WO2005100274A1

WO2005100274A1 - 光ファイバの製造方法、光ファイバ

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Publication number: WO2005100274A1
Application number: PCT/JP2004/005034
Authority: WO
Inventors: Ryuichiro Goto; Shoji Tanigawa; Shoichiro Matsuo; Kuniharu Himeno
Original assignee: Fujikura Ltd
Current assignee: Fujikura Ltd
Priority date: 2004-04-07
Filing date: 2004-04-07
Publication date: 2005-10-27
Anticipated expiration: 2006-10-07

Abstract

本発明の光ファイバの製造方法は、光ファイバ母材を溶融線引きする際、スピンプロファイルの微分値の絶対値が全長さにおけるスピンプロファイルの微分値の絶対値の最大値の5%以下となる長さ範囲が、光ファイバの全長さの10%以下となるように光ファイバにねじりを与える構成とする。本発明の光ファイバは、スピンプロファイルの微分値の絶対値が全長さにおけるスピンプロファイルの微分値の絶対値の最大値の5%以下となる長さ範囲が全長さの10%以下である構成とする。スピンプロファイルは三角波形が好ましい。また、その周期は光ファイバのビート長よりも短いことが好ましく、スピン振幅はnπ/2(nは自然数)が好ましい。

Description

光ファイバの製造方法、光ファイバ技術分野

本発明は、偏波モード分散（P MD： Polarization Mode Dispersion) の小さい光ファイバを製造できる方法に関する。

明

背景技術

近年、光通信の高速化、伝送距離の長距離書化に伴い、伝送路となる光ファイバには、偏波モード分散（以下、 P MDと言う。）の低減化が求められている。この P MDは、光ファイバのコアの非真円性やコアに生じる応力の非対称性などに起因したモード分散である。

光ファイバ内を伝播する光は、直交する 2つの固有偏波成分に分離して表すことができる。前記したように、光ファイバのコアの非真円性や、コアに生じる応力に非対称性が存在する場合、 2つの固有偏波成分の群速度に差が生じ、この 2 つの固有偏波成分間の時間遅延差が P MDとなる。このため P MDは、各固有偏波成分の群速度の差に比例する。

前記した光ファイバの P MDを低減する方法として、光ファイバ母材を溶融延伸して光ファイバを線引きする際、光ファイバにねじれを与えながら線引きする方法が提案されている（米国特許第 5 4 1 8 8 8 1号明細書参照。）。

光ファイバの長さ方向に対して右回り方向と左回り方向に一定の周期で回転方向を変化させながらねじれを与えることによって、長手方向の複屈折軸の向きの変化が大きくなるため、光ファイバの P MDを低減できる。通常、光ファイバに形成されたねじれのねじり角（Θ) と長手方向（z ) との関数（以下、スピンプ口ファイルと言う。）が図 1 0に示された正弦波形となるように、光ファイバにねじれがかけられる。

この方法では、光ファイバの P MDを大幅に低減するためには、光ファイバの全長さに渡って、加えるねじり量を大きくして、スピン振幅の大きいスピンプロフアイルを形成しなければならない。

光ファイバにねじれを与えながら線引きする合、線引き速度を速くすると、ねじり量を大きくしにくくなるため、例えば線引き速度の速い条件では、 PMD の小さい光ファイバを製造することが難しい。

そこで、前記光ファイバの PMDを効率良く低減する方法として、周波数成分が周波数変調されたスピンプロファイルとなるように、光ファイバにねじれを与えながら線引きする方法が提案されている（米園特許第 6240748 B 1号明細書参照。）。

前記スピンプロファイルは、以下の式（1) により表される。ここで、式（1) 中、 Θ (z)は光ファイバの長手方向の位置 zにおけるねじれ角、 αはスピン振幅、 f 。は中心振動数、 f _mは変調振動数をそれぞれ^:す。

Θ (z) =as i n[2n{f 。 z + f _ms i n (2nz/P) }] (1) 図 13は、米国特許第 6240748 B 1号明細書に示されたように、周波数成分が周波数変調されたスピンプロファイルを有する光ファイバ（f _m=5. 0) 及び正弦波のスピンプロファイルを有する光ファイバ ( f _m= 0) について、 P MD低減係数とスピン振幅との関係を示す図である。

