(57)【要約】  コア領域と隣接するクラッド領域との間の粘度の非整合性が低減されるように、光ファイバのコア領域にＣｌおよびＦが添加された光ファイバが開示されている。本発明のある実施例において、該光ファイバは、単一モードステップインデックス光ファイバであり、コア領域のガラス転移温度と隣接する該クラッド領域のガラス転移温度との間の温度差が略２００℃未満となるのに有効な量のＣｌおよびＦが添加されたコア領域を有する。【特許請求の範囲】
【請求項１】
純シリカに対する相対屈折率％Δ1とガラス転移温度Ｔg1とを有するコア領域と、
前記コア領域の周囲においてその外面と接して配置されていて純シリカに対する相対屈折率％Δ2とガラス転移温度Ｔg2とを有する第１クラッドセグメントと、を含み、
前記コア領域はＴg1とＴg2との差分が略２００℃未満となるｗｔ．％のＣｌおよびＦが添加されている、ことを特徴とする光ファイバ。
【請求項２】
前記コア領域におけるＣｌの含有量が略０．１ｗｔ．％乃至３ｗｔ．％の間にあることを特徴とする請求項１記載の光ファイバ。
【請求項３】
前記コア領域におけるＣｌの含有量は略０．５ｗｔ．％乃至２ｗｔ．％の間にあることを特徴とする請求項２記載の光ファイバ。
【請求項４】
前記コア領域におけるＦの含有量が略０．１ｗｔ．％乃至２ｗｔ．％の間にあることを特徴とする請求項１記載の光ファイバ。
【請求項５】
前記コア領域におけるＦの含有量は０．５ｗｔ．％乃至１ｗｔ．％の間にあることを特徴とする請求項４記載の光ファイバ。
【請求項６】
前記コア領域におけるＦの含有量対Ｃｌの含有量の比が略１：２乃至１：４の間にあることを特徴とする請求項１記載の光ファイバ。
【請求項７】
Ｔg1とＴg2との間の差分は１５０℃未満であることを特徴とする請求項１記載の光ファイバ。
【請求項８】
Ｔg1とＴg2との間の差分が１００℃未満であることを特徴とする請求項７記載の光ファイバ。
【請求項９】
前記隣接クラッドセグメントに対する前記コア領域の相対屈折率％Δ12が略０．３％乃至０．５４％の間にあることを特徴とする請求項１記載の光ファイバ。
【請求項１０】
前記第１クラッドセグメントの周囲においてこれに接して配置されていて純シリカに対する相対屈折率％Δ3を有する第２クラッドセグメントを更に含み、｜％Δ1｜＜｜％Δ3｜＜｜％Δ2｜であり、％Δ2，％Δ3および％Δ1は負である、ことを特徴とする請求項１記載の光ファイバ。
【請求項１１】
前記第１クラッドセグメントの周囲においてこれに接して配置されていて純シリカに対する相対屈折率％Δ3を有する第２クラッドセグメントを更に含み、｜％Δ3｜＜｜％Δ1｜＜｜％Δ2｜であり、％Δ3および％Δ1は負である、ことを特徴とする請求項１記載の光ファイバ。
【請求項１２】
請求項１記載の光ファイバの製造方法であって、
前記光ファイバを略２メートル／秒よりも大なる線引き速度で線引きする工程を更に含むことを特徴とする光ファイバの製造方法。
【請求項１３】
前記光ファイバは略９メートル／秒よりも大なる線引き速度で線引きされることを特徴とする請求項１２記載の光ファイバの製造方法。
【請求項１４】
前記光ファイバは１５５０ｎｍにおいて略０．２１ｄＢ／ｋｍ未満の減衰を有することを特徴とする請求項１記載の光ファイバ。
【請求項１５】
純シリカに対する相対屈折率％Δ1を有するコア領域と、
前記コア領域の周囲においてこれに接して配置されていて純シリカに対する相対屈折率％Δ2を有する第１クラッドセグメントと、
前記第１クラッドセグメントの周囲においてこれに接して配置されていて純シリカに対する相対屈折率％Δ3を有する第２クラッドセグメントと、を含み、
｜％Δ1｜＜｜％Δ3｜＜｜％Δ2｜であり、％Δ1，％Δ2および％Δ3は負である、屈折率プロファイルを有する、ことを特徴とする光ファイバ。
【請求項１６】
前記コア領域にＦ及びＣｌが更に含まれていることを特徴とする請求項１５記載の光ファイバ。
【請求項１７】
前記Ｃｌの含有量が０．１乃至３ｗｔ．％の間にあることを特徴とする請求項１６記載の光ファイバ。
【請求項１８】
前記Ｆの含有量が０．１乃至２ｗｔ．％の間にあることを特徴とする請求項１６記載の光ファイバ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、概して光ファイバに関し、特にコア領域と隣接したクラッドセグメントとの間の粘度の非整合性が低減された光ファイバに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の単一モード光ファイバは、コア領域の屈折率を上昇させるのに適しているドーパントが添加されていて、純シリカのクラッドガラスによって囲繞されているＳｉＯ2（シリカ）ガラスコア領域を概して有する。典型的なコア領域のドーパントはＧｅＯ2である。コアとクラッドとの間の屈折率の違いは、伝播光を概してコア領域に閉じ込める光導波路を形成するのに必要である。従来の単一モードの不純物が添加されたコア光ファイバにおけるＧｅＯ2の濃度は、７重量パーセント（ｗｔ.％）を上回っても良い。高濃度のドーパントが光ファイバのコア領域に存在する故、該光ファイバの光学損失または減衰は、純粋なシリカガラスにおいて予想される減衰よりも高い。１以上のドーパントを比較的高い濃度で含んでいるコア領域の光吸収特性を克服するために、純シリカコア光ファイバが、開発された。すなわち、該光ファイバは、純シリカからなるコア領域を有する。
【０００３】
純シリカコア光ファイバにおいてコア領域とクラッド領域との間の屈折率差を形成するために、１以上の屈折率変更ドーパントがクラッド領域に添加されて、クラッド領域の屈折率が純シリカコア領域の屈折率よりも下の値に低減させられる。たとえば、フッ素（Ｆ）は、シリカガラスクラッド領域の屈折率を低減させるために一般的に使用されているドーパントである。純シリカコア光ファイバのクラッド領域の屈折率がコア領域の屈折率よりも下に低減される程度は、ファイバ設計及び所望の光ファイバパラメータに依存するものの、該屈折率変更ドーパントをコア領域よりもむしろクラッドに添加することによって、コア領域にドーパントが存在することに起因する光学損失を除去することができる。クラッド領域へのドーピングは、クラッドガラスの粘度にも影響を与える。すなわち、Ｆのようなドーパントがシリカガラスクラッド領域に添加された場合、クラッド領域の粘度が低下し、その結果、純シリカコアガラスとドーパントが添加されたシリカクラッドガラスとの間の粘度の組み合わせが不適当となる。
【０００４】
