(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
屈折率が均一なクラッドと、前記クラッドよりも高い屈折率を有し当該クラッドの中央に配置されたコアとからなり、前記コアの屈折率をｎ１、前記クラッドの屈折率をｎ２として、前記クラッドと前記コアとの比屈折率差Δが、
【数６】
0005743157.tif 000007
の関係を有する光ファイバにおいて、
波長1550ｎｍにおける前記コアの規格化周波数Ｖが2.00から3.35までの範囲にあり、
前記クラッドの外径Ｄが50から119μｍまでの範囲にあり、
カットオフ波長λｃが、前記クラッドの外径Ｄが125μｍの場合のカットオフ波長から30ｎｍ以上短波長化された
ことを特徴とするカットオフ波長制御型光ファイバ。
【請求項２】
屈折率が均一なクラッドと、前記クラッドよりも高い屈折率を有し当該クラッドの中央に配置されたコアとからなり、前記コアの屈折率をｎ１、前記クラッドの屈折率をｎ２として、前記クラッドと前記コアとの比屈折率差Δが、
【数７】
0005743157.tif 000008
の関係を有する光ファイバにおいて、
波長1550ｎｍにおける前記コアの規格化周波数Ｖが2.00から3.35までの範囲にあり、
前記クラッドの外径Ｄが81から104μｍまでの範囲にあり、
前記コアの半径ａが4.20から5.15μｍまでの範囲にあり、
前記比屈折率差Δが0.275から0.450％までの範囲にある
ことを特徴とするカットオフ波長制御型光ファイバ。
【請求項３】
屈折率が均一なクラッドと、前記クラッドよりも高い屈折率を有し当該クラッドの中央に配置されたコアとからなり、前記コアの屈折率をｎ１、前記クラッドの屈折率をｎ２として、前記クラッドと前記コアとの比屈折率差Δが、
【数８】
0005743157.tif 000009
の関係を有する光ファイバにおいて、
波長1550ｎｍにおける前記コアの規格化周波数Ｖが2.00から3.35までの範囲にあり、
前記クラッドの外径Ｄが68から100μｍまでの範囲にあり、
前記コアの半径ａが4.6から7.1μｍまでの範囲にあり、
前記比屈折率差Δが0.230から0.575％までの範囲にある
ことを特徴とするカットオフ波長制御型光ファイバ。
【請求項４】
前記クラッドの外径Ｄにおけるカットオフ波長λｃと前記コアの規格化周波数Ｖとの関係が、
【数９】
0005743157.tif 000010
を満たす
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のカットオフ波長制御型光ファイバ。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれかに記載のカットオフ波長制御型光ファイバを用いたことを特徴とする光ファイバケーブル。
【請求項６】
屈折率が均一なクラッドと、前記クラッドよりも高い屈折率を有し当該クラッドの中央に配置されたコアとからなり、前記コアの屈折率をｎ１、前記クラッドの屈折率をｎ２として、前記クラッドと前記コアとの比屈折率差Δが、
【数１０】
0005743157.tif 000011
の関係を有する光ファイバを用い、
波長1550ｎｍにおける前記コアの規格化周波数Ｖを2.00から3.35までの範囲に設定し、
前記クラッドの外径Ｄを50から119μｍまでの範囲に設定し、
カットオフ波長λｃを、前記クラッドの外径Ｄが125μｍの場合のカットオフ波長から30ｎｍ以上短波長化する
ことを特徴とする光ファイバのカットオフ波長制御方法。
【請求項７】
屈折率が均一なクラッドと、前記クラッドよりも高い屈折率を有し当該クラッドの中央に配置されたコアとからなり、前記コアの屈折率をｎ１、前記クラッドの屈折率をｎ２として、前記クラッドと前記コアとの比屈折率差Δが、
【数１１】
0005743157.tif 000012
の関係を有する光ファイバを用い、
波長1550ｎｍにおける前記コアの規格化周波数Ｖを2.00から3.35までの範囲に設定し、