ここで、 PMD低減係数とは、以下の式（2) で定義された値であり、光ファィパにスピンプロファイルを形成することによつて、光ファイバの PMDが効率良く低減されたかどうかを定量的に評価できる。

スピンを導入して製造されヽ

光ファイバの PMD )

(PMD低減係数) =

，スピンを導入せずに製造されだ、

光ファイバの PMD 図 1 3に示されたように、周波数成分が周波数変調されたスピンプロファイルを有する光ファイバ（f _m= 5 . 0 ) の PMD低減係数と、正弦波のスピンプロファイルを有する光ファイバ（f _m= 0 ) の P MD低減係数との間には、優劣がみられない。このため米国特許第 6 2 4 0 7 4 S B 1号明細書に示されたように、 5 スピンプロファイルの周波数成分を周波数変調しても、効率良く PMDを低減させることはできないことが分かる。発明の開承

本本発発明明のの目目的的はは、、上上記記ししたた事事情情にに鑑鑑みみななさされれたたももののででああるる。。すすななわわちち光光フフアアイイ 1100 ババににねねじじれれをを与与ええななががらら線線引引ききししてて効効率率良良くく：： MMDDをを低低減減ででききるる光光フファァイイババのの製製造造方方法法、、及及びび PPMMDDのの小小ささいい光光フファァイイババをを提提供供すするるここととをを目目的的ととすするる。。

本本願願発発明明のの一一態態様様はは光光フフアアイイババのの製製造造方方法法ででああっってて、、光光フフアアイイババ母母材材をを溶溶融融線線引引ききししななががらら、、光光フファァイイババににねねじじれれをを与与ええるる光光フファァイイババのの製製造造方方法法ででああっってて、、光光フファァイイババにに導導入入さされれたたねねじじりり角角（（ΘΘ)) とと長長手手^^向向のの位位置置（（zz )) ととのの関関数数でで表表さされれ 1155 るるススピピンンププロロフフアアイイノノレレ ((ΘΘ (( zz )) )) ににおおいいてて、、ここののススピピンンププロロフフアアイイルルのの微微分分値値のの絶絶対対値値 UU dd eezz dd zz || )) がが全全長長ささににおおけけるるススピピンンププロロフファァイイルルのの微微分分値値のの絶絶対対値値のの最最大大値値（（ II dd ee// dd _zz II _{mm aa xx})) のの 55 %%以以下下ととななるる長長ささ範範囲囲がが、、光光フファァイイババのの全全長長ささのの 11 oo %%以以下下ととななるるよよううにに光光フファァイイババににねねじじれれをを与与ええるるここととをを特特徴徴ととすするる本本願願発発明明のの他他のの態態様様はは光光フファァイイババででああっってて、、光光フファァイイババにに導導入入さされれたたねねじじりり角角

2200 ((ΘΘ)) とと長長手手方方向向のの位位置置（（_ZZ )) ととのの関関数数でで表表さされれるるススピピンンププロロフファァイイルル（（θθ (( zz )) )) ににおおいいてて、、ここののススピピンンププロロフファァイイルルのの微微分分値値のの絶絶対対値値（（ || dd ee// dd zz || )) がが全全長長ささににおおけけるるススピピンンププロロフファァイイルルのの微微分分値値のの絶絶対対値値のの最最大大値値（（ || dd ee// dd zz II _{mm aa xx})) のの 55 %%以以下下ととななるる長長ささ範範囲囲がが、、光光フファァイイババのの全全長長ささのの 11 00 %%以以下下ででああるるここととをを特特徴徴ととすするる。。

2255 本本願願発発明明のの他他のの態態様様はは、、光光フファァイイババででああっってて、、前前記記ススピピンンププロロフファァイイルルがが三三角角波波形形のの周周期期関関数数ででああるるここととをを特特徴徴ととすするる。。

本本願願発発明明のの他他のの態態様様はは、、光光フファァイイババででああっってて、、前前記記ススピピンンププロロフファァイイルルがが周周期期関関数数でであありり、、そそのの周周期期がが、、光光フファァイイババののビビーートト長長よよりりもも短短いいここととをを特特徴徴ととすするる。。本本願願発発明明のの他他のの態態様様はは、、光光フファァイイババででああっってて、、前前言言 * ン振幅が η π/ 2 ( xiは自然数）で表されることを特徴とする。図面の簡単な説明

