光纤的制作方法

专利名称：光纤的制作方法
光纤 技术区域 本发明涉及一种适于作为光通信用的传送用介质的光纤，特别涉及一种具有优秀 的大功率耐性的光纤。
背景技术：
当前，光纤通信网从干线系统普及至普通家庭，作为FTTH(FiberTo The Home)服 务已经广泛被认知。在上述通信网中使用的光纤大多为石英类光纤，其具有通过向纤芯区 域添加例如Ge02等折射率提升剂而相对于包层(clad)形成折射率差的全反射型的光波导 通路构造。 例如，在文献1 -"Proceedings of 2008 IEICE GeneralConference， B-10_24， pp. 306 (March 18-21， 2008)"中，指出在大功率光在光纤中传输的状态下该光纤被施加小 径弯曲的情况下，有可能由于因上述弯曲导致的从纤芯泄漏出的光引起树脂包覆层燃烧。 另外，在文献1中，也指出了树脂包覆层的温度上升与弯曲导致的损耗增加量有关。即，在 文献1中记载了优选在相同弯曲直径下弯曲产生的损耗增加量较小的光纤，例如槽型光纤 (Trench Fiber)、或者孔助型光纤(HAF :Hole-Assisted Fiber)。 另外，文献2 :"0FC2007， JWA2 (March 25， 2007)"记载了弯曲导致的损耗增加量 较小的槽型光纤。例如，参照示出槽型光纤和阶跃型的标准单模光纤(SMF:Single Mode Fiber)的特性比较的表l，可知无论在波长1310nm、1550nm的哪一种情况下，槽型光纤的衰 减量(Attenuation)都高于标准的SMF。 并且，在文献3 :"『HITACHI DENSEN』，No. 26， pp. 71-76 (January, 2007)"中，记载 了弯曲导致的损耗增加量较小的孔助型光纤。此外，在该文献3中，记载了孔助型光纤的传 播损耗在波长为1. 31iim、1. 55iim下，分别是0. 50dB/km、0. 35dB/km。这些数值与上述文献 1、2所记载的槽型光纤的值相比更大。

发明内容
本发明人对于上述现有的光纤详细地进行了研究，其结果，发现下述课题。 例如，在大功率光传输时，如果对光纤以较小的曲率半径施加弯曲(以下称为"小
径弯曲")，则来自纤芯区域的泄漏光(由于小径弯曲而产生的朝向光纤侧面的光)有可能
到达树脂包覆层，引起树脂包覆层燃烧。上述文献1 3所记载的槽型光纤或孔助型光纤
被认为在难以引起上述树脂包覆层燃烧方面是有效的。但是，上述槽型光纤、孔助型光纤的
传输损耗都比标准的SMF高，当前无法实现防止树脂包覆层的燃烧和低传输损耗这两者的兼顾。 S卩，槽型光纤或孔助型光纤都是通过在纤芯区域附近配置折射率急剧下降的部分 (形成槽或空孔的区域)，从而对光向纤芯区域的封入进行强化。因此，在这样的槽型光纤 或孔助型光纤中，实现了即使施加弯曲也难以产生来自纤芯区域的泄漏光的构造。另一方 面，由于纤芯区域附近的折射率急剧下降部分自身、或者引起折射率急剧下降的分界面成
3为相对于纤芯区域等产生较大的传输损耗的原因，因此槽型光纤或孔助型光纤中的传输损 耗，与不具有由槽或空孔构成的折射率下降部的标准SMF相比增加。 上述无法实现防止树脂包覆层的燃烧和低损耗光传送这两者的兼顾的情况，有可 能在未来实现长距离大容量传送时产生较大的妨碍。 通常，为了实现将光纤作为传送用介质的长距离光传送，当然优选传送损耗更小 的光纤。在作为实现大容量传送的手段而进行多波长传送的情况下，为了实现更多的传送 容量，需要将更多波长的信号光向光纤入射。