前記クラッドの外径Ｄを81から104μｍまでの範囲に設定し、
前記コアの半径ａを4.20から5.15μｍまでの範囲に設定し、
前記比屈折率差Δを0.275から0.450％までの範囲に設定する
ことを特徴とする光ファイバのカットオフ波長制御方法。
【請求項８】
屈折率が均一なクラッドと、前記クラッドよりも高い屈折率を有し当該クラッドの中央に配置されたコアとからなり、前記コアの屈折率をｎ１、前記クラッドの屈折率をｎ２として、前記クラッドと前記コアとの比屈折率差Δが、
【数１２】
0005743157.tif 000013
の関係を有する光ファイバを用い、
波長1550ｎｍにおける前記コアの規格化周波数Ｖを2.00から3.35までの範囲に設定し、
前記クラッドの外径Ｄを68から100μｍまでの範囲に設定し、
前記コアの半径ａを4.6から7.1μｍまでの範囲に設定し、
前記比屈折率差Δを0.230から0.575％までの範囲に設定する
ことを特徴とする光ファイバのカットオフ波長制御方法。
【請求項９】
前記クラッドの外径Ｄにおけるカットオフ波長λｃと前記コアの規格化周波数Ｖとの関係が、
【数１３】
0005743157.tif 000014
を満たす
ことを特徴とする請求項６乃至８のいずれかに記載の光ファイバのカットオフ波長制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、単一モード光通信に供する単一モード光ファイバおよび光ファイバケーブルにおいて、カットオフ波長の長波長化を抑制しつつ、曲げ損失の低減およびＭＦＤの拡大を実現する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
Fiber To The Home（ＦＴＴＨ）の進展に伴い、光線路設備の建設、保守、並びに運用作業を効率化する技術は益々重要となっている。近年では、屋内配線などのために、小さい曲げ径においても曲げ損失が低減された光ファイバが開発・実用化されている（例えば、非特許文献１参照）。
【０００３】
一方、光伝送システムでは入力パワーが増大すると、光非線形効果により伝送特性が劣化することが知られている。光非線形効果を抑制するためには、光ファイバの実効断面積（Ａeff）の拡大が効果的である。Ａeffはモードフィールド径（ＭＦＤ）と相関があるため、ＭＦＤの拡大によりＡeffの拡大も実現できる。このため、光ファイバのコアの屈折率分布の最適化により、ＭＦＤを拡大した単一モード光ファイバが検討されている（例えば、非特許文献２および３参照）。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、曲げ損失αbの低減およびＭＦＤの拡大は、カットオフ波長λcとトレードオフの関係にある。このため、光ファイバのクラッドの外径を一定としたまま、曲げ損失を低減し、またはＭＦＤを拡大する場合、カットオフ波長が所望の特性よりも長波長化するという問題があった。
【０００５】
より具体的には、ステップ型の簡易な屈折率分布を用い、クラッドの外径を125μｍ、カットオフ波長および波長1310ｎｍにおけるＭＦＤを従来の1.3μｍ帯零分散シングルモード光ファイバ（ＳＭＦ）と同等となる8.6μｍ以上とし、かつ波長1625ｎｍ、曲げ半径を15ｍｍとした条件で測定した場合、曲げ損失を0.1ｄＢ／１０巻以下に低減することは困難であった。
【０００６】
同様に、ステップ型の屈折率分布を用い、クラッドの外径を125μｍ、カットオフ波長を1530ｎｍ以下とし、波長1625ｎｍ、曲げ半径30ｍｍとした条件で測定した場合、曲げ損失を0.1ｄＢ／100巻以下とし、かつ波長1310ｎｍにおけるＭＦＤを約13.5μｍ以上とすることも困難であった。
【０００７】
そのため、非特許文献１では、光ファイバのコアの屈折率分布を多層化し、より詳細に制御することで、所望のカットオフ波長特性、ＭＦＤ特性および曲げ損失特性を実現している。
【０００８】
