(57)【要約】【課題】水素誘起損失増を抑制すると共に、外力による伝送損失増及び偏波モード分散の増加を共に抑制する光ファイバを提供する。【解決手段】光ファイバ１は、シリカガラスを主成分とし、中心軸１０に平行に延びるクラッド１２と、シリカガラスを主成分とし、クラッド１２に取り囲まれるように中心軸に平行に延びるコア１１と、炭素を主成分とし、クラッド１２を取り囲むように中心軸１０に平行に延びる第１被覆１３と、紫外線硬化性樹脂組成物の硬化物を含み、第１被覆１３を取り囲むように中心軸１０に平行に延びる第２被覆１４と、紫外線硬化性樹脂組成物の硬化物を含み、第２被覆１４を取り囲むように中心軸１０に平行に延びる第３被覆１５とを備える。第２被覆１４の弾性率が０．０５ＭＰａ以上０．５ＭＰａ以下であり、且つ、第３被覆１５の弾性率が５００ＭＰａ以上２０００ＭＰａ以下である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリカガラスを主成分とし、中心軸に平行に延びるクラッドと、
シリカガラスを主成分とし、前記クラッドの屈折率よりも高い屈折率を有し、当該クラッドに取り囲まれるように前記中心軸に平行に延びる１つまたは複数のコアと、
炭素を主成分とし、前記クラッドを取り囲むように前記中心軸に平行に延びる第１被覆と、
紫外線硬化性樹脂組成物の硬化物を含み、前記第１被覆を取り囲むように前記中心軸に平行に延びる第２被覆と、
紫外線硬化性樹脂組成物の硬化物を含み、前記第２被覆を取り囲むように前記中心軸に平行に延びる第３被覆と、を備え、
前記第２被覆の弾性率が０．０５ＭＰａ以上０．５ＭＰａ以下であり、且つ、第３被覆の弾性率が５００ＭＰａ以上２０００ＭＰａ以下である、光ファイバ。
【請求項２】
前記中心軸に垂直な断面において、前記コア及び前記クラッドが一体として第１の異方性を有し、且つ、前記第１被覆が第２の異方性を有し、
前記第１及び第２の異方性の為す角度が、前記中心軸に沿って平均して１回転／ｍ以上１００回転／ｍ以下の変化率で変化する、
請求項１に記載の光ファイバ。
【請求項３】
前記コアがＧｅを実質的に含まない、
請求項１又は請求項２に記載の光ファイバ。
【請求項４】
波長１５５０ｎｍにおける伝送損失が０．１６ｄＢ／ｋｍ以下であり、且つ、波長１６１０ｎｍにおける伝送損失が０．１７ｄＢ／ｋｍ以下である、
請求項１〜請求項３の何れか１項に記載の光ファイバ。
【請求項５】
分圧１．５ｋＰａ、温度２５℃の水素雰囲気に７２０時間暴露する際の伝送損失の増加が、波長１５５０ｎｍ及び波長１６１０ｎｍにおいて０．００５ｄＢ／ｋｍ以下である、
請求項１〜請求項４の何れか１項に記載の光ファイバ。
【請求項６】
少なくとも２芯以上の、請求項１〜請求項５の何れか１項に記載の光ファイバと、
前記光ファイバを取り囲む金属導体と、
前記金属導体を取り囲む樹脂と、を備え、
前記金属導体は、アルミニウム及び銅を含み、当該アルミニウムの重量が当該銅の重量よりも大きい、光ケーブル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ファイバおよび光ケーブルに関する。
【背景技術】
【０００２】
光ファイバは長距離通信用の媒体に適しており、特に海洋を横断する海底光ケーブルは、通信衛星など他の通信手段では実現できない大容量の通信を実現できるので重要である。このような海底光ケーブルは、電力供給や剛性付与のために鉄、銅又はアルミなどの金属の構造体を含むが、ケーブル外被への損傷などによって海水がケーブル内に侵入してこれらの金属に接触すると水素ガスが発生する。光ファイバが水素ガスに曝されると、光ファイバを構成するガラス中に拡散した水素分子又はガラス欠陥と水素とが反応して生じる水酸基によって光ファイバの伝送損失が増大する水素誘起損失増が生じる（例えば非特許文献１参照）。
【０００３】
