JP2001031438A - シリカベースの光ファイバの製造方法 - Google Patents
シリカベースの光ファイバの製造方法Info
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- JP2001031438A JP2001031438A JP2000179740A JP2000179740A JP2001031438A JP 2001031438 A JP2001031438 A JP 2001031438A JP 2000179740 A JP2000179740 A JP 2000179740A JP 2000179740 A JP2000179740 A JP 2000179740A JP 2001031438 A JP2001031438 A JP 2001031438A
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- 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
- C03B37/012—Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments
- C03B37/01205—Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments starting from tubes, rods, fibres or filaments
- C03B37/01211—Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments starting from tubes, rods, fibres or filaments by inserting one or more rods or tubes into a tube
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- Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 シリカベースの光ファイバ形成する方法を提
供すること。 【解決手段】 本発明の方法は、ＶＡＤ法により生成さ
れたコアロッドとこのコアロッドの上でＭＣＶＤ法によ
り生成されたチューブをコラップッスすることにより光
プリフォームを形成し、この光プリフォームから光ファ
イバを引き抜く。本発明の方法は、コアロッドを高速で
製造できるＶＡＤ法の利点と複雑な屈折率プロファイル
を有する基板チューブを形成するＭＣＶＤ法の両方の利
点を利用している。その結果本発明の方法は、製造コス
トが低下することを特徴とする。
供すること。 【解決手段】 本発明の方法は、ＶＡＤ法により生成さ
れたコアロッドとこのコアロッドの上でＭＣＶＤ法によ
り生成されたチューブをコラップッスすることにより光
プリフォームを形成し、この光プリフォームから光ファ
イバを引き抜く。本発明の方法は、コアロッドを高速で
製造できるＶＡＤ法の利点と複雑な屈折率プロファイル
を有する基板チューブを形成するＭＣＶＤ法の両方の利
点を利用している。その結果本発明の方法は、製造コス
トが低下することを特徴とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、シリカベースの光
ファイバとその製造方法に関する。
ファイバとその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】シリカベースの光ファイバは最も開発が
進んだ状態となり、光ファイバの特性、例えば低損失、
所望の分散および／または分散傾斜、カットオフ波長、
高い精度の形状が作り出されるようになっている。しか
し依然として低損失で高品質の光ファイバが求められて
いる。
進んだ状態となり、光ファイバの特性、例えば低損失、
所望の分散および／または分散傾斜、カットオフ波長、
高い精度の形状が作り出されるようになっている。しか
し依然として低損失で高品質の光ファイバが求められて
いる。
【０００３】シリカベースの光ファイバのバルクは、２
つの方法の何れかの方法で形成されている。すなわち一
方の製造方法は、軸方向堆積（vapor axial depositio
n;VAD）であり、他方の製造方法は、修正化学気相堆積
（modifiled chemical vapor deposition;MCVD）であ
る。この両方の方法とも公知であり、詳細な説明は割愛
する。これに関しては例えば、J.B.Machesney et al.,c
hapter 15 of "MaterialsScience and Technorogy",Vo
l.9とJ.Zarzycki,editor,pp.751-780,VCH Verlagsgesel
lschaft,Weinheim,Germany,incorporated herein by re
ferenceを参照のこと。
つの方法の何れかの方法で形成されている。すなわち一
方の製造方法は、軸方向堆積（vapor axial depositio
n;VAD）であり、他方の製造方法は、修正化学気相堆積
（modifiled chemical vapor deposition;MCVD）であ
