JPH09100132A - Preform for optical fiber - Google Patents

Preform for optical fiber

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Publication number
JPH09100132A
JPH09100132A JP25785995A JP25785995A JPH09100132A JP H09100132 A JPH09100132 A JP H09100132A JP 25785995 A JP25785995 A JP 25785995A JP 25785995 A JP25785995 A JP 25785995A JP H09100132 A JPH09100132 A JP H09100132A
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JP
Japan
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optical fiber
glass rod
magnification
core
clad
Prior art date
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Application number
JP25785995A
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Japanese (ja)
Inventor
Yuichi Oga
裕一 大賀
Shinji Ishikawa
真二 石川
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Sumitomo Electric Industries Ltd
Original Assignee
Sumitomo Electric Industries Ltd
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Filing date
Publication date
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Publication of JPH09100132A publication Critical patent/JPH09100132A/en
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • 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
    • C03B37/02Manufacture of glass fibres or filaments by drawing or extruding, e.g. direct drawing of molten glass from nozzles; Cooling fins therefor
    • C03B37/025Manufacture of glass fibres or filaments by drawing or extruding, e.g. direct drawing of molten glass from nozzles; Cooling fins therefor from reheated softened tubes, rods, fibres or filaments, e.g. drawing fibres from preforms
    • C03B37/027Fibres composed of different sorts of glass, e.g. glass optical fibres

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain an optical fiber preform capable of forming an optical fiber having a cutoff wavelength λc coinciding with the designed value and uniform over the whole length of the drawn fiber. SOLUTION: This optical fiber preform 10 consists of a glass rod member 16 having an outer diameter (b) and composed of a part 12 to form a core having a diameter (a) and a refractive index n1 and a part 14 to form an inner clad layer having a refractive index n2 and concentrically surrounding the core- forming part and a clad-forming member 18 concentrically surrounding the glass rod member 16 and forming an outer clad layer having an outer diameter B and a refractive index n2 . The clad diameter B is almost uniform in longitudinal direction and tapered near both drawing ends of the glass rod 16 and the clad/glass rod ratio (B/b) is gradually decreased toward each end.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、光ファイバを線引
する母材となる光ファイバ用プリフォームに関するもの
である。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical fiber preform which is a base material for drawing an optical fiber.

【0002】[0002]

【従来の技術】光ファイバは、光を閉じ込めて伝搬する
コアとそれを同心円状に取り囲むクラッドとから構成さ
れるが、散乱等による伝送損失を抑制するため、コア直
径dとクラッド外径Dは全長にわたって均一となるよう
正確にコントロールされていることが要求される。特
に、シングルモードファイバにおいては、カットオフ波
長λcが所定の設計値に合致することが重要となるた
め、コアの直径dとクラッドの外径Dの正確なコントロ
ールは強く要求される。
2. Description of the Related Art An optical fiber is composed of a core for confining and propagating light and a clad surrounding the core concentrically. In order to suppress transmission loss due to scattering or the like, the core diameter d and the clad outer diameter D are Precise control is required so that it is uniform over the entire length. In particular, in a single mode fiber, it is important that the cutoff wavelength λc matches a predetermined design value, so that accurate control of the core diameter d and the cladding outer diameter D is strongly required.

【0003】光ファイバのカットオフ波長λcは、The cutoff wavelength λc of an optical fiber is

【0004】[0004]

【数1】 (Equation 1)

【0005】ここで、 vc :カットオフv(正規化周波数)値 Δ :比屈折率差 n1 :コアの屈折率 n2 :クラッドの屈折率 で表せる。いま、光ファイバをステップ型光ファイバと
仮定すると、カットオフv値vc は、 vc =2.405 となり、更にクラッド外径Dを125μmとおくと、カ
ットオフ波長λc(μm)は、
Here, vc is a cutoff v (normalized frequency) value Δ: relative refractive index difference n 1 : core refractive index n 2 : clad refractive index Assuming that the optical fiber is a step type optical fiber, the cutoff v value vc is vc = 2.405, and if the cladding outer diameter D is 125 μm, the cutoff wavelength λc (μm) is

【0006】[0006]

【数2】 (Equation 2)

【0007】となる。従って、カットオフ波長λcは、
クラッドの外径Dのコア直径dに対する倍率、即ちクラ
ッド/コア倍率(D/d)と比屈折率差Δとで定まる。
[0007] Therefore, the cutoff wavelength λc is
It is determined by the ratio of the outer diameter D of the clad to the core diameter d, that is, the clad / core ratio (D / d) and the relative refractive index difference Δ.

【0008】このように、光ファイバの全長にわたって
カットオフ波長λcを所定の設計値に合致させるために
は、光ファイバにおけるクラッド/コア倍率(D/d)
が全長にわたって一定となることが必要であり、それに
は光ファイバを線引する光ファイバ用プリフォームにお
いて、そのクラッド部の外径とコア部の直径との倍率が
一定となるようにしておくことが必要とされる。
As described above, in order to match the cutoff wavelength λc to the predetermined design value over the entire length of the optical fiber, the cladding / core magnification (D / d) in the optical fiber is set.
Is required to be constant over the entire length. To do this, in an optical fiber preform that draws an optical fiber, make sure that the ratio between the outer diameter of the cladding and the diameter of the core is constant. Is required.

【0009】このため、先ず、ガラス形成材の火炎加水
分解で発生したシリカ微粒子を基本に堆積してコア層と
クラッド層を作った後、脱水・ガラス化して、コア部と
それを取り囲む部分クラッド部からなるガラスロッドを
形成し、次いで、このガラスロッドの周囲に外部クラッ
ド部を形成することにより、コア部の直径とクラッド部
の外径との比が正確にコントロールされた光ファイバ用
プリフォームを得る方法が提案されている(特公平5−
18768号参照)。
Therefore, first, silica fine particles generated by flame hydrolysis of a glass forming material are basically deposited to form a core layer and a clad layer, which are then dehydrated and vitrified to form a core part and a partial clad surrounding the core part. A preform for an optical fiber in which the ratio of the diameter of the core portion to the outer diameter of the cladding portion is accurately controlled by forming a glass rod consisting of a glass rod and then forming an outer cladding portion around the glass rod. Has been proposed (Patent Fair 5-
18768).

【0010】また、ターゲット部材を回転させながら、
その長手方向にガラス材料ガスを酸素及び水素と共に燃
焼させるバーナをトラバースさせて、そのターゲット部
材の周囲にガラススートを生成・堆積させる際に、ター
ゲット部材の長手方向におけるコア部の直径とクラッド
部の外径との比を予め測定しておき、その比の変化に対
応してバーナのトラバース速度及びガラス材料ガスの供
給量を制御することにより、コア部の直径とクラッド部
の外径との比が長手方向に一様となる光ファイバ用プリ
フォームを製造する方法も提案されている(特開平4−
292434号参照)。
While rotating the target member,
When a burner that burns a glass material gas together with oxygen and hydrogen in the longitudinal direction is traversed to generate and deposit glass soot around the target member, the diameter of the core portion and the clad portion of the core portion in the longitudinal direction of the target member are By measuring the ratio with the outer diameter in advance and controlling the traverse speed of the burner and the supply amount of the glass material gas according to the change of the ratio, the ratio of the diameter of the core part to the outer diameter of the clad part is controlled. A method of manufacturing an optical fiber preform having a uniform length in the longitudinal direction has also been proposed (Japanese Patent Laid-Open No. 4-200,200).
292434).

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、コア部
の直径とクラッド部の外径との比が所定の設計値と一致
し、全長にわたって均一に製造された光ファイバ用プリ
フォームを用いて溶融紡糸を行えば、得られた光ファイ
バのカットオフ波長λcは全長にわたって所定の設計値
と一致して均一になると予測されたにも拘らず、実際に
はカットオフ波長λcが所定の設計値より小さくなる部
分が生じるという現象が起きた。以下、図7乃至図10
を用いて、具体的に説明する。
However, melt spinning is performed using an optical fiber preform that has a ratio of the diameter of the core portion to the outer diameter of the cladding portion that matches a predetermined design value and is manufactured uniformly over the entire length. Although it was predicted that the cutoff wavelength λc of the obtained optical fiber would be uniform over the entire length in accordance with the predetermined design value, the cutoff wavelength λc is actually smaller than the predetermined design value. The phenomenon that some parts become Hereinafter, FIG. 7 to FIG.
This will be specifically described with reference to FIG.

【0012】図7に示すように、従来の光ファイバ用プ
リフォーム40は、直径a、屈折率n1 のコアとなるべ
き柱状部42及びその周囲を同心円状に取り囲む屈折率
2の内層クラッドとなるべき部分44を有する外径b
のガラスロッド46と、このガラスロッド46の周囲に
同心円状に形成された外径B、屈折率n2 の外層クラッ
ドとなるべき部分48とから構成され、このコアとなる
べき部分42の直径a(以下、「コア径a」という)及
び外層クラッドとなるべき部分48の外径B(以下、
「クラッド径B」という)はそれぞれ光ファイバ用プリ
フォームの長手方向にほぼ均一になっている。
As shown in FIG. 7, a conventional optical fiber preform 40 includes a columnar portion 42 to be a core having a diameter a and a refractive index n 1 and an inner clad having a refractive index n 2 which concentrically surrounds the columnar portion 42. Outer diameter b having a portion 44 to be
Glass rod 46, and a portion 48 to be the outer clad having an outer diameter B and a refractive index n 2 formed concentrically around the glass rod 46, and a diameter a of the portion 42 to be the core. (Hereinafter, referred to as “core diameter a”) and the outer diameter B of the portion 48 to be the outer clad (hereinafter, referred to as “core diameter a”).
The "clad diameter B") is substantially uniform in the longitudinal direction of the optical fiber preform.

【0013】この光ファイバ用プリフォーム40は、次
のようにして作製される。
The optical fiber preform 40 is manufactured as follows.

【0014】例えばGe−SiO2 ガラスからなるコア
部42とその周囲を同心円状に取り囲むSiO2 ガラス
からなる部分クラッド部44を有する直径20mm、長
さ850mmのガラスロッド46を出発材として準備す
る。
For example, a glass rod 46 having a diameter of 20 mm and a length of 850 mm having a core portion 42 made of Ge-SiO 2 glass and a partial clad portion 44 made of SiO 2 glass concentrically surrounding the core portion 42 is prepared as a starting material.

【0015】そして火炎加水分解法(気相合成法)のう
ち、例えばVAD法(Vapor AxialDeposition Method
;気相軸付法)を用いて、ガラスロッド46の周囲に
SiO2 からなるガラス微粒子を同心円状に堆積させ、
SiO2 微粒子層48aを形成する。このとき、酸素及
び水素と共にバーナーに供給して燃焼させるガラス材料
ガスの量を調整することにより、SiO2 微粒子層48
aの外径が例えば160mmとなって長手方向にほぼ均
一になるように制御する。こうして、コア部42及びそ
の周囲を同心円状に取り囲む部分クラッド部44を有す
るガラスロッド46と、そのガラスロッド46の周囲に
同心円状に堆積されたSiO2 微粒子層48aとからな
る複合体40aを作製する。
Of the flame hydrolysis methods (vapor phase synthesis methods), for example, the VAD method (Vapor Axial Deposition Method) is used.
A vapor axis method) is used to deposit glass particles of SiO 2 concentrically around the glass rod 46,
The SiO 2 fine particle layer 48a is formed. At this time, the amount of the glass material gas supplied to the burner together with oxygen and hydrogen to be burned is adjusted to adjust the SiO 2 fine particle layer 48.
The outer diameter of a is controlled to be, for example, 160 mm so as to be substantially uniform in the longitudinal direction. Thus, a composite body 40a including the glass rod 46 having the core portion 42 and the partial clad portion 44 concentrically surrounding the periphery thereof and the SiO 2 fine particle layer 48a concentrically deposited around the glass rod 46 is produced. To do.

