JPS6022658B2 - 光通信用フアイバ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、ＭＣＶＤ法によって製造する光通信用フアィ
バに関し主に、クラッド部のガラス組成に特徴を有する
ものである。

発明の背景 第１図に、光フアィバの断面と屈折率分布を示す。

１０はコア、２０はクラツド、３川まジャケットである
。

クラッド２０の屈折率が、純粋なＳｉ０２からなるジャ
ケット３０の屈折率より低ければ低いほど、コア１０を
伝般するパワーが、クラッド２０内に多く漏れる。

その結果、クラッド２０やジャケット３０の影響を多く
受け、これらの中に含まれる不純物やＯＨ基による吸収
損失が増加する。そこで、現在の単一モード型やグレー
テツド型フアィバでは、クラッドの屈折率を、純粋なＳ
ｉ０２の屈折率（１．４５８）に等しくするか、あるい
はわずかに低い程度にしている。クラツドの屈折率を１
．４５８程度にするのに、従釆、次のような方法をとつ
ていた。

しかし、それぞれに問題がある。｛１１ クラッドを、
純粋なＳｉ０２系にする。

この場合は、デポジション温度（１６００００位）が、
出発石英管の軟化温度よりより高くなる。すると、１）
デポジション中に管の収縮や変形がおこる。そのため透
明ガラス化が不十分になり、構造不完全のための損失が
大きくなる。また、２）十分な厚さのクラッド層の形成
が困難になる。そのため、出発石英管からコアー川こ拡
散するＯＨ基による１．３９仏ｍ帯の損失を十分低くす
ることができない。また良尺の光ファィバを作ることが
できない。｛２｝ コアを、Ｐ２Ｑ−Ｂ２０３−Ｓｊ０
２系にする。

低温のデポジションが可能になり、上記（１｝の問題が
解消できる。しかし＆０３固有の赤外吸収の影響で、１
．３仏ｍ以上の波長域で損失が増加する。｛３ｌ クラ
ツドを、Ｐ２４一Ｆ−Ｓｊ０２系にする。

＆０３の代わりにＦによって屈折率を下げる。

１．３ムｍ帯で低損失である。

しかし、この系のガラスで、屈折率をＳｉ０２と同じ１
．４５８にするのは、次の理由によって非常に困難であ
る。１ 第２図にＳＦ６（Ｆを添加するための原料ガス
）の流量と屈折率との関係を示す。

ただし戊Ｑを４ｃｃ／ｍｉｎ、Ｓｉ０２を８比ｃ／ｍｉ
ｎ、デポジション温度を１４００ｏ０とした場合である
。Ｘｃ／ｍｉｎ程度のＳＦ６で、屈折率はＳｉ０２の屈
折率１．４斑位に下がる。この程度の徴量な流量制御は
非常に難しい。それゆえ、屈折率の制御性が悪くなり、
半径方向に屈折率変動を生じやすい。半径方向の屈折率
が変動すると「伝動特性が悪くなる。

２ ＳＦ６の流量が４〜枕ｃ／ｍｉＭ屋度であれば、安
定な流量制御が可能になる。

がそうすると屈折率が下がり過ぎる。そこで、その分だ
けＰ２Ｑの量を多くして屈折率を持ち上げることも孝え
られる。しかし、Ｐ２０５は４ｃｃ／ｍｉｎ、あるいは
それよりわずかに多い程度が限度で、それ以上多くする
と、固有の赤外吸収によって１．５一ｍ帯の損失が無視
できなくなる。３ 第３図に、デポジション温度と屈折
率との関係を示した。

ただしＳｉ０２が８比ｃ／ｍｉｎ、Ｐ２ＱとＦが４ｃｃ
／ｍｊｎの場合である。デポジション温度を１６０００
０くらし、にすれば、屈折率をＳｉ０２と同じ１．４５
８程度にすることができる。しかしそのような高温でデ
ポジションすると、上記【１｝の場合と同じ問題が生ず
る。結局、Ｐ２０５一Ｆ−Ｓｉ０２系ガラスでは、１）
安定に制御できるＳＦ６の流量の範囲、ならびに、２）
出発石英管が変形しないデボジション温度の範囲内にお
いて、クラッドの屈折率をＳｉ０２と同じ１．４班にす
ることができない。なお、以上はＳＩＣ１４が８比ｃ／
ｍｉｎの場合を述べた。

この量を増せば、ＳＦ６などの流量も増せる。しかし、
現在のＭＣＶＤ法では、８比ｃ／ｍｉｎくらいが上限で
、それ以上増しても、未反応で排出される量が急増し、
効率が落ちる。また以上の事情は、ＳＦ６以外に、Ｓｉ
Ｆ４，ＣＦ４など使用の場合もかわらない。発明の目的 上記の問題を解決し、１．３仏ｍ以上の波長城において
きわめて低損失で、かつ最尺な光フアィバの実現を可能
にする。

発明の構成 ‘１｝ 内側から順に、コア、クラッドならびにジャケ
ットからなる光通信用フアィバであること、■ ジャケ
ットがＳｉ０２からなり、クラツドの屈折率がジャケッ
トの屈折率に等しいか、あるいはほぼ等しい値であるこ
と、剛 クラツドの組成が、Ｐ２０５−Ｆ−Ｑ０２−Ｓ
ｉ０２であること、を特徴とする。

