JPH0672967B2 - Zero-dispersion single-mode optical fiber - Google Patents

Zero-dispersion single-mode optical fiber

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JPH0672967B2
JPH0672967B2 JP60154918A JP15491885A JPH0672967B2 JP H0672967 B2 JPH0672967 B2 JP H0672967B2 JP 60154918 A JP60154918 A JP 60154918A JP 15491885 A JP15491885 A JP 15491885A JP H0672967 B2 JPH0672967 B2 JP H0672967B2
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dispersion
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wavelength
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末広 宮本
富夫 畔蒜
長 福田
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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 現在、光フアイバを使用する通信は、ほぼ実用化段階に
入り、たとえば波長1.3μmの光を利用する数多くの通
信システムが稼動している。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial field of application] At present, communication using an optical fiber is almost in a practical stage, and many communication systems using, for example, light having a wavelength of 1.3 μm are in operation.

使用する光フアイバは石英系ガラスであるが、その伝送
損失の極小値は、1.55μmの波長帯にある。この波長帯
の光源を使用すると、1.3μm波長の場合に比べて、無
中継伝送距離が2倍近くになるため、次世代の方式とし
て注目されている。
The optical fiber used is quartz glass, but the minimum value of its transmission loss is in the wavelength band of 1.55 μm. When a light source in this wavelength band is used, the non-repeatered transmission distance is nearly doubled as compared with the case of 1.3 μm wavelength, and therefore it is attracting attention as a next-generation system.

この次世代の方式は、長距離伝送が可能であると同時
に、大容量の情報を伝送できるものでなければならな
い。
This next-generation system must be capable of long-distance transmission and at the same time capable of transmitting a large amount of information.

そのために、伝送帯域幅の広い単一モード光フアイバを
使用することになるが、単一モード光フアイバには、伝
送帯域幅を制限する波長分散がある。
Therefore, a single mode optical fiber having a wide transmission bandwidth is used, but the single mode optical fiber has chromatic dispersion that limits the transmission bandwidth.

そのため、1.55μmの波長帯において波長分散が零の単
一モード光フアイバの開発が進められている。
Therefore, the development of a single mode optical fiber with zero wavelength dispersion in the wavelength band of 1.55 μm is underway.

この発明も、そのような、零波長分散の単一モード光フ
アイバに関するものである。
The present invention also relates to such a zero wavelength dispersion single mode optical fiber.

[零分散の原理] 波長分散は、厳密にいえば、材料分散と構造分散とから
なる。しかし、完全に分離し議論できないので、通常は
波長分散として議論される。
[Principle of zero dispersion] Strictly speaking, chromatic dispersion consists of material dispersion and structural dispersion. However, since it cannot be completely separated and discussed, it is usually discussed as chromatic dispersion.

一例として、ステップ型の光フアイバの波長分散を式で
示すと、 となる。
As an example, if the chromatic dispersion of the step type optical fiber is shown by an equation, Becomes

ここで、 kは真空中での光の位相定数で、 cは真空中での光速、 βは光フアイバ中での光の伝搬定数、 N1は群屈折率と呼ばれる量で、 vは正規化周波数と呼ばれる量で、 v2=k2▲n2 1▼a22△ (4) n1はコアの屈折率、 aはコアの半径、 △はコア・クラッド間の比屈折率差、 bは正規化伝搬定数と呼ばれる量で、 n2はクラッドの屈折率である。Where k is the phase constant of light in vacuum, c is the speed of light in vacuum, β is the propagation constant of light in the optical fiber, N 1 is the amount called the group refractive index, v is a quantity called a normalized frequency, and v 2 = k 2 ▲ n 2 1 ▼ a 2 2 △ (4) n 1 is the refractive index of the core, a is the radius of the core, △ is the relative refractive index between the core and the clad The rate difference, b is an amount called the normalized propagation constant, n 2 is the refractive index of the clad.

式(1)中の第1項が材料分散、第2項が構造分散にほ
ぼ対応している。
The first term in the equation (1) corresponds to the material dispersion, and the second term corresponds to the structural dispersion.

