WO2006109426A1 - 光ファイバ - Google Patents

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Dai Inoue
Hiroshi Oyamada
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Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.
Showa Electric Wire & Cable Co., Ltd.
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    • C03B2203/22—Radial profile of refractive index, composition or softening point

Definitions

  • the present invention relates to an optical fiber. More specifically, the present invention relates to an optical fiber that can transmit signal light having high optical energy.
  • single-mode optical fibers that are widely used have a core diameter of slightly more than 8 ⁇ m with respect to a diameter of 125 ⁇ m.
  • the refractive index distribution is substantially rectangular in the radial direction, and the cladding and core have a refractive index difference of about 0.3 to 0.4%.
  • Such optical fibers are used in various optical systems, and their operating wavelengths range from 1.3 to 1.
  • VAD method As a method of manufacturing an optical fiber preform as a material of the optical fiber as described above, there is a VAD method as one of widely used techniques.
  • a soot deposit is deposited on the tip of a starting member that is pulled up while rotating, and then the formed soot deposit is dehydrated and vitrified in an electric furnace to form an optical fiber preform.
  • Soot deposited by the VAD method is fine SiO particles produced by introducing SiCl as a glass raw material into a burner that reacts oxygen and hydrogen to form a flame. Also raw material
  • the SiO fine particles are formed according to the concentration.
  • the core part in the optical fiber preform can be formed.
  • a core part and a part of a clad part are formed, and then an additional clad part is provided by another means.
  • the signal is sent by one optical fiber, and the optical fiber is branched according to the number of subscribers near the end and connected to each subscriber.
  • SBS stimulated Brillouin Scattering
  • SBS is caused by a periodic density distribution formed in an optical fiber by acoustic phonon, which acts as a grating and scatters signal light. Since the acoustic phonon also moves, the scattered light is subjected to the Doppler effect and has a frequency slightly lower than that of the signal light. The acoustic phonon is further excited by the interference between the scattered light and the signal light, and the intensity of the scattering is further increased.
  • SBS threshold There is a threshold for the generation of SBS, and when the intensity of the signal light is below this threshold, it is hardly affected by scattering. On the other hand, when the intensity of the optical signal exceeds the threshold value, the scattering intensity increases rapidly. If the scattering intensity further increases, even if the intensity of the input signal light is increased, the scattered light increases and the transmitted signal intensity does not increase. Not only that, there is an adverse effect of increased noise and signal degradation. For this reason, the intensity of the optical signal that can be actually transmitted through the optical fiber is limited. Therefore, various methods have been proposed to improve the threshold of SBS (hereinafter referred to as “SBS threshold”).
  • the threshold (mW) at which SBS occurs is proportional to the effective area (A) of the optical fiber, while the Brillouin gain coefficient (gB) and the effective interaction
  • Patent Document 1 discloses a method for improving the SBS threshold by changing the core diameter, refractive index, and strain in the longitudinal direction of the optical fiber.
  • Patent Document 2 describes a process for manufacturing a part of a core part and a cladding part when a preform for an optical fiber is manufactured by a two-step method. For example, by changing the dopant concentration of fluorine or the like in the longitudinal direction
  • Patent Document 3 also discloses a method for changing the dopant concentration in the longitudinal direction.
  • Patent Document 4 discloses a method of simultaneously changing the core diameter and the relative refractive index difference in the longitudinal direction. Both of these methods are intended to improve the SBS threshold by changing the optical characteristics in the longitudinal direction of the optical fiber.
  • Patent Document 5 discloses providing a plurality of uniform thin annular regions in the longitudinal direction near the boundary between the core portion and the cladding portion.
  • the annular region is adjusted so as not to affect the transmission characteristics determined by the refractive index profile, and the thermal expansion coefficient and the viscosity are different from each other because the dopant is doped.
  • Patent Document 6 discloses that the SBS is suppressed by increasing the refractive index of the core portion, particularly the central portion, to make the acoustic mode distribution different from the normal distribution.
  • Non-Patent Document 1 Optical Fiber Telecommuncations IIIA, Academic Press, p. 200
  • Patent Document 1 Japanese Patent No. 2584151
  • Patent Document 2 Japanese Patent No. 2753426
  • Patent Document 3 Japanese Patent Laid-Open No. 9-301738
  • Patent Document 4 Japanese Patent Laid-Open No. 10-96828
  • Patent Document 5 U.S. Pat.No. 6,542,683
  • Patent Document 6 US Published Patent US2004Z0218882A1
  • Patent Document 7 Patent No. 3580640
  • the characteristic parameter of the optical fiber is changed in the longitudinal direction, a remarkable effect is obtained when it is changed with a short span of about 1 km or less.
  • the drawing speed of optical fibers is as high as lkm / min.
  • an optical fiber with a length of 1 km corresponds to a length of about 1.5 to 5 mm.
  • an object of the present invention is to provide an optical fiber that can increase the threshold value of SBS at low cost and enables the input of high-energy signal light.
  • a single-mode optical fiber having an operating wavelength band of 1.3 to 1.6 m and having a core and a clad, and having a relative refractive index difference in the core.
  • the radial distribution has a fluctuation value that fluctuates by 10% or less or + 10% or more with respect to the average value of the entire core, and the radial distribution shape of the relative refractive index difference changes in the longitudinal direction.
  • An optical fiber is provided. As a result, the spectral shape of the scattered light becomes broader and the SBS threshold can be increased.
  • the radial distribution shape of the relative refractive index difference periodically changes in the longitudinal direction.
  • the desired distribution shape can be formed by a relatively simple method.
  • the optical fiber as described above is manufactured by, for example, supplying a glass raw material and a dopant raw material to a PANA by a VAD method, and depositing glass fine particles generated in a flame to produce a core portion of the optical fiber preform
  • the method can be obtained by changing the flow rate of the dopant raw material for increasing the refractive index of the core portion at intervals of several tens of seconds or several minutes.
  • GeCl or the like can be used as the dopant raw material.
  • the flow rate of the dopant material is changed periodically.
  • the amount of change is 30% or more of the average value, preferably Is 50% or more.
  • the optical fiber of the present invention is a single-mode optical fiber having an operating wavelength band of 1.3 to 1.6 m, and has a high SBS threshold. Therefore, it has a structure that can be manufactured at low cost, and at the same time, can transmit high-energy signal light with low loss.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view for explaining a cross-sectional structure of an optical fiber preform 1 and a manufacturing method thereof.
  • FIG. 2 is a graph showing a distribution shape of a relative refractive index difference in a core of a conventional optical fiber.
  • FIG. 3 is a graph showing one radial distribution shape of the relative refractive index difference in the core of the optical fiber according to the embodiment.
  • FIG. 4 is a graph showing another radial distribution shape of the relative refractive index difference in the core of the optical fiber according to the embodiment.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view for explaining a cross-sectional structure of an optical fiber preform 1 and a manufacturing method thereof.
  • the optical fiber preform 1 has a core portion 10 that becomes a core of an optical fiber after drawing, and a clad portion 30 attached to the surface of the core portion 10.
  • the core part 10 and the clad part 30 are formed by depositing soot sprayed from the core part deposition partner 20 and the clad part deposition partner 22, respectively.
  • the tip (lower end) of the core portion 10 forms a curved surface in which the center swells downward. Accordingly, when the core portion 10 is formed while changing the dopant concentration, the dopant concentration distribution in the horizontal cross section changes for each cross section.
  • the dopant concentration shall be low.
  • FIG. 2 is a graph showing the radial distribution of the relative refractive index difference in a general single mode optical fiber. As shown in the figure, the refractive index does not change in the core located at the center, and a substantially rectangular profile is formed.
  • FIG. 3 shows the radial distribution of the relative refractive index difference in one horizontal section indicated by the arrow A in FIG. 1 for an optical fiber manufactured by drawing the optical fiber preform 1 shown in FIG. It is a graph which shows cloth.
  • the refractive index in the core is not uniform, and a unique profile in which the refractive index increases near the boundary between the core and the cladding is formed.
  • FIG. 4 shows the radial distribution of the relative refractive index difference in another horizontal cross section indicated by arrow B in FIG. 1 for the optical fiber manufactured by drawing the optical fiber preform 1 shown in FIG. It is a graph which shows. As shown in the figure, even in this optical fiber, a unique profile in which the refractive index increases near the center of the core, where the refractive index in the core is not uniform, is formed.
  • the optical fiber preform 1 as described above can be obtained by changing the flow rate of the dopant raw material at intervals of several tens of seconds and several minutes when it is produced by the VAD method. Therefore, while the flow rate of GeCl gas as a dopant raw material is periodically changed, a preform for optical fiber is used.
  • the first page was created. Flow of SiCl gas supplied as raw material gas to the core stacking pan 20
  • the thickness of the core 10 deposited per minute under such conditions is about 2 km when converted into the length of the optical fiber finally obtained by drawing this.
  • the core portion 1 thus obtained is further coated with an appropriate amount of clad to form an optical fiber preform, which is drawn in a drawing furnace to finish an optical fiber having a diameter of 125 m. It was.
  • This optical fiber has a distribution value in the radial direction of the relative refractive index difference in the core portion 10 and has a fluctuation value that varies from 10% or less to + 10% or more with respect to the average value of the entire core portion 10.
  • the radial distribution of the relative refractive index difference also changed in the longitudinal direction, and it was a single-mode optical fiber with an operating wavelength band of 1.3 to 1.
  • the threshold at the wavelength of 1550 nm was 8.5 dBm, which is 2 dB higher than the 6.5 dBm of the conventional product.
  • Single mode optical fiber with low manufacturing cost and high SBS threshold is provided. Since this optical fiber can transmit a high energy optical signal satisfactorily, it can be suitably used in a trunk system of a PON system.

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Abstract

