JP2631533B2 - 光フアイバーにおける減衰を減少させる方法 - Google Patents
光フアイバーにおける減衰を減少させる方法Info
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B37/00—Manufacture or treatment of flakes, fibres, or filaments from softened glass, minerals, or slags
- C03B37/10—Non-chemical treatment
- C03B37/14—Re-forming fibres or filaments, i.e. changing their shape
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- Manufacture, Treatment Of Glass Fibers (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、通信用光ファイバーに関し、より具体的に
は、光ファイバーにおける減衰を減少させる方法に関す
る。
は、光ファイバーにおける減衰を減少させる方法に関す
る。
通信用として重要な、光ファイバーの透過性に関する
特性は、波長に依存する。減衰と分散であるということ
は知られている。第１の特性は中継器間の間隔を決定
し、第２の特性は単位時間内に伝送され得る情報の量を
決定する。ファイバーにおける全減衰は種々の要因に依
存し、それらの内のいくつかは材料の性質に依存する。
そのような材料の性質として、次のものが挙げられる。
特性は、波長に依存する。減衰と分散であるということ
は知られている。第１の特性は中継器間の間隔を決定
し、第２の特性は単位時間内に伝送され得る情報の量を
決定する。ファイバーにおける全減衰は種々の要因に依
存し、それらの内のいくつかは材料の性質に依存する。
そのような材料の性質として、次のものが挙げられる。
−レイリー散乱。このレイリー散乱は、関係式 αsc＝αｏλ-4（但し、λ＝波長、αｏ＝散乱係数）で
与えられる減衰を引き起こす。
与えられる減衰を引き起こす。
−格子結合吸収。この格子結合は、関係式αabs＝Aexp
（−γλ1/λ）（但し、Ａ、γは定数であり、λ１は媒
質の定数（格子結合の基本伸縮振動の波長）である）で
与えられる減衰を引き起こす。
（−γλ1/λ）（但し、Ａ、γは定数であり、λ１は媒
質の定数（格子結合の基本伸縮振動の波長）である）で
与えられる減衰を引き起こす。
上記の２つの現象が一緒になって全減衰を引き起こ
し、該全減衰の代表的な曲線は、最小減衰点と実質的に
一致する頂点を有するＶ形である。
し、該全減衰の代表的な曲線は、最小減衰点と実質的に
一致する頂点を有するＶ形である。
最も広く使われている石英ガラス単一モードファイバ
ーの場合、最小減衰点が約1.55μｍの波長であるのに対
し、最小分散点（分散が基本的に零である点）は約1.27
μｍであり、この波長では、減衰は最小値の約２倍であ
る。どちらの波長で動作させるかの選択は、使用する光
源の特性に依存すると共に、中継器間の間隔又は伝送速
度のいずれか一方をそれぞれ重視することに対応する。
従って、両方の特性を最適化するためには、上記の２つ
の最小点が非常に近接しているか、あるいは一致さえし
ているファイバーを製造することが重要であるというこ
とは明らかである。
ーの場合、最小減衰点が約1.55μｍの波長であるのに対
し、最小分散点（分散が基本的に零である点）は約1.27
μｍであり、この波長では、減衰は最小値の約２倍であ
る。どちらの波長で動作させるかの選択は、使用する光
源の特性に依存すると共に、中継器間の間隔又は伝送速
度のいずれか一方をそれぞれ重視することに対応する。
従って、両方の特性を最適化するためには、上記の２つ
の最小点が非常に近接しているか、あるいは一致さえし
ているファイバーを製造することが重要であるというこ
とは明らかである。
最小分散点は、ファイバーの材料の屈折率を制御する
ことによって変化させられ得、そして、最小分散点がよ
り長い波長にシフトされて最小減衰点の波長と実質的に
一致させられるところの石英ガラスファイバー製造方法
が、示唆されている。一例が、T.D.クロフト（Crof
t）、J.E.リッター（Ritter）及びV.A.バガヴァトゥー
ラ（Bhagavatula）によって、「光ファイバー通信に関
する会議（The Conference on Optical Fiber Communic
ation）」、サン・ディエゴ（米国、カリフォルニア
州）、論文WD2において発表された論文「OVD方法によっ
て製造された、低損失の、分散がシフトされた単一モー
ドファイバー（Low−loss dispersion−shifted single
mode fiber manufactured by the OVD process）」に
記載されており、該論文の抄録が上記会議の会報の第94
頁に載っている。最小分散のシフトは、GeO2をドープさ
れた石英の内部コアであって三角形状の屈折率の輪郭を
有するもの、純粋な石英の領域、GeO2をドープされた石
英の外部コアであって階段状の屈折率の輪郭を有するも
の、そして最後に純粋な石英のクラッドを連続的に付着
させることによって得られる。
ことによって変化させられ得、そして、最小分散点がよ
り長い波長にシフトされて最小減衰点の波長と実質的に
一致させられるところの石英ガラスファイバー製造方法
が、示唆されている。一例が、T.D.クロフト（Crof
t）、J.E.リッター（Ritter）及びV.A.バガヴァトゥー
ラ（Bhagavatula）によって、「光ファイバー通信に関
する会議（The Conference on Optical Fiber Communic
ation）」、サン・ディエゴ（米国、カリフォルニア
州）、論文WD2において発表された論文「OVD方法によっ
て製造された、低損失の、分散がシフトされた単一モー
ドファイバー（Low−loss dispersion−shifted single
mode fiber manufactured by the OVD process）」に
記載されており、該論文の抄録が上記会議の会報の第94
頁に載っている。最小分散のシフトは、GeO2をドープさ
れた石英の内部コアであって三角形状の屈折率の輪郭を
有するもの、純粋な石英の領域、GeO2をドープされた石
英の外部コアであって階段状の屈折率の輪郭を有するも
の、そして最後に純粋な石英のクラッドを連続的に付着
させることによって得られる。
〔発明が解決しようとする問題点〕 上記の公知の方法は、屈折率の精妙な変化を必要とす
るために複雑であるということ、及びドーパントの添加
は在来のファイバーと比較して全体としての減衰を増大
させるという事実の両方の理由により、満足の行くもの
ではなかった。
るために複雑であるということ、及びドーパントの添加
は在来のファイバーと比較して全体としての減衰を増大
させるという事実の両方の理由により、満足の行くもの
ではなかった。
上記の問題点は本発明の方法によって克服され、該方
法は、複雑な製造作業を必要とせず、しかもレイリー散
乱に起因する減衰を現象させることにより、最小減衰点
が最小分散領域にシフトされるのを可能にする。
法は、複雑な製造作業を必要とせず、しかもレイリー散
乱に起因する減衰を現象させることにより、最小減衰点
が最小分散領域にシフトされるのを可能にする。
即ち、本発明は、レイリー散乱に起因する減衰を減少
することによって、最小減衰点を最小分散領域にシフト
させて、光ファイバーにおける減衰を減少させる方法で
あって、（ａ）該光ファイバーを、該光ファイバーの材
料の軟化温度より低い高温度まで加熱し、（ｂ）光ファ
イバーが該高温度にある間に、超音波振動によって振動
させ、該光ファイバーの振動以前に原子が所有していた
エネルギー状態より低いエネルギー状態への該光ファイ
バー中の原子の再配列を引き起こし、それによって、該
材料中の不均質な領域のサイズを縮小させること、から
成る方法に係わる。
することによって、最小減衰点を最小分散領域にシフト
させて、光ファイバーにおける減衰を減少させる方法で
あって、（ａ）該光ファイバーを、該光ファイバーの材
料の軟化温度より低い高温度まで加熱し、（ｂ）光ファ
イバーが該高温度にある間に、超音波振動によって振動
させ、該光ファイバーの振動以前に原子が所有していた
エネルギー状態より低いエネルギー状態への該光ファイ
バー中の原子の再配列を引き起こし、それによって、該
材料中の不均質な領域のサイズを縮小させること、から
成る方法に係わる。
本発明は、レイリー散乱が、ガラス転移の瞬間に安定
化（「凍結」）するところの、ガラス質のマトリックス
の密度における局部的な微小な変動に起因しているとい
う概念に基づいている。もしマトリックス原子が、外部
応力のために、より低いエネルギー状態で凍結されるな
らば、不均質領域のサイズが縮小され、それによってレ
イリー散乱が減少する。
化（「凍結」）するところの、ガラス質のマトリックス
の密度における局部的な微小な変動に起因しているとい
う概念に基づいている。もしマトリックス原子が、外部
応力のために、より低いエネルギー状態で凍結されるな
らば、不均質領域のサイズが縮小され、それによってレ
イリー散乱が減少する。
本発明によると、そのような外部応力は、短期間、例
えば数分間適用される超音波周波数での振動である。
えば数分間適用される超音波周波数での振動である。
ファイバーは、好適に、軟化温度に近いが、それより
も低い温度（ファイバーの特性が変化しないようにする
ため）まで加熱されつつ振動させられ、そして室温まで
冷却される。従って、前記超音波振動をこの冷却期間に
適用することもできる。これは、原子の再配列を促進す
ると共に、より低い周波数での動作を可能にする。
も低い温度（ファイバーの特性が変化しないようにする
ため）まで加熱されつつ振動させられ、そして室温まで
冷却される。従って、前記超音波振動をこの冷却期間に
適用することもできる。これは、原子の再配列を促進す
ると共に、より低い周波数での動作を可能にする。
本発明の方法を使用することにより、レイリー散乱に
起因する減衰は、分子構造内に誘起される緩和のために
減少させられる。
起因する減衰は、分子構造内に誘起される緩和のために
減少させられる。
本発明は非常に簡単な装置、即ちファイバーを所望の
温度まで加熱する炉及びファイバーを振動させる超音波
発生器によって実施され得る。
温度まで加熱する炉及びファイバーを振動させる超音波
発生器によって実施され得る。
以上の記載は非限定的な例としてのみ与えられてお
り、本発明の範囲から逸脱することなく変形及び変更が
可能であるということは明らかである。
り、本発明の範囲から逸脱することなく変形及び変更が
可能であるということは明らかである。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭57−175739（ＪＰ，Ａ) 特公 昭61−10409（ＪＰ，Ｂ２) 特公 昭61−44820（ＪＰ，Ｂ２)
Claims (4)
- 【請求項１】レイリー散乱に起因する減衰を減少するこ
とによって、最小減衰点を最小分散領域にシフトさせ
て、光ファイバーにおける減衰を減少させる方法であっ
て、（ａ）該光ファイバーを、該光ファイバーの材料の
軟化温度より低い高温度まで加熱し、（ｂ）光ファイバ
ーが該高温度にある間に、超音波振動によって振動さ
せ、該光ファイバーの振動以前に原子が所有していたエ
ネルギー状態より低いエネルギー状態への該光ファイバ
ー中の原子の再配列を引き起こし、それによって、該材
料中の不均質な領域のサイズを縮小させること、から成
る方法。 - 【請求項２】更に、（ｃ）前記光ファイバーを該高温度
から実質的に室温まで冷却することを含む、請求項１に
記載の方法。 - 【請求項３】更に、（ｄ）前記超音波振動を工程（ｃ）
の冷却の間に該光ファイバーに適用することを含む、請
求項２記載の方法。 - 【請求項４】前記超音波振動が数分間の期間適用され
る、請求項２記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| IT67942-A/87 | 1987-11-05 | ||
| IT8767942A IT1211498B (it) | 1987-11-05 | 1987-11-05 | Procedimento per ridurre l attenuazione in fibre ottiche |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01142607A JPH01142607A (ja) | 1989-06-05 |
| JP2631533B2 true JP2631533B2 (ja) | 1997-07-16 |
Family
ID=11306567
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63259621A Expired - Lifetime JP2631533B2 (ja) | 1987-11-05 | 1988-10-17 | 光フアイバーにおける減衰を減少させる方法 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US4925472A (ja) |
| EP (1) | EP0315132B1 (ja) |
| JP (1) | JP2631533B2 (ja) |
| CA (1) | CA1306854C (ja) |
| DE (2) | DE315132T1 (ja) |
| IT (1) | IT1211498B (ja) |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4005730A1 (de) * | 1990-02-23 | 1991-08-29 | Kabelmetal Electro Gmbh | Vorrichtung zur herstellung einer lichtwellenleiter-vorform |
| US5228893A (en) * | 1991-11-27 | 1993-07-20 | At&T Bell Laboratories | Optical fiber tension monitoring technique |
| WO2000045532A1 (en) * | 1999-01-28 | 2000-08-03 | The University Of Melbourne | Noise suppression in lightwave communication systems |
| EP1205449B1 (en) * | 1999-05-27 | 2013-09-25 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Production device and method for optical fiber |
| US20040057692A1 (en) * | 2002-08-28 | 2004-03-25 | Ball Laura J. | Low loss optical fiber and method for making same |
| US7536877B2 (en) * | 2003-04-04 | 2009-05-26 | Fitel Ush Corp. | Optical fiber fabrication and product |
| US20060130530A1 (en) * | 2004-12-21 | 2006-06-22 | Anderson James G | Method of doping silica glass with an alkali metal, and optical fiber precursor formed therefrom |
| JP2009517702A (ja) * | 2005-11-23 | 2009-04-30 | コーニング インコーポレイテッド | 低減衰／非ゼロ分散シフト光ファイバ |
| CN102081235A (zh) * | 2010-12-08 | 2011-06-01 | 福州高意通讯有限公司 | 多模光纤中传输光信号均匀化、消偏振以及消相干的方法 |
| CN102147236B (zh) * | 2011-03-23 | 2012-09-26 | 南京大学 | 一种全分布式光纤应变及振动的传感方法与传感器 |
