WO2018181047A1 - 光ファイバ及び光ファイバの製造方法 - Google Patents

光ファイバ及び光ファイバの製造方法 Download PDF

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WO2018181047A1
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亮 宮部
相曽　景一
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古河電気工業株式会社
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    • Y02P40/57—Improving the yield, e-g- reduction of reject rates

Definitions

  • the present invention relates to an optical fiber and a method for manufacturing the optical fiber.
  • Non-patent Document 1 Patent Document 1
  • Patent Document 1 Patent Document 1
  • Non-Patent Document 1 also proposes a structure that guides light by lowering the refractive index of the cladding layer by providing a cladding layer doped with fluorine around a pure silica core.
  • Patent Document 1 describes that in a fiber having a structure having a pure quartz core and a fluorine-added cladding, a small amount of chlorine is contained in the pure quartz glass serving as the core.
  • Patent Document 2 describes a silica-based optical fiber in which a core containing SiO 2 further contains K 2 O, Rb 2 O, or the like.
  • Patent Document 3 describes an optical fiber in which chlorine and fluorine are added to the core region.
  • the method of adding an alkali metal to the core is considered to be effective as a method of reducing transmission loss due to the effect of lowering the fictive temperature during drawing.
  • an alkali metal is added to the core, it is difficult to increase the size of the core.
  • Patent Document 1 describes that a small amount of chlorine is contained in pure quartz glass serving as a core, thereby reducing the viscosity in the core and reducing the residual stress in the optical fiber after drawing. According to Patent Document 1, it is supposed that the relative refractive index difference between the core and the clad after drawing is substantially equal to the actually measured value at the preform stage by reducing the residual stress. However, Patent Document 1 does not disclose details such as residual stress that can realize the low-loss characteristics of the optical fiber.
  • An object of the present invention is to provide an optical fiber and a method of manufacturing the optical fiber that can reduce transmission loss while maintaining the characteristics of the optical fiber even when the drawing is performed at high tension and high speed. .
  • a core portion to which chlorine is added and a cladding portion to which fluorine is added are added, and 9000 to 13000 ppm of chlorine is added to the core portion, and the core portion is pure.
  • the relative refractive index difference ⁇ 1 with respect to the silica glass is 0.09 to 0.13%
  • the relative refractive index difference ⁇ 2 with respect to the pure silica glass in the cladding is ⁇ 0.36 to ⁇ 0.17%
  • the difference ( ⁇ 1 ⁇ 2) between the relative refractive index difference ⁇ 1 of the core portion and the relative refractive index difference ⁇ 2 of the cladding portion is 0.30% or more
  • the mode field diameter at a wavelength of 1.31 ⁇ m is 8.8 to 9
  • the optical fiber is characterized in that the difference in stress generated at the interface between the core portion and the clad portion is 60 MPa or less.
  • silica fine particles are deposited to form a first silica soot, and the first silica soot is vitrified while adding chlorine to the first silica soot to obtain 9000 to 13000 ppm of chlorine.
  • a step of forming an added core rod a step of depositing silica fine particles on the core rod to form a second silica soot; and vitrification of the second silica soot while adding fluorine to the second silica soot;
  • the relative refractive index difference ⁇ 1 ′ of the core rod with respect to the pure silica glass is 0.09 to 0.13%
  • the relative refractive index difference ⁇ 2 ′ of the cladding layer with respect to the pure silica glass is ⁇ 0. .36 to ⁇ 0.17% of the relative refractive index difference ⁇ 1 ′ of the core rod and the relative refractive index difference ⁇ 2 ′ of the cladding layer.
  • the manufacturing method of the optical fiber characterized by having is provided.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing an optical fiber according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a diagram showing a refractive index profile along a radial direction in an optical fiber according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a flowchart illustrating a method of manufacturing an optical fiber according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a schematic view showing a manufacturing apparatus used in an optical fiber manufacturing method according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a sectional view showing an optical fiber according to the present embodiment.
  • FIG. 2 is a diagram showing a profile in the radial direction of the refractive index of the optical fiber according to the present embodiment.
  • the optical fiber 10 according to the present embodiment is a single mode optical fiber, and is formed on a core portion 12 to which chlorine (Cl) is added, and on the outer periphery of the core portion 12, and fluorine (F) is formed. And an added cladding portion 14.
  • a glass optical fiber 16 is constituted by the core portion 12 and the clad portion 14.
  • the optical fiber 10 according to the present embodiment has a coating layer 18 formed on the outer periphery of the cladding portion 14 of the glass optical fiber 16.
  • the covering layer 18 includes a primary layer (primary covering layer) 20 formed on the outer periphery of the cladding portion 14 and a secondary layer (secondary covering layer) 22 formed on the outer periphery of the primary layer 20.
  • the core portion 12 is made of silica glass to which chlorine is added.
  • the core portion 12 is added with 9000 to 13000 ppm of chlorine.
  • drawing is performed at a high drawing tension (high tension) and a high drawing speed (high speed) in combination with the addition of fluorine to the cladding part 14. Even in this case, the stress difference can be reduced as will be described later, and transmission loss can be reduced while maintaining the characteristics of the optical fiber such as the mode field diameter (MFD).
  • the reason why the concentration of chlorine is set to 13000 ppm or less is that it is difficult to add chlorine having a concentration exceeding 13000 ppm to silica glass, resulting in an increase in manufacturing cost. From the same viewpoint, it is preferable that 10,000 ppm or more of chlorine is added to the core portion 12, and it is more preferable that 10,000 to 13000 ppm of chlorine is added.
  • the relative refractive index difference ⁇ 1 with respect to the pure silica glass of the core portion 12 to which chlorine is added is 0.09 to 0.13% as described later, depending on the concentration of the added chlorine. .
  • the diameter of the core portion 12 is not particularly limited, but is, for example, 8 to 10 ⁇ m.
  • the clad part 14 is made of silica glass to which fluorine is added.
  • the cladding part 14 has a lower refractive index than the core part 12.
  • fluorine is added to the clad part 14 at a concentration such that the relative refractive index difference ⁇ 2 of the clad part 14 with respect to pure silica glass is ⁇ 0.36 to ⁇ 0.17%.
  • the relative refractive index difference ⁇ 2 is defined by the following formula (2), where n0 is the refractive index of pure silica glass and n2 is the refractive index of the cladding portion 14.
  • ⁇ 2 ⁇ (n2 ⁇ n0) / n0 ⁇ ⁇ 100 (%) (2)
  • the diameter of the optical fiber 10 including the core portion 12 and the cladding portion 14 is not particularly limited, but is, for example, 80 to 150 ⁇ m, and specifically 125 ⁇ m, for example.
  • the coating layer 18 has a function of protecting the core portion 12 and the cladding portion 14 each made of silica glass.
  • the primary layer 20 constituting the coating layer 18 is a soft layer having a Young's modulus lower than that of the secondary layer 22, and the secondary layer 22 is a hard layer having a Young's modulus higher than that of the primary layer 20.
  • the primary layer 20 and the secondary layer 22 are each made of a resin such as an ultraviolet curable resin.
