JPS6131328A - 光フアイバ - Google Patents
光フアイバInfo
- Publication number
- JPS6131328A JPS6131328A JP59152620A JP15262084A JPS6131328A JP S6131328 A JPS6131328 A JP S6131328A JP 59152620 A JP59152620 A JP 59152620A JP 15262084 A JP15262084 A JP 15262084A JP S6131328 A JPS6131328 A JP S6131328A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- optical fiber
- core
- cladding
- sio2
- refractive index
- 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.)
- Pending
Links
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)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (AREA)
- Glass Compositions (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。
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）
本発明は主として通信伝送に用いられる光ファイバに関
する。
する。
（従来の技術）
ＶＡＤ法によるＧｌ型光ファイバは、そのコアを石英系
多孔質ガラスからつくり、クラッドを天然石英管（ジャ
ケットパイプ）からつくるのが一般である。
多孔質ガラスからつくり、クラッドを天然石英管（ジャ
ケットパイプ）からつくるのが一般である。
かかる光ファイバを１０ｏｚの水素気流中、２００°Ｃ
で４時間加熱すると、波長１．４μ腸におけるロス増が
生じ、この結果から、当該光ファイバの実用に際して無
視できない長波長ロス増が起きると予想されている。
で４時間加熱すると、波長１．４μ腸におけるロス増が
生じ、この結果から、当該光ファイバの実用に際して無
視できない長波長ロス増が起きると予想されている。
これを改善するため、コアにフッ素をドープしたり、ク
ラッド用天然石英管に代えて合成石英管を用いることが
すでに提案されている。
ラッド用天然石英管に代えて合成石英管を用いることが
すでに提案されている。
コアにフッ素をドープする方法は、コスト面で問題ない
としても長波長ロス増を大幅に改善することができず、
逆に合成石英管を用いる方法は、伝送特性の改善が十分
であるがその材料コストが３００円／ｇにもなり、これ
によるコストアップが実、用土のネックになっている。
としても長波長ロス増を大幅に改善することができず、
逆に合成石英管を用いる方法は、伝送特性の改善が十分
であるがその材料コストが３００円／ｇにもなり、これ
によるコストアップが実、用土のネックになっている。
（発明が解決しようとする問題点）
本発明は光ファイバのコア等にフッ素をドープするだけ
でなく、光フアイバ外部からの水素拡散によるコア付近
でのＯＨ基影形成阻止効果大であること、波長１．３
ｐ鳳以上における赤外吸収損失の影響がなく、伝送損失
が低いこと、長期にわたって水素のＯＨ基影形成影響が
ないこと、低コストであることなどの諸効果を有するク
ラッド用ガラスとして、ＳｉＯ２−８２０３ガラスが有
効であることを発見し、このガラスをクラッドの一部と
して用い、これとともに光フアイバ各部を適切に設定す
ることにより、長波長ロス増の小さい、低コストの光フ
ァイバを提供しようとするものである。
でなく、光フアイバ外部からの水素拡散によるコア付近
でのＯＨ基影形成阻止効果大であること、波長１．３
ｐ鳳以上における赤外吸収損失の影響がなく、伝送損失
が低いこと、長期にわたって水素のＯＨ基影形成影響が
ないこと、低コストであることなどの諸効果を有するク
ラッド用ガラスとして、ＳｉＯ２−８２０３ガラスが有
効であることを発見し、このガラスをクラッドの一部と
して用い、これとともに光フアイバ各部を適切に設定す
ることにより、長波長ロス増の小さい、低コストの光フ
ァイバを提供しようとするものである。
（問題を解決するための手段）
本発明光ファイバはコアの組成がＳ＋０２−ＧｅＯ２−
Ｆからなり、コアに近接したクラッド内層部の組成がＳ
＋０２−Ｆ、クラッド外層部がＳｉＯ２−Ｂ２０３から
なることを特徴としている。
Ｆからなり、コアに近接したクラッド内層部の組成がＳ
＋０２−Ｆ、クラッド外層部がＳｉＯ２−Ｂ２０３から
なることを特徴としている。
（作用）
本発明光ファイバの場合、つぎのようなことが推定でき
る。
る。
一般に、光ファイバの長波長ロス増はそのガラス部分（
光コアイノりの周囲で発生した水素分子がクラッドやコ
アに拡散し、これが溶解あるいはガラス中の構造欠陥と
反応して５ｉ−ＯＨやＧｅ−ＯＨが生成されることによ
り起こる。
光コアイノりの周囲で発生した水素分子がクラッドやコ
アに拡散し、これが溶解あるいはガラス中の構造欠陥と
反応して５ｉ−ＯＨやＧｅ−ＯＨが生成されることによ
り起こる。
上記における５ｉ−ＯＨは１．３９μｍの吸収ピークを
もち、Ｇｅ−ＯＨは１．４１１Ｌ脂の吸収ピークをもつ
といわれている。
もち、Ｇｅ−ＯＨは１．４１１Ｌ脂の吸収ピークをもつ
といわれている。
本発明に係る光ファイバの場合、そのコアおよびクラッ
ドの内層部がいずれもフッ素を含んでいるため長波長ロ
ス増の原因となる構造欠陥濃度が下記の反応により減少
する。
ドの内層部がいずれもフッ素を含んでいるため長波長ロ
ス増の原因となる構造欠陥濃度が下記の反応により減少
する。
（上記式中、○は構造欠陥を示す、）
つぎに天然石英製のクラッドについて、これは上述した
構造欠陥濃度が高く、水素分子が天然石英を通過する際
の活性種、例えばＨ＋または）Ｉ−の発生も多いため、
水素分子に分解のエネルギを与えてこれらをコアへ拡散
させ、容易に５ｉ−ＯＨやＧｅ−ＯＨを生成させる。
構造欠陥濃度が高く、水素分子が天然石英を通過する際
の活性種、例えばＨ＋または）Ｉ−の発生も多いため、
水素分子に分解のエネルギを与えてこれらをコアへ拡散
させ、容易に５ｉ−ＯＨやＧｅ−ＯＨを生成させる。
本発明係る光ファイバの場合、コアの外周をとり囲んで
いるクラッドの内層部が合成石英からなるため、上記活
性種の発生がほとんどなく、したがって長波長ロス増が
小さくなる。
いるクラッドの内層部が合成石英からなるため、上記活
性種の発生がほとんどなく、したがって長波長ロス増が
小さくなる。
さらにクラッドの外層部を天然石英とするのでなく、バ
イコールガラス（Ｓ１０２−Ｂ２０３）としているので
、これも長波長ロス増を抑制するのに貢献できる。
イコールガラス（Ｓ１０２−Ｂ２０３）としているので
、これも長波長ロス増を抑制するのに貢献できる。
低コスト化について、本発明ではクラッドに高価な合成
石英（約３００円／ｇ）を用いるといえどもこれはその
内層部のみにとどめ、クラッドの外層部を安価なへイコ
ールガラス（約４２円／ｇ）としているから、クラッド
全体を合成石英製とするものと比べ、光ファイバのコス
トが低減できる。
石英（約３００円／ｇ）を用いるといえどもこれはその
内層部のみにとどめ、クラッドの外層部を安価なへイコ
ールガラス（約４２円／ｇ）としているから、クラッド
全体を合成石英製とするものと比べ、光ファイバのコス
トが低減できる。
（実 施 例）
以下本発明に係る光ファイバの実施例につき、図面を参
照して説明する。
照して説明する。
第１図は本発明に係る光ファイバｌの断面図、第２図は
その光ファイバｌの屈折率分布（Ｇｌ型）を示したもの
で、当該光ファイバｌはコア２とクラッド３からなり、
クラッド３は内層部３ａと外層部３ｂとで構成されてい
る。
その光ファイバｌの屈折率分布（Ｇｌ型）を示したもの
で、当該光ファイバｌはコア２とクラッド３からなり、
クラッド３は内層部３ａと外層部３ｂとで構成されてい
る。
上記コア２の組成は５ｉＯ２−ＧｅＯ２−Ｆ 、クラッ
ド内層部３ａの組成はＳ ＋ ０２− Ｆ 、クラッド
外層部３ｂの組成はＳｉＯ２−８２０３．さらにコア２
におけるＧ ｅ ０２濃度は３〜２０腸ｏＨ、クラッド
外層部３ｂにおけるＢ２ｏ３濃度は０．０５〜ｅ鵬ｏ１
％ 、コ乙りラッド内層部３ａにおけるＦ濃度は０．０
５〜１ｍｏｌ＄であり、これら各組成濃度は第２図に例
示した屈折率分布を得るため設定されたものである。
ド内層部３ａの組成はＳ ＋ ０２− Ｆ 、クラッド
外層部３ｂの組成はＳｉＯ２−８２０３．さらにコア２
におけるＧ ｅ ０２濃度は３〜２０腸ｏＨ、クラッド
外層部３ｂにおけるＢ２ｏ３濃度は０．０５〜ｅ鵬ｏ１
％ 、コ乙りラッド内層部３ａにおけるＦ濃度は０．０
５〜１ｍｏｌ＄であり、これら各組成濃度は第２図に例
示した屈折率分布を得るため設定されたものである。
この場合、Ｆ濃度は長波長ロス増を改善する上で０．０
５ｍｏｌ＄以上が必要であるが、１ｍｏｌ＄を越えるＦ
をドープしてもその効果は上がらず、したがってＦ１ａ
度は、前記（７）ｍ ’Ｊ Ｏ，０５ｍｏｌ＄” ｌｓ
＋ｏＨ（７）範囲内で設定するのが合理的である。
５ｍｏｌ＄以上が必要であるが、１ｍｏｌ＄を越えるＦ
をドープしてもその効果は上がらず、したがってＦ１ａ
度は、前記（７）ｍ ’Ｊ Ｏ，０５ｍｏｌ＄” ｌｓ
＋ｏＨ（７）範囲内で設定するのが合理的である。
コア２の場合、屈折率低下効果のあるＦを含有している
が、これ粁は前記の範囲内でＧ ｅ０２を含有している
のでクラッド３に対する所定の高屈折率が得られる。
が、これ粁は前記の範囲内でＧ ｅ０２を含有している
のでクラッド３に対する所定の高屈折率が得られる。
クラッド３の内層部３ａでも、Ｆを含有したことにより
その分だけ屈折率が下るが、その外層部３ｂにおけるＢ
２Ｏ３も屈折率低下効果を有し、これが前記の範囲内で
含有されているので、内層部３ａと外層部３ｂの屈折率
がほぼ一致する。
その分だけ屈折率が下るが、その外層部３ｂにおけるＢ
２Ｏ３も屈折率低下効果を有し、これが前記の範囲内で
含有されているので、内層部３ａと外層部３ｂの屈折率
がほぼ一致する。
第２図において、同図点線は石英の屈折率、Δは光ファ
イバｌの比屈折率差、Δ＋はコア２の比屈折率、Δ−は
クラッド３における内層部３ａ、外層部３ｂの比屈折率
であり、これらの具体的数値を例示すると、Δは１．８
．Δ＋は１．５３＄ 、心−は０．０７％である。
イバｌの比屈折率差、Δ＋はコア２の比屈折率、Δ−は
クラッド３における内層部３ａ、外層部３ｂの比屈折率
であり、これらの具体的数値を例示すると、Δは１．８
．Δ＋は１．５３＄ 、心−は０．０７％である。
なお、内層部３ａ、外層部３ｂのΔ−は互いに一致して
いるのがより望ましいといえるが、これら両部３ａ、３
ｂはコア最外周の屈折率を越えず、その差異が−０，０
４％以内にあれば満足できる。
いるのがより望ましいといえるが、これら両部３ａ、３
ｂはコア最外周の屈折率を越えず、その差異が−０，０
４％以内にあれば満足できる。
つぎに本発明光ファイバｌの具体例をその製造手段とと
もに説明する。
もに説明する。
ＶＡＤ法によりＧｌ型のプロファイルを多孔質母材をつ
くるとき、第１流路（中心流路）〜第４流路（最外周流
路）が同心状に形成されている４重管バーナを用い、そ
の第４波路には７．５交ｌ■ｉｎの０２を、その第３流
路にはり、Ｓ ｌ／■ｉｎのＡｒを、その第２流路には
４０℃の５ＩＣＩ４を０．２ ＩＬ／ｍｉｎのＡｔによ
り担持したガラス原料ガスと３ＩＬ１層ｉｎのＨ２とを
、その第１流路には３５℃のＧｅＣｌ４を０．ｌ ｌ
／ｓｉｎのＡｔにより担持したドープ原料ガスと０．５
Ｉｌ／厘ｉｎのＨ２とを供給し、これら各ガスの火炎加
水分解反応により所定の多孔質母材を作製した。
くるとき、第１流路（中心流路）〜第４流路（最外周流
路）が同心状に形成されている４重管バーナを用い、そ
の第４波路には７．５交ｌ■ｉｎの０２を、その第３流
路にはり、Ｓ ｌ／■ｉｎのＡｒを、その第２流路には
４０℃の５ＩＣＩ４を０．２ ＩＬ／ｍｉｎのＡｔによ
り担持したガラス原料ガスと３ＩＬ１層ｉｎのＨ２とを
、その第１流路には３５℃のＧｅＣｌ４を０．ｌ ｌ
／ｓｉｎのＡｔにより担持したドープ原料ガスと０．５
Ｉｌ／厘ｉｎのＨ２とを供給し、これら各ガスの火炎加
水分解反応により所定の多孔質母材を作製した。
この多孔質母材を１４５０℃の電気炉内に入れて熱処理
し、透明ガラス化するとき、該電気炉の炉心管内には１
５ｆＬ／ｒｉｉｎノＨｅ、 ＩＪＩノｍｉｎノ）ｌｅ
によりバブリングして担持した塩化チオニル、０．４４
１／腸ｉｎのＳＦ６をそれぞれ供給し、その炉心管内に
挿入した多孔質母材を１８０ｍ層／Ｈｒの引上速度で引
き上げて出該母材を透明ガラス化し、プリフォームロッ
ドとした。
し、透明ガラス化するとき、該電気炉の炉心管内には１
５ｆＬ／ｒｉｉｎノＨｅ、 ＩＪＩノｍｉｎノ）ｌｅ
によりバブリングして担持した塩化チオニル、０．４４
１／腸ｉｎのＳＦ６をそれぞれ供給し、その炉心管内に
挿入した多孔質母材を１８０ｍ層／Ｈｒの引上速度で引
き上げて出該母材を透明ガラス化し、プリフォームロッ
ドとした。
これにより得られたプリフォームロッドはそのコアとな
る内部にフッ素が均一ドープされ、その外周部にはクラ
ッド内層部となる層が１２５ ｇｍになお、クラッド内
層部となる層には、クラッド外層部となるバイコールガ
ラス管とΔ−が一致するよう、フッ素がドープされてい
る。
る内部にフッ素が均一ドープされ、その外周部にはクラ
ッド内層部となる層が１２５ ｇｍになお、クラッド内
層部となる層には、クラッド外層部となるバイコールガ
ラス管とΔ−が一致するよう、フッ素がドープされてい
る。
その後、上記プリフォームロッドの外周にはクラッドの
外層部となるバイコールガラス管をジャケットし、これ
を既知の紡糸手段により紡糸してコア径／クラツド径＝
８０／１２５ （ルｍ）の光ファイバを作製するととも
にその光ファイバの外周にはシリコーン樹脂による外径
（直径＞ ３８０ ｇ膳のコーティング層を形成した。
外層部となるバイコールガラス管をジャケットし、これ
を既知の紡糸手段により紡糸してコア径／クラツド径＝
８０／１２５ （ルｍ）の光ファイバを作製するととも
にその光ファイバの外周にはシリコーン樹脂による外径
（直径＞ ３８０ ｇ膳のコーティング層を形成した。
この光ファイバは前記第２図に示すＧｌ型の屈折率分布
を有していた。
を有していた。
つぎに上記コーティング光ファイバの外周にナイロン被
覆を施し、これを加熱試験した結果について述べる。
覆を施し、これを加熱試験した結果について述べる。
Ｇｌ型の屈折率分布を有する光ファイバｌにおいて、そ
のコア２にフッ素をドープした場合、２００℃、４時間
の水素雰囲気中における長波長ロス増（吸収ピーク１．
４ ＪＬ腫）が３３ｄＢ／ｋ１１から１１ｄＢ／に■の
ように約１７３に低減できた。
のコア２にフッ素をドープした場合、２００℃、４時間
の水素雰囲気中における長波長ロス増（吸収ピーク１．
４ ＪＬ腫）が３３ｄＢ／ｋ１１から１１ｄＢ／に■の
ように約１７３に低減できた。
コア２の外周にクラシト内層部３ａが形成されているこ
とにより、上記加熱試験での長波長ロス増（吸収ピーク
１．４１Ｌｍ ）が約１７６に低減できた。
とにより、上記加熱試験での長波長ロス増（吸収ピーク
１．４１Ｌｍ ）が約１７６に低減できた。
さらに天然石英に代え、バイコールガラス管によりクラ
ッド外層部３ｂを形成したので、上記加熱試験での長波
長ロス増（吸収ピーク１．４ ｐ腸）が約１／２に低減
できた。
ッド外層部３ｂを形成したので、上記加熱試験での長波
長ロス増（吸収ピーク１．４ ｐ腸）が約１／２に低減
できた。
このように本発明の具体例に係るナイロン被覆光ファイ
バは、長波長城における各種の対策が講じられているの
で、８８３図に示すごとく長波長ロスがきわめて小さい
ものとなった。
バは、長波長城における各種の対策が講じられているの
で、８８３図に示すごとく長波長ロスがきわめて小さい
ものとなった。
なお、第３図における比較例１は、コアがＶＡＤ法よる
合成石英製（Ｇｌ型）、クラッドが天然石英製、コーテ
ィング層がシリコーン樹脂製、被覆層がナイロン製であ
り、比較例２はクラッドをバイコールガラス製とした以
外、比較例１と同様にしたものである。
合成石英製（Ｇｌ型）、クラッドが天然石英製、コーテ
ィング層がシリコーン樹脂製、被覆層がナイロン製であ
り、比較例２はクラッドをバイコールガラス製とした以
外、比較例１と同様にしたものである。
これら比較例１．２は本発明の具体例に比べ、上記加熱
試験における長波長ロス増がきわめて大きい。
試験における長波長ロス増がきわめて大きい。
（発明の効果）
以上説明した通り、本発明に係る光ファイバはコアの組
成がＳ＋０２−ＧｅＯ２−Ｆかもなり、コアに近接した
クラッド内層部の組成が５１０２−Ｆ、クラッド外層部
がＳｉＯ２−８２０３からなるので、長波長ロス増の小
さい、しかも低コストの光ファイバが提供できる。
成がＳ＋０２−ＧｅＯ２−Ｆかもなり、コアに近接した
クラッド内層部の組成が５１０２−Ｆ、クラッド外層部
がＳｉＯ２−８２０３からなるので、長波長ロス増の小
さい、しかも低コストの光ファイバが提供できる。
第１図、第２図は本発明に係る光ファイバの断面図とそ
の屈折率分布図、第３図は本発明光ファイバの長波長特
性をその比較例とともに示した図である。 ｌ ・争・光ファイバ ２・・・コア ３・・−クラッド ３ａ・・争クラッドの内層部 ３ｂｅ１１１１クラツドの外層部 代理人 弁理士 斎 藤 義 雄 第 ｆ 図 ｔ１２ 図第 ３ｒ：ｌ
：Ｉ
の屈折率分布図、第３図は本発明光ファイバの長波長特
性をその比較例とともに示した図である。 ｌ ・争・光ファイバ ２・・・コア ３・・−クラッド ３ａ・・争クラッドの内層部 ３ｂｅ１１１１クラツドの外層部 代理人 弁理士 斎 藤 義 雄 第 ｆ 図 ｔ１２ 図第 ３ｒ：ｌ
：Ｉ
Claims (5)
- （１）コアの組成がＳｉＯ＿２−ＧｅＯ＿２−Ｆからな
り、コアに近接したクラッド内層部の組成がＳｉＯ＿２
−Ｆ、クラッド外層部がＳｉＯ＿２−Ｂ＿２Ｏ＿３から
なることを特徴とする光ファイバ。 - （２）コアのＧｅＯ＿２濃度が３〜２０ｍｏｌ％である
特許請求の範囲第１項記載の光ファイバ。 - （３）コア、クラッド内層部のＦ濃度が０．０５〜１ｍ
ｏｌ％である特許請求の範囲第１項、第２項いずれかに
記載の光ファイバ。 - （４）クラッド外層部のＢ＿２Ｏ＿３濃度が０．０５〜
６ｍｏｌ％である特許請求の範囲第１項記載の光ファイ
バ。 - （５）クラッドにおける内層部、外層部の比屈折率は、
コア最外周部の比屈折率を越えず、−０．０４％の差異
内で互いに一致している特許請求の範囲第１項記載の光
ファイバ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59152620A JPS6131328A (ja) | 1984-07-23 | 1984-07-23 | 光フアイバ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59152620A JPS6131328A (ja) | 1984-07-23 | 1984-07-23 | 光フアイバ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6131328A true JPS6131328A (ja) | 1986-02-13 |
Family
ID=15544357
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59152620A Pending JPS6131328A (ja) | 1984-07-23 | 1984-07-23 | 光フアイバ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6131328A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6462603A (en) * | 1987-09-02 | 1989-03-09 | Furukawa Electric Co Ltd | Optical transmission fiber |
| JPH02133333A (ja) * | 1988-11-14 | 1990-05-22 | Fujikura Ltd | 光ファイバの製造方法 |
| JPH03247536A (ja) * | 1990-02-27 | 1991-11-05 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 全フッ素ドープ光ファイバ |
-
1984
- 1984-07-23 JP JP59152620A patent/JPS6131328A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6462603A (en) * | 1987-09-02 | 1989-03-09 | Furukawa Electric Co Ltd | Optical transmission fiber |
| JPH02133333A (ja) * | 1988-11-14 | 1990-05-22 | Fujikura Ltd | 光ファイバの製造方法 |
| JPH03247536A (ja) * | 1990-02-27 | 1991-11-05 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 全フッ素ドープ光ファイバ |
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