JPH085856A - 石英系光ファイバとその製造方法 - Google Patents
石英系光ファイバとその製造方法Info
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- JPH085856A JPH085856A JP6162835A JP16283594A JPH085856A JP H085856 A JPH085856 A JP H085856A JP 6162835 A JP6162835 A JP 6162835A JP 16283594 A JP16283594 A JP 16283594A JP H085856 A JPH085856 A JP H085856A
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- silica
- glass layer
- soot
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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
- C03B37/02—Manufacture of glass fibres or filaments by drawing or extruding, e.g. direct drawing of molten glass from nozzles; Cooling fins therefor
- C03B37/025—Manufacture of glass fibres or filaments by drawing or extruding, e.g. direct drawing of molten glass from nozzles; Cooling fins therefor from reheated softened tubes, rods, fibres or filaments, e.g. drawing fibres from preforms
- C03B37/027—Fibres composed of different sorts of glass, e.g. glass optical fibres
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B2203/00—Fibre product details, e.g. structure, shape
- C03B2203/10—Internal structure or shape details
- C03B2203/22—Radial profile of refractive index, composition or softening point
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- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (AREA)
- Manufacture, Treatment Of Glass Fibers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 伝送損失を損なうことなく機械的強度を向上
させた石英系光ファイバとその製造方法を提供する。 【構成】 コア１の外周に内部クラッド２、内部クラッ
ド２の外周に外部クラッド３を備え、外部クラッド３の
軟化温度はコア１もしくは内部クラッド２の軟化温度よ
り高く、かつ外部クラッド３の外周には外部クラッド３
の軟化温度より軟化温度の低いガラス層４を設ける。 【効果】 外部クラッドの外周には外部クラッドの軟化
温度より軟化温度の低いガラス層が存在しているので、
低い線引温度で線引きしても表面だけは溶融状態に近く
なり、プリフォーム段階で生じている光ファイバの表面
傷が大幅に減少する。
させた石英系光ファイバとその製造方法を提供する。 【構成】 コア１の外周に内部クラッド２、内部クラッ
ド２の外周に外部クラッド３を備え、外部クラッド３の
軟化温度はコア１もしくは内部クラッド２の軟化温度よ
り高く、かつ外部クラッド３の外周には外部クラッド３
の軟化温度より軟化温度の低いガラス層４を設ける。 【効果】 外部クラッドの外周には外部クラッドの軟化
温度より軟化温度の低いガラス層が存在しているので、