また同様に、Ａeffの拡大についても、例えば、非特許文献３では、光ファイバのコアの屈折率分布の最適化により、カットオフ波長を1460ｎｍ以下とし、波長1550ｎｍのＡeffを約160μｍ2まで拡大する技術が開示されている。しかし、これらのＡeff拡大光ファイバは、屈折率分布の多層化とその精密な制御が必要になるという問題点があった。
【０００９】
そこで、カットオフ波長の長波長化を抑制しつつ、曲げ損失の低減およびＭＦＤの拡大を同時に実現する技術が求められている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明のカットオフ波長制御型光ファイバでは、当該光ファイバのコアの規格化周波数Ｖを好適に制御するとともに、クラッドの外径Ｄを125μｍより小さな範囲で好適に制御することにより、波長1625ｎｍ、曲げ半径30ｍｍにおいて0.1ｄＢ／100巻以下となる曲げ損失特性と、波長1310ｎｍにおいて8.6μｍ以上となるＭＦＤ特性と、所望のカットオフ波長特性とを同時に実現している。
【００１１】
より具体的には、本発明のカットオフ波長制御型光ファイバは、屈折率が均一なクラッドと、前記クラッドよりも高い屈折率を有するコアとを有する構造において、当該光ファイバのクラッドの外径Ｄと、前記コアの規格化周波数Ｖとの関係が、
【００１２】
【数１】
0005743157.tif 000002
【００１３】
を満たすように制御することにより、上記の課題を解決する。
【００１４】
ここで、ｃ1およびｃ2は前記クラッドの外径Ｄの関数により表される係数であり、また、前記コアの規格化周波数Ｖは、コアの直径２ａおよび比屈折率差Δ、並びにコアの屈折率ｎ1を用いて
【００１５】
【数２】
0005743157.tif 000003
【００１６】
により記述される。
【００１７】
更に具体的には、本発明のカットオフ波長制御型光ファイバは、コアの波長1550ｎｍにおける規格化周波数Ｖを2.00から3.35までの範囲とし、またクラッドの外径Ｄを50から119μｍまでの範囲とし、前記式（1）を満たすように制御することにより、当該光ファイバのカットオフ波長を、クラッドの外径Ｄが125μｍの場合のカットオフ波長から30ｎｍ以上短波長化する。
【００１８】
更に具体的には、本発明のカットオフ波長制御型光ファイバは、コアの波長1550ｎｍにおける規格化周波数Ｖを2.25から2.45までの範囲とし、またクラッドの外径Ｄを81から104μｍまでの範囲とし、前記式（1）を満たすように制御することにより、当該光ファイバのカットオフ波長を1260ｎｍ以下、波長1310ｎｍにおけるＭＦＤを8.6から10.3μｍとし、かつ波長1625ｎｍ、曲げ半径30ｍｍにおいて0.1ｄＢ／100巻以下の曲げ損失特性を実現する。
【００１９】
また、コアの規格化周波数Ｖを2.68から3.10までの範囲とし、またクラッドの外径Ｄを67から100μｍまでの範囲とし、前記式（1）を満たすように制御することにより、当該光ファイバのカットオフ波長を1530ｎｍ以下、波長1310ｎｍにおけるＭＦＤを8.6から14.1μｍとし、かつ波長1625ｎｍ、曲げ半径30ｍｍにおける曲げ損失を0.1ｄＢ／100巻以下としている。
【発明の効果】
【００２０】
本発明のカットオフ波長制御によれば、カットオフ波長の長波長化を抑制し、かつ所望の曲げ損失特性とモードフィールド径特性を有する光ファイバおよび光ファイバケーブルを実現することが可能となる。また、前記クラッドの外径の縮小は、光伝送媒体の空間多重度の向上も可能とするといった効果も奏する。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明のカットオフ波長制御型光ファイバの断面構造の一例を示す概念図である。
【図２】本発明のカットオフ波長制御型光ファイバにおけるクラッドの外径Ｄと基本モードおよび高次モードの閉じ込め損失との関係の一例を示す図である。
【図３】本発明のカットオフ波長制御型光ファイバにおけるクラッドの外径Ｄと基本モードおよび高次モード間の閉じ込め損失差との関係の一例を示す図である。
