JPH11119036A - プラスチッククラッドファイバ - Google Patents
プラスチッククラッドファイバInfo
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- JPH11119036A JPH11119036A JP9284050A JP28405097A JPH11119036A JP H11119036 A JPH11119036 A JP H11119036A JP 9284050 A JP9284050 A JP 9284050A JP 28405097 A JP28405097 A JP 28405097A JP H11119036 A JPH11119036 A JP H11119036A
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-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/02—Optical fibres with cladding with or without a coating
- G02B6/036—Optical fibres with cladding with or without a coating core or cladding comprising multiple layers
- G02B6/03616—Optical fibres characterised both by the number of different refractive index layers around the central core segment, i.e. around the innermost high index core layer, and their relative refractive index difference
- G02B6/03622—Optical fibres characterised both by the number of different refractive index layers around the central core segment, i.e. around the innermost high index core layer, and their relative refractive index difference having 2 layers only
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- G02B6/02—Optical fibres with cladding with or without a coating
- G02B6/02033—Core or cladding made from organic material, e.g. polymeric material
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 伝送特性が良好で、５００ｍ以上の長距離伝
送路にも適用できるプラスチッククラッドファイバを得
る。 【解決手段】 石英ガラスからなるコア１１の周囲に石
英ガラスからなる第１クラッド１２を設け、これの周囲
にフッ素含有樹脂からなる第２クラッド１３に設ける。
コア１１の外径は５０〜１０００μｍ、第１クラッド１
２の厚みは使用波長（μｍ）以上、５０μｍ以下とし、
コア１１と第１クラッド１２との比屈折率差を０．５〜
２．０％とし、第１クラッド１２と第２クラッド１３と
の比屈折率差を２．０〜６．０％とする。
送路にも適用できるプラスチッククラッドファイバを得
る。 【解決手段】 石英ガラスからなるコア１１の周囲に石
英ガラスからなる第１クラッド１２を設け、これの周囲
にフッ素含有樹脂からなる第２クラッド１３に設ける。
コア１１の外径は５０〜１０００μｍ、第１クラッド１
２の厚みは使用波長（μｍ）以上、５０μｍ以下とし、
コア１１と第１クラッド１２との比屈折率差を０．５〜
２．０％とし、第１クラッド１２と第２クラッド１３と
の比屈折率差を２．０〜６．０％とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、長距離光伝送路
にも使用できるプラスチッククラッドファイバに関す
る。
にも使用できるプラスチッククラッドファイバに関す
る。
【０００２】
【従来の技術】プラスチッククラッドファイバ（以下、
ＰＣＦと表記する。）は、図４に示すように、純粋石英
ガラスからなる径２００μｍ程度の太径のコア１の周囲
に合成樹脂からなる厚み０．５〜５０μｍ程度のクラッ
ド２を設けたものであり、さらに必要に応じてクラッド
２上にナイロンなどからなる被覆を設けて、心線などと
して使用されている。上記クラッド２をなす合成樹脂と
しては、コア１よりも低屈折率の紫外線硬化型フッ素含
有樹脂、フッ素化アクリレート樹脂などが用いられてい
る。
ＰＣＦと表記する。）は、図４に示すように、純粋石英
ガラスからなる径２００μｍ程度の太径のコア１の周囲
に合成樹脂からなる厚み０．５〜５０μｍ程度のクラッ
ド２を設けたものであり、さらに必要に応じてクラッド
２上にナイロンなどからなる被覆を設けて、心線などと
して使用されている。上記クラッド２をなす合成樹脂と
しては、コア１よりも低屈折率の紫外線硬化型フッ素含
有樹脂、フッ素化アクリレート樹脂などが用いられてい
る。
【０００３】このようなＰＣＦは、コア１となるガラス
母材を溶融紡糸し、得られたガラス裸線上にクラッド２
となる樹脂液を塗布し、硬化せしめる方法によって製造
される。また、最近では、図５に示すように、コア１と
して酸化ゲルマニウムをドープしたグレイディッド型屈
折率分布を有する石英ガラスを用いた広帯域のＰＣＦも
提案されている。
母材を溶融紡糸し、得られたガラス裸線上にクラッド２
となる樹脂液を塗布し、硬化せしめる方法によって製造
される。また、最近では、図５に示すように、コア１と
して酸化ゲルマニウムをドープしたグレイディッド型屈
折率分布を有する石英ガラスを用いた広帯域のＰＣＦも
提案されている。
【０００４】これらのＰＣＦは、コア、クラッドがとも
に石英ガラスからなる石英系光ファイバに比べてコア径
が大きく、ＮＡ（開口数）が大きいことから、光の入射
効率が高く、接続が容易であると言う利点を有する一
方、クラッド２が合成樹脂からなるために、伝送特性、
温度特性が著しく劣る欠点がある。このため、ＰＣＦ
は、ライトガイド用バンドルファイバやＬＡＮなどの伝
送路長が５００ｍ以下の中・短距離用の光伝送路に専ら
使用されており、これよりも長距離の光伝送路には、上
述の利点があるにもかかわらず、使用されていなかっ
た。
に石英ガラスからなる石英系光ファイバに比べてコア径
が大きく、ＮＡ（開口数）が大きいことから、光の入射
効率が高く、接続が容易であると言う利点を有する一
方、クラッド２が合成樹脂からなるために、伝送特性、
温度特性が著しく劣る欠点がある。このため、ＰＣＦ
は、ライトガイド用バンドルファイバやＬＡＮなどの伝
送路長が５００ｍ以下の中・短距離用の光伝送路に専ら
使用されており、これよりも長距離の光伝送路には、上
述の利点があるにもかかわらず、使用されていなかっ
た。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】よって、この発明にお
ける課題は、伝送特性等が良好で５００ｍ以上の長距離
の光伝送路にも適用しうるＰＣＦを得ることにある。
ける課題は、伝送特性等が良好で５００ｍ以上の長距離
の光伝送路にも適用しうるＰＣＦを得ることにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】かかる課題は、石英ガラ
スからなるコアの周囲に石英ガラスからなる第１クラッ
ドを設け、この第１クラッドの周囲にフッ素含有樹脂か
らなる第２クラッドを設けたＰＣＦで解決できる。ま
た、第１クラッドの厚みを使用波長（μｍ）以上で、５
０μｍ以下とすること、コアと第１クラッドとの比屈折
率差を０．５〜２．０％、第１クラッドと第２クラッド
との比屈折率差を２．０〜６．０％とすることが望まし
い。
スからなるコアの周囲に石英ガラスからなる第１クラッ
ドを設け、この第１クラッドの周囲にフッ素含有樹脂か
らなる第２クラッドを設けたＰＣＦで解決できる。ま
た、第１クラッドの厚みを使用波長（μｍ）以上で、５
０μｍ以下とすること、コアと第１クラッドとの比屈折
率差を０．５〜２．０％、第１クラッドと第２クラッド
との比屈折率差を２．０〜６．０％とすることが望まし
い。
【０００７】
【発明の実施の形態】以下、本発明を詳しく説明する。
図１は、本発明のＰＣＦの第１の例を示すもので、この
例のＰＣＦは、純粋石英からなるコア１１の周囲にフッ
