JPS6132266B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6132266B2 JPS6132266B2 JP53046873A JP4687378A JPS6132266B2 JP S6132266 B2 JPS6132266 B2 JP S6132266B2 JP 53046873 A JP53046873 A JP 53046873A JP 4687378 A JP4687378 A JP 4687378A JP S6132266 B2 JPS6132266 B2 JP S6132266B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- doping
- fiber
- quartz pipe
- optical fiber
- core
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C13/00—Fibre or filament compositions
- C03C13/04—Fibre optics, e.g. core and clad fibre compositions
- C03C13/045—Silica-containing oxide glass compositions
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (AREA)
- Manufacture, Treatment Of Glass Fibers (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は光伝送用フアイバ（以下単に光フアイ
バと言う）の製造方法に関するものである。
バと言う）の製造方法に関するものである。
光フアイバの低損失化が急速に進み、フアイバ
を伝送路とした通信方式が実用化されようとして
いる。光フアイバに要求される重要な伝送特性と
しては、 低損失 広帯域 が挙げられる。フアイバの伝送帯域は普通ベース
バンドの周波数特性によつて評価され、この帯域
が大であるということは、伝送容量が大となると
いうことである。フアイバの伝送帯域を大にする
方法としては種々提案されているが、最も有望な
方法は、第１図のコア部１（光集中領域）の屈折
率にある分布形ｆ（ｒ）を持たせ、各伝搬可能な
モードの群速度を一致させ、帯域を広げるという
方法である。
を伝送路とした通信方式が実用化されようとして
いる。光フアイバに要求される重要な伝送特性と
しては、 低損失 広帯域 が挙げられる。フアイバの伝送帯域は普通ベース
バンドの周波数特性によつて評価され、この帯域
が大であるということは、伝送容量が大となると
いうことである。フアイバの伝送帯域を大にする
方法としては種々提案されているが、最も有望な
方法は、第１図のコア部１（光集中領域）の屈折
率にある分布形ｆ（ｒ）を持たせ、各伝搬可能な
モードの群速度を一致させ、帯域を広げるという
方法である。
これを実現する屈折率分布形としては下式に於
いて ｆ（ｒ）≒（ｒ／ａ）２のものが良く知られている。
いて ｆ（ｒ）≒（ｒ／ａ）２のものが良く知られている。
このような分布形を有するフアイバを気相成長法
（CVD法）にて製造する場合困難な問題がある。
又、所要の伝送帯域を得ようとする場合には、ｆ
（ｒ）の関数形を変化させる必要がある。
（CVD法）にて製造する場合困難な問題がある。
又、所要の伝送帯域を得ようとする場合には、ｆ
（ｒ）の関数形を変化させる必要がある。
一般に上記式(1)に従うようにGe、Al、Ｐ、
Ti、Ga等の屈折率を高めるような原料を変化さ
せ、光フアイバのコア部にドーピングする方法が
取られているが、所要の伝送帯域が安定に得られ
ないなど、製造上困難な問題がある。
Ti、Ga等の屈折率を高めるような原料を変化さ
せ、光フアイバのコア部にドーピングする方法が
取られているが、所要の伝送帯域が安定に得られ
ないなど、製造上困難な問題がある。
本発明は、これらの問題点を解決し、所要の伝
送帯域を容易に得ることを目的としたものであ
る。その特徴とする点は光フアイバのコア部の断
面内屈折率分布がコアの中心近傍のある領域では
変化がなくほぼ一定であり、その周囲のコア領域
ではある円対称関数になるように形成された光伝
送用フアイバ、および光フアイバのコア部にドー
ピングし、ある円対称関数を有するフアイバを気
相成長法にて製造する方法において、Ge，Al，
Ｐ，Ti，Gaのドーピング原料を少なくとも１種
類含み、ある円対称関数に従つて段階的に変化さ
せ増量し形成した後、ある領域からドーピング原
料を変化なく形成せしめる光伝送フアイバの製造
方法である。式(1)に示したような分布形を有する
フアイバをGe，Al，Ｐ，Ti，Ga等の屈折率を高
めるような元素をコア部にドーピング
（doping）し、気相成長法にて製造する場合、第
２図に示すようにコア中心部にて、ドーピング元
素含有量が最も多くなるように段階的変化させ増
量し形成される方法が一般的であり、そのようす
を第２図に示す。ところで、第３図に示すような
CVD内スス付という製造法において、原料であ
るSi化合物、ドーピング化合物、およびキヤリア
ガスであるO2などの混合気体を石英パイプ内部
に送り込みガラス管をバーナで加熱し、気相酸化
分解反応で石英パイプ内にガラスの層を積層させ
る。しかる後に第４図に示すごとく外部加熱によ
つてガラスパイプをつぶし中実化する。一般には
コラツプスと呼ぶ、このコラツプスによつて中実
化されたガラスロツドを高温温加熱し所定のフア
イバ径に紡糸し、分布形を有する光フアイバを得
る。この一般的方法によると、光フアイバの伝送
帯域は200MHZ.Kmから、1000MHZ.Kmとバラツキ
が大きく、一定の伝送帯域を有する光フアイバを
安定に得るためには、困難であつた。一方、フア
イバの伝送帯域をある所定の値に制御しようとす
る場合、従来の方法であれば式(1)中の関数ｆ
（ｒ）をある関数に制御しなければならないが、
この為には、細部の屈折率分布を精密に制御しな
ければならず、製造上困難であつた。
送帯域を容易に得ることを目的としたものであ
る。その特徴とする点は光フアイバのコア部の断
面内屈折率分布がコアの中心近傍のある領域では
変化がなくほぼ一定であり、その周囲のコア領域
ではある円対称関数になるように形成された光伝
送用フアイバ、および光フアイバのコア部にドー
ピングし、ある円対称関数を有するフアイバを気
相成長法にて製造する方法において、Ge，Al，
Ｐ，Ti，Gaのドーピング原料を少なくとも１種
類含み、ある円対称関数に従つて段階的に変化さ
せ増量し形成した後、ある領域からドーピング原
料を変化なく形成せしめる光伝送フアイバの製造
方法である。式(1)に示したような分布形を有する
フアイバをGe，Al，Ｐ，Ti，Ga等の屈折率を高
めるような元素をコア部にドーピング
（doping）し、気相成長法にて製造する場合、第
２図に示すようにコア中心部にて、ドーピング元
素含有量が最も多くなるように段階的変化させ増
量し形成される方法が一般的であり、そのようす
を第２図に示す。ところで、第３図に示すような
CVD内スス付という製造法において、原料であ
るSi化合物、ドーピング化合物、およびキヤリア
ガスであるO2などの混合気体を石英パイプ内部
に送り込みガラス管をバーナで加熱し、気相酸化
分解反応で石英パイプ内にガラスの層を積層させ
る。しかる後に第４図に示すごとく外部加熱によ
つてガラスパイプをつぶし中実化する。一般には
コラツプスと呼ぶ、このコラツプスによつて中実
化されたガラスロツドを高温温加熱し所定のフア
イバ径に紡糸し、分布形を有する光フアイバを得
る。この一般的方法によると、光フアイバの伝送
帯域は200MHZ.Kmから、1000MHZ.Kmとバラツキ
が大きく、一定の伝送帯域を有する光フアイバを
安定に得るためには、困難であつた。一方、フア
イバの伝送帯域をある所定の値に制御しようとす
る場合、従来の方法であれば式(1)中の関数ｆ
（ｒ）をある関数に制御しなければならないが、
この為には、細部の屈折率分布を精密に制御しな
ければならず、製造上困難であつた。
本発明は、これらの問題を解決し、所要の伝送
帯域を容易にしかも、安定に得る、光フアイバの
製造方法に関するものである。その実施例を第５
図、第６図に示す。本発明の特徴は、第５図に示
すようにドーピング元素含有量をコア中心部ｒ＝
ｏのある領域から変化なく設定し、形成し、しか
る後にドーピング元素含有量をある円対称関数に
従つて段階的に変化させた点にある。第６図は、
光フアイバのコア一部にＰ、Ｂの２種類のドーピ
ング元素を一定含有量含ませ、Geの含有量をあ
る円対称関数に従つて段階的に変化させコア中心
部ｒ＝ｏにおいてコア中心部から、ある領域だけ
変化なく設定して形成させた実施例である。
帯域を容易にしかも、安定に得る、光フアイバの
製造方法に関するものである。その実施例を第５
図、第６図に示す。本発明の特徴は、第５図に示
すようにドーピング元素含有量をコア中心部ｒ＝
ｏのある領域から変化なく設定し、形成し、しか
る後にドーピング元素含有量をある円対称関数に
従つて段階的に変化させた点にある。第６図は、
光フアイバのコア一部にＰ、Ｂの２種類のドーピ
ング元素を一定含有量含ませ、Geの含有量をあ
る円対称関数に従つて段階的に変化させコア中心
部ｒ＝ｏにおいてコア中心部から、ある領域だけ
変化なく設定して形成させた実施例である。
実施例、第５図、第６図、第７図に従つて作成
した光フアイバと従来の第２図に示す方法で作成
した光フアイバの各種特性を表１に示す。表中、
フアイバ特性の周波数特性（MHZ.Km）は、任意
の周波数で強度変調された光を入射させ、その周
波数成分の減衰量を測定する方法で評価した。具
体的には6dB減衰した時の周波数を測定し、長さ
換算で算出した。周波数特性の値が大きいものほ
ど広帯域のフアイバであると言える。また表中パ
ルス特性は単一パルスをフアイバに入射した時、
出射パルスの形状を測定し、パルス割れが生じて
いるかどうかを観察した。光フアイバを用いた通
信方式は、多くの場合パルス符号変調方式
（PCM）で行なわれる。この場合例えば上記した
パルス割れの現象が生じた時には、符号の誤りと
なり、信号の品質を劣化させることになる。した
がつてパルス割れのないフアイバを安定に製造す
ることは極めて重要な問題であつた。
した光フアイバと従来の第２図に示す方法で作成
した光フアイバの各種特性を表１に示す。表中、
フアイバ特性の周波数特性（MHZ.Km）は、任意
の周波数で強度変調された光を入射させ、その周
波数成分の減衰量を測定する方法で評価した。具
体的には6dB減衰した時の周波数を測定し、長さ
換算で算出した。周波数特性の値が大きいものほ
ど広帯域のフアイバであると言える。また表中パ
ルス特性は単一パルスをフアイバに入射した時、
出射パルスの形状を測定し、パルス割れが生じて
いるかどうかを観察した。光フアイバを用いた通
信方式は、多くの場合パルス符号変調方式
（PCM）で行なわれる。この場合例えば上記した
パルス割れの現象が生じた時には、符号の誤りと
なり、信号の品質を劣化させることになる。した
がつてパルス割れのないフアイバを安定に製造す
ることは極めて重要な問題であつた。
表１の実施例１、２、３、４、５、６、７に示
すごとく本発明による方法、ドーピング元素をあ
る円対称関数に従つて段階的に変化させ、その後
ある領域からドーピング原料を変化なく設定し、
形成して得られたフアイバは、周波数特性が600
〜1000MHZ.Kmと広帯域が得られ、パルス特性で
パルス割れのないフアイバが得られることが分つ
た。比較例１、２、３、４で示すごとく従来の設
定方法で作成したフアイバは、200〜300MHZ.Km
と帯域がせまくパルス割れのあるフアイバで、光
通信方式には適要できないものである。
すごとく本発明による方法、ドーピング元素をあ
る円対称関数に従つて段階的に変化させ、その後
ある領域からドーピング原料を変化なく設定し、
形成して得られたフアイバは、周波数特性が600
〜1000MHZ.Kmと広帯域が得られ、パルス特性で
パルス割れのないフアイバが得られることが分つ
た。比較例１、２、３、４で示すごとく従来の設
定方法で作成したフアイバは、200〜300MHZ.Km
と帯域がせまくパルス割れのあるフアイバで、光
通信方式には適要できないものである。
上述したように本発明によれば実施例に示す如
く低損失で広帯域を有する光フアイバの得られる
利点がある。
く低損失で広帯域を有する光フアイバの得られる
利点がある。
第１図は光フアイバの断面図と屈折率の分布状
態を示し、１光フアイバのコア、２光フアイバの
クラツドを示す。 第２図は、従来方法に従つたドーピング元素の
含有量変化と光フアイバコア径の関係を示す特性
図、第３図、第４図は一般のCVD、内スス付法
の例でガラス管３をバーナ４で加熱する状態の説
明図、第５図、第６図、第７図は、本発明の例
で、ドーピング元素の含有量変化と光フアイバコ
ア径の関係を示す特性図。
態を示し、１光フアイバのコア、２光フアイバの
クラツドを示す。 第２図は、従来方法に従つたドーピング元素の
含有量変化と光フアイバコア径の関係を示す特性
図、第３図、第４図は一般のCVD、内スス付法
の例でガラス管３をバーナ４で加熱する状態の説
明図、第５図、第６図、第７図は、本発明の例
で、ドーピング元素の含有量変化と光フアイバコ
ア径の関係を示す特性図。
【表】
Claims (1)
- １ 原料およびドーピングの混合気体をO2と共
に回転する石英パイプ内へ導入し、石英パイプに
添つて移動する熱源により前記混合気体を反応さ
せてガラスの層を順次石英パイプの内壁面に堆積
し、これを中実化した後紡糸するCVD内スス付
法において屈折率を高めるコア部のドーピング材
料を段階的に増量し、ある領域からドーピング材
料を一定に供給して形成することを特徴とする光
伝送用フアイバの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4687378A JPS54138631A (en) | 1978-04-19 | 1978-04-19 | Fiber for optical communication and its production |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4687378A JPS54138631A (en) | 1978-04-19 | 1978-04-19 | Fiber for optical communication and its production |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS54138631A JPS54138631A (en) | 1979-10-27 |
| JPS6132266B2 true JPS6132266B2 (ja) | 1986-07-25 |
Family
ID=12759456
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4687378A Granted JPS54138631A (en) | 1978-04-19 | 1978-04-19 | Fiber for optical communication and its production |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS54138631A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3031147A1 (de) * | 1980-08-18 | 1982-03-18 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Verfahren zum herstellen von glas mit einem vorbestimmten brechzahlprofil und alkalifreies glas aus einem oxis eines grundstoffes, das mit einem oder mehreren weiteren stoffen dotiert ist |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5028846A (ja) * | 1973-07-16 | 1975-03-24 |
-
1978
- 1978-04-19 JP JP4687378A patent/JPS54138631A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS54138631A (en) | 1979-10-27 |
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