  • the material of the coating layer 18 is not specifically limited.
  • the layer which comprises the coating layer 18 is not limited to two layers of the primary layer 20 and the secondary layer 22, A single layer may be sufficient and a multiple layer of 3 layers or more may be sufficient.
  • the radial profile of the refractive index of the optical fiber 10 according to the present embodiment is as shown in FIG.
  • the vertical axis of the profile shown in FIG. 2 indicates the relative refractive index (%) with respect to the refractive index n0 of pure silica glass.
  • the horizontal axis of the profile shown in FIG. 2 indicates the position of the optical fiber 10 in the radial direction.
  • the addition of chlorine to the core portion 12 makes the refractive index level of the core portion 12 higher than that of pure silica glass. That is, the refractive index n1 of the core part 12 is higher than the refractive index n0 of pure silica glass.
  • the relative refractive index difference ⁇ 1 of the core portion 12 is 0.09 to 0.13% by adding 9000 to 13000 ppm of chlorine to the core portion 12 as described above.
  • the relative refractive index difference ⁇ 1 is 0.1% or more because 10000 ppm or more of chlorine is added to the core portion 12. More preferably, the relative refractive index difference ⁇ 1 is 0.1 to 0.12% because 10000 to 12000 ppm of chlorine is added to the core portion 12.
  • ppm means mass ppm.
  • the addition of fluorine to the clad part 14 makes the clad part 14 have a lower refractive index level than that of pure silica glass. That is, the refractive index n2 of the cladding part 14 is lower than the refractive index n0 of pure silica glass. Specifically, the relative refractive index difference ⁇ 2 of the cladding part 14 is ⁇ 0.36 to ⁇ 0.17% due to the addition of fluorine to the cladding part 14. Note that the concentration of fluorine added to the clad portion 14 can be appropriately set so as to realize the relative refractive index difference ⁇ 2 within the above range.
  • the difference ( ⁇ 1 ⁇ 2) obtained by subtracting the relative refractive index difference ⁇ 2 of the cladding portion 14 from the relative refractive index difference ⁇ 1 of the core portion 12 is 0.30% or more. Since the difference ( ⁇ 1 ⁇ 2) between the relative refractive index difference ⁇ 1 of the core portion 12 and the relative refractive index difference ⁇ 2 of the cladding portion 14 is 0.30% or more, structural dispersion is suppressed and transmission loss is reduced.
  • the optical fiber 10 having excellent characteristics can be realized. From the same viewpoint, the difference ( ⁇ 1 ⁇ 2) is preferably 0.33% or more.
  • the ratio ⁇ 2 / ⁇ 1 of the relative refractive index difference ⁇ 2 of the cladding portion 14 to the relative refractive index difference ⁇ 1 of the core portion 12 is preferably ⁇ 3.9 to ⁇ 1.3, and preferably ⁇ 3.3 to ⁇ 1. .5 is more preferable.
  • the ratio ⁇ 2 / ⁇ 1 is within such a range, the viscosity matching between the core portion 12 and the cladding portion 14 can be achieved in the drawing process, and the residual stress generated at the interface between the core portion 12 and the cladding portion 14 is reduced. Transmission loss can be reduced.
  • tensile stress remains in the core portion 12 and the clad portion 14, and a distribution of the residual stress is generated in the radial direction of the optical fiber 10. More specifically, tensile stress remains in the core portion 12. A tensile stress or a compressive stress smaller than the tensile stress remaining in the core portion 12 remains in at least a portion of the clad portion 14 adjacent to the core portion 12. As a result, a stress difference is generated at the interface between the core portion 12 and the cladding portion 14.
  • the optical fiber 10 As described above, chlorine is added to the core portion 12 and fluorine is added to the cladding portion 14, so that a stress difference of 60 MPa or less, preferably 30 MPa or less is generated. And is generated at the interface between the cladding portion 14 and the cladding portion 14.
  • the stress difference referred to here is the absolute value of the difference between the tensile stress and the compressive stress, where the tensile stress value is a positive value and the compressive stress value is a negative value.
  • the stress difference generated at the interface between the core portion 12 and the cladding portion 14 is thus reduced, so that transmission loss can be reduced.
  • the optical fiber 10 according to the present embodiment configured as described above has been drawn with a high drawing tension and a high drawing speed as will be described later. Even in such a case, transmission loss is reduced. Is realized. Specifically, the optical fiber 10 according to the present embodiment has a light transmission loss of a wavelength of 1.55 ⁇ m band of 0.174 dB / km or less. Further, the optical fiber 10 according to the present embodiment has a transmission loss of light having a wavelength of 1.31 ⁇ m band of 0.314 dB / km or less. Further, the mode field diameter of the optical fiber 10 according to the present embodiment is 8.8 to 9.6 ⁇ m.
  • the optical fiber 10 according to the present embodiment is, for example, an ITUT recommendation G.1, which is an international standard. 652B or G.I. It satisfies 657A1.
  • transmission loss can be reduced while maintaining the characteristics of the optical fiber even when drawing is performed with a high drawing tension and a high drawing speed.
  • the optical fiber 10 according to the present embodiment can be used to configure, for example, an optical fiber cable as an optical transmission medium.
  • the optical fiber cable using the optical fiber 10 according to the present embodiment has a reduced transmission loss and can be suitably used for long-distance transmission.
  • FIG. 3 is a flowchart showing the manufacturing method of the optical fiber 10 according to the present embodiment.
  • FIG. 4 is a schematic view showing a manufacturing apparatus used in the method for manufacturing the optical fiber 10 according to the present embodiment.
  • the manufacturing method of the optical fiber 10 includes a step of forming a first silica soot (step S12) and a step of vitrifying the first silica soot to form a core rod added with chlorine in a chlorine environment (step S14). And have. Moreover, the manufacturing method of the optical fiber 10 has the process (step S16) of forming a 2nd silica soot on the outer periphery of a core rod. Further, the method of manufacturing the optical fiber 10 includes a step of forming a glass base material having a core rod and a cladding layer (step S18) by vitrifying the second silica soot in a fluorine environment to form a cladding layer to which fluorine is added. Have.
  • the glass optical fiber 16 is formed by drawing a glass base material (step S20), and the drawn glass optical fiber 16 is coated with a resin to form the coating layer 18.
  • step S22 the glass optical fiber 16 is formed by drawing a glass base material (step S20), and the drawn glass optical fiber 16 is coated with a resin to form the coating layer 18.
  • silica fine particles are deposited by, for example, a VAD (Vapor-phase Axial Deposition) method to form a first silica soot serving as a core rod.
  • the core rod is for forming the core portion 12 of the optical fiber 10.
  • the method for forming the first silica soot is not particularly limited, and various methods such as an OVD (Outside Vapor Deposition) method can be used in addition to the VAD method.
  • step S14 for example, in a vitrification furnace, the first silica soot is vitrified by heating the first silica soot to form a core rod formed by vitrifying the first silica soot.
  • chlorine such as chlorine (Cl 2 ), silicon tetrachloride (SiCl 4 ), carbon tetrachloride (CCl 4 ), sulfur dichloride (SCl 2 ), thionyl chloride (SOCl 2 ) is contained in the vitrification furnace.
