JPS62178203A - 単一モ−ド光フアイバ - Google Patents

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、単一モード光ファイバに関する。

さらに詳しくは長゛波長１．とくに波長が　１，５５μ
ｍ帯で光伝送損失が小さい単一モード光ファイバに関す
る。

［従来の技術］ 石英ガラス系光ファイバは、石英ガラス製のコアとその
周囲に屈折率がコアよりも小さい石英ガラス製のクラッ
ドから形成されている。

クラッドの屈折率を下げるために従来よりクラッドには
、フッ素あるいはホウ素がドープされている。

［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら上記のような従来の光ファイバは、たとえ
ば外圧が加えられたばあい、コアおよびクラッドより光
伝送損失が増加するという欠点があり、この欠点を解消
するためにはクラッドの外径／コア径の比を８７１以上
にする必要があるが、かかる構造を有する光ファイバを
製造するのは極めて困難である。

そこで本発明者らは、上記問題点に鑑みて鋭意研究を重
ねた結果、かかる問題点を解決しうる単一モード光ファ
イバを見出し、本発明を完成するに至った。

［問題点を解決するための手段］ 本発明は、フッ素がドープされたクラッドをコアの近傍
に有し、さらにその外側にホウ素または、フッ素および
ホウ素がドープされたクラッドを有してなる単一モード
光ファイバに関する。

［作用および実施例］ 本発明の単一モード光ファイバには、コアの近傍にフッ
素のみがドープされたクラッド（以下、第１クラツドと
いう）が設けられ、さらにその外側にホウ素または、ホ
ウ素およびフッ素かドープされたクラッド（以下、第２
クラツドという）が、該第２クラツドの外径／コア径の
比が８７１以上となるように設けられているので、長波
長、とくに波長が１．５５μｍ帯で光伝送損失が小さく
なる。したがって、本発明の単一モード光ファイバは、
長波長、とくに波長が■、５５μｍ帯の光源が用いられ
、長距離光通信システムなどに好適に使用することかで
きる。

本発明に用いるコアとしてはＣｕ、　ｒｅ、　Ｃｏ、　
Ｃｒなどのような光伝送損失を大とならしめるような不
純物の含有率が、たとえばｌＯｐｐｍ以下の通常使用さ
れている純石英ガラスを使用しうる。

本発明に用いる第１クラツドとは、石英ガラス中に石英
ガラスに対する屈折率低下ドーパントとしてフッ素が約
０．２〜３重量重量％柱、またフッ素以外の物質は全く
含まれていないか、あるいは含まれているとしても長波
長光伝送において伝送損失上悪影響を及ぼさない程度で
あればよい。石英ガラス中にフッ素以外の物質、たとえ
ばホウ素などが１重量％以上含まれるばあい、波長が１
．５５μｍ帯である光が吸収されてしまうので好ましく
ない。

本発明に用いる第２クラツドとは、石英ガラス中にホウ
素が３〜５重量％または、フッ素およびホウ素がフッ素
０．２〜２重量％、ホウ素０．５〜５重量％含まれたも
のをいう。かかるホウ素または、フッ素およびホウ素は
フッ素のみをドープしたばあいに生じる石英ガラスのエ
ツチング作用を呈するようなことはなく、屈折率の制御
が容易であり、しかもフッ素をドープするばあいよりも
コストが低いので好ましいが、そのドープ量はシングル
モードファイバとして適正な屈折率差となる上記範囲内
でドープされるのが好ましい。

また、第１クラツドの屈折率は、コアから第１クラツド
に洩れた光を、しゃへいするかあるいは光ファイバの外
部に放出させないようにするためには、第２クラツドの
屈折率と同程度かそれ以下であるのか好ましい。

前記第１クラツドの外径／コア径の比は、３／１未満の
ばあい、第１クラツドから第２クラツドに滲み出す光パ
ワーが大きくなり、第２クラツドに含有されたホウ素に
より光パワーの損失かみられ、また６／１をこえるばあ
い、かかる構造を有する光ファイバの製造が困難となる
ので第１クラツドの外径／コア径の比は３／１〜６／ｌ
であるのが好ましい。

また前記第２グラツドの外径／コア径の比が８／ｌより
も小さいばあい、マイクロベンドによる光の損失が生じ
るので、８／１以上であるのが好ましい。

上記のような構造を有する本発明の光ファイバは公知の
気相反応による内付は法、外付は法あるいはＶＡＤ法に
よって作製することができる。

たとえば、内付は法を適用するばあいには、石英ガラス
パイプ（サポート）内にガラス原料ガスとドーパントソ
ースガスと酸素を送り込み、石英ガラスパイプの外表面
を加熱しながら、気相反応により該石英ガラスパイプの
内面に既述の′￥Ｓ２クラッドを形成させたのち、同様
にして第１クラツドを形成させる。しかる後にコアとな
る純石英ガラス棒を挿入してコラプスすることにより先
ファイバ母材を作製するか、または上記第２および第１
のクラッド層が形成されたパイプの内面にガラス原料ガ
スと酸素を送り込み、コアとなる純石英ガラス層を形成
し、中心の空隙をコラプスして光フアイバ母材を作製す
る。また外付は法を適用するばあいは、コアとなる純石
英ガラス棒の外周面に火炎加水分解法により第１および
第２クラッド層を形成させればよい。

本発明で用いるガラス原料としては、５ｊＨ３ＣＩｌ。

ＳｉＨ２Ｃｇ２．５ｉＨＣＤｓ　、ＳｉＯＮ２．５ｉＨ
３Ｂｒ。

５ｉＨ２Ｂｒ２．５ｉＨＢｒ３、ＳｉＢｒ４．５ｉＨｘ
　（ＯＣＩ＋３）、５ＩＨ２（ＯＣＩ！３）　２．５ｉ
ｌｌ（ＯＣＨ３’）ｓ、Ｓｉ（ＯＣＨ３）　ａなどのシ
ラン化合物または気化性のシラン誘導体が用いられる。

またクラッド層を形成するために用いるドーパントソー
スガスとしては、フッ素をドープするばあいには、ＣＣ
ｆＪ３Ｐ　ｓ　Ｃ１！２Ｆ２、ＣＣｆ１　Ｆ３、ＣＦ４
などのフレオン類、Ｃ＃Ｆ　、　ＣＯＦ３、ＢｒＰ　５
ＢｒＦ４などのフレオン相互の化合物、ＳＦｓ、Ｆ２、
Ｆ２０、ＳｉＦ４などが用いられる。ホウ素をドープす
るばあいには、Ｂ１１３、ＢＨ２ＣＩ！、ＢＨＣＮ２、
ＢＣｌ３、ＢＮ２　Ｂｒ５ＢＨＢｒｚ、ＢＢｒ３、ＢＮ
２１　、　ＢＨＩ　、　ＢＩ３などのボランまたは気化
性のボラン誘導体が用いられる。また本発明において、
第２クラッド層を設けるために用いるドーパントソース
ガスとしては、上記のフッ素化合物ガスおよびホウ素化
合物ガスを同時に用いてもよいが、フッ素とボロンが同
時に石英ガラス中に効率よくドープされるためには、ド
ーパントソースガスとしてＢＦ３を用いるのが好ましい
。

また、ドーパントソースガスには、チッ素、アルゴン、
ヘリウムなどの他のガスを混合してもよい。

つぎに本発明を実施例に基づいて説明するが、本発明は
かかる実施例のみに限定されるものではない。

実施例１〜２および比較例１〜２ 表面が清浄された石英ガラスパイプ（内径１７ＩＩｌｆ
ｆｌ）を回転させながら、外部より酸水素バーナで約１
６００℃に加熱する一方、石英ガラスパイプ内に第１表
に示すような第２クラツド形成ガスを通してバーナーを
往復移動させ、所定の厚さの第２クラツドを形成させた
のち、ついで第１表に示すような第１クラツド形成ガス
を通し、所定の厚さの第１クラツドを形成させた。

ついで表面が清浄された純石英ガラス棒（直径１　ｍｍ
）をえられた第１クラツドおよび第２クラツドつきパイ
プに挿入し、パイプを２０００℃に加熱してコラプスし
てサポートとクラッドとコアを有する単一モード光ファ
イバを製造した。

えられた単一モード光ファイバの物性として光伝送スペ
クトルをカットバック法により求めた。その結果を第２
表に示す。

［以下余白コ ［発明の効果］ 本発明の単一モード光ファイバによれば、コアの近傍に
フッ素のみがドープされたクラットの外側にホウ素また
はフッ素およびホウ素がドープされたクラッドが設けら
れているため、たとえば外圧が該光ファイバに加えられ
たばあいであってもコアおよびクラッドから光の損失か
生じないという優れた効果を奏する。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　フッ素がドープされたクラッドをコアの近傍に有し
   、さらにその外側にホウ素または、フッ素およびホウ素
   がドープされたクラッドを有してなる単一モード光ファ
   イバ。 ２　フッ素がドープされたクラッドの外径／コア径の比
   が３／１〜６／１である特許請求の範囲第１項記載の単
   一モード光ファイバ。 ３　ホウ素または、フッ素およびホウ素がドープされた
   クラッドの外径／コア径の比が８／１以上である特許請
   求の範囲第１項または第２項記載の単一モード光ファイ
   バ。