線引き条件の所定の設定において、光ファイバのある領域における粘度が他の領域における粘度よりも低い場合、より高い粘度を有する光ファイバの領域には多くの線引き張力がかかる。純シリカコア光ファイバに対して、このことは、光導波コアが線引き工程の間に光ファイバに付与される線引き応力を保持すること、を意味している。結果として生じる応力は、残留応力として光ファイバの範囲内に保持される。残留応力、すなわち線引き温度から冷却されてファイバに固定された応力は、伝送損の増加の原因の１つである。その結果、残留応力を最小にするために、１メートル/秒のオーダーの非常に遅い線引き速度で、純シリカコア光ファイバが線引きされる。
【０００５】
残留応力が増加する可能性が低下するように、コアガラスの粘度をクラッドガラスの粘度に適合させる努力において、少量の塩素（Ｃｌ）が、純シリカ光ファイバのコア領域ドーパントとして使用された。しかしながら、略１ｗｔ．％以下で使用される塩素の概して低いレベルは、コア領域の粘度をクラッド領域の粘度に適切に整合させるには、単独では不十分であった。Ｃｌは単独で粘度の効果的な変更因子とはならない故、コアの粘度をクラッドの粘度に近づけて適合させるには、大量のＣｌが必要とされる。しかし、Ｃｌの高い揮発性により、外付け法（ＯＶＤ）もしくは気相軸付け法（ＶＡＤ）などの幾つかの光ファイバ製造方法においてコア領域に添加できるＣｌの量は制限される。コア領域へ適切な量のＣｌを添加することが出来ないことから、当該アプローチによる効果が制限される。従って、線引き起因の欠陥（ガラス中の空隙）、過剰な残留応力およびシリカコア光ファイバの製造における光ファイバ減衰の増加を回避するために、非常に遅い線引き速度と非常に高い線引き炉温度が、未だに要求されている。主に純シリカコアを有する従来の光ファイバは、略５０ＭＰａ乃至６０ＭＰａの間のオーダーの高い残留応力を有し続ける。
【０００６】
従って、光ファイバの異なる領域間における粘度の差をよりきっちりと合わせる手段が必要となっている。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のある実施例において、屈折率ｎ1と相対屈折率％Δ1とガラス転移温度Ｔg1とを有するコア領域と、該コア領域の周囲においてその外面と接して配置されていて屈折率ｎ2と相対屈折率％Δ2とガラス転移温度Ｔg2とを有する第１クラッドセグメントと、を含み、該コア領域はＴg1とＴg2との差分が略２００℃未満となるｗｔ．％のＣｌおよびＦが添加されている、光ファイバが開示されている。
【０００８】
本発明による該コア領域は、Ｔg1とＴg2との間の差分が好ましくは１５０℃未満となり、より好ましくは１００℃未満となるｗｔ．％のＣｌおよびＦが添加されている。
【０００９】
本発明による光ファイバは、該第１クラッドセグメントに対して、略０．３乃至０．５４％の間にあることが好ましいコア相対屈折率を有する。
【００１０】
光ファイバの該コア領域は、０．１ｗｔ．％乃至３ｗｔ．％の間にあることが好ましく、略０．５ｗｔ．％乃至２ｗｔ．％の間にあることがより好ましいＣｌが添加されている。該コア領域は、０．１ｗｔ．％乃至２ｗｔ．％の間にあることが好ましく、略０．５ｗｔ．％乃至１ｗｔ．％の間にあることがより好ましいＦが添加されている。該コア領域におけるＦの濃度対Ｃｌの濃度の比は略１：２乃至１：４の間にあることが好ましい。
【００１１】
本発明による他の実施例において、純シリカに対する相対屈折率％Δ1を有するコア領域と、該コア領域の周囲においてこれに接して配置されていて純シリカに対する相対屈折率％Δ2を有する第１クラッドセグメントと、該第１クラッドセグメントの周囲においてこれに接して配置されていて純シリカに対する相対屈折率％Δ3を有する第２クラッドセグメントと、を含み、｜％Δ3｜＜｜％Δ1｜＜｜％Δ2｜であり、より好ましくは｜％Δ1｜＜｜％Δ3｜＜｜％Δ2｜であり、％Δ1，％Δ2および％Δ3は負である、屈折率プロファイルを有する光ファイバが開示されている。
【００１２】
更に別の実施例において、純シリカに対する相対屈折率％Δ1を有するコア領域と、該コア領域の周囲においてこれに接して配置されていて純シリカに対する相対屈折率％Δ2を有する第１クラッドセグメントと、該第１クラッドセグメントの周囲においてこれに接して配置されていて純シリカに対する相対屈折率％Δ3を有する第２クラッドセグメントと、を含み、｜％Δ3｜＜｜％Δ1｜＜｜％Δ2｜であり、％Δ1，％Δ2および％Δ3は負である、屈折率プロファイルを有する光ファイバが開示されている。
【００１３】
本発明による更に他の実施例において、純シリカに対する相対屈折率％Δ1を有するコア領域と、該コア領域の周囲においてこれに接して配置されていて純シリカに対する相対屈折率％Δ2を有する第１クラッドセグメントと、該第１クラッドセグメントの周囲においてこれに接して配置されていて純シリカに対する相対屈折率％Δ3を有する第２クラッドセグメントと、を含み、｜％Δ3｜＜｜％Δ2｜であり、％Δ2および％Δ3は負であり、％Δ1は正である、屈折率プロファイルを有する光ファイバが開示されている。
【００１４】
本発明による光ファイバは、好ましくは略０．２１ｄＢ／ｋｍ未満の減衰を有する。
【００１５】
本発明による光ファイバは、好ましくは略２メートル／秒よりも大であり、より好ましくは略９メートル／秒よりも大なる線引き速度で線引きされる。
【００１６】
本発明の追加の特徴及び利点は、以下の詳細な説明に記載されており、部分的には、当該記載から当業者に直ちに明白になるか、若しくは添付図面と同様に特許請求の範囲および詳細な説明に記載されている発明を実施することによって理解される。
【００１７】
上述した一般的な説明および本発明の実施例の詳細な説明の双方は、特許請求の範囲に記載した本発明の本質及び特徴が理解されるように概要若しくは構成を提供している。添付図面は、本発明の更なる理解を提供するために含まれており、本明細書に加えられてその一部を構成している。図面は、本発明のさまざまな実施例を例示しており、詳細な説明と共に本発明の原理および動作を説明するのに役立つ。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明による光ファイバの好適な実施例を、図面を参照しつつ詳細に説明する。図面の説明において、互いに一致している構成要素は、それらの重なり合う部分の説明を繰り返さないで、それぞれ同一の数字若しくは文字が付されている。また、図面におけるサイズの比率は、これらの説明と必ずしも一致しない。
【００１９】
相対屈折率Δは、次の式によって定義されている。
