光纤及其制造方法技术

技术编号:13155649 阅读:144 留言:0更新日期:2016-05-09 18:32
本发明专利技术的光纤具有纤芯和包围上述纤芯的外周的包层,在上述纤芯的半径用r1表示、上述纤芯的中心与上述包层的比折射率差用第一比折射率差Δ1a表示、距上述纤芯的上述中心的径向上的距离为r1的位置与上述包层的比折射率差用第二比折射率差Δ1b表示时,上述第一比折射率差Δ1a大于0,上述第二比折射率差Δ1b大于0,上述第一比折射率差Δ1a大于上述第二比折射率差Δ1b,上述第一比折射率差Δ1a与上述第二比折射率差Δ1b满足用下式表示的关系:0.20≤(Δ1a-Δ1b)/Δ1a≤0.88,并且,上述纤芯的折射率分布Δ作为距上述纤芯的上述中心的径向上的距离r的函数Δ(r),在0≤r≤r1的整个区间,用下式表示:Δ(r)=Δ1a-(Δ1a-Δ1b)r/r1。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及,特别涉及一种具有在减少对光纤施加弯曲时产生 的过大损耗、所谓的弯曲损耗(宏弯损耗)方面有效的纤芯的折射率分布形状的光纤。 本申请基于2014年8月1日申请的日本特愿2014-157571号、2014年9月26日申请的 日本特愿2014-195937号以及2014年9月26日申请的日本特愿2014-195938号来主张优先 权,并将它们的内容引用于此。
技术介绍
伴随着FTTH(Fiber To The Home:光纤入户)的普及,光纤铺设至大厦、住宅等的 室内。伴随与此,减少施加弯曲时产生的过大损耗、所谓的弯曲损耗(宏弯损耗)的光纤受到 瞩目。 通过使用低弯曲损耗光纤,能够期待因对光纤施加弯曲时产生的损耗而引起的信 号的瞬断的防止、因操作的简易化而带来的铺设成本的减少等。 作为依照标准单模光纤(SSMF)的规格即ITU-T Recommendation G.652,并且弯曲 损耗比标准单模光纤少的光纤的规格,有ITU-T Recommendation G.657。 作为改善(减少)标准单模光纤(SSMF)的弯曲损耗的方法,例如提出如下手法。 (1)提高纤芯的折射率(例如参照专利文献1)。 通过提高纤芯的折射率、比SSMF缩小模场直径(MFD)来增强光向纤芯的困入、减少 光纤的弯曲损耗。在该情况下,为了使分散与G. 652-致,优选采用降低纤芯附近的包层的 折射率的、所谓的凹陷型折射率分布(例如,参照非专利文献1)。作为该类型的光纤,存在对应至弯曲半径15mm的依据G. 657. A1的产品。 (2)在包层中离开纤芯的位置设置低折射率部(例如,参照专利文献2、3)。通过在设置于纤芯的外周的包层中离开纤芯的位置设置低折射率部,即设置所谓 的凹槽部,来在施加弯曲的情况下增强光向纤芯的困入、减少光纤的弯曲损耗(例如,参照 专利文献4)。 作为该类型的光纤,存在对应至弯曲半径10mm的依据G. 657 . A2或G. 657 . B2的产 品、对应至更小的弯曲半径7.5mm的依据G. 657 . B3的产品。另外,还存在对应至弯曲半径 7.5mm的依据G. 657. B3且其他光学特性依据G. 657. A系列的规格的产品。 (3)在包层追加空孔(例如,参照专利文献5、6)。 通过在设置于纤芯的外周的包层中离开纤芯的位置设置在光纤的长度方向上连 通的物理空孔(hole)、即设为所谓的空孔辅助光纤(HAF),或者,通过使用形成有由独立的 多个空隙构成的微小构造的光纤(例如,康宁公司制的Clear Curve(注册商标)),来增强光 向纤芯的困入,减少光纤的弯曲损耗(例如,参照专利文献7、8)。作为该类型的光纤,存在对应至弯曲半径7.5mm的依据G. 657 .B3的产品。 ⑷将纤芯的折射率分布形状设为α次方(例如,参照专利文献3、9)。 通过将纤芯的折射率分布形状设为α次方(渐变折射率型)来增强光向纤芯的困 入,减少弯曲损耗。例如在专利文献3中记述了,与单纯的台阶式折射率分布形状相比,在将 纤芯的折射率分布形状设为α次方的情况下,能够改善30%的弯曲损耗。 专利文献1:日本专利第4268115号公报 专利文献2:日本特开2013-88818号公报专利文献3:美国专利第8428411号说明书 [00211 专利文献4:日本特开昭63-43107号公报 专利文献5:日本专利第4417286号公报 专利文献6:日本特开2006-293166号公报 专利文献7:国际公开第2004/092793号小册 专利文献8:日本特表2009-543126号公报 专利文献9:美国专利第8588569号说明书 非专利文献 1 :K.0kamoto and T.Okoshi,"Computer-aided synthesis of the optimum refractive index profile for a multimode fiber,''IEEE Trans.Microwave Theory Tech.,vol.MTT-25,pp.213-221,1976 针对各现有技术,举出以下课题。 (1)提高纤芯的折射率。 MFD比SSMF小的光纤在与SSMF连接时产生连接阶梯差。图1表示产生连接阶梯差的 情况下观测的0TDR不良波形的示意图。 图1所示那样的形状的0TDR不良波形,本来在断线产生时被观测到(例如,参照日 本特开2000-205999号公报的图5(a)),但在连结MFD不同的光纤的位置也产生。这是因为 0TDR的信号强度与Mro的负二次方呈正比(与MFD的二次方成反比)。例如,在Mro小的光纤与 MFD大的光纤连接的传输路中,若从MFD小的光纤侧进行0TDR测定,则尽管断线未产生,也会 获得图1那样的波形。 另外,提高纤芯的折射率的光纤能够缩小弯曲损耗。然而,伴随于此,模场直径变 小,与SSMF的连接损耗增大。因此,弯曲损耗的减少存在极限。 (2)在包层中离开纤芯的位置设置有低折射率部。 作为光纤母材的制作方法,公知有VAD(Vapor phase axial deposition:气相轴 向沉积)法、0VD(0utside vapor deposition:轴外汽相沉积)法、CVD(Chemical vapor depo s i t i on:化学气相沉积)等。为了利用VAD法、0VD法之类的在起始部件的外表面沉积材 料的方法(所谓的外部沉积法)来形成低折射率部,需要形成多个折射率不同的层,因此母 材制造所需要的工序增加。另一方面,为了利用像CVD法那样在作为起始部件的石英管(起 始石英管)的内表面沉积材料的方法(所谓的内部沉积法)来形成低折射率部,在起始石英 管的内侧不仅需要形成纤芯,还需要形成凹槽部,因此从(内径)尺寸相同的起始石英管能 够制造的母材的尺寸变小。另外,在外部沉积法以及内部沉积法中的任一情况下,为了赋予 低折射率部,需要用于比石英降低折射率的掺杂剂。 另外,具有凹槽型的折射率分布的光纤,需要形成有折射率不同的多个层,因此母 材的制造工序复杂化。 (3)在包层追加空孔。在光纤母材的阶段,需要在包层形成空孔的工序,因此母材制造所需要的工序增 加。带空孔的光纤与实心构造的光纤相比,制造工序复杂。另外,在从光纤母材对光纤进行 纺丝的阶段保持空孔,因此需要特殊的纺丝工序。带空孔的光纤要求高超的纺丝技术,因此 不能说制造谷易。 (4)将纤芯的折射率分布形状设为α次方。 为了将纤芯的折射率分布形状设为α次方,需要折射率分布的控制性。即,为了使 纤芯材料的折射率变化,需要高度控制掺杂剂的量。
技术实现思路
本专利技术是鉴于上述情况而完成的,其课题在于提供一种能够实现与SSMF相同程度 的MFD且能够实现弯曲损耗的改善而不追加凹槽部、空孔的光纤。 另外,虽已知接近纤芯的部分的包层的折射率对光纤的光学特性造成大的影响, 但本专利技术人详细研究的结果发现,不缩小模场直径就能够减少弯曲损耗的折射率分布。 本专利技术的其他课题在于,通过采用基于该见解的折射率分布来兼得连接光纤和其 他光纤时的连接损耗的抑制与弯曲损耗的减少。 为了解决上述课题,本专利技术的第一实施方式所涉及的光纤具有纤芯和包围上述纤 本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种光纤,其特征在于,具有纤芯和包围所述纤芯的外周的包层,在将所述纤芯的半径用r1表示、将所述纤芯的中心与所述包层的比折射率差用第一比折射率差Δ1a表示、将距所述纤芯的所述中心的径向上的距离为r1的位置与所述包层的比折射率差用第二比折射率差Δ1b表示时,所述第一比折射率差Δ1a大于0,所述第二比折射率差Δ1b大于0,所述第一比折射率差Δ1a大于所述第二比折射率差Δ1b,所述第一比折射率差Δ1a与所述第二比折射率差Δ1b满足用下式所表示的关系:0.20≤(Δ1a‑Δ1b)/Δ1a≤0.88并且,所述纤芯的折射率分布Δ,作为距所述纤芯的所述中心的径向上的距离r的函数Δ(r),在0≤r≤r1整个区间,用下式表示:Δ(r)=Δ1a‑(Δ1a‑Δ1b)r/r1。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:岸达也远藤祥北村隆之
申请(专利权)人:株式会社藤仓
类型:发明
国别省市:日本;JP

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