JPH08290930A - 光ファイバ母材の製造方法 - Google Patents
光ファイバ母材の製造方法Info
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- JPH08290930A JPH08290930A JP7090883A JP9088395A JPH08290930A JP H08290930 A JPH08290930 A JP H08290930A JP 7090883 A JP7090883 A JP 7090883A JP 9088395 A JP9088395 A JP 9088395A JP H08290930 A JPH08290930 A JP H08290930A
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- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B37/00—Manufacture or treatment of flakes, fibres, or filaments from softened glass, minerals, or slags
- C03B37/01—Manufacture of glass fibres or filaments
- C03B37/012—Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments
- C03B37/01205—Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments starting from tubes, rods, fibres or filaments
- C03B37/01211—Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments starting from tubes, rods, fibres or filaments by inserting one or more rods or tubes into a tube
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- Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 高い反射率を有する光ファイバ型回折格子の
作製に好適な光ファイバ製作用の光ファイバ母材の製造
方法を提供する。 【構成】 本発明の方法では、まず、酸化ゲルマニウム
が添加された、コアロッド１０１を用意する。次に、酸
化ゲルマニウムおよびフッ素が添加された、内層クラッ
ドパイプ１０２を用意し、内層クラッドパイプ１０２の
中空部にコアロッド１０１を挿入する。引き続き、コア
ロッド１０１が挿入された内層クラッドパイプ１０２を
加熱し、一体化してガラスロッド１０３とする。次い
で、添加物を添加していない石英ガラスから成る、外層
クラッドパイプ１０４を用意し、ガラスロッド１０３を
挿入する。引き続き、ガラスロッド１０３が挿入された
外層クラッドパイプ１０４を加熱し、一体化して光ファ
イバ母材１００とする。
作製に好適な光ファイバ製作用の光ファイバ母材の製造
方法を提供する。 【構成】 本発明の方法では、まず、酸化ゲルマニウム
が添加された、コアロッド１０１を用意する。次に、酸
化ゲルマニウムおよびフッ素が添加された、内層クラッ
ドパイプ１０２を用意し、内層クラッドパイプ１０２の
中空部にコアロッド１０１を挿入する。引き続き、コア
ロッド１０１が挿入された内層クラッドパイプ１０２を
加熱し、一体化してガラスロッド１０３とする。次い
で、添加物を添加していない石英ガラスから成る、外層
クラッドパイプ１０４を用意し、ガラスロッド１０３を
挿入する。引き続き、ガラスロッド１０３が挿入された
外層クラッドパイプ１０４を加熱し、一体化して光ファ
イバ母材１００とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、光ファイバ型回折格子
の作製に好適な光ファイバ製作用の光ファイバ母材の製
造方法に関するものである。
の作製に好適な光ファイバ製作用の光ファイバ母材の製
造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】光学素子の一種である回折格子には種々
の態様のものがあるが、光通信システム等に利用する場
合には、通信用光ファイバとの接続が容易で、挿入損失
の低い光ファイバ型回折格子が好適である。
の態様のものがあるが、光通信システム等に利用する場
合には、通信用光ファイバとの接続が容易で、挿入損失
の低い光ファイバ型回折格子が好適である。
【０００３】従来の光ファイバ型回折格子の作製方法と
しては、特許出願公表昭６２−５０００５２に記載のも
のが知られている。これは、酸化ゲルマニウムを添加し
て高屈折率のコアを形成した石英系ファイバに強力な紫
外光を照射することより、コアに屈折率変化部を光軸に
沿って等間隔に配列して、回折格子を形成する方法であ
る。そして、紫外光を照射する光ファイバの製作は、酸
化ゲルマニウムが添加された高屈折率のコアと成るべき
部分と、酸化ゲルマニウムが添加されず、コアとなるべ
き部分よりも低屈折率のクラッドとなるべき部分とを備
える光ファイバ母材を加熱線引することによりなされ
る。
しては、特許出願公表昭６２−５０００５２に記載のも
のが知られている。これは、酸化ゲルマニウムを添加し
て高屈折率のコアを形成した石英系ファイバに強力な紫
外光を照射することより、コアに屈折率変化部を光軸に
沿って等間隔に配列して、回折格子を形成する方法であ
る。そして、紫外光を照射する光ファイバの製作は、酸
化ゲルマニウムが添加された高屈折率のコアと成るべき
部分と、酸化ゲルマニウムが添加されず、コアとなるべ
き部分よりも低屈折率のクラッドとなるべき部分とを備
える光ファイバ母材を加熱線引することによりなされ
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
製造方法では、得られる回折格子の反射率は必ずしも十
分でない。すなわち、回折格子が作り込まれた光導波路
では、その反射率が重要な特性であるが、この反射率は
以下の式（１）のように、回折格子長（コア内におい
て、屈折率が周期的に変化している領域の長さ）と光誘
起屈折率変化に依存する。
製造方法では、得られる回折格子の反射率は必ずしも十
分でない。すなわち、回折格子が作り込まれた光導波路
では、その反射率が重要な特性であるが、この反射率は
以下の式（１）のように、回折格子長（コア内におい
て、屈折率が周期的に変化している領域の長さ）と光誘
起屈折率変化に依存する。
【０００５】 Ｒ＝ｔａｎｈ２（Ｌ・π・ΔｎUV／λ） …（１） ここで、Ｒは反射率、Ｌはコア内に作り込まれた回折格
子長、ΔｎUVは紫外光に対する屈折率変化（光誘起屈折
率変化）、λは反射波長である。
子長、ΔｎUVは紫外光に対する屈折率変化（光誘起屈折
率変化）、λは反射波長である。
【０００６】紫外光照射による屈折率変化はガラス中の
ゲルマニウム関連のガラス欠陥に起因することが知られ
ているが、従来のように通信用光ファイバを用いたので
はクラッド部においてはＧｅ関連のガラス欠陥がないた
め、屈折率変化はしないので、この部分における紫外光
による屈折率変化ΔｎUVは実質的にない。したがって、
導波路全体として十分な反射率が得られない。
ゲルマニウム関連のガラス欠陥に起因することが知られ
ているが、従来のように通信用光ファイバを用いたので
はクラッド部においてはＧｅ関連のガラス欠陥がないた
め、屈折率変化はしないので、この部分における紫外光
による屈折率変化ΔｎUVは実質的にない。したがって、
導波路全体として十分な反射率が得られない。
【０００７】さらに、紫外光が照射されると、その部位
のコア（回折格子が作り込まれた部位）の屈折率は高く
なるため、この部位のモードフィールド径は他の紫外光
が照射されていないコアのモードフィールド径より小さ
くなる。このモードフィールド径の変化がコア内に生じ
ると、モードミスマッチによりコア内を伝搬している光
がクラッド側へ放射され、伝送損失が増加するという。
のコア（回折格子が作り込まれた部位）の屈折率は高く
なるため、この部位のモードフィールド径は他の紫外光
が照射されていないコアのモードフィールド径より小さ
くなる。このモードフィールド径の変化がコア内に生じ
ると、モードミスマッチによりコア内を伝搬している光
がクラッド側へ放射され、伝送損失が増加するという。
【０００８】本発明は、上記を鑑みてなされたものであ
り、高い反射率を有する光ファイバ型回折格子の作製に
好適な光ファイバ製作用の光ファイバ母材の製造方法を
提供することを目的とする。
