JPH05155639A - 分散シフトファイバ及びその製造方法 - Google Patents
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- JPH05155639A JPH05155639A JP3323577A JP32357791A JPH05155639A JP H05155639 A JPH05155639 A JP H05155639A JP 3323577 A JP3323577 A JP 3323577A JP 32357791 A JP32357791 A JP 32357791A JP H05155639 A JPH05155639 A JP H05155639A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】波長１．５μｍ帯に零分散波長をシフトさせた
シングルモードファイバ（分散シフトファイバ）の新規
な構造及びその製法を提供する。 【構成】本発明は内側コアの外周に内側コアより屈折率
の低い外側コアが形成され、外側コアの外層に外側コア
より屈折率の低い第１クラッドが形成され、階段状クラ
ッド分布を有してなり、更に第１クラッドの外層に第１
クラッドよりも屈折率の高い第２のクラッドが形成され
てなり、階段状屈折率分布を有する分散シフトファイバ
において、内側コアがＧｅＯ2 −ＳｉＯ2 、外側コアが
ＳｉＯ2 、第１クラッドがＦ−ＳｉＯ2 、第２クラッド
がＳｉＯ2 からなる分散シフトファイバ及びその製法を
提供する。本発明によれば、プリフォーム段階での特性
予測値と紡糸ファイバの特性値をほぼ一致させることが
でき、さらに低損失化もはかれるので、製品の品質管理
上非常に有効である。
シングルモードファイバ（分散シフトファイバ）の新規
な構造及びその製法を提供する。 【構成】本発明は内側コアの外周に内側コアより屈折率
の低い外側コアが形成され、外側コアの外層に外側コア
より屈折率の低い第１クラッドが形成され、階段状クラ
ッド分布を有してなり、更に第１クラッドの外層に第１
クラッドよりも屈折率の高い第２のクラッドが形成され
てなり、階段状屈折率分布を有する分散シフトファイバ
において、内側コアがＧｅＯ2 −ＳｉＯ2 、外側コアが
ＳｉＯ2 、第１クラッドがＦ−ＳｉＯ2 、第２クラッド
がＳｉＯ2 からなる分散シフトファイバ及びその製法を
提供する。本発明によれば、プリフォーム段階での特性
予測値と紡糸ファイバの特性値をほぼ一致させることが
でき、さらに低損失化もはかれるので、製品の品質管理
上非常に有効である。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、通信用石英系光ファイ
バの構造及びその製造方法に関するものであり、特に波
長１．５μｍ帯に零分散波長をシフトさせたシングルモ
ードファイバ（以下「分散シフトファイバ」と呼称す
る）の構造とそのプリフォームの製造方法に関する。
バの構造及びその製造方法に関するものであり、特に波
長１．５μｍ帯に零分散波長をシフトさせたシングルモ
ードファイバ（以下「分散シフトファイバ」と呼称す
る）の構造とそのプリフォームの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】石英系光ファイバにおいてその最低損失
波長領域である１．５μｍ帯に零分散波長をシフトさせ
た分散シフトファイバは、長距離且つ大伝送容量の光通
信伝送路として実用化が進んでいる。分散シフトファイ
バの中でも、図２に示すような階段状屈折率分布を有す
るものは、単純なステップ型屈折率分布を有する分散シ
フトファイバに比べ曲げ損失が小さくなり、実用上の利
点が大きく、開発検討が進められている（参考文献１：
「ディスパージョン−シフテッド コンヴェックス−イ
ンデックス シングルモード ファイバーズ」Ｎ．クワ
キ他、エレクトロニクス レターズ １９８５年１２月
５日、２１、No. ２５／２６、p.１１８６−１１８
７）。図２に示した階段型屈折率分布では、中央部の屈
折率の最も高い部分２１（内側コアと称する）と該内側
コア２１を囲む内側コア２１より低い屈折率を有する部
分２２（外側コアと称する）、さらに該外側コア２２を
取り囲む最も屈折率の低いクラッド部２３から屈折率分
布構造が形成されている。このような階段型屈折率を有
する分散シフトファイバについて、その屈折率分布を形
成するガラス組成として、内側コアがＧｅＯ2 −ＳｉＯ
2 、外側コアがＳｉＯ2 、クラッド部がＦ−ＳｉＯ2 か
らなるものが提案されている（参考文献２：「ディスパ
ージョン−シフテッド ファイバーズ ウイズ フルオ
リン アッデッド クラッディング バイ ザ ベイパ
ー フェイズ アクシアル デポジッション メソッ
ド」Ｈ．ヨコタ他、テクニカル ダイジェスト オン
トピカル ミーティング オン オプティカル ファイ
バー コミュニケイション（アトランタ、１９８６）ペ
ーパーＷＦ２）。
波長領域である１．５μｍ帯に零分散波長をシフトさせ
た分散シフトファイバは、長距離且つ大伝送容量の光通
信伝送路として実用化が進んでいる。分散シフトファイ
バの中でも、図２に示すような階段状屈折率分布を有す
るものは、単純なステップ型屈折率分布を有する分散シ
