JP2628944B2 - Manufacturing method of rare earth element doped optical fiber - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【０００１】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、光ファイバ型光増幅
器などに用いられる希土類添加光ファイバを製造する方
法に関し、特にコアの中心部に集中してエルビウム（Ｅ
ｒ）などの希土類元素を添加する方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for manufacturing a rare earth-doped optical fiber used for an optical fiber type optical amplifier and the like, and more particularly, to a method for concentrating erbium (E) on a central portion of a core.
r) and a method of adding a rare earth element.

【０００２】[0002]

【従来の技術】光ファイバのコアに希土類元素を添加し
た希土類添加光ファイバは、光信号を光のまま直接増幅
することができ、エルビニウム（Ｅｒ）はその増幅動作
波長が石英系光ファイバの最低損失波長領域と一致する
ため、有用な希土類元素とされ、したがってエルビニウ
ム添加光ファイバからなる光ファイバ型増幅器が現在実
用化されている。2. Description of the Related Art A rare-earth-doped optical fiber obtained by adding a rare-earth element to the core of an optical fiber can directly amplify an optical signal as it is. An optical fiber amplifier composed of an erbium-doped optical fiber is now in practical use because it is a useful rare earth element because it matches the loss wavelength region.

【０００３】このような光ファイバ型光増幅器を効率よ
く動作させるには、例えばＥＣＯＣ’９０，Ｗｅｐ９な
どで示されたように光ファイバのコアの中心部分にのみ
希土類元素を集中して添加することが有効である。In order to efficiently operate such an optical fiber type optical amplifier, rare earth elements are concentrated and added only to the central portion of the core of the optical fiber as shown in, for example, ECOC'90, Wep9. Is valid.

【０００４】ところで、エルビウムなどの希土類元素を
添加した石英ガラスを製造する方法としては、ＶＡＤ
法、外付け（ＯＶＤ）法などによって基材上に石英ガラ
ス微粒子を堆積してスートプリフォームを作製する。つ
いで、このスートプリフォームを塩化エルビウムなどの
希土類金属化合物のアルコール溶液等に浸漬して、スー
トの空隙中に上記溶液を浸透させたのち、乾燥し、つい
でこのスートプリフォームを加熱して透明ガラス化する
方法が多く採用されている。As a method for producing quartz glass to which a rare earth element such as erbium is added, VAD
A soot preform is manufactured by depositing silica glass fine particles on a base material by a method, an external attachment (OVD) method, or the like. Next, the soot preform is immersed in an alcohol solution of a rare earth metal compound such as erbium chloride or the like, and the above solution is permeated into the voids of the soot, and then dried. Many methods have been adopted.

【０００５】しかしながら、この方法では、希土類元素
が石英ガラス中にほぼ均一に添加されてしまうため、上
述のようにコアの中心部に希土類元素を集中して添加し
た光ファイバを得るには、このようにして得られた希土
類元素添加石英ガラスの外側に希土類元素が添加されて
いない石英ガラスを別工程で作成してコア母材とする必
要がある。しかし、このようにして得られるコアでは、
１種の境界部分が光パワーの集中しているコア内部に、
製造上必然的に生ずることになり、またコア内部への不
純物混入の可能性の増加や、構造不整損失の増加等が発
生してしまい、ファイバ損失の観点から好ましい方法で
はない。また、コアを得るために２以上の石英合成工程
が必要であり、製造コストが嵩むなどの不都合がある。However, according to this method, the rare earth element is almost uniformly added to the quartz glass. Therefore, in order to obtain an optical fiber in which the rare earth element is concentrated and added to the center of the core as described above, this method is required. It is necessary to prepare a quartz glass without a rare-earth element added outside the rare-earth-element-added quartz glass obtained as described above in a separate step to use it as a core base material. However, in the core obtained in this way,
One kind of boundary part is inside the core where optical power is concentrated,
This is inevitable in manufacturing, and the possibility of impurities entering the core is increased, structural loss is increased, and the like. This is not a preferable method from the viewpoint of fiber loss. Further, two or more quartz synthesis steps are required to obtain the core, which is disadvantageous in that the production cost increases.