り、高い反射率を有する光ファイバ型回折格子の作製に
好適な光ファイバ製作用の光ファイバ母材の製造方法を
提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明の光ファイバ母材
の製造方法は、（ａ）酸化ゲルマニウムが添加された石
英ガラスから成り、第１の径を有する第１の柱状ガラス
部材を用意する第１の工程と、（ｂ）酸化ゲルマニウム
およびフッ素が添加された石英ガラスから成り、内径が
第１の径と略同一であり、外径が第２の径である第１の
筒状ガラス部材を用意し、第１の柱状ガラス部材を第１
の筒状ガラス部材の中空部に挿入する第２の工程と、
（ｃ）第１の柱状ガラス部材が挿入された第１の筒状ガ
ラス部材を加熱して一体化して第２の柱状ガラス部材と
する第３の工程とを備えることを特徴とする。
の製造方法は、（ａ）酸化ゲルマニウムが添加された石
英ガラスから成り、第１の径を有する第１の柱状ガラス
部材を用意する第１の工程と、（ｂ）酸化ゲルマニウム
およびフッ素が添加された石英ガラスから成り、内径が
第１の径と略同一であり、外径が第２の径である第１の
筒状ガラス部材を用意し、第１の柱状ガラス部材を第１
の筒状ガラス部材の中空部に挿入する第２の工程と、
（ｃ）第１の柱状ガラス部材が挿入された第１の筒状ガ
ラス部材を加熱して一体化して第２の柱状ガラス部材と
する第３の工程とを備えることを特徴とする。
【００１０】ここで、第２の径は、前記第１の径の６倍
以内とすることができる。
以内とすることができる。
【００１１】また、第３の工程に引き続いて、（ｄ）内
径が第２の径と略同一である第２の筒状ガラス部材を用
意し、第２の柱状ガラス部材を第２の筒状ガラス部材の
中空部に挿入する第４の工程と、（ｅ）第２の柱状ガラ
ス部材が挿入された第２の筒状ガラス部材を加熱して一
体化して第３の柱状ガラス部材とする第５の工程とを更
に備えることが可能である。
径が第２の径と略同一である第２の筒状ガラス部材を用
意し、第２の柱状ガラス部材を第２の筒状ガラス部材の
中空部に挿入する第４の工程と、（ｅ）第２の柱状ガラ
ス部材が挿入された第２の筒状ガラス部材を加熱して一
体化して第３の柱状ガラス部材とする第５の工程とを更
に備えることが可能である。
【００１２】ここで、第２の筒状部材は、実質的に不純
物が添加されていない石英ガラスとすることができる。
物が添加されていない石英ガラスとすることができる。
【００１３】
【作用】本発明の光ファイバ母材の製造方法では、ま
ず、酸化ゲルマニウムが添加された石英ガラスから成
り、第１の径を有する第１の柱状ガラス部材を用意する
（第１の工程）。この第１の柱状ガラス部材が、加熱線
引されて光ファイバのコアとなった場合に、紫外光が照
射されると屈折率が効率的に変化するコアとなるべき部
分である。
ず、酸化ゲルマニウムが添加された石英ガラスから成
り、第１の径を有する第１の柱状ガラス部材を用意する
（第１の工程）。この第１の柱状ガラス部材が、加熱線
引されて光ファイバのコアとなった場合に、紫外光が照
射されると屈折率が効率的に変化するコアとなるべき部
分である。
【００１４】次に、酸化ゲルマニウムおよびフッ素が添
加された石英ガラスから成り、内径が第１の径と略同一
であり、外径が第２の径である第１の筒状ガラス部材を
用意し、第１の柱状ガラス部材を第１の筒状ガラス部材
の中空部に挿入する（第２の工程）。この第１の柱状ガ
ラス部材が、加熱線引されて光ファイバの内層クラッド
となった場合に、紫外光が照射されると屈折率が効率的
に変化する、クラッド（少なくとも、最内層クラッド）
となるべき部分である。
加された石英ガラスから成り、内径が第１の径と略同一
であり、外径が第２の径である第１の筒状ガラス部材を
用意し、第１の柱状ガラス部材を第１の筒状ガラス部材
の中空部に挿入する（第２の工程）。この第１の柱状ガ
ラス部材が、加熱線引されて光ファイバの内層クラッド
となった場合に、紫外光が照射されると屈折率が効率的
に変化する、クラッド（少なくとも、最内層クラッド）
となるべき部分である。
【００１５】次いで、第１の柱状ガラス部材が挿入され
た第１の筒状ガラス部材を加熱して一体化して第２の柱
状ガラス部材とする（第３の工程）。
た第１の筒状ガラス部材を加熱して一体化して第２の柱
状ガラス部材とする（第３の工程）。
【００１６】上記の工程を備えた本発明の光ファイバ母
材の製造方法によれば、光ファイバ化後に紫外光を照射
