deuxième cœur 12 est supérieure à 0,05 % par rapport au verre de silice pure qui ne contient pratiquement pas d'halogène, l'atténuation de la fibre optique 1 est supérieure de 0,001 dB/km ou plus par rapport à une fibre optique ayant un deuxième cœur fait en verre de silice pure.
La Figure 3 est un graphique montrant la relation entre la concentration de fluor moyenne dans le deuxième cœur 12 et la quantité d'augmentation/diminution de l'atténuation à une longueur d'onde de 1550 nm. Le Tableau II est un résumé de la relation entre la concentration de fluor moyenne dans le deuxième cœur 12 et la quantité d'augmentation/diminution de l'atténuation à une longueur d'onde de 1550 nm. La concentration de chlore moyenne dans le deuxième cœur 12 est de 11000 ppm. La quantité d'augmentation/diminution de l'atténuation de la fibre optique 1 est basée sur l'atténuation dans le cas où la concentration de fluor moyenne dans le deuxième cœur 12 de la fibre optique 1 est de zéro ppm atomique.
Tableau II
Comme le montrent la Figure 3 et le Tableau II, quand la concentration de fluor moyenne dans le deuxième coeur 12 est de 500 ppm ou plus et de 10000 ppm ou moins, l'atténuation de la fibre optique 1 à une longueur d'onde de 1550 nm diminue de 0,001 dB/km par rapport à la valeur standard. Egalement, quand la concentration de fluor moyenne dans le deuxième cœur 12 est de 2000 ppm ou plus et de 5000 ppm ou moins, l'atténuation de la fibre optique 1 à une longueur d'onde de 1550 nm diminue de 0,002 dB/km par rapport à la valeur standard. Dans le cas où la concentration de fluor dans le deuxième cœur 12 est augmentée, l'atténuation due à une distorsion du verre est réduite en résultat d'une diminution de la viscosité du verre. D'autre part, dans le cas où la concentration de fluor dans le deuxième cœur 12 est de 5000 ppm ou plus, l'atténuation due à une fluctuation de l'indice de réfraction augmente à cause du dopage par le fluor. Quand la concentration de fluor dans le deuxième cœur 12 est de 10000 ppm ou plus, ce qui dépasse la plage efficace de la réduction d'atténuation due à une diminution de la viscosité, l'atténuation empire généralement.
La Figure 4 est un graphique montrant la relation entre la concentration de chlore moyenne dans le deuxième cœur 12 et la quantité d'augmentation/diminution de l'atténuation à une longueur d'onde de 1550 nm. Le Tableau III est un graphique montrant la relation entre la concentration de chlore moyenne dans le deuxième cœur 12 et la quantité d'augmentation/diminution de l'atténuation à une longueur d'onde de 1550 nm. La concentration de fluor moyenne dans le cœur 10 de la fibre optique 1 est établie à 2000 ppm atomiques. La quantité d'augmentation/ réduction de l'atténuation de la fibre optique 1 est basée sur l'atténuation dans le cas où la concentration de chlore moyenne dans le deuxième cœur 12 de la fibre optique 1 est de 2000 ppm atomiques.
Tableau III
Comme on peut le voir d'après la Figure 4 et le Tableau III, l'atténuation de la fibre optique 1 à une longueur d'onde de 1550 nm diminue de 0,001 à 0,015 dB/km par rapport à la valeur standard quand la concentration de chlore moyenne dans le deuxième cœur 12 de la fibre optique 1 est de 4500 ppm atomiques ou plus et de 15000 ppm atomiques ou moins. La raison de cela est que la viscosité du verre est réduite par l'addition de chlore au deuxième cœur 12, et l'atténuation due à la distorsion du verre est réduite. Quand la concentration de chlore dans le deuxième cœur 12 augmente, l'atténuation disponible au moment où 15000 ppm de chlore sont ajoutées est inférieure à l'atténuation disponible dans le cas où on n'ajoute pas de chlore. On présume que lorsque du chlore est ajouté dans le deuxième cœur 12 à une concentration plus élevée, une perte réduite devrait pouvoir être obtenue. Toutefois, du point de vue du procédé de fabrication du verre, une addition à une concentration plus élevée peut être difficile.
Afin de produire une fibre optique 1 ayant un profil d'indice de réfraction en forme d'anneau, il est souhaitable que le premier cœur 11 contienne du fluor. Toutefois, comme mentionné ci-dessus, on sait que lorsque le premier cœur 11 contient beaucoup de fluor, l'atténuation empire en raison d'une fluctuation de l'indice de réfraction due à l'addition de fluor. Ainsi, la concentration de fluor dans le premier cœur 11 est de préférence de 5000 ppm ou plus et de 15000 ppm ou moins. Afin de rendre la différence d'indice de réfraction relative du premier cœur 11 inférieure à -0,05 % par rapport au deuxième cœur 12, il est nécessaire d'ajouter du fluor dans le premier cœur 11 à une concentration supérieure à 5000 ppm.
La Figure 5 est un graphique montrant la relation entre la concentration de fluor dans le premier cœur 11 et la quantité d'augmentation/diminution de l'atténuation à une longueur d'onde de 1550 nm. Le Tableau IV est un résumé de la relation entre la concentration de fluor dans le premier cœur 11 et la quantité d'augmentation/diminution de l'atténuation à une longueur d'onde de 1550 nm. Comme on peut le voir d'après la Figure 5 et le Tableau IV, l'augmentation de l'atténuation due à une fluctuation de concentration dans le premier cœur 11, dans lequel l'intégration de puissance optique est faible, tend à se produire dans une plus faible mesure que dans le deuxième cœur 12, et la concentration de fluor maximale dans le premier cœur 11 peut être établie à une valeur aussi élevée que 15000 ppm.
Tableau IV
Dans le deuxième cœur 12, la concentration de chlore est de préférence supérieure à la concentration de fluor. On sait que la variation d'indice de réfraction due à la concentration de chlore est inférieure à celle due à la concentration de fluor. D'autre part, en ce qui concerne la quantité de réduction de viscosité par rapport à la concentration, le fluor et le chlore sont équivalents, et par conséquent le chlore convient en tant que dopant pour réduire la viscosité tout en supprimant l'atténuation due à une fluctuation d'indice de réfraction. On peut donc s'attendre à ce que l'atténuation soit plus faible si la concentration d'halogènes pour réduire la viscosité du verre est atteinte avec une concentration de chlore supérieure à la concentration de fluor dans le deuxième cœur 12.
