JPS6015607A - Optical fiber - Google Patents

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。(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は光フアイバ伝送システム、より詳細には低減衰
低分散の多モート９光ファイバに係る。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to optical fiber transmission systems, and more particularly to low attenuation, low dispersion, multi-mode 9 optical fibers.

光ファイバは中心領域即ちコアを有しており、コアはク
ラット９なる同１１．−＝層で包囲されており、クララ
ｒの屈折率はコアの屈折率より小さい。光学信号はコア
の周縁での多数回の全反射又は連続的偏向によってコア
内をファイバの一端から他端に伝送される。The optical fiber has a central region or core, the core having a cladding of 9 and 11. −=surrounded by layers, the refractive index of Clara r is smaller than the refractive index of the core. Optical signals are transmitted within the core from one end of the fiber to the other by multiple total reflections or continuous deflections at the periphery of the core.

本発明に特に関係が深いのは、コア・クラッド境界面に
屈折率の段差が存在するステップインデックス形光ファ
イノミとして知られるものである。Particularly relevant to the present invention is what is known as a step-index type optical fin in which a step in refractive index exists at the core-cladding interface.

このようなファイバは通常、極めて高純度の石英ガラス
から製造されており、従って伝送された光学信号の減衰
は極めて小さい。しかし乍ら残念なことに前記の如きフ
ァイバは信号のかなりのひずみを生じる。特に多モート
９ファイバの場合、入力信号は種々に異なる長さの種々
の伝送路即ち伝送モードに従ってファイバＺを通過する
。その結果、定屈折率を有する媒質に於いては、同じ人
カイｄ号が時間△ｔずつ隔たった別々の時点に出力に到
着するであろう。このような時間分散は単位時間当りに
伝送可能なデータ量を制限する。従ってこの特性が所謂
帯域幅即ち通過帯域を限定する。この種のステップイン
デックス形ファイバの場合、帯域幅は約１０メガヘルツ
、キロメータ（ＭＨｚ、ｋｍ）より大きくはならない。Such fibers are typically manufactured from extremely high purity fused silica glass and therefore have extremely low attenuation of the transmitted optical signal. Unfortunately, however, such fibers introduce significant signal distortion. Particularly in the case of a multi-mode nine fiber, the input signal passes through the fiber Z according to different transmission paths of different lengths or transmission modes. As a result, in a medium with a constant refractive index, the same chi d will arrive at the output at different times separated by a time Δt. Such time dispersion limits the amount of data that can be transmitted per unit time. This characteristic therefore limits the so-called bandwidth or passband. For step-index fibers of this type, the bandwidth is no greater than about 10 megahertz, kilometer (MHz, km).

前記の欠点を軽減するために、屈折率が軸から周縁まで
ほぼ２乗曲線形関係で減少するグレーデッドインデック
ス形ファイバが使用される。ハに則的には屈折率が前記
の如きプロフィル（分布）を示す場合、信号はその伝送
路即ち伝送モードに依存して種々の速度で伝搬されるこ
とができこの結果時間分散が除去され従って理論的には
無限の’：ｈ域幅が与えられる。現実には分散は零には
ならないが実際に得られる帯域幅は通常４００乃至５０
０ＭＨｚ、ｋｍより大であり１ギガヘルツ、ｋｍ（ＧＨ
ｚ。To alleviate the aforementioned drawbacks, graded-index fibers are used whose refractive index decreases in an approximately square-law relationship from the axis to the periphery. Generally speaking, if the refractive index exhibits the profile (distribution) described above, the signal can be propagated at various speeds depending on the transmission path, that is, the transmission mode, and as a result, time dispersion is eliminated and therefore Theoretically, an infinite ':h bandwidth is given. In reality, the dispersion will not be zero, but the actual bandwidth that can be obtained is usually 400 to 50
greater than 0 MHz, km and 1 gigahertz, km (GH
z.

ｋｍ）を上回ることもある。km).

しかし乍ら前記の如き性能改良ではコストが高くなる。However, the performance improvement described above increases the cost.