【0016】次いで、図8に示すように、ガラスロッド
46とその周囲に同心円状に堆積されたSiO2 微粒子
層48aとからなる複合体40aを焼結炉を用いて焼結
する。なお、ここで用いる焼結炉は、複合体40aを挿
入する炉心管50と、その炉心管50の周囲に設けら
れ、複合体40aを加熱するヒータ52と、炉心管50
内にガスを導入するガス導入口54と、炉心管50内か
らガスを排気するガス排気口56とを有する。また、こ
のときの焼結条件は、炉心管50内に導入したHe雰囲
気中において、複合体40aを例えば速度5mm/分で
下降させつつヒータ温度1600℃で加熱するものであ
る。このような条件下で複合体40aをその下部から焼
結していくことにより、SiO2 微粒子層48aを加熱
・脱水し、更に透明ガラス化して、SiO2 ガラスから
なる屈折率n2 の外部クラッド部48を形成する。こう
して、有効部の長さが700mmの光ファイバ用プリフ
ォーム40を作製する。
Then, as shown in FIG. 8, a composite 40a consisting of the glass rod 46 and the SiO 2 fine particle layer 48a concentrically deposited around the glass rod 46 is sintered using a sintering furnace. The sintering furnace used here is a furnace core tube 50 into which the composite body 40a is inserted, a heater 52 provided around the furnace core tube 50 and heating the composite body 40a, and the furnace core tube 50.
It has a gas introduction port 54 for introducing gas into it and a gas exhaust port 56 for exhausting gas from inside the core tube 50. The sintering conditions at this time are such that the composite body 40a is heated at a heater temperature of 1600 ° C. in a He atmosphere introduced into the core tube 50 while descending the composite body 40a at a speed of 5 mm / min. By sintering the composite 40a from the lower part under such conditions, the SiO 2 fine particle layer 48a is heated and dehydrated, and is further made into a transparent vitreous material, and the outer clad made of SiO 2 glass having a refractive index n 2 is used. The part 48 is formed. In this way, the optical fiber preform 40 having an effective portion length of 700 mm is manufactured.

【0017】次に、こうして作製した光ファイバ用プリ
フォーム40におけるクラッド径Bのガラスロッド46
の外径b(以下、「ガラスロッド径b」という)に対す
る倍率、即ちクラッド/ガラスロッド倍率(B/b)を
プリフォームアナライザにより測定し、所定の設計倍率
との倍率比をとると、図9のグラフに示すように、光フ
ァイバ用プリフォームの全長にわたってほぼ1.00に
一定している。即ち、光ファイバ用プリフォーム40の
クラッド/ガラスロッド倍率(B/b)は、その全長に
わたって所定の設計倍率とほぼ一致し、均一である。
Next, the glass rod 46 having the cladding diameter B in the optical fiber preform 40 thus produced.
The ratio of the outer diameter b to the outer diameter b (hereinafter referred to as "glass rod diameter b"), that is, the cladding / glass rod magnification (B / b), is measured by a preform analyzer, and the magnification ratio with a predetermined design magnification is taken. As shown in the graph of 9, the optical fiber preform has a constant value of approximately 1.00 over the entire length. That is, the clad / glass rod magnification (B / b) of the optical fiber preform 40 is substantially equal to the predetermined design magnification over its entire length and is uniform.

【0018】なお、ここで、クラッド径Bのコア径aに
対する倍率、即ちクラッド/コア倍率(B/a)ではな
く、クラッド/ガラスロッド倍率(B/b)を用いたの
は、ガラスロッド径bの測定がコア径aの測定より容易
であるからであり、またガラスロッド46におけるコア
径aとガラスロッド径bとの比a/bがその全長にわた
って高精度に均一であるため、クラッド/コア倍率(B
/a)とクラッド/ガラスロッド倍率(B/b)はそれ
ぞれの設計倍率との倍率比をとれば等価となるからであ
る。
The ratio of the clad diameter B to the core diameter a, that is, the clad / glass rod magnification (B / b) is used instead of the clad / core magnification (B / a). This is because the measurement of b is easier than the measurement of the core diameter a, and the ratio a / b between the core diameter a and the glass rod diameter b in the glass rod 46 is highly accurate and uniform over the entire length. Core magnification (B
This is because / a) and the cladding / glass rod magnification (B / b) are equivalent if their magnification ratios with the respective design magnifications are taken.

【0019】また、図9のグラフに示すように、有効部
長さL=0mmのガラスロッド46の端部を光ファイバ
を線引する際の終了端部(以下、「線引終了端部」とい
う)とし、有効部長さL=700mmのガラスロッド4
6の端部を光ファイバを線引する際の開始端部(以下、
「線引終了端部」という)とする。
Further, as shown in the graph of FIG. 9, the end portion of the glass rod 46 having an effective length L = 0 mm when the optical fiber is drawn (hereinafter referred to as "drawing end portion"). ) And a glass rod 4 having an effective length L = 700 mm
The starting end when drawing the optical fiber from the end of 6 (hereinafter,
It is referred to as the "end of drawing".

【0020】次に、このクラッド/ガラスロッド倍率
(B/b)が全長にわたって設計倍率とほぼ一致してい
る光ファイバ用プリフォーム40を、例えば温度210
0℃で加熱し軟化させて、線引長200kmの光ファイ
バを溶融紡糸する。そしてその光ファイバのカットオフ
波長λcを測定すると、図10のグラフに示すように、
線引開始端部近傍と線引終了端部近傍の光ファイバのカ
ットオフ波長λcが所定の設計値よりも減少している。
このカットオフ波長λcの減少は、線引終了端部近傍に
おいて特に顕著である。
Next, a preform 40 for an optical fiber whose cladding / glass rod magnification (B / b) substantially matches the design magnification over the entire length is used, for example, at a temperature of 210.
It is heated at 0 ° C. to be softened, and an optical fiber having a drawing length of 200 km is melt-spun. When the cutoff wavelength λc of the optical fiber is measured, as shown in the graph of FIG.
The cutoff wavelength λc of the optical fiber in the vicinity of the drawing start end and in the vicinity of the drawing end is smaller than a predetermined design value.
This decrease in cutoff wavelength λc is particularly remarkable in the vicinity of the end of the drawing.

【0021】このように、クラッド/ガラスロッド倍率
(B/b)が所定の設計値と一致し、全長にわたって均
一に製造された光ファイバ用プリフォーム40を用いて
溶融紡糸しても、ガラスロッド46の端部近傍を線引し
て得られた光ファイバのカットオフ波長λcは所定の設
計値よりも小さくなり、製造バラツキが大きくなるとい
う問題があった。
As described above, the glass rod can be melt-spun by using the optical fiber preform 40 whose clad / glass rod magnification (B / b) matches the predetermined design value and which is uniformly manufactured over the entire length. There is a problem that the cut-off wavelength λc of the optical fiber obtained by drawing the vicinity of the end portion of 46 is smaller than a predetermined design value and the manufacturing variation is large.

【0022】本発明は、上記の状況を鑑みてなされたも
のであり、カットオフ波長λcが所定の設計値と一致
し、線引長の全長にわたって均一になる光ファイバを製
造することができる光ファイバ用プリフォームを提供す
ることを目的とする。
The present invention has been made in view of the above situation, and it is possible to manufacture an optical fiber in which the cutoff wavelength λc matches a predetermined design value and is uniform over the entire length of the drawing length. An object is to provide a preform for fibers.

【0023】[0023]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明者らは、光ファイバ用プリフォームの端部近
傍を線引して得られた光ファイバのカットオフ波長λc
が所定の設計値よりも小さくなる原因の調査・研究を進
めた結果、特に光ファイバの線引終了端部近傍において
は、比屈折率差Δは変化がないものの、光ファイバのコ
ア直径dが減少し、クラッド外径Dのコア直径dに対す
る倍率D/dが増大していることが確認された。そして
その原因としては、次のことが考えられる。
In order to solve the above-mentioned problems, the inventors of the present invention have drawn a cutoff wavelength λc of an optical fiber obtained by drawing the vicinity of an end of an optical fiber preform.
As a result of further investigation and research on the reason why the value becomes smaller than the predetermined design value, the core diameter d of the optical fiber is It was confirmed that the ratio was decreased and the magnification D / d of the cladding outer diameter D to the core diameter d was increased. And as the cause, the following can be considered.

【0024】即ち、一般的に光ファイバ用プリフォーム
40には、図11(a)に示すように、例えば線引終了
端部近傍に非有効部と称する廃却部58が存在する。そ
してこの廃却部58はテーパ形状をなしている。そのた
め、光ファイバ用プリフォーム40を下降させつつ、そ
の下端を線引炉内のヒータ60で加熱・軟化させ、光フ
ァイバ62を線引する際、光ファイバ用プリフォーム4
0の線引終了端部近傍においては、テーパ形状をなす廃
却部58の輻射熱の影響により、線引炉内の温度が上昇
する。即ち、図11(b)のグラフにおいて、光ファイ
バ用プリフォーム40のクラッドの外径Dが均一な部分
を溶融紡糸する際の線引炉内の温度分布を実線で示し、
線引終了端部近傍を溶融紡糸する際の線引炉内の温度分
布を破線で示すと、グラフ中に矢印で示すように、実線
で示す温度分布から破線で示す高温側の温度分布に広が
って、線引ネックダウン部が定常部より長くなる。その
結果、クラッド部に溶融軟化部のガラスが流れ込み、線
引終了端部近傍における光ファイバ62のクラッドの厚
さが増大し、コアの直径dが減少する。このため、光フ
ァイバ62のクラッド/コア倍率(D/d)が増大し、
線引終了端部近傍における光ファイバ62のカットオフ
波長λcが所定の設計値よりも低下すると考えられる。
That is, generally, in the optical fiber preform 40, as shown in FIG. 11A, for example, a discarding portion 58 called an ineffective portion exists near the end of the drawing. The discarding portion 58 has a tapered shape. Therefore, while lowering the optical fiber preform 40, the lower end of the optical fiber preform 40 is heated and softened by the heater 60 in the drawing furnace to draw the optical fiber 62.
In the vicinity of the end portion of the wire drawing 0, the temperature in the wire drawing furnace rises due to the effect of the radiant heat of the taper-shaped waste portion 58. That is, in the graph of FIG. 11 (b), the solid line shows the temperature distribution in the drawing furnace when melt-spinning a portion where the outer diameter D of the cladding of the optical fiber preform 40 is uniform,
When the temperature distribution in the drawing furnace during melt spinning near the end of the drawing is indicated by the broken line, the temperature distribution shown by the solid line spreads to the high temperature side distribution shown by the broken line, as indicated by the arrow in the graph. As a result, the draw neck down portion becomes longer than the steady portion. As a result, the glass of the melting and softening portion flows into the clad portion, the thickness of the clad of the optical fiber 62 near the end of the drawing end increases, and the core diameter d decreases. Therefore, the cladding / core magnification (D / d) of the optical fiber 62 increases,
It is considered that the cutoff wavelength λc of the optical fiber 62 near the end portion of the drawing is lower than a predetermined design value.

【0025】また、光ファイバ用プリフォーム40の線
引開始端部近傍においても、線引開始時の口出しを容易
にするため等の理由から非有効部と称するテーパ形状の
廃却部を設けているため、線引炉内の温度分布の広がり
程度は小さいとはいえ、線引終了端部近傍における場合
と同様に光ファイバ62のクラッド/コア倍率(D/
d)の増大現象が生じると考えられる。
Also, in the vicinity of the drawing start end of the optical fiber preform 40, a taper-shaped discarding part called an ineffective part is provided for the purpose of facilitating the extraction at the start of drawing. Therefore, although the extent of the temperature distribution in the drawing furnace is small, the cladding / core magnification (D / D) of the optical fiber 62 is similar to that in the vicinity of the end of the drawing.
It is considered that the increase phenomenon of d) occurs.

【0026】従って、上記課題は、以下の特徴を有する
光ファイバ用プリフォームによって解決される。
Therefore, the above problem can be solved by an optical fiber preform having the following features.

【0027】即ち、本発明に係る光ファイバ用プリフォ
ームは、コアとなるべき柱状部を含む柱状のガラスロッ
ドと、ガラスロッドを同心円状に取り囲むクラッドとな
るべき管状部とを備えた光ファイバ用プリフォームであ
って、(a)管状部の外径が長手方向にほぼ均一になっ
ている外径均一部と、(b)管状部がガラスロッドの一
方又は両方の端部近傍におけるテーパ形状をなすテーパ
部であって、管状部の外径とガラスロッドの径との比の
値であるクラッド/ガラスロッド倍率がガラスロッドの
端部に向かって漸次減少しているテーパ部とを備えるこ
とを特徴とする。
That is, the optical fiber preform according to the present invention comprises an optical fiber having a columnar glass rod including a columnar part to be a core and a tubular part to be a clad that concentrically surrounds the glass rod. In the preform, (a) an outer diameter uniform portion in which the outer diameter of the tubular portion is substantially uniform in the longitudinal direction, and (b) the tubular portion has a tapered shape near one or both ends of the glass rod. And a taper portion in which a cladding / glass rod ratio, which is a value of a ratio of an outer diameter of the tubular portion and a diameter of the glass rod, gradually decreases toward an end portion of the glass rod. Characterize.

【0028】このように、本発明の光ファイバ用プリフ
ォームにおいては、コアとなるべき柱状部の一方又は両
方の端部近傍のクラッドとなるべき管状部がテーパ形状
をなし、端部近傍におけるクラッド/ガラスロッド倍率
が端部に向かって漸次減少しているため、溶融紡糸時の
端部近傍における光ファイバのクラッド/コア倍率の増
大現象と相殺させて、光ファイバのクラッド/コア倍率
が端部近傍を含む線引長の全長にわたって均一になるよ
うにすることができる。従って、光ファイバのカットオ
フ波長λcが所定の設計値と一致し、端部近傍を含む全
長にわたって均一になるようにすることができる。
As described above, in the optical fiber preform of the present invention, the tubular portion to be the cladding near one or both ends of the columnar portion to be the core has a tapered shape, and the cladding near the end is formed. / Since the glass rod magnification gradually decreases toward the end, it is offset by the phenomenon of increasing the clad / core magnification of the optical fiber in the vicinity of the end during melt spinning, and the clad / core magnification of the optical fiber ends. It can be made uniform over the entire length of the drawing length including the neighborhood. Therefore, it is possible to make the cutoff wavelength λc of the optical fiber match a predetermined design value and make it uniform over the entire length including the vicinity of the end.

【0029】なお、上記本発明に係る光ファイバ用プリ
フォームは、ガラスロッドの端部におけるクラッド/ガ
ラスロッド倍率の、外径均一部におけるクラッド/ガラ
スロッド倍率に対する減少が、8%以内であることが好
ましい。
In the optical fiber preform according to the present invention, the reduction in the cladding / glass rod magnification at the end of the glass rod with respect to the cladding / glass rod magnification in the uniform outer diameter portion is within 8%. Is preferred.

【0030】また、上記本発明に係る光ファイバ用プリ
フォームは、ガラスロッドが、コアとなるべき柱状部
と、コアとなるべき柱状部を同心円状に取り囲む内層ク
ラッドとなるべき部分を備えていてもよいし、コアとな
るべき柱状部のみを備えることとしてもよい。
In the optical fiber preform according to the present invention, the glass rod has a columnar portion to be a core and a portion to be an inner layer clad concentrically surrounding the columnar portion to be a core. Alternatively, only the columnar portion to be the core may be provided.

【0031】また、上記本発明に係る光ファイバ用プリ
フォームは、クラッドとなるべき管状部が、ガラスロッ
ドの周囲に火炎加水分解法により堆積させたガラス微粒
子を焼結後、透明化して形成されたものであることを特
徴としてもよい。
In the optical fiber preform according to the present invention, the tubular portion to be the clad is formed by sintering the glass fine particles deposited around the glass rod by the flame hydrolysis method and then making them transparent. It may be characterized by being a thing.

【0032】更に、上記本発明に係る光ファイバ用プリ
フォームは、テーパ部の更に外側に、テーパ部と同一傾
斜のテーパ形状をもつ廃却部が設けられていることが好
適である。
Further, in the optical fiber preform according to the present invention, it is preferable that a discard portion having a tapered shape with the same inclination as the tapered portion is provided further outside the tapered portion.

【0033】[0033]

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して本発明
の実施の形態を説明する。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、重複する説明は省略す
る。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. In the description of the drawings, the same elements will be denoted by the same reference symbols, without redundant description.

【0034】(第1実施形態)本発明の第1実施形態に
係る光ファイバ用プリフォームを、図1を用いて説明す
る。図1(a)は本発明の第1の実施の形態に係る光フ
ァイバ用プリフォームを示す断面図、図1(b)は図1
(a)の光ファイバ用プリフォームのA−A´断面にお
ける屈折率分布を示す図である。
(First Embodiment) An optical fiber preform according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1A is a sectional view showing an optical fiber preform according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 1B is FIG.
It is a figure which shows the refractive index distribution in the AA 'cross section of the preform for optical fibers of (a).

【0035】図1に示すように、本発明の第1実施形態
に係る光ファイバ用プリフォーム10は、例えばGe−
SiO2 ガラスからなる直径a、屈折率n1 の棒状のコ
アとなるべき部分12及びその周囲を同心円状に取り囲
むSiO2 ガラスからなる屈折率n2 の内層クラッドと
なるべき部分14を有する外径bのガラスロッド16
と、このガラスロッド16の周囲に同心円状に形成され
た外径B、屈折率n2 のSiO2 ガラスからなる外層ク
ラッドとなるべき部分18とから構成されている。そし
てそのクラッド径Bは光ファイバ用プリフォーム10の
長手方向にほぼ均一になっているが、ガラスロッド16
の線引終了端部及び線引終了端部の両端部近傍において
はテーパ形状をなしている。クラッド径Bのガラスロッ
ド16の外径b(以下、「ガラスロッド径b」という)
に対する倍率、即ちクラッド/ガラスロッド倍率をB/
bとする。以下、クラッド径Bがほぼ均一になっている
部分を外径均一部と呼び、テーパ形状をなしている部分
をテーパ部と呼ぶ。これら外径均一部(ガラスロッド1
6に相当する長さの部分)を有効部とも呼ぶ。
As shown in FIG. 1, the optical fiber preform 10 according to the first embodiment of the present invention is, for example, Ge-
An outer diameter having a SiO 2 diameter a of glass, SiO 2 portion 14 to be a inner cladding of refractive index n 2 of glass surrounding the core and portion 12 and its surroundings should be rod-shaped concentric refractive index n 1 b glass rod 16
And a portion 18 to be an outer layer cladding made of SiO 2 glass having an outer diameter B and a refractive index n 2 formed concentrically around the glass rod 16. The clad diameter B of the glass rod 16 is substantially uniform in the longitudinal direction of the optical fiber preform 10.
The taper shape is formed in the vicinity of the end of drawing and both ends of the end of drawing. Outer diameter b of the glass rod 16 having a cladding diameter B (hereinafter referred to as "glass rod diameter b")
To C / glass rod magnification B /
b. Hereinafter, a portion where the clad diameter B is substantially uniform is referred to as an outer diameter uniform portion, and a portion having a tapered shape is referred to as a tapered portion. These outer diameter uniform parts (glass rod 1
A portion having a length corresponding to 6) is also called an effective portion.

【0036】次に、図1に示す光ファイバ用プリフォー
ム10の製造方法を、図2を用いて説明する。ここで、
図2は焼結炉を示す概略図である。
Next, a method of manufacturing the optical fiber preform 10 shown in FIG. 1 will be described with reference to FIG. here,
FIG. 2 is a schematic view showing a sintering furnace.

【0037】Ge−SiO2 ガラスからなるコアとなる
べき部分12とその周囲を同心円状に取り囲むSiO2
ガラスからなる内層クラッドとなるべき部分14を有す
る直径20mm、長さ850mmのガラスロッド16を
出発材として準備する。
The SiO 2 surrounding the Ge-SiO 2 portion 12 to be a core of glass around concentrically
A glass rod 16 having a diameter of 20 mm and a length of 850 mm, which has a portion 14 to be an inner clad made of glass, is prepared as a starting material.

【0038】そして、例えばVAD法を用いて、ガラス
ロッド16を所定の引上げ長だけ引き上げつつ、その周
囲にSiO2 からなるガラス微粒子を同心円状に堆積さ
せ、SiO2 微粒子層18aを形成する。このとき、酸
素及び水素と共にバーナーに供給し燃焼させるガラス材
料ガスの量を調整することにより、SiO2 微粒子層1
8aの厚みが長手方向にほぼ均一になるように制御す
る。SiO2 微粒子層18aの外径は長手方向にほぼ均
一に例えば160mmとなると共に、ガラスロッド16
の両端部近傍ではテーパ形状をなしている。
Then, by using the VAD method, for example, while pulling up the glass rod 16 by a predetermined pull-up length, glass particles of SiO 2 are concentrically deposited around the glass rod 16 to form the SiO 2 particle layer 18a. At this time, by adjusting the amount of the glass material gas which is supplied to the burner and burned together with oxygen and hydrogen, the SiO 2 fine particle layer 1
The thickness of 8a is controlled to be substantially uniform in the longitudinal direction. The outer diameter of the SiO 2 fine particle layer 18a becomes substantially uniform in the longitudinal direction, for example, 160 mm, and the glass rod 16
Has a taper shape near both ends.

