JP2985627B2 - 分散補償ファイバ及びその製造方法 - Google Patents
分散補償ファイバ及びその製造方法Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、低損失の分散補償ファ
イバ及びその製造方法に関する。
イバ及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】信号光の波長１．３μｍ帯として開発さ
れた光通信システムを波長１．５５μｍ帯に変更して伝
送速度の高速化を図りたいという要望がある。これに伴
う伝送上の問題としては波長分散が増大する点であり、
その対策としてはコアとクラッドとの屈折率差を大きく
した分散補償ファイバを従来の回線の間に挿入する方式
が開発がされている（ＥＣＯＣ ´９３ＷｅＣ８．５，
３５７−３６０頁）。
れた光通信システムを波長１．５５μｍ帯に変更して伝
送速度の高速化を図りたいという要望がある。これに伴
う伝送上の問題としては波長分散が増大する点であり、
その対策としてはコアとクラッドとの屈折率差を大きく
した分散補償ファイバを従来の回線の間に挿入する方式
が開発がされている（ＥＣＯＣ ´９３ＷｅＣ８．５，
３５７−３６０頁）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】このように屈折率差を
大きくした分散補償ファイバは、より大きい負の波長分
散を得ることができるが、コアに高濃度のＧｅＯ2を添
加すること によりＧｅの欠陥に起因すると考えられて
いる散乱損失が増大し、ＧｅＯ2の添 加量に伴って伝送
損失が増加するという問題があった。しかるに分散補償
ファイバは、従来の回線に新たに挿入して分散を補償す
るものであるから伝送損失はできる限り小さいことが必
要がある。そこで本発明は、かかる問題点を解決した分
散補償ファイバ及びその製造方法を提供することを目的
とする。
大きくした分散補償ファイバは、より大きい負の波長分
散を得ることができるが、コアに高濃度のＧｅＯ2を添
加すること によりＧｅの欠陥に起因すると考えられて
いる散乱損失が増大し、ＧｅＯ2の添 加量に伴って伝送
損失が増加するという問題があった。しかるに分散補償
ファイバは、従来の回線に新たに挿入して分散を補償す
るものであるから伝送損失はできる限り小さいことが必
要がある。そこで本発明は、かかる問題点を解決した分
散補償ファイバ及びその製造方法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】本発明に係わる分散補償
ファイバは、コア外径が１〜４μｍであり、コアガラス
として石英ガラスにＧｅＯ2 が１０ｍｏｌ％以上の所定
量添加され、クラッドガラスとして石英ガラスにフッ素
が０．５〜１．２ｗｔ％添加されたことを特徴とする。
ファイバは、コア外径が１〜４μｍであり、コアガラス
として石英ガラスにＧｅＯ2 が１０ｍｏｌ％以上の所定
量添加され、クラッドガラスとして石英ガラスにフッ素
が０．５〜１．２ｗｔ％添加されたことを特徴とする。
【０００５】また、本発明に係わる他の分散補償ファイ
バは、コア外径が１〜４μｍであり、コアガラスとして
石英ガラスにＧｅＯ2 が１０ｍｏｌ％以上３０ｍｏｌ％
以下の所定量添加され、クラッドガラスとして石英ガラ
スにフッ素が０．５〜１．２ｗｔ％添加されたことを特
徴とする。また、本発明に係わる他の分散補償ファイバ
は、コア外径が１〜４μｍであり、コアガラスとして石
英ガラスにＧｅＯ2 が２０ｍｏｌ％以上３０ｍｏｌ％以
下の所定量添加され、クラッドガラスとして石英ガラス
にフッ素が０．５〜１．２ｗｔ％添加されたことを特徴
とする。
バは、コア外径が１〜４μｍであり、コアガラスとして
石英ガラスにＧｅＯ2 が１０ｍｏｌ％以上３０ｍｏｌ％
以下の所定量添加され、クラッドガラスとして石英ガラ