水素誘起損失増を抑制するためには、水素と反応するガラス欠陥を低減することが有効である。光ファイバを構成するシリカガラスの屈折率を上げるために添加されるＧｅ、Ｐ又はＡｌなどの添加物はガラス欠陥を増大させるため、光ファイバのコアはＧｅ、Ｐ又はＡｌなどの添加物を含まないことが好ましい。また、長距離の海底光ケーブルには、アルカリ金属を含む低粘性のシリカガラスをコアに用いることで伝送損失を下げた光ファイバが適しているが、一方、アルカリ金属はガラス欠陥を増やすこともあり水素誘起損失増を増大させる場合がある。そこで、特許文献１に記載されているように、アルカリ金属を含む光ファイバを線引き後に加熱処理することや、特許文献２に記載されているように、アルカリ金属を含む光ファイバを線引き後に重水素ガスと反応させることが有効である。
【０００４】
また、水素誘起損失増を解決する方法の１つとして、非特許文献１にも記載されているように、光ファイバの外周に水素透過性の低い気密層（カーボン、金属、酸窒化ケイ素など）を設けた光ファイバが知られている。例えば特許文献３には、シリカガラスからなりその外周にカーボン被覆層を有する光ファイバが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】米国特許出願公開第２０１５／０２６０９１２号明細書
【特許文献２】米国特許出願公開第２０１５／０３２９４０５号明細書
【特許文献３】米国特許第５０３５４８４号明細書
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】K. Mochizuki, el al., “Influenceof Hydrogen on Optical Fiber Loss in Submarine Cables”, J. Lightwave Technology,Vol.2, No.6, pp.802-807 (1984).
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、大量の水素に暴露される環境下では、依然として、水素誘起損失増を生じてしまう可能性がある。例えば、海底光ケーブルに用いる金属の構造体の中でアルミニウムは他の候補金属に比べて軽量かつ低コストである利点を有する一方、水素ガスの発生量が他の候補金属に比べて大きい。そのため、アルミニウムを使用した海底光ケーブルでは、依然として水素誘起損失増が生じ得る可能性がある。また、特許文献３に記載のように、光ファイバの外周にカーボン被覆層を設ける場合、カーボンなどの気密層は一般に剛性が高いため、海底ケーブル中で光ファイバに加わる側方からの外力を遮蔽する効果が小さくなる。このため、外力によって光ファイバのガラスに曲がりや異方性の応力が生じて伝送損失増や偏波モード分散（ＰＭＤ）の増加が生じる可能性がある。特に、気密層が製造上避けられない異方性を有する場合に、更なる改善が望まれている。
【０００８】
そこで、本発明は、水素誘起損失増を抑制すると共に、外力による伝送損失増及び偏波モード分散の増加を共に抑制する光ファイバ、及び当該光ファイバを備えた光ケーブルを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の一態様に係る光ファイバは、シリカガラスを主成分とし、中心軸に平行に延びるクラッドと、シリカガラスを主成分とし、クラッドの屈折率よりも高い屈折率を有し、当該クラッドに取り囲まれるように中心軸に平行に延びるコアと、炭素を主成分とし、クラッドを取り囲むように中心軸に平行に延びる第１被覆と、紫外線硬化性樹脂組成物の硬化物を含み、第１被覆を取り囲むように中心軸に平行に延びる第２被覆と、紫外線硬化性樹脂組成物の硬化物を含み、第２被覆を取り囲むように中心軸に平行に延びる第３被覆と、を備える。この光ファイバでは、第２被覆の弾性率が０．０５ＭＰａ以上０．５ＭＰａ以下であり、且つ、第３被覆の弾性率が５００ＭＰａ以上２０００ＭＰａ以下である。
【００１０】
