JPS6077141A - 単一モード光フアイバの製造方法 - Google Patents

単一モード光フアイバの製造方法

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JPS6077141A
JPS6077141A JP18898584A JP18898584A JPS6077141A JP S6077141 A JPS6077141 A JP S6077141A JP 18898584 A JP18898584 A JP 18898584A JP 18898584 A JP18898584 A JP 18898584A JP S6077141 A JPS6077141 A JP S6077141A
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tube
optical fiber
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JP18898584A
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ミユリエル、ウエール
セルジユ、ブレソン
ヤニク、ブルバン
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    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
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    • C03B37/01Manufacture of glass fibres or filaments
    • C03B37/012Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments
    • C03B37/014Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments made entirely or partially by chemical means, e.g. vapour phase deposition of bulk porous glass either by outside vapour deposition [OVD], or by outside vapour phase oxidation [OVPO] or by vapour axial deposition [VAD]
    • C03B37/018Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments made entirely or partially by chemical means, e.g. vapour phase deposition of bulk porous glass either by outside vapour deposition [OVD], or by outside vapour phase oxidation [OVPO] or by vapour axial deposition [VAD] by glass deposition on a glass substrate, e.g. by inside-, modified-, plasma-, or plasma modified- chemical vapour deposition [ICVD, MCVD, PCVD, PMCVD], i.e. by thin layer coating on the inside or outside of a glass tube or on a glass rod
    • C03B37/01861Means for changing or stabilising the diameter or form of tubes or rods
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は直線偏光を維持する単一モード光ファイバの製
造方法に関する。
〔従来技術〕
光ファイバを製造する方法はrMcVDJ (改良した
科学的気相成長法 (modifiCd chemic
alVOpOr deposition) )として知
られテイル。コノ方法によれば、石英その他これと同等
の屈折性物質から作られた管の内部にとくに酸素と、シ
リコン、ゲルマニウムまたはホウ素の化合物を含む混合
ガスを流す。それらの物質は所定の順序で管の内部に流
す。その管の長手方向に沿って熱源を動かずことにより
管を加熱する。加熱ザイクルは何回も行う。加熱される
領域を熱源が通るたびにその領域に存在する成分の酸化
