RU2230044C2 - Заготовка оптического волокна, имеющая барьер для радикала он, и способ ее изготовления - Google Patents

Заготовка оптического волокна, имеющая барьер для радикала он, и способ ее изготовления Download PDF

Info

Publication number
RU2230044C2
RU2230044C2 RU2001121156/03A RU2001121156A RU2230044C2 RU 2230044 C2 RU2230044 C2 RU 2230044C2 RU 2001121156/03 A RU2001121156/03 A RU 2001121156/03A RU 2001121156 A RU2001121156 A RU 2001121156A RU 2230044 C2 RU2230044 C2 RU 2230044C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
barrier
refractive index
layer
optical fiber
core
Prior art date
Application number
RU2001121156/03A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2001121156A (ru
Inventor
Сунг-Коог ОХ (KR)
Сунг-Коог ОХ
Ман-Сеок СЕО (KR)
Ман-Сеок СЕО
Original Assignee
Самсунг Электроникс Ко., Лтд.
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Самсунг Электроникс Ко., Лтд. filed Critical Самсунг Электроникс Ко., Лтд.
Publication of RU2001121156A publication Critical patent/RU2001121156A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2230044C2 publication Critical patent/RU2230044C2/ru

Links

Images

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
    • 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
    • G02B6/03694—Multiple layers differing in properties other than the refractive index, e.g. attenuation, diffusion, stress properties
    • 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
    • C03B37/01807—Reactant delivery systems, e.g. reactant deposition burners
    • 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
    • C03B2201/00—Type of glass produced
    • C03B2201/06—Doped silica-based glasses
    • C03B2201/08—Doped silica-based glasses doped with boron or fluorine or other refractive index decreasing dopant
    • C03B2201/12—Doped silica-based glasses doped with boron or fluorine or other refractive index decreasing dopant doped with fluorine
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B2201/00—Type of glass produced
    • C03B2201/06—Doped silica-based glasses
    • C03B2201/30—Doped silica-based glasses doped with metals, e.g. Ga, Sn, Sb, Pb or Bi
    • C03B2201/31—Doped silica-based glasses doped with metals, e.g. Ga, Sn, Sb, Pb or Bi doped with germanium
    • 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
    • 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
    • C03B2203/24—Single mode [SM or monomode]
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P40/00—Technologies relating to the processing of minerals
    • Y02P40/50—Glass production, e.g. reusing waste heat during processing or shaping
    • Y02P40/57—Improving the yield, e-g- reduction of reject rates

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Manufacture, Treatment Of Glass Fibers (AREA)
  • Surface Treatment Of Glass Fibres Or Filaments (AREA)
  • Glass Compositions (AREA)

Abstract

Настоящее изобретение относится к заготовке оптического волокна, сформированной с использованием процесса MCVD (модифицированное осаждение из газовой фазы), а более точно – к заготовке оптического волокна, имеющей барьер для радикала ОН, и к способу ее изготовления. Задачей настоящего изобретения является создание улучшенной заготовки оптического волокна, улучшенного способа ее изготовления, а также создание заготовки оптического волокна, из которой получают оптическое волокно, имеющее низкие оптические потери, вызванные наличием гидроксильной группы. При изготовлении заготовки оптического волокна согласно настоящему изобретению первый ОН-барьер и второй ОН-барьер, свободные от Р2O5, осаждаются соответственно между трубкой-подложкой и слоем оболочки, а также между слоем оболочки и слоем сердцевины во время процесса осаждения. Кроме того, показатель преломления возрастает по направлению к центру слоя сердцевины. Первый или второй барьер формируют из SiO2 или SiO2 + GeO2 и имеют показатель преломления не больший, чем показатель преломления трубки-подложки и слоя сердцевины. Показатель преломления на периферии слоя сердцевины составляет 75-99% от показателя преломления в центре слоя сердцевины. 4 с. и 9 з.п. ф-лы, 2 ил.

Description

Область техники
Настоящее изобретение относится к заготовке оптического волокна, сформированной с использованием процесса MCVD (модифицированное осаждение из газовой фазы), а более точно - к заготовке оптического волокна, имеющей барьер для радикала ОН, и к способу ее изготовления.
Предшествующий уровень техники
Благодаря преимуществам вытягивания длинного оптического волокна из монолитной заготовки последняя может быть сформирована с большим диаметром для увеличения пропускной способности оптического волокна. При изготовлении заготовки оптического волокна модифицированным осаждением из газовой фазы ключевым вопросом при производстве заготовки большого диаметра является, насколько толстый сердцевинный слой может быть осажден. Однако при изготовлении заготовки большого диаметра тепло не полностью передается в слой сердцевины вследствие сжатия трубки и увеличенной толщины трубки в процессе осаждения, что приводит к плохому спеканию и уплотнению слоя сердцевины.
Одномодовое оптическое волокно формируется посредством осаждения слоя оболочки и слоя сердцевины. Для изготовления заготовки оптического волокна типа DC-SM (одномодовое волокно с сжатым слоем оболочки) слой оболочки формируется посредством осаждения SiO2 (диоксида кремния), легированного P2O2, GeO2 и F, для снижения температуры осаждения и показателя преломления, а слой сердцевины, по которому пропускается свет, формируется посредством осаждения SiO2, легированного GeO2, и затем осажденный слой оболочки и слой сердцевины сжимаются и покрываются защитным слоем.
В процессе изготовления заготовки оптического волокна методом модифицированного осаждения из газовой фазы трубка сжимается в процессе осаждения, поскольку осажденный слой становится более толстым и в результате толщина осажденного слоя дополнительно увеличивается. Для спекания и уплотнения толстого осажденного слоя требуется высокотемпературная печь. Результирующий длительный процесс сжатия и нанесения покрытия приводит к длительному времени экспонирования трубки-подложки при высокой температуре. Следовательно, трудно сформировать заготовку, из которой можно вытянуть оптическое волокно длиной 300 км или более.
Если заготовка сформирована таким способом, при котором отношение диаметра слоя оболочки к диаметру слоя сердцевины (b/а) является малым, то потери, вызванные абсорбцией ОН, резко увеличиваются. То есть очень малое количество пара (в общем случае несколько частей на миллион), включенного в трубку-подложку, вводится в осаждаемые слои и соединяется с SiO2 или GeO2, осаждаемые в слое оболочки, создавая Ge-O-H или Si-O-H связи. Радикал ОН, проникающий даже в слой сердцевины, соединяется с SiO2 или GeO2, освобождая Si-O или Ge-O связи и создавая вместо них Si-O-H или Ge-O-H связи.
Вышеупомянутые O-Н или Р-О-Н связи создают дополнительные оптические потери, вызванные полосой поглощения в области специфических длин волн. В случае одномодового оптического волокна O-Н связь существенно влияет на оптические потери на длинах волн 1.24 и 1.385 мкм, а Р-О-Н связь - в области длин волн в пределах от 1.2 до 1.8 мкм. Радикал ОН, внедренный в область сердцевины, образует не связанный поперечными связями кислород (NBO). Результирующая флуктуация плотности в слое сердцевины увеличивает потери рассеяния.
Кроме того, поскольку осаждаемый слой становится толще, внутренний и внешний диаметры трубки уменьшаются в процессе спекания и уплотнения одновременными с осаждением. Следовательно, трудно получить оптимальное отношение диаметров (диаметр оболочки/диаметр сердцевины = b/а) и, таким образом, получить толщину слоя, достаточную для того, чтобы предотвратить диффузию ОН. В результате значительно возрастают потери, вызванные радикалом ОН.
Как известно, слой оболочки может быть сформирован толстым, чтобы предотвратить проникновение ОН из трубки-подложки в слой сердцевины. Однако при изготовлении указанным способом заготовки большого диаметра усадка трубки затрудняет получение оптимального отношения диаметров, а возрастание толщины слоя трубки в процессе осаждения слоя сердцевины уменьшает эффективность теплопередачи. Поэтому используется более высокотемпературная печь, а длительное экспонирование трубки при высокой температуре дополнительно увеличивает потери, вызванные радикалом ОН.
Примеры известных оптических волокон и заготовок раскрыты в следующих патентах США.
В патенте США № 4114980 раскрыто оптическое волокно, изготовленное из осажденной трубки диоксида кремния. Чтобы предотвратить миграцию ОН, барьерный слой располагают между трубкой диоксида кремния и плакировочным слоем.
В патенте США № 4385802 раскрыто оптическое волокно, имеющее сердцевину, первый внутренний слой оболочки, содержащий Р2O5, и второй внутренний слой оболочки, расположенный между первым внутренним слоем оболочки и сердцевиной для предотвращения диффузии P2O5 в сердцевину.
В патенте США № 4447127 раскрыто оптическое волокно с двойной оболочкой.
В патенте США № 5090979 раскрыта заготовка для оптического волокна. Заготовка имеет поддерживающий слой, слой подложки, сердцевину и оболочку.
В патенте США № 5838866 раскрыто оптическое волокно с центральной сердцевиной, с внутренней областью оболочки, содержащей диоксид германия, и с внешней областью оболочки.
В патенте США № 5942296 раскрыта заготовка оптического волокна, изготовленная из первой кварцевой трубки, используемой в качестве оболочки, имеющей осажденный слой и слой оболочки, и из второй кварцевой трубки, покрывающей первую кварцевую трубку. Использование первой кварцевой трубки уменьшает концентрацию ОН.
Однако изобретения, описанные в перечисленных патентах, не решают вышеупомянутые проблемы.
Краткое изложение существа изобретения
Задачей настоящего изобретения является создание улучшенной заготовки оптического волокна.
Также задачей настоящего изобретения является создание улучшенного способа изготовления заготовки оптического волокна.
Еще одной задачей изобретения является создание заготовки оптического волокна большего размера.
Еще одной задачей изобретения является создание заготовки оптического волокна, из которой можно вытянуть более 300 км оптического волокна.
Еще одной задачей настоящего изобретения является создание заготовки оптического волокна и способа ее изготовления, в котором улучшается распределение показателя преломления одномодового оптического волокна, которое вытягивают из заготовки.
Другой задачей изобретения является создание заготовки оптического волокна, из которой получают оптическое волокно, имеющее низкое отношение диаметров.
Еще одной задачей настоящего изобретения является создание заготовки оптического волокна, из которой получают оптическое волокно, имеющее низкие оптические потери, вызванные наличием гидроксильной группы.
Поставленные задачи решаются тем, что заготовка оптического волокна содержит трубку-подложку, слой оболочки, слой сердцевины, имеющий показатель преломления более высокий, чем показатель преломления слоя оболочки, и имеющий значение, увеличивающееся по направлению к центру сердцевины, и первый барьер, сформированный между трубкой-подложкой и слоем оболочки посредством осаждения материала с низким коэффициентом диффузии радикала ОН для предотвращения проникновения в слой оболочки радикала ОН, включенного в трубку-подложку.
Краткое описание чертежей
В дальнейшем изобретение поясняется описанием предпочтительных вариантов его воплощения со ссылками на сопровождающие чертежи, на которых фиг.1 изображает профиль показателя преломления известного одномодового оптического волокна с сжатым слоем оболочки, фиг.2А изображает профиль показателя преломления одномодового оптического волокна с сжатым слоем оболочки согласно настоящему изобретению, фиг.2Б схематически изображает продольное сечение готовой заготовки оптического волокна согласно настоящему изобретению.
Подробное описание предпочтительных вариантов воплощения изобретения
На фиг.1 изображен профиль показателя преломления известного одномодового оптического волокна с сжатым слоем оболочки (DC-SM), содержащего трубку-подложку 11, слой 12 оболочки и слой 13 сердцевины. Символы Δ+ к Δ- обозначают соответствующие разности показателей преломления слоя оболочки и слоя сердцевины относительно трубки-подложки. Символы а и b обозначают соответствующие диаметры слоя оболочки и слоя сердцевины.
