JPH01107211A - 耐環境性光フアイバ - Google Patents

耐環境性光フアイバ

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Publication number
JPH01107211A
JPH01107211A JP62263947A JP26394787A JPH01107211A JP H01107211 A JPH01107211 A JP H01107211A JP 62263947 A JP62263947 A JP 62263947A JP 26394787 A JP26394787 A JP 26394787A JP H01107211 A JPH01107211 A JP H01107211A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
fiber
core
cladding
glass
refractive index
Prior art date
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Pending
Application number
JP62263947A
Other languages
English (en)
Inventor
Masamoto Ooe
大江 将元
Tsunehisa Kyodo
倫久 京藤
Yoshiki Chigusa
佳樹 千種
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sumitomo Electric Industries Ltd
Original Assignee
Sumitomo Electric Industries Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Sumitomo Electric Industries Ltd filed Critical Sumitomo Electric Industries Ltd
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Publication of JPH01107211A publication Critical patent/JPH01107211A/ja
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  • Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、放射線環境下において伝送特性の劣化の少な
い、耐放射線性元ファイバに関し、例えば、原子力発電
設備やウラン鉱の存在する海底など放射線の被曝を受け
る環境で使用することのできる耐環境性元ファイバに関
する。
〔従来の技術〕
最近、元ファイバを原子力発電設備等の放射線環境下で
使用するニーズが高まっておυ、耐放射線性元ファイバ
の開発が要請されている。
従来、耐放射線性元ファイバとしては、高純度石英ガラ
スをコアとし、Fを添加した石英ガラスをクラッドとす
るもの〔「住友電気」 第123号、第29頁(198
3)]、高純度石英ガラスをコアとし、FとともにPを
添加した石英ガラスをクラッドとするもの(特開昭61
−174136号)、?およびPを添加した石英ガラス
をコアとし、?もしくはFKPま友はBを加えて添加し
た石英ガラスをクラ・ンドとするもの(特開昭6 L−
242929号)などがある。
〔発明が解決しようとする問題点〕
本発明者等は、元ファイバの線引き工程に着目し耐放射
線性元ファイバの改良を試みた。
一般に、元ファイバを線引きする際にガラス母材を外側
から加熱するために、ガラス母相の外側の温度が高く内
側が低いという温度分布が形成される。この温度差に基
づき半径方向に粘度の差が生ずる。また、コアとクラッ
ドとの組成の違いによっても粘度に差が生ずる。そして
、線引き工程において、コアの粘度がクラッドのものよ
シある程度以上大きくなると、線引き張力がコアに集中
して両者の界面に歪みを発生させることになる。この歪
みは、放射線照射によりガラスの欠陥部を形成し、元フ
ァイバの伝送損失をもたらすものと考えられる。
そこで、耐放射線性に優れている高純度石英ガラスのコ
アとFビー1石英ガラスのクラッドとを有する元ファイ
バについてみると、コアとクラッドの粘度は、 コア粘度(高純度s1o、)>クラッド粘度(F−13
10,)の関係を有し、さらに、線引き時の温度はコア
の方が低いところから粘度差は一層広がり、コアとクラ
ッドとの界面には相当の歪が発生するために、コアに高
純度石英ガラスを用いるにもかかわらず、放射線照射時
の伝送損失の増加を避けることができなかった。
−本発明は、高純度石英ガラスコアの特徴を生かし、コ
アとクラッドの界面における粘度差を小さくすることに
より歪の発生を回避して放射線照射時の伝送損失の増加
を抑制した耐放射線性に優れた元ファイバを提供しよう
とするものである。
〔問題点を解決するための手段〕
米発明は、高純度石英ガラスのコアと?含有石英ガラス
のクラッドとを有する耐環境性ファイバにおいて、クラ
ッドのコア−クラッド界面周辺に界面のGeO1濃度を
最大とするGeO1濃度勾配層を設けたことを特徴とす
る光ファイバである。
なお、Ge01(I11度勾配層の界面濃度は、クラッ
ドのF濃度に依存するが、界面周辺のFビー1石英ガラ