  • the first silica soot is heated in a chlorine environment by introducing a chlorine-containing gas.
  • the first silica soot is vitrified while adding chlorine to the first silica soot to form a core rod to which chlorine is added.
  • the concentration of chlorine added to the core rod is substantially equal to the concentration of chlorine added to the core portion 12 of the optical fiber 10. That is, 9000 to 13000 ppm of chlorine is added to the core rod, preferably 10,000 ppm or more of chlorine is added, more preferably 10,000 to 12000 ppm of chlorine.
  • the heating method for vitrifying the first silica soot is not particularly limited, and various methods can be used.
  • a second silica soot for forming the clad portion 14 is externally formed on the outer periphery of the vitrified core rod.
  • the glass rods are deposited on the outer periphery of the core rod by reciprocating the burner for synthesizing the glass particles along the longitudinal direction of the core rod while rotating the core rod about the central axis as the rotation axis. .
  • glass fine particles are deposited on the core rod to form a second silica soot composed of glass fine particles deposited on the outer periphery of the core rod.
  • the formation method of a 2nd silica soot is not specifically limited, A various method can be used.
  • step S18 the second silica soot is vitrified by heating the second silica soot formed on the outer periphery of the core rod, for example, in a vitrification furnace.
  • the clad layer formed by vitrifying the second silica soot is formed on the outer periphery of the core rod.
  • the clad layer is for forming the clad portion 14 of the optical fiber 10.
  • a fluorine-containing gas containing fluorine such as silicon tetrafluoride (SiF 4 ), sulfur hexafluoride (SF 6 ), carbon tetrafluoride (CF 4 ) into the vitrification furnace.
  • the second silica soot is heated in a fluorine environment.
  • the second silica soot is vitrified while adding fluorine to form a clad layer to which fluorine is added.
  • fluorine is added only to the cladding layer without adding fluorine to the core rod.
  • the concentration of fluorine added to the cladding layer is substantially the same as the concentration of fluorine added to the cladding portion 14 of the optical fiber 10.
  • the concentration of fluorine is appropriately set so that a predetermined relative refractive index difference ⁇ 2 is obtained for the cladding portion 14 as described above.
  • the heating method for vitrifying the second silica soot is not particularly limited, and various methods can be used.
  • step S18 a glass base material having a core rod added with chlorine and a clad layer added with fluorine is formed.
  • the relative refractive index difference ⁇ 1 ′ of the core rod in the glass base material with respect to the pure silica glass is substantially equal to the relative refractive index difference ⁇ 1 of the core portion 12 in the optical fiber 10 with respect to the pure silica glass.
  • the relative refractive index difference ⁇ 2 ′ of the clad layer in the glass base material with respect to the pure silica glass is substantially equal to the relative refractive index difference ⁇ 2 of the clad portion 14 in the optical fiber 10 with respect to the pure silica glass. That is, the relative refractive index difference ⁇ 1 ′ of the core rod with respect to pure silica glass is 0.09 to 0.13%.
  • the relative refractive index difference ⁇ 2 ′ of the cladding layer with respect to pure silica glass is ⁇ 0.36 to ⁇ 0.17%.
  • the difference ( ⁇ 1′ ⁇ 2 ′) between the relative refractive index difference ⁇ 1 ′ of the core rod and the relative refractive index difference ⁇ 2 ′ of the cladding layer is 0.30% or more.
  • the preferable ranges of the relative refractive index differences ⁇ 1 ′ and ⁇ 2 ′ and the difference ( ⁇ 1′ ⁇ 2 ′) are also substantially equal to the preferable ranges of the relative refractive index differences ⁇ 1 and ⁇ 2 and the difference ( ⁇ 1 ⁇ 2), respectively.
  • FIG. 4 shows a manufacturing apparatus 24 for drawing the glass base material in step S20 and forming the coating layer 18 in step S22.
  • a heater 28 which is a heating apparatus, is disposed around the glass base material 26 formed in step S18.
  • a resin coating device (die) 32 for coating the outer periphery of the glass optical fiber 30 with an ultraviolet curable resin is provided below the heater 28 .
  • the coating material for the primary layer 20 and the coating material for the secondary layer 22 are separately held in the resin coating device 32.
  • an ultraviolet irradiation device 36 for irradiating the glass optical fiber 34 coated with the coating material for the primary layer 20 and the coating material for the secondary layer 22 with ultraviolet rays.
  • the ultraviolet irradiation device 36 has an arbitrary ultraviolet light source such as a semiconductor light emitting element or a mercury lamp.
  • a guide roller 38 for guiding a glass optical fiber (that is, the optical fiber 10 in FIG. 1) having the primary layer 20 and the secondary layer 22 formed on the outer periphery is provided below the ultraviolet irradiation device 36.
  • a winding device 40 that winds the optical fiber guided by the guide roller 38 is provided on the side of the guide roller 38.
  • step S20 the end portion of the glass preform 26 is heated and melted by the heater 28, drawn, and the glass optical fiber 30 (that is, the glass optical fiber 16 in FIG. 1) is drawn.
  • step S20 the glass base material is drawn at a drawing speed of 150 m / min or more and a drawing tension of 8 to 60 gf. Even when drawing is performed at such a high drawing speed and high drawing tension, residual stress in the optical fiber 10 is reduced by adding chlorine to the core rod and adding fluorine to the cladding layer as described above. Thus, transmission loss can be reduced.
  • the drawing speed is preferably 1000 m / min or less.
  • the drawing speed is preferably 300 m / min or more, and more preferably 600 m / min or more. That is, the drawing speed is preferably 300 to 1000 m / min, and more preferably 600 to 1000 m / min.
  • step S22 the coating material for the primary layer 20 and the coating material for the secondary layer 22 are collectively applied to the glass optical fiber 30 drawn from the glass base material 26 by the resin coating device 32.
  • the glass optical fiber 34 coated with the ultraviolet curable resin by the resin coating device 32 enters the ultraviolet irradiation device 36 and is irradiated with ultraviolet rays.
  • the two layers of ultraviolet curable resin coated on the outer periphery of the glass optical fiber 34 are cured, and the two layers of ultraviolet curable resin become the primary layer 20 and the secondary layer 22.
  • the covering layer 18 having the primary layer 20 and the secondary layer 22 is formed in step S22.
  • step S22 which forms the coating layer 18 does not necessarily need to be performed continuously after the drawing of step S20, and is an optional step that may be performed separately.
  • the glass optical fiber in which the primary layer 20 and the secondary layer 22 are formed on the outer periphery (that is, the optical fiber 10 in FIG. 1) is guided by the guide roller 38 and wound by the winding device 40.
  • the optical fiber 10 according to the present embodiment is manufactured.
