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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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B37/00—Manufacture or treatment of flakes, fibres, or filaments from softened glass, minerals, or slags
- C03B37/01—Manufacture of glass fibres or filaments
- C03B37/012—Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments
- C03B37/01205—Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments starting from tubes, rods, fibres or filaments
- C03B37/01211—Manufacture 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
- C03B37/01217—Manufacture 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
-
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- C03B2203/00—Fibre product details, e.g. structure, shape
- C03B2203/30—Polarisation maintaining [PM], i.e. birefringent products, e.g. with elliptical core, by use of stress rods, "PANDA" type fibres
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- 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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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)。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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)
- 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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59070034A JPS60215541A (ja) | 1984-04-10 | 1984-04-10 | 定偏波フアイバの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59070034A JPS60215541A (ja) | 1984-04-10 | 1984-04-10 | 定偏波フアイバの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60215541A JPS60215541A (ja) | 1985-10-28 |
| JPH0425211B2 true JPH0425211B2 (ja) | 1992-04-30 |
Family
ID=13419901
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59070034A Granted JPS60215541A (ja) | 1984-04-10 | 1984-04-10 | 定偏波フアイバの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60215541A (ja) |
-
1984
- 1984-04-10 JP JP59070034A patent/JPS60215541A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60215541A (ja) | 1985-10-28 |
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