La concentration de chlore dans le premier cœur 11 est de préférence de 10 ppm ou plus et de 1000 ppm ou moins. Le chlore est un dopant pour augmenter l'indice de réfraction, et par conséquent, pour former un profil d'indice de réfraction en forme d'anneau, il est préférable d'établir la concentration de chlore à un niveau bas. Dans ce cas, quand la concentration de chlore dans le premier cœur 11 est de 1000 ppm ou moins, l'influence du chlore sur l'indice de réfraction va être de 0,01 % ou moins, ce qui est négligeable. D'autre part, quand la concentration de chlore dans le premier cœur 11 est établie à 0, il se produit une augmentation visible de l'atténuation due aux imperfections du verre, et donc il est nécessaire d'ajouter 10 ppm ou plus de chlore.
Il est préférable que les deux ou l'un ou l'autre parmi un élément métal alcalin et un élément métal alcalino-terreux soient présents au moins dans une partie de la région de cœur de l'ébauche de fibre optique pour produire la fibre optique 1 du présent mode de réalisation par étirage. De préférence, les éléments métaux alcalins comprennent l'un quelconque parmi le sodium (Na), le potassium (K), le rubidium (Rb), le césium (Cs), le magnésium (Mg), le calcium (Ca), et le strontium (Sr). Dans ce cas, la viscosité de la région de cœur de l'ébauche de fibre optique peut être encore davantage réduite, et l'atténuation de la fibre optique 1 peut être encore davantage réduite. Il est préférable que la région de cœur de l'ébauche de fibre optique soit composée d'une première région de cœur comprenant un axe central et d'une deuxième région de cœur enfermant la première région de cœur et que, parmi ces première et deuxième régions de cœur, la première région de cœur contienne un élément métal alcalin ou un élément métal alcalino-terreux.
La Figure 6 est un tableau résumant la concentration de potassium moyenne dans la région de cœur d'une ébauche de fibre optique, la concentration de fluor moyenne et la concentration de chlore moyenne dans le premier cœur 11 de la fibre optique 1, la concentration de fluor moyenne et la concentration de chlore moyenne dans le deuxième cœur 12 de la fibre optique 1, et l'atténuation de la fibre optique 1 à une longueur d'onde de 1550 nm. La concentration de potassium moyenne dans la région de cœur d'une ébauche de fibre optique signifie la concentration obtenue selon une manière dans laquelle on fait la moyenne de la concentration de potassium ajouté dans la première région de cœur en termes tant de la première région de cœur que de la deuxième région de cœur. Dans le procédé de fabrication de la fibre, les métaux alcalins diffusent dans tout le cœur par diffusion thermique, et par conséquent la concentration disponible après une telle diffusion, plutôt que la concentration disponible au stade initial, présente une forte corrélation avec l'atténuation. Le premier cœur 11 et le deuxième cœur 12 de la fibre optique 1 correspondent à la première région de cœur et à la deuxième région de cœur de l'ébauche de fibre optique. De préférence, la gaine 20 de la fibre optique 1 contient du fluor à une concentration moyenne de 20000 ppm atomiques ou plus. La Figure 7 est un graphique montrant la relation entre la concentration de potassium moyenne dans la région de cœur d'une ébauche de fibre optique et l'atténuation de la fibre optique à une longueur d'onde de 1550 nm.
Si un métal alcalin est ajouté à un verre dans lequel la concentration de chlore moyenne est supérieure à 500 ppm atomiques, une cristallisation tend à se produire aisément dans le verre, et par conséquent le rendement de production de la fibre optique va diminuer. Par conséquent, de préférence, la première région de cœur à laquelle un métal alcalin doit être ajouté contient du chlore à une faible concentration, de 200 ppm atomiques ou moins, afin que la cristallisation soit supprimée dans l'ébauche de fibre optique, et la deuxième région de cœur contient du chlore à une concentration élevée afin que soit restreinte l'apparition d'imperfections dans le verre durant le traitement d'étirage.
Quand du potassium est ajouté uniquement à la première région de cœur dans une ébauche de fibre optique, la deuxième région de cœur va avoir une viscosité supérieure à celle de la première région de cœur. Il est par conséquent préférable que la deuxième région de cœur ait une concentration d'halogènes supérieure à celle de la première région de cœur. La Figure 8 est un graphique montrant la relation entre l'atténuation à une longueur d'onde de 1550 nm et le rapport H2/H1 dans lequel H2 représente la concentration d'halogènes dans le deuxième cœur 12 et H1 représente la concentration d'halogènes H1 dans le premier cœur 11. Le Tableau V est un résumé de la relation entre l'atténuation à une longueur d'onde de 1550 nm et le rapport H2/H1. La concentration de potassium moyenne dans la région de cœur d'une ébauche de fibre optique est de 12 ppm.
Tableau V
Comme on peut le voir d'après la Figure 8 et le Tableau V, de préférence H2/H1 vaut 1 ou plus et 2 ou moins. Quand H2/H1 est inférieur à 1, il se produit une distorsion entre le premier cœur et le deuxième cœur parce que le deuxième cœur devient plus dur que le premier cœur, et par conséquent l'atténuation empire. D'autre part, quand H2/H1 est supérieur à 2, à l'inverse le premier cœur devient plus dur que le deuxième cœur et l'atténuation due à une distorsion augmente visiblement.
En ce qui concerne la région de cœur de l'ébauche de fibre optique, il est confirmé que la viscosité diminue encore davantage en fonction de l'augmentation de la concentration de potassium moyenne, si bien que la température fictive au moment du traitement d'étirage est réduite, avec pour résultat une diminution de l'atténuation de la fibre optique résultante. D'autre part, si la concentration de potassium moyenne dépasse 50 ppm atomiques, il va se produire une cristallisation dans la région de cœur de l'ébauche de fibre optique. Par conséquent, la concentration de potassium moyenne dans la région de cœur d'une ébauche de fibre optique est de préférence de 5 à 50 ppm atomiques. De plus, le rapport de la région de cœur à la première région de cœur est de préférence de 5 à 7.

Claims (10)

  1. REVENDICATIONS
    1. Fibre optique comprenant : un cœur en verre de silice ne contenant pratiquement pas de germanium et comprenant un premier cœur et un deuxième cœur, le deuxième cœur enfermant ie premier cœur, l'indice de réfraction du deuxième cœur étant supérieur à l'indice de réfraction du premier cœur, et la valeur moyenne de la concentration d'halogènes dans le deuxième cœur étant de 5000 ppm ou plus ; et une gaine en verre de silice entourant le deuxième cœur et ne contenant pratiquement pas de germanium, l'indice de réfraction de la gaine étant inférieur à l'indice de réfraction du premier cœur.
  2. 2. Fibre optique selon la revendication 1, dans laquelle la différence d'indice de réfraction relative du deuxième cœur est de -0,05 % ou plus et de +0,05 % ou moins par rapport à l'indice de réfraction du verre de silice pure.
  3. 3. Fibre optique selon la revendication 1 ou 2, dans laquelle la concentration de fluor dans le deuxième cœur est de 500 ppm ou plus et de 10000 ppm ou moins.
  4. 4. Fibre optique selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans laquelle la concentration de chlore dans le deuxième cœur est de 4500 ppm ou plus et de 15000 ppm ou moins.
  5. 5. Fibre optique selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, dans laquelle la concentration de chlore est supérieure à la concentration de fluor dans le deuxième cœur.
  6. 6. Fibre optique selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, dans laquelle la concentration de fluor dans le premier cœur est de 5000 ppm ou plus et de 15000 ppm ou moins.
  7. 7. Fibre optique selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, dans laquelle la concentration de chlore dans le premier cœur est de 10 ppm ou plus et de 1000 ppm ou moins.
  8. 8. Fibre optique selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, dans laquelle la différence d'indice de réfraction relative entre le premier cœur et le deuxième cœur est de 0,05 % ou plus et de 0,15 % ou moins.
  9. 9. Fibre optique selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, dans laquelle le rapport H2/H1 est de 1 ou plus et de 2 ou moins, H2 étant la concentration d'halogènes dans le deuxième cœur et H1 étant la concentration d'halogènes dans le premier cœur.
  10. 10. Fibre optique selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, dans laquelle le cœur contient les deux ou l'un parmi un métal alcalin et un métal alcalino-terreux.
FR1659952A 2015-10-15 2016-10-14 Fibre optique Active FR3042606B1 (fr)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015203490A JP6551137B2 (ja) 2015-10-15 2015-10-15 光ファイバ

