JPH0333703A - 光ファイバ - Google Patents

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） 本発明は低損失、高強度で、特に引張強さに優れた光フ
ァイバに関するものである。

（従来の技術） 近年、光ファイバは公衆通信の各種分野で幅広く使用さ
れており、その利用分野は東に広がりつつある。それに
伴い光ファイバの光損失や機械的強度といった特性に対
する要求は益々多岐に亙り、また厳しいものになってき
ている。

ところで従来の高強度光ファイバには１例えば第５図及
び第６図のようにコアＣの外側に、石英クラッドＤを設
け、さらに同りラッドＤの外側に、チタンを含む石英ガ
ラスからなる外周層Ｅを設けた石英クラツド光ファイバ
があったにの外周層Ｅの線膨張係数は石英クラッドＤの
それよりも小さくなるため、＋１７ｉ記クラツドＤに同
外周層Ｅの圧縮応力が付与された状態になる。そのため
、通常の光ファイバよりも動疲労強度及び引張強度が向
上する。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら前記クラッドＤまたはコアＣとクラッドＤ
とにフッ素をドープした第７図のような屈折率分布を示
すフッ素ドープクラツド光ファイバでは、クラッドＤの
外側にチタンを含む外周層Ｅを設けると、外周層を設け
ない光ファイバに比べて動疲労強度は向上するちのの、
逆に引張強度は低下する。これは純石英にドーパント（
フッ素やチタンなど）を加えると、その引張強度の絶対
値が低下するためであり、現在のところ同光ファイバの
動疲労強度及び引張強度を共に高強度化する方法は確立
されていない。このように光ファイバの動疲労強度を向
上させようとすｔ６ば引張強度が低下するといった相反
する問題があり、その解決が強く望まれている。

（発明の目的） 本発明の目的は引張強度及び動疲労強度が共に優れた光
ファイバを提供することにある。

（問題点を解決するための手段） 本発明の光ファイバは第１図のように、コア１と、少な
くともフッ素を含む内側クラッド（フッ素ドープクラッ
ド）２と、少なくともチタンを含む外周層（チタンドー
プクラッド）３とを有する光ファイバにおいて、前記内
側クラッド２と外周層３との間に純シリカガラス層４が
設けられてなることを特徴とするものである。

（作用） 本発明の光ファイバでは、フッ素を含む内側クラッド（
フッ素ドープクラッド）２の外側に、９張強度に優れた
純シリカガラス層４が設けられているので、フッ素ドー
プクラッド２の外側に直接チタンドープクラッド３を設
けることにより生じる光ファイバの初期引張強度の低下
が抑制されろ。

しかも、同ガラス層４の外測に、チタンを含む外周層（
チタンドープクラッド）３が設けられているので、光フ
ァイバの動疲労強度（動疲労係数）は向上する。

（実施例） 第１図は本発明の尤ファイバへの一実施例である。

同図に示すｌはコア、２はコアｌの外測に形成された内
側クラッドである。このコアｌ及び内側クラッド２は既
仔のものと同様にフッ素がドープされてその屈折率が低
下されており、第２図の屈折率分布に示すようにコアｌ
の屈折率も純石英ガラスのそれより若干小さくなってい
る。

同図の３は光ファイバＡの最外層に設けられた外周層で
ある。この外周層３は光ファイバの動疲労強度を向上さ
せるためのものであり、従来のものと同様にチタンがド
ープされている。

同図に示す４は前記内側クラッド２と外周層３の間に形
成された純シリカガラス層である。この純シリカガラス
層４は引張強度に優れ、前記フッ素ドープクラッド２と
チタンドープクラッド３による初期引張強度の低下を抑
制するためのものである。

本発明の光ファイバＡは例えば次のようにして得られる
。

先ず純石英ガラスにフッ素をドープし−Ｃ第４図の屈折
率分布を有するフッ素ドープ光フアイバ母材を得た。こ
のフッ素ドープ光フアイバ母材は前記コア１及び内側ク
ラッド２を形成する６のであり、同図に示すようにコア
ｌの純石英ガラスに対する比屈折率差が−０，０２％、
コア１とクラッド２との屈折率差が−０，３５％である
。

次に前記フッ素ドープ光フアイバ母材を直径３０ｍｍま
で延伸した後、同母材に５ｉＣｊ２４を０．１５ｆｆ／
ｒｎｉｎずつ酸素−水素火炎の中に導入して得られたＳ
　ｉ　Ｏｘ微粒子（スート）を、同光フアイバ母材上に
３ＩＩＩＩ厚で同軸状に堆積させ東にＳ　ＩＣＱ　ａを
Ｏ，１５ｆｆ／ｍｉｎずつと、ＴｉＣｆｆｎを０．３８
９／ｍｉｎずつとを酸素−水素火炎の中に導入して得ら
れた５ｉＯａ−ＴｉＯ２微粒子（スート）を前記Ｓ　ｉ
　Ｏａ体積層上に２ｍｍ厚で同軸状に堆積させてスート
付光ファイバ母材を得た。なお、このスート部はＴｉｅ
、を３ｍｏｆｆ％含有していた。