ス中の欠陥を埋めるに充分な量、即ちZ8R測定による
欠陥の数(数ppm程度)の500〜1000倍を目安
に決定されるもので、クラッドの?含有石英ガラスに対
して屈折率差Δ+が101%以上であることが好ましく
、また、上限は、光字的特性を変えない限度において、
クラッドの1含有石英ガラスの屈折率差にの約173〜
1/4 以下とすることが好ましい。
また、Geozljk度勾配層の外径はコア径の約1.
2〜2.0倍が好ましい。
そして、クラッドにGeO2をドープする九めにGe0
4などのGe化合物を用りることができる。
ま念、クラッドへの1の添加量は半径方向に一定でちゃ
、光伝送に必要なコア−クラッド間の比1m折率差を設
けるためのもので、ファイバの種類により異なる。例え
ば、波長1.30μm用のシングルモードファイバでは
屈折率差Δ−4n1%となるようにFを添加することが
あシ、ステップインデックスファイバにおいては屈折率
差f’::t、0%となるように1Pt−添加すること
もある。
そして、クラッドにFをドープするために、フッ化炭素
、フッ化塩化炭素、フッ化イオウ、フッ化ケい素、オキ
シフッ化イオウ、オキシフッ化けい素等を用いることが
できる。
〔作用] Ge01は石英ガラスの屈折率を高める物質であシ、従
来クラッド部に添加されることはながう念。また、Ge
02けそれ自体光ファイバの耐放射線特性を悪くするも
のであるから、耐環境性光ファイバには添加したくない
ものであった。
さらに、GeO3は石英ガラスの粘度を低下させる物質
と考えられていたので、高純度石英ガラスコアと?ビー
1石英ガラスクラッドとからなる元ファイバのクラッド
にGeO2を添加することはクラッドの粘度を一層低下
させることになシ、コアとクラッドの粘度差を広げるこ
とが予想された。
本発明は、?ビー1石英ガラスクラッドのコア−クラッ
ド界面周辺に、界面の濃度を最大とするGeO2濃度勾
配層を設けることによ)、GeO2の添加量を抑えなが
ら、クラ゛ツドの界面周辺の欠陥をGeで埋めることが
でき、コア−クラッド界面の粘度差による歪発生をも抑
制することができた。その結果、放射線照射による伝送
損失の増加も、Gem意未添加の元ファイバと比較して
大巾に低く抑えることができた。
〔実施例1〕 第1図(a)のプロファイルを有するステップインデッ
クス型ファイバを次のように作成し、第1因(b)のプ
ロファイルを有する従来のステップインデックス型ファ
イバと対比して耐放射線特性を調べた。
第1図(a)の7アイパは、微量のGe 014を加え
た5iC4、H,、o、含有ガス及びGeat4を加え
ないガスを供給してWAD法によシスス付けを行なった
後に、SF、含有ガス中で焼結することによシ、ガラス
母材を得友。これは純石英ガラスに対する屈折率差ざを
1.0チとするのに相当するFがガラス母材全体に均一
にドープされており、外側にGeO2を含有しないF含
有石英ガラス層が形成され、内側には上記屈折率差Δ−
=toeIbを基準にして最大屈折率差Δl”t−15
%とするグレーティラドなGeO2濃度勾配領域(F 
−GeO鵞−51O,)が形成された。このガラス母材
の中央をくり貫いて、内側のGe0.最大濃度域の屈折
率差△+を(108’%とするチューブを得た。一方、
コアを構成する純石英ガラスロッドを上記のチューブに
挿入して酸素水素炎中で押しつぶしファイバ母材を作つ
九後これを線引して第1図(a)に示すプロファイルを
有するファイバを得た。
第1図0)のファイバは、Ge01濃度勾配層を除いそ
上記と同様の方法で第1図(b)に示すプロファイルを
有するファイバを作成した。
これらの元ファイバについて、波長α85μmにおける
初期特性を測定すると、第1因(至))のファイバが2
.864B/−であるのに対して第1図(a)のファイ
バは2.67 dB/ka+であった。次に、線量率1
0 ’ R/ Hrのγ線を1時間照射した後上記波長
における伝送損失の増加量を測定すると第1図(b)の
7アイパが2五1dE/kfflであるのに対して第1
図(a)のファイバは1 a OdB/kmと大巾に低
減させることができ念。
〔実施例2〕 1K 2 図(a)のプロファイルを有するシングルモ
ードファイバを次のように作成し、第2図(b)のプロ
ファイルを有する従来のシングルモードファイバと対比
して耐放射線特性を調べた。
第2図(a)のファイバは、まず、純石英ガラスに対し
て屈折率差x−1o、 !+ 4とする?含有石英ガラ
スチューブを用意し、該チューブ内に81OL4゜SF
6含有ガスを定量で、かつ、G8CL4添加量はゼロか
ら徐々に増加させて最終的には上記屈折率差Δ−=Il
Bチを基準にして屈折率差Δ+が1108チとなるよう
に調節しながらMOVD法によシGeo2濃度勾配層に
当るガラス層を形成し、その後、Ge04及びSF6の
添加を止めて、コアに当る純石英ガラス層を形成し、内
実化処理によシファイバ母材を得た。そして、該母材を
線引きすることにより第2図(a)に示すプロファイル
を有するファイバを得た。
第2図(b)のファイバは、Ge01濃度勾配層を除い
て上記と同様の方法で第2図(blのプロファイルを有
するファイバを作成した。
これらの元ファイバについて、波長1.30μmにおけ
る初期特性を測定すると、第2図(b)のファイバが(
L 40 dB/kfflであるのに対して第2図(a
lのファイバはα374B/kmであった。次に、線量
率10 @R/ Hrのγ線を1時間照射した後に上記
波長における伝送損失の増加量を測定すると第2図(1
))のファイバが15. OdB/kmであるのに対し
て第2図(a)のファイバは111 dB/kmと大巾
に低減した。
〔実施例3〕 第5図(a)のプロファイルを有するシングルモードフ
ァイバを次のように作成し、第6図(1))のプロファ
イルを肩する従来のファイバと対比して耐放射線特性を
調べた。
第3図(L)のファイバは、コアに当る純石英ガラスロ
ッドの周囲に微量のGeat4を添加した5i044含
有ガスを供給してGe0!含有S10.スス体を堆積し
、SiF4含有ガス中で焼結することによシ上記ロッド
周囲にGe02#度勾配層に相当するF−GaO1含有
石英ガラス層が形成された。仄いで、Ge 04の添加
を中止し、上記と同様の方法で8102スス体を堆積し
、Si F4含有ガヌ中で焼結することにより、?含有
石英ガラス層が形成された。このF含有石英ガラス層は
コアの純石英ガラスに対して屈折率差Δ−がα′3チで
あり、G11101濃度勾配層のコア界面は上記屈折率
差ざ=13チを基準にして屈折率差Δ+がα06チであ
った。
第3図(b)のファイバは、()e02−度勾配層を除
いて上記と同様の方法で第3図(b)に示すプロファイ
ルtVする7アイバを作成した。
これらの元ファイバについて、波長1.30μmにおけ
る初期特性を測定すると、第3図(b)のファイバが(
L 56 cLB/kmであるのに対して第3図(a)
のファイバは(L 58 (LB/klllであった。
次に、線量率10’ R/Hrのr@’に1時間照射し
t後、上記波長における伝送損失の増加量を測定すると
、第5lN(b)のファイバが1&口dB /kmであ
るのに対して第3図(a)の7アイパは12.84B/
kmと大巾に低減した。
〔発明の効果〕
本発明は上記構成を採用することにより、高純度石英ガ
ラスコアの耐放射線特性を生かし、線引き時のコア−ク
ラッド界面における歪の発生を抑制することによシ、放
射線照射にともなう伝送損失の増加を大巾に低減するこ
とができ、放射線環境下における使用を可能とした。
【図面の簡単な説明】
耐1図(a)、@2図(a)及び第3図(a)は本発明
の実施例で得た元ファイバのプロファイルを、第1図(
b)、第2図(1))及び第3図(1))は従来の元フ
ァイバのプロファイルをそれぞれ示した因である。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 高純度石英ガラスのコアとF含有石英ガラスのクラッド
    とを有する耐環境性フアイバにおいて、クラッドのコア
    −クラッド界面周辺に界面のGeO_2濃度を最大とす
    るGeO_2濃度勾配層を設けたことを特徴とする耐環
    境性光ファイバ。
JP62263947A 1987-10-21 1987-10-21 耐環境性光フアイバ Pending JPH01107211A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP62263947A JPH01107211A (ja) 1987-10-21 1987-10-21 耐環境性光フアイバ

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP62263947A JPH01107211A (ja) 1987-10-21 1987-10-21 耐環境性光フアイバ

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JPH01107211A true JPH01107211A (ja) 1989-04-25

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ID=17396464

Family Applications (1)

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JP62263947A Pending JPH01107211A (ja) 1987-10-21 1987-10-21 耐環境性光フアイバ

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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61262708A (ja) * 1985-05-17 1986-11-20 Sumitomo Electric Ind Ltd 1.5ミクロン帯用シングルモ−ド光フアイバ
JPS62259640A (ja) * 1986-05-02 1987-11-12 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 薄板連続鋳造装置

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61262708A (ja) * 1985-05-17 1986-11-20 Sumitomo Electric Ind Ltd 1.5ミクロン帯用シングルモ−ド光フアイバ
JPS62259640A (ja) * 1986-05-02 1987-11-12 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 薄板連続鋳造装置

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