JPH01107217A - 耐環境性ステツプインデツクス型光フアイバ - Google Patents

耐環境性ステツプインデツクス型光フアイバ

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Publication number
JPH01107217A
JPH01107217A JP62263945A JP26394587A JPH01107217A JP H01107217 A JPH01107217 A JP H01107217A JP 62263945 A JP62263945 A JP 62263945A JP 26394587 A JP26394587 A JP 26394587A JP H01107217 A JPH01107217 A JP H01107217A
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JP
Japan
Prior art keywords
core
fiber
optical fiber
quartz glass
type optical
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Pending
Application number
JP62263945A
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
Priority to JP62263945A priority Critical patent/JPH01107217A/ja
Publication of JPH01107217A publication Critical patent/JPH01107217A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • 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

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • 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1っており、耐放射線性元ファイバ
の開発が要請されている。
従来、耐放射線特性に優れた高純度石英ガラスをコアに
使用し、クラッドの石英ガラスにFを添加して屈折率を
低下させたステップインデックス型光ファイバが提案さ
れていたが、線引き工程においてコアの高純度石英ガラ
スに酸素欠陥などの構造欠陥が生じ、そこに水素分子が
捕獲されるなどの理由から、元の吸収損失が増加すると
考え、コアの高純度石英ガラスに均一に低濃度のFを伶
加し、該?を酸素欠陥部に強固に結合することにより元
ファイバの長期安定性を向上させようとしたものがある
。(特開昭60−257408号公報) 〔発明が解決しょうとする問題点〕 不発明考等はステップインデックス型光ファイバの線引
き工程に着目し、放射線環境下の伝送損失を増大させる
原因を研究した結果、コアとクラッドとの界面の歪みに
白米すると考えた。
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。それ故、ガラス母材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
に基づき牛後方向に粘度の差が生ずる。特に、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
のよりある程度以上大きくなると、線引@蚤力がコアに
集中して両名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几らすものと考えられる。
高純度石英ガラスコアに低濃度のFをふ加した元ファイ
バは、F添加にLカコアの粘度を低Tlぜ、コアとクラ
ッドの粘度差を小さくすることができ、界面の歪み発生
が抑制される。
しかし、コアには低濃度であるが、全体に均一にFが徐
加されているので、高純度石英ガラスコアの本来の特徴
である放射線特性が失われる。また、クラッドはコアに
対して所定の屈折率差を確保するために、コアにFを添
加するときにはクラッドのF添加量はコアの?添加量の
分だけ増加することになる。この増加は光の浸み出し等
の観点から好ましいものではない。
そこで、本発明は高純度石英ガラスコアの特徴を生かし
、クラッドのF W!57FD 量を抑え、コアとクラ
ッド界面の歪み発生を抑制することにより、耐放射線性
に優れ友ステップインデックス型元ファイバを提供しよ
うとするものである。
〔問題点を解決する几めの手段〕
不発明は、高純度石英ガラスのコアとフッ素含有石英ガ
ラスのクラッドとを有する耐環境性ステップインデック
ス型光ファイバにおいて、コアの界面近くにのみ微量の
フッ素を含有させ友ことf!:特徴とする耐環境性ステ
ップインデックス型光ファイバである。
なお、?ドープの友めに、フッ化炭素、7ツ化塩化炭素
、フッ化イオク、フッ化けい素、オキシフッ化イオク、
オ中シフツ化けい素などのフッ素化合物を用いることが
できる。
また、コア表面近くに115710するF添加量はガラ
スの欠陥を埋めるために充分な量、即ち、gsR測定に
よる欠陥の数(数ppm程度)の500へ1000倍を
目安に決定されるもので、高純度石英ガラスに対する屈
折率差Δ−が0.001%以上とすることが好ましく、
また、上限はクラッドのFのみ願意に依存するが、光学
的特性を変化させない限度で、クラッドの屈折率Δ−の
約14〜に以下とすることが好ましい。
そして、ファイバのOH基含有量は初期特性をよくする
ために、できるだけ少ない方が良く、lppm以下とす
ることが好lしい。
〔作用〕
本発明のステップインデックス型光ファイバはコアの表
面近くにのみ@量のFを含有させたもので、その他の大
半の部分が高純度石英ガラスで構成されたコアを用いる
ところから、高純度石英ガラスコアの特徴を維持するこ
とができ、他方、コアの表面近くにはFが存在するとこ
ろから、コアとクラッド界面は粘度差も小さくなり、界
面における歪み発生を抑制すること、ができる。その結
果、放射線罷射時においても、伝送損失の増大を抑える
ことができる。
〔実施例1〕 第1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1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t−調べた。
wJ1図(alのファイバは、まず、vAD法によシ高
純度シリカ多孔賀母材金作成し、該母材を微量のSF6
含有ガス中で加熱することに工9Fを添加し焼結するこ
とにより表面に最大屈折率差Δ−=0.06%を有する
コアンこ相当するガラス母材を形成し、次いで、該ガラ
ス母材表面にWAD法によ!lFt有シリカシリカ付け
を行ない焼結し友後、線引することにより第1図(al
に示し几プロファイルを有するシングルモードファイバ
を作成し友。
第1図(blのファイバは、コアにFをぶ加する点を除
いて上記と同様の方法により、第1図(1)1に示し几
プロファイルを有するファイバを作成し友。
これらの元ファイバについて、波長1.60μmにおけ
る初期特性を測定すると、第1図(blのファイバ及び
第1図(alのファイバはともに0.556B/廟であ
った。次に、線量率10  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麓Δα1
.5oを測定したところ、第1図1b+のファイバが1
5.1 dB/kmであるのに対して第1図(Llのフ
ァイバは12.8 dB/Kmと大巾に低減させること
ができた。
〔実施例2〕 第2図(al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2図(bl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友。
第2図(alのファイバは、高純度石英ガラス棒の周囲
に、5il14. SF6  を含有するガスを用いた
プラズマ外付は法によ5、Fl/1度を徐々に濃くしな
からスス付けを行ない、次いで焼結することにより、表
面に最大屈折率差Δ−=0.1%を有するコアに相当す
るガラス母材を形成し念。
一方、高純度石英ガラスに対する屈折率差ムー=1.0
%とするFビー1石英ガラスチューブを用意じ、このチ
ューブ内に上記ガラス母材を挿入してロッドインチュー
ブ法にニジ一体化処理を行ない、次いで線引きすること
にょシ第2図(alに示した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作成した。
第1図1b+のファイバは、コアへのF 1157JD
を除いて上記と同様の方法によシ、第2図(blに示し
た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0.85μmにおけ
る初期特性を創建する゛と、第2図(blのファイバが
5.80 dB/kmであるのに対して第2図(alの
ファイバは5.65 dB/kffl r 6 ”) 
i。次K、線量率105R/ 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710量Δα
o、85 を照射したところ、第2図(blのファイバ
が24.0dB/kmであるのに対して第2図(alの
ファイバは20.56B/−と大巾に低減することがで
きた。
〔実施例6〕 第6図fal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6図(blのプ
ロファイルヲ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之。
第6図(alのファイバは、高純度石英ガラスに対して
屈折率差Δ−=1.0%のFビー1石英ガラスチューブ
を用意し、該チューブ内にSiF4゜5il14.02
含Mガスを流して外側から加熱するMC1VD法により
、F濃度を徐々に薄くしながら漱tF含有石英ガラス層
と形成して核層の最大屈折率差Δ−を0.08%と内1
則の最小屈折率差Δ−をほぼゼロとし友。一方、コアの
中央部を構成する高純度石英ガラスロッドを上記チュー
ブの中に挿入してロッドインチューブ法よシ一体化処理
し友後に線引きすることにより、第3図(alに示した
プロファイルを有するファイバを作成した。
第3図(blのファイバは@*F含有石英ガラス層を除
いて上記と同様の方法で第5図(b)に示したプロファ
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.+011mにお
ける初期特性を測定すると、第5図(blのファイバが
4.01 d137−であるのに対して渠6図ta+の
ファイバは5.856B/kmで、iタフH6次に、線
量率105R/Hrのr線全6時間月射した後に、上記
波長における伝送損失の増7IO,!tΔα+、3a’
r測定したところ、第5図(blのファイバが50.4
68/kmであるのに対して第6図(mlのファイバは
25.0dB/kmと大巾に低減させることができた。
〔実施例4〕 第4図(2L)のプロファイルを有するシングルモード
ファイバを矢のように作成し、第4図(blのプロファ
イルをンバ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。
i41¥J(alのファイバは、高純度石英ガラスに対
して屈折率差Δ−=0.3 XであるFビー1石英ガラ
スチューブ茫用意し、該チューブ内に微量のSiF4、
を添加したS 101 a e、 02含有ガスを流し
ながら外側から加熱するMCVD法によυ前半はF@度
を徐々に薄くし、後半はSi F4  の添加を止めて
高純度石英ガラス層を形成した後これを内実化処理して
ファイバ母材を得た。微量F含有石英ガラス層における
最大屈折率差Δ−は0.01%であった。次いで、この
ファイバ母材を線引きすることにより、第4図(alに
示したプロファイルを有するファイバを得た。
第4111(blのファイバは、微量F含M石英ガラス
層金除いて上記と同様の方法により@4図(blに示し
た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1.50μmにおけ
る初期特性を測定すると、5g4図(blのファイバが
0.406B/ko+であるのに対して、第4図1al
のファイバは0.386B/−であった。次に、線量率
10’R/Hrのγ締金100時間照射した後に、上記
の波長における伝送損失の増加量Δ’1.30を測定し
友ところ、第4図(blの7アイノ(が82.1 dB
/kmであるのに対して第4図1alのファイバは60
.8 +1’B/−と大巾に低減することができた。
〔発明の効果〕
本発明は上記構成を採用することによシ、高純度石英ガ
ラスコアの耐放射線特性を生かし、線引き時のコアーク
ラッド界面における歪の発生を抑制することにニジ、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】
第1図(al、第2図(al、第3図(al及び第4図
(alは本発明の実施例で得九元ファイバのプロファイ
ルを、w11図(bl、第2図(b)、第3図(bl及
び第4図(blは従来の元ファイバのプロファイルをそ
れぞれ示したものである。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 高純度石英ガラスのコアと、フッ素含有石英ガラスのク
    ラッドとを有する耐環境性ステップインデックス型光フ
    ァイバにおいて、コアの界面近くにのみ微量のフッ素を
    含有させたことを特徴とする耐環境性ステップインデッ
    クス型光ファイバ。
JP62263945A 1987-10-21 1987-10-21 耐環境性ステツプインデツクス型光フアイバ Pending JPH01107217A (ja)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
JP62263945A JPH01107217A (ja) 1987-10-21 1987-10-21 耐環境性ステツプインデツクス型光フアイバ

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP62263945A JPH01107217A (ja) 1987-10-21 1987-10-21 耐環境性ステツプインデツクス型光フアイバ

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JPH01107217A true JPH01107217A (ja) 1989-04-25

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ID=17396438

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JP62263945A Pending JPH01107217A (ja) 1987-10-21 1987-10-21 耐環境性ステツプインデツクス型光フアイバ

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JP (1) JPH01107217A (ja)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60263103A (ja) * 1984-06-12 1985-12-26 Shin Etsu Chem Co Ltd 光フアイバ用母材およびその製造方法
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
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