JP2003146680A - Method of manufacturing optical fiber - Google Patents

Method of manufacturing optical fiber

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JP2003146680A
JP2003146680A JP2001342369A JP2001342369A JP2003146680A JP 2003146680 A JP2003146680 A JP 2003146680A JP 2001342369 A JP2001342369 A JP 2001342369A JP 2001342369 A JP2001342369 A JP 2001342369A JP 2003146680 A JP2003146680 A JP 2003146680A
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glass
optical fiber
peripheral portion
refractive index
pipe
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Eiji Yanada
英二 梁田
Masashi Onishi
正志 大西
Masaaki Hirano
正晃 平野
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Sumitomo Electric Industries Ltd
Original Assignee
Sumitomo Electric Industries Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method of manufacturing an optical fiber that can make a refractive index profile definite within the same clad region formed through a process repeated several times. SOLUTION: A glass rod to be a core part is prepared, a clad part is formed on the outer circumference of the glass rod, thereby a first glass intermediate is produced. A tubular heaped body of fine glass particles is formed in which fluorine is added in the concentration of not less than 0.01 wt.% but not more than 0.4 wt.%. On this tubular body, dehydrating and vitrification treatments are performed using chlorine to obtain a first glass pipe. The first glass intermediate is inserted into the first glass pipe to make a second glass intermediate by a collapse method. On the outer circumference of the second glass intermediate, fine glass particles are heaped, with the dehydrating and the vitrification treatments performed on the heaped fine glass particles to produce a preform for an optical fiber. This preform is drawn by a tensile force not less than 80 MPa but not more than 280 MPa to manufacture the optical fiber.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、光ファイバの製造
方法に関する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for manufacturing an optical fiber.

【0002】[0002]

【従来の技術】光ファイバは、コア部と、コア部の外周
に設けられたクラッド部とを有する光ファイバ母材が線
引きされて製造される。ここで、光ファイバ母材は、製
造される光ファイバが所望の光伝搬特性を実現するよう
構成される。例えば、シングルモード光ファイバや分散
補償光ファイバを製造するための光ファイバ母材におい
ては、光ファイバ母材の外径がコア部の直径に比べて比
較的大きいといった構成を有している。
2. Description of the Related Art An optical fiber is manufactured by drawing an optical fiber preform having a core portion and a clad portion provided on the outer periphery of the core portion. Here, the optical fiber preform is configured so that the manufactured optical fiber achieves desired light propagation characteristics. For example, in an optical fiber preform for manufacturing a single mode optical fiber or a dispersion compensating optical fiber, the outer diameter of the optical fiber preform is relatively larger than the diameter of the core portion.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】外径がコア部の直径に
比べて比較的大きい光ファイバ母材を製造する場合に
は、一般に、クラッド部は複数回の工程により形成され
る。例えば、コア部と、コア部の外周に設けられる第1
クラッド部と、第1クラッド部の外周に設けられる第2
クラッド部とを有する光ファイバ母材を作製する場合に
は、先ず、コア部となるべきガラスロッドの外周に第1
クラッド部が形成され、第1クラッド部の外周に第2ク
ラッド部が形成される。また、第2クラッド部は2回の
工程により形成されることが多い。この場合、第1の工
程では、気相合成法を経て作製されたガラスパイプが第
1クラッド部の外周に対してコラプスされ、第2クラッ
ド部の内周部が形成される。そして、第2の工程では、
内周部の外周に気相合成法によりガラス微粒子が堆積さ
れ、堆積されたガラス微粒子が透明ガラス化されて外周
部が形成される。
When manufacturing an optical fiber preform having an outer diameter that is relatively larger than the diameter of the core portion, the cladding portion is generally formed by a plurality of steps. For example, the core portion and the first portion provided on the outer periphery of the core portion
A clad part and a second clad provided on the outer periphery of the first clad part
In the case of producing an optical fiber preform having a clad portion, first, the first portion is formed on the outer circumference of the glass rod to be the core portion.
The clad portion is formed, and the second clad portion is formed on the outer periphery of the first clad portion. Further, the second cladding portion is often formed by two steps. In this case, in the first step, the glass pipe manufactured through the vapor phase synthesis method is collapsed with respect to the outer circumference of the first cladding portion to form the inner circumference portion of the second cladding portion. And in the second step,
Glass fine particles are deposited on the outer circumference of the inner peripheral portion by a vapor phase synthesis method, and the deposited glass fine particles are made into transparent glass to form the outer peripheral portion.

【0004】内周部形成用のガラスパイプを作製する際
には、気相合成法により得られるガラス微粒子堆積体に
多量の水分が含まれているため、塩素ガス等を用いた脱
水処理が実施される。また、外周部形成の際にも、気相
合成法により堆積されたガラス微粒子に対して塩素ガス
等を用いた脱水処理が行われる。ところで、脱水処理中
に塩素がガラス微粒子に残留すると、残留する塩素は第
2クラッド部内に添加され、第2クラッドの屈折率は所
望の値よりも高くなってしまう。特に、内周部と外周部
とでは、残留塩素濃度は必ずしも一致しないため、両者
での屈折率を一致させることは困難である。例えば、内
周部に比べて外周部の屈折率が高い場合には、光ファイ
バの曲げ損失が増大する傾向にある。外周部に比べて内
周部の屈折率が高い場合には、カットオフ波長が所望の
値よりも長くなり、シングルモード伝送ができなくなっ
てしまうという問題がある。さらに、外周部に比べ内周
部の塩素含有量が多い場合には、光ファイバ母材を線引
きする際に、線引き温度におけるガラスの粘性が、外周
部よりも内周部において低くなる。そのため、線引き時
の張力により生じる応力が内周部に集中し、内周部での
屈折率が外周部に比べ高くなる。その結果、カットオフ
波長が更に長波長化され、シングルモード伝送が実現で
きないという問題が生じる。
When the glass pipe for forming the inner peripheral portion is produced, since a large amount of water is contained in the glass fine particle deposit obtained by the vapor phase synthesis method, dehydration treatment using chlorine gas or the like is performed. To be done. Further, also when forming the outer peripheral portion, dehydration treatment using chlorine gas or the like is performed on the glass fine particles deposited by the vapor phase synthesis method. By the way, when chlorine remains in the glass fine particles during the dehydration treatment, the remaining chlorine is added to the inside of the second cladding, and the refractive index of the second cladding becomes higher than a desired value. In particular, since the residual chlorine concentration does not necessarily match between the inner peripheral portion and the outer peripheral portion, it is difficult to match the refractive index of both. For example, when the outer peripheral portion has a higher refractive index than the inner peripheral portion, the bending loss of the optical fiber tends to increase. When the refractive index of the inner peripheral portion is higher than that of the outer peripheral portion, there is a problem that the cutoff wavelength becomes longer than a desired value and single mode transmission cannot be performed. Further, when the chlorine content in the inner peripheral portion is higher than that in the outer peripheral portion, when the optical fiber preform is drawn, the viscosity of the glass at the drawing temperature becomes lower in the inner peripheral portion than in the outer peripheral portion. Therefore, the stress generated by the tension during drawing is concentrated in the inner peripheral portion, and the refractive index in the inner peripheral portion is higher than that in the outer peripheral portion. As a result, the cutoff wavelength is further increased, and there is a problem that single mode transmission cannot be realized.

【0005】そこで、本発明の目的は、複数回の工程で
形成される同一クラッド領域内での屈折率分布を一定化
させることが可能な、光ファイバの製造方法を提供する
ことにある。
Therefore, an object of the present invention is to provide a method of manufacturing an optical fiber which can make the refractive index distribution within the same clad region formed by a plurality of steps constant.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明に係る光ファイバ
の製造方法は、(1)コア部となるべきガラスロッドを用
意し、(2)ガラスロッドの外周に少なくとも1つのクラ
ッド部を形成して、第1のガラス中間体を作製し、(3)
フッ素が添加されたガラス微粒子を出発ロッドに堆積
させてガラス多孔質体を形成し、ガラス多孔質体を塩素
を含むガスを用いて脱水処理し、脱水処理されたガラス
多孔質体を透明ガラス化してガラス体を得、このガラス
体の中心軸に沿って貫通孔を設けて、フッ素を0.01
wt%以上0.4wt%以下の濃度で含む第1のガラス
パイプを作製し、(4)第1のガラスパイプ中に第1のガ
ラス中間体を挿入し、第1のガラスパイプを第1のガラ
ス中間体に対してコラプスして、第2のガラス中間体を
作製し、(5)第2のガラス中間体の外周にガラス微粒子
を堆積させ、堆積されたガラス微粒子を脱水処理し、脱
水処理されたガラス微粒子を透明ガラス化して、光ファ
イバ母材を作製し、(6)光ファイバ母材を80MPa以
上280MPa以下の張力で線引きして光ファイバを製
造することを特徴とする。
In the method of manufacturing an optical fiber according to the present invention, (1) a glass rod to be a core portion is prepared, and (2) at least one clad portion is formed on the outer circumference of the glass rod. To produce the first glass intermediate, (3)
Fluorine-added glass fine particles are deposited on the starting rod to form a glass porous body, and the glass porous body is dehydrated using a gas containing chlorine, and the dehydrated glass porous body is made into transparent vitrification. To obtain a glass body, provide a through hole along the central axis of the glass body, and add 0.01% fluorine.
A first glass pipe containing a concentration of not less than wt% and not more than 0.4 wt% is produced, and (4) the first glass intermediate is inserted into the first glass pipe, and the first glass pipe is inserted into the first glass pipe. A second glass intermediate is prepared by collapsing the glass intermediate, and (5) glass particles are deposited on the outer periphery of the second glass intermediate, and the deposited glass particles are dehydrated and dehydrated. The obtained glass fine particles are made into transparent glass to produce an optical fiber preform, and (6) the optical fiber preform is drawn with a tension of 80 MPa to 280 MPa to produce an optical fiber.

【0007】上記の製造方法においては、第1のガラス
パイプは、フッ素(F)が添加されたガラス微粒子を堆積
する堆積工程を経て作製される。ガラス微粒子に対して
は塩素(Cl)を含むガスを用いた脱水処理が実施される
が、この脱水処理に使用されるClが第1のガラスパイ
プに混入すると、Clにより当該ガラスパイプの屈折率
は所望の値より増加してしまう。しかし、第1のガラス
パイプには屈折率降下剤であるFが添加されているの
で、Clによる屈折率の増加をFにより補償することが
できる。しかも、このような光ファイバ母材は80MP
a以上280MPa以下の張力で線引きされるので、第
1のガラスパイプのF濃度を0.01wt%以上0.4
wt%以下とすれば、粘性差の相違による応力集中で生
じる屈折率変化も補償することが可能であり、クラッド
領域の内周部と外周部との屈折率の差が低減された光フ
ァイバを製造できる。
In the above manufacturing method, the first glass pipe is manufactured through a deposition step of depositing glass particles to which fluorine (F) has been added. The fine glass particles are subjected to dehydration treatment using a gas containing chlorine (Cl). When Cl used for this dehydration treatment mixes into the first glass pipe, Cl causes the refractive index of the glass pipe. Will increase above the desired value. However, since F which is a refractive index lowering agent is added to the first glass pipe, the increase in the refractive index due to Cl can be compensated by F. Moreover, such an optical fiber preform is 80MP
Since it is drawn with a tension of a or more and 280 MPa or less, the F concentration of the first glass pipe is 0.01 wt% or more and 0.4 or less.
When the content is less than or equal to wt%, it is possible to compensate for the change in refractive index caused by stress concentration due to the difference in viscosity difference. Can be manufactured.

【0008】また、ガラス微粒子を出発ロッドに堆積さ
せて第2のガラス多孔質体を形成し、第2のガラス多孔
質体を基に第2の多孔質ガラスパイプを得、第2の多孔
質ガラスパイプを脱水処理し、脱水処理された第2の多
孔質ガラスパイプを透明ガラス化して、第2のガラスパ
イプを作製し、第2のガラスパイプ中に第2のガラス中
間体を挿入し、第2のガラスパイプを第2のガラス中間
体に対してコラプスして、光ファイバ母材を作製するこ
とを特徴とすることができる。このようにしても、クラ
ッド部の内周部と外周部との屈折率の差が低減された光
ファイバを製造できる。
Further, glass fine particles are deposited on the starting rod to form a second glass porous body, and a second porous glass pipe is obtained based on the second glass porous body. The glass pipe is dehydrated, the dehydrated second porous glass pipe is made into a transparent glass, a second glass pipe is produced, and a second glass intermediate is inserted into the second glass pipe. The second glass pipe can be collapsed with respect to the second glass intermediate to produce an optical fiber preform. Also in this way, it is possible to manufacture an optical fiber in which the difference in the refractive index between the inner peripheral portion and the outer peripheral portion of the clad portion is reduced.

【0009】さらに、上記の堆積工程において、四弗化
炭素ガスを用いてガラス微粒子にフッ素を添加すると好
ましい。これにより、第1のガラスパイプのF濃度が上
記の範囲の値となるよう容易に調整される。
Further, in the above-mentioned deposition step, it is preferable to add fluorine to the glass fine particles by using carbon tetrafluoride gas. Thereby, the F concentration of the first glass pipe is easily adjusted to fall within the above range.

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る光ファイバの
製造方法の好適な実施形態について図面を参照しながら
説明する。なお、図面の説明においては、同一の要素に
は同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Preferred embodiments of an optical fiber manufacturing method according to the present invention will be described below with reference to the drawings. In the description of the drawings, the same elements will be denoted by the same reference symbols, without redundant description.

【0011】本実施形態においては、コア部と、コア部
の外周に設けられる第1クラッド部と、第1クラッド部
の外周に設けられる第2クラッド部とを有する光ファイ
バ母材が作製される。第2クラッド部は、大きく分ける
と2回の工程を経て形成される。
In this embodiment, an optical fiber preform having a core portion, a first cladding portion provided on the outer periphery of the core portion, and a second cladding portion provided on the outer periphery of the first cladding portion is manufactured. . The second cladding portion is roughly formed by two steps.

【0012】図1は、本実施形態による光ファイバの製
造方法を説明するフロー図である。図1に示す通り、先
ず、光ファイバ母材のコア部となるべきコアロッドが用
意される(S101)。このコアロッドは、例えば、VA
D(Vapor-phase Axial Deposition)法を用いて作製され
た酸化ゲルマニウム(GeO2)が添加された石英製ガラ
スからなる。次に、光ファイバ母材の第1クラッド部と
なるべき第1クラッド用ガラスパイプが用意される。こ
の第1クラッド用ガラスパイプは、例えば、VAD法を
利用して作製されたフッ素(F)を含有する石英製ガラス
パイプであってよい。そして、第1クラッド用ガラスパ
イプ内に上記のコアロッドを挿入する。その後、当該ガ
ラスパイプをコアロッドに対してコラプスし、ガラス中
間体を作製する(S102)。
FIG. 1 is a flow chart for explaining the optical fiber manufacturing method according to the present embodiment. As shown in FIG. 1, first, a core rod to be the core portion of the optical fiber preform is prepared (S101). This core rod is, for example, VA
It is made of quartz glass added with germanium oxide (GeO 2 ) prepared by using the D (Vapor-phase Axial Deposition) method. Next, a first cladding glass pipe to be the first cladding portion of the optical fiber preform is prepared. The first cladding glass pipe may be, for example, a quartz glass pipe containing fluorine (F) produced by using the VAD method. Then, the core rod is inserted into the first cladding glass pipe. Then, the glass pipe is collapsed with respect to the core rod to produce a glass intermediate (S102).

