[发明专利]光纤

说明书

技术领域

本发明涉及一种光通信用的光纤，尤其涉及一种即便赋予弯曲，传输光的传输损耗也较小的光纤。

背景技术

在站点与各用户家庭之间的通信中使用光纤的光纤入户（Fiber To The Home，FTTH）等接入型通信中，有光纤可能承受曲率为数十mm～数mm的弯曲的问题。因此，对于这种在FTTH和室内布线中使用的光纤要求其相对于弯曲的传输损耗较小。由于长距离干线电缆铺设在地下管道等不易受到外力影响的地方，因此对光纤本身施加的弯曲仅仅需要考虑终端容器内的直径60mm的卷绕（最多100圈）。与此相对，在室内外的布线中，为了保持柔性和实现轻量化而在较细（直径为数mm）的软线状态下进行布线，因此易于受到外力影响，而且光纤承受的弯曲半径为数十mm以下的可能性也较高。

本来，在光纤中，信号光沿着光纤的芯体传输，因此具有在光纤弯曲的状态下也能够进行传输的特性，然而，随着弯曲半径变小，无法全部传输而从芯体泄漏的光的比例呈指数函数性地增加，因而产生传输损耗。该损耗为弯曲损耗。为了降低弯曲损耗，有效的做法是提高芯体的折射率而使光进而向芯体集中，且可通过减小模场直径（Mode Field Diameter，MFD）来得到改善。为此，以往大多使用MFD约为6～8μm的光纤，由此，可实现例如将光纤卷绕在直径20mm的芯棒（mandrel）上时在波长1550mm下的弯曲损耗为0.5dB/turn以下。

然而，在长距离型光通信中通常使用的ITU（International Telecommunications Union，国际电信联盟）-TG.652标准的光纤的MFD为8～10μm左右，因此在将二者相连接时，有因MFD的差异所引起的连接损耗变大的问题。因此，较为理想的是接入型光纤的MFD也增大至8～10μm左右。根据美国专利4,852,968，William A.Reed，“OPTICAL FIBER COMPRISING A REFRACTIVE INDEX TRENCH”，公开一种在设计较大的MFD的同时能够降低弯曲损耗的槽型光纤。这是以前就知道的周知技术，近年来，其优良的弯曲损耗特性受到关注。

在石英类玻璃光纤的情形中，在芯体中掺杂锗以提高折射率，在槽部分掺杂氟以降低折射率。在除此之外的内侧和外侧包覆层中仅通过掺杂少量的纯石英或锗、氟便能使折射率接近石英水平。

当采用作为一般光纤母材制造方法的VAD（Vapor phase Axial Deposition，轴向汽相沉积）法进行制造时，（1）制造芯体（第一芯体）及内侧包覆层（第二芯体），来作为芯体/包覆层玻璃中间体（中间体）。然后，（2）形成槽部（第三芯体）。该槽部是通过小心翼翼地将玻璃球微粒子喷附于中间体的外侧上，并在含氟的气体环境中进行热处理而形成。最后，（3）形成外侧折射率体。

此时，伴随氦等惰性气体供应SiF₄、CF₄等含氟气体作为环境气体，将喷附有玻璃球微粒子的中间体加热至1300℃前后而在槽部掺杂氟。已知氟的掺杂浓度会与环境气体中的含氟气体的分压的约0.25次方成比例地增大，掺杂浓度越高，越要增大含氟气体的分压。例如，如果使槽部的相对折射率差（Δ）为-0.6%，则需要大致0.7个大气压左右的SiF₄分压，因此有消耗大量含氟气体的问题。

另外，在为槽型折射率分布的情形中，光的高次模式易于在槽的内侧部分传输，存在截止波长有变大的趋势。因此，需要在减小芯体直径等的设计上下工夫。然而，在如此般将芯体的径设计得较小时，又会产生零色散波长向长波长侧偏移的问题。零色散波长是指波长色散为零的波长，当波长色散的绝对值较大时，由于光信号的脉冲变宽等原因而导致长距离传输质量下降。

市场上的要求是不对长距离型和接入型中使用各不相同的光纤，而是将接入型中使用的光纤也这样原封不动地应用于长距离型中。此时，零色散波长较佳为普通的单模光纤的传输光波长即1.31μm左右，更佳为位于1.300～1.324μm的范围。

发明内容

发明要解决的问题:

鉴于上述情况，本发明的目的是提供一种具有槽型折射率分布形状的光纤，在将MFD扩大至8～10μm左右的同时还具有优良的弯曲特性，并且即使减少向槽部掺杂氟时使用的含氟气体消耗量也具有优良弯曲特性，进而将零色散波长设计于与普通的单模光纤同等的1300～1324nm的范围。

解决问题的技术方案: