JPS6337045B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPS6337045B2 JPS6337045B2 JP54092099A JP9209979A JPS6337045B2 JP S6337045 B2 JPS6337045 B2 JP S6337045B2 JP 54092099 A JP54092099 A JP 54092099A JP 9209979 A JP9209979 A JP 9209979A JP S6337045 B2 JPS6337045 B2 JP S6337045B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- preform
- refractive index
- core
- layer
- forming
- 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.)
- Expired
Links
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 65
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 44
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 claims description 37
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 30
- 229910005793 GeO 2 Inorganic materials 0.000 claims description 23
- 238000009826 distribution Methods 0.000 claims description 23
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims description 22
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 21
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims description 19
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims description 14
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 claims description 13
- 239000006121 base glass Substances 0.000 claims description 12
- 238000000151 deposition Methods 0.000 claims description 12
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 9
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 6
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 4
- 239000004071 soot Substances 0.000 claims description 3
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 90
- 239000011162 core material Substances 0.000 description 45
- YBMRDBCBODYGJE-UHFFFAOYSA-N germanium dioxide Chemical compound O=[Ge]=O YBMRDBCBODYGJE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 9
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 9
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 8
- 239000012808 vapor phase Substances 0.000 description 8
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 7
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 7
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 6
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 6
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 5
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 4
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 3
- 230000009471 action Effects 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 230000008859 change Effects 0.000 description 3
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 3
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 2
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 150000001805 chlorine compounds Chemical class 0.000 description 2
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 238000005137 deposition process Methods 0.000 description 2
- 229910052732 germanium Inorganic materials 0.000 description 2
- GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N germanium atom Chemical compound [Ge] GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 2
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 2
- -1 hydroxyl ions Chemical class 0.000 description 2
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 2
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910003902 SiCl 4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 239000005388 borosilicate glass Substances 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 239000012792 core layer Substances 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 239000003989 dielectric material Substances 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 239000002019 doping agent Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 description 1
- RLOWWWKZYUNIDI-UHFFFAOYSA-N phosphinic chloride Chemical compound ClP=O RLOWWWKZYUNIDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 239000000376 reactant Substances 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 1
- 230000007480 spreading Effects 0.000 description 1
- 238000003892 spreading Methods 0.000 description 1
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
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
- G02B6/036—Optical fibres with cladding with or without a coating core or cladding comprising multiple layers
- G02B6/03616—Optical fibres characterised both by the number of different refractive index layers around the central core segment, i.e. around the innermost high index core layer, and their relative refractive index difference
- G02B6/03622—Optical fibres characterised both by the number of different refractive index layers around the central core segment, i.e. around the innermost high index core layer, and their relative refractive index difference having 2 layers only
- G02B6/03633—Optical fibres characterised both by the number of different refractive index layers around the central core segment, i.e. around the innermost high index core layer, and their relative refractive index difference having 2 layers only arranged - -
-
- 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
-
- 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
-
- 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
- G02B6/036—Optical fibres with cladding with or without a coating core or cladding comprising multiple layers
- G02B6/03616—Optical fibres characterised both by the number of different refractive index layers around the central core segment, i.e. around the innermost high index core layer, and their relative refractive index difference
- G02B6/03622—Optical fibres characterised both by the number of different refractive index layers around the central core segment, i.e. around the innermost high index core layer, and their relative refractive index difference having 2 layers only
- G02B6/03627—Optical fibres characterised both by the number of different refractive index layers around the central core segment, i.e. around the innermost high index core layer, and their relative refractive index difference having 2 layers only arranged - +