本発明の一態様に係る光ケーブルは、少なくとも２芯以上の上記光ファイバと、光ファイバを取り囲む金属導体と、金属導体を取り囲む樹脂と、を備える。この光ケーブルでは、金属導体は、アルミニウム及び銅を含み、当該アルミニウムの重量が当該銅の重量よりも大きい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の一態様によれば、水素誘起損失増を抑制すると共に、外力による伝送損失増及び偏波モード分散の増加を共に抑制する光ファイバ、及び当該光ファイバを備えた光ケーブルを提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、本実施形態に係る光ファイバの構成を示す図である。
【図２】図２は、図１に示す光ファイバにおける断面箇所ａ〜ｄの例を示す図である。
【図３】図３の（ａ）〜（ｄ）は、図２に示す光ファイバの断面箇所ａ〜ｄにおける、ガラス部分の異方性と第１被覆の異方性との為す角度の例を示す図である。
【図４】図４は、本実施形態に係る光ケーブルの構成を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
［本発明の実施形態の説明］
最初に、本発明の実施形態の内容を列記して説明する。本発明の一実施形態に係る光ファイバは、シリカガラスを主成分とし、中心軸に平行に延びるクラッドと、シリカガラスを主成分とし、クラッドの屈折率よりも高い屈折率を有し、当該クラッドに取り囲まれるように中心軸に平行に延びるコアと、炭素を主成分とし、クラッドを取り囲むように中心軸に平行に延びる第１被覆と、紫外線硬化性樹脂組成物の硬化物を含み、第１被覆を取り囲むように中心軸に平行に延びる第２被覆と、紫外線硬化性樹脂組成物の硬化物を含み、第２被覆を取り囲むように中心軸に平行に延びる第３被覆と、を備える。この光ファイバでは、第２被覆の弾性率が０．０５ＭＰａ以上０．５ＭＰａ以下であり、且つ、第３被覆の弾性率が５００ＭＰａ以上２０００ＭＰａ以下である。
【００１４】
上記実施形態に係る光ファイバでは、炭素を主成分とする第１被覆がクラッドを取り囲み、紫外線硬化性樹脂組成物の硬化物を含む第２被覆及び第３被覆がこの第１被覆を更に取り囲む構成になっている。しかも第２被覆の弾性率が０．０５ＭＰａ以上０．５ＭＰａ以下であり、且つ、第３被覆の弾性率が５００ＭＰａ以上２０００ＭＰａ以下である。この実施形態によれば、炭素を主成分とする第１被覆がコア及びクラッドを気密状態にする気密層として機能し、当該第１被覆により水素誘起損失増を抑制することができる。また、この実施形態では、所定の弾性率を有する第２被覆及び第３被覆を上記の第１被覆の外側に配置することにより、光ファイバに加わる側方からの外力を遮蔽して、光ファイバのガラス部分の曲がりや異方性の応力発生を抑制し、これにより、外力による伝送損失増及び偏波モード分散（ＰＭＤ）の増加を小さいものとすることができる。
【００１５】
上記の光ファイバは、一実施形態として、中心軸に垂直な断面において、コア及びクラッドが一体として第１の異方性を有し、且つ、第１被覆が第２の異方性を有してもよく、第１及び第２の異方性の為す角度が、中心軸に沿って平均して１回転／ｍ以上１００回転／ｍ以下の変化率で変化してもよい。コア及びクラッドの一体としてのガラス繊維は、形状又は内部応力の異方性の分布によって生じ得る複屈折の異方性を有しており、偏波モード分散に影響を与える。また、第１被覆は厚みの異方性を有しており、この厚みの異方性も偏波分散モードに影響を与える。このような異方性は、特に低コストで光ファイバを大量生産する場合に製造上のばらつきとして不可避的に生じうる。しかしながら、本実施形態によれば、ガラスの異方性の方向と第１被覆の異方性の方向の為す角度を中心軸に沿って変化させているため、異方性によって生じる偏波モード分散が蓄積するのを防ぐことが可能となる。よって、本実施形態によれば、外力による偏波分散モードの増加を更に小さくすることができる。
【００１６】
上記の光ファイバでは、一実施形態として、コアがＧｅを実質的に含まなくてもよい。この実施形態によれば、コアにおけるガラス欠陥の増大を抑えて、水素誘起損失増を更に抑制することができる。
【００１７】