還元反応が起り、シリコン酸化物、ホウ素酸化物または
ゲルマニウム酸化物が内壁に付着される。管が熱源の前
を通るたびに新しい層が付着される。このノ)法の最後
の段階は石英管を非常に強く加熱して収縮を生じさせ、
予め定められている形を1りることCある。この方法に
より得られlこ製品は、石英管の内径よりfφかに短い
直径を有づる棒状のものとすることもできる。その予め
定められた形にした製品を引き抜き工程で加工して、正
しくいえば光フン・イバを得る。
この方法により、大容量のデジタルデータ伝送、または
リング干渉計のような光学装置の製作に使用される非常
に高性能の光ファイバ、更に詳しくいえば単一モード光
ファイバを得ることができる。
そのような光ファイバは減衰率が低く(典型的にL;L
l、3ミク0ン(7)波長で0.5dB/1m以下)、
通過帯域が広い(典型的にはlG1−1z、Im)。
それらの光ファイバに関連づ“る幾何光学的パラメータ
のうちで重要なものは、偏光された光が光ファイバに沿
って伝わる間に直Iil偏光を保つことである。偏光維
持品質を反映する光ファイバに関3!Iする幾何光学的
なパラメータは「ビート長(beat length)
Jである。
円筒形対称構造の単一モード光ファイバはU縮退させら
れた12つの直交直線偏波状態を伝播さUることが知ら
れている。たどえば、レンチまたはリング干渉h1の構
成にそれらの光ファイバを使用するような用途において
は、それら2つの偏光状態の伝播速度を異ならせること
により、その縮退に対処せねばならない。
これは、形状の不均一・な効果または種々の制約を導入
することにより得ることができる。公知技術においては
、予め定められている形の物に棒の形で物質をイ」加す
る、その物をエツブングリ′る、その物をフレーム加水
分解する、または機械加工するなどの技術に頼らなけれ
ばならない。
それらの技術は実行が困難で、予め形を定められている
物(以下、「形成物1という〉をイ」加的に処理するこ
とを必要とし、製造方法の一連の工程は、先に簡単に説
明した技術のl’ M CV D J法の諸工程から逸
脱する。
〔発明の目的〕
本発明の目的は、先行技術の諸欠点を解消し、使用が簡
単で、実施のために必要な装置は従来の装置をあまり改
造しなくて済むために費用がかからないばかりでなく、
形成物のどりだじゃ処理が不要であるばかりでなく、エ
ッチングム不要で、従来の範囲をこえて物質をドーピン
グすることも不要であるから、方法自体の実施にも費用
があまりかからないような、直線偏光を保′つ光フッ・
イバの製造方法を得ることにある。
〔発明の概要〕
直線偏光を保つために、本発明に従って、導かれる光波
の伝わる軸、すなわち、光ファイバのコア領域の対称軸
に対して垂直な断面平面に不均質なストレス効果が生じ
させられる。このために、コア部と、光シース部とのそ
れぞれの形態が制御されるやり方で変更される。
したがって、本発明は、回転している石英管に沿って熱
源を動かしてその石英管を第1の温度まで加熱し、前記
石英管の中にハロゲン化物と酸素を送りこみ、石英管の
内側に酸化物を付着する第1の工程と、棒または形成物
が17られるまで熱源により管の渇iを上がさせ、管内
で収縮させる第2の工程と、異なるドーピングの領域を
形成づる少くとも1つのシースにより囲まれる中心コア
領域を有する形成物に相似する寸法のファイバを有りる
ようにその形成物を引き抜く第3の工程とを備え、前記
第1の工程はシース付着段階と、その後のコア付着段階
とを含み、管は内部断面が長円形のものが選択され、前
記第1の二[程にa3いて行われる酸化物付着により付
着される酸化物は、長円形の内側断面の長軸に近い領域
におりる管の面では他の領域にお【プるものより厚く、
前記第3の工程のほぼ終りにほぼ円形断面の−」アど長
円形断面のシースを同時に右Jる光フッフィバを得るJ
:うに、前記第2の工程において行われる前記収縮の形
成時に、管の外側の圧力よりも烏いルカを管の内側に加
えることにJ、り光フッフィバににり導かれる光波の直
線偏光を維持することを特徴とする単一モード光ファイ
バの製造方法を提供づるものである。
〔発明の実施例〕
以下、図面を参照して本発明の詳細な説明り゛る。
最近のほと/νどの光ファイバの製造に用いられている
rMcVDJ技術の主な特徴を思い出すことがまず有用
である。
MCVD技術を第1図に概略に示′?J0ガラス器製造
用旋盤(図示せず)の2木の主軸の間に石英管1をとり
つ()る。この回転する石英管にn)って、シース層の
ために、四塩化シリコン(SiC14)のようなハライ
ドと、りんオキシトリクロライド(POCl2)または
四塩化シリコン (SiF4)との反応を行わせ、かつコア病のために四
塩化シリコンおよび四塩過ゲルマニウム(GeC14)
と酸素との反応を行わせてシリコンの酸化物(S i 
O2) 、ゲルマニウムの酸化物(Ge02)、りんの
酸化物(P2O3)、ホウ素の酸化物(B203)を得
るのに十分な温度(典型的には1600〜1900℃)
の酸水素炎7 D−l・−ヂの炎を動かり。
それらの酸化物は、透明なガラス層を形成するJ、うに
、管の内面にイ」着される。ブロー1−一ヂが通るたび
に異なる層が付着される。ブロートーチの各通過ごとの
ドープの温度を調節することにより屈折率が制御される
。管の内面に所望の付着層の厚さが1!7られたら、管
の内部で収縮部を形成りるようにブロートーチの温度を
大幅に上昇させ(典型的には2200℃まで)、かつコ
ア6と光シース5を有する、予め形を定められた物(成
型物)と呼ばれる棒(第2図)をt、r、するように管
を閉じる。
ブロートーチの代りに他の任意の適切な熱源も使用でき
る。
それから形成物を高純度黒鉛炉の内部で線状に引いてフ
ァイバを得る。そのフッ・イバはドラムに巻かれる。フ
ッ1イバの長さは形成物の幾何学的パラメータと、希望
のフッフィバの夕btyどに関連リ−るから、1〜数飴
の長ざを得ることができる。
ガラス器具製造用の旋盤を第3図に小J0この旋盤はブ
ロー1〜−チ2を支持りる板1oを右Jる。
そのブロートーチ2は2つのストップ12ど13の間を
案内ねじ1/Iに治っ−C七−り15により動かずこと
ができる。
矢印7ど示J゛向きに回転Jるわ芙管i cg 2本の
回転主軸16.17により保14される。
本発明の方法は従来のM CV l)法の諸−1稈のI
[要な部分を含む。
しかし、本発明の方法の第1の特徴に従っC1出発管と
して用いられる石英管14;Il、少なくとももそれの
内部断面に関する限りは、長円形断面の管が選択される
それから、ブロートーチが通るたびに、種々の物質の層
が従来のやり方で付着される。ただし、その層は一様で
はない。実際、長円の2木の軸に沿って厚さの異なる層
が付着される。
この厚さの異なる層の付着は容易に行うことができる。
というのは、断面が長円形の管1が対称軸Δを中心とし
て回転するからである。熱源2と管1の外壁との間の距
離、第4図ではd、第5図ではd′、は変えることがで
きることがわかる。
管1の壁したがって管1の内面が加熱される温度も可変
であって、長円形の長軸に沿っては高く、長円形の短軸
に沿っては低くできる。
別の例(図示せず)においては、管1の壁の厚さが一様
であるとこれまで暗黙のうちに仮定してきたこととは貨
なって、厚さが一様でないとすると、管1の内壁面の温
度は一様ではない。
したがって、ブロートーチが通るたびに付着される物質
の農は具体的には温度に依存するから、その量は一定で
はない。管の内壁面への物質の付着は、長円形の長軸に
近い領域の方が他の領域における′ものよりも多い。
最後に、本発明の別の特徴に従って収縮を行う時に、管
1の外部の圧力J:り僅かに高い圧力を管1の内部に加
える。
そのために、ガスたとえば酸素を管1の内部に吹き込む
。ぞのガスの流缶が圧力を決定する。この方法の好適な
変更例においては、たとえば熱源により(fiかして)
管の一端をまf閉じる。そうすることにより圧力を高い
確度で制御できる。!〔とえば、高い圧力は100Pa
台とJることができる。この圧力は1時間当り1.5リ
ツトルの酸素流nに相当する。
したがって、ファイバのコアとなるべき領域がつぶされ
ることがltプられ、その領域の断面G、Lはぼ円形ま
たは円形となるのに対して、その領域を囲lνでいるシ
ース領域は、出発管のに円形断面に相似の長円形断面を
保つ。
第6図は本発明の方法で得られた光)7ノイバの断面図
である。この光ファイバの外側部分の断面はもちろIυ
僅かに長円形のままであるが、これは本発明にとっては
重要ではない。
たとえば、断面が長円形の管から出発してそのようなフ
ァイバを製造する場合に、長径の長さを30閉、短径の
長さを20 a %壁の厚さを2 mとすると、コア4
がほぼ円形で、シース5が非常に平であって、シースの
長円率が0.65に等しいような光ファイバが得られた
コアはシリカ(S i O2>をベースとして、ゲルマ
ニウム(GeO2)を濃度(GeO2/S i 02 
>が0.30以上となるようにドープしたものである。
0.84ミクロン以下の波長の光を通づためには、シー
スを構成Jる物質をドーピングづめためにホウ素の酸化
物を使用し、コアを構成]る物質どしてゲルマニウムを
用いた。
それより長い波長の光、たとえば赤外線領域の光を通す
ために、シースを構成する物質としてフッ素の酸化物と
りんの酸化物の混合物をドープする。シースを構成する
物質をドープJるために酸化ホウ素をベースとする物質
を用い、」アの近くの中間シース領域すなわち光シース
領域をhM fft、 するためにフッ素の酸化物とり
んの酸化物をドープする。
シース5と管1の間と、コア4・どシース5の間におけ
る屈折率の違いはそれぞれGXIO’と10−2であっ
た。
0.63ミクロンに大して波長についてのう4丁り長さ