ステップインデックス形ファイバは製造コストが比較的
安いプリフォームから得られるが２乗曲線プロフィル即
ちグレーデツト９インデツクス形フアイバの製造には時
間及び費用の掛るプロセスを使用する必要がある。Although step-index fibers can be obtained from preforms that are relatively inexpensive to manufacture, producing square-law profile or grade 9 index fibers requires the use of time-consuming and expensive processes.

本発明の目的は、ステップインデックス形ファイバの製
造プロセスにより得られる経済的利点と２乗曲線−プロ
フィル形ファイバの技術的特性とを併せ持つ光ファイバ
を提供することである。It is an object of the invention to provide an optical fiber which combines the economic advantages obtained by the manufacturing process of step-index fibers with the technical properties of square-curve-profile fibers.

本発明により設計される光ファイバは定Ｊｕｌ折率奇有
する円柱状コアが可変屈折率を有するクラッドに包囲さ
れてなり、該クララ白こ於いて径方向寸法と屈折率の変
化とは分散を最小にするような特定の数学的関係に従っ
て決定される。The optical fiber designed in accordance with the present invention has a cylindrical core with a constant refractive index surrounded by a cladding with a variable refractive index, in which changes in radial dimension and refractive index minimize dispersion. determined according to certain mathematical relationships such that

本発明によって製造される光ファイバの屈折率分布プロ
フィルの性質及び該プロフィルによって与えられる利点
を以下に詳細に説明する。The nature of the refractive index distribution profile of optical fibers produced according to the invention and the advantages afforded by this profile will be explained in detail below.

前記及びその他の本発明の目的、特徴及び利点は本発明
の好ましい具体例に関する以下の記載からより容易に理
解されよう。These and other objects, features and advantages of the invention will be more readily understood from the following description of preferred embodiments of the invention.

第１図に概略的に示す如く、本発明の光ファイバの代表
的具体例は、定屈折率ｎＱを有する外半径＆Ｑの円柱状
コアを含んでおり、該コアは外半径ａの環状クララ白こ
包囲されている。クラット９の屈折率はコアから外縁に
向って値ｎ１からより低い値ｎｏまで単調減少する。コ
アとクラット°との間で屈折率の段差△ｎ＝ｎｏ−ｎ１
が存在する。この値は比ａ　Ｑ　／ＩＬの関数である。As shown schematically in FIG. This is surrounded. The refractive index of the crut 9 decreases monotonically from the core towards the outer edge from the value n1 to the lower value no. Refractive index step △n=no-n1 between core and crat °
exists. This value is a function of the ratio a Q /IL.

第１図は、径方向距離ｒの関数たる屈折率変化を実座標
で示す。本発明の全体範囲を示すには、本発明によって
製造された光ファイバの屈折率プロフィルを限定する種
々の関係を示すことができしかもグラフとして表わすこ
とが可能な換算座標の使用が便利である。このために以
下の換算記号を使用する。FIG. 1 shows the refractive index change as a function of the radial distance r in real coordinates. In order to illustrate the general scope of the invention, it is convenient to use reduced coordinates that can illustrate the various relationships that define the refractive index profile of optical fibers made according to the invention and can be represented graphically. The following conversion symbols are used for this purpose:

グラフの横座標に示される径方向距離は４Ｘ　”　ｒ　
／　ａ で示され、式中、ｒは径方向距離、ａは前記に定義した
クラット°の外径である。The radial distance shown on the abscissa of the graph is 4X ” r
/ a , where r is the radial distance and a is the outside diameter of the crut ° as defined above.

グラフの縦座標に示される屈折率変化はＵ＝（ｎｏ−ｎ
）／（ｎｏ　−ｎｅ　）で示され、式中、 ｎＱ”ファイバのコアの屈折率、 ｎ６　”クラッドの外縁での屈折率、 ｎ　＝径方向距離ｒでの屈折率 であも このシステム中、屈折率の段差はＥＯで示されておりＸ
ｏ＝ａｏ／ａに於いて生じる。The refractive index change shown on the ordinate of the graph is U=(no-n
)/(no −ne), where nQ” is the refractive index of the core of the fiber, n6” is the refractive index at the outer edge of the cladding, n = refractive index at the radial distance r, and in this system, The step in the refractive index is indicated by EO and is
This occurs when o=ao/a.

これらの記号を使用し第２図では本発明により製造され
た光ファイバの代表的具体例の屈折率プロフィルを別の
形態で示す。Using these symbols, FIG. 2 depicts an alternative refractive index profile of a representative embodiment of an optical fiber made in accordance with the present invention.

これらのファイバの特徴は、屈折率プロフィルが段差を
含んでおり該段差以後屈折率が減少しておりｘ（、で生
じる段差ＥＯが式 ％式％（１１ によって決定されることである。A feature of these fibers is that the refractive index profile includes a step, the refractive index decreases after the step, and the step EO generated at x(,

前記式中Ｘｏの値が既知のときＥＱの値が得られる。換
算座標の特定の径方向距離Ｘ（Ｘ＞Ｘ。When the value of Xo in the above formula is known, the value of EQ can be obtained. A specific radial distance X of the reduced coordinates (X>X.

の場合）に於けるＵの値は次式から得られる。The value of U in the case) can be obtained from the following equation.

〔但しＸ（Ｘ、ならばＵ＝Ｏ Ｘ＝Ｘ、ならばＵ＝Ｅｏ） これらの関係式は、定屈折率コアを有する光ファイバに
広帯域幅を与える条件を限定する計算の結果として得ら
れたものである。[However, X (X, if U=O; It is something that

ＥＱとＸｏとの間に存在する関係は第３図の曲線グラフ
で示されている。The relationship that exists between EQ and Xo is illustrated by the curve graph in FIG.

式（１）と（２）とが満足させられたとき、長さｌｋｍ
のファイバの入力に１ランはルトの光線を入射した場合
の周波数の関数たる伝達関数の絶対値は０．８３未渦の
ＸＤの値に対しては０．５より大きい値に維持される。When formulas (1) and (2) are satisfied, the length lkm
The absolute value of the transfer function as a function of frequency when one run is incident on the input of the fiber is 0.83 and is maintained at a value greater than 0.5 for the value of XD with no vortex.

ＸＯの３つの値に対する前記の如き伝達関数の変化がｍ
４．５及び６図に示されている。The change in the transfer function as described above for three values of XO is m
4.5 and 6.

図示の３つの場合、周波数に関わり無く伝達関数が０．
５より大きい値に維持され従って理論上は通過帯域が無
限であることが現実に知見された。In the three cases shown, the transfer function is 0.
It has been found in practice that the passband is kept at a value greater than 5, so that the theoretical passband is infinite.

しかし乍らこれらのグラフによれば、クラット９半径に
対するコア半径の比が増加するにつれて曲線は臨界値０
．５に近付く。即ち、ＸＱ＝０．８２９に対応する伝達
関数の絶対値が限界例である。この値を越えると、長さ
１　ｋｍの対応する光ファイバは、伝達関数の絶対値が
０．５に等しい場合の最低周波数に等しい帯域幅を示し
この帯域幅はＭＨｚのオーダである。第６図によれば帯
域幅は約３０　ＭＨｚに等しい周波数に存在する。従っ
て許容範囲内の伝達関数と高い帯域幅とを有する光ファ
イバ；をイ静るためには、以下の条件： Ｘｏ　＜　０．８３　（３） が満たされる必要がある。好ましくはｘＯは０．３乃至
０．７でなければならない。However, according to these graphs, as the ratio of the core radius to the crut 9 radius increases, the curve approaches a critical value of 0.
．． approaching 5. That is, the absolute value of the transfer function corresponding to XQ=0.829 is a limit example. Beyond this value, a corresponding optical fiber of length 1 km exhibits a bandwidth equal to the lowest frequency for which the absolute value of the transfer function is equal to 0.5, and this bandwidth is of the order of MHz. According to FIG. 6, the bandwidth lies at a frequency equal to approximately 30 MHz. Therefore, in order to create an optical fiber with an acceptable transfer function and high bandwidth, the following condition needs to be met: Xo < 0.83 (3). Preferably xO should be between 0.3 and 0.7.

