JPH0425211B2 - - Google Patents

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JPH0425211B2
JPH0425211B2 JP59070034A JP7003484A JPH0425211B2 JP H0425211 B2 JPH0425211 B2 JP H0425211B2 JP 59070034 A JP59070034 A JP 59070034A JP 7003484 A JP7003484 A JP 7003484A JP H0425211 B2 JPH0425211 B2 JP H0425211B2
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JP
Japan
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fiber
glass
rod
cladding
polarization
Prior art date
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JP59070034A
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English (en)
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JPS60215541A (ja
Inventor
Hiroshi Yokota
Toshio Danzuka
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Sumitomo Electric Industries Ltd
Original Assignee
Sumitomo Electric Industries Ltd
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Publication date
Application filed by Sumitomo Electric Industries Ltd filed Critical Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority to JP59070034A priority Critical patent/JPS60215541A/ja
Publication of JPS60215541A publication Critical patent/JPS60215541A/ja
Publication of JPH0425211B2 publication Critical patent/JPH0425211B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B37/00Manufacture or treatment of flakes, fibres, or filaments from softened glass, minerals, or slags
    • C03B37/01Manufacture of glass fibres or filaments
    • C03B37/012Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments
    • C03B37/01205Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments starting from tubes, rods, fibres or filaments
    • C03B37/01211Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments starting from tubes, rods, fibres or filaments by inserting one or more rods or tubes into a tube
    • C03B37/01217Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments starting from tubes, rods, fibres or filaments by inserting one or more rods or tubes into a tube for making preforms of polarisation-maintaining optical fibres
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B2203/00Fibre product details, e.g. structure, shape
    • C03B2203/30Polarisation maintaining [PM], i.e. birefringent products, e.g. with elliptical core, by use of stress rods, "PANDA" type fibres

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (AREA)
  • Manufacture, Treatment Of Glass Fibers (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は光フアイバの製造方法に関し、特に偏
波特性を有する定偏波フアイバの製造方法に関す
るものである。
(背景技術) 光の偏波状態を保持する定偏波フアイバは、例
えば光フアイバセンサー、コヒーレント通信等へ
の応用が可能なことから、その早急な開発が望ま
れている。
この定偏波フアイバは、光を伝搬するコアに複
屈折性を付加して、偏光状態を保持することを可
能にしたものである。従来知られている定偏波フ
アイバの製造方法としては、特開昭58−15041
号公報に提案されている、石英管の内側にまず石
英ガラスより低軟化点のガラス層を、次に高軟化
点のガラス層を夫々堆積した後、減圧して中実化
し、低軟化点ガラス層を楕円化する方法や、特
開昭58−104035号公報に提案されている、コア材
の外周にクラツド材、ロツド及び応力付与母材ロ
ツドを配置して、ロツドインチユーブ法により製
造する方法がある。
しかしながら、本発明者らが実験したところ、
上記の方法では石英管の内厚、堆積ガラス膜
厚、粘度および減圧力、加熱温度等条件が複雑に
相互作用するため、所望の楕円クラツド層と円形
コア層を有する定偏波フアイバを再現性良く得る
ことは困難である。
また上記の方法では、多数のガラスロツドを
組合せて、ロツドインチユーブするため、気泡発
生が多く見られた。これについては、全てのロツ
ド表面の清浄化前処理を綿密に実施することによ
り、気泡発生を幾分減少することが可能である
が、前処理に長時間を要し、経済性において劣
る。さらに、ロツド−ロツド表面は、中実化時に
おいて、微妙な温度差を有するため、微細な気泡
を完全になくすことは極めて困難である。
(発明の目的) 本発明は、上述の従来方法における欠点を解消
し、円形コアに異方性応力を付加する応力付加層
を、クラツド層の外周に再現性良く配置すること
ができ、しかも気泡発生等の製造上の問題を容易
に抑止できる、偏波特性に優れた低損失な定偏波
フアイバの製造方法を提供することを目的とす
る。
(発明の構成) すなわち、本発明は、円形コアと楕円形状クラ
ツドからなるガラスロツドを、クラツドガラスと
実質的に屈折率が等しく、熱膨張率の異なるガラ
ス層をその内部に被覆堆積させた石英管に挿入し
て、加熱融着し一体化した後線引きフアイバ化す
ることを特徴とする定偏波フアイバの製造方法を
提供するものである。
以下、本発明を具体的に説明する。
まずコア11とクラツド12を有するガラスロ
ツドを公知の方法である内付けロツド法(この場
合は第1図Aに示すように、石英管からなるジヤ
ケツト層13があつて、3層構造となるのが普通
である。)、あるいはVAD法、外付け法、ロツド
インチユーブ法等で作成する(第1図Bに示す)。
この時に、クラツド12と熱応力付与層との間
に、大きな熱応力を発生させる目的で、クラツド
層はSiO2、もしくは、SiO2−Fの組成のような
熱膨張係数の小さいガラス組成とすることが望ま
しい。屈折率の微調整を行う目的で、P2O5
GeO2、Al2O3、TiO2等のうちの少なくとも1つ
を添加剤として微量加えてもよい。コア11はク
ラツド12よりも高屈折率となるようにガラス組
成を適宜選択する。
このようにして得られた、第1図a又は第1図
Bに示されるガラスロツドは、外周を研削して
夫々第2図A又は第2図Bに示されるような、そ
の短径がa、長径がbの、楕円形状とする。ここ
でその楕円率をηとすると、η=2(b−a)/(b+
a)で ある。研削後は、ロツド表面を清浄、平滑にする
ために、HFエツチングし、さらに火炎研摩を施
すことが有効である。火炎研摩にかえてプラズマ
研摩を施してもよい。
一方、別途用意した石英管15の内側に、第3
図に示すように内付法によつて応力付与層14を
堆積被覆させる。該応力付与層は、大きな熱応力
を発生させることを目的として設置される層であ
るので、クラツド12とはその熱膨張係数を異と
することが必須条件である。しかも、伝送特性
上、クラツドモードを発生させないためには、該
熱応力付与層の屈折率はクラツド12の屈折率と
実質的に等しいことが要求される。
上記の目的に合致する組成としては、石英ガラ
スの屈折率を下げかつ熱膨張係数を変えるための
添加剤である。B2O3、Fのうち少なくとも1種
以上を含有し、同時に石英ガラスの屈折率を高め
る添加剤であるGeO2、P2O5、Al2O3、TiO2等の
うち少なくとも1種以上を含有する組成が適当で
ある。このような組成としては、例えば、SiO2
−B2O3−GeO2、SiO2−F−GeO2、SiO2−B2O3
−GeO2−F、SiO2−B2O3−Al2O3、SiO2−B2O3
−TiO2、SiO2−F−TiO2等が挙げられるが、勿
論これに限定されるものではなく、上述の条件を
満す組成であれば、いずれでもよい。
次に該応力付与層14が被覆された石英管15
の内側に、すでにその外周を研削された楕円率η
=2(a−b)/a+bなる楕円形のガラスロツドを挿
入 する。この状態を第4図A及びBに夫々示す。図
中の符番は第1〜3図と同じを意味する。さらに
石英管の外側から加熱中実化した後線引きして、
フアイバ化する。
得られたフアイバの断面を、第1〜4図と同じ
意味の符番によつて、第5図A及びBに示すが、
第5図A及びBにおいて、コア11に付与される
熱応力は、クラツド12が短径a、長径bの非円
であるため、短径、長径方向に異方性が生ずる。
この異方性熱応力により、コア11に複屈折率が
得られ、伝搬する光の偏光状態を保持することが
可能となる。
以下に実施例により本発明を説明する。
(実施例) 実施例 1 VAD法により、コアがSiO2−GeO2、クラツド
がSiO2からなる第1図bの構造のシングルモー
ドフアイバ用母材(長さ200cm、コア径3mmφ)
を製造した。この時のコア−クラツド間の屈折率
差は0.3%であつた。該母材を短径2a=6mm、長
径2b=18mmとなるように楕円形に研削加工し、
第2図Bの構造とした。該外周研削加工されたガ
ラスロツドを、10%HF液でエツチングした後、
酸水素炎により火炎研摩した。
一方、外径26mmφ、内径19mmφ、長さ250mmの
天然溶融石英管の内側に、SiCl4180c.c./分、
BF3200c.c./分、GeCl4、50c.c./分を送り込み、酸
水素炎で1050℃(光高温計により測定)に加熱し
てトラバースし、SiO2−B2O3−GeO2−F組成ガ
ラス膜を60回堆積し、熱応力付与層を第3図のよ
うに形成した。
この石英管の内側に、上述の外周研削した楕円
形ロツドを第4図Bのように挿入し、酸水素炎の
加熱温度を1900℃に高め、管内圧力は400mmHg
に減圧して、中実化した。
さらにこの中実化ロツドを直径10mmφに延伸し
た後、外径/コア径の比を調整するために、外径
24mmφの石英管に挿入し、中実化した後延伸し
て、外径100μmのフアイバを製造した。
得られたフアイバの偏波特性を評価したとこ
ろ、波長λ=1.15μmのレーザー光で、ビート長
Lbが3mmの良好な偏波特性が達成されていた。
また該フアイバの伝送損失も、1dB/Kmと良好な
値であつた。
以上の方法で、5本のVAD母材について同様
に加工してフアイバ化したところ、いずれのフア
イバもビート長3mm±0.5mmの値が得られ、本発
明方法により極めて安定して再現性良く、優れた
偏波特性と伝送損失特性を有する定偏波フアイバ
を製造できることがわかつた。
実施例 2 内付け法により、コアがSiO2−GeO2、クラツ
ドがSiO2からなる第1図aの構造の、シングル
モードフアイバ用母材(長さ200mm、アコ径1.5mm
φ、クラツド径9mmφ、ジヤケツト径12mmφ)を
製造した。この時のコアークラツド間の屈折率差
は0.32%であつた。該母材を、短径2a=3mmφ、
長径2b=11mmφとなるように非円研削加工し、
第2図Aの構造とした。
以下外周研削後の表面処理及び熱反力層の作成
等実施例1と同様に行つてフアイバ化し、外径
10μmの定偏波フアイバを得た。
得られたフアイバの偏波特性は、波長λ=
1.15μmにおいて、ビート長Lb=2.5mmであり、ま
た伝送損失は1.2dB/Kmと、いずれも良好であつ
た。
この場合も同じ方法で作製した5本のブリフオ
ームについて、同様にフアイバ化してその再現性
を調査したところ、いずれのプリフオームから作
製したフアイバも、ビート長Lb=2.5±0.5mm以内
であり、きわめて再現性良く製造できた。
(発明の効果) 以上の実施例からも明らかなように、本発明方
法は、複屈折率を決定する熱応力異方性を、石英
管に挿入する外周研削ロツドの楕円率η=
2(b−a)/(b+a)によつて決定するので、極め
て再現 性良く製造できる上に、得られたフアイバの偏波
保持特性が得られる。この良好な再現性は、ガラ
スロツドの外周研削加工が精度高くかつ容易にで
きることによる。しかも、本発明の方法では、石
英管中に挿入されるガラスロツドは1本のみなの
で、気泡の発生が、HF液エツチングと火炎研摩
により短時間処理で抑止できるし、従来法のよう
な多数ロツドの組み合わせの場合に発生する。ロ
ツド−ロツド間の表面の微細気泡の発生は見られ
ない。
これらの効果を奏する本発明の方法は、優れた
偏波特性を有する低損失定偏波フアイバを再現性
よく、しかも経済的に製造できる、非常に有利な
方法である。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明のコア・クラツドを有するロツ
ドを説明するもので、第1図Aは内付け法による
もの、第1図BはVAD法又は外付け法によるも
のである。第2図A及びBは第1図A及びBのロ
ツドを夫々非円研削加工したものの説明図、第3
図はジヤケツト管に応力付与層を形成したものの
説明図、第4図A及びBは、第3図の石英管に第
2図A及びBの非円加工されたロツドを夫々挿入
したものの説明図、第5図A及びBは、第4図A
及びBを中実化した後得られた夫々のフアイバの
断面図を示す。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 円形コアと楕円形状クラツドからなるガラス
    ロツドを、クラツドガラスと実質的に屈折率が等
    しく、熱膨張率の異なるガラス層をその内部に被
    覆堆積させた石英管に挿入して、加熱融着し一体
    化した後線引きフアイバ化することを特徴とする
    定偏波フアイバの製造方法。
JP59070034A 1984-04-10 1984-04-10 定偏波フアイバの製造方法 Granted JPS60215541A (ja)

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JPS60215541A JPS60215541A (ja) 1985-10-28
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