JPH0737336B2 - 光伝送体 - Google Patents
光伝送体Info
- Publication number
- JPH0737336B2 JPH0737336B2 JP61114358A JP11435886A JPH0737336B2 JP H0737336 B2 JPH0737336 B2 JP H0737336B2 JP 61114358 A JP61114358 A JP 61114358A JP 11435886 A JP11435886 A JP 11435886A JP H0737336 B2 JPH0737336 B2 JP H0737336B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- core
- optical transmission
- sodium
- hydrogen
- ppb
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL 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
- C03C13/00—Fibre or filament compositions
- C03C13/04—Fibre optics, e.g. core and clad fibre compositions
- C03C13/045—Silica-containing oxide glass compositions
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Optics & Photonics (AREA)
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Glass Compositions (AREA)
- Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 本発明は石英ガラスを主成分とする光伝送体に関するも
のである。
のである。
今日光伝送体は公衆通信のみならず、種々の分野で利用
され、応用されているが、この応用分野が拡がるにつれ
て、光伝送体への要求特性も厳しくなってきている。例
えば、耐水素性も厳しくなってきている特性の一つで、
これら特性を改善するため、例えばSiO2-GeO2系の光伝
送体のコア内へのリンの添加量を零にする試み等が成さ
れている。しかしながら耐水素性が改善されるメカニズ
ムが充分解明されず、製造上の制御ポイントは何なのか
解明できないまま今日に至っている。
され、応用されているが、この応用分野が拡がるにつれ
て、光伝送体への要求特性も厳しくなってきている。例
えば、耐水素性も厳しくなってきている特性の一つで、
これら特性を改善するため、例えばSiO2-GeO2系の光伝
送体のコア内へのリンの添加量を零にする試み等が成さ
れている。しかしながら耐水素性が改善されるメカニズ
ムが充分解明されず、製造上の制御ポイントは何なのか
解明できないまま今日に至っている。
前記問題に鑑み、本発明の目的は光伝送体の耐水素性を
改善する方法を明らかにし、もって耐水素性に優れた光
伝送体を提供することにある。
改善する方法を明らかにし、もって耐水素性に優れた光
伝送体を提供することにある。
前記目的を達成すべく本発明は、石英ガラスを主成分と
する光伝送体において、該光伝送体の光伝播部が含有す
るアルカリ元素とアルカリ土類元素の重量濃度の和が5p
pb以下であることを特徴とするものである。
する光伝送体において、該光伝送体の光伝播部が含有す
るアルカリ元素とアルカリ土類元素の重量濃度の和が5p
pb以下であることを特徴とするものである。
以下に本発明の実施例を図を参照して詳細に説明する。
本発明者は光伝送体の耐水素性の改善を図るべく以下の
実験を行った。まずVAD法、すなわち加炎加水分解法に
よりGI型の屈折率分布を有するコアロッド（組成はSiO2
-GeO2、Δ−＝１％）を作製し、これを３等分した後、
この中の１本にOVD法等で合成した合成石英管をジャケ
ットしクラッド部を形成した。このときの両者の外径比
はコア：クラッド＝50:125であった。これを線引し、か
つ同時にシリコーン樹脂を被覆せしめて第２図に示すよ
うなコア径50μｍ、クラッド径125μｍ、被覆径380μｍ
の光伝送体１を得た。ここで符号２はコア、符号３は前
述の如く合成石英管により構成したクラッド、そして符
号４は被覆を示す。
本発明者は光伝送体の耐水素性の改善を図るべく以下の
実験を行った。まずVAD法、すなわち加炎加水分解法に
よりGI型の屈折率分布を有するコアロッド（組成はSiO2
-GeO2、Δ−＝１％）を作製し、これを３等分した後、
この中の１本にOVD法等で合成した合成石英管をジャケ
ットしクラッド部を形成した。このときの両者の外径比
はコア：クラッド＝50:125であった。これを線引し、か
つ同時にシリコーン樹脂を被覆せしめて第２図に示すよ
うなコア径50μｍ、クラッド径125μｍ、被覆径380μｍ
の光伝送体１を得た。ここで符号２はコア、符号３は前
述の如く合成石英管により構成したクラッド、そして符
号４は被覆を示す。
前記光伝送体１のコア２を二次イオン質量分析により分
析したところ、不純物はほとんど見出せなかった。この
分析方法の検出下限値は約1ppbであるから、もし不純物
が存在していてもそれ以下であると推定できる。
析したところ、不純物はほとんど見出せなかった。この
分析方法の検出下限値は約1ppbであるから、もし不純物