【0039】こうして、コアとなるべき部分12及びそ
の周囲を同心円状に取り囲む内層クラッドとなるべき部
分14を有するガラスロッド16と、そのガラスロッド
16の周囲に同心円状に堆積されたSiO2 微粒子層1
8aとからなる複合体10aを作製する。
Thus, the glass rod 16 having the portion 12 to be the core and the portion 14 to be the inner layer cladding surrounding the periphery thereof concentrically, and the SiO 2 fine particle layer concentrically deposited around the glass rod 16. 1
A composite body 10a composed of 8a and 8a is produced.

【0040】次いで、図2に示すように、このガラスロ
ッド16とその周囲に同心円状に堆積されたSiO2
粒子層18aとからなる複合体10aを焼結炉20を用
いて熱処理を行い、SiO2 微粒子層18aを加熱・脱
水し、更に透明ガラス化して、SiO2 ガラスからなる
屈折率n2 の外層クラッドとなるべき部分18を形成す
る。
Next, as shown in FIG. 2, the composite body 10a comprising the glass rod 16 and the SiO 2 fine particle layer 18a concentrically deposited around the glass rod 16 is heat-treated in a sintering furnace 20 to form SiO 2. 2 The fine particle layer 18a is heated and dehydrated, and is further made into transparent glass to form a portion 18 made of SiO 2 glass and having an index of refraction n 2 to be the outer layer cladding.

【0041】なお、ここで用いる焼結炉20は、複合体
10aを挿入する炉心管22と、その炉心管22の周囲
に設けられ、複合体10aを加熱するヒータ24と、そ
のヒータ24の周囲に設けられた断熱材26とを有する
と共に、排気口28を介して真空ポンプ30に接続さ
れ、焼結炉20内の圧力を調整することができるように
なっている。また、この焼結炉20による熱処理は、例
えばヒータ温度1200℃で時間60分の第1のステッ
プと、ヒータ温度1300℃で時間60分の第2のステ
ップと、ヒータ温度1550℃で時間10分の第3のス
テップからなり、各ステップ間の温度勾配は5℃/分と
する。このとき、焼結炉20内は真空ポンプ30により
20Paまで減圧する。
The sintering furnace 20 used here has a core tube 22 into which the composite body 10a is inserted, a heater 24 provided around the core tube 22 to heat the composite body 10a, and the periphery of the heater 24. And a vacuum pump 30 through an exhaust port 28 so that the pressure in the sintering furnace 20 can be adjusted. Further, the heat treatment in the sintering furnace 20 includes, for example, a first step at a heater temperature of 1200 ° C. for 60 minutes, a second step at a heater temperature of 1300 ° C. for 60 minutes, and a heater temperature of 1550 ° C. for 10 minutes. And the temperature gradient between the steps is 5 ° C./min. At this time, the pressure inside the sintering furnace 20 is reduced to 20 Pa by the vacuum pump 30.

【0042】こうして、ガラスロッド16とSiO2
粒子層18aとからなる複合体10aを焼結し、図1に
示す光ファイバ用プリフォーム10を作製する。即ち、
この光ファイバ用プリフォーム10は、コアとなるべき
部分12及びその周囲の内層クラッドとなるべき部分1
4からなるガラスロッド16とその周囲に同心円状に形
成された外層クラッドとなるべき部分18とから構成さ
れ、外径均一部とガラスロッド16の両端部近傍のテー
パ部とを有している。そして、外径均一部におけるクラ
ッド径Bは75mm、外径均一部(有効部)の長さは7
00mmとなる。
In this way, the composite body 10a composed of the glass rod 16 and the SiO 2 fine particle layer 18a is sintered to produce the optical fiber preform 10 shown in FIG. That is,
The optical fiber preform 10 includes a portion 12 to be a core and a portion 1 to be an inner layer clad around the core.
The glass rod 16 is composed of a glass rod 16 and a portion 18 to be an outer layer cladding formed concentrically around the glass rod 16 and has a uniform outer diameter portion and tapered portions near both ends of the glass rod 16. The clad diameter B in the uniform outer diameter portion is 75 mm, and the length of the uniform outer diameter portion (effective portion) is 7 mm.
It becomes 00 mm.

【0043】次に、こうして作製した光ファイバ用プリ
フォーム10におけるクラッド/ガラスロッド倍率(B
/b)について、図3を用いて説明する。ここで、図3
は光ファイバ用プリフォーム10の実際のクラッド/ガ
ラスロッド倍率B/bとその所定の設計倍率との倍率比
の有効部長さに対する変動を示すグラフである。
Next, the clad / glass rod magnification (B
/ B) will be described with reference to FIG. Here, FIG.
FIG. 4 is a graph showing variations in the ratio of the actual cladding / glass rod magnification B / b of the optical fiber preform 10 to its predetermined design magnification with respect to the effective portion length.

【0044】なお、ここで、クラッド/コア倍率(B/
a)ではなく、クラッド/ガラスロッド倍率(B/b)
を用いたのは、ガラスロッド径bの測定がコア径aの測
定より容易であるからであり、またガラスロッド16に
おけるコア径aとガラスロッド径bとの比a/bがその
全長にわたって高精度に均一であるため、クラッド/コ
ア倍率(B/a)とクラッド/ガラスロッド倍率(B/
b)はそれぞれの設計倍率との倍率比をとれば等価とな
るからである。
Here, the clad / core magnification (B /
c) / glass rod magnification (B / b), not a)
Was used because the measurement of the glass rod diameter b is easier than the measurement of the core diameter a, and the ratio a / b between the core diameter a and the glass rod diameter b in the glass rod 16 is high over the entire length. Since the accuracy is uniform, the cladding / core magnification (B / a) and the cladding / glass rod magnification (B / a)
This is because b) is equivalent if the magnification ratio with each design magnification is taken.

【0045】光ファイバ用プリフォーム10の実際のク
ラッド/ガラスロッド倍率(B/b)をプリフォームア
ナライザにより測定し、所定の設計倍率との倍率比をと
ると、図3のグラフに○印と実線で示すような結果とな
る。なお、比較のため、図8に示す焼結炉を用いて加熱
処理して作成した従来の光ファイバ用プリフォームの場
合の倍率比を●印と破線で示す。また、有効部長さL=
0mmのガラスロッド16の端部が線引終了端部であ
り、有効部長さL=700mmのガラスロッド16の端
部が線引開始端部である。
The actual clad / glass rod magnification (B / b) of the optical fiber preform 10 was measured by a preform analyzer, and the magnification ratio with a predetermined design magnification was taken. The result is shown by the solid line. For comparison, the magnification ratio in the case of the conventional optical fiber preform prepared by heat treatment using the sintering furnace shown in FIG. Also, the effective length L =
The end of the glass rod 16 of 0 mm is the end of drawing, and the end of the glass rod 16 of the effective length L = 700 mm is the start of drawing.

【0046】図3のグラフから明らかなように、従来の
光ファイバ用プリフォームは、クラッド/ガラスロッド
倍率(B/b)の設計倍率との倍率比が全長にわたって
1.00前後に一定し、有効部の全長が外径均一部とな
っているのに対して、第1実施形態に係る光ファイバ用
プリフォーム10は、外径均一部においてクラッド/ガ
ラスロッド倍率(B/b)の設計倍率との倍率比が1.
00前後に一定し、クラッド/ガラスロッド倍率(B/
b)が設計倍率とほぼ一致している一方で、線引終了端
部近傍のテーパ部においてはクラッド/ガラスロッド倍
率(B/b)が設計倍率よりおよそ3%漸次減少してお
り、線引開始端部近傍のテーパ部においておよそ1%漸
次減少している。
As is apparent from the graph of FIG. 3, in the conventional optical fiber preform, the ratio of the cladding / glass rod magnification (B / b) to the design magnification is constant at about 1.00 over the entire length, While the total length of the effective portion is the outer diameter uniform portion, the optical fiber preform 10 according to the first embodiment has the design magnification of the cladding / glass rod magnification (B / b) in the outer diameter uniform portion. And the magnification ratio is 1.
Constant around 00, clad / glass rod magnification (B /
While b) is almost the same as the design magnification, the cladding / glass rod magnification (B / b) is gradually reduced by about 3% from the design magnification in the tapered portion near the end of the drawing, and The taper portion near the start end portion gradually decreases by about 1%.

【0047】次に、このように線引終了端部近傍及び線
引開始端部近傍のテーパ部においてクラッド/ガラスロ
ッド倍率(B/b)が漸次減少している光ファイバ用プ
リフォーム10を溶融紡糸して得られた光ファイバのカ
ットオフ波長λcについて、図4を用いて説明する。こ
こで、図4は光ファイバのカットオフ波長λcの線引長
に対する変動を示すグラフである。
Next, the optical fiber preform 10 in which the cladding / glass rod magnification (B / b) is gradually decreased in the taper portions near the drawing end end and the drawing start end is melted. The cutoff wavelength λc of the optical fiber obtained by spinning will be described with reference to FIG. Here, FIG. 4 is a graph showing the variation of the cutoff wavelength λc of the optical fiber with respect to the drawing length.

【0048】第1の実施の形態に係る光ファイバ用プリ
フォーム10の下端を温度2100℃に加熱して軟化さ
せ、線引長200kmの光ファイバを溶融紡糸する。こ
うして得られた光ファイバのカットオフ波長λcを測定
すると、図4のグラフに○印と実線で示す結果となる。
ここで、線引長0kmの端部が光ファイバの線引開始端
部であり、線引長200kmの端部が光ファイバの線引
終了端部である。なお、比較のため、従来の光ファイバ
の場合のカットオフ波長λcの測定値を●印と破線で示
す。
The lower end of the optical fiber preform 10 according to the first embodiment is heated to a temperature of 2100 ° C. to be softened, and an optical fiber having a drawing length of 200 km is melt-spun. When the cut-off wavelength λc of the optical fiber thus obtained is measured, the results are shown by a circle and a solid line in the graph of FIG.
Here, the end of the drawing length of 0 km is the drawing start end of the optical fiber, and the end of the drawing length of 200 km is the drawing end end of the optical fiber. For comparison, the measured value of the cutoff wavelength λc in the case of the conventional optical fiber is shown by a ● mark and a broken line.

【0049】図4のグラフから明らかなように、従来の
光ファイバのカットオフ波長λcが線引開始端部近傍に
おいて概ね1.28μmから1.27μmに減少し、線
引終了端部近傍において概ね1.28μmから1.23
μmに減少しているのに対し、第1実施形態に係る光フ
ァイバのカットオフ波長λcは、線引長の全長にわたっ
て1.27〜1.28μmの範囲内でほぼ均一であり、
線引終了端部近傍においても線引開始端部近傍において
も従来の光ファイバのようなカットオフ波長λcの減少
はみられない。
As is apparent from the graph of FIG. 4, the cutoff wavelength λc of the conventional optical fiber is reduced from approximately 1.28 μm to 1.27 μm in the vicinity of the drawing start end, and is approximately in the vicinity of the drawing end end. 1.28 μm to 1.23
The cutoff wavelength λc of the optical fiber according to the first embodiment is substantially uniform within the range of 1.27 to 1.28 μm over the entire length of the drawing length.
There is no decrease in the cutoff wavelength λc in the vicinity of the end of drawing and the vicinity of the end of drawing, which is different from the conventional optical fiber.