スにフッ素が０．５〜１．２ｗｔ％添加されたことを特
徴とする。また、本発明に係わる他の分散補償ファイバ
は、コア外径が１〜４μｍであり、コアガラスとして石
英ガラスにＧｅＯ2 が２０ｍｏｌ％以上３０ｍｏｌ％以
下の所定量添加され、クラッドガラスとして石英ガラス
にフッ素が０．５〜１．２ｗｔ％添加されたことを特徴
とする。
【０００６】さらに、本発明に係わる分散補償ファイバ
の製造方法は、コア外径が１〜４μｍであり、コアガラ
スとして石英ガラスにＧｅＯ2 が１０ｍｏｌ％以上添加
され、クラッドガラスとして石英ガラスにフッ素が０．
５〜１．２ｗｔ％添加された分散補償ファイバ用ガラス
母材を準備し、純石英クラッドの場合に比べて低温で該
母材を加熱溶融して、８ｋｇ／ｍｍ2 以上の張力で線引
することを特徴とする。
の製造方法は、コア外径が１〜４μｍであり、コアガラ
スとして石英ガラスにＧｅＯ2 が１０ｍｏｌ％以上添加
され、クラッドガラスとして石英ガラスにフッ素が０．
５〜１．２ｗｔ％添加された分散補償ファイバ用ガラス
母材を準備し、純石英クラッドの場合に比べて低温で該
母材を加熱溶融して、８ｋｇ／ｍｍ2 以上の張力で線引
することを特徴とする。
【０００７】
【作用】上記の構成によれば、通常クラッド径（ファイ
バ外径）は１２５μｍであり、コア径はクラッド径に比
べて十分小さいので線引き温度は殆どクラッドの融点で
決まる。従って、クラッドにフッ素をドープすると純石
英クラッドの場合に比べて融点が下がり、低温で線引き
することができ、コアにおけるＧｅ欠陥の発生が減少す
るので伝送損失が低減する。また、コア及びクラッドに
添加されるドーパントの量が同じでも母材を加熱する温
度を下げ、張力の大きいところで線引きすることによっ
てＧｅ欠陥の発生を抑えることができるので伝送損失を
低減することができる。上記のように添加するフッ素の
量を増加すると伝送損失を低減することができるが、一
定値以上添加するとフッ素による散乱損失が増加するこ
とになる。従って、フッ素の添加量には限界があり、
０．５〜１．２ｗｔ％の範囲が最適である。
バ外径）は１２５μｍであり、コア径はクラッド径に比
べて十分小さいので線引き温度は殆どクラッドの融点で
決まる。従って、クラッドにフッ素をドープすると純石
英クラッドの場合に比べて融点が下がり、低温で線引き
することができ、コアにおけるＧｅ欠陥の発生が減少す
るので伝送損失が低減する。また、コア及びクラッドに
添加されるドーパントの量が同じでも母材を加熱する温
度を下げ、張力の大きいところで線引きすることによっ
てＧｅ欠陥の発生を抑えることができるので伝送損失を
低減することができる。上記のように添加するフッ素の
量を増加すると伝送損失を低減することができるが、一
定値以上添加するとフッ素による散乱損失が増加するこ
とになる。従って、フッ素の添加量には限界があり、
０．５〜１．２ｗｔ％の範囲が最適である。
【０００８】
【実施例】以下、添付図面を参照して本発明の実施例を
説明する。図１はＶＡＤ法によって光ファイバ母材を作
成し、これを線引きして得られた本実施例に係わる分散
補償ファイバの屈折率分布を示す。中心から周辺に向か
って屈折率が２〜５乗又はステップ状で減少するように
ＧｅＯ2の添加量を 調整した石英ガラスからなる円柱状
のコア部材を形成した。
説明する。図１はＶＡＤ法によって光ファイバ母材を作
成し、これを線引きして得られた本実施例に係わる分散
補償ファイバの屈折率分布を示す。中心から周辺に向か
って屈折率が２〜５乗又はステップ状で減少するように
ＧｅＯ2の添加量を 調整した石英ガラスからなる円柱状
のコア部材を形成した。
【０００９】また、均一にフッ素をドープした石英ガラ
スからなる円柱状のクラッド部材を形成し、その中心に
孔をあけて前記コア部材を挿入し、これらを加熱して光
ファイバ母材を形成した。次いで、この母材を線引きし
て分散補償ファイバを作成した。この分散補償ファイバ
のクラッド外径は１２５μｍであり、コア外径はクラッ
ド外径に対して１〜３％とした。従来の１．３μｍ帯の
単一モードファイバのコア外径はクラッド外径（１２５
μｍ）に対して略１０％であるが、分散補償ファイバに
おいてコア外径を細くしているのは、負の分散が効果的
に得られるからである。
スからなる円柱状のクラッド部材を形成し、その中心に
孔をあけて前記コア部材を挿入し、これらを加熱して光
ファイバ母材を形成した。次いで、この母材を線引きし
て分散補償ファイバを作成した。この分散補償ファイバ
のクラッド外径は１２５μｍであり、コア外径はクラッ
ド外径に対して１〜３％とした。従来の１．３μｍ帯の
単一モードファイバのコア外径はクラッド外径（１２５
μｍ）に対して略１０％であるが、分散補償ファイバに
おいてコア外径を細くしているのは、負の分散が効果的
に得られるからである。
【００１０】図２は図１に示したファイバのコア部にＧ
ｅＯ2を２０及び３０ｍｏｌ％添加した分散補償ファイ
バについて、線引張力を変えたときの波長１．５５μｍ
における伝送損失を示す。いずれの場合も張力が略８ｋ
ｇ／ｍｍ2までは張力に反比例して伝送損失が減少し、
さらに張力を増加しても一定である。この傾向は線引張
力を増加するために温度を下げるのでコア部のＧｅ欠陥
の発生が抑制されるためである。
ｅＯ2を２０及び３０ｍｏｌ％添加した分散補償ファイ
バについて、線引張力を変えたときの波長１．５５μｍ
における伝送損失を示す。いずれの場合も張力が略８ｋ
ｇ／ｍｍ2までは張力に反比例して伝送損失が減少し、
さらに張力を増加しても一定である。この傾向は線引張
力を増加するために温度を下げるのでコア部のＧｅ欠陥
の発生が抑制されるためである。
【００１１】図３は図１に示したファイバのクラッド部
にフッ素を零及び１ｗｔ％添加し、コアに添加するＧｅ
Ｏ2をパラメータとした分散補償ファイバについて、波
長１．５５μｍにおける伝送損失を示す。線引張力はい
ずれも８ｋｇ／ｍｍ2以上で行なった。コアに添加され
たＧｅＯ2が少ないときは伝送損失に差は認められない
が１０ｍｏｌ％を越えるとフッ素を添加した方が小さく
なる。クラッドにフッ素をドープすると線引温度が低く
なり、Ｇｅ欠陥の発生が抑えられるからである。ＧｅＯ
2が少ないときはこの効果は少ないので差は現われな
い。
にフッ素を零及び１ｗｔ％添加し、コアに添加するＧｅ
Ｏ2をパラメータとした分散補償ファイバについて、波
長１．５５μｍにおける伝送損失を示す。線引張力はい
ずれも８ｋｇ／ｍｍ2以上で行なった。コアに添加され
たＧｅＯ2が少ないときは伝送損失に差は認められない
が１０ｍｏｌ％を越えるとフッ素を添加した方が小さく
なる。クラッドにフッ素をドープすると線引温度が低く
なり、Ｇｅ欠陥の発生が抑えられるからである。ＧｅＯ
2が少ないときはこの効果は少ないので差は現われな
い。
【００１２】図４は図１に示したファイバのコア部にＧ
ｅＯ2を２０及び３０ｍｏｌ％添加し、クラッドに添加
したフッ素をパラメータとした分散補償ファイバについ
て、波長１．５５μｍにおける伝送損失を示す。線引張
力はいずれも８ｋｇ／ｍｍ2以上で行なった。フッ素の
添加量が０〜０．５ｗｔ％までの伝送損失は減少し（ｚ
ｏｎｅ１）、０．５〜１．２ｗｔ％の間は略最小値を示
し（ｚｏｎｅ２）、１．２ｗｔ％以上では上昇の傾向
（ｚｏｎｅ３）を示す。ｚｏｎｅ１ではフッ素をドープ
するに従って線引温度が低下するのでＧｅ欠陥の発生が
減少し、ｚｏｎｅ３ではフッ素の量が多くなり過ぎて、
フッ素による散乱損失のため伝送損失が上昇する。従っ
て、フッ素の添加量は０．５〜１．２ｗｔ％の範囲が最
適である。
ｅＯ2を２０及び３０ｍｏｌ％添加し、クラッドに添加
したフッ素をパラメータとした分散補償ファイバについ
て、波長１．５５μｍにおける伝送損失を示す。線引張
力はいずれも８ｋｇ／ｍｍ2以上で行なった。フッ素の
添加量が０〜０．５ｗｔ％までの伝送損失は減少し（ｚ
ｏｎｅ１）、０．５〜１．２ｗｔ％の間は略最小値を示
し（ｚｏｎｅ２）、１．２ｗｔ％以上では上昇の傾向
（ｚｏｎｅ３）を示す。ｚｏｎｅ１ではフッ素をドープ
するに従って線引温度が低下するのでＧｅ欠陥の発生が
減少し、ｚｏｎｅ３ではフッ素の量が多くなり過ぎて、
フッ素による散乱損失のため伝送損失が上昇する。従っ
て、フッ素の添加量は０．５〜１．２ｗｔ％の範囲が最
適である。
【００１３】因みに本実施例における屈折率差は、Ｇｅ
Ｏ2を３０ｍｏｌ％添加 することによって＋３．０％、
クラッドにフッ素１．２ｗｔ％添加することによって−
０．３７％となり、屈折率差が３．３７％の分散補償フ
ァイバが得られ、また、伝送損失は０．７ｄＢ／ｋｍ、
波長分散は−１１７ｐｓ／ｎｍ／ｋｍであった。
Ｏ2を３０ｍｏｌ％添加 することによって＋３．０％、
クラッドにフッ素１．２ｗｔ％添加することによって−
０．３７％となり、屈折率差が３．３７％の分散補償フ
ァイバが得られ、また、伝送損失は０．７ｄＢ／ｋｍ、
波長分散は−１１７ｐｓ／ｎｍ／ｋｍであった。
【００１４】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
コア径はクラッド径に比べて十分小さいので線引き温度
は殆どクラッドの融点で決まる。従って、クラッドにフ
ッ素をドープすると純石英クラッドの場合に比べて融点
が下がり、低温で線引きすることができ、コアにおける
Ｇｅ欠陥の発生が減少するので伝送損失が低減する。ま
た、コア及びクラッドに添加されるドーパントの量が同
じでも母材を加熱する温度を下げ、張力の大きいところ
で線引きすることによってＧｅ欠陥の発生を抑えること
ができるので伝送損失を低減することができる。上記の
ように添加するフッ素の量を増加すると伝送損失を低減
することができるが、一定値以上添加するとフッ素によ
る散乱損失が増加することになる。従って、フッ素の添
加量には限界があり、０．５〜１．２ｗｔ％の範囲が最
適である。
コア径はクラッド径に比べて十分小さいので線引き温度
は殆どクラッドの融点で決まる。従って、クラッドにフ
ッ素をドープすると純石英クラッドの場合に比べて融点
が下がり、低温で線引きすることができ、コアにおける
Ｇｅ欠陥の発生が減少するので伝送損失が低減する。ま
た、コア及びクラッドに添加されるドーパントの量が同
じでも母材を加熱する温度を下げ、張力の大きいところ
で線引きすることによってＧｅ欠陥の発生を抑えること
ができるので伝送損失を低減することができる。上記の
ように添加するフッ素の量を増加すると伝送損失を低減
することができるが、一定値以上添加するとフッ素によ
る散乱損失が増加することになる。従って、フッ素の添
加量には限界があり、０．５〜１．２ｗｔ％の範囲が最
適である。
【図１】本実施例に係わる分散補償ファイバの屈折率分
布を示す図である。
布を示す図である。
【図２】本実施例に係わる分散補償ファイバの線引張力
に対する伝送損失の関係を示す図である。
に対する伝送損失の関係を示す図である。
【図３】本実施例に係わる分散補償ファイバのコアに添
加するＧｅＯ2に対する伝送損失の関係を示す図であ
る。
加するＧｅＯ2に対する伝送損失の関係を示す図であ
る。
【図４】本実施例に係わる分散補償ファイバのクラッド
に添加するフッ素に対する伝送損失の関係を示す図であ
る。
に添加するフッ素に対する伝送損失の関係を示す図であ
る。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−30805（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−295207（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−133333（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G02B 6/00 G02B 6/10 G02B 6/16 - 6/22