【図４】本発明のカットオフ波長制御型光ファイバにおけるクラッドの外径Ｄとカットオフ波長λcとの関係の一例を示す図である。
【図５】本発明のカットオフ波長制御型光ファイバにおけるカットオフ波長λcと規格化周波数Ｖとの関係について、クラッドの外径Ｄをパラメータとして示した図である。
【図６】本発明のカットオフ波長制御型光ファイバにおける規格化周波数Ｖとクラッドの外径Ｄとの関係について、クラッドの外径Ｄが125μｍの時のカットオフ波長に対する変化量Δλcをパラメータとして示した図である。
【図７】本発明のカットオフ波長制御型光ファイバにおいて、カットオフ波長を1260ｎｍとするコアの半径ａおよび比屈折率差Δの構造条件を示す図である。
【図８】本発明のカットオフ波長制御型光ファイバにおいて、カットオフ波長を1530ｎｍとするコアの半径ａおよび比屈折率差Δの構造条件を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下では、本発明のカットオフ波長制御型光ファイバの実施の形態について図面を用いて説明する。
【００２３】
図１は、本発明のカットオフ波長制御型光ファイバの断面構造を示す概念図である。本発明のカットオフ波長制御型光ファイバは、屈折率が均一なクラッド１と、前記クラッド１よりも高い屈折率を有し当該クラッド１の中央に配置されたコア２とからなる。ここで、コアの直径を２ａ、クラッドの外径をＤとして定義する。
【００２４】
以下では、前記コア２のクラッド１に対する比屈折率差がΔであるステップ型の屈折率分布を有する場合について説明する。尚、Δは前記コア２の屈折率ｎ1、クラッド１の屈折率ｎ2を用いて
【００２５】
【数３】
0005743157.tif 000004
【００２６】
により定義される。
【００２７】
図２は、本発明のカットオフ波長制御型光ファイバにおける、クラッド１の外径Ｄと、波長1250ｎｍにおける基本モードおよび高次モードの閉じ込め損失との関係を表す図面である。図２では一例としてコア２の半径ａを4.5μｍ、そして比屈折率差Δを0.4％とし、当該コア構造における波長1310ｎｍのモードフィールド径ＭＦＤ（２Ｗ）は9.0μｍ、クラッド１の外径Ｄが125μｍでのカットオフ波長は1350ｎｍである。
【００２８】
図２から、クラッド１の外径Ｄの減少に伴い閉じ込め損失が増加することがわかる。また、クラッド１の外径Ｄの減少に伴う閉じ込め損失の増加は、実線で示される基本モードに比べ、破線で示される高次モードのほうが大きいことがわかる。
【００２９】
図３は、本発明のカットオフ波長制御型光ファイバにおける、クラッド１の外径Ｄと、基本モードおよび高次モード間の閉じ込め損失差との関係を表す図面である。尚、縦軸は22ｍ当たりの閉じ込め損失差を表す。また、計算波長は1250ｎｍで、コア２の半径ａおよび比屈折率差Δは図２の計算例と同等としている。
【００３０】
図３から、クラッド１の外径Ｄの減少に伴い閉じ込め損失差が増加することがわかる。非特許文献４では、カットオフ波長は基本モードと高次モードとの損失差が22ｍで0.1ｄＢ以上となる波長と定義されている。図３より、クラッド１の外径Ｄが62μｍの時、22ｍ当たりの閉じ込め損失差が0.1ｄＢとなることがわかる。従って、図３の計算例では、クラッド１の外径Ｄを125μｍから62μｍまで低減することにより、カットオフ波長を1350ｎｍから1250ｎｍまで短波長化できることとなる。
【００３１】
図４は、本発明のカットオフ波長制御型光ファイバにおける、クラッド１の外径Ｄとカットオフ波長λcとの関係の一例を示した図面である。図中の実線およびプロットはそれぞれ計算結果および測定結果であり、長さ５ｋｍにおけるカットオフ波長特性を表している。コア２の半径ａは4.1μｍ、比屈折率差Δは0.38％、波長1550ｎｍにおける規格化周波数Ｖは2.10である。尚、規格化周波数Ｖはコア２の半径ａ、比屈折率差Δ、およびコア２の屈折率ｎ1を用いて、式（2）により定義される。図４から、計算結果と測定結果は良く一致していることが確認できる。
