JP2001021735A - シングルモード光ファイバ母材の選択方法 - Google Patents

シングルモード光ファイバ母材の選択方法

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JP2001021735A
JP2001021735A JP11191714A JP19171499A JP2001021735A JP 2001021735 A JP2001021735 A JP 2001021735A JP 11191714 A JP11191714 A JP 11191714A JP 19171499 A JP19171499 A JP 19171499A JP 2001021735 A JP2001021735 A JP 2001021735A
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optical fiber
field diameter
mode field
cutoff wavelength
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Minoru Taya
実 田家
Tadakatsu Shimada
忠克 島田
Hideo Hirasawa
秀夫 平沢
Keitaro Fukui
啓太郎 福井
Kazuto Shimizu
一人 清水
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Shin Etsu Chemical Co Ltd
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Shin Etsu Chemical Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 カットオフ波長とモードフィールド径の推定
値という二つのパラメータを用いるだけで、シングルモ
ード光ファイバの、カットオフ波長、モードフィールド
径、分散特性、及び曲げ特性のそれぞれが、所望の数値
範囲となるように光ファイバ母材の選択を効率的に行う
ことができる方法を提供する。 【解決手段】 シングルモード光ファイバのカットオフ
波長、モードフィールド径、分散特性、あるいは曲げ損
失特性が所定の数値範囲となるようにシングルモード光
ファイバ母材を選択する方法において、カットオフ波長
とモードフィールド径とを掛け合せたRをパラメータと
して用いて光ファイバ母材を選択することを特徴とする
シングルモード光ファイバ母材の選択方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、所定の諸特性を有
するシングルモード光ファイバを与えるシングルモード
光ファイバ母材の選択方法に関する。特に本発明は、得
られるシングルモード光ファイバが所定のカットオフ波
長、モードフィールド径、分散特性、及び曲げ損失特性
等を有するように、カットオフ波長の推定値とモードフ
ィールド径の推定値の2つのパラメータのみから適切な
光ファイバ母材を選択することができるシングルモード
光ファイバ母材の選択方法に関する。
【0002】
【従来の技術】シングルモード光ファイバは、シングル
モード光ファイバ母材を溶融し、線引きして製造され
る。このようにして得られる光ファイバにおいては、そ
の諸特性、例えばカットオフ波長、モードフィールド
径、分散特性、曲げ損失特性等は、原材料である光ファ
イバ母材に大きく依存している。そして、原材料として
用いられる光ファイバ母材の特性から、得られる光ファ
イバの諸特性を予め推定することができる。
【0003】例えば、シングルモード光ファイバ母材の
屈折率分布を測定し、この測定値より、この光ファイバ
母材がファイバ化されたときの、カットオフ波長、モー
ドフィールド径や、分散特性等の諸特性を推定すること
ができる。従って、得られる光ファイバの諸特性のそれ
ぞれが所定の数値範囲内となるようにするためには、諸
特性の推定値のそれぞれが所定の数値範囲内のものであ
る光ファイバ母材を選択すればよい。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、光ファ
イバに求められる諸特性が多数の場合、例えば3種以上
の場合、全ての光ファイバ母材のサンプルに対しこれら
3種以上の諸特性の全ての推定値を逐一算出し、それぞ
れの推定値がそれぞれの所定の数値範囲内にあるかどう
か調べることは煩雑である。特に、サンプルとして光フ
ァイバ母材の数が多く、且つ調べるべき諸特性の数が多
い場合は、非常に手間と時間がかかる。
【0005】そこで、前記事情に鑑み本発明は、光ファ
イバに対し求められる特性が多種、特に3種以上であっ
ても、僅かな数の特性の推定値のみを算出すれば全ての
特性が所定の数値範囲内に入るかどうかを容易に判断す
ることができ、それにより所望の光ファイバを与える最
適な光ファイバ母材を簡便且つ迅速に選択することがで
きる方法を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】即ち、本発明の請求項1
に記載の発明は、シングルモード光ファイバのカットオ
フ波長、モードフィールド径、分散特性、あるいは曲げ
損失特性が所定の数値範囲となるようにシングルモード
光ファイバ母材を選択する方法において、カットオフ波
長とモードフィールド径とを掛け合せたRをパラメータ
として用いて光ファイバ母材を選択するシングルモード
光ファイバ母材の選択方法である。
【0007】このように、本発明者等はカットオフ波長
とモードフィールド径とを掛け合せたパラメータRが、
分散特性とよい相関のあることを見出した。そして、こ
の性質を利用することにより、光ファイバのカットオフ
波長、モードフィールド径、分散特性、あるいは曲げ損
失特性等がそれぞれ所望の数値範囲となるように、シン
グルモード光ファイバ母材の屈折率分布から推定された
カットオフ波長とモードフィールド径の二つの数値のみ
にて、適切なシングルモード光ファイバ母材を迅速、簡
便、容易に選択することができる。
【0008】また、請求項2に記載の発明は、光ファイ
バのカットオフ波長とモードフィールド径の各推定値
が、条件 (1)Rと光ファイバの分散特性との相関関係から所定
の分散特性を満たすRの最小値を求めた時に、カットオ
フ波長とモードフィールド径の各推定値から求まるRが
前記最小値以上になり、(2)シングルモード光ファイ
バに許容されるカットオフ波長とモードフィールド径の
設定範囲内にあり、且つ(3)光ファイバの曲げ損失特
性が所定値以下となる範囲内にある、を満足するカット
オフ波長とモードフィールド径の各推定値を有する光フ
ァイバ母材を選択する前記シングルモード光ファイバ母
材の選択方法である。
【0009】このように、カットオフ波長とモードフィ
ールド径の各推定値が、条件(1)を満足していれば光
ファイバの分散特性を所定範囲内とすることができ、条
件(2)を満足していれば光ファイバのカットオフ波長
とモードフィールド径を所定範囲内とすることができ、
更に条件(3)を満足していれば光ファイバの曲げ損失
特性を所定範囲内とすることができる。従って、これら
の条件を全て満たすカットオフ波長とモードフィールド
径の各推定値を有する光ファイバ母材を選択すれば、カ
ットオフ波長、モードフィールド径、分散特性、及び曲
げ損失特性の全てが所定の数値範囲内にあるシングルモ
ード光ファイバを製造することができる。
【0010】また、請求項3記載の発明は、横軸をカッ
トオフ波長、縦軸をモードフィールド径とする光ファイ
バ母材の設計マップにおいて、所定の分散特性を満たす
最小のRを与えるカットオフ波長とモードフィールド径
との関係を示す線と、設定範囲に於けるカットオフ波長
とモードフィールド径の各最大値と各最小値を示す線
と、曲げ損失特性の最大許容値を示すMAC数(モード
フィールド径とカットオフ波長との比)を与えるカット
オフ波長とモードフィールド径との関係を示す線とに囲
まれた領域内に、光ファイバのカットオフ波長とモード
フィールド径の各推定値が存在する光ファイバ母材を選
択する前記シングルモード光ファイバ母材の選択方法で
ある。
【0011】このように、設計マップを作製すれば、前
記条件(1)〜(3)を全て満足するようなカットオフ
波長とモードフィールド径の各推定値が存在すべき範囲
が一目瞭然にして判るので、このような各推定値を有す
る光ファイバ母材を非常に迅速、簡便、容易に選択する
ことができる。
【0012】更に、請求項4記載の発明は、カットオフ
波長とモードフィールド径の各推定値と各実測値との統
計的差異を考慮し、予めカットオフ波長とモードフィー
ルド径の各推定値が存在すべき範囲を修正しておく前記
シングルモード光ファイバ母材の選択方法である。この
ように、予めカットオフ波長とモードフィールド径の各
推定値が存在すべき範囲を修正しておくことにより、た
とえ推定値と実測値との間に統計的差異がある場合で
も、得られる光ファイバの諸特性を正確に所定の数値内
に収めることができる。
【0013】
【発明の実施の形態】以下、添付の図面を参照して本発
明の実施例を説明するが、本発明はこれらに限定される
ものではない。本発明のシングルモード光ファイバ母材
の選択方法は、得られるシングルモード光ファイバのカ
ットオフ波長、モードフィールド径、分散特性、あるい
は曲げ損失特性が所定の数値範囲となるようにシングル
モード光ファイバ母材を選択する方法である。
【0014】得られる光ファイバにおいていずれの特性
を所定の範囲内とするかは、後述の条件(1)〜(3)
の内、いずれの条件を満足させるかにより決まる。従っ
て、光ファイバに求められる特性の種類、数等に応じ、
条件(1)〜(3)の内、いずれを満足させるか適宜選
択すればよい。しかしながら、本発明においては、後述
するようにRをパラメータとして用いることにより、分
散特性の推定値を算出しなくとも分散特性が所定の数値
範囲内に入っているかどうかを判断することができると
いう利点を有する。従って、光ファイバにおいて少なく
とも分散特性を所定の範囲内に設定したい場合には、本
発明は特に有効である。
【0015】本発明の光ファイバ母材の選択方法におい
ては、カットオフ波長とモードフィールド径とを掛け合
せたRをパラメータとして用いることを特徴とする。即
ち本発明者等は、カットオフ波長とモードフィールド径
とを掛け合せた値Rをパラメータとした時に、このRと
分散特性とが良い相関のあることを見出した。そして、
この性質を利用することにより、光ファイバのカットオ
フ波長、モードフィールド径、分散特性、あるいは曲げ
損失等が所望の数値範囲となるように、シングルモード
光ファイバ母材から推定された光ファイバのカットオフ
波長とモードフィールド径の二つの数値のみを用いて、
適切なシングルモード光ファイバ母材を簡便、且つ迅速
に選択することができることが判った。
【0016】例えば、シングルモード光ファイバについ
て分散特性、カットオフ波長、モードフィールド径、及
び曲げ損失特性が所定の数値範囲となるように、シング
ルモード光ファイバ母材を選択するには、以下のような
方法にて行われる。先ず、シングルモード光ファイバの
分散特性を所定の数値範囲とするために、光ファイバの
カットオフ波長とモードフィールド径の各推定値が、条
件(1)Rと光ファイバの分散特性との相関関係から所
定の分散特性を満たすRの最小値を求めた時に、カット
オフ波長とモードフィールド径の各推定値から求まるR
が前記最小値以上であること、を満たす必要がある。
尚、光ファイバのカットオフ波長とモードフィールド径
の各推定値は、例えばシングルモード光ファイバ母材の
屈折率分布を測定し、ESI法や有限要素法等を用いる
ことにより求めることができる。
【0017】具体例として、光ファイバの分散特性とし
て、1285nmにおける分散係数の絶対値が3.5
[ps/nm km]以下となることが求められる場
合、光ファイバ母材を選択する方法について説明する。
先ず、Rと光ファイバの分散係数との相関関係から、分
散係数の絶対値が3.5以下を満足するRの最小値を求
める。例えば、Rと分散係数との相関関係を示す図1を
利用すれば、Rの最小値は10.9[μm2 ]であるこ
とが判る。即ち、Rが最小値10.9以上であれば、ほ
とんど全ての光ファイバは分散係数の絶対値が3.5以
下となる。従って、光ファイバのカットオフ波長とモー
ドフィールド径の各推定値から求まるRが最小値10.
9以上であれば、これより得られる光ファイバは分散係
数の絶対値が3.5以下となることが推定される。この
ことから、このようなカットオフ波長とモードフィール
ド径の各推定値を有する光ファイバ母材を選択すれば、
光ファイバの1285nmにおける分散係数の絶対値を
3.5以下とすることができる。
【0018】同様に、1285nmにおける分散係数の
絶対値が3.2以下となるように、光ファイバ母材を選
択する場合は、先ず、Rと光ファイバの分散係数との相
関関係から、分散係数の絶対値が3.2以下を満足する
Rの最小値を求める。図1を利用すれば、Rの最小値は
11.4であることが判る。従って、光ファイバのカッ
トオフ波長とモードフィールド径の各推定値から求まる
Rが最小値11.4以上であるようなカットオフ波長と
モードフィールド径の各推定値を有する光ファイバ母材
を選択すれば、光ファイバの1285nmにおける分散
係数の絶対値を3.2以下とすることができる。
【0019】光ファイバの別の分散特性として、零分散
波長が1322nm以下となるように、光ファイバ母材
を選択する場合は、先ず、Rと光ファイバの零分散波長
との相関関係から、零分散波長が1322nm以下を満
足するRの最小値を求める。例えば、Rと零分散波長と
の相関関係を示す図2を利用すれば、Rの最小値は1
1.4であることが判る。即ち、Rが最小値11.4以
上であれば、ほとんど全ての光ファイバは零分散波長が
1322nm以下となる。従って、光ファイバのカット
オフ波長とモードフィールド径の各推定値から求まるR
が最小値11.4以上であれば、この光ファイバは零分
散波長が1322nm以下となることが推定される。こ
のことから、このようなカットオフ波長とモードフィー
ルド径の各推定値を有する光ファイバ母材を選択すれ
ば、光ファイバの零分散波長を1322nm以下とする
ことができる。
【0020】同様に、零分散波長が1320nm以下と
なるように、光ファイバ母材を選択する場合は、先ず、
Rと光ファイバの分散係数との相関関係から、零分散波
長が1320nm以下を満足するRの最小値を求める。
図2を利用すれば、Rの最小値は11.6であることが
判る。従って、光ファイバのカットオフ波長とモードフ
ィールド径の各推定値から求まるRが最小値11.6以
上であるようなカットオフ波長とモードフィールド径の
各推定値を有する光ファイバ母材を選択すれば、光ファ
イバの零分散波長を1320nm以下とすることができ
る。
【0021】尚、複数の分散特性が同時に所定の範囲内
になるように光ファイバ母材を選択したい場合は、それ
ぞれのカットオフ波長とモードフィールド径の各推定値
を同時に満足するようなカットオフ波長とモードフィー
ルド径の各推定値を有する光ファイバ母材を選択すれば
よい。例えば、光ファイバの1285nmにおける分散
係数の絶対値が3.5以下(従ってRが最小値10.9
以上)であり、且つ零分散波長が1322nm以下(従
ってRが最小値11.4以上)となるように光ファイバ
母材を選択したい場合は、両方のRを満足する範囲、即
ちRが最小値11.4以上であるようなカットオフ波長
とモードフィールド径の各推定値を有する光ファイバ母
材を選択すればよい。
【0022】尚、Rの分散特性に対する最小値は、線引
き装置や線引き条件等によって若干異なることがある。
その場合は、予め統計的差異を考慮して最小値を修正し
ておけばよい。あるいは、線引き装置や線引き条件毎に
それぞれ予めRと分散特性との相関図を用意しておいて
もよい。
【0023】シングルモード光ファイバのカットオフ波
長とモードフィールド径を所定の数値範囲内とするに
は、光ファイバのカットオフ波長とモードフィールド径
の各推定値が、条件(2)シングルモード光ファイバに
許容されるカットオフ波長とモードフィールド径の設定
範囲内にあること、を満たす必要がある。例えば、実用
上、シングルモードタイプの光ファイバに許容されるカ
ットオフ波長とモードフィールド径の設定範囲は、それ
ぞれ1200〜1320nm及び8.8〜9.8μmで
ある。従って、カットオフ波長とモードフィールド径の
各推定値がそれぞれ1200〜1320nm及び8.8
〜9.8μmである光ファイバ母材を選択すれば、カッ
トオフ波長とモードフィールド径がそれぞれ1200〜
1320nm及び9.8μm以下の光ファイバを得るこ
とができる。
【0024】更に、シングルモード光ファイバの曲げ損
失特性を所定値以下にしたい場合は、カットオフ波長と
モードフィールド径の各推定値が、条件(3)光ファイ
バの曲げ損失特性が所定値以下となる範囲内にある、こ
とを満足する必要がある。光ファイバの曲げ損失特性、
例えば、ピン・アレイ(pin array)曲げ損失
は、カットオフ波長とモードフィールド径より求めるこ
とができる[例えば、「Characterizati
on of the bending sensiti
vity of fibers by the MAC
−value,C.Unger and W.Stoc
klein,Optics Communicatio
ns,107,36.(1994)」を参照された
い。]。所定の曲げ損失特性として例えば典型的な光フ
ァイバの曲げ損失である約11dB以下にしたい場合
は、MAC数が約7.8以下を満足すればよい。即ち、
比(モードフィールド径/カットオフ波長)が約7.8
以下を満足するカットオフ波長とモードフィールド径の
各推定値を有する光ファイバ母材を選択すれば、得られ
る光ファイバの曲げ損失は約11dB以下となる。
【0025】以上のことから、シングルモード光ファイ
バに対し分散特性、カットオフ波長、モードフィールド
径、及び曲げ損失特性の全てが所定の数値範囲となるこ
とが求められる場合、条件(1)〜(3)の全てを満足
するカットオフ波長とモードフィールド径の各推定値を
有するシングルモード光ファイバ母材を選択すればよい
ことになる。
【0026】具体的には、例えば光ファイバの1285
nmにおける分散係数の絶対値が3.5以下且つ零分散
波長が1322nm以下、カットオフ波長とモードフィ
ールド径がそれぞれ1200〜1320nm及び8.8
〜9.8μm、及び曲げ損失が約11dB以下である光
ファイバを製造したい場合は、前述の説明に従って、 条件(1)R=(カットオフ波長の推定値×モードフィ
ールド径の推定値)が11.4以上、(2)カットオフ
波長の推定値=1200〜1320nm、且つモードフ
ィールド径の推定値=8.8〜9.8μm、及び(3)
(モードフィールド径の推定値/カットオフ波長の推定
値)が約7.8以下、を全て満足するカットオフ波長と
モードフィールド径の各推定値を有する光ファイバ母材
を選択すればよいことになる。
【0027】この際、設計マップを作製すれば、カット
オフ波長とモードフィールド径の各推定値が条件(1)
〜(3)を全て満足する範囲を一目瞭然にして判るの
で、このような各推定値を有する光ファイバ母材を非常
に迅速、簡便、容易に選択することができる。
【0028】即ち、図3に示すような横軸をカットオフ
波長、縦軸をモードフィールド径とする光ファイバ母材
の設計マップにおいて、所定の分散特性を満たす最小の
Rを与えるカットオフ波長とモードフィールド径との関
係を示す線1と、設定範囲に於けるカットオフ波長の最
大値と最小値を示す各線2及び3と、モードフィールド
径の最大値と最小値を示す各線4及び5と、曲げ損失特
性の最大許容値を示すMAC数を与えるカットオフ波長
とモードフィールド径との関係を示す線6とに囲まれた
斜線で示す領域A内に、光ファイバのカットオフ波長と
モードフィールド径の各推定値が存在する光ファイバ母
材を選択すればよいことになる。
【0029】例えば、光ファイバの1285nmにおけ
る分散係数の絶対値を3.5以下且つ零分散波長を13
22nm以下とするためには、前述のように、条件
(1)R=(カットオフ波長の推定値×モードフィール
ド径の推定値)が11.4以上を満足しなければならな
い。この条件(1)を満たすカットオフ波長とモードフ
ィールド径の各推定値の存在範囲は、(カットオフ波長
×モードフィールド径)=11.4、即ちモードフィー
ルド径=11.4/カットオフ波長、なる曲線1の上方
領域である。
【0030】また、光ファイバのカットオフ波長とモー
ドフィールド径をそれぞれ1200〜1320nm及び
8.8〜9.8μmとするためには、条件(2)カット
オフ波長の推定値=1200〜1320nm、且つモー
ドフィールド径の推定値=8.8〜9.8μmを満足し
なければならない。この条件(2)を満たすカットオフ
波長の推定値の存在範囲は、カットオフ波長=132
0、を示す直線2と、カットオフ波長=1200、を示
す直線3とに挟まれた領域である。同様にモードフィー
ルド径の推定値の存在範囲は、モードフィールド径=
9.8、を示す直線4と、モードフィールド径の推定値
=8.8、を示す直線5とに挟まれた領域である。
【0031】更に、光ファイバの曲げ損失を約11dB
以下とするためには、条件(3)(モードフィールド径
の推定値/カットオフ波長の推定値)が約7.8以下を
満足しなければならない。この条件(3)を満たすカッ
トオフ波長とモードフィールド径の各推定値の存在範囲
は、(モードフィールド径/カットオフ波長)=7.
8、即ちモードフィールド径=7.8×カットオフ波
長、なる線6の下方領域である。
【0032】以上より、条件(1)〜(3)の全てを満
足するカットオフ波長とモードフィールド径の各推定値
が存在すべき範囲は、図3の斜線領域A内となる。具体
的には、このような領域A内に存在するカットオフ波長
とモードフィールド径の各推定値としては、これを(カ
ットオフ波長の推定値、モードフィールド径の推定値)
のように各推定値の組合せとして表わすとすると、(1
260〜1320のいずれかの値、9.8)、(124
0〜1320のいずれかの値、9.7)、(1230〜
1320のいずれかの値、9.6)、(1220〜13
20のいずれかの値、9.5)、(1210〜1320
のいずれかの値、9.4)、(1230〜1320のい
ずれかの値、9.3)、(1240〜1320のいずれ
かの値、9.2)、(1250〜1320のいずれかの
値、9.1)、(1270〜1320のいずれかの値、
9.0)、(1280〜1320のいずれかの値、8.
9)、(1290〜1320のいずれかの値、8.
