(57)【要約】      （修正有）【課題】製造工程中での屈折率分布の変動を抑制し、最適な屈折率分布を設計することで、所望のＤＭＤ特性を長手方向で安定化させられることが可能な光ファイバおよび光ファイバの製造方法を提供する。【解決手段】光ファイバのコアの最大屈折率が純粋ＳｉＯ２の屈折率より高く、コアの中心に、光ファイバの長手方向にわたり連続して、Ｇｅを含まない層１３を有し、その外周に、屈折率分布がα乗分布であり、Ｇｅがドープされた層１１を有するマルチモードファイバ。【選択図】図４
2015172726.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ファイバのコアの最大屈折率が純粋ＳｉＯ２の屈折率より高く、前記コアの中心に、光ファイバの長手方向にわたり連続して、Ｇｅを含まない層を有し、その外周に、屈折率分布がα乗分布であり、Ｇｅがドープされた層を有するマルチモードファイバであることを特徴とする光ファイバ。
【請求項２】
前記Ｇｅを含まない層が、純粋ＳｉＯ２層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３】
前記Ｇｅを含まない層の直径が１μｍ以下であることを特徴とする請求項１または２に記載の光ファイバ。
【請求項４】
前記マルチモードファイバが２モードファイバであることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の光ファイバ。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の光ファイバの製造方法であって、
ガラス管の内面の上に、Ｇｅがドープされた層を形成する工程と、
前記Ｇｅがドープされた層の上に、前記ガラス管の長手方向にわたり連続して、Ｇｅを含まない層を形成する工程と、
前記Ｇｅがドープされた層および前記Ｇｅを含まない層が形成されたガラス管をコラップスする工程と、
を有することを特徴とする光ファイバの製造方法。
【請求項６】
前記Ｇｅがドープされた層を形成する工程に際し、前記ガラス管の内部にＧｅ化合物ガスを供給し、前記Ｇｅを含まない層を形成する工程に際し、前記ガラス管の内部への前記Ｇｅ化合物ガスの供給を停止することを特徴とする請求項５に記載の光ファイバの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、大容量伝送用の光ファイバであって、情報通信分野において使用される光ファイバおよび光ファイバの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、シングルモードファイバ（ＳＭＦ）を用いた既存の伝送技術を超える大容量伝送技術の一つとして、複数のモードを伝搬するＦｅｗ−Ｍｏｄｅファイバ（ＦＭＦ）を用いたモード分割多重（ＭＤＭ）伝送が注目を集めている。また、ＭＤＭ伝送では、モード合分波器、ＦＭＦ自体において生じるモード結合による信号劣化を復元するＭｕｌｔｉｐｌｅ−Ｉｎｐｕｔ−Ｍｕｌｔｉｐｌｅ−Ｏｕｔｐｕｔ（ＭＩＭＯ）との併用が考えられており、それらの技術を組み合わせた大容量伝送実験が既に報告されている。一方、ＭＩＭＯの信号処理演算量は、ＦＭＦが有するモード間群遅延時間差（ＤＭＤ）が大きいほど増加することが知られており、ＤＭＤが大きいと信号処理が追いつかない。そのため、ＤＭＤが小さいＦＭＦの開発がＭＩＭＯを用いたＭＤＭ伝送では必須となる。ＤＭＤを低減したＦＭＦについては、例えば、次の非特許文献にいくつかの報告例がある。非特許文献１では、コア構造に階段状の屈折率分布を採用している。非特許文献２では、α乗分布のコア構造を採用している。また、短距離通信で用いられているマルチモードファイバ（ＭＭＦ）においてもＤＭＤ制御は必須であり、基本的にコアの形状にはα乗分布が採用されている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００３】
【非特許文献１】Ｔａｉｊｉ  Ｓａｋａｍｏｔｏら、「Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ  Ｍｏｄｅ  Ｄｅｌａｙ  Ｍａｎａｇｅｄ  Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ  Ｌｉｎｅ  ｆｏｒ  Ｗｉｄｅ−ｂａｎｄ  ＷＤＭ−ＭＩＭＯ  Ｓｙｓｔｅｍ」、ＯＦＣ／ＮＦＯＥＣ２０１２  ＯＭ２Ｄ．１
【非特許文献２】Ｓｅｂａｓｔｉａｎ  Ｒａｎｄｅｌら、「Ｍｏｄｅ−Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｅｄ  ６×２０−ＧＢｄ  ＱＰＳＫ  Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ  ｏｖｅｒ  １２００−ｋｍ  ＤＧＤ−Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｅｄ  Ｆｅｗ−Ｍｏｄｅ  Ｆｉｂｅｒ」、ＯＦＣ／ＮＦＯＥＣ２０１２  ＰＤＰ５Ｃ．５
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、ＤＭＤは光ファイバの屈折率分布の構造に非常に敏感であり、上記の文献においても精密な屈折率分布の制御が要求されている。光ファイバのコア部の製造方法としては、Ｖａｐｏｒ  ｐｈａｓｅ  ａｘｉａｌ  ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ（ＶＡＤ、気相軸付法）、Ｏｕｔｓｉｄｅ  ｖａｐｏｒ  ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ（ＯＶＤ、外付け法）、Ｃｈｅｍｉｃａｌ  ｖａｐｏｒ  ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ（ＣＶＤ、化学気相蒸着法）技術等がある。また、一般的に通信用光ファイバの材質は石英（ＳｉＯ２）系ガラスであり、ゲルマニウム（Ｇｅ）のドープによりコア部の屈折率を高くした構造が一般的である。
【０００５】
ＣＶＤ工程では、図２に示すように、中空の石英ガラス管の内部にガラスを堆積させた後、「コラップス」という、管内を１８００℃以上の高温に曝して空洞を潰す工程を経る。このコラップス中に一つの問題が生じる。それは、ＧｅＯ２は蒸気圧が比較的高いため、コラップス工程中に気相（空洞内部の気体）と接しているコア領域ではＧｅＯ２が揮発してしまい（化学式１）、コア中心部のＧｅ濃度が低下する、つまり、屈折率が急激に落ち込むことである（図１）。この中心部で屈折率分布が落ち込んだ部分をセントラルディップとしばしば呼ぶ。
【０００６】
化学式１：ＧｅＯ２（ｓ）→ＧｅＯ（ｇ）＋１／２Ｏ２（ｇ）
【０００７】
図１の屈折率分布では、コア１０１の周囲に、コア１０１より屈折率の低いクラッド１０２を有するだけでなく、コア１０１の中心にセントラルディップ１０３が生じた様子を示す。コア中心からほとんどのＧｅＯ２が揮発した場合、セントラルディップ１０３における最低の屈折率は、ＧｅＯ２をドープしていないクラッド１０２と同程度まで落ち込むこともある。
【０００８】
図２（ａ）にコラップス中の石英管の内部の模式図を示す。ガラス管１２１の内面には、デポジションによりＧｅがドープされた層１２２が堆積されている。Ｇｅがドープされた層１２２は、多孔質のガラスであってもよい。Ｇｅがドープされた層１２２は、気相と接している。バーナーや加熱炉などの熱源１２５を矢印１２４の方向にトラバース（平行移動）させ、管内を減圧することにより、Ｇｅがドープされた層１２６は空洞のない層となる。しかし、コラップス中の加熱に伴い、ＧｅＯのガス１２３が気相中に放出されることにより、コアの中心部に、セントラルディップとなるＧｅ濃度が低下した層１２７を生じる。図２（ｂ）は、コラップスによりセントラルディップが生じた光ファイバ母材の断面図である。
【０００９】
セントラルディップの形状、（落ちこんだ屈折率、ディップの幅）は、ＤＭＤ特性に大きく影響を及ぼす。また、セントラルディップの形状は、コラップス工程中の温度分布や気相の雰囲気に影響されるため、それはコア材長手方向で異なる。つまり、ディップが形成してしまうと、光ファイバの長手方向におけるＤＭＤ特性の変動が大きくなる。このような現象が起こると、たとえディップを加味して屈折率分布を設計したとしても、製造した光ファイバにおいて所望のＤＭＤ特性を得ることは難しいという問題があった。
【００１０】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、製造工程中での屈折率分布の変動を抑制し、最適な屈折率分布を設計することで、所望のＤＭＤ特性を長手方向で安定化させられることが可能な光ファイバおよび光ファイバの製造方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記課題を解決するため、本発明は、光ファイバのコアの最大屈折率が純粋ＳｉＯ２の屈折率より高く、前記コアの中心に、光ファイバの長手方向にわたり連続して、Ｇｅを含まない層を有し、その外周に、屈折率分布がα乗分布であり、Ｇｅがドープされた層を有するマルチモードファイバであることを特徴とする光ファイバを提供する。
【００１２】
前記Ｇｅを含まない層が、純粋ＳｉＯ２層であることが好ましい。
前記Ｇｅを含まない層の直径が１μｍ以下であることが好ましい。
【００１３】
また、本発明は、前記光ファイバの製造方法であって、ガラス管の内面の上に、Ｇｅがドープされた層を形成する工程と、前記Ｇｅがドープされた層の上に、前記ガラス管の長手方向にわたり連続して、Ｇｅを含まない層を形成する工程と、前記Ｇｅがドープされた層および前記Ｇｅを含まない層が形成されたガラス管をコラップスする工程と、を有することを特徴とする光ファイバの製造方法を提供する。
【００１４】
前記製造方法においては、前記Ｇｅがドープされた層を形成する工程に際し、前記ガラス管の内部にＧｅ化合物ガスを供給し、前記Ｇｅを含まない層を形成する工程に際し、前記ガラス管の内部への前記Ｇｅ化合物ガスの供給を停止することが好ましい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、コアの中心に、光ファイバの長手方向にわたり連続して、Ｇｅを含まない層を意図的に形成するので、製造工程中での屈折率分布の変動を抑制し、最適な屈折率分布を設計することで、所望のＤＭＤ特性を長手方向で安定化させられることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】コア中心にセントラルディップを有する光ファイバの屈折率分布の一例を示すグラフである。
【図２】（ａ）はコラップス中にセントラルディップが生じる様子を示す縦断面図であり、（ｂ）はコラップスによりセントラルディップが生じた光ファイバ母材の一例を示す横断面図である。
【図３】（ａ）は実施形態の製造方法を説明する縦断面図であり、（ｂ）は実施形態の製造方法により得られた光ファイバ母材の一例を示す横断面図である。
【図４】（ａ）は対比例１の光ファイバの屈折率分布を示し、（ｂ）は実施例１の光ファイバの屈折率分布を示す模式的なグラフである。
【図５】対比例１および実施例１の光ファイバのＤＭＤ特性を示すグラフである。
【図６】（ａ）は対比例２の光ファイバの屈折率分布を示し、（ｂ）は実施例２の光ファイバの屈折率分布を示す模式的なグラフである。
【図７】対比例２および実施例２の光ファイバのＤＭＤ特性を示すグラフである。
【図８】（ａ）は対比例１Ｃの光ファイバの屈折率分布を示し、（ｂ）は比較例１の光ファイバの屈折率分布を示す模式的なグラフである。
【図９】対比例１Ｃおよび比較例１の光ファイバのＤＭＤ特性を示すグラフである。
【図１０】対比例３および実施例３の光ファイバの伝送帯域を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、好適な実施形態に基づき、図面を参照して本発明を説明する。
図３（ａ）は、実施形態の製造方法を説明する縦断面図である。図３（ｂ）は、実施形態の製造方法により得られた光ファイバ母材の一例を示す横断面図である。本明細書において、縦断面図はガラス管の長手方向に沿った方向の断面を表し、横断面図はガラス管の長手方向に垂直な方向の断面を表す。
【００１８】
ガラス管１１１の内面の上には、デポジションによりＧｅがドープされた層１１２が堆積されている。Ｇｅがドープされた層１１２は、多孔質のガラスであってもよい。Ｇｅがドープされた層１１２の上には、Ｇｅを含まない層１１３が形成されている。Ｇｅを含まない層１１３は、ガラス管１１１の長手方向にわたり連続している。これにより、ガラス管１１１の内部の気相とは接するのは、Ｇｅを含まない層１１３となる。本実施形態の場合、Ｇｅを含まない層１１３は、純粋ＳｉＯ２層である。Ｇｅがドープされた層１１２を形成する工程に際し、ガラス管１１１の内部にＧｅ化合物ガスを供給し、Ｇｅを含まない層１１３を形成する工程に際し、ガラス管１１１の内部へのＧｅ化合物ガスの供給を停止すればよい。Ｇｅ化合物ガスとしては、酸化的燃焼によりＧｅＯ２を与える化合物であれば、無機Ｇｅ化合物でも有機Ｇｅ化合物でもよい。特に限定されないが、ＧｅＣｌ４等のハロゲン化物が一般的に用いられる。
【００１９】
昇華反応は、気相に接する固相の表面における、揮発する物質の濃度によって決まるので、純粋ＳｉＯ２層から昇華し得る化合物はＳｉＯ２だけであり、ＧｅＯ２の蒸発という現象は完全にシャットアウトされる。このように、コア中心部に形成させたＳｉＯ２層は、ＧｅＯ２蒸発のバリア層として働く。また、ＳｉＯ２は蒸気圧が低いことが知られており、屈折率分布への影響は無視できる。これらのことより、中心部に純粋ＳｉＯ２層を堆積すれば、製造工程においてセントラルディップを積極的に形成してはいるものの、長手方向でディップ形状がバラツくという問題は解決できる。もちろん、中心部にＧｅ等の蒸気圧が高い元素が含有していなければよく、例えば、Ｇｅを含まない層１１３内にフッ素（Ｆ）がドープされている等でも構わない。
【００２０】
バーナーや加熱炉などの熱源１１５を矢印１１４の方向にトラバース（平行移動）させることにより、Ｇｅがドープされた層１１２とＧｅを含まない層１１３がコラップスされて、それぞれ空洞のないコア部（符号１１６，１１７）となる。Ｇｅがドープされた層１１６は、図４（ａ）に示すような屈折率分布がα乗分布となるように、Ｇｅのドープ量が調整される。Ｇｅを含まない層１１７は、図３（ｂ）に示す光ファイバ母材のコア部の中心に設けられる。
【００２１】
光ファイバ母材を紡糸して光ファイバとした後も、光ファイバのコアは図３（ｂ）と同様な断面を有し、Ｇｅを含まない層が光ファイバの長手方向にわたり連続して形成された構造となる。Ｇｅを含まない層の直径は、光ファイバの断面において１μｍ以下であることが好ましい。光ファイバのコア径（Ｇｅがドープされた層の径）は、特に限定されないが、ＦＭＦの場合、１０〜２０μｍ程度である。コアの周囲に設けられるクラッドは、ガラス管１１１のみから構成してもよいし、ガラス管１１１とその外側にさらに堆積させたガラスから構成してもよい。クラッドの屈折率は、純粋ＳｉＯ２の屈折率（ｎＳｉＯ２）に等しくてもよく、ｎＳｉＯ２より高くてもよく、ｎＳｉＯ２より低くてもよい。
【００２２】
本発明において、α乗分布とは、中心における最大屈折率をｎ１、外周における最小屈折率をｎ２、光ファイバの中心からの距離をｒ、コア半径をａ、屈折率分布の形状係数をα、比屈折率差をΔとするとき、距離ｒ（ただし、０≦ｒ≦ａ）におけるコアの屈折率ｎ（ｒ）を次の式１で規格化することが可能な屈折率分布をいう。
【００２３】
ｎ（ｒ）＝ｎ１［１−２Δ（ｒ／ａ）α］１／２・・・・・・（式１）
【００２４】
コア外周（屈折率ｎ２）を基準としたコア中心（屈折率ｎ１）の比屈折率差Δは、次の式２で定義されている。
【００２５】
Δ＝（ｎ１２−ｎ２２）／２ｎ１２・・・・・・（式２）
【００２６】
なお、式１によれば、ｒ＝０のときｎ（０）＝ｎ１であり、ｒ＝ａのときｎ（ａ）＝ｎ２である。コアの最小屈折率ｎ２はクラッドの屈折率に等しくてもよい。ｎ２がクラッドの屈折率を表す場合、ｒ＞ａにおいてｎ（ｒ）＝ｎ２であってもよい。コアとクラッドとの間にトレンチを有する場合、ｎ２がクラッドの屈折率に等しくてもよく、ｎ２がトレンチの屈折率に等しくてもよい。本発明の光ファイバにおいては、コア中心にＧｅを含まない層を有することから、ｎ１はコア中心の屈折率に該当しない。実際に製造された光ファイバについてαおよびｎ１の値を推測するときは、これらを共に変数として、Ｇｅがドープされた層の屈折率分布から回帰分析により解析することもできる。
【００２７】
参考まで、ＪＩＳ  Ｃ  ６８２０（光ファイバ通則）に記載されている屈折率分布パラメータｇは、Ｘ＝ｒ／ａとするとき、Ｘにおける屈折率ｎ（Ｘ）に対して、屈折率分布をδ（Ｘ）＝１−Ｘｇと規格化したときのパラメータｇをいう。ここで、規格化された屈折率分布δ（Ｘ）は、次の式３のように定義されている。
【００２８】
δ（Ｘ）＝［ｎ（Ｘ）−ｎ（１）］／［ｎ（０）−ｎ（１）］・・・・・・（式３）
【００２９】
式３において、Ｘはコア径方向の位置を表す。δ（Ｘ）による規格化によれば、コア中心においてＸ＝０かつδ（０）＝１であり、コア外周においてＸ＝１かつδ（１）＝０となる。グレーデッドインデックス形光ファイバ（ＧＩファイバ）の屈折率分布パラメータｇは、一般に、１≦ｇ＜３である。本発明では、ｇは例えば１〜４程度が好ましい。
【００３０】
以上、説明したように、本実施形態によれば、Ｇｅがドープされた層１１２がガラス管１１１の内部の気相と接していないので、コラップスの際に加熱されても、ＧｅＯ２の蒸発が防止される。光ファイバのコアの中心部にＧｅを含まない層が光ファイバの長手方向にわたり連続して形成されたことにより、図４（ｂ）に示すようなコア中心部のＧｅを含まない層の屈折率は、α乗分布から外れた値となる。図４（ｂ）の場合、中心部のＧｅを含まない層は純粋ＳｉＯ２層であり、その屈折率は、純粋ＳｉＯ２からなるクラッド１２の屈折率と等しい。
【００３１】
光ファイバのコアの中心部にＧｅを含まない層を形成したことによって光ファイバが所望の光学特性を満足しないことが懸念される。しかし、α乗分布の屈折率分布を有する光ファイバの場合、αなどのパラメータを微調整することによってもともとの特性、つまり、所望の特性を得ることが可能である。
【００３２】
本明細書において、マルチモードファイバとは、２以上のモードを伝搬する光ファイバをいう。本発明は、２モードファイバ、３モードファイバ、４モードファイバのようなＦＭＦに適用すると、ＭＤＭ伝送に好適な光学特性を有する光ファイバを容易に製造することができる。ＦＭＦよりモード数が多いマルチモードファイバではＤＭＤ特性が伝送帯域に効いてくる。いずれの場合にも、セントラルディップによる製造不良を抑制することにより、光ファイバ母材の歩留まりを向上し、コストを低減することができる。