另外，在作为实现大容量传送的手段而提高调 制速度或者提高调制的多值度的情况下，为了维持与现有的光传送同等的错误率，需要使 光SN比提高。具体地讲，需要使至光纤的入射光功率增加。由于无论是哪种方式都需要增 加光纤进行传送的总光功率，因此希望可以兼顾在防止大功率传送时的包覆层燃烧等故障 发生的同时实现更小的传送损耗这两者。 本发明就是为了解决上述课题而提出的，其目的在于提供一种光纤，其具有用于 实现防止来自光波导通区域的泄漏光导致的树脂包覆层的燃烧和低传送损耗的兼顾的结 构。 本发明所涉及的光纤具有纤芯区域，其沿着光轴延伸；以及包层区域，其设置在 纤芯区域的外周。另外，包层区域由下述部分构成光学包层，其设置在纤芯区域的外周， 作为对在纤芯区域内进行传输的光的传送特性产生影响的区域；以及物理包层，其设置在 光学包层的外周，作为不对在纤芯区域内进行传输的光的传送特性产生影响的区域。特别 地，为了解决上述课题，本发明的特征在于，在本发明所涉及的光纤的物理包层中设置泄漏 减少部，其隔着光学包层环绕纤芯区域的外周。该泄漏减少部是用于对从纤芯区域经由光 学包层而到达的泄漏光传输至该包层区域之外进行抑制的区域，光学包层和物理包层的边 界与泄漏减少部的内径一致，或者比泄漏减少部更靠近内侧。 如上所述，本发明所涉及的光纤，在不对在纤芯区域内进行传输的光的传送特性 产生影响的物理包层内设置有泄漏减少部。因此，在该光纤没有弯曲的状态下，泄漏减少部 的存在不会对纤芯区域传输光的传送特性产生影响。另一方面，如果该光纤以较小的曲率 半径被弯曲，则从位于弯曲部分的纤芯区域，在纤芯区域内传输的光的一部分成为泄漏光 而向光纤外部传输。在这样的状况下，设置在物理包层中的泄漏减少部发挥作用，以使得从 纤芯区域朝向该光纤的外部的泄漏光的光量减少。其结果，可以使得上述的在现有技术中 难以兼顾的防止泄漏光导致的树脂包覆层的燃烧(减少到达光纤树脂包覆层的泄漏光)和 低损耗光传送这两者得到兼顾。 在本发明所涉及的光纤中，设置泄漏减少部的位置优选设置在下述范围内，S卩，在 与光轴正交的该光纤的剖面上，从相对于光轴的距离成为在波长1. 55ym下的该光纤的模 场直径(MFD)的5/2倍的位置至包层区域的外周面之间。这是由于，在该区域中不会对在 纤芯区域内传输的光的传送特性产生影响。更优选泄漏减少部设置在下述范围内，B卩，在与 光轴正交的该光纤的剖面上，从该光纤的电场振幅成为小于或等于其峰值的10—4的位置至 包层区域的外周面之间。由此，上述成为MFD的5/2倍的位置或者电场振幅为峰值的10—4 的位置，表示光学包层和物理包层的边界位置。 在本发明所涉及的光纤中，上述泄漏减少部在该光纤以一定曲率被弯曲的状态 下，使透过该泄漏减少部的泄漏光的光量相对于从纤芯区域中的被弯曲部分到达的泄漏光
4的光量的比例减少为小于或等于1/10。上述泄漏减少部中的泄漏光的光量减少是通过使泄 漏光偏转、或者将泄漏光的一部分进行吸收而实现的。 泄漏光的偏转控制可以通过以下方式等实现，例如，(1)从纤芯区域到达的泄漏光 封闭在与该泄漏减少部相比位于纤芯区域侧的内侧区域内，(2)在该泄漏减少部内，对从纤 芯区域到达的泄漏光进行传输，或者，(3)使从纤芯区域到达的泄漏光的散射增加。
具体地讲，通过封闭泄漏光而进行的偏转控制，可以通过在泄漏减少部中设置沿 着纤芯区域延伸的空孔或槽而实现。即，由于通过这些空孔或槽的存在，而可以实质上屏蔽 从纤芯区域到达的泄漏光。另外，通过传输泄漏光而进行的偏转控制，可以通过将泄漏减少 部的折射率设定为比位于泄漏减少部的内侧的光学包层及除去泄漏减少部之外的物理包 层这两者的折射率更高而实现。即，由于通过将其折射率设定得较高，而可以将该泄漏减少 部自身作为光波导通区域起作用。此外，通过泄漏光的散射增加而进行的偏转控制，可以通 过在该泄漏减少部内添加微小的各向异性体而实现。即，这是由于上述的微小的各向异性 体的存在会扰乱从纤芯区域到达的泄漏光的行进方向。


