JP2002148465A - 光ファイバ、光ファイバ母材の製造方法、及び光ファイバの製造方法 - Google Patents

光ファイバ、光ファイバ母材の製造方法、及び光ファイバの製造方法

Info

Publication number
JP2002148465A
JP2002148465A JP2001258549A JP2001258549A JP2002148465A JP 2002148465 A JP2002148465 A JP 2002148465A JP 2001258549 A JP2001258549 A JP 2001258549A JP 2001258549 A JP2001258549 A JP 2001258549A JP 2002148465 A JP2002148465 A JP 2002148465A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
optical fiber
layer
cladding
fluorine
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.)
Pending
Application number
JP2001258549A
Other languages
English (en)
Inventor
Katsuya Nagayama
勝也 永山
Kiichiro Kawasaki
希一郎 川▼崎▲
Takatoshi Kato
考利 加藤
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
Priority to JP2001258549A priority Critical patent/JP2002148465A/ja
Publication of JP2002148465A publication Critical patent/JP2002148465A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B37/00—Manufacture or treatment of flakes, fibres, or filaments from softened glass, minerals, or slags
    • C03B37/01—Manufacture of glass fibres or filaments
    • C03B37/02—Manufacture of glass fibres or filaments by drawing or extruding, e.g. direct drawing of molten glass from nozzles; Cooling fins therefor
    • C03B37/025—Manufacture of glass fibres or filaments by drawing or extruding, e.g. direct drawing of molten glass from nozzles; Cooling fins therefor from reheated softened tubes, rods, fibres or filaments, e.g. drawing fibres from preforms
    • C03B37/027—Fibres composed of different sorts of glass, e.g. glass optical fibres
    • C03B37/02718—Thermal treatment of the fibre during the drawing process, e.g. cooling
    • C03B37/02727—Annealing or re-heating
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B37/00—Manufacture or treatment of flakes, fibres, or filaments from softened glass, minerals, or slags
    • C03B37/01—Manufacture of glass fibres or filaments
    • C03B37/02—Manufacture of glass fibres or filaments by drawing or extruding, e.g. direct drawing of molten glass from nozzles; Cooling fins therefor
    • C03B37/025—Manufacture of glass fibres or filaments by drawing or extruding, e.g. direct drawing of molten glass from nozzles; Cooling fins therefor from reheated softened tubes, rods, fibres or filaments, e.g. drawing fibres from preforms
    • C03B37/027—Fibres composed of different sorts of glass, e.g. glass optical fibres
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B2201/00—Type of glass produced
    • C03B2201/06—Doped silica-based glasses
    • C03B2201/08—Doped silica-based glasses doped with boron or fluorine or other refractive index decreasing dopant
    • C03B2201/12—Doped silica-based glasses doped with boron or fluorine or other refractive index decreasing dopant doped with fluorine
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B2203/00—Fibre product details, e.g. structure, shape
    • C03B2203/10—Internal structure or shape details
    • C03B2203/22—Radial profile of refractive index, composition or softening point
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B2203/00—Fibre product details, e.g. structure, shape
    • C03B2203/10—Internal structure or shape details
    • C03B2203/22—Radial profile of refractive index, composition or softening point
    • C03B2203/23—Double or multiple optical cladding profiles
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B2205/00—Fibre drawing or extruding details
    • C03B2205/40—Monitoring or regulating the draw tension or draw rate
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B2205/00—Fibre drawing or extruding details
    • C03B2205/56—Annealing or re-heating the drawn fibre prior to coating
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P40/00—Technologies relating to the processing of minerals
    • Y02P40/50—Glass production, e.g. reusing waste heat during processing or shaping
    • Y02P40/57—Improving the yield, e-g- reduction of reject rates

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (AREA)
  • Manufacture, Treatment Of Glass Fibers (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 線引時の張力制御が容易化される光ファイ
バ、光ファイバ母材の製造方法、及び光ファイバの製造
方法を提供する。 【解決手段】 屈折率を上げるＣｌが添加されたコア領
域１００と、コア領域１００の外周に設けられ、屈折率
を下げるＦが添加されたクラッド領域２００のクラッド
層２０１とを備える光ファイバを形成する。そして、最
外クラッド層となるクラッド層２０１について、その外
周を含む外縁部２０５内において、クラッド層２０１内
でのＦの最小添加量となる所定の添加量までＦの添加量
が順次減少していくように構成する。これによって、粘
性が大きくされた外縁部２０５に光ファイバ内の応力が
分散されて、コアへの応力集中が抑制される。このと
き、線引時の好適な張力値範囲が広くなるので、張力制
御が容易化される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光を伝送する光フ
ァイバ、光ファイバ母材の製造方法、及び光ファイバの
製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】光ファイバを用いた光の伝送において、
光ファイバ内でのレイリー散乱によって生じるレイリー
散乱損失や、光ファイバ内の構造の乱れによって生じる
構造不整損失などの伝送損失が問題となる。
【０００３】これらの伝送損失は、光ファイバ母材を加
熱線引して光ファイバを作製するときに、光ファイバに
加えられる張力に大きく影響される。すなわち、線引時
に好適とされる張力値範囲に対して、光ファイバに加え
られる張力が小さすぎるか、または過度な張力が加えら
れると、それによって光ファイバ内でのレイリー散乱損
失や構造不整損失などが増大する場合がある。より具体
的には、低張力では、構造不整損失が増大する。一方、
高張力では、レイリー散乱損失及び構造不整損失がとも
に増大する。また、このような線引時の張力は、伝送損
失以外の光ファイバの伝送特性やその構造、機械的強度
などにも影響を与える。
【０００４】この線引時に光ファイバに加わる張力は、
通常、光ファイバ母材の加熱線引時において、線引中の
時間経過とともに変化していく。したがって、そのまま
光ファイバ母材を線引していくと、光ファイバ母材の全
長にわたって加えられる張力が大きく変化してしまい、
長尺で低伝送損失の光ファイバを作製することができな
い。このため、光ファイバの線引工程においては、その
張力を好適な張力値範囲内に保持するための張力制御が
必要となる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】光ファイバの線引時に
おける上記した好適な張力値範囲は、光ファイバ母材の
構造、材質や、具体的な線引条件などによって異なる。
ここで、好適な光ファイバが得られる線引条件として許
容可能な張力値範囲が狭い数値範囲となっていると、光
ファイバ母材の全長にわたって張力制御を充分な精度で
行うことが極めて困難となる。
【０００６】例えば、純ＳｉＯ2（純石英）のコアを有
する光ファイバ（光ファイバ母材）では、コア領域の粘
性が、Ｆなどが添加されているクラッド領域よりも大き
くなる（例えば、文献「塙 他、電子情報通信学会論文
誌 1989/3 Vol.J72-C-I No.3,pp.167-176」参照）。こ
のため、光ファイバ母材の線引時に、光ファイバ内に発
生する応力がコアに集中し、伝送損失が増大する原因と
なる。このような場合、コアへの応力集中による伝送損
失の増大を抑制するためには、高精度での厳しい張力制
御が必要となるか、あるいは、充分に伝送損失が低減さ
れるように張力制御を行うことができないなどの問題を
生じる。
【０００７】また、文献「坂口、電子情報通信学会論文
誌 2000/1 Vol.J83-C No.1, pp.30-36」に、線引後の光
ファイバの徐冷によって、光ファイバでのレイリー散乱
損失を低減することが記載されている。すなわち、ガラ
ス内でのレイリー散乱強度は材料によって一定に定まる
ものではなく、ガラス内での原子の配列状態の乱雑さを
示す仮想的な温度である仮想温度Ｔｆ（Fictive Temper
ature）に依存する。具体的には、ガラス内の仮想温度
Ｔｆが高く（乱雑さが大きく）なると、レイリー散乱強
度は増大する。
【０００８】これに対して、光ファイバ母材を加熱線引
するときに、線引炉の後段に加熱炉を設置しておき、線
引後の光ファイバが加熱炉を通過するときに所定の温度
範囲内となるように加熱する。これによって、加熱炉を
用いた加熱で線引後の光ファイバの急激な冷却が防止さ
れ、光ファイバが徐冷される。このとき、原子の再配列
によるガラスの構造緩和によって、光ファイバ内の仮想
温度Ｔｆが低下して、光ファイバ内でのレイリー散乱強
度が抑制される。
【０００９】しかしながら、このようなレイリー散乱損
失の低減効果が得られる製造方法を用いた場合でも、光
ファイバ母材の線引時における張力が好適な張力値範囲
内にないと、コアへの応力集中によって構造不整損失が
増大するなど、全体として伝送損失を低減することがで
きないことを本願発明者は見出した。
【００１０】本発明は、以上の問題点を解決するために
なされたものであり、線引時の張力制御が容易化される
光ファイバ、光ファイバ母材の製造方法、及び光ファイ
バの製造方法を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために、本発明による光ファイバは、コア領域と、コ
ア領域の外周に設けられ、屈折率を下げるフッ素が添加
された１層または複数層のクラッド層を有するクラッド
領域と、を備え、１層または複数層のクラッド層のうち
で最も外側に位置する最外クラッド層は、その外周を含
む外縁部内において、層内でのフッ素の最小添加量とな
る所定の添加量までフッ素の添加量が順次減少していく
ように構成されていることを特徴とする。
【００１２】上記した光ファイバにおいては、Ｆ（フッ
素）が添加されて形成されたクラッド層のうち、最外ク
ラッド層内でのＦの添加量分布について、最外クラッド
層の外縁部（外周及びその近傍部分）内で、内側から外
側に向かってＦの添加量が徐々に減少していくように最
外クラッド層を構成している。このとき、Ｆの添加量が
少ない最外クラッド層の外縁部において、その粘性が大
きくなるので、光ファイバ内に加わる応力がこの最外ク
ラッド層の外縁部に分散されて、コアへの応力集中が抑
制される。また、この応力分散によって、光ファイバの
線引時に許容される好適な張力値範囲についても、広い
数値範囲とすることができる。
【００１３】これにより、本発明による光ファイバは、
線引時における張力制御が容易化される構成の光ファイ
バとなる。同時に、コアへの過度の応力集中などによっ
て生じる伝送損失の増大や伝送特性の劣化が防止され
て、全長にわたって安定した伝送特性を有する光ファイ
バが実現される。
【００１４】なお、上記したＦの添加量分布について
は、Ｆの添加量を減少させる領域が最外クラッド層の外
縁部であるため、コア領域内及びその近傍のクラッド領
域内を伝送される光の伝送特性には影響を与えることが
ない。したがって、光ファイバの伝送特性等を好適に保
持しつつ、張力制御の容易化、あるいはそれによる伝送
損失の低減を達成することができる。
【００１５】また、クラッド領域は、コア領域の外周に
設けられた内クラッド層と、内クラッド層の外周に設け
られて最外クラッド層となる外クラッド層との２層のク
ラッド層からなるとともに、外クラッド層でのフッ素の
平均添加量が、内クラッド層でのフッ素の平均添加量よ
りも小さいことを特徴とする。
【００１６】上記した光ファイバは、伝送される光をコ
ア領域及びその近傍へと効率的に閉じ込めるための、Ｆ
の添加量が大きい（比屈折率差が小さい）内クラッド層
と、伝送特性を調整する効果やコアへの応力集中を低減
する効果などを有する、Ｆの添加量が小さい（比屈折率
差が大きい）外クラッド層との２層構造からなるクラッ
ド領域を備える。このような構成からなる光ファイバに
おいても、最外クラッド層となる外クラッド層の外縁部
でＦの添加量を減少させることによって、１層構造のク
ラッド領域を備える光ファイバなどと同様に、光ファイ
バの張力制御を容易化することが可能である。
【００１７】このとき、コア近傍への光の閉じ込めや、
コアへの応力集中の抑制効果を充分に得るため、外クラ
ッド層は、各部における比屈折率差を純ＳｉＯ2での屈
折率を基準として％で表して定義したときに、その平均
比屈折率差Δｎ2が、条件 Δｎ2≧−０．２６％ を満たすことが好ましい。また、さらに、Δｎ2≧−
０．２２％とすることが好ましい。
【００１８】また、外クラッド層は、その内周近傍での
フッ素の添加量が層内でのフッ素の最大添加量よりも少
ないことを特徴としても良い。上記した２層構造のクラ
ッド領域の場合、外クラッド層（最外クラッド層）の形
成時に、その内周近傍でＦの添加量がやや減少する場合
がある。このような添加量分布となった場合において
も、上記した光ファイバの構成を適用することによっ
て、外縁部への応力分散を実現することができる。
【００１９】また、最外クラッド層は、各部における比
屈折率差を純ＳｉＯ2での屈折率を基準として％で表し
て定義したときに、最小添加量でフッ素が添加された外
縁部内の部位での最大比屈折率差Δｎaが、最大添加量
でフッ素が添加された外縁部より内側の部位での最小比
屈折率差Δｎbに対して、条件 Δｎa≧Δｎb＋０．０５％ を満たすことを特徴とする。
【００２０】このように、最外クラッド層の外縁部で
の、Ｆの添加量を減少させる減少量を比屈折率差で０．
０５％以上とすることによって、この外縁部への応力分
散の効果を充分に向上することができる。また、このＦ
の添加量の減少量については、比屈折率差で０．１％以
上とすることがさらに好ましい。
【００２１】また、最外クラッド層は、外縁部内におい
て、外縁部内の外周側の所定範囲で、フッ素の添加量が
最小添加量で略一定となるように構成されていることを
特徴とする。
【００２２】このように、外縁部内の外側部分となる外
周近傍に、Ｆの添加量が最小添加量でほぼ一定となる領
域を設けることによって、その領域内での粘性を大きく
して、外縁部への応力分散をさらに効率的に実現するこ
とが可能となる。
【００２３】また、コア領域は、純ＳｉＯ2からなるこ
とを特徴とする。
【００２４】純ＳｉＯ2からなるコアを有し、クラッド
領域にＦが添加された構成の光ファイバにおいては、コ
アへのＧｅの添加などによるレイリー散乱損失の増大を
防ぐことができるが、一方で、上述したように、粘性の
大きいコアへの過度の応力集中による伝送損失の増大が
問題となる。これに対して、最外クラッド層の外縁部に
応力が分散される上記した構成によれば、純ＳｉＯ2コ
アの光ファイバにおいても、コアへの応力集中を充分に
低減することができる。
【００２５】また、コア領域は、各部における比屈折率
差を純ＳｉＯ2での屈折率を基準として％で表して定義
したときに、その平均比屈折率差Δｎ0が、条件 ０．０１％≦Δｎ0≦０．１２％ を満たすように、塩素が添加されていることを特徴とし
ても良い。
【００２６】ここで、屈折率を上げる添加物であるＣｌ
（塩素）は、Ｇｅに比べてレイリー散乱係数が小さいた
め、伝送損失などへの影響が少なく、純ＳｉＯ2コアの
光ファイバと同様に扱える。また、Ｃｌの添加によっ
て、コアの粘性も小さくされる。なお、このとき、コア
領域は、領域内でグレーデッド型の屈折率分布を有する
ように構成されていても良い。
【００２７】また、レイリー散乱係数Ａが０．８１ｄＢ
／ｋｍ・μｍ4以下、または、波長１．００μｍでの伝
送損失α1.00が０．８２ｄＢ／ｋｍ以下であることを特
徴とする。
【００２８】レイリー散乱係数Ａ及び伝送損失α
1.00は、通常の構成を有する純ＳｉＯ2コア（または純
ＳｉＯ2コアに準じるＣｌ添加ＳｉＯ2コア）の光ファイ
バでは、それぞれおよそ０．８５ｄＢ／ｋｍ・μｍ4、
０．８６ｄＢ／ｋｍの値（基準値）である。これに対し
て、本発明による構成を有する光ファイバによれば、レ
イリー散乱係数Ａまたは伝送損失α1.00を、これらの基
準値からそれぞれ約５％以上低減された上記の数値範囲
とすることが可能である。
【００２９】また、本発明による光ファイバ母材の製造
方法は、（１）少なくともコア領域を含むコア母材の外
周上にガラス微粒子を堆積させて、コア領域の外周に設
けられるクラッド領域が有する１層または複数層のクラ
ッド層のうちで、最も外側に位置する最外クラッド層と
なるガラス微粒子層を合成する合成工程と、（２）合成
されたガラス微粒子層を加熱脱水する脱水工程と、
（３）脱水されたガラス微粒子層を加熱焼結して最外ク
ラッド層とし、コア領域と、１層または複数層のクラッ
ド層を有するクラッド領域と、を備える光ファイバ母材
を形成する焼結工程とを備え、（４）ガラス微粒子層を
加熱焼結する前に、ガラス微粒子層にフッ素を添加する
とともに、その外周を含む外縁部から、添加されている
フッ素の一部を除去することを特徴とする。
【００３０】このような光ファイバ母材の製造方法によ
り得られた光ファイバ母材を線引することにより、クラ
ッド領域のクラッド層のうちで最も外側の最外クラッド
層の外縁部内において、層内でのＦの最小添加量となる
所定の添加量までＦの添加量が順次減少していくよう
に、Ｆが添加及び除去された光ファイバを得ることがで
きる。
【００３１】具体的には、脱水工程と、焼結工程との間
に、フッ素を所定濃度で含むガス雰囲気中で、ガラス微
粒子層にフッ素を含浸させて添加する含浸工程をさらに
備えるとともに、焼結工程において、加熱焼結時のガス
雰囲気に含まれるフッ素の濃度を、含浸時の所定濃度よ
りも低い濃度として、ガラス微粒子層の外縁部から、添
加されているフッ素の一部を除去する方法がある。
【００３２】あるいは、本発明による光ファイバ母材の
製造方法は、（１）少なくともコア領域を含むコア母材
の外周上にガラス微粒子を堆積させて、コア領域の外周
に設けられるクラッド領域が有する１層または複数層の
クラッド層のうちで、最も外側に位置する最外クラッド
層となるガラス微粒子層を合成する合成工程と、（２）
合成されたガラス微粒子層を加熱脱水する脱水工程と、
（３）脱水されたガラス微粒子層を加熱焼結して最外ク
ラッド層とし、コア領域と、１層または複数層のクラッ
ド層を有するクラッド領域と、を備える光ファイバ母材
を形成する焼結工程とを備え、（４）合成工程におい
て、フッ素を含む原料ガスを用いてガラス微粒子層にフ
ッ素を添加するとともに、その外周を含む外縁部内にお
いてフッ素の添加量が順次減少していくように、フッ素
を含む原料ガスを調整してガラス微粒子層の合成を行う
ことを特徴とする。
【００３３】このような光ファイバ母材の製造方法によ
り得られた光ファイバ母材を線引することによっても、
同様に、最外クラッド層の外縁部内において、層内での
Ｆの最小添加量となる所定の添加量までＦの添加量が順
次減少していくように、Ｆが添加された光ファイバを得
ることができる。
【００３４】この場合、合成工程において、フッ素の代
わりに塩素を含む原料ガスを用いてガラス微粒子層に塩
素を添加した後、添加された塩素をフッ素に置換する方
法とすることも可能である。
【００３５】また、本発明による光ファイバの製造方法
は、コア領域と、コア領域の外周に設けられ、屈折率を
下げるフッ素が添加された１層または複数層のクラッド
層を有するクラッド領域と、を備え、１層または複数層
のクラッド層のうちで最も外側に位置する最外クラッド
層が、その外周を含む外縁部内において、層内でのフッ
素の最小添加量となる所定の添加量までフッ素の添加量
が順次減少していくように構成されている光ファイバ母
材を作製するとともに、光ファイバ母材を加熱線引する
ときに、０．０５〜０．２０Ｎの範囲内の張力で光ファ
イバ母材の線引を行うことを特徴とする。
【００３６】最外クラッド層の外縁部に応力が分散され
る光ファイバ母材（光ファイバ）の構成とするととも
に、線引時の張力が０．０５〜０．２０Ｎの好適な張力
値範囲内に保持されるように張力制御を行うことによっ
て、全長にわたって低伝送損失で好適な伝送特性を有す
る光ファイバが得られる。
【００３７】あるいは、本発明による光ファイバの製造
方法は、コア領域と、コア領域の外周に設けられ、屈折
率を下げるフッ素が添加された１層または複数層のクラ
ッド層を有するクラッド領域と、を備え、１層または複
数層のクラッド層のうちで最も外側に位置する最外クラ
ッド層が、その外周を含む外縁部内において、層内での
フッ素の最小添加量となる所定の添加量までフッ素の添
加量が順次減少していくように構成されている光ファイ
バ母材を作製するとともに、光ファイバ母材を加熱線引
するときに、線引炉で線引された光ファイバを、線引炉
の後段に設けられた加熱炉によって所定の温度範囲内の
温度であるように加熱することを特徴とする。
【００３８】このように、光ファイバ母材を加熱線引す
るときに、線引炉の後段に設けられた加熱炉を用いて光
ファイバの徐冷を行うことによって、上記した構造によ
る応力集中の抑制及び伝送損失の低減に加えて、光ファ
イバ内の仮想温度Ｔｆを低くして、レイリー散乱損失を
低減することができる。
【００３９】なお、上記した光ファイバの製造方法にお
いて、線引炉の後段に設けられる加熱炉については、線
引された光ファイバを樹脂によって被覆する樹脂被覆部
がある場合には、線引炉及び樹脂被覆部の間に設けられ
ていることが好ましい。
【００４０】また、加熱炉は、線引された光ファイバ
を、光ファイバの温度が１１００〜１７００℃の範囲内
の温度であるように加熱することが好ましい。
【００４１】このような温度範囲とすることによって、
線引後の光ファイバの徐冷による仮想温度Ｔｆの低減を
好適に実現することができる。また、これらの温度範囲
などの条件については、線引速度などに応じて、適宜好
適な条件を設定することが好ましい。
【００４２】
【発明の実施の形態】以下、図面とともに本発明による
光ファイバ、光ファイバ母材の製造方法、及び光ファイ
バの製造方法の好適な実施形態について詳細に説明す
る。なお、図面の説明においては同一要素には同一符号
を付し、重複する説明を省略する。また、図面の寸法比
率は、説明のものと必ずしも一致していない。
【００４３】ここで、以下において、各部における屈折
率の値を示す比屈折率差は、純ＳｉＯ2（純石英）での
屈折率を基準（比屈折率差＝０）とし、純ＳｉＯ2から
の屈折率差を％で表して定義するものとする。また、各
領域、各層におけるＦ（フッ素）の平均添加量または平
均比屈折率差については、それぞれ、その領域内（層
内）で、Ｆの添加量または比屈折率差を面積によって重
み付けして平均した値によって定義する。
【００４４】まず、光ファイバの構成について説明す
る。図１は、本発明による光ファイバの第１の実施形態
について、その断面構造、及びファイバ径方向（図中の
線Ｌで示された方向）の屈折率プロファイルを模式的に
示す図である。なお、図１に示した屈折率プロファイル
（比屈折率差分布）の横軸は、スケールは異なるが、図
中の断面構造に示された線Ｌに沿った、光ファイバの中
心軸に対して垂直な断面上の各位置に対応している。
【００４５】この光ファイバは、ＳｉＯ2ガラス（石英
ガラス）系の光ファイバであり、光ファイバの中心軸を
含むコア領域１００と、コア領域１００の外周に設けら
れたクラッド領域２００とを有して構成されている。こ
のような構成において、光ファイバ内を伝送される光
は、コア領域１００内、及びクラッド領域２００の内周
側でコア領域１００近傍の部位内を伝送される。
【００４６】コア領域１００は、その外周の半径をｒ0
として形成されている。このコア領域１００には、純Ｓ
ｉＯ2ガラスに屈折率を上げる添加物としてＣｌ（塩
素）が所定量添加されている。これにより、コア領域１
００内の平均比屈折率差は、Δｎ0（ただし、Δｎ0＞
０）となっている。ここで、本実施形態においては、図
１に示すように、光ファイバの中心軸近傍でＣｌの添加
量及び比屈折率差が最大となるグレーデッド型の屈折率
分布を有するように、コア領域１００が形成されてい
る。
【００４７】一方、クラッド領域２００は、本実施形態
においては、単一のクラッド層２０１を有して構成され
ている。クラッド層２０１は、その外周の半径をｒ1と
して形成されている。このクラッド層２０１には、純Ｓ
ｉＯ2ガラスに屈折率を下げる添加物としてＦ（フッ
素）が所定量添加されている。これにより、クラッド層
２０１内の平均比屈折率差は、Δｎ1（ただし、Δｎ1＜
０）となっている。
【００４８】また、このクラッド層２０１は、本実施形
態の構成において、クラッド領域２００内で最も外側に
位置する最外クラッド層となっている。そして、その外
周（半径ｒ1の部位）を含む領域であって、半径ｒa（た
だし、ｒ0＜ｒa＜ｒ1）から半径ｒ1までの領域範囲を外
縁部２０５として、この外縁部２０５内において、Ｆの
添加量及び比屈折率差が所定の分布となるように構成さ
れている。
【００４９】すなわち、最外クラッド層であるクラッド
層２０１のうち、外縁部２０５より内側となる半径ｒ0
からｒaまでの領域範囲では、クラッド層内でのＦの最
大添加量となる略一定の添加量でＦが添加されている。
これにより、外縁部２０５の内側部分は、その比屈折率
差が、層内でのＦの最小比屈折率差（Ｆの最大添加量に
相当し、絶対値は最大）となるΔｎbとされている。
【００５０】一方、外縁部２０５では、上記したＦの最
大添加量から、層内でのＦの最小添加量となる所定の添
加量まで、内側から外側へ向かって添加量が順次減少し
ていくようにＦが添加されている。これにより、外縁部
２０５は、その比屈折率差が、上記した最小比屈折率差
Δｎbから、層内での最大比屈折率差（Ｆの最小添加量
に相当し、絶対値は最小）となるΔｎaまで、内側から
外側へ向かって変化していくように構成されている。
【００５１】本実施形態の光ファイバにおいては、上述
したように、クラッド領域２００の最外クラッド層とな
るクラッド層２０１内でのＦの添加量分布について、図
１に示すように、その外縁部２０５でＦの添加量が徐々
に減少していくように、クラッド層２０１を構成してい
る。
【００５２】本光ファイバのコア領域１００は、Ｃｌ添
加ＳｉＯ2コアからなる。このコア領域１００では、Ｃ
ｌの添加によって粘性がやや小さくされているものの、
その添加量などから、クラッド領域２００に比べてコア
領域１００が大きい粘性を有する構成となっている。し
たがって、その外周に設けられるクラッド層２０１を、
ほぼ一定の添加量でＦが添加された通常の構成とする
と、コアへの過度の応力集中を生じる。
【００５３】これに対して、上記のようにクラッド層２
０１の外縁部２０５においてＦの添加量を減少させるこ
とによって、外縁部２０５の粘性が大きくなり、応力が
この外縁部２０５へと分散して、コアへの応力集中が抑
制される。
【００５４】このコアへの応力集中の抑制により、光フ
ァイバの線引時において許容される好適な張力値範囲が
より広い数値範囲となり、線引時の張力制御が容易化さ
れる。また、コアへの過度の応力集中や、不充分な張力
制御などによって生じる伝送損失の増大や伝送特性の劣
化が防止されて、全長にわたって安定した伝送特性を有
する光ファイバが実現される。
【００５５】ここで、外縁部２０５より内側の部位での
最小比屈折率差Δｎbと、外縁部２０５の外周近傍での
最大比屈折率差Δｎaとについて、比屈折率差ΔｎaがΔ
ｎbよりも０．０５％以上高くされている（Δｎa≧Δｎ
b＋０．０５％）ことが好ましい。あるいはさらに、
０．１％以上高くされている（Δｎa≧Δｎb＋０．１
％）ことが好ましい。
【００５６】このように、クラッド層２０１の外縁部２
０５での、Ｆの添加量を減少させる減少量を比屈折率差
で０．０５％以上、あるいはさらに０．１％以上とする
ことによって、外縁部２０５の外周近傍での粘性をコア
領域１００の粘性と同等程度とすることが可能となるな
ど、外縁部２０５への応力分散の効果を充分に向上する
ことができる。
【００５７】また、コア領域１００へのＣｌ添加につい
ては、コア領域１００への光の閉じ込めの効果などを充
分に確保するため、その平均比屈折率差を０．０１％≦
Δｎ 0≦０．１２％の範囲内とすることが好ましい。な
お、このＣｌ添加については、伝送損失などへの影響が
少ないために純ＳｉＯ2コアと同様に扱うことができ、
また、コア領域１００の粘性を小さくする効果もある。
また、コア領域１００内の屈折率分布については、図１
のようにグレーデッド型にしても良いし、あるいは、コ
ア領域１００内で略一定の屈折率分布としても良い。
【００５８】また、コアへの応力集中の抑制、あるいは
それによる製造時（線引時）の張力制御の容易化などに
よる伝送損失の低減については、具体的には、レイリー
散乱係数Ａが０．８１ｄＢ／ｋｍ・μｍ4以下、また
は、波長１．００μｍでの伝送損失α1.00が０．８２ｄ
Ｂ／ｋｍ以下とすることが好ましい。
【００５９】レイリー散乱係数Ａ及び伝送損失α
1.00は、通常の構成を有する純ＳｉＯ2コア（または純
ＳｉＯ2コアに準じるＣｌ添加ＳｉＯ2コア）の光ファイ
バでは、それぞれおよそ０．８５ｄＢ／ｋｍ・μｍ4、