【００３３】
本発明の光ファイバは、光ファイバ伝送路に利用可能である。特に、本発明の光ファイバをＦＭＦに適用した場合、ＭＤＭ伝送を行う光ファイバ伝送路に好適である。ＭＤＭ伝送を行う光ファイバ伝送路において、伝搬モード毎に信号を載せるためには、一般には、モード合波デバイス（ＭＵＸ）やモード分波デバイス（ＤｅＭＵＸ）が用いられる。伝送路の大容量化には、ＭＤＭ伝送を波長分割多重（ＷＤＭ）伝送と併用することが好ましい。本発明の光ファイバは、低ＤＭＤを実現するために有用であり、ＭＩＭＯを用いたＭＤＭ伝送に好適である。また、伝送路において、ＤＭＤの符号が反対である２種以上の光ファイバを直列に接続する場合、それぞれの光ファイバの長さの比率を調整することで、伝送路全体のＤＭＤを低減することができる。
【００３４】
以上、本発明を好適な実施形態に基づいて説明してきたが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の改変が可能である。
上述の実施形態では、ＣＶＤ法により、ガラス管の内面の上に、Ｇｅがドープされた層と、Ｇｅを含まない層とをこの順に形成する製造方法を説明したが、本発明では他の手法を用いることも可能である。例えば、ＣＶＤ法により、通常のように光ファイバ母材を製造した後、コア中心部をくりぬいてセントラルディップを含む部分を除去し、空孔を設けてもよい。コア中心部に空孔を有する構造に基づいて光ファイバの各パラメータを設計することにより、所望の光学特性を得ることができる。また、別の製造方法として、Ｇｅを含まないガラス棒を中心に配置し、その周囲にＧｅがドープされた層を堆積し、さらにその上にクラッド部を積層する方法でも、上述の実施形態と同様な構造の光ファイバを製造することが可能である。
【実施例】
【００３５】
以下、実施例をもって本発明を具体的に説明する。
【００３６】
（実施例１）
実施例１と対比すべき対比例１として、図４（ａ）に、２モードファイバにおいて、セントラルディップがない理想的な屈折率分布を有する光ファイバの屈折率分布を示し、表１のＦｉｂｅｒ（１ａ）には、対比例１の光ファイバにおける各パラメータを示す。図４（ｂ）には、実施例１の光ファイバの屈折率分布を示し、表１のＦｉｂｅｒ（１ｂ）には、実施例１の光ファイバにおける各パラメータを示す。
【００３７】
表１において、Δ＋は、コア１１のα乗分布における比屈折率差（式２参照）を百分率で表示したものである。ａはコア１１の半径を表す。αはα乗分布のパラメータを表す。ｒＳｉＯ２は、純粋ＳｉＯ２層１３の半径を表す。これらの光ファイバでは、Ｇｅがドープされたコア１１の最大の屈折率が純粋ＳｉＯ２の屈折率より高く、コア１１の外周における屈折率とクラッド１２の屈折率が純粋ＳｉＯ２の屈折率に等しい。
【００３８】
【表１】
2015172726.tif 000003
【００３９】
図５に、表１の構造のＤＭＤ計算結果をそれぞれ示す。両者は屈折率分布が若干異なるものの、同等のＤＭＤ特性を有していることがわかる。
【００４０】
（実施例２）
実施例２と対比すべき対比例２として、図６（ａ）に、２モードファイバにおいて、セントラルディップがない理想的な屈折率分布を有する光ファイバの屈折率分布を示し、表２のＦｉｂｅｒ（２ａ）には、対比例２の光ファイバにおける各パラメータを示す。図６（ｂ）には、実施例２の光ファイバの屈折率分布を示し、表２のＦｉｂｅｒ（２ｂ）には、実施例２の光ファイバにおける各パラメータを示す。
【００４１】
表２において、Δ＋は、コア２１のα乗分布における比屈折率差（式２参照）を百分率で表示したものである。Δ−は、クラッド２２を基準としたトレンチ２３の比屈折率差を百分率で表示したものである。ａは、コア２１の中心からトレンチ２３の外周までの半径を表す。αはα乗分布のパラメータを表す。Ｗは、トレンチ２３の幅（外半径と内半径との差）を表す。ｒＳｉＯ２は、純粋ＳｉＯ２層２４の半径を表す。これらの光ファイバでは、Ｇｅがドープされたコア２１の最大の屈折率が純粋ＳｉＯ２の屈折率より高く、コア２１の外周における屈折率とトレンチ２３の屈折率が純粋ＳｉＯ２の屈折率より低く、クラッド２２の屈折率が純粋ＳｉＯ２の屈折率に等しい。
【００４２】
【表２】
2015172726.tif 000004
【００４３】
図７に、表２の構造のＤＭＤ計算結果をそれぞれ示す。両者は屈折率分布が若干異なるものの、同等のＤＭＤ特性を有していることがわかる。
【００４４】
（比較例１）
比較例１と対比すべき対比例１Ｃとして、図８（ａ）に、２モードファイバにおいて、セントラルディップがない理想的な屈折率分布を有する光ファイバの屈折率分布を示す。表３のＦｉｂｅｒ（Ａ）には、対比例１Ｃの光ファイバにおける各パラメータを示す。図８（ｂ）には、セントラルディップがある比較例１の光ファイバの屈折率分布を示す。表３のＦｉｂｅｒ（Ｂ）には、比較例１の光ファイバにおける各パラメータを示す。
【００４５】
表３において、Δ＋は、コア３１のα乗分布における比屈折率差（式２参照）を百分率で表示したものである。ａはコア３１の半径を表す。αはコア３１におけるα乗分布のパラメータを表す。ｒｄｉｐは、セントラルディップ３３の半径を表す。これらの光ファイバでは、Ｇｅがドープされたコア３１の最大の屈折率が純粋ＳｉＯ２の屈折率より高く、コア３１の外周における屈折率とクラッド３２の屈折率が純粋ＳｉＯ２の屈折率に等しい。
【００４６】
【表３】
2015172726.tif 000005
【００４７】
図９に、表３の構造のＤＭＤ計算結果をそれぞれ示す。両者はディップ以外のパラメータ値は同一にもかかわらず、比較例１の光ファイバは、セントラルディップ３３の形成によりＤＭＤが大幅に大きくなっている（劣化している）ことがわかる。
【００４８】
（実施例３）
実施例３と対比すべき対比例３として、図４（ａ）に、マルチモードファイバにおいて、セントラルディップがない理想的な屈折率分布を有する光ファイバの屈折率分布を示す。図４（ｂ）には、実施例３のマルチモードファイバの屈折率分布を示す。また、表３のＦｉｂｅｒ（３ａ）には、対比例３の光ファイバにおける各パラメータ（αを除く。）を示す。表３のＦｉｂｅｒ（３ｂ）および（３ｃ）には、実施例３の光ファイバにおける各パラメータ（αを除く。）を示す。Δ＋、ａ、α、ｒＳｉＯ２の定義は、実施例１と同様である。実施例３および対比例３のマルチモードファイバは、伝搬モードの数は２より大きく、一般にＦＭＦに分類されないものである。
【００４９】
【表４】
2015172726.tif 000006
【００５０】
図１０に、表４のＦｉｂｅｒ（３ａ）、Ｆｉｂｅｒ（３ｂ）、Ｆｉｂｅｒ（３ｃ）のαを変化させたときの伝送帯域をそれぞれ示す。コア中心に純粋ＳｉＯ２層を有する実施例３においても、αを調整すれば、セントラルディップがない理想的な屈折率分布を有する、対比例３の光ファイバと同等の伝送帯域を得られることが分かる。
【符号の説明】
【００５１】
１１，２１，３１，１０１…Ｇｅがドープされたコア、１２，２２，３２，１０２…クラッド、１３，２４…純粋ＳｉＯ２層、２３…トレンチ、３３，１０３…セントラルディップ、１１１，１２１…ガラス管、１１２，１２２…Ｇｅがドープされた層、１１３…Ｇｅを含まない層、１１４，１２４…矢印、１１５，１２５…熱源、１１６，１２６…Ｇｅがドープされた層、１１７…Ｇｅを含まない層、１１８…コア、１２３…ガス、１２７…Ｇｅ濃度が低下した層。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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