图1是表示本发明所涉及的光纤的实施方式1的概略构造的斜视图。 图2A及图2B是表示本发明所涉及的光纤的实施方式1的概略构造的剖面图及其
折射率曲线。 图3A及图3B是用于说明泄漏光产生原理及泄漏减少部的功能的图。
图4A 4D是表示本发明所涉及的光纤的实施方式2的概略构造的图。
图5A 5C是表示本发明所涉及的光纤的实施方式3的概略构造的图。
图6A及图6B是表示本发明所涉及的光纤的实施方式4的概略构造的图。
具体实施例方式
下面，参照图1及图2A 6B对本发明所涉及的光纤的各个实施方式进行详细说 明。此外，在

中，对相同的要素标注相同标号，省略重复说明。
(实施方式1) 图1是表示本发明所涉及的光纤的实施方式1的概略结构的斜视图。另夕卜，图2A 是表示与光轴AX正交的实施方式1所涉及的光纤的剖面构造的图，图2B是其折射率曲线。 此外，图1所示的光纤的概略构造是在以下说明的实施方式2 4中共通的概略构造。
如图1所示，实施方式1所涉及的光纤100具有纤芯区域IO，其沿着光轴AX延 伸；包层区域，其设置在纤芯区域10的外周；以及树脂包覆层(紫外线硬化树脂)50，其设 置在包层区域的外周。包层区域具有光学包层20，其直接设置在纤芯区域10的外周；以 及物理包层30，其设置在光学包层20的外周。另外，物理包层30包括泄漏减少部31，其用 于使从纤芯区域10朝向包层区域的表面(树脂包覆层50侧)传输的泄漏光的光量减少。 此外，光学包层和物理包层是根据是否对传送特性存在影响这一功能性的观点而进行区别 的区域，无法根据组成等在构造上进行区别。因此，在附图中，为了容易理解本发明，为了方 便而以虚线示出光学包层和物理包层的边界。 该实施方式1中的泄漏减少部31是添加了光吸收物质的区域，通过该光吸收物质的存在，泄漏减少部31以有效地减少来自纤芯区域10的泄漏光的光量的方式起作用。另 外，在与光轴AX正交的该光纤100的剖面上，泄漏减少部31设置在从相对于光轴AX的距 离成为在波长1. 55 ii m下的该光纤100的MFD的5/2倍的位置至包层区域的外周面(物理 包层30和树脂包覆50的分界面)之间。或者，泄漏减少部31也可以设置在该光纤100的 电场振幅为小于或等于其峰值的10—4的位置至包层区域的外周面之间。
图2A及2B是表示实施方式1所涉及的光纤100的具体构造的图。图2A表示实 施方式1所涉及的光纤100的剖面构造，图2B表示其折射率曲线。此外，图2A所示的剖面 是沿着图1中的I-I线的该光纤100的剖面。另外，图2B所示的折射率曲线相当于位于与 光轴AX正交的线上的该光纤100的各部分的折射率。 该实施方式1所涉及的光纤IOO是石英类光纤，如图2A及2B所示，纤芯区域10 由添加了 Ge02的Si02构成。另外，纤芯区域10具有8. 5 ii m的外径a，并且具有相对于光 学包层20的折射率为0. 35 %的相对折射率差。外径b的光学包层20及外径c的物理包 层30(除去泄漏减少部31之外)都是由纯Si02构成的。此外，物理包层30的外径c是 125iim。具有这种构造的光纤100在波长1.55iim时具有10. 2iim的MFD。另外，光纤IOO 中的电场振幅在纤芯区域10的中心(相当于光轴AX)处为峰值，成为峰值的10—4的位置是 与光轴AX相距28. 5 ii m的位置。因此，泄漏减少部31设置在物理包层30内，其在半径方 向上距离光轴AX大于或等于25. 5 ii m(MFD的5/2倍的距离)，或者在半径方向上距离光轴 AX大于或等于28. 5 ii m。 具体地讲，在光纤100中，泄漏减少部31是在与光轴AX相距35 ii m至50 ii m的范 围内形成的环状区域。 在具有上述构造的实施方式1所涉及的光纤100中，由于泄漏减少部31形成于物 理包层30内，所以在没有对该光纤IOO施加小径弯曲的状态下，在纤芯区域10内传输的光 不会到达泄漏减少部31 (不会对纤芯区域传输光的传送特性产生影响)。但是，如果为了对 应大容量光通信而将该光纤100收容在高密度光缆内，则如图3A所示，在该光纤100上施 加了曲率半径r的小径弯曲。从位于上述被施加了小径弯曲的区域中的纤芯区域IO朝向 树脂包覆层50产生泄漏光。此外，图3A是表示对该光纤100施加小径弯曲(曲率半径r) 的状态的局部剖面图，图3B是图3A中的局部A的放大图。 在实施方式1所涉及的光纤100中，如果由于小径弯曲而导致来自纤芯区域10的 光量P。的泄漏光到达泄漏减少部31，则利用添加在泄漏减少部31中的光吸收剂而吸收大 部分的泄漏光。具体地讲，透过泄漏减少部31的泄漏光的光量减少至到达泄漏减少部31 的泄漏光的光量P。的1/10(参照图3B)。其结果，有效地降低由于泄漏光到达树脂包覆层 50而产生的包覆层燃烧等的故障发生的可能性。 另外，在上述实施方式1中，示出了将由于小径弯曲而产生的来自纤芯区域10的 泄漏光的光量，通过由泄漏减少部31吸收其一部分而使光量减少的结构，但是，泄漏光的 光量减少也可以通过使泄漏光偏转而实现。因此，作为下述的实施方式2 4，对使得来自 纤芯区域10的泄漏光偏转的具体方式进行说明。具体地讲，泄漏光的偏转控制可以通过下 述方式实现，即，将从纤芯区域到达的泄漏光封闭在与该泄漏减少部相比位于纤芯区域侧 的内侧区域内的方式(实施方式2)，在该泄漏减少部内对从纤芯区域到达的泄漏光进行传 输的方式(实施方式3)，另外，使从纤芯区域到达的泄漏光的散射增加的方式(实施方式4)。(实施方式2) 图4A 4D是表示本发明所涉及的光纤的实施方式2的概略构造的图。该实施方 式2通过将泄漏光封闭在与泄漏减少部相比位于内侧的区域内，从而进行泄漏光的偏转控 制。此外，图4A是表示实施方式2所涉及的光纤200的构造的剖面图，相当于沿着图1中 的I-I线的剖面。另外，图4B是该光纤200的折射率曲线，表示用于实现该实施方式2中 的泄漏光的偏转控制的第1方式。图4C是图4A中的局部B的放大图，表示用于实现该实 施方式2中的泄漏光的偏转控制的第2方式。另外，图4D是图4A中的局部B的放大图，表 示用于实现该实施方式2中的泄漏光的偏转控制的第3方式。 该实施方式2所涉及的光纤200具有纤芯区域10，其沿着光轴AX延伸；包层区 域，其设置在纤芯区域10的外周；以及树脂包覆层(紫外线硬化树脂)50，其设置在包层区
域的外周。包层区域具有光学包层20，其直接设置在纤芯区域10的外周；以及物理包层
30，其设置在光学包层20的外周。另外，物理包层30包括泄漏减少部31A，其用于使得从纤 芯区域10朝向包层区域的表面(树脂包覆层50侧)传输的泄漏光的光量减少。关于该泄 漏减少部31A的构造及功能，该实施方式2所涉及的光纤200与上述实施方式1所涉及的 光纤100不同。 实施方式2中的泄漏减少部31A，通过将从纤芯区域10传输来的泄漏光封闭在利 用该泄漏减少部31A所环绕的内侧区域中，从而以抑制泄漏光向树脂包覆层50传输的方式 起作用。 实施方式2所涉及的光纤200与第1实施例所涉及的光纤100相同地为石英类光 纤。如图4A所示，纤芯区域10由添加了Ge(^的Si(^构成。另外，纤芯区域10具有8. 5iim 的外径，并且具有相对于光学包层20的折射率为0. 35%的相对折射率差。光学包层20及 物理包层30(除去泄漏减少部31A之外)都是由纯SiOd勾成的。此外，物理包层30的外径 是125iim。具有这种构造的光纤200在波长1.55iim下具有10. 2iim的MFD。另外，光纤 200的电场振幅在纤芯区域10的中心(相当于光轴AX)处为峰值，成为峰值的10—4的位置 是与光轴AX相距28. 5 ii m的位置。因此，泄漏减少部31A设置在物理包层30内，其在半径 方向上距离光轴AX大于或等于25. 5 ii m(MFD的5/2倍的距离)，或者在半径方向上距离光 轴AX大于或等于28. 5 ii m。 具体地讲，在光纤200中，泄漏减少部31A是在与光轴AX相距35 y m至50 y m的 范围内形成的环状区域。 图4B是该光纤200的折射率曲线，表示该实施方式2中的用于实现泄漏光的偏转 控制的第1方式。在该第1方式中，通过采用槽构造的折射率曲线作为该光纤200的折射 率曲线，从而进行泄漏光的偏转控制。具体地讲，如图4B所示的折射率曲线所示，通过在相 当于泄漏减少部31A的Si02区域中添加F，从而将该泄漏减少部31A相对于光学包层20的 相对折射率差设定为-O. 7%。 此夕卜，图4C是图4A的局部B的放大图，表示该实施方式2中的用于实现泄漏光的 偏转控制的第2方式。在该第2方式中，通过在相当于泄漏减少部31A的区域中设置沿着 光轴AX延伸的多个空孔310A，从而进行泄漏光的偏转控制。 另外，图4D是图4A中的局部B的放大图，表示该实施方式2中的用于实现泄漏光的偏转控制的第3方式。该第3方式是通过使空腔310B在图4A中的斜线部分中，散布于 沿着与该光纤200的长度方向一致的光轴AX延伸的区域内而形成泄漏减少部31A，从而进 行泄漏光的偏转控制。 如上述第1 第3方式所示，通过将泄漏减少部31A形成为低折射率区域、空孔形 成区域、或者空腔散布区域，从而有意识地减少该泄漏减少部31A相对于光学包层20的相 对折射率差。其结果，由于小径弯曲而导致的从纤芯区域10传输至光学包层20的泄漏光 的一部分，被封闭在由泄漏减少部31A所环绕的内侧区域内。 在这里，在透过光学包层20朝向树脂包覆层50侧的泄漏光中，被封闭在由泄漏减 少部31A环绕的内侧区域内的光的比例，可以通过改变下述要素而进行调节，S卩，纤芯区域 10至泄漏减少部31A的距离、泄漏减少部31A的厚度、在第1方式的结构中泄漏减少部31A 相对于光学包层的相对折射率差、第2方式的结构中空孔的配置等、第3方式的结构中空腔 的配置等。因此，可以将透过该泄漏减少部31A的泄漏光的光量降低至小于或等于经由光 学包层20到达泄漏减少部31A的泄漏光的光量P。的1/10。此外，也可以通过对空孔、空腔 进行适当的配置，而利用光子带隙(Photonic band-G即)的效应将泄漏光封闭在由泄漏减 少部31A环绕的内侧区域内。 在该实施方式2中，泄漏减少部31A也是存在于距离光轴AX (纤芯区域10的中心) 大于或等于MFD的5/2倍的位置的外侧、或者处于该光纤200的电场振幅小于或等于峰值 (在纤芯区域10的中心处得到峰值)的10—4的位置的外侧。因此，泄漏减少部31A的存在 对在纤芯区域10内传输的光的影响实质上成为可以忽略的程度，泄漏减少部对传送损耗 等特性产生的影响也成为可以忽略的程度。另外，由于泄漏光的一部分也向泄漏减少部的 外侧泄漏，因此被封闭在泄漏减少部的内侧区域内的光成分也在传输的同时逐步衰减。因 此，被封闭在由泄漏衰减部31A环绕的内侧区域内的光成分不会再次与纤芯区域传输光进 行结合(可以实质性地避免被封闭在泄漏减少部的内侧区域内的光成分对纤芯区域传输 光的传送特性产生影响)。
(实施方式3) 图5A 5C是表示本发明所涉及的光纤的实施方式3的概略构造的图。该实施方 式3通过在泄漏减少部内传输从纤芯区域到达的泄漏光，从而进行泄漏光的偏转控制。此 外，图5A是实施方式3所涉及的光纤300的构造的剖视图，相当于沿着图1中的I-I线的 剖面。另外，图5B是该光纤300的折射率曲线，表示该实施方式3中的用于实现泄漏光的 偏转控制的第1方式。图5C是图5A的局部C的放大图，表示该实施方式3中的用于实现 泄漏光的偏转控制的第2方式。 该实施方式3所涉及的光纤300具有纤芯区域10，其沿着光轴AX延伸；包层区 域，其设置在纤芯区域10的外周；以及树脂包覆层(紫外线硬化树脂)50，其设置在包层区
域的外周。包层区域具有光学包层20，其直接设置在纤芯区域10的外周；以及物理包层
30，其设置在光学包层20的外周。另外，物理包层30包括泄漏减少部31B，其用于使从纤芯 区域10朝向包层区域的表面(树脂包覆层50侧)传输的泄漏光的光量减少。关于该泄漏 减少部31B的构造及功能，该实施方式3所涉及的光纤300与上述实施方式1及2所涉及 的光纤100、200都不同。 实施方式3所涉及的泄漏减少部31B通过使从纤芯区域10传输来的泄漏光在该泄漏减少部31B内传输，从而以抑制泄漏光向树脂包覆层50的传输的方式起作用。
实施方式3所涉及的光纤300也与第1实施例所涉及的光纤100相同地为石英类 光纤。如图5A所示，纤芯区域10和物理包层30(除了泄漏减少部31B之外)由纯SiOj勾 成。另夕卜，纤芯区域10具有8. 5iim的外径。光学包层20由添加了F的Si02构成，纤芯区 域10具有相对于光学包层20的折射率为0. 35%的相对折射率差。此外，物理包层30的外 径是125iim。具有这种构造的光纤300在波长1.55iim下具有10. 2iim的MFD。另外，光 纤300的电场振幅在纤芯区域10的中心(相当于光轴AX)处为峰值，成为峰值的10—4的位 置是与光轴AX相距28. 5 ii m的位置。因此，泄漏减少部31B设置在物理包层30内，其在半 径方向上距离光轴AX大于或等于25. 5 ii m(MFD的5/2倍的距离)，或者在半径方向上距离 光轴AX大于或等于28. 5 ii m。 具体地讲，在该光纤300中，泄漏减少部31B是在与光轴AX相距35 y m至50 y m 的范围内形成的环状区域。 图5B是该光纤300的折射率曲线，表示该实施方式3中的用于实现泄漏光的偏转 控制的第1方式。该第1方式如图5B示出的折射率曲线所示，通过在相当于泄漏减少部 31B的Si02区域中添加Ge02，从而将该泄漏减少部31B相对于光学包层20的相对折射率差 设定为+1.7%。 另外，图5C是图5A的局部C的放大图，表示该实施方式3中的用于实现泄漏光的 偏转控制的第2方式。该2方式通过在相当于泄漏减少部31B的区域中设置沿着光轴AX 延伸的多个高折射率区域310C，从而进行泄漏光的偏转控制。 