【００３２】
図５は、本発明のカットオフ波長制御型光ファイバにおける、カットオフ波長λcと規格化周波数Ｖとの関係について、クラッド１の外径Ｄをパラメータとして示す図面である。図中の実線、破線および一点鎖線はそれぞれ、クラッド１の外径Ｄが125、100および50μｍの場合の計算結果を示す。図５から任意のクラッド１の外径Ｄにおけるカットオフ波長λcと規格化周波数Ｖとの関係は、式（1）に示す一次関数で記述できることがわかる。
【００３３】
ここで、式（1）中のｃ1およびｃ2はクラッド１の外径Ｄの関数で表される係数であり、本発明の実施の形態における波長1550ｎｍにおけるｃ1およびｃ2は、それぞれ
【００３４】
【数４】
0005743157.tif 000005
【００３５】
【数５】
0005743157.tif 000006
【００３６】
により記述することができる。
【００３７】
尚、非特許文献５によれば、被覆除去に必要な最大引っ張り張力は8.9Ｎと規定されている。一般に、8.9Ｎの引張り張力に耐え得る機械強度を満足するためには、クラッド１の外径Ｄを50μｍ以上とする必要がある。
【００３８】
図５から、本発明のカットオフ波長制御型光ファイバにおいて、カットオフ波長λcを1530ｎｍ以下とし、かつクラッド１の外径Ｄを50μｍ以上とするためには、波長1550ｎｍにおける規格化周波数Ｖを3.35以下とする必要があることがわかる。
【００３９】
また、非特許文献６によれば、汎用的な1.3μｍ帯零分散単一モード光ファイバ（ＳＭＦ）では、波長1310ｎｍにおけるＭＦＤを8.6μｍ以上に、また、波長1625ｎｍ、曲げ半径30ｍｍにおける曲げ損失を0.1ｄＢ／100巻以下にすることが推奨されている。図１に示したステップ型の屈折率分布を有する光ファイバにおいて、上述のＭＦＤおよび曲げ損失特性を実現するためには波長1550ｎｍにおけるＶを2.0以上とする必要が生じる。
【００４０】
図６は、本発明のカットオフ波長制御型光ファイバにおける、クラッド１の外径Ｄと規格化周波数Ｖとの関係について、クラッド１の外径Ｄが125μｍの時のカットオフ波長に対する変化量Δλcをパラメータとして示す図である。図中の網掛けの領域は、上述の規格化周波数Ｖおよび最小クラッド外径を満たし、Δλcが30ｎｍ以上となる範囲を示す。
【００４１】
図６から、波長1550ｎｍにおける規格化周波数Ｖが2.0でクラッドの外径Ｄが100μｍの場合、30ｎｍのカットオフ波長の変化量を実現できることがわかる。同様に、前記規格化周波数Ｖが3.35である場合、クラッド１の外径Ｄを119μｍ以下とすることにより、30ｎｍの変化量が得られることが確認できる。更に、Ｖが3.35で光ファイバの外径Ｄが50μｍの場合、300ｎｍ以上のカットオフ波長の変化量が得られることがわかる。
【００４２】
尚、本発明の実施の形態では、ステップ型の屈折率分布を有するコアを一例として説明したが、非特許文献７によれば、任意の屈折率分布を有するコアの規格化周波数Ｖは、等価規格化周波数Ｔとして取り扱うことができる。従って、本発明のカットオフ波長制御型光ファイバには、任意の屈折率分布を有するコアを適用することも可能である。
【００４３】
以上説明したように、本発明のカットオフ波長制御型光ファイバによれば、コアの規格化周波数Ｖを2.00から3.35までの範囲とし、クラッドの外径Ｄを式（1）、（4）および（5）を用いて50μｍ以上の好適な範囲に制御することにより、1530ｎｍ以下のカットオフ波長特性と、波長1625ｎｍ、曲げ半径30ｍｍにおいて0.1ｄＢ／100巻以下となる曲げ損失特性と、波長1310ｎｍにおいて8.6μｍ以上となるＭＦＤ特性とを有する、単一モード光ファイバを実現することが可能となる。
【実施例１】
【００４４】
以下では、図１に示した断面構造を有する本発明のカットオフ波長制御型光ファイバにおいて、カットオフ波長を1260ｎｍ以下、波長1625ｎｍ、曲げ半径30ｍｍにおける曲げ損失を0.