０．８６ｄＢ／ｋｍの値（基準値）である。これに対し
て、本実施形態の光ファイバによれば、レイリー散乱係
数Ａまたは伝送損失α1.00を、これらの基準値からそれ
ぞれ約５％低減された上記の数値範囲とすることが可能
である。
【００６０】なお、このようなレイリー散乱係数Ａまた
は伝送損失α1.00の低減は、上記した光ファイバの構
成、あるいはさらにレイリー散乱損失などによる伝送損
失を低減可能な製造方法との組合せなどによって実現さ
れる。製造方法による伝送損失の低減については、後述
する。
【００６１】ここで、レイリー散乱係数Ａについて説明
しておく。レイリー散乱係数Ａは、光ファイバの伝送損
失に含まれるレイリー散乱損失の指標となる量である。
光ファイバでの波長λにおける伝送損失αλ（ｄＢ／ｋ
ｍ）は、レイリー散乱損失と、それ以外の構造不整損失
などの伝送損失成分により、一般に次式 αλ＝Ａ／λ4＋Ｂ＋Ｃ（λ） で表される。このうち、第１項Ａ／λ4（ｄＢ／ｋｍ）
がレイリー散乱損失を示しており、その係数Ａがレイリ
ー散乱係数（ｄＢ／ｋｍ・μｍ4）である。上式より、
レイリー散乱損失はレイリー散乱係数Ａに比例してお
り、したがって、レイリー散乱損失の低減の指標として
レイリー散乱係数Ａを用いることができる。なお、この
レイリー散乱係数Ａについては、上式より、伝送損失の
波長依存性のデータ（例えば１／λ4プロットでの傾
き）から求めることができる。
【００６２】また、本発明の光ファイバの伝送損失につ
いては、上記した条件では波長１．００μｍでの伝送損
失α1.00に対して数値範囲を与えている。これは、１．
００μｍでの伝送損失の値が、光伝送に用いられる１．
５５μｍ帯などに比べて大きく、１〜１０ｋｍ程度の比
較的短い光ファイバサンプルで、充分な精度で評価でき
るためである。
【００６３】また、波長１．００μｍでの伝送損失α
1.00と、波長１．５５μｍでの伝送損失α1.55とは一定
の関係を有して対応しており、伝送損失α1.00が低減さ
れることにより、伝送損失α1.55についても、同様にそ
の低減を確認することができる。具体的には、伝送損失
α1.00及びα1.55は、上式よりそれぞれ α1.00＝Ａ＋Ｂ＋Ｃ（１．００） α1.55＝Ａ×０．１７３２５＋Ｂ＋Ｃ（１．５５） となり、その関係は、 α1.00＝α1.55＋Ａ×０．８２６７５＋Ｃ（１．００）
−Ｃ（１．５５） となる。
【００６４】図２は、本発明による光ファイバの第２の
実施形態について、その断面構造、及びファイバ径方向
の屈折率プロファイルを模式的に示す図である。
【００６５】この光ファイバは、第１の実施形態と同様
に、ＳｉＯ2ガラス（石英ガラス）系の光ファイバであ
り、光ファイバの中心軸を含むコア領域１００と、コア
領域１００の外周に設けられたクラッド領域２００とを
有して構成されている。このうち、コア領域１００の構
成については、図１に示した光ファイバにおけるコア領
域１００とほぼ同様である。
【００６６】一方、クラッド領域２００は、本実施形態
においては、コア領域１００の外周に設けられた内クラ
ッド層２０１と、内クラッド層２０１の外周にさらに設
けられた外クラッド層２０２との２層のクラッド層を有
して構成されている。
【００６７】内クラッド層２０１は、その外周の半径を
ｒ1として形成されている。この内クラッド層２０１に
は、純ＳｉＯ2ガラスに屈折率を下げる添加物としてＦ
（フッ素）が所定量添加されている。これにより、内ク
ラッド層２０１内の平均比屈折率差は、Δｎ1（ただ
し、Δｎ1＜０）となっている。
【００６８】また、外クラッド層２０２は、その外周の
半径をｒ2として形成されている。この外クラッド層２
０２には、純ＳｉＯ2ガラスにＦ（フッ素）が所定量添
加されている。これにより、外クラッド層２０２内の平
均比屈折率差は、Δｎ2（ただし、Δｎ2＜０）となって
いる。ただし、外クラッド層２０２でのＦの平均添加量
は、内クラッド層２０１でのＦの平均添加量よりも小さ
くされており、したがって、クラッド層２０１及び２０
２の平均比屈折率差は、０＞Δｎ2＞Δｎ1の関係を有し
ている。
【００６９】また、この外クラッド層２０２は、本実施
形態の構成において、クラッド領域２００内で最も外側
に位置する最外クラッド層となっている。そして、その
外周を含む領域であって、半径ｒa（ただし、ｒ1＜ｒa
＜ｒ2）から半径ｒ2までの領域範囲を外縁部２０５とし
て、外縁部２０５内において、Ｆの添加量及び比屈折率
差が所定の分布となるように構成されている。
【００７０】すなわち、最外クラッド層である外クラッ
ド層２０２のうち、外縁部２０５より内側となる半径ｒ
1からｒaまでの領域範囲では、層内でのＦの最大添加量
となる略一定の添加量でＦが添加されている。これによ
り、外縁部２０５の内側部分は、その比屈折率差が、層
内での最小比屈折率差となるΔｎbとされている。
【００７１】一方、外縁部２０５では、上記したＦの最
大添加量から、層内でのＦの最小添加量となる所定の添
加量まで、内側から外側へ向かって添加量が順次減少し
ていくようにＦが添加されている。これにより、外縁部
２０５は、その比屈折率差が、上記した最小比屈折率差
Δｎbから、層内での最大比屈折率差となるΔｎaまで、
内側から外側へ向かって変化していくように構成されて
いる。
【００７２】本実施形態の光ファイバにおいても、第１
の実施形態と同様に、クラッド領域２００の最外クラッ
ド層となる外クラッド層２０２内の外縁部２０５で、Ｆ
の添加量が徐々に減少するＦの添加量分布となってい
る。したがって、外縁部２０５の粘性が大きくなり、応
力がこの外縁部２０５へと分散して、コアへの応力集中
が抑制される。
【００７３】このコアへの応力集中の抑制により、光フ
ァイバの線引時において許容される好適な張力値範囲が
より広い数値範囲となり、線引時の張力制御が容易化さ
れる。また、コアへの過度の応力集中や、不充分な張力
制御などによって生じる伝送損失の増大や伝送特性の劣
化が防止されて、全長にわたって安定した伝送特性を有
する光ファイバが実現される。
【００７４】また、本実施形態の光ファイバは、第１の
実施形態の光ファイバでのクラッド領域２００が単一の
クラッド層２０１から構成されているのに対して、Ｆの
添加量が大きい（比屈折率差が小さい）内クラッド層２
０１と、Ｆの添加量が小さい（比屈折率差が大きい）外
クラッド層２０２との２層のクラッド層を有してクラッ
ド領域２００が構成されている。
【００７５】このような２層構造のクラッド領域２００
によれば、コア領域１００の外周に位置する内クラッド
層２０１によって、伝送される光をコア領域１００及び
その近傍へと効率的に閉じ込めることができる。また、
外クラッド層２０２は、光ファイバの伝送特性を調整す
る効果、及びコアへの応力集中を低減する効果などを有
する。そして、この外クラッド層２０２及びその内部で
の外縁部２０５の構成によって、コア領域１００への応
力集中を確実に抑制することができる。
【００７６】ここで、外クラッド層２０２の平均比屈折
率差Δｎ2については、コア領域１００への応力集中の
抑制効果などを充分に得るため、Δｎ2≧−０．２６％
を満たすように設定することが好ましい。あるいは、さ
らに、Δｎ2≧−０．２２％を満たすように設定するこ
とが好ましい。
【００７７】次に、光ファイバ母材及び光ファイバの製
造方法について説明する。図３は、上記した構成を有す
る光ファイバ母材及び光ファイバが得られる光ファイバ
の製造方法を、光ファイバ母材の製造方法を含めて概略
的に示すフローチャートである。
【００７８】図３に示した製造方法においては、第１及
び第２の実施形態の光ファイバにおいてその例を示した
ように、最外クラッド層の外縁部２０５内において、最
外クラッド層内でのＦの最小添加量となる所定の添加量
までＦの添加量が順次減少（比屈折率差が順次増大）し
ていく構成を有する光ファイバ母材を作製する（ステッ
プＳ１００：ステップＳ１０１〜Ｓ１０６を含む）。そ
して、得られた光ファイバ母材を加熱線引して（Ｓ１０
７）、図１及び図２に示したような構成を有する光ファ
イバを得る（Ｓ１０８）。
【００７９】最初に、光ファイバ母材の作製（Ｓ１０
０）について説明する。まず、少なくともコア領域を含
むコア母材を作製する（Ｓ１０１）。コア母材として
は、通常のコア母材を用いることができ、例えば、コア
領域、あるいはさらにクラッド領域の一部が形成された
母材を所定の長さに延伸したものを用いることができ
る。また、コア領域については、例えば、純ＳｉＯ2コ
ア、またはＣｌ添加ＳｉＯ2コアとすることができる。
【００８０】ここで、コア母材（コア延伸体）にクラッ
ド領域の一部を形成する場合には、図１のように１層の
クラッド層２０１を有する構成では、その一部をコア母
材で形成する方法がある。ただし、この場合、少なくと
も外縁部２０５を含む領域範囲はコア母材に含まれない
ようにする必要がある。また、図２のように２層のクラ
ッド層２０１、２０２を有する構成では、内クラッド層
２０１をコア母材で形成する方法がある。なお、コア母
材に形成されるクラッド領域の一部については、後述す
る最外クラッド層と同様に合成、脱水、焼結によって形
成しても良いし、あるいは、ロッドインコラプス法を用
いても良い。
【００８１】このようなコア母材に対して、ＶＡＤ法ま
たはＯＶＤ法などの合成方法を用いて、その外周上にガ
ラス微粒子層を合成する（Ｓ１０２、合成工程）。具体
的には、所定のガス組成からなる原料ガスが供給されて
いるガラス合成用バーナからの火炎によってガラス微粒
子を生成し、コア母材の外周上にこのガラス微粒子を堆
積させて、ガラス微粒子層を合成する。このガラス微粒
子層は、加熱焼結後に最外クラッド層（あるいは、その
外縁部を少なくとも含む最外クラッド層の外側の所定部
分）となる層である。
【００８２】続いて、合成されたガラス微粒子層を加熱
脱水し（Ｓ１０３、脱水工程）、さらに、脱水されたガ
ラス微粒子層を加熱焼結して（Ｓ１０５、焼結工程）、
ガラス微粒子層から最外クラッド層が形成された光ファ
イバ母材を作製する（Ｓ１０６）。
【００８３】なお、必要があれば、脱水工程（Ｓ１０
３）と焼結工程（Ｓ１０５）との間の工程において、ガ
ラス微粒子層にＦを含浸させて添加しても良い（Ｓ１０
４、含浸工程）。含浸工程においては、焼結炉中の雰囲
気を、Ｆを所定濃度で含むガス雰囲気とし、このガス雰
囲気中でガラス微粒子層にＦを含浸させて添加する。
【００８４】このような光ファイバ母材の製造方法にお
いて、図１及び図２に示したように、ガラス微粒子層
（最外クラッド層）の外縁部で添加量が徐々に減少する
構成のＦの添加量分布を得る方法としては、例えば、ガ
ラス微粒子層を加熱焼結する前に、ガラス微粒子層にＦ
を添加するとともに、その添加後に、ガラス微粒子層の
外周を含む外縁部（最外クラッド層の外縁部に相当）か
ら、添加されているＦの一部を除去する方法がある。
【００８５】具体的には、例えば、コア母材の外周上
に、ＳｉＯ2からなるガラス微粒子層をジャケット層と
して合成（スス付け、合成工程）する。そして、ＳｉＣ
ｌ4雰囲気・１２００℃加熱で脱水（脱水工程）した
後、ＳｉＦ4雰囲気・１２００℃加熱でガラス微粒子層
にＦを含浸させて添加する（含浸工程）。
【００８６】続いて、このガラス微粒子層（ガラス微粒
子体）を１５００℃加熱で焼結する（焼結工程）が、こ
こで、加熱焼結時のガス雰囲気からＦ（ＳｉＦ4）を除
くか、あるいは含浸時の濃度よりも低い濃度（例えば微
量な濃度）としておく。このとき、上記したガス雰囲気
と接しているガラス微粒子層（最外クラッド層）の外縁
部から、添加されているＦの一部が加熱焼結中に除去さ
れて、外縁部においてＦの添加量が徐々に減少する構成
の添加量分布が形成される。
【００８７】このように、Ｆを添加した後に外縁部のＦ
の一部を除去する方法によれば、上記した例のように加
熱焼結時にＦの除去を行うことができるなど、新たな工
程を追加せずに、外縁部においてＦの添加量が徐々に減
少する添加量分布を得ることができる。したがって、製
造コストを高くすることなく、上述した構成の光ファイ
バを得ることができる。
【００８８】なお、このような方法は、Ｆの添加方法に
よらず、例えばＦの含浸を行わずにガラス微粒子層の合
成時にＦを添加した場合にも、同様に適用することが可
能である。また、Ｆの除去については、焼結工程で行う
方法に限らず、脱水工程、含浸工程、及び焼結工程のそ
れぞれでの設定温度やガス組成、ガス流量、処理時間な
どの組合せを利用して、様々な方法でＦの除去を実現す
ることができる。また、それらの諸条件の設定によっ
て、Ｆの除去量や添加量分布の減少の傾き等についても
調整することができる。
【００８９】また、同様にガラス微粒子層（最外クラッ
ド層）の外縁部で添加量が徐々に減少するＦの添加量分
布を得る方法として、Ｆの添加後に除去するのではな
く、ガラス微粒子層へのＦの添加時に、添加するＦの添
加量を徐々に減少させる方法も可能である。
【００９０】具体的には、例えば、コア母材の外周上に
ガラス微粒子層をジャケット層として合成（合成工程）
するときに、ガラス合成用バーナにＦを含む原料ガスを
供給して、堆積されるガラス微粒子にＦを添加する。こ
のとき、供給される原料ガスに含まれるＦの量を、ガラ
ス微粒子が堆積されるにしたがって減少させていけば、
外縁部においてＦの添加量が徐々に減少する構成の添加
量分布を形成することができる。
【００９１】また、ガラス微粒子層の合成時にＣｌを添
加した後、ＣｌをＦに置換することも可能である。この
場合には、同様に原料ガスに含まれるＣｌの量を減少さ
せていけば良い。
【００９２】次に、作製された光ファイバ母材の加熱線
引（図３のステップＳ１０７）について説明する。図４
は、本発明による光ファイバの製造方法、及び光ファイ
バの製造に用いられる線引装置の一実施形態を概略的に
示す構成図である。
【００９３】図４に示す線引装置１は、石英ガラス系光
ファイバを線引するための線引装置であって、線引炉１
１、徐冷用の加熱炉２１及び樹脂硬化部３１を有して構
成されている。これらの線引炉１１、加熱炉２１及び樹
脂硬化部３１は、光ファイバ母材２を線引する方向（図
４における上下方向）に、線引炉１１、加熱炉２１、樹
脂硬化部３１の順で設置されている。
【００９４】まず、母材供給装置（図示していない）に
保持された光ファイバ母材２を線引炉１１に供給し、線
引炉１１内のヒータ１２で光ファイバ母材２の下端を加
熱して軟化させ、光ファイバ３を線引する。線引炉１１
の炉心管１３には、不活性ガス供給部１４からの不活性
ガス供給通路１５が接続されており、線引炉１１の炉心
管１３内が不活性ガス雰囲気となるように構成されてい
る。
【００９５】ここで、母材供給装置から供給される光フ
ァイバ母材２については、上述したように、最外クラッ
ド層の外縁部内において、最外クラッド層内でのＦの最
小添加量となる所定の添加量までＦの添加量が順次減少
していく構成に作製されたものを用いている。
【００９６】加熱線引された光ファイバ３は炉心管１３
内にて、１７００℃程度にまで不活性ガスにより急激に
冷却される。その後、光ファイバ３は、炉心管１３の下
部から線引炉１１外に出され、線引炉１１と加熱炉２１
との間にて空冷される。不活性ガスとしては、例えばＮ
2ガスを用いることができ、このＮ2ガスの熱伝導係数λ
（Ｔ＝３００Ｋ）は２６ｍＷ／（ｍ・Ｋ）である。空気
の熱伝導係数λ（Ｔ＝３００Ｋ）は２６ｍＷ／（ｍ・
Ｋ）である。
【００９７】次に、空冷された光ファイバ３を、線引炉
１１の後段であって、線引炉１１と樹脂硬化部３１との
間に設けられた徐冷用の加熱炉２１に送る。そして、光
ファイバ３の所定区間を所定の温度範囲内の温度である
ように加熱して、所定の冷却速度にて徐冷する。この加
熱炉２１は、その中を光ファイバ３が通る炉心管２３を
有する。この炉心管２３は、光ファイバ母材２の線引方
向（図４における上下方向）での全長Ｌ２（ｍ）が、Ｌ
２≧Ｖ／８を満足するように設定するのが好ましい。こ
こで、Ｖは線引速度（ｍ／ｓ）である。
【００９８】また、加熱炉２１は、炉心管２３の位置
が、炉心管２３に入る直前の光ファイバ３の温度（入線
温度）が１４００〜１８００℃の範囲となる位置に設定
されており、線引炉１１に対して、 Ｌ１≦０．２×Ｖ を満足するように設けられるのが好ましい。ここで、Ｌ
１は線引炉１１のヒータ１２の下端から炉心管２３の上
端までの距離（ｍ）、Ｖは線引速度（ｍ／ｓ）である。
また、加熱炉２１のヒータ２２の温度は、炉中心（光フ
ァイバ３が通る部分）の温度が１１００〜１６００℃、
好ましくは１２００〜１６００℃の範囲内の温度、特
に、１２５０〜１５００℃、さらに好ましくは１３００
〜１５００℃の範囲内の温度となるように設定されてい
る。
【００９９】上述した加熱炉２１（炉心管２３）の位置
及び長さの設定により、徐冷用の加熱炉２１において、
加熱線引された光ファイバ３が、その温度が１１００〜
１７００℃、好ましくは１２００〜１７００℃の範囲内
の温度であるように加熱される。特に、光ファイバ３の
温度が１１００〜１７００℃となる部分のうち、光ファ
イバ３の温度差が５０℃以上となる区間、例えば、光フ
ァイバ３の温度が１２５０〜１５００℃、好ましくは１
３００〜１５００℃となる部分（温度差が２００℃とな
る区間）が１０００℃／秒以下の冷却速度で徐冷される
ことになる。
【０１００】なお、炉中心の温度を１１００〜１６００
℃、好ましくは１２００〜１６００℃の範囲内の温度に
設定することにより、加熱線引された光ファイバ３にお
いて温度が１１００〜１７００℃、好ましくは１２００
〜１７００℃となる部分のうち、光ファイバ３の温度差
が５０℃以上となる区間が１０００℃／秒以下の冷却速
度で徐冷されることになる。
【０１０１】加熱炉２１の炉心管２３には、Ｎ2ガス供
給部２４からのＮ2ガス供給通路２５が接続されてお
り、加熱炉２１の炉心管２３内がＮ2ガス雰囲気となる
ように構成されている。Ｎ2ガスを用いる代わりに、空
気あるいはＡｒなどの分子量の比較的大きいガス等を用
いることも可能である。ただし、カーボンヒータを用い
る場合には、不活性ガスを用いる必要がある。
【０１０２】加熱炉２１を出た光ファイバ３は、外径測
定手段としての外径測定器４１により外径がオンライン
測定され、その測定値がドラム４２を回転駆動する駆動
モータ４３にフィードバックされて外径が一定となるよ
うに制御される。外径測定器４１からの出力信号は、制
御手段としての制御ユニット４４に送られ、光ファイバ
３の外径が予め設定された所定値となるように、ドラム
４２（駆動モータ４３）の回転速度を演算により求め
る。
【０１０３】制御ユニット４４からは、演算により求め
たドラム４２（駆動モータ４３）の回転速度を示す出力
信号が駆動モータ用ドライバ（図示していない）に出力
され、この駆動モータ用ドライバは制御ユニット４４か
らの出力信号に基づいて、駆動モータ４３の回転速度を
制御する。
【０１０４】その後、光ファイバ３に、コーティングダ
イス５１によりＵＶ樹脂５２が塗布される。塗布された
ＵＶ樹脂５２は、樹脂硬化部３１のＵＶランプ３２によ
り硬化されて、光ファイバ素線４が形成される。そし
て、光ファイバ素線４は、ガイドローラ６１を経て、ド
ラム４２により巻き取られる。ドラム４２は、回転駆動
軸４５に支持されており、この回転駆動軸４５の端部は
駆動モータ４３に接続されている。
【０１０５】ここで、本実施形態においては、コーティ
ングダイス５１及び樹脂硬化部３１によって、光ファイ
バを樹脂によって被覆する樹脂被覆部が構成されてい
る。この樹脂被覆部としては、上記した構成に限らず、
熱硬化樹脂を塗布し、加熱炉により硬化させるように構
成してもよい。
【０１０６】なお、線引炉１１の炉心管１３には、上記
したように不活性ガス供給部１４からの不活性ガス供給
通路１５が接続されており、線引炉１１の炉心管１３内
が不活性ガス雰囲気となるように構成されているが、不
活性ガス供給部１４としてＮ 2ガス供給部を設け、炉心
管１３内にＮ2ガスを供給してＮ2ガス雰囲気となるよう
に構成してもよい。
【０１０７】線引速度が低速、例えば１００ｍ／ｍｉｎ
の場合には、光ファイバ３がＨｅガス雰囲気では線引炉
１１（炉心管１３）内で１０００℃程度まで冷却されて
しまうことがあるため、この場合、炉心管１３内をＮ2
ガス雰囲気として、線引炉１１（炉心管１３）出口での
光ファイバ３の温度を１７００℃程度とすることが好ま
しい。また、Ｈｅガス供給部とＮ2ガス供給部とを設
け、線引速度に対応して、炉心管１３内にＨｅガスまた
はＮ2ガスを供給するように構成してもよい。実際に
は、一旦冷却後の再加熱により１１００〜１７００℃、
好ましくは１２００〜１７００℃としても、構造緩和は
可能である。ただし、この場合には、再加熱するのにヒ
ータ長のロスが出ることとなる。
【０１０８】上記した光ファイバの製造方法において
は、光ファイバ母材２として、最外クラッド層の外縁部
においてＦの添加量が順次減少していく構成に作製され
た光ファイバ母材を用いている。このような構成の光フ
ァイバ母材及び光ファイバによれば、外縁部への応力分
散によってコアへの応力集中が抑制される。このとき、
線引炉１１での加熱線引に対する張力制御において、好
適な光ファイバを得るために許容される張力値範囲が広
くなり、張力制御が容易化される。また、線引後に得ら
れる光ファイバについても、その伝送損失や伝送特性の
優れた（例えば低伝送損失の）光ファイバとすることが
可能となる。
【０１０９】すなわち、線引時の張力が好適な張力値範
囲から逸脱すると、低張力では構造不整損失が増大し、
逆に高張力ではレイリー散乱損失が増大するなど、光フ
ァイバの伝送損失が増大する原因となる。これに対し
て、上記のように張力制御が容易化された製造方法によ
れば、伝送損失の張力依存性が小さくなるので、張力変
化による伝送損失の増大や、伝送損失以外の伝送特性な
どの劣化が抑制される。また、張力制御に対して高精度
が必要とされなくなるので、製造工程が簡単化されると
ともに、その製造歩留りも向上される。なお、好適な張
力値範囲としては、張力が０．０５〜０．２０Ｎ（５〜
２０ｇｗ）の範囲内となるように張力制御を行うことが
好ましい。
【０１１０】なお、このＦの添加量分布については、Ｆ
の添加量を減少させる領域が最外クラッド層の外縁部で
あるため、コア領域及びその近傍を伝送される光の伝送
特性には影響を与えることがない。したがって、光ファ
イバの伝送特性等を好適に保持しつつ、張力制御の容易
化を達成することができる。
【０１１１】また、図４に示した製造方法及び線引装置
１においては、光ファイバ母材２の線引後に、線引炉１
１の後段に設けられた徐冷用の加熱炉２１を用いて、光
ファイバ３を徐冷することとしている。これによって、
光ファイバ内の仮想温度Ｔｆを低くして、レイリー散乱
損失を低減することができる。
【０１１２】このように、レイリー散乱損失の低減効果
を有する製造方法を適用した場合でも、全体の伝送損失
としては、必ずしも伝送損失が低減されない。これは、
レイリー散乱損失が低減される一方で、コアへの過度の
応力集中によって構造不整損失などの他の伝送損失成分
が増大してしまい、全体として伝送損失の低減効果が得
られないためと考えられる。また、構造不整損失などの
発生を抑制しようとすると、逆にレイリー散乱損失の低
減効果を充分に得られないこととなる。
【０１１３】これに対して、最外クラッド層の外縁部で
Ｆの添加量が減少する上記の構成による光ファイバ母材
及び光ファイバを適用することにより、レイリー散乱損
失を低減（例えば、レイリー散乱係数Ａが０．８１ｄＢ
／ｋｍ・μｍ4以下）すると同時に、コアへの応力集中
による構造不整損失などの発生をも抑制して、全体とし
て低伝送損失（例えば、波長１．００μｍでの伝送損失
α1.00が０．８２ｄＢ／ｋｍ以下）の光ファイバを実現
することが可能となる。
【０１１４】上記した光ファイバ及びその製造方法につ
いて、具体的な実施例及び比較例を示す。なお、以下の
実施例及び比較例での光ファイバは、いずれも図４に示
した加熱炉２１での徐冷なし及び徐冷ありの両方の製造
方法によって作製を行った。また、徐冷用の加熱炉２１
での加熱条件については、約１３００℃、線速２５ｍ／
分で加熱炉の炉長を約１．５ｍとした。
【０１１５】第１の実施例となる光ファイバは、図１に
示した屈折率プロファイルによって作製した。また、各
半径ｒ0、ｒa、ｒ1は、それぞれ２ｒ0＝１０μｍ、２ｒ
a＝１１０μｍ、２ｒ1＝１２５μｍとした。
【０１１６】また、各領域での屈折率については、コア
領域１００には、平均比屈折率差がΔｎ0＝＋０．０８
％となるようにＣｌを添加した。一方、クラッド領域２
００のクラッド層２０１には、最小比屈折率差がΔｎb
＝−０．３５％、外縁部２０５での最大比屈折率差がお
よそΔｎa＝−０．０５％となる添加量分布でＦを添加
した。このとき、平均でおよそΔｎ1＝−０．２８％程
度となる。
【０１１７】第２の実施例となる光ファイバは、図２に
示した屈折率プロファイルによって作製した。また、各
半径ｒ0、ｒ1、ｒa、ｒ2は、それぞれ２ｒ0＝１０μ
ｍ、２ｒ1＝５５μｍ、２ｒa＝１１０μｍ、２ｒ2＝１
２５μｍとした。
【０１１８】また、各領域での屈折率については、コア
領域１００には、平均比屈折率差がΔｎ0＝＋０．０８
％となるようにＣｌを添加した。一方、クラッド領域２
００の内クラッド層２０１には、平均比屈折率差がΔｎ
1＝−０．２８％となるようにＦを添加した。また、外
クラッド層２０２には、Ｆの含浸工程におけるＳｉＦ 4
の量を１／３として、最小比屈折率差がΔｎb＝−０．