Publications (2)

Publication Number Publication Date
FR3042606A1 true FR3042606A1 (fr) 2017-04-21
FR3042606B1 FR3042606B1 (fr) 2023-01-06

Family

ID=57680731

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FR1659952A Active FR3042606B1 (fr) 2015-10-15 2016-10-14 Fibre optique

Country Status (5)

Country Link
US (1) US9817184B2 (fr)
JP (1) JP6551137B2 (fr)
CN (1) CN106908897B (fr)
FR (1) FR3042606B1 (fr)
GB (1) GB2543956B (fr)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107678087A (zh) * 2017-11-07 2018-02-09 长飞光纤光缆股份有限公司 一种低衰减大有效面积单模光纤
JP2019120894A (ja) * 2018-01-11 2019-07-22 住友電気工業株式会社 光ファイバ、光ファイバ心線および光伝送システム
JP7119531B2 (ja) 2018-04-20 2022-08-17 住友電気工業株式会社 光ファイバ
JP2020012933A (ja) 2018-07-17 2020-01-23 住友電気工業株式会社 光ファイバ
US20230266523A1 (en) * 2019-10-31 2023-08-24 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Optical fiber
JP2021107915A (ja) * 2019-12-27 2021-07-29 住友電気工業株式会社 光ファイバ
JP2022190555A (ja) * 2021-06-14 2022-12-26 古河電気工業株式会社 光ファイバ
JPWO2023286608A1 (fr) 2021-07-16 2023-01-19
CN114114527B (zh) * 2022-01-25 2022-05-20 武汉长进激光技术有限公司 一种用于匀化基模光强分布的有源光纤及其制备方法
WO2023157505A1 (fr) * 2022-02-16 2023-08-24 住友電気工業株式会社 Fibre optique