Поскольку Р2О5, осажденный для формирования слоя 12 оболочки, плавится при относительно низкой температуре 570°С, температура процесса может быть уменьшена, а эффективность осаждения может быть увеличена посредством использования P2O5 с другим материалом. С другой стороны, P2O5 действует как мостиковая связь радикала ОН, которая переносит радикал ОН, содержащийся в трубке-подложке 11, в слой 13 сердцевины благодаря его большой гигроскопичности, приводя к возрастанию потерь, вызванных радикалом ОН в слое 13 сердцевины.
На фиг.2А показан профиль показателя преломления одномодового оптического волокна с сжатым слоем оболочки DC-SM согласно настоящему изобретению, содержащего трубку-подложку 21, внешний слой 24 оболочки, являющийся первым барьером, средний слой 22 оболочки, внутренний слой 25 оболочки, являющийся вторым барьером, и слой 23 сердцевины. Символы ΔN+ и ΔN- обозначают соответствующие разности показателей преломления слоя 23 сердцевины и среднего слоя 22 оболочки относительно трубки-подложки 21. Символы а и b обозначают соответствующие диаметры слоя 23 сердцевины и среднего слоя 22 оболочки.
Заготовка оптического волокна согласно настоящему изобретению имеет три слоя оболочки различных химических составов, то есть внешний слой 24 оболочки, являющийся первым барьером, средний слой 22 оболочки и внутренний слой 25 оболочки, являющийся вторым барьером.
Внешний слой 24 оболочки размещен между трубкой-подложкой 21, имеющий высокую концентрацию радикала ОН, и средним слоем 22 оболочки, содержащим P2O5, являющимся средой, переносящей радикал ОН, для предотвращения проникновения радикала ОН, находящегося в трубке-подложке 21, в средний слой 22 оболочки. Внутренний слой 25 оболочки осаждается между средним слоем 22 оболочки и слоем 23 сердцевины для предотвращения проникновения радикала ОН, вводимого из трубки-подложки 21 в средний слой 22 оболочки, или для предотвращения проникновения радикала ОН, производимого влагой, включаемой в химический материал в процессе осаждения среднего слоя 22 оболочки, в слой 23 сердцевины, являющейся областью оптического световода.
Содержание радикала ОН трубки-подложки составляет десятки частей на миллиард (ppb), а для осажденного диоксида кремния - несколько частей на миллиард. Диоксид кремния является материалом, который является наиболее устойчивым из числа осаждаемых химических материалов к радикалу ОН, и может эффективно блокировать проникновение радикала ОН при высокой температуре. Поэтому внешний слой 24 оболочки и внутренний слой 25 оболочки являются свободными от P2O5, и их показателями преломления можно управлять, используя SiO2 или SiO2+GeO2.
Показатель преломления слоя 23 сердцевины выше показателя преломления среднего слоя 22 оболочки и возрастает к сердцевине в заданном соотношении. Когда оптическое волокно вытягивается быстро, быстрое охлаждение вызывает термическое напряжение. Здесь показатель преломления слоя 23 сердцевины возрастает со значения ΔNO на границе до значения ΔN в центре, таким образом предотвращая оптические потери и ухудшение механических характеристик оптического волокна, вызванные термическим напряжением. Следовательно, оптическое волокно с низкими потерями и низким отношением диаметров может быть получено при высокой скорости. Например, предпочтительно, чтобы показатель преломления на периферии слоя 23 сердцевины достигал от 75 до 99% от показателя преломления в центре.
Показатель преломления внутреннего и внешнего слоев 25 и 24 оболочки регулируют так, чтобы они были равными или приближались к показателю преломления среднего слоя 22 оболочки, но были не больше, чем показатель преломления трубки-подложки 21 или слоя 23 сердцевины.
В основном, концентрация радикала ОН осажденного слоя в трубке-подложке составляет 1/1000 или менее от трубки-подложки. P2O5 используется при осаждении слоя оболочки для снижения температуры процесса во время осаждения слоя оболочки. Из-за большой гигроскопичности Р2О5 действует как мостиковая связь для переноса радикала ОН из трубки-подложки в слой сердцевины, таким образом увеличивая потери, вызванные радикалом ОН в слое сердцевины. Поэтому ОН-барьер, легированный материалами с низкими коэффициентами диффузии, осаждается между трубкой-подложкой с высокой концентрацией радикала ОН и слоем оболочки, включающим среду, переносящую радикал ОН, P2O5, и между слоем оболочки и слоем сердцевины для предотвращения диффузии радикала ОН из трубки в слой сердцевины.