２０％、外縁部２０５での最大比屈折率差がおよそΔｎ
a＝−０．０５％となる添加量分布でＦを添加した。
【０１１９】さらに、光ファイバの第３の実施例とし
て、第２の実施例と同様の構成の光ファイバについて、
徐冷用の加熱炉での加熱条件を１１００℃に設定して、
光ファイバの作製を行った。
【０１２０】図５は、光ファイバの第１の比較例につい
て、その屈折率プロファイルを示す図である。本比較例
の光ファイバの構成は、Ｆの添加量が減少する外縁部が
形成されていないことを除けば、上記した第１の実施例
と同様であり、コア領域３００、及びクラッド領域４０
０のクラッド層４０１の各半径ｒ0、ｒ1は、それぞれ２
ｒ0＝１０μｍ、２ｒ1＝１２５μｍとなっている。
【０１２１】また、各領域での屈折率については、コア
領域３００には、平均比屈折率差がΔｎ0＝＋０．０８
％となるようにＣｌを添加した。一方、クラッド領域４
００のクラッド層４０１には、平均比屈折率差がΔｎ1
＝−０．３５％となるようにＦを添加した。
【０１２２】図６は、光ファイバの第２の比較例につい
て、その屈折率プロファイルを示す図である。本比較例
の光ファイバの構成は、Ｆの添加量が減少する外縁部が
形成されていないことを除けば、上記した第２の実施例
と同様であり、コア領域３００、クラッド領域４００の
内クラッド層４０１、及び外クラッド層４０２の各半径
ｒ0、ｒ1、ｒ2は、それぞれ２ｒ0＝１０μｍ、２ｒ1＝
５５μｍ、２ｒ2＝１２５μｍとなっている。
【０１２３】また、各領域での屈折率については、コア
領域３００には、平均比屈折率差がΔｎ0＝＋０．０８
％となるようにＣｌを添加した。一方、クラッド領域４
００の内クラッド層４０１には、平均比屈折率差がΔｎ
1＝−０．２８％となるようにＦを添加した。また、外
クラッド層４０２には、Ｆの含浸工程におけるＳｉＦ 4
の量を１／３として、平均比屈折率差がΔｎ2＝−０．
２０％となるようにＦを添加した。
【０１２４】以上の第１、第２の実施例、及び第１、第
２の比較例について、加熱炉による徐冷なしとした製造
方法によって線引を行った場合での、波長１．５５μｍ
における伝送損失α1.55の張力依存性を図７に示す。こ
のグラフより、１層のクラッド層を有する構成での第１
の実施例と第１の比較例、及び２層のクラッド層を有す
る構成での第２の実施例と第２の比較例とにおける伝送
損失α1.55の張力依存性をそれぞれ比較すると、いずれ
の場合も、Ｆの添加量が減少する外縁部を設けた第１、
第２の実施例の場合に、伝送損失の値が低減されている
とともに、その張力依存性も小さくなっていることがわ
かる。
【０１２５】また、加熱炉による徐冷ありとした製造方
法によって線引を行った場合での、伝送損失α1.55の張
力依存性を図８に示す。このグラフより、１層のクラッ
ド層を有する構成での第１の実施例と第１の比較例、及
び２層のクラッド層を有する構成での第２の実施例と第
２の比較例とにおける伝送損失α1.55の張力依存性をそ
れぞれ比較すると、図７に示した徐冷なしの場合と同様
に、いずれの場合も、Ｆの添加量が減少する外縁部を設
けた第１、第２の実施例の場合に、伝送損失の値が低減
されているとともに、その張力依存性も小さくなってい
ることがわかる。
【０１２６】例えば、この徐冷ありの場合について、張
力０．１０Ｎでの伝送損失α1.55の値を比較すると、１
層のクラッド層の場合では、第１の比較例が０．１６６
ｄＢ／ｋｍに対して、第１の実施例では０．１６１ｄＢ
／ｋｍとなっている。また、２層のクラッド層の場合で
は、第２の比較例が０．１６０ｄＢ／ｋｍに対して、第
２の実施例では０．１５８ｄＢ／ｋｍとなっている。
【０１２７】また、第３の実施例については、張力を
０．１０Ｎとして光ファイバを作製したが、そのときの
伝送損失α1.55は０．１６２ｄＢ／ｋｍであった。
【０１２８】ここで、この図８のグラフにおいては、比
較例に対する実施例での伝送損失α 1.55の低減が、図７
のグラフに比べて大きくなっている。これは、加熱炉に
よる徐冷の効果によるものと考えられる。
【０１２９】すなわち、徐冷ありの場合であっても、Ｆ
の添加量が減少する外縁部を有しない構成の光ファイバ
では、徐冷によってレイリー散乱損失が低減される一方
で、コアへの応力集中によって構造不整損失が増大して
しまい、全体として伝送損失が充分に低減されない。こ
れに対して、徐冷を行うとともに、Ｆの添加量が減少す
る外縁部を設ける光ファイバの構成とすることによっ
て、レイリー散乱損失の低減とともに、コアへの応力集
中による構造不整損失の発生についても抑制されるの
で、全体として低伝送損失の光ファイバを得ることがで
きる。
【０１３０】また、１層のクラッド層を有する第１の実
施例と、２層のクラッド層を有する第２の実施例とを比
較すると、第２の実施例の方が、伝送損失が低くなって
いる。これは、２層のクラッド層のうちで外側の外クラ
ッド層は、Ｆの添加量が比較的少なく、この外クラッド
層自体が、ある程度の応力分散の機能を有するためであ
る。
【０１３１】また、張力を０．１０Ｎとした第１、第
２、第３の実施例の光ファイバについて、それぞれレイ
リー散乱係数Ａ及び波長１．００μｍでの伝送損失α
1.00の値を求めたところ、いずれの場合も、レイリー散
乱損失Ａが０．８１ｄＢ／ｋｍ・μｍ4以下、伝送損失
α1.00が０．８２ｄＢ／ｋｍ以下であることが確認され
た。
【０１３２】以上より、最外クラッド層の外縁部でＦの
添加量を減少させる構成とすることによって、コアへの
応力集中が抑制されて、線引時における張力制御が容易
化されるとともに、全長にわたって伝送損失が安定的に
低減される光ファイバが実現される。
【０１３３】なお、内クラッド層及び外クラッド層の２
層のクラッド層を有する構成の場合、外クラッド層（図
２に示した外クラッド層２０２）の全体でＦの添加量を
少なくする構成によっても、外クラッド層への応力分散
によって、コアへの応力集中を抑制することが可能であ
る。しかしながら、外クラッド層全体のＦの添加量を少
なくした場合、応力分散の効果が得られる一方で、光フ
ァイバの伝送特性に対しても影響を与えてしまう。
【０１３４】図９に、徐冷なしの場合での各実施例、比
較例の光ファイバについて、その曲げ特性を求めた結果
を示す。このグラフより、１層のクラッド層を有する第
１の実施例（または第１の比較例）と、２層のクラッド
層を有する第２の実施例（または第２の比較例）とで
は、その曲げ損失の値が大きく異なっていることがわか
る。
【０１３５】これに対して、外縁部以外については同様
の構成を有する第１の実施例と第１の比較例（または第
２の実施例と第２の比較例）とを比較すると、その曲げ
特性はほとんど変化していない。このような傾向は、徐
冷ありの場合での各実施例、比較例の光ファイバでも同
様であった。
【０１３６】すなわち、クラッド層の全体でＦの添加量
を減少させると、上記した曲げ特性、あるいはそれ以外
のカットオフ波長や分散特性などの諸特性が変化してし
まう。これに対して、最外クラッド層の外縁部のみにつ
いてＦの添加量を減少させる構成とすることによって、
光ファイバの伝送特性を劣化させることなく、コアへの
応力集中を効率的に抑制することが可能となる。
【０１３７】また、クラッド領域の外縁部への応力分散
については、例えば、クラッド領域の最も外側に純Ｓｉ
Ｏ2などからなる粘性の大きい層を形成することも可能
である（例えば、特開昭６４−８７５２８号公報、及び
特開平２−１１３２０５号公報参照）。しかしながら、
このような構成では、新たな純ＳｉＯ2層を最外層とし
て形成するための合成、脱水、焼結工程がさらに必要と
なるため、製造工程が複雑化し、製造コスト高となる。
【０１３８】これに対して、最外クラッド層の外縁部の
みについてＦの添加量を減少させた添加量分布によっ
て、最外クラッド層内に粘性の大きい部位を形成する本
発明の構成によれば、製造工程に新たな工程を付加する
ことなく、コアへの応力集中が抑制される構成の光ファ
イバ母材及び光ファイバを実現することが可能である。
【０１３９】本発明による光ファイバ、光ファイバ母材
の製造方法、及び光ファイバの製造方法は、上記した各
実施形態及び実施例に限られるものではなく、様々な変
形及び構成の変更が可能である。例えば、クラッド領域
の構成については、図１及び図２に示した構成例に限ら
ず、様々な構成を用いることができる。また、コア領域
については、図１及び図２ではＣｌが添加された構成と
されていたが、純ＳｉＯ2からなるコアとしても良い。
【０１４０】また、最外クラッド層の外縁部でのＦの添
加量分布についても、その製造方法などに応じて、図１
及び図２に示した構成以外の添加量分布としても良い。
例えば、外縁部内の外周側の所定範囲で、Ｆの添加量が
最小添加量で略一定とし、その内側（外縁部内の内周
側）でＦの添加量が変化する構成としても良い。このよ
うに、外縁部内の外側部分となる外周近傍に、Ｆの添加
量が最小添加量でほぼ一定となる領域を設けることによ
って、その領域内での粘性を大きくして、外縁部への応
力分散をさらに効率的に実現することが可能となる。
【０１４１】また、外クラッド層などの最外クラッド層
において、その内周近傍でのＦの添加量が層内でのＦの
最大添加量よりも少ない構成であっても良い。すなわ
ち、最外クラッド層を形成するときに、その内周近傍で
Ｆの添加量がやや減少する場合がある。このような添加
量分布となった場合においても、上記した光ファイバの
構成を適用することによって、外縁部への応力分散を実
現することができる。
【０１４２】
【発明の効果】本発明による光ファイバ、光ファイバ母
材の製造方法、及び光ファイバの製造方法は、以上詳細
に説明したように、次のような効果を得る。すなわち、
コア領域と、コア領域の外周に設けられたクラッド領域
とを備える光ファイバにおいて、クラッド領域の最外ク
ラッド層で、その外縁部内でＦの添加量が順次減少して
いく構成とすることによって、外縁部の粘性が大きくな
り、応力がこの外縁部へと分散して、コアへの応力集中
が抑制される。
【０１４３】このコアへの応力集中の抑制により、光フ
ァイバの線引時において許容される好適な張力値範囲が
より広い数値範囲となり、線引時の張力制御が容易化さ
れる。また、コアへの過度の応力集中や、不充分な張力
制御などによって生じる伝送損失の増大や伝送特性の劣
化が防止されて、全長にわたって安定した伝送特性を有
する光ファイバが実現される。
【０１４４】線引炉で線引された光ファイバを、線引炉
の後段に設けられた加熱炉によって、所定の温度範囲で
あるように加熱された光ファイバは、非常に低伝送損失
となるなど優れた伝送特性を有している。したがって、
長距離の光伝送システムに適用したときに、光増幅器な
どが設置された中継器の数を減らすことができるなど、
効率的な光伝送システムを構築することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】光ファイバの第１の実施形態の断面構造及び屈
折率プロファイルを模式的に示す図である。
【図２】光ファイバの第２の実施形態の断面構造及び屈
折率プロファイルを模式的に示す図である。
【図３】光ファイバの製造方法を概略的に示すフローチ
ャートである。
【図４】光ファイバの製造方法、及び光ファイバの製造
に用いられる線引装置の一実施形態を概略的に示す構成
図である。
【図５】光ファイバの第１の比較例での屈折率プロファ
イルを示す図である。
【図６】光ファイバの第２の比較例での屈折率プロファ
イルを示す図である。
【図７】光ファイバにおける伝送損失の張力依存性を示
すグラフである。
【図８】光ファイバにおける伝送損失の張力依存性を示
すグラフである。
【図９】光ファイバにおける伝送損失の曲げ直径依存性
を示すグラフである。
【符号の説明】
１…線引装置、１１…線引炉、１２…ヒータ、１３…炉
心管、１４…不活性ガス供給部、１５…不活性ガス供給
通路、２１…加熱炉、２２…ヒータ、２３…炉心管、２
４…Ｎ2ガス供給部、２５…Ｎ2ガス供給通路、３１…樹
脂硬化部、３２…ＵＶランプ、４１…外径測定器、４２
…ドラム、４３…駆動モータ、４４…制御ユニット、４
５…回転駆動軸、５１…コーティングダイス、５２…Ｕ
Ｖ樹脂、６１…ガイドローラ、２…光ファイバ母材、３
…光ファイバ、４…光ファイバ素線。１００…コア領
域、２００…クラッド領域、２０１…内クラッド層、２
０２…外クラッド層、２０５…外縁部。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 加藤 考利 神奈川県横浜市栄区田谷町１番地 住友電 気工業株式会社横浜製作所内 Ｆターム(参考） 2H050 AB04X AB10Y AB18X AC35 AC38 AC71 AC73 AD00 4G021 EB05 EB06 EB19 EB21