る。この両方の方法とも公知であり、詳細な説明は割愛
する。これに関しては例えば、J.B.Machesney et al.,c
hapter 15 of "MaterialsScience and Technorogy",Vo
l.9とJ.Zarzycki,editor,pp.751-780,VCH Verlagsgesel
lschaft,Weinheim,Germany,incorporated herein by re
ferenceを参照のこと。
【０００４】この２つの方法は、その技術的特徴のみな
らずその強度、利点と欠点も異なる。例えばＶＡＤ法
は、非常に早く効率的に大きなプリフォームを形成で
き、その結果従来のあるいは分散シフト形のシングルモ
ードファイバを約１，０００kmの長さにわたって製造で
きる。しかしＶＡＤは複雑な屈折率プロファイル（例え
ば図２に示すようなプロファイル）を有するような光フ
ァイバの製造にはむいていない。
らずその強度、利点と欠点も異なる。例えばＶＡＤ法
は、非常に早く効率的に大きなプリフォームを形成で
き、その結果従来のあるいは分散シフト形のシングルモ
ードファイバを約１，０００kmの長さにわたって製造で
きる。しかしＶＡＤは複雑な屈折率プロファイル（例え
ば図２に示すようなプロファイル）を有するような光フ
ァイバの製造にはむいていない。
【０００５】他法ＭＣＶＤ法は複雑な屈折率プロファイ
ルを有する光ファイバを製造できる。このような屈折率
プロファイルは、コアの周囲に屈折率リング／またはに
トレンチをを有し、高容量（マルチチャネル）システム
に必要とされる分散を管理できる。しかし従来のＭＣＶ
Ｄ法によるガラス堆積は、比較的速度が遅く（例；従来
のＧｅ−ｄｏｐｅのコア材料に対しては０．２５mgＳｉ
Ｏ2／分）、また比較的ゆっくりと堆積したガラスでも
って基板チューブをコッラップスしているが高温を必要
とする。更にまた従来のＭＣＶＤ法は生成できるコアロ
ッドのサイズでは限界があり、そしてＭＣＶＤにより製
造された光ファイバは中心屈折率「ディップ（沈下）」
が形成されてしまう。
ルを有する光ファイバを製造できる。このような屈折率
プロファイルは、コアの周囲に屈折率リング／またはに
トレンチをを有し、高容量（マルチチャネル）システム
に必要とされる分散を管理できる。しかし従来のＭＣＶ
Ｄ法によるガラス堆積は、比較的速度が遅く（例；従来
のＧｅ−ｄｏｐｅのコア材料に対しては０．２５mgＳｉ
Ｏ2／分）、また比較的ゆっくりと堆積したガラスでも
って基板チューブをコッラップスしているが高温を必要
とする。更にまた従来のＭＣＶＤ法は生成できるコアロ
ッドのサイズでは限界があり、そしてＭＣＶＤにより製
造された光ファイバは中心屈折率「ディップ（沈下）」
が形成されてしまう。
【０００６】標準の（１２５μｍ直径）シングルモード
（ＳＭ）の光ファイバを数百kmにわたって製造できる光
ファイバプリフォームは、従来のＭＣＶＤ法により製造
されたコアロッドにシリカ製のジャッケットでオーバー
クラッド層を形成することにより製造されている。この
ようなコアロッドは最終的光ファイバの「光伝搬」領域
を提供するのに十分な直径を有してはいる。多くの場合
コアロッドは複雑な構造を有し、例えば半径方向に組成
を変えて低損失のみならず所定の分散あるいは非線形の
影響を有し、個々のＳＭファイバ上に複数（例；８０
個）のチャネルを多重化できるようになっている。
（ＳＭ）の光ファイバを数百kmにわたって製造できる光
ファイバプリフォームは、従来のＭＣＶＤ法により製造
されたコアロッドにシリカ製のジャッケットでオーバー
クラッド層を形成することにより製造されている。この
ようなコアロッドは最終的光ファイバの「光伝搬」領域
を提供するのに十分な直径を有してはいる。多くの場合
コアロッドは複雑な構造を有し、例えば半径方向に組成
を変えて低損失のみならず所定の分散あるいは非線形の
影響を有し、個々のＳＭファイバ上に複数（例；８０
個）のチャネルを多重化できるようになっている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、複雑
な屈折率プロファイルを有する光伝搬領域を有する光フ
ァイバの製造方法を提供することであり、さらにまた１
２００kmの長さのＳＭ（シングルモード）ファイバを提
供し、かつ低コストで例えばＭＣＶＤにより生成された
光伝搬領域を具備する類似の光ファイバのメーターあた
りの製造コストよりも安いコストで製造できる方法を提
供する。
な屈折率プロファイルを有する光伝搬領域を有する光フ
ァイバの製造方法を提供することであり、さらにまた１
２００kmの長さのＳＭ（シングルモード）ファイバを提
供し、かつ低コストで例えばＭＣＶＤにより生成された
光伝搬領域を具備する類似の光ファイバのメーターあた
りの製造コストよりも安いコストで製造できる方法を提
供する。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明の光ファイバの製
造方法は、ＶＡＤ法により生成されたコアとそれを包囲
するＭＣＶＤ法により生成された領域を有するプリフォ
ームを提供する。
造方法は、ＶＡＤ法により生成されたコアとそれを包囲
するＭＣＶＤ法により生成された領域を有するプリフォ
ームを提供する。
【０００９】本発明の光ファイバの製造方法は、シリカ
ベースの材料を高速で堆積し、屈折率で中心部のディッ
プをなくしてコアロッドを急速に形成するＶＡＤ法を利
用している。本発明の方法は最大屈折率ｎcの中央領域
を有するコアロッドを有し、それを包囲する有効屈折率
ｎ1を有するＶＡＤ法により生成された内側クラッド層
領域が包囲し、さらにこの内側クラッド層領域をＭＣＶ
Ｄ法により生成されたクラッド層で包囲するものであ
る。別の実施例においては本発明の方法は半径方向にほ
ぼ一定な最大屈折率ｎcを有するＶＡＤ法により生成さ
れたコアロッドとそれを包囲するＭＣＶＤ法により生成
された材料層を用いる。さらに他の実施例においてはこ
のコア領域は傾斜屈折率を有する。
ベースの材料を高速で堆積し、屈折率で中心部のディッ
プをなくしてコアロッドを急速に形成するＶＡＤ法を利
用している。本発明の方法は最大屈折率ｎcの中央領域
を有するコアロッドを有し、それを包囲する有効屈折率
ｎ1を有するＶＡＤ法により生成された内側クラッド層
領域が包囲し、さらにこの内側クラッド層領域をＭＣＶ
Ｄ法により生成されたクラッド層で包囲するものであ
る。別の実施例においては本発明の方法は半径方向にほ
ぼ一定な最大屈折率ｎcを有するＶＡＤ法により生成さ
れたコアロッドとそれを包囲するＭＣＶＤ法により生成
された材料層を用いる。さらに他の実施例においてはこ
のコア領域は傾斜屈折率を有する。
【００１０】本発明の方法は様々なドーパント材料を有
するシリカベースの材料を堆積するためにＭＣＶＤ法を
用い、そして複雑な屈折率プロファイルを生成するＭＣ
ＶＤ法を利用する。
するシリカベースの材料を堆積するためにＭＣＶＤ法を
用い、そして複雑な屈折率プロファイルを生成するＭＣ
ＶＤ法を利用する。
【００１１】本発明の方法によれば１２００km以上の長
さの光ファイバを製造でき、かつ従来のＭＣＶＤ法に比
べて比較的高速に光ファイバプリフォームを製造でき
る。本発明の特徴は、複雑な屈折率プロファイルを有す
る光ファイバを低コストで製造できる。さらに本発明は
グレートインデックスファイバとステップインデックス
ファイバの両方を製造できる。
さの光ファイバを製造でき、かつ従来のＭＣＶＤ法に比
べて比較的高速に光ファイバプリフォームを製造でき
る。本発明の特徴は、複雑な屈折率プロファイルを有す
る光ファイバを低コストで製造できる。さらに本発明は
グレートインデックスファイバとステップインデックス
ファイバの両方を製造できる。
【００１２】
【発明の実施の形態】図１は、本発明により製造された
光ファイバプリフォームの屈折率プロファイルを表す屈
折率プロファイルの測定結果である。数字１１−１４は
それぞれＶＡＤにより生成したアップドープ（屈折率上
昇用にドープした）コアロッドとＭＣＶＤ法により生成
したダウンドープ（屈折率を低下させるようドープし
た）内側クラッド材料層と既存のダウンドープのシリカ
チューブから形成したダウンドープのクラッド層と既存
のアンドープ（ドーピングしていない）のシリカチュー
ブから形成したクラッド材料層をそれぞれ示す。後者の
材料は約６２ｍｍ直径のプリフォームとなるのに十分な
直径のゾル−ゲルシリカチューブから得られたものであ
る。従来通り屈折率は、１００×ｎ0（ｎ−ｎ0）で定義
された相対的屈折率百分率差（％Δ）で規定する。ここ
でｎは、光ファイバ（例；コア）のある領域の屈折率を
表し、ｎ0は、アンドープ（純粋）の融解シリカ材料の
屈折率を表す。
光ファイバプリフォームの屈折率プロファイルを表す屈
折率プロファイルの測定結果である。数字１１−１４は
それぞれＶＡＤにより生成したアップドープ（屈折率上
昇用にドープした）コアロッドとＭＣＶＤ法により生成
したダウンドープ（屈折率を低下させるようドープし
た）内側クラッド材料層と既存のダウンドープのシリカ
チューブから形成したダウンドープのクラッド層と既存
のアンドープ（ドーピングしていない）のシリカチュー
ブから形成したクラッド材料層をそれぞれ示す。後者の
材料は約６２ｍｍ直径のプリフォームとなるのに十分な
直径のゾル−ゲルシリカチューブから得られたものであ
る。従来通り屈折率は、１００×ｎ0（ｎ−ｎ0）で定義
された相対的屈折率百分率差（％Δ）で規定する。ここ
でｎは、光ファイバ（例；コア）のある領域の屈折率を
表し、ｎ0は、アンドープ（純粋）の融解シリカ材料の
屈折率を表す。
【００１３】図１から判るようにプリフォームのコアは
０．３％Δで、ＭＣＶＤクラッド層は、−０．０８％Δ
で基板チューブから形成したクラッド層は−０．０８％
Δで基板チューブから形成した外側クラッド層は０％Δ
である。
０．３％Δで、ＭＣＶＤクラッド層は、−０．０８％Δ
で基板チューブから形成したクラッド層は−０．０８％
Δで基板チューブから形成した外側クラッド層は０％Δ
である。
【００１４】図２は本発明により形成された別の光ファ
イバプリフォームの屈折率プロファイルを表す図であ
る。プリフォームのＶＡＤ法により生成した材料は、ド
ープしたコア２１とアンドープの内側クラッド層２２で
あり、ＶＡＤ法により生成した材料はアンドープの屈折
リング２３であり、チューブから抽出した材料はアンド
ープの外側クラッド層２４，２５である。外側クラッド
層２４はＭＣＶＤ用の基板チューブにより与えられ、外
側クラッド層２５はゾル−ゲルにより生成されたガラス
チューブにより与えられる。
イバプリフォームの屈折率プロファイルを表す図であ
る。プリフォームのＶＡＤ法により生成した材料は、ド
ープしたコア２１とアンドープの内側クラッド層２２で
あり、ＶＡＤ法により生成した材料はアンドープの屈折
リング２３であり、チューブから抽出した材料はアンド
ープの外側クラッド層２４，２５である。外側クラッド
層２４はＭＣＶＤ用の基板チューブにより与えられ、外
側クラッド層２５はゾル−ゲルにより生成されたガラス
チューブにより与えられる。
【００１５】コンピュータモデルでは図２のプリフォー
ムが生成した光ファイバの有効コア面積はＡeff＝５
５．４μｍ2で、カットオフ波長はλｃ＝１．７８μｍ
で１．５５μｍの正分散では５．４１０ｐｓ／ｎｍ・ｋ
ｍで１．５５μｍでの分散傾斜Ｄ slopeは０．０５１ｐ
ｓ／ｎｍ2 ｋｍで曲げ半径１６ｍｍのマイクロベンディ
ング損失は、０．５６ｄＢ／ｋｍである。このような特
徴を有する光ファイバは、ルーセント テクノロジー社
のトゥルーウエイブファイバであり、コア領域と内側ク
ラッド層領域の特徴に関しては従来のＭＣＶＤ法により
生成されたコアと内側クラッド層を有する従来の光ファ
イバとは異なる。
ムが生成した光ファイバの有効コア面積はＡeff＝５
５．４μｍ2で、カットオフ波長はλｃ＝１．７８μｍ
で１．５５μｍの正分散では５．４１０ｐｓ／ｎｍ・ｋ
ｍで１．５５μｍでの分散傾斜Ｄ slopeは０．０５１ｐ
ｓ／ｎｍ2 ｋｍで曲げ半径１６ｍｍのマイクロベンディ
ング損失は、０．５６ｄＢ／ｋｍである。このような特
徴を有する光ファイバは、ルーセント テクノロジー社
のトゥルーウエイブファイバであり、コア領域と内側ク
ラッド層領域の特徴に関しては従来のＭＣＶＤ法により
生成されたコアと内側クラッド層を有する従来の光ファ
イバとは異なる。
【００１６】実験例１ ＧｅＯ2ドープ（Δ〜０．３３％）になるまでドープし
た６ｍｍの直径のコアロッドをＶＡＤとエッチングによ
り従来方法で製造した。市販のＦドープ（Δ〜−０．０
８％）のシリカチューブ（内径が２２ｍｍで外形が２８
ｍｍ）の内側の壁にＦドープのシリカ（Δ〜−０．０８
％）を従来のＭＣＶＤ法により堆積した。１６回のＭＣ
ＶＤトーチを通した結果、基板チューブ内に８４．８ｍ
ｍ2のＦドープのシリカの堆積が得られた。
た６ｍｍの直径のコアロッドをＶＡＤとエッチングによ
り従来方法で製造した。市販のＦドープ（Δ〜−０．０
８％）のシリカチューブ（内径が２２ｍｍで外形が２８
ｍｍ）の内側の壁にＦドープのシリカ（Δ〜−０．０８
％）を従来のＭＣＶＤ法により堆積した。１６回のＭＣ
ＶＤトーチを通した結果、基板チューブ内に８４．８ｍ
ｍ2のＦドープのシリカの堆積が得られた。
【００１７】その上にＭＣＶＤ法により生成した材料層
を具備したチューブをその後ＶＡＤ法で生成したコアロ
ッドを収納できるのに十分な内径まで部分的にコラップ
ッスした。コアロッドをその後ＭＣＶＤ法により堆積し
た層を具備する部分的にコラップッスした基板チューブ
内に挿入し、このロッドはロッドの上にチューブをコラ
ップッスする従来法により、さらにオーバークラッドし
てクラッド層を取り付けた。このオーバークラッドされ
たロッド（二重のクラッド層を有するロッド）をその後
２１．０７ｍｍ直径から１６．７２ｍｍ直径まで引き延
ばし、その後さらにＦドープの２２×２８ｍｍチューブ
でもってオーバークラッドした。その結果得られたロッ
ドは市販のアンドープチューブ（２５ｍｍの内径と６３
ｍｍの外径）でもってさらにオーバークラッドした。そ
の結果得られたプリフォームの直径は６１．６ｍｍで屈
折率プロファイルは、図１に示したとおりである。
を具備したチューブをその後ＶＡＤ法で生成したコアロ
ッドを収納できるのに十分な内径まで部分的にコラップ
ッスした。コアロッドをその後ＭＣＶＤ法により堆積し
た層を具備する部分的にコラップッスした基板チューブ
内に挿入し、このロッドはロッドの上にチューブをコラ
ップッスする従来法により、さらにオーバークラッドし
てクラッド層を取り付けた。このオーバークラッドされ
たロッド（二重のクラッド層を有するロッド）をその後
２１．０７ｍｍ直径から１６．７２ｍｍ直径まで引き延
ばし、その後さらにＦドープの２２×２８ｍｍチューブ
でもってオーバークラッドした。その結果得られたロッ
ドは市販のアンドープチューブ（２５ｍｍの内径と６３
ｍｍの外径）でもってさらにオーバークラッドした。そ
の結果得られたプリフォームの直径は６１．６ｍｍで屈
折率プロファイルは、図１に示したとおりである。
【００１８】光ファイバを従来方法によりプリフォーム
から引き抜いた。この光ファイバの直径はそれぞれ１２
５μｍ，１３０μｍ，１３５μｍであった。光ファイバ
の損失スペクトラムを図３に示す。ＯＴＤＲ測定では平
均減衰率が１３１０ｎｍに対しては０．４１５ｄＢ／ｋ
ｍで１５５７ｎｍ波長に対しては０．２６１ｄＢ／ｋｍ
である。
から引き抜いた。この光ファイバの直径はそれぞれ１２
５μｍ，１３０μｍ，１３５μｍであった。光ファイバ
の損失スペクトラムを図３に示す。ＯＴＤＲ測定では平
均減衰率が１３１０ｎｍに対しては０．４１５ｄＢ／ｋ
ｍで１５５７ｎｍ波長に対しては０．２６１ｄＢ／ｋｍ
である。
【００１９】本発明の光ファイバの減衰率は従来方法に
より製造した光ファイバよりも若干高いが、本発明の方
法は従来方法で製造した光ファイバに比べて減衰率を改
善できると期待されている。たとえば最適なプロセスに
おいて最大の注意を払ってＶＡＤ／ＭＣＶＤインタフェ
ースの１６０μｍ内のプリフォーム材料の汚染を阻止す
る。実験ではこれはＶＡＤコアロッドとＭＣＶＤチュー
ブの内側表面のインシチュのプラズマエッチングを行っ
た。その結果最適なプロセスは、ＶＡＤコアロッドにＭ
ＣＶＤチューブを被せる前にＶＡＤコアロッドおよび／
またはＭＣＶＤチューブをＣｌ2処理をすることを含
む。
より製造した光ファイバよりも若干高いが、本発明の方
法は従来方法で製造した光ファイバに比べて減衰率を改
善できると期待されている。たとえば最適なプロセスに
おいて最大の注意を払ってＶＡＤ／ＭＣＶＤインタフェ
ースの１６０μｍ内のプリフォーム材料の汚染を阻止す
る。実験ではこれはＶＡＤコアロッドとＭＣＶＤチュー
ブの内側表面のインシチュのプラズマエッチングを行っ
た。その結果最適なプロセスは、ＶＡＤコアロッドにＭ
ＣＶＤチューブを被せる前にＶＡＤコアロッドおよび／
またはＭＣＶＤチューブをＣｌ2処理をすることを含
む。
【００２０】実験例２ 光ファイバプリフォームを次のようにして製造した。１
２ｍｍ直径のＧｅＯ２をドープしたＶＡＤ製のコアロッ
ドでその有効屈折率Δが０．３３％のものを用意した。
４ｍｍ厚のＦドープのＭＣＶＤ法により堆積した（Δ＝
−０．０８％）を２０×２６ｍｍ直径を有するダウンド
ープした（Δ＝−０．０８％）の基板チューブの内壁に
形成した。このチューブをコアロッド上に従来通りにコ
ラップッスした。この後このロッド上に２６×３２ｍｍ
直径のダウンドープしたオーバークラッドチューブ（Δ
＝−０．０８％）にコラップッスした。その後さらにロ
ッド上に３２×１２５ｍｍ直径のアンドープのシリカ製
のオーバークラッドチューブをコラップッスした。
２ｍｍ直径のＧｅＯ２をドープしたＶＡＤ製のコアロッ
ドでその有効屈折率Δが０．３３％のものを用意した。
４ｍｍ厚のＦドープのＭＣＶＤ法により堆積した（Δ＝
−０．０８％）を２０×２６ｍｍ直径を有するダウンド
ープした（Δ＝−０．０８％）の基板チューブの内壁に
形成した。このチューブをコアロッド上に従来通りにコ
ラップッスした。この後このロッド上に２６×３２ｍｍ
直径のダウンドープしたオーバークラッドチューブ（Δ
＝−０．０８％）にコラップッスした。その後さらにロ
ッド上に３２×１２５ｍｍ直径のアンドープのシリカ製
のオーバークラッドチューブをコラップッスした。
【００２１】かくして形成したプリフォームは標準の１
１０ｃｍの長さのチューブ内に堆積した２００ｍｍ2の
断面積のＭＣＶＤ法により生成した環状領域を含む。こ
のＭＣＶＤ法により生成された材料は全部で４８４ｇｍ
堆積した。堆積速度は１．２ｇｍ／分で、このＭＣＶＤ
材料を堆積するのに必要な時間は４４０分であった。高
速堆積レートのＭＣＶＤは、米国特許出願第０９／１１
２，０６９号（出願日が１９９８年７月８日で発明者が
Ｐ．Ｆ．Ｇｌｏｄｉｓ ｅｔａｌ．で発明の名称が「Hi
gh Rate MCVD MEthod for Making an Optical Fiber Pr
eform」）に開示されている。
１０ｃｍの長さのチューブ内に堆積した２００ｍｍ2の
断面積のＭＣＶＤ法により生成した環状領域を含む。こ
のＭＣＶＤ法により生成された材料は全部で４８４ｇｍ
堆積した。堆積速度は１．２ｇｍ／分で、このＭＣＶＤ
材料を堆積するのに必要な時間は４４０分であった。高
速堆積レートのＭＣＶＤは、米国特許出願第０９／１１
２，０６９号（出願日が１９９８年７月８日で発明者が
Ｐ．Ｆ．Ｇｌｏｄｉｓ ｅｔａｌ．で発明の名称が「Hi
gh Rate MCVD MEthod for Making an Optical Fiber Pr
eform」）に開示されている。
【００２２】かくして形成されたプリフォームから約１
２０ｋｍの長さの１２５μｍ直径のシングルモードファ
イバが従来法により引き抜かれた。
２０ｋｍの長さの１２５μｍ直径のシングルモードファ
イバが従来法により引き抜かれた。
【００２３】上記の説明は本発明の一実施例で本発明は
様々な光ファイバを製造する様々なプロセスで実現でき
る。これらの全てのプロセスは複雑な屈折率を有するよ
うにＭＣＶＤ法により生成されたガラスアップドープ、
ダウンドープ、アンドープあるいはドープした層により
包囲されたアップドープのコア領域を有するＶＡＤ法に
より製造されたガラスロッドに共通のものである。ＶＡ
Ｄ法により製造されたコアロッドは、対応するＭＣＶＤ
法により生成されたコアロッドの一部のコストで生成す
ることができ、ＭＣＶＤ法により生成されたコアロッド
をＶＡＤ法で生成された材料で置換することにより、製
造コストを下げることができる。かくして本発明による
光ファイバは、全ての光学的に活性な材料（コアと内側
クラッド層）がＭＣＶＤ法により生成されたシリカベー
スのガラスであるような類似の従来の光ファイバの製造
コストよりも安い製造コストである。
様々な光ファイバを製造する様々なプロセスで実現でき
る。これらの全てのプロセスは複雑な屈折率を有するよ