フトファイバに比べ曲げ損失が小さくなり、実用上の利
点が大きく、開発検討が進められている（参考文献１：
「ディスパージョン−シフテッド コンヴェックス−イ
ンデックス シングルモード ファイバーズ」Ｎ．クワ
キ他、エレクトロニクス レターズ １９８５年１２月
５日、２１、No. ２５／２６、p.１１８６−１１８
７）。図２に示した階段型屈折率分布では、中央部の屈
折率の最も高い部分２１（内側コアと称する）と該内側
コア２１を囲む内側コア２１より低い屈折率を有する部
分２２（外側コアと称する）、さらに該外側コア２２を
取り囲む最も屈折率の低いクラッド部２３から屈折率分
布構造が形成されている。このような階段型屈折率を有
する分散シフトファイバについて、その屈折率分布を形
成するガラス組成として、内側コアがＧｅＯ2 −ＳｉＯ
2 、外側コアがＳｉＯ2 、クラッド部がＦ−ＳｉＯ2 か
らなるものが提案されている（参考文献２：「ディスパ
ージョン−シフテッド ファイバーズ ウイズ フルオ
リン アッデッド クラッディング バイ ザ ベイパ
ー フェイズ アクシアル デポジッション メソッ
ド」Ｈ．ヨコタ他、テクニカル ダイジェスト オン
トピカル ミーティング オン オプティカル ファイ
バー コミュニケイション（アトランタ、１９８６）ペ
ーパーＷＦ２）。
【０００３】光ファイバの屈折率分布は、ＳｉＯ2 ガラ
スにＧｅＯ2 を屈折率増加成分として添加することによ
って得られるのが最も一般的である。しかしながら、Ｇ
ｅＯ2 添加量を多くすると、ガラスのレイリー散乱が増
加して伝送損失が高くなる、或いはＧｅＯ2 →ＧｅＯの
還元に基づくと考えられる紫外域での電子遷移吸収が増
加し、その影響が使用波長域である１．５μｍ帯にまで
及び、やはり伝送損失が高くなる。そこで、上記組成で
は、クラッド部にＦを添加しクラッド部の屈折率を下
げ、内側コアのみにＧｅＯ2 を添加することでＧｅＯ2
添加量を下げ、伝送損失の低減を図ろうとしている。こ
れまで本発明者等は、この考えに基づき、図３に示すよ
うな内側コア３１がＧｅＯ2 −ＳｉＯ2 、外側コア３２
がＳｉＯ2 、クラッド部３３がＦ−ＳｉＯ2 であって、
例えば図３に示す屈折率分布と組成を有する分散シフト
ファイバを試作し、波長１．５５μｍにおける伝送損失
を０．２３ｄＢ／ｋｍまで低減することができている。
なお、図３中ａ、ｂ、ｃは各部分の直径を表し、この例
ではａは３μｍ、ｂは９μｍ１ｃは１２５μｍである
（参考文献３：「１．５μｍ帯分散シフトシングルモー
ドフアイバの伝送特性」重松，金森，田中，田中，渡
辺，鈴木、電子通信学会技術研究報告 ＯＱＥ８６−９
９）。
スにＧｅＯ2 を屈折率増加成分として添加することによ
って得られるのが最も一般的である。しかしながら、Ｇ
ｅＯ2 添加量を多くすると、ガラスのレイリー散乱が増
加して伝送損失が高くなる、或いはＧｅＯ2 →ＧｅＯの
還元に基づくと考えられる紫外域での電子遷移吸収が増
加し、その影響が使用波長域である１．５μｍ帯にまで
及び、やはり伝送損失が高くなる。そこで、上記組成で
は、クラッド部にＦを添加しクラッド部の屈折率を下
げ、内側コアのみにＧｅＯ2 を添加することでＧｅＯ2
添加量を下げ、伝送損失の低減を図ろうとしている。こ
れまで本発明者等は、この考えに基づき、図３に示すよ
うな内側コア３１がＧｅＯ2 −ＳｉＯ2 、外側コア３２
がＳｉＯ2 、クラッド部３３がＦ−ＳｉＯ2 であって、
例えば図３に示す屈折率分布と組成を有する分散シフト
ファイバを試作し、波長１．５５μｍにおける伝送損失
を０．２３ｄＢ／ｋｍまで低減することができている。
なお、図３中ａ、ｂ、ｃは各部分の直径を表し、この例
ではａは３μｍ、ｂは９μｍ１ｃは１２５μｍである
（参考文献３：「１．５μｍ帯分散シフトシングルモー
ドフアイバの伝送特性」重松，金森，田中，田中，渡
辺，鈴木、電子通信学会技術研究報告 ＯＱＥ８６−９
９）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記のように、内側コ
アがＧｅＯ2 −ＳｉＯ2 、外側コアがＳｉＯ2 、クラッ
ド部がＦ−ＳｉＯ2 からなる階段型屈折率分布を有する
分散シフトファイバにおいては、ＧｅＯ2 を含有する内
側コアとＦを含有するクラッド部に挟まれたＳｉＯ2 か
らなる外側コアの部分は、他の部分に比して線引時の高
温加熱過程における粘性が高くなり、線引時にかかる張
力が外側コアの部分に集中して、紡糸後のファイバには
引張応力が残留する。その結果、光弾性効果によって紡
糸後（線引後）のファイバの外側コアＳｉＯ2 部の屈折
率が下がり、図４に示すように線引前の屈折率分布（実
線）と線引後の屈折率分布（破線）とではその形状が異
なるという問題があった。プリフォーム段階の屈折率分
布とファイバでの屈折率分布が異なると、プリフォーム
段階で予測したモードフィールド径零分散波長が実際に
製造されたファイバと異なってしまい、生産上大きな問
題となっていた。また、ＧｅＯ2 −Ｆ−ＳｉＯ2 ガラス
では、構造欠陥が存在し、低損失なファイバが得られな
いという問題があった。本発明は、上述のような問題点
を解決した分散シフトファイバの構造及びその製法を提
供しようとするものである。
