JP2001253726A - 光ファイバ母材製造方法、光ファイバ母材、光ファイバ製造方法および光ファイバ - Google Patents
光ファイバ母材製造方法、光ファイバ母材、光ファイバ製造方法および光ファイバInfo
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- C03B2203/26—Parabolic or graded index [GRIN] core profile
Abstract
(57)【要約】
【課題】 断面における各部の形状の比円率が小さい光
ファイバ母材を製造する方法を提供する。 【解決手段】 ＧｅＯ2が添加されたコア部３０を作製
し、このコア部３０の周囲に実質的に純シリカガラスか
らなるサポート部３０Ａを形成し、このサポート部３０
Ａの周囲にＦ元素が添加された第１クラッド部３１を形
成して、これをロッド４０とする。外側クラッド部３９
となるべき外側クラッドパイプ３９Ａにロッド４０を挿
入して、ロッド４０および外側クラッドパイプ３９Ａを
加熱一体化して延伸し、外側クラッドパイプ３９Ａを外
側クラッド部３９とする。さらに外側クラッド部３９の
周囲にジャケット付けすることで、光ファイバ母材を製
造する。
ファイバ母材を製造する方法を提供する。 【解決手段】 ＧｅＯ2が添加されたコア部３０を作製
し、このコア部３０の周囲に実質的に純シリカガラスか
らなるサポート部３０Ａを形成し、このサポート部３０
Ａの周囲にＦ元素が添加された第１クラッド部３１を形
成して、これをロッド４０とする。外側クラッド部３９
となるべき外側クラッドパイプ３９Ａにロッド４０を挿
入して、ロッド４０および外側クラッドパイプ３９Ａを
加熱一体化して延伸し、外側クラッドパイプ３９Ａを外
側クラッド部３９とする。さらに外側クラッド部３９の
周囲にジャケット付けすることで、光ファイバ母材を製
造する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光ファイバ母材お
よびその製造方法ならびに光ファイバおよびその製造方
法に関するものである。
よびその製造方法ならびに光ファイバおよびその製造方
法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】光ファイバの屈折率プロファイルは、種
々のものが知られており、所望の特性を奏するよう適切
に設計される。例えば、波長１．５５μｍで波長分散が
負であるような分散補償光ファイバは、図７に屈折率プ
ロファイルを示すように、光軸中心から順にコア領域
（屈折率ｎ0）、第１クラッド領域（屈折率ｎ1）および
外側クラッド領域（屈折率ｎout）を有し、各屈折率の
大小関係が ｎ0＞ｎout＞ｎ 1 である。
々のものが知られており、所望の特性を奏するよう適切
に設計される。例えば、波長１．５５μｍで波長分散が
負であるような分散補償光ファイバは、図７に屈折率プ
ロファイルを示すように、光軸中心から順にコア領域
（屈折率ｎ0）、第１クラッド領域（屈折率ｎ1）および
外側クラッド領域（屈折率ｎout）を有し、各屈折率の
大小関係が ｎ0＞ｎout＞ｎ 1 である。
【０００３】このような屈折率プロファイルを有する光
ファイバは、図８に示す工程で製造される。すなわち、
(1) ＧｅＯ2が添加されたシリカのコアロッド（光ファ
イバのコア領域となるべきもの）１０を作製し、(2) Ｆ
元素が添加されたシリカの第１クラッドパイプ（光ファ
イバの第１クラッド領域となるべきもの）１１を作製
し、(3) 通常は純シリカガラスからなる外側クラッドパ
イプ（光ファイバの外側クラッド領域となるべきもの）
１９を作製する。
ファイバは、図８に示す工程で製造される。すなわち、
(1) ＧｅＯ2が添加されたシリカのコアロッド（光ファ
イバのコア領域となるべきもの）１０を作製し、(2) Ｆ
元素が添加されたシリカの第１クラッドパイプ（光ファ
イバの第１クラッド領域となるべきもの）１１を作製
し、(3) 通常は純シリカガラスからなる外側クラッドパ
イプ（光ファイバの外側クラッド領域となるべきもの）
１９を作製する。
【０００４】そして、(4) コアロッド１０を第１クラッ
ドバイプ１１の中に挿入して両者を加熱一体化して延伸
してロッド２０を形成し、(5) このロッド２０を外側ク
ラッドバイプ１９の中に挿入して両者を加熱一体化して
延伸し、(6) この一体化されて延伸されたものにジャケ
ット付けすることで光ファイバ母材を製造し、(7) この
光ファイバ母材を線引することで光ファイバを製造す
る。上記の(6)の工程で製造された光ファイバ母材は、
光ファイバの屈折率プロファイルと同様の屈折率プロフ
ァイルを有しており、光軸中心から順にコア部（屈折率
ｎ0）、第１クラッド部（屈折率ｎ1）および外側クラッ
ド部（屈折率ｎout）を有し、各屈折率の大小関係が ｎ
0＞ｎout＞ｎ1 である。
ドバイプ１１の中に挿入して両者を加熱一体化して延伸
してロッド２０を形成し、(5) このロッド２０を外側ク
ラッドバイプ１９の中に挿入して両者を加熱一体化して
延伸し、(6) この一体化されて延伸されたものにジャケ
ット付けすることで光ファイバ母材を製造し、(7) この
光ファイバ母材を線引することで光ファイバを製造す
