JPS58214108A - 光フアイバ - Google Patents
光フアイバInfo
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- JPS58214108A JPS58214108A JP58048038A JP4803883A JPS58214108A JP S58214108 A JPS58214108 A JP S58214108A JP 58048038 A JP58048038 A JP 58048038A JP 4803883 A JP4803883 A JP 4803883A JP S58214108 A JPS58214108 A JP S58214108A
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- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 title claims description 41
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 claims description 51
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 15
- 238000005253 cladding Methods 0.000 claims description 6
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims description 5
- 239000005383 fluoride glass Substances 0.000 claims description 5
- 239000005283 halide glass Substances 0.000 claims description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 12
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 229910001632 barium fluoride Inorganic materials 0.000 description 2
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- BYMUNNMMXKDFEZ-UHFFFAOYSA-K trifluorolanthanum Chemical compound F[La](F)F BYMUNNMMXKDFEZ-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C13/00—Fibre or filament compositions
- C03C13/04—Fibre optics, e.g. core and clad fibre compositions
- C03C13/041—Non-oxide glass compositions
- C03C13/042—Fluoride glass compositions
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- C03C13/00—Fibre or filament compositions
- C03C13/04—Fibre optics, e.g. core and clad fibre compositions
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C3/00—Glass compositions
- C03C3/32—Non-oxide glass compositions, e.g. binary or ternary halides, sulfides or nitrides of germanium, selenium or tellurium
- C03C3/325—Fluoride glasses
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/10—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type
- G02B6/102—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type for infrared and ultraviolet radiation
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- Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術的背景〕
本発明は単一モード元ファイバに関するものであり、特
に全分散が最小にされたこの株元ファイバに関するもの
である。
に全分散が最小にされたこの株元ファイバに関するもの
である。