【００２０】
【数１】
2007503028.tif 000002
【００２１】
上記式において、ｎiはインデックスプロファイルセグメントｉの最大屈折率であり、ｎrは基準屈折率である。基準屈折率は、純シリカの屈折率としても良く、又はクラッド領域の屈折率としても良い。特に明記しない限り、以降用いられている相対屈折率は、純シリカに対して示されている。相対屈折率は、パーセントとして概して示され、％Δとして表示されている。
【００２２】
本明細書において開示された光ファイバに対して、「領域」という用語は、例えばコア領域またはクラッド領域といった光ファイバの一般的な構造上の特徴を記載している。幾つかの光ファイバ設計は、例えば、上昇屈折率部若しくは下降屈折率部などの追加の副機能を有するクラッド領域を含み得る。この実施例では、かかる副機能を有する各部分は、セグメントと称されている。このように、クラッド領域は、複数のクラッドセグメントを有することができる。クラッドセグメントは、該セグメントが形成される間に製造ステージによって区別されても良い。たとえば、幾つかの外付け法プロセスにおいて、単一処理ステップの間に、コアガラスおよびクラッドガラスの薄い部分が堆積される。追加のクラッドガラスは、後の処理ステップの間に設けられ、例えば、蒸着堆積処理によって若しくはガラスクラッドチューブを有するコアプリフォームにスリーブをつけることによって、付け加えることができる。かかる実施例において、クラッドガラスの２つの部分は、クラッド領域の別々のセグメントと見なされても良い。本明細書において開示された光ファイバに対して、％Δ1という表記は、純シリカに対する光ファイバコア領域の相対屈折率を記載するために用いられており、％Δ2という表記は、コア領域の隣にあってかつ接触している第１クラッドセグメントの相対屈折率を記載するために用いられており、その他に、％Δ3という表記は、第１クラッドセグメントの隣にあってかつ接触している第２クラッドセグメントの相対屈折率を記載するために用いられている。
【００２３】
光ファイバの半径を関数とした相対屈折率％Δのプロット線は、屈折率プロファイルと称される。
【００２４】
本発明の好適な実施例において、図１の屈折率プロファイルに示されている光ファイバは、半径ｒ1と、最大屈折率ｎ1（ｎ1＜ｎ0（ｎ0は純シリカの屈折率））と、純シリカに対する相対屈折率％Δ1と、隣接するクラッドセグメントに対する相対屈折率％Δ12と、ガラス転移温度Ｔg1と、を有するコア領域２０を含んでいる。該光ファイバは、コア領域２０の周囲において接触するように配置されていて、半径ｒ2と、最小屈折率ｎ2（ｎ2＜ｎ1）と、相対屈折率％Δ2と、ガラス転移温度Ｔg2と、を有する単一クラッドセグメント２２を更に含んでいる。該コア領域は、ＦおよびＣｌが添加された純シリカガラスであり、｜％Δ1｜＜｜％Δ2｜となっている。純シリカは、図１において％Δ＝０の横軸によって表されている。
【００２５】
Ｔgは、材料が液体である温度から材料が結晶化する温度へと該材料が冷却される場合に、材料のアモルファス相が熱力学の特性（例えば、熱膨張および熱容量）における不連続性を示す温度であると一般的にみなされている。図２を参照すると、通常、ガラスを形成しない液体が冷却される場合、融点Ｔm（経路２８）で若しくはそれよりも若干下回る温度で、結晶化が生じる。結晶核が不十分である場合、または、充分な結晶化率を許容するには粘度があまりにも高い場合、液体の過冷却が生じ得る。しかし、液体の粘度は温度の低下と共に急速に増加し、さらに、原子の再配置は典型的な過冷却液体に比べて低下する。従って、図２の経路２８ａおよび２８ｂによって示される準安定平衡曲線から逸脱する。温度における傾斜の当該変化は、ガラスの特徴である。構造上の再配置は、実験的に検出されるにはあまりに遅く、さらに、追加の体積変化は、継続的な冷却により、実質的に線形であり、他のあらゆる単一相固体に対しても同様である。冷却率は、いつ逸脱が生じ始めるかを決定する。例えば、より遅い冷却（経路２８ｂ）は、外挿液体曲線からの逸脱をより小さくする。２本の傾斜線の交点が所定の冷却率に対する転移温度Ｔg（ガラス転移温度）を定義しており、このことが図２に示されている。冷却率における実際の制限は、冷却率が構造に敏感な特性（密度、屈折率および体積抵抗力など）に影響を及ぼすことができる温度範囲として、ＴgとＴg’との間の転移範囲を定義する。ガラス転移の間に固定される構造は、Ｔgよりも下の全温度において維持される。すなわち、ガラスは、実際の温度とは異なる配置的なまたは仮想の温度を有している。該仮想温度は、ガラス構造が平衡構造となる温度である。ガラスの構造は、冷却率に関して記載される。急速に冷却されたガラスは、ゆっくり冷却されたガラスよりも高い仮想温度を有している。仮想温度は、ガラス内における原子の配置のランダム性を表しており、光ファイバのレイリー散乱の量に比例している。具体的には、ガラスの仮想温度Ｔfが低くなる（ランダム性が減少する）につれて、レイリー散乱強度は低下する。したがって、仮想温度が低下することによって、光ファイバの伝送損が減少することとなる。Ｔgにおけるシリカガラスの粘度は、概して１０13ポイズ（poise）乃至１０13.6ポイズの間にあるとみなされる。
【００２６】
図３は、ＦまたはＣｌが添加されたシリカガラスに対して測定された粘度／温度曲線を表示している。シリカガラスに対してドーパントを追加することによって、一般的にガラスの粘度が低下する。図３によって証明されたように、ドーパントがシリカガラスに添加された場合に、シリカガラスに対する粘度／温度曲線のあらゆる測定点は、減少する（シフトする）。便宜のために、基準粘度点はガラス転移温度Ｔgにおけるガラスの粘度として選択することができるものの、他の基準粘度点を使用することができることは、当業者にとって明らかである。本明細書において、１０13.6ポイズの粘度が、基準粘度Ｔgとして使用されている。
【００２７】
図３を再度参照すると、３重量パーセント（ｗｔ．％）のＦを有するドーピングシリカガラスは、曲線２４（純シリカに対する粘度対温度を示している）と曲線２６（略３ｗｔ.％のＦが添加されたシリカガラスに対する粘度対温度を示している）との間の温度差によって示されるように、略４００℃だけＴgを減少させる。別の実施例として、略０．２ｗｔ．％のＦを有するドーピングシリカガラスは、曲線２４と曲線３０とを比較して示されるように、略１００℃だけＴgを減少させる。なお、曲線３０は、略０．２ｗｔ．％のＦが添加されたシリカガラスに対する粘度対温度を示している。従って、Ｆを添加することによって得られるシリカガラスに対するＴgの変化は、一定ではないことに留意する必要がある。すなわち、３ｗｔ．％のＦによって得られるＴgの変化が略１００℃であるのに対して、３ｗｔ．％のＦによって得られるＴgの変化（ΔＴg）は略４００℃に過ぎない。シリカガラスに対するＦのｗｔ．％とＴgとの間の変化における関係は、図４の曲線３１によって示されるように実験的に決定され、図４の曲線３２によって適合されて更に示されている。曲線３４は、次の式によって近似されている。