アがＧｅＯ2 −ＳｉＯ2 、外側コアがＳｉＯ2 、クラッ
ド部がＦ−ＳｉＯ2 からなる階段型屈折率分布を有する
分散シフトファイバにおいては、ＧｅＯ2 を含有する内
側コアとＦを含有するクラッド部に挟まれたＳｉＯ2 か
らなる外側コアの部分は、他の部分に比して線引時の高
温加熱過程における粘性が高くなり、線引時にかかる張
力が外側コアの部分に集中して、紡糸後のファイバには
引張応力が残留する。その結果、光弾性効果によって紡
糸後（線引後）のファイバの外側コアＳｉＯ2 部の屈折
率が下がり、図４に示すように線引前の屈折率分布（実
線）と線引後の屈折率分布（破線）とではその形状が異
なるという問題があった。プリフォーム段階の屈折率分
布とファイバでの屈折率分布が異なると、プリフォーム
段階で予測したモードフィールド径零分散波長が実際に
製造されたファイバと異なってしまい、生産上大きな問
題となっていた。また、ＧｅＯ2 −Ｆ−ＳｉＯ2 ガラス
では、構造欠陥が存在し、低損失なファイバが得られな
いという問題があった。本発明は、上述のような問題点
を解決した分散シフトファイバの構造及びその製法を提
供しようとするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決する手段
として、本発明は内側コアの外周に内側コアより屈折率
の低い外側コアが形成され、外側コアの外層に外側コア
より屈折率の低い第１クラッドが形成され、階段状クラ
ッド分布を有してなり、更に第１クラッドの外層に第１
クラッドよりも屈折率の高い第２のクラッドが形成され
てなり、階段状屈折率分布を有する分散シフトファイバ
において、内側コアがＧｅＯ2 −ＳｉＯ2 、外側コアが
ＳｉＯ2 、第１クラッドがＦ−ＳｉＯ2 、第２クラッド
がＳｉＯ2 からなる分散シフトファイバを提供する。ま
た本発明は、ＧｅＯ2 −ＳｉＯ2 の内側コア及びＳｉＯ
2 の外側コアからなるガラス複合体をＦ−ＳｉＯ2 から
なるパイプ状の第１クラッド部用ガラス体の中空部に挿
入しして加熱一体化することにより、内側コアがＧｅＯ
2 −ＳｉＯ2 、外側コアがＳｉＯ2 、第１クラッドがＦ
−ＳｉＯ2 からなるガラス複合体を形成し、該ガラス複
合体の外周に更にＳｉＯ2 からなる第２クラッドを形成
することを特徴とする分散シフトファイバの製造方法を
提供する。
として、本発明は内側コアの外周に内側コアより屈折率
の低い外側コアが形成され、外側コアの外層に外側コア
より屈折率の低い第１クラッドが形成され、階段状クラ
ッド分布を有してなり、更に第１クラッドの外層に第１
クラッドよりも屈折率の高い第２のクラッドが形成され
てなり、階段状屈折率分布を有する分散シフトファイバ
において、内側コアがＧｅＯ2 −ＳｉＯ2 、外側コアが
ＳｉＯ2 、第１クラッドがＦ−ＳｉＯ2 、第２クラッド
がＳｉＯ2 からなる分散シフトファイバを提供する。ま
た本発明は、ＧｅＯ2 −ＳｉＯ2 の内側コア及びＳｉＯ
2 の外側コアからなるガラス複合体をＦ−ＳｉＯ2 から
なるパイプ状の第１クラッド部用ガラス体の中空部に挿
入しして加熱一体化することにより、内側コアがＧｅＯ
2 −ＳｉＯ2 、外側コアがＳｉＯ2 、第１クラッドがＦ
−ＳｉＯ2 からなるガラス複合体を形成し、該ガラス複
合体の外周に更にＳｉＯ2 からなる第２クラッドを形成
することを特徴とする分散シフトファイバの製造方法を
提供する。
【０００６】
【作用】本発明は、紡糸前後での屈折率分布変化を抑制
するため、内側コア（中心コア）がＧｅＯ2 −Ｓｉ
Ｏ2 、外側コアがＳｉＯ2、第１クラッド部がＦ−Ｓｉ
Ｏ2 からなり、第１クラッド部の外側にＳｉＯ2 からな
る第２クラッド部を有する階段状屈折率分布を有する分
散シフトファイバ構造としたものであり、図１に本発明
の一具体例のプリフォーム段階での屈折率分布を示す。
図１において、１１は内側コア、１２は外側コア、１３
は第１クラッド、１４は第２クラッドを示す。即ち、紡
糸時の線引張力集中を、外側コアＳｉＯ2 のみに負担さ
せるのではなく、外側コア部より断面積の大きい第２ク
ラッド部のＳｉＯ2 部へ張力を集中させ、外側コア部の
張力集中を緩和させることにより、紡糸後の屈折率分布
変化を抑制するものである。また、本発明ファイバはそ
の組成においては、内側コアをＧｅＯ2 −ＳｉＯ2 、外
側コアをＳｉＯ2 、第１クラッドをＦ−ＳｉＯ2 、第２
クラッドをＳｉＯ2 とすることで、ＧｅとＦの共存を避
け、分散シフトファイバの低損失化を達成するものであ
る。なお、内側コア径、外側コア径、第１クラッド径、
第２クラッド径を、それぞれａ，ｂ，ｃ，ｄとすると、
本発明のシングルモードファイバにおいて一般的な径比
としては、は下記のようなものが挙げられる。 内側コア径／外側コア径（ａ／ｂ）＝０．２５〜０．４
５ ０．３＜ｃ／ｄ＜１．０（これは、ディプレスト構造と
なることにより、長波長側でのモード遮断を防ぐためで
ある）
するため、内側コア（中心コア）がＧｅＯ2 −Ｓｉ
Ｏ2 、外側コアがＳｉＯ2、第１クラッド部がＦ−Ｓｉ
Ｏ2 からなり、第１クラッド部の外側にＳｉＯ2 からな
る第２クラッド部を有する階段状屈折率分布を有する分
散シフトファイバ構造としたものであり、図１に本発明
の一具体例のプリフォーム段階での屈折率分布を示す。
