JP2002535238A - Ｏｈバリアを有する光ファイバ母材及びその製造方法 - Google Patents

Ｏｈバリアを有する光ファイバ母材及びその製造方法

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Abstract

(57)【要約】 光ファイバ母材及びその製造方法を提供する。サブストレートチューブ１１と、サブストレートチューブの内部のクラッド層１２と、クラッド層の屈折率より大きく、コアの中心に向かっていくほど増加された値を有するクラッド層の内部にあるコア層１３と、ＯＨ拡散係数が低い物質を蒸着してサブストレートチューブ内に含まれたＯＨをクラッド層へ浸透することを防止するために、サブストレートチューブとクラッド層との間に形成された第１バリアとからなる。本発明において、Ｐ2Ｏ5のない外部ＯＨバリア及び内部ＯＨバリアは、蒸着過程が遂行される間、サブストレートチューブとクラッド層との間及びクラッド層とコア層との間でそれぞれ蒸着される。また、屈折率は、コア層での中心へ向かっていくほど増加する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内付け化学気相蒸着法(Modified Chemical Vapor Deposition；Ｍ
ＣＶＤ)で形成された光ファイバ母材に関し、特に、ＯＨバリアを有する光ファ
イバ母材及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
単位母材から線引された長さが長い光ファイバを線引する利点のために、光フ
ァイバの生産性を増加させるためには大口径の母材を製造しなければならない。
内付け化学気相蒸着法による光ファイバ母材を製造する場合、蒸着されるコア層
をどのぐらい厚くすることができるかが大口径の母材を制作する鍵になる。しか
し、大口径の母材を制作する場合において、チューブ凝縮及び増加されたチュー
ブ厚さのために前記コア層に熱が十分に伝達されない。その結果、コア層のガラ
ス化(sintering and consolidation)が利かない問題が発生する。
【０００３】 単一モード光ファイバは、クラッド層及びコア層を蒸着して形成される。ディ
プレストクラディング−単一モード(Depressed Cladding - Single Mode；ＤＣ-
ＳＭ)タイプの場合、光ファイバ母材の製造のために、クラッド層は、蒸着温度
及び屈折率を減少させるために、Ｐ2Ｏ5、ＧｅＯ2、及びＦでドーピングされた
ＳｉＯ2(シリカ)を蒸着して形成される。光を伝送するコア層は、ＧｅＯ2でドー
ピングされたＳｉＯ2を蒸着して形成され、前記蒸着されたクラッド層及びコア
層は、凝縮されてクロージングされる。
【０００４】 内付け化学気相蒸着法による光ファイバ母材を製造する工程において、蒸着さ
れた層の厚さが厚くなるに従って、蒸着工程でチューブの自己凝縮(self-collap
se)が発生し、結果的に、前記蒸着された層の厚さがさらに増加する。また、厚
く蒸着された層をガラス化するために、高温のバーナーが必要である。さらに、
凝縮及びクロージング工程時間が長くなって、サブストレートチューブが長時間
高温に露出するようになる。従って、３００ｋｍまたはより長い光ファイバを線
引できる母材の形成が難しい。
【０００５】 また、クラッド層とコア層との直径比(ｂ/ａ)を小さくして母材を制作する場
合、ＯＨ吸収損失が急激に上昇する。すなわち、サブストレートチューブ(subst
rate tube)に含まれた微量の水分(一般的に、数ｐｐｍ程度)が蒸着層に浸透しつ
つ、クラッド層に蒸着されたＳｉＯ2またはＰ2Ｏ5と結合してＰ-Ｏ-ＨまたはＳ
ｉ-Ｏ-Ｈ結合を形成する。コア層にまで浸透したＯＨは、ＳｉＯ2またはＧｅＯ2 と結合してＳｉ-ＯまたはＧｅ-Ｏ結合を解除し、その代わり、Ｓｉ-Ｏ-Ｈまたは
Ｇｅ-Ｏ-Ｈ結合を形成する。
【０００６】 このようなＯ-ＨまたはＰ-Ｏ-Ｈ結合は、特定の波長領域の吸収バンドによる
光損失を追加的に発生させる。単一モード光ファイバの場合において、光損失に
大きく影響する波長領域は、Ｏ-Ｈ結合の場合、１.２４μm及び１.３８５μmの
帯域であり、Ｐ-Ｏ-Ｈ結合の場合、１.２〜１.８μmの帯域である。また、コア
領域に浸透したＯＨは、非架橋酸素(Non-bridging Oxygen；ＮＢＯ)を形成する
