JPH0445467B2 - - Google Patents

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JPH0445467B2
JPH0445467B2 JP63033837A JP3383788A JPH0445467B2 JP H0445467 B2 JPH0445467 B2 JP H0445467B2 JP 63033837 A JP63033837 A JP 63033837A JP 3383788 A JP3383788 A JP 3383788A JP H0445467 B2 JPH0445467 B2 JP H0445467B2
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Japan
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mol
fluoride
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core
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JPS63201040A (ja
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Uiriamu Furansu Hooru
Richaado Uiriamuzu Jon
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British Telecommunications PLC
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL 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
    • C03C3/00Glass compositions
    • C03C3/32Non-oxide glass compositions, e.g. binary or ternary halides, sulfides or nitrides of germanium, selenium or tellurium
    • C03C3/325Fluoride glasses
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL 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
    • C03C13/00Fibre or filament compositions
    • C03C13/04Fibre optics, e.g. core and clad fibre compositions
    • C03C13/041Non-oxide glass compositions
    • C03C13/042Fluoride glass compositions

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  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
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  • Optics & Photonics (AREA)
  • Glass Compositions (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はハライドガラス、特にフツ化物ガラス
を用いた高開口数の光フアイバに関する。本発明
は、内視鏡、遠隔分光器、レーザメス、遠隔監視
装置その他の光学機器に利用するに適する。
〔概要〕
本発明は、ハライドガラスを用いた光フアイバ
において、 ハフニウム・ハライドを比較的高濃度に含むガ
ラスによりクラツデイングを形成し、鉛ハライド
を比較的高濃度に含むガラスによりクラツデイン
グを形成することにより、 開口数が高く低損失の光フアイバを得るもので
ある。
〔従来技術〕
光フアイバの開口数はコアおよびクラツデイン
グの屈折率と関係があり、 (NA)2=N2−n2 で表される。ここで、NAは開口数、Nはコアの
屈折率、nはクラツデイングの屈折率である。こ
の開口数NAのアークサインsin-1(NA)により、
入射光を伝搬するため必要な入射角の最大許容値
が決定される。
光フアイバの利用形態として二つの分野が重要
である。ひとつは遠距離通信であり、もうひとつ
は赤外線伝送である。これらの二つの利用形態を
区別することが便利である。
遠距離通信では、デイジタル変調された光信号
を用いて、遠距離、例えば数100Kmにわたり情報
を伝送する。この場合には、同時に使用できる搬
送波周波数は少なく、最も一般的な利用形態では
1本のフアイバでひとつの搬送波周波数しか使用
しない。このため、その搬送波周波数における特
性が重要であり、例えば減衰量が0.3dB/Km以下
であることが必要である。また、分散を最小にす
るため、単一モード光フアイバが使用される。
これに対して、高開口数が必要とされる分野が
ある。その例としては、内視鏡、遠隔分光器、レ
ーザメスその他の、赤外線だけでなく可視光およ
び紫外線を含む放射光を伝送する技術および素子
がある。また、局部に光を照射する分野もこれに
含まれる。このような分野で使用されるある種の
素子、例えば内視鏡には、光源の位置で放射光を
集光して試験場所に運ぶために、光フアイバの束
(バンドル)が用いられる。また、例えばレーザ
メスのように、1本の光フアイバを用いるものも
ある。
光フアイバ束の入射端は、放射光を入射できる
形状に加工される。しかし、放射光のほぼ全量を
受光面に垂直に入射するのは実現が困難であり、
場合によつては不可能である。垂直からずれて入
射した放射光を伝送できることが重要である。こ
のための受光許容性は、束よりも個々の光フアイ
バの特性、特にその開口数に依存する。
モニタリングおよびリモートセンシング等の遠
隔監視装置では、放射光そのものが問題である。
このため、光フアイバとして広帯域のものが必
要である。距離は遠距離通信の場合に比較して非
常に短い。このような用途では、光源と監視位置
との距離が2Km以上となることは希であり、1Km
以上を越えることも非常に少ない。一般的には
100m以下の近距離で利用され、多くの利用形態
では1〜10mしか必要としない。遠隔監視に要求
される基本的な動作は、監視のために十分な放射
光エキネルギを集光することであり、このために
は、多モード光フアイバの束が必要である(これ
に対して遠距離通信では、1本の単一モード光フ
アイバが必要である)。束の大きさを決定するた
めには、減衰による損失を考慮する必要がある。
したがつて、減衰が1000dB/Kmと大きくても、
特に非常に近い範囲であれば、十分な監視性能を
得ることができる。
放射光を十分に集光するための束の大きさの重
要性についてはすでに説明した。しかし、放射光
の伝搬に関係するのはコアであり、総コア面積が
重要である。空間が限られているので、実質的に
漏れが生じない程度で、クラツデイングを最小に
することが重要である。このためには、クラツデ
イングの厚さを少なくとも10μm、望ましくは
15μmとする。光フアイバ全体の直径は、50ない
し400μmが適当である。個々の光フアイバの断面
積の10%ないし90%、さらには40%ないし60%が
コアであるものが特に便利である。
〔発明が解決しようとする問題点〕
以上のような用途で使用される光フアイバに
は、 (1) 高開口数、 高開口数は重要な特性である。その値として
は、0.05以上、望ましくは0.2以上、可能なら
ば0.25以上が必要である。
(2) 低減衰量、 この減衰量は、使用周波数全体に対する値で
ある。これは、0.5ないし4.5μmの波長帯で使用
される遠距離通信用フアイバで特に必要であ
る。この波長帯では、フツ化物フアイバ、例え
ばフツ化ジルコニウムZrF4を主成分とするも
のが特に適している。ザ・ジヤーナル・オブ・
ライトウエイブ・テクノロジイ第LT−3巻第
3号、1985年6月(The Journal of
Lightwave Technology,Vol.LT−3,No.3
of June 1985)の第569頁ないし第572頁に
は、遠距離通信用のフツ化物フアイバが開示さ
れている。
(3) 整合性 良好な光フアイバを得るには、二種類の低損
失ガラスを選択することが必要である。その一
方は高屈折率のガラスであり、他方は低屈折率
のガラスである。二つのガラスは互いに機械的
に同等の性質をもち、特に、母材をフアイバに
線引きする段階で整合していなければならな
い。
の三つの性質が必要である。
以上の三つの性質をすべて満たす一対のガラス
を選択することが重要な問題である。整合性の問
題は、同一の化学組成をもつガラスを選択すれば
よいことを示唆しているが、高開口数を実現する
ためには、異なる組成が必要である。英国特許第
GB2/164032A号には、屈折率差を形成するため
にフツ化ナトリウムNaFとフツ化ハフニウム
HfF3とを使用することが開示されている。しか
し、散乱が発生することから、フツ化鉛PbF2
使用には反対している。
また、上述した文献、ザ・ジヤーナル・オブ・
ライトウエイブ・テクノロジイの論文では、非晶
質フツ化物フアイバのためのコア・クラツド組成
について議論している。特に、フツ化リチウム
LiFとフツ化鉛PbF2との組み合わせ、およびフツ
化ナトリウムNaFとフツ化鉛PbF2との組み合わ
せについて説明している。そして、コアにはフツ
化ジルコニウムZrF4を含むガラスを使用し、ク
ラツデイングには、フツ化ジルコニウムZrF4
いくらかをフツ化ハフニウムHfF4で置き換えた
ガラスを使用した光フアイバを提案している。
本発明は、高開口数でしかも低損失を新規なハ
ライドガラス光フアイバを提供することを目的と
する。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明のハライドガラス光フアイバは、クラツ
デイングがコアより高濃度のハフニウム・ハライ
ドを含み、コアがクラツデイングより高濃度の鉛
ハライドを含むことを特徴とする。
特に、コアがハフニウム・ハライドをYモル%
含み、クラツデイングが鉛ハライドをgモル%含
む場合に、クラツデイングはY+3モル%以上の
ハフニウム・ハライドを含み、コアはg+0.5モ
ル%以上の鉛ハライドを含むことが望ましい。こ
の組成により、波長589nmの放射光で測定される
開口数を0.05以上にすることができる。
クラツデイングには鉛ハライドを含まず、コア
にはハフニウム・ハライドを含まないことが望ま
しい。
コアおよびクラツデイングのガラス組成は、ハ
フニウム・ハライドおよび鉛ハライド以外には同
等であることが望ましく、例えばジルコニウム、
バリウム、ランタン、アルミニウムおよびナトリ
ウムのハライドを含むことができる。
特に、クラツデイングが、aモル%のフツ化ジ
ルコニウムZrF4、bモル%のフツ化バリウム
BaF2、cモル%のフツ化ランタンLaF3、dモル
%フツ化アルミニウムAlF3、eモル%のフツ化
ナトリウムNaF、fモル%のフツ化ハフニウム
HfF4およびgモル%のフツ化鉛PbF2を含み、コ
アが、Tモル%のフツ化ジルコニウムZrF4、U
モル%のフツ化バリウムBaF2、Vモル%のフツ
化ランタンLaF3、Wモル%のフツ化アルミニウ
ムAlF3、Xモル%のフツ化ナトリウムNaF、Y
モル%のフツ化ハフニウムHfF4およびZモル%
のフツ化鉛PbF2を含むことが望ましい。ここで、 45<a+f<55、45<T+Z<55、 15<b<25、15<U<25、 3<c<6、3<V<6、 2<d<5、2<W<5、 15<e<30、10<X<25、 3<f<55、0.5<Z<10、 3<f−Y<55、0.5<Z−g<8 である。このとき、g=Y=0がさらに望まし
い。
〔作用〕
本発明のハライドガラス光フアイバは、組成が
ほぼ同等のハライドガラスを用いて、コアとクラ
ツデイングとの屈折率差を比較的大きく設定でき