図１において、１１は内側コア、１２は外側コア、１３
は第１クラッド、１４は第２クラッドを示す。即ち、紡
糸時の線引張力集中を、外側コアＳｉＯ2 のみに負担さ
せるのではなく、外側コア部より断面積の大きい第２ク
ラッド部のＳｉＯ2 部へ張力を集中させ、外側コア部の
張力集中を緩和させることにより、紡糸後の屈折率分布
変化を抑制するものである。また、本発明ファイバはそ
の組成においては、内側コアをＧｅＯ2 −ＳｉＯ2 、外
側コアをＳｉＯ2 、第１クラッドをＦ−ＳｉＯ2 、第２
クラッドをＳｉＯ2 とすることで、ＧｅとＦの共存を避
け、分散シフトファイバの低損失化を達成するものであ
る。なお、内側コア径、外側コア径、第１クラッド径、
第２クラッド径を、それぞれａ，ｂ，ｃ，ｄとすると、
本発明のシングルモードファイバにおいて一般的な径比
としては、は下記のようなものが挙げられる。 内側コア径／外側コア径（ａ／ｂ）＝０．２５〜０．４
５ ０．３＜ｃ／ｄ＜１．０（これは、ディプレスト構造と
なることにより、長波長側でのモード遮断を防ぐためで
ある）
【０００７】本発明の屈折率分布構造をとることによ
り、線引時に外側コアのＳｉＯ2 部に集中する引張張力
を低減できるので、紡糸後の屈折率分布は、紡糸前のプ
リフォームとほぼ同じ形状とすることができる。従っ
て、紡糸ファイバのモードフィールド径、零分散波長も
プリフォーム段階での予測値とほぼ一致し、分散シフト
ファイバを製造、品質管理する上で非常に有効である。
また、従来、ＧｅＯ2 をコアに含むガラスは線引時に高
温加熱されることから、下記（１）式のようにＧｅが４
価から２価に還元される。 ＧｅＯ2 →ＧｅＯ＋１／２Ｏ2 ・・（１） ２価のＧｅは紫外域に大きな吸収帯を持ち、この吸収が
通信波長帯である１．５５μｍに悪影響を及ぼすことが
知られている。従って、より低温で、換言すれれは、高
張力で線引した方が、伝送損失の観点からも有利とな
る。本発明においては、具体的には、張力４０ｇ以上で
線引することが好ましい。更に、本発明の構造ではＧｅ
とＦが共存していないので、構造欠陥を抑制するのに
も、効果的である。
り、線引時に外側コアのＳｉＯ2 部に集中する引張張力
を低減できるので、紡糸後の屈折率分布は、紡糸前のプ
リフォームとほぼ同じ形状とすることができる。従っ
て、紡糸ファイバのモードフィールド径、零分散波長も
プリフォーム段階での予測値とほぼ一致し、分散シフト
ファイバを製造、品質管理する上で非常に有効である。
また、従来、ＧｅＯ2 をコアに含むガラスは線引時に高
温加熱されることから、下記（１）式のようにＧｅが４
価から２価に還元される。 ＧｅＯ2 →ＧｅＯ＋１／２Ｏ2 ・・（１） ２価のＧｅは紫外域に大きな吸収帯を持ち、この吸収が
通信波長帯である１．５５μｍに悪影響を及ぼすことが
知られている。従って、より低温で、換言すれれは、高
張力で線引した方が、伝送損失の観点からも有利とな
る。本発明においては、具体的には、張力４０ｇ以上で
線引することが好ましい。更に、本発明の構造ではＧｅ
とＦが共存していないので、構造欠陥を抑制するのに
も、効果的である。
【０００８】
【実施例】実施例１ １）内側コア−外側コア用ガラス体の作製 図５に示すような構成でコア用スート体を作成した。５
１は内側コア用ガラス微粒子合成用バーナー（内側コア
用バーナーと称す）、５２は外側コア用ガラス微粒子合
成用バーナー（外側コア用バーナーと称す）であり、内
側コア用バーナー５１にＧｅＣｌ4 ，ＳｉＣｌ4 ，
Ｈ2 ，Ｏ2 ，不活性ガスを供給し、ＧｅＣｌ4 ，ＳｉＣ
ｌ4 を酸水素火炎中で反応させ、ＧｅＯ2 を含有するＳ
ｉＯ2 ガラス微粒子を発生せしめ、出発材５５先端上に
内側コア用スート体５３を堆積させる。出発材５５は回
転しつつ内側コア用スート体５３の成長に合わせ上方に
引上げられていく。一方外側コア用バーナー５２には、
ＳｉＣｌ4，Ｈ2 ，Ｏ2 ，不活性ガスを供給し、内側コ
ア用スート体５３を取り囲むように、ＳｉＯ2 ガラス微
粒子からなる外側コア用スート体５４が形成されてい
く。本実施例では内側コア用バーナー５１に、Ｈ2 ３．
０リットル／分、Ｏ2 １０リットル／分、ＳｉＣｌ4 ８
５ｃｃ／分、ＧｅＣｌ4 ４．２ｃｃ／分、Ａｒ３．５リ
ットル／分を供給し、外側コア用バーナー５２にＨ
2 ８．０リットル／分、Ｏ2 ５リットル／分、ＳｉＣｌ
4 ３００ｃｃ／分、、Ａｒ２リットル／分を供給するこ
とにより、外径８０ｍｍφ（内側コア径２５ｍｍφ）、
長さ５００ｍｍのコア用スート体が５０ｍｍ／時の引上
速度で得られた。このコア用スート体を、まずリング状
カーボンヒーターを有する炉内へ挿入し、１０５０℃に
加熱し、炉内雰囲気をＣｌ2 ：Ｈｅ＝３：１００として
加熱脱水処理を行った。次に、該コア用スート体をＨｅ
１００％の雰囲気中で１６００℃に加熱することによ
り、透明ガラス化を行った。その結果、外径３５ｍｍ
φ、内側コア径１２ｍｍφのコア用透明ガラス体が得ら
れた。このようにして得られたコア用透明ガラス体を電
気抵抗炉にて約１９００℃に加熱し、直径３．８ｍｍφ
まで延伸し内側コア−外側コアを有する透明なガラス体
とした。ここで延伸の際、酸水素バーナーなどＯＨ成分
を含有する炎で加熱すると、コア用透明ガラス体表面が
ＯＨ基により汚染され、ファイバ化後の伝送損失が著し
く増大するので好ましくない。
１は内側コア用ガラス微粒子合成用バーナー（内側コア
用バーナーと称す）、５２は外側コア用ガラス微粒子合
成用バーナー（外側コア用バーナーと称す）であり、内
側コア用バーナー５１にＧｅＣｌ4 ，ＳｉＣｌ4 ，
Ｈ2 ，Ｏ2 ，不活性ガスを供給し、ＧｅＣｌ4 ，ＳｉＣ
ｌ4 を酸水素火炎中で反応させ、ＧｅＯ2 を含有するＳ
ｉＯ2 ガラス微粒子を発生せしめ、出発材５５先端上に
内側コア用スート体５３を堆積させる。出発材５５は回
転しつつ内側コア用スート体５３の成長に合わせ上方に
引上げられていく。一方外側コア用バーナー５２には、
ＳｉＣｌ4，Ｈ2 ，Ｏ2 ，不活性ガスを供給し、内側コ
ア用スート体５３を取り囲むように、ＳｉＯ2 ガラス微
粒子からなる外側コア用スート体５４が形成されてい
く。本実施例では内側コア用バーナー５１に、Ｈ2 ３．
０リットル／分、Ｏ2 １０リットル／分、ＳｉＣｌ4 ８
５ｃｃ／分、ＧｅＣｌ4 ４．２ｃｃ／分、Ａｒ３．５リ
ットル／分を供給し、外側コア用バーナー５２にＨ
2 ８．０リットル／分、Ｏ2 ５リットル／分、ＳｉＣｌ
4 ３００ｃｃ／分、、Ａｒ２リットル／分を供給するこ
とにより、外径８０ｍｍφ（内側コア径２５ｍｍφ）、
長さ５００ｍｍのコア用スート体が５０ｍｍ／時の引上
速度で得られた。このコア用スート体を、まずリング状
カーボンヒーターを有する炉内へ挿入し、１０５０℃に
加熱し、炉内雰囲気をＣｌ2 ：Ｈｅ＝３：１００として
加熱脱水処理を行った。次に、該コア用スート体をＨｅ
１００％の雰囲気中で１６００℃に加熱することによ
り、透明ガラス化を行った。その結果、外径３５ｍｍ
φ、内側コア径１２ｍｍφのコア用透明ガラス体が得ら
れた。このようにして得られたコア用透明ガラス体を電
気抵抗炉にて約１９００℃に加熱し、直径３．８ｍｍφ
まで延伸し内側コア−外側コアを有する透明なガラス体
とした。ここで延伸の際、酸水素バーナーなどＯＨ成分
を含有する炎で加熱すると、コア用透明ガラス体表面が
ＯＨ基により汚染され、ファイバ化後の伝送損失が著し
く増大するので好ましくない。
【０００９】２）第１クラッド用透明ガラス体の作製 ＶＡＤ法により１本のガラス微粒子合成用バーナーを用
いて、ＳｉＯ2 のみからなるクラッド用スート体を作成
した。バーナーには、Ｈ2 ３０リットル／分、Ｏ2 ２５
リットル／分、Ａｒ１５リットル／分、ＳｉＣｌ4 １６
００ｃｃ／分を供給し、外径１１０ｍｍφ、長さ５５０
ｍｍのクラッド用スート体を得た。このクラッド用スー
ト体をＣｌ2 ：Ｈｅ＝３：１００の雰囲気を有する炉内
に挿入し、１０５０℃に加熱して脱水処理を施した後、
ＳｉＦ4 ：Ｈe ＝８：１００の雰囲気中で１２００℃に
加熱してＦ添加処理を施し、さらにＳｉＦ4 ：Ｈｅ＝
８：１００の雰囲気中で１６００℃に加熱し透明ガラス
化を行った。その結果、外径５０ｍｍφ、長さ２７０ｍ
ｍの円柱状のクラッド用透明ガラス体を得た。該クラッ
ド用透明ガラス体の中央に超音波穿孔機を用いて８ｍｍ
φの穴をあけパイプ状としたのち、２５ｍｍφにまで延
伸した（この時内径は約４．０ｍｍφになった）。次に
このクラッド用透明ガラス体の内部にＳＦ6 を流しつつ
外部より酸水素バーナーで加熱することにより、内表面
を内径が約７ｍｍφになるまでガスエッチングした。こ
のガスエッチングにより穿孔時に内面に生じた傷や凹凸
はなくなり、平滑な内面が得られた。
いて、ＳｉＯ2 のみからなるクラッド用スート体を作成
した。バーナーには、Ｈ2 ３０リットル／分、Ｏ2 ２５
リットル／分、Ａｒ１５リットル／分、ＳｉＣｌ4 １６
００ｃｃ／分を供給し、外径１１０ｍｍφ、長さ５５０
ｍｍのクラッド用スート体を得た。このクラッド用スー
ト体をＣｌ2 ：Ｈｅ＝３：１００の雰囲気を有する炉内
に挿入し、１０５０℃に加熱して脱水処理を施した後、
ＳｉＦ4 ：Ｈe ＝８：１００の雰囲気中で１２００℃に
加熱してＦ添加処理を施し、さらにＳｉＦ4 ：Ｈｅ＝
８：１００の雰囲気中で１６００℃に加熱し透明ガラス
化を行った。その結果、外径５０ｍｍφ、長さ２７０ｍ
ｍの円柱状のクラッド用透明ガラス体を得た。該クラッ
ド用透明ガラス体の中央に超音波穿孔機を用いて８ｍｍ
φの穴をあけパイプ状としたのち、２５ｍｍφにまで延
伸した（この時内径は約４．０ｍｍφになった）。次に
このクラッド用透明ガラス体の内部にＳＦ6 を流しつつ
外部より酸水素バーナーで加熱することにより、内表面
を内径が約７ｍｍφになるまでガスエッチングした。こ
のガスエッチングにより穿孔時に内面に生じた傷や凹凸
はなくなり、平滑な内面が得られた。
【００１０】３）コア用透明ガラス体と第１クラッド用
透明ガラス体の一体化 図６に示すように前記１）で得られた内側コアと外側コ
アからなるコア用透明ガラス体（３．８ｍｍφ）６１
を、前記２）で得られたパイプ状の第１クラッド用透明
ガラス体（外径２５ｍｍφ、内径７ｍｍφ）６２の中空
部内に挿入し、外部より酸水素バーナー６３により第１
クラッド用ガラス体表面温度が１７００〜１８００℃に
なるよう加熱することにより、第１クラッド用ガラス体
６２を収縮させ、第１クラッド用ガラス体内壁とコア用
ガラス体表面とを融着させ、両者を一体化した。なお、
６４はダミー管を示す。この時の内側コア径は１．３ｍ
ｍφ、外側コア径は３．８ｍｍφ、ガラス母材外径は２
２．８ｍｍφであった。
透明ガラス体の一体化 図６に示すように前記１）で得られた内側コアと外側コ
アからなるコア用透明ガラス体（３．８ｍｍφ）６１
を、前記２）で得られたパイプ状の第１クラッド用透明
ガラス体（外径２５ｍｍφ、内径７ｍｍφ）６２の中空
部内に挿入し、外部より酸水素バーナー６３により第１
クラッド用ガラス体表面温度が１７００〜１８００℃に
なるよう加熱することにより、第１クラッド用ガラス体
６２を収縮させ、第１クラッド用ガラス体内壁とコア用
ガラス体表面とを融着させ、両者を一体化した。なお、
６４はダミー管を示す。この時の内側コア径は１．３ｍ
ｍφ、外側コア径は３．８ｍｍφ、ガラス母材外径は２
２．８ｍｍφであった。
【００１１】４）第２クラッド用透明ガラス体の作製 前記３）で得られたガラス母材を外径１６ｍｍφに延伸
して内側コア−外側コア−第１クラッド用ガラス複合体
とした後、図７に示す形態のＶＡＤ装置を用いて内側コ
ア−外側コア−第１クラッド用ガラス複合体７１上にＳ
ｉＯ2 からなる多孔質ガラス体７２を堆積させた、次い
で前記１）の場合と同様の加熱脱水、透明化処理を行
い、外径５５ｍｍφのプリフォームが得られた。このよ
うにして得られた本発明のガラス母材の屈折率分布を図
１に示す。
して内側コア−外側コア−第１クラッド用ガラス複合体
とした後、図７に示す形態のＶＡＤ装置を用いて内側コ
ア−外側コア−第１クラッド用ガラス複合体７１上にＳ
ｉＯ2 からなる多孔質ガラス体７２を堆積させた、次い
で前記１）の場合と同様の加熱脱水、透明化処理を行
い、外径５５ｍｍφのプリフォームが得られた。このよ
うにして得られた本発明のガラス母材の屈折率分布を図
１に示す。
【００１２】５）ファイバ化 前記４）で得られたガラス母材を外径２５ｍｍφに延伸
したのち、線引張力７０ｇで外径１２５μｍに線引し、
紡糸後の屈折率分布を零分散波長、モードフィールド径
を測定した。
したのち、線引張力７０ｇで外径１２５μｍに線引し、
紡糸後の屈折率分布を零分散波長、モードフィールド径
を測定した。
【００１３】６）ファイバの特性評価 表１に本発明のプリフォーム構造で線引したファイバの
零分散波長とモードフィールド径を、従来のプリフォー
ム構造で線引したファイバのそれと比較して示す。
零分散波長とモードフィールド径を、従来のプリフォー
ム構造で線引したファイバのそれと比較して示す。
【表１】 本発明のプリフォーム構造とすることで、紡糸後の零分
散波長、モードフィールド径共に予測値とほぼ一致する
ことを確認できた。また、伝送損失も１．５５μｍで
０．２０ｄＢ／ｋｍと良好であった。
散波長、モードフィールド径共に予測値とほぼ一致する
ことを確認できた。また、伝送損失も１．５５μｍで
０．２０ｄＢ／ｋｍと良好であった。
【００１４】実施例２ 実施例１において、第１クラッド用透明ガラス体の作成
を次に示す別法で行い、その他は実施例１と同様にして
分散シフトファイバ用プリフォームを作成し、以下実施
例１と同様に評価した。結果は実施例１と同等であっ
た。 ２′）第１クラッド用透明ガラス体の作成 ＶＡＤ法により、１本のガラス微粒子合成用バーナを用
い、原料としてＳｉＣｌ4 とＣＦ4 を供給して、Ｆ−Ｓ
ｉＯ2 からなるクラッド用スート体を作成した。バーナ
には、Ｈ2 ３０リットル／分、Ｏ2 ２５リットル／分、
Ａr １５リットル／分、ＳｉＣｌ4 １６００ｃｃ／分、
ＣＦ4 ３００ｃｃ／分を供給し、外径１１０ｍｍφ、長
さ５５０ｍｍのクラッド用スート体を得た。このクラッ
ド用スート体をＣｌ2 ：Ｈe ＝３：１００の雰囲気を有
する炉内に挿入し、１０５０℃に加熱して脱水処理を施
した後、Ｈe １００％の雰囲気にて透明ガラス化を行っ
た。その結果、外径５０ｍｍφ、長さ２７０ｍｍの円柱
状の第１クラッド用透明ガラス体を得た。該第１クラッ
ド用透明ガラス体の中央に超音波穿孔機を用いて８ｍｍ
φの穴をあけパイプ状としたのち、２５ｍｍφにまで延
伸した（この時内径は約４．０ｍｍφになった）。次に
この第１クラッド用透明ガラス体の内部にＳＦ6 を流し
つつ外部より酸水素バーナーで加熱することにより、内
表面を内径が約７ｍｍφになるまでガスエッチングし
た。このガスエッチングにより穿孔時に内面に生じた傷
や凹凸はなくなり、平滑な内面が得られた。
を次に示す別法で行い、その他は実施例１と同様にして
分散シフトファイバ用プリフォームを作成し、以下実施
例１と同様に評価した。結果は実施例１と同等であっ
た。 ２′）第１クラッド用透明ガラス体の作成 ＶＡＤ法により、１本のガラス微粒子合成用バーナを用
い、原料としてＳｉＣｌ4 とＣＦ4 を供給して、Ｆ−Ｓ
ｉＯ2 からなるクラッド用スート体を作成した。バーナ
には、Ｈ2 ３０リットル／分、Ｏ2 ２５リットル／分、
Ａr １５リットル／分、ＳｉＣｌ4 １６００ｃｃ／分、
ＣＦ4 ３００ｃｃ／分を供給し、外径１１０ｍｍφ、長
さ５５０ｍｍのクラッド用スート体を得た。このクラッ
ド用スート体をＣｌ2 ：Ｈe ＝３：１００の雰囲気を有
する炉内に挿入し、１０５０℃に加熱して脱水処理を施
した後、Ｈe １００％の雰囲気にて透明ガラス化を行っ
た。その結果、外径５０ｍｍφ、長さ２７０ｍｍの円柱