Claims (4)
- 【請求項１】 コア外径が１〜４μｍであり、コアガラ
スとして石英ガラスにＧｅＯ2 が１０ｍｏｌ％以上の所
定量添加され、クラッドガラスとして石英ガラスにフッ
素が０．５〜１．２ｗｔ％添加されたことを特徴とする
分散補償ファイバ。 - 【請求項２】 コア外径が１〜４μｍであり、コアガラ
スとして石英ガラスにＧｅＯ2 が１０ｍｏｌ％以上３０
ｍｏｌ％以下の所定量添加され、クラッドガラスとして
石英ガラスにフッ素が０．５〜１．２ｗｔ％添加された
ことを特徴とする分散補償ファイバ。 - 【請求項３】 コア外径が１〜４μｍであり、コアガラ
スとして石英ガラスにＧｅＯ2 が２０ｍｏｌ％以上３０
ｍｏｌ％以下の所定量添加され、クラッドガラスとして
石英ガラスにフッ素が０．５〜１．２ｗｔ％添加された
ことを特徴とする分散補償ファイバ。 - 【請求項４】 コア外径が１〜４μｍであり、コアガラ
スとして石英ガラスにＧｅＯ2 が１０ｍｏｌ％以上添加
され、クラッドガラスとして石英ガラスにフッ素が０．
５〜１．２ｗｔ％添加された分散補償ファイバ用ガラス
母材を準備し、純石英クラッドの場合に比べて低温で該
母材を加熱溶融して、８ｋｇ／ｍｍ2以上の張力で線引
することを特徴とする分散補償ファイバの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5334215A JP2985627B2 (ja) | 1993-12-28 | 1993-12-28 | 分散補償ファイバ及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5334215A JP2985627B2 (ja) | 1993-12-28 | 1993-12-28 | 分散補償ファイバ及びその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07198978A JPH07198978A (ja) | 1995-08-01 |
| JP2985627B2 true JP2985627B2 (ja) | 1999-12-06 |
Family
ID=18274838
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5334215A Expired - Fee Related JP2985627B2 (ja) | 1993-12-28 | 1993-12-28 | 分散補償ファイバ及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2985627B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA2221737A1 (en) * | 1996-07-31 | 1998-01-31 | Corning Incorporated | Dispersion compensating single mode waveguide |
| JP2001019464A (ja) * | 1999-07-05 | 2001-01-23 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 光ファイバの線引き装置及び線引き方法 |
-
1993
- 1993-12-28 JP JP5334215A patent/JP2985627B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07198978A (ja) | 1995-08-01 |
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