JP3580640B2

JP3580640B2 - Manufacturing method of dispersion-shifted optical fiber preform

Info

Publication number: JP3580640B2
Application number: JP14662396A
Authority: JP
Inventors: 洋一赤坂; 保神谷; 和之白木; 正治大橋
Original assignee: Furukawa Electric Co Ltd; Nippon Telegraph and Telephone Corp; NTT Inc USA
Current assignee: Furukawa Electric Co Ltd; NTT Inc; NTT Inc USA
Priority date: 1996-05-16
Filing date: 1996-05-16
Publication date: 2004-10-27
Anticipated expiration: 2016-05-16
Also published as: JPH09301738A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、誘導ブリルアン散乱抑圧型の分散シフト光ファイバ母材の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
光ファイバ中の誘導ブリルアン散乱（ＳＢＳ）は、非線形現象の１つであり、入射光とファイバ中の音響フォノンとの間の非弾性散乱によって生じる。誘導ブリルアン散乱により光信号は後方に散乱され、その程度はしきい値を越えると急激に増加する。そして、この誘導ブリルアン散乱の増加に起因し、しきい値を越えて入射光パワーを増加させても透過光パワーは殆ど変化しなくなるため、誘導ブリルアン散乱は光通信にとって大きな障害となる。近年ではエルビウムドープ光ファイバ増幅器の発展により光の高出力が可能になってきたため、この高出力の光を入力して、その強い入射光パワーをあまり減少させることなく透過させることができる光ファイバの開発が求められており、このような光の入力限界パワーの大きい光ファイバを形成するために、誘導ブリルアン散乱を抑圧することは非常に重要となってきている。
【０００３】
ところで、誘導ブリルアン散乱は、光ファイバの屈折率等のファイバ特性が均一であるほど起こり易いことが知られており、したがって、誘導ブリルアン散乱を抑圧するためには光ファイバの長手方向に何らかの変化を与えて光ファイバの特性を長手方向に不均一化すればよいことになる。
【０００４】
そこで、特開平５−２４９３２９号公報に示されているように、ＧｅＯ_２（酸化ゲルマニウム）ドープ石英を主成分とするコアと、純粋石英を主成分とするクラッドを有する光ファイバにおいて、これらのコアとクラッドにはＦ（フッ素）がドープされており、このＦドーパント濃度がコアおよびクラッドの長手方向に連続して変化することによりコアの屈折率とクラッドの屈折率がそれぞれコアおよびクラッドの長手方向に連続して変化した誘導ブリルアン散乱抑圧型の分散シフト光ファイバが提案されている。なお、この分散シフト光ファイバはコアの屈折率に対するクラッドの相対屈折率（比屈折率差）がコアおよびクラッドの全長にわたって等しく形成されており、この分散シフト光ファイバの屈折率分布は図４に示すようになっている。
【０００５】
すなわち、光ファイバの入射側から出射側に向かうに連れて、Ｆドーパント濃度が徐々に増加しており、それに伴い、コアおよびクラッドの屈折率はそれぞれ、光ファイバの入射側から出射側に向かうに連れて徐々に低下しているが、コアの長手方向に対するＦドーパント濃度変化とクラッドの長手方向に対するＦドーパント濃度変化とは等しいために、コアの屈折率に対するクラッドの相対屈折率（図４のＮ）の大きさは光ファイバの長手方向のどの位置においても等しい大きさとなっている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、光ファイバを形成する光ファイバ母材の製造方法として、コアを形成するコア層とクラッドを形成するクラッド層とを、ＶＡＤ（Ｖａｐｏｒ−ｐｈａｓｅＡｘｉａｌＤｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法を用いて同時合成してスートを形成し、このスートをガラス化する方法が広く用いられている。前記ＶＡＤ法を用いてスートを形成するときには、コアおよびクラッドの原材料を気相化し、図５に示すように、棒状の基板１０の先端側に、コア層３となるＧｅＯ_２ドープ石英ガラス粒子体を気相反応により合成して基板１０の軸方向に堆積させていき、このコア層３の外周側にクラッド層４の石英ガラス粒子体を堆積させていく。なお、同図に示すように、基板１０を上側に引き上げながらコア層３およびクラッド層４を堆積させていくことにより、コア層３およびクラッド層４が基板１０の軸方向に堆積される。
【０００７】
スート５は白色体であり、このスート５を例えばゾーン炉内に通して高温で反応させることにより、ガラス化が行われ、このガラス化によって透明な光ファイバ母材が形成される。なお、光ファイバ母材をその端部から高周波加熱炉、電気炉、酸素・水素炎等で２０００℃程度に加熱しながら紡糸することにより、細い光ファイバが形成される。
【０００８】
図４に示したような屈折率分布を有する前記誘導ブリルアン散乱抑圧型の分散シフト光ファイバ母材を形成するときには、前記の如く、スート５をゾーン炉内に通すときに、このゾーン炉内のＦ分圧を時間変化させながらスート５を長手方向に通していくことにより、Ｆドーパント濃度をコアおよびクラッドの長手方向に連続して変化させることができる。すなわち、Ｆ雰囲気のゾーン炉内にスート５の一端側から通していってガラス化すると、このガラス化においてＦがコアおよびクラッドにドープされるが、このとき、ゾーン炉内のＦ分圧を時間がたつに連れて徐々に大きくしていくと、コアおよびクラッドにドープされるＦドーパント濃度が、コアおよびクラッドの長手方向に連続して徐々に増加することになるため、スート５の一端側を入射側とし、他端側を出射側とすれば、図４に示したような屈折率分布を有する分散シフト光ファイバが形成される。
【０００９】
しかしながら、このようなゾーン炉内でのＦ分圧変化を時間がたつに連れて急激に変化させることは難しく、エルビウムドープ光ファイバ増幅器からの高出力の光を強いパワーのまま透過させることができるように、誘導ブリルアン散乱発生のしきい値を十分に高くできるほど、Ｆ分圧の変化によってＦドーパント濃度変化を急激にすることはできなかった。
【００１０】
そこで、例えば分散シフト光ファイバ母材におけるコアの体積を減少させることにより、光ファイバ長手方向に対するＦドーパント濃度変化量を大きくすることも考えられる。それというのは、前記の如く、光ファイバは光ファイバ母材の紡糸によって形成されることから、同じコア径の光ファイバを形成するにあたり、光ファイバ母材のコアの体積が大きいと、形成される光ファイバの長さが長くなり、結果的に光ファイバ長手方向に対するＦドーパント濃度変化量が小さくなってしまう。その逆に、光ファイバ母材におけるコアの体積が小さいと、光ファイバ長手方向に対するＦドーパント濃度変化量を大きくすることができるのである。
【００１１】
しかしながら、コアを形成するためのコア層３をＶＡＤ法によって形成させる際に、コア層３を細径に堆積させると不安定となり、コア層３およびクラッド層４を基板１０の軸方向に均一に堆積成長させることができなくなってしまうために、スート５を作製するときにコア層３の体積を減少させて光ファイバ母材を形成することは困難だった。
【００１２】
本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、分散シフト光ファイバにドープされるＦドーパント濃度の光ファイバ長手方向に対する変化量を大きくすることが可能であり、それにより、光ファイバの誘導ブリルアン散乱発生のしきい値を高くして誘導ブリルアン散乱を抑圧し、光ファイバへの入力限界パワーを大きくすることができる分散シフト光ファイバ母材の製造方法を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は次のような構成により課題を解決するための手段としている。すなわち、本発明は、ＧｅＯ_２ドープ石英を主成分とするコアと純粋石英を主成分とするクラッドを有し、該コアとクラッドにはＦがドープされて該Ｆドーパント濃度がコアおよびクラッドの長手方向に連続して変化することによりコアの屈折率とクラッドの屈折率がそれぞれコアおよびクラッドの長手方向に連続して変化しており、かつ、コアの屈折率に対するクラッドの相対屈折率がコアおよびクラッドの全長にわたって等しい誘導ブリルアン散乱抑圧型の分散シフト光ファイバ母材の製造方法であって、コアの中心部に該コアと同心円状で該コアの内径よりも小さいコア中心穴を形成した後、このコア中心穴を塞いでコアおよびクラッドを縮径させるコラプス処理を施すことを特徴として構成されている。
【００１４】
また、前記コア中心穴は、コアを形成するコア層とクラッドを形成するクラッド層とを合成して成るスートをガラス化した後に形成すること、前記コア中心穴は、コアを形成するコア層とクラッドを形成するクラッド層とを合成して成るスートをガラス化する前のコア層に形成することも本発明の特徴的な構成とされている。
【００１５】
さらに、前記コア中心穴は、コアを形成するコア層とクラッドを形成するクラッド層とを合成して成るスートをガラス化した後に形成し、然る後に該コア中心穴内壁をエッチングすることにより該コア中心穴内壁に界面処理を施した後コラプス処理することも本発明の特徴的な構成とされている。
【００１６】
さらに、前記コアを形成するコア層とクラッドを形成するクラッド層とをＶＡＤ法によって合成して成るスートのコア層の直径の大きさをスート端部においてクラッド層端面よりも突出したコア層端部の大きさに基づいて推定し、該コア層の中心部を削ってコア層の推定直径よりも小さいコア中心穴を形成し、然る後に前記スートをガラス化するときにコラプス処理を施すこと、前記コアを形成するコア層とクラッドを形成するクラッド層とをＶＡＤ法によって合成して成るスートのコア層の直径の大きさをスート端部においてクラッド層端面よりも突出したコア層端部の大きさに基づいて推定し、該コア層の中心部を削ってコア層の推定直径よりも小さいコア中心穴を形成した後ガラス化し、然る後に該コア中心穴の内壁に機械研削とエッチングの一方又は両方を行って界面処理を施し、然る後にコラプス処理を施すことも本発明の特徴的な構成とされている。
【００１７】
上記構成の本発明において、コアの中心部に、コアと同心円状でコアの内径よりも小さいコア中心穴が形成された後、このコア中心穴がコラプス処理によって塞がれ、コアおよびクラッドが縮径される。また、コアが縮径することにより、コアの外周側のクラッドも縮径することにはなるが、この縮径によってクラッドの体積が変化することはないため、コアの体積のみがコア中心穴を形成した分だけ、コア中心穴を形成する前に比べて減少し、分散シフト光ファイバに対するコアの体積の割合が小さくなる。
【００１８】
なお、一般に、スートをガラス化する際に、若干はコアおよびクラッドの縮径が生じるが、本発明において行われるコラプス処理によるコアおよびクラッドの縮径は、コア中心穴を塞いでコアを縮径させ、それに伴いクラッドも縮径させるものであるから、コア中心穴を形成しない状態でガラス化するときに比べ、コアおよびクラッドの縮径の割合は大きいものとなる。
【００１９】
そして、以上のようにして光ファイバ母材のコアの体積を減少させることにより、本発明においては、従来の分散シフト光ファイバ母材の製造と同様のＦ分圧変化によって分散シフト光ファイバ母材を製造しても、光ファイバ母材の紡糸（線引き）によって形成される光ファイバの長手方向に対するＦドーパント濃度変化量が従来よりも増加し、光ファイバの長手方向での屈折率分布等の構造変化率が増加するために、誘導ブリルアン散乱発生のしきい値が高くなり、光ファイバの入力限界パワーが高くなり、上記課題が解決される。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。なお、本実施形態例の説明において、従来例と同一名称部分には同一符号を付し、その重複説明は省略する。図１〜図３には、本発明に係る分散シフト光ファイバ母材の製造方法の第１〜第３実施形態例の要部構成がそれぞれ示されている。第１〜第３本実施形態例が従来の分散シフト光ファイバ母材の製造方法と異なる特徴的なことは、コアの中心部にコアと同心円状でコアの内径よりも小さいコア中心穴６を形成した後、このコア中心穴６を塞いでコアおよびクラッドを縮径させるコラプス処理を施すようにしたことである。
【００２１】
具体的には、本実施形態例でも、まず、従来例と同様に、図５に示したようにしてＶＡＤ法により、ＧｅＯ_２ドープ石英を主成分とするコア層３と純粋石英を主成分とするクラッド層４とを同時合成してスート５を形成する。なお、本実施形態例では、コア８のクラッド９に対する比屈折率差Δ＋が１．０％で、屈折率形状がａ乗プロファイル（ａ＝８）となるように、すなわち、屈折率形状がコア８の中心部を中心としたＹ＝Ｘ^ａの曲線形状を呈するようにＧｅ（ゲルマニウム）をドープしたコア層３（コアスート）の外周側に、純シリカスートを堆積させてクラッド層４とした。
【００２２】