【0013】続いて、ガラス中間体を加熱延伸する。こ
れにより、ガラス中間体の外径とコア部径との比が所望
の値とされる。延伸後、ガラス中間体を弗化水素酸(H
F)水溶液中に浸漬し、ガラス中間体の外周部を化学的
に研削する。これにより、ガラス中間体の外径とコア部
径との比は、最終製造物である光ファイバが有すべき波
長分散値を得るのに適切な値に調整される。これまでの
工程で得たガラス中間体を、説明の便宜上、第1ガラス
中間体とする。
Subsequently, the glass intermediate is heated and drawn. As a result, the ratio between the outer diameter of the glass intermediate and the core diameter is set to a desired value. After the drawing, the glass intermediate was treated with hydrofluoric acid (H
F) Immersing in an aqueous solution and chemically grinding the outer peripheral portion of the glass intermediate. Thereby, the ratio of the outer diameter of the glass intermediate body to the diameter of the core portion is adjusted to a value suitable for obtaining the chromatic dispersion value that the optical fiber as the final product should have. For convenience of explanation, the glass intermediate obtained in the steps so far is referred to as a first glass intermediate.

【0014】次に、第2のクラッド部の内周層となるべ
き第1のガラスパイプの作製に関し、好適な例を説明す
る。第1のガラスパイプはVAD法を用いて作製される
と好適である。すなわち、ガラス原料ガスをガラス合成
用バーナに供給し、このバーナから放出される酸水素火
炎によりガラス原料ガスを加水分解し、加水分解により
生成されたガラス微粒子を任意の出発ロッドに堆積さ
せ、ガラス多孔質体を得る。このとき、ガラス原料ガス
だけでなく四弗化炭素(CF4)ガスをもまたバーナに供
給し、ガラス微粒子にフッ素(F)を添加させる。その添
加量は、完成後の第1のガラスパイプ内のF濃度が0.
01wt%以上0.4wt%以下となるよう調整され
る。
Next, a preferable example will be described with respect to the production of the first glass pipe to be the inner peripheral layer of the second cladding portion. The first glass pipe is preferably made by using the VAD method. That is, the glass raw material gas is supplied to a glass synthesis burner, the glass raw material gas is hydrolyzed by an oxyhydrogen flame emitted from this burner, and glass fine particles produced by the hydrolysis are deposited on an arbitrary starting rod, A porous body is obtained. At this time, not only the glass raw material gas but also carbon tetrafluoride (CF 4 ) gas is supplied to the burner to add fluorine (F) to the glass fine particles. The amount added was such that the F concentration in the first glass pipe after completion was 0.
It is adjusted to be not less than 01 wt% and not more than 0.4 wt%.

【0015】以上のようにして得たF添加ガラス多孔質
体を適切な加熱炉に載置し、当該加熱炉内にCl2ガス
を供給して脱水処理を行なう。脱水処理に使用するガス
としては、Cl2ガスの他、SiCl4又はGeCl4
スといった塩素を含むガスを使用できる。脱水処理によ
り、ガラス多孔質体に含まれる水分又はOH基が除去さ
れる。続けて、加熱炉の温度を所定の温度まで上昇さ
せ、ガラス多孔質体を焼結させると共に透明ガラス化す
る。次に、この透明ガラス体の中心軸の沿ってガラス加
工機を用いて貫通孔を設け、第1のガラスパイプを得る
(S103)。
The F-added glass porous body obtained as described above is placed in an appropriate heating furnace, and Cl 2 gas is supplied into the heating furnace to perform dehydration treatment. As the gas used for the dehydration treatment, in addition to Cl 2 gas, a gas containing chlorine such as SiCl 4 or GeCl 4 gas can be used. The dehydration treatment removes water or OH groups contained in the porous glass body. Subsequently, the temperature of the heating furnace is raised to a predetermined temperature to sinter the glass porous body and to make it a transparent glass. Next, a through hole is provided along the central axis of this transparent glass body by using a glass processing machine to obtain a first glass pipe.
(S103).

【0016】次に、第1のガラスパイプ内に上記の第1
ガラス中間体を挿入し、第1のガラスパイプをその外側
から加熱することにより、第1のガラスパイプを第1ガ
ラス中間体に対してコラプスする。これにより、コア部
と、コア部の外周に設けられた第1クラッド部と、第1
クラッド部の外周に設けられた第2クラッド部の内周部
と、を有する第2ガラス中間体が得られる(S104)。
この内周部は、0.01wt%以上0.4wt%以下の
濃度でFを含む。
Next, the first glass pipe is placed in the first glass pipe.
By inserting the glass intermediate body and heating the first glass pipe from the outside thereof, the first glass pipe is collapsed with respect to the first glass intermediate body. Thereby, the core portion, the first clad portion provided on the outer periphery of the core portion, and the first
A second glass intermediate body having an inner peripheral portion of the second cladding portion provided on the outer periphery of the cladding portion is obtained (S104).
This inner peripheral portion contains F at a concentration of 0.01 wt% or more and 0.4 wt% or less.

【0017】この後、気相合成法により第2ガラス中間
体の外周にガラス微粒子を堆積させる。このとき、ガラ
ス微粒子からなる堆積層の厚さは、光ファイバ母材が線
引きされて製造される光ファイバが有すべき波長分散特
性を実現するのに適した厚さとすることができる。ガラ
ス微粒子が堆積された第2ガラス中間体を所定の加熱炉
内に載置し、当該加熱炉内に塩素を含むガスを供給して
ガラス微粒子に含まれる水分を除去する。続いて、加熱
炉の温度を上昇させ、ガラス微粒子を焼結すると共に透
明ガラス化する。以上により、コア部と、第1クラッド
部と、第1クラッド部の外周に設けられた第2クラッド
部と、を有する光ファイバ母材が得られる(S105)。
After that, glass particles are deposited on the outer periphery of the second glass intermediate by a vapor phase synthesis method. At this time, the thickness of the deposited layer made of glass fine particles can be set to a thickness suitable for realizing the wavelength dispersion characteristics that the optical fiber manufactured by drawing the optical fiber preform should have. The second glass intermediate body on which the glass particles are deposited is placed in a predetermined heating furnace, and a gas containing chlorine is supplied into the heating furnace to remove water contained in the glass particles. Then, the temperature of the heating furnace is raised to sinter the glass fine particles and make them vitrified. As described above, the optical fiber preform having the core part, the first clad part, and the second clad part provided on the outer periphery of the first clad part is obtained (S105).

【0018】続いて、光ファイバ母材を所定の線引き装
置に取りつけ、光ファイバ母材の下端部を加熱すると共
に80MPa以上280MPa以下の範囲の張力で線引
きすると、コア領域と、コア領域外周の第1クラッド領
域と、第1クラッド領域外周の第2クラッド領域とを有
する光ファイバが製造される(S106)。
Subsequently, the optical fiber preform is attached to a predetermined drawing device, the lower end of the optical fiber preform is heated and drawn with a tension in the range of 80 MPa or more and 280 MPa or less. An optical fiber having one clad region and a second clad region around the first clad region is manufactured (S106).