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5822488A (en) * 1995-10-04 1998-10-13 Sumitomo Electric Industries, Inc. Single-mode optical fiber with plural core portions
JP4293156B2 (ja) 1999-04-13 2009-07-08 住友電気工業株式会社 光ファイバ及びそれを含む光通信システム
US7043125B2 (en) * 2001-07-30 2006-05-09 Corning Incorporated Optical waveguide fiber for local access
JP2003232950A (ja) 2002-02-13 2003-08-22 Fujikura Ltd 光ファイバ
US7536076B2 (en) * 2006-06-21 2009-05-19 Corning Incorporated Optical fiber containing alkali metal oxide
US20080050086A1 (en) * 2006-08-24 2008-02-28 Scott Robertson Bickham Optical fiber containing alkali metal oxide
US9139466B2 (en) * 2011-01-20 2015-09-22 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Optical fiber preform, optical fiber, and method of manufacturing optical fiber preform
JP5974488B2 (ja) * 2011-04-15 2016-08-23 住友電気工業株式会社 光ファイバおよび光ファイバ母材
JP6035780B2 (ja) * 2011-08-25 2016-11-30 住友電気工業株式会社 光ファイバ
JP5903896B2 (ja) 2012-01-11 2016-04-13 住友電気工業株式会社 光ファイバ母材製造方法
JP6136261B2 (ja) 2012-01-23 2017-05-31 住友電気工業株式会社 光ファイバ
DK2894498T3 (da) 2012-09-04 2020-08-31 Sumitomo Electric Industries Optisk fiber
JP2014214079A (ja) 2013-04-30 2014-11-17 住友電気工業株式会社 光ファイバ母材

Also Published As

Publication number Publication date
FR3042606B1 (fr) 2023-01-06
CN106908897B (zh) 2019-12-27
US9817184B2 (en) 2017-11-14
JP6551137B2 (ja) 2019-07-31
JP2017076053A (ja) 2017-04-20
GB201617455D0 (en) 2016-11-30
GB2543956A (en) 2017-05-03
US20170108642A1 (en) 2017-04-20
CN106908897A (zh) 2017-06-30
GB2543956B (en) 2021-07-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FR3042606A1 (fr) Fibre optique
US9411095B2 (en) Optical-fiber preform and method for manufacturing optical-fiber preform
FR2929716A1 (fr) Fibre optique a dispersion decalee.
DK2312350T3 (en) Single-mode optical fiber with recessed channel
JP6564074B2 (ja) 極低損失でベンド不敏感の単一モード光ファイバ
FR2899693A1 (fr) Fibre optique monomode.
FR2903501A1 (fr) Fibre optique dopee au fluor
JP2013107792A (ja) 光ファイバ母材、光ファイバ製造方法および光ファイバ
FR2968775A1 (fr) Fibre optique dopee en terres rares presentant de faibles interactions entre les elements dopants
FR2893149A1 (fr) Fibre optique monomode.
WO2017145834A1 (fr) Fibre optique
JP6613604B2 (ja) 光ファイバ母材
JP2006154707A (ja) 光ファイバ
JPWO2016152507A1 (ja) マルチコア光ファイバ
FR2943337A1 (fr) Procede de traitement de fibres optiques au deuterium
JP2015105199A (ja) 光ファイバおよび光ファイバ母材
JP7013697B2 (ja) 光ファイバ母材
EP1249432B1 (fr) Procédé de fabrication de préformes de fibres optiques à grande capacité par MCVD
WO2023157505A1 (fr) Fibre optique
JPWO2019172197A1 (ja) 光ファイバ
JP2014214079A (ja) 光ファイバ母材
FR3027411A1 (fr) Fibre optique pour reseau de bragg sur fibre
FR2774179A1 (fr) Fibre photosensible
WO2018220995A1 (fr) Fibre optique, procédé de fabrication de fibre optique et matériau de base de fibre optique
US12030804B2 (en) Optical fiber

Legal Events

Date Code Title Description
PLFP Fee payment

Year of fee payment: 2

PLSC Publication of the preliminary search report

Effective date: 20180330

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 3

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 4

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 5

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 6

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 7

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 8