従って本発明によるファイバは常に、限定されたファイ
バの構造パラメータに基いて製造されなければならない
。The fiber according to the invention therefore always has to be manufactured with limited fiber construction parameters.

即ち、コアの屈折率ｎＱとグラフｒの周縁の屈折率ｎｏ
と比ＸＯとを選択し、以下の計Ｕを行なう。That is, the refractive index nQ of the core and the refractive index no of the periphery of the graph r
and the ratio XO, and perform the following total U.

箇１段階に於いては換算座標に於けるファイツマのプロ
フィルを決定する。式（１）に代入するか又は第３図の
曲線を使用してＥＯを決定する。次に式（２）を使用し
てＸ（Ｕ）をいくつかの点で計算しクラット°のプロフ
ィルを決定する。In the first step, the profile of the Fitzma in the converted coordinates is determined. Determine EO by substituting into equation (1) or using the curve in FIG. Equation (2) is then used to calculate X(U) at several points to determine the crut degree profile.

第２段階に於いては光ファイバの屈折率と半径との実値
を決定する。先ず、屈折率ｎ１は式％式％（４） から計算される。In the second step, the actual values of the refractive index and radius of the optical fiber are determined. First, the refractive index n1 is calculated from the formula % (4).

次に各点毎に 式 ％式％（５） を使用してクラッドの実プロフィールを得る。Then for each point formula % formula % (5) to get the real profile of the cladding.

構造パラメータが前記の如く限定された光ファイバまは
、以下の実施例に示す如く当業者に公知の任童の適当な
方法によって製造され得る。Optical fibers whose structural parameters are defined as described above may be manufactured by any suitable method known to those skilled in the art, as illustrated in the examples below.

以下余白 実施例　１ 選択された光ファイバは、屈折率ｎ（１＝　１．４５８
５を有する純合成シリカから成るコアと屈折率が周縁に
向って値ｎｅ＝１．４５３０　に達するまで減少してい
るフッ素ドープシリカクラッドとを含む。Example 1 The selected optical fiber has a refractive index n (1 = 1.458
5 and a fluorine-doped silica cladding whose refractive index decreases towards the periphery until reaching the value ne=1.4530.

ファイバの直径は約２００μｍになりコアの直径は約６
８．５μｍになるであろう。従って、Ｘ０＝０．３４２
５である〇 式＋１）からＥｏ；Ｑ、Ｑ５が算出され式（２）から曲
線Ｘ　（Ｕ）　が得られる。例えばＸ＝０．５でＵ　＝
０．２０８６でありＸ＝０．９で　Ｕ＝０．８００４で
ある。換算座標に於けるファイバの屈折率プロフィルは
第７図に示すようなグラフである。次に、ファイバの屈
折率の実プロフィルを決定する。式（４）から１１　＝
　１．４５８２を得る。次にクラッドの屈折率の変化を
式（５）からｖＩ導する。例えばＸ＝０．５即ちｒ＝４
３．８μｍでｎ冨１．４５７３でありＸ＝０．９即ちｒ
　”＝　７８．７　μｍで１＝１．４５４１である。こ
の実プロフィルが第８図に示されている。The fiber diameter is approximately 200 μm and the core diameter is approximately 6
It will be 8.5 μm. Therefore, X0=0.342
Eo; Q, Q5 are calculated from the equation (+1) which is 5, and the curve X (U) is obtained from the equation (2). For example, when X=0.5, U=
0.2086, X=0.9 and U=0.8004. The refractive index profile of the fiber in converted coordinates is a graph as shown in FIG. Next, determine the actual profile of the refractive index of the fiber. From equation (4), 11 =
We get 1.4582. Next, the change in the refractive index of the cladding is derived from equation (5). For example, X=0.5 or r=4
At 3.8 μm, the n-thickness is 1.4573, and X=0.9, that is, r
”=78.7 μm and 1=1.4541. This actual profile is shown in FIG.