式(1)の計算結果の一例を第7図に示す。FIG. 7 shows an example of the calculation result of the equation (1).

材料分散が、1.3μm以上の波長で負値をとるのに対し
て、構造分散は常に正値であるため、特定の波長におい
て、両者の和であるところの波長分散が零となる点があ
る。
The material dispersion has a negative value at a wavelength of 1.3 μm or more, whereas the structural dispersion always has a positive value, so at a specific wavelength, the sum of the two is zero. .

したがって、比屈折率差△やコア径2aを適当に調整する
ことによって、1.55μmの波長付近での波長分散を相殺
することが可能になる。
Therefore, by appropriately adjusting the relative refractive index difference Δ and the core diameter 2a, it becomes possible to cancel the chromatic dispersion near the wavelength of 1.55 μm.

屈折率分布がステップ型以外の場合でも、屈折率分布の
プロファイルがきまると、計算によって、波長分散と比
屈折率差△とコア径2aとの関係を示す線図を求めること
ができ、それとモードフィールド直径(MFD)や第2次
モードの遮断波長などを考慮することにより、零分散単
一モード光フアイバの設計が可能であるが、これまで必
ずしもすべてのプロファイルに対して十分な検討がなさ
れている訳ではない。
Even if the refractive index distribution is other than the step type, if the profile of the refractive index distribution is determined, it is possible to obtain a diagram showing the relationship between the wavelength dispersion and the relative refractive index difference Δ and the core diameter 2a. It is possible to design a zero-dispersion single-mode optical fiber by considering the field diameter (MFD) and the cutoff wavelength of the second mode, but until now, sufficient studies have been made for all profiles. It does not mean that

[従来の技術] 1.55μm零分散光フアイバとして、従来検討されてきた
ものを示す。
[Prior Art] A 1.55 μm zero-dispersion optical fiber that has been studied so far is shown below.

(1)高屈折率差ステップ型(第8図(a)) 比屈折率差△とコア半径aを変えたとき、1.55μmにお
ける波長分散がどのようになるかの計算結果を第9図に
示す。
(1) High refractive index difference step type (Fig. 8 (a)) Fig. 9 shows the calculation results of what the chromatic dispersion becomes at 1.55 µm when the relative refractive index difference Δ and the core radius a are changed. Show.

この図から、比屈折率差△を0.7%以上、コア半径aを
2.3μm前後に設定すると、1.55μmにおける波長分散
を零にできることが分る。
From this figure, the relative refractive index difference Δ is 0.7% or more and the core radius a is
It can be seen that the wavelength dispersion at 1.55 μm can be made zero by setting around 2.3 μm.

なおこの場合、コア半径a<2μm、および比屈折率差
△<0.6%においては、コア中への光の閉じ込め効果が
弱く(MFDが過大)実際的な光フアイバとして使用不能
であるため、たとえ波長分散値が小さくても、考慮され
ない。
In this case, when the core radius is a <2 μm and the relative refractive index difference is Δ <0.6%, the effect of confining light in the core is weak (MFD is too large) and it cannot be used as a practical optical fiber. Even if the chromatic dispersion value is small, it is not considered.

(2)三角プロファイル型(第8図(b)) 比屈折率差△とコア半径aを変えたとき、1.55μmにお
ける波長分散がどのようになるかを、第10図に示す。
(2) Triangular profile type (Fig. 8 (b)) Fig. 10 shows how the chromatic dispersion at 1.55 µm becomes when the relative refractive index difference Δ and the core radius a are changed.

この図から、比屈折率差△を0.8%以上、コア半径aを
3.3μm前後に設定すると、1.55μmにおける波長分散
を零にできることが分る。
From this figure, the relative refractive index difference Δ is 0.8% or more and the core radius a is
It can be seen that the wavelength dispersion at 1.55 μm can be made zero by setting around 3.3 μm.

