(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ファイバープリフォームを形成する方法において、
シリカ系ガラススートをベイトロッド上に堆積して前記光ファイバープリフォームの低屈折率のトレンチ領域を形成する工程であって、前記低屈折率のトレンチ領域が第１の密度を有し且つ初期に一切のドーパント材料を実質的に含有しないように前記シリカ系ガラススートが堆積される工程と、
シリカ系ガラススートのバリア層であって、前記第１の密度より大きい第２の密度を有するバリア層を前記低屈折率のトレンチ領域の周りに形成する工程と、
シリカ系ガラススートを前記バリア層の周りに堆積して前記光ファイバープリフォームのオーバークラッド領域を形成し、それによってトレンチ−オーバークラッド組立体を形成する工程と、
前記ベイトロッドを前記トレンチ−オーバークラッド組立体の中央チャネルから除去する工程と、
別個に形成されたコア組立体を前記中央チャネルに挿入する工程と、
前記トレンチ−オーバークラッド組立体が加熱されるときダウンドーパントを含む前駆体ガスを前記トレンチ−オーバークラッド組立体の前記中央チャネル中に流して前記低屈折率のトレンチ領域に前記ダウンドーパントをドープする工程であって、前記バリア層が、前記低屈折率のトレンチ領域から前記オーバークラッド領域内への前記ダウンドーパントの拡散を防ぐ工程と、
を含む方法。
【請求項２】
前記コア組立体が（ｉ）コア領域または（ｉｉ）内部クラッド領域により囲まれて直接接触しているコア領域を含むことを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
（Ｉ）ガス供給バーナーの火炎が前記ベイトロッドの上で軸方向に第１の速度において移動するときシリカ系ガラス前駆体材料を前記火炎中で反応させることによって前記低屈折率のトレンチ領域の前記シリカ系ガラススートが前記ベイトロッド上に堆積され、前記ガス供給バーナーの前記火炎が第１の温度を有し、
（ＩＩ）（ａ）前記ガス供給バーナーの前記火炎の温度を第２の温度に上昇させ、前記シリカ系ガラス前駆体材料が前記火炎中で反応させられるとき前記火炎の移動速度を第２の速度に減少させる工程、（ｂ）前記火炎が前記ベイトロッドの上で移動するとき前記ガス供給バーナーに供給されるシリカ系ガラス前駆体材料の濃度を低減する工程、または（ｃ）前記火炎が前記ベイトロッドの上で移動するとき前記ガス供給バーナーに供給されるシリカ系ガラス前駆体材料の濃度を低減し、前記火炎の移動速度を第２の速度に減少させる工程
のいずれかによって前記バリア層が前記低屈折率のトレンチ領域上に形成されることを特徴とする、請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
ダウンドーパントを含む前記前駆体ガスが前記トレンチ−オーバークラッド組立体を通って流れるときマッフルガスを前記トレンチ−オーバークラッド組立体の外部の周りを流れさせ、それによって前記ダウンドーパントが前記オーバークラッド領域の外面を通って前記オーバークラッド領域内に拡散するのを防ぐ工程をさらに含むことを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
光ファイバープリフォームを形成する方法において、
ガス供給バーナーの第１の温度を有する火炎がベイトロッドの上で軸方向に第１の速度において移動するときシリカ系ガラス前駆体材料を前記火炎中で反応させ、それによってシリカ系ガラススートを前記ベイトロッド上に堆積させて前記光ファイバープリフォームの低屈折率のトレンチ領域であって、第１の密度を有し、初期に一切のドーパントを実質的に含有しない低屈折率のトレンチ領域を形成する工程と、
前記ガス供給バーナーの前記火炎の温度を第２の温度に上昇させて、
（ｉ）前記ガス供給バーナーの前記火炎が前記ベイトロッドの上で移動するとき前記ガス供給バーナーの移動速度を第２の速度に減少させ、および／または
（ｉｉ）前記ガス供給バーナーの前記火炎が前記ベイトロッドの上で移動するとき前記ガス供給バーナーに供給されるシリカ系ガラス前駆体材料の濃度を低減し、
それによってシリカ系ガラススートのバリア層であって、前記第１の密度より大きい第２の密度を有するバリア層を前記低屈折率のトレンチ領域の周りに形成する工程と、
シリカ系ガラススートを前記バリア層上に堆積させて前記光ファイバープリフォームのオーバークラッド領域を形成し、前記光ファイバープリフォームのトレンチ−オーバークラッド組立体を形成する工程と、
前記ベイトロッドを前記トレンチ−オーバークラッド組立体の中央チャネルから除去する工程と、
前記トレンチ−オーバークラッド組立体が加熱されるときダウンドーパントを含む前駆体ガスを前記トレンチ−オーバークラッド組立体の前記中央チャネル中に流して前記低屈折率のトレンチ領域に前記ダウンドーパントをドープする工程であって、前記バリア層が、前記低屈折率のトレンチ領域から前記オーバークラッド領域内への前記ダウンドーパントの拡散を防ぐ工程と、
を含む方法。
【請求項６】
別個のコア組立体を形成する工程と、
前記低屈折率のトレンチ領域が前記ダウンドーパントをドープされる前に前記コア組立体を前記トレンチ−オーバークラッド組立体に挿入してプリフォーム組立体を形成する工程と、
をさらに含むことを特徴とする、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記第２の速度が１ｃｍ／秒未満であることを特徴とする、請求項３、５または６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
前記バリア層が１．５ｇ／ｃｍ３より大きい密度を有することを特徴とする、請求項１〜７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
前記バリア層が１０μｍ以上および４００μｍ以下の半径厚さを有することを特徴とする、請求項１〜８のいずれか一項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【関連出願の相互参照】
【０００１】
本出願は、２０１１年６月３０日に出願された米国特許出願第１３／１７３，７７７号の優先権の利益を請求し、その内容に依拠し、その内容は、その全体が、参照によって本出願に組み込まれる。
【技術分野】
【０００２】
本明細書は一般に光ファイバーに関し、より具体的には、低屈折率のトレンチを有する光ファイバープリフォームを製造する方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
光ファイバーのコアを囲む低屈折率のトレンチを有する光ファイバーは、低屈折率のトレンチを使用せずに形成される同等の光ファイバーに比べて改良された曲げ性能および／またはより大きい有効面積を有する場合がある。したがって、このようなファイバーの改良された光学的性質および物理的性質により、それらが様々な用途において使用するために望ましいものとなる。
【０００４】
しかしながら、光ファイバーのコアの周りに低屈折率のトレンチを形成することによって、光ファイバープリフォームを製造するプロセスに付加的な工程が増え、結果として、光ファイバーを製造するプロセスにかなりのコスト増加となる。具体的には、低屈折率のトレンチを形成するために、シリカ系ガラスを光ファイバーのコア部分の周りに堆積させ、シリカ系ガラスにダウンドーパントをドープし、これがシリカ系ガラスの屈折率を光ファイバーのコア部分に対して減少させる。しかしながら、ダウンドーパントによるプリフォームの隣接した部分の汚染を防ぐために、低屈折率のトレンチは別個に形成され、コア部分が圧密された後且つファイバーのオーバークラッド部分を堆積させる前に光ファイバーのコア部分上で直接圧密される。具体的には、最初に光ファイバープリフォームのコア部分が形成され、圧密されて固体ガラスになる。その後、別個の工程において低屈折率のトレンチ部分がコア部分の周りに堆積され、次いでドープされ、圧密されてドーパントがコア部分およびオーバークラッド部分に拡散するのを防ぐ。最後に、さらに別の工程においてオーバークラッドが低屈折率のトレンチ層の周りに形成され、圧密される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
したがって、コア部分を囲む低屈折率のトレンチ領域を含む光ファイバープリフォームを形成する別の方法が必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
一実施形態によると、光ファイバープリフォームを形成する方法は、シリカ系ガラススートをベイトロッド上に堆積して光ファイバープリフォームの低屈折率のトレンチ領域を形成する工程を包含する。低屈折率のトレンチ領域が第１の密度を有し且つ初期に一切のドーパント材料を実質的に含有しないようにシリカ系ガラススートが堆積されてもよい。次に、シリカ系ガラススートのバリア層が低屈折率のトレンチ領域の周りにあってもよい。バリア層は、第１の密度より大きい第２の密度を有してもよい。次に、シリカ系ガラススートをバリア層の周りに堆積して光ファイバープリフォームのオーバークラッド領域を形成し、それによってトレンチ−オーバークラッド組立体を形成してもよい。次に、ベイトロッドをトレンチ−オーバークラッド組立体の中央チャネルから除去し、別個に形成されたコア組立体を中央チャネルに挿入してもよい。次に、トレンチ−オーバークラッド組立体が加熱されるときダウンドーパントを含む前駆体ガスをトレンチ−オーバークラッド組立体の中央チャネル中に誘導して、低屈折率のトレンチ領域にダウンドーパントをドープしてもよく、バリア層が、低屈折率のトレンチ領域からオーバークラッド領域内へのダウンドーパントの拡散を防ぐ。
【０００７】
別の実施形態において、光ファイバープリフォームを形成する方法は、ガス供給バーナーの火炎がベイトロッドの上で軸方向に第１の速度において移動するときシリカ系ガラス前駆体材料を火炎中で反応させ、それによってシリカ系ガラススートをベイトロッド上に堆積させて光ファイバープリフォームの低屈折率のトレンチ領域を形成する工程を包含し、ガス供給バーナーの火炎が第１の温度を有し、低屈折率のトレンチ領域が第１の密度を有し、低屈折率のトレンチ領域が初期に一切のドーパントを実質的に含有しない。その後、ガス供給バーナーの火炎の温度を第２の温度に上昇させてもよく、ガス供給バーナーの火炎がベイトロッドの上で移動するときガス供給バーナーの移動速度を第２の速度に減少させ、それによってシリカ系ガラススートのバリア層を低屈折率のトレンチ領域の周りに形成してもよく、バリア層が第１の密度より大きい第２の密度を有する。次に、シリカ系ガラススートをバリア層上に堆積させて光ファイバープリフォームのオーバークラッド領域を形成し、光ファイバープリフォームのトレンチ−オーバークラッド組立体を形成してもよい。
【０００８】
さらに別の実施形態において、光ファイバープリフォームを形成する方法が、ガス供給バーナーの火炎がベイトロッドの上で軸方向に第１の速度において移動するときシリカ系ガラス前駆体材料を火炎中で反応させ、それによってシリカ系ガラススートをベイトロッド上に堆積させて光ファイバープリフォームの低屈折率のトレンチ領域を形成する工程を包含し、ガス供給バーナーの火炎が第１の温度を有し、低屈折率のトレンチ領域が第１の密度を有し、低屈折率のトレンチ領域が初期に一切のドーパントを実質的に含有しない。その後、ガス供給バーナーの火炎の温度を第２の温度に上昇させ、ガス供給バーナーの火炎がベイトロッドの上で移動するときガス供給バーナーに供給されるシリカ系ガラス前駆体材料の濃度を減少させ、それによってシリカ系ガラススートのバリア層を低屈折率のトレンチ領域の周りに形成し、バリア層が第１の密度より大きい第２の密度を有する。次に、シリカ系ガラススートをバリア層上に堆積させて光ファイバープリフォームのオーバークラッド領域を形成し、光ファイバープリフォームのトレンチ−オーバークラッド組立体を形成してもよい。
【０００９】
本明細書に記載された方法のさらなる特徴および利点は以下の詳細な説明に示され、一部は、当業者にはその説明からすぐに明らかであり、またはクレームに続く詳細な説明、ならびに添付された図面など、ここに説明される実施形態を実施することによって認識される。
【００１０】
前述の一般的な説明および以下の詳細な説明は様々な実施形態を示し、クレームされる係争物の性質と特徴を理解するための概要または枠組みを提供することを意図するものであることは理解されるはずである。添付した図面は、様々な実施形態のさらなる理解を提供するために与えられ、本明細書に組み込まれ、その一部を構成する。図面は、ここで説明された様々な実施形態を示し、説明と共に、クレームされる係争物の原理および作用を明らかにするのに役立つ。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１Ａ】本明細書に示され説明された１つまたは複数の実施形態による光ファイバープリフォームの横断面を図解的に示す。
【図１Ｂ】本明細書に示され説明された一実施形態による図１Ａの光ファイバープリフォームの相対屈折率プロファイルを図解的に示す。
【図１Ｃ】本明細書に示され説明された別の実施形態による図１Ａの光ファイバープリフォームの相対屈折率プロファイルを図解的に示す。
【図２Ａ】本明細書に示され説明された代替実施形態による光ファイバープリフォームの横断面を図解的に示す。
【図２Ｂ】本明細書に示され説明された一実施形態による図２Ａの光ファイバープリフォームの相対屈折率プロファイルを図解的に示す。
【図３Ａ】光ファイバープリフォームのトレンチ−オーバークラッド組立体の構成を図解的に示す。
【図３Ｂ】光ファイバープリフォームのトレンチ−オーバークラッド組立体の構成を図解的に示す。
【図３Ｃ】光ファイバープリフォームのトレンチ−オーバークラッド組立体の構成を図解的に示す。
【図４】本明細書に示され説明された１つまたは複数の実施形態による光ファイバープリフォームのトレンチ−オーバークラッド組立体の圧密およびドーピングを図解的に示す。
【図５】光ファイバープリフォームのトレンチ−オーバークラッド組立体に挿入された光ファイバープリフォームのコア組立体を図解的に示す。
【図６】本明細書において説明された方法によって形成された．光ファイバープリフォームの低屈折率のトレンチ領域およびオーバークラッド領域の屈折率プロファイルを図解的に示す。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
低屈折率のトレンチを有する光ファイバープリフォームを形成する方法の実施形態の参照をここで詳細に行ない、その実施例は、添付した図面に示される。可能な場合はいつも、同じ参照符号を図面の全体にわたって用いて同じまたは同様な部分を指す。光ファイバープリフォームを形成する方法の一実施形態を図３Ａ〜３Ｃに図解的に示す。方法は一般に、初期にドーパントを実質的に含有しないシリカ系ガラススートをベイトロッド上に堆積させて第１の密度を有する低屈折率のトレンチ領域を形成することによってトレンチ−オーバークラッド組立体をベイトロッド上に形成する工程と、
バリア層が第１の密度より大きい第２の密度を有するようにバリア層を低屈折率のトレンチ領域の周りに形成する工程と、シリカ系ガラススートをバリア層上に堆積させてオーバークラッド領域を形成する工程とを包含する。その後、ベイトロッドを組立体から除去し、組立体を圧密し、低屈折率のトレンチ領域にダウンドーパントをドープして低屈折率のトレンチ領域の屈折率を減少させる。光ファイバープリフォームを形成する方法およびこの方法によって形成された光ファイバープリフォームが、添付した図面を具体的に参照して本明細書においてより詳細に説明される。
【００１３】
以下の専門用語は本明細書において、光ファイバープリフォームおよびそれから線引きされた光ファイバーを説明するために使用される。
【００１４】
用語「屈折率プロファイル」は本明細書中で用いられるとき、ファイバーの屈折率または相対屈折率と半径との間の関係である。
【００１５】
用語「相対屈折率」は本明細書中で用いられるとき、
Δ（ｒ）％＝１００×［ｎ（ｒ）２−ｎＲＥＦ２）］／２ｎ（ｒ）２
として定義され、上式中、
ｎ（ｒ）は、特に断りがない限り、半径ｒにおいての屈折率である。相対屈折率は、特に断りがない限り、１５５０ｎｍにおいて規定される。一態様において、参照屈折率ｎＲＥＦはシリカ系ガラスである。別の態様において、ｎＲＥＦはクラッディングの最大屈折率である。本明細書中で用いられるとき、相対屈折率は特に断りがない限りΔで表され、その値は「％」の単位で示される。領域の屈折率が参照屈折率ｎＲＥＦより低い場合、相対屈折率の％は負となり、凹み領域を有している、または、低下屈折率（ｄｅｐｒｅｓｓｅｄ−ｉｎｄｅｘ）を有していると称され、また、最小相対屈折率は、特に断りがない限り、相対屈折率が最も低い負の値の点で計算される。領域の屈折率が参照屈折率ｎＲＥＦより高い場合、相対屈折率の％は正となり、その領域は正の屈折率に引き上げられる、または、正の屈折率を有すると表現され得る。
【００１６】
用語「アップドーパント」は本明細書中で用いられるとき、高純度アンドープトＳｉＯ２に対してガラスの屈折率を上昇させるドーパントを指す。用語「ダウンドーパント」は本明細書中で用いられるとき、高純度アンドープトＳｉＯ２に対してガラスの屈折率を下降させる性質を有するドーパントである。アップドーパントは、アップドーパントではない１つまたは複数の他のドーパントとともに存在する場合、負の相対屈折率を有する光ファイバーの領域に存在してもよい。同様に、アップドーパントではない１つまたは複数の他のドーパントは、正の相対屈折率を有する光ファイバーの領域に存在してもよい。ダウンドーパントは、ダウンドーパントではない１つまたは複数の他のドーパントとともに存在する場合、正の相対屈折率を有する光ファイバーの領域に存在してもよい。同様に、ダウンドーパントではない１つまたは複数の他のドーパントは、負の相対屈折率を有する光ファイバーの領域に存在してもよい。
【００１７】
用語「α−プロファイル」または「アルファプロファイル」は本明細書中で用いられるとき、相対屈折率プロファイルを指し、「％」の単位であるΔを用いて表わされ、ｒは半径であり、式
【００１８】
【数１】
0005873171.tif 000002
【００１９】
に従う。
【００２０】
上式中、Δ０は最大相対屈折率であり、ｒ０はコアの半径であり、ｒはｒｉ≦ｒ≦ｒｆの範囲であり、Δは上に規定された通りであり、ｒｉはα−プロファイルの初期点であり、ｒｆがα−プロファイルの終点でありαが、実数である冪指数である。ステップインデックスプロファイルについては、アルファ値は１０以上である。グレーデッドインデックスプロファイルについては、アルファ値は１０未満である。用語「放物線状」は本明細書中で用いられるとき、コア内の１つまたは複数の点においてα値が２．０からわずかに変動し得る略放物線状の屈折率プロファイル、ならびに僅かな変動および／または中心線ディップを有するプロファイルを包含する。
【００２１】
図１Ａを参照すると、本明細書に記載された１つまたは複数の実施形態による光ファイバープリフォーム１００の横断面が図解的に示される。光ファイバープリフォーム１００は一般に、トレンチ−オーバークラッド組立体１１０内に配置されるコア組立体１０２を含む。図１Ａに示される光ファイバープリフォームの実施形態において、コア組立体１０２は一般に、コア領域１０４および内部クラッド領域１０６を含む。コア領域１０４は、内部クラッド領域１０６によって囲まれて直接接触している。本明細書に示され説明された実施形態において、コア領域１０４および内部クラッド領域１０６はシリカ、具体的にはシリカ系ガラスから形成される。光ファイバープリフォーム１００はコア領域１０４の中心に対して略円対称であり、コア領域１０４は半径Ｒｃを有し得る。内部クラッド領域１０６はコア領域１０４を囲み、半径Ｒｃから半径Ｒｉｃまで延在し、その結果、内部クラッド領域１０６は半径厚さＴｉｃ＝Ｒｉｃ−Ｒｃを有する。コア領域１０４および内部クラッド領域１０６は一般に、所望の半径方向寸法を有する光ファイバーを光ファイバープリフォーム１００から線引きするために特定の半径方向寸法を有するように形成される。
【００２２】
本明細書に記載された実施形態において、コア領域１０４は、ステップインデックス屈折率プロファイルまたはグレーデッドインデックスプロファイル（すなわち、アルファプロファイル）を有してもよい。例えば、一実施形態において、コア領域１０４は、図１Ｂに図解的に示されるように、ステップインデックスプロファイルを有する。これらの実施形態において、コア領域１０４は、コア領域１０４の半径方向の断面にわたって略均一である内部クラッド領域１０６に対して最大相対屈折率ΔｃＭＡＸ％を有する。他の実施形態において、コア領域１０４は図１Ｃに示されるようなアルファプロファイルを有する勾配屈折率を有してもよく、その結果、相対屈折率はコア領域１０４の中心から半径Ｒｃまで減少する。
【００２３】
例えば、光ファイバープリフォームが図１Ｂに示されるようなステップ屈折率と同様なステップ屈折率を有する場合など、コア領域１０４は、高純度シリカ系ガラス（ＳｉＯ２）から形成されてもよい。あるいは、例えば、光ファイバープリフォーム１００が図１Ｂに示されるようなステップインデックスプロファイルまたは図１Ｃに示されるようなグレーデッドインデックスプロファイルを有する場合など、光ファイバープリフォーム１００のコア領域１０４は、高純度アンドープトシリカ系ガラスに対してガラスコア領域の屈折率を増加させる１つまたは複数のドーパントを有するシリカ系ガラスから形成されてもよい。コア領域の屈折率を増加させるために適したアップドーパントには、限定されないが、ＧｅＯ２、Ａｌ２Ｏ３、Ｐ２Ｏ５、ＴｉＯ２、ＺｒＯ２、Ｎｂ２Ｏ５、Ｔａ２Ｏ５、Ｃｌおよび／またはそれらの組合せがある。
【００２４】
本明細書に記載された実施形態において、内部クラッド領域１０６は、ΔｃＭＡＸ％＞ΔｉｃＭＡＸ％であるように高純度シリカ系ガラスに対する最大相対屈折率パーセントΔｉｃＭＡＸ％を有する。内部クラッド領域１０６は、高純度シリカ系ガラス（ＳｉＯ２）から形成されてもよく、コア領域１０４の最大相対屈折率ΔｃＭＡＸ％が内部クラッド領域１０６の最大相対屈折率ΔｉｃＭＡＸ％より大きい限り、例えば内部クラッド領域１０６が「アップドープされる」場合は、屈折率を増加させる１つまたは複数のアップドーパント（例えば、ＧｅＯ２、Ａｌ２Ｏ３、Ｐ２Ｏ５、ＴｉＯ２、ＺｒＯ２、Ｎｂ２Ｏ５、Ｃｌおよび／またはＴａ２Ｏ５）を有するシリカ系ガラスから形成されてもよく、または例えば内部クラッディングが「ダウンドープされる」場合は、フッ素、ホウ素などの屈折率を減少させるダウンドーパントを有するシリカ系ガラスから形成されてもよい。例えば、一実施形態において、内部クラッド領域１０６は高純度シリカ系ガラスである。さらに別の実施形態において、内部クラッド領域１０６は、ＧｅＯ２、ＴｉＯ２、または同様なアップドーパントでアップドープされたシリカ系ガラスを含んでもよい。
【００２５】
また図１Ａを参照して、トレンチ−オーバークラッド組立体１１０は一般に、バリア層１１６によって囲まれて直接接触している低屈折率のトレンチ領域１１２を含む。そして次に、バリア層１１６は、オーバークラッド領域１１４によって囲まれて直接接触している。低屈折率のトレンチ領域１１２、バリア層１１６、およびオーバークラッド領域１１４の各々がシリカ系ガラスから形成される。
【００２６】
低屈折率のトレンチ領域１１２は、コア組立体１０２を含むシリカ系ガラスの環状領域である。低屈折率のトレンチ領域１１２は、光ファイバープリフォーム１００から線引きされた光ファイバーの曲げ性能を改良するのを助け、および／または光ファイバーの有効面積を増加させるのを助ける。図１Ａに示されるように、光ファイバープリフォーム１００が内部クラッド領域１０６を備える実施形態において、内部クラッド領域１０６はコア領域１０４と低屈折率のトレンチ領域１１２との間に配置され、その結果、低屈折率のトレンチ領域１１２はコア領域１０４から離隔される（すなわち、低屈折率のトレンチ領域１１２は、コア領域１０４と直接接触していない）。低屈折率のトレンチ領域１１２は、半径Ｒｉｃから半径ＲＴまで延在し、その結果、低屈折率のトレンチ領域は半径厚さＴＴ＝ＲＴ−Ｒｉｃを有する。
【００２７】
本明細書に記載された実施形態において、低屈折率のトレンチ領域１１２は一般に、高純度シリカ系ガラスに対して低屈折率のトレンチ領域１１２の屈折率を低くするようにダウンドープされたシリカ系ガラスを含む。例えば、低屈折率のトレンチ領域１１２は、高純度シリカ系ガラスに対して低屈折率のトレンチ領域１１２の相対屈折率ΔＴＭＩＮ％を減少させるためにフッ素でダウンドープされてもよい。したがって、本明細書に記載された実施形態において、低屈折率のトレンチ領域の相対屈折率は、コア領域１０４の相対屈折率ΔｃＭＡＸ％および内部クラッド領域１０６の相対屈折率ΔｉｃＭＡＸ％より低いことは理解されるはずである。
【００２８】
バリア層１１６は低屈折率のトレンチ領域１１２を囲んで直接接触している。ここでより詳細に説明されるように、本明細書に記載された実施形態において、トレンチ−オーバークラッド組立体１１０が圧密およびドープされる時にバリア層１１６はダウンドーパントが低屈折率のトレンチ領域１１２からバリア層１１６を囲むオーバークラッド領域１１４に拡散するのを防ぐ。本明細書に記載された実施形態において、バリア層１１６は、シリカ系ガラスから形成され、一般にオーバークラッド領域１１４と同じ組成を有する。したがって、図１Ｂおよび１Ｃに示された相対屈折率プロファイルにおいて、バリア層１１６の相対屈折率は、オーバークラッド領域１１４の相対屈折率である。本明細書に記載された実施形態において、バリア層１１６の形成されたままの密度（すなわち、トレンチ−オーバークラッド組立体を圧密する前）は１．５ｇ／ｃｍ３以上、より好ましくは１．７５ｇ／ｃｍ３以上、さらにより好ましくは、２ｇ／ｃｍ３超である。バリア層１１６は一般に半径ＲＴから半径ＲＢまで延在し、その結果、バリア層１１６は半径厚さＴＢ＝ＲＢ−ＲＴを有する。本明細書に記載された実施形態において、バリア層１１６の半径厚さＴＢは一般に約１０μｍ超、より好ましくは約５０μｍ超、さらにより好ましくは約１００μｍ超である。いくつかの実施形態において、バリア層１１６の半径厚さＴＢは約１００μｍ未満である。例えば、バリア層１１６は約１０μｍ以上および約４００μｍ以下であってもよい。他の実施形態において、バリア層１１６は約５０μｍ以上および約４００μｍ以下であってもよい。さらに他の実施形態において、バリア層１１６は約１００μｍ以上および約４００μｍ以下であってもよい。しかしながら、バリア層の厚さが２．０ｇ／ｃｍ３を超えるとき、バリア層１１６は、バリア層の厚さに関係なくドーパントの拡散を軽減するために有効である。したがって、これらの実施形態において、任意の厚さのバリア層を利用してもよいことは理解されるはずである。
【００２９】
さらに図１Ａを参照すると、オーバークラッド領域１１４はバリア層１１６を囲んで接触している。オーバークラッド領域１１４は一般に半径ＲＢから半径Ｒｏｃまで延在し、その結果、オーバークラッド領域１１４は半径厚さＴｏｃ＝Ｒｏｃ−ＲＢを有する。オーバークラッド領域１１４は一般に、低屈折率のトレンチ領域１１２の相対屈折率ΔＴＭＩＮ％より大きくコア領域１０４の最大相対屈折率ΔｃＭＡＸ％より小さい高純度シリカ系ガラスに対する相対屈折率Δｏｃ％を有する。いくつかの実施形態において、図１Ｂに示されるように、Δｏｃ％≧Δｉｃ％である。したがって、オーバークラッド領域１１４は、高純度シリカ系ガラス（ＳｉＯ２）（すなわち、一切のドーパントを実質的に含有しないシリカ系ガラス）を含んでもよく、またはオーバークラッド領域１１４の相対屈折率Δｏｃ％がコア領域１０４の最大相対屈折率ΔｃＭＡＸ％より小さく低屈折率のトレンチ領域１１２の最小相対屈折率ΔＴＭＩＮ％より大きい限り、例えばオーバークラッド領域１１４が「アップドープされる」場合は、屈折率を増加させる１つまたは複数のドーパント（例えば、ＧｅＯ２、Ａｌ２Ｏ３、Ｐ２Ｏ５、ＴｉＯ２、ＺｒＯ２、Ｎｂ２Ｏ５、Ｃｌおよび／またはＴａ２Ｏ５）を有するシリカ系ガラスを含んでもよい。
【００３０】
ここで図２Ａを参照すると、光ファイバープリフォーム１０１の別の実施形態が図解的に示される。この実施形態においてコア組立体は内部クラッド領域を使用せずに形成される。したがって、この実施形態において、図２Ａに示されるように、コア領域１０４は低屈折率のトレンチ領域１１２と直接接触している。コア領域１０４は、図２Ｂに示されるように、ステップ屈折率プロファイルを有するように形成されるか、あるいは代わりに、上記のとおり、勾配屈折率プロファイルを有するように形成されてもよい。この実施形態において、低屈折率のトレンチ領域１１２、バリア層１１６、および外部クラッディング１１４は、図１Ａに対して上に記載された通りであってもよい。
【００３１】
図１Ａおよび２Ａに示される光ファイバープリフォーム１００、１０１を形成する方法が図３Ａ〜６に対してここでより詳細に説明される。上述のように、本明細書に記載された実施形態の光ファイバープリフォームは、光ファイバープリフォームを作るために別個に形成されてその後で組み立てられるコア組立体とトレンチ−オーバークラッド組立体とから構成される。本明細書に記載された実施形態において、コア組立体およびトレンチ−オーバークラッド組立体の各々は、外部蒸着（ＯＶＤ）法などの蒸着法を使用してシリカ系ガラススートの連続した層をベイトロッド上に堆積させることによって形成される。
【００３２】
例として図３Ａを参照して、低屈折率のトレンチ領域１１２は、シリカ系ガラススートをベイトロッド１２０上に堆積させることによって形成される。シリカ系ガラススートは、蒸気相シリカ系ガラス前駆体材料、例えばＳｉＣｌ４またはオクタメチルシクロテトラシロキサン（ＯＭＣＴＳ）をバーナー１２２に提供することによって形成される。ガス供給バーナー１２２に例えばＣＨ４、Ｄ２（ジュウテリウム）、ＣＤ４またはＣＯ、および酸素などの燃料を供給し、それらを燃焼させて火炎１２６を生じさせる。いくつかの実施形態において、蒸気相シリカ系ガラス前駆体材料はＳｉＣｌ４であり、ガス供給バーナー１２２は、堆積されたシリカ系ガラススート中の残留ＯＨの量を抑えるためにＤ２、ＣＤ４またはＣＯなどの燃料を供給される。このような組合せを用いてバリア層のシリカガラスを形成する場合、バリア層中のモードと一切の残留水との間の相互作用が軽減される。蒸気相シリカ系ガラス前駆体材料は約４Ｌ／分〜約１０Ｌ／分の流量においてバーナーに送られてもよく、他方、燃料は約１０Ｌ／分〜約４０Ｌ／分の流量においてバーナーに供給されてもよい。
【００３３】
蒸気相シリカ系ガラス前駆体材料を火炎１２６中で反応させてシリカ系ガラススート１２８を生じ、ベイトロッドが約１５０ｒｐｍ〜約４００ｒｐｍの速度において回転されるときこれをベイトロッド１２０上に堆積させる。本明細書に記載された実施形態において、トレンチ領域を形成するために使用される蒸気相シリカ系ガラス前駆体材料はドーパントを実質的に含有せず、結果として、ベイトロッド１２０上に堆積されるシリカ系ガラススート１２８は、ベイトロッド１２０上に堆積されて低屈折率のトレンチ領域１１２を形成するときドーパントを実質的に含有しない。ベイトロッドが回転されるときガス供給バーナー１２２の火炎１２６は、矢印１２４によって示されるベイトロッド１２０の軸方向長さにわたって第１の速度において前後に移動させられ、それによってシリカ系ガラススートをベイトロッド１２０上に蓄積し、低屈折率のトレンチ領域１１２を形成する。本明細書に記載された実施形態において、火炎１２６の移動速度は２ｃｍ／ｓ超、好ましくは３ｃｍ／ｓ以上である。
【００３４】
本明細書に記載された実施形態において、低屈折率のトレンチ領域１１２が０．６ｇ／ｃｍ３未満、好ましくは０．５ｇ／ｃｍ３未満の第１の密度を有するようにシリカ系ガラススートがベイトロッド１２０上に堆積される。上述のように、堆積されて低屈折率のトレンチ領域１１２を形成するシリカ系ガラススート１２８は、シリカ系ガラススートの屈折率を変える一切のドーパントを実質的に含有しない。したがって、形成されたままの低屈折率のトレンチ領域１１２は、少なくとも初期にドーパントを実質的に含有しないことは理解されるはずである。
【００３５】
図３Ｂを参照すると、バリア層１１６が低屈折率のトレンチ領域１１２の周りに形成される。バリア層１１６は一般に、低屈折率のトレンチ領域１１２の第１の密度より大きい第２の密度を有する。上記のとおり、バリア層１１６の密度は、バリア層１１６を形成した直後に１．５ｇ／ｃｍ３より大きく、より好ましくは１．７５ｇ／ｃｍ３より大きく、さらにより好ましくは、２ｇ／ｃｍ３より大きい。一実施形態において、バリア層１１６を低屈折率のトレンチ領域１１２の周りに形成するために、ガス供給バーナー１２２の火炎１２６の温度を第１の温度から第２の温度に上昇させ、バーナーの火炎の移動速度を第１の速度から第２の速度に減少させる。火炎１２６の温度は、ガス供給バーナー１２２に供給される燃料および酸素の流量を増加させることによって上昇されてもよい。一実施形態において、ガス供給バーナー１２２の火炎１２６の温度は、１５００℃〜２０００℃の範囲から２０００℃超まで上昇される。バーナーの火炎の移動速度は、低屈折率のトレンチ領域１１２を堆積するために使用される第１の速度から好ましくは１ｃｍ／秒未満、より好ましくは０．５ｃｍ／秒未満、さらにより好ましくは０．２５ｃｍ／秒未満である第２の速度に減少されてもよい。ガス供給バーナー１２２の火炎１２６の温度を上昇させ、火炎の移動速度を減少させることはベイトロッド上に堆積されるスートの密度を増加させ、それによって低屈折率のトレンチ領域１１２の周りに透過性が減少したバリア層１１６を形成する。
【００３６】
別の実施形態において、バリア層１１６を低屈折率のトレンチ領域１１２の周りに形成するために、ガス供給バーナー１２２の火炎１２６の温度を第１の温度から第２の温度に上昇させ、ガス供給バーナー１２２に供給される蒸気相シリカ系ガラス前駆体材料の濃度を低減する。例えば、シリカ系ガラス前駆体材料の流れは、低屈折率のトレンチ領域１１２を堆積する間約４〜１０Ｌ／分からバリア層１１６を形成する間１Ｌ／分未満に減少されてもよい。一実施形態において蒸気相シリカ系ガラス前駆体材料の濃度はゼロに減少される。シリカ系ガラス前駆体材料の濃度の低減が火炎温度を上昇させ、低屈折率のトレンチ領域１１２の上のシリカ系ガラススートの堆積を遅らせるかまたは更には（例えば、シリカ系ガラス前駆体材料の流れがゼロである場合）停止させる。しかしながら、火炎１２６の温度を上昇させることは低屈折率のトレンチ領域１１２のシリカ系ガラススートの外層の高密度化をもたらし、その結果、シリカ系ガラススートの外層は低屈折率のトレンチ領域１１２の厚みの残部のシリカ系ガラススートの密度より大きい密度を有する。スートのこの高密度化層がバリア層１１６を形成する。この実施形態において、低屈折率のトレンチ領域のシリカ系ガラススートの外層を高密度化するために火炎１２６の温度を２０００℃以上に上昇させてもよい。
【００３７】
さらに別の実施形態において、バリア層１１６を低屈折率のトレンチ領域１１２の周りに形成するために、ガス供給バーナー１２２に供給されるキャリアガス中の蒸気相シリカ系ガラス前駆体材料の濃度を低減する間、上記のとおり、ガス供給バーナー１２２の火炎１２６の温度を第１の温度から第２の温度に上昇させ、バーナーの移動速度を第１の速度から第２の速度に減少させる。上記のとおり、シリカ系ガラス前駆体材料の濃度を低減することは、上記のとおり、低屈折率のトレンチ領域１１２上へのシリカ系ガラススートの堆積を遅らせるかまたは停止させる。しかしながら、火炎１２６の温度を上昇させ、火炎１２６の移動速度を減少させることは低屈折率のトレンチ領域１１２のシリカ系ガラススートの外層を高密度化し、その結果、シリカ系ガラススートの外層は、低屈折率のトレンチ領域１１２の残部のシリカ系ガラススートの密度より大きい密度を有する。スートのこの高密度化層がバリア層１１６を形成する。この実施形態において、低屈折率のトレンチ領域１１２のシリカ系ガラススートの外層を高密度化するために火炎１２６の温度を２０００℃以上に上昇させてもよい。この実施形態において、火炎１２６の移動速度は、低屈折率のトレンチ領域１１２を堆積するために使用される第１の速度から好ましくは１ｃｍ／秒未満、より好ましくは０．５ｃｍ／秒未満、さらにより好ましくは０．２５ｃｍ／秒未満である第２の速度に減少される。
【００３８】
本明細書に記載されたいくつかの実施形態において、堆積されたシリカ系ガラススートをガス供給バーナーで加熱してスートを高密度化することによってバリア層１１６が形成されるが、他の実施形態において、他の熱源を用いてもよいことは理解されるはずである。例えば、代替実施形態において、ＣＯ２レーザーを利用して低屈折率のトレンチ領域のシリカ系ガラススートの外層を加熱し、それによってスートを高密度化してもよい。
【００３９】
さらに、本明細書に記載されたいくつかの実施形態において、所望の密度を有するバリア層を達成するために、バリア層１１６を形成する間にベイトロッドの回転速度を調節してもよいと考えられる。具体的には、ベイトロッドの回転速度を減少させることによってバリア層の密度の増加を助けることができる。
【００４０】
ここで図３Ｃを参照すると、バリア層１１６が低屈折率のトレンチ領域１１２の周りに形成された後、オーバークラッド領域１１４がバリア層１１６の周りに形成される。本明細書に記載された実施形態において、オーバークラッド領域１１４は低屈折率のトレンチ領域１１２と同様な方法において形成されてもよい。具体的には、ＳｉＣｌ４またはＯＭＣＴＳなどの蒸気相シリカ系ガラス前駆体材料をガス供給バーナー１２２に供給し、火炎１２６中で反応させてシリカ系ガラススートを形成し、ベイトロッドが回転されるときこれをバリア層１１６の周りにベイトロッド１２０上に堆積させる。上記のとおり、ベイトロッドが回転されるときガス供給バーナー１２２の火炎１２６は、矢印１２４によって示されるベイトロッド１２０の軸方向長さにわたって第１の速度において前後に移動させられ、それによってシリカ系ガラススートをベイトロッド１２０上に蓄積し、オーバークラッド領域１１４を形成する。オーバークラッド領域１１４を形成するために使用されるシリカ系ガラススートは、高純度シリカ系ガラススート（すなわち、ドーパントを実質的に含有しないシリカ系ガラススート）であってもよく、またはオーバークラッド領域１１４の屈折率を増加させるための１つまたは複数のドーパントを含むシリカ系ガラススートであってもよい。
【００４１】
コア組立体はトレンチ−オーバークラッド組立体と同様な方法で別々に作られる。具体的には、プリフォームのコア領域に相当するシリカ系ガラススートは、上記のとおり外部蒸着法を利用してベイトロッドに堆積される。コア領域を形成するシリカ系ガラススートは、高純度シリカ系ガラス（すなわち、ドーパントを実質的に含有しないシリカ系ガラス）に対してコア領域の屈折率を増加させるドーパントをドープされてもよく、あるいは代わりに、高純度シリカ系ガラスを含んでもよい。コア領域を形成するために使用される蒸気相シリカ系ガラス前駆体材料を蒸気相ドーパントと共にバーナーに提供して、コア領域の所望のアップドーピングを達成する。コア組立体が内部クラッド領域をさらに含む実施形態において、内部クラッド領域は、同様な堆積技術を利用してベイトロッド上にコア領域の周りに形成されてもよい。上述のように、内部クラッド領域は、高純度シリカ系ガラスから形成されてもよく、または内部クラッド領域の相対屈折率がコア領域の相対屈折率より小さい限り、アップドーパントもしくはダウンドーパントをドープされたシリカ系ガラスから形成されてもよい。
【００４２】
コア組立体がベイトロッド上に形成されると、ベイトロッドはコア組立体から除去され、コア組立体は固体ガラスに圧密される。具体的には、コア組立体は最初に、塩素などの流動脱水ガス中で乾燥される。その後、コア組立体を１４５０℃に加熱して、コア組立体を固体ガラスに焼結する。
【００４３】
ここで図４を参照すると、低屈折率のトレンチ領域１１２、バリア層１１６およびオーバークラッド領域１１４がベイトロッド１２０上に堆積され、それによって光ファイバープリフォームのトレンチ−オーバークラッド組立体１１０を形成した後、ベイトロッド１２０がトレンチ−オーバークラッド組立体１１０から除去され、トレンチ−オーバークラッド組立体１１０中を延在する中央チャネル１１８を後に残す。次に、圧密されたコア組立体１０２をトレンチ−オーバークラッド組立体１１０の中央チャネルに挿入する。圧密されたコア組立体１０２がベイトロッド１２０の除去によって残された中央チャネル内に配置されるとき、トレンチ−オーバークラッド組立体がまだ完全に圧密された完全高密度ガラスではないので、圧密されたコア組立体１０２と低屈折率のトレンチ領域１１２との間にわずかな間隙がある。
【００４４】
次に、トレンチ−オーバークラッド組立体１１０と圧密されたコア組立体１０２とを圧密炉１３０内に置き、トレンチ−オーバークラッド組立体を固体ガラスに圧密し、それによってトレンチ−オーバークラッド組立体１１０をコア組立体１０２に付着させる。圧密する間、最初にトレンチ−オーバークラッド組立体を乾燥させるために、圧密されたコア組立体とトレンチ−オーバークラッド組立体１１０との間に（すなわち、中央チャネル１１８中に）およびトレンチ−オーバークラッド組立体１１０の外面の周りに脱水ガスを流す。一実施形態において、脱水ガスは、ヘリウムガス中の２％〜６％の塩素ガスの混合物を含む。トレンチ−オーバークラッド組立体１１０を約８００℃〜約８５０℃の温度に１〜２時間までの間加熱するとき混合物は約１０Ｌ／分〜約２０Ｌ／分の流量においてトレンチ−オーバークラッド組立体中におよびその周りに誘導される。トレンチ−オーバークラッド組立体１１０中およびその周りの両方の塩素ガスの流れは、単一工程において低屈折率のトレンチ領域１１２とオーバークラッド領域１１４との両方の乾燥を促進する。
【００４５】
その後、トレンチ−オーバークラッド組立体１１０と圧密されたコア組立体１０２とを約１４００℃〜約１５００℃の温度に加熱するときフッ素などのドーパントを含む前駆体ガス１３２をトレンチ−オーバークラッド組立体１１０を通して中央チャネル１１８中に流すことによって低屈折率のトレンチ領域をドープする。一実施形態において前駆体ガスは、ＳｉＦ４またはＣＦ４などのドーパントとＨｅとの混合物を含有する。この実施形態において、混合物は２５％のドーパントと７５％のヘリウムとを含有してもよい。前駆体ガスを約０．１〜約１．０Ｌ／分の流量においてトレンチ−オーバークラッド組立体１１０中に誘導する。前駆体ガスは低屈折率のトレンチ領域１１２内に拡散し、それによって低屈折率のトレンチ領域１１２にフッ素をドープする。しかしながら、バリア層１１６の密度の増加は、前駆体がオーバークラッド領域１１４内に拡散するのを防ぎ、結果として、前駆体ガス１３２によるオーバークラッド領域１１４の汚染を防ぐ。さらに、コア組立体１０２は完全圧密されるので、前駆体ガス１３２はコア組立体１０２内に拡散せず、それによってコア組立体１０２の汚染を防ぐ。
【００４６】
いくつかの実施形態において、前駆体ガス１３２がトレンチ−オーバークラッド組立体１１０中に誘導されるとき、ヘリウム、窒素またはアルゴンなどの不活性マッフルガス１３４を圧密炉内に導入する。マッフルガスを約２０Ｌ／分〜約５０Ｌ／分の流量においてトレンチ−オーバークラッド組立体の外面の周りに誘導し、それによって中央チャネル１１８を出る前駆体ガス１３２を希薄化し、前駆体がトレンチ−オーバークラッド組立体１１０の外側からオーバークラッド領域１１４内に拡散するのを防ぐ。その後、トレンチ−オーバークラッド組立体を固体ガラスに焼結するために、トレンチ−オーバークラッド組立体１１０およびコア組立体１０２を圧密炉１３０の高温領域を通って約５ｍｍ／分〜５０ｍｍ／分の速度において下動（ｄｏｗｎ−ｄｒｉｖｅ）させる。高温領域は一般に、約１４００℃〜約１５００℃の温度を有する。下動工程の後、トレンチ−オーバークラッド組立体１１０およびコア組立体１０２は単一の固体ガラス光ファイバープリフォーム１００である。
【００４７】
ここで図６を参照すると、トレンチ−オーバークラッド組立体の典型的な相対屈折率プロファイルが図解的に示され、トレンチ−オーバークラッド組立体の半径厚さの関数として低屈折率のトレンチ領域１１２の相対屈折率とオーバークラッド領域１１４の相対屈折率とを示す。図６に示されるように、バリア層は、ダウンドーパントを含有する前駆体ガスが低屈折率のトレンチ領域１１２からオーバークラッド領域１１４内に拡散するのを防ぎ、結果として、オーバークラッド領域の相対屈折率はオーバークラッド領域の半径厚さ全体にわたって略均一である。
【００４８】
本明細書に記載されたように作られるプリフォームは、図１Ｂ、１Ｃまたは２Ｂに示された相対屈折率プロファイルと同様な相対屈折率プロファイルを有する光ファイバーに線引きされ得る。
【実施例】
【００４９】
本発明は、以下の実施例によってさらに明確にされる。
【００５０】
実施例１
バリア層を有するトレンチ−オーバークラッド組立体を外部蒸着（ＯＶＤ）法によって製造した。実質的に高純度のシリカ系ガラススートを外径９ｍｍのベイトロッド上に堆積させることによってトレンチ−オーバークラッド組立体の低屈折率のトレンチ領域を形成した。シリカ系ガラススートは、ガス供給バーナーの火炎中で蒸気相シリカ系ガラス前駆体材料の加水分解の吸熱反応によって形成された。シリカ系ガラス前駆体材料は、約４Ｌ／分〜約１０Ｌ／分の速度でバーナーに供給されたＳｉＣｌ４であった。火炎はＣＨ４とＯ２との混合物によって形成され、それらの各々は、約１０Ｌ／分から約４０Ｌ／分の流量でバーナーに供給された。バーナーの火炎中のＳｉＣｌ４の反応は式：
ＳｉＣｌ４＋２Ｈ２Ｏ→ＳｉＯ２＋ＨＣｌ
によって進行した。
【００５１】
シリカ系ガラススートを火炎中で生成させるとき、ベイトロッドを約１５０ｒｐｍ〜約４００ｒｐｍの速度で回転させる間、バーナーの火炎を約２ｃｍ／ｓより大きい速度でベイトロッドの上で移動させ、それによってスートをベイトロッドの周りに堆積させる。低屈折率のトレンチ領域は約０．６ｇ／ｃｍ３より小さい密度を有するように、この反応によって製造されるシリカ系ガラススートをベイトロッド上に堆積させた。
【００５２】
その後、バーナーへのＳｉＣｌ４の流れをゼロにまで減少させ、それによって火炎の温度を上昇させることによってバリア層を低屈折率のトレンチ領域の上に形成した。ＣＨ４／Ｏ２火炎の温度上昇によって低屈折率のトレンチ領域のスートの最外側層を火炎研磨し、高密度化して、１．９ｇ／ｃｃより大きい密度を有するバリア層を形成した。
【００５３】
その後、次にオーバークラッド領域をバリア層の上に堆積させた。具体的には、バーナーへの蒸気相ＳｉＣｌ４の流れを約４Ｌ／分から約１０Ｌ／分の流量まで戻し、その結果、シリカ系ガラススートをバリア層上に堆積させて、トレンチ−オーバークラッド組立体のオーバークラッド領域を形成した。
【００５４】
次に、アルミナベイトロッドをトレンチ−オーバークラッド組立体から除去し、アルミナベイトロッドが後に残した中央チャネルに直径９ｍｍのガラスコア棒組立体を挿入した。コア棒組立体が所望の屈折率プロファイルを有するように、コア棒組立体をＯＶＤ法によって別個に形成した。次に、コア棒組立体が挿入されたトレンチ−オーバークラッド組立体を圧密炉に装填して、乾燥を含めて圧密を実施し、その後に、低屈折率のトレンチ領域のＦ焼結ドーピングを実施する。具体的には、乾燥を実施するために、９７％のヘリウム中の３％の塩素の混合物を６０分間にわたって１１２５℃の温度および２０Ｌ／分の流量において圧密炉内に流した。その後、低屈折率のトレンチ領域をＦ焼結ドーピングするために、７５％のヘリウム中の２５％ＳｉＦ４の混合物を０．５Ｌ／分の流量において中央チャネル中（すなわち、コア組立体と低屈折率のトレンチ領域との間）に流し、ヘリウムを４０Ｌ／分の流量において圧密炉の底部を通して流して、中央チャネルを出る一切のＳｉＦ４を希薄化した。次に、トレンチ−オーバークラッド組立体をコア棒組立体の周りに圧密するために、トレンチ−オーバークラッド組立体を圧密炉の焼結領域内に焼結領域の中心を１４５０℃の温度にして５ｍｍ／分の速度において下動させ、それによって図６に示されたような屈折率を有する低屈折率のトレンチ領域とオーバークラッド領域とを有する光ファイバープリフォームを形成した。
【００５５】
前述の内容に基づいて、本明細書において説明された方法を利用して、コアを囲む低屈折率のトレンチ領域を有する光ファイバープリフォームを工程数を減らして形成することができることはここで理解されるはずである。具体的には、高密度バリア層が低屈折率のトレンチ領域とオーバークラッド領域との間に配置された独立したトレンチ−オーバークラッド組立体を形成することによって、低屈折率のトレンチ領域とオーバークラッド領域とを１つの組立体として形成することが可能であり、オーバークラッド領域をダウンドーパントで汚染せずに低屈折率のトレンチ領域をダウンドープすることが可能である。また、この構造は、低屈折率のトレンチ領域とオーバークラッド領域とを単一工程で乾燥させることを可能にし、それによって両方の領域において水の汚染を除くことを可能にする。したがって、バリア層をトレンチ−オーバークラッド組立体に導入することによって、低屈折率−トレンチ領域とオーバークラッド領域とを別々に形成して圧密する必要がなくなることは理解されるはずである。
【００５６】
請求の範囲の主題の精神および範囲から逸脱することなく、ここで説明された実施形態に様々な改良および変更が実施できることは当業者には明らかであろう。従って、本明細書は、改良形態および変更形態が添付された請求の範囲およびそれらの均等物の範囲内にある場合、本明細書で説明された様々な実施形態の改良形態および変型形態に及ぶものとする。
【図１Ａ】
0005873171.tif 000003
【図１Ｂ】
0005873171.tif 000004
【図１Ｃ】
0005873171.tif 000005
【図２Ａ】
0005873171.tif 000006
【図２Ｂ】
0005873171.tif 000007
【図３Ａ】
0005873171.tif 000008
【図３Ｂ】
0005873171.tif 000009
【図３Ｃ】
0005873171.tif 000010
【図４】
0005873171.tif 000011
【図５】
0005873171.tif 000012
【図６】
0005873171.tif 000013