JPH087284B2 - Leaked optical fiber and its manufacturing method - Google Patents

Leaked optical fiber and its manufacturing method

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JPH087284B2
JPH087284B2 JP3266187A JP3266187A JPH087284B2 JP H087284 B2 JPH087284 B2 JP H087284B2 JP 3266187 A JP3266187 A JP 3266187A JP 3266187 A JP3266187 A JP 3266187A JP H087284 B2 JPH087284 B2 JP H087284B2
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optical fiber
glass
fluorine
layer
light
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良三 山内
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Fujikura Ltd
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    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B37/00Manufacture or treatment of flakes, fibres, or filaments from softened glass, minerals, or slags
    • C03B37/01Manufacture of glass fibres or filaments
    • C03B37/012Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments
    • C03B37/014Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments made entirely or partially by chemical means, e.g. vapour phase deposition of bulk porous glass either by outside vapour deposition [OVD], or by outside vapour phase oxidation [OVPO] or by vapour axial deposition [VAD]
    • C03B37/01446Thermal after-treatment of preforms, e.g. dehydrating, consolidating, sintering
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B2201/00Type of glass produced
    • C03B2201/06Doped silica-based glasses
    • C03B2201/08Doped silica-based glasses doped with boron or fluorine or other refractive index decreasing dopant
    • C03B2201/12Doped silica-based glasses doped with boron or fluorine or other refractive index decreasing dopant doped with fluorine

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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention 【産業上の利用分野】[Industrial applications]

この発明は、漏洩光ファイバとその製造方法に関す
る。
The present invention relates to a leaky optical fiber and a method for manufacturing the same.

【従来の技術】[Prior art]

従来では、導体を用いた信号伝送線路について、漏洩
同軸ケーブルが知られている。この漏洩同軸ケーブル
は、同軸線路の外側金属外被にケーブル全長にわたって
間欠的にスリット状の孔を設けたもので、この孔により
同軸ケーブル中を伝播する信号を長さ方向に少しずつ漏
らしたり、外部からの信号を任意の箇所で同軸ケーブル
中に取り入れて伝播させたりすることができるようにし
たものである。
Conventionally, a leaky coaxial cable is known as a signal transmission line using a conductor. This leaky coaxial cable is one in which a slit-shaped hole is intermittently provided in the outer metal jacket of the coaxial line over the entire length of the cable, and the signal propagating in the coaxial cable is leaked little by little in the length direction by this hole, It is designed so that a signal from the outside can be taken into a coaxial cable at an arbitrary point and propagated.

【発明が解決しようとする問題点】[Problems to be Solved by the Invention]

しかしながら、光信号の伝送路である光ファイバにつ
いては、このような、光ファイバの長さ方向の任意の位
置から、光ファイバ中を伝播している光を取り出した
り、外部からの光を伝播モードに結合したりすることが
できる漏洩光ファイバとして、有効なものが確立されて
いない。これは、従来においては、光ファイバは低損失
化の方向でしか研究がなされてこなかったからである。
すなわち、光ファイバ中を伝播する光信号は、その伝播
途中ではなるべく漏洩させず、送信端から受信端まで低
損失で伝播させることができる光ファイバのみが主に研
究されてきたからである。 この発明は、光ファイバ中を伝播する光を光ファイバ
の長さ方向の任意箇所で漏洩させたり外部の光を光ファ
イバの伝播モードに結合させたりできる、漏洩光ファイ
バを提供するとともに、そのような漏洩光ファイバを簡
単・確実に製造できる製造方法を提供することを目的と
する。
However, regarding the optical fiber that is the transmission path of the optical signal, the light propagating in the optical fiber is extracted from any position in the length direction of the optical fiber, or the light from the outside is propagated in the propagation mode. No effective one has been established as a leaky optical fiber that can be coupled to the optical fiber. This is because the optical fiber has been studied so far only in the direction of reducing the loss.
That is, the optical signal propagating in the optical fiber has been mainly studied only in the optical fiber that can be propagated with a low loss from the transmitting end to the receiving end without leaking as much as possible during the propagation. The present invention provides a leaky optical fiber capable of leaking light propagating in an optical fiber at an arbitrary position in the length direction of the optical fiber and coupling external light to a propagation mode of the optical fiber. It is an object of the present invention to provide a manufacturing method capable of easily and reliably manufacturing a leaky optical fiber.