低い線引温度で線引きしても表面だけは溶融状態に近く
なり、プリフォーム段階で生じている光ファイバの表面
傷が大幅に減少する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、通信に使用される石英
系光ファイバとその製造方法に関するもので、さらに詳
しくは伝送損失を損なうことなく機械的強度を向上させ
た石英系光ファイバとその製造方法に関するものであ
る。
系光ファイバとその製造方法に関するもので、さらに詳
しくは伝送損失を損なうことなく機械的強度を向上させ
た石英系光ファイバとその製造方法に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】石英コア、Ｆドープクラッドに代表され
る石英系光ファイバは、コアとクラッドの軟化温度が異
なり、通常、図３に示すようにコアの軟化温度が高くク
ラッドの軟化温度が低い構造となっている。このような
石英系光ファイバは、線引時に光ファイバにかかる引張
応力の殆どをコアで受けることになるため、コアに構造
欠陥が生じ易く、これに起因するロス増が発生し、初期
ロスを十分低減できないという問題があった。このよう
な問題を解決する方法として、図４および図５に示すよ
うに光の伝送に影響しない外周部に外部クラッド１３を
設け、該外部クラッド１３をコア１１と同等かそれより
軟化温度の高いガラスとして、コア１１に集中する線引
時の引張応力を外部ガラスに分担させる光ファイバ構造
が提案されている。
る石英系光ファイバは、コアとクラッドの軟化温度が異
なり、通常、図３に示すようにコアの軟化温度が高くク
ラッドの軟化温度が低い構造となっている。このような
石英系光ファイバは、線引時に光ファイバにかかる引張
応力の殆どをコアで受けることになるため、コアに構造
欠陥が生じ易く、これに起因するロス増が発生し、初期
ロスを十分低減できないという問題があった。このよう
な問題を解決する方法として、図４および図５に示すよ
うに光の伝送に影響しない外周部に外部クラッド１３を
設け、該外部クラッド１３をコア１１と同等かそれより
軟化温度の高いガラスとして、コア１１に集中する線引
時の引張応力を外部ガラスに分担させる光ファイバ構造
が提案されている。
【０００３】前述した外部クラッドを有する光ファイバ
は、線引時の引張応力によって生ずるコア１１の構造欠
陥を抑制できるため、初期ロスの大幅な低減が可能とな
る。但し、外部クラッド１３まで十分軟らかくなるよう
な高い温度で線引きした場合は、逆にコア１１やコア周
辺の内部クラッド１２が極端に軟らかくなり、今度は熱
的な構造欠陥を生ずることになり、別の異なる現象によ
って初期ロス増が起きる。従って、前記外部クラッドを
有する光ファイバは、線引きの際に可能な限りの低温で
線引きし、引張応力と熱的な構造欠陥を同時に抑制する
ことで、初期ロスの低い光ファイバが得られる。
は、線引時の引張応力によって生ずるコア１１の構造欠
陥を抑制できるため、初期ロスの大幅な低減が可能とな
る。但し、外部クラッド１３まで十分軟らかくなるよう
な高い温度で線引きした場合は、逆にコア１１やコア周
辺の内部クラッド１２が極端に軟らかくなり、今度は熱
的な構造欠陥を生ずることになり、別の異なる現象によ
って初期ロス増が起きる。従って、前記外部クラッドを
有する光ファイバは、線引きの際に可能な限りの低温で
線引きし、引張応力と熱的な構造欠陥を同時に抑制する
ことで、初期ロスの低い光ファイバが得られる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記外
部クラッドを有する光ファイバは、低温線引を実施して
いるため、機械強度の観点からは大きな問題を抱える。
つまり、最外層に軟化温度の高いガラスを配置している
ため、プリフォーム表面が線引時の熱で十分軟化しきら
ず、元々のプリフォームに存在している表面の微小な傷
を低減することができない。また、線引の高い張力応力
が光ファイバ表面にかかるため、表面傷を拡大してしま
う現象も生じる。これらの要因により線引きされた光フ
ァイバは、非常に低強度部が多いものとなっていた。
部クラッドを有する光ファイバは、低温線引を実施して
いるため、機械強度の観点からは大きな問題を抱える。
つまり、最外層に軟化温度の高いガラスを配置している
ため、プリフォーム表面が線引時の熱で十分軟化しきら
ず、元々のプリフォームに存在している表面の微小な傷