。その結果、コア層に密度のばらつき(density fluctuation)が発生して散乱損
失(scattering loss)が増加する。
【０００７】 また、蒸着層が厚くなるにつれて蒸着工程と同時に進行するガラス化工程の間
チューブの内外径が収縮する。従って、最適の直径比(クラッド直径/コア直径 =
ｂ／ａ)を確保し難く、これにより、ＯＨ拡散を防止するのに十分の層の厚さを
確保できないので、ＯＨによる損失が大きく増加する。
【０００８】 従来技術において、サブストレートチューブからコア層へのＯＨの浸透を防止
するためには、クラッド層の厚さを厚く形成しなければならない。しかし、この
ような方法を利用して大口径の母材を制作する場合、チューブ収縮(tube contra
ction)によって最適の直径比を確保し難く、コア層の蒸着工程の間、チューブ層
の厚さの増加によって熱伝達効率性を減少させる。従って、高温のバーナーが使
用され、チューブが高温に長時間露出することにより、ＯＨによる損失が一層大
きくなる。
【０００９】 前述した従来技術の光ファイバ及び母材の例として、次のような米国特許が挙
げられる。 アサム(Asam)などによる米国特許第４,１１４,９８０号明細書の題名「Low Lo
ss Multilayer Optical Fiber」には、蒸着シリカチューブから形成された光フ
ァイバについて記述されている。ＯＨの移動を防止するために、シリカチューブ
とクラッド層との間にバリア層を挿入する。
【００１０】 ブラスジク(Blaszyk)などによる米国特許第４,３８５,８０２号明細書の題名
「Long Wavelength，Low-Loss Optical Waveguide」には、コアを有する光ファ
イバ、Ｐ2Ｏ5を有する第１内部クラッド層、及びＰ2Ｏ5をコアに拡散することを
防止するために、第１内部クラッド層とコアとの間に位置した第２内部クラッド
層について記述されている。
【００１１】 コヘン(Cohen)などによる米国特許第４,４４７,１２７号の題名「Low Loss Si
ngle Mode Fiber」には、二重クラッド光ファイバについて記述されている。 ル・セルジェント(Le Sergent)などによる米国特許第５,０９０,９７９号の題
名「Method of Manufacturing An Optical Fiber Preform Having Doped Claddi
ng」には、光ファイバの母材について記述されている。前記母材は、支持層、基
板層、コア、及びクラッドを有する。
【００１２】 アントス(Antos)などによる米国特許第５,８３８,８６６号明細書の題名「Opt
ical Fiber Resistant To Hydrogen-Induced Attenuation」には、中心コアを有
する光ファイバ、ゲルマニウムジオキサイド(germanium dioxide)を含む内部ク
ラッド領域、及び外部クラッド領域について記述されている。
【００１３】 オー(Oh)などによる米国特許第５,９４２,２９６号明細書の題名「Optical Fi
ber Preform」には、蒸着層及びクラッド層を有し、クラッドとして使用される
第１石英チューブ、及び前記第１石英チューブをジャケッティングする第２石英
チューブから形成された光ファイバ母材について記述されている。前記第１石英
チューブの使用は、ＯＨ濃度を減少させる。 しかし、このような米国特許に記述された発明が前述した問題を解決すること
はできない。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
従って、本発明の目的は、改善した光ファイバ母材を提供することにある。 本発明の他の目的は、光ファイバ母材を製造する改善した方法を提供すること
にある。 本発明のまた他の目的は、より大きい光ファイバ母材を提供することにある。
【００１５】 本発明のさらに他の目的は、３００ｋｍ以上の光ファイバが線引できる光ファ
イバ母材を提供することにある。 本発明のなお他の目的は、ファイバから線引された単一モード光ファイバの屈
折率の分布が改善した光ファイバ母材及びその製造方法を提供することにある。
【００１６】 本発明のなおかつ他の目的は、小さい直径比を有する光ファイバを形成する光
