【手続補正書】
【提出日】平成27年6月29日(2015.6.29)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【発明の名称】低曲げ損失光ファイバ
【関連出願に対する相互参照】
【０００１】
本出願は、２０１１年８月１９日付けで出願された米国仮特許出願第６１／５２５，４０８号及び２０１２年２月２２日付けで出願された米国仮特許出願第６１／６０１，７１３号の米国特許法第１１９条に基づいた優先権の利益を主張するものであり、これらの特許文献の内容は、引用により、本明細書の基礎とされ、且つ、その全体が本明細書に包含される。
【技術分野】
【０００２】
本発明は、低曲げ損失を有する光ファイバに関する。
【背景技術】
【０００３】
低曲げ損失光ファイバに対するニーズが存在しており、具体的には、所謂「アクセス」及びＦＴＴｘ（Ｆｉｂｅｒ  Ｔｏ  Ｔｈｅ  ｐｒｅｍｉｓｅｓ）光ネットワークにおいて利用される光ファイバに対するニーズが存在している。このようなネットワークにおいては、光ファイバは、光ファイバを通じて伝送される光信号の曲げ損失を誘発するような方式によって敷設される可能性がある。曲げ損失を誘発する厳しい曲げ半径や光ファイバの圧縮などの物理的な要件を課す可能性のある用途には、光引込みケーブル組立体、工場設置型終端システム（ＦＩＴＳ：Ｆａｃｔｏｒｙ  Ｉｎｓｔａｌｌｅｄ  Ｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ  Ｓｙｓｔｅｍ）及び遊びループを有する配線ケーブル、フィーダ及び配線ケーブルを接続するキャビネット内に配置された小曲げ半径のマルチポート、及び配線及び引込みケーブルの間のネットワークアクセスポイントのジャンパにおける光ファイバの敷設が含まれる。従来、いくつかの光ファイバ設計においては、低曲げ損失と低ケーブルカットオフ波長の両方を同時に実現することが困難であった。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本明細書には、外半径ｒ１及び屈折率Δ１を有する中心コア領域と、８マイクロメートル超の外半径ｒ２及び屈折率Δ２を有する第１内側クラッド領域及び屈折率Δ４を有する第２外側クラッド領域を有するクラッド領域と、を有する光導波路ファイバが開示されており、Δ１＞Δ４＞Δ２であり、且つ、Δ４とΔ２の間の差は、０．００２パーセントを上回り、且つ、前記ファイバは、７．５超のＭＡＣ値を有する。本明細書に開示されているファイバは、好ましくは、１２６０ｎｍ以下の２２ｍケーブルカットオフを有し、且つ、いくつかの実施形態においては、ｒ１／ｒ２は、０．２５以上であり、更に好ましくは、０．３を上回り、且つ、なお更に好ましくは、０．４を上回る。いくつかの実施形態においては、Δ４とΔ２の間の差は、０．００５を上回っており、且つ、いくつかの実施形態においては、０．０１パーセントを上回っている。いくつかの実施形態においては、Δ４とΔ２の間の差は、０．０３〜０．０６であり、且つ、いくつかの実施形態においては、Δ４とΔ２の間の差は、０．０７〜０．１パーセントである。本明細書に開示されているファイバにおいては、Δ４は、好ましくは、０．０を上回り、更に好ましくは、０．０１を上回り、且つ、更に好ましくは、０．０２を上回る。
【０００５】
又、本明細書には、外半径ｒ１及び屈折率Δ１を有する中心コア領域と、８マイクロメートル超の外半径ｒ２及び屈折率Δ２を有する第１内側クラッド領域及び内側クラッド領域を取り囲み且つ屈折率Δ４を有する第２クラッド外側領域を有するクラッド領域と、を有する光ファイバも開示されており、ここで、Δ１＞Δ４＞Δ２であり、且つ、Δ４とΔ２の間の差は、０．０１パーセントを上回り、且つ、前記ファイバの中心コア領域は、１０未満の、好ましくは、６未満の、更に好ましくは、４未満の、且つ、更に好ましくは、１〜４の、アルファを実質的に有するアルファプロファイルを有する。
【０００６】
又、本明細書には、外半径ｒ１及び屈折率Δ１を有する中心コア領域と、８マイクロメートル超の外半径ｒ２及び屈折率Δ２を有する第１内側クラッド領域及び内側クラッド領域を取り囲み且つ屈折率Δ４を有する第２外側クラッド領域を有するクラッド領域と、を有する光ファイバも開示されており、ここで、Δ１＞Δ４＞Δ２であり、且つ、コア領域は、スーパーガウスプロファイルに少なくとも実質的に準拠した屈折率プロファイルを有し、即ち、式％Δ（ｒ）＝％Δ１ｍａｘ・ＥＸＰ（−（（ｒ／ａ）γ））に少なくとも実質的に準拠したプロファイルを有し、式中、ｒは、ファイバの中心からの半径方向の距離であり、ａは、半径方向のスケーリングパラメータ％Δ＝（（％Δ１ｍａｘ／ｅ）であり、ｅは、自然対数の底（約２．７１８２８．．．）であり、且つ、γ（ガンマ）は、正数である。好ましくは、ａは、４．０を上回り、更に好ましくは、４．６を上回り、且つ、最も好ましくは、４．７を上回る。
【０００７】
又、本明細書には、外半径ｒ１及び屈折率Δ１を有する中心コア領域と、８マイクロメートル超の外半径ｒ２及び屈折率Δ２を有する第１内側クラッド領域を有するクラッド領域と、を有する光ファイバも開示されており、ここで、Δ１＞Δ２であり、且つ、コア領域は、スーパーガウスプロファイルに少なくとも実質的に準拠した屈折率プロファイルを有し、即ち、式％Δ（ｒ）＝％Δ１ｍａｘ・ＥＸＰ（−（（ｒ／ａ）γ））に少なくとも実質的に準拠したプロファイルを有し、式中、ｒは、ファイバの中心からの半径方向の距離であり、ａは、半径方向のスケーリングパラメータ％Δ＝（（％Δ１ｍａｘ／ｅ）であり、且つ、ａは、４．５を上回り、ｅは、自然対数の底（約２．７１８２８．．．）であり、且つγ（ガンマ）は、正数である。
【０００８】
本明細書に開示されているファイバ設計は、Ｇ．６５２に準拠した光学特性と、通常は１３１０ｎｍにおいて９．０〜９．４マイクロメートルである１３１０ｎｍにおける８．２〜９．５マイクロメートルのＭＦＤと、１３００≦λ０≦１３２４ｎｍのゼロ分散波長λ０と、１２６０ｎｍ以下のケーブルカットオフと、１５５０ｎｍにおいて０．１８９ｄＢ／Ｋｍ以下の、更に好ましくは、０．１８５ｄＢ／Ｋｍ以下の、なお更に好ましくは、０．１８３ｄＢ／Ｋｍ以下の１５５０ｎｍにおける減衰と、を有するファイバを結果的にもたらす。又、スーパーガウスコアプロファイルも開示されている。クラッド領域は、コアを取り囲む凹入した屈折率から構成してもよい。この凹入したクラッド領域を有するファイバは、低減されたマイクロ曲げ損失を有する。凹入した屈折率のクラッド領域は、−０．００２〜−０．１５％Δである外側クラッドとの関係における屈折率を有し、凹入した屈折率のクラッド領域の絶対容積は、約０．３〜８０％Δマイクロメートル２であってもよい。凹入した屈折率のクラッド領域は、トレンチ領域をダウンドーピングすることにより（例えば、フッ素ドーピングにより、又は非周期的な空隙を伴うドーピングにより）、或いは、上部クラッドをアップドーピングすることにより、形成してもよい。その他の実施形態においては、ファイバは、凹入した屈折率のクラッド領域と、シリカとの関係においてアップドーピングされた外側クラッド領域、即ち、シリカの屈折率を顕著に増大させるのに十分な量のゲルマニア（ｇｅｒｍａｎｉａ）又は塩素などの屈折率増大ドーパントを含むクラッド領域と、の両方を含んでもよい。
【０００９】