如上述的第1及第2方式所示，由于作为泄漏光的波导区域起作用，所以通过向泄 漏减少部31B添加折射率提升剂，或者替换为高折射率区域，从而有意识地提高该泄漏减 少部31B相对于光学包层20的相对折射率差。其结果，由于小径弯曲等导致的从纤芯区域 10向光学包层20传输的泄漏光的一部分，通过与泄漏减少部31B的传输模式结合而在该泄 漏减少部31B内进行导波(从纤芯区域10向树脂包覆层50侧传输的泄漏光的传输方向被 偏转)。此外，在该实施方式3中，可以通过在相当于泄漏减少部31B的区域中适当地配置 高相对折射率差区域310C，而利用光子带隙的效应将光封闭在由泄漏减少部31环绕的内 侧区域内。(实施方式4) 图6A及6B是表示本发明所涉及的光纤的实施方式4的概略构造的图。该实施方 式4通过使从纤芯区域到达的泄漏光的散射增加，而进行泄漏光的偏转控制。此外，图6A 是表示实施方式4所涉及的光纤400的构造的剖面图，相当于沿着图1中的I-I线的剖面。 另外，图6B是图6A中的局部D的放大图，表示该实施方式4中的用于实现泄漏光的偏转控 制的方式。 该实施方式4所涉及的光纤400具有纤芯区域10，其沿着光轴AX延伸；包层区 域，其设置在纤芯区域10的外周；以及树脂包覆层(紫外线硬化树脂)50，其设置在包层区
域的外周。包层区域具有光学包层20，其直接设置在纤芯区域10的外周；以及物理包层
30，其设置在光学包层20的外周。另外，物理包层30包括泄漏减少部31C，其用于使从纤芯 区域10朝向包层区域的表面(树脂包覆层50侧)传输的泄漏光的光量减少。关于该泄漏 减少部31C的构造及功能，该实施方式4所涉及的光纤400与上述实施方式1至3所涉及
9的光纤100 300都不同。 实施方式4中的泄漏减少部31C通过将从纤芯区域10传输来的泄漏光利用该泄 漏减少部31C进行散射，从而以抑制泄漏光向树脂包覆层50的传输的方式起作用。
实施方式4所涉及的光纤400与第1实施例所涉及的光纤100相同地为石英类光 纤。另外，如图6A所示，纤芯区域10由添加了Ge02的Si(^构成。但是，纤芯区域10具有 30ym的外径，同时具有相对于光学包层20的折射率为1%的相对折射率差。光学包层20 及物理包层30(除去泄漏减少部31C之外)都由纯SiOd勾成。此外，物理包层30的外径是 125iim。在具有这种构造的光纤400内传输的光在波长1.55iim下为多模，基模的MFD是 19.8iim。另外，光纤400的电场振幅在纤芯区域10的中心(相当于光轴AX)处为峰值，成 为峰值的10—4的位置是与光轴AX相距23. 1 ii m的位置。因此，泄漏减少部31C设置在物理 包层30内，其在半径方向上距离光轴AX大于或等于49. 5 ii m(MFD的5/2倍的距离)，或者 在半径方向上距离光轴AX大于或等于23. 1 ii m。 具体地讲，在该光纤400中，泄漏减少部31C是在与光轴AX相距35 ii m至50 ii m 的范围内形成的环状区域。 图6B是图6A中的局部D的放大图，表示该实施方式4中的用于实现泄漏光的偏 转控制的方式。该方式通过利用在相当于泄漏减少部31C的区域中添加的微小的各向异性 体310D使泄漏光的散射增加，从而进行泄漏光的偏转控制。作为上述泄漏减少部31C，可以 考虑例如在文献4 :"U. S. P No. 4， 304， 584"中记载的、含有伸长后的卤化银粒子(微小的各 向异性体310D)的玻璃。 如上所述，通过在环状的泄漏减少部31C中添加上述微小的各向异性体310D，从 而该泄漏减少部31C的泄漏光的散射(其结果，泄漏光被偏转)、以及泄漏光的吸收(与实 施方式1相同的效果)，与其他的玻璃区域相比增加。