JPS63103843A - 単一モ−ド光フアイバ - Google Patents
単一モ−ド光フアイバInfo
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- JPS63103843A JPS63103843A JP61250154A JP25015486A JPS63103843A JP S63103843 A JPS63103843 A JP S63103843A JP 61250154 A JP61250154 A JP 61250154A JP 25015486 A JP25015486 A JP 25015486A JP S63103843 A JPS63103843 A JP S63103843A
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- JP
- Japan
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- core
- optical fiber
- cladding
- titanium dioxide
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Links
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- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 37
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 22
- 239000004408 titanium dioxide Substances 0.000 claims abstract description 8
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Classifications
-
- 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
- C03C13/045—Silica-containing oxide glass compositions
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】
〔発明の産業上利用分野〕
本発明は、温度による光信号の位相変化を防止するよう
にした単一モード光ファイバに関するものである。
にした単一モード光ファイバに関するものである。
従来、単一モード光ファイバの材料としては、コアの材
料に二酸化ゲルマニウム添加シリカガス（Ｇｅ０２−５
ｉＯ２） 、クラッドの材料にシリカガス（Ｓｉ０２
）を用いてきた。これらＧｅＯ２−５ｆ０２ガラスおよ
びＳｉＯ２ガラスは、５〜１０ｘｌＯ−７７”ｃ程度の
大きな線膨張率（α）および１．ＯＸｌ０− Ｓ／℃程
度の大きな屈折率の温度依存変化率（ｄｎ／ｄＴ、ｎ
：屈折率、Ｔ ：温度）を有している。
料に二酸化ゲルマニウム添加シリカガス（Ｇｅ０２−５
ｉＯ２） 、クラッドの材料にシリカガス（Ｓｉ０２
）を用いてきた。これらＧｅＯ２−５ｆ０２ガラスおよ
びＳｉＯ２ガラスは、５〜１０ｘｌＯ−７７”ｃ程度の
大きな線膨張率（α）および１．ＯＸｌ０− Ｓ／℃程
度の大きな屈折率の温度依存変化率（ｄｎ／ｄＴ、ｎ
：屈折率、Ｔ ：温度）を有している。
従って、単一モード光ファイバの温度が変化した場合、
αおよびｄｎ／ｄＴの値が大きいため、ファイバの長さ
および屈折率がかなり変化し、その結果、ファイバ内を
伝搬する光信号の位相（φ）に変動が生じることになる
。通常、温度依存の位相変化率（１／φ）（ｄφ／ｄＴ
）の値は、０．７×１０−６／”Ｃ程度である。この温
度による位相変化は、単一モード光ファイバを用いたフ
ァブリペロ−干渉針、マンハツェンダー干渉計等の光セ
ンサの特性を劣化させる要因になる。従って、光センサ
の特性を向上させるためには、温度による位相変化の小
さい単一モード光ファイバが必要である。
αおよびｄｎ／ｄＴの値が大きいため、ファイバの長さ
および屈折率がかなり変化し、その結果、ファイバ内を
伝搬する光信号の位相（φ）に変動が生じることになる
。通常、温度依存の位相変化率（１／φ）（ｄφ／ｄＴ
）の値は、０．７×１０−６／”Ｃ程度である。この温
度による位相変化は、単一モード光ファイバを用いたフ
ァブリペロ−干渉針、マンハツェンダー干渉計等の光セ
ンサの特性を劣化させる要因になる。従って、光センサ
の特性を向上させるためには、温度による位相変化の小
さい単一モード光ファイバが必要である。
Ｃ問題を解決するための手段〕
本発明は、上記の問題点を解決し、温度による信号の位
相変化を防止した単一モード光ファイバを提供すること
を目的としたものである。
相変化を防止した単一モード光ファイバを提供すること
を目的としたものである。
かかる目的を達成するために、本発明によればコアと該
コアの外側に配置したクラ・／ドを有する単一モード光
ファイバにおいて、前記コアおよびクラッドの材料を二
酸化チタン添加シリカガス（Ｔｉ０２−５ｉ０２ ）と
して、クラッドに比ベコアへの二酸化チタン添加量を多
くしたことを特徴としている。
コアの外側に配置したクラ・／ドを有する単一モード光
ファイバにおいて、前記コアおよびクラッドの材料を二
酸化チタン添加シリカガス（Ｔｉ０２−５ｉ０２ ）と
して、クラッドに比ベコアへの二酸化チタン添加量を多
くしたことを特徴としている。
本発明によれば、αおよびｄｎ／ｄＴの小さい二酸化チ
タン添加シリカを使用しているため、温度による光信号
の位相変化が極めて小さくなり、このため本発明による
単一モード光ファイバを光センサに用いた場合、温度変
動による雑音を低減できるという利点を生じる。また、
温度変動の激しい環境下で、本発明による単一モード光
ファイバを通信用ファイバとして用いた場合にも、安定
した伝送特性を確保できるという利点もある。
タン添加シリカを使用しているため、温度による光信号
の位相変化が極めて小さくなり、このため本発明による
単一モード光ファイバを光センサに用いた場合、温度変
動による雑音を低減できるという利点を生じる。また、
温度変動の激しい環境下で、本発明による単一モード光
ファイバを通信用ファイバとして用いた場合にも、安定
した伝送特性を確保できるという利点もある。
第１図は本発明による単一モード光ファイバの構造を示
す図であるが、この第１図より明らかなように、本発明
による単一モード光ファイバは、Ｔｊｏ ９添加シリカ
ガラスよりなるコア１を有し、このコア１の周りに、同
様にＴｉＯ２添加シリカガラスよりなるクラッド２を設
けた構造になっている。そして、前記コア１のＴｉＯ２
の添加量は、前記クラッド２のＴｉＯｅの添加量より多
くなっている。
す図であるが、この第１図より明らかなように、本発明
による単一モード光ファイバは、Ｔｊｏ ９添加シリカ
ガラスよりなるコア１を有し、このコア１の周りに、同
様にＴｉＯ２添加シリカガラスよりなるクラッド２を設
けた構造になっている。そして、前記コア１のＴｉＯ２
の添加量は、前記クラッド２のＴｉＯｅの添加量より多
くなっている。
このような本発明による単一モード光ファイバは、第２
図に示すような装置を使用して製造することができる。
図に示すような装置を使用して製造することができる。
図中、２１はコア用バーナ、２２はクラッド用バーナ、
２３はバーナ１により堆積したコア用多孔質母材、２４
はバーナ２２により堆積したクラッド用多孔質母材、５
１．５２は各バーナ２１，２２の火炎、２６は種棒であ
る。
２３はバーナ１により堆積したコア用多孔質母材、２４
はバーナ２２により堆積したクラッド用多孔質母材、５
１．５２は各バーナ２１，２２の火炎、２６は種棒であ
る。
コア用バーナ２１よりコア形成用ガラス原料（たとえば
ＳｉＣ］ ４およびＴｉＣ１ａの気相原料）をＨ２，０
２ガスとともに供給し、火炎５１によって火炎加水分解
して種棒２６にコア用多孔質母材２３を形成させる。一
方、クラッド用多孔質母材２４は、前記コア用多孔質母
材２３の側面方向より、前記クラッド形成用ガス原料（
たとえば５ｊＣＩａ、ＴｉＣ１ａの気相原料）を１１２
．０２ガスとともに供給し、火炎５２によって火炎加水
分解をしてコア用多孔質母材２３の外側にクラッド用多
孔質母材２４を形成させる。
ＳｉＣ］ ４およびＴｉＣ１ａの気相原料）をＨ２，０
２ガスとともに供給し、火炎５１によって火炎加水分解
