JP2001130922A - 光ファイバ製造方法 - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 所望の波長分散特性を有する光ファイバを精
度よく製造することができる光ファイバ製造方法を提供
する。 【解決手段】 屈折率プロファイルが長手方向に均一で
ある光ファイバ母材を用意し（ステップＳ１）、この光
ファイバ母材の屈折率分布を測定し（ステップＳ２）、
その測定結果に基づいて、この光ファイバ母材から線引
して得られるであろう光ファイバの波長分散特性を予測
して（ステップＳ３）、光ファイバ母材の線引を開始す
る（ステップＳ４）。光ファイバ母材の線引開始の際に
得られた一定長さの光ファイバの波長分散を測定し（ス
テップＳ５）、この測定された波長分散に基づいて、目
標とすべき波長分散を実現するためのファイバ径を決定
する（ステップＳ６）。その後、光ファイバ母材の残部
を線引して、所望のファイバ径分布すなわち波長分散分
布を有する光ファイバを製造する（ステップＳ７）。
度よく製造することができる光ファイバ製造方法を提供
する。 【解決手段】 屈折率プロファイルが長手方向に均一で
ある光ファイバ母材を用意し（ステップＳ１）、この光
ファイバ母材の屈折率分布を測定し（ステップＳ２）、
その測定結果に基づいて、この光ファイバ母材から線引
して得られるであろう光ファイバの波長分散特性を予測
して（ステップＳ３）、光ファイバ母材の線引を開始す
る（ステップＳ４）。光ファイバ母材の線引開始の際に
得られた一定長さの光ファイバの波長分散を測定し（ス
テップＳ５）、この測定された波長分散に基づいて、目
標とすべき波長分散を実現するためのファイバ径を決定
する（ステップＳ６）。その後、光ファイバ母材の残部
を線引して、所望のファイバ径分布すなわち波長分散分
布を有する光ファイバを製造する（ステップＳ７）。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、所定波長における
波長分散が正である正分散区間と負である負分散区間と
が交互に設けられた光ファイバの製造方法に関するもの
である。
波長分散が正である正分散区間と負である負分散区間と
が交互に設けられた光ファイバの製造方法に関するもの
である。
【０００２】
【従来の技術】波長多重（ＷＤＭ: Wavelength Divisio
n Multiplexing）伝送システムは、多波長の信号光を伝
送することにより高速・大容量の光通信を行うことがで
きる。光伝送路として用いられる石英系光ファイバの伝
送損失が波長１．５５μｍ付近で小さく、波長１．５５
μｍ帯の信号光を光増幅する光増幅器が実用化されてい
ることから、ＷＤＭ伝送システムでは波長１．５５μｍ
帯の多波長の信号光が用いられている。
n Multiplexing）伝送システムは、多波長の信号光を伝
送することにより高速・大容量の光通信を行うことがで
きる。光伝送路として用いられる石英系光ファイバの伝
送損失が波長１．５５μｍ付近で小さく、波長１．５５
μｍ帯の信号光を光増幅する光増幅器が実用化されてい
ることから、ＷＤＭ伝送システムでは波長１．５５μｍ
帯の多波長の信号光が用いられている。
【０００３】多波長の信号光を伝送する光伝送路につい
ては、信号光波長帯域（波長１．５５μｍ帯）において
波長分散があると、信号光のパルス波形が崩れて伝送品
質が劣化する。したがって、この観点からは、信号光波
長帯域において波長分散値が小さいことが望まれる。一
方、信号光波長帯域において波長分散値が略０である
と、非線形光学現象の１種である四光波混合が発生し易
くなり、これに因り漏話や雑音が生じて伝送品質が劣化
する。四光波混合の発生を抑制するためには、中継間隔
を短くして信号光パワーを小さくすればよいが、多数の
光増幅器を設ける必要があることから、光伝送システム
全体として高価なものとなる。
ては、信号光波長帯域（波長１．５５μｍ帯）において
波長分散があると、信号光のパルス波形が崩れて伝送品
質が劣化する。したがって、この観点からは、信号光波
長帯域において波長分散値が小さいことが望まれる。一
方、信号光波長帯域において波長分散値が略０である
と、非線形光学現象の１種である四光波混合が発生し易
くなり、これに因り漏話や雑音が生じて伝送品質が劣化
する。四光波混合の発生を抑制するためには、中継間隔
を短くして信号光パワーを小さくすればよいが、多数の
光増幅器を設ける必要があることから、光伝送システム
全体として高価なものとなる。
【０００４】このような問題に対処すべく、米国特許第
５,８９４,５３７号明細書や米国特許第５,８８７,１０
５号明細書には、波長１．５５μｍにおいて波長分散が
正である正分散区間と負である負分散区間とを光ファイ
バの長手方向に交互に設けて分散マネージメントするこ
とが提案されている。このような分散マネージメントさ
れた光ファイバを光伝送路として用いれば、光伝送路全
体の平均波長分散を略０とすることにより、波長分散に
因る伝送品質の劣化を抑制することができる。また、光
伝送路の殆どの領域において波長分散の絶対値が０付近
ではないことにより、四光波混合に因る伝送品質の劣化
を抑制することができるとされている。
５,８９４,５３７号明細書や米国特許第５,８８７,１０
５号明細書には、波長１．５５μｍにおいて波長分散が
正である正分散区間と負である負分散区間とを光ファイ
バの長手方向に交互に設けて分散マネージメントするこ
とが提案されている。このような分散マネージメントさ
れた光ファイバを光伝送路として用いれば、光伝送路全
体の平均波長分散を略０とすることにより、波長分散に
因る伝送品質の劣化を抑制することができる。また、光
伝送路の殆どの領域において波長分散の絶対値が０付近
