JP2003107208A - ロッドレンズの製造方法及びロッドレンズ - Google Patents

ロッドレンズの製造方法及びロッドレンズ

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JP2003107208A
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rod lens
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manufacturing
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Katsutoshi Komoto
克敏 甲本
Makiko Yokoyama
磨紀子 横山
Koji Oura
宏治 大浦
Kenichiro Asano
健一郎 浅野
Yoichi Kurumiya
洋一 久留宮
Hideyuki Hosoya
英行 細谷
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Fujikura Ltd
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Fujikura Ltd
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    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B19/00Other methods of shaping glass
    • C03B19/14Other methods of shaping glass by gas- or vapour- phase reaction processes
    • C03B19/1415Reactant delivery systems
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B2201/00Type of glass produced
    • C03B2201/06Doped silica-based glasses
    • C03B2201/30Doped silica-based glasses doped with metals, e.g. Ga, Sn, Sb, Pb or Bi
    • C03B2201/31Doped silica-based glasses doped with metals, e.g. Ga, Sn, Sb, Pb or Bi doped with germanium

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Abstract

(57)【要約】 【課題】屈折率分布の制御を精度よく行うことが可能な
ロッドレンズの製造方法を提供し、低損失、低波長分
散、低モード分散のロッドレンズとを提供する。 【解決手段】ロッドレンズ母材1をPCVD法により作
製し、このロッドレンズ母材を所望の外径となるように
線引きして、線引き後の母材2を作製する。次に、線引
きされた母材を所望の長さに切断して切断片3を作製
し、端面を研磨してロッドレンズ4を作製する。ロッド
レンズ母材1の作製の際に、ロッドレンズ母材の中心に
近づくほど、PCVD法により作製される1層の厚さが
薄くなるようにロッドレンズ母材を作製して、ロッドレ
ンズの屈折率分布の精度をさらに向上させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、光通信システムに
おいて使用されるフィルタ型WDM部品、光アイソレー
タ部品、コリメータ、LD光の光ファイバ結合等に用い
られるロッドレンズ及びその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】屈折率が半径の2乗に比例して変化する
分布を有するロッドレンズは、光ファイバへの結合効率
がよいため、光通信システムにおいて、フィルタ型WD
M部品、光アイソレータ部品、コリメータ、LD光のフ
ァイバ結合等に広く用いられている。この半径方向に屈
折率分布を持つロッドレンズは、従来、次の2種類の方
法により製造されていた。その第1の方法は、イオン拡
散による方法であり、この方法によるとかなり良好な屈
折率分布を有したロッドレンズが製作可能である。第2
の方法は、VAD(vapor-phase axial deposition)を
用いる方法であり、GI光ファイバの母材を製造する方
法と同様の方法でロッドレンズが作製される。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、イオン拡散に
よる方法によると、ロッドレンズ外径が1mm以下のよ
うな細径になると屈折率分布の精度が低下し、光ファイ
バへの光の結合効率が低下する。また、拡散イオンの種
類によっては波長分散やモード分散が大きくなる。さら
に、このような細い径のレンズの作製は困難である。一
方、VADを用いる方法によると、屈折率分布の制御精
度が十分でないため、良好な屈折率分布のロッドレンズ
を製作することができず、光ファイバへの光の結合効率
が悪いという欠点がある。本発明は、このような事情を
考慮してなされたもので、屈折率分布の制御を精度よく
行うことが可能なロッドレンズの製造方法を提供し、低
損失、低波長分散、低モード分散のロッドレンズを提供
することを目的とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】以上の課題を解決するた
めに、請求項1記載の発明は、PCVD法によりロッド
レンズ母材を作製し、このロッドレンズ母材を線引きし
てロッドレンズを製造することを特徴とするロッドレン
ズの製造方法である。これにより、屈折率分布の制御を
精度よく行って良好な屈折率分布を有するロッドレンズ
母材を作製でき、このロッドレンズ母材から、低損失、
低波長分散、低モード分散のロッドレンズを製造するこ
とが可能なロッドレンズの製造方法を実現することがで
きる。また、ロッドレンズの屈折率分布を任意に設定す
ることができるので、モード分散低減等のように用途毎
に最適な屈折率分布を有するロッドレンズの設計が可能
となる。
【0005】請求項2記載の発明は、請求項1記載のロ
ッドレンズの製造方法において、前記ロッドレンズ母材
の中心軸に近づくほど、PCVD法により形成される1
層の厚さが薄くなるように前記ロッドレンズ母材を製造
することを特徴とする。これにより、ロッドレンズの屈
折率分布の精度をさらに向上させることができる。
【0006】請求項3記載の発明は、請求項1又は2記
載のロッドレンズの製造方法において、前記ロッドレン
ズ母材の材料としてゲルマニウムを添加した石英ガラス
を用いることを特徴とする。これにより、波長分散を抑
制したロッドレンズを製造することが可能となる。
【0007】請求項4記載の発明は、請求項1から3の
いずれかに記載のロッドレンズの製造方法により製造さ
れたことを特徴とするロッドレンズである。請求項5記
載の発明は、請求項4記載のロッドレンズにおいて、半
径方向の屈折率分布を定める屈折率分布定数を1.8か
ら2.0としたことを特徴とする。請求項6記載の発明
は、請求項4又は5記載のロッドレンズにおいて、比屈
折率差を0.3%から1.0%としたことを特徴とす
る。これにより、モード分散を10fs以下として信号
光の波形歪みを小さくすることができ、長距離伝送系に
おいても使用可能なロッドレンズを実現することができ
る。
【0008】
【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。
図1に、本発明のロッドレンズの製造方法の一例を示
す。図1(a)中、符号1は、ロッドレンズ母材であ
り、このロッドレンズ母材1を、例えば、外径が20m
m程度、長さが1m程度となるようにPCVD法(plas
ma chemical vapor deposition method)により作製す
る。このPCVD法によるロッドレンズの作製方法は、
PCVD法によるGIファイバの製造方法と同様であ
り、石英管に低圧条件下でSiCl4、GeCl4、C 2
6、O2からなる混合気体を送り込み、この石英管に沿