単一モード光ファイバにおける２つの主要な分散＠構は
導波体分散および物質分散である。
導波体分散および物質分散である。
プロフィル分散も存在するが実用の光ファイバにおいて
はその全分散に対する影響は他の２つに比較して無視で
きる程度のものである。典型的な物質分散は実用範囲に
おいては波長と共に単調に増加し、一方導波体分散は単
調に減少する。一般に物質分散の効果がゼロになる波長
があり、また導波体分散がゼロになる別の波長がある。
はその全分散に対する影響は他の２つに比較して無視で
きる程度のものである。典型的な物質分散は実用範囲に
おいては波長と共に単調に増加し、一方導波体分散は単
調に減少する。一般に物質分散の効果がゼロになる波長
があり、また導波体分散がゼロになる別の波長がある。
これら２つの波長は通常同じではない。
物質分散特性およびそのゼロ分散の波長（λ０）は主と
してガラスのバルク特性によって決定されるが光ファイ
バの幾何学的寸法にも若干影響′される。例えば典型的
なゲルマニアでドープしたシリカの光ファイバにおいて
はゼロ物質分散の波長は直径８ミクロンのコアでは１３
１ミクロンであるが、直径４ミクロンのコアでは１．３
０ミクロンである。しかしながら＃肢体分散はさらに強
く光フアイバ材料の特性およびコアの直径に影響される
。導波体分散のスロープおよびそれがゼロになる波長の
両者はコアの直径およびコアとクラッドとの間の屈折率
差における表ける変化はスロープに１次的な影響を及ぼ
す。
してガラスのバルク特性によって決定されるが光ファイ
バの幾何学的寸法にも若干影響′される。例えば典型的
なゲルマニアでドープしたシリカの光ファイバにおいて
はゼロ物質分散の波長は直径８ミクロンのコアでは１３
１ミクロンであるが、直径４ミクロンのコアでは１．３
０ミクロンである。しかしながら＃肢体分散はさらに強
く光フアイバ材料の特性およびコアの直径に影響される
。導波体分散のスロープおよびそれがゼロになる波長の
両者はコアの直径およびコアとクラッドとの間の屈折率
差における表ける変化はスロープに１次的な影響を及ぼ
す。
一方コアの直径の変化は導波体分散特性の大きさの絶対
値に１次的な影響を及ぼす。
値に１次的な影響を及ぼす。
ゲルマニアをドープしたシリカの光ファイバにおいては
光ファイバの幾何学的寸法による導波体分散の依存性が
１．３ミクロンないし１６６ミクロンの範囲の任意の特
性の波長において全分散を最小にするための光ファイバ
の設計に柔軟性を与える手段を提供する。
光ファイバの幾何学的寸法による導波体分散の依存性が
１．３ミクロンないし１６６ミクロンの範囲の任意の特
性の波長において全分散を最小にするための光ファイバ
の設計に柔軟性を与える手段を提供する。
ゲルマニアでドープしたシリカ系の解析によって、実際
的な光ファイバの設計に対しては物質分散の１次導関数
（波長罠対する）の値は典型的には１００ｐｓ／（ｎｍ
−ｋｍ−μｍ）以上であり、一方導波体分散の対応する
１次導関数は典型的にｔｒｉ ５０ ｐｓ／（ｎｍ −
ｋｒｎ−ｐｍ ）より大きくはないことが明らかになっ
た。これは光ファイバのどの特ボの設計に対してもゼロ
全分散はこのガラス糸ではただ１つの特Ｗ＝長でだけ生
じることを意味する。これは、ゼロ全分散が得られるよ
うにするには、各光ファイバがそれを辿って送られるべ
き光の予定波長に完全に合致されなければならず、光フ
ァイバの使用中における予定波長からの僅かな偏移が全
針故に実質的な便化を生じさせ、したがって理想的なも
のよりはるかに劣るものになるという欠点を有している
。
的な光ファイバの設計に対しては物質分散の１次導関数
（波長罠対する）の値は典型的には１００ｐｓ／（ｎｍ
−ｋｍ−μｍ）以上であり、一方導波体分散の対応する
１次導関数は典型的にｔｒｉ ５０ ｐｓ／（ｎｍ −
ｋｒｎ−ｐｍ ）より大きくはないことが明らかになっ
た。これは光ファイバのどの特ボの設計に対してもゼロ
全分散はこのガラス糸ではただ１つの特Ｗ＝長でだけ生
じることを意味する。これは、ゼロ全分散が得られるよ
うにするには、各光ファイバがそれを辿って送られるべ
き光の予定波長に完全に合致されなければならず、光フ
ァイバの使用中における予定波長からの僅かな偏移が全
針故に実質的な便化を生じさせ、したがって理想的なも
のよりはるかに劣るものになるという欠点を有している
。
したがって本発明の一般的な目的は従来技術のそのよう
な欠点を除去することである。
な欠点を除去することである。
さらに言えば、本発明の１目的は、従来の光ファイバの
欠点を有しない光ファイバを提供することである。
欠点を有しない光ファイバを提供することである。
本発明の別の目的は、光の波長帯域に亘って無視できる
ような全分散を持つ光ファイバを提供することである。
ような全分散を持つ光ファイバを提供することである。
本発明のさらに別の目的は、全分散が上記帯域内に８い
て波長に実買上無関係であるように考慮した元ファイバ
を？４＃戚することである。
て波長に実買上無関係であるように考慮した元ファイバ
を？４＃戚することである。
これらの目的ならびに以下明らかにされるその他の目的
を達成するために、本発明は、コアとクラッドとより成
る光ファイバにおいて光ファイバの物質分散の波長に対
する１次導関数が５０ ｐｓ／（ｎｍ−ｋｍ−μｍ）よ
り小さな値を有し、コアの直径およびコアとクラッドと
の間の屈折率差が予定された波長帯域に亘って実質上ゼ
ロ全分散となるようＫした点に特徴がある。
を達成するために、本発明は、コアとクラッドとより成
る光ファイバにおいて光ファイバの物質分散の波長に対
する１次導関数が５０ ｐｓ／（ｎｍ−ｋｍ−μｍ）よ
り小さな値を有し、コアの直径およびコアとクラッドと
の間の屈折率差が予定された波長帯域に亘って実質上ゼ
ロ全分散となるようＫした点に特徴がある。
上述の、およびその他の本発明の特徴および目的は添付
図面を参照にした以下の説明によりさらに明らかにされ
よう。
図面を参照にした以下の説明によりさらに明らかにされ
よう。
第１図はコアの直径がそれぞれ４ミクロンおよび８ミク
ロンで屈折率差が４×１０ であるゲルマニアでドープ
したシリカファイバの分散特性の代表的な例を示す。こ
れらの特性からコアの直径が増加するに従ってゼロ全分
散の波長がより長い波長になることが判る。ｇｉ］述の
ようにそのようなガラス系においては全分散は単一の特
定波長においてのみゼロ値を有する。
ロンで屈折率差が４×１０ であるゲルマニアでドープ
したシリカファイバの分散特性の代表的な例を示す。こ
れらの特性からコアの直径が増加するに従ってゼロ全分
散の波長がより長い波長になることが判る。ｇｉ］述の
ようにそのようなガラス系においては全分散は単一の特
定波長においてのみゼロ値を有する。
しかしながらこれはあらゆるガラス系の場合についての
ものではな（、特に物質分散の１次導関数がずっと小さ
く、５０ ｐｓ／（ｎｍ−ｋｍ −μｍ）より小さい範
囲のガラス糸があることカー見出された。さらにそのよ
うなガラス系によって単一波長ではなく成る波長帯域に
亘ってゼロ全分散が生じる光ファイバを設計することが
可能であることが認められた。
ものではな（、特に物質分散の１次導関数がずっと小さ
く、５０ ｐｓ／（ｎｍ−ｋｍ −μｍ）より小さい範
囲のガラス糸があることカー見出された。さらにそのよ
うなガラス系によって単一波長ではなく成る波長帯域に
亘ってゼロ全分散が生じる光ファイバを設計することが
可能であることが認められた。
５０ ｐｇ／（ｎｍ−ｋｍ−ｐｍ ）より小さい物質分
散の１次導関数を有する実用的光フアイバ用のガラス系
の１例はハロゲン化物ガラスである。特に一般的にフン
化物ガラスで作られた光ファイバは典型的なものでは３
０ないし５０ｐｓ／（ｎｍ−ｋｍ−μｍ）の範囲の物質
分散の１次導関数を有することが認められる。すなわち
、６２モル％のＨｆＦ、と３３モル％のＢａＦ２と５モ
ル％のＬ ａ Ｆ ３よりなるガラスの物質分散の１次
導関数は３４ ｐｇ／（ｎｍ−ｋｍ−μｍ ）であるこ
とが認められ、このガラスによって５．８ミクロンのコ
ア直径を有し、屈折率差が２０Ｘ１０ の光ファイバ
において１．９ミクロンないし３，１ミクロンの波長帯
域に亘って全導波体分散がゼロであることが計算される
。これらの結果は物質分散Ｔｍおよび導波体分散Ｔｗに
対して次のような近似式を使用することによって得られ
た。すなわち、 ｄ （ｖＮ ここでｖ・−「イーはＨｕｎｇ−Ｃｈｉａ氏等によるエ
レクトリックレターズ誌１９８１年第１７巻第５号第２
０２頁に示された解析式から得られる。
散の１次導関数を有する実用的光フアイバ用のガラス系
の１例はハロゲン化物ガラスである。特に一般的にフン
化物ガラスで作られた光ファイバは典型的なものでは３
０ないし５０ｐｓ／（ｎｍ−ｋｍ−μｍ）の範囲の物質
分散の１次導関数を有することが認められる。すなわち
、６２モル％のＨｆＦ、と３３モル％のＢａＦ２と５モ
ル％のＬ ａ Ｆ ３よりなるガラスの物質分散の１次
導関数は３４ ｐｇ／（ｎｍ−ｋｍ−μｍ ）であるこ
とが認められ、このガラスによって５．８ミクロンのコ
ア直径を有し、屈折率差が２０Ｘ１０ の光ファイバ
において１．９ミクロンないし３，１ミクロンの波長帯
域に亘って全導波体分散がゼロであることが計算される
。これらの結果は物質分散Ｔｍおよび導波体分散Ｔｗに
対して次のような近似式を使用することによって得られ
た。すなわち、 ｄ （ｖＮ ここでｖ・−「イーはＨｕｎｇ−Ｃｈｉａ氏等によるエ
レクトリックレターズ誌１９８１年第１７巻第５号第２
０２頁に示された解析式から得られる。
屈折率差およびコア直径に対する値は、導波体分散特性
の所要のスロープを与える屈折率差の値を決定すること
からスタートシ、次いで物質分散特性の大きさに対する
導波体分散特性の大きさが平衡するコア直径全決疋する
ことによって自己発見的近似によって得られる。３５ｐ
ｓ／（ｎｍ−ｋｍ−μｍ）の範囲のスロープに対して所
要の屈折率差は略々２０Ｘ１０ の範囲にあり、屈折
率差が増加することによってより急なスロープを有する
特性が生じる。同様に所要のコア直径は３ないし１０ミ
クロンの範囲にあり、コア直径が増力口すると導波体分
散の大きさが増加する。これらの効果は′＠３図に示さ
れており、第３図では′ｆＪ２図の光ファイノ毫と同じ