スーパーガウスプロファイルを含むファイバは、同等の階段状屈折率のコアプロファイルのゲルマニアドーピングされたシングルモード（１５５０ｎｍ）の製品との比較において、０．００１〜０．００５ｄＢ／ｋｍだけ小さな減衰を結果的にもたらす。相対的に小さな減衰により、これらのファイバは、ネットワークにおいて信号対ノイズ比を低減することができる。又、スーパーガウスプロファイルは、相対的に小さなマクロ及びマイクロ曲げ損失をも結果的にもたらす。凹入したクラッド領域を有する更なる実施形態によれば、更なる分散特性の制御を伴う新しいファイバ設計が可能である。
【００１０】
好ましくは、本明細書に開示されているファイバは、０．０７ｄＢ／ｋｍ以下であり、更に好ましくは、０．０５ｄＢ／ｋｍ以下である１５５０ｎｍにおけるワイヤメッシュカバードラムマイクロ曲げ損失を有する能力を有する。更には、本明細書に開示されているファイバは、好ましくは、０．７５ｄＢ／巻回以下の１５５０ｎｍにおける２０ｍｍ直径曲げ損失と、１．５ｄＢ／巻回以下の１６２５ｎｍにおける２０ｍｍ直径曲げ損失と、を有する。同時に、これらのファイバは、０．１９ｄＢ／ｋｍ以下であり、更に好ましくは、０．１８６ｄＢ／ｋｍ未満であり、且つ、最も好ましくは、０．１８４ｄＢ／ｋｍ未満である１５５０ｎｍにおける減衰と、０．３４ｄＢ／ｋｍ以下であり、更に好ましくは、０．３２ｄＢ／ｋｍ未満である１３１０ｎｍにおける減衰と、を提供する能力を有する。好ましくは、１５５０ｎｍにおける３０ｍｍ直径曲げ損失は、０．０２５ｄＢ／巻回以下である。いくつかの好適な実施形態においては、１５５０ｎｍにおける２０ｍｍ直径曲げ損失は、０．４ｄＢ／巻回以下である。その他の好適な実施形態においては、１５５０ｎｍにおける２０ｍｍ直径曲げ損失は、０．３ｄＢ／巻回以下である。いくつかの好適な実施形態においては、１５５０ｎｍにおける３０ｍｍ直径曲げ損失は、０．０２ｄＢ／巻回以下である。このような曲げ損失及び減衰性能の数値は、ファイバに適用される第１及び第２被覆を使用して実現可能であり、ここで、第１被覆のヤング係数は、５未満であり、更に好ましくは、１ＭＰａ未満であり、且つ、第２被覆のヤング係数は、５００ＭＰａを上回り、更に好ましくは、９００ＭＰａを上回り、且つ、なお更に好ましくは、１１００ＭＰａを上回る。
【００１１】
いくつかの実施形態においては、屈折率プロファイルは、１３２５ｎｍ未満のゼロ分散波長を更に提供する。好適な実施形態においては、屈折率プロファイルは、１３００〜１３２５ｎｍのゼロ分散波長を更に提供する。
【００１２】
好ましくは、屈折率プロファイルは、１２６０ｎｍ以下の、更に好ましくは、１０００〜１２６０ｎｍのケーブルカットオフを更に提供する。
【００１３】
いくつかの好適な実施形態においては、屈折率プロファイルは、８．２〜９．５マイクロメートルの１３１０ｎｍにおけるモードフィールド径を更に提供する。その他の好適な実施形態においては、屈折率プロファイルは、８．２〜９．０マイクロメートルの１３１０ｎｍにおけるモードフィールド径を更に提供する。
【００１４】
本明細書において使用されているＭＡＣ値は、１３１０（ｎｍ）におけるモードフィールド径を２２ｍケーブルカットオフ波長（ｎｍ）によって除算したものを意味している。いくつかの好適な実施形態においては、屈折率プロファイルは、７．５を上回るＭＡＣ値を更に提供する。いくつかの好適な実施形態においては、屈折率プロファイルは、７．６を上回る、又は７．７７を上回る、或いは、少なくとも８であるＭＡＣ値を更に提供する。
【００１５】
好ましくは、光ファイバは、少なくとも１４４時間にわたって０．０１気圧の分圧の水素に晒された後に、１３８３ｎｍにおける０．０３ｄＢ／ｋｍ未満の水素誘発最大減衰変化を有する。好ましくは、光ファイバは、１３１０ｎｍにおける光減衰を上回る０．１０ｄＢ／ｋｍを以下の１３８３ｎｍにおける光減衰を有し、且つ、更に好ましくは、１３８３ｎｍにおける光減衰は、１３１０ｎｍにおける光減衰未満である。
【００１６】
以下、その例が添付図面に示されている本好適な実施形態を詳細に参照することとする。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本明細書に開示されている光導波路ファイバの一実施形態に対応する屈折率プロファイルを示す。
【図２】一代替実施形態によるスーパーガウスコアプロファイルを有する屈折率プロファイルを示す。
【図３】本明細書に開示されている光導波路ファイバの一代替実施形態による突出した外側クラッド領域によって取り囲まれたスーパーガウスコアプロファイルを有する屈折率プロファイルを示す。
【図４】本明細書に開示されている光導波路ファイバの一代替実施形態による凹入したクラッド領域及び突出した外側クラッド領域によって取り囲まれたスーパーガウスコアプロファイルを有する屈折率プロファイルを示す。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
更なる特徴及び利点については、以下の詳細な説明に記述されると共に以下の説明から当業者に明らかとなるか、又は、請求項及び添付図面と共に以下の説明に記述されているように実施することによって認識されることになろう。
【００１９】
「屈折率プロファイル」とは、屈折率又は相対屈折率と導波路ファイバの半径の間の関係である。屈折率プロファイルのそれぞれのセグメントの半径は、ｒ１、ｒ２、ｒ３、ｒ４などの省略形によって付与され、且つ、本明細書においては、小文字及び大文字が相互交換自在に使用されている（例えば、ｒ１は、Ｒ１と等価である）。
【００２０】
「相対屈折率百分率」は、Δ％＝１００×（ｎｉ２−ｎｃ２）／２ｎｉ２として定義され、且つ、本明細書において使用されているｎｃは、未ドーピングのシリカの平均屈折率である。本明細書において使用されている相対屈折率は、Δによって表され、且つ、その値は、特記されていない限り、「％」を単位として付与される。本明細書においては、デルタ、Δ、Δ％、％Δ、デルタ％、％デルタ、及び百分率デルタという用語は、相互交換自在に使用される場合がある。領域の屈折率が未ドーピングのシリカの平均屈折率を下回るケースにおいては、相対屈折率百分率は、負であり、且つ、凹入した領域又は凹入した屈折率を有すると表現される。領域の屈折率がクラッド領域の平均屈折率を上回っているケースにおいては、相対屈折率百分率は、正である。「アップドーパント」とは、本明細書においては、純粋な未ドーピングのＳｉＯ２との関係において屈折率を上昇させる傾向を有するドーパントであると見なされている。「ダウンドーパント」とは、本明細書においては、純粋な未ドーピングのＳｉＯ２との関係において屈折率を低下させる傾向を有するドーパントであると見なされている。アップドーパントの例には、ＧｅＯ２（ゲルマニア）、Ａｌ２Ｏ３、Ｐ２Ｏ５、ＴｉＯ２、Ｃｌ、Ｂｒが含まれる。ダウンドーパントの例には、フッ素及びボロンが含まれる。
【００２１】
導波路ファイバの、本明細書においては「分散」と呼ばれている、「色分散」は、特記されていない限り、材料分散、導波路分散、及びモード間分散の合計である。シングルモードの導波路ファイバのケースにおいては、モード間分散は、ゼロである。ゼロ分散波長とは、分散がゼロの値を有する波長である。分散スロープは、波長との関係における分散の変化率である。
【００２２】
「有効面積」は、次式のように定義され、
Ａｅｆｆ＝２π（∫ｆ２ｒｄｒ）２／（∫ｆ４ｒｄｒ）
ここで、積分限度は、０〜∞であり、且つ、ｆは、導波路内を伝播する光と関連する電場の横断成分である。本明細書において使用されている「有効面積」又は「Ａｅｆｆ」は、特記されていない限り、１５５０ｎｍの波長における光学的有効面積を意味している。
【００２３】
