JPH0220805A - 光伝送用ファイバ - Google Patents
光伝送用ファイバInfo
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Landscapes
- Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (AREA)
- Glass Compositions (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野コ
本発明はＭＡＤ法による単一モード光伝送用ファイバに
係わる。
係わる。
［背景技術］
従来のＭＡＤ法による単一モード光伝送用ファイバは、
第１図に示すように、複数のバーナー１．２により、コ
ア３、クラッド４からなる微粒子集合体（多孔質母材）
を同時に回転する軸方向に堆積させ、その後これを塩素
系ガスを含むＨｅ雰囲気中で透明ガラス化させ、これを
延伸し、石英パイプを被ぶせた上、線引するような工程
で作られている。
第１図に示すように、複数のバーナー１．２により、コ
ア３、クラッド４からなる微粒子集合体（多孔質母材）
を同時に回転する軸方向に堆積させ、その後これを塩素
系ガスを含むＨｅ雰囲気中で透明ガラス化させ、これを
延伸し、石英パイプを被ぶせた上、線引するような工程
で作られている。
このとき、多孔質母材の作製には、コア用に５ＩＣ１，
とＧｅＣｌ４を原料として、クラッド用に５ＩＣ１４を
原料とし、その結果、得られたガラス組成は、コアが５
１０２− ＧｅＯ２・クラッドがＳ＋Ｏ，となり、屈折
率分布が第２図に示すような特性のものが得られる。一
方、近年単一モード光伝送用ファイバの新しい屈折率分
布構造として、第３図に示すような構造のものが提案さ
れている。（Ｔｈｅ Ｂｅ−１１Ｓｙｓｔｅｍ Ｔｅｃ
ｈｎｉｃａＩＪｏｕｒｎａｌ Ｖｏｊ、Ｂ１． Ｎａ２
．Ｐ２Ｂ２〜２６［ｉ 、 １９８２参照） この提案によるファイバのガラス組成は、第４図に示す
ように、コアがＧｅＯ３−５ｈｏ、、クラッドが５Ｉ０
２− Ｆ −Ｐ２Ｏ５となっており、製造方法はＭＣＹ
Ｄ法によるものである。
とＧｅＣｌ４を原料として、クラッド用に５ＩＣ１４を
原料とし、その結果、得られたガラス組成は、コアが５
１０２− ＧｅＯ２・クラッドがＳ＋Ｏ，となり、屈折
率分布が第２図に示すような特性のものが得られる。一
方、近年単一モード光伝送用ファイバの新しい屈折率分
布構造として、第３図に示すような構造のものが提案さ
れている。（Ｔｈｅ Ｂｅ−１１Ｓｙｓｔｅｍ Ｔｅｃ
ｈｎｉｃａＩＪｏｕｒｎａｌ Ｖｏｊ、Ｂ１． Ｎａ２
．Ｐ２Ｂ２〜２６［ｉ 、 １９８２参照） この提案によるファイバのガラス組成は、第４図に示す
ように、コアがＧｅＯ３−５ｈｏ、、クラッドが５Ｉ０
２− Ｆ −Ｐ２Ｏ５となっており、製造方法はＭＣＹ
Ｄ法によるものである。
前記の第４図に示す構造のものは、コア用ガラス組成が
５Ｉ０２−ＧｅＯＱで形成されているが、このガラス組
成はガラス構造的に不安定であることが、紫外線吸収ス
ペクトルに現われる欠陥に基づく吸収ピークや放射線に
よる着色などで明らかである。このガラス構造の欠陥は
光伝送用ファイバの使用される近赤外域の波長帯におい
ても悪影響を与えることはいうまでもない。
５Ｉ０２−ＧｅＯＱで形成されているが、このガラス組
成はガラス構造的に不安定であることが、紫外線吸収ス
ペクトルに現われる欠陥に基づく吸収ピークや放射線に
よる着色などで明らかである。このガラス構造の欠陥は
光伝送用ファイバの使用される近赤外域の波長帯におい
ても悪影響を与えることはいうまでもない。
次にクラッドの組成でＰ、ＯＩＳの添加の有無について
述べる。従来法のＭＣＶＤ法では高温による石英管の収
縮という作製上の困難性を回避するため、低粘度の物性
をもたらすＰ２Ｏ３の添加が必須であった。
述べる。従来法のＭＣＶＤ法では高温による石英管の収
縮という作製上の困難性を回避するため、低粘度の物性