ではないことにより、四光波混合に因る伝送品質の劣化
を抑制することができるとされている。
【０００５】また、上記明細書には、このような分散マ
ネージメントされた光ファイバの製造方法も開示されて
いる。これによれば、例えば、屈折率プロファイルが長
手方向に均一である光ファイバ母材を光ファイバに線引
する際に当該ファイバ径を長手方向に変化させることで
波長分散を調整して、分散マネージメントされた光ファ
イバが製造される。
ネージメントされた光ファイバの製造方法も開示されて
いる。これによれば、例えば、屈折率プロファイルが長
手方向に均一である光ファイバ母材を光ファイバに線引
する際に当該ファイバ径を長手方向に変化させることで
波長分散を調整して、分散マネージメントされた光ファ
イバが製造される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、光ファ
イバの波長分散は、コア径への依存性が大きいことか
ら、長手方向の分布を所望のものとすることができない
場合がある。プリフォームアナライザで光ファイバ母材
の屈折率プロファイルを測定して、その後に当該測定結
果に基づいてファイバ径を制御したとしても、プリフォ
ームアナライザの測定精度が十分でないことから、線引
により得られる光ファイバの波長分散が所望値から乖離
することが多い。それ故、光ファイバの伝送特性が劣化
する場合が多い。このことは、実効コア断面積を拡大し
た光ファイバや分散スロープを低減した光ファイバの場
合に特に顕著である。
イバの波長分散は、コア径への依存性が大きいことか
ら、長手方向の分布を所望のものとすることができない
場合がある。プリフォームアナライザで光ファイバ母材
の屈折率プロファイルを測定して、その後に当該測定結
果に基づいてファイバ径を制御したとしても、プリフォ
ームアナライザの測定精度が十分でないことから、線引
により得られる光ファイバの波長分散が所望値から乖離
することが多い。それ故、光ファイバの伝送特性が劣化
する場合が多い。このことは、実効コア断面積を拡大し
た光ファイバや分散スロープを低減した光ファイバの場
合に特に顕著である。
【０００７】本発明は、上記問題点を解消する為になさ
れたものであり、所望の波長分散特性を有する光ファイ
バを精度よく製造することができる光ファイバ製造方法
を提供することを目的とする。
れたものであり、所望の波長分散特性を有する光ファイ
バを精度よく製造することができる光ファイバ製造方法
を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明に係る光ファイバ
製造方法は、所定波長における波長分散が正である正分
散区間と負である負分散区間とが交互に設けられた光フ
ァイバの製造方法であって、(1) 屈折率プロファイルが
長手方向に均一である光ファイバ母材を用意し、(2) こ
の光ファイバ母材の線引開始の際に得られた一定長さの
光ファイバの波長分散を測定し、(3) この測定された波
長分散に基づいて、正分散区間および負分散区間それぞ
れの目標とすべき波長分散を実現するためのファイバ径
を決定し、(4) この決定されたファイバ径に基づいて光
ファイバ母材の残部を線引して、正分散区間と負分散区
間とが交互に設けられた光ファイバを製造する、ことを
特徴とする。この光ファイバ製造方法によれば、プリフ
ォームアナライザによる光ファイバ母材の屈折率プロフ
ァイルの測定の精度が十分でない場合等であっても、所
望の波長分散特性を有する光ファイバを精度よく製造す
ることができる。また、これにより得られた光ファイバ
は、波長分散や非線形光学現象に因る波形劣化を抑制す
ることができ、伝送特性が優れたものである。
製造方法は、所定波長における波長分散が正である正分
散区間と負である負分散区間とが交互に設けられた光フ
ァイバの製造方法であって、(1) 屈折率プロファイルが
長手方向に均一である光ファイバ母材を用意し、(2) こ
の光ファイバ母材の線引開始の際に得られた一定長さの
光ファイバの波長分散を測定し、(3) この測定された波
長分散に基づいて、正分散区間および負分散区間それぞ
れの目標とすべき波長分散を実現するためのファイバ径
を決定し、(4) この決定されたファイバ径に基づいて光
ファイバ母材の残部を線引して、正分散区間と負分散区
間とが交互に設けられた光ファイバを製造する、ことを
特徴とする。この光ファイバ製造方法によれば、プリフ
ォームアナライザによる光ファイバ母材の屈折率プロフ
ァイルの測定の精度が十分でない場合等であっても、所
望の波長分散特性を有する光ファイバを精度よく製造す
ることができる。また、これにより得られた光ファイバ
は、波長分散や非線形光学現象に因る波形劣化を抑制す
ることができ、伝送特性が優れたものである。
【０００９】また、本発明に係る光ファイバ製造方法
は、光ファイバ母材の残部の線引の際に光ファイバ母材
の溶融部の温度または線引速度を制御して線引張力を一
定に維持することを特徴とする。この場合には、残留応
力に起因する屈折率変化が長手方向に均一となるので、
波長分散の変化はファイバ径すなわちコア径の変化に因
るもののみとなり、所望の波長分散特性を有する光ファ
イバを精度よく製造することができる。
は、光ファイバ母材の残部の線引の際に光ファイバ母材
の溶融部の温度または線引速度を制御して線引張力を一
定に維持することを特徴とする。この場合には、残留応
力に起因する屈折率変化が長手方向に均一となるので、
波長分散の変化はファイバ径すなわちコア径の変化に因
るもののみとなり、所望の波長分散特性を有する光ファ
イバを精度よく製造することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して本発明