| CN104007511A (zh) * | 2014-05-30 | 2014-08-27 | 广东高聚激光有限公司 | 超声光纤光栅全光纤衰减器及光纤在线光功率衰减方法 |
Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3300288A (en) * | 1963-03-01 | 1967-01-24 | Pittsburgh Plate Glass Co | Method for the production of glass fibers |
| US3912478A (en) * | 1974-06-17 | 1975-10-14 | Bell Telephone Labor Inc | Methods of introducing geometrical variations in optical fibers |
| JPS568106A (en) * | 1979-06-30 | 1981-01-27 | Toshiba Corp | Manufacture of optical waveguide |
| JPS57175739A (en) * | 1981-04-17 | 1982-10-28 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Preparation of rod lens |
| US4447124A (en) * | 1981-10-27 | 1984-05-08 | Bell Telephone Laboratories, Incorporated | Multimode optical fiber with radially varying attenuation center density |
| DD205154A1 (de) * | 1982-05-27 | 1983-12-21 | Adw D Ddr Berlin | Verfahren zur herstellung von lichtleitfasern |
| JPS59227747A (ja) * | 1983-06-09 | 1984-12-21 | Showa Electric Wire & Cable Co Ltd | 光フアイバ製造方法 |
| GB2149392A (en) * | 1983-11-11 | 1985-06-12 | Central Electr Generat Board | Surface treatment of glass |
| JPS6110409A (ja) * | 1984-06-26 | 1986-01-17 | Toyota Motor Corp | インモ−ルドコ−テイング成形方法 |
| FR2568254B1 (fr) * | 1984-07-25 | 1988-04-29 | Centre Nat Rech Scient | Application d'oligonucleotides lies a un agent intercalant, notamment a titre de medicament |
-
1987
- 1987-11-05 IT IT8767942A patent/IT1211498B/it active
-
1988
- 1988-10-17 JP JP63259621A patent/JP2631533B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 1988-11-02 DE DE198888118223T patent/DE315132T1/de active Pending
- 1988-11-02 DE DE8888118223T patent/DE3865627D1/de not_active Expired - Lifetime
- 1988-11-02 EP EP88118223A patent/EP0315132B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1988-11-03 US US07/266,734 patent/US4925472A/en not_active Expired - Lifetime
- 1988-11-07 CA CA000582411A patent/CA1306854C/en not_active Expired - Lifetime
-
1989
- 1989-05-10 US US07/349,992 patent/US4929264A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| IT1211498B (it) | 1989-11-03 |
| EP0315132A3 (en) | 1990-02-07 |
| EP0315132A2 (en) | 1989-05-10 |
| US4929264A (en) | 1990-05-29 |
| EP0315132B1 (en) | 1991-10-16 |
| US4925472A (en) | 1990-05-15 |
| DE3865627D1 (de) | 1991-11-21 |
| DE315132T1 (de) | 1990-05-03 |
| JPH01142607A (ja) | 1989-06-05 |
| IT8767942A0 (it) | 1987-11-05 |
| CA1306854C (en) | 1992-09-01 |
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