またこの場合も、コア半径a<2.5μm、および比屈折
率差△<0.8%においては、コア中への光の閉じ込め効
果が弱くて、安定な光フアイバにならない。
Also in this case, when the core radius is a <2.5 μm and the relative refractive index difference Δ <0.8%, the effect of confining light in the core is weak, and a stable optical fiber cannot be obtained.

(3)台形プロファイル型(第8図(c)) 上記三角プロファイル型の中心の高屈折率部分を除去し
て、作り易くしたもので、特性は三角プロファイル型と
ほぼ同じであると言われている。
(3) Trapezoidal profile type (Fig. 8 (c)) It is said that the high refractive index portion at the center of the above triangular profile type is removed to make it easier to make, and the characteristics are said to be almost the same as the triangular profile type. There is.

(4)二重クラッド型(第8図(d)) 1.55μmを含む広い波長領域で、波長分散を小さくする
試みをした光フアイバである。この場合の、コア半径a
を変えたとき、波長分散が零になる波長がどのようにな
るかを第11図に示す。
(4) Double clad type (FIG. 8 (d)) This is an optical fiber that has attempted to reduce wavelength dispersion in a wide wavelength range including 1.55 μm. In this case, core radius a
Figure 11 shows how the wavelength at which chromatic dispersion becomes zero when is changed.

比屈折率差△を0.85%、コア半径aを3.05μmに設定す
ると、1.55μmにおける波長分散を零にすることができ
る。
When the relative refractive index difference Δ is set to 0.85% and the core radius a is set to 3.05 μm, the wavelength dispersion at 1.55 μm can be made zero.

[発明が解決しようとする問題点] (1)高屈折率差ステップ型(第8図(a))の場合 1)第9図から分るように、比屈折率差△=0.8%の場
合、1.55μmの分散値が±3ps/km/nm以内に収まるコア
半径aは、2.2〜2.4μmで、許容幅は、±5%程度しか
ない。
[Problems to be Solved by the Invention] (1) In the case of high refractive index difference step type (Fig. 8 (a)) 1) As can be seen from Fig. 9, in the case of relative refractive index difference Δ = 0.8% The core radius a within which the dispersion value of 1.55 μm is within ± 3 ps / km / nm is 2.2 to 2.4 μm, and the allowable width is only ± 5%.

すなわち、コア半径aが目標値から、わずかに外れて
も、波長分散値が大きく変化する。したがって、コア径
の非常に高い制御性が要求され、製造が難しくなる。
That is, even if the core radius a deviates slightly from the target value, the chromatic dispersion value changes greatly. Therefore, extremely high controllability of the core diameter is required, and manufacturing becomes difficult.

なお、実際の製造において、プリフォームの線引き前に
調整可能な唯一のパラメータはコア径である。もし、コ
ア径を目標値にするために、光フアイバのクラッド径
(光フアイバ外径)が設定値を外れるようであれば、プ
リフォームを同心円筒状に削ったり、別途用意した石英
ガラス管をかぶせるなどして、クラッド径を調整するこ
とができる。
In actual manufacturing, the only parameter that can be adjusted before drawing the preform is the core diameter. If the cladding diameter of the optical fiber (optical fiber outer diameter) is out of the set value in order to set the core diameter to the target value, the preform is ground into concentric cylinders, or a quartz glass tube prepared separately is used. The clad diameter can be adjusted by covering it.

しかし、上記のように、線引き後のコア半径の寸法の許
容幅が±5%程度の場合は、非常に高精度の制御が必要
になる。
However, as described above, when the permissible width of the core radius after drawing is about ± 5%, extremely high precision control is required.

2)高比屈折率差△にするために、通常、多量のGeO2
コアの全域にわたってドープしている。そのためもあっ
て、レーリー散乱が高くなりやすく、また、コア、クラ
ッド境界での屈折率ゆらぎの影響による散乱を生じやす
い。
2) To obtain a high relative refractive index difference Δ, a large amount of GeO 2 is usually doped throughout the core. Therefore, Rayleigh scattering is likely to be high, and scattering due to the effect of refractive index fluctuations at the boundary between the core and the cladding is likely to occur.

