JP4101227B2 - Optical fiber and optical fiber manufacturing method used therefor - Google Patents
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Description
本発明は、主に低密度波長多重(CWDM)伝送の線路用およびファイバー・トゥー・ザ・ホーム(FTTH)における宅内配線用として好適な光ファイバおよびにそれを製造するのに用いる光ファイバ母材の製造方法に関するものである。 The present invention mainly relates to an optical fiber suitable for low-density wavelength division multiplexing (CWDM) transmission lines and in-home wiring in fiber-to-the-home (FTTH), and an optical fiber preform used for manufacturing the same. It is related with the manufacturing method.
近年のインターネットの急速な普及に伴い、通信の情報量が飛躍的に増大しており、光ファイバ線路網の拡充が進んでいる。その一例として地方公共団体による地域情報化ネットワークの構築も急ピッチで進められており、これらのネットワーク構築には将来の伝送容量増大に対応できるシステム設計が求められている。特に光ファイバに対してはCWDM伝送への適応を考慮した長波長範囲での曲げ損失の低減や、FTTHにおける宅内配線の作業効率化のために許容曲げ半径の小径化へのニーズが高まりを見せている。 With the rapid spread of the Internet in recent years, the amount of communication information has increased dramatically, and the expansion of optical fiber line networks has been progressing. As one example, the construction of regional information networks by local governments is proceeding at a rapid pace, and these network constructions require system designs that can cope with future increases in transmission capacity. In particular, for optical fibers, there is a growing need for reducing the allowable bending radius in order to reduce bending loss in the long wavelength range considering adaptation to CWDM transmission and to increase the work efficiency of home wiring in FTTH. ing.
しかしながら、従来のシングルモード光ファイバ(SMF)の屈折率プロファイルである単純ステップ型を維持したまま曲げ損失を小さくしていくと、
1)モードフィールド径(MFD)が小さくなり、従来のSMFとの接続損失が大きくなる。
2)カットオフ波長が長波長側へシフトし、所望する波長におけるシングルモード伝送ができなくなる。
3)分散特性が悪化し信号波形の劣化が大きくなる。
などの問題が生じる。
これらの問題を解決する手段として、光ファイバの屈折率プロファイルを従来の単純ステップ型から若干変更し、コアの外周部にクラッドより屈折率の低い領域を設ける方法が知られている。
However, if the bending loss is reduced while maintaining the simple step type that is the refractive index profile of the conventional single mode optical fiber (SMF),
1) The mode field diameter (MFD) is reduced, and the connection loss with the conventional SMF is increased.
2) The cut-off wavelength shifts to the long wavelength side, and single mode transmission at a desired wavelength becomes impossible.
3) Dispersion characteristics deteriorate and signal waveform deterioration increases.
Problems arise.
As a means for solving these problems, a method is known in which the refractive index profile of an optical fiber is slightly changed from the conventional simple step type, and a region having a refractive index lower than that of the cladding is provided on the outer peripheral portion of the core.
この手法を用いた光ファイバとして、コアの外周部にその屈折率がクラッド部の屈折率よりも1×10-5〜3×10-4だけ低い低屈折率部を有することを特徴とする光ファイバ用プリフォームの製造方法が特許文献1に示されている。特許文献1によれば、このような屈折率プロファイルとすることで、零分散波長、MFD、カットオフ波長の全てを所望の数値範囲内にすることができ、極めて優れた分散特性を有する光ファイバが実現できるとされている。
しかしながら、CWDM伝送ならびにFTTHなどに用いる光ファイバには、一般の光ファイバと比較して2倍以上小さい許容曲げ半径が要求されており、特許文献1に規定された屈折率プロファイルではこれを満たすことができないという問題がある。より具体的には、特許文献1に規定された屈折率プロファイルを維持したまま曲げ損失の小さい光ファイバを製造しようとした場合、低屈折率部とクラッド部の屈折率差が1×10-5〜3×10-4と小さいため、零分散波長の長波長側へのシフトが顕在化する問題がある。さらに、外径aを有するコアと外径bを有する低屈折率部の径比であるa/bが小さ過ぎると零分散波長における分散スロープが大きくなってしまうという問題もある。これらにより、広い波長範囲でのCWDM伝送を行う場合、特許文献1に規定された屈折率プロファイルでは所望する波長における分散値が大きくなって信号波形の劣化が大きくなってしまうため、曲げ損失と分散特性を両立させることができない。
However, an optical fiber used for CWDM transmission and FTTH is required to have an allowable bending radius that is two or more times smaller than that of a general optical fiber. The refractive index profile specified in
本発明は上記問題点を解決すべくなされたものであり、本発明の請求項1記載の光ファイバは、中心部に位置し、クラッドに対する比屈折率差がΔ1であり、直径がaである第1コアと、該第1コアの外周を覆い、クラッドに対する比屈折率差がΔ2であり、直径がbである第2コアと、該第2コアの外周を覆い、純石英に対する比屈折率差がΔCであるクラッドから成る光ファイバにおいて、それぞれの領域における比屈折率差ならびに直径比が、
0.4%≦Δ1≦0.5%
−0.08%<Δ2<−0.02%
0%<ΔC≦0.05%
4.7≦b/a≦4.9
を満たし、
波長1310nmにおけるモードフィールド径が8.3μm以上9.0μm以下であり、ケーブルカットオフ波長λccが1260nm以下であり、波長1285nmにおける分散値の絶対値が3.5ps/nm/km以下であり、零分散波長が1300nm〜1320nmであり、零分散波長における分散スロープが0.090ps/nm2/km以下であり、直径30mmの円筒に光ファイバを100回巻きつけたときの波長1625nmにおける損失増加が2dB以下であることを特徴とする。
The present invention has been made to solve the above problems, and the optical fiber according to
0.4% ≦ Δ1 ≦ 0.5%
-0.08% <Δ2 <-0.02%
0% <ΔC ≦ 0.05%
4.7 ≦ b / a ≦ 4.9
The filling,
The mode field diameter at a wavelength of 1310 nm is 8.3 μm or more and 9.0 μm or less, the cable cutoff wavelength λcc is 1260 nm or less, the absolute value of the dispersion value at a wavelength of 1285 nm is 3.5 ps / nm / km or less, and zero The dispersion wavelength is 1300 nm to 1320 nm, the dispersion slope at zero dispersion wavelength is 0.090 ps / nm 2 / km or less, and the increase in loss at a wavelength of 1625 nm when an optical fiber is wound 100 times around a cylinder with a diameter of 30 mm is 2 dB. It is characterized by the following.
このようにしてなる本発明の請求項1記載の光ファイバによれば、MFDを8.3μm以上9.0μm以下とすることにより、従来のSMFとの接続損失を小さくすることができる。
また、ケーブルカットオフ波長λccを1260nm以下とすることにより、1260nmより長波長の波長領域においてシングルモード動作が保障される。すなわち、1260nmより長波長の波長領域におけるCWDMに適用可能である。
また、波長1285nmにおける分散値の絶対値を3.5ps/nm/km以下、零分
散波長を1300nm〜1320nm、零分散波長における分散スロープを0.090p
s/nm2/km以下とすることにより、広い波長範囲の所望する波長における分散値を
小さく抑えることができ、広い波長範囲において信号波形の劣化を抑制できる。
According to the optical fiber according to
In addition, by setting the cable cutoff wavelength λcc to 1260 nm or less, single mode operation is ensured in a wavelength region longer than 1260 nm. That is, the present invention can be applied to CWDM in a wavelength region longer than 1260 nm.
Also, the absolute value of the dispersion value at a wavelength of 1285 nm is 3.5 ps / nm / km or less, the zero dispersion wavelength is 1300 nm to 1320 nm, and the dispersion slope at the zero dispersion wavelength is 0.090 p.
By setting it as s / nm < 2 > / km or less, the dispersion value in the desired wavelength of a wide wavelength range can be restrained small, and deterioration of a signal waveform can be suppressed in a wide wavelength range.
さらに、光ファイバの曲げ損失は長波長ほど大きくなることが知られているが、本発明の光ファイバはCWDM伝送の最長波長として想定されている波長1625nmにおいて、直径30mmの円筒に100回巻きつけたときの損失増加を2dB以下とすることにより、CWDM伝送の全波長範囲において曲げ損失が小さいことが保障される。
また、このように曲げ損失を小さくすることにより、FTTHの宅内配線用光ファイバとしても好適な光ファイバとすることができる。
Furthermore, although it is known that the bending loss of an optical fiber increases as the wavelength increases, the optical fiber of the present invention is wound 100 times around a cylinder having a diameter of 30 mm at a wavelength of 1625 nm, which is assumed as the longest wavelength of CWDM transmission. By making the loss increase at this
Further, by reducing the bending loss in this way, an optical fiber suitable as an optical fiber for FTTH in-home wiring can be obtained.
本発明の請求項2記載の光ファイバの製造方法は、請求項1の光ファイバの製造方法であって、VAD法でコアスートを合成する工程において、中心部に位置する第1コアとなるスートを合成する第1コアバーナーに隣接して、酸素ならびに水素ガスを主体とする燃焼ガスを流す第1焼き締めバーナーを配し、該第1焼き締めバーナーに隣接して第2コアとなるスートを合成する第2コアバーナーを配し、該第2コアバーナーに隣接して酸素ならびに水素ガスを主体とする燃焼ガスを流す第2焼き締めバーナーを配し、コアスートを合成することを特徴とする。
Method for producing a fiber-optic according to
このようにしてなる本発明の請求項2記載の光ファイバの製造方法によれば、第1コアバーナーに隣接して焼き締めバーナーを設けることにより第1コアとなるスートの密度を高めることができ、その結果クラックの発生が防止され、スート形成率を向上させることができる。また、第2コアバーナーに隣接して焼き締めバーナーを設けることにより第2コアとなるスートの密度も大きくなり、クラックの発生が抑えられるばかりでなく、みだりにスート外径が大きくなることをも防止できるので、結果としてコアスートの形成率が向上する。
According to this way the manufacturing method of the fiber-optic according to
また、本発明の請求項3記載の光ファイバの製造方法は、請求項2記載の光ファイバの製造方法において、前記第2コアバーナーにフッ素を含むガスを流すことを特徴とする。
このようにしてなる本発明の請求項3記載の光ファイバの製造方法によれば、第2コアバーナーにフッ素を含むガスを流すことにより、第2コアにスートの段階でフッ素を添加することができ、微小な屈折率制御が可能となってプロファイルの制御性が向上する。
これにより、従来のSMFの製造方法からそれほど大きな変更をすることなく、歩留まりよく光ファイバを製造することができる。
A method of manufacturing a fiber-optic according to
According to this way claim 3 manufacturing method of fiber-optic according to the present invention comprising, by flowing a gas containing fluorine in the second core burner, adding fluorine soot stage to the second cores Thus, the refractive index can be controlled minutely and the controllability of the profile is improved.
Thus, without a very large change from the conventional method of manufacturing a SMF, it is possible to produce a high yield fiber-optic.
以上に述べたように本発明によれば、曲げ損失と分散特性を両立し、CWDM伝送の線路用およびFTTHにおける宅内配線用として好適な光ファイバおよび、その光ファイバを高い歩留まりにて容易に製造できる光ファイバの製造方法を提供することができる。
As described above, according to the present invention, an optical fiber suitable for CWDM transmission lines and in-home wiring in FTTH, and the optical fiber can be easily manufactured at a high yield. method for producing a fiber-optic that may be able to provide.
以下、本発明の実施形態を説明する。図1は本発明の光ファイバにおける屈折率プロファイルの模式図である。
本発明の光ファイバは、中心部に位置し、クラッド30に対する比屈折率差がΔ1であり、直径がaである第1コア10と、この第1コア10の外周を覆い、クラッド30に対する比屈折率差がΔ2であり、直径がbである第2コア20とさらにその外周を覆い、純石英に対する比屈折率差がΔCであるクラッド30から成る。
Embodiments of the present invention will be described below. FIG. 1 is a schematic diagram of a refractive index profile in an optical fiber of the present invention.
The optical fiber of the present invention is located in the center, has a relative refractive index difference of Δ1 with respect to the
また、それぞれの領域における比屈折率差ならびに直径比が、下記式を満たすことを特徴とする。
0.4%≦Δ1≦0.5%
−0.08%<Δ2<−0.02%
0%<ΔC≦0.05%
4.7≦b/a≦4.9
ここで、本発明で使用する比屈折率差Δ1、Δ2、ΔCは以下の式(1)〜(3)により定義される。
Δ1=[(nC1−nC)/nC1]×100 % (1)
Δ2=[(nC2−nC)/nC2]×100 % (2)
ΔC=[(nC−ng)/nC]×100 % (3)
ここでnC1は第1コアの最大屈折率、nC2は第2コアの最小屈折率、nCはクラッドの屈折率、そしてngは純粋なシリカガラスの屈折率である。
Further, the relative refractive index difference and the diameter ratio in each region satisfy the following expressions.
0.4% ≦ Δ1 ≦ 0.5%
-0.08% <Δ2 <-0.02%
0% <ΔC ≦ 0.05%
4.7 ≦ b / a ≦ 4.9
Here, the relative refractive index differences Δ1, Δ2, and ΔC used in the present invention are defined by the following equations (1) to (3).
Δ1 = [(n C1 −n C ) / n C1 ] × 100% (1)
Δ2 = [(n C2 −n C ) / n C2 ] × 100% (2)
ΔC = [(n C -n g ) / n C] × 100% (3)
Where n C1 is the maximum refractive index of the first core, n C2 is the minimum refractive index of the second core, n C is the refractive index of the cladding, and ng is the refractive index of pure silica glass.
また、本発明では、光ファイバの各部の直径を以下のように定義する。図1において、第1コア10の直径aは、第1コア10と第2コア20の境界でΔ1の1/2の比屈折率差を有する位置における径とする。第2コアの直径bは、第2コアとクラッドの境界でΔ2の1/2の比屈折率差を有する位置における径とする。
さらに、本明細書において、ケーブルカットオフ波長λccとは、ITU−T(国際電気通信連合)G.650.1で定義するケーブルカットオフ波長λccをいう。その他、本明細書で特に定義しない用語についてはITU−T G.650.1における定義、測定方法に従うものとする。
In the present invention, the diameter of each part of the optical fiber is defined as follows. In FIG. 1, the diameter a of the
Further, in this specification, the cable cutoff wavelength λcc is the ITU-T (International Telecommunication Union) G.I. The cable cutoff wavelength λcc defined by 650.1. For other terms not specifically defined in this specification, see ITU-T G.C. It shall follow the definition and measurement method in 650.1.
本発明の光ファイバ母材は、例えば図2に示す装置を用いてVAD法でコアスートを製造する。すなわち、第1コア10となるスートを合成する第1コアバーナー3に隣接して酸素ならびに水素ガスを主体とする燃焼ガスを流す第1焼き締めバーナー4を配し、第1焼き締めバーナー4に隣接して第2コア20となるスートを合成する第2コアバーナー5を配して、さらに第2コアバーナー5に隣接して酸素ならびに水素ガスを主体とする燃焼ガスを流す第2焼き締めバーナー6を配する。そして各バーナーにより原料ガスおよび燃焼ガスを出発母材1に向かって吹き付けることにより、スートを堆積させ、コアスート2を形成する。
In the optical fiber preform of the present invention, a core soot is manufactured by the VAD method using, for example, the apparatus shown in FIG. That is, a
また、第1コアバーナー3には屈折率を大きくするための添加剤としてGeを含むガスを、第2コアバーナー5には屈折率を小さくするための添加剤としてフッ素を含むガスを流すことが好ましい。添加するフッ素を含むガスとしてはSiF4、SF6、CF4などが用いられる。
Further, a gas containing Ge as an additive for increasing the refractive index is supplied to the
ここで、第1コア10のクラッド30に対する比屈折率差Δ1は第1コアバーナー3に添加するGeを含むガスの量を増減させることで調整することができ、第2コア20のクラッド30に対する比屈折率差Δ2は第2コアバーナー5に添加するフッ素を含むガスの量を増減させることで調整することができる。また、Δ1、Δ2とも、Geとフッ素の両方を添加し、屈折率を適正な値に調整してもよい。
また、第2コア20の直径bと第1コア10の直径aの比b/aは各バーナーの位置や、ガス流量を調整することで増減させることができる。また、b/aはOH基に起因する損失増加および耐水素性の観点から4.6以上であることが好ましい。
Here, the relative refractive index difference Δ1 of the
Further, the ratio b / a between the diameter b of the
次に得られたコアスート2を脱水ガス、例えば塩素を含むガスを用いて電気炉などで脱水した後、透明化し、コア用ガラスロッド(以降、コアロッドという)とする。
さらに得られたコアロッドを所定の径に加熱延伸し、延伸したコアロッドの外周にOVD法によってクラッド30となるスートを合成する。これを脱水ガスを用いて脱水した後に透明化することにより、光ファイバ母材が得られる。
このとき、OVD法により合成したスートを脱水、透明化する際、電気炉内のガス雰囲気中における塩素ガスの割合を3%〜4%とすることにより、クラッド30の純粋なシリカガラスに対する比屈折率差を0%<ΔC≦0.05%とすることができる。
さらに得られた光ファイバ母材を線引することにより、本発明の光ファイバを得ることができる。
Next, the obtained
Further, the obtained core rod is heated and stretched to a predetermined diameter, and a soot to be the clad 30 is synthesized on the outer periphery of the stretched core rod by the OVD method. An optical fiber preform is obtained by dehydrating this with dehydrating gas and then making it transparent.
At this time, when the soot synthesized by the OVD method is dehydrated and transparentized, the ratio of chlorine gas in the gas atmosphere in the electric furnace is set to 3% to 4%, whereby the relative refraction of the
Furthermore, the optical fiber of the present invention can be obtained by drawing the obtained optical fiber preform.
表1に、本発明の特性を満たす光ファイバの屈折率プロファイルを伝送特性シミュレーションにより検討した結果を示す。 Table 1 shows the result of examining the refractive index profile of an optical fiber satisfying the characteristics of the present invention by transmission characteristic simulation.
表1において、波長分散は波長1285nmにおける分散値、MFDは波長1310nmにおけるモードフィールド径、λccはケーブルカットオフ波長、λ0は零分散波長、S0は零分散波長における分散スロープ、曲げ損失は光ファイバを直径30mmφの円筒に100回巻き付けた状態での波長1625nmにおける損失増加量をそれぞれ表している。 In Table 1, chromatic dispersion is a dispersion value at a wavelength of 1285 nm, MFD is a mode field diameter at a wavelength of 1310 nm, λcc is a cable cutoff wavelength, λ 0 is a zero dispersion wavelength, S 0 is a dispersion slope at a zero dispersion wavelength, and bending loss is light. The figure shows the increase in loss at a wavelength of 1625 nm when the fiber is wound 100 times around a cylinder with a diameter of 30 mmφ.
試料Aは従来のSMFである。これによると、従来のSMFは曲げ損失が大きく、CWDM伝送用光ファイバ、あるいはFTTHの宅内配線用ファイバとしては利用できないことがわかる。
そこで、従来のSMFを出発点として、最初に曲げ損失の低減のため試料Bに示す通りΔ1を大きくした。その結果、従来と同等のMFDではケーブルカットオフ波長λccが大きくなり過ぎて所望する波長領域でのシングルモード伝送ができないことがわかった。これを受けて、MFDの中心値を従来のシングルモード光ファイバとの接続を問題なく行うことができる8.6μmとした試料Cを検討した。結果、曲げ損失と分散(分散値と零分散波長)を両立させることができないことが判明した。
Sample A is a conventional SMF. According to this, it can be seen that the conventional SMF has a large bending loss and cannot be used as an optical fiber for CWDM transmission or a fiber for home wiring of FTTH.
Therefore, starting from the conventional SMF, Δ1 was first increased as shown in Sample B in order to reduce bending loss. As a result, it was found that with the same MFD as in the prior art, the cable cut-off wavelength λcc becomes too large and single-mode transmission in the desired wavelength region is impossible. In response to this, a sample C in which the center value of the MFD was set to 8.6 μm that could be connected to a conventional single mode optical fiber without any problem was examined. As a result, it has been found that bending loss and dispersion (dispersion value and zero dispersion wavelength) cannot be compatible.
ここまでの結果を受けて、従来の単純なステップ型を維持したまま、各屈折率プロファイルのパラメータを調整するだけでは曲げ損失の低減が困難であると判断し、中心部に位置するコアの周囲にクラッドと比較して屈折率の低いコア、すなわち第2コアを設けた図1に示す屈折率プロファイルとすることを検討した。
図1に示す屈折率プロファイルを有する試料Dを検討した結果、零分散スロープを除き、ほぼ所望する伝送特性が得られることがわかった。そこで、第2コア20の屈折率ならびに第2コア20と第1コア10の直径比b/aを最適化することにより全ての特性を所望の値とする光ファイバを得ることができた(試料E)。なお、b/aを小さくしていくと曲げ損失が大きくなる(許容曲げ半径が大きくなる)ことがわかった(試料F)。また、b/aが小さすぎる資料Fは、前述の通りOH基に起因する損失増加および耐水素性の観点からも望ましくない。シミュレーションにより得られた、第2コア20のクラッド30に対する比屈折率差Δ2と零分散波長λ0、零分散波長における分散スロープS0の関係を図3に、第2コアと第1コアの直径比b/aと零分散波長λ0、零分散波長における分散スロープS0の関係を図4に示す。
Based on the results up to this point, we decided that it was difficult to reduce the bending loss by adjusting the parameters of each refractive index profile while maintaining the conventional simple step type. In addition, a refractive index profile shown in FIG. 1 in which a core having a lower refractive index than that of the clad, that is, a second core is provided was examined.
As a result of examining the sample D having the refractive index profile shown in FIG. 1, it was found that almost desired transmission characteristics can be obtained except for the zero dispersion slope. Therefore, by optimizing the refractive index of the
図3、図4の結果から、零分散波長を1300nm〜1320nm、零分散波長における分散スロープを0.090ps/nm2/km以下、直径30mmの円筒に光ファイバを100回巻きつけたときの波長1625nmにおける損失増加が2dB以下の全てを満たすためには、Δ2を−0.08%<Δ2<−0.02%、かつ、b/aを4.7≦b/a≦4.9とする必要があることがわかった。 From the results of FIGS. 3 and 4, the wavelength when the optical fiber is wound 100 times around a cylinder having a zero dispersion wavelength of 1300 nm to 1320 nm, a dispersion slope at the zero dispersion wavelength of 0.090 ps / nm 2 / km or less, and a diameter of 30 mm. In order to satisfy the loss increase at 1625 nm of 2 dB or less, Δ2 is set to −0.08% <Δ2 <−0.02%, and b / a is set to 4.7 ≦ b / a ≦ 4.9. I found it necessary.
さらにΔ1の許容範囲を検討するために、Δ2を−0.08%<Δ2<−0.02%、かつ、b/aを4.7≦b/a≦4.9の範囲とした上でΔ1を変更し、シミュレーションを行った。表2にその結果を示す。 Further, in order to study the allowable range of Δ1, Δ2 is set to −0.08% <Δ2 <−0.02% and b / a is set to a range of 4.7 ≦ b / a ≦ 4.9. Δ1 was changed and a simulation was performed. Table 2 shows the results.
表2より得られたΔ1とケーブルカットオフ波長λcc、および曲げ損失の関係を図5に示す。前述した通り、ケーブルカットオフ波長λccと曲げ損失の間にはトレードオフの関係があり、Δ1の許容範囲は主にこの関係によって支配される。すなわち、図5に示すようにΔ1が小さい場合はケーブルカットオフ波長λccは小さいが曲げ損失が大きくなってしまう。表2ならびに図5から、Δ1の範囲として0.4%≦Δ1≦0.5%が許容されることが明らかとなった。 FIG. 5 shows the relationship between Δ1 obtained from Table 2, the cable cutoff wavelength λcc, and the bending loss. As described above, there is a trade-off relationship between the cable cutoff wavelength λcc and the bending loss, and the allowable range of Δ1 is mainly governed by this relationship. That is, as shown in FIG. 5, when Δ1 is small, the cable cutoff wavelength λcc is small, but the bending loss becomes large. From Table 2 and FIG. 5, it is clear that 0.4% ≦ Δ1 ≦ 0.5% is allowed as the range of Δ1.
本シミュレーションの結果を元に、実際に試料E、試料Iに相当する光ファイバの製造を行った。
まず図2に示すVAD装置を用いて、コアスートを製造した。このとき4本のバーナーを用いて合成を行い、第1コアバーナー3に原料ガスである四塩化ケイ素を0.37リットル/分、屈折率を高める添加剤として四塩化ゲルマニウムを0.02リットル/分、第2コアバーナー5に四塩化ケイ素を1.75リットル/分、屈折率を下げる添加剤として四フッ化ケイ素を0.10リットル/分供給し、火炎加水分解反応で生成したガラス微粒子(スート)を出発母材に堆積させた。なお、堆積したスートの密度調整および取り扱い性向上のために第1コアバーナー3に隣接する第1焼き締めバーナー4に水素ガスを9リットル/分、酸素ガスを4リットル/分、第2コアバーナー5に隣接する第2焼き締めバーナー6に水素ガスを3リットル/分、酸素ガスを4リットル/分供給した。
Based on the results of this simulation, optical fibers corresponding to Sample E and Sample I were actually manufactured.
First, a core soot was manufactured using the VAD apparatus shown in FIG. At this time, the synthesis was performed using four burners, the raw material gas silicon tetrachloride was added to the
得られたコアスートを電気炉で脱水・透明化し、コアロッドを作製した。このとき、電気炉内のガス雰囲気中における塩素ガスの割合を1.2%とし、電気炉内の最高温度を1215℃として5時間脱水し、続いてヘリウム雰囲気中で電気炉内の最高温度を1540℃として5時間熱処理して透明化し、その後電気炉にて加熱延伸して外径40mm、長さ1400mmのコアロッドを得た。 The obtained core soot was dehydrated and made transparent in an electric furnace to produce a core rod. At this time, the proportion of chlorine gas in the gas atmosphere in the electric furnace is 1.2%, the maximum temperature in the electric furnace is 1215 ° C., dehydration is performed for 5 hours, and then the maximum temperature in the electric furnace is set in the helium atmosphere. It was heat treated at 1540 ° C. for 5 hours to be transparent, and then heated and stretched in an electric furnace to obtain a core rod having an outer diameter of 40 mm and a length of 1400 mm.
この後、延伸したコアロッドの外周にOVD法によってクラッドとなるスートを合成した。
さらにこれを脱水・透明化することにより、光ファイバ母材を得た。
OVD法により合成したスートを脱水・透明化する際、電気炉内のガス雰囲気中における塩素ガスの割合を3%〜4%とした。これにより、クラッド30の屈折率を純粋なシリカガラスよりも0%〜0.05%大きくすることができた。
Then, the soot which becomes a clad was synthesize | combined by the OVD method on the outer periphery of the extended core rod.
Furthermore, this was dehydrated and made transparent to obtain an optical fiber preform.
When the soot synthesized by the OVD method was dehydrated and made transparent, the ratio of chlorine gas in the gas atmosphere in the electric furnace was set to 3% to 4%. Thereby, the refractive index of the clad 30 could be increased by 0% to 0.05% than that of pure silica glass.
得られた光ファイバ母材を線引することにより、本発明の光ファイバを得た。得られた光ファイバの特性を表3に示す。なお、試料Eに相当する光ファイバをファイバE、試料Iに相当する光ファイバをファイバIと呼ぶ。 The optical fiber of the present invention was obtained by drawing the obtained optical fiber preform. Table 3 shows the characteristics of the obtained optical fiber. An optical fiber corresponding to the sample E is referred to as a fiber E, and an optical fiber corresponding to the sample I is referred to as a fiber I.
各光ファイバの伝送特性はシミュレーションにより得られた結果とほぼ一致している。
また、得られた光ファイバに対し、波長1260nmから1625nmにおけるロススペクトルを測定したところ全波長範囲において伝送損失が0.39dB/km以下であった。また、1383nmにおける伝送損失は0.29dB/km以下であった。代表として資料Iのロススペクトルを図6に示す。
さらに得られた光ファイバを20%重水素雰囲気で4時間処理したのち、水素試験を行った。水素試験条件はIEC60793−2−50 C.3.1に従うものとし、下記に示す条件とする。
光ファイバを、室温下において水素濃度が0.01気圧の雰囲気中にて水素に曝露し、波長1240nmにおける伝送損失が水素曝露前の伝送損失(初期値)に比べて0.03dB/km以上増加するまでその状態を維持する。その後、大気中に取出して14日間以上放置し、伝送損失の測定を行う。
The transmission characteristics of each optical fiber almost coincide with the results obtained by simulation.
Moreover, when the loss spectrum in wavelength 1260nm-1625nm was measured with respect to the obtained optical fiber, the transmission loss was 0.39 dB / km or less in the whole wavelength range. The transmission loss at 1383 nm was 0.29 dB / km or less. As a representative, the loss spectrum of Document I is shown in FIG.
Further, the obtained optical fiber was treated in a 20% deuterium atmosphere for 4 hours, and then a hydrogen test was performed. The hydrogen test conditions were IEC 60793-2-50 C.I. It shall be in accordance with 3.1 and the conditions shown below.
An optical fiber is exposed to hydrogen in an atmosphere with a hydrogen concentration of 0.01 atm at room temperature, and the transmission loss at a wavelength of 1240 nm is increased by 0.03 dB / km or more compared to the transmission loss before hydrogen exposure (initial value). Keep that state until you do. After that, it is taken out into the atmosphere and left for 14 days or more, and the transmission loss is measured.
水素試験後、波長1383nmでの伝送損失を測定したところ、全て0.29dB/km以下であった。すなわち、水素の拡散により伝送損失がほとんど増加しなかった。したがって、本発明の光ファイバは1380nm付近を含む1260nm〜1625nmの広い波長帯域において長期間安定した低伝送損失を保つことができ、CWDM伝送の線路用およびFTTHにおける宅内配線用として好適な光ファイバとして用いることができる。 After the hydrogen test, the transmission loss at a wavelength of 1383 nm was measured, and all were 0.29 dB / km or less. That is, transmission loss hardly increased due to hydrogen diffusion. Therefore, the optical fiber of the present invention can maintain a low transmission loss stably for a long time in a wide wavelength band of 1260 nm to 1625 nm including around 1380 nm, and is suitable as an optical fiber suitable for CWDM transmission lines and for home wiring in FTTH. Can be used.
1 出発母材
2 コアスート
3 第1コアバーナー
4 第1焼き締めバーナー
5 第2コアバーナー
6 第2焼き締めバーナー
10 第1コア
20 第2コア
30 クラッド
DESCRIPTION OF
Claims (3)
0.4%≦Δ1≦0.5%
−0.08%<Δ2<−0.02%
0%<ΔC≦0.05%
4.7≦b/a≦4.9
を満たし、
波長1310nmにおけるモードフィールド径が8.3μm以上9.0μm以下であり、
ケーブルカットオフ波長λccが1260nm以下であり、
波長1285nmにおける分散値の絶対値が3.5ps/nm/km以下であり、
零分散波長が1300nm〜1320nmであり、
零分散波長における分散スロープが0.090ps/nm2/km以下であり、
直径30mmの円筒に光ファイバを100回巻きつけたときの波長1625nmにおける損失増加が2dB以下であることを特徴とする光ファイバ。 The first core having a relative refractive index difference with respect to the cladding of Δ1 and a diameter of a is located at the center, covers the outer periphery of the first core, and has a relative refractive index difference of Δ2 with respect to the cladding and a diameter of b. And an optical fiber made of a clad covering the outer periphery of the second core and having a relative refractive index difference with respect to pure quartz of ΔC, the relative refractive index difference and the diameter ratio in each region are:
0.4% ≦ Δ1 ≦ 0.5%
-0.08% <Δ2 <-0.02%
0% <ΔC ≦ 0.05%
4.7 ≦ b / a ≦ 4.9
The filling,
The mode field diameter at a wavelength of 1310 nm is 8.3 μm or more and 9.0 μm or less,
The cable cutoff wavelength λcc is 1260 nm or less,
The absolute value of the dispersion value at a wavelength of 1285 nm is 3.5 ps / nm / km or less,
The zero dispersion wavelength is from 1300 nm to 1320 nm,
The dispersion slope at zero dispersion wavelength is 0.090 ps / nm 2 / km or less,
An optical fiber, wherein an increase in loss at a wavelength of 1625 nm when an optical fiber is wound 100 times around a cylinder having a diameter of 30 mm is 2 dB or less.
VAD法でコアスートを合成する工程において、中心部に位置する第1コアとなるスートを合成する第1コアバーナーに隣接して、酸素ならびに水素ガスを主体とする燃焼ガスを流す第1焼き締めバーナーを配し、該第1焼き締めバーナーに隣接して第2コアとなるスートを合成する第2コアバーナーを配し、該第2コアバーナーに隣接して酸素ならびに水素ガスを主体とする燃焼ガスを流す第2焼き締めバーナーを配し、コアスートを合成することを特徴とする光ファイバの製造方法。 A method of manufacturing a fiber-optic of claim 1,
In the step of synthesizing the core soot by the VAD method, a first baking burner for flowing a combustion gas mainly composed of oxygen and hydrogen gas adjacent to the first core burner for synthesizing the soot serving as the first core located at the center portion. A second core burner for synthesizing a soot as a second core adjacent to the first baking burner, and a combustion gas mainly composed of oxygen and hydrogen gas adjacent to the second core burner disposing a second baked fastening burner flow, method of manufacturing the fiber optic, wherein the synthesis of core soot.
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