JPS62123035A - 光フアイバ用母材の製造方法 - Google Patents

光フアイバ用母材の製造方法

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JPS62123035A
JPS62123035A JP61133761A JP13376186A JPS62123035A JP S62123035 A JPS62123035 A JP S62123035A JP 61133761 A JP61133761 A JP 61133761A JP 13376186 A JP13376186 A JP 13376186A JP S62123035 A JPS62123035 A JP S62123035A
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は光ファイバ用母材の製造方法に関し、特に詳し
くは、少なくとも１．５μ毒帯に零分散波長を持つよう
なシングルモードファイバ用ガラス母材の製造方法に関
するものでちる。
〔従来の技術〕
石英系ガラスファイバは、光の波長が１．５〜１．６μ
ｍの領域において、伝送損失が最小となる。
したがって、光ファイバを用いた伝送システムにおいて
、中継間隔を最大にしようとすれば、その波長が上記の
１．５μｍ帯の光を用いる必要がある。
この場合に、高い伝送速度で情報を送ろうとすれば、マ
ルチモードファイバよりもはるかに広い伝送帯域を持つ
、シングルモードファイバが用いられる。そして、非常
に高い伝送速度で情報を送ろうとすれば、使用する光の
波長において、ファイバの分散効果を最小にする必要が
ある。
現在、通常に用いられている波長が１．５μ慣用のシン
グルモードファイバは、波長１．３μｍ付近で材料分散
と構機分散が相殺され、分散和が零となるように設計さ
れている。
〔発明が解決しようとする問題点〕
１．５μ、帯でシングルモードファイバを使用し、かつ
この波長において分散を小さくするには、二つの方法が
ある。その一つは、ファイバ構造を１．５μ惰帯で零分
散となるように設計することであり、もう一つの方法は
１．５μｍ帯の使用波長で、非常に狭いスペクトル巾を
持つ光源を用いることである。
本発明は前者に関するものであり、少なくとも１．５μ
悄帯で零分散となるように設計された７１　　アイバ構
造の！！法に関するものであり、このような構造の代表
的な屈折率分布の例を第１図１ａｌｌｔ）ｌ及びＩＯ＋
に示す。第１図（ａ）及びｔｏ）は、１．５μ惧帯及び
その近傍のより広い波長域で低分散となる例である。こ
の場合には他の波長でも有利に用いることができ、波長
多重伝送等の面でさらに利点がある。
第１図のような屈折率分布を有するファイバを作成する
方法としては、従来ＭｃｖＤ法（Ｍｏｄｉｆｉｅｄ　　
Ｃ！ｈｅｍｉｃａｌ　　Ｖａｐｏｒ　　Ｄｅｐｏｓｉｔ
ｉｏｎ　　Ｍｏｔｈ（ｏｌｌ打付ＣＶＤ法）、ｏ　ｖ　
Ｄ　ｆｊＢ　（０ｕｔｓｉｄｅ　ＶａｐｏｒＤｅｐｏｓ
ｉｔｉ＋、＋ｎ　Ｍｅｔｈｏｄ外付けＣＶＤ法）が知ら
れている。これらの方法は、出発材の内壁或いは外壁の
径方向に、屈折率の異なる多数のガラス微粒子堆積層を
順次合成してゆき、所定の屈折率分布を形成した後、得
られた管状プリフォームチコラップスすることにより円
柱棒プリフォームに加工して、線引用ガラス母材を作成
している。
これらの従来法により、比較的特性の良いファイバを得
ることができるが、一般に１２５μ慨程度のファイバ外
径に対して、屈折率と変える必要のあるｒ−は中心部の
径約１０μ学と、その領域が狭く、このため屈折率分布
を積置よく形成することは比較的離しかった。また以上
の方法は屈折率分布を形成した管状プリフォームをコラ
ップスして円柱棒状プリフォームに加工する時に、屈折
率調整用添加剤（ドーパント）が管内壁より揮散し易く
、これにより円柱棒状プリフォーム中心部の屈折率分布
がゆがめられるという欠点があった。
１だ、従来のＶ　Ａ　Ｄ　（ｊｚ　（Ｖａｐｏｒ　Ａｘ
ｉａｌ　Ｄｅｐｏ−Ｂ　ｉ　ｔｉ＋）ｎ　Ｍｅ　ｔｈｏ
ｄ気相軸付は法）では、第１図ｔａｌ−＋Ｃ）のように
屈折率分布の極大点、極小点を複数個もつファイバプリ
フォームを合成することは比較的困難であった。
本発明は、第１図１ａｌ〜ｔｅｌに示したような屈折率
分布をもつ光ファイバ母材を、上記した従来法のような
欠点なく、製造する方法を提供せんとするものである。