「αプロファイル」という用語は、「％」を単位とするΔ（ｒ）の観点において表現された相対屈折率プロファイルを意味しており、ｒは、半径であり、これは、次式のとおりであり、
Δ（ｒ）＝Δ（ｒｏ）（１−［｜ｒ−ｒｏ｜／（ｒ１−ｒｏ）］α）
ここで、ｒｏは、Δ（ｒ）が最大である地点であり、ｒ１は、Δ（ｒ）％がゼロである地点であり、且つ、ｒの範囲は、ｒｉ≦ｒ≦ｒｆであり、Δは、先程定義したとおりであり、ｒｉは、αプロファイルの初期地点であり、ｒｆは、αプロファイルの最終地点であり、αは、実数の指数である。
【００２４】
モードフィールド径（ＭＦＤ：Ｍｏｄｅ  Ｆｉｅｌｄ  Ｄｉａｍｅｔｅｒ）は、ＰｅｔｅｒｍａｎＩＩ法を使用して計測され、２ｗ＝ＭＦＤであり、且つ、ｗ２＝（２∫ｆ２ ｒ ｄｒ／∫［ｄｆ／ｄｒ］２ｒ ｄｒ）であり、積分限度は、０〜∞である。
【００２５】
導波路ファイバの曲げ抵抗は、例えば、６ｍｍ、１０ｍｍ、又は２０ｍｍ、或いは、類似の直径のマンドレルのいずれかの周りに１回だけ巻き付けるなど、例えば、所定直径のマンドレルの周りにファイバを配備又は巻き付け（例えば、「１×１０ｍｍ直径マクロ曲げ損失」又は「１×２０ｍｍ直径マクロ曲げ損失」）、且つ、１巻回当たりの減衰の増大を計測することにより、所定の試験条件下において誘発された減衰によって計測することができる。
【００２６】
１つのタイプの曲げ試験は、横方向負荷マイクロ曲げ試験である。この所謂「横方向負荷」試験（ＬＬＷＭ）においては、所定長の導波路ファイバを２つの平らなプレートの間に配置する。＃７０ワイヤメッシュをプレートのうちの１つに装着する。既知の長さの導波路ファイバをプレートの間に挟持し、且つ、プレートを３０ニュートンの力によって１つに加圧しつつ、基準減衰を計測する。次いで、７０ニュートンの力をプレートに印加し、且つ、ｄＢ／ｍを単位とする減衰の増大を計測する。減衰の増大は、規定の波長（通常は、例えば、１３１０ｎｍ又は１５５０ｎｍ又は１６２５ｎｍなどの１２００〜１７００ｎｍの範囲）におけるｄＢ／ｍを単位とした導波路の横方向負荷減衰である。
【００２７】
別のタイプの曲げ試験は、ワイヤメッシュカバードラムマイクロ曲げ試験（ＷＭＣＤ：Ｗｉｒｅ  Ｍｅｓｈ  Ｃｏｖｅｒｅｄ  Ｄｒｕｍ  ｍｉｃｒｏｂｅｎｄ  ｔｅｓｔ）である。この試験においては、４００ｍｍ直径のアルミニウムドラムにワイヤメッシュを巻き付ける。メッシュは、延伸を伴うことなしに、緊密に巻き付けられ、且つ、孔、窪み、又は損傷を有してはならない。ワイヤメッシュ材料の仕様としては、ＭｃＭａｓｔｅｒ−Ｃａｒｒ  Ｓｕｐｐｌｙ  Ｃｏｍｐａｎｙ社（オハイオ州Ｃｌｅｖｅｌａｎｄ）の部品番号８５３８５Ｔ１０６の耐腐食性タイプ３０４ステンレスワイヤ織布であり、１リニアインチ（２．５４リニアセンチメートル）当たりのメッシュ数が１６５×１６５であり、ワイヤ直径が０．００１９’’（４８．２６マイクロメートル）であり、開口幅（ｗｉｄｔｈ  ｏｐｅｎｉｎｇ)が０．００４１’’（１０４．１４マイクロメートル）であり、開口面積％が４４．０である。所定長（７５０メートル）の導波路ファイバを、８０（＋／−１）グラムの引張力を印加しつつ、０．０５０センチメートルの巻き上げピッチで、ワイヤメッシュドラム上において１ｍ／ｓで巻回する。所定長のファイバの端部をテープで固定して引張力を維持し、且つ、ファイバの交差は存在していない。規定の波長（通常、例えば、１３１０ｎｍ又は１５５０ｎｍ又は１６２５ｎｍなどの１２００〜１７００ｎｍの範囲）において光ファイバの減衰を計測し、滑らかなドラム上に巻回された光ファイバ上において基準減衰を計測する。減衰の増大は、規定の波長（通常、例えば、１３１０ｎｍ又は１５５０ｎｍ又は１６２５ｎｍなどの１２００〜１７００ｎｍの範囲）におけるｄＢ／ｋｍを単位とした導波路のワイヤメッシュカバードラム減衰である。
【００２８】
「ピンアレイ」曲げ試験は、曲げに対する導波路ファイバの相対抵抗を比較するために使用される。この試験を実行するべく、基本的に誘発曲げ損失を有していない導波路ファイバにおいて減衰損失を計測する。次いで、導波路ファイバをピンアレイの周りに編み込み、且つ、減衰を再度計測する。曲げによって誘発された損失は、２つの計測された減衰の間の差である。ピンアレイは、単一の列として配列されると共に平らな表面上における固定された垂直位置に保持された１０本の円筒形ピンの組である。ピン間隔は、中心の間において５ｍｍである。ピン直径は、０．６７ｍｍである。試験の際には、導波路ファイバをピン表面の一部分に対して準拠させるのに十分な引張力が印加される。減衰の増大は、規定の波長（通常、１３１０ｎｍ又は１５５０ｎｍ又は１６２５ｎｍなどの１２００〜１７００ｎｍの範囲）における導波路のｄＢを単位としたピンアレイ減衰である。
【００２９】
所与のモードにおける理論ファイバカットオフ波長、又は「理論ファイバカットオフ」、又は「理論カットオフ」とは、それを超過した場合に導波対象の光がそのモードで伝播することができない波長である。数学的な定義は、Ｓｉｎｇｌｅ  Ｍｏｄｅ  Ｆｉｂｅｒ  Ｏｐｔｉｃｓ，Ｊｅｕｎｈｏｍｍｅ，ｐｐ．３９−４４，Ｍａｒｃｅｌ  Ｄｅｋｋｅｒ，Ｎｅｗ  Ｙｏｒｋ，１９９０において見出すことが可能であり、理論ファイバカットオフは、モード伝播定数が外側クラッド内の平面波伝播定数と等しくなる波長として記述されている。この理論波長は、直径の変動を有していない無限に長い完全にまっすぐなファイバに適用される。
【００３０】
ファイバカットオフは、「２ｍファイバカットオフ」又は「計測カットオフ」としても知られる「ファイバカットオフ波長」を得るための標準２ｍファイバカットオフ試験ＦＯＴＰ−８０（ＥＩＡ−ＴＩＡ−４５５−８０）によって計測される。ＦＯＴＰ−８０規格試験を実行することにより、制御された曲げの量を使用して高次モードを明らかにするか、又はファイバのスペクトル応答をマルチモードファイバのものに対して正規化する。
【００３１】
ケーブルカットオフ波長、又は本明細書において使用されている「ケーブルカットオフ」により、本発明者らは、ＥＩＡ−４４５光ファイバ試験手順に記述されている２２ｍケーブルカットオフ試験を意味しており、ＥＩＡ−４４５光ファイバ試験手順は、ＥＩＡ−ＴＩＡ光ファイバ規格、即ち、Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ  Ｉｎｄｕｓｔｒｙ  Ａｌｌｉａｎｃｅ  −  Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ  Ｉｎｄｕｓｔｒｙ  Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎの光ファイバ規格の一部である。
【００３２】
特記されていない限り、光学特性（分散や分散スロープなど）は、ＬＰ０１モードについて報告されている。
【００３３】
本明細書に開示されている光ファイバは、５５マイクロメートル２を上回る、好ましくは、約５５〜９５マイクロメートル２の、更に好ましくは、約６５〜８５マイクロメートル２の１５５０ｎｍにおける有効面積を有する能力を有する。いくつかの好適な実施形態においては、１５５０ｎｍにおける光学モード有効面積は、約７５〜９０マイクロメートル２である。
【００３４】
