JP2001192233A - Optical fiber and method for manufacturing the same - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 中心コア部にF元素が添加されたリング型構
造の光ファイバであって安定して製作可能な所望の屈折
率プロファイルを有する光ファイバ及びその製造方法を
提供する。
【解決手段】 石英ガラスからなり、F元素が添加され
た中心コア領域11と、GeO2が添加されたリングコ
ア領域13と、F元素が添加された内部クラッド領域1
5と、を有する光ファイバであって、中心コア領域11
とリングコア領域13との間に、無添加のSiO2ある
いはPまたはClのいずれかあるいはその両方が添加さ
れているSiO2からなる緩衝層12あるいはGeO2濃
度を径方向に境界に向かって減少させた濃度勾配領域を
備えている。
PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an optical fiber having a desired refractive index profile which can be manufactured stably, which is an optical fiber having a ring type structure in which a central core portion is doped with an F element, and a method for manufacturing the same. . SOLUTION: A central core region 11 made of quartz glass and doped with an F element, a ring core region 13 doped with GeO 2 , and an inner clad region 1 doped with an F element.
And a central core region 11
Decreasing towards the boundary, in either or buffer layer 12 or the radial direction GeO 2 concentration of SiO 2 of both is added as SiO 2 or P or Cl additive-free between the ring core region 13 as A concentration gradient region.
Description
【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、リングコア部を有
する光ファイバ及びその好適な製造方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical fiber having a ring core and a preferred method for manufacturing the same.
【0002】[0002]
【従来の技術】分散シフト光ファイバは、波長分散値が
零となる零分散波長を1.55μm付近に有するもので
ある。その一種に、中心コア領域の周囲に、高屈折率の
リングコア領域と、低屈折率のクラッド領域とを同心円
状に設けたリング型構造のものがある。このようなリン
グ型構造の屈折率プロファイルを有する分散シフト光フ
ァイバは、同様の屈折率プロファイルを有する光ファイ
バ母材を線引して製造される。2. Description of the Related Art A dispersion-shifted optical fiber has a zero-dispersion wavelength at which the chromatic dispersion value becomes zero at around 1.55 μm. As one type, there is a ring-type structure in which a high refractive index ring core region and a low refractive index cladding region are provided concentrically around a central core region. A dispersion-shifted optical fiber having such a ring-shaped refractive index profile is manufactured by drawing an optical fiber preform having a similar refractive index profile.
【0003】この光ファイバ母材の屈折率プロファイル
は、石英ガラスを主成分として、光ファイバの中心コア
領域となるべき中心コア部にF(フッ素)元素を添加
し、リングコア領域となるべきリングコア部にGeO2
(二酸化ゲルマニウム)を添加することにより実現され
得る。そして、この光ファイバ母材を溶融紡糸、いわゆ
る線引を行なうことにより所望の屈折率プロファイルを
有する光ファイバが得られる。[0003] The refractive index profile of this optical fiber preform is based on the fact that quartz glass is used as a main component, and that the F (fluorine) element is added to the central core to be the central core region of the optical fiber, and the ring core to be the ring core region. GeO 2
(Germanium dioxide). Then, an optical fiber having a desired refractive index profile can be obtained by subjecting the optical fiber preform to melt spinning, that is, drawing.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、光ファ
イバ母材を線引する際に、光ファイバ母材は加熱され、
このとき中心コア部に添加されたF元素が周辺領域に拡
散する一方、リングコア部に添加されたGeが中心コア
部及び外側クラッド領域へと拡散する。この相互拡散に
より、伝送損失が増加してしまう。また、GeとFが混
在すると加熱一体化過程でGeF4やGeOが生成され
て気泡を生じ、製造される光ファイバの品質が劣化して
しまう。この結果、所望のファイバ特性が得られないと
いう問題があった。However, when the optical fiber preform is drawn, the optical fiber preform is heated,
At this time, the F element added to the central core portion diffuses to the peripheral region, while the Ge added to the ring core portion diffuses to the central core portion and the outer cladding region. Due to this mutual diffusion, transmission loss increases. Also, when Ge and F are mixed, GeF 4 and GeO are generated in the heating and integrating process to generate bubbles, and the quality of the manufactured optical fiber is deteriorated. As a result, there is a problem that desired fiber characteristics cannot be obtained.
【0005】本発明は、上記問題点を解消する為になさ
れたものであり、F元素が添加された領域とGeが添加
された領域を有するリング型構造の光ファイバであって
安定して製作可能な所望の屈折率プロファイルを有する
光ファイバ及びその製造方法を提供することを課題とす
る。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problem, and is an optical fiber having a ring structure having a region to which F element is added and a region to which Ge is added. It is an object to provide an optical fiber having a possible desired refractive index profile and a method for manufacturing the same.
【0006】[0006]
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明の光ファイバは、石英ガラスからなり、F元
素が添加された中心コア領域と、GeO2が添加された
リングコア領域とを有する光ファイバであって、中心コ
ア領域とリングコア領域との間に、無添加のSiO
2(二酸化珪素)あるいはP(リン)またはCl(塩
素)のいずれかあるいはその両方が添加されているSi
O2からなる緩衝層を備えていることを特徴とする。In order to solve the above-mentioned problems, an optical fiber according to the present invention is made of quartz glass and has a central core region to which F element is added and a ring core region to which GeO 2 is added. An optical fiber, wherein an undoped SiO 2 is provided between the central core region and the ring core region.
2 Si containing either (silicon dioxide) or P (phosphorus) or Cl (chlorine) or both
It is characterized by having a buffer layer made of O 2 .
【0007】本発明の光ファイバは、この光ファイバと
同様の断面プロファイルを有する光ファイバ母材を線引
することによって製作可能である。つまり、光ファイバ
母材もまた、中心コア領域とリングコア領域との間に無
添加のSiO2あるいはPまたはClのいずれかあるい
はその両方が添加されたSiO2からなる緩衝層を有し
ている。この光ファイバを線引した場合、リングコア領
域と中心コア領域との間のF、Geの相互拡散は緩衝層
の存在によって抑制される。得られた光ファイバにこの
緩衝層が存在することは、この相互拡散の抑制効果が十
分に機能し、ファイバ特性が維持されることを意味す
る。The optical fiber of the present invention can be manufactured by drawing an optical fiber preform having a cross-sectional profile similar to that of the optical fiber. In other words, the optical fiber preform also has a buffer layer made of SiO 2 either or both its SiO 2 or P or Cl no additives are added between the central core region and the ring core region. When this optical fiber is drawn, the interdiffusion of F and Ge between the ring core region and the central core region is suppressed by the presence of the buffer layer. The presence of the buffer layer in the obtained optical fiber means that the effect of suppressing the mutual diffusion functions sufficiently and the fiber characteristics are maintained.
【0008】この緩衝層の厚さは、0.01μm以上5
μm以下であることが好ましい。緩衝層の厚さがこれよ
り薄いと緩衝層を越えてGeとFの相互拡散が起こる虞
がある。一方、緩衝層の厚さをこれより厚くすると、光
ファイバを曲げたときに発生する曲げ損失が大きくなっ
て好ましくないからである。The thickness of the buffer layer is 0.01 μm or more and 5 μm or more.
It is preferably not more than μm. If the thickness of the buffer layer is thinner than this, Ge and F may diffuse beyond the buffer layer. On the other hand, if the thickness of the buffer layer is larger than this, the bending loss that occurs when the optical fiber is bent increases, which is not preferable.
【0009】あるいは本発明の光ファイバは、石英ガラ
スからなり、同心円状に配置される中心コア領域と、二
酸化ゲルマニウムが添加されたリングコア領域と、フッ
素元素が添加された内部クラッド領域とを有する光ファ
イバにおいて、リングコア領域と内部クラッド領域との
間に、無添加のSiO2あるいはPまたはClのいずれ
かあるいはその両方が添加されているSiO2からなる
緩衝層を備えていることを特徴とする。[0009] Alternatively, the optical fiber of the present invention is made of quartz glass, and has a central core region arranged concentrically, a ring core region doped with germanium dioxide, and an inner clad region doped with elemental fluorine. in the fiber, between the ring core region and inner cladding region, characterized in that one or both of the SiO 2 or P or Cl with no additive is provided with a buffer layer made of SiO 2 being added.
【0010】この場合も、同様の構造の光ファイバ母材
を線引きすることで光ファイバを作成する際のリングコ
ア領域と内部クラッド領域との間のF、Geの相互拡散
は緩衝層の存在によって抑制される。得られた光ファイ
バにこの緩衝層が存在することは、この相互拡散の抑制
効果が十分に機能し、ファイバ特性が維持されることを
意味している点は同様である。Also in this case, the interdiffusion of F and Ge between the ring core region and the inner cladding region when an optical fiber is formed by drawing an optical fiber preform having a similar structure is suppressed by the presence of the buffer layer. Is done. The fact that the buffer layer is present in the obtained optical fiber means that the effect of suppressing the interdiffusion sufficiently functions and the fiber characteristics are maintained.
【0011】この場合は、緩衝層の厚さは0.01μm
以上であることが好ましい。緩衝層の厚さがこれより薄
いと緩衝層を越えてGeとFの相互拡散が起こる虞があ
るからである。一方、光ファイバを曲げたときに発生す
る曲げ損失の緩衝層の厚さによる変化は、リングコア領
域と中心コア領域との間に緩衝層を形成する場合に比べ
て小さいので、緩衝層はさらに厚くてもよい。In this case, the thickness of the buffer layer is 0.01 μm
It is preferable that it is above. This is because if the thickness of the buffer layer is smaller than this, Ge and F may be interdiffused beyond the buffer layer. On the other hand, the change in bending loss caused by bending the optical fiber due to the thickness of the buffer layer is smaller than when the buffer layer is formed between the ring core region and the central core region, so that the buffer layer is further thickened. You may.
【0012】あるいは、本発明の光ファイバは、石英ガ
ラスからなり、F元素が添加された中心コア領域と、G
eO2が添加されたリングコア領域とを有する光ファイ
バであって、中心コア領域の半径をa[μm]、中心か
ら半径r[μm]の位置におけるリングコア領域のGe
O2の濃度をCG(r)[wt%]とするとAlternatively, the optical fiber of the present invention is made of quartz glass, and has a central core region to which an F element is added;
an optical fiber having a ring core region to which eO 2 is added, wherein the radius of the central core region is a [μm], and the Ge of the ring core region at the position of the radius r [μm] from the center.
If the concentration of O 2 is C G (r) [wt%]
【数5】 で定義したリングコア領域の中心コア領域との境界部分
におけるGeO2の濃度勾配yG1[wt%・μm2]が1
00wt%・μm2以下か、または、中心から半径r
[μm]の位置における中心コア領域のF元素の濃度を
CF(r)[wt%]とすると(Equation 5) The concentration gradient y G1 [wt% · μm 2 ] of GeO 2 at the boundary between the ring core region and the central core region defined by
00 wt% · μm 2 or less, or radius r from the center
If the concentration of the F element in the central core region at the position of [μm] is C F (r) [wt%]
【数6】 で定義した中心コア領域のリングコア領域との境界部分
における境界部分のフッ素元素の濃度勾配yF1[wt%
・μm2]が18wt%・μm2以下であることを特徴と
する。(Equation 6) Concentration gradient y F1 [wt%] of the elemental fluorine at the boundary between the central core region and the ring core region defined in
[Μm 2 ] is 18 wt% · μm 2 or less.
【0013】または、本発明の光ファイバは、石英ガラ
スからなり、同心円状に配置される中心コア領域と、G
eO2が添加されたリングコア領域と、F元素が添加さ
れた内部クラッド領域とを有する光ファイバにおいて、
リングコア領域の半径をb[μm]、中心から半径r
[μm]の位置におけるリングコア領域のGeO2の濃
度をCG(r)[wt%]とするとAlternatively, the optical fiber of the present invention is made of quartz glass, and has a central core region arranged concentrically,
In an optical fiber having a ring core region doped with eO 2 and an inner cladding region doped with an F element,
The radius of the ring core region is b [μm], and the radius is r from the center.
If the concentration of GeO 2 in the ring core region at the position of [μm] is C G (r) [wt%]
【数7】 で定義したリングコア領域の内部クラッド領域との境界
部分における二酸化ゲルマニウムの濃度勾配yG2[wt
%・μm2]が180wt%・μm2以下であるか、中心
から半径r[μm]の位置における内部クラッド領域の
F元素の濃度をC F(r)[wt%]とすると(Equation 7)Boundary between the ring core region and the inner cladding region defined in
Concentration gradient of germanium dioxide in the part yG2[Wt
% ・ ΜmTwoIs 180 wt% · μmTwoLess than or centered
Of the inner cladding region at a radius r [μm] from
The concentration of F element is C F(R) [wt%]
【数8】 で定義した内部クラッド領域のリングコア領域との境界
部分におけるフッ素元素の濃度勾配yF2[wt%・μm
2]が30wt%・μm2以下であることを特徴とする。(Equation 8) Concentration gradient of elemental fluorine at the boundary between the inner cladding region and the ring core region defined by the formula y F2 [wt% · μm
2 ] is 30 wt% · μm 2 or less.
【0014】前述した線引時に発生するF、Geの相互
拡散の拡散速度は、F元素の添加領域とGeO2の添加
領域との境界部分での濃度勾配に起因する。本発明者ら
の知見によれば、各領域のGeO2添加量あるいはF元
素添加量の径方向分布を式(1)〜(4)で定義される
境界部分における重み付けされた濃度勾配yG1、yF1、
yG2、yF2が所定値以下となるように設定することで、
F、Geの相互拡散の拡散速度が小さくなり、相互拡散
が抑制される。このため、所望のファイバ特性が確実に
得られる。The diffusion speed of the interdiffusion of F and Ge generated during the above-described drawing is caused by the concentration gradient at the boundary between the region where F element is added and the region where GeO 2 is added. According to the findings of the present inventors, the radial distribution of the added amount of GeO 2 or the added amount of F element in each region is determined by the weighted concentration gradient y G1 at the boundary defined by the equations (1) to (4), y F1 ,
By setting y G2 and y F2 to be equal to or less than predetermined values,
The diffusion speed of the mutual diffusion of F and Ge is reduced, and the mutual diffusion is suppressed. For this reason, desired fiber characteristics can be reliably obtained.
【0015】一方、本発明の光ファイバの製造方法は、
(1)少なくとも内周側に二酸化ゲルマニウムが添加さ
れた層を有する石英ガラスパイプを作成する工程と、
(2)石英ガラスパイプの内側に無添加のSiO2ある
いはPまたはClのいずれかあるいはその両方が添加さ
れているSiO2を堆積させて緩衝層を生成する工程
と、(3)緩衝層の内側に、F元素が添加された石英ガ
ラスロッドを挿入後、加熱一体化して中間母材を作成す
る工程と、(4)中間母材を含む光ファイバ母材を溶融
紡糸する工程と、を備えていることを特徴とする。この
製造方法によれば、上述の緩衝層を有する光ファイバを
好適に製造することが可能である。On the other hand, the method for manufacturing an optical fiber according to the present invention comprises:
(1) a step of forming a quartz glass pipe having a layer to which germanium dioxide is added at least on the inner peripheral side;
(2) generating a buffer layer by depositing SiO 2 either or both its SiO 2 or P or Cl additive-free into the quartz glass pipe is added, the inner (3) a buffer layer A step of inserting a quartz glass rod to which the element F is added and then heating and integrating to form an intermediate preform; and (4) a step of melt-spinning an optical fiber preform containing the intermediate preform. It is characterized by being. According to this manufacturing method, it is possible to suitably manufacture the optical fiber having the above-described buffer layer.
【0016】あるいは、本発明の光ファイバの製造方法
は、(1)少なくとも内周側にGeO2が添加された層
を有する石英ガラスパイプを作成する工程と、(2)石
英ガラスパイプを加熱して、内側表面のGeO2を蒸発
させて少なくともその一部を除去する工程と、(3)石
英ガラスパイプの内側に、F元素が添加された石英ガラ
スロッドを挿入後、加熱一体化して中間母材を作成する
工程と、(4)中間母材を含む光ファイバ母材を溶融紡
糸する工程と、を備えていることを特徴とする。この製
造方法によれば、上述のリングコア領域の境界付近の二
酸化ゲルマニウム濃度を低下させた光ファイバを好適に
製造することが可能である。Alternatively, the method for manufacturing an optical fiber according to the present invention comprises: (1) a step of forming a quartz glass pipe having a layer to which GeO 2 is added at least on the inner peripheral side; and (2) heating the quartz glass pipe. (3) evaporating GeO 2 on the inner surface to remove at least a part thereof; and (3) inserting a quartz glass rod to which the element F is added into the inside of the quartz glass pipe, followed by heating and integration to form an intermediate mother And (4) a step of melt-spinning an optical fiber preform including an intermediate preform. According to this manufacturing method, it is possible to preferably manufacture an optical fiber in which the concentration of germanium dioxide near the boundary of the ring core region is reduced.
【0017】本発明の内部クラッド領域を有する光ファ
イバの製造方法は、以下の3つの方法である。第一の方
法は、(1)少なくとも内周側にF元素が添加された層
を有する石英ガラスパイプを作成する工程と、(2)石
英ガラスパイプの内側に無添加のSiO2あるいはPま
たはClのいずれかあるいはその両方が添加されている
SiO2を堆積させて緩衝層を形成する工程と、(3)
さらにその内周部にGeO2が添加されたガラス層を形
成して中間パイプを形成する工程と、(4)中間パイプ
の内側に、石英ガラスロッドを挿入後、加熱一体化して
中間母材を作成する工程と、(5)中間母材を含む光フ
ァイバ母材を溶融紡糸する工程と、を備えている。The method of manufacturing an optical fiber having an inner cladding region according to the present invention is the following three methods. The first method includes (1) a step of producing a quartz glass pipe having a layer to which at least the F element is added on the inner peripheral side, and (2) a step of forming a non-added SiO 2 or P or Cl inside the quartz glass pipe. Depositing SiO 2 to which either or both of them are added to form a buffer layer; (3)
Forming a glass layer to which GeO 2 is added on the inner periphery thereof to form an intermediate pipe; and (4) inserting a quartz glass rod inside the intermediate pipe, heating and integrating to form an intermediate base material. And (5) a step of melt-spinning the optical fiber preform including the intermediate preform.
【0018】第二の方法は、(1)軸中心側から石英
層、GeO2が添加された層、無添加あるいはPまたは
Clのいずれかあるいはその両方が添加された層、を同
心円状に形成して石英ガラスロッドを作成する工程と、
(2)少なくとも内周側にF元素が添加された層を有す
る石英ガラスパイプを作成する工程と、(3)石英ガラ
スパイプ中に石英ガラスロッドを挿入後、加熱一体化し
て中間母材を作成する工程と、(4)中間母材を含む光
ファイバ母材を溶融紡糸する工程と、を備えている。The second method is as follows: (1) Concentrically forming a quartz layer, a layer to which GeO 2 is added, a layer to which neither P nor Cl or both are added, from the center of the axis. To produce a quartz glass rod,
(2) a step of forming a quartz glass pipe having a layer to which at least the F element is added on the inner peripheral side; and (3) inserting a quartz glass rod into the quartz glass pipe, followed by heating and integration to form an intermediate base material. And (4) a step of melt-spinning the optical fiber preform including the intermediate preform.
【0019】第三の方法は、(1)(2)は第一の方法
と共通であり、(3)軸中心に石英層、その周囲に二酸
化ゲルマニウムが添加された層を有する石英ガラスロッ
ドを形成する工程と、(4)緩衝層の内側に、石英ガラ
スロッドを挿入後、加熱一体化して中間母材を作成する
工程と、(5)中間母材を含む光ファイバ母材を溶融紡
糸する工程と、を備えている。いずれの方法によっても
内部クラッド領域とリングコア領域との間に緩衝層を有
する本発明に係る光ファイバを好適に製造することが可
能である。In the third method, (1) and (2) are common to the first method. (3) A quartz glass rod having a quartz layer around the axis and a layer to which germanium dioxide is added around the quartz layer is used. Forming, (4) inserting a quartz glass rod inside the buffer layer, heating and integrating to form an intermediate preform, and (5) melt-spinning an optical fiber preform containing the intermediate preform. And a process. Either method can suitably manufacture the optical fiber according to the present invention having a buffer layer between the inner cladding region and the ring core region.
【0020】これらの石英ガラスパイプを作成する工程
は、少なくとも内周側にフッ素元素あるいは二酸化ゲル
マニウムが添加された層を有する石英ガラスロッドを高
温で塑性変形させることにより軸中心を貫通する開口を
形成してガラスパイプ化するものでもよい。これによれ
ば、必要な石英ガラスパイプを好適に作成することがで
きる。In the step of producing these quartz glass pipes, an opening penetrating the axial center is formed by plastically deforming a quartz glass rod having a layer to which elemental fluorine or germanium is added at least on the inner peripheral side at a high temperature. It may be made into a glass pipe. According to this, a required quartz glass pipe can be suitably produced.
【0021】あるいは、本発明の他の光ファイバの製造
方法は、(1)軸中心側に石英層、その外側にリング状
の二酸化ゲルマニウムを添加された層、を有する石英ガ
ラスロッドを作成する工程と、(2)石英ガラスロッド
を軸に沿って開口し、石英ガラスパイプを作成する工程
と、(3)石英ガラスパイプの内側にフッ素元素が添加
された石英ガラスロッドを挿入後、加熱一体化して中間
母材を作成する工程と、(4)中間母材を含む光ファイ
バ母材を溶融紡糸する工程と、を備えていることを特徴
とする。この製造方法によっても、上述の緩衝層を有す
る光ファイバを好適に製造することが可能である。Alternatively, another method of manufacturing an optical fiber according to the present invention comprises the steps of (1) forming a quartz glass rod having a quartz layer on the axial center side and a ring-shaped layer doped with germanium dioxide on the outside thereof. (2) a step of forming a quartz glass pipe by opening a quartz glass rod along an axis; and (3) inserting a quartz glass rod added with elemental fluorine into the inside of the quartz glass pipe, followed by heating and integration. (4) a step of melt-spinning an optical fiber preform including the intermediate preform. According to this manufacturing method, it is also possible to suitably manufacture an optical fiber having the above-described buffer layer.
【0022】[0022]
【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して本発明
の好適な実施の形態について説明する。なお、説明の理
解を容易にするため、各図面において同一の構成要素に
対しては可能な限り同一の参照番号を附し、重複する説
明は省略する。Preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. To facilitate understanding of the description, the same reference numerals are given to the same constituent elements in each drawing as much as possible, and duplicate description will be omitted.
【0023】図1は、本発明に係る光ファイバの第1の
実施形態の断面構造を示した図であり、図2は、その屈
折率プロファイルを示している。FIG. 1 is a diagram showing a cross-sectional structure of an optical fiber according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 2 shows a refractive index profile thereof.
【0024】この第1の実施形態の光ファイバは石英ガ
ラス製であって、図1、図2に示されるように、中心か
ら中心コア領域11(外径2a)、内側緩衝層12(厚
さt 1)、リングコア領域13(外径2b、厚さtb)、
外側緩衝層14(厚さt2)、内部クラッド領域15
(外径2c、厚さtc)、外部クラッド領域16が同心
円状に配置されて構成されている。このうち、内側、外
側の両緩衝層12、14と外部クラッド領域16は、添
加物のほとんどない純粋石英であって、その屈折率はn
0であり、中心コア領域11にはフッ素元素が添加され
ていてその屈折率はn0より低いn1であり、リングコア
領域13には二酸化ゲルマニウムが添加されていてその
屈折率はn0より高いn2であり、内部クラッド領域15
にはフッ素元素が添加されていてその屈折率はn0とn1
の間のn3となるようにそれぞれ添加量が調整されてい
る。The optical fiber according to the first embodiment is a quartz glass.
It is made of lath and, as shown in FIGS.
Center core region 11 (outer diameter 2a), inner buffer layer 12 (thickness
T 1), Ring core region 13 (outer diameter 2b, thickness t)b),
Outer buffer layer 14 (thickness tTwo), Inner cladding region 15
(Outer diameter 2c, thickness tc), Outer cladding region 16 is concentric
They are arranged in a circle. Of which, inside and outside
The two buffer layers 12, 14 and the outer cladding region 16 on the
Pure quartz with almost no additives, whose refractive index is n
0And elemental fluorine is added to the central core region 11.
And its refractive index is n0Lower n1And the ring core
The region 13 is doped with germanium dioxide.
Refractive index is n0Higher nTwoAnd the inner cladding region 15
Has a fluorine element added and has a refractive index of n0And n1
N betweenThreeThe addition amount is adjusted so that
You.
【0025】中心コア領域11の外径2aは、数μmで
あり、リングコア領域13の外径2bは、数μm〜10
μm程度(厚さtbが数μm程度)であり、内部クラッ
ド領域15の外径2cは、数μm〜数十μm程度(厚さ
tCが数μm〜10μm程度)であり、外部クラッド領
域16の外径は通常125μmである。そして、両緩衝
層12、14のそれぞれの厚みt1、t2は0.01〜5
μm程度である。また、外部クラッド領域16の屈折率
n0を基準とした中心コア領域11の比屈折率差Δn-=
(n1−n0)/n0は、−0.2%〜−0.7%であ
り、同じく外部クラッド領域16の屈折率n0を基準と
したリングコア領域13の比屈折率差Δn+=(n2−n
0)/n0は、0.5〜1.5%程度である。The outer diameter 2a of the central core region 11 is several μm, and the outer diameter 2b of the ring core region 13 is several μm to 10 μm.
about [mu] m is (thickness t b is about several [mu] m), the outside diameter 2c of the inner cladding region 15 is several μm~ several tens [mu] m approximately (a thickness t C about several Myuemu~10myuemu), external cladding region The outer diameter of 16 is usually 125 μm. The thicknesses t 1 and t 2 of the buffer layers 12 and 14 are 0.01 to 5 respectively.