前記の如く限定されたファイバは以下の如く化学的気相
蒸着プロセス（ＣＶＤ）によって製造されたプリフォー
ムの線引きによって製造され得ムオキシ水素プロー／（
イブを備えたガラス旋盤上に石英ガラス管を置く。該管
は長さ１５００ｍｍであり外径１　’８１１＋ｈ内径１
５＋ｍを有する。第１段階では四塩化ケイ素と六フッ化
イオウと酸素との混合気体を管内に送り込む。当業者に
公知の方法を使用し蒸着中の混合物の六フッ化イオウ濃
度を変えることによってクラッドの屈折率プロフィルを
生じさせる。第１段階の終端で蒸着層の厚みは１．０４
關である。第２段階では厚み０．１６順の純シリカ層を
四塩化ケイ素−酸素混合物の反応によって付着させる。Fibers defined as described above can be produced by drawing a preform produced by a chemical vapor deposition process (CVD) as follows:
Place the quartz glass tube on a glass lathe equipped with a tube. The tube has a length of 1500 mm and an outer diameter of 1'811+h inner diameter 1
5+m. In the first stage, a mixed gas of silicon tetrachloride, sulfur hexafluoride, and oxygen is sent into the tube. The refractive index profile of the cladding is created by varying the sulfur hexafluoride concentration of the mixture during deposition using methods known to those skilled in the art. The thickness of the deposited layer at the end of the first stage is 1.04
It's relevant. In the second step, a layer of pure silica of order of thickness 0.16 is deposited by reaction of a silicon tetrachloride-oxygen mixture.

前記の如く調製された管を真空加熱によって変形し直径
１２．８５ｍｍの中実ロッドにする。出発石英ガラス管
の側壁から成る該ロッドの外層を研削によって除去し次
にフッ化水素酸で腐食する。火炎研磨後、２．８：３＋
ｉの純シリカコアを含む直径８．１３ｍｍ０ロッド即ち
プリフォームが得られる。The tube prepared as described above is deformed by vacuum heating into a solid rod having a diameter of 12.85 mm. The outer layer of the rod, consisting of the side walls of the starting quartz glass tube, is removed by grinding and then etched with hydrofluoric acid. After flame polishing, 2.8:3+
An 8.13 mm diameter rod or preform containing a core of pure silica is obtained.

このプリフォームを線引きして得られた光ファイバは最
後に、公知技術により保詮層で被覆されも得られたファ
イバは波長１３００　ｎｍに於いて、２．５ｄＢ／Ｋｍ
　の減衰を示しＩ　ＧＨ２、Ｋｍ　より大きい帯域幅を
有していた。The optical fiber obtained by drawing this preform was finally coated with a protection layer using a known technique.
It showed an attenuation of I GH2, and had a larger bandwidth than Km.

実施例　２ 選択された光ファイツマは屈折率ｎｏ＝　１．４５８５
の純合成シリカコアと屈折率が周縁に向って値”ｅ−１
，４４３９に達するまで減少しているフッ素ドープシリ
カクラッドとを含む。Example 2 Selected optical fibers have refractive index no=1.4585
with a pure synthetic silica core and a refractive index of ``e-1'' toward the periphery.
, 4439.

ファイバの直径は約１６０μｍになりコアの直径は約８
０μｍになるのであろう。The fiber diameter is approximately 160 μm and the core diameter is approximately 8
It will probably be 0 μm.

実施例１と同様に屈折率ｎ１　＝１．４５６９とクララ
ｒの屈折率プロフィルとを決定する。As in Example 1, the refractive index n1 =1.4569 and the refractive index profile of Clara r are determined.

前記の如く限定された光ファイバは以下のプロセスによ
り製造されたプリフォームの線引きにより得られる。第
１段階に於いて、回転ブランクにシリカ粒子を軸方向に
付着せしめて純合成シリカのインゴットを形成する。こ
れ）の粒子は誘導プラズマバーナの火炎内に四塩化ケイ
素と酸素との混合気体を注入することによって得られる
。研削及び希塩酸による表面洗浄後に直径４０闘、長さ
５００＋ｉの円柱状インゴットが得られる。The optical fiber defined as described above is obtained by drawing a preform manufactured by the following process. In the first step, a rotating blank is axially deposited with silica particles to form an ingot of pure synthetic silica. These particles are obtained by injecting a mixture of silicon tetrachloride and oxygen into the flame of an induction plasma burner. After grinding and surface cleaning with dilute hydrochloric acid, a cylindrical ingot with a diameter of 40mm and a length of 500mm is obtained.