【0050】これは、光ファイバ用プリフォーム10の
線引開始端部近傍及び線引終了端部近傍のクラッド/ガ
ラスロッド倍率(B/b)の減少が、光ファイバ用プリ
フォーム10の溶融紡糸の際の線引開始端部近傍及び線
引終了端部近傍における光ファイバのクラッド/コア倍
率の増大現象を相殺し、光ファイバのクラッド/コア倍
率を線引開始端部近傍及び線引終了端部近傍を含む線引
長の全長にわたって均一にすることにより、光ファイバ
のクラッド/コア倍率の増大による線引開始端部近傍及
び線引終了端部近傍でのカットオフ波長λcの減少を防
止したものと考えられる。
This is because the decrease in the cladding / glass rod ratio (B / b) near the drawing start end and the drawing end end of the optical fiber preform 10 is caused by the melt spinning of the optical fiber preform 10. The increase phenomenon of the clad / core ratio of the optical fiber in the vicinity of the drawing start end and in the vicinity of the drawing end is canceled out, and the clad / core ratio of the optical fiber is reduced to the vicinity of the drawing start end and the drawing end end. By making the length of the drawing uniform over the entire length including the vicinity of the cut portion, it is possible to prevent a decrease in the cutoff wavelength λc near the drawing start end and the drawing end end due to an increase in the cladding / core magnification of the optical fiber. It is considered to be a thing.

【0051】次に、光ファイバ用プリフォーム10の線
引終了端部近傍及び線引開始端部近傍におけるクラッド
/ガラスロッド倍率(B/b)の減少の程度と光ファイ
バのカットオフ波長λcの変動との関係を、図5を用い
て説明する。ここで、図5は光ファイバ用プリフォーム
の線引開始端部における実際のクラッド/ガラスロッド
倍率(B/b)の所定の設計倍率とのずれに対し、光フ
ァイバの実測したカットオフ波長λc(以下、「実測カ
ットオフ波長λc」という)が設計した所定のカットオ
フ波長(以下、「設計カットオフ波長」という)からど
の程度ずれるかを示すグラフである。
Next, the degree of decrease in the cladding / glass rod magnification (B / b) near the drawing end end and the drawing start end of the optical fiber preform 10 and the cutoff wavelength λc of the optical fiber. The relationship with the fluctuation will be described with reference to FIG. Here, FIG. 5 shows the measured cutoff wavelength λc of the optical fiber with respect to the deviation of the actual cladding / glass rod magnification (B / b) from the predetermined design magnification at the drawing start end of the optical fiber preform. 6 is a graph showing how much (hereinafter, referred to as “measured cutoff wavelength λc”) deviates from a predetermined designed cutoff wavelength (hereinafter, referred to as “designed cutoff wavelength”).

【0052】図5のグラフから明らかなように、光ファ
イバ用プリフォームの線引開始端部におけるクラッド/
ガラスロッド倍率(B/b)が所定の設計倍率と一致
し、両者のずれがないときは、既に図3及び図4で説明
したように、光ファイバの実測カットオフ波長λcは設
計カットオフ波長より小さくなるが、線引開始端部にお
けるクラッド/ガラスロッド倍率(B/b)の減少の程
度が大きくなり、設計倍率とのずれが増大するにしたが
って、実測カットオフ波長λcは増大する傾向にある。
そしてクラッド/ガラスロッド倍率(B/b)の設計倍
率とのずれが4%以内においては、実測カットオフ波長
λcは設計カットオフ波長と概ね一致するが、クラッド
/ガラスロッド倍率(B/b)の設計倍率とのずれが8
%を越えると、実測カットオフ波長λcは設計カットオ
フ波長の±4%に設定した目標管理幅を越えるようにな
る。従って、光ファイバ用プリフォームの線引開始端部
におけるクラッド/ガラスロッド倍率(B/b)の減少
の程度は8%以下に限定する必要があり、特に4%以下
であることが望ましい。
As is clear from the graph in FIG. 5, the cladding / cladding at the drawing start end of the optical fiber preform is shown.
When the glass rod magnification (B / b) matches the predetermined design magnification and there is no deviation between the two, the measured cutoff wavelength λc of the optical fiber is the design cutoff wavelength, as already described in FIGS. 3 and 4. Although it becomes smaller, the measured cutoff wavelength λc tends to increase as the degree of decrease in the cladding / glass rod magnification (B / b) at the drawing start end increases and the deviation from the design magnification increases. is there.
When the deviation of the cladding / glass rod magnification (B / b) from the design magnification is within 4%, the actually measured cutoff wavelength λc substantially matches the designed cutoff wavelength, but the cladding / glass rod magnification (B / b) Deviation from the design magnification of 8
When it exceeds%, the measured cutoff wavelength λc exceeds the target control width set to ± 4% of the design cutoff wavelength. Therefore, the degree of decrease in the cladding / glass rod magnification (B / b) at the drawing start end of the optical fiber preform needs to be limited to 8% or less, and particularly preferably 4% or less.

【0053】なお、図5は、光ファイバ用プリフォーム
10の線引開始端部におけるクラッド/ガラスロッド倍
率(B/b)の所定の設計倍率に対するずれと光ファイ
バのカットオフ波長λcの設計カットオフ波長に対する
ずれとの関係を示しているが、線引終了端部におけるク
ラッド/ガラスロッド倍率(B/b)の所定の設計倍率
に対するずれと光ファイバのカットオフ波長λcとの間
にも、ほぼ同様の相関がある。但し、線引終了端部にお
けるクラッド/ガラスロッド倍率(B/b)が所定の設
計倍率と一致するときは、既に図3及び図4に示したよ
うに、光ファイバの実測カットオフ波長λcが設計カッ
トオフ波長より減少する程度は線引開始端部における場
合よりも大きいため、クラッド/ガラスロッド倍率(B
/b)の設計倍率とのずれの増大にしたがって実測カッ
トオフ波長λcは増大し、クラッド/ガラスロッド倍率
(B/b)の設計倍率とのずれが8%となっても、実測
カットオフ波長λcは設計カットオフ波長の±4%に設
定した目標管理幅を越えることはない。従って、光ファ
イバ用プリフォーム10のクラッド/ガラスロッド倍率
B/bの減少の程度が8%以下であれば、線引終了端部
近傍においても線引開始端部近傍においても光ファイバ
のカットオフ波長λcの変動を抑制するという効果を奏
することができる。
FIG. 5 shows the deviation of the cladding / glass rod magnification (B / b) from the predetermined design magnification at the drawing start end of the optical fiber preform 10 and the design cut of the cutoff wavelength λc of the optical fiber. The relationship with the deviation with respect to the off-wavelength is shown, but also between the deviation with respect to a predetermined design magnification of the cladding / glass rod magnification (B / b) at the end of the drawing and the cutoff wavelength λc of the optical fiber, There is a similar correlation. However, when the cladding / glass rod magnification (B / b) at the end of the drawing coincides with the predetermined design magnification, as shown in FIGS. 3 and 4, the measured cutoff wavelength λc of the optical fiber is The degree of decrease from the design cutoff wavelength is larger than that at the drawing start end, so the cladding / glass rod magnification (B
The measured cutoff wavelength λc increases as the deviation from the design magnification of / b) increases, and even if the deviation from the design magnification of the cladding / glass rod magnification (B / b) becomes 8%, the measured cutoff wavelength λc does not exceed the target control width set to ± 4% of the design cutoff wavelength. Therefore, if the degree of decrease in the clad / glass rod magnification B / b of the optical fiber preform 10 is 8% or less, the cutoff of the optical fiber is performed both near the drawing end end and near the drawing start end. The effect of suppressing the variation of the wavelength λc can be obtained.

【0054】以上のように、第1実施形態に係る光ファ
イバ用プリフォーム10は、その線引開始端部近傍と線
引終了端部近傍におけるクラッド/ガラスロッド倍率
(B/b)がそれぞれの端部に向かって漸次減少してい
ることにより、光ファイバ用プリフォーム10の溶融紡
糸時の端部近傍における光ファイバのクラッド/コア倍
率(D/d)の増大現象と相殺することが可能となる。
従って、光ファイバのクラッド/コア倍率(D/d)を
両端部近傍を含む線引長の全長にわたって均一にするこ
とができるため、光ファイバのカットオフ波長λcのバ
ラツキを低減し、端部近傍を含む線引長の全長にわたっ
てほぼ均一にすることができる。また、このときの光フ
ァイバ用プリフォーム10の線引開始端部及び線引終了
端部におけるクラッド/ガラスロッド倍率(B/b)の
減少の程度は8%以下であることが望ましい。
As described above, in the optical fiber preform 10 according to the first embodiment, the cladding / glass rod magnifications (B / b) in the vicinity of the drawing start end and the vicinity of the drawing end are respectively different. By gradually decreasing toward the end, it is possible to offset the phenomenon of increasing the clad / core magnification (D / d) of the optical fiber in the vicinity of the end during melt spinning of the optical fiber preform 10. Become.
Therefore, the clad / core magnification (D / d) of the optical fiber can be made uniform over the entire length of the drawing length including the vicinity of both ends, so that the variation of the cutoff wavelength λc of the optical fiber can be reduced and the vicinity of the end can be reduced. Can be made substantially uniform over the entire length of the drawing length. Further, the degree of decrease in the cladding / glass rod magnification (B / b) at the drawing start end and the drawing end end of the optical fiber preform 10 at this time is preferably 8% or less.

【0055】なお、第1実施形態に係る光ファイバ用プ
リフォーム10は、クラッド/ガラスロッド倍率(B/
b)がそれぞれ端部に向かって漸次減少しているが、い
ずれか一方の端部近傍をクラッド/ガラスロッド倍率
(B/b)がその一方の端部に向かって漸次減少させて
もよい。この場合、クラッド/ガラスロッド倍率(B/
b)が漸次減少している側の端部近傍における光ファイ
バのカットオフ波長λcの変動を抑制するという効果を
奏することができる。
The optical fiber preform 10 according to the first embodiment has a cladding / glass rod magnification (B /
Although b) is gradually decreased toward each end, the cladding / glass rod magnification (B / b) may be gradually decreased toward one end near either one of the ends. In this case, clad / glass rod magnification (B /
The effect of suppressing the variation of the cutoff wavelength λc of the optical fiber in the vicinity of the end on the side where b) is gradually decreased can be obtained.

【0056】(第2実施形態)本発明の第2実施形態に
係る光ファイバ用プリフォームを、図6を用いて説明す
る。ここで、図6は本発明の第2実施形態に係る光ファ
イバ用プリフォームを示す断面図である。
(Second Embodiment) An optical fiber preform according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. Here, FIG. 6 is a sectional view showing an optical fiber preform according to a second embodiment of the present invention.

【0057】図6に示すように、本発明の第2実施形態
に係る光ファイバ用プリフォームは、コアとなるべき部
分及びその周囲を同心円状に取り囲む内層クラッドとな
るべき部分からなる外径bのガラスロッド16と、この
ガラスロッド16の周囲に同心円状に形成された外径B
の外層クラッドとなるべき部分18とから構成され、ク
ラッド径Bが長手方向にほぼ均一になっている外径均一
部と、ガラスロッド16の線引開始端部近傍において外
径がテーパ形状をなし、クラッド/ガラスロッド倍率
(B/b)が線引開始端部に向かって漸次減少している
ことからなる。
As shown in FIG. 6, the optical fiber preform according to the second embodiment of the present invention has an outer diameter b consisting of a portion to be a core and a portion to be an inner clad surrounding the periphery in a concentric manner. Glass rod 16 and an outer diameter B formed concentrically around the glass rod 16.
And a portion 18 to be the outer layer clad of the glass rod 16 having a substantially uniform clad diameter B in the longitudinal direction and a tapered outer diameter in the vicinity of the drawing start end of the glass rod 16. , Clad / glass rod magnification (B / b) gradually decreases toward the drawing start end.

【0058】そして、ガラスロッド16の線引開始端部
近傍のテーパ部より更に下部には、非有効部と称する廃
却部32aが設けられている。この廃却部32aは、ガ
ラスロッド16の延長としてあるダミー棒34aを接続
している。また、ガラスロッド16の線引終了端部より
更に上部にも、廃却部32bが設けられている。この廃
却部32bも、ガラスロッド16の延長としてあるダミ
ー棒34bを接続している。こうした廃却部32a、3
2bは、コアロッドを経済的に有効利用するという利点
がある等の理由から設けられたものである。
A discarding portion 32a called an ineffective portion is provided below the tapered portion near the drawing start end of the glass rod 16. The discarding part 32a is connected to a dummy rod 34a which is an extension of the glass rod 16. Further, a discarding part 32b is provided further above the drawing end end of the glass rod 16. The discarding part 32b is also connected to the dummy rod 34b which is an extension of the glass rod 16. Such disposal units 32a, 3
2b is provided because of the advantage of economically and effectively utilizing the core rod.

【0059】図6に示す光ファイバ用プリフォームと従
来の光ファイバ用プリフォームとを比較すると、従来の
光ファイバ用プリフォームは、クラッド径Bが均一とな
る外径均一部がそのまま有効部となるのに対して、第2
の実施の形態に係る光ファイバ用プリフォームは、その
有効部が外径均一部と線引開始端部近傍のテーパ部とを
有している。従って、両方の光ファイバ用プリフォーム
の有効部及び廃却部を合わせた全長を同じ長さとした場
合、従来の光ファイバ用プリフォームの有効部の長さが
外径均一部の長さlであるのに対し、図6に示す光ファ
イバ用プリフォームの有効部の長さLは、外径均一部の
長さlに、線引開始端部近傍のテーパ部の長さΔlを加
えた長さl+Δlになる。このことは、図6に示す光フ
ァイバ用プリフォームの有効部の長さLを、従来の光フ
ァイバ用プリフォームの有効部の長さlからl+Δlに
Δlだけ長尺化することができることを意味する。
Comparing the optical fiber preform shown in FIG. 6 with the conventional optical fiber preform, the conventional optical fiber preform shows that the uniform outer diameter portion where the cladding diameter B is uniform is the effective portion. Whereas, second
In the optical fiber preform according to the embodiment, the effective portion has a uniform outer diameter portion and a taper portion near the drawing start end portion. Therefore, when the total length of the effective part and the discarding part of both optical fiber preforms is the same, the length of the effective part of the conventional optical fiber preform is the length l of the uniform outer diameter part. On the other hand, the length L of the effective portion of the optical fiber preform shown in FIG. 6 is the sum of the length l of the outer diameter uniform portion and the length Δl of the taper portion near the drawing start end portion. It becomes l + Δl. This means that the length L of the effective portion of the optical fiber preform shown in FIG. 6 can be lengthened from the effective portion length l of the conventional optical fiber preform to l + Δl by Δl. To do.

【0060】次に、図6に示す光ファイバ用プリフォー
ムの製造方法を説明する。
Next, a method of manufacturing the optical fiber preform shown in FIG. 6 will be described.

【0061】例えばGe−SiO2 ガラスからなるコア
となるべき部分とその周囲を同心円状に取り囲むSiO
2 ガラスからなる内層クラッドとなるべき部分を有する
直径20mm、長さ880mmのガラスロッド16を出
発材として準備する。そしてVAD法を用い、上記第1
実施形態の場合と同様の引上げ長でガラスロッド16を
引き上げつつ、その周囲にSiO2 からなるガラス微粒
子を同心円状に堆積させ、SiO2 微粒子層を形成す
る。このとき、バーナーに供給し燃焼させる酸素、水
素、及びガラス材料ガスの量を調整することにより、S
iO2 微粒子層の厚みが長手方向にほぼ均一になるよう
に制御する。また、ガラスロッド16の線引終了端部よ
り更に上部において、ガラスロッド16の延長としてあ
るダミー棒34bの周囲に形成されるSiO2 微粒子層
の厚みは漸次減少している。こうして、コア部及び部分
クラッド部を有するガラスロッド16と、ガラスロッド
16の周囲のSiO2 微粒子層と、ダミー棒34a、3
4b及びその周囲のSiO2 微粒子層とからなる複合体
を作製する。
For example, SiO which concentrically surrounds a portion to be a core made of Ge-SiO 2 glass and its periphery.
2 A glass rod 16 having a diameter of 20 mm and a length of 880 mm having a portion to be an inner layer clad made of glass is prepared as a starting material. Then, using the VAD method, the first
While pulling up the glass rod 16 with the same pulling length as in the embodiment, glass particles of SiO 2 are concentrically deposited around the glass rod 16 to form a SiO 2 particle layer. At this time, by adjusting the amounts of oxygen, hydrogen, and glass material gas supplied to the burner and burned, S
The thickness of the iO 2 fine particle layer is controlled so as to be substantially uniform in the longitudinal direction. Further, the thickness of the SiO 2 fine particle layer formed around the dummy rod 34b, which is an extension of the glass rod 16, is gradually reduced above the drawing end portion of the glass rod 16. Thus, the glass rod 16 having the core portion and the partial clad portion, the SiO 2 fine particle layer around the glass rod 16, the dummy rods 34a, 3
A composite consisting of 4b and the SiO 2 fine particle layer around it is prepared.

【0062】次いで、上記第1の実施の形態の場合と同
様に、この複合体を焼結炉を用いて熱処理を行い、Si
2 微粒子層を加熱・脱水し、更に透明ガラス化して、
SiO2 ガラスからなる外部クラッド部18を形成す
る。こうして、図6に示す光ファイバ用プリフォームを
作製する。即ち、この光ファイバ用プリフォームは、コ
ア部及びその周囲の部分クラッド部からなるガラスロッ
ド16と、このガラスロッド16の周囲に同心円状に形
成された外部クラッド部18とから構成され、外径均一
部とガラスロッド16の線引開始端部近傍のテーパ部と
を有していると共に、線引開始端部近傍のテーパ部より
更に下部及び線引終了端部より更に上部には、それぞれ
ガラスロッド16の延長としてあるダミー棒34a、3
4b及びそれらの周囲に形成された廃却部32a、32
bを有している。そして外径均一部の長さlは700m
mとなり、ガラスロッド16の線引開始端部近傍のテー
パ部の長さΔlは25mmとなり、従って光ファイバ用
プリフォームの有効部の長さLはL=l+Δl=725
mmとなる。この有効部の長さLを、同じVAD法を用
い同じ引上げ長で製造した従来の光ファイバ用プリフォ
ームの有効部の長さlと比較すると、テーパ部の長さΔ
l=25mm分だけ長くなっている。
Then, as in the case of the first embodiment, the composite is heat-treated in a sintering furnace to form Si.
The O 2 fine particle layer is heated and dehydrated, and further made into transparent glass,
The outer cladding 18 made of SiO 2 glass is formed. Thus, the optical fiber preform shown in FIG. 6 is manufactured. That is, this optical fiber preform is composed of a glass rod 16 composed of a core portion and a partial clad portion around the core portion, and an outer clad portion 18 concentrically formed around the glass rod 16 and having an outer diameter. The glass rod 16 has a uniform portion and a taper portion in the vicinity of the drawing start end portion of the glass rod 16, and a glass portion is provided below the taper portion in the vicinity of the drawing start end portion and above the drawing end end portion, respectively. Dummy rods 34a, 3 as extensions of the rod 16
4b and disposal parts 32a, 32 formed around them
b. And the length l of the outer diameter uniform part is 700 m
m, the length Δl of the taper portion near the drawing start end portion of the glass rod 16 is 25 mm, and therefore the length L of the effective portion of the optical fiber preform is L = 1 + Δl = 725.
mm. Comparing the length L of the effective portion with the length l of the effective portion of the conventional optical fiber preform manufactured using the same VAD method and the same pulling length, the length Δ of the taper portion is Δ.
It is longer by l = 25 mm.

【0063】次に、こうして作製した光ファイバ用プリ
フォームにおける実際のクラッド/ガラスロッド倍率
(B/b)をプリフォームアナライザにより測定し、所
定の設計倍率との倍率比をとると、外径均一部において
はクラッド/ガラスロッド倍率(B/b)がほぼ1.0
0に一定している一方で、線引開始端部近傍のテーパ部
においてはクラッド/ガラスロッド倍率(B/b)が設
計倍率よりおよそ2%漸次減少していた。
Next, the actual clad / glass rod magnification (B / b) in the optical fiber preform thus produced was measured by a preform analyzer, and the ratio of the predetermined design magnification was taken to obtain a uniform outer diameter. Clad / glass rod magnification (B / b) is about 1.0
While constant at 0, the cladding / glass rod magnification (B / b) gradually decreased by about 2% from the design magnification in the tapered portion near the drawing start end.

【0064】次に、このように線引開始端部近傍におい
てクラッド/ガラスロッド倍率(B/b)が漸次減少し
ている光ファイバ用プリフォームの下端を温度2100
℃に加熱し軟化させ、溶融紡糸して得られた光ファイバ
のカットオフ波長λcを測定すると、その線引開始端部
においてもカットオフ波長λcは所定の設計波長と20
nmしかずれていなかった。また、得られた光ファイバ
の長さは、同じVAD法を用い同じ引上げ長で製造した
従来の光ファイバ用プリフォームを用いた場合よりも3
%長くなった。
Next, the lower end of the optical fiber preform whose cladding / glass rod magnification (B / b) gradually decreases near the drawing start end in this way is heated to a temperature of 2100.
When the cutoff wavelength λc of the optical fiber obtained by heating to soften by ℃ and melt spinning is measured, the cutoff wavelength λc is 20 nm at a predetermined design wavelength even at the drawing start end.
The difference was only nm. In addition, the length of the obtained optical fiber is 3 compared with the case where the conventional optical fiber preform manufactured by using the same VAD method and the same pulling length is used.
% Became longer.

【0065】以上のように、第2実施形態に係る光ファ
イバ用プリフォームは、その線引開始端部近傍にクラッ
ド/ガラスロッド倍率(B/b)が線引開始端部に向か
って漸次減少しているテーパ部を有していることによ
り、VAD法を用いて従来の場合と同じ引上げ長で製造
し、線引開始端部より更に下部に廃却部32aを設けて
も、テーパ部の長さΔl分だけ光ファイバ用プリフォー
ムの有効部の長さLを長くすることが可能となる。従っ
て、光ファイバのカットオフ波長λcが線引開始端部近
傍を含めてほぼ均一になるようにすることができると共
に、1本の光ファイバ用プリフォームから取れる光ファ
イバの長さを従来より数%長くすることができる。
As described above, in the optical fiber preform according to the second embodiment, the cladding / glass rod magnification (B / b) gradually decreases toward the drawing start end near the drawing start end. Since the taper portion has a tapered portion, the VAD method is used to manufacture the same pulling length as in the conventional case, and even if the discarding portion 32a is provided below the wire drawing start end portion, It is possible to increase the length L of the effective portion of the optical fiber preform by the length Δl. Therefore, the cutoff wavelength λc of the optical fiber can be made substantially uniform including the vicinity of the drawing start end portion, and the length of the optical fiber that can be taken from one optical fiber preform is smaller than that of the conventional one. % Can be longer.

【0066】なお、第2実施形態に係る光ファイバ用プ
リフォームは、その線引開始端部近傍にのみクラッド/
ガラスロッド倍率(B/b)が線引開始端部に向かって
漸次減少しているテーパ部を有しているが、その代わり
に、線引終了端部近傍にのみクラッド/ガラスロッド倍
率(B/b)が線引終了端部に向かって漸次減少してい
るテーパ部を有してもよい。この場合は、線引終了端部
近傍のテーパ部の長さΔl´分だけ光ファイバ用プリフ
ォームの有効部の長さLが長くなる。また、線引開始端
部及び線引終了端部の両端部近傍にクラッド/ガラスロ
ッド倍率(B/b)がそれぞれ端部に向かって漸次減少
しているテーパ部を有してもよい。この場合は、線引開
始端部近傍のテーパ部の長さΔlと線引終了端部近傍の
テーパ部の長さΔl´との和、即ちΔl+Δl´分だけ
光ファイバ用プリフォームの有効部の長さLが長くな
り、従って1本の光ファイバ用プリフォームから取れる
光ファイバの長さが更に長くなるという効果を奏するこ
とができる。
The optical fiber preform according to the second embodiment has the cladding / cladding only near the drawing start end.
Although the glass rod magnification (B / b) has a taper portion that gradually decreases toward the drawing start end, instead, the cladding / glass rod magnification (B / B) may have a taper portion that gradually decreases toward the end of drawing. In this case, the length L of the effective portion of the optical fiber preform is increased by the length Δl ′ of the tapered portion near the end of the drawing. Further, near the both ends of the drawing start end and the drawing end end, there may be provided taper portions in which the cladding / glass rod magnification (B / b) is gradually decreased toward the ends. In this case, the sum of the length Δl of the taper portion near the drawing start end and the length Δl ′ of the taper portion near the drawing end end, that is, Δl + Δl ′ of the effective portion of the optical fiber preform. The length L becomes longer, so that the length of the optical fiber obtained from one optical fiber preform can be further lengthened.

【0067】次に、第2実施形態に係る光ファイバ用プ
リフォームと比較するため、線引開始端部及び線引終了
端部の両端部近傍にクラッド/ガラスロッド倍率(B/
b)がそれぞれ端部に向かって漸次減少しているテーパ
部を設け、その一方のテーパ部におけるクラッド/ガラ
スロッド倍率(B/b)の減少の程度を大きくした光フ
ァイバ用プリフォームを製造した。
Next, for comparison with the optical fiber preform according to the second embodiment, the cladding / glass rod magnification (B /
b) is provided with taper portions that gradually decrease toward the ends, and an optical fiber preform is produced in which the degree of decrease in the cladding / glass rod magnification (B / b) at one taper portion is increased. .

【0068】即ち、例えばGe−SiO2 ガラスからな
るコアとなるべき部分とその周囲を同心円状に取り囲む
SiO2 ガラスからなる内層クラッドとなるべき部分を
有する直径20mm、長さ950mmのガラスロッドを
出発材として準備する。そしてVAD法を用い、上記第
2の実施の形態の場合と同じ引上げ長で、ガラスロッド
の周囲にSiO2 からなるガラス微粒子を同心円状に堆
積させ、SiO2 微粒子層を形成する。このとき、バー
ナーに供給し燃焼させる酸素、水素、及びガラス材料ガ
スの量を調整することにより、SiO2 微粒子層の厚み
が長手方向にほぼ均一になるように制御する。また、ガ
ラスロッドの線引開始端部より更に下部及び線引終了端
部より更に上部においては、ガラスロッドの延長として
あるダミー棒の周囲に形成されるSiO2 微粒子層の厚
みが連続的に漸次減少している。
That is, for example, a glass rod having a diameter of 20 mm and a length of 950 mm having a portion to be a core made of Ge-SiO 2 glass and a portion to be an inner clad made of SiO 2 glass concentrically surrounding the core is started. Prepare as material. Then, using the VAD method, glass particles of SiO 2 are concentrically deposited around the glass rod with the same pulling length as in the case of the second embodiment to form a SiO 2 particle layer. At this time, by adjusting the amounts of oxygen, hydrogen, and the glass material gas supplied to the burner and burned, the thickness of the SiO 2 fine particle layer is controlled to be substantially uniform in the longitudinal direction. Further, the thickness of the SiO 2 fine particle layer formed around the dummy rod, which is an extension of the glass rod, is continuously and gradually lower below the drawing start end of the glass rod and above the drawing end end thereof. is decreasing.

【0069】次いで、こうして作製した複合体を、第1
実施形態の場合と同様に、焼結炉を用いて熱処理を行
い、SiO2 微粒子層を加熱・脱水し、更に透明ガラス
化して、SiO2 ガラスからなる外層クラッドとなるべ
き部分を形成する。こうして、コアとなるべき部分及び
その周囲を同心円状に取り囲む内層クラッドとなるべき
部分からなる外径bのガラスロッドと、このガラスロッ
ドの周囲に同心円状に形成された外径Bの外層クラッド
となるべき部分とから構成され、外径均一部とガラスロ
ッドの線引開始端部近傍のテーパ部と線引終了端部近傍
のテーパ部とを有していると共に、線引開始端部近傍の
テーパ部より更に下部及び線引終了端部近傍のテーパ部
より更に上部には、それぞれガラスロッドの延長として
あるダミー棒及びそれらの周囲に形成された廃却部を有
している光ファイバ用プリフォームを作製する。そして
この光ファイバ用プリフォームの外径均一部の長さlは
700mmとなり、線引開始端部近傍のテーパ部の長さ
Δlは25mmとなり、線引終了端部近傍のテーパ部の
長さΔl´は55mmとなり、従って光ファイバ用プリ
フォームの有効部の長さLはL=l+Δl+Δl´=7
80mmとなった。
Then, the composite thus prepared is
As in the case of the embodiment, heat treatment is performed using a sintering furnace to heat and dehydrate the SiO 2 fine particle layer, and further to be vitrified to form a portion to be an outer layer clad made of SiO 2 glass. Thus, a glass rod having an outer diameter b composed of a portion to be the core and a portion to be the inner layer cladding surrounding the periphery thereof concentrically, and an outer layer cladding having an outer diameter B formed concentrically around the glass rod. And a tapered portion near the drawing start end of the glass rod, and a taper near the drawing end end, and at the same time, in the vicinity of the drawing start end. Below the tapered portion and above the tapered portion in the vicinity of the end of the drawing, there are dummy rods as extensions of the glass rod, and an optical fiber plug having a waste portion formed around them. Create a reform. The length l of the uniform outer diameter portion of the optical fiber preform is 700 mm, the length Δl of the taper portion near the drawing start end portion is 25 mm, and the length Δl of the taper portion near the drawing end portion is ′ Is 55 mm, and therefore the length L of the effective portion of the optical fiber preform is L = l + Δl + Δl ′ = 7
It became 80 mm.

【0070】次に、こうして作製した光ファイバ用プリ
フォームにおける実際のクラッド/ガラスロッド倍率
(B/b)をプリフォームアナライザにより測定し、所
定の設計倍率との倍率比をとると、外径均一部において
はその倍率比がほぼ1.00に一定してクラッド/ガラ
スロッド倍率(B/b)が設計倍率とほぼ一致している
一方で、線引開始端部近傍のテーパ部においてはクラッ
ド/ガラスロッド倍率(B/b)が設計倍率よりおよそ
2%漸次減少し、線引終了端部近傍のテーパ部において
はおよそ10%漸次減少していた。
Next, the actual clad / glass rod magnification (B / b) in the optical fiber preform thus produced was measured by a preform analyzer, and when the magnification ratio with a predetermined design magnification was taken, the outer diameter was uniform. In the section, the magnification ratio is constant at about 1.00 and the clad / glass rod magnification (B / b) substantially matches the design magnification, while in the taper portion near the drawing start end, The glass rod magnification (B / b) was gradually reduced by about 2% from the design magnification, and was gradually reduced by about 10% in the taper portion near the end of the drawing.

【0071】次に、このように線引開始端部近傍のテー
パ部においてクラッド/ガラスロッド倍率(B/b)が
設計倍率よりおよそ2%漸次減少し、線引終了端部近傍
のテーパ部においておよそ10%漸次減少している光フ
ァイバ用プリフォームを、上記第1の実施の形態の場合
と同様の条件で溶融紡糸した。そして得られた光ファイ
バのカットオフ波長λcを測定すると、その線引開始端
部におけるカットオフ波長λcは所定の設計波長と20
nmしかずれていなかったものの、線引終了端部におけ
るカットオフ波長λcは85nmと大きくずれていた。
Next, the cladding / glass rod magnification (B / b) is gradually reduced by about 2% from the design magnification in the taper portion near the drawing start end, and the taper portion near the drawing end end is obtained. The optical fiber preform, which was gradually reduced by about 10%, was melt-spun under the same conditions as in the case of the first embodiment. When the cutoff wavelength λc of the obtained optical fiber is measured, the cutoff wavelength λc at the drawing start end is 20
Although it was deviated only by nm, the cutoff wavelength λc at the end portion of the drawing was largely deviated from 85 nm.

【0072】このように、ガラスロッドの端部近傍に設
けたテーパ部の長さをより長くするほど光ファイバ用プ
リフォームの有効部の長さLはより長くなるが、それに
伴ってテーパ部におけるクラッド/ガラスロッド倍率
(B/b)の減少の程度がより大きくなる。このため、
光ファイバのカットオフ波長λcの設計波長からのずれ
も大きくなる。上記例の場合、光ファイバ用プリフォー
ムのテーパ部の長さΔlが25mmのとき、クラッド/
ガラスロッド倍率(B/b)の減少はおよそ2%であ
り、光ファイバのカットオフ波長λcのずれは20nm
となり、目標管理幅の範囲内となるが、テーパ部の長さ
Δl´が55mmのとき、クラッド/ガラスロッド倍率
(B/b)の減少はおよそ10%であり、光ファイバの
カットオフ波長λcのずれは85nmとなり、目標管理
幅を越えるものとなる。従って、ガラスロッドの端部近
傍に設けるテーパ部の長さ及びそのテーパ部におけるク
ラッド/ガラスロッド倍率(B/b)の減少の程度に
は、一定の限界がある。そしてこのことは、上記第1の
実施の形態において図5を用いて説明したことを裏付け
るものである。
As described above, the longer the length of the tapered portion provided near the end of the glass rod, the longer the length L of the effective portion of the optical fiber preform. The degree of decrease in the cladding / glass rod magnification (B / b) becomes larger. For this reason,
The deviation of the cutoff wavelength λc of the optical fiber from the design wavelength also becomes large. In the above example, when the taper length Δl of the optical fiber preform is 25 mm, the cladding /
The reduction of the glass rod magnification (B / b) is about 2%, and the shift of the cutoff wavelength λc of the optical fiber is 20 nm.
However, when the taper length Δl ′ is 55 mm, the cladding / glass rod magnification (B / b) decreases by about 10%, and the cutoff wavelength λc of the optical fiber is The deviation is 85 nm, which exceeds the target control width. Therefore, there is a certain limit to the length of the tapered portion provided near the end portion of the glass rod and the degree of reduction of the cladding / glass rod magnification (B / b) in the tapered portion. And this supports the thing demonstrated using FIG. 5 in the said 1st Embodiment.