して種棒２６にコア用多孔質母材２３を形成させる。一
方、クラッド用多孔質母材２４は、前記コア用多孔質母
材２３の側面方向より、前記クラッド形成用ガス原料（
たとえば５ｊＣＩａ、ＴｉＣ１ａの気相原料）を１１２
．０２ガスとともに供給し、火炎５２によって火炎加水
分解をしてコア用多孔質母材２３の外側にクラッド用多
孔質母材２４を形成させる。
この場合、各原料の流量およびＨ２，０２のガス流量を
制御することによって、コアおよびクラッドにＴｉＯ２
が所定濃度で堆積するように調整する。
制御することによって、コアおよびクラッドにＴｉＯ２
が所定濃度で堆積するように調整する。
このようにして合成した多孔質母材を図示していない電
気炉内においてヘリウムと塩素の混合ガス雰囲気中で高
温で焼結して光フアイバ用母材ととし、次ぎに、その母
材を図示していない光フアイバ線引き装置で線引きし、
低ヤング率のシリコーン樹脂で被覆して光ファイバを製
造する。
気炉内においてヘリウムと塩素の混合ガス雰囲気中で高
温で焼結して光フアイバ用母材ととし、次ぎに、その母
材を図示していない光フアイバ線引き装置で線引きし、
低ヤング率のシリコーン樹脂で被覆して光ファイバを製
造する。
このように製造された単一モード光ファイバは、前述の
ようにαおよびｄｎ／ｄＴの小さい二酸化チタン添加シ
リカガラス（Ｔｉ０２−３ｉ０２ ）をコアおよびクラ
ッドの材料として使用している。
ようにαおよびｄｎ／ｄＴの小さい二酸化チタン添加シ
リカガラス（Ｔｉ０２−３ｉ０２ ）をコアおよびクラ
ッドの材料として使用している。
このコア１およびクラッド２へのＴｉ０２の添加量はα
およびｄｎ／ｄＴの値が小さくなるように設定されるの
であるが、この線膨張率αは、単一モード光ファイバの
場合、少なくとも上２゜５ Ｘｌ０−７／℃以内である
必要があり、また、屈折率の温度依存性ｄｎ／ｄＴは上
０゜５ ｘｌＯ−５／°ｃ以内テアルコとが要求される
。
およびｄｎ／ｄＴの値が小さくなるように設定されるの
であるが、この線膨張率αは、単一モード光ファイバの
場合、少なくとも上２゜５ Ｘｌ０−７／℃以内である
必要があり、また、屈折率の温度依存性ｄｎ／ｄＴは上
０゜５ ｘｌＯ−５／°ｃ以内テアルコとが要求される
。
第３図にＴｉ０２−５ｉ０２ガラスにおけるαのＴｉＯ
２添加量依存性を示す。この図より明らかなようにαが
上２゜５ ｘｌＯ−７／”ｃ以内になる範囲は、Ｔ＋０
２の添加量が２．５〜８．０ ｍｏ１％である。一方、
第４図に示す屈折率の温度依存性のグラフより明らかな
ように、ｄｎ／ｄＴが上０゜５ Ｘｌ０− ” ｍｏｌ
％以内になるようなＴｉ０２添加量は、３〜９ ｍｏ
ｌ ％である。したがって、αおよびｄｎ／ｄＴが前述
の範囲内にあるためには、前記Ｔｉ０２の添加量は３〜
８ ｍｏｌ ％であることが要求される。
２添加量依存性を示す。この図より明らかなようにαが
上２゜５ ｘｌＯ−７／”ｃ以内になる範囲は、Ｔ＋０
２の添加量が２．５〜８．０ ｍｏ１％である。一方、
第４図に示す屈折率の温度依存性のグラフより明らかな
ように、ｄｎ／ｄＴが上０゜５ Ｘｌ０− ” ｍｏｌ
％以内になるようなＴｉ０２添加量は、３〜９ ｍｏ
ｌ ％である。したがって、αおよびｄｎ／ｄＴが前述
の範囲内にあるためには、前記Ｔｉ０２の添加量は３〜
８ ｍｏｌ ％であることが要求される。
さらに、Ｔｉ０２添加量が５．３ ｍｏ１％の場合、α
は零である。また、ＴｉＯｅ添加量が５．９ ｍｏｌ
％の場合、ｄｎ／ｄＴは零である。従って、コアおよび
クラッドのαおよびｄ ｒ＋ ／ ｄ Ｔの値を、より
小さくするためには、コアおよびクラッドへのＴｉＯ２
添加量の値を５〜６ ｍｏｌ ％の範囲に設定するのが
最も好ましい。
は零である。また、ＴｉＯｅ添加量が５．９ ｍｏｌ
％の場合、ｄｎ／ｄＴは零である。従って、コアおよび
クラッドのαおよびｄ ｒ＋ ／ ｄ Ｔの値を、より
小さくするためには、コアおよびクラッドへのＴｉＯ２
添加量の値を５〜６ ｍｏｌ ％の範囲に設定するのが
最も好ましい。
コア１およびクラッド２は、導波構造を形成するために
、クラッド２に比ベコア１は屈折率の値を大きくする必
要がある。このため、前記コア１へのＴｉＯ２添加量の
値をクラッド２に比べて多くしであるが、単一モード光
