JPH04362603A - 低損失光ファイバ - Google Patents
低損失光ファイバInfo
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- JPH04362603A JPH04362603A JP3137948A JP13794891A JPH04362603A JP H04362603 A JPH04362603 A JP H04362603A JP 3137948 A JP3137948 A JP 3137948A JP 13794891 A JP13794891 A JP 13794891A JP H04362603 A JPH04362603 A JP H04362603A
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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
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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
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は低損失石英系光ファイバ
に関する。
に関する。
【０００２】
【従来の技術】将来の超長距離大容量光伝送システムに
向けて、石英系光ファイバの低損失化が検討されている
。これまでに実用化されたものとしてコア部にＧｅＯ２
を添加したＳｉＯ２ クラッド単一モード光ファイバ
，コア部にＳｉＯ２ を用いたＦ・ＳｉＯ２ クラッド
単一モード光ファイバ等がある。
向けて、石英系光ファイバの低損失化が検討されている
。これまでに実用化されたものとしてコア部にＧｅＯ２
を添加したＳｉＯ２ クラッド単一モード光ファイバ
，コア部にＳｉＯ２ を用いたＦ・ＳｉＯ２ クラッド
単一モード光ファイバ等がある。
【０００３】ＧｅＯ２ をコアにドープした光ファイバ
は製造法が確立され、波長１．５５μｍ帯で０．２ｄＢ
／ｋｍ以下の伝送損失のものができている。一方、Ｓｉ
Ｏ２ をコアとして用いた光ファイバはレイリー散乱係
数が小さいため、石英系光ファイバの中では最も低損失
のものが得られるものと期待されている。これまでに波
長１．５５μｍで０．１５４ｄＢ／ｋｍと理論限界に近
いものが得られている。図３（ａ）に従来例のコア部に
ＳｉＯ２ を用いたＦ・ＳｉＯ２ クラッド単一モード
光ファイバの軟化点温度の分布を、図３（ｂ）にその屈
折率分布を示す。コアの軟化点温度は１５８０度、クラ
ッドの軟化点温度は１４００度程度である。しかし、こ
の光ファイバにおいては線引き工程において溶融状態か
ら固化する際に軟化点温度の高いＳｉＯ２ ガラスコア
から先に固化し、細径のコア部に線引き張力が負担され
、残留応力が凍結される。その結果線引き張力の増加と
ともに伝送損失が増加する。また、線引きにより発生す
るコアクラッド界面の構造不整による損失も張力を加え
ると大きくなる。図４に線引き張力と伝送損失の関係を
示す。ここでは残留応力と構造不整による影響を加えて
ある。このように線引き張力を増加させると伝送損失は
増加する。張力９５ｇで線引きを行うと伝送損失が１．
３９ｄＢ／ｋｍとなる。現在、作製されている光ファイ
バの伝送損失の平均値は約０．１８ｄＢ／ｋｍであるが
理論限界よりかなり大きい。
は製造法が確立され、波長１．５５μｍ帯で０．２ｄＢ
／ｋｍ以下の伝送損失のものができている。一方、Ｓｉ
Ｏ２ をコアとして用いた光ファイバはレイリー散乱係
数が小さいため、石英系光ファイバの中では最も低損失
のものが得られるものと期待されている。これまでに波
長１．５５μｍで０．１５４ｄＢ／ｋｍと理論限界に近
いものが得られている。図３（ａ）に従来例のコア部に
ＳｉＯ２ を用いたＦ・ＳｉＯ２ クラッド単一モード
光ファイバの軟化点温度の分布を、図３（ｂ）にその屈
折率分布を示す。コアの軟化点温度は１５８０度、クラ
ッドの軟化点温度は１４００度程度である。しかし、こ
の光ファイバにおいては線引き工程において溶融状態か
ら固化する際に軟化点温度の高いＳｉＯ２ ガラスコア
から先に固化し、細径のコア部に線引き張力が負担され
、残留応力が凍結される。その結果線引き張力の増加と
ともに伝送損失が増加する。また、線引きにより発生す
るコアクラッド界面の構造不整による損失も張力を加え
ると大きくなる。図４に線引き張力と伝送損失の関係を
示す。ここでは残留応力と構造不整による影響を加えて
ある。このように線引き張力を増加させると伝送損失は
増加する。張力９５ｇで線引きを行うと伝送損失が１．
３９ｄＢ／ｋｍとなる。現在、作製されている光ファイ
バの伝送損失の平均値は約０．１８ｄＢ／ｋｍであるが
理論限界よりかなり大きい。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】コア部にＳｉＯ２ を
用いたＦ・ＳｉＯ２ クラッド単一モード光ファイバは
、上述したように伝送損失が線引き条件によって変わる
ことが報告されている。
用いたＦ・ＳｉＯ２ クラッド単一モード光ファイバは
、上述したように伝送損失が線引き条件によって変わる
ことが報告されている。
【０００５】本発明の目的は光ファイバコア中に残留す
る線引き時の張力を低減させ、低損失光ファイバを提供
することにある。
る線引き時の張力を低減させ、低損失光ファイバを提供
することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明は、コア部と該コア部を囲むクラッド部と
を有し、前記コア部とクラッド部のそれぞれの軟化点温
度が等しいことを特徴とする。
めに、本発明は、コア部と該コア部を囲むクラッド部と
を有し、前記コア部とクラッド部のそれぞれの軟化点温
度が等しいことを特徴とする。
【０００７】ここで、前記コア部またはクラッド部の少
なくとも一方が屈折率および軟化点温度を調整するため
のドーパントとして、ＧｅＯ２ ，Ｐ２ Ｏ５ ，Ｆお
よびＡｌ２Ｏ３ の少なくとも一種を含有している。
なくとも一方が屈折率および軟化点温度を調整するため
のドーパントとして、ＧｅＯ２ ，Ｐ２ Ｏ５ ，Ｆお
よびＡｌ２Ｏ３ の少なくとも一種を含有している。
【０００８】
【作用】残留応力はコアとクラッドの軟化点温度が異な
ったものを高張力で線引きすることにより生じる。残留
応力を小さくするために低張力で線引きするか、コアク
ラッドの軟化点温度を一致させる必要がある。低張力で
線引きする場合には張力の変化によって伝送損失が光フ
ァイバ長手方向に変わるために線引きが難しい。
ったものを高張力で線引きすることにより生じる。残留
応力を小さくするために低張力で線引きするか、コアク
ラッドの軟化点温度を一致させる必要がある。低張力で
線引きする場合には張力の変化によって伝送損失が光フ
ァイバ長手方向に変わるために線引きが難しい。
【０００９】本発明では、コア部とクラッド部の軟化点
温度を一致させて、線引き後の損失増加の原因となるコ
アクラッド中の応力が残留せず、構造不整損失も小さく
なるようにしたものである。このためのドーパントとし
て伝送特性に悪影響を与えずに、軟化点温度のみを小さ
くできるＧｅＯ２ ，Ｐ２Ｏ５ ，Ｆ，Ａｌ２ Ｏ３
等が適している。
温度を一致させて、線引き後の損失増加の原因となるコ
アクラッド中の応力が残留せず、構造不整損失も小さく
なるようにしたものである。このためのドーパントとし
て伝送特性に悪影響を与えずに、軟化点温度のみを小さ
くできるＧｅＯ２ ，Ｐ２Ｏ５ ，Ｆ，Ａｌ２ Ｏ３
等が適している。
【００１０】よく知られているようにＳｉＯ２ の屈折
率はＧｅＯ２ ，Ｐ２ Ｏ５ およびＡｌ２Ｏ３ の添
加によって増加し、Ｆの添加によって減少する。そして
これらの添加によってＳｉＯ２ の軟化点温度は低下す
る。従ってコアまたはクラッドの少なくとも一方にこれ
らのドーパントの少なくとも一種を添加することによっ
て、コアとクラッドに所望の比屈折率差を与え、しかも
両者の軟化点温度を等しくすることができる。
率はＧｅＯ２ ，Ｐ２ Ｏ５ およびＡｌ２Ｏ３ の添
加によって増加し、Ｆの添加によって減少する。そして
これらの添加によってＳｉＯ２ の軟化点温度は低下す
る。従ってコアまたはクラッドの少なくとも一方にこれ
らのドーパントの少なくとも一種を添加することによっ
て、コアとクラッドに所望の比屈折率差を与え、しかも
両者の軟化点温度を等しくすることができる。
【００１１】コア部とクラッド部の軟化点温度を一致さ
せることによりＳｉＯ２ コアに集中していた線引き時
の張力がクラッド中にも分散される。このため、線引き
後にコアに残留する張力は小さくなり線引き後の光ファ
イバ伝送損失は線引き張力によらず一定となる。また、
光ファイバ線引き時に生じるコアクラッド界面の構造不
整損失もコアクラッドの軟化点温度を合わせることによ
り小さくすることができる。
せることによりＳｉＯ２ コアに集中していた線引き時
の張力がクラッド中にも分散される。このため、線引き
後にコアに残留する張力は小さくなり線引き後の光ファ
イバ伝送損失は線引き張力によらず一定となる。また、
光ファイバ線引き時に生じるコアクラッド界面の構造不
整損失もコアクラッドの軟化点温度を合わせることによ
り小さくすることができる。
【００１２】
【実施例】以下、本発明を実施例により説明するが、本
発明はこの実施例によって何ら制限されるものではない
。
発明はこの実施例によって何ら制限されるものではない
。
【００１３】実施例１
図１（ａ）に本発明の光ファイバの一実施例の軟化点温
度を、図１（ｂ）にその屈折率分布を示す。本実施例で
は、ＶＡＤ法で光ファイバプリフォームを作製した。コ
ア部にはＰ２ Ｏ５ が添加され、そのＳｉＯ２に対す
る比屈折率差Δ（Δ＝（ｎ−ｎ２ ）／ｎ２ ）×１０
０，ｎはコアまたはクラッドの屈折率，ｎ２ はＳｉＯ
２ の屈折率）は０．１％、クラッド部にはＦが添加さ
れ、そのＳｉＯ２ に対する比屈折率差Δは−０．２％
であった。軟化点温度はコア部，クラッド部ともに約１
４２０度であった。
度を、図１（ｂ）にその屈折率分布を示す。本実施例で
は、ＶＡＤ法で光ファイバプリフォームを作製した。コ
ア部にはＰ２ Ｏ５ が添加され、そのＳｉＯ２に対す
る比屈折率差Δ（Δ＝（ｎ−ｎ２ ）／ｎ２ ）×１０
０，ｎはコアまたはクラッドの屈折率，ｎ２ はＳｉＯ
２ の屈折率）は０．１％、クラッド部にはＦが添加さ
れ、そのＳｉＯ２ に対する比屈折率差Δは−０．２％
であった。軟化点温度はコア部，クラッド部ともに約１
４２０度であった。
【００１４】この光ファイバの波長１．５５μｍにおけ
る伝送損失を線引き張力を変化させて測定した結果を図
２に示す。コアとクラッドの軟化点温度を一致させると
コアに応力が残留しない。このため、図２に示すように
、光ファイバの伝送損失は線引き時の張力に依存しない
。また、レイリー散乱係数を損失波長特性から求めたと
ころ、０．６５ｄＢ／ｋｍ・μｍ４ であり、ＳｉＯ２
のみをコアに使った光ファイバのレイリー散乱係数０
．７５ｄＢ／ｋｍ・μｍ４ に比べて小さかった。コア
クラッド間の構造不整損失を損失波長特性から求めたと
ころ０．０１ｄＢ／ｋｍとなり、この値は線引き時の張
力に依存しない一定値であった。
る伝送損失を線引き張力を変化させて測定した結果を図
２に示す。コアとクラッドの軟化点温度を一致させると
コアに応力が残留しない。このため、図２に示すように
、光ファイバの伝送損失は線引き時の張力に依存しない
。また、レイリー散乱係数を損失波長特性から求めたと
ころ、０．６５ｄＢ／ｋｍ・μｍ４ であり、ＳｉＯ２
のみをコアに使った光ファイバのレイリー散乱係数０
．７５ｄＢ／ｋｍ・μｍ４ に比べて小さかった。コア
クラッド間の構造不整損失を損失波長特性から求めたと
ころ０．０１ｄＢ／ｋｍとなり、この値は線引き時の張
力に依存しない一定値であった。
【００１５】実施例２
ＶＡＤ法を用いて光ファイバプリフォームを作製した。
コア部にはＧｅＯ２ を添加し、そのＳｉＯ２ に対す
る比屈折率差Δは０．１％とした。一方、クラッド部に
はＦを添加し、そのＳｉＯ２ に対する比屈折率差Δは
−０．２％とした。コア部，クラッド部ともに軟化点温
度が１４２０度であった。この母材をカーボン炉で約２
０００度の温度で線引きして伝送損失を測定したところ
、波長１．５５μｍにおいて０．１６５ｄＢ／ｋｍと良
好な値を示した。線引き中に光ファイバに加わる張力を
変えても伝送損失は変化しなかった。
る比屈折率差Δは０．１％とした。一方、クラッド部に
はＦを添加し、そのＳｉＯ２ に対する比屈折率差Δは
−０．２％とした。コア部，クラッド部ともに軟化点温
度が１４２０度であった。この母材をカーボン炉で約２
０００度の温度で線引きして伝送損失を測定したところ
、波長１．５５μｍにおいて０．１６５ｄＢ／ｋｍと良
好な値を示した。線引き中に光ファイバに加わる張力を
変えても伝送損失は変化しなかった。
【００１６】以上の実施例では、ドーパントとしてＰ２
Ｏ５ ，Ｆ，ＧｅＯ２ を使った場合について説明し
たが、その他のドーパントとして、Ａｌ２ Ｏ３ も少
量使えば軟化点温度を下げる効果があり有効である。さ
らに、これらドーパントは単独でなく、同時に複数のド
ーパントを使用することも可能である。また、以上の実
施例ではコアとクラッドの軟化点温度が等しい場合のみ
を説明したが、コアの軟化点温度がクラッドの軟化点温
度より低い場合にも、コアとクラッドの面積比が大きく
なれば線引き時の張力はほとんどクラッド中に残留する
ため、コアの軟化点温度がクラッドの軟化点温度に比べ
て高い場合に比べて伝送特性に与える影響は少ない。
Ｏ５ ，Ｆ，ＧｅＯ２ を使った場合について説明し
たが、その他のドーパントとして、Ａｌ２ Ｏ３ も少
量使えば軟化点温度を下げる効果があり有効である。さ
らに、これらドーパントは単独でなく、同時に複数のド
ーパントを使用することも可能である。また、以上の実
施例ではコアとクラッドの軟化点温度が等しい場合のみ
を説明したが、コアの軟化点温度がクラッドの軟化点温
度より低い場合にも、コアとクラッドの面積比が大きく
なれば線引き時の張力はほとんどクラッド中に残留する
ため、コアの軟化点温度がクラッドの軟化点温度に比べ
て高い場合に比べて伝送特性に与える影響は少ない。
【００１７】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
コアクラッドの軟化点温度を一致させることによりコア
部に集中する応力を低減することができる。その結果、
線引き時の張力に依存せずに一定の伝送損失の光ファイ
バを作製することができる。
コアクラッドの軟化点温度を一致させることによりコア
部に集中する応力を低減することができる。その結果、
線引き時の張力に依存せずに一定の伝送損失の光ファイ
バを作製することができる。
【図１】本発明の光ファイバの軟化点温度の分布および
屈折率の分布を示す図である。
屈折率の分布を示す図である。
【図２】本発明の光ファイバの線引き張力を変化させた
時の伝送損失を示す図である。
時の伝送損失を示す図である。
【図３】従来の光ファイバの軟化点温度の分布および屈
折率の分布を示す図である。
折率の分布を示す図である。
【図４】従来の光ファイバの線引き張力を変化させた時
の伝送損失を示す図である。
の伝送損失を示す図である。
１ コア
２ クラッド
Claims (2)
- 【請求項１】 コア部と該コア部を囲むクラッド部と
を有し、前記コア部とクラッド部のそれぞれの軟化点温
度が等しいことを特徴とする低損失光ファイバ。 - 【請求項２】 前記コア部またはクラッド部の少なく
とも一方が屈折率および軟化点温度を調整するためのド
ーパントとして、ＧｅＯ２ ，Ｐ２Ｏ５ ，ＦおよびＡ
ｌ２ Ｏ３ の少なくとも一種を含有していることを特
徴とする請求項１に記載の低損失光ファイバ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3137948A JPH04362603A (ja) | 1991-06-10 | 1991-06-10 | 低損失光ファイバ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3137948A JPH04362603A (ja) | 1991-06-10 | 1991-06-10 | 低損失光ファイバ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04362603A true JPH04362603A (ja) | 1992-12-15 |
Family
ID=15210456
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3137948A Pending JPH04362603A (ja) | 1991-06-10 | 1991-06-10 | 低損失光ファイバ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04362603A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002148465A (ja) * | 2000-08-28 | 2002-05-22 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 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 |
| JP2003270470A (ja) * | 2002-03-08 | 2003-09-25 | Fitel Usa Corp | 接続損失を減少させた分散補償ファイバ、およびそれを製造する方法 |
| CN106536434A (zh) * | 2014-06-24 | 2017-03-22 | 康宁股份有限公司 | 具有黏度匹配的纤芯和内包覆层的低衰减光纤 |
-
1991
- 1991-06-10 JP JP3137948A patent/JPH04362603A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002148465A (ja) * | 2000-08-28 | 2002-05-22 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 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 |
| JP2003270470A (ja) * | 2002-03-08 | 2003-09-25 | Fitel Usa Corp | 接続損失を減少させた分散補償ファイバ、およびそれを製造する方法 |
| CN106536434A (zh) * | 2014-06-24 | 2017-03-22 | 康宁股份有限公司 | 具有黏度匹配的纤芯和内包覆层的低衰减光纤 |
| US10228509B2 (en) | 2014-06-24 | 2019-03-12 | Corning Incorporated | Low attenuation fiber with viscosity matched core and inner clad |
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