  • Example 1 Silica soot without additives was formed in the VAD facility. This was vitrified while adding chlorine in a vitrification facility to form a transparent core rod. 10000 ppm of chlorine was added to the formed core rod. The relative refractive index difference ⁇ 1 of the core rod with respect to the pure silica glass was 0.1%. Silica soot was externally attached to the core rod to form a clad portion. The silica soot externally attached to the core rod was vitrified while flowing SiF 4 to form a clad layer to which fluorine was added on the outer periphery of the core rod. The relative refractive index difference ⁇ 2 of the fluorine-added cladding layer with respect to pure silica glass was ⁇ 0.255%.
  • the ratio d1: d2 between the outer diameter d1 of the portion forming the core portion and the outer diameter d2 of the portion forming the cladding portion was 1: 13.9.
  • the outer diameter of the glass base material was 80 mm.
  • An optical fiber was formed by drawing the formed glass preform under the conditions of a drawing speed of 300 m / min and a drawing tension of 18 gf.
  • the transmission loss characteristics of the formed optical fiber the transmission loss of light in the 1.55 ⁇ m wavelength band was 0.166 dB / km, and the transmission loss of light in the 1.31 ⁇ m wavelength band was 0.296 dB / km.
  • the stress difference generated at the interface between the core portion and the clad portion of the optical fiber was 25 MPa.
  • the mode field diameter (MFD) of this optical fiber at a wavelength of 1.31 ⁇ m was 9.10 ⁇ m.
  • Example 2 to 20 and Comparative Examples 1 to 9 For Examples 2 to 20 and Comparative Examples 1 to 9, optical fibers were produced by changing some conditions from Example 1 as shown in Table 1 below.
  • Table 1 shows the conditions and evaluation results of each Example and Comparative Example.
  • chlorine concentration is the concentration of chlorine in the core of the optical fiber.
  • the “1.55 ⁇ m loss” is a transmission loss of light having a wavelength of 1.55 ⁇ m.
  • the “1.33 ⁇ m loss” is a transmission loss of light having a wavelength of 1.31 ⁇ m band.
  • the “stress difference” is a stress difference generated at the interface between the core portion and the cladding portion of the optical fiber.
  • “MFD” indicates the mode field diameter of the optical fiber at a wavelength of 1.31 ⁇ m.
  • both the transmission loss of the light of the wavelength 1.55 ⁇ m band and the transmission loss of the light of the wavelength 1.31 ⁇ m band are reduced as compared with the whole comparative example. I understand that. Thus, according to the present embodiment, it was confirmed that the transmission loss was reduced while maintaining the characteristics of the optical fiber even when the drawing was performed with a high drawing tension and a high drawing speed.

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Abstract

高張力及び高速で線引きを行った場合であっても伝送損失を低減することができる光ファイバ及び光ファイバの製造方法を提供する。光ファイバは、塩素が添加されたコア部と、フッ素が添加されたクラッド部とを有し、コア部には、９０００～１３０００ｐｐｍの塩素が添加され、コア部の純シリカガラスに対する比屈折率差Δ１が、０．０９～０．１３％であり、クラッド部の純シリカガラスに対する比屈折率差Δ２が、－０．３６～－０．１７％であり、コア部の比屈折率差Δ１とクラッド部の比屈折率差Δ２の差分（Δ１－Δ２）が０．３０％以上であり、波長１．３１μｍにおけるモードフィールド径が８．８～９．６μｍであり、コア部とクラッド部との界面に生じている応力差が６０ＭＰａ以下である。

Description

光ファイバ及び光ファイバの製造方法
　本発明は、光ファイバ及び光ファイバの製造方法に関する。
　長距離伝送用の光ファイバに対しては、伝送損失の低損失化が求められている。光ファイバの低損失化技術としては、純シリカコアを用いることでレイリー散乱を抑制する方法や、コアにハロゲン、アルカリ金属等を添加する方法等が知られている（非特許文献１、特許文献１～３）。
　非特許文献１には、純シリカコアの周囲にフッ素をドープしたクラッド層を設けることでクラッド層の屈折率を下げ、これにより光をガイドする構造も提案されている。また、特許文献１には、純粋石英コアとフッ素添加クラッドとを有する構造のファイバにおいて、コアとなる純粋石英ガラス中に微量の塩素を含有させることが記載されている。また、特許文献２には、ＳｉＯ２を含むコアがさらにＫ２Ｏ、Ｒｂ２Ｏ等を含むシリカ系光学ファイバが記載されている。さらに、特許文献３には、コア領域に塩素およびフッ素が添加された光ファイバが記載されている。
特許第３１０６５６４号公報 特許第３２７０１４８号公報 特表２００８－５０３０２８号公報
K.　Nagayama　et　al.,　"Ultra-low-loss　(0.1484　dB/km)　pure　silica　core　fibre　and　extension　of　transmission　distance",　Electronics　Letters,　2002,　Volume　38,　Issue　20,　pp.　1168-1169
　特許文献２に記載されるようにコアにアルカリ金属を添加する方法は、線引き時の仮想温度を下げる効果により、伝送損失を低減する方法として有効なものであると考えられる。しかしながら、コアにアルカリ金属を添加した場合、コアを大型化することは困難である。
　一方、塩素やフッ素は、少量であればコアに添加することが比較的容易である。また、これらが添加されたコアの大型化も可能である。特許文献１では、コアとなる純粋石英ガラス中に微量の塩素を含有させることで、コア内の粘性を下げて、線引き後の光ファイバ内の残留応力を低減することが記載されている。特許文献１によれば、残留応力を低減することで線引き後のコアとクラッドとの間の比屈折率差がプリフォーム段階での実測値とほぼ一致するとされている。しかしながら、特許文献１には、光ファイバの低損失特性を実現することができる残留応力等の詳細は明らかにされていない。
　また、線引き張力を低くすれば、残留応力自体は低減することが可能である。しかしながら、そのためには、線引き速度を低減する必要があるため、生産性が低下することになる。また、線引き速度を低減すると、レイリー散乱による伝送損失が増大しうる。
　また、特許文献３に記載されるように塩素とフッ素とが共添加されたコアの場合、クラッドに対するコアの比屈折率差（コアΔ）として所望の値を得るためには、コアについて、多くの塩素を添加するか、多くのフッ素を添加する必要がある。しかしながら、多量の塩素を添加することは技術的に困難である。また、コアに多くのフッ素を添加する場合、多量のフッ素をクラッドにも添加する必要があり、この結果、生産コストが増加するとともに、レイリー散乱が増加することになる。
　本発明は、高張力及び高速で線引きを行った場合であっても光ファイバの特性を維持しつつ伝送損失を低減することができる光ファイバ及び光ファイバの製造方法を提供することを目的とする。
　本発明の一観点によれば、塩素が添加されたコア部と、フッ素が添加されたクラッド部とを有し、前記コア部には、９０００～１３０００ｐｐｍの塩素が添加され、前記コア部の純シリカガラスに対する比屈折率差Δ１が、０．０９～０．１３％であり、前記クラッド部の純シリカガラスに対する比屈折率差Δ２が、－０．３６～－０．１７％であり、前記コア部の前記比屈折率差Δ１と前記クラッド部の前記比屈折率差Δ２の差分（Δ１－Δ２）が０．３０％以上であり、波長１．３１μｍにおけるモードフィールド径が８．８～９．６μｍであり、前記コア部と前記クラッド部との界面に生じている応力差が６０ＭＰａ以下であることを特徴とする光ファイバが提供される。
　本発明の他の観点によれば、シリカ微粒子を堆積させて第１シリカスートを形成する工程と、前記第１シリカスートに塩素を添加しつつ前記第１シリカスートをガラス化して、９０００～１３０００ｐｐｍの塩素が添加されたコアロッドを形成する工程と、前記コアロッドにシリカ微粒子を堆積させて第２シリカスートを形成する工程と、前記第２シリカスートにフッ素を添加しつつ前記第２シリカスートをガラス化して、フッ素が添加されたクラッド層を形成し、前記コアロッドの純シリカガラスに対する比屈折率差Δ１′が０．０９～０．１３％であり、前記クラッド層の純シリカガラスに対する比屈折率差Δ２′が－０．３６～－０．１７％であり、前記コアロッドの前記比屈折率差Δ１′と前記クラッド層の前記比屈折率差Δ２′の差分（Δ１′－Δ２′）が０．３０％以上であるガラス母材を形成する工程と、１５０ｍ／ｍｉｎ以上の線引き速度及び８～６０ｇｆの線引き張力で前記ガラス母材を線引きする工程とを有することを特徴とする光ファイバの製造方法が提供される。
　本発明によれば、高い線引き張力（高張力）及び速い線引き速度（高速）で線引きを行った場合であっても光ファイバの特性を維持しつつ伝送損失を低減した光ファイバを提供することができる。
図１は、本発明の一実施形態による光ファイバを示す断面図である。 図２は、本発明の一実施形態による光ファイバにおける径方向に沿った屈折率プロファイルを示す図である。 図３は、本発明の一実施形態による光ファイバの製造方法を示すフローチャートである。 図４は、本発明の一実施形態による光ファイバの製造方法に用いる製造装置を示す概略図である。
　［一実施形態］
　本発明の一実施形態による光ファイバ及び光ファイバの製造方法について図１から図４を用いて説明する。なお、本明細書で特に定義しない用語についてはＩＴＵＴ（International　Telecommunication　Union-Telecommunication　Standardization　Sector：国際電気通信連合）勧告Ｇ．６５０．１における定義、測定方法に従うものとする。
　まず、本実施形態による光ファイバの構成について図１及び図２を用いて説明する。図１は、本実施形態による光ファイバを示す断面図である。図２は、本実施形態による光ファイバの屈折率の径方向におけるプロファイルを示す図である。
　図１に示すように、本実施形態による光ファイバ１０は、シングルモード光ファイバであり、塩素（Ｃｌ）が添加されたコア部１２と、コア部１２の外周に形成され、フッ素（Ｆ）が添加されたクラッド部１４とを有している。コア部１２とクラッド部１４とによりガラス光ファイバ１６が構成されている。また、本実施形態による光ファイバ１０は、ガラス光ファイバ１６のクラッド部１４の外周に形成された被覆層１８を有している。被覆層１８は、クラッド部１４の外周に形成されたプライマリ層（１次被覆層）２０と、プライマリ層２０の外周に形成されたセカンダリ層（２次被覆層）２２とを有している。
　コア部１２は、塩素が添加されたシリカガラスからなるものである。コア部１２には、９０００～１３０００ｐｐｍの塩素が添加されている。コア部１２に添加された塩素の濃度を９０００ｐｐｍ以上とすることで、クラッド部１４へのフッ素の添加と相俟って、高い線引き張力（高張力）及び速い線引き速度（高速）で線引きを行った場合であっても、後述のように応力差を低減でき、モードフィールド径（Mode　Filed　Diameter：ＭＦＤ）等の光ファイバの特性を維持しつつ伝送損失を低減することができる。塩素の濃度を１３０００ｐｐｍ以下とするのは、１３０００ｐｐｍを超える濃度の塩素をシリカガラスに添加することは困難であり、製造コストが上昇してしまうためである。なお、同様の観点から、コア部１２には、１００００ｐｐｍ以上の塩素が添加されていることが好ましく、１００００～１３０００ｐｐｍの塩素が添加されていることがより好ましい。
　上記のように塩素が添加されたコア部１２の純シリカガラスに対する比屈折率差Δ１は、添加された塩素の濃度に応じて、後述するように０．０９～０．１３％になっている。なお、比屈折率差Δ１は、純シリカガラスの屈折率をｎ０、コア部１２の屈折率をｎ１として、次式（１）で定義される。
　　Δ１＝｛（ｎ１－ｎ０）／ｎ０｝×１００（％）　　……（１）
　コア部１２の直径は、特に限定されるものではないが、例えば８～１０μｍである。
　クラッド部１４は、フッ素が添加されたシリカガラスからなるものである。クラッド部１４は、コア部１２よりも屈折率が低くなっている。クラッド部１４には、後述するように、クラッド部１４の純シリカガラスに対する比屈折率差Δ２が－０．３６～－０．１７％になる濃度でフッ素が添加されている。なお、比屈折率差Δ２は、純シリカガラスの屈折率をｎ０、クラッド部１４の屈折率をｎ２として、次式（２）で定義される。
　　Δ２＝｛（ｎ２－ｎ０）／ｎ０｝×１００（％）　　……（２）
　コア部１２とクラッド部１４とを含む光ファイバ１０の直径は、特に限定されるものではないが、例えば８０～１５０μｍであり、具体的には例えば１２５μｍである。
　被覆層１８は、それぞれシリカガラスからなるコア部１２及びクラッド部１４を保護する機能を有するものである。例えば、被覆層１８を構成するプライマリ層２０はセカンダリ層２２よりもヤング率の低い軟質層であり、セカンダリ層２２はプライマリ層２０よりもヤング率の高い硬質層である。プライマリ層２０及びセカンダリ層２２は、それぞれ例えば紫外線硬化型樹脂等の樹脂からなるものである。なお、被覆層１８の材料は特に限定されるものではない。また、被覆層１８を構成する層もプライマリ層２０及びセカンダリ層２２の２層に限定されるものではなく、単層であってもよいし、３層以上の複数層であってもよい。
　上記本実施形態による光ファイバ１０の屈折率の径方向におけるプロファイルは、図２に示すようになっている。図２に示すプロファイルの縦軸は、純シリカガラスの屈折率ｎ０に対する相対屈折率（％）を示している。図２に示すプロファイルの横軸は、光ファイバ１０の径方向における位置を示している。
　図２に示すプロファイルから明らかなように、コア部１２に塩素が添加されていることにより、コア部１２の屈折率レベルが、純シリカガラスの屈折率レベルよりも高くなっている。すなわち、コア部１２の屈折率ｎ１が、純シリカガラスの屈折率ｎ０よりも高くなっている。具体的には、コア部１２の比屈折率差Δ１は、上述のようにコア部１２に９０００～１３０００ｐｐｍの塩素が添加されていることにより、０．０９～０．１３％になっている。好ましくは、比屈折率差Δ１は、コア部１２に１００００ｐｐｍ以上の塩素が添加されていることにより、０．１％以上になっている。より好ましくは、比屈折率差Δ１は、コア部１２に１００００～１２０００ｐｐｍの塩素が添加されていることにより、０．１～０．１２％になっている。なお、本明細書において、ｐｐｍとは、質量ｐｐｍを意味する。
　一方、クラッド部１４にフッ素が添加されていることにより、クラッド部１４の屈折率レベルが、純シリカガラスの屈折率レベルよりも低くなっている。すなわち、クラッド部１４の屈折率ｎ２が、純シリカガラスの屈折率ｎ０よりも低くなっている。具体的には、クラッド部１４の比屈折率差Δ２は、クラッド部１４にフッ素が添加されていることにより、－０．３６～－０．１７％になっている。なお、クラッド部１４に添加されるフッ素の濃度は、前記の範囲内の比屈折率差Δ２を実現するように適宜設定することができる。
　コア部１２の比屈折率差Δ１からクラッド部１４の比屈折率差Δ２を差し引いた差分（Δ１－Δ２）は、０．３０％以上になっている。コア部１２の比屈折率差Δ１とクラッド部１４の比屈折率差Δ２の差分（Δ１－Δ２）が０．３０％以上であることにより、構造分散を抑制して伝送損失を低減し、伝送特性に優れた光ファイバ１０を実現することができる。なお、同様の観点から、差分（Δ１－Δ２）は、０．３３％以上であることが好ましい。
　また、コア部１２の比屈折率差Δ１に対するクラッド部１４の比屈折率差Δ２の比Δ２／Δ１は、－３．９～－１．３であることが好ましく、－３．３～－１．５であることがより好ましい。比Δ２／Δ１がこのような範囲内であることにより、線引き工程においてコア部１２とクラッド部１４との粘度整合が図れ、コア部１２とクラッド部１４との界面に生じる残留応力が軽減され、伝送損失を低減することができる。
　コア部１２及びクラッド部１４には応力が残留しており、光ファイバ１０の半径方向には、残留する応力の分布が生じている。より具体的には、コア部１２には、引っ張り応力が残留している。クラッド部１４の少なくともコア部１２に隣接する部分には、コア部１２に残留する引っ張り応力よりも小さい引っ張り応力又は圧縮応力が残留している。この結果、コア部１２とクラッド部１４との界面には応力差が生じている。
　本実施形態による光ファイバ１０では、上記のようにコア部１２に塩素が添加され、クラッド部１４にフッ素が添加されていることにより、６０ＭＰａ以下、好ましくは３０ＭＰａ以下の応力差が、コア部１２とクラッド部１４との界面に生じている。なお、ここにいう応力差は、引っ張り応力の値をプラスの値、圧縮応力の値をマイナスの値として、引っ張り応力と圧縮応力との差分の絶対値をとったものである。本実施形態による光ファイバ１０では、このようにコア部１２とクラッド部１４との界面に生じる応力差が小さくなっているため、伝送損失を低減することができる。
　上記のように構成された本実施形態による光ファイバ１０は、後述するように高い線引き張力及び速い線引き速度で線引きが行われたものであり、このような場合であっても、伝送損失の低減が実現されている。具体的には、本実施形態による光ファイバ１０は、波長１．５５μｍ帯の光の伝送損失が０．１７４ｄＢ／ｋｍ以下である。また、本実施形態による光ファイバ１０は、波長１．３１μｍ帯の光の伝送損失が０．３１４ｄＢ／ｋｍ以下である。さらに、本実施形態による光ファイバ１０のモードフィールド径は、８．８～９．６μｍである。本実施形態による光ファイバ１０は、例えば、国際規格であるＩＴＵＴ勧告Ｇ．６５２Ｂ又はＧ．６５７Ａ１を満たすものになっている。
　このように、本実施形態によれば、高い線引き張力及び速い線引き速度で線引きを行った場合であっても光ファイバの特性を維持しつつ伝送損失を低減することができる。
　本実施形態による光ファイバ１０は、これを用いて光伝送媒体として例えば光ファイバケーブルを構成することができる。本実施形態による光ファイバ１０を用いた光ファイバケーブルは、伝送損失が低減されており、長距離伝送に好適に用いることができる。
　次に、本実施形態による光ファイバ１０の製造方法についてさらに図３及び図４を用いて説明する。図３は、本実施形態による光ファイバ１０の製造方法を示すフローチャートである。図４は、本実施形態による光ファイバ１０の製造方法に用いる製造装置を示す概略図である。
　本実施形態による光ファイバ１０の製造方法は、第１シリカスートを形成する工程（ステップＳ１２）と、塩素環境下で第１シリカスートをガラス化して塩素が添加されたコアロッドを形成する工程（ステップＳ１４）とを有している。また、光ファイバ１０の製造方法は、コアロッドの外周に第２シリカスートを形成する工程（ステップＳ１６）を有している。また、光ファイバ１０の製造方法は、フッ素環境下で第２シリカスートをガラス化してフッ素が添加されたクラッド層を形成し、コアロッドとクラッド層とを有するガラス母材形成する工程（ステップＳ１８）を有している。さらに、光ファイバ１０の製造方法は、ガラス母材を線引きしてガラス光ファイバ１６を形成する工程（ステップＳ２０）と、線引きされたガラス光ファイバ１６を樹脂で被覆して被覆層１８を形成する工程（ステップＳ２２）とを有している。以下、各工程について詳述する。
　まず、ステップＳ１２では、例えばＶＡＤ（Vapor-phase　Axial　Deposition）法により、シリカ微粒子を堆積させて、コアロッドとなる第１シリカスートを形成する。コアロッドは、光ファイバ１０のコア部１２を形成するためのものである。なお、第１シリカスートの形成方法は、特に限定されるものではなく、ＶＡＤ法のほか、ＯＶＤ（Outside　Vapor　Deposition）法等の種々の方法を用いることができる。
　次いで、ステップＳ１４では、例えばガラス化炉内において、第１シリカスートを加熱することにより第１シリカスートをガラス化して、第１シリカスートがガラス化されてなるコアロッドを形成する。この際、例えばガラス化炉内に塩素（Ｃｌ２）、四塩化ケイ素（ＳｉＣｌ４）、四塩化炭素（ＣＣｌ４）、二塩化硫黄（ＳＣｌ２）、塩化チオニル（ＳＯＣｌ２）等の塩素を含有する塩素含有ガスを導入することにより、塩素環境下で第１シリカスートを加熱する。これにより、第１シリカスートに塩素を添加しつつ第１シリカスートをガラス化して、塩素が添加されたコアロッドを形成する。コアロッドに添加された塩素の濃度は、光ファイバ１０のコア部１２に添加された塩素の濃度とほぼ同等である。すなわち、コアロッドには、９０００～１３０００ｐｐｍの塩素を添加し、好ましくは１００００ｐｐｍ以上の塩素を添加し、より好ましくは１００００～１２０００ｐｐｍの塩素を添加する。なお、第１シリカスートをガラス化するための加熱方法は、特に限定されるものではなく、種々の方法を用いることができる。
　次いで、ステップＳ１６では、ガラス化されたコアロッドの外周に、クラッド部１４を形成するための第２シリカスートを外付けで形成する。第２シリカスートの形成では、例えば、中心軸を回転軸としてコアロッドを回転させながら、コアロッドの長手方向に沿ってガラス微粒子合成用のバーナーを往復移動させることにより、コアロッドの外周にガラス微粒子を堆積させる。こうしてコアロッドにガラス微粒子を堆積させて、コアロッドの外周に堆積したガラス微粒子からなる第２シリカスートを形成する。なお、第２シリカスートの形成方法は、特に限定されるものではなく、種々の方法を用いることができる。
　次いで、ステップＳ１８では、例えばガラス化炉内において、コアロッドの外周に形成された第２シリカスートを加熱することにより第２シリカスートをガラス化する。これにより、コアロッドの外周に、第２シリカスートがガラス化されてなるクラッド層を形成する。クラッド層は、光ファイバ１０のクラッド部１４を形成するためのものである。この際、例えばガラス化炉内に四フッ化ケイ素（ＳｉＦ４）、六フッ化硫黄（ＳＦ６）、四フッ化炭素（ＣＦ４）等のフッ素を含有するフッ素含有ガスを導入することにより、フッ素環境下で第２シリカスートを加熱する。これにより、第２シリカスートにフッ素を添加しつつガラス化して、フッ素が添加されたクラッド層を形成する。このとき、コアロッドにはフッ素を添加せずに、クラッド層のみにフッ素を添加する。クラッド層に添加されたフッ素の濃度は、光ファイバ１０のクラッド部１４に添加されたフッ素の濃度とほぼ同じである。フッ素の濃度は、上述したようにクラッド部１４について所定の比屈折率差Δ２が得られるように適宜設定される。なお、第２シリカスートをガラス化するための加熱方法は、特に限定されるものではなく、種々の方法を用いることができる。
　こうして、ステップＳ１８において、塩素が添加されたコアロッドと、フッ素が添加されたクラッド層とを有するガラス母材を形成する。
　ガラス母材におけるコアロッドの純シリカガラスに対する比屈折率差Δ１′は、光ファイバ１０におけるコア部１２の純シリカガラスに対する比屈折率差Δ１とほぼ同等である。また、ガラス母材におけるクラッド層の純シリカガラスに対する比屈折率差Δ２′は、光ファイバ１０におけるクラッド部１４の純シリカガラスに対する比屈折率差Δ２とほぼ同等である。すなわち、コアロッドの純シリカガラスに対する比屈折率差Δ１′は、０．０９～０．１３％である。クラッド層の純シリカガラスに対する比屈折率差Δ２′は、－０．３６～－０．１７％である。コアロッドの比屈折率差Δ１′とクラッド層の比屈折率差Δ２′の差分（Δ１′－Δ２′）は、０．３０％以上である。また、比屈折率差Δ１′、Δ２′、差分（Δ１′－Δ２′）の好ましい範囲も、それぞれ比屈折率差Δ１、Δ２、差分（Δ１－Δ２）の好ましい範囲とほぼ同等である。なお、比屈折率差Δ１′、Δ２′は、純シリカガラスの屈折率をｎ０、コアロッドの屈折率をｎ１′、クラッド層の屈折率をｎ２′として、それぞれ次式（３）及び（４）で定義される。
　　Δ１′＝｛（ｎ１′－ｎ０）／ｎ０｝×１００（％）　　……（３）
　　Δ２′＝｛（ｎ２′－ｎ０）／ｎ０｝×１００（％）　　……（４）
　次いで、ステップＳ２０及びステップＳ２２では、ガラス母材の線引き及び被覆層１８の形成を連続的に行う。図４は、ステップＳ２０のガラス母材の線引き及びステップＳ２２の被覆層１８の形成を行うための製造装置２４を示している。
　図４に示すように、製造装置２４において、ステップＳ１８で形成されたガラス母材２６の周囲には、加熱装置であるヒータ２８が配置されている。
　ヒータ２８の下方には、ガラス光ファイバ３０の外周に紫外線硬化型樹脂を塗布する樹脂塗布装置（ダイス）３２が設けられている。樹脂塗布装置３２には、例えば、プライマリ層２０用の被覆材料とセカンダリ層２２用の被覆材料とが別々に保持される。
　樹脂塗布装置３２の下方には、プライマリ層２０用の被覆材料及びセカンダリ層２２用の被覆材料が被覆されたガラス光ファイバ３４に対して紫外線を照射する紫外線照射装置３６が設けられている。紫外線照射装置３６は、半導体発光素子、水銀ランプ等の任意の紫外線光源を有している。
　紫外線照射装置３６の下方には、外周にプライマリ層２０及びセカンダリ層２２が形成されたガラス光ファイバ（すなわち、図１の光ファイバ１０）をガイドするガイドローラ３８が設けられている。ガイドローラ３８の側方には、ガイドローラ３８によりガイドされた光ファイバを巻き取る巻き取り装置４０が設けられている。
　まず、ステップＳ２０では、ガラス母材２６の端部が、ヒータ２８により加熱されて溶融し、線引きされてガラス光ファイバ３０（すなわち、図１のガラス光ファイバ１６）が引き出される。
　ステップＳ２０において、ガラス母材は、１５０ｍ／ｍｉｎ以上の線引き速度及び８～６０ｇｆの線引き張力で線引きされる。このように速い線引き速度及び高い線引き張力で線引きを行った場合であっても、上述のようにコアロッドに塩素を添加し、クラッド層にフッ素を添加することにより、光ファイバ１０における残留応力を低減して伝送損失を低減することができる。なお、光ファイバ１０における残留応力を低減する観点からは、線引き速度は、１０００ｍ／ｍｉｎ以下であることが好ましい。また、生産性を向上する観点からは、線引き速度は、３００ｍ／ｍｉｎ以上であることが好ましく、６００ｍ／ｍｉｎ以上であることがより好ましい。すなわち、線引き速度は、３００～１０００ｍ／ｍｉｎであることが好ましく、６００～１０００ｍ／ｍｉｎであることがより好ましい。
　次いで、ステップＳ２２では、ガラス母材２６から引き出されたガラス光ファイバ３０に、樹脂塗布装置３２によりプライマリ層２０用の被覆材料とセカンダリ層２２用の被覆材料とが一括して塗布される。