る。上記の(6)の工程で製造された光ファイバ母材は、
光ファイバの屈折率プロファイルと同様の屈折率プロフ
ァイルを有しており、光軸中心から順にコア部（屈折率
ｎ0）、第１クラッド部（屈折率ｎ1）および外側クラッ
ド部（屈折率ｎout）を有し、各屈折率の大小関係が ｎ
0＞ｎout＞ｎ1 である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
光ファイバ製造方法は以下のような問題点を有している
ことを本願発明者は見出した。図９は、従来の光ファイ
バ製造方法の問題点の説明図である。この図は、ロッド
２０を外側クラッドバイプ１９の中に挿入して両者を加
熱一体化する工程（上記の(5)の工程）において、中心
軸を含む面で切断したときのロッド２０および外側クラ
ッドバイプ１９の断面を示している。同図（ａ）は、中
心軸を垂直にして加熱一体化する縦型プロセスを示し、
同図（ｂ）は、中心軸を水平にして加熱一体化する横型
プロセスを示す。これらの図に示すように、外側クラッ
ドパイプ１９の周囲に設けられる円環状のヒータ１によ
る加熱により、ロッド２０および外側クラッドバイプ１
９が加熱されて両者が一体化される。
光ファイバ製造方法は以下のような問題点を有している
ことを本願発明者は見出した。図９は、従来の光ファイ
バ製造方法の問題点の説明図である。この図は、ロッド
２０を外側クラッドバイプ１９の中に挿入して両者を加
熱一体化する工程（上記の(5)の工程）において、中心
軸を含む面で切断したときのロッド２０および外側クラ
ッドバイプ１９の断面を示している。同図（ａ）は、中
心軸を垂直にして加熱一体化する縦型プロセスを示し、
同図（ｂ）は、中心軸を水平にして加熱一体化する横型
プロセスを示す。これらの図に示すように、外側クラッ
ドパイプ１９の周囲に設けられる円環状のヒータ１によ
る加熱により、ロッド２０および外側クラッドバイプ１
９が加熱されて両者が一体化される。
【０００６】このとき、ロッド２０は、ＧｅＯ2やＦ元
素が比較的高濃度に添加されたシリカガラスであり、軟
化点が比較的低く、粘性が比較的低い。これに対して、
外側クラッドパイプ１９は、純シリカガラス（または、
不純物が比較的低濃度に添加されたシリカガラス）であ
るので、軟化点が比較的高く、粘性が比較的高い。した
がって、互いに粘性が異なるロッド２０および外側クラ
ッドパイプ１９を加熱すると、粘性が低いロッド２０は
自重等により変形する。この変形の結果、図示するよう
に光ファイバ母材の断面における各部の形状は非円化
し、ひいては、この光ファイバ母材を線引して得られる
光ファイバの断面における各領域の形状も非円化するの
で、この光ファイバの偏波モード分散等の光学特性は劣
化する。
素が比較的高濃度に添加されたシリカガラスであり、軟
化点が比較的低く、粘性が比較的低い。これに対して、
外側クラッドパイプ１９は、純シリカガラス（または、
不純物が比較的低濃度に添加されたシリカガラス）であ
るので、軟化点が比較的高く、粘性が比較的高い。した
がって、互いに粘性が異なるロッド２０および外側クラ
ッドパイプ１９を加熱すると、粘性が低いロッド２０は
自重等により変形する。この変形の結果、図示するよう
に光ファイバ母材の断面における各部の形状は非円化
し、ひいては、この光ファイバ母材を線引して得られる
光ファイバの断面における各領域の形状も非円化するの
で、この光ファイバの偏波モード分散等の光学特性は劣
化する。
【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、断面における各部の形状の比円率が小
さい光ファイバ母材、このような光ファイバ母材を製造
する方法、断面における各領域の形状の比円率が小さい
光ファイバ、および、このような光ファイバを製造する
方法を提供することを目的とする。
れたものであり、断面における各部の形状の比円率が小
さい光ファイバ母材、このような光ファイバ母材を製造
する方法、断面における各領域の形状の比円率が小さい
光ファイバ、および、このような光ファイバを製造する
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
母材製造方法は、ＧｅＯ2が添加されたコア部（屈折率
ｎ0）と、このコア部を取り囲みＦ元素が添加された第
１クラッド部（屈折率ｎ1）と、この第１クラッド部を
取り囲む外側クラッド部（屈折率ｎout、ただし、ｎ0＞
ｎout＞ｎ1）とを、少なくとも有するシリカベースの光
ファイバ母材を製造する方法であって、実質的に純シリ
カガラスからなるサポート部がコア部と第１クラッド部
との間に設けられたロッドを作製するロッド作製工程
と、外側クラッド部となるべき外側クラッドパイプにロ
ッドを挿入して外側クラッドパイプおよびロッドを加熱
一体化する加熱一体化工程とを備え、製造後に得られた
光ファイバ母材においてサポート部の厚みをコア部の半
径の１／２以下とすることを特徴とする。
母材製造方法は、ＧｅＯ2が添加されたコア部（屈折率
ｎ0）と、このコア部を取り囲みＦ元素が添加された第
１クラッド部（屈折率ｎ1）と、この第１クラッド部を
取り囲む外側クラッド部（屈折率ｎout、ただし、ｎ0＞
ｎout＞ｎ1）とを、少なくとも有するシリカベースの光
ファイバ母材を製造する方法であって、実質的に純シリ
カガラスからなるサポート部がコア部と第１クラッド部
との間に設けられたロッドを作製するロッド作製工程
と、外側クラッド部となるべき外側クラッドパイプにロ
ッドを挿入して外側クラッドパイプおよびロッドを加熱
一体化する加熱一体化工程とを備え、製造後に得られた
光ファイバ母材においてサポート部の厚みをコア部の半
径の１／２以下とすることを特徴とする。
【０００９】この光ファイバ製造方法によれば、実質的
に純シリカガラスからなるサポート部がコア部と第１ク
ラッド部との間に設けられたロッドが外側クラッドパイ
プに挿入されて、これら外側クラッドパイプおよびロッ
ドが加熱一体化され、さらにジャケット付けされて、光
ファイバ母材が製造される。ロッド内に設けられた純シ
リカガラスからなるサポート部の粘性が高いことから、
加熱一体化の際のロッドの変形が防止されるので、製造
された光ファイバ母材の非円率は小さくなる。
に純シリカガラスからなるサポート部がコア部と第１ク
ラッド部との間に設けられたロッドが外側クラッドパイ
プに挿入されて、これら外側クラッドパイプおよびロッ
ドが加熱一体化され、さらにジャケット付けされて、光
ファイバ母材が製造される。ロッド内に設けられた純シ
リカガラスからなるサポート部の粘性が高いことから、
加熱一体化の際のロッドの変形が防止されるので、製造
された光ファイバ母材の非円率は小さくなる。
【００１０】本発明に係る光ファイバ母材は、シリカベ
ースのものであって、ＧｅＯ2が添加されたコア部（屈
折率ｎ0、外径２ａ）と、このコア部を取り囲み実質的
に純シリカガラスからなるサポート部（外径２ｂ、ただ
し、ｂ−ａ≦ａ／２）と、このサポート部を取り囲みＦ
元素が添加された第１クラッド部（屈折率ｎ1）と、こ
の第１クラッド部を取り囲む外側クラッド部（屈折率ｎ
out、ただし、ｎ0＞ｎ out＞ｎ1）とを、少なくとも有す
ることを特徴とする。この光ファイバ母材は、上記の光
ファイバ母材製造方法により製造されたものであり、非
円率が小さい。
ースのものであって、ＧｅＯ2が添加されたコア部（屈
折率ｎ0、外径２ａ）と、このコア部を取り囲み実質的
に純シリカガラスからなるサポート部（外径２ｂ、ただ
し、ｂ−ａ≦ａ／２）と、このサポート部を取り囲みＦ
元素が添加された第１クラッド部（屈折率ｎ1）と、こ
の第１クラッド部を取り囲む外側クラッド部（屈折率ｎ
out、ただし、ｎ0＞ｎ out＞ｎ1）とを、少なくとも有す
ることを特徴とする。この光ファイバ母材は、上記の光
ファイバ母材製造方法により製造されたものであり、非
円率が小さい。
【００１１】なお、第１クラッド部と外側クラッド部と
の間に第２クラッド部（屈折率ｎ2、ただし、ｎ0＞ｎ2
＞ｎout＞ｎ1）を更に有していてもよいし、さらに、第
２クラッド部と外側クラッド部との間に第３クラッド部
（屈折率ｎ3、ただし、ｎ0＞ｎ2＞ｎout＞ｎ3＞ｎ1）を
更に有していてもよい。これら何れの光ファイバ母材
も、上記の光ファイバ母材製造方法により製造され、非
円率が小さい。
の間に第２クラッド部（屈折率ｎ2、ただし、ｎ0＞ｎ2
＞ｎout＞ｎ1）を更に有していてもよいし、さらに、第
２クラッド部と外側クラッド部との間に第３クラッド部
（屈折率ｎ3、ただし、ｎ0＞ｎ2＞ｎout＞ｎ3＞ｎ1）を
更に有していてもよい。これら何れの光ファイバ母材
も、上記の光ファイバ母材製造方法により製造され、非
円率が小さい。
【００１２】本発明に係る光ファイバ母材では、外側ク
ラッド部は、第１クラッド部に添加されたＦ元素の濃度
より低い濃度のＦ元素が添加されていることを特徴とす
る。また、外側クラッド部は、純シリカガラスに対する
比屈折率差が０．０５％以上となる濃度のＣｌ元素が添
加されていることを特徴とする。これらの場合には、外
側クラッド部の粘性が低下する。したがって、線引の際
に付与された線引張力は、光ファイバの外側クラッド領
域に集中することなく、粘性が高いサポート領域に集中
して残留するので、サポート領域の屈折率を低下させる
上で好適である。
ラッド部は、第１クラッド部に添加されたＦ元素の濃度
より低い濃度のＦ元素が添加されていることを特徴とす
る。また、外側クラッド部は、純シリカガラスに対する
比屈折率差が０．０５％以上となる濃度のＣｌ元素が添
加されていることを特徴とする。これらの場合には、外
側クラッド部の粘性が低下する。したがって、線引の際
に付与された線引張力は、光ファイバの外側クラッド領
域に集中することなく、粘性が高いサポート領域に集中
して残留するので、サポート領域の屈折率を低下させる
上で好適である。
【００１３】本発明に係る光ファイバ製造方法は、上記
の光ファイバ母材を線引して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、線引
の際に付与された線引張力は、粘性が高いサポート領域
に冷却時に集中して残留し、この残留応力に因りサポー
ト領域の屈折率が低下する。特に、光ファイバ母材を線
引する際の線引張力は１４７Ｎ／ｍｍ2以上であるのが
好適であり、この場合には、所望の屈折率プロファイル
を有し非円率が小さい光ファイバ（すなわち、所望の光
学特性を有する光ファイバ）を製造することができる。