そして、本第１実施形態例では、図１の（ａ）に示すように、このスート５をガラス化する前に、コア層３の中心部を機械研削等により、経比にして６０％削り出し、スート状態でコア層３の体積が６４％になるようにコア中心穴６を形成する（コア中心穴６の直径：コア層３の直径＝６：１０となる）。そして、この状態で、スート５をゾーン炉内で加熱し、コア層３およびクラッド層４にＦをドープし、かつ、そのＦドーパント濃度をコア層３およびクラッド層４の長手方向に連続して変化させながらガラス化し、同図の（ｂ）に示すようにコア（コア部）８およびクラッド（クラッド部）９を形成する。また、このガラス化によってコア中心穴６を塞いで、コア層３よりもコア８を、クラッド層４よりもクラッド９を縮径させるコラプス処理を施し、Ａ′＜Ａ，Ｂ′＜Ｂとする。
【００２３】
なお、スート５は、前記の如く、白色体であり、スート状態ではコア層３とクラッド層４との区別がつかないが、ＶＡＤ法によってコア層３とクラッド層４とを合成してスート５を形成すると、図５に示したように、クラッド層４の下部側にコア層３が突出することになり、スート５の端部においてクラッド層４の端面よりもコア層３の端部が突出するために、このコア層３の端部の大きさに基づいてコア層３の直径の大きさを推定し、このコア層３の推定直径よりも小さいコア中心穴６を形成するようにする。
【００２４】
一方、第２実施形態例においては、従来例と同様にして、図２の（ａ）に示すようなスート５を形成した後、このスート５をゾーン炉内でＦ雰囲気下で加熱してガラス化およびＦドープを行って、同図の（ｂ）に示すようにコア８とクラッド９とを形成する。そして、同図の（ｃ）に示すように、コア８の中心部と径比にして８０％削り出してコア中心穴６を形成し（コア中心穴径：コア径＝８：１０）、機械研削およびフッ酸によるエッチングによりコア中心穴６の内壁に界面処理を施し、然る後に減圧等によりコラプス処理を施して同図の（ｄ）に示すように、コア８とクラッド９を縮径させて、Ａ′＜Ａ，Ｂ′＜Ｂとする。
【００２５】
また、本第３実施形態例においては、上記第１、第２実施形態例と同様にスート５を形成した後、図３の（ａ）に示すように、コア層３の中心部を径比にして８０％削り出して（コア中心穴径：コア層径＝８：１０）、スート状態でコア層３の体積が３６％となるようにする。そして、このスート５をゾーン炉内でＦ雰囲気下で加熱することにより、ガラス化し、かつ、コア８およびクラッド９の長手方向にＦドーパント濃度を変化させ、同図の（ｂ）に示すように、コア層３の内径Ａよりもコア８の内径Ａ′を小さくし、クラッド層４の内径Ｂよりもクラッド９の内径Ｂ′を小さくする。なお、このガラス化工程において、コア中心穴６はスート状態のときよりも小さくなり、少し塞がれた状態となるが、スート状態で形成したコア中心穴６の大きさが大きいために、完全には塞がれずに小さめの穴として残る。
【００２６】
次に、このコア中心穴６の内壁を上記第２実施形態例と同様に、機械研削した後フッ酸エッチングして界面処理し、然る後に、減圧等によってコラプス処理を施して、同図の（ｃ）に示すように、コア８およびクラッド９の内径を縮径させ、Ａ″＜Ａ′，Ｂ″＜Ｂ′とする。
【００２７】
本第１から第３実施形態例の分散シフト光ファイバ母材の製造方法は以上のような方法であり、スート５をガラス化する前あるいはガラス化した後にコア中心穴６を形成し、このコア中心穴６をコラプス処理によって塞いだものであるから、コア８およびクラッド９をそれぞれ、コア層３およびクラッド層４に比べて縮径し、しかも、コア８の体積をコア層３の体積に比べて大幅に減少させることが可能となり、それにより、この光ファイバ母材を用いて形成される光ファイバの長手方向に対するＦドーパント濃度の変化量を、コア中心穴６の形成およびコラプス処理を施さずに形成される光ファイバに比べて非常に大きくすることができる。
【００２８】
また、上記第２、第３の実施形態例においては、スート５のガラス化後にコラプス処理する際に、コア中心穴６の内壁に界面処理を施しているために、コラプス処理を行い易くすることができ、コラプス処理後に形成される光ファイバ母材の品質の均一化を図ることができる。
【００２９】
実際に、本第１から第３実施形態例の方法によって製造した分散シフト光ファイバ母材を用いて形成した光ファイバについて、Ｆドープを行わないときのコア８およびクラッド９の屈折率を基準とし、コア８およびクラッド９にＦドープを行うことにより変化する比屈折率差Δ［Ｆ］を、光ファイバの入射側ＩＮおよび出射側ＥＸについてそれぞれ求め、また、この比屈折率差Δ［Ｆ］の光ファイバ全長での変化量と、光ファイバ単位長さ当たりの変化量とを求めたところ、表１に示す結果が得られた。なお、比屈折率差Δ［Ｆ］は、Ｆドーパント濃度に対応して変化するものである。また、表１には、比較例として、従来のように、スート５にコア中心穴６を設けずにそのままスート５をガラス化して形成した光ファイバについて、前記各比屈折率差Δ［Ｆ］の値を求めた結果も共に示してある。
【００３０】
【表１】

【００３１】
この表１から明らかなように、光ファイバ単位長さ当りの比屈折率差Δ［Ｆ］の変化量は、比較例が０．００７％／ｋｍであるのに対し、第１、第２、第３実施形態例においては、それぞれ、０．０１１％／ｋｍ，０．０２０％／ｋｍ，０．０２１％／ｋｍとなり、いずれも比較例よりも大きくなることが確認された。
【００３２】
また、表１には、光ファイバ単位長さ当りの損失、波長１５５０ｎｍでの光ファイバ単位長さ当りの分散、誘導ブリルアン散乱発生しきい値、光ファイバの入力限界パワーを、第１から第３実施形態例および比較例の方法により形成した光ファイバについて求めた結果も示してあるが、この結果から明らかなように、誘導ブリルアン散乱発生しきい値が、比較例においては９．０ｄＢｍであるのに対し、第１、第２、第３実施形態例においては、それぞれ、１２．０ｄＢｍ，１７．０ｄＢｍ，１７．０ｄＢｍとなり、本実施形態例においては、誘導ブリルアン散乱発生しきい値も比較例より大幅に大きくなっていることが分かる。
【００３３】
なお、Ｆドープを行わない一般的な分散シフト光ファイバにおいては、誘導ブリルアン散乱発生しきい値は７．０ｄＢｍである。また、入力限界パワーは、この一般の分散シフト光ファイバにおいては５ｍＷであり、比較例においても８ｍＷであるのに対し、本第１、第２、第３実施形態例においては、それぞれ、１６ｍＷ，４０ｍＷ，４０ｍＷとなり、入力限界パワーが格段に増加し、特に、第２、第３実施形態例においては、入力限界パワーを比較例に比べて約５倍増加できることが確認された。
【００３４】
本実施形態例によれば、前記のように、ＶＡＤ法によってスート５を形成した後に、スート５をガラス化する前、あるいはガラス化した後にコア中心穴６を形成し、コラプス処理によってコア８およびクラッド９をコア層３およびクラッド層４よりも縮径させて光ファイバ母材を製造することにより、光ファイバのコア８の体積を容易に減少させ、光ファイバの長手方向の構造変化率を大きくし、Ｆドーパント濃度の光ファイバ長手方向に対する変化量を大きくすることができるために、Ｆドーパント濃度変化量が大きくなるに連れて高くなる誘導ブリルアン散乱発生のしきい値を高くすることが可能となり、光ファイバの入力限界パワーを増加させることができる。
