JP2007011366A - 低損失光ファイバ、およびその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明は、光ファイバプリフォームを準備する工程と、プリフォームを軟化する温度まで加熱する工程と、プリフォームから光ファイバを線引きする工程とを有する光ファイバの製造方法であり、プリフォームは、デルタが0.001より大きい内側コア領域と、デルタが−0.001〜0.0005である外側コア領域と、デルタが−0.001より小さい第1クラッド領域とを少なくとも有し、さらに、内側コア領域と外側コア領域とがVAD法あるいはOVD法を用いて形成されている。
【選択図】図1
Description
ウォーターピークがゼロあるいは低い低損失ファイバは、VAD法、あるいはOVD法により大きく、経済的なプリフォームサイズ(外径90mm以上)で効率よく作られる。最も低い1385nm損失(0.31dB/kmより低く、通常0.275dB/km)はVAD法により作られる150mmよりも大きいプリフォームサイズのコアロッドでほぼ確実に達成される。通常MCVD法はVAD法に比べてやや緩いウォーターピーク特性を持つより小さいプリフォーム(60−90mm)を作るために使われる。これはVAD法あるいはOVD法により堆積されたコア材料は焼結前のスートの脱水により通常乾燥状態([OH]<1ppb)にあるということによっている。第2の理由はVAD法あるいはOVD法により大きなD/d比をもつ大きなコア母材を作ることが可能であることによる。すなわち、大きなコア母材(90mm以上)では第1のオーバークラッドとコアロッドとの境界面がコアから遠く離れていてよい、つまり、製造界面が低い光パワー部分となることによる。MCVD製法はプリフォームサイズが小さく(たとえば、<70mm)なければより小さいD/d比になり、大きなプリフォームで経済的な、低い、あるいはゼロウォーターピークがゼロ、あるいは低い光ファイバを達成することがより困難となる。
図8は境界面を中心とする1μm厚さの環帯の中に伝播するパワーのパーセンテージの関数として境界領域でのOH汚れに起因する1385nmにおける損失の増加の計算結果を示す。2つの曲線は上に述べた乾燥したオーバークラッド処理がされるときと、もっと一般的なオーバークラッド処理がされるときに観察される典型的なレベルのOH汚れに対する損失の増加を示す。良好なZWP処理のためには乾燥させた処理技術が好ましく、適切に実行されるとその結果“境界”面でのパワーは約2%に満たなくなる。
12 内側コア領域
13 外側コア領域
14、15 クラッド領域
16 純シリカ領域
21 屈折率プロファイル
22 光パワーの分布
31 管
32 コアロッド
34 境界面
51 プリフォーム
52 サセプタ
53 線引きされたファイバ
54 コーティングカップ
55 コーティング槽
56 コーティングプレポリマー
57 ダイス
58 ポリマーコートされたファイバ
59 UVランプ
60 巻取りリール
Claims (32)
- 光ファイバの製造方法であって、
(a)光ファイバプリフォームを準備する工程と、
(b)該プリフォームを軟化する温度まで加熱する工程と、
(c)該プリフォームから光ファイバを線引きする工程と、
を有し、前記プリフォームが、
デルタが0.001より大きい内側コア領域と、
デルタが−0.001〜0.0005である外側コア領域と、
デルタが−0.001より小さい第1クラッド領域と、
を少なくとも有し、さらに、前記内側コア領域および前記外側コア領域がVAD法あるいはOVD法を用いて形成されることを特徴とする光ファイバの製造方法。 - 前記第1クラッド領域がMCVD法を用いて形成されることを特徴とする請求項1に記載の光ファイバの製造方法。
- 前記第1クラッド領域が50ppbよりも低い水酸基濃度の高純度管で形成されることを特徴とする請求項1に記載の光ファイバの製造方法。
- 前記プリフォームが、
i 前記内側コア領域および前記外側コア領域からなるコアロッドを形成する工程と、
ii 第1クラッド領域を含む管の中に前記コアロッドを挿入する工程と、
iii 前記管を縮径し、前記コアロッドと一体化する工程と、
から作られることを特徴とする請求項1に記載の光ファイバの製造方法。 - コア母材を炉の中で加熱し、延伸することによって前記コアロッドが作られることを特徴とする請求項4に記載の光ファイバの製造方法。
- 前記延伸されたコアロッドの外側表面をプラズマエッチング法を用いて少なくとも0.15mmの深さまで除去することによって前記コアロッドが作られることを特徴とする請求項4に記載の光ファイバの製造方法。
- 前記延伸され、プラズマエッチングされたコアロッドの外側表面を酸によるエッチング法を用いて少なくとも30μmの深さまで除去することによって前記コアロッドが作られることを特徴とする請求項4に記載の光ファイバの製造方法。
- 前記コアロッドを前記管に挿入後、前記管を縮径する前に乾燥剤およびフッ素供給源の存在下で前記コアロッドと前記管の組立体を加熱することにより前記コアロッドが乾燥され、エッチングされることを特徴とする請求項4に記載の光ファイバの製造方法。
- 前記乾燥剤が塩素ガスあるいはCCl4からなるグループから選択され、前記フッ素がSiF4,SF6、およびC2F6からなるグループから選択されることを特徴とする請求項8に記載の光ファイバの製造方法。
- 1383nmにおける前記光ファイバの伝送損失が0.4dB/kmよりも小さいことを特徴とする請求項1に記載の光ファイバの製造方法。
- 1383nmにおける前記光ファイバの伝送損失が0.35dB/kmよりも小さいことを特徴とする請求項10に記載の光ファイバの製造方法。
- 1383nmにおける前記光ファイバの伝送損失が0.31dB/kmよりも小さいことを特徴とする請求項11に記載の光ファイバの製造方法。
- 前記コアロッドと前記管の中間領域の半径方向のほぼ中心の1μm厚さの環状領域内の平均水酸基濃度が25ppbよりも低いことを特徴とする請求項4の光ファイバの製造方法。
- 光ファイバを通して光信号を送信する方法であって、光信号がおおよそガウス形状のパワー分布を有し、光ファイバが、
デルタが0.001より大きい内側コア領域と、
デルタが−0.001〜0.0005である外側コア領域と、
デルタが−0.001より小さい第1クラッド領域と、
を少なくとも有し、前記パワー分布が、
前記内側コア 50−80%
前記外側コア 20−40%
前記第1クラッド <5%
にしたがって分布していることを特徴とする光信号送信方法。 - VAD法あるいはOVD法によるスート製造において必然的に生じるゲルマニウムが拡散したすその部分を除いて前記外側コア領域が純粋なシリカの屈折率と本質的に等しい屈折率を有することを特徴とする請求項14の光信号送信方法。
- デルタが0.001より大きい内側コア領域と、
デルタが−0.001〜0.0005である外側コア領域と、
デルタが−0.001より小さい第1クラッド領域と、
を少なくとも有することを特徴とする光ファイバ。 - 1550nmにおける伝送損失が0.180dB/kmよりも小さいことを特徴とする請求項16に記載の光ファイバ。
- 1550nmにおける伝送損失が0.175dB/kmよりも小さいことを特徴とする請求項17に記載の光ファイバ。
- 1383nmにおける伝送損失が0.31dB/kmよりも小さいことを特徴とする請求項16に記載の光ファイバ。
- 1550nmにおけるAeffが約80μm2であることを特徴とする請求項16に記載の光ファイバ。
- ケーブルカットオフ波長が1260nmよりも短いことを特徴とする請求項20に記載の光ファイバ。
- 1550nmにおけるAeffが100μm2より大きいことを特徴とする請求項16に記載の光ファイバ。
- ケーブルカットオフ波長が1530nmよりも短いことを特徴とする請求項22に記載の光ファイバ。
- 直径20mmのマクロベンド損失が2dB/mよりも小さいことを特徴とする請求項23に記載の光ファイバ。
- 前記外側クラッドがフッ素ドープされていることを特徴とする請求項20に記載の光ファイバ。
- 前記内側コア領域の半径が2〜8μmであることを特徴とする請求項16に記載の光ファイバ。
- 前記外側コア領域の半径が3〜10μmであることを特徴とする請求項26に記載の光ファイバ。
- 前記第1クラッドの半径が5〜25μmであることを特徴とする請求項16に記載の光ファイバ。
- 前記内側コア領域と前記外側コア領域とを合わせた半径が5〜12μmであることを特徴とする請求項16に記載の光ファイバ。
- VAD法により製造されたコアとMCVD法により製造されたクラッドを有する光ファイバプリフォームであって、前記MCVD法により製造されたクラッドが少なくとも1つのディプレスト屈折率領域を有することを特徴とする光ファイバプリフォーム。
- 前記光ファイバが約15m/sあるいはそれ以上の速度で線引きされることを特徴とする請求項17に記載の光ファイバ。
- GeおよびFの重量濃度の合計が約1.0から2.0wt%の範囲であることを特徴とする請求項16に記載の光ファイバ。
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