(2)三角プロファイル型(第8図(b))の場合 上記の高屈折率差ステップ型で問題になった点は大幅に
改善されているが、コア中心の屈折率がかなり高いの
で、必ずしも製造しやすいとは言い難い。
(2) Triangular profile type (Fig. 8 (b)) Although the problem in the high index difference step type described above is greatly improved, the refractive index at the core center is considerably high, It is hard to say that it is easy to manufacture.

台形プロファイル型(第8図(c))では、その点が改
善されているが、後で述べるように、VAD法による製造
困難の問題は残る。
In the trapezoidal profile type (FIG. 8 (c)), that point is improved, but as described later, the problem of manufacturing difficulty by the VAD method remains.

(3)二重クラッド型(第8図(d))の場合 第11図からも知られるように、コア半径aがわずかに変
化すると、波長分散値および零分散の波長が大きく変化
する。したがって、製造時におけるコア径の制御が困難
である。
(3) Double clad type (FIG. 8 (d)) As is known from FIG. 11, when the core radius a changes slightly, the chromatic dispersion value and the wavelength of zero dispersion largely change. Therefore, it is difficult to control the core diameter during manufacturing.

(4)製造法との関係について 上記第8図に示した各光フアイバはどれもMCVD法で試作
されたものであり、我が国で発展をみところのVAD法で
は、あまり試みられていない(ただし同図(a)のステ
ップ型については若干の報告あり)。
(4) Relationship with manufacturing method All of the optical fibers shown in Fig. 8 above were all prototyped by the MCVD method, and the VAD method, which is developing in Japan, has not been tried so much (however, (There are some reports on the step type in FIG.

MCVD法を使用した場合には、同図で示したようなプロフ
ァイル形状を多層で近似するため、かなり複雑な屈折率
分布にも対応できる。
When the MCVD method is used, the profile shape as shown in the figure is approximated by multiple layers, so that a considerably complicated refractive index distribution can be dealt with.

しかし、VAD法では、原理的にあまり複雑なプロファイ
ルに対応することができない。
However, in principle, the VAD method cannot handle a profile that is too complicated.

しかし、1980年以後の光ファイバ、特に石英系光ファイ
バの低損失化の歴史が示すように、損失面からはVAD法
は常に他の製法よりも優れていると言える。また、1本
のプリフォームから得られるファイバ長が長いなどの点
は、この種のファイバが海底光ファイバケーブルに使わ
れる可能性が高いことなどを考えると、VAD法を1.55μ
m零分散ファイバに適用できるようにすることは、時代
の要請とも言うべきものである。
However, as the history of low loss of optical fiber, especially silica optical fiber since 1980 shows, the VAD method is always superior to other manufacturing methods in terms of loss. In addition, the fact that the fiber length obtained from one preform is long, considering that this type of fiber is likely to be used in a submarine optical fiber cable, the VAD method is 1.55μ.
Applicability to m-zero-dispersion fiber should be called a request of the times.

第12図にVAD法の一例を示す。Figure 12 shows an example of the VAD method.

コア形成用バーナー20およびクラッド形成用バーナー30
から、それぞれガラスとなるべき原料ガス22、32が火炎
中に投入され、発生したガラス微粉末が焼結体40として
集められる。50は排気管である。
Burner 20 for core formation and burner 30 for clad formation
From the above, the raw material gases 22 and 32, which are to become glass, respectively, are introduced into the flame, and the generated glass fine powder is collected as the sintered body 40. 50 is an exhaust pipe.

コア形成用バーナー20の燃焼条件や流量条件、ガラス微
粉末焼結体40の底面の温度分布などを調整することによ
り、コアの屈折率分布を制御するのであるが、火炎の大
きさはガラス微粉末焼結体40と比べて必ずしも大きくな
いので、ステップ状の屈折率変化をつけることは得意で
ない。
The refractive index distribution of the core is controlled by adjusting the combustion conditions and the flow rate conditions of the core forming burner 20, the temperature distribution of the bottom surface of the glass fine powder sintered body 40, etc. Since it is not necessarily larger than the powder sintered body 40, it is not good at making a stepwise change in the refractive index.