例示用のファイバ１０が、図１に示されており、最大屈折率デルタ百分率Δ１を有する中心ガラスコア領域１を含む。第１凹入内側クラッド領域２が中心コア領域１を取り囲んでおり、第１内側クラッド領域２は、屈折率デルタ百分率Δ２を有する。外側クラッド領域３が、第１内側クラッド領域２を取り囲んでおり、且つ、Δ４を有する。好適な実施形態においては、Δ１＞Δ４＞Δ２である。図１に示されている実施形態においては、領域１、２、３は、互いに直接的に隣接している。但し、これは、必須ではなく、且つ、この代わりに、更なるコア又はクラッド領域を利用してもよい。例えば、環状領域３を取り囲み且つ環状領域３を下回る屈折率デルタ百分率Δ４を有する外側クラッド領域（図示せず）を利用してもよい。
【００３５】
中心コア領域１は、外半径ｒ１を有し、外半径ｒ１は、中心コア領域１の屈折率の最大スロープを通過するように引かれた接線がゼロデルタ線と交差するところとして定義される。コア領域１は、好ましくは、約０．３〜０．７の、且つ、いくつかの実施形態においては、約０．３〜０．５の、更に好ましくは、約０．３２〜０．４８の屈折率デルタ百分率Δ１を有する。いくつかの実施形態においては、Δ１は、好ましくは、０．３６〜０．４６である。いくつかの実施形態においては、Δ１は、好ましくは、０．４未満である。コア半径ｒ１は、好ましくは、３〜１０マイクロメートルであり、更に好ましくは、約４．０〜７．０マイクロメートルである。中心コア領域１は、単一セグメントの階段状屈折率プロファイルを有してもよい。いくつかの実施形態においては、中心コア領域１は、０．５を上回り且つ１０未満であり、且つ、いくつかの実施形態においては、７．５未満であり、６未満であり、或いは、４未満であるアルファを有する。但し、その他の実施形態においては、中心コア領域１は、約１０〜１００のアルファを有してもよく、且つ、その他のケースにおいては、アルファは、１５〜４０であってもよい。いくつかの好適な実施形態においては、中心コア領域１は、０．５を上回り且つ１０未満であり、且つ、いくつかの実施形態においては、７．５未満であり、５未満であり、或いは、３未満であるアルファを有しており、且つ、コア領域１は、０．３８〜０．４８の屈折率デルタ百分率Δ１を有する。いくつかの好適な実施形態においては、中心コア領域１は、０．５を上回り且つ１０未満であり、且つ、いくつかの実施形態においては、７．５未満であり、５未満であり、３未満であり、或いは、１を上回り且つ３未満であるアルファを有するαプロファイルを実質的に有しており、且つ、コア領域１は、０．３８〜０．７０の屈折率デルタ百分率Δ１と、約４〜７マイクロメートルのコア半径と、を有する。いくつかの好適な実施形態においては、中心コア領域１は、１．５以上であり且つ３．５以下であるアルファを有するアルファプロファイルを実質的に有しており、且つ、コア領域１は、０．３８〜０．７０の屈折率デルタ百分率Δ１と、約４〜７マイクロメートルのコア半径と、を有する。
【００３６】
図１に示されている実施形態においては、内側クラッド領域２は、中心コア領域１を取り囲み、且つ、内半径ｒ１と、外半径ｒ２と、を有し、ｒ１は、上述のように規定され、且つ、ｒ２は、屈折率プロファイル曲線がゼロデルタ線と交差するところとして規定される。場合により、領域２内の屈折率は、基本的に平らであり、いくつかの実施形態においては、領域２は、半径の増大に伴って屈折率が増大している。更にその他のケースにおいては、小さなプロファイル設計又はプロセスの変動の結果として、変動が存在する可能性がある。いくつかの実施形態においては、第１内側クラッド領域は、０．０２重量％未満のフッ素を含んでいる。いくつかの実施形態においては、内側クラッド領域２は、フッ素又はゲルマニアのいずれかによって実質的にドーピングされていないシリカを有し、即ち、その結果、この領域は、フッ素及びゲルマニアを基本的に含んでいない。内側クラッド領域２は、次式を使用して算出される屈折率デルタ百分率Δ２を有する。
【００３７】
【数１】
2014526066.tif 000001
【００３８】
内側クラッド領域２は、好ましくは、約３〜１３マイクロメートルの、更に好ましくは、４〜１２マイクロメートルの、なお更に好ましくは、約７〜９マイクロメートルの幅を有する。いくつかの実施形態においては、Ｒ２は、８マイクロメートルを上回ってもよく、９マイクロメートルを上回ってもよく、或いは、１０マイクロメートルを上回ってもよく、且つ、１６マイクロメートルを下回ってもよく、１４マイクロメートルを下回ってもよく、或いは、１２マイクロメートルを下回ってもよい。その他の実施形態においては、Ｒ２は、２０マイクロメートルを上回ってもよく、或いは、更には、２３マイクロメートルを上回ってもよい。いくつかの実施形態においては、内側クラッド領域２の半径ｒ２に対するコア半径ｒ１の比率は、好ましくは、０．２５を上回り、更に好ましくは、約０．３〜０．５５である。いくつかの実施形態においては、半径ｒ２に対する半径ｒ１の比率は、０．２５を上回る。いくつかの実施形態においては、ｒ１／ｒ２は、０．２５以上であり、更に好ましくは、０．３を上回り、且つ、なお更に好ましくは、０．４を上回る。いくつかのその他の実施形態においては、ｒ１／ｒ２は、０．２５未満であり、且つ、０．１５を上回り、更に詳しくは、０．２０を上回る。
【００３９】
外側クラッド領域３は、凹入した環状領域２を取り囲み、且つ、内側クラッド領域２の屈折率Δ２を上回る屈折率デルタ百分率Δ４を有し、これにより、例えば、外側クラッド領域の屈折率を増大させるのに十分な所定量のドーパント（ゲルマニア又は塩素など）を追加することにより、内側クラッド領域２との関係において「アップドーピング」された外側クラッド領域３である領域を形成している。但し、屈折率増大ドーパントを領域３内に含まなければならないという意味において、領域３をアップドーピングすることが不可欠ではないことに留意されたい。実際に、外側クラッド領域３との関係において内側クラッド領域２をダウンドーピングすることにより、外側クラッド領域３内における増大した屈折率と同一の種類の効果を実現してもよい。但し、いくつかの実施形態においては、内側クラッド領域２内には、フッ素又はその他のダウンドーパントが存在しておらず、且つ、領域３は、例えば、塩素などのアップドーパントを有する。外側クラッド領域３は、内側クラッド領域２よりも大きな屈折率を有し、且つ、好ましくは、０．００２を上回り、好ましくは、例えば、少なくとも０．０１など、少なくとも０．００５である屈折率デルタ百分率Δ４を有し、且つ、０．０２又は０．０３百分率デルタを上回ってもよい。好ましくは、（内側クラッド領域２との比較における）外側クラッド領域３の相対的に大きな屈折率部分は、光ファイバを通じて伝送されることになる光学パワーが、伝送された光学パワーの９０％以上である地点まで、更に好ましくは、光ファイバを通じて伝送されることになる光パワーが、伝送された光学パワーの９５％以上である地点まで、且つ、最も好ましくは、光ファイバを通じて伝送されることになる光学パワーが、伝送された光学パワーの９８％以上である地点まで、少なくとも延在している。多くの実施形態においては、「アップドーピング」された第３環状領域を少なくとも約３０マイクロメートルの半径方向の地点まで延在させることにより、これを実現している。この結果、第２及び第３環状領域２及び３のＶ２及びＶ３の容積は、それぞれ、本明細書においては、Ｖ２の場合には、半径ｒ１及びｒ２の間における、且つ、Ｖ３のケースにおいては、ｒ２とｒ３０（３０マイクロメートルにおける半径）の間におけるΔ（３−２）（ｒ）ｒｄｒを使用して算出されるものとして規定され、且つ、従って、次式のように規定される。
【００４０】
【数２】
2014526066.tif 000002
【００４１】
