JP2835957B2 - 光ファイバおよびその製造方法並びに該光ファイバを用いた光ファイバタップ - Google Patents
光ファイバおよびその製造方法並びに該光ファイバを用いた光ファイバタップInfo
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- JP2835957B2 JP2835957B2 JP63292523A JP29252388A JP2835957B2 JP 2835957 B2 JP2835957 B2 JP 2835957B2 JP 63292523 A JP63292523 A JP 63292523A JP 29252388 A JP29252388 A JP 29252388A JP 2835957 B2 JP2835957 B2 JP 2835957B2
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Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、それ自体通信用として使用可能な程度に
低損失であって、その布設後にその屈折率分布を変更し
うる光ファイバ及びその製造方法並びに前記光ファイバ
を用いた光ファイバタップに関するものである。
低損失であって、その布設後にその屈折率分布を変更し
うる光ファイバ及びその製造方法並びに前記光ファイバ
を用いた光ファイバタップに関するものである。
（従来の技術） 従来の低損失光ファイバは、石英ガラスを主成分と
し、コア部やクラッド部にドーパントを添加することに
より所望の屈折率分布を得ていた。
し、コア部やクラッド部にドーパントを添加することに
より所望の屈折率分布を得ていた。
（発明が解決しようとする課題） 従来の前記技術で得られた光ファイバの屈折率は、温
度変化や外力に対して非常に安定であることが知られて
いる。そのため例えば、一度製造した光ファイバに外部
から光を入射したり、逆に光ファイバから光を取り出し
たりするには光ファイバに曲げを与えることが一般的に
行われている。曲げは光ファイバの機械的強度の面から
は寿命の低下をもたらすので、好ましいことではない。
度変化や外力に対して非常に安定であることが知られて
いる。そのため例えば、一度製造した光ファイバに外部
から光を入射したり、逆に光ファイバから光を取り出し
たりするには光ファイバに曲げを与えることが一般的に
行われている。曲げは光ファイバの機械的強度の面から
は寿命の低下をもたらすので、好ましいことではない。
（課題を解決するための手段） この発明は、上記の観点からそれ自体光通信用として
使用可能な程度に低損失であり、かつ布設後に屈折率分
布を変えることができる光ファイバおよびその製造方法
並びにこのファイバを用いた光ファイバタップを提供す
るもので、その概要は以下のとおりである。
使用可能な程度に低損失であり、かつ布設後に屈折率分
布を変えることができる光ファイバおよびその製造方法
並びにこのファイバを用いた光ファイバタップを提供す
るもので、その概要は以下のとおりである。
請求項１の発明は、コアの周りに順次第１、第２のク
ラッドが形成されてなる石英ガラス系光ファイバであっ
て、構成するガラスの高温での粘度が第１のクラッドが
最も高くなるように設定された光ファイバ母材を少なく
とも100g以上の張力で線引されたものであって、残留応
力は集中的に第１のクラッドに残留されて屈折率が低下
し、コアおよび第２クラッドに比較して第１のクラッド
の屈折率差が0.2％以上存在することを特徴とする光フ
ァイバである。
ラッドが形成されてなる石英ガラス系光ファイバであっ
て、構成するガラスの高温での粘度が第１のクラッドが
最も高くなるように設定された光ファイバ母材を少なく
とも100g以上の張力で線引されたものであって、残留応
力は集中的に第１のクラッドに残留されて屈折率が低下
し、コアおよび第２クラッドに比較して第１のクラッド
の屈折率差が0.2％以上存在することを特徴とする光フ
ァイバである。
請求項２の発明は、コアの周りに順次第１、第２のク
ラッドを形成してなる石英ガラス系光ファイバを製造す
るに際して、各層を構成するガラスの高温に於ける粘度
が第１クラッドが最も高くなるように、光ファイバ母材
の状態で設定し、この母材を少なくとも100g以上の張力
で線引することにより、残留応力を集中的に第１のクラ
ッドに残留させてその屈折率を低下させ、コアおよび第
２のクラッドに比較した屈折率差を0.2％以上生じるよ
うにすることを特徴とする光ファイバの製造方法であ
る。
ラッドを形成してなる石英ガラス系光ファイバを製造す
るに際して、各層を構成するガラスの高温に於ける粘度
が第１クラッドが最も高くなるように、光ファイバ母材
の状態で設定し、この母材を少なくとも100g以上の張力
で線引することにより、残留応力を集中的に第１のクラ
ッドに残留させてその屈折率を低下させ、コアおよび第
２のクラッドに比較した屈折率差を0.2％以上生じるよ
うにすることを特徴とする光ファイバの製造方法であ
る。
請求項３の発明は、少なくとも一方が請求項（１）記
載の光ファイバを一方に用いた一対の光ファイバ同士を
局部的に接触させ、この接触部を融着してその融着熱に
より請求項（１）記載の光ファイバ部分の第１のクラッ
ドに集中的に残留していた応力の一部もしくは全部を開
放して、その融着部の屈折率を変化させてなる光ファイ
バタップである。
載の光ファイバを一方に用いた一対の光ファイバ同士を
局部的に接触させ、この接触部を融着してその融着熱に
より請求項（１）記載の光ファイバ部分の第１のクラッ
ドに集中的に残留していた応力の一部もしくは全部を開
放して、その融着部の屈折率を変化させてなる光ファイ
バタップである。
（作用） この請求項１及び２の発明は物とその製造方法である
から実質的に表裏一体であるので一括して説明する。こ
こに用いられる光ファイバ母材は、コアの周りに複数層
例えば第１、第２の２層のクラッドを有する母材であっ
て、第１のクラッドの高温時の粘性を前記コア及び第２
のクラッド層のそれよりも高くしてなるものである。か
かる母材を線引きしてファイバ化することで、線引張力
の多くの部分をこの第１のクラッドに分担させることが
できる。つまり母材が加熱され細められて光ファイバに
なるときに溶融状態から第１のクラッド層が真先に固化
する。何故ならば、第１のクラッド層を構成するガラス
が最も高温での粘性が高いからである。
から実質的に表裏一体であるので一括して説明する。こ
こに用いられる光ファイバ母材は、コアの周りに複数層
例えば第１、第２の２層のクラッドを有する母材であっ
て、第１のクラッドの高温時の粘性を前記コア及び第２
のクラッド層のそれよりも高くしてなるものである。か
かる母材を線引きしてファイバ化することで、線引張力
の多くの部分をこの第１のクラッドに分担させることが
できる。つまり母材が加熱され細められて光ファイバに
なるときに溶融状態から第１のクラッド層が真先に固化
する。何故ならば、第１のクラッド層を構成するガラス
が最も高温での粘性が高いからである。
また、他の部分は未だ溶融状態にあって、線引張力を
弾性的に分担しない。弾性的に応力分担した第１のクラ
ッドガラスの歪みは、その後暫く光ファイバが走行して
冷却して行く間に、コアや第２のクラッドガラスが固化
してしまうので元に戻ることができず、大きく残留する
ことになる。
弾性的に分担しない。弾性的に応力分担した第１のクラ
ッドガラスの歪みは、その後暫く光ファイバが走行して
冷却して行く間に、コアや第２のクラッドガラスが固化
してしまうので元に戻ることができず、大きく残留する
ことになる。
かくして第１のクラッドに応力が残留し、その結果屈
折率が変化させられ、もってコアとの屈折率差が制御せ
しめられた光ファイバとなる。この線引張力は、得られ
る光ファイバの屈折率分布に大きな関わりを持ってお
り、線引張力を増す程コア−クラッド間の屈折率差を大
きくとることができる。
折率が変化させられ、もってコアとの屈折率差が制御せ
しめられた光ファイバとなる。この線引張力は、得られ
る光ファイバの屈折率分布に大きな関わりを持ってお
り、線引張力を増す程コア−クラッド間の屈折率差を大
きくとることができる。
第３の請求項の発明は、少なくとも一方が第１の請求
項で得られた一対のファイバ同士を局部的に添接して融
着するので、その熱によって溶融前にクラッドに残留し
ていた歪みが解消される。その結果この部分のクラッド
の屈折率が下に戻り、コアとクラッドとの屈折率差が小
さくなり、ファイバ中を伝搬していた光のエネルギーが
コアの外に大きくしみ出し、もう一方の光ファイバへの
光の結合が容易になる。これにより一方の光線路から光
の一部を取出す光ファイバタップが得られる。
項で得られた一対のファイバ同士を局部的に添接して融
着するので、その熱によって溶融前にクラッドに残留し
ていた歪みが解消される。その結果この部分のクラッド
の屈折率が下に戻り、コアとクラッドとの屈折率差が小
さくなり、ファイバ中を伝搬していた光のエネルギーが
コアの外に大きくしみ出し、もう一方の光ファイバへの
光の結合が容易になる。これにより一方の光線路から光
の一部を取出す光ファイバタップが得られる。
（実施例１） 光ファイバ用プリフォームとして、中心のコア部はGe
O2が約2.5重量％ドープされたSiO2ガラスとし、その周
りの第１のクラッド部が純粋なSiO2ガラスで、更にその
周りの第２のクラッド部が塩素が0.6重量％ドープされ
たSiO2ガラスからなっているものを用意した。このプリ
フォームを線引き張力を変えてコア径約11.5μｍ、第１
のクラッド径約40μｍ、第２のクラッド径約125μｍの
ファイバにしたところ、第１〜３図に示すとおりであっ
た。
O2が約2.5重量％ドープされたSiO2ガラスとし、その周
りの第１のクラッド部が純粋なSiO2ガラスで、更にその
周りの第２のクラッド部が塩素が0.6重量％ドープされ
たSiO2ガラスからなっているものを用意した。このプリ
フォームを線引き張力を変えてコア径約11.5μｍ、第１
のクラッド径約40μｍ、第２のクラッド径約125μｍの
ファイバにしたところ、第１〜３図に示すとおりであっ
た。
ここで、第１図は、線引張力20gの場合で、コア１と
第１のクラッド２との比屈折率差は0.15％，第１のクラ
ッド２と第２のクラッド３との比屈折率差は0.04％程度
である。
第１のクラッド２との比屈折率差は0.15％，第１のクラ
ッド２と第２のクラッド３との比屈折率差は0.04％程度
である。
第２図は、線引張力100gの場合で、コア１と第１のク
ラッド２との比屈折率差は0.20％，第１のクラッド２と
第２のクラッド３との比屈折率差は0.09％程度である。
ラッド２との比屈折率差は0.20％，第１のクラッド２と
第２のクラッド３との比屈折率差は0.09％程度である。
第３図は、線引張力250gの場合で、コア１と第１のク
ラッド２との比屈折率差は0.30％，第１のクラッド２と
第２のクラッド３との比屈折率差は0.19％程度である。
ラッド２との比屈折率差は0.30％，第１のクラッド２と
第２のクラッド３との比屈折率差は0.19％程度である。
なお、図中破線は、SiO2の屈折率分布を示している。
このような屈折率分布の差異は、ドーパントそのものに
よるのではなくて、光ファイバに残留する応力によって
生じた弾性効果によるものである。つまりGeO2がドープ
されたコア１、塩素がドープされた第２のクラッド３の
粘度は、高温でいずれも第１のクラッド２のそれよりも
かなり小さくなり、線引歪みの多くを第１のクラッド２
が分担している様子が理解できる。
このような屈折率分布の差異は、ドーパントそのものに
よるのではなくて、光ファイバに残留する応力によって
生じた弾性効果によるものである。つまりGeO2がドープ
されたコア１、塩素がドープされた第２のクラッド３の
粘度は、高温でいずれも第１のクラッド２のそれよりも
かなり小さくなり、線引歪みの多くを第１のクラッド２
が分担している様子が理解できる。
因みに第３図の光ファイバの伝送損失は1.3μｍの波
長において約1db/kmであったがそれなりに長距離伝送用
に適うものであった。
長において約1db/kmであったがそれなりに長距離伝送用
に適うものであった。
上記各図から判るように、少なくとも、第２図、第３
図に示したように線引張力100g以上としたものは、コア
及び第２クラッドとは明確な比屈折率差のものが得られ
るので好ましい。
図に示したように線引張力100g以上としたものは、コア
及び第２クラッドとは明確な比屈折率差のものが得られ
るので好ましい。
（実施例２） 実施例１に於ける第３図の光ファイバと、コア径40μ
ｍ、クラッド径125μｍ、比屈折率差0.5％のGeO2ドープ
SiO2コア−SiO2クラッドファイバとを500μｍの長さに
わたって添接して融着した。前者のファイバに光を送り
込んだところ約５％の光エネルギーが添接部から後者の
ファイバに取り出すことができた。このことは、請求項
３に示した光ファイバタップが得られることを示してい
る。
ｍ、クラッド径125μｍ、比屈折率差0.5％のGeO2ドープ
SiO2コア−SiO2クラッドファイバとを500μｍの長さに
わたって添接して融着した。前者のファイバに光を送り
込んだところ約５％の光エネルギーが添接部から後者の
ファイバに取り出すことができた。このことは、請求項
３に示した光ファイバタップが得られることを示してい
る。
（発明の効果） この発明は、以上のように２層のクラッドのうち第１
のクラッドをコアおよび第２のクラッドよりも高温での
粘度が大になるようにしたので、線引時の残留応力がこ
の第１のクラッドに集中して残留したままで、それによ
り屈折率分布が制御されたファイバが得られ、その残留
応力を開放することで製造後にファイバの屈折率分布を
自在に可変できるファイバを得ることができる。またこ
のファイバが屈折率分布を自在に可変できることを利用
することにより、他のファイバと一部接触させて、この
接触部を融着させて残留応力を開放して屈折率分布を変
え両ファイバ間で光のやりとりをする光ファイバタップ
を得ることができる。
のクラッドをコアおよび第２のクラッドよりも高温での
粘度が大になるようにしたので、線引時の残留応力がこ
の第１のクラッドに集中して残留したままで、それによ
り屈折率分布が制御されたファイバが得られ、その残留
応力を開放することで製造後にファイバの屈折率分布を
自在に可変できるファイバを得ることができる。またこ
のファイバが屈折率分布を自在に可変できることを利用
することにより、他のファイバと一部接触させて、この
接触部を融着させて残留応力を開放して屈折率分布を変
え両ファイバ間で光のやりとりをする光ファイバタップ
を得ることができる。
第１〜第３図は、この発明の実施例による各ファイバの
屈折率分布を示す説明図。 図において、1:コア、2:第１のクラッド、3:第２のクラ
ッド
屈折率分布を示す説明図。 図において、1:コア、2:第１のクラッド、3:第２のクラ
ッド
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭53−94944（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−154215（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G02B 6/22,6/28