の光ファイバ母材を線引して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、線引
の際に付与された線引張力は、粘性が高いサポート領域
に冷却時に集中して残留し、この残留応力に因りサポー
ト領域の屈折率が低下する。特に、光ファイバ母材を線
引する際の線引張力は１４７Ｎ／ｍｍ2以上であるのが
好適であり、この場合には、所望の屈折率プロファイル
を有し非円率が小さい光ファイバ（すなわち、所望の光
学特性を有する光ファイバ）を製造することができる。
【００１４】本発明に係る光ファイバは、上記の光ファ
イバ製造方法を用いて製造されたことを特徴とする。こ
の光ファイバは、所望の屈折率プロファイルを有し、非
円率が小さく、偏波モード分散が小さい。
イバ製造方法を用いて製造されたことを特徴とする。こ
の光ファイバは、所望の屈折率プロファイルを有し、非
円率が小さく、偏波モード分散が小さい。
【００１５】
【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。なお、図面の説明にお
いて同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を
省略する。以下では、図７に示した屈折率プロファイル
を有する光ファイバを製造する場合について主に説明す
る。
の実施の形態を詳細に説明する。なお、図面の説明にお
いて同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を
省略する。以下では、図７に示した屈折率プロファイル
を有する光ファイバを製造する場合について主に説明す
る。
【００１６】図１は、本実施形態に係る光ファイバ母材
製造方法の工程説明図である。この図では、中心軸に垂
直な面で切断したときの各ロッドおよび各パイプの断面
を示す。先ず、ＧｅＯ2が添加されたコア部３０を作製
し、このコア部３０の周囲に実質的に純シリカガラスか
らなるサポート部３０Ａを形成し、このサポート部３０
Ａの周囲にＦ元素が添加された第１クラッド部３１を形
成して、これをロッド４０とする。このロッド４０は、
ＯＶＤ法やＶＡＤ法により作製される。
製造方法の工程説明図である。この図では、中心軸に垂
直な面で切断したときの各ロッドおよび各パイプの断面
を示す。先ず、ＧｅＯ2が添加されたコア部３０を作製
し、このコア部３０の周囲に実質的に純シリカガラスか
らなるサポート部３０Ａを形成し、このサポート部３０
Ａの周囲にＦ元素が添加された第１クラッド部３１を形
成して、これをロッド４０とする。このロッド４０は、
ＯＶＤ法やＶＡＤ法により作製される。
【００１７】一方、外側クラッド部３９となるべき外側
クラッドパイプ３９Ａを用意する。この外側クラッドパ
イプ３９Ａは、純シリカガラスであってもよいし、第１
クラッド部３１に添加されたＦ元素の濃度より低い濃度
のＦ元素が添加されているのも好適であり、また、純シ
リカガラスに対する比屈折率差が０．０５％以上となる
濃度のＣｌ元素が添加されているのも好適である。
クラッドパイプ３９Ａを用意する。この外側クラッドパ
イプ３９Ａは、純シリカガラスであってもよいし、第１
クラッド部３１に添加されたＦ元素の濃度より低い濃度
のＦ元素が添加されているのも好適であり、また、純シ
リカガラスに対する比屈折率差が０．０５％以上となる
濃度のＣｌ元素が添加されているのも好適である。
【００１８】そして、ロッド４０を外側クラッドパイプ
３９Ａに挿入して、ロッド４０および外側クラッドパイ
プ３９Ａを加熱一体化して延伸し、更にその周囲にＯＶ
Ｄ法またはＶＡＤ法によりジャケット付けして、外側ク
ラッドパイプ３９Ａとジャケット付けした部分３９Ｂと
を外側クラッド部３９として、光ファイバ母材を製造す
る。
３９Ａに挿入して、ロッド４０および外側クラッドパイ
プ３９Ａを加熱一体化して延伸し、更にその周囲にＯＶ
Ｄ法またはＶＡＤ法によりジャケット付けして、外側ク
ラッドパイプ３９Ａとジャケット付けした部分３９Ｂと
を外側クラッド部３９として、光ファイバ母材を製造す
る。
【００１９】図２は、本実施形態に係る光ファイバ母材
の屈折率プロファイルを示す図である。この光ファイバ
母材は、上記の光ファイバ母材製造方法により製造され
たものである。この図に示すように、この光ファイバ母
材は、光軸中心から順に、ＧｅＯ2が添加されたコア部
３０（屈折率ｎ0、外径２ａ）、実質的に純シリカガラ
スからなるサポート部３０Ａ（屈折率ｎs、外径２
ｂ）、Ｆ元素が添加された第１クラッド部３１（屈折率
ｎ2、外径２ｃ）および外側クラッド部３９（屈折率ｎ
out）を備える。外側クラッド部３９は、純シリカガラ
スであり、或いは、第１クラッド部３１に添加されたＦ
元素の濃度より低い濃度のＦ元素が添加されており、或
いは、純シリカガラスに対する比屈折率差が０．０５％
以上となる濃度のＣｌ元素が添加されている。各屈折率
の大小関係は ｎ0＞ｎout＞ｎ1 である。また、サポー
ト部３０Ａの厚み（ｂ−ａ）は、コア部３０の半径ａの
１／２以下である。すなわち、ｂ−ａ≦ａ／２ であ
る。なお、サポート部３０Ａの厚みがコア部３０の半径
ａの１／２を超えると、得られる光ファイバの波長分散
等の特性を所望のものとすることが困難となる。
