JP3466251B2 - 光部品用光ファイバの製造方法 - Google Patents

光部品用光ファイバの製造方法

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Description

【発明の詳細な説明】 【0001】 【産業上の利用分野】この発明は、光ファイバ型部品と
して使用される光ファイバの製造方法に関するもので、
特に長さ方向に分散値やMFDを変化させた特性を有す
るものを提供する。 【0002】 【従来の技術】光ファイバ網が広がり、多くのところで
光ファイバが使用されるようになるといろいろな用途の
光ファイバが必要とされる。例えば、数百m〜数百km
のファイバの長さ方向に分散値やMFDが徐々に変化す
る光ファイバ等である。従来この種の光ファイバは次の
ようにして作製していた。まず、VAD法により所望の
屈折率分布を持つようなGeO2 ドープSiO2多孔質
ガラスプリフォームを作製する。この多孔質ガラスプリ
フォームをおよそ1000℃のHeと塩素系ガス雰囲気
で脱水処理し、その後、およそ1500℃のHe雰囲気
で透明ガラス化する。このロッドを延伸してコア母材と
し、その周りにクラッディング用の純粋SiO2 からな
る多孔質ガラス層を外付けして同様に脱水、透明ガラス
化して光ファイバ母材とする。この光ファイバ母材はそ
の長さ方向に構造的にも組成的にも均一に作製されてい
るので、線引きの際に例えば光ファイバ母材の降下速度
を変化させることで光ファイバ径を徐々に変化させる。
こうして、長さ方向に分離値やMFDが徐々に変化する
光ファイバが得られる。 【0003】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、線引き
の際に長尺にわたって光ファイバの外径を徐々に変える
ために母材の降下速度を変化させるのは制御が困難とい
うことがあった。また、光ファイバの外径が所定の12
5μmから大きくずれることもあり、作製後の測定が困
難であり、また所定の特性のものが得られないというこ
とがあった。 【0004】 【課題を解決するための手段】この発明は、以上の観点
から比較的に簡単な方法で長さ方向に分散値やMFDの
変化した光部品用光ファイバを得ようとするもので、そ
の特徴とする請求項1記載の発明は、コアとなる部分お
よびクラッドとなる部分の径が共に長さ方向に均一な石
英系ガラスロッドを用意し、このロッドのクラッドとな
る部分の外周部を切削してテーパ状のロッドとなし、こ
のテーパ状のロッドを延伸して均一な外径の光ファイバ
母材となし、しかる後均一な外径の光ファイバに線引き
することにある。なお、テーパ状のロッドを延伸して均
一な外径の光ファイバ母材とするには、例えば次のよう
にすれば良い。すなわち、ロッドを垂直に位置させ、円
筒状の加熱炉内を通過させる。その際、ロッドの上下両
端部をチャックに把持させる。上部チャック、下部チャ
ックともロッドの長さ方向にトラバース可能な移動チャ
ックとし、ロッドの大径の方を上部チャックに、小径の
方を下部チャックに把持させる。このような構成の下
で、下部チャックの降下速度を上部チャックの降下速度
よりも速くする。これにより、コア部がその長さ方向に
変化し、クラッド部外径が長さ方向に均一な延伸母材と
なる。なお、コアの屈折率分布としては長さ方向に一定
であれば良く、ステップ型、グレーテッド型を問わず、
さらには任意のものでも良い。 【0005】 【作用】ロッドの長さはせいぜい50〜200mmと短
いので、これをテーパ状に切削することは比較的簡単で
あり、また、テーパ状に切削されたロッドを均一な外径
にすべく延伸速度を徐々に変えることも比較的簡単なた
め、容易に長さ方向に外径が均一な光ファイバ母材を得
ることができる。かくして、コア部は長さ方向に直径が
変化し、外径は均一な光ファイバ母材が容易に得られ
る。 【0006】 【実施例】 〔実施例1〕VAD法と外付け法の併用によって、コア
となる部分10およびクラッドとなる部分12の径が長
さ方向に均一な石英系ロッド1を作製した。このロッド
1のクラッド部12の外周を機械的に切削して、図1に
示す一端は当初の外径のままで他端は小径のテーパ状ロ
ッド1とした。次に、このテーパ状ロッド1を延伸して
図2に示すように、長さ方向に均一な外径の光ファイバ
母材20とした。ロッド1の延伸は図3に示す装置を用
いた。図において、1は垂直に支持されたテーパ状ロッ
ドで、その両端にはダミーのロッド2が取付けられてい
る。3、4はテーパ状ロッド1を把持する上下移動チャ
ックで、上部チャック3はロッド1の上部大径側のダミ
ーロッド2を把持し、下部チャック4はロッド1の下端
の小径側のダミーロッド2を把持する。5は円筒状の抵
抗加熱炉で、6はその内部に配置された炉心管である。 【0007】以上の構成において、加熱炉5に通電して
炉心管6内温度を1800℃程度に維持する。ロッド1
の下端部が軟化しはじめたところで上下チャック3、4
を下方に向けて降下させる。この両チャック部の降下速
度は、下部チャック4の速度を上部チャック3の速度よ
りも速い速度で降下させるが、炉心管6内に導かれるロ
ッド1の径が次第に大になるにつれて下部チャック4の
速度を次第に速める。両チャック3、4の降下速度は、
炉心管6内温度およびロッド1のテーパーの程度を勘案
して設定される。かくして、図2に示すように外径が均
一な光ファイバ母材が得られる。この光ファイバ母材を
一端から線引きし外径が均一で、コア径が長さ方向に次
第に変化する光ファイバが得られる。なお、ロッド1の
両端にダミーのロッド2を取付けるのは、ロッド1の全
長を極力製品とするためである。 【0008】〔具体例1〕VAD法と外付け法の併用に
より、コア部が直径4.6mmφのGeO2 −SiO2
(純粋SiO2 との比屈折率差0.8%)、クラッド部
外径が33mmφのSiO2 からなり、長さが100m
mLの光ファイバ用ロッドを作製した。このロッドは、
ファイバ径が125.0μmになるように線引きする
と、波長1.55μmにおける分散値が0ps/nm/
km、ファイバ径が137.5μmになるように線引き
すると波長1.55μmにおける分散値が+5.0ps
/nm/kmという1.55μm帯分散シフトファイバ
となるものである。このロッド外周部を一端はそのまま
で、他端が30mmφとなるようにテーパ状に切削した
後延伸し30mmφの外径が均一な光ファイバ母材とし
た。この母材をファイバ径125.0μmで線引きし
た。得られた光ファイバは、一端における分散値が波長
1.55μmにおいて0ps/nm/kmであり、他端
における分散値が波長1.55μmにおいて+5.0p
s/nm/kmというものであった。 【0009】〔比較例1〕実施例1と同じように、VA
D法と外付け法の併用により、コア部が直径4.2mm
φのGeO2 −SiO2 (純粋SiO2 との比屈折率差
Δ=0.8%)、クラッド部外径が30mmφのSiO
2 からなり、長さが100mmLの光ファイバ用ロッド
を作製した。このロッドの分散特性は、実施例1と同一
であり、ファイバ径が125.0μmになるように線引
きすると、波長1.55μmにおける分散値が0ps/
nm/km、ファイバ径が137.5μmになるように
線引きすると波長1.55μmにおける分散値が+5.
0ps/nm/kmという1.55μm帯分散シフトフ
ァイバとなるものである。この母材を線引きするに際し
て、母材の降下速度を次第に変化させることによって、
先端が125.0μm、後端が137.5μmの光ファ
イバとした。この光ファイバ作製においてはロッドを切
削するという工程はなくてすむものの、線引きに際して
ファイバ径を徐々に変動させるのに極めて困難をともな
った。 【0010】 【発明の効果】この発明方法によれば、MFDや分散値
がその長さ方向に変化する光ファイバを得るに際して、
ロッドの段階でクラッドとなる部分の径を長さ方向に均
一になすとともに、コアとなる部分の径を長さ方向に変
化させたものを得、これを線引きする方法であるので、
極めて簡単に所望の特性のものが得られる。
【図面の簡単な説明】 【図1】この発明の一工程におけるテーパ状ロッドの説
明図。 【図2】この発明方法により得られた延伸母材の説明
図。 【図3】この発明方法に用いられる延伸装置の概略説明
図。 【符号の説明】 1 石英系ガラスロッド 2 ダミーのロッド 3 上部チャック 4 下部チャック 5 加熱炉 6 炉心管 10 コアとなる部分 12 クラッドとなる部分 20 光ファイバ母材
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平2−212328(JP,A) 特開 平5−32430(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C03B 37/012 C03B 37/027 G02B 6/00 356 G02B 6/10

Claims (1)

  1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項1】 コアとなる部分およびクラッドとなる部
    分の径が共に長さ方向に均一な石英系ガラスロッドを用
    意し、このロッドのクラッドとなる部分の外周部を切削
    してテーパ状のロッドとなし、このテーパ状のロッドを
    延伸して均一な外径の光ファイバ母材となし、しかるの
    ち均一な外径の光ファイバに線引きすることを特徴とす
    る光部品用光ファイバの製造方法。
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