JPS6083004A - 光フアイバ - Google Patents

光フアイバ

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JPS6083004A
JPS6083004A JP58190274A JP19027483A JPS6083004A JP S6083004 A JPS6083004 A JP S6083004A JP 58190274 A JP58190274 A JP 58190274A JP 19027483 A JP19027483 A JP 19027483A JP S6083004 A JPS6083004 A JP S6083004A
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JP
Japan
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core
optical fiber
content
loss
central part
Prior art date
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Pending
Application number
JP58190274A
Other languages
English (en)
Inventor
Kazuaki Yoshida
和昭 吉田
Mikio Kokayu
小粥 幹男
Masakazu Higashimoto
東本 雅和
Yasuro Furui
古井 康郎
Tamotsu Kamiya
保 神谷
Yukinori Ishida
石田 之則
Sunao Uesugi
上杉 直
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Furukawa Electric Co Ltd
Nippon Telegraph and Telephone Corp
Original Assignee
Furukawa Electric Co Ltd
Nippon Telegraph and Telephone Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Furukawa Electric Co Ltd, Nippon Telegraph and Telephone Corp filed Critical Furukawa Electric Co Ltd
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Publication of JPS6083004A publication Critical patent/JPS6083004A/ja
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  • Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (AREA)
  • Glass Compositions (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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は伝送特性が長期にわたり安定している光ファイ
バに関する。
光ファイバの特性向上とともに、これを用いた光通信が
各撞の分野において実用段階に入っている。
光通信に関し、初期の段階では0.85μmのごとき短
波長域の光諒を用いることが主流となっていたが、現在
では1.30μ+u 、1.557L+l+のような長
波長域が汎用されており、この長波長域の方が有望視さ
れている。
これは石英系光ファイバの特徴として短波長域よりも長
波長域の方が低損失であるといったことに依拠しており
、実1余的にも0.85μR1での損失が2.4 dB
、4と大きいのに対し、130μmでは0.4dBん1
.1.55 μmでは0.3dB/h+と444失の小
さいことが確認されている。
このような低損失光フフイハはもちろん多くの技術を積
み厘ねることにより成り立っているが、そのキーポイン
トの1つは光フアイバ中に水分や重金属不純物の混入と
防止する技術であり、他のキーポイントの1つは散乱損
失の少ない良好ガラスを合成する技術であるといえる。
一般に、石英系光ファイバはドープト石英からなるコア
と、高純度石英からなるクラッドとで構成されており、
通常、上記ドープ材としてはG e 021 A A2
0i、T i 02、P2O5など、柿々のものがすで
に採用されている。
周知の通り、ドープ利の効用はG e 02で代表され
るごとく屈折率の高上などであるが、 P2O5の場合
は屈折率を高めることのほか、カラスの合成温度を下げ
て水分の混入を防くこと、散乱損失の少ない良質のガラ
ス合成を容易にすることにも大きなねらいがある。
一ノへドープ拐の活用により低損失、広帯域の光ファイ
バが歩どまりよく製造できるならば、光ファイバのコス
トダウンにも貢献できることとなる。
こうした事項を鑑みた場合、 Ge0t P2O5−8
iO2系の三成分ガラスをコアとする光ファイバはあら
ゆる面で合理性を9111えた光ファイバの1つである
といえるが、このG e 02 P2O5S iO+系