【問題点を解決するための手段】[Means for solving problems]

この発明による漏洩光ファイバは、コア・クラッド境
界付近にフッ素添加濃度の不均一な層が形成されている
ことを特徴とする。 また、本発明の漏洩光ファイバの製造方法は、透明な
ガラス棒上に粒径が0.5μm以上のガラス微粒子を含む
ガラス微粒子を堆積させる工程と、次にこの得られたガ
ラス棒及びガラス微粒子堆積層の複合プリフォームをフ
ッ素含有雰囲気下で熱処理する工程とを有することを特
徴とする。
The leaky optical fiber according to the present invention is characterized in that a layer having a non-uniform fluorine concentration is formed near the boundary between the core and the cladding. Further, the method for producing a leaky optical fiber according to the present invention comprises a step of depositing glass particles containing glass particles having a particle size of 0.5 μm or more on a transparent glass rod, and then the obtained glass rod and glass particle deposition. Heat treating the composite preform of the layer in a fluorine-containing atmosphere.

【作用】[Action]

光ファイバにおいて、コア・クラッド境界付近にフッ
素添加濃度の不均一な層が形成されていると、フッ素添
加濃度の不均一に起因する屈折率のゆらぎが残留し、散
乱損失が増加する。この散乱光は外部に漏洩し、また外
部の光は光ファイバ中の伝播モードと結合する。したが
って、このようなフッ素添加濃度の不均一な層が長さ方
向に形成されている光ファイバは、漏洩光ファイバとし
て使用することができる。 クラッドにフッ素を添加した光ファイバ(もちろん、
コアにもフッ素を添加することを妨げるものではなく、
必要に応じてコアにもクラッドにもフッ素を添加して構
わない)を作製する1つの有力な方法として、従来より
次のような方法が知られている。 まず第1に、コアとなるべき透明なガラス棒を準備す
る。このガラス棒の材料としては、純粋な石英ガラス、
あるいは、必要量の添加物(たとえば、ゲルマニウム、
リン、小量のフッ素など、一般に石英系ガラス光ファイ
バの作製に使用されているもの)を添加した石英ガラス
を使用できる。 次に、火炎加水分解法もしくは熱酸化法などによりガ
ラス微粒子を発生させ、これを上記のガラス棒の上に堆
積させる。 さらに、このようなガラス微粒子の堆積によって得た
複合プリフォーム(中心の透明なガラス棒の周囲にガラ
ス微粒子層を有するプリフォーム)を、高温のフッ素含
有雰囲気下で熱処理することによりガラス微粒子中にフ
ッ素を添加するとともに、次の工程で、さらに高温雰囲
気とし、全体に透明ガラス棒とし、これによって光ファ
イバプリフォームを得る。 本発明者らは、上記のような従来のフッ素添加光ファ
イバの製造方法の研究に従事するうち、数多くの実験の
結果、堆積するガラス微粒子の粒径と最終的な光ファイ
バの損失とが非常に大きな相関を有することを見いだし
た。すなわち、ガラス微粒子の粒径を変えて堆積しガラ
ス棒及びガラス微粒子堆積層の複合プリフォームを作
り、この複合プリフォームを経由して光ファイバを作製
し、ガラス微粒子の粒径に対する損失を測定してみたと
ころ、第8図のような結果が得られた。この第8図か
ら、光ファイバの損失と堆積するガラス微粒子の粒径と
の間には相関が見られ、平均粒径0.15μm以上とするこ
とにより、光ファイバの損失が急激に増大することが分
かった。 この理由として、次のような解釈をすることが可能で
ある。第9図のように透明なガラス棒81の上にガラス微
粒子層84が堆積されている場合を考えると、各ガラス微
粒子85の大きさや、ガラス棒81への接着もしくは融着の
仕方により、次工程であるフッ素添加工程でのフッ素の
拡散の様子が異なるものと思われる。たとえば、第9図
のようにガラス微粒子85の大きさが異なる場合、非常に
大きい粒径のものについてはフッ素はその内部にまで侵
入することができず、フッ素濃度は斜線で示したような
部分で高くなり、すなわち外側の部分で高く、内部で低
くなって、均一にならない。これは、石英ガラス中のフ
ッ素の拡散距離が、通常の加熱条件ではせいぜい0.1μ
m程度と推定されるからである。そのため、粒径の大き
なガラス微粒子が透明ガラス棒の表面に付着した場合、
最終的に得られる光ファイバのコア・クラッド間の境界
面にフッ素添加濃度の不均一による屈折率のゆらぎが残
留してしまう。このようなコア・クラッド境界での屈折
率のゆらぎが残留すると、いわゆる散乱損失増加が生
じ、漏洩光ファイバとして使用できる。 このように本発明者らの実験(第8図)では、粒径の
大きいガラス微粒子を堆積させることにより光ファイバ
からの散乱光の量を増大させることができるとの結論に
至った。ガラス棒のごく近傍に堆積したガラス微粒子を
電子顕微鏡で観察すると、0.5μm以上の粒径のガラス
微粒子が数多くコア・クラッド境界面付近に堆積するよ
うな製造条件で製作したプリフォームから紡糸した光フ
ァイバでは、かなり均一に伝播モードと外部光とが結合
し、しかも平均的な粒径は必ずしも大きくなくてもよく
粒径分布が広がっていてもよいことが分かった。もちろ
ん、このような粒径の大きい条件で作製した光ファイバ
の伝送損失は、コア・クラッド境界付近で屈折率のゆら
ぎが全くない光ファイバと比べて大きくなるが、これは
この光ファイバが漏洩光ファイバである以上当然のこと
である。 このような粒径の大きなガラス微粒子の堆積はガラス
棒の近傍のみで十分であり、堆積層の全体で粒径を大き
くする必要はない。たとえば最終的な光ファイバのコア
径が12μmの場合、粒径の大きなガラス微粒子の堆積層
から形成したクラッドガラス層の厚さがコア径の2分の
1ないしコア径と同程度の厚みとなっていればいればよ
い。クラッド部のこの厚みよりも外側のガラスは、通常
の条件により平均的な粒径が0.1μmかそれ以下の大き
さのガラス微粒子堆積層から作製しても構わないのであ
