(57)【要約】  コーティングを有する多目的光ファイバが提供される。上記光ファイバは、シリコンフォトニクスレーザ、ＶＣＳＥＬ、シングルモード伝送ファイバ、マルチモード伝送ファイバ及び高速レシーバへの低い結合損失を特徴とする、光データリンク用の伝送ファイバ（１２０）として又は結合ファイバ（１４０、１４５）として機能できる。上記ファイバは、コア、任意の内側クラッド領域、屈折率抑制クラッド領域、外側クラッド領域、及びコーティングを含む。上記結合ファイバの相対屈折率プロファイルは、低い曲げ損失及び大きな帯域幅を助長するαプロファイル及び屈折率抑制クラッド領域を有する、小径コア領域を含む。上記ファイバのコーティング厚さ及び全体の直径は小さい。
2019525228.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
８μｍ〜２２μｍの外半径ｒ１、及び以下の関係式：
2019525228.tif 000049
によって定義される相対屈折率プロファイルを有する、コア領域；
３５μｍ〜６０μｍの外半径ｒ４及び−０．１％〜０．１％の相対屈折率Δ４を有する、クラッド；並びに
１００μｍ未満の外半径ｒ５及び５５μｍ未満の厚さを有する、前記クラッドを取り囲むコーティング；
を備える、マルチモード光ファイバであって、
前記コア領域及び前記クラッドは、基本モード及び１３１０ｎｍにおける少なくとも１つの高次モードをサポートする導波路を形成し、前記マルチモード光ファイバは、少なくとも１．５ＧＨｚ‐ｋｍの、８５０ｎｍにおける実効モード帯域幅と、０．１８〜０．２４の開口数とを有する、マルチモード光ファイバ。
【請求項２】
前記外半径ｒ１は１８μｍ〜２２μｍである、請求項１に記載のマルチモード光ファイバ。
【請求項３】
αは１．８５〜２．０５である、請求項１又は２に記載のマルチモード光ファイバ。
【請求項４】
前記クラッドは、前記コア領域を取り囲む屈折率抑制クラッド領域と、前記屈折率抑制クラッド領域を取り囲む外側クラッド領域とを含み、
前記屈折率抑制クラッド領域は、１０μｍ〜２０μｍの内半径、１４μｍ〜２４μｍの外半径ｒ３、及び−０．８％〜−０．１％の相対屈折率Δ３を有する、請求項１〜３のいずれか１項に記載のマルチモード光ファイバ。
【請求項５】
前記屈折率抑制クラッド領域は、１３μｍ〜１８μｍの内半径を有する、請求項４に記載のマルチモード光ファイバ。
【請求項６】
前記１３１０ｎｍにおける実効モード帯域幅は、少なくとも４ＧＨｚ‐ｋｍである、請求項１〜５のいずれか１項に記載のマルチモード光ファイバ。
【請求項７】
前記マルチモード光ファイバは、８．８μｍ〜９．６μｍの、１３１０ｎｍにおけるＬＰ０１モードに関するモードフィールド直径を有する、請求項１〜６のいずれか１項に記載のマルチモード光ファイバ。
【請求項８】
前記コーティングは９０μｍ未満の外半径ｒ５を有する、請求項１〜７のいずれか１項に記載のマルチモード光ファイバ。
【請求項９】
前記コーティングは４５μｍ未満の厚さを有する、請求項１〜８のいずれか１項に記載のマルチモード光ファイバ。
【請求項１０】
光を提供する光源を含む、トランスミッタ；及び
前記光源から前記光を受信するよう前記トランスミッタに動作可能に接続された、請求項１〜９のいずれか１項に記載のマルチモード光ファイバ
を備える、光データリンク。
【発明の詳細な説明】
【優先権】
【０００１】
本出願は、米国特許法第１１９条の下で、２０１６年６月２９日出願の米国仮特許出願第６２／３５６，０８９号の優先権の利益を主張するものであり、上記仮特許出願の内容は信頼できるものであり、その全体が参照によって本出願に援用される。
【技術分野】
【０００２】
本記載は、シリコンフォトニクスに使用されるチップ及びデバイスへの効率的な結合のために設計された光ファイバに関する。より具体的には、本記載は、強く屈曲した構成における低いマクロベンド損失と、光信号の伝送及び受信に使用されるシングルモード及びマルチモード光源、導波路、他のファイバ並びに検出器への効率的な結合とを特徴とする、多目的光ファイバに関する。最も具体的には、本記載は、ミクロベンド損失を最小化するコーティングを有する小径多目的光ファイバに関する。
【背景技術】
【０００３】
より大きな帯域幅及びより高いデータ伝送速度に対する需要は、情報記憶及び送達のための次世代プラットフォームの開発のための努力の動機となってきた。光情報システムが現在のマイクロエレクトロニクスベースのシステムより優れた性能を提供することになると広く考えられている。シリコンフォトニクスをベースとする集積型光学系は、マイクロエレクトロニクスシステムの主要な代替技術である。シリコンフォトニクスプラットフォームは、電気信号を光信号に変換し、光信号を伝送し、光信号を電気信号に再変換するための標準的なＣＭＯＳ技術及びＷＤＭ（波長分割多重化）とインタフェース接続される。細分化されたシステムでは、ユニット間の信号の転送は、大きなモード帯域幅及び高いデータ転送速度を提供する光リンクを介して行われる。
【０００４】
光ファイバとトランシーバとの間の低損失結合は、データセンター及び高性能計算用途のための重要な課題である。効率的な動作のために、集積型光学系で使用される光リンク及びデバイスへの並びにこれらからの光信号の転送における損失を最小化する必要がある。光信号の効率的な結合は、システム内及び光信号を送達するためのリンク内で使用される光源、チップ、導波路、ファイバ及びレシーバ間において必要となる。
【０００５】
特に関心の対象となっているのは、シリコンフォトニクス技術で使用される構成部品への光信号の効率的な結合である。シリコンフォトニクスにおける典型的な光データリンクは：データを具現化した光信号を生成する、シリコン基板内又はシリコン基板上に形成された光源；上記光信号を伝送するための光ファイバ；及び上記光信号を受信するための検出器を含み、上記検出器はシリコン基板内又はシリコン基板上に形成される。上記光源及び上記検出器は「オンチップ（ｏｎ‐ｃｈｉｐ）」デバイスであり、この技術のプラットフォームを実現するためには、チップと、相互接続された光伝送ファイバとの間の光信号の効率的な結合が必要となる。光源を内包するチップは、本明細書では「伝送用チップ（ｔｒａｎｓｍｉｔｔｉｎｇ  ｃｈｉｐ）」と呼ぶことができ、電気信号を受信して電気信号を光信号に変換するためのデバイスも含んでよい。検出器を内包するチップは、本明細書では「受信用チップ（ｒｅｃｅｉｖｉｎｇ  ｃｈｉｐ）と呼ぶことができ、光信号を電気信号に変換するためのデバイスも含んでよい。
【０００６】
シリコンフォトニクス技術の多くの有望な用途は、限られたスペースでの実装を必要とするため、オンチップデバイスに対する光ファイバの効率的な結合は困難である。システムのサイズを最小化するために、光ファイバを強く屈曲させた構成で配備する必要がある場合がある。従って光ファイバは、幅広い曲げ角度にわたってマクロベンド損失に対する耐性を有していなければならない。更に光ファイバは、低いミクロベンド損失を示さなければならない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
伝送用及び受信用チップへの光ファイバの結合損失を低減するための様々な技法が提案されてきた。ほとんどの技法は、光データ伝送に使用される伝送ファイバと伝送用及び受信用チップとの間に光ブリッジを形成するために、レンズ及び光操縦要素を使用する。しかしながら現在のところ、進歩は限定的であり、２ｄＢ未満の結合損失の達成は極めて困難な課題であることが分かっている。集積型光学系の構成部品間の結合効率を改善するための新たな技法が必要である。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
コーティングを有する多目的光ファイバが提供される。上記光ファイバは、シリコンフォトニクスレーザ、ＶＣＳＥＬ、シングルモード伝送ファイバ、マルチモード伝送ファイバ及び高速レシーバへの低い結合損失を特徴とする、光データリンク用の伝送ファイバとして又は結合ファイバとして機能できる。上記結合ファイバは、光データ処理及び伝送のためのシステムで使用される伝送ファイバとチップ、光源及び検出器との間の結合の効率を改善する。上記結合ファイバはまた、大きなモード帯域幅及び低い曲げ損失も提供し、これにより、マルチモード伝送ファイバとしての使用に好適となる。特に関心の対象となるのは、チップベースの光源及び検出器への伝送ファイバの低損失結合を達成するための、上記結合ファイバの使用である。
【０００９】
上記結合ファイバは、光源、伝送ファイバ及び検出器への結合効率を最大化するよう設計された屈折率プロファイルを有するマルチモードファイバである。上記結合ファイバは、コア、任意の内側クラッド領域、任意の屈折率抑制クラッド領域、外側クラッド領域、及びコーティングを含む。上記結合ファイバの相対屈折率プロファイルは、低い曲げ損失及び大きなモード帯域幅を助長するαプロファイル及び高い開口数を有する、小径コア領域を含む。上記結合ファイバのモードフィールド直径は、標準的なシングルモード伝送ファイバに良好に適合し、上記結合ファイバのエタンデューは、マルチモード伝送ファイバに効率的に結合できる程度に十分に高い。上記ファイバのコーティング厚さ及び全体の直径は小さい。
【００１０】
本明細書は以下を包含する：
１０μｍ〜２０μｍの外半径ｒ１、及び以下の関係式：
2019525228.tif 000003
【００１１】
によって定義される相対屈折率プロファイルを有する、コア領域；
３５μｍ〜６０μｍの外半径ｒ４及び−０．１％〜０．１％の相対屈折率Δ４を有する、クラッド；並びに
１００μｍ未満の外半径ｒ５及び５５μｍ未満の厚さを有する、上記クラッドを取り囲むコーティング
を備える、マルチモード光ファイバであって、
上記コア領域及び上記クラッドは、基本モード及び１３１０ｎｍにおける少なくとも１つの高次モードをサポートする導波路を形成し、上記光ファイバは、少なくとも１．５ＧＨｚ‐ｋｍの、１３１０ｎｍにおける実効モード帯域幅と、０．２２超の開口数とを有する、マルチモード光ファイバ。
【００１２】
本明細書は以下を包含する：
１０μｍ〜２０μｍの外半径ｒ１、及び以下の関係式：
2019525228.tif 000004
【００１３】
によって定義される相対屈折率プロファイルを有する、コア領域；
３５μｍ〜６０μｍの外半径ｒ４及び−０．１％〜０．１％の相対屈折率Δ４を有する、クラッド；並びに
１００μｍ未満の外半径ｒ５及び５５μｍ未満の厚さを有する、上記クラッドを取り囲むコーティング
を備える、マルチモード光ファイバであって、
上記コア領域及び上記クラッドは、基本モード及び８５０ｎｍにおける少なくとも１つの高次モードをサポートする導波路を形成し、上記光ファイバは、少なくとも１．５ＧＨｚ‐ｋｍの、８５０ｎｍにおける実効モード帯域幅と、０．２２超の開口数とを有する、マルチモード光ファイバ。
【００１４】
本明細書は以下を包含する：
１０μｍ〜２０μｍの外半径ｒ１、及び以下の関係式：
2019525228.tif 000005
【００１５】
によって定義される相対屈折率プロファイルを有する、コア領域；
３５μｍ〜６０μｍの外半径ｒ４及び−０．１％〜０．１％の相対屈折率Δ４を有する、クラッド；並びに
１００μｍ未満の外半径ｒ５及び５５μｍ未満の厚さを有する、上記クラッドを取り囲むコーティング
を備える、マルチモード光ファイバであって、
上記コア領域及び上記クラッドは、基本モード及び１５５０ｎｍにおける少なくとも１つの高次モードをサポートする導波路を形成し、上記光ファイバは、少なくとも１．５ＧＨｚ‐ｋｍの、１５５０ｎｍにおける実効モード帯域幅と、０．２２超の開口数とを有する、マルチモード光ファイバ。
【００１６】
本明細書は以下を包含する：
１８μｍ〜２２μｍの外半径ｒ１、及び以下の関係式：
2019525228.tif 000006
【００１７】
によって定義される相対屈折率プロファイルを有する、コア領域；
３５μｍ〜６０μｍの外半径ｒ４及び−０．１％〜０．１％の相対屈折率Δ４を有する、クラッド；並びに
１００μｍ未満の外半径ｒ５及び５５μｍ未満の厚さを有する、上記クラッドを取り囲むコーティング
を備える、マルチモード光ファイバであって、
上記コア領域及び上記クラッドは、基本モード及び１３１０ｎｍにおける少なくとも１つの高次モードをサポートする導波路を形成し、上記光ファイバは、少なくとも１．５ＧＨｚ‐ｋｍの、１３１０ｎｍにおける実効モード帯域幅と、０．１８〜０．２４の開口数とを有する、マルチモード光ファイバ。
【００１８】
本明細書は以下を包含する：
１８μｍ〜２２μｍの外半径ｒ１、及び以下の関係式：
2019525228.tif 000007
【００１９】
によって定義される相対屈折率プロファイルを有する、コア領域；
３５μｍ〜６０μｍの外半径ｒ４及び−０．１％〜０．１％の相対屈折率Δ４を有する、クラッド；並びに
１００μｍ未満の外半径ｒ５及び５５μｍ未満の厚さを有する、上記クラッドを取り囲むコーティング
を備える、マルチモード光ファイバであって、
上記コア領域及び上記クラッドは、基本モード及び１０６４ｎｍにおける少なくとも１つの高次モードをサポートする導波路を形成し、上記光ファイバは、少なくとも１．５ＧＨｚ‐ｋｍの、１０６４ｎｍにおける実効モード帯域幅と、０．１８〜０．２４の開口数とを有する、マルチモード光ファイバ。
【００２０】
本明細書は以下を包含する：
１８μｍ〜２２μｍの外半径ｒ１、及び以下の関係式：
2019525228.tif 000008
【００２１】
によって定義される相対屈折率プロファイルを有する、コア領域；
３５μｍ〜６０μｍの外半径ｒ４及び−０．１％〜０．１％の相対屈折率Δ４を有する、クラッド；並びに
１００μｍ未満の外半径ｒ５及び５５μｍ未満の厚さを有する、上記クラッドを取り囲むコーティング
を備える、マルチモード光ファイバであって、
上記コア領域及び上記クラッドは、基本モード及び８５０ｎｍにおける少なくとも１つの高次モードをサポートする導波路を形成し、上記光ファイバは、少なくとも１．５ＧＨｚ‐ｋｍの、８５０ｎｍにおける実効モード帯域幅と、０．１８〜０．２４の開口数とを有する、マルチモード光ファイバ。
【００２２】
本明細書は以下を包含する：
光を提供する光源を含む、トランスミッタ；及び
上記光源から上記光を受信する、上記トランスミッタに動作可能に接続された第１のマルチモード光ファイバを備える、光データリンクであって、
上記第１のマルチモード光ファイバは：
１０μｍ〜２０μｍの外半径ｒ１、及び以下の関係式：
2019525228.tif 000009
【００２３】
によって定義される相対屈折率プロファイルを有する、コア領域；
３５μｍ〜６０μｍの外半径ｒ４及び−０．１％〜０．１％の相対屈折率Δ４を有する、クラッド；並びに
１００μｍ未満の外半径ｒ５及び５５μｍ未満の厚さを有する、上記クラッドを取り囲むコーティング
を備え、
上記コア領域及び上記クラッドは、基本モード及び１３１０ｎｍにおける少なくとも１つの高次モードをサポートする導波路を形成し、上記光ファイバは、少なくとも１．５ＧＨｚ‐ｋｍの、１３１０ｎｍにおける実効モード帯域幅と、０．２２超の開口数とを有する、光データリンク。
【００２４】
本明細書は以下を包含する：
光を提供する光源を含む、トランスミッタ；及び
上記光源から上記光を受信する、上記トランスミッタに動作可能に接続された第１のマルチモード光ファイバ
を備える、光データリンクであって、
上記第１のマルチモード光ファイバは：
１０μｍ〜２０μｍの外半径ｒ１、及び以下の関係式：
2019525228.tif 000010
【００２５】
によって定義される相対屈折率プロファイルを有する、コア領域；
３５μｍ〜６０μｍの外半径ｒ４及び−０．１％〜０．１％の相対屈折率Δ４を有する、クラッド；並びに
１００μｍ未満の外半径ｒ５及び５５μｍ未満の厚さを有する、上記クラッドを取り囲むコーティング；
を備え、
上記コア領域及び上記クラッドは、基本モード及び１５５０ｎｍにおける少なくとも１つの高次モードをサポートする導波路を形成し、上記光ファイバは、少なくとも１．５ＧＨｚ‐ｋｍの、１５５０ｎｍにおける実効モード帯域幅と、０．２２超の開口数とを有する、光データリンク。
【００２６】
本明細書は以下を包含する：
光を提供する光源を含む、トランスミッタ；及び
上記光源から上記光を受信する、上記トランスミッタに動作可能に接続された第１のマルチモード光ファイバ
を備える、光データリンクであって、
上記第１のマルチモード光ファイバは：
１０μｍ〜２０μｍの外半径ｒ１、及び以下の関係式：
2019525228.tif 000011
【００２７】
によって定義される相対屈折率プロファイルを有する、コア領域；
３５μｍ〜６０μｍの外半径ｒ４及び−０．１％〜０．１％の相対屈折率Δ４を有する、クラッド；並びに
１００μｍ未満の外半径ｒ５及び５５μｍ未満の厚さを有する、上記クラッドを取り囲むコーティング；
を備え、
上記コア領域及び上記クラッドは、基本モード及び８５０ｎｍにおける少なくとも１つの高次モードをサポートする導波路を形成し、上記光ファイバは、少なくとも１．５ＧＨｚ‐ｋｍの、１３１０ｎｍにおける実効モード帯域幅と、０．２２超の開口数とを有する、光データリンク。
【００２８】
本明細書は以下を包含する：
光を提供する光源を含む、トランスミッタ；及び
上記光源から上記光を受信する、上記トランスミッタに動作可能に接続された第１のマルチモード光ファイバ
を備える、光データリンクであって、
上記第１のマルチモード光ファイバは：