На фиг.2Б схематически показано продольное сечение готовой заготовки оптического волокна согласно настоящему изобретению, трубка-подложка 21а, внешний слой 24а оболочки, средний слой 22а оболочки, внутренний слой 25а оболочки и сердцевина 23а.
В способе изготовления заготовки высокочистые газы-носители, включающие SiCl4, GeCl4, РОСl3 и ВСl3, и кислород, инжектируются в стеклянную трубку-подложку 21а. Затем трубка-подложка 21а нагревается так, чтобы сажевидный оксид осаждался на внутренней поверхности трубки 21а посредством термического окисления.
В настоящем изобретении внешний слой оболочки формируется посредством осаждения материала, имеющего низкий коэффициент диффузии радикала ОН, без использования Р2O5 с большой гигроскопичностью, средний слой оболочки формируется посредством дополнительного легирования материала, который может уменьшать температуру процесса и повышать эффективность осаждения с точки зрения характеристик теплопередачи и показателя преломления. Затем внутренний слой оболочки формируется посредством осаждения материала, имеющего низкий коэффициент диффузии радикала ОН, без использования P2O5 с большой гигроскопичностью. Слой сердцевины для передачи оптического сигнала формируется так, чтобы его показатель преломления увеличивался по направлению к центру сердцевины с заданным соотношением. Поэтому для каждого осаждаемого слоя применяются исходные газы с различным составом посредством управления смесительным клапаном и запорным клапаном.
В процессе осаждения диффузия радикала ОН из трубки-подложки 21а в слой сердцевины 23а может эффективно предотвращаться во время процессов осаждения сердцевины, сжатия или нанесения покрытия посредством осаждения внутреннего и внешнего слоев 25а и 24а оболочки, свободных от материала с ОН мостиковой связью, P2O5. Поэтому потери, вызванные полосой поглощения радикала ОН в слое сердцевины, могут быть минимизированы, в то время как оптимальный диаметр (b/а) сохраняется. Кроме того, вследствие того что отношение диаметров может быть снижено, время процесса может быть уменьшено. Предпочтительно, чтобы отношение диаметра b слоя оболочки к диаметру а слоя сердцевины (b/а) составляло от 1.1 до 3.0.
Сжатие возникает из-за внутреннего поверхностного натяжения, когда частицы сажи остекляются в процессе спекания, осуществляемого одновременного с осаждением. Наличие буферного слоя, имеющего вязкость, подобную вязкости трубки, между трубкой-подложкой с высокой вязкостью и слоем оболочки с относительно низкой вязкостью может увеличивать препятствующую способность трубки и уменьшать усадку трубки.
При изготовлении заготовки оптического волокна способом модифицированного осаждения из газовой фазы MCVD отношение более меньших диаметров уменьшает время всего процесса и способствует изготовлению заготовки большего диаметра. Потери за счет радикала ОН быстро возрастают при малом отношении диаметров, неблагоприятно влияя на качество оптического волокна, отношение диаметров известных заготовок составляет приблизительно 3.0. Однако потери за счет поглощения радикала ОН могут быть снижены, а потери, обусловленные термическим напряжением, могут быть минимизированы, когда отношение диаметров составляет 3.0 или ниже, например между 1.1 и 3.0 согласно настоящему изобретению.
Для заготовки оптического волокна, имеющей ОН-барьер, при способе ее изготовления согласно настоящему изобретению внешний ОН-барьер и внутренний ОН-барьер, свободные от P2O5, осаждаются между трубкой-подложкой и слоем оболочки, а также между слоем оболочки и слоем сердцевины в процессе осаждения, и показатель преломления слоя сердцевины увеличивается по направлению к центру сердцевины. Следовательно, проникновение радикала ОН из трубки-подложки в слой сердцевины может быть эффективно предотвращено в процессе осаждения сердцевины, сжатия или нанесения покрытия, а также может быть предотвращено ухудшение оптических характеристик, вызванное быстрым вытягиванием оптического волокна.

