JPH09100132A - 光ファイバ用プリフォーム - Google Patents
光ファイバ用プリフォームInfo
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- JPH09100132A JPH09100132A JP25785995A JP25785995A JPH09100132A JP H09100132 A JPH09100132 A JP H09100132A JP 25785995 A JP25785995 A JP 25785995A JP 25785995 A JP25785995 A JP 25785995A JP H09100132 A JPH09100132 A JP H09100132A
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- optical fiber
- glass rod
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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
- C03B37/02—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
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Manufacture, Treatment Of Glass Fibers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 カットオフ波長λcが所定の設計値と一致
し、線引長の全長にわたって均一になる光ファイバを製
造することができる光ファイバ用プリフォームを提供す
る。 【構成】 直径a、屈折率n1 のコアとなるべき部分1
2及びその周囲を同心円状に取り囲む屈折率n2 の内層
クラッドなるべき部分14を有する外径bのガラスロッ
ド16と、このガラスロッド16の周囲に同心円状に形
成された外径B、屈折率n2 の外層クラッドとなるべき
部分18とから構成されている光ファイバ用プリフォー
ム10において、そのクラッド径Bは長手方向にほぼ均
一になっているが、ガラスロッド16の線引終了端部及
び線引終了端部の両端部近傍がテーパ形状をなし、クラ
ッド/ガラスロッド倍率(B/b)がそれぞれ端部のに
向かって漸次減少している。
し、線引長の全長にわたって均一になる光ファイバを製
造することができる光ファイバ用プリフォームを提供す
る。 【構成】 直径a、屈折率n1 のコアとなるべき部分1
2及びその周囲を同心円状に取り囲む屈折率n2 の内層
クラッドなるべき部分14を有する外径bのガラスロッ
ド16と、このガラスロッド16の周囲に同心円状に形
成された外径B、屈折率n2 の外層クラッドとなるべき
部分18とから構成されている光ファイバ用プリフォー
ム10において、そのクラッド径Bは長手方向にほぼ均
一になっているが、ガラスロッド16の線引終了端部及
び線引終了端部の両端部近傍がテーパ形状をなし、クラ
ッド/ガラスロッド倍率(B/b)がそれぞれ端部のに
向かって漸次減少している。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、光ファイバを線引
する母材となる光ファイバ用プリフォームに関するもの
である。
する母材となる光ファイバ用プリフォームに関するもの
である。
【0002】
【従来の技術】光ファイバは、光を閉じ込めて伝搬する
コアとそれを同心円状に取り囲むクラッドとから構成さ
れるが、散乱等による伝送損失を抑制するため、コア直
径dとクラッド外径Dは全長にわたって均一となるよう
正確にコントロールされていることが要求される。特
に、シングルモードファイバにおいては、カットオフ波
長λcが所定の設計値に合致することが重要となるた
め、コアの直径dとクラッドの外径Dの正確なコントロ
ールは強く要求される。
コアとそれを同心円状に取り囲むクラッドとから構成さ
れるが、散乱等による伝送損失を抑制するため、コア直
径dとクラッド外径Dは全長にわたって均一となるよう
正確にコントロールされていることが要求される。特
に、シングルモードファイバにおいては、カットオフ波
長λcが所定の設計値に合致することが重要となるた
め、コアの直径dとクラッドの外径Dの正確なコントロ
ールは強く要求される。
【0003】光ファイバのカットオフ波長λcは、
【0004】
【数1】
【0005】ここで、 vc :カットオフv(正規化周波数)値 Δ :比屈折率差 n1 :コアの屈折率 n2 :クラッドの屈折率 で表せる。いま、光ファイバをステップ型光ファイバと
仮定すると、カットオフv値vc は、 vc =2.405 となり、更にクラッド外径Dを125μmとおくと、カ
ットオフ波長λc(μm)は、
仮定すると、カットオフv値vc は、 vc =2.405 となり、更にクラッド外径Dを125μmとおくと、カ
ットオフ波長λc(μm)は、
【0006】
【数2】
【0007】となる。従って、カットオフ波長λcは、
クラッドの外径Dのコア直径dに対する倍率、即ちクラ
ッド/コア倍率(D/d)と比屈折率差Δとで定まる。
クラッドの外径Dのコア直径dに対する倍率、即ちクラ
ッド/コア倍率(D/d)と比屈折率差Δとで定まる。
【0008】このように、光ファイバの全長にわたって
カットオフ波長λcを所定の設計値に合致させるために
は、光ファイバにおけるクラッド/コア倍率(D/d)
が全長にわたって一定となることが必要であり、それに
は光ファイバを線引する光ファイバ用プリフォームにお
いて、そのクラッド部の外径とコア部の直径との倍率が
一定となるようにしておくことが必要とされる。
カットオフ波長λcを所定の設計値に合致させるために
は、光ファイバにおけるクラッド/コア倍率(D/d)
が全長にわたって一定となることが必要であり、それに
は光ファイバを線引する光ファイバ用プリフォームにお
いて、そのクラッド部の外径とコア部の直径との倍率が
一定となるようにしておくことが必要とされる。
【0009】このため、先ず、ガラス形成材の火炎加水
分解で発生したシリカ微粒子を基本に堆積してコア層と
クラッド層を作った後、脱水・ガラス化して、コア部と
それを取り囲む部分クラッド部からなるガラスロッドを
形成し、次いで、このガラスロッドの周囲に外部クラッ
ド部を形成することにより、コア部の直径とクラッド部
の外径との比が正確にコントロールされた光ファイバ用
プリフォームを得る方法が提案されている(特公平5−
18768号参照)。
分解で発生したシリカ微粒子を基本に堆積してコア層と
クラッド層を作った後、脱水・ガラス化して、コア部と
それを取り囲む部分クラッド部からなるガラスロッドを
形成し、次いで、このガラスロッドの周囲に外部クラッ
ド部を形成することにより、コア部の直径とクラッド部
の外径との比が正確にコントロールされた光ファイバ用
プリフォームを得る方法が提案されている(特公平5−
18768号参照)。
【0010】また、ターゲット部材を回転させながら、
その長手方向にガラス材料ガスを酸素及び水素と共に燃
焼させるバーナをトラバースさせて、そのターゲット部
材の周囲にガラススートを生成・堆積させる際に、ター
ゲット部材の長手方向におけるコア部の直径とクラッド
部の外径との比を予め測定しておき、その比の変化に対
応してバーナのトラバース速度及びガラス材料ガスの供
給量を制御することにより、コア部の直径とクラッド部
の外径との比が長手方向に一様となる光ファイバ用プリ
フォームを製造する方法も提案されている(特開平4−
292434号参照)。
その長手方向にガラス材料ガスを酸素及び水素と共に燃
焼させるバーナをトラバースさせて、そのターゲット部
材の周囲にガラススートを生成・堆積させる際に、ター
ゲット部材の長手方向におけるコア部の直径とクラッド
部の外径との比を予め測定しておき、その比の変化に対
応してバーナのトラバース速度及びガラス材料ガスの供
給量を制御することにより、コア部の直径とクラッド部
の外径との比が長手方向に一様となる光ファイバ用プリ
フォームを製造する方法も提案されている(特開平4−
292434号参照)。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、コア部
の直径とクラッド部の外径との比が所定の設計値と一致
し、全長にわたって均一に製造された光ファイバ用プリ
フォームを用いて溶融紡糸を行えば、得られた光ファイ
バのカットオフ波長λcは全長にわたって所定の設計値
と一致して均一になると予測されたにも拘らず、実際に
はカットオフ波長λcが所定の設計値より小さくなる部
分が生じるという現象が起きた。以下、図7乃至図10
を用いて、具体的に説明する。
の直径とクラッド部の外径との比が所定の設計値と一致
し、全長にわたって均一に製造された光ファイバ用プリ
フォームを用いて溶融紡糸を行えば、得られた光ファイ
バのカットオフ波長λcは全長にわたって所定の設計値
と一致して均一になると予測されたにも拘らず、実際に
はカットオフ波長λcが所定の設計値より小さくなる部
分が生じるという現象が起きた。以下、図7乃至図10
を用いて、具体的に説明する。
【0012】図7に示すように、従来の光ファイバ用プ
リフォーム40は、直径a、屈折率n1 のコアとなるべ
き柱状部42及びその周囲を同心円状に取り囲む屈折率
n2の内層クラッドとなるべき部分44を有する外径b
のガラスロッド46と、このガラスロッド46の周囲に
同心円状に形成された外径B、屈折率n2 の外層クラッ
ドとなるべき部分48とから構成され、このコアとなる
べき部分42の直径a(以下、「コア径a」という)及
び外層クラッドとなるべき部分48の外径B(以下、
「クラッド径B」という)はそれぞれ光ファイバ用プリ
フォームの長手方向にほぼ均一になっている。
リフォーム40は、直径a、屈折率n1 のコアとなるべ
き柱状部42及びその周囲を同心円状に取り囲む屈折率
n2の内層クラッドとなるべき部分44を有する外径b
のガラスロッド46と、このガラスロッド46の周囲に
同心円状に形成された外径B、屈折率n2 の外層クラッ
ドとなるべき部分48とから構成され、このコアとなる
べき部分42の直径a(以下、「コア径a」という)及
び外層クラッドとなるべき部分48の外径B(以下、
「クラッド径B」という)はそれぞれ光ファイバ用プリ
フォームの長手方向にほぼ均一になっている。
【0013】この光ファイバ用プリフォーム40は、次
のようにして作製される。
のようにして作製される。
【0014】例えばGe−SiO2 ガラスからなるコア
部42とその周囲を同心円状に取り囲むSiO2 ガラス
からなる部分クラッド部44を有する直径20mm、長
さ850mmのガラスロッド46を出発材として準備す
る。
部42とその周囲を同心円状に取り囲むSiO2 ガラス
からなる部分クラッド部44を有する直径20mm、長
さ850mmのガラスロッド46を出発材として準備す
