JPH03113404A - 光ファイバ - Google Patents
光ファイバInfo
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- JPH03113404A JPH03113404A JP1252907A JP25290789A JPH03113404A JP H03113404 A JPH03113404 A JP H03113404A JP 1252907 A JP1252907 A JP 1252907A JP 25290789 A JP25290789 A JP 25290789A JP H03113404 A JPH03113404 A JP H03113404A
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- optical fiber
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Landscapes
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- Glass Compositions (AREA)
- Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、チタニア含有の強化被覆層を伝送信号や伝送
特性に影響を与えないように設けてなるドープド石英ガ
ラス系の光ファイバに関する。
特性に影響を与えないように設けてなるドープド石英ガ
ラス系の光ファイバに関する。
従来の技術及び課題
従来、石英・ゲルマニウム系ガラスからなるコアの外側
に石英ガラスからなるクラッド層を有し、その外側に熱
膨脹係数がクラッド層より小さ（なる組成でチタニアを
均一に含有する石英ガラスの強化被覆層を、半径の０．
０４６〜０．０８８倍の厚さで有する光ファイバが提案
されている〈特公昭５９−３０６５９号公報）。強化被
覆層の付加により、圧縮応力が発生してマイクロクラッ
クの成長が防止され、光ファイバが高強度を維持して以
後の取り扱いが容易となる。
に石英ガラスからなるクラッド層を有し、その外側に熱
膨脹係数がクラッド層より小さ（なる組成でチタニアを
均一に含有する石英ガラスの強化被覆層を、半径の０．
０４６〜０．０８８倍の厚さで有する光ファイバが提案
されている〈特公昭５９−３０６５９号公報）。強化被
覆層の付加により、圧縮応力が発生してマイクロクラッ
クの成長が防止され、光ファイバが高強度を維持して以
後の取り扱いが容易となる。
しかしながら前記の強化被覆層を、コア又は／及びクラ
ッド層が屈折率調節剤をドープした石英ガラスからなる
光ファイバに適用した場合、伝送損失が増加するなどそ
の伝送特性が低下し、また伝送信号が乱れるなどの問題
を生じた。
ッド層が屈折率調節剤をドープした石英ガラスからなる
光ファイバに適用した場合、伝送損失が増加するなどそ
の伝送特性が低下し、また伝送信号が乱れるなどの問題
を生じた。
本発明者らは、かかる問題を克服すべ（鋭意研究を重ね
た結果、前記の問題がコアないしクラッド層の軟質化に
よりコア部に大きい圧縮応力が発生するためであること
を見出し、別の強化方式が必要であることがわかった。
た結果、前記の問題がコアないしクラッド層の軟質化に
よりコア部に大きい圧縮応力が発生するためであること
を見出し、別の強化方式が必要であることがわかった。
課題を解決するための手段
そこで本発明者らは、コア又は／及びクラッド層が屈折
率調節剤をドープした石英ガラスからなる光ファイバに
おいて、伝送特性や伝送信号に影響を与えない強化被覆
層を開発すべく更に研究を重ねた結果、チタニアの含有
割合を外側に向がい増加させる方式によりその目的を達
成できることを見出し、この知見に基づいて本発明をな
すに至った。
率調節剤をドープした石英ガラスからなる光ファイバに
おいて、伝送特性や伝送信号に影響を与えない強化被覆
層を開発すべく更に研究を重ねた結果、チタニアの含有
割合を外側に向がい増加させる方式によりその目的を達
成できることを見出し、この知見に基づいて本発明をな
すに至った。
すなわち本発明は、コア又は／及びクラッド層が屈折率
調節剤をドープした石英ガラスからなり、そのクラッド
層の外側に、チタニアを熱膨脹係数がクラッド層より小
さくなる組成で含有する石英ガラスの強化被覆層を有し
、その強化被覆層の厚さが光ファイバにおける強化被覆
層の外径に基づく半径の０．００２〜０．１倍であり、
かつ強化被覆層におけるチタニアの含有割合が外側に向
かい増加する状態にあることを特徴とする光ファイバを
提供するものである。
調節剤をドープした石英ガラスからなり、そのクラッド
層の外側に、チタニアを熱膨脹係数がクラッド層より小
さくなる組成で含有する石英ガラスの強化被覆層を有し
、その強化被覆層の厚さが光ファイバにおける強化被覆
層の外径に基づく半径の０．００２〜０．１倍であり、
かつ強化被覆層におけるチタニアの含有割合が外側に向
かい増加する状態にあることを特徴とする光ファイバを
提供するものである。
作用
熱膨脹係数がクラッド層より小さ（なる組成でチタニア
を含有させた石英ガラスの強化被覆層において、チタニ
アをその含有割合が外側に向かい増加する状態に含有さ
せることにより、外側はど熱膨脹係数が小さくなって内
側が緩衝機能を発揮する構造とすることができ、コア部
に生じる圧縮応力を小さくすることができる。その結果
、強化被覆層の厚さを所定範囲とする条件下、コア又は
／及びクラッド層が屈折率調節剤をドープした石英ガラ
スからなる光ファイバにおいて、伝送特性の低下を防止
することができ、伝送信号に対する影響を実質的に支障
を生じない程度に抑制することができる。
を含有させた石英ガラスの強化被覆層において、チタニ
アをその含有割合が外側に向かい増加する状態に含有さ
せることにより、外側はど熱膨脹係数が小さくなって内
側が緩衝機能を発揮する構造とすることができ、コア部
に生じる圧縮応力を小さくすることができる。その結果
、強化被覆層の厚さを所定範囲とする条件下、コア又は
／及びクラッド層が屈折率調節剤をドープした石英ガラ
スからなる光ファイバにおいて、伝送特性の低下を防止
することができ、伝送信号に対する影響を実質的に支障
を生じない程度に抑制することができる。
発明の構成要素の例示
本発明の光ファイバの構造例を第１図に示した。
１がコア、２がクラッド層、３が強化被覆層である。
本発明においてコア又は／及びクラッド層は、屈折率調
節剤をドープした石英ガラスで形成される。ドープする
屈折率調節剤は、石英ガラスの屈折率をコアの場合には
高くする物質、クラッドの場合には低くする物質である
。用いる屈折率調節剤は公知物でよく、ドープ量も公知
量でよい。
節剤をドープした石英ガラスで形成される。ドープする
屈折率調節剤は、石英ガラスの屈折率をコアの場合には
高くする物質、クラッドの場合には低くする物質である
。用いる屈折率調節剤は公知物でよく、ドープ量も公知
量でよい。
般には、コア用の屈折率調節剤としてＧｅｍ２、Ｐ２Ｏ
５、Ａｌ２Ｏ３などが、クラッドのそれとしてＢ２Ｏ３
やＦなどが用いられ、３〜２０重量％程度のドープ量と
される。
５、Ａｌ２Ｏ３などが、クラッドのそれとしてＢ２Ｏ３
やＦなどが用いられ、３〜２０重量％程度のドープ量と
される。
強化被覆層は、チタニア含有の石英ガラスで形成される
。チタニアの含有量は、クラッド層よりも熱膨脹係数が
小さ（なる範囲である。具体的には、屈折率調節剤の含
有の有無、その種類やドープ量によりクラッド層の熱膨
脹係数が変化するため適宜に決定する必要があるが、一
般には５〜２５重量％（４〜２０モル％）のチタニア含
有量とされる。チタニアの含有割合は、強化被覆層の外
側に向かいチタニア含有量が増加する状態とされる。
。チタニアの含有量は、クラッド層よりも熱膨脹係数が
小さ（なる範囲である。具体的には、屈折率調節剤の含
有の有無、その種類やドープ量によりクラッド層の熱膨
脹係数が変化するため適宜に決定する必要があるが、一
般には５〜２５重量％（４〜２０モル％）のチタニア含
有量とされる。チタニアの含有割合は、強化被覆層の外
側に向かいチタニア含有量が増加する状態とされる。
その増加状態は、漸次変化でもよいし、段階的変化でも
よい。従って本発明において、強化被覆層におけるチタ
ニアの含有割合は、厚さ方向の各部分において熱膨脹係
数がクラッド層よりも小さくなるチタニア含有組成を維
持しつつ、外側に向かいその含有量が増加する状態にあ
る。強化被覆層の厚さは、光ファイバにおける強化被覆
層の外径に基づく半径の０．００２〜０．１倍が適当で
ある。その厚さが０．００２倍未満では、圧縮応力不足
で強度に乏しい光ファイバとなるし、０．１倍を超える
と伝送信号の乱れが大きい光ファイバとなる。ちなみに
前記範囲における強化被覆層の厚さは、コア径が５０ｕ
ｍで、クラツド径が１２５μｍの標準的な光ファイバに
おいて、約０ 、１ Ｉ７ｍ〜約７ ｐｍとなる。
よい。従って本発明において、強化被覆層におけるチタ
ニアの含有割合は、厚さ方向の各部分において熱膨脹係
数がクラッド層よりも小さくなるチタニア含有組成を維
持しつつ、外側に向かいその含有量が増加する状態にあ
る。強化被覆層の厚さは、光ファイバにおける強化被覆
層の外径に基づく半径の０．００２〜０．１倍が適当で
ある。その厚さが０．００２倍未満では、圧縮応力不足