Claims (13)

1. Заготовка оптического волокна, содержащая трубку-подложку, слой оболочки внутри трубки-подложки, слой сердцевины, размещенный внутри слоя оболочки, имеющий показатель преломления, больший, чем показатель преломления слоя оболочки, и увеличивающийся по направлению к центру сердцевины, первый барьер, сформированный между трубкой-подложкой и слоем оболочки посредством осаждения материала с низким коэффициентом диффузии радикала ОН и предназначенный для предотвращения проникновения в слой оболочки радикала ОН, включенного в трубку-подложку, и второй барьер, сформированный между слоем оболочки и слоем сердцевины посредством осаждения материала с низким коэффициентом диффузии радикала ОН, для предотвращения проникновения в слой сердцевины радикала ОН, включенного в слой оболочки, при этом первый или второй барьер формируется из состава, выбранного из группы, состоящей из SiO2 и SiO2 + GeO2, и имеют показатель преломления не больший, чем показатель преломления трубки-подложки и слоя сердцевины, а показатель преломления на периферии слоя сердцевины находится в пределах от около 75 до 99% от показателя преломления в центре слоя сердцевины.
2. Заготовка оптического волокна по п.1, отличающаяся тем, что отношение диаметра слоя оболочки к диаметру слоя сердцевины находится в пределах около от 1,1 до 3,0.
3. Способ изготовления заготовки оптического волокна, заключающийся в том, что формируют первый барьер посредством осаждения материала с низким коэффициентом диффузии радикала ОН на внутренней поверхности трубки-подложки, формируют слой оболочки на первом барьере, формируют второй барьер посредством осаждения материала с низким коэффициентом диффузии радикала ОН на слое оболочки и формируют слой сердцевины посредством осаждения так, чтобы он имел показатель преломления, возрастающий по направлению к центру слоя сердцевины, предназначенного для передачи оптического сигнала, при этом показатель преломления на периферии слоя сердцевины находится в пределах от около 75 до 99% от показателя преломления в центре слоя сердцевины.
4. Способ по п.3, отличающийся тем, что первый или второй барьер формируют из состава, выбранного из группы, состоящей из SiO2 и SiO2 + GeO2.
5. Заготовка оптического волокна, содержащая цилиндрическую сердцевину, показатель преломления которой плавно возрастает от периферии сердцевины к центру сердцевины, второй барьер, окружающий сердцевину, содержащий SiO2 и являющийся свободным от Р2О5, причем показатель преломления второго барьера меньше показателя преломления сердцевины, средний слой оболочки, окружающий второй барьер и содержащий SiO2 и P2O5, причем показатель преломления среднего слоя оболочки меньше показателя преломления сердцевины и приблизительно равен показателю преломления второго барьера, первый барьер, окружающий средний слой оболочки, содержащий SiO2 и являющийся свободным от P2O5, причем показатель преломления первого барьера меньше показателя преломления сердцевины и приблизительно равен показателю преломления второго барьера, и трубку-подложку, окружающую первый барьер, имеющую показатель преломления выше показателей преломления второго барьера, среднего слоя оболочки и первого барьера, при этом показатель преломления на периферии слоя сердцевины находится в пределах от около 75 до 99% от показателя преломления в центре слоя сердцевины.
6. Заготовка оптического волокна по п.5, отличающаяся тем, что второй барьер дополнительно содержит GeO2 для регулировки показателя преломления второго барьера.
7. Заготовка оптического волокна по п.5, отличающаяся тем, что первый барьер дополнительно содержит GeO2 для регулировки показателя преломления первого барьера.
8. Заготовка оптического волокна по п.5, отличающаяся тем, что отношение диаметра первого барьера к диаметру слоя сердцевины находится в диапазоне приблизительно от 1,1 до 3,0.
9. Способ изготовления оптического волокна, заключающийся в том, что осаждают методом модифицированного осаждения из газовой фазы первый барьер, содержащий SiO2 и являющийся свободным от P2O5, на внутренней поверхности трубки-подложки, для создания первого барьера с более низким показателем преломления, чем у трубки-подложки; осаждают средний слой оболочки, содержащий SiO2 и P2O5, на внутренней поверхности первого барьера для создания среднего слоя оболочки с показателем преломления приблизительно равным показателю преломления первого барьера, осаждают второй барьер, содержащий SiO2 и являющийся свободным от Р2O5, на внутренней поверхности среднего слоя оболочки для создания второго барьера с показателем преломления приблизительно равным показателю преломления первого барьера и среднего слоя оболочки, осаждают слой сердцевины на внутренней поверхности второго барьера, имеющий состав, изменяющийся от периферии к центру, для создания сердцевины, имеющей показатель преломления более высокий, чем показатель преломления первого барьера, среднего слоя оболочки и второго барьера, и имеющий показатель преломления, плавно возрастающий от периферии сердцевины к центру сердцевины для предотвращения оптических потерь, обусловленных термическим напряжением в оптическом волокне, и осуществляют сжатие трубки-подложки с осажденными слоями для формирования заготовки оптического волокна, при этом показатель преломления на периферии слоя сердцевины находится в пределах от около 75 до 99% от показателя преломления в центре слоя сердцевины.
10. Способ по п.9, отличающийся тем, что при осаждении первого барьера дополнительно осаждают GeO2 с SiO2 для управления показателем преломления первого барьера.
11. Способ по п.9, отличающийся тем, что при осаждении второго барьера дополнительно осаждают GeO2 с SiO2 для управления показателем преломления второго барьера.
12. Способ по п.9, отличающийся тем, что отношение диаметра первого барьера к диаметру слоя сердцевины заготовки оптического волокна находится в диапазоне от 1,1 до 3,0.
13. Способ по п.9, отличающийся тем, что дополнительно осуществляют быстрое вытягивание заготовки оптического волокна для формирования оптического волокна.
RU2001121156/03A 1999-01-28 2000-01-27 Заготовка оптического волокна, имеющая барьер для радикала он, и способ ее изготовления RU2230044C2 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1019990002696A KR100322131B1 (ko) 1999-01-28 1999-01-28 오.에이치.차단층을 구비한 광섬유 모재 및 그 제조방법
KR1999/2696 1999-01-28