の実施の形態を詳細に説明する。先ず、図１を用いて本
実施形態に係る光ファイバ製造方法により製造される光
ファイバ１について説明する。この光ファイバ１は、所
定波長（例えば波長１．５５μｍ）において波長分散が
正の値Ｄ1である正分散区間１１と波長分散が負の値Ｄ2
である負分散区間１２とが交互に設けられている。この
光ファイバ１は、屈折率プロファイルが長手方向に均一
である光ファイバ母材から線引して得られるものであっ
て、その線引時にファイバ径が調整されて、ファイバ径
２Ｒ1を有する正分散区間１１とファイバ径２Ｒ2を有す
る負分散区間１２とが設けられる。このように、光ファ
イバ１の正分散区間１１と負分散区間１２とは、ファイ
バ径（すなわちクラッド領域３の外径）が異なることに
より、コア領域２の外径も異なり、波長分散も異なる。
の実施の形態を詳細に説明する。先ず、図１を用いて本
実施形態に係る光ファイバ製造方法により製造される光
ファイバ１について説明する。この光ファイバ１は、所
定波長（例えば波長１．５５μｍ）において波長分散が
正の値Ｄ1である正分散区間１１と波長分散が負の値Ｄ2
である負分散区間１２とが交互に設けられている。この
光ファイバ１は、屈折率プロファイルが長手方向に均一
である光ファイバ母材から線引して得られるものであっ
て、その線引時にファイバ径が調整されて、ファイバ径
２Ｒ1を有する正分散区間１１とファイバ径２Ｒ2を有す
る負分散区間１２とが設けられる。このように、光ファ
イバ１の正分散区間１１と負分散区間１２とは、ファイ
バ径（すなわちクラッド領域３の外径）が異なることに
より、コア領域２の外径も異なり、波長分散も異なる。
【００１１】次に、図２に示す製造工程図を用いて光フ
ァイバ製造方法について説明する。はじめに、光ファイ
バ母材１００が用意される。この光ファイバ母材１００
は、石英ガラスを主成分とするものであって、所定の屈
折率プロファイルを有しており、気相軸付法（ＶＡＤ
法）、外付け法（ＯＶＤ法）、内付け法（ＭＣＶＤ法）
またはロッドインチューブ法などで作成される。また、
この光ファイバ母材１００は、添加物濃度が長手方向に
均一であり、屈折率プロファイルも長手方向に均一であ
る。
ァイバ製造方法について説明する。はじめに、光ファイ
バ母材１００が用意される。この光ファイバ母材１００
は、石英ガラスを主成分とするものであって、所定の屈
折率プロファイルを有しており、気相軸付法（ＶＡＤ
法）、外付け法（ＯＶＤ法）、内付け法（ＭＣＶＤ法）
またはロッドインチューブ法などで作成される。また、
この光ファイバ母材１００は、添加物濃度が長手方向に
均一であり、屈折率プロファイルも長手方向に均一であ
る。
【００１２】この光ファイバ母材１００がダミーロッド
１１０に取り付けられ、ダミーロッド１１０がチャック
２１０に固定されて線引き炉２００にセットされる。そ
して、ヒータ２３０により光ファイバ母材１００の下端
は加熱されて、この加熱された光ファイバ母材１００か
ら光ファイバ１５０が線引される。
１１０に取り付けられ、ダミーロッド１１０がチャック
２１０に固定されて線引き炉２００にセットされる。そ
して、ヒータ２３０により光ファイバ母材１００の下端
は加熱されて、この加熱された光ファイバ母材１００か
ら光ファイバ１５０が線引される。
【００１３】線引された光ファイバ１６０は、レーザ外
径測定器３００により外径が測定される。この外径測定
結果は線引制御部４００に報告され、この線引制御部４
００により、測定結果に基づいて光ファイバ１６０の外
径が所定値（正分散区間であるか負分散区間であるかに
より異なる値）となるように、光ファイバ母材１００の
温度や線引速度は制御される。
径測定器３００により外径が測定される。この外径測定
結果は線引制御部４００に報告され、この線引制御部４
００により、測定結果に基づいて光ファイバ１６０の外
径が所定値（正分散区間であるか負分散区間であるかに
より異なる値）となるように、光ファイバ母材１００の
温度や線引速度は制御される。
【００１４】レーザ外径測定器３００を経た光ファイバ
１６０は、樹脂コーティングダイス５００に貯められた
液状の樹脂５１０を経由する。液状の樹脂５１０を経由
することにより、光ファイバ１６０の表面には樹脂が付
着する。引き続き、樹脂が付着した光ファイバ１７０
は、ＵＶランプ６００による紫外光照射により樹脂が硬
化されて、樹脂被膜１６１で被覆された光ファイバ１８
０が形成される。そして、光ファイバ１８０はドラム７
００に巻き取られる。
１６０は、樹脂コーティングダイス５００に貯められた
液状の樹脂５１０を経由する。液状の樹脂５１０を経由
することにより、光ファイバ１６０の表面には樹脂が付
着する。引き続き、樹脂が付着した光ファイバ１７０
は、ＵＶランプ６００による紫外光照射により樹脂が硬
化されて、樹脂被膜１６１で被覆された光ファイバ１８
０が形成される。そして、光ファイバ１８０はドラム７
００に巻き取られる。
【００１５】また、線引された光ファイバ１５０は、炭
素被膜形成用の反応管２５０の内部を経由してもよい。
反応管２５０の内部には、ハロゲン化炭素（ＣＨＣ
ｌ3，ＣＣｌ4等）と炭化水素（Ｃ2Ｈ4，Ｃ3Ｈ8，Ｃ6Ｈ6
等）との混合ガスが供給されており、この混合ガス中の
ハロゲン化炭素と炭化水素とが光ファイバ１５０の表面
で反応して、光ファイバ１５０の表面に炭素が付着して
炭素被膜１５１が形成され、ハーメチックコートが施さ
れる。
素被膜形成用の反応管２５０の内部を経由してもよい。
反応管２５０の内部には、ハロゲン化炭素（ＣＨＣ
ｌ3，ＣＣｌ4等）と炭化水素（Ｃ2Ｈ4，Ｃ3Ｈ8，Ｃ6Ｈ6
等）との混合ガスが供給されており、この混合ガス中の
ハロゲン化炭素と炭化水素とが光ファイバ１５０の表面
で反応して、光ファイバ１５０の表面に炭素が付着して