って石英管を横断するように形成された共振器キャビテ
ィによって石英管内にプラズマを生成して、石英管内壁
にシリカ及びドーパントをガラス微粒子として生成し、
堆積させるものである。この方法によると、堆積するガ
ラス層のドーパント量を制御して任意の屈折率分布を得
ることができる。
【0009】次に、このようにして作製されたロッドレ
ンズ母材を図1(b)に示すように、その外径が所望の
値、例えば、1.8mm程度となるように線引きして、
線引き後の母材2を作製する。次に、図1(c)に示す
ように、線引きされた母材を所望の長さ、例えば8mm
程度に切断して切断片3を形成し、図1(d)のように
その端面を研磨してロッドレンズ4を作製する。上述し
たロッドレンズ母材1は、屈折率分布の精度を上げるた
めに、ロッドレンズ母材1の中心軸に近づくほど、PC
VD法により作製される1層の厚さが薄くなるように作
製することが好ましい。具体的には、この1層の厚さ
を、ロッドレンズ母材1の中心軸付近において5μmか
ら50μmの範囲で制御することが好ましい。また、ロ
ッドレンズ母材1の材料として、ゲルマニウムを添加し
た石英ガラスを用いることが好ましい。ゲルマニウムを
添加することにより、波長分散を小さくすることができ
る。図2に、イオン交換したガラスを用いた市販のロッ
ドレンズ、純粋な石英ガラスを用いたロッドレンズ、ゲ
ルマニウムを添加した石英ガラスを用いたロッドレンズ
のそれぞれについて、波長分散の計算結果を示す。
【0010】図3は、ロッドレンズの屈折率分布を示し
ている。図3に示すように、ロッドレンズの屈折率は、
中心軸において最も高く、その値はn0であり、中心軸
からレンズ半径方向に離れるに従って低くなっている。
レンズ半径方向位置rに対して、ロッドレンズの屈折率
n(r)は、 n(r)=n0(1−A/2・rα) …(1) と表すことができる。式(1)において、αは、ロッド
レンズの半径方向の屈折率分布を定める屈折率分布定数
である。
【0011】ロッドレンズにおいて生じるモード分散
は、このαを最適化することで小さくすることができ
る。図4に、モード分散のα依存性を示す。このモード
分散は10fs以下となるようにロッドレンズのαを定め
ることが好ましい。モード分散が10fs以下となること
が望ましい理由について以下に説明する。40Gbp程
度の高ビットレートの長距離伝送において、信号光のパ
ルス波形がくずれないことが必要であり、このような伝
送系でのパルス幅は3ps程度とすることが必要である
ことがわかっている。許容される信号光の波形歪みを、
パルスの時間幅の1/5程度とすると、その値は600
fsとなる。
【0012】一方、本発明のロッドレンズのように、
0.25ピッチ長のロッドレンズは、主に光増幅器にお
いて使用される。光増幅器では通常、光アイソレータを
2個、励起光信号光合波用WDMカプラを1個使用し、
それぞれが2個のロッドレンズを使用するため、光増幅
器1台につき、6個のロッドレンズが使用される。長距
離伝送系においては、光増幅器を10台程度直列に接続
して伝送系を構成するため、この場合には伝送系全体で
60個のロッドレンズが用いられることになり、ロッド
レンズ1個によって生じる波形歪みは、伝送系全体でそ
の60倍に拡大される。そのため、ロッドレンズ1個あ
たりのモード分散の許容量は600fs/60個=10
fsとなる。
【0013】このように、ロッドレンズのモード分散を
10fs以下とするためには、図4から、αの範囲を
1.8〜2.0とし、またこのときのロッドレンズの比屈
折率差△を1%以下とすることが好ましい。比屈折率差
△の下限としては、光ファイバの比屈折率差である0.
3%が妥当であると考えると、比屈折率差△は0.3%
から1.0%の範囲とすることが好ましい。
【0014】αと比屈折率差Δとがこのような範囲とな
るようにロッドレンズを作製することは、上述したよう
に、PCVD法でロッドレンズ母材を作製し、このロッ
ドレンズを所定のロッド径に線引きする方法によって可
能である。PCVD法でロッドレンズを作製した場合、
その原理上屈折率分布においてセンターディップやリッ
プルが生じ、線引き後においてこれらセンターディップ
やリップルが大きい場合には、光が散乱されて集光状態
が劣化し、光ファイバへの結合効率が劣化することがあ
る。このためセンターディップやリップルが十分小さく
なるようにしてロッドレンズを作製することが好まし
い。
【0015】この例のロッドレンズの製造方法による
と、PCVD法によりロッドレンズ母材1を作製し、こ
のロッドレンズ母材1を線引きしてロッドレンズ4を製
造することにより、屈折率分布の制御を精度よく行って
良好な屈折率分布を有するロッドレンズ母材1を作製で
き、このロッドレンズ母材1から、低損失、低波長分
散、低モード分散のロッドレンズ4を製造することがで
きる。また、ロッドレンズ4の屈折率分布を任意に設定
することができるので、モード分散低減等のように用途
毎に最適な屈折率分布を有するロッドレンズ4の設計が
可能となる。
【0016】さらに、ロッドレンズ母材1の中心軸に近
づくほど、PCVD法により作製される1層の厚さが薄
くなるようにしてロッドレンズ母材1を作製することに
より、ロッドレンズ4の屈折率分布の精度をさらに向上
させることができる。また、ロッドレンズ母材1の材料
としてゲルマニウムを添加した石英ガラスを用いること
により、波長分散を抑制したロッドレンズ4を製造する
ことが可能となる。この例のロッドレンズによると、ロ
ッドレンズ4の半径方向の屈折率分布を定める屈折率分
布定数を1.8から2.0とし、比屈折率差を0.3%
から1.0%とすることにより、モード分散を10fs
以下として信号光の波形歪みを小さくすることができ、
長距離伝送系においても使用可能なロッドレンズを実現
することができる。
【0017】
【発明の効果】以上で説明したように、本発明による
と、PCVD法によりロッドレンズ母材を作製し、この
ロッドレンズ母材を線引きしてロッドレンズを製造する
ことにより、屈折率分布の制御を精度よく行って良好な
屈折率分布を有するロッドレンズ母材を作製でき、この
ロッドレンズ母材から、低損失、低波長分散、低モード
分散のロッドレンズを製造することができる。また、ロ
ッドレンズの屈折率分布を任意に設定することができる
ので、モード分散低減等のように用途毎に最適な屈折率
分布を有するロッドレンズの設計が可能となる。
【0018】さらに、ロッドレンズ母材の中心軸に近づ
くほど、PCVD法により作製される1層の厚さが薄く
なるようにしてロッドレンズ母材を作製することによ
り、ロッドレンズの屈折率分布の精度をさらに向上させ
ることができる。また、ロッドレンズ母材の材料として
ゲルマニウムを添加した石英ガラスを用いることによ
り、波長1.55μm帯において波長分散を抑制したロ
ッドレンズを製造することが可能となる。また、本発明
によると、ロッドレンズの半径方向の屈折率分布を定め
る屈折率分布定数を1.8から2.0とし、比屈折率差
を0.3%から1.0%とすることにより、モード分散
を10fs以下として信号光の波形歪みを小さくするこ
とができ、長距離伝送系においても使用可能なロッドレ
ンズを実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のロッドレンズの製造方法の一例を示す
図である。
【図2】ロッドレンズの材料の相違による波長分散の様
子を示す図である。
【図3】ロッドレンズの屈折率分布を示す図である。
【図4】屈折率分布定数αとモード分散との関係を示す
図である。
【符号の説明】
1…ロッドレンズ母材、2…線引き後のロッドレンズ母
材、3…切断片、4…ロッドレンズ
フロントページの続き (72)発明者 大浦 宏治 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 (72)発明者 浅野 健一郎 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 (72)発明者 久留宮 洋一 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 (72)発明者 細谷 英行 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) 4G014 AH11

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 PCVD法によりロッドレンズ母材を作
    製し、このロッドレンズ母材を線引きしてロッドレンズ
    を製造することを特徴とするロッドレンズの製造方法。
  2. 【請求項2】 前記ロッドレンズ母材の中心軸に近づく
    ほど、PCVD法により形成される1層の厚さが薄くな
    るようにして前記ロッドレンズ母材を製造することを特
    徴とする請求項1記載のロッドレンズの製造方法。
  3. 【請求項3】 前記ロッドレンズ母材の材料としてゲル
    マニウムを添加した石英ガラスを用いることを特徴とす
    る請求項1又は2記載のロッドレンズの製造方法。
  4. 【請求項4】 請求項1から3のいずれかに記載のロッ
    ドレンズの製造方法により製造されたことを特徴とする
    ロッドレンズ。
  5. 【請求項5】 半径方向の屈折率分布を定める屈折率分
    布定数を1.8から2.0としたことを特徴とする請求
    項4記載のロッドレンズ。
  6. 【請求項6】 比屈折率差を0.3%から1.0%とし
    たことを特徴とする請求項4又は5記載のロッドレン
    ズ。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9638873B2 (en) 2011-01-20 2017-05-02 Corning Incorporated Receptacle ferrule assemblies with gradient index lenses and fiber optic connectors using same