8)、等である。
【0033】従って、光ファイバの1285nmにおけ
る分散係数の絶対値が3.5以下且つ零分散波長が13
22nm以下、カットオフ波長とモードフィールド径が
それぞれ1200〜1320nm及び8.8〜9.8μ
m、及び曲げ損失が約11dB以下となるようにするた
めには、上記カットオフ波長とモードフィールド径の各
推定値の組合せを有する光ファイバ母材を選択すればよ
いことになる。
【0034】尚、カットオフ波長とモードフィールド径
の各推定値と各実測値との間に統計的差異が存在するこ
とがある。この場合は、予めカットオフ波長とモードフ
ィールド径の各推定値が存在すべき範囲を修正しておく
のが好ましい。具体的には、カットオフ波長の推定値が
実測値よりも統計的にΔnm大きい場合は、図3の設計
マップにおいて斜線領域Aを左にΔnmだけ平行移動す
ればよい。逆にΔnm小さい場合は、斜線領域Aを右に
Δnmだけ平行移動すればよい。又、モードフィールド
径推定値が実測値よりも統計的にΔμm大きい場合は、
図3の設計マップにおいて斜線領域Aを下方にΔμmだ
け平行移動すればよい。逆にΔμm小さい場合は、斜線
領域Aを上方にΔμmだけ平行移動すればよい。このよ
うにして、領域Aを実際に即するように修正して新たな
領域とする。
【0035】従って、カットオフ波長とモードフィール
ド径の各推定値と各実測値との間に統計的差異が存在す
る場合は、シングルモード光ファイバの分散特性、カッ
トオフ波長、モードフィールド径、及び曲げ損失特性の
全てが所定の数値範囲となるようにするためには、この
ように修正した設計マップを使用し、このマップの新た
な斜線領域内にカットオフ波長とモードフィールド径の
各推定値が存在する光ファイバ母材を選択すればよいこ
とになる。
【0036】
【実施例】以下、本発明を実施例にて具体的に説明する
が、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。 (実施例1)特定の線引き装置にて光ファイバを製造し
た。所望する光ファイバ特性は以下のようであった。即
ち、カットオフ波長:1190〜1330nm、モード
フィールド径:8.8〜9.8μm、零分散波長:13
22nm以下、波長1285nmにおける分散係数(絶
対値):3.5[ps/nm km]以下、曲げ損失特
性:20[dB]以下。
【0037】先ず、図4に示すように横軸をカットオフ
波長、縦軸をモードフィールド径とする光ファイバ母材
の設計マップを作製した。即ち、カットオフ波長=11
90、なる直線7、カットオフ波長=1330、なる直
線8、モードフィールド径=8.8、なる直線9、及び
モードフィールド径=9.8、なる直線10をマップ上
に描いた。
【0038】また、この線引き装置について予め得てい
たRと各分散特性(即ち零分散波長及び分散係数)との
相関関係より、上記両方の分散特性を満足するRの最小
値を求めたところ、11.5[μm2 ]であった。そこ
で、モードフィールド径=11.5/カットオフ波長、
なる曲線11を描いた。
【0039】更に、曲げ損失特性が11以下となるMA
C数[即ちモードフィールド径/カットオフ波長]は
7.8以下であることが判ったので、モードフィールド
径=7.8×カットオフ波長、なる直線12を描いた。
以上より、線7〜12にて囲まれた斜線領域Aを求め
た。
【0040】尚、この線引き装置について、モードフィ
ールド径の統計的平均差異[実測値−推定値]は0.1
μmであることが判っていた。そこで、設計マップにお
いて斜線領域Aを下方に0.1μmだけ平行移動して、
領域Aを修正して新たな領域Bとした。
【0041】その結果、適合する(カットオフ波長の推
定値、モードフィールド径の推定値)の組合せは、(1
260〜1330のいずれかの値、9.7)、(124
0〜1330のいずれかの値、9.6)、(1230〜
1330のいずれかの値、9.5)、(1220〜13
30のいずれかの値、9.4)、(1220〜1330
のいずれかの値、9.3)、(1240〜1330のい
ずれかの値、9.2)、(1250〜1330のいずれ
かの値、9.1)、(1260〜1330のいずれかの
値、9.0)、(1280〜1330のいずれかの値、
8.9)、(1290〜1330のいずれかの値、8.
8)、(1310〜1330のいずれかの値、8.