ファイバにするためには、このコア１およびクラッド２
の比屈折率差Δは０．３％以上必要であることから、Ｔ
ｉ０２のコアおよびクラ・７ドへの添加量は前記３〜８
’ｍｏ１％の範囲内において、種々選択し、機能的に定
めるのがよい。
、クラッド２に比ベコア１は屈折率の値を大きくする必
要がある。このため、前記コア１へのＴｉＯ２添加量の
値をクラッド２に比べて多くしであるが、単一モード光
ファイバにするためには、このコア１およびクラッド２
の比屈折率差Δは０．３％以上必要であることから、Ｔ
ｉ０２のコアおよびクラ・７ドへの添加量は前記３〜８
’ｍｏ１％の範囲内において、種々選択し、機能的に定
めるのがよい。
以下、本発明の詳細な説明する。
第２図に示すような装置を使用して、第１図に示すよう
な単一モード光ファイバを製造した。この場合、バーナ
２１．２２に５ｉＣＩル、ＴｉＣｌ４の気相原料をＩｔ
２．０２ガスとともに供給した。各原料の流量および
Ｈ２，０２のガス流量は、コアおよびクラッドにＴｉＯ
２が濃度堆積するように調整し、第１図に示す光ファイ
バを製造した。製造されたコア１は直径６μｍであって
、Ｔｉ０２が６ ｍｏ１％添加されたＳｉＯ２ガラス、
クラッド２は、直径１２５ μｍのＴｉＯｐ、が５ ｍ
ｏｌ ％添加されたＳｉ０２ガラスである。この場合、
コアークラッド間の比屈折率差（Δ）は、約０．４％、
コアおよびクラッドのαはともに±０．５ Ｘｌ０−７
／’Ｃ以内、コアおよびクラッドのｄｎ／ｄＴはともに
±０．Ｉ Ｘｌ０−５／’Ｃ以内であった。
な単一モード光ファイバを製造した。この場合、バーナ
２１．２２に５ｉＣＩル、ＴｉＣｌ４の気相原料をＩｔ
２．０２ガスとともに供給した。各原料の流量および
Ｈ２，０２のガス流量は、コアおよびクラッドにＴｉＯ
２が濃度堆積するように調整し、第１図に示す光ファイ
バを製造した。製造されたコア１は直径６μｍであって
、Ｔｉ０２が６ ｍｏ１％添加されたＳｉＯ２ガラス、
クラッド２は、直径１２５ μｍのＴｉＯｐ、が５ ｍ
ｏｌ ％添加されたＳｉ０２ガラスである。この場合、
コアークラッド間の比屈折率差（Δ）は、約０．４％、
コアおよびクラッドのαはともに±０．５ Ｘｌ０−７
／’Ｃ以内、コアおよびクラッドのｄｎ／ｄＴはともに
±０．Ｉ Ｘｌ０−５／’Ｃ以内であった。
本実施例において、αおよびｄｎ／ｄＴがコアおよびク
ラフトにおいて小さいことから、温度依存の位相変化率
（１／φ）（ｄφ／ｄＴ）の値は、５×１０−７ ／’
Ｃ以下に抑えられた。
ラフトにおいて小さいことから、温度依存の位相変化率
（１／φ）（ｄφ／ｄＴ）の値は、５×１０−７ ／’
Ｃ以下に抑えられた。
以上説明したように、本発明による単一モード光ファイ
バは、温度による光信号の位相変化が極めて小さい。従
って、本発明による単一モード光ファイバを光センサに
用いた場合、温度変動による雑音を低減できる利点があ
る。また、温度変動の激しい環境下で本ファイバを通信
用ファイバとして用いた場合にも安定した伝送特性を確
保できる利点がある。
バは、温度による光信号の位相変化が極めて小さい。従
って、本発明による単一モード光ファイバを光センサに
用いた場合、温度変動による雑音を低減できる利点があ
る。また、温度変動の激しい環境下で本ファイバを通信
用ファイバとして用いた場合にも安定した伝送特性を確
保できる利点がある。
第１図は、本発明による構成例の説明図、第２図は、本
発明による単一モード光ファイバの作製方法の説明図、
第３図は、αのＴｉＯ２添加量依存性図、第４図は、ｄ
ｎ／ｄＴのＴｉＯ２添加量依存性図である。 １ ・・・コア、 ２ ・・・クラッド、２１・・・コ
ア用バーナ、 ２２・・・クラッド用バーナ、２３
・・・コア用多孔質母材、 ２４・・・クラッド用多孔
質母材、 ５１・・・バーナ１の火炎、 ５２・・・バ
ーナ２の火炎、２６・・・種棒、出願人代理人 雨
宮 正 季 第１図 第２図 第３図
発明による単一モード光ファイバの作製方法の説明図、
第３図は、αのＴｉＯ２添加量依存性図、第４図は、ｄ
ｎ／ｄＴのＴｉＯ２添加量依存性図である。 １ ・・・コア、 ２ ・・・クラッド、２１・・・コ
ア用バーナ、 ２２・・・クラッド用バーナ、２３
・・・コア用多孔質母材、 ２４・・・クラッド用多孔
質母材、 ５１・・・バーナ１の火炎、 ５２・・・バ