る。
In an optical fiber, if a layer having a non-uniform fluorine concentration is formed near the boundary between the core and the cladding, fluctuations in the refractive index due to the non-uniform fluorine concentration remain and scattering loss increases. The scattered light leaks to the outside, and the outside light is coupled with the propagation mode in the optical fiber. Therefore, an optical fiber in which such a layer having a non-uniform concentration of fluorine is formed in the length direction can be used as a leaky optical fiber. Optical fiber with fluorine added to the clad (of course,
It does not prevent adding fluorine to the core,
Conventionally, the following method is known as one effective method for producing (if necessary, fluorine may be added to both the core and the clad). First of all, a transparent glass rod to be the core is prepared. The material of this glass rod is pure quartz glass,
Alternatively, the required amount of additive (eg, germanium,
It is possible to use a silica glass to which phosphorus, a small amount of fluorine, or the like which is generally used for producing a silica glass optical fiber) is added. Next, fine glass particles are generated by a flame hydrolysis method or a thermal oxidation method, and these are deposited on the above glass rod. Further, a composite preform obtained by depositing such glass particles (a preform having a glass particle layer around a transparent glass rod at the center) is heat-treated in a high-temperature fluorine-containing atmosphere to form glass particles in the glass particles. In addition to the addition of fluorine, in the next step, a high-temperature atmosphere is created, and a transparent glass rod is entirely formed, thereby obtaining an optical fiber preform. While the inventors of the present invention have been engaged in research on the conventional method for producing a fluorine-doped optical fiber as described above, as a result of numerous experiments, the particle diameter of deposited glass fine particles and the final loss of the optical fiber are extremely low. It has been found to have a large correlation with. That is, a glass rod and a glass particle deposition layer are deposited by changing the particle diameter of glass particles to form a composite preform, and an optical fiber is produced via this composite preform, and the loss with respect to the particle diameter of the glass particles is measured. As a result, the results shown in FIG. 8 were obtained. From FIG. 8, there is a correlation between the loss of the optical fiber and the particle size of the deposited glass particles, and the loss of the optical fiber can be rapidly increased by setting the average particle size to 0.15 μm or more. Do you get it. The reason can be interpreted as follows. Considering the case where the glass particle layer 84 is deposited on the transparent glass rod 81 as shown in FIG. 9, depending on the size of each glass particle 85 and the method of adhesion or fusion bonding to the glass rod 81, It seems that the state of fluorine diffusion in the process of adding fluorine is different. For example, as shown in FIG. 9, when the glass fine particles 85 have different sizes, fluorine cannot penetrate into the inside of the glass particles having a very large particle diameter, and the fluorine concentration is shown in a shaded area. It becomes high at the outside, that is, it is high on the outside and low on the inside, so it is not uniform. This is because the diffusion distance of fluorine in quartz glass is at most 0.1μ under normal heating conditions.
This is because it is estimated to be about m. Therefore, when glass particles with a large particle size adhere to the surface of the transparent glass rod,
At the interface between the core and the clad of the finally obtained optical fiber, the fluctuation of the refractive index due to the non-uniform concentration of the added fluorine remains. If such fluctuations in the refractive index at the boundary between the core and the clad remain, so-called scattering loss increases, and it can be used as a leaky optical fiber. As described above, in the experiments by the present inventors (FIG. 8), it was concluded that the amount of scattered light from the optical fiber can be increased by depositing glass particles having a large particle size. When observing the glass particles deposited in the immediate vicinity of the glass rod with an electron microscope, light spun from a preform manufactured under the manufacturing conditions that many glass particles with a particle size of 0.5 μm or more are deposited near the core-clad boundary surface. It was found that in the fiber, the propagation mode and the external light are fairly uniformly coupled, and the average particle size is not necessarily large and the particle size distribution may be wide. Of course, the transmission loss of an optical fiber manufactured under such a large grain size is larger than that of an optical fiber that has no refractive index fluctuation near the core-clad boundary. This is natural as long as it is a fiber. The deposition of glass particles having such a large particle size is sufficient only in the vicinity of the glass rod, and it is not necessary to increase the particle size of the entire deposited layer. For example, when the final optical fiber has a core diameter of 12 μm, the thickness of the clad glass layer formed from the deposited layer of glass particles having a large particle diameter is half the core diameter or the same thickness as the core diameter. All you have to do is The glass outside the thickness of the clad portion may be formed from a glass fine particle deposition layer having an average particle size of 0.1 μm or less under normal conditions.