Claims (17)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 コア領域と、前記コア領域の外周に設け
    られ、屈折率を下げるフッ素が添加された１層または複
    数層のクラッド層を有するクラッド領域と、を備え、 前記１層または複数層のクラッド層のうちで最も外側に
    位置する最外クラッド層は、その外周を含む外縁部内に
    おいて、層内でのフッ素の最小添加量となる所定の添加
    量までフッ素の添加量が順次減少していくように構成さ
    れていることを特徴とする光ファイバ。
  2. 【請求項２】 前記クラッド領域は、前記コア領域の外
    周に設けられた内クラッド層と、前記内クラッド層の外
    周に設けられて前記最外クラッド層となる外クラッド層
    との２層のクラッド層からなるとともに、 前記外クラッド層でのフッ素の平均添加量が、前記内ク
    ラッド層でのフッ素の平均添加量よりも小さいことを特
    徴とする請求項１記載の光ファイバ。
  3. 【請求項３】 前記外クラッド層は、各部における比屈
    折率差を純ＳｉＯ2での屈折率を基準として％で表して
    定義したときに、その平均比屈折率差Δｎ2が、条件 Δｎ2≧−０．２６％ を満たすことを特徴とする請求項２記載の光ファイバ。
  4. 【請求項４】 前記外クラッド層は、その内周近傍での
    フッ素の添加量が層内でのフッ素の最大添加量よりも少
    ないことを特徴とする請求項２記載の光ファイバ。
  5. 【請求項５】 前記最外クラッド層は、各部における比
    屈折率差を純ＳｉＯ 2での屈折率を基準として％で表し
    て定義したときに、前記最小添加量でフッ素が添加され
    た前記外縁部内の部位での最大比屈折率差Δｎaが、最
    大添加量でフッ素が添加された前記外縁部より内側の部
    位での最小比屈折率差Δｎbに対して、条件Δｎa≧Δｎ
    b＋０．０５％ を満たすことを特徴とする請求項１記載の光ファイバ。
  6. 【請求項６】 前記最外クラッド層は、前記外縁部内に
    おいて、前記外縁部内の外周側の所定範囲で、フッ素の
    添加量が前記最小添加量で略一定となるように構成され
    ていることを特徴とする請求項１記載の光ファイバ。
  7. 【請求項７】 前記コア領域は、各部における比屈折率
    差を純ＳｉＯ2での屈折率を基準として％で表して定義
    したときに、その平均比屈折率差Δｎ0が、条件 ０．０１％≦Δｎ0≦０．１２％ を満たすように、塩素が添加されていることを特徴とす
    る請求項１記載の光ファイバ。
  8. 【請求項８】 前記コア領域は、領域内でグレーデッド
    型の屈折率分布を有することを特徴とする請求項７記載
    の光ファイバ。
  9. 【請求項９】 前記コア領域は、純ＳｉＯ2からなるこ
    とを特徴とする請求項１記載の光ファイバ。
  10. 【請求項１０】 レイリー散乱係数Ａが０．８１ｄＢ／
    ｋｍ・μｍ4以下、または、波長１．００μｍでの伝送
    損失α1.00が０．８２ｄＢ／ｋｍ以下であることを特徴
    とする請求項１記載の光ファイバ。
  11. 【請求項１１】 少なくともコア領域を含むコア母材の
    外周上にガラス微粒子を堆積させて、前記コア領域の外
    周に設けられるクラッド領域が有する１層または複数層
    のクラッド層のうちで、最も外側に位置する最外クラッ
    ド層となるガラス微粒子層を合成する合成工程と、 合成された前記ガラス微粒子層を加熱脱水する脱水工程
    と、 脱水された前記ガラス微粒子層を加熱焼結して前記最外
    クラッド層とし、前記コア領域と、前記１層または複数
    層のクラッド層を有するクラッド領域と、を備える光フ
    ァイバ母材を形成する焼結工程とを備え、 前記ガラス微粒子層を加熱焼結する前に、前記ガラス微
    粒子層にフッ素を添加するとともに、その外周を含む外
    縁部から、添加されているフッ素の一部を除去すること
    を特徴とする光ファイバ母材の製造方法。
  12. 【請求項１２】 前記脱水工程と、前記焼結工程との間
    に、フッ素を所定濃度で含むガス雰囲気中で、前記ガラ
    ス微粒子層にフッ素を含浸させて添加する含浸工程をさ
    らに備えるとともに、 前記焼結工程において、加熱焼結時のガス雰囲気に含ま
    れるフッ素の濃度を、含浸時の前記所定濃度よりも低い
    濃度として、前記ガラス微粒子層の前記外縁部から、添
    加されているフッ素の一部を除去することを特徴とする
    請求項１１記載の光ファイバ母材の製造方法。
  13. 【請求項１３】 少なくともコア領域を含むコア母材の
    外周上にガラス微粒子を堆積させて、前記コア領域の外
    周に設けられるクラッド領域が有する１層または複数層
    のクラッド層のうちで、最も外側に位置する最外クラッ
    ド層となるガラス微粒子層を合成する合成工程と、 合成された前記ガラス微粒子層を加熱脱水する脱水工程
    と、 脱水された前記ガラス微粒子層を加熱焼結して前記最外
    クラッド層とし、前記コア領域と、前記１層または複数
    層のクラッド層を有するクラッド領域と、を備える光フ
    ァイバ母材を形成する焼結工程とを備え、 前記合成工程において、フッ素を含む原料ガスを用いて
    前記ガラス微粒子層にフッ素を添加するとともに、その
    外周を含む外縁部内においてフッ素の添加量が順次減少
    していくように、前記フッ素を含む原料ガスを調整して
    前記ガラス微粒子層の合成を行うことを特徴とする光フ
    ァイバ母材の製造方法。
  14. 【請求項１４】 少なくともコア領域を含むコア母材の
    外周上にガラス微粒子を堆積させて、前記コア領域の外
    周に設けられるクラッド領域が有する１層または複数層
    のクラッド層のうちで、最も外側に位置する最外クラッ
    ド層となるガラス微粒子層を合成する合成工程と、 合成された前記ガラス微粒子層を加熱脱水する脱水工程
    と、 脱水された前記ガラス微粒子層を加熱焼結して前記最外
    クラッド層とし、前記コア領域と、前記１層または複数
    層のクラッド層を有するクラッド領域と、を備える光フ
    ァイバ母材を形成する焼結工程とを備え、 前記合成工程において、塩素を含む原料ガスを用いて前
    記ガラス微粒子層に塩素を添加するとともに、その外周
    を含む外縁部内において塩素の添加量が順次減少してい
    くように、前記塩素を含む原料ガスを調整して前記ガラ
    ス微粒子層の合成を行った後、添加された塩素をフッ素
    に置換することを特徴とする光ファイバ母材の製造方
    法。
  15. 【請求項１５】 コア領域と、前記コア領域の外周に設
    けられ、屈折率を下げるフッ素が添加された１層または
    複数層のクラッド層を有するクラッド領域と、を備え、
    前記１層または複数層のクラッド層のうちで最も外側に
    位置する最外クラッド層が、その外周を含む外縁部内に
    おいて、層内でのフッ素の最小添加量となる所定の添加
    量までフッ素の添加量が順次減少していくように構成さ
    れている光ファイバ母材を作製するとともに、 前記光ファイバ母材を加熱線引するときに、０．０５〜
    ０．２０Ｎの範囲内の張力で前記光ファイバ母材の線引
    を行うことを特徴とする光ファイバの製造方法。
  16. 【請求項１６】 コア領域と、前記コア領域の外周に設
    けられ、屈折率を下げるフッ素が添加された１層または
    複数層のクラッド層を有するクラッド領域と、を備え、
    前記１層または複数層のクラッド層のうちで最も外側に
    位置する最外クラッド層が、その外周を含む外縁部内に
    おいて、層内でのフッ素の最小添加量となる所定の添加
    量までフッ素の添加量が順次減少していくように構成さ
    れている光ファイバ母材を作製するとともに、 前記光ファイバ母材を加熱線引するときに、線引炉で線
    引された光ファイバを、前記線引炉の後段に設けられた
    加熱炉によって所定の温度範囲内の温度であるように加
    熱することを特徴とする光ファイバの製造方法。
  17. 【請求項１７】 前記加熱炉は、前記線引された光ファ
    イバを、前記光ファイバの温度が１１００〜１７００℃
    の範囲内の温度であるように加熱することを特徴とする
    請求項１６記載の光ファイバの製造方法。
JP2001258549A 2000-08-28 2001-08-28 光ファイバ、光ファイバ母材の製造方法、及び光ファイバの製造方法 Pending JP2002148465A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001258549A JP2002148465A (ja) 2000-08-28 2001-08-28 光ファイバ、光ファイバ母材の製造方法、及び光ファイバの製造方法