〔問題点企解決するための手段〕
本発明は中心軸のまわりに軸対称に形成された屈折率分
布を有する円管状ガラス体を作成し、別途ＶＡＤ法によ
り中心軸のまわりに対称に形成された屈折率分布を有す
る円柱体を作成して、該円柱体を所定径に延伸加工して
延伸棒とした後、上記円管状ガラス内に該延伸棒を挿入
して加熱溶着して・一体化する工程を含むことを特徴と
する光ファイバ用母材の裏機方法である。
本発明は、予めその屈折率分布を径方向に同心円状に形
成したガラス管を作成しておき、これとは別に、中心軸
のまわりに軸対称にコア及び第１クラツドの屈折率分布
を有するガラス棒をＶＡＤ法によシ作成し、該ガラス棒
を延伸加工することによりその外径を細くシ、これを前
記ガラス管に挿入し、加熱により一体化処理して光ファ
イバ母材とするものである。屈折率分布全厚み方向に同
心円状に形成したガラス管の作成法としては、通常のＭ
ＯＶＤ法又はＣＶＤ法を用いて作成することができる。
好壕しくけ通常のＶＡＤ法（Ｖａｐｏｒ−ｐｈａｓｅ　
Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ　Ｍｅｔｈｏｄ気相軸付は法）に
より第２図１ａ）に示す様な屈折率分布を有するガラス
棒を作成し、中心軸のまわりに穴開は加工をすることに
より、第２図＋ｂ）に示すような屈折率分布を有するガ
ラス管全作成する。屈折率の分布をつけるための添加剤
としてはＧｅＯ２、弗素等を用いることができる。
ここで通常のＶＡＤ法としては、第８図に示すようにガ
ラス原料ガスを酸水素炎又はプラズマ炎等の火炎Ｓ、３
′中に導入して、ガラス微粒子を生成さ虻、該ガラス微
粒子を矢印のように回転しつつ上方へ移動する出発材１
の周囲に堆積させて、ガラス微粒子堆積体を得る方法が
ある。
該堆槓体は次いで加熱焼結して透明ガラス母材とする。
なお、第８図は２本のバーナ４，４′を用いる例を示し
ている。
本発明においては、ファイバの中心部を構成する部分（
円柱棒）を、ＶＡＤ法によって作成するため、ファイバ
中心部の屈折率分布がコラツブス工程の測成による影響
を受けず、したがってこれにより屈折率分布がゆがめら
れることはない。また、所定の屈折率分布を形成したガ
ラス母材を延伸加工して細径ガラス微粒子として使用す
るために、シングルモードファイバのコア部という小領
域での屈折率分布が、ＶＡＤ法によυ得たガラス体の延
伸前の分布精度で得られ、極めて高精度につけることが
できる。
したがって、本発明によれば径方向で纜雑な屈折率分布
形状、例えば極大点、極小点が複数個うるような構１立
を、比較的単純な工程の組合せで、かつ少ない工程数に
て、形成することが可能となる。よって従来法で精密に
作成することが困難であった例えば第１図（ａ）〜ｔｅ
ｌのような構造等も容易に実現でき、少なくとも１．５
μ情帯で零分散のシングルモードファイバ用ガラス母材
を有利に製造できる。
以下本発明を実施例により具体的に説明する。
〔実施例〕
実施例１ 第８図に示すような２本バーナ方式のＶＡＤ法によりガ
ラス微粒子を合成し、これｔ焼結することで第２図ｆａ
）に示すような径方向屈折率分布を有し、また表１の（
１）に示す諸元をもつガラス棒を作成した。
このガラス体の中心部に、超音敦穴開は機で内径６ｆｉ
の穴を開け、内壁を洗浄した後このガラス管を加熱しな
がら室内にＳＦ、をηｔすことで気相エツチング処理を
行った３、このガラス管の径方向の屈折率分布を第２図
１１））に示す。
一方、上記と同様な２本バーナ方式のＶＡＤ法により、
第５図に示すような径方向屈折率分布を有し、！：た表
１の（２）に示す諸元ｔもつガラス８１Ｉを作成した。
得られたガラス棒を抵抗炉加熱により外径６ｖｍ’／こ
延伸加工し、前記で得られたガラス管の中にこの延伸ガ
ラス体を挿入し、管外部より加熱しながら、管内に気相
エツチング剤及び脱水剤を流して界面を清浄な状態に保
持しつつ力ロ熱浴着した。
以上により第４図に示すような屈折率分布を有するガラ
ス棒が得らｔした。これ？さらに加熱延伸し、石英ガラ
ス管を被どて光ファイバ巾母材とし、線引機にて光ファ
イバに線引した。
得られた７ングルモードファイバの特性は、スポットサ
イズが１０μｍ１　カットオフ波長が１．２０μ常、零
分散波長が１．５４８μｍであり、まだ波長１．５５μ
倶における伝送損失は０．２５　ｄＢ／ｋｍと、優れた
特性を示した。
実施例２ ２本バー・す方式のＶＡＤ法により、コア組成がＧｅｍ
、　−９１０，、クラッド′組成が１３１０．のスート
体を作成し、これを焼結炉に入れて加熱処理する際にフ
ンオンガスを４人することにより表１の（３）に示すガ
ラス棒を作成した。以上に述べたガラス棒以外は実施例
１と同様な方法によりガラス管を作成し、これらと用い
て光ファイバを作成したｕｖＡＤで作成したガラス棒及
びガラス管の加熱溶■後のガラス棒の屈折率分布を第５
図に示す。得られたファイバの特性は、スポットサイズ
が１０μ慣、カットオフ波長が１．２０Ｐｍｓ零分散波
畏が１．５４５μ惟てるり、又、１．５５μｍでの伝送
損失は、０．２５　ａＢ／ｋｍと極めて優れた特性を示
した。
実施例３ ２本バーナ方式のＶＡＤ法により、コア組成がＧｅｍ、
　−Ｓｉｎ、、クラッド組成が８１０．のスート体を作
成し、これを焼結炉に入れて加熱処理する際にフッ素添
加剤としてＳ　ｉ　Ｆ、ガス？導入することにより、表
１の（４）に示す諸元をもつガラス棒を作成した。該ガ
ラス棒の中心部に超音波穴開は機で内径１５．の穴を開
け、内壁を洗浄した後　ＥＩＦ、ガスにより気相エッチ
フグ処理を行い、さらに外径１６．に加熱延伸した。得
られたガラス管の径方向屈折率分布を第６図に示す。
一方、以上に述べたＶＡＤ法でコア・クラツド比を変え
、また焼結時のＳｉＦ、ガスの導入条件を変えることで
、表１の（５）に示す諸元をもつガラス棒を作成し、外
径７１Ｅ１１に延伸し、前記で得られたガラス管中にこ
の延伸ガラス棒を挿入し、実施例１の場合と同様の方法
で加熱溶着してガラス棒とした。以上で得られたガラス
棒に石英ガラス管を被せて光ファイバ用母材とし、線引
機にて光ファイバに線引した。
得られたシングルモードファイバの屈折率分布及びその
諸元を第７図及び表２に示すが、ΔへΔ１−９Δｔ、Δ
、−はそれぞれ外側クラッド層の屈折率値に対する比屈
折率を示す。
またこのファイバの零分散波長は１．５２μ慣と１．５
８μ情であり、その間の広い波長域で分散値が５　ｐａ
／ｋｍ　ｎｍ　　以下という良好な特性を示した。
表　　２ 〔発明の効果〕 本発明は、少なくとも１．５μ毒帯で使用しうるシング
ルモード７アイパ用母材ｔ１屈折率分布の精度良く、ま
た複雑な屈折率構造のものを比較的単純で少ない工程数
で製造できるものであり、こ九により伝送損失のきわめ
て小さい、少なくとも１．５μ倶において零分散となる
優れたシングルモードファイバを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
第１図（ａｌ　（ｂｌ及び（Ｑ）は本発明により得るこ
とのできるシングルモードファイバの径方向における屈
折率分布のグラフ、 第２図ｔａｒ及び印）は本発明の実施例１の表１の（１
）に示されるガラス棒、及び該ガラス棒を穴開は加工し
て得られたガラス管の、径方向における屈折率分布のグ
ラフ、 第５図は上記実施例１の表１の（２）に示されるガラス
棒の径方向屈折率分布のグラフ、第４図は上記実施例１
のガラス管と延伸ガラス棒を加熱溶着して得たガラス棒
の径方向屈折率分布のグラフ、 第５図は本発明の実施例２のガラス管とガラス棒を加熱
溶着して得たガラス棒の径方向の屈折率分布のグラフ、 第６図は本発明の実施例５の表１の（４）に示されるガ
ラス棒より加工して得られたガラス管の径方向屈折率分
布のグラフ、 第７図は本発明の実施例５より得られた光ファイバ断面
の屈折率分布のグラフ、 第８図は通常のＶＡＤ法の模式的説明図である。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）中心軸のまわりに軸対称に形成された屈折率分布
    を有する円管状ガラス体を作成し、別途ＶＡＤ法により
    中心軸のまわりに対称に形成された屈折率分布を有する
    円柱体を作成して、該円柱体を所定径に延伸加工して延
    伸棒とした後、上記円管状ガラス内に該延伸棒を挿入し
    て加熱溶着して一体化する工程を含むことを特徴とする
    光ファイバ用母材の製造方法。
  2. （２）円管状ガラス体として、ＶＡＤ法にて作成した、
    中心軸のまわりに対称に形成された屈折率分布を有する
    、円柱状ガラス体の中心軸を中心として穴開け加工を施
    したものを用いる特許請求の範囲第（１）項に記載され
    る光ファイバ用母材の製造方法。
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