る。
【0015】そして火炎加水分解法(気相合成法)のう
ち、例えばVAD法(Vapor AxialDeposition Method
;気相軸付法)を用いて、ガラスロッド46の周囲に
SiO2 からなるガラス微粒子を同心円状に堆積させ、
SiO2 微粒子層48aを形成する。このとき、酸素及
び水素と共にバーナーに供給して燃焼させるガラス材料
ガスの量を調整することにより、SiO2 微粒子層48
aの外径が例えば160mmとなって長手方向にほぼ均
一になるように制御する。こうして、コア部42及びそ
の周囲を同心円状に取り囲む部分クラッド部44を有す
るガラスロッド46と、そのガラスロッド46の周囲に
同心円状に堆積されたSiO2 微粒子層48aとからな
る複合体40aを作製する。
ち、例えばVAD法(Vapor AxialDeposition Method
;気相軸付法)を用いて、ガラスロッド46の周囲に
SiO2 からなるガラス微粒子を同心円状に堆積させ、
SiO2 微粒子層48aを形成する。このとき、酸素及
び水素と共にバーナーに供給して燃焼させるガラス材料
ガスの量を調整することにより、SiO2 微粒子層48
aの外径が例えば160mmとなって長手方向にほぼ均
一になるように制御する。こうして、コア部42及びそ
の周囲を同心円状に取り囲む部分クラッド部44を有す
るガラスロッド46と、そのガラスロッド46の周囲に
同心円状に堆積されたSiO2 微粒子層48aとからな
る複合体40aを作製する。
【0016】次いで、図8に示すように、ガラスロッド
46とその周囲に同心円状に堆積されたSiO2 微粒子
層48aとからなる複合体40aを焼結炉を用いて焼結
する。なお、ここで用いる焼結炉は、複合体40aを挿
入する炉心管50と、その炉心管50の周囲に設けら
れ、複合体40aを加熱するヒータ52と、炉心管50
内にガスを導入するガス導入口54と、炉心管50内か
らガスを排気するガス排気口56とを有する。また、こ
のときの焼結条件は、炉心管50内に導入したHe雰囲
気中において、複合体40aを例えば速度5mm/分で
下降させつつヒータ温度1600℃で加熱するものであ
る。このような条件下で複合体40aをその下部から焼
結していくことにより、SiO2 微粒子層48aを加熱
・脱水し、更に透明ガラス化して、SiO2 ガラスから
なる屈折率n2 の外部クラッド部48を形成する。こう
して、有効部の長さが700mmの光ファイバ用プリフ
ォーム40を作製する。
46とその周囲に同心円状に堆積されたSiO2 微粒子
層48aとからなる複合体40aを焼結炉を用いて焼結
する。なお、ここで用いる焼結炉は、複合体40aを挿
入する炉心管50と、その炉心管50の周囲に設けら
れ、複合体40aを加熱するヒータ52と、炉心管50
内にガスを導入するガス導入口54と、炉心管50内か
らガスを排気するガス排気口56とを有する。また、こ
のときの焼結条件は、炉心管50内に導入したHe雰囲
気中において、複合体40aを例えば速度5mm/分で
下降させつつヒータ温度1600℃で加熱するものであ
る。このような条件下で複合体40aをその下部から焼
結していくことにより、SiO2 微粒子層48aを加熱
・脱水し、更に透明ガラス化して、SiO2 ガラスから
なる屈折率n2 の外部クラッド部48を形成する。こう
して、有効部の長さが700mmの光ファイバ用プリフ
ォーム40を作製する。
【0017】次に、こうして作製した光ファイバ用プリ
フォーム40におけるクラッド径Bのガラスロッド46
の外径b(以下、「ガラスロッド径b」という)に対す
る倍率、即ちクラッド/ガラスロッド倍率(B/b)を
プリフォームアナライザにより測定し、所定の設計倍率
との倍率比をとると、図9のグラフに示すように、光フ
ァイバ用プリフォームの全長にわたってほぼ1.00に
一定している。即ち、光ファイバ用プリフォーム40の
クラッド/ガラスロッド倍率(B/b)は、その全長に
わたって所定の設計倍率とほぼ一致し、均一である。
フォーム40におけるクラッド径Bのガラスロッド46
の外径b(以下、「ガラスロッド径b」という)に対す
る倍率、即ちクラッド/ガラスロッド倍率(B/b)を
プリフォームアナライザにより測定し、所定の設計倍率
との倍率比をとると、図9のグラフに示すように、光フ
ァイバ用プリフォームの全長にわたってほぼ1.00に
一定している。即ち、光ファイバ用プリフォーム40の
クラッド/ガラスロッド倍率(B/b)は、その全長に
わたって所定の設計倍率とほぼ一致し、均一である。
【0018】なお、ここで、クラッド径Bのコア径aに
対する倍率、即ちクラッド/コア倍率(B/a)ではな
く、クラッド/ガラスロッド倍率(B/b)を用いたの
は、ガラスロッド径bの測定がコア径aの測定より容易
であるからであり、またガラスロッド46におけるコア
径aとガラスロッド径bとの比a/bがその全長にわた
って高精度に均一であるため、クラッド/コア倍率(B
/a)とクラッド/ガラスロッド倍率(B/b)はそれ
ぞれの設計倍率との倍率比をとれば等価となるからであ
る。
対する倍率、即ちクラッド/コア倍率(B/a)ではな
く、クラッド/ガラスロッド倍率(B/b)を用いたの
は、ガラスロッド径bの測定がコア径aの測定より容易
であるからであり、またガラスロッド46におけるコア
径aとガラスロッド径bとの比a/bがその全長にわた
って高精度に均一であるため、クラッド/コア倍率(B
/a)とクラッド/ガラスロッド倍率(B/b)はそれ
ぞれの設計倍率との倍率比をとれば等価となるからであ
る。
【0019】また、図9のグラフに示すように、有効部
長さL=0mmのガラスロッド46の端部を光ファイバ
を線引する際の終了端部(以下、「線引終了端部」とい
う)とし、有効部長さL=700mmのガラスロッド4
6の端部を光ファイバを線引する際の開始端部(以下、
「線引終了端部」という)とする。
長さL=0mmのガラスロッド46の端部を光ファイバ
を線引する際の終了端部(以下、「線引終了端部」とい
う)とし、有効部長さL=700mmのガラスロッド4
6の端部を光ファイバを線引する際の開始端部(以下、
「線引終了端部」という)とする。
【0020】次に、このクラッド/ガラスロッド倍率
(B/b)が全長にわたって設計倍率とほぼ一致してい
る光ファイバ用プリフォーム40を、例えば温度210
0℃で加熱し軟化させて、線引長200kmの光ファイ
バを溶融紡糸する。そしてその光ファイバのカットオフ
波長λcを測定すると、図10のグラフに示すように、
線引開始端部近傍と線引終了端部近傍の光ファイバのカ
ットオフ波長λcが所定の設計値よりも減少している。
このカットオフ波長λcの減少は、線引終了端部近傍に
おいて特に顕著である。
(B/b)が全長にわたって設計倍率とほぼ一致してい
る光ファイバ用プリフォーム40を、例えば温度210
0℃で加熱し軟化させて、線引長200kmの光ファイ
バを溶融紡糸する。そしてその光ファイバのカットオフ
波長λcを測定すると、図10のグラフに示すように、
線引開始端部近傍と線引終了端部近傍の光ファイバのカ
ットオフ波長λcが所定の設計値よりも減少している。
このカットオフ波長λcの減少は、線引終了端部近傍に
おいて特に顕著である。
【0021】このように、クラッド/ガラスロッド倍率
(B/b)が所定の設計値と一致し、全長にわたって均
一に製造された光ファイバ用プリフォーム40を用いて
溶融紡糸しても、ガラスロッド46の端部近傍を線引し
て得られた光ファイバのカットオフ波長λcは所定の設
計値よりも小さくなり、製造バラツキが大きくなるとい
う問題があった。
(B/b)が所定の設計値と一致し、全長にわたって均
一に製造された光ファイバ用プリフォーム40を用いて
溶融紡糸しても、ガラスロッド46の端部近傍を線引し
て得られた光ファイバのカットオフ波長λcは所定の設
計値よりも小さくなり、製造バラツキが大きくなるとい
う問題があった。
【0022】本発明は、上記の状況を鑑みてなされたも
のであり、カットオフ波長λcが所定の設計値と一致
し、線引長の全長にわたって均一になる光ファイバを製
造することができる光ファイバ用プリフォームを提供す
ることを目的とする。
のであり、カットオフ波長λcが所定の設計値と一致
し、線引長の全長にわたって均一になる光ファイバを製
造することができる光ファイバ用プリフォームを提供す
ることを目的とする。
【0023】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明者らは、光ファイバ用プリフォームの端部近
傍を線引して得られた光ファイバのカットオフ波長λc
が所定の設計値よりも小さくなる原因の調査・研究を進
めた結果、特に光ファイバの線引終了端部近傍において
は、比屈折率差Δは変化がないものの、光ファイバのコ
ア直径dが減少し、クラッド外径Dのコア直径dに対す
る倍率D/dが増大していることが確認された。そして
その原因としては、次のことが考えられる。
め、本発明者らは、光ファイバ用プリフォームの端部近
傍を線引して得られた光ファイバのカットオフ波長λc
が所定の設計値よりも小さくなる原因の調査・研究を進
めた結果、特に光ファイバの線引終了端部近傍において
は、比屈折率差Δは変化がないものの、光ファイバのコ
ア直径dが減少し、クラッド外径Dのコア直径dに対す
る倍率D/dが増大していることが確認された。そして
その原因としては、次のことが考えられる。
【0024】即ち、一般的に光ファイバ用プリフォーム
40には、図11(a)に示すように、例えば線引終了
端部近傍に非有効部と称する廃却部58が存在する。そ
してこの廃却部58はテーパ形状をなしている。そのた
め、光ファイバ用プリフォーム40を下降させつつ、そ
の下端を線引炉内のヒータ60で加熱・軟化させ、光フ
ァイバ62を線引する際、光ファイバ用プリフォーム4
0の線引終了端部近傍においては、テーパ形状をなす廃
却部58の輻射熱の影響により、線引炉内の温度が上昇
する。即ち、図11(b)のグラフにおいて、光ファイ
バ用プリフォーム40のクラッドの外径Dが均一な部分
を溶融紡糸する際の線引炉内の温度分布を実線で示し、
線引終了端部近傍を溶融紡糸する際の線引炉内の温度分
布を破線で示すと、グラフ中に矢印で示すように、実線
で示す温度分布から破線で示す高温側の温度分布に広が
って、線引ネックダウン部が定常部より長くなる。その
結果、クラッド部に溶融軟化部のガラスが流れ込み、線
引終了端部近傍における光ファイバ62のクラッドの厚
さが増大し、コアの直径dが減少する。このため、光フ
ァイバ62のクラッド/コア倍率(D/d)が増大し、
線引終了端部近傍における光ファイバ62のカットオフ
波長λcが所定の設計値よりも低下すると考えられる。
40には、図11(a)に示すように、例えば線引終了
端部近傍に非有効部と称する廃却部58が存在する。そ
してこの廃却部58はテーパ形状をなしている。そのた
め、光ファイバ用プリフォーム40を下降させつつ、そ
の下端を線引炉内のヒータ60で加熱・軟化させ、光フ
ァイバ62を線引する際、光ファイバ用プリフォーム4
0の線引終了端部近傍においては、テーパ形状をなす廃
却部58の輻射熱の影響により、線引炉内の温度が上昇
する。即ち、図11(b)のグラフにおいて、光ファイ
バ用プリフォーム40のクラッドの外径Dが均一な部分
を溶融紡糸する際の線引炉内の温度分布を実線で示し、
線引終了端部近傍を溶融紡糸する際の線引炉内の温度分
布を破線で示すと、グラフ中に矢印で示すように、実線
で示す温度分布から破線で示す高温側の温度分布に広が
って、線引ネックダウン部が定常部より長くなる。その
結果、クラッド部に溶融軟化部のガラスが流れ込み、線
引終了端部近傍における光ファイバ62のクラッドの厚
さが増大し、コアの直径dが減少する。このため、光フ
ァイバ62のクラッド/コア倍率(D/d)が増大し、
線引終了端部近傍における光ファイバ62のカットオフ
波長λcが所定の設計値よりも低下すると考えられる。
【0025】また、光ファイバ用プリフォーム40の線
引開始端部近傍においても、線引開始時の口出しを容易
にするため等の理由から非有効部と称するテーパ形状の
廃却部を設けているため、線引炉内の温度分布の広がり
程度は小さいとはいえ、線引終了端部近傍における場合
と同様に光ファイバ62のクラッド/コア倍率(D/
d)の増大現象が生じると考えられる。
引開始端部近傍においても、線引開始時の口出しを容易
にするため等の理由から非有効部と称するテーパ形状の
廃却部を設けているため、線引炉内の温度分布の広がり
程度は小さいとはいえ、線引終了端部近傍における場合
と同様に光ファイバ62のクラッド/コア倍率(D/
d)の増大現象が生じると考えられる。
【0026】従って、上記課題は、以下の特徴を有する
光ファイバ用プリフォームによって解決される。
光ファイバ用プリフォームによって解決される。
【0027】即ち、本発明に係る光ファイバ用プリフォ
ームは、コアとなるべき柱状部を含む柱状のガラスロッ
ドと、ガラスロッドを同心円状に取り囲むクラッドとな
るべき管状部とを備えた光ファイバ用プリフォームであ
って、(a)管状部の外径が長手方向にほぼ均一になっ
ている外径均一部と、(b)管状部がガラスロッドの一
方又は両方の端部近傍におけるテーパ形状をなすテーパ
部であって、管状部の外径とガラスロッドの径との比の
値であるクラッド/ガラスロッド倍率がガラスロッドの
端部に向かって漸次減少しているテーパ部とを備えるこ
とを特徴とする。
ームは、コアとなるべき柱状部を含む柱状のガラスロッ
ドと、ガラスロッドを同心円状に取り囲むクラッドとな
るべき管状部とを備えた光ファイバ用プリフォームであ
って、(a)管状部の外径が長手方向にほぼ均一になっ
ている外径均一部と、(b)管状部がガラスロッドの一
方又は両方の端部近傍におけるテーパ形状をなすテーパ
部であって、管状部の外径とガラスロッドの径との比の
値であるクラッド/ガラスロッド倍率がガラスロッドの
端部に向かって漸次減少しているテーパ部とを備えるこ
とを特徴とする。
【0028】このように、本発明の光ファイバ用プリフ
ォームにおいては、コアとなるべき柱状部の一方又は両
方の端部近傍のクラッドとなるべき管状部がテーパ形状
をなし、端部近傍におけるクラッド/ガラスロッド倍率
が端部に向かって漸次減少しているため、溶融紡糸時の
端部近傍における光ファイバのクラッド/コア倍率の増
大現象と相殺させて、光ファイバのクラッド/コア倍率
が端部近傍を含む線引長の全長にわたって均一になるよ
うにすることができる。従って、光ファイバのカットオ
フ波長λcが所定の設計値と一致し、端部近傍を含む全
長にわたって均一になるようにすることができる。
ォームにおいては、コアとなるべき柱状部の一方又は両
方の端部近傍のクラッドとなるべき管状部がテーパ形状
をなし、端部近傍におけるクラッド/ガラスロッド倍率
が端部に向かって漸次減少しているため、溶融紡糸時の
端部近傍における光ファイバのクラッド/コア倍率の増
大現象と相殺させて、光ファイバのクラッド/コア倍率
が端部近傍を含む線引長の全長にわたって均一になるよ
うにすることができる。従って、光ファイバのカットオ
フ波長λcが所定の設計値と一致し、端部近傍を含む全
長にわたって均一になるようにすることができる。
【0029】なお、上記本発明に係る光ファイバ用プリ
フォームは、ガラスロッドの端部におけるクラッド/ガ
ラスロッド倍率の、外径均一部におけるクラッド/ガラ
スロッド倍率に対する減少が、8%以内であることが好
ましい。
フォームは、ガラスロッドの端部におけるクラッド/ガ
ラスロッド倍率の、外径均一部におけるクラッド/ガラ
スロッド倍率に対する減少が、8%以内であることが好
ましい。
【0030】また、上記本発明に係る光ファイバ用プリ
フォームは、ガラスロッドが、コアとなるべき柱状部
と、コアとなるべき柱状部を同心円状に取り囲む内層ク
ラッドとなるべき部分を備えていてもよいし、コアとな
るべき柱状部のみを備えることとしてもよい。
フォームは、ガラスロッドが、コアとなるべき柱状部
と、コアとなるべき柱状部を同心円状に取り囲む内層ク
ラッドとなるべき部分を備えていてもよいし、コアとな
るべき柱状部のみを備えることとしてもよい。
【0031】また、上記本発明に係る光ファイバ用プリ
フォームは、クラッドとなるべき管状部が、ガラスロッ
ドの周囲に火炎加水分解法により堆積させたガラス微粒
子を焼結後、透明化して形成されたものであることを特
徴としてもよい。
フォームは、クラッドとなるべき管状部が、ガラスロッ
ドの周囲に火炎加水分解法により堆積させたガラス微粒
子を焼結後、透明化して形成されたものであることを特
徴としてもよい。
【0032】更に、上記本発明に係る光ファイバ用プリ
フォームは、テーパ部の更に外側に、テーパ部と同一傾
斜のテーパ形状をもつ廃却部が設けられていることが好
適である。
フォームは、テーパ部の更に外側に、テーパ部と同一傾
斜のテーパ形状をもつ廃却部が設けられていることが好
適である。
【0033】
【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して本発明
の実施の形態を説明する。なお、図面の説明において同
一の要素には同一の符号を付し、重複する説明は省略す
る。
の実施の形態を説明する。なお、図面の説明において同
一の要素には同一の符号を付し、重複する説明は省略す
る。
【0034】(第1実施形態)本発明の第1実施形態に
係る光ファイバ用プリフォームを、図1を用いて説明す
る。図1(a)は本発明の第1の実施の形態に係る光フ
ァイバ用プリフォームを示す断面図、図1(b)は図1
(a)の光ファイバ用プリフォームのA−A´断面にお
ける屈折率分布を示す図である。
係る光ファイバ用プリフォームを、図1を用いて説明す
る。図1(a)は本発明の第1の実施の形態に係る光フ
ァイバ用プリフォームを示す断面図、図1(b)は図1
(a)の光ファイバ用プリフォームのA−A´断面にお
ける屈折率分布を示す図である。
【0035】図1に示すように、本発明の第1実施形態
に係る光ファイバ用プリフォーム10は、例えばGe−
SiO2 ガラスからなる直径a、屈折率n1 の棒状のコ
アとなるべき部分12及びその周囲を同心円状に取り囲
むSiO2 ガラスからなる屈折率n2 の内層クラッドと
なるべき部分14を有する外径bのガラスロッド16
と、このガラスロッド16の周囲に同心円状に形成され
た外径B、屈折率n2 のSiO2 ガラスからなる外層ク
ラッドとなるべき部分18とから構成されている。そし
てそのクラッド径Bは光ファイバ用プリフォーム10の
長手方向にほぼ均一になっているが、ガラスロッド16
の線引終了端部及び線引終了端部の両端部近傍において
はテーパ形状をなしている。クラッド径Bのガラスロッ
ド16の外径b(以下、「ガラスロッド径b」という)
に対する倍率、即ちクラッド/ガラスロッド倍率をB/
bとする。以下、クラッド径Bがほぼ均一になっている
部分を外径均一部と呼び、テーパ形状をなしている部分
をテーパ部と呼ぶ。これら外径均一部(ガラスロッド1
6に相当する長さの部分)を有効部とも呼ぶ。
に係る光ファイバ用プリフォーム10は、例えばGe−
SiO2 ガラスからなる直径a、屈折率n1 の棒状のコ
アとなるべき部分12及びその周囲を同心円状に取り囲
むSiO2 ガラスからなる屈折率n2 の内層クラッドと
なるべき部分14を有する外径bのガラスロッド16
と、このガラスロッド16の周囲に同心円状に形成され
た外径B、屈折率n2 のSiO2 ガラスからなる外層ク
ラッドとなるべき部分18とから構成されている。そし
てそのクラッド径Bは光ファイバ用プリフォーム10の
長手方向にほぼ均一になっているが、ガラスロッド16
の線引終了端部及び線引終了端部の両端部近傍において
はテーパ形状をなしている。クラッド径Bのガラスロッ
ド16の外径b(以下、「ガラスロッド径b」という)
に対する倍率、即ちクラッド/ガラスロッド倍率をB/
bとする。以下、クラッド径Bがほぼ均一になっている
部分を外径均一部と呼び、テーパ形状をなしている部分
をテーパ部と呼ぶ。これら外径均一部(ガラスロッド1
6に相当する長さの部分)を有効部とも呼ぶ。
【0036】次に、図1に示す光ファイバ用プリフォー
ム10の製造方法を、図2を用いて説明する。ここで、
図2は焼結炉を示す概略図である。
ム10の製造方法を、図2を用いて説明する。ここで、
図2は焼結炉を示す概略図である。
【0037】Ge−SiO2 ガラスからなるコアとなる
べき部分12とその周囲を同心円状に取り囲むSiO2
ガラスからなる内層クラッドとなるべき部分14を有す
る直径20mm、長さ850mmのガラスロッド16を
出発材として準備する。
べき部分12とその周囲を同心円状に取り囲むSiO2
ガラスからなる内層クラッドとなるべき部分14を有す
る直径20mm、長さ850mmのガラスロッド16を
出発材として準備する。
【0038】そして、例えばVAD法を用いて、ガラス
ロッド16を所定の引上げ長だけ引き上げつつ、その周
囲にSiO2 からなるガラス微粒子を同心円状に堆積さ
せ、SiO2 微粒子層18aを形成する。このとき、酸
素及び水素と共にバーナーに供給し燃焼させるガラス材
料ガスの量を調整することにより、SiO2 微粒子層1
8aの厚みが長手方向にほぼ均一になるように制御す
る。SiO2 微粒子層18aの外径は長手方向にほぼ均
一に例えば160mmとなると共に、ガラスロッド16
の両端部近傍ではテーパ形状をなしている。
ロッド16を所定の引上げ長だけ引き上げつつ、その周
囲にSiO2 からなるガラス微粒子を同心円状に堆積さ
せ、SiO2 微粒子層18aを形成する。このとき、酸
素及び水素と共にバーナーに供給し燃焼させるガラス材
料ガスの量を調整することにより、SiO2 微粒子層1
8aの厚みが長手方向にほぼ均一になるように制御す
る。SiO2 微粒子層18aの外径は長手方向にほぼ均
一に例えば160mmとなると共に、ガラスロッド16
の両端部近傍ではテーパ形状をなしている。
【0039】こうして、コアとなるべき部分12及びそ
の周囲を同心円状に取り囲む内層クラッドとなるべき部
分14を有するガラスロッド16と、そのガラスロッド
16の周囲に同心円状に堆積されたSiO2 微粒子層1
8aとからなる複合体10aを作製する。
の周囲を同心円状に取り囲む内層クラッドとなるべき部
分14を有するガラスロッド16と、そのガラスロッド
16の周囲に同心円状に堆積されたSiO2 微粒子層1
8aとからなる複合体10aを作製する。
【0040】次いで、図2に示すように、このガラスロ
ッド16とその周囲に同心円状に堆積されたSiO2 微
粒子層18aとからなる複合体10aを焼結炉20を用
いて熱処理を行い、SiO2 微粒子層18aを加熱・脱
水し、更に透明ガラス化して、SiO2 ガラスからなる
屈折率n2 の外層クラッドとなるべき部分18を形成す
る。
ッド16とその周囲に同心円状に堆積されたSiO2 微
粒子層18aとからなる複合体10aを焼結炉20を用
いて熱処理を行い、SiO2 微粒子層18aを加熱・脱
水し、更に透明ガラス化して、SiO2 ガラスからなる
屈折率n2 の外層クラッドとなるべき部分18を形成す
る。
【0041】なお、ここで用いる焼結炉20は、複合体
10aを挿入する炉心管22と、その炉心管22の周囲
に設けられ、複合体10aを加熱するヒータ24と、そ
のヒータ24の周囲に設けられた断熱材26とを有する
と共に、排気口28を介して真空ポンプ30に接続さ
れ、焼結炉20内の圧力を調整することができるように
なっている。また、この焼結炉20による熱処理は、例
えばヒータ温度1200℃で時間60分の第1のステッ
プと、ヒータ温度1300℃で時間60分の第2のステ
ップと、ヒータ温度1550℃で時間10分の第3のス
テップからなり、各ステップ間の温度勾配は5℃/分と
する。このとき、焼結炉20内は真空ポンプ30により
20Paまで減圧する。
10aを挿入する炉心管22と、その炉心管22の周囲
に設けられ、複合体10aを加熱するヒータ24と、そ
のヒータ24の周囲に設けられた断熱材26とを有する
と共に、排気口28を介して真空ポンプ30に接続さ
れ、焼結炉20内の圧力を調整することができるように
なっている。また、この焼結炉20による熱処理は、例
えばヒータ温度1200℃で時間60分の第1のステッ
プと、ヒータ温度1300℃で時間60分の第2のステ
ップと、ヒータ温度1550℃で時間10分の第3のス
テップからなり、各ステップ間の温度勾配は5℃/分と
する。このとき、焼結炉20内は真空ポンプ30により
20Paまで減圧する。
【0042】こうして、ガラスロッド16とSiO2 微
粒子層18aとからなる複合体10aを焼結し、図1に
示す光ファイバ用プリフォーム10を作製する。即ち、
この光ファイバ用プリフォーム10は、コアとなるべき
部分12及びその周囲の内層クラッドとなるべき部分1
4からなるガラスロッド16とその周囲に同心円状に形
成された外層クラッドとなるべき部分18とから構成さ
れ、外径均一部とガラスロッド16の両端部近傍のテー
パ部とを有している。そして、外径均一部におけるクラ
ッド径Bは75mm、外径均一部(有効部)の長さは7
00mmとなる。
粒子層18aとからなる複合体10aを焼結し、図1に
示す光ファイバ用プリフォーム10を作製する。即ち、
この光ファイバ用プリフォーム10は、コアとなるべき
部分12及びその周囲の内層クラッドとなるべき部分1
4からなるガラスロッド16とその周囲に同心円状に形
成された外層クラッドとなるべき部分18とから構成さ
れ、外径均一部とガラスロッド16の両端部近傍のテー
パ部とを有している。そして、外径均一部におけるクラ
ッド径Bは75mm、外径均一部(有効部)の長さは7
00mmとなる。
【0043】次に、こうして作製した光ファイバ用プリ
フォーム10におけるクラッド/ガラスロッド倍率(B
/b)について、図3を用いて説明する。ここで、図3
は光ファイバ用プリフォーム10の実際のクラッド/ガ
ラスロッド倍率B/bとその所定の設計倍率との倍率比
の有効部長さに対する変動を示すグラフである。
フォーム10におけるクラッド/ガラスロッド倍率(B
/b)について、図3を用いて説明する。ここで、図3
は光ファイバ用プリフォーム10の実際のクラッド/ガ
ラスロッド倍率B/bとその所定の設計倍率との倍率比
の有効部長さに対する変動を示すグラフである。
【0044】なお、ここで、クラッド/コア倍率(B/
a)ではなく、クラッド/ガラスロッド倍率(B/b)
を用いたのは、ガラスロッド径bの測定がコア径aの測
定より容易であるからであり、またガラスロッド16に
おけるコア径aとガラスロッド径bとの比a/bがその
全長にわたって高精度に均一であるため、クラッド/コ
ア倍率(B/a)とクラッド/ガラスロッド倍率(B/
b)はそれぞれの設計倍率との倍率比をとれば等価とな
るからである。
a)ではなく、クラッド/ガラスロッド倍率(B/b)
を用いたのは、ガラスロッド径bの測定がコア径aの測
定より容易であるからであり、またガラスロッド16に
おけるコア径aとガラスロッド径bとの比a/bがその
全長にわたって高精度に均一であるため、クラッド/コ
ア倍率(B/a)とクラッド/ガラスロッド倍率(B/
b)はそれぞれの設計倍率との倍率比をとれば等価とな
るからである。
【0045】光ファイバ用プリフォーム10の実際のク
ラッド/ガラスロッド倍率(B/b)をプリフォームア
ナライザにより測定し、所定の設計倍率との倍率比をと
ると、図3のグラフに○印と実線で示すような結果とな
る。なお、比較のため、図8に示す焼結炉を用いて加熱
処理して作成した従来の光ファイバ用プリフォームの場
合の倍率比を●印と破線で示す。また、有効部長さL=
0mmのガラスロッド16の端部が線引終了端部であ
り、有効部長さL=700mmのガラスロッド16の端
部が線引開始端部である。
ラッド/ガラスロッド倍率(B/b)をプリフォームア
ナライザにより測定し、所定の設計倍率との倍率比をと
ると、図3のグラフに○印と実線で示すような結果とな
る。なお、比較のため、図8に示す焼結炉を用いて加熱
処理して作成した従来の光ファイバ用プリフォームの場
合の倍率比を●印と破線で示す。また、有効部長さL=
0mmのガラスロッド16の端部が線引終了端部であ
り、有効部長さL=700mmのガラスロッド16の端
部が線引開始端部である。
【0046】図3のグラフから明らかなように、従来の
光ファイバ用プリフォームは、クラッド/ガラスロッド
倍率(B/b)の設計倍率との倍率比が全長にわたって
1.00前後に一定し、有効部の全長が外径均一部とな
っているのに対して、第1実施形態に係る光ファイバ用
プリフォーム10は、外径均一部においてクラッド/ガ
ラスロッド倍率(B/b)の設計倍率との倍率比が1.
00前後に一定し、クラッド/ガラスロッド倍率(B/
b)が設計倍率とほぼ一致している一方で、線引終了端
部近傍のテーパ部においてはクラッド/ガラスロッド倍
率(B/b)が設計倍率よりおよそ3%漸次減少してお
り、線引開始端部近傍のテーパ部においておよそ1%漸
次減少している。
光ファイバ用プリフォームは、クラッド/ガラスロッド
倍率(B/b)の設計倍率との倍率比が全長にわたって
1.00前後に一定し、有効部の全長が外径均一部とな
っているのに対して、第1実施形態に係る光ファイバ用
プリフォーム10は、外径均一部においてクラッド/ガ
ラスロッド倍率(B/b)の設計倍率との倍率比が1.
00前後に一定し、クラッド/ガラスロッド倍率(B/
b)が設計倍率とほぼ一致している一方で、線引終了端
部近傍のテーパ部においてはクラッド/ガラスロッド倍
率(B/b)が設計倍率よりおよそ3%漸次減少してお
り、線引開始端部近傍のテーパ部においておよそ1%漸
次減少している。
【0047】次に、このように線引終了端部近傍及び線
引開始端部近傍のテーパ部においてクラッド/ガラスロ
ッド倍率(B/b)が漸次減少している光ファイバ用プ
リフォーム10を溶融紡糸して得られた光ファイバのカ
ットオフ波長λcについて、図4を用いて説明する。こ
こで、図4は光ファイバのカットオフ波長λcの線引長
に対する変動を示すグラフである。
引開始端部近傍のテーパ部においてクラッド/ガラスロ
ッド倍率(B/b)が漸次減少している光ファイバ用プ
リフォーム10を溶融紡糸して得られた光ファイバのカ
ットオフ波長λcについて、図4を用いて説明する。こ
こで、図4は光ファイバのカットオフ波長λcの線引長
に対する変動を示すグラフである。
【0048】第1の実施の形態に係る光ファイバ用プリ
フォーム10の下端を温度2100℃に加熱して軟化さ
せ、線引長200kmの光ファイバを溶融紡糸する。こ
うして得られた光ファイバのカットオフ波長λcを測定
すると、図4のグラフに○印と実線で示す結果となる。
ここで、線引長0kmの端部が光ファイバの線引開始端
部であり、線引長200kmの端部が光ファイバの線引
終了端部である。なお、比較のため、従来の光ファイバ
の場合のカットオフ波長λcの測定値を●印と破線で示
す。
フォーム10の下端を温度2100℃に加熱して軟化さ
せ、線引長200kmの光ファイバを溶融紡糸する。こ
うして得られた光ファイバのカットオフ波長λcを測定
すると、図4のグラフに○印と実線で示す結果となる。
ここで、線引長0kmの端部が光ファイバの線引開始端
部であり、線引長200kmの端部が光ファイバの線引
終了端部である。なお、比較のため、従来の光ファイバ
の場合のカットオフ波長λcの測定値を●印と破線で示
す。
【0049】図4のグラフから明らかなように、従来の
光ファイバのカットオフ波長λcが線引開始端部近傍に
おいて概ね1.28μmから1.27μmに減少し、線
引終了端部近傍において概ね1.28μmから1.23
μmに減少しているのに対し、第1実施形態に係る光フ
ァイバのカットオフ波長λcは、線引長の全長にわたっ
て1.27〜1.28μmの範囲内でほぼ均一であり、
線引終了端部近傍においても線引開始端部近傍において
も従来の光ファイバのようなカットオフ波長λcの減少
はみられない。
光ファイバのカットオフ波長λcが線引開始端部近傍に
おいて概ね1.28μmから1.27μmに減少し、線
引終了端部近傍において概ね1.28μmから1.23
μmに減少しているのに対し、第1実施形態に係る光フ
ァイバのカットオフ波長λcは、線引長の全長にわたっ
て1.27〜1.28μmの範囲内でほぼ均一であり、
線引終了端部近傍においても線引開始端部近傍において
も従来の光ファイバのようなカットオフ波長λcの減少
はみられない。
【0050】これは、光ファイバ用プリフォーム10の
線引開始端部近傍及び線引終了端部近傍のクラッド/ガ
ラスロッド倍率(B/b)の減少が、光ファイバ用プリ
フォーム10の溶融紡糸の際の線引開始端部近傍及び線
引終了端部近傍における光ファイバのクラッド/コア倍
率の増大現象を相殺し、光ファイバのクラッド/コア倍
率を線引開始端部近傍及び線引終了端部近傍を含む線引
長の全長にわたって均一にすることにより、光ファイバ
のクラッド/コア倍率の増大による線引開始端部近傍及
び線引終了端部近傍でのカットオフ波長λcの減少を防
止したものと考えられる。
線引開始端部近傍及び線引終了端部近傍のクラッド/ガ
ラスロッド倍率(B/b)の減少が、光ファイバ用プリ
フォーム10の溶融紡糸の際の線引開始端部近傍及び線
引終了端部近傍における光ファイバのクラッド/コア倍
率の増大現象を相殺し、光ファイバのクラッド/コア倍
率を線引開始端部近傍及び線引終了端部近傍を含む線引
長の全長にわたって均一にすることにより、光ファイバ
のクラッド/コア倍率の増大による線引開始端部近傍及
び線引終了端部近傍でのカットオフ波長λcの減少を防
止したものと考えられる。
【0051】次に、光ファイバ用プリフォーム10の線
引終了端部近傍及び線引開始端部近傍におけるクラッド
/ガラスロッド倍率(B/b)の減少の程度と光ファイ
バのカットオフ波長λcの変動との関係を、図5を用い
て説明する。ここで、図5は光ファイバ用プリフォーム
の線引開始端部における実際のクラッド/ガラスロッド
倍率(B/b)の所定の設計倍率とのずれに対し、光フ
ァイバの実測したカットオフ波長λc(以下、「実測カ
ットオフ波長λc」という)が設計した所定のカットオ
フ波長(以下、「設計カットオフ波長」という)からど
の程度ずれるかを示すグラフである。
引終了端部近傍及び線引開始端部近傍におけるクラッド
/ガラスロッド倍率(B/b)の減少の程度と光ファイ
バのカットオフ波長λcの変動との関係を、図5を用い
て説明する。ここで、図5は光ファイバ用プリフォーム
の線引開始端部における実際のクラッド/ガラスロッド
倍率(B/b)の所定の設計倍率とのずれに対し、光フ
ァイバの実測したカットオフ波長λc(以下、「実測カ
ットオフ波長λc」という)が設計した所定のカットオ
フ波長(以下、「設計カットオフ波長」という)からど
の程度ずれるかを示すグラフである。
【0052】図5のグラフから明らかなように、光ファ
イバ用プリフォームの線引開始端部におけるクラッド/
ガラスロッド倍率(B/b)が所定の設計倍率と一致
し、両者のずれがないときは、既に図3及び図4で説明
したように、光ファイバの実測カットオフ波長λcは設
計カットオフ波長より小さくなるが、線引開始端部にお
けるクラッド/ガラスロッド倍率(B/b)の減少の程
度が大きくなり、設計倍率とのずれが増大するにしたが
って、実測カットオフ波長λcは増大する傾向にある。
そしてクラッド/ガラスロッド倍率(B/b)の設計倍
率とのずれが4%以内においては、実測カットオフ波長
λcは設計カットオフ波長と概ね一致するが、クラッド
/ガラスロッド倍率(B/b)の設計倍率とのずれが8
%を越えると、実測カットオフ波長λcは設計カットオ
フ波長の±4%に設定した目標管理幅を越えるようにな
る。従って、光ファイバ用プリフォームの線引開始端部
におけるクラッド/ガラスロッド倍率(B/b)の減少
の程度は8%以下に限定する必要があり、特に4%以下
であることが望ましい。
イバ用プリフォームの線引開始端部におけるクラッド/
ガラスロッド倍率(B/b)が所定の設計倍率と一致
し、両者のずれがないときは、既に図3及び図4で説明
したように、光ファイバの実測カットオフ波長λcは設
計カットオフ波長より小さくなるが、線引開始端部にお
けるクラッド/ガラスロッド倍率(B/b)の減少の程
度が大きくなり、設計倍率とのずれが増大するにしたが
って、実測カットオフ波長λcは増大する傾向にある。
そしてクラッド/ガラスロッド倍率(B/b)の設計倍
率とのずれが4%以内においては、実測カットオフ波長
λcは設計カットオフ波長と概ね一致するが、クラッド
/ガラスロッド倍率(B/b)の設計倍率とのずれが8
%を越えると、実測カットオフ波長λcは設計カットオ
フ波長の±4%に設定した目標管理幅を越えるようにな
る。従って、光ファイバ用プリフォームの線引開始端部
におけるクラッド/ガラスロッド倍率(B/b)の減少
の程度は8%以下に限定する必要があり、特に4%以下
であることが望ましい。
【0053】なお、図5は、光ファイバ用プリフォーム
10の線引開始端部におけるクラッド/ガラスロッド倍
率(B/b)の所定の設計倍率に対するずれと光ファイ
バのカットオフ波長λcの設計カットオフ波長に対する
ずれとの関係を示しているが、線引終了端部におけるク
ラッド/ガラスロッド倍率(B/b)の所定の設計倍率
に対するずれと光ファイバのカットオフ波長λcとの間
にも、ほぼ同様の相関がある。但し、線引終了端部にお
けるクラッド/ガラスロッド倍率(B/b)が所定の設
計倍率と一致するときは、既に図3及び図4に示したよ
うに、光ファイバの実測カットオフ波長λcが設計カッ
トオフ波長より減少する程度は線引開始端部における場
合よりも大きいため、クラッド/ガラスロッド倍率(B
/b)の設計倍率とのずれの増大にしたがって実測カッ
トオフ波長λcは増大し、クラッド/ガラスロッド倍率
(B/b)の設計倍率とのずれが8%となっても、実測
カットオフ波長λcは設計カットオフ波長の±4%に設
定した目標管理幅を越えることはない。従って、光ファ
イバ用プリフォーム10のクラッド/ガラスロッド倍率
B/bの減少の程度が8%以下であれば、線引終了端部
近傍においても線引開始端部近傍においても光ファイバ
のカットオフ波長λcの変動を抑制するという効果を奏
することができる。
10の線引開始端部におけるクラッド/ガラスロッド倍
率(B/b)の所定の設計倍率に対するずれと光ファイ
バのカットオフ波長λcの設計カットオフ波長に対する
ずれとの関係を示しているが、線引終了端部におけるク
ラッド/ガラスロッド倍率(B/b)の所定の設計倍率
に対するずれと光ファイバのカットオフ波長λcとの間
にも、ほぼ同様の相関がある。但し、線引終了端部にお
けるクラッド/ガラスロッド倍率(B/b)が所定の設
計倍率と一致するときは、既に図3及び図4に示したよ
うに、光ファイバの実測カットオフ波長λcが設計カッ
トオフ波長より減少する程度は線引開始端部における場
合よりも大きいため、クラッド/ガラスロッド倍率(B
/b)の設計倍率とのずれの増大にしたがって実測カッ
トオフ波長λcは増大し、クラッド/ガラスロッド倍率
(B/b)の設計倍率とのずれが8%となっても、実測
カットオフ波長λcは設計カットオフ波長の±4%に設
定した目標管理幅を越えることはない。従って、光ファ
イバ用プリフォーム10のクラッド/ガラスロッド倍率
B/bの減少の程度が8%以下であれば、線引終了端部
近傍においても線引開始端部近傍においても光ファイバ
のカットオフ波長λcの変動を抑制するという効果を奏
することができる。
【0054】以上のように、第1実施形態に係る光ファ
イバ用プリフォーム10は、その線引開始端部近傍と線
引終了端部近傍におけるクラッド/ガラスロッド倍率
(B/b)がそれぞれの端部に向かって漸次減少してい
ることにより、光ファイバ用プリフォーム10の溶融紡
糸時の端部近傍における光ファイバのクラッド/コア倍
率(D/d)の増大現象と相殺することが可能となる。
従って、光ファイバのクラッド/コア倍率(D/d)を
両端部近傍を含む線引長の全長にわたって均一にするこ
とができるため、光ファイバのカットオフ波長λcのバ
ラツキを低減し、端部近傍を含む線引長の全長にわたっ
てほぼ均一にすることができる。また、このときの光フ
ァイバ用プリフォーム10の線引開始端部及び線引終了
端部におけるクラッド/ガラスロッド倍率(B/b)の
減少の程度は8%以下であることが望ましい。
イバ用プリフォーム10は、その線引開始端部近傍と線
引終了端部近傍におけるクラッド/ガラスロッド倍率
(B/b)がそれぞれの端部に向かって漸次減少してい
ることにより、光ファイバ用プリフォーム10の溶融紡
糸時の端部近傍における光ファイバのクラッド/コア倍
率(D/d)の増大現象と相殺することが可能となる。
従って、光ファイバのクラッド/コア倍率(D/d)を
両端部近傍を含む線引長の全長にわたって均一にするこ
とができるため、光ファイバのカットオフ波長λcのバ
ラツキを低減し、端部近傍を含む線引長の全長にわたっ
てほぼ均一にすることができる。また、このときの光フ
ァイバ用プリフォーム10の線引開始端部及び線引終了
端部におけるクラッド/ガラスロッド倍率(B/b)の
減少の程度は8%以下であることが望ましい。
【0055】なお、第1実施形態に係る光ファイバ用プ
リフォーム10は、クラッド/ガラスロッド倍率(B/
b)がそれぞれ端部に向かって漸次減少しているが、い
ずれか一方の端部近傍をクラッド/ガラスロッド倍率
(B/b)がその一方の端部に向かって漸次減少させて
もよい。この場合、クラッド/ガラスロッド倍率(B/
b)が漸次減少している側の端部近傍における光ファイ
バのカットオフ波長λcの変動を抑制するという効果を
奏することができる。
リフォーム10は、クラッド/ガラスロッド倍率(B/
b)がそれぞれ端部に向かって漸次減少しているが、い
ずれか一方の端部近傍をクラッド/ガラスロッド倍率
(B/b)がその一方の端部に向かって漸次減少させて
もよい。この場合、クラッド/ガラスロッド倍率(B/
b)が漸次減少している側の端部近傍における光ファイ
バのカットオフ波長λcの変動を抑制するという効果を
奏することができる。
【0056】(第2実施形態)本発明の第2実施形態に
係る光ファイバ用プリフォームを、図6を用いて説明す
る。ここで、図6は本発明の第2実施形態に係る光ファ
イバ用プリフォームを示す断面図である。
係る光ファイバ用プリフォームを、図6を用いて説明す
る。ここで、図6は本発明の第2実施形態に係る光ファ
イバ用プリフォームを示す断面図である。
【0057】図6に示すように、本発明の第2実施形態
に係る光ファイバ用プリフォームは、コアとなるべき部
分及びその周囲を同心円状に取り囲む内層クラッドとな
るべき部分からなる外径bのガラスロッド16と、この
ガラスロッド16の周囲に同心円状に形成された外径B
の外層クラッドとなるべき部分18とから構成され、ク
ラッド径Bが長手方向にほぼ均一になっている外径均一
部と、ガラスロッド16の線引開始端部近傍において外
径がテーパ形状をなし、クラッド/ガラスロッド倍率
(B/b)が線引開始端部に向かって漸次減少している
ことからなる。
に係る光ファイバ用プリフォームは、コアとなるべき部
分及びその周囲を同心円状に取り囲む内層クラッドとな
るべき部分からなる外径bのガラスロッド16と、この
ガラスロッド16の周囲に同心円状に形成された外径B
の外層クラッドとなるべき部分18とから構成され、ク
ラッド径Bが長手方向にほぼ均一になっている外径均一
部と、ガラスロッド16の線引開始端部近傍において外
径がテーパ形状をなし、クラッド/ガラスロッド倍率
(B/b)が線引開始端部に向かって漸次減少している
ことからなる。
【0058】そして、ガラスロッド16の線引開始端部
近傍のテーパ部より更に下部には、非有効部と称する廃
却部32aが設けられている。この廃却部32aは、ガ
ラスロッド16の延長としてあるダミー棒34aを接続
している。また、ガラスロッド16の線引終了端部より
更に上部にも、廃却部32bが設けられている。この廃
却部32bも、ガラスロッド16の延長としてあるダミ
ー棒34bを接続している。こうした廃却部32a、3
2bは、コアロッドを経済的に有効利用するという利点
がある等の理由から設けられたものである。
近傍のテーパ部より更に下部には、非有効部と称する廃
却部32aが設けられている。この廃却部32aは、ガ
ラスロッド16の延長としてあるダミー棒34aを接続
している。また、ガラスロッド16の線引終了端部より
更に上部にも、廃却部32bが設けられている。この廃
却部32bも、ガラスロッド16の延長としてあるダミ
ー棒34bを接続している。こうした廃却部32a、3
2bは、コアロッドを経済的に有効利用するという利点
がある等の理由から設けられたものである。
【0059】図6に示す光ファイバ用プリフォームと従
来の光ファイバ用プリフォームとを比較すると、従来の
光ファイバ用プリフォームは、クラッド径Bが均一とな
る外径均一部がそのまま有効部となるのに対して、第2
の実施の形態に係る光ファイバ用プリフォームは、その
有効部が外径均一部と線引開始端部近傍のテーパ部とを
有している。従って、両方の光ファイバ用プリフォーム
の有効部及び廃却部を合わせた全長を同じ長さとした場
合、従来の光ファイバ用プリフォームの有効部の長さが
外径均一部の長さlであるのに対し、図6に示す光ファ
イバ用プリフォームの有効部の長さLは、外径均一部の
長さlに、線引開始端部近傍のテーパ部の長さΔlを加
えた長さl+Δlになる。このことは、図6に示す光フ
ァイバ用プリフォームの有効部の長さLを、従来の光フ
ァイバ用プリフォームの有効部の長さlからl+Δlに
Δlだけ長尺化することができることを意味する。
来の光ファイバ用プリフォームとを比較すると、従来の
光ファイバ用プリフォームは、クラッド径Bが均一とな
る外径均一部がそのまま有効部となるのに対して、第2
の実施の形態に係る光ファイバ用プリフォームは、その
有効部が外径均一部と線引開始端部近傍のテーパ部とを
有している。従って、両方の光ファイバ用プリフォーム
の有効部及び廃却部を合わせた全長を同じ長さとした場
合、従来の光ファイバ用プリフォームの有効部の長さが
外径均一部の長さlであるのに対し、図6に示す光ファ
イバ用プリフォームの有効部の長さLは、外径均一部の
長さlに、線引開始端部近傍のテーパ部の長さΔlを加
えた長さl+Δlになる。このことは、図6に示す光フ
ァイバ用プリフォームの有効部の長さLを、従来の光フ
ァイバ用プリフォームの有効部の長さlからl+Δlに
Δlだけ長尺化することができることを意味する。
【0060】次に、図6に示す光ファイバ用プリフォー
ムの製造方法を説明する。
ムの製造方法を説明する。
【0061】例えばGe−SiO2 ガラスからなるコア
となるべき部分とその周囲を同心円状に取り囲むSiO
2 ガラスからなる内層クラッドとなるべき部分を有する
直径20mm、長さ880mmのガラスロッド16を出
発材として準備する。そしてVAD法を用い、上記第1
実施形態の場合と同様の引上げ長でガラスロッド16を
引き上げつつ、その周囲にSiO2 からなるガラス微粒
子を同心円状に堆積させ、SiO2 微粒子層を形成す
る。このとき、バーナーに供給し燃焼させる酸素、水
素、及びガラス材料ガスの量を調整することにより、S
iO2 微粒子層の厚みが長手方向にほぼ均一になるよう
に制御する。また、ガラスロッド16の線引終了端部よ
り更に上部において、ガラスロッド16の延長としてあ
るダミー棒34bの周囲に形成されるSiO2 微粒子層
の厚みは漸次減少している。こうして、コア部及び部分
クラッド部を有するガラスロッド16と、ガラスロッド
16の周囲のSiO2 微粒子層と、ダミー棒34a、3
4b及びその周囲のSiO2 微粒子層とからなる複合体
を作製する。
となるべき部分とその周囲を同心円状に取り囲むSiO
2 ガラスからなる内層クラッドとなるべき部分を有する
直径20mm、長さ880mmのガラスロッド16を出
発材として準備する。そしてVAD法を用い、上記第1
実施形態の場合と同様の引上げ長でガラスロッド16を
引き上げつつ、その周囲にSiO2 からなるガラス微粒
子を同心円状に堆積させ、SiO2 微粒子層を形成す
る。このとき、バーナーに供給し燃焼させる酸素、水
素、及びガラス材料ガスの量を調整することにより、S
iO2 微粒子層の厚みが長手方向にほぼ均一になるよう
に制御する。また、ガラスロッド16の線引終了端部よ
り更に上部において、ガラスロッド16の延長としてあ
るダミー棒34bの周囲に形成されるSiO2 微粒子層
の厚みは漸次減少している。こうして、コア部及び部分
クラッド部を有するガラスロッド16と、ガラスロッド
16の周囲のSiO2 微粒子層と、ダミー棒34a、3
4b及びその周囲のSiO2 微粒子層とからなる複合体
を作製する。
【0062】次いで、上記第1の実施の形態の場合と同
様に、この複合体を焼結炉を用いて熱処理を行い、Si
O2 微粒子層を加熱・脱水し、更に透明ガラス化して、
SiO2 ガラスからなる外部クラッド部18を形成す
る。こうして、図6に示す光ファイバ用プリフォームを
作製する。即ち、この光ファイバ用プリフォームは、コ
ア部及びその周囲の部分クラッド部からなるガラスロッ
ド16と、このガラスロッド16の周囲に同心円状に形
成された外部クラッド部18とから構成され、外径均一
部とガラスロッド16の線引開始端部近傍のテーパ部と
を有していると共に、線引開始端部近傍のテーパ部より
更に下部及び線引終了端部より更に上部には、それぞれ
ガラスロッド16の延長としてあるダミー棒34a、3
4b及びそれらの周囲に形成された廃却部32a、32
bを有している。そして外径均一部の長さlは700m
mとなり、ガラスロッド16の線引開始端部近傍のテー
パ部の長さΔlは25mmとなり、従って光ファイバ用
プリフォームの有効部の長さLはL=l+Δl=725
mmとなる。この有効部の長さLを、同じVAD法を用
い同じ引上げ長で製造した従来の光ファイバ用プリフォ
ームの有効部の長さlと比較すると、テーパ部の長さΔ
l=25mm分だけ長くなっている。
様に、この複合体を焼結炉を用いて熱処理を行い、Si
O2 微粒子層を加熱・脱水し、更に透明ガラス化して、
SiO2 ガラスからなる外部クラッド部18を形成す
る。こうして、図6に示す光ファイバ用プリフォームを
作製する。即ち、この光ファイバ用プリフォームは、コ
ア部及びその周囲の部分クラッド部からなるガラスロッ
ド16と、このガラスロッド16の周囲に同心円状に形
成された外部クラッド部18とから構成され、外径均一
部とガラスロッド16の線引開始端部近傍のテーパ部と
を有していると共に、線引開始端部近傍のテーパ部より
更に下部及び線引終了端部より更に上部には、それぞれ
ガラスロッド16の延長としてあるダミー棒34a、3
4b及びそれらの周囲に形成された廃却部32a、32
bを有している。そして外径均一部の長さlは700m
mとなり、ガラスロッド16の線引開始端部近傍のテー
パ部の長さΔlは25mmとなり、従って光ファイバ用
プリフォームの有効部の長さLはL=l+Δl=725
mmとなる。この有効部の長さLを、同じVAD法を用
い同じ引上げ長で製造した従来の光ファイバ用プリフォ
ームの有効部の長さlと比較すると、テーパ部の長さΔ
l=25mm分だけ長くなっている。
【0063】次に、こうして作製した光ファイバ用プリ
フォームにおける実際のクラッド/ガラスロッド倍率
(B/b)をプリフォームアナライザにより測定し、所
定の設計倍率との倍率比をとると、外径均一部において
はクラッド/ガラスロッド倍率(B/b)がほぼ1.0
0に一定している一方で、線引開始端部近傍のテーパ部
においてはクラッド/ガラスロッド倍率(B/b)が設
計倍率よりおよそ2%漸次減少していた。
フォームにおける実際のクラッド/ガラスロッド倍率
(B/b)をプリフォームアナライザにより測定し、所
定の設計倍率との倍率比をとると、外径均一部において
はクラッド/ガラスロッド倍率(B/b)がほぼ1.0
0に一定している一方で、線引開始端部近傍のテーパ部
においてはクラッド/ガラスロッド倍率(B/b)が設
計倍率よりおよそ2%漸次減少していた。
【0064】次に、このように線引開始端部近傍におい
てクラッド/ガラスロッド倍率(B/b)が漸次減少し
ている光ファイバ用プリフォームの下端を温度2100
℃に加熱し軟化させ、溶融紡糸して得られた光ファイバ
のカットオフ波長λcを測定すると、その線引開始端部
においてもカットオフ波長λcは所定の設計波長と20
nmしかずれていなかった。また、得られた光ファイバ
の長さは、同じVAD法を用い同じ引上げ長で製造した
従来の光ファイバ用プリフォームを用いた場合よりも3
%長くなった。
てクラッド/ガラスロッド倍率(B/b)が漸次減少し
ている光ファイバ用プリフォームの下端を温度2100
℃に加熱し軟化させ、溶融紡糸して得られた光ファイバ
のカットオフ波長λcを測定すると、その線引開始端部
においてもカットオフ波長λcは所定の設計波長と20
nmしかずれていなかった。また、得られた光ファイバ
の長さは、同じVAD法を用い同じ引上げ長で製造した
従来の光ファイバ用プリフォームを用いた場合よりも3
%長くなった。
【0065】以上のように、第2実施形態に係る光ファ
イバ用プリフォームは、その線引開始端部近傍にクラッ
ド/ガラスロッド倍率(B/b)が線引開始端部に向か
って漸次減少しているテーパ部を有していることによ
り、VAD法を用いて従来の場合と同じ引上げ長で製造
し、線引開始端部より更に下部に廃却部32aを設けて
も、テーパ部の長さΔl分だけ光ファイバ用プリフォー
ムの有効部の長さLを長くすることが可能となる。従っ
て、光ファイバのカットオフ波長λcが線引開始端部近
傍を含めてほぼ均一になるようにすることができると共
に、1本の光ファイバ用プリフォームから取れる光ファ
イバの長さを従来より数%長くすることができる。
イバ用プリフォームは、その線引開始端部近傍にクラッ
ド/ガラスロッド倍率(B/b)が線引開始端部に向か
って漸次減少しているテーパ部を有していることによ
り、VAD法を用いて従来の場合と同じ引上げ長で製造
し、線引開始端部より更に下部に廃却部32aを設けて
も、テーパ部の長さΔl分だけ光ファイバ用プリフォー
ムの有効部の長さLを長くすることが可能となる。従っ
て、光ファイバのカットオフ波長λcが線引開始端部近
傍を含めてほぼ均一になるようにすることができると共
に、1本の光ファイバ用プリフォームから取れる光ファ
イバの長さを従来より数%長くすることができる。
【0066】なお、第2実施形態に係る光ファイバ用プ
リフォームは、その線引開始端部近傍にのみクラッド/
ガラスロッド倍率(B/b)が線引開始端部に向かって
漸次減少しているテーパ部を有しているが、その代わり
に、線引終了端部近傍にのみクラッド/ガラスロッド倍
率(B/b)が線引終了端部に向かって漸次減少してい
るテーパ部を有してもよい。この場合は、線引終了端部
近傍のテーパ部の長さΔl´分だけ光ファイバ用プリフ
ォームの有効部の長さLが長くなる。また、線引開始端
部及び線引終了端部の両端部近傍にクラッド/ガラスロ
ッド倍率(B/b)がそれぞれ端部に向かって漸次減少
しているテーパ部を有してもよい。この場合は、線引開
始端部近傍のテーパ部の長さΔlと線引終了端部近傍の
テーパ部の長さΔl´との和、即ちΔl+Δl´分だけ
光ファイバ用プリフォームの有効部の長さLが長くな
り、従って1本の光ファイバ用プリフォームから取れる
光ファイバの長さが更に長くなるという効果を奏するこ
とができる。
リフォームは、その線引開始端部近傍にのみクラッド/
ガラスロッド倍率(B/b)が線引開始端部に向かって
漸次減少しているテーパ部を有しているが、その代わり
に、線引終了端部近傍にのみクラッド/ガラスロッド倍
率(B/b)が線引終了端部に向かって漸次減少してい
るテーパ部を有してもよい。この場合は、線引終了端部
近傍のテーパ部の長さΔl´分だけ光ファイバ用プリフ
ォームの有効部の長さLが長くなる。また、線引開始端
部及び線引終了端部の両端部近傍にクラッド/ガラスロ
ッド倍率(B/b)がそれぞれ端部に向かって漸次減少
しているテーパ部を有してもよい。この場合は、線引開
始端部近傍のテーパ部の長さΔlと線引終了端部近傍の
テーパ部の長さΔl´との和、即ちΔl+Δl´分だけ
光ファイバ用プリフォームの有効部の長さLが長くな
り、従って1本の光ファイバ用プリフォームから取れる
光ファイバの長さが更に長くなるという効果を奏するこ
とができる。
【0067】次に、第2実施形態に係る光ファイバ用プ
リフォームと比較するため、線引開始端部及び線引終了
端部の両端部近傍にクラッド/ガラスロッド倍率(B/
b)がそれぞれ端部に向かって漸次減少しているテーパ
部を設け、その一方のテーパ部におけるクラッド/ガラ
スロッド倍率(B/b)の減少の程度を大きくした光フ
ァイバ用プリフォームを製造した。
リフォームと比較するため、線引開始端部及び線引終了
端部の両端部近傍にクラッド/ガラスロッド倍率(B/
b)がそれぞれ端部に向かって漸次減少しているテーパ
部を設け、その一方のテーパ部におけるクラッド/ガラ
スロッド倍率(B/b)の減少の程度を大きくした光フ
ァイバ用プリフォームを製造した。
【0068】即ち、例えばGe−SiO2 ガラスからな
るコアとなるべき部分とその周囲を同心円状に取り囲む
SiO2 ガラスからなる内層クラッドとなるべき部分を
有する直径20mm、長さ950mmのガラスロッドを
出発材として準備する。そしてVAD法を用い、上記第
2の実施の形態の場合と同じ引上げ長で、ガラスロッド
の周囲にSiO2 からなるガラス微粒子を同心円状に堆
積させ、SiO2 微粒子層を形成する。このとき、バー
ナーに供給し燃焼させる酸素、水素、及びガラス材料ガ
スの量を調整することにより、SiO2 微粒子層の厚み
が長手方向にほぼ均一になるように制御する。また、ガ
ラスロッドの線引開始端部より更に下部及び線引終了端
部より更に上部においては、ガラスロッドの延長として
あるダミー棒の周囲に形成されるSiO2 微粒子層の厚
みが連続的に漸次減少している。
るコアとなるべき部分とその周囲を同心円状に取り囲む
SiO2 ガラスからなる内層クラッドとなるべき部分を
有する直径20mm、長さ950mmのガラスロッドを
出発材として準備する。そしてVAD法を用い、上記第
2の実施の形態の場合と同じ引上げ長で、ガラスロッド
の周囲にSiO2 からなるガラス微粒子を同心円状に堆
積させ、SiO2 微粒子層を形成する。このとき、バー
ナーに供給し燃焼させる酸素、水素、及びガラス材料ガ
スの量を調整することにより、SiO2 微粒子層の厚み
が長手方向にほぼ均一になるように制御する。また、ガ
ラスロッドの線引開始端部より更に下部及び線引終了端
部より更に上部においては、ガラスロッドの延長として
あるダミー棒の周囲に形成されるSiO2 微粒子層の厚
みが連続的に漸次減少している。
【0069】次いで、こうして作製した複合体を、第1
実施形態の場合と同様に、焼結炉を用いて熱処理を行
い、SiO2 微粒子層を加熱・脱水し、更に透明ガラス
化して、SiO2 ガラスからなる外層クラッドとなるべ
き部分を形成する。こうして、コアとなるべき部分及び
その周囲を同心円状に取り囲む内層クラッドとなるべき
部分からなる外径bのガラスロッドと、このガラスロッ
ドの周囲に同心円状に形成された外径Bの外層クラッド
となるべき部分とから構成され、外径均一部とガラスロ
ッドの線引開始端部近傍のテーパ部と線引終了端部近傍
のテーパ部とを有していると共に、線引開始端部近傍の
テーパ部より更に下部及び線引終了端部近傍のテーパ部
より更に上部には、それぞれガラスロッドの延長として
あるダミー棒及びそれらの周囲に形成された廃却部を有
している光ファイバ用プリフォームを作製する。そして
この光ファイバ用プリフォームの外径均一部の長さlは
700mmとなり、線引開始端部近傍のテーパ部の長さ
Δlは25mmとなり、線引終了端部近傍のテーパ部の
長さΔl´は55mmとなり、従って光ファイバ用プリ
フォームの有効部の長さLはL=l+Δl+Δl´=7
80mmとなった。
実施形態の場合と同様に、焼結炉を用いて熱処理を行
い、SiO2 微粒子層を加熱・脱水し、更に透明ガラス
化して、SiO2 ガラスからなる外層クラッドとなるべ
き部分を形成する。こうして、コアとなるべき部分及び
その周囲を同心円状に取り囲む内層クラッドとなるべき
部分からなる外径bのガラスロッドと、このガラスロッ
ドの周囲に同心円状に形成された外径Bの外層クラッド
となるべき部分とから構成され、外径均一部とガラスロ
ッドの線引開始端部近傍のテーパ部と線引終了端部近傍
のテーパ部とを有していると共に、線引開始端部近傍の
テーパ部より更に下部及び線引終了端部近傍のテーパ部
より更に上部には、それぞれガラスロッドの延長として
あるダミー棒及びそれらの周囲に形成された廃却部を有
している光ファイバ用プリフォームを作製する。そして
この光ファイバ用プリフォームの外径均一部の長さlは
700mmとなり、線引開始端部近傍のテーパ部の長さ
Δlは25mmとなり、線引終了端部近傍のテーパ部の
長さΔl´は55mmとなり、従って光ファイバ用プリ
フォームの有効部の長さLはL=l+Δl+Δl´=7
80mmとなった。
【0070】次に、こうして作製した光ファイバ用プリ
フォームにおける実際のクラッド/ガラスロッド倍率
(B/b)をプリフォームアナライザにより測定し、所
定の設計倍率との倍率比をとると、外径均一部において
はその倍率比がほぼ1.00に一定してクラッド/ガラ
スロッド倍率(B/b)が設計倍率とほぼ一致している
一方で、線引開始端部近傍のテーパ部においてはクラッ
ド/ガラスロッド倍率(B/b)が設計倍率よりおよそ
2%漸次減少し、線引終了端部近傍のテーパ部において
はおよそ10%漸次減少していた。
フォームにおける実際のクラッド/ガラスロッド倍率
(B/b)をプリフォームアナライザにより測定し、所
定の設計倍率との倍率比をとると、外径均一部において
はその倍率比がほぼ1.00に一定してクラッド/ガラ
スロッド倍率(B/b)が設計倍率とほぼ一致している
一方で、線引開始端部近傍のテーパ部においてはクラッ
ド/ガラスロッド倍率(B/b)が設計倍率よりおよそ
2%漸次減少し、線引終了端部近傍のテーパ部において
はおよそ10%漸次減少していた。
【0071】次に、このように線引開始端部近傍のテー
パ部においてクラッド/ガラスロッド倍率(B/b)が
設計倍率よりおよそ2%漸次減少し、線引終了端部近傍
のテーパ部においておよそ10%漸次減少している光フ
ァイバ用プリフォームを、上記第1の実施の形態の場合
と同様の条件で溶融紡糸した。そして得られた光ファイ
バのカットオフ波長λcを測定すると、その線引開始端
部におけるカットオフ波長λcは所定の設計波長と20
nmしかずれていなかったものの、線引終了端部におけ
るカットオフ波長λcは85nmと大きくずれていた。
パ部においてクラッド/ガラスロッド倍率(B/b)が
設計倍率よりおよそ2%漸次減少し、線引終了端部近傍
のテーパ部においておよそ10%漸次減少している光フ
ァイバ用プリフォームを、上記第1の実施の形態の場合
と同様の条件で溶融紡糸した。そして得られた光ファイ
バのカットオフ波長λcを測定すると、その線引開始端
部におけるカットオフ波長λcは所定の設計波長と20
nmしかずれていなかったものの、線引終了端部におけ
るカットオフ波長λcは85nmと大きくずれていた。
【0072】このように、ガラスロッドの端部近傍に設
けたテーパ部の長さをより長くするほど光ファイバ用プ
リフォームの有効部の長さLはより長くなるが、それに
伴ってテーパ部におけるクラッド/ガラスロッド倍率
(B/b)の減少の程度がより大きくなる。このため、
光ファイバのカットオフ波長λcの設計波長からのずれ
も大きくなる。上記例の場合、光ファイバ用プリフォー
ムのテーパ部の長さΔlが25mmのとき、クラッド/
ガラスロッド倍率(B/b)の減少はおよそ2%であ
り、光ファイバのカットオフ波長λcのずれは20nm
となり、目標管理幅の範囲内となるが、テーパ部の長さ
Δl´が55mmのとき、クラッド/ガラスロッド倍率
(B/b)の減少はおよそ10%であり、光ファイバの
カットオフ波長λcのずれは85nmとなり、目標管理
幅を越えるものとなる。従って、ガラスロッドの端部近
傍に設けるテーパ部の長さ及びそのテーパ部におけるク
ラッド/ガラスロッド倍率(B/b)の減少の程度に
は、一定の限界がある。そしてこのことは、上記第1の
実施の形態において図5を用いて説明したことを裏付け
るものである。
けたテーパ部の長さをより長くするほど光ファイバ用プ
リフォームの有効部の長さLはより長くなるが、それに
伴ってテーパ部におけるクラッド/ガラスロッド倍率
(B/b)の減少の程度がより大きくなる。このため、
光ファイバのカットオフ波長λcの設計波長からのずれ
も大きくなる。上記例の場合、光ファイバ用プリフォー
ムのテーパ部の長さΔlが25mmのとき、クラッド/
ガラスロッド倍率(B/b)の減少はおよそ2%であ
り、光ファイバのカットオフ波長λcのずれは20nm
となり、目標管理幅の範囲内となるが、テーパ部の長さ
Δl´が55mmのとき、クラッド/ガラスロッド倍率
(B/b)の減少はおよそ10%であり、光ファイバの
カットオフ波長λcのずれは85nmとなり、目標管理
幅を越えるものとなる。従って、ガラスロッドの端部近
傍に設けるテーパ部の長さ及びそのテーパ部におけるク
ラッド/ガラスロッド倍率(B/b)の減少の程度に
は、一定の限界がある。そしてこのことは、上記第1の
実施の形態において図5を用いて説明したことを裏付け
るものである。
【0073】なお、上記第1及び第2の実施の形態にお
いては、コアとなるべき部分12及び内層クラッドとな
るべき部分14を有するガラスロッド16を出発材と
し、このガラスロッド16の周囲に外層クラッドとなる
べき部分18を形成した光ファイバ用プリフォームにつ
いて述べたが、コアとなるべき部分のみを有するガラス
ロッドを出発材とし、このガラスロッドの周囲にクラッ
ドとなるべき部分を形成した光ファイバ用プリフォーム
についても、本発明を適用することが可能である。この
場合、光ファイバ用プリフォームのクラッド/ガラスロ
ッド倍率(B/b)が即ちクラッド/コア倍率(B/
a)となる。
いては、コアとなるべき部分12及び内層クラッドとな
るべき部分14を有するガラスロッド16を出発材と
し、このガラスロッド16の周囲に外層クラッドとなる
べき部分18を形成した光ファイバ用プリフォームにつ
いて述べたが、コアとなるべき部分のみを有するガラス
ロッドを出発材とし、このガラスロッドの周囲にクラッ
ドとなるべき部分を形成した光ファイバ用プリフォーム
についても、本発明を適用することが可能である。この
場合、光ファイバ用プリフォームのクラッド/ガラスロ
ッド倍率(B/b)が即ちクラッド/コア倍率(B/
a)となる。
【0074】
【発明の効果】以上、詳細に説明した通り、本発明の光
ファイバ用プリフォームは、クラッドとなるべき部分の
外径が長手方向にほぼ均一になっている外径均一部と、
クラッドとなるべき部分がガラスロッドの一方又は両方
の端部近傍においてテーパ形状をなし、ガラスロッドの
端部近傍におけるクラッド/ガラスロッド倍率がガラス
ロッドの端部に向かって漸次減少しているテーパ部とを
有することにより、テーパ部におけるクラッド/コア倍
率の減少が溶融紡糸時の端部近傍におけるクラッド/コ
ア倍率の増大現象を相殺することが可能となるため、光
ファイバのクラッド/コア倍率が端部近傍を含む線引長
の全長にわたって均一になるようにすることができる。
従って、光ファイバのカットオフ波長λcのばらつきを
抑制し、端部近傍を含む全長にわたって均一になるよう
にすることができる。
ファイバ用プリフォームは、クラッドとなるべき部分の
外径が長手方向にほぼ均一になっている外径均一部と、
クラッドとなるべき部分がガラスロッドの一方又は両方
の端部近傍においてテーパ形状をなし、ガラスロッドの
端部近傍におけるクラッド/ガラスロッド倍率がガラス
ロッドの端部に向かって漸次減少しているテーパ部とを
有することにより、テーパ部におけるクラッド/コア倍
率の減少が溶融紡糸時の端部近傍におけるクラッド/コ
ア倍率の増大現象を相殺することが可能となるため、光
ファイバのクラッド/コア倍率が端部近傍を含む線引長
の全長にわたって均一になるようにすることができる。
従って、光ファイバのカットオフ波長λcのばらつきを
抑制し、端部近傍を含む全長にわたって均一になるよう
にすることができる。
【図1】本発明の第1実施形態に係る光ファイバ用プリ
フォームを説明するための図である。
フォームを説明するための図である。
【図2】図1の光ファイバ用プリフォームを製造するた
めに使用する焼結炉を示す概略図である。
めに使用する焼結炉を示す概略図である。
【図3】図1の光ファイバ用プリフォームのクラッド/
ガラスロッド倍率B/bとその設計倍率との倍率比の有
効部長さに対する変動を示すグラフである。
ガラスロッド倍率B/bとその設計倍率との倍率比の有
効部長さに対する変動を示すグラフである。
【図4】図1の光ファイバ用プリフォームを線引して得
た光ファイバのカットオフ波長λcの線引長に対する変
動を示すグラフである。
た光ファイバのカットオフ波長λcの線引長に対する変
動を示すグラフである。
【図5】光ファイバ用プリフォームの線引開始端部にお
けるクラッド/ガラスロッド倍率B/bの設計倍率との
ずれに対する、光ファイバの実測カットオフ波長λcの
設計カットオフ波長とのずれを示すグラフである。
けるクラッド/ガラスロッド倍率B/bの設計倍率との
ずれに対する、光ファイバの実測カットオフ波長λcの
設計カットオフ波長とのずれを示すグラフである。
【図6】本発明の第2実施形態に係る光ファイバ用プリ
フォームを説明するための図である。
フォームを説明するための図である。
【図7】従来の光ファイバ用プリフォームを説明するた
めの図である。
めの図である。
【図8】従来の光ファイバ用プリフォームを製造するた
めに使用する焼結炉を示す概略図である。
めに使用する焼結炉を示す概略図である。
【図9】従来の光ファイバ用プリフォームのクラッド/
ガラスロッド倍率B/bとその設計倍率との倍率比の有
効部長さに対する変動を示すグラフである。
ガラスロッド倍率B/bとその設計倍率との倍率比の有
効部長さに対する変動を示すグラフである。
【図10】従来の光ファイバ用プリフォームを線引して
得た光ファイバのカットオフ波長λcの線引長に対する
変動を示すグラフである。
得た光ファイバのカットオフ波長λcの線引長に対する
変動を示すグラフである。
【図11】線引終了端部近傍における光ファイバのクラ
ッド/コア倍率D/dの増大現象を説明するための図で
ある。
ッド/コア倍率D/dの増大現象を説明するための図で
ある。
【符号の説明】 10…光ファイバ用プリフォーム、10a…複合体、1
2…コアとなるべき部分、14…内層クラッドとなるべ
き部分、16…ガラスロッド、18…外層クラッドとな
るべき部分、18a…SiO2 微粒子層、20…焼結
炉、22…炉心管、24…ヒータ、26…断熱材、28
…排気口、30…真空ポンプ、32a、32b…廃却
部、34a、34b…ダミー棒、40…光ファイバ用プ
リフォーム、40a…複合体、42…コアとなるべき部
分、44…内層クラッドとなるべき部分、46…ガラス
ロッド、48…外層クラッドとなるべき部分、48a…
SiO2 微粒子層、50…炉心管、52…ヒータ、54
…ガス導入口、56…ガス排気口、58…廃却部、60
…ヒータ、62…光ファイバ。
2…コアとなるべき部分、14…内層クラッドとなるべ
き部分、16…ガラスロッド、18…外層クラッドとな
るべき部分、18a…SiO2 微粒子層、20…焼結
炉、22…炉心管、24…ヒータ、26…断熱材、28
…排気口、30…真空ポンプ、32a、32b…廃却
部、34a、34b…ダミー棒、40…光ファイバ用プ
リフォーム、40a…複合体、42…コアとなるべき部
分、44…内層クラッドとなるべき部分、46…ガラス
ロッド、48…外層クラッドとなるべき部分、48a…
SiO2 微粒子層、50…炉心管、52…ヒータ、54
…ガス導入口、56…ガス排気口、58…廃却部、60
…ヒータ、62…光ファイバ。
Claims (5)
- 【請求項1】 コアとなるべき柱状部を含む柱状のガラ
スロッドと、前記ガラスロッドを同心円状に取り囲むク
ラッドとなるべき管状部とを備えた光ファイバ用プリフ
ォームであって、 前記管状部の外径が長手方向にほぼ均一になっている外
径均一部と、 前記管状部が前記ガラスロッドの一方又は両方の端部近
傍におけるテーパ形状をなすテーパ部であって、前記管
状部の外径と前記ガラスロッドの径との比の値であるク
ラッド/ガラスロッド倍率が前記ガラスロッドの端部に
向かって漸次減少しているテーパ部と、 を備えることを特徴とする光ファイバ用プリフォーム。 - 【請求項2】 前記テーパ部における、クラッド/ガラ
スロッド倍率の、前記外径均一部におけるクラッド/ガ
ラスロッド倍率に対する減少が、8%以内である、こと
を特徴とする請求項1記載の光ファイバ用プリフォー
ム。 - 【請求項3】 前記ガラスロッドが、前記コアとなるべ
き柱状部と、前記コアとなるべき柱状部を同心円状に取
り囲む内層クラッドとなるべき部分を備える、ことを特
徴とする請求項1記載の光ファイバ用プリフォーム。 - 【請求項4】 前記ガラスロッドが、前記コアとなるべ
き柱状部のみを備える、ことを特徴とする請求項1又は
2記載の光ファイバ用プリフォーム。 - 【請求項5】 前記管状部は、前記ガラスロッドの周囲
に火炎加水分解法により堆積させたガラス微粒子を焼結
後に透明化して形成されたものである、ことを特徴とす
る請求項1記載の光ファイバ用プリフォーム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25785995A JPH09100132A (ja) | 1995-10-04 | 1995-10-04 | 光ファイバ用プリフォーム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25785995A JPH09100132A (ja) | 1995-10-04 | 1995-10-04 | 光ファイバ用プリフォーム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09100132A true JPH09100132A (ja) | 1997-04-15 |
Family
ID=17312169
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25785995A Pending JPH09100132A (ja) | 1995-10-04 | 1995-10-04 | 光ファイバ用プリフォーム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09100132A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007126355A (ja) * | 2006-12-11 | 2007-05-24 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 光ファイバの製造方法 |
| JP2014221699A (ja) * | 2013-05-14 | 2014-11-27 | 住友電気工業株式会社 | 光ファイバの製造方法および、これに用いる光ファイバの光学特性の計算方法 |
| JP2019178030A (ja) * | 2018-03-30 | 2019-10-17 | 古河電気工業株式会社 | コア母材の延伸方法、光ファイバ母材の製造方法、及び光ファイバの製造方法 |
-
1995
- 1995-10-04 JP JP25785995A patent/JPH09100132A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007126355A (ja) * | 2006-12-11 | 2007-05-24 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 光ファイバの製造方法 |
| JP2014221699A (ja) * | 2013-05-14 | 2014-11-27 | 住友電気工業株式会社 | 光ファイバの製造方法および、これに用いる光ファイバの光学特性の計算方法 |
| JP2019178030A (ja) * | 2018-03-30 | 2019-10-17 | 古河電気工業株式会社 | コア母材の延伸方法、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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