で強度に乏しい光ファイバとなるし、０．１倍を超える
と伝送信号の乱れが大きい光ファイバとなる。ちなみに
前記範囲における強化被覆層の厚さは、コア径が５０ｕ
ｍで、クラツド径が１２５μｍの標準的な光ファイバに
おいて、約０ 、１ Ｉ７ｍ〜約７ ｐｍとなる。
本発明の光ファイバの製造は、例えば第２図のように、
バーナを介し原料蒸気を酸水素炎で火炎加水分解してガ
ラス微粒子を形成し、これを堆禎させる気相軸付は法を
適用して行うことができる。
バーナを介し原料蒸気を酸水素炎で火炎加水分解してガ
ラス微粒子を形成し、これを堆禎させる気相軸付は法を
適用して行うことができる。
すなわち、強化被覆層が三層からなる場合を例として、
まずコア用バーナ４１に５ＩＣ１４、及びＧ ｅ Ｃ１
４等のドープ用原料を導入し、ＧｅＯ２等の屈折率調節
剤を含有するＳｉＯ□からなるコア用多孔質ガラス体１
１を形成する。
まずコア用バーナ４１に５ＩＣ１４、及びＧ ｅ Ｃ１
４等のドープ用原料を導入し、ＧｅＯ２等の屈折率調節
剤を含有するＳｉＯ□からなるコア用多孔質ガラス体１
１を形成する。
次に、クラッド用バーナ４２に５ｉＣ１４を導入してＳ
ｊ Ｏ２からなるクラッド層用多孔質ガラス体２１を
、前記のコア用多孔質ガラス体１１の外側に形成する。
ｊ Ｏ２からなるクラッド層用多孔質ガラス体２１を
、前記のコア用多孔質ガラス体１１の外側に形成する。
ついで、強化被覆層用バーナ４３．４４．４５１： Ｓ
ｉ Ｃｌ ４とＴ ｉ Ｃｌ ４を導入し、ＴｉＯ２
を含有する５ｉ０２からなる強化被覆層用多孔質ガラス
体３１，３２．３３を前記に準じ、クラッド層用多孔質
ガラス体２１の外側に順次形成する。その際、ＴｉＣ１
，の供給割合を順次多くして形成される強化被覆層用多
孔質ガラス体３１．３２．３３におけるＴｉＯ２の含有
量が外側はど多くなるようにする。
ｉ Ｃｌ ４とＴ ｉ Ｃｌ ４を導入し、ＴｉＯ２
を含有する５ｉ０２からなる強化被覆層用多孔質ガラス
体３１，３２．３３を前記に準じ、クラッド層用多孔質
ガラス体２１の外側に順次形成する。その際、ＴｉＣ１
，の供給割合を順次多くして形成される強化被覆層用多
孔質ガラス体３１．３２．３３におけるＴｉＯ２の含有
量が外側はど多くなるようにする。
次に、前記で形成された多孔質ガラス体の堆積積層体を
電気炉中等で加熱焼成して透明なファイバ母材とし、そ
のファイバ母材を加熱溶融下に線引きすることにより光
ファイバが得られる。
電気炉中等で加熱焼成して透明なファイバ母材とし、そ
のファイバ母材を加熱溶融下に線引きすることにより光
ファイバが得られる。
上記において、強化被覆層用多孔質ガラス体の層数を増
すに従い、ＴｉＯ２の含有量が外側に向かい漸次増加す
る状態の強化被覆層に近付けることができる。
すに従い、ＴｉＯ２の含有量が外側に向かい漸次増加す
る状態の強化被覆層に近付けることができる。
発明の効果
本発明によれば、チタニアの含有量が外側に向かい増加
する所定厚さの石英ガラス系強化被覆層としたので、コ
ア又は／及びクラッド層が屈折率調節剤をドープした石
英ガラスからなる光ファイバにおいて、伝送特性を良好
に維持し、かつ伝送信号に支障を及ぼさないものとする
ことができる。
する所定厚さの石英ガラス系強化被覆層としたので、コ
ア又は／及びクラッド層が屈折率調節剤をドープした石
英ガラスからなる光ファイバにおいて、伝送特性を良好
に維持し、かつ伝送信号に支障を及ぼさないものとする
ことができる。
また、その強化被覆層に基づいて、マイクロクラックが
成長しにく（破断強度に優れるドープド石英ガラス系光
ファイバとすることができる。
成長しにく（破断強度に優れるドープド石英ガラス系光
ファイバとすることができる。
実施例
実施例１
上記した気相軸付は法により、Ｇ ｅ Ｏ２を４．５重
量％含有する５ｉ０２からなるコア用多孔質ガラス体、
その外側に５ｉ０２からなるクラッド層用多孔質ガラス
体、その外側にＴ ｉ Ｏ２を含有するＳ ｉ Ｏ２か
らなる強化被覆層用多孔質ガラス体を三層有する堆積積
層体を得た。三層の強化被覆層用多孔質ガラス体におけ
るＴｉＯ２の含有量は、内側５重量％、中間７．５重量
％、外側１０重量％である。
量％含有する５ｉ０２からなるコア用多孔質ガラス体、
その外側に５ｉ０２からなるクラッド層用多孔質ガラス
体、その外側にＴ ｉ Ｏ２を含有するＳ ｉ Ｏ２か
らなる強化被覆層用多孔質ガラス体を三層有する堆積積
層体を得た。三層の強化被覆層用多孔質ガラス体におけ
るＴｉＯ２の含有量は、内側５重量％、中間７．５重量
％、外側１０重量％である。
次に、前記で得た多孔質ガラス体の堆積積層体を電気炉
中、１５００℃で加熱焼成して透明なファイバ母材を得