上記の光ファイバでは、一実施形態として、波長１５５０ｎｍにおける伝送損失が０．１６ｄＢ／ｋｍ以下であり、且つ、波長１６１０ｎｍにおける伝送損失が０．１７ｄＢ／ｋｍ以下であってもよい。この実施形態によれば、伝送損失が低いことにより、中継器内の増幅用ファイバにおける水素誘起損失増を更に抑制することができる。
【００１８】
上記の光ファイバでは、一実施形態として、分圧１．５ｋＰａ、温度２５℃の水素雰囲気に７２０時間暴露する際の伝送損失の増加が、波長１５５０ｎｍ及び波長１６１０ｎｍにおいて０．００５ｄＢ／ｋｍ以下であってもよい。この実施形態によれば、水素誘起損失増を更に抑制することができる。
【００１９】
また、本発明の一実施形態に係る光ケーブルは、少なくとも２芯以上の上記何れかの実施形態に係る光ファイバと、光ファイバを取り囲む金属導体と、金属導体を取り囲む樹脂と、を備える。金属導体は、アルミニウム及び銅を含み、当該アルミニウムの重量が当該銅の重量よりも大きい。この場合、これに限定されないが、海底ケーブル等に用いられる金属の構造体の中で軽量且つ低コストのアルミニウムを多く用いることで、光ケーブルを低コスト且つ大量生産することが容易に行える。しかも、本実施形態では、水素ガスの発生が比較的多いアルミニウムを用いることになるが、上述した実施形態に係る光ファイバを用いているため、アルミニウムを多く使用したとしても、それによる水素誘起損失増を抑制することが可能となる。
【００２０】
［本発明の実施形態の詳細］
本発明の実施形態に係る光ファイバ及び光ケーブルの具体例を、以下に図面を参照しつつ説明する。なお、本発明はこれらの例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。以下の説明では、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
【００２１】
図１は、一実施形態に係る光ファイバ１の構成を示す模式図である。図１に示すように、光ファイバ１は、中心軸１０を有し、中心軸１０に沿って略回転対称的な構造を有する。光ファイバ１は、中心軸１０に平行に延びるコア１１、コア１１を取り囲むクラッド１２、クラッド１２を取り囲む第１被覆１３、第１被覆１３を取り囲む第２被覆１４、及び、第２被覆１４を取り囲む第３被覆１５を備えている。
【００２２】
コア１１は、例えばシリカガラスを主成分として構成される。コア１１は、好ましくはＧｅ（ゲルマニウム）を実質的に含まないシリカガラスからなる。また、コア１１は、Ｃｌ（塩素）、Ｆ（フッ素）又はアルカリ金属を含むシリカガラスからなってもよく、この場合、クラッド１２に比べて相対的に平均的に低い粘性を持つことができる。コア１１が相対的に低い粘性を有することにより、光ファイバ１を線引きして製造する際にコア１１に残留する引張張力を低減することができ、線引きする際のガラス構造緩和を促進し、それらによって伝送損失を下げる効果を得ることができる。
【００２３】
コア１１では、好ましくは、波長１５５０ｎｍおよび１６１０ｎｍにおける伝送損失はそれぞれ０．１６ｄＢ／ｋｍ以下および０．１７ｄＢ／ｋｍ以下であり、より好ましくは、０．１５ｄＢ／ｋｍ以下および０．１６ｄＢ／ｋｍ以下である。一般的な通信波長である１５５０ｎｍだけでなく、拡張された帯域の典型波長である１６１０ｎｍにおいても伝送損失が低いことは、中継器も含めた耐水素性能を改善するために有効である。これは、１６１０ｎｍ帯は１５５０ｎｍ帯に比べてエルビウム添加ファイバ(ＥＤＦ)の増幅効率が低いため、より長尺のＥＤＦが必要となり、ＥＤＦにおける水素誘起損失が無視できなくなるためである。
【００２４】
