JPS58104035A - 単一偏波単一モ−ド光フアイバの製造方法 - Google Patents
単一偏波単一モ−ド光フアイバの製造方法Info
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- JPS58104035A JPS58104035A JP56200044A JP20004481A JPS58104035A JP S58104035 A JPS58104035 A JP S58104035A JP 56200044 A JP56200044 A JP 56200044A JP 20004481 A JP20004481 A JP 20004481A JP S58104035 A JPS58104035 A JP S58104035A
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- Japan
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- core
- stress
- glass
- optical fiber
- Prior art date
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-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B37/00—Manufacture or treatment of flakes, fibres, or filaments from softened glass, minerals, or slags
- C03B37/01—Manufacture of glass fibres or filaments
- C03B37/012—Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments
- C03B37/01205—Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments starting from tubes, rods, fibres or filaments
- C03B37/01211—Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments starting from tubes, rods, fibres or filaments by inserting one or more rods or tubes into a tube
- C03B37/01217—Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments starting from tubes, rods, fibres or filaments by inserting one or more rods or tubes into a tube for making preforms of polarisation-maintaining optical fibres
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
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- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (AREA)
- Manufacture, Treatment Of Glass Fibers (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、コヒーレント党伝送方式や光フアイバセンナ
等に用いられる偏波保存性に優れた単一偏波単一モード
光ファイバの製造方法に関するものである。
等に用いられる偏波保存性に優れた単一偏波単一モード
光ファイバの製造方法に関するものである。
単一モード光ファイバにおいて、互いに直交して伝搬す
るモ1ζ、の伝搬定数β1.IyK差を与えることによ
り、」定方向に偏光したモードのみを伝える、いわゆる
単−儲at−毫−ド光ファイバが形成される・従来のこ
の種の偏波保存性の良い単−毫一ド光ファイバの製造方
法は、例えJf米国特粁第1A/7g#9号に一定され
ている・ここでは、慣例のMCVD法等により、ジャケ
ット部としての石英ガラス管内壁上にクランド層とコア
層を地楡して円対称母材を得、次いでこの母材全体を加
熱して中実な母材とする0次に、この母材の相対向する
側ttv+n械研磨してから、母材を一000℃以上の
嶋温に加熱して光ファイバに線引きすることにより、母
材の粘性係数は低下し、表面張力により形状は円形にな
る。この結果、り2ンドは外形の変化に伴い楕円となり
、楕円の非軸対称の応力が付加さjした単一偏波単一モ
ード元ファイバが得られる。
るモ1ζ、の伝搬定数β1.IyK差を与えることによ
り、」定方向に偏光したモードのみを伝える、いわゆる
単−儲at−毫−ド光ファイバが形成される・従来のこ
の種の偏波保存性の良い単−毫一ド光ファイバの製造方
法は、例えJf米国特粁第1A/7g#9号に一定され
ている・ここでは、慣例のMCVD法等により、ジャケ
ット部としての石英ガラス管内壁上にクランド層とコア
層を地楡して円対称母材を得、次いでこの母材全体を加
熱して中実な母材とする0次に、この母材の相対向する
側ttv+n械研磨してから、母材を一000℃以上の
嶋温に加熱して光ファイバに線引きすることにより、母
材の粘性係数は低下し、表面張力により形状は円形にな
る。この結果、り2ンドは外形の変化に伴い楕円となり
、楕円の非軸対称の応力が付加さjした単一偏波単一モ
ード元ファイバが得られる。
この製造方法を図面により説明すると、第1A図にボ丁
よう−に、石英ガラス管l内にクラッド母相コとコア母
vi3とを配置して円対称な母材を形成し、次にlig
/B図に示すように、石英ガラス管/の相対向する部分
4I(この部分ダはクラッド母材λまで入ってもよい〕
を研削により取除く。次いで・このように研削した母材
を1%温に加熱すると、ガラスは軟化し、表面張力によ