炭素被膜１５１が形成され、ハーメチックコートが施さ
れる。
【００１６】本実施形態に係る光ファイバ製造方法は、
このような製造工程において、光ファイバ母材１００の
線引開始の際に得られた一定長さの光ファイバ１５０の
波長分散を測定し、この測定された波長分散に基づいて
正分散区間および負分散区間それぞれの目標とすべき波
長分散を実現するためのファイバ径を決定し、この決定
されたファイバ径に基づいて光ファイバ母材１００の残
部を線引して、正分散区間と負分散区間とが交互に設け
られた光ファイバ１５０（すなわち図１に示す光ファイ
バ１）を製造するものである。以下に、より詳細に本実
施形態に係る光ファイバ製造方法について説明する。
このような製造工程において、光ファイバ母材１００の
線引開始の際に得られた一定長さの光ファイバ１５０の
波長分散を測定し、この測定された波長分散に基づいて
正分散区間および負分散区間それぞれの目標とすべき波
長分散を実現するためのファイバ径を決定し、この決定
されたファイバ径に基づいて光ファイバ母材１００の残
部を線引して、正分散区間と負分散区間とが交互に設け
られた光ファイバ１５０（すなわち図１に示す光ファイ
バ１）を製造するものである。以下に、より詳細に本実
施形態に係る光ファイバ製造方法について説明する。
【００１７】次に、図３に示すフローチャートを用いて
本実施形態に係る光ファイバ製造方法について詳細に説
明する。はじめに、屈折率プロファイルが長手方向に均
一である光ファイバ母材１００を用意する（ステップＳ
１）。そして、この光ファイバ母材１００の屈折率分布
をプリフォームアナライザにより測定し（ステップＳ
２）、その測定結果に基づいて、この光ファイバ母材１
００から線引して得られるであろう光ファイバ１５０の
波長分散特性（波長分散の波長依存性およびファイバ径
依存性）を予測する（ステップＳ３）。その後、この光
ファイバ母材１００を線引き炉２００にセットし、ヒー
タ２３０により光ファイバ母材１００の下端を加熱して
溶融し、この溶融された光ファイバ母材１００の線引を
開始する（ステップＳ４）。
本実施形態に係る光ファイバ製造方法について詳細に説
明する。はじめに、屈折率プロファイルが長手方向に均
一である光ファイバ母材１００を用意する（ステップＳ
１）。そして、この光ファイバ母材１００の屈折率分布
をプリフォームアナライザにより測定し（ステップＳ
２）、その測定結果に基づいて、この光ファイバ母材１
００から線引して得られるであろう光ファイバ１５０の
波長分散特性（波長分散の波長依存性およびファイバ径
依存性）を予測する（ステップＳ３）。その後、この光
ファイバ母材１００を線引き炉２００にセットし、ヒー
タ２３０により光ファイバ母材１００の下端を加熱して
溶融し、この溶融された光ファイバ母材１００の線引を
開始する（ステップＳ４）。
【００１８】そして、光ファイバ母材１００の線引開始
の際に得られた一定長さ（例えば１ｋｍ〜５ｋｍ程度）
の光ファイバ１５０の波長分散およびファイバ径を測定
する（ステップＳ５）。この波長分散の測定は、光ファ
イバ１５０を一定長さだけ切り出して行ってもよいし、
ドラム７００に巻き取られた状態で行ってもよい。さら
に、この測定された波長分散およびファイバ径に基づい
て、正分散区間１１の目標とすべき波長分散Ｄ1を実現
するためのファイバ径２Ｒ1を決定し、負分散区間１２
の目標とすべき波長分散Ｄ2を実現するためのファイバ
径２Ｒ2を決定する（ステップＳ６）。このファイバ径
２Ｒ1，２Ｒ2それぞれ決定に際しては、光ファイバ母材
１００の屈折率プロファイルの測定結果（ステップＳ
２）に基づいて予測された光ファイバ１５０の波長分散
特性（ステップＳ３）を補正することにより行う。ま
た、このとき、正分散区間および負分散区間それぞれの
ファイバ径２Ｒ1，２Ｒ2とともに各区間の長さをも決定
するのも好適である。なお、このステップＳ５およびＳ
６の処理を行っている区間では、歩留まりの観点から線
引速度を小さくしておくのが好適である。
の際に得られた一定長さ（例えば１ｋｍ〜５ｋｍ程度）
の光ファイバ１５０の波長分散およびファイバ径を測定
する（ステップＳ５）。この波長分散の測定は、光ファ
イバ１５０を一定長さだけ切り出して行ってもよいし、
ドラム７００に巻き取られた状態で行ってもよい。さら
に、この測定された波長分散およびファイバ径に基づい
て、正分散区間１１の目標とすべき波長分散Ｄ1を実現
するためのファイバ径２Ｒ1を決定し、負分散区間１２
の目標とすべき波長分散Ｄ2を実現するためのファイバ
径２Ｒ2を決定する（ステップＳ６）。このファイバ径
２Ｒ1，２Ｒ2それぞれ決定に際しては、光ファイバ母材
１００の屈折率プロファイルの測定結果（ステップＳ
２）に基づいて予測された光ファイバ１５０の波長分散
特性（ステップＳ３）を補正することにより行う。ま
た、このとき、正分散区間および負分散区間それぞれの
ファイバ径２Ｒ1，２Ｒ2とともに各区間の長さをも決定
するのも好適である。なお、このステップＳ５およびＳ
６の処理を行っている区間では、歩留まりの観点から線
引速度を小さくしておくのが好適である。
【００１９】その後、光ファイバ母材１００の残部を線
引して、ファイバ径２Ｒ1の分散区間１１とファイバ径
２Ｒ2の負分散区間１２とが交互に設けられた光ファイ
バ１５０（すなわち図１に示す光ファイバ１）を製造す
る（ステップＳ７）。また、正分散区間１１および負分
散区間１２それぞれの長さをも適切に調整する。ファイ
バ径の調整は、ヒータ２３０による光ファイバ母材１０
０の加熱温度を制御し、または、線引き炉２００内に供
給するガスの量もしくは種類を制御して、光ファイバ母
材１００の溶融部の温度を調整することにより可能であ