　樹脂塗布装置３２により紫外線硬化型樹脂が塗布されたガラス光ファイバ３４は、紫外線照射装置３６に入り、紫外線が照射される。その結果、ガラス光ファイバ３４の外周に被覆された２層の紫外線硬化型樹脂は硬化され、該２層の紫外線硬化型樹脂はプライマリ層２０及びセカンダリ層２２になる。こうして、ステップＳ２２において、プライマリ層２０とセカンダリ層２２とを有する被覆層１８が形成される。
　なお、上記では、プライマリ層２０及びセカンダリ層２２を１つのダイスで塗布して硬化させるＷｅｔ－Ｏｎ－Ｗｅｔ法を用いているが、プライマリ層２０及びセカンダリ層２２を別々のダイスで塗布して硬化させるＷｅｔ－Ｏｎ－Ｄｒｙ法を用いてもよい。また、被覆層１８を形成するステップＳ２２は、必ずしもステップＳ２０の線引き後に連続的に行う必要はなく、別途行ってもよい任意の工程である。
　外周にプライマリ層２０及びセカンダリ層２２が形成されたガラス光ファイバ（すなわち、図１の光ファイバ１０）は、ガイドローラ３８にガイドされ、巻き取り装置４０に巻き取られる。
　こうして、本実施形態による光ファイバ１０が製造される。
　次に、本実施形態による光ファイバの評価結果について説明する。
　（実施例１）
　ＶＡＤ設備において、添加物を含まないシリカスートを形成した。これをガラス化設備において塩素を添加しつつガラス化し、透明なコアロッドを形成した。形成されたコアロッドには、塩素が１００００ｐｐｍ添加された。また、コアロッドの純シリカガラスに対する比屈折率差Δ１は０．１％であった。このコアロッドに対して、クラッド部分を形成すべくシリカスートの外付けを行った。コアロッドに外付けされたシリカスートを、ＳｉＦ４を流しつつガラス化することにより、コアロッドの外周に、フッ素が添加されたクラッド層を形成した。このフッ素が添加されたクラッド層の純シリカガラスに対する比屈折率差Δ２は－０．２５５％であった。こうして形成されたガラス母材において、コア部を形成する部分の外径ｄ１とクラッド部を形成する部分の外径ｄ２との比ｄ１：ｄ２は、１：１３．９であった。また、ガラス母材の外径は８０ｍｍであった。形成したガラス母材に対して、線引き速度を３００ｍ／ｍｉｎとし、線引き張力を１８ｇｆとした条件下で線引きを行って光ファイバを形成した。形成した光ファイバの伝送損失特性は、波長１．５５μｍ帯の光の伝送損失が０．１６６ｄＢ／ｋｍであり、波長１．３１μｍ帯の光の伝送損失が０．２９６ｄＢ／ｋｍであった。また、光ファイバのコア部とクラッド部との界面に生じている応力差は２５ＭＰａであった。また、この光ファイバの波長１．３１μｍにおけるモードフィールド径（ＭＦＤ）は９．１０μｍであった。
　（実施例２～２０及び比較例１～９）
　実施例２～２０及び比較例１～９については、以下の表１に示すように上記実施例１と一部条件を変更して光ファイバを製造した。
　各実施例及び比較例の条件及び評価結果を表１に示す。なお、表１における項目のうち、「塩素濃度」とは、光ファイバのコア部における塩素の濃度である。「１．５５μｍ損失」とは、波長１．５５μｍ帯の光の伝送損失である。また、「１．３３μｍ損失」とは、波長１．３１μｍ帯の光の伝送損失である。「応力差」は、光ファイバのコア部とクラッド部との界面に生じている応力差である。「ＭＦＤ」は波長１．３１μｍにおける光ファイバのモードフィールド径を示している。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　表１に示されるように、実施例全般において、波長１．５５μｍ帯の光の伝送損失及び波長１．３１μｍ帯の光の伝送損失のいずれもが、比較例全般と比較して低減されていることがわかる。これにより、本実施形態によれば、高い線引き張力及び速い線引き速度で線引きを行った場合であっても光ファイバの特性を維持しつつ伝送損失が低減されていることが確認された。
　本発明は、上記実施形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において適宜変更が可能である。
１０…光ファイバ
１２…コア部
１４…クラッド部
１６…ガラス光ファイバ
１８…被覆層
２０…プライマリ層（１次被覆層）
２２…セカンダリ層（２次被覆層）

Claims (11)

  1. 　塩素が添加されたコア部と、
    　フッ素が添加されたクラッド部とを有し、
    　前記コア部には、９０００～１３０００ｐｐｍの塩素が添加され、
    　前記コア部の純シリカガラスに対する比屈折率差Δ１が、０．０９～０．１３％であり、
    　前記クラッド部の純シリカガラスに対する比屈折率差Δ２が、－０．３６～－０．１７％であり、
    　前記コア部の前記比屈折率差Δ１と前記クラッド部の前記比屈折率差Δ２の差分（Δ１－Δ２）が０．３０％以上であり、
    　波長１．３１μｍにおけるモードフィールド径が８．８～９．６μｍであり、
    　前記コア部と前記クラッド部との界面に生じている応力差が６０ＭＰａ以下であることを特徴とする光ファイバ。
  2. 　前記コア部に添加される塩素濃度が、１００００ｐｐｍ以上であることを特徴とする請求項１記載の光ファイバ。
  3. 　前記コア部の前記比屈折率差Δ１に対する前記クラッド部の前記比屈折率差Δ２の比Δ２／Δ１の値が、－３．３～－１．５であることを特徴とする請求項１又は２に記載の光ファイバ。
  4. 　前記クラッド部の前記比屈折率差Δ２が－０．３０％以上であることを特徴とする請求項１～３のいずれか１項に記載の光ファイバ。
  5. 　前記コア部と前記クラッド部との前記界面に生じている応力差が３０ＭＰａ以下であることを特徴とする請求項１～４のいずれか１項に記載の光ファイバ。
  6. 　波長１．５５μｍ帯の光の伝送損失が０．１７４ｄＢ／ｋｍ以下であることを特徴とする請求項１～５のいずれか１項に記載の光ファイバ。
  7. 　波長１．３１μｍ帯の光の伝送損失が０．３１４ｄＢ／ｋｍ以下であることを特徴とする請求項１～６のいずれか１項に記載の光ファイバ。
  8. 　請求項１～７のいずれか１項に記載の光ファイバを用いた光ファイバケーブル。
  9. 　シリカ微粒子を堆積させて第１シリカスートを形成する工程と、
    　前記第１シリカスートに塩素を添加しつつ前記第１シリカスートをガラス化して、９０００～１３０００ｐｐｍの塩素が添加されたコアロッドを形成する工程と、
    　前記コアロッドにシリカ微粒子を堆積させて第２シリカスートを形成する工程と、
    　前記第２シリカスートにフッ素を添加しつつ前記第２シリカスートをガラス化して、フッ素が添加されたクラッド層を形成し、前記コアロッドの純シリカガラスに対する比屈折率差Δ１′が０．０９～０．１３％であり、前記クラッド層の純シリカガラスに対する比屈折率差Δ２′が－０．３６～－０．１７％であり、前記コアロッドの前記比屈折率差Δ１′と前記クラッド層の前記比屈折率差Δ２′の差分（Δ１′－Δ２′）が０．３０％以上であるガラス母材を形成する工程と、
    　１５０ｍ／ｍｉｎ以上の線引き速度及び８～６０ｇｆの線引き張力で前記ガラス母材を線引きする工程とを有することを特徴とする光ファイバの製造方法。
  10. 　前記線引き速度が、３００～１０００ｍ／ｍｉｎであることを特徴とする請求項９記載の光ファイバの製造方法。
  11. 　前記線引き速度が、６００～１０００ｍ／ｍｉｎであることを特徴とする請求項１０記載の光ファイバの製造方法。
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