JPS62123035A - 光フアイバ用母材の製造方法 - Google Patents
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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
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は光ファイバ用母材の製造方法に関し、特に詳し
くは、少なくとも1.5μ毒帯に零分散波長を持つよう
なシングルモードファイバ用ガラス母材の製造方法に関
するものでちる。
くは、少なくとも1.5μ毒帯に零分散波長を持つよう
なシングルモードファイバ用ガラス母材の製造方法に関
するものでちる。
石英系ガラスファイバは、光の波長が1.5〜1.6μ
mの領域において、伝送損失が最小となる。
mの領域において、伝送損失が最小となる。
したがって、光ファイバを用いた伝送システムにおいて
、中継間隔を最大にしようとすれば、その波長が上記の
1.5μm帯の光を用いる必要がある。
、中継間隔を最大にしようとすれば、その波長が上記の
1.5μm帯の光を用いる必要がある。
この場合に、高い伝送速度で情報を送ろうとすれば、マ
ルチモードファイバよりもはるかに広い伝送帯域を持つ
、シングルモードファイバが用いられる。そして、非常
に高い伝送速度で情報を送ろうとすれば、使用する光の
波長において、ファイバの分散効果を最小にする必要が
ある。
ルチモードファイバよりもはるかに広い伝送帯域を持つ
、シングルモードファイバが用いられる。そして、非常
に高い伝送速度で情報を送ろうとすれば、使用する光の
波長において、ファイバの分散効果を最小にする必要が
ある。
現在、通常に用いられている波長が1.5μ慣用のシン
グルモードファイバは、波長1.3μm付近で材料分散
と構機分散が相殺され、分散和が零となるように設計さ
れている。
グルモードファイバは、波長1.3μm付近で材料分散
と構機分散が相殺され、分散和が零となるように設計さ
れている。
1.5μ、帯でシングルモードファイバを使用し、かつ
この波長において分散を小さくするには、二つの方法が
ある。その一つは、ファイバ構造を1.5μ惰帯で零分
散となるように設計することであり、もう一つの方法は
1.5μm帯の使用波長で、非常に狭いスペクトル巾を
持つ光源を用いることである。
この波長において分散を小さくするには、二つの方法が
ある。その一つは、ファイバ構造を1.5μ惰帯で零分
散となるように設計することであり、もう一つの方法は
1.5μm帯の使用波長で、非常に狭いスペクトル巾を
持つ光源を用いることである。
本発明は前者に関するものであり、少なくとも1.5μ
悄帯で零分散となるように設計された71 アイバ構
造の!!法に関するものであり、このような構造の代表
的な屈折率分布の例を第1図1allt)l及びIO+
に示す。第1図(a)及びto)は、1.5μ惧帯及び
その近傍のより広い波長域で低分散となる例である。こ
の場合には他の波長でも有利に用いることができ、波長
多重伝送等の面でさらに利点がある。
悄帯で零分散となるように設計された71 アイバ構
造の!!法に関するものであり、このような構造の代表
的な屈折率分布の例を第1図1allt)l及びIO+
に示す。第1図(a)及びto)は、1.5μ惧帯及び
その近傍のより広い波長域で低分散となる例である。こ
の場合には他の波長でも有利に用いることができ、波長
多重伝送等の面でさらに利点がある。
第1図のような屈折率分布を有するファイバを作成する
方法としては、従来McvD法(Modified
C!hemical Vapor Deposit
ion Moth(oll打付CVD法)、o v
D fjB (0utside VaporDepos
iti+、+n Method外付けCVD法)が知ら
れている。これらの方法は、出発材の内壁或いは外壁の
径方向に、屈折率の異なる多数のガラス微粒子堆積層を
順次合成してゆき、所定の屈折率分布を形成した後、得
られた管状プリフォームチコラップスすることにより円
柱棒プリフォームに加工して、線引用ガラス母材を作成
している。
方法としては、従来McvD法(Modified
C!hemical Vapor Deposit
ion Moth(oll打付CVD法)、o v
D fjB (0utside VaporDepos
iti+、+n Method外付けCVD法)が知ら
れている。これらの方法は、出発材の内壁或いは外壁の
径方向に、屈折率の異なる多数のガラス微粒子堆積層を
順次合成してゆき、所定の屈折率分布を形成した後、得
られた管状プリフォームチコラップスすることにより円
柱棒プリフォームに加工して、線引用ガラス母材を作成
している。
これらの従来法により、比較的特性の良いファイバを得
ることができるが、一般に125μ慨程度のファイバ外
径に対して、屈折率と変える必要のあるr−は中心部の
径約10μ学と、その領域が狭く、このため屈折率分布
を積置よく形成することは比較的離しかった。また以上
の方法は屈折率分布を形成した管状プリフォームをコラ
ップスして円柱棒状プリフォームに加工する時に、屈折
率調整用添加剤(ドーパント)が管内壁より揮散し易く
、これにより円柱棒状プリフォーム中心部の屈折率分布
がゆがめられるという欠点があった。
ることができるが、一般に125μ慨程度のファイバ外
径に対して、屈折率と変える必要のあるr−は中心部の
径約10μ学と、その領域が狭く、このため屈折率分布
を積置よく形成することは比較的離しかった。また以上
の方法は屈折率分布を形成した管状プリフォームをコラ
ップスして円柱棒状プリフォームに加工する時に、屈折
率調整用添加剤(ドーパント)が管内壁より揮散し易く
、これにより円柱棒状プリフォーム中心部の屈折率分布
がゆがめられるという欠点があった。
1だ、従来のV A D (jz (Vapor Ax
ial Depo−B i ti+)n Me tho
d気相軸付は法)では、第1図tal−+C)のように
屈折率分布の極大点、極小点を複数個もつファイバプリ
フォームを合成することは比較的困難であった。
ial Depo−B i ti+)n Me tho
d気相軸付は法)では、第1図tal−+C)のように
屈折率分布の極大点、極小点を複数個もつファイバプリ
フォームを合成することは比較的困難であった。
本発明は、第1図1al〜telに示したような屈折率
分布をもつ光ファイバ母材を、上記した従来法のような
欠点なく、製造する方法を提供せんとするものである。
分布をもつ光ファイバ母材を、上記した従来法のような
欠点なく、製造する方法を提供せんとするものである。
本発明は中心軸のまわりに軸対称に形成された屈折率分
布を有する円管状ガラス体を作成し、別途VAD法によ
り中心軸のまわりに対称に形成された屈折率分布を有す
る円柱体を作成して、該円柱体を所定径に延伸加工して
延伸棒とした後、上記円管状ガラス内に該延伸棒を挿入
して加熱溶着して・一体化する工程を含むことを特徴と
する光ファイバ用母材の裏機方法である。
布を有する円管状ガラス体を作成し、別途VAD法によ
り中心軸のまわりに対称に形成された屈折率分布を有す
る円柱体を作成して、該円柱体を所定径に延伸加工して
延伸棒とした後、上記円管状ガラス内に該延伸棒を挿入
して加熱溶着して・一体化する工程を含むことを特徴と
する光ファイバ用母材の裏機方法である。
本発明は、予めその屈折率分布を径方向に同心円状に形
成したガラス管を作成しておき、これとは別に、中心軸
のまわりに軸対称にコア及び第1クラツドの屈折率分布
を有するガラス棒をVAD法によシ作成し、該ガラス棒
を延伸加工することによりその外径を細くシ、これを前
記ガラス管に挿入し、加熱により一体化処理して光ファ
イバ母材とするものである。屈折率分布全厚み方向に同
心円状に形成したガラス管の作成法としては、通常のM
OVD法又はCVD法を用いて作成することができる。
成したガラス管を作成しておき、これとは別に、中心軸
のまわりに軸対称にコア及び第1クラツドの屈折率分布
を有するガラス棒をVAD法によシ作成し、該ガラス棒
を延伸加工することによりその外径を細くシ、これを前
記ガラス管に挿入し、加熱により一体化処理して光ファ
イバ母材とするものである。屈折率分布全厚み方向に同
心円状に形成したガラス管の作成法としては、通常のM
OVD法又はCVD法を用いて作成することができる。
好壕しくけ通常のVAD法(Vapor−phase
Deposition Method気相軸付は法)に
より第2図1a)に示す様な屈折率分布を有するガラス
棒を作成し、中心軸のまわりに穴開は加工をすることに
より、第2図+b)に示すような屈折率分布を有するガ
ラス管全作成する。屈折率の分布をつけるための添加剤
としてはGeO2、弗素等を用いることができる。
Deposition Method気相軸付は法)に
より第2図1a)に示す様な屈折率分布を有するガラス
棒を作成し、中心軸のまわりに穴開は加工をすることに
より、第2図+b)に示すような屈折率分布を有するガ
ラス管全作成する。屈折率の分布をつけるための添加剤
としてはGeO2、弗素等を用いることができる。
ここで通常のVAD法としては、第8図に示すようにガ
ラス原料ガスを酸水素炎又はプラズマ炎等の火炎S、3
′中に導入して、ガラス微粒子を生成さ虻、該ガラス微
粒子を矢印のように回転しつつ上方へ移動する出発材1
の周囲に堆積させて、ガラス微粒子堆積体を得る方法が
ある。
ラス原料ガスを酸水素炎又はプラズマ炎等の火炎S、3
′中に導入して、ガラス微粒子を生成さ虻、該ガラス微
粒子を矢印のように回転しつつ上方へ移動する出発材1
の周囲に堆積させて、ガラス微粒子堆積体を得る方法が
ある。
該堆槓体は次いで加熱焼結して透明ガラス母材とする。
なお、第8図は2本のバーナ4,4′を用いる例を示し
ている。
ている。
本発明においては、ファイバの中心部を構成する部分(
円柱棒)を、VAD法によって作成するため、ファイバ
中心部の屈折率分布がコラツブス工程の測成による影響
を受けず、したがってこれにより屈折率分布がゆがめら
れることはない。また、所定の屈折率分布を形成したガ
ラス母材を延伸加工して細径ガラス微粒子として使用す
るために、シングルモードファイバのコア部という小領
域での屈折率分布が、VAD法によυ得たガラス体の延
伸前の分布精度で得られ、極めて高精度につけることが
できる。
円柱棒)を、VAD法によって作成するため、ファイバ
中心部の屈折率分布がコラツブス工程の測成による影響
を受けず、したがってこれにより屈折率分布がゆがめら
れることはない。また、所定の屈折率分布を形成したガ
ラス母材を延伸加工して細径ガラス微粒子として使用す
るために、シングルモードファイバのコア部という小領
域での屈折率分布が、VAD法によυ得たガラス体の延
伸前の分布精度で得られ、極めて高精度につけることが
できる。
したがって、本発明によれば径方向で纜雑な屈折率分布
形状、例えば極大点、極小点が複数個うるような構1立
を、比較的単純な工程の組合せで、かつ少ない工程数に
て、形成することが可能となる。よって従来法で精密に
作成することが困難であった例えば第1図(a)〜te
lのような構造等も容易に実現でき、少なくとも1.5
μ情帯で零分散のシングルモードファイバ用ガラス母材
を有利に製造できる。
形状、例えば極大点、極小点が複数個うるような構1立
を、比較的単純な工程の組合せで、かつ少ない工程数に
て、形成することが可能となる。よって従来法で精密に
作成することが困難であった例えば第1図(a)〜te
lのような構造等も容易に実現でき、少なくとも1.5
μ情帯で零分散のシングルモードファイバ用ガラス母材
を有利に製造できる。
以下本発明を実施例により具体的に説明する。
実施例1
第8図に示すような2本バーナ方式のVAD法によりガ
ラス微粒子を合成し、これt焼結することで第2図fa
)に示すような径方向屈折率分布を有し、また表1の(
1)に示す諸元をもつガラス棒を作成した。
ラス微粒子を合成し、これt焼結することで第2図fa
)に示すような径方向屈折率分布を有し、また表1の(
1)に示す諸元をもつガラス棒を作成した。
このガラス体の中心部に、超音敦穴開は機で内径6fi
の穴を開け、内壁を洗浄した後このガラス管を加熱しな
がら室内にSF、をηtすことで気相エツチング処理を
行った3、このガラス管の径方向の屈折率分布を第2図
11))に示す。
の穴を開け、内壁を洗浄した後このガラス管を加熱しな
がら室内にSF、をηtすことで気相エツチング処理を
行った3、このガラス管の径方向の屈折率分布を第2図
11))に示す。
一方、上記と同様な2本バーナ方式のVAD法により、
第5図に示すような径方向屈折率分布を有し、!:た表
1の(2)に示す諸元tもつガラス81Iを作成した。
第5図に示すような径方向屈折率分布を有し、!:た表
1の(2)に示す諸元tもつガラス81Iを作成した。
得られたガラス棒を抵抗炉加熱により外径6vm’/こ
延伸加工し、前記で得られたガラス管の中にこの延伸ガ
ラス体を挿入し、管外部より加熱しながら、管内に気相
エツチング剤及び脱水剤を流して界面を清浄な状態に保
持しつつ力ロ熱浴着した。
延伸加工し、前記で得られたガラス管の中にこの延伸ガ
ラス体を挿入し、管外部より加熱しながら、管内に気相
エツチング剤及び脱水剤を流して界面を清浄な状態に保
持しつつ力ロ熱浴着した。
以上により第4図に示すような屈折率分布を有するガラ
ス棒が得らtした。これ?さらに加熱延伸し、石英ガラ
ス管を被どて光ファイバ巾母材とし、線引機にて光ファ
イバに線引した。
ス棒が得らtした。これ?さらに加熱延伸し、石英ガラ
ス管を被どて光ファイバ巾母材とし、線引機にて光ファ
イバに線引した。
得られた7ングルモードファイバの特性は、スポットサ
イズが10μm1 カットオフ波長が1.20μ常、零
分散波長が1.548μmであり、まだ波長1.55μ
倶における伝送損失は0.25 dB/kmと、優れた
特性を示した。
イズが10μm1 カットオフ波長が1.20μ常、零
分散波長が1.548μmであり、まだ波長1.55μ
倶における伝送損失は0.25 dB/kmと、優れた
特性を示した。
実施例2
2本バー・す方式のVAD法により、コア組成がGem
、 −910,、クラッド′組成が1310.のスート
体を作成し、これを焼結炉に入れて加熱処理する際にフ
ンオンガスを4人することにより表1の(3)に示すガ
ラス棒を作成した。以上に述べたガラス棒以外は実施例
1と同様な方法によりガラス管を作成し、これらと用い
て光ファイバを作成したuvADで作成したガラス棒及
びガラス管の加熱溶■後のガラス棒の屈折率分布を第5
図に示す。得られたファイバの特性は、スポットサイズ
が10μ慣、カットオフ波長が1.20Pms零分散波
畏が1.545μ惟てるり、又、1.55μmでの伝送
損失は、0.25 aB/kmと極めて優れた特性を示
した。
、 −910,、クラッド′組成が1310.のスート
体を作成し、これを焼結炉に入れて加熱処理する際にフ
ンオンガスを4人することにより表1の(3)に示すガ
ラス棒を作成した。以上に述べたガラス棒以外は実施例
1と同様な方法によりガラス管を作成し、これらと用い
て光ファイバを作成したuvADで作成したガラス棒及
びガラス管の加熱溶■後のガラス棒の屈折率分布を第5
図に示す。得られたファイバの特性は、スポットサイズ
が10μ慣、カットオフ波長が1.20Pms零分散波
畏が1.545μ惟てるり、又、1.55μmでの伝送
損失は、0.25 aB/kmと極めて優れた特性を示
した。
実施例3
2本バーナ方式のVAD法により、コア組成がGem、
−Sin、、クラッド組成が810.のスート体を作
成し、これを焼結炉に入れて加熱処理する際にフッ素添
加剤としてS i F、ガス?導入することにより、表
1の(4)に示す諸元をもつガラス棒を作成した。該ガ
ラス棒の中心部に超音波穴開は機で内径15.の穴を開
け、内壁を洗浄した後 EIF、ガスにより気相エッチ
フグ処理を行い、さらに外径16.に加熱延伸した。得
られたガラス管の径方向屈折率分布を第6図に示す。
−Sin、、クラッド組成が810.のスート体を作
成し、これを焼結炉に入れて加熱処理する際にフッ素添
加剤としてS i F、ガス?導入することにより、表
1の(4)に示す諸元をもつガラス棒を作成した。該ガ
ラス棒の中心部に超音波穴開は機で内径15.の穴を開
け、内壁を洗浄した後 EIF、ガスにより気相エッチ
フグ処理を行い、さらに外径16.に加熱延伸した。得
られたガラス管の径方向屈折率分布を第6図に示す。
一方、以上に述べたVAD法でコア・クラツド比を変え
、また焼結時のSiF、ガスの導入条件を変えることで
、表1の(5)に示す諸元をもつガラス棒を作成し、外
径71E11に延伸し、前記で得られたガラス管中にこ
の延伸ガラス棒を挿入し、実施例1の場合と同様の方法
で加熱溶着してガラス棒とした。以上で得られたガラス
棒に石英ガラス管を被せて光ファイバ用母材とし、線引
機にて光ファイバに線引した。
、また焼結時のSiF、ガスの導入条件を変えることで
、表1の(5)に示す諸元をもつガラス棒を作成し、外
径71E11に延伸し、前記で得られたガラス管中にこ
の延伸ガラス棒を挿入し、実施例1の場合と同様の方法
で加熱溶着してガラス棒とした。以上で得られたガラス
棒に石英ガラス管を被せて光ファイバ用母材とし、線引
機にて光ファイバに線引した。
得られたシングルモードファイバの屈折率分布及びその
諸元を第7図及び表2に示すが、ΔへΔ1−9Δt、Δ
、−はそれぞれ外側クラッド層の屈折率値に対する比屈
折率を示す。
諸元を第7図及び表2に示すが、ΔへΔ1−9Δt、Δ
、−はそれぞれ外側クラッド層の屈折率値に対する比屈
折率を示す。
またこのファイバの零分散波長は1.52μ慣と1.5
8μ情であり、その間の広い波長域で分散値が5 pa
/km nm 以下という良好な特性を示した。
8μ情であり、その間の広い波長域で分散値が5 pa
/km nm 以下という良好な特性を示した。
表 2
〔発明の効果〕
本発明は、少なくとも1.5μ毒帯で使用しうるシング
ルモード7アイパ用母材t1屈折率分布の精度良く、ま
た複雑な屈折率構造のものを比較的単純で少ない工程数
で製造できるものであり、こ九により伝送損失のきわめ
て小さい、少なくとも1.5μ倶において零分散となる
優れたシングルモードファイバを得ることができる。
ルモード7アイパ用母材t1屈折率分布の精度良く、ま
た複雑な屈折率構造のものを比較的単純で少ない工程数
で製造できるものであり、こ九により伝送損失のきわめ
て小さい、少なくとも1.5μ倶において零分散となる
優れたシングルモードファイバを得ることができる。
第1図(al (bl及び(Q)は本発明により得るこ
とのできるシングルモードファイバの径方向における屈
折率分布のグラフ、 第2図tar及び印)は本発明の実施例1の表1の(1
)に示されるガラス棒、及び該ガラス棒を穴開は加工し
て得られたガラス管の、径方向における屈折率分布のグ
ラフ、 第5図は上記実施例1の表1の(2)に示されるガラス
棒の径方向屈折率分布のグラフ、第4図は上記実施例1
のガラス管と延伸ガラス棒を加熱溶着して得たガラス棒
の径方向屈折率分布のグラフ、 第5図は本発明の実施例2のガラス管とガラス棒を加熱
溶着して得たガラス棒の径方向の屈折率分布のグラフ、 第6図は本発明の実施例5の表1の(4)に示されるガ
ラス棒より加工して得られたガラス管の径方向屈折率分
布のグラフ、 第7図は本発明の実施例5より得られた光ファイバ断面
の屈折率分布のグラフ、 第8図は通常のVAD法の模式的説明図である。
とのできるシングルモードファイバの径方向における屈
折率分布のグラフ、 第2図tar及び印)は本発明の実施例1の表1の(1
)に示されるガラス棒、及び該ガラス棒を穴開は加工し
て得られたガラス管の、径方向における屈折率分布のグ
ラフ、 第5図は上記実施例1の表1の(2)に示されるガラス
棒の径方向屈折率分布のグラフ、第4図は上記実施例1
のガラス管と延伸ガラス棒を加熱溶着して得たガラス棒
の径方向屈折率分布のグラフ、 第5図は本発明の実施例2のガラス管とガラス棒を加熱
溶着して得たガラス棒の径方向の屈折率分布のグラフ、 第6図は本発明の実施例5の表1の(4)に示されるガ
ラス棒より加工して得られたガラス管の径方向屈折率分
布のグラフ、 第7図は本発明の実施例5より得られた光ファイバ断面
の屈折率分布のグラフ、 第8図は通常のVAD法の模式的説明図である。
Claims (2)
- (1)中心軸のまわりに軸対称に形成された屈折率分布
を有する円管状ガラス体を作成し、別途VAD法により
中心軸のまわりに対称に形成された屈折率分布を有する
円柱体を作成して、該円柱体を所定径に延伸加工して延
伸棒とした後、上記円管状ガラス内に該延伸棒を挿入し
て加熱溶着して一体化する工程を含むことを特徴とする
光ファイバ用母材の製造方法。 - (2)円管状ガラス体として、VAD法にて作成した、
中心軸のまわりに対称に形成された屈折率分布を有する
、円柱状ガラス体の中心軸を中心として穴開け加工を施
したものを用いる特許請求の範囲第(1)項に記載され
る光ファイバ用母材の製造方法。
Priority Applications (6)
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---|---|---|---|
KR1019870001056A KR900002047B1 (ko) | 1985-08-14 | 1987-02-10 | 광파이버용모재의 제조방법 |
PCT/JP1987/000088 WO1987007593A1 (en) | 1986-06-11 | 1987-02-12 | Method for manufacturing basic material for optical fiber |
AU70299/87A AU583715B2 (en) | 1986-06-11 | 1987-02-12 | Method for manufacturing basic material for optical fiber |
EP87901623A EP0276311B1 (en) | 1986-06-11 | 1987-02-12 | Method for manufacturing basic material for optical fiber |
DE8787901623T DE3764459D1 (de) | 1986-06-11 | 1987-02-12 | Verfahren zur herstellung von basismaterial fuer optische fasern. |
CA000539349A CA1322851C (en) | 1986-06-11 | 1987-06-10 | Method for producing preform for optical fiber |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP17771485 | 1985-08-14 | ||
JP60-177714 | 1985-08-14 |
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---|---|
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JPH0753591B2 JPH0753591B2 (ja) | 1995-06-07 |
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---|---|
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JP (1) | JPH0753591B2 (ja) |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN110873925A (zh) * | 2019-10-14 | 2020-03-10 | 江苏法尔胜光通信科技有限公司 | 一种细直径耦合器用980光纤 |
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- 1986-06-11 JP JP61133761A patent/JPH0753591B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1986-08-04 US US06/893,084 patent/US4737179A/en not_active Expired - Lifetime
-
1987
- 1987-02-10 KR KR1019870001056A patent/KR900002047B1/ko not_active IP Right Cessation
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KR880000341A (ko) | 1988-03-25 |
KR900002047B1 (ko) | 1990-03-31 |
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