It is about μm. Further, the relative refractive index difference Δn − of the central core region 11 with reference to the refractive index n 0 of the outer cladding region 16 =
(N 1 −n 0 ) / n 0 is −0.2% to −0.7%, and similarly, the relative refractive index difference Δn + of the ring core region 13 based on the refractive index n 0 of the outer cladding region 16. = (N 2 -n
0 ) / n 0 is about 0.5 to 1.5%.
【0026】次に、この光ファイバの製造方法のうち2
種類の異なる製造方法を例示して説明する。図3は、第
1の製造方法を示すフローチャートであり、図4は、各
工程中の中間品を示す横断面図である。Next, two of the methods for manufacturing this optical fiber are described.
A description will be given by exemplifying different types of manufacturing methods. FIG. 3 is a flowchart showing the first manufacturing method, and FIG. 4 is a cross-sectional view showing an intermediate product in each step.
【0027】まずステップS11において、F元素を添
加した石英ガラス製の出発ガラス管10を用意する(図
4(a))。この出発ガラス管10は、光ファイバの低
屈折率の内部クラッド領域15となるものであって、例
えば、内径14mm、外径25mm、長さ300mmの
管状である。ここで、添加されるF元素濃度は、0.4
wt%〜1.5wt%とすることが好ましい。First, in step S11, a starting glass tube 10 made of quartz glass to which element F is added is prepared (FIG. 4A). The starting glass tube 10 is to be an inner cladding region 15 having a low refractive index of an optical fiber, and is, for example, a tube having an inner diameter of 14 mm, an outer diameter of 25 mm, and a length of 300 mm. Here, the concentration of the added F element is 0.4
It is preferable that the content be in the range of wt% to 1.5 wt%.
【0028】ステップS12では、この出発ガラス管1
0の内周面に無添加のSiO2あるいはPまたはClの
いずれかあるいはその両方を添加したSiO2をCVD
法により厚さ0.06mm程度堆積させて、外側緩衝層
14を形成する(図4(b))。PまたはClを添加す
ることにより、この緩衝層14の両側に形成される層と
の粘性差を調整し、光ファイバを製造する際の線引きを
安定して行うことができる。続いて、ステップS13で
は、外側緩衝層14の内周面にGeO2を添加したSi
O2をCVD法により厚さ1.7mm程度堆積させて、
リングコア領域13を形成する(図4(c))。ここ
で、添加されるGeO2の濃度は、10wt%〜30w
t%程度とすることが好ましい。これによりリングコア
領域13が高屈折率となる。さらに、ステップS14に
おいては、リングコア領域13の内周面に無添加のSi
O2あるいはPまたはClのいずれかあるいはその両方
を添加したSiO2をCVD法により厚さ0.04mm
程度堆積させて、内側緩衝層12を形成する(図4
(d))。この結果、内径約12.2mmの多層ガラス
管10が得られる。In step S12, the starting glass tube 1
0 any or CVD of SiO 2 added with both the inner peripheral surface of the additive-free SiO 2 or P or Cl in
The outer buffer layer 14 is formed by depositing a thickness of about 0.06 mm by a method (FIG. 4B). By adding P or Cl, the viscosity difference between the layers formed on both sides of the buffer layer 14 can be adjusted, and the drawing at the time of manufacturing the optical fiber can be stably performed. Subsequently, in step S13, and the GeO 2 was added to the inner peripheral surface of the outer buffer layer 14 Si
O 2 is deposited by a CVD method to a thickness of about 1.7 mm,
The ring core region 13 is formed (FIG. 4C). Here, the concentration of GeO 2 to be added is 10 wt% to 30 w%.
It is preferable to be about t%. Thereby, the ring core region 13 has a high refractive index. Further, in step S14, the non-added Si is added to the inner peripheral surface of the ring core region 13.
SiO 2 to which O 2 or P and / or Cl is added is 0.04 mm thick by CVD.
To form an inner buffer layer 12 (FIG. 4).
(D)). As a result, a multilayer glass tube 10 having an inner diameter of about 12.2 mm is obtained.
【0029】緩衝層12、14を形成する石英ガラスに
PあるいはClを添加することにより、加熱溶融時の各
層の粘性をあわせることができ、後述する加熱線引が容
易かつ確実に実施できる。By adding P or Cl to the quartz glass forming the buffer layers 12 and 14, the viscosities of the respective layers at the time of heating and melting can be adjusted, and the heating wire described later can be easily and reliably performed.
【0030】ステップS15においては、このようにし
て形成された多層ガラス管10の内側に中心コア領域1
1となるF元素添加の石英ガラスロッド11aを挿入す
る(図4(e))。ここで、中心コア領域11のF元素
濃度は、0.5wt%〜2.5wt%程度である。この
とき多層ガラス管10と石英ガラスロッド11aとの間
に空隙が生じても構わない。しかし、コア領域の楕円率
が小さい光ファイバを得るには、この空隙が小さい方が
好ましい。また、挿入前に、多層ガラス管10及び石英
ガラスロッド11aの双方またはいずれか一方を適切な
径となるまで加熱延伸してもよいし、またHF溶液で表
面処理してもよい。なお、酸素・水素炎を利用して石英
ガラスロッド11aの加熱延伸を行なう場合には、石英
ガラスロッド11aの表面に付着する水分を除去するた
め、HF溶液による表面処理は必須となる。In step S15, the central core region 1 is placed inside the multilayer glass tube 10 thus formed.
The F element-added quartz glass rod 11a that becomes 1 is inserted (FIG. 4E). Here, the F element concentration in the central core region 11 is about 0.5 wt% to 2.5 wt%. At this time, a gap may be generated between the multilayer glass tube 10 and the quartz glass rod 11a. However, in order to obtain an optical fiber in which the ellipticity of the core region is small, it is preferable that the gap is small. Before insertion, both or one of the multilayer glass tube 10 and the quartz glass rod 11a may be heated and stretched to an appropriate diameter, or may be surface-treated with an HF solution. When the quartz glass rod 11a is stretched by heating using an oxygen / hydrogen flame, a surface treatment with an HF solution is indispensable in order to remove moisture adhering to the surface of the quartz glass rod 11a.
【0031】ステップS16においては、石英ガラスロ
ッド11aが挿入された状態の多層ガラス管10を減圧
下で加熱して両者を一体化することで多層の石英ガラス
ロッド20を得る(図4(f))。この加熱一体化工程
は、Cl2ガスまたはCl2ガスとO2ガスの混合ガスの
雰囲気中で行われる。In step S16, the multilayer glass tube 10 in which the quartz glass rod 11a is inserted is heated under reduced pressure to integrate them, thereby obtaining a multilayer quartz glass rod 20 (FIG. 4 (f)). ). This heating integration step is performed in an atmosphere of Cl 2 gas or a mixed gas of Cl 2 gas and O 2 gas.
【0032】ステップS17においては、この多層の石
英ガラスロッド20を純粋石英ガラス管16aの内側に
挿入する(図4(g))。この純粋石英ガラス管16a
は、光ファイバの低屈折率の外側クラッド領域16とな
るべきものである。なお、挿入前に、多層石英ガラスロ
ッド20を適切な径となるまで加熱延伸してもよいし、
また、HF溶液で表面処理してもよい。なお、酸素・水
素炎を使用して多層の石英ガラスロッド20の加熱延伸
を行う場合には、その表面に付着する水分を除去するた
め、HF溶液で表面処理することが必須である。In step S17, the multilayer quartz glass rod 20 is inserted inside the pure quartz glass tube 16a (FIG. 4 (g)). This pure quartz glass tube 16a
Is to be the lower refractive index outer cladding region 16 of the optical fiber. Before insertion, the multilayer quartz glass rod 20 may be heated and stretched to an appropriate diameter,
Further, the surface may be treated with an HF solution. When the multilayer quartz glass rod 20 is heated and stretched using an oxygen / hydrogen flame, it is essential to perform a surface treatment with an HF solution in order to remove moisture adhering to the surface.
【0033】そして、ステップS18では、多層石英ガ
ラスロッド20を挿入した状態の石英ガラス管16aを
減圧下で加熱することで、両者を一体化する(図4
(h))。ファイバ換算長を長くするため、この外側に
さらに既知のVAD法やOVD法で外部クラッドを設け
てもよい。以上の工程により、光ファイバ母材が得られ
る。このようにして製造された光ファイバ母材は、図2
に示される光ファイバの屈折率プロファイルと同様の屈
折率プロファイルを有する。Then, in step S18, the quartz glass tube 16a with the multilayer quartz glass rod 20 inserted therein is heated under reduced pressure to integrate the two (FIG. 4).
(H)). In order to increase the equivalent fiber length, an outer cladding may be further provided outside the outer cladding by a known VAD method or OVD method. Through the above steps, an optical fiber preform is obtained. The optical fiber preform manufactured in this way is shown in FIG.
Has a refractive index profile similar to the refractive index profile of the optical fiber shown in FIG.
【0034】ステップS19では、この光ファイバ母材
を公知の手法により加熱線引することで所望の屈折率プ
ロファイルを有する光ファイバを得る。このような屈折
率プロファイルを有する光ファイバ母材を用いること
で、加熱線引する際に、リングコア領域13から中心コ
ア領域11および内部クラッド領域15へのGe原子
の、その逆方向へのF原子の拡散による相互拡散が、両
緩衝層12、14の存在によって防止される。つまり、
リングコア領域13へのF原子の流入とこの領域からの
Ge原子の流出が抑制され、この結果、リングコア領域
13を高屈折率状態に維持したまま光ファイバを作製す
ることができる。したがって、分散シフトファイバとし
て良好な特性を有する光ファイバが得られる。In step S19, the optical fiber preform is heated and drawn by a known method to obtain an optical fiber having a desired refractive index profile. By using the optical fiber preform having such a refractive index profile, when drawing a heating wire, the Ge atoms from the ring core region 13 to the central core region 11 and the inner cladding region 15 and the F atoms in the opposite direction. Is prevented by the presence of both buffer layers 12, 14. That is,
The inflow of F atoms into the ring core region 13 and the outflow of Ge atoms from this region are suppressed. As a result, an optical fiber can be manufactured while the ring core region 13 is maintained in a high refractive index state. Therefore, an optical fiber having good characteristics as a dispersion-shifted fiber can be obtained.
【0035】次に、第2の製造方法について、図5、図
6を参照して説明する。図5は、この第2の製造方法を
示すフローチャートであり、図6は、各工程中の中間品
を示す横断面図である。Next, the second manufacturing method will be described with reference to FIGS. FIG. 5 is a flowchart showing the second manufacturing method, and FIG. 6 is a cross-sectional view showing an intermediate product in each step.
【0036】まず、ステップS21において、GeO2
が添加された石英ガラス管10aを用意する(図6
(a))。この石英ガラス管10aは、光ファイバの高
屈折率のリングコア領域13となるべきものであり、例
えば、内径15mm程度、外径24mm程度、長さ30
0mm程度の管状である。そして、そのGeO2濃度
は、10wt%〜30wt%である。First, in step S21, GeO 2
A quartz glass tube 10a to which is added is prepared (FIG. 6).
(A)). The quartz glass tube 10a is to be a ring core region 13 having a high refractive index of an optical fiber, and has, for example, an inner diameter of about 15 mm, an outer diameter of about 24 mm, and a length of 30 mm.
It has a tubular shape of about 0 mm. And the GeO 2 concentration is 10 wt% to 30 wt%.
【0037】ステップS22においては、この石英ガラ
ス管10aの内周面上に無添加のSiO2あるいはPま
たはClのいずれかあるいはその両方を添加したSiO
2をCVD法により厚さ0.3mm程度堆積させて、内
側緩衝層12を形成する(図6(b))。In step S22, on the inner peripheral surface of the quartz glass tube 10a, unadded SiO 2 and / or SiO 2 to which either or both of P and Cl are added.
2 is deposited by a CVD method to a thickness of about 0.3 mm to form an inner buffer layer 12 (FIG. 6B).
【0038】ステップS23では、緩衝層12が形成さ
れた石英ガラス管10aの内側に中心コア領域11とな
るF元素が添加された石英ガラスロッド11aを挿入す
る(図6(c))。石英ガラスロッド11aのF元素濃
度は、0.5wt%〜2.5wt%である。このとき、
石英ガラス管10aと石英ガラスロッド11aとの間に
空隙が生じても構わない。しかし、コア領域の楕円率が
小さい光ファイバを得るには、この空隙が小さい方が好
ましい。また、挿入前に、石英ガラス管10a及び石英
ガラスロッド11aの双方またはいずれか一方を適切な
径となるまで加熱延伸してもよいし、またHF溶液で表
面処理してもよい。なお、酸素・水素炎を利用して石英
ガラスロッド11aの加熱延伸を行なう場合には、石英
ガラスロッド11aの表面に付着する水分を除去するた
め、HF溶液による表面処理は必須となる。In step S23, a quartz glass rod 11a to which the element F is added, which becomes the central core region 11, is inserted inside the quartz glass tube 10a on which the buffer layer 12 is formed (FIG. 6C). The F element concentration of the quartz glass rod 11a is 0.5 wt% to 2.5 wt%. At this time,
A gap may be formed between the quartz glass tube 10a and the quartz glass rod 11a. However, in order to obtain an optical fiber in which the ellipticity of the core region is small, it is preferable that the gap is small. Before insertion, both or one of the quartz glass tube 10a and the quartz glass rod 11a may be heated and stretched to an appropriate diameter, or may be surface-treated with an HF solution. When the quartz glass rod 11a is stretched by heating using an oxygen / hydrogen flame, a surface treatment with an HF solution is indispensable in order to remove moisture adhering to the surface of the quartz glass rod 11a.
【0039】ステップS24では、石英ガラスロッド1
1aが挿入された状態の石英ガラス管10aを加熱して
両者を一体化する(図6(d))。この加熱一体化工程
は、Cl2ガスまたはCl2ガスとO2ガスの混合ガスの
雰囲気中で行われる。こうして多層石英ガラスロッド2
0aを得る。In step S24, the quartz glass rod 1
The quartz glass tube 10a in the state where 1a is inserted is heated to integrate them (FIG. 6D). This heating integration step is performed in an atmosphere of Cl 2 gas or a mixed gas of Cl 2 gas and O 2 gas. Thus, the multilayer quartz glass rod 2
0a is obtained.
【0040】ステップS25では、この多層石英ガラス
ロッド20aを、内周側にF原子を添加された領域15
とその両側に純粋石英領域を有する石英ガラス管21の
内部に挿入する(図6(e))。ここで、F原子添加領
域が内部クラッド領域15となり、外側の純粋石英領域
が外部クラッド領域16となり、内側の純粋石英領域が
外側緩衝層14となる。外側緩衝層14となる領域は、
リン又は塩素あるいはその両方を含有してもよい。な
お、挿入前に、多層石英ガラスロッド20aを適切な径
となるまで加熱延伸してもよいし、また、HF溶液で表
面処理してもよい。なお、酸素・水素炎を利用して多層
石英ガラスロッド20aの加熱延伸を行なう場合には、
その表面に付着する水分を除去するため、HF溶液によ
る表面処理は必須となる。In step S25, the multilayer quartz glass rod 20a is moved to the region 15 to which F atoms are added on the inner peripheral side.
And a quartz glass tube 21 having a pure quartz region on both sides thereof (FIG. 6E). Here, the F atom added region becomes the inner cladding region 15, the outer pure quartz region becomes the outer cladding region 16, and the inner pure quartz region becomes the outer buffer layer 14. The region to be the outer buffer layer 14 is
It may contain phosphorus or chlorine or both. Prior to insertion, the multilayer quartz glass rod 20a may be heated and stretched to an appropriate diameter, or may be surface-treated with an HF solution. In the case where the multilayer quartz glass rod 20a is heated and stretched using an oxygen / hydrogen flame,
In order to remove moisture adhering to the surface, a surface treatment with an HF solution is essential.
【0041】ステップS26では、多層石英ガラスロッ
ド20aを挿入した状態の石英ガラス管21を加熱する
ことで、両者を一体化する(図6(f))。さらにその
外側に既知のVAD法、OVD法を用いて外部クラッド
を設けてもよい。以上の工程により、光ファイバ母材が
得られる。このようにして製造された光ファイバ母材
は、図2に示される光ファイバの屈折率プロファイルと
同様の屈折率プロファイルを有する。In step S26, the quartz glass tube 21 in which the multilayer quartz glass rod 20a is inserted is heated to integrate them (FIG. 6 (f)). Further, an external cladding may be provided outside the outer cladding using a known VAD method or OVD method. Through the above steps, an optical fiber preform is obtained. The optical fiber preform manufactured in this manner has a refractive index profile similar to that of the optical fiber shown in FIG.
【0042】ステップS27では、こうして得られた光
ファイバ母材を公知の手法により加熱線引することで所
望の屈折率プロファイルを有する光ファイバを得る。ス
テップS26までで得られる光ファイバ母材は、図3に
フローチャートを示す第1の製造方法のステップS18
までで得られる光ファイバ母材と同様の構成であり、こ
の第2の製造方法においても、第1の製造方法と同様の
効果が得られる。つまり、分散シフトファイバとして良
好な特性を有する光ファイバが得られる。In step S27, the optical fiber preform thus obtained is heated and drawn by a known method to obtain an optical fiber having a desired refractive index profile. The optical fiber preform obtained up to step S26 corresponds to step S18 of the first manufacturing method whose flowchart is shown in FIG.
The configuration is the same as that of the optical fiber preform obtained up to this point, and the same effect as the first manufacturing method can be obtained in the second manufacturing method. That is, an optical fiber having excellent characteristics as a dispersion-shifted fiber can be obtained.
【0043】次に、第3の製造方法について、図7、図
8を参照して説明する。図7は、この第3の製造方法を
示すフローチャートであり、図8は、各工程中の中間品
を示す横断面図である。Next, a third manufacturing method will be described with reference to FIGS. FIG. 7 is a flowchart showing the third manufacturing method, and FIG. 8 is a cross-sectional view showing an intermediate product in each step.
【0044】まず、ステップS31において、多重石英
ガラス管20bを用意する(図8(a))。この多重石
英ガラス管20bは、光ファイバの高屈折率のリングコ
ア領域13とその内外周の緩衝層12、14の領域とな
るものであり、内周が14.4mm、リングコア領域1
3の内周が15mm、外周が24mm、全体の外周は例
えば30mmに設定されている。この多重石英ガラス管
の製造方法の詳細については後述する。First, in step S31, a multiple quartz glass tube 20b is prepared (FIG. 8A). The multiple quartz glass tube 20b is to be a region of the ring core region 13 of the optical fiber having a high refractive index and the buffer layers 12 and 14 on the inner and outer circumferences.
3, the inner circumference is set to 15 mm, the outer circumference is set to 24 mm, and the entire outer circumference is set to, for example, 30 mm. Details of the method of manufacturing the multiple quartz glass tube will be described later.
【0045】ステップS32においては、この石英ガラ
ス管20bの内側に中心コア領域11となるF元素が添
加された石英ガラスロッド11aを挿入し(図8
(b))、ステップS33では、挿入状態のまま両者を
加熱して一体化する(図8(c))。これらの工程の詳
細は、前述のステップS23、S24と同一であるので
その説明は省略する。In step S32, a quartz glass rod 11a to which the element F is added, which becomes the central core region 11, is inserted inside the quartz glass tube 20b (FIG. 8).
(B)) In step S33, both are heated and integrated in the inserted state (FIG. 8 (c)). The details of these steps are the same as those in steps S23 and S24 described above, and a description thereof will be omitted.
【0046】ステップS34においては、一体化された
石英ガラスロッド30の外周面を研削あるいはHF溶液
によるエッチングによって除去し、石英ガラスロッド3
0の外径をリングコア領域13の外径の1.1倍程度に
まで加工する(図8(d))。In step S34, the outer peripheral surface of the integrated quartz glass rod 30 is removed by grinding or etching with an HF solution.
The outer diameter of 0 is processed to about 1.1 times the outer diameter of the ring core region 13 (FIG. 8D).
【0047】ステップS35においては、こうして加工
した石英ガラスロッド30を内周側にF原子を添加され
た領域15とその外側に純粋石英領域を有する石英ガラ
ス管21の内部に挿入し(図8(e))、ステップS3
6において、この挿入状態で両者を加熱することで、一
体化する(図8(f))。さらに、その外側に既知のV
AD法、OVD法をもちいで外部クラッドを設けてもよ
い。これらの工程の詳細は、前述のステップS25、S
26と同一であるのでその説明は省略する。以上の工程
により、光ファイバ母材が得られる。このようにして製
造された光ファイバ母材は、図2に示される光ファイバ
の屈折率プロファイルと同様の屈折率プロファイルを有
する。In step S35, the quartz glass rod 30 thus processed is inserted into the inside of the quartz glass tube 21 having the region 15 to which F atoms are added on the inner peripheral side and the pure quartz region outside the region 15 (FIG. 8 ( e)), Step S3
In step 6, both are heated in this inserted state to be integrated (FIG. 8 (f)). In addition, a known V
An external cladding may be provided using the AD method or the OVD method. Details of these steps are described in steps S25 and S25 described above.
26, the description is omitted. Through the above steps, an optical fiber preform is obtained. The optical fiber preform manufactured in this manner has a refractive index profile similar to that of the optical fiber shown in FIG.
【0048】ステップS37では、こうして得られた光
ファイバ母材を公知の手法により加熱線引することで所
望の屈折率プロファイルを有する光ファイバを得る。ス
テップS36までで得られる光ファイバ母材は、図3、
図5にフローチャートを示す第1及び第2の製造方法で
得られる光ファイバ母材と同様の構成であり、この第3
の製造方法においても、第1及び第2の製造方法と同様
の効果が得られる。つまり、分散シフトファイバとして
良好な特性を有する光ファイバが得られる。In step S37, the optical fiber preform thus obtained is heated and drawn by a known method to obtain an optical fiber having a desired refractive index profile. The optical fiber preform obtained up to step S36 is shown in FIG.
It has the same configuration as the optical fiber preform obtained by the first and second manufacturing methods shown in the flowchart of FIG.
In the manufacturing method described above, the same effects as those of the first and second manufacturing methods can be obtained. That is, an optical fiber having excellent characteristics as a dispersion-shifted fiber can be obtained.
【0049】ここで、各製造方法において用いられる各
種の石英ガラス管の製造には、各種の手法を用いること
ができる。例えば、石英ガラスロッドの外周にスス体を
堆積させて多層ガラスロッドを作成した後、内側のガラ
スロッドを穿孔等により除去することでガラス管を作製
することが可能である。また、公知のVAD法、OVD
法によりガラスロッドを作成した後、内側のガラスロッ
ドを穿孔等により除去することでガラス管を作製するこ
とが可能である。Here, various methods can be used for manufacturing various quartz glass tubes used in each manufacturing method. For example, a glass tube can be produced by depositing a soot body on the outer periphery of a quartz glass rod to produce a multilayer glass rod, and then removing the inner glass rod by drilling or the like. In addition, the known VAD method, OVD
After a glass rod is prepared by the method, a glass tube can be prepared by removing the inner glass rod by drilling or the like.
【0050】この他に、ピアシングを利用して石英ガラ
ス管を作製することもできる。以下、その作製方法につ
いて、図9を参照して説明する。図9は、この作製方法
の各工程における中間品の縦断面図である。ここでは、
2層のガラス管を作製する例について説明するが、単層
あるいは3層以上の多層ガラス管の作製にも適用可能で
ある。In addition, a quartz glass tube can be manufactured by using piercing. Hereinafter, a manufacturing method thereof will be described with reference to FIGS. FIG. 9 is a longitudinal sectional view of an intermediate product in each step of this manufacturing method. here,
An example in which a two-layer glass tube is manufactured will be described, but the present invention is also applicable to the manufacture of a single-layer glass tube or a multilayer glass tube having three or more layers.
【0051】まず、公知のVAD法、OVD法などを利
用して、軸中心近傍の領域22aとそれを取り囲む外周
領域22bを有するガラスロッド22’を作製する(図
9(a))。次に、このガラスロッド22’を不活性ガ
ス雰囲気中で融点よりやや低い軟化温度である1500
℃以上に加熱したうえで、図9(b)に示されるよう
に、中心軸に沿って耐熱材料、例えばタングステン、ア
ルミナあるいは炭素製のロッド30を差し込むことによ
り、ガラスロッド22’を塑性変形させて、中心軸に沿
って開口を形成し(ピアシング)、図9(c)に示され
るような石英ガラス管22を得る。First, a glass rod 22 'having a region 22a near the axis center and an outer peripheral region 22b surrounding it is manufactured by using a known VAD method, OVD method or the like (FIG. 9A). Next, the glass rod 22 'is heated in an inert gas atmosphere to a softening temperature of 1500 which is slightly lower than the melting point.
After heating to at least ℃, the glass rod 22 ′ is plastically deformed by inserting a rod 30 made of a heat-resistant material, for example, tungsten, alumina or carbon, along the central axis as shown in FIG. 9 (b). Thus, an opening is formed along the central axis (piercing) to obtain a quartz glass tube 22 as shown in FIG. 9C.
【0052】その後で、この石英ガラスパイプの表面を
濃度5%〜50%のHF溶液を用いた溶解、または、1
000℃以上にこの石英ガラスパイプを加熱したうえ
で、SF6ガス等を用いた気相エッチングにより処理す
ることにより、内周面を最低10μm以上除去して滑ら
かにする。これにより、処理後は内面粗さが10μm以
下で、内側領域22aと外側領域22bの境界位置が軸
方向での偏りの少ない石英ガラスパイプ22が得られ
る。なお、石英ガラスパイプの内周面にMCVD法でS
iO2−GeO2ガラス層を堆積し、このパイプにロッド
30を差し込んで開口を拡大してもよい。Thereafter, the surface of the quartz glass pipe was melted using a 5% to 50% HF solution, or
The quartz glass pipe is heated to 000 ° C. or higher, and then processed by vapor phase etching using SF 6 gas or the like, so that the inner peripheral surface is removed by at least 10 μm or more and smoothed. As a result, a quartz glass pipe 22 having an inner surface roughness of 10 μm or less after the treatment and having less deviation of the boundary between the inner region 22a and the outer region 22b in the axial direction is obtained. The inner peripheral surface of the quartz glass pipe was S
An iO 2 -GeO 2 glass layer may be deposited and the opening may be enlarged by inserting a rod 30 into the pipe.
【0053】本発明者らは、緩衝層の厚さの異なる光フ
ァイバを作成し、緩衝層の厚さの影響を比較する実験を
行なったので、以下、その結果について報告する。The present inventors made optical fibers having different thicknesses of the buffer layer, and conducted experiments for comparing the effects of the thickness of the buffer layer. The results will be described below.
【0054】まず、内側緩衝層の厚さの影響を調べた。
この比較実験に用いたのは、上述の第1の製造方法に基
づいて作成した光ファイバであり、その基本的な構造を
表1に示す。First, the influence of the thickness of the inner buffer layer was examined.
The optical fiber produced based on the above-mentioned first manufacturing method was used in this comparative experiment, and its basic structure is shown in Table 1.
【表1】 図10は、内側緩衝層の厚さに対する各タイプの光ファ
イバの伝送損失の変化をまとめたものであり、横軸が可
変した内側緩衝層の厚さを縦軸が波長1.55μmにお
ける伝送損失を示している。内側緩衝層が厚くなるにし
たがって、伝送損失が低減され、内側緩衝層厚さが1μ
mを超えると、内側緩衝層の向こう側のF元素濃度が異
なる場合でも、伝送損失の差はほとんどなくなった。伝
送損失のみを基準とすれば、内側緩衝層の厚さは厚いほ
ど好ましいことになり、少なくとも0.01μm以上あ
ることが好ましいことがわかった。[Table 1] FIG. 10 summarizes the change in transmission loss of each type of optical fiber with respect to the thickness of the inner buffer layer. The abscissa represents the variable thickness of the inner buffer layer, and the ordinate represents the transmission loss at a wavelength of 1.55 μm. Is shown. As the inner buffer layer becomes thicker, the transmission loss is reduced, and the inner buffer layer thickness becomes 1 μm.
When m exceeds m, the difference in transmission loss almost disappeared even when the F element concentration on the other side of the inner buffer layer was different. On the basis of only the transmission loss, it was found that the thicker the inner buffer layer, the more preferable it was, and it was preferable that the thickness be at least 0.01 μm or more.
【0055】表2は、タイプ2の光ファイバのうち内側
緩衝層の厚さの異なる5本の光ファイバの波長1.55
μmにおける伝送特性をまとめた結果であり、図11
は、これらの光ファイバを直径20mmで曲げた場合の
緩衝層の厚さに対する波長1.55μmにおける曲げ損
失の変化をグラフ化したものである。Table 2 shows that 1.55 wavelengths of five type 2 optical fibers having different thicknesses of the inner buffer layer were used.
FIG. 11 shows the results obtained by summarizing the transmission characteristics at μm.
Is a graph showing the change in bending loss at a wavelength of 1.55 μm with respect to the thickness of the buffer layer when these optical fibers are bent at a diameter of 20 mm.
【表2】 内側緩衝層の厚さを厚くするほど曲げ損失が増加するこ
とがわかる。この点では、内側緩衝層の厚さは5μm以
内とすることが好ましい。以上の結果から内側緩衝層の
厚さは0.01μm〜5μmとすることが好ましいこと
が分かった。[Table 2] It can be seen that the bending loss increases as the thickness of the inner buffer layer increases. In this regard, it is preferable that the thickness of the inner buffer layer be within 5 μm. From the above results, it was found that the thickness of the inner buffer layer is preferably 0.01 μm to 5 μm.
【0056】次に、外側緩衝層の厚さの影響を調べた。
この比較実験に用いたのも、上述の第1の製造方法に基
づいて作成した光ファイバであり、その基本的な構造を
表3に示す。Next, the influence of the thickness of the outer buffer layer was examined.
The optical fiber produced based on the above-mentioned first manufacturing method is also used in this comparative experiment, and its basic structure is shown in Table 3.
【表3】 図12は、外側緩衝層の厚さに対する各タイプの光ファ
イバの波長1.55μmにおける伝送損失の変化をまと
めたものであり、横軸が可変した外側緩衝層の厚さを縦
軸が波長1.55μmにおける伝送損失を示している。
内側緩衝層の場合と同様に、外側緩衝層が厚くなるにし
たがって、伝送損失が低減され、外側緩衝層厚さが1μ
mを超えると、外側緩衝層の向こう側のF元素濃度が異
なる場合でも、伝送損失の差はほとんどなくなった。伝
送損失のみを基準とすれば、外側緩衝層の厚さは厚いほ
ど好ましいことになり、少なくとも0.01μm以上あ
ることが好ましいことがわかった。[Table 3] FIG. 12 is a graph summarizing the change in transmission loss at a wavelength of 1.55 μm of each type of optical fiber with respect to the thickness of the outer buffer layer. The transmission loss at 0.55 μm is shown.
As in the case of the inner buffer layer, as the outer buffer layer becomes thicker, the transmission loss is reduced, and the outer buffer layer has a thickness of 1 μm.
When m exceeds m, the difference in transmission loss almost disappeared even when the F element concentration on the other side of the outer buffer layer was different. On the basis of only the transmission loss, the thicker the outer buffer layer is, the more preferable it is, and it is found that the thickness is preferably at least 0.01 μm or more.
【0057】表4は、タイプ5の光ファイバのうち外側
緩衝層の厚さの異なる5本の光ファイバの波長1.55
μmにおける伝送特性をまとめた結果であり、図13
は、これらの光ファイバを直径20mmで曲げた場合の
外側緩衝層の厚さに対する波長1.55μmの曲げ損失
の変化をグラフ化したものである。外側緩衝層の場合
は、上述の内側緩衝層の場合と異なり、緩衝層を厚くす
ると分散値が大きくなるものの、曲げロスなどの劣化は
見られない。したがって、外側緩衝層の厚さは0.01
μm以上であれば厚くてもよいことが分かった。Table 4 shows that the wavelengths of the 1.55 optical fibers of the type 5 optical fibers having different thicknesses of the outer buffer layer were 1.55.
FIG. 13 shows the results obtained by summarizing the transmission characteristics at μm.
Is a graph showing the change in bending loss at a wavelength of 1.55 μm with respect to the thickness of the outer buffer layer when these optical fibers are bent at a diameter of 20 mm. In the case of the outer buffer layer, unlike the case of the inner buffer layer described above, when the buffer layer is thickened, the dispersion value increases, but no deterioration such as bending loss is observed. Therefore, the thickness of the outer buffer layer is 0.01
It was found that the thickness may be as long as it is at least μm.
【表4】 [Table 4]
【0058】次に、本発明に係る光ファイバの第2の実
施形態について説明する。図14は、その断面構造を示
した図であり、図15は、その屈折率プロファイルを示
している。Next, a second embodiment of the optical fiber according to the present invention will be described. FIG. 14 is a diagram showing the cross-sectional structure, and FIG. 15 shows the refractive index profile.
【0059】この第2の実施形態の光ファイバは、石英
ガラス製であって、図14、図15に示されるように、
中心から中心コア領域11(外径2a)、リングコア領
域13(外径2b、厚さtb)、内部クラッド領域15
(外径2c、厚さtc)、外部クラッド領域16が同心
円状に配置されて構成されている。図1、図2に示され
る第1の実施形態との違いは、第1の実施形態に存在す
る緩衝層12、14が存在せず、リングコア領域13の
屈折率の径方向分布が一様ではなく、中間部分で極大値
n2をとる分布となっている点にある。これは、リング
コア領域13内のGeO2濃度分布を径方向で変化さ
せ、中心コア領域11及び内部クラッド領域15との境
界部分の濃度を低く、中間部分の濃度を高くすることに
より実現されている。The optical fiber according to the second embodiment is made of quartz glass, and as shown in FIGS.
From the center to the central core region 11 (outer diameter 2a), ring core region 13 (outer diameter 2b, thickness t b ), inner cladding region 15
(Outer diameter 2c, the thickness t c), the outer cladding region 16 is configured by concentrically arranged. The difference from the first embodiment shown in FIGS. 1 and 2 is that the buffer layers 12 and 14 in the first embodiment do not exist, and the radial distribution of the refractive index of the ring core region 13 is uniform. Instead, the distribution has a maximum value n 2 in the middle part. This is realized by changing the GeO 2 concentration distribution in the ring core region 13 in the radial direction so as to lower the concentration at the boundary between the central core region 11 and the inner cladding region 15 and increase the concentration at the intermediate portion. .
【0060】ここで、GeO2の濃度分布は、リングコ
ア領域13の中心から半径rの位置におけるGeO2濃
度をCG(r)[wt%]とすると再掲する式(1)Here, the GeO 2 concentration distribution is expressed by the following equation (1) where the GeO 2 concentration at a position of a radius r from the center of the ring core region 13 is C G (r) [wt%].
【数9】 で定義したリングコア領域13の中心コア領域11との
境界部分におけるGeO 2の濃度勾配yG1[wt%・μ
m2]が100wt%・μm2以下となるよう設定されて
いることが好ましく、再掲する式(3)(Equation 9)With the central core region 11 of the ring core region 13 defined in
GeO at the boundary TwoConcentration gradient yG1[Wt% ・ μ
mTwo] Is 100wt% ・ μmTwoIs set to be
Expression (3)
【数10】 で定義したリングコア領域13の内部クラッド領域15
との境界部分におけるGeO2の濃度勾配yG2[wt%
・μm2]が180wt%・μm2以下となるよう設定さ
れていることが好ましい。ここで、yG1=0、yG2=0
はそれぞれの境界に1μmの厚さの緩衝層があることを
意味する。(Equation 10) Inner cladding region 15 of the ring core region 13 defined by
GeO 2 concentration gradient y G2 at the boundary portion between the [wt%
[Μm 2 ] is preferably set to 180 wt% · μm 2 or less. Here, y G1 = 0, y G2 = 0
Means that there is a 1 μm thick buffer layer at each boundary.
【0061】続いて、この光ファイバの製造方法の一例
を例示して説明する。図16は、この製造方法を示すフ
ローチャートであり、図17は、各工程中の中間品を示
す横断面図である。Next, an example of a method for manufacturing the optical fiber will be described. FIG. 16 is a flowchart showing this manufacturing method, and FIG. 17 is a cross-sectional view showing an intermediate product in each step.
【0062】まず、ステップS41において、GeO2
が添加された石英ガラスからなる出発ガラス管13bを
用意する(図17(a))。この出発ガラス管13bが
リングコア領域13となる。このガラス管13b内のG
eO2濃度分布は一様であり、その濃度は、10wt%
〜40wt%である。First, in step S41, GeO 2
A starting glass tube 13b made of quartz glass to which is added is prepared (FIG. 17A). The starting glass tube 13b becomes the ring core region 13. G in this glass tube 13b
The eO 2 concentration distribution is uniform and its concentration is 10 wt%
4040 wt%.
【0063】次に、ステップS42において、この出発
ガラス管13bを加熱することにより、内周面、外周面
からGeO2を蒸発せしめ、内周面近傍、外周面近傍の
領域からGeO2を除去することにより、図15に示さ
れるような屈折率プロファイルを有するリングコア領域
13を得る(図17(b))。Next, in step S42, the starting glass tube 13b is heated to evaporate GeO 2 from the inner and outer peripheral surfaces, and remove GeO 2 from the region near the inner and outer peripheral surfaces. Thus, a ring core region 13 having a refractive index profile as shown in FIG. 15 is obtained (FIG. 17B).
【0064】ステップS43では、この出発ガラス管1
3bの内側に、中心コア領域11となるF元素添加の石
英ガラスロッド23を挿入し(図17(c))、ステッ
プS44でこれを加熱することにより、両者を一体化さ
せ、多層ガラスロッド24を得る(図17(d))。In step S43, the starting glass tube 1
A quartz glass rod 23 to which the element F is added is inserted into the inside of 3b (FIG. 17 (c)). By heating this in step S44, the two are integrated to form a multilayer glass rod 24. (FIG. 17D).
【0065】ステップS45〜S47の各工程(図17
(e)、(f))は、図5に示されるステップS25〜
S27の各工程(図6(e)、(f))と同様の工程で
あり、その説明は省略する。これにより、図15に示さ
れる屈折率プロファイルを有する光ファイバ母材が得ら
れ、この光ファイバ母材を線引することで光ファイバが
得られる。Steps S45 to S47 (FIG. 17)
(E) and (f)) correspond to steps S25 to S25 shown in FIG.