-
- 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
- Physics & Mathematics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Manufacture, Treatment Of Glass Fibers (AREA)
- Optical Integrated Circuits (AREA)
Description
本発明は伝送媒体として使用される広帯域幅傾
斜屈折率型光フイラメント（high bandwidth
gradient index optical filaments）を形成する
ためのプレフオームに関するものである。 光通信方式において用いられている光フイラメ
ントは本明細書では光導波体（optical
waveguides）と呼ばれており、それは通常ガラ
スまたはプラスチツクのような透明な誘電体材料
で形成される。 傾斜屈折率型光導波体は半径方向に変化する組
成を有し、従つて半径方向に変化する屈折率を有
している。米国特許第3823995号および第3711262
号には、傾斜屈折率型光導波体と、内部気相酸化
法（inside vapor phase oxidation processes）
によつてそのような光導波体を製造する方法が開
示されている。本明細書において内部気相酸化法
という場合には、化学蒸着、火炎加水分解、およ
び加熱されたチユーブ内に蒸気状の材料を送り込
み、その材料を加熱の作用のもとで酸素と反応せ
しめ、そして上記チユーブの内壁面上に沈着せし
める任意の方法を含むものである。上記材料はチ
ユーブ内に一連の層を形成するように沈積せしめ
られ得、然る後、チユーブが加熱から除去されて
溶融素材が得られる。沈積工程の終りに中心穴が
つぶされてもよく、あるいは上記素材が加熱から
徐去されて後に再加熱されて穴をつぶされてもよ
く、いずれの場合にも、中まで密なプレフオーム
が形成される。あるいはまた、上記穴は引抜工程
時につぶされてもよい。中まで密なプレフオーム
が形成されると、それが加熱されそして引抜かれ
て細長いストランドとなされる。このようにして
引抜かれたストランドまたはフイラメントの構造
は上記プレフオームの構造を反映しているもので
あるから、そのプレフオームの物理的特性が注意
深く制御されることが重要である。 傾斜屈折率型光導波体はそれの中心における芯
の屈折率が高く、その芯の中心から半径方向外方
に向つて屈折率が低くなつている。傾斜屈折率は
連続的にあるいは不連続的に変化され得、かつ直
線または放物線状あるいは他の任意所望の特性を
呈しうる。光導波体の構造および用途について
は、エヌ、エス、カパニ（N.S.Kapany）著「フ
アイバー・オプテイツクスの原理と応用」（Fiber
Optics Principles and Applications）
（Academic Press，1967）；「ジヤーナル・オ
ブ・ジ・オプテイカル・ソサイエテイ・オブ・ア
メリカ」（Journal of the Opticai Society of
America）Vol.60，No.．11，第1433〜1436頁、
1970年11月号に掲載されたエフ ピー カパロン
（F.P.Kaparon）による「放物線屈折率傾斜型円
筒レンズの幾何学的光学」（Geometrical Optics
of Parabolic Index Gradient Cylindrical Lenses）；および「ジヤーナル・オ
ブ・ジ・オプテイカル・ソサイエテイ・オブ・ア
メリカ」Vol.51，No.．５，第491〜498頁、1961年
５月号に掲載されたイー スナイツアーによる
「円筒状誘電体導波体モード」（Cylindrical
Dielectric Waveguide Mode）を参照されたい。 内部気相酸化法によつて形成されたプレフオー
ムまたは素材の屈折率を上述のごとく変化せしめ
るためには、反応してチユーブの内表面上に沈積
される最終的な材料となる原材料の化学的組成を
変化せしめればよい。蒸気混合物は加水分解また
は酸化されてチユーブの内表面上に沈積せしめら
れ、そして続いて溶融されて高品質、高純度のガ
ラスを形成する。同時に、チユーブに１またはそ
れ以上の附加的な蒸気が供給されうるが、この場
合、各蒸気は「添加剤」（dopant）と呼ばれる材
料で構成されるものであり、その添加剤の存在
が、形成されるガラスの屈折率または他の特性に
影響を及ぼす。 内部気相酸化法によつて光導波体素材またはプ
レフオームを形成する際に、芯ガラスを沈積せし
めるのに先立つて、プレフオームの外被を形成す
る支持体または基体チユーブの内壁面上に、光フ
イラメントの障壁層を形成すべく中間層を設ける
ことが知られている。このような障壁層の主たる
機能は、その障壁層が存在しない場合に、沈積層
によつて形成される高純度、低減衰ガラスよりな
る芯と、基体チユーブによつて形成される外被層
の内周面との間に存在することになる境界面を除
去することによつて境界面散乱および吸収損失を
最小に抑えることである。そのような障壁層には
従来ホウケイ酸塩ガラス組成が用いられている
が、それは、一般に基材ガラスであるシリカにホ
ウ素を添加（ドープ）すると沈積温度が低下し、
それによつて基体チユーブの収縮が最小に抑えら
れるからである。シリカにホウ素を添加すると、
それがガラスの屈折率を低下せしめ、かつ高い処
理および引抜温度における基体チユーブから沈積
された芯ガラスへの一般に水素あるいは水と呼ば
れているヒドロキシルイオンの拡散に対する障壁
として作用するという他の利点もある。 光導波体フイラメントの情報帯域幅は屈折率分
布を漸変せしめることによつて実質的に増大せし
められることがよく知られている。漸変屈折率型
光導波体（graded index、of refraction
optical waveguide）の帯域幅は、漸変していな
い屈折率分布を有するフイラメントの帯域幅より
も約10〜103倍も大きくなされうる。 帯域幅の増大は屈折率分布の形状に大きく依存
する。 従来技術においては、内部気相酸化によつて傾
斜屈折率光導波体プレフオームまたは素材および
それから形成されるガラスフイラメントを製造す
ると、フイラメントが段階（ステツプ）屈折率と
漸変（グレーデツド）屈折率との組合せ屈折率分
布を呈しそれによつて高次モードのパルス散開が
生じて帯域幅が狭くなるという問題がある。その
ような分布が第１図に示されており、同図におい
て傾斜部分が曲線１０で示され、段階（ステツ
プ）部分は屈折率のステツプ状増加を示す実質的
に直線状の垂直部分１２によつて示されている。 高次モードのパルス散開を生ぜしめると考えら
れる段階（ステツプ）屈折率と漸変屈折率との組
合せ屈折率分布が第２図に示されており、この図
において、漸変部分は曲線１４で示され、段階
（ステツプ）部分はステツプ１６で示されている。
第２図に示されている段階屈折率と漸変屈折率と
の望ましくない組合せ屈折率分布は本発明の理解
を容易ならしめうるものであるから単に例示する
目的のために示されているものである。 第１図および第２図に示されたような段階と漸
変との組合せ屈折率分布が生ずる理由としては少
なくとも２つの原因がある。前述の理由により障
壁層には高ホウ素レベルが所望される。得られる
光導波体の開孔数を増大せしめ、レイライ散乱を
最小に抑えそして1.2マイクロメータと1.5マイク
ロメータとの間のスペクトル範囲内におけるＢ―
Ｏ振動帯の赤外線吸収を除去するために芯内では
低ホウ素レベルが所望される（エイチ・オサニ
（H.Osani）他エレクトロニツク・レターズ
12549，1976）。このような段階・漸変分布が生じ
る第２の理由は、GeO2および（または）P2O5等
のような添加剤が原材料蒸気給送系統の容量によ
つて設定された有限レベルをもつて障壁層と芯と
の境界面に導入されなければならないということ
である。第１図および第２図の双方において、障
壁層と芯との境界面における芯の屈折率が基体チ
ユーブ材料または外被の屈折率よりもΔnという
値だけ高いことに注意すべきである。障壁層と芯
との境界面における芯の屈折率のこのようなステ
ツプ状の増加によつて高次モードのパルス散開が
生ぜしめられ、その結果、帯域幅が狭くなるもの
と考えられる。各例において、シリカが1.4570の
屈折率を有する基体チユーブ材料として示されて
おり、第１図および第２図におけるフイラメント
の中心軸線１８および２０における屈折率はそれ
ぞれ1.4766である。これらの屈折率は、約0.24の
開孔数を有するフイラメントの場合の約630nmの
波長における値であることが理解されるであろう 第１２図の曲線４８は、従来技術によつて形成
された典型的な段階・漸変組合せ分布において観
察されたパルス拡がりを示している。そのパルス
の背の高い狭い部分は屈折率分布の漸変部分によ
つて発生され、右方に延長した幅広い基部はその
分布の段階部分によつて生ぜしめられる。第１２
図の曲線４８によつて示されたフイラメントの帯
域幅は１キロメートルの長さにつき測定された結
果260MHzであつた。 例えばGeO2―SiO2―B2O3またはSiO2―GeO2
―B2O3―P2O5よりなる芯を有する傾斜屈折率型
光導波体を製造するために一般に用いられている
方法が第３図および第４図に示されており、これ
らの方法では、B2O3レベルの同時還元とGeO2お
よび（または）P2O5の有限レベルの導入とによ
つて、芯の縁部における屈折率にステツプ状の増
加が生ぜしめられその結果上述したように第１図
に示されたようなステツプ状の傾斜分布が得られ
る。他方、第２図に示された望ましくないステツ
プ状傾斜分布の第２の型式を示す第５図によつて
示されている方法は、障壁層にGeO2および（ま
たは）P2O5の有限レベルが用いられかつ障壁層
におけるB2O3の量がGeO2および（または）P2O5
の存在量に基因する屈折率の増加を補償するのに
不十分である場合に得られるものである。このよ
うな状況においては、外被と障壁層との間の境界
面において屈折率にステツプ状の増加が生じ、そ
の結果、第２図に示されたようなステツプ傾斜屈
折率分布が得られるのである。 第３図、第４図および第５図には出発原材料が
ホウ素、ケイ素、ゲルマニウムおよびリンの塩化
物として示されているが、これらの原材料は酸素
と、加熱の作用のもとに反応してそれらの各酸化
物を生成するものであることを理解すべきであ
る。また、本明細書において用いられている内部
気相酸化には「化学蒸着」や他の気相酸化法が含
まれる。「化学蒸着」という用語は、沈積表面あ
るいはその近傍において生ずる化学反応による沈
積物の形成を意味する。このような定義は1966年
にニユーヨークのジヨン・ウイリ アンド・サン
ズ・インコーポレイテツドによつて発行されたシ
ー・エフ・ポウエル（C.F.Powell）他編集の
「蒸着」（Vapor Deposition）という題名の教科
書の第３頁に記載されている。化学蒸着によつて
適当なガラス被覆を沈積せしめるためには、例え
ば上記教科書の第263頁に記載されているものの
ような技術的に公知の手法を用いてもよく、そこ
には次のごとく記載されている「高い沈積効率を
与えるとができかつ小さい穴を有するチユーブの
内表面を被覆するために適用して特に好適な均一
な被覆を得るための他の手段は、そのチユーブの
小部分のみを沈積温度に加熱することである。そ
の沈積温度に加熱される部分がチユーブの全長ま
たは被覆されるべき全領域にわたつてゆつくりと
移動される。」この点については、米国特許第
3031338号をも参照されたい。 気相酸化によつて被覆を添着せしめる他の効果
的な手段は、米国特許第2272342号または第
2326059号に記載されているのと同様の火炎加水
分解法によつて添着された所望の材料のすす層を
焼結することである。 上述したところを考慮して、本発明は、屈折率
分布におけるステツプ部分の形成を回避し、第６
図または第７図に示されているもののような純粋
に漸変（graded）型の屈折率分布を有する光フ
イラメントを形成するためのプレフオームを提供
することを目的とするものである。第１２図にお
ける曲線５２によつて示されているように、本発
明によるプレフオームは、それにより形成された
フイラメントが時間・パワー特性における拡りが
はるかに小さく１キロメートル長当りの測定帯域
幅が910MHzであつた。このようにパルス拡りが
軽減されかつ帯域幅が大きいという特徴は、段
階・漸変（ステツプ・グレイデツド）分布のステ
ツプ部分を除去することによつて実現される。さ
らに、開口数が増大され、レイライ散乱が軽減さ
れ、かつ1.2マイクロメータと1.5マイクロメータ
との間のスペクトル範囲におけるＢ―Ｏ振動帯の
赤外線吸収が軽減される。 さらに詳細に述べると、本発明によるプレフオ
ームは、光フイラメントの外被層となされるべき
円筒管状部材と、この円筒管状部材の内壁面上に
形成されていて光フイラメントの障壁層となされ
るべき中間層と、この中間層の内側に形成されて
いて光フイラメントの芯となされるべき内側層と
よりなり、円筒管状部材は、基材ガラスと少なく
とも１つの添加剤とによつて形成され、かつその
屈折率が基材ガラスの屈折率よりも高められてい
るものよりなり、中間層は、障壁層をして外被層
の屈折率に等しいかまたはそれより小さい一定の
屈折率を有せしめるべく、基材ガラスと少なくと
も１つの添加剤とによつて形成され、かつこれら
基材ガラスと少なくとも１つの添加剤の量の割合
が層の厚さ全体に亘つて一様となされており、内
側層は、芯をして芯の中心に向つて増大する傾斜