【実 施 例】【Example】

第1図はこの発明の一実施例にかかる漏洩光ファイバ
1を示すもので、この図に示すように、コア11とクラッ
ド12との境界付近にフッ素の添加物濃度が不均一にされ
た層13が設けられている。このような添加物濃度不均一
層13では屈折率のゆらぎが生じ、これによって損失が増
大し、光ファイバ1のコア11中を伝播する光が漏れるこ
とになる。また、逆に外部の光はこの添加物濃度不均一
層13を介して光ファイバ1中の伝播モードと結合するこ
とができる。 そこで、このような漏洩光ファイバ1は、第2図に示
すように光ファイバ長さ方向の任意箇所で光を取り出す
ことができる。すなわち、この第2図で、漏洩光ファイ
バ1の一端に光源2からの光をレンズ3を介して入射す
れば、この光ファイバ1中を伝播する光は光ファイバ1
の長さ方向にわたって漏洩するので、その任意位置から
レンズ4などを介して漏洩光を集束し、受光器5に導い
て信号を受光回路6に送ることができる。 また、逆に、第3図に示すように送信回路7に接続さ
れた光源2を漏洩光ファイバ1の長さ方向任意箇所に置
き、レンズ3などを介して光ファイバ1の周囲から光を
入射させて、光ファイバ1中の伝播モードに結合するこ
ともできる。こうして光ファイバ1中を伝播した光は一
端より出射し、レンズ4を介して受光器5に導かれる。 なお、漏洩光ファイバ1の全周において光が漏洩する
ので、第4図に示すように、円筒型の受光器51を用いる
ようにすれば効率よく受光できる。図示しないが第3図
のような場合において円筒型の光源を用いた場合も同様
である。 また、第1図の漏洩光ファイバ1では、フッ素添加物
濃度の不均一な層13は光ファイバ1の全周に形成されて
いるが、第5図のように周囲方向の一部に形成するよう
にしてもよい。この場合、その濃度不均一層13が形成さ
れている方向でのみ光結合が可能であるから、その方向
に受光器または光源を配置することにより効率のよい光
結合ができる。 このような漏洩光ファイバにおいて伝送損失が大きい
ものほど外部への漏れ光量が大きいので、その分伝播途
中での光の減衰が大きいことになり、伝送距離は短くな
る。そこで、どの程度の光を外部に漏洩させるかは、伝
送距離と光ファイバ外部の受光器の受信能力によって決
定する。非常に簡単な近似では、光ファイバの伝送損失
の大部分がこのコア・クラッド境界付近での散乱損失に
よるとして、 Po>Pi×exp(−αL)×α・ΔL・C でなければならない。ここで、Poは最低受信電力、Piは
入射電力、αは光ファイバの伝送損失係数(neper/
m)、Lは入射端からの距離、ΔLは光の受信に寄与し
ている光ファイバの長さ、Cは実際に受光器に結合して
いる光の割合である。たとえば、第2の例で、入射電力
Pi=1mW、漏洩光ファイバ1のα=20neper/km、L=0.1
km、ΔL=0.0001km、C=0.1とした場合、受光器5の
受信できる最低電力Po=−45dBmが必要となる。 つぎにこのような漏洩光ファイバの製造方法について
説明する。まず第6図のように、透明なガラス棒81の周
囲に、バーナ82の火炎83中で生成されたガラス微粒子を
付着して、ガラス微粒子堆積層84を形成する。この実施
例では、ガラス棒81として、透明でかつ滑らかな表面を
有する直径10mmの純粋石英ガラス棒を用いた。バーナ82
に水素、酸素、四塩化珪素、アルゴンを送り込み、この
バーナ82をガラス棒81の軸に平行に複数回往復トラバー
スさせて、厚さが15mmになるまで粒径のおおきなガラス
微粒子を堆積させた。このときの各ガスの流量条件は、
水素;8リットル/分、酸素;15リットル/分、四塩化珪
素;300cc/分、アルゴン;500cc/分とした。水素は燃焼の
ための燃料であり、酸素は助燃剤、四塩化珪素はガラス
となる原料ガスである。この堆積中のガラス微粒子堆積
層の最高表面温度を測定したところ、1320℃であった。 つぎに、原料ガス流量とともに酸素及び水素の流量も
減少させて引き続いてガラス微粒子の堆積を行い、最終
的に、直径100mmの(ガラス棒81及びその上のガラス微
粒子堆積層84からなる)複合プリフォームを作製した。 この複合プリフォームを、炉温度1000℃の加熱炉内
で、フッ素含有ガスである六フッ化硫黄とヘリウムガス
の混合ガス雰囲気下で熱処理した。熱処理時間は約2時
間とした。この熱処理は第1段階のもので、その作用
は、フッ素をクラッド内に添加するために多孔質ガラス
部分にフッ素含有ガスを浸透させることにある。また、
この第1段階の温度下では、六フッ化硫黄等のフッ素含
有ガスはそのかなりの部分が分解しており、ある程度活
性化されたフッ素原子が生成されていると考えられ、そ
のフッ素によりガラス中に残留しているOH基を除去する
効果もある。 つぎの第2段階では、加熱炉の温度を約1520℃に上昇
させ、上記のように第1段階の熱処理の終った複合プリ
フォームを透明ガラス化する。このときも望ましくは、
フッ素含有雰囲気、具体的にはたとえばヘリウム90部に
対し六フッ化硫黄10部に設定された雰囲気とする。 このようにして作製したプリフォームから光ファイバ
を紡糸したところ、その伝送損失波長特性は第7図のよ
うになった。 なお、ガラス微粒子の堆積方法としてはいくつかの方
法が知られているが、上記では、水素や天然ガスを燃焼
させて得られるような火炎中に、酸化反応もしくは加水
分解反応により酸化物微粒子を生じるような原料を気体
として送り込み、これによりガラス微粒子を発生させる
方法を採用したわけである。この場合、ガラス原料ガス
としては、他に三塩化シラン、四塩化ゲルマニウム、オ
キシ塩化リン、三臭化ホウ素等の、III属、IV属、V属
の金属ハロゲン化物、一部水素化合物等を使用すること
ができる。このようなガラス微粒子堆積方法の場合、一
般的には、発生するガラス微粒子の粒径とバーナの条件
との間に、バーナの温度を高くするほど粒径が大きく
なる傾向がある、酸化物を発生させる原料ガスの濃度
を濃くするほど粒径が大きくなる傾向がある。堆積タ
ーゲットである成長中の複合プリフォームの表面までの
距離が短いほど粒径が小さくなる傾向がある。バーナ
で発生したガラス微粒子の流速が速いほど粒径が小さく
なる傾向がある、というような関係があるので、これを
利用することによって、堆積するガラス微粒子の粒径を
制御することができる。
FIG. 1 shows a leaky optical fiber 1 according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, a layer in which the fluorine additive concentration is made non-uniform near the boundary between the core 11 and the clad 12. 13 are provided. In such a non-uniform additive concentration layer 13, fluctuations in the refractive index occur, thereby increasing the loss and leaking the light propagating through the core 11 of the optical fiber 1. On the contrary, external light can be coupled to the propagation mode in the optical fiber 1 through the additive concentration nonuniform layer 13. Therefore, such a leaky optical fiber 1 can take out light at an arbitrary position in the optical fiber length direction as shown in FIG. That is, in FIG. 2, when the light from the light source 2 is incident on one end of the leaky optical fiber 1 through the lens 3, the light propagating in the optical fiber 1 is
Since the light leaks in the length direction, the leaked light can be focused from an arbitrary position through the lens 4 and the like, guided to the light receiver 5, and a signal can be sent to the light receiving circuit 6. On the contrary, as shown in FIG. 3, the light source 2 connected to the transmission circuit 7 is placed at an arbitrary position in the length direction of the leaky optical fiber 1, and light is incident from around the optical fiber 1 via the lens 3 and the like. And can be coupled to the propagation mode in the optical fiber 1. The light thus propagating in the optical fiber 1 is emitted from one end and guided to the light receiver 5 via the lens 4. Since light leaks around the entire circumference of the leaky optical fiber 1, it is possible to efficiently receive light by using a cylindrical light receiver 51 as shown in FIG. Although not shown, the same applies to the case of using a cylindrical light source in the case of FIG. Further, in the leaky optical fiber 1 of FIG. 1, the layer 13 having a non-uniform fluorine additive concentration is formed on the entire circumference of the optical fiber 1, but as shown in FIG. You may do it. In this case, since optical coupling is possible only in the direction in which the nonuniform concentration layer 13 is formed, efficient optical coupling can be achieved by arranging a light receiver or a light source in that direction. In such a leaky optical fiber, the larger the transmission loss is, the larger the amount of light leaked to the outside is. Therefore, the attenuation of the light in the course of propagation becomes large, and the transmission distance becomes shorter. Therefore, how much light is leaked to the outside is determined by the transmission distance and the receiving ability of the light receiver outside the optical fiber. In a very simple approximation, Po> Pi × exp (−αL) × α · ΔL · C must be assumed because most of the transmission loss of the optical fiber is due to the scattering loss near the core / cladding boundary. Where Po is the minimum received power, Pi is the incident power, α is the optical fiber transmission loss coefficient (neper /
m), L is the distance from the incident end, ΔL is the length of the optical fiber that contributes to the reception of light, and C is the proportion of light that is actually coupled to the light receiver. For example, in the second example, the incident power
Pi = 1 mW, α of leaky optical fiber 1 = 20 neper / km, L = 0.1
When km, ΔL = 0.0001 km, and C = 0.1, the minimum power Po that can be received by the light receiver 5 is Po = −45 dBm. Next, a method of manufacturing such a leaky optical fiber will be described. First, as shown in FIG. 6, glass fine particles generated in the flame 83 of the burner 82 are attached to the periphery of the transparent glass rod 81 to form a glass fine particle deposition layer 84. In this example, as the glass rod 81, a pure quartz glass rod having a diameter of 10 mm and having a transparent and smooth surface was used. Burner 82