　１．３～１．６μｍに動作波長帯を持ちコア部およびクラッド部を有するシングルモード光ファイバであって、コアにおける比屈折率差の径方向の分布がコア部全体の平均値に対して－１０％以下または＋１０％以上変動している変動値を有し、且つ、比屈折率差の径方向の分布形状が長手方向について変化している。また、比屈折率差の径方向の分布形状を、長手方向に周期的に変化させてもよい。これにより、低コストでＳＢＳの閾値を向上させることができ、高エネルギーの信号光の投入できる。

Description

明 細 書
光ファイバ
技術分野
[0001] 本発明は、光ファイバに関する。より詳細には、高い光エネルギーを有する信号光 を伝送できる光ファイバに関する。
[0002] なお、文献の参照による組み込みが認められる指定国については、下記特許出願 の明細書に記載された内容を参照により本出願に組み込み、本件明細書の記載の 一部とする。
特願 2005— 110140号 出願曰 2005年 4月 6曰
特願 2005— 162818号 出願曰 2005年 6月 2曰
背景技術
[0003] 現在、広く使われているシングルモード光ファイバは、 125 μ mの径に対して、 8 μ m強のコア径を有する。また、屈折率分布は径方向に略矩形であり、クラッドおよびコ ァは 0. 3〜0. 4%程度の屈折率差を有する。このような光ファイバは様々な光システ ムに用いられ、その動作波長は 1. 3〜1. と広範囲にわたる。
[0004] また、上記のような光ファイバの材料となる光ファイバ用プリフォームを製造する方 法として、広く使われている技術の一つに VAD法がある。 VAD法においては、回転 しつつ引き上げられる出発部材の先端にスート堆積体を堆積させた後、形成された スート堆積体を電気炉で脱水'ガラス化して光ファイバ母材とする。
[0005] VAD法で堆積されるスートは、酸素と水素を反応させて火炎を形成するパーナに 、 SiClをガラス原料として投入することで生成する SiOの微粒子である。また、原料
4 2
ガスの SiClに GeCl等のドーパントを添カ卩すると、その濃度に応じて SiO微粒子に
4 4 2 も GeOが添加されたスートが堆積される。これにより、ガラス化された SiOの屈折率
2 2 が高くなるので、光ファイバ母材におけるコア部を形成できる。なお、一般的な光ファ ィバ母材の製造においては、先ずコア部とクラッド部の一部が形成され、次に追加の クラッド部が別の手段で付与される。
[0006] 一方、 PONシステムなどのアプリケーションにお!/、ては、複数の加入者に対する光 信号を 1本の光ファイバで送り、末端近くにおいて加入者数に応じて光ファイバを分 岐させて、加入者毎に接続する。このようなシステムでは、送信局から分岐点までの 距離が長いほど、また分岐数が多いほど、高い光エネルギーの光信号を光ファイバ に投入して伝送させなければならな 、。
[0007] また、近年、 EDF Aなどの増幅器の開発に伴い、このような用途に相応しい高い光 エネルギーの光信号を投入できるようになった。し力しながら、一般に、光ファイバに 高工ネルギ一の信号光を投入すると、誘導ブリルアン散乱（Simulated Brillouin Scattering) [以下、「SBS」と記載する]という現象が起こる。
[0008] SBSは、音響フオノンにより光ファイバ中に周期的な密度分布が形成され、それが グレーティングとして作用して、信号光を散乱させることにより生じる。また、音響フオノ ンも移動するので、散乱光はドップラー効果を受けて信号光よりもやや低 、周波数を 持つ。この散乱光および信号光の干渉によりさらに音響フオノンが励起され、散乱の 強度は更に強くなる。
[0009] SBSの発生には閾値が存在し、信号光の強度がこの閾値以下の場合は殆ど散乱 の影響を受けない。一方、光信号の強度が閾値を超えると、散乱強度は急激に増す 。更に散乱強度が増すと、投入する信号光の強度を上げても散乱される光が増して 、伝送される信号強度が増加しなくなる。そればかりか、ノイズが増えて信号が劣化 するという悪影響が生じる。このため、光ファイバに投入して実際に伝送できる光信号 の強度は制限される。そこで、 SBSの閾値 (以下、「SBS閾値」と記載する）を向上さ せるために様々な方法が提案されて 、る。
[0010] SBSが起こる閾値 (mW)は、例えば、非特許文献 1に記載されるように、光ファイバ の有効断面積 (A )に比例する一方、ブリルアン利得係数 (gB)及び実効的相互作
eff
用長 (A )に反比例することが判っている。また、散乱光のスペクトル形状は、光ファ eff
ィバの材料組成や歪によって変わり、このスペクトルがよりブロードであるほど SBSの 閾値が増大することが知られて 、る。
[0011] 特許文献 1には、光ファイバの長手方向でコア径、屈折率、歪を変えることで SBS 閾値を向上させる方法が開示される。また、特許文献 2には、 2ステップ法で光フアイ バ用プリフォームを製造する場合に、コア部及びクラッド部の一部を製造する工程に おいて、例えばフッ素などのドーパント濃度を長手方向について変化させることにより
SBSの閾値を高める方法が開示される。更に、特許文献 3にも、同じく長手方向でド 一パント濃度を変化させる方法が開示される。また更に、特許文献 4には、長手方向 でコア径と比屈折率差を同時に変化させる方法が開示される。これらの方法は、いず れも、光ファイバの長手方向について光学特性に変化を与えて SBS閾値を向上させ ることを旨とする。
[0012] 一方、特許文献 5には、コア部とクラッド部の境界付近に、長手方向に均一な薄い 環状領域を複数設けることが開示される。この環状領域は、屈折率分布で決定され る伝送特性に影響を与えな 、ように調整されると共に、ドーパントがドープされて熱膨 張率及び粘度が相互に異なる。これにより、光ファイバの径方向に歪の分布を形成し て、 SBSを抑制することを提案する。また、特許文献 6には、コア部の特に中心部の 屈折率を高くすることにより音響モードの分布を通常とは異なるものとし、 SBSを抑制 することが開示される。
[0013」 非特許文献 1： Optical Fiber Telecommunuications IIIA , Academic Pre ss, p. 200
特許文献 1 :特許第 2584151号
特許文献 2：特許第 2753426号
特許文献 3：特開平 9 - 301738号公報
特許文献 4：特開平 10— 96828号公報
特許文献 5 :米国特許第 6, 542, 683号
特許文献 6：米国公開特許 US2004Z0218882A1号
特許文献 7：特許第 3580640号
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0014] 光ファイバの特性パラメータをその長手方向で変化させる場合、 1km程度以下の 短いスパンで変化させた場合に顕著な効果が得られる。一方、光ファイバの線引き 速度は毎分 lkmかそれ以上の高速である。また、大型の光ファイバ用プリフォームで は、長さ lkmの光ファイバは 1. 5〜5mm程度の長さに相当する。しかしながら、この ような短いスパンで変化を与えることは困難である。
[0015] そのため、例えば、特許文献 7に記載された方法では、敢えて小型のプリフォーム を製造することで特性の向上を図っている。しかしながら、小型のプリフォームを用い ると、光ファイバの製造コストを低減させることができな 、。
[0016] また、特許文献 5に記載されているように、光ファイバの径方向に複数のドーパント で薄い環状領域を作る方法は、製造中に径方向へのドーパントの拡散が起こるので 、製造が極めて困難になる。更に、このような光ファイバは、損失が通常の光ファイバ と比べて大きぐ実効的相互作用長 L が小さくなる。このため、所望の効果を上げる eff
ことが難しい上に、投入する光エネルギーをさらに上げなくてはならないという問題点 がある。
[0017] そこで、本発明は、低コストで SBSの閾値を高めることができ、高エネルギーの信号 光の投入を可能とする光ファイバの提供を目的として ヽる。
課題を解決するための手段
[0018] そこで、本発明の第 1の形態として、 1. 3〜1. 6 mに動作波長帯を持ちコアおよ びクラッドを有するシングルモード光ファイバであって、コアにおける比屈折率差の径 方向の分布がコア全体の平均値に対して— 10%以下または + 10%以上変動して いる変動値を有し、且つ、比屈折率差の径方向の分布形状が長手方向について変 化している光ファイバが提供される。これにより、散乱光のスペクトル形状がよりブロー ドになり、 SBS閾値が増大させることができる。
[0019] また、ひとつの実施形態によると、上記光ファイバにおいて、比屈折率差の径方向 の分布形状が、長手方向に周期的に変化する。これにより、比較的簡単な方法で所 望の分布形状を形成できる。
[0020] なお、上記のような光ファイバは、例えば、 VAD法により、パーナにガラス原料及び ドーパント原料を供給し、火炎中で生成するガラス微粒子を堆積させて光ファイバプ リフォームのコア部を製造する方法お 、て、コア部の屈折率を上昇させるドーパント 原料の流量を数十秒力 数分の間隔で変化させることにより得られる。ドーパント原 料には GeCl等を用いることができる。また、ドーパント原料の流量を周期的に変化さ
4
せることにより分布を形成できる。更に、その変化量は平均値の 30%以上、好ましく は 50%以上とする。
[0021] ただし、上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではな V、。これらの特徴群のサブコンビネーションもまた発明となり得る。
発明の効果
[0022] 本発明の光ファイバは、 1. 3〜1. 6 mに動作波長帯を持つシングルモード光ファ ィバであり、且つ、高い SBS閾値を有する。従って、低コストで製造できる構造を有す ると同時に、高エネルギーの信号光を低損失で伝送できる。
図面の簡単な説明
[0023] [図 1]光ファイバ用プリフォーム 1の断面構造とその製造方法を説明する模式的な断 面図である。
