JPS60156016A - 光伝送路 - Google Patents
光伝送路Info
- Publication number
- JPS60156016A JPS60156016A JP59164032A JP16403284A JPS60156016A JP S60156016 A JPS60156016 A JP S60156016A JP 59164032 A JP59164032 A JP 59164032A JP 16403284 A JP16403284 A JP 16403284A JP S60156016 A JPS60156016 A JP S60156016A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- refractive index
- optical transmission
- transmission path
- boron
- quartz glass
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- 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
- G02B6/02—Optical fibres with cladding with or without a coating
- G02B6/028—Optical fibres with cladding with or without a coating with core or cladding having graded refractive index
- G02B6/0281—Graded index region forming part of the central core segment, e.g. alpha profile, triangular, trapezoidal core
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B37/00—Manufacture or treatment of flakes, fibres, or filaments from softened glass, minerals, or slags
- C03B37/01—Manufacture of glass fibres or filaments
- C03B37/012—Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments
- C03B37/014—Manufacture 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]
- C03B37/018—Manufacture 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] by glass deposition on a glass substrate, e.g. by inside-, modified-, plasma-, or plasma modified- chemical vapour deposition [ICVD, MCVD, PCVD, PMCVD], i.e. by thin layer coating on the inside or outside of a glass tube or on a glass rod
- C03B37/01807—Reactant delivery systems, e.g. reactant deposition burners
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B2201/00—Type of glass produced
- C03B2201/06—Doped silica-based glasses
- C03B2201/08—Doped silica-based glasses doped with boron or fluorine or other refractive index decreasing dopant
- C03B2201/14—Doped silica-based glasses doped with boron or fluorine or other refractive index decreasing dopant doped with boron and fluorine
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B2203/00—Fibre product details, e.g. structure, shape
- C03B2203/10—Internal structure or shape details
- C03B2203/22—Radial profile of refractive index, composition or softening point