7)、であることが判った。
【0042】次に、これらのカットオフ波長とモードフ
ィールド径の各推定値の組合わせを有するシングルモー
ド光ファイバ母材66本を選択し、常法に従いこれを溶
融後、上記の線引き装置にて線引きを行い各シングルモ
ード光ファイバを得た。得られた光ファイバについて、
諸特性が上記所定の数値範囲を満たしているか否かを検
査したところ、検査合格率は98.5%であった。
【0043】(実施例2)実施例1とは異なる線引き装
置にて光ファイバを製造した。所望する光ファイバ特性
は以下のようであった。即ち、カットオフ波長:119
0〜1330nm、モードフィールド径:8.8〜9.
8μm、零分散波長:1320nm以下、波長1285
nmにおける分散係数(絶対値):3.1[ps/nm
km]以下、曲げ損失特性:11[dB]以下。
【0044】先ず、図5に示すように横軸をカットオフ
波長、縦軸をモードフィールド径とする光ファイバ母材
の設計マップを作製した。即ち、カットオフ波長=11
90、なる直線13、カットオフ波長=1330、なる
直線14、モードフィールド径=8.8、なる直線1
5、及びモードフィールド径=9.8、なる直線16を
マップ上に描いた。
【0045】また、この線引き装置について予め得てい
たRと各分散特性(即ち零分散波長及び分散係数)との
相関関係より、上記両方の分散特性を満足するRの最小
値を求めたところ、11.6[μm2 ]であった。そこ
で、モードフィールド径=11.6/カットオフ波長、
なる曲線17を描いた。更に、曲げ損失特性が11以下
となるMAC数[即ちモードフィールド径/カットオフ
波長]は7.8以下であることが判ったので、モードフ
ィールド径=7.8×カットオフ波長、なる直線18を
描いた。以上より、線13〜18にて囲まれた斜線領域
Aを求めた。
【0046】尚、この線引き装置について、カットオフ
波長の統計的平均差異[実測値−推定値]は−20nm
であることが判っていた。又、モードフィールド径の統
計的平均差異[実測値−推定値]は0.2μmであるこ
とが判っていた。そこで、設計マップにおいて斜線領域
Aを右方に20nm、更に下方に0.2μmだけ平行移
動して、領域Aを修正して新たな領域Bとした。
【0047】その結果、適合する(カットオフ波長の推
定値、モードフィールド径の推定値)の組合せは、(1
270〜1350のいずれかの値、9.6)、(126
0〜1350のいずれかの値、9.5)、(1250〜
1350のいずれかの値、9.4)、(1240〜13
50のいずれかの値、9.3)、(1250〜1350
のいずれかの値、9.2)、(1270〜1350のい
ずれかの値、9.1)、(1280〜1350のいずれ
かの値、9.0)、(1300〜1350のいずれかの
値、8.9)、(1310〜1350のいずれかの値、
8.8)、(1320〜1350のいずれかの値、8.
7)、(1340〜1350のいずれかの値、8.
6)、であることが判った。
【0048】次に、これらのカットオフ波長とモードフ
ィールド径の各推定値の組合わせを有するシングルモー
ド光ファイバ母材62本を選択し、常法に従いこれを溶
融後、上記の線引き装置にて線引きを行い各シングルモ
ード光ファイバを得た。得られた光ファイバについて、
諸特性が上記所定の数値範囲を満たしているか否かを検
査したところ、検査合格率は96.0%であった。
【0049】以上の実施例1及び2から明らかなよう
に、カットオフ波長及びモードフィールド径の各推定値
のみにて、所望の光ファイバ特性を与える最適の光ファ
イバ母材を選択することができる。またそのようにして
選択された光ファイバ母材からは、確実に所望の諸特性
を有する光ファイバを得ることができる。
【0050】以上、本発明を詳述してきたが、本発明は
上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態
は、例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された
技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効
果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技
術的範囲に包含される。
【0051】
【発明の効果】本発明に従って、カットオフ波長とモー
ドフィールド径の推定値という二つのパラメータを用い
るだけで、シングルモード光ファイバの、カットオフ波
長、モードフィールド径、分散特性、及び曲げ特性のそ
れぞれが、所望の数値範囲となるように光ファイバ母材
を迅速、簡便且つ効率的に選択することができる。ま
た、カットオフ波長とモードフィールド径の推定値と実
測値との間に統計的差異が存在する場合は、推定値と実
測値との標準偏差を考慮して、設計範囲を予め修正して
おけば、更に光ファイバの検査合格率を向上させること
ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】波長1285nmにおける分散係数とRとの相
関関係を示す。
【図2】零分散波長とRとの相関関係を示す。
【図3】設計マップの典型的な一例を示す。
【図4】実施例1で用いた設計マップを示す。
【図5】実施例2で用いた設計マップを示す。
【符号の説明】
1…所定の分散特性を満たす最小のRを与えるカットオ
フ波長とモードフィールド径との関係を示す線、 2…設定範囲におけるカットオフ波長の最大値を示す
線、 3…設定範囲におけるカットオフ波長の最小値を示す
線、 4…設定範囲におけるモードフィールド径の最大値を示
す線、 5…設定範囲におけるモードフィールド径の最小値を示
す線、 6…曲げ損失特性の最大許容値を示すMAC数を与える
カットオフ波長とモードフィールド径との関係を示す
線、 7、13…カットオフ波長=1190、なる直線、 8、14…カットオフ波長=1330、なる直線、 9、15…モードフィールド径=8.8、なる直線、 10、16…モードフィールド径=9.8、なる直線、 11…モードフィールド径=11.5/カットオフ波
長、なる曲線、 12、18…モードフィールド径=7.8×カットオフ
波長、なる直線、 17…モードフィールド径=11.6/カットオフ波
長、なる曲線、 A…カットオフ波長とモードフィールド径の各推定値が
存在すべき範囲、 B…カットオフ波長とモードフィールド径の各推定値と
各実測値との間に統計的差異が存在する場合に、カット
オフ波長とモードフィールド径の各推定値が存在すべき
範囲。
フロントページの続き (72)発明者 平沢 秀夫 群馬県安中市磯部2丁目13番1号 信越化 学工業株式会社精密機能材料研究所内 (72)発明者 福井 啓太郎 群馬県安中市磯部2丁目13番1号 信越化 学工業株式会社群馬事業所内 (72)発明者 清水 一人 群馬県安中市磯部2丁目13番1号 信越化 学工業株式会社群馬事業所内

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 シングルモード光ファイバのカットオフ
    波長、モードフィールド径、分散特性、あるいは曲げ損
    失特性が所定の数値範囲となるようにシングルモード光
    ファイバ母材を選択する方法において、カットオフ波長
    とモードフィールド径とを掛け合せたRをパラメータと
    して用いて光ファイバ母材を選択することを特徴とする
    シングルモード光ファイバ母材の選択方法。
  2. 【請求項2】 光ファイバのカットオフ波長とモードフ
    ィールド径の各推定値が、条件 (1)Rと光ファイバの分散特性との相関関係から所定
    の分散特性を満たすRの最小値を求めた時に、カットオ
    フ波長とモードフィールド径の各推定値から求まるRが
    前記最小値以上になり、(2)シングルモード光ファイ
    バに許容されるカットオフ波長とモードフィールド径の
    設定範囲内にあり、且つ(3)光ファイバの曲げ損失特
    性が所定値以下となる範囲内にある、を満足するカット
    オフ波長とモードフィールド径の各推定値を有する光フ
    ァイバ母材を選択することを特徴とする請求項1に記載
    のシングルモード光ファイバ母材の選択方法。
  3. 【請求項3】 横軸をカットオフ波長、縦軸をモードフ
    ィールド径とする光ファイバ母材の設計マップにおい
    て、所定の分散特性を満たす最小のRを与えるカットオ
    フ波長とモードフィールド径との関係を示す線と、設定
    範囲に於けるカットオフ波長とモードフィールド径の各
    最大値と各最小値を示す線と、曲げ損失特性の最大許容
    値を示すMAC数(モードフィールド径とカットオフ波
    長との比)を与えるカットオフ波長とモードフィールド
    径との関係を示す線とに囲まれた領域内に、光ファイバ
    のカットオフ波長とモードフィールド径の各推定値が存
    在する光ファイバ母材を選択することを特徴とする請求
    項1または請求項2に記載のシングルモード光ファイバ
    母材の選択方法。
  4. 【請求項4】 カットオフ波長とモードフィールド径の
    各推定値と各実測値との統計的差異を考慮し、予めカッ
    トオフ波長とモードフィールド径の各推定値が存在すべ
    き範囲を修正しておくことを特徴とする請求項1乃至請
    求項3のいずれか1項に記載のシングルモード光ファイ
    バ母材の選択方法。
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