[发明专利]光纤

说明书

本发明提供一种可以减少衰减增加的光纤。光纤由石英玻璃制成，并且包括芯部和包围芯部的包层。包层的折射率小于芯部的折射率。芯部包括氯和任何碱金属族。在芯部的整个区域中氯浓度为1ppm以上。在芯部的整个区域中，氯浓度的径向变化率的绝对值小于2000ppm/μm。

技术领域

本发明涉及光纤。

背景技术

通常，如果由石英玻璃制成的光纤预制件的芯部中含有碱金属元素或碱土金属元素，则由光纤的瑞利散射引起的衰减将降低，这是因为在光纤预制件被拉制成光纤的同时芯部的粘度减小并且促使了玻璃的重排。在下文中，碱金属元素和碱土金属元素都被称为“碱金属族”。

如果含有碱金属族的芯部不含氯(或仅含有低浓度的氯)，则衰减将增加，这是因为在光纤预制件状态下添加到芯部的中央部分的碱金属族元素在光纤拉制期间散布时随着玻璃分子结构的连接被破坏而导致玻璃缺陷。如果芯部含有足够量的氯，则玻璃缺陷引起的衰减将减小，这是因为当氯填充由碱金属族的扩散导致的玻璃缺陷时，玻璃缺陷的发生被抑制。

为了减小由这种玻璃缺陷导致的衰减的增加，日本专利申请公开No.2009-541796(专利文献1)和日本专利申请公开No.2017-76053(专利文献2)中所披露的光纤的芯部除碱金属族之外还含有氯。在专利文献1所披露的光纤中芯部被划分为内芯部和外芯部时，内芯部的最小氯浓度为0至100mol ppm，并且外芯部的最大氯浓度为500mol ppm以上。在专利文献2所披露的光纤中，内芯部的氯浓度为0至1000mol ppm，并且外芯部的氯浓度为4000molppm以上。

在专利文献1和2中的任一个中，内芯部的氯浓度小于外芯部的氯浓度。因此，认为可以抑制由于玻璃缺陷而导致的衰减的增加，这是因为在添加有碱金属族的内芯部中的低浓度的氯抑制了结晶，同时外芯部中的高浓度的氯修复了在光纤拉制期间引起的玻璃缺陷。

发明内容

解决问题的手段

本发明的光纤由石英玻璃制成并包括芯部和包层。包层包围芯部并且具有比芯部的折射率小的折射率。芯部含有氯以及碱金属元素或碱土金属元素。在芯部的整个区域中，氯浓度为1ppm以上，并且氯浓度的径向变化率的绝对值小于2000ppm/μm。

在本发明中，除非另外具体提及，否则“浓度”以“质量分数”(每个分量的质量相对于整个玻璃的质量的比率)表示。氯浓度N(r)的径向变化率被定义为线性函数式ar+b的斜率(系数a的值)，线性函数式ar+b是对到光纤轴线的距离为r(在1μm的范围内)处的氯浓度N(r)的近似，并且线性函数式ar+b的系数a通过最小二乘法确定。

附图说明

图1示出了本发明的光纤的截面。

图2是用于说明制造图1的光纤的方法的流程图。

图3是汇总所制造和评价的16种光纤A至P中的每一种的规格的表。

图4是示出光纤E的氯浓度的径向分布的曲线图。

图5是针对光纤A至J中的每一个绘制的1550nm波长下的衰减α_1.55(dB/km)和氯浓度的最大径向变化率(ppm/μm)之间的关系的曲线图。

图6是示出光纤A和B的氯浓度的各径向分布的曲线图。

具体实施方式

如专利文献1和2中所披露的，如果在光纤的芯部中形成关于氯浓度分布的双层结构，则在内芯部和外芯部之间将产生氯浓度水平的差异。由于在氯浓度的这种水平差异附近出现畸变(distortion)，并且由于畸变导致衰减增加，因此难以减少光纤衰减的增加。本发明提供一种可以减少衰减增加的光纤。