【００２８】
【数２】
2007503028.tif 000003
【００２９】
上記式において、ＴgFは、Ｆが添加された場合におけるシリカガラスのガラス転移温度の変化を℃単位で示しており、［Ｆ］はＦのｗｔ．％を示している。
【００３０】
Ｆをコアに添加することによって生じる屈折率の変化を相殺するのと同時にコアの粘度をさらに低下させるために、Ｃｌがコア領域に添加される。シリカガラスのＴgを略１００℃低減させるために、略１ｗｔ．％のＣｌが必要である。このことは、図３における曲線２４と曲線３４との間の温度差を比較することによって明白にされる。ここで、曲線３４は、略１ｗｔ．％のＣｌを含むシリカガラスに対する粘度対温度の曲線を示している。所定のｗｔ．％Ｃｌに対するＴgの変化は、一定であると想定されている。
【００３１】
ＦおよびＣｌは両方ともシリカガラスのＴgを減少させるものの、Ｆは所定のｗｔ．％に対して非常により大きい効果を有している。Ｆは、Ｃｌとは異なり、ガラスの屈折率にも影響を与える。Ｆが添加されたシリカガラスは、該ガラスの屈折率を低減させる。Ｃｌが添加されたシリカガラスは、ガラスの屈折率を増加させる。１重量パーセントの塩素は、略０．０８％だけシリカガラスの相対屈折率（％Δ）を上昇させ、一方、１ｗｔ．％のＦが略０．２７％だけシリカの相対屈折率を減少させる。このように、Ｆの追加に起因するコア領域の屈折率の変化は、コアにＣｌをドープすることによっても一部相殺することができる。例えば、従来の純シリカコアファイバなどの、１３００ｎｍウインドウ（１３００-１４００ｎｍ）における動作が最適化されたクラッド光ファイバに適合した、単一モードステップインデックスにおける、隣接するクラッドセグメントに対するコアの相対屈折率％Δ12は、略０．３５％である。かかる相対屈折率は、略１．３ｗｔ.％のＦをクラッドセグメントに添加することによって達成される。クラッドセグメントに対するＴgの変化は、純シリカコア領域に対して略−２６０℃である。適当な量のＦおよびＣｌを光ファイバのコア領域に添加することによって、コア領域のガラス転移温度Ｔg1をクラッドのガラス転移温度Ｔg2の所望の範囲内に調整することができる。コア領域には、Ｔg1とＴg2との差が好ましくは略２００℃未満となる有効量のＦおよびＣｌが添加されることが好ましく、より好ましくは略１５０℃未満であり、最も好ましくは略１００℃未満である。以下の表１は、コアとクラッドとの間のＴgの所望の差分を達成するために光ファイバのコア領域に添加される適切な量のＦおよびＣｌの例を示している。表１において、クラッドにはＦが添加されると仮定され、ΔＴg12は、コア領域と隣接するクラッドセグメントとの間のＴgの予想絶対差分を示し、％Δ12は、隣接するクラッドセグメントに対する予想されたコア領域の相対屈折率を示している。また、［Ｆ]は、コア若しくはクラッド領域（表示あり）に添加されるＦの量をｗｔ．％の単位で示しており、［Ｃｌ]は、コア領域に添加されるＣｌの量をｗｔ．％の単位で示している。
【００３２】
【表１】
2007503028.tif 000004
【００３３】
本発明による光ファイバのコア領域はほとんどＧｅを含んでいない故、Ｇｅの高濃度（例えば、略７ｗｔ．％よりも高い濃度）に伴う高い散乱損失を生じることなく、より高い％Δ12を達成することができる。
【００３４】
本発明による光ファイバのコア領域は、略０．１ｗｔ．％乃至２ｗｔ．％の間の量のＦが添加されることが好ましく、略０．４ｗｔ．％乃至１．５ｗｔ．％の間であることがより好ましく、略０．５ｗｔ．％乃至１ｗｔ．％の間であることが最も好ましい。コア領域は、略０．１ｗｔ．％乃至３ｗｔ．％の間の量のＣｌが添加されていることが好ましく、略０．５ｗｔ．％乃至２．５ｗｔ．％の間であることがより好ましく、略０．５ｗｔ．％乃至２ｗｔ．％であることが最も好ましい。幾つかの光ファイバ設計に対して、純シリカからの％Δ1における変化を最小とすること（すなわち、可能な限り％Δ1を小さくすること）が必要とされていることから、クラッドにおけるＦの量を最小にすることが望まれている。従って、Ｆの添加に起因する％Δ1における変化とＣｌの添加に起因する％Δ1における変化とのバランスが必要とされる。Ｆの量とＣｌの量との比を好ましくは略１：２乃至１：４の間に（より好ましくは略１：３に）設定することによって達成することができる。本発明の％Δ12は、略０．３０％乃至０．５４％の間にあることが好ましい。
【００３５】
１３１０ｎｍの操作ウインドウにおいてゼロ分散波長を有している他の単一モード光ファイバを有する場合、本発明の光ファイバは、１５５０ｎｍの波長において略０．２５ｄＢ／ｋｍ未満の減衰を有すると思われ、より好ましくは略０．２１ｄＢ／ｋｍ未満であり、最も好ましくは略０．１８ｄＢ／ｋｍ未満である。光ファイバは、１５５０ｎｍの波長において８μｍ乃至１２μｍの間のモードフィールド径と、略７０μｍ2乃至１００μｍ2の間の有効面積と、を有する。加えて、該光ファイバは、１５５０ｎｍの波長において、略１６ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ乃至２０ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ間の全分散を、さらに１５５０ｎｍの波長において０．０５ｐｓ／ｎｍ2／ｋｍ乃至０．０７ｐｓ／ｎｍ2／ｋｍの分散傾斜で有していなければならない。
【００３６】
本発明の光ファイバへのドーピングは、当業者にとって公知のあらゆる方法で実行することができる。たとえば、多孔質コーティング若しくは構造体を固体ガラスコーティング若しくは構造体に変換する固化工程が完了する前に、多孔質コーティング若しくは構造体の部分をＦおよびＣｌを含む高温の雰囲気に配置して形成することによって、光ファイバプリフォームのあらゆる部分に、ＦおよびＣｌの添加を行うことができる。かかる方法の例が、図５乃至９および図１１−１２に示されている。
【００３７】