図 1は、台形状の波形のスピンプロファイルの一例を示す図である。

図 2は、図 1のスピンプロファイルを有し、スピン量が 0となる長さ範囲が全長さの 0 , 1 0 , 2 0 %となる光ファイバの P MD低減係数と αとの関係を示す図である。

図 3は、三角波形のスピンプロファイルの一例を示す図である。

図 4は、図 3に示されたスピンプロファイルを有する光ファイバの PMD低減係数と αとの関係を示す図である。

図 5は、図 3に示されたスピンプロファイルを有する光ファイバの長手方向の各地点におけるスピンプロファイル及び PMDを示す図である。

図 6は、図 3に示されたスピンプロフアイルを有する光フアイパ及びスピンプ口ファイルが正弦波となる光ファイバについ、長手方向の各地点における ΡΜ Dを示す図である。

図 7は、図 3に示されたスピンプロファイルを有し、そのスピン周期が l mである光ファイバの PMD低減係数と αとの関係を示す図である。

図 Sは、図 3に示されたスピンプロファイルを有し、そのスピン周期が 0 . 3 mである光ファイバの PMD低減係数と αとの関係を示す図である。

図 9は、本発明に係る光ファイバ線引き装箧のガイド都の一例を示す概略図である。

図 1 0は、正弦波のスピンプロファイルの一例を示す図である。

図 1 1は、図 1 0に示されたスピンプロファイルを有する光ファイバの長手方向の各地点におけるピンプロファイル及び PMDを示す図である。

図 1 2は、図 1 0に示されたスピンプロファイルを有する光ファイバの PMD 低減係数と αとの関係である。

図 1 3は、周波数成分が 2つの極大値をもつスピンプ αファイルを有する光フアイパ（f _m= 5 . 0 ) 及び正弦波のスピンプロファイルを有する光ファイバ（f _m= 0 ) について、 PMD低減係数とスピン振幅との関係を示す図である。発明を実施するための最良の形態

以下に本発明の実施の形態について、図を参照して説明する。本実施形態の光ファイバの製造方法では、光ファイバ母材を溶融線引きして光ファイバとするェ程において、光ファイバにねじれをかけながら線引きし、この光ファイバにねじれを形成する。

このとき、光ファイバに形成されたねじれのねじり角（Θ) と長手方向の位置 (z) との関数（Θ (z)) (以下、スピンプロファイルと言う。）において、このスピンプロファイルの微分値の絶対値（以下、 I dezd z I又はスピン量の絶対値とも言う。）が全長さにおけるスピンプロフアイルの微分値の絶対値の最大値

(以下、 I άθ/d z I _max又は全長さにおけるスピン量の絶対値の最大値とも言う。）の 5%以下の値となる長さ範囲が、全長さの 10%以下となるように光ファィバにねじれをかける。

前記光ファイバに形成するスピンプロファイルとその作用効果について、従来の正弦波のスピンプロフアイルが形成された光ファィバの PMDの評価結果をもとに、以下に詳細に述べる。

図 10は、正弦波のスピンプロファイルの一例を示す図である。また図 11は、図 10に示されたスピンプロファイルを有する光ファイバの長手方向の各地点におけるスピンプロファイル及び PMDを示す図である。

ここで PMDは、光ファイバの長さが 100mであり、図 10に示されたスピンプロファイルを有し、かつ 0. 1mmの微小区間に分割したときこの微少区間では直線複屈折のみを有すると仮定し、ジヨーンズマトリタス法を用いてシミュレーシヨンにより算出した値である（IEEE Photonics Technology L.etteres,1992 年 9月, 4卷， 9号， p.1066— 1069)。以下、本実施形態では、 PMDは前記ジヨーンズマトリクス法のシミュレーションによる算出値である。

前記スピンプロファイル（θ (z)) は以下の式（3) により表される。

ここで、式（3) 中及ぴ明細書中、 aはスピン振幅、 Pはスピン周期、 zは光ファイバの長手方向の位置をそれぞれ示す。図 11では、 P=lm, a= 19. 3 r a d, ビート長（以下、 L_bと言う。）が 10 mのデータを示 1~。前記 L_bとは、光ファイバの複屈折を表す指標として用いられる値であり、光ファイバ内に入射した任意の偏光状態が再び入射時の偏光状態となるまでの伝播距離を言う。 L_bと伝播定数の差（ΔΒ) は以下の式（4) により表される。このため、伝播定数の差（ΔΒ) が大きいほど、群速度差も大きくなるだめ、 PMDは大きくなり、また L_bは小さくなることになる。

図 11において、スピンプロファイルの微分値（以下、又はスピン量とも言う。）が 0となる付近では、急激に PMDが増加すること力 Sわかる。このように、局所的にスピン量が小さくなる点が存在することによって、 PMDが大幅に増加してしまうことが分かる。

特に I de/d z I力 άθ d z I _maxの 5%以下の値となる長手方向の位置に'おいて、 PMDが急激に増加していることがわかる。

上述した正弦波のスピンプロフアイルを有する光ファイバの PMCDの評価結果より、 I dezd z I力 s I de/d z I _maxの 5%以下の値となる長さ範囲を低減することが、 PMDを効率良く低減する有効な手段となることが分かる。

次に光ファイバの PMDと、前記した I de/d z Iが I de/d z I _{ma x}の

5%以下の値となる長さ範囲との関係を説明する。

図 1は、本実施形態にて形成されたスピンプロファイルの一例を示す。このスピンプロファイルは、台形状の波形の周期関数であり、台形の上底および下底に相当する区間（Bおよび D) ではねじり角（Θ (_Z)) は一定であり、この区間が、スピン量が 0となる長さ範囲となる。またこのスピンプロフアイノレによれば、区間 Aにおいては、ファイバの断面を正面から見て、ねじり角（Θ (z)) が反時計回りに漸増する。また区間 Cにおいてはねじり角（Θ (z)) が時 fh回りに漸増する。このねじり角（θ (_Z)) の回転方向はプラス方向が時計回りで、マイナス方向が反時計回りであってもよい。

図 2は、図 1のスピンプロファイルを有し、スピン量が 0となる長さ範囲が全長さの 0, 10， 20%となる光ファイバの PMD低減係数と αとの関係を示す図である。ここで、図 1のスピンプロファイルを有し、かつスピン量が、すなわちスピンプロフアイルの微分値が 0のときの長さ範囲が全長さの 0 %である光ファイバとは、スピンプロファイルが三角波形の周期関数となるものを言う。図 3は、三角波形のスピンプロファイルの一例を示す図である。このスピ量が 0となる長さ範囲は、実際には 0 %ではないが極微小であり、本実施形態では 0 %とした。また、前記 PMD低減係数とは、以下の式（2) により表さる値である。

( 1\/10低減係数)=

一般に、ねじれを与えずに製造されたシングルモード光フア^ rバゃノン零分散シフトファイバなどの L_bは、悪くとも 5m程度である。このこめ、現在、光通信の高速化や伝送路の長距離化を実現するために光ファイバに要求されている 0. 1 p sZ (km) 12程度の PMDを得るためには、 0. 2以下 OPMD低減係数が必要となる。また、 αを大きくすると、ねじり角（Θ) が大きぐなるため、 ΡΜ Dを低減でき、これにより PMD低減係数はより小さい値とな。

図 2において、スピン量が 0となる長さ範囲が全長さの 0%Ο場合、 α力 S5 r a d. 以上のとき 0. 15以下の PMD低減係数が常に得られら。また、スピン量が 0となる長さ範囲が全長さの 10%の場合、 αが 10 r a i . のとき PMD 低減係数は極大値を示し、その値は 0. 15以下である。

これに対して、スピン量が 0となる長さ範囲が全長さの 20%>の場合、 αが 1 0 r a d .以下では、 PMD低減係数の極大値は 0. 1 5よりも^:きく、常に 0 - 15以下の PMD低減係数を得ることができない。

このように、スピン量が 0となる長さ範囲が全長さの 10% 下のスピンプロファイルを有する光ファイバでは、 αが 10 r a d. 以下にお!/、て 0. 1 5以下の PMD低減係数の極大値が得られ、低い PMD低減係数が実 ϊ見できる。以上の結果をもとに、 I de/d z Iが I de/d z に _a3Cの 5%以下の値となる長さ範囲と P MD低減係数との関連についてみる。

前記 i de/d _z 1が I de/d z I _maxの 5%以下の値となる長さ範囲が全長さの 10%以下の場合、スピン量が 0となる長さ範囲は全; Srさの 10%以下であるため、前述した結果より、 αが 10 r a d. 以下において 0. 15以下の PM D低減係数の極大値が得られ、低い PMD低減係数が実現できると考えられる。図 2では、比較として正弦波のスピンプロファイルを有 1~る光ファイバの PM