すべての容積は、絶対値である（即ち、Ｖ２＝｜Ｖ２｜、Ｖ３＝｜Ｖ３｜など）。外側クラッド領域３のものとの比較における内側クラッド領域の容積Ｖ２は、好ましくは、０．７を上回り、更に好ましくは、２を上回り、且つ、１０％Δマイクロメートル２を上回ってもよく、且つ、いくつかの実施形態においては、２０％Δマイクロメートル２を上回ってもよい。この内側クラッド領域の容積Ｖ２は、いくつかの実施形態においては、２％Δマイクロメートル２を上回り、且つ、２０％Δマイクロメートル２未満である。好ましくは、｜Ｖ３｜は、少なくとも２．５％Δマイクロメートル２である。
【００４２】
内側クラッド領域２のものとの比較における外側クラッド領域（３０マイクロメートル以内）の容積Ｖ３は、好ましくは、５％Δマイクロメートル２を上回り、更に好ましくは、７％Δマイクロメートル２を上回り、且つ、１０％Δマイクロメートル２を上回ってもよく、且つ、いくつかの実施形態においては、２０％Δマイクロメートル２を上回ってもよい。この外側クラッド領域（３０マイクロメートル以内）の容積Ｖ３は、いくつかの実施形態においては、８０％Δマイクロメートル２未満である。
【００４３】
いくつかの実施形態においては、外側クラッド領域の屈折率Δ４は、内側クラッド領域２のものと比べた際に、０．００２パーセントを上回り、いくつかの実施形態においては、０．００５パーセントを上回り、いくつかの実施形態においては、少なくとも０．００７パーセントであり、且つ、いくつかの実施形態においては、少なくとも０．０１パーセントであり、且つ、更に好ましくは、０．００２パーセントを上回る。いくつかの実施形態においては、第３環状領域は、内側クラッド領域２のものと比べた際に、例えば、４００ｐｐｍ又は７００ｐｐｍを上回り、或いは、１０００ｐｐｍ以上であり、且つ、いくつかの実施形態においては、１５００ｐｐｍを上回り、且つ、いくつかの実施形態においては、最も好ましくは、２０００ｐｐｍ（０．２％）を上回る（例えば、２２００ｐｐｍ、２５００ｐｐｍ、３０００ｐｐｍ、４０００ｐｐｍ、５０００ｐｐｍ、６０００ｐｐｍ、１００００ｐｐｍ、又はこれらの間）など、２００ｐｐｍを上回る量の塩素（Ｃｌ）を有する。塩素濃度は、本明細書においては、重量パートパーミリオン（本明細書においては、重量ｐｐｍ又はｐｐｍと略称される）を単位として表されている。
【００４４】
コア領域１は、好ましくは、全体を通じて正の屈折率を有する。コア１は、ｒ＝０マイクロメートル〜ｒ＝３マイクロメートルにおいて生じる最大相対屈折率ΔＭＡＸを有する。ΔＭＡＸは、好ましくは、０．３２〜０．７０％を上回る。
【００４５】
内側クラッド領域２は、好ましくは、実質的に一定の相対屈折率プロファイルを有し、即ち、中間領域内の任意の２つの半径における相対屈折率の間の差は、０．０２％未満であり、且つ、いくつかの好適な実施形態においては、０．０１％未満である。従って、内側クラッド領域２０の相対屈折率プロファイルは、好ましくは、実質的に平らな形状を有する。
【００４６】
コア領域１は、階段状屈折率のコアであってもよく、且つ、アルファ（α）形状を有してもよい。好適な実施形態においては、Ｒ１は、８．０マイクロメートル未満であり、且つ、更に好ましくは、４．０マイクロメートル〜７．０マイクロメートルである。ファイバは、７．５を上回るＭＡＣ値を有するファイバの場合に、２０ｍｍ半径マンドレル上に巻回された際に、０．５ｄＢ／巻回未満の曲げ損失を有する能力を有する。いくつかの実施形態においては、本明細書に開示されている光ファイバは、７．６又は７．７を上回る、或いは、いくつかの実施形態においては、８以上のＭＡＣ値と、１４５０ｎｍ未満の、更に好ましくは、１３３０ｎｍ未満の且つ１３００ｎｍを上回るゼロ分散波長と、を有する。
【００４７】
本明細書に開示されているファイバは、例えば、米国特許第７，５６５，８２０号明細書、同第５，４１０，５６７号明細書、同第７，８３２，６７５号明細書、及び同第６，０２７，０６２号明細書に開示されているものなどの、従来の製造技法を使用することにより、且つ、既知の線引き（ｆｉｂｅｒ  ｄｒａｗ）方法及び装置を使用することにより、製造された光ファイバプレフォームから線引きしてもよく、これらの特許文献は、引用により、本明細書に援用される。
【００４８】
様々な例示用の実施形態については、以下の例により、更に明らかになろう。当業者には、請求項の精神又は範囲を逸脱することなしに、様々な変更及び変形を実施することができることが明らかとなろう。
【００４９】
以下の表１、表２ａ、及び表２ｂは、図１に示されている屈折率を有するモデル化された比較例１及び実施例２〜８の特性を一覧表示している。具体的には、それぞれの例ごとに、中心コア領域１の屈折率デルタΔ１、コアアルファ、及び外半径Ｒ１と、屈折率デルタΔ２及び内側クラッド領域２の外半径Ｒ２と、Ｒ１とＲ２の間において算出された内側クラッド領域２のプロファイル容積Ｖ２と、外側クラッド領域３の屈折率デルタΔ４及び外側クラッド領域３の内半径Ｒ２と３０マイクロメートルの半径方向の距離の間（並びに、屈折率Δ４と屈折率Δ２の間）において算出された容積Ｖ３と、が示されている。又、１３１０ｎｍにおける色分散及び分散スロープと、１５５０ｎｍにおける色分散及び分散スロープと、１３１０ｎｍ及び１５５０ｎｍにおけるモードフィールド径と、１５５０ｎｍにおける横方向負荷ワイヤメッシュマイクロ曲げと、１５５０ｎｍにおけるピンアレイマクロ曲げと、ゼロ分散波長と、２２ｍケーブルカットオフと、１３１０ｎｍにおけるＭＡＣ値と、比較例１との比較における横方向負荷ワイヤメッシュマイクロ曲げの改善と、比較例１との比較における１５５０ｎｍにおけるピンアレイ曲げ損失の改善と、１×２０ｍｍ直径曲げ損失と、１３１０及び１５５０ｎｍにおけるスペクトル減衰と、についても記述されている。
【００５０】
【表１】
2014526066.tif 000003
【００５１】
以下の表３は、図１に示されている屈折率プロファイルを有する適用された約０．９ＭＰａのヤング係数を有する第１被覆及び約１２００ＭＰａのヤング係数を有する第２被覆を有する実際に製造された実施例２１及び２２の特性を一覧表示している。実施例２１及び実施例２２のファイバは、線引き炉上において光学プレフォームから線引きされたものである。具体的には、それぞれの実施例ごとに、中心コア領域１の屈折率デルタΔ１、コアアルファ、及び外半径Ｒ１と、屈折率デルタΔ２及び内側クラッド領域２の外半径Ｒ２と、Ｒ１とＲ２の間において算出された内側クラッド領域２のプロファイル容積Ｖ２と、外側クラッド領域３の屈折率デルタΔ４及び外側クラッド領域３の内半径Ｒ２と３０マイクロメートルの半径方向の距離の間（並びに、屈折率Δ４と屈折率Δ２の間）において算出された容積Ｖ３と、が記述されている。又、１３１０ｎｍにおける色分散及び分散スロープと、１５５０ｎｍにおける色分散及び分散スロープと、１３１０ｎｍ及び１５５０ｎｍにおけるモードフィールド径と、１５５０ｎｍにおける横方向負荷ワイヤメッシュマイクロ曲げと、１５５０ｎｍにおけるワイヤメッシュカバードラムマイクロ曲げ試験と、１５５０ｎｍにおけるピンアレイマクロ曲げと、ゼロ分散波長と、２２ｍケーブルカットオフと、１３１０ｎｍにおけるＭＡＣ値と、１×２０ｍｍ直径曲げ損失と、１３１０及び１５５０ｎｍにおけるスペクトル減衰と、比較例１との比較における１５５０ｎｍにおける横方向負荷ワイヤメッシュマイクロ曲げの改善と、比較例１との比較における１５５０ｎｍにおけるピンアレイ曲げ損失の改善と、も記述されている。表２ａ及び表２ｂにおいては、これらの特性は、実施例９及び実施例１２については、モデル化されたＬＬＷＭ及びピンアレイを除いて、実際の光ファイバ上において計測されたものであり、且つ、光ファイバの実施例１０、実施例１１、及び実施例１３〜１５においては、示されている特性は、モデル化されたものである。更には、比較例１は、製造されたものであり、且つ、１５５０ｎｍにおけるワイヤメッシュカバードラムマイクロ曲げ試験を実行し、これにより、０．０７ｄＢ／ｋｍの損失がもたらされている。
【００５２】
【表２ａ】
2014526066.tif 000004
【００５３】
【表２ｂ】
2014526066.tif 000005
【００５４】
上記の表１、表２ａ、及び表２ｂにおいて観察できるように、本明細書における例は、屈折率Δ１を有する中心ガラスコア領域と、インデックスΔ２を有する第１内側クラッド領域と、インデックスΔ４を有する外側クラッド領域と、を利用する例示用のファイバを示しており、ここで、Δ１＞Δ４＞Δ２であり、ここで、Δ４とΔ２の間の差は、０．０１以上であり、且つ、プロファイル容積の絶対値｜Ｖ３｜は、少なくとも５％マイクロメートル２である。これらのファイバは、２０ｍｍ直径マンドレル上において巻回された際に、１２６０ｎｍ以下のケーブルカットオフと、０．７５ｄＢ／巻回未満の曲げ損失と、を有する。又、これらのファイバは、１３１０ｎｍにおける約８．２〜９．５マイクロメートルのモードフィールド径と、１３００〜１３２４ｎｍのゼロ分散波長と、０．０９２ｐｓ／ｎｍ２／ｋｍ未満の１３１０ｎｍにおける分散スロープと、をも有する）。これらのファイバは、０．０７ｄＢ／ｋｍ以下の、更に好ましくは、０．０６ｄＢ／ｋｍ以下の、且つ、いくつかの実施形態においては、０．０５ｄＢ／ｋｍ以下の１５５０ｎｍにおけるワイヤメッシュカバードラム（ＷＭＣＤ）曲げ損失を有する。又、これらのファイバは、８．５ｄＢ未満の、更に好ましくは、５ｄＢ未満の、且つ、いくつかの実施形態においては、４ｄＢ未満の１５５０ｎｍにおけるピンアレイ曲げ損失をも有する。
【００５５】
以下の表３は、例示用のファイバの実施例２１及び実施例２２の特性を一覧表示している。これらの実施例２１及び実施例２２においては、外側クラッド領域３内のＣｌの量は、それぞれ、１７００ｐｐｍ及び１４００ｐｐｍであり、且つ、領域２内のＣｌ含有量は、１０００ｐｐｍである。
【００５６】
【表３】
2014526066.tif 000006
【００５７】
上記の表３の両方の例示用のファイバにおいて観察できるように、例示用のファイバ実施形態は、屈折率Δ１を有する中心ガラスコア領域と、屈折率Δ２を有する第１内側クラッド領域と、屈折率Δ４を有する外側クラッド領域と、を利用しており、ここで、Δ１＞Δ４＞Δ２であり、ここで、Δ４とΔ２の間の差は、０．００４以上であり、且つ、プロファイル容積の絶対値｜Ｖ３｜は、少なくとも２．５％マイクロメートル２である。これらの例示用のファイバ実施形態は、２０ｍｍ直径マンドレル上において巻回された際に、１２６０ｎｍ以下のケーブルカットオフ損失と、０．７５ｄＢ／巻回未満の曲げ損失と、を有する。又、これらの例示用のファイバ実施形態は、１３１０ｎｍにおける約８．２〜９．５マイクロメートルのモードフィールド径と、１３００〜１３２４ｎｍのゼロ分散波長と、０．００９２ｐｓ／ｎｍ２／ｋｍ以下の１３１０ｎｍにおける分散スロープと、を有する。これらの例示用のファイバ実施形態は、０．０７ｄＢ／ｋｍ以下の、更に好ましくは、０．０６ｄＢ／ｋｍ以下の、且つ、いくつかの実施形態においては、０．０５ｄＢ／ｋｍ以下の１５５０ｎｍにおけるワイヤメッシュカバードラム（ＷＭＣＤ）曲げ損失を有する。又、これらの例示用のファイバ実施形態は、８．５ｄＢ未満の、更に好ましくは、７ｄＢ未満の１５５０ｎｍにおけるピンアレイ曲げ損失をも有する。
【００５８】
これらのファイバの多くはまた、１５ｍｍ直径マンドレル上において巻回された際に、１ｄＢ／巻回未満の、且つ、場合により、０．５ｄＢ／巻回未満の１５５０ｎｍにおける曲げ損失をも有する。これらのファイバはまた、２０ｍｍ直径マンドレル上において巻回された際に、０．７５ｄＢ／巻回未満の、更に好ましくは、０．３ｄＢ／巻回未満の、且つ、いくつかのファイバにおいては、最も好ましくは、０．１ｄＢ／巻回未満の１５５０ｎｍにおける曲げ損失をも有する。又、これらのファイバは、３０ｍｍ直径マンドレル上において巻回された際に、０．０２５ｄＢ／巻回未満の、且つ、いくつかのファイバにおいては、更に好ましくは、０．００３ｄＢ／巻回未満の１５５０ｎｍにおける曲げ損失をも有する。これらの実施例のいくつは、例えば、１２００ｐｐｍ〜１２０００ｐｐｍなど、１２００ｐｐｍを上回る量だけ、外側クラッド領域において塩素を利用している。これらの実施例のいくつかは、１４００ｐｐｍ以上の量だけ、外側クラッド領域内において塩素を利用している。これらの実施例のいくつかは、１４００ｐｐｍを上回り且つ３０００ｐｐｍ未満の量だけ、外側クラッド領域内において塩素を利用している。これらの実施例のいくつかは、重量で、２０００ｐｐｍを上回る、且つ、場合により、３０００を上回る、或いは、更には、４０００ｐｐｍを上回る量だけ、外側クラッド領域において塩素を利用している。いくつかの実施形態においては、外側クラッド領域は、重量で２０００ｐｐｍを上回り且つ１２０００ｐｐｍを下回る量だけ、塩素を有する。
【００５９】
１５５０ｎｍにおける減衰は、好ましくは、０．２１ｄＢ／ｋｍ未満であり、更に好ましくは、０．２０ｄＢ／ｋｍ未満であり、なお更に好ましくは、０．１９７ｄＢ／ｋｍ未満である。いくつかの好適な実施形態においては、１５５０ｎｍにおける減衰は、０．１９１ｄＢ／ｋｍ以下であり、なお更に好ましくは、０．１８９ｄＢ／ｋｍ以下であり、なお更に好ましくは、０．１８６ｄＢ／ｋｍ以下であり、なお更に好ましくは、０．１８４ｄＢ／ｋｍ以下であり、且つ、最も好ましくは、０．１８２ｄＢ／ｋｍ以下である。
【００６０】
一代替実施形態が図２に示されており、この図は、スーパーガウスコア屈折率プロファイルを有するファイバの屈折率プロファイルを示している。本発明者らは、スーパーガウスコアプロファイルを使用することにより、光ファイバの減衰が更に低下することを見出した。本発明者らは、これは、コアからクラッドに至るガラスの屈折率及び粘度の相対的に滑らかな遷移に起因すると考えている。更には、本発明者らは、光ファイバ内の光学パワーは、ガウスプロファイルに準拠しており、且つ、従って、スーパーガウス屈折率プロファイルは、アルファプロファイルよりも、良好にパワーに準拠しているものと考えている。減衰の改善は、小角度散乱の低下によって得られたものであろう。モデル化された及び製造されたファイバのデータが、それぞれ、以下の表４及び表５に示されている。
【００６１】
スーパーガウスプロファイルは、以下の式に準拠しており、
％Δ（ｒ）＝％Δ１ｍａｘ・ＥＸＰ（−（（ｒ／ａ）γ））      （式１）
ここで、ｒ＝中心場所からの半径方向の位置であり、ａ＝「％Δ＝（Δｍａｘ／ｅ）」である半径方向の場所に対応する半径方向のスケーリングパラメータであり、ｅは、自然対数の底（約２．７１８２８．．．）であり、且つ、γ（ガンマ）＝正数である。図２においては、ａは、好ましくは、４．５を上回り、更に好ましくは、４．６を上回り、且つ、最も好ましくは、４．７を上回る。
【００６２】