円対称形の多孔質プリフォームは、図５に例示された方法に従って形成することができる。図５に示された実施例において、光ファイバコアプリフォームは、米国特許第４，４８６，２１２号（Berkey）において開示されている方法と同様の方法によって形成される。図５を参照すると、先細りにされた心棒３６の大なる直径の端部は、環状の突出４０を有するガラスチューブ３８（以下、ハンドル３８と称する）に嵌入される。米国特許第４，２８９，５１７号にて開示されたように、ハンドル３８を心棒３６に固定するために、シム（図示せず）が使用されても良い。心棒は、スートプリフォームの除去を容易にするために、カーボンスート層を備えていても良い。心棒３６は、回転させられ、さらに米国特許第４，１６５，２２３号に開示されたタイプのバーナー４２に対して移動させられる。燃料ガスおよび酸素若しくは空気がソース（図示せず）からバーナー４２に供給される。当該混合ガスは、バーナー４２から発される炎を生産するために燃やされる。ガス‐蒸気混合物は、心棒３６に向かって方向付けられたスート流４４が形成されるように、炎の内部で酸化される。ガス‐蒸気混合物をバーナー４２に搬送するための適切な手段は公知であり、かかる手段の例として、米国特許第３，８２６，５６０号、第４，１４８，６２１号および第４，１７３，３０５号が参照される。堆積の間に破損することを防止するために、多孔質スートプリフォームの一方または両方の端部に向かって炎が向かうように、１以上の補助バーナー（図示せず）が使用されても良く、補助バーナーの使用は、米国特許第４，８１０，２７６号（Gilliland）において教示されている。
【００３８】
バーナー４２は、その表面上にスートが堆積することを最小にすると共に、受け入れ可能な高いレイダウン率および効率を提供する条件の下で、概して作動される。かかる条件の下で、バーナー開口部からのガス及び反応生成物の流量並びにかかる開口部の軸方向と同様にその大きさ及び位置によって、うまく集中されたスート流がバーナー４２から心棒３６に向けて流れる。加えて、バーナー表面から短い距離の間隔を置いて配置される円筒形シールド（図示せず）は、周囲の空気流からスート流を保護しかつ層流を改良する。多孔質スートコアプリフォーム４６は、多層シリカスートの堆積が生じるように、バーナー４２に対して長時間にわたって心棒３６を横切らせることによって、形成される。移動運動は、回転している心棒３６に沿ってバーナー４２を前後方向に動かすことによって若しくはバーナー４２及び心棒３６の双方を一体的な並進運動によって、成し遂げられてもよい。コアプリフォームはコアガラスだけを含むことができる、または変形例として、コアプリフォームは少なくともクラッドガラスの一部を含むことができる。スートコアプリフォーム４６が堆積された後、心棒３６はそこから引き抜かれ、該心棒はハンドル３８を介して取り外され、それによって、図６に示す如く、多孔質プリフォームには、乾燥及び／又はドーピングガス５０が通過し得る縦方向の孔４８が残される。突出４０はプリフォーム４６にハンドル３８に付着させ、ハンドル３８は次の処理の間プリフォーム４６を支持する。一般的に、乾燥ガスはＣｌ2である。しかしながら、ＳｉＣｌ4も充分な乾燥ガスであり、また、都合が良いことに、ＳｉＣｌ4を使用することによって、ドーパントとしてプリフォーム内に保持されているＣｌの量が増加する。したがって、Ｃｌ2が乾燥ガスとして好ましいものの、より好ましい選択としてＳｉＣｌ4がある。
【００３９】
ＣｌおよびＦを有するコアプリフォームの乾燥およびドーピングは、ハンドル３８の反対側の多孔質プリフォーム開口の端部５４内に毛管５２の短い部分を嵌入することによって行うことができる。乾燥ガス５０は、ハンドル３８を介して開口４８内に流されて、毛管５２を介して外に流れ出る。毛管５２は、プリフォームの中心領域から水分が流れ出るように、最初は幾らかの乾燥ガスの通過を許容する。多孔質プリフォームが固化炉に挿入されると、毛管の開口は閉じられる。これによって全ての乾燥及び／又はドーピングガスは、その後に、プリフォームの割れ目の中を流れる。端部５４の詳細が、図７に示されている。
【００４０】
コアプリフォームの乾燥及び／又はＣｌ‐ドーピングが一旦完了されると、Ｆ含有ガスがハンドル３８を介して開口４８内に導入され、その結果、乾燥及び／又はＣｌドーピングガスとＦ含有ガスの双方のガスが同時に流れる。Ｃ2Ｆ6，Ｃ2Ｆ2Ｃｌ2，ＣＦ4，ＳｉＦ4及びＳＦ6などのあらゆる適切な化合物が、Ｆを提供するために使用されても良い。公知の適切な予防措置をとることによって、フッ素ガス（Ｆ2）を使用することができる。Ｃｌ‐及びＦ‐含有ガスが固化炉内にも導入されて良く、その結果、当該ガス群はプリフォームの外部表面を介してコアプリフォームへ浸透し得る。Ｃｌ‐及びＦ‐含有ガスを流す場合、固化炉の加熱ゾーンに当該プリフォームを移動させることによって、コアプリフォームの固化が開始される。適切な固化炉の例が、米国特許第４，１６５，２２３号および第４，７４１，７４８号に開示されている。米国特許第４，７４１，７４８号に開示されている走査式固化炉は、プリフォームの１つの熱源がプリフォームに沿って走査するコイルによって生成されるという点において、有利である。プリフォームに沿って該コイルをゆっくりと横切らせることによって、鋭い加熱ゾーンを発生させることができる。あるいは、該コイルを素早く往復運動させることによって、該プリフォームを等温で加熱することができる。さらに、走査式固化炉の温度は、容易に調節可能である。Ｃｌ‐およびＦ‐含有ガスを連続的に流して行われるコアプリフォームの固化または焼結は、コアプリフォームにおけるＣｌおよびＦドーパントの保持を補助する。
【００４１】
固化された後、固化されたコアプリフォーム開口４８は、毛管プラグ５２が存在することによって図８に示す如く、端部５４において閉じられる。プラグが使用されない場合、全ての開口は開いたままとなる。当該実施例において、端部５４は、加熱および圧縮等の同様の技術によって、固化後に閉じられる。
【００４２】
純シリカを含む所定のスート組成物に対して、従来のスート堆積技術は、固化工程の間に得られたガラスプリフォームの開口形成表面の上に不透明層を形成する。かかる不透明層がプリフォームに存在する場合、最終的なファイバにシードが形成されることを防止するために、エッチングによって除去されなければならない。毛管開口が固化の間に閉じられる場合、酸性洗浄が開口４８を介して自由に流れることができて、該不透明層が効果的に除去されるように、端部５４は切断されなければならない。その後、該開口はすすがれて乾燥され、さらに、端部５４は加熱されて封止される。
【００４３】
シリカスートプリフォームを形成する好適な方法は、米国特許第４，４５３，９６１号に開示されており、固化の間に開口形成表面の不透明化を防止する。当該方法は、堆積されたスートの螺旋が見えないほどの非常に低い堆積レートで心棒上に第１の複数ガラススート層を堆積させる工程を含む。心棒３６上の緻密で螺旋のないコーティングの堆積は、非常に低い反応生成物の流れを用いたバーナー４２の供給によって、達成することができる。バーナーから発せられている高速度の反応蒸気流が無いことによって、螺旋によって生じる充分な密度変化を有するスートのコーティングを堆積することができない、デフォーカスされたスート流４４が生成される傾向がある。多数の層が堆積された後、緻密なスート流が連続するようになる。
【００４４】
焦点が合ってないスート流が連続層を堆積させるのに充分な時間に亘って使用された後、該バーナーに対する反応物の流れは、従来のレートに上昇され、プリフォーム４６の残りは、通常の高い堆積レートで堆積される。
【００４５】
図８に示されていて最終的なファイバのコア領域を形成する固化されたコアプリフォーム４６は、薄い表面層を除去するためにエッチングされる。その後、該コアプリフォームは中間の、大なる直径のファイバ若しくはコアケーネに引き伸ばされる。その後に、フッ素がドープされたクラッドが設けられる。
【００４６】
該コアケーネは従来の線引き炉において形成することができて、その中で、該コアケーネが線引きされる固化プリフォームの先端は、プリフォームがファイバに線引きされる温度よりも僅かに低い温度に加熱される。シリカプリフォームに対して、略１９００℃の温度が適している。コアケーネを形成する適切な方法は、図９において例示されている。プリフォーム４６は、ハンドル３８が設置されるヨーク５６によって、従来の線引き炉に取り付けられ、さらに、該先端は抵抗ヒーター５８によって加熱される。真空接続部６０がハンドル３８に取り付けられ、さらに、プリフォーム開口４８は排気される。プリフォーム４６の底に取り付けられるガラスロッド６２は、モーター駆動のトラクタ６４によって引っ張られ、これによって、適切な速度で線引きされたコアケーネ６６が得られる。１５乃至２３ｃｍ／ｍｉｎの速度が、適切であることがわかった。コアケーネが線引きされる場合、内部の圧力が周囲の圧力に対して低い故、開口４８は直ちに閉じる。クラッドスートが堆積される心棒として使用されるコアケーネの直径は、４乃至１０ｍｍの範囲にあることが好ましい。
【００４７】
コアケーネ６６は、図１０に示す如くバーナー４２に対して移動しかつ回転する旋盤に取り付けられる。シリカスートからなる多孔質コーティング６８は、複合プリフォーム７０を形成するためにコアケーネ６６の表層に堆積される。コーティング６８は、光ファイバのクラッドの少なくとも一部を形成する。本発明の方法において、コーティングの固化の間に、フッ素が多孔質シリカコーティングに加えられる。
【００４８】
クラッドコーティングの固化の間、多孔質クラッド６８は、少なくともＦがドープされかつ固化炉において焼結される。一般的な固化炉が、図１１に示されている。シリカ含有量が高いマッフル７２は、シリカ含有量が高い管状のライナー７６によって、発熱体７４から分離される。本明細書において用いられる「シリカ含有量が高い」という用語は、純粋な石英ガラス若しくはホウケイ酸ガラス等のシリカの含有量が高いガラスを意味する。多孔質シリカコーティング６８は、従来、１４７０℃で固化されている。しかしながら、固化過程の間におけるシリカ内へのＦの拡散によって、固化をより低い温度で実施することができる。たとえば、クラッド領域に略１ｗｔ．％のＦをドーピングすることによって、略１４００℃での固化が可能となる。多孔質クラッドガラスにおけるＦのより高い濃度によって、更に低い温度での固化が可能となる。この相対的に低い固化温度によって、シリカ含有量が高いマッフル７２を使用することができる。ライナー７６は、発熱体７４の近傍でマッフル７２を囲繞しており、発熱体を囲繞している炉レンガ（図示せず）から発せられる耐火性分子からマッフル７２を保護している。
【００４９】
１以上のドーピングガスを含んでいる炉ガス８０は、マッフル７２の底部に対してこれに固定された円錐部７８を介して供給される。シリカマッフル７２は、固化温度で垂下する傾向にある中間部分に対して追加の支持が提供されるように、その上端部においてリング８２によって支持される。円錐部７８は、リングスタンド８４によって支持されている。
【００５０】
炉ガス８０は、ヘリウムと、酸素と、多孔質プリフォームから水酸化物イオンを除去するのに十分な量のＣｌと、を含むことができる。本発明の方法において、Ｆもマッフル７２の底に供給される。Ｃ2Ｆ6、Ｃ2Ｆ2Ｃｌ2、ＣＦ4、ＳｉＦ4およびＳＦ6のようなあらゆる適切な合成物が、使用されても良い。公知の適切な予防措置をとることによって、フッ素ガス（Ｆ2）が使用できる。
【００５１】
本発明による固化された光ファイバプリフォームは、略２メートル／秒よりも速い速度で光ファイバに線引きされることが好ましく、略５メートル／秒よりも速い速度であることがより好ましく、略９メートル／秒よりも速い速度であることが最も好ましい。
【００５２】
本発明の他の実施例において、図１２に示す如く、光ファイバは、半径ｒ1と、最大屈折率ｎ1（ｎ1＜ｎ0）と、相対屈折率％Δ1と、隣接するクラッドセグメントに対して負の相対屈折率％Δ12と、ガラス転移温度Ｔg1と、を有するコア領域２０を含んでいる。光ファイバは、インナークラッドセグメント８６とアウタークラッドセグメント８８とを有するクラッド領域を更に含んでいる。ここで、インナークラッドセグメント８６には、当該セグメントの屈折率を低減させるためのドーパントが添加される。インナークラッドセグメント８６は、コア領域２０の周囲において接触して配置されていて、半径ｒ2と、最小屈折率ｎ2（ｎ2＜ｎ1）と、純シリカに対して負の相対屈折率％Δ2と、ガラス転移温度Ｔg2と、を有する。インナークラッドセグメント８６はＦが添加されていることが好ましい。アウタークラッドセグメント８８は、インナークラッドセグメント８６の周囲において接触して配置されていて、半径ｒ3と、最大屈折率ｎ3（ｎ0≧ｎ3＞ｎ2）と、純シリカに対して負の相対屈折率％Δ3と、ガラス転移温度Ｔg3と、を有する。アウタークラッドセグメント８８は、％Δ3が％Δ2に比べて負とならないように、すなわち破線８８によって示す如く｜％Δ3｜＜｜％Δ1｜＜｜％Δ2｜となるように、ドーパントが添加されていることが好ましく、実線８８によって示す如く｜％Δ1｜＜｜％Δ3｜＜｜％Δ2｜となっていることがより好ましい。