素ドープ石英からなる第１クラッド１２が設けられ、こ
の第１クラッド１２の周囲にフッ素含有樹脂からなる第
２クラッド１３が設けられたステップインデックス型の
ものである。コア１１の外径は５０〜１０００μｍとさ
れ、第１クラッドの厚さは使用波長（μｍ）以上で、５
０μｍ以下となっている。使用波長とはこのＰＣＦに導
波される光の波長であって、例えば０．８５μｍ，１．
３μｍなどである。第１クラッド１２の厚さが使用波長
未満では、クラッドモードの減衰が大きくなって第１ク
ラッド１２を設けた意味がなくなり、５０μｍを越えて
も、クラッドモードの減衰低減効果は頭打ちとなる。
図１は、本発明のＰＣＦの第１の例を示すもので、この
例のＰＣＦは、純粋石英からなるコア１１の周囲にフッ
素ドープ石英からなる第１クラッド１２が設けられ、こ
の第１クラッド１２の周囲にフッ素含有樹脂からなる第
２クラッド１３が設けられたステップインデックス型の
ものである。コア１１の外径は５０〜１０００μｍとさ
れ、第１クラッドの厚さは使用波長（μｍ）以上で、５
０μｍ以下となっている。使用波長とはこのＰＣＦに導
波される光の波長であって、例えば０．８５μｍ，１．
３μｍなどである。第１クラッド１２の厚さが使用波長
未満では、クラッドモードの減衰が大きくなって第１ク
ラッド１２を設けた意味がなくなり、５０μｍを越えて
も、クラッドモードの減衰低減効果は頭打ちとなる。
【０００８】また、コア１１の半径ａと第１クラッド１
２の厚みｄの比ａ／ｄが４〜１００、好ましくは２０〜
１００とされ、コア１１の径に比べて第１クラッド１２
の厚みがかなり薄くなっている。第１クラッド１２は、
コア１１よりも低屈折率で、コア１１と第１クラッド１
２との比屈折率差は、０．３〜１．３％となっており、
この比屈折率差が０．３％未満ではクラッドとしての導
波路効果が無くなり、不都合となる。第２クラッド１３
は、第１クラッド１２よりもさらに低屈折率で、第１ク
ラッド１２と第２クラッド１３との比屈折率差は、２．
０〜６．０％となっており、この比屈折率差が２％未満
では二重クラッド効果がなく不都合となる。第２クラッ
ド１３をなすフッ素含有樹脂としては、低屈折率でかつ
透明性の良好なフッ化アクリレート，ポリフルオロアル
キルメタクリレートなどが用いられる。
２の厚みｄの比ａ／ｄが４〜１００、好ましくは２０〜
１００とされ、コア１１の径に比べて第１クラッド１２
の厚みがかなり薄くなっている。第１クラッド１２は、
コア１１よりも低屈折率で、コア１１と第１クラッド１
２との比屈折率差は、０．３〜１．３％となっており、
この比屈折率差が０．３％未満ではクラッドとしての導
波路効果が無くなり、不都合となる。第２クラッド１３
は、第１クラッド１２よりもさらに低屈折率で、第１ク
ラッド１２と第２クラッド１３との比屈折率差は、２．
０〜６．０％となっており、この比屈折率差が２％未満
では二重クラッド効果がなく不都合となる。第２クラッ
ド１３をなすフッ素含有樹脂としては、低屈折率でかつ
透明性の良好なフッ化アクリレート，ポリフルオロアル
キルメタクリレートなどが用いられる。
【０００９】このようなＰＣＦは、例えばコア１１とな
る純粋石英と第１クラッドとなるフッ素ドープ石英とか
らなる二重構造のガラス母材をＶＡＤ法などによって作
成し、これを溶融紡糸したのち、第２クラッド１３とな
るフッ素含有樹脂液をコーティングダイスなどによって
塗布し、硬化させる方法で製造することができる。この
際、ガラス母材のコア１１となる部分の径と第１クラッ
ド１２となる部分の径とを適宜に定めることにより、コ
ア１１の半径ａと第１クラッド１２の厚さｄとの比ａ／
ｄを４〜１００の範囲とすることができる。
る純粋石英と第１クラッドとなるフッ素ドープ石英とか
らなる二重構造のガラス母材をＶＡＤ法などによって作
成し、これを溶融紡糸したのち、第２クラッド１３とな
るフッ素含有樹脂液をコーティングダイスなどによって
塗布し、硬化させる方法で製造することができる。この
際、ガラス母材のコア１１となる部分の径と第１クラッ
ド１２となる部分の径とを適宜に定めることにより、コ
ア１１の半径ａと第１クラッド１２の厚さｄとの比ａ／
ｄを４〜１００の範囲とすることができる。
【００１０】図２は、本発明のＰＣＦの第２の例を示す
ものである。この例のＰＣＦでは、コア１１が酸化ゲル
マニウムドープ石英からなり、その屈折率分布がグレイ
ディッドインデックス型となっており、第１クラッド１
２が純粋石英からなり、第２クラッド１３がフッ素含有
樹脂からなっているものである。コア１１と第１クラッ
ド１２との比屈折率差は０．５〜１．５％とされ、第１
クラッド１２と第２クラッド１３との比屈折率差は２．
０〜６．０％となっている。
ものである。この例のＰＣＦでは、コア１１が酸化ゲル
マニウムドープ石英からなり、その屈折率分布がグレイ
ディッドインデックス型となっており、第１クラッド１
２が純粋石英からなり、第２クラッド１３がフッ素含有
樹脂からなっているものである。コア１１と第１クラッ
ド１２との比屈折率差は０．５〜１．５％とされ、第１
クラッド１２と第２クラッド１３との比屈折率差は２．
０〜６．０％となっている。
【００１１】図３は、本発明のＰＣＦの第３の例を示す
もので、このＰＣＦは、コア１１が酸化ゲルマニウムド
ープ石英からなるグレイディッドインデックス型の屈折
率分布を有し、第１クラッド１２がフッ素ドープ石英か
らなり、第２クラッド１３がフッ素含有樹脂からなるも
のである。コア１１と第１クラッド１２との比屈折率差
は、１．０〜２．０％とされ、かなり大きくなってい
る。また、第１クラッド１２と第２クラッド１３との比
屈折率差は２．０〜６．０％となっている。
もので、このＰＣＦは、コア１１が酸化ゲルマニウムド
ープ石英からなるグレイディッドインデックス型の屈折
率分布を有し、第１クラッド１２がフッ素ドープ石英か
らなり、第２クラッド１３がフッ素含有樹脂からなるも
のである。コア１１と第１クラッド１２との比屈折率差
は、１．０〜２．０％とされ、かなり大きくなってい
る。また、第１クラッド１２と第２クラッド１３との比
屈折率差は２．０〜６．０％となっている。
【００１２】このような構造のＰＣＦにあっては、コア
１１の周囲に光透過性の優れた石英ガラスからなる第２
クラッド１２が設けられているので、コア１１に伝送さ
れる光パワーの一部がエバネセント波としてコア１１か
ら第１クラッド１２に滲み出し、クラッドモードとして
第１クラッド１２内を伝送されるが、第１クラッド１２
が石英ガラスからなるため、このクラッドモードの減衰
が小さくなり、結果的に伝送される光パワーの損失が小
さくなって、伝送損失が小さいものとなる。また、極め
て大きな曲げが加わった場合には、伝送光は、コア１１
から第１クラッド１２を経て外部に漏洩しようとする
が、合成樹脂からなる低屈折率の第２クラッド１３が存
在するため、完全に外部に放射されることはなく、伝送
可能であり、従来のＰＣＦと同様の入射効率や曲げ特性
を示す。さらに、第２および第３の例のＰＣＦではコア
１１の屈折率分布がグレイディッドインデックス型であ
るので、広帯域となる。
１１の周囲に光透過性の優れた石英ガラスからなる第２
クラッド１２が設けられているので、コア１１に伝送さ
れる光パワーの一部がエバネセント波としてコア１１か
ら第１クラッド１２に滲み出し、クラッドモードとして
第１クラッド１２内を伝送されるが、第１クラッド１２
が石英ガラスからなるため、このクラッドモードの減衰
が小さくなり、結果的に伝送される光パワーの損失が小
さくなって、伝送損失が小さいものとなる。また、極め
て大きな曲げが加わった場合には、伝送光は、コア１１
から第１クラッド１２を経て外部に漏洩しようとする
が、合成樹脂からなる低屈折率の第２クラッド１３が存
在するため、完全に外部に放射されることはなく、伝送
可能であり、従来のＰＣＦと同様の入射効率や曲げ特性
を示す。さらに、第２および第３の例のＰＣＦではコア
１１の屈折率分布がグレイディッドインデックス型であ
るので、広帯域となる。
【００１３】以下、具体例を示す。図１に示す構造のＰ
ＣＦを製造した。コア１１は、純粋石英、第１クラッド
１２はフッ素ドープ石英、第２クラッド１３は紫外線硬
化型フッ素含有ウレタンアクリレート樹脂からなり、コ
ア１１の外径１９０μｍ、第１クラッド１２の外径２０
０μｍ、第２クラッド１３の外径２３０μｍであり、コ
ア１１と第１クラッド１２との比屈折率差１．０％、第
１クラッド１２と第２クラッド１３との比屈折率差３％
とした。比較のため、図４に示す従来のＰＣＦを製造し
た。コア１１は純粋石英、クラッド２は紫外線硬化型フ
ッ素含有ウレタンアクリレート樹脂からなり、コア１の
外径２００μｍ、クラッド２の外径２３０μｍとし、コ
ア１とクラッド２との比屈折率差４％とした。
ＣＦを製造した。コア１１は、純粋石英、第１クラッド
１２はフッ素ドープ石英、第２クラッド１３は紫外線硬
化型フッ素含有ウレタンアクリレート樹脂からなり、コ
ア１１の外径１９０μｍ、第１クラッド１２の外径２０
０μｍ、第２クラッド１３の外径２３０μｍであり、コ
ア１１と第１クラッド１２との比屈折率差１．０％、第
１クラッド１２と第２クラッド１３との比屈折率差３％
とした。比較のため、図４に示す従来のＰＣＦを製造し
た。コア１１は純粋石英、クラッド２は紫外線硬化型フ
ッ素含有ウレタンアクリレート樹脂からなり、コア１の
外径２００μｍ、クラッド２の外径２３０μｍとし、コ
ア１とクラッド２との比屈折率差４％とした。
【００１４】これら２種のＰＣＦについて伝送特性を測
定した。測定方法は、カットバック法を用いた。波長は
０．８５μｍである。この結果、本発明のＰＣＦでは増
失量が３ｄＢ／ｋｍであったのに対し、従来のＰＣＦで
は６ｄＢ／ｋｍであった。したがって、本発明のＰＣＦ
では、通常の使用形態、状況で供用される限りは、極め
て低損失であり、５００ｍ以上の長距離伝送用として十
分実用になるものであることが明らかになった。
定した。測定方法は、カットバック法を用いた。波長は
０．８５μｍである。この結果、本発明のＰＣＦでは増
失量が３ｄＢ／ｋｍであったのに対し、従来のＰＣＦで
は６ｄＢ／ｋｍであった。したがって、本発明のＰＣＦ
では、通常の使用形態、状況で供用される限りは、極め
て低損失であり、５００ｍ以上の長距離伝送用として十
分実用になるものであることが明らかになった。
【００１５】
【発明の効果】以上、説明したように、本発明のＰＣＦ
にあっては、伝送損失、温度特性などの伝送特性が良好
であり、５００ｍ以上の長距離の光伝送路に適用しうる
ものとなる。
にあっては、伝送損失、温度特性などの伝送特性が良好
であり、５００ｍ以上の長距離の光伝送路に適用しうる
ものとなる。
【図１】 本発明のＰＣＦの第１の例を示す構成図であ
る。
る。
【図２】 本発明のＰＣＦの第２の例を示す構成図であ
る。
る。
【図３】 本発明のＰＣＦの第３の例を示す構成図であ
る。
る。
【図４】 従来のＰＣＦの例を示す構成図である。
【図５】 従来のＰＣＦの他の例を示す構成図である。
１１…コア、１２…第１クラッド、１３…第２クラッド
Claims (3)
- 【請求項１】 石英ガラスからなるコアの周囲に石英ガ
ラスからなる第１クラッドが設けられ、この第１クラッ
ドの周囲にフッ素含有樹脂からなる第２クラッドが設け
られたプラスチッククラッドファイバ。 - 【請求項２】 第１クラッドの厚みが使用波長（μｍ）
以上で、５０μｍ以下である請求項１記載のプラスチッ
ククラッドファイバ。 - 【請求項３】 コアと第１クラッドとの比屈折率差が
０．５〜２．０％で、かつ第１クラッドと第２クラッド
との比屈折率差が２．０〜６．０％である請求項１記載
のプラスチッククラッドファイバ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9284050A JPH11119036A (ja) | 1997-10-16 | 1997-10-16 | プラスチッククラッドファイバ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9284050A JPH11119036A (ja) | 1997-10-16 | 1997-10-16 | プラスチッククラッドファイバ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11119036A true JPH11119036A (ja) | 1999-04-30 |
Family
ID=17673652
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9284050A Pending JPH11119036A (ja) | 1997-10-16 | 1997-10-16 | プラスチッククラッドファイバ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11119036A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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