JPH08166519A - 光ファイバの製造方法 - Google Patents
光ファイバの製造方法Info
- Publication number
- JPH08166519A JPH08166519A JP6311404A JP31140494A JPH08166519A JP H08166519 A JPH08166519 A JP H08166519A JP 6311404 A JP6311404 A JP 6311404A JP 31140494 A JP31140494 A JP 31140494A JP H08166519 A JPH08166519 A JP H08166519A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- optical fiber
- dopant
- heated
- heating
- fiber
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- Pending
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- Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (AREA)
- Mechanical Coupling Of Light Guides (AREA)
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】 本発明はドーパントを含む光ファイバのドー
パントを拡散するための新規の光ファイバ加熱方式の提
供を目的とするものである。 【構成】 本発明による光ファイバの製造方法は、光フ
ァイバに含まれるドーパントの拡散を目的とする局所的
な加熱を赤外線ランプの集光で行なうことを特徴とする
ものであり、これはまたドーパントを含む光ファイバが
Ｅｒドープファイバであり、この加熱部分が光ファイバ
の接続点とされることを特徴とするものである。
パントを拡散するための新規の光ファイバ加熱方式の提
供を目的とするものである。 【構成】 本発明による光ファイバの製造方法は、光フ
ァイバに含まれるドーパントの拡散を目的とする局所的
な加熱を赤外線ランプの集光で行なうことを特徴とする
ものであり、これはまたドーパントを含む光ファイバが
Ｅｒドープファイバであり、この加熱部分が光ファイバ
の接続点とされることを特徴とするものである。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は光ファイバの製造方法、
特には光ファイバに含まれているドーパントを拡散する
ために光ファイバを加熱する光ファイバの製造方法に関
するものである。
特には光ファイバに含まれているドーパントを拡散する
ために光ファイバを加熱する光ファイバの製造方法に関
するものである。
【０００２】
【従来の技術】光ファイバを加熱することによってドー
パントを拡散させる技術は ThermalExpanded Core （以
下ＴＥＣ技術と略記する）が知られており、この方法は
主につぎの２つの目的で使用されている。このひとつは
異種ファイバの接続点におけるモードフィールドの不一
致を低減させて接続損失を減少させること〔 Electron
Lett、27、1968(1991)〕であり、もうひとつはコア径の
拡大によりファイバ端面からのビームの広がりを抑え、
対向した光ファイバ間の損失を減少させること〔J.Ligh
twave Technology、8 、1151(1990)〕であるが、このよ
うな技術の対象は光ファイバにとどまらず、光導波路に
も応用されている〔 Electron Lett、28、1958(199
2)〕。
パントを拡散させる技術は ThermalExpanded Core （以
下ＴＥＣ技術と略記する）が知られており、この方法は
主につぎの２つの目的で使用されている。このひとつは
異種ファイバの接続点におけるモードフィールドの不一
致を低減させて接続損失を減少させること〔 Electron
Lett、27、1968(1991)〕であり、もうひとつはコア径の
拡大によりファイバ端面からのビームの広がりを抑え、
対向した光ファイバ間の損失を減少させること〔J.Ligh
twave Technology、8 、1151(1990)〕であるが、このよ
うな技術の対象は光ファイバにとどまらず、光導波路に
も応用されている〔 Electron Lett、28、1958(199
2)〕。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、これまで使用
されている光ファイバの加熱方法は電熱線、マイクロト
ーチ等であるため、これにはつぎのような問題があっ
た。すなわち、まず電熱線では充分な温度勾配をつける
ことが難しく、広い範囲にわたって高温が発生してしま
うし、マイクロトーチによる加熱ではトーチの高さ、ガ
ス流量、ガス化等を抑制して安定した加熱を行なうこと
が難しく、微少な条件変化によって結果の変わるＴＥＣ
技術用には向いていないという不利がある。
されている光ファイバの加熱方法は電熱線、マイクロト