ガラスで作られた光ファイバに対して屈折率差力λ１０
でコア直径がそれぞれ６，６．５および７ミクロンのも
のの分散特性が示されている。
の所要のスロープを与える屈折率差の値を決定すること
からスタートシ、次いで物質分散特性の大きさに対する
導波体分散特性の大きさが平衡するコア直径全決疋する
ことによって自己発見的近似によって得られる。３５ｐ
ｓ／（ｎｍ−ｋｍ−μｍ）の範囲のスロープに対して所
要の屈折率差は略々２０Ｘ１０ の範囲にあり、屈折
率差が増加することによってより急なスロープを有する
特性が生じる。同様に所要のコア直径は３ないし１０ミ
クロンの範囲にあり、コア直径が増力口すると導波体分
散の大きさが増加する。これらの効果は′＠３図に示さ
れており、第３図では′ｆＪ２図の光ファイノ毫と同じ
ガラスで作られた光ファイバに対して屈折率差力λ１０
でコア直径がそれぞれ６，６．５および７ミクロンのも
のの分散特性が示されている。
さらに別の例によればＢａＦ２が３３モル％、ＧｄＦ、
が４モル％、Ｚ ｒ Ｆ４が６３モル％のガラスで作ら
れた光ファイバの波長帯域に亘ってのぞ口金分散のため
近似的パラメータは屈折率差２０Ｘ １０−”、コア直
径５．７ミクロンである。
が４モル％、Ｚ ｒ Ｆ４が６３モル％のガラスで作ら
れた光ファイバの波長帯域に亘ってのぞ口金分散のため
近似的パラメータは屈折率差２０Ｘ １０−”、コア直
径５．７ミクロンである。
Ｌ 、 Ｊｅｕｎｈｏｍｍｅ氏等によりエレクト１ノツ
ク・レターズ誌１９８１年第１７巻第２１号第８０８頁
に記載されたフン化物ガラス（Ｚ ｒ Ｆ４ ＢａＦ
２−Ａｌ ＦＳ Ｌ ａ Ｆｔ ）に対する対応する
ノ（ラメ−３ りは屈折率［１８Ｘ１０ 、コアの直径６．０ミクロ
ンである。
ク・レターズ誌１９８１年第１７巻第２１号第８０８頁
に記載されたフン化物ガラス（Ｚ ｒ Ｆ４ ＢａＦ
２−Ａｌ ＦＳ Ｌ ａ Ｆｔ ）に対する対応する
ノ（ラメ−３ りは屈折率［１８Ｘ１０ 、コアの直径６．０ミクロ
ンである。
以上、本発明の原理を特定のガラス系に関連して説明し
たが、この説明は単なる例示として示されたものに過ぎ
ず、特許請求の範囲に記載された本発明の技術的範囲を
制限するものではないことを明確に理解すべきである。
たが、この説明は単なる例示として示されたものに過ぎ
ず、特許請求の範囲に記載された本発明の技術的範囲を
制限するものではないことを明確に理解すべきである。
第１図は特定波長でゼロ全分散を示す２つの代表的なゲ
ルマニアでドープしたシリカ光ファイバの分散特性を示
し、第２図は成る波長帯域に亘ってゼロ分散特性を示す
特定のフッ化物ガラスの分散特性を示し、第３図は第２
図のものと類似している別の光ファイバの分散特性を示
す。 出願人代理人 弁理士 鈴 江 武 彦１、事件の表
示 特榔昭５８−４８０３８号 ２、発明の名称 光ファイバ ３、補正をする者 事件との関係 持許出願人 インターナショナル・スタンダードφ エレクトリックｅコーポレイション ４、代理人 ７、補正の内容 別紙の通り 図面の浄書（内容に変更なし）
ルマニアでドープしたシリカ光ファイバの分散特性を示
し、第２図は成る波長帯域に亘ってゼロ分散特性を示す
特定のフッ化物ガラスの分散特性を示し、第３図は第２
図のものと類似している別の光ファイバの分散特性を示
す。 出願人代理人 弁理士 鈴 江 武 彦１、事件の表
示 特榔昭５８−４８０３８号 ２、発明の名称 光ファイバ ３、補正をする者 事件との関係 持許出願人 インターナショナル・スタンダードφ エレクトリックｅコーポレイション ４、代理人 ７、補正の内容 別紙の通り 図面の浄書（内容に変更なし）
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 （１） コアおよびクラッドを具備する光ファイバに
おいて、光ファイバの物質分散の波長に対する１次導関
数が５０ ｐ８／ （ｎｍ−ｋｍ−μｍ）より小さな値
を有し、コアの直径およびコアとクラッドの屈折率の差
が波長の予め定められた帯域に亘って実質上ゼロ全分散
を与える如くなされていることを特徴とする光ファイバ
。 （２） 前記コアがハロゲン化物ガラスよりなる特許
請求の範囲第１項記載の光ファイバ。 （３） 前記コアがフン化物ガラスよりなる特許請求
の範囲第１項記載の光ファイバ。 （４） 前記フッ化物ガラスは略々６２モル％のＨｆ
Ｆ４と３３モル％のＢａＦ４と５モル％のＬ ａ Ｆ＠
とを含む特！ｒｆ請求の範囲第３槍記載の光ファイバ。 ６） 前記フッ化物ガラスは略々３３モル％のＢａＦ、
と４モル％のＧｄＦ、と６３−ｆニル％のＺ ｒ Ｆ４
とを含む特許請求の範囲第３項記載の光ファイバ。 １６１ １ｇｆＪ記コアの直径は光ファイバが単一モー
ド光ファイバとなるように選ばれている特許請求の範囲
第１項記載の光ファイバ。 （７）前記コアの直径が略々３ないし１０μｍの範囲に
ある特許請求の範囲第１項記載の光ファイバ。 （８） コアとクラッドとの屈折率差が略々１０×１
０−３ないし２０ Ｘ １０−”の範囲にある特許請求
の範囲第１項記載の光ファイバ。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| GB8208693 | 1982-03-24 | ||
| GB08208693A GB2118317A (en) | 1982-03-24 | 1982-03-24 | Single mode optical fibres |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58214108A true JPS58214108A (ja) | 1983-12-13 |
Family
ID=10529254
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58048038A Pending JPS58214108A (ja) | 1982-03-24 | 1983-03-24 | 光フアイバ |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0089655A1 (ja) |
| JP (1) | JPS58214108A (ja) |
| AU (1) | AU1267283A (ja) |
| ES (1) | ES520964A0 (ja) |
| GB (1) | GB2118317A (ja) |
| NO (1) | NO830978L (ja) |
| ZA (1) | ZA832008B (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01321406A (ja) * | 1988-06-24 | 1989-12-27 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 広波長域低分散フッ化物単一モード光ファイバ |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4412722A (en) * | 1981-10-26 | 1983-11-01 | Western Electric | Single mode fiber with graded index of refraction |
| US4877304A (en) * | 1987-09-09 | 1989-10-31 | Corning Incorporated | Few-mode/single-mode fiber |
| US5361319A (en) * | 1992-02-04 | 1994-11-01 | Corning Incorporated | Dispersion compensating devices and systems |
| JP2002202428A (ja) * | 2000-10-31 | 2002-07-19 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 光ファイバ |
-
1982
- 1982-03-24 GB GB08208693A patent/GB2118317A/en not_active Withdrawn
-
1983
- 1983-03-19 EP EP83102736A patent/EP0089655A1/en not_active Withdrawn
- 1983-03-21 NO NO830978A patent/NO830978L/no unknown
- 1983-03-22 ZA ZA832008A patent/ZA832008B/xx unknown
- 1983-03-22 AU AU12672/83A patent/AU1267283A/en not_active Abandoned
- 1983-03-24 ES ES520964A patent/ES520964A0/es active Granted
- 1983-03-24 JP JP58048038A patent/JPS58214108A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01321406A (ja) * | 1988-06-24 | 1989-12-27 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 広波長域低分散フッ化物単一モード光ファイバ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0089655A1 (en) | 1983-09-28 |
| AU1267283A (en) | 1983-09-29 |
| ES8402945A1 (es) | 1984-03-16 |
| NO830978L (no) | 1983-09-26 |
| ES520964A0 (es) | 1984-03-16 |
| GB2118317A (en) | 1983-10-26 |
| ZA832008B (en) | 1983-11-30 |
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