JPH02113205A - 光ファイバ - Google Patents
光ファイバInfo
- Publication number
- JPH02113205A JPH02113205A JP63266110A JP26611088A JPH02113205A JP H02113205 A JPH02113205 A JP H02113205A JP 63266110 A JP63266110 A JP 63266110A JP 26611088 A JP26611088 A JP 26611088A JP H02113205 A JPH02113205 A JP H02113205A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- core
- refractive index
- silica glass
- fiber
- quartz glass
- 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
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C13/00—Fibre or filament compositions
- C03C13/04—Fibre optics, e.g. core and clad fibre compositions
- C03C13/045—Silica-containing oxide glass compositions
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (AREA)
- Manufacture, Treatment Of Glass Fibers (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。
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）
この発明は、石英ガラス系光ファイバか参＃キ七賢量寡
＝に関するもので、低損失なものを提供する。
＝に関するもので、低損失なものを提供する。
（従来の技術）
石英ガラス系光ファイバの一般的製法として、ＶＡＤや
外付は法によってコアークラッド型の母材を製造し、こ
れを線引きしてファイバ化するという方法がある。
外付は法によってコアークラッド型の母材を製造し、こ
れを線引きしてファイバ化するという方法がある。
（発明が解決しようとする課題）
光ファイバの伝送損失の極限値は、石英ガラスを主成分
とするものにおいては、波長１．５５μ鴫付近にあり、
理論的には０．１４ｄＢ／ｋｍ程度といわれている。し
かしながら現実の光ファイバの伝送損失は、種々の損失
の影響を受は工業生産的には平均値０．１８ ｄＢ／ｋ
ｍ程度が実のところである。このように損失が安定しな
い一つの原因として種々の残留応力が存在することがわ
かってきた０本発明者の検討によると、特に純粋ＳｉＯ
□ガラスコアーＦドープＳｉｎｇガラスクラッドからな
る光ファイバの場合、この残留応力の観点から非常に不
利であることが判明した。その理由は次のように考えら
れる。光フアイバ母材を溶融して光ファイバに細く線引
きする状態を考えると一旦溶融したガラスが固化すると
き、先ず粘度が高いコアガラスが固化する。一般にコア
の断面積は非常に小さいので線引張力の大部分がコアに
かかることになる。このときクラッドガラスは未だ溶融
状態にあるため張力がかからない０次いでファイバが下
方に引かれて行くと温度が低下してきてクラッドガラス
も固化する。しかしクラッドガラスは単に固化するだけ
で線引張力を分担することはほとんどない、なぜなら既
に線引張力の大部分をコアが分担しているからである。
とするものにおいては、波長１．５５μ鴫付近にあり、
理論的には０．１４ｄＢ／ｋｍ程度といわれている。し
かしながら現実の光ファイバの伝送損失は、種々の損失
の影響を受は工業生産的には平均値０．１８ ｄＢ／ｋ
ｍ程度が実のところである。このように損失が安定しな
い一つの原因として種々の残留応力が存在することがわ
かってきた０本発明者の検討によると、特に純粋ＳｉＯ
□ガラスコアーＦドープＳｉｎｇガラスクラッドからな
る光ファイバの場合、この残留応力の観点から非常に不
利であることが判明した。その理由は次のように考えら