続いて、Ｈｅを３０（ｆｆ／ｍ１ｎ）と、ＣＱ　２を０
．３　（Ｉ２／ｍ　ｉ　ｎ）とを流す雰囲気を有し且つ
その最高温度が１６１０℃のガラス化炉中において、前
記スート付光ファイバ母材をガラス化し、続いて線引炉
により１２０ｍ／ｍｉｎで線引し、これに紫外線硬化性
樹脂を直ちに’ｆｌｔｍして、光フアイバ外径１２５μ
ｍ、被覆外径２５０μｍの光ファイバ心線Ａを得た。こ
の光ファイバ心線Ａの屈折率分布プロファイルは第１図
すに示すようになっており、クラッド２と外周層４との
間に純シリカガラス層４が形成されていることが＠認さ
れた。

この光ファイバＡの比較のために、純シリカガラス層４
を有さない光ファイバＢを以下のようにして得た。

先ず、前記フッ素ドープ光フアイバ母材を直径３０ｍｍ
に延伸した後、その外周に前記と同様にして（１られた
Ｓ　ｉ　Ｏｚ　−Ｔ　ｉ　０２微粒子（スート）だけを
５ｍｍ厚で同軸状に堆積させ、前記と同じ条件のガラス
化炉で透明ガラス化し、これを前記と同じ条件で線引し
て、光ファイバ外径１２５μｍφ、被覆外径２５０μｍ
φの光ファイバ心線Ｂを得た。この光ファイバ心線Ｂの
屈折率分布にはシリカガラス層の存在は認められなかっ
た。

前記のようにし−〔得られた光ファイバ心線Ａと光ファ
イバ心線Ｂとを動疲労試験した結果は、第３図のようで
あった。なお、同図において横軸は応力速度すを示し、
縦軸は破断強度の中央値αの対数を示し１両者の関係は １２ｏｇａ　＝　（１＋ｎｌ−’Ｉ２ｏｇ６　＋　（１
＋ｎｌ−’Ｉ２ｏｇｋ　　　■ここでｎは動疲労係数、
ｋは定数 に表わされ、図中の直線の傾きが小さいほど動疲労係Ｆ
ｉｎが大きく５動疲労係数ｎが大きいほど応力に対する
強度の劣化が少ない。

第３図及び＠式から明らかなように、両光ファイバ心線
Ａ、Ｂの動疲労係数ｎ値は変わらない。

一方、前記動疲労試験とは別に引張試験を行なったとこ
ろ、光ファイバＡの初期引張強度は５．６ｋｇ／光ファ
イバ、光ファイバＢのそれは５．２ｋｇ／光ファイバで
あった。

また同図に示したチタンドープクラッドのない従来の＃
！４準的なフッ素ドープクラッド光ファイバＣの動疲労
係数ｎは約２゛２であり、本発明の光ファイバ心線Ａの
動疲労係数ｎは約３０であり、従来のものより高い数値
を示していることが分かる。

（発明の効果） 本発明の光ファイバは以下のような効果かある。

■、内側クラッド２と、外周層４との間に、純シリカガ
ラス層３が設けられているので、光ファイバの初期引張
強度の低下を抑制することができ■、外周層４に手タン
が含まれているので、従来と同様に動疲労係数ｎを向上
させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の光ファイバの断面図、第２図は同光フ
ァイバにおける屈折率分布図、第３図は同光ファイバと
従来の光ファイバの動疲労特性図、第４図は第１図の先
ファイバに使用された母材の屈折率分布図、第５図は従
来の石英クラツド光ファイバの断面図、第６図は同石英
クラツド光ファイバにおける屈折率分布図、第７図は従
来のフッ素ドープクラツド光ファイバにおける屈折率分
布図である。 ｌはコア ２は内側クラッド ３は外周層 ４は純シリカガラス層 ケ応力４ｐＩｆｍｌｎ／ｍ１ｎｉ −〇−Ａ −−Ｘ＝−８ −・−−一〇

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. コア１と、少なくともフッ素を含む内側クラッド２と、
   少なくともチタンを含む外周層３とを有する光ファイバ
   において、前記内側クラッド２と外周層３の間に純シリ
   カガラス層４が設けられてなることを特徴とする光ファ
   イバ。