專利名稱：?jiǎn)文９饫w及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在光傳送系統(tǒng)中使用的單模光纖及其制造方法。
背景技術(shù)：
單模式等的光纖的構(gòu)成為具有作為傳送光的區(qū)域的纖芯區(qū)域和在其外周設(shè)置的包層區(qū)域，采用把纖芯區(qū)域的折射率設(shè)定為比包層區(qū)域的折射率稍微大一點(diǎn)的值來形成光纖的辦法，就可以實(shí)現(xiàn)在纖芯區(qū)域中的光傳送。特別是在單模光纖中，光功率也向纖芯區(qū)域附近的包層區(qū)域擴(kuò)展地進(jìn)傳送光。
在這里，在作為纖芯區(qū)域和包層區(qū)域的邊界部分的界面區(qū)域內(nèi)，該折射率實(shí)際上并不是不連續(xù)地進(jìn)行變化，而是具有從纖芯區(qū)域向著包層區(qū)域折射率不斷減小下去的一定的連續(xù)的折射率分布地進(jìn)行變化。關(guān)于這樣的在界面處的折射率的變化，例如，在日本特開昭49-17246號(hào)公報(bào)中，講述了在界面處設(shè)置折射率連續(xù)地變化的層的做法。
另一方面，在例如日本特開昭57-27934號(hào)公報(bào)和特開平3-8737號(hào)公報(bào)中，講述了減少這樣的界面區(qū)域(尾部拉長(zhǎng)或尾部擴(kuò)展)的厚度的光纖用玻璃母材的制造方法。
發(fā)明的公開對(duì)于這樣的折射率連續(xù)地變化的界面區(qū)域來說，當(dāng)折射率的變化率小、界面區(qū)域的厚度增大時(shí)，特別是在單模光纖中，會(huì)存在著這樣的問題可以傳送的光功率將受折射率的尾部擴(kuò)展的影響，零色散波長(zhǎng)將變得比使用波長(zhǎng)還長(zhǎng)。另一方面，當(dāng)折射率的變化率大、界面區(qū)域的厚度變小時(shí)，歸因于纖芯區(qū)域和包層區(qū)域的材質(zhì)的黏度差，結(jié)果成為在拉成線后在光纖內(nèi)部會(huì)殘留下畸變和不均勻等的部分，因此招致傳送損耗的增加。
就是說，對(duì)于界面區(qū)域來說，來自實(shí)用方面的尾部擴(kuò)展的影響的限制、和來自制造方面的光纖內(nèi)部的畸變的發(fā)生的限制，處于一種彼此妥協(xié)的關(guān)系，要兼顧兩者是困難的。
本發(fā)明就是鑒于上述的那些問題而發(fā)明的，目的是提供可以形成具有合適的折射率變化的界面區(qū)域以實(shí)現(xiàn)低損耗的光傳送的單模光纖及其制造方法。
為了實(shí)現(xiàn)上述那樣的目的，本發(fā)明的單模光纖具備折射率為n1的纖芯區(qū)域、在上述纖芯區(qū)域的外周設(shè)置的折射率為滿足n2＜n1的n2的包層區(qū)域，各個(gè)部分的相對(duì)折射率差以上述包層區(qū)域的折射率n2為基準(zhǔn)，把上述纖芯區(qū)域的相對(duì)折射率差定義為Δn，在上述纖芯區(qū)域和上述包層區(qū)域之間的界面附近折射率連續(xù)地變化的界面區(qū)域內(nèi)，上述相對(duì)折射率差從0.8×Δn變化到0.3×Δn的光纖直徑方向的厚度為d，用上述相對(duì)折射率差為0.5×Δn的纖芯半徑r進(jìn)行了歸一化的相對(duì)折射率差變化率(0.5×Δn)/(d/r)在0.4％以上4.0％以下。
此外，單模光纖的制造方法，是具備折射率為n1的纖芯區(qū)域、在上述纖芯區(qū)域的外周設(shè)置的折射率為滿足n2＜n1的n2的包層區(qū)域的單模光纖的制造方法，其特征是具有用VAD法或OVD法形成上述纖芯區(qū)域的形成工序、和分選含有上述纖芯區(qū)域的單模光纖的透明玻璃母材的分選工序，在上述分選工序中，各個(gè)部分的相對(duì)折射率差以上述包層區(qū)域的折射率n2為基準(zhǔn)，把上述纖芯區(qū)域的相對(duì)折射率差定義為Δn，對(duì)在上述纖芯區(qū)域和上述包層區(qū)域之間的界面附近折射率連續(xù)地變化的界面區(qū)域內(nèi)，上述相對(duì)折射率差從0.8×Δn變化到0.3×Δn的光纖直徑方向的厚度為d，用上述相對(duì)折射率差為0.5×Δn的纖芯半徑r進(jìn)行了歸一化的相對(duì)折射率差變化率(0.5×Δn)/(d/r)在0.4％以上4.0％以下的透明玻璃母材進(jìn)行分選。
在決定折射率從相對(duì)折射率差為Δn纖芯區(qū)域向相對(duì)折射率差為0的包層區(qū)域不斷減小下去的界面區(qū)域內(nèi)的折射率變化的適宜的條件時(shí)，把該評(píng)價(jià)基準(zhǔn)定作對(duì)于相對(duì)折射率差從0.8×Δn變化到0.3×Δn的領(lǐng)域范圍定義的相對(duì)折射率差變化率，采用對(duì)于其值把允許范圍的下限值定為0.4％，把上限值定為4.0％的辦法，就可以分別降低尾部擴(kuò)展的影響和光纖內(nèi)的畸變的發(fā)生，就可以實(shí)現(xiàn)具有合適的諸特性且可以進(jìn)行低損耗的光傳送的單模光纖及其制造方法。
就是說，為了實(shí)現(xiàn)可以進(jìn)行低損耗的光傳送的單模光纖，對(duì)于作為折射率變化的區(qū)域的界面區(qū)域來說，關(guān)于折射率分布和厚度，和由它們產(chǎn)生的折射率的變化率，確立其合適的評(píng)價(jià)和分選方法，從實(shí)用方面和制造方面決定合適的條件是重要的。但是，在關(guān)于上邊所說的邊界面和尾部擴(kuò)展的各個(gè)文獻(xiàn)中，這樣的條件都是不明確的，沒有進(jìn)行具體的記述或探討。
在本發(fā)明中，對(duì)于可以作為評(píng)價(jià)基準(zhǔn)使用的上述的區(qū)域范圍(Δn的80％～30％)來說，如后所述，是根據(jù)發(fā)明人等用實(shí)際的測(cè)定結(jié)果進(jìn)行的評(píng)價(jià)，作為對(duì)變化率評(píng)價(jià)最為合適的變化范圍而設(shè)定的。采用用借助于此進(jìn)行的評(píng)價(jià)，如上所述地決定折射率變化的合適的條件以分選透明玻璃母材的辦法，就可以確實(shí)地得到低損耗的單模光纖。
另外，由于相對(duì)折射率差通常可以用百分率表示(在單模光纖的情況下，例如為0.3％左右)對(duì)于相對(duì)折射率差變化率也同樣可以用百分率表示。此外，對(duì)于光纖半徑r和厚度d來說，雖然可以對(duì)光纖的透明玻璃母材進(jìn)行測(cè)定，但是取決于測(cè)定結(jié)果，或者是用單位mm表示，或者是換算成拉成線后的光纖用單位μm表示。
具有這樣的折射率變化的單模光纖，并不限于由單一的纖芯區(qū)域和包層區(qū)域構(gòu)成的單模光纖。就是說，本發(fā)明的單模光纖也可以具備折射率為n1的內(nèi)纖芯區(qū)域、在上述纖芯區(qū)域的外周設(shè)置的折射率為滿足n2＜n1的n2的外纖芯區(qū)域、在上述外纖芯區(qū)域的外周設(shè)置的包層區(qū)域，各個(gè)部分的相對(duì)折射率差以上述包層區(qū)域的折射率n2為基準(zhǔn)，把上述內(nèi)纖芯區(qū)域的相對(duì)折射率差定義為Δn，在上述內(nèi)纖芯區(qū)域和上述外纖芯區(qū)域之間的界面附近折射率連續(xù)地變化的界面區(qū)域內(nèi)，上述相對(duì)折射率差從0.8×Δn變化到0.3×Δn的光纖直徑方向的厚度為d，用上述相對(duì)折射率差為0.5×Δn的內(nèi)纖芯半徑r進(jìn)行了歸一化的相對(duì)折射率差變化率(0.5×Δn)/(d/r)在0.4％以上4.0％以下。
此外，單模光纖的制造方法，是具備折射率為n1的內(nèi)纖芯區(qū)域、在上述纖芯區(qū)域的外周設(shè)置的折射率為滿足n2＜n1的n2的外纖芯區(qū)域、和在上述外纖芯區(qū)域的外周設(shè)置的包層區(qū)域的單模光纖的制造方法，其特征是具有用VAD法或OVD法形成上述內(nèi)纖芯區(qū)域的形成工序、和分選含有上述內(nèi)纖芯區(qū)域的單模光纖的透明玻璃母材的分選工序，在上述分選工序中，各個(gè)部分的相對(duì)折射率差以上述包層區(qū)域的折射率n2為基準(zhǔn)，把上述內(nèi)纖芯區(qū)域的相對(duì)折射率差定義為Δn，對(duì)在上述內(nèi)纖芯區(qū)域和上述外纖芯區(qū)域之間的界面附近折射率連續(xù)地變化的界面區(qū)域內(nèi)，上述相對(duì)折射率差從0.8×Δn變化到0.3×Δn的光纖直徑方向的厚度為d，用上述相對(duì)折射率差為0.5×Δn的內(nèi)纖芯半徑r進(jìn)行了歸一化的相對(duì)折射率差變化率(0.5×Δn)/(d/r)在0.4％以上4.0％以下的上述透明玻璃母材進(jìn)行分選。
用這樣的單模光纖及其制造方法也可以同樣地得到低損耗的單模光纖。
附圖的簡(jiǎn)單說明

圖1是示出了單模光纖的一個(gè)實(shí)施例的剖面構(gòu)造和折射率分布的模式圖。
圖2的示出了由相對(duì)折射率差變化率產(chǎn)生的零色散波長(zhǎng)的變化的曲線圖。
圖3是示出了單模光纖的另一個(gè)實(shí)施例的剖面構(gòu)造和折射率分布的模式圖。
優(yōu)選實(shí)施例以下，與附圖一起對(duì)本發(fā)明的單模光纖及其制造方法的合適的實(shí)施例詳細(xì)地進(jìn)行說明。另外，在圖面中其尺寸比率與要說明的對(duì)象不一定一致。
圖1模式性地示出了本發(fā)明的單模光纖的一個(gè)實(shí)施例的剖面構(gòu)造和光纖徑向(圖中用線L表示的方向)的折射率分布。另外，圖1所示的折射率分布的橫軸刻度雖然不同，但相當(dāng)于沿著圖中的剖面構(gòu)造所示的線L的對(duì)纖芯部分1的中心軸垂直的剖面上邊的各個(gè)位置。因此，在圖中的折射率分布中，纖芯區(qū)域10、界面區(qū)域20和包層區(qū)域30分別與纖芯部分1的線L上邊的區(qū)域、界面部分2的線L上邊的區(qū)域和包層部分3的線L上邊的區(qū)域?qū)?yīng)。此外，折射率分布的縱軸，表示以包層區(qū)域30的折射率為基準(zhǔn)的相對(duì)折射率差。
另外，存在于纖芯區(qū)域10和包層區(qū)域30的邊界上的界面區(qū)域20，實(shí)際上并不是對(duì)于纖芯區(qū)域10的包層區(qū)域30另外設(shè)置的區(qū)域，而是在光纖的制造時(shí)，在它們的邊界上作為尾部擴(kuò)展而形成的。因此，沒有明確的區(qū)域劃分，圖中所示的那樣的界面部分2和界面區(qū)域20的區(qū)域范圍和分區(qū)位置，是為了對(duì)折射率變化的區(qū)域進(jìn)行區(qū)別，明確表示這樣的區(qū)域的存在而設(shè)定定義的，對(duì)于其定量性的評(píng)價(jià)來說，如后所述，可以對(duì)于作為界面區(qū)域20內(nèi)的部分的相對(duì)折射率差的特定的變化范圍進(jìn)行。
作為圖1所示的單模光纖的光傳送通道的諸特性，可以由在折射率分布中所示的各個(gè)區(qū)域的折射率和外徑等決定和控制。圖中所示的Δn表示以包層區(qū)域30的折射率為基準(zhǔn)的纖芯區(qū)域10的相對(duì)折射率差，可以用Δn＝(n1-n2)/n2定義。但是，n1是纖芯區(qū)域10的折射率，n，是包層區(qū)域30的折射率。此外，在纖芯區(qū)域10內(nèi)，在折射率中存在著分布的情況下，把最大折射率定為n1。
在這2個(gè)區(qū)域的邊界上形成的界面區(qū)域20的折射率，從纖芯區(qū)域10一側(cè)向著包層區(qū)域30一側(cè)，折射率從n1向n2連續(xù)地變化、減小。在這里，如上所述，要想定量性地評(píng)價(jià)這樣的折射率變化的區(qū)域的特性，在制造工序中對(duì)光纖進(jìn)行分選，就必須設(shè)定作為基準(zhǔn)的相對(duì)折射率差的變化范圍等確實(shí)且具體的評(píng)價(jià)方法。本發(fā)明人等根據(jù)對(duì)種種的光纖的實(shí)際的測(cè)定結(jié)果進(jìn)行研究的結(jié)果，把在評(píng)價(jià)中使用的相對(duì)折射率差的變化范圍設(shè)定為從0.8×Δn變化到0.3×Δn的區(qū)域范圍(把纖芯區(qū)域10的相對(duì)折射率差設(shè)為100％時(shí)，從80％到30％的范圍)。在這樣的界面區(qū)域20中的折射率變化的評(píng)價(jià)和以此為依據(jù)的光纖的分選，對(duì)于光纖的透明玻璃母材(預(yù)成型坯)，用折射率分布測(cè)定裝置(預(yù)成型坯分析儀)進(jìn)行。但是，在把母材拉成線以光纖化時(shí)的縮小率，由于常常對(duì)每一種母材而異，故如果有必要的話，就用簡(jiǎn)易步驟近似法(ESI)法等進(jìn)行修正，也可以求拉成線之后的光纖的折射率變化。
對(duì)于這樣地求得的折射率分布，以纖芯區(qū)域10的相對(duì)折射率差為基準(zhǔn)設(shè)定在評(píng)價(jià)中使用的折射率的變化范圍的上限值和下限值，把對(duì)于該變化范圍求得的變化率用作折射率變化的評(píng)價(jià)的指標(biāo)。這時(shí)，必須設(shè)定與可以在實(shí)際中使用的種種的光纖的特性對(duì)應(yīng)得最好且可以精度良好地進(jìn)行變化率評(píng)價(jià)的變化范圍?；跍y(cè)定結(jié)果進(jìn)行的研究的結(jié)果，本發(fā)明人等把上邊所說的80％到30％的變化范圍選擇設(shè)定為對(duì)于評(píng)價(jià)和分選合適的范圍。
變化率的評(píng)價(jià)，可以用圖1所示的纖芯半徑r和與上邊所說的變化范圍對(duì)應(yīng)的區(qū)域范圍的光纖徑向的厚度d進(jìn)行。在這里，纖芯半徑r可以用相對(duì)折射率差成為Δn的1/e的位置為止的半徑來定義，該位置，是界面區(qū)域20的相對(duì)折射率差成為大約0.37×Δn的位置，因此，纖芯半徑r與纖芯區(qū)域10的外徑不同。變化率，可以用使該纖芯半徑r成為1時(shí)，就是說用纖芯半徑進(jìn)行了歸一化時(shí)的相對(duì)折射率差進(jìn)行評(píng)價(jià)，其值被定義為(0.5×Δn)/(d/r)。
另外，在上述的方法的情況下，是從相對(duì)折射率差成為0.8×Δn的位置到成為0.3×Δn的位置的厚度d和在此期間的相對(duì)折射率差的變化0.5×Δn來求相對(duì)折射率差變化率，但是也可以用別的計(jì)算方法。例如，可以對(duì)于從0.8×Δn到0.3×Δn為止的范圍的多個(gè)折射率測(cè)定點(diǎn)，例如，用最小二乘法等的近似法進(jìn)行直線近似，從該直線的斜率求相當(dāng)?shù)暮穸萪和相對(duì)折射率差變化率。但是，在比較對(duì)每一條光纖求得的相對(duì)折射率差變化率的情況下，理想的是該變化率的計(jì)算方法是同一計(jì)算方法。
此外，上邊所說的折射率分布的測(cè)定，由于是被纖芯半徑歸一化的測(cè)定，故只要纖芯部分已經(jīng)玻璃化，則評(píng)價(jià)是可能的。一般地說，雖然使用在對(duì)纖芯部分和包層部分進(jìn)行了合成后，附加上適當(dāng)?shù)奶坠軐幼鞒蔀楣饫w母材的制造方法，但是該折射率分布測(cè)定，也可以對(duì)套管層附加前后的不論哪一種情況的透明玻璃母材進(jìn)行。此外，對(duì)不進(jìn)行套管層附加的情況下的透明玻璃母材等也可以同樣地進(jìn)行折射率分布測(cè)定。
用上邊所說的評(píng)價(jià)方法，從用VAD法制作的外徑70mm的單模光纖的透明玻璃母材求單模光纖的相對(duì)折射率差變化率，對(duì)本發(fā)明的相對(duì)折射率差變化率為0.4％以上4.0％以下的單模光纖，進(jìn)行了諸特性之間的對(duì)比。作為進(jìn)行評(píng)價(jià)的實(shí)施例的光纖，Δn＝0.346％、r＝4.44mm、d＝0.239mm，這時(shí)的相對(duì)折射率差變化率為3.21％。但是，其中，r和d都是拉成線之前的母材的數(shù)值，這相當(dāng)于拉成線后的光纖直徑為125微米時(shí)，r＝7.93微米、d＝0.427微米。把該母材拉成線后得到的光纖的諸特性，對(duì)于截止波長(zhǎng)1262nm、模式場(chǎng)直徑9.28微米、零色散波長(zhǎng)1316nm，和1.3微米波段的光傳送，可以得到良好的特性。此外，在1310nm和1550nm時(shí)的傳送損耗，分別成為0.331dB/km和0.192dB/km，未發(fā)現(xiàn)傳送損耗惡化，可以確認(rèn)在上邊所說的相對(duì)折射率差變化率的允許范圍內(nèi)，實(shí)現(xiàn)了低傳送損耗。
對(duì)此，為進(jìn)行比較，對(duì)相對(duì)折射率差變化率為0.4％以下且上述允許范圍外的相對(duì)折射率差變化率為0.37％的單模光纖求諸特性，在變化率這樣地小的情況下尾部擴(kuò)展對(duì)光傳送的影響雖然會(huì)增大，但是所求得的諸特性，截止波長(zhǎng)為1265nm、模式場(chǎng)直徑為9.30微米、零色散波長(zhǎng)為1324nm。這已大大地移動(dòng)到長(zhǎng)波長(zhǎng)一側(cè)，對(duì)于1.3微米波段的光傳送是不能令人滿意的。此外，還對(duì)相對(duì)折射率差變化率在4.0％以上且同樣地上述允許范圍外的相對(duì)折射率差變化率為5.15％的單模光纖求得了傳送損耗。在變化率這樣地大的情況下，雖然會(huì)產(chǎn)生光纖的內(nèi)部的畸變，但是所求得的傳送損耗，對(duì)于1310nm和1550nm分別成為0.338dB/km和0.205dB/km，由界面區(qū)域中的急劇的折射率變化所產(chǎn)生的傳送損耗的增加已得到確認(rèn)。
借助于此，在相對(duì)折射率差變化率在0.4％以上4.0％以下這一范圍，在實(shí)現(xiàn)低損耗且具有合適的諸特性的單模光纖方面是理想的。
在這里，采用使相對(duì)折射率差變化率變化的辦法，使零色散波長(zhǎng)與傳送損耗一起變化。圖2的曲線圖示出了零色散波長(zhǎng)λo對(duì)相對(duì)折射率差變化率的變化。在曲線圖中，用虛線表示的零色散波長(zhǎng)λs，表示出的是設(shè)想完美的階躍形狀的情況下的零色散波長(zhǎng)。
如圖2所示，當(dāng)相對(duì)折射率差變化率的值變小時(shí)，單模光纖的零色散波長(zhǎng)λo將增大。因此，上邊所說的相對(duì)折射率差變化率的下限值0.4％，在把該零色散波長(zhǎng)保持在合適的范圍內(nèi)方面也是有效的。要想得到穩(wěn)定的零色散波長(zhǎng)，更為理想的是把相對(duì)折射率差變化率的范圍定為上限值為2.0％以上4.0％以下的值。
另外，可以得到上邊所說的構(gòu)成的單模光纖的制造方法，理想的是具有用VAD法或OVD法形成上述纖芯區(qū)域的形成工序、和分選含有上述纖芯區(qū)域的單模光纖的透明玻璃母材的分選工序。在該分選工序中，對(duì)于透明玻璃母材，如上邊所說的那樣，進(jìn)行用相對(duì)折射率差變化率實(shí)施的評(píng)價(jià)，使用上邊所說的0.4％以上4.0％以下的合適的范圍或2.0％以上4.0％以下的更為合適的范圍進(jìn)行光纖的分選，借助于此，就可以確實(shí)地得到低損耗的單模光纖。
此外，還可以根據(jù)該評(píng)價(jià)和分選的結(jié)果，對(duì)透明玻璃母材的制造條件，進(jìn)行調(diào)整等。例如，在VAD法的情況下，為了使纖芯部分一側(cè)的溫度升高以增大相對(duì)折射率差變化率，可以使用增加燃燒氣體的流量或調(diào)整各個(gè)燃燒器的位置關(guān)系等的方法，調(diào)整要得到的光纖的相對(duì)折射率差變化率。
具有上邊所說的那樣的條件形成的折射率變化的單模光纖，并不限于上邊所說的由單一的纖芯區(qū)域和包層區(qū)域構(gòu)成的光纖。圖3模式性地示出了本發(fā)明的單模光纖的另一個(gè)實(shí)施例的剖面構(gòu)造，和光纖徑向(圖中的用線L表示的方向)的折射率分布。該光纖具有內(nèi)纖芯部分1a(內(nèi)纖芯區(qū)域10a)、外纖芯部分1b(外纖芯區(qū)域10b)和包層部分3(包層區(qū)域30)，界面部分2(界面區(qū)域20)，在內(nèi)纖芯部分1a(內(nèi)纖芯區(qū)域10a)和外纖芯部分1b(外纖芯區(qū)域10b)的邊界內(nèi)形成。此外，圖中所示的Δn表示以外纖芯區(qū)域10b的折射率為基準(zhǔn)的內(nèi)纖芯區(qū)域10a的相對(duì)折射率差Δn＝(n1－n2)/n2。但是，在這里，n1是纖芯區(qū)域10a的折射率，n2是外纖芯區(qū)域10b的折射率。
在基于這樣的折射率分布構(gòu)造的具有內(nèi)纖芯區(qū)域10a和外纖芯區(qū)域10b的單模光纖中，對(duì)由如上所述定義的相對(duì)折射率差Δn、對(duì)于內(nèi)纖芯與圖1中的纖芯半徑同樣地定義的內(nèi)纖芯半徑r、和從相對(duì)折射率差成為0.8×Δn的位置到成為0.3×Δn的位置為止的厚度d定義的相對(duì)折射率差變化率(0.5×Δn)/(d/r)，同樣地采用把0.4％以上4.0％以下這一范圍，更為理想的是把2.0％以上4.0％以下這一范圍當(dāng)作其允許范圍的辦法，就可以作成為具有合適的諸特性的單模光纖。
此外，除此之外，在具有在纖芯區(qū)域的外側(cè)形成有環(huán)狀的圓環(huán)纖芯區(qū)域的分段式的纖芯構(gòu)造的單模光纖中，對(duì)于內(nèi)側(cè)的纖芯區(qū)域也同樣地可以使用上邊所說的由相對(duì)折射率差變化率得到的條件。
工業(yè)上利用的可能性本發(fā)明，可以形成具有合適的折射率變化的界面區(qū)域以實(shí)現(xiàn)低損耗的光傳送的單模光纖，和可以用作能夠得到這樣的單模光纖的制造方法。特別是采用把對(duì)相對(duì)折射率差從0.8×Δn變化到0.3×Δn區(qū)域范圍求得的相對(duì)折射率差變化率用作折射率變化的評(píng)價(jià)的指標(biāo)，把其變化率的值的允許范圍定為0.4％以上4.0％以下，對(duì)光纖進(jìn)行分選的辦法，在可以降低尾部擴(kuò)展的影響和光纖內(nèi)的畸變，具有合適的諸特性以實(shí)現(xiàn)低損耗的單模光纖方面是有用的。
權(quán)利要求
1.一種單模光纖，其特征是具備折射率為n1的纖芯區(qū)域、在上述纖芯區(qū)域的外周設(shè)置的折射率為滿足n2＜n1的n2的包層區(qū)域，各個(gè)部分的相對(duì)折射率差以上述包層區(qū)域的折射率n2為基準(zhǔn)，把上述纖芯區(qū)域的相對(duì)折射率差定義為Δn，在上述纖芯區(qū)域和上述包層區(qū)域之間的界面附近折射率連續(xù)地變化的界面區(qū)域內(nèi)，上述相對(duì)折射率差從0.8×Δn變化到0.3×Δn的光纖直徑方向的厚度為d，用上述相對(duì)折射率差為0.5×Δn的纖芯半徑r進(jìn)行了歸一化的相對(duì)折射率差變化率(0.5×Δn)/(d/r)在0.4％以上4.0％以下。
2.一種單模光纖，其特征是具備折射率為n1的內(nèi)纖芯區(qū)域、在上述纖芯區(qū)域的外周設(shè)置的折射率為滿足n2＜n1的n2的外纖芯區(qū)域、在上述外纖芯區(qū)域的外周設(shè)置的包層區(qū)域，各個(gè)部分的相對(duì)折射率差以上述包層區(qū)域的折射率n2為基準(zhǔn)，把上述內(nèi)纖芯區(qū)域的相對(duì)折射率差定義為Δn，在上述內(nèi)纖芯區(qū)域和上述外纖芯區(qū)域之間的界面附近折射率連續(xù)地變化的界面區(qū)域內(nèi)，上述相對(duì)折射率差從0.8×Δn變化到0.3×Δn的光纖直徑方向的厚度為d，用上述相對(duì)折射率差為0.5×Δn的內(nèi)纖芯半徑r進(jìn)行了歸一化的相對(duì)折射率差變化率(0.5×Δn)/(d/r)在0.4％以上4.0％以下。
3.權(quán)利要求1或2所述的單模光纖，其特征是上述相對(duì)折射率差變化率(0.5×Δn)/(d/r)在2.0％以上4.0％以下。
4.一種具備折射率為n1的纖芯區(qū)域、在上述纖芯區(qū)域的外周設(shè)置的折射率為滿足n2＜n1的n2的包層區(qū)域的單模光纖的制造方法，其特征是具有用VAD法或OVD法形成上述纖芯區(qū)域的形成工序；分選含有上述纖芯區(qū)域的單模光纖的透明玻璃母材的分選工序，在上述分選工序中，各個(gè)部分的相對(duì)折射率差以上述包層區(qū)域的折射率n2為基準(zhǔn)，把上述纖芯區(qū)域的相對(duì)折射率差定義為Δn，對(duì)在上述纖芯區(qū)域和上述包層區(qū)域之間的界面附近折射率連續(xù)地變化的界面區(qū)域內(nèi)，上述相對(duì)折射率差從0.8×Δn變化到0.3×Δn的光纖直徑方向的厚度為d，用上述相對(duì)折射率差為0.5×Δn的纖芯半徑r進(jìn)行了歸一化的相對(duì)折射率差變化率(0.5×Δn)/(d/r)在0.4％以上4.0％以下的透明玻璃母材進(jìn)行分選。
5.一種具備折射率為n1的內(nèi)纖芯區(qū)域、在上述纖芯區(qū)域的外周設(shè)置的折射率為滿足n2＜n1的n2的外纖芯區(qū)域、和在上述外纖芯區(qū)域的外周設(shè)置的包層區(qū)域的單模光纖的制造方法，其特征是具有用VAD法或OVD法形成上述內(nèi)纖芯區(qū)域的形成工序；分選含有上述內(nèi)纖芯區(qū)域的單模光纖的透明玻璃母材的分選工序，在上述分選工序中，各個(gè)部分的相對(duì)折射率差以上述包層區(qū)域的折射率n2為基準(zhǔn)，把上述內(nèi)纖芯區(qū)域的相對(duì)折射率差定義為Δn，對(duì)在上述內(nèi)纖芯區(qū)域和上述外纖芯區(qū)域之間的界面附近折射率連續(xù)地變化的界面區(qū)域內(nèi)，上述相對(duì)折射率差從0.8×Δn變化到0.3×Δn的光纖直徑方向的厚度為d，用上述相對(duì)折射率差為0.5×Δn的內(nèi)纖芯半徑r進(jìn)行了歸一化的相對(duì)折射率差變化率(0.5×Δn)/(d/r)在0.4％以上4.0％以下的上述透明玻璃母材進(jìn)行分選。
6.權(quán)利要求4或6所述的單模光纖的制造方法，其特征是上述相對(duì)折射率差變化率在2.0％以上4.0％以下。
全文摘要
在纖芯區(qū)域(10)和包層區(qū)域(30)的邊界間形成界面區(qū)域(20)。界面區(qū)域(20)的折射率從纖芯區(qū)域一側(cè)向著包層區(qū)域不斷減小。設(shè)纖芯區(qū)域(10)的相對(duì)折射率差為Δn,且已用纖芯半徑r歸一化,在從0.8×Δn變化到0.3×Δn的區(qū)域內(nèi)得到了相對(duì)折射率差變化率。歸一化的相對(duì)折射率差變化率(0.5×Δn)/(d/r)被用作評(píng)價(jià)折射率變化的指標(biāo)。歸一化的相對(duì)折射率差變化率的允許范圍定為下限值為0.4%上限值為4.0%。折射率分布的尾部和光纖的畸變的影響就得以減少,因而可以實(shí)現(xiàn)能夠進(jìn)行低損耗的光傳送的單模光纖。
文檔編號(hào)G02B6/036GK1326555SQ99813270
公開日2001年12月12日 申請(qǐng)日期1999年10月29日 優(yōu)先權(quán)日1998年11月2日
發(fā)明者京極毅, 伊藤真澄, 鬼頭毅彥, 星野壽美夫 申請(qǐng)人:住友電氣工業(yè)株式會(huì)社