(57)【要約】      （修正有）【課題】スプライス損失を低減させた光ファイバに関する。【解決手段】光ファイバは、コア領域１２とコア１２を取り囲む第１クラッド領域１４とを有する。第１クラッド領域１４は、ファイバの屈折率体積を増加させるようにドープされている。第２クラッド領域１６が、第１クラッド領域１４を取り囲んでいる。第２クラッド領域１６は、ファイバのカットオフ波長を低減し、第１クラッド領域１４に起因するファイバのカットオフ波長の増加を相殺するように、ドープされている。外部クラッド層１８が、カットオフ低減領域を取り囲んでいる。【選択図】図１
2006018265.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コア領域と前記コアを取り囲む複数の領域を含む型式の改良された光ファイバにおいて、
前記コア領域を取り囲む体積増加領域であって、前記ファイバの屈折率体積を増加するためにドープされている前記体積増加領域と、
前記体積増加領域を取り囲むカットオフ低減領域であって、前記ファイバのカットオフ波長を低減するためにドープされ、前記体積増加領域に起因する前記ファイバのカットオフ波長の増加を相殺するカットオフ低減領域と、
前記カットオフ低減領域を取り囲む外部クラッド層と、を含む改良。
【請求項２】
前記体積増加領域が、その外部の円周からその内部の円周に向かって上向きに傾斜した屈折率プロファイルを有する、請求項１に記載のファイバ。
【請求項３】
前記カットオフ低減領域が、階段状の屈折率プロファイルを有する、請求項１に記載のファイバ。
【請求項４】
前記カットオフ低減領域が、異なる屈折率を有する内側部分と外側部分を有する、請求項３に記載のファイバ。
【請求項５】
前記カットオフ低減領域の前記外側部分が、前記内側部分より多くドープされている、請求項４に記載のファイバ。
【請求項６】
前記体積増加クラッド領域がゲルマニウムでドープされ、前記カットオフ低減領域がフッ素でドープされている、請求項１に記載のファイバ。
【請求項７】
コア領域と取り囲む領域が形成された型式の光ファイバを製造する、改良された方法において、
前記コア領域を、体積増加領域で取り囲み、
前記ファイバのカットオフ波長を低減するためにドープされ、前記体積増加領域に起因するファイバのカットオフ波長の増加を相殺するカットオフ低減領域で、前記体積増加領域を取り囲み、
前記カットオフ低減領域を外部クラッド領域で取り囲む、ことを含む改良。
【請求項８】
前記コア領域を体積増加領域で取り囲む前記工程が、その外部の円周からその内部の円周に向かって上向きに傾斜した屈折率プロファイルを有するように、前記体積増加領域をドープすることを含む、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記体積増加領域をカットオフ低減領域で取り囲む前記工程が、階段状の屈折率プロファイルを有するように前記カットオフ低減領域をドープすることを含む、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記体積増加領域をカットオフ低減領域で取り囲む前記工程が、異なる屈折率を有する内側部分と外側部分を有するように、前記カットオフ低減領域をドープすることを含む、請求項９に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に光ファイバの分野における改良に関し、特に低減されたスプライス損失を有する改良された光ファイバおよびその製造方法の有利な態様に関する。
【背景技術】
【０００２】
光ファイバ産業には、エルビウム・ドープ・ファイバ（ＥＤＦ）等のような、新しい型式のファイバを開発するための継続した努力が存在する。しかしながら、これらのファイバが他のファイバ、特に標準シングル・モード・ファイバ（ＳＳＭＦ）のような、異なるモードフィールド半径（ＭＦＤ）および屈折率プロファイル（ＲＩＰ）を有するファイバにスプライスされる場合には、所望の性能を維持することは困難であることが証明されている。
【０００３】
ＥＤＦのＳＳＭＦへのスプライスは、他の種類のファイバがＳＳＭＦにスプライスされる場合より、一般的に０．１〜０．２ｄＢ高いスプライス損失という結果になる。エルビウム・ドープ・ファイバ増幅器（ＥＤＦＡ）のような装置における、受け入れ可能な低いノイズ・レベルを得るために、低いスプライス損失を維持することは重要である。低いスプライス損失を維持することはまた、全電力変換効率における改良という結果になる。
【０００４】
ＥＤＦに対して受け入れ可能な性能を達成することは、広い信号波長範囲に対し低いスプライス損失が必要とされる、光増幅器において特に挑戦的である。例えばＥＤＦＡは、１５５０ｎｍでの利得を産出するために９８０ｎｍの波長でポンピングされる。この場合低いスプライス損失は、９８０ｎｍ近辺と１５５０ｎｍ近辺の双方で必要とされる。
【０００５】
ＥＤＦがＳＳＭＦにスプライスされるＥＤＦＡでは、モードフィールドの不適合に起因するスプライス損失は、ＥＤＦのＲＩＰがＳＳＭＦのＲＩＰに接近するので、スプライスに際してＥＤＦの屈折率プロファイル（ＲＩＰ）を熱的に拡散することにより低減される。この場合２つのファイバは、スプライス点の波長に関してほぼ同じＭＦＤの展開を有する。
【特許文献１】米国特許第６，５７８，３８７号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、受け入れ可能な低いカットオフ波長を維持しながら、ＳＳＭＦのＲＩＰと所望の程度の同一性を有するＥＤＦのＲＩＰを得るために、熱拡散技術を用いることは困難であることが証明されている。以上に言及したように、ＥＤＦＡは一般的に９８０ｎｍの波長でポンピングされる。この状況で、増幅器内のＥＤＦのシングル・モード伝搬を保証するためには、ＥＤＦのカットオフ波長は９８０ｎｍ以下のレベルに維持されなければならない。
【０００７】
さらにスプライス損失の問題は、特に大量生産の環境下では、スプライス条件の変動により悪化させられる。これらの変動は、湿度、温度、気圧などのような環境条件と同様に、破損したスプライス電極や電流制御での変動を含む、制御が困難な多数の原因により生じる。現在のファイバのデザインでは、これらの変動はスプライス損失に著しく影響する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
そのような課題およびその他を扱うために、本発明の１つの態様に従う光ファイバは、コア領域とコアを取り囲む体積増加領域を有する。体積増加領域は、ファイバの屈折率体積を増加するようにドープされている。カットオフ低減領域が、体積増加領域を取り囲む。カットオフ低減領域は、ファイバのカットオフ波長を低減し、第１のクラッド領域に起因するファイバのカットオフ波長の増加を相殺するようにドープされている。外部クラッド層が、カットオフ低減領域を取り囲む。本発明の他の態様によれば、体積増加領域がその領域の外部の円周からその内部の円周に向かって増加するように傾斜した、屈折率プロファイルを有するようにドープされている。本発明の他の態様によれば、カットオフ低減領域は、２以上の部分を含んでもよい階段状の屈折率プロファイルを有する。
本発明の他の特徴と利点は、以下の詳細な記述と添付の図面を参照することにより明らかになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明の一態様に従う光ファイバは、所望のカットオフ波長を維持する一方で、低減されたスプライス損失を示す。以下に詳細に記述するように、そのようなファイバは、そのファイバのモードフィールド直径（ＭＦＤ）がスプライスに際して拡張された場合に、一般的にテーパー損失を低減する、より良く限定されたモードフィールドを有する。本発明は、標準シングル・モード・ファイバ（ＳＳＭＦ）にスプライスされたエルビウム・ドープ・ファイバＥＤＦに関して記述されるにもかかわらず、本発明の精神から離れることなく他のファイバおよび他のスプライスの組合せについても本発明が用いられてもよい。これらの他のファイバおよび他のスプライスの組合せは、例えば以下を含む：ツリウム（Ｔｍ）、イッテルビウム（Ｙｂ）、ネオジム（Ｎｄ）等の他の微量添加物をドープしたファイバ；高度に非線形のファイバ；拡散補償モジュール（ＤＣＭ）の製造時に用いられる中間ファイバ。
【００１０】
ＥＤＦおよび他の型式のファイバをＳＳＭＦにスプライスする困難は、ステップ・インデックス・プロファイル特性の場合を維持する、以下の考察により、理解されることができる。そのようなファイバのカットオフは、コア半径ｒおよびクラッド指数に対する屈折率の変化Δｎに依存する。
カットオフ∝ｒ＊（Δｎ）１／２
理想的な場合、スプライス点におけるＥＤＦのΔｎおよびｒは、ＳＳＭＦのΔｎおよびｒと同一である。Δｎおよび微量添加物の濃度が比例しており、拡張されるプロファイルが階段状であり、かつＳＳＭＦはスプライス後に変化しないと仮定すると、ＥＤＦの屈折率体積Δｎ＊ｒ２は以上の仮定により保存されるので、ＥＤＦとＳＳＭＦのカットオフの間に以下の関係が得られる：
カットオフ（ＥＤＦ）−カットオフ（ＳＳＭＦ）
このように、従来技術のＥＤＦをＳＳＭＦにスプライスする場合に、２つのファイバのモードフィールド直径を適合させるために必要な熱コア拡散は、スプライス領域内のＥＤＦのカットオフをほぼＳＳＭＦのカットオフに近似させる。しかしながら、典型的なＳＳＭＦのカットオフは１２５０ｎｍであり、これはある種の用途におけるＥＤＦへの期待値からほど遠い。
【００１１】
図１は、縮尺は正しくないが、本発明の第１の態様による光ファイバ１０の断面を示す。図２は、ファイバ１０のモデル的な屈折率プロファイル（ＲＩＰ）２０を示す。図１に示されるように、ファイバ１０は複数の領域：中央コア領域１２、およびコア領域１２を同心の層で取り囲む、第１、第２、第３のクラッド領域１４、１６、１８を含む。図２に示されるＲＩＰ２０は、ファイバ１０の屈折率Δｎの直径方向の変化を示す。
【００１２】
ＲＩＰ２０において、中央の突起２２はファイバのコア領域１２に対応する。中央の突起２２の左右の２つの傾斜領域２４は、第１クラッド層１４に対応する。傾斜領域２４の左右の２つの溝２６は、第２クラッド層１６に対応する。溝２６の左右の２つの平坦領域２８は、第３クラッド層１８に対応する。
【００１３】
ＲＩＰ２０において、屈折率Δｎの変化は、外側のクラッド層１８の屈折率に言及される。こうしてＲＩＰ２０の左右の２つの平坦領域２８に対応する第３クラッド層１８は、０．０のΔｎを有する。ＲＩＰ２０に示されるように、図１に示されるファイバ１０の第１クラッド層１４は、ファイバ・モードフィールドの体積を増加させる正のΔｎを有し、以下では「体積増加領域」と呼ばれる。ＲＩＰ２０に示されるように、体積増加領域１４の屈折率は傾斜している。本発明の一態様によれば、体積増加領域１４のΔｎはその領域の外側の環境からその領域の内側の環境のより高い値まで、線形に増加する。体積増加領域１４の屈折率の形状は、変更することができる。例えばその形状は、ＭＦＤがファイバの軸に沿って徐々に拡張される場合、テーパー損失が最少になるように最適化することができる。
【００１４】
第２クラッド層１６は、ファイバのカットオフ波長を低減する負のΔｎを有し、以下では「カットオフ低減領域」と呼ばれる。以上に議論したように、屈折率体積の増加はファイバのカットオフ波長を増加させがちである。カットオフ低減領域１６は、体積増加領域１４に起因するファイバのカットオフの増加を相殺する。こうして、この本発明の他の態様によれば、体積増加領域１４およびカットオフ低減領域１６は、所望のカットオフ波長を維持しながら、ファイバの屈折率体積を増加させるために組み合わせられる。さらに、以下で議論するように、図１に示されるファイバのデザイン１０はまた、広範なスプライス条件の元で改善されたスプライス品質を示す。
【００１５】
図３は、図１に示されるファイバのデザイン１０を採用した、試作品のファイバのＲＩＰ３０を示す。ＲＩＰ３０は、ファイバのコア１２に対応する中央の突起３２、体積増加領域１４に対応する１対の傾斜肩３４、カットオフ低減領域１６に対応する１対の溝３６およびファイバ１０の外部クラッド１８に対応する１対の平坦領域３８を含む。
【００１６】
試作品のファイバは、修正された化学気相成長（ＭＣＶＤ）技術を用いて製造された。しかしながら本発明の精神から離れることなく、他の製造技術が用いられうる。これらの他の技術は、気相軸成長法（ＶＡＤ）、外部気相成長法（ＯＶＤ）または溶液ドープ法を含む。本発明によるファイバの製造に用いるのに好適なＭＣＶＤ技術の例は、本発明の出願人に譲渡され、参考としてここに添付された、タンカラの米国特許第６，５７８，３８７号に記載されている。ＭＣＶＤでは、所望の外部クラッド材料で製造された、中空外部チューブが、レーズその他の適宜の装置に回転可能に取り付けられる。中空チューブが回転されるにつれ、チューブの裏面の全長にわたってバーナが前進後退する中を、一連の化学気体がチューブを通って流れるようにされる。これらの化学薬品は、例えば、Ｏ２、ＳｉＣｌ４、ＧｅＣｌ４等を含む。トーチにより加えられた熱は、チューブの内部に一連の層となって気体が堆積するようにさせる。各々の層の屈折率は、堆積されるＳｉＯ２と微量添加物の相互の比率により決定される。成長プロセスが完了すると、チューブはより高い温度、より低い気圧で加熱され、チューブおよび堆積された化学薬品が固体プリフォームになるようにする。プリフォームは引き出し塔に装填され、加熱され引き出されて、光ファイバになる。
【００１７】
この試作品では、カットオフ低減領域１６はその領域の屈折率を低減するために、微量添加物としてフッ素（Ｆ）を用いて製造された。上記のＭＣＶＤプロセスではフッ素は、モル濃度０〜３％のシルセスキオキサンフッ化物（ＳｉＯ１．５Ｆ）の形で導入された。体積増加領域１４は、その領域の屈折率を向上させるために、微量添加物としてゲルマニウム（Ｇｅ）を用いて製造された。ＭＣＶＤプロセスではゲルマニウムは、モル濃度０〜１５％の酸化ゲルマニウム（ＧｅＯ２）の形で導入された。体積増加領域内の酸化ゲルマニウムのモル濃度は、図３に示される傾斜肩３４を形成するために、堆積される層毎に増加された。
【００１８】
試作品のファイバでは、コアは溶液ドープ技術を用いて製造された。この技術によれば、堆積されたスート層を有する部分的に形成されたプリフォームは、ＭＣＶＤレーズから取り外され、ＲＩＰ３０の中央の突起３２を形成するために、コアの微量添加物アルミニウム（Ａｌ）、ランタン（Ｌａ）、およびエルビウム（Ｅｒ）を含む溶液に浸漬される。次にプリフォームはＭＣＶＤレーズに再度装填され、塩素ガスをプリフォーム・チューブに通すことにより乾燥される。最後にプリフォームは、スート層を焼結させ、プリフォームを固体の円筒にするために、引き上げられた温度および低減された気圧で加熱される。
【００１９】
この試作品は例であって、本発明が上記の製造技術および特定の微量添加物に限定されないことを、認識するべきである。本発明の精神から離れることなく、他の微量添加物が用いられてもよい。これらの他の微量添加物は、例えばＰ２Ｏ５、Ｂ２Ｏ３等を含む。
【００２０】
本発明のこの実施形態では、体積増加領域３４がゲルマニウムでドープされていることが理解される。こうして、ファイバ・コア３２の隣には、フッ素がない。事前の研究では、フッ素がスプライスの際にテーパー損失を増加させることが判っている。ほとんどのファイバ・モードフィールドが位置している、コア３２からフッ素を取り除くことにより、この効果が低減される。
【００２１】