【００３５】
特に、本第２、第３実施形態例のように、コア中心穴６を大きく形成すると、それにより、光ファイバ長手方向に対するＦドーパント濃度の変化量も大きくすることができるために、誘導ブリルアン散乱発生しきい値もその分だけ高くすることが可能となり、入力限界パワーを例えば５倍といった非常に大きな値に増加させることができる。
【００３６】
なお、本発明は上記実施形態例に限定されることはなく、様々な実施の態様を採り得る。例えば、上記第１実施形態例では、コア中心穴６は、コア層３の中心部を径比にして６０％削り出して形成し、上記第２、第３実施形態例では、コア中心穴６は、コア層３又はコア８を径比にして８０％削り出して形成したが、コア中心穴６の大きさは特に限定されることはなく、適宜設定されるものである。なお、表１から明らかなように、上記第１実施形態例に比べ大きなコア中心穴６を形成してコア８の体積を小さくした第２、第３実施形態例の方が、第１実施形態例よりも誘導ブリルアン散乱発生しきい値を高くして、入力限界パワーをより一層増加させることが可能であり、このように、コア中心穴６を大きく形成することにより、光ファイバの入力限界パワーをより一層高めることができる。
【００３７】
また、上記第３実施形態例のように、スート５にコア中心穴６を形成し、ガラス化工程においてコア中心穴６を小さくするものの、コア中心穴６を完全に塞いでしまわずに、ガラス化後にコア中心穴６の内壁に界面処理を施してコラプス処理を行うようにするときには、スート５をガラス化する際にコア中心穴６が完全に塞がれないように、大きめのコア中心穴６を形成することが望ましい。
【００３８】
さらに、上記実施形態例では、コア中心穴６は機械研削によって形成したが、コア中心穴６の形成方法は特に限定されるものではなく、適宜設定されるものであり、例えばエッチング等によって形成してもよい。
【００３９】
さらに、上記第２、第３実施形態例では、ガラス化後のコア中心穴６に機械研削とフッ酸エッチングの両方を施してコア中心穴６の内壁に界面処理を施したが、この界面処理の方法は、機械研削又はエッチングのいずれか一方によって行ってもよい。また、エッチングは必ずしもフッ酸により行うとは限らず、フッ酸以外のエッチング液によって行ってもよい。
【００４０】
また、コア中心穴６をガラス化後に形成した際にも、機械研削やエッチングによる界面処理は省略することもできる。ただし、コア中心穴６の内壁に界面処理を施すことにより、コア中心穴６の内壁を凹凸のない滑らかな形状とすることが可能となり、コラプス処理も行い易くなるし、コラプス処理後に形成される光ファイバ母材を均一化して良好なものとすることができる。
【００４１】
さらに、上記実施形態例では、コア８のクラッド９に対する比屈折率差Δ＋が１．０％で、屈折率形状がａ乗プロファイル（ａ＝８）にＧｅ（ゲルマニウム）がドープされたコア層３（コアスート）の周りにクラッド層４を堆積させたスート５を用いて光ファイバ母材を形成したが、コア８のクラッド９に対する比屈折率差Δ＋の大きさや、屈折率形状は特に限定されるものではなく、適宜設定されるものである。
【００４２】
さらに、分散シフト光ファイバ母材にドープするＦドーパント濃度は特に限定されるものではなく、適宜設定されるものである。
【００４３】
さらに、上記実施形態例では、スート５をガラス化するときに、ゾーン炉内での加熱によってガラス化を行ったが、ガラス化は必ずしもゾーン炉内で行うとは限らず、適宜の方法により行われるものである。
【００４４】
さらに、上記実施形態例では、スート５をＶＡＤ法によって形成し、このスート５をガラス化する前又はガラス化した後にコア中心穴６を形成し、然る後にコラプス処理を施して分散シフト光ファイバ母材を製造したが、例えばＶＡＤ法以外のＣＶＤ（ＣｈｅｍｉｃａｌＶａｐｏｒＤｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法等によって形成したスート５をガラス化する前又はガラス化した後に、コア中心穴６を形成するようにしてもよい。
【００４５】
【発明の効果】
本発明によれば、コアおよびクラッドにドープされたＦドーパント濃度がコアおよびクラッドの長手方向に連続して変化した誘導ブリルアン散乱抑圧型の分散シフト光ファイバ母材を製造するときに、コアの中心部にコアと同心円状でコアの内径よりも小さいコア中心穴を形成した後、このコア中心穴を塞いでコアおよびクラッドを縮径させるコラプス処理を施すようにしたものであるから、容易にコアの体積を減少させて、Ｆドーパント濃度の長手方向の変化量を大きくすることができる。そのため、このＦドーパント濃度の変化量に伴い変化するコアおよびクラッドの屈折率の変化量を大きくすることができ、このように光ファイバの長手方向の構造変化率を増加させることにより、誘導ブリルアン散乱発生しきい値を高め、光ファイバの入力限界パワーを増大させることができる。
【００４６】
また、コア中心穴は、コアを形成するコア層とクラッドを形成するクラッド層とを合成して成るスートをガラス化した後に形成したり、ガラス化する前に形成したりして容易に形成することが可能であり、ガラス化後に形成したコア中心穴内壁をエッチングや機械研削によって界面処理を施した後にコラプス処理を行えば、コラプス処理を行い易くすることができるし、コラプス処理後に形成される光ファイバ母材の品質の均一化を図ることができる。
【００４７】
さらに、ＶＡＤ法によって合成して成るスートのコア層の直径の大きさをスート端部においてクラッド層端面よりも突出したコア層端部の大きさに基づいて推定すれば、コア層の大きさを容易に推定することが可能となり、このコア層の推定直径よりも小さいコア中心穴を形成することにより、コア中心穴形成操作を容易に行え、入力限界パワーの大きさ分散シフト光ファイバの製造を容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る分散シフト光ファイバ母材の製造方法の第１実施形態例の要部構成を示す説明図である。
【図２】本発明に係る分散シフト光ファイバ母材の製造方法の第２実施形態例の要部構成を示す説明図である。
【図３】本発明に係る分散シフト光ファイバ母材の製造方法の第３実施形態例の要部構成を示す説明図である。
【図４】誘導ブリルアン散乱抑圧型の分散シフト光ファイバの屈折率分布構造の一例を示す説明図である。
【図５】ＶＡＤ法によるスートの形成方法を示す説明図である。
【符号の説明】
３コア層
４クラッド層
５スート
６コア中心穴
８コア
９クラッド[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for producing a stimulated Brillouin scattering suppression type dispersion-shifted optical fiber preform.
[0002]
[Prior art]
Stimulated Brillouin scattering (SBS) in optical fibers is a non-linear phenomenon caused by inelastic scattering between incident light and acoustic phonons in the fiber. The optical signal is scattered backward by stimulated Brillouin scattering, and the degree increases sharply when the threshold value is exceeded. Due to the increase in stimulated Brillouin scattering, the transmitted light power hardly changes even if the incident light power is increased beyond the threshold value, so that stimulated Brillouin scattering is a major obstacle to optical communication. In recent years, the development of erbium-doped optical fiber amplifiers has made it possible to output high light.Therefore, optical fibers capable of inputting this high-output light and transmitting the strong incident light power without reducing it so much. There is a need for development, and it is very important to suppress stimulated Brillouin scattering in order to form an optical fiber having such a large input limit power of light.
[0003]
By the way, it is known that stimulated Brillouin scattering is more likely to occur as the fiber characteristics such as the refractive index of the optical fiber become more uniform.Therefore, in order to suppress stimulated Brillouin scattering, some change in the longitudinal direction of the optical fiber is required. It is sufficient to make the characteristics of the optical fiber non-uniform in the longitudinal direction.
[0004]
Therefore, as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-249329, GeO ₂ In an optical fiber having a core containing (germanium oxide) -doped quartz as a main component and a clad containing pure quartz as a main component, the core and the clad are doped with F (fluorine). A stimulated Brillouin scattering-suppressed dispersion-shifted optical fiber has been proposed in which the refractive index of the core and the refractive index of the clad are continuously changed in the longitudinal direction of the core and the clad, respectively, by being continuously changed in the longitudinal direction of the core and the clad. ing. In this dispersion-shifted optical fiber, the relative refractive index of the cladding relative to the refractive index of the core (specific refractive index difference) is formed to be equal over the entire length of the core and the cladding, and the refractive index distribution of the dispersion-shifted optical fiber is shown in FIG. As shown.
[0005]
That is, the concentration of the F dopant gradually increases from the input side to the output side of the optical fiber, and accordingly, the refractive indexes of the core and the clad respectively increase from the input side to the output side of the optical fiber. However, since the change in the F dopant concentration in the longitudinal direction of the core is equal to the change in the F dopant concentration in the longitudinal direction of the clad, the relative refractive index of the clad relative to the refractive index of the core (N in FIG. 4) The size of () is the same at any position in the longitudinal direction of the optical fiber.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, as a method of manufacturing an optical fiber preform forming an optical fiber, a soot is formed by simultaneously synthesizing a core layer forming a core and a cladding layer forming a clad using a VAD (Vapor-phase Axial Deposition) method. A method of forming and vitrifying the soot is widely used. When the soot is formed by using the VAD method, the raw materials of the core and the clad are vaporized, and as shown in FIG. ₂ The doped silica glass particles are synthesized by a gas phase reaction and deposited in the axial direction of the substrate 10, and the silica glass particles of the cladding layer 4 are deposited on the outer peripheral side of the core layer 3. As shown in the figure, the core layer 3 and the cladding layer 4 are deposited in the axial direction of the substrate 10 by depositing the core layer 3 and the cladding layer 4 while lifting the substrate 10 upward.
[0007]
The soot 5 is a white body, and is vitrified by passing the soot 5 through, for example, a zone furnace and reacting at a high temperature, thereby forming a transparent optical fiber preform. In addition, a thin optical fiber is formed by spinning the optical fiber preform from its end portion at about 2000 ° C. in a high-frequency heating furnace, an electric furnace, an oxygen / hydrogen flame, or the like.
[0008]
When forming the stimulated Brillouin scattering suppression type dispersion-shifted optical fiber preform having the refractive index distribution as shown in FIG. 4, as described above, when the soot 5 is passed through the zone furnace, By passing the soot 5 in the longitudinal direction while changing the F partial pressure with time, the F dopant concentration can be continuously varied in the longitudinal direction of the core and the clad. That is, when the soot 5 is passed through one end side of the soot 5 and vitrified into the zone furnace, the core and the clad are doped with F in the vitrification. When gradually increasing with time, the F dopant concentration doped in the core and the clad gradually increases continuously in the longitudinal direction of the core and the clad. If the other end is the emission side, a dispersion-shifted optical fiber having a refractive index distribution as shown in FIG. 4 is formed.
[0009]
However, it is difficult to rapidly change the partial pressure of F in such a zone furnace with time, and high-power light from an erbium-doped optical fiber amplifier can be transmitted with high power. Thus, the change in the F dopant concentration could not be made sharper by the change in the F partial pressure, so that the threshold value for the generation of stimulated Brillouin scattering could be sufficiently increased.
[0010]
Thus, for example, it is conceivable to increase the amount of change in the F dopant concentration in the longitudinal direction of the optical fiber by reducing the volume of the core in the dispersion-shifted optical fiber preform. That is, as described above, since the optical fiber is formed by spinning the optical fiber preform, when forming the optical fiber having the same core diameter, if the core volume of the optical fiber preform is large, the optical fiber is formed. The length of the optical fiber becomes longer, and as a result, the amount of change in the F dopant concentration in the longitudinal direction of the optical fiber becomes smaller. Conversely, when the volume of the core in the optical fiber preform is small, the amount of change in the F dopant concentration in the longitudinal direction of the optical fiber can be increased.
[0011]
However, when the core layer 3 for forming the core is formed by the VAD method, if the core layer 3 is deposited with a small diameter, the core layer 3 becomes unstable, and the core layer 3 and the clad layer 4 are uniformly formed in the axial direction of the substrate 10. It is difficult to reduce the volume of the core layer 3 when forming the soot 5 to form an optical fiber preform because the deposition and growth cannot be performed.
[0012]
The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problem, and an object of the present invention is to make it possible to increase the amount of change in the F dopant concentration doped in a dispersion-shifted optical fiber with respect to the longitudinal direction of the optical fiber. To provide a method of manufacturing a dispersion-shifted optical fiber preform capable of suppressing stimulated Brillouin scattering by increasing a threshold value of stimulated Brillouin scattering occurrence of an optical fiber and increasing input limit power to the optical fiber. is there.
[0013]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention provides means for solving the problem by the following configuration. That is, the present invention relates to GeO ₂ It has a core composed mainly of doped quartz and a cladding composed mainly of pure quartz, and the core and the cladding are doped with F, and the F dopant concentration continuously changes in the longitudinal direction of the core and the cladding. The refractive index of the core and the refractive index of the clad change continuously in the longitudinal direction of the core and the clad, respectively, and the relative refractive index of the clad with respect to the refractive index of the core is equal over the entire length of the core and the clad stimulated Brillouin scattering. A method of manufacturing a suppressed dispersion-shifted optical fiber preform, comprising: forming a core center hole concentric with the core and smaller than the inner diameter of the core at the center of the core, and closing the core center hole to form the core; In addition, a collapse process for reducing the diameter of the clad is performed.
[0014]
Further, the core center hole is formed after vitrifying soot formed by synthesizing a core layer forming a core and a clad layer forming a clad, and the core center hole is formed by a core layer forming a core. It is also a characteristic feature of the present invention that the soot formed by synthesizing the clad layer forming the clad and the soot is formed on the core layer before vitrification.
[0015]
Furthermore, the core center hole is formed by vitrifying a soot obtained by synthesizing a core layer forming a core and a clad layer forming a clad, and then etching the inner wall of the core center hole. A characteristic feature of the present invention is that a collapse treatment is performed after an interface treatment is performed on the inner wall of the core center hole.
[0016]
Further, the diameter of the core layer of the soot obtained by synthesizing the core layer forming the core and the cladding layer forming the cladding by the VAD method is adjusted at the soot end so that the core layer protrudes from the cladding layer end surface. Estimated based on the size of, forming a core center hole smaller than the estimated diameter of the core layer by shaving the center of the core layer, and then performing a collapse process when vitrifying the soot, The size of the diameter of the soot core layer formed by synthesizing the core layer forming the core and the cladding layer forming the cladding by the VAD method is determined by the size of the core layer end protruding from the cladding layer end surface at the soot end. Then, the center of the core layer is shaved to form a core center hole smaller than the estimated diameter of the core layer and then vitrified, and then the inner wall of the core center hole is mechanically ground and etched. Subjecting a surface treatment followed by one or both of ring, is subjected to collapse process is also a characteristic structure of the present invention thereafter.
[0017]
In the present invention having the above structure, after a core center hole concentric with the core and smaller than the inner diameter of the core is formed in the center of the core, the core center hole is closed by a collapse treatment, and the core and the clad are contracted. Diameter. Also, by reducing the diameter of the core, the cladding on the outer peripheral side of the core is also reduced in diameter, but since the volume of the cladding does not change due to this reduction in diameter, only the volume of the core becomes the core center hole. As much as the core hole is formed, the core volume is reduced as compared with before the core center hole is formed, and the volume ratio of the core to the dispersion-shifted optical fiber is reduced.
[0018]
In general, when the soot is vitrified, the diameter of the core and the cladding slightly decreases, but the diameter of the core and the cladding by the collapse treatment performed in the present invention is reduced by closing the core center hole. Accordingly, the diameter of the clad is also reduced, so that the ratio of the diameter reduction of the core and the clad is larger than when the vitrification is performed without forming the core center hole.
[0019]
By reducing the volume of the core of the optical fiber preform as described above, in the present invention, the dispersion-shifted optical fiber preform is changed by the F partial pressure change similar to the conventional dispersion-shifted optical fiber preform manufacturing. Even when the optical fiber preform is manufactured, the amount of change in the F dopant concentration in the longitudinal direction of the optical fiber formed by spinning (drawing) of the optical fiber preform increases as compared with the related art, and the structure such as the refractive index distribution in the longitudinal direction of the optical fiber. Since the rate of change increases, the threshold for the occurrence of stimulated Brillouin scattering increases, the input limit power of the optical fiber increases, and the above-mentioned problem is solved.
[0020]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the description of this embodiment, the same reference numerals are given to the same names as those in the conventional example, and the duplicate description thereof will be omitted. FIGS. 1 to 3 show the main parts of first to third embodiments of the method for producing a dispersion-shifted optical fiber preform according to the present invention, respectively. The first to third embodiments are different from the conventional method of manufacturing a dispersion-shifted optical fiber preform in that a core center hole 6 which is concentric with the core and smaller than the inner diameter of the core is provided at the center of the core. After the formation, the core center hole 6 is closed, and a collapse process for reducing the diameter of the core and the clad is performed.
[0021]
Specifically, in this embodiment, first, similarly to the conventional example, GeO is formed by the VAD method as shown in FIG. ₂ A soot 5 is formed by simultaneously synthesizing a core layer 3 mainly composed of doped quartz and a cladding layer 4 mainly composed of pure quartz. In this embodiment, the relative refractive index difference Δ + of the core 8 with respect to the cladding 9 is 1.0%, and the refractive index shape has an a-th power profile (a = 8). Y = X centered on the center of 8 ^a Pure silica soot was deposited on the outer peripheral side of the core layer 3 (core soot) doped with Ge (germanium) so as to exhibit the curved shape described above to form a cladding layer 4.
[0022]
Then, in the first embodiment, as shown in FIG. 1A, before the soot 5 is vitrified, the central portion of the core layer 3 is cut by 60% in a warp ratio by mechanical grinding or the like. The core center hole 6 is formed so that the volume of the core layer 3 becomes 64% in the soot state (the diameter of the core center hole 6: the diameter of the core layer 3 = 6: 10). Then, in this state, the soot 5 is heated in a zone furnace to dope the core layer 3 and the clad layer 4 with F, and the F dopant concentration is continuously set in the longitudinal direction of the core layer 3 and the clad layer 4. The glass is vitrified while being changed, and a core (core portion) 8 and a clad (cladded portion) 9 are formed as shown in FIG. Further, by vitrification, the core center hole 6 is closed, and a collapse treatment is performed to reduce the diameter of the core 8 more than the core layer 3 and the diameter of the clad 9 more than the cladding layer 4, so that A '<A, B'<B. .
[0023]
As described above, the soot 5 is a white body. In the soot state, the core layer 3 and the clad layer 4 cannot be distinguished from each other. However, the soot 5 is synthesized by combining the core layer 3 and the clad layer 4 by the VAD method. As a result, as shown in FIG. 5, the core layer 3 projects below the clad layer 4, and the end of the core layer 3 projects from the end of the soot 5 beyond the end face of the clad layer 4. In order to do so, the size of the diameter of the core layer 3 is estimated based on the size of the end of the core layer 3, and a core center hole 6 smaller than the estimated diameter of the core layer 3 is formed.
[0024]
On the other hand, in the second embodiment, a soot 5 as shown in FIG. 2A is formed in the same manner as the conventional example, and the soot 5 is heated in a zone furnace under an F atmosphere to form a glass. Then, the core 8 and the clad 9 are formed as shown in FIG. Then, as shown in (c) of the same figure, a core center hole 6 is formed by cutting 80% in diameter ratio with the center of the core 8 (core center hole diameter: core diameter = 8: 10). The inner wall of the core center hole 6 is subjected to an interfacial treatment by grinding and etching with hydrofluoric acid, followed by a collapse treatment by decompression or the like to reduce the diameter of the core 8 and the clad 9 as shown in FIG. A '<A, B'<B.
[0025]
Further, in the third embodiment, after the soot 5 is formed in the same manner as in the first and second embodiments, as shown in FIG. And cut out by 80% (core center hole diameter: core layer diameter = 8: 10) so that the volume of the core layer 3 becomes 36% in the soot state. By heating the soot 5 in an F atmosphere in a zone furnace, the soot 5 is vitrified, and the F dopant concentration is changed in the longitudinal direction of the core 8 and the clad 9, as shown in FIG. The inner diameter A ′ of the core 8 is smaller than the inner diameter A of the core layer 3, and the inner diameter B ′ of the cladding 9 is smaller than the inner diameter B of the cladding layer 4. In this vitrification step, the core center hole 6 is smaller than in the soot state, and is slightly closed. However, since the core center hole 6 formed in the soot state is large, the core center hole 6 is completely closed. Remains as a small hole without being blocked.
[0026]
Next, similarly to the second embodiment, the inner wall of the core center hole 6 is mechanically ground, etched with hydrofluoric acid, subjected to an interface treatment, and then subjected to a collapse treatment by decompression or the like. As shown in (c), the inner diameters of the core 8 and the clad 9 are reduced so that A ″ <A ′ and B ″ <B ′.
[0027]
The method for manufacturing the dispersion-shifted optical fiber preform of the first to third embodiments is the above-described method. The core center hole 6 is formed before or after the soot 5 is vitrified. Since the center hole 6 is closed by the collapse process, the diameter of the core 8 and the cladding 9 is reduced as compared with the core layer 3 and the cladding layer 4, respectively, and the volume of the core 8 is compared with the volume of the core layer 3. Thus, the amount of change in the F dopant concentration in the longitudinal direction of the optical fiber formed using this optical fiber preform can be reduced without forming the core center hole 6 and performing the collapse treatment. Can be made very large as compared with the optical fiber formed.
[0028]
In the second and third embodiments, when the soot 5 is subjected to the collapse treatment after vitrification, the inner wall of the core center hole 6 is subjected to the interface treatment, so that the collapse treatment is easily performed. Thus, the quality of the optical fiber preform formed after the collapse processing can be made uniform.
[0029]
Actually, with respect to the optical fiber formed by using the dispersion-shifted optical fiber preform manufactured by the method of the first to third embodiments, the refractive index of the core 8 and the clad 9 when F doping is not performed is set as a reference. , The relative refractive index difference Δ [F] changed by performing F doping on the core 8 and the cladding 9 is obtained for each of the input side IN and the output side EX of the optical fiber, and this relative refractive index difference Δ [F] is obtained. The amount of change in the entire length of the optical fiber and the amount of change per unit length of the optical fiber were obtained, and the results shown in Table 1 were obtained. The relative refractive index difference Δ [F] changes according to the F dopant concentration. Further, Table 1 shows, as a comparative example, the relative refractive index difference Δ [F] for an optical fiber formed by vitrifying the soot 5 without providing the core center hole 6 in the soot 5 as in the related art. Are also shown.
[0030]
[Table 1]

[0031]
As is clear from Table 1, the change amount of the relative refractive index difference Δ [F] per unit length of the optical fiber is 0.007% / km in the comparative example, whereas the change amount in the first, second, and third comparative examples is 0.007% / km. In the third embodiment, the values were 0.011% / km, 0.020% / km, and 0.021% / km, respectively, and it was confirmed that each of them was larger than the comparative example.
[0032]
Table 1 shows loss per unit length of optical fiber, dispersion per unit length of optical fiber at a wavelength of 1550 nm, stimulated Brillouin scattering occurrence threshold, and input limit power of optical fiber. The results obtained for the optical fibers formed by the methods of the embodiment and the comparative example are also shown. As is clear from the results, the stimulated Brillouin scattering occurrence threshold value is 9.0 dBm in the comparative example. On the other hand, in the first, second, and third embodiments, the values are 12.0 dBm, 17.0 dBm, and 17.0 dBm, respectively. In this embodiment, the stimulated Brillouin scattering occurrence threshold is also comparative example. It can be seen that it is much larger.
[0033]
In a general dispersion-shifted optical fiber without F-doping, the stimulated Brillouin scattering occurrence threshold value is 7.0 dBm. The input limit power is 5 mW in the general dispersion-shifted optical fiber and 8 mW in the comparative example, whereas the input limit power is 16 mW in the first, second, and third embodiments. 40 mW, 40 mW, and the input limit power increased remarkably. In particular, in the second and third embodiments, it was confirmed that the input limit power can be increased about five times as compared with the comparative example.
[0034]
According to this embodiment, as described above, after the soot 5 is formed by the VAD method, the core center hole 6 is formed before or after the soot 5 is vitrified, and the core 8 and the core 8 are formed by the collapse process. By manufacturing the optical fiber preform by making the clad 9 smaller in diameter than the core layer 3 and the clad layer 4, the volume of the core 8 of the optical fiber can be easily reduced, and the structural change rate in the longitudinal direction of the optical fiber can be increased. In addition, since the amount of change in the F dopant concentration in the longitudinal direction of the optical fiber can be increased, it becomes possible to increase the threshold value of stimulated Brillouin scattering, which increases as the amount of change in the F dopant concentration increases. As a result, the input limit power of the optical fiber can be increased.
[0035]
In particular, when the core center hole 6 is formed large as in the second and third embodiments, the amount of change in the F dopant concentration in the longitudinal direction of the optical fiber can be increased. The occurrence threshold can be increased accordingly, and the input limit power can be increased to a very large value, for example, five times.
[0036]
Note that the present invention is not limited to the above embodiment, but can adopt various embodiments. For example, in the above-described first embodiment, the core center hole 6 is formed by cutting out the center of the core layer 3 with a diameter ratio of 60%, and in the above-described second and third embodiments, the core center hole 6 is formed. Is formed by shaving the core layer 3 or the core 8 with a diameter ratio of 80%, but the size of the core center hole 6 is not particularly limited, and may be appropriately set. As is clear from Table 1, the second and third embodiments in which the core 8 is formed larger and the volume of the core 8 is smaller than that in the first embodiment are the first embodiment. It is possible to further increase the input limit power by increasing the stimulated Brillouin scattering occurrence threshold value as compared with the example. Thus, by forming the core center hole 6 large, the input limit power of the optical fiber can be increased. Can be further increased.
[0037]
Further, as in the third embodiment, the core center hole 6 is formed in the soot 5 and the core center hole 6 is reduced in the vitrification step, but the core center hole 6 is not completely closed. When the inner wall of the core center hole 6 is subjected to the interfacial treatment and the collapse treatment is performed after the formation, the core center hole 6 is so large that the core center hole 6 is not completely closed when the soot 5 is vitrified. 6 is desirably formed.
[0038]
Further, in the above-described embodiment, the core center hole 6 is formed by mechanical grinding, but the method of forming the core center hole 6 is not particularly limited, and may be appropriately set. You may.
[0039]
Further, in the above second and third embodiments, both the mechanical grinding and the hydrofluoric acid etching are performed on the core center hole 6 after vitrification, and the inner wall of the core center hole 6 is subjected to the interfacial treatment. May be performed by either mechanical grinding or etching. In addition, the etching is not necessarily performed with hydrofluoric acid, and may be performed with an etchant other than hydrofluoric acid.
[0040]
Also, when the core center hole 6 is formed after vitrification, the interface treatment by mechanical grinding or etching can be omitted. However, by performing the interfacial treatment on the inner wall of the core center hole 6, the inner wall of the core center hole 6 can be formed into a smooth shape with no irregularities, so that the collapse processing is easily performed, and the inner wall is formed after the collapse processing. The optical fiber preform can be made uniform and good.
[0041]
Further, in the above embodiment, the core layer 3 in which the relative refractive index difference Δ + of the core 8 with respect to the cladding 9 is 1.0% and the refractive index shape is Ge (germanium) doped into an a-th power profile (a = 8). Although the optical fiber preform was formed using the soot 5 in which the clad layer 4 was deposited around (core soot), the magnitude of the relative refractive index difference Δ + of the core 8 with respect to the clad 9 and the refractive index shape were particularly limited. Instead, they are set as appropriate.
[0042]
Further, the F dopant concentration to be doped into the dispersion-shifted optical fiber preform is not particularly limited, and is appropriately set.
[0043]
Further, in the above-described embodiment, when the soot 5 is vitrified, vitrification is performed by heating in the zone furnace. However, vitrification is not always performed in the zone furnace, and is performed by an appropriate method. It is something to be done.
[0044]
Further, in the above embodiment, the soot 5 is formed by the VAD method, the core center hole 6 is formed before or after the soot 5 is vitrified, and then the collapse process is performed to perform the dispersion shift optical fiber. Although the base material is manufactured, the core center hole 6 may be formed before or after vitrifying the soot 5 formed by, for example, a CVD (Chemical Vapor Deposition) method other than the VAD method.
[0045]
【The invention's effect】
According to the present invention, when manufacturing a stimulated Brillouin scattering suppression type dispersion-shifted optical fiber preform in which the F dopant concentration doped in the core and the clad continuously changes in the longitudinal direction of the core and the clad, the center of the core is After forming a core center hole concentric with the core and smaller than the inner diameter of the core in the part, the core center hole is closed and a collapse process of reducing the diameter of the core and the clad is performed, so that the core can be easily formed. , The amount of change in the F dopant concentration in the longitudinal direction can be increased. Therefore, it is possible to increase the amount of change in the refractive index of the core and the clad, which changes in accordance with the amount of change in the F dopant concentration. Thus, by increasing the structural change rate in the longitudinal direction of the optical fiber, stimulated Brillouin scattering The generation threshold value can be increased, and the input limit power of the optical fiber can be increased.
[0046]
Also, the core center hole is easily formed by vitrifying soot formed by synthesizing a core layer forming a core and a clad layer forming a clad, or by forming before sooting. If the collapse treatment is performed after performing the interface treatment by etching or mechanical grinding on the inner wall of the core center hole formed after the vitrification, the collapse treatment can be easily performed, and the collapse treatment is formed after the collapse treatment. The quality of the optical fiber preform can be made uniform.
[0047]
Furthermore, if the size of the diameter of the core layer of the soot synthesized by the VAD method is estimated based on the size of the end of the core layer protruding from the end surface of the cladding layer at the end of the soot, the size of the core layer can be reduced. By making the core center hole smaller than the estimated diameter of the core layer, the core center hole forming operation can be easily performed, and the input limit power is large. It can be done easily.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory diagram showing a main configuration of a first embodiment of a method for manufacturing a dispersion-shifted optical fiber preform according to the present invention.
FIG. 2 is an explanatory diagram showing a main part configuration of a second embodiment of a method for manufacturing a dispersion-shifted optical fiber preform according to the present invention.
FIG. 3 is an explanatory view showing a configuration of a main part of a third embodiment of a method of manufacturing a dispersion-shifted optical fiber preform according to the present invention.
FIG. 4 is an explanatory diagram showing an example of a refractive index distribution structure of a stimulated Brillouin scattering suppression type dispersion-shifted optical fiber.
FIG. 5 is an explanatory diagram showing a soot forming method by a VAD method.
[Explanation of symbols]
3 core layer
4 Cladding layer
5 suits
6 core center hole
8 core
9 clad

Claims

It has a core composed mainly of GeO ₂ -doped quartz and a clad composed mainly of pure quartz, and the core and the clad are doped with F, and the F dopant concentration changes continuously in the longitudinal direction of the core and the clad. By doing so, the refractive index of the core and the refractive index of the clad are continuously changed in the longitudinal direction of the core and the clad, respectively, and the relative refractive index of the clad with respect to the refractive index of the core is equal over the entire length of the core and the clad. A method for producing a Brillouin scattering-suppressed dispersion-shifted optical fiber preform, comprising forming a core center hole concentric with the core and smaller than the inner diameter of the core at the center of the core, and then closing the core center hole. A method for producing a dispersion-shifted optical fiber preform, wherein a collapse treatment for reducing the diameter of the core and the clad is performed in the step (a).

2. The dispersion-shifted optical fiber preform according to claim 1, wherein the core center hole is formed after vitrifying soot obtained by synthesizing a core layer forming a core and a cladding layer forming a cladding. Method.

2. The dispersion-shifted optical fiber according to claim 1, wherein the core center hole is formed in the core layer before vitrifying soot formed by combining a core layer forming the core and a clad layer forming the clad. Manufacturing method of base material.

The core center hole is formed by vitrifying soot formed by synthesizing a core layer forming a core and a clad layer forming a clad, and thereafter etching the inner wall of the core center hole. 2. The method for producing a dispersion-shifted optical fiber preform according to claim 1, wherein a collapse treatment is performed after the inner wall is subjected to the interface treatment.

The size of the diameter of the soot core layer obtained by synthesizing the core layer forming the core and the cladding layer forming the cladding by the VAD method is the size of the core layer end protruding from the cladding layer end face at the soot end. And forming a core center hole smaller than the estimated diameter of the core layer by shaving the center of the core layer, and then performing a collapse process when vitrifying the soot. A method for manufacturing a dispersion-shifted optical fiber preform according to claim 1.

The size of the diameter of the soot core layer obtained by synthesizing the core layer forming the core and the cladding layer forming the cladding by the VAD method is the size of the core layer end protruding from the cladding layer end face at the soot end. Estimated based on, the core portion of the core layer is shaved to form a core center hole smaller than the estimated diameter of the core layer and then vitrified, and then the inner wall of the core center hole is subjected to one of mechanical grinding and etching or 2. The method for producing a dispersion-shifted optical fiber preform according to claim 1, wherein an interface treatment is performed by performing both, and then a collapse treatment is performed.