【0019】以上、本実施形態の光ファイバの製造方法
においては、先ず、光ファイバ母材が作製される。すな
わち、コア部となるべきガラスロッドに対して第1クラ
ッド用ガラスパイプがコラプスされて、第1ガラス中間
体が作製される。次に、第1クラッド部の外周に、VA
D法を用いて作製された第1のガラスパイプがコラプス
されて第2クラッド部の内周部が形成される。続いて、
この内周部の外周にガラス微粒子が堆積されて光ファイ
バ母材が作製される。第1のガラスパイプは、Fを0.
01wt%以上0.4wt%以下の濃度で含んでいる。
そのため、線引きの際に生じる応力集中による屈折率の
増加と弗素による屈折率降下の作用とのつりあいによ
り、80MPa以上280MPa以下の範囲の張力で線
引きすると、光ファイバにおけるクラッド内周部と外周
部の屈折率差の発生を防止できる。第1のガラスパイプ
作製の際の脱水処理においてガラス中にClが取り込ま
れたとしても、Clによる屈折率の上昇が補償される。
よって、第1のガラスパイプから形成される内周部と、
その外周に形成される外周部との屈折率をほぼ一致させ
ることができる。また、このようにして作製された光フ
ァイバ母材が80MPa以上280MPa以下の範囲の
張力で線引きされるため、内周部に生じる残留応力が増
大するのを防ぐことができる。そのため、残留応力の増
加に起因する屈折率の上昇を防止できる。
As described above, in the optical fiber manufacturing method of this embodiment, first, the optical fiber preform is manufactured. That is, the first cladding glass pipe is collapsed on the glass rod to be the core portion, and the first glass intermediate body is manufactured. Next, on the outer periphery of the first cladding portion, VA
The first glass pipe manufactured by using the D method is collapsed to form the inner peripheral portion of the second cladding portion. continue,
Glass fine particles are deposited on the outer circumference of the inner circumference to produce an optical fiber preform. The first glass pipe has F of 0.
It is contained at a concentration of 01 wt% or more and 0.4 wt% or less.
Therefore, when drawing is performed with a tension in the range of 80 MPa or more and 280 MPa or less due to the balance between the increase in the refractive index due to the stress concentration generated during drawing and the action of the decrease in the refractive index due to fluorine, the inner and outer clad portions of the cladding of the optical fiber It is possible to prevent a difference in refractive index. Even if Cl is taken into the glass during the dehydration treatment during the production of the first glass pipe, the increase in the refractive index due to Cl is compensated.
Therefore, the inner peripheral portion formed from the first glass pipe,
The refractive index of the outer peripheral portion formed on the outer periphery can be substantially matched. Further, since the optical fiber preform thus manufactured is drawn with a tension in the range of 80 MPa or more and 280 MPa or less, it is possible to prevent the residual stress generated in the inner peripheral portion from increasing. Therefore, it is possible to prevent an increase in the refractive index due to an increase in residual stress.

【0020】次に、本実施形態による光ファイバの製造
方法の効果について説明する。図2(a)は、光ファイバ
母材の第2クラッド部における内周部と外周部との屈折
率の相違を説明する模式図である。図2(b)は、光ファ
イバの第2クラッド領域における内周部と外周部との屈
折率の相違を説明する模式図である。なお、以下の説明
において、比屈折率差は、光ファイバ母材の場合には第
2クラッド部の内周部の外周部に対する値であり、光フ
ァイバの場合には第2クラッド領域の内周部の外周部に
対する値である。本発明者らの知見によれば、脱水処理
後にガラス微粒子中に残留するClの濃度は100〜1
000wtppm程度である。そのため、この程度の濃
度のClが光ファイバ母材中に混入してしまうこととな
る。また、光ファイバ母材の第2クラッド部の内周部に
おける残留塩素濃度は外周部に比べ最大で900wtp
pm程度高くなる場合がある。この程度の濃度差がある
と、内周部の外周部に対する比屈折率差Δ1は+0.0
1%程度となる。この様子を図2(a)に示す。
Next, the effect of the optical fiber manufacturing method according to the present embodiment will be explained. FIG. 2A is a schematic diagram for explaining the difference in refractive index between the inner peripheral portion and the outer peripheral portion of the second cladding portion of the optical fiber preform. FIG. 2B is a schematic diagram for explaining the difference in refractive index between the inner peripheral portion and the outer peripheral portion in the second cladding region of the optical fiber. In the following description, the relative refractive index difference is a value with respect to the outer peripheral portion of the inner peripheral portion of the second cladding portion in the case of the optical fiber base material, and is the value of the inner peripheral portion of the second cladding region in the case of the optical fiber. It is a value for the outer peripheral part of the part. According to the knowledge of the present inventors, the concentration of Cl remaining in the glass fine particles after the dehydration treatment is 100 to 1
It is about 000 wtppm. Therefore, Cl having such a concentration is mixed in the optical fiber preform. In addition, the residual chlorine concentration in the inner peripheral portion of the second clad portion of the optical fiber preform is 900 wtp at the maximum compared to the outer peripheral portion.
It may be as high as pm. If there is such a density difference, the relative refractive index difference Δ 1 between the inner peripheral portion and the outer peripheral portion is +0.0
It will be about 1%. This state is shown in FIG.

【0021】また、このように内周部の残留塩素濃度が
外周部よりも高いと、光ファイバ母材を線引きする際
に、線引き温度におけるガラスの粘性は内周部において
低くなる。よって、線引き時の張力により生じる応力が
内周部に集中し、内周部での屈折率が高くなることにな
る。その結果、図2(b)に示すように、作製された光フ
ァイバにおいては、光ファイバ母材において生じていた
比屈折率差Δ1に加えてさらに、比屈折率差Δ2が生じ
る。本発明者らは、線引きにより発生する比屈折率差Δ
2と、内周部及び外周部における残留塩素濃度差との関
係について調べた。図3は、光ファイバの第2クラッド
領域の内周部と外周部とにおける残留塩素濃度の差の変
化に対して、内周部の外周部に対する比屈折率差Δ2
どのように変化するかを示すグラフである。図3におい
て、白丸は、線引き張力が240MPaの場合の結果で
ある。また、図3において、三角は、160MPaの場
合との結果を示す。図3より、線引き張力が240MP
aであって、内周部における残留塩素の濃度が外周部に
比べて900wtppm程度高い場合には、内周部の外
周部に対する比屈折率差Δ2は+0.08%程度となる
ことが分かる。
Further, when the residual chlorine concentration in the inner peripheral portion is higher than that in the outer peripheral portion, the viscosity of the glass at the drawing temperature becomes lower in the inner peripheral portion when the optical fiber preform is drawn. Therefore, the stress generated by the tension during drawing is concentrated in the inner peripheral portion, and the refractive index in the inner peripheral portion increases. As a result, as shown in FIG. 2B, in the manufactured optical fiber, a relative refractive index difference Δ 2 is further generated in addition to the relative refractive index difference Δ 1 generated in the optical fiber preform. The present inventors have found that the relative refractive index difference Δ caused by drawing
And 2 were examined for the relationship between the residual chlorine concentration difference at an inner peripheral portion and outer peripheral portion. FIG. 3 shows how the relative refractive index difference Δ 2 changes from the inner peripheral portion to the outer peripheral portion in response to the change in the residual chlorine concentration difference between the inner peripheral portion and the outer peripheral portion of the second cladding region of the optical fiber. It is a graph which shows whether. In FIG. 3, open circles are the results when the drawing tension is 240 MPa. Further, in FIG. 3, the triangles show the results in the case of 160 MPa. From Figure 3, the drawing tension is 240MP
It is understood that, when the residual chlorine concentration in the inner peripheral portion is higher than that in the outer peripheral portion by about 900 wtppm, the relative refractive index difference Δ 2 between the inner peripheral portion and the outer peripheral portion is about + 0.08%. .

【0022】以上のことから、線引き張力240MPa
の場合には、内周部の外周部に対する比屈折率差Δは、
残留塩素の濃度差に起因する比屈折率差Δ1=0.01
%と、線引き時の応力に起因する比屈折率差Δ2=0.
08%との合計分(0.09%)だけ外周部に比べて高く
なる。
From the above, the drawing tension is 240 MPa.
In the case of, the relative refractive index difference Δ from the inner peripheral portion to the outer peripheral portion is
Difference in relative refractive index due to difference in concentration of residual chlorine Δ 1 = 0.01
% And the relative refractive index difference Δ 2 = 0.
The total amount (08%) (0.09%) is higher than that of the outer peripheral portion.

【0023】本実施形態による光ファイバの製造方法に
おいては、第2クラッド部の内周部にFが添加されてい
るため、内周部の屈折率の増加が補償される。以下、F
の適切な添加量について説明する。図4は、第2クラッ
ド部の内周部へのF添加の効果を説明するグラフであ
る。F添加の効果を説明するため、同図は第2クラッド
部の内周部及び外周部にClが全く残留していないとし
た場合を示す。また、図中、線Aは光ファイバ母材にお
けるF濃度と比屈折率差との関係を示す。さらに、線B
は、光ファイバ母材が240MPaの張力で線引きされ
て作製された光ファイバにおけるクラッド領域の内周部
のF濃度と比屈折率差との関係を示す。光ファイバ母材
においては、比屈折率差ΔMは内周部のF濃度が増加す
るとともに減少する(線A)。一方、光ファイバにおいて
は、比屈折率差は内周部へのF添加量が増加するととも
に増大する(線B)。これは、内周部のF濃度が増加する
に伴って線引き時の内周部の粘性が低下し、内周部に応
力が集中するためである。線A及び線Bで表される結果
を考慮すると、F濃度の変化による光ファイバにおける
比屈折率差の正味の変化は線Cで表される。
In the method of manufacturing the optical fiber according to the present embodiment, since F is added to the inner peripheral portion of the second cladding portion, the increase in the refractive index of the inner peripheral portion is compensated. Below, F
The appropriate addition amount of is explained. FIG. 4 is a graph for explaining the effect of adding F to the inner peripheral portion of the second cladding portion. In order to explain the effect of adding F, the figure shows the case where no Cl remains at the inner and outer peripheral portions of the second cladding portion. Further, in the figure, line A shows the relationship between the F concentration in the optical fiber preform and the relative refractive index difference. Furthermore, line B
Shows the relationship between the F concentration in the inner peripheral portion of the cladding region and the relative refractive index difference in the optical fiber produced by drawing the optical fiber preform with a tension of 240 MPa. In the optical fiber preform, the relative refractive index difference Δ M decreases as the F concentration in the inner peripheral portion increases (line A). On the other hand, in the optical fiber, the relative refractive index difference increases as the amount of F added to the inner peripheral portion increases (line B). This is because as the F concentration in the inner peripheral portion increases, the viscosity of the inner peripheral portion at the time of drawing decreases and the stress concentrates on the inner peripheral portion. Considering the results represented by the lines A and B, the net change in the relative refractive index difference in the optical fiber due to the change in the F concentration is represented by the line C.

【0024】上述の通り、残留塩素濃度の差により生じ
る比屈折率差Δは0.09%程度である。図4を参照す
ると、0.09%程度の比屈折率差Δを補償するために
は、第2クラッド部の内周部に添加されるFの濃度を
0.3wt%とすれば良いことが分かる。F濃度が0.
3wt%より低いと、第2クラッド部内周部の屈折率が
外周部に比べ高くなる。そのため、製造される光ファイ
バを伝搬する光のカットオフ波長が長波長化し、所望の
信号波長帯でのシングルモード動作が不可能となる恐れ
がある。したがって、F濃度は0.3wt%以上が好ま
しい。また、F濃度を0.3wt%から増加させていく
と比屈折率差は減少していくが、比屈折率差が−0.0
2%より低くなると、製造される光ファイバの曲げ損失
が増大してしまう。図4を参照すると、F濃度が0.4
wt%のときFの添加により生じる比屈折率差の変化は
−0.11%程度となる。よって、光ファイバの第2ク
ラッド領域内周部の外周部に対する比屈折率差を−0.
02%以上とするためには、F濃度を0.4wt%とす
れば良いことが分かる。
As described above, the relative refractive index difference Δ caused by the difference in residual chlorine concentration is about 0.09%. Referring to FIG. 4, in order to compensate for the relative refractive index difference Δ of about 0.09%, the concentration of F added to the inner peripheral portion of the second cladding portion should be set to 0.3 wt%. I understand. F concentration is 0.
When it is lower than 3 wt%, the refractive index of the inner peripheral part of the second cladding part becomes higher than that of the outer peripheral part. Therefore, the cut-off wavelength of the light propagating through the manufactured optical fiber becomes longer, and single mode operation in a desired signal wavelength band may be impossible. Therefore, the F concentration is preferably 0.3 wt% or more. Further, when the F concentration is increased from 0.3 wt%, the relative refractive index difference decreases, but the relative refractive index difference is -0.0.
If it is lower than 2%, the bending loss of the manufactured optical fiber increases. Referring to FIG. 4, the F concentration is 0.4
When it is wt%, the change in the relative refractive index difference caused by the addition of F is about -0.11%. Therefore, the relative refractive index difference between the inner peripheral portion of the second cladding region and the outer peripheral portion of the optical fiber is −0.
It can be seen that the F concentration should be 0.4 wt% in order to achieve 02% or more.

【0025】以上、第2クラッド部内周部と外周部とで
の残留塩素濃度の差が900wtppm程度である光フ
ァイバ母材を張力240MPaで線引きする場合につい
て、Fの好適な濃度を説明した。線引き張力を240M
Paとした理由は、製造される光ファイバの破断寿命が
十分に確保され、しかも、光伝送損失が十分に低減され
るためである。しかし、光ファイバ母材の線引き時の張
力は、製造しようとする光ファイバの光伝送特性を考慮
して調整されて良い。本発明者らの知見によれば、高濃
度にGeを添加した分散補償ファイバ等において伝送損
失を実用上問題の無いレベルに抑えるという理由から、
線引き張力としては80MPa以上が好ましい。また、
この場合に好適なFの濃度は、上述と同様の考察を行っ
た結果、0.01wt%以上0.04wt%以下である
ことが判明した。0.01wt%より低いと、製造され
る光ファイバを伝搬する光のカットオフ波長が長波長化
し、そのため、所望の信号波長帯でのシングルモード動
作が不可能となる恐れがある。また、0.04wt%よ
り高いと、比屈折率差Δが−0.02%より低くなり、
製造される光ファイバの曲げ損失が増大してしまう。同
様の考察を重ねた結果、本発明者らは、光ファイバ母材
の第2クラッド部の内周部に添加されるF濃度の好適な
範囲は0.01wt%以上0.4wt%であり、線引き
張力の好適な範囲は80MPa以上280MPa以下と
考えている。
The suitable concentration of F has been described above in the case of drawing an optical fiber preform having a residual chlorine concentration difference of about 900 wtppm between the inner peripheral portion and the outer peripheral portion of the second cladding portion with a tension of 240 MPa. Drawing tension of 240M
The reason for setting Pa is that the breaking life of the manufactured optical fiber is sufficiently secured and the optical transmission loss is sufficiently reduced. However, the tension at the time of drawing the optical fiber preform may be adjusted in consideration of the optical transmission characteristics of the optical fiber to be manufactured. According to the knowledge of the present inventors, in a dispersion compensating fiber or the like in which Ge is added at a high concentration, the transmission loss is suppressed to a level at which there is no practical problem.
The drawing tension is preferably 80 MPa or more. Also,
As a result of the same consideration as above, it was found that the preferable F concentration in this case is 0.01 wt% or more and 0.04 wt% or less. If it is less than 0.01 wt%, the cut-off wavelength of the light propagating through the manufactured optical fiber becomes long, and therefore single mode operation in the desired signal wavelength band may be impossible. If it is higher than 0.04 wt%, the relative refractive index difference Δ becomes lower than −0.02%,
The bending loss of the manufactured optical fiber increases. As a result of repeating similar considerations, the inventors have found that a preferable range of the F concentration added to the inner peripheral portion of the second cladding portion of the optical fiber preform is 0.01 wt% or more and 0.4 wt%, It is considered that the preferable range of the drawing tension is 80 MPa or more and 280 MPa or less.

