JP4870573B2 - アルカリがドープされた光ファイバ、そのプリフォームおよびその作成方法 - Google Patents

Description

本発明は、光ファイバプリフォームおよび光ファイバプリフォームの作成方法に関し、特に、アルカリがドープされた光ファイバプリフォームおよびアルカリ金属酸化物がドープされた光ファイバプリフォームの作成方法に関するものである。

関連出願

本発明は、２００３年１２月１２日付けで出願された米国仮特許出願第６０／５２９,
０２４号の優先権を主張するものであり、その記載内容は引例として本明細書に組み入れられる。

減衰は光ファイバの主要な制限属性である。例えば光ファイバの損失は、光ファイバ増幅器間の限界距離の設定に重要な役割を果たす。このことは、システムの信頼性における重要な要因とともに、このような増幅器が莫大なシステムコストになる、例えば海底ケーブルのような長距離および超長距離通信網において特に重要である。したがって、減衰をできる限り低いレベルに抑えることは、重大な商業的関心事である。

アルカリ金属酸化物がドープされたシリカガラスは、光ファイバにおける減衰を低減できることが明らかになっている。そうは言っても、アルカリ金属酸化物がドープされた光ファイバを作成する従来技術は、大量生産に関して実際的ではなかった。

本発明の一つの広い態様は、光ファイバ前駆体を炉内で加熱し、この光ファイバ前駆体を、アルカリ金属蒸気を含む雰囲気に曝して、アルカリ金属酸化物がドープされた光ファイバ前駆体を形成することを含む光ファイバプリフォームの作成方法に関するものであり、上記アルカリ金属蒸気は、Ｋ，Ｎａ，Ｌｉ，Ｃｓ，Ｒｂからなる群から選ばれたアルカリ金属およびそれらの組合せを含む。上記雰囲気に曝すステップは、上記光ファイバ前駆体に、約０．０１重量％よりも高濃度のアルカリ金属酸化物がドープされるのに有効な期間、より好ましくは、約０．１重量％と約５重量％との間の、より好ましくは１．０〜３．０重量％、最も好ましくは１．０〜２．０重量％の濃度のアルカリ金属酸化物がドープされるのに有効な期間行なわれる。上記光ファイバ前駆体は、少なくとも約６時間、より好ましくは少なくとも約１２時間、最も好ましくは１２時間〜７２時間の間、上記アルカリ金属蒸気に曝されるのが好ましい。アルカリ金属酸化物がドープされた光ファイバ前駆体の第１の点におけるアルカリ金属酸化物のピーク濃度は、このアルカリ金属酸化物がドープされた光ファイバ前駆体の第２の点におけるアルカリ金属酸化物のピーク濃度の約１１５％以内であることが好ましい。本発明の方法は、アルカリ金属酸化物がドープされた光ファイバ前駆体上に追加のガラスを形成することを含んでいることが好ましい。この追加のガラスは、上記アルカリ金属酸化物がドープされた光ファイバ前駆体をガラス管の中心孔に挿入することによって形成されるのが好ましい。このガラス管はガラス微粒子からなることが好ましい。上記アルカリ金属酸化物がドープされた光ファイバ前駆体上にガラス微粒子を堆積させることによって上記追加のガラスが形成されるようにしてもよい。一つの実施の形態によれば、上記アルカリ金属酸化物がドープされた光ファイバ前駆体はＧｅＯ_２を含んでいる。本発明の方法は、アルカリ金属酸化物がドープされた光ファイバ前駆体を含む光ファイバプリフォームから光ファイバを線引きする工程を含んでいてもよい。

本発明の上述した概要説明および後述する詳細な説明は、特許請求の範囲に記載された本発明の性質および特徴を理解するための概観または骨組みの提供を意図するものである。添付の図面は、本発明のさらなる理解のために提供されたものであって、本明細書に組み込まれかつその一部を構成するものである。図面は本発明の種々の実施の形態を示し、明細書の記載とともに本発明の原理および動作の説明に資するものである。同一の特徴部分には同一の符号が付されている。

本発明によれば、光ファイバの前駆体にアルカリ金属酸化物をドープする工程を有してなる光ファイバの作成方法が提供される。上記アルカリ金属酸化物は、Ｋ，Ｎａ，Ｌｉ，ＣｓまたはＲｂの酸化物，またはそれらの混合物が好ましく、上記アルカリ金属酸化物がＫ_２Ｏ，Ｒｂ_２Ｏ，Ｃｓ_２Ｏまたはそれらの混合物であることがより好ましく、上記アルカリ金属酸化物がＫ_２ＯまたはＲｂ_２Ｏであることが最も好ましい。光ファイバの前駆体内のアルカリ金属酸化物のピーク濃度は少なくとも約０．０１重量％で、少なくとも約０．１重量％がより好ましく、０．１重量％と５重量％との間がさらに好ましく、１．０重量％と３．０重量％との間がさらに好ましく、１．０重量％と２．０重量％との間が最も好ましい。

光ファイバの前駆体は、外付け気相堆積法（ＯＶＤ）、気相軸付け堆積法（ＶＡＤ）または改良化学気相堆積法（ＭＣＶＤ）を含む従来通りの方法によって作成することができる。例えば、シリカプリフォームは、ガラス微粒子生成用バーナが用いられてガラス微粒子をターゲットロッド上へ堆積させるという従来通りのＯＶＤ法を用いて作成することができる。ガラス微粒子の量は約２０００グラムよりも多いほうが好ましい。微粒子プリフォームの密度は、少なくとも約０．３５ｇ／ｃｃが好ましく、約０．３５ｇ／ｃｃと０．５ｇ／ｃｃとの間がより好ましい。ガラス微粒子は純粋シリカ、または所望の中心コア屈折率分布を得るためにドーパントがドープされたガラス微粒子である。好ましいドーパントは、Ｇｅ，Ｐ，Ｆ，ＡｌおよびＢである。

上記ターゲットロッドは、微粒子プリフォームから引き抜かれて、微粒子プリフォームの中心線に沿って延びる孔を残す。次に微粒子プリフォームは従来通りの方法によって乾燥されて残存水分を除かれ、かつ固結されて、透明な中実のガラスを形成する。水分とはヒドロキシル基ＯＨを意味する。ＯＨは、１３８３ｎｍまたはその近傍における吸収ピークの原因となり、この吸収ピークは、光ファイバの動作波長領域内に延びる可能性がある。このピークは光ファイバの減衰に対し有害な影響を与える。微粒子プリフォームは、乾燥後に約１００重量ppb 未満の、より好ましくは約２０重量ppb 未満のＯＨしか含んでいないことが好ましい。塩素乾燥を用いるのが好ましい。

特に微粒子プリフォームは、この微粒子プリフォームを、塩素を含む雰囲気中で少なくとも約１０００℃で約１時間加熱することによって乾燥されるのが好ましい。この微粒子プリフォームが約１０００℃と１２００℃の間の温度まで加熱されるのが好ましい。上記雰囲気は、少なくとも１体積％の、好ましくは少なくとも２体積％の塩素を含んでいることが好ましい。微粒子プリフォームは少なくとも２時間が好ましく、３時間以上乾燥されるのがより好ましい。

乾燥工程後に微粒子プリフォーム中に留まっている可能性がある残留塩素を除くために、微粒子プリフォームは、例えば弗素を含む雰囲気のような塩素駆除用雰囲気中で、８００℃を超える、好ましくは約１０００℃の温度でさらに熱処理されるのが好ましい。弗素を含む適当な雰囲気は、例えば弗素を含むＣＦ_４またはＳｉＦ_４ガスである。弗素を含むガスは、少なくとも約１体積％の、より好ましくは約２体積％の弗素濃度を有する。あるいは塩素駆除用雰囲気が臭素を含んでいてもよい。臭素を含む雰囲気は、少なくとも約１体積％の、より好ましくは約２体積％の臭素濃度を有する。例えば液体臭素がバブリングされて臭素ガスを生成し、酸素、またはヘリウムまたはアルゴンのような不活性ガスと混合される。塩素駆除用ガスに曝された後の微粒子プリフォームの塩素含有量は、約０．０５重量％未満が好ましく、より好ましくは約約０．０２重量％未満、最も好ましくは約約０．０１重量％未満である。

残留塩素が微粒子プリフォームから除去されると、この微粒子プリフォームは、実質的に塩素を含まないことが好ましい清澄なガラス物品に固結される。微粒子プリフォームは、この微粒子プリフォームを少なくとも約１４５０℃の温度に、より好ましくは約１５００℃の温度に加熱することによって固結される。微粒子プリフォームの乾燥および固結は、従来通りの固結炉を用いて達成される。

清澄なガラス物品（固結済みプリフォームとも呼ばれる）は延伸炉内に配置され、従来通りの延伸法に従って延伸（縮径）される。ターゲットロッドの引抜きによってガラス物品に形成された中心孔はこの延伸工程中に閉塞される。この中心孔の閉塞は、例えば、ガラス物品が適当な延伸温度に達したときに、中心孔が潰れるのに十分な周囲圧力を保ちながら中心孔内を減圧することによって達成することができる。上記清澄なガラス物品は、通常約２０００℃を超える温度で延伸される。上記固結済みプリフォームから生成されるこの光ファイバ前駆体は、外径が少なくとも約２ｍｍの、好ましくは少なくとも約３ｍｍの、より好ましくは少なくとも約５ｍｍの、最も好ましくは約３〜１５ｍｍの外径を有するガラスロッドであることが好ましい。延伸されたガラスロッドは、複数の短い部分に切断されるのが好ましい。これら短い部分は、少なくとも約１ｍの長さを有する光ファイバ前駆体を構成することが好ましい。

図１は、本発明により提案された好ましい光ファイバプリフォーム作成方法１０の概略図である。図１にステップ１２で示されているように、上述の工程から得られた光ファイバ前駆体は炉内で加熱される。適当な炉の構成が図２に示されている。図２に示されているように、上述の延伸工程から得られた光ファイバ前駆体１６の一端にハンドル１４が（例えば溶着または融着もしくは機械的な取付けによって）取り付けられ、この光ファイバ前駆体１６は、一般に円筒状の周壁１９を備えた炉室１８内に配置される。ハンドル１４は、光ファイバ前駆体１６を炉室１８内に支持する機能を有する。炉室１８は加熱素子２０によって加熱される。加熱素子２０は、周壁１９を取り囲み、かつ例えば抵抗ヒータであることが好ましい。図１における方法１０のステップ２２に説明され、かつ図２に示されているように、炉室１８内に収容された光ファイバ前駆体１６は、アルカリ金属蒸気を含む雰囲気に曝される。アルカリ金属蒸気は、例えば蒸発室２６内に容れられた適当なアルカリ金属源化合物２４を加熱することによって形成することができ、蒸発室２６は、熱源２８によって加熱されてアルカリ金属蒸気を発生させる。熱源２８は、例えば燃焼バーナまたは抵抗ヒータとすることができる。蒸発室２６は炉室１８と連通している。例えば蒸発室２６は、例えばパイプ４０およびバルブ３８を備えた図２に示されているような配管を通じて炉室１８に連結されている。この配管は、アルカリ金属蒸気と容易には反応しない材料で構成されていることが好ましい。配管は、例えばガラスまたはハステロイで構成することができる。アルカリ金属蒸気は、キャリアガス（矢印３０で示されている）をキャリアガス源（図示せず）から蒸発室２６を通じて流すことによって炉室１８に運ばれる。キャリアガスは酸素を含むことが好ましい。キャリアガスの好ましい流量は、少なくとも約０．５リットル／分、より好ましくは約０．５〜３リットル／分、最も好ましくは１〜２リットル／分である。キャリアガスは少なくとも約１５％の酸素を、より好ましくは少なくとも約２０％の酸素を含むことが好ましい。約１００％までの濃度の酸素を用いることができる。キャリアガスは、加熱されたアルカリ金属源化合物２４の表面上をキャリアガスが流れる態様で、またはキャリアガス取込み口３４の延長部３２が破線で示されているようにアルカリ金属源化合物中を通してキャリアガスを流す（バブリングと呼ばれる）態様で、蒸発室２６内に流される。アルカリ金属源化合物２４は、Ｋ，Ｎａ，Ｌｉ，Ｃｓ，Ｒｂからなる群、またはこれらの組合せから選ばれたアルカリ金属を含むことが好ましい。アルカリ金属源化合物は、アルカリ金属の沃化物、臭化物、または塩化物であることが好ましい。例えばアルカリ金属源化合物は、ＫＢｒ，ＫＣｌまたはＫＩである。キャリアガス３０およびアルカリ金属蒸気を炉室１８に流入させるのに先立って、不活性ガスを炉室１８内に流通させて汚染ガスを除去することによって炉室１８内を浄化することが好ましい。好ましい不活性ガスはヘリウムまたはアルゴンである。

光ファイバ前駆体１６が炉室１８内に配置され、かつこの炉室１８内で、光ファイバ前駆体１６の軟化点よりも低いことが好ましい温度で、より好ましくは約１６００〜２１００℃の間の温度で、さらに好ましくは約１７００〜２１００℃の間の温度で、最も好ましくは約１８００〜２１００℃の間の温度で加熱される。光ファイバ前駆体１６の内部におけるアルカリ金属酸化物の速やかな拡散を促進するので高めの温度が好ましい。

光ファイバ前駆体が上述の範囲の平衡点温度に達すると、蒸発室２６から炉室１８へのキャリアガスおよびアルカリ金属蒸気（矢印３６で示されている）の流入が開始される。キャリアガスとアルカリ金属蒸気との混合ガスの流量は、例えば図２に示されているような、蒸発室２６と炉室１８とを連結するパイプ４０に設けられたバルブ３８によって制御することができる。炉室１８に排気ポート４２と排気バルブ４４とを設けて、排気ガスを制御してもよい。炉室１８内において光ファイバ前駆体は、少なくとも６時間、より好ましくは１２時間、最も好ましくは１２〜７２時間の間、または可能であれば望まれるピーク濃度に応じてさらに長時間アルカリ金属蒸気に曝されるのが好ましい。キャリアガスおよびアルカリ金属蒸気は、前駆体１６の外表面と炉室１８の壁１９との間を流れ、前駆体１６の外面がアルカリ金属酸化物に曝されて、アルカリ金属酸化物が光ファイバ前駆体内に拡散されるのが好ましい。この拡散によって、ピーク濃度が約０．１重量％を超え、より好ましくは約０．１重量％〜５重量％の間、さらに好ましくは１．０重量％〜３．０重量％の間、最も好ましくは約１．０重量％〜２．０重量％の間となるのが好ましい。さらに詳細には、ドーピングが半径方向内方へ向かう態様で行なわれるのが好ましいので、すなわち外表面から内方へ拡散されるので、アルカリ金属酸化物のピーク濃度は、前駆体の外側寸法付近に位置決めされ、最も好ましいのは外側寸法から僅かにずれていることである。特に本発明の実施の形態によれば、この前駆体はシリカを含む細長いロッドである。図５および図６に示されているように、このロッドは長さＬと半径ｒ_Ｏを有し、かつロッド１６は、半径の関数としての所望のアルカリ・ドーパント濃度を有する（例えば図５参照）。特に、アルカリ・ドーパントのピーク濃度５５は、ロッド１６の外側半分５６内にあるのが好ましい半径ｒ_Ｐの位置にあるのが好ましい。すなわち、ピーク濃度５５は、図６に示されているように、半径の半分ｒ_Ｐ／２よりも半径方向外側にある。ピーク濃度５５が外側半部５６内にあることに加えて、内側半分５７内、すなわちｒ_Ｐ／２以内の半径を有する部分内の如何なる点においても、アルカリ・ドーパント濃度が０．５重量％を超えないことが好ましい。さらに、光ファイバ前駆体へのアルカリ・ドーパントの拡散が炉内で行なわれるので、前駆体１６の長さＬに沿った一端５８から他端５９までのアルカリ金属酸化物の濃度がほぼ一定である。さらに、前駆体１６の長さＬに沿った第１の位置におけるアルカリ金属酸化物のピーク濃度は、前駆体１６の長さＬに沿った第２の位置（第１の位置からは離れている）におけるアルカリ金属酸化物のピーク濃度に対して１５％よりも高くないことが好ましい。これは、前駆体が炉内においてその長さ方向にほぼ一定の温度で加熱されることによって達成される。これは、前駆体１６の長さに等しいかまたはそれよりも長いホットゾーンを炉に設けることによって、あるいは、前駆体をより短いホットゾーンを通過させて、しかしながらほぼ一定の速度で下降させることによっても達成される。一つの好ましい方法の実施の形態においては、図７に示されているように、炉室１８内において、多数本のロッド１６が支持体２１に取り付けられて同時に吊り下げられる。炉室１８の温度が上述した軟化点よりも低い温度に保たれた状態で、キャリアガスとアルカリ金属蒸気との混合流が、矢印３６で示されているように炉室１８内に流入する。１回の処理サイクル内で多数本のロッド１６が処理されるということは、各ロッドがそれぞれの長さ方向の一様の（一般的に偏差１５％未満の）アルカリ・ドーパント濃度を有することを可能にする。

十分な量のアルカリ・ドーパントが拡散された光ファイバ前駆体は追加のガラスで覆われる。この追加のガラスは、図１における方法１０のステップ４６に示されているように、光ファイバに線引きされる準備ができた光ファイバプリフォームを形成するのに十分な量である。光ファイバ前駆体は、この光ファイバ前駆体上にガラス微粒子を堆積させることを含む従来通りの方法によって、またはこの光ファイバ前駆体を管（固結済みのガラスまたはガラス微粒子）に嵌めることによって、クラッドが施され、次いで加熱され、ガラスロッド１６上にさらなるガラスが溶着される。図３は、アルカリがドープされた前駆体１６の外側にガラス微粒子からなる追加の往復層を付加するための従来通りの工程および装置を示す。特に、ハンドル４７が前駆体１６の一端に取り付けられ、燃料５３を燃焼させることによって形成されるバーナ５２の火炎５０内でＳｉＣＨ_４のようなシリカ前駆物質５１（例えばＳｉＣｌ_４または他の適当なシリカ前駆物質）を加水分解することにより、回転する前駆体１６の外表面上に微粒子４９が堆積される。適当な別の熱源を随意的に用いてもよい。光ファイバ前駆体がガラス微粒子で被覆されたならば、このガラス微粒子は、上述したような方法のような従来通りの方法によって乾燥かつ固結される。コアがアルカリをドープされた純粋なシリカである場合には、追加のガラスは、十分な弗素がドープされてコアに対して０．３％を超える比屈折率差を有するクラッド層を形成するのが最も好ましい。

あるいは、光ファイバ前駆体は、微粒子の堆積、またはガラス管への挿入（スリービング）、またはそれらの双方を用いることによって追加のガラスで被覆することができる。好ましいスリービング法は、図４に示されているように、前駆体ロッド１６をスリーブ５４の中心孔へ挿入することを含む。上記スリーブはガラス微粒子で形成されていることが好ましいが、固結済みのガラススリーブであってもよい。微粒子スリーブの場合には、このアセンブリが固結される。固結済みスリーブに上記ロッドが挿入されたアセンブリの場合には、スリーブとロッドが融着されることが好ましい。如何なる場合においても、図１における方法１０の随意的なステップ４８に示されているように、固結されたガラスからなるプリフォームが従来通りの線引き法によって、アルカリ金属酸化物を含む光ファイバに線引きされる。

シリカガラス微粒子をターゲットロッド上に堆積させて微粒子プリフォームを形成する。この微粒子プリフォームはＧｅ_２Ｏを含んでいる。上記ターゲットロッドを微粒子プリフォームから抜き取り、得られた微粒子管を乾燥させ、かつ固結させる。微粒子管は、塩素を含む雰囲気中で１０００℃を超える温度で上記微粒子管を加熱することによって乾燥される。上記雰囲気は、約２体積％の塩素を含んでいる。微粒子管は、約２時間を超える時間をかけて乾燥される。微粒子管が乾燥すると、弗素を含む雰囲気中で約１１００℃の温度で約１時間加熱した残留塩素を除去する。弗素雰囲気に曝された後の微粒子プリフォーム中の残留塩素濃度は約０．０５重量％未満である。

加熱工程の終了時に、従来通りの固結炉内で微粒子プリフォームを約１４８０℃の温度で加熱することによって、微粒子プリフォームを固結させて固結済みガラス物品とする。微粒子プリフォームは、約４ｍｍ／分の速度で固結炉のホットゾーンを通って移動せしめられる。

従来通りの延伸炉内で上記ガラス物品を延伸して光ファイバ前駆体にする。この光ファイバ前駆体は、出発ガラス物品よりも縮小された外径を有する。この光ファイバ前駆体の外径は約３ｍｍである。

次にこのガラスロッドを炉内で約１９００℃の温度に加熱する。酸素を含むキャリアガスおよびアルカリ金属蒸気を炉内に流入し、ガラスロッドをアルカリ金属蒸気に約１２時間曝す。ガラスロッドにドープされるアルカリ金属酸化物は、約２重量％のピークアルカリ金属酸化物濃度を有する。アルカリ金属酸化物がドープされた光ファイバ前駆体は、追加のガラス微粒子を堆積させるためのターゲットロッドとして用いることができる。次に複合ガラスロッドと微粒子との複合物品を乾燥させかつ固結させて、光ファイバプリフォームを形成する。あるいは、アルカリ金属酸化物がドープされた中実のガラスロッドをガラス管内に挿入した後、このガラス管を加熱してガラスロッド上に融着して、光ファイバに線引きする準備ができた光ファイバプリフォームを形成するようにしてもよい。この光ファイバプリフォームが、アルカリ金属酸化物がドープされた光ファイバに線引きされる。この光ファイバは、約０．２重量％のピークアルカリ金属酸化物濃度を有する。

別の実施例においては、外径４ｍｍの純粋なシリカロッドを、温度約１８５０℃のホットゾーンを有する固結炉の炉室に挿入する。図２に示されているように、炉に連結された容器内でＫＢｒまたはＫＩを約１０００℃で加熱し、酸素のようなキャリアガスを約１リットル／分の流量をもって容器へ流し、これによってアルカリ・ドーパントガスを炉室へ送る。シリカロッドの外表面を約４８時間アルカリ・ドーパントガスに曝す。同時にシリカロッドを、炉のホットゾーンに約１４ｍｍ／分のほぼ一定の速度で（何度も）降下させる。アルカリ・ドーパントガスの存在下でロッドがホットゾーンを横切って移動するので、アルカリ・ドーパントがロッドの外側から内部へ希望通りに拡散される。上記流量と濃度のアルカリ・ドーパントガスにより、適当なレベルのアルカリ・ドーパントがロッド内に拡散されて、通常１〜２％のカリウムがロッド内に提供される。コアロッドに関する典型的なドーパント分布が例えば図５に示されている。この方法によれば、アルカリ・ドーパントはロッドの表面近傍に拡散される。特に、アルカリ・ドーパントのピーク濃度がロッドの中心からも、ロッドの外表面からもずれているのが好ましい。次にこのアルカリがドープされたロッドを、弗素がドープされたシリカ管内に挿入してアセンブリを形成する。約−０．３５％の比屈折率差を得るために、外付け気相堆積法（ＯＶＤ）によってシリカ微粒子を心棒上に堆積させることによって先ずスリーブを形成する。心棒を引き抜き、次にこのスリーブを約１１２５℃の温度で６０分間予加熱する。次に、このスリーブを、約５リットル／分のヘリウムと０．１５リットル／分の塩素をもって約１２２５℃の温度で約１２０分間塩素乾燥を行い、次いで約５リットル／分のヘリウムをもって約１１２５℃で約３０分加熱して清掃する。次にスリーブを、１４６０℃の温度と６〜２０ｍｍ／分のホットゾーン通過下降速度をもって、ＳｉＦ_４およびヘリウムを含む雰囲気（約１リットル／分のＳｉＦ_４および１９リットル／分のヘリウムが好ましい）に曝す。このスリーブから、光ファイバが従来通りの方法で線引きされる。

本発明の精神および範囲から離れることなしに種々の変形、変更が可能なことは、当業者には明らかであろう。本発明は、添付の特許請求の範囲およびそれらの均等物の範囲内でなされた変形、変更をもカバーするものである。

本発明により提案された光ファイバプリフォームの作成方法の概略図 光ファイバ前駆体にアルカリ金属酸化物をドープするための装置の断面側面図 本発明のさらなる態様による、アルカリがドープされた光ファイバ前駆体上に追加のガラスを堆積させるための装置の側面図 本発明の別の態様による、アルカリがドープされた光ファイバ前駆体上に追加のガラスを提供するためのロッド・イン・管法の斜視図 本発明の別の態様による、光ファイバ前駆体の半径対アルカリの重量％を示すグラフ 本発明の別の態様による、ロッド状前駆体の斜視図 本発明の一つの好ましい方法を実施するための装置の側面図

符号の説明

１６ 光ファイバ前駆体（ロッド）
１８ 炉室
２０ 加熱素子
２４ アルカリ金属源化合物
２６ 蒸発室
２８ 熱源
３８ バルブ
４０ パイプ
４９ ガラス微粒子
５０ 火炎
５１ 前駆物質
５２ バーナ
５３ 燃料

Claims (10)

1. アルカリ金属を実質的に含まない固結済み光ファイバ前駆体を炉室内で加熱するステップと、
   続いて、該固結済み光ファイバ前駆体の外側を、アルカリ金属蒸気を含む雰囲気に曝して、前記アルカリ金属を前記固結済み前駆体内に拡散し、アルカリ金属酸化物がドープされた光ファイバ前駆体を形成するステップとを含み、
   前記アルカリ金属蒸気が、Ｋ，Ｎａ，Ｌｉ，Ｃｓ，Ｒｂからなる群から選ばれたアルカリ金属およびそれらの組合せを含むことを特徴とする、光ファイバプリフォームの作成方法。
2. 前記加熱ステップが、前記光ファイバ前駆体を、該光ファイバ前駆体の軟化点温度よりも低い温度に加熱する工程を含むことを特徴とする請求項１記載の方法。
3. 前記加熱するステップ中に、前記光ファイバ前駆体を、１６００℃〜１９００℃の間の温度に加熱することを特徴とする請求項２記載の方法。
4. 前記加熱するステップ中に、前記光ファイバ前駆体を、１６００℃〜２１００℃の間の温度に加熱することを特徴とする請求項２記載の方法。
5. 前記雰囲気に曝すステップを、前記光ファイバ前駆体に、少なくとも約０．１重量％の濃度のアルカリ金属酸化物がドープされるのに有効な期間行なうことを特徴とする請求項１記載の方法。
6. 前記アルカリ金属酸化物がドープされた光ファイバ前駆体の長さ方向の一端から他端までの前記アルカリ金属酸化物の濃度がほぼ一定であることを特徴とする請求項１記載の方法。
7. 前記雰囲気に曝すステップにおいて、前記光ファイバ前駆体を、その長さ方向の一端から他端までほぼ同一温度で加熱することを特徴とする請求項１記載の方法。
8. 前記アルカリ金属酸化物がドープされた光ファイバ前駆体の一端におけるアルカリ金属酸化物の濃度が、前記アルカリ金属酸化物がドープされた光ファイバ前駆体の他端におけるアルカリ金属酸化物の濃度より、約１５％よりも高くないことを特徴とする請求項１記載の方法。
9. 前記アルカリ金属酸化物がドープされた光ファイバ前駆体上に追加のガラスを形成するステップをさらに含むことを特徴とする請求項１記載の方法。
10. 請求項１に記載の方法により作成される光ファイバ前駆体であって、長さ（Ｌ）と半径（ｒ）とを有する細長いシリカ含有ロッドを備え、該ロッドがアルカリ・ドーパントを含有しており、かつ該アルカリ・ドーパントのピーク濃度が、該ロッドの半径（ｒ）の外側の半分の関数であることを特徴とする光ファイバ前駆体。

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