ファイバ母材を提供することにある。 本発明のなおかつ他の目的は、ヒドロキシルによる低い光損失を有する光ファ
イバを形成する光ファイバ母材を提供することにある。
【００１７】 前記のような目的を達成するために、光ファイバ母材を提供する。前記光ファ
イバ母材は、サブストレートチューブと、クラッド層と、前記クラッド層の屈折
率より大きく、前記コアの中心に向かっていくほど増加された値を有するコア層
と、ＯＨ拡散係数が低い物質を蒸着して前記サブストレートチューブ内に含まれ
たＯＨを前記クラッド層へ浸透することを防止するために、前記サブストレート
チューブと前記クラッド層との間に形成された第１バリアとからなることを特徴
とする。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に従う好適な実施形態を添付図面を参照しつつ詳細に説明する。
下記説明において、本発明の要旨のみを明瞭にするために公知の機能及び構成に
対する詳細な説明は省略する。
【００１９】 図１は、一般的なＤＣ-ＳＭ光ファイバの屈折率プロファイルを示す。図１に
おいて、参照番号１１は、サブストレートチューブ、参照番号１２は、クラッド
層、参照番号１３は、コア層を示す。前記サブストレートチューブに対して、参
照符号ΔＮ+は、コア層の屈折率差を、参照符号ΔＮ-は、クラッド層の屈折率差
を示す。参照文字ａは、コア層の直径を、ｂはクラッド層の直径を示す。
【００２０】 クラッド層１２を形成するために蒸着されたＰ2Ｏ5は、比較的低い５７０℃の
温度で溶けるので、Ｐ2Ｏ5を他の物質とともに使用することにより、工程温度を
減少させることができ、蒸着効率も増加させることができる。一方、Ｐ2Ｏ5は、
大きい吸湿性を有するので、サブストレートチューブ１１に含まれているＯＨを
コア層１３に伝達するＯＨブリッジとしての役割を行う。その結果、コア層１３
でのＯＨによる損失が増加するようになる。
【００２１】 図２Ａは、本発明によるＤＣ-ＳＭ光ファイバの屈折率プロファイルを示す。
図２Ａにおいて、参照番号２１は、サブストレートチューブを、参照番号２４は
、第１バリアである外部クラッド層を、参照番号２２は、中間クラッド層を、参
照番号２５は、第２バリアである内部クラッド層を、参照番号２３は、コア層を
示す。前記サブストレートチューブ２１に比べて、参照符号ΔＮ+は、コア層２
３の屈折率差を、参照符号ΔＮ−は、中間クラッド層２２の屈折率差を示す。参
照文字ａは、コア層２３の直径を、ｂは中間クラッド層２２の直径を示す。
【００２２】 図２Ａに示すように、本発明による光ファイバ母材は、それぞれ異なる化学組
成からなる３つのクラッド層を有する。すなわち、第１バリアとしての外部クラ
ッド層２４、第２バリアとしての中間クラッド層２２、及び内部クラッド層２５
から構成される。
【００２３】 前記外部クラッド層２４は、高いＯＨ濃度を有するサブストレートチューブ２
１とＯＨの伝達媒介体であるＰ2Ｏ5を含む中間クラッド層２２との間に位置し、
サブストレートチューブ２１内のＯＨを中間クラッド層２２へ浸透することを防
止する。また、内部クラッド層２５は、中間クラッド層２２とコア層２３との間
に位置し、サブストレートチューブ２１から中間クラッド層２２へ浸透したＯＨ
または中間クラッド層２２の蒸着工程の間、化学物質に含まれた水分によるＯＨ
が光導波領域であるコア層２３に浸透することを防止する。
【００２４】 サブストレートチューブのＯＨ含有量は、数十ｐｐｂ程度であり、蒸着用シリ
カのＯＨ含有量は、数ｐｐｂである。また、シリカは、蒸着用化学物質のうちＯ
Ｈ成分に対して構造的に一番安定した物質であり、高温でＯＨ浸透を効率的に遮
断できる。従って、外部クラッド層２４及び内部クラッド層２５は、Ｐ2Ｏ5を含
んでおらず、これらの屈折率は、ＳｉＯ2またはＳｉＯ2＋ＧｅＯ2を利用して制
御される。
【００２５】 光ファイバ母材の屈折率の特性を調べてみると、コア層２３の屈折率は、中間
クラッド層２２の屈折率より大きく、また、コアの中心に向かっていくほど一定
の比率で増加する。光ファイバが急速に線引されるとき、急冷による熱応力(the
rmal stress)が発生する。ここで、コア層２３の屈折率は、境界部分の屈折率Δ
Ｎｏから中心部分の屈折率ΔＮまで増加し、これにより、熱応力による光ファイ
バの光損失及び機械的な特性の劣化を防止できる。そこで、低損失及び小さい直