【0026】(実施例1)続いて、実施例を用いて本発
明に係る光ファイバの製造方法について更に詳しく説明
する。図5は、実施例1において製造する光ファイバ1
の屈折率プロファイルを説明する図である。図示の通
り、光ファイバ1は、外径が2aであり屈折率の最大値
がn0であるコア領域10と、このコア領域10を取り
囲み外径が2bであり屈折率がn1である第1クラッド
領域11と、この第1クラッド領域11を取り囲み外径
が2c(125μm)であり屈折率がn2である第2クラ
ッド領域12と、を有する。各領域の屈折率の大小関係
は n1<n2<n0である。
(Embodiment 1) Next, the method for producing an optical fiber according to the present invention will be described in more detail with reference to embodiments. FIG. 5 shows the optical fiber 1 manufactured in Example 1.
It is a figure explaining the refractive index profile of. As shown in the figure, the optical fiber 1 includes a core region 10 having an outer diameter of 2a and a maximum refractive index of n 0 , and a core region 10 surrounding the core region 10 having an outer diameter of 2b and a refractive index of n 1 . It has a first cladding region 11 and a second cladding region 12 which surrounds the first cladding region 11 and has an outer diameter of 2c (125 μm) and a refractive index of n 2 . The magnitude relation of the refractive index of each region is n 1 <n 2 <n 0 .

【0027】始めに、光ファイバ母材の作製について説
明する。先ず、光ファイバ母材のコア部となるコアロッ
ドを用意した。このコアロッドは、VAD法を用いて作
製されたGeO2が添加された石英ガラスからなる。ま
た、このコアロッドの純石英に対する比屈折率差Δ
cは、その中心軸で1.5%と最大となり、外周に向か
ってΔc=1.5×[1−(r/a)2](%)で表される関係
で近似されるよう分布している。ここで、rはコアロッ
ドの中心軸からの距離(r≦a)であり、aはコアロッド
の半径である。コアロッドがこのような比屈折率差分布
を有しているため、光ファイバ1のコア領域の屈折率プ
ロファイルを図5に示す通りとできる。
First, the production of the optical fiber preform will be described. First, a core rod to be the core portion of the optical fiber preform was prepared. This core rod is made of GeO 2 -doped quartz glass produced by the VAD method. Also, the relative refractive index difference Δ of this core rod with respect to pure quartz is
c has a maximum value of 1.5% on its central axis, and is distributed toward the outer circumference so as to be approximated by the relationship represented by Δ c = 1.5 × [1- (r / a) 2 ] (%) is doing. Here, r is the distance from the central axis of the core rod (r ≦ a), and a is the radius of the core rod. Since the core rod has such a relative refractive index difference distribution, the refractive index profile of the core region of the optical fiber 1 can be as shown in FIG.

【0028】次に、光ファイバ母材の第1クラッド部と
なる第1クラッド用ガラスパイプを用意した。このガラ
スパイプは、F含有石英ガラス製であり、VAD法を利
用して作製された。すなわち、先ず、VAD法によりフ
ッ素(F)が0.04wt%添加されたガラス多孔質体を
作製した。次に、このガラス多孔質体を所定の温度に加
熱して透明ガラス化した。続けて、このガラス体の中心
軸に沿って貫通孔を設け、第1クラッド用ガラスパイプ
を得た。
Next, a glass tube for the first cladding, which is the first cladding portion of the optical fiber preform, was prepared. This glass pipe was made of F-containing quartz glass and was manufactured by using the VAD method. That is, first, a glass porous body containing 0.04 wt% of fluorine (F) was prepared by the VAD method. Next, this glass porous body was heated to a predetermined temperature to form a transparent glass. Subsequently, a through hole was provided along the central axis of this glass body to obtain a first cladding glass pipe.

【0029】続いて、コラプスを行なうための加熱炉に
第1クラッド用ガラスパイプを取り付け、このガラスパ
イプ内にエッチングガスを供給すると共に、このガラス
パイプを加熱し、その内面をエッチングした。このエッ
チングにより、第1クラッド用ガラスパイプの内径を所
定の値とした後、その内部に上記のコアロッドを挿入し
た。その後、第1ガラスパイプをコアロッドに対してコ
ラプスし、ガラス中間体を得た。
Subsequently, the first cladding glass pipe was attached to a heating furnace for carrying out the collapse, the etching gas was supplied into the glass pipe, and the glass pipe was heated to etch the inner surface thereof. By this etching, the inner diameter of the first cladding glass pipe was set to a predetermined value, and then the core rod was inserted therein. Then, the first glass pipe was collapsed on the core rod to obtain a glass intermediate.

【0030】その後、ガラス中間体を加熱延伸して、ガ
ラス中間体の外径とコア部径との比を所望の値とした。
さらに、ガラス中間体を弗化水素酸(HF)水溶液中に浸
漬し、ガラス中間体の外周部を化学的に研削し、その外
径とコア部径との比を、最終製造物である光ファイバが
有すべき波長分散値を得るのに適切な値に調整した。
Then, the glass intermediate was heated and stretched, and the ratio of the outer diameter of the glass intermediate and the diameter of the core was set to a desired value.
Further, the glass intermediate is immersed in an aqueous solution of hydrofluoric acid (HF), the outer peripheral portion of the glass intermediate is chemically ground, and the ratio of the outer diameter to the core diameter is measured as the final product. It was adjusted to a value suitable for obtaining the chromatic dispersion value that the fiber should have.

【0031】次に、第2クラッド部の内周層となるガラ
スパイプを作製した。すなわち、ガラス原料ガス及びC
4ガスをガラス合成用バーナに供給し、このバーナか
ら放出される火炎によりガラス原料ガス及びCF4ガス
を熱分解し、生成されたガラス微粒子を任意の出発ガラ
スロッドに堆積させて、ガラス多孔質体を得た。このと
き、作製される第2ガラスパイプ内のF濃度が0.3w
t%となるようにCF 4ガスの供給量を調整した。次
に、このガラス多孔質体を所定の加熱炉に載置し、当該
加熱炉内にCl2ガスを流してガラス多孔質体に含まれ
る水分を除去した。続けて、加熱炉の温度を所定の温度
まで上昇させ、ガラス多孔質体を焼結させるとともに透
明ガラス化した。このようにして得た円柱状のガラス体
の中心軸に沿って機械的に孔開け加工を施し、ガラスパ
イプを得た。このガラスパイプ内の残留塩素の濃度を測
定したところ、その濃度は900ppm程度であった。
Next, the glass which becomes the inner peripheral layer of the second cladding portion
A pipe was produced. That is, glass raw material gas and C
FFourGas is supplied to the glass synthesis burner,
The glass material gas and CF due to the flame emitted fromFourgas
Pyrolytically decomposes the generated glass particles into any starting glass
By depositing on a rod, a porous glass body was obtained. This and
F concentration in the second glass pipe to be manufactured is 0.3w
CF to be t% FourThe amount of gas supplied was adjusted. Next
Then, the glass porous body is placed in a predetermined heating furnace, and
Cl in the heating furnace2Gas is flowed and contained in the glass porous body
Water was removed. Next, change the temperature of the heating furnace to the specified temperature.
The glass porous body to sinter and
Bright glass. Columnar glass body thus obtained
A hole is mechanically drilled along the center axis of the
I got an ip. Measure the concentration of residual chlorine in this glass pipe
When determined, the concentration was about 900 ppm.

【0032】第2クラッド部の内周部となるガラスパイ
プを加熱炉に取り付け、所定のエッチングガスを用いて
その内面をエッチングした。エッチング後、このガラス
パイプ内に上記のガラス中間体を挿入し、当該ガラスパ
イプをその外側から加熱することにより、ガラスパイプ
をガラス中間体に対してコラプスし、第2のガラス中間
体を得た。
A glass pipe to be the inner peripheral portion of the second clad portion was attached to a heating furnace and its inner surface was etched using a predetermined etching gas. After the etching, the above glass intermediate was inserted into this glass pipe, and the glass pipe was heated from the outside to collapse the glass pipe with respect to the glass intermediate to obtain a second glass intermediate. .

【0033】次に、VAD法により、第2のガラス中間
体の外周にガラス微粒子を堆積させた。このとき、ガラ
ス微粒子からなる堆積層の厚さは、光ファイバ母材が線
引きされて作製される外径125μmの光ファイバにお
いて、所望の波長分散特性が実現されるのに適した厚さ
とした。ガラス微粒子が堆積された第2ガラス中間体を
所定の加熱炉内に載置し、当該加熱炉内に塩素ガスを流
して脱水処理を行なった。続いて、加熱炉の温度を上昇
させ、ガラス微粒子を焼結すると共に透明ガラス化し
た。以上により、コア部と、第1クラッド部と、第1ク
ラッド部の外周に設けられた第2クラッド部と、を有す
る光ファイバ母材を得た。なお、第2クラッド部の外周
部に残留する塩素の濃度は、150ppm程度であっ
た。
Next, glass particles were deposited on the outer periphery of the second glass intermediate by the VAD method. At this time, the thickness of the deposited layer composed of glass fine particles was set to a thickness suitable for realizing a desired wavelength dispersion characteristic in an optical fiber having an outer diameter of 125 μm produced by drawing an optical fiber preform. The second glass intermediate body on which the glass particles were deposited was placed in a predetermined heating furnace, and chlorine gas was caused to flow in the heating furnace to perform dehydration treatment. Then, the temperature of the heating furnace was raised to sinter the glass fine particles and make them vitrified. As described above, the optical fiber preform having the core part, the first clad part, and the second clad part provided on the outer periphery of the first clad part was obtained. The concentration of chlorine remaining on the outer periphery of the second clad was about 150 ppm.

【0034】この後、光ファイバ母材を所定の線引き装
置に取りつけ、光ファイバ母材の下端部を加熱すると共
に240MPaの張力で線引きし、外径が125μmで
ある光ファイバ1を製造した。光ファイバ1について、
RNFP法により屈折率分布を測定した結果、第2クラ
ッド部の内周部の外周部に対する比屈折率差は、−0.
01%であった。続いて、光ファイバ1の光伝送特性に
ついて測定を行なった。その結果、波長1.55μmに
おける波長分散値は−47ps/nm/km程度であ
り、分散スロープは−0.06ps/nm2/km程度
であった。また、光ファイバ1を直径2mの曲率で曲げ
てカットオフ波長の測定を行なったところ、780nm
という結果を得た。この結果から、伝送帯域である1.
55μm帯でシングルモード伝送が実現されることが確
認された。さらに、光ファイバ1を直径20mmのコイ
ル状に巻いて測定を行なったところ、曲げ損失は2dB
/m程度という十分に低い値であることが分かった。
After this, the optical fiber preform was attached to a predetermined drawing device, the lower end of the optical fiber preform was heated and drawn with a tension of 240 MPa to produce an optical fiber 1 having an outer diameter of 125 μm. About the optical fiber 1,
As a result of measuring the refractive index distribution by the RNFP method, the relative refractive index difference between the inner peripheral portion and the outer peripheral portion of the second cladding portion was −0.
It was 01%. Then, the optical transmission characteristics of the optical fiber 1 were measured. As a result, the chromatic dispersion value at a wavelength of 1.55 μm was about −47 ps / nm / km, and the dispersion slope was about −0.06 ps / nm 2 / km. When the cutoff wavelength was measured by bending the optical fiber 1 with a radius of curvature of 2 m, it was 780 nm.
I got the result. From this result, the transmission band of 1.
It was confirmed that single mode transmission is realized in the 55 μm band. Furthermore, when the optical fiber 1 was wound into a coil having a diameter of 20 mm and measured, the bending loss was 2 dB.
It was found to be a sufficiently low value of about / m.

【0035】(実施例2)実施例2として、光ファイバ
母材の作製に際して第2ガラスパイプへのFの濃度を
0.03wt%とした点を除き、実施例1と同様の条件
及び手順により光ファイバを製造した。なお、この光フ
ァイバを製造する際、光ファイバ母材について、プリフ
ォームアナライザを用いて屈折率分布を測定したとこ
ろ、第2クラッド部の内周部の外周部に対する比屈折率
差は、0.002%であった。また、製造した光ファイ
バについて、RNFP法により屈折率分布を測定したと
ころ、第2クラッド領域の内周部の外周部に対する比屈
折率差は0.05%であった。この光ファイバを直径2
mの曲率で曲げてカットオフ波長の測定を行なったとこ
ろ、カットオフ波長は1600nmであった。この光フ
ァイバ中に波長1.55μmの信号光を伝搬させると、
信号光の波長は上記のカットオフ波長よりも短いため、
基底モード光だけでなく高次モード光もまたこの光ファ
イバ中を伝搬することとなる。しかし、このような状況
であっても、光ファイバが十分に長ければ高次モード光
は減衰してしまうため、この光ファイバを実質的に単一
モード光ファイバとして使用できる。
(Example 2) As Example 2, except that the concentration of F in the second glass pipe was set to 0.03 wt% in the production of the optical fiber preform, the same conditions and procedures as in Example 1 were used. An optical fiber was manufactured. When manufacturing this optical fiber, the refractive index distribution of the optical fiber preform was measured using a preform analyzer. As a result, the relative refractive index difference between the inner peripheral portion and the outer peripheral portion of the second cladding portion was 0. It was 002%. Further, when the refractive index distribution of the manufactured optical fiber was measured by the RNFP method, the relative refractive index difference between the inner peripheral portion and the outer peripheral portion of the second cladding region was 0.05%. This optical fiber has a diameter of 2
When the cutoff wavelength was measured by bending with a curvature of m, the cutoff wavelength was 1600 nm. When a signal light with a wavelength of 1.55 μm is propagated in this optical fiber,
Since the wavelength of the signal light is shorter than the cutoff wavelength above,
Not only the fundamental mode light but also the higher order mode light will propagate in this optical fiber. However, even in such a situation, if the optical fiber is sufficiently long, the higher-order mode light is attenuated, so that this optical fiber can be used substantially as a single-mode optical fiber.

【0036】以上、実施形態及び実施例を参照しなが
ら、本発明に係る光ファイバの製造方法を説明したが、
本発明はこれらに限られるものではない。例えば、第2
クラッド部の外周部をその内周部と同様に形成すること
もできる。すなわち、先ず、VAD法によりガラス多孔
質体を形成し、VAD法によりガラス多孔質体を形成
し、このガラス多孔質体に対し塩素ガスを用いた脱水処
理を行い、焼結及び透明ガラス化を行う。次に、円柱状
のガラス体の中心軸に沿って貫通孔を設けてガラスパイ
プを得る。そして、このガラスパイプ内に第2ガラス中
間体を挿入し、当該ガラスパイプを第2ガラス中間体に
対しコラプスして、外周部を形成できる。
The method for manufacturing an optical fiber according to the present invention has been described above with reference to the embodiments and examples.
The present invention is not limited to these. For example, second
The outer peripheral portion of the clad portion can be formed similarly to the inner peripheral portion thereof. That is, first, a glass porous body is formed by the VAD method, a glass porous body is formed by the VAD method, and the glass porous body is subjected to dehydration treatment using chlorine gas for sintering and transparent vitrification. To do. Next, a through hole is provided along the central axis of the cylindrical glass body to obtain a glass pipe. Then, the second glass intermediate body can be inserted into the glass pipe, and the glass pipe can be collapsed with respect to the second glass intermediate body to form the outer peripheral portion.

【0037】また、上記の実施形態及び実施例において
は、第2クラッド部の内周部となる第2ガラスパイプを
VAD法により作製したが、これに限られるものではな
い。例えば、所定の出発ロッドの外周にOVD(Outside
Vapor Deposition)法によりガラス微粒子を堆積させた
後、出発ロッドを引き抜いて筒状のガラス多孔質体を形
成し、脱水処理及び透明ガラス化を行って第2ガラスパ
イプを作製してもよい。
Further, in the above-mentioned embodiments and examples, the second glass pipe which is the inner peripheral portion of the second cladding portion is manufactured by the VAD method, but the present invention is not limited to this. For example, an OVD (Outside
After depositing glass fine particles by the Vapor Deposition method, the starting rod may be pulled out to form a cylindrical glass porous body, and dehydration treatment and transparent vitrification may be performed to produce the second glass pipe.

【0038】さらに、本発明に係る光ファイバの製造方
法は、クラッド領域を3つ以上有する光ファイバを作製
する際にも適用できる。この場合には、先ず、コアロッ
ドの外周に第1クラッド部を形成した手順(S102)と
同様にして、コアロッドの外周を順次取り囲む複数のク
ラッド部を形成する。次に、上記の実施形態において第
2クラッド部の内周部及び外周部を形成した手順(S1
03〜S105)を行って最外周のクラッド部を形成
し、光ファイバ母材を作製する。その後、この光ファイ
バ母材を上記の線引き張力で線引きすれば、3つ以上の
クラッド領域を有する光ファイバが製造される。
Furthermore, the method for producing an optical fiber according to the present invention can also be applied when producing an optical fiber having three or more cladding regions. In this case, first, in the same manner as the procedure (S102) of forming the first cladding portion on the outer periphery of the core rod, a plurality of cladding portions that sequentially surround the outer periphery of the core rod are formed. Next, the procedure of forming the inner peripheral portion and the outer peripheral portion of the second cladding portion in the above embodiment (S1
03 to S105) to form the outermost clad portion, and produce an optical fiber preform. Then, if this optical fiber preform is drawn with the above drawing tension, an optical fiber having three or more cladding regions is manufactured.

【0039】[0039]

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る光フ
ァイバの製造方法によれば、複数回の工程で形成される
同一クラッド領域内での屈折率分布を一定化させること
が可能な光ファイバの製造方法が提供される。
As described above, according to the optical fiber manufacturing method of the present invention, it is possible to make the refractive index distribution within the same cladding region formed by a plurality of steps uniform. A method of making a fiber is provided.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】図1は、本実施形態による光ファイバの製造方
法を説明するフロー図である。
FIG. 1 is a flow chart illustrating a method of manufacturing an optical fiber according to the present embodiment.

【図2】図2(a)は、光ファイバ母材の第2クラッド部
における内周部と外周部との屈折率の相違を説明する模
式図である。図2(b)は、光ファイバの第2クラッド領
域における内周部と外周部との屈折率の相違を説明する
模式図である。
FIG. 2 (a) is a schematic diagram for explaining a difference in refractive index between an inner peripheral portion and an outer peripheral portion in a second cladding portion of an optical fiber preform. FIG. 2B is a schematic diagram for explaining the difference in refractive index between the inner peripheral portion and the outer peripheral portion in the second cladding region of the optical fiber.

【図3】図3は、光ファイバの第2クラッド領域の内周
部と外周部とにおける残留塩素濃度の差の変化に対し
て、内周部の外周部に対する比屈折率差がどのように変
化するかを示すグラフである。
FIG. 3 shows how the relative refractive index difference between the inner peripheral portion and the outer peripheral portion with respect to the change in the residual chlorine concentration difference between the inner peripheral portion and the outer peripheral portion of the second cladding region of the optical fiber. It is a graph which shows whether it changes.

【図4】図4は、第2クラッド部の内周部へのF添加の
効果を説明するグラフである。
FIG. 4 is a graph illustrating the effect of adding F to the inner peripheral portion of the second cladding portion.

【図5】図5は、本実施例において製造する光ファイバ
1の屈折率プロファイルを説明する図である。
FIG. 5 is a diagram illustrating a refractive index profile of the optical fiber 1 manufactured in this example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…光ファイバ、10…コア領域、11…第1クラッド
領域、12…第2クラッド領域。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Optical fiber, 10 ... Core area | region, 11 ... 1st cladding area, 12 ... 2nd cladding area.

フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) // C03C 13/04 C03C 13/04 (72)発明者 平野 正晃 神奈川県横浜市栄区田谷町1番地 住友電 気工業株式会社横浜製作所内 Fターム(参考) 2H050 AC14 4G021 BA04 EA03 EB18 EB19 EB24 4G062 AA07 BB02 CC01 DA08 LB08 NN01 Front page continuation (51) Int.Cl. 7 Identification code FI theme code (reference) // C03C 13/04 C03C 13/04 (72) Inventor Masaaki Hirano 1 Taya-cho, Sakae-ku, Yokohama-shi, Kanagawa Sumitomo Electric Industries Yokohama factory F term (reference) 2H050 AC14 4G021 BA04 EA03 EB18 EB19 EB24 4G062 AA07 BB02 CC01 DA08 LB08 NN01

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 コア部となるべきガラスロッドを用意
し、 前記ガラスロッドの外周に少なくとも1つのクラッド部
を形成して、第1のガラス中間体を作製し、 フッ素が添加されたガラス微粒子を出発ロッドに堆積さ
せてガラス多孔質体を形成し、前記ガラス多孔質体を塩
素を含むガスを用いて脱水処理し、脱水処理された前記
ガラス多孔質体を透明ガラス化してガラス体を得、前記
ガラス体の中心軸に沿って貫通孔を設けて、フッ素を
0.01wt%以上0.4wt%以下の濃度で含む第1
のガラスパイプを作製し、 前記第1のガラスパイプ中に前記第1のガラス中間体を
挿入し、前記第1のガラスパイプを前記第1のガラス中
間体に対してコラプスして、前記第2のガラス中間体を
作製し、 前記第2のガラス中間体の外周にガラス微粒子を堆積さ
せ、堆積された該ガラス微粒子を脱水処理し、脱水処理
された該ガラス微粒子を透明ガラス化して、光ファイバ
母材を作製し、 前記光ファイバ母材を80MPa以上280MPa以下
の張力で線引きして光ファイバを製造することを特徴と
する、光ファイバの製造方法。
1. A glass rod to serve as a core portion is prepared, and at least one clad portion is formed on the outer periphery of the glass rod to prepare a first glass intermediate body, and glass fine particles to which fluorine is added are prepared. A glass porous body is formed by depositing on a starting rod, the glass porous body is dehydrated using a gas containing chlorine, and the dehydrated glass porous body is transparentized to obtain a glass body, A through hole is provided along the central axis of the glass body, and contains fluorine in a concentration of 0.01 wt% or more and 0.4 wt% or less.
Of the glass pipe, the first glass intermediate is inserted into the first glass pipe, the first glass pipe is collapsed with respect to the first glass intermediate, and the second glass intermediate is inserted. A glass intermediate is prepared, glass fine particles are deposited on the outer periphery of the second glass intermediate, the deposited glass fine particles are subjected to dehydration treatment, and the dehydrated glass fine particles are converted into transparent vitreous to obtain an optical fiber. A method for producing an optical fiber, which comprises producing a preform and drawing the optical fiber preform with a tension of 80 MPa or more and 280 MPa or less to produce an optical fiber.
【請求項2】 ガラス微粒子を出発ロッドに堆積させて
第2のガラス多孔質体を形成し、前記第2のガラス多孔
質体を基に第2の多孔質ガラスパイプを得、前記第2の
多孔質ガラスパイプを脱水処理し、脱水処理された前記
第2の多孔質ガラスパイプを透明ガラス化して、第2の
ガラスパイプを作製し、 前記第2のガラスパイプ中に前記第2のガラス中間体を
挿入し、前記第2のガラスパイプを前記第2のガラス中
間体に対してコラプスして、光ファイバ母材を作製する
ことを特徴とする、請求項1記載の光ファイバの製造方
法。
2. A glass rod is deposited on a starting rod to form a second glass porous body, a second porous glass pipe is obtained based on the second glass porous body, and the second glass porous body is obtained. A porous glass pipe is dehydrated, and the dehydrated second porous glass pipe is made into transparent glass to produce a second glass pipe, and the second glass intermediate is placed in the second glass pipe. The method for producing an optical fiber according to claim 1, wherein a body is inserted, and the second glass pipe is collapsed with respect to the second glass intermediate body to produce an optical fiber preform.
【請求項3】 前記堆積工程において、四弗化炭素ガス
を用いてガラス微粒子にフッ素を添加することを特徴と
する、請求項1記載の光ファイバの製造方法。
3. The method for producing an optical fiber according to claim 1, wherein in the depositing step, fluorine is added to the glass fine particles using carbon tetrafluoride gas.
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