図３は、本明細書に開示されている光導波路ファイバの一代替実施形態によるΔ２を有する内側クラッド領域２及びΔ４を有する突出した外側クラッド領域３によって取り囲まれたΔ１を有するスーパーガウスコアプロファイル領域１を有する屈折率プロファイルを示している。Δ４とΔ２のデルタの間の差は、好ましくは、０．００２デルタ％を上回り、且つ、前記ファイバは、７．５超のＭＡＣ値を有する。図３に示されている実施形態においては、コアプロファイルセグメント１は、スーパーガウス屈折率プロファイルであり、内側クラッド２は、好ましくは、実質的に未ドーピングのシリカであり、且つ、アップドーピングされたクラッド領域３は、屈折率デルタΔ４を増大させるのに十分な量のゲルマニア又は塩素又はその他の屈折率増大ドーパントを有し、これは、少なくとも０．００２％であり、更に好ましくは、少なくとも０．００５％である。いくつかの実施形態においては、Δ４とΔ２の間の差は、０．０３〜０．０６パーセントであり、且つ、いくつかの実施形態においては、Δ４とΔ２の間の差は、０．０７〜０．１パーセントである。
【００６３】
図４は、スーパーガウスコアプロファイルを有する一代替屈折率プロファイルを示している。図４に示されているプロファイルにおいては、Δ１を有するスーパーガウスコア屈折率プロファイル領域１は、Δ２を有する内側クラッド領域２によって取り囲まれている。内側クラッド領域２は、Δ３を有する凹入したクラッド領域３によって取り囲まれており、この凹入したクラッド領域３は、Δ４を有する外側の突出したクラッド領域４によって取り囲まれている。Δ４とΔ２のデルタの間の差は、好ましくは、０．００２デルタ％を上回り、且つ、前記ファイバは、７．５超のＭＡＣ値を有する。図４に示されている実施形態においては、コアプロファイルセグメント１は、スーパーガウスプロファイルであり、内側クラッド２は、好ましくは、実質的に未ドーピングのシリカであり、凹入したクラッド領域３は、Δ３ｍｉｎ及びトレンチアルファと共に、Δ３の屈折率を有するフッ素ドーピングされたシリカであり、且つ、外側クラッド領域４は、内側クラッド領域２との関係において、好ましくは、少なくとも０．００２％だけ、更に好ましくは、少なくとも０．００５％だけ、屈折率デルタΔ４を増大させるのに十分な量のゲルマニア又はフッ素を有する。純粋なシリカの屈折率との関係において、Δ４は、好ましくは、０．０を上回り、更に好ましくは、０．０１を上回り、且つ、更に好ましくは、０．０２を上回る。
【００６４】
以下の表４ａ及び表４ｂは、図２に示されている屈折率を有するモデル化された実施例２３及び実施例２５〜３０と、図３に示されている屈折率を有する実施例２４及び実施例３１及び実施例３２と、図４に示されている屈折率を有する実施例３３及び実施例３４と、の特性を一覧表示している。具体的には、これらの表には、それぞれの実施例ごとに、屈折率デルタΔ１と、中心コア領域１の外半径Ｒ１と、コアアルファと、半径方向のスケーリングパラメータａと、コアγ（ガンマ）と、内側クラッド領域２の外半径Ｒ２と、内側クラッド半径に対するコア半径の比率Ｒ１／Ｒ２と、内側クラッド領域２の屈折率デルタΔ２と、凹入したクラッド領域３の外半径Ｒ３及び屈折率デルタΔ３と、凹入したクラッド領域３のアルファと、ｒ１とｒ２の間において算出された０．３≦Ｖ２≦６０の容積Ｖ２と、領域３の屈折率デルタΔ４と、Ｒ３とファイバの中心から距離３０マイクロメートルの間において算出された容積Ｖ３と、光ファイバの外半径であるＲｍａｘと、が記述されている。又、ＬＰ０１カットオフ波長と、ＬＰ１１カットオフ波長と、１３１０ｎｍにおける色分散及び分散スロープと、１５５０ｎｍにおける色分散及び分散スロープと、１５５０ｎｍにおける減衰と、１５５０ｎｍにおける有効面積と、１３１０ｎｍ及び１５５０ｎｍにおけるモードフィールド径と、１５５０ｎｍにおけるワイヤメッシュマイクロ曲げと、１５５０ｎｍにおけるピンアレイ曲げ損失と、比較例１との比較におけるワイヤメッシュマイクロ曲げと、ゼロ分散波長と、ケーブルカットオフと、及びＭＡＣ値と、も記述されている。
【００６５】
【表４ａ】
2014526066.tif 000007
【００６６】
【表４ｂ】
2014526066.tif 000008
【００６７】
以下の表５は、図２〜図４に示されている屈折率を有する実際に製造された実施例３５〜３７の特性を一覧表示している。具体的には、この表には、それぞれの実施例ごとに、屈折率デルタΔ１と、中心コア領域１の外半径Ｒ１と、コアアルファと、半径方向のスケーリングパラメータａと、コアγ（ガンマ）と、内側クラッド領域２の外半径Ｒ２と、内側クラッド半径に対するコア半径の比率Ｒ１／Ｒ２と、内側クラッド領域２の屈折率デルタΔ２と、凹入したクラッド領域３の外半径Ｒ３及び屈折率デルタΔ３と、凹入したクラッド領域３のアルファ（トレンチアルファ）と、ｒ１とｒ２の間において算出された０．３≦Ｖ２≦６０の容積Ｖ２と、領域３の屈折率デルタΔ４と、Ｒ３とファイバの中心から距離３０マイクロメートルの間において算出された容積Ｖ３と、光ファイバの外半径であるＲｍａｘと、２メートルケーブルカットオフ波長と、１３１０ｎｍにおける色分散及び分散スロープと、１５５０ｎｍにおける色分散及び分散スロープと、１５５０ｎｍにおける減衰と、１３１０ｎｍ及び１５５０ｎｍにおけるモードフィールド径と、１５５０ｎｍにおける有効面積と、１５５０ｎｍにおけるマクロ曲げ損失と、ゼロ分散波長と、ケーブルカットオフと、１３１０ｎｍにおけるＭＡＣ値と、が記述されている。実施例３８及び実施例３９においては、外側クラッド領域３内のＣｌの量は、それぞれ、１４００ｐｐｍ及び１７００ｐｐｍであり、且つ、領域２内のＣｌの含有量は、１０００ｐｐｍである。
【００６８】
【表５】
2014526066.tif 000009
【００６９】
以下の表６は、図３に示されている屈折率を有する製造された実施例３８〜４６の特性を一覧表示している。具体的には、この表には、それぞれの実施例ごとに、屈折率デルタΔ１と、中心コア領域１の外半径Ｒ１と、コアアルファと、半径方向のスケーリングパラメータａと、コアγ（ガンマ）と、内側クラッド領域２の外半径Ｒ２、内側クラッド半径に対するコア半径の比率Ｒ１／Ｒ２と、内側クラッド領域２の屈折率デルタΔ２と、領域３の屈折率デルタΔ４と、Ｒ２とファイバの中心から距離３０マイクロメートルの間において算出された容積Ｖ３と、が記述されている。それぞれのケースにおける光ファイバの外径は、１２５マイクロメートルであった。又、２メートルケーブルカットオフ波長と、１３１０ｎｍ、１３８３ｎｍ、及び１５５０ｎｍにおける減衰と、１３１０ｎｍにおけるＭＡＣ値と、１５５０ｎｍ及び１６２５ｎｍにおける１×２０ｍｍ曲げ損失と、も記述されている。
【００７０】
【表６】
2014526066.tif 000010
【００７１】
従って、本明細書に記述されている光ファイバは、２０ｍｍ直径マンドレル上において１ｄＢ／巻回未満の、且つ、いくつかの実施形態においては、２０ｍｍマンドレル上において０．５ｄＢ／巻回未満のすば抜けた曲げ性能と、１３５０ｎｍ未満の、且つ、いくつかの実施形態においては、１３００ｎｍ≦λ０≦１３２４ｎｍのゼロ分散波長λ０と、を提供し、且つ、更には、約１２６０ｎｍを上回る波長においてシングルモード動作に適したカットオフ波長と、８．２〜９．５マイクロメートルの１３１０ｎｍにおけるＭＤＦと、０．１８９ｄＢ／ｋｍ以下の、且つ、いくつかの実施形態においては、０．１８５ｄＢ／ｋｍ以下の、更に詳しくは、０．１８３ｄＢ／ｋｍ以下の１５５０ｎｍにおける減衰と、を提供する。
【００７２】
いくつかの実施形態においては、コアは、１つ又は複数の光ファイバ製造技法の結果として生じる場合のある所謂中心線ディップを有する相対屈折率プロファイルを有してもよい。但し、本明細書に開示されている屈折率プロファイルのうちの任意のものにおける中心線ディップは、任意選択である。
【００７３】
本明細書に開示されている光ファイバは、コアと、コアを取り囲み且つこれと直接的に隣接しているクラッド層（又は、クラッド又は最外側環状クラッド領域）と、を有する。好ましくは、コアは、ゲルマニウムによってドーピングされたシリカ、即ち、ゲルマニアドーピングされたシリカから構成されている。望ましい屈折率及び密度を得るべく、ゲルマニウム以外のドーパントを、単独で又は組合せにおいて、本明細書に開示されている光ファイバのコア内において、且つ、特に、中心線において又はその近傍において、利用してもよい。好適な実施形態においては、本明細書に開示されている光ファイバのコアは、負ではない屈折率プロファイルを有し、更に好ましくは、正の屈折率プロファイルを有しており、コアは、クラッド層によって取り囲まれており、且つ、これと直接的に隣接している。
【００７４】
好ましくは、本明細書に開示されている光ファイバは、シリカに基づいたコア及びクラッドを有する。好適な実施形態においては、クラッドは、約１２５マイクロメートルという、Ｒｍａｘの２倍の外半径を有する。
【００７５】
本明細書に開示されている光ファイバは、例えば、外側クラッド領域３と接触し且つこれを取り囲む第１被覆Ｐであって、１．０ＭＰａ未満の、好ましくは、０．９ＭＰａ未満の、且つ、好適な実施形態においては、０．８ＭＰａ以下のヤング係数を有する第１被覆などの保護被覆によって取り囲んでもよく、且つ、第１被覆Ｐと接触し且つこれを取り囲む第２被覆Ｓであって、１２００ＭＰａを上回る、且つ、いくつかの実施形態においては、１４００ＭＰａを上回るヤング係数を有する第２被覆Ｓを更に有する。
【００７６】
本明細書において使用されている第１被覆の硬化ポリマー材料のヤング係数、破断伸び（ｅｌｏｎｇａｔｉｏｎ  ｔｏ  ｂｒｅａｋ)、及び引張強度は、厚さが約０．００３’’（７６マイクロメートル）〜０．００４’’（１０２マイクロメートル）であり、且つ、幅が約１．３ｃｍである薄膜として成形された材料の試料において、５．１ｃｍのゲージ長及び２．５ｃｍ／分の試験速度で、引っ張り試験装置（例えば、Ｓｉｎｔｅｃｈ  ＭＴＳ  Ｔｅｎｓｉｌｅ  Ｔｅｓｔｅｒ又はＩＮＳＴＲＯＮ  Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ  Ｍａｔｅｒｉａｌ  Ｔｅｓｔ  Ｓｙｓｔｅｍ）を使用して計測されたものである。
【００７７】
適切な第１及び第２被覆の更なる説明については、国際特許出願公開第２００５／０１０５８９号パンフレットにおいて見出すことが可能であり、この内容は、引用により、そのすべてが本明細書に援用される。
【００７８】
好ましくは、本明細書に開示されている光ファイバは、低ＯＨ含有量を有し、且つ、好ましくは、特定の波長領域において、特に、Ｅ帯域において、相対的に小さな水ピークを有する、又は水ピークを有していない、減衰曲線を有する。本明細書に開示されている光ファイバは、好ましくは、１３１０ｎｍにおける光減衰（スペクトル）を上回る０．１０ｄＢ／ｋｍ以下の、且つ、更に好ましくは、１３１０ｎｍにおける光減衰以下の１３８３ｎｍにおける光減衰を有する。本明細書に開示されている光ファイバは、好ましくは、少なくとも１４４時間にわたって、例えば、０．０１気圧の分圧の水素などの水素雰囲気に対して晒された後に、１３８３ｎｍにおける０．０３ｄＢ／ｋｍ未満の水素誘発最大減衰変化を有する。
【００７９】
低水ピークは、一般に、相対的に小さな減衰損失を提供し、これは、特に、約１３４０ｎｍ〜約１４７０ｎｍの伝送信号の場合に当て嵌まる。更には、低水ピークは、１つ又は複数のポンプ波長において動作する場合のあるラマンポンプ又はラマン増幅器などの光ファイバに光学的に結合されたポンプ発光装置のポンプ効率の改善をも提供する。好ましくは、ラマン増幅器は、任意の望ましい動作波長又は波長領域よりも約１００ｎｍだけ小さな１つ又は複数の波長においてポンピングする。例えば、約１５５０ｎｍの波長の動作信号を搬送する光ファイバは、約１４５０ｎｍのポンプ波長のラマン増幅器によってポンピングしてもよい。従って、約１４００ｎｍ〜約１５００ｎｍの波長領域における相対的に小さなファイバ減衰は、特に、１４００ｎｍ周辺のポンプ波長の場合に、ポンプ減衰を減少させると共に、例えば、ポンプパワーの１ｍＷ当たりの利得などのポンプ効率を増大させる傾向を有することになる。
【００８０】
本明細書に開示されているファイバは、特に、ＯＶＤプロセスによって製造された際に、小さなＰＭＤ値を有する。又、本明細書に開示されているファイバの場合には、光ファイバの紡糸（ｓｐｉｎｎｉｎｇ）も、ＰＭＤ値を低下させることになろう。
【００８１】
以上の説明は、例示を目的としたものに過ぎず、且つ、請求項によって規定されているファイバの特性及び特徴の理解のための概要の提供を目的としたものであることを理解されたい。添付図面は、好適な実施形態の更なる理解を提供するべく含まれるものであり、且つ、本明細書に内蔵され、且つ、その一部を構成している。これらの図面は、その説明と共に、原理及び動作を説明するように機能する様々な特徴及び実施形態を示している。当業者には、添付の請求項の精神又は範囲を逸脱することなしに、本明細書に開示されている好適な実施形態に対する様々な変更を実施することができることが明らかとなろう。
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外半径ｒ１と、屈折率Δ１と、を有する中心コア領域と、
８マイクロメートル超の外半径ｒ２及び屈折率Δ２を有する第１内側クラッド領域と、前記内側クラッド領域を取り囲み且つ屈折率Δ３を有する第２外側クラッド領域と、を有するクラッド領域であって、Δ１＞Δ３＞Δ２であり、且つ、Δ３とΔ２の間の差は、０．００２％を上回るクラッド領域と、
を有し、
且つ、前記ファイバは、７．５超のＭＡＣ値を有する、
ことを特徴とする光ファイバ。
【請求項２】
前記Δ３とΔ２の間の差は、０．００５％を上回ることを特徴とする請求項１に記載の光ファイバ。
【請求項３】
前記Δ３とΔ２の間の差は、０．０１％を上回ることを特徴とする請求項１に記載の光ファイバ。
【請求項４】
前記ファイバの前記コアは、１０未満のアルファを有することを特徴とする請求項１に記載の光ファイバ。
【請求項５】
前記第１内側クラッド領域は、フッ素及びゲルマニウムを基本的に含んでいないことを特徴とする請求項１に記載の光ファイバ。
【請求項６】
ｒ２から少なくとも３０マイクロメートルの半径まで延在する長さにわたってΔ３＞Δ２であることを特徴とする請求項１に記載の光ファイバ。
【請求項７】
外半径ｒ１と、屈折率Δ１と、１０未満のアルファと、を有する中心コア領域と、
８マイクロメートル超の外半径ｒ２及び屈折率Δ２を有する第１内側クラッド領域と、前記内側クラッド領域を取り囲み且つ屈折率Δ３を有する第２外側クラッド領域と、を有するクラッド領域であって、Δ１＞Δ３＞Δ２であり、且つ、Δ３とΔ２の間の差は、０．００２％を上回る、クラッド領域と、
を有することを特徴とする光ファイバ。
【請求項８】
前記ファイバは、６．５〜７．５のＭＡＣを有することを特徴とする請求項７に記載の光ファイバ。
【請求項９】
前記第１内側クラッド領域は、フッ素及びゲルマニアを基本的に含んでいない請求項７に記載の光ファイバ。
【請求項１０】
前記第１内側クラッド領域の前記外半径と３０マイクロメートルの半径方向の距離の間において算出される前記外側クラッド領域のプロファイル容積Ｖ３は、
【数１】
2014526066.tif 000011
に等しく、
且つ、｜Ｖ３｜は、少なくとも２．５％Δマイクロメートル２であることを特徴とする請求項７に記載の光ファイバ。