クラッド１２は、例えばシリカガラスを主成分として構成される。クラッド１２は、好ましくは、Ｆ（フッ素）を含むシリカガラスからなり、それによってコア１１に比べ相対的に平均的に低い屈折率を有することができる。例えば、コア１１とクラッド１２の間の比屈折率差は０．２％以上０．５％以下であり、コアの直径は８μｍ以上２０μｍ以下であり、それによって波長１５３０ｎｍにおいて単一の導波モードを有し、長距離通信に適した波長１．５μｍ〜１．６μｍでの光伝送を実現することができる。また、クラッドの外径は１２４μｍ以上１２６μｍ以下の標準的な外径であってもよい。なお、クラッド１２の中に複数のコア１１を有していてもよく、それによって占有面積あたりの情報伝送容量が高められる。
【００２５】
第１被覆１３は、例えばカーボン（炭素）を主成分とし構成され、クラッド１２を取り囲むようにクラッド１２の外周に被覆されている。第１被覆１３は、このような被覆により、コア１１及びクラッド１２を外部から気密状態に維持する気密性を提供する。また、カーボンからなる第１被覆１３は、環境中の水分がクラッドに到達するのを防ぎ、クラッドを構成するシリカガラスが水分と反応して強度を低下させることを防ぐため、光ファイバ１の強度を高めることもできる。第１被覆１３は、例えば１μｍ以下の厚みを有する。
【００２６】
第２被覆１４及び第３被覆１５は、紫外線硬化性樹脂組成物の硬化物から構成されている。第２被覆１４に用いられる紫外線硬化性樹脂組成物は、例えばウレタンアクリレートであり、第３被覆１５に用いられる紫外線硬化性樹脂組成物は、例えばウレタンアクリレートであり、第１被覆１３が被覆された光ファイバ素線部分にこれら樹脂組成物を塗布した後に、紫外線を照射することで硬化されて第２被覆１４及び第３被覆１５が形成される。第２被覆１４は、２０μｍ以上かつ４０μｍ以下の厚みを有し、且つ、０．０５ＭＰａ以上０．５ＭＰａ以下の弾性率を有する。第３被覆１５は、２４０μｍ以上かつ２７０μｍ以下の厚みを有し、５００ＭＰａ以上２０００ＭＰａ以下の弾性率を有する。光ファイバ１では、第２被覆１４及び第３被覆１５がこのような範囲の弾性率を有していることにより、光ファイバ１の側方から加わる外力がコア１１およびクラッド１２のガラスに伝わるのを効果的に遮蔽する。特に第１被覆１３の厚みが周方向の異方性や軸方向に不均一性を持つ場合、ガラスに伝わる外力が周方向および軸方向に不均一となりうるが、第２被覆１４および第３被覆１５が上記の特性を有することで、ガラスに伝わる外力の不均一性が抑えられる。ガラスに伝わる外力が周方向に不均一な場合、ガラスに複屈折を生じさせて偏波モード分散の増大の原因となり、ガラスに伝わる外力が軸方向に不均一な場合、軸方向に変化する曲がりにより伝送損失の増大の原因となる。従って、ガラスに伝わる外力の不均一性が抑えられることで、偏波モード分散や伝送損失の増大が抑えられる。
【００２７】
また、気密性を有する第１被覆１３により、光ファイバ１を、分圧１．５ｋＰａ、温度２５℃の水素雰囲気に７２０時間暴露する際の伝送損失増が、波長１５５０ｎｍおよび１６１０ｎｍにおいて０．００５ｄＢ／ｋｍ以下に抑えられる。
【００２８】
ここで、図２及び図３を参照して、コア１１及びクラッド１２のガラスにおける複屈折の異方性と第１被覆１３の厚みにおける異方性との関係について説明する。図２は、本実施形態に係る光ファイバ１の中心軸に沿った方向での断面箇所（ａ）〜（ｄ）を示す図である。図３は、図２に示す光ファイバの断面箇所（ａ）〜（ｄ）における、中心軸に垂直な複数の断面の模式図をそれぞれ示す図である。図２及び図３に示すように、中心軸に沿った複数の位置（ａ）〜（ｄ）における光ファイバ１（１ａ〜１ｄ）の断面において、コア１１及びクラッド１２の一体としてのガラス繊維は、複屈折の異方性１６ａ〜１６ｄを有している。このような複屈折の異方性は、ガラスの形状又は内部応力の異方性の分布によって生じるが、偏波モード分散への影響の観点では、一つの断面においては一つの方向それぞれを持つ異方性と見なすことができる。また、第１被覆１３は、厚みの異方性１７ａ〜１７ｄを有し、この厚みの異方性もまた偏波モード分散に影響をもたらす。
【００２９】