Ｆの添加のためには、ＳｉＦ４，ＣＦ４，ＳＦ６などを
使用する。

Ｐ２０５は主にデポジション温度を下げるためのもので
ある。

Ｆは屈折率を下げるために添加する。Ｆで下がり過ぎる
屈折率を、Ｑ０２で補償する。これで、１）１４００午
０程度のデポジション温度、２）固有の赤外損失を無視
できる軍のＰ２Ｑ、３）安定に制御できる流量のＳＦ６
など、の条件のもとで、クラツドの屈折率を、Ｓｉ０２
に等しい１．４５８にすることが容易になる。

１．４５２〜１．４９０の制御を可能である。

デポジションの温度が低いので、変形が起きない。

太いロッド、すなわち最尺の光フアィバが得られる。ま
た、ドーパントによる固有の吸収損失もない。なお、Ｆ
は非常に拡散しやすい。

Ｆを、クラッドにのみ添加し、コアに添加しないと、デ
ポジション中に、Ｆがクラッドからコアに拡散してゆき
、クラッドとコアの境界の屈折率分布が乱れる。特に単
一モード型フアィバの場合、コアの屈折率分布が丸味を
持つようになると、カットオフ波長の値が、設定値と大
きくずれるようになる。しかし、コアにもＦを添加する
と、そのような問題は解消できる。実施例 クラッド、コアの両方とも、Ｐ２０５−Ｆ−Ｑ０２一Ｓ
ｉ０２とした例で、製造は、通常のＭＣＶＤ装置による
。

Ｆの添加剤にはＳＦ６を使用。出発石英管は、外径２仇
岬、肉厚１．仇舷。クラッドの流量条件は（１分間の値
、以下同じ）、ＳＩＣ１４ ８比Ｃ ＰＯＣ１３ ４Ｃ ＳＦ６ 父Ｃ ＣＣＣ１４ ＄Ｃ０２
１００比Ｃ デポジション温度は１４００こ０十１０ｑ０に設定。

デポジション回数は１００回。コアの流量条件は、 ＳＩＣ１４ ８比Ｃ ＰｏＣ１３ 父Ｃ ＣもＣＩ４ １乳Ｃ ，Ｓ
Ｆ６ 虻ｃ０２ １００比Ｃ デポジション回数は５回。

コラツプスして、外径１２側のロッドを作り、それに、
外径２６肋、肉厚４肌の石英管をジャケツトし最終的に
外径２１．５肋、長さ５０仇岬のロッドを製作。

それを外径１２５仏ｍで紡糸し、長さ約１５０ｍｈの単
一モード型フアィバを製造した。

コアの径は１０一ｍ、クラッドの径は４５仏ｍ、クラツ
ドの屈折率はＳｊ０２と同じく１．４５８ コアの比屈
折率差は０．２％であった。第４図のＡは、その損失波
長特性である。

同図のＢは、従来のＳｊ０２クラッドの単一モード型フ
アイバである。ＡはＢに比べて、 １ デポジション温度を約２００００低く設定できたの
で、デポジションが完全にでき、構造不完全による損失
増加が小さい。

２ クラッドの層をコアの径の４．５倍ほどにできたの
で、１．３９山ｍ帯のＯＨ基による吸収損失増加が少な
い。

３ カットオフ波長は「両方とも１．１５山ｍで、変化
はない。

発明の効果 ジャケットがＳｉ０２からなり、クラツドの屈折率がジ
ャケットの屈折率に等しいか、あるいはほぼ等しい値で
あり、かつその組成が、Ｐ２０５−Ｆ一Ｃｅ０２Ｓｉ０
２であるので、○ー コアを伝搬するパワーのクラッド
内に漏れる割合が少ない。

【２｝ 製造するとき低温でデポジションできるので、
途中で出発石英管が変形するというようなことがない。

‘３｝ クラッドの厚みが厚くて、ジャケットの不純物
がコアに到達しにくく、かつ長尺のフアィバが得られる
。【４｝ Ｂ２０３や多量のＰ２０５の添加にもとづく
赤外吸収がないので、１．３仏ｍ以上の波長域において
極めて低損失な光フアィバが得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は光フアィバの断面と屈折率分布の説明図、第２
図はＰ２Ｑ−Ｆ−Ｓｉ０２系ガラスにおけるＳＦ６の流
量と屈折率との関係図、第３図は同じくデポジション温
度と屈折率との関係図、第４図は、本発明品によるフア
ィバＡと従来フアィバＢの損失波長特性図である。 １０……コア、２０……クラツド、３０……ジヤケツト
。 第１図 第２図 第３図 第４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 内側から順に、コア、クラツドならびにジヤケツト
   からなる光通信用フアイバにおいて、 前記ジヤケツト
   がＳｉＯ＿２からなり、前記クラツドの屈折率がジヤケ
   ツトの屈折率に等しいか、あるいはほぼ等しい値であり
   、かつその組成が、Ｐ＿２Ｏ＿５−Ｆ−ＧｅＯ＿２−Ｓ
   ｉＯ＿２であることを特徴とする光通信用フアイバ。