る。したがつて、高開口数、特に波長589nmの放
射光で測定される開口数が0.05以上の光フアイバ
が得られる。
本発明の光フアイバは、個別部品として用いる
こともでき、複数の光フアイバを束にして用いる
こともできる。異なる組成の光フアイバによりバ
ンドルまたはケーブルを形成し、これにより有効
帯域幅を増加させることもできる。
〔実施例〕
以下に本発明の実施例を説明するが、これらは
ほんの一例であり、本発明は以下の実施例に限定
されるものではない。
実施例 1 波長589nmにおける屈折率が1.493のクラツデ
イングを作成するため、 フツ化ジルコニウムZrF4 39.7モル% フツ化バリウムBaF2 18.0モル% フツ化ランタンLaF3 4.0モル% フツ化アルミニウムAlF3 3.0モル% フツ化ナトリウムNaF 22.0モル% フツ化ハフニウムHfF4 13.3モル% 計 100.0モル% を秤量し、これらの混合物を純粋な窒素N2およ
び酸素O2の雰囲気中で900℃で溶融させ、型に流
し込んで中空の円筒ガラスを作成した。この円筒
ガラスの寸法は、 長さ l=12cm 外径 a=10mm 内径 b=7mm であつた。
また、波長589nmにおける屈折率が1.508のコ
アを作成するため、 フツ化ジルコニウムZrF4 51.5モル% フツ化バリウムBaF2 19.5モル% フツ化ランタンLaF3 4.7モル% フツ化アルミニウムAlF3 3.3モル% フツ化ナトリウムNaF 18.0モル% フツ化鉛PbF2 3.0モル% 計 100.0モル% を秤量し、これを溶解させた後に上述の円筒ガラ
スに流し込み、光フアイバ母材を作成した。この
光フアイバ母材の斜視図を第1図に示す。この光
フアイバ母材を従来からの方法により線引きし、
長さL=700mの光フアイバを作成した。この光
フアイバの斜視図を第2図に示す。
このフアイバは、 直径 c=10μm コアの面積 50% 波長589nmにおける開口数 0.21 波長1200nmにおける減衰量 30dB/Km 波長1600nmにおける減衰量 18dB/Km 波長2000nmにおける減衰量 12dB/Km 波長2400nmにおける減衰量 9dB/Km 波長2600nmにおける減衰量(最小値)7dB/
Km であつた。開口数0.21という値は約12゜の許容角
度に対応する。
実施例 2 実施例1と同様にして、 フツ化ジルコニウムZrF4 39.70モル% フツ化バリウムBaF2 20.00モル% フツ化ランタンLaF3 4.00モル% フツ化アルミニウムAlF3 3.00モル% フツ化ナトリウムNaF 20.00モル% フツ化ハフニウムHfF4 13.30モル% 直径 175μm のクラツデイングと、 フツ化ジルコニウムZrF4 51.54モル% フツ化バリウムBaF2 17.54モル% フツ化ランタンLaF3 4.70モル% フツ化アルミニウムAlF3 3.21モル% フツ化ナトリウムNaF 20.00モル% フツ化鉛PbF2 3.01モル% 直径 125μm のコアとを備えた光フアイバを作成した。この光
フアイバは、 コアの面積 51% 波長589nmにおける開口数 0.21 破壊伸び(Breaking Strain) 2% 波長3200nmにおける減衰量 40dB/Km 波長2600nmにおける減衰量(最小値)
21.2dB/Km 波長1500nmにおける減衰量 34dB/Km であつた。破壊伸びの値は、二点曲げ試験により
測定された中央強度値である。
理想的には、ガラス組成物は他の成分を含んで
いない。しかし、実際には少量の不純物が存在す
る。このような不純物が存在していても、以上の
実施例では十分な開口数が得られた。ただし、鉛
とハフニウムとの相互汚染があると、それが不純
物となつて開口数が小さくなるので、これについ
ては注意が必要である。
〔発明の効果〕
以上説明したように、本発明のハライドガラス
光フアイバは、開口数が高く低損失である。高開
口数であることから、本発明のハライドガラス光
フアイバは、十分な放射光エネルギを集光させる
必要のある機器、例えば内視鏡、遠隔分光器、レ
ーザメス、遠隔監視装置その他に用いて大きな効
果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は光フアイバ母材の斜視図。第2図は光
フアイバの斜視図。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 ハライドガラスを主成分とするクラツデイン
    グおよびコアを備えたハライドガラス光フアイバ
    において、 上記クラツデイングは上記コアより高濃度のハ
    フニウム・ハライドを含み、 上記コアは上記クラツデイングより高濃度の鉛
    ハライドを含む ことを特徴とするハライドガラス光フアイバ。 2 クラツデイングは、 aモル%のフツ化ジルコニウムZrF4、 bモル%のフツ化バリウムBaF2、 cモル%のフツ化ランタンLaF3、 dモル%のフツ化アルミニウムAlF3、 eモル%のフツ化ナトリウムNaF、 fモル%のフツ化ハフニウムHfF4および gモル%のフツ化鉛pbF2 を含み、 コアは、 Tモル%のフツ化ジルコニウムZrF4、 Uモル%のフツ化バリウムBaF2、 Vモル%のフツ化ランタンLaF3、 Wモル%のフツ化アルミニウムAlF3、 Xモル%のフツ化ナトリウムNaF、 Yモル%のフツ化ハフニウムHfF4および Zモル%のフツ化鉛PbF2 を含む請求項1記載の光フアイバ。 ただし、 45<a+f<55、45<T+Z<55、 15<b<25、15<U<25、 3<c<6、3<V<6、 2<d<5、2<W<5、 15<e<30、10<X<25、 3<f<55、0.5<Z<10、 3<f−Y<55、0.5<Z−g<8 である。 3 g=Y=0である請求項2記載の光フアイ
    バ。
JP63033837A 1987-02-16 1988-02-16 ハライドガラス光ファイバ Granted JPS63201040A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