[発明の目的] この発明は、以上説明してきたような、 1)プロファイルによって異なる波長分散制御性、すな
わち、コア径や比屈折率差△が目標値がずれたときの波
長分散値の変化や、 2)製造法からみたプロファイルの制御性、すなわち、
VAD法による作りやすさ、 などの点を考慮してなされたものであり、1.55μmの波
長帯において、波長分散の小さい光フアイバを、製造性
よく提供することを目的とするものである。
[Object of the Invention] As described above, the present invention provides: 1) Controllability of chromatic dispersion that varies depending on a profile, that is, a change in chromatic dispersion when a target value of core diameter or relative refractive index difference Δ deviates. , 2) Profile controllability from the viewpoint of manufacturing method, that is,
This was done in consideration of the ease of fabrication by the VAD method, etc. It is intended to provide an optical fiber with small wavelength dispersion in the 1.55 μm wavelength band with good manufacturability.

[問題点を解決するための手段] この発明は、コアの半径方向の屈折率分布のプロファイ
ルを、従来のように角張ったものにしないで、第1図の
ように、VAD法が得意とするガウス形分布にすることを
特徴とするものである。
[Means for Solving Problems] The present invention is good at the VAD method as shown in FIG. 1 without making the profile of the refractive index distribution in the radial direction of the core angular as in the conventional case. It is characterized by a Gaussian distribution.

[その説明] (1)ガウス分布について: その典型的な形は、第1図のようになっている。それを
数式で示せば、 となる。
[Explanation] (1) Gaussian distribution: Its typical shape is as shown in FIG. If you show it with a mathematical formula, Becomes

なお、コア半径aは、クラッドからみた比屈折率差△が
1/e2に減じられる半径で定義している。
In addition, the core radius a is the relative refractive index difference Δ seen from the clad.
It is defined by the radius that can be reduced to 1 / e 2 .

また、実際の製造に当っては、無限遠まで屈折率の変化
する光フアイバを作ることは不可能であるから、有限の
半径、具体的には2a以上で屈折率変化が終了し、平坦な
屈折率部分(クラッドの一部)に入って十分である。
Also, in actual manufacturing, it is impossible to make an optical fiber whose refractive index changes to infinity, so the refractive index change ends at a finite radius, specifically 2a or more, and a flat It is sufficient to enter the refractive index portion (a part of the clad).

(2)1.55μmでの波長分散について: 第2図に、(6)式で表される屈折率分布のときに、波
長分散がどのようになるかの計算結果を示す。
(2) Regarding chromatic dispersion at 1.55 μm: FIG. 2 shows the calculation result of what the chromatic dispersion becomes when the refractive index distribution is expressed by the equation (6).

コア径の変化に対して波長分散の変化は、上記の三角プ
ロファイル型と同程度に小さい。
The change in chromatic dispersion with respect to the change in core diameter is as small as that of the above-mentioned triangular profile type.

たとえば、比屈折率差△=0.8%の場合、波長1.55μm
の分散値が±3ps/km/nm以内に収まるコア半径aは、1.8
〜2.3μmであり、±12%が許容される。
For example, when the relative refractive index difference Δ = 0.8%, the wavelength is 1.55 μm.
The core radius a within which the dispersion value of is within ± 3ps / km / nm is 1.8
~ 2.3 μm, ± 12% allowed.

また、比屈折率差△の変化に対する1.55μmの分散値の
変化も、わずかである。
Also, the change in the dispersion value of 1.55 μm with respect to the change in the relative refractive index difference Δ is slight.

したがって、製造時のコア径の制御が容易になる。Therefore, it becomes easy to control the core diameter during manufacturing.

