专利名称：光纤的制作方法
技术领域：
本发明涉及可适用于光通信系统等中的光传输线路的光纤。
背景技术：
光通信系统通过经由作为传输介质的光纤来传送信号光，使大容量信息的高速发送和接收成为可能。并且，波分复用(WDMWavelength Division Multiplexing)光通信系统通过传输复用了波长不同的多个信道的信号光(复用信号光)，使发送和接收较大容量的信息成为可能。近几年，对于WDM光通信系统要求进一步的大容量化，因此考虑减小在WDM光传输中的信号信道间隔，并且扩大在WDM光传输中使用的波长带域。
对于扩大信号波长带域，不仅研究利用当初的C波段(1530nm～1565nm)，还研究利用比C波段长的波长侧的L波段(1565nm～1625nm)或U波段(1625nm～1675nm)，并且，也研究利用比C波段短的波长侧的O波段(1260nm～1360nm)，E波段(1360nm～1460nm)以及S波段(1460nm～1530nm)。
对于在这样的宽带域中传输信号光的光纤，要求在该信号波长带域中的传输损耗要小等。适用于光通信系统的光纤一般为以石英玻璃为主要成分的传输介质，对于C波段内的波长1550um附近的传输损耗为最小，并且，对于波长1380nm存在由OH基引起的损耗增加。
并且，标准的单模光纤的特性由国际规格(ITU-T G.652)规定。根据该规格，标准的单模光纤具有1300nm～1324nm的零色散波长、对于波长1310nm其中心值为8.6μm～9.5μm并且偏差的容许值为±0.7μm的模场直径、以及小于等于1260nm的电缆截止波长。依据该规格的单模光纤例如如非专利文献1～4记载的那样，由许多光纤制造厂商进行着制造和销售。
另一方面，作为1.55μm波长带用的光纤，例如在非专利文献5中公开的光纤具有对于波长1550nm的0.154dB/km的传输损耗，对于波长1300nm的0.291dB/km的传输损耗，以及对于波长1380nm的0.75dB/km的、由OH基引起的损耗增量。并且，在专利文献1中公开的光纤具有对于波长1550nm的0.170～0.173dB/km的传输损耗，以及对于波长1380nm的0.3dB/km的、由OH基引起的损耗增量。
专利文献1美国专利第6449415号说明书非专利文献1住友电气工业株式会社的产品目录、[Specificationfor Low Water Peak Single-Mode Optical Fiber (G.625D)“PureBandTM”]、2003年8月25日非专利文献2Corning公司的产品目录、[CorningR SMF-28eTMOptical Fiber Product Information]、2003年3月非专利文献3OFS公司的产品目录、[AllWaveR Fiber The NewStandard for Single-Mode Fiber]、2003年非专利文献4Alcatel公司的产品目录、[Alcatel 6901 EnhancedSinglemode Fiber]、2002年1月非专利文献5横田弘等、[超低损耗纯硅芯单模光纤的损耗特性]，昭和61年度电子通信学会综合全国大会、1091发明者们针对现有的光纤研究的结果是发现了下面的课题。即，依据国际规格(ITU-T G.625)的上述标准的单模光纤原本以传输1.3μm波长带的信号光的光传输线路为目的设计的，当用在传输1.55μm波长带的信号光的光传输线路中的情况下，在传输品质这一点上存在问题。尤其是，作为传输1.55μm波长带的复用信号光的WDM光通信系统的光传输线路而使用了标准的单模光纤的情况下，存在着在各信号信道中容易产生波形劣化的课题。
另一方面，在上述非专利文献5中记载的光纤，虽然在波长1300nm的传输损耗小这一点上比较理想，然而波长1380nm的由OH基所引起的损耗增量大。换句话说，上述非专利文献5中记载的光纤，在波长1380nm以及周边波长带的传输损耗同其他波长带相比非常大，因此在包含波长1380nm的波长带上不适合信号传输。
并且，在上述专利文献1中记载的光纤，在波长1380nm的由OH基所引起的损耗增量小这一点上比较理想，然而截止波长大于等于1310nm或者零色散波长为1350nm。因此，上述专利文献1中记载的光纤在波长1310nm附近的波长带上不适合信号传输。
发明内容
本发明是为解决上述课题而作出的，其目的在于提供一种光纤，该光纤与按照国际规格(ITU-T G.652)规定的标准的单模光纤的互换性优良(对于1.3μm波长带可高品质复用传输)、即便对于1.55μm波长带也可高品质复用传输、适用于在较宽的宽带域上的信号传输。
本发明的光纤是具有沿着预定轴延伸的芯区和在外芯区的外周上设置的包层的、以石英玻璃为主要成分的光传输介质。尤其是第一实施例的光纤具有小于等于1260nm的电缆截止波长，对于波长1310nm的小于等于0.32dB/km的传输损耗，以及对于波长1380nm的小于等于0.3dB/km的、由OH基引起的损耗增量。
具有上述特性的该光纤，由于是以石英玻璃为主要成分的传输介质，因此在波长1550nm附近的传输损耗变为最小。并且，该光纤在波长1310nm的传输损耗小，在波长1380nm的由OH基引起的损耗增量也小。并且，由于该光纤的电缆截止波长小于等于1260nm，在从O波段到L波段的宽信号波长带域上可保证低损耗信号光并且单模传输。
在第一实施例的光纤中，波长1310nm的传输损耗优选小于等于0.30dB/km。在该情况下，可将波长1310nm附近的信号光以更低的损耗长距离传输。
在第一实施例的光纤中，波长1380nm的传输损耗优选比波长1310nm的传输损耗小。在该情况下，适合将波长1380nm附近的信号光以低损耗长距离传输。
在第一实施例的光纤中，从波长1310nm的传输损耗减去波长1550nm的传输损耗所得的值优选小于等于0.13dB/km。在该情况下，由于波长1310nm和1550nm的两波长的传输损耗的差小，可实现在宽信号波长带域上的均质品质的信号光传输。
在第一实施例的光纤中，零色散波长优选大于等于1300nm且小于等于1324nm。在该情况下，由于该光纤的零色散波长和标准的单模光纤的零色散波长大致相同，该光纤同标准的单模光纤的互换性优良，在色散补偿这一点上非常适合。
在第一实施例的光纤中，偏振模色散对于波长1550nm优选小于等于0.5ps/km1/2。在该情况下，可大大减轻在进行高数据率传输时、由偏振模色散引起的信号传输性能的劣化。
在第一实施例的光纤中，波长1550nm的弯曲直径20mm的弯曲损耗优选小于等于3dB/m。在该情况下，可降低当该光纤被卷成线圈状而容纳时或者卷绕时由宏观弯曲所引起的损耗增加。
在第一实施例的光纤中，波长1550nm上的彼得曼(Petermann)-I模场直径优选小于等于10.0μm。在该情况下，可降低电缆化时由宏观弯曲所引起的损耗增加。
另一方面，第二实施例的光纤也可具有小于等于1260nm的电缆截止波长，对于波长1310nm小于等于9μm的模场直径，以及对于波长1550nm小于等于0.055ps/nm2/km的色散斜率。并且，该光纤也可进一步具有对于波长1550nm小于等于16ps/nm2/km的、优选小于等于15ps/nm2/km的波长色散量。
并且，第三实施例的光纤也可具有对于波长1310nm的小于等于9μm的模场直径，以及对于零色散波长的小于等于0.082ps/nm2/km的色散斜率。此时，在该光纤中，零色散波长上的色散斜率优选小于等于0.080ps/nm2/km。
通过应用这些第二和第三实施例的光纤，即便在传输1.55μm波长带的复用信号光的情况下也可进行高品质的信号传输。并且，这些第二和第三实施例的光纤在与国际规格(ITU-T G.652)中规定的标准的单模光纤的互换性上优良。即，与应用了现有的单模光纤的光通信系统的情况同样地，应用了本发明的光纤的光通信系统的设计、构建成为可能。并且，也可构建现有的单模光纤和本发明的光纤并存的光通信系统。
并且，在第二和第三实施例的光纤中，波长1550nm的传输损耗优选小于等于0.176dB/km。在该情况下，可构建无中继地、长距离传送1.55μm波长带的信号光的光传输线路。
