JPS6050502A - 光フアイバ - Google Patents

光フアイバ

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JPS6050502A
JPS6050502A JP58157789A JP15778983A JPS6050502A JP S6050502 A JPS6050502 A JP S6050502A JP 58157789 A JP58157789 A JP 58157789A JP 15778983 A JP15778983 A JP 15778983A JP S6050502 A JPS6050502 A JP S6050502A
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JP
Japan
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fluorine
glass layer
optical fiber
cladding
glass
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JP58157789A
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JPH0423762B2 (ja
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Kazuaki Yoshida
和昭 吉田
Katsumi Orimo
折茂 勝巳
Kunio Ogura
邦男 小倉
Akira Iino
顕 飯野
Mikio Kokayu
小粥 幹夫
Nobuo Inagaki
稲垣 伸夫
Motohiro Nakahara
基博 中原
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Furukawa Electric Co Ltd
NTT Inc
Original Assignee
Furukawa Electric Co Ltd
Nippon Telegraph and Telephone Corp
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Publication date
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Publication of JPS6050502A publication Critical patent/JPS6050502A/ja
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    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/44—Mechanical structures for providing tensile strength and external protection for fibres, e.g. optical transmission cables
    • G02B6/4401—Optical cables
    • G02B6/4415—Cables for special applications
    • G02B6/4427—Pressure resistant cables, e.g. undersea cables

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (AREA)
  • Manufacture, Treatment Of Glass Fibers (AREA)
  • Surface Treatment Of Glass Fibres Or Filaments (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 本発明は、長期にわたり光伝送特性の安定な光ファイバ
に関するものであり、特に波長1.30μm11.55
μm近辺の長波長域における光通信に用いて有利な光フ
ァイバに関Tるもの干ある。
〔従来技術〕
光ファイバには種々のものがあるが、光通信線路として
は低損失〒あるところから石英系光ファイバが広く使わ
れるようになっている。石英系光ファイバは、波長0.
85/jm?は損失力2 、4 d B/km 。
1.30/jmでは0.6dB/km、 1.55μm
では0.4dB/kmというように、極めて低損失であ
るため、通信櫟路として最適である。石芙梁光ファイバ
の他の利点は、機械的にも、伝送特性的にも耐環境性が
高く、長期にわたって安定であるということである。例
えば、水中や湿熱中においても、それらの特性Gまほと
んど劣化しないといわnている。これは、石英ガラスの
表面が水や薬品などに対する耐食性が強く、また石英ガ
ラス中での水の拡散も極めて小ざいため〒ある。
このように、今まで耐環境性が高いと信じられてきた石
英糸光ファイバであるが、今回の不発#DI客らの検討
によると、石芙系光ファイバは142VCより伝送特性
が大ぎ〈劣化することが判明したのである。従来力)ら
、石英ガラス中でのH,の拡散は早く、拡散したH2は
石英ガラス中〒OH基を生成することは文献よりある程
度推察できていたが、石英系光ファイバが実際にH2に
侵されるということに1点であった。石英系光ファイバ
は耐水性については充分な検討がなざnでいたが、H2
に対しては全く無防備であったのである。その理由は、
光ファイバの周辺には水は多く存在するが、トI、はほ
とんど存在しないと考えらnていたためであろう。
しかしながら、光ファイバの被着材が、熱、紫外線、放
射線あるいは水蒸気などで劣化してH2を発生すること
があり、光ファイバの周辺にH2が存在することが明ら
かとなってさたのである。
〔発明の目的〕
このような状況のもとではH2の発生を防ぐ環境作りも
重要1あるが、ざらに大切なこと番ま、たとえH2が存
在してもそれに侵2rtない光7アイバをつくり出すこ
とである。本発明はかっ)る観点からな2t’したもの
であって、その目的とするところは、H*に侵されるこ
となく、長期にわたって安定した伝送特性を維持できる
石英系光ファイバを提供せんとするものである。
〔発明の構成〕
上記目的を達成すべく本発明は、光ファイバのコアやク
ラッドなど光が伝搬する部分より外側に、外部からのT
−T、の拡散を防止Tるフッ素含有石英ガラス層を設け
ると共に、このフッ素含有石英ガラス層の内側をフッ素
を含有しない石英ガラス層で構成したことを特徴とする
ものである。
不発明の光ファイバのいくつ力)の構成例を示すと第1
図ないし第4図のとおりである。第1図の光ファイバは
、コア1とクラッド2から成るソQ伝搬部分の外側に、
フッ素を含有しない中間ガラス層3を介してH2の拡散
を防止するフッ素含有石英ガラス層4を設けたものであ
る。第2図の光ファイバは、第1図の光ファイバの外側
に耐水性等を増すための耐食性ガラス層5を最外層とし
て設けたもの〒ある。第3図の光ファイバは、コア1及
びクラッド2の外側に、フッ素を含有しない第1の中間
ガラス層3AF介して第1のフッ素含有石英ガラス層4
Aを設け、ざらにその外側に7ツ禦を含有しない第2の
中間ガラス層3B?i:介して第2のフッ素含有石英ガ
ラス層4Bを設けたものfある◇第4図の光ファイバは
、クラッド2をフッ素を含有しない石英ガラスで構成し
、その上にフッ素含有石英ガラス4を設けたもの〒ある
0コア1及びクラッド2は光が伝搬Tる部分フあり、伝
送特性VC最も大さく影響する部分である。
この部分は従来同様、ドープト石英ガラス或は純石英ガ
ラスf構成ざn1屈折率分布はSI型、GI型など何で
6よい。ドープ剤には辿常のものを使用でさるが、Ge
0z 、A720s 72どが最適↑あり、P、0.を
使用する場合Vc(ま欠陥の発生を少くするためo、7
4@z以下とするのがよい。
フッ素含有石英ガラス層4,4A、4Bは、光ファイバ
の外に存在するH、が光伝搬部分に拡散してくるのを防
止するものである。フッ素をドープした石英ガラスは外
部から拡散してくるH7をよくトラップT石性實を有し
ている。このフッ素含有石英ガラス層は、フッ素のみを
ドープしたもので構成してもよいし、フッ素と共に、G
e、P、B。
T1 などの酸化qyJを1柚又は2柚以上!゛−プし
たもの↑構成してもよい。要するにドープ剤としてフッ
素か含有8nていればよい。フッ素含有石英ガラス層は
、フッ素含有率が高いほど、またその厚ざが厚いほど、
■1.の拡散防止効果が高い。
中間ガラス層3は、フッ素を含!l:ない石英ガラス好
ましくは純石英ガラスにより構成される。この中間ガラ
ス層はH2の拡散防止効果を高めるために有効である。