第２段階に於いては、インゴットをガラス旋盤に装着し
、回転運動と誘導プラズマバーナの火炎に対して交差方
向の往復運動とを与える。これらの条件下でプラズマの
火炎内で四塩化ケイ素と六フッ化イオウと酸素との混合
物の反応が生じるのでフッ素ドープシリカが側面に付着
する。In the second stage, the ingot is mounted on a glass lathe and subjected to rotational motion and reciprocating motion crosswise to the flame of the induction plasma burner. Under these conditions, a reaction of a mixture of silicon tetrachloride, sulfur hexafluoride, and oxygen occurs in the plasma flame, resulting in the deposition of fluorine-doped silica on the sides.

側面被膜の屈折率プロフィルは混合物の六フッ化イオウ
の濃度を変化させることによって得られる。The refractive index profile of the side coatings is obtained by varying the concentration of sulfur hexafluoride in the mixture.

この実施例で使用された製造プロセスは特に、フランス
特許公開第２，４３２，４７８号に記載されている。The manufacturing process used in this example is described in particular in French Patent Publication No. 2,432,478.

誘導炉に於いて高温でインピットをプリフォームに変え
引続いて前記プリフォームを線引きして得られる光ファ
イバは波長８２０　ｎｍに対し３．５ｄＢ／Ｋｍ　より
小さい減衰及び７００　Ｒ（Ｈｚ、Ｋｍより大きい帯域
幅を示す。By converting the impit into a preform at high temperature in an induction furnace and subsequently drawing said preform, the resulting optical fiber has an attenuation of less than 3.5 dB/Km for a wavelength of 820 nm and an attenuation of more than 700 R (Hz, Km). Indicates bandwidth.

屈折率の段差　Δｎ＝ｎｏ−ｎｌは精密に設けられる必
要がある。　Δｎの理論値と実値との間に少しでもズレ
があると以下のテストで示す如く帯域幅のかなりの減少
が生起する。実施例２に記載光ファイバは屈折率段差　
Δｎ＝０．００１６を示さなければならない。テストの
ためにＸＯが等しいが　Δｎが０．００１６より大きい
か又は小さい別の光ファイバを製造した。８２０　ｎｍ
で測定された帯域幅に対して△ｎの変化が与える影響を
以下の表■に要約する。The refractive index step Δn=no−nl needs to be precisely provided. Any deviation between the theoretical value and the actual value of Δn will cause a significant reduction in bandwidth, as shown in the following test. The optical fiber described in Example 2 has a refractive index step.
Must show Δn=0.0016. Other optical fibers with equal XO but with Δn greater or less than 0.0016 were fabricated for testing. 820nm
The effect of changing Δn on the bandwidth measured at is summarized in Table 3 below.

表　１ △ｎＸ１Ｏ′　帯域幅（７ｖｌＨｚ　、　Ｋｒｎ）２８
　１５０ ２３　３００ ２０　６００ １６　＞７００ １２　６００ ９　３００ ４　１５０ この表より、本発明のファイバがこの具体例の如く構成
されているときにも段差△ｎが２５％の相対誤差を有す
ると帯域幅の値は６００ｈ（Ｈｚまで低下することが明
らかである。Table 1 △nX1O' Bandwidth (7vlHz, Krn)28
150 23 300 20 600 16 >700 12 600 9 300 4 150 From this table, it can be seen that even when the fiber of the present invention is configured as in this specific example, if the step Δn has a relative error of 25%, the bandwidth will decrease. It is clear that the value drops to 600h (Hz).

本発明の範囲に含まれる全てのファイバに関する計３Ｊ
全部を示すことは可能でない。しかし乍らファイバの特
性値に対するΔｎのＭＷ性がいっそうはつきりするよう
に、以下の表■は、ファイバ々が（ｎｏ　−’ｎ　ｅ　
）／　ｎｏ　＝　１％と限定されるときこのファイバに
少くとも６００　ＭＨｚ　；　Ｋｙｌ　に等しい帯域幅
を持たせるためのΔｎの相対誤差の限度を示す。A total of 3J for all fibers within the scope of the invention.
It is not possible to show everything. However, in order to make the MW property of Δn with respect to the characteristic value of the fiber even more obvious, Table 2 below shows that the fibers (no −'ne
)/no = 1% to give this fiber a bandwidth equal to at least 600 MHz; Kyl.

表　■ ＸＯ△ｎの相対誤差 ０．２０　４７ ０．３０　３８ ０．４０　３１ ０．５０　２５ ０．６０　１９ ０．７０　１４ ０．８０　９ これらの実施例より、クラッドの外半径に対するコアの
半径の比が大きくなる相段差のより正確な調整が必要で
あることが理解されよう。Table ■ Relative error of XO△n 0.20 47 0.30 38 0.40 31 0.50 25 0.60 19 0.70 14 0.80 9 From these examples, the radius of the core relative to the outer radius of the cladding It will be appreciated that a more precise adjustment of the phase difference is required as the ratio of .

本文の記載は限定的なものでなく、本発明の要旨及び範
囲を趨えない変形によって本発明を使用し得ることは何
人にも明らかであろう。例えば、本発明による光ファイ
バは純合成シリカの屈折率を変化さぜ得る少くとも１種
の元素をドープした合成シリカコアを有し得る。It will be obvious to anyone that the description herein is not intended to be limiting, and that the present invention can be used with modifications without departing from the spirit and scope of the invention. For example, an optical fiber according to the invention can have a synthetic silica core doped with at least one element that can change the refractive index of pure synthetic silica.

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

第１図は本発明により製造されたファイバの代表的具体
例の屈折率プロフィルを実座標で示す概略説明図、 第２図は本発明により製造されたファイバの代表的具体
例の屈折率プロフィルを換算座標で示す概略説明図、 第３図は、換算座標で示されたコアークラッド界面の屈
折率の段差Δｎとコアの半径とクラッドの外側半径との
比ａｏ／ａとの間の関係を示すグラフ、 第４，５及び６図は、長さＩＫｍのファイバの入力に１
ランベルトの光線を入射した場合の伝達関数を周波数の
関数として示すグラフ、第７図は実施例１で製造された
ファイバの屈折率プロフィルを換算座標で示す説明図、
第８図は第７図のプロフィルを実座標で示す説明図であ
る。 ａＱ・・・・・・コア半径、ａ・・・・・・クラッド外
半径、ｎｏ・・・・・・コア屈折率。 代浬入弁壊士今　村　元FIG. 1 is a schematic explanatory diagram showing, in real coordinates, the refractive index profile of a typical example of a fiber manufactured according to the present invention, and FIG. 2 shows a refractive index profile of a typical example of a fiber manufactured according to the present invention. A schematic explanatory diagram shown in converted coordinates, FIG. 3 shows the relationship between the refractive index step Δn at the core-clad interface and the ratio ao/a of the radius of the core and the outer radius of the cladding, shown in converted coordinates. The graphs, Figures 4, 5 and 6 show the input of a fiber of length IKm.
A graph showing the transfer function when a Lambertian ray is incident as a function of frequency, FIG. 7 is an explanatory diagram showing the refractive index profile of the fiber manufactured in Example 1 in converted coordinates,
FIG. 8 is an explanatory diagram showing the profile of FIG. 7 in real coordinates. aQ: core radius, a: cladding outer radius, no: core refractive index. Gen Ima Mura

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] （１）半径ａｏ及び定屈折率ｎＱの石英ガラスコアと前
記コアを包囲する外半径ａのト９−ゾ石英ガラスクラッ
ドとを含んでおり前記クラッドの屈折率がコア・クラッ
ド境界面での値ｎ１からクラット９の周縁での値ｎｅま
で連続的に変化しておりｎｅがｎｌより小さくｎｌがｎ
Ｑより小さくなるようζこ構成された光ファイバであり
、コア・クラッド境界面に屈折率の段差が存在しており
、前記段差の程度Ｅ、＝に対して式 ％式％ で示される関係を有することを特徴とする光ファイバ。(1) It includes a quartz glass core with a radius ao and a constant refractive index nQ, and a to9-zo quartz glass cladding with an outer radius a surrounding the core, and the refractive index of the cladding is a value at the core-cladding interface. It changes continuously from n1 to the value ne at the periphery of the cradle 9, and ne is smaller than nl and nl is n
It is an optical fiber configured to have a refractive index smaller than Q, and there is a step in the refractive index at the core-cladding interface. An optical fiber comprising: （２）　クラッド内の屈折率ｎがクラッド内の径方向距
離ｒ化伴なって 式 ％式％ ） ） に従って変化することを特徴とする特許請求の範囲第１
項に記載の光ファイメ。(2) Claim 1, characterized in that the refractive index n in the cladding changes according to the formula % as the radial distance r in the cladding increases.
Optical fiber as described in section. （３）ａΩ／ａが約０．３乃至０．７であることを特徴
とする特許請求の範囲第１項に記載の光ファイバ。(3) The optical fiber according to claim 1, wherein aΩ/a is approximately 0.3 to 0.7. （４）　クラット９がフッ素ｒ−プ石英ガラスであるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の光ファイ
バ。(4) The optical fiber according to claim 1, wherein the cladding 9 is made of fluorine fused silica glass. （５）　コアがト９−プ石英ガラスであることを特徴と
する特許請求の範囲第１項に記載の光ファイバ。(5) The optical fiber according to claim 1, wherein the core is made of top-9-top silica glass. （６）　コアがト９−プ石英ガラスでありクラッドがフ
ッ素ドープ石英ガラスであることを特徴とする特許請求
の範囲第１項に記載の光ファイバ。(6) The optical fiber according to claim 1, wherein the core is made of top 9-type quartz glass and the cladding is made of fluorine-doped quartz glass. （７）牛径Ｉｉｏ及び重油Ｆｒ率ｎＱを有する石英ガラ
スコアと前記コアを包囲しており外半径ａを有するト９
−プ石英ガラスクラット９とを含む光ファイバであり、
クラット９内の屈折率ｎが、クラット°内の径方向距離
ｒに伴なってコア・クラット９境界面での値ｎ１からク
ララｒの周縁での値ｎｅまで式 ％式％ ） ） に従って連続的に変化することを特徴とする光ファイバ
。(7) A quartz glass core having a diameter Iio and a heavy oil Fr ratio nQ, and a glass core surrounding the core and having an outer radius a
- an optical fiber comprising a fused silica glass crat 9;
The refractive index n in the crat 9 is continuous with the radial distance r in the crat 9 from the value n1 at the core-crat 9 interface to the value ne at the periphery of the clara r according to the formula %) An optical fiber characterized by a change in （８）ａｎ／ａが約０．３乃至０．７であることを特徴
とする特許請求の範囲第７項に記載の光ファイバ。(8) The optical fiber according to claim 7, wherein an/a is approximately 0.3 to 0.7. （９）　クラッドがフッ素ト９−プ石英ガラスであるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第７項に記載の光ファイ
バ。 ０＠　コアがドープ石英ガラスであることを特徴とする
特許請求の範囲第７項に記載の光ファイバ。 αη　コアがドープ石英ガラスでありクララｒがフッ素
ドープ石英ガラスであることを特徴とする特許請求の範
囲第７項に記載の光ファイバ。(9) The optical fiber according to claim 7, wherein the cladding is fluorine-topped silica glass. 0@ The optical fiber according to claim 7, characterized in that the core is doped silica glass. 8. The optical fiber according to claim 7, wherein the αη core is doped quartz glass and the Clara r is fluorine-doped quartz glass.