屈折率分布を有せしめるべく、かつこの芯と障壁
層との間に形成される境界面において障壁層の屈
折率とほぼ等しいかまたはそれより小さい屈折率
を有せしめて境界面における芯の屈折率が段階的
に増加しないようになさしめるべく、基材ガラス
とB2O3以外の少なくとも１つの添加剤とによつ
て形成され、かつB2O3以外の少なくとも１つの
添加剤の量が中心に向つて予め定められた態様を
もつて徐々に変化せしめられていることにより、
芯をしてその横断面に沿つて所望の傾斜屈折率分
布を有せしめるようになされている。 本発明によるプレフオームは、引抜き工程によ
つて、広帯域幅傾斜屈折率型光フイラメントとな
されうる。 以下図面を参照して本発明の実施例につき説明
しよう。 なお、図面は本発明を象徴的に例示するもので
あつて、そこに示されている要素の寸法や相対的
な配分に何ら限定されるものでない。また、以下
の説明においては、簡単のために、プレフオーム
における基材ガラスがシリカである場合について
説明するが、本発明がそれに限定されるものでな
いこと勿論である。 本発明によるプレフオームで製造された広帯域
幅傾斜屈折率型光フイラメントの２つの例が第６
図および第７図に示されている。第８図は本発明
によるプレフームにより製造された典型的な光導
波体２２を示している。第６図および第８図を参
照すると、B2O3を含まない傾斜屈折率芯２４が
第６図において曲線２６で示されており、障壁層
２８は平坦な部分３０で示されている。最終的に
光導波体の外被層３２を形成する出発部材または
基体チユーブは第６図において平坦な部分３４で
示されている。中間層は、基体チユーブの内表面
上に最初に沈積された被沈積外被と呼ばれること
もある材料よりなるものであることが理解される
であろう。本発明の説明において用いられている
基体チユーブ材料は添加剤として２モル％GeO2
を含有したシリカ基材ガラスであつて、第６図に
示された外被部分の屈折率は1.4595であり、シリ
カ基材ガラスの屈折率よりも0.0025だけ大きい。
このことは、説明を簡単にしかつ比較を容易にす
るために第６図および第７図に示されたもののそ
れぞれについて該当する。さらに、それらの目的
をさらに助長するために、第６図および第７図に
示された光導波体の中心軸線３６および３８にお
ける屈折率がこれらの各実施例では約1.4787であ
り、障壁層の厚さｂが約１マイクロメータであ
り、芯半径ａが約31.25マイクロメータであると
する。 本発明のプレフオームまたは素材および光フイ
ラメントそれ自体を形成する方法は、例えば前述
の米国特許第3823995号および第3711262号に記載
されている方法のような種々の方法のうちの任意
のものでありうる。本発明の目的のためには、傾
斜屈折率型光導波体を形成するための他の任意の
方法を適用しうる。出発部材または基体チユーブ
を形成するためには任意の公知方法が用いられう
るが、前述の米国特許第3823995号および第
3711262号には、本発明のために適したチユーブ
形成方法が記載されている。 第９図および第１０図を参照すると、第６図お
よび第７図に示された芯がB2O3を含まない広帯
域幅傾斜屈折率型光導波体を製造するための２つ
の方法が示されている。第９図および第１０に
は、出発原材料としてホウ素、ケイ素、リンおよ
びゲルマニウムの塩化物等が示されており、これ
らが、酸素と加熱との作用のもとで、反応してそ
れらの各酸化物を生成することがわかるであろ
う。第９図および第１０図に示された基材ガラス
はシリカであり、それにB2O3、GeO2およびP2O5
が選択的に添加されている。各実施例における出
発部材または基体チユーブはGeO2を添加された
シリカである。 中間層は基体チユーブの内表面に複数の材料層
を添着することによつて形成され、この中間層の
組成は全体にわたつて実質的に均一であり、シリ
カ、P2O5、GeO2および任意のB2O5につき実質的
に一定の配分を有するものである。第９図に示さ
れているように、障壁層内のP2O5およびGeO2の
レベルは、第６図において平坦な部分３０によつ
て示されているようにその障壁層の屈折率が
GeO2を添加された基材ガラスシリカの屈折率よ
りも小さくなるレベルに維持される。詳細には、
第６図に示された光導波体における障壁層の屈折
率はシリカよりなる基材ガラスに添加剤の添加さ
れた（ドープされた）材料よりなる外被層の屈折
率よりも約0.0004だけ小さい。第６図の曲線２６
で示されているような傾斜屈折率芯を得るために
は、芯材料の各一連の層が沈積されるにつれて、
中間層上に沈積される芯材料組成におけるGeO2
およびP2O5の量が徐々に増加せしめられる。内
側層は、その内側層が所望の厚さが得られるま
で、芯材料の複数の層を添着することによつて形
成されうることが理解されるであろう。 第９図における障壁層障壁層となされるべき中
間層と、芯となされるべき内側層とはそれぞれ
P2O5およびGeO2を含有しており、これらの添加
物の量には急激な変化がなく、また内側層が中間
層上に形成される場合に新しい添加剤が急激に導
入されることもないので、第６図に示されている
導波体の屈折率分布は従来技術による導波体のよ
うにステツプ傾斜型の屈折率分布とはならない。
芯厚み内におけるP2O5およびGeO2の量の変化
は、最終的な光導波体が予め定められた所望の横
断面分布を有するように予め定められた態様でも
つて制御されることが理解されるであろう。 第１０図を参照すると、第７図に示された広帯
域幅傾斜屈折率型光導波体を得るためのプレフオ
ームを形成する方法が示されている。さらに第８
図を参照すると、そこに示されているB2O3を含
まない傾斜屈折率芯が第７図において曲線４０で
示されており、障壁層２８は平坦な部分４２で示
されている。最終的に光導波体の外被層３２を形
成する出発部材または基体チユーブが第７図にお
いて平坦な部分４４によつて示されている。第１
０図に示されているように、障壁層とされるべき
中間層におけるB2O3、P2O5およびGeO2のレベル
は、第７図において平坦な部分４２で示されてい
るようにその障壁層の屈折率がGeO2をドープさ
れたシリカよりなる出発部材の屈折率に実質的に
等しくなるレベルに維持される。第７図の曲線４
０によつて示されているような傾斜屈折率芯を得
るためには、第１０図からわかるように、障壁層
となされるべき中間層上に沈積される芯材料組成
からB2O3が完全に除去され、GeO2およびP2O5の
量が芯組成において最初は急激に減少され、然る
後、各一連の層内において徐々に増大せしめられ
る。内側層は、その内側層が所望の厚さが得られ
るまで、芯材料の複数の層を添着することによつ
て形成されうることが理解されるであろう。芯材
料からB2O3が完全に除去されかつその芯材料の
最初の層が中間層上に沈積される際にGeO2と
P2O5とがそれぞれ急激に減少せしめられるから、
第７図の分布において示されたように障壁層と芯
との境界面には屈折率の急激な減少が存在する。
従つて、第７図に示されている導波体の屈折率分
布は従来技術による導波体におけるごとく芯とな
されるべき内側層の屈折率にステツプ状の増加を
伴なうステツプ傾斜屈折率分布を呈しない。芯の
厚み内におけるP2O5およびGeO2の量の変化は、
最終的に得られる光導波体に予め定められた所望
の横断面屈折率分布を与えるように予め定めれた
態様をもつてプログラムされることが理解される
であろう。第６図および第７図に示された光導波
体を形成するためのプレフオームを製造するため
の第９図および第１０図に示された方法は添加剤
としてB2O3、P2O5およびGeO2を用いるものとし
て説明されたが、芯となされるべき内側層が
B2O3を含まないものとして、他の添加剤または
それらの組合せが用いられうる。他の添加剤また
はそれらの組合せが用いられる場合には、それら
の量は予め定められた所望の横断面方向の分布を
与えるように適切にプログラムされることが理解
されるであろう。 本発明によつて得られる利益についてより良く
理解するために、第１１図および第１２図を参照
する。第１１図における曲線４６および第１２図
における曲線４８は、第１図に例示されている型
式の従来技術による光導波体を用いて得られたも
のであり、第１１図の曲線５０および第１２図の
曲線５２は第６図に例示されたような本発明によ
るプレフオームよりの形成される光導波体を用い
て得られたものである。第１１図の曲線５０およ
び第１２図の曲線５２は本発明によるプレフオー
ムより形成される導波体についてのデータの傾向
を例示するにすぎないものであり、それらは実測
データを示すものではないことを理解すべきであ
る。まず第１１図を参照すると、１キロメートル
当りのナノ秒での遅延時間が、実測データと例示
データとをそれぞれ曲線４６および５０で示され
ている光導波体に対する主モード数（ｍ）の関数
として示されている。第１１図に関しては、日本
国の東京で開催された1977年インターナシヨナ
ル・カンフアレンス・オン・インテグレイテツ
ド・オブテイツクス・アンド・オプテイカル・フ
アイバ・コミユニケーシヨンズにおけるテクニカ
ル・ダイジエストの第423頁に発表されたロバー
ト・オルシヤンスキによる「漸変屈折率型光導波
体における差モード減衰」（Difterentiamode
Attenuation in Graded―Index Optical
Waveguides）という名称の文献をも参照された
い。主モード数ｍはフアイバの入力端におけるレ
ーザ・スポツトの開始位置ｒに次の式 ｍ＝Ｍ（ｒ／ａ）2 によつて関係づけられており、ａは芯の半径であ
り、Ｍは主モード数の最大値であつて、 Ｍ＝1/2n1Ka√２Δ で与えられ、n1は軸線上の屈折率であり、ｋは
2π／λに等しく、λは自由空間波長（第１１図
に示されたデータの場合には799nm）であり、Δ
は（n1―n2）／（n1）に等しく、n2は外被層の屈
折率である。 第１図に示された導波体においては芯と障壁層
との境界面において屈折率分布がステツプ状に増
大しているがために、その導波体中を高次モード
が伝送される場合に大きい遅延時間シフトが生
じ、その結果、第１１図の実測曲線４６からわか
るように、0.69nsという大きいrmsパルス幅が生
ぜしめられる。屈折率分布形状が本発明のプレフ
オームを形成する方法に従つて第６図に示されて
いるように補正された場合には、第１１図の曲線
４６によつて示された遅延シフトは曲線５０によ
つて示されているように除去される。第１１図の
曲線５０によつて示されたrmsパルス拡りは約
0.21nsまで軽減されることがわかる。 さらに第１２図を参照すると、第１図に示され
た従来技術による光導波体についてのデータが曲
線４８によつて示されているが、0.69nsというパ
ルス幅δが0.28GHzという帯域幅に数学的に変換
されている。実測帯域幅は260MHzであつた。他
方、第１１図の曲線５０と第１２図の曲線５２と
で示された約0.21nsというrmsパルス幅δを有す
る第６図における本発明によるプレフオームより
形成される光導波体の場合には、そのrmsパルス
幅が約0.95GHzという帯域幅に数学的に変換され
た。 比較の目的のために、第１図に示された従来技
術による光導波体を製造した第３図および第４図
に示されている化学蒸着法についてのデータと、
第２図に示されている光導波体を製造すると考え
られる第５図に示された計算による方法について
のデータとが第表に示されている。第１図およ
び第４図における例についてのデータが第１１図
の曲線４６および第１２図の曲線４８によつて示
されている。
斜屈折率型光フイラメント（high bandwidth
gradient index optical filaments）を形成する
ためのプレフオームに関するものである。 光通信方式において用いられている光フイラメ
ントは本明細書では光導波体（optical
waveguides）と呼ばれており、それは通常ガラ
スまたはプラスチツクのような透明な誘電体材料
で形成される。 傾斜屈折率型光導波体は半径方向に変化する組
成を有し、従つて半径方向に変化する屈折率を有
している。米国特許第3823995号および第3711262
号には、傾斜屈折率型光導波体と、内部気相酸化
法（inside vapor phase oxidation processes）
によつてそのような光導波体を製造する方法が開
示されている。本明細書において内部気相酸化法
という場合には、化学蒸着、火炎加水分解、およ
び加熱されたチユーブ内に蒸気状の材料を送り込
み、その材料を加熱の作用のもとで酸素と反応せ
しめ、そして上記チユーブの内壁面上に沈着せし
める任意の方法を含むものである。上記材料はチ
ユーブ内に一連の層を形成するように沈積せしめ
られ得、然る後、チユーブが加熱から除去されて
溶融素材が得られる。沈積工程の終りに中心穴が
つぶされてもよく、あるいは上記素材が加熱から
徐去されて後に再加熱されて穴をつぶされてもよ
く、いずれの場合にも、中まで密なプレフオーム
が形成される。あるいはまた、上記穴は引抜工程
時につぶされてもよい。中まで密なプレフオーム
が形成されると、それが加熱されそして引抜かれ
て細長いストランドとなされる。このようにして
引抜かれたストランドまたはフイラメントの構造
は上記プレフオームの構造を反映しているもので
あるから、そのプレフオームの物理的特性が注意
深く制御されることが重要である。 傾斜屈折率型光導波体はそれの中心における芯
の屈折率が高く、その芯の中心から半径方向外方
に向つて屈折率が低くなつている。傾斜屈折率は
連続的にあるいは不連続的に変化され得、かつ直
線または放物線状あるいは他の任意所望の特性を
呈しうる。光導波体の構造および用途について
は、エヌ、エス、カパニ（N.S.Kapany）著「フ
アイバー・オプテイツクスの原理と応用」（Fiber
Optics Principles and Applications）
（Academic Press，1967）；「ジヤーナル・オ
ブ・ジ・オプテイカル・ソサイエテイ・オブ・ア
メリカ」（Journal of the Opticai Society of
America）Vol.60，No.．11，第1433〜1436頁、
1970年11月号に掲載されたエフ ピー カパロン
（F.P.Kaparon）による「放物線屈折率傾斜型円
筒レンズの幾何学的光学」（Geometrical Optics
of Parabolic Index Gradient Cylindrical Lenses）；および「ジヤーナル・オ
ブ・ジ・オプテイカル・ソサイエテイ・オブ・ア
メリカ」Vol.51，No.．５，第491〜498頁、1961年
５月号に掲載されたイー スナイツアーによる
「円筒状誘電体導波体モード」（Cylindrical
Dielectric Waveguide Mode）を参照されたい。 内部気相酸化法によつて形成されたプレフオー
ムまたは素材の屈折率を上述のごとく変化せしめ
るためには、反応してチユーブの内表面上に沈積
される最終的な材料となる原材料の化学的組成を
変化せしめればよい。蒸気混合物は加水分解また
は酸化されてチユーブの内表面上に沈積せしめら
れ、そして続いて溶融されて高品質、高純度のガ
ラスを形成する。同時に、チユーブに１またはそ
れ以上の附加的な蒸気が供給されうるが、この場
合、各蒸気は「添加剤」（dopant）と呼ばれる材
料で構成されるものであり、その添加剤の存在
が、形成されるガラスの屈折率または他の特性に
影響を及ぼす。 内部気相酸化法によつて光導波体素材またはプ
レフオームを形成する際に、芯ガラスを沈積せし
めるのに先立つて、プレフオームの外被を形成す
る支持体または基体チユーブの内壁面上に、光フ
イラメントの障壁層を形成すべく中間層を設ける
ことが知られている。このような障壁層の主たる
機能は、その障壁層が存在しない場合に、沈積層
によつて形成される高純度、低減衰ガラスよりな
る芯と、基体チユーブによつて形成される外被層
の内周面との間に存在することになる境界面を除
去することによつて境界面散乱および吸収損失を
最小に抑えることである。そのような障壁層には
従来ホウケイ酸塩ガラス組成が用いられている
が、それは、一般に基材ガラスであるシリカにホ
ウ素を添加（ドープ）すると沈積温度が低下し、
それによつて基体チユーブの収縮が最小に抑えら
れるからである。シリカにホウ素を添加すると、
それがガラスの屈折率を低下せしめ、かつ高い処
理および引抜温度における基体チユーブから沈積
された芯ガラスへの一般に水素あるいは水と呼ば
れているヒドロキシルイオンの拡散に対する障壁
として作用するという他の利点もある。 光導波体フイラメントの情報帯域幅は屈折率分
布を漸変せしめることによつて実質的に増大せし
められることがよく知られている。漸変屈折率型
光導波体（graded index、of refraction
optical waveguide）の帯域幅は、漸変していな
い屈折率分布を有するフイラメントの帯域幅より
も約10〜103倍も大きくなされうる。 帯域幅の増大は屈折率分布の形状に大きく依存
する。 従来技術においては、内部気相酸化によつて傾
斜屈折率光導波体プレフオームまたは素材および
それから形成されるガラスフイラメントを製造す
ると、フイラメントが段階（ステツプ）屈折率と
漸変（グレーデツド）屈折率との組合せ屈折率分
布を呈しそれによつて高次モードのパルス散開が
生じて帯域幅が狭くなるという問題がある。その
ような分布が第１図に示されており、同図におい
て傾斜部分が曲線１０で示され、段階（ステツ
プ）部分は屈折率のステツプ状増加を示す実質的
に直線状の垂直部分１２によつて示されている。 高次モードのパルス散開を生ぜしめると考えら
れる段階（ステツプ）屈折率と漸変屈折率との組
合せ屈折率分布が第２図に示されており、この図
において、漸変部分は曲線１４で示され、段階
（ステツプ）部分はステツプ１６で示されている。
第２図に示されている段階屈折率と漸変屈折率と
の望ましくない組合せ屈折率分布は本発明の理解
を容易ならしめうるものであるから単に例示する
目的のために示されているものである。 第１図および第２図に示されたような段階と漸
変との組合せ屈折率分布が生ずる理由としては少
なくとも２つの原因がある。前述の理由により障
壁層には高ホウ素レベルが所望される。得られる
光導波体の開孔数を増大せしめ、レイライ散乱を
最小に抑えそして1.2マイクロメータと1.5マイク
ロメータとの間のスペクトル範囲内におけるＢ―
Ｏ振動帯の赤外線吸収を除去するために芯内では
低ホウ素レベルが所望される（エイチ・オサニ
（H.Osani）他エレクトロニツク・レターズ
12549，1976）。このような段階・漸変分布が生じ
る第２の理由は、GeO2および（または）P2O5等
のような添加剤が原材料蒸気給送系統の容量によ
つて設定された有限レベルをもつて障壁層と芯と
の境界面に導入されなければならないということ
である。第１図および第２図の双方において、障
壁層と芯との境界面における芯の屈折率が基体チ
ユーブ材料または外被の屈折率よりもΔnという
値だけ高いことに注意すべきである。障壁層と芯
との境界面における芯の屈折率のこのようなステ
ツプ状の増加によつて高次モードのパルス散開が
生ぜしめられ、その結果、帯域幅が狭くなるもの
と考えられる。各例において、シリカが1.4570の
屈折率を有する基体チユーブ材料として示されて
おり、第１図および第２図におけるフイラメント
の中心軸線１８および２０における屈折率はそれ
ぞれ1.4766である。これらの屈折率は、約0.24の
開孔数を有するフイラメントの場合の約630nmの
波長における値であることが理解されるであろう 第１２図の曲線４８は、従来技術によつて形成
された典型的な段階・漸変組合せ分布において観
察されたパルス拡がりを示している。そのパルス
の背の高い狭い部分は屈折率分布の漸変部分によ
つて発生され、右方に延長した幅広い基部はその
分布の段階部分によつて生ぜしめられる。第１２
図の曲線４８によつて示されたフイラメントの帯
域幅は１キロメートルの長さにつき測定された結
果260MHzであつた。 例えばGeO2―SiO2―B2O3またはSiO2―GeO2
―B2O3―P2O5よりなる芯を有する傾斜屈折率型
光導波体を製造するために一般に用いられている
方法が第３図および第４図に示されており、これ
らの方法では、B2O3レベルの同時還元とGeO2お
よび（または）P2O5の有限レベルの導入とによ
つて、芯の縁部における屈折率にステツプ状の増
加が生ぜしめられその結果上述したように第１図
に示されたようなステツプ状の傾斜分布が得られ
る。他方、第２図に示された望ましくないステツ
プ状傾斜分布の第２の型式を示す第５図によつて
示されている方法は、障壁層にGeO2および（ま
たは）P2O5の有限レベルが用いられかつ障壁層
におけるB2O3の量がGeO2および（または）P2O5
の存在量に基因する屈折率の増加を補償するのに
不十分である場合に得られるものである。このよ
うな状況においては、外被と障壁層との間の境界
面において屈折率にステツプ状の増加が生じ、そ
の結果、第２図に示されたようなステツプ傾斜屈
折率分布が得られるのである。 第３図、第４図および第５図には出発原材料が
ホウ素、ケイ素、ゲルマニウムおよびリンの塩化
物として示されているが、これらの原材料は酸素
と、加熱の作用のもとに反応してそれらの各酸化
物を生成するものであることを理解すべきであ
る。また、本明細書において用いられている内部
気相酸化には「化学蒸着」や他の気相酸化法が含
まれる。「化学蒸着」という用語は、沈積表面あ
るいはその近傍において生ずる化学反応による沈
積物の形成を意味する。このような定義は1966年
にニユーヨークのジヨン・ウイリ アンド・サン
ズ・インコーポレイテツドによつて発行されたシ
ー・エフ・ポウエル（C.F.Powell）他編集の
「蒸着」（Vapor Deposition）という題名の教科
書の第３頁に記載されている。化学蒸着によつて
適当なガラス被覆を沈積せしめるためには、例え
ば上記教科書の第263頁に記載されているものの
ような技術的に公知の手法を用いてもよく、そこ
には次のごとく記載されている「高い沈積効率を
与えるとができかつ小さい穴を有するチユーブの
内表面を被覆するために適用して特に好適な均一
な被覆を得るための他の手段は、そのチユーブの
小部分のみを沈積温度に加熱することである。そ
の沈積温度に加熱される部分がチユーブの全長ま
たは被覆されるべき全領域にわたつてゆつくりと
移動される。」この点については、米国特許第
3031338号をも参照されたい。 気相酸化によつて被覆を添着せしめる他の効果
的な手段は、米国特許第2272342号または第
2326059号に記載されているのと同様の火炎加水
分解法によつて添着された所望の材料のすす層を
焼結することである。 上述したところを考慮して、本発明は、屈折率
分布におけるステツプ部分の形成を回避し、第６
図または第７図に示されているもののような純粋
に漸変（graded）型の屈折率分布を有する光フ
イラメントを形成するためのプレフオームを提供
することを目的とするものである。第１２図にお
ける曲線５２によつて示されているように、本発
明によるプレフオームは、それにより形成された
フイラメントが時間・パワー特性における拡りが
はるかに小さく１キロメートル長当りの測定帯域
幅が910MHzであつた。このようにパルス拡りが
軽減されかつ帯域幅が大きいという特徴は、段
階・漸変（ステツプ・グレイデツド）分布のステ
ツプ部分を除去することによつて実現される。さ
らに、開口数が増大され、レイライ散乱が軽減さ
れ、かつ1.2マイクロメータと1.5マイクロメータ
との間のスペクトル範囲におけるＢ―Ｏ振動帯の
赤外線吸収が軽減される。 さらに詳細に述べると、本発明によるプレフオ
ームは、光フイラメントの外被層となされるべき
円筒管状部材と、この円筒管状部材の内壁面上に
形成されていて光フイラメントの障壁層となされ
るべき中間層と、この中間層の内側に形成されて
いて光フイラメントの芯となされるべき内側層と
よりなり、円筒管状部材は、基材ガラスと少なく
とも１つの添加剤とによつて形成され、かつその
屈折率が基材ガラスの屈折率よりも高められてい
るものよりなり、中間層は、障壁層をして外被層
の屈折率に等しいかまたはそれより小さい一定の
屈折率を有せしめるべく、基材ガラスと少なくと
も１つの添加剤とによつて形成され、かつこれら
基材ガラスと少なくとも１つの添加剤の量の割合
が層の厚さ全体に亘つて一様となされており、内
側層は、芯をして芯の中心に向つて増大する傾斜
屈折率分布を有せしめるべく、かつこの芯と障壁
層との間に形成される境界面において障壁層の屈
折率とほぼ等しいかまたはそれより小さい屈折率
を有せしめて境界面における芯の屈折率が段階的
に増加しないようになさしめるべく、基材ガラス
とB2O3以外の少なくとも１つの添加剤とによつ
て形成され、かつB2O3以外の少なくとも１つの
添加剤の量が中心に向つて予め定められた態様を
もつて徐々に変化せしめられていることにより、
芯をしてその横断面に沿つて所望の傾斜屈折率分
布を有せしめるようになされている。 本発明によるプレフオームは、引抜き工程によ
つて、広帯域幅傾斜屈折率型光フイラメントとな
されうる。 以下図面を参照して本発明の実施例につき説明
しよう。 なお、図面は本発明を象徴的に例示するもので
あつて、そこに示されている要素の寸法や相対的
な配分に何ら限定されるものでない。また、以下
の説明においては、簡単のために、プレフオーム
における基材ガラスがシリカである場合について
説明するが、本発明がそれに限定されるものでな
いこと勿論である。 本発明によるプレフオームで製造された広帯域
幅傾斜屈折率型光フイラメントの２つの例が第６
図および第７図に示されている。第８図は本発明
によるプレフームにより製造された典型的な光導
波体２２を示している。第６図および第８図を参
照すると、B2O3を含まない傾斜屈折率芯２４が
第６図において曲線２６で示されており、障壁層
２８は平坦な部分３０で示されている。最終的に
光導波体の外被層３２を形成する出発部材または
基体チユーブは第６図において平坦な部分３４で
示されている。中間層は、基体チユーブの内表面
上に最初に沈積された被沈積外被と呼ばれること
もある材料よりなるものであることが理解される
であろう。本発明の説明において用いられている
基体チユーブ材料は添加剤として２モル％GeO2
を含有したシリカ基材ガラスであつて、第６図に
示された外被部分の屈折率は1.4595であり、シリ
カ基材ガラスの屈折率よりも0.0025だけ大きい。
このことは、説明を簡単にしかつ比較を容易にす
るために第６図および第７図に示されたもののそ
れぞれについて該当する。さらに、それらの目的
をさらに助長するために、第６図および第７図に
示された光導波体の中心軸線３６および３８にお
ける屈折率がこれらの各実施例では約1.4787であ
り、障壁層の厚さｂが約１マイクロメータであ
り、芯半径ａが約31.25マイクロメータであると
する。 本発明のプレフオームまたは素材および光フイ
ラメントそれ自体を形成する方法は、例えば前述
の米国特許第3823995号および第3711262号に記載
されている方法のような種々の方法のうちの任意
のものでありうる。本発明の目的のためには、傾
斜屈折率型光導波体を形成するための他の任意の
方法を適用しうる。出発部材または基体チユーブ
を形成するためには任意の公知方法が用いられう
るが、前述の米国特許第3823995号および第
3711262号には、本発明のために適したチユーブ
形成方法が記載されている。 第９図および第１０図を参照すると、第６図お
よび第７図に示された芯がB2O3を含まない広帯
域幅傾斜屈折率型光導波体を製造するための２つ
の方法が示されている。第９図および第１０に
は、出発原材料としてホウ素、ケイ素、リンおよ
びゲルマニウムの塩化物等が示されており、これ
らが、酸素と加熱との作用のもとで、反応してそ
れらの各酸化物を生成することがわかるであろ
う。第９図および第１０図に示された基材ガラス
はシリカであり、それにB2O3、GeO2およびP2O5
が選択的に添加されている。各実施例における出
発部材または基体チユーブはGeO2を添加された
シリカである。 中間層は基体チユーブの内表面に複数の材料層
を添着することによつて形成され、この中間層の
組成は全体にわたつて実質的に均一であり、シリ
カ、P2O5、GeO2および任意のB2O5につき実質的
に一定の配分を有するものである。第９図に示さ
れているように、障壁層内のP2O5およびGeO2の
レベルは、第６図において平坦な部分３０によつ
て示されているようにその障壁層の屈折率が
GeO2を添加された基材ガラスシリカの屈折率よ
りも小さくなるレベルに維持される。詳細には、
第６図に示された光導波体における障壁層の屈折
率はシリカよりなる基材ガラスに添加剤の添加さ
れた（ドープされた）材料よりなる外被層の屈折
率よりも約0.0004だけ小さい。第６図の曲線２６
で示されているような傾斜屈折率芯を得るために
は、芯材料の各一連の層が沈積されるにつれて、
中間層上に沈積される芯材料組成におけるGeO2
およびP2O5の量が徐々に増加せしめられる。内
側層は、その内側層が所望の厚さが得られるま
で、芯材料の複数の層を添着することによつて形
成されうることが理解されるであろう。 第９図における障壁層障壁層となされるべき中
間層と、芯となされるべき内側層とはそれぞれ
P2O5およびGeO2を含有しており、これらの添加
物の量には急激な変化がなく、また内側層が中間
層上に形成される場合に新しい添加剤が急激に導
入されることもないので、第６図に示されている
導波体の屈折率分布は従来技術による導波体のよ
うにステツプ傾斜型の屈折率分布とはならない。
芯厚み内におけるP2O5およびGeO2の量の変化
は、最終的な光導波体が予め定められた所望の横
断面分布を有するように予め定められた態様でも
つて制御されることが理解されるであろう。 第１０図を参照すると、第７図に示された広帯
域幅傾斜屈折率型光導波体を得るためのプレフオ
ームを形成する方法が示されている。さらに第８
図を参照すると、そこに示されているB2O3を含
まない傾斜屈折率芯が第７図において曲線４０で
示されており、障壁層２８は平坦な部分４２で示
されている。最終的に光導波体の外被層３２を形
成する出発部材または基体チユーブが第７図にお
いて平坦な部分４４によつて示されている。第１
０図に示されているように、障壁層とされるべき
中間層におけるB2O3、P2O5およびGeO2のレベル
は、第７図において平坦な部分４２で示されてい
るようにその障壁層の屈折率がGeO2をドープさ
れたシリカよりなる出発部材の屈折率に実質的に
等しくなるレベルに維持される。第７図の曲線４
０によつて示されているような傾斜屈折率芯を得
るためには、第１０図からわかるように、障壁層
となされるべき中間層上に沈積される芯材料組成
からB2O3が完全に除去され、GeO2およびP2O5の
量が芯組成において最初は急激に減少され、然る
後、各一連の層内において徐々に増大せしめられ
る。内側層は、その内側層が所望の厚さが得られ
るまで、芯材料の複数の層を添着することによつ
て形成されうることが理解されるであろう。芯材
料からB2O3が完全に除去されかつその芯材料の
最初の層が中間層上に沈積される際にGeO2と
P2O5とがそれぞれ急激に減少せしめられるから、
第７図の分布において示されたように障壁層と芯
との境界面には屈折率の急激な減少が存在する。
従つて、第７図に示されている導波体の屈折率分
布は従来技術による導波体におけるごとく芯とな
されるべき内側層の屈折率にステツプ状の増加を
伴なうステツプ傾斜屈折率分布を呈しない。芯の
厚み内におけるP2O5およびGeO2の量の変化は、
最終的に得られる光導波体に予め定められた所望
の横断面屈折率分布を与えるように予め定めれた
態様をもつてプログラムされることが理解される
であろう。第６図および第７図に示された光導波
体を形成するためのプレフオームを製造するため
の第９図および第１０図に示された方法は添加剤
としてB2O3、P2O5およびGeO2を用いるものとし
て説明されたが、芯となされるべき内側層が
B2O3を含まないものとして、他の添加剤または
それらの組合せが用いられうる。他の添加剤また
はそれらの組合せが用いられる場合には、それら
の量は予め定められた所望の横断面方向の分布を
与えるように適切にプログラムされることが理解
されるであろう。 本発明によつて得られる利益についてより良く
理解するために、第１１図および第１２図を参照
する。第１１図における曲線４６および第１２図
における曲線４８は、第１図に例示されている型
式の従来技術による光導波体を用いて得られたも
のであり、第１１図の曲線５０および第１２図の
曲線５２は第６図に例示されたような本発明によ
るプレフオームよりの形成される光導波体を用い
て得られたものである。第１１図の曲線５０およ
び第１２図の曲線５２は本発明によるプレフオー
ムより形成される導波体についてのデータの傾向
を例示するにすぎないものであり、それらは実測
データを示すものではないことを理解すべきであ
る。まず第１１図を参照すると、１キロメートル
当りのナノ秒での遅延時間が、実測データと例示
データとをそれぞれ曲線４６および５０で示され
ている光導波体に対する主モード数（ｍ）の関数
として示されている。第１１図に関しては、日本
国の東京で開催された1977年インターナシヨナ
ル・カンフアレンス・オン・インテグレイテツ
ド・オブテイツクス・アンド・オプテイカル・フ
アイバ・コミユニケーシヨンズにおけるテクニカ
ル・ダイジエストの第423頁に発表されたロバー
ト・オルシヤンスキによる「漸変屈折率型光導波
体における差モード減衰」（Difterentiamode
Attenuation in Graded―Index Optical
Waveguides）という名称の文献をも参照された
い。主モード数ｍはフアイバの入力端におけるレ
ーザ・スポツトの開始位置ｒに次の式 ｍ＝Ｍ（ｒ／ａ）2 によつて関係づけられており、ａは芯の半径であ
り、Ｍは主モード数の最大値であつて、 Ｍ＝1/2n1Ka√２Δ で与えられ、n1は軸線上の屈折率であり、ｋは
2π／λに等しく、λは自由空間波長（第１１図
に示されたデータの場合には799nm）であり、Δ
は（n1―n2）／（n1）に等しく、n2は外被層の屈
折率である。 第１図に示された導波体においては芯と障壁層
との境界面において屈折率分布がステツプ状に増
大しているがために、その導波体中を高次モード
が伝送される場合に大きい遅延時間シフトが生
じ、その結果、第１１図の実測曲線４６からわか
るように、0.69nsという大きいrmsパルス幅が生
ぜしめられる。屈折率分布形状が本発明のプレフ
オームを形成する方法に従つて第６図に示されて
いるように補正された場合には、第１１図の曲線
４６によつて示された遅延シフトは曲線５０によ
つて示されているように除去される。第１１図の
曲線５０によつて示されたrmsパルス拡りは約
0.21nsまで軽減されることがわかる。 さらに第１２図を参照すると、第１図に示され
た従来技術による光導波体についてのデータが曲
線４８によつて示されているが、0.69nsというパ
ルス幅δが0.28GHzという帯域幅に数学的に変換
されている。実測帯域幅は260MHzであつた。他
方、第１１図の曲線５０と第１２図の曲線５２と
で示された約0.21nsというrmsパルス幅δを有す
る第６図における本発明によるプレフオームより
形成される光導波体の場合には、そのrmsパルス
幅が約0.95GHzという帯域幅に数学的に変換され
た。 比較の目的のために、第１図に示された従来技
術による光導波体を製造した第３図および第４図
に示されている化学蒸着法についてのデータと、
第２図に示されている光導波体を製造すると考え
られる第５図に示された計算による方法について
のデータとが第表に示されている。第１図およ
び第４図における例についてのデータが第１１図
の曲線４６および第１２図の曲線４８によつて示
されている。
【表】
【表】
第表の各例の場合において、過剰酸素は1000
c.c.／分であり、温度は1750℃であり、層添着の横
動速度は、中間層と内側層との双方の場合におい
て15cm／分であり、中間層は３回通過することに
より即ち３つの層を形成することにより形成さ
れ、内側層は60回通過することによつて即ち60の
層を形成することによつて形成される。このよう
にして得られた光導波体は外径が約125マイクロ
メータ、芯の直径が約62.5マイクロメータ、障壁
層の厚さが約１マイクロメータであつたが、障壁
層はもし所望されれば約１〜10マイクロメータの
範囲でありうる。 次に、第６図に示された分布を有しかつ第９図
に示された方法によつて形成された光導波体の製
造態様の典型的な例について説明する。２モル％
GeO2を含有しており、外径が25ミリメートルで、
壁厚が1.275ミリメートルのシリカ基体チユーブ
が技術的に公知の沈積用旋盤に取付けられる。成
分反応物SiCl4、GeCl4およびPOCl3が公知の化学
蒸着装置によつて基体チユーブに給送される。こ
の例による方法のパラメータが数学的に計算さ
れ、第表に示されているように推定された。
c.c.／分であり、温度は1750℃であり、層添着の横
動速度は、中間層と内側層との双方の場合におい
て15cm／分であり、中間層は３回通過することに
より即ち３つの層を形成することにより形成さ
れ、内側層は60回通過することによつて即ち60の
層を形成することによつて形成される。このよう
にして得られた光導波体は外径が約125マイクロ
メータ、芯の直径が約62.5マイクロメータ、障壁
層の厚さが約１マイクロメータであつたが、障壁
層はもし所望されれば約１〜10マイクロメータの
範囲でありうる。 次に、第６図に示された分布を有しかつ第９図
に示された方法によつて形成された光導波体の製
造態様の典型的な例について説明する。２モル％
GeO2を含有しており、外径が25ミリメートルで、
壁厚が1.275ミリメートルのシリカ基体チユーブ
が技術的に公知の沈積用旋盤に取付けられる。成
分反応物SiCl4、GeCl4およびPOCl3が公知の化学
蒸着装置によつて基体チユーブに給送される。こ
の例による方法のパラメータが数学的に計算さ
れ、第表に示されているように推定された。
【表】
第表の例の場合には、過剰酸素は約
1000scc／分であり、形成温度は約1750℃であり、
層添着の横動速度は中間層と内側層との双方の場
合に約15cm／分であり、中間層は３回の通過によ
つて即ち３つの層を形成することによつて形成さ
れたが、内側層は60回の通過によつて即ち60の層
を形成することによつて形成された。 そのようにして形成された素材又はプレフオー
ムは次に約2200℃の温度に加熱され、60〜90rpm
の速度で回転され、そして中まで密のプレフオー
ムを形成するために中心穴がつぶされる。次に、
そのようにして得られた中まで密なプレフオーム
が技術的に公知の引抜装置に装着され、端部を約
2000℃の温度に加熱され、そして引抜かれて第６
図に示されているような横断面方向の分布および
第１１図の曲線５０と第１２図の曲線５２によつ
て示された特性を有する光導波体フイラメントと
なされる。このようにして得られた光導波体は、
外径が約125マイクロメータで、芯の直径が約
62.5マイクロメータで、障壁層の厚さが約１マイ
クロメータとなるであろう。２モル％GeO2を含
有するシリカ外被は約1.4595の屈折率を有し、
GeO2およびP2O5をそれぞれ１モル％含有し残部
がシリカである障壁層は約1.4591の屈折率を有
し、約15モル％GeC2および約４モル％P2O5を含
有し残部がシリカである芯は約1.4787の屈折率を
有するであろう。 本発明の他の実施例では上述の実施例に関して
前述したのと同じ給送装置および化学蒸着用旋盤
が用いられる。２モル％GeO2を含有し、外径が
25ミリメートル、壁厚が1.275ミリメートルのシ
リカチユーブが準備され、上記旋盤に装着され
た。第１０図に示された方法によつて第７図に示
されているような屈折率分布を有する光導波体を
形成するための方法パラメータが数学的に計算さ
れ、第表に示されているように推定された。
1000scc／分であり、形成温度は約1750℃であり、
層添着の横動速度は中間層と内側層との双方の場
合に約15cm／分であり、中間層は３回の通過によ
つて即ち３つの層を形成することによつて形成さ
れたが、内側層は60回の通過によつて即ち60の層
を形成することによつて形成された。 そのようにして形成された素材又はプレフオー
ムは次に約2200℃の温度に加熱され、60〜90rpm
の速度で回転され、そして中まで密のプレフオー
ムを形成するために中心穴がつぶされる。次に、
そのようにして得られた中まで密なプレフオーム
が技術的に公知の引抜装置に装着され、端部を約
2000℃の温度に加熱され、そして引抜かれて第６
図に示されているような横断面方向の分布および
第１１図の曲線５０と第１２図の曲線５２によつ
て示された特性を有する光導波体フイラメントと
なされる。このようにして得られた光導波体は、
外径が約125マイクロメータで、芯の直径が約
62.5マイクロメータで、障壁層の厚さが約１マイ
クロメータとなるであろう。２モル％GeO2を含
有するシリカ外被は約1.4595の屈折率を有し、
GeO2およびP2O5をそれぞれ１モル％含有し残部
がシリカである障壁層は約1.4591の屈折率を有
し、約15モル％GeC2および約４モル％P2O5を含
有し残部がシリカである芯は約1.4787の屈折率を
有するであろう。 本発明の他の実施例では上述の実施例に関して
前述したのと同じ給送装置および化学蒸着用旋盤
が用いられる。２モル％GeO2を含有し、外径が
25ミリメートル、壁厚が1.275ミリメートルのシ
リカチユーブが準備され、上記旋盤に装着され
た。第１０図に示された方法によつて第７図に示
されているような屈折率分布を有する光導波体を
形成するための方法パラメータが数学的に計算さ
れ、第表に示されているように推定された。
【表】
第表の実施例の場合には、過剰酸素は約1000
c.c.／分であり、形成温度は約1750℃であり、層添
着の横動速度は中間層と内側層との双方の場合に
おいて約15cm／分であり、中間層は３回の通過に
よつて即ち３つの層によつて形成され、内側層は
60回の通過によつて即ち60の層によつて形成され
る。 上述のようにしてプレフオームまたは素材が形
成されて後に、それが約2200℃の温度に加熱さ
れ、60〜90rpmの速度で回転され、そして中実の
プレフオームを形成すべく中心穴がつぶされる。
このようにして形成された物品が公知の引抜装置
に入れられ、それの端部を加熱せしめられ、そし
て外径が約125マイクロメートル、芯の直径が約
62.5マイクロメートル、障壁層の厚さが約１マイ
クロメートルのフアイバが公知の態様で引抜かれ
る。そのようにして形成された導波体は第７図に
示されているような屈折率分布を有しているはず
である。２モル％GeO2を含有しているシリカ外
被は約1.4595の屈折率を有し、5.7モル％GeO2と、
１モル％P2O5と、10モル％B2O3を含有し残部が
シリカである障壁層は約1.4595を越えない屈折率
を有し、GeO2およびP2O5をそれぞれ１モル％含
有し残部がシリカである最初の芯層は1.4591の屈
折率を有し、約15モル％GeO2と約４モル％P2O5
を含有し残部がシリカである中心軸線３８におけ
る芯は約1.4787の屈折率を有するであろう。 上述した実施例の導波体プレフオームまたは素
材の中心穴は上述の沈積工程の終りにおいてつぶ
されてもよく、あるいはその素材が続いて再加熱
され穴をつぶされてもよく、あるいはまたその穴
が所望に応じて引抜工程時につぶされてもよい。
従つて本発明によるプレフオームは、その内側層
が中まで密に形成されている場合と、内側層が中
心孔を有する場合との双方を含む。 以上本発明の特定の実施例につき説明したが、
本発明はそれらの実施例に限定されるものではな
く、本発明の精神および特許請求の範囲内で可能
なあらゆる変形変更をも包含するものであること
勿論である。
c.c.／分であり、形成温度は約1750℃であり、層添
着の横動速度は中間層と内側層との双方の場合に
おいて約15cm／分であり、中間層は３回の通過に
よつて即ち３つの層によつて形成され、内側層は
60回の通過によつて即ち60の層によつて形成され
る。 上述のようにしてプレフオームまたは素材が形
成されて後に、それが約2200℃の温度に加熱さ
れ、60〜90rpmの速度で回転され、そして中実の
プレフオームを形成すべく中心穴がつぶされる。
このようにして形成された物品が公知の引抜装置
に入れられ、それの端部を加熱せしめられ、そし
て外径が約125マイクロメートル、芯の直径が約
62.5マイクロメートル、障壁層の厚さが約１マイ
クロメートルのフアイバが公知の態様で引抜かれ
る。そのようにして形成された導波体は第７図に
示されているような屈折率分布を有しているはず
である。２モル％GeO2を含有しているシリカ外
被は約1.4595の屈折率を有し、5.7モル％GeO2と、
１モル％P2O5と、10モル％B2O3を含有し残部が
シリカである障壁層は約1.4595を越えない屈折率
を有し、GeO2およびP2O5をそれぞれ１モル％含
有し残部がシリカである最初の芯層は1.4591の屈
折率を有し、約15モル％GeO2と約４モル％P2O5
を含有し残部がシリカである中心軸線３８におけ
る芯は約1.4787の屈折率を有するであろう。 上述した実施例の導波体プレフオームまたは素
材の中心穴は上述の沈積工程の終りにおいてつぶ
されてもよく、あるいはその素材が続いて再加熱
され穴をつぶされてもよく、あるいはまたその穴
が所望に応じて引抜工程時につぶされてもよい。
従つて本発明によるプレフオームは、その内側層
が中まで密に形成されている場合と、内側層が中
心孔を有する場合との双方を含む。 以上本発明の特定の実施例につき説明したが、
本発明はそれらの実施例に限定されるものではな
く、本発明の精神および特許請求の範囲内で可能
なあらゆる変形変更をも包含するものであること
勿論である。
第１図は従来のステツプ傾斜屈折率分布型導波
体のグラフ図、第２図は他のステツプ傾斜屈折率
分布型狭帯域幅導波体のグラフ図、第３図および
第４図はステツプ傾斜屈折率分布型光導波体を形
成する場合に蒸気原材料を導入する従来方法を示
すグラフ図、第５図は第２図におけるステツプ傾
斜屈折率分布型導波体を形成する場合に蒸気原材
料を導入する方法を示すグラフ図、第６図および
第７図は本発明に従つて形成された広帯域幅傾斜
屈折率型光フイラメントを示すグラフ図、第８図
は本発明のプレフオームにより形成される導波体
の一例を示す斜視図、第９図および第１０図は本
発明による広帯域幅光フイラメントを形成するた
めのプレフオームを製造する場合に蒸気原材料を
導入する方法を示すグラフ図、第１１図は本発明
のプレフオームにより形成されうる光導波体の主
モード数対遅延時間特性につき従来技術の導波体
と比較して示すグラフ図、第１２図は本発明のプ
レフオームにより形成されうる光導波体の時間対
パワー特性によつて表わされた帯域幅につき従来
技術による導波体と比較して示すグラフ図であ
り、２２は光導波体、２４は芯、２８は障壁層、
３２は外被層である。
体のグラフ図、第２図は他のステツプ傾斜屈折率
分布型狭帯域幅導波体のグラフ図、第３図および
第４図はステツプ傾斜屈折率分布型光導波体を形
成する場合に蒸気原材料を導入する従来方法を示
すグラフ図、第５図は第２図におけるステツプ傾
斜屈折率分布型導波体を形成する場合に蒸気原材
料を導入する方法を示すグラフ図、第６図および
第７図は本発明に従つて形成された広帯域幅傾斜
屈折率型光フイラメントを示すグラフ図、第８図
は本発明のプレフオームにより形成される導波体
の一例を示す斜視図、第９図および第１０図は本
発明による広帯域幅光フイラメントを形成するた
めのプレフオームを製造する場合に蒸気原材料を
導入する方法を示すグラフ図、第１１図は本発明
のプレフオームにより形成されうる光導波体の主
モード数対遅延時間特性につき従来技術の導波体
と比較して示すグラフ図、第１２図は本発明のプ
レフオームにより形成されうる光導波体の時間対
パワー特性によつて表わされた帯域幅につき従来
技術による導波体と比較して示すグラフ図であ
り、２２は光導波体、２４は芯、２８は障壁層、
３２は外被層である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 芯と、外被層と、前記芯と前記外被層との間
に形成されていて前記芯との間に境界面を形成す
る障壁層とよりなる広帯域幅傾斜屈折率型光フイ
ラメントを形成するためのプレフオームであつ
て、 前記外被層となされるべき円筒管状部材と、該
円筒管状部材の内壁面上にガラススートの沈積に
よつて形成されていて前記障壁層となされるべき
中間層と、該中間層の内側にガラススートの沈積
によつて形成されていて前記芯となされるべき内
側層とよりなり、 前記円筒管状部材は、基材ガラスと少なくとも
１つの添加剤とによつて形成され、かつその屈折
率が基材ガラスの屈折率よりも高められているも
のよりなり、 前記中間層は、前記円筒管状部材とは互いに異
なる組成を有する材料によつて形成されており、
かつ前記障壁層をして前記外被層の屈折率にほぼ
等しいかまたはそれより小さい一定の屈折率を有
せしめるべく、基材ガラスと少なくとも１つの添
加剤とによつて形成され、かつ前記基材ガラスと
前記少なくとも１つの添加剤の量の割合が該中間
層の厚さ全体に亘つて一様となされており、 前記内側層は、前記芯をして該芯の中心に向つ
て増大する傾斜屈折率分布を有せしめるべく、か
つ前記境界面において前記障壁層の屈折率とほぼ
等しいかまたはそれより小さい屈折率を有せしめ
て前記境界面における前記芯の屈折率が段階的に
増加しないようになさしめるべく、基材ガラスと
B2O3以外の少なくとも１つの添加剤とによつて
形成され、かつ該B2O3以外の少なくとも１つの
添加剤の量が中心に向つて予め定められた態様を
もつて徐々に変化せしめられていることにより、
前記芯をして該芯の横断面に沿つて所望の傾斜屈
折率分布を有せしめるようになされており、 引き抜き工程によつて前記光フイラメントとな
されうることを特徴とする広帯域幅傾斜屈折率型
光フイラメントを形成するためのプレフオーム。 ２ 特許請求の範囲第１項記載の広帯域幅傾斜屈
折率型光フイラメントを形成するためのプレフオ
ームにおいて、前記円筒管状部材の前記基材ガラ
スがシリカよりなり、前記少なくとも１つの添加
剤がGeO2よりなることを特徴とする前記プレフ
オーム。 ３ 特許請求の範囲第１項記載の広帯域幅傾斜屈
折率型光フイラメントを形成するためのプレフオ
ームにおいて、前記中間層および前記内側層にお
ける前記少なくとも１つの添加剤がCeO2および
（または）P2O5よりなることを特徴とする前記プ
レフオーム。 ４ 特許請求の範囲第１項記載の広帯域幅傾斜屈
折率型光フイラメントを形成するためのプレフオ
ームにおいて、前記中間層における前記少なくと
も１つの添加剤がB2O3よりなることを特徴とす
る前記プレフオーム。 ５ 特許請求の範囲第１項記載の広帯域幅傾斜屈
折率型光フイラメントを形成するためのプレフオ
ームにおいて、前記内側層は中まで密なものとな
されていることを特徴とする前記プレフオーム。 ６ 特許請求の範囲第１項記載の広帯域幅傾斜屈
折率型光フイラメントを形成するためのプレフオ
ームにおいて、前記内側層が中心孔を有し、該中
心孔は前記引き抜き工程に先立つ加熱工程におい
てつぶされることを特徴とする前記プレフオー
ム。 ７ 特許請求の範囲第１項記載の広帯域幅傾斜屈
折率型光フイラメントを形成するためのプレフオ
ームにおいて、前記内側層が中心孔を有し、該中
心孔は前記引き抜き工程においてつぶされること
を特徴とする前記プレフオーム。
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US05/929,415 US4229070A (en) | 1978-07-31 | 1978-07-31 | High bandwidth optical waveguide having B2 O3 free core and method of fabrication |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5521090A JPS5521090A (en) | 1980-02-14 |
| JPS6337045B2 true JPS6337045B2 (ja) | 1988-07-22 |
Family
ID=25457828
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9209979A Granted JPS5521090A (en) | 1978-07-31 | 1979-07-19 | Wideband gradient refractive index type filament and making preform therefor |
Country Status (20)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4229070A (ja) |
| JP (1) | JPS5521090A (ja) |
| AT (1) | AT395271B (ja) |
| AU (1) | AU512910B2 (ja) |
| BE (1) | BE877900A (ja) |
| BR (1) | BR7904787A (ja) |
| CA (1) | CA1116449A (ja) |
| CH (1) | CH641280A5 (ja) |
| DE (1) | DE2930398A1 (ja) |
| DK (1) | DK152631B (ja) |
| ES (2) | ES482852A1 (ja) |
| FI (1) | FI77945C (ja) |
| FR (1) | FR2432487A1 (ja) |
| GB (1) | GB2027224B (ja) |
| IL (1) | IL57899A (ja) |
| IT (1) | IT1122359B (ja) |
| NL (1) | NL191720C (ja) |
| NO (1) | NO792482L (ja) |