【０００６】[0006]

【発明が解決しようとする課題】よって、この発明にお
ける課題は、コアの中心部に希土類元素を集中して添加
した光ファイバを得る方法において、１つの石英合成工
程でコア母材を作製でき、不純物の混入等の不都合の生
じない方法を得ることにある。SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide a method of obtaining an optical fiber in which a rare earth element is concentrated and added to the center of a core, and a core preform can be manufactured in one quartz synthesis step. An object of the present invention is to provide a method that does not cause inconvenience such as mixing of impurities.

【０００７】[0007]

【課題を解決するための手段】かかる課題は、高温時に
外側のスート層が内側のスート層よりも低粘度となるス
ート組成のスートプリフォームを加熱し、外側スート層
の嵩密度を高めたのち、内側スート層に希土類元素溶液
を浸透させることで解決される。The object of the present invention is to increase the bulk density of the outer soot layer by heating a soot preform having a soot composition in which the outer soot layer has a lower viscosity than the inner soot layer at high temperatures. The problem is solved by infiltrating the rare earth element solution into the inner soot layer.

【０００８】以下、本発明の一例を詳しく説明する。ま
ず、図１に示すような中空パイプ状のスートプリフォー
ム１を作成する。このスートプリフォーム１は、例えば
外付け（ＯＶＤ）法で作成することができる。石英、黒
鉛などからなる出発棒状基材を用意し、この上にまず純
粋シリカからなるガラス微粒子を堆積し、第１のスート
層２を形成する。第１のスート層２の形成は、酸水素炎
バーナに四塩化ケイ素ガスを原料ガスとして導き、該バ
ーナを出発棒状基材の軸方向に往復移動（トラバース）
することで行われる。Hereinafter, an example of the present invention will be described in detail. First, a soot preform 1 having a hollow pipe shape as shown in FIG. 1 is prepared. This soot preform 1 can be created by, for example, an external (OVD) method. A starting rod-shaped substrate made of quartz, graphite, or the like is prepared, and first, fine glass particles made of pure silica are deposited thereon to form a first soot layer 2. The first soot layer 2 is formed by introducing silicon tetrachloride gas as a raw material gas to an oxyhydrogen flame burner, and reciprocating the burner in the axial direction of the starting rod-shaped base material (traverse).
It is done by doing.

【０００９】ついで、この第１のスート層２上にこれに
連続して第２のスート層３を形成する。第２のスート層
３の形成は上記バーナに四塩化ケイ素ガスとともに四塩
化ゲルマニウムガス、次亜塩素酸リンガスなどのシリカ
ガラスの溶融粘度を低下させるとともに屈折率を高める
ドーパントガスを送給し、酸化ゲルマニウム、酸化リン
などが添加されたシリカガラスからなるガラス微粒子を
第１のスート層２上に連続して堆積してゆくことで行わ
れる。この第２のスート層３中のこれらドーパントのド
ープ量は、約５〜１５重量％の範囲とされる。また、こ
れら第１および第２のスート層２，３の嵩密度は約０．
３〜０．７ｇ／ｃｍ³程度とされる。第２のスート層３
を形成したのち、出発棒状基材を引き抜き、図１に示す
ような二層構成のスートプリフォーム１が得られる。Next, a second soot layer 3 is formed on the first soot layer 2 continuously thereto. The second soot layer 3 is formed by supplying a dopant gas for lowering the melt viscosity of silica glass, such as germanium tetrachloride gas and phosphorous hypochlorite gas, together with silicon tetrachloride gas and increasing the refractive index to the above-mentioned burner. This is performed by continuously depositing glass fine particles made of silica glass to which germanium, phosphorus oxide, or the like is added on the first soot layer 2. The doping amount of these dopants in the second soot layer 3 is in the range of about 5 to 15% by weight. The first and second soot layers 2 and 3 have a bulk density of about 0.1.
It is about ³ to 0.7 g / cm ³ . Second soot layer 3
Is formed, the starting rod-shaped substrate is pulled out, and a soot preform 1 having a two-layer structure as shown in FIG. 1 is obtained.

【００１０】ついで、このスートプリフォーム１に加熱
処理を施す。ここでの加熱温度は、外側の第２のスート
層３をなすドーパント添加ガラス微粒子がわずかに溶融
し、内側の第１のスート層２をなす純粋シリカガラスか
らなるガラス微粒子がほとんど溶融しない温度とされ、
通常９００〜１４００℃の範囲とされる。Next, the soot preform 1 is subjected to a heat treatment. The heating temperature here is a temperature at which the dopant-added glass fine particles forming the outer second soot layer 3 are slightly melted, and the glass fine particles made of pure silica glass forming the inner first soot layer 2 hardly melt. And
Usually, it is in the range of 900 to 1400 ° C.

【００１１】この加熱処理により、外側の第２のスート
層３をなすガラス微粒子が部分的に溶融し、その結果第
２のスート層３の嵩密度が高くなり、１．５〜２．０ｇ
／ｃｍ³ 程度の嵩密度となる。一方、内側の第１のスー
ト層２はほとんど変化せず、最初の嵩密度がそのまま例
えば０．３〜０．７ｇ／ｃｍ³ の範囲で維持される。こ
の際、第２のスート層３の嵩密度は、次工程の希土類元
素溶液の浸透の際、第２のスート層３に該溶液が浸透し
ない程度とすることが必要になり、上記加熱処理の加熱
温度、上記ドーパントの種類およびドープ量等を調節す
ることが必要となる。以上により、スートプリフォーム
１は図２に示すような嵩密度分布を持つようになる。By this heat treatment, the glass fine particles forming the outer second soot layer 3 are partially melted, and as a result, the bulk density of the second soot layer 3 is increased to 1.5 to 2.0 g.
/ Cm ³ . On the other hand, the inner first soot layer 2 hardly changes, and the initial bulk density is maintained as it is, for example, in the range of 0.3 to 0.7 g / cm ³ . At this time, the bulk density of the second soot layer 3 needs to be such that the solution does not penetrate into the second soot layer 3 during the infiltration of the rare earth element solution in the next step. It is necessary to adjust the heating temperature, the type and amount of the dopant, and the like. Thus, the soot preform 1 has a bulk density distribution as shown in FIG.

【００１２】このようにして、第２のスート層３のみの
嵩密度が高くされたスートプリフォーム１の中空部分４
の一方の開口部を適宜の手段で封じ、１種の容器とす
る。ついで、これの中空部分４に希土類元素溶液を注入
し、この溶液をスートプリフォーム１中へ浸透させる。
希土類元素溶液としては、例えば塩化エルビウムのアル
コール溶液などが用いられ、溶液中の希土類元素イオン
濃度は０．０１〜０．５ｗｔ％程度とされる。この希土
類元素溶液は、スートプリフォーム１の嵩密度の低い第
１のスート層２のみに浸透してゆき、嵩密度の高い第２
のスート層３には、これ自体が溶液浸透の障壁となっ
て、その内部に浸透することがない。よって、第１のス
ート層２にのみ十分な量の希土類元素溶液が浸透するこ
とになる。In this way, the hollow portion 4 of the soot preform 1 in which the bulk density of only the second soot layer 3 is increased.
Is closed by an appropriate means to form one kind of container. Next, a rare earth element solution is injected into the hollow portion 4, and the solution is permeated into the soot preform 1.
As the rare earth element solution, for example, an alcohol solution of erbium chloride or the like is used, and the rare earth element ion concentration in the solution is about 0.01 to 0.5 wt%. This rare earth element solution permeates only into the first soot layer 2 having a low bulk density of the soot preform 1 and the second soot layer 2 having a high bulk density.
The soot layer 3 itself serves as a barrier for solution permeation and does not permeate into the interior. Therefore, a sufficient amount of the rare earth element solution permeates only into the first soot layer 2.

【００１３】希土類元素溶液の浸透は、常温ないし５０
℃程度の温度で、０．５〜１０時間程度とされ、該溶液
の浸透が飽和に達したならば、余分の希土類元素溶液を
捨て、このスートプリフォーム１を窒素気流中などで加
熱、乾燥し、溶媒を除去する。The permeation of the rare earth element solution is carried out at room temperature to 50
C. at a temperature of about 0.5 ° C. for about 0.5 to 10 hours. When the permeation of the solution reaches saturation, the excess rare earth element solution is discarded, and the soot preform 1 is heated and dried in a nitrogen stream or the like. And remove the solvent.