れる。光フアイバ母材を溶融して光ファイバに細く線引
きする状態を考えると一旦溶融したガラスが固化すると
き、先ず粘度が高いコアガラスが固化する。一般にコア
の断面積は非常に小さいので線引張力の大部分がコアに
かかることになる。このときクラッドガラスは未だ溶融
状態にあるため張力がかからない０次いでファイバが下
方に引かれて行くと温度が低下してきてクラッドガラス
も固化する。しかしクラッドガラスは単に固化するだけ
で線引張力を分担することはほとんどない、なぜなら既
に線引張力の大部分をコアが分担しているからである。
このようにコアガラスに異常な応力が発生すると様々な
不具合が予想される。一つには引張り応力により、コア
ガラスの屈折率が低下して光ファイバとして正常に動作
するように予め設定したコアークラッド間の比屈折率差
が維持できないことである。特に単一モード光ファイバ
ではファークラッド間の屈折率差が十分でないと、僅か
な曲がりが光ファイバに生じただけで、伝播している光
が外部に洩れてしまうことがあるからである。さらに、
このような残留応力により、コアガラスのミクロな屈折
率の揺らぎが増大して伝播光の散乱が増すおそれがある
。
不具合が予想される。一つには引張り応力により、コア
ガラスの屈折率が低下して光ファイバとして正常に動作
するように予め設定したコアークラッド間の比屈折率差
が維持できないことである。特に単一モード光ファイバ
ではファークラッド間の屈折率差が十分でないと、僅か
な曲がりが光ファイバに生じただけで、伝播している光
が外部に洩れてしまうことがあるからである。さらに、
このような残留応力により、コアガラスのミクロな屈折
率の揺らぎが増大して伝播光の散乱が増すおそれがある
。
（課題を解決するための手段）
この発明は、以上の観点から先ず第１に光ファイバのコ
アガラスに集中しがちな線引き時の残留応力を他の部分
に分担させようとするもので、そのために光フアイバ母
材の組成を粘度の点から考慮する。
アガラスに集中しがちな線引き時の残留応力を他の部分
に分担させようとするもので、そのために光フアイバ母
材の組成を粘度の点から考慮する。
すなわち、石英ガラスの屈折率を上昇させるハロゲンイ
オンを含む石英ガラス系コアと、フッ素によりその屈折
率が低くされてなる石英ガラス系クラッドと、石英ガラ
スの屈折率を上昇させるハロゲンイオンの量が前記コア
に含まれる量よりも少くドープされてなる石英ガラス系
ジャケットとから光ファイバを構成した。
オンを含む石英ガラス系コアと、フッ素によりその屈折
率が低くされてなる石英ガラス系クラッドと、石英ガラ
スの屈折率を上昇させるハロゲンイオンの量が前記コア
に含まれる量よりも少くドープされてなる石英ガラス系
ジャケットとから光ファイバを構成した。
また、光ファイバを構成するクラッドの熱膨張係数をコ
アのそれよりも大きくして、仮に線引き時にコアが他の
部分よりも先に固化してコアに残留応力が生じた場合に
おいても、その後にクラッドが固化する時に収縮してコ
アに生じた残留応力を相殺するようにする。
アのそれよりも大きくして、仮に線引き時にコアが他の
部分よりも先に固化してコアに残留応力が生じた場合に
おいても、その後にクラッドが固化する時に収縮してコ
アに生じた残留応力を相殺するようにする。
すなわち、石英ガラスの屈折率を上昇させるハロゲンイ
オンを含む石英ガラス系コアと、フッ素によりその屈折
率が低くされてなる第１の石英ガラス系クラッドと、フ
ッ素とリンを含み、その屈折率が第１の石英ガラス系ク
ラッドと等しいか。
オンを含む石英ガラス系コアと、フッ素によりその屈折
率が低くされてなる第１の石英ガラス系クラッドと、フ
ッ素とリンを含み、その屈折率が第１の石英ガラス系ク
ラッドと等しいか。
やや大きくされてなる第２の石英ガラス系クラッドと、
石英ガラスの屈折率を上昇させるハロゲンイオンの量が
前記コアに含まれる量よりも多くドープされてなる石英
ガラス系ジャケットとから光ファイバを構成した。
石英ガラスの屈折率を上昇させるハロゲンイオンの量が
前記コアに含まれる量よりも多くドープされてなる石英
ガラス系ジャケットとから光ファイバを構成した。
なお、石英ガラスの屈折率を上昇させるハロゲンイオン
としては、塩素、臭素があげられる。そしてコアに含ま
れるハロゲンイオンの量と、石英ガラス系ジャケットに
含まれるハロゲンイオンの量の相対的差は０．１重量％
程度あればよく、かつ絶対量としては前者に０．３重量
％以上、後者に０．２重量％以下含まれるように調整す
ればよい。
としては、塩素、臭素があげられる。そしてコアに含ま
れるハロゲンイオンの量と、石英ガラス系ジャケットに
含まれるハロゲンイオンの量の相対的差は０．１重量％
程度あればよく、かつ絶対量としては前者に０．３重量
％以上、後者に０．２重量％以下含まれるように調整す
ればよい。
（実施例）
まず、第１図に示すＶＡＤ法により、垂直に支持された
出発部材ｌの下端にバーナ２を対向させ、このバーナ２
内に５ｉＣ１４をｌ ＯＯｓｃｃｍ 、Ｏｔを５ＳＬＭ
、 Ｈａをｌ ＯＳＬＭ供給し、得られるＳｉＯ□ガ
ラス微粒子を出発部材ｌの下端に堆積させて直径４ｃｍ
、長さ２５ ｃｒａの５ｉＯｉガラス微粒子焼結体３
とした６次いでこの焼結体３を１２００℃に維持された
炉内に導いて脱水処理した。なお、この時炉内にＳＯＣ
ｌｍ を１００ ｃｃ ７分、Ｈｅを ５．０００ ｃ
ｃ ７分供給した。引続いて炉温度を昇温しで最高温度
が１．５５０℃になし、この脱水処理された焼結体３を
炉内に導入して直径２０ ａ＋ａ＋ 、長さ１３０ ａ
ｒｍのコア用透明ガラスロッドとした。この時炉内に５
ＯＣ１＊を２００ ｃｃ ７分、Ｈｅを５．０００αし
′分供給した。かくして、塩素が０．５重量％含まれた
コアロッドが得られた６次にこのコアロッドを４ｏ＋膳
直径。
出発部材ｌの下端にバーナ２を対向させ、このバーナ２
内に５ｉＣ１４をｌ ＯＯｓｃｃｍ 、Ｏｔを５ＳＬＭ
、 Ｈａをｌ ＯＳＬＭ供給し、得られるＳｉＯ□ガ
ラス微粒子を出発部材ｌの下端に堆積させて直径４ｃｍ
、長さ２５ ｃｒａの５ｉＯｉガラス微粒子焼結体３
とした６次いでこの焼結体３を１２００℃に維持された
炉内に導いて脱水処理した。なお、この時炉内にＳＯＣ
ｌｍ を１００ ｃｃ ７分、Ｈｅを ５．０００ ｃ
ｃ ７分供給した。引続いて炉温度を昇温しで最高温度
が１．５５０℃になし、この脱水処理された焼結体３を
炉内に導入して直径２０ ａ＋ａ＋ 、長さ１３０ ａ
ｒｍのコア用透明ガラスロッドとした。この時炉内に５
ＯＣ１＊を２００ ｃｃ ７分、Ｈｅを５．０００αし
′分供給した。かくして、塩素が０．５重量％含まれた
コアロッドが得られた６次にこのコアロッドを４ｏ＋膳
直径。
に延伸したのちその周りに外付は法によりＳｉＯ□から
なるガラス微粒子を６０ ｍｍ厚に堆積させ、１５００
℃に維持されたフッ素含有ガス炉内に導入して２０ ｆ
ｆ１ｍ厚さの透明ガラスクランド層を形成した。
なるガラス微粒子を６０ ｍｍ厚に堆積させ、１５００
℃に維持されたフッ素含有ガス炉内に導入して２０ ｆ
ｆ１ｍ厚さの透明ガラスクランド層を形成した。
次にこのコアークラッド型ロッドの周りに再度外付は法
により５ｉＯｉからなるガラス微粒子を５ｉ１ｍ厚に堆
積させ、しかるのち透明ガラス化してジャケット層とし
た。この時、炉内最高温度は１５２０℃、炉内へはＳＯ
Ｃｌｇを５０ｃｃ／分、 Ｈｅを５．０００ｃｃ ７分
供給した。かくしてジャケット層には０．２重量％の塩
素が含まれていた。こうして得られたコアークラッド−
ジャケット型母材をファイバ化した。第２図は得られた
ファイバの屈折率分布を示す、また、第３図は同ファイ
バおよび従来ファイバの損失波長特性を示す。図から明
らかなように、この発明によるファイバは、従来ファイ
バと比較して２０％以上低損失であり、優れた特性を示
していることがわかる。
により５ｉＯｉからなるガラス微粒子を５ｉ１ｍ厚に堆
積させ、しかるのち透明ガラス化してジャケット層とし
た。この時、炉内最高温度は１５２０℃、炉内へはＳＯ
Ｃｌｇを５０ｃｃ／分、 Ｈｅを５．０００ｃｃ ７分
供給した。かくしてジャケット層には０．２重量％の塩
素が含まれていた。こうして得られたコアークラッド−
ジャケット型母材をファイバ化した。第２図は得られた
ファイバの屈折率分布を示す、また、第３図は同ファイ
バおよび従来ファイバの損失波長特性を示す。図から明
らかなように、この発明によるファイバは、従来ファイ
バと比較して２０％以上低損失であり、優れた特性を示
していることがわかる。
（実施例２）
実施例１のクラッドとジャケットとの間に、ジャケット
形成の前に第２のクラッドを形成する以外、実施例１と
同様にして母材を作りファイバ化した。第２のクラッド
の形成方法は、外付は法であり先に形成されたコアーク
ラッド型ロッドの周りにＳｉＯ□（９０重量％） −Ｐ
ｉｅｓ （ｔ ０重量％）とからなるガラス微粒子を２
０１１０１厚に堆積させ、１４００℃に維持されたフッ
素含有ガス炉内に導入して１０ｍ＋ａ厚の第２のＳｉｎ
ｇ Ｐａ５ｓ −Ｆ組成の透明ガラスクラットとした。
形成の前に第２のクラッドを形成する以外、実施例１と
同様にして母材を作りファイバ化した。第２のクラッド
の形成方法は、外付は法であり先に形成されたコアーク
ラッド型ロッドの周りにＳｉＯ□（９０重量％） −Ｐ
ｉｅｓ （ｔ ０重量％）とからなるガラス微粒子を２
０１１０１厚に堆積させ、１４００℃に維持されたフッ
素含有ガス炉内に導入して１０ｍ＋ａ厚の第２のＳｉｎ
ｇ Ｐａ５ｓ −Ｆ組成の透明ガラスクラットとした。
この第２のクラッドの屈折率はＳｉＯ□のそれよりやや
小さ（しである、第４図は得られたファイバの屈折率分
布を示す、また、このファイバは最低損失０．１６ ｄ
Ｂ ／ ｋａ＋ （波長１．５５μｍ）であり、優れた
特性を示している。
小さ（しである、第４図は得られたファイバの屈折率分
布を示す、また、このファイバは最低損失０．１６ ｄ
Ｂ ／ ｋａ＋ （波長１．５５μｍ）であり、優れた
特性を示している。
（発明の効果）
この発明は、以上のように光フアイバ用のロッドを構成
するコア部の粘度が他の部分の少な（とも一つより小さ
くされているので、ファイバ化したときにコアは少なく
ともこの粘度が高い部分よりも後に固化することになり
、コア内部に応力が残留することがなく、以って低損失
のファイバを得ることができる。またクラッドを２層に
して、その一つをコアよりも熱膨張係数を大にするよう
にすれば、仮にコアが先に固化してその内部に応力を残
留させたとしても、この熱膨張係数の大なるクラッド部
が固化するときに収縮してコアを相対的に圧縮し、結果
としてコアの残留応力を相殺するため低損失のファイバ
が得られる。
するコア部の粘度が他の部分の少な（とも一つより小さ
くされているので、ファイバ化したときにコアは少なく
ともこの粘度が高い部分よりも後に固化することになり
、コア内部に応力が残留することがなく、以って低損失
のファイバを得ることができる。またクラッドを２層に
して、その一つをコアよりも熱膨張係数を大にするよう
にすれば、仮にコアが先に固化してその内部に応力を残
留させたとしても、この熱膨張係数の大なるクラッド部
が固化するときに収縮してコアを相対的に圧縮し、結果
としてコアの残留応力を相殺するため低損失のファイバ
が得られる。
第１図はこの発明の実施例における一工程を示す説明図
、第２図はこの発明の第１実施例によるファイバの屈折
率分布を示すグラフ、第３図は同ファイバと従来のファ
イバの損失波長特性を示すグラフ、第４図はこの発明の
第２実施例によるファイバの屈折率分布を示すグラフで
ある。 図において、ｌ：出発部材、２：バーナ、３：ＳｉＯ□
ガラス微粒子焼結体。 づ ７ｉ、１ 図
、第２図はこの発明の第１実施例によるファイバの屈折
率分布を示すグラフ、第３図は同ファイバと従来のファ
イバの損失波長特性を示すグラフ、第４図はこの発明の
第２実施例によるファイバの屈折率分布を示すグラフで
ある。 図において、ｌ：出発部材、２：バーナ、３：ＳｉＯ□
ガラス微粒子焼結体。 づ ７ｉ、１ 図
Claims (2)
- （１）石英ガラスの屈折率を上昇させるハロゲンイオン
を含む石英ガラス系コアと、フッ素によりその屈折率が
低くされてなる石英ガラス系クラッドと、石英ガラスの
屈折率を上昇させるハロゲンイオンの量が前記コアに含
まれる量よりも少くドープされてなる石英ガラス系ジャ
ケットとからなることを特徴とする光ファイバ。 - （２）石英ガラスの屈折率を上昇させるハロゲンイオン
を含む石英ガラス系コアと、フッ素によりその屈折率が
低くされてなる第１の石英ガラス系クラッドと、フッ素
とリンを含み、その屈折率が第１の石英ガラス系クラッ
ドと等しいか、やや大きくされてなる第２の石英ガラス
系クラッドと、石英ガラスの屈折率を上昇させるハロゲ
ンイオンの量が前記コアに含まれる量よりも少くドープ
されてなる石英ガラス系ジャケットとからなることを特