径比の特性を有する光ファイバを高速で獲得できる。例えば、コア層の外周での
屈折率は、コア層２３の中心部分での屈折率の７５〜９９%であることが望まし
い。
【００２６】 外部クラッド層２４及び内部クラッド層２５の屈折率は、サブストレートチュ
ーブ２１またはコア層２３の屈折率よりは大きくないように調整され、中間クラ
ッド層２２の屈折率と同一であるか、またはほとんど等しいように調整される。
【００２７】 一般的に、サブストレートチューブ内の蒸着層のＯＨ濃度は、１／１０００ま
たはそれ以下である。クラッド蒸着工程の間、工程温度を低めるためにクラッド
層を蒸着するにＰ2Ｏ5を使用する。Ｐ2Ｏ5は、大きい吸湿性を有するので、サブ
ストレートチューブからコア層にＯＨを伝達するブリッジとしての役割を行う。
その結果、コア層でのＯＨによる損失が増加する。従って、ＯＨ拡散係数が低い
物質でドーピングされたＯＨバリアは、高いＯＨ濃度を有するサブストレートチ
ューブとＯＨの伝達媒介体であるＰ2Ｏ5を含むクラッド層との間、そして、クラ
ッド層とコア層との間で蒸着されて、サブストレートチューブからコア層へのＯ
Ｈ拡散を防止するようになる。
【００２８】 図２Ｂは、本発明による完成した光ファイバ母材の縦断面を示す図であって、
サブストレートチューブ２１ａ、外部クラッド層２４ａ、中間クラッド層２２ａ
、内部クラッド層２５ａ、及びコア２３ａを説明する。母材の製造方法において
、ＳｉＣｌ4、ＧｅＣｌ4、ＰＯＣｌ3、及びＢＣｌ3を含む高純度キャリアガス及
び酸素は、ガラスサブストレートチューブ２１ａに注入される。その後、サブス
トレートチューブ２１ａが加熱されると、熱酸化によってサブストレートチュー
ブ２１ａの内部表面上にスート(soot)のような酸化物が蒸着される。
【００２９】 本発明において、吸湿性が大きいＰ2Ｏ5を使用せず、ＯＨ拡散係数が低い物質
を蒸着して外部クラッド層を形成し、熱伝達特性及び屈折率を考慮して工程温度
を減少させ、蒸着効率性を増加させることができる物質をさらにドーピングして
中間クラッド層を形成する。その後、吸湿性が大きいＰ2Ｏ5を使用せず、ＯＨ拡
散係数が低い物質を蒸着して内部クラッド層を形成する。光信号を伝達するコア
層は、そのコアの中心に向かっていくほど一定の比率で屈折率が増加するように
形成される。従って、各蒸着層の異なる組成物で原料ガスを注入して混合バルブ
及び遮断バルブを制御する。
【００３０】 蒸着工程において、ＯＨブリッジ物質Ｐ2Ｏ5のない内部クラッド層２５ａ及び
外部クラッド層２４ａを蒸着させることにより、コア蒸着、凝縮、またはクロー
ジング工程が行われる間、サブストレートチューブ２１ａからコア層２３ａへの
ＯＨ浸透を効率的に防止できる。従って、最適の直径比(ｂ／ａ)を保持しつつも
、コア層でのＯＨ吸収バンドによる損失を最小にできる。また、直径比を減少さ
せられるので、工程時間も減少させることができる。ここで、クラッド層の直径
ｂとコア層の直径ａの比(ｂ／ａ)が１.１〜３.０であることが望ましい。
【００３１】 一方、蒸着と同時に進行する焼結工程でスート粒子(soot particle)がガラス
化されるとき、内部表面張力による自己凝縮が発生する。高い粘性度を有するサ
ブストレートチューブと相対的に低い粘性度を有するクラッド層との間にチュー
ブの粘性度と類似の粘性度を有するバッファ層が存在することにより、チューブ
の抑止力を増加させられ、チューブの収縮を減少させることができる。
【００３２】 ＭＣＶＤ法を利用して光ファイバ母材を製造する場合、直径比が小さいほど全
体の工程時間を短縮させ、大口径の母材の制作に有利である。従来では、直径比
を小さくすると、ＯＨ損失が急激に増加して光ファイバの品質に悪影響を及ぼす
ので、通常的に直径比がほぼ３.０程度である。しかし、本発明による直径比が
３.０またはそれ以下、例えば、１.１〜３.０である場合、ＯＨ吸収損失を減少
させられ、熱応力による損失も最小にできる。
【００３３】 前述の如く、本発明の詳細な説明では具体的な実施形態を参照して詳細に説明
してきたが、本発明の範囲は前記実施形態によって限られるべきではなく、本発
明の範囲内で様々な変形が可能であるということは、当該技術分野における通常
の知識を持つ者には明らかである。
【００３４】
【発明の効果】 以上から述べてきたように、本発明によるＯＨバリアを有する光ファイバ母材
及びその製造方法に従うと、蒸着工程において、サブストレートチューブとクラ
ッド層との間、及びクラッド層とコア層との間でＰ2Ｏ5を含まない外部ＯＨバリ
ア及び内部ＯＨバリアを蒸着させ、コア層の屈折率は、コアの中心に向かってい
くほど増加する。従って、コア蒸着、凝縮、またはクロージング工程が行われる
間、サブストレートチューブからコア層へのＯＨ浸透を効率的に防止できる。さ
らに、光ファイバの高速線引による光特性の劣化も防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 一般的なディプレストクラッド単一モード光ファイバの屈折率プ
ロファイルを示す図である。
【図２Ａ】 本発明によるディプレストクラッド単一モード光ファイバの屈
折率プロファイルを示す図である。
【図２Ｂ】 本発明による完成した光ファイバ母材の縦断面を示す図である
。
【符号の説明】
１１，２１，２１ａ サブストレートチューブ １２ クラッド層 １３，２３，２３ａ コア層 ２２，２２ａ 中間クラッド層 ２４，２４ａ 外部クラッド層 ２５，２５ａ 内部クラッド層 ａ コア層の直径 ｂ クラッド層の直径
【手続補正書】特許協力条約第３４条補正の翻訳文提出書
【提出日】平成１３年３月２８日（２００１．３．２８）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 マン−セオク・セオ 大韓民国・キョンギ−ド・442−470・スウ ォン−シ・パルタル−グ・ヨウントン−ド ン・（番地なし）・シンナムシル・ジュコ ン・エーピーティ・＃501−1302 Ｆターム(参考） 2H050 AB05Z AB08Y AB10Y AC09 AC38 AD03 4G021 EA02 EB19 4G062 LB03 LB06

Claims (23)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 光ファイバ母材において、 サブストレートチューブと、 前記サブストレートチューブの内部のクラッド層と、 前記クラッド層の屈折率より大きく、前記コアの中心に向かっていくほど増加
    された値を有する前記クラッド層の内部にあるコア層と、 ＯＨ拡散係数が低い物質を蒸着して前記サブストレートチューブ内に含まれた
    ＯＨを前記クラッド層へ浸透することを防止するために、前記サブストレートチ
    ューブと前記クラッド層との間に形成された第１バリアと からなることを特徴とする光ファイバ母材。
  2. 【請求項２】 ＯＨ拡散係数が低い物質を蒸着して前記クラッド層に含まれ
    たＯＨを前記コア層へ浸透することを防止するために、前記クラッド層と前記コ
    ア層との間に形成された第２バリアをさらに備えることを特徴とする請求項１記
    載の光ファイバ母材。
  3. 【請求項３】 前記第１バリア及び第２バリア中のいずれか１つは、ＳｉＯ 2 またはＳｉＯ2＋ＧｅＯ2の組成物で形成されることを特徴とする請求項１記載
    の光ファイバ母材。
  4. 【請求項４】 前記第１バリア及び第２バリア中のいずれか１つは、Ｓｉ
    Ｏ2またはＳｉＯ2＋ＧｅＯ2の組成物で形成されることを特徴とする請求項２記
    載の光ファイバ母材。
  5. 【請求項５】 前記第１バリア及び第２バリア中のいずれか１つは、前記サ
    ブストレートチューブ及び前記コア層のいずれか一方の屈折率より大きくない屈
    折率を有することを特徴とする請求項１記載の光ファイバ母材。
  6. 【請求項６】 前記第１バリア及び第２バリア中のいずれか１つは、前記
    サブストレートチューブ及び前記コア層のいずれか一方の屈折率より大きくない
    屈折率を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。
  7. 【請求項７】 前記クラッド層と前記コア層との直径比は、約１.１〜３.０
    の範囲内にあることを特徴とする請求項１記載の光ファイバ母材。
  8. 【請求項８】 前記コア層の外周の屈折率は、前記コア層の中心での屈折率
    の約７５〜９９％の範囲内にあることを特徴とする請求項１記載の光ファイバ母
    材。