【００１４】ついで、このスートプリフォーム１を１４
５０〜１５５０℃で加熱し、透明ガラス化するとともに
コプラス化し、ロッド状のコアとなるコア母材とする。
透明ガラス化に先立ってスートプリフォーム１を塩素ガ
スなどのハロゲンガス含有雰囲気中で１０００℃程度で
加熱してスートプリフォーム１のスート中に吸着されて
いる水分、水酸基を除去しておくこともできる。Next, the soot preform 1
It is heated at 50 to 1550 ° C. to be transparent vitrified and co-plused to obtain a rod-shaped core base material.
Prior to transparent vitrification, the soot preform 1 may be heated at about 1000 ° C. in an atmosphere containing a halogen gas such as chlorine gas to remove moisture and hydroxyl groups adsorbed in the soot of the soot preform 1. it can.

【００１５】このようにして得られたコア母材は、図４
に示すようにその第１のスート層に対応する内側部分に
のみ希土類元素が集中的にドープされ、第２のスート層
に対応する外側部分には希土類元素がドープされていな
い状態となっている。The core base material thus obtained is shown in FIG.
As shown in the figure, only the inner portion corresponding to the first soot layer is intensively doped with the rare earth element, and the outer portion corresponding to the second soot layer is not doped with the rare earth element. .

【００１６】また、このコア母材では、第２のスート層
３に屈折率を高める酸化ゲルマニウム、酸化リンなどの
ドーパントが添加されているため、コア母材の第２のス
ート層に対応する外側部分は第１のスート層に対応する
内側部分より高屈折率となっており、コア母材の屈折率
分布を図示すると図５に示すようになる。図５に示され
るような中心部のリング状の高屈折率部分は、光を導波
するコアとして機能することが知られており（Topical
Meeting on Optical Amplifiers and their Applicatio
ns TuB4,(1990)）、よってコア母材の中心部の希土類元
素が集中的に添加された第１のスート層に対応する部分
がコアの中心部分となることになる。In this core base material, a dopant such as germanium oxide or phosphorus oxide that increases the refractive index is added to the second soot layer 3, so that the outer surface corresponding to the second soot layer of the core base material is added. The portion has a higher refractive index than the inner portion corresponding to the first soot layer, and the refractive index distribution of the core base material is as shown in FIG. It is known that a central ring-shaped high refractive index portion as shown in FIG. 5 functions as a core for guiding light (Topical
Meeting on Optical Amplifiers and their Applicatio
ns TuB4, (1990)), the part corresponding to the first soot layer to which the rare earth element in the center of the core base material is intensively added becomes the center of the core.

【００１７】このような中心部分に希土類元素が集中し
てドープされたコア母材は、クラッド母材と組み合わせ
られてファイバ母材とされ、これを常法に溶融紡糸する
ことで、目的とするコアの中心部分に集中して添加され
た光ファイバが得られる。クラッド母材の形成は、特に
限定されず、種々の方法が採用できる。例えば、外付け
法により純粋シリカガラスからなるパイプ状のクラッド
母材を作成し、ロッド・イン・チューブ法によりファイ
バ母材を得る方法、上述のコア母材上に直接純粋シリカ
ガラス微粒子を堆積し、透明ガラス化してファイバ母材
とする方法などがある。The core preform in which the rare earth element is concentrated and doped at the central portion is combined with the cladding preform to form a fiber preform, which is melt-spun in a conventional manner to obtain the desired object. An optical fiber concentrated and added to the central portion of the core is obtained. The formation of the clad base material is not particularly limited, and various methods can be adopted. For example, a pipe-shaped cladding preform made of pure silica glass is prepared by an external method, a method of obtaining a fiber preform by a rod-in-tube method, and pure silica glass fine particles are directly deposited on the core preform described above. And a method of forming a transparent glass into a fiber preform.