を低減することができない。また、線引の高い張力応力
が光ファイバ表面にかかるため、表面傷を拡大してしま
う現象も生じる。これらの要因により線引きされた光フ
ァイバは、非常に低強度部が多いものとなっていた。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は上記の問題を解
決し、伝送損失を損なうことなく機械的強度を向上させ
た石英系光ファイバとその製造方法を提供することを目
的とする。上記の目的を達成するために、本発明は以下
のような手段を有している。
決し、伝送損失を損なうことなく機械的強度を向上させ
た石英系光ファイバとその製造方法を提供することを目
的とする。上記の目的を達成するために、本発明は以下
のような手段を有している。
【０００６】本発明のうち請求項１の石英系光ファイバ
は、コアの外周に内部クラッド、前記内部クラッドの外
周に外部クラッドを備えている石英系光ファイバであっ
て、前記外部クラッドの軟化温度は前記コアもしくは前
記内部クラッドの軟化温度より高く、かつ前記外部クラ
ッドの外周には軟化温度が前記外部クラッドより低いガ
ラス層を有することを特徴とする。
は、コアの外周に内部クラッド、前記内部クラッドの外
周に外部クラッドを備えている石英系光ファイバであっ
て、前記外部クラッドの軟化温度は前記コアもしくは前
記内部クラッドの軟化温度より高く、かつ前記外部クラ
ッドの外周には軟化温度が前記外部クラッドより低いガ
ラス層を有することを特徴とする。
【０００７】本発明のうち請求項２の石英系光ファイバ
は、軟化温度の低いガラス層の厚さは０．１μｍ以上１
０μｍ以下の範囲であることを特徴とする。
は、軟化温度の低いガラス層の厚さは０．１μｍ以上１
０μｍ以下の範囲であることを特徴とする。
【０００８】本発明のうち請求項３の石英系光ファイバ
は、軟化温度の低いガラス層は、Ｆ、Ｐ、Ｂ、Ｃｌのう
ちのいずれか、もしくは２つ以上の元素がドーパントと
して添加された石英ガラスであることを特徴とする。
は、軟化温度の低いガラス層は、Ｆ、Ｐ、Ｂ、Ｃｌのう
ちのいずれか、もしくは２つ以上の元素がドーパントと
して添加された石英ガラスであることを特徴とする。
【０００９】本発明のうち請求項４の石英系光ファイバ
の製造方法は、コアの外周に内部クラッド、前記内部ク
ラッドの外周に外部クラッドを備え、前記外部クラッド
の軟化温度は前記コアもしくは前記内部クラッドの軟化
温度より高く、かつ前記外部クラッドの外周には軟化温
度が前記外部クラッドより低いガラス層を有する石英系
光ファイバであって、前記軟化温度の低いガラス層は、
外付け法によりスートを形成し、前記スートに軟化温度
を下げるドーパントを添加して形成されることを特徴と
する。
の製造方法は、コアの外周に内部クラッド、前記内部ク
ラッドの外周に外部クラッドを備え、前記外部クラッド
の軟化温度は前記コアもしくは前記内部クラッドの軟化
温度より高く、かつ前記外部クラッドの外周には軟化温
度が前記外部クラッドより低いガラス層を有する石英系
光ファイバであって、前記軟化温度の低いガラス層は、
外付け法によりスートを形成し、前記スートに軟化温度
を下げるドーパントを添加して形成されることを特徴と
する。
【００１０】本発明のうち請求項５の石英系光ファイバ
の製造方法は、前記軟化温度の低いガラス層は、外付け
法によるスート合成時に軟化温度を下げるドーパントを
添加して形成されることを特徴とする。
の製造方法は、前記軟化温度の低いガラス層は、外付け
法によるスート合成時に軟化温度を下げるドーパントを
添加して形成されることを特徴とする。
【００１１】本発明のうち請求項６の石英系光ファイバ
の製造方法は、前記軟化温度の低いガラス層は、外付け
法によって合成されたスートをガラス化する際の雰囲気
に軟化温度を下げるドーパントを添加して形成されるこ
とを特徴とする。
の製造方法は、前記軟化温度の低いガラス層は、外付け
法によって合成されたスートをガラス化する際の雰囲気
に軟化温度を下げるドーパントを添加して形成されるこ
とを特徴とする。
【００１２】本発明のうち請求項７の石英系光ファイバ
の製造方法は、外部クラッドと軟化温度の低いガラス層
に相当するスートを外付け法により同時に合成し、前記
スートをガラス化する際に前記スートの外側部分に軟化
温度を下げるドーパントを添加して、前記スートの内側
部分を外部クラッド、外側部分を軟化温度の低いガラス
層とすることを特徴とする。
の製造方法は、外部クラッドと軟化温度の低いガラス層
に相当するスートを外付け法により同時に合成し、前記
スートをガラス化する際に前記スートの外側部分に軟化
温度を下げるドーパントを添加して、前記スートの内側
部分を外部クラッド、外側部分を軟化温度の低いガラス
層とすることを特徴とする。
【００１３】
【作用】本発明のうち請求項１〜３の石英系光ファイバ
によれば、コアの外周に内部クラッド、前記内部クラッ
ドの外周に外部クラッドを備えている石英系光ファイバ
であって、前記外部クラッドの軟化温度は前記コアもし
くは前記内部クラッドの軟化温度より高く、かつ前記外
部クラッドの外周には軟化温度が前記外部クラッドより
低いガラス層を有しているので、低い線引温度で線引き
しても表面だけは溶融状態に近くなり、プリフォーム段
階で生じている光ファイバの表面傷が大幅に減少する。
によれば、コアの外周に内部クラッド、前記内部クラッ
ドの外周に外部クラッドを備えている石英系光ファイバ
であって、前記外部クラッドの軟化温度は前記コアもし
くは前記内部クラッドの軟化温度より高く、かつ前記外
部クラッドの外周には軟化温度が前記外部クラッドより
低いガラス層を有しているので、低い線引温度で線引き
しても表面だけは溶融状態に近くなり、プリフォーム段
階で生じている光ファイバの表面傷が大幅に減少する。
【００１４】本発明のうち請求項２の石英系光ファイバ
によれば、軟化温度の低いガラス層は厚さが０．１μｍ
以上１０μｍ以下の範囲であるので、光ファイバの低強
度部に生ずる微小傷の深さ（最大０．１μｍ程度）より
深く、光ファイバに生ずる表面傷を埋めるのには充分で
ある。一方、前記厚みは厚過ぎると光ファイバ表面の変
形などの新たな問題も生ずるが、本発明では１０μｍ以
下であるので、問題は生じない。
によれば、軟化温度の低いガラス層は厚さが０．１μｍ
以上１０μｍ以下の範囲であるので、光ファイバの低強
度部に生ずる微小傷の深さ（最大０．１μｍ程度）より
深く、光ファイバに生ずる表面傷を埋めるのには充分で
ある。一方、前記厚みは厚過ぎると光ファイバ表面の変
形などの新たな問題も生ずるが、本発明では１０μｍ以
下であるので、問題は生じない。
【００１５】本発明のうち請求項４〜７の石英系光ファ
イバの製造方法によれば、コアの外周に内部クラッド、
前記内部クラッドの外周に外部クラッドを備え、前記外
部クラッドの軟化温度は前記コアもしくは前記内部クラ
ッドの軟化温度より高く、かつ前記外部クラッドの外周
には軟化温度が前記外部クラッドより低いガラス層を有
する石英系光ファイバであって、前記軟化温度の低いガ
ラス層は、外付け法によりスートを形成し、前記スート
に軟化温度を下げるドーパントを添加して形成されるの
で、低い線引温度で線引きしても表面だけは溶融状態に
近くなり、プリフォーム段階で生じている光ファイバの
表面傷が大幅に減少する。
イバの製造方法によれば、コアの外周に内部クラッド、
前記内部クラッドの外周に外部クラッドを備え、前記外
部クラッドの軟化温度は前記コアもしくは前記内部クラ
ッドの軟化温度より高く、かつ前記外部クラッドの外周
には軟化温度が前記外部クラッドより低いガラス層を有
する石英系光ファイバであって、前記軟化温度の低いガ
ラス層は、外付け法によりスートを形成し、前記スート
に軟化温度を下げるドーパントを添加して形成されるの
で、低い線引温度で線引きしても表面だけは溶融状態に
近くなり、プリフォーム段階で生じている光ファイバの
表面傷が大幅に減少する。
【００１６】本発明のうち請求項７の石英系光ファイバ
の製造方法によれば、外部クラッドと軟化温度の低いガ
ラス層に相当するスートを外付け法により同時に合成
し、前記スートをガラス化する際に前記スートの外側部
分に軟化温度を下げるドーパントを添加して、前記スー
トの内側部分を外部クラッド、外側部分を軟化温度の低
いガラス層とするので、外部クラッドと軟化温度の低い
ガラス層を外付け法により別々にスートを形成するより
も、製造工程が省略でき生産効率が良い。
の製造方法によれば、外部クラッドと軟化温度の低いガ
ラス層に相当するスートを外付け法により同時に合成
し、前記スートをガラス化する際に前記スートの外側部
分に軟化温度を下げるドーパントを添加して、前記スー
トの内側部分を外部クラッド、外側部分を軟化温度の低
いガラス層とするので、外部クラッドと軟化温度の低い
ガラス層を外付け法により別々にスートを形成するより
も、製造工程が省略でき生産効率が良い。
【００１７】
【実施例】以下に本発明を実施例により詳細に説明す
る。図１は本発明の石英系光ファイバの一実施例であ
る。コア１は僅かにＦをドープしたＳｉＯ2 、内部クラ
ッド２はで比屈折率差でΔ＝−０．３５％となるように
ＳｉＯ2 にＦを均一に添加したもの、外部クラッド３は
純ＳｉＯ2 である。尚、最外層の符号４は、軟化温度の
低いガラス層であり、ＳｉＯ2 に軟化温度を下げるドー
パントを添加したものである。また、表１と表２は、本
発明の石英系光ファイバと従来の石英系光ファイバの実
験結果を示したものである。
る。図１は本発明の石英系光ファイバの一実施例であ
る。コア１は僅かにＦをドープしたＳｉＯ2 、内部クラ
ッド２はで比屈折率差でΔ＝−０．３５％となるように
ＳｉＯ2 にＦを均一に添加したもの、外部クラッド３は
純ＳｉＯ2 である。尚、最外層の符号４は、軟化温度の
低いガラス層であり、ＳｉＯ2 に軟化温度を下げるドー
パントを添加したものである。また、表１と表２は、本
発明の石英系光ファイバと従来の石英系光ファイバの実
験結果を示したものである。
【００１８】実施例１、２、３、４、５、６では、軟化
温度を下げるドーパントとしてΔ＝−０．３７％相当の
ＦをドープしたＳｉＯ2 である軟化温度の低いガラス層
４の厚さを変えて外付け法で合成した。尚、Ｆは外付け
法で合成したスートのガラス化時に添加したものであ
る。実施例１〜６では、軟化温度の低いガラス層４の厚
さを変化させているが、厚さ０．１〜１０μｍの場合に
高強度と低損失を同時に実現している。前記軟化温度の
低いガラス層４の厚さが１０μｍ越えて１５μｍ程度に
なると、光ファイバの外径が決まっているために引張応
力を分担する外部クラッド３を薄くせざるを得ない。そ
の結果、コア１にも引張応力のー部が負荷されることに
なり、張力に起因する伝送損失が多少生じてしまう。ま
た、軟化温度の低いガラス層４の厚さがさらに厚くなる
と、線引時のセッティングの僅かなずれによる歪で、僅
かではあるが光ファイバの非円度が低下する。従って、
本発明は軟化温度の低いガラス層４の厚さが０．１〜１
０μｍの範囲で特に有効である。
温度を下げるドーパントとしてΔ＝−０．３７％相当の
ＦをドープしたＳｉＯ2 である軟化温度の低いガラス層
４の厚さを変えて外付け法で合成した。尚、Ｆは外付け
法で合成したスートのガラス化時に添加したものであ
る。実施例１〜６では、軟化温度の低いガラス層４の厚
さを変化させているが、厚さ０．１〜１０μｍの場合に
高強度と低損失を同時に実現している。前記軟化温度の
低いガラス層４の厚さが１０μｍ越えて１５μｍ程度に
なると、光ファイバの外径が決まっているために引張応
力を分担する外部クラッド３を薄くせざるを得ない。そ
の結果、コア１にも引張応力のー部が負荷されることに
なり、張力に起因する伝送損失が多少生じてしまう。ま
た、軟化温度の低いガラス層４の厚さがさらに厚くなる
と、線引時のセッティングの僅かなずれによる歪で、僅
かではあるが光ファイバの非円度が低下する。従って、
本発明は軟化温度の低いガラス層４の厚さが０．１〜１
０μｍの範囲で特に有効である。
【００１９】次に、実施例７、８、９は、実施例１〜６
で用いた軟化温度を低下させるドープ剤Ｆの代わりに、
Ｃｌ、Ｐ、Ｂを用いたものである。このうち、Ｃｌはガ
ラス化工程で添加し、ＰとＢはガラス化工程での添加の
効率が悪いため、外付けスート合成時にドーパントを添
加した。いずれの場合でも、低伝送損失と高強度を同時
に実現している。更に、実施例１０、１１は、外部クラ
ッド３と軟化温度の低いガラス層４に相当するスートを
外付け法で同時に合成しておき、ガラス化時にＦまたは
Ｃｌを軟化温度の低いガラス層４に相当するスート部分
だけに添加した例である。外付け法によって合成したス
ートをドーパント原料を含むガラス化雰囲気で処理した
場合、密度の高いスートの場合は内部へ拡散して行くの
に時間がかかり、（スートの密度が高いほど添加され難
いことはよく知られている）また、外周部でドーパント
がトラップされる現象が生じることにより、短時間に焼
結させると外側部分にだけドーパントが添加された分布
とすることができる。
で用いた軟化温度を低下させるドープ剤Ｆの代わりに、
Ｃｌ、Ｐ、Ｂを用いたものである。このうち、Ｃｌはガ
ラス化工程で添加し、ＰとＢはガラス化工程での添加の
効率が悪いため、外付けスート合成時にドーパントを添