在第二和第三实施例的光纤中，波长1310nm的传输损耗小于等于0.32dB/km，波长1380nm的由OH基引起的损耗增量优选小于等于0.3dB/km。在该情况下，可构建无中继地、长距离传输不仅1.55μm波长带、还有宽带域的信号光的光传输线路。
在第二以及第三实施例的光纤中，通过将零色散波长设定为大于等于1300nm且小于等于1324nm，与国际规格(ITU-T G.625)规定的标准的单模光纤的互换性更加优良。
并且，具有上述构造的第一～第三实施的光纤中，优选在包层内添加氟，另一方面在芯区内不添加GeO2。并且，为了获得上述种种的光学特性，这些第一～第三实施例的光纤的芯区的外径为大于等于7.5μm且小于等于8.6μm，并且，相对包层的芯区的相对折射率差设计成大于等于0.36％且小于等于0.42％。
根据本发明，可得到与国际规格规定的标准的单模光纤互换性优良的(对于1.3μm波长带可以高品质复用传输)、即便对于1.55μm波长带也可以高品质复用传输的、适用于在较宽的宽带域上的信号传输的光纤。
图1为用于说明本发明的光纤的构造的截面图和折射率分布图。
图2为示出了本发明的光纤的传输损耗的波长依存性的图。
图3为示出了本发明的光纤的波长色散的波长依存性的图。
图4为用于说明作为本发明的光纤而准备的样品的制造方法的工序图。
图5为汇总了作为本发明的光纤而准备的样品A和比较例A的各自的诸特性的表。
图6为示出了作为本发明的光纤而准备的样品A和比较例A的各自的传输损耗的波长依存性的图。
图7为以国际规格(ITU-T G.652)规定的标准的单模光纤的波长色散特性为基准，示出了本发明的光纤的波长色散特性的图。
图8为汇总了样品B～I和比较例B各自的光纤的诸特性的表。
图9为示出了在将波长1310nm的模场直径MFD作为横轴、将电缆截止波长λcc作为纵轴的二维空间上，样品B～F和比较例B的各自的光纤的(MFD，λcc)位置的曲线图，同时还示出了等波长色散曲线。
图10为示出了在将波长1310nm上的模场直径MFD作为横轴、将电缆截止波长λcc作为纵轴的二维空间上，样品B～F和比较例B的各自的光纤的(MFD，λcc)位置的曲线图，同时还示出了等色散斜率曲线。
具体实施例方式
下面，分别利用图1～图10详细说明本发明的光纤的各实施例。并且，在附图的说明中对同一元件赋予同一符号，省略重复说明。
图1为用于说明本发明的光纤的构造的图。图1中所示(a)为示出了相对光纤10的光轴垂直的截面构造的图，图1中所示(b)为光纤10的折射率分布图。如图1中(a)所示，光纤10设有中心具有圆形截面的外径2a的芯区11，以及包围该芯区11的外周的包层12。并且，在图1(b)所示的光纤10的折射率分布图中，相对包层12的芯区11的相对折射率差为Δn。
光纤10以石英玻璃为主要成分，优选在包层12上添加氟的、在芯区11上未添加GeO2的纯石英玻璃。该情况适合降低传输损耗。并且，光纤10的电缆截止波长小于等于1260nm。
图2为示出了本发明的光纤的传输损耗的波长依存性的图。光纤10由于以石英玻璃为主要成分，如图2所示，在波长1550nm附近传输损耗变为最小。并且，用α1550表示波长1550nm的传输损耗。在光纤10中，波长1310nm的传输损耗α1310小于等于0.32dB/km，波长1380nm的由OH基引起的损耗增量Δα1380小于等于0.3dB/km。
在该光纤10中，波长1310nm的传输损耗α1310小，波长1380nm的由OH基引起的损耗增量Δα1380也小。并且，该光纤10的电缆截止波长小于等于1260nm，因此在从O波段到L波段的宽信号波长带内，保证信号光的低损耗以及单模下的传输。
在光纤10中，在波长1310nm的传输损耗α1310更加优选小于等于0.30dB/km，在该情况下，可将该波长1310nm附近的信号光以更低的损耗长距离传输。
在光纤10中，波长1380nm的传输损耗α1380优选比波长1310nm的传输损耗α1310小，在该情况下，适合以低损耗、长距离传输波长1380nm附近的信号光。