(3)MFDについて: ガウス状分布の伝搬モードのMFDを第3図に示す。MFDが
大き過ぎると、必要とされる高純度ガラスクラッドは厚
くなり、曲がり損を受け易くなるので、好ましくない。
(3) MFD: Fig. 3 shows the MFD of the propagation mode of Gaussian distribution. If the MFD is too large, the required high-purity glass clad becomes thick and is easily damaged by bending, which is not preferable.

同図より、たとえば、MFDを10μm以下にする比屈折率
差△は、コア半径a=2μmのときは0.8%以上、コア
半径a=2.5μmに対しては0.66%以上が必要である。
From the figure, for example, the relative refractive index difference Δ for setting the MFD to 10 μm or less needs to be 0.8% or more when the core radius a = 2 μm, and 0.66% or more when the core radius a = 2.5 μm.

(4)遮断波長について: 第2次モードであるLP1モードの遮断波長を第4図に示
す。
(4) Cutoff wavelength: Fig. 4 shows the cutoff wavelength of the LP 1 mode, which is the second mode.

比屈折率差△が0.8%以上で、かつコア半径aが3.5μm
以上の場合は、本発明の目標とする1.55μm以下の波長
において、単一モードでなくなる。
The relative refractive index difference Δ is 0.8% or more, and the core radius a is 3.5 μm.
In the above case, the single mode is not achieved at the wavelength of 1.55 μm or less which is the target of the present invention.

したがって、これらの遮断波長や、MFDを考えに入れ
て、比屈折率差△やコア半径aの適正範囲を設計する必
要がある。
Therefore, it is necessary to design the appropriate range of the relative refractive index difference Δ and the core radius a in consideration of the cutoff wavelength and the MFD.

(5)ガウス形屈折率分布の単一モード光フアイバにつ
いて: マルチモード光フアイバにおいては、モード分散をなく
すために、グレーデッド形の屈折率分布をとる。
(5) Regarding single-mode optical fiber having Gaussian refractive index distribution: In a multimode optical fiber, a graded refractive index distribution is adopted in order to eliminate mode dispersion.

しかし、モード分散のない単一モード光フアイバにおい
ては、屈折率分布の基本的プロファイルはステップ形で
ある。
However, in a single mode optical fiber without mode dispersion, the basic profile of the refractive index profile is stepwise.

従来の1.3μmの波長帯においては、比屈折率差△が0.4
%以下で、コア径が10μm程度の、ステップ形単一モー
ド光フアイバの波長分散は、ほぼ零分散(少なくとも±
3ps/km/nm以内)である。
In the conventional 1.3 μm wavelength band, the relative refractive index difference Δ is 0.4
%, The chromatic dispersion of the step-type single-mode optical fiber with a core diameter of about 10 μm is almost zero dispersion (at least ±
Within 3ps / km / nm).

1.55μm波長における零分散の開発も、上記第8図
(a)のように、ステップ形の比屈折率差△を非常に高
くすることからスタートした。それは、だいたい1980年
頃、英、日、米においてである。
The development of zero dispersion at a wavelength of 1.55 μm was also started by making the step type relative refractive index difference Δ very high as shown in FIG. 8 (a). It was about 1980 in Britain, Japan, and the United States.

その後、英における、同図(b)の三角プロファイル
形、および、その変形、などへと進んだ。
After that, we proceeded to the triangular profile shape of FIG.

しかし、これらの屈折率分布のプロファイルは、すべて
ステップ形およびその変形で、コアとクラッドとの境界
のハッキリしたプロファイルを持つものであった。ま
た、それはMCVD法の得意とするものであった。
However, the profiles of these refractive index distributions were all step-shaped and their modifications, and had a clear profile of the boundary between the core and the cladding. In addition, it was one of the strengths of the MCVD method.

そして、今まで、ガウス形プロファイルの屈折率分布を
持つ単一モード光フアイバは試みられることがなかった
のである。
Until now, single-mode optical fibers having a Gaussian profile refractive index profile have never been tried.