[図 2]従来の光ファイバのコアにおける比屈折率差の分布形状を示すグラフである。
[図 3]実施形態に係る光ファイバのコアにおける比屈折率差のひとつの径方向分布 形状を示すグラフである。
[図 4]実施形態に係る光ファイバのコアにおける比屈折率差の他の径方向分布形状 を示すグラフである。
発明を実施するための最良の形態
[0024] 以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明する。ただし、以下の実施形態は 請求の範隨こかかる発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明され て 、る特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らな 、。
[0025] 図 1は、光ファイバ用プリフォーム 1の断面構造とその製造方法を説明する模式的 な断面図である。同図に示すように、光ファイバ用プリフォーム 1は、線引き後に光フ アイバのコアとなるコア部 10と、コア部 10の表面に付着したクラッド部 30とを有する。 コア部 10およびクラッド部 30は、それぞれ、コア部堆積用パーナ 20およびクラッド部 堆積用パーナ 22から噴射されるスートを堆積させて形成される。
[0026] ここで、コア部 10の先端 (下端）は、下方に向力 て中央が膨らんだ曲面を形成す る。従って、ドーパント濃度を変化させながらコア部 10を形成した場合、水平断面に おけるドーパントの濃度分布は各断面毎に変化する。なお、図 1に示すコア部 10で は、曲線の間隔が狭い部分ではドーパント濃度が高ぐ曲線の間隔が広い部分では ドーパント濃度が低 、ものとする。
[0027] 図 1に示す光ファイバ用プリフォーム 1のコア部 10では、比屈折率差の分布力 径 方向及び長手方向の両方について変化する分布が形成される。この光ファイバ用プ リフォーム 1を線引きして製造した光ファイバにおいても、この比屈折率差の分布が反 映される。その結果、光ファイバにおいて生じる散乱光のスペクトル形状も不断に変 化し、 SBS閾値が向上される。
[0028] 図 2は、一般的なシングルモード光ファイバにおける比屈折率差の径方向の分布を 示すグラフである。同図に示すように、中心に位置するコアにおいて屈折率は変化せ ず、略矩形のプロファイルが形成される。
[0029] 図 3は、図 1に示した光ファイバ用プリフォーム 1を線引きして製造した光ファイバに ついて、図 1に矢印 Aで示すひとつの水平断面における比屈折率差の径方向の分 布を示すグラフである。同図に示すように、この光ファイバにおいては、コアにおける 屈折率は均一ではなぐコアおよびクラッドの境界付近において屈折率が高くなる独 特のプロファイルが形成されて 、る。
[0030] 図 4は、図 1に示した光ファイバ用プリフォーム 1を線引きして製造した光ファイバに ついて、図 1に矢印 Bで示す他の水平断面における比屈折率差の径方向の分布を 示すグラフである。同図に示すように、この光ファイバにおいても、コアにおける屈折 率は均一ではなぐコアの中心付近において屈折率が高くなる独特のプロファイルが 形成されている。
[0031] このように、図 1に示した光ファイバ用プリフォーム 1から線引きして製造した光フアイ バにおいては、径方向および長さ方向の両方について比屈折率差分布が形成され 、それらの相乗効果により、 SBS閾値が顕著に上昇する。
[0032] 上記のような光ファイバ用プリフォーム 1は、 VAD法で作成する場合に、ドーパント 原料の流量を数十秒力 数分の間隔で変化させることにより得られる。そこで、ドーパ ント原料としての GeClガスの流量を周期的に変化させながら、光ファイバ用プリフォ
4
ーム 1を作成した。コア部堆積用パーナ 20に原料ガスとして供給する SiClガスの流
4 量は 300sccmに固定した。一方、 GeClガスの流量は、 1分毎に 24sccmまたは 8sc
4
cmと変化させた。こうして、実施例に係る試料を作成した。また、比較のために、 Ge CIガスの流量を 16sccmに固定して、他の条件は同じにして比較例に係る試料を作
4
成した。なお、このような条件で 1分間に堆積されるコア部 10の厚さは、これを線引き して最終的に得られる光ファイバの長さに換算すると約 2kmである。
[0033] こうして得られた実施例に係る試料では、 GeClガスの流量を中央値に対して一 50
4
%から + 50%まで変化させたにもかかわらず、比屈折率差の変動値は— 15%から + 15%程度に止まった。これは、電気炉による脱水'ガラス化工程での熱処理により 、ドーパントである GeClが拡散したためと考えられる。
4
[0034] このようにして得られたコア部 1に、さらに適切な量のクラッドを付カ卩して光ファイバ 用プリフォームとし、これを線引き炉で線引きして直径 125 mの光ファイバを仕上げ た。この光ファイバは、コア部 10における比屈折率差の径方向の分布力 コア部 10 全体の平均値に対して 10%以下から + 10%以上まで変動する変動値を有する。 また、比屈折率差の径方向の分布形状が長手方向にも変化し、 1. 3〜1. に 動作波長帯を持つシングルモード光ファイバであった。この光ファイバについて長さ 3 Okmの SBS特性を調べたところ、波長 1550nmでの閾値は、従来品の 6. 5dBmに 対して 2dB高い 8. 5dBmであった。
[0035] このような効果は、上記 GeClの流量の変化を 30%以下から + 30%以上の範囲
4
で変化させて、線引き後の光ファイバのコア部における比屈折率差の変化が— 10% 以下から + 10%以上まで変化した場合に顕著に現れた。また、スート堆積時のドー パント流量を変化させる周期を数十秒力も数分程度とした場合に効果が大き力つた。 この周期を 10秒よりも短くすると、ドーパントの拡散により大きな比屈折率差が形成さ れなくなった。また、周期を 10分よりも長くすると、線引き後の光ファイバに形成される 屈折率分布の変化の周期が長すぎ、十分な効果が得られなくなる。
[0036] なお、このような製造条件は、大型の光ファイバ用プリフォームを製造する場合にも 適用できる。従って、この方法により光ファイバ用プリフォームの寸法が制限を受ける ことはない。
[0037] 以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実 施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または 改良を加え得ることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形 態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、請求の範囲の記載力も明らかである。 産業上の利用可能性
製造コストが低く SBS閾値の高 、シングルモード光ファイバが提供される。この光フ アイバは、高エネルギー光信号を良好に伝送できるので、 PONシステムの幹線系等 において好適に使用できる。

Claims

請求の範囲
[1] 1. 3-1. 6 μ mに動作波長帯を持ちコアおよびクラッドを有するシングルモード光 ファイバであって、前記コアにおける比屈折率差の径方向の分布がコア全体の平均 値に対して 10%以下または + 10%以上変動している変動値を有し、且つ、前記 比屈折率差の径方向の分布形状が長手方向について変化している光ファイバ。
[2] 前記比屈折率差の径方向の分布形状が、長手方向に周期的に変化する請求項 1 に記載の光ファイバ。
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2584151B2 (ja) * 1991-06-11 1997-02-19 株式会社フジクラ 光ファイバ
JPH1096828A (ja) * 1996-08-01 1998-04-14 Furukawa Electric Co Ltd:The 誘導ブリルアン散乱抑圧光ファイバ
JPH11326674A (ja) * 1998-05-12 1999-11-26 Furukawa Electric Co Ltd:The 光ファイバ型光部品
JP2002533774A (ja) * 1998-12-18 2002-10-08 ピレリー・カビ・エ・システミ・ソチエタ・ペル・アツィオーニ 低損失及び非線形効果を有した光システム及び方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2584151B2 (ja) * 1991-06-11 1997-02-19 株式会社フジクラ 光ファイバ
JPH1096828A (ja) * 1996-08-01 1998-04-14 Furukawa Electric Co Ltd:The 誘導ブリルアン散乱抑圧光ファイバ
JPH11326674A (ja) * 1998-05-12 1999-11-26 Furukawa Electric Co Ltd:The 光ファイバ型光部品
JP2002533774A (ja) * 1998-12-18 2002-10-08 ピレリー・カビ・エ・システミ・ソチエタ・ペル・アツィオーニ 低損失及び非線形効果を有した光システム及び方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
MORISHITA Y. ET AL: "Stimulated Brillouin Scattering Suppression Fiber with Special Index Profile", 2005 NEN THE INSTITUTE OF ELECTRONICS, INFORMATION AND COMMUNICATION ENGINEERS SOGO TAIKAI KOEN RONBUNSHU ELECTRONICS, 7 March 2005 (2005-03-07), pages 195, XP003000068 *

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