徴とする光ファイバ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63266110A JPH02113205A (ja) | 1988-10-24 | 1988-10-24 | 光ファイバ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63266110A JPH02113205A (ja) | 1988-10-24 | 1988-10-24 | 光ファイバ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02113205A true JPH02113205A (ja) | 1990-04-25 |
Family
ID=17426457
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63266110A Pending JPH02113205A (ja) | 1988-10-24 | 1988-10-24 | 光ファイバ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02113205A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002148465A (ja) * | 2000-08-28 | 2002-05-22 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 光ファイバ、光ファイバ母材の製造方法、及び光ファイバの製造方法 |
| US6681072B2 (en) | 2000-08-28 | 2004-01-20 | Sumitomo Electric Industries Co., Ltd. | Optical fiber, method of making optical fiber preform, and method of making optical fiber |
| JP2019505837A (ja) * | 2015-12-22 | 2019-02-28 | コーニング インコーポレイテッド | 臭素ドープ光ファイバ及び上記臭素ドープ光ファイバを生産する方法 |
| WO2023238619A1 (ja) * | 2022-06-10 | 2023-12-14 | 住友電気工業株式会社 | ガラス材及び光ファイバ |
-
1988
- 1988-10-24 JP JP63266110A patent/JPH02113205A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002148465A (ja) * | 2000-08-28 | 2002-05-22 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 光ファイバ、光ファイバ母材の製造方法、及び光ファイバの製造方法 |
| US6681072B2 (en) | 2000-08-28 | 2004-01-20 | Sumitomo Electric Industries Co., Ltd. | Optical fiber, method of making optical fiber preform, and method of making optical fiber |
| US6892019B2 (en) | 2000-08-28 | 2005-05-10 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Optical fiber, method of making optical fiber preform, and method of making optical fiber |
| JP2019505837A (ja) * | 2015-12-22 | 2019-02-28 | コーニング インコーポレイテッド | 臭素ドープ光ファイバ及び上記臭素ドープ光ファイバを生産する方法 |
| WO2023238619A1 (ja) * | 2022-06-10 | 2023-12-14 | 住友電気工業株式会社 | ガラス材及び光ファイバ |
| EP4538244A4 (en) * | 2022-06-10 | 2025-10-15 | Sumitomo Electric Industries | GLASS MATERIAL AND OPTICAL FIBER |
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