１８μｍ〜２２μｍの外半径ｒ１、及び以下の関係式：
2019525228.tif 000012
【００２９】
によって定義される相対屈折率プロファイルを有する、コア領域；
３５μｍ〜６０μｍの外半径ｒ４及び−０．１％〜０．１％の相対屈折率Δ４を有する、クラッド；並びに
１００μｍ未満の外半径ｒ５及び５５μｍ未満の厚さを有する、上記クラッドを取り囲むコーティング；
を備え、
上記コア領域及び上記クラッドは、基本モード及び１３１０ｎｍにおける少なくとも１つの高次モードをサポートする導波路を形成し、上記光ファイバは、少なくとも１．５ＧＨｚ‐ｋｍの、１３１０ｎｍにおける実効モード帯域幅と、０．１８〜０．２４の開口数とを有する、光データリンク。
【００３０】
本明細書は以下を包含する：
光を提供する光源を含む、トランスミッタ；及び
上記光源から上記光を受信する、上記トランスミッタに動作可能に接続された第１のマルチモード光ファイバ
を備える、光データリンクであって、
上記第１のマルチモード光ファイバは：
１８μｍ〜２２μｍの外半径ｒ１、及び以下の関係式：
2019525228.tif 000013
【００３１】
によって定義される相対屈折率プロファイルを有する、コア領域；
３５μｍ〜６０μｍの外半径ｒ４及び−０．１％〜０．１％の相対屈折率Δ４を有する、クラッド；並びに
１００μｍ未満の外半径ｒ５及び５５μｍ未満の厚さを有する、上記クラッドを取り囲むコーティング；
を備え、
上記コア領域及び上記クラッドは、基本モード及び１０６４ｎｍにおける少なくとも１つの高次モードをサポートする導波路を形成し、上記光ファイバは、少なくとも１．５ＧＨｚ‐ｋｍの、１０６４ｎｍにおける実効モード帯域幅と、０．１８〜０．２４の開口数とを有する、光データリンク。
【００３２】
本明細書は以下を包含する：
光を提供する光源を含む、トランスミッタ；及び
上記光源から上記光を受信する、上記トランスミッタに動作可能に接続された第１のマルチモード光ファイバ
を備える、光データリンクであって、
上記第１のマルチモード光ファイバは：
１８μｍ〜２２μｍの外半径ｒ１、及び以下の関係式：
2019525228.tif 000014
【００３３】
によって定義される相対屈折率プロファイルを有する、コア領域；
３５μｍ〜６０μｍの外半径ｒ４及び−０．１％〜０．１％の相対屈折率Δ４を有する、クラッド；並びに
１００μｍ未満の外半径ｒ５及び５５μｍ未満の厚さを有する、上記クラッドを取り囲むコーティング；
を備え、
上記コア領域及び上記クラッドは、基本モード及び８５０ｎｍにおける少なくとも１つの高次モードをサポートする導波路を形成し、上記光ファイバは、少なくとも１．５ＧＨｚ‐ｋｍの、８５０ｎｍにおける実効モード帯域幅と、０．１８〜０．２４の開口数とを有する、光データリンク。
【００３４】
更なる特徴及び利点は、以下の「発明を実施するための形態」に記載され、またその一部は、当業者には、「発明を実施するための形態」の記載から容易に明らかとなるか、又は本明細書及び請求項並びに添付の図面に記載される実施形態を実践することにより認識されるであろう。
【００３５】
以上の「発明の概要」及び以下の「発明を実施するための形態」はいずれも例示的なものにすぎず、請求項の本質及び特性を理解するための概観又は枠組みを提供することを意図したものであることを理解されたい。
【００３６】
添付の図面は、更なる理解を提供するために含まれており、また本明細書に組み込まれて本明細書の一部を構成する。これらの図面は、本記載の選択された態様を例示し、本明細書と併せて、本説明に包含される方法、製品及び組成物の原理及び動作を説明する役割を果たす。図面に示されている特徴は、本説明の選択された実施形態の例示であり、必ずしも適切な縮尺で描画されていない。
【００３７】
本明細書は、本説明の主題を特に指摘して明確に請求する特許請求の範囲で結ばれるが、本明細書は、以下の説明を添付の図面と共に解釈することによって、より良好に理解されると考えられる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】トランスミッタ、光伝送ファイバ及びレシーバを含む光データリンク
【図２】トランスミッタ、光伝送ファイバ、レシーバ及び２つの結合ファイバを含む光データリンク
【図３】コア領域、内側クラッド領域、屈折率抑制クラッド領域及び外側クラッド領域を有する結合ファイバの断面図
【図４】コア領域、屈折率抑制クラッド領域、外側クラッド領域及びコーティングを有する結合ファイバの断面図
【図５】コア領域、内側クラッド領域、外側クラッド領域及びコーティングを有する結合ファイバの断面図
【図６】コア領域、クラッド領域及びコーティングを有する結合ファイバの断面図
【図７】コア領域、内側クラッド領域、屈折率抑制クラッド領域及び外側クラッド領域を有する結合ファイバの相対屈折率プロファイル
【図８】コア領域、屈折率抑制クラッド領域及び外側クラッド領域を有する結合ファイバの相対屈折率プロファイル
【図９】コア領域及びクラッドを有する結合ファイバの相対屈折率プロファイル
【図１０】本明細書による２つの選択された結合ファイバの相対屈折率プロファイル
【図１１】標準的なシングルモード伝送ファイバと、本明細書による選択された結合ファイバとに関する、１３１０ｎｍにおけるＬＰ０１モードの光照射野強度の比較
【図１２】本明細書に従って製作された結合ファイバの、測定された相対屈折率プロファイル
【図１３】本明細書に従って製作された結合ファイバの、測定された相対屈折率プロファイル
【発明を実施するための形態】
【００３９】
図示されている実施形態は本質的に例示であり、「発明を実施するための形態」又は特許請求の範囲の範囲を限定することを意図したものではない。可能な限り、図面全体を通して、同一の又は同様の特徴を指すために同一の参照番号を使用する。
【００４０】
これより、本説明の例示的実施形態について詳細に言及する。
【００４１】
本開示は、本発明を実現可能とする教示として提供されるものであり、以下の説明、図面、実施例及び特許請求の範囲を参照することにより、より容易に理解できる。この目的のために、関連技術分野の当業者は、本明細書に記載の実施形態の様々な態様に対して多くの変更を実施しても、その有益な結果を依然として得られることを認識及び理解するであろう。また、これらの実施形態の望ましい便益のうちの一部を、複数の特徴のうちの一部を選択し、他の特徴を利用しないことによっても得ることができることは、明らかであろう。従って当業者は、多くの修正及び適合が可能であり、また特定の状況においては望ましい場合さえあり、これらが本開示の一部であることを認識するだろう。従って、別段の記載がない限り、本開示は、開示されている具体的な組成物、物品、デバイス及び方法に限定されないことを理解されたい。また、本明細書で使用される用語法は、特定の態様を説明することのみを目的としたものであり、限定を意図したものではないことも理解されたい。
【００４２】
これより、本明細書中で使用される選択された用語の説明を提供する。
【００４３】
「…を含む（ｉｎｃｌｕｄｅ、ｉｎｃｌｕｄｅｓ等の用語）」は、包含するものの限定しないこと、即ち包括的ではあるものの排他的ではないことを意味する。
【００４４】
本明細書中で使用される場合、不定冠詞「ａ」又は「ａｎ」及びこれに対応する定冠詞「ｔｈｅ」は、別段の記載がない限り、「少なくとも１つの（ａｔ  ｌｅａｓｔ  ｏｎｅ）」又は「１つ以上の（１つ以上の）」を意味する。
【００４５】
本明細書中で報告される選択された測定値は、マイクロメートル又は平方マイクロメートルで表現され得る。単位「マイクロメートル（ｍｉｃｒｏｎ）」は、「μｍ」又は「マイクロメートル」とも表現される場合がある。同様に、単位「平方マイクロメートル（ｍｉｃｒｏｎ）」は、「μｍ２」又は「マイクロメートル２」とも表現される場合がある。
【００４６】
本明細書中で使用される場合、「接触（ｃｏｎｔａｃｔ）」は、直接接触又は間接接触を指す。直接接触は、介在材料が存在しない接触を指し、間接接触は、１つ以上の介在材料を通した接触を指す。直接接触状態の要素は互いに接している。間接接触状態の要素は、互いに接していないが、介在材料又は一連の介在材料に接しており、上記介在材料、又は上記一連の介在材料のうちの少なくとも１つは、他方の要素に接する。接触状態の要素は、しっかりと接合されていても、緩く接合されていてもよい。「接触させること（ｃｏｎｔａｃｔｉｎｇ）」は、２つの要素を直接接触又は間接接触の状態に配置することを指す。直接（間接）接触状態の要素は、「互いに直接（間接的に）接触している（ｄｉｒｅｃｔｌｙ  （ｉｎｄｉｒｅｃｔｌｙ）  ｃｏｎｔａｃｔ  ｅａｃｈ  ｏｔｈｅｒ）」と言い表される。
【００４７】
本明細書中で使用される場合、「直接隣接する（ｄｉｒｅｃｔｌｙ  ａｄｊａｃｅｎｔ）」は、直接接触していることを意味し、ここで「直接接触（ｄｉｒｅｃｔ  ｃｏｎｔａｃｔ）」は、接している関係を表す。代替実施形態では、コアとクラッドとの間、又はクラッドとコーティングとの間、又は内側クラッド領域とコアとの間、又は外側クラッド領域と内側クラッド領域との間、又は一次コーティングと外側クラッド領域との間に、介在層又は領域が存在してもよい。１つ以上の介在領域又は層で隔てられたファイバ内の要素は、本明細書では「間接的に隣接する（ｉｎｄｉｒｅｃｔｌｙ  ａｄｊａｃｅｎｔ）」と表現され、互いに間接的に接触している。用語「隣接する（ａｄｊａｃｅｎｔ）」は、互いに直接又は間接的に隣接する要素を包含する。
【００４８】
「径方向位置（ｒａｄｉａｌ  ｐｏｓｉｔｉｏｎ）」又は径方向座標「ｒ」は、ファイバの中線（ｒ＝０）に対する径方向位置を指す。
【００４９】
「屈折率プロファイル（ｒｅｆｒａｃｔｉｖｅ  ｉｎｄｅｘ  ｐｒｏｆｉｌｅ）」は、屈折率又は相対屈折率とファイバ径との間の関係である。本明細書において、隣接するコア及び／又はクラッド領域間に階段状境界を有するものとして示される相対屈折率プロファイルに関して、プロセス条件の通常のバリエーションは、隣接する領域の界面において急峻な階段状境界が得られることがないようにすることができる。屈折率プロファイルの境界は、本明細書では屈折率の階段状変化として示すことができるものの、実際の境界は滑らかであってよく、又はその他の様式で完全な階段関数特性から逸脱してよいことを理解されたい。更に、相対屈折率の値は、コア領域及び／又はいずれのクラッド領域内における径方向位置と共に変動し得ることも理解されたい。相対屈折率が、ファイバのある特定の領域（コア領域及び／又はいずれのクラッド領域）内における径方向位置と共に変動する場合、相対屈折率は、実際の若しくは近似的な関数依存関係として、又は当該領域内のある特定の位置における値として、又は当該領域全体に適用可能な平均値として、表現してよい。特段明記されていない限り、ある領域（コア領域及び／又はいずれのクラッド領域）の相対屈折率が単一の値として表現されている場合：当該領域の相対屈折率は一定若しくはおおよそ一定であり、上記単一の値に相当すること；又は上記単一の値は、当該領域内の径方向位置に依存する、非定常相対屈折率の平均値を表すことが理解される。設計によるものであれ、又は通常の製造のばらつきによるものであれ、径方向位置に対する相対屈折率の依存性は、傾斜していても、曲線であっても、又はその他の様式で一定でないものであってもよい。
【００５０】
本明細書中で使用される場合、「相対屈折率（ｒｅｌａｔｉｖｅ  ｒｅｆｒａｃｔｉｖｅ  ｉｎｄｅｘ）」は、以下の式１：
【００５１】
【数１】
2019525228.tif 000015
【００５２】
で定義され、ここでｎｉは、特段明記されていない限り半径ｒｉにおける屈折率であり、ｎｒｅｆは、特段明記されていない限り純シリカガラスの屈折率である。従って本明細書中で使用される場合、相対屈折率パーセントは、純シリカガラスに対するものである。本明細書中で使用される場合、相対屈折率は、Δ（若しくは「デルタ（ｄｅｌｔａ）」）又はΔ％（若しくは「デルタ％（ｄｅｌｔａ  ％）」）で表され、その値は、特段明記されていない限り、「％」を単位として与えられる。相対屈折率はΔ（ｒ）又はΔ（ｒ）％として表される場合もある。
【００５３】
ファイバのある領域の平均相対屈折率（Ｄａｖｅ）は、式２：
【００５４】
【数２】
2019525228.tif 000016
【００５５】
から決定され、ここでｒｉｎｎｅｒは当該領域の内半径であり、ｒｏｕｔｅｒは当該領域の外半径であり、Δ（ｒ）は当該領域の相対屈折率である。
【００５６】
用語「αプロファイル（αプロファイル ）」は、式３：
【００５７】
【数３−１】
2019525228.tif 000017
【００５８】
で定義される関数の形式を有する相対屈折率プロファイルΔ（ｒ）を指し、ｒｏはΔ（ｒ）が最大となる径方向位置であり、Δ（ｒ０）＞０、ｒｚ＞ｒ０はΔ（ｒ）がゼロとなる径方向位置であり、ｒ１はΔ（ｒ）がゼロとなる点であり、ｒはｒｉ≦ｒ≦ｒｆの範囲内であり、ｒｉはαプロファイルの初期径方向位置であり、ｒｆはαプロファイルの最終径方向位置であり、αは実数である。αプロファイルに関するΔ（ｒ０）は、本明細書ではΔｍａｘ、又はファイバの特定の領域ｉに関する場合はΔｉ，ｍａｘと呼ぶことができる。ファイバコア領域の相対屈折率プロファイルを、ｒ０が中線（ｒ＝０）に生じ、ｒｚがコア領域の外半径ｒ１に対応するようなαプロファイルについて記述する場合、式３は式３’：
【００５９】
【数３−２】
2019525228.tif 000018
【００６０】
に簡略化される。
【００６１】
光ファイバの「エタンデュー（エタンデュー）」は、式４：
【００６２】
【数４】
2019525228.tif 000019
【００６３】
で定義され、ここでｒ１はファイバのコア半径であり、ＮＡはファイバの開口数である。
【００６４】
用語「モード（ｍｏｄｅ）」は、ガイドされるモードを指す。シングルモードファイバは、光ファイバの略全長（例えば少なくとも数メートル）にわたって基本のＬＰ０１モードのみをサポートするよう設計されているものの、特定の状況下においては短い距離（例えば数十センチメートル）にわたって複数のモードをサポートできる光ファイバである。本発明者らは、ファイバの複屈折は、ＬＰ０１モードの２つの直交偏光成分が縮退し、同一の位相速度で伝播すると仮定できる程度に十分に低いものと仮定する。マルチモード光ファイバは、光ファイバの略全長にわたって、基本のＬＰ０１モードと、少なくとも１つの高次ＬＰｎｍモードとをサポートするよう設計された光ファイバであり、ここでｎ≠０又はｍ≠１である。
【００６５】
結合ファイバの動作波長λは、結合ファイバが動作する波長である。上記動作波長は、ガイドされるモードの波長に対応する。代表的な動作波長としては、８５０ｎｍ、１０６４ｎｍ、１３１０ｎｍ及び１５５０ｎｍが挙げられ、これらは、本明細書中で開示されるタイプの結合ファイバを含む遠距離通信システム及び光データリンクにおいて一般に使用される。ある結合ファイバに対してある特定の動作波長を指定してよいが、ある特定の結合ファイバは、複数の動作波長において、及び／又は動作波長の連続した範囲にわたって動作できることが理解される。モード帯域幅及びモードフィールド直径等の特徴は動作波長によって変動し得、ある特定の結合ファイバの相対屈折率プロファイルは、ある特定の動作波長、動作波長のある特定の組み合わせ、又は動作波長の特定の連続した範囲において最適な性能を提供するよう設計できる。
【００６６】
光ファイバの「モードフィールド直径（ｍｏｄｅ  ｆｉｅｌｄ  ｄｉａｍｅｔｅｒ）」又は「ＭＦＤ」は、式５：
【００６７】
【数５】
2019525228.tif 000020
【００６８】
で定義され、ここでｆ（ｒ）は、ガイドされる光信号の電場分布の横方向成分であり、ｒはファイバ内の径方向位置である。「モードフィールド直径」又は「ＭＦＤ」は光信号の波長に依存し、本明細書では波長１３１０ｎｍ及び１５５０ｎｍに関して報告される。本明細書中でモードフィールド直径に言及する際には、波長を具体的に指定するものとする。特段明記されない限り、モードフィールド直径は、指定された波長におけるＬＰ０１モードに関連する。
【００６９】
２つの光ファイバ間のスプライス損失は、以下の式：
Ｌｏｓｓ（ｄＢ）＝−１０ｌｏｇ１０［∫∫φ１（ｒ，ν）φ２（ｒ，ν）ｄｒｄν］２
を用いて、相互接続されたファイバのＬＰ０１モードの光学場振幅の重なり積分に基づいて推定でき、ここでφ１は、第１のファイバの光学場振幅であり、φ２は、第２のファイバの光学場振幅である。シングルモードファイバへの結合損失の評価に関して、本発明者らは、シングルモードファイバが、α＝１２、半径４．７μｍ及び最大相対屈折率０．３５％の、滑らかな階段状の屈折率を有するコアを有すると仮定する。このシングルモードファイバ及び本明細書に記載されているような光ファイバの屈折率プロファイルに関する光学場振幅は、Ｏｐｔｉｗａｖｅ、ＢｅａｍＰＲＯＰ又はＶＰＩｐｈｏｔｏｎｉｃｓといった複数の市販のソフトウェアパッケージのうちの１つを用いて算出できる。
【００７０】
本発明の結合ファイバは、コア領域と、上記コア領域を取り囲むクラッド領域と、上記クラッド領域を取り囲むコーティングとを含む。上記クラッド領域は、単一の均質な領域であってよく、又は相対屈折率が異なる複数の領域を含んでよい。上記複数のクラッド領域は、同心領域であってよい。上記クラッド領域は、内側クラッド領域及び外側クラッド領域を含んでよい。内側クラッド領域の相対屈折率は、外側クラッド領域の相対屈折率未満であってよい。クラッドは更に、屈折率抑制クラッド領域を含んでよい。上記屈折率抑制クラッド領域は、隣接する１つ以上の内側及び／又は外側クラッド領域より低い相対屈折率を有するクラッド領域である。上記屈折率抑制クラッド領域は、本明細書では「トレンチ（ｔｒｅｎｃｈ）」又は「トレンチ領域（ｔｒｅｎｃｈ  ｒｅｇｉｏｎ）」と呼ばれる場合もある。上記屈折率抑制クラッド領域は、内側クラッド領域を取り囲んでよく、及び／又は外側クラッド領域で取り囲まれていてよい。上記屈折率抑制クラッド領域は、曲げ損失の低減に寄与できる。
