JP3356503B2 - 分散シフト光ファイバのコア母材の製造方法 - Google Patents
分散シフト光ファイバのコア母材の製造方法Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、センタコアの外側に、
これよりも屈折率の低いサイドコアが階段状に形成され
てなる分散シフト光ファイバのコア母材を製造するため
の方法に関する。
これよりも屈折率の低いサイドコアが階段状に形成され
てなる分散シフト光ファイバのコア母材を製造するため
の方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、１.３μm用の単一モードの石英
系光ファイバにおいては、伝送損失が小さい波長域は
１.５５μm帯にあるのに対して、零分散波長は１.３μm
帯にある。したがって、デジタル化された信号光を確実
に長距離伝送するためには、光ファイバの構造と特性を
改善し、１.５５μm帯の信号光を用いつつ、波長分散が
１.５５μm帯で小さくなるような構成にすることが必要
となる。
系光ファイバにおいては、伝送損失が小さい波長域は
１.５５μm帯にあるのに対して、零分散波長は１.３μm
帯にある。したがって、デジタル化された信号光を確実
に長距離伝送するためには、光ファイバの構造と特性を
改善し、１.５５μm帯の信号光を用いつつ、波長分散が
１.５５μm帯で小さくなるような構成にすることが必要
となる。
【０００３】このため、光ファイバのコアの屈折率分布
を調整することにより、波長分散特性を１.５５μm帯に
シフトさせた分散シフト光ファイバが提案されている。
を調整することにより、波長分散特性を１.５５μm帯に
シフトさせた分散シフト光ファイバが提案されている。
【０００４】このような分散シフト光ファイバのコアの
屈折率分布としては、図４に示すように、単峰形(同図
(a))、マルチコア形(同図(b))、階段形(同図(c))の３種
のものが考えられている。
屈折率分布としては、図４に示すように、単峰形(同図
(a))、マルチコア形(同図(b))、階段形(同図(c))の３種
のものが考えられている。
【０００５】しかしながら、単峰形のものは、モードフ
ィールド径が小さいために接続損失が大きく、しかも、
コア径の変化に対して分散特性が変動し易い。また、マ
ルチコア形のものは、屈折率分布が複雑な形状をしてい
るために、ＶＡＤ法を適用する上で、屈折率分布の制御
が困難で量産性に欠けるという問題がある。
ィールド径が小さいために接続損失が大きく、しかも、
コア径の変化に対して分散特性が変動し易い。また、マ
ルチコア形のものは、屈折率分布が複雑な形状をしてい
るために、ＶＡＤ法を適用する上で、屈折率分布の制御
が困難で量産性に欠けるという問題がある。
【０００６】これに対して、階段形の屈折率分布をもつ
ものは、モードフィールド径も比較的大きくとれて接続
損失を小さくでき、また、曲げ特性もよく、さらに、Ｖ
ＡＤ法での屈折率分布の制御も容易であるために量産性
に優れている。
ものは、モードフィールド径も比較的大きくとれて接続
損失を小さくでき、また、曲げ特性もよく、さらに、Ｖ
ＡＤ法での屈折率分布の制御も容易であるために量産性
に優れている。
【０００７】そのため、近年は、分散シフト光ファイバ
として、階段形のコア屈折率分布をもつものが主流とな
りつつある。
として、階段形のコア屈折率分布をもつものが主流とな
りつつある。
【０００８】ところで、従来、このような階段形の屈折
率分布を有する分散シフト光ファイバは、次のようにし
て製造されている。
率分布を有する分散シフト光ファイバは、次のようにし
て製造されている。
【０００９】まず、図５に示すように、単一のセンタコ
ア用バーナＢcと、複数(この例では２本)のサイドコア
用バーナＢs1，Ｂs2とを用いる。サイドコア用バーナＢ
s1，Ｂs2を複数設けているのは、単一のバーナではサイ
ドコアを十分な厚さに堆積できないからである。
ア用バーナＢcと、複数(この例では２本)のサイドコア
用バーナＢs1，Ｂs2とを用いる。サイドコア用バーナＢ
s1，Ｂs2を複数設けているのは、単一のバーナではサイ
ドコアを十分な厚さに堆積できないからである。
【００１０】そして、従来技術では、センタコア用バー
ナＢc、およびサイドコア用バーナＢs1，Ｂs2のいずれ
にも、ＳiＣl4，ＧeＣl4，Ｈ2，Ａr，Ｏ2の各成分を含
む原料ガスを導入してコアスートＸ'を堆積する。その
際、屈折率分布が所期の階段形になるように、サイドコ
ア用バーナＢs1，Ｂs2に導入される原料ガスに含まれる
ＧeＣl4の成分比率を、各センタコア用バーナＢcに導入
する原料ガスに含まれるＧeＣl4の成分比率よりも小さ
く設定する。
ナＢc、およびサイドコア用バーナＢs1，Ｂs2のいずれ
にも、ＳiＣl4，ＧeＣl4，Ｈ2，Ａr，Ｏ2の各成分を含
む原料ガスを導入してコアスートＸ'を堆積する。その
際、屈折率分布が所期の階段形になるように、サイドコ
ア用バーナＢs1，Ｂs2に導入される原料ガスに含まれる
ＧeＣl4の成分比率を、各センタコア用バーナＢcに導入
する原料ガスに含まれるＧeＣl4の成分比率よりも小さ
く設定する。
【００１１】こうして、コアスートＸ'が得られたなら
ば、このコアスートＸ'をＣl等のハロゲンガスを含む雰
囲気中で焼結することにより、透明ガラス化されたコア
母材が作製される。
ば、このコアスートＸ'をＣl等のハロゲンガスを含む雰
囲気中で焼結することにより、透明ガラス化されたコア
母材が作製される。
【００１２】なお、このコア母材は、次に延伸して所定
の外径とした後、外付け法等によってコア母材の上にク
ラッドスートを堆積し、さらに、これを焼結して分散シ
フト光ファイバ母材とする。
の外径とした後、外付け法等によってコア母材の上にク
ラッドスートを堆積し、さらに、これを焼結して分散シ
フト光ファイバ母材とする。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、各バーナＢ
c，Ｂs1，Ｂs2に導入される原料ガスに含まれるＧeＣl4
は、火炎加水分解反応によりＧeＯ2に変化してスートと
して堆積するが、この堆積の際のＧeＯ2は温度依存性が
あり、温度が高いほどＧeＯ2濃度が高くなる。図５のよ
うにしてバーナＢc，Ｂs1，Ｂs2で火炎加水分解反応を
起こす場合、生成されるコアスートＸ'の温度分布は、
コア中心が高く径方向外方に向かうほど低くなる。ま
た、コアスートＸ'は透明ガラス化するために、後工程
で焼結されるが、その際、ドープされているＧeの拡散
が起こる。
c，Ｂs1，Ｂs2に導入される原料ガスに含まれるＧeＣl4
は、火炎加水分解反応によりＧeＯ2に変化してスートと
して堆積するが、この堆積の際のＧeＯ2は温度依存性が
あり、温度が高いほどＧeＯ2濃度が高くなる。図５のよ
うにしてバーナＢc，Ｂs1，Ｂs2で火炎加水分解反応を
起こす場合、生成されるコアスートＸ'の温度分布は、
コア中心が高く径方向外方に向かうほど低くなる。ま
た、コアスートＸ'は透明ガラス化するために、後工程
で焼結されるが、その際、ドープされているＧeの拡散
が起こる。
【００１４】その結果、コア母材として、図６(a)に示
すような階段形をした所期の屈折率分布をもつように、
原料ガス成分を調整したつもりでも、上述したように、
コアスートＸ'の堆積時の温度分布、およびコアスート
Ｘ'の焼結時のＧeの拡散等に起因して、透明ガラス化さ
れた後のコア母材の屈折率分布は、図６(b)に示すよう
に、いわゆる“撫で肩”の形状になってしまい、センタ
コアccの外側にあるサイドコアscの部分の屈折率が平坦
でなくなる。
すような階段形をした所期の屈折率分布をもつように、
原料ガス成分を調整したつもりでも、上述したように、
コアスートＸ'の堆積時の温度分布、およびコアスート
Ｘ'の焼結時のＧeの拡散等に起因して、透明ガラス化さ
れた後のコア母材の屈折率分布は、図６(b)に示すよう
に、いわゆる“撫で肩”の形状になってしまい、センタ
コアccの外側にあるサイドコアscの部分の屈折率が平坦
でなくなる。
【００１５】そして、図６(b)のように、サイドコアsc
の屈折率分布が平坦でないと、最終的に得られる分散シ
フト光ファイバは、分散不良が生じて所期の波長分散特
性が得られないばかりか、モードフィールド径が小さく
なるなどして接続損失の増大を招く等の不都合が起こ
る。
の屈折率分布が平坦でないと、最終的に得られる分散シ
フト光ファイバは、分散不良が生じて所期の波長分散特
性が得られないばかりか、モードフィールド径が小さく
なるなどして接続損失の増大を招く等の不都合が起こ
る。
【００１６】本発明は、上記の問題点を解決するために
なされたもので、サイドコアの屈折率分布が平坦な形状
となっているコア母材が安定して得られるようにして、
所期の理想的な階段形の屈折率分布を有する分散シフト
光ファイバの製造を可能とすることを課題とする。
なされたもので、サイドコアの屈折率分布が平坦な形状
となっているコア母材が安定して得られるようにして、
所期の理想的な階段形の屈折率分布を有する分散シフト
光ファイバの製造を可能とすることを課題とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記の課題を
解決するため、次の方法を採る。
解決するため、次の方法を採る。
【００１８】すなわち、本発明に係る分散シフト光ファ
イバのコア母材の製造方法では、単一のセンタコア用バ
ーナと、複数のサイドコア用バーナとを用い、センタコ
ア用バーナにはＳiＣl4とＧeＣl4とを共に含む原料ガス
を、このセンタコア用バーナに隣接するサイドコア用バ
ーナにはＳiＣl4は含むがＧeＣl4は含まない原料ガス
を、残りのサイドコア用バーナの内の少なくとも一つは
ＳiＣl4とＧeＣl4とを共に含む原料ガスを、それぞれ導
入してコアスートを堆積した後、このコアスートをＣl
等のハロゲンガスを含む雰囲気中で焼結することによ
り、透明ガラス化されたコア母材を得るようにしてい
る。
イバのコア母材の製造方法では、単一のセンタコア用バ
ーナと、複数のサイドコア用バーナとを用い、センタコ
ア用バーナにはＳiＣl4とＧeＣl4とを共に含む原料ガス
を、このセンタコア用バーナに隣接するサイドコア用バ
ーナにはＳiＣl4は含むがＧeＣl4は含まない原料ガス
を、残りのサイドコア用バーナの内の少なくとも一つは
ＳiＣl4とＧeＣl4とを共に含む原料ガスを、それぞれ導
入してコアスートを堆積した後、このコアスートをＣl
等のハロゲンガスを含む雰囲気中で焼結することによ
り、透明ガラス化されたコア母材を得るようにしてい
る。
【００１９】
【作用】上記方法において、複数のサイドコア用バーナ
の内、センタコア用バーナに隣接するサイドコア用バー
ナには、ＳiＣl4は含むがＧeＣl4は含まない原料ガスを
導入してコアスートを作製するから、サイドコアスート
の内のセンタコアスートに隣接する箇所には、Ｇeがド
ープされていない領域が形成される。そして、このコア
スートを焼結する際に、Ｇeがドープされているセンタ
コアスートおよびサイドコアスートの部分から、両者に
挟まれたＧeがドープされていない部分にＧeが拡散する
ため、結果的にサイドコアの部分のＧe濃度が全体的に
平均化されて、サイドコア部分が平坦な屈折率分布をも
つようになる。
の内、センタコア用バーナに隣接するサイドコア用バー
ナには、ＳiＣl4は含むがＧeＣl4は含まない原料ガスを
導入してコアスートを作製するから、サイドコアスート
の内のセンタコアスートに隣接する箇所には、Ｇeがド
ープされていない領域が形成される。そして、このコア
スートを焼結する際に、Ｇeがドープされているセンタ
コアスートおよびサイドコアスートの部分から、両者に
挟まれたＧeがドープされていない部分にＧeが拡散する
ため、結果的にサイドコアの部分のＧe濃度が全体的に
平均化されて、サイドコア部分が平坦な屈折率分布をも
つようになる。
【００２０】
【実施例】本発明に係る分散シフト光ファイバのコア母
材の製造方法について、以下に説明する。
材の製造方法について、以下に説明する。
【００２１】ＶＡＤ法を適用してコアスートを作製する
ために、図１に示すように、単一のセンタコア用バーナ
Ｂcと、複数(この例では２本)のサイドコア用バーナＢs
1，Ｂs2とを用いる。
ために、図１に示すように、単一のセンタコア用バーナ
Ｂcと、複数(この例では２本)のサイドコア用バーナＢs
1，Ｂs2とを用いる。
【００２２】そして、本例では、堆積して得られるコア
スートが、図２(a)に示すような所期の屈折率分布をも
つように、予め、原料ガス成分を調整する。
スートが、図２(a)に示すような所期の屈折率分布をも
つように、予め、原料ガス成分を調整する。
【００２３】すなわち、センタコア用バーナＢcと、２
つのサイドコア用バーナＢs1，Ｂs2の内の外側のバーナ
Ｂs2には、ＳiＣl4，ＧeＣl4，Ｈ2，Ａr，Ｏ2の各成分
を含む原料ガスを導入する。ただし、サイドコア用バー
ナＢs2に導入される原料ガスに含まれるＧeＣl4の成分
比率は、各センタコア用バーナＢcに導入する原料ガス
に含まれるＧeＣl4の成分比率よりも小さくする。ま
た、両バーナＢc，Ｂs2の間にあるサイドコア用バーナ
Ｂs1には、ＳiＣl4，Ｈ2，Ａr，Ｏ2の各成分を含むが、
ＧeＣl4は含まない原料ガスを導入する。
つのサイドコア用バーナＢs1，Ｂs2の内の外側のバーナ
Ｂs2には、ＳiＣl4，ＧeＣl4，Ｈ2，Ａr，Ｏ2の各成分
を含む原料ガスを導入する。ただし、サイドコア用バー
ナＢs2に導入される原料ガスに含まれるＧeＣl4の成分
比率は、各センタコア用バーナＢcに導入する原料ガス
に含まれるＧeＣl4の成分比率よりも小さくする。ま
た、両バーナＢc，Ｂs2の間にあるサイドコア用バーナ
Ｂs1には、ＳiＣl4，Ｈ2，Ａr，Ｏ2の各成分を含むが、
ＧeＣl4は含まない原料ガスを導入する。
【００２４】そして、各バーナＢc，Ｂs1，Ｂs2に導入
される原料ガスの火炎加水分解反応によってコアスート
Ｘが堆積される。
される原料ガスの火炎加水分解反応によってコアスート
Ｘが堆積される。
【００２５】これにより、サイドコアスートの内のセン
タコアスートに隣接する箇所には、Ｇeがドープされて
いない領域が形成されることになる。
タコアスートに隣接する箇所には、Ｇeがドープされて
いない領域が形成されることになる。
【００２６】こうして、コアスートＸが得られたなら
ば、このコアスートＸをＣl等のハロゲンガスを含む雰
囲気中で焼結して透明ガラス化し、コア母材とする。
ば、このコアスートＸをＣl等のハロゲンガスを含む雰
囲気中で焼結して透明ガラス化し、コア母材とする。
【００２７】この焼結の際に、Ｇeがドープされている
センタコアおよび同じくＧeがドープされているサイド
コアの部分から、両者に挟まれたＧeがドープされてい
ないサイドコアの部分にＧeが拡散するために、サイド
コアの部分のＧe濃度が全体的に平均化される。その結
果、図２(b)に示すように、センタコアccの周りにある
サイドコアscの部分が平坦な屈折率分布をもつようにな
る。
センタコアおよび同じくＧeがドープされているサイド
コアの部分から、両者に挟まれたＧeがドープされてい
ないサイドコアの部分にＧeが拡散するために、サイド
コアの部分のＧe濃度が全体的に平均化される。その結
果、図２(b)に示すように、センタコアccの周りにある
サイドコアscの部分が平坦な屈折率分布をもつようにな
る。
【００２８】なお、このコア母材は、次に延伸して所定
の外径とした後、外付け法等によってコア母材の上にク
ラッドスートを堆積し、さらに、これを焼結して分散シ
フト光ファイバ母材とする。
の外径とした後、外付け法等によってコア母材の上にク
ラッドスートを堆積し、さらに、これを焼結して分散シ
フト光ファイバ母材とする。
【００２９】図３は、本発明方法と従来方法とに基づい
てそれぞれ作製したコア母材の屈折率分布を測定し、両
者を比較したものである。同図中、実線が本発明方法に
基づくコア母材の屈折率分布を、破線が従来方法に基づ
くコア母材の屈折率分布を示す。
てそれぞれ作製したコア母材の屈折率分布を測定し、両
者を比較したものである。同図中、実線が本発明方法に
基づくコア母材の屈折率分布を、破線が従来方法に基づ
くコア母材の屈折率分布を示す。
【００３０】図から明らかなように、従来方法に係るコ
ア母材は、そのサイドコアscの屈折率分布が平坦でなく
撫で肩の形状となっているのに対して、本発明方法に係
るコア母材では、そのサイドコアscの屈折率分布が比較
的平坦な形状となっていることが理解される。
ア母材は、そのサイドコアscの屈折率分布が平坦でなく
撫で肩の形状となっているのに対して、本発明方法に係
るコア母材では、そのサイドコアscの屈折率分布が比較
的平坦な形状となっていることが理解される。
【００３１】
【発明の効果】本発明によれば、サイドコアの屈折率分
布が平坦な形状となっているコア母材が安定して得られ
るようになる。このため、分散不良やモードフィールド
径不良のない所期の理想的な階段形の屈折率分布を有す
る分散シフト光ファイバの製造が可能となる。
布が平坦な形状となっているコア母材が安定して得られ
るようになる。このため、分散不良やモードフィールド
径不良のない所期の理想的な階段形の屈折率分布を有す
る分散シフト光ファイバの製造が可能となる。
【図１】本発明方法に基づいて分散シフト光ファイバの
コア母材を製造する上での、コアスートの堆積状態を示
す概略説明図である。
コア母材を製造する上での、コアスートの堆積状態を示
す概略説明図である。
【図２】本発明方法に基づくコアスートの屈折率分布の
設定、およびコアスートの焼結後に得られるコア母材の
屈折率分布を示す説明図である。
設定、およびコアスートの焼結後に得られるコア母材の
屈折率分布を示す説明図である。
【図３】本発明方法と従来方法に基づいて得られるコア
母材の屈折率分布を比較して示す特性図である。
母材の屈折率分布を比較して示す特性図である。
【図４】分散シフト光ファイバのコアにおける各種の屈
折率分布を示す特性図である。
折率分布を示す特性図である。
【図５】従来方法に基づいて分散シフト光ファイバのコ
ア母材を製造する上での、コアスートの堆積状態を示す
概略説明図である。
ア母材を製造する上での、コアスートの堆積状態を示す
概略説明図である。
【図６】従来方法に基づくコアスートの屈折率分布の設
定、およびコアスートの焼結後に得られるコア母材の屈
折率分布を示す説明図である。
定、およびコアスートの焼結後に得られるコア母材の屈
折率分布を示す説明図である。
Ｂc…センタコア用バーナ、Ｂs1，Ｂs2…サイドコア用
バーナ、Ｘ…コアスート。
バーナ、Ｘ…コアスート。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平６−316429（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−316428（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−331737（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−44604（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−126236（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−263725（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−46939（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−213647（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C03B 37/018 C03B 8/04
Claims (1)
- 【請求項１】 センタコアの外側に、これよりも屈折率
の低いサイドコアが階段状に形成されてなる分散シフト
光ファイバのコア母材をＶＡＤ法によって製造するため
の方法であって、 単一のセンタコア用バーナと、複数のサイドコア用バー
ナとを用い、センタコア用バーナにはＳiＣl4とＧeＣl4
とを共に含む原料ガスを、このセンタコア用バーナに隣
接するサイドコア用バーナにはＳiＣl4は含むがＧeＣl4
は含まない原料ガスを、残りのサイドコア用バーナの内
の少なくとも一つはＳiＣl4とＧeＣl4とを共に含む原料
ガスを、それぞれ導入してコアスートを堆積した後、こ
のコアスートをＣl等のハロゲンガスを含む雰囲気中で
焼結することにより、透明ガラス化されたコア母材を得
ることを特徴とする分散シフト光ファイバのコア母材の
製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23017893A JP3356503B2 (ja) | 1993-09-16 | 1993-09-16 | 分散シフト光ファイバのコア母材の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23017893A JP3356503B2 (ja) | 1993-09-16 | 1993-09-16 | 分散シフト光ファイバのコア母材の製造方法 |
Publications (2)
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| JPH0781964A JPH0781964A (ja) | 1995-03-28 |
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Family Applications (1)
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-
1993
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