このような異方性は、特に光ファイバを低コストで大量生産する場合に製造上のばらつきとして不可避的に生じうる。しかし、図２及び図３に示すように、ガラス（コア１１及びクラッド１２）の異方性１６ａ〜１６ｄの方向と第１被覆１３の異方性１７ａ〜１７ｄの方向との為す角度１８ｂ〜１８ｄを中心軸１０に沿って変化させることで、異方性によって生じる偏波モード分散が蓄積するのを防ぐことができる。なお、ガラスの異方性１６ａと第１被覆１３の異方性１７ａの為す角度はゼロであるため、これらによって為す角度は、図３においては符号を付与していない。光ファイバ１では、より具体的には、２つの異方性１６ａ〜１６ｄと１７ａ〜１７ｄの為す角度１８ｂ〜１８ｄは、１回転／ｍ以上１００回転／ｍ以下の平均的な変化率で変化するように構成されている。好ましくは、光ファイバ１は、波長１５５０ｎｍ及び１６１０ｎｍにおいて偏波モード分散が０．０５ｐｓ／ｒｔｋｍ以下に抑えられている。
【００３０】
このような角度の変化は、例えば特許文献である国際公開第２０００／０４４６８０号に記載されているように、光ファイバの前駆体であるプリフォームの一端を溶融させて光ファイバを線引きし、光ファイバに被覆を被せ、リールに巻き取る工程において、被覆されたファイバを巻き取る前に、光ファイバの軸に対して垂直から乖離した軸の回りに回転できるローラーを光ファイバに接触させることで光ファイバを軸の回りに回転させることで実現される。光ファイバの回転はプリフォームの直下の溶融した端まで弾性的に伝達し、プリフォームに対して光ファイバを回転させる。さらに、被覆に対しても光ファイバを回転させることで、図２および図３に示した異方性の変化を実現することができる。また、線引きされた後の光ファイバにおいて、ガラスの異方性はクラッドやコアの形状の方向または残留応力の非対称性に基いて評価することができ、被覆の異方性も厚みの非対称性に基いて評価することができるので、線引きされた後の光ファイバを上記の方法で評価して、線引き時に光ファイバを回転させる条件を調整することが、品質を維持するために有効である。
【００３１】
次に、上述した構成の光ファイバ１を光ケーブルに適用した場合の例について、図４を参照して説明する。図４は、本実施形態に係る光ケーブル２の断面を模式的に示す図であう。図４に示すように、光ケーブル２は、上述した光ファイバ１を８本含んで構成されている。光ケーブル２は、少なくとも２芯以上の光ファイバ１を含んでいることが好ましい。各光ファイバ１は、外力および摩擦を低減するゲル又はオイルからなる緩衝流体２１と共に、樹脂管２２の内腔に収容されている。樹脂管２２の周りには、導体金属からなる線、板、又は管を組合せて構成された金属導体２３が配置されている。金属導体２３を構成する導体金属は、アルミニウム又はその合金からなり、その重量に占める銅の比率はアルミニウムの比率より小さく、より好ましくは略ゼロに等しい。それにより、銅を多く含む光ケーブルに比べて、光ケーブル２を低コストで大量生産することができる。また、金属導体２３は、樹脂からなる保護被覆２４によって更に被覆される。
【００３２】
このような光ケーブル２は、金属導体２３を通じて電力を供給できるため、海底光中継器を用いた海底通信用途に用いることができる。その場合、保護被覆２４が損傷して、アルミニウムを主成分とする金属導体２３と水が接触すると水素ガスが発生して光ファイバ１や光中継器が水素に曝されるが、上述した光ファイバ１を用いることで、光ファイバ１および中継器の水素誘起損失を抑えることができる。
【００３３】
以上、本実施形態に係る光ファイバ１では、カーボン（炭素）を主成分とする第１被覆１３がクラッド１２を取り囲み、紫外線硬化性樹脂組成物の硬化物を含む第２被覆１４及び第３被覆１５が第１被覆１３を更に取り囲む構成になっている。しかも第２被覆１４の弾性率が０．０５ＭＰａ以上０．５ＭＰａ以下であり、且つ、第３被覆１５の弾性率が５００ＭＰａ以上２０００ＭＰａ以下である。この実施形態によれば、カーボンを主成分とする第１被覆１３がコア１１及びクラッド１２を気密状態に維持する気密層として機能し、当該第１被覆１３により水素誘起損失増を抑制することができる。また、この実施形態では、所定の弾性率を有する第２被覆１４及び第３被覆１５を第１被覆１３の外側に配置することにより、光ファイバ１に加わる側方からの外力を遮蔽して、光ファイバ１のガラス部分の曲がりや異方性の応力発生を抑制し、これにより、外力による伝送損失増及び偏波モード分散（ＰＭＤ）の増加を小さいものとすることができる。