うにＭＣＶＤ法により生成されたガラスアップドープ、
ダウンドープ、アンドープあるいはドープした層により
包囲されたアップドープのコア領域を有するＶＡＤ法に
より製造されたガラスロッドに共通のものである。ＶＡ
Ｄ法により製造されたコアロッドは、対応するＭＣＶＤ
法により生成されたコアロッドの一部のコストで生成す
ることができ、ＭＣＶＤ法により生成されたコアロッド
をＶＡＤ法で生成された材料で置換することにより、製
造コストを下げることができる。かくして本発明による
光ファイバは、全ての光学的に活性な材料（コアと内側
クラッド層）がＭＣＶＤ法により生成されたシリカベー
スのガラスであるような類似の従来の光ファイバの製造
コストよりも安い製造コストである。
【００２４】図４は本発明の方法を示すフローチャート
図である。ＶＡＤ法により生成されたコアロッドとＭＣ
ＶＤ法により生成されたチューブとを用意し、このチュ
ーブをコアロッド上にコラップッスし、さらにオーバー
クラッド層をこのコラップッスしたチューブ上にコラッ
プッスし、そして光ファイバをかくして形成されたプリ
フォームから引き抜く。
図である。ＶＡＤ法により生成されたコアロッドとＭＣ
ＶＤ法により生成されたチューブとを用意し、このチュ
ーブをコアロッド上にコラップッスし、さらにオーバー
クラッド層をこのコラップッスしたチューブ上にコラッ
プッスし、そして光ファイバをかくして形成されたプリ
フォームから引き抜く。
【００２５】図５は本発明によるシングルモード光ファ
イバの断面図を示し、番号５１−５４は、それぞれＶＡ
Ｄ法により生成されたコア５１と、ＶＡＤ法により生成
された内側クラッド層５２と、ＭＣＶＤ法により生成さ
れた領域（例；屈折率リング）５３と、光学的に不活性
なチューブから形成されたクラッド層５４とを示す。こ
のＶＡＤ法により生成されたコア５１は中心部の屈折率
「ディップ」が存在せず、ＭＣＶＤ法により生成された
屈折率リング５３は、ＭＣＶＤ法により生成した材料を
示す屈折率「リップル」を示す。図１はＭＣＶＤ法によ
り生成されたガラス１２内のこのようなリップルを示
す。
イバの断面図を示し、番号５１−５４は、それぞれＶＡ
Ｄ法により生成されたコア５１と、ＶＡＤ法により生成
された内側クラッド層５２と、ＭＣＶＤ法により生成さ
れた領域（例；屈折率リング）５３と、光学的に不活性
なチューブから形成されたクラッド層５４とを示す。こ
のＶＡＤ法により生成されたコア５１は中心部の屈折率
「ディップ」が存在せず、ＭＣＶＤ法により生成された
屈折率リング５３は、ＭＣＶＤ法により生成した材料を
示す屈折率「リップル」を示す。図１はＭＣＶＤ法によ
り生成されたガラス１２内のこのようなリップルを示
す。
【００２６】本明細書に開示した屈折率プロファイル
は、本発明の一実施例であり、様々な屈折率プロファイ
ルを有するプリフォームが本発明により製造できる。例
えばＶＡＤ法により生成されたコア領域は、傾斜屈折率
を有し、そして同じくＶＡＤ法で生成された内側クラッ
ド層領域の屈折率はｎ0以下である。この内側の屈折率
領域はｎ0よりも大きい屈折率を有するＭＣＶＤ法によ
り生成された屈折率リングにより接触して包囲されてい
る。
は、本発明の一実施例であり、様々な屈折率プロファイ
ルを有するプリフォームが本発明により製造できる。例
えばＶＡＤ法により生成されたコア領域は、傾斜屈折率
を有し、そして同じくＶＡＤ法で生成された内側クラッ
ド層領域の屈折率はｎ0以下である。この内側の屈折率
領域はｎ0よりも大きい屈折率を有するＭＣＶＤ法によ
り生成された屈折率リングにより接触して包囲されてい
る。
【図１】本発明によるプリフォームの屈折率プロファイ
ルを表す図
ルを表す図
【図２】本発明による別のプリフォームの屈折率インデ
ックスを表す図
ックスを表す図
【図３】図１のプリフォームから引き抜かれた光ファイ
バの減衰対波長の関係を表すグラフ
バの減衰対波長の関係を表すグラフ
【図４】本発明による光ファイバの製造プロセスのフロ
ーチャート図
ーチャート図
【図５】本発明のシングルモード光ファイバの断面図
５１ ＶＡＤ生成のコア ５２ ＶＡＤ生成の内側クラッド層 ５３ ＭＣＶＤ生成層 ５４ チューブ引き抜きクラッド層
フロントページの続き (71)出願人 596077259 600 Ｍｏｕｎｔａｉｎ Ａｖｅｎｕｅ, Ｍｕｒｒａｙ Ｈｉｌｌ， Ｎｅｗ Ｊｅ ｒｓｅｙ 07974−0636Ｕ．Ｓ．Ａ. (72)発明者 ジェイムス ウィリアム フレミング ジ ュニア. アメリカ合衆国、07090 ニュージャージ ー、ウェストフィールド、タトル パーク ウェイ 245 (72)発明者 ジョン バーネット マッケニー アメリカ合衆国、08833 ニュージャージ ー、レバノン、クレイトタウン ロード ２ (72)発明者 パトリック ウィリアム ウィスク アメリカ合衆国、08812 ニュージャージ ー、グリーンブロック、ゴールドストリー ト 19 (72)発明者 マン フェイ ヤン アメリカ合衆国、07922 ニュージャージ ー、バークレー ハイツ、ハイランド サ ークル 75
Claims (12)
- 【請求項１】 （Ａ） 最大屈折率ｎcを有するコア領
域を含むシリカベースのコアロッドを用意するステップ
と、 （Ｂ） ｎc未満の屈折率ｎ1を有する第１クラッド材料
層を含むシリカベースのクラッド材料層で前記コアロッ