[実施例] 第12図に示したものと類似の系を用いて、ガラス微粉末
焼結体40を作製した。ただし、十分なクラッド径を得る
ため、クラッド形成用バーナー30は4本使用した。コア
およびクラッド形成用バーナー20,30の構造は、どれも
4層同心多重管である。
[Example] A glass fine powder sintered body 40 was produced using a system similar to that shown in FIG. However, in order to obtain a sufficient clad diameter, four clad forming burners 30 were used. The structure of the burners 20 and 30 for forming the core and the clad is a four-layer concentric multi-tube.

原料ガスは、SiO2発生用にSiCl4、コアへのドーパント
としてはGeCl4を用いた。
Source gas, SiCl 4, as a dopant to the core using GeCl 4 for SiO 2 occurs.

また燃焼ガスは水素、助撚ガスは酸素である。流量は、
コア用のSiCl4については、約100cc/min、コアのドーパ
ントGeCl4については20cc/min、クラッド用のSiCl4につ
いては、各バーナーとも約200〜400cc/minの範囲で設定
した。
The combustion gas is hydrogen and the auxiliary twisting gas is oxygen. The flow rate is
The SiCl 4 for the core was set to about 100 cc / min, the dopant GeCl 4 for the core was set to 20 cc / min, and the SiCl 4 for the clad was set to about 200 to 400 cc / min for each burner.

得られたガラス微粉末焼結体40を約1450℃の最高加熱温
度を有する電気炉内で、微量のSOBr2を加えつつ、He雰
囲気中で透明ガラス化した。
The obtained glass fine powder sintered body 40 was made into a transparent glass in a He atmosphere in an electric furnace having a maximum heating temperature of about 1450 ° C. while adding a small amount of SOBr 2 .

得られたプリフォームの屈折率分布は、第5図に示すよ
うに、概略ガウス分布であった。
The refractive index distribution of the obtained preform was a roughly Gaussian distribution, as shown in FIG.

このプリフォームは、外径10mmになるように加熱延伸し
た後、さらに別途用意した透明石英ガラス管を被覆し
た。その結果、最終的なプリフォームは、外径38mm、コ
ア径1.25mmとなった。
This preform was heat-stretched to have an outer diameter of 10 mm and then covered with a separately prepared transparent quartz glass tube. As a result, the final preform had an outer diameter of 38 mm and a core diameter of 1.25 mm.

それを、約1250℃の最高加熱温度を有する電気炉で紡糸
し、外径125μm、コア径約4.1μmの光フアイバを得
た。
It was spun in an electric furnace having a maximum heating temperature of about 1250 ° C. to obtain an optical fiber having an outer diameter of 125 μm and a core diameter of about 4.1 μm.

その光フアイバの伝送損失を測定したところ、今着目し
ている1.55μmの波長において、0.22dB/kmであった。
When the transmission loss of the optical fiber was measured, it was 0.22 dB / km at the wavelength of 1.55 μm, which is the current focus.

また、YAGレーザーでポンプされたラマンフアイバを用
いて波長分散特性を測定したところ、第6図の特性が得
られた。零分散を与える波長は1.56μmであった。
When the wavelength dispersion characteristics were measured using a Raman fiber pumped by a YAG laser, the characteristics shown in FIG. 6 were obtained. The wavelength giving zero dispersion was 1.56 μm.

この光フアイバの損失からみて、100km以上の無中継か
つ1Gbit/s以上の高速伝送が、1.55μm帯で実現可能で
ある。
In view of the loss of this optical fiber, non-relay of 100 km or more and high-speed transmission of 1 Gbit / s or more can be realized in the 1.55 μm band.

[発明の効果] コアの半径方向の屈折率分布のプロファイルをガウス形
分布としたため、 (1)上記のように、コア径や比屈折率差△の変化に対
する波長分散の変化が小さい。
[Advantages of the Invention] Since the profile of the refractive index distribution in the radial direction of the core is a Gaussian distribution, (1) As described above, the change in chromatic dispersion with respect to the change in the core diameter or the relative refractive index difference Δ is small.

