JP4137414B2

JP4137414B2 - Single mode optical fiber loss evaluation method

Info

Publication number: JP4137414B2
Application number: JP2001270410A
Authority: JP
Inventors: 智宏布目; 寛朽網; 学斎藤; 宗久藤巻; 光一原田
Original assignee: Fujikura Ltd
Current assignee: Fujikura Ltd
Priority date: 2001-09-06
Filing date: 2001-09-06
Publication date: 2008-08-20
Anticipated expiration: 2021-09-06
Also published as: JP2003075293A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光通信用シングルモード光ファイバとその損失評価方法に関し、特に、１３８０ｎｍ帯の波長帯域における伝送損失の評価方法と、１３８０ｎｍ帯の波長帯域において伝送損失が小さく、かつ水素耐性に優れたシングルモード光ファイバに関する。
【０００２】
【従来の技術】
通信容量の需要増大に伴って、１本の光ファイバに多数の波長の光を伝送する波長多重伝送技術が重要となっている。そのため、従来用いられてきたＯ―Ｂａｎｄ（波長帯域１２６０ｎｍ〜１３６０ｎｍ）、Ｃ―Ｂａｎｄ（波長帯域１５３０ｎｍ〜１５６５ｎｍ）以外の波長帯域でも利用可能な光ファイバの開発が進められている。
通常の光ファイバは、その構造中に微量に存在するＯＨ基のため、１３８０ｎｍ帯で伝送損失が大きくなる。従って、この光ファイバ中のＯＨ基を低減することができれば、より広い波長帯域での光伝送が可能となる。
特開平１１−１７１５７５号公報には、コアロッドのコア／堆積クラッドの比を所定の範囲内に制御することで、ＯＨ基の存在によってもたらされる１３８５ｎｍ帯での損失を低減できることが報告されている。
光ファイバの材料である石英ガラスの構造は、ＳｉＯ₄が３次元的にランダムに結合した網目構造となっているが、不純物や欠陥などが構造中に存在する場合には、新たな結合の生成、消滅が起こり、これが光吸収の原因となる。この光吸収のうち、１３８０ｎｍ帯での損失は、石英ガラス中に存在するＯＨ基によるものとされる。従って、含有するＯＨ基量が多いほど、１３８０ｎｍ帯での伝送損失は大きくなる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
特開平１１−１７１５７５号公報に開示されている方法を利用すれば、１３８５ｎｍ帯での損失が０.３３ｄＢ／ｋｍより小さい光ファイバを製造することができる。
しかし、この方法を用いても、光ファイバの外部環境から水素が拡散してきた際に、１３８０ｎｍ帯での損失増加を必ずしも小さく抑えられる訳ではなかった。この損失のメカニズムは以下のように説明できる。
光ファイバの線引き工程においては、石英ガラス構造中のＳｉ−Ｏ−Ｓｉが、（１）式に示す反応により切断される。
【化１】

この際発生するＳｉ−Ｏ・として表されるシリコンと酸素との結合欠陥（以下「欠陥」という）は、６３０ｎｍ帯で光吸収を引き起こすが、線引き条件によっては、Ｓｉ−Ｏ・が、外部から拡散してきた水素と反応し、新たに（２）式に示す結合を生じる。
【化２】

しかし、線引き速度が速い場合、つまり、この（２）式による反応が起こるより早く光ファイバが冷却された場合には、Ｓｉ−Ｏ・は水素と反応することなく、光ファイバ中に残存してしまう。この残存したＳｉ−Ｏ・は、再び外部から水素が拡散してきたときに、（２）式に示した反応によってＳｉ−ＯＨが生成される。
すなわち、光ファイバ製造時に１３８０ｎｍ帯での損失が小さくても、線引き条件によっては、その後外部より水素が拡散してきたときに、１３８０ｎｍ帯での損失が増加してしまうことがある。
【０００４】
このような水素の拡散によって、１３８０ｎｍ帯での損失増加が０.１ｄＢ／ｋｍ以上となった場合、１３８０ｎｍ帯の前後の波長帯域における損失の増加、すなわち損失のすその広がりが顕著となる。このため、長期間にわたって光ファイバを使用した場合、経時的に伝送損失が悪化してしまい、広い波長帯域での光伝送が不可能となる。
Ｓｉ−Ｏ・が生成されることによる６３０ｎｍ帯での損失増加と、水素の拡散による１３８０ｎｍ帯での損失増加との関係については、従来、欠陥生成のメカニズムについて定性的な議論がなされてきたにすぎず、水素の拡散による１３８０ｎｍ帯での損失増加を低く抑えるための定量的な基準については、明らかにされていなかった。さらに、６３０ｎｍでの損失については、レーリー散乱などの石英ガラス固有の損失を差し引いた欠陥そのものによる損失分として議論していないため、製造条件による違いを区別できなかった。
また、水素の拡散による１３８０ｎｍ帯での損失増加量を評価する方法として、ある一定の長さの光ファイバを長時間水素に暴露する水素試験という方法がとられていたが、この方法によると、長時間を要し、コスト面において問題があった。
本発明は、このような事情を考慮してなされたもので、１３８０ｎｍ帯の波長領域でのシングルモード光ファイバの損失評価方法を提供し、この損失評価方法を用いて、水素の拡散による損失増加を低減することができるシングルモード光ファイバを提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
以上の課題を解決するために、請求項１記載の発明は、石英ガラスからなるシングルモード光ファイバの損失評価方法において、レーリー散乱による損失、光ファイバ材料の構造不整による損失、紫外吸収による損失、構造中の欠陥による損失からなる光ファイバの短波長領域における全損失値から、前記レーリー散乱による損失、前記光ファイバ材料の構造不整による損失、および、前記紫外吸収による損失を除いて求めた前記石英ガラス固有の損失分を差し引いた、石英ガラス中のシリコンと酸素との結合欠陥によって生じる波長６３０ｎｍ帯での損失増加分に基づいて、石英ガラス中への水素拡散によって生じる波長１３８０ｎｍ帯での損失増加分を評価することを特徴とするシングルモード光ファイバの損失評価方法である。
これにより、結合欠陥によって生じる波長６３０ｎｍ帯における石英ガラス固有の損失分を差し引いた損失増加分と、石英ガラス中への水素拡散によって生じる波長１３８０ｎｍ帯での損失増加分との相関によって、波長１３８０ｎｍ帯での損失増加分を正確に評価することができる。
請求項２記載の発明は、請求項１記載のシングルモード光ファイバの損失評価方法において、コアと第１クラッドとからなる石英ロッドに対して第２クラッドを外付けしてガラスプリフォームを形成し、このガラスプリフォームを紡糸して形成されたシングルモード光ファイバの、レーリー散乱による損失、光ファイバ材料の構造不整による損失、紫外吸収による損失、構造中の欠陥による損失からなる光ファイバの短波長領域における全損失値から、前記レーリー散乱による損失、前記光ファイバ材料の構造不整による損失、および、前記紫外吸収による損失を除いて求めた前記石英ガラス固有の損失分を差し引いた波長６３０ｎｍ帯での損失を測定した後、シングルモード光ファイバを水素中に暴露して波長１３８０ｎｍ帯での損失を測定することによりシングルモード光ファイバの損失評価を行うことを特徴とする。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を詳細に説明する。
図１は、本発明のシングルモード光ファイバを作製するためのガラスプリフォームの長手方向に垂直な方向の断面を示す。
図１中、符号１は高屈折率部であるコア、符号２はコア１より低屈折率の第１クラッドである。符号３は第１クラッド２と同じ屈折率を持つ第２クラッドである。
このコア１と第１クラッド２からなる石英ロッドは、例えば、一般的な気相軸堆積（ＶＡＤ）装置を用いて、ＧｅＯ₂とＳｉＯ₂の微粒子からなる多孔質体とした後、脱水、焼結して形成される。この際コア１（直径：ｄ）と第１クラッド２（直径：Ｄ）の直径比（Ｄ／ｄ）は、約４以上とすることが好ましい。この比が４未満であると、１３８０ｎｍの初期損失が高くなりやすいため、当初の目的を達することができなくなる。脱水工程は、約１２００℃の温度において塩素系ガス中で行われる。また焼結工程は、約１４５０℃、ヘリウム雰囲気で行われ、ガラス化される。
第２クラッド３は、例えば、コア１と第１クラッド２からなる石英ロッドに、ＳｉＯ₂微粒子を外付けすることによって形成される。この第２クラッド３の厚さは、上記石英ロッドをどの程度の直径まで作製するかで異なってくるが、例えば、直径１２５μｍの光ファイバとした際に、第２クラッド３の厚さが４３μｍ以下になるようにＳｉＯ₂微粒子を外付けすることが好ましい。第２クラッド３の厚さが４３μｍより厚い場合、１３８０ｎｍの初期損失が高くなりやすいため好ましくない。このように、第２クラッド３が外付けされた石英ロッドに対し、必要に応じて塩素系ガスを用いて脱水し、ヘリウム雰囲気で焼結してガラスプリフォームを作製する。
このガラスプリフォームを、紡糸装置を用いて紡糸して光ファイバを作製する。得られた光ファイバに対して、波長６３０ｎｍ帯の光を入射して、６３０ｎｍ帯での損失を測定する。
【０００９】
光ファイバの短波長領域における損失は、レーリー散乱による損失、光ファイバ材料の構造不整による損失、紫外吸収による損失、構造中の欠陥による損失からなり、（３）式のように表すことができる。
【数１】

（３）式において、第１項がレーリー散乱による損失、第２項が構造不整による損失、第３項が紫外吸収による損失、第４項が欠陥による損失である。
なお、（３）式において、λは波長、ｗはＧｅＯ₂濃度〔ｗｔ％〕、Ｋ_UV、Ｃ_UVは定数である。
図２は、光ファイバの損失を図示したものであり、図２中、直線１は、レーリー散乱による損失と構造不整による損失の和であり、曲線１は、レーリー散乱による損失と構造不整による損失と紫外吸収による損失との和である。曲線２は、全損失であり、従って、曲線１と曲線２とに囲まれた領域が、欠陥の存在による損失増加分を表す。
【００１０】
このようにして、測定された全損失値から、レーリー散乱による損失と構造不整による損失と紫外吸収による損失とを除き、６３０ｎｍ帯での欠陥の存在による損失増加分を求める。
その後、この光ファイバを水素雰囲気中に暴露して、１３８０ｎｍ帯での損失増加分を測定する。図３に、室温、０.０１ａｔｍの水素雰囲気中に１０日間暴露して測定した結果を示す。
図３からわかるように、１３８０ｎｍ帯での水素拡散による損失増加分が０.１ｄＢ／ｋｍ以下となるためには、６３０ｎｍ帯での欠陥による損失増加分が４ｄＢ／ｋｍ以下であることが必要となる。さらに、１３８０ｎｍ帯での水素拡散による損失増加分がより好ましい値である０.０５ｄＢ／ｋｍ以下となるためには、６３０ｎｍ帯での欠陥による損失増加分が２ｄＢ／ｋｍ以下であることが必要となる。１３８０ｎｍ帯での水素拡散による損失増加分が０.１ｄＢ／ｋｍ以下であれば、通常の光ファイバケーブルの設置環境においては、外部環境による水素の拡散によって損失が増大しても、十分に使用することができる。
一方、６３０ｎｍ帯での欠陥による損失増加分が４ｄＢ／ｋｍ以上であると、１３８０ｎｍ帯での水素拡散による損失増加分が０.１ｄＢ／ｋｍを超えるため、使用上好ましくない。
【００１１】
この例のシングルモード光ファイバの損失評価方法によると、石英ガラス中のシリコンと酸素との結合欠陥によって生じる波長６３０ｎｍ帯での損失増加分に基づいて、石英ガラス中への水素拡散によって生じる波長１３８０ｎｍ帯での損失増加分を評価することにより、測定試料として用いる光ファイバの条長を短くして損失評価を行うことができ、短時間かつ低コストでのシングルモード光ファイバの損失評価が可能となる。
また、この例のシングルモード光ファイバによると、石英ガラス中のシリコンと酸素との結合欠陥によって生じる波長６３０ｎｍ帯での損失増加分を４ｄＢ／ｋｍ以下とすることにより、石英ガラス中への水素拡散によって生じる波長１３８０ｎｍ帯での損失増加分を０．１ｄＢ／ｋｍ以下とすることができ、品質の保証されたシングルモード光ファイバを簡単な損失評価方法で提供することができる。
さらに、石英ガラス中のシリコンと酸素との結合欠陥によって生じる波長６３０ｎｍ帯での損失増加分を２ｄＢ／ｋｍ以下とすることにより、石英ガラス中への水素拡散によって生じる波長１３８０ｎｍ帯での損失増加分を０．０５ｄＢ／ｋｍ以下とすることができ、より好ましい品質を有するシングルモード光ファイバを簡単な損失評価方法で提供することができる。
【００１２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によると、石英ガラス中のシリコンと酸素との結合欠陥によって生じる波長６３０ｎｍ帯での損失増加分に基づいて、石英ガラス中への水素拡散によって生じる波長１３８０ｎｍ帯での損失増加分を評価することにより、測定試料として用いる光ファイバの条長を短くして損失評価を行うことができ、短時間かつ低コストでのシングルモード光ファイバの損失評価が可能となる。
また、本発明によると、石英ガラス中のシリコンと酸素との結合欠陥によって生じる波長６３０ｎｍ帯での損失増加分を４ｄＢ／ｋｍ以下とすることにより、石英ガラス中への水素拡散によって生じる波長１３８０ｎｍ帯での損失増加分を０．１ｄＢ／ｋｍ以下とすることができ、品質の保証されたシングルモード光ファイバを簡単な損失評価方法で提供することができる。
さらに、石英ガラス中のシリコンと酸素との結合欠陥によって生じる波長６３０ｎｍ帯での損失増加分を２ｄＢ／ｋｍ以下とすることにより、石英ガラス中への水素拡散によって生じる波長１３８０ｎｍ帯での損失増加分を０．０５ｄＢ／ｋｍ以下とすることができ、より好ましい品質を有するシングルモード光ファイバを簡単な損失評価方法で提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のシングルモード光ファイバを製造するためのガラスプリフォームの長手方向に垂直な方向についての断面を示す図である。
【図２】シリコンと酸素との結合欠陥によって生じる損失増加分を示す図である。
【図３】シリコンと酸素との結合欠陥によって生じる波長６３０ｎｍ帯での損失増加分と、水素拡散によって生じる波長１３８０ｎｍ帯での損失増加分との関係を示す図である。
【符号の説明】
１…コア、２…第１クラッド、３…第２クラッド[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a single mode optical fiber for optical communication and a loss evaluation method thereof, and in particular, a transmission loss evaluation method in a wavelength band of 1380 nm band, a transmission loss is small in a wavelength band of 1380 nm band, and excellent in hydrogen resistance. The present invention relates to a single mode optical fiber.
[0002]
[Prior art]
Along with an increase in demand for communication capacity, wavelength multiplexing transmission technology for transmitting light of many wavelengths to one optical fiber is important. Therefore, development of an optical fiber that can be used in a wavelength band other than the conventionally used O-Band (wavelength band 1260 nm to 1360 nm) and C-Band (wavelength band 1530 nm to 1565 nm) is in progress.
A normal optical fiber has a large transmission loss in the 1380 nm band because of a small amount of OH groups in its structure. Therefore, if OH groups in the optical fiber can be reduced, optical transmission in a wider wavelength band becomes possible.
JP-A-11-171575 reports that the loss in the 1385 nm band caused by the presence of OH groups can be reduced by controlling the core / deposition cladding ratio of the core rod within a predetermined range.
The structure of quartz glass, which is an optical fiber material, has a network structure in which SiO ₄ is randomly bonded three-dimensionally. If impurities or defects exist in the structure, new bonds are generated. Annihilation occurs, which causes light absorption. Of this light absorption, the loss in the 1380 nm band is attributed to OH groups present in the quartz glass. Therefore, the greater the amount of OH groups contained, the greater the transmission loss in the 1380 nm band.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
By utilizing the method disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 11-171575, an optical fiber having a loss in the 1385 nm band of less than 0.33 dB / km can be manufactured.
However, even if this method is used, when hydrogen diffuses from the external environment of the optical fiber, the loss increase in the 1380 nm band is not necessarily suppressed to a small level. The mechanism of this loss can be explained as follows.
In the drawing process of the optical fiber, Si—O—Si in the quartz glass structure is cut by the reaction shown in the formula (1).
[Chemical 1]

Bonding defects between silicon and oxygen (hereinafter referred to as “defects”) expressed as Si—O. Produced at this time cause light absorption in the 630 nm band, but depending on the drawing conditions, Si—O. It reacts with the diffused hydrogen to form a new bond represented by the formula (2).
[Chemical 2]

However, when the drawing speed is high, that is, when the optical fiber is cooled earlier than the reaction according to the equation (2) occurs, Si—O · remains in the optical fiber without reacting with hydrogen. End up. In the remaining Si—O., When hydrogen diffuses again from the outside, Si—OH is generated by the reaction shown in the equation (2).
That is, even if the loss in the 1380 nm band is small during the production of the optical fiber, depending on the drawing conditions, the loss in the 1380 nm band may increase when hydrogen diffuses from the outside.
[0004]
When the loss increase in the 1380 nm band becomes 0.1 dB / km or more due to such hydrogen diffusion, the increase in loss in the wavelength band before and after the 1380 nm band, that is, the spread of the loss becomes remarkable. For this reason, when an optical fiber is used over a long period of time, transmission loss deteriorates with time, and optical transmission in a wide wavelength band becomes impossible.
Regarding the relationship between the increase in loss in the 630 nm band due to the generation of Si—O. And the increase in loss in the 1380 nm band due to hydrogen diffusion, there has been a qualitative discussion on the mechanism of defect generation. However, a quantitative standard for suppressing an increase in loss in the 1380 nm band due to hydrogen diffusion has not been clarified. Furthermore, since the loss at 630 nm is not discussed as a loss due to the defect itself minus the loss inherent in quartz glass such as Rayleigh scattering, the difference due to manufacturing conditions could not be distinguished.
In addition, as a method for evaluating the loss increase in the 1380 nm band due to hydrogen diffusion, a method called a hydrogen test in which an optical fiber having a certain length is exposed to hydrogen for a long time has been taken. According to this method, It took a long time and there was a problem in terms of cost.
The present invention has been made in view of such circumstances, and provides a loss evaluation method for a single mode optical fiber in the wavelength region of 1380 nm band. By using this loss evaluation method, loss increase due to hydrogen diffusion is provided. An object of the present invention is to provide a single mode optical fiber capable of reducing the above.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problems, the invention described in claim 1 is a loss evaluation method for a single mode optical fiber made of quartz glass. In the loss evaluation method, loss due to Rayleigh scattering, loss due to structural irregularity of the optical fiber material, loss due to ultraviolet absorption, The quartz obtained from the total loss value in the short wavelength region of the optical fiber consisting of losses due to defects in the structure, excluding the loss due to the Rayleigh scattering, the loss due to the structural irregularity of the optical fiber material, and the loss due to the ultraviolet absorption. Loss increase in the 1380 nm wavelength band caused by hydrogen diffusion into the quartz glass, based on the loss increase in the wavelength 630 nm band caused by the bond defect between silicon and oxygen in the quartz glass, after subtracting the loss inherent in the glass This is a loss evaluation method for a single mode optical fiber characterized by evaluating the minute.
As a result, the correlation between the loss increase obtained by subtracting the loss inherent to quartz glass in the wavelength 630 nm band caused by bond defects and the loss increase in the wavelength 1380 nm band caused by hydrogen diffusion into the quartz glass results in the 1380 nm wavelength band. The amount of increase in loss can be accurately evaluated.
According to a second aspect of the present invention, in the loss evaluation method for a single mode optical fiber according to the first aspect, a glass preform is formed by attaching a second cladding to a quartz rod composed of a core and a first cladding. Short wavelength of optical fiber consisting of loss due to Rayleigh scattering, loss due to structural irregularity of optical fiber material, loss due to ultraviolet absorption, loss due to defects in structure of single mode optical fiber formed by spinning this glass preform The total loss value in the region is obtained by subtracting the loss due to the Rayleigh scattering, the loss due to the structural irregularity of the optical fiber material, and the loss due to the ultraviolet absorption, and subtracting the loss inherent in the quartz glass from a wavelength of 630 nm. After measuring the loss, the single mode optical fiber is exposed to hydrogen to measure the loss at the wavelength of 1380 nm. And performing loss evaluation of single-mode optical fiber by.
[0008]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
FIG. 1 shows a cross section in a direction perpendicular to the longitudinal direction of a glass preform for producing a single mode optical fiber of the present invention.
In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a core that is a high refractive index portion, and reference numeral 2 denotes a first cladding having a lower refractive index than the core 1. Reference numeral 3 denotes a second clad having the same refractive index as that of the first clad 2.
The quartz rod composed of the core 1 and the first cladding 2 is made into a porous body composed of fine particles of GeO ₂ and SiO ₂ using, for example, a general vapor axial deposition (VAD) apparatus, and then dehydrated and sintered. Formed. At this time, the diameter ratio (D / d) between the core 1 (diameter: d) and the first cladding 2 (diameter: D) is preferably about 4 or more. If this ratio is less than 4, the initial loss at 1380 nm tends to be high, and the initial purpose cannot be achieved. The dehydration process is performed in a chlorine-based gas at a temperature of about 1200 ° C. The sintering process is performed at about 1450 ° C. in a helium atmosphere and vitrified.
The second cladding 3 is formed, for example, by externally attaching SiO ₂ fine particles to a quartz rod composed of the core 1 and the first cladding 2. The thickness of the second cladding 3 varies depending on the diameter of the quartz rod to be manufactured. For example, when the optical fiber has a diameter of 125 μm, the thickness of the second cladding 3 is 43 μm or less. It is preferable to externally attach SiO ₂ fine particles so that When the thickness of the second cladding 3 is thicker than 43 μm, the initial loss at 1380 nm tends to be high, which is not preferable. In this manner, the quartz rod with the second cladding 3 attached thereto is dehydrated using a chlorine-based gas as necessary, and sintered in a helium atmosphere to produce a glass preform.
The glass preform is spun using a spinning device to produce an optical fiber. Light with a wavelength of 630 nm is incident on the obtained optical fiber, and the loss in the 630 nm band is measured.
[0009]
The loss in the short wavelength region of the optical fiber includes a loss due to Rayleigh scattering, a loss due to structural irregularity of the optical fiber material, a loss due to ultraviolet absorption, and a loss due to defects in the structure, and can be expressed as in equation (3).
[Expression 1]

In the equation (3), the first term is a loss due to Rayleigh scattering, the second term is a loss due to structural irregularity, the third term is a loss due to ultraviolet absorption, and the fourth term is a loss due to defects.
In equation (3), λ is the wavelength, w is the GeO ₂ concentration [wt%], and K _UV and C _UV are constants.
FIG. 2 illustrates the loss of the optical fiber. In FIG. 2, the straight line 1 is the sum of the loss due to Rayleigh scattering and the loss due to structural irregularity, and the curve 1 is the loss due to Rayleigh scattering and the loss due to structural irregularity. And the loss due to ultraviolet absorption. Curve 2 is the total loss, and therefore the area surrounded by curves 1 and 2 represents the increase in loss due to the presence of defects.
[0010]
In this way, from the measured total loss value, the loss increase due to the presence of defects in the 630 nm band is obtained by excluding the loss due to Rayleigh scattering, the loss due to structural irregularity, and the loss due to ultraviolet absorption.
Thereafter, this optical fiber is exposed to a hydrogen atmosphere, and the loss increase in the 1380 nm band is measured. FIG. 3 shows the results of measurement after exposure for 10 days in a hydrogen atmosphere at room temperature and 0.01 atm.
As can be seen from FIG. 3, in order for the loss increase due to hydrogen diffusion in the 1380 nm band to be 0.1 dB / km or less, the loss increase due to defects in the 630 nm band needs to be 4 dB / km or less. Become. Furthermore, in order for the increase in loss due to hydrogen diffusion in the 1380 nm band to be less than 0.05 dB / km, which is a more preferable value, the increase in loss due to defects in the 630 nm band needs to be 2 dB / km or less. Become. If the loss increase due to hydrogen diffusion in the 1380 nm band is 0.1 dB / km or less, even in a normal optical fiber cable installation environment, even if the loss increases due to hydrogen diffusion due to the external environment, the loss is increased. be able to.
On the other hand, if the loss increase due to defects in the 630 nm band is 4 dB / km or more, the loss increase due to hydrogen diffusion in the 1380 nm band exceeds 0.1 dB / km, which is not preferable for use.
[0011]
According to the loss evaluation method of the single mode optical fiber of this example, the wavelength of 1380 nm generated by hydrogen diffusion into the silica glass based on the loss increase in the wavelength 630 nm band caused by the bond defect between silicon and oxygen in the silica glass. By evaluating the increase in loss in the band, it is possible to evaluate the loss by shortening the length of the optical fiber used as the measurement sample, and it is possible to evaluate the loss of the single mode optical fiber in a short time and at low cost. Become.
In addition, according to the single mode optical fiber of this example, hydrogen diffusion into the quartz glass can be achieved by setting the loss increase in the wavelength 630 nm band caused by the bond defect between silicon and oxygen in the quartz glass to 4 dB / km or less. The increase in loss in the wavelength 1380 nm band caused by the above can be reduced to 0.1 dB / km or less, and a single-mode optical fiber with a guaranteed quality can be provided by a simple loss evaluation method.
Further, by increasing the loss increase in the wavelength 630 nm band caused by the bond defect between silicon and oxygen in the quartz glass to 2 dB / km or less, the loss increase in the wavelength 1380 nm band caused by hydrogen diffusion into the quartz glass. Can be set to 0.05 dB / km or less, and a single mode optical fiber having more preferable quality can be provided by a simple loss evaluation method.
[0012]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, based on the increase in loss in the wavelength 630 nm band caused by the bond defect between silicon and oxygen in the quartz glass, the wavelength in the 1380 nm band caused by hydrogen diffusion into the quartz glass. By evaluating the increase in loss, it is possible to perform loss evaluation by shortening the length of the optical fiber used as the measurement sample, and it is possible to evaluate the loss of the single mode optical fiber in a short time and at low cost.
Further, according to the present invention, the loss increase in the wavelength 630 nm band caused by the bond defect between silicon and oxygen in the quartz glass is set to 4 dB / km or less, so that the wavelength 1380 nm band generated by hydrogen diffusion into the quartz glass. The amount of increase in loss can be reduced to 0.1 dB / km or less, and a single mode optical fiber with a guaranteed quality can be provided by a simple loss evaluation method.
Further, by increasing the loss increase in the wavelength 630 nm band caused by the bond defect between silicon and oxygen in the quartz glass to 2 dB / km or less, the loss increase in the wavelength 1380 nm band caused by hydrogen diffusion into the quartz glass. Can be set to 0.05 dB / km or less, and a single mode optical fiber having more preferable quality can be provided by a simple loss evaluation method.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a view showing a cross section in a direction perpendicular to a longitudinal direction of a glass preform for producing a single mode optical fiber of the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing an increase in loss caused by a bond defect between silicon and oxygen.
FIG. 3 is a diagram showing a relationship between a loss increase in a wavelength of 630 nm band caused by a bond defect between silicon and oxygen and a loss increase in a wavelength of 1380 nm band caused by hydrogen diffusion.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Core, 2 ... 1st clad, 3 ... 2nd clad

Claims

In the loss evaluation method of single mode optical fiber made of quartz glass,
The loss due to Rayleigh scattering, the loss due to structural irregularity of the optical fiber material, the loss due to ultraviolet absorption, the loss due to defects in the structure, the total loss value in the short wavelength region of the optical fiber, the loss due to the Rayleigh scattering, Loss increase in the wavelength 630 nm band caused by the bond defect between silicon and oxygen in the quartz glass obtained by subtracting the loss due to structural irregularity and the loss inherent to the quartz glass obtained excluding the loss due to the ultraviolet absorption. And a loss evaluation method for a single mode optical fiber, characterized in that an increase in loss in a wavelength band of 1380 nm caused by hydrogen diffusion into the quartz glass is evaluated.

The loss evaluation of the single mode optical fiber is made by forming a glass preform by attaching a second cladding to a quartz rod composed of a core and a first cladding, and spinning the glass preform. From the total loss value in the short wavelength region of the optical fiber consisting of loss due to Rayleigh scattering, loss due to structural irregularity of the optical fiber material, loss due to ultraviolet absorption, loss due to defects in the structure of the mode optical fiber, loss due to the Rayleigh scattering, After measuring the loss in the wavelength of 630 nm band obtained by subtracting the loss due to the structural error of the optical fiber material and the loss inherent in the quartz glass obtained by removing the loss due to the ultraviolet absorption , the single mode optical fiber is hydrogenated. It is performed by measuring the loss in a wavelength band of 1380 nm after being exposed to the inside. Loss evaluation method of the single-mode optical fiber 1, wherein.