加した。いずれの場合でも、低伝送損失と高強度を同時
に実現している。更に、実施例１０、１１は、外部クラ
ッド３と軟化温度の低いガラス層４に相当するスートを
外付け法で同時に合成しておき、ガラス化時にＦまたは
Ｃｌを軟化温度の低いガラス層４に相当するスート部分
だけに添加した例である。外付け法によって合成したス
ートをドーパント原料を含むガラス化雰囲気で処理した
場合、密度の高いスートの場合は内部へ拡散して行くの
に時間がかかり、（スートの密度が高いほど添加され難
いことはよく知られている）また、外周部でドーパント
がトラップされる現象が生じることにより、短時間に焼
結させると外側部分にだけドーパントが添加された分布
とすることができる。
【００２０】実施例１０、１１では、石英の外部クラッ
ド３と軟化温度の低いガラス層４に相当するスートの密
度を０．５〜０．８ｇ／ｃｍ3 とし、ＳｉＦ4 およびＣ
ｌ2を添加したＨｅ雰囲気中（温度１６５０℃）に、３
００ｍ／ｍｉｎの高速で挿入した。その結果、外付け法
によって合成された層の内側にはＦやＣｌが殆ど拡散せ
ず、外付け法によって合成された層の外側には軟化温度
を下げるドーパントを固定できた。但し、境界部でのド
ーパント分布は、ステップ的な変化ではなく、なだらか
に傾斜して変化したものとなっている。この方法で製造
した母材からも、低伝送損失と高強度を両立させた石英
系光ファイバを得ることができる。
ド３と軟化温度の低いガラス層４に相当するスートの密
度を０．５〜０．８ｇ／ｃｍ3 とし、ＳｉＦ4 およびＣ
ｌ2を添加したＨｅ雰囲気中（温度１６５０℃）に、３
００ｍ／ｍｉｎの高速で挿入した。その結果、外付け法
によって合成された層の内側にはＦやＣｌが殆ど拡散せ
ず、外付け法によって合成された層の外側には軟化温度
を下げるドーパントを固定できた。但し、境界部でのド
ーパント分布は、ステップ的な変化ではなく、なだらか
に傾斜して変化したものとなっている。この方法で製造
した母材からも、低伝送損失と高強度を両立させた石英
系光ファイバを得ることができる。
【００２１】実施例１０、１１では、外部クラッド３と
軟化温度の低いガラス層４を別々に合成する製造方法に
対して、製造工程をひとつ省略したものとなる。
軟化温度の低いガラス層４を別々に合成する製造方法に
対して、製造工程をひとつ省略したものとなる。
【００２２】比較例１、２は最外層のガラス層を設けな
い図４に示す従来構造の石英系光ファイバである。比較
例１は他に較べて高温で線引きしているため、光ファイ
バ強度は良好であるが熱による構造欠陥がコア１１周辺
に生じ、構造不完全性による伝送損失増が生じている。
い図４に示す従来構造の石英系光ファイバである。比較
例１は他に較べて高温で線引きしているため、光ファイ
バ強度は良好であるが熱による構造欠陥がコア１１周辺
に生じ、構造不完全性による伝送損失増が生じている。
【００２３】比較例２は、ガラス表面が軟化しないよう
な低温で線引きしたもので、外部クラッド１３で線引張
力を分担しており、熱と応力の両方が起因する構造欠陥
が抑制できるため、結果として伝送損失が非常に小さく
なっている。しかし、表面欠陥が線引後も多く残ってし
まうため、最低強度が１．５ＧＰａとなり、低強度部が
存在すると同時に、強度の５０％値も低くなっている。
な低温で線引きしたもので、外部クラッド１３で線引張
力を分担しており、熱と応力の両方が起因する構造欠陥
が抑制できるため、結果として伝送損失が非常に小さく
なっている。しかし、表面欠陥が線引後も多く残ってし
まうため、最低強度が１．５ＧＰａとなり、低強度部が
存在すると同時に、強度の５０％値も低くなっている。
【００２４】
【表１】
【００２５】
【表２】
【００２６】
【発明の効果】以上述べたように、本発明の請求項１〜
３の石英系光ファイバによれば、コアの外周に内部クラ
ッド、前記内部クラッドの外周に外部クラッドを備えて
いる石英系光ファイバであって、前記外部クラッドの軟
化温度は前記コアもしくは前記内部クラッドの軟化温度
より高く、かつ前記外部クラッドの外周には軟化温度が
前記外部クラッドより低いガラス層を有しているので、
低い線引温度で線引きしても表面だけは溶融状態に近く
なり、プリフォーム段階で生じている光ファイバの表面
傷が大幅に減少する。従って、コア及びコア周辺クラッ
ドに線引時の引張応力をかけないようにすることで低ロ
スを実現するとともに、ファイバ強度も従来と同等のも
のが得られる。
３の石英系光ファイバによれば、コアの外周に内部クラ
ッド、前記内部クラッドの外周に外部クラッドを備えて
いる石英系光ファイバであって、前記外部クラッドの軟
化温度は前記コアもしくは前記内部クラッドの軟化温度
より高く、かつ前記外部クラッドの外周には軟化温度が
前記外部クラッドより低いガラス層を有しているので、
低い線引温度で線引きしても表面だけは溶融状態に近く
なり、プリフォーム段階で生じている光ファイバの表面
傷が大幅に減少する。従って、コア及びコア周辺クラッ
ドに線引時の引張応力をかけないようにすることで低ロ
スを実現するとともに、ファイバ強度も従来と同等のも
のが得られる。
【００２７】本発明のうち請求項２の石英系光ファイバ
によれば、軟化温度の低いガラス層は厚さが０．１μｍ
以上１０μｍ以下の範囲であるので、光ファイバの低強
度部に生ずる微小傷の深さ（最大０．１μｍ程度）より
深く、光ファイバに生ずる表面傷を埋めるのには充分で
ある。一方、前記厚みは厚過ぎると光ファイバ表面の変
形などの新たな問題も生ずるが、本発明では１０μｍ以
下であるので、問題は生じない。
によれば、軟化温度の低いガラス層は厚さが０．１μｍ
以上１０μｍ以下の範囲であるので、光ファイバの低強
度部に生ずる微小傷の深さ（最大０．１μｍ程度）より
深く、光ファイバに生ずる表面傷を埋めるのには充分で
ある。一方、前記厚みは厚過ぎると光ファイバ表面の変
形などの新たな問題も生ずるが、本発明では１０μｍ以
下であるので、問題は生じない。
【００２８】本発明のうち請求項４〜７の石英系光ファ
イバの製造方法によれば、コアの外周に内部クラッド、
前記内部クラッドの外周に外部クラッドを備え、前記外
部クラッドの軟化温度は前記コアもしくは前記内部クラ
ッドの軟化温度より高く、かつ前記外部クラッドの外周
には軟化温度が前記外部クラッドより低いガラス層を有
する石英系光ファイバであって、前記軟化温度の低いガ
ラス層は、外付け法によりスートを形成し、前記スート
に軟化温度を下げるドーパントを添加して形成されるの
で、低い線引温度で線引きしても表面だけは溶融状態に
近くなり、プリフォーム段階で生じている光ファイバの
表面傷が大幅に減少する。
イバの製造方法によれば、コアの外周に内部クラッド、
前記内部クラッドの外周に外部クラッドを備え、前記外
部クラッドの軟化温度は前記コアもしくは前記内部クラ
ッドの軟化温度より高く、かつ前記外部クラッドの外周
には軟化温度が前記外部クラッドより低いガラス層を有
する石英系光ファイバであって、前記軟化温度の低いガ
ラス層は、外付け法によりスートを形成し、前記スート
に軟化温度を下げるドーパントを添加して形成されるの
で、低い線引温度で線引きしても表面だけは溶融状態に
近くなり、プリフォーム段階で生じている光ファイバの
表面傷が大幅に減少する。
【００２９】本発明のうち請求項７の石英系光ファイバ
の製造方法によれば、外部クラッドと軟化温度の低いガ
ラス層に相当するスートを外付け法により同時に合成
し、前記スートをガラス化する際に前記スートの外側部
分に軟化温度を下げるドーパントを添加して、前記スー
トの内側部分を外部クラッド、外側部分を軟化温度の低
いガラス層とするので、外部クラッドと軟化温度の低い
ガラス層を外付け法により別々にスートを形成するより
も、製造工程が省略でき生産効率が良い。
の製造方法によれば、外部クラッドと軟化温度の低いガ
ラス層に相当するスートを外付け法により同時に合成
し、前記スートをガラス化する際に前記スートの外側部
分に軟化温度を下げるドーパントを添加して、前記スー
トの内側部分を外部クラッド、外側部分を軟化温度の低
いガラス層とするので、外部クラッドと軟化温度の低い
ガラス層を外付け法により別々にスートを形成するより
も、製造工程が省略でき生産効率が良い。
【図１】本発明の石英系光ファイバの一実施例を示す断
面図である。
面図である。
【図２】図１の石英系光ファイバの径方向とその軟化温
度の関係図である。
度の関係図である。
【図３】従来の石英系光ファイバの径方向とその軟化温
度の関係図である。
度の関係図である。
【図４】従来の石英系光ファイバの一例を示す断面図で
ある。
ある。
【図５】図４の石英系光ファイバの径方向とその軟化温
度の関係図である。
度の関係図である。
１ コア ２ 内部クラッド ３ 外部クラッド ４ 軟化温度の低いガラス層
Claims (7)