したがって、1.55μmにおいて零分散の単一モード光フ
ァイバを製造する際にコア径の制御が容易になる。
Therefore, it becomes easy to control the core diameter when manufacturing a zero-dispersion single-mode optical fiber at 1.55 μm.

(2)屈折率分布のプロファイルの形状のなめらかさか
ら、プリフォーム製造中にドーパントの拡散・揮散・移
動の生じやすいところのガラス微粉末を中間生成体とし
て形成する製法に向いており、我が国で発展したVAD法
で作りやすい。
(2) Due to the smoothness of the shape of the profile of the refractive index distribution, it is suitable for a manufacturing method in which fine glass powder, which is likely to cause diffusion, volatilization, and migration of dopant during preform production, is formed as an intermediate product. Easy to make with advanced VAD method.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1〜6図は本発明の光フアイバに関するもので、 第1図は屈折率分布の典型的なプロファイルの説明図、 第2図は、波長分散の特性図、 第3図はMFDの特性図、 第4図は第2次モードの遮断波長の特性図、 第5図は実施例における最終母材の屈折率分布図、 第6図は実施例の光フアイバの波長分散特性図である。 第7図は波長分散を零にすることのできる原理の説明
図、 第8図の(a)〜(d)は、従来の1.55μm零分散単一
モード光フアイバの異なる例の説明図、 第9図と第10図と第11図は従来の1.55μm零分散単一モ
ード光フアイバの異なる例の波長分散特性図、 第12図はVAD法の説明図である。 20:コア形成用バーナー 30:クラッド形成用バーナー 40:ガラス微粉末焼結体
1 to 6 relate to the optical fiber of the present invention, FIG. 1 is an explanatory view of a typical profile of the refractive index distribution, FIG. 2 is a wavelength dispersion characteristic diagram, and FIG. 3 is an MFD characteristic diagram. FIG. 4 is a characteristic diagram of the cutoff wavelength of the secondary mode, FIG. 5 is a refractive index distribution diagram of the final base material in the example, and FIG. 6 is a wavelength dispersion characteristic diagram of the optical fiber of the example. FIG. 7 is an explanatory view of the principle by which chromatic dispersion can be made zero, and (a) to (d) of FIG. 8 are explanatory views of different examples of the conventional 1.55 μm zero-dispersion single mode optical fiber. FIGS. 9, 10 and 11 are wavelength dispersion characteristic diagrams of different examples of the conventional 1.55 μm zero-dispersion single mode optical fiber, and FIG. 12 is an explanatory diagram of the VAD method. 20: Burner for core formation 30: Burner for clad formation 40: Sintered fine glass powder

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 福田 長 千葉県佐倉市六崎1440番地 藤倉電線株式 会社佐倉工場内 (56)参考文献 特公 昭57−39401(JP,B2) 特公 昭56−2923(JP,B2) ─────────────────────────────────────────────────── --- Continuation of the front page (72) Inventor Cho Fukuda 1440 Rokusaki, Sakura City, Chiba Prefecture Sakura Factory, Fujikura Electric Wire Co., Ltd. (56) References JP 57-39401 (JP, B2) JP 56-2923 (JP, B2)

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】1.55μmの波長帯において波長分散が零で
ある単一モード光フアイバにおいて、コアの半径方向の
屈折率分布のプロファイルが、ガウス形分布であること
を特徴とする、零分散単一モード光フアイバ。
1. A single-mode optical fiber having a chromatic dispersion of zero in the wavelength band of 1.55 μm, characterized in that the profile of the refractive index distribution in the radial direction of the core is a Gaussian distribution. One mode light fiber.
JP60154918A 1985-07-13 1985-07-13 Zero-dispersion single-mode optical fiber Expired - Lifetime JPH0672967B2 (en)

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CA2340947A1 (en) * 1999-06-28 2001-01-04 The Furukawa Electric Co., Ltd. Optical transmission line
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