【００５３】
本実施例の光ファイバのコア領域は、Ｔg1とＴg2との間の差が好ましくは略２００℃未満となり、より好ましくは略１５０℃未満となり、最も好ましくは略１００℃未満となる量のＦおよびＣｌが添加された純シリカガラスである。光ファイバのコア領域は略０．１ｗｔ．％乃至１．３ｗｔ．％の間であることが好ましく、略０．２ｗｔ．％乃至１ｗｔ．％の間であることがより好ましく、略０．５ｗｔ．％乃至１ｗｔ．％の間であることが最も好ましい量のＦが添加されている。コア領域は、略０．１ｗｔ．％乃至３ｗｔ．％の間であることが好ましく、略０．５ｗｔ．％乃至３ｗｔ．％の間であることがより好ましく、略０．５ｗｔ．％乃至２．５ｗｔ．％の間であることがより好ましい量のＣｌが添加されている。フッ素の濃度に対する塩素の濃度の比は、略１：２から１：４の間にあることが好ましく、略１：２．５から１：３．５の間にあることがより好ましい。実施例による％Δ12は、略０．３０％乃至０．５４％の間にあることが好ましく、略０．３２％乃至０．３８％の間であることがより好ましく、略０．３４％乃至０．３６％の間であることが最も好ましい。
【００５４】
他の実施例において、図１３に示す如く、光ファイバは、半径ｒ1と、最大屈折率ｎ1（ｎ1＜ｎ0）と、正の相対屈折率％Δ1と、最も内側のクラッドセグメントに対する相対屈折率％Δ12と、ガラス転移温度Ｔg1と、を有するコア領域を含んでいる。該光ファイバは、該コア領域に隣接しているインナークラッドセグメントとアウタークラッドセグメントとを更に含み、該インナークラッドセグメントは当該セグメントの屈折率を低減させるドーパントが添加されている。該インナークラッドセグメントは、該コア領域の周囲において接して配置されており、半径ｒ2と、最小屈折率ｎ2（ｎ2＜ｎ1）と、負の相対屈折率％Δ2と、ガラス転移温度Ｔg2と、を有する。該インナークラッドセグメントは、Ｆが添加されていることが好ましい。該アウタークラッドセグメントは、該インナークラッドセグメントの周囲において接して配置されており、半径ｒ3と、最大屈折率ｎ3（ｎ0≧ｎ3＞ｎ2）と、負の相対屈折率％Δ3と、ガラス転移温度Ｔg3と、を有する。本実施例の光ファイバは、正の％Δ1と、負の％Δ2と、負の％Δ3と、｜％Δ3｜＜｜％Δ2｜と、を有している。コア領域に対するドーピング・レベルは、前述した実施例のドーピング・レベルと整合している。
【００５５】
上述したように、コアとクラッドとの間の非整合性を適切にすることが、ファイバ設計の機能および目的である。幾つかのファイバ設計は、コア領域とクラッド領域との間のＴgの違いに、多少影響を受ける。上述した説明は、主にシリカコアを有する光ファイバを中心にしているものの、コア領域にＣｌおよびＦを添加することは、マルチセグメントコア領域を有する光ファイバを含む、より複雑な光ファイバ設計に対しても有効である。
【００５６】
実施例
以下の特定の実施例は、ＣｌおよびＦが添加されたシリカコアとフッ素が添加されたシリカクラッドとを有する単一モード光導波ファイバを製造するために使用される本実施例の方法の態様を示している。米国特許第４，２８９，５２２号に開示されたタイプの一体的なハンドル３８が使用される。アルミナ心棒３６がハンドル３８に嵌入され、スート粒子が最終的に堆積される中心領域が略５．５ｍｍから６．５ｍｍの直径に先細りにされる。
【００５７】
液体ＳｉＣｌ4は容器の中で３７℃に維持された。バーナー４２は、心棒３６の４９ｃｍの部分を２５秒で横切った。バーナー４２で支持されたアセチレントーチは、１回のバーナー通過の間に、カーボン粒子を心棒３６に堆積させるために最初に使用された。次の３０分の間に、酸素がＳｉＣｌ4容器を介して０．０５ｓｌｐｍの流速で流され、結果として生じた混合物がバーナーへ流された。結果として生じる細かいスート流は、略１ｍｍの厚みを有するシリカスート層を形成した。次の６．５時間の間に、ＳｉＣｌ4容器に対する酸素の流速は、１．４ｓｌｐｍに高められ、その間に、シリカスートはスートプリフォームを形成するように堆積され、外径は７０ｍｍとなった。
【００５８】
スートコアプリフォーム４６は旋盤から取り外されて、心棒３６はそこから除去され、一体的なハンドル３８は、その一端において残される。毛管５２の短い部分が、ハンドル３８とは反対側のプリフォーム開口４８の端部に嵌入された。その後、コアプリフォーム４６は、米国特許第４，１２５，３８８号の教示に従って、乾燥と固化とが同時に行われた。５体積パーセントのＣｌ2を含み、ヘリウムと釣り合っている乾燥ガスは、ハンドル３８を介してコアプリフォーム開口４８内に流された。当該乾燥ガスの一部はまず毛管５２の開口を介して流されて、乾燥反応からの反応生成物と共に水分が搬送される。コアプリフォーム４６は、ヘリウムフラッシングガスが流されていた固化炉内で下げられて、毛管５２の開口５３が封止されて、さらにコアプリフォームは勾配固化された。
【００５９】
プリフォーム４６は、略１４５０℃のピークの温度で固化された。固化プロセスの間に、５０ｖｏｌ．％のＣｌ2および４ｖｏｌ．％のＣＦ4を含む混合物が固化炉内に流された。コアプリフォーム４６は、固化炉内で６ｍｍ/ｍｉｎで下方に駆動させられた。
【００６０】
コアプリフォーム４６が一旦固化された後、シリカロッド６２のうち、線引き炉に嵌入された固化プリフォームの先端が溶かされた。プリフォーム開口４８は、真空接続部６０をハンドル３８の端部に固定して排気された。該プリフォームは、略１９００℃まで加熱されて、略１５ｃｍ／ｍｍの速度で下方に引っ張られた。得られたコアケーネ６６の直径は、略５ｍｍであった。コアケーネが略９１ｃｍの長さに線引きされた後、プリフォームから折り取られた。
【００６１】
コアケーネ６６は、旋盤に支持されて、ここでクラッドスート堆積用の心棒とされた。酸素は、１．６ｓｌｐｍの流速でＳｉＣｌ4容器に流されて、ＳｉＯ2スートを生成するためにバーナー４２において燃焼された。バーナー４２は、略２ｃｍ／ｓｅｃの速度で、コアケーネを横切った。かかる工程は、ＳｉＯ2の層が堆積されて、略６０ｍｍの外径を有する多孔質スートクラッドプリフォーム６８が形成されるまで続けられた。
【００６２】
多孔質スートクラッドプリフォームは、図１１の固化炉に配置されて乾燥され、Ｆが添加されて、固化された。炉マッフル７２は、１４．６ｃｍの内径と１５．２ｃｍの外径とを有する１５２ｃｍの長さのシリカシリンダからなっていた。１８．１ｃｍの内径と１８．７ｃｍの外径とを有する６１ｃｍの長さのシリカライナー７６は、発熱体７４からマッフル７２を分離した。多孔質スートクラッドプリフォームは、最初に乾燥された。乾燥工程の間、２ｖｏｌ．％のＣｌ2を含む混合ガスは、固化炉に流された。該シリカライナーの外側において測定された場合に、炉のピーク温度は１４５０℃であった。次に、炉内に該プリフォームを略１２ｍｍ／ｍｉｎの速度で移動させると同時に、５標準リッター／分（standard liters per minute）（ｓｌｐｍ）のＳｉＦ4と１２．２５ｓｌｐｍのＨｅとをマッフル７２の底部内に流して、該プリフォームのドーピングおよび固化を行った。
【００６３】
作製された固化光ファイバプリフォームは、略３５ｍｍの直径を有しており、その先端が略２１００℃の温度にされた線引き炉内に挿入された。該プリフォームは、略８μｍのコア直径を有するステップインデックス型の単一モード光ファイバを形成するために３メートル／秒の線引き速度で線引きされた。
【００６４】
該光ファイバの屈折ニアフィールド（RNF）が測定されて、図１４に示されるプロット図が得られた。光ファイバのクラッド領域は、略１．８ｗｔ．％のＦが添加された単一セグメントと、％Δ2＝−０．４８％の相対屈折率と、純シリカに対して略２８２℃だけ低くなるように計算されたガラス転移温度Ｔg2と、を有する。光ファイバプリフォームのコア領域は、略０．２ｗｔ．％のＣｌおよび略０．６ｗｔ．％のＦが添加されていた。純シリカに対するコア領域のガラス転移温度Ｔg1は、略１７５℃だけ低くなるように計算された。Ｔg1とＴg2との間の期待される差分は１０７℃となると算出された。
【００６５】
実施例２
第２の実施例において、光ファイバは上述した実施例に記載されている方法を使用して作製された。図１５に示すファイバのマイクロプローブ分析によって、ファイバ半径の関数として、ｗｔ．％F（曲線８６）およびｗｔ．％Ｃｌ（曲線８８）が示された。該曲線は、光ファイバのコア領域２０における平均ｗｔ．％のＦが略０．６ｗｔ．％であり、コア領域２０における平均ｗｔ．％のＣｌが略０．２ｗｔ．％であったことを示している。クラッド領域２２におけるＦの平均ｗｔ．％は、略１．６ｗｔ．％である。図１５によって表される光ファイバは、略−０．１４６％のコア相対屈折率％Δ1と、略１７６．９℃のＴg1とを有すると思われる。クラッド領域は、−０．４３２％の％Δ2と、略２６１．３℃のＴg2とを有すると思われる。Ｔg1とＴg2との間の期待される差分は、８４．４℃となると算出される。
【００６６】
本発明の精神および範囲から逸脱することなく、本発明に対して様々な変形および変更を加えることができることは、当業者にとって明白である。従って、特許請求の範囲およびその均等物の範囲において提供された本発明の変形および変更は本発明の範囲に含まれることが企図されている。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】本発明のある実施例による屈折率プロファイルの図である。
【図２】ガラス転移温度Ｔgの定義を示しているガラスに対する体積対温度の図である。
【図３】実施例に示された量のＦまたはＣｌドーパントを含んでいるシリカガラスに対する粘度対温度の図である。
【図４】シリカガラスに対するｗｔ．％Ｆの関数としてのＴgの変化のプロット線である。
【図５】心棒にガラススートのコーティングを設ける装置を示す図である。
【図６】多孔質ガラスプリフォームを乾燥しかつドーピングしている概略的な図である。
【図７】多孔質ガラスプリフォームの一端の詳細図である。
【図８】固化されたガラスプリフォームの断面図である。
【図９】固化されたガラスプリフォームからのコアケーネの線引きを示している概略図である。
【図１０】コアケーネにガラスクラッドスートのコーティングを設ける装置を示す図である。
【図１１】固化炉および固化雰囲気系の概略図である。
【図１２】本発明の他の実施例による屈折率プロファイルを示す図である。
【図１３】本発明の他の実施例による光ファイバの屈折率プロファイルを示す図である。
【図１４】本発明による光ファイバの屈折率プロファイルを示す図である。
【図１５】本発明による光ファイバにおける光ファイバ中のＦおよびＣｌのｗｔ．％を示すマイクロプローブ分析のグラフである。
【図１】
2007503028.tif 000005
【図２】
2007503028.tif 000006
【図３】
2007503028.tif 000007
【図４】
2007503028.tif 000008
【図５】
2007503028.tif 000009
【図６】
2007503028.tif 000010
【図７】
2007503028.tif 000011
【図８】
2007503028.tif 000012
【図９】
2007503028.tif 000013
【図１０】
2007503028.tif 000014
【図１１】
2007503028.tif 000015
【図１２】
2007503028.tif 000016
【図１３】
2007503028.tif 000017
【図１４】
2007503028.tif 000018
【図１５】
2007503028.tif 000019
【手続補正書】
【提出日】平成18年1月26日(2006.1.26)
【手続補正１】
【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】
純シリカに対する相対屈折率％Δ1とガラス転移温度Ｔg1とを有するコア領域と、
前記コア領域の周囲においてその外面と接して配置されていて純シリカに対する相対屈折率％Δ2とガラス転移温度Ｔg2とを有する第１クラッドセグメントと、を含み、
前記コア領域はＴg1とＴg2との差分が略２００℃未満となるｗｔ．％のＣｌおよびＦが添加されている、ことを特徴とする光ファイバ。
【請求項２】
前記コア領域におけるＦの含有量が略０．１ｗｔ．％乃至２ｗｔ．％の間にあることを特徴とする請求項１記載の光ファイバ。
【請求項３】
前記コア領域におけるＦの含有量対Ｃｌの含有量の比が略１：２乃至１：４の間にあることを特徴とする請求項１記載の光ファイバ。
【請求項４】
前記隣接クラッドセグメントに対する前記コア領域の相対屈折率％Δ12が略０．３％乃至０．５４％の間にあることを特徴とする請求項１記載の光ファイバ。
【請求項５】
前記光ファイバは１５５０ｎｍにおいて略０．２１ｄＢ／ｋｍ未満の減衰を有することを特徴とする請求項１記載の光ファイバ。
【国際調査報告】
2007503028.tif 000020
2007503028.tif 000021
2007503028.tif 000022