光纤预制棒、光纤和光纤的制造方法技术

本发明专利技术提供一种光纤预制棒，其具备由不含Ge的二氧化硅玻璃构成的纤芯，上述纤芯在分光测定中具备如下(1)和(2)中的至少1个特性：(1)在波长240nm～255nm具有吸收峰；(2)紫外透射率为50％以下的波长大于170nm。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及纺丝后的光纤的传输损耗减少的光纤预制棒、对该光纤预制棒进行纺丝而得到的光纤以及光纤的制造方法。本申请基于在2015年7月15日提出申请的日本特愿2015-141567号主张优先权，将其内容援引于此。
技术介绍
理论上显示：纤芯采用纯的二氧化硅玻璃、包层采用掺杂有氟的二氧化硅玻璃的所谓的纯(pure)二氧化硅纤芯光纤与纤芯采用掺杂有氧化锗的二氧化硅玻璃、包层采用纯的二氧化硅玻璃的通常的掺Ge纤芯光纤相比，能够实现更低的传输损耗。这是由于在光纤中传播的光的大部分通过的纤芯仅由二氧化硅玻璃构成，因此实质上没有浓度波动，瑞利散射变小。然而，瑞利散射不仅由玻璃的浓度波动产生，也由密度波动产生。因此，即使是纯二氧化硅纤芯光纤，瑞利散射的减少也并不充分，传输损耗的大部分还是由瑞利散射引起的。到目前为止已经提出了大量的用于通过减少纯二氧化硅纤芯光纤的密度波动来减少瑞利散射的方法。例如，专利文献1中提出了在纤芯中掺杂碱金属的方法。认为通过掺杂碱金属来抑制瑞利散射的机制是由于二氧化硅玻璃的熔融温度降低，其结果，在纺丝工序的光纤冷却的过程中二氧化硅的结构松弛加速，反映由液体进行玻璃化时分子振动被固定化的状态的温度、即，所谓的假想温度降低。另外，专利文献2中提出了在纺丝工序中在直至将从加热炉出来的光纤用树脂被覆为止的期间实施再加热的方法。认为通过将光纤再加热，从而进行结构松弛，假想温度降低，因此瑞利散射被抑制。现有技术文献专利文献专利文献1：日本专利第5625037号公报专利文献2：日本专利第4663277号公报
技术实现思路
根据如上述的减少瑞利散射的方法，能够减少光纤的传输损耗。但是，本专利技术的专利技术人等确认了虽然瑞利散射降低、但传输损耗并未降低的大量事例。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减少纺丝后的光纤的传输损耗的光纤预制棒、对该光纤预制棒进行纺丝而得到的光纤和光纤的制造方法。为了解决上述课题，本专利技术的第一方式的光纤预制棒具备由不含Ge的二氧化硅玻璃构成的纤芯，上述纤芯在分光测定中具备如下(1)和(2)中的至少1个特性：(1)在波长240nm～255nm具有吸收峰；(2)紫外透射率为50％以下的波长大于170nm。上述纤芯可以由纯二氧化硅玻璃或含有氯的纯二氧化硅玻璃构成。在上述纤芯的外周可以具备由掺杂有氟的二氧化硅玻璃构成的包层。另外，本专利技术的第二方式的光纤是对上述方式的光纤预制棒进行纺丝而得到的光纤，其中，在波长1550nm，从总损耗减去因瑞利散射所致的损耗和因结构不完善所致的损耗而得的损耗为0.03dB/km以下，波长1550nm的总损耗为0.175dB/km以下，在室温下暴露于0.01气压的氢气中后由OH基产生的损耗增加在波长1383nm为0.05dB/km以下。另外，本专利技术的第三方式的光纤的制造方法对上述方式的光纤预制棒进行纺丝。可以确认上述光纤预制棒具备上述(1)和上述(2)中的至少1个特性。根据本专利技术的上述方式，光纤预制棒的纤芯可以具有由缺氧型缺陷(ODC)引起的光学特性。由此，即使在纺丝时生成在光纤的一般的波段、例如C波段(1530～1565nm)成为损耗的主要原因的氧过量型缺陷，也能够通过使氧过量型缺陷中的过量的氧原子与ODC键合而减少氧过量型缺陷。因此，所得的光纤能够减少该波长频带的传输损耗。另外，由于同时也能够抑制非桥氧空穴中心(NBOHC)的产生，所以还能够使耐氢特性良好。附图说明图1是表示纤芯区域的紫外透射率特性的一个例子的图。图2是将图1的α部附近放大而成的图。图3是表示透射率50％波长与损耗C的关系的一个例子的图。图4是表示248nm峰深度与损耗C的关系的一个例子的图。图5是表示透射率50％波长与传输损耗的关系的一个例子的图。图6是表示透射率50％波长与248nm峰深度的关系的一个例子的图。图7是表示1％氢暴露试验的结果的一个例子的图。具体实施方式以下，基于优选的实施方式对本专利技术进行说明。本实施方式的一个实施方式的光纤预制棒具有由不含Ge的二氧化硅玻璃构成的纤芯。由此，能够减少瑞利散射。光纤预制棒的纤芯是成为光纤的纤芯的部分。作为可在纤芯的全部或一部分区域中添加的掺杂剂，可举出碱金属(Li、Na、K、Rb、Cs)、氟(F)、氯(Cl)等中的1种或2种以上的元素。作为构成纤芯的二氧化硅玻璃，优选为纯二氧化硅玻璃或含有氯的纯二氧化硅玻璃。纯二氧化硅玻璃由不含掺杂剂的二氧化硅(SiO2)构成，但可以含有不可避免的杂质、缺陷等。纯二氧化硅玻璃也可以含有氯。此时，添加于纯二氧化硅玻璃的掺杂剂实质上可以仅设为氯。但是，虽然通过纤芯不含Ge而使瑞利散射降低，但也存在传输损耗并不降低的事例。因此，也需要对引起光纤的传输损耗的其它主要原因进行研究。光纤的传输损耗在波长区域1000nm～1700nm可以由下式1表示。(传输损耗)＝瑞利散射(A)+结构不完善(B)+其它损耗(C)(式1)因瑞利散射所致的损耗与波长λ的4次方分之1(λ-4)成比例。因结构不完善所致的损耗一般取决于波长λ。因此，只要测定传输损耗的波长特性(波长依赖性)，则可以将传输损耗(总损耗)分解为因瑞利散射所致的损耗A、因结构不完善所致的损耗B、其它损耗C这3种。作为其它损耗C，有短波长侧的紫外吸收、长波长侧的Si-O红外吸收、以1383nm为中心波长的由OH基产生的吸收等。因此，在本说明书中，将从传输损耗的测定值减去因瑞利散射所致的损耗A和因结构不完善所致的损耗B而得的值称为损耗C。例如，在日本特开2003-75293号公报(参考文献1)的0009段所记载的算式中，第1项设为因瑞利散射所致的损耗，第2项设为因结构不完善所致的损耗，第3项的KUV·w·exp(CUV/λ)设为因紫外吸收所致的损耗，第4项的E(λ)设为因缺陷所致的损耗。这里，λ为波长，w为GeO2浓度(wt％)，KUV和CUV为常量，E(λ)为λ的函数。本申请说明书的损耗C的计算方法与参考文献1同样地求出因瑞利散射和结构不完善所致的损耗，进一步求出从总损耗中减去该损耗的差而得到。但是，参考文献1中，还考虑了因掺杂Ge所致的损耗(第3项)等，本申请说明书中的损耗C的内容与参考文献1的第3项或第4项未必一致。在1000nm～1700nm的波长区域测定光纤的传输损耗，在应用式1时，可知在1550nm附近的波长，在传输损耗如所期待地降低的光纤与传输损耗未降低的光纤之间，损耗C存在较大的差。在1550nm的损耗C包含因Si-O红外吸收所致的损耗，但损耗C根据纤维而不同，所以预想还包含由Si-O红外吸收以外的某些主要原因所致的损耗。基于这样的结果而进行了各种研究，其结果发现，损耗C的大小与纤芯玻璃在真空紫外波长区域的透射率特性有关。将光纤预制棒的一部分切成圆片，取出圆柱状的样品，将纤芯区域放置于真空紫外分光光度计的试样室，测定紫外波长区域的透射率(紫外透射率)，此时得到像图1那样的透射特性。在该例子中，从测定上限波长的300nm向短波长维持高透射率，但透射率在180nm附近的波长下急剧降低至0％。根据图1的图，作为第1特性，可举出在近紫外波长区域(紫外区域中的波长为200nm以上)，在波长240nm～255nm具有吸收峰。在图1中，对该吸收峰标记符本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光纤预制棒，其具备由不含Ge的二氧化硅玻璃构成的纤芯，所述纤芯在分光测定中具备如下(1)和(2)中的至少1个特性：(1)在波长240nm～255nm具有吸收峰；(2)紫外透射率为50％以下的波长大于170nm。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.07.15 JP 2015-1415671.一种光纤预制棒，其具备由不含Ge的二氧化硅玻璃构成的纤芯，所述纤芯在分光测定中具备如下(1)和(2)中的至少1个特性：(1)在波长240nm～255nm具有吸收峰；(2)紫外透射率为50％以下的波长大于170nm。2.根据权利要求1所述的光纤预制棒，其中，所述纤芯由纯二氧化硅玻璃或含有氯的纯二氧化硅玻璃构成。3.根据权利要求1或2所述的光纤预制棒，其中，在所述纤芯的外周具备由掺杂有氟的二氧化硅玻璃构成的包层。4.一种光纤...

【专利技术属性】
技术研发人员：长洲胜文，
申请(专利权)人：株式会社藤仓，
类型：发明
国别省市：日本;JP