状の第１クラッド用透明ガラス体を得た。該第１クラッ
ド用透明ガラス体の中央に超音波穿孔機を用いて８ｍｍ
φの穴をあけパイプ状としたのち、２５ｍｍφにまで延
伸した（この時内径は約４．０ｍｍφになった）。次に
この第１クラッド用透明ガラス体の内部にＳＦ6 を流し
つつ外部より酸水素バーナーで加熱することにより、内
表面を内径が約７ｍｍφになるまでガスエッチングし
た。このガスエッチングにより穿孔時に内面に生じた傷
や凹凸はなくなり、平滑な内面が得られた。
【００１５】比較例１ 内側コアがＧｅＯ2 −Ｆ−ＳｉＯ、外側コアがＦ−Ｓｉ
Ｏ2 、第１クラッドがＦ−ＳｉＯ2 、第２クラッドがＳ
ｉＯ2 からなる分散シフトファイバを作製し、その特性
を評価した。モードフィールド径、零分散波長は予測値
とほぼ一致させることができたが、１．５５μｍにおけ
る伝送損失は、０．２２ｄＢ／ｋｍにとどまった。
Ｏ2 、第１クラッドがＦ−ＳｉＯ2 、第２クラッドがＳ
ｉＯ2 からなる分散シフトファイバを作製し、その特性
を評価した。モードフィールド径、零分散波長は予測値
とほぼ一致させることができたが、１．５５μｍにおけ
る伝送損失は、０．２２ｄＢ／ｋｍにとどまった。
【００１６】なお、本発明において外側のクラッド部
（第２クラッド部）を合成する方法としては、図７に示
したような構成に限定されるものではなく、例えば図８
に示すように内側コア−外側コア−第１クラッド用複合
ガラス体８２を水平方向あるいは垂直方向にセットし
て、該複合ガラス体８２とバーナー８１とを相対的に左
右上下に移動させる方法を用いてもよい。図８の８３は
ダミー石英棒、８４は外側クラッド部となる多孔質ガラ
ス体である。
（第２クラッド部）を合成する方法としては、図７に示
したような構成に限定されるものではなく、例えば図８
に示すように内側コア−外側コア−第１クラッド用複合
ガラス体８２を水平方向あるいは垂直方向にセットし
て、該複合ガラス体８２とバーナー８１とを相対的に左
右上下に移動させる方法を用いてもよい。図８の８３は
ダミー石英棒、８４は外側クラッド部となる多孔質ガラ
ス体である。
【００１７】
【発明の効果】本発明は、以上示したようにＦ−ＳｉＯ
2 ガラスからなる第１クラッドの外側にＳｉＯ2 からな
る第２クラッドを形成することにより、外側コアのＳｉ
Ｏ2 部にかかる線引張力を緩和させ、紡糸前後での屈折
率分布の変化を抑え、プリフォーム段階での特性予測値
と紡糸ファイバの特性値をほぼ一致させることができる
ので、製品の品質管理上、極めて効果的である。また、
線引張力を高張力としても屈折率分布変化を低減できる
ので、ＧｅＯに起因する紫外域に吸収を有する伝送損失
劣化要因を低減でき、且つＧｅ−Ｆ共存による構造欠陥
に起因する損失劣化要因をも低減できるので、低損失化
にも効果がある。
2 ガラスからなる第１クラッドの外側にＳｉＯ2 からな
る第２クラッドを形成することにより、外側コアのＳｉ
Ｏ2 部にかかる線引張力を緩和させ、紡糸前後での屈折
率分布の変化を抑え、プリフォーム段階での特性予測値
と紡糸ファイバの特性値をほぼ一致させることができる
ので、製品の品質管理上、極めて効果的である。また、
線引張力を高張力としても屈折率分布変化を低減できる
ので、ＧｅＯに起因する紫外域に吸収を有する伝送損失
劣化要因を低減でき、且つＧｅ−Ｆ共存による構造欠陥
に起因する損失劣化要因をも低減できるので、低損失化
にも効果がある。
【図１】本発明分散シフトファイバの一具体例の屈折率
分布構造を示す図である。
分布構造を示す図である。
【図２】従来の分散シフトファイバの階段状屈折率分布
を説明する図である。
を説明する図である。
【図３】従来の分散シフトファイバの階段状屈折率分布
を説明する図である。
を説明する図である。
【図４】従来の分散シフトファイバにおける線引前後の
屈折率分布構造の変化を示す図である。
屈折率分布構造の変化を示す図である。
【図５】本発明の実施例において、内側コア用多孔質ガ
ラス体の製造法を説明する図である。
ラス体の製造法を説明する図である。
【図６】本発明の実施例において、内側コア−外側コア
用透明ガラス体とパイプ状第１クラッド用透明ガラス体
の加熱一体化方法の説明図である。
用透明ガラス体とパイプ状第１クラッド用透明ガラス体
の加熱一体化方法の説明図である。
【図７】本発明の実施例において、内側及び外側コアと
第１クラッドを有する複合体と外周部に多孔質ガラス体
を堆積させる方法の説明図である。
第１クラッドを有する複合体と外周部に多孔質ガラス体
を堆積させる方法の説明図である。
【図８】本発明において、内側及び外側コアと第１クラ
ッドを有する複合体と外周部に多孔質ガラス体を堆積さ
せる別の方法の説明図である。
ッドを有する複合体と外周部に多孔質ガラス体を堆積さ
せる別の方法の説明図である。
【図９】比較例１で得られたプリフォームの屈折率分布
構造を示す図である。
構造を示す図である。
１１ 内側コア（ＧｅＯ2 −ＳｉＯ2 ） １２ 外側コア（ＳｉＯ2 ） １３ 第１クラッド（Ｆ−ＳｉＯ2 ） １４ 第２クラッド（ＳｉＯ2 ） ２１ 内側コア ２２ 外側コア ２３ クラッド ３１ 内側コア（ＧｅＯ2 −ＳｉＯ2 ） ３２ 外側コア（ＳｉＯ2 ） ３３ クラッド（Ｆ−ＳｉＯ2 ） ５１ 内側コア用ガラス微粒子合成用バーナー ５２ 外側コア用ガラス微粒子合成用バーナー ５３ 内側コア用スート体 ５４ 外側コア用スート体 ５５ 出発材 ６１ 内側コア−外側コア用複合透明ガラス体 ６２ 第１クラッド用透明ガラス体 ６３ 酸水素バーナー ６４ ダミー石英パイプ ７１ 内側コア−外側コア−第１クラッド用ガラス複合