従来からフッ素ドープガラス層を有する光ファイバは公
知である。例えば、第5図に示すように純石英ガラスの
コアlとフッ素ドープ石英ガラスのクラッド2カ)らな
る光ファイバ、或は第6図に示すように純石英ガラスの
コア1と7ツ紫ド一ゾ石英ガラスのクラッド2と純石英
ガラスの最外層5を有する光ファイバなどがある。
し力)しこのような光ファイバは後に比較例として示す
ように必ずしも耐水素性は良好でない。第1図r(いし
第3図のように、フッ素含有石英ガラス4.4A、4B
の内側[7ツ素を含有しない中間ガラス層3.3A、3
Bを設ける力)、或は第4図のようにフッ素含有石英ガ
ラス層4のすぐ内側がクララ+= 2 vある場合には
、そのクラッド2をフッ素を含有しない石英ガラスで構
成することが、耐水素性を向上させるのに効果的である
。
耐食性ガラス層5は、フッ素含有石英ガラス層4が水に
よって侵されないようにするために設けられるもの1あ
る。こnKは純石英ガラスが好適であるが、耐食性のあ
るドープト石英ガラスを用いることもできる。この耐食
性ガラス層は厚さ5〜6μm で充分tある。
ところ↑、コア以外の層、つまりクラッド層2、中間ガ
ラス層3.3A、3B、7ツ嵩含有石英ガラス1m4.
4A、4B及び耐食性ガラス層5の中↑他の層より屈折
率の高い層があるとその中を光が伝播し、異常信号を発
生するおそnがある。このためコア以外の層は屈折¥が
ほぼ同一であることが好ましい。例えば、石英ガラスI
C7ツ禦をドープすると屈折率が下がるため、中間ガラ
ス層として純石英ガラスを使用すると、相対的に中間ガ
ラス層の屈折率が高くなる。このような場合[はフッ素
含有石英ガラス層に、フッ素以外の屈折率を高めるドー
プ剤例えばGe Otなどを共ドープして、フッ素含有
石英ガラス層の屈折率を中間ガラス層と同じにしてやれ
ばよい。また、コア及びクラッド以外の層で他よりも屈
折率の高い層があっても、その層の光透過率が低けnば
(損失が大きければ)異常信号発生の問題はない。
また、7ツ禦含有石英ガラス層4.4Aは、コア2にあ
まり接近させて設けること、つまりクラッド2及び中間
ガラス層3.3Aをあまり薄くTることは伝送特性上好
ましくすく、その径方向の適正な位置は、およそ、シン
グルモード光ファイバテハコア径の6倍以上の径の外側
、マルチモーPSI型光ファイバではクラッド厚15μ
m以上の径の外側、マルチモードGI型光ファイバでは
クラッド厚10μm以上の径の外側である。好ましくは
拡散防止層は、シングルモード光ファイバテバーr−r
径の6倍+1oμm厚の径の外側に、マル千モア径+2
0μm厚の径の外gRK位1M−rるのがよい。
なお、H,rtcよって侵ざnや丁い性質は、シングル
モード光ファイバよりマルチモード光ファイバの万が強
く、純石英コア光ファイバよりドープト石英コア光ファ
イバの万が強いので、本発明の効果は、ドープト石英ガ
ラスをコアとするマルチモード光ファイバにおいて顕著
1ある。
〔実施例〕
以下の実施例及び比較例における耐水素性試験とは、光
ファイバ?i:1気圧の水素雰囲気中に200℃〒4時
間保持し、このとき生じた損失増2調べるものである。
損失増の大きいとき耐水素性が悪いとする。
また、Δnとは純石英ガラスに対する屈折率差↑ある。
実施例1 石英管ノ内面1cP205 F 5i02 (Δn=0
%、P2O,含有率0.5直情%)のクラッドガラス膜
と、GeO2P 20B S i 02 (Δn=1%
、P20g含有460.5虫N%)のGIをコアガラス
膜をMCVD法手形成し、これをフラプスしてガラス俸
を得た。この上に5iO2−GeOzスートを形成し、
02気流中で1000℃、16時間加熱した後、145
0℃に上げて、SFa +5OC1z +Heの気流中
〒透明ガラス化した。得られたガラス層は、Ge0t 
F 5ift(Δn = 0%、Ge0t含有率2重量
%)ガラスであった。こうして得られたガラス母材は、
外径20mm5中間ガラス層外径L 501111 、
クラッド外径9.6mm5 コア径8m1n〒あった。
これを外径125μmのファイバに線引し、紫外線硬化
型アクリレート樹脂′ft被覆した。このファイバのコ
ア径は50μm1クラツド外径60μm1中間ガラス層
外径94μmであり、第1園のタイプである。この光フ
ァイバの伝送損欠番ま、1.31b kmであった。耐水素性試験の結果は第1表のとおりt
あり、極めて良好フあった。
実施例2 石英管内面1cP20s F 5iO2(Δn = Q
%、P、へ含有率1貞h(%)の拡散防止用のガラス膜
と、S i 02 Bt Os Ge01 (Δn=o
%、G e 02含有率2重1%)の中間層用のガラス
膜と、P2O5F−8in2(Δn=0%、P2O,含
有率0.5重量%)ツクラッド用ガラス膜と、Geo、
pm 05S i 02 (Δn=1%、P、 O,含
有率0.5重量%)のGI型ココアガラス膜形成し、こ
nをコラプスしてガラス棒を得た。その外周を機緘研磨
して、外径20 mm %フッ素ドープガラス層外径1
9mm5中間ガラス層外径15mm5クラッド外d9.
6mm5コア径81m1のガラス母材を得た。こnを外
径125μmのファイバに線引し、紫外線硬化型アクリ
レート樹脂を被憧した。このファイバはコア径50μm
1クラツド径60μm1中間ガラス層外径94μm1フ
ッ素ドープ石英ガラス層外径119μmで、第2図のタ
イプである。この光ファイバの伝送損失は、1.3μm
で0.6 dB/に、、 、1.55 pm −ts 
O,6dB/km であり、耐水素性は第1表のとおり
良好であった。
実施例3 VAD 法によりコア、クラッドから成るスートを合成
し、900℃に加熱し、He 十c12 雰囲気で脱水
し、次に02気流中で1100℃、5時皿加熱した後、
I(e気流に変え、1450℃で透明ガラス化した。こ
のガラス棒(コアGf Ge0t Stow テΔn=
1%、GI型、クラッドは5in2)f、内面にGeO
2P2O11−F 5j02(Δn = Q %、08
m2@有率1重M%、P2O,含有率1重社%)のガラ
ス膜をMCVD法で内付けした石英管に挿入して、コラ
プスし、外面を研磨してガラス母材を得た。この母材の
外径は25mm1フツ累含有石英ガラス層外径2411
1m %純石英ガラスのクラッド外径19mm5コア径
10111111であった。これを外径12577mの
ファイバに線引し、紫外線硬化型アクリレート樹脂を被
覆した。この光ファイバはコア径50μm1クラツド外
径95μm(このクラッドは厚目の5iftなので、中
間ガラス層はない〕、フッ素含有石英カラス層外径12
0pmで、第4図のタイプである(ただし最外層付き)
。この光ファイバの伝送損欠番11.3 pmM O,
6dB/km、 1.55 prnで0.5dB/km
であり、耐水素性は第1表のとおり良好であった。
実施例4 実施例3における7ツ禦含有石芙ガラス層Gem2−P
20a F−8iOzの代りに、B203 Ge02F
 Sin、(Δn= o % 、B2us含有率0.5
重i%、Ge 02含有率1重量%)を用いた場合、耐
水素性は第1表のとおり1あった。
実施例5 実施例3におけるフッ素含有石英ガラス層Ge02P2
011 F 5iftの代りに、Ti1t F 5i0
2(Δn=0%、TiO□含有率0.5重量%)を用し
Aた場合、耐水素性は第1表のとおりであったO実施例
6 実施例3におけるフッ素含有石英ガラス層Ge02−P
、0a−F−8102の代りに、G e 02 F −
S i 02 (Δn=0%、G e O2含有率1重
量%)を用いた場合、耐水素性は第1表のとおりtあっ
た。
実施例7 VAD法によりGeO2S i OH(Δn=1.0 
% ) :17とSiO2クラッドから成るスートプリ
フォームを合成し、900℃で6時間、02気流中で熱
処理した後、1400℃のHe+02+SFaの雰囲気
中で透明ガラス化した。これに溶融石英管をシャケ゛ノ
ティングし、S 10x +Ge0zスートを外付して
02気流中↑熱処理(1too℃×6時間)した後、I
−T e十SFa +Otで透明ガラス化し、ざらに溶
融石英管をジャケラティングした。この母材は、外(f
i 25 mmsフッ素含有石英ガラス層(Ge02F
 5ift、Δn−〇%、Ge 02含有率2重社%)
の外径24mm5中間ガラス層(5ift )の外径2
0 mm %クラッド(8402−F、Δn −% 、
 15%)の外径14mmqファ(コア0t F 5i
ft 、Δn=0.85%)の径iommであった。こ
7″Lを外径125μmのファイバに線引し、紫外線硬
化型アクリレート樹脂を被覆した。この光ファイバはコ
ア径5θ師、クラツド径70μm1中間ガラス層外径1
00μm1 フッ素含有石英ガラス層外径120μmで
、第2図のタイプである。こノ光ファイバの伝送損失は
、1.3μmで0.5 dB/km 。
1.55/7rr1で0−4dB/km であり、第1
表のように耐水素性は良好であった。
なお、上記実施例で用いた02ガスは、光ファイバの低
損失化のため、水素化合物不純物を除くべく、900℃
の白金触媒中を通した後、モレキュラーシーブと液体窒
素冷却トラップをとおして精製した。
比較例1 5ift (Δn = 0 %、SI型)の:)y と
、F−8iO。
(Δn −−o 、 s%)のクラッドから成る第5図
のタイプの光ファイバ(紫外線硬化型アクリレート樹脂
Ml付き)を作成した。コア径は50μm1クラツド外
径は125/7mである。この光ファイバの耐水素性は
第1表のように良好ではなかった。
比較例2 SiOz(Δn = 01、SIm)の)7と、F−8
iO。
(Δn −−0、8%)のクラッドと、Sin、の最外
層方)ら成る第6図のタイープの光ファイバ(紫外線硬
化型アクリレート樹脂被薗付さ)?i:作成した。コア
径50μm1クラツド外径120pm、ファイバ外径1
25ρtある。この光ファイバの耐水素性番ま@1表の
ように良好〒はなかった。
第1表 〔発明の効果〕 以上の説明から明ら力)7:1″ように本発明によれば
、光ファイバの光伝搬部分より外側にフッX含有石英ガ
ラス層を設け、その内側をフッ素2含有しない石英ガラ
ス層で構成したことにより、光伝搬部分1c H2が拡
散することがなくなり、長期にわたって伝送特性の安定
な光ファイバが得られる。
【図面の簡単な説明】
第1mないし第4図番まそれぞれ本発明の光ファイバの
構成例を示す断面図、第5図及び第6図はそれぞれ従来
の光ファイバを示T断面図である。 I・・・・・・コア、2・・−・・・クラッド、3・・
・・・−中間ガラス層、4・・・・・・フッ素含有石英
ガラス層。 第1図 第4図 第2図 第5図 第3図 第6図

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1) コアやクラッドなど光が伝搬する部分より外側
    に、外部からのH2の拡散を防止するフッ素含有石英ガ
    ラス層を設けると共に、このフッ素含有石英ガラス層の
    内側をフッ素を含有しない石英ガラス層で構成したこと
    を特徴とする光ファイバ。
  2. (2) 特ifl:111111求の@FIM第1項記
    載の光ファイバであって、フッ素を含有しない石英ガラ
    ス層番ま純石英ガラスより成るもの。
JP58157789A 1983-08-31 1983-08-31 光フアイバ Granted JPS6050502A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP58157789A JPS6050502A (ja) 1983-08-31 1983-08-31 光フアイバ

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JP58157789A JPS6050502A (ja) 1983-08-31 1983-08-31 光フアイバ

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Publication Number Publication Date
JPS6050502A true JPS6050502A (ja) 1985-03-20
JPH0423762B2 JPH0423762B2 (ja) 1992-04-23

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ID=15657323

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JP58157789A Granted JPS6050502A (ja) 1983-08-31 1983-08-31 光フアイバ

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009258354A (ja) * 2008-04-16 2009-11-05 Mitsubishi Cable Ind Ltd グレーデッドインデックス形マルチモード光ファイバ

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009258354A (ja) * 2008-04-16 2009-11-05 Mitsubishi Cable Ind Ltd グレーデッドインデックス形マルチモード光ファイバ

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JPH0423762B2 (ja) 1992-04-23

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