在光纤10中，从波长1310nm的传输损耗α1310中减去波长1550nm的传输损耗α1550所得数值Δα(＝α1550-α1310)优选小于等于0.13dB/km。在该情况下，由于两波长间的传输损耗的差值小，在宽信号波长带域上可实现均质性能的信号光传输。
图3为示出了本发明的光纤的波长色散的波长依存性的曲线图。如图3所示，波长越长，光纤10的波长色散越大。并且，光纤10的零色散波长λ0大于等于1300nm且小于等于1324nm。在该情况下，光纤10的零色散波长与标准单模光纤的零色散波长大致相同，因此该光纤10与标准单模光纤的互换性优良、在色散补偿这一点非常适合。
并且，在光纤10中，波长1550nm的偏振模色散优选小于等于0.5ps/km1/2。在该情况下，可降低在进行高比特率传输时由偏振模色散引起的信号光传输性能的劣化。并且，在光纤10中，波长1550nm的弯曲直径20mm上的弯曲损耗优选小于等于3dB/m。在该情况下，可降低在被卷成线圈状而容纳时或卷绕时由宏观弯曲所引起的损耗增加。并且，在光纤10中，波长1550nm上的彼得曼(Petermann)-I模场直径优选小于等于10.0μm。该情况可降低在电缆化时由宏观弯曲引起的损耗增加。
下面，对于作为本发明的光纤而准备的第一样品(样品A)，与第一比较例(比较例A)一起进行说明。
样品A的光纤具有如图1所示的截面构造和折射率分布图，芯区由纯石英玻璃构成，包层由添加氟的石英玻璃构成。芯区的外径2a为7.9μm，包层的外径2b为125μm。并且，以包层的折射率为基准的芯区的相对折射率差Δn为0.39％。与此相对，比较例A的光纤为标准的单模光纤，芯区由添加GeO2的石英玻璃构成，包层由纯石英玻璃构成。
该样品A的光纤通过下面说明的制造方法制造。即，图4为用于说明本发明的光纤中的各样品的制造方法的工序图。在图4所示的制造工序中，首先以VAD法合成高纯度的石英玻璃棒，在温度大约2000℃的加热炉内拉伸该玻璃棒，然后制成外径3mm、长50cm的玻璃条2。接着，以VAD法制成由相对纯石英玻璃的相对折射率差为-0.39％的添加氟的石英玻璃构成的玻璃管1。并且，该玻璃管1的外径为20mm、内径为6mm。
然后，如图4中所示(a)的那样，在缠绕了带状加热器7的玻璃管1内插有玻璃条2的状态下，仅使标准状态(温度0℃、一个大气压)换算下2000cc/min(以下记作sccm)流量的洁净的N2气(H2O含有量小于等于0.5体积ppm，其他的含H气体的含有量小于等于0.1体积ppm)从该玻璃管1的第一端侧的管5向玻璃管1内流入。另一方面，从玻璃管1的第2端侧的管6真空排气，使玻璃管1的内部的气压为2.5kPa。此时，不仅在后面的除去杂质、密封以及实心化的各工序中在玻璃管1和玻璃条2中分别加热至大于等于550℃的范围A，而且包含该范围A的两外侧的长200mm的部分的范围B也被带状加热器7加热至温度200℃。加热范围B被设定成包含在后面的实心化工序中被加热至大于等于550℃的范围。该状态被保持4小时，通过吹排出上述洁净的N2。
接着，如图4所示(b)的那样，从玻璃管1的第一端侧的管5向玻璃管1内导入去除金属杂质性气体(例如、Cl2，SOC l2)，通过热源3玻璃管1以及玻璃条2被加热至温度1150℃。这样，分别在玻璃管1的内壁面和玻璃条2的表面上附着的金属杂质被除去。
接着，如图4所示(c)的那样，通过利用热源3加热熔化玻璃管1的第2端侧，玻璃管1和玻璃条2熔融，箭头S表示的区域被密封。然后，通过作为排气管的气体管道8、由真空泵将玻璃管1的内部减压至小于等于0.01kPa气压的真空状态。然后，洁净的N2气(H2O含有量小于等于0.5体积ppm，其他的含H气体的含有量小于等于0.1体积ppm)被从玻璃管1的第1端侧的管5导入玻璃管1内。此时，通过停止真空泵，玻璃管1的内部被加压至105kPa气压。通过反复操作该减压和加压3个循环，分别附着在玻璃管1的内壁面和玻璃条2的表面上的气体(主要为H2O)脱离。
并且，如图4中所示(d)的那样，通过按照从玻璃管1的第2端侧向第1端侧的顺序移动热源3，加热熔融玻璃管1和玻璃条2、实心化(罗德印库拉普斯(ロツドインコラプス)法)。此时，在玻璃管1的内部导500sccm的Cl2气体和500sccm的O2气体。并且，玻璃管1的内部的气压为表压-1kPa，实心化时的玻璃管1的外表面温度为1600℃。经过上面的工序得到第1预型件。
该第1预型件外径为19mm，长为400mm，包层径与芯径的比为6.6。并且，通过拉伸该第1预型件，得到外径14mm的第2预型件。在该外径14mm的第2预型件的外周面上，逐渐堆积在H2O2火焰中导入SiCl4所得的SiO2微粒直至外径达到120mm。这样得到的堆积体进一步在炉内被加热至温度800℃。并且，炉温以33℃/分的升温速度升至1500℃。其间，1500sccm的He气和450sccm的SF6气被导入炉内。这样得到光纤预型件。然后，通过拉丝该光纤预型件，得到本发明的光纤的各样品。
图5为分别总结了上述的样品A和比较例A的光纤的诸特性的表。并且图6为分别示出了样品A和比较例A的光纤的传输损耗的波长依存性的曲线图。并且，在图6中，实线表示样品A的光纤的传输损耗，虚线表示比较例A的光纤的传输损耗。
由这些图5和图6可知，比较例A的光纤，波长1310nm的传输损耗α1310为0.33dB/km，波长1380nm的传输损耗α1380为0.62dB/km，波长1550nm的传输损耗α1550为0.19dB/km，损耗差Δα(＝α1550-α1310)为0.14dB/km，波长1380nm的由OH基引起的损耗增量Δα1380为0.31dB/km。
另一方面，样品A的光纤，波长1310nm的传输损耗α1310为0.29dB/km，波长1380nm的传输损耗α1380为0.27dB/km，波长1550nm的传输损耗α1550为0.17dB/km，损耗差Δα为0.12dB/km，波长1380nm的由OH基引起的损耗增量Δα1380为0.03dB/km。
并且，样品A的光纤，电缆截止波长为1220nm，零色散波长为1310nm，波长1550nm的模场直径为9.7μm，波长1550nm的弯曲直径20mm上的弯曲损耗为2dB/m。
并且，样品A的光纤，充分抑制了芯区和包层各自的非圆化，波长1550nm的偏振模色散在缠绕绕线管的状态下为小于等于0.1ps/km1/2，在降低外力的捆束状态下为小于等于0.03ps/km1/2。
下面，将作为本发明的光纤而准备的第2～第9样品(样品B～I)同比较例B相比较，进行详细说明。
并且，准备的本发明的光纤的样品B～I具有图1所示的截面构造和折射率分布。即，样品B～I各个光纤具有外径2a的芯区和包围该芯区的外周的包层。芯区的折射率比包层的折射率高，以包层的折射率为基准的芯区的相对折射率差Δn为正值。
这些样品B～I的光纤1分别以石英玻璃为主要成分，在芯区和包层的两方或任一方内添加有用于调整折射率的添加物。芯区内添加GeO2、包层由纯石英玻璃构成亦可，然而优选的是，芯区由未添加GeO2的纯石英玻璃构成、包层添加氟。通过采用这样的构成所获得的光纤能够减小传输损耗。
图7为示出了以国际规格(ITU-T G.652)规定的标准的单模光纤的波长色散特性为基准的本发明的光纤的波长色散特性的曲线图。并且，在图7中，曲线G710示出了本发明的光纤的波长色散特性，曲线G720示出了国际规格(ITU-T G.652)规定的标准的单模光纤的波长色散特性。该光纤与标准的单模光纤一样，零色散波长在波长1300nm附近，在波长1200nm～1700nm范围内色散斜率为正值。然而，如将该光纤同标准的单模光纤相比较，则对于波长1550nm波长色散小而且色散斜率也小。
即，在本发明的光纤中，波长1550nm的色散斜率小于等于0.055ps/nm2/km，波长1550nm的波长色散小于等于16ps/nm/km，更加优选为小于等于15ps/nm/km。并且，在本发明的光纤中，电缆截止波长小于等于1260nm，在波长1310nm上的模场直径小于等于9μm。
或者，在本发明的光纤中，波长1310nm的模场直径小于等于9μm，零色散波长的色散斜率小于等于0.082ps/nm2/km，更加优选为小于等于0.080ps/nm2/km。
通过将这样的光纤用作光传输线路，在传输1.55μm波长带的复用信号光的情况下可进行高品质的信号传输。并且，该光纤与国际规格(ITU-T G.652)规定的标准的单模光纤的互换性优良。即，与现有的将单模光纤用作光传输线路的光通信系统的情况一样，将本发明的光纤用作光传输线路的光通信系统的设计或构建成为可能。并且，也可构建现有的单模光纤和本发明的光纤混合存在的光通信系统。
另外，在本发明的光纤中，波长1550nm的传输损耗优选小于等于0.176dB/km。这是由于可以构建以无中继方式长距离传输1.55μm波长带的信号光的光传输线路的缘故。并且，优选波长1310nm的传输损耗小于等于0.32dB/km，波长1380nm的由OH基引起的损耗增量小于等于0.3dB/km。在该情况下，可构建不仅以无中继方式长距离传输1.55μm波长带而且传输包括该1.55μm波长带的宽带域的信号光的光传输线路。并且，在零色散波长大于等于1300nm且小于等于1324nm的情况下，可获得与国际规格(ITU-T G.652)规定的标准的单模光纤的优良的互换性。
下面，利用图8～图10说明本发明的光纤的第2～第9样品(样品B～I)。图8为分别总结了样品B～I和比较例B的光纤的诸特性的表。样品B～I的各个光纤具有图1所示的截面构造和折射率分布。即，芯区由纯石英玻璃构成，包层由添加氟的石英玻璃构成。另一方面，比较例B的光纤为依照国际规格(ITU-T G.652)的单模光纤，芯区由添加GeO2的石英玻璃构成，包层由纯石英玻璃构成。
在图8中，对于样品B～I以及比较例B的各光纤，示出了相对折射率差Δn(％)，芯径2a(μm)，电缆截止波长(nm)，波长1310nm上的模场直径(μm)，零色散波长(nm)，波长1550nm的波长色散(ps/nm/km)，波长1550nm的色散斜率(ps/nm2/km)，零色散斜率(ps/nm2/km)，波长1310nm的传输损耗(dB/km)，波长1380nm的传输损耗(dB/km)，波长1380nm的由OH基引起的损耗增量(dB/km)，波长1550nm的传输损耗(dB/km)以及光纤构造。
即，样品B的各光纤，相对折射率差Δn为0.38％，芯径2a为7.80μm，电缆截止波长为1166nm，波长1310nm的模场直径为8.53μm，零色散波长1318nm，波长1550nm的波长色散14.97ps/nm/km，波长1550nm的色散斜率为0.0540ps/nm2/km，零色散斜率0.0793ps/nm2/km。
样品C的光纤，相对折射率差Δn为0.395％，芯径2a为8.16μm，电缆截止波长为1230nm，波长1310nm的模场直径为8.60μm，零色散波长1313nm，波长1550nm的波长色散15.46ps/nm/km，波长1550nm的色散斜率为0.0544ps/nm2/km，零色散斜率0.0806ps/nm2/km。
样品D的光纤，相对折射率差Δn为0.39％，芯径2a为8.02μm，电缆截止波长为1200nm，波长1310nm的模场直径为8.57μm，零色散波长1313nm，波长1550nm的波长色散15.39ps/nm/km，波长1550nm的色散斜率为0.0537ps/nm2/km，零色散斜率0.0801ps/nm2/km。
样品E的光纤，相对折射率差Δn为0.395％，芯径2a为7.56μm，电缆截止波长为1135nm，波长1310nm的模场直径为8.37μm，零色散波长1318nm，波长1550nm的波长色散14.86ps/nm/km，波长1550nm的色散斜率为0.0531ps/nm2/km，零色散斜率0.0789ps/nm2/km。
样品F的光纤，相对折射率差Δn为0.42％，芯径2a为7.6μm，电缆截止波长为1260nm，波长1310nm的模场直径为8.33μm，零色散波长1307nm，波长1550nm的波长色散15.75ps/nm/km，波长1550nm的色散斜率为0.0536ps/nm2/km，零色散斜率0.0816ps/nm2/km。
样品G的光纤，相对折射率差Δn为0.385％，芯径2a为8.14μm，电缆截止波长为1184nm，波长1310nm的模场直径为8.72μm，零色散波长1312nm，波长1550nm的波长色散15.90ps/nm/km，波长1550nm的色散斜率为0.0547ps/nm2/km，零色散斜率0.0800ps/nm2/km。
样品H的光纤，相对折射率差Δn为0.38％，芯径2a为8.52μm，电缆截止波长为1226nm，波长1310nm的模场直径为8.92μm，零色散波长1304nm，波长1550nm的波长色散16.66ps/nm/km，波长1550nm的色散斜率为0.0548ps/nm2/km，零色散斜率0.0819ps/nm2/km。
样品I的光纤，相对折射率差Δn为0.36％，芯径2a为8.10μm，电缆截止波长为1133nm，波长1310nm的模场直径为8.92μm，零色散波长1317nm，波长1550nm的波长色散15.39ps/nm/km，波长1550nm的色散斜率为0.0544ps/nm2/km，零色散斜率0.0790ps/nm2/km。
并且，样品B～F的任一光纤，波长1310nm的传输损耗小于等于0.32dB/km，波长1380nm的传输损耗小于等于0.31dB/km，波长1380nm的由OH基引起的损耗增量小于等于0.10dB/km，波长1550nm的传输损耗小于等于0.176dB/km。并且，任一光纤均具有纯石英的芯区和添加F的包层。
另一方面，比较例B的光纤，电缆截止波长为1158nm，波长1310nm的模场直径为9.13μm，零色散波长为1316nm，波长1550nm的波长色散为16.50ps/nm/km，波长1550nm的色散斜率为0.0584ps/nm2/km，零色散斜率为0.0850ps/nm2/km。并且，波长1310nm的传输损耗为小于等于0.33dB/km，波长1380nm的传输损耗为0.62dB/km，波长1380nm的由OH基引起的损耗增量为小于等于0.31dB/km，波长1550nm的传输损耗为小于等于0.19dB/km。该比较例B的光纤具有添加Ge的芯区和纯石英的包层。
图9为在以波长1310nm的模场直径MFD为横轴、以电缆截止波长λcc为纵轴的2维空间上，示出了样品B～F和比较例B的各自的光纤的(MFD，λcc)位置以及波长1550nm的等波长色散曲线的曲线图。并且，在该图9上，标记▲B～▲F表示样品B～F的光纤的(MFD，λcc)，标记ΔB表示比较例B的光纤的(MFD，λcc)。并且，曲线G910表示波长色散小于等于17ps/nm/km的标准的单模光纤的等波长色散曲线，曲线G920表示波长色散小于等于16ps/nm/km的标准的单模光纤的等波长色散曲线，曲线G930表示波长色散小于等于15ps/nm/km的标准的单模光纤的等波长色散曲线。另一方面，曲线G940表示波长色散小于等于16ps/nm/km的具有纯石英芯区的光纤的等波长色散曲线，曲线G950表示波长色散小于等于16ps/nm/km的具有纯石英芯区的光纤的等波长色散曲线。
根据该图9可知，与比较例B的各光纤相比，各样品的光纤即便MFD和λcc相同，波长色散也小。
图10为在以波长1310nm的模场直径MFD为横轴、以电缆截止波长λcc为纵轴的2维空间上，示出了样品B～F和比较例B的各自的光纤的(MFD，λcc)位置以及波长1550nm上的等色散斜率曲线的曲线图。并且，在该图10中，标记▲B～▲F表示样品B～F的光纤的(MFD，λcc)，标记ΔB表示比较例B的光纤的(MFD，λcc)。并且，曲线1010为色散斜率小于等于0.055ps/nm2/km的标准的单模光纤的等色散斜率曲线，曲线1020为色散斜率小于等于0.059ps/nm2/km的标准的单模光纤的等色散斜率曲线。另一方面，曲线1030表示色散斜率小于等于0.055ps/nm2/km的标准的具有纯石英芯区的光纤的等色散斜率曲线。由该图10可知，同比较例B的光纤相比，各样品的光纤即便MFD和λcc相同，色散斜率也小。
如上所述，波长1310nm的模场直径MFD小于等于9μm的上述那样的本发明的光纤与依照国际规格(ITU-T G.652)的添加GeO2的石英类光纤相比，即便电缆截止波长λcc和波长1310nm的模场直径MFD相同，波长1550nm的波长色散和波长1550nm的色散斜率也小。
