多模光纖及其制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種多模光纖及其制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 當(dāng)前，已知一種具有纖芯、內(nèi)側(cè)包層、及低折射率溝槽的多模光纖。在該多模光纖 中，纖芯配置在內(nèi)側(cè)光包層中，具有α次方分布的折射率曲線。內(nèi)側(cè)包層配置在纖芯和外 側(cè)光包層之間，具有第二半徑及相對于外側(cè)光包層的第一折射率差。另外，低折射率溝槽配 置在內(nèi)側(cè)包層和外側(cè)光包層之間，具有第一寬度及相對于外側(cè)光包層的第二折射率差。在 該多模光纖中，在纖芯的第一半徑處，纖芯和內(nèi)側(cè)光包層間的折射率差為零(參照專利文獻(xiàn) 1)
[0003] 專利文獻(xiàn)1 :美國專利第8520993號說明書
[0004] 多模光纖（MMF)容易進(jìn)行光纖間連接，耐彎曲，因此，被用于例如LAN (Local Area Network)連接或車載線纜等。
[0005] 然而，對于光纖，要求其相對于例如彎曲半徑7. 5mm的彎曲，傳送損耗的增加較 小，即，由國際標(biāo)準(zhǔn)等規(guī)定的彎曲特性優(yōu)良。但是，在數(shù)據(jù)中心和一般家庭中的實際使用中， 光纖由于被夾在門縫、或者被齒條或機(jī)械材料的角勾掛，或者在配線時纏在一起，有時會被 彎曲至彎曲半徑2_左右。因此，要求光纖能夠像普通電線那樣，配線時不必考慮彎曲半 徑。
[0006] 另一方面，對于接受從光纖的出射端射出的光的光電二極管等受光元件，其受光 范圍有限。因此，作為光纖，必須將數(shù)值孔徑抑制得盡可能地低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明的目的在于，提供一種盡可能抑制數(shù)值孔徑且彎曲特性優(yōu)異的多模光纖及 其制造方法。
[0008] 能夠解決上述課題的本發(fā)明的多模光纖的一個方式為，具有：纖芯，其具有徑向中 央凸出的彎曲形狀的折射率分布；包層，其設(shè)置在所述纖芯的周圍，具有比所述纖芯的折射 率低的恒定折射率；以及溝槽層，其設(shè)置在所述纖芯和所述包層之間，具有比所述包層低的 恒定折射率，所述溝槽層的徑向?qū)挾瘸叽缧∮诨虻扔? μ m，所述包層和所述溝槽層的折射 率差△溝槽的絕對值，相對于所述包層和所述纖芯的最大折射率差△纖芯的絕對值的比 值大于或等于0.5。
[0009] 另外，本發(fā)明的多模光纖的其他方式為，具有：纖芯，其具有徑向中央凸出的彎曲 形狀的折射率分布；包層，其設(shè)置在所述纖芯的周圍，具有比所述纖芯的折射率低的恒定折 射率分布；以及溝槽層，其以與所述纖芯的外周接觸的方式設(shè)置在所述纖芯和所述包層之 間，具有比所述包層低的恒定折射率，所述溝槽層的徑向?qū)挾瘸叽缧∮诨虻扔? μ m，所述包 層和所述溝槽層的折射率差△溝槽的絕對值，相對于所述包層和所述纖芯的最大折射率 差Λ纖芯的絕對值的比值大于或等于0.5。
[0010] 另外，本發(fā)明的多模光纖的其他方式為，具有：纖芯，其具有徑向中央凸出的彎曲 形狀的折射率分布；包層，其設(shè)置在所述纖芯的周圍，具有比所述纖芯的折射率低的恒定折 射率分布；以及溝槽層，其以與所述纖芯的外周接觸的方式設(shè)置在所述纖芯和所述包層之 間，具有比所述包層低的恒定折射率，所述溝槽層的徑向?qū)挾瘸叽绱笥诨虻扔?μπι而小于 或等于3 μ m，所述包層和所述溝槽層的折射率差△溝槽的絕對值，相對于所述包層和所述 纖芯的最大折射率差Λ纖芯的絕對值的比值大于或等于0.55。
