CN104834053A - 多模光纤及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种尽可能抑制数值孔径,并且弯曲特性优异的多模光纤及其制造方法。该多模光纤具有:纤芯(12),其具有径向中央凸出的弯曲形状的折射率分布;包层(13),其设置在纤芯(12)的周围,具有比纤芯(12)的折射率低的恒定折射率;以及沟槽层(14),其设置在纤芯(12)和包层(13)之间,具有比包层(13)低的恒定折射率,沟槽层(14)的径向宽度尺寸小于或等于2μm,包层(13)和沟槽层(14)的折射率差Δ沟槽的绝对值,相对于包层(13)和纤芯(12)的最大折射率差Δ纤芯的绝对值的比值大于或等于0.5。
Description
技术领域
本发明涉及一种多模光纤及其制造方法。
背景技术
当前,已知一种具有纤芯、内侧包层、及低折射率沟槽的多模光纤。在该多模光纤中,纤芯配置在内侧光包层中,具有α次方分布的折射率曲线。内侧包层配置在纤芯和外侧光包层之间,具有第二半径及相对于外侧光包层的第一折射率差。另外,低折射率沟槽配置在内侧包层和外侧光包层之间,具有第一宽度及相对于外侧光包层的第二折射率差。在该多模光纤中,在纤芯的第一半径处,纤芯和内侧光包层间的折射率差为零(参照专利文献1)
专利文献1:美国专利第8520993号说明书
多模光纤(MMF)容易进行光纤间连接,耐弯曲,因此,被用于例如LAN(Local Area Network)连接或车载线缆等。
然而,对于光纤,要求其相对于例如弯曲半径7.5mm的弯曲,传送损耗的增加较小,即,由国际标准等规定的弯曲特性优良。但是,在数据中心和一般家庭中的实际使用中,光纤由于被夹在门缝、或者被齿条或机械材料的角勾挂,或者在配线时缠在一起,有时会被弯曲至弯曲半径2mm左右。因此,要求光纤能够像普通电线那样,配线时不必考虑弯曲半径。
另一方面,对于接受从光纤的出射端射出的光的光电二极管等受光元件,其受光范围有限。因此,作为光纤,必须将数值孔径抑制得尽可能地低。
发明内容
本发明的目的在于,提供一种尽可能抑制数值孔径且弯曲特性优异的多模光纤及其制造方法。
能够解决上述课题的本发明的多模光纤的一个方式为,具有:纤芯,其具有径向中央凸出的弯曲形状的折射率分布;包层,其设置在所述纤芯的周围,具有比所述纤芯的折射率低的恒定折射率;以及沟槽层,其设置在所述纤芯和所述包层之间,具有比所述包层低的恒定折射率,所述沟槽层的径向宽度尺寸小于或等于2μm,所述包层和所述沟槽层的折射率差Δ沟槽的绝对值,相对于所述包层和所述纤芯的最大折射率差Δ纤芯的绝对值的比值大于或等于0.5。
另外,本发明的多模光纤的其他方式为,具有:纤芯,其具有径向中央凸出的弯曲形状的折射率分布;包层,其设置在所述纤芯的周围,具有比所述纤芯的折射率低的恒定折射率分布;以及沟槽层,其以与所述纤芯的外周接触的方式设置在所述纤芯和所述包层之间,具有比所述包层低的恒定折射率,所述沟槽层的径向宽度尺寸小于或等于3μm,所述包层和所述沟槽层的折射率差Δ沟槽的绝对值,相对于所述包层和所述纤芯的最大折射率差Δ纤芯的绝对值的比值大于或等于0.5。
另外,本发明的多模光纤的其他方式为,具有:纤芯,其具有径向中央凸出的弯曲形状的折射率分布;包层,其设置在所述纤芯的周围,具有比所述纤芯的折射率低的恒定折射率分布;以及沟槽层,其以与所述纤芯的外周接触的方式设置在所述纤芯和所述包层之间,具有比所述包层低的恒定折射率,所述沟槽层的径向宽度尺寸大于或等于2μm而小于或等于3μm,所述包层和所述沟槽层的折射率差Δ沟槽的绝对值,相对于所述包层和所述纤芯的最大折射率差Δ纤芯的绝对值的比值大于或等于0.55。
另外,本发明的多模光纤的其他方式为,具有:纤芯,其具有径向中央凸出的弯曲形状的折射率分布;包层,其设置在所述纤芯的周围,具有比所述纤芯的折射率低的恒定折射率分布;以及沟槽层,其以与所述纤芯的外周接触的方式设置在所述纤芯和所述包层之间,具有比所述包层低的恒定折射率,所述沟槽层的径向宽度尺寸大于或等于3μm而小于或等于6μm,所述包层和所述沟槽层的折射率差Δ沟槽的绝对值,相对于所述包层和所述纤芯的最大折射率差Δ纤芯的绝对值的比值大于或等于0.9。
另外,本发明的多模光纤的制造方法的一个方式为,该多模光纤具有:纤芯,其具有径向中央凸出的弯曲形状的折射率分布;包层,其设置在所述纤芯的周围,具有比所述纤芯的折射率低的恒定折射率;以及沟槽层,其设置在所述纤芯和所述包层之间,具有比所述包层低的恒定折射率,该多模光纤的制造方法包括下述工序:光纤母材制造工序,在该工序中制造光纤母材,该工序具有形成作为所述纤芯的部分的纤芯形成工序、形成作为所述沟槽层的部分的沟槽层形成工序、和形成作为所述包层的部分的包层形成工序;以及拉丝工序,在该工序中,通过使所述光纤母材的下端加热熔融,并且向下方拉出,从而制成在所述纤芯的周围形成有所述沟槽层及所述包层的光纤,通过各所述工序而制造下述光纤:所述沟槽层的径向宽度尺寸小于或等于2μm,所述包层和所述沟槽层的折射率差Δ沟槽的绝对值,相对于所述包层和所述纤芯的最大折射率差Δ纤芯的绝对值的比值大于或等于0.5。
另外,本发明的多模光纤的制造方法的其他方式为,该多模光纤具有:纤芯,其具有径向中央凸出的弯曲形状的折射率分布;包层,其设置在所述纤芯的周围,具有比所述纤芯的折射率低的恒定折射率;以及沟槽层,其以与所述纤芯的外周接触的方式设置在所述纤芯和所述包层之间,具有比所述包层低的恒定折射率,该多模光纤的制造方法包括下述工序:光纤母材制造工序,在该工序中制造光纤母材,该工序具有形成作为所述纤芯的部分的纤芯形成工序、形成作为所述沟槽层的部分的沟槽层形成工序、和形成作为所述包层的部分的包层形成工序;以及拉丝工序,在该工序中,通过使所述光纤母材的下端加热熔融,并且向下方拉出,从而制成在所述纤芯的周围形成有所述沟槽层及所述包层的光纤,通过各所述工序而制造下述光纤:所述沟槽层的径向宽度尺寸小于或等于3μm,所述包层和所述沟槽层的折射率差Δ沟槽的绝对值,相对于所述包层和所述纤芯的最大折射率差Δ纤芯的绝对值的比值大于或等于0.5。
另外,本发明的多模光纤的制造方法的其他方式为,该多模光纤具有:纤芯,其具有径向中央凸出的弯曲形状的折射率分布;包层,其设置在所述纤芯的周围,具有比所述纤芯的折射率低的恒定折射率;以及沟槽层,其以与所述纤芯的外周接触的方式设置在所述纤芯和所述包层之间,具有比所述包层低的恒定折射率,该多模光纤的制造方法包括下述工序:光纤母材制造工序,在该工序中制造光纤母材,该工序具有形成作为所述纤芯的部分的纤芯形成工序、形成作为所述沟槽层的部分的沟槽层形成工序、和形成作为所述包层的部分的包层形成工序;以及拉丝工序,在该工序中,通过使所述光纤母材的下端加热熔融,并且向下方拉出,从而制成在纤芯的周围形成有沟槽层及包层的光纤,通过各所述工序而制造下述光纤:所述沟槽层的径向宽度尺寸大于或等于2μm而小于或等于3μm,所述包层和所述沟槽层的折射率差Δ沟槽的绝对值,相对于所述包层和所述纤芯的最大折射率差Δ纤芯的绝对值的比值大于或等于0.55。
另外,本发明的多模光纤的制造方法的其他方式为,该多模光纤具有:纤芯,其具有径向中央凸出的弯曲形状的折射率分布;包层,其设置在所述纤芯的周围,具有比所述纤芯的折射率低的恒定折射率;以及沟槽层,其以与所述纤芯的外周接触的方式设置在所述纤芯和所述包层之间,具有比所述包层低的恒定折射率,该多模光纤的制造方法包括下述工序:光纤母材制造工序,在该工序中制造光纤母材,该工序具有形成作为所述纤芯的部分的纤芯形成工序、形成作为所述沟槽层的部分的沟槽层形成工序、和形成作为所述包层的部分的包层形成工序;以及拉丝工序,在该工序中,通过使所述光纤母材的下端加热熔融,并且向下方拉出,从而制成在纤芯的周围形成有沟槽层及包层的光纤,通过各所述工序而制造下述光纤:所述沟槽层的径向宽度尺寸大于或等于3μm而小于或等于6μm,所述包层和所述沟槽层的折射率差Δ沟槽的绝对值,相对于所述包层和所述纤芯的最大折射率差Δ纤芯的绝对值的比值大于或等于0.9。
发明的效果
根据本发明,能够提供一种尽可能抑制数值孔径,并且弯曲特性优异的多模光纤及其制造方法。
附图说明
图1是说明本发明的第1实施方式所涉及的多模光纤的概略剖面图及折射率分布概略图。
图2是表示第1实施方式所涉及的多模光纤中的Δ沟槽相对于Δ纤芯的比值和沟槽层的宽度尺寸之间的关系的图。
图3是表示第2实施方式所涉及的多模光纤中的Δ沟槽相对于Δ纤芯的比值和沟槽层的宽度尺寸之间的关系的图。
图4是表示第3实施方式所涉及的多模光纤中的Δ沟槽相对于Δ纤芯的比值和沟槽层的宽度尺寸之间的关系的图。
图5是表示第4实施方式所涉及的多模光纤中的Δ沟槽相对于Δ纤芯的比值和沟槽层的宽度尺寸之间的关系的图。
图6是说明第1实施方式的变形例的多模光纤的概略剖面图及折射率分布概略图。
图7是在本发明的多模光纤的制造方法中的对玻璃微粒进行堆积的工序中使用的装置的概略结构图。
图8是在本发明的多模光纤的制造方法中的对玻璃微粒进行堆积的工序中使用的装置的概略结构图。
图9是针对作为实施例评价样品的多模光纤,示出该多模光纤中的Δ沟槽相对于Δ纤芯的比值和沟槽层的宽度尺寸之间的关系的图。
标号的说明
11:多模光纤、12:纤芯、13:包层、14:沟槽层、15:平坦部、22:初始原料、G:光纤母材、G1:玻璃微粒堆积体、G2:纤芯玻璃体、G3:纤芯玻璃棒、G4:透明玻璃体
具体实施方式
(本发明的实施方式的概要)
首先,对本发明的实施方式的概要进行说明。
本发明所涉及的多模光纤的一个实施方式为,
(1)具有:
纤芯,其具有径向中央凸出的弯曲形状的折射率分布;
包层,其设置在所述纤芯的周围,具有比所述纤芯的折射率低的恒定折射率;以及
沟槽层,其设置在所述纤芯和所述包层之间,具有比所述包层低的恒定折射率,
所述沟槽层的径向宽度尺寸小于或等于2μm,
所述包层和所述沟槽层的折射率差Δ沟槽的绝对值,相对于所述包层和所述纤芯的最大折射率差Δ纤芯的绝对值的比值大于或等于0.5。
根据(1)的结构,由于Δ沟槽相对于Δ纤芯的比值大于或等于0.5,因此能够确保良好的弯曲特性。由此,对于有时弯曲至弯曲半径2mm左右的实际使用,也能够应对,能够像普通的电线那样,配线时不必考虑弯曲半径。另外,由于沟槽层的径向宽度尺寸小于或等于2μm,因此能够抑制数值孔径,能够良好地将光向光电二极管等受光元件的受光范围内引导,将与受光元件的耦合损耗抑制得较低。
(2)优选在所述纤芯和所述沟槽层之间具有平坦部,该平坦部具有与所述包层相同的折射率。
根据(2)的结构,通过具有平坦部,从而能够在抑制数值孔径的同时,进一步提高弯曲特性。
(3)优选数值孔径小于或等于0.24。
根据(3)的结构,由于数值孔径小于或等于0.24,因此,能够良好地将光向光电二极管等受光元件的受光范围内引导,将与受光元件的耦合损耗抑制得较低。
(4)具有:
纤芯,其具有径向中央凸出的弯曲形状的折射率分布;
包层,其设置在所述纤芯的周围,具有比所述纤芯的折射率低的恒定折射率分布;以及
沟槽层,其以与所述纤芯的外周接触的方式设置在所述纤芯和所述包层之间,具有比所述包层低的恒定折射率,
所述沟槽层的径向宽度尺寸小于或等于3μm,
所述包层和所述沟槽层的折射率差Δ沟槽的绝对值,相对于所述包层和所述纤芯的最大折射率差Δ纤芯的绝对值的比值大于或等于0.5。
根据(4)的结构,由于Δ沟槽相对于Δ纤芯的比值大于或等于0.5,因此,能够确保良好的弯曲特性。由此,对于有时弯曲至弯曲半径2mm左右的实际使用也能够应对,能够像普通的电线那样,配线时不必考虑弯曲半径。另外,由于沟槽层的径向宽度尺寸小于或等于3μm,因此能够抑制数值孔径,能够良好地将光向光电二极管等受光元件的受光范围内引导,将与受光元件的耦合损耗抑制得较低。
(5)优选所述Δ沟槽的绝对值相对于所述Δ纤芯的绝对值的比值大于或等于0.6。
根据(5)的结构,由于Δ沟槽相对于Δ纤芯的比值大于或等于0.6,因此,能够进一步提高弯曲特性。
(6)优选数值孔径小于或等于0.24。
根据(6)的结构,由于数值孔径小于或等于0.24,因此能够良好地将光向光电二极管等受光元件的受光范围内引导,将与受光元件的耦合损耗抑制得较低。
(7)具有:
纤芯,其具有径向中央凸出的弯曲形状的折射率分布;
包层,其设置在所述纤芯的周围,具有比所述纤芯的折射率低的恒定折射率分布;以及
沟槽层,其以与所述纤芯的外周接触的方式设置在所述纤芯和所述包层之间,具有比所述包层低的恒定折射率,
所述沟槽层的径向宽度尺寸大于或等于2μm而小于或等于3μm,
所述包层和所述沟槽层的折射率差Δ沟槽的绝对值,相对于所述包层和所述纤芯的最大折射率差Δ纤芯的绝对值的比值大于或等于0.55。
根据(7)的结构,由于Δ沟槽相对于Δ纤芯的比值大于或等于0.55,因此,能够确保良好的弯曲特性。由此,对于有时弯曲至弯曲半径2mm左右的实际使用也能够应对,能够像普通的电线那样,配线时不必考虑弯曲半径。另外,由于沟槽层的径向宽度尺寸大于或等于2μm而小于或等于3μm,因此能够抑制数值孔径,能够良好地将光向光电二极管等受光元件的受光范围内引导,将与受光元件的耦合损耗抑制得较低。
(8)优选数值孔径小于或等于0.24。
根据(8)的结构,由于数值孔径小于或等于0.24,因此,能够良好地将光向光电二极管等受光元件的受光范围内引导,将与受光元件的耦合损耗抑制得较低。
(9)具有:
纤芯,其具有径向中央凸出的弯曲形状的折射率分布;
包层,其设置在所述纤芯的周围,具有比所述纤芯的折射率低的恒定折射率分布;以及
沟槽层,其以与所述纤芯的外周接触的方式设置在所述纤芯和所述包层之间,具有比所述包层低的恒定折射率,
所述沟槽层的径向宽度尺寸大于或等于3μm而小于或等于6μm,
所述包层和所述沟槽层的折射率差Δ沟槽的绝对值,相对于所述包层和所述纤芯的最大折射率差Δ纤芯的绝对值的比值大于或等于0.9。
根据(9)的结构,由于Δ沟槽相对于Δ纤芯的比值大于或等于0.9,因此,能够确保良好的弯曲特性。由此,对于有时弯曲至弯曲半径2mm左右的实际使用也能够应对,能够像普通的电线那样,配线时不必考虑弯曲半径。另外,由于沟槽层的径向宽度尺寸大于或等于3μm而小于或等于6μm,因此能够抑制数值孔径,能够良好地将光向光电二极管等受光元件的受光范围内引导,将与受光元件的耦合损耗抑制得较低。
(10)优选数值孔径小于或等于0.24。
根据(10)的结构,由于数值孔径小于或等于0.24,因此,能够良好地将光向光电二极管等受光元件的受光范围内引导,将与受光元件的耦合损耗抑制得较低。
本发明所涉及的多模光纤的制造方法的一个实施方式为,
(11)该多模光纤具有:纤芯,其具有径向中央凸出的弯曲形状的折射率分布;包层,其设置在所述纤芯的周围,具有比所述纤芯的折射率低的恒定折射率;以及沟槽层,其设置在所述纤芯和所述包层之间,具有比所述包层低的恒定折射率,
该多模光纤的制造方法包括下述工序:
光纤母材制造工序,在该工序中制造光纤母材,该工序包含形成作为所述纤芯的部分的纤芯形成工序、形成作为所述沟槽层的部分的沟槽层形成工序、和形成作为所述包层的部分的包层形成工序;以及
拉丝工序,在该工序中,通过使所述光纤母材的下端加热熔融,并且向下方拉出,从而制成在纤芯的周围形成有沟槽层及包层的光纤,
通过各所述工序而制造下述光纤:所述沟槽层的径向宽度尺寸小于或等于2μm,所述包层和所述沟槽层的折射率差Δ沟槽的绝对值,相对于所述包层和所述纤芯的最大折射率差Δ纤芯的绝对值的比值大于或等于0.5。
根据(11)的结构,能够容易地制造下述多模光纤,即,使Δ沟槽相对于Δ纤芯的比值大于或等于0.5而确保良好的弯曲特性,使沟槽层的径向宽度尺寸小于或等于2μm而抑制数值孔径。
(12)优选所述光纤母材制造工序包含平坦部形成工序,在该平坦部形成工序中,在所述纤芯和所述沟槽层之间形成作为平坦部的部分,其中,该平坦部具有与所述包层相同的折射率。
根据(12)的结构,能够容易地制造具有平坦部,在抑制数值孔径的同时进一步提高弯曲特性的多模光纤。
(13)优选通过各所述工序,制造数值孔径小于或等于0.24的光纤。
根据(13)的结构,能够容易地制造下述多模光纤,即,使数值孔径小于或等于0.24,从而能够良好地将光向光电二极管等受光元件的受光范围内引导,将与受光元件的耦合损耗抑制得较低。
(14)一种多模光纤的制造方法,该多模光纤具有:纤芯,其具有径向中央凸出的弯曲形状的折射率分布;包层,其设置在所述纤芯的周围,具有比所述纤芯的折射率低的恒定折射率;以及沟槽层,其以与所述纤芯接触的方式设置在所述纤芯和所述包层之间,具有比所述包层低的恒定折射率,
该多模光纤的制造方法包括下述工序:
光纤母材制造工序,在该工序中制造光纤母材,该工序包含形成作为所述纤芯的部分的纤芯形成工序、形成作为所述沟槽层的部分的沟槽层形成工序、和形成作为所述包层的部分的包层形成工序;以及
拉丝工序,在该工序中,通过使所述光纤母材的下端加热熔融,并且向下方拉出,从而制成在纤芯的周围形成有沟槽层及包层的光纤,
通过各所述工序而制造下述光纤:所述沟槽层的径向宽度尺寸小于或等于3μm,所述包层和所述沟槽层的折射率差Δ沟槽的绝对值,相对于所述包层和所述纤芯的最大折射率差Δ纤芯的绝对值的比值大于或等于0.5。
根据(14)的结构,能够容易地制造下述多模光纤:使Δ沟槽相对于Δ纤芯的比值大于或等于0.5而确保良好的弯曲特性,使沟槽层的径向宽度尺寸小于或等于3μm而抑制数值孔径。
(15)优选通过各所述工序,制造所述Δ沟槽的绝对值相对于所述Δ纤芯的绝对值的比值大于或等于0.6的光纤。
根据(15)的结构,能够容易地制造下述多模光纤,即,使Δ沟槽相对于Δ纤芯的比值大于或等于0.6,从而进一步确保良好的弯曲特性。
(16)优选通过各所述工序,制造数值孔径小于或等于0.24的光纤。
根据(16)的结构,能够容易地制造下述多模光纤:使数值孔径小于或等于0.24,从而能够良好地将光向光电二极管等受光元件的受光范围内引导,将与受光元件的耦合损耗抑制得较低。
(17)一种多模光纤的制造方法,该多模光纤具有:纤芯,其具有径向中央凸出的弯曲形状的折射率分布;包层,其设置在所述纤芯的周围,具有比所述纤芯的折射率低的恒定折射率;以及沟槽层,其以与所述纤芯的外周接触的方式设置在所述纤芯和所述包层之间,具有比所述包层低的恒定折射率,
该多模光纤的制造方法包括下述工序:
光纤母材制造工序,在该工序中制造光纤母材,该工序包含形成作为所述纤芯的部分的纤芯形成工序、形成作为所述沟槽层的部分的沟槽层形成工序、和形成作为所述包层的部分的包层形成工序;以及
拉丝工序,在该工序中,通过使所述光纤母材的下端加热熔融,并且向下方拉出,从而制成在纤芯的周围形成有沟槽层及包层的光纤,
通过各所述工序而制造下述光纤:所述沟槽层的径向宽度尺寸大于或等于2μm而小于或等于3μm,所述包层和所述沟槽层的折射率差Δ沟槽的绝对值,相对于所述包层和所述纤芯的最大折射率差Δ纤芯的绝对值的比值大于或等于0.55。
根据(17)的结构,能够容易地制造下述多模光纤:使Δ沟槽相对于Δ纤芯的比值大于或等于0.55而确保良好的弯曲特性,使沟槽层的径向宽度尺寸大于或等于2μm而小于或等于3μm而抑制数值孔径。
(18)优选通过各所述工序,制造数值孔径小于或等于0.24的光纤。
根据(18)的结构,能够容易地制造下述多模光纤,即,使数值孔径小于或等于0.24,从而能够良好地将光向光电二极管等受光元件的受光范围内引导,将与受光元件的耦合损耗抑制得较低。
(19)一种多模光纤的制造方法,该多模光纤具有:纤芯,其具有径向中央凸出的弯曲形状的折射率分布;包层,其设置在所述纤芯的周围,具有比所述纤芯的折射率低的恒定折射率;以及沟槽层,其以与所述纤芯的外周接触的方式设置在所述纤芯和所述包层之间,具有比所述包层低的恒定折射率,
该多模光纤的制造方法包括下述工序:
光纤母材制造工序,在该工序中制造光纤母材,该工序包含形成作为所述纤芯的部分的纤芯形成工序、形成作为所述沟槽层的部分的沟槽层形成工序、和形成作为所述包层的部分的包层形成工序;以及
拉丝工序,在该工序中,通过使所述光纤母材的下端加热熔融,并且向下方拉出,从而制成在纤芯的周围形成有沟槽层及包层的光纤,
通过各所述工序而制造下述光纤:所述沟槽层的径向宽度尺寸大于或等于3μm而小于或等于6μm,所述包层和所述沟槽层的折射率差Δ沟槽的绝对值,相对于所述包层和所述纤芯的最大折射率差Δ纤芯的绝对值的比值大于或等于0.9。
根据(19)的结构,能够容易地制造下述多模光纤,即,使Δ沟槽相对于Δ纤芯的比值大于或等于0.9而确保良好的弯曲特性,使沟槽层的径向宽度尺寸大于或等于3μm而小于或等于6μm,从而抑制数值孔径。
(20)优选通过各所述工序,制造数值孔径小于或等于0.24的光纤。
根据(20)的结构,能够容易地制造下述多模光纤,即,使数值孔径小于或等于0.24,从而能够良好地将光向光电二极管等受光元件的受光范围内引导,将与受光元件的耦合损耗抑制得较低。
(本发明的实施方式详细内容)
下面,参照附图,对本发明所涉及的多模光纤及其制造方法的实施方式的例子进行说明。另外,本发明不限定于下述示例,而是由权利要求书示出,其意味着包含与权利要求书均等的含义以及范围内的全部变更。
(第1实施方式)
图1是说明本发明的多模光纤的概略剖面图以及折射率分布概略图。
如图1所示,多模光纤(MMF)11是传输多种模式的光信号的光纤,具有纤芯12、包层13和沟槽层14。
多模光纤11由于光纤之间连接容易和耐弯曲,因此,被用于例如LAN(Local Area Network)连接或者车载线缆等。
纤芯12具有弯曲形状(例如,以由α次方的函数表示的曲线定义的弯曲形状)的折射率渐变(G1)型折射率分布,其中,该折射率分布为,中心部具有最高的折射率,而朝向半径方向的外侧,折射率逐渐降低。纤芯12成为对所传送的光信号的扩展(模色散)进行抑制的构造。本例的纤芯12的直径为50μm。
包层13设置在纤芯12的周围。包层13具有比纤芯12的折射率低的恒定折射率。包层13具有至少比纤芯12的中心的折射率低的恒定折射率。包层13例如由纯石英形成。本例的包层13的外径为125μm。
沟槽层14设置在纤芯12与包层13之间。沟槽层14的内侧部分与纤芯12的外周接触,外侧部分与包层13的内周接触。沟槽层14具有比由纯石英构成的包层13低的恒定折射率。通过设置该沟槽层14,从而防止光从纤芯12向外部泄漏,并抑制由于弯曲导致的传送损耗的增加。
在第1实施方式所涉及的多模光纤11中,沟槽层14的径向宽度尺寸W小于或等于2μm。包层13和纤芯12的最大折射率差Δ纤芯的绝对值,设定在0.90~1.09%的范围内。包层13和沟槽层14的折射率差Δ沟槽的绝对值,设定在0.55~2.00%的范围内。另外,在多模光纤11中,包层13和沟槽层14的折射率差Δ沟槽的绝对值,相对于包层13和纤芯12的最大折射率差Δ纤芯的绝对值的比值大于或等于0.5。
即,第1实施方式所涉及的多模光纤11如图2所示,其Δ沟槽的绝对值相对于Δ纤芯的绝对值的比值和沟槽层14的宽度尺寸W之间的关系,设定在区域S1的范围内。另外,Δ沟槽的绝对值相对于Δ纤芯的绝对值的比值的上限值,例如设定为小于或等于2.2。
根据该第1实施方式所涉及的多模光纤11,Δ沟槽的绝对值相对于Δ纤芯的绝对值的比值设为大于或等于0.5。多模光纤11具有由于弯曲而容易使高阶模式的光泄漏的倾向。然而,在第1实施方式中,由于将Δ沟槽的绝对值相对于Δ纤芯的绝对值的比值设为大于或等于0.5,因此,即使在1.75mm的弯曲半径时,也能够将箍缩损耗(pinch loss;弯曲损耗的增加量)抑制为小于或等于1dB。另外,由于将沟槽层14的径向宽度尺寸W设为小于或等于2μm,因此能够抑制数值孔径(Numerical Aperture)NA,使其小于或等于0.24。
如上所述,在第1实施方式所涉及的多模光纤11中,由于能够确保良好的弯曲特性,因此,对于有时弯曲至弯曲半径2mm左右的实际使用也能够应对,能够像普通的电线那样,配线时不必考虑弯曲半径。并且,由于能够将数值孔径NA抑制为小于或等于0.24,因此,能够将光向光电二极管等受光元件的受光范围内引导,能够将与受光元件的耦合损耗抑制得较低。
另外,第1实施方式所涉及的多模光纤11即使为使用图6在后面叙述的变形例1的结构,即在纤芯12和沟槽层14之间具有平坦部(内包层)15的结构,也能够得到上述效果。
下面,针对各部分的尺寸设定等不同的其他实施方式所涉及的多模光纤进行说明。
(第2实施方式)
在第2实施方式所涉及的多模光纤11中,将沟槽层14的径向宽度尺寸W设为小于或等于3μm。另外,在多模光纤11中,包层13和沟槽层14的折射率差Δ沟槽的绝对值,相对于包层13和纤芯12的最大折射率差Δ纤芯的绝对值的比值为大于或等于0.5。即,第2实施方式所涉及的多模光纤11如图3所示,Δ沟槽相对于Δ纤芯的比值和沟槽层14的宽度尺寸W之间的关系,设定在区域S2的范围内。另外,Δ沟槽的绝对值相对于Δ纤芯的绝对值的比值的上限值,例如设定为小于或等于2.2。另外,第2实施方式所涉及的多模光纤11是没有在纤芯12和沟槽层14之间形成平坦部(内包层)15的结构。
根据该第2实施方式所涉及的多模光纤11,由于Δ沟槽的绝对值相对于Δ纤芯的绝对值的比值被设为大于或等于0.5,因此,能够确保良好的弯曲特性。由此,对于有时弯曲至弯曲半径2mm左右的实际使用也能够应对,能够像普通的电线那样,配线时不必考虑弯曲半径。另外,由于沟槽层14的径向宽度尺寸W为小于或等于3μm,因此能够将数值孔径NA抑制为小于或等于0.24,能够良好地将光向光电二极管等受光元件的受光范围内引导,将与受光元件的耦合损耗抑制得较低。
另外,在第2实施方式所涉及的多模光纤11中,优选Δ沟槽的绝对值相对于Δ纤芯的绝对值的比值大于或等于0.6。如上所述,如果使Δ沟槽的绝对值相对于Δ纤芯的绝对值的比值大于或等于0.6,则能够进一步提高弯曲特性,即,能够进一步减小由于弯曲导致的传送损耗的增加。
(第3实施方式)
在第3实施方式所涉及的多模光纤11中,沟槽层14的径向宽度尺寸W为大于或等于2μm而小于或等于3μm。另外,在多模光纤11中,包层13和沟槽层14的折射率差Δ沟槽的绝对值,相对于包层13和纤芯12的最大折射率差Δ纤芯的绝对值的比值为大于或等于0.55。即,第3实施方式所涉及的多模光纤11如图4所示,Δ沟槽的绝对值相对于Δ纤芯的绝对值的比值和沟槽层14的宽度尺寸W之间的关系,设定在区域S3的范围内。另外,Δ沟槽的绝对值相对于Δ纤芯的绝对值的比值的上限值,例如设定为小于或等于1.7。另外,第3实施方式所涉及的多模光纤11是没有在纤芯12和沟槽层14之间形成平坦部(内包层)15的结构。
根据该第3实施方式所涉及的多模光纤11,由于Δ沟槽的绝对值相对于Δ纤芯的绝对值的比值设为大于或等于0.55,因此,能够确保良好的弯曲特性。由此,对于有时弯曲至弯曲半径2mm左右的实际使用也能够应对,能够像普通的电线那样,配线时不必考虑弯曲半径。另外,由于沟槽层14的径向的宽度尺寸W设为大于或等于2μm而小于或等于3μm,因此能够将数值孔径NA抑制为小于或等于0.24,能够良好地将光向光电二极管等受光元件的受光范围内引导,将与受光元件的耦合损耗抑制得较低。
(第4实施方式)
在第4实施方式所涉及的多模光纤11中,沟槽层14的径向宽度尺寸W为大于或等于3μm而小于或等于6μm。另外,在多模光纤11中,包层13和沟槽层14的折射率差Δ沟槽的绝对值,相对于包层13和纤芯12的最大折射率差Δ纤芯的绝对值的比值为大于或等于0.9。即,第4实施方式所涉及的多模光纤11如图5所示,Δ沟槽的绝对值相对于Δ纤芯的绝对值的比值和沟槽层14的宽度尺寸W之间的关系,设定在区域S4的范围内。另外,Δ沟槽的绝对值相对于Δ纤芯的绝对值的比值的上限值,例如设定为小于或等于2.1。另外,第4实施方式所涉及的多模光纤11是没有在纤芯12和沟槽层14之间形成平坦部(内包层)15的结构。
根据该第4实施方式所涉及的多模光纤11,Δ沟槽的绝对值相对于Δ纤芯的绝对值的比值为大于或等于0.9,因此,能够确保良好的弯曲特性。由此,对于有时弯曲至弯曲半径2mm左右的实际使用也能够应对,能够像普通的电线那样,配线时不必考虑弯曲半径。另外,由于沟槽层14的径向的宽度尺寸W为大于或等于3μm而小于或等于6μm,因此能够将数值孔径NA抑制为小于或等于0.24,能够良好地将光向光电二极管等受光元件的受光范围内引导,将与受光元件的耦合损耗抑制得较低。
(变形例)
下面,对第1实施方式所涉及的多模光纤的变形例进行说明。如图6所示,变形例的多模光纤11A与第1实施方式的不同点在于,在纤芯12和沟槽层14之间具有平坦部(内包层)15。
如图6所示,多模光纤11A在纤芯12和沟槽层14之间具有平坦部(内包层)15。该平坦部15具有与包层13相同的折射率。平坦部15例如由纯石英形成。通过设置该平坦部15,从而能够在抑制数值孔径NA的同时,进一步提高弯曲特性。
(多模光纤的制造方法)
下面,参照图7及图8,对上述多模光纤的制造方法的一个例子进行说明。
多模光纤是通过下述方式制造的,即,首先制造用于形成多模光纤的光纤母材,然后从该光纤母材进行拉丝。
(1)光纤母材制造工序
(1-a1)纤芯形成工序
例如,通过OVD法(Outside Vapor Deposition Method),制造用于形成纤芯玻璃体、即纤芯12的玻璃微粒堆积体G1。首先,由设置在侧方且在轴向上往复移动的燃烧器24,向支撑在支撑装置21上且绕轴旋转的初始原料22喷射火焰。向该燃烧器24供给玻璃原料气体(SiCl4)、折射率调整用的添加剂(GeCl4)、燃烧气体(H2)以及助燃气体(O2)。并且,一边从该燃烧器24向初始原料22喷射通过氢氧焰的加水分解反应而合成的玻璃微粒(SiO2),一边在轴向上往复移动。由此,在初始原料22上堆积玻璃微粒,制造玻璃微粒堆积体G1。
此时,通过调整燃烧器24的火焰温度,从而对在玻璃微粒堆积体G1中含有的GeO2的浓度分布进行控制,形成为折射率渐变型的折射率分布。另外,不限于OVD法,也可以通过VAD法(Vapor phaseAxial Deposition Method)制造玻璃微粒堆积体G1。另外,也可以在将初始原料22的轴朝向铅垂方向配置的状态下,制造玻璃微粒堆积体G1。
(1-a2)透明化及延伸工序
然后,对该玻璃微粒堆积体G1进行脱水及烧结,使其透明化,形成纤芯玻璃体G2。
并且,通过对纤芯玻璃体G2一边进行加热而使其软化,一边施加张力,从而使其沿着轴向延伸,形成纤芯玻璃棒G3。
(1-b1)沟槽层形成工序
在纤芯玻璃棒G3的外侧形成作为沟槽层14的沟槽部分。具体地说,如图8所示,在反应容器内,由多个燃烧器34向支撑在上下两侧的支撑装置31上并绕轴旋转的纤芯玻璃棒G3喷射火焰。
向上述的燃烧器34供给玻璃原料气体(SiCl4)、燃烧气体(H2)以及助燃气体(O2)。并且,一边从上述燃烧器34向纤芯玻璃棒G3喷射通过加水分解反应而合成的玻璃微粒,一边使纤芯玻璃棒G3相对于燃烧器34而在轴向上相对地往复移动。由此,使玻璃微粒以层状堆积在纤芯玻璃棒G3的周围。
(1-b2)透明化工序
并且,在玻璃微粒堆积后,进行脱水及烧结而使其透明化,形成在纤芯玻璃棒G3的外周形成有沟槽层14的透明玻璃体G4。
在该沟槽层形成工序中,在对玻璃微粒进行堆积时或者进行脱水及烧结时,向沟槽层14中添加氟。为了在对玻璃微粒进行堆积时添加氟,而在向燃烧器34供给的玻璃原料气体中添加四氟化碳(CF4)气体等添加剂。
(1-c1)包层形成工序
在透明玻璃体G4的外侧形成作为包层13的包层部分。具体地说,在透明玻璃体G4的外周,通过OVD法而堆积纯石英的玻璃微粒,该玻璃微粒实质上不含有折射率调整用的添加剂。例如,如图8所示,在反应容器33内,从多个燃烧器34向支撑在上下两侧的支撑装置31上并绕轴旋转的透明玻璃体G4,喷射通过加水分解反应而合成的玻璃微粒。
(1-c2)透明化工序
然后,对堆积有玻璃微粒的透明玻璃体G4进行脱水及烧结,使堆积的玻璃微粒的部分透明化而形成光纤母材G。另外,包层13的形成不限于OVD法,也可以通过VAD法进行。
(2)拉丝工序
使制造出的光纤母材G的下端加热熔融,并且向下方拉出,进行拉丝。由此,制造出具有纤芯12、包层13、及沟槽层14的多模光纤11或多模光纤11A,其中,纤芯12具有中央凸出的、弯曲形状的折射率分布,包层13设置在纤芯12的周围,具有比纤芯12的折射率低的恒定折射率,沟槽层14设置在纤芯12和包层13之间,具有比包层13低的恒定折射率。
在上述的多模光纤的制造方法中的纤芯玻璃体制造工序以及沟槽层形成工序中,对火焰的温度、添加剂的添加量或玻璃微粒的堆积量等进行调整。由此,能够对所得到的多模光纤11、11A的沟槽层14的径向宽度尺寸W、以及Δ沟槽的绝对值相对于Δ纤芯的绝对值的比值进行调整,容易地得到第1至第4实施方式所涉及的多模光纤11及第1实施方式的变形例的多模光纤11A。
另外,在上述的制造方法中,在光纤母材制造工序的纤芯形成工序、沟槽形成工序以及包层形成工序中,在对玻璃微粒进行堆积后,进行将堆积的部分透明化的工序,但不限于这一例子。
例如,制造透明玻璃体G4的方法也可以是下述的例子。可以是在通过纤芯形成工序而制造出玻璃微粒堆积体G1后,使玻璃微粒以层状堆积在玻璃微粒堆积体G1的外侧,形成作为沟槽层14的沟槽部分。统一地对上述两层构造的玻璃微粒堆积体进行脱水及烧结,使其透明化而制造透明玻璃体G4。透明玻璃G4之后的工序也可以与上述的制造方法相同。
另外,例如,制造透明玻璃体G4的方法也可以是下述的例子。可以是作为形成沟槽层14的沟槽部分,准备添加有氟的石英管,通过管内沉积法(MCVD(Modified Chemical Vapor Deposition method)或PCVD(Plasma-activated Chemical Vapor Deposition method)等),在石英管的内周面形成作为纤芯12的纤芯部分。实施对该石英管加热而进行实心化的处理(熔缩处理),制造透明玻璃体G4。透明玻璃G4之后的工序也可以与上述的制造方法相同。
另外,在透明玻璃体G4的外侧形成包层13的工序,不限于在透明玻璃体G4的外侧堆积玻璃微粒并进行透明化的工序。例如,也可以是下述工序,即,作为形成包层13的包层部分而准备纯石英管,实施将透明玻璃G4插入至纯石英管的中空部分而进行实心化的处理(棒内熔缩处理),使透明玻璃G4和纯石英管一体化。
另外,例如,制造光纤母材G的方法也可以是下述的例子。可以是作为形成包层13的包层部分而准备纯石英管,通过管内沉积法而在纯石英管的内周面形成作为沟槽层的沟槽部分,进而在沟槽部分的内周上(管的内侧)形成作为纤芯12的纤芯部分。实施对该纯石英管加热而进行实心化的处理(熔缩处理),制造光纤母材G。另外,最初准备的纯石英管的径向厚度,也可以小于形成包层13的部分的母材径向厚度。在该情况下,通过其他工序进一步在纯石英管的外周侧附着纯石英即可。
另外,在变形例1的多模光纤11A这种形成平坦部15的情况下,例如,在该玻璃微粒堆积体G1中的具有折射率渐变型折射率分布这部分的外周,形成作为平坦部15的、规定厚度的纯石英层即可,其中,该纯石英层实质上不含有锗或氟等添加剂。成为该平坦部15的纯石英层也可以通过VAD法、OVD法或管内沉积法而形成。
实施例
作为各种多模光纤,制作出本发明所涉及的实施例1~10的多模光纤以及对比例1~5的多模光纤,对各自的数值孔径NA及弯曲损耗的增加量进行了调查及评价。对与发光元件之间的距离为2m、100m的情况下的数值孔径NA进行了调查。另外,对于弯曲损耗,对将光纤在半径7.5mm的芯型上卷绕两周(以弯曲半径7.5mm卷绕两周)的情况下的传送损耗的增加量进行了调查。同样地,在以弯曲半径5mm卷绕两周、以弯曲半径3mm卷绕半周、以弯曲半径1.75mm卷绕半周的情况下,对传送损耗的增加量进行了调查。
(1)评价样品
在表1中示出实施例1~10的Δ纤芯、纤芯直径、Δ沟槽以及沟槽层的宽度尺寸、Δ沟槽的绝对值相对于Δ纤芯的绝对值的比值、纤芯直径(在本例中为50μm)相对于沟槽宽度的比值,在表2中示出对比例1~5的Δ纤芯、纤芯直径、Δ沟槽以及沟槽层的宽度尺寸、Δ沟槽的绝对值相对于Δ纤芯的绝对值的比值、纤芯直径(在本例中为50μm)相对于沟槽宽度的比值。另外,图9中示出实施例1~10以及对比例1~5的、Δ沟槽的绝对值相对于Δ纤芯的绝对值的比值和沟槽层的宽度尺寸的关系。如图9所示,实施例1~10属于区域S1、S2、S3、S4中的某一个,对比例1~5不属于区域S1、S2、S3、S4中的任一个。另外,在图9中,实施例1~10分别由标号A~J示出,对比例1~5由标号K~O示出。
(2)评价结果
在表1中示出实施例1~10的评价结果,在表2中示出对比例1~5的评价结果。
【表1】
如表1所示,在本发明所涉及的实施例1~10的多模光纤中,在弯曲半径为1.75mm的情况下,也能够将箍缩损耗(弯曲损耗的增加量)抑制为小于或等于1dB。即,可知根据实施例1~10的多模光纤,对于有时弯曲至弯曲半径2mm左右的实际使用也能够应对,能够像普通的电线那样,配线时不必考虑弯曲半径。另外,在实施例1~10的多模光纤中,能够将2m时的数值孔径NA以及100m时的数值孔径NA抑制为小于或等于0.24。即,可知根据实施例1~10的多模光纤,能够良好地将光向光电二极管等受光元件的受光范围内引导,将与受光元件的耦合损耗抑制得较低。
【表2】
表2
与此相对,如表2所示,在对比例1~3的多模光纤中,将数值孔径NA抑制为小于或等于0.24,但在弯曲半径为1.75mm的情况下,箍缩损耗大幅超过1dB。即,可知对比例1~3的多模光纤,很难应对有时弯曲至弯曲半径2mm左右的实际使用。另外,对于对比例4、5,虽然在弯曲半径为1.75mm的情况下,也将箍缩损耗抑制为小于或等于1dB,但2m时的数值孔径NA以及100m时的数值孔径NA超过0.24。即,可知对比例5、6的多模光纤难以良好地将光向光电二极管等受光元件的受光范围内引导,产生与受光元件的耦合损耗。
由此可知,根据包含在区域S1、S2、S3、S4范围内的实施例1~10的多模光纤,能够提供一种尽可能抑制数值孔径且弯曲特性优异的多模光纤及其制造方法。
另外,例如,根据实施例4~6、9~10,以弯曲半径为1.75mm卷绕2周的情况下的传送损耗的增大量为0.0~0.1dB,可知由于弯曲导致的传送损耗增加基本得到抑制。其中,在实施例6中,数值孔径NA(2m)为0.22,且数值孔径NA(100m)为0.21,可知能够良好地在得到优异的弯曲特性的同时,尽可能抑制数值孔径。另外,实施例10的数值孔径NA(100m)为0.20,可知其也能够良好地在得到优异的弯曲特性的同时,尽可能抑制数值孔径。
Claims (20)
1.一种多模光纤,其具有:
纤芯,其具有径向中央凸出的弯曲形状的折射率分布;
包层,其设置在所述纤芯的周围,具有比所述纤芯的折射率低的恒定折射率;以及
沟槽层,其设置在所述纤芯和所述包层之间,具有比所述包层低的恒定折射率,
所述沟槽层的径向宽度尺寸小于或等于2μm,
所述包层和所述沟槽层的折射率差Δ沟槽的绝对值,相对于所述包层和所述纤芯的最大折射率差Δ纤芯的绝对值的比值大于或等于0.5。
2.根据权利要求1所述的多模光纤,其中,
在所述纤芯和所述沟槽层之间具有平坦部,该平坦部具有与所述包层相同的折射率。
3.根据权利要求1或2所述的多模光纤,其中,
数值孔径小于或等于0.24。
4.一种多模光纤,其具有:
纤芯,其具有径向中央凸出的弯曲形状的折射率分布;
包层,其设置在所述纤芯的周围,具有比所述纤芯的折射率低的恒定折射率分布;以及
沟槽层,其以与所述纤芯的外周接触的方式设置在所述纤芯和所述包层之间,具有比所述包层低的恒定折射率,
所述沟槽层的径向宽度尺寸小于或等于3μm,
所述包层和所述沟槽层的折射率差Δ沟槽的绝对值,相对于所述包层和所述纤芯的最大折射率差Δ纤芯的绝对值的比值大于或等于0.5。
5.根据权利要求4所述的多模光纤,其中,
所述Δ沟槽的绝对值相对于所述Δ纤芯的绝对值的比值大于或等于0.6。
6.根据权利要求4或5所述的多模光纤,其中,
数值孔径小于或等于0.24。
7.一种多模光纤,其具有:
纤芯,其具有径向中央凸出的弯曲形状的折射率分布;
包层,其设置在所述纤芯的周围,具有比所述纤芯的折射率低的恒定折射率分布;以及
沟槽层,其以与所述纤芯的外周接触的方式设置在所述纤芯和所述包层之间,具有比所述包层低的恒定折射率,
所述沟槽层的径向宽度尺寸大于或等于2μm而小于或等于3μm,
所述包层和所述沟槽层的折射率差Δ沟槽的绝对值,相对于所述包层和所述纤芯的最大折射率差Δ纤芯的绝对值的比值大于或等于0.55。
8.根据权利要求7所述的多模光纤,其中,
数值孔径小于或等于0.24。
9.一种多模光纤,其具有:
纤芯,其具有径向中央凸出的弯曲形状的折射率分布;
包层,其设置在所述纤芯的周围,具有比所述纤芯的折射率低的恒定折射率分布;以及
沟槽层,其以与所述纤芯的外周接触的方式设置在所述纤芯和所述包层之间,具有比所述包层低的恒定折射率,
所述沟槽层的径向宽度尺寸大于或等于3μm而小于或等于6μm,
所述包层和所述沟槽层的折射率差Δ沟槽的绝对值,相对于所述包层和所述纤芯的最大折射率差Δ纤芯的绝对值的比值大于或等于0.9。
10.根据权利要求9所述的多模光纤,其中,
数值孔径小于或等于0.24。
11.一种多模光纤的制造方法,该多模光纤具有:纤芯,其具有径向中央凸出的弯曲形状的折射率分布;包层,其设置在所述纤芯的周围,具有比所述纤芯的折射率低的恒定折射率;以及沟槽层,其设置在所述纤芯和所述包层之间,具有比所述包层低的恒定折射率,
该多模光纤的制造方法包括下述工序:
光纤母材制造工序,在该工序中制造光纤母材,该工序包含形成作为所述纤芯的部分的纤芯形成工序、形成作为所述沟槽层的部分的沟槽层形成工序、和形成作为所述包层的部分的包层形成工序;以及
拉丝工序,在该工序中,通过使所述光纤母材的下端加热熔融,并且向下方拉出,从而制成在所述纤芯的周围形成有所述沟槽层及所述包层的光纤,
通过各所述工序而制造下述光纤:所述沟槽层的径向宽度尺寸小于或等于2μm,所述包层和所述沟槽层的折射率差Δ沟槽的绝对值,相对于所述包层和所述纤芯的最大折射率差Δ纤芯的绝对值的比值大于或等于0.5。
12.根据权利要求11所述的多模光纤的制造方法,其中,
所述光纤母材制造工序包含平坦部形成工序,在该平坦部形成工序中,在所述纤芯和所述沟槽层之间形成作为平坦部的部分,其中,该平坦部具有与所述包层相同的折射率。
13.根据权利要求11或12所述的多模光纤的制造方法,其中,
通过各所述工序,制造数值孔径小于或等于0.24的光纤。
14.一种多模光纤的制造方法,该多模光纤具有:纤芯,其具有径向中央凸出的弯曲形状的折射率分布;包层,其设置在所述纤芯的周围,具有比所述纤芯的折射率低的恒定折射率;以及沟槽层,其以与所述纤芯的外周接触的方式设置在所述纤芯和所述包层之间,具有比所述包层低的恒定折射率,
该多模光纤的制造方法包括下述工序:
光纤母材制造工序,在该工序中制造光纤母材,该工序具有形成作为所述纤芯的部分的纤芯形成工序、形成作为所述沟槽层的部分的沟槽层形成工序、和形成作为所述包层的部分的包层形成工序;以及
拉丝工序,在该工序中,通过使所述光纤母材的下端加热熔融,并且向下方拉出,从而制成在所述纤芯的周围形成有所述沟槽层及所述包层的光纤,
通过各所述工序而制造下述光纤:所述沟槽层的径向宽度尺寸小于或等于3μm,所述包层和所述沟槽层的折射率差Δ沟槽的绝对值,相对于所述包层和所述纤芯的最大折射率差Δ纤芯的绝对值的比值大于或等于0.5。
15.根据权利要求14所述的多模光纤的制造方法,其中,
通过各所述工序,制造所述Δ沟槽的绝对值相对于所述Δ纤芯的绝对值的比值大于或等于0.6的光纤。
16.根据权利要求14或15所述的多模光纤的制造方法,其中,
通过各所述工序,制造数值孔径小于或等于0.24的光纤。
17.一种多模光纤的制造方法,该多模光纤具有:纤芯,其具有径向中央凸出的弯曲形状的折射率分布;包层,其设置在所述纤芯的周围,具有比所述纤芯的折射率低的恒定折射率;以及沟槽层,其以与所述纤芯的外周接触的方式设置在所述纤芯和所述包层之间,具有比所述包层低的恒定折射率,
该多模光纤的制造方法包括下述工序:
光纤母材制造工序,在该工序中制造光纤母材,该工序包含形成作为所述纤芯的部分的纤芯形成工序、形成作为所述沟槽层的部分的沟槽层形成工序、和形成作为所述包层的部分的包层形成工序;以及
拉丝工序,在该工序中,通过使所述光纤母材的下端加热熔融,并且向下方拉出,从而制成在所述纤芯的周围形成有所述沟槽层及所述包层的光纤,
通过各所述工序而制造下述光纤:所述沟槽层的径向宽度尺寸大于或等于2μm而小于或等于3μm,所述包层和所述沟槽层的折射率差Δ沟槽的绝对值,相对于所述包层和所述纤芯的最大折射率差Δ纤芯的绝对值的比值大于或等于0.55。
18.根据权利要求17所述的多模光纤的制造方法,其中,
通过各所述工序,制造数值孔径小于或等于0.24的光纤。
19.一种多模光纤的制造方法,该多模光纤具有:纤芯,其具有径向中央凸出的弯曲形状的折射率分布;包层,其设置在所述纤芯的周围,具有比所述纤芯的折射率低的恒定折射率;以及沟槽层,其以与所述纤芯的外周接触的方式设置在所述纤芯和所述包层之间,具有比所述包层低的恒定折射率,
该多模光纤的制造方法包括下述工序:
光纤母材制造工序,在该工序中制造光纤母材,该工序包含形成作为所述纤芯的部分的纤芯形成工序、形成作为所述沟槽层的部分的沟槽层形成工序、和形成作为所述包层的部分的包层形成工序;以及
拉丝工序,在该工序中,通过使所述光纤母材的下端加热熔融,并且向下方拉出,从而制成在所述纤芯的周围形成有所述沟槽层及所述包层的光纤,
通过各所述工序而制造下述光纤:所述沟槽层的径向宽度尺寸大于或等于3μm而小于或等于6μm,所述包层和所述沟槽层的折射率差Δ沟槽的绝对值,相对于所述包层和所述纤芯的最大折射率差Δ纤芯的绝对值的比值大于或等于0.9。
20.根据权利要求19所述的多模光纤的制造方法,其中,
通过各所述工序,制造数值孔径小于或等于0.24的光纤。
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Cited By (2)
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---|---|---|---|---|
CN113093455A (zh) * | 2021-04-25 | 2021-07-09 | 维沃移动通信有限公司 | 摄像模组和电子设备 |
CN114195379A (zh) * | 2021-12-21 | 2022-03-18 | 通鼎互联信息股份有限公司 | 一种低损耗截止波长位移单模光纤的拉丝方法 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101738683A (zh) * | 2008-09-17 | 2010-06-16 | Ofs菲特尔有限责任公司 | 带宽保持多模光纤 |
CN102043194A (zh) * | 2009-10-14 | 2011-05-04 | 住友电气工业株式会社 | 光纤及光纤制造方法 |
CN102193142A (zh) * | 2011-06-28 | 2011-09-21 | 长飞光纤光缆有限公司 | 一种抗弯曲大芯径高数值孔径多模光纤 |
CN102203647A (zh) * | 2008-09-26 | 2011-09-28 | 康宁股份有限公司 | 高数值孔径多模光纤 |
-
2014
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Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101738683A (zh) * | 2008-09-17 | 2010-06-16 | Ofs菲特尔有限责任公司 | 带宽保持多模光纤 |
CN102203647A (zh) * | 2008-09-26 | 2011-09-28 | 康宁股份有限公司 | 高数值孔径多模光纤 |
CN102043194A (zh) * | 2009-10-14 | 2011-05-04 | 住友电气工业株式会社 | 光纤及光纤制造方法 |
CN102193142A (zh) * | 2011-06-28 | 2011-09-21 | 长飞光纤光缆有限公司 | 一种抗弯曲大芯径高数值孔径多模光纤 |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113093455A (zh) * | 2021-04-25 | 2021-07-09 | 维沃移动通信有限公司 | 摄像模组和电子设备 |
CN114195379A (zh) * | 2021-12-21 | 2022-03-18 | 通鼎互联信息股份有限公司 | 一种低损耗截止波长位移单模光纤的拉丝方法 |
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