が存在していてもそれ以下であると推定できる。
次に残りの２本のコアロッドの中に１本に0.03％の塩化
ナトリウム水溶液を塗布し、前記と同一種類の合成石英
管を同一の方法でジャケットし、さらにこれを線引き
し、かつ被覆を施し第２図のような光伝送体１を得た。
これを前記同様にコア２の部分の組成を二次イオン質量
分析で調べたところ、ナトリウムが0.07ppm見出され
た。
ナトリウム水溶液を塗布し、前記と同一種類の合成石英
管を同一の方法でジャケットし、さらにこれを線引き
し、かつ被覆を施し第２図のような光伝送体１を得た。
これを前記同様にコア２の部分の組成を二次イオン質量
分析で調べたところ、ナトリウムが0.07ppm見出され
た。
同様に３本目のコアロッドにより高濃度である0.1％の
塩化ナトリウム水溶液を塗布し、前記２本と同一の種類
の合成石英管を同様の方法でジャケットし、同様の方法
で第２図に示すような光伝送体１を得た。この光伝送体
１のコア２の部分を二次イオン質量分析で分析したらナ
トリウムが0.2ppm見出された。
塩化ナトリウム水溶液を塗布し、前記２本と同一の種類
の合成石英管を同様の方法でジャケットし、同様の方法
で第２図に示すような光伝送体１を得た。この光伝送体
１のコア２の部分を二次イオン質量分析で分析したらナ
トリウムが0.2ppm見出された。
以上３種のGI型光伝送体１を200℃の水素雰囲気下に４
時間曝した。この結果各々が波長1.41〜1.42μｍのとこ
ろでGeOH基に起因すると推定される吸収ピーク値を示し
た。この結果をまとめたものを第１図に示す。第１図が
示すようにコア２中のナトリウムの量が増える程前記吸
収ピーク値は大きくなった。
時間曝した。この結果各々が波長1.41〜1.42μｍのとこ
ろでGeOH基に起因すると推定される吸収ピーク値を示し
た。この結果をまとめたものを第１図に示す。第１図が
示すようにコア２中のナトリウムの量が増える程前記吸
収ピーク値は大きくなった。
さてこの結果により本発明者は以下のように推定した。
すなわちコア２とクラッド３の界面に存在するナトリウ
ムは、SiO2-GeO2ガラス構造を乱し、、特にゲルマニウ
ムに関連した欠陥の前駆体を発生せしめていて、この状
態で200℃の水素雰囲気に曝されると、前記欠陥の前駆
体と水素とが反応して水素により伝送ロス増加の問題と
なるGeOH基が発生する、と推論した。
すなわちコア２とクラッド３の界面に存在するナトリウ
ムは、SiO2-GeO2ガラス構造を乱し、、特にゲルマニウ
ムに関連した欠陥の前駆体を発生せしめていて、この状
態で200℃の水素雰囲気に曝されると、前記欠陥の前駆
体と水素とが反応して水素により伝送ロス増加の問題と
なるGeOH基が発生する、と推論した。
次に第１図が示すようにナトリウムが1ppb以下でも約2d
B/kmのロス増加が見られるが、この原因はSiO2-GeO2ガ
ラスがナトリウムによらず、もともと持っている固有の
欠陥に起因すると推定した。そこでナトリウム濃度が10
ppb以下での挙動を再度調査した結果、第１図の矢印（5
ppbを示す）が示すように5ppb以下ではロス増加は約2dB
/kmとほぼ一定であって、これ以上になるとコア内のナ
トリウム重量濃度に比例してロス増加が進むことがわか
った。
B/kmのロス増加が見られるが、この原因はSiO2-GeO2ガ
ラスがナトリウムによらず、もともと持っている固有の
欠陥に起因すると推定した。そこでナトリウム濃度が10
ppb以下での挙動を再度調査した結果、第１図の矢印（5
ppbを示す）が示すように5ppb以下ではロス増加は約2dB
/kmとほぼ一定であって、これ以上になるとコア内のナ
トリウム重量濃度に比例してロス増加が進むことがわか
った。
以上の結果から本発明者は、コア２内及びコア２に近接
するクラッド３の一部、すなわち光伝播部のナトリウム
による汚染を5ppb以下にすれば水素によるロス増加を防
止できる、という重要な知見を得るに至った。
するクラッド３の一部、すなわち光伝播部のナトリウム
による汚染を5ppb以下にすれば水素によるロス増加を防
止できる、という重要な知見を得るに至った。
ところでナトリウムのコアへの含有濃度を5ppb以下にす
る方法であるが、例えば、VAD法にて作製したコアロッ
ドを予め５％のフッ化水素水溶液に５分間程度浸し、こ
れを高純度（イオン交換＋蒸溜を行った）蒸留水で充分
洗浄した後、直ちに前記合成石英管、すなわちVAD法、O
VD法あるいはプラズマ法等で作製した合成石英管をジャ
ケットする方法、あるいは前述のように洗浄したコアロ
ッド外周に、直ちにOVD法にてクラッド部等を堆積せし
め、該堆積部分を脱水．透明化する方法等がある。尚こ
れらの操作はすべてクリーン度が100〜1000程度の清浄
な雰囲気下が行う必要がある。その理由は、空気中に放
置するだけでコアロッド表面あるいはクラッド表面が空
気中のナトリウムやカリウム等により汚染されるからで
ある。
る方法であるが、例えば、VAD法にて作製したコアロッ
ドを予め５％のフッ化水素水溶液に５分間程度浸し、こ
れを高純度（イオン交換＋蒸溜を行った）蒸留水で充分
洗浄した後、直ちに前記合成石英管、すなわちVAD法、O
VD法あるいはプラズマ法等で作製した合成石英管をジャ
ケットする方法、あるいは前述のように洗浄したコアロ
ッド外周に、直ちにOVD法にてクラッド部等を堆積せし
め、該堆積部分を脱水．透明化する方法等がある。尚こ
れらの操作はすべてクリーン度が100〜1000程度の清浄
な雰囲気下が行う必要がある。その理由は、空気中に放
