JPS59197001A - 偏波保持光フアイバ用応力付与母材 - Google Patents

偏波保持光フアイバ用応力付与母材

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JPS59197001A
JPS59197001A JP58071426A JP7142683A JPS59197001A JP S59197001 A JPS59197001 A JP S59197001A JP 58071426 A JP58071426 A JP 58071426A JP 7142683 A JP7142683 A JP 7142683A JP S59197001 A JPS59197001 A JP S59197001A
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JP
Japan
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glass
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stress
optical fiber
sio2 glass
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Juichi Noda
野田 壽一
Noriyoshi Shibata
典義 柴田
Yutaka Sasaki
豊 佐々木
Toshito Hosaka
保坂 敏人
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 (技術分野) 本発明は、偏波保持光フアイバ用応力付与母材に関し、
特に直線偏波光を長距離かつ外乱に対して安定に伝ぼん
する偏波保持光ファイバを構成する応力付与部の材料に
関する、ものである。
(背景技術) 直線偏波光を安定に伝ばんさせる応力付与形の偏波保持
光ファイバとして、従来は第1図および第2図に示す構
造が知られている。ここで、1は石英ガラス(SZO,
ガラス)を主成分とし、これにGeO2が0.3〜1%
程度ドープされたコア、2は5iO1ガラスからなるバ
ッファ層、6は810.ガラスからなるクラッド、4は
B、0.またはB、03およびGeO2が5i02ガラ
スにドープされてなる応力付与部である。
ここで、第1図の例では、コア1の周囲に、コア1を取
り囲むバッファ層2を介して楕円状の応力付与部4を配
置している。なお、バッファ層2は設けずに、コア1を
楕円状応力付与部4で直接に取り囲んでもよい。
第2図の例では、ら71の周囲、例えば両側に、このコ
ア1を中心として対称な位置に、偶数本、例えば2本の
応力付与部を配置する。
第1図示あ光ファイバは公知のMCVD法(例えば、T
、 Katsuyama 、 H,Matsumura
 and T、 Suganuma :“Low 1o
ss single−polarization fi
ber″+  Electron、 Lett。
Vol、 17. p、 473 (1981)参照)
により作製される。
第2図示の光ファイバは公知のジャケット法(例えば佐
々木、柴田、保坂、岡本:“偏波保持低損失光ファイバ
の作製および特性”、研究実用化報告、 Vol、 3
1. り、2265 (1982)参照)により作製さ
れる。
ところで応力付与を大きくして偏波の安定化を図るため
には、応力付与部4におけるB、03の濃度を高くしな
ければならない。しかし、第3図に示すように、B20
.の添加量の増加と共にSt、、 + B、O。
ガラスの粘性は低下する。第6図におけるΔTの定義は
、粘性ηがη=lQ”・5ポアズとなる温度と室温との
温度差としている。
このため、光フアイバ母材を線引くときに、応力付与部
4のみが他のコアあるいはクラッド母材に比べて大幅に
軟化してしまい、応力付与部の対称性がくずれてしまう
という重大な問題があった。
またB、0.を多量にドープすると、sio、ガラス固
有の赤外吸収波長が短波長側にシフトする。この点を考
慮して、応力付与の効果を強くするために、応力付与部
をコアに近ずけると、Sin、 + B2O3ガラ波長
シフトに起因して損失増加の影響を受ける欠点もあやだ
(中厚、枝広、稲垣:“光コアイノ(の低損失化”応用
物理Vo1.50. No、 10 、 p、 100
6(1981)参照)。
(目的) そこで、本発明の目的は、これらの問題を解決して応力
付与部を形成するためC二、B、0.添加sio。
ガラスに代る適切な材料組成をもつ偏波保持光フアイバ
用応力付与母材を提供することにある。
(発明の構成) かかる目的を達成するために、本発明では、石英ガラス
を主成分とするコアと、石英ガラス力)らなるクラッド
と、前記コアの周囲シニ配置され、石英ガラスを主成分
とする応力付与部とを有する偏波保持光ファイバに用い
る応力付与母材において、5i02ガラス中にGeO2
およびSiF、を、5to2ガラスの屈折率と等しいか
もし−くは小さくなるように添加した材料組成で応力付
与部を構成する。
(実施例) 第4図は本発明応力付与母材に用いるG60.およびS
iF4の添加物濃度と添加された5iO1ガラスの屈折
率との関係をB、03添加ガラスの場合と共に示す図で
あり、第5図はGem、およびSiF4の添加物濃度と
熱膨張係数との関係なり20.添加ガラスの場合と共に
示す図である。
Gem、添加5iO1ガラヌは、第5図に示すように、
B2O3添加ガラスとほぼ同じ熱膨張係数を有するにも
拘らず、第3図に示すように、Gem、の添加量が増加
しても粘性の低下はB、O8添加に比べてはるかに小さ
い。
しかし、第4図から明らかなように、GeO2添加5i
02ガラスはSin、ガラスの屈折率よりも大きいため
、GeO2添加ガラスを応力付与部の材質として用いて
も応力付与部にも光が伝ばんすることになり、特に短尺
の偏波保持光ファイバとしては適用できない欠点がある
この点を解決する方法として、SiF4添加が有効であ
る。すなわち、5i02ガラスの屈折率と同等もしくは
それ以下になるようにGem、とSiF4の添加量を考
えればよい。なお、SiF、の添加は810.の粘性に
大きな影響を与えることはない。そこで、 Ge01の
みおよび5tF4のみを添加したSin、ガラスのモル
%あたりの熱膨張係数の変化量をそれぞれα、およびα
2、およびGeO2のみおよびSiF4のみを添加した
SiO□ガラスのモル%あたりの屈折率変化分をそれぞ
れΔn1およびΔn2とし、GeO2およびSiF4の
添加量をそれぞれM+ (モル%)およびM! (モル
%)とすれば、GeO2とSiF4を添加した5i02
ガラスの屈折率が5i02ガラスの屈折率に等しくなる
ようにするときには、次式が成り立つ。
Δ”!            (1)“・−71M・ (1)式が成り立つ条件で、GeO2とSiF4の同時
添加により、GeO2がM。(モル%)単独添加された
のと同程度の熱膨張係数を実現するためには、次の(2
)式が成り立てばよい。
α。
ここで、αr = 1.04 X 10−7/ ℃/ 
Mlα、= −0,34X 10−’/℃/M2Δn、
 = 0.0015 / M。
Δ”t=  0.0048/M。
StO,ガラスの屈折率n。= 1.45845 (λ
= 0.58911m )であるから、Mo=15(モ
ル%)の時には、M+= 17.1(モル%)、および
M2=5.2(モル%)とな−る。
したがって、GeO2の添加量は単独の場合と、SiF
、と混合した場合と大差なく、SiF4の添加量は主に
屈折率制御に着目して決めればよいことがわかる。Si
F4の5i02ガラスへの添加はMCVD法では難しい
が、C,F6を用いたプラズマCVD法(PCVD法)
によれば6モル%以上の添加は゛可能である。
PCVD法については、P、 Bachmann、 H
,Hiber+M、 Leunartz、 E、 5t
einbech and J、 Ungelenk (
“Fluorinedoped single mod
e and 5tep 1ndex fibers p
reparedby the IOW pressur
e PCVD−process”、  Europea
nConference on Opticml C6
mmunication、 Alll−2+ 1982
)によって提案されている。
次に本発明の実施例について述べる。Ge01を17モ
ル%、SiF4を5モル%ドープした5i02ガラスな
プラズマCVD法によって作製して応力付与母材とし、
VAD法によって作製したコア母材を用b1て6偏波保
持光フアイバを作製した。応力付与母材の外径は11M
、長さ20隨で、その外側は研磨されている。この応力
付与母材の外側の肉厚1間の部分はS i02ガラスで
あり、内径9態の部分(二はGe0t 十SiF4 +
 5i02  ガラスがある。また、VAD法(二よっ
て作製した直径1.51MでΔ=0.6%のコア母材を
810、管でジャケットして外径409となし、このジ
ャケット管のうち、コアの両側に応力付与母材の外径に
合わせ超音波加工した孔を2個形成し、その孔を研磨し
た。これらの孔に応力付与母材を挿入して線引いて光フ
ァイバを形成した。得られた光ファイバの長さは11紬
で、波長1.3μmで、損失0.8dBZ施、クロスト
ーク−22dB、ビート長2.3Uであった。
一方、同じような条件でB2O3(15モル%)+Si
O□ガラスを応力付与母材として線引いて得られた偏波
保持光ファイバは、長さが10Jcrnで、波長1.3
/1Z77L、損失1.1 dB/鑞、クロストーク−
17’dB 。
ビート長4.2Bであった。
光フアイバパラメータを同じように定めたにも拘らず、
B2O3+ 5i02ガラスを応力付与母材として用い
た場合には、GeO2+SiF+ + 5j02ガラス
を応力付与母材として用いた場合よりも損失、クロスト
ークとも高く、またビート長も大きかった。
さらに線引終了時に応力付与部の変形についてみると、
GeO2+SiF4 +5i02ガラス応力付与部の面
積は線引開始時に比べて、3%程度の減少であるのに対
して、B、O5+ 5in2ガラス応力付与部の場合の
面積の減少は15%にも達していた。これからも分るよ
うに、本発明によれば、応力付与部の変形を大幅に抑制
できる。
(効果) 以上説明したように、本発明によれば、偏波保持光ファ
イバの応力付与部の粘性をSin、ガラスに近くするこ
とができるので、線引時の応力付与部の変形が解決され
、対称性のよい応力付与部の構成が可能になる。また、
本発明には、従来用いられているB20.添加5i02
ガラスに見られる波長1.5μmにおけるB20.によ
る損失増の影響力;解決される利点もある。
【図面の簡単な説明】
第1図および第2図は応力付与形の偏波保持光ファイバ
の構造を、それぞれ、MCVD法(二よって作製する光
ファイバおよびジャケット法ζ二よって作製する光ファ
イバの2例につし)て示す図、第6図はB20.添加5
i02ガラスおよびGeO2添カロ5i02ガラスのB
20.およびGeO2添加量に対するガラス粘性101
4・5ポアズ時の温度と室温との温度差の関係を示す図
、第4図はGe01 + B2O3+ SiF4添加量
ζ二対するそれぞれ添加5i02ガラスの屈折率変化を
示す図、1・・・・・・コア、 2・・・・・・バッファ層、 3・・・・・・クラッド、 4・・・・・・応力付与部。 添加量 (moJ%) 第4図 添加量 (m02°10)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 石英ガラスを主成分とするコアと、石英ガラスからなる
    クラッドと、前記コアの周囲に配置され、石英ガラスを
    主成分とする応力付与部とを有する偏波保持光ファイバ
    に用いる応力付与母材において、sto、ガラス中にG
    eO2および8iF4を、5i02ガラスの屈折率と等
    しいかもしくは小さくなるように添加したことを特徴と
    する偏波保持光フアイバ用応力付与母材。
JP58071426A 1983-04-25 1983-04-25 偏波保持光フアイバ用応力付与母材 Expired - Lifetime JPH0612364B2 (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02123306A (ja) * 1988-11-01 1990-05-10 Sumitomo Electric Ind Ltd 偏波保持型光ファイバ結合子の製造方法
JP2018535176A (ja) * 2015-10-07 2018-11-29 コーニング インコーポレイテッド 光ファイバプリフォーム中の割れを防止するための方法、及び上記方法によって得られる光ファイバプリフォーム

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JPH02123306A (ja) * 1988-11-01 1990-05-10 Sumitomo Electric Ind Ltd 偏波保持型光ファイバ結合子の製造方法
JP2018535176A (ja) * 2015-10-07 2018-11-29 コーニング インコーポレイテッド 光ファイバプリフォーム中の割れを防止するための方法、及び上記方法によって得られる光ファイバプリフォーム

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