【００３４】
光ファイバ１では、中心軸１０に垂直な断面において、コア１１及びクラッド１２が一体として異方性１６ａ〜１６ｄを有し、且つ、第１被覆１３が異方性１７ａ〜１７ｄを有しており、異方性１６ａ〜１６ｄ及び異方性１７ａ〜１７ｄの為す角度１８ｂ〜１８ｄが、中心軸１０に沿って平均して１回転／ｍ以上１００回転／ｍ以下の変化率で変化してもよい。コア１１及びクラッド１２の一体としてのガラス繊維は、形状又は内部応力の異方性の分布によって生じ得る複屈折の異方性を有しており、偏波モード分散に影響を与える。また、第１被覆１３は厚みの異方性を有しており、この厚みの異方性も偏波分散モードに影響を与える。このような異方性は、特に低コストで光ファイバを大量生産する場合に製造上のばらつきとして不可避的に生じうる。しかしながら、本実施形態によれば、ガラスの異方性の方向と第１被覆１３の異方性の方向の為す角度を中心軸１０に沿って変化させているため、異方性によって生じる偏波モード分散が蓄積するのを防ぐことが可能となる。よって、本実施形態によれば、外力による偏波分散モードの増加を更に小さくすることができる。なお、クラッド１２の中に複数のコア１１を有していてもよく、それによって占有面積あたりの情報伝送容量が高められる。
【００３５】
光ファイバ１では、コアがＧｅを実質的に含まなくてもよい。これにより、コア１１におけるガラス欠陥の増大を抑えて、水素誘起損失増を更に抑制することができる。
【００３６】
光ファイバ１では、波長１５５０ｎｍにおける伝送損失が０．１６ｄＢ／ｋｍ以下であり、且つ、波長１６１０ｎｍにおける伝送損失が０．１７ｄＢ／ｋｍ以下であってもよい。このように伝送損失が低いことにより、中継器内の増幅用ファイバにおける水素誘起損失増を更に抑制することができる。
【００３７】
光ファイバ１では、分圧１．５ｋＰａ、温度２５℃の水素雰囲気に７２０時間暴露する際の伝送損失の増加が、波長１５５０ｎｍ及び波長１６１０ｎｍにおいて０．００５ｄＢ／ｋｍ以下であってもよい。これにより、水素誘起損失増を更に抑制することができる。
【００３８】
また、光ケーブル２は、少なくとも２芯以上の光ファイバ１と、光ファイバ１を取り囲む金属導体２３と、金属導体２３を取り囲む保護被覆２４と、を備えている。金属導体２３は、アルミニウム及び銅を含み、当該アルミニウムの重量が当該銅の重量よりも大きくてもよい。この場合、海底ケーブル等に用いられる金属の構造体の中で軽量且つ低コストのアルミニウムを多く用いることができ、光ケーブル２を低コスト且つ大量生産することが容易に行える。しかも、この場合、水素ガスの発生が比較的多いアルミニウムを用いることになるが、光ファイバ１を用いているため、アルミニウムを多く使用したとしても、それによる水素誘起損失増を抑制することが可能となる。
【００３９】
以上、本発明の実施形態について詳細に説明してきたが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、様々な実施形態に適用することができる。例えば上記の実施形態では、光ファイバ１を海底用ケーブルに用いた場合を例にとって説明したが、光ファイバ１を他の用途のケーブルに適用してもよい。
【符号の説明】
【００４０】
１…光ファイバ、２…光ケーブル、１０…中心軸、１１…コア、１２…クラッド、１３…第１被覆、１４…第２被覆、１５…第３被覆、１６ａ〜１６ｄ…異方性、１７ａ〜１７ｄ…異方性、１８ｂ〜１８ｄ…角度、２１…緩衝流体、２２…樹脂管、２３…金属導体、２４…保護被覆。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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