置するだけでコアロッド表面あるいはクラッド表面が空
気中のナトリウムやカリウム等により汚染されるからで
ある。
尚これまではナトリウムについてのみ述べたがその性質
からしてリチウム、カリウム、ルビジウム、セシウム、
カルシウムあるいはマグネシウム等のアルカリ元素、ア
ルカリ土類元素についても同様なことが言え、その総和
を5ppb以下にする必要がある。またコア２の組成につい
ても前記SiO2-GeO2系ガラス以外にSiO2ガラスやSiO2-F
系ガラスについても同様である。
からしてリチウム、カリウム、ルビジウム、セシウム、
カルシウムあるいはマグネシウム等のアルカリ元素、ア
ルカリ土類元素についても同様なことが言え、その総和
を5ppb以下にする必要がある。またコア２の組成につい
ても前記SiO2-GeO2系ガラス以外にSiO2ガラスやSiO2-F
系ガラスについても同様である。
以上に述べた如く、コア部分及び該コアに隣接するクラ
ッドの一部、すなわち光伝播部のアルカリ元素＋アルカ
リ土類元素の濃度和を5ppb以下にすることにより光伝送
体の耐水素性を著しく向上させることが可能となった。
また本発明の光伝送体の耐放射線性について調査したと
ころ、やはり特性の向上が見られた。その理由は、耐水
素性と同様にガラス構造を乱すアルカリ元素、アルカリ
土類元素を減少せしめた結果であると推定される。
ッドの一部、すなわち光伝播部のアルカリ元素＋アルカ
リ土類元素の濃度和を5ppb以下にすることにより光伝送
体の耐水素性を著しく向上させることが可能となった。
また本発明の光伝送体の耐放射線性について調査したと
ころ、やはり特性の向上が見られた。その理由は、耐水
素性と同様にガラス構造を乱すアルカリ元素、アルカリ
土類元素を減少せしめた結果であると推定される。
前述の如く本発明によれば、光伝送体の耐水素ロス増加
を最小限に押さえることができる。
を最小限に押さえることができる。
第１図は本発明に係わる実験結果を示すグラフ、第２図
は光伝送体の横断面図である。 １〜光伝送体、２〜コア、３〜クラッド
は光伝送体の横断面図である。 １〜光伝送体、２〜コア、３〜クラッド
Claims (2)
- 【請求項１】石英ガラスを主成分とする光伝送体におい
て、該光伝送体の光伝播部が含有するアルカリ元素とア
ルカリ土類元素の重量濃度の和が5ppb以下であることを
特徴とする光伝送体。 - 【請求項２】前記光伝送体の光伝播部はSiO2-GeO2から
なることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の光伝
送体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61114358A JPH0737336B2 (ja) | 1986-05-19 | 1986-05-19 | 光伝送体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61114358A JPH0737336B2 (ja) | 1986-05-19 | 1986-05-19 | 光伝送体 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62270441A JPS62270441A (ja) | 1987-11-24 |
| JPH0737336B2 true JPH0737336B2 (ja) | 1995-04-26 |
Family
ID=14635724
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61114358A Expired - Fee Related JPH0737336B2 (ja) | 1986-05-19 | 1986-05-19 | 光伝送体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0737336B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01167258A (ja) * | 1987-12-23 | 1989-06-30 | Shinetsu Sekiei Kk | レーザ光学系素体 |
| JPH035338A (ja) * | 1989-05-30 | 1991-01-11 | Shinetsu Sekiei Kk | レーザ光用光学部材 |
| JP5974488B2 (ja) * | 2011-04-15 | 2016-08-23 | 住友電気工業株式会社 | 光ファイバおよび光ファイバ母材 |
-
1986
- 1986-05-19 JP JP61114358A patent/JPH0737336B2/ja not_active Expired - Fee Related
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| OPTICAL FIBER COMMUNICATION CONFERENCE=1986 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62270441A (ja) | 1987-11-24 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
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| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |