[發明專利]光纖

在審

• 申請號: 201910639863.6
• 申請日: 2019-07-16
• 公開（公告）號: CN110727044A
• 公開（公告）日: 2020-01-24
• 發明（設計）人: 佐久間洋宇;田村欣章;川口雄揮
• 申請（專利權）人: 住友電氣工業株式會社
• 主分類號: G02B6/02
• 分類號: G02B6/02
• 代理公司: 11112 北京天昊聯合知識產權代理有限公司
• 代理人: 顧紅霞;龍濤峰

本發明提供一種可以減少衰減增加的光纖。光纖由石英玻璃制成，并且包括芯部和包圍芯部的包層。包層的折射率小于芯部的折射率。芯部包括氯和任何堿金屬族。在芯部的整個區域中氯濃度為1ppm以上。在芯部的整個區域中，氯濃度的徑向變化率的絕對值小于2000ppm/μm。

技術領域

本發明涉及光纖。

背景技術

通常，如果由石英玻璃制成的光纖預制件的芯部中含有堿金屬元素或堿土金屬元素，則由光纖的瑞利散射引起的衰減將降低，這是因為在光纖預制件被拉制成光纖的同時芯部的粘度減小并且促使了玻璃的重排。在下文中，堿金屬元素和堿土金屬元素都被稱為“堿金屬族”。

如果含有堿金屬族的芯部不含氯(或僅含有低濃度的氯)，則衰減將增加，這是因為在光纖預制件狀態下添加到芯部的中央部分的堿金屬族元素在光纖拉制期間散布時隨著玻璃分子結構的連接被破壞而導致玻璃缺陷。如果芯部含有足夠量的氯，則玻璃缺陷引起的衰減將減小，這是因為當氯填充由堿金屬族的擴散導致的玻璃缺陷時，玻璃缺陷的發生被抑制。

為了減小由這種玻璃缺陷導致的衰減的增加，日本專利申請公開No.2009-541796(專利文獻1)和日本專利申請公開No.2017-76053(專利文獻2)中所披露的光纖的芯部除堿金屬族之外還含有氯。在專利文獻1所披露的光纖中芯部被劃分為內芯部和外芯部時，內芯部的最小氯濃度為0至100mol ppm，并且外芯部的最大氯濃度為500mol ppm以上。在專利文獻2所披露的光纖中，內芯部的氯濃度為0至1000mol ppm，并且外芯部的氯濃度為4000molppm以上。

在專利文獻1和2中的任一個中，內芯部的氯濃度小于外芯部的氯濃度。因此，認為可以抑制由于玻璃缺陷而導致的衰減的增加，這是因為在添加有堿金屬族的內芯部中的低濃度的氯抑制了結晶，同時外芯部中的高濃度的氯修復了在光纖拉制期間引起的玻璃缺陷。

發明內容

解決問題的手段

本發明的光纖由石英玻璃制成并包括芯部和包層。包層包圍芯部并且具有比芯部的折射率小的折射率。芯部含有氯以及堿金屬元素或堿土金屬元素。在芯部的整個區域中，氯濃度為1ppm以上，并且氯濃度的徑向變化率的絕對值小于2000ppm/μm。

在本發明中，除非另外具體提及，否則“濃度”以“質量分數”(每個分量的質量相對于整個玻璃的質量的比率)表示。氯濃度N(r)的徑向變化率被定義為線性函數式ar+b的斜率(系數a的值)，線性函數式ar+b是對到光纖軸線的距離為r(在1μm的范圍內)處的氯濃度N(r)的近似，并且線性函數式ar+b的系數a通過最小二乘法確定。

附圖說明

圖1示出了本發明的光纖的截面。

圖2是用于說明制造圖1的光纖的方法的流程圖。

圖3是匯總所制造和評價的16種光纖A至P中的每一種的規格的表。

圖4是示出光纖E的氯濃度的徑向分布的曲線圖。

圖5是針對光纖A至J中的每一個繪制的1550nm波長下的衰減α_1.55(dB/km)和氯濃度的最大徑向變化率(ppm/μm)之間的關系的曲線圖。

圖6是示出光纖A和B的氯濃度的各徑向分布的曲線圖。

具體實施方式

如專利文獻1和2中所披露的，如果在光纖的芯部中形成關于氯濃度分布的雙層結構，則在內芯部和外芯部之間將產生氯濃度水平的差異。由于在氯濃度的這種水平差異附近出現畸變(distortion)，并且由于畸變導致衰減增加，因此難以減少光纖衰減的增加。本發明提供一種可以減少衰減增加的光纖。