、これを２２００℃の溶融下に線引きして光ファイバを
得た。
中、１５００℃で加熱焼成して透明なファイバ母材を得
、これを２２００℃の溶融下に線引きして光ファイバを
得た。
なお、光ファイバの外周には、線引き処理に続いてウレ
タン・アクリレート樹脂槽を通過させ、その塗布層を紫
外線照射で硬化させる方式で、厚さ６２．５νｍのバッ
ファ層を形成した。
タン・アクリレート樹脂槽を通過させ、その塗布層を紫
外線照射で硬化させる方式で、厚さ６２．５νｍのバッ
ファ層を形成した。
実施例２〜４
実施例１に準じ第１表に示した特性のバッファ層付き光
ファイバを得た。
ファイバを得た。
なお第１表中、コアの比屈折率差は次式より算出した。
比屈折率差＝（コアとクラッド層の屈折率差）÷（コア
の屈折率） Ｘ１００ 第１表 比較例 強化被覆層をＴｉＯ２が均一濃度で含まれる層とし、Ｔ
ｉＯ２の含有量を実施例１の光ファイバにおける強化被
覆層の全層の平均濃度である８、０重量％としたほがは
実施例１に準じてバッファ層付き光ファイバを得た。
の屈折率） Ｘ１００ 第１表 比較例 強化被覆層をＴｉＯ２が均一濃度で含まれる層とし、Ｔ
ｉＯ２の含有量を実施例１の光ファイバにおける強化被
覆層の全層の平均濃度である８、０重量％としたほがは
実施例１に準じてバッファ層付き光ファイバを得た。
評価試験
実施例、比較例で得たバツアア層付き光ファイバについ
て下記の試験を行った。
て下記の試験を行った。
［破断強度］
スパン１０ｍ１歪速度２００ ｍｍ ／分の条件で引張
り試験し、破断強度を測定した（測定数３０本の平均値
）。
り試験し、破断強度を測定した（測定数３０本の平均値
）。
［伝送損失１
波長１３００ｒ＋ｍの光について１ ｋｍ長における伝
送損失を測定した。
送損失を測定した。
結果を第２表に示した。
第１図は本発明の光ファイバの構造例の断面図、第２図
は多孔質ガラス体の堆積積層体の製造方法の説明図であ
る。
は多孔質ガラス体の堆積積層体の製造方法の説明図であ
る。
Claims (1)
- １、コア又は／及びクラッド層が屈折率調節剤をドープ
した石英ガラスからなり、そのクラッド層の外側に、チ
タニアを熱膨脹係数がクラッド層より小さくなる組成で
含有する石英ガラスの強化被覆層を有し、その強化被覆
層の厚さが光ファイバにおける強化被覆層の外径に基づ
く半径の０．００２〜０．１倍であり、かつ強化被覆層
におけるチタニアの含有割合が外側に向かい増加する状
態にあることを特徴とする光ファイバ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1252907A JPH03113404A (ja) | 1989-09-28 | 1989-09-28 | 光ファイバ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1252907A JPH03113404A (ja) | 1989-09-28 | 1989-09-28 | 光ファイバ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03113404A true JPH03113404A (ja) | 1991-05-14 |
Family
ID=17243827
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1252907A Pending JPH03113404A (ja) | 1989-09-28 | 1989-09-28 | 光ファイバ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03113404A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2338798A (en) * | 1998-06-24 | 1999-12-29 | Samsung Electronics Co Ltd | Germanium oxide doped silica optic fibre for fibre Bragg grating |
| JP2014222353A (ja) * | 2008-01-22 | 2014-11-27 | コーニング インコーポレイテッド | アルミニウムドープト光ファイバ |
-
1989
- 1989-09-28 JP JP1252907A patent/JPH03113404A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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