因此，通过该实施方式4，也可以有效 地减少透过泄漏减少部31C而朝向树脂包覆层50的泄漏光的光量。 根据本发明所涉及的光纤，在不会对纤芯区域内进行传输的光的传送特性产生影 响的物理包层内设置泄漏减少部，由于该泄漏减少部的存在，可以使在上述的现有技术中 难以兼顾的防止泄漏光导致的树脂包覆层的燃烧(减少到达光纤树脂包覆层的泄漏光)和 低损耗光传送这两者得到兼顾。即，由于小径弯曲而产生的泄漏光，在从纤芯区域至该光纤 的表面的途中，通过设置在物理包层中的泄漏减少部而减少。
权利要求
一种光纤，其具有纤芯区域，其沿着光轴延伸；以及包层区域，其设置在前述纤芯区域的外周，该光纤的特征在于，前述包层区域由以下部分构成光学包层，其设置在前述纤芯区域的外周，作为对在前述纤芯区域内进行传输的光的传送特性产生影响的区域；以及物理包层，其设置在前述光学包层的外周，作为不会对在前述纤芯区域内进行传输的光的传送特性产生影响的区域，前述物理包层包含泄漏减少部，其用于抑制从前述纤芯区域经由前述光学包层到达的泄漏光向该包层区域外传输。
2. 如权利要求l所述的光纤，其特征在于，在与前述光轴正交的该光纤的剖面上，前述泄漏减少部设置在从相对于前述光轴的距离成为在波长1. 55 m下的该光纤的模场直径的5/2倍的位置至前述包层区域的外周面之间。
3. 如权利要求l所述的光纤，其特征在于，在与前述光轴正交的该光纤的剖面上，前述泄漏减少部设置在从该光纤的电场振幅成为小于或等于其峰值的10-4的位置至前述包层区域的外周面之间。
4. 如权利要求l所述的光纤，其特征在于，在使该光纤以一定的曲率弯曲的状态下，前述泄漏减少部使透过该泄漏减少部的泄漏光的光量相对于从前述纤芯区域中被弯曲的部分到达的泄漏光的光量的比例，减少至小于或等于1/10。
5. 如权利要求l所述的光纤，其特征在于，前述泄漏减少部通过吸收从前述纤芯区域到达的泄漏光的一部分，而减少到达的泄漏光向包层区域外传输的光量。
6. 如权利要求l所述的光纤，其特征在于，前述泄漏减少部通过使从前述纤芯区域到达的泄漏光偏转，而减少到达的泄漏光向包层区域外传输的光量。
7. 如权利要求6所述的光纤，其特征在于，前述泄漏减少部具有沿着前述纤芯区域延伸的空孔或槽，通过前述空孔和槽的存在，使得从前述纤芯区域到达的泄漏光被封闭在与该泄漏减少部相比位于前述纤芯区域侧的内侧区域内。
8. 如权利要求6所述的光纤，其特征在于，前述泄漏减少部具有比前述光学包层及除该泄漏减少部之外的前述物理包层这两者的折射率更高的折射率，在该泄漏减少部内，对从前述纤芯区域到达的泄漏光进行传输。
9. 如权利要求6所述的光纤，其特征在于，前述泄漏减少部含有微小的各向异性体，通过前述微小的各向异性体的存在，使从前述纤芯区域到达的泄漏光的散射增加。
全文摘要
本发明涉及一种具有用于使防止泄漏光导致的树脂包覆层的燃烧和低损耗光传送这两者可以得到兼顾的构造的光纤。该光纤具有纤芯区域和包层区域，包层区域由下述部分构成光学包层，其对在纤芯区域内传输的光的传送特性产生影响；以及物理包层，其不会对在纤芯区域内传输的光的传送特性产生影响。特别地，在物理包层中设置有泄漏减少部，其隔着光学包层环绕纤芯区域的外周，该泄漏减少部以抑制从纤芯区域朝向包层区域外的泄漏光的传输的方式起作用。
文档编号G02B6/02GK101788696SQ20101000127
公开日2010年7月28日 申请日期2010年1月19日 优先权日2009年1月19日
发明者屉冈英资 申请人:住友电气工业株式会社