り外@面が円形になるように変化し、これによりクラフ
ト°母材コは第1C−に示すように楕円形状になる。
よう−に、石英ガラス管l内にクラッド母相コとコア母
vi3とを配置して円対称な母材を形成し、次にlig
/B図に示すように、石英ガラス管/の相対向する部分
4I(この部分ダはクラッド母材λまで入ってもよい〕
を研削により取除く。次いで・このように研削した母材
を1%温に加熱すると、ガラスは軟化し、表面張力によ
り外@面が円形になるように変化し、これによりクラフ
ト°母材コは第1C−に示すように楕円形状になる。
このような方法においては、母材を研削する工程が入る
ため工程が*雑になるだけでなく、軟イヒした母材の外
側面が円形になる際にクラット°のみならず、コアも同
様に楕円になることか多〜・。その結果、光ファイバの
伝送特性上、損失カニwi、くなるのに加えて、コア形
状が所足の形状にならな(・・すなわち楕円の程度も必
ずしも一定にならな−1などの欠点があった。また、研
削は長尺母材に対して困難であるから、偏波保存性に優
れた長尺の単一モード光ファイバの製造には不適切であ
った。
ため工程が*雑になるだけでなく、軟イヒした母材の外
側面が円形になる際にクラット°のみならず、コアも同
様に楕円になることか多〜・。その結果、光ファイバの
伝送特性上、損失カニwi、くなるのに加えて、コア形
状が所足の形状にならな(・・すなわち楕円の程度も必
ずしも一定にならな−1などの欠点があった。また、研
削は長尺母材に対して困難であるから、偏波保存性に優
れた長尺の単一モード光ファイバの製造には不適切であ
った。
さらに、光フアイバ中の光の/jS−B%&家クラりド
部分にも伝搬するが、この方法では研磨によってクラッ
ド部分が薄くなるのでジャケット部の不純物の影曖を受
は易くなり、その結果低損失の元ファイバを得にくいと
いう欠点もあった。
部分にも伝搬するが、この方法では研磨によってクラッ
ド部分が薄くなるのでジャケット部の不純物の影曖を受
は易くなり、その結果低損失の元ファイバを得にくいと
いう欠点もあった。
他方、楕円化し九クラッドは互いに肉厚力を異なり、か
つクラッドの熱膨張係数はジャケット部の熱膨張係数よ
り大きいので、コアに対して応力か加わり偏波保持特性
が実現さnる。しかし、第11に水すように、楕円り2
ンドの長軸および短軸に沿つ良熱W#張係数の分布から
判るように、コアは熱膨張係数の大きなりランド層に直
接に接触し、コア中を伝搬する光はクランドにも〃%程
度拡がって伝搬し、クラッド層の影會を受は易く低損失
になり離い・また、母材の側面を機械加工するので、大
きな母材への適用が困難であるばかりでなく、加工に伴
う割れ等の危険性も大きいなどの欠点があった。また、
熱膨張係数の大きなり2ンドは楕円化さjした短軸方向
にも残留し、長軸方向にイト在する熱ji1張係数の大
きなりランドによって誘起される応力を一部相殺するよ
うに作用コ、その結果として、偏波保持性を劣化させる
欠点もあった。 ” そこで、本発明の目的は、上述した棹々の欠点:1 を除去するため、光の伝搬に重要な役割を果たすコアー
クランド母材は加工することなく、応力付与母材馨−緒
にジャケットし−次いで線引きすることにより内部に応
力分布を持った低損失の単一偏波単一モード光ファイバ
を製造する方法を提供することにある・ 本発明の他の目的は、上述した従来の製造方法の欠点を
解決するため、コア母材およびり2ンド母材からなるコ
アークラッド母材と応力付与母材とを別個に形成し、こ
れら両母材を合体させることにより、母材の大形化をは
かり、しかも機械的な研磨などの工程を取除くことによ
り、低損失かつ安定な偏波保存性をもつ単一偏波単一モ
ード党ファイバを製造する方法を提供することにある口
かかる目的を達成するために、本発明は、光ファイバの
内部に応力分布を与え、コアに被屈折性をもつ単一偏波
単一モード光ファイバを製造するにあたり、屈折率の高
いコア母材と該コア母材の屈折率よりも屈−率の低いク
ランド母材からなるコアークランド磁材の外側に応力付
与母材を配置し、前記コアークラッド母材の外側に、゛
前記応力付与母材の線間を埋めるように前記クランド母
材と同一材料による充填母材を配置し、ijl紀応力付
与母材および前記充填母材の周囲をジャケット用ガラス
管でジャケットし、ジャケットした組立体を縁引きして
元ファイバとすることを特徴とする◎史にまた、本発明
の他の形態では、コア、クランドおよび前記コアに応力
を作用させる応力付与都な有する単一偏波単一モード光
ファイバの製造方法において、コア用ガラスとクラッド
用ガラスからなるコアークラッド母材を、前記り2ンド
用ガラスと同一ガラスで形成したジャケット管に挿入し
、前記コアークラッド母材の外周に沿って、−1−ピコ
ア用ガラスの中心に対し略々点対称に、熱膨張係数が前
記り2ンド用ガラスの熱膨張係数とは異なる複数本のガ
ラス母材を応力付与母材として配置し%前記コアークラ
ンド母材と前記ジャケット管との間には、前記応力付与
母材の間に生じる空隙を前記クランド用ガラスと同一ガ
ラスの充填母材で埋め、得られた母材組立体を縁引きす
ることを特徴とする。
つクラッドの熱膨張係数はジャケット部の熱膨張係数よ
り大きいので、コアに対して応力か加わり偏波保持特性
が実現さnる。しかし、第11に水すように、楕円り2
ンドの長軸および短軸に沿つ良熱W#張係数の分布から
判るように、コアは熱膨張係数の大きなりランド層に直
接に接触し、コア中を伝搬する光はクランドにも〃%程
度拡がって伝搬し、クラッド層の影會を受は易く低損失
になり離い・また、母材の側面を機械加工するので、大
きな母材への適用が困難であるばかりでなく、加工に伴
う割れ等の危険性も大きいなどの欠点があった。また、
熱膨張係数の大きなり2ンドは楕円化さjした短軸方向
にも残留し、長軸方向にイト在する熱ji1張係数の大
きなりランドによって誘起される応力を一部相殺するよ
うに作用コ、その結果として、偏波保持性を劣化させる
欠点もあった。 ” そこで、本発明の目的は、上述した棹々の欠点:1 を除去するため、光の伝搬に重要な役割を果たすコアー
クランド母材は加工することなく、応力付与母材馨−緒
にジャケットし−次いで線引きすることにより内部に応
力分布を持った低損失の単一偏波単一モード光ファイバ
を製造する方法を提供することにある・ 本発明の他の目的は、上述した従来の製造方法の欠点を
解決するため、コア母材およびり2ンド母材からなるコ
アークラッド母材と応力付与母材とを別個に形成し、こ
れら両母材を合体させることにより、母材の大形化をは
かり、しかも機械的な研磨などの工程を取除くことによ
り、低損失かつ安定な偏波保存性をもつ単一偏波単一モ
ード党ファイバを製造する方法を提供することにある口
かかる目的を達成するために、本発明は、光ファイバの
内部に応力分布を与え、コアに被屈折性をもつ単一偏波
単一モード光ファイバを製造するにあたり、屈折率の高
いコア母材と該コア母材の屈折率よりも屈−率の低いク
ランド母材からなるコアークランド磁材の外側に応力付
与母材を配置し、前記コアークラッド母材の外側に、゛
前記応力付与母材の線間を埋めるように前記クランド母
材と同一材料による充填母材を配置し、ijl紀応力付
与母材および前記充填母材の周囲をジャケット用ガラス
管でジャケットし、ジャケットした組立体を縁引きして
元ファイバとすることを特徴とする◎史にまた、本発明
の他の形態では、コア、クランドおよび前記コアに応力
を作用させる応力付与都な有する単一偏波単一モード光
ファイバの製造方法において、コア用ガラスとクラッド
用ガラスからなるコアークラッド母材を、前記り2ンド
用ガラスと同一ガラスで形成したジャケット管に挿入し
、前記コアークラッド母材の外周に沿って、−1−ピコ
ア用ガラスの中心に対し略々点対称に、熱膨張係数が前
記り2ンド用ガラスの熱膨張係数とは異なる複数本のガ
ラス母材を応力付与母材として配置し%前記コアークラ
ンド母材と前記ジャケット管との間には、前記応力付与
母材の間に生じる空隙を前記クランド用ガラスと同一ガ
ラスの充填母材で埋め、得られた母材組立体を縁引きす
ることを特徴とする。
以下に一面を参照して本発明の詳細な説明する。
不発廚においては、まず最初に、w43ム図および1i
ljBillに示すように、中空厚肉の石英ガラス管に
よるジャケット管70内にクラッド母材//およびコア
母材/2、およびり2ンド母材l/の外周に沿って、コ
ア母材12の中心から誂めて所足角に#をもち、コア中
心に対して点対称に相対向するよう配置され丸め力付与
母材/3を挿入し、応力付与母材13の挿入によってク
ランド母材//とジャケット管10との間に生じる空隙
を充填母材/#によって埋めるように配置する。
ljBillに示すように、中空厚肉の石英ガラス管に
よるジャケット管70内にクラッド母材//およびコア
母材/2、およびり2ンド母材l/の外周に沿って、コ
ア母材12の中心から誂めて所足角に#をもち、コア中
心に対して点対称に相対向するよう配置され丸め力付与
母材/3を挿入し、応力付与母材13の挿入によってク
ランド母材//とジャケット管10との間に生じる空隙
を充填母材/#によって埋めるように配置する。
ここで、コア母材/2とクラッド母材//によるコアー
クランド母材、応力付与母材/3およびジャケット管1
0は、得られる光−ファイバのコアに基底モードMl
1l−f)−みが伝搬するように設計する。すなわち、
光ファイバのコアの半径をa1コアとクランドとの間の
比屈折率差をΔ、コアの屈折率vnとするときに1 の条件を満竺するように各母材//、/2および13と
ジャケット管10を設計する。ここで、λは伝搬させる
光の波長である。
クランド母材、応力付与母材/3およびジャケット管1
0は、得られる光−ファイバのコアに基底モードMl
1l−f)−みが伝搬するように設計する。すなわち、
光ファイバのコアの半径をa1コアとクランドとの間の
比屈折率差をΔ、コアの屈折率vnとするときに1 の条件を満竺するように各母材//、/2および13と
ジャケット管10を設計する。ここで、λは伝搬させる
光の波長である。
gJA−および#GJB図に示すように、ジャケントし
た母材組立体を一000℃以上の高温に加熱して岩引き
を打う・これにより、コアークラッド母材//、/2・
応力付与母材/3・充填母材/−・およびジャケント管
10のお互いの間の間−はなめらかになると共に溶層し
て帛事−に示すような光ファイバか形成される・#14
#−において、〃はコアーlはクランド、nは応力付与
部である。
た母材組立体を一000℃以上の高温に加熱して岩引き
を打う・これにより、コアークラッド母材//、/2・
応力付与母材/3・充填母材/−・およびジャケント管
10のお互いの間の間−はなめらかになると共に溶層し
て帛事−に示すような光ファイバか形成される・#14
#−において、〃はコアーlはクランド、nは応力付与
部である。
ここで、応力付与母材/Jを配置する角tL#と得られ
た元ファイバのコアXに生じる複屈折率との関係は第j
−に示すようになる。第j図かられかるように、0=9
0 のときに・応力付与822によってコア〃に与えら
れる複屈折率は最大となる。
た元ファイバのコアXに生じる複屈折率との関係は第j
−に示すようになる。第j図かられかるように、0=9
0 のときに・応力付与822によってコア〃に与えら
れる複屈折率は最大となる。
次に本発明製造方法の実mqについて述べる。
応力付与母材/3の材料としては・G@ol + 11
10s +PIO@ 、 F、 Zr0m e
Alsom e 8klOB 、 TiO3カら成
る一群から選択し九Iっン;は複数のドーパントを含む
StO,とすることができる・かかる母材13トシテ、
5ins −1sos + 810m −GeO2−
asha 。
10s +PIO@ 、 F、 Zr0m e
Alsom e 8klOB 、 TiO3カら成
る一群から選択し九Iっン;は複数のドーパントを含む
StO,とすることができる・かかる母材13トシテ、
5ins −1sos + 810m −GeO2−
asha 。
8101− Room −PsisのようにB、Osを
含む場合、クラッド母材12の厚さはコア母@//を伝
搬する光が拡がって、B−0の吸収損失を受けない程寂
に定めるのが好ましく、それにより1.2μm以上の長
い波長でも低損失になる6 GaO2およびa、OSの
添加量はそれぞれl〜10モル襲およびj〜Xモル−と
するのが好適である。
含む場合、クラッド母材12の厚さはコア母@//を伝
搬する光が拡がって、B−0の吸収損失を受けない程寂
に定めるのが好ましく、それにより1.2μm以上の長
い波長でも低損失になる6 GaO2およびa、OSの
添加量はそれぞれl〜10モル襲およびj〜Xモル−と
するのが好適である。
また、応力付与母材13を挿入することによって生じる
空隙には母材lダを充填するので、ジャケットした組立
体を光ファイバに線引きする際に応力付与母材/JQI
’を称装置はくずれることがなく、コア形状は円形に保
たれるとともに、中心からのずれを生じない。かかる空
隙を鳳める母材ノ多としては、例えは@7−に示すよう
に、石英ガラス管を縦割したもの1あるいは第7−に示
す応力付与母材/jのように円柱状のものであってもよ
い・また一応力付与母材/Jも円柱状に限定されず、第
4−示の母材l参と同様の形”状であってもその効果は
同様に発揮される。
空隙には母材lダを充填するので、ジャケットした組立
体を光ファイバに線引きする際に応力付与母材/JQI
’を称装置はくずれることがなく、コア形状は円形に保
たれるとともに、中心からのずれを生じない。かかる空
隙を鳳める母材ノ多としては、例えは@7−に示すよう
に、石英ガラス管を縦割したもの1あるいは第7−に示
す応力付与母材/jのように円柱状のものであってもよ
い・また一応力付与母材/Jも円柱状に限定されず、第
4−示の母材l参と同様の形”状であってもその効果は
同様に発揮される。
実施例1゜
本例では、第1−に示すように、 WAD決で作教し九
コアおよびクラッド母材/2および/lと膨張係数の大
きな値を有する応力付与母材/3とをジャケット管10
内に配置し、コアークラッド母材//、/J、応力付与
母材13およびジャケット管10の間に生じる空隙にガ
ラス母材l亭を配置する・ここで、コアおよびクラッド
母材/2および//はそれぞれG・O,−1110,ガ
ラスおよびsio、ガラスからなり、コア母@12に添
加され九〇@Os添加量は7モル弧であり、それぞれの
寸法はコア母材/2の外径o、l關、クランド母材//
の外径ダミとした。また、応力付与母材13はB、O,
−GaO2−8101の組成をもち、B、Os ! /
#モル襲、G・0. + jモル憾を添加した。この応
力付与母材13の寸法は4’tllとして、第1図に示
すように参本の母材13を相対向する位置に配替した・
次いで、母材//、/Jおよび13の組立体を円径々、
tn、外径/9111のジャケット管としての石英ガラ
ス管10で被った。このとき、クラッド母材12および
ジャケット管10を構成するsio、の熱膨張係数α1
および応力付与部Ipr/Jの熱膨張係数α3は、それ
ぞれ、 αs−j、j X 10 ℃ αs=m /I X 10″″f ℃−1であり九。
コアおよびクラッド母材/2および/lと膨張係数の大
きな値を有する応力付与母材/3とをジャケット管10
内に配置し、コアークラッド母材//、/J、応力付与
母材13およびジャケット管10の間に生じる空隙にガ
ラス母材l亭を配置する・ここで、コアおよびクラッド
母材/2および//はそれぞれG・O,−1110,ガ
ラスおよびsio、ガラスからなり、コア母@12に添
加され九〇@Os添加量は7モル弧であり、それぞれの
寸法はコア母材/2の外径o、l關、クランド母材//
の外径ダミとした。また、応力付与母材13はB、O,
−GaO2−8101の組成をもち、B、Os ! /
#モル襲、G・0. + jモル憾を添加した。この応
力付与母材13の寸法は4’tllとして、第1図に示
すように参本の母材13を相対向する位置に配替した・
次いで、母材//、/Jおよび13の組立体を円径々、
tn、外径/9111のジャケット管としての石英ガラ
ス管10で被った。このとき、クラッド母材12および
ジャケット管10を構成するsio、の熱膨張係数α1
および応力付与部Ipr/Jの熱膨張係数α3は、それ
ぞれ、 αs−j、j X 10 ℃ αs=m /I X 10″″f ℃−1であり九。
第1図に示すように構成配置し九母材を2100℃の温
j[において、外径/21μ論の光ファイバに線引きし
た。このようにして得られた光ファイバはカントオツ波
長/、JJ論、波長/、1μmでの損失値o、yda/
−およびコアに 。
j[において、外径/21μ論の光ファイバに線引きし
た。このようにして得られた光ファイバはカントオツ波
長/、JJ論、波長/、1μmでの損失値o、yda/
−およびコアに 。
誘起された複屈折率は約io であり、半径参寵程度
の曲げに対しても光フアイバ中を伝搬させた直線偏光2
は十分に保たれ九〇 実總例2゜ 第1−示の応力付与母材13として、第9−に示すよう
に、大きな熱膨張係数値をもつB、O。
の曲げに対しても光フアイバ中を伝搬させた直線偏光2
は十分に保たれ九〇 実總例2゜ 第1−示の応力付与母材13として、第9−に示すよう
に、大きな熱膨張係数値をもつB、O。
−810,ガラス/Jムが石英ガラス/J lによって
覆われたものを用いることもできる。例えば、光ファイ
バの製造法として知られているMCVD法によって41
101を)−モル襲添加し九810.ガラスなガラス管
内に堆積して中実化した後、中実化した母材を延伸し、
ガラス棒/J Aの外径参IIKおよびガラス管13
Bの外径コ、?jllLとした4のを用い次場合、得ら
れた光ファイバの断面構造は絽101に示すようになっ
た。この場合、応力付与s22の面積が実効的に減少す
るので、応力によるコアに生じる複屈折率はtxio
秘匿になったが、実用上問題はなかった・ この実施例では、コアおよびクラッド母材としてコア径
/クラ2ド径−0,1741のものを使用したが、より
低損失の特性を実現する九めには、この寸法比が0.1
7参以下のもの、例えばl/lのコアおよびり2ツド堡
材を使用することにより、波長/、Jμ−でo、zam
lkm、波長/、jjμmでo、1ayt/にのr#損
失光ファイバが実現さn、かつ応力付与母材としてBs
01 (11モル%)、G・03(参モル%)、810
1のガラスを用いることにより、応力に□”iつて生じ
る応力+口。
覆われたものを用いることもできる。例えば、光ファイ
バの製造法として知られているMCVD法によって41
101を)−モル襲添加し九810.ガラスなガラス管
内に堆積して中実化した後、中実化した母材を延伸し、
ガラス棒/J Aの外径参IIKおよびガラス管13
Bの外径コ、?jllLとした4のを用い次場合、得ら
れた光ファイバの断面構造は絽101に示すようになっ
た。この場合、応力付与s22の面積が実効的に減少す
るので、応力によるコアに生じる複屈折率はtxio
秘匿になったが、実用上問題はなかった・ この実施例では、コアおよびクラッド母材としてコア径
/クラ2ド径−0,1741のものを使用したが、より
低損失の特性を実現する九めには、この寸法比が0.1
7参以下のもの、例えばl/lのコアおよびり2ツド堡
材を使用することにより、波長/、Jμ−でo、zam
lkm、波長/、jjμmでo、1ayt/にのr#損
失光ファイバが実現さn、かつ応力付与母材としてBs
01 (11モル%)、G・03(参モル%)、810
1のガラスを用いることにより、応力に□”iつて生じ
る応力+口。
複屈折率I X 10 か実現され、偏波は実用上十
分に保持された。
分に保持された。
実施例5゜
まず、WAD法によりStO,ガラスによるクラッド母
材/lとG・03を5モル%添加した810sガ2スに
よるコア母@/Jとから成るコアークラッド母材を作製
し友。同様に、VAD法によりG・01およびBjos
をそれぞれ参モル%およびl参モル襲添加し九810.
ガラスによる応力付与母材/Jを形成し九〇コアークラ
ッド母材と応力付与母材13を馬J kFIAに示すよ
うに810sガラス製のジャケット管le中に挿入し、
更K sso、ガラスによる充填母材l多をもジャケッ
ト管/σ中に挿入したりこの組立体を温[Jioo C
K加熱して縁引きt−行うと、纂//図示の断面構造を
もつ光ファイバが得られ良。
材/lとG・03を5モル%添加した810sガ2スに
よるコア母@/Jとから成るコアークラッド母材を作製
し友。同様に、VAD法によりG・01およびBjos
をそれぞれ参モル%およびl参モル襲添加し九810.
ガラスによる応力付与母材/Jを形成し九〇コアークラ
ッド母材と応力付与母材13を馬J kFIAに示すよ
うに810sガラス製のジャケット管le中に挿入し、
更K sso、ガラスによる充填母材l多をもジャケッ
ト管/σ中に挿入したりこの組立体を温[Jioo C
K加熱して縁引きt−行うと、纂//図示の断面構造を
もつ光ファイバが得られ良。
なお、応力付与母材/3としてm9kA示の構成の4の
を用いる場合、例えばG・OSおよび1=o=を添加し
た810鵞ガラス/J Aを810鵞ガラス/J l:
′、) で暑うこともでき、□その場合には第1JFIA示のよ
1゜ うに応力付与snがクラッドl中に島状に分離し丸断面
構造の光ファイバが得られる。この場合の複屈折率の大
きさは第1/ fItJ示の光ファイバと同程寂の大き
さになる。
を用いる場合、例えばG・OSおよび1=o=を添加し
た810鵞ガラス/J Aを810鵞ガラス/J l:
′、) で暑うこともでき、□その場合には第1JFIA示のよ
1゜ うに応力付与snがクラッドl中に島状に分離し丸断面
構造の光ファイバが得られる。この場合の複屈折率の大
きさは第1/ fItJ示の光ファイバと同程寂の大き
さになる。
ここで−クラッド母材l11ジヤケツト菅/σおよび充
填母材l#は本質的K 810.からなるので、熱膨張
係数はzxlo /Cと小さい。他方、応力付与母材
13を構成するガラスとしてへ例えばG@osを参モル
−1110@を70モル%添加した810、な用いると
ぎには、このガラスの熱膨張係数はXJXIO/Cと大
きくなる。しかも、GeO2とBIO,を添加した81
01は810sに比べて低い軟化温度を持つので、母材
を2100 ’C程度の温度に加熱して線引きする際に
周辺のジャケント管10および充填母材l−が固化し良
後に応力付与母材/Jが園化し、しかも応力付与母材n
は大きな熱膨張係数を持っているので、この母材13は
冷却するに従って収縮する。このように1応力付与母材
/3は周囲を固化し九石英ガラスを引込むようになるた
め、応力付与母材13の周囲には引張り応力が生じる。
填母材l#は本質的K 810.からなるので、熱膨張
係数はzxlo /Cと小さい。他方、応力付与母材
13を構成するガラスとしてへ例えばG@osを参モル
−1110@を70モル%添加した810、な用いると
ぎには、このガラスの熱膨張係数はXJXIO/Cと大
きくなる。しかも、GeO2とBIO,を添加した81
01は810sに比べて低い軟化温度を持つので、母材
を2100 ’C程度の温度に加熱して線引きする際に
周辺のジャケント管10および充填母材l−が固化し良
後に応力付与母材/Jが園化し、しかも応力付与母材n
は大きな熱膨張係数を持っているので、この母材13は
冷却するに従って収縮する。このように1応力付与母材
/3は周囲を固化し九石英ガラスを引込むようになるた
め、応力付与母材13の周囲には引張り応力が生じる。
この応力はコアにまで到達してコアの応力付与母岐方同
に引張り応力が作用する。コアの部分に作用する応力は
、光弾性効果によりコアの屈折率を低下させる・第7ノ
図に示す熱膨張係数分布の一例のように、応力付与部n
は;ア1を中心に相対向する11面に局在し、両者の熱
膨張係数の違いによってコアJIKml起される屈折率
変化4応力付与l5JJ側の領域に大きく生じる一りツ
ツド外径/コア外径比がj程度罠のとき、誘起される屈
折率変化Δnは/×IOとなり、充分大きな複屈折性が
得られる。iIi!引きする際に、コア母材/2の屈折
率n1とクラッド母材//の屈折率n3%コア外径Ja
および伝搬させる光の波長λによって規定される規格化
周波数V−”、’ mがV≦コ、 #DJの条件を満足
するように各母材の寸法を定めることによって単一偏波
単一モード光フアイバか得られる。
に引張り応力が作用する。コアの部分に作用する応力は
、光弾性効果によりコアの屈折率を低下させる・第7ノ
図に示す熱膨張係数分布の一例のように、応力付与部n
は;ア1を中心に相対向する11面に局在し、両者の熱
膨張係数の違いによってコアJIKml起される屈折率
変化4応力付与l5JJ側の領域に大きく生じる一りツ
ツド外径/コア外径比がj程度罠のとき、誘起される屈
折率変化Δnは/×IOとなり、充分大きな複屈折性が
得られる。iIi!引きする際に、コア母材/2の屈折
率n1とクラッド母材//の屈折率n3%コア外径Ja
および伝搬させる光の波長λによって規定される規格化
周波数V−”、’ mがV≦コ、 #DJの条件を満足
するように各母材の寸法を定めることによって単一偏波
単一モード光フアイバか得られる。
出発材として用いるコアークランドの母材において、り
2ンド径/;ア径比はコヒーレント光伝送方式に運用さ
れる単−偏波単一モード光ファイバの製造にあ良っては
1倍以上であることが望ましい・他の光フアイバセンナ
等短長の光ファイバを利用する場合には、り2クド径/
コア径比が3倍より小さい比であってもよい。
2ンド径/;ア径比はコヒーレント光伝送方式に運用さ
れる単−偏波単一モード光ファイバの製造にあ良っては
1倍以上であることが望ましい・他の光フアイバセンナ
等短長の光ファイバを利用する場合には、り2クド径/
コア径比が3倍より小さい比であってもよい。
その理由は、コアを伝搬する光はり2クドにも拡かつて
伝搬するので、光フアイバ中の光はコアークランド母材
および応力付与母材の双方の対向面における構造不完熱
1因して散乱されることがあり、従って上述の比が小さ
いときには伝搬損失が増大するからである・そして、長
距離光伝送にあっては低損失性が重要な要因になるので
、上述の比を大きく足めることか必要になる。光フアイ
バセンサでは、使用する光ファイバの長さが/bN[と
短いので、伝搬損失より′4h偏波保存性の方が1要な
要因であり、この点からは応力付与母材をコアに近づけ
る方が一層効果的である・ 以上の各実施例では、応力付与母材13として、熱膨張
係数が石英ガラスの一層より奄大きなガラスを利用する
場合について述べたが、応力付与母材としてTie、を
添加した810mを用いる場合には、810x −Tl
0m糸ガラスの熱膨張係数は、町olの含有量が所定の
範囲約0〜10モル−にあるときには、810mの熱膨
張係数より4小さくなる・この場合には、応力付与母材
13が配置された方向に圧縮応力を生じる。この圧縮応
力を用いても単一偏波単一モード光ファイバを製造でき
る・さらに、第13図に示すように、熱膨張係数が8魚
01よりも大きな応力付与母材/jと、8101よりも
小さな!103含有の応力付与部材Bとを互いに直交す
る方向に配置することによって、複屈折率を更に同上さ
せることもできる。
伝搬するので、光フアイバ中の光はコアークランド母材
および応力付与母材の双方の対向面における構造不完熱
1因して散乱されることがあり、従って上述の比が小さ
いときには伝搬損失が増大するからである・そして、長
距離光伝送にあっては低損失性が重要な要因になるので
、上述の比を大きく足めることか必要になる。光フアイ
バセンサでは、使用する光ファイバの長さが/bN[と
短いので、伝搬損失より′4h偏波保存性の方が1要な
要因であり、この点からは応力付与母材をコアに近づけ
る方が一層効果的である・ 以上の各実施例では、応力付与母材13として、熱膨張
係数が石英ガラスの一層より奄大きなガラスを利用する
場合について述べたが、応力付与母材としてTie、を
添加した810mを用いる場合には、810x −Tl
0m糸ガラスの熱膨張係数は、町olの含有量が所定の
範囲約0〜10モル−にあるときには、810mの熱膨
張係数より4小さくなる・この場合には、応力付与母材
13が配置された方向に圧縮応力を生じる。この圧縮応
力を用いても単一偏波単一モード光ファイバを製造でき
る・さらに、第13図に示すように、熱膨張係数が8魚
01よりも大きな応力付与母材/jと、8101よりも
小さな!103含有の応力付与部材Bとを互いに直交す
る方向に配置することによって、複屈折率を更に同上さ
せることもできる。
以上説明し九ように1本発明単一偏波単一モード光ファ
イバの製造方法は、コア、クラッド母材、応力付与母材
、空隙を埋める母材、およびジャケット管IOのいずれ
に対しても、研削等長さを規定する工程を含まないので
、母材の大形化を達成でき、以て長大な一層ごアイパを
製造することが可能である。また、母′材の段階におい
て、各母材をはぼ完全に累密に配置するので、線引きに
よりコアの位置がずれえり、ま次、コアが楕円に髪形す
ることがない利点かある。
イバの製造方法は、コア、クラッド母材、応力付与母材
、空隙を埋める母材、およびジャケット管IOのいずれ
に対しても、研削等長さを規定する工程を含まないので
、母材の大形化を達成でき、以て長大な一層ごアイパを
製造することが可能である。また、母′材の段階におい
て、各母材をはぼ完全に累密に配置するので、線引きに
よりコアの位置がずれえり、ま次、コアが楕円に髪形す
ることがない利点かある。
また、本発明では、伝送損失に関与するコアおよびクラ
ンド母材には研磨等何らの加工をも施さなくてすむので
低損失の光ファイバを製造できる。
ンド母材には研磨等何らの加工をも施さなくてすむので
低損失の光ファイバを製造できる。
更にまた、本発明では、応力付与部が相対向する限られ
た領域にのみ存在するので、光ファイバのコアに発生さ
せる複屈折率は大きな値となり、偏波保持性を高める効
果が大であり、しか4応力付与母材を配置するにあ九っ
ては、充填母材を空隙部に埋め込むので各母材間の配置
は安定に定まり、従って偏波保存性−安定になる。
た領域にのみ存在するので、光ファイバのコアに発生さ
せる複屈折率は大きな値となり、偏波保持性を高める効
果が大であり、しか4応力付与母材を配置するにあ九っ
ては、充填母材を空隙部に埋め込むので各母材間の配置
は安定に定まり、従って偏波保存性−安定になる。
M/A−〜島IC−は従来の単一偏波単一モード光ファ
イバの製置工程の説明−1第2@はかかる従来方法で形
成した光ファイバの熱膨張係数分布図、第Jム一および
第J葛図は本発明製□造方法V説明するための“それぞ
れ断面図および斜視図、第参図は本発明により得られた
光ファイバの断面−1第j凶は応力付与母材のなす内置
と光ファイバのコアにおよほす複屈折率との関係を示す
グラフ、rlAtkAは本発明で用いる充填母材の一例
を示す斜視卸、第7図は本発明で用いる充填母材を円柱
体とした場合の母材組立体を示す断面−・#gl醐〜第
1θ図は本発明製造方法の具体例を説明するための断面
図、71411図は本発明により形成した光ファイバの
熱膨張係数分布図、第72図は本発明により製造した光
ファイバの他の′例を示す断面−1@ /J @は本発
明における母材組立体の他の例を示す断fIi脂である
。 l・・・ジャケット管、 コ・・・り2ツド母材−
3・・・コア母材、 参・・・研削部分、)0
・・・ジャケット管、 /l・・・クラッド母材、1
2・・・コア母材% /j・・・応力付与母材
、/#・・・充填母材、 X・・・コア、1・・
・クラッド、 n・・・応力付与部・13ム・
・・ガラス棒、/JB−・・ガラス管。 特軒出願人 日本電信電話公社 第2図 芦寝達讐暑 第4図 第5図 01度) 第8図 /2 第9図 第10図 1? 第11図 然#殖#&数 第12図 第13図 3
イバの製置工程の説明−1第2@はかかる従来方法で形
成した光ファイバの熱膨張係数分布図、第Jム一および
第J葛図は本発明製□造方法V説明するための“それぞ
れ断面図および斜視図、第参図は本発明により得られた
光ファイバの断面−1第j凶は応力付与母材のなす内置
と光ファイバのコアにおよほす複屈折率との関係を示す
グラフ、rlAtkAは本発明で用いる充填母材の一例
を示す斜視卸、第7図は本発明で用いる充填母材を円柱
体とした場合の母材組立体を示す断面−・#gl醐〜第
1θ図は本発明製造方法の具体例を説明するための断面
図、71411図は本発明により形成した光ファイバの
熱膨張係数分布図、第72図は本発明により製造した光
ファイバの他の′例を示す断面−1@ /J @は本発
明における母材組立体の他の例を示す断fIi脂である
。 l・・・ジャケット管、 コ・・・り2ツド母材−
3・・・コア母材、 参・・・研削部分、)0
・・・ジャケット管、 /l・・・クラッド母材、1
2・・・コア母材% /j・・・応力付与母材
、/#・・・充填母材、 X・・・コア、1・・
・クラッド、 n・・・応力付与部・13ム・
・・ガラス棒、/JB−・・ガラス管。 特軒出願人 日本電信電話公社 第2図 芦寝達讐暑 第4図 第5図 01度) 第8図 /2 第9図 第10図 1? 第11図 然#殖#&数 第12図 第13図 3
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1)光ファイバの内部に応力分布を与え・コアに複屈折
性をもつ単一偏波単一モード光ファイバを製造するにあ
たり、屈折率の高いコア母材と該コア母材の屈折率より
も屈折率の低いり2ンド母材からなるコアークラッド母
材の外側に応力付与母材を配置し、str紀コアコアー
クランド母材側に、l!r紀応力付与母材の隙間を埋め
るようにIIJ配クツクラッド母材一材料による充填母
材を配置し、前記応力付与母材および前記充填母材の周
囲をジャケット用ガラス管でジャケットし、ジャケット
した組立体を縁引きして光ファイバとすることを特徴と
する単−偏波単一モード光ファイバの製造方法・ 2、特許請求の範囲纂1項記載の製造方法において、前
記応力付与母材を%前記コアークラッド母材の周囲に沿
って、該コアークラッド母材をはさんで相対向する位置
に配置することを特徴とする単一偏波単一モード党ファ
イバの製造方法。 5)特許請求の範囲弗1項ま九は1gJ項に記載の製造
方法において、前記コア母材とり2クド母材の組成を8
鳳Ql−G@o麿と810j−Silog−G*Os
−r、osと810g −810mと5tos−IFb
および810.− G・03と810g −’雪0s−
1のいずれかとなし・、前記応力付与母材の組成をS亀
o1 − s雪Os 、 810鵞 −B、O,
−G・03 、 8%O1−B、O畠−Pro@ s
8亀Os −? −P、O,%8103− F −Ge
O2,8101−!10B 、および810m −Ti
O,−1のいずれかとなし、前記充填母材のガラス組成
を810.となし、前記ジャケット用ガラス管の組成を
810mとすることを特徴とする単一偏波単一モード光
ファイバの製造方法・ 4):Iア1クツツドおよび前記コアに応力を作用させ
る応力付与部を有する単−偏波単一七−ド光ファイバの
製造方法において、コア用ガラスとクラッド用ガラスか
らなるコアークラッド母材を、前記クラッド用ガラスと
同一ガラスで形成し九ジャケット管に挿入し〜前記コア
ークランド母材の外周に沿って%前記コア用ガラスの中
心に対し略々点対称に、熱膨張係数が前記クランド用ガ
ラスの熱膨張係数とは異なる複数本のガラス母材を応力
付与母材として配置し、前記コアークラッド母材と前記
ジャケット管との間には、前記応力付与母材の間に生じ
る空隙を前記クラッド用ガラスと同一ガラスの充填母材
で埋め、得られ九母材組立体な線引きすることを特徴と
する□ 単一偏波単一モード光フ、、テイバの製造方法・5)特
許請求の範囲第要項に記載の製造方法にト、′□、 おいて、前記クラッド用、すIガラスを石英ガラスとな
し、前記応力付与缶材の中心部に、熱膨張係数が石英ガ
ラスの熱膨張係数とは興なり、しかも軟化点が石英ガラ
スよりも低い温度をもつG・0冨+ Jog m
Psis * Ties e F eAjm’s
I fAro雪および5bto、のいずれか一つもしく
は複数個の材料が添加された添加石英ガラスを存在させ
ることを特徴とする単一偏波単一モード光ファイバの製
造方法。 6)特許請求の範囲第3項記載の製造方法において・前
記応力付与母材は前記添加石英ガラスの周囲を石英ガラ
スにより被覆して組立てることを特徴とする単一偏波単
一モード光ファイバの製造方法拳
Priority Applications (6)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP56200044A JPS58104035A (ja) | 1981-12-14 | 1981-12-14 | 単一偏波単一モ−ド光フアイバの製造方法 |
GB8200751A GB2096788B (en) | 1981-01-17 | 1982-01-12 | Single-polarization single-mode optical fibers |
FR8200581A FR2498339B1 (fr) | 1981-01-17 | 1982-01-15 | Perfectionnements a des fibres optiques monomodes et a leur procede de fabrication |
NL8200149A NL184924C (nl) | 1981-01-17 | 1982-01-15 | Optische enkel-mode vezel voor gepolariseerd licht en werkwijze voor het vervaardigen van een dergelijke vezel. |
CA000394239A CA1168488A (en) | 1981-01-17 | 1982-01-15 | Single-polarization single-mode optical fibers |
DE19823201342 DE3201342C2 (de) | 1981-01-17 | 1982-01-18 | Optische Faser für Einmodenwelle mit einer einzigen Polarisation und Verfahren zu ihrer Herstellung |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP56200044A JPS58104035A (ja) | 1981-12-14 | 1981-12-14 | 単一偏波単一モ−ド光フアイバの製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS58104035A true JPS58104035A (ja) | 1983-06-21 |
JPS6328857B2 JPS6328857B2 (ja) | 1988-06-10 |
Family
ID=16417888
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP56200044A Granted JPS58104035A (ja) | 1981-01-17 | 1981-12-14 | 単一偏波単一モ−ド光フアイバの製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS58104035A (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6028703U (ja) * | 1983-08-01 | 1985-02-26 | 古河電気工業株式会社 | 単一偏波光フアイバ |
JPS61174135A (ja) * | 1985-01-29 | 1986-08-05 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 定偏波フアイバの製造方法 |
JPS62276510A (ja) * | 1986-05-26 | 1987-12-01 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 応力付与形偏波保持光フアイバ |
JPH01314209A (ja) * | 1988-06-14 | 1989-12-19 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 定偏波光ファイバ |
WO2015173089A1 (de) * | 2014-05-12 | 2015-11-19 | J-Fiber Gmbh | Polarisationserhaltende lichtleitfaser sowie vorform und verfahren zur deren herstellung |
-
1981
- 1981-12-14 JP JP56200044A patent/JPS58104035A/ja active Granted
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6028703U (ja) * | 1983-08-01 | 1985-02-26 | 古河電気工業株式会社 | 単一偏波光フアイバ |
JPS61174135A (ja) * | 1985-01-29 | 1986-08-05 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 定偏波フアイバの製造方法 |
JPH0685005B2 (ja) * | 1985-01-29 | 1994-10-26 | 住友電気工業株式会社 | 定偏波ファイバおよびその製造方法 |
JPS62276510A (ja) * | 1986-05-26 | 1987-12-01 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 応力付与形偏波保持光フアイバ |
JPH01314209A (ja) * | 1988-06-14 | 1989-12-19 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 定偏波光ファイバ |
WO2015173089A1 (de) * | 2014-05-12 | 2015-11-19 | J-Fiber Gmbh | Polarisationserhaltende lichtleitfaser sowie vorform und verfahren zur deren herstellung |
US9720264B2 (en) | 2014-05-12 | 2017-08-01 | J-Fiber Gmbh | Polarization-maintaining optical fibre and preform and method for producing the same |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS6328857B2 (ja) | 1988-06-10 |
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