JP5873171B2 - 低屈折率のトレンチを有する光ファイバープリフォームの製造方法 - Google Patents
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Description
バリア層が第1の密度より大きい第2の密度を有するようにバリア層を低屈折率のトレンチ領域の周りに形成する工程と、シリカ系ガラススートをバリア層上に堆積させてオーバークラッド領域を形成する工程とを包含する。その後、ベイトロッドを組立体から除去し、組立体を圧密し、低屈折率のトレンチ領域にダウンドーパントをドープして低屈折率のトレンチ領域の屈折率を減少させる。光ファイバープリフォームを形成する方法およびこの方法によって形成された光ファイバープリフォームが、添付した図面を具体的に参照して本明細書においてより詳細に説明される。
Δ(r)%=100×[n(r)2−nREF 2)]/2n(r)2
として定義され、上式中、
n(r)は、特に断りがない限り、半径rにおいての屈折率である。相対屈折率は、特に断りがない限り、1550nmにおいて規定される。一態様において、参照屈折率nREFはシリカ系ガラスである。別の態様において、nREFはクラッディングの最大屈折率である。本明細書中で用いられるとき、相対屈折率は特に断りがない限りΔで表され、その値は「%」の単位で示される。領域の屈折率が参照屈折率nREFより低い場合、相対屈折率の%は負となり、凹み領域を有している、または、低下屈折率(depressed−index)を有していると称され、また、最小相対屈折率は、特に断りがない限り、相対屈折率が最も低い負の値の点で計算される。領域の屈折率が参照屈折率nREFより高い場合、相対屈折率の%は正となり、その領域は正の屈折率に引き上げられる、または、正の屈折率を有すると表現され得る。
バリア層を有するトレンチ−オーバークラッド組立体を外部蒸着(OVD)法によって製造した。実質的に高純度のシリカ系ガラススートを外径9mmのベイトロッド上に堆積させることによってトレンチ−オーバークラッド組立体の低屈折率のトレンチ領域を形成した。シリカ系ガラススートは、ガス供給バーナーの火炎中で蒸気相シリカ系ガラス前駆体材料の加水分解の吸熱反応によって形成された。シリカ系ガラス前駆体材料は、約4L/分〜約10L/分の速度でバーナーに供給されたSiCl4であった。火炎はCH4とO2との混合物によって形成され、それらの各々は、約10L/分から約40L/分の流量でバーナーに供給された。バーナーの火炎中のSiCl4の反応は式:
SiCl4+2H2O→SiO2+HCl
によって進行した。
Claims (9)
- 光ファイバープリフォームを形成する方法において、
シリカ系ガラススートをベイトロッド上に堆積して前記光ファイバープリフォームの低屈折率のトレンチ領域を形成する工程であって、前記低屈折率のトレンチ領域が第1の密度を有し且つ初期に一切のドーパント材料を実質的に含有しないように前記シリカ系ガラススートが堆積される工程と、
シリカ系ガラススートのバリア層であって、前記第1の密度より大きい第2の密度を有するバリア層を前記低屈折率のトレンチ領域の周りに形成する工程と、
シリカ系ガラススートを前記バリア層の周りに堆積して前記光ファイバープリフォームのオーバークラッド領域を形成し、それによってトレンチ−オーバークラッド組立体を形成する工程と、
前記ベイトロッドを前記トレンチ−オーバークラッド組立体の中央チャネルから除去する工程と、
別個に形成されたコア組立体を前記中央チャネルに挿入する工程と、
前記トレンチ−オーバークラッド組立体が加熱されるときダウンドーパントを含む前駆体ガスを前記トレンチ−オーバークラッド組立体の前記中央チャネル中に流して前記低屈折率のトレンチ領域に前記ダウンドーパントをドープする工程であって、前記バリア層が、前記低屈折率のトレンチ領域から前記オーバークラッド領域内への前記ダウンドーパントの拡散を防ぐ工程と、
を含む方法。 - 前記コア組立体が(i)コア領域または(ii)内部クラッド領域により囲まれて直接接触しているコア領域を含むことを特徴とする、請求項1に記載の方法。
- (I)ガス供給バーナーの火炎が前記ベイトロッドの上で軸方向に第1の速度において移動するときシリカ系ガラス前駆体材料を前記火炎中で反応させることによって前記低屈折率のトレンチ領域の前記シリカ系ガラススートが前記ベイトロッド上に堆積され、前記ガス供給バーナーの前記火炎が第1の温度を有し、
(II)(a)前記ガス供給バーナーの前記火炎の温度を第2の温度に上昇させ、前記シリカ系ガラス前駆体材料が前記火炎中で反応させられるとき前記火炎の移動速度を第2の速度に減少させる工程、(b)前記火炎が前記ベイトロッドの上で移動するとき前記ガス供給バーナーに供給されるシリカ系ガラス前駆体材料の濃度を低減する工程、または(c)前記火炎が前記ベイトロッドの上で移動するとき前記ガス供給バーナーに供給されるシリカ系ガラス前駆体材料の濃度を低減し、前記火炎の移動速度を第2の速度に減少させる工程
のいずれかによって前記バリア層が前記低屈折率のトレンチ領域上に形成されることを特徴とする、請求項1または2に記載の方法。 - ダウンドーパントを含む前記前駆体ガスが前記トレンチ−オーバークラッド組立体を通って流れるときマッフルガスを前記トレンチ−オーバークラッド組立体の外部の周りを流れさせ、それによって前記ダウンドーパントが前記オーバークラッド領域の外面を通って前記オーバークラッド領域内に拡散するのを防ぐ工程をさらに含むことを特徴とする、請求項1〜3のいずれか一項に記載の方法。
- 光ファイバープリフォームを形成する方法において、
ガス供給バーナーの第1の温度を有する火炎がベイトロッドの上で軸方向に第1の速度において移動するときシリカ系ガラス前駆体材料を前記火炎中で反応させ、それによってシリカ系ガラススートを前記ベイトロッド上に堆積させて前記光ファイバープリフォームの低屈折率のトレンチ領域であって、第1の密度を有し、初期に一切のドーパントを実質的に含有しない低屈折率のトレンチ領域を形成する工程と、
前記ガス供給バーナーの前記火炎の温度を第2の温度に上昇させて、
(i)前記ガス供給バーナーの前記火炎が前記ベイトロッドの上で移動するとき前記ガス供給バーナーの移動速度を第2の速度に減少させ、および/または
(ii)前記ガス供給バーナーの前記火炎が前記ベイトロッドの上で移動するとき前記ガス供給バーナーに供給されるシリカ系ガラス前駆体材料の濃度を低減し、
それによってシリカ系ガラススートのバリア層であって、前記第1の密度より大きい第2の密度を有するバリア層を前記低屈折率のトレンチ領域の周りに形成する工程と、
シリカ系ガラススートを前記バリア層上に堆積させて前記光ファイバープリフォームのオーバークラッド領域を形成し、前記光ファイバープリフォームのトレンチ−オーバークラッド組立体を形成する工程と、
前記ベイトロッドを前記トレンチ−オーバークラッド組立体の中央チャネルから除去する工程と、
前記トレンチ−オーバークラッド組立体が加熱されるときダウンドーパントを含む前駆体ガスを前記トレンチ−オーバークラッド組立体の前記中央チャネル中に流して前記低屈折率のトレンチ領域に前記ダウンドーパントをドープする工程であって、前記バリア層が、前記低屈折率のトレンチ領域から前記オーバークラッド領域内への前記ダウンドーパントの拡散を防ぐ工程と、
を含む方法。 - 別個のコア組立体を形成する工程と、
前記低屈折率のトレンチ領域が前記ダウンドーパントをドープされる前に前記コア組立体を前記トレンチ−オーバークラッド組立体に挿入してプリフォーム組立体を形成する工程と、
をさらに含むことを特徴とする、請求項5に記載の方法。 - 前記第2の速度が1cm/秒未満であることを特徴とする、請求項3、5または6のいずれか一項に記載の方法。
- 前記バリア層が1.5g/cm3より大きい密度を有することを特徴とする、請求項1〜7のいずれか一項に記載の方法。
- 前記バリア層が10μm以上および400μm以下の半径厚さを有することを特徴とする、請求項1〜8のいずれか一項に記載の方法。
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