JPH06171978A - 石英系光ファイバ - Google Patents
石英系光ファイバInfo
- Publication number
- JPH06171978A JPH06171978A JP4325606A JP32560692A JPH06171978A JP H06171978 A JPH06171978 A JP H06171978A JP 4325606 A JP4325606 A JP 4325606A JP 32560692 A JP32560692 A JP 32560692A JP H06171978 A JPH06171978 A JP H06171978A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- refractive index
- optical fiber
- pure quartz
- dispersion
- fluorine
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C3/00—Glass compositions
- C03C3/04—Glass compositions containing silica
- C03C3/06—Glass compositions containing silica with more than 90% silica by weight, e.g. quartz
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C2201/00—Glass compositions
- C03C2201/06—Doped silica-based glasses
- C03C2201/08—Doped silica-based glasses containing boron or halide
- C03C2201/12—Doped silica-based glasses containing boron or halide containing fluorine
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- General Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (AREA)
- Manufacture, Treatment Of Glass Fibers (AREA)
- Glass Compositions (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【構成】 コア部は純石英に対して0.05％屈折率が高く
なるような量のゲルマニウムを含有するようにＶＡＤ法
で合成された後、脱水焼結・透明ガラス化された。クラ
ッド部は外付け法で合成された後、脱水焼結・透明ガラ
ス化された。これらの操作の結果、コア部には純石英に
対しての非屈折率差で＋0.05％相当のゲルマニウムと−
0.03％相当のフッ素が、クラッド部には−0.36％相当の
フッ素がそれぞれ含まれている。すなわち、コア部は純
石英に対して＋0.02％の屈折率差を有し、コア部−クラ
ッド部間の比屈折率差は＋0.38％となっている。 【効果】 本発明によれば、分散特性に優れた、伝送損
失の小さな石英系光ファイバ提供される。
なるような量のゲルマニウムを含有するようにＶＡＤ法
で合成された後、脱水焼結・透明ガラス化された。クラ
ッド部は外付け法で合成された後、脱水焼結・透明ガラ
ス化された。これらの操作の結果、コア部には純石英に
対しての非屈折率差で＋0.05％相当のゲルマニウムと−
0.03％相当のフッ素が、クラッド部には−0.36％相当の
フッ素がそれぞれ含まれている。すなわち、コア部は純
石英に対して＋0.02％の屈折率差を有し、コア部−クラ
ッド部間の比屈折率差は＋0.38％となっている。 【効果】 本発明によれば、分散特性に優れた、伝送損
失の小さな石英系光ファイバ提供される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、主として石英系光ファ
イバに関するものである。
イバに関するものである。
【０００２】
【従来技術】一般に、伝送損失が低い光ファイバとして
は、光ファイバのコア部とクラッド部に少なくともフッ
素(F) を添加し、前記コアの屈折率を純粋な石英（以下
単に純石英とする）の屈折率よりも少し小さくして、前
記クラッドの屈折率を純石英の屈折率よりも 0.3〜 0.4
％小さくした、図３に示したような屈折率分布をもつも
のが知られている。これは、コア部の屈折率を純石英に
近くすることによりレイリー散乱による伝送損失の増大
を抑え、コア部およびクラッド部双方にフッ素(F) を添
加して双方の組成を近づけることにより構造不整合を減