の屈折率プロファイルを示す図である。この光ファイバ
母材は、上記の光ファイバ母材製造方法により製造され
たものである。この図に示すように、この光ファイバ母
材は、光軸中心から順に、ＧｅＯ2が添加されたコア部
３０（屈折率ｎ0、外径２ａ）、実質的に純シリカガラ
スからなるサポート部３０Ａ（屈折率ｎs、外径２
ｂ）、Ｆ元素が添加された第１クラッド部３１（屈折率
ｎ2、外径２ｃ）および外側クラッド部３９（屈折率ｎ
out）を備える。外側クラッド部３９は、純シリカガラ
スであり、或いは、第１クラッド部３１に添加されたＦ
元素の濃度より低い濃度のＦ元素が添加されており、或
いは、純シリカガラスに対する比屈折率差が０．０５％
以上となる濃度のＣｌ元素が添加されている。各屈折率
の大小関係は ｎ0＞ｎout＞ｎ1 である。また、サポー
ト部３０Ａの厚み（ｂ−ａ）は、コア部３０の半径ａの
１／２以下である。すなわち、ｂ−ａ≦ａ／２ であ
る。なお、サポート部３０Ａの厚みがコア部３０の半径
ａの１／２を超えると、得られる光ファイバの波長分散
等の特性を所望のものとすることが困難となる。
【００２０】図３は、加熱一体化後の光ファイバ母材の
非円率とサポート部３０Ａの厚みとの関係を示すグラフ
である。ここでは、ロッド４０の外径を１２ｍｍとし、
外側クラッドパイプ３９Ａの外径を６５ｍｍとし内径を
１５ｍｍとした。純シリカガラスの屈折率を基準とし
て、コア部３０の比屈折率差を２％とし、第１クラッド
部３１の比屈折率差を−０．４％とし、外側クラッド部
３９の比屈折率差を０％とした。コア部３０および第１
クラッド部３１それぞれの外径の比（２ａ／２ｃ）を
０．４とした。
非円率とサポート部３０Ａの厚みとの関係を示すグラフ
である。ここでは、ロッド４０の外径を１２ｍｍとし、
外側クラッドパイプ３９Ａの外径を６５ｍｍとし内径を
１５ｍｍとした。純シリカガラスの屈折率を基準とし
て、コア部３０の比屈折率差を２％とし、第１クラッド
部３１の比屈折率差を−０．４％とし、外側クラッド部
３９の比屈折率差を０％とした。コア部３０および第１
クラッド部３１それぞれの外径の比（２ａ／２ｃ）を
０．４とした。
【００２１】このグラフから判るように、サポート部３
０Ａの厚みが大きいほど、加熱一体化後の光ファイバ母
材の非円率は小さく、この光ファイバ母材を線引して得
られる光ファイバの偏波モード分散ＰＭＤは小さい。こ
れは、ロッド４０内に設けられた純シリカガラスからな
るサポート部３０Ａの粘性が高いことから、加熱一体化
の際のロッド４０の変形を防止できることに因る。一
方、サポート部３０Ａの厚みが大きいほど、この光ファ
イバ母材を線引して得られる光ファイバの光学特性は設
計値との差が大きくなる。そこで、得られる光ファイバ
の光学特性と設計値との差を小さくする上で、サポート
部３０Ａの厚みをコア部３０の半径の１／２以下とする
のが好適である。、光ファイバは、この光ファイバ母材
を線引することで製造される。図４は、線引後のサポー
ト部３０Ａの比屈折率差と線引張力との関係を示すグラ
フである。ここでは、光ファイバ母材のコア部３０の比
屈折率差を２％とし、サポート部３０Ａの比屈折率差を
−０．４％とし、第１クラッド部３１の比屈折率差を
０．１％とした。光ファイバのコア領域（光ファイバ母
材のコア部３０に相当）の外径を２μｍとし、サポート
領域（光ファイバ母材のサポート部３０Ａに相当）の外
径を３μｍとし、第１クラッド領域（光ファイバ母材の
第１クラッド部３１に相当）の外径を５μｍとし、外側
クラッド領域（光ファイバ母材の外側クラッド部３９に
相当）の外径を１２５μｍとした。
０Ａの厚みが大きいほど、加熱一体化後の光ファイバ母
材の非円率は小さく、この光ファイバ母材を線引して得
られる光ファイバの偏波モード分散ＰＭＤは小さい。こ
れは、ロッド４０内に設けられた純シリカガラスからな
るサポート部３０Ａの粘性が高いことから、加熱一体化
の際のロッド４０の変形を防止できることに因る。一
方、サポート部３０Ａの厚みが大きいほど、この光ファ
イバ母材を線引して得られる光ファイバの光学特性は設
計値との差が大きくなる。そこで、得られる光ファイバ
の光学特性と設計値との差を小さくする上で、サポート
部３０Ａの厚みをコア部３０の半径の１／２以下とする
のが好適である。、光ファイバは、この光ファイバ母材
を線引することで製造される。図４は、線引後のサポー
ト部３０Ａの比屈折率差と線引張力との関係を示すグラ
フである。ここでは、光ファイバ母材のコア部３０の比
屈折率差を２％とし、サポート部３０Ａの比屈折率差を
−０．４％とし、第１クラッド部３１の比屈折率差を
０．１％とした。光ファイバのコア領域（光ファイバ母
材のコア部３０に相当）の外径を２μｍとし、サポート
領域（光ファイバ母材のサポート部３０Ａに相当）の外
径を３μｍとし、第１クラッド領域（光ファイバ母材の
第１クラッド部３１に相当）の外径を５μｍとし、外側
クラッド領域（光ファイバ母材の外側クラッド部３９に
相当）の外径を１２５μｍとした。
【００２２】このグラフから判るように、線引張力が大
きいほど、光ファイバのサポート領域の比屈折率差は小
さくなる。これは、線引の際に付与された線引張力は、
粘性が高いサポート領域に冷却時に集中して残留し、こ
の残留応力に因りサポート領域の屈折率が低下すること