さらなる態様によれば本発明は、ファイバのコアを実質的に変更することなしに、従来技術のファイバのデザインを修正するために用いられる。修正されたファイバは、従来技術のデザインの光特性を実質的に維持する一方で、改善されたスプライス性能を示す。本発明のこの態様によれば従来技術のデザインは、図１に示される体積増加領域１４のような、体積増加領域でコアを取り囲むことにより修正される。以上に記述したように、体積増加領域の追加はファイバの屈折率体積を増加する。このファイバのデザインは、図１に示されるカットオフ低減領域１６のような、カットオフ低減領域で体積増加領域を取り囲むことによりさらに修正される。以上に記述したようにカットオフ低減領域は、体積増加領域に起因する、ファイバのカットオフ波長の増加を相殺する。同じコアが用いられているので、この修正されたファイバは、改善されたスプライス性能を示す一方で、例えばゲイン曲線、モードフィールド直径等を含む、ある種の所望の特性を維持する。
【００２２】
試作品のファイバは、同じコアを有するが体積増加領域やカットオフ低減領域を含まない、従来のマッチド・クラッドを伴う、制御ファイバとその性能を比較することにより検査された。各々のファイバのスプライス性能が、微量添加物の拡散比率を変更するために、アーク電流が１０．０ｍＡから１６．０ｍＡまでの範囲で、ファイバをＳＳＭＦにスプライスするために、エリクソンＦＳＵ９９５拡散スプライサが用いられる、一連の試験スプライスを実行することにより、検査された。スプライス損失が１５５０ｎｍで測定され、その結果が時間の関数としてグラフ化された。図４は制御ファイバのスプライス特性を表すグラフ１００を示し、図５は試作品のファイバのスプライス特性を表すグラフ２００を示す。双方のファイバが、９８０ｎｍ以下のカットオフ波長を有していた。
【００２３】
図４では、制御ファイバで得ることができる最少のスプライス損失量が、ほぼ０．２ｄＢであることが見られる。図５では、試作品のファイバで得ることができる最少のスプライス損失量が、ほぼ０．１ｄＢであることが見られる。さらに図５では、試作品のファイバの熱誘導モードフィールド拡張の比率が、制御ファイバのモードフィールド拡張比率より、顕著に低いことが見られる。このより低いモードフィールド拡張の比率は、７秒にわたる図４に示されるスプライス損失関数と比較して、１７秒にわたる図５に示されるスプライス損失関数に反映される。このより低い拡張の比率は、ＥＤＦがそれ自身に、または同様のＲＩＰを有する他のファイバにスプライスされる場合のような、モードフィールドの拡張が望ましくない、他のスプライスの組合せの際に重要である。
【００２４】
図４および５に示されるグラフは、本発明の他の態様を表す。これらのグラフに示されるように、本発明に従うファイバは、低減されたスプライス損失を生じることに加えて、スプライス条件の広範な変化の元で適切なスプライスを可能にする、極めて安定なスプライス性能を有する。２つのグラフを比較すると、図５のグラフが最適スプライス時間および電流からの偏差に関して、より大きい許容度を示すことが見られる。ＥＤＦＡおよび他の光ファイバ装置の生産が小さい工場や研究所から大量生産に特化された会社に移されているので、本発明のこの態様は意義深い。
【００２５】
大量生産の環境では光ファイバ製品は、安定し、信頼性があり、取り扱いやすいことが望ましい。大量生産では、破損したスプライス電極、電流制御における変動および、湿度、温度、気圧等のような環境条件の変動が、常に同一のスプライス条件を維持することを困難にする。
【００２６】
以上に言及したように、波長依存性はまた光ファイバのスプライス特性の評価における、重要なパラメータである。したがって、ＳＳＭＦへのスプライスに対し、９８０ｎｍおよび１５５０ｎｍの双方でスプライス損失が測定される、追加の試験が実施された。図６は制御ファイバに対するこの試験の結果を表すグラフ６０を示し、図７は試作品のファイバに対するこの試験の結果を表すグラフ７０を示す。これらの試験に際して、スミトモ・タイプ−３６の融合スプライサが用いられた。融合時間とアーク・パワー・レベルが変化され、スプライスがなされた後に９８０ｎｍと１５５０ｎｍにおける対応する損失が測定された。図７において、試作品のファイバに対して０．２ｄＢ以下の値を有する、波長に独立な損失を得ることが可能なことがグラフ７０に見られる。しかしながら図６のグラフ６０に示されるように、波長に独立な損失は評価用のファイバに対しては０．２０ｄＢ以上である。
【００２７】
所望の屈折率体積とカットオフ波長は、本発明の以上に記述した態様の変種で達成されることができる。図８は、本発明のさらに別の態様に従う光ファイバ８０を示し、図９はファイバ１００の屈折率プロファイルを示す。図１０、１１に示されるように、このファイバは中央コア８２と、コアを取り囲む体積増加領域８４を含む。本発明のこの態様によれば、体積増加領域８４は、内側部８６ａおよび外側部８６ｂを有するカットオフ低減領域により取り囲まれている。外部クラッド層８８が、カットオフ低減領域の外側部８６ｂを取り囲んでいる。図９において、中央突起９２がファイバ・コア８２に対応し、傾斜肩９４が体積増加領域８４に対応し、内側の溝領域９６ａがカットオフ低減領域の内側部８６ａに対応し、外側の溝部９６ｂがカットオフ低減領域の外側部８６ｂに対応し、外側の平坦領域９８が外部クラッド層８８に対応する。
【００２８】
内側部８６ａは濃度のより低い微量添加物を有し、それはスプライスの熱処理に際し、カットオフ低減領域からコアおよび体積増加領域への微量添加物の拡散を最小化する傾向がある。この拡散は、スプライス点における屈折率体積を低減する傾向がある。これはまた、内側部８６ａがドープされないことを可能にする。内側部８６ａにおける低い濃度の微量添加物は、例えばカットオフ低減領域がフッ素でドープされている場合に、有用である。微量添加物のフッ素は、光ファイバの他の微量添加物よりも、一般的に急速に拡散する。こうしてフッ素がカットオフ低減領域にドープするのに用いられている場合には、より多くドープされているカットオフ低減領域の外側部８６ｂと体積増加領域８４との間のある種の分離を呈するために、これは有用である。
【００２９】
本発明のさらに別の態様によれば、屈折率体積とカットオフ波長の所望の組合せは、増加させたコア直径を適宜のカットオフ低減領域と組み合わせることにより得ることができる。図１０は、本発明のこの態様に従う光ファイバ１００の断面を示し、図１１は図１０に示されるファイバ１００に対応するＲＩＰ１１０を示す。図１０に示されるように、このファイバ１００は、ファイバの屈折率体積を増加するために拡大された直径を有する、コア領域１０２を含む。このファイバの屈折率体積の増加により引き起こされる、カットオフ波長の増加を相殺するためにデザインされた、カットオフ低減領域１０４が、コア領域１０２を取り囲んでいる。外部クラッド層が、カットオフ低減領域１０４を取り囲んでいる。図１１は、ファイバ１００のＲＩＰ１１０を示す。中央突起１１２がファイバ・コア１０２に対応する。溝１１４はカットオフ低減領域１０４に対応し、外側の平坦領域１１６が外部クラッド領域１０６に対応する。
【００３０】
本発明の他の態様によれば、対応するカットオフ低減領域なしで、体積増加領域が用いられてもよい。本発明のこの態様は、例えば増加されたカットオフ波長が受け入れられる状況で、用いられる。しかしながらそのようなファイバも、改良されたスプライス性能を示す。図１、２に戻るならばそのようなファイバは、領域１６を取り除き、外部クラッド層１８を体積増加領域１４の外周までずっと延長させることにより、製造することができる。領域１６を取り除くことは勿論、図２のＲＩＰ内の溝２６を取り除くことである。
【００３１】
図１２は、本発明のさらに別の態様による、改善されたスプライス性能を伴う光ファイバを製造するための方法１２０のフローチャートを示す。工程１２２では、以上に議論した、図１に示される体積増加領域１４または図８に示される体積増加領域８４のような、体積増加領域を組み込んだプリフォームが製造される。本発明の精神から離れることなく、体積増加領域８４の屈折率プロファイルの形状が修正される。工程１２４では、体積増加領域に起因する屈折率体積の増加による、カットオフ波長の増加を相殺するために、カットオフ低減領域が用いられる。このカットオフ低減領域は、図１に示されるカットオフ領域１６のような単一部分を含んでもよいし、図８に示される２つのカットオフ低減領域８６ａおよび８６ｂのような２以上の部分を含んでもよい。工程１２６では、プリフォームは光ファイバに引き出される。
【００３２】
図１３は、改善されたスプライス性能を有する光ファイバを製造するために用いられる、ＭＣＶＤ技術が用いられた本発明のさらに別の態様に従う、方法１３０のフローチャートを示す。工程１３２では、外部のチューブがレーズのような回転するアセンブリに装填される。工程１３４では、化学微量添加物を含む蒸気がそのチューブを通って流される。工程１３６では、蒸気からの化学薬品の層をチューブの内表面に堆積させるために、熱が加えられる。工程１３８では、カットオフ低減領域を形成するために、化学薬品が堆積される。以上に議論したように、このカットオフ低減領域は、単一の部分または複数の部分を含んでもよい。工程１４０では、体積増加領域を形成するために、化学薬品が堆積される。傾斜した体積増加領域が望まれる場合は、その領域が生成されるにつれて微量添加物の濃度が徐々に増加される。
【００３３】
工程１４２では、化学薬品が中央コア領域を形成するために堆積される。以上に議論したように、この工程は溶液ドープ技術を用いて実行される。本発明の精神から離れることなく、気相成長技術を含む、他のコア領域を形成するために適切な技術を用いることも可能である。工程１４４では、固体のプリフォームを形成するために、増加した熱および減少させた圧力を印加することにより、チューブが破壊される。工程１４６では、プリフォームが光ファイバに引き出される。
【００３４】
図１４は、本発明のさらに別の態様による方法１５０のフローチャートを示す。工程１５２では、増加された屈折率体積を伴うコアを有する、プリフォームが製造される。工程１５４では、屈折率体積の増加に起因するカットオフ波長の増加を相殺するために、カットオフ低減領域が用いられる。工程１５６では、プリフォームは光ファイバに引き出される。
【００３５】
以上の記述は、当業者が本発明を実施することを可能にする詳細を含んでいるが、その記述は事実上例であって、これらの教示の利点を得た当業者には、多くのそれらの修正と変形が自明であることが認識されるべきである。したがって、この発明はここに添付された請求項のみにより定義され、その請求項は従来技術により許される限り広く解釈されることが意図されている。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の第１の態様による、光ファイバの断面図である。
【図２】図１に示されるファイバの、理論的な屈折率プロファイルの図である。
【図３】図１に示されるファイバの、試作品の屈折率プロファイルの図である。
【図４】図５とともに、試作品のファイバと制御ファイバとのスプライス特性を比較する図である。
【図５】図４とともに、試作品のファイバと制御ファイバとのスプライス特性を比較する図である。
【図６】図７とともに、試作品のファイバと制御ファイバとの、１５５０ｎｍおよび９８０ｎｍにおけるスプライス特性を比較する図である。
【図７】図６とともに、試作品のファイバと制御ファイバとの、１５５０ｎｍおよび９８０ｎｍにおけるスプライス特性を比較する図である。
【図８】本発明の他の態様による、光ファイバの断面図である。
【図９】図８に示されるファイバの、屈折率プロファイルの図である。
【図１０】本発明の他の態様による、光ファイバの断面図である。
【図１１】図１０に示されるファイバの、屈折率プロファイルの図である。
【図１２】改良された接続性能を有する光ファイバの製造のための、本発明の他の態様による方法を示す図である。
【図１３】改良された接続性能を有する光ファイバの製造のための、本発明の他の態様による方法を示す図である。
【図１４】改良された接続性能を有する光ファイバの製造のための、本発明の他の態様による方法を示す図である。
【図１】
2006018265.tif 000003
【図２】
2006018265.tif 000004
【図３】
2006018265.tif 000005
【図４】
2006018265.tif 000006
【図５】
2006018265.tif 000007
【図６】
2006018265.tif 000008
【図７】
2006018265.tif 000009
【図８】
2006018265.tif 000010
【図９】
2006018265.tif 000011
【図１０】
2006018265.tif 000012
【図１１】
2006018265.tif 000013
【図１２】
2006018265.tif 000014
【図１３】
2006018265.tif 000015
【図１４】
2006018265.tif 000016
【手続補正書】
【提出日】平成17年10月14日(2005.10.14)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コア領域と前記コアを取り囲む複数の領域とを含む型式の改良された光ファイバであって、
前記コア領域を取り囲む体積増加領域を含み、前記体積増加領域は、前記ファイバの屈折率体積を増加するためにドープされており、さらに、
前記体積増加領域を取り囲むカットオフ低減領域を含み、前記カットオフ低減領域は前記ファイバのカットオフ波長を低減するためにドープされ、そして前記カットオフ低減領域は前記体積増加領域に起因する前記ファイバのカットオフ波長の増加を相殺するものであり、さらに、
前記カットオフ低減領域を取り囲む外部クラッド層を含むことを特徴とする改良された光ファイバ。
【請求項２】
前記体積増加領域は、その外部の円周からその内部の円周に向かって上向きに傾斜した屈折率プロファイルを有することを特徴とする請求項１に記載のファイバ。
【請求項３】
前記カットオフ低減領域は、階段状の屈折率プロファイルを有することを特徴とする請求項１に記載のファイバ。
【請求項４】
前記カットオフ低減領域は、異なる屈折率を有する内側部分と外側部分を有することを特徴とする請求項３に記載のファイバ。
【請求項５】
前記カットオフ低減領域の前記外側部分が、前記内側部分より多くドープされていることを特徴とする請求項４に記載のファイバ。
【請求項６】
前記体積増加クラッド領域がゲルマニウムでドープされ、そして前記カットオフ低減領域がフッ素でドープされていることを特徴とする請求項１に記載のファイバ。
【請求項７】
コア領域と取り囲み領域とが形成された型式の光ファイバを製造する改良された方法であって、
前記コア領域を体積増加領域で取り囲む工程と、
前記ファイバのカットオフ波長を低減するためにドープされているカットオフ低減領域で前記体積増加領域を取り囲む工程とを含み、前記カットオフ低減領域は前記体積増加領域に起因するファイバのカットオフ波長の増加を相殺するものであり、さらに、
前記カットオフ低減領域を外部クラッド領域で取り囲む工程を含むことを特徴とする方法。
【請求項８】
前記コア領域を体積増加領域で取り囲む工程は、前記体積増加領域がその外部の円周から内部の円周に向かって上向きに傾斜した屈折率プロファイルを有するように、前記体積増加領域をドープする工程を含むことを特徴とする請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記カットオフ低減領域で前記体積増加領域を取り囲む工程は、前記カットオフ低減領域が階段状の屈折率プロファイルを有するように、前記カットオフ低減領域をドープする工程を含むことを特徴とする請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記カットオフ低減領域で前記体積増加領域を取り囲む工程が、前記カットオフ低減領域が異なる屈折率を有する内側部分と外側部分を有するように、前記カットオフ低減領域をドープする工程を含むことを特徴とする請求項９に記載の方法。