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GB878703501A GB8703501D0 (en) 1987-02-16 1987-02-16 Halide fibre
GB8703501 1987-02-16

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Publication Number Publication Date
JPS63201040A JPS63201040A (ja) 1988-08-19
JPH0445467B2 true JPH0445467B2 (ja) 1992-07-24

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ID=10612368

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Application Number Title Priority Date Filing Date
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EP (1) EP0282155A1 (ja)
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Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0733600B1 (en) * 1991-08-26 2000-01-12 Nippon Telegraph And Telephone Corporation Optical fiber for optical amplifier
JP3363512B2 (ja) * 1992-05-01 2003-01-08 住友電気工業株式会社 鉛含有フッ化物ガラスおよび光ファイバとその製造方法
DE4429192C2 (de) * 1994-08-18 2002-01-17 Aesculap Meditec Gmbh Faserapplikator
US6177372B1 (en) * 1997-09-26 2001-01-23 Iowa State University Research Foundation, Inc. Preparation of high density heavy metal fluoride glasses with extended ultraviolet and infra red ranges, and such high density heavy metal fluoride glasses
US6574408B2 (en) * 2000-09-14 2003-06-03 Universite De Liege Monomode optical fibre
US7121739B1 (en) 2004-09-21 2006-10-17 Mehl Ronii C Fiber optic cable with connector
WO2014123545A1 (en) * 2013-02-11 2014-08-14 Ofs Fitel, Llc Optical fiber seismic sensing cable

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2075001B (en) * 1980-04-24 1983-08-17 Standard Telephones Cables Ltd Glasses based on hafnium fluoride
JPS6163544A (ja) * 1984-09-04 1986-04-01 Kokusai Denshin Denwa Co Ltd <Kdd> フツ化物ガラス光フアイバ
US4666247A (en) * 1985-02-08 1987-05-19 American Telephone And Telegraph Company, At&T Bell Laboratories Multiconstituent optical fiber
JPH0660028B2 (ja) * 1986-07-12 1994-08-10 日本電信電話株式会社 光フアイバ用プリフオ−ムの製造方法
JPS63112440A (ja) * 1986-10-30 1988-05-17 Sumitomo Electric Ind Ltd フアイバレ−ザ媒質およびこれを用いた光増幅器

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GB8703501D0 (en) 1987-03-25
JPS63201040A (ja) 1988-08-19
EP0282155A1 (en) 1988-09-14
US4836643A (en) 1989-06-06
CA1308584C (en) 1992-10-13

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