| SE (1) | SE443242B (ja) |
| YU (1) | YU184579A (ja) |
Families Citing this family (44)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2062611A (en) * | 1979-10-29 | 1981-05-28 | Standard Telephones Cables Ltd | Single mode optical fibre |
| US4339174A (en) * | 1980-02-01 | 1982-07-13 | Corning Glass Works | High bandwidth optical waveguide |
| CA1170876A (en) * | 1980-12-29 | 1984-07-17 | Koichi Abe | Fiber with coarse index gradient |
| CA1205307A (en) * | 1981-12-07 | 1986-06-03 | Venkata A. Bhagavatula | Low dispersion, low-loss single-mode optical waveguide |
| US4770494A (en) * | 1986-02-12 | 1988-09-13 | American Telephone & Telegraph Company, At&T Bell Laboratories | Low-loss silica optical waveguides |
| DE3842804A1 (de) * | 1988-12-20 | 1990-06-21 | Rheydt Kabelwerk Ag | Lichtwellenleiter |
| DE3923686A1 (de) * | 1989-07-18 | 1991-01-24 | Rheydt Kabelwerk Ag | Verfahren zur vorbehandlung eines substratrohres fuer lichtwellenleiter |
| DE3938386A1 (de) * | 1989-11-18 | 1991-05-23 | Rheydt Kabelwerk Ag | Lichtwellenleiter |
| WO1993002018A1 (en) * | 1991-07-15 | 1993-02-04 | The University Of Sydney | Light transmitting device having regions of differing refractive index |
| JP3219437B2 (ja) * | 1991-10-28 | 2001-10-15 | オリンパス光学工業株式会社 | 屈折率分布型光学素子 |
| KR0153835B1 (ko) * | 1995-11-07 | 1998-11-16 | 김광호 | 매끄러운 환상고리 굴절율 프로파일을 갖는 분산이동광섬유의 제조방법 |
| US5852690A (en) * | 1997-06-30 | 1998-12-22 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Depressed cladding fiber design for reducing coupling to cladding modes in fiber gratings |
| WO2002057812A2 (en) * | 2001-01-17 | 2002-07-25 | Neophotonics Corporation | Optical materials with selected index-of-refraction |
| JP4379937B2 (ja) * | 1999-01-08 | 2009-12-09 | ソニー株式会社 | 半導体レーザの製造方法 |
| US6307995B1 (en) | 2000-04-05 | 2001-10-23 | James T. Veligdan | Planar optical waveguides for optical panel having gradient refractive index core |
| CA2355819A1 (en) * | 2000-08-28 | 2002-02-28 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Optical fiber, method of making optical fiber preform, and method of making optical fiber |
| WO2002098808A1 (en) * | 2001-05-31 | 2002-12-12 | Corning Incorporated | Method of low pmd optical fiber manufacture |
| JP2004536764A (ja) * | 2001-07-31 | 2004-12-09 | コーニング・インコーポレーテッド | 低偏波モード分散光ファイバ製造方法 |
| NL1024015C2 (nl) | 2003-07-28 | 2005-02-01 | Draka Fibre Technology Bv | Multimode optische vezel voorzien van een brekingsindexprofiel, optisch communicatiesysteem onder toepassing daarvan en werkwijze ter vervaardiging van een dergelijke vezel. |
| US7787731B2 (en) * | 2007-01-08 | 2010-08-31 | Corning Incorporated | Bend resistant multimode optical fiber |
| FR2922657B1 (fr) | 2007-10-23 | 2010-02-12 | Draka Comteq France | Fibre multimode. |
| US20090169163A1 (en) * | 2007-12-13 | 2009-07-02 | Abbott Iii John Steele | Bend Resistant Multimode Optical Fiber |
| FR2932932B1 (fr) * | 2008-06-23 | 2010-08-13 | Draka Comteq France Sa | Systeme optique multiplexe en longueur d'ondes avec fibres optiques multimodes |
| FR2933779B1 (fr) | 2008-07-08 | 2010-08-27 | Draka Comteq France | Fibres optiques multimodes |
| FR2940839B1 (fr) * | 2009-01-08 | 2012-09-14 | Draka Comteq France | Fibre optique multimodale a gradient d'indice, procedes de caracterisation et de fabrication d'une telle fibre |
| FR2946436B1 (fr) * | 2009-06-05 | 2011-12-09 | Draka Comteq France | Fibre optique multimode a tres large bande passante avec une interface coeur-gaine optimisee |
| FR2953606B1 (fr) * | 2009-12-03 | 2012-04-27 | Draka Comteq France | Fibre optique multimode a large bande passante et a faibles pertes par courbure |
| US9014525B2 (en) | 2009-09-09 | 2015-04-21 | Draka Comteq, B.V. | Trench-assisted multimode optical fiber |
| FR2953029B1 (fr) * | 2009-11-25 | 2011-11-18 | Draka Comteq France | Fibre optique multimode a tres large bande passante avec une interface coeur-gaine optimisee |
| FR2957153B1 (fr) * | 2010-03-02 | 2012-08-10 | Draka Comteq France | Fibre optique multimode a large bande passante et a faibles pertes par courbure |
| FR2949870B1 (fr) * | 2009-09-09 | 2011-12-16 | Draka Compteq France | Fibre optique multimode presentant des pertes en courbure ameliorees |
| FR2953605B1 (fr) * | 2009-12-03 | 2011-12-16 | Draka Comteq France | Fibre optique multimode a large bande passante et a faibles pertes par courbure |
| FR2953030B1 (fr) * | 2009-11-25 | 2011-11-18 | Draka Comteq France | Fibre optique multimode a tres large bande passante avec une interface coeur-gaine optimisee |
| FR2950156B1 (fr) * | 2009-09-17 | 2011-11-18 | Draka Comteq France | Fibre optique multimode |
| US7865050B1 (en) * | 2010-02-16 | 2011-01-04 | Ofs Fitel, Llc | Equalizing modal delay of high order modes in bend insensitive multimode fiber |
| EP2362251B1 (en) * | 2010-02-22 | 2023-04-26 | OFS Fitel, LLC | Optical fibers with truncated cores |
| FR2966256B1 (fr) | 2010-10-18 | 2012-11-16 | Draka Comteq France | Fibre optique multimode insensible aux pertes par |
| US9481599B2 (en) | 2010-12-21 | 2016-11-01 | Corning Incorporated | Method of making a multimode optical fiber |
| FR2971061B1 (fr) | 2011-01-31 | 2013-02-08 | Draka Comteq France | Fibre optique a large bande passante et a faibles pertes par courbure |
| ES2494640T3 (es) | 2011-01-31 | 2014-09-15 | Draka Comteq B.V. | Fibra multimodo |
| EP2503368A1 (en) | 2011-03-24 | 2012-09-26 | Draka Comteq B.V. | Multimode optical fiber with improved bend resistance |
| EP2506044A1 (en) | 2011-03-29 | 2012-10-03 | Draka Comteq B.V. | Multimode optical fiber |
| EP2518546B1 (en) | 2011-04-27 | 2018-06-20 | Draka Comteq B.V. | High-bandwidth, radiation-resistant multimode optical fiber |
| EP2541292B1 (en) | 2011-07-01 | 2014-10-01 | Draka Comteq BV | Multimode optical fibre |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS50120352A (ja) * | 1974-02-22 | 1975-09-20 | ||
| JPS5156642A (ja) * | 1974-11-13 | 1976-05-18 | Sumitomo Electric Industries | |
| JPS52138945A (en) * | 1976-05-15 | 1977-11-19 | Sumitomo Electric Ind Ltd | Production of optical-fibre |
Family Cites Families (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3711262A (en) * | 1970-05-11 | 1973-01-16 | Corning Glass Works | Method of producing optical waveguide fibers |
| USRE28028E (en) | 1972-01-03 | 1974-06-04 | Method op forming an economic optical waveguide fiber | |
| US3823995A (en) * | 1972-03-30 | 1974-07-16 | Corning Glass Works | Method of forming light focusing fiber waveguide |
| US3785718A (en) * | 1972-09-11 | 1974-01-15 | Bell Telephone Labor Inc | Low dispersion optical fiber |
| GB1456371A (en) * | 1972-11-25 | 1976-11-24 | Sumitomo Electric Industries | Optical transmission fibre |
| US3884550A (en) * | 1973-01-04 | 1975-05-20 | Corning Glass Works | Germania containing optical waveguide |
| DE2302556A1 (de) * | 1973-01-19 | 1974-07-25 | Licentia Gmbh | Verfahren zur herstellung von glasfasern zur lichtleitung |
| US4339173A (en) * | 1975-09-08 | 1982-07-13 | Corning Glass Works | Optical waveguide containing P2 O5 and GeO2 |
| CA1029993A (en) * | 1975-09-11 | 1978-04-25 | Frederick D. King | Optical fibre transmission line |
| DE2647419C2 (de) * | 1975-10-20 | 1981-09-17 | Hitachi, Ltd., Tokyo | Optische Faser |
| GB1568521A (en) * | 1976-04-06 | 1980-05-29 | Standard Telephones Cables Ltd | Optical fibre manufacture |
| DE2741854B2 (de) * | 1976-09-20 | 1981-03-19 | Hitachi, Ltd., Tokyo | Verfahren zur Herstellung optischer Fasern |
| DD127701A1 (de) * | 1976-10-04 | 1977-10-12 | Inst Elektroswarki Patona | Steuereinrichtung fuer einen transformator mit vormagnetisierung |
| US4106850A (en) * | 1977-04-04 | 1978-08-15 | Bell Telephone Laboratories, Incorporated | Optical fiber with graded index core and pure silica cladding |
-
1978
- 1978-07-31 US US05/929,415 patent/US4229070A/en not_active Expired - Lifetime
-
1979
- 1979-05-18 CA CA000327922A patent/CA1116449A/en not_active Expired
- 1979-07-19 JP JP9209979A patent/JPS5521090A/ja active Granted
- 1979-07-26 BE BE0/196459A patent/BE877900A/fr not_active IP Right Cessation
- 1979-07-26 NL NL7905802A patent/NL191720C/xx not_active IP Right Cessation
- 1979-07-26 BR BR7904787A patent/BR7904787A/pt unknown
- 1979-07-26 NO NO792482A patent/NO792482L/no unknown
- 1979-07-26 DK DK316579AA patent/DK152631B/da not_active Application Discontinuation
- 1979-07-26 CH CH693979A patent/CH641280A5/de not_active IP Right Cessation
- 1979-07-26 AU AU49284/79A patent/AU512910B2/en not_active Ceased
- 1979-07-26 FI FI792352A patent/FI77945C/fi not_active IP Right Cessation
- 1979-07-26 AT AT0516479A patent/AT395271B/de not_active IP Right Cessation
- 1979-07-26 GB GB7926121A patent/GB2027224B/en not_active Expired
- 1979-07-26 FR FR7919329A patent/FR2432487A1/fr active Granted
- 1979-07-26 IL IL57899A patent/IL57899A/xx unknown
- 1979-07-26 SE SE7906403A patent/SE443242B/sv unknown
- 1979-07-26 DE DE19792930398 patent/DE2930398A1/de active Granted
- 1979-07-26 IT IT24685/79A patent/IT1122359B/it active
- 1979-07-26 ES ES482852A patent/ES482852A1/es not_active Expired
- 1979-07-27 YU YU01845/79A patent/YU184579A/xx unknown
-
1980
- 1980-04-09 ES ES490381A patent/ES8103389A1/es not_active Expired
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS50120352A (ja) * | 1974-02-22 | 1975-09-20 | ||
| JPS5156642A (ja) * | 1974-11-13 | 1976-05-18 | Sumitomo Electric Industries | |
| JPS52138945A (en) * | 1976-05-15 | 1977-11-19 | Sumitomo Electric Ind Ltd | Production of optical-fibre |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| NL191720B (nl) | 1995-12-01 |
| BR7904787A (pt) | 1980-05-13 |
| DK152631B (da) | 1988-03-28 |
| FR2432487A1 (fr) | 1980-02-29 |
| FI77945B (fi) | 1989-01-31 |
| AT395271B (de) | 1992-11-10 |
| ES490381A0 (es) | 1981-02-16 |
| SE443242B (sv) | 1986-02-17 |
| SE7906403L (sv) | 1980-02-01 |
| FI77945C (fi) | 1989-05-10 |
| YU184579A (en) | 1983-01-21 |
| NO792482L (no) | 1980-02-01 |
| NL191720C (nl) | 1996-04-02 |
| IT7924685A0 (it) | 1979-07-26 |
| CA1116449A (en) | 1982-01-19 |
| AU4928479A (en) | 1980-02-07 |
| CH641280A5 (de) | 1984-02-15 |
| DE2930398A1 (de) | 1980-02-28 |
| IT1122359B (it) | 1986-04-23 |
| BE877900A (fr) | 1980-01-28 |
| NL7905802A (nl) | 1980-02-04 |
| ATA516479A (de) | 1988-07-15 |
| GB2027224A (en) | 1980-02-13 |
| FI792352A (fi) | 1980-02-01 |
| US4229070A (en) | 1980-10-21 |
| JPS5521090A (en) | 1980-02-14 |
| AU512910B2 (en) | 1980-11-06 |
| ES482852A1 (es) | 1980-09-01 |
| ES8103389A1 (es) | 1981-02-16 |
| DE2930398C2 (ja) | 1991-10-17 |
| DK316579A (da) | 1980-02-01 |
| IL57899A0 (en) | 1979-11-30 |
| FR2432487B1 (ja) | 1985-03-01 |
| IL57899A (en) | 1981-10-30 |
| GB2027224B (en) | 1983-04-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPS6337045B2 (ja) | ||
| US4230396A (en) | High bandwidth optical waveguides and method of fabrication | |
| US4339174A (en) | High bandwidth optical waveguide | |
| US3932162A (en) | Method of making glass optical waveguide | |
| CA1157654A (en) | Method of producing optical fibers | |
| KR101267578B1 (ko) | 굴절률 프로파일을 갖는 다중모드 광섬유, 이를 사용하는 광통신 시스템 및 이러한 광섬유의 제조 방법 | |
| JPH0727443Y2 (ja) | シリカをもととした単一モード光ファイバ導波路 | |
| CA1259785A (en) | Method for manufacturing a preform for drawing optical fibres | |
| US4846867A (en) | Method for producing glass preform for optical fiber | |
| US4579571A (en) | Method for fabricating optical fiber preforms | |
| JP2004530621A (ja) | 高フッ素含有量領域を有する光導波路物品の製造方法 | |
| US4306767A (en) | Single-mode optical fiber | |
| JPH0341416B2 (ja) | ||
| JP2007536580A5 (ja) | ||
| JPS61191543A (ja) | 石英系光フアイバ | |
| RU2003129654A (ru) | Способ изготовления оптического волокна, предназначенного для высокоскоростной передачи данных | |
| JP2988524B2 (ja) | 光ファイバおよびその製造方法 | |
| CN110937796B (zh) | 宽带多模光纤预制棒的制造方法 | |
| JP2616087B2 (ja) | 楕円コア型偏波面保存光ファイバの製造方法 | |
| JPS6234701B2 (ja) | ||
| JPS6127721B2 (ja) | ||
| GB2164642A (en) | Making optical fibre preforms | |
| KR100420175B1 (ko) | 광섬유모재와 그 제조방법 | |
| JP4419339B2 (ja) | 光ファイバ母材の製造方法 | |
| JPH0826763A (ja) | 光ファイバおよびその製造方法 |