【0073】なお、上記第1及び第2の実施の形態にお
いては、コアとなるべき部分12及び内層クラッドとな
るべき部分14を有するガラスロッド16を出発材と
し、このガラスロッド16の周囲に外層クラッドとなる
べき部分18を形成した光ファイバ用プリフォームにつ
いて述べたが、コアとなるべき部分のみを有するガラス
ロッドを出発材とし、このガラスロッドの周囲にクラッ
ドとなるべき部分を形成した光ファイバ用プリフォーム
についても、本発明を適用することが可能である。この
場合、光ファイバ用プリフォームのクラッド/ガラスロ
ッド倍率(B/b)が即ちクラッド/コア倍率(B/
a)となる。
In the first and second embodiments described above, the glass rod 16 having the portion 12 to be the core and the portion 14 to be the inner layer cladding is used as the starting material, and the outer layer is provided around the glass rod 16. The preform for an optical fiber in which the portion 18 to be the clad is formed has been described, but an optical fiber in which a glass rod having only a portion to be the core is used as a starting material and a portion to be the clad is formed around the glass rod. The present invention can also be applied to a preform for use. In this case, the clad / glass rod magnification (B / b) of the optical fiber preform is the clad / core magnification (B / b).
a).

【0074】[0074]

【発明の効果】以上、詳細に説明した通り、本発明の光
ファイバ用プリフォームは、クラッドとなるべき部分の
外径が長手方向にほぼ均一になっている外径均一部と、
クラッドとなるべき部分がガラスロッドの一方又は両方
の端部近傍においてテーパ形状をなし、ガラスロッドの
端部近傍におけるクラッド/ガラスロッド倍率がガラス
ロッドの端部に向かって漸次減少しているテーパ部とを
有することにより、テーパ部におけるクラッド/コア倍
率の減少が溶融紡糸時の端部近傍におけるクラッド/コ
ア倍率の増大現象を相殺することが可能となるため、光
ファイバのクラッド/コア倍率が端部近傍を含む線引長
の全長にわたって均一になるようにすることができる。
従って、光ファイバのカットオフ波長λcのばらつきを
抑制し、端部近傍を含む全長にわたって均一になるよう
にすることができる。
As described above in detail, in the optical fiber preform of the present invention, the outer diameter uniform portion in which the outer diameter of the portion to be the clad is substantially uniform in the longitudinal direction,
The portion to be the clad has a tapered shape near one or both ends of the glass rod, and the clad / glass rod magnification near the end of the glass rod gradually decreases toward the end of the glass rod. Since the decrease in the clad / core ratio in the taper portion can offset the increase phenomenon in the clad / core ratio in the vicinity of the end portion during melt spinning by having, It is possible to make it uniform over the entire length of the drawing length including the vicinity of the part.
Therefore, it is possible to suppress the variation in the cutoff wavelength λc of the optical fiber and make it uniform over the entire length including the vicinity of the end portion.

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

【図1】本発明の第1実施形態に係る光ファイバ用プリ
フォームを説明するための図である。
FIG. 1 is a diagram for explaining an optical fiber preform according to a first embodiment of the present invention.

【図2】図1の光ファイバ用プリフォームを製造するた
めに使用する焼結炉を示す概略図である。
FIG. 2 is a schematic view showing a sintering furnace used for manufacturing the optical fiber preform of FIG.

【図3】図1の光ファイバ用プリフォームのクラッド/
ガラスロッド倍率B/bとその設計倍率との倍率比の有
効部長さに対する変動を示すグラフである。
FIG. 3 is a view of the cladding / of the optical fiber preform of FIG.
It is a graph which shows the fluctuation | variation with respect to the effective part length of the magnification ratio of the glass rod magnification B / b and its design magnification.

【図4】図1の光ファイバ用プリフォームを線引して得
た光ファイバのカットオフ波長λcの線引長に対する変
動を示すグラフである。
FIG. 4 is a graph showing the variation of the cutoff wavelength λc of the optical fiber obtained by drawing the optical fiber preform of FIG. 1 with respect to the drawing length.

【図5】光ファイバ用プリフォームの線引開始端部にお
けるクラッド/ガラスロッド倍率B/bの設計倍率との
ずれに対する、光ファイバの実測カットオフ波長λcの
設計カットオフ波長とのずれを示すグラフである。
FIG. 5 shows the deviation of the measured cutoff wavelength λc of the optical fiber from the design cutoff wavelength with respect to the deviation of the cladding / glass rod magnification B / b from the design magnification at the drawing start end of the optical fiber preform. It is a graph.

【図6】本発明の第2実施形態に係る光ファイバ用プリ
フォームを説明するための図である。
FIG. 6 is a diagram for explaining an optical fiber preform according to a second embodiment of the present invention.

【図7】従来の光ファイバ用プリフォームを説明するた
めの図である。
FIG. 7 is a diagram for explaining a conventional optical fiber preform.

【図8】従来の光ファイバ用プリフォームを製造するた
めに使用する焼結炉を示す概略図である。
FIG. 8 is a schematic view showing a sintering furnace used for manufacturing a conventional optical fiber preform.

【図9】従来の光ファイバ用プリフォームのクラッド/
ガラスロッド倍率B/bとその設計倍率との倍率比の有
効部長さに対する変動を示すグラフである。
FIG. 9: Cladding of a conventional optical fiber preform /
It is a graph which shows the fluctuation | variation with respect to the effective part length of the magnification ratio of the glass rod magnification B / b and its design magnification.

【図10】従来の光ファイバ用プリフォームを線引して
得た光ファイバのカットオフ波長λcの線引長に対する
変動を示すグラフである。
FIG. 10 is a graph showing a variation of a cutoff wavelength λc of an optical fiber obtained by drawing a conventional optical fiber preform with respect to a drawing length.

【図11】線引終了端部近傍における光ファイバのクラ
ッド/コア倍率D/dの増大現象を説明するための図で
ある。
FIG. 11 is a diagram for explaining a phenomenon of increasing the cladding / core magnification D / d of the optical fiber in the vicinity of the end portion of the drawing.

【符号の説明】 10…光ファイバ用プリフォーム、10a…複合体、1
2…コアとなるべき部分、14…内層クラッドとなるべ
き部分、16…ガラスロッド、18…外層クラッドとな
るべき部分、18a…SiO2 微粒子層、20…焼結
炉、22…炉心管、24…ヒータ、26…断熱材、28
…排気口、30…真空ポンプ、32a、32b…廃却
部、34a、34b…ダミー棒、40…光ファイバ用プ
リフォーム、40a…複合体、42…コアとなるべき部
分、44…内層クラッドとなるべき部分、46…ガラス
ロッド、48…外層クラッドとなるべき部分、48a…
SiO2 微粒子層、50…炉心管、52…ヒータ、54
…ガス導入口、56…ガス排気口、58…廃却部、60
…ヒータ、62…光ファイバ。
[Explanation of Codes] 10 ... Preform for optical fiber, 10a ... Composite, 1
2 ... Portion to be core, 14 ... Portion to be inner clad, 16 ... Glass rod, 18 ... Portion to be outer clad, 18a ... SiO 2 fine particle layer, 20 ... Sintering furnace, 22 ... Reactor tube, 24 … Heater, 26… Insulation, 28
... Exhaust port, 30 ... Vacuum pump, 32a, 32b ... Disposal part, 34a, 34b ... Dummy rod, 40 ... Optical fiber preform, 40a ... Composite, 42 ... Core part, 44 ... Inner layer clad Portion to be, 46 ... Glass rod, 48 ... Portion to be outer clad, 48a ...
SiO 2 fine particle layer, 50 ... Reactor tube, 52 ... Heater, 54
… Gas inlet, 56… gas outlet, 58… disposal part, 60
... heater, 62 ... optical fiber.

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 コアとなるべき柱状部を含む柱状のガラ
スロッドと、前記ガラスロッドを同心円状に取り囲むク
ラッドとなるべき管状部とを備えた光ファイバ用プリフ
ォームであって、 前記管状部の外径が長手方向にほぼ均一になっている外
径均一部と、 前記管状部が前記ガラスロッドの一方又は両方の端部近
傍におけるテーパ形状をなすテーパ部であって、前記管
状部の外径と前記ガラスロッドの径との比の値であるク
ラッド/ガラスロッド倍率が前記ガラスロッドの端部に
向かって漸次減少しているテーパ部と、 を備えることを特徴とする光ファイバ用プリフォーム。
1. An optical fiber preform comprising a columnar glass rod including a columnar part to be a core, and a tubular part to be a clad that concentrically surrounds the glass rod, the preform for an optical fiber comprising: An outer diameter uniform portion having an outer diameter substantially uniform in the longitudinal direction, and the tubular portion is a tapered portion in the vicinity of one or both ends of the glass rod, and the outer diameter of the tubular portion And a taper portion in which a clad / glass rod ratio, which is a value of a ratio of the diameter of the glass rod to the glass rod, gradually decreases toward an end portion of the glass rod, and a preform for an optical fiber.
【請求項2】 前記テーパ部における、クラッド/ガラ
スロッド倍率の、前記外径均一部におけるクラッド/ガ
ラスロッド倍率に対する減少が、8%以内である、こと
を特徴とする請求項1記載の光ファイバ用プリフォー
ム。
2. The optical fiber according to claim 1, wherein the reduction of the cladding / glass rod magnification in the tapered portion with respect to the cladding / glass rod magnification in the uniform outer diameter portion is within 8%. Preform.
【請求項3】 前記ガラスロッドが、前記コアとなるべ
き柱状部と、前記コアとなるべき柱状部を同心円状に取
り囲む内層クラッドとなるべき部分を備える、ことを特
徴とする請求項1記載の光ファイバ用プリフォーム。
3. The glass rod according to claim 1, further comprising: a columnar portion to be the core, and a portion to be an inner layer clad that concentrically surrounds the columnar portion to be the core. Preform for optical fiber.
【請求項4】 前記ガラスロッドが、前記コアとなるべ
き柱状部のみを備える、ことを特徴とする請求項1又は
2記載の光ファイバ用プリフォーム。
4. The preform for an optical fiber according to claim 1, wherein the glass rod includes only a columnar portion to be the core.
【請求項5】 前記管状部は、前記ガラスロッドの周囲
に火炎加水分解法により堆積させたガラス微粒子を焼結
後に透明化して形成されたものである、ことを特徴とす
る請求項1記載の光ファイバ用プリフォーム。
5. The tubular portion is formed by sintering glass fine particles deposited around the glass rod by a flame hydrolysis method and then making the glass transparent. Preform for optical fiber.
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