体 ７２ 第２クラッドとなる多孔質ガラス体 ８１ 酸水素バーナー ８２ 内側コア−外側コア−第１クラッド用複合ガラス
体 ８３ ダミー石英棒 ８４ 第２クラッドとなる多孔質ガラス体
体 ７２ 第２クラッドとなる多孔質ガラス体 ８１ 酸水素バーナー ８２ 内側コア−外側コア−第１クラッド用複合ガラス
体 ８３ ダミー石英棒 ８４ 第２クラッドとなる多孔質ガラス体
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 彈塚 俊雄 神奈川県横浜市栄区田谷町１番地 住友電 気工業株式会社横浜製作所内 (72)発明者 横田 弘 神奈川県横浜市栄区田谷町１番地 住友電 気工業株式会社横浜製作所内 (72)発明者 大橋 正治 東京都千代田区内幸町一丁目１番６号 日 本電信電話株式会社内
Claims (2)
- 【請求項１】 内側コアの外周に内側コアより屈折率の
低い外側コアが形成され、外側コアの外層に外側コアよ
り屈折率の低い第１クラッドが形成され、階段状クラッ
ド分布を有してなり、更に第１クラッドの外層に第１ク
ラッドよりも屈折率の高い第２のクラッドが形成されて
なり、階段状屈折率分布を有する分散シフトファイバに
おいて、内側コアがＧｅＯ2 −ＳｉＯ2 、外側コアがＳ
ｉＯ2 、第１クラッドがＦ−ＳｉＯ2 、第２クラッドが
ＳｉＯ2 からなる分散シフトファイバ。 - 【請求項２】 ＧｅＯ2 −ＳｉＯ2 からなる内側コア及
びＳｉＯ2 からなる外側コアを有してなるガラス体をＦ
−ＳｉＯ2からなるパイプ状の第１クラッド部用ガラス
体の中空部に挿入して加熱一体化することにより、内側
コアがＧｅＯ2 −ＳｉＯ2 、外側コアがＳｉＯ2 、第１
クラッドがＦ−ＳｉＯ2 からなるガラス複合体を形成
し、該ガラス複合体の外周に更にＳｉＯ2 からなる第２
クラッドを形成することを特徴とする分散シフトファイ
バの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03323577A JP3098828B2 (ja) | 1991-12-09 | 1991-12-09 | 分散シフトファイバ及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03323577A JP3098828B2 (ja) | 1991-12-09 | 1991-12-09 | 分散シフトファイバ及びその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05155639A true JPH05155639A (ja) | 1993-06-22 |
| JP3098828B2 JP3098828B2 (ja) | 2000-10-16 |
Family
ID=18156264
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP03323577A Expired - Fee Related JP3098828B2 (ja) | 1991-12-09 | 1991-12-09 | 分散シフトファイバ及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3098828B2 (ja) |
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0785448A1 (en) | 1996-01-16 | 1997-07-23 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Dispersion-shifted fiber |
| EP0848266A1 (en) * | 1996-12-12 | 1998-06-17 | Sumitomo Electric Industries, Ltd | Single-mode optical fiber |
| EP0851245A2 (en) * | 1996-12-27 | 1998-07-01 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Dispersion-shifted fiber |
| JPH11507445A (ja) * | 1996-07-31 | 1999-06-29 | コーニング インコーポレイテッド | 分散補正単一モード導波路 |
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| US6175680B1 (en) | 1997-03-18 | 2001-01-16 | The Furukawa Electric Co. Ltd. | Dispersion shifted optical fiber |
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