D低減係数も示している。この正弦波のスピンプロフアイ/レでは、 | de/d z

Iが | deZd z | _maxの 5%以下の値となる長さ範囲が、全長さの 20%である。この正弦波のスピンプロファイルを有する光ファイバは、 α が 10 r a d . 以下では、 PMD低減係数の極大値は 0. 15よりも大きく、に 0. 15以下の P M D低減係数を得ることができない。

以上の評価結果と、図 11に示された従来の正弦波のスピンプロファイルを光ファイバに導入したときの PMDの評価結果より、 I de/d z i力 S I άθ/ά z I _maxの 5%以下の値となる長さ範囲が全長さの 10%以" Fとなるように光ファィバにねじりをかけることによって、 αが 10 r a d. 以 "と小さい値であっても、 PMD低減係数の極大値は 0. 15以下と低い PMDfc減係数が得られる。また、 αが小さいほど、光ファイバを線引きする際、必要なねじり量は小さくてよいため、前記した条件を満たすスピンプロフアイルを形成することによって、効率良く PMDを低減でき、 PMDの小さい光ファイバを製造できる。

従来の正弦波のスピンプロファイルを光ファイバに形成 1~る場合では、 PMD を大幅に低減するためには、光ファイバにかけるねじり量を大きくすることによつて、光ファイバに形成するスピンプロファイルの α を増卩させる必要があり、例えば線引き速度の速い条件では、 PMDの小さい光フアイバを製造することが難しかった。

しかし、本実施形態では、スピンプロファイルの形状を fir記した条件を満たすように調整することによって P M Dを低減できるため、全さに渡って光フアイバに加えるねじり量を大きくする必要が無く、必要最小限のねじり量で効率良く PMDを低減でき、 PMDの小さい光ファイバを製造できる。このため、比較的線引き速度の速い条件であっても、 PMDの小さい光ファイバを製造できる。

I dQ/d z I力 S I άθ/d z I _maxの 5 %以下の値となる長さ範囲が、全長さの 1 0%以下となるスピンプロファイルを有する光フアイ/ は、前述したように PMD低減係数が 0. 1 5以下であり、効率良く PMDが低減されており、例えば PMDを 0. 1 p s/ (km) 1 程度の小さい値とすることができる。

このため、光通信の伝送速度の高速化や伝送路の長距離化力 s実現できる。

従来の正弦波のスピンプロファイルを光フアイバに形成する場合では、 P MD を大幅に低減するためには、光ファイバに与えるねじり量を大きくして、光ファィバに形成するスピンプロファイルの αを大きくすること ίこよって、スピン量を増やす必要があり、例えば線引き速度の速い条件では、 PMDの小さい光フアイパを製造することが難しかった。

し力し、本実施形態では、スピンプロファイルの形状を ft記した条件を満たすように調整することによって、 PMDを低減できるため、ファイバの全長さに渡ってスピン量を増やす必要が無く、必要最小限のスピン量で効率良く PMDを低減でき、 PMDの小さい光ファイバを製造できる。この fこめ、比較的線引き速度の速い条件であっても、 PMDの小さい光ファイバを製造できる。

I άθ/d z I力 S I άθ/d z に _axの 5%以下の値となる長さ範囲が、全長さの 1 0%以下となるスピンプロファイルを有する光フアイ/ は、前述したように PMD低減係数が 0. 1 5以下であり、効率良く PMDが低減されており、例えば PMDを 0. 1 p s/ (km) I 程度の小さい値とすることができる。

このため、光通信の伝送速度の高速化や伝送路の長距離化力実現できる。

次に、本発明の好ましい実施形態として、スピンプロファイルが図 3に示された三角波形となるように、光ファイバにスピンを加える場合について説明する。図 4は、三角波形の周期関数のスピンプロファイルを有する光ファイバの PM D低減係数と αとの関係を示す図である。また、図 1 2は、比較として正弦波のスピンプロファイルを有する光ファイバの PMD低減係数と α との関係を示す。図 4及ぴ図 1 2に示された光ファイバは、いずれもスピンフ。口ファイルのスピン周期が l mであり、 L_bが 1 Omの場合である。