ーチ等であるため、これにはつぎのような問題があっ
た。すなわち、まず電熱線では充分な温度勾配をつける
ことが難しく、広い範囲にわたって高温が発生してしま
うし、マイクロトーチによる加熱ではトーチの高さ、ガ
ス流量、ガス化等を抑制して安定した加熱を行なうこと
が難しく、微少な条件変化によって結果の変わるＴＥＣ
技術用には向いていないという不利がある。
【０００４】本発明はこのような不利、問題点を解決し
た光ファイバの製造方法に関するものであり、これは光
ファイバに含まれるドーパントの拡散を目的とする局所
的な加熱を、赤外線ランプの集光で行なうことを特徴と
するものであり、これはまたドーパントを含む光ファイ
バがＥｒドープファイバであり、この加熱部分が光ファ
イバの接続点とされることを特徴とするものである。
た光ファイバの製造方法に関するものであり、これは光
ファイバに含まれるドーパントの拡散を目的とする局所
的な加熱を、赤外線ランプの集光で行なうことを特徴と
するものであり、これはまたドーパントを含む光ファイ
バがＥｒドープファイバであり、この加熱部分が光ファ
イバの接続点とされることを特徴とするものである。
【０００５】すなわち、本発明者らはドーパントを含む
光ファイバの効果的なドーパント拡散方法を開発すべく
種々検討した結果、これについてはこの加熱を赤外線ラ
ンプの集光によって行なうと、この加熱部分の中心部分
での温度勾配が電熱線による場合約 100℃／cmであるの
に対し、約 1,000℃／cmと電熱線による場合の約10倍と
なることを見出し、したがってこれによれば目的とする
箇処のドーパントのみを容易に拡散することができ、そ
の再現性、加熱の安全性もよいことを確認して本発明を
完成させた。以下にこれをさらに詳述する。
光ファイバの効果的なドーパント拡散方法を開発すべく
種々検討した結果、これについてはこの加熱を赤外線ラ
ンプの集光によって行なうと、この加熱部分の中心部分
での温度勾配が電熱線による場合約 100℃／cmであるの
に対し、約 1,000℃／cmと電熱線による場合の約10倍と
なることを見出し、したがってこれによれば目的とする
箇処のドーパントのみを容易に拡散することができ、そ
の再現性、加熱の安全性もよいことを確認して本発明を
完成させた。以下にこれをさらに詳述する。
【０００６】
【作用】本発明による光ファイバの製造方法はドーパン
トを含む光ファイバのドーパント拡散のためにこれを赤
外線ランプの集光によって加熱するものであるが、光フ
ァイバは通常非常に透明な材質からなるものとされてい
るので、赤外線ヒーターによる加熱が難しい部分もある
が、例えばＥｒドープ光ファイバは近赤外域に吸収ピー
クをもっているので、これは赤外線ランプの集光による
加熱が有効に適用できる被加熱物であることが判った。
トを含む光ファイバのドーパント拡散のためにこれを赤
外線ランプの集光によって加熱するものであるが、光フ
ァイバは通常非常に透明な材質からなるものとされてい
るので、赤外線ヒーターによる加熱が難しい部分もある
が、例えばＥｒドープ光ファイバは近赤外域に吸収ピー
クをもっているので、これは赤外線ランプの集光による
加熱が有効に適用できる被加熱物であることが判った。
【０００７】このＥｒドープ光ファイバについては、1.
55μｍ帯の光増幅器としてＥｒドープ光ファイバを用い
たアンプが実用化されているが、このアンプ作成におい
てはＥｒドープ光ファイバとシングルモードファイバと
の接続点が存在し、これにはモードフィールドの違いに
起因する接続損失が問題となっていることから、これを
前記したＴＥＣ技術によって解消しようとする試みもな
されているが、これにはその加熱方法が電熱線、マイク
ロトーチ等であることから、必ずしも完全には解決して
いない。
55μｍ帯の光増幅器としてＥｒドープ光ファイバを用い
たアンプが実用化されているが、このアンプ作成におい
てはＥｒドープ光ファイバとシングルモードファイバと
の接続点が存在し、これにはモードフィールドの違いに
起因する接続損失が問題となっていることから、これを
前記したＴＥＣ技術によって解消しようとする試みもな
されているが、これにはその加熱方法が電熱線、マイク
ロトーチ等であることから、必ずしも完全には解決して
いない。
【０００８】しかし、上記したようにＥｒドープ光ファ
イバについてはこれが近赤外域に吸収ピークをもってお
り、赤外光を吸収するものであることから、この加熱を
赤外線ランプの集光による加熱としたところ、この加熱
によりその中心部分の温度勾配が電熱線による場合の10
倍以上の 1,000℃／cmになることが見出されたことか
ら、これによればその加熱箇処でドーパントのみを拡散
できるので、現在問題となっているＥｒドープ光ファイ
バとシングルモードファイバとの接続損失の低減に特に
効力を発揮し得ることが確認された。
イバについてはこれが近赤外域に吸収ピークをもってお
り、赤外光を吸収するものであることから、この加熱を
赤外線ランプの集光による加熱としたところ、この加熱
によりその中心部分の温度勾配が電熱線による場合の10
倍以上の 1,000℃／cmになることが見出されたことか
ら、これによればその加熱箇処でドーパントのみを拡散
できるので、現在問題となっているＥｒドープ光ファイ
バとシングルモードファイバとの接続損失の低減に特に
効力を発揮し得ることが確認された。
【０００９】ここに使用する赤外線ランプとしてはハロ
ゲンランプ、キセノンランプなどが例示されるが、例え
ば出力85Ｗのハロゲンランプを用いて赤外線加熱を行な
うとこのハロゲンランプから発生する近赤外光は 5.0mm
中に集光できるので、これでＥｒドープ光ファイバとシ
ングルモードファイバとの接続点を加熱すれば、この接
続点のみを温度勾配 1,000℃／cmに加熱することがで
き、この部分におけるドーパントの拡散をより有利に行
なうことができる。また、この赤外線ランプの集合によ
る局所的な加熱に当たっては、予めこの加熱すべき部分
の周辺温度を温風ヒーター等によって加熱しておいても
よく、これによれば赤外線ランプによる加熱をより効率
的に、しかも安定して行なうことができるという有利性
が与えられる。
ゲンランプ、キセノンランプなどが例示されるが、例え
ば出力85Ｗのハロゲンランプを用いて赤外線加熱を行な
うとこのハロゲンランプから発生する近赤外光は 5.0mm
中に集光できるので、これでＥｒドープ光ファイバとシ
ングルモードファイバとの接続点を加熱すれば、この接
続点のみを温度勾配 1,000℃／cmに加熱することがで
き、この部分におけるドーパントの拡散をより有利に行
なうことができる。また、この赤外線ランプの集合によ
る局所的な加熱に当たっては、予めこの加熱すべき部分
の周辺温度を温風ヒーター等によって加熱しておいても
よく、これによれば赤外線ランプによる加熱をより効率
的に、しかも安定して行なうことができるという有利性
が与えられる。
【００１０】なお、この赤外線ランプの集光による加熱
は本発明では光ファイバにおけるドーパントの拡散用に
使用されているが、この加熱方法は特にその形状から電
熱炉やトーチの利用が難しい光導波路の基板表面のＴＥ
Ｃ技術にも利用できるので、この面への応用も期待する
ことができる。
は本発明では光ファイバにおけるドーパントの拡散用に
使用されているが、この加熱方法は特にその形状から電
熱炉やトーチの利用が難しい光導波路の基板表面のＴＥ
Ｃ技術にも利用できるので、この面への応用も期待する
ことができる。
【００１１】
【実施例】つぎに本発明の実施例、比較例をあげる。 実施例、比較例 Ｅｒドープ光ファイバ（ＥＤＦ）とシングルモードファ
イバとの接続点を、出力85Ｗのハロゲンランプを用いて
加熱したが、この場合にはハロゲンランプから発生した
近赤外線が 5.0mmφに集光されたのでこの集光でこの接
続点を加熱したところ、図１に示したようにこの中心点
は 1,000℃にまで上昇したがこれを中心とする−１cm〜
＋１cmの地点での温度は50℃にすぎず、したがってこの
中心点の温度勾配は 1,000℃／cmとなったので、この接
続点の集中加熱を行なうことができたが、比較のために
この加熱を出力が 100Ｗのニクロム線で行なったとこ
ろ、図１に併記したように中心点における温度は 850℃
となったが、これを中心とする−１cm〜＋１cmの地点で
の温度も 750℃となったので、この中心の温度勾配は10
0℃／cmとなり、したがってこの接続点の集中加熱を行
なうことができなかった。
イバとの接続点を、出力85Ｗのハロゲンランプを用いて
加熱したが、この場合にはハロゲンランプから発生した
近赤外線が 5.0mmφに集光されたのでこの集光でこの接
続点を加熱したところ、図１に示したようにこの中心点
は 1,000℃にまで上昇したがこれを中心とする−１cm〜
＋１cmの地点での温度は50℃にすぎず、したがってこの
中心点の温度勾配は 1,000℃／cmとなったので、この接
続点の集中加熱を行なうことができたが、比較のために
この加熱を出力が 100Ｗのニクロム線で行なったとこ
ろ、図１に併記したように中心点における温度は 850℃
となったが、これを中心とする−１cm〜＋１cmの地点で
の温度も 750℃となったので、この中心の温度勾配は10
0℃／cmとなり、したがってこの接続点の集中加熱を行
なうことができなかった。
【００１２】また、この場合シングルモードファイバか
らλ＝1.55μｍの赤外光を入れてＥｒドープ光ファイバ
（ＥＤＦ）からの出力光量を測定し、 1,000℃での加熱
における挿入損失の変化をしらべたところ、図２に示し
たように初期の損失〔Ｌｏｓｓ（ｄＢ）〕からの変化量
が示されたが、これについては２回目の測定でも再現性
の良い結果が得られており、加熱初期に増加した損失は
加熱と共に徐々に減少し、30〜40分の加熱後には 0.1〜
0.2ｄＢ程度に減少した。この測定系における損失の要
因はＥｒドープ光ファイバ（ＥＤＦ）との接続点におけ
る接続損失およびＥＤＦの吸収による伝搬損失が挙げら
れるが、本結果は接続点の加熱によりＥＤＦとシングル
モードファイバのモードフィールドの差異が減少し、接
続損失が減少したことを示すものと考えられる。
らλ＝1.55μｍの赤外光を入れてＥｒドープ光ファイバ
（ＥＤＦ）からの出力光量を測定し、 1,000℃での加熱
における挿入損失の変化をしらべたところ、図２に示し
たように初期の損失〔Ｌｏｓｓ（ｄＢ）〕からの変化量
が示されたが、これについては２回目の測定でも再現性
の良い結果が得られており、加熱初期に増加した損失は
加熱と共に徐々に減少し、30〜40分の加熱後には 0.1〜
0.2ｄＢ程度に減少した。この測定系における損失の要
因はＥｒドープ光ファイバ（ＥＤＦ）との接続点におけ
る接続損失およびＥＤＦの吸収による伝搬損失が挙げら
れるが、本結果は接続点の加熱によりＥＤＦとシングル
モードファイバのモードフィールドの差異が減少し、接
続損失が減少したことを示すものと考えられる。
【００１３】なお、比較のために、このＥＤＦとシング
ルモードファイバとの接続点を 1,000℃に加熱するため
に、プロパン、酸素の混合ガスを使用するマイクロトー
チを用いて、その損失〔Ｌｏｓｓ（ｄＢ）〕の変化を２
回にわたってしらべたところ、図３に示したように２回
の測定で全く異なった結果が得られ、これはマイクロト
ーチを使用するとガス流量、トーチ高さ等の制御が難し
いことから再現性の乏しい結果しか得られないことが確
認された。
ルモードファイバとの接続点を 1,000℃に加熱するため
に、プロパン、酸素の混合ガスを使用するマイクロトー
チを用いて、その損失〔Ｌｏｓｓ（ｄＢ）〕の変化を２
回にわたってしらべたところ、図３に示したように２回
の測定で全く異なった結果が得られ、これはマイクロト
ーチを使用するとガス流量、トーチ高さ等の制御が難し
いことから再現性の乏しい結果しか得られないことが確
認された。
【００１４】
【発明の効果】本発明はドーパントを含む光ファイバの
局所的な加熱を赤外線ランプの集光により行なうもので
あるが、これによれば加熱部中心の温度勾配を 1,000℃
／cmとすることができるので、例えば光ファイバ接続点
でのドーパントのみの拡散を容易に行なうことができ、
この接続損失を低下させることができるという有利性が
与えられるし、これを再現性よく、しかも安定に行なう
ことができる。
局所的な加熱を赤外線ランプの集光により行なうもので
あるが、これによれば加熱部中心の温度勾配を 1,000℃
／cmとすることができるので、例えば光ファイバ接続点
でのドーパントのみの拡散を容易に行なうことができ、
この接続損失を低下させることができるという有利性が
与えられるし、これを再現性よく、しかも安定に行なう
ことができる。
【図１】実施例としての赤外線ランプによる集光加熱お
よび比較例による電熱線加熱によるファイバ長手方向の
温度勾配図を示したものである。
よび比較例による電熱線加熱によるファイバ長手方向の
温度勾配図を示したものである。
【図２】実施例としての赤外線ランプによる集光加熱時
の光ファイバの挿入損失〔Ｌｏｓｓ（ｄＢ）〕と時間
（分）との関係図を示したものである。
の光ファイバの挿入損失〔Ｌｏｓｓ（ｄＢ）〕と時間
（分）との関係図を示したものである。
【図３】比較例として光ファイバの加熱をマイクロトー
チで行なったときの光ファイバの挿入損失と時間との関
係図を示したものである。
チで行なったときの光ファイバの挿入損失と時間との関
係図を示したものである。
Claims (3)
- 【請求項１】 光ファイバに含まれるドーパントの拡散
を目的とする局所的な加熱を、赤外線ランプの集光で行
なうことを特徴とする光ファイバの製造方法。 - 【請求項２】 ドーパントを含む光ファイバがＥｒドー
プファイバであり、この加熱部分が光ファイバの接続点
とされる請求項１に記載した光ファイバの製造方法。 - 【請求項３】 赤外線ランプの集光により加熱する光フ
ァイバの周辺を予め温風ヒーターにより加熱しておく請
求項１に記載した光ファイバの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6311404A JPH08166519A (ja) | 1994-12-15 | 1994-12-15 | 光ファイバの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6311404A JPH08166519A (ja) | 1994-12-15 | 1994-12-15 | 光ファイバの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08166519A true JPH08166519A (ja) | 1996-06-25 |
Family
ID=18016796
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6311404A Pending JPH08166519A (ja) | 1994-12-15 | 1994-12-15 | 光ファイバの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08166519A (ja) |
-
1994
- 1994-12-15 JP JP6311404A patent/JPH08166519A/ja active Pending
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