した場合に、コアに加えてクラッド（少なくとも、最内
層クラッド）で屈折率変化が効率的に発生するので、反
射率の高い光ファイバ型回折格子の出発材として好適な
光ファイバ母材を得ることができる。
材の製造方法によれば、光ファイバ化後に紫外光を照射
した場合に、コアに加えてクラッド（少なくとも、最内
層クラッド）で屈折率変化が効率的に発生するので、反
射率の高い光ファイバ型回折格子の出発材として好適な
光ファイバ母材を得ることができる。
【００１７】本発明者らの知見によれば、高い反射率を
得るには、コア径の小さなシングルモードファイバであ
ってもコア径に対して６倍の外径の領域に回折格子を形
成すればよい。
得るには、コア径の小さなシングルモードファイバであ
ってもコア径に対して６倍の外径の領域に回折格子を形
成すればよい。
【００１８】また、第３の工程に引き続いて、内径が第
２の径と略同一である第２の筒状ガラス部材を用意し、
第２の柱状ガラス部材を第２の筒状ガラス部材の中空部
に挿入し（第４の工程）、第２の柱状ガラス部材が挿入
された第２の筒状ガラス部材を加熱して一体化して第３
の柱状ガラス部材とする（第５の工程）とを更に備える
ことが可能である。
２の径と略同一である第２の筒状ガラス部材を用意し、
第２の柱状ガラス部材を第２の筒状ガラス部材の中空部
に挿入し（第４の工程）、第２の柱状ガラス部材が挿入
された第２の筒状ガラス部材を加熱して一体化して第３
の柱状ガラス部材とする（第５の工程）とを更に備える
ことが可能である。
【００１９】本発明者らの知見によれば、クラッド全体
を紫外光の照射による屈折率変化が発生する酸化ゲルマ
ニウムの添加状態にすると光導波路の強度が低減する。
したがって、外層クラッドとなるべき第２の筒状ガラス
部材は、ゲルマニウムが添加されていない材料、例えば
実質的な純石英からなることが好適である。
を紫外光の照射による屈折率変化が発生する酸化ゲルマ
ニウムの添加状態にすると光導波路の強度が低減する。
したがって、外層クラッドとなるべき第２の筒状ガラス
部材は、ゲルマニウムが添加されていない材料、例えば
実質的な純石英からなることが好適である。
【００２０】以上のようにして得られた、光ファイバ母
材を加熱線引して光ファイバを製作し、この光ファイバ
に紫外光を照射すると、コアと内層クラッドとで効率的
な屈折率変化が発生する。
材を加熱線引して光ファイバを製作し、この光ファイバ
に紫外光を照射すると、コアと内層クラッドとで効率的
な屈折率変化が発生する。
【００２１】すなわち、酸化ゲルマニウムがドープされ
たコアと内層クラッドを備えるガラス光ファイバに紫外
光を照射すると、コアと内層クラッドに紫外光が入射
し、紫外光が入射した部分の屈折率が変化（上昇）す
る。
たコアと内層クラッドを備えるガラス光ファイバに紫外
光を照射すると、コアと内層クラッドに紫外光が入射
し、紫外光が入射した部分の屈折率が変化（上昇）す
る。
【００２２】紫外光の入射によりガラスの屈折率が変化
するメカニズムは、完全には解明されてはいない。しか
しながら、屈折率変化の重要な要因として、ガラス中の
ゲルマニウムに関連した酸素欠損型の欠陥が考えられて
おり、Ｓｉ−ＧｅまたはＧｅ−Ｇｅなどの中性酸素モノ
空孔が想定されている。
するメカニズムは、完全には解明されてはいない。しか
しながら、屈折率変化の重要な要因として、ガラス中の
ゲルマニウムに関連した酸素欠損型の欠陥が考えられて
おり、Ｓｉ−ＧｅまたはＧｅ−Ｇｅなどの中性酸素モノ
空孔が想定されている。
【００２３】屈折率変化のメカニズムとして提案されて
いるクラマース・クローニッヒ機構によれば、屈折率変
化は以下のように説明される。すなわち、上記の欠陥は
波長２４０〜２５０ｎｍの紫外光を吸収し、この吸収に
よりＳｉ−ＧｅまたはＧｅ−Ｇｅ結合が切れて、新たな
欠陥が生じる。この新たな欠陥は、波長２１０ｎｍおよ
び２８０ｎｍ付近を中心に吸収帯を形成する。その結
果、クラマース・クローニッヒの関係に従いガラスの屈
折率が変化する。
いるクラマース・クローニッヒ機構によれば、屈折率変
化は以下のように説明される。すなわち、上記の欠陥は
波長２４０〜２５０ｎｍの紫外光を吸収し、この吸収に
よりＳｉ−ＧｅまたはＧｅ−Ｇｅ結合が切れて、新たな
欠陥が生じる。この新たな欠陥は、波長２１０ｎｍおよ
び２８０ｎｍ付近を中心に吸収帯を形成する。その結
果、クラマース・クローニッヒの関係に従いガラスの屈
折率が変化する。
【００２４】
【実施例】以下、添付図面を参照しながら本発明の実施
例を詳細に説明する。なお、図面の説明において同一の
要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
例を詳細に説明する。なお、図面の説明において同一の
要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
【００２５】図１は、本実施例の光ファイバ母材の製造
工程図である。図１に示すように、本実施例では、ま
ず、周知のＶＡＤ法により、酸化ゲルマニウムが６ｗｔ
％添加された、外径＝３ｍｍのコアロッド１０１を用意
する（図１（ａ）参照）。このコアロッド１０１の純石
英ガラスに対する比屈折率差は０．３５３％である。
工程図である。図１に示すように、本実施例では、ま
ず、周知のＶＡＤ法により、酸化ゲルマニウムが６ｗｔ
％添加された、外径＝３ｍｍのコアロッド１０１を用意
する（図１（ａ）参照）。このコアロッド１０１の純石
英ガラスに対する比屈折率差は０．３５３％である。
【００２６】次に、周知のＶＡＤ法により、酸化ゲルマ
ニウムが５ｗｔ％、フッ素が０．８５％添加された、内
径＝３ｍｍ、外径＝１５ｍｍの内層クラッドパイプ１０
２を用意し、内層クラッドパイプ１０２の中空部にコア
ロッド１０１を挿入する（図１（ｂ）参照）。この内層
クラッドパイプ１０２の屈折率は、純石英ガラスの屈折
率と略同一である。引き続き、コアロッド１０１が挿入
された内層クラッドパイプ１０２を加熱し、一体化して
ガラスロッド１０３とする（図１（ｃ）参照）。
ニウムが５ｗｔ％、フッ素が０．８５％添加された、内
径＝３ｍｍ、外径＝１５ｍｍの内層クラッドパイプ１０
２を用意し、内層クラッドパイプ１０２の中空部にコア
ロッド１０１を挿入する（図１（ｂ）参照）。この内層
クラッドパイプ１０２の屈折率は、純石英ガラスの屈折
率と略同一である。引き続き、コアロッド１０１が挿入
された内層クラッドパイプ１０２を加熱し、一体化して
ガラスロッド１０３とする（図１（ｃ）参照）。
【００２７】次いで、添加物を添加していない石英ガラ
スから成る、内径＝１５ｍｍ、外径＝４５ｍｍの外層ク
ラッドパイプ１０４を用意し、ガラスロッド１０３を挿
入する（図１（ｄ）参照）。引き続き、ガラスロッド１
０３が挿入された外層クラッドパイプ１０４を加熱し、
一体化して光ファイバ母材１００とする（図１（ｅ）参
照）。
スから成る、内径＝１５ｍｍ、外径＝４５ｍｍの外層ク
ラッドパイプ１０４を用意し、ガラスロッド１０３を挿
入する（図１（ｄ）参照）。引き続き、ガラスロッド１
０３が挿入された外層クラッドパイプ１０４を加熱し、
一体化して光ファイバ母材１００とする（図１（ｅ）参
照）。
【００２８】こうして得られた光ファイバ母材を電気炉
で２０００℃程度に加熱して溶融状態にした後、線引き
する。これにより、光ファイバが得られる。この光ファ
イバでは、（コア径）：（内層クラッド外径）：（外層
クラッド外径）が、光ファイバ母材における（コアとな
るべき部分の径）：（内層クラッドとなるべき部分の外
径）：（外層クラッドとなるべき部分の外径）と略一致
するので、コア径≒８μｍ、内層クラッド外径≒４０μ
ｍ、外層クラッド外径≒１２５μｍとなる。
で２０００℃程度に加熱して溶融状態にした後、線引き
する。これにより、光ファイバが得られる。この光ファ
イバでは、（コア径）：（内層クラッド外径）：（外層
クラッド外径）が、光ファイバ母材における（コアとな
るべき部分の径）：（内層クラッドとなるべき部分の外
径）：（外層クラッドとなるべき部分の外径）と略一致
するので、コア径≒８μｍ、内層クラッド外径≒４０μ
ｍ、外層クラッド外径≒１２５μｍとなる。
【００２９】図２は、光ファイバ型回折格子の作製方法
の一例の説明図である。図２に示す方法では、ホログラ
フィック干渉法により紫外光を干渉させて光ファイバに
照射する。この方法では、干渉手段２０は、ビームスプ
リッタ２１ａと反射鏡２１ｂ、２１ｃとから構成され
る。また、紫外光光源１０には、アルゴンレーザ光源１
１を用いた。
の一例の説明図である。図２に示す方法では、ホログラ
フィック干渉法により紫外光を干渉させて光ファイバに
照射する。この方法では、干渉手段２０は、ビームスプ
リッタ２１ａと反射鏡２１ｂ、２１ｃとから構成され
る。また、紫外光光源１０には、アルゴンレーザ光源１
１を用いた。
【００３０】アルゴンレーザ光源１１は、２４４ｎｍの