This is the same step as each step of S27 (FIGS. 6E and 6F), and the description thereof is omitted. Thus, an optical fiber preform having a refractive index profile shown in FIG. 15 is obtained, and an optical fiber is obtained by drawing this optical fiber preform.
【0066】本実施形態では、加熱線引する際に、リン
グコア領域13から中心コア領域11および内部クラッ
ド領域15へのGe原子の拡散が、両者の境界部分での
GeO2の濃度勾配を小さく設定しているために、その
拡散速度が抑えられることで抑制される。併せて、逆方
向へのF原子の流入も抑制される。この結果、リングコ
ア領域13を高屈折率状態に維持したまま光ファイバを
作製することができる。したがって、分散シフトファイ
バとして良好な特性を有する光ファイバが得られる。In the present embodiment, the diffusion of Ge atoms from the ring core region 13 to the central core region 11 and the inner cladding region 15 during the heating wire draws a small concentration gradient of GeO 2 at the boundary between the two. Therefore, the diffusion speed is suppressed by suppressing the diffusion speed. At the same time, the inflow of F atoms in the reverse direction is also suppressed. As a result, an optical fiber can be manufactured while maintaining the ring core region 13 in a high refractive index state. Therefore, an optical fiber having good characteristics as a dispersion-shifted fiber can be obtained.
【0067】もちろん、既知のVAD法、OVD法を用
いて、径方向で添加されるGeO2濃度を変化させるこ
とで、リングコア領域13を形成してもよい。さらに添
加されたGeO2濃度が一様のガラス管の内周面及び外
周面にGeO2濃度を変化させながらガラスを堆積させ
て、濃度勾配領域を形成してもよい。あるいは、公知の
MCVD法を用いて、純粋石英ガラスあるいはフッ素添
加の石英ガラスパイプの内面に合成ガラス層を堆積する
際の添加GeO2濃度を小→大→小と変化させることで
濃度勾配領域を形成してもよい。Of course, the ring core region 13 may be formed by changing the concentration of GeO 2 added in the radial direction by using a known VAD method or OVD method. Further, the concentration gradient region may be formed by depositing glass on the inner peripheral surface and the outer peripheral surface of the glass tube to which the added GeO 2 concentration is uniform while changing the GeO 2 concentration. Alternatively, using a known MCVD method, the concentration gradient region is changed by changing the added GeO 2 concentration when depositing a synthetic glass layer on the inner surface of a pure quartz glass or a fluorine-added quartz glass pipe from small to large to small. It may be formed.
【0068】本発明者らは、リングコア領域13の両側
の境界部分におけるGeO2の濃度勾配yG1、yG2が異
なる光ファイバを作成し、濃度勾配の影響を比較する比
較実験を行なったので、以下、その結果について報告す
る。The present inventors made optical fibers having different concentration gradients y G1 and y G2 of GeO 2 at the boundary portions on both sides of the ring core region 13 and performed a comparative experiment for comparing the effects of the concentration gradients. The results are reported below.
【0069】まず、リングコア領域13と中心コア領域
11との境界部分のGeO2の濃度勾配yG1の影響を調
べた。この比較実験に用いたのは、上述の製造方法に基
づいて作成した光ファイバである。その基本的な構造を
表5に示す。First, the influence of the concentration gradient y G1 of GeO 2 at the boundary between the ring core region 13 and the central core region 11 was examined. The optical fiber produced based on the above-mentioned manufacturing method was used for this comparative experiment. Table 5 shows the basic structure.
【表5】 図18は、比較実験結果をまとめたものであり、横軸が
可変したリングコア領域13の内側界面におけるGeO
2の濃度勾配yG1の値を縦軸が波長1.55μmにおけ
る伝送損失を示している。濃度勾配yG1が100wt%
・μm2を超える場合は、伝送損失には差が見られない
が、濃度勾配yG1を100wt%・μm2以下で小さく
するほど伝送損失は小さくなる。このことから、リング
コア領域13の内側界面におけるGeO2の内側界面の
濃度勾配yG1は100wt%・μm2以下とすることが
好ましいことが分かった。[Table 5] FIG. 18 summarizes the results of the comparative experiment, in which the GeO at the inner interface of the ring core region 13 whose abscissa is variable.
The vertical axis indicates the transmission loss at a wavelength of 1.55 μm on the value of the concentration gradient y G1 of 2 . Concentration gradient y G1 is 100wt%
When the value exceeds μm 2 , there is no difference in the transmission loss, but as the concentration gradient y G1 is reduced to 100 wt% · μm 2 or less, the transmission loss decreases. From this, it was found that the concentration gradient y G1 of the inner interface of GeO 2 at the inner interface of the ring core region 13 is preferably 100 wt% · μm 2 or less.
【0070】次に、リングコア領域13と内部クラッド
領域15との境界部分のGeO2の濃度勾配yG2の影響
を調べた。この比較実験に用いたのは、同様に上述の製
造方法に基づいて作成した光ファイバである。その基本
的な構造を表6に示す。Next, the influence of the concentration gradient y G2 of GeO 2 at the boundary between the ring core region 13 and the inner cladding region 15 was examined. The optical fiber similarly used for this comparative experiment was produced based on the above-mentioned manufacturing method. Table 6 shows the basic structure.
【表6】 図19は、比較実験結果をまとめたものであり、横軸が
可変したリングコア領域13の外側界面におけるGeO
2の濃度勾配yG2の値を縦軸が波長1.55μmにおけ
る伝送損失を示している。上述した濃度勾配yG1の場合
と同様に、濃度勾配yG2が一定値以上、この場合は18
0wt%・μm2を超える場合は、伝送損失には差が見
られないが、濃度勾配yG2を180wt%・μm2以下
で小さくするほど伝送損失は小さくなる。このことか
ら、リングコア領域13の外側界面におけるGeO2の
濃度勾配yG2は180wt%・μm2以下とすることが
好ましいことが分かった。[Table 6] FIG. 19 summarizes the results of the comparative experiment, in which the GeO at the outer interface of the ring core region 13 in which the horizontal axis is variable is shown.
The vertical axis indicates the transmission loss at a wavelength of 1.55 μm on the value of the concentration gradient y G2 of 2 . As in the case of the concentration gradient y G1 described above, the concentration gradient y G2 is equal to or more than a certain value, in this case, 18
When it exceeds 0 wt% · μm 2 , there is no difference in the transmission loss, but as the concentration gradient y G2 becomes smaller at 180 wt% · μm 2 or less, the transmission loss becomes smaller. From this, it was found that the concentration gradient y G2 of GeO 2 at the outer interface of the ring core region 13 is preferably set to 180 wt% · μm 2 or less.
【0071】以上の2つの実施形態においては、リング
コア領域と中心コア領域、リングコア領域と内部クラッ
ド領域の双方に緩衝層あるいはリングコア領域と中心コ
ア領域、リングコア領域と内部クラッド領域の双方に濃
度勾配領域を設ける実施形態について説明してきたが、
いずれか一方に緩衝層を設け、他方に濃度勾配領域を設
けてもよい。In the above two embodiments, a buffer layer or a concentration gradient region is provided in both the ring core region and the central core region, a ring core region and the central core region, and both a ring core region and the internal cladding region. Although the embodiment in which is provided has been described,
One of them may be provided with a buffer layer and the other may be provided with a concentration gradient region.
【0072】次に、本発明に係る光ファイバの第3の実
施形態について説明する。本実施形態の断面構造は図1
4に示される第2の実施形態と同様であるが、図20に
示される屈折率プロファイルを有している点が相違す
る。つまり、リングコア領域13の屈折率の径方向分布
を一様として、代わりに、中心コア領域11の屈折率の
径方向分布が一様ではなく、中心部分で極小値n1をと
る分布となっている点が相違している。つまり、濃度勾
配領域がリングコア領域13の内側にだけ存在してい
る。これは、中心コア領域11内のF濃度を、中心部分
からリングコア領域13との境界部分に向かって徐々に
低下させていくことにより実現されている。そして、こ
の濃度分布は、中心コア領域13の中心から半径rの位
置におけるF濃度をCF(r)[wt%]とすると再掲する
式(2)Next, a third embodiment of the optical fiber according to the present invention will be described. The cross-sectional structure of this embodiment is shown in FIG.
20 is the same as that of the second embodiment shown in FIG. 4, but has a refractive index profile shown in FIG. In other words, the radial distribution of the refractive index of the ring core region 13 is made uniform, and instead, the radial distribution of the refractive index of the central core region 11 is not uniform, but has a minimum value n 1 at the center. Are different. That is, the concentration gradient region exists only inside the ring core region 13. This is realized by gradually decreasing the F concentration in the central core region 11 from the central portion toward the boundary with the ring core region 13. Then, this concentration distribution is expressed by the following equation (2) where the F concentration at a position of a radius r from the center of the central core region 13 is C F (r) [wt%].
【数11】 で定義した中心コア領域11のリングコア領域13との
境界部分におけるFの濃度勾配yF1[wt%・μm2]
が18wt%・μm2以下となるよう設定されているこ
とが好ましい。[Equation 11] F concentration gradient y F1 [wt% · μm 2 ] at the boundary between the central core region 11 and the ring core region 13 defined by
Is preferably set to be 18 wt% · μm 2 or less.
【0073】この光ファイバは、中心コア領域11を除
いたリングコア領域13から外側の領域を多重石英ガラ
ス管として作成しておき、その内部に中心部分のF添加
濃度の高い石英ガラスロッドを挿入して加熱一体化させ
ることで製作した光ファイバ母材を線引きすることによ
り製造し得る。In this optical fiber, a region outside the ring core region 13 excluding the center core region 11 is formed as a multiple quartz glass tube, and a quartz glass rod having a high F-doped concentration in the center portion is inserted therein. It can be manufactured by drawing an optical fiber preform manufactured by heat integration.
【0074】本発明者らは、中心コア領域11の外側境
界部分におけるF元素の濃度勾配y F1が異なる光ファイ
バを作成し、濃度勾配yF1の影響を比較する比較実験を
行なったので、以下、その結果について報告する。The present inventors have determined that the outer boundary of the central core region 11
Concentration gradient of element F in the boundary region y F1Are different
Create a density gradient yF1Experiments to compare the effects of
The results are reported below.
【0075】比較実験に用いた光ファイバの基本的な構
造を表7に示す。Table 7 shows the basic structure of the optical fiber used in the comparative experiment.
【表7】 図21は、比較実験結果をまとめたものであり、横軸が
可変した濃度勾配yF1の値を縦軸が波長1.55μmに
おける伝送損失を示している。濃度勾配yF1を小さくす
るほど伝送損失は低減され、18wt%・μm2以下の
ときにその低減効果が大きいことが分かった。したがっ
て、濃度勾配yF1は18wt%・μm2以下とすること
が好ましい。[Table 7] FIG. 21 summarizes the results of the comparative experiment, in which the horizontal axis represents the value of the variable concentration gradient y F1 and the vertical axis represents the transmission loss at a wavelength of 1.55 μm. It was found that the transmission loss was reduced as the concentration gradient y F1 was reduced, and the reduction effect was large when the concentration gradient was 18 wt% · μm 2 or less. Therefore, the concentration gradient y F1 is preferably 18 wt% · μm 2 or less.
【0076】次に、本発明に係る光ファイバの第4の実
施形態について説明する。本実施形態の断面構造は図1
4に示される第2の実施形態と同様であるが、図22に
示される屈折率プロファイルを有している点が相違す
る。つまり、リングコア領域13の屈折率の径方向分布
を一様として、代わりに、内部クラッド領域15の屈折
率の径方向分布が一様ではなく、外側部分で極小値n3
をとる分布となっている点が相違している。つまり、濃
度勾配領域がリングコア領域13の外側にだけ存在して
いる。これは、内部クラッド領域15内のF濃度を、リ
ングコア領域13との境界部分から外側に向かって徐々
に増加させていくことにより実現されている。そして、
この濃度分布は、中心コア領域13の中心から半径rの
位置におけるF濃度をCF(r)[wt%]とすると再掲す
る式(4)Next, a fourth embodiment of the optical fiber according to the present invention will be described. The cross-sectional structure of this embodiment is shown in FIG.
4 is the same as the second embodiment shown in FIG. 4, but is different in that it has a refractive index profile shown in FIG. That is, the radial distribution of the refractive index of the ring core region 13 is made uniform, and instead, the radial distribution of the refractive index of the inner cladding region 15 is not uniform, and the local minimum n 3
The difference is that the distribution takes the following. That is, the concentration gradient region exists only outside the ring core region 13. This is realized by gradually increasing the F concentration in the inner cladding region 15 outward from the boundary with the ring core region 13. And
This concentration distribution is expressed by the following equation (4) where the F concentration at a position of radius r from the center of the central core region 13 is C F (r) [wt%].
【数12】 で定義した内部クラッド領域15のリングコア領域13
との境界部分におけるFの濃度勾配yF2[wt%・μm
2]が30wt%・μm2以下となるよう設定されている
ことが好ましい。(Equation 12) Ring core region 13 of inner cladding region 15 defined in
Concentration gradient y F2 [wt% · μm
2 ] is preferably set to 30 wt% · μm 2 or less.
【0077】この光ファイバは、リングコア領域13よ
り内側の領域を多重石英ガラスロッドとして作成してお
き、これを内側にF添加領域を有し、その濃度分布が内
側ほど低下している石英ガラスパイプ内に挿入して加熱
一体化させることで製作した光ファイバ母材を線引きす
ることにより製造し得る。In this optical fiber, a region inside the ring core region 13 is formed as a multiple quartz glass rod, and this is made of a quartz glass pipe having an F-doped region inside, and a concentration distribution of which is reduced toward the inside. It can be manufactured by drawing an optical fiber preform manufactured by inserting into the inside and heating and integrating.
【0078】本発明者らは、内部クラッド領域15の内
側境界部分におけるF元素の濃度勾配yF2が異なる光フ
ァイバを作成し、濃度勾配yF2の影響を比較する比較実
験を行なったので、以下、その結果について報告する。The present inventors have made optical fibers having different concentration gradients y F2 of the F element in the inner boundary portion of the inner cladding region 15 and conducted a comparative experiment for comparing the effects of the concentration gradients y F2. , And report on the results.
【0079】比較実験に用いた光ファイバの基本的な構
造を表8に示す。Table 8 shows the basic structure of the optical fiber used in the comparative experiment.
【表8】 図23は、比較実験結果をまとめたものであり、横軸が
可変した濃度勾配yF2の値を縦軸が波長1.55μmに
おける伝送損失を示している。濃度勾配yF2を小さくす
るほど伝送損失は低減され、30wt%・μm2以下の
ときにその低減効果が大きいことが分かった。したがっ
て、濃度勾配yF2は30wt%・μm2以下とすること
が好ましい。[Table 8] FIG. 23 summarizes the results of the comparative experiment, in which the horizontal axis indicates the value of the variable concentration gradient y F2 and the vertical axis indicates the transmission loss at a wavelength of 1.55 μm. It was found that the transmission loss was reduced as the concentration gradient y F2 was reduced, and the reduction effect was large when the concentration gradient was 30 wt% · μm 2 or less. Therefore, it is preferable that the concentration gradient y F2 is 30 wt% · μm 2 or less.
【0080】リングコア領域13の両側に形成される緩
衝層、あるいは濃度勾配領域は以上の実施形態を組み合
わせることで、多様な形式の光ファイバを製作すること
が可能である。By combining the above embodiments with the buffer layers formed on both sides of the ring core region 13 or the concentration gradient region, various types of optical fibers can be manufactured.
【0081】さらに、図1や図14に示されるようにリ
ングコア領域13は1つに限られるものではなく、図2
4(a)、(b)に示されるように高屈折率のリングコ
ア領域13を多重に設けてもよい。この場合は、それぞ
れのリングコア領域のGeO 2が添加された高屈折率領
域13とF元素添加の低屈折率領域11との間には、緩
衝層12、14を設けるか、濃度勾配領域を設けておく
ことが好ましい。Further, as shown in FIG. 1 and FIG.
The number of core regions 13 is not limited to one.
As shown in FIGS. 4 (a) and 4 (b), a high refractive index ring
The area 13 may be provided in multiple layers. In this case,
GeO in the ring core region TwoWith high refractive index
Between the region 13 and the low refractive index region 11 to which the F element is added,
Providing opposing layers 12, 14 or providing a concentration gradient region
Is preferred.
【0082】[0082]
【発明の効果】以上、説明したように本発明によれば、
リングコア領域と中心コア領域、リングコア領域と内部
クラッド領域の少なくとも一方の境界に純粋石英あるい
はP又はCl添加の緩衝層あるいは濃度勾配領域を設け
ているため、加熱線引時のリングコア領域と中心コア領
域、リングコア領域と内部クラッド領域間でのGeとF
の相互拡散が抑制され、リングコア領域は高屈折率のま
ま維持されて、分散シフト光ファイバとして好適な特性
が得られる。As described above, according to the present invention,
Since a buffer layer or a concentration gradient region doped with pure quartz or P or Cl is provided at at least one boundary between the ring core region and the central core region, and between the ring core region and the inner cladding region, the ring core region and the central core region during heating are drawn. , Ge and F between the ring core region and the inner cladding region
Are suppressed, the ring core region is maintained at a high refractive index, and characteristics suitable as a dispersion-shifted optical fiber can be obtained.
【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]
【図1】本発明に係る光ファイバの第1の実施形態の構
造を示す横断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view showing a structure of an optical fiber according to a first embodiment of the present invention.
【図2】図1の光ファイバの屈折率プロファイルを示す
図である。FIG. 2 is a diagram illustrating a refractive index profile of the optical fiber of FIG. 1;
【図3】図1の光ファイバを製造する第1の製造方法の
フローチャートである。FIG. 3 is a flowchart of a first manufacturing method for manufacturing the optical fiber of FIG. 1;
【図4】図3に示される第1の製造方法の各工程におけ
る中間品を示す横断面図である。4 is a cross-sectional view showing an intermediate product in each step of the first manufacturing method shown in FIG.
【図5】図1の光ファイバを製造する第2の製造方法の
フローチャートである。FIG. 5 is a flowchart of a second manufacturing method for manufacturing the optical fiber of FIG. 1;
【図6】図5に示される第2の製造方法の各工程におけ
る中間品を示す横断面図である。6 is a cross-sectional view showing an intermediate product in each step of the second manufacturing method shown in FIG.
【図7】図1の光ファイバを製造する第3の製造方法の
フローチャートである。FIG. 7 is a flowchart of a third manufacturing method for manufacturing the optical fiber of FIG. 1;
【図8】図7に示される第3の製造方法の各工程におけ
る中間品を示す横断面図である。8 is a cross-sectional view showing an intermediate product in each step of the third manufacturing method shown in FIG.
【図9】石英ガラス管の製造方法の各工程を示す縦断面
図である。FIG. 9 is a longitudinal sectional view showing each step of a method for manufacturing a quartz glass tube.
【図10】内側緩衝層の厚さと光ファイバの伝送損失の
関係を示すグラフである。FIG. 10 is a graph showing the relationship between the thickness of the inner buffer layer and the transmission loss of the optical fiber.
【図11】内側緩衝層の厚さと光ファイバの曲げ損失の
関係を示すグラフである。FIG. 11 is a graph showing the relationship between the thickness of the inner buffer layer and the bending loss of the optical fiber.
【図12】外側緩衝層の厚さと光ファイバの伝送損失の
関係を示すグラフである。FIG. 12 is a graph showing the relationship between the thickness of an outer buffer layer and the transmission loss of an optical fiber.
【図13】外側緩衝層の厚さと光ファイバの曲げ損失の
関係を示すグラフである。FIG. 13 is a graph showing the relationship between the thickness of the outer buffer layer and the bending loss of the optical fiber.
【図14】本発明に係る光ファイバの第2の実施形態の
構造を示す横断面図である。FIG. 14 is a cross-sectional view showing a structure of an optical fiber according to a second embodiment of the present invention.
【図15】図14の光ファイバの屈折率プロファイルを
示す図である。FIG. 15 is a diagram showing a refractive index profile of the optical fiber of FIG. 14;
【図16】図14の光ファイバを製造する製造方法のフ
ローチャートである。16 is a flowchart of a method for manufacturing the optical fiber of FIG.
【図17】図16に示される製造方法の各工程における
中間品を示す横断面図である。17 is a cross-sectional view showing an intermediate product in each step of the manufacturing method shown in FIG.
【図18】リングコア領域の内側境界におけるGeO2
濃度勾配yG1と光ファイバの伝送損失との関係を示すグ
ラフである。FIG. 18 shows GeO 2 at the inner boundary of the ring core region.
5 is a graph showing a relationship between a concentration gradient y G1 and a transmission loss of an optical fiber.
【図19】リングコア領域の外側境界におけるGeO2
濃度勾配yG2と光ファイバの伝送損失との関係を示すグ
ラフである。FIG. 19: GeO 2 at the outer boundary of the ring core region
6 is a graph showing a relationship between a concentration gradient y G2 and a transmission loss of an optical fiber.
【図20】本発明に係る光ファイバの第3の実施形態の
屈折率プロファイルを示す図である。FIG. 20 is a diagram showing a refractive index profile of a third embodiment of the optical fiber according to the present invention.
【図21】中心コア領域の外側境界におけるF元素濃度
勾配yF1と光ファイバの伝送損失との関係を示すグラフ
である。FIG. 21 is a graph showing the relationship between the F element concentration gradient y F1 at the outer boundary of the central core region and the transmission loss of the optical fiber.
【図22】本発明に係る光ファイバの第4の実施形態の
屈折率プロファイルを示す図である。FIG. 22 is a diagram showing a refractive index profile of a fourth embodiment of the optical fiber according to the present invention.
【図23】内部クラッド領域の内側境界におけるF元素
濃度勾配yF2と光ファイバの伝送損失との関係を示すグ
ラフである。FIG. 23 is a graph showing the relationship between the F element concentration gradient y F2 at the inner boundary of the inner cladding region and the transmission loss of the optical fiber.
【図24】本発明に係る光ファイバの他の実施形態の屈
折率プロファイルを示す図である。FIG. 24 is a diagram showing a refractive index profile of another embodiment of the optical fiber according to the present invention.
11…中心コア領域、12…内側緩衝層、13…リング
コア領域、14…外側緩衝層、15…内側クラッド領
域、16…外側クラッド領域。11: central core region, 12: inner buffer layer, 13: ring core region, 14: outer buffer layer, 15: inner cladding region, 16: outer cladding region.
フロントページの続き (72)発明者 横山 佳生 神奈川県横浜市栄区田谷町1番地 住友電 気工業株式会社横浜製作所内 Fターム(参考) 2H050 AB05X AB10X AC15 AC16 AC28 AC36 AC76 4G021 BA02 BA03 BA04 HA01 4G062 AA06 AA07 BB02 LA03 LA06 LA08 LA10 NN01 Continuation of the front page (72) Inventor Yoshio Yokoyama 1 Taya-cho, Sakae-ku, Yokohama-shi, Kanagawa F-term (reference) in Yokohama Works, Sumitomo Electric Industries, Ltd. 2H050 AB05X AB10X AC15 AC16 AC28 AC36 AC76 4G021 BA02 BA03 BA04 HA01 4G062 AA06 AA07 BB02 LA03 LA06 LA08 LA10 NN01
Claims (15)
された中心コア領域と、二酸化ゲルマニウムが添加され
たリングコア領域とを有する光ファイバにおいて、 前記中心コア領域と前記リングコア領域との間に、無添
加の二酸化珪素あるいはリンまたは塩素のいずれかある
いはその両方が添加されている二酸化珪素からなる緩衝
層を備えていることを特徴とする光ファイバ。1. An optical fiber comprising quartz glass and having a central core region to which elemental fluorine is added and a ring core region to which germanium dioxide is added, wherein an optical fiber is provided between the central core region and the ring core region. An optical fiber comprising a buffer layer made of silicon dioxide to which additional silicon dioxide and / or phosphorus or chlorine are added.
5μm以下であることを特徴とする請求項1記載の光フ
ァイバ。2. The optical fiber according to claim 1, wherein said buffer layer has a thickness of 0.01 μm or more and 5 μm or less.
された中心コア領域と、二酸化ゲルマニウムが添加され
たリングコア領域とを有する光ファイバにおいて、 前記中心コア領域の半径をa[μm]、中心から半径r
[μm]の位置における前記リングコア領域の二酸化ゲ
ルマニウムの濃度をCG(r)[wt%]とすると 【数1】 で定義した前記リングコア領域の前記中心コア領域との
境界部分における二酸化ゲルマニウムの濃度勾配y
G1[wt%・μm2]が100wt%・μm2以下を満た
すことを特徴とする光ファイバ。3. An optical fiber made of quartz glass having a central core region to which elemental fluorine is added and a ring core region to which germanium dioxide is added, wherein the radius of the central core region is a [μm], and Radius r
Assuming that the concentration of germanium dioxide in the ring core region at the position of [μm] is C G (r) [wt%], Concentration gradient y of germanium dioxide at the boundary between the ring core region and the central core region defined by
An optical fiber, wherein G1 [wt% · μm 2 ] satisfies 100 wt% · μm 2 or less.
された中心コア領域と、二酸化ゲルマニウムが添加され
たリングコア領域とを有する光ファイバにおいて、 前記中心コア領域の半径をa[μm]、中心から半径r
[μm]の位置における前記中心コア領域のフッ素元素
の濃度をCF(r)[wt%]とすると 【数2】 で定義した前記中心コア領域の前記リングコア領域との
境界部分における境界部分のフッ素元素の濃度勾配yF1
[wt%・μm2]が18wt%・μm2以下を満たすこ
とを特徴とする光ファイバ。4. An optical fiber made of quartz glass and having a central core region to which elemental fluorine is added and a ring core region to which germanium dioxide is added, wherein a radius of the central core region is a [μm], and a distance from the center is a [μm]. Radius r
Assuming that the concentration of the elemental fluorine in the central core region at the position of [μm] is C F (r) [wt%], The concentration gradient y F1 of the elemental fluorine at the boundary between the central core region and the ring core region defined in
An optical fiber, wherein [wt% · μm 2 ] satisfies 18 wt% · μm 2 or less.
れる中心コア領域と、二酸化ゲルマニウムが添加された
リングコア領域と、フッ素元素が添加された内部クラッ
ド領域とを有する光ファイバにおいて、 前記リングコア領域と前記内部クラッド領域との間に、
無添加あるいはリンまたは塩素のいずれかあるいはその
両方が添加されている二酸化珪素からなる緩衝層を備え
ていることを特徴とする光ファイバ。5. An optical fiber comprising quartz glass and having a central core region arranged concentrically, a ring core region doped with germanium dioxide, and an inner clad region doped with elemental fluorine, wherein the ring core region And between the inner cladding region,
An optical fiber, comprising: a buffer layer made of silicon dioxide to which no additive, or one or both of phosphorus and chlorine are added.
であることを特徴とする請求項5記載の光ファイバ。6. The optical fiber according to claim 5, wherein said buffer layer has a thickness of 0.01 μm or more.
れる中心コア領域と、二酸化ゲルマニウムが添加された
リングコア領域と、フッ素元素が添加された内部クラッ
ド領域とを有する光ファイバにおいて、 前記リングコア領域の半径をb[μm]、中心から半径
r[μm]の位置における前記リングコア領域の二酸化
ゲルマニウムの濃度をCG(r)[wt%]とすると 【数3】 で定義した前記リングコア領域の前記内部クラッド領域
との境界部分における二酸化ゲルマニウムの濃度勾配y
G2[wt%・μm2]が180wt%・μm2以下を満た
すことを特徴とする光ファイバ。7. An optical fiber comprising quartz glass and having a concentrically arranged central core region, a ring core region to which germanium dioxide is added, and an inner cladding region to which elemental fluorine is added, wherein the ring core region Is the radius of b [μm] and the concentration of germanium dioxide in the ring core region at the position of the radius r [μm] from the center is C G (r) [wt%]. Concentration gradient y of germanium dioxide at the boundary between the ring core region and the inner cladding region defined by
G2 [wt% · μm 2] is an optical fiber and satisfies the 180wt% · μm 2 or less.
れる中心コア領域と、二酸化ゲルマニウムが添加された
リングコア領域と、フッ素元素が添加された内部クラッ
ド領域とを有する光ファイバにおいて、 前記リングコア領域の半径をb[μm]、中心から半径
r[μm]の位置における前記内部クラッド領域のフッ
素元素の濃度をCF(r)[wt%]とすると 【数4】 で定義した前記内部クラッド領域の前記リングコア領域
との境界部分におけるフッ素元素の濃度勾配yF2[wt
%・μm2]が30wt%・μm2以下を満たすことを特
徴とする光ファイバ。8. An optical fiber made of quartz glass and having a concentrically arranged central core region, a ring core region to which germanium dioxide is added, and an inner cladding region to which elemental fluorine is added, wherein the ring core region Is the radius of b [μm] and the concentration of the elemental fluorine in the inner cladding region at the position of the radius r [μm] from the center is C F (r) [wt%]. Elemental fluorine concentration gradient y F2 [wt at the boundary between the inner cladding region and the ring core region defined by
% · Μm 2 ] satisfies 30 wt% · μm 2 or less.
が添加された層を有する石英ガラスパイプを作成する工
程と、 前記石英ガラスパイプの内側に無添加あるいはリンまた
は塩素のいずれかあるいはその両方が添加されている二
酸化珪素を堆積させて緩衝層を形成する工程と、 前記緩衝層の内側に、フッ素元素が添加された石英ガラ
スロッドを挿入後、加熱一体化して中間母材を作成する
工程と、 前記中間母材を含む光ファイバ母材を溶融紡糸する工程
とを備えている光ファイバの製造方法。9. A step of producing a quartz glass pipe having a layer to which germanium dioxide is added at least on the inner peripheral side; and a step of adding no or one or both of phosphorus and chlorine to the inside of the quartz glass pipe. Depositing silicon dioxide to form a buffer layer, and inserting a quartz glass rod to which elemental fluorine is added inside the buffer layer, and then heating and integrating to form an intermediate base material, Melt-spinning an optical fiber preform containing an intermediate preform.
ムが添加された層を有する石英ガラスパイプを作成する
工程と、 前記石英ガラスパイプを加熱して、内側表面から二酸化
ゲルマニウムを蒸発させて表層の二酸化ゲルマニウムを
除去する工程と、 前記石英ガラスパイプの内側に、フッ素元素が添加され
た石英ガラスロッドを挿入後、加熱一体化して中間母材
を作成する工程と、 前記中間母材を含む光ファイバ母材を溶融紡糸する工程
とを備えている光ファイバの製造方法。10. A step of forming a quartz glass pipe having a layer to which germanium dioxide is added at least on the inner peripheral side, and heating the quartz glass pipe to evaporate germanium dioxide from an inner surface to form germanium dioxide on a surface layer. Removing a quartz glass rod to which an elemental fluorine is added, and then heating and integrating the quartz glass rod inside the quartz glass pipe to form an intermediate preform; and an optical fiber preform including the intermediate preform. And a step of melt-spinning the fiber.
た層を有する石英ガラスパイプを作成する工程と、 前記石英ガラスパイプの内側に無添加あるいはリンまた
は塩素のいずれかあるいはその両方が添加されている二
酸化珪素を堆積させて緩衝層を形成する工程と、 さらにその内周部に二酸化ゲルマニウムが添加されたガ
ラス層を形成して中間パイプを形成する工程と、 前記中間パイプの内側に、石英ガラスロッドを挿入後、
加熱一体化して中間母材を作成する工程と、 前記中間母材を含む光ファイバ母材を溶融紡糸する工程
とを備えている光ファイバの製造方法。11. A step of producing a quartz glass pipe having a layer to which fluorine is added at least on the inner peripheral side, and a step of making no addition to the inside of the quartz glass pipe or adding one or both of phosphorus and chlorine to the inside of the quartz glass pipe. Depositing silicon dioxide to form a buffer layer, further forming a glass layer to which germanium dioxide is added on the inner periphery thereof to form an intermediate pipe, and forming quartz glass inside the intermediate pipe. After inserting the rod,
A method for producing an optical fiber, comprising: a step of heating and integrating to form an intermediate preform; and a step of melt-spinning an optical fiber preform containing the intermediate preform.
ウムが添加された層、無添加あるいはリンまたは塩素の
いずれかあるいはその両方が添加された層、を同心円状
に形成して石英ガラスロッドを作成する工程と、 少なくとも内周側にフッ素が添加された層を有する石英
ガラスパイプを作成する工程と、 前記石英ガラスパイプ中に前記石英ガラスロッドを挿入
後、加熱一体化して中間母材を作成する工程と、 前記中間母材を含む光ファイバ母材を溶融紡糸する工程
とを備えている光ファイバの製造方法。12. A quartz glass rod is formed by concentrically forming a quartz layer, a layer to which germanium dioxide is added, a layer to which either or both of phosphorus and chlorine or both are added from the axis center side. And a step of preparing a quartz glass pipe having a layer to which fluorine is added at least on the inner peripheral side. After inserting the quartz glass rod into the quartz glass pipe, heat and integrate to form an intermediate base material. A method for producing an optical fiber, comprising: a step of melt-spinning an optical fiber preform including the intermediate preform.
た層を有する石英ガラスパイプを作成する工程と、 前記石英ガラスパイプの内側に無添加あるいはリンまた
は塩素のいずれかあるいはその両方が添加されている二
酸化珪素を堆積させて緩衝層を形成する工程と、 軸中心に石英層、その周囲に二酸化ゲルマニウムが添加
された層を有する石英ガラスロッドを形成する工程と、 前記緩衝層の内側に、前記石英ガラスロッドを挿入後、
加熱一体化して中間母材を作成する工程と、 前記中間母材を含む光ファイバ母材を溶融紡糸する工程
とを備えている光ファイバの製造方法。13. A step of producing a quartz glass pipe having a layer to which fluorine is added at least on the inner peripheral side, wherein no addition or addition of either or both of phosphorus and chlorine is performed inside the quartz glass pipe. Depositing silicon dioxide to form a buffer layer; forming a quartz glass rod having a quartz layer at the center of the axis and a layer to which germanium dioxide is added around the quartz layer; and After inserting the quartz glass rod,
A method for producing an optical fiber, comprising: a step of heating and integrating to form an intermediate preform; and a step of melt-spinning an optical fiber preform containing the intermediate preform.
は、少なくとも内周側にフッ素あるいは二酸化ゲルマニ
ウムが添加された層を有する石英ガラスロッドを高温で
塑性変形させることにより軸中心を貫通する開口を形成
してガラスパイプ化することを特徴とする請求項9〜1
3のいずれかに記載の光ファイバの製造方法。14. The step of forming the quartz glass pipe includes forming an opening penetrating the center of the shaft by plastically deforming a quartz glass rod having a layer to which fluorine or germanium dioxide is added at least on the inner peripheral side at a high temperature. And forming a glass pipe.
3. The method for manufacturing an optical fiber according to any one of items 3.
状の二酸化ゲルマニウムを添加された層、を有する石英
ガラスロッドを作成する工程と、 前記石英ガラスロッドを軸に沿って開口し、石英ガラス
パイプを作成する工程と、 前記石英ガラスパイプの内側にフッ素元素が添加された
石英ガラスロッドを挿入後、加熱一体化して中間母材を
作成する工程と、 前記中間母材を含む光ファイバ母材を溶融紡糸する工程
とを備えている光ファイバの製造方法。15. A step of forming a quartz glass rod having a quartz layer on the axis center side and a ring-shaped layer to which germanium dioxide is added on the outside thereof, and opening the quartz glass rod along the axis to form a quartz glass rod. A step of forming a glass pipe; a step of inserting a quartz glass rod to which elemental fluorine is added into the inside of the quartz glass pipe; and a step of heating and integrating to form an intermediate base material; and an optical fiber base including the intermediate base material. Melt-spinning a material.
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Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2005112014A1 (en) * | 2004-05-14 | 2005-11-24 | Fujitsu Limited | Light projecting head, information storage device, light projection head designing device, and light projection head designing program |
WO2012163644A1 (en) * | 2011-05-27 | 2012-12-06 | J-Plasma Gmbh | Method for producing a semifinished part for the manufacture of an optical fiber which is optimized in terms of bending |
JPWO2021192783A1 (en) * | 2020-03-27 | 2021-09-30 | ||
CN114545547A (en) * | 2022-03-09 | 2022-05-27 | 中山大学 | A kind of ring-core all-solid microstructure optical fiber and preparation method thereof |
CN116835875A (en) * | 2023-08-30 | 2023-10-03 | 中国航天三江集团有限公司 | Preparation method and equipment of optical fiber preform for high-power narrow linewidth laser |
-
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Cited By (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2005112014A1 (en) * | 2004-05-14 | 2005-11-24 | Fujitsu Limited | Light projecting head, information storage device, light projection head designing device, and light projection head designing program |
US7304916B2 (en) | 2004-05-14 | 2007-12-04 | Fujitsu Limited | Optical head, information storage apparatus, optical head design apparatus, and optical head design program storage medium |
WO2012163644A1 (en) * | 2011-05-27 | 2012-12-06 | J-Plasma Gmbh | Method for producing a semifinished part for the manufacture of an optical fiber which is optimized in terms of bending |
CN103562150A (en) * | 2011-05-27 | 2014-02-05 | J-等离子有限公司 | Method for producing a semifinished part for the manufacture of an optical fiber which is optimized in terms of bending |
US9382149B2 (en) | 2011-05-27 | 2016-07-05 | J-Plasma Gmbh | Methods for producing a semifinished part for the manufacture of an optical fiber which is optimized in terms of bending |
CN103562150B (en) * | 2011-05-27 | 2016-12-07 | J-等离子有限公司 | For manufacturing for producing the fibre-optic process of semi-finished that bending optimizes |
JPWO2021192783A1 (en) * | 2020-03-27 | 2021-09-30 | ||
JP7268245B2 (en) | 2020-03-27 | 2023-05-02 | 株式会社フジクラ | Active element-doped optical fiber, preform for active element-doped optical fiber, resonator, and fiber laser device |
CN114545547A (en) * | 2022-03-09 | 2022-05-27 | 中山大学 | A kind of ring-core all-solid microstructure optical fiber and preparation method thereof |
CN114545547B (en) * | 2022-03-09 | 2023-04-18 | 中山大学 | Ring core full-solid microstructure optical fiber and preparation method thereof |
CN116835875A (en) * | 2023-08-30 | 2023-10-03 | 中国航天三江集团有限公司 | Preparation method and equipment of optical fiber preform for high-power narrow linewidth laser |
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