をもたらすＰ２Ｏ３の添加が必須であった。
しかしながら、Ｐ２Ｏ５は光学的の観点からは不必要な
ものであって、むしろ配位数５のＰ原子はガラス構造中
では不安定なものであって、光学的には好しくないとい
える。
ものであって、むしろ配位数５のＰ原子はガラス構造中
では不安定なものであって、光学的には好しくないとい
える。
［発明の開示コ
以上説明した観点にたち、本発明は第３図に示す屈折率
分布をコアにＧｅｍ、とＦを含有し、クラッドにはＰ２
Ｏｌ５を添加せず、Ｆのみ含有する新規構造の光伝送用
単一モードファイバを提供しようとするものであり、第
５図に本発明の単一モードファイバ用母材の実施例に示
すように、コアの組成はＧｅＯ□−Ｆ’−５ＩＯ□、ク
ラッドの組成はＳＩＯ□−Ｆとなっており、コア・クラ
ッドともにＦが含有されていることが一つの特徴である
。
分布をコアにＧｅｍ、とＦを含有し、クラッドにはＰ２
Ｏｌ５を添加せず、Ｆのみ含有する新規構造の光伝送用
単一モードファイバを提供しようとするものであり、第
５図に本発明の単一モードファイバ用母材の実施例に示
すように、コアの組成はＧｅＯ□−Ｆ’−５ＩＯ□、ク
ラッドの組成はＳＩＯ□−Ｆとなっており、コア・クラ
ッドともにＦが含有されていることが一つの特徴である
。
単一モードファイバの特性として、損失のほかに分散が
あるが、紫外吸収端が短かくなることは、分散特性にも
好ましい結果をもたらす傾向にある。現在光通信システ
ムで最もよく使用されている波長は１．３＋＋ｍで、こ
の波長での単一モードファイバの全分散は、第２図、第
３図に示す屈折率分布の場合、有限の値となることが知
られており、全分散が零となる波長は１．３Ｊ１１より
長くなっている。
あるが、紫外吸収端が短かくなることは、分散特性にも
好ましい結果をもたらす傾向にある。現在光通信システ
ムで最もよく使用されている波長は１．３＋＋ｍで、こ
の波長での単一モードファイバの全分散は、第２図、第
３図に示す屈折率分布の場合、有限の値となることが知
られており、全分散が零となる波長は１．３Ｊ１１より
長くなっている。
単一モードファイバの全分散は材料分散と構造分散との
和によって決り、材料分散は屈折率の波長に固をなもの
となる。Ｆを含有させて紫外吸収なる波長が短か（なる
ことは、吸収と屈折率の波長依存性が互いに独立ではな
く、クラマース・クロニツヒの関係（数学的にはヒルベ
ルト変ｒ９ｉ）により結びつけられるという理論的根拠
に基づいている。従ってＦをコアに含有させることによ
り、全分散が零と蛙る波長が、実際の使用波長である１
、３１１ｍにより近くなり、１．３１１１１の全分散か
少なくなる。このような理由により、コア組成にＧｅｍ
２とともに、Ｆを含有させることは、損失、分散ともに
を利に働くことになる。
和によって決り、材料分散は屈折率の波長に固をなもの
となる。Ｆを含有させて紫外吸収なる波長が短か（なる
ことは、吸収と屈折率の波長依存性が互いに独立ではな
く、クラマース・クロニツヒの関係（数学的にはヒルベ
ルト変ｒ９ｉ）により結びつけられるという理論的根拠
に基づいている。従ってＦをコアに含有させることによ
り、全分散が零と蛙る波長が、実際の使用波長である１
、３１１ｍにより近くなり、１．３１１１１の全分散か
少なくなる。このような理由により、コア組成にＧｅｍ
２とともに、Ｆを含有させることは、損失、分散ともに
を利に働くことになる。
次にクラッドの組成についてであるが、これはすでに述
べた理由により、Ｐ２Ｏ６は含有せず、５Ｉ０２にＦの
み含有されている。
べた理由により、Ｐ２Ｏ６は含有せず、５Ｉ０２にＦの
み含有されている。
次に製造方法について説明する。
一般的に云って、Ｆの導入を８１０２合成と同じ工程で
実施すれば、揮発性の高い弗化物ガスのＨＦや５ＩＦ４
の発生により、５Ｉ０２の核生成が抑制され、ガラス生
成速度が低下し、きわめて生産性が低い方法となる。そ
こで本発明では第１図に示すような方法により、コアが
５Ｉ０２− ＧｅＯ２系ガラスからなり、クラッドが５
ＩＯ２からなる多孔質母材を火災加水分解法により作製
し、これを電気炉中で、■ｅ＋ＣＩ２＋ＳＦｏの雰囲気
中、但しｆｆｅ：１０！／ｍｍ、Ｃ１０： ５０ｃｃ／
ａｍ、 ５Ｆａ（１００ｃｃ／＋ｕｓ）で透明ガラス化
した。この際温度は約１５００℃とし、母材の寸法は約
４５φＸ ２００ｍｍであった。このような多孔質母材
の状態で、クラッドおよびコアに実質的に同じ濃度で屈
折率を下げるに十分なＦを浸透含有させる。
実施すれば、揮発性の高い弗化物ガスのＨＦや５ＩＦ４
の発生により、５Ｉ０２の核生成が抑制され、ガラス生
成速度が低下し、きわめて生産性が低い方法となる。そ
こで本発明では第１図に示すような方法により、コアが
５Ｉ０２− ＧｅＯ２系ガラスからなり、クラッドが５
ＩＯ２からなる多孔質母材を火災加水分解法により作製
し、これを電気炉中で、■ｅ＋ＣＩ２＋ＳＦｏの雰囲気
中、但しｆｆｅ：１０！／ｍｍ、Ｃ１０： ５０ｃｃ／
ａｍ、 ５Ｆａ（１００ｃｃ／＋ｕｓ）で透明ガラス化
した。この際温度は約１５００℃とし、母材の寸法は約
４５φＸ ２００ｍｍであった。このような多孔質母材
の状態で、クラッドおよびコアに実質的に同じ濃度で屈
折率を下げるに十分なＦを浸透含有させる。
ことができる。これを１０ｍｍφに延伸し、市販の純石
英管をジャケットとし、最終的に線引きし、外径＋２５
メ醜のファイバとした。
英管をジャケットとし、最終的に線引きし、外径＋２５
メ醜のファイバとした。
以上により試作した光ファイバにつき、コアがＦを含有
しないガラス組成ＳＩＯ，−０６０！よりなるものと本
発明のＳＩＯ□−Ｆ −ＧｅＯ２よりなるものの紫外吸
収スペクトル試験を行った。その結果は第６図に示され
るように、本発明によるものが吸収が小さいことが明ら
かである。
しないガラス組成ＳＩＯ，−０６０！よりなるものと本
発明のＳＩＯ□−Ｆ −ＧｅＯ２よりなるものの紫外吸
収スペクトル試験を行った。その結果は第６図に示され
るように、本発明によるものが吸収が小さいことが明ら
かである。
Ｆを添加し、含有することによるガラス構造の安定化に
ついてのミクロ的な機構については、いまだに明解には
なっていないが、５Ｉ０２やＧｅＯ□などの酸化物がガ
ラス中において、Ｎｏｘでｘ＜２となりやすいこととＦ
が酸素のかわりにアニオンとしてガラス中に入ることな
どが原因となっていることなどが原因となっていると思
われる。
ついてのミクロ的な機構については、いまだに明解には
なっていないが、５Ｉ０２やＧｅＯ□などの酸化物がガ
ラス中において、Ｎｏｘでｘ＜２となりやすいこととＦ
が酸素のかわりにアニオンとしてガラス中に入ることな
どが原因となっていることなどが原因となっていると思
われる。
またＧｅＯ□による欠陥を生じやすさは耐放射線特性と
も相関あり、Ｆを含何させた方が耐放射線特性の向上が
期待できる。
も相関あり、Ｆを含何させた方が耐放射線特性の向上が
期待できる。
また第７図に示すように、屈折率分布はコア・クラッド
とも比屈折率差にして０．２％の低下が認められた。な
おこの光ファイバの損失は０．４５ｄＢ／ １ ｋｍ（
１，３μｍ）で雰分散波長は１．３０５μ曹であった。
とも比屈折率差にして０．２％の低下が認められた。な
おこの光ファイバの損失は０．４５ｄＢ／ １ ｋｍ（
１，３μｍ）で雰分散波長は１．３０５μ曹であった。
［効果コ
以上説明したように、本発明の光伝送用ファイバはコア
にＣｅＯ３とＦを含をさせることにより、またクラッド
にＰ２０！、を含有させることなく、Ｆのみコアと同一
の濃度で屈折率を下げるに十分なＦ含何させることによ
り、吸収損失のすくなく、安定した構造の光伝送用単一
モードファイバを得ることができる。
にＣｅＯ３とＦを含をさせることにより、またクラッド
にＰ２０！、を含有させることなく、Ｆのみコアと同一
の濃度で屈折率を下げるに十分なＦ含何させることによ
り、吸収損失のすくなく、安定した構造の光伝送用単一
モードファイバを得ることができる。
第１図は従来のＶＡＤ法による光伝送単一モードファイ
バ用多孔質母材の製造方法の説明図である。 第２図は従来の光フアイバ屈折率分布図である。 第３図は新たに提案された屈折率分布図である。 第４図は第３図分布図に対応する光フアイバ構造のガラ
ス組成図である。 第５図は本発明のガラス組成図である。 第６図はＦを含有したガラスとしないガラスの紫外吸収
スペクトルを示す。 第７図は本発明実施例の屈折率分布図である。 １・・・コア用バーナー ２・・・クラッド用バーナー
３・・・多孔質コア部分ガラス、４・・・多孔質クラ
ッド部分ガラス。 第４図 ｆ−表（ｎｍ）
バ用多孔質母材の製造方法の説明図である。 第２図は従来の光フアイバ屈折率分布図である。 第３図は新たに提案された屈折率分布図である。 第４図は第３図分布図に対応する光フアイバ構造のガラ
ス組成図である。 第５図は本発明のガラス組成図である。 第６図はＦを含有したガラスとしないガラスの紫外吸収
スペクトルを示す。 第７図は本発明実施例の屈折率分布図である。 １・・・コア用バーナー ２・・・クラッド用バーナー
３・・・多孔質コア部分ガラス、４・・・多孔質クラ
ッド部分ガラス。 第４図 ｆ−表（ｎｍ）
Claims (1)
- （１）コアがＦｅとＧｅＯ＿２をともに含むＳｉＯ＿２
ガラスからなり、クラッドがコアと実質的に同じ濃度で
あって屈折率を下げるに充分な濃度のＦを含むＳｉＯ＿
２ガラスから成り、更に前記クラッドの外側に純石英ガ
ラスのジャケットを有することを特徴とする光伝送用フ
ァイバ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1112636A JPH0220805A (ja) | 1989-05-01 | 1989-05-01 | 光伝送用ファイバ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1112636A JPH0220805A (ja) | 1989-05-01 | 1989-05-01 | 光伝送用ファイバ |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58117796A Division JPS6011250A (ja) | 1983-06-28 | 1983-06-28 | 光伝送用フアイバならびにその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0220805A true JPH0220805A (ja) | 1990-01-24 |
Family
ID=14591686
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1112636A Pending JPH0220805A (ja) | 1989-05-01 | 1989-05-01 | 光伝送用ファイバ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0220805A (ja) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57135744A (en) * | 1980-12-16 | 1982-08-21 | Karuto E Shirisu Sa | Optical waveguide cable |
-
1989
- 1989-05-01 JP JP1112636A patent/JPH0220805A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57135744A (en) * | 1980-12-16 | 1982-08-21 | Karuto E Shirisu Sa | Optical waveguide cable |
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