コヒーレントな紫外光を連続発振する。この紫外光は、
ビームスプリッタ２１ａにより透過光と反射光の２光束
に分岐される。分岐された各光束は、それぞれ反射鏡２
１ｂ及び２１ｃによって反射され、コア４１の軸方向に
対し互いに補角の関係にある７４゜（図２における
α）、１０６゜（図２における１８０゜−α）の角度を
もって光ファイバ４０に照射される。
コヒーレントな紫外光を連続発振する。この紫外光は、
ビームスプリッタ２１ａにより透過光と反射光の２光束
に分岐される。分岐された各光束は、それぞれ反射鏡２
１ｂ及び２１ｃによって反射され、コア４１の軸方向に
対し互いに補角の関係にある７４゜（図２における
α）、１０６゜（図２における１８０゜−α）の角度を
もって光ファイバ４０に照射される。
【００３１】分岐された各光束は干渉領域３０にて干渉
し、所定間隔の干渉縞を形成しつつ、光ファイバ４０に
照射される。そして、照射された紫外光は、外層クラッ
ド４５を透過し、内層クラッド４２およびコア４１に入
射して、入射した部分の屈折率を変化させる。
し、所定間隔の干渉縞を形成しつつ、光ファイバ４０に
照射される。そして、照射された紫外光は、外層クラッ
ド４５を透過し、内層クラッド４２およびコア４１に入
射して、入射した部分の屈折率を変化させる。
【００３２】図２に示すように、光ファイバ４０の径方
向に対する紫外光の入射角度θ（＝９０°−α）と紫外
光の波長λとを用いると、干渉縞の間隔Λは、 Λ＝λ／（２ｓｉｎθ） …（２） のように表される。したがって、コア４１及び内層クラ
ッド４２の紫外光が入射した領域には、屈折率の変化し
た部分が干渉縞の間隔Λを周期として光ファイバ４０の
光軸方向に沿って配列されるので、ピッチΛの回折格子
４３，４４が、それぞれコア４１、内層クラッド４２に
形成されることになる。こうして、コア４１及び内層ク
ラッド４２に回折格子を有する光導波路としての光ファ
イバが得られた。
向に対する紫外光の入射角度θ（＝９０°−α）と紫外
光の波長λとを用いると、干渉縞の間隔Λは、 Λ＝λ／（２ｓｉｎθ） …（２） のように表される。したがって、コア４１及び内層クラ
ッド４２の紫外光が入射した領域には、屈折率の変化し
た部分が干渉縞の間隔Λを周期として光ファイバ４０の
光軸方向に沿って配列されるので、ピッチΛの回折格子
４３，４４が、それぞれコア４１、内層クラッド４２に
形成されることになる。こうして、コア４１及び内層ク
ラッド４２に回折格子を有する光導波路としての光ファ
イバが得られた。
【００３３】コア４１の屈折率ｎ1 と回折格子４３のピ
ッチΛを用いると、周知なブラッグの回折条件により、
この回折格子の反射波長λR は、 λR ＝２・ｎ1 ・Λ ＝λ・ｎ1 ／ｓｉｎθ …（３） のように表される。なお、本実施例では、この反射波長
λR を１３００ｎｍに設定した。
ッチΛを用いると、周知なブラッグの回折条件により、
この回折格子の反射波長λR は、 λR ＝２・ｎ1 ・Λ ＝λ・ｎ1 ／ｓｉｎθ …（３） のように表される。なお、本実施例では、この反射波長
λR を１３００ｎｍに設定した。
【００３４】なお、紫外光の照射中は、ＬＥＤ光源から
の光を光ファイバ４０の一端から入射させ、他端に接続
されたスペクトルアナライザでこの光の透過スペクトル
を測定して、回折格子４３、４４の形成をリアルタイム
でモニターした。ここで、スペクトルアナライザは、回
折格子４３、４４を透過した光について波長と透過率と
の関係を測定する。
の光を光ファイバ４０の一端から入射させ、他端に接続
されたスペクトルアナライザでこの光の透過スペクトル
を測定して、回折格子４３、４４の形成をリアルタイム
でモニターした。ここで、スペクトルアナライザは、回
折格子４３、４４を透過した光について波長と透過率と
の関係を測定する。
【００３５】紫外光の照射が開始されると回折格子４
３、４４の形成が進むので、透過スペクトルにおいて透
過光の強度が反射波長を中心に減少する。透過スペクト
ルに変化がなくなれば、回折格子４３、４４の形成が飽
和したと考えられるので、この時点で紫外光の照射を停
止する。なお、本実施例では、飽和時間は約４０〜５０
分であった。
３、４４の形成が進むので、透過スペクトルにおいて透
過光の強度が反射波長を中心に減少する。透過スペクト
ルに変化がなくなれば、回折格子４３、４４の形成が飽
和したと考えられるので、この時点で紫外光の照射を停
止する。なお、本実施例では、飽和時間は約４０〜５０
分であった。
【００３６】反射率は、１００％から透過率を差し引い
て求まるので、回折格子４３、４４の形成が飽和した時
点の透過スペクトルから、波長と反射率との関係を示し
た反射スペクトルを求めることができる。その結果、本
実施例で作製された光ファイバ型回折格子の反射率は９
０％以上であり、良好な結果を得た。
て求まるので、回折格子４３、４４の形成が飽和した時
点の透過スペクトルから、波長と反射率との関係を示し
た反射スペクトルを求めることができる。その結果、本
実施例で作製された光ファイバ型回折格子の反射率は９
０％以上であり、良好な結果を得た。
【００３７】なお、ホログラフィック干渉法を用いて紫
外光を光ファイバ４０に照射したが、代わりに位相格子
法を用いることもできる。
外光を光ファイバ４０に照射したが、代わりに位相格子
法を用いることもできる。
【００３８】
【発明の効果】以上、詳細に説明した通り、本発明の製
造方法で製造された光ファイバ母材はクラッドの内層部
となるべき部分にもＧｅＯ2 が添加されているので、こ
の光ファイバ化後に紫外光を照射すると、コア及び内層
クラッドの双方に回折格子が形成されるので、この回折
格子が形成された領域ではコアを伝搬する導波光のみな
らず、導波光のうちクラッド側へ放射される光も反射さ
れ、モードフィールド全域にわたって導波光が反射され
るとともに光導波路の強度が維持される。したがって、
高い反射率を有する光ファイバ型回折格子を実現でき
る。
造方法で製造された光ファイバ母材はクラッドの内層部
となるべき部分にもＧｅＯ2 が添加されているので、こ
の光ファイバ化後に紫外光を照射すると、コア及び内層
クラッドの双方に回折格子が形成されるので、この回折
格子が形成された領域ではコアを伝搬する導波光のみな
らず、導波光のうちクラッド側へ放射される光も反射さ
れ、モードフィールド全域にわたって導波光が反射され
るとともに光導波路の強度が維持される。したがって、
高い反射率を有する光ファイバ型回折格子を実現でき
る。
【図１】本発明の実施例の光ファイバ母材の製造工程図
である。
である。
【図２】光ファイバへの紫外光の照射による回折格子の
形成の説明図である。
形成の説明図である。
１０…紫外光光源、２０…干渉手段、２１ａ…ビームス
プリッタ、２１ｂ，２１ｃ…反射鏡、３０…干渉領域、
４０…光ファイバ型回折格子、４１…コア、４２…内層
クラッド、４３，４４…回折格子、４５…外層クラッ
ド、１００…天然石英管、１００…光ファイバ母材、１
０１…コアロッド、１０２…内層クラッドパイプ、１０
３…ガラスロッド，１０４…外層クラッドパイプ。
プリッタ、２１ｂ，２１ｃ…反射鏡、３０…干渉領域、
４０…光ファイバ型回折格子、４１…コア、４２…内層
クラッド、４３，４４…回折格子、４５…外層クラッ
ド、１００…天然石英管、１００…光ファイバ母材、１
０１…コアロッド、１０２…内層クラッドパイプ、１０
３…ガラスロッド，１０４…外層クラッドパイプ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０２Ｂ 6/10 Ｇ０２Ｂ 6/10 Ｃ 6/16 6/16
Claims (4)
- 【請求項１】 酸化ゲルマニウムが添加された石英ガラ
スから成り、第１の径を有する第１の柱状ガラス部材を
用意する第１の工程と、 酸化ゲルマニウムおよびフッ素が添加された石英ガラス
から成り、内径が前記第１の径と略同一であり、外径が
第２の径である第１の筒状ガラス部材を用意し、前記第
１の柱状ガラス部材を前記第１の筒状ガラス部材の中空
部に挿入する第２の工程と、 前記第１の柱状ガラス部材が挿入された前記第１の筒状
ガラス部材を加熱して一体化して第２の柱状ガラス部材
とする第３の工程と、 を備えることを特徴とする光ファイバ母材の製造方法。 - 【請求項２】 前記第２の径は、前記第１の径の６倍以
内であることを特徴とする請求項１記載の光ファイバ母
材の製造方法。 - 【請求項３】 前記第３の工程に引き続いて、 内径が前記第２の径と略同一である第２の筒状ガラス部
材を用意し、前記第２の柱状ガラス部材を前記第２の筒
状ガラス部材の中空部に挿入する第４の工程と、 前記第２の柱状ガラス部材が挿入された前記第２の筒状
ガラス部材を加熱して一体化して第３の柱状ガラス部材
とする第５の工程と、 を更に備えることを特徴とする請求項１記載の光ファイ