本发明的光纤，作为可传输多个信道的信号光的WDM光通信系统的传输介质，不仅可适用于1.3μm波长带而且可适用于1.55μm波长带。
权利要求
1.一种光纤，具有沿着预定轴延伸的芯区和设置在该芯区的外周上的包层且以石英玻璃为主要成分，其特征在于具有小于等于1260nm的电缆截止波长，对于波长1310nm，小于等于0.32dB/km的传输损耗，以及对于波长1380nm，小于等于0.3dB/km的由OH基引起的损耗增量。
2.根据权利要求1所述的光纤，其特征在于波长1310nm的传输损耗小于等于0.30dB/km。
3.根据权利要求1所述的光纤，其特征在于波长1380nm的传输损耗比波长1310nm的传输损耗小。
4.根据权利要求1所述的光纤，其特征在于从波长1310nm的传输损耗减去波长1550nm的传输损耗所得数值小于等于0.13dB/km。
5.根据权利要求1所述的光纤，其特征在于进一步具有大于等于1300nm且小于等于1324nm的零色散波长。
6.根据权利要求1所述的光纤，其特征在于进一步，对于波长1550nm具有小于等于0.5ps/km1/2的偏振模色散。
7.根据权利要求1所述的光纤，其特征在于进一步，对于波长1550nm具有小于等于3dB/m的弯曲直径20mm上的弯曲损耗。
8.根据权利要求1所述的光纤，其特征在于进一步，对于波长1550nm具有小于等于10.0μm的彼得曼-I模场直径。
9.一种光纤，具有沿着预定轴延伸的芯区和设置在该芯区的外周上的包层且以石英玻璃为主要成分，其特征在于具有小于等于1260nm的电缆截止波长，对于波长1310nm，小于等于9μm的模场直径，以及对于波长1550nm，小于等于0.055ps/nm2/km的色散斜率。
10.根据权利要求9所述的光纤，其特征在于进一步，对于波长1550nm具有小于等于16ps/nm/km的波长色散。
11.根据权利要求10所述的光纤，其特征在于上述波长1550nm的波长色散小于等于15ps/nm/km。
12.一种光纤，具有沿着预定轴延伸的芯区和设置在该芯区的外周上的包层且以石英玻璃为主要成分，其特征在于具有对于波长1310nm，小于等于9μm的模场直径，以及对于零色散波长，小于等于0.082ps/nm2/km的色散斜率。
13.根据权利要求12所述的光纤，其特征在于上述零色散波长的色散斜率为小于等于0.080ps/nm2/km。
14.根据权利要求9或12所述的光纤，其特征在于进一步，对于波长1550nm具有小于等于0.176dB/km的传输损耗。
15.根据权利要求9或12所述的光纤，其特征在于进一步，对于波长1310nm具有小于等于0.32dB/km的传输损耗，同时对于波长1380nm具有小于等于0.3dB/km的、由OH基引起的损耗增量。
16.根据权利要求9或12所述的光纤，其特征在于进一步，具有大于等于1300nm且小于等于1324nm的零色散波长。
17.根据权利要求1、9、12中任一项所述的光纤，其特征在于在上述包层内添加有氟。
18.根据权利要求17所述的光纤，其特征在于上述芯区不含有GeO2。
19.根据权利要求1、9、12中任一项所述的光纤，其特征在于上述芯区具有大于等于7.5μm且小于等于8.6μm的外径，同时上述芯区的相对上述包层的相对折射率差为大于等于0.36％且小于等于0.42％。
全文摘要
本发明提供一种光纤，其作为可传输多个信道的信号光的WDM光通信系统的传输介质，不仅可适用于1.3μm波长带而且可适用于1.55μm波长带的光通信，可在非常宽的宽带域上进行信号传输。该光纤以石英玻璃为主要成分，具有沿着预定轴的芯区和设置在该芯区的外周上的包层。具有这样构造的该光纤，作为代表性的光学特性具有小于等于1260nm的电缆截止波长，对于波长1310nm、小于等于0.32dB/km的传输损耗，对于波长1380nm、小于等于0.3dB/km的由OH基引起的损耗增量。
文档编号G02B6/02GK1829927SQ200480021839
公开日2006年9月6日 申请日期2004年8月4日 优先权日2003年8月4日
发明者笹冈英资, 山本义典 申请人:住友电气工业株式会社