をコアとする光ファイバに関して重大な欠陥が看通され
ていることがわかった。
以下これにつき略述すると、光通信において上記光ファ
イバを長期間にわたって水中や高温などの過酷な条件下
に麿くと、徐々に損失が増加する1重向を示すことが明
らかとなった。
具体f91J 、!: L テ、MCV D i”Ji
 +: J: ルG e 02−、P2O1Si02系
ツカ7 スを=+/とり、 F i’205Sio2系
のガラスをクラッドとするGI捜の光ファイバをつくり
、これを高温で加p、、jVすると容易に損となり、昭
和58年度電子通信学会半導体、拐部閂全国大会Na 
350にて発表された。
本発明はコアが少なくともG e ChとP2O5とを
含有したSiO2からなる光ファイバにおいて、損失増
と相関性のある事項を見い出し、これに基づいて対策を
たてることにより長期信頼性のある光ファイバを提供し
ようとするものであり、以下その光ファイバの4j&成
を第1図により説明すると、光ファイバ1はコア2とク
ラッド3とからなる。
この光ファイバ1の外周には1次被覆層4.2次被覆層
5を備えていることもある。
上記光ファイバ1はMCVD法あるいはVAD法により
つくられた光ファイバfυ拐を紡糸することにより作成
されたものであり、そのコア2は外径5011m(D 
G’eOz P2O5S io2系合成ガラスからなり
、クラッド3は125μmの石英系ガラスからなるが、
このクラット3の場合、60117n径以内の内層部ハ
F Pros S i 02糸の合成ガラスからなり、
残部が5io2(天然石英)からなる。
一方、1次被覆層4はシリコーン樹脂で代表される外径
400μmの熱硬化性1m Iiiがらなり、2次被覆
I※5はナイロンで代表される外径900μmの熱可塑
性樹脂からなる。
本発明ではコア2におけるP2O5の含有率を後述のご
とく設定することにより、長Jυ]伯頼件のある光ファ
イバ1を?LJだが、これに到達するまで、つきのよう
な過程を経ている。
高温の加〃1により光ファイバ1の伝送損失が増加する
原因としてマイクロベンディングがある。
ところで、マイクロベンディングの場合、その被覆Pa
を除去することにより、伝送特性が回復するはずである
しかし実は上は被覆層を除去しても損失増が残り、これ
が主因でないことは明らかである。
一方、光フアイバ1中にP2O5が含まれている場合、
このP 20 iが不純物として存在する0 1−1 
;Ijuと結ひついてP −OHを生じ、これが155
μ??2波長において損失増を招くことは知られている
が、この現象は製造直後の光ファイバ1についていえる
ことであり、高温時の光ファイバ1に閃し、その損失が
徐々に増加することとは無1y1係である。
本発明では、上記の損失増原因は不明であるが、耐高温
性をもたせることにより長期にわたる信頼性の高い光フ
ァイバ1とし、しかもこの際、ドープA−4として種々
の!IS敵をイJするP2O・をそのコア2から除外す
ることなく長JIJJ信枳性のある光ファイバ1を得る
こととした。
以下本発明における具体的な実験例につき説明する。
第2図は既述のWj成からなる光ファイバ1の高温試験
結果を示したものであり、この際の試験では、それぞれ
500mずつrlJ取りした光ファイバを空気バス内に
入れ、ここで200 ’Cに昇温して24時間保持した
後、降温して室温中にとり出し、加熱後の損失を加熱前
の場合と比較した。
第2図で明らかなように、加熱後の光ファイバ1はいず
れの波長域においても加熱前より損失が大きい。
M73 図ハG e 02 P2O5S i 02系合
成Hラフ。
をコア2とする上記光ファイバ1において、コア2中の
P2O5含有量と加熱による損失増との関係を示したも
のである。
” 第3図で明らかなように、コア2中のP 20s含
有率が07%以下と小さい場合は損失増が小さく、逆に
P2O5がこの量を上回ると損失増が著しく大きくなる
一方、上記コア2中のP2O5含有量が少なくなること
により損失増は小さくなる傾向を示すが、該i’zOs
含有率が02重量%を下回る場合、製造難度が極度に増
し、損失増の小さい光ファイバ1はかえってrtIかた
い。
」二記に亀み、本発明では基本的事項としてコア2が少
なくともCy e O2とP2O5とを含有した5iC
hからなる光ファイバ1において* 上+ig コア 
2 ニおけるP2O5の含有率を02〜07重hi%と
じ、これにより元ファイバ1の長期にわたる伝送特性」
二の問題を解消し、θ1ぜて製造難度の問題を緩和して
いる。
なお、上記コア2におけるP2O5含有率が既述の条件
を7.”I l−ている場合、該コア2中にG e 0
2、P 206以外のドープ旧、例えばAL203、T
 i 02などを含有させることがあり、さらにクラッ
ド3に崗しては、高純度5i02、F P+Oi 5j
Lh、G e 02 P2(Jl k” S i 02
、P2O5rho3S i Or、G e (第2 P
2O5B20a S i (hナト、これ]組成に殆ど
制限はない。
ただし、6莢系の合成ガラスをコア2の外周に2〜3μ
m以上つけておくと、初ノυ]の低損失を得るのに効果
的である。
第4図は光ファイバ1のどの部分が加熱と関与して損失
増をきたすかにつき、光ファイバ1のコア断面内におけ
る損失分布を検した結果であり、その結果によれば、コ
ア2の中心部がもつとも損失が大きく、該中心部からク
ラッド3へ向うにしたがい10失が小さくなっている。
これに基づき、本発明ではコア2におけるP+Os含有
量が中心部において少なく、クラッド3に向うにしたが
い多くてもよいという仮設をたて、これが低損失化に貞
献できる実証を得るため、既述の高温試験を行なった。
この試験に際しては前記第1図で述べたと同様(ただし
B20.の含有率は除く)の光ファイバをΔ、B、Cの
ごとく3桶類つくり、こ第1ら光ファイバA、B%Cの
P2O5含有率とP2O5分布状況とを第5図のように
設定した。
さらに各光ファイバA%B、CのコアにおけるP2O5
の平均含有率に関して、Aのものは10重量%、Bのも
のは0.76重景%、Cのものは088重量%である。
上記各光ファイバA、B、Cにつき加熱後の損失を測定
したところ、Aは4.80 dB/l而、Bは2.84
 dB/l(u+、Cは14.3 dB/Kinであっ
た。
この結果で1.!lJらかなように、コアにおけるP2
O5の含有量がその中心115において少なく、グラン
ドに向うほど多くなっている光ファイバA、 Bの場合
は損失増が小さくなっており、これに対し、コアにおけ
るP2O5の含有量がその中心部において多く、クラン
ドに向うほど多くなっている光ファイバCの場合は、 
P2O1の平均含有率が」二記光ファイバAより小さい
にもかかわらす、損失増がかなり大きくなっている。
もちろんこの場合も、コア中心部におけるP2O6含有
率は07重蛍%を上回ることにより損失増が大きくなる
からその範囲はおのずと定まる。
故に本発明では、コア2が少なくともGe0zとP2O
5とを含有した5iChからなる光ファイバ1において
、上記コア2におけるP2O5は中心部が少なくその外
周に向うにしたがい増加しており、該コア中心部のPz
Os含有率が07重量%以下であることを特徴としてこ
れにより光ファイバ1の長期にわたる伝送特性上の信頼
性を確保しているのであり、また、コア2におけるP2
O5の含イーJ量が上記のごとくコア中心部からその外
周へ向けて変化しているので、P2O5の分布状況をt
;9に一定とする場合に比べ、製造難度もb和されるこ
とになる。
なお、上記の場合、11(損失化と製造易反との双方を
6j4足させるには、コア2中におけるP2O5の平均
含有率を02〜1.0重量%とするのがよい。
また、上記コア2におけるP2O5に関して既述の条件
を満している場合、該コア2中にGeO2、P2O5以
外のドープ拐、例えばA L 203、TiO□などを
含有させることがあり、さらにクラッド3に関しては、
高純度5i02、F P2O5SiO2、G e 02
 P2O5,F S i 02、PxOs B2O3S
 i 02、G e O2P 205 B2O3S j
 Oxなど、これの組成に殆ど制限はない。
さらに7Jij運したように、石英系の合成ガラスをコ
ア2の外周に・2〜3μm11以上つけておくとよい。
以上説明した通り、本発明の光ファイバはコアのP2O
5含有率が適切であるため、伝送特性が長期にわたって
安定し、製造易度シ有している。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係る光ファイバのu)[面図、第2図
は光ファイバの高?1′11i試験fl’l後にわたる
損失変化図、第3図はコア中におけるP2O5の含有率
と上記高ゎ′訃試験後における損失増との関係を示した
図、i’34図は上記高温試験におけるコアでの損失増
分布を示した図、第5図は光ファイバにおtプるP2O
5の含イ〕率分イ[を示した図である。 1@・1や光ファイバ 2・・・1コ ア 3・・・噂・クラッド 特許出願人 代理人 弁理士 井 藤 誠 債 1 図 !62閃 第 4 図 コアIP/じzyq距励gg町 コア クラブド第1頁
の続き [株]、発明者古井 座部 0発 明 者 神 谷 保 @発明者石1)2則 0発 明 者 上 杉 直 市原市へ幡海岸通6番地 古河電気工業株式会社千葉電
線製造所内 市原市へ幡海岸通6番地 古河電気工業株式会社千葉電
線製造所内 茨城県那珂郡東海村大字白方字白根16旙地 日本電信
電話公社茨城電気通信研究所内

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1) コアが少なくともGeO2とP2O5とを含有
    した5iChからなる光ファイバにおいて、」二記コア
    におけるP2O5の濃度分布は中心部が少なくその外周
    に向けて増加しており、該コア中心部のP!05含有率
    が0.7重量%以下である光ファイバ。
  2. (2) コア中のP2O5の平均含有率が0.2〜1.
     OUf量%である特許請求の範囲第1項記載の光ファ
    イバ。
JP58190274A 1983-10-12 1983-10-12 光フアイバ Pending JPS6083004A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2774179A1 (fr) * 1998-01-28 1999-07-30 Showa Electric Wire & Cable Co Fibre photosensible
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