に因る。光ファイバのサポート領域の屈折率を充分に低
下させるには、この線引張力は１４７Ｎ／ｍｍ2（１５
ｋｇ／ｍｍ2）以上であるのが好適である。このよう
に、光ファイバ母材を高張力で線引することにより、図
７に示した屈折率プロファイルを有する光ファイバ（す
なわち、所望の光学特性を有する光ファイバ）を製造す
ることができる。
きいほど、光ファイバのサポート領域の比屈折率差は小
さくなる。これは、線引の際に付与された線引張力は、
粘性が高いサポート領域に冷却時に集中して残留し、こ
の残留応力に因りサポート領域の屈折率が低下すること
に因る。光ファイバのサポート領域の屈折率を充分に低
下させるには、この線引張力は１４７Ｎ／ｍｍ2（１５
ｋｇ／ｍｍ2）以上であるのが好適である。このよう
に、光ファイバ母材を高張力で線引することにより、図
７に示した屈折率プロファイルを有する光ファイバ（す
なわち、所望の光学特性を有する光ファイバ）を製造す
ることができる。
【００２３】なお、第１クラッド部３１に添加されたＦ
元素の濃度より低い濃度のＦ元素が外側クラッド部３９
に添加されている場合や、また、純シリカガラスに対す
る比屈折率差が０．０５％以上となる濃度のＣｌ元素が
外側クラッド部３９に添加されている場合には、外側ク
ラッド部３９の粘性が低下する。したがって、線引の際
に付与された線引張力は、光ファイバの外側クラッド領
域に集中することなく、粘性が高いサポート領域に集中
して残留するので、サポート領域の屈折率を低下させる
上で好適である。
元素の濃度より低い濃度のＦ元素が外側クラッド部３９
に添加されている場合や、また、純シリカガラスに対す
る比屈折率差が０．０５％以上となる濃度のＣｌ元素が
外側クラッド部３９に添加されている場合には、外側ク
ラッド部３９の粘性が低下する。したがって、線引の際
に付与された線引張力は、光ファイバの外側クラッド領
域に集中することなく、粘性が高いサポート領域に集中
して残留するので、サポート領域の屈折率を低下させる
上で好適である。
【００２４】以上では、図７に示す屈折率プロファイル
を有する光ファイバを製造する場合、すなわち、図２に
示す屈折率プロファイルを有する光ファイバ母材を製造
する場合について説明したが、他の屈折率プロファイル
を有する光ファイバ母材を製造する場合も同様である。
を有する光ファイバを製造する場合、すなわち、図２に
示す屈折率プロファイルを有する光ファイバ母材を製造
する場合について説明したが、他の屈折率プロファイル
を有する光ファイバ母材を製造する場合も同様である。
【００２５】図５は、他の実施形態に係る光ファイバ母
材の屈折率プロファイルを示す図である。この図に示し
た屈折率プロファイル有する光ファイバ母材は、図２に
示したものと比較すると、第１クラッド部３１と外側ク
ラッド部３９との間に第２クラッド部３２（（屈折率ｎ
2、外径２ｄ）を更に有している。各屈折率の大小関係
は、ｎ0＞ｎ2＞ｎout＞ｎ1 である。この光ファイバ母
材は、コア部３０、サポート部３０Ａ、第１クラッド部
３１および第２クラッド部３２を含むロッドを作製し、
このロッドを外部クラッドパイプ（外部クラッド３９と
なるべきもの）に挿入して加熱一体化して延伸し、さら
にジャケット付けすることで製造される。このようにし
て製造される光ファイバ母材（これを線引して得られる
光ファイバ）も非円率が小さいものとなる。
材の屈折率プロファイルを示す図である。この図に示し
た屈折率プロファイル有する光ファイバ母材は、図２に
示したものと比較すると、第１クラッド部３１と外側ク
ラッド部３９との間に第２クラッド部３２（（屈折率ｎ
2、外径２ｄ）を更に有している。各屈折率の大小関係
は、ｎ0＞ｎ2＞ｎout＞ｎ1 である。この光ファイバ母
材は、コア部３０、サポート部３０Ａ、第１クラッド部
３１および第２クラッド部３２を含むロッドを作製し、
このロッドを外部クラッドパイプ（外部クラッド３９と
なるべきもの）に挿入して加熱一体化して延伸し、さら
にジャケット付けすることで製造される。このようにし
て製造される光ファイバ母材（これを線引して得られる
光ファイバ）も非円率が小さいものとなる。
【００２６】図６は、他の実施形態に係る光ファイバ母
材の屈折率プロファイルを示す図である。この図に示し
た屈折率プロファイル有する光ファイバ母材は、図５に
示したものと比較すると、第２クラッド部３２と外側ク
ラッド部３９との間に第３クラッド部３３（屈折率
ｎ3、外径２ｅ）を更に有している。各屈折率の大小関
係は、ｎ0＞ｎ2＞ｎout＞ｎ3＞ｎ1 である。この光ファ
イバ母材は、コア部３０、サポート部３０Ａ、第１クラ
ッド部３１、第２クラッド部３２および第３クラッド部
３３を含むロッドを作製し、このロッドを外部クラッド
パイプ（外部クラッド３９となるべきもの）に挿入して
加熱一体化して延伸し、さらにジャケット付けすること
で製造される。このようにして製造される光ファイバ母
材（これを線引して得られる光ファイバ）も非円率が小
さいものとなる。
材の屈折率プロファイルを示す図である。この図に示し
た屈折率プロファイル有する光ファイバ母材は、図５に
示したものと比較すると、第２クラッド部３２と外側ク
ラッド部３９との間に第３クラッド部３３（屈折率
ｎ3、外径２ｅ）を更に有している。各屈折率の大小関