  9. 【請求項９】 光ファイバ母材の製造方法において、 サブストレートチューブの内部表面上に低いＯＨ拡散係数を有する物質を蒸着
    して第１バリアを形成するステップと、 前記第１バリアにクラッド層を形成するステップと、 前記コア層の中心に向かっていくほど増加する屈折率を有するように蒸着によ
    るコア層を形成して光信号を伝送するステップと、 からなることを特徴とする光ファイバ母材の製造方法。
  10. 【請求項１０】 前記クラッド層の形成ステップと前記コア層の形成ステッ
    プとの間で、低いＯＨ拡散係数を有する物質を蒸着して第２バリアを形成するス
    テップをさらに備えることを特徴とする請求項９記載の光ファイバ母材の製造方
    法。
  11. 【請求項１１】 前記第１バリア及び第２バリア中のいずれか１つは、Ｓｉ
    Ｏ2またはＳｉＯ2＋ＧｅＯ2の組成で形成されることを特徴とする請求項９記載
    の光ファイバ母材の製造方法。
  12. 【請求項１２】 前記第１バリア及び第２バリア中のいずれかは、ＳｉＯ2
    またはＳｉＯ2＋ＧｅＯ2の組成で形成されることを特徴とする請求項１０記載の
    光ファイバ母材の製造方法。
  13. 【請求項１３】 光ファイバ母材において、 コアの外周からコアの中心まで緩慢に増加するコアの屈折率を有する円筒形コ
    アと、 ＳｉＯ2は含まれており、Ｐ2Ｏ5は含まれておらず、前記コア層の屈折率より
    小さい前記コアを囲む内部クラッド層と、 ＳｉＯ2及びＰ2Ｏ5を含み、前記コア層の屈折率より小さく、前記内部クラッ
    ド層の屈折率とほぼ同一である前記内部クラッド層を囲む中間クラッド層と、 ＳｉＯ2は含まれており、Ｐ2Ｏ5は含まれておらず、前記コア層の屈折率より
    小さく、前記内部クラッド層の屈折率とほぼ同一である、前記中間クラッド層を
    囲む外部クラッド層と、 前記内部クラッド層、中間クラッド層及び外部クラッド層の屈折率より大きい
    前記外部クラッド層を囲むサブストレートチューブと、 からなることを特徴とする光ファイバ母材。
  14. 【請求項１４】 前記内部クラッド層は、前記内部クラッド層の屈折率を調
    整するためのＧｅＯ2をさらに備えることを特徴とする請求項１３記載の光ファ
    イバ母材。
  15. 【請求項１５】 前記外部クラッド層は、前記外部クラッド層の屈折率を調
    整するためのＧｅＯ2をさらに備えることを特徴とする請求項１３記載の光ファ
    イバ母材。
  16. 【請求項１６】 前記コア層の外周での屈折率は、前記コア層の中心での屈
    折率の７５〜９９％の範囲内にあることを特徴とする請求項１３記載の光ファイ
    バ母材。
  17. 【請求項１７】 前記外部クラッド層と前記コア層との直径比は、約１.１
    〜３.０の範囲内にあることを特徴とする請求項１３記載の光ファイバ母材。
  18. 【請求項１８】 光ファイバを製造する方法において、 ＳｉＯ2が含まれており、Ｐ2Ｏ5が含まれていない外部クラッド蒸着層をサブ
    ストレートチューブの内部表面上に内付け化学気相蒸着法によって蒸着し、前記
    サブストレートチューブよりさらに低い屈折率を有する外部クラッド層を形成す
    るステップと、 ＳｉＯ2及びＰ2Ｏ5を含む中間クラッド蒸着層を前記外部クラッド蒸着層の内
    部表面上に蒸着して、前記外部クラッド層の屈折率とほぼ同一である屈折率を有
    する中間クラッド蒸着層を形成するステップと、 ＳｉＯ2が含まれており、Ｐ2Ｏ5が含まれていない内部クラッド蒸着層を前記
    中間クラッド蒸着層の内部表面上に蒸着して、前記外部クラッド層及び中間クラ
    ッド層の屈折率とほぼ同一である屈折率を有する内部クラッド層を形成するステ
    ップと、 コアの外周からコアの中心まで多様な組成物を有するコア蒸着層を前記内部ク
    ラッド層の内部表面上に蒸着して、前記外部クラッド層、中間クラッド層、及び
    内部クラッド層の屈折率より大きい屈折率を有し、前記外周から中心まで緩慢に
    増加する屈折率を有するコアを形成し、前記光ファイバの熱的ストレスによる光
    損失を防止するステップと、 前記蒸着された層を有する前記サブストレートチューブをコラップスさせて光
    ファイバ母材を形成するステップと からなることを特徴とする光ファイバ母材の製造方法。
  19. 【請求項１９】 外部クラッド蒸着層を蒸着する前記ステップは、ＳｉＯ2
    ＋ＧｅＯ2を蒸着して前記外部クラッド層の屈折率を制御することをさらに含む
    ことを特徴とする請求項１８記載の光ファイバ母材の製造方法。
  20. 【請求項２０】 内部クラッド蒸着層を蒸着する前記ステップは、ＳｉＯ2
    ＋ＧｅＯ2を蒸着して前記内部クラッド層の屈折率を制御することをさらに含む
    ことを特徴とする請求項１８記載の光ファイバ母材の製造方法。
  21. 【請求項２１】 前記光ファイバ母材での前記外部クラッド層と前記コア層
    との直径比は、約１.１〜３.０の範囲内にあることを特徴とする請求項１８記載
    のことを特徴とする光ファイバ母材の製造方法。
  22. 【請求項２２】 前記光ファイバ母材の前記コア層の外周での屈折率は、前
    記コア層の中心での屈折率の７５〜９９％の範囲内にあることを特徴とする請求
    項１８記載の光ファイバ母材の製造方法。
  23. 【請求項２３】 前記光ファイバ母材を迅速に線引して光ファイバを形成す
    ることを特徴とする請求項１８記載の光ファイバ母材の製造方法。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005049516A1 (ja) 2003-11-18 2005-06-02 Fujikura Ltd. 光ファイバ裸線の線引方法、光ファイバ素線の製造方法、光ファイバ素線

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020005051A1 (en) * 2000-04-28 2002-01-17 Brown John T. Substantially dry, silica-containing soot, fused silica and optical fiber soot preforms, apparatus, methods and burners for manufacturing same
DE10030264A1 (de) * 2000-06-20 2002-01-03 Deutsche Telekom Ag Lichtwellenleiter auf Quarzglasbasis und Verfahren zu seiner Herstellung
US20050120752A1 (en) * 2001-04-11 2005-06-09 Brown John T. Substantially dry, silica-containing soot, fused silica and optical fiber soot preforms, apparatus, methods and burners for manufacturing same
KR100496143B1 (ko) * 2002-12-10 2005-06-17 삼성전자주식회사 수산화기 차단층을 포함하는 광섬유 모재
US20040159124A1 (en) * 2003-02-14 2004-08-19 Atkins Robert M. Optical fiber manufacture
FR2863605B1 (fr) * 2003-12-15 2006-04-28 Cit Alcatel Procede de recharge plasma autour d'un tube dope au fluor
FR2893149B1 (fr) 2005-11-10 2008-01-11 Draka Comteq France Fibre optique monomode.
FR2899693B1 (fr) * 2006-04-10 2008-08-22 Draka Comteq France Fibre optique monomode.
US7620282B2 (en) * 2006-08-31 2009-11-17 Corning Incorporated Low bend loss single mode optical fiber
EP1942081B1 (en) * 2007-01-02 2011-11-09 Draka Comteq B.V. Extended baking process for quartz glass deposition tubes.
CN102099711B (zh) 2007-11-09 2014-05-14 德雷卡通信技术公司 抗微弯光纤
FR2930997B1 (fr) 2008-05-06 2010-08-13 Draka Comteq France Sa Fibre optique monomode
US7773848B2 (en) 2008-07-30 2010-08-10 Corning Incorporated Low bend loss single mode optical fiber
JP5567694B2 (ja) * 2010-02-09 2014-08-06 オーエフエス ファイテル，エルエルシー 曲げ最適化マルチモードファイバのｄｍｄ特性の改善
CN110028235B (zh) * 2019-03-01 2020-09-08 江苏永鼎股份有限公司 一种基于连熔石英套管的光纤预制棒及其制造方法

Family Cites Families (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4909816A (en) * 1974-02-22 1990-03-20 American Telephone And Telegraph Company, At&T Bell Laboratories Optical fiber fabrication and resulting product
US4114980A (en) * 1976-05-10 1978-09-19 International Telephone And Telegraph Corporation Low loss multilayer optical fiber
JPS5395649A (en) * 1977-02-02 1978-08-22 Hitachi Ltd Production of optical fiber
US4184859A (en) * 1978-06-09 1980-01-22 International Telephone And Telegraph Corporation Method of fabricating an elliptical core single mode fiber
US4230396A (en) * 1978-07-31 1980-10-28 Corning Glass Works High bandwidth optical waveguides and method of fabrication
US4227806A (en) * 1978-10-16 1980-10-14 Western Electric Company, Inc. Methods for non-destructively determining parameters of an optical fiber preform
GB2062610B (en) * 1979-10-29 1983-03-09 Standard Telephones Cables Ltd Single mode optical fibres
JPS5858293B2 (ja) * 1980-01-22 1983-12-24 日本電信電話株式会社 光ファイバ母材の製造方法
US4385802A (en) * 1980-06-09 1983-05-31 Corning Glass Works Long wavelength, low-loss optical waveguide
US4447127A (en) 1982-04-09 1984-05-08 Bell Telephone Laboratories, Incorporated Low loss single mode fiber
JPS593035U (ja) * 1982-06-30 1984-01-10 カヤバ工業株式会社 緩衝器のスプリング受構造
DE3232888A1 (de) * 1982-09-04 1984-03-08 Licentia Patent-Verwaltungs-Gmbh, 6000 Frankfurt Verfahren zur herstellung eines lichtwellenleiters
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
US4528009A (en) * 1983-06-01 1985-07-09 Corning Glass Works Method of forming optical fiber having laminated core
DE3510023A1 (de) * 1985-03-20 1986-09-25 Licentia Gmbh Einwelliger lichtwellenleiter aus quarzglas und verfahren zu dessen herstellung
DE3731604A1 (de) * 1987-09-19 1989-03-30 Philips Patentverwaltung Verfahren zur herstellung einer monomode-lichtleitfaser
FR2650584B1 (fr) 1989-08-02 1993-12-17 Cie Generale D Electricite Procede de fabrication d'une fibre optique a gaine dopee
US5058976A (en) * 1990-08-03 1991-10-22 At&T Bell Laboratories System comprising Er-doped optical fiber
KR0162604B1 (ko) 1994-10-07 1999-04-15 김광호 광 섬유 모재 제조 방법
US5838866A (en) 1995-11-03 1998-11-17 Corning Incorporated Optical fiber resistant to hydrogen-induced attenuation
CN1101000C (zh) * 1996-03-28 2003-02-05 三菱丽阳株式会社 分布的折光指数型光导纤维及其制作方法和具有海一岛结构的多芯光导纤维
CA2225889A1 (en) * 1996-12-27 1998-06-27 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Dispersion-shifted fiber
JP3830636B2 (ja) * 1997-10-14 2006-10-04 株式会社フジクラ 分散シフト光ファイバ
BR9911392A (pt) * 1998-06-25 2001-09-18 Samsung Electronics Co Ltd Pré-configuração de fibra ótica apresentando barreira de oh e seu método de fabricação
NL1015405C2 (nl) * 2000-06-09 2001-12-12 Draka Fibre Technology Bv Single mode optische vezel en werkwijze voor het vervaardigen van een single mode optische vezel.

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005049516A1 (ja) 2003-11-18 2005-06-02 Fujikura Ltd. 光ファイバ裸線の線引方法、光ファイバ素線の製造方法、光ファイバ素線
US7658086B2 (en) 2003-11-18 2010-02-09 Fujikura Ltd. Drawing method for bare optical fiber with suppressed hydrogen diffusion

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Publication number Publication date
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KR100322131B1 (ko) 2002-02-04
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US6530244B1 (en) 2003-03-11
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