JP2003040639A - シングルモード光ファイバの製造方法 - Google Patents
シングルモード光ファイバの製造方法Info
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- C03B37/02—Manufacture of glass fibres or filaments by drawing or extruding, e.g. direct drawing of molten glass from nozzles; Cooling fins therefor
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 高速線引き中に所定のＰＭＤの値を得るため
のねじり回数をできる限り低減し、微小欠陥や残留ねじ
れの発生を防ぐシングルモード光ファイバの製造方法を
提供する。 【解決手段】 コアとクラッドとを有し、該コアの該ク
ラッドに対する最大比屈折率差が０．３〜０．５％で、
波長１３１０ｎｍにおけるモードフィールド径が８〜１
０μｍのシングルモード光ファイバを毎分５００ｍ以上
の速度で線引きする際に、時計回りと反時計回りとを繰
り返すねじりを付与し、光ファイバのクラッド非円率を
ｘ（単位：％）、１ｍあたりのねじり回数をｙとしたと
きに、ｅｘｐ（２４ｘ−１２）≦ｙ≦４を満足するよう
に最大ねじり回数を定めて、該波長におけるＰＭＤを
０．５ｐｓ・ｋｍ-1/2以下とする。
のねじり回数をできる限り低減し、微小欠陥や残留ねじ
れの発生を防ぐシングルモード光ファイバの製造方法を
提供する。 【解決手段】 コアとクラッドとを有し、該コアの該ク
ラッドに対する最大比屈折率差が０．３〜０．５％で、
波長１３１０ｎｍにおけるモードフィールド径が８〜１
０μｍのシングルモード光ファイバを毎分５００ｍ以上
の速度で線引きする際に、時計回りと反時計回りとを繰
り返すねじりを付与し、光ファイバのクラッド非円率を
ｘ（単位：％）、１ｍあたりのねじり回数をｙとしたと
きに、ｅｘｐ（２４ｘ−１２）≦ｙ≦４を満足するよう
に最大ねじり回数を定めて、該波長におけるＰＭＤを
０．５ｐｓ・ｋｍ-1/2以下とする。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、波長分割多重（Ｗ
ＤＭ）光伝送に好適に用いられるシングルモード光ファ
イバの製造方法に関する。 【０００２】 【従来の技術】光ファイバの伝送容量を増大させるため
の技術として、ＷＤＭ光伝送が知られており、ＷＤＭ光
伝送を行うための光ファイバについても検討が進んでい
る。 【０００３】ＷＤＭ光伝送を行うための光ファイバに必
要とされる条件に、偏波モード分散（ＰＭＤ）の値が小
さいことが挙げられている。一般に、ＰＭＤの値は０．
５ｐｓ・ｋｍ-1/2以下であることが望ましいとされてい
る。 【０００４】光ファイバのＰＭＤを低下させるための技
術については、例えば米国特許５２９８０４７号公報に
記載されており、光ファイバの線引中にその光ファイバ
に対して時計方向のねじりと反時計方向のねじりとを交
互に与え、その単位長さ当たりのねじりを４回／ｍより
大きくすることが望ましいとされている。 【０００５】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、光ファ
イバの単位長さ当たりのねじり回数を多くすればするほ
ど、光ファイバ内に微小欠陥を誘発したり、時計方向と
反時計方向のねじりのバランスが崩れやすくなり、その
結果として光ファイバに残留ねじれが発生しやすくなる
という問題があった。このような微小欠陥や残留ねじれ
が発生した光ファイバは不良品となるので、微小欠陥や
残留ねじれは極力発生しないようにしなければならな
い。 【０００６】また、光ファイバの単位長さ当たりのねじ
り回数を多くすると、高速線引き中に外径変動が大きく
なりやすくなり、例えば、ねじり回数が５回／ｍ以上で
は、毎分５００ｍ以上の高速線引きで外径変動が大きく
なる。 【０００７】また、コアが真円でない光ファイバなどの
ＰＭＤを抑制する技術が、特開平７−６９６６５号公報
に開示されている。しかし、この技術は光ファイバを一
方向かつ一様にねじるものであって、このようなねじり
方ではＰＭＤが十分に低下しないことは米国特許５２９
８０４７号公報に記載されているとおり周知である。 【０００８】そこで、本発明は、光ファイバのクラッド
の非円率とＰＭＤとの間に密接な関係があることを見い
だし、その新しい知見に基づいて、ＰＭＤの値を所定の
値以下にするための高速線引き中における単位長さ当た
りのねじり回数をできる限り低減することを目的とす
る。 【０００９】 【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、鋭意実験的に検討した結果、到達したもの
である。即ち、本発明は、コアとクラッドとを有してＰ
ＭＤが０．５ｐｓ・ｋｍ-1/2以下であるシングルモード
光ファイバを、線引きする際に時計回りと反時計回りの
ねじりを繰り返し付与して製造するシングルモード光フ
ァイバの製造方法において、シングルモード光ファイバ
のクラッド非円率をｘ（単位：％）、１ｍ当たりのねじ
り回数をｙ（単位：回／ｍ）としたときに、ｅｘｐ（２
４ｘ−１２）≦ｙ≦４を満足するように、ねじり回数を
定めたことを特徴とするものである。ここで、クラッド
非円率ｘとは、光ファイバの長手方向におけるクラッド
の非円率（２×（長径−短径）×100 ／（長径＋短
径））の最大値である。 【００１０】一般に光ファイバのコア非円率とＰＭＤと
は密接な関係にあることが知られているが、鋭意検討し
た結果、光ファイバのクラッド非円率とＰＭＤとの間に
も密接な関係があることがわかった。そこで、上述のよ
うにねじり回数を設定すると、コアのクラッドに対する
最大比屈折率差が０．３〜０．５％で、波長１３１０ｎ
ｍにおけるモードフィールド径が８〜１０μｍであるシ
ングルモード光ファイバを毎分５００ｍ以上の高速度で
線引きしても、ＰＭＤを０．５ｐｓ・ｋｍ-1/2以下に
し、かつ外径変動を十分に小さくすることができる。な
お、光ファイバのコア非円率を測定・管理することは困
難であるが、本発明における光ファイバのクラッド非円
率は容易に測定・管理することができる。 【００１１】 【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を、図面を用
いて説明する。図１は、本発明の方法により製造される
シングルモード光ファイバの屈折率分布構造の一例を示
す説明図である。図１において、１１はコア、１２はク
ラッドである。そして、コア１１のクラッド１２に対す
る長手方向の最大比屈折率差が０．３〜０．５％となっ
ており、波長１３１０ｎｍにおけるモードフィールド径
が８〜１０μｍの範囲となっている。また、コア１１の
外径は約１０μｍ、クラッド１２の外径は約１２５μｍ
となっている。 【００１２】なお、本発明の方法により製造されるシン
グルモード光ファイバの屈折率分布構造は、図１に示す
もののほか、例えば図１におけるコア１１とクラッド１
２との間に、屈折率がクラッド１２よりやや高いかある
いはやや低い環状領域を有するものであってもよい。こ
の場合にも、コア１１のクラッド１２に対する最大比屈
折率差が０．３〜０．５％であり、波長１３１０ｎｍに
おけるモードフィールド径が８〜１０μｍの範囲となっ
ている。 【００１３】図２は、本実施形態において用いた、線引
き中の光ファイバにねじりを付与する装置の部分上面説
明図であり、米国特許５２９８０４７号に示されている
ものである。図中、１３は光ファイバ心線、１９１１、
１９２、１９３はそれぞれガイドローラであり、２０は
引っ張りキャプスタンである。また、図２において、光
ファイバ心線１３は図１の屈折率分布構造を有する光フ
ァイバに保護被覆を施したものであり、ガイドローラ１
９１１は角度θの揺動運動を行う。 【００１４】本実施形態が従来例と異なる特徴的なこと
は、光ファイバのクラッド非円率をｘ、１ｍ当たりのね
じり回数をｙとしたときに、ｅｘｐ（２４ｘ−１２）≦
ｙ≦４の関係が成立するように、光ファイバのねじり条
件を設定することである。このように光ファイバのねじ
り条件を設定することにより、高速度で線引きし、ねじ
り回数が４回／ｍ以下でも、ＰＭＤを０．５ｐｓ・ｋｍ
-1/2以下にし、かつ外径変動を十分に小さくすることが
できる。 【００１５】なお、クラッド非円率が０．２％以下の場
合は、必要とされるねじり回数が０．００１回／ｍ以下
でもよくなり、実質的にねじりを加えなくてもＰＭＤは
０．５ｐｓ・ｋｍ-1/2以下になることが多い。また、ク
ラッド非円率が約０．５６％より大きくなると、ｅｘｐ
（２４ｘ−１２）＞４となるため、クラッド非円率は
０．５％以下となるように管理する必要がある。 【００１６】以下、実施例を挙げて本発明を具体的に説
明する。本実施例では、毎分１０００ｍで線引き中の光
ファイバのＰＭＤを０．５ｐｓ・ｋｍ-1/2以下にするね
じり条件を調査した。その結果を表１に示す。なお、表
１において、ＰＭＤについては、０．５ｐｓ・ｋｍ-1/2
以下となっているものを○とし、外径変動については光
ファイバの外径が１２５μｍ±１μｍの範囲にあるもの
を○とした。また、クラッド非円率ｘの単位は％、ねじ
り回数ｙの単位は回／ｍである。 【００１７】 【表１】 【００１８】表１のとおり、実施例１〜４の光ファイバ
はいずれもｅｘｐ（２４ｘ−１２）≦ｙ≦４の関係を満
たしているため、ＰＭＤが０．５ｐｓ・ｋｍ-1/2以下と
なり、かつ外径変動がほとんど発生していない。 【００１９】一方、比較例の光ファイバについては、比
較例１ないし比較例３はいずれもｅｘｐ（２４ｘ−１
２）≦ｙの関係を満たしていないため、ＰＭＤが０．５
ｐｓ・ｋｍ-1/2より大きくなり、比較例４は、ｅｘｐ
（２４ｘ−１２）≦ｙの条件を満たしているが、ｙ≦４
の関係を満たしていないため、外径変動が発生し、いず
れも実用に適さない。 【００２０】なお、光ファイバの線引き速度を毎分２０
００ｍまでの範囲で変化させたところ、ｅｘｐ（２４ｘ
−１２）≦ｙ≦４の関係を満たしている場合には、ＰＭ
Ｄが０．５ｐｓ・ｋｍ-1/2以下となり、かつ光ファイバ
の外径変動が許容範囲内となることが確認された。 【００２１】 【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、Ｐ
ＭＤが十分低下し、かつ外径がほぼ一定のシングルモー
ド光ファイバを高速線引きにより製造することができる
という優れた効果がある。
ＤＭ）光伝送に好適に用いられるシングルモード光ファ
イバの製造方法に関する。 【０００２】 【従来の技術】光ファイバの伝送容量を増大させるため
の技術として、ＷＤＭ光伝送が知られており、ＷＤＭ光
伝送を行うための光ファイバについても検討が進んでい
る。 【０００３】ＷＤＭ光伝送を行うための光ファイバに必
要とされる条件に、偏波モード分散（ＰＭＤ）の値が小
さいことが挙げられている。一般に、ＰＭＤの値は０．
５ｐｓ・ｋｍ-1/2以下であることが望ましいとされてい
る。 【０００４】光ファイバのＰＭＤを低下させるための技
術については、例えば米国特許５２９８０４７号公報に
記載されており、光ファイバの線引中にその光ファイバ
に対して時計方向のねじりと反時計方向のねじりとを交
互に与え、その単位長さ当たりのねじりを４回／ｍより
大きくすることが望ましいとされている。 【０００５】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、光ファ
イバの単位長さ当たりのねじり回数を多くすればするほ
ど、光ファイバ内に微小欠陥を誘発したり、時計方向と
反時計方向のねじりのバランスが崩れやすくなり、その
結果として光ファイバに残留ねじれが発生しやすくなる
という問題があった。このような微小欠陥や残留ねじれ
が発生した光ファイバは不良品となるので、微小欠陥や
残留ねじれは極力発生しないようにしなければならな
い。 【０００６】また、光ファイバの単位長さ当たりのねじ
り回数を多くすると、高速線引き中に外径変動が大きく
なりやすくなり、例えば、ねじり回数が５回／ｍ以上で
は、毎分５００ｍ以上の高速線引きで外径変動が大きく
なる。 【０００７】また、コアが真円でない光ファイバなどの
ＰＭＤを抑制する技術が、特開平７−６９６６５号公報
に開示されている。しかし、この技術は光ファイバを一
方向かつ一様にねじるものであって、このようなねじり
方ではＰＭＤが十分に低下しないことは米国特許５２９
８０４７号公報に記載されているとおり周知である。 【０００８】そこで、本発明は、光ファイバのクラッド
の非円率とＰＭＤとの間に密接な関係があることを見い
だし、その新しい知見に基づいて、ＰＭＤの値を所定の
値以下にするための高速線引き中における単位長さ当た
りのねじり回数をできる限り低減することを目的とす
る。 【０００９】 【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、鋭意実験的に検討した結果、到達したもの
である。即ち、本発明は、コアとクラッドとを有してＰ
ＭＤが０．５ｐｓ・ｋｍ-1/2以下であるシングルモード
光ファイバを、線引きする際に時計回りと反時計回りの
ねじりを繰り返し付与して製造するシングルモード光フ
ァイバの製造方法において、シングルモード光ファイバ
のクラッド非円率をｘ（単位：％）、１ｍ当たりのねじ
り回数をｙ（単位：回／ｍ）としたときに、ｅｘｐ（２
４ｘ−１２）≦ｙ≦４を満足するように、ねじり回数を
定めたことを特徴とするものである。ここで、クラッド
非円率ｘとは、光ファイバの長手方向におけるクラッド
の非円率（２×（長径−短径）×100 ／（長径＋短
径））の最大値である。 【００１０】一般に光ファイバのコア非円率とＰＭＤと
は密接な関係にあることが知られているが、鋭意検討し
た結果、光ファイバのクラッド非円率とＰＭＤとの間に
も密接な関係があることがわかった。そこで、上述のよ
うにねじり回数を設定すると、コアのクラッドに対する
最大比屈折率差が０．３〜０．５％で、波長１３１０ｎ
ｍにおけるモードフィールド径が８〜１０μｍであるシ
ングルモード光ファイバを毎分５００ｍ以上の高速度で
線引きしても、ＰＭＤを０．５ｐｓ・ｋｍ-1/2以下に
し、かつ外径変動を十分に小さくすることができる。な
お、光ファイバのコア非円率を測定・管理することは困
難であるが、本発明における光ファイバのクラッド非円
率は容易に測定・管理することができる。 【００１１】 【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を、図面を用
いて説明する。図１は、本発明の方法により製造される
シングルモード光ファイバの屈折率分布構造の一例を示
す説明図である。図１において、１１はコア、１２はク
ラッドである。そして、コア１１のクラッド１２に対す
る長手方向の最大比屈折率差が０．３〜０．５％となっ
ており、波長１３１０ｎｍにおけるモードフィールド径
が８〜１０μｍの範囲となっている。また、コア１１の
外径は約１０μｍ、クラッド１２の外径は約１２５μｍ
となっている。 【００１２】なお、本発明の方法により製造されるシン
グルモード光ファイバの屈折率分布構造は、図１に示す
もののほか、例えば図１におけるコア１１とクラッド１
２との間に、屈折率がクラッド１２よりやや高いかある
いはやや低い環状領域を有するものであってもよい。こ
の場合にも、コア１１のクラッド１２に対する最大比屈
折率差が０．３〜０．５％であり、波長１３１０ｎｍに
おけるモードフィールド径が８〜１０μｍの範囲となっ
ている。 【００１３】図２は、本実施形態において用いた、線引
き中の光ファイバにねじりを付与する装置の部分上面説
明図であり、米国特許５２９８０４７号に示されている
ものである。図中、１３は光ファイバ心線、１９１１、
１９２、１９３はそれぞれガイドローラであり、２０は
引っ張りキャプスタンである。また、図２において、光
ファイバ心線１３は図１の屈折率分布構造を有する光フ
ァイバに保護被覆を施したものであり、ガイドローラ１
９１１は角度θの揺動運動を行う。 【００１４】本実施形態が従来例と異なる特徴的なこと
は、光ファイバのクラッド非円率をｘ、１ｍ当たりのね
じり回数をｙとしたときに、ｅｘｐ（２４ｘ−１２）≦
ｙ≦４の関係が成立するように、光ファイバのねじり条
件を設定することである。このように光ファイバのねじ
り条件を設定することにより、高速度で線引きし、ねじ
り回数が４回／ｍ以下でも、ＰＭＤを０．５ｐｓ・ｋｍ
-1/2以下にし、かつ外径変動を十分に小さくすることが
できる。 【００１５】なお、クラッド非円率が０．２％以下の場
合は、必要とされるねじり回数が０．００１回／ｍ以下
でもよくなり、実質的にねじりを加えなくてもＰＭＤは
０．５ｐｓ・ｋｍ-1/2以下になることが多い。また、ク
ラッド非円率が約０．５６％より大きくなると、ｅｘｐ
（２４ｘ−１２）＞４となるため、クラッド非円率は
０．５％以下となるように管理する必要がある。 【００１６】以下、実施例を挙げて本発明を具体的に説
明する。本実施例では、毎分１０００ｍで線引き中の光
ファイバのＰＭＤを０．５ｐｓ・ｋｍ-1/2以下にするね
じり条件を調査した。その結果を表１に示す。なお、表
１において、ＰＭＤについては、０．５ｐｓ・ｋｍ-1/2
以下となっているものを○とし、外径変動については光
ファイバの外径が１２５μｍ±１μｍの範囲にあるもの
を○とした。また、クラッド非円率ｘの単位は％、ねじ
り回数ｙの単位は回／ｍである。 【００１７】 【表１】 【００１８】表１のとおり、実施例１〜４の光ファイバ
はいずれもｅｘｐ（２４ｘ−１２）≦ｙ≦４の関係を満
たしているため、ＰＭＤが０．５ｐｓ・ｋｍ-1/2以下と
なり、かつ外径変動がほとんど発生していない。 【００１９】一方、比較例の光ファイバについては、比
較例１ないし比較例３はいずれもｅｘｐ（２４ｘ−１
２）≦ｙの関係を満たしていないため、ＰＭＤが０．５
ｐｓ・ｋｍ-1/2より大きくなり、比較例４は、ｅｘｐ
（２４ｘ−１２）≦ｙの条件を満たしているが、ｙ≦４
の関係を満たしていないため、外径変動が発生し、いず
れも実用に適さない。 【００２０】なお、光ファイバの線引き速度を毎分２０
００ｍまでの範囲で変化させたところ、ｅｘｐ（２４ｘ
−１２）≦ｙ≦４の関係を満たしている場合には、ＰＭ
Ｄが０．５ｐｓ・ｋｍ-1/2以下となり、かつ光ファイバ
の外径変動が許容範囲内となることが確認された。 【００２１】 【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、Ｐ
ＭＤが十分低下し、かつ外径がほぼ一定のシングルモー
ド光ファイバを高速線引きにより製造することができる
という優れた効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るシングルモード光ファイバの製造
方法の実施形態で製造されたシングルモード光ファイバ
の屈折率分布構造の一例を示す説明図である。 【図２】本実施形態において用いた、線引き中の光ファ
イバにねじりを付与する装置の部分上面説明図である。 【符号の説明】 １１ コア １２ クラッド １３ 光ファイバ心線 １９１１、１９２、１９３ガイドローラ ２０ 引っ張りキャプスタン
方法の実施形態で製造されたシングルモード光ファイバ
の屈折率分布構造の一例を示す説明図である。 【図２】本実施形態において用いた、線引き中の光ファ
イバにねじりを付与する装置の部分上面説明図である。 【符号の説明】 １１ コア １２ クラッド １３ 光ファイバ心線 １９１１、１９２、１９３ガイドローラ ２０ 引っ張りキャプスタン
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 【請求項１】 コアとクラッドとを有してＰＭＤが０．
５ｐｓ・ｋｍ-1/2以下であるシングルモード光ファイバ
を、線引きする際に時計回りと反時計回りのねじりを繰
り返し付与して製造するシングルモード光ファイバの製
造方法において、シングルモード光ファイバのクラッド
非円率をｘ（単位：％）、１ｍ当たりのねじり回数をｙ
（単位：回／ｍ）としたときに、ｅｘｐ（２４ｘ−１
２）≦ｙ≦４を満足するように、ねじり回数を定めたこ
とを特徴とするシングルモード光ファイバの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001225240A JP2003040639A (ja) | 2001-07-26 | 2001-07-26 | シングルモード光ファイバの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001225240A JP2003040639A (ja) | 2001-07-26 | 2001-07-26 | シングルモード光ファイバの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003040639A true JP2003040639A (ja) | 2003-02-13 |
Family
ID=19058260
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001225240A Pending JP2003040639A (ja) | 2001-07-26 | 2001-07-26 | シングルモード光ファイバの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003040639A (ja) |
-
2001
- 2001-07-26 JP JP2001225240A patent/JP2003040639A/ja active Pending
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