らすことを目的とした構成である。前記光ファイバは、
波長1.55μｍでの伝送損失値が0.17dB/km 以下と超低損
失で伝送特性が優れている。しかしながら、図３に示し
たような屈折率分布を持つ前記光ファイバは零分散波長
が1.28μｍ付近にあるため、通常使用される波長である
1.55μｍでの分散値は約19 ps/nm・kmと大きく、改良が
必要であった。そこで、零分散波長がより長波長側にシ
フトし、その結果、1.55μｍでの分散特性が優れた光フ
ァイバを製造するべく研究がなされていた。
は、光ファイバのコア部とクラッド部に少なくともフッ
素(F) を添加し、前記コアの屈折率を純粋な石英（以下
単に純石英とする）の屈折率よりも少し小さくして、前
記クラッドの屈折率を純石英の屈折率よりも 0.3〜 0.4
％小さくした、図３に示したような屈折率分布をもつも
のが知られている。これは、コア部の屈折率を純石英に
近くすることによりレイリー散乱による伝送損失の増大
を抑え、コア部およびクラッド部双方にフッ素(F) を添
加して双方の組成を近づけることにより構造不整合を減
らすことを目的とした構成である。前記光ファイバは、
波長1.55μｍでの伝送損失値が0.17dB/km 以下と超低損
失で伝送特性が優れている。しかしながら、図３に示し
たような屈折率分布を持つ前記光ファイバは零分散波長
が1.28μｍ付近にあるため、通常使用される波長である
1.55μｍでの分散値は約19 ps/nm・kmと大きく、改良が
必要であった。そこで、零分散波長がより長波長側にシ
フトし、その結果、1.55μｍでの分散特性が優れた光フ
ァイバを製造するべく研究がなされていた。
【０００３】光ファイバの全分散は材料分散と構造分散
の和であり、これらのうち材料分散は比屈折率差やコア
径、屈折率分布にあまり依存しないのに対して、構造分
散はこれらに依存する。つまり零分散波長を制御するに
は構造分散を制御すれば良いのである。また、構造分散
を変えて全分酸を長波長側にシフトするには、構造分散
を大きくすれば良いことが知られている。その具体的な
方法としては、コア部−クラッド部の比屈折率差を大き
くするなどの方法がある。
の和であり、これらのうち材料分散は比屈折率差やコア
径、屈折率分布にあまり依存しないのに対して、構造分
散はこれらに依存する。つまり零分散波長を制御するに
は構造分散を制御すれば良いのである。また、構造分散
を変えて全分酸を長波長側にシフトするには、構造分散
を大きくすれば良いことが知られている。その具体的な
方法としては、コア部−クラッド部の比屈折率差を大き
くするなどの方法がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、比屈折
率差を大きくしようとして屈折率を変えるような添加
剤、具体的にはゲルマニウム(Ge)やフッ素(F) などを加
えすぎるとレイリー散乱の増大が起こり、伝送損失が増
大する。そこで、前述した比屈折率差を大きくする方法
ではない新たな方法による、分散特性に優れかつ伝送損
失の小さな光ファイバの開発が必要とされていた。
率差を大きくしようとして屈折率を変えるような添加
剤、具体的にはゲルマニウム(Ge)やフッ素(F) などを加
えすぎるとレイリー散乱の増大が起こり、伝送損失が増
大する。そこで、前述した比屈折率差を大きくする方法
ではない新たな方法による、分散特性に優れかつ伝送損
失の小さな光ファイバの開発が必要とされていた。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、分散特性に優
れ、かつ伝送損失の小さな石英系光ファイバを提供する
ことを目的する。本発明によれば、コア部と該コア部を
覆うクラッド部とを有し、かつ前記コア部と前記クラッ
ド部に少なくともフッ素(F) を添加せしめた石英系光フ
ァイバにおいて、前記コア部の屈折率が純粋な石英の屈
折率よりも0.01〜0.05％大きいことを特徴とする光ファ
イバが提供される。
れ、かつ伝送損失の小さな石英系光ファイバを提供する
ことを目的する。本発明によれば、コア部と該コア部を
覆うクラッド部とを有し、かつ前記コア部と前記クラッ
ド部に少なくともフッ素(F) を添加せしめた石英系光フ
ァイバにおいて、前記コア部の屈折率が純粋な石英の屈
折率よりも0.01〜0.05％大きいことを特徴とする光ファ
イバが提供される。
【０００６】
【作用】一般的に伝送損失値と分散値との関係はそれぞ
れ、コア部の純石英に対する比屈折率差に依存すること
が知られている。前記コア部の純石英に対する比屈折率
差が大きくなるほど分散特性は良くなっていくが、それ
に反して伝送特性は悪化していく。一方、今回改良を試
みた光ファイバは主に海底ケーブルなどの条長の長いも
のに使用されるため、その中継間隔、伝送容量などを考
慮すると伝送損失は 0.18dB/km以下、分散値は 18ps/nm
・km以下であることが望まれている。そこで、要求され
る伝送損失値および分散値を満足するコア部の純石英に
対する比屈折率差の範囲を見いだすべく、実験を行った
ところ、フッ素(F) を添加せしめた石英系光ファイバに
おいて、前記コア部の屈折率が純粋石英の屈折率よりも
0.01〜0.05％大きくなるようにすれば、要求される条件
を満足する光ファイバを得ることができた。
れ、コア部の純石英に対する比屈折率差に依存すること
が知られている。前記コア部の純石英に対する比屈折率
差が大きくなるほど分散特性は良くなっていくが、それ
に反して伝送特性は悪化していく。一方、今回改良を試
みた光ファイバは主に海底ケーブルなどの条長の長いも
のに使用されるため、その中継間隔、伝送容量などを考
慮すると伝送損失は 0.18dB/km以下、分散値は 18ps/nm
・km以下であることが望まれている。そこで、要求され
る伝送損失値および分散値を満足するコア部の純石英に
対する比屈折率差の範囲を見いだすべく、実験を行った
ところ、フッ素(F) を添加せしめた石英系光ファイバに
おいて、前記コア部の屈折率が純粋石英の屈折率よりも
0.01〜0.05％大きくなるようにすれば、要求される条件
を満足する光ファイバを得ることができた。
【０００７】
【実施例】以下、本発明の実験例を詳細に説明する。コ
ア部は、表１に示す純石英に対する比屈折率差に該当す
る量のゲルマニウム(Ge)を含有するようにＶＡＤ法で合
成されたのち、表２の条件にさらに各実験例毎に表１に
示されるフッ素(F) の量に該当する４フッ化けい素(SiF
4 ) を加えた雰囲気中で脱水焼結および透明ガラス化さ
れた。次いでクラッド部は前記脱水焼結および透明ガラ
ス化されたコア部の周囲に外付け法で合成されたのち、
コア部と同様に表３の条件にさらに各実験例毎に表１に
示されるフッ素(F) の量に該当する４フッ化けい素(SiF
4 ) を加えた雰囲気中で脱水および透明ガラス化され
た。これらの操作の結果、コア部の純石英に対しての比
屈折率差を−0.02％から＋0.08％まで0.02％ずつ変化さ
せた６種類の異なった屈折率分布を有する光ファイバ母
材を得た。
ア部は、表１に示す純石英に対する比屈折率差に該当す
る量のゲルマニウム(Ge)を含有するようにＶＡＤ法で合
成されたのち、表２の条件にさらに各実験例毎に表１に
示されるフッ素(F) の量に該当する４フッ化けい素(SiF
4 ) を加えた雰囲気中で脱水焼結および透明ガラス化さ
れた。次いでクラッド部は前記脱水焼結および透明ガラ
ス化されたコア部の周囲に外付け法で合成されたのち、
コア部と同様に表３の条件にさらに各実験例毎に表１に
示されるフッ素(F) の量に該当する４フッ化けい素(SiF
4 ) を加えた雰囲気中で脱水および透明ガラス化され
た。これらの操作の結果、コア部の純石英に対しての比
屈折率差を−0.02％から＋0.08％まで0.02％ずつ変化さ
せた６種類の異なった屈折率分布を有する光ファイバ母
材を得た。
【０００８】
【表１】 ゲルマニウム、フッ素の添加量は、各々純石英に対する
比屈折率差で示してある。すなわち、ゲルマニウムの実
際に添加した量は、表１の各比屈折率差に該当する量で
ある。また、フッ素の添加は脱水焼結時に行うため、脱
水焼結時に流す気体によって変わるので４フッ化けい素
の流量を各欄のごとく制御した。
比屈折率差で示してある。すなわち、ゲルマニウムの実
際に添加した量は、表１の各比屈折率差に該当する量で
ある。また、フッ素の添加は脱水焼結時に行うため、脱
水焼結時に流す気体によって変わるので４フッ化けい素
の流量を各欄のごとく制御した。
【０００９】
【表２】
【００１０】
【表３】
【００１１】実験例１〜実験例６で得た光ファイバ母材
を同条件下で加熱、線引して光ファイバとし、該光ファ
イバの零分散波長1.55μｍにおける分散値、および伝送
損失値を測定したところ、表４のようになった。この結
果から実験例３および実験例４が要求される特性を満た
していることがわかる。この実験例３の光ファイバの屈
折率分布は図１に示す通りである。尚、表４の1.55μｍ
における分散値、および伝送損失値をコア部の純石英に
対する比屈折率差に関してグラフ化したものが図２であ
る。
を同条件下で加熱、線引して光ファイバとし、該光ファ
イバの零分散波長1.55μｍにおける分散値、および伝送
損失値を測定したところ、表４のようになった。この結
果から実験例３および実験例４が要求される特性を満た
していることがわかる。この実験例３の光ファイバの屈
折率分布は図１に示す通りである。尚、表４の1.55μｍ
における分散値、および伝送損失値をコア部の純石英に
対する比屈折率差に関してグラフ化したものが図２であ
る。
【００１２】
【表４】
【００１３】表４から要求される分散値および伝送損失
値を共に満足するのは実験例３、４であることが分か
る。また、図２より、要求される分散値および伝送損失
値を満足するコア部の純石英に対する比屈折率差は、＋
0.01〜＋0.05％であると読み取ることができる。
値を共に満足するのは実験例３、４であることが分か
る。また、図２より、要求される分散値および伝送損失
値を満足するコア部の純石英に対する比屈折率差は、＋
0.01〜＋0.05％であると読み取ることができる。
【００１４】
【発明の効果】本発明によれば、分散特性に優れた、し
かも伝送損失の小さな石英系光ファイバが提供される。
かも伝送損失の小さな石英系光ファイバが提供される。
【図１】図１は本発明の光ファイバの屈折率分布であ
る。
る。
【図２】図２は実験例においてのコア部の比屈折率差と
1.55μｍにおける分散値と伝送損失値の関係を示したも
のである。
1.55μｍにおける分散値と伝送損失値の関係を示したも
のである。
【図３】図３は比較例１（従来例）の光ファイバの屈折
率分布である。
率分布である。
Claims (1)
- 【請求項１】 コア部と該コア部を覆うクラッド部とを
有し、かつ前記コア部と前記クラッド部に少なくともフ
ッ素を添加せしめた石英系光ファイバにおいて、前記コ
ア部の屈折率が純粋な石英の屈折率よりも0.01〜0.05％
大きいことを特徴とする石英系光ファイバ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4325606A JPH06171978A (ja) | 1992-12-04 | 1992-12-04 | 石英系光ファイバ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4325606A JPH06171978A (ja) | 1992-12-04 | 1992-12-04 | 石英系光ファイバ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06171978A true JPH06171978A (ja) | 1994-06-21 |
Family
ID=18178755
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4325606A Pending JPH06171978A (ja) | 1992-12-04 | 1992-12-04 | 石英系光ファイバ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06171978A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6343175B1 (en) | 1999-01-18 | 2002-01-29 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Optical fiber with core containing chlorine and cladding containing fluorine and a method of manufacturing the same |
| CN100371746C (zh) * | 2000-11-13 | 2008-02-27 | 住友电气工业株式会社 | 光纤、非线性光纤、使用其的光放大器、波长变换器以及光纤的制造方法 |
-
1992
- 1992-12-04 JP JP4325606A patent/JPH06171978A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6343175B1 (en) | 1999-01-18 | 2002-01-29 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Optical fiber with core containing chlorine and cladding containing fluorine and a method of manufacturing the same |
| US6449415B1 (en) | 1999-01-18 | 2002-09-10 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Optical fiber and method of manufacturing the same |
| CN100371746C (zh) * | 2000-11-13 | 2008-02-27 | 住友电气工业株式会社 | 光纤、非线性光纤、使用其的光放大器、波长变换器以及光纤的制造方法 |
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