Claims (3)
- 【請求項１】コアの周りに順次第１、第２のクラッドが
形成されてなる石英ガラス系光ファイバであって、ガラ
スの高温での粘度が第１のクラッドが最も高くなるよう
に設定された光ファイバ母材が少なくとも100g以上の張
力で線引されたものであって、残留応力が集中的に第１
のクラッドに残留されて屈折率が低下し、コアおよび第
２のクラッドに比較して第１のクラッドの屈折率差が0.
2％以上存在することを特徴とする光ファイバ。 - 【請求項２】コアの周りに順次第１、第２のクラッドを
形成してなる石英ガラス系光ファイバを製造するに際し
て、各層を構成するガラスの高温における粘度が第１の
クラッドが最も高くなるように、光ファイバ母材の状態
で設定し、この母材を少なくとも100g以上の張力で線引
することにより、残留応力を集中的に第１のクラッドに
残留させてその屈折率を低下させ、コアおよび第２のク
ラッドに比較した屈折率差を0.2％以上生じるようにす
ることを特徴とする光ファイバの製造方法。 - 【請求項３】少なくとも一方が請求項（１）記載の光フ
ァイバを一方に用いた一対の光ファイバ同士を局部的に
接触させ、この接触部を融着してその融着熱により請求
項（１）記載の光ファイバ部分の第１のクラッドに集中
的に残留していた応力の一部もしくは全部を開放して、
その融着部の屈折率を変化させてなる光ファイバタッ
プ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63292523A JP2835957B2 (ja) | 1988-11-21 | 1988-11-21 | 光ファイバおよびその製造方法並びに該光ファイバを用いた光ファイバタップ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63292523A JP2835957B2 (ja) | 1988-11-21 | 1988-11-21 | 光ファイバおよびその製造方法並びに該光ファイバを用いた光ファイバタップ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02139504A JPH02139504A (ja) | 1990-05-29 |
| JP2835957B2 true JP2835957B2 (ja) | 1998-12-14 |
Family
ID=17782910
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63292523A Expired - Fee Related JP2835957B2 (ja) | 1988-11-21 | 1988-11-21 | 光ファイバおよびその製造方法並びに該光ファイバを用いた光ファイバタップ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2835957B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3049697B2 (ja) * | 1992-07-29 | 2000-06-05 | 住友電気工業株式会社 | モードフィールド径変換ファイバ |
| US6768849B2 (en) | 2002-07-03 | 2004-07-27 | Fitel Usa Corp. | Systems and methods for fabricating varying waveguide optical fiber device |
| JP4850462B2 (ja) * | 2005-09-26 | 2012-01-11 | 徳武産業株式会社 | 足底板対応履物 |
| EP3516435B1 (en) * | 2016-09-21 | 2022-04-27 | Corning Incorporated | Optical fibers having a varying clad index and methods of forming same |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5816161B2 (ja) * | 1978-01-31 | 1983-03-30 | 住友電気工業株式会社 | 光伝送路及びその製法 |
| JPS60154215A (ja) * | 1984-01-25 | 1985-08-13 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | フアイバ形方向性結合器 |
-
1988
- 1988-11-21 JP JP63292523A patent/JP2835957B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02139504A (ja) | 1990-05-29 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |