JP2003029073A - Polarization maintaining optical fiber and its manufacturing method, and base material for polarization maintaining optical fiber - Google Patents
Polarization maintaining optical fiber and its manufacturing method, and base material for polarization maintaining optical fiberInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、光ファイバ通信分
野、光ファイバを利用したセンサ分野などにおいて有用
な偏波保持光ファイバおよびその製造方法、この製造方
法で製造された偏波保持光ファイバ用母材に関し、特
に、伝送損失の少ない偏波保持光ファイバおよびその製
造方法、この製造方法で製造された偏波保持光ファイバ
用母材に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a polarization-maintaining optical fiber useful in the field of optical fiber communication, the field of sensors using optical fibers, a manufacturing method thereof, and a polarization-maintaining optical fiber manufactured by this manufacturing method. More particularly, the present invention relates to a polarization-maintaining optical fiber having a small transmission loss, a method for manufacturing the same, and a base material for a polarization-maintaining optical fiber manufactured by this manufacturing method.
【０００２】[0002]
【従来の技術】図３は、従来の偏波保持光ファイバの一
例を示したものである。この偏波保持光ファイバ４は、
高屈折率のコア１と、このコア１の周囲に、このコア１
と同心円状に設けられ、かつこのコア１よりも低屈折率
のクラッド２と、このクラッド２内に、前記コア１を中
心に概対称配置され、かつこの２よりも一般的に低屈折
率である断面円形の２つの応力付与部３、３とから構成
されている。また、コア１は酸化ゲルマニウム（ＧｅＯ
2）をドープした石英ガラスからなり、クラッド２は石
英ガラスあるいはフッ素（Ｆ）を添加した石英ガラスか
らなり、応力付与部３、３は酸化ホウ素（Ｂ2Ｏ3）を比
較的多量にドープした石英ガラスクラッドからなるもの
である。2. Description of the Related Art FIG. 3 shows an example of a conventional polarization maintaining optical fiber. This polarization maintaining optical fiber 4 is
The core 1 having a high refractive index and the core 1 around the core 1
And a clad 2 which is concentrically provided with a refractive index lower than that of the core 1, and is disposed in the clad 2 substantially symmetrically with the core 1 as a center, and has a refractive index generally lower than that of the clad 2. It is composed of two stress applying portions 3 and 3 having a certain circular cross section. Further, the core 1 is made of germanium oxide (GeO).
2 ) doped quartz glass, the cladding 2 consists of quartz glass or fluorine (F) -doped quartz glass, and the stress applying portions 3 and 3 are doped with boron oxide (B 2 O 3 ) in a relatively large amount. It is made of quartz glass clad.
【０００３】このような偏波保持光ファイバ４を製造す
る際には、先ず、コア１を形成するコア部材とクラッド
２を形成するクラッド部材とからなる光ファイバ母材を
用意する。次に、クラッド部材に、コア部材に対して概
対称的な一対の挿入孔を、超音波ドリルなどを用いて、
光ファイバ母材の長手方向に貫通するように形成する。
次に、一対の挿入孔に応力付与部３を形成する応力付与
部材を挿入する。次に、このような光ファイバ母材を溶
融線引きし、図３に示した偏波保持光ファイバ４を得
る。In manufacturing such a polarization-maintaining optical fiber 4, first, an optical fiber preform composed of a core member forming the core 1 and a clad member forming the clad 2 is prepared. Next, in the clad member, using a pair of insertion holes that are approximately symmetrical with respect to the core member, using an ultrasonic drill,
It is formed so as to penetrate in the longitudinal direction of the optical fiber preform.
Next, the stress applying member that forms the stress applying portion 3 is inserted into the pair of insertion holes. Next, such an optical fiber preform is melt-drawn and the polarization-maintaining optical fiber 4 shown in FIG. 3 is obtained.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のよう
な方法で一対の挿入孔が形成されると、その内面には微
細な傷が生じる。この微細な傷を残したまま、一対の挿
入孔内に応力付与部材を挿入すると、クラッド部材と応
力付与部材の間に空気が取り込まれてしまう。このまま
の状態で光ファイバ母材を溶融線引きすると、得られる
偏波保持光ファイバ４のクラッド２と応力付与部３の間
に気泡ができることがあった。この気泡は、偏波保持光
ファイバ４の伝送損失を増加させるという問題があっ
た。By the way, when the pair of insertion holes are formed by the above method, fine scratches are formed on the inner surface thereof. If the stress applying member is inserted into the pair of insertion holes while leaving the minute scratches, air will be trapped between the clad member and the stress applying member. If the optical fiber preform is melt-drawn in this state, bubbles may be formed between the cladding 2 and the stress applying portion 3 of the polarization-maintaining optical fiber 4 obtained. This bubble has a problem of increasing the transmission loss of the polarization maintaining optical fiber 4.
【０００５】そこで、偏波保持光ファイバの製造におい
ては、光ファイバ母材の挿入孔を形成した後、その内面
を研磨し、傷を除去することが行なわれている。光ファ
イバ母材の挿入孔の内面を研磨し、傷を除去する方法と
して、特開昭６３−２０６７１０号公報には、挿入孔を
超音波ドリルで形成した後、火炎研磨により内面処理す
る方法について提案されている。しかしながら、この方
法では、火炎研磨した際に、コア部材を構成する酸化ゲ
ルマニウム（ＧｅＯ2）と水素（Ｈ2）が反応し、コア部
材内に水酸基（−ＯＨ）を生じることがある。その結果
として、このようなコア部材からなる光ファイバ母材を
溶融線引きして得られた偏波保持光ファイバは、波長
１．３８μｍにおける伝送損失が１０ｄＢ／ｋｍを超え
ることがあるという問題があった。Therefore, in manufacturing a polarization-maintaining optical fiber, after forming an insertion hole for an optical fiber preform, the inner surface of the insertion hole is polished to remove scratches. As a method of polishing the inner surface of the insertion hole of the optical fiber preform to remove scratches, JP-A-63-206710 discloses a method of forming the insertion hole with an ultrasonic drill and then subjecting the inner surface to flame polishing. Proposed. However, in this method, when flame-polished, germanium oxide (GeO 2 ) forming the core member may react with hydrogen (H 2 ) to generate a hydroxyl group (—OH) in the core member. As a result, a polarization-maintaining optical fiber obtained by melting and drawing an optical fiber preform composed of such a core member has a problem that the transmission loss at a wavelength of 1.38 μm may exceed 10 dB / km. It was
【０００６】本発明は、前記事情に鑑みてなされたもの
で、伝送損失の少ない偏波保持光ファイバおよびその製
造方法、この製造方法で製造された偏波保持光ファイバ
用母材を提供することを課題とする。The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides a polarization-maintaining optical fiber having a small transmission loss, a method of manufacturing the same, and a base material for a polarization-maintaining optical fiber manufactured by this manufacturing method. Is an issue.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】前記課題は、偏波保持光
ファイバの母材を製造する工程において、前記偏波保持
光ファイバの母材を構成するクラッド部材を把持し、前
記クラッド部材に、前記クラッド部材を長手方向に貫通
するように、応力付与部材を挿入する一対の挿入孔を形
成し、前記挿入孔の内面を研磨材で研磨する偏波保持光
ファイバの製造方法によって解決できる。前記挿入孔の
内面を研磨具で研磨することが好ましい。前記研磨具
は、ナイロン製ブラシであることが好ましい。前記研磨
具は、前記挿入孔内で偏波保持光ファイバの母材の長手
方向に対して垂直な回転運動および偏波保持光ファイバ
の母材の長手方向に対して平行な往復運動することが好
ましい。前記研磨具の回転運動の回転数は５０〜２００
０ｒｐｍ、往復運動の速さは１０ｍｍ／ｍｉｎ〜２０ｍ
／ｍｉｎであることが好ましい。Means for Solving the Problem The problem is that, in a step of manufacturing a preform of a polarization maintaining optical fiber, a clad member which constitutes the preform of the polarization maintaining optical fiber is gripped, and the clad member is provided with: This can be solved by a method of manufacturing a polarization-maintaining optical fiber in which a pair of insertion holes for inserting a stress applying member are formed so as to penetrate the clad member in the longitudinal direction, and the inner surface of the insertion hole is polished with an abrasive. It is preferable to polish the inner surface of the insertion hole with a polishing tool. The polishing tool is preferably a nylon brush. The polishing tool is capable of rotating in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the preform of the polarization maintaining optical fiber and reciprocating in parallel to the longitudinal direction of the preform of the polarization maintaining optical fiber in the insertion hole. preferable. The rotating speed of the polishing tool is 50 to 200.
0 rpm, reciprocating speed is 10 mm / min to 20 m
/ Min is preferable.
【０００８】また、前記課題は、上記偏波保持光ファイ
バの製造方法によって製造され、偏波保持光ファイバの
母材に形成される挿入孔の内面のＪＩＳ Ｋ０６０１に
おける中心線平均粗さＲａの最大値を１．５μｍ以下か
つ平均値を１．０μｍ以下とした偏波保持光ファイバ用
母材によって解決できる。また、前記課題は、コアを囲
むクラッド内にコアに対して概対称的に配された２個の
応力付与部を有する偏波保持光ファイバであって、上記
偏波保持光ファイバ用母材を溶融線引きして製造した偏
波保持光ファイバによって解決できる。前記偏波保持光
ファイバにおいて、長さ１０ｋｍ当りの気泡の平均存在
量が１．５個以下であることが好ましい。前記偏波保持
光ファイバにおいて、前記コア内の水酸基の含有量が
０．０５ｐｐｍ以下であることが好ましい。Further, the above-mentioned problem is that the center line average roughness Ra according to JIS K0601 of the inner surface of the insertion hole formed in the base material of the polarization maintaining optical fiber manufactured by the above method for manufacturing the polarization maintaining optical fiber is the maximum. This can be solved by using a base material for a polarization maintaining optical fiber having a value of 1.5 μm or less and an average value of 1.0 μm or less. Moreover, the said subject is a polarization-maintaining optical fiber which has two stress application parts arrange | positioned substantially symmetrically with respect to a core in the cladding which surrounds a core, Comprising: It can be solved by a polarization-maintaining optical fiber manufactured by fusion drawing. In the polarization-maintaining optical fiber, it is preferable that the average abundance of bubbles per length of 10 km is 1.5 or less. In the polarization-maintaining optical fiber, the content of hydroxyl groups in the core is preferably 0.05 ppm or less.
【０００９】[0009]
【発明の実施の形態】以下、本発明を詳しく説明する。
図１は、本発明の偏波保持光ファイバの一例を示したも
のである。この偏波保持光ファイバ１４は、図３に示し
た従来の偏波保持光ファイバ４と同様の部品からなる。
図中符号１１はコアを、１２はクラッドを、１３は応力
付与部を示す。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The present invention is described in detail below.
FIG. 1 shows an example of the polarization maintaining optical fiber of the present invention. The polarization maintaining optical fiber 14 is composed of the same components as the conventional polarization maintaining optical fiber 4 shown in FIG.
In the figure, reference numeral 11 is a core, 12 is a clad, and 13 is a stress applying portion.
【００１０】このような偏波保持光ファイバ１４におい
て、コア１１は酸化ゲルマニウム（ＧｅＯ2）をドープ
した石英ガラスからなり、クラッド１２は石英ガラスあ
るいはフッ素（Ｆ）を添加した石英ガラスからなり、応
力付与部１３は酸化ホウ素（Ｂ2Ｏ3）を比較的多量にド
ープした石英ガラスからなる。また、応力付与部１３の
外径、コア１１とクラッド１２との比屈折率差、クラッ
ド１２と応力付与部１３の比屈折率差は、それぞれ所望
の特性などに応じて適宜設定される。また、通常コア１
１のモードフィールド径は４〜１０μｍ程度とされ、ク
ラッド１２の外径は１２５μｍ程度とされる。In such a polarization-maintaining optical fiber 14, the core 11 is made of silica glass doped with germanium oxide (GeO 2 ), and the clad 12 is made of silica glass or silica glass doped with fluorine (F). The application part 13 is made of quartz glass doped with a relatively large amount of boron oxide (B 2 O 3 ). Further, the outer diameter of the stress applying portion 13, the relative refractive index difference between the core 11 and the cladding 12, and the relative refractive index difference between the cladding 12 and the stress applying portion 13 are appropriately set according to desired characteristics and the like. Also, the normal core 1
The mode field diameter of No. 1 is about 4 to 10 μm, and the outer diameter of the clad 12 is about 125 μm.
【００１１】図２は、本発明の偏波保持光ファイバの製
造方法において、偏波保持光ファイバの母材に応力付与
部材を挿入するための挿入孔を開ける工程を説明する図
である。本発明の偏波保持光ファイバの製造方法を、図
２を用いて説明する。偏波保持光ファイバ１４を製造す
る際には、まず、コア１１を形成するコア部材２１とク
ラッド１２を形成するクラッド部材２２とからなる光フ
ァイバ母材２４を用意する。次に、クラッド部材２２
に、コア部材２１に対して概対称的な断面形状円形の一
対の挿入孔２３ａ、２３ｂを、ドリル２６などを用い
て、光ファイバ母材２４の長手方向に貫通するように形
成する。FIG. 2 is a diagram for explaining a step of forming an insertion hole for inserting a stress applying member in the base material of the polarization maintaining optical fiber in the method for manufacturing the polarization maintaining optical fiber of the present invention. A method of manufacturing the polarization maintaining optical fiber of the present invention will be described with reference to FIG. When manufacturing the polarization-maintaining optical fiber 14, first, an optical fiber preform 24 including a core member 21 forming the core 11 and a clad member 22 forming the clad 12 is prepared. Next, the clad member 22
In addition, a pair of insertion holes 23 a and 23 b having a circular cross-sectional shape that is substantially symmetrical with respect to the core member 21 is formed using a drill 26 or the like so as to penetrate in the longitudinal direction of the optical fiber preform 24.
【００１２】次に、挿入孔２３ａ、２３ｂ内に研磨材を
適量散布し、図示略の研磨具をこの挿入孔２３ａ、２３
ｂ内に挿入する。次に、この研磨具を、挿入孔２３ａ、
２３ｂ内で、光ファイバ母材２４の長手方向に対して垂
直な回転運動および光ファイバ母材２４の長手方向に対
して平行な往復運動させて、挿入孔２３ａ、２３ｂの内
面を研磨する。次に、挿入孔２３ａ、２３ｂに応力付与
部１３を形成する応力付与部材２３、２３を挿入し、光
ファイバ母材２４を得る。次に、このような光ファイバ
母材２４を溶融線引きし、図１に示した偏波保持光ファ
イバ１４を得る。Next, an appropriate amount of abrasive is sprayed into the insertion holes 23a and 23b, and a polishing tool (not shown) is inserted into the insertion holes 23a and 23b.
Insert in b. Next, the polishing tool is inserted into the insertion hole 23a,
In 23b, a rotational movement perpendicular to the longitudinal direction of the optical fiber preform 24 and a reciprocating movement parallel to the longitudinal direction of the optical fiber preform 24 are performed to polish the inner surfaces of the insertion holes 23a and 23b. Next, the stress applying members 23, 23 forming the stress applying portion 13 are inserted into the insertion holes 23a, 23b to obtain the optical fiber preform 24. Next, such an optical fiber preform 24 is melt-drawn and the polarization-maintaining optical fiber 14 shown in FIG. 1 is obtained.
【００１３】本発明の偏波保持光ファイバの製造方法で
用いられる研磨材としては、ダイヤモンド、アルミナ、
炭化ケイ素、炭化ホウ素、タルク、酸化セリウム、ジル
コニアなどの無機系研磨材が挙げられるが、好ましくは
酸化セリウムが用いられる。また、これらの研磨材の粒
径は０．０１〜５０μｍが好ましく、より好ましくは、
１〜１０μｍである。Abrasives used in the method of manufacturing the polarization maintaining optical fiber of the present invention include diamond, alumina,
Inorganic abrasives such as silicon carbide, boron carbide, talc, cerium oxide and zirconia can be mentioned, but cerium oxide is preferably used. The particle size of these abrasives is preferably 0.01 to 50 μm, and more preferably
It is 1 to 10 μm.
【００１４】また、本発明の偏波保持光ファイバの製造
方法で用いられる研磨具としては、ナイロン製ブラシ、
ポリプロピレン、ポリエチレンなどの可撓性の毛を有す
るブラシ、金属製ブラシ、豚毛ブラシ、パッド、布など
が挙げられ、好ましくはナイロン製ブラシ、金属製ブラ
シ、豚毛ブラシなどのブラシ、中でもナイロン製ブラシ
が特に好ましく用いられる。ナイロン製ブラシを形成す
るナイロンは、耐磨耗性に優れ、機械的強度にも優れて
いるから、耐久性に優れており、本発明の偏波保持光フ
ァイバの製造方法で用いられる研磨具として好ましい。
このようなナイロン製ブラシなどの研磨具によって、上
記研磨材を光ファイバ母材２４の挿入孔２３ａ、２３ｂ
の内面に擦り付けることにより、光ファイバ母材２４の
挿入孔２３ａ、２３ｂの内面が所定の表面粗さに研磨さ
れる。The polishing tool used in the method of manufacturing the polarization-maintaining optical fiber of the present invention includes a nylon brush,
Brushes having flexible bristles such as polypropylene and polyethylene, metal brushes, pig bristle brushes, pads, cloths and the like can be mentioned, preferably nylon brushes, metal brushes, brushes such as pig bristle brushes, and especially nylon. Brushes are particularly preferably used. Nylon forming a nylon brush is excellent in wear resistance and mechanical strength, and therefore excellent in durability. As a polishing tool used in the method for manufacturing a polarization-maintaining optical fiber of the present invention. preferable.
By using a polishing tool such as a nylon brush, the polishing material is inserted into the insertion holes 23a and 23b of the optical fiber preform 24.
The inner surfaces of the insertion holes 23a and 23b of the optical fiber preform 24 are polished to have a predetermined surface roughness by rubbing the inner surfaces of the optical fibers.
【００１５】また、研磨具の形状は、光ファイバ母材２
４の挿入孔２３ａ、２３ｂに挿入可能であれば、特に限
定されないが、研磨具としてブラシを用いる場合、挿入
孔２３ａ、２３ｂの内径よりも若干大きい外形形状のブ
ラシを用いることが好ましい。ブラシの毛は可撓性であ
るから、挿入孔２３ａ、２３ｂの内径よりも若干大きい
外形形状のブラシを挿入孔２３ａ、２３ｂ内に挿入する
ことができる。このようにすれば、ブラシの毛が挿入孔
２３ａ、２３ｂの内面に密着し、より効果的にこの内面
を研磨することができる。The shape of the polishing tool is the optical fiber preform 2.
There is no particular limitation as long as it can be inserted into the insertion holes 23a and 23b of No. 4, but when using a brush as the polishing tool, it is preferable to use a brush having an outer shape slightly larger than the inner diameters of the insertion holes 23a and 23b. Since the bristles of the brush are flexible, a brush having an outer shape slightly larger than the inner diameters of the insertion holes 23a and 23b can be inserted into the insertion holes 23a and 23b. In this way, the bristles of the brush come into close contact with the inner surfaces of the insertion holes 23a and 23b, and the inner surfaces can be more effectively polished.
【００１６】また、研磨具は、挿入孔２３ａ、２３ｂ内
で、光ファイバ母材２４の長手方向に対して垂直な回転
運動および光ファイバ母材２４の長手方向に対して平行
な往復運動をし、挿入孔２３ａ、２３ｂの内面を研磨す
るものである。このような研磨具の回転運動および往復
運動により、挿入孔２３ａ、２３ｂの内面がほぼ均一に
所定の表面粗さに研磨される。したがって、応力付与部
材２３、２３を挿入孔２３ａ、２３ｂ内に挿入する際
に、両者の界面間に空気が取り込こまれることがない。
研磨具の回転運動の回転数は５０〜２０００ｒｐｍが好
ましく、より好ましくは５０〜１０００ｒｐｍである。
回転数が５０ｒｐｍ未満では、挿入孔２３ａ、２３ｂの
内面を十分に研磨することができない。一方、回転数が
２０００ｒｐｍを超えると、内面に傷が付きやすくな
り、十分な表面精度が得られない。また、往復運動の速
さは、１０ｍｍ／ｍｉｎ〜２０ｍ／ｍｉｎが好ましく、
より好ましくは１００ｍｍ／ｍｉｎ〜１０ｍ／ｍｉｎで
ある。往復運動の速さが１０ｍｍ／ｍｉｎ未満では、挿
入孔２３ａ、２３ｂの内面を所定の表面粗さに均一に研
磨できない。一方、往復運動の速さが２０ｍ／ｍｉｎを
超えると、挿入孔２３ａ、２３ｂの内面を所定の表面粗
さに均一に研磨できない。Further, the polishing tool makes a rotational movement perpendicular to the longitudinal direction of the optical fiber preform 24 and a reciprocating movement parallel to the longitudinal direction of the optical fiber preform 24 in the insertion holes 23a and 23b. The inner surfaces of the insertion holes 23a and 23b are polished. By the rotational movement and reciprocating movement of the polishing tool, the inner surfaces of the insertion holes 23a and 23b are polished to a substantially uniform surface roughness. Therefore, when the stress applying members 23, 23 are inserted into the insertion holes 23a, 23b, air is not taken in between the interfaces between them.
The rotational speed of the rotary motion of the polishing tool is preferably 50 to 2000 rpm, more preferably 50 to 1000 rpm.
If the rotation speed is less than 50 rpm, the inner surfaces of the insertion holes 23a and 23b cannot be sufficiently polished. On the other hand, when the rotation speed exceeds 2000 rpm, the inner surface is likely to be scratched and sufficient surface accuracy cannot be obtained. Further, the reciprocating speed is preferably 10 mm / min to 20 m / min,
More preferably, it is 100 mm / min to 10 m / min. If the reciprocating speed is less than 10 mm / min, the inner surfaces of the insertion holes 23a and 23b cannot be evenly polished to a predetermined surface roughness. On the other hand, if the reciprocating speed exceeds 20 m / min, the inner surfaces of the insertion holes 23a and 23b cannot be evenly polished to a predetermined surface roughness.
【００１７】上記のような偏波保持光ファイバの製造方
法によって研磨された光ファイバ母材２４の挿入孔２３
ａ、２３ｂの内面のＪＩＳ Ｋ０６０１における中心線
平均粗さＲａは、その最大値が１．５μｍ以下かつ平均
値が１．０μｍ以下であることが好ましく、より好まし
くは最大値が１．０μｍ以下かつ平均値が０．２μｍ以
下である。挿入孔２３ａ、２３ｂの内面のＪＩＳ Ｋ０
６０１における中心線平均粗さＲａが上記範囲内であれ
ば、この内面に残った微細な傷に空気が取り込まれるこ
とがない。挿入孔２３ａ、２３ｂの内面のＪＩＳ Ｋ０
６０１における中心線平均粗さＲａの最大値が１．５μ
ｍを超えかつ平均値が１．０μｍを超えると、挿入孔２
３ａ、２３ｂ内に応力付与部材を挿入すると、この内面
に残った微細な傷に空気が取り込まれてしまう。このま
まの状態で光ファイバ母材を溶融線引きすると、得られ
る偏波保持光ファイバ１４のクラッド１２と応力付与部
１３の界面間に気泡ができ、結果として、偏波保持光フ
ァイバ１４の伝送損失が増加する。The insertion hole 23 of the optical fiber preform 24 polished by the above-described method for manufacturing a polarization maintaining optical fiber.
The center line average roughness Ra according to JIS K0601 of the inner surfaces of a and 23b preferably has a maximum value of 1.5 μm or less and an average value of 1.0 μm or less, and more preferably a maximum value of 1.0 μm or less. The average value is 0.2 μm or less. JIS K0 on the inner surface of the insertion holes 23a, 23b
If the centerline average roughness Ra in 601 is within the above range, air will not be taken into the minute scratches left on the inner surface. JIS K0 on the inner surface of the insertion holes 23a, 23b
The maximum value of the center line average roughness Ra in 601 is 1.5 μm.
m and the average value exceeds 1.0 μm, the insertion hole 2
When the stress applying member is inserted into 3a and 23b, air is taken in by the minute scratches left on the inner surface. When the optical fiber preform is melt-drawn in this state, air bubbles are formed between the interface between the cladding 12 and the stress applying portion 13 of the obtained polarization-maintaining optical fiber 14, and as a result, the transmission loss of the polarization-maintaining optical fiber 14 is reduced. To increase.
【００１８】本発明の偏波保持光ファイバにあっては、
その長さ１０ｋｍ当たりの気泡の平均存在量が１．５個
以下が好ましく、より好ましくは１．２個以下である。
このように、本発明の偏波保持光ファイバにあっては、
クラッドと応力付与部の界面間に空気はほとんど存在し
ない。したがって、偏波保持光ファイバのコア内に空気
が浸入し、コアを構成する酸化ゲルマニウム（Ｇｅ
Ｏ2）と空気中の水素（Ｈ2）が反応し、コア内に水酸基
（−ＯＨ）が生じることがほとんどなく、結果として、
伝送損失が増加することがない。In the polarization maintaining optical fiber of the present invention,
The average amount of bubbles present per 10 km in length is preferably 1.5 or less, more preferably 1.2 or less.
Thus, in the polarization maintaining optical fiber of the present invention,
There is almost no air between the interface between the clad and the stress applying part. Therefore, air penetrates into the core of the polarization-maintaining optical fiber, and germanium oxide (Ge) forming the core is formed.
O 2 ) and hydrogen in the air (H 2 ) react with each other, and a hydroxyl group (—OH) is hardly generated in the core. As a result,
Transmission loss does not increase.
【００１９】さらに、本発明の偏波保持光ファイバにあ
っては、偏波保持光ファイバのコア内の水酸基（−Ｏ
Ｈ）の含有量が０．０５ｐｐｍ以下であることが好まし
く、より好ましくは０．０２ｐｐｍ以下である。コア内
の水酸基の含有量がこの範囲内であれば、偏波保持光フ
ァイバの伝送損失が増加することはない。偏波保持光フ
ァイバのコア内の水酸基（−ＯＨ）の含有量が０．０５
ｐｐｍを超えると、偏波保持光ファイバの伝送損失が増
加する。Further, in the polarization-maintaining optical fiber of the present invention, the hydroxyl group (-O) in the core of the polarization-maintaining optical fiber is used.
The content of (H) is preferably 0.05 ppm or less, more preferably 0.02 ppm or less. If the content of hydroxyl groups in the core is within this range, the transmission loss of the polarization maintaining optical fiber will not increase. The content of hydroxyl group (-OH) in the core of the polarization maintaining optical fiber is 0.05.
When it exceeds ppm, the transmission loss of the polarization maintaining optical fiber increases.
【００２０】以下、図１および図２を用いて具体的な実
施例を示して、本発明の効果を明らかにする。まず、光
ファイバ母材２４を用意した。次に、クラッド部材２２
に、一対の挿入孔２３ａ、２３ｂを、ドリル２６などを
用いて、光ファイバ母材２４の長手方向に貫通するよう
に形成した。次に、挿入孔２３ａ、２３ｂ内に、アルミ
ナを散布し、ナイロン製ブラシを挿入した。次に、ナイ
ロン製ブラシを、光ファイバ母材２４の長手方向に対し
て垂直な回転運動および光ファイバ母材２４の長手方向
に対して平行な往復運動させて、挿入孔２３ａ、２３ｂ
の内面を研磨した。この時、ナイロン製ブラシの回転運
動の回転数を１０００ｒｐｍ、往復運動の速さをｍｍ／
ｍｉｎとした。研磨後の挿入孔２３ａ、２３ｂの内面の
ＪＩＳ Ｋ０６０１における中心線平均粗さＲａの最大
値が０．９μｍ、平均値が０．１μｍであった。次に、
挿入孔２３ａ、２３ｂ内に応力付与部材２３、２３を挿
入し、光ファイバ母材２４を溶融線引きし、図１に示し
た偏波保持光ファイバ１４を得た。得られた偏波保持光
ファイバ１４の長さ１０ｋｍ当たりの気泡の存在量の平
均値は１．２個であった。また、得られた偏波保持光フ
ァイバ１４のコア１１内の水酸基（−ＯＨ）の含有量が
０．０５ｐｐｍであった。さらに、得られた偏波保持光
ファイバ１４の波長１．３８μｍにおける伝送損失は、
２．５ｄＢ／ｋｍであった。Specific examples will be shown below with reference to FIGS. 1 and 2 to clarify the effects of the present invention. First, the optical fiber preform 24 was prepared. Next, the clad member 22
In addition, a pair of insertion holes 23a and 23b were formed using a drill 26 or the like so as to penetrate in the longitudinal direction of the optical fiber preform 24. Next, alumina was sprinkled into the insertion holes 23a and 23b, and a nylon brush was inserted. Next, the nylon brush is rotated in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the optical fiber preform 24 and reciprocated in parallel with the longitudinal direction of the optical fiber preform 24 to insert holes 23a and 23b.
The inner surface was polished. At this time, the rotational speed of the nylon brush is 1000 rpm, and the reciprocating speed is mm /
It was set to min. The center line average roughness Ra in JIS K0601 of the inner surfaces of the insertion holes 23a, 23b after polishing had a maximum value of 0.9 μm and an average value of 0.1 μm. next,
The stress applying members 23 and 23 were inserted into the insertion holes 23a and 23b, and the optical fiber preform 24 was melt-drawn to obtain the polarization maintaining optical fiber 14 shown in FIG. The average value of the amount of bubbles present per 10 km in length of the obtained polarization-maintaining optical fiber 14 was 1.2. Further, the content of the hydroxyl group (—OH) in the core 11 of the obtained polarization-maintaining optical fiber 14 was 0.05 ppm. Further, the transmission loss of the obtained polarization-maintaining optical fiber 14 at a wavelength of 1.38 μm is
It was 2.5 dB / km.
【００２１】[0021]
【発明の効果】以上説明したように、本発明の偏波保持
光ファイバの製造方法は、偏波保持光ファイバの母材を
製造する工程において、前記偏波保持光ファイバの母材
を構成するクラッド部材を把持し、前記クラッド部材
に、前記クラッド部材を長手方向に貫通するように、応
力付与部材を挿入する一対の挿入孔を形成し、前記挿入
孔の内面を研磨材で研磨するものであるから、伝送損失
の少ない偏波保持光ファイバを製造することができる。As described above, in the method of manufacturing the polarization maintaining optical fiber of the present invention, the base material of the polarization maintaining optical fiber is formed in the step of manufacturing the base material of the polarization maintaining optical fiber. A method for holding a clad member, forming a pair of insertion holes into the clad member for inserting a stress applying member so as to penetrate the clad member in the longitudinal direction, and polishing the inner surface of the insertion hole with an abrasive. Therefore, it is possible to manufacture a polarization maintaining optical fiber with low transmission loss.
【００２２】前記挿入孔の内面を研磨具で研磨すれば、
偏波保持光ファイバの内面がほぼ均一に所定の表面粗さ
に研磨される。前記研磨具は、ナイロン製ブラシであれ
ば、耐久性に優れている。前記研磨具は、前記挿入孔内
で偏波保持光ファイバの母材の長手方向に対して垂直な
回転運動および偏波保持光ファイバの母材の長手方向に
対して平行な往復運動するようにすれば、偏波保持光フ
ァイバの内面がほぼ均一に所定の表面粗さに研磨され
る。前記研磨具の回転運動の回転数は５０〜２０００ｒ
ｐｍ、往復運動の速さは１０ｍｍ／ｍｉｎ〜２０ｍ／ｍ
ｉｎであるならば、偏波保持光ファイバの内面を所定の
表面粗さに均一に研磨できる上に、光ファイバ母材が損
傷することがない。If the inner surface of the insertion hole is polished with a polishing tool,
The inner surface of the polarization-maintaining optical fiber is polished to a substantially uniform surface roughness. If the polishing tool is a nylon brush, it has excellent durability. The polishing tool is configured to perform a rotational movement perpendicular to the longitudinal direction of the preform of the polarization maintaining optical fiber and a reciprocating movement parallel to the longitudinal direction of the preform of the polarization maintaining optical fiber in the insertion hole. By doing so, the inner surface of the polarization-maintaining optical fiber is polished to a substantially uniform surface roughness. The rotation speed of the polishing tool is 50 to 2000 r
pm, reciprocating speed is 10 mm / min to 20 m / m
If it is in, the inner surface of the polarization-maintaining optical fiber can be uniformly polished to a predetermined surface roughness, and the optical fiber preform is not damaged.
【００２３】本発明の偏波保持光ファイバ用母材は、上
記偏波保持光ファイバの製造方法によって製造され、偏
波保持光ファイバの母材に形成される挿入孔の内面のＪ
ＩＳＫ０６０１における中心線平均粗さＲａの最大値を
１．５μｍ以下かつ平均値を１．０μｍ以下としたもの
であるから、偏波保持光ファイバの内面に残った微細な
傷に空気が取り込まれることがない。The preform for polarization-maintaining optical fiber of the present invention is manufactured by the above-mentioned method for manufacturing the polarization-maintaining optical fiber, and J of the inner surface of the insertion hole formed in the preform of the polarization-maintaining optical fiber is used.
Since the maximum value of the centerline average roughness Ra in ISK0601 is set to 1.5 μm or less and the average value is set to 1.0 μm or less, air is taken in by minute scratches left on the inner surface of the polarization maintaining optical fiber. There is no.
【００２４】また、本発明の偏波保持光ファイバは、コ
アを囲むクラッド内にコアに対して概対称的に配された
２個の応力付与部を有する偏波保持光ファイバであっ
て、上記の偏波保持光ファイバ用母材を溶融線引きして
製造したものであるから、偏波保持光ファイバは伝送損
失の少ないものとなる。また、前記偏波保持光ファイバ
において、長さ１０ｋｍ当りの気泡の平均存在量が１．
５個以下であれば、偏波保持光ファイバのコア内に空気
が浸入し、コア内に水酸基（−ＯＨ）が生じることがほ
とんどなく、伝送損失が増加することがない。そして、
前記偏波保持光ファイバにおいて、前記コア内の水酸基
の含有量が０．０５ｐｐｍ以下であれば、偏波保持光フ
ァイバの伝送損失が増加することはない。The polarization-maintaining optical fiber of the present invention is a polarization-maintaining optical fiber having two stress-applying portions arranged symmetrically with respect to the core in a clad surrounding the core. The polarization-maintaining optical fiber has a low transmission loss because it is manufactured by melting and drawing the polarization-maintaining optical fiber preform. In the polarization-maintaining optical fiber, the average abundance of bubbles per length of 10 km is 1.
When the number is 5 or less, air does not enter the core of the polarization-maintaining optical fiber, a hydroxyl group (-OH) hardly occurs in the core, and transmission loss does not increase. And
In the polarization maintaining optical fiber, if the content of the hydroxyl group in the core is 0.05 ppm or less, the transmission loss of the polarization maintaining optical fiber will not increase.
【図１】 本発明の偏波保持光ファイバの一例を示した
ものである。FIG. 1 shows an example of a polarization maintaining optical fiber of the present invention.
【図２】 本発明の偏波保持光ファイバの製造方法にお
いて、偏波保持光ファイバの母材に応力付与部材を挿入
するための挿入孔を開ける工程を説明する図である。FIG. 2 is a diagram illustrating a step of forming an insertion hole for inserting a stress applying member in a base material of a polarization maintaining optical fiber in the method for manufacturing a polarization maintaining optical fiber of the present invention.
【図３】 従来の偏波保持光ファイバの一例を示したも
のである。FIG. 3 shows an example of a conventional polarization maintaining optical fiber.
１１・・・コア、１２・・・クラッド、１３・・・応力付与部、
１４・・・偏波保持光ファイバ、２１・・・コア部材、２２・・
・クラッド部材、２３・・・応力付与部材、２３ａ，２３ｂ
・・・挿入孔、２４・・・光ファイバ母材、２６・・・ドリル11 ... Core, 12 ... Clad, 13 ... Stress applying section,
14 ... Polarization maintaining optical fiber, 21 ... Core member, 22 ...
.Clad member, 23 ... Stress applying member, 23a, 23b
... Insertion hole, 24 ... Optical fiber base material, 26 ... Drill
フロントページの続き (72)発明者 姫野 邦治 千葉県佐倉市六崎1440番地 株式会社フジ クラ佐倉事業所内 Ｆターム(参考） 2H050 AA02 AB05X AB10Y AC44 4G021 BA02 BA03 BA12 BA13 BA14 BA21 BA23 LA02 Continued front page (72) Inventor Kuniharu Himeno Fuji Co., Ltd. 1440 Rokuzaki, Sakura City, Chiba Prefecture Kura Sakura Office F-term (reference) 2H050 AA02 AB05X AB10Y AC44 4G021 BA02 BA03 BA12 BA13 BA14 BA21 BA23 LA02
Claims (9)
程において、 前記偏波保持光ファイバの母材を構成するクラッド部材
を把持し、前記クラッド部材に、前記クラッド部材を長
手方向に貫通するように、応力付与部材を挿入する一対
の挿入孔を形成し、 前記挿入孔の内面を研磨材で研磨することを特徴とする
偏波保持光ファイバの製造方法。1. A step of producing a base material for a polarization-maintaining optical fiber, wherein a clad member constituting the base material of the polarization-maintaining optical fiber is gripped, and the clad member is penetrated through the clad member in a longitudinal direction. Thus, a pair of insertion holes for inserting the stress applying member are formed, and the inner surface of the insertion holes is polished with an abrasive material.
とを特徴とする請求項１記載の偏波保持光ファイバの製
造方法。2. The method of manufacturing a polarization maintaining optical fiber according to claim 1, wherein the inner surface of the insertion hole is polished with a polishing tool.
ことを特徴とする請求項１または２記載の偏波保持光フ
ァイバの製造方法。3. The method for manufacturing a polarization-maintaining optical fiber according to claim 1, wherein the polishing tool is a nylon brush.
光ファイバの母材の長手方向に対して垂直な回転運動お
よび偏波保持光ファイバの母材の長手方向に対して平行
な往復運動することを特徴とする請求項１ないし３のい
ずれかに記載の偏波保持光ファイバの製造方法。4. The polishing tool has a rotational movement perpendicular to the longitudinal direction of the preform of the polarization-maintaining optical fiber in the insertion hole and is parallel to the longitudinal direction of the preform of the polarization-maintaining optical fiber. The method for producing a polarization-maintaining optical fiber according to any one of claims 1 to 3, wherein the method reciprocates.
２０００ｒｐｍ、往復運動の速さは１０ｍｍ／ｍｉｎ〜
２０ｍ／ｍｉｎであることを特徴とする請求項１ないし
４のいずれかに記載の偏波保持光ファイバの製造方法。5. The rotational speed of the rotary motion of the polishing tool is 50 to 50.
2000 rpm, reciprocating speed is 10 mm / min ~
It is 20 m / min, The manufacturing method of the polarization maintaining optical fiber in any one of Claim 1 thru | or 4 characterized by the above-mentioned.
波保持光ファイバの製造方法によって製造され、 偏波保持光ファイバの母材に形成される挿入孔の内面の
ＪＩＳ Ｋ０６０１における中心線平均粗さＲａの最大
値を１．５μｍ以下かつ平均値を１．０μｍ以下とした
ことを特徴とする偏波保持光ファイバ用母材。6. A center line according to JIS K0601 of an inner surface of an insertion hole manufactured by the method for manufacturing a polarization maintaining optical fiber according to claim 1, which is formed in a base material of the polarization maintaining optical fiber. A base material for a polarization-maintaining optical fiber, wherein the maximum value of the average roughness Ra is 1.5 μm or less and the average value is 1.0 μm or less.
対称的に配された２個の応力付与部を有する偏波保持光
ファイバであって、請求項６記載の偏波保持光ファイバ
用母材を溶融線引きして製造したことを特徴とする偏波
保持光ファイバ。7. A polarization-maintaining optical fiber according to claim 6, wherein the polarization-maintaining optical fiber has two stress-applying portions arranged substantially symmetrically with respect to the core in a clad surrounding the core. A polarization-maintaining optical fiber manufactured by melting and drawing a base material.
１．５個以下であることを特徴とする請求項７記載の偏
波保持光ファイバ。8. The polarization-maintaining optical fiber according to claim 7, wherein the average abundance of bubbles per length of 10 km is 1.5 or less.
ｐｐｍ以下であることを特徴とする請求項７または８記
載の偏波保持光ファイバ。9. The content of hydroxyl groups in the core is 0.05.
The polarization-maintaining optical fiber according to claim 7 or 8, characterized in that it is at most ppm.
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|---|---|---|---|
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2001
- 2001-07-11 JP JP2001210649A patent/JP2003029073A/en active Pending
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