は5馴であることが測定された。
前記したように、この方法は簡単で、従来の装置をはど
んとそのまま使用できるために費用がかからず、従来の
方法とくにMOVD法の工程とほとんど異ならないとい
う利点を右りる。
更に、形成物をむき出しにしIこり、特別に取り扱うこ
とを必要としないから、形成物が汚染される危険が避け
られる。
使用するガスの性質と、ドーピングの範囲は先行技術と
異ならない。
最後に、経験にj、り示されているにうに、この方法に
より、うなり長さが長く、減衰率の低い光ファイバを製
造できる。
【図面の簡単な説明】
第1〜第3図は従来の製造方法および装置を示す図、第
4図おにび第5図は本発明による製造方法の特定の工程
を示す図、第6図は本発明の製造方法によりlqられた
光ファイバの具体例を示す図である。 1・・・石英管、2・・・熱源、4,6・・・コア、5
・・・シース。 出願人代理人 猪 股 泊

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、 回転している石英管に沿って熱源を動かしてその
    石英管を第1の温度まで加熱し、前記石英管の中にハロ
    ゲン化物と酸素を送り込み、石英管の内側に酸化物を付
    着する第1の工程と、棒または予め定められた形の物が
    得られるまで熱源により管の温度を上昇さることにより
    得られた管を収縮させる第2の工程と、 異なるドーピングの領域を形成り゛る少くともひとつの
    シースにより囲まれる中心コア領域を有する予め定めら
    れた形の物に相似する寸法のファイバを有するうにその
    予め定められたものを引き抜くための第3の工程とを備
    え、 前箱1の工程はシース付着段階と、その後のコアイ」着
    段階とを含み、 管は内部断面が長円形のものが選択され、前記第1の工
    程において行われる酸化物付着により付着される酸化物
    は、長円形の内側断面の長軸に近い領域における管の面
    では他の領域に−3けるものより厚く、前記第3の工程
    の終りにほぼ円形断面のコアと長円形断面のシースを同
    時に有する光ファイバを得るように、前記第2の工程に
    おいて行われる前記収縮の形成時に、管の外側の圧力よ
    りも高い圧力を管の内側に加えることを特徴とする、光
    ファイバにより導かれる光波を直線偏光状態に保つ単一
    モード光ファイバの製造方法。 2、特許請求の範囲第1項記載の方法において、前記高
    い圧力は、ガスを管の中に供給し、その高い圧力の高さ
    を調整するように、そのガスの流けを制御することにJ
    :り与えることを特徴とりる単一モード光ファイバの製
    造方法。 3、 特許請求の範囲第2項記載の方法にJ3いて、前
    記ガスは酸素であることを特徴とする甲−モード光ファ
    イバの製造方法。 4、 特許請求の範囲第4項記載の方法にdiいて、管
    の一端を閉じてから、管の他端を通じて前記ガスを入れ
    る付加工程を前記収縮工程の前に備えたことを特徴とづ
    る単一モード光ファイバの製造方法。 5、 特許請求の範囲第1項記載の方法において、前記
    高い圧力は100Paに等しいことを特徴とJ−る単一
    モード光ファイバの製造方法。 6、 特許請求の範囲第1項記載の方法に43いて前記
    管の壁の内面領域を種々の温度まで加熱することにより
    酸化物層の厚さを異ならさせ、前記長円の長軸に近い領
    域を他の領域の湿度より高い温度に加熱することを特徴
    とする単一モード光ファイバの製造方法。
JP18898584A 1983-09-13 1984-09-11 単一モード光フアイバの製造方法 Pending JPS6077141A (ja)

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FR8314539A FR2551883B1 (fr) 1983-09-13 1983-09-13 Procede de fabrication d'une fibre optique monomode a maintien de polarisation lineaire
FR8314539 1983-09-13

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DE (1) DE3468666D1 (ja)
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FR2551883B1 (fr) 1986-01-24
FR2551883A1 (fr) 1985-03-15
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