JPS6168341A - 定偏波フアイバ用母材の製造方法 - Google Patents

定偏波フアイバ用母材の製造方法

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JPS6168341A
JPS6168341A JP59190481A JP19048184A JPS6168341A JP S6168341 A JPS6168341 A JP S6168341A JP 59190481 A JP59190481 A JP 59190481A JP 19048184 A JP19048184 A JP 19048184A JP S6168341 A JPS6168341 A JP S6168341A
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JP
Japan
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tube
glass
thermal stress
core
stress layer
Prior art date
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Pending
Application number
JP59190481A
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English (en)
Inventor
Hiroshi Yokota
弘 横田
Toshio Danzuka
弾塚 俊雄
Tooru Miyougadani
徹 茗荷谷
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.)
Sumitomo Electric Industries Ltd
Original Assignee
Sumitomo Electric Industries Ltd
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Publication date
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Pending legal-status Critical Current

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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B37/00Manufacture or treatment of flakes, fibres, or filaments from softened glass, minerals, or slags
    • C03B37/01Manufacture of glass fibres or filaments
    • C03B37/012Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments
    • C03B37/014Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments made entirely or partially by chemical means, e.g. vapour phase deposition of bulk porous glass either by outside vapour deposition [OVD], or by outside vapour phase oxidation [OVPO] or by vapour axial deposition [VAD]
    • C03B37/018Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments made entirely or partially by chemical means, e.g. vapour phase deposition of bulk porous glass either by outside vapour deposition [OVD], or by outside vapour phase oxidation [OVPO] or by vapour axial deposition [VAD] by glass deposition on a glass substrate, e.g. by inside-, modified-, plasma-, or plasma modified- chemical vapour deposition [ICVD, MCVD, PCVD, PMCVD], i.e. by thin layer coating on the inside or outside of a glass tube or on a glass rod
    • C03B37/01861Means for changing or stabilising the diameter or form of tubes or rods
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B37/00Manufacture or treatment of flakes, fibres, or filaments from softened glass, minerals, or slags
    • C03B37/01Manufacture of glass fibres or filaments
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    • C03B37/01205Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments starting from tubes, rods, fibres or filaments
    • C03B37/01211Manufacture 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
    • C03B37/01217Manufacture 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 for making preforms of polarisation-maintaining optical fibres
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B2203/00Fibre product details, e.g. structure, shape
    • C03B2203/30Polarisation maintaining [PM], i.e. birefringent products, e.g. with elliptical core, by use of stress rods, "PANDA" type fibres

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  • Manufacture, Treatment Of Glass Fibers (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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は光ファイバの製造方法に関し、特に光7アイパ
内を伝搬する信号光の偏波状態を保持できる定偏波ファ
イバ用母材を再現性良く製造できる方法に関する。
近年、このような定偏波ファイバは、ジャイロスコープ
等における光センサーへの応用、あるいは超大容量通信
であるコヒレント通信への応用が考えられるところから
、早急な開発が望まれている。
〔従来の技術〕
従来、との定偏波ファイバを製造する方法としては、特
開昭58−15041号公報に提案されるように、石英
管の内側にガラス薄膜層を形成し、その後上記石英管を
加熱中実化する際に、管内圧を大気より負圧とし、コア
層と熱応力層とのガラス粘度の差を利用してコア層と熱
応力層との橢円率に差をつけることにより、コアに異方
性応力を発生させる方法が用いられていた。
〔発明が解決しようとする問題点〕
しかしながら、上記の従来法による欠点は、上記公報中
にも記載されているように、コア層及び熱応力層の1噛
円率が負圧値、中実化温度、中実化前の管の内外径、コ
ア層の内径、さらにはコア層のドーパント組成量等、多
種の要因に大きく左右され、そのいずれの値が僅かに違
っても、得られる循回率が大きく異ってしまい、非常に
再現性に乏しいことである。
本発明の目的は、上述した従来方法における欠点を解消
し、高性能な定偏波ファイバ用母材を再現性良く安定し
て製造できる方法を提供することにある。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明者等は、上記の目的を達成する手段として、石英
管の内壁に熱応力層を堆積した後、その一部を非軸対称
に除去し、さらに円形のコアとクラッドからなるガラス
ロッドを挿入し、さらに加熱して中実化する方法を考え
つき、本発明に到った。
すなわち本発明は、回転する石英管の内壁に、石英ガラ
スより熱膨張係数が大きいガラス層を堆積した後、該石
英管の回転を停止した状態で、該管内にフッ素系ガスと
酸素の混合ガスを導入し、該石英管の外部に沿って管軸
方向に移動する加熱源にて加熱することにより、上記の
堆積ガラス層の一部を除去し、その後該管内に円形のコ
アと堆積ガラス層、とほぼ等しい屈折率を有するクラッ
ドからなるガラスロッドを挿入し、再び回転しながら空
隙部を中実化し一体化することを特徴とする定偏波ファ
イバ用母材の製造方法を提供するものである。
以下、第1図(&)〜(f)を参照して本発明の詳細な
説明する。
まず、第1図(−)に示される石英管1の内側に、cv
p法により石英ガラスよりも熱膨張係数が大きく、しか
も屈折率が低いガラスを与えるような組成のガラス原料
気体を供給し、石英管1の内壁に堆積させて、熱応力層
2を形成する。との時石英管1は管軸を中心として回転
を与えられているので、・堆積ガラス層2は第1図(b
)に示すように周方向に均一な層となる。
熱応力層2として熱膨張係数の大きいガラスを作成する
ためには、石英ガラス(SSO,)にeaQ、、 Pr
os、 B20ss  Tl0t、  AttOs、 
Gap□s、 8blO@等のドーパントのうち少なく
とも1以上を加える。また熱、応力層2の屈折率は、光
ファイ/<内でクラッドモードを発生させないために、
石英ガラスの屈折率とほぼ同一かそれより低いことが望
ましい。従って、屈折率を下げるドーノ(ントであるB
!One XPのうち少なくとも1種と、上記したその
他のドーパントを共存させることが望ましい。
このような条件を満足するガラス組成としては、例えば
5101− GeQt −B、os I stQ、 −
Gloz −LSin、 −P、O,−B、O,、81
0,−ptos −F、 8101− Gem。
−P、Os−B、O,、Sin、 −Gem2− P、
O,−IF等の組合せが用いられる。
周方向に均一な厚みの熱応力層2を堆積させた後、石英
管1へのガラス原料気体の供給を停止し、さらに石英管
1の回転を停止する。次に石英管1内にフッ素系ガス、
例えばcateFs。
CF4.  SF、等と0鵞ガスとの混合ガスを供給す
る。
この状態で移動加熱源例えば酸水素/く−ナ3を石英管
1の側方から管の軸方向に溢って移動させながら加熱す
るとし、管の右側面が主に加熱されて第1図(C)に示
すように熱応力層2の一部がフッ素系ガスによりエツチ
ング除去される。
さらに石英管1をその中心軸のまわりに180゜回転さ
せて、反対側面も同様に加熱すると、第1図(d)に示
すように、熱応力層2の両側面がエツチング除去される
。このエツチング量は、加熱源例えばバーナ3の移動速
度、あるいは管に沿っての往復移動回数、さらにはフッ
素系ガスの濃度によって精密にコントロールすることが
可能である。
次に、熱応力層2の一部がエツチング除去された管に、
第1図(6)に示すように円形のコア4およびクラッド
5からなるガラスロッドを挿入する。これらのガラスロ
ッドは、WAD法、 CVD法、外付は法等により作製
することができる。
挿入ロッドと管との間隙は、偏心等を考慮すると、小さ
い方が望ましいので、ガラスロッド挿入前に、管を回転
しつつ例えば酸水素炎等で加熱して、所望の内径となる
ように縮径しておくことが好ましい。また挿入ロッドの
表面は、気泡発生防止のため、HF洗浄、火炎研摩等の
前処理を施すことが好ましい。
コアクラッド用ロッドを挿入した管は回転しつつ、さら
に例えば酸水素炎等で加熱されて、中実化、一体化して
プリフォームとする。中実化に際して、管内は減圧され
ることが一般的方法である。またロッド表面に吸着した
水分を除去する目的で、塩素ガスを含む雰囲気とするこ
とが好ましい。しかしこれらの方法は、いずれも本発明
の方法を限定するものではない。中実化後の断面の1例
を第1図(f) K示す。、第1図(f)は、熱応力層
2の両側面を完全にエツチングで除去した場合のプリフ
ォームである。エツチング員の設定により、熱応力量2
0両側面を完全には除去しない場合は、第2図に示すよ
うな、1t+円形状の熱応力層2を崩するプリフォーム
が得られる。
以上の如くにより得られたプリ7オームロツドをファイ
バ化すると、熱応力層の非円化は、ファイバコアに異方
性応力を与え、大きな複屈折性を発生する。この複屈折
性によりファイバ内の光の偏波状態が保持される。
〔実施例〕
実施例1゜ 外径2G+s+gφ、肉厚1.5 wm 、長さ120
0mの市販石英管を管軸方向を中心として回転数6゜r
pmにて回転させながら、肢管の内部に51ct。
200007分、  BBrl yo ca/分、 G
aCl2 25 cc/分。
poct、  6 cc/分、o鵞 αs−t1分、■
・1. Ot 7分を送シ込み、150m5+/分の速
度で管に沿って移動する酸水素バーナにて温度1040
℃(光高温計による)に加熱し、移動回数75回にて熱
応力層を形成した。この熱応力層の屈折率は石英ガラス
のそれよりも(LO4X低かった。
次いで、管の回転を停止し、管内に日?、 240 c
c/F)。
0、600 cc/分を送シ込み、H,151/分、 
Os 617分の酸水素炎バーナーにて管の片側面を移
動加熱した。続いて、管を180℃回転させて同条件に
て管の反対側面を加熱し友。このエツチング操作を各々
8回繰り返した。
その後、管の回転を再開し、管内をM、ガスに置換して
、管の内径が91IIIすとなるように、酸水素バーナ
の移動速度を50 wa 7分にして加熱縮径した。
さらに回転を停止してこの管内に、WAD法にて作製し
た外径&5■φ、コア径α7−すのシングルモードファ
イバ用ガラス母材(ロッド)を挿入した。この挿入ガラ
スロッドのコアとクラッドの屈折率差は162Xであり
、またコアは810.− Ge01− F、クラッドは
810.−Fの組成であった。クラッドの屈折率は石英
ガラスのそれよりも(LO5N低かった。なお、管内へ
挿入する前に、ロッドはHF洗浄および火炎研摩を前処
理として施された。
再び管を回転させ、Hz 701−/分、0□30t/
分を供給した酸水素バーナーを20覇/分の移動速度に
て移動しながら加熱し、中実化を行い第1図(f)に示
したプリフォームを得た。この時の管内は200 to
rrに減圧されていた。
以上のようにした作製したプリフォームを、抵抗加熱炉
を用いて外径125μmのファイバとし、その伝送特性
を評価したところ、波長入=L15plHにおいてビー
ト長五2m、伝送損失α86 d3/kraという良好
な値が得られた。
なお上記と全く同条件で、5回線シ返しプリフォームを
作製しファイバ化を行ったところ、得られたファイバは
いずれも波長1615μmにおけるビート長が、3±α
4sm、伝送損失11L9±(L1a5/kmであシ、
非常に良好な再現性を示した。また、コアの形状の橢円
率、偏心率はいずれも2−5に以下と良好であった。
実施例2 実施例1.において、810t、200 cc/分、 
BBr1110cc/分、  G5C641s cc/
分、O3αs t7分、 HeLOL1分を送シ込み、
熱応力層を堆積させた。
この熱応力層の屈折率は石英ガラスのそれよりもα29
X 低かった。
コア・クラッド用ガラスロッドとして、ロツドイツチュ
ーブ法にて作製した外径6■φ、コア径1襲φのシング
ルモードファイバ用ガラス母材を用いた。コアは純シリ
カ、クラッドは810、−F組成であシ、コア・クラッ
ド間の屈折率差はα31!(であった。
このロッドを管に挿入し、以下実施例1の方法に準じて
線引きしファイバ化したところ、波長1.15μmにお
けるビート長2.4wm、伝送損失11dB/krnの
良好な特性を得た。
なお上記と全く同条件にて3回縁シ返してプリフォーム
を得、ファイバ化して評価したところ、いずれのファイ
バも波長1.15μmにおいて、ビート長24±(L2
m、伝送損失1.1±[1,1d3/kmの範囲にあり
、非常に良好な再現性を示した。またコア形状の埠円率
、偏心率ともに2.0%以下と良好であった。
〔発明の効果〕
以上の説明および実施例の結果からも明らかなように、
本発明の定偏波ファイバ製造方法は、熱応力層を堆積し
た後に、該層をフッ素系ガスによりエッチング除去し、
かつ、その除去量が精密にコントロールできるので、プ
リフォーム断面内の熱応力層の形状は除去量により決定
され、形状の制御が容易ア、シかも偏波特性の再現性が
良い。
またコアの変形(穆円化)等がないため、ファイバの接
続、あるいは光源との結合において、有利である。
【図面の簡単な説明】
第1図(−)〜(f)は、本発明方法による定偏波ファ
イバ用プリフォームの製造の実施態様を模式的に説明す
る図であシ、第2図は本発明方法の別の実施態様を説明
する図である。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 回転する石英管の内壁に、石英ガラスより熱膨張係数が
    大きいガラス層を堆積した後、該石英管の回転を停止し
    た状態で、該管内にフッ素系ガスと酸素の混合ガスを導
    入し、該石英管の外部に沿って管軸方向に移動する加熱
    源にて加熱することにより、上記の堆積ガラス層の一部
    を除去し、その後該管内に円形のコアと堆積ガラス層と
    ほぼ等しい屈折率を有するクラッドからなるガラスロッ
    ドを挿入し、再び回転しながら空隙部を中実化し一体化
    することを特徴とする定偏波ファイバ用母材の製造方法
JP59190481A 1984-09-13 1984-09-13 定偏波フアイバ用母材の製造方法 Pending JPS6168341A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101734852B (zh) 2009-12-30 2012-08-22 上海亨通光电科技有限公司 纺锤型保偏光纤预制棒及其生产方法

Cited By (1)

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