[0011] 另外，本發(fā)明的多模光纖的其他方式為，具有：纖芯，其具有徑向中央凸出的彎曲 形狀的折射率分布；包層，其設(shè)置在所述纖芯的周圍，具有比所述纖芯的折射率低的恒定折 射率分布；以及溝槽層，其以與所述纖芯的外周接觸的方式設(shè)置在所述纖芯和所述包層之 間，具有比所述包層低的恒定折射率，所述溝槽層的徑向?qū)挾瘸叽绱笥诨虻扔?μπι而小于 或等于6 μ m，所述包層和所述溝槽層的折射率差△溝槽的絕對值，相對于所述包層和所述 纖芯的最大折射率差Λ纖芯的絕對值的比值大于或等于0.9。
[0012] 另外，本發(fā)明的多模光纖的制造方法的一個方式為，該多模光纖具有：纖芯，其具 有徑向中央凸出的彎曲形狀的折射率分布；包層，其設(shè)置在所述纖芯的周圍，具有比所述纖 芯的折射率低的恒定折射率；以及溝槽層，其設(shè)置在所述纖芯和所述包層之間，具有比所述 包層低的恒定折射率，該多模光纖的制造方法包括下述工序：光纖母材制造工序，在該工 序中制造光纖母材，該工序具有形成作為所述纖芯的部分的纖芯形成工序、形成作為所述 溝槽層的部分的溝槽層形成工序、和形成作為所述包層的部分的包層形成工序；以及拉絲 工序，在該工序中，通過使所述光纖母材的下端加熱熔融，并且向下方拉出，從而制成在所 述纖芯的周圍形成有所述溝槽層及所述包層的光纖，通過各所述工序而制造下述光纖：所 述溝槽層的徑向?qū)挾瘸叽缧∮诨虻扔?μπι，所述包層和所述溝槽層的折射率差△溝槽的 絕對值，相對于所述包層和所述纖芯的最大折射率差△纖芯的絕對值的比值大于或等于 0· 5〇
[0013] 另外，本發(fā)明的多模光纖的制造方法的其他方式為，該多模光纖具有：纖芯，其具 有徑向中央凸出的彎曲形狀的折射率分布；包層，其設(shè)置在所述纖芯的周圍，具有比所述纖 芯的折射率低的恒定折射率；以及溝槽層，其以與所述纖芯的外周接觸的方式設(shè)置在所述 纖芯和所述包層之間，具有比所述包層低的恒定折射率，該多模光纖的制造方法包括下述 工序：光纖母材制造工序，在該工序中制造光纖母材，該工序具有形成作為所述纖芯的部分 的纖芯形成工序、形成作為所述溝槽層的部分的溝槽層形成工序、和形成作為所述包層的 部分的包層形成工序；以及拉絲工序，在該工序中，通過使所述光纖母材的下端加熱熔融， 并且向下方拉出，從而制成在所述纖芯的周圍形成有所述溝槽層及所述包層的光纖，通過 各所述工序而制造下述光纖：所述溝槽層的徑向?qū)挾瘸叽缧∮诨虻扔? μ m，所述包層和所 述溝槽層的折射率差Λ溝槽的絕對值，相對于所述包層和所述纖芯的最大折射率差Λ纖 芯的絕對值的比值大于或等于〇. 5。
[0014] 另外，本發(fā)明的多模光纖的制造方法的其他方式為，該多模光纖具有：纖芯，其具 有徑向中央凸出的彎曲形狀的折射率分布；包層，其設(shè)置在所述纖芯的周圍，具有比所述纖 芯的折射率低的恒定折射率；以及溝槽層，其以與所述纖芯的外周接觸的方式設(shè)置在所述 纖芯和所述包層之間，具有比所述包層低的恒定折射率，該多模光纖的制造方法包括下述 工序：光纖母材制造工序，在該工序中制造光纖母材，該工序具有形成作為所述纖芯的部分 的纖芯形成工序、形成作為所述溝槽層的部分的溝槽層形成工序、和形成作為所述包層的 部分的包層形成工序；以及拉絲工序，在該工序中，通過使所述光纖母材的下端加熱熔融， 并且向下方拉出，從而制成在纖芯的周圍形成有溝槽層及包層的光纖，通過各所述工序而 制造下述光纖：所述溝槽層的徑向?qū)挾瘸叽绱笥诨虻扔? μ m而小于或等于3 μ m，所述包層 和所述溝槽層的折射率差Λ溝槽的絕對值，相對于所述包層和所述纖芯的最大折射率差 Λ纖芯的絕對值的比值大于或等于0. 55。