【００７１】
本明細書中で使用される場合は常に、半径ｒ１及び相対屈折率Δ１（ｒ）はコア領域に関連し、半径ｒ２及び相対屈折率Δ２（ｒ）は内側クラッド領域に関連し、半径ｒ３及び相対屈折率Δ３（ｒ）は屈折率抑制クラッド領域に関連し、半径ｒ４及び相対屈折率Δ４（ｒ）は外側クラッド領域に関連し、半径ｒ５はコーティングに関連する。半径ｒ４及び相対屈折率Δ４（ｒ）は、複数のクラッド領域の代わりに単一のクラッド領域を含む実施形態では、クラッド領域に関連することになる。中央のコア領域は略円筒形であること、並びに周囲の内側クラッド領域、屈折率抑制クラッド領域、外側クラッド領域及びコーティングは略環状であることが理解される。環状領域は、内半径及び外半径に関して特性決定できる。本明細書では、径方向位置ｒ１、ｒ２、ｒ３、ｒ４、及びｒ５はそれぞれ、コア領域、内側クラッド領域、屈折率抑制クラッド領域、外側クラッド領域及びコーティングの最外半径を指す。複数のクラッド領域の代わりに単一のクラッド領域を有する実施形態では、ｒ４はクラッド領域の最外半径を指す。半径ｒ５は、結合ファイバの外半径にも相当する。
【００７２】
２つの領域が互いに直接隣接している場合、これら２つの領域のうちの内側の領域の外半径は、これら２つの領域のうちの外側の領域の内半径と一致する。例えば一実施形態では、ファイバは、外側クラッド領域によって取り囲まれた、外側クラッドに直接隣接する屈折率抑制クラッド領域を含む。このような実施形態では、半径ｒ３は、屈折率抑制クラッド領域の外半径及び外側クラッド領域の内半径に相当する。相対屈折率プロファイルが、内側クラッド領域に隣接する屈折率抑制クラッド領域を含む実施形態では、径方向位置ｒ２は、内側クラッド領域の外半径及び屈折率抑制クラッド領域の内半径に相当する。相対屈折率プロファイルが、コアに隣接する屈折率抑制クラッド領域を含む実施形態では、径方向位置ｒ１は、コアの外半径及び屈折率抑制クラッド領域の内半径に相当する。コアに隣接する単一のクラッド領域を有する実施形態では、径方向位置ｒ１は、コアの外半径及びクラッド領域の内半径に相当する。
【００７３】
以下の用語法は、相対屈折率プロファイルが内側クラッド領域を含む実施形態に適用される。径方向位置ｒ２と径方向位置ｒ１との間の差は、本明細書では内側クラッド領域の厚さと呼ぶことができる。径方向位置ｒ３と径方向位置ｒ２との間の差は、本明細書では屈折率抑制クラッド領域の厚さと呼ぶことができる。径方向位置ｒ４と径方向位置ｒ３との差は、本明細書では外側クラッド領域の厚さと呼ぶことができる。径方向位置ｒ５と径方向位置ｒ４との間の差は、本明細書ではコーティングの厚さと呼ぶことができる。
【００７４】
以下の用語法は、相対屈折率プロファイルが内側クラッド領域を含まない実施形態に適用される。径方向位置ｒ３と径方向位置ｒ１との間の差は、本明細書では屈折率抑制クラッド領域の厚さと呼ぶことができる。径方向位置ｒ４と径方向位置ｒ３との間の差は、本明細書では外側クラッド領域の厚さと呼ぶことができる。径方向位置ｒ５と径方向位置ｒ４との間の差は、本明細書ではコーティングの厚さと呼ぶことができる。
【００７５】
以下の用語法は、相対屈折率プロファイルが内側クラッド領域及び屈折率抑制クラッド領域の両方を含まない実施形態に適用される。径方向位置ｒ４と径方向位置ｒ１との間の差は、本明細書ではクラッド領域の厚さと呼ぶことができる。径方向位置ｒ５と径方向位置ｒ４との間の差は、本明細書ではコーティングの厚さと呼ぶことができる。
【００７６】
これ以降で更に説明するように、コア領域、内側クラッド領域、屈折率抑制クラッド領域及び外側クラッド領域の相対屈折率は異なっていてよい。各領域は、シリカガラス又はシリカ系ガラスから形成してよい。屈折率の変動は、当業者に公知の技法を用いて、目標の屈折率又は屈折率プロファイルを提供するように設計されたレベルのアップドーパント又はダウンドーパントを組み込むことにより、達成できる。アップドーパントは、非ドープガラス組成物に比べてガラスの屈折率を上昇させるドーパントである。ダウンドーパントは、非ドープガラス組成物に比べてガラスの屈折率を低下させるドーパントである。一実施形態では、非ドープガラスは純シリカガラスである。非ドープガラスが純シリカガラスである場合、アップドーパントとしてはＣｌ、Ｂｒ、Ｇｅ、Ａｌ、Ｐ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｎｂ及びＴａが挙げられ、ダウンドーパントとしてはＦ及びＢが挙げられる。定常屈折率の領域は、ドープしないことによって、又は均一の濃度でドープすることによって、形成できる。可変屈折率の領域は、ドーパントの不均一な空間的分散によって形成できる。
【００７７】
コーティングは、硬化性コーティング組成物から形成される。硬化性コーティング組成物は、１つ以上の硬化性成分を含む。本明細書中で使用される場合、用語「硬化性（ｃｕｒａｂｌｅ）」は、好適な硬化エネルギ源に曝露した場合に、上記成分が、ポリマー性コーティング材料（即ち硬化産物）を形成するための上記成分の上記成分自体又は他の成分への連結に関与する共有結合を形成できる、１つ以上の官能基を含むことを意味することを目的としている。硬化プロセスはエネルギによって誘発できる。エネルギの形態としては、放射線又は熱エネルギが挙げられる。放射線硬化性成分は、好適な強度の好適な波長の放射線に十分な期間曝露された場合に硬化反応を起こすよう誘導できる成分である。放射線硬化反応は、光開始剤の存在下で発生し得る。放射線硬化性成分はまた、任意に熱硬化性であってもよい。同様に、熱硬化性成分は、十分な強度の熱エネルギに十分な期間曝露された場合に硬化反応を起こすよう誘導できる成分である。熱硬化性成分はまた、任意に放射線硬化性であってもよい。
【００７８】
硬化性成分は、１つ以上の硬化性官能基を含んでよい。硬化性官能基を１つだけ含む硬化性成分は、本明細書では単官能性硬化性成分と呼ぶことができる。２つ以上の硬化性官能基を有する硬化性成分は、本明細書では多官能性硬化性成分と呼ぶことができる。多官能性硬化性成分は、硬化プロセス中に共有結合を形成できる２つ以上の官能基を含み、硬化プロセス中に形成されるポリマーネットワークに架橋を導入できる。多官能性硬化性成分はまた、本明細書では「架橋剤（ｃｒｏｓｓｌｉｎｋｅｒ）」又は「硬化性架橋剤（硬化性架橋剤）」とも呼ぶことができる。硬化プロセス中の共有結合形成に関与する官能基の例を以下で同定する。
【００７９】
コーティング組成物に関する以下の説明では、組成物の様々な成分について議論し、組成物中の特定の成分の量を重量パーセント（重量％）又は百分率（ｐｐｈ）で特定する。コーティング組成物の成分は、ベース成分及び添加物を含む。ベース成分の濃度は重量％で表され、添加物の濃度は百分率で表される。
【００８０】
本明細書中で使用される場合、ある特定のベース成分の重量パーセントは、添加物を除いた基準において組成物中に存在する成分の量を指す。添加物非含有組成物はベース成分のみを含み、本明細書ではベース組成物と呼ばれる場合がある。組成物中に存在するいずれの１つ以上の架橋剤成分、１つ以上のオリゴマー、１つ以上の希釈剤成分及び１つ以上の重合開始剤は、個別にベース成分と見なされ、まとめてベース組成物と見なされる。ベース組成物は、放射線硬化性成分及び重合開始剤を最小限で含む。放射線硬化性成分は、放射線硬化性架橋剤又は放射線硬化性希釈剤であってよい。しかしながらベース組成物は、１つ以上の放射線硬化性架橋剤成分、１つ以上の放射線硬化性希釈剤成分、１つ以上の非放射線硬化性成分、及び１つ以上の重合開始剤を含んでよい。初期状態の組成物中のベース成分の総量は、本明細書では１００重量パーセントに等しいと見なされる。
【００８１】
添加物は任意であり、接着促進剤、抗酸化剤、触媒、キャリア又は界面活性剤、増粘剤、安定剤、ＵＶ吸収剤及び蛍光増白剤のうちの１つ以上を含んでよい。代表的な添加物について、以下で更に詳細に説明する。組成物に導入される添加物の量は、本明細書ではベース組成物に対する百分率（ｐｐｈ）で表される。例えば、１ｇのある特定の添加物が１００ｇのベース組成物に添加される場合、添加物の濃度は本明細書では１ｐｐｈと表される。
【００８２】
本説明は、光データ処理及び伝送のためのシステムで使用される伝送ファイバとチップ、光源及び検出器との間の結合の効率を改善する、結合用光ファイバを提供する。上記結合ファイバは、シングルモード及びマルチモード光源への結合に好適な多目的光ファイバである。上記結合ファイバはまた、大きなモード帯域幅、低いマクロベンド損失、及び低いミクロベンド損失を提供する。結合での使用に加えて、上記結合ファイバは伝送ファイバとしての使用に好適である。
【００８３】
結合ファイバは、光源、伝送ファイバ及び検出器への結合効率を最大化するよう設計された屈折率プロファイルを有するマルチモードファイバである。特に関心の対象となっているのは、結合ファイバが強く屈曲する構成で配備される用途を含む、チップベースの光源及び検出器への伝送ファイバの低損失結合を達成するための、結合ファイバの使用である。
【００８４】
図１は、データセンター、高性能計算及び他の用途におけるデータ伝送に使用できる、代表的な光データリンクを示す。光データリンク１００は、トランスミッタ１１０、伝送ファイバ１２０、及びレシーバ１３０を含む。トランスミッタ１１０は、光信号を生成する光源を含む。光信号は、情報又はデータを具現化する、符号化する、又はその他の方式で表現する、光である。光源はレーザ及びダイオードを含む。代表的な光源としては、シリコンフォトニクスレーザ及びＶＣＳＥＬ（垂直キャビティ面発光レーザ）が挙げられる。これらの光源からの光信号は、１０Ｇｂ／ｓ以上、例えば２５Ｇｂ／ｓ、２８Ｇｂ／ｓ、５０Ｇｂ／ｓ又は５６Ｇｂ／ｓの線速度で変調される。一実施形態では、トランスミッタ１１０は、シリコンフォトニクス技術のプラットフォームに適合したシリコンチップ等のチップとして実装される。トランスミッタ１１０はまた、電気信号を受信して、１つ以上の電気信号に対応する１つ以上の光信号を生成するように上記光源を構成するためのデバイスも含んでよい。
【００８５】
伝送ファイバ１２０はトランスミッタ１１０と相互接続され、光源が生成した光信号を受信する。伝送ファイバ１２０は、光信号を光源から直接受信してよい。あるいは光源を導波路（例えばオンチップ導波路）に結合してよく、この導波路を伝送ファイバ１２０に結合してよい。伝送ファイバ１２０は光信号をレシーバ１３０に送達する。伝送ファイバ１２０は、シングルモードファイバ又はマルチモードファイバであってよい。一実施形態では、伝送ファイバ１２０は、屈折率が比較的高いシリカベースのコアと、屈折率が比較的低いシリカベースのクラッドとを含む、シリカベースのファイバである。
【００８６】
レシーバ１３０は伝送ファイバ１２０から光信号を受信する。レシーバ１３０は、光信号の出力特性を提供する光検出器等の検出器を含む。この検出器は、光信号の１つ以上の波長に応答する。検出器は光信号を、上記光信号に比例するか又はその他の方式で上記光信号の特徴を表す電流又は電圧を有する電気信号に変換できる。一実施形態では、レシーバ１３０は、シリコンフォトニクス技術のプラットフォームに適合したシリコンチップ等のチップとして実装される。レシーバ１３０は信号を、伝送ファイバ１２０から直接、又は導波路（例えばオンチップ導波路）を介して伝送ファイバ１２０から間接的に、受信してよい。
【００８７】
図１に示す光データリンクでは、トランスミッタ１１０は光を生成し、伝送ファイバ１２０はトランスミッタ１１０に動作可能に接続されて、トランスミッタ１１０が生成した光を受信し、レシーバ１３０は伝送ファイバ１２０に動作可能に接続されて、伝送ファイバ１２０から光を受信する。
【００８８】
実行可能な商用技術とするために、光データリンクは、光信号を効率的に生成、伝送及び検出する必要がある。光信号強度の損失は、トランスミッタと伝送ファイバとの間の接合部、及び伝送ファイバとレシーバとの間の接合部において特に問題となる。考察すべき重要な事項としては、伝送ファイバへの光源の効率的な結合、及び検出器への伝送ファイバの効率的な結合が挙げられる。
【００８９】
本開示は、光源から伝送ファイバへ、及び伝送ファイバから検出器への光信号の効率的な転送を促進する結合ファイバを提供する。上記結合ファイバは、光源（若しくはトランスミッタ）と伝送ファイバとの間の接合部、及び／又は伝送ファイバと検出器（若しくはレシーバ）との接合部に挿入できる。図２は、結合ファイバを各上記接合部において光データリンクに挿入した実施形態を示す。光データリンク１５０は、トランスミッタ１１０、伝送ファイバ１２０、レシーバ１３０、結合ファイバ１４０、及び結合ファイバ１４５を含む。結合ファイバ１４０はトランスミッタ１１０と伝送ファイバ１２０との間に位置決めされ、トランスミッタ１１０の光源から伝送ファイバ１２０への光の効率的な結合を促進する。結合ファイバ１４５は伝送ファイバ１２０とレシーバ１３０との間に位置決めされ、伝送ファイバ１２０からレシーバ１３０への光の効率的な結合を促進する。
【００９０】
図２に示す光データリンクでは、トランスミッタ１１０は光源を含み、光を生成し、結合ファイバ１４０はトランスミッタ１１０に動作可能に接続される。結合ファイバ１４０はトランスミッタ１１０が生成した光を受信し、これを伝送ファイバ１２０に伝送する。伝送ファイバ１２０は結合ファイバ１４０に動作可能に接続されて、結合ファイバ１４０が伝送した光を受信し、これを結合ファイバ１４５に伝送する。結合ファイバ１４５は伝送ファイバ１２０に動作可能に接続される。結合ファイバ１４５は、伝送ファイバ１２０が伝送した光を受信し、これをレシーバ１３０に伝送する。レシーバ１３０は結合ファイバ１４５に動作可能に接続されて、結合ファイバ１４５が伝送した光を受信する。
【００９１】
結合ファイバの概略断面図を図３に示す。結合ファイバ１０は、コア領域２０、クラッド領域３０、及びコーティング３７を含む。クラッド領域３０は、内側クラッド領域３１、屈折率抑制クラッド領域３３、及び外側クラッド領域３５を含む。内側クラッド領域３１は任意であり、図４のファイバ１５に関して示すように省略してもよい。屈折率抑制クラッド領域３３は任意であり、図５のファイバ１６に示すように省略してもよい。図６は、内側クラッド領域３１及び屈折率抑制クラッド領域３３を省略したクラッド領域３０を有するファイバを示す。コーティング３７は単層からなっていてよく、又は２つ以上の層を含んでよい。
【００９２】
一実施形態では、結合ファイバは、内側クラッド領域に取り囲まれたコア、内側クラッド領域を取り囲む屈折率抑制クラッド領域、屈折率抑制クラッド領域を取り囲む外側クラッド領域、及び外側クラッド領域を取り囲むコーティングを含む。内側クラッド領域はコアに直接隣接していてよく、屈折率抑制クラッド領域は内側クラッド領域に直接隣接していてよく、外側クラッド領域は屈折率抑制クラッド領域に直接隣接していてよく、コーティングは外側クラッド領域に直接隣接していてよい。別の実施形態では、結合ファイバは内側クラッド領域を含まず、コアを取り囲む屈折率抑制クラッド領域、屈折率抑制クラッド領域を取り囲む外側クラッド領域、及び外側クラッド領域を取り囲むコーティングを含む。屈折率抑制クラッド領域はコア領域に直接隣接していてよく、外側クラッド領域は屈折率抑制クラッド領域に直接隣接していてよく、コーティングは外側クラッド領域に直接隣接していてよい。更なる実施形態では、結合ファイバは内側クラッド領域及び屈折率抑制クラッド領域を含まず、コアを取り囲むクラッド領域、及びクラッド領域を取り囲むコーティングを含む。クラッド領域はコアに直接隣接していてよく、コーティングはクラッド領域に直接隣接していてよい。
【００９３】
結合ファイバのガラス部分（コア及びクラッド領域）に関する代表的な相対屈折率プロファイルを図７に示す。図７は：外半径ｒ１及び相対屈折率Δ１を有する、コア領域（１）と；径方向位置ｒ１から径方向位置ｒ２まで延在し、相対屈折率Δ２を有する、内側クラッド領域（２）と；径方向位置ｒ２から径方向位置ｒ３まで延在し、相対屈折率Δ３を有する、屈折率抑制クラッド領域（３）と；径方向位置ｒ３から径方向位置ｒ４まで延在し、相対屈折率Δ４を有する、外側クラッド領域（４）とを有する結合ファイバ４０に関する長方形トレンチプロファイルを示す。図７のプロファイルにおいて、屈折率抑制クラッド領域（３）は、本明細書では「トレンチ」と呼ぶことができ、内側クラッド領域（２）及び外側クラッド領域（４）の屈折率より小さい定常屈折率を有してよい。コア領域（１）は、上記プロファイル中で最高の相対屈折率を有する。コア領域（１）は、中線付近に比較的低屈折率の領域を含んでよい（当該技術分野においては「中線ディップ（ｃｅｎｔｅｒｌｉｎｅ  ｄｉｐ）」として知られる）（図示せず）。なお、上述の通り内側クラッド領域（２）は任意であり、削除してもよい。内側クラッド領域（２）が存在しない場合、屈折率抑制クラッド領域（３）は、図８の結合ファイバ４５に関して示されているように、コア領域（１）に直接隣接する。内側クラッド領域（２）及び屈折率抑制クラッド領域（３）が存在しない場合、外側クラッド領域（４）は、図９の結合ファイバ５０に関して示されているように、コア領域（１）に直接隣接する。
【００９４】
図７〜９に示す実施形態では、結合ファイバのコア領域は、αプロファイルによって記述される相対屈折率を有する。αプロファイルの（Δ１ｍａｘに対応する）径方向位置ｒ０は、ファイバの中心線（ｒ＝０）又はファイバの中心線付近の径方向位置に対応してよく、αプロファイルの径方向位置ｒｚは、コア半径ｒ１に対応してよい。
【００９５】
図７では、内側クラッド領域（２）から屈折率抑制クラッド領域（３）への遷移領域４２、及び屈折率抑制クラッド領域（３）から外側クラッド領域（４）への遷移領域４４が、階段状の変化として示されている。階段状の変化は理想化されたものであること、並びに遷移領域４２及び遷移領域４４は実際には、図７に示されているように厳密に垂直でない場合があることを理解されたい。そうではなく、遷移領域４２及び遷移領域４４は、傾斜又は湾曲を有する場合がある。遷移領域４２及び遷移領域４４が垂直でない場合、屈折率抑制クラッド領域（３）の内半径ｒ２及び外半径ｒ３は、それぞれ遷移領域４２及び遷移領域４４の中点に対応する。これら中点は、屈折率抑制クラッド領域（３）の深さ４７の半分に対応する。同じことが、遷移領域４６及び４８が傾斜又は湾曲している場合の図９に示されているファイバ４５にも当てはまる。
【００９６】
図７に示す相対屈折率プロファイル中の相対屈折率Δ１、Δ２、Δ３及びΔ４の相対的順序は、条件Δ１ｍａｘ＞Δ４＞Δ３及びΔ１ｍａｘ＞Δ２＞Δ３を満たす。Δ２及びΔ４の値は等しくてよく、又はいずれかが他方より大きくてよいが、Δ２及びΔ４はいずれもΔ１ｍａｘとΔ３との間である。図６に示す相対屈折率プロファイル中の相対屈折率Δ１、Δ３及びΔ４の相対的順序は、条件Δ１ｍａｘ＞Δ４＞Δ３を満たす。
【００９７】
結合ファイバの相対屈折率プロファイルは、光データリンク内の結合効率を最適化するよう設計されてきた。光データリンクにおいて一般に使用される光源、伝送ファイバ及び検出器に関する効率的な結合に関連する選択された特徴について、これより説明する。これらの特徴の説明に続いて、効率的な光結合を提供する結合ファイバに関する例示的な相対屈折率プロファイル及びパラメータを提示する。
【００９８】
シングルモード及びマルチモードＶＣＳＥＬ（垂直キャビティ面発光レーザ）は、シリコンフォトニクス用途に関して魅力的な光源である。シングルモードＶＣＳＥＬは典型的には、１２°未満の半値全幅（ＦＷＨＭ）ビーム発散角度（ＮＡ＝約０．１）と、直径６〜１０μｍのスポットサイズと、数平方マイクロメートルのエタンデューとを有する。マルチモードＶＣＳＥＬは典型的には、より大きなビーム発散角度（ＮＡ＝約０．２０）と、直径２０〜３０μｍのスポットサイズと、１０μｍ２程度のエタンデューとを有する。シングルモード及びマルチモードＶＣＳＥＬの開口数及びスポットサイズはそれぞれ一般的なシングルモード及びマルチモード伝送ファイバに良好に適合するが、結合損失は位置合わせに大きく依存しており、また複数のシングルモードファイバを備えたＶＣＳＥＬアレイの正確な位置合わせは困難である。
【００９９】
シリコンフォトニクストランシーバは、シングルモードレーザからのレーザ光を極めて小さな導波路に結合し、上記導波路内において上記光は変調され、回折格子又は鏡によって９０°偏向して配向され、これにより上記光はチップの上面から垂直に出る。シリコンフォトニクス導波路のサイズが小さいことにより、より広いＦＷＨＭビーム発散角度、０．４もの開口数、直径４〜１０μｍのスポットサイズ、及び数平方マイクロメートルのエタンデューが得られる。ＶＣＳＥＬと同様、シリコンフォトニクスレーザの光学パラメータは、位置合わせに関する制約を受ける一般的なマルチモード伝送ファイバへの効率的な結合に適合する。シリコンフォトニクス導波路のＮＡが高いため、典型的には、角度位置合わせに関する感度は高い。
【０１００】
シングルモード伝送ファイバは典型的には、１３１０ｎｍにおいて〜９μｍのコア直径と、１３１０ｎｍにおいて０．１２の開口数（ＮＡ）とを有する。マルチモード伝送ファイバは典型的には、〜５０μｍのコア直径と、０．２０の開口数（ＮＡ）と、〜７５μｍ２のエタンデューとを有する。
【０１０１】
２５Ｇｂ／ｓ以上で動作するための高速光レシーバは典型的には、Ｇｅフォトダイオード（ｐ‐ｉ‐ｎデバイス）を含み、これは典型的には、２５〜３５μｍの、光を受信するためのアパーチャを有する。Ｇｅフォトダイオードが、標準的な５０μｍマルチモード伝送ファイバを備えた光データリンクに実装される場合、Ｇｅフォトダイオードのアパーチャの全モード励振が懸念される。全モード励振は高い結合損失を招くだけでなく、光源を損傷する可能性がある後方反射を招く。
【０１０２】
本発明の結合ファイバは、光データリンクに典型的に含まれる光源、伝送ファイバ及び検出器への効率的な結合のために設計された相対屈折率プロファイルを有する。結合ファイバは、高い開口数（ＮＡ）と、シングルモード伝送ファイバの典型的なコア直径とマルチモード伝送ファイバの典型的なコア直径との中間のコア直径と、大きなモード帯域幅とを有する、マルチモードファイバである。結合ファイバのモードフィールド直径（ＭＦＤ）は、シングルモードファイバへの結合損失を最小化するためにシングルモード伝送ファイバと厳密に一致し、また同時に、結合ファイバのエタンデューは、マルチモード伝送ファイバに効率的に結合できるよう十分に高い。シングルモード及びマルチモードファイバの両方に対する低損失結合を提供できることにより、結合ファイバを、シングルモード又はマルチモード方式のいずれにおいて使用できる。結合ファイバの高いエタンデュー及び高い開口数（ＮＡ）により、シングルモードＶＣＳＥＬ、マルチモードＶＣＳＥＬ、シングルモードシリコンフォトニクスレーザ及びマルチモードシリコンフォトニクスレーザへの効率的な結合が保証される。結合ファイバのコア直径は、高速Ｇｅ光検出器のアパーチャの全モード励振を最小化できるよう、十分に小さい。結合ファイバは大きなモード帯域幅も特徴とし、これにより上記結合ファイバを、マルチモード伝送ファイバとして使用できる。
【０１０３】
結合ファイバの相対屈折率プロファイルは任意に、屈折率抑制クラッド領域を含む。屈折率抑制クラッド領域は、曲げ損失の低減を支援でき、また異なる複数のモードグループの時間遅延を低減することによって、大きなモード帯域幅を促進できる。屈折率抑制クラッド領域を有する相対屈折率プロファイルは、図７及び８に示されている形態となり得る。
【０１０４】
一実施形態では、結合ファイバのコアの相対屈折率は、１．８〜３．０、又は１．８５〜３．０、又は１．８５〜２．５、又は１．９〜２．３、又は１．９５〜２．２、又は１．８〜２．０５、又は１．８５〜２．０５、又は１．９〜２．０５、又は１．９５〜２．０５のα値を有するαプロファイルによって記述される。コアの外半径ｒ１は、８μｍ〜２２μｍ、又は１０μｍ〜２０μｍ、又は１１μｍ〜１９μｍ、又は１２μｍ〜１８μｍ、又は１３μｍ〜１７μｍ、又は１８μｍ〜２２μｍであってよい。
【０１０５】
コアの最大相対屈折率Δ１ｍａｘは、０．９％〜２．８％、又は１．２％〜２．６％、又は１．５％〜２．４％、又は１．６％〜２．２％、又は１．７％〜２．１％、又は１．８％〜２．１％、又は１．８５％〜２．０５％、又は０．８％〜１．２％、又は０．９〜１．１％であってよい。
【０１０６】
相対屈折率プロファイルが屈折率抑制クラッド領域を含む実施形態では、相対屈折率Δ３は、−１．０％〜−０．１％、又は−０．８％〜−０．１％、又は−０．７％〜−０．２％、又は−０．６％〜−０．２％、又は−０．５％〜−０．２％であってよい。
【０１０７】
屈折率抑制クラッド領域の内半径ｒ１（屈折率抑制クラッド領域がコアに直接隣接する実施形態）又はｒ２（屈折率抑制クラッド領域が内側クラッド領域に直接隣接する実施形態）は、１０μｍ〜２３μｍ、又は１０μｍ〜２０μｍ、又は１１μｍ〜２０μｍ、又は１２μｍ〜１９μｍ、又は１３μｍ〜１８μｍ、又は１４μｍ〜１７μｍ、又は１８μｍ〜２３μｍであってよい。屈折率抑制クラッド領域の外半径ｒ３は、１４μｍ〜２８μｍ、又は１４μｍ〜２４μｍ、又は１５μｍ〜２３μｍ、又は１６μｍ〜２２μｍ、又は１７μｍ〜２１μｍ、又は１８μｍ〜２０μｍ、又は２０μｍ〜２８μｍであってよい。屈折率抑制クラッド領域の厚さｒ３−ｒ２（屈折率抑制クラッド領域が内側クラッド領域に直接隣接する実施形態）又はｒ３−ｒ１（屈折率抑制クラッド領域がコアに直接隣接する実施形態）は、２μｍ〜８μｍ、又は２μｍ〜７μｍ、又は３μｍ〜７μｍ、又は３μｍ〜６μｍ、又は３μｍ〜５μｍであってよい。
【０１０８】
相対屈折率プロファイルが内側クラッド領域を含む実施形態では、相対屈折率Δ２は、−０．２％〜０．２％、又は−０．１５％〜０．１５％、又は−０．１％〜０．１％、又は−０．０５％〜０．０５％であってよい。内側クラッド領域の厚さｒ２−ｒ１は、０．５μｍ〜３．５μｍ、又は０．７μｍ〜２．０μｍ、又は０．７μｍ〜１．５μｍであってよい。
【０１０９】
外側クラッド領域の相対屈折率Δ４は、−０．２％〜０．２％、又は−０．１５％〜０．１５％、又は−０．１％〜０．１％、又は−０．０５％〜０．０５％であってよい。外側クラッド領域の外半径ｒ４は、６０μｍ未満、又は５５μｍ未満、又は５０μｍ未満、又は４５μｍ未満、又は３５μｍ〜６０μｍ、又は３５μｍ〜５５μｍ、又は３５μｍ〜５０μｍ、又は３５μｍ〜４５μｍであってよい。外側クラッド領域の厚さｒ４−ｒ３は、１０μｍ〜５０μｍ、又は１５μｍ〜４０μｍ、又は１５μｍ〜３０μｍ、又は１５μｍ〜２５μｍであってよい。
【０１１０】
本発明の多目的光ファイバは、高い開口数（ＮＡ）を特徴とする。ファイバの開口数は、０．１８超、又は０．２０超、又は０．２２超、又は０．２４超、又は０．２６超、又は０．１８〜０．３２、又は０．２０〜０．３２、又は０．２４〜０．３２、又は０．１８〜０．２４、又は０．１８〜０．２２であってよい。
【０１１１】
結合ファイバに関する相対屈折率プロファイルの代表的な実施例１〜１４を、表１Ａ、２Ａ及び３Ａにまとめる。結合ファイバの実施例１〜１４は、マルチモードファイバである。表１Ａ及び２Ａに挙げられている実施例１〜８は、動作波長１３１０ｎｍにおいて大きな帯域幅を提供するよう設計され、表３Ａに挙げられている実施例９〜１４は、動作波長１５５０ｎｍにおいて大きな帯域幅を提供するよう設計される。表１Ａは、典型的なシングルモード伝送ファイバ及び比較用の結合ファイバの特性も含む。比較用の結合ファイバは、開口数０．２８及びコア直径は５０μｍのマルチモードファイバである。
【０１１２】
実施例１〜１４は、図８に示すプロファイルと同様の相対屈折率プロファイルに基づく。実施例１〜１４の相対屈折率プロファイルは、αプロファイルを有するコア領域、屈折率抑制クラッド領域、及び外側クラッド領域を含んでいた。実施例１〜１４の相対屈折率プロファイルは、コアと屈折率抑制クラッド領域との間の遷移領域及び屈折率抑制クラッド領域と外側クラッド領域との間の遷移領域が傾斜している点で、図８に示すプロファイルとは異なっていた。
【０１１３】
以下の相対屈折率プロファイルのモデル化された特性が、表１Ａ、２Ａ及び３Ａに含まれている：％を単位として表されるΔ１ｍａｘは、コア領域のαプロファイルに関する相対屈折率の最大値に対応する。実施例１〜１４に関して、Δ１ｍａｘは、結合ファイバの中心線（ｒ＝０）位置で発生する。マイクロメートルを単位として表されるｒ１は、コア領域の外側径方向位置である。実施例１〜１４に関して、ｒ１は、Δ＝０となるコアのαプロファイルの径方向位置であるｒｚに対応する。αは、コアの相対屈折率プロファイルに関するαの値に対応する。マイクロメートルを単位として表されるｒ１’は、屈折率抑制クラッド領域の内半径に対応する。マイクロメートルを単位として表されるｒ３は、屈折率抑制クラッド領域の外半径に対応する。Δ３は、屈折率抑制クラッド領域の相対屈折率である。実施例１〜１４に関して、屈折率抑制クラッド領域は、コア領域を伴う遷移領域と外側クラッド領域を伴う遷移領域との間においておおよそ一定の相対屈折率を有する。Δ４は外側クラッド領域の相対屈折率であり、ｒ４は外側クラッド領域の外半径であり、実施例１〜１４それぞれにおいて４０．０μｍに等しいが、本開示の光学特性のいずれに影響を及ぼすことなく、３５μｍ〜６２．５μｍのいずれの値を有することができる。
【０１１４】
コア領域から屈折率抑制クラッド領域への遷移領域は傾斜しているため、屈折率抑制クラッド領域の内半径ｒ１’は、コア領域の外半径ｒ１とは異なる。ｒ１’は、径方向位置が屈折率抑制クラッド領域の深さの半分となるように選択される。同様に、屈折率抑制クラッド領域の外半径ｒ３は、径方向位置が屈折率抑制クラッド領域の深さの半分となるように選択される。実施例１〜１４に関して、屈折率抑制クラッド領域の深さはΔ３であり、深さの半分に相当する径方向位置は、１／２Δ３に相当する径方向位置である。ｒ１’は、コア領域に隣接する、深さの半分の位置であり、ｒ３は、外側クラッド領域に隣接する、深さの半分の位置である。
【０１１５】
図１０は、表１Ａに記載の実施例１及び３の相対屈折率プロファイルを示す。例示的な実施例１及び３に関して、コア領域から屈折率抑制クラッド領域へ、及び屈折率抑制クラッド領域から外側クラッド領域への、傾斜した遷移領域が明示されている。
【０１１６】
表１Ｂ、２Ｂ及び３Ｂは、それぞれ表１Ａ、２Ａ及び３Ａに列挙された相対屈折率パラメータを有するファイバに関する、モデル化された性能特性をまとめたものである。上記性能特性は、指示された様々な波長における実効モード帯域幅（ＥＭＢ）（ＧＨｚ‐ｋｍを単位として表される）、開口数（ＮＡ）、指示された様々な波長におけるＬＰ０１モードに関するモードフィールド直径（ＭＦＤ）（マイクロメートルを単位として表される）、及びエタンデュー（μｍ２を単位として表される）を含む。
【０１１７】
【表１Ａ】
2019525228.tif 000021
【０１１８】
【表１Ｂ】
2019525228.tif 000022
【０１１９】
【表２Ａ】
2019525228.tif 000023
【０１２０】
【表２Ｂ】
2019525228.tif 000024
【０１２１】
【表３Ａ】
2019525228.tif 000025
【０１２２】
【表３Ｂ】
2019525228.tif 000026
【０１２３】
図１１は、実施例１に関する１３１０ｎｍでのＬＰ０１モードの光照射野と、表１Ａに記載の相対屈折率特性を有するシングルモード伝送ファイバとを比較している。上記結合ファイバ及びシングルモード伝送ファイバに関する光学場が厳密に一致していることは、結合ファイバとシングルモード伝送ファイバとの間の極めて効率的な結合が可能であることを示している。光照射野の重なり積分に基づいて、これらの例示的な結合ファイバそれぞれと標準的なシングルモードファイバとの間の結合損失は、０．１ｄＢ未満である。結合ファイバとシングルモード伝送ファイバとの間の低い結合損失の別の指標は、同等のモードフィールド直径であるが、これは必要条件であって十分条件ではない。１３１０ｎｍにおける結合ファイバのＬＰ０１モードのモードフィールド直径は、８．６μｍ〜１０．０μｍ、又は８．８μｍ〜９．６μｍ、又は８．９μｍ〜９．５μｍ、又は９．０μｍ〜９．４μｍであってよい。１５５０ｎｍにおける結合ファイバのＬＰ０１モードのモードフィールド直径は、９．６μｍ〜１１．０μｍ、又は９．８μｍ〜１０．６μｍ、又は９．９μｍ〜１０．５μｍ、又は１０．０μｍ〜１０．４μｍであってよい。例示的な結合ファイバの高いエタンデューは更に、例示的な結合ファイバと標準的なマルチモード伝送ファイバとの間、及び例示的な結合ファイバとシリコンフォトニクストランシーバとの間の、低い結合損失が予想されることを示している。
【０１２４】
表１Ｂ、２Ｂ及び３Ｂで提示されている性能特性は、例示的な結合ファイバが、標的動作波長１３１０ｎｍ（表１Ｂ及び２Ｂ）並びに１５５０ｎｍ（表３Ｂ）において、大きな帯域幅を示すことを実証している。大きな帯域幅が得られるのは、標的動作波長において異なるモードグループ間の相対時間遅延を最小化するように相対屈折率プロファイルを設計したためである。動作波長１３１０ｎｍ又は１５５０ｎｍにおける大きなモード帯域幅は、シリカベースの光ファイバ内での光信号伝播に関してこれら２つの波長が好ましいため、光データリングに特に望ましい。１３１０ｎｍにおける本発明の結合ファイバの特定の実施形態の実効モード帯域幅は、少なくとも１．５ＧＨｚ‐ｋｍ、又は少なくとも２ＧＨｚ‐ｋｍ、又は少なくとも３ＧＨｚ‐ｋｍ、又は少なくとも４ＧＨｚ‐ｋｍ、又は少なくとも８ＧＨｚ‐ｋｍ、又は少なくとも１６ＧＨｚ‐ｋｍ、又は２ＧＨｚ‐ｋｍ〜４０ＧＨｚ‐ｋｍ、又は４ＧＨｚ‐ｋｍ〜３０ＧＨｚ‐ｋｍ、又は８ＧＨｚ‐ｋｍ〜２０ＧＨｚ‐ｋｍである。１５５０ｎｍにおける本発明の結合ファイバの特定の実施形態の実効モード帯域幅は、少なくとも１．５ＧＨｚ‐ｋｍ、又は少なくとも２ＧＨｚ‐ｋｍ、又は少なくとも３ＧＨｚ‐ｋｍ、又は少なくとも４ＧＨｚ‐ｋｍ、又は少なくとも８ＧＨｚ‐ｋｍ、又は少なくとも１６ＧＨｚ‐ｋｍ、又は２ＧＨｚ‐ｋｍ〜４０ＧＨｚ‐ｋｍ、又は４ＧＨｚ‐ｋｍ〜３０ＧＨｚ‐ｋｍ、又は８ＧＨｚ‐ｋｍ〜２０ＧＨｚ‐ｋｍである。
【０１２５】
理論によって束縛されることを望むものではないが、相対屈折率プロファイルに屈折率抑制クラッド領域を含めること、及び相対屈折率プロファイルの特性を、標的動作波長に対して専用に設計することは、標的動作波長における大きな帯域幅に寄与すると考えられる。予想外に、本発明の結合ファイバでは、動作波長の関数としての大きな帯域幅が観察された。例えば表１Ｂ及び２Ｂは、例示的な結合ファイバ（実施例１〜８）が、複数の同等の波長（１２７０ｎｍ、１２９０ｎｍ及び１３３０ｎｍ）に比べて、１３１０ｎｍにおいてはるかに大きな帯域幅を有することを示している。しかしながら、波長範囲１２７０ｎｍ〜１３３０ｎｍにわたる帯域幅は、２つ以上の光信号の波長分割多重化を実施できる程度に十分に高いままである。１２７０〜１３３０ｎｍの波長範囲にわたる、本発明の結合ファイバの特定の実施形態の最小実効モード帯域幅は、少なくとも１ＧＨｚ‐ｋｍ、又は少なくとも２ＧＨｚ‐ｋｍ、又は少なくとも３ＧＨｚ‐ｋｍ、又は少なくとも４ＧＨｚ‐ｋｍ、又は１ＧＨｚ‐ｋｍ〜２０ＧＨｚ‐ｋｍ、又は１ＧＨｚ‐ｋｍ〜１０ＧＨｚ‐ｋｍ、又は２ＧＨｚ‐ｋｍ〜８ＧＨｚ‐ｋｍである。
【０１２６】
表３Ｂは同様に、例示的な結合ファイバ（実施例９〜１４）が、複数の同等の波長（１５３０ｎｍ及び１５７０ｎｍ）に比べて、１５５０ｎｍにおいてはるかに大きな帯域幅を有することを示している。しかしながら、波長範囲１５３０ｎｍ〜１５７０ｎｍにわたる帯域幅は、２つ以上の光信号の波長分割多重化を実施できる程度に十分に高いままである。１５３０ｎｍ〜１５７０ｎｍの波長範囲にわたる、本発明の結合ファイバの特定の実施形態の最小実効モード帯域幅は、少なくとも１ＧＨｚ‐ｋｍ、又は少なくとも２ＧＨｚ‐ｋｍ、又は少なくとも３ＧＨｚ‐ｋｍ、又は少なくとも４ＧＨｚ‐ｋｍ、又は１ＧＨｚ‐ｋｍ〜２０ＧＨｚ‐ｋｍ、又は１ＧＨｚ‐ｋｍ〜１０ＧＨｚ‐ｋｍ、又は２ＧＨｚ‐ｋｍ〜８ＧＨｚ‐ｋｍである。
【０１２７】
特定の実施形態では、高いエタンデューを有する結合ファイバにおいて、上述の帯域幅性能仕様のうちの１つ以上を達成できることに更に留意されたい。結合ファイバのエタンデューは、少なくとも４０μｍ２、又は少なくとも５０μｍ２、又は少なくとも６０μｍ２、又は少なくとも７０μｍ２、又は４０μｍ２〜８０μｍ２、又は５０μｍ２〜８０μｍ２、又は５０μｍ２〜７５μｍ２、又は５５μｍ２〜８０μｍ２であってよい。
【０１２８】
実施例１５‐３０は、標準的なシングルモードファイバとモードが一致する段階的な屈折率を有するコアプロファイルを有する、ファイバを示す。実施例１５〜３０の相対屈折率プロファイルは、図９に示されているタイプのものであり、αプロファイルを有するコア領域と、クラッド領域とを含んでいた。実施例１５〜２２は、１３１０ｎｍにおいて４ＧＨｚ‐ｋｍ超のモード帯域幅及び全モード励振伝送帯域幅を提供する。実施例２３〜２６は、８５０ｎｍにおいて４ＧＨｚ‐ｋｍ超のモード帯域幅及び全モード励振伝送帯域幅を提供する。実施例２７〜３０は、８５０ｎｍ及び１３１０ｎｍの両方において０．５ＧＨｚ‐ｋｍ超のモード帯域幅及び全モード励振伝送帯域幅を提供する。
【０１２９】
実施例１５〜３０の相対屈折率プロファイルのモデル化された特性が、表４Ａ、５Ａ及び６Ａに含まれている：％を単位として表されるΔ１ｍａｘは、コア領域のαプロファイルに関する相対屈折率の最大値に対応する。実施例１５〜３０に関して、Δ１ｍａｘは、結合ファイバの中心線（ｒ＝０）位置で発生する。マイクロメートルを単位として表されるｒ１は、コア領域の外側径方向位置である。実施例１５〜３０に関して、ｒ１は、Δ＝０となるコアのαプロファイルの径方向位置であるｒｚに対応する。αは、コアの相対屈折率プロファイルに関するαの値に対応する。Δ４はクラッド領域の相対屈折率であり、ｒ４はクラッド領域の外半径である。ｒ４は、実施例１５〜３０それぞれにおいて４０．０μｍに等しい。
【０１３０】
表４Ｂ、５Ｂ及び６Ｂは、それぞれ表４Ａ、５Ａ及び６Ａに列挙された相対屈折率パラメータを有するファイバに関する、モデル化された性能特性をまとめたものである。上記性能特性は、指示された様々な波長における実効モード帯域幅（ＥＭＢ）（ＧＨｚ‐ｋｍを単位として表される）、及び指示された様々な波長におけるＬＰ０１モードに関するモードフィールド直径（ＭＦＤ）（マイクロメートルを単位として表される）を含む。
【０１３１】
【表４Ａ】
2019525228.tif 000027
【０１３２】
【表４Ｂ】
2019525228.tif 000028
【０１３３】
【表５Ａ】
2019525228.tif 000029
【０１３４】
【表５Ｂ】
2019525228.tif 000030
【０１３５】
【表６Ａ】
2019525228.tif 000031
【０１３６】
【表６Ｂ】
2019525228.tif 000032
【０１３７】
実施例３１〜３６は、実施例１〜３０に関して説明したものと同様の特性を有する、製造されたファイバ試料である。実施例３１の測定された相対屈折率プロファイルを図１２に示す。実施例３２及び３３は同様の相対屈折率プロファイルを有していた。実施例３５の測定された相対屈折率プロファイルを図１３に示す。実施例３４及び３６は実施例３５と同様の相対屈折率プロファイルを有していた。
【０１３８】
実施例３１〜３３の相対屈折率プロファイルの測定された特性が、表７Ａに含まれている：％を単位として表されるΔ１ｍａｘは、コア領域のαプロファイルに関する相対屈折率の最大値に対応する。実施例３１〜３３に関して、Δ１ｍａｘは、結合ファイバの中心線（ｒ＝０）位置で発生する。マイクロメートルを単位として表されるｒ１は、コア領域の外側径方向位置である。実施例３１〜３３に関して、ｒ１は、Δ＝０となるコアのαプロファイルの径方向位置であるｒｚに対応する。αは、コアの相対屈折率プロファイルに関するαの値に対応する。Δ４はクラッド領域の相対屈折率であり、ｒ４はクラッド領域の外半径である。ｒ４は、実施例３１〜３３それぞれにおいて４０．０μｍに等しい。
【０１３９】
表７Ｂは、表７Ａに列挙された相対屈折率プロファイルパラメータを有するファイバに関する、測定された性能特性をまとめたものである。上記性能特性は、１３１０ｎｍ及び１５５０ｎｍでのＯＴＤＲ（光時間領域反射測定）測定値（ｄＢ／ｋｍを単位として表される）、並びに８５０ｎｍ及び１３００ｎｍでの全モード励振伝送帯域幅（ＯＦＬＢＷ）測定値（ＭＨｚ‐ｋｍを単位として表される）を含む。
【０１４０】
【表７Ａ】
2019525228.tif 000033
【０１４１】
【表７Ｂ】
2019525228.tif 000034
【０１４２】
実施例３４〜３６の測定された相対屈折率プロファイル特性が、表８Ａに含まれている：％を単位として表されるΔ１ｍａｘは、コア領域のαプロファイルに関する相対屈折率の最大値に対応する。実施例３４〜３６に関して、Δ１ｍａｘは、結合ファイバの中心線（ｒ＝０）位置で発生する。マイクロメートルを単位として表されるｒ１は、コア領域の外側径方向位置である。実施例３４〜３６に関して、ｒ１は、Δ＝０となるコアのαプロファイルの径方向位置であるｒｚに対応する。マイクロメートルを単位として表されるｒ１’は、屈折率抑制クラッド領域の内半径に対応する。マイクロメートルを単位として表されるｒ３は、屈折率抑制クラッド領域の外半径に対応する。Δ３は、屈折率抑制クラッド領域の相対屈折率である。実施例３４〜３６に関して、屈折率抑制クラッド領域は、コア領域を伴う遷移領域と外側クラッド領域を伴う遷移領域との間においておおよそ一定の相対屈折率を有する。Δ４は外側クラッド領域の相対屈折率であり、ｒ４は外側クラッド領域の外半径であり、実施例３４〜３６それぞれにおいて４０．０μｍに等しい。
【０１４３】
コア領域から屈折率抑制クラッド領域への遷移領域は傾斜しているため、屈折率抑制クラッド領域の内半径ｒ１’は、コア領域の外半径ｒ１とは異なる。ｒ１’は、径方向位置が屈折率抑制クラッド領域の深さの半分となるように選択される。同様に、屈折率抑制クラッド領域の外半径ｒ３は、径方向位置が屈折率抑制クラッド領域の深さの半分となるように選択される。実施例３４〜３６に関して、屈折率抑制クラッド領域の深さはΔ３であり、深さの半部にに相当する径方向位置は、１／２Δ３に相当する径方向位置である。ｒ１’は、コア領域に隣接する、深さの半分の位置であり、ｒ３は、外側クラッド領域に隣接する、深さの半分の位置である。
【０１４４】
表８Ｂは、表８Ａに列挙された相対屈折率パラメータを有するファイバに関する、測定された性能特性をまとめたものである。上記性能特性は、１３１０ｎｍ及び１５５０ｎｍでのＯＴＤＲ（光時間領域反射測定）測定値（ｄＢ／ｋｍを単位として表される）、並びに８５０ｎｍ及び１３００ｎｍでの全モード励振伝送帯域幅（ＯＦＬＢＷ）測定値（ＭＨｚ‐ｋｍを単位として表される）を含む。
【０１４５】
【表８Ａ】
2019525228.tif 000035
【０１４６】
【表８Ｂ】
2019525228.tif 000036
【０１４７】
実施例３７〜３８の測定された相対屈折率プロファイル特性が、表９Ａに含まれている：％を単位として表されるΔ１ｍａｘは、コア領域のαプロファイルに関する相対屈折率の最大値に対応する。実施例３７〜３８に関して、Δ１ｍａｘは、結合ファイバの中心線（ｒ＝０）位置で発生する。マイクロメートルを単位として表されるｒ１は、コア領域の外側径方向位置である。実施例３７〜３８に関して、ｒ１は、Δ＝０となるコアのαプロファイルの径方向位置であるｒｚに対応する。αは、コアの相対屈折率プロファイルに関するαの値に対応する。Δ４は外側クラッド領域の相対屈折率であり、ｒ４は外側クラッド領域の外半径であり、実施例３７〜３８それぞれにおいて３９．０μｍに等しい。
【０１４８】
表９Ｂは、表９Ａに列挙された相対屈折率パラメータを有するファイバに関する、測定された性能特性をまとめたものである。上記性能特性は、１３１０ｎｍ及び１５５０ｎｍでのＯＴＤＲ（光時間領域反射測定）測定値（ｄＢ／ｋｍを単位として表される）、並びに８５０ｎｍ及び１３００ｎｍでの全モード励振伝送帯域幅（ＯＦＬＢＷ）測定値（ＭＨｚ‐ｋｍを単位として表される）を含む。
【０１４９】
【表９Ａ】
2019525228.tif 000037
【０１５０】
【表９Ｂ】
2019525228.tif 000038
【０１５１】
表１０Ｂは、表１０Ａに列挙された相対屈折率パラメータを有するファイバに関する、モデル化された性能特性をまとめたものである。上記性能特性は、指示された様々な波長における実効モード帯域幅（ＥＭＢ）（ＧＨｚ‐ｋｍを単位として表される）、及び指示された様々な波長におけるＬＰ０１モードに関するモードフィールド直径（ＭＦＤ）（マイクロメートルを単位として表される）を含む。
【０１５２】
【表１０Ａ】
2019525228.tif 000039
【０１５３】
【表１０Ｂ】
2019525228.tif 000040
【０１５４】
結合ファイバは、単層からなるコーティング、又は外側クラッド領域を取り囲む２つ以上の層を含むコーティングを含んでよい。上記コーティングは、ミクロベンド損失を最小化するよう、及び／又は結合ファイバとの機械的完全性を提供するよう、選択される。上記コーティング又は層は、硬化性コーティング組成物から調製される。
【０１５５】
一実施形態では、コーティングは低弾性率層及び高弾性率層を含み、上記高弾性率層は上記低弾性率層を取り囲み、上記低弾性率層は外側クラッド領域を取り囲む。低弾性率層は、本明細書では一次層又は一次コーティングと呼ばれる場合がある。高弾性率層は、本明細書では二次層又は二次コーティングと呼ばれる場合がある。
【０１５６】
コーティングは外側クラッド領域に直接隣接してよく、外側クラッド領域の外半径ｒ４から外半径ｒ５まで延在してよい。コーティングの外半径ｒ５は、１１０μｍ未満、又は１００μｍ未満、又は９０μｍ未満、又は８０μｍ未満、又は６０μｍ〜１１０μｍ、又は６５μｍ〜１００μｍ、又は６５μｍ〜９５μｍ、又は６５μｍ〜９０μｍ、又は７０μｍ〜９５μｍであってよい。コーティングの厚さは、６０μｍ未満、又は５５μｍ未満、又は５０μｍ未満、又は４５μｍ未満、又は２０μｍ〜６０μｍ、又は２５μｍ〜５０μｍ、又は２５μｍ〜４５μｍ、又は３０μｍ〜４５μｍであってよい。
【０１５７】
一実施形態では、コーティングは外半径ｒ５を有する単層である。別の実施形態では、コーティングは一次層及び二次層を含み、二次層は一次層を取り囲み、かつ外半径ｒ５を有し、一次層は外側クラッド領域を取り囲み、かつｒ４とｒ５との間に介在する外半径ｒ５’を有する。別の実施形態では、コーティングは３つ以上の層を含み、そのうち最も外側のものが外半径ｒ５を有する。半径ｒ５はまた、結合ファイバの外半径にも相当する。
【０１５８】
コーティングが単層である実施形態では、コーティングは高い弾性率を有する。コーティングが一次層及び二次層を含む実施形態では、二次層が、上記単層コーティング実施形態に対応する特性及び組成を有してよい。本明細書中で使用される場合、「弾性率（ｍｏｄｕｌｕｓ）」はヤング率を指す。高弾性率単層コーティング及び２層コーティングの高弾性率二次層に関して、ヤング率は本明細書では、以下の説明に従った硬化済みロッドとして構成されたコーティング又は層に関して報告される：硬化性組成物の試料を、内径約０．０２２インチ（０．５５８８ｍｍ）のテフロン（登録商標）チューブに注入することによって、ロッドを調製した。線量約２．４Ｊ／ｃｍ２（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  ＬｉｇｈｔのＬｉｇｈｔ  ＢｕｇモデルＩＬ３９０により、２２５〜４２４ｎｍの波長範囲にわたって測定）のＦｕｓｉｏｎ  Ｄ電球を用いて、試料を硬化させた。硬化後、テフロンチューブを剥離して除去した。硬化済みロッドを、２３℃及び相対湿度５０％で一晩調質した。硬化後、ロッドの直径は約０．０２２インチ（０．５５８８ｍｍ）であった。硬化性組成物から形成された硬化済みロッドに関するヤング率、引張強度及び破断時の％伸びといった特性を、硬化済みロッド試料に対して引張試験機器（例えばＳｉｎｔｅｃｈ  ＭＴＳ  Ｔｅｎｓｉｌｅ  Ｔｅｓｔｅｒ、又はＩｎｓｔｒｏｎ  Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ  Ｍａｔｅｒｉａｌ  Ｔｅｓｔ  Ｓｙｓｔｅｍ）を使用して測定した。試験機器のゲージ長さは５１ｍｍであり、試験速度は２５０ｍｍ／分であった。特性を５つの試料の平均として決定し、ここで範囲外のデータ点及び明らかに欠陥のあるロッド試料は平均から除外した。
【０１５９】
コーティング又は二次層は、直径約０．０２２インチ（０．５５８８ｍｍ）の硬化済みロッドとして構成した場合に、少なくとも約１２００ＭＰａ、又は少なくとも約１３００ＭＰａ、又は少なくとも約１４００ＭＰａ、又は少なくとも約１５００ＭＰａ、又は少なくとも約１６００ＭＰａ、又は少なくとも約１７００ＭＰａ、又は少なくとも約１８００ＭＰａのヤング率を有する。コーティング又は二次層は、直径約０．０２２インチ（０．５５８８ｍｍ）の硬化済みロッドとして構成した場合に、少なくとも約３０％、好ましくは少なくとも約４０％の破断伸びを有する。コーティング又は二次層は、直径約０．０２２インチ（０．５５８８ｍｍ）の硬化済みロッドとして構成した場合に、少なくとも約４５ＭＰａ、より好ましくは少なくとも約５０又は５５ＭＰａ、最も好ましくは少なくとも約６０ＭＰａの平均引張強度を有する。直径約０．０２２インチ（０．５５８８ｍｍ）の硬化済みロッドとして構成した場合のコーティング又は二次層のガラス転移温度（Ｔｇ）は、好ましくは約５０℃〜約１２０℃、より好ましくは約５０℃〜約１００℃である。
【０１６０】
コーティング又は二次層の形成に使用される硬化性組成物は好ましくは、硬化性液体組成物又は放射線硬化性液体組成物である。放射線硬化性組成物は、１つ以上のモノマー、１つ以上のオリゴマー及び１つ以上の光開始剤を含む。放射線硬化性組成物は任意に、抗酸化剤、蛍光増白剤、１つ以上の触媒、キャリア又は界面活性剤、及び安定剤といった添加物も含んでよい。
【０１６１】
放射線硬化性組成物は、オリゴマーを含まなくてもよい。モノマー成分は、組成物がオリゴマー成分を含まない場合、２つ以上のモノマーの組み合わせとすることが好ましいが、これは必須ではない。
【０１６２】
好ましくは、放射線硬化性組成物のモノマー成分は１つ以上のエチレン不飽和モノマーを含む。モノマー成分は５０重量％以上の量で存在できるが、好ましくは約７５〜約９９．２重量％、より好ましくは約８０〜約９９重量％、最も好ましくは約８５〜約９８重量％の量で存在する。
【０１６３】
一実施形態では、放射線硬化性組成物は、１つ以上のエチレン不飽和モノマーを含む。エチレン不飽和モノマーは、硬化時の上記モノマーの架橋を可能とする様々な官能基を含有してよい。エチレン不飽和モノマーは好ましくは多官能性である（即ちそれぞれ２つ以上の官能基を含有する）が、単官能性モノマーも組成物に導入できる。従ってエチレン不飽和モノマーは、多官能性モノマー、単官能性モノマー、及びこれらの混合物とすることができる。本発明に従って使用されるエチレン不飽和モノマーに関する好適な官能基としては、限定するものではないが、アクリレート、メタクリレート、アクリルアミド、Ｎ‐ビニルアミド、スチレン、ビニルエーテル、ビニルエステル、酸エステル及びこれらの組み合わせ（即ち多官能性モノマーに関するもの）が挙げられる。
【０１６４】
放射線硬化性組成物に関する好適な多官能性エチレン不飽和モノマーとしては、限定するものではないが、以下が挙げられる：エトキシ化度が２以上、好ましくは２〜約３０のエトキシ化ビスフェノールＡジアクリレート（例えばＳａｒｔｏｍｅｒ  Ｃｏｍｐａｎｙ，  Ｉｎｃ．（ペンシルベニア州ウェストチェスター）製ＳＲ３４９及びＳＲ６０１、並びにＩＧＭ  Ｒｅｓｉｎｓ，  Ｉｎｃ．（ノースカロライナ州シャーロット）製Ｐｈｏｔｏｍｅｒ  ４０２５及びＰｈｏｔｏｍｅｒ  ４０２８）、並びにプロポキシ化度が２以上、好ましくは２〜約３０のプロポキシ化ビスフェノールＡジアクリレートといった、アルコキシ化ビスフェノールＡジアクリレート：エトキシ化度が３以上、好ましくは３〜約３０であるエトキシ化トリメチロールプロパントリアクリレート（例えばＩＧＭ  Ｒｅｓｉｎｓ，  Ｉｎｃ．製Ｐｈｏｔｏｍｅｒ４１４９、及びＳａｒｔｏｍｅｒ  Ｃｏｍｐａｎｙ，  Ｉｎｃ．製ＳＲ４９９）、プロポキシ化度が３以上、好ましくは３〜約３０であるプロポキシ化トリメチロールプロパントリアクリレート（例えばＰｈｏｔｏｍｅｒ４０７２、Ｃｏｇｎｉｓ  Ｃｏｒｐ；及びＳＲ４９２、Ｓａｒｔｏｍｅｒ）、並びにジトリメチロールプロパンテトラアクリレート（例えばＰｈｏｔｏｍｅｒ４３５５、ＩＧＭ  Ｒｅｓｉｎｓ，  Ｉｎｃ．）といった、アルコキシ化した又はアルコキシ化していないメチロールプロパンポリアクリレート；プロポキシ化度３以上のプロポキシ化グリセリルトリアクリレート（例えばＰｈｏｔｏｍｅｒ４０９６、ＩＧＭ  Ｒｅｓｉｎｓ，  Ｉｎｃ．；及びＳＲ９０２０、Ｓａｒｔｏｍｅｒ）といった、アルコキシ化グリセリルトリアクリレート；ペンタエリスリトールテトラアクリレート（例えばＳａｒｔｏｍｅｒ  Ｃｏｍｐａｎｙ，  Ｉｎｃ．（ペンシルベニア州ウェストチェスター）製ＳＲ２９５）、エトキシ化ペンタエリスリトールテトラアクリレート（例えばＳＲ４９４、Ｓａｒｔｏｍｅｒ）、並びにジペンタエリスリトールペンタアクリレート（例えばＰｈｏｔｏｍｅｒ４３９９、ＩＧＭ  Ｒｅｓｉｎｓ，  Ｉｎｃ．；及びＳＲ３９９、Ｓａｒｔｏｍｅｒ  Ｃｏｍｐａｎｙ，  Ｉｎｃ．）といった、アルコキシ化した又はアルコキシ化していないペンタエリスリトールポリアクリレート；ｔｒｉｓ‐（２‐ヒドロキシエチル）イソシアヌレートトリアクリレート（例えばＳＲ３６８、Ｓａｒｔｏｍｅｒ  Ｃｏｍｐａｎｙ，  Ｉｎｃ．）及びｔｒｉｓ‐（２‐ヒドロキシエチル）イソシアヌレートジアクリレートといった、適切な官能性イソシアヌレートをアクリル酸又は塩化アクリロイルと反応させることによって形成されたイソシアヌレートポリアクリレート；トリシクロデカンジメタノールジアクリレート（例えばＣＤ４０６、Ｓａｒｔｏｍｅｒ  Ｃｏｍｐａｎｙ，  Ｉｎｃ．）、及びエトキシ化度が２以上、好ましくは約２〜３０のエトキシ化ポリエチレングリコールジアクリレートといった、アルコキシ化した又はアルコキシ化していないアルコールポリアクリレート；アクリレートをビスフェノールＡジグリシジルエーテル等に添加する（４倍まで）ことによって形成されたエポキシアクリレート（例えばＰｈｏｔｏｍｅｒ３０１６、ＩＧＭ  Ｒｅｓｉｎｓ，  Ｉｎｃ．）；並びにジシクロペンタジエンジアクリレート及びジシクロペンタンジアクリレートといった単環式及び多環式芳香族又は非芳香族ポリアクリレート。
【０１６５】
一定の量の単官能性エチレン不飽和モノマーを使用することが望ましい場合もあり、これを導入することにより、硬化した産物が水を吸収する程度、他のコーティング材料に接着する程度、又は応力下での挙動に影響を及ぼすことができる。例示的な単官能性エチレン不飽和モノマーとしては、限定するものではないが、以下の化合物及びそのフッ素化変異体が挙げられる：２‐ヒドロキシエチル‐アクリレート、２‐ヒドロキシプロピル‐アクリレート及び２‐ヒドロキシブチル‐アクリレートといった、ヒドロキシアルキルアクリレート；メチルアクリレート、エチルアクリレート、プロピルアクリレート、イソプロピルアクリレート、ブチルアクリレート、アミルアクリレート、イソブチルアクリレート、ｔ‐ブチルアクリレート、ペンチルアクリレート、イソアミルアクリレート、ヘキシルアクリレート、ヘプチルアクリレート、オクチルアクリレート、イソオクチルアクリレート、２‐エチルヘキシルアクリレート、ノニルアクリレート、デシルアクリレート、イソデシルアクリレート、ウンデシルアクリレート、ドデシルアクリレート、ラウリルアクリレート、オクタデシルアクリレート、並びにステアリルアクリレートといった、長鎖及び短鎖アルキルアクリレート；ジメチルアミノエチルアクリレート、ジエチルアミノエチルアクリレート、及び７‐アミノ‐３，７‐ジメチルオクチルアクリレートといった、アミノアルキルアクリレート；ブトキシエチルアクリレート、フェノキシエチルアクリレート（例えばＳＲ３３９、Ｓａｒｔｏｍｅｒ  Ｃｏｍｐａｎｙ，  Ｉｎｃ．）、及びエトキシエトキシエチルアクリレートといった、アルコキシアルキルアクリレート；シクロヘキシルアクリレート、ベンジルアクリレート、ジシクロペンタジエンアクリレート、ジシクロペンタニルアクリレート、トリシクロデカニルアクリレート、ボルニルアクリレート、イソボルニルアクリレート（例えばＳＲ４２３、Ｓａｒｔｏｍｅｒ  Ｃｏｍｐａｎｙ，  Ｉｎｃ．）、テトラヒドロフルフリルアクリレート（例えばＳＲ２８５、Ｓａｒｔｏｍｅｒ  Ｃｏｍｐａｎｙ，  Ｉｎｃ．）、カプロラクトンアクリレート（例えばＳＲ４９５、Ｓａｒｔｏｍｅｒ  Ｃｏｍｐａｎｙ，  Ｉｎｃ．）、並びにアクリロイルモルホリンといった、単環式及び多環式芳香族又は非芳香族アクリレート；ポリエチレングリコールモノアクリレート、ポリプロピレングリコールモノアクリレート、メトキシエチレングリコールアクリレート、メトキシポリプロピレングリコールアクリレート、メトキシポリエチレングリコールアクリレート、エトキシジエチレングリコールアクリレート、並びにエトキシ化（４）ノニルフェノールアクリレート（例えばＰｈｏｔｏｍｅｒ４００３、ＩＧＭ  Ｒｅｓｉｎｓ）等の様々なアルコキシ化アルキルフェノールアクリレートといった、アルコール系アクリレート；ジアセトンアクリルアミド、イソブトキシメチルアクリルアミド、Ｎ，Ｎ’‐ジメチル‐アミノプロピルアクリルアミド、Ｎ，Ｎ‐ジメチルアクリルアミド、Ｎ，Ｎ‐ジエチルアクリルアミド、及びｔ‐オクチルアクリルアミドといった、アクリルアミド；Ｎ‐ビニルピロリドン及びＮ‐ビニルカプロラクタムといったビニル化合物；並びにマレイン酸エステル及びフマル酸エステルといった酸エステル。上に列挙した長鎖及び短鎖アルキルアクリレートに関して、短鎖アルキルアクリレートは、６個以下の炭素を有するアルキル基であり、長鎖アルキルアクリレートは、７個以上の炭素を有するアルキル基である。
【０１６６】
放射線硬化性組成物の任意のオリゴマー成分は、単一のオリゴマー又は２つ以上のオリゴマーの組み合わせを含むことができる。１つ以上の任意のオリゴマーとしては、１つ以上の単官能性オリゴマー、１つ以上の多官能性オリゴマー、又はこれらの組み合わせが挙げられる。好ましい１つ以上のオリゴマーとしては、１つ以上のエチレン不飽和オリゴマーが挙げられる。任意のオリゴマーとしては、脂肪族及び芳香族ウレタン（メタ）アクリレートオリゴマー、ウレア（メタ）アクリレートオリゴマー、ポリエステル及びポリエーテル（メタ）アクリレートオリゴマー、アクリレート化アクリルオリゴマー、ポリブタジエン（メタ）アクリレートオリゴマー、ポリカーボネート（メタ）アクリレートオリゴマー、及びメラミン（メタ）アクリレートオリゴマーが挙げられる。
【０１６７】
放射線硬化性組成物は、重合開始剤を含む。重合開始剤は、組成物をガラスファイバに塗布した後に、組成物の重合（即ち硬化）を引き起こすために好適な試薬である。放射線硬化性組成物での使用に好適な重合開始剤としては、熱開始剤、化学開始剤、電子ビーム開始剤及び光開始剤が挙げられる。光開始剤が好ましい重合開始剤である。大半のアクリレート系コーティング処方に関して、公知のケトン性光開始剤及び／又はホスフィンオキシド光開始剤が好ましい。光開始剤は反応性成分であり、反応、再配置又は分解を経て、コーティング組成物の硬化性成分の光反応を開始させることができる化学種（例えばフリーラジカル）を提供する。本発明の硬化性組成物中で使用する場合、光開始剤は、迅速な紫外線硬化を提供するために十分な量で存在する。放射線硬化性組成物は、１つ以上の光開始剤を含んでよい。１つ以上の光開始剤の濃度は、約０．２５重量％〜約１０．０重量％、又は約０．５重量％〜７．５重量％、又は約０．７５重量％〜５．０重量％であってよい。
【０１６８】
好適な光開始剤としては、限定するものではないが、１‐ヒドロキシシクロヘキシル‐フェニルケトン（例えばＢＡＳＦ製Ｉｒｇａｃｕｒｅ１８４）、（２，６‐ジメトキシベンゾイル）‐２，４，４‐トリメチルペンチルホスフィンオキシド（例えばＢＡＳＦ製の市販の混合物Ｉｒｇａｃｕｒｅ１８００、１８５０及び１７００）、２，２‐ジメトキシｌ‐２‐フェニルアセトフェノン（例えばＢＡＳＦ製Ｉｒｇａｃｕｒｅ６５１）、ビス（２，４，６‐トリメチルベンゾイル）フェニル‐ホスフィンオキシド（例えばＢＡＳＦ製Ｉｒｇａｃｕｒｅ８１９）、（２，４，６‐トリメチルベンゾイル）ジフェニルホスフィンオキシド（例えばＢＡＳＦ（ドイツ、ミュンヘン）製Ｌｕｃｉｒｉｎ  ＴＰＯ）、エトキシ（２，４，６‐トリメチルベンゾイル）フェニルホスフィンオキシド（例えばＢＡＳＦ製Ｌｕｃｉｒｉｎ  ＴＰＯ‐Ｌ）、及びこれらの組み合わせが挙げられる。
【０１６９】
放射線硬化性組成物は任意に、１つ以上の添加剤も含んでよい。１つ以上の添加剤は任意に、接着促進剤、抗酸化剤、触媒、キャリア又は界面活性剤、増粘剤、安定剤、蛍光増白剤、又はＵＶ吸収剤を含む。いくつかの添加剤（例えば触媒、反応性界面活性剤、及び蛍光増白剤）は、重合プロセスを制御するよう作用してよく、これによって、コーティング組成物から形成された硬化済み産物の物理的特性（例えば弾性、ガラス転移温度）に影響を及ぼすことができる。他の添加剤は、コーティング組成物の硬化済み産物の完全性に影響を及ぼすことができる（例えばＵＶ誘発型硬化又は酸化分解に対しての保護を提供できる）。
【０１７０】
接着促進剤は、下層のガラスファイバに対するコーティングの接着を改善する。好適な接着促進剤の例としては、限定するものではないが、有機官能性シラン、チタン酸塩、ジルコン酸塩及びこれらの混合物が挙げられる。１つの好ましいクラスはポリ（アルコキシ）シランである。好適な接着促進剤の代替例としては、限定するものではないが、ビス（トリメトキシシリルエチル）ベンゼン、３‐メルカプトプロピル‐トリメトキシシラン（Ｕｎｉｔｅｄ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ（ペンシルベニア州ブリストル）製、Ｇｅｌｅｓｔ（ペンシルベニア州モリスヴィル）製の３‐ＭＰＴＭＳ）、３‐アクリルオキシプロピルトリメトキシシラン（Ｇｅｌｅｓｔ製）、及び３‐メタクリルオキシプロピルトリメトキシシラン（Ｇｅｌｅｓｔ製）、及びビス（トリメトキシシリルエチル）ベンゼン（Ｇｅｌｅｓｔ製）が挙げられる。他の接着促進剤は、Ｌｅｅらによる米国特許第４，９２１，８８０号明細書及び米国特許第５，１８８，８６４号明細書に記載されており、これらはそれぞれ参照によって本出願に援用される。接着促進剤が存在する場合、これは、約０．１〜約１０ｐｐｈ、より好ましくは約０．２５〜約３ｐｐｈの量で使用される。
【０１７１】
好ましい抗酸化剤としては、限定するものではないが、ビスヒンダードフェノールスルフィド又はチオジエチレンビス（３，５‐ｄｉ‐ｔｅｒｔ‐ブチル）‐４‐ヒドロキシヒドロシンナメート（例えばＢＡＳＦ製Ｉｒｇａｎｏｘ１０３５）、２，６‐ジ‐ｔ‐ブチル‐４‐メチルフェノール（ＢＨＴ）、及びＭＥＨＱ（モノメチルエーテルヒドロキノン）が挙げられる。抗酸化剤が存在する場合、これは、約０．１〜約３ｐｐｈ、より好ましくは約０．２５〜約２ｐｐｈの量で使用される。
【０１７２】
例示的な触媒は、ジブチルスズジラウレート等のスズ触媒であり、これは一部の非放射線硬化性成分中のウレタン結合の形成を触媒するために使用される。触媒が非放射線硬化性成分の添加物として残留しているか、又は追加量の触媒が組成物に導入されるかにかかわらず、触媒の存在は、組成物中で１つ以上の非放射線硬化性成分を安定させる役割を果たすことができる。過剰量のスズ触媒がシラン接着促進剤を不安定化するいずれの傾向は、テトラチオールの添加によって相殺できる。
【０１７３】
好適なキャリア、より具体的には反応性界面活性剤として機能するキャリアとしては、ポリアルコキシポリシロキサンが挙げられる。例示的な好ましいキャリアは、商標名ＴＥＧＯＲＡＤ２２００及びＴＥＧＯＲＡＤ２７００（アクリレート化シロキサン）でＧｏｌｄｓｃｈｍｉｄｔ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏ．（ヴァージニア州ホープウェル）から入手可能である。これらの反応性界面活性剤は、約０．０１ｐｐｈ〜約５ｐｐｈ、より好ましくは約０．２５ｐｐｈ〜約３ｐｐｈの好ましい量で存在してよい。好適なキャリアの他のクラスは、ポリオール及び非反応性界面活性剤である。好適なポリオール及び非反応性界面活性剤の例としては、限定するものではないが、Ｂａｙｅｒ（ペンシルベニア州ニュートンスクエア）製のポリオールＡｃｃｌａｉｍ３２０１（ポリ（エチレンオキシド‐コ‐プロピレンオキシド））、及びＧｏｌｄｓｃｈｍｉｄｔ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏ．製の非反応性界面活性剤Ｔｅｇｏｇｌｉｄｅ４３５（ポリアルコキシ‐ポリシロキサン）が挙げられる。ポリオール又は非反応性界面活性剤は、約０．０１ｐｐｈ〜約１０ｐｐｈの好ましい量、より好ましくは約０．０５ｐｐｈ〜約５ｐｐｈ、最も好ましくは約０．１ｐｐｈ〜約２．５ｐｐｈで存在してよい。
【０１７４】
好適な安定剤としては、四重官能性チオール、例えばＳｉｇｍａ‐Ａｌｄｒｉｃｈ（ミズーリ州セントルイス）製ペンタエリスリトールテトラキス（３‐メルカプトプロピオン酸）が挙げられる。いずれの好適な安定剤を一次組成物中で使用できる。１つの好ましい安定剤は、四重官能性チオール、例えばＳｉｇｍａ‐Ａｌｄｒｉｃｈ（ミズーリ州セントルイス）製のペンタエリスリトールテトラキス（３‐メルカプトプロピオネート）である。安定剤が存在する場合、これは約０．０１ｐｐｈ〜約１ｐｐｈ、より好ましくは約０．０１ｐｐｈ〜約０．２ｐｐｈの量で使用される。
【０１７５】
例示的な蛍光増白剤としては、限定するものではないが、Ｕｖｉｔｅｘ  ＯＢ、２，５‐チオフェンジイルビス（５‐ｔｅｒｔ‐ブチル‐１，３‐ベンゾオキサゾール）（ＢＡＳＦ）；Ｂａｙｅｒ製Ｂｌａｎｋｏｐｈｏｒ  ＫＬＡ；ビスベンゾオキサゾール化合物；フェニルクマリン化合物；及びビス（スチリル）ビフェニル化合物が挙げられる。蛍光増白剤は望ましくは、組成物中に約０．００３ｐｐｈ〜約０．５ｐｐｈ、より好ましくは約０．００５ｐｐｈ〜約０．３ｐｐｈの濃度で存在する。
【０１７６】
コーティング又は二次層は、顔料も含んでよい。顔料は、ファイバの識別を可能とする着色を提供する。複数のファイバを束として構成する場合、個々のファイバの明確な識別は重要である。データ伝送を増大させるための一般的な戦略は例えば、複数の光ファイバを１つのケーブル内で束にすることである。データ伝送を増大させるためには、１つのケーブル内で束にする光ファイバの数を最大化することが望ましい。ケーブルの使用及び設置中、ケーブル長を増大させて用途の必要を満たすために、複数のケーブルを１つに接合する必要があることが多い。束の中の各ファイバは個別のデータチャネル専用であるため、複数のケーブルの接合時にデータチャネルの適切な接続を保証するために、束の中の個々のファイバを識別する必要がある。最も外側のコーティングへの顔料塗布によってファイバを異なる色でマーキングすることは、ファイバを一意に識別するための１つの戦略である。標準的な顔料の色としては、青、橙、緑、茶色、灰色、白、赤、黒、黄色、紫、バラ色及び水色が挙げられる。
【０１７７】
様々な色の顔料が当該技術分野において公知であり、商業的供給元から入手可能である。例えばＰｅｎｎ  Ｃｏｌｏｒ（ペンシルベニア州ドイルズタウン）は、放射線硬化性又は二次層組成物中に含めることができるエネルギ硬化性顔料分散液を提供している。この分散液は、硬化性液体懸濁媒体中の色付き粒子の懸濁液を含む。上記エネルギ硬化性分散液は、好適な波長（例えばＵＶ波長）の光の励起時に硬化できる。上記色付き粒子は、ＴｉＯ２及び他の金属酸化物、又は様々な色を提供するために設計された添加物をベースとしている。硬化性液体懸濁媒体は、プロポキシ化ネオペンチルグリコールジアクリレート及び溶媒を含む。様々な色の分散液に関する製品番号は以下の通りである：白色分散液（９Ｗ８９２）、黒色分散液（９Ｂ３８５）、青色分散液（９Ｓ９５９Ｄ）、黄色分散液（９Ｙ１１０７）、緑色分散液（９Ｇ９４４Ｄ）、赤色分散液（９Ｒ９２５）、紫色分散液（９Ｓ９４９Ｄ）、及び橙色分散液（９Ｙ８０４）。
【０１７８】
特定の実施形態では、コーティングは、二次層と組み合わされた一次層を含んでよい。一次層は、硬化性架橋剤、硬化性希釈剤及び重合開始剤を含む一次層組成物の硬化済み産物であってよい。一次層組成物は、１つ以上の硬化性架橋剤、１つ以上の硬化性希釈剤、１つ以上の非放射線硬化性補強剤、及び／又は１つ以上の重合開始剤を含んでよい。一実施形態では、硬化性架橋剤はウレタン及び尿素官能基を基本的に含まない。
【０１７９】
一実施形態では、硬化性架橋剤は、一次層組成物の放射線硬化性成分であり、従ってこれは、ポリマー性コーティングへの架橋剤の共有結合又は架橋に関与できる2つ以上の官能基を含む。架橋に関与できる例示的な官能基としては、α，β‐不飽和エステル、アミド、イミド又はビニルエーテル基が挙げられる。
【０１８０】
一実施形態では、硬化性架橋剤は、ウレタン基又は尿素基を基本的に含まない。硬化性架橋剤はまた、チオウレタン基又はチオウレア基も基本的に含まないものであってよい。「基本的に含まない（ｅｓｓｅｎｔｉａｌｌｙ  ｆｒｅｅ）」に関しては、硬化性架橋剤成分の１重量パーセント未満しか、（チオ）ウレタン基又は（チオ）尿素基を含まないことが好ましい。好ましい実施形態では、全硬化性架橋剤成分の０．５重量パーセント未満しか、（チオ）ウレタン基又は（チオ）尿素基を含まない。一実施形態では、硬化性架橋剤成分は、（チオ）ウレタン基及び（チオ）尿素基の両方を全く含まない。
【０１８１】
ウレタン基及びチオウレタン基、又は尿素基及びチオウレア基、又はイソシアネート基若しくはチオイソシアネート基といった特定の基を同定する際、これらの基は概して、基の中に１つ以上の硫黄原子が存在してもしなくてもよいことを示すために、（チオ）ウレタン、（チオ）尿素、又は（チオ）イソシアネート若しくはジ（チオ）イソシアネートとして同定される。これらの基を本明細書では（チオ）基と呼ぶ場合があり、（チオ）基を含有する成分を本明細書では（チオ）成分と呼ぶ場合がある。本実施形態の範囲は、（チオ）官能基に１つ以上の硫黄原子を有する又は有しない（チオ）成分を含む一次層コーティング組成物、並びに１つ以上の硫黄原子を有する多少の（チオ）成分と、１つ以上の硫黄原子を有しない多少の（チオ）成分とを含む組成物にまで及ぶ。
【０１８２】
特定の実施形態では、硬化性架橋剤成分は、２つ以上のα，β‐不飽和エステル、アミド、イミド若しくはビニルエーテル基又はこれらの組み合わせを含有する、１つ以上のポリオールを含む。これらのポリオール架橋剤の例示的なクラスとしては、限定するものではないが、２つ以上のアクリレート、メタクリレート、マレエート、フマレート、アクリルアミド、マレイミド又はビニルエーテル基を含む、ポリオールアクリレート、ポリオールメタクリレート、ポリオールマレエート、ポリオールフマレート、ポリオールアクリルアミド、ポリオールマレイミド、又はポリオールビニルエーテルが挙げられる。硬化性架橋剤のポリオール部分は、ポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオール、ポリカーボネートポリオール、又はハイドロカーボンポリオールとすることができる。
【０１８３】
硬化性架橋剤成分は好ましくは、約１５０ｇ／モル〜約１５０００ｇ／モル、いくつかの実施形態においてより好ましくは約２００ｇ／モル〜約９０００ｇ／モル、いくつかの実施形態において好ましくは約１０００ｇ／モル〜約５０００ｇ／モル、他の実施形態において好ましくは約２００ｇ／モル〜約１０００ｇ／モルの分子量を有する。硬化性架橋剤は更に、１００ｇ／モル〜３０００ｇ／モル、又は１５０ｇ／モル〜２５００ｇ／モル、又は２００ｇ／モル〜２０００ｇ／モル、又は５００ｇ／モル〜１５００ｇ／モルの分子量を有してよい。
【０１８４】
硬化性架橋剤成分は放射線硬化性組成物中に、約１重量％〜約２０重量％、又は約２重量％〜約１５重量％、又は約３重量％〜約１０重量％存在する。
【０１８５】
硬化性希釈剤は一般に、低分子量（例えば約１２０〜６００ｇ／モル）の液体モノマーであり、これを製剤に添加することによって、一次層組成物を従来の液体コーティング設備で塗布するために必要な流動性を提供できるように粘度を制御する。硬化性希釈剤は、上記希釈剤を、硬化中に活性化された場合に、硬化プロセス中に硬化性架橋剤及び他の硬化性成分から形成されたポリマーに連結させる、少なくとも１つの官能基を含有する。硬化性希釈剤中に存在し得る官能基としては、限定するものではないが、アクリレート、メタクリレート、マレエート、フマレート、マレイミド、ビニルエーテル、及びアクリルアミド基が挙げられる。
【０１８６】
単官能性希釈剤は、反応性（硬化性）官能基を１つだけ含有し、多官能性希釈剤は、反応性（硬化性）官能基を２つ以上含有する。単官能性希釈剤はポリマーネットワークに連結できるが、多官能性希釈剤はポリマーネットワーク内で架橋を形成できる。
【０１８７】
好適な多官能性エチレン不飽和モノマー希釈剤としては、限定するものではないが、以下が挙げられる：エトキシ化度が３以上、好ましくは３〜約３０であるエトキシ化トリメチロールプロパントリアクリレート（例えばＩＧＭ  Ｒｅｓｉｎｓ製Ｐｈｏｔｏｍｅｒ４１４９、及びＳａｒｔｏｍｅｒ  Ｃｏｍｐａｎｙ，  Ｉｎｃ．製ＳＲ４９９）、プロポキシ化度が３以上、好ましくは３〜約３０であるプロポキシ化トリメチロールプロパントリアクリレート（例えばＩＧＭ  Ｒｅｓｉｎｓ製Ｐｈｏｔｏｍｅｒ４０７２；並びにＳａｒｔｏｍｅｒ  Ｃｏｍｐａｎｙ，  Ｉｎｃ．製ＳＲ４９２及びＳＲ５０１）、並びにジトリメチロールプロパンテトラアクリレート（例えばＩＧＭ  Ｒｅｓｉｎｓ製Ｐｈｏｔｏｍｅｒ４３５５）といった、アルコキシ化した又はアルコキシ化していないメチロールプロパンポリアクリレート；プロポキシ化度３以上のプロポキシ化グリセリルトリアクリレート（例えばＩＧＭ  Ｒｅｓｉｎｓ製Ｐｈｏｔｏｍｅｒ４０９６；及びＳａｒｔｏｍｅｒ  Ｃｏｍｐａｎｙ，  Ｉｎｃ．製ＳＲ９０２０）といった、アルコキシ化グリセリルトリアクリレート；ペンタエリスリトールテトラアクリレート（例えばＳａｒｔｏｍｅｒ  Ｃｏｍｐａｎｙ，  Ｉｎｃ．製ＳＲ２９５）、エトキシ化ペンタエリスリトールテトラアクリレート（例えばＳａｒｔｏｍｅｒ  Ｃｏｍｐａｎｙ，  Ｉｎｃ．製ＳＲ４９４）、並びにジペンタエリスリトールペンタアクリレート（例えばＩＧＭ  Ｒｅｓｉｎｓ製Ｐｈｏｔｏｍｅｒ４３９９；及びＳａｒｔｏｍｅｒ  Ｃｏｍｐａｎｙ，  Ｉｎｃ．製ＳＲ３９９）といった、アルコキシ化した又はアルコキシ化していないペンタエリスリトールポリアクリレート；ｔｒｉｓ‐（２‐ヒドロキシエチル）イソシアヌレートトリアクリレート（例えばＳａｒｔｏｍｅｒ  Ｃｏｍｐａｎｙ，  Ｉｎｃ．製ＳＲ３６８）及びｔｒｉｓ‐（２‐ヒドロキシエチル）イソシアヌレートジアクリレートといった、適切な官能性イソシアヌレートをアクリル酸又は塩化アクリロイルと反応させることによって形成されたイソシアヌレートポリアクリレート；トリシクロデカンジメタノールジアクリレート（例えばＳａｒｔｏｍｅｒ  Ｃｏｍｐａｎｙ，  Ｉｎｃ．製ＣＤ４０６）、アルコキシ化ヘキサンジオールジアクリレート（例えばＳａｒｔｏｍｅｒ  Ｃｏｍｐａｎｙ，  Ｉｎｃ．製ＣＤ５６４）、トリプロピレングリコールジアクリレート（例えばＳａｒｔｏｍｅｒ  Ｃｏｍｐａｎｙ，  Ｉｎｃ．製ＳＲ３０６）及びエトキシ化度が２以上、好ましくは約２〜３０のエトキシ化ポリエチレングリコールジアクリレートといった、アルコキシ化した又はアルコキシ化していないアルコールポリアクリレート；アクリレートをビスフェノールＡジグリシジルエーテル等に添加することによって形成されたエポキシアクリレート（例えばＩＧＭ  Ｒｅｓｉｎｓ製Ｐｈｏｔｏｍｅｒ３０１６）；並びにジシクロペンタジエンジアクリレートといった単環式及び多環式芳香族又は非芳香族ポリアクリレート。
【０１８８】
多官能性放射線硬化性モノマーは、一次層コーティング組成物中に、０．０５〜１５重量％、又は０．１〜１０重量％、又は０．５〜１０重量％、又は１〜５重量％、又は１〜１０重量％、又は１〜２０重量％、又は１〜５０重量％、又は２〜８重量％、又は５〜４０重量％、又は１０〜３０重量％、又は２０〜３０重量％の濃度で存在してよい。
【０１８９】
一定の量の単官能性エチレン不飽和モノマー希釈剤を使用することが望ましい場合があり、これを導入することにより、硬化した産物が水を吸収する程度、他のコーティング組成物材料に接着する程度、又は応力下での挙動に影響を及ぼすことができる。例示的な単官能性エチレン不飽和モノマー希釈剤としては、限定するものではないが、以下が挙げられる：２‐ヒドロキシエチル‐アクリレート、２‐ヒドロキシプロピル‐アクリレート及び２‐ヒドロキシブチル‐アクリレートといった、ヒドロキシアルキルアクリレート；メチルアクリレート、エチルアクリレート、プロピルアクリレート、イソプロピルアクリレート、ブチルアクリレート、アミルアクリレート、イソブチルアクリレート、ｔ‐ブチルアクリレート、ペンチルアクリレート、イソアミルアクリレート、ヘキシルアクリレート、ヘプチルアクリレート、オクチルアクリレート、イソオクチルアクリレート（例えばＳａｒｔｏｍｅｒ  Ｃｏｍｐａｎｙ，  Ｉｎｃ．製ＳＲ４４０、及びＣＰＳ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏ．製Ａｇｅｆｌｅｘ  ＦＡ８）、２‐エチルヘキシルアクリレート、ノニルアクリレート、デシルアクリレート、イソデシルアクリレート（例えばＳａｒｔｏｍｅｒ  Ｃｏｍｐａｎｙ，  Ｉｎｃ．製ＳＲ３９５；及びＣＰＳ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏ．製Ａｇｅｆｌｅｘ  ＦＡ１０）、ウンデシルアクリレート、ドデシルアクリレート、トリデシルアクリレート（例えばＳａｒｔｏｍｅｒ  Ｃｏｍｐａｎｙ，  Ｉｎｃ．製ＳＲ４８９）、ラウリルアクリレート（例えばＳａｒｔｏｍｅｒ  Ｃｏｍｐａｎｙ，  Ｉｎｃ．製ＳＲ３３５、ＣＰＳ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏ．（ニュージャージー州オールドブリッジ）製Ａｇｅｆｌｅｘ  ＦＡ１２、及びＩＧＭ  Ｒｅｓｉｎｓ製Ｐｈｏｔｏｍｅｒ４８１２）、オクタデシルアクリレート、並びにステアリルアクリレート（例えばＳａｒｔｏｍｅｒ  Ｃｏｍｐａｎｙ，  Ｉｎｃ．製ＳＲ２５７）といった、長鎖及び短鎖アルキルアクリレート；ジメチルアミノエチルアクリレート、ジエチルアミノエチルアクリレート、及び７‐アミノ‐３，７‐ジメチルオクチルアクリレートといった、アミノアルキルアクリレート；ブトキシエチルアクリレート、フェノキシエチルアクリレート（例えばＳａｒｔｏｍｅｒ  Ｃｏｍｐａｎｙ，  Ｉｎｃ．製ＳＲ３３９、ＣＰＳ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏ．製Ａｇｅｆｌｅｘ  ＰＥＡ、及びＩＧＭ  Ｒｅｓｉｎｓ製Ｐｈｏｔｏｍｅｒ４０３５）、フェノキシグリシジルアクリレート（例えばＳａｒｔｏｍｅｒ  Ｃｏｍｐａｎｙ，  Ｉｎｃ．製ＣＮ１３１）、ラウリルオキシグリシジルアクリレート（例えばＳａｒｔｏｍｅｒ  Ｃｏｍｐａｎｙ，  Ｉｎｃ．製ＣＮ１３０）、及びエトキシエトキシエチルアクリレート（例えばＳａｒｔｏｍｅｒ  Ｃｏｍｐａｎｙ，  Ｉｎｃ．製ＳＲ２５６）といった、アルコキシアルキルアクリレート；シクロヘキシルアクリレート、ベンジルアクリレート、ジシクロペンタジエンアクリレート、ジシクロペンタニルアクリレート、トリシクロデカニルアクリレート、ボルニルアクリレート、イソボルニルアクリレート（例えばＳａｒｔｏｍｅｒ  Ｃｏｍｐａｎｙ，  Ｉｎｃ．製ＳＲ４２３及びＳＲ５０６、並びにＣＰＳ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏ．製Ａｇｅｆｌｅｘ  ���ＢＯＡ）、テトラヒドロフルフリルアクリレート（例えばＳａｒｔｏｍｅｒ  Ｃｏｍｐａｎｙ，  Ｉｎｃ．製ＳＲ２８５）、カプロラクトンアクリレート（例えばＳａｒｔｏｍｅｒ  Ｃｏｍｐａｎｙ，  Ｉｎｃ．製ＳＲ４９５；及びＵｎｉｏｎ  Ｃａｒｂｉｄｅ  Ｃｏｍｐａｎｙ（コネチカット州ダンベリー）製Ｔｏｎｅ  Ｍ１００）、並びにアクリロイルモルホリンといった、単環式及び多環式芳香族又は非芳香族アクリレート；ポリエチレングリコールモノアクリレート、ポリプロピレングリコールモノアクリレート、メトキシエチレングリコールアクリレート、メトキシポリプロピレングリコールアクリレート、メトキシポリエチレングリコールアクリレート、エトキシジエチレングリコールアクリレート、並びにエトキシ化（４）ノニルフェノールアクリレート（例えばＩＧＭ  Ｒｅｓｉｎｓ製Ｐｈｏｔｏｍｅｒ４００３；及びＳａｒｔｏｍｅｒ  Ｃｏｍｐａｎｙ，  Ｉｎｃ．製ＳＲ５０４）並びにプロポキシ化ノニルフェノールアクリレート（例えばＰｈｏｔｏｍｅｒ  ４９６０  ＩＧＭ  Ｒｅｓｉｎｓ製）等の様々なアルコキシ化アルキルフェノールアクリレートといった、アルコール系アクリレート；ジアセトンアクリルアミド、イソブトキシメチルアクリルアミド、Ｎ，Ｎ’‐ジメチル‐アミノプロピルアクリルアミド、Ｎ，Ｎ‐ジメチルアクリルアミド、Ｎ，Ｎ‐ジエチルアクリルアミド、及びｔ‐オクチルアクリルアミドといった、アクリルアミド；Ｎ‐ビニルピロリドン及びＮ‐ビニルカプロラクタム（いずれもＡｓｈｌａｎｄ  Ｉｎｃ．（ケンタッキー州コヴィントン）製）といったビニル化合物；並びにマレイン酸エステル及びフマル酸エステルといった酸エステル。
【０１９０】
硬化性モノマー希釈剤は、単一の希釈剤成分、又は２つ以上のモノマー希釈剤成分の組み合わせを含むことができる。１つ以上の硬化性モノマー希釈剤は典型的には、一次層コーティング組成物中に、合計約１０重量％〜約６０重量％、より好ましくは約２０重量％〜約５０重量％、最も好ましくは約２５重量％〜約４５重量％存在する。
【０１９１】
一次層コーティング組成物の放射線硬化性成分は、Ｎ‐ビニルラクタム、又はＮ‐ビニルピロリドン、又はＮ‐ビニルカプロラクタムといったＮ‐ビニルアミドを含んでよい。Ｎ‐ビニルアミドモノマーは、一次層組成物中に０．１重量％〜４０重量％、又は２重量％〜１０重量％の濃度で存在してよい。
【０１９２】
一次層コーティング組成物は、５重量％〜９５重量％、又は０重量％〜７５重量％、又は４０重量％〜６５重量％の１つ以上の単官能性（メタ）アクリレートモノマーを含んでよい。一次コーティング組成物は、５重量％〜４０重量％、又は１０重量％〜３０重量％の１つ以上の単官能性脂肪族エポキシ（メタ）アクリレートモノマーを含んでよい。
【０１９３】
単官能性放射線硬化性モノマーは、一次層コーティング組成物中に、１０重量％〜６０重量％、又は１０重量％〜３０重量％、又は３０重量％〜６０重量％、又は４０重量％〜８０重量％、又は６０重量％〜８０重量％の濃度で存在してよい。放射線硬化性コーティング組成物は、５重量％〜９５重量％、又は０重量％〜７５重量％、又は４０重量％〜６５重量％の１つ以上の単官能性（メタ）アクリレートモノマーを含んでよい。放射線硬化性コーティング組成物は、５重量％〜４０重量％、又は１０重量％〜３０重量％の１つ以上の単官能性脂肪族エポキシ（メタ）アクリレートを含んでよい。
【０１９４】
一次層コーティング組成物の合計モノマー含有量は、５重量％〜９５重量％、又は２０重量％〜９５重量％、又は４０重量％〜９５重量％、又は６０重量％〜９５重量％、又は４０重量％〜８５重量％、又は６０重量％〜８５重量％、又は３０重量％〜７５重量％、又は４０重量％〜６５重量％であってよい。
【０１９５】
一次層組成物の放射線硬化性成分は、放射線硬化性単官能性又は多官能性オリゴマーを含んでよい。このオリゴマーは（メタ）アクリレート末端オリゴマーであってよい。上記オリゴマーとしては、ポリエーテルアクリレート（例えばＲａｈｎ  ＵＳＡ（イリノイ州オーロラ）製ＧＥＮＯＭＥＲ３４５６）、ポリエステルアクリレート（例えばＣｙｔｅｃ  Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ  Ｉｎｃ．（ニュージャージー州ウッドランドパーク）製ＥＢＥＣＲＹＬ８０、５８４及び６５７）が挙げられる。上記オリゴマーは、ジ（メタ）アクリレート、トリ（メタ）アクリレート、テトラ（メタ）アクリレート、又はより高次の（メタ）アクリレートであってよい。ポリオール（メタ）アクリレートとしては、ポリアルコキシ（メタ）アクリレート又はポリオール（メタ）アクリレートが挙げられる。例として、ポリエチレングリコールジアクリレート及びポリプロピレングリコールジアクリレートが挙げられる。単官能性又は多官能性オリゴマーは、ウレタン基、尿素基、イソシアネート基及び／又は水素供与体基を含まないものであってよい。
【０１９６】
特定の実施形態では、放射線硬化性オリゴマーは、２つ以上のα，β‐不飽和エステル、アミド、イミド若しくはビニルエーテル基又はこれらの組み合わせを含有する、１つ以上のポリオールを含んでよい。これらのポリオール含有オリゴマーの例示的な分類としては、限定するものではないが、２つ以上のアクリレート、メタクリレート、マレエート、フマレート、アクリルアミド、マレイミド又はビニルエーテル基を含む、ポリオールアクリレート、ポリオールメタクリレート、ポリオールマレエート、ポリオールフマレート、ポリオールアクリルアミド、ポリオールマレイミド、又はポリオールビニルエーテルが挙げられる。ポリオール部分は、ポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオール、ポリカーボネートポリオール又は炭化水素ポリオールとすることができる。
【０１９７】
一次コーティング組成物の合計放射線硬化性オリゴマー含有量は、２０重量％未満、又は１５重量％未満、又は１０重量％未満、又は５重量％未満、又は３重量％未満、又は約０．５重量％〜約２５重量％、又は約１重量％〜約１５重量％、又は約２重量％〜約１０重量％であってよい。一実施形態では、一次コーティング組成物は放射線硬化性オリゴマーを含まない。
【０１９８】
好適な光開始剤及び任意の添加物としては、放射線硬化性二次層コーティング組成物に関して上述したものが挙げられる。
【０１９９】
一次層に関するヤング率は本明細書では、薄膜として構成された一次層組成物の硬化済み試料のヤング率として特定される。一次層組成物の湿潤フィルムを、ギャップ厚さが約０．００５インチ（０．１２７ｍｍ）のドローダウンボックスを用いて、シリコーン離型紙上に流した。湿潤フィルムを、６００Ｗ／インチ（２３６．２２Ｗ／ｃｍ）のＤ電球を備えたＦｕｓｉｏｎ  Ｓｙｓｔｅｍｓ  ＵＶ硬化装置（５０％出力、およそ１２フィート（３６５．７６ｃｍ）／分のベルト速度）によって、１．２Ｊ／ｃｍ２のＵＶ線量（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｌｉｇｈｔ製Ｌｉｇｈｔ  ＢｕｇモデルＩＬ４９０により、２２５〜４２４ｎｍの波長範囲にわたって測定）を用いて硬化させ、フィルム形状に構成された一次層を得た。硬化済みフィルム厚さは約８０μｍ（０．００３１インチ）であった。
【０２００】
一次層フィルムを試験前に少なくとも約１６時間エイジングした（２３℃、相対湿度５０％）。切断用テンプレート及び外科用メスを用いて、一次層フィルム試料を指定された寸法である１２．５ｃｍ×１３ｍｍに切断した。ＭＴＳ  Ｓｉｎｔｅｃｈ  ｔｅｎｓｉｌｅ  ｔｅｓｔｅｒを用いて、一次層フィルム試料のヤング率を測定した。ヤング率は、応力‐歪み曲線の始点の最も急峻な勾配として定義される。一次層フィルムを、初期ゲージ長さ５．１ｃｍで、２．５ｃｍ／分の伸長速度で試験した。
【０２０１】
上述の手順を用いると、一次層は、厚さ８０μｍのフィルムとして構成した場合に、１ＭＰａ未満、又は０．７５ＭＰａ未満、又は０．５０ＭＰａ未満、又は０．３５ＭＰａ未満、又は０．２５ＭＰａ〜１．０ＭＰａ、又は０．３０ＭＰａ〜０．９ＭＰａ、又は０．３５ＭＰａ〜０．８ＭＰａ、又は０．４ＭＰａ〜０．７ＭＰａのヤング率を有する。
【０２０２】
そうでないことがはっきりと言明されていない限り、本明細書に記載のいずれの方法が、その複数のステップをある具体的な順序で実施することを要求するものとして解釈されることは、全く意図されていない。従って、方法クレームが、その複数のステップが従うべき順序を実際に記載していない場合、又はそうでなくても、請求項若しくは本説明中に、上記複数のステップがある具体的な順序に限定されることが具体的に言明されていない場合、いずれの特定の順序が推定されることは全く意図されていない。
【０２０３】
例示されている実施形態の精神又は範囲から逸脱することなく、様々な修正及び変形を実施できることは、当業者には明らかであろう。例示されている実施形態の精神及び実質を援用した、本開示の実施形態の修正、組み合わせ、部分的組み合わせ及び変形は、当業者に想起され得るため、本説明は、添付の請求項及びその均等物の範囲内の全てを含むものとして解釈されるものとする。
【０２０４】
以下、本発明の好ましい実施形態を項分け記載する。
【０２０５】
実施形態１
１０μｍ〜２０μｍの外半径ｒ１、及び以下の関係式：
2019525228.tif 000041
【０２０６】
によって定義される相対屈折率プロファイルを有する、コア領域；
３５μｍ〜６０μｍの外半径ｒ４及び−０．１％〜０．１％の相対屈折率Δ４を有する、クラッド；並びに
１００μｍ未満の外半径ｒ５及び５５μｍ未満の厚さを有する、上記クラッドを取り囲むコーティング
を備える、マルチモード光ファイバであって、
上記コア領域及び上記クラッドは、基本モード及び１３１０ｎｍにおける少なくとも１つの高次モードをサポートする導波路を形成し、上記マルチモード光ファイバは、少なくとも１．５ＧＨｚ‐ｋｍの、１３１０ｎｍにおける実効モード帯域幅と、０．２２超の開口数とを有する、マルチモード光ファイバ。
【０２０７】
実施形態２
上記外半径ｒ１は１３μｍ〜１７μｍである、実施形態１に記載のマルチモード光ファイバ。
【０２０８】
実施形態３
αは１．８５〜２．０５である、実施形態１又は２に記載のマルチモード光ファイバ。
【０２０９】
実施形態４
上記クラッドは、上記コア領域を取り囲む屈折率抑制クラッド領域と、上記屈折率抑制クラッド領域を取り囲む外側クラッド領域とを含み、
上記屈折率抑制クラッド領域は、１０μｍ〜２０μｍの内半径、１４μｍ〜２４μｍの外半径ｒ３、及び−０．８％〜−０．１％の相対屈折率Δ３を有する、実施形態１〜３のいずれか１つに記載のマルチモード光ファイバ。
【０２１０】
実施形態５
上記屈折率抑制クラッド領域は、１３μｍ〜１８μｍの内半径を有する、実施形態４に記載のマルチモード光ファイバ。
【０２１１】
実施形態６
上記相対屈折率Δ３は、−０．５％〜−０．２％である、実施形態４に記載のマルチモード光ファイバ。
【０２１２】
実施形態７
上記屈折率抑制クラッド領域は上記コア領域に直接接触する、実施形態４に記載のマルチモード光ファイバ。
【０２１３】
実施形態８
上記１３１０ｎｍにおける実効モード帯域幅は、少なくとも４ＧＨｚ‐ｋｍである、実施形態１〜７のいずれか１つに記載のマルチモード光ファイバ。
【０２１４】
実施形態９
上記マルチモード光ファイバは、８．８μｍ〜９．６μｍの、１３１０ｎｍにおけるＬＰ０１モードに関するモードフィールド直径を有する、実施形態１〜８のいずれか１つに記載のマルチモード光ファイバ。
【０２１５】
実施形態１０
上記クラッドは３５μｍ〜４５μｍの外半径ｒ４を有する、実施形態１〜９のいずれか１つに記載のマルチモード光ファイバ。
【０２１６】
実施形態１１
上記コーティングは９０μｍ未満の外半径ｒ５を有する、実施形態１〜１０のいずれか１つに記載のマルチモード光ファイバ。
【０２１７】
実施形態１２
上記コーティングは４５μｍ未満の厚さを有する、実施形態１〜１１のいずれか１つに記載のマルチモード光ファイバ。
【０２１８】
実施形態１３
上記コーティングは、直径約０．０２２インチ（０．５５８８ｍｍ）の硬化済みロッドとして構成した場合に、少なくとも１２００ＭＰａのヤング率を有する、実施形態１〜１２のいずれか１つに記載のマルチモード光ファイバ。
【０２１９】
実施形態１４
上記マルチモード光ファイバは第２のコーティングを備えない、実施形態１〜１３のいずれか１つに記載のマルチモード光ファイバ。
【０２２０】
実施形態１５
１０μｍ〜２０μｍの外半径ｒ１、及び以下の関係式：
2019525228.tif 000042
【０２２１】
によって定義される相対屈折率プロファイルを有する、コア領域；
３５μｍ〜６０μｍの外半径ｒ４及び−０．１％〜０．１％の相対屈折率Δ４を有する、クラッド；並びに
１００μｍ未満の外半径ｒ５及び５５μｍ未満の厚さを有する、上記クラッドを取り囲むコーティング
を備える、マルチモード光ファイバであって、
上記コア領域及び上記クラッドは、基本モード及び１３１０ｎｍにおける少なくとも１つの高次モードをサポートする導波路を形成し、上記マルチモード光ファイバは、少なくとも１．５ＧＨｚ‐ｋｍの、８５０ｎｍにおける実効モード帯域幅と、０．２２超の開口数とを有する、マルチモード光ファイバ。
【０２２２】
実施形態１６
上記８５０ｎｍにおける実効モード帯域幅は少なくとも４ＧＨｚ‐ｋｍである、実施形態１５に記載のマルチモード光ファイバ。
【０２２３】
実施形態１７
１８μｍ〜２２μｍの外半径ｒ１、及び以下の関係式：
2019525228.tif 000043
【０２２４】
によって定義される相対屈折率プロファイルを有する、コア領域；
３５μｍ〜６０μｍの外半径ｒ４及び−０．１％〜０．１％の相対屈折率Δ４を有する、クラッド；並びに
１００μｍ未満の外半径ｒ５及び５５μｍ未満の厚さを有する、上記クラッドを取り囲むコーティング
を備える、マルチモード光ファイバであって、
上記コア領域及び上記クラッドは、基本モード及び１３１０ｎｍにおける少なくとも１つの高次モードをサポートする導波路を形成し、上記マルチモード光ファイバは、少なくとも１．５ＧＨｚ‐ｋｍの、１３１０ｎｍにおける実効モード帯域幅と、０．１８〜０．２４の開口数とを有する、マルチモード光ファイバ。
【０２２５】
実施形態１８
上記１３１０ｎｍにおける実効モード帯域幅は少なくとも４ＧＨｚ‐ｋｍである、実施形態１７に記載のマルチモード光ファイバ。
【０２２６】
実施形態１９
１８μｍ〜２２μｍの外半径ｒ１、及び以下の関係式：
2019525228.tif 000044
【０２２７】
によって定義される相対屈折率プロファイルを有する、コア領域；
３５μｍ〜６０μｍの外半径ｒ４及び−０．１％〜０．１％の相対屈折率Δ４を有する、クラッド；並びに
１００μｍ未満の外半径ｒ５及び５５μｍ未満の厚さを有する、上記クラッドを取り囲むコーティング
を備える、マルチモード光ファイバであって、
上記コア領域及び上記クラッドは、基本モード及び１３１０ｎｍにおける少なくとも１つの高次モードをサポートする導波路を形成し、上記マルチモード光ファイバは、少なくとも１．５ＧＨｚ‐ｋｍの、８５０ｎｍにおける実効モード帯域幅と、０．１８〜０．２４の開口数とを有する、マルチモード光ファイバ。
【０２２８】
実施形態２０
上記８５０ｎｍにおける実効モード帯域幅は少なくとも４ＧＨｚ‐ｋｍである、実施形態１９に記載のマルチモード光ファイバ。
【０２２９】
実施形態２１
光を提供する光源を含む、トランスミッタ；及び
上記光源から上記光を受信する、上記トランスミッタに動作可能に接続された第１のマルチモード光ファイバ
を備える、光データリンクであって、
上記第１のマルチモード光ファイバは：
１８μｍ〜２２μｍの外半径ｒ１、及び以下の関係式：
2019525228.tif 000045
【０２３０】
によって定義される相対屈折率プロファイルを有する、コア領域；
３５μｍ〜６０μｍの外半径ｒ４及び−０．１％〜０．１％の相対屈折率Δ４を有する、クラッド；並びに
１００μｍ未満の外半径ｒ５及び５５μｍ未満の厚さを有する、上記クラッドを取り囲むコーティング；
を備え、
上記コア領域及び上記クラッドは、基本モード及び１３１０ｎｍにおける少なくとも１つの高次モードをサポートする導波路を形成し、上記第１のマルチモード光ファイバは、少なくとも１．５ＧＨｚ‐ｋｍの、１３１０ｎｍにおける実効モード帯域幅と、０．１８〜０．２４の開口数とを有する、光データリンク。
【０２３１】
実施形態２２
上記光源は、シリコンフォトニクスレーザ又は垂直キャビティ面発光レーザである、実施形態２１に記載の光データリンク。
【０２３２】
実施形態２３
上記第１のマルチモード光ファイバに動作可能に接続された伝送ファイバを更に備え、
上記伝送ファイバは、上記第１のマルチモード光ファイバから上記光を受信する、実施形態２１又は２２に記載の光データリンク。
【０２３３】
実施形態２４
上記伝送ファイバはマルチモード伝送ファイバである、実施形態２３に記載の光データリンク。
【０２３４】
実施形態２５
上記第１のマルチモード光ファイバは少なくとも５０μｍ２のエタンデューを有する、実施形態２４に記載の光データリンク。
【０２３５】
実施形態２６
上記伝送ファイバに動作可能に接続された第２のマルチモード光ファイバを更に備え、
上記第２のマルチモード光ファイバは、上記伝送ファイバから上記光を受信し、
上記第２のマルチモード光ファイバは：
１８μｍ〜２２μｍの外半径ｒ１、及び以下の関係式：
2019525228.tif 000046
【０２３６】
によって定義される相対屈折率プロファイルを有する、コア領域；
３５μｍ〜６０μｍの外半径ｒ４及び−０．１％〜０．１％の相対屈折率Δ４を有する、クラッド；並びに
１００μｍ未満の外半径ｒ５及び５５μｍ未満の厚さを有する、上記クラッドを取り囲むコーティング
を備え、
上記コア領域及び上記クラッドは、基本モード及び１３１０ｎｍにおける少なくとも１つの高次モードをサポートする導波路を形成し、上記第２のマルチモード光ファイバは、少なくとも１．５ＧＨｚ‐ｋｍの、１３１０ｎｍにおける実効モード帯域幅と、０．１８〜０．２４の開口数とを有する、実施形態２３に記載の光データリンク。
【０２３７】
実施形態２７
レシーバを更に備え、
上記レシーバは、上記第２のマルチモード光ファイバから上記光を受信し、
上記レシーバは、上記光を検出するための検出器を含む、実施形態２６に記載の光データリンク。
【０２３８】
実施形態２８
上記第１のマルチモード光ファイバの上記クラッドは、上記コア領域を取り囲む屈折率抑制クラッド領域と、上記屈折率抑制クラッド領域を取り囲む外側クラッド領域とを含み、
上記屈折率抑制クラッド領域は、１８μｍ〜２３μｍの内半径、２０μｍ〜２８μｍの外半径ｒ３、及び−０．８％〜−０．１％の相対屈折率Δ３を有する、実施形態２６に記載の光データリンク。
【０２３９】
実施形態２９
上記第２のマルチモード光ファイバの上記クラッドは、上記コア領域を取り囲む屈折率抑制クラッド領域と、上記屈折率抑制クラッド領域を取り囲む外側クラッド領域とを含み、
上記屈折率抑制クラッド領域は、１８μｍ〜２３μｍの内半径、２０μｍ〜２８μｍの外半径ｒ３、及び−０．８％〜−０．１％の相対屈折率Δ３を有する、実施形態２８に記載の光データリンク。
【０２４０】
実施形態３０
上記光源は、上記光を１０Ｇｂ／ｓ以上の線速度で変調する、実施形態１９に記載の光データリンク。
【０２４１】
実施形態３１
光を提供する光源を含む、トランスミッタ；及び
上記光源から上記光を受信する、上記トランスミッタに動作可能に接続された第１のマルチモード光ファイバ
を備える、光データリンクであって、
上記第１のマルチモード光ファイバは：
１８μｍ〜２２μｍの外半径ｒ１、及び以下の関係式：
2019525228.tif 000047
【０２４２】
によって定義される相対屈折率プロファイルを有する、コア領域；
３５μｍ〜６０μｍの外半径ｒ４及び−０．１％〜０．１％の相対屈折率Δ４を有する、クラッド；並びに
１００μｍ未満の外半径ｒ５及び５５μｍ未満の厚さを有する、上記クラッドを取り囲むコーティング；
を備え、
上記コア領域及び上記クラッドは、基本モード及び１３１０ｎｍにおける少なくとも１つの高次モードをサポートする導波路を形成し、上記第１のマルチモード光ファイバは、少なくとも１．５ＧＨｚ‐ｋｍの、８５０ｎｍにおける実効モード帯域幅と、０．１８〜０．２４の開口数とを有する、光データリンク。
【０２４３】
実施形態３２
上記８５０ｎｍにおける実効モード帯域幅は少なくとも４ＧＨｚ‐ｋｍである、実施形態３１に記載の光データリンク。
【０２４４】
実施形態３３
上記光源は、上記光を１０Ｇｂ／ｓ以上の線速度で変調する、実施形態３１に記載の光データリンク。
【０２４５】
実施形態３４
光を提供する光源を含む、トランスミッタ；及び
上記光源から上記光を受信する、上記トランスミッタに動作可能に接続された第１のマルチモード光ファイバ
を備える、光データリンクであって、
上記第１のマルチモード光ファイバは：
１８μｍ〜２２μｍの外半径ｒ１、及び以下の関係式：
2019525228.tif 000048
【０２４６】
によって定義される相対屈折率プロファイルを有する、コア領域；
３５μｍ〜６０μｍの外半径ｒ４及び−０．１％〜０．１％の相対屈折率Δ４を有する、クラッド；並びに
１００μｍ未満の外半径ｒ５及び５５μｍ未満の厚さを有する、上記クラッドを取り囲むコーティング；
を備え、
上記コア領域及び上記クラッドは、基本モード及び１３１０ｎｍにおける少なくとも１つの高次モードをサポートする導波路を形成し、上記第１のマルチモード光ファイバは、少なくとも１．５ＧＨｚ‐ｋｍの、１０６４ｎｍにおける実効モード帯域幅と、０．１８〜０．２４の開口数とを有する、光データリンク。
【０２４７】
実施形態３５
上記１０６４ｎｍにおける実効モード帯域幅は少なくとも４ＧＨｚ‐ｋｍである、実施形態３４に記載の光データリンク。
【０２４８】
実施形態３６
上記光源は、上記光を１０Ｇｂ／ｓ以上の線速度で変調する、実施形態３４に記載の光データリンク。
【符号の説明】
【０２４９】
１        コア領域
２        内側クラッド領域
３        屈折率抑制クラッド領域
４        外側クラッド領域
１０      結合ファイバ
１５      ファイバ
１６      ファイバ
２０      コア領域
３０      クラッド領域
３１      内側クラッド領域
３３      屈折率抑制クラッド領域
３５      外側クラッド領域
３７      コーティング
４０      結合ファイバ
４２      遷移領域
４４      遷移領域
４５      結合ファイバ
４６      遷移領域
４７      屈折率抑制クラッド領域３の深さ
４８      遷移領域
５０      結合ファイバ
１００    光データリンク
１１０    トランスミッタ
１２０    伝送ファイバ
１３０    レシーバ
１４０    結合ファイバ
１４５    結合ファイバ
１５０    光データリンク
【図１】
2019525228.tif 000050
【図２】
2019525228.tif 000051
【図３】
2019525228.tif 000052
【図４】
2019525228.tif 000053
【図５】
2019525228.tif 000054
【図６】
2019525228.tif 000055
【図７】
2019525228.tif 000056
【図８】
2019525228.tif 000057
【図９】
2019525228.tif 000058
【図１０】
2019525228.tif 000059
【図１１】
2019525228.tif 000060
【図１２】
2019525228.tif 000061
【図１３】
2019525228.tif 000062
【国際調査報告】
2019525228.tif 000063
2019525228.tif 000064
2019525228.tif 000065
2019525228.tif 000066
2019525228.tif 000067