【００１８】また、本発明では、酸化ゲルマニウム、酸
化リンなどをドープした第２のスート層３の外側にこれ
に連続して純粋シリカガラス微粒子からなる第３のスー
ト層を形成することもできる。この第３のスート層を形
成すれば、低粘度の第２のスート層３が後工程での加熱
の際にこの部分のみが先に溶融、軟化し、変形するなど
の不都合を防止できる。なお、この第３のスート層の厚
さを適宜選択することにより、高純度の合成シリカから
なるクラッドの一部を兼ねさせることができる。また、
第２のスート層３にドープされるドーパントとしては、
酸化ゲルマニウムなどの屈折率を高めるもの以外に酸化
ホウ素、フッ素などの屈折率を低めるとともに粘度を低
めるドーパントをＧｅ，Ｐ等と共添加することができ、
要は第２のスート層３の粘度を下げるものであれば、上
述のように希土類元素溶液を集中して第１のスート層２
のみに浸透させることができる。ただし、その場合屈折
率を考慮して第１のスート層であるシリカの屈折率と同
等もしくはそれ以上とする。また、本発明では、コア母
材の作成を周知のＶＡＤ法によって行うこともできる。In the present invention, a third soot layer made of fine silica glass fine particles can be formed continuously outside the second soot layer 3 doped with germanium oxide, phosphorus oxide or the like. By forming the third soot layer, it is possible to prevent inconvenience such that only the low-viscosity second soot layer 3 is first melted, softened and deformed during heating in a later step. By appropriately selecting the thickness of the third soot layer, a part of the cladding made of high-purity synthetic silica can also be used. Also,
The dopant doped into the second soot layer 3 includes:
In addition to germanium oxide and other substances that increase the refractive index, dopants that lower the refractive index and lower the viscosity, such as boron oxide and fluorine, can be co-added with Ge, P, etc.
In short, as long as the viscosity of the second soot layer 3 is reduced, the first soot layer 2 is concentrated by concentrating the rare earth element solution as described above.
Can only penetrate. However, in this case, the refractive index is set to be equal to or higher than that of silica as the first soot layer in consideration of the refractive index. Further, in the present invention, the preparation of the core base material can be performed by a well-known VAD method.

【００１９】このような製法によれば、希土類元素が添
加されたコアの中心部分およびコアの外側部分を一工程
で製作でき、不純物の混入がなく、構造不整損失を低減
できる。また、コストも低減できる。According to such a manufacturing method, the central portion of the core to which the rare earth element is added and the outer portion of the core can be manufactured in one step, and there is no contamination of impurities and structural irregularity loss can be reduced. In addition, costs can be reduced.

【００２０】（実施例）まず、直径１５ｍｍの石英製の
棒を用意し、出発棒とした。またバーナに酸素、水素を
供給して火炎を形成し、ここへＳｉＣｌ₄ を導いて石英
微粒子を生成させた。このバーナを出発棒の軸方向に往
復運動させて、出発棒外周に石英微粒子を堆積させた。
この時のバーナトラバース速度は２０ｍｍ／ｍｉｎであ
った。バーナに供給したＳｉＣｌ₄ ガスは５００ｃｃ／
ｍｉｎで一定とした。スート径が３０ｍｍφとなった
後、バーナ中にＳｉＣｌ₄ の他、ＧｅＣｌ₄ １００ｃｃ
／ｍｉｎ、ＰＯＣｌ₃ １０ｃｃ／ｍｉｎも同時に供給し
た。この様にしてスート外径が４０ｍｍφとなるまでデ
ポジションを行った。この後にＳｉＣｌ₄ 以外の原料を
止め、スート径が６０ｍｍφとなるまでデポジションを
行った。デポジションの終了後、中心棒は引き抜かれ、
中空のスートプリフォームが得られた。つぎにこのスー
トプリフォームを１３００℃にて３時間加熱した。この
時の雰囲気は０．５％、Ｃｌ₂ 含有のＨｅ雰囲気とし
た。加熱の後、このスートプリフォームの嵩密度分布を
調査したところ、図３の嵩密度分布を持つことが確認で
きた。(Example) First, a rod made of quartz having a diameter of 15 mm was prepared and used as a starting rod. Oxygen and hydrogen were supplied to the burner to form a flame, to which SiCl ₄ was guided to generate fine quartz particles. The burner was reciprocated in the axial direction of the starting rod to deposit fine quartz particles on the outer periphery of the starting rod.
At this time, the burner traverse speed was 20 mm / min. 500cc / SiCl ₄ gas supplied to the burner
min and kept constant. After the soot diameter becomes 30 mmφ, in addition to SiCl _{4 in} the burner, GeCl ₄ 100 cc
/ Min, and POCl _{3 at} 10 cc / min. In this way, deposition was performed until the soot outer diameter became 40 mmφ. Thereafter, the raw materials other than SiCl ₄ were stopped, and deposition was performed until the soot diameter became 60 mmφ. After the end of the deposition, the center rod is pulled out,
A hollow soot preform was obtained. Next, this soot preform was heated at 1300 ° C. for 3 hours. The atmosphere at this time was a 0.5%, Cl ₂ -containing He atmosphere. After heating, the soot preform was examined for bulk density distribution, and it was confirmed that the soot preform had the bulk density distribution shown in FIG.

【００２１】このスートプリフォームの中心部孔の片方
をシリコンゴム製の栓を用いて密閉した。して他方の孔
からＥｒＣｌ₃ ０．０５ｗｔ％，ＡｌＣｌ₃ １．６ｗｔ
％濃度のアルコール溶液を注入した。３時間の放置の
後、吸収されずに残った溶液を廃却し、窒素雰囲気下で
７０℃に加熱して乾燥させた。これを通常ＶＡＤ法で用
いられる焼結炉に入れ、Ｃｌ₂ ０．３％含有のＨｅ雰囲
気下で１０００℃で３時間の加熱を行い、スートに吸着
した水分の脱水を行った後、Ｈｅ雰囲気下で１５００℃
に加熱して透明なエルビウム添加コア母材を得た。この
エルビウム添加コア母材の径方向エルビウム濃度分布を
測定したところ、図４と同様のコア母材の中心部分にの
みエルビウムが添加されていることを確認できた。また
このコア母材の屈折率分布は図５と同様であり、コア母
材中心にリング状の高屈折率部分が形成され、コア中心
部分に集中してエルビウムが添加されていることが確認
された。このコア母材を光ファイバ中心部分とすべく、
その外側に合成石英を合成してファイバ母材とした後、
溶融紡糸して、外径１２５μｍのエルビウム添加光ファ
イバとした。このエルビウム添加光ファイバを１．４８
μｍで励起を行い、その増幅特性を調査した。この結
果、大信号動作時では出力パワに対する励起光パワの比
（変換効率）は８０％を越え、高出力増幅器を得ること
ができた。また小信号動作時には、４ｄＢ／ｍＷという
高い利得効率が得られた。One of the central holes of the soot preform was sealed with a stopper made of silicone rubber. And 0.05 wt% of ErCl ₃ and 1.6 wt% of AlCl ₃ from the other hole.
% Alcohol solution was injected. After standing for 3 hours, the solution which was not absorbed and was left behind was discarded and dried by heating to 70 ° C. under a nitrogen atmosphere. This was put into a sintering furnace usually used in the VAD method, and heated at 1000 ° C. for 3 hours in a He atmosphere containing 0.3% of Cl ₂ to dehydrate the water adsorbed on the soot. 1500 ° C below
To obtain a transparent erbium-added core base material. When the radial erbium concentration distribution of the erbium-added core base material was measured, it was confirmed that erbium was added only to the central portion of the core base material similar to that in FIG. The refractive index distribution of this core base material was the same as that of FIG. 5, and it was confirmed that a ring-shaped high refractive index portion was formed at the center of the core base material, and erbium was added concentrated at the core center portion. Was. In order to make this core preform the central part of the optical fiber,
After synthesizing synthetic quartz on the outside to make a fiber preform,
It was melt spun to obtain an erbium-doped optical fiber having an outer diameter of 125 μm. This erbium-doped optical fiber was 1.48.
Excitation was performed at μm, and the amplification characteristics were investigated. As a result, at the time of the large signal operation, the ratio (conversion efficiency) of the pumping light power to the output power exceeded 80%, and a high output amplifier was obtained. At the time of small signal operation, a high gain efficiency of 4 dB / mW was obtained.