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2001121156A RU2001121156A (ru) 2003-06-20
RU2230044C2 true RU2230044C2 (ru) 2004-06-10

Family

ID=19572598

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2001121156/03A RU2230044C2 (ru) 1999-01-28 2000-01-27 Заготовка оптического волокна, имеющая барьер для радикала он, и способ ее изготовления

Country Status (12)

Country Link
US (1) US6530244B1 (ru)
EP (1) EP1173390A4 (ru)
JP (1) JP2002535238A (ru)
KR (1) KR100322131B1 (ru)
CN (1) CN1188364C (ru)
AR (1) AR022216A1 (ru)
AU (1) AU752956B2 (ru)
BR (1) BR0007736A (ru)
CA (1) CA2360918A1 (ru)
MX (1) MXPA01007641A (ru)
RU (1) RU2230044C2 (ru)
WO (1) WO2000044683A1 (ru)

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020005051A1 (en) * 2000-04-28 2002-01-17 Brown John T. Substantially dry, silica-containing soot, fused silica and optical fiber soot preforms, apparatus, methods and burners for manufacturing same
DE10030264A1 (de) * 2000-06-20 2002-01-03 Deutsche Telekom Ag Lichtwellenleiter auf Quarzglasbasis und Verfahren zu seiner Herstellung
US20050120752A1 (en) * 2001-04-11 2005-06-09 Brown John T. Substantially dry, silica-containing soot, fused silica and optical fiber soot preforms, apparatus, methods and burners for manufacturing same
KR100496143B1 (ko) * 2002-12-10 2005-06-17 삼성전자주식회사 수산화기 차단층을 포함하는 광섬유 모재
US20040159124A1 (en) * 2003-02-14 2004-08-19 Atkins Robert M. Optical fiber manufacture
WO2005049516A1 (ja) 2003-11-18 2005-06-02 Fujikura Ltd. 光ファイバ裸線の線引方法、光ファイバ素線の製造方法、光ファイバ素線
FR2863605B1 (fr) * 2003-12-15 2006-04-28 Cit Alcatel Procede de recharge plasma autour d'un tube dope au fluor
FR2893149B1 (fr) * 2005-11-10 2008-01-11 Draka Comteq France Fibre optique monomode.
FR2899693B1 (fr) * 2006-04-10 2008-08-22 Draka Comteq France Fibre optique monomode.
US7620282B2 (en) * 2006-08-31 2009-11-17 Corning Incorporated Low bend loss single mode optical fiber
ATE532752T1 (de) * 2007-01-02 2011-11-15 Draka Comteq Bv Verlängertes backverfahren für abscheidungsröhrchen aus quarzglas
CN102099711B (zh) * 2007-11-09 2014-05-14 德雷卡通信技术公司 抗微弯光纤
FR2930997B1 (fr) 2008-05-06 2010-08-13 Draka Comteq France Sa Fibre optique monomode
US7773848B2 (en) 2008-07-30 2010-08-10 Corning Incorporated Low bend loss single mode optical fiber
JP5567694B2 (ja) * 2010-02-09 2014-08-06 オーエフエス ファイテル，エルエルシー 曲げ最適化マルチモードファイバのｄｍｄ特性の改善
CN110028235B (zh) * 2019-03-01 2020-09-08 江苏永鼎股份有限公司 一种基于连熔石英套管的光纤预制棒及其制造方法

Family Cites Families (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4909816A (en) * 1974-02-22 1990-03-20 American Telephone And Telegraph Company, At&T Bell Laboratories Optical fiber fabrication and resulting product
US4114980A (en) * 1976-05-10 1978-09-19 International Telephone And Telegraph Corporation Low loss multilayer optical fiber
JPS5395649A (en) * 1977-02-02 1978-08-22 Hitachi Ltd Production of optical fiber
US4184859A (en) * 1978-06-09 1980-01-22 International Telephone And Telegraph Corporation Method of fabricating an elliptical core single mode fiber
US4230396A (en) * 1978-07-31 1980-10-28 Corning Glass Works High bandwidth optical waveguides and method of fabrication
US4227806A (en) * 1978-10-16 1980-10-14 Western Electric Company, Inc. Methods for non-destructively determining parameters of an optical fiber preform
GB2062610B (en) * 1979-10-29 1983-03-09 Standard Telephones Cables Ltd Single mode optical fibres
JPS5858293B2 (ja) * 1980-01-22 1983-12-24 日本電信電話株式会社 光ファイバ母材の製造方法
US4385802A (en) * 1980-06-09 1983-05-31 Corning Glass Works Long wavelength, low-loss optical waveguide
US4447127A (en) 1982-04-09 1984-05-08 Bell Telephone Laboratories, Incorporated Low loss single mode fiber
JPS593035U (ja) * 1982-06-30 1984-01-10 カヤバ工業株式会社 緩衝器のスプリング受構造
DE3232888A1 (de) * 1982-09-04 1984-03-08 Licentia Patent-Verwaltungs-Gmbh, 6000 Frankfurt Verfahren zur herstellung eines lichtwellenleiters
JPS59156928A (ja) * 1983-02-22 1984-09-06 Showa Electric Wire & Cable Co Ltd 光フアイバ用プリフオ−ムの製造方法
US4528009A (en) * 1983-06-01 1985-07-09 Corning Glass Works Method of forming optical fiber having laminated core
DE3510023A1 (de) * 1985-03-20 1986-09-25 Licentia Gmbh Einwelliger lichtwellenleiter aus quarzglas und verfahren zu dessen herstellung
DE3731604A1 (de) * 1987-09-19 1989-03-30 Philips Patentverwaltung Verfahren zur herstellung einer monomode-lichtleitfaser
FR2650584B1 (fr) 1989-08-02 1993-12-17 Cie Generale D Electricite Procede de fabrication d'une fibre optique a gaine dopee
US5058976A (en) * 1990-08-03 1991-10-22 At&T Bell Laboratories System comprising Er-doped optical fiber
KR0162604B1 (ko) 1994-10-07 1999-04-15 김광호 광 섬유 모재 제조 방법
US5838866A (en) 1995-11-03 1998-11-17 Corning Incorporated Optical fiber resistant to hydrogen-induced attenuation
DE69738524T2 (de) * 1996-03-28 2009-03-05 Mitsubishi Rayon Co., Ltd. Optische faser mit brechungsindexgradient und verfahren zu deren herstellung
CA2225889A1 (en) * 1996-12-27 1998-06-27 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Dispersion-shifted fiber
JP3830636B2 (ja) * 1997-10-14 2006-10-04 株式会社フジクラ 分散シフト光ファイバ
WO1999067178A1 (en) * 1998-06-25 1999-12-29 Samsung Electronics Co., Ltd. Optical fiber preform having oh barrier and manufacturing method thereof
NL1015405C2 (nl) * 2000-06-09 2001-12-12 Draka Fibre Technology Bv Single mode optische vezel en werkwijze voor het vervaardigen van een single mode optische vezel.

Also Published As

Publication number Publication date
CA2360918A1 (en) 2000-08-03
AU2330000A (en) 2000-08-18
CN1188364C (zh) 2005-02-09
EP1173390A1 (en) 2002-01-23
AU752956B2 (en) 2002-10-03
BR0007736A (pt) 2001-11-06
JP2002535238A (ja) 2002-10-22
US6530244B1 (en) 2003-03-11
KR100322131B1 (ko) 2002-02-04
KR20000051960A (ko) 2000-08-16
WO2000044683A1 (en) 2000-08-03
EP1173390A4 (en) 2005-02-02
CN1337926A (zh) 2002-02-27
MXPA01007641A (es) 2002-04-24
AR022216A1 (es) 2002-09-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6280850B1 (en) Optical fiber preform having OH barrier and manufacturing method thereof
RU2230044C2 (ru) Заготовка оптического волокна, имеющая барьер для радикала он, и способ ее изготовления
KR890001121B1 (ko) 싱글모우드 파이버용 중간체의 제조방법
US4846867A (en) Method for producing glass preform for optical fiber
US7546750B2 (en) Method for fabricating optical fiber using deuterium exposure
GB2035601A (en) Single-mode optical fibre
KR100524158B1 (ko) 감소된 ｈ２ 민감도를 갖는 광섬유
KR100982765B1 (ko) 광섬유 프리폼, 그 제조 방법 및 광섬유 프리폼의드로잉에 의해 얻어지는 광섬유
JP4808906B2 (ja) 単一モード光ファイバーおよび単一モード光ファイバーの製造法
KR100518058B1 (ko) 코어층 내의 수산기가 제거된 광섬유 모재의 제조방법
US7008696B2 (en) Optical fiber preform having barrier layers for hydroxyl (OH) radicals
KR100878709B1 (ko) 산소 화학량론을 조정하여 광섬유를 제조하는 방법
CA1122079A (en) Manufacture of monomode fibers
JPS61155226A (ja) 光学導波路製造用プレフオームの形成方法
KR100337700B1 (ko) 오.에이치.차단막을구비한광섬유모재및그제조방법
KR100776096B1 (ko) 저손실 광섬유 제조 방법 및 이 방법에 의해 제조된 저손실광섬유
JPH0733460A (ja) 光ファイバプリフォームおよびその製造方法
MXPA00012582A (en) Optical fiber preform having oh barrier and manufacturing method thereof
JPH01270534A (ja) 光ファイバ母材の製造方法
RU96121140A (ru) Оптическое волокно, устойчивое к ослабляющему воздействию водорода

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20070128