ーナ２の火炎、２６・・・種棒、出願人代理人 雨
宮 正 季 第１図 第２図 第３図
Claims (2)
- （１）コアと該コアの外側に配置したクラッドを有する
単一モード光ファイバにおいて、前記コアおよびクラッ
ドの材料を二酸化チタン添加シリカガスとし、前記クラ
ッドに比べ前記コアへの二酸化チタン添加量を多くした
ことを特徴とする単一モード光ファイバ。 - （２）前記コアおよびクラッドの二酸化チタンの添加量
は３〜８ｍｏｌ％の範囲であることを特徴とする特許請
求の範囲第１項記載の単一モード光ファイバ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61250154A JPS63103843A (ja) | 1986-10-21 | 1986-10-21 | 単一モ−ド光フアイバ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61250154A JPS63103843A (ja) | 1986-10-21 | 1986-10-21 | 単一モ−ド光フアイバ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63103843A true JPS63103843A (ja) | 1988-05-09 |
Family
ID=17203623
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61250154A Pending JPS63103843A (ja) | 1986-10-21 | 1986-10-21 | 単一モ−ド光フアイバ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63103843A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1995024751A3 (en) * | 1994-03-10 | 1995-12-21 | Univ Iowa State Res Found Inc | Ule laser fibers and method of manufacture |
| US5868734A (en) * | 1995-11-29 | 1999-02-09 | Iowa State University Research Foundation, Inc. | Methods of using silica-titania clad fibers |
-
1986
- 1986-10-21 JP JP61250154A patent/JPS63103843A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5755850A (en) * | 1992-09-24 | 1998-05-26 | Iowa State University Research Foundation | Method of making a surgical laser fiber from a monolithic silica titania glass rod |
| US5829445A (en) * | 1992-09-24 | 1998-11-03 | Iowa State University Research Foundation, Inc. | Methods for laser treatment of tissue |
| WO1995024751A3 (en) * | 1994-03-10 | 1995-12-21 | Univ Iowa State Res Found Inc | Ule laser fibers and method of manufacture |
| US5868734A (en) * | 1995-11-29 | 1999-02-09 | Iowa State University Research Foundation, Inc. | Methods of using silica-titania clad fibers |
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