【００２２】[0022]

【発明の効果】以上説明したように、この発明の希土類
元素添加光ファイバの製法は、外側のスート層が内側の
スート層よりも高温時に低粘度となる組成のスートプリ
フォームを加熱し、外側スート層の嵩密度を高めたの
ち、内側スート層に希土類元素溶液を浸透させるもので
あるので、一工程でコアの径方向での希土類元素の濃度
分布ができ、また従来法のように多数の工程を要するこ
となく、一工程で希土類元素が添加されたコアの中心部
分およびコアの外周部分を作成できる。このため、光パ
ワーの集中するコアに不純物が混入することがなく、構
造不整損失を低減でき高品質な希土類添加光ファイバを
低コストで得ることができる。As described above, the method for manufacturing a rare earth element-doped optical fiber according to the present invention involves heating a soot preform having a composition in which the outer soot layer has a lower viscosity at a higher temperature than the inner soot layer. After increasing the bulk density of the soot layer, the rare earth element solution is permeated into the inner soot layer, so that the concentration distribution of the rare earth element in the radial direction of the core can be performed in one step, and a large number of The central portion of the core to which the rare earth element is added and the outer peripheral portion of the core can be formed in one step without requiring a step. Therefore, impurities are not mixed into the core where the optical power is concentrated, the structural irregularity loss can be reduced, and a high-quality rare earth-doped optical fiber can be obtained at low cost.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図１】 この発明で用いられるスートプリフォームの
１例を示す断面図である。FIG. 1 is a sectional view showing an example of a soot preform used in the present invention.

【図２】 この発明でのスートプリフォームの嵩密度分
布の１例を示すグラフである。FIG. 2 is a graph showing an example of a bulk density distribution of a soot preform according to the present invention.

【図３】 この発明でのスートプリフォームの嵩密度分
布の他の例を示すグラフである。FIG. 3 is a graph showing another example of a bulk density distribution of a soot preform according to the present invention.

【図４】 この発明でのコア母材の希土類元素の濃度分
布の１例を示すグラフである。FIG. 4 is a graph showing an example of a rare earth element concentration distribution of a core base material according to the present invention.

【図５】 この発明でのコア母材の屈折率分布の１例を
示すグラフである。FIG. 5 is a graph showing an example of a refractive index distribution of a core base material according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１…スートプリフォーム、２…第１のスート層、３…第
２のスート層、４…中空部分DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Soot preform, 2 ... 1st soot layer, 3 ... 2nd soot layer, 4 ... Hollow part

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 野澤 哲郎 千葉県佐倉市六崎1440番地 藤倉電線株 式会社 佐倉工場内 (72)発明者 山内 良三 千葉県佐倉市六崎1440番地 藤倉電線株 式会社 佐倉工場内 ──────────────────────────────────────────────────の Continuing on the front page (72) Inventor Tetsuro Nozawa 1440, Mukurosaki, Sakura-shi, Chiba Fujikura Electric Cable Co., Ltd.Sakura Plant Inside

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項１】 外側のスート層が内側のスート層よりも
高温時に低粘度となるスート組成のスートプリフォーム
を加熱し、外側スート層の嵩密度を高めたのち、内側ス
ート層に希土類元素溶液を浸透させることを特徴とする
希土類元素添加光ファイバの製法。1. A soot preform having a soot composition in which the outer soot layer has a lower viscosity at a higher temperature than the inner soot layer is heated to increase the bulk density of the outer soot layer, and then the rare earth element solution is added to the inner soot layer. A method for producing a rare-earth element-doped optical fiber, characterized by infiltrating water. 【請求項２】 外側のスート層が、ゲルマニウムおよび
／またはリンをドープしたシリカガラスからなり、内側
のスート層が、純粋シリカガラスからなることを特徴と
する請求項１記載の希土類元素添加光ファイバの製法。2. The rare earth element doped optical fiber according to claim 1, wherein the outer soot layer is made of silica glass doped with germanium and / or phosphorus, and the inner soot layer is made of pure silica glass. Recipe. 【請求項３】 スートプリフォームが、外側のスート層
のさらに外側に純粋シリカガラスからなる最外層を有す
ることを特徴とする請求項１または２記載の希土類元素
添加光ファイバの製法。3. The method for producing a rare earth element-doped optical fiber according to claim 1, wherein the soot preform has an outermost layer made of pure silica glass further outside the outer soot layer.