ドを包囲するステップと、 （Ｃ） 前記コアロッド上に第１クラッド層をコラップ
ッスするプロセスにより、光ファイバプリフォームを形
成するステップと、 （Ｄ） 前記光ファイバプリフォームから光ファイバを
引き抜くステップと、を有し、 （Ｅ） 前記用意されたコアロッドはＶＡＤ法により形
成され、中心屈折率ディップが存在せず、 （Ｆ） 前記第１クラッド層は、ＭＣＶＤ法により形成
されシリカベースの基板チューブ内に第１クラッド材料
を堆積して形成されることを特徴とするシリカベースの
光ファイバの製造方法。 - 【請求項２】 前記コアロッドはｎc未満の屈折率ｎ2の
第２クラッド層を含むことを特徴とする請求項１記載の
方法。 - 【請求項３】 ｎ2はｎ0にほぼ等しく、ｎ0は融解シリ
カの屈折率である。ことを特徴とする請求項２記載の方
法。 - 【請求項４】 ｎ1＞ｎ2であることを特徴とする請求項
３記載の方法。 - 【請求項５】 前記コアロッドは、ｎcに等しい屈折率
を有する材料製であることを特徴とする請求項１記載の
方法。 - 【請求項６】 前記（Ｃ）ステップの後に、前記第１
クラッド層領域は前記コアロッドに接触して包囲するこ
とを特徴とする請求項５記載の方法。 - 【請求項７】 ｎ1＜ｎ0で、ｎ0は融解シリカの屈折率
であることを特徴とする請求項６記載の方法。 - 【請求項８】 最大屈折率ｎcのコアと前記コアを包囲
する屈折率ｎ1の第１クラッド層領域を有するシリカベ
ースの光ファイバにおいて、 （Ａ） 前記コアはＶＡＤ法により形成され、中心屈折
率ディップが存在せず、 （Ｂ） 前記第１クラッド層領域はＭＣＶＤ法により形
成され、シリカベースの基板チューブ内に第１クラッド
材料を堆積することにより形成されることを特徴とする
シリカベースの光ファイバ。 - 【請求項９】 前記第１クラッド層領域は、前記コアを
接触して包囲することを特徴とする請求項８記載の光フ
ァイバ。 - 【請求項１０】 前記第１クラッド層領域は、前記コア
領域から離間していることを特徴とする請求項８記載の
光ファイバ。 - 【請求項１１】 光ファイバはシングルモードファイバ
であることを特徴とする請求項８記載の光ファイバ。 - 【請求項１２】 前記コアは、傾斜屈折率を有すること
を特徴とする請求項８記載の光ファイバ。 【請求１３】 前記光ファイバはステップインデックス
ファイバであることを特徴とする請求項８記載の光ファ
イバ。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US33642999A | 1999-06-18 | 1999-06-18 | |
| US09/336429 | 1999-06-18 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001031438A true JP2001031438A (ja) | 2001-02-06 |
Family
ID=23316059
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000179740A Abandoned JP2001031438A (ja) | 1999-06-18 | 2000-06-15 | シリカベースの光ファイバの製造方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP1061054A1 (ja) |
| JP (1) | JP2001031438A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003300744A (ja) * | 2002-04-08 | 2003-10-21 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 光ファイバの製造方法及び光ファイバ |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003086997A1 (fr) * | 2002-04-16 | 2003-10-23 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Procede de production d'une preforme de fibre optique, procede de production d'une fibre optique et fibre optique elle-meme |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JPS553382A (en) * | 1979-05-10 | 1980-01-11 | Sumitomo Electric Ind Ltd | Production of light transmission line |
| GB2071644B (en) * | 1980-02-22 | 1984-03-14 | Sumitomo Electric Industries | Radiation resistant optical fibres and a process for the production thereof |