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02172835A (ja) * 1988-12-26 1990-07-04 Sumitomo Electric Ind Ltd 光ファイバ用母材の製造方法
JPH02311801A (ja) * 1989-05-29 1990-12-27 Fujikura Ltd 屈折率分布型石英ガラス系円柱レンズおよびその製造方法
JPH0570157A (ja) * 1990-08-27 1993-03-23 Furukawa Electric Co Ltd:The 石英系ガラス母材の製造方法
JPH06127951A (ja) * 1992-10-21 1994-05-10 Shin Etsu Chem Co Ltd 多孔質ガラス母材の製造装置
JPH1090529A (ja) * 1997-09-16 1998-04-10 Mitsubishi Rayon Co Ltd 屈折率分布型光伝送体の製法
JP2001066240A (ja) * 1999-08-30 2001-03-16 Kanagawa Acad Of Sci & Technol 光ファイバー、光ファイバープローブ及びその製造方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02172835A (ja) * 1988-12-26 1990-07-04 Sumitomo Electric Ind Ltd 光ファイバ用母材の製造方法
JPH02311801A (ja) * 1989-05-29 1990-12-27 Fujikura Ltd 屈折率分布型石英ガラス系円柱レンズおよびその製造方法
JPH0570157A (ja) * 1990-08-27 1993-03-23 Furukawa Electric Co Ltd:The 石英系ガラス母材の製造方法
JPH06127951A (ja) * 1992-10-21 1994-05-10 Shin Etsu Chem Co Ltd 多孔質ガラス母材の製造装置
JPH1090529A (ja) * 1997-09-16 1998-04-10 Mitsubishi Rayon Co Ltd 屈折率分布型光伝送体の製法
JP2001066240A (ja) * 1999-08-30 2001-03-16 Kanagawa Acad Of Sci & Technol 光ファイバー、光ファイバープローブ及びその製造方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9638873B2 (en) 2011-01-20 2017-05-02 Corning Incorporated Receptacle ferrule assemblies with gradient index lenses and fiber optic connectors using same

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