- C03B2203/26—Parabolic or graded index [GRIN] core profile
Landscapes
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- Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (AREA)
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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】
技術分野
本発明は屈折率の熱履歴が安定で、かつ生産性の高い１
．滑らかな屈折率分布を有する光伝送路に関する。
．滑らかな屈折率分布を有する光伝送路に関する。
従来技術とその欠点
従来コアの中心部から周辺部に向って滑らかな屈折率分
布、すなわち該中心部を頂点とする放物線状の屈折率分
布を有する光伝送唆（グレイデッドインデックス型ファ
イバー゛）としては、石英管の内壁にドーパント”（屈
折率制御物質）の量を逐次変えたドープト石英ガラス層
を気相化学反応を利用して析出させた後、該石英管をつ
ぶして線引きしたもの、均一なドープト石英ガラスの表
面からドーパントを除去したもの、プラズマ炎によって
石英ガラスのプールを製造する工程でドーパントをプー
ルの中心軸に集中して得た素材から線引きしたもの、あ
るいは二重ないし散型のルツボを用いて同心円状に二重
ないし数種の異なった組成のガラスの繊維を引き出す過
程でガラス成分あイオン交換、拡散等によシ屈折率分布
を滑らかにしたものが知られている。これらの方法はい
ずれも屈折率制御物質として、たとえばＧｅ、 Ｐ、
Ｔ−６等のガラス屈折率を高める物質を利用しているが
、光伝送路としては屈折率のなるべく低い媒質を利用し
た方が光散乱による伝送損失が少ない上に信号パルスの
分散が低減されて通信容量を増大できるため有利となる
。屈折率の低いガラスとしては石英ガラスがあり、さら
にその屈折率を低減させるために所定量のホウ素または
弗素を添加（ドープ）した光伝送路が開発されている。
布、すなわち該中心部を頂点とする放物線状の屈折率分
布を有する光伝送唆（グレイデッドインデックス型ファ
イバー゛）としては、石英管の内壁にドーパント”（屈
折率制御物質）の量を逐次変えたドープト石英ガラス層
を気相化学反応を利用して析出させた後、該石英管をつ
ぶして線引きしたもの、均一なドープト石英ガラスの表
面からドーパントを除去したもの、プラズマ炎によって
石英ガラスのプールを製造する工程でドーパントをプー
ルの中心軸に集中して得た素材から線引きしたもの、あ
るいは二重ないし散型のルツボを用いて同心円状に二重
ないし数種の異なった組成のガラスの繊維を引き出す過
程でガラス成分あイオン交換、拡散等によシ屈折率分布
を滑らかにしたものが知られている。これらの方法はい
ずれも屈折率制御物質として、たとえばＧｅ、 Ｐ、
Ｔ−６等のガラス屈折率を高める物質を利用しているが
、光伝送路としては屈折率のなるべく低い媒質を利用し
た方が光散乱による伝送損失が少ない上に信号パルスの
分散が低減されて通信容量を増大できるため有利となる
。屈折率の低いガラスとしては石英ガラスがあり、さら
にその屈折率を低減させるために所定量のホウ素または
弗素を添加（ドープ）した光伝送路が開発されている。
たとえば石英ガラス中にホウ素をドープした光伝送路で
は、四塩化珪素ガスにホウ素化合物または弗素化合物を
混合し、高温酸化反応によシト−ブト石英ガラスを生成
させている。しかしながら、ホウ素添加の場合には原料
として液体である三塩化ホウ素または三臭化ホウ素を使
用するため、その気化工程が含まれるので、添加量の制
御がむつかしく、さらに含ホウ素石英ガラスの屈折率が
熱履歴を受けやすいため、所定の滑らかな屈折率分布を
構成する光伝送路を得ることは困難である。一方、石英
ガラス中に弗素を添加（ドープ）した光伝送路では、原
料としてガス状の弗化炭素、四弗化珪素または弗化イオ
ンを使用するのであるが、ドープド石英ガラスの析出速
度が遅く生産性の良い光伝送路は得られない。
は、四塩化珪素ガスにホウ素化合物または弗素化合物を
混合し、高温酸化反応によシト−ブト石英ガラスを生成
させている。しかしながら、ホウ素添加の場合には原料
として液体である三塩化ホウ素または三臭化ホウ素を使
用するため、その気化工程が含まれるので、添加量の制
御がむつかしく、さらに含ホウ素石英ガラスの屈折率が
熱履歴を受けやすいため、所定の滑らかな屈折率分布を
構成する光伝送路を得ることは困難である。一方、石英
ガラス中に弗素を添加（ドープ）した光伝送路では、原
料としてガス状の弗化炭素、四弗化珪素または弗化イオ
ンを使用するのであるが、ドープド石英ガラスの析出速
度が遅く生産性の良い光伝送路は得られない。
本発明の目的
本発明の目的は上記の従来の光伝送路の欠点を解消し、
屈折率が熱履歴に対し安定で、かつ生産性の良い、滑ら
かな屈折率分布を有する光伝送路を提供するにある。
屈折率が熱履歴に対し安定で、かつ生産性の良い、滑ら
かな屈折率分布を有する光伝送路を提供するにある。
すなわち、本発明によれば、石英ガラス中に共ドープさ
れたホウ素と弗素とを含有し、かつ光伝送路の中心を上
限とし該中心よシ半径方向に低減する屈折率分布を有す
る光伝送路が得られる。
れたホウ素と弗素とを含有し、かつ光伝送路の中心を上
限とし該中心よシ半径方向に低減する屈折率分布を有す
る光伝送路が得られる。
本発明の光伝送路を製造するにあたり、石英ガラス中に
ホウ素と弗素とを共にドープさせるには、酸化によりシ
リカを形成する珪素化合物に対する屈折率制御物質とし
ての三弗化ホウ素の混合比をモル比でθ〜１．５の範囲
とし、しかも三弗化ホウ素の該珪素化合物への混合方法
として上記混合範囲の上限から下限に向って段階的に減
少させつつ複数回に分割して混合せしめる。なお、上記
三弗化ホウ素の珪素化合物に対する混合比が１．５を越
えた場合はシリカの析出速度が低下すると同時に熱的歪
みによってクラック等が発生する。
ホウ素と弗素とを共にドープさせるには、酸化によりシ
リカを形成する珪素化合物に対する屈折率制御物質とし
ての三弗化ホウ素の混合比をモル比でθ〜１．５の範囲
とし、しかも三弗化ホウ素の該珪素化合物への混合方法
として上記混合範囲の上限から下限に向って段階的に減
少させつつ複数回に分割して混合せしめる。なお、上記
三弗化ホウ素の珪素化合物に対する混合比が１．５を越
えた場合はシリカの析出速度が低下すると同時に熱的歪
みによってクラック等が発生する。
本発″Ａ″光伝送！＆！）’−７″Ｆ６英”２″析６
（速度を低下させることなくかつ得られた低屈折率ガラ
スも熱履歴をほとんど受けることがないので、実施例に
示すように、これを線引きすることＫよって生産性の良
い、所定の滑らかな屈折率分布、すなわちコアの中心部
を頂点とする放物線状の屈折率分布を有する光伝送路を
得ることができる。
（速度を低下させることなくかつ得られた低屈折率ガラ
スも熱履歴をほとんど受けることがないので、実施例に
示すように、これを線引きすることＫよって生産性の良
い、所定の滑らかな屈折率分布、すなわちコアの中心部
を頂点とする放物線状の屈折率分布を有する光伝送路を
得ることができる。
本発明は、以上のごとく、屈折率の熱履歴が安定な、か
つ生産性の良い滑らかな屈折率分布を有する光伝送路を
提供するもので、その工業的有用性は高い。
つ生産性の良い滑らかな屈折率分布を有する光伝送路を
提供するもので、その工業的有用性は高い。
次に、本発明を実施例によってよシ具体的に説明するが
、以下の実施例によって、本発明の範囲は限定されるも
のではない。
、以下の実施例によって、本発明の範囲は限定されるも
のではない。
実施例
まず本実施例の製造方法について述べる。
純度９９．９９９％の酸素ガス１．三弗化ホウ素ガ、ス
および酸素ガスで希釈した高純度四塩化珪、素ガスを精
密流量制御計を用いてそれぞれ３００ ｃｃ／ｍ１ｔｔ
９０ ｃｃ／１ｉ１１１１および３００ｃｃ／−の流量
でガラス旋盤に支持された高純度石英ガラス管内に導入
し、次いでガラス旋盤の加熱バーナな上記ガスの流れ方
向に沿って石英ガラス管を外部から１．２００℃に加熱
しながら移動させ、石英ガラス管内で気相化学反応を起
こさせて石英ガラス管内壁にホウ素および弗素を共ドー
プしたシリカガラスを付着させた。その際、この付着を
均一に行わせるため、石英ガラス管を３０回／分で回転
させた。加熱バーナが上記移動を終了すると、リターン
させて再び加熱バーナ移動によシホウ素および弗素を共
ドープしたシリカガラスを最初に付着したシリカガラス
上に付着させた。この操作を１０回繰り返した後、加熱
バーナのリターン毎に三弗化ホウ素ガスの混合量を第１
図に示す割合で減少させ、ホウ素および弗素のドープ量
が漸次減少してゆ（シリカガラス層を３０層積層させｊ
最終層の第３０層目の付着に際しては三弗化ホウ素の混
合量をＯｃｃ／―とした。
および酸素ガスで希釈した高純度四塩化珪、素ガスを精
密流量制御計を用いてそれぞれ３００ ｃｃ／ｍ１ｔｔ
９０ ｃｃ／１ｉ１１１１および３００ｃｃ／−の流量
でガラス旋盤に支持された高純度石英ガラス管内に導入
し、次いでガラス旋盤の加熱バーナな上記ガスの流れ方
向に沿って石英ガラス管を外部から１．２００℃に加熱
しながら移動させ、石英ガラス管内で気相化学反応を起
こさせて石英ガラス管内壁にホウ素および弗素を共ドー
プしたシリカガラスを付着させた。その際、この付着を
均一に行わせるため、石英ガラス管を３０回／分で回転
させた。加熱バーナが上記移動を終了すると、リターン
させて再び加熱バーナ移動によシホウ素および弗素を共
ドープしたシリカガラスを最初に付着したシリカガラス
上に付着させた。この操作を１０回繰り返した後、加熱
バーナのリターン毎に三弗化ホウ素ガスの混合量を第１
図に示す割合で減少させ、ホウ素および弗素のドープ量
が漸次減少してゆ（シリカガラス層を３０層積層させｊ
最終層の第３０層目の付着に際しては三弗化ホウ素の混
合量をＯｃｃ／―とした。
次に、上記酸素ガス、四塩化珪素ガスの導入を中止し、
加熱温度を、１．９００℃〜２，０００℃に上昇させ１
．該石英ガラス管をつぶしプレフォームを製造した。
加熱温度を、１．９００℃〜２，０００℃に上昇させ１
．該石英ガラス管をつぶしプレフォームを製造した。
このプレフォームの線引きによシ紡糸したファイバーは
、第２図に示すように、屈折率がコアの中心部で、１．
４５８５、コアの周辺部で１．４５１２を示し、放射線
状の屈折率分布を有している。また波長０．８μｎｔで
の損失は３．１ｄＢ／ｋｍであった。
、第２図に示すように、屈折率がコアの中心部で、１．
４５８５、コアの周辺部で１．４５１２を示し、放射線
状の屈折率分布を有している。また波長０．８μｎｔで
の損失は３．１ｄＢ／ｋｍであった。
さらに、 １ｌａｎの本ファイバーでの半導体レーザー
（波長０．８３μｍ）のパルス幅の広がりは０．８ｎｓ
ｅｃであった。
（波長０．８３μｍ）のパルス幅の広がりは０．８ｎｓ
ｅｃであった。
一方、比較例として、従来法のＢ −Ｐ −Ｓ ｊｏｔ
系グレーデッドインデックス型ファイバーを気相化学反
応で製造し、その上記特性を同様に測定した結果、損失
値は波長０．８縄で３．８ ｄＢ／ｋｍ。
系グレーデッドインデックス型ファイバーを気相化学反
応で製造し、その上記特性を同様に測定した結果、損失
値は波長０．８縄で３．８ ｄＢ／ｋｍ。
パルス幅の広がシは３ｎｓ印であった。
従って、従来法のＢ −Ｐ −Ｓ ｉＯｚ系等のグレー
デッドインデックス型ファイバーに比べて、本発明のグ
レーデッドインデックス型ファイバーは大幅に改良され
た特性を有していることが確認された。
デッドインデックス型ファイバーに比べて、本発明のグ
レーデッドインデックス型ファイバーは大幅に改良され
た特性を有していることが確認された。
第１図は本発明におけるガラス旋盤の加熱バーナのリタ
ーン数と三弗化ホウ素流量との関係を示すグラフ図、第
２図は本発明によ如製造されたグレーデッドインデック
ス型ファイバーの半径と屈折率との関係を示すグラフ図
である。 特許出願人 三菱金属株式会社 代理人 白 川 義 直
ーン数と三弗化ホウ素流量との関係を示すグラフ図、第
２図は本発明によ如製造されたグレーデッドインデック
ス型ファイバーの半径と屈折率との関係を示すグラフ図
である。 特許出願人 三菱金属株式会社 代理人 白 川 義 直
Claims (1)
- （１１石英ガラス中に共ドープされたホウ素と弗素とを
含有し、かつ光伝送路の中心を上限とし訪中１６より半
径方向に低減する屈折率分布を有する光伝送路
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59164032A JPS60156016A (ja) | 1984-08-04 | 1984-08-04 | 光伝送路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59164032A JPS60156016A (ja) | 1984-08-04 | 1984-08-04 | 光伝送路 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP52014733A Division JPS5852933B2 (ja) | 1977-02-14 | 1977-02-14 | 光伝送路の製造法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60156016A true JPS60156016A (ja) | 1985-08-16 |
Family
ID=15785511
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59164032A Pending JPS60156016A (ja) | 1984-08-04 | 1984-08-04 | 光伝送路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60156016A (ja) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4963447A (ja) * | 1972-10-17 | 1974-06-19 | ||
| JPS5010147A (ja) * | 1973-04-16 | 1975-02-01 |
-
1984
- 1984-08-04 JP JP59164032A patent/JPS60156016A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4963447A (ja) * | 1972-10-17 | 1974-06-19 | ||
| JPS5010147A (ja) * | 1973-04-16 | 1975-02-01 |
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