る。また、ファイバ径の調整は、光ファイバ１５０の線
引速度を制御することによっても可能である。
引して、ファイバ径２Ｒ1の分散区間１１とファイバ径
２Ｒ2の負分散区間１２とが交互に設けられた光ファイ
バ１５０（すなわち図１に示す光ファイバ１）を製造す
る（ステップＳ７）。また、正分散区間１１および負分
散区間１２それぞれの長さをも適切に調整する。ファイ
バ径の調整は、ヒータ２３０による光ファイバ母材１０
０の加熱温度を制御し、または、線引き炉２００内に供
給するガスの量もしくは種類を制御して、光ファイバ母
材１００の溶融部の温度を調整することにより可能であ
る。また、ファイバ径の調整は、光ファイバ１５０の線
引速度を制御することによっても可能である。
【００２０】そして、このように光ファイバ母材１００
の溶融部の温度または線引速度を制御して、正分散区間
１１および負分散区間１２それぞれの製造の際に線引張
力を一定に維持することで、光ファイバ１に残留する応
力を長手方向に均一にすることができ、残留応力に起因
する屈折率変化を防止することができる。このように残
留応力が長手方向に均一であれば、波長分散の変化は、
残留応力の変化に因ることなく、ファイバ径すなわちコ
ア径の変化に因るもののみとなり、所望の波長分散特性
を有する光ファイバを精度よく製造することができる。
の溶融部の温度または線引速度を制御して、正分散区間
１１および負分散区間１２それぞれの製造の際に線引張
力を一定に維持することで、光ファイバ１に残留する応
力を長手方向に均一にすることができ、残留応力に起因
する屈折率変化を防止することができる。このように残
留応力が長手方向に均一であれば、波長分散の変化は、
残留応力の変化に因ることなく、ファイバ径すなわちコ
ア径の変化に因るもののみとなり、所望の波長分散特性
を有する光ファイバを精度よく製造することができる。
【００２１】次に、上記ステップＳ６におけるファイバ
径の決定の方法について詳細に説明する。図４は、本実
施形態に係る光ファイバ製造方法により製造される光フ
ァイバの屈折率プロファイルの１例である。図５は、図
４に示す屈折率プロファイルを有する光ファイバの波長
分散特性を示すグラフである。この光ファイバは、中心
から順に、最大屈折率がｎ1で外径が２ａであるコア領
域、屈折率がｎ2で外径が２ｂであるディプレスト領
域、および、屈折率がｎ3であるクラッド領域を有し、
各屈折率の大小関係が ｎ1＞ｎ3＞ｎ2 である。このよ
うな屈折率プロファイルは、石英ガラスをベースとし
て、例えば、コア領域にＧｅＯ2を添加し、ディプレス
ト領域にＦ元素を添加することにより、実現することが
できる。
径の決定の方法について詳細に説明する。図４は、本実
施形態に係る光ファイバ製造方法により製造される光フ
ァイバの屈折率プロファイルの１例である。図５は、図
４に示す屈折率プロファイルを有する光ファイバの波長
分散特性を示すグラフである。この光ファイバは、中心
から順に、最大屈折率がｎ1で外径が２ａであるコア領
域、屈折率がｎ2で外径が２ｂであるディプレスト領
域、および、屈折率がｎ3であるクラッド領域を有し、
各屈折率の大小関係が ｎ1＞ｎ3＞ｎ2 である。このよ
うな屈折率プロファイルは、石英ガラスをベースとし
て、例えば、コア領域にＧｅＯ2を添加し、ディプレス
ト領域にＦ元素を添加することにより、実現することが
できる。
【００２２】図５に示すグラフは、ディプレスト領域の
外径２ｂの各値（１０．４５μｍ〜１１．６５μｍ）に
対して波長分散の波長依存性を示したものである。ここ
では、クラッド領域の屈折率を基準として、コア領域の
比屈折率差Δ1を０．９％とし、ディプレスト領域の比
屈折率差Δ2を−０．４５％とし、また、コア領域およ
びディプレスト領域それぞれの外径の比（２ａ／２ｂ）
を０．５８とした。この図に示すように、ディプレスト
領域の外径２ｂが大きいほど、すなわち、コア領域の外
径２ａが大きいほど、波長１．５５μｍにおける波長分
散は大きい。
外径２ｂの各値（１０．４５μｍ〜１１．６５μｍ）に
対して波長分散の波長依存性を示したものである。ここ
では、クラッド領域の屈折率を基準として、コア領域の
比屈折率差Δ1を０．９％とし、ディプレスト領域の比
屈折率差Δ2を−０．４５％とし、また、コア領域およ
びディプレスト領域それぞれの外径の比（２ａ／２ｂ）
を０．５８とした。この図に示すように、ディプレスト
領域の外径２ｂが大きいほど、すなわち、コア領域の外
径２ａが大きいほど、波長１．５５μｍにおける波長分
散は大きい。
【００２３】図６は、本実施形態に係る光ファイバ製造
方法により製造される光ファイバの屈折率プロファイル
の他の１例である。図７は、図６に示す屈折率プロファ
イルを有する光ファイバの波長分散特性を示すグラフで
ある。この光ファイバは、中心から順に、最大屈折率が
ｎ1で外径が２ａである第１コア領域、屈折率がｎ2で外
径が２ｂである第２コア領域、最大屈折率がｎ3で外径
が２ｃである第３コア領域、屈折率がｎ4で外径が２ｄ
であるディプレスト領域、および、屈折率がｎ5である
クラッド領域を有し、各屈折率の大小関係が ｎ1＞ｎ3
＞ｎ5＞ｎ2，ｎ4である。このような屈折率プロファイ
ルは、石英ガラスをベースとして、例えば、第１コア領
域および第３コア領域にＧｅＯ2を添加し、第２コア領
域およびディプレスト領域にＦ元素を添加することによ
り、実現することができる。
方法により製造される光ファイバの屈折率プロファイル
の他の１例である。図７は、図６に示す屈折率プロファ
イルを有する光ファイバの波長分散特性を示すグラフで
ある。この光ファイバは、中心から順に、最大屈折率が
ｎ1で外径が２ａである第１コア領域、屈折率がｎ2で外
径が２ｂである第２コア領域、最大屈折率がｎ3で外径
が２ｃである第３コア領域、屈折率がｎ4で外径が２ｄ
であるディプレスト領域、および、屈折率がｎ5である
クラッド領域を有し、各屈折率の大小関係が ｎ1＞ｎ3
＞ｎ5＞ｎ2，ｎ4である。このような屈折率プロファイ
ルは、石英ガラスをベースとして、例えば、第１コア領
域および第３コア領域にＧｅＯ2を添加し、第２コア領
域およびディプレスト領域にＦ元素を添加することによ
り、実現することができる。
【００２４】図７に示すグラフは、波長１．５５μｍに
おける波長分散と第３コア領域の外径２ｃとの関係を示
したものである。ここでは、クラッド領域の屈折率を基
準として、第１コア領域の比屈折率差Δ1を０．６１％
とし、第２コア領域の比屈折率差Δ2を−０．０５％と
し、第３コア領域の比屈折率差Δ3を０．３５％とし、
ディプレスト領域の比屈折率差Δ4を−０．０５％とし
た。また、第１コア領域および第２領域それぞれの外径
の比（２ａ／２ｂ）を０．２２とし、第２コア領域およ
び第３領域それぞれの外径の比（２ｂ／２ｃ）を０．５
４とし、第３コア領域およびディプレスト領域それぞれ
の外径の比（２ｃ／２ｄ）を０．５４とした。この図に
示すように、第３コア領域の外径２ｃが大きいほど、波
長１．５５μｍにおける波長分散は大きい。
おける波長分散と第３コア領域の外径２ｃとの関係を示
したものである。ここでは、クラッド領域の屈折率を基
準として、第１コア領域の比屈折率差Δ1を０．６１％
とし、第２コア領域の比屈折率差Δ2を−０．０５％と
し、第３コア領域の比屈折率差Δ3を０．３５％とし、
ディプレスト領域の比屈折率差Δ4を−０．０５％とし
た。また、第１コア領域および第２領域それぞれの外径
の比（２ａ／２ｂ）を０．２２とし、第２コア領域およ
び第３領域それぞれの外径の比（２ｂ／２ｃ）を０．５
４とし、第３コア領域およびディプレスト領域それぞれ
の外径の比（２ｃ／２ｄ）を０．５４とした。この図に
示すように、第３コア領域の外径２ｃが大きいほど、波
長１．５５μｍにおける波長分散は大きい。
【００２５】このように、波長分散はコア径に依存して
いる。そこで、ステップＳ６においては、ステップＳ３
で予測された光ファイバの波長分散と、ステップＳ５で
測定された光ファイバの波長分散とを比較して、その比
較結果に基づいて光ファイバの波長分散のファイバ径依
存性を修正する。そして、正分散区間１１の目標とすべ
き波長分散Ｄ1を実現するためのファイバ径２Ｒ1を決定
し、負分散区間１２の目標とすべき波長分散Ｄ2を実現
するためのファイバ径２Ｒ2を決定する。
いる。そこで、ステップＳ６においては、ステップＳ３
で予測された光ファイバの波長分散と、ステップＳ５で
測定された光ファイバの波長分散とを比較して、その比
較結果に基づいて光ファイバの波長分散のファイバ径依
存性を修正する。そして、正分散区間１１の目標とすべ
き波長分散Ｄ1を実現するためのファイバ径２Ｒ1を決定
し、負分散区間１２の目標とすべき波長分散Ｄ2を実現
するためのファイバ径２Ｒ2を決定する。
【００２６】以上のように本実施形態に係る光ファイバ
製造方法によれば、屈折率プロファイルが長手方向に均
一である光ファイバ母材を用意し、この光ファイバ母材
の線引開始の際に得られた一定長さの光ファイバの波長
分散を測定し、この測定された波長分散に基づいて正分
散区間および負分散区間それぞれの目標とすべき波長分
散を実現するためのファイバ径を決定し、この決定され
たファイバ径に基づいて光ファイバ母材の残部を線引し
て、正分散区間と負分散区間とが交互に設けられた光フ
ァイバを製造する。
製造方法によれば、屈折率プロファイルが長手方向に均
一である光ファイバ母材を用意し、この光ファイバ母材
の線引開始の際に得られた一定長さの光ファイバの波長
分散を測定し、この測定された波長分散に基づいて正分
散区間および負分散区間それぞれの目標とすべき波長分
散を実現するためのファイバ径を決定し、この決定され
たファイバ径に基づいて光ファイバ母材の残部を線引し
て、正分散区間と負分散区間とが交互に設けられた光フ
ァイバを製造する。
【００２７】このようにすることで、プリフォームアナ
ライザによる光ファイバ母材の屈折率プロファイルの測
定の精度が十分でなくても、また、実効コア断面積を拡
大した光ファイバや分散スロープを低減した光ファイバ
を製造する場合であっても、所望の波長分散特性を有す
る光ファイバを精度よく製造することができる。また、
これにより得られた光ファイバは、波長分散や非線形光
学現象に因る波形劣化を抑制することができ、伝送特性
が優れたものである。
ライザによる光ファイバ母材の屈折率プロファイルの測
定の精度が十分でなくても、また、実効コア断面積を拡
大した光ファイバや分散スロープを低減した光ファイバ
を製造する場合であっても、所望の波長分散特性を有す
る光ファイバを精度よく製造することができる。また、
これにより得られた光ファイバは、波長分散や非線形光
学現象に因る波形劣化を抑制することができ、伝送特性
が優れたものである。
【００２８】なお、正分散区間１１および負分散区間１
２それぞれのファイバ径は、１００μｍ未満であるとケ
ーブル化の際の引張応力に因り破断し易くなって扱いが
困難であるので、１００μｍ以上であるのが好適であ
る。また、正分散区間１１および負分散区間１２それぞ
れのファイバ径は、１５０μｍ超であると曲げ歪みを与
えた際のファイバ表面の引張応力が強く破断寿命が短く
なるので、１５０μｍ以下であるのが好適である。
２それぞれのファイバ径は、１００μｍ未満であるとケ
ーブル化の際の引張応力に因り破断し易くなって扱いが
困難であるので、１００μｍ以上であるのが好適であ
る。また、正分散区間１１および負分散区間１２それぞ
れのファイバ径は、１５０μｍ超であると曲げ歪みを与
えた際のファイバ表面の引張応力が強く破断寿命が短く
なるので、１５０μｍ以下であるのが好適である。
【００２９】本発明は、上記実施形態に限定されるもの
ではなく種々の変形が可能である。例えば、上記実施形
態では、各正分散区間１１における波長分散が同一値Ｄ
1であって、各負分散区間１２における波長分散が同一
値Ｄ2であるとしたが、正分散区間１１であっても区間
毎に波長分散が異なってもよく、負分散区間１２であっ
ても区間毎に波長分散が異なってもよい。このような場
合にも、本発明を適用することで、各区間における波長
分散特性を所望のものとすることができる。
ではなく種々の変形が可能である。例えば、上記実施形
態では、各正分散区間１１における波長分散が同一値Ｄ
1であって、各負分散区間１２における波長分散が同一
値Ｄ2であるとしたが、正分散区間１１であっても区間
毎に波長分散が異なってもよく、負分散区間１２であっ
ても区間毎に波長分散が異なってもよい。このような場
合にも、本発明を適用することで、各区間における波長
分散特性を所望のものとすることができる。
【００３０】
【発明の効果】以上、詳細に説明したとおり、本発明に
よれば、光ファイバ母材の線引開始の際に得られた一定
長さの光ファイバの波長分散を測定し、この測定された
波長分散に基づいて正分散区間および負分散区間それぞ
れの目標とすべき波長分散を実現するためのファイバ径
を決定し、この決定されたファイバ径に基づいて光ファ
イバ母材の残部を線引して、正分散区間と負分散区間と
が交互に設けられた光ファイバを製造することで、所望
の波長分散特性を有する光ファイバを精度よく製造する
ことができる。また、これにより得られた光ファイバ
は、波長分散や非線形光学現象に因る波形劣化を抑制す
ることができ、伝送特性が優れたものである。
よれば、光ファイバ母材の線引開始の際に得られた一定
長さの光ファイバの波長分散を測定し、この測定された
波長分散に基づいて正分散区間および負分散区間それぞ
れの目標とすべき波長分散を実現するためのファイバ径
を決定し、この決定されたファイバ径に基づいて光ファ
イバ母材の残部を線引して、正分散区間と負分散区間と
が交互に設けられた光ファイバを製造することで、所望
の波長分散特性を有する光ファイバを精度よく製造する
ことができる。また、これにより得られた光ファイバ
は、波長分散や非線形光学現象に因る波形劣化を抑制す
ることができ、伝送特性が優れたものである。
【００３１】また、光ファイバ母材の残部の線引の際に
光ファイバ母材の溶融部の温度または線引速度を制御し
て線引張力を一定に維持する場合には、残留応力に起因
する屈折率変化が長手方向に均一となるので、波長分散
の変化はファイバ径すなわちコア径の変化に因るものの
みとなり、所望の波長分散特性を有する光ファイバを精
度よく製造することができる。
光ファイバ母材の溶融部の温度または線引速度を制御し
て線引張力を一定に維持する場合には、残留応力に起因
する屈折率変化が長手方向に均一となるので、波長分散
の変化はファイバ径すなわちコア径の変化に因るものの
みとなり、所望の波長分散特性を有する光ファイバを精
度よく製造することができる。
【図１】本実施形態に係る光ファイバ製造方法により製
造される光ファイバの説明図である。
造される光ファイバの説明図である。
【図２】光ファイバ製造方法の工程図である。
【図３】本実施形態に係る光ファイバ製造方法を説明す
るフローチャートである。
るフローチャートである。
【図４】本実施形態に係る光ファイバ製造方法により製
造される光ファイバの屈折率プロファイルの１例であ
る。
造される光ファイバの屈折率プロファイルの１例であ
る。
【図５】図４に示す屈折率プロファイルを有する光ファ
イバの波長分散特性を示すグラフである。
イバの波長分散特性を示すグラフである。
【図６】本実施形態に係る光ファイバ製造方法により製
造される光ファイバの屈折率プロファイルの１例であ
る。
造される光ファイバの屈折率プロファイルの１例であ
る。
【図７】図６に示す屈折率プロファイルを有する光ファ
イバの波長分散特性を示すグラフである。
イバの波長分散特性を示すグラフである。
１…光ファイバ、１１…正分散区間、１２…負分散区
間、１００…光ファイバ母材、１１０…ダミーロッド、
１５０，１６０，１７０，１８０…光ファイバ、１５１
…炭素皮膜、１６１…樹脂被膜、２００…線引き炉、２
１０…チャック、２３０…ヒータ、２５０…反応管、３
００…レーザ外径測定器、４００…線引制御部、５００
…樹脂コーティングダイス、５１０…樹脂、６００…Ｕ
Ｖランプ、７００…ドラム。
間、１００…光ファイバ母材、１１０…ダミーロッド、
１５０，１６０，１７０，１８０…光ファイバ、１５１
…炭素皮膜、１６１…樹脂被膜、２００…線引き炉、２
１０…チャック、２３０…ヒータ、２５０…反応管、３
００…レーザ外径測定器、４００…線引制御部、５００
…樹脂コーティングダイス、５１０…樹脂、６００…Ｕ
Ｖランプ、７００…ドラム。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 永山 勝也 神奈川県横浜市栄区田谷町１番地 住友電 気工業株式会社横浜製作所内 Ｆターム(参考） 2H050 AA00 AB05X AB10X AC14 AC15 AC28 AC38 AC83 AC84 BB01Q 4G021 HA05
Claims (2)
- 【請求項１】 所定波長における波長分散が正である正
分散区間と負である負分散区間とが交互に設けられた光
ファイバの製造方法であって、 屈折率プロファイルが長手方向に均一である光ファイバ
母材を用意し、 この光ファイバ母材の線引開始の際に得られた一定長さ
の光ファイバの波長分散を測定し、 この測定された波長分散に基づいて、前記正分散区間お
よび前記負分散区間それぞれの目標とすべき波長分散を
実現するためのファイバ径を決定し、 この決定されたファイバ径に基づいて前記光ファイバ母
材の残部を線引して、前記正分散区間と前記負分散区間
とが交互に設けられた光ファイバを製造する、ことを特
徴とする光ファイバ製造方法。 - 【請求項２】 前記光ファイバ母材の残部の線引の際に
光ファイバ母材の溶融部の温度または線引速度を制御し
て線引張力を一定に維持することを特徴とする請求項１
記載の光ファイバ製造方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31122099A JP3937665B2 (ja) | 1999-11-01 | 1999-11-01 | 光ファイバ製造方法 |
| US09/698,280 US6502428B1 (en) | 1999-11-01 | 2000-10-30 | Manufacturing method of an optical fiber |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31122099A JP3937665B2 (ja) | 1999-11-01 | 1999-11-01 | 光ファイバ製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001130922A true JP2001130922A (ja) | 2001-05-15 |
| JP3937665B2 JP3937665B2 (ja) | 2007-06-27 |
Family
ID=18014554
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31122099A Expired - Fee Related JP3937665B2 (ja) | 1999-11-01 | 1999-11-01 | 光ファイバ製造方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6502428B1 (ja) |
| JP (1) | JP3937665B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000026150A1 (fr) * | 1998-10-29 | 2000-05-11 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Procede de production de preforme et de fibre optique |
| JP2001163632A (ja) * | 1999-12-13 | 2001-06-19 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 光ファイバ製造方法および光ファイバ製造装置 |
| US6724963B2 (en) * | 2001-12-17 | 2004-04-20 | Ceramoptec Industries, Inc. | Method and apparatus for manufacturing partially diffusing optical fibers |
| NL1023438C2 (nl) * | 2003-05-15 | 2004-11-22 | Draka Fibre Technology Bv | Werkwijze ter vervaardiging van een optische vezel, voorvorm en een optische vezel. |
| WO2013105302A1 (ja) * | 2012-01-10 | 2013-07-18 | 住友電気工業株式会社 | 光ファイバの製造方法および製造装置並びに光ファイバ |
| US9484706B1 (en) * | 2012-06-12 | 2016-11-01 | Nlight, Inc. | Tapered core fiber manufacturing methods |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4021217A (en) * | 1975-07-08 | 1977-05-03 | Bell Telephone Laboratories, Incorporated | Detecting optical fiber defects |
| US4286979A (en) * | 1980-06-23 | 1981-09-01 | Bell Telephone Laboratories, Incorporated | Fabrication of optical fibers using differential mode-group delay measurement |
| US5894537A (en) | 1996-01-11 | 1999-04-13 | Corning Incorporated | Dispersion managed optical waveguide |
| AU693329B2 (en) | 1995-04-13 | 1998-06-25 | Corning Incorporated | Dispersion managed optical waveguide |
| US5887105A (en) | 1997-04-28 | 1999-03-23 | Corning Incorporated | Dispersion managed optical fiber |
-
1999
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