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000257857 2000-08-28
JP2000-257857 2000-08-28
JP2001258549A JP2002148465A (ja) 2000-08-28 2001-08-28 光ファイバ、光ファイバ母材の製造方法、及び光ファイバの製造方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2002148465A true JP2002148465A (ja) 2002-05-22

Family

ID=26598621

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2001258549A Pending JP2002148465A (ja) 2000-08-28 2001-08-28 光ファイバ、光ファイバ母材の製造方法、及び光ファイバの製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2002148465A (ja)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010107498A (ja) * 2008-10-28 2010-05-13 Ge-Hitachi Nuclear Energy Americas Llc 光学式ガンマサーモメータ
WO2014092110A1 (ja) 2012-12-12 2014-06-19 住友電気工業株式会社 光ファイバ製造方法および光ファイバ
JP2014118334A (ja) * 2012-12-18 2014-06-30 Sumitomo Electric Ind Ltd 光ファイバ製造方法
WO2020013297A1 (ja) * 2018-07-13 2020-01-16 住友電気工業株式会社 光ファイバ
WO2024048118A1 (ja) * 2022-09-02 2024-03-07 住友電気工業株式会社 光ファイバ

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61117128A (ja) * 1984-11-12 1986-06-04 Sumitomo Electric Ind Ltd 光フアイバ母材の製造方法
JPH02113205A (ja) * 1988-10-24 1990-04-25 Fujikura Ltd 光ファイバ
JPH03153540A (ja) * 1989-11-13 1991-07-01 Fujikura Ltd 光ファイバの線引方法および線引装置
JPH0437623A (ja) * 1990-05-30 1992-02-07 Furukawa Electric Co Ltd:The 光ファイバ母材の製造方法
JPH04362603A (ja) * 1991-06-10 1992-12-15 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 低損失光ファイバ
JPH085856A (ja) * 1994-06-21 1996-01-12 Furukawa Electric Co Ltd:The 石英系光ファイバとその製造方法
WO2000042458A1 (fr) * 1999-01-18 2000-07-20 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Fibre optique et son procede de fabrication

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61117128A (ja) * 1984-11-12 1986-06-04 Sumitomo Electric Ind Ltd 光フアイバ母材の製造方法
JPH02113205A (ja) * 1988-10-24 1990-04-25 Fujikura Ltd 光ファイバ
JPH03153540A (ja) * 1989-11-13 1991-07-01 Fujikura Ltd 光ファイバの線引方法および線引装置
JPH0437623A (ja) * 1990-05-30 1992-02-07 Furukawa Electric Co Ltd:The 光ファイバ母材の製造方法
JPH04362603A (ja) * 1991-06-10 1992-12-15 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 低損失光ファイバ
JPH085856A (ja) * 1994-06-21 1996-01-12 Furukawa Electric Co Ltd:The 石英系光ファイバとその製造方法
WO2000042458A1 (fr) * 1999-01-18 2000-07-20 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Fibre optique et son procede de fabrication

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
坂口茂樹: "シリカコア光ファイバの熱処理によるレーリ散乱の低減", 電子情報通信学会技術研究報告 OFT99-30〜35 [光ファイバ応用技術], vol. 99, no. 347, JPN6011002689, 8 October 1999 (1999-10-08), pages 11 - 16, ISSN: 0001828866 *

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010107498A (ja) * 2008-10-28 2010-05-13 Ge-Hitachi Nuclear Energy Americas Llc 光学式ガンマサーモメータ
WO2014092110A1 (ja) 2012-12-12 2014-06-19 住友電気工業株式会社 光ファイバ製造方法および光ファイバ
US9527765B2 (en) 2012-12-12 2016-12-27 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Optical fiber manufacturing method and optical fiber
US9932265B2 (en) 2012-12-12 2018-04-03 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Method of making an optical fiber containing an alkali metal in the core
JP2014118334A (ja) * 2012-12-18 2014-06-30 Sumitomo Electric Ind Ltd 光ファイバ製造方法
WO2020013297A1 (ja) * 2018-07-13 2020-01-16 住友電気工業株式会社 光ファイバ
JPWO2020013297A1 (ja) * 2018-07-13 2021-08-05 住友電気工業株式会社 光ファイバ
US11366267B2 (en) 2018-07-13 2022-06-21 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Optical fiber
JP7388353B2 (ja) 2018-07-13 2023-11-29 住友電気工業株式会社 光ファイバ
WO2024048118A1 (ja) * 2022-09-02 2024-03-07 住友電気工業株式会社 光ファイバ

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1191368B1 (en) Optical fiber and method of making it from a preform
CN113009619B (zh) 具有氟和氯共掺杂芯区域的低损耗光纤
US7677060B2 (en) Method for manufacturing optical fiber and the cooling of the optical fiber
US4339174A (en) High bandwidth optical waveguide
EP1533284A1 (en) Optical fiber and a method for manufactuirng same
US5995695A (en) Dispersion compensating optical fiber
EP1191367A2 (en) Optical fiber and method of making it from a preform
US6535679B2 (en) Optical fiber and method of manufacturing the same
JP2959877B2 (ja) 光ファイバの製造方法
JP4663277B2 (ja) 光ファイバ素線及びその製造方法
JP4124254B2 (ja) 光ファイバ、光ファイバ母材の製造方法、及び光ファイバの製造方法
WO2018181047A1 (ja) 光ファイバ及び光ファイバの製造方法
CN107108327B (zh) 光纤的制造方法
EP1728769A1 (en) Method of drawing bare optical fiber, process for producing optical fiber strand and optical fiber strand
JP4400026B2 (ja) 光ファイバの製造方法
JP2002148465A (ja) 光ファイバ、光ファイバ母材の製造方法、及び光ファイバの製造方法
JP3952734B2 (ja) 光ファイバの製造方法
JP2002148466A (ja) 光ファイバ及びその製造方法
JP2000335933A (ja) 光ファイバの製造方法及び製造装置
JPH10206669A (ja) 光ファイバ及びその製造方法
US20020000104A1 (en) Methods of making preform and optical fiber
JP2002321936A (ja) 光ファイバ及びその製造方法
WO2021117825A1 (ja) 光ファイバ
EP0185975A1 (en) Process for fabricating a glass preform
JP2002356343A (ja) 光ファイバ、その製造方法、及び長周期ファイバグレーティング

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20080807

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20091020

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20091217

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20110125

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20110726