バ母材の製造方法。 - 【請求項４】 前記第２の筒状部材は、実質的に不純物
が添加されていない石英ガラスからなることを特徴とす
る請求項３記載の光ファイバ母材の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9088395A JP3596080B2 (ja) | 1995-04-17 | 1995-04-17 | 光ファイバ型回折格子作製用光ファイバ母材の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9088395A JP3596080B2 (ja) | 1995-04-17 | 1995-04-17 | 光ファイバ型回折格子作製用光ファイバ母材の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08290930A true JPH08290930A (ja) | 1996-11-05 |
| JP3596080B2 JP3596080B2 (ja) | 2004-12-02 |
Family
ID=14010846
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9088395A Expired - Fee Related JP3596080B2 (ja) | 1995-04-17 | 1995-04-17 | 光ファイバ型回折格子作製用光ファイバ母材の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3596080B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2780516A1 (fr) * | 1998-06-24 | 1999-12-31 | Samsung Electronics Co Ltd | Fibre optique a gaines multiples, reseau de bragg a fibre optique, a periode longue, inscrit dans celle-ci et procede d'inscription de ce reseau |
| US6728458B2 (en) | 2001-02-28 | 2004-04-27 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Optical fiber and fiber grating device |
| KR100982765B1 (ko) * | 2002-08-07 | 2010-09-16 | 신에쓰 가가꾸 고교 가부시끼가이샤 | 광섬유 프리폼, 그 제조 방법 및 광섬유 프리폼의드로잉에 의해 얻어지는 광섬유 |
-
1995
- 1995-04-17 JP JP9088395A patent/JP3596080B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2780516A1 (fr) * | 1998-06-24 | 1999-12-31 | Samsung Electronics Co Ltd | Fibre optique a gaines multiples, reseau de bragg a fibre optique, a periode longue, inscrit dans celle-ci et procede d'inscription de ce reseau |
| US6728458B2 (en) | 2001-02-28 | 2004-04-27 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Optical fiber and fiber grating device |
| KR100982765B1 (ko) * | 2002-08-07 | 2010-09-16 | 신에쓰 가가꾸 고교 가부시끼가이샤 | 광섬유 프리폼, 그 제조 방법 및 광섬유 프리폼의드로잉에 의해 얻어지는 광섬유 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3596080B2 (ja) | 2004-12-02 |
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