係は、ｎ0＞ｎ2＞ｎout＞ｎ3＞ｎ1 である。この光ファ
イバ母材は、コア部３０、サポート部３０Ａ、第１クラ
ッド部３１、第２クラッド部３２および第３クラッド部
３３を含むロッドを作製し、このロッドを外部クラッド
パイプ（外部クラッド３９となるべきもの）に挿入して
加熱一体化して延伸し、さらにジャケット付けすること
で製造される。このようにして製造される光ファイバ母
材（これを線引して得られる光ファイバ）も非円率が小
さいものとなる。
【００２７】
【発明の効果】以上、詳細に説明したとおり、本発明に
係る光ファイバ母材製造方法によれば、実質的に純シリ
カガラスからなるサポート部がコア部と第１クラッド部
との間に設けられたロッドが外側クラッドパイプに挿入
されて、これら外側クラッドパイプおよびロッドが加熱
一体化され、さらにジャケット付けされて、光ファイバ
母材が製造される。ロッド内に設けられた純シリカガラ
スからなるサポート部の粘性が高いことから、加熱一体
化の際のロッドの変形が防止されるので、製造された光
ファイバ母材の非円率は小さくなる。
係る光ファイバ母材製造方法によれば、実質的に純シリ
カガラスからなるサポート部がコア部と第１クラッド部
との間に設けられたロッドが外側クラッドパイプに挿入
されて、これら外側クラッドパイプおよびロッドが加熱
一体化され、さらにジャケット付けされて、光ファイバ
母材が製造される。ロッド内に設けられた純シリカガラ
スからなるサポート部の粘性が高いことから、加熱一体
化の際のロッドの変形が防止されるので、製造された光
ファイバ母材の非円率は小さくなる。
【００２８】本発明に係る光ファイバ母材は、上記の光
ファイバ母材製造方法により製造されたものであり、非
円率が小さい。この光ファイバ母材では、外側クラッド
部は、第１クラッド部に添加されたＦ元素の濃度より低
い濃度のＦ元素が添加されているのが好適であり、ま
た、純シリカガラスに対する比屈折率差が０．０５％以
上となる濃度のＣｌ元素が添加されているのが好適であ
る。これらの場合には、外側クラッド部の粘性が低下す
る。したがって、線引の際に付与された線引張力は、光
ファイバの外側クラッド領域に集中することなく、粘性
が高いサポート領域に集中して残留するので、サポート
領域の屈折率を低下させる上で好適である。
ファイバ母材製造方法により製造されたものであり、非
円率が小さい。この光ファイバ母材では、外側クラッド
部は、第１クラッド部に添加されたＦ元素の濃度より低
い濃度のＦ元素が添加されているのが好適であり、ま
た、純シリカガラスに対する比屈折率差が０．０５％以
上となる濃度のＣｌ元素が添加されているのが好適であ
る。これらの場合には、外側クラッド部の粘性が低下す
る。したがって、線引の際に付与された線引張力は、光
ファイバの外側クラッド領域に集中することなく、粘性
が高いサポート領域に集中して残留するので、サポート
領域の屈折率を低下させる上で好適である。
【００２９】本発明に係る光ファイバ製造方法は、上記
の光ファイバ母材を線引して光ファイバを製造するもの
であり、これによれば、線引の際に付与された線引張力
は、粘性が高いサポート領域に冷却時に集中して残留
し、この残留応力に因りサポート領域の屈折率が低下す
る。特に、光ファイバ母材を線引する際の線引張力は１
４７Ｎ／ｍｍ2以上であるのが好適であり、この場合に
は、所望の屈折率プロファイルを有し非円率が小さい光
ファイバ（すなわち、所望の光学特性を有する光ファイ
バ）を製造することができる。
の光ファイバ母材を線引して光ファイバを製造するもの
であり、これによれば、線引の際に付与された線引張力
は、粘性が高いサポート領域に冷却時に集中して残留
し、この残留応力に因りサポート領域の屈折率が低下す
る。特に、光ファイバ母材を線引する際の線引張力は１
４７Ｎ／ｍｍ2以上であるのが好適であり、この場合に
は、所望の屈折率プロファイルを有し非円率が小さい光
ファイバ（すなわち、所望の光学特性を有する光ファイ
バ）を製造することができる。
【００３０】また、本発明に係る光ファイバは、上記の
光ファイバ製造方法を用いて製造されものであり、所望
の屈折率プロファイルを有し、非円率が小さく、偏波モ
ード分散が小さい。
光ファイバ製造方法を用いて製造されものであり、所望
の屈折率プロファイルを有し、非円率が小さく、偏波モ
ード分散が小さい。
【図１】本実施形態に係る光ファイバ母材製造方法の工
程説明図である。
程説明図である。
【図２】本実施形態に係る光ファイバ母材の屈折率プロ
ファイルを示す図である。
ファイルを示す図である。
【図３】加熱一体化後の光ファイバ母材の非円率とサポ
ート部の厚みとの関係を示すグラフである。
ート部の厚みとの関係を示すグラフである。
【図４】線引後のサポート部の比屈折率差と線引張力と
の関係を示すグラフである。
の関係を示すグラフである。
【図５】光ファイバ母材の屈折率プロファイルを示す図
である。
である。
【図６】光ファイバ母材の屈折率プロファイルを示す図
である。
である。
【図７】光ファイバの屈折率プロファイルを示す図であ
る。
る。
【図８】光ファイバ母材の製造工程の説明図である。
【図９】従来の光ファイバ製造方法の問題点の説明図で
ある。
ある。
１０…コアロッド、１１…第１クラッドパイプ、１９…
外側クラッドパイプ、２０…ロッド、３０…コア部、３
０Ａ…サポート部、３１…第１クラッド部、３９…外側
クラッド部、４０…ロッド。
外側クラッドパイプ、２０…ロッド、３０…コア部、３
０Ａ…サポート部、３１…第１クラッド部、３９…外側
クラッド部、４０…ロッド。
フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H050 AA09 AB05X AB10Y AC03 AC13 AC34 AC38 4G021 BA02 BA04 HA05 4G062 AA06 BB02 CC07 LA03 LB08 LB10 NN01
Claims (9)
- 【請求項１】 ＧｅＯ2が添加されたコア部（屈折率
ｎ0）と、このコア部を取り囲みＦ元素が添加された第
１クラッド部（屈折率ｎ1）と、この第１クラッド部を
取り囲む外側クラッド部（屈折率ｎout、ただし、ｎ0＞
ｎout＞ｎ1）とを、少なくとも有するシリカベースの光
ファイバ母材を製造する方法であって、 実質的に純シリカガラスからなるサポート部が前記コア
部と前記第１クラッド部との間に設けられたロッドを作
製するロッド作製工程と、前記外側クラッド部となるべ
き外側クラッドパイプに前記ロッドを挿入して前記外側
クラッドパイプおよび前記ロッドを加熱一体化する加熱
一体化工程とを備え、 製造後に得られた光ファイバ母材において前記サポート
部の厚みを前記コア部の半径の１／２以下とすることを
特徴とする光ファイバ母材製造方法。 - 【請求項２】 ＧｅＯ2が添加されたコア部（屈折率
ｎ0、外径２ａ）と、このコア部を取り囲み実質的に純
シリカガラスからなるサポート部（外径２ｂ、ただし、
ｂ−ａ≦ａ／２）と、このサポート部を取り囲みＦ元素
が添加された第１クラッド部（屈折率ｎ1）と、この第
１クラッド部を取り囲む外側クラッド部（屈折率
ｎout、ただし、ｎ0＞ｎout＞ｎ1）とを、少なくとも有
することを特徴とするシリカベースの光ファイバ母材。 - 【請求項３】 前記第１クラッド部と前記外側クラッド
部との間に第２クラッド部（屈折率ｎ2、ただし、ｎ0＞
ｎ2＞ｎout＞ｎ1）を更に有することを特徴とする請求
項２記載の光ファイバ母材。 - 【請求項４】 前記第２クラッド部と前記外側クラッド
部との間に第３クラッド部（屈折率ｎ3、ただし、ｎ0＞
ｎ2＞ｎout＞ｎ3＞ｎ1）を更に有することを特徴とする
請求項３記載の光ファイバ母材。 - 【請求項５】 前記外側クラッド部は、前記第１クラッ
ド部に添加されたＦ元素の濃度より低い濃度のＦ元素が
添加されていることを特徴とする請求項２記載の光ファ
イバ母材。 - 【請求項６】 前記外側クラッド部は、純シリカガラス
に対する比屈折率差が０．０５％以上となる濃度のＣｌ
元素が添加されていることを特徴とする請求項２記載の
光ファイバ母材。 - 【請求項７】 請求項２記載の光ファイバ母材を線引し
て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８】 前記光ファイバ母材を線引する際の線引
張力は１４７Ｎ／ｍｍ2以上であることを特徴とする請
求項７記載の光ファイバ製造方法。 - 【請求項９】 請求項７記載の光ファイバ製造方法を用
いて製造されたことを特徴とする光ファイバ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000067462A JP4345180B2 (ja) | 2000-03-10 | 2000-03-10 | 光ファイバ母材製造方法、光ファイバ母材および光ファイバ製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000067462A JP4345180B2 (ja) | 2000-03-10 | 2000-03-10 | 光ファイバ母材製造方法、光ファイバ母材および光ファイバ製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001253726A true JP2001253726A (ja) | 2001-09-18 |
| JP4345180B2 JP4345180B2 (ja) | 2009-10-14 |
Family
ID=18586654
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000067462A Expired - Fee Related JP4345180B2 (ja) | 2000-03-10 | 2000-03-10 | 光ファイバ母材製造方法、光ファイバ母材および光ファイバ製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4345180B2 (ja) |
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-
2000
- 2000-03-10 JP JP2000067462A patent/JP4345180B2/ja not_active Expired - Fee Related
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