- 【請求項１】 コアの外周に内部クラッド、前記内部ク
ラッドの外周に外部クラッドを備えている石英系光ファ
イバであって、前記外部クラッドの軟化温度は前記コア
もしくは前記内部クラッドの軟化温度より高く、かつ前
記外部クラッドの外周には軟化温度が前記外部クラッド
より低いガラス層を有することを特徴とする石英系光フ
ァイバ。 - 【請求項２】 軟化温度の低いガラス層の厚さは０．１
μｍ以上１０μｍ以下の範囲であることを特徴とする請
求項１記載の石英系光ファイバ。 - 【請求項３】 軟化温度の低いガラス層は、Ｆ、Ｐ、
Ｂ、Ｃｌのうちのいずれかもしくは２つ以上の元素がド
ーパントとして添加された石英ガラスであることを特徴
とする請求項１または請求項２記載の石英系光ファイ
バ。 - 【請求項４】 コアの外周に内部クラッド、前記内部ク
ラッドの外周に外部クラッドを備え、前記外部クラッド
の軟化温度は前記コアもしくは前記内部クラッドの軟化
温度より高く、かつ前記外部クラッドの外周には軟化温
度が前記外部クラッドより低いガラス層を有する石英系
光ファイバであって、前記軟化温度の低いガラス層は、
外付け法によりスートを形成し、前記スートに軟化温度
を下げるドーパントを添加して形成されることを特徴と
する石英系光ファイバの製造方法。 - 【請求項５】 前記軟化温度の低いガラス層は、外付け
法によるスート合成時に軟化温度を下げるドーパントを
添加して形成されることを特徴とする請求項４記載の石
英系光ファイバの製造方法。 - 【請求項６】 前記軟化温度の低いガラス層は、外付け
法によって合成されたスートをガラス化する際の雰囲気
に軟化温度を下げるドーパントを添加して形成されるこ
とを特徴とする請求項４記載の石英系光ファイバの製造
方法。 - 【請求項７】 外部クラッドと軟化温度の低いガラス層
に相当するスートを外付け法により同時に合成し、前記
スートをガラス化する際に前記スートの外側部分に軟化
温度を下げるドーパントを添加して、前記スートの内側
部分を外部クラッド、外側部分を軟化温度の低いガラス
層とすることを特徴とする請求項４記載の石英系光ファ
イバの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6162835A JPH085856A (ja) | 1994-06-21 | 1994-06-21 | 石英系光ファイバとその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6162835A JPH085856A (ja) | 1994-06-21 | 1994-06-21 | 石英系光ファイバとその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH085856A true JPH085856A (ja) | 1996-01-12 |
Family
ID=15762155
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6162835A Pending JPH085856A (ja) | 1994-06-21 | 1994-06-21 | 石英系光ファイバとその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH085856A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002148465A (ja) * | 2000-08-28 | 2002-05-22 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 光ファイバ、光ファイバ母材の製造方法、及び光ファイバの製造方法 |
-
1994
- 1994-06-21 JP JP6162835A patent/JPH085856A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002148465A (ja) * | 2000-08-28 | 2002-05-22 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 光ファイバ、光ファイバ母材の製造方法、及び光ファイバの製造方法 |
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