JPH0692665A - フッ化物ガラス光導波路の製造方法 - Google Patents
フッ化物ガラス光導波路の製造方法Info
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- JPH0692665A JPH0692665A JP24028892A JP24028892A JPH0692665A JP H0692665 A JPH0692665 A JP H0692665A JP 24028892 A JP24028892 A JP 24028892A JP 24028892 A JP24028892 A JP 24028892A JP H0692665 A JPH0692665 A JP H0692665A
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- 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
- C03B37/01265—Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments starting entirely or partially from molten glass, e.g. by dipping a preform in a melt
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- 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
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【構成】 ２０００ｐｐｍのＰｒと８モル％のＰｂＦ２
をドープしたＺＢＬＡＮ系フッ化物ガラスを溶解後鋳型
に鋳込み外径１０ｍｍのコア部用ロッドと，４０モル％
のＨｆＦ４をドープしたＺＢＬＡＮ系フッ化物ガラスを
溶解後回転する鋳型に鋳込み外径１０ｍｍ，内径３．５
ｍｍ，長さ１４０ｍｍのクラッド用パイプを作成し，コ
ア用ロッドをアルゴンガス中で延引した後クラッド用パ
イプ内に挿入加熱して一体化し母材を作製した。クラッ
ド部の厚さを確保するため，母材を更にクラッド用パイ
プの中に挿入加熱してクラッド厚を確保し線引用の母材
とした。 【効果】 ロッドとパイプを一体化する時，接続損失を
充分小さく出来て実用化上問題無い。
をドープしたＺＢＬＡＮ系フッ化物ガラスを溶解後鋳型
に鋳込み外径１０ｍｍのコア部用ロッドと，４０モル％
のＨｆＦ４をドープしたＺＢＬＡＮ系フッ化物ガラスを
溶解後回転する鋳型に鋳込み外径１０ｍｍ，内径３．５
ｍｍ，長さ１４０ｍｍのクラッド用パイプを作成し，コ
ア用ロッドをアルゴンガス中で延引した後クラッド用パ
イプ内に挿入加熱して一体化し母材を作製した。クラッ
ド部の厚さを確保するため，母材を更にクラッド用パイ
プの中に挿入加熱してクラッド厚を確保し線引用の母材
とした。 【効果】 ロッドとパイプを一体化する時，接続損失を
充分小さく出来て実用化上問題無い。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、主として光通信システ
ムの中継部に使用される光増幅用光導波路（光ファイバ
を含む）に関するものである。
ムの中継部に使用される光増幅用光導波路（光ファイバ
を含む）に関するものである。
【０００２】
【従来技術】光通信システムは発光部、中継部および受
光部から構成され、これらの間は光導波路で結ばれてい
る。該中継部は、伝送する信号光が光導波路中を伝搬す
る際の伝送損失およびパルスの広がりを補償するもので
ある。従来、その構成は信号光を一度電気信号に変換し
て補償した後、半導体レーザを用いて信号光に変換する
というものであった。しかしながら、この方法は装置の
構成が極めて複雑であるため高価であるという欠点があ
った。そこで最近、希土類元素をホストガラスにドープ
したものをコア部として光導波路を作製し、この光導波
路により波長が 1.3μｍまたは1.55μｍの信号光を直接
増幅することが試みられている。
光部から構成され、これらの間は光導波路で結ばれてい
る。該中継部は、伝送する信号光が光導波路中を伝搬す
る際の伝送損失およびパルスの広がりを補償するもので
ある。従来、その構成は信号光を一度電気信号に変換し
て補償した後、半導体レーザを用いて信号光に変換する
というものであった。しかしながら、この方法は装置の
構成が極めて複雑であるため高価であるという欠点があ
った。そこで最近、希土類元素をホストガラスにドープ
したものをコア部として光導波路を作製し、この光導波
路により波長が 1.3μｍまたは1.55μｍの信号光を直接
増幅することが試みられている。
【０００３】特にこれらの希土類元素のうち、プラセオ
ジウム (Pr) をコア部にドープしたZBLAN (ZrF4 -BaF2
-LaF3 -AlF3 -NaF) 系フッ化物ガラスのシングルモード
型光導波路は、波長が 1.3μｍの信号光を効率よく増幅
するものとして注目されている。フッ化物ガラス光導波
路用母材の製法としては、原料を溶解して鋳型に鋳込む
ことによってロッドやパイプを作製し、これらを加熱・
一体化させたのち、所定の外径に延伸する方法が一般的
である。
ジウム (Pr) をコア部にドープしたZBLAN (ZrF4 -BaF2
-LaF3 -AlF3 -NaF) 系フッ化物ガラスのシングルモード
型光導波路は、波長が 1.3μｍの信号光を効率よく増幅
するものとして注目されている。フッ化物ガラス光導波
路用母材の製法としては、原料を溶解して鋳型に鋳込む
ことによってロッドやパイプを作製し、これらを加熱・
一体化させたのち、所定の外径に延伸する方法が一般的
である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】光増幅用光導波路のコ
ア部径は、入射光の密度が増幅の利得を決定するため、
他の光導波路に比べて約 2〜 4μｍと小さくなっており
（例えば、光通信用光導波路のコア部径は約10μｍ) 、
前記光増幅用光導波路を接続することは容易ではない。
また例え接続ができても、コア部径が小さいので突き合
わせが難しいため、その接続損失は大きくなりやすい。
しかしながら、実用上できるだけ接続損失の小さい光導
波路が望ましい。
ア部径は、入射光の密度が増幅の利得を決定するため、
他の光導波路に比べて約 2〜 4μｍと小さくなっており
（例えば、光通信用光導波路のコア部径は約10μｍ) 、
前記光増幅用光導波路を接続することは容易ではない。
また例え接続ができても、コア部径が小さいので突き合
わせが難しいため、その接続損失は大きくなりやすい。
しかしながら、実用上できるだけ接続損失の小さい光導
波路が望ましい。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の目的は、接続損
失の小さく、しかも増幅される光の波長が 1.3μｍ帯で
ある光増幅用光導波路を提供することである。本発明に
よれば、フッ化物ガラス光導波路を製造する方法におい
て、フッ化物ガラスからなるロッドをフッ化物ガラスか
らなるパイプに挿入して一体化する際に、前記ロッドの
最大外径をd1、最小外径をd2、前記パイプの内径を Dと
すると、d1、d2、 Dが 0≦(D-d1)≦ 0.2mmおよびd1≧d2
≧(d1)/2の関係を満たすようにすることを特徴とするフ
ッ化物ガラス光導波路の製造方法が提供される。
失の小さく、しかも増幅される光の波長が 1.3μｍ帯で
ある光増幅用光導波路を提供することである。本発明に
よれば、フッ化物ガラス光導波路を製造する方法におい
て、フッ化物ガラスからなるロッドをフッ化物ガラスか
らなるパイプに挿入して一体化する際に、前記ロッドの
最大外径をd1、最小外径をd2、前記パイプの内径を Dと
すると、d1、d2、 Dが 0≦(D-d1)≦ 0.2mmおよびd1≧d2
≧(d1)/2の関係を満たすようにすることを特徴とするフ
ッ化物ガラス光導波路の製造方法が提供される。
【０００６】
【作用】接続損失の小さい 1.3μｍ帯光増幅用光導波路
を提供するために、従来の光導波路用母材の製造方法に
ついて検討した結果、その主たる要因として、コア部の
クラッド部に対する偏心（以下単にコア偏心という）が
考えられた。さらにコア偏心の原因は、以下のように推
測される。すなわち、従来の製造方法ではコア部用ロッ
ドとクラッド部用パイプを加熱・一体化すると両者の熱
収縮率が異なるために、得られた光導波路用母材のクラ
ッド部中心とコア部中心がずれてしまうことにあると考
えられた。本来ならば、熱収縮率の差の小さなコア部用
ロッドやクラッド部用パイプの組成を見いだすべきなの
かもしれないが、現在使用されている両者の組成は、そ
の安定性などの問題から性能的に他に変わるものが見つ
からないため、そのまま、使用せざるを得ない。
を提供するために、従来の光導波路用母材の製造方法に
ついて検討した結果、その主たる要因として、コア部の
クラッド部に対する偏心（以下単にコア偏心という）が
考えられた。さらにコア偏心の原因は、以下のように推
測される。すなわち、従来の製造方法ではコア部用ロッ
ドとクラッド部用パイプを加熱・一体化すると両者の熱
収縮率が異なるために、得られた光導波路用母材のクラ
ッド部中心とコア部中心がずれてしまうことにあると考
えられた。本来ならば、熱収縮率の差の小さなコア部用
ロッドやクラッド部用パイプの組成を見いだすべきなの
かもしれないが、現在使用されている両者の組成は、そ
の安定性などの問題から性能的に他に変わるものが見つ
からないため、そのまま、使用せざるを得ない。
【０００７】そこで、コア部用ロッド、クラッド部用パ
イプの組成を変えないまま、コア偏心を小さくする方法
を考えた。具体的な値として、コア偏心は 0.2％以下で
あることが望ましいと分かっている。この値を実現する
ために種々検討した結果、コア部用ロッドをクラッド部
用パイプに挿入した際に、コア部用ロッドの中心とクラ
ッド部用パイプの中心ができるだけ一致するように固定
すれば良いことがわかった。具体的には、コア部用ロッ
ドの最大外径の部分でクラッド部用パイプとの隙間をよ
り小さくすれば、コア部用ロッドがクラッド部用パイプ
内で動きにくくなる。すなわち、コア部用ロッドの中心
とクラッド部用パイプの中心を一致させれば、コア部用
ロッドの最小外径部分でもコア部中心とクラッド部中心
が一致し易くなる。
イプの組成を変えないまま、コア偏心を小さくする方法
を考えた。具体的な値として、コア偏心は 0.2％以下で
あることが望ましいと分かっている。この値を実現する
ために種々検討した結果、コア部用ロッドをクラッド部
用パイプに挿入した際に、コア部用ロッドの中心とクラ
ッド部用パイプの中心ができるだけ一致するように固定
すれば良いことがわかった。具体的には、コア部用ロッ
ドの最大外径の部分でクラッド部用パイプとの隙間をよ
り小さくすれば、コア部用ロッドがクラッド部用パイプ
内で動きにくくなる。すなわち、コア部用ロッドの中心
とクラッド部用パイプの中心を一致させれば、コア部用
ロッドの最小外径部分でもコア部中心とクラッド部中心
が一致し易くなる。
【０００８】また通常ロッドを作製する際に、太いロッ
ドを延伸または機械的に研磨する工程において、均一な
外径を持つ部分とテーパ型の部分とが生じるので、この
テーパ部も使用できればより経済的であると考え、テー
パ状ロッドの場合、最大外径に対して最小外径がどの程
度の範囲のものであれば外径が均一なものと同様に実用
に供するかも併せて調べた。
ドを延伸または機械的に研磨する工程において、均一な
外径を持つ部分とテーパ型の部分とが生じるので、この
テーパ部も使用できればより経済的であると考え、テー
パ状ロッドの場合、最大外径に対して最小外径がどの程
度の範囲のものであれば外径が均一なものと同様に実用
に供するかも併せて調べた。
【０００９】
【実施例】以下、本発明の実験例を詳細に説明する。20
00ppmのPr、具体的には PrF3 と8mol％の PbF2 をドー
プした ZBLAN系フッ化物ガラスを作製し、該 ZBLAN系フ
ッ化物ガラスを溶解後鋳型に鋳込むことによって外径が
10mmのコア部用ロッドを作製した。該コア部用ロッドを
不活性ガス、具体的にはアルゴンガス中で延伸して形状
が異なるコア部用ロッドを 8種類作製した。また、 40m
ol％の HfF4 をドープした ZBLAN系フッ化物ガラスを作
製し、溶解後回転する鋳型に鋳込むことにより外径10m
m、内径 3.5mm、長さ 140mmのクラッド部用パイプを16
本作製した。前記形状が異なるコア部用ロッドを前記ク
ラッド部用パイプ内に挿入し、これらを不活性ガス、具
体的にはアルゴンガス中で約 300℃に加熱し一体化した
後、さらに延伸してクラッド部付きコア部用ロッドを作
製した。クラッド部の厚さを確保するため、前記クラッ
ド部付きコア部用ロッドと残りの前記クラッド部用パイ
プを１回目と同様な方法で一体化・延伸して8本の ZBLA
N系フッ化物ガラス光導波路用母材を作製をした。該 ZB
LAN系フッ化物ガラス光導波路用母材を線引してクラッ
ド部径 125μｍ、コア部径 2〜5 μｍの光導波路を得
た。該光導波路を切断し、顕微鏡でコア部の偏心を測定
した。
00ppmのPr、具体的には PrF3 と8mol％の PbF2 をドー
プした ZBLAN系フッ化物ガラスを作製し、該 ZBLAN系フ
ッ化物ガラスを溶解後鋳型に鋳込むことによって外径が
10mmのコア部用ロッドを作製した。該コア部用ロッドを
不活性ガス、具体的にはアルゴンガス中で延伸して形状
が異なるコア部用ロッドを 8種類作製した。また、 40m
ol％の HfF4 をドープした ZBLAN系フッ化物ガラスを作
製し、溶解後回転する鋳型に鋳込むことにより外径10m
m、内径 3.5mm、長さ 140mmのクラッド部用パイプを16
本作製した。前記形状が異なるコア部用ロッドを前記ク
ラッド部用パイプ内に挿入し、これらを不活性ガス、具
体的にはアルゴンガス中で約 300℃に加熱し一体化した
後、さらに延伸してクラッド部付きコア部用ロッドを作
製した。クラッド部の厚さを確保するため、前記クラッ
ド部付きコア部用ロッドと残りの前記クラッド部用パイ
プを１回目と同様な方法で一体化・延伸して8本の ZBLA
N系フッ化物ガラス光導波路用母材を作製をした。該 ZB
LAN系フッ化物ガラス光導波路用母材を線引してクラッ
ド部径 125μｍ、コア部径 2〜5 μｍの光導波路を得
た。該光導波路を切断し、顕微鏡でコア部の偏心を測定
した。
【００１０】表１に示すように、光導波路を作製する工
程において、テーパ状のフッ化物ガラスからなるロッド
とパイプを用いて一体化する場合に、ロッドの最大外径
をd1、最小外径をd2、パイプの内径を Dとして、これら
が 0≦(D-d1)≦0.2mm および d1≧d2≧(d1)/2 の関係を満たすとき、コア偏心を 0.2％以下とできるこ
とを見いだした。尚、コア部偏心が 0.2％以下であれば
接続損失は充分小さく実用化には何ら問題は生じない。
尚、前記実験では、クラッド部用パイプの挿入を２回行
っているが、クラッド部用のパイプの肉厚を厚くすれ
ば、１回の工程で行えることは言うまでも無い。
程において、テーパ状のフッ化物ガラスからなるロッド
とパイプを用いて一体化する場合に、ロッドの最大外径
をd1、最小外径をd2、パイプの内径を Dとして、これら
が 0≦(D-d1)≦0.2mm および d1≧d2≧(d1)/2 の関係を満たすとき、コア偏心を 0.2％以下とできるこ
とを見いだした。尚、コア部偏心が 0.2％以下であれば
接続損失は充分小さく実用化には何ら問題は生じない。
尚、前記実験では、クラッド部用パイプの挿入を２回行
っているが、クラッド部用のパイプの肉厚を厚くすれ
ば、１回の工程で行えることは言うまでも無い。
【００１１】
【表１】 ※１ パイプの外径(D) は10.0mm、内径3.5mm 。表中の
d1はロッド最大径、d2は最小径、また 1式は 0≦(D-d1)
≦0.2 (mm)、 2式はd1≧d2≧(d1)/2である。 ※２ 番号１、５、６が本発明の実施例、他は比較例で
ある。
d1はロッド最大径、d2は最小径、また 1式は 0≦(D-d1)
≦0.2 (mm)、 2式はd1≧d2≧(d1)/2である。 ※２ 番号１、５、６が本発明の実施例、他は比較例で
ある。
【００１２】
【発明の効果】本発明によれば、光導波路を作製する工
程においてフッ化物ガラスからなるロッドとパイプを加
熱・一体化する場合に、テーパ型のロッドの最大外径を
d1、最小外径をd2、パイプの内径を Dとしてこれらが、
0≦(D-d1)≦ 0.2mmおよびd1≧d2≧(d1)/2の関係を満た
すことを特徴とするフッ化物ガラス光導波路の製造方法
によって、コア部偏心の小さいすなわち、接続損失の小
さな光増幅用フッ化物ガラス光導波路を得ることができ
る。
程においてフッ化物ガラスからなるロッドとパイプを加
熱・一体化する場合に、テーパ型のロッドの最大外径を
d1、最小外径をd2、パイプの内径を Dとしてこれらが、
0≦(D-d1)≦ 0.2mmおよびd1≧d2≧(d1)/2の関係を満た
すことを特徴とするフッ化物ガラス光導波路の製造方法
によって、コア部偏心の小さいすなわち、接続損失の小
さな光増幅用フッ化物ガラス光導波路を得ることができ
る。
フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０２Ｂ 6/00 ３７６ Ｂ 7036−2Ｋ 6/12 Ｎ 9018−2Ｋ 6/16 7036−2Ｋ
Claims (1)
- 【請求項１】 フッ化物ガラス光導波路を製造する方法
において、フッ化物ガラスからなるロッドをフッ化物ガ
ラスからなるパイプに挿入して一体化する際に、前記ロ
ッドの最大外径をd1、最小外径をd2、前記パイプの内径
を Dとすると、d1、d2、 Dが 0≦(D-d1)≦ 0.2mmおよび
d1≧d2≧(d1)/2の関係を満たすようにすることを特徴と
するフッ化物ガラス光導波路の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24028892A JPH0692665A (ja) | 1992-09-09 | 1992-09-09 | フッ化物ガラス光導波路の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24028892A JPH0692665A (ja) | 1992-09-09 | 1992-09-09 | フッ化物ガラス光導波路の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0692665A true JPH0692665A (ja) | 1994-04-05 |
Family
ID=17057254
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24028892A Pending JPH0692665A (ja) | 1992-09-09 | 1992-09-09 | フッ化物ガラス光導波路の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0692665A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004035494A1 (ja) * | 2002-10-15 | 2004-04-29 | Mitsubishi Cable Industries, Ltd. | 光ファイバ母材の製造方法、光ファイバ母材、光ファイバ、光ファイバ母材の製造装置 |
-
1992
- 1992-09-09 JP JP24028892A patent/JPH0692665A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004035494A1 (ja) * | 2002-10-15 | 2004-04-29 | Mitsubishi Cable Industries, Ltd. | 光ファイバ母材の製造方法、光ファイバ母材、光ファイバ、光ファイバ母材の製造装置 |
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