Hydrogen, oxygen, silicon tetrachloride, and argon were fed into the reactor, and the burner 82 was traversed a plurality of times in parallel with the axis of the glass rod 81 to deposit large glass particles having a particle size of 15 mm. The flow rate condition of each gas at this time is
Hydrogen: 8 l / min, oxygen: 15 l / min, silicon tetrachloride: 300 cc / min, argon: 500 cc / min. Hydrogen is a fuel for combustion, oxygen is a combustion improver, and silicon tetrachloride is a raw material gas that becomes glass. The maximum surface temperature of the glass particulate deposition layer during the deposition was measured and found to be 1320 ° C. Next, the flow rates of oxygen and hydrogen are decreased together with the flow rate of the raw material gas to successively deposit glass fine particles, and finally, a composite plate having a diameter of 100 mm (consisting of the glass rod 81 and the glass fine particle deposition layer 84 thereon) is formed. A reform was made. This composite preform was heat-treated in a heating furnace at a furnace temperature of 1000 ° C. in a mixed gas atmosphere of fluorine-containing gas, sulfur hexafluoride, and helium gas. The heat treatment time was about 2 hours. This heat treatment is the first stage, and its function is to infiltrate the fluorine-containing gas into the porous glass portion in order to add fluorine into the clad. Also,
At the temperature of the first stage, a considerable part of the fluorine-containing gas such as sulfur hexafluoride is decomposed, and it is considered that activated fluorine atoms are generated to some extent. It also has the effect of removing the residual OH groups. In the next second step, the temperature of the heating furnace is raised to about 1520 ° C., and the composite preform which has been subjected to the first step heat treatment as described above is made into transparent glass. At this time as well,
A fluorine-containing atmosphere is set, specifically, an atmosphere in which 10 parts of sulfur hexafluoride is set to 90 parts of helium. When an optical fiber was spun from the preform thus produced, its transmission loss wavelength characteristic was as shown in FIG. Although several methods are known as a method for depositing glass fine particles, in the above, oxide fine particles are generated by an oxidation reaction or a hydrolysis reaction in a flame obtained by burning hydrogen or natural gas. A method was adopted in which a raw material that would be produced was sent as a gas to generate glass fine particles. In this case, as the glass raw material gas, a metal halide of Group III, Group IV, Group V, such as silane trichloride, germanium tetrachloride, phosphorus oxychloride, boron tribromide, etc., or a partial hydrogen compound is used. can do. In the case of such a glass particle deposition method, generally, between the particle diameter of the generated glass particles and the condition of the burner, the particle diameter tends to increase as the temperature of the burner increases. The particle size tends to increase as the concentration of the generated source gas increases. The smaller the distance to the surface of the growing composite preform that is the deposition target, the smaller the particle size tends to be. Since the particle size tends to decrease as the flow rate of the glass particles generated in the burner increases, the particle size of the deposited glass particles can be controlled by using this relationship.

【発明の効果】【The invention's effect】

この発明の漏洩光ファイバによれば、光ファイバ中を
伝播する光を光ファイバの長さ方向の任意箇所で漏洩さ
せたり外部の光を光ファイバの伝播モードに結合させた
りである。また、この発明の製造方法によれば、このよ
うな漏洩光ファイバを簡単・確実に製造できる。
According to the leaky optical fiber of the present invention, the light propagating in the optical fiber is leaked at an arbitrary position in the length direction of the optical fiber, or the external light is coupled to the propagation mode of the optical fiber. Further, according to the manufacturing method of the present invention, such a leaky optical fiber can be manufactured simply and reliably.

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

第1図はこの発明にかかる漏洩光ファイバの一実施例の
断面図、第2図、第3図及び第4図はこの漏洩光ファイ
バの使用例を示す模式的な斜視図、第5図は他の実施例
の断面図、第6図はこの発明にかかる製造法の一実施例
の模式的な斜視図、第7図は同実施例で得られた光ファ
イバの損失波長特性を示すグラフ、第8図は堆積したガ
ラス微粒子の粒径と損失との相関関係を示すグラフ、第
9図はフッ素濃度分布を表す拡大断面図である。 1……漏洩光ファイバ、2……光源、3、4……レン
ズ、5……受光器、6……受光回路、11……コア、12…
…クラッド、13……フッ素添加物濃度不均一層、81……
ガラス棒、82……バーナ、83……火炎、84……ガラス微
粒子堆積層、85……ガラス微粒子。
FIG. 1 is a sectional view of an embodiment of a leaky optical fiber according to the present invention, FIGS. 2, 3, and 4 are schematic perspective views showing examples of use of this leaky optical fiber, and FIG. FIG. 6 is a cross-sectional view of another embodiment, FIG. 6 is a schematic perspective view of one embodiment of the manufacturing method according to the present invention, and FIG. 7 is a graph showing loss wavelength characteristics of the optical fiber obtained in the same embodiment. FIG. 8 is a graph showing the correlation between the particle size of deposited glass particles and the loss, and FIG. 9 is an enlarged cross-sectional view showing the fluorine concentration distribution. 1 ... Leakage optical fiber, 2 ... Light source, 3, 4 ... Lens, 5 ... Photoreceiver, 6 ... Photodetector circuit, 11 ... Core, 12 ...
… Cladding, 13 …… Layer with non-uniform concentration of fluorine additive, 81 ……
Glass rod, 82 …… Burner, 83 …… Fire flame, 84 …… Glass particle deposit layer, 85 …… Glass particle.

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】コア・クラッド境界付近にフッ素添加濃度
の不均一な層が形成されていることを特徴とする漏洩光
ファイバ。
1. A leaky optical fiber, wherein a layer having a non-uniform concentration of fluorine is formed near the boundary between the core and the cladding.
【請求項2】コア・クラッド境界付近にフッ素添加濃度
の不均一な層は、光ファイバ周囲方向の全部に設けられ
ていることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の漏
洩光ファイバ。
2. The leaky optical fiber according to claim 1, wherein a layer having a non-uniform fluorine concentration near the boundary between the core and the clad is provided in the entire circumferential direction of the optical fiber.
【請求項3】コア・クラッド境界付近にフッ素添加濃度
の不均一な層は、光ファイバ周囲方向の一部に設けられ
ていることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の漏
洩光ファイバ。
3. The leaky optical fiber according to claim 1, wherein a layer having a non-uniform concentration of fluorine added near the boundary between the core and the cladding is provided in a part of the optical fiber circumferential direction. .
【請求項4】透明なガラス棒上に粒径が0.5μm以上の
ガラス微粒子を含むガラス微粒子を堆積させる工程と、
次にこの得られたガラス棒及びガラス微粒子堆積層の複
合プリフォームをフッ素含有雰囲気下で熱処理する工程
とを有することを特徴とする漏洩光ファイバの製造方
法。
4. A step of depositing glass particles containing glass particles having a particle size of 0.5 μm or more on a transparent glass rod,
Next, a step of heat-treating the obtained composite preform of the glass rod and the glass particle deposition layer in a fluorine-containing atmosphere is provided.
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