[0015] 另外，本發(fā)明的多模光纖的制造方法的其他方式為，該多模光纖具有：纖芯，其具 有徑向中央凸出的彎曲形狀的折射率分布；包層，其設(shè)置在所述纖芯的周圍，具有比所述纖 芯的折射率低的恒定折射率；以及溝槽層，其以與所述纖芯的外周接觸的方式設(shè)置在所述 纖芯和所述包層之間，具有比所述包層低的恒定折射率，該多模光纖的制造方法包括下述 工序：光纖母材制造工序，在該工序中制造光纖母材，該工序具有形成作為所述纖芯的部分 的纖芯形成工序、形成作為所述溝槽層的部分的溝槽層形成工序、和形成作為所述包層的 部分的包層形成工序；以及拉絲工序，在該工序中，通過使所述光纖母材的下端加熱熔融， 并且向下方拉出，從而制成在纖芯的周圍形成有溝槽層及包層的光纖，通過各所述工序而 制造下述光纖：所述溝槽層的徑向?qū)挾瘸叽绱笥诨虻扔? μ m而小于或等于6 μ m，所述包層 和所述溝槽層的折射率差Λ溝槽的絕對值，相對于所述包層和所述纖芯的最大折射率差 Λ纖芯的絕對值的比值大于或等于0.9。
[0016] 發(fā)明的效果
[0017] 根據(jù)本發(fā)明，能夠提供一種盡可能抑制數(shù)值孔徑，并且彎曲特性優(yōu)異的多模光纖 及其制造方法。
【附圖說明】
[0018] 圖1是說明本發(fā)明的第1實施方式所涉及的多模光纖的概略剖面圖及折射率分布 概略圖。
[0019] 圖2是表示第1實施方式所涉及的多模光纖中的Λ溝槽相對于Λ纖芯的比值和 溝槽層的寬度尺寸之間的關(guān)系的圖。
[0020] 圖3是表示第2實施方式所涉及的多模光纖中的Λ溝槽相對于Λ纖芯的比值和 溝槽層的寬度尺寸之間的關(guān)系的圖。
[0021] 圖4是表示第3實施方式所涉及的多模光纖中的Λ溝槽相對于Λ纖芯的比值和 溝槽層的寬度尺寸之間的關(guān)系的圖。
[0022] 圖5是表示第4實施方式所涉及的多模光纖中的Λ溝槽相對于Λ纖芯的比值和 溝槽層的寬度尺寸之間的關(guān)系的圖。
[0023] 圖6是說明第1實施方式的變形例的多模光纖的概略剖面圖及折射率分布概略 圖。
[0024] 圖7是在本發(fā)明的多模光纖的制造方法中的對玻璃微粒進(jìn)行堆積的工序中使用 的裝置的概略結(jié)構(gòu)圖。
[0025] 圖8是在本發(fā)明的多模光纖的制造方法中的對玻璃微粒進(jìn)行堆積的工序中使用 的裝置的概略結(jié)構(gòu)圖。
[0026] 圖9是針對作為實施例評價樣品的多模光纖，示出該多模光纖中的△溝槽相對于 Λ纖芯的比值和溝槽層的寬度尺寸之間的關(guān)系的圖。
[0027] 標(biāo)號的說明
[0028] 11 :多模光纖、12 :纖芯、13 :包層、14 :溝槽層、15 :平坦部、22 :初始原料、G :光纖 母材、Gl :玻璃微粒堆積體、G2 :纖芯玻璃體、G3 :纖芯玻璃棒、G4 :透明玻璃體
【具體實施方式】
[0029] (本發(fā)明的實施方式的概要）
[0030] 首先，對本發(fā)明的實施方式的概要進(jìn)行說明。
[0031] 本發(fā)明所涉及的多模光纖的一個實施方式為，
[0032] (1)具有：
[0033] 纖芯，其具有徑向中央凸出的彎曲形狀的折射率分布；
[0034] 包層，其設(shè)