同一のスピン周期で双方を比較したとき、明らかに、図 4 に示された三角波形の周期関数のスピンプロフアイルを有する光ファイバの P MD低減係数の方が、小さな値であり、効率良く PMDが低減できていることが分かる。

図 5は、スピンプロフアイルが三角波形の周期関数となる光フアイバの長手方向の各地点におけるスピンプロファイル及び PMDを示す図である。これは、 P = 1 m, α= 1 9. 7 r a d . , L _b= 1 0 mのデータである。また、図 6は、スピンプロファイルが三角波形の周期関数となる光ファイバ及びスピンプロフアイルが正弦波となる光ファイバについて、長手方向の各地点にお {·寸る PMDを示す図である。

図 5に示されたように、スピンプロファイルが三角波形の周関数となる光フアイバは、 1 (Ιθ/d z I力 S 1 dQ/ d z I _maxの 5%以下の値となる長さ範囲で、 PMDが増加している。し力し、スピンプロファイルが三角波形の周期関数の場合、 I de/d z I力 s I ae d z | _maxの 5%以下の値となる長さ範囲は極微小であるため、この範囲での PMDの増加量は、図 6に示されたスピンプロフアイルが正弦波の光ファィバに比べて、小さレ、値である。

以上のように、スピンプロファイルが三角波形の周期関数となるように、光フアイバにスピンを導入することによって、 I άθ/d z Iが I d θ/d z I…の 5%以下の値となる長さ範囲を極微小とすることができ、効率良く PMDを低減できる。これにより、 PMDの極めて小さい光ファイバが実現できる。

このため、三角波形の周期関数のスピンプロファイルを有する光ファイバは、 PMDが極めて小さく、例えば伝送路として用いることによって高速伝送システムが実現できる。

次に、導入したスピンプロファイルのスピン周期（P) の好ましい範囲について説明する。図 7及び図 8は、スピンプロファイルが三角波形の周期関数であり、 L_b=l， 5， 10mの光ファイバの PMD低減係数と α との関係を示す図であり、図 7は、 P=lmの場合であり、図 8は、 P = 0. 3 mの湯合である。

図 7に示された P= lmの場合、 L_bが 5 mと 10 mの光フ广ィバの P MD低減係数は、ほぼ同一である。これに対して L_bが 1 mの光ファ^ Γバの PMD低減係数は、 L_bが 5mと 1 Omの光ファイバの PMD低減係数と ίま異なる。このように、 Ρが L_bよりも短いとき、得られる PMD低減係数がほぼ同一となる。図 8に示された P = 0. 3mの場合、 L_bが 1， 5, 1 0mの光ファイバの P MD低減係数は、ほぼ同一であり、図 7に示された価結果と同様に、 Pが L_b よりも短いとき、得られる PMD低減係数がほぼ同一となることが分かる。

以上により、スピンプロファイルの Pが L_bよりも短くなるように、スピンを導入して光ファイバを製造することによって、ほぼ一定の PMD低減係数が得られる。

このため例えば、予め、得られる光ファイバの L_bを推定し、導入されたスピンプロファイルの Pが、前記 L_bの推定値よりも短い値であり、かつ前述したように I de/d z Iが I de/d z 1 _maxの 5%以下の値となる長さ範囲が、全長さの 10%以下となるようにスピンを加えて光ファイノを製造することによって、 P MDが効率良く低減されて小さレ、値である光フアイノを安定して製造することができる。

また、スピンプロファイルの Pが L_bよりも短い光ファイバは、ほぼ同一の P MD低減係数が得られる。このため、例えば前記した光ファイバを選択的に用いて伝送路を形成することによって、 PMDが全経路に渡って効率良く低減された伝送路が実現でき、安定した光学特性が得られる。

次に、導入したスピンプロファイルのスピン振幅（ο) の好ましい値について説明する。

図 8に示された PMD低減係数と αとの関係より、 aが ηπΖ2 (ηは自然数）のとき、 PMt»低減係数が極小値を示すことが分かる。このため、スピンプロフアイルの aが ηπ/2 (ηは自然数）となるように、スピンを導入して光フアイバを製造することによって、 PMD低減係数の極小値 S得られ、更に効率良く Ρ MDを低減することができる。

このため、 aが ηπΖ2 (ηは自然数）となるスピンプロファイルを有する光フアイバは、前記したように PMDが効率良く低減され、極めて小さい PMDが得られる。

次に本発明の光ファイバの製造方法を具体的に説明する。図 9は、本発明に係る光ファイバ線引き装置のガイド部の一例を示す概略図である。符号 1はスピン導入用ガイドローラであり、光ファイバ母材を溶融線 [きすることによって得られた光ファイバ素線 2が前記スピン導入用ガイドローラ 1の表面にて接触するようになっている。

このスピン導入用ガイドローラ 1の回転軸は、光ファイノく素線 2の線引き方向と垂直に交わる方向にある。そして、光ファイバ素線 2の泉引き方向と平行な 1 つの軸のまわりに揺動することができるようになつている。

まず光ファイバ母材を紡糸炉によって加熱し溶融線引きし、光ファイバ裸線とした後、榭脂塗布用ダイスに通し、光硬化性樹脂をファイノ表面に塗布硬化し、光ファイバ素線 2とする。そして前記したスピン導入用ガイドローラ 1に通す。スピン導入用ガイドローラ 1の回転軸を揺動させて、光ファイバ素線 2とローラ間に生じる摩擦によって、光ファイバ素線 2にねじりをかける。回転軸の揺動角度 2Θ、揺動周期などを調整することにって、光ファイバ素線 2に導入された I dG/d z I力 S I άθ/d z I _maxの 5%以下の値となる長さ範囲が光ファイバの全長さの 10%以下となるように、スピンを導入する。

なお、光ファイバの製造方法は、前記した方法に限定されず、例えば米国特許第 5418881号明細書に記載の方法であっても構わなレ、。産業上の利用の可能性

以上詳細に説明したように、本発明の光ファイバの製造方法によれば、スピンプロフアイルの微分値の絶対値が全長さにおけるスピンプロフアイルの微分値の絶対値の最大値の 5%以下となる長さ範囲が、光ファイバの全長さの 10%以下となるように光ファイバにねじりを与えることによって、少ないスピン量で効率良く PMDを低減でき、 PMDの小さい光ファイバを製造できる。

また、本発明の光ファイバは、スピンプロファイルの微分値の絶対値が全長さにおけるスピンプロフアイルの微分値の絶対値の最大値の 5 %以下となる長さ範囲が光ファイバの全長さの 10%以下であり、これにより効率良く PMDが低減され、例えば PMDを 0. l p sZ (km) ι«程度の小さレヽ値とすることができる。このため、光通信の伝送速度の高速化や伝送路の長距離化が実現できる。更に加えて、スピンプロファイルの周期を光ファイバのヒ、、一ト長よりも短くすることによって、 PMDが効率良く低減されて小さい値でる光ファィバが実現できる。

また、光ファイバのスピンプロファイルを三角波形の周期関数とする力、又はスピン振幅を ηπ/2 (ηは自然数）とすること ίこよって、極めて小さな PMD が実現できる。

Claims

請求の範囲

1. 光ファイバ母材を溶融線引きしながら、光フィバにねじれを与える光ファィバの製造方法であって、

光ファイバに導入されたねじり角（Θ) と長手;^向の位置（z) との関数で表されるスピンプロファイル (Θ (z)) において、このスピンプロファイルの微分値の絶対値（ I de/d z | ) が全長さにおけるスピンプロファイルの微分値の絶対値の最大値（ 1 de/d _z I _max) の 5%以下となる長さ範囲が、光ファイバの全長さの 10 %以下となるように光フアイバにねじれを与えることを特徴とする光ファイバの製造方法。

2. 光ファイバに導入されたねじり角（Θ) と長手方向の位置（z) との関数で表されるスピンプロファイル (Θ (z)) において、このスピンプロファイルの微分値の絶対値 ( I άθ/d z I ) が全長さにおけるスピンプロファイルの微分値の絶対値の最大値（ I de/d z I _max) の 5%以となる長さ範囲が、光フアイバの全長さの 10%以下であることを特徴とする) ファイバ。

3. 前記スピンプロファイルが三角波形の周期関数であることを特徴とする請求項 2に記載の光ファイバ。

4. 前記スピンプロファイルが周期関数であり、の周期が、光ファイバのビート長よりも短いことを特徴とする請求項 2又は 3に記載の光ファイバ。

5. 前記スピンプロファイルのスピン振幅が ηπΖ2 (ηは自然数）で表されることを特徴とする請求項 3又は 4に記載の光ファバ。