| JPS58115037A (ja) * | 1981-12-28 | 1983-07-08 | Hitachi Cable Ltd | 偏波面保存光フアイバ母材の製法 |
| GB2123810B (en) * | 1982-07-14 | 1986-12-03 | Hitachi Cable | Fabrication of single polarization optical fibres |
| JPS59156928A (ja) * | 1983-02-22 | 1984-09-06 | Showa Electric Wire & Cable Co Ltd | 光フアイバ用プリフオ−ムの製造方法 |
| JPS6033225A (ja) * | 1983-07-30 | 1985-02-20 | Dainichi Nippon Cables Ltd | 光フアイバ母材の製造法 |
| JPH0753591B2 (ja) * | 1985-08-14 | 1995-06-07 | 住友電気工業株式会社 | 光フアイバ用母材の製造方法 |
| JPS6252137A (ja) * | 1985-08-30 | 1987-03-06 | Showa Electric Wire & Cable Co Ltd | 光伝送用素材の製造方法 |
| JPH0665613B2 (ja) * | 1985-09-06 | 1994-08-24 | 三菱電線工業株式会社 | 石英ガラス管 |
| AU583715B2 (en) * | 1986-06-11 | 1989-05-04 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Method for manufacturing basic material for optical fiber |
| KR900003449B1 (ko) * | 1986-06-11 | 1990-05-19 | 스미도모덴기고오교오 가부시기가이샤 | 분산 시프트싱글모우드 광파이버 및 그 제조방법 |
| US6131415A (en) * | 1997-06-20 | 2000-10-17 | Lucent Technologies Inc. | Method of making a fiber having low loss at 1385 nm by cladding a VAD preform with a D/d<7.5 |
| JPH1143339A (ja) * | 1997-07-24 | 1999-02-16 | Hitachi Cable Ltd | 希土類元素添加光ファイバ母材の製造方法及び希土類元素添加光ファイバの製造方法 |
| US6474108B2 (en) * | 1998-02-03 | 2002-11-05 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Fiber preform method with a hot drill-in step for a Ge-doped tube and an F-doped rod |
| JP4079204B2 (ja) * | 1998-11-09 | 2008-04-23 | 信越石英株式会社 | 光ファイバ母材用石英ガラス管及びその製造方法 |
-
2000
- 2000-06-06 EP EP00304766A patent/EP1061054A1/en not_active Withdrawn
- 2000-06-15 JP JP2000179740A patent/JP2001031438A/ja not_active Abandoned
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003300744A (ja) * | 2002-04-08 | 2003-10-21 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 光ファイバの製造方法及び光ファイバ |
| US7010203B2 (en) | 2002-04-08 | 2006-03-07 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Optical fiber manufacturing method and optical fiber |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP1061054A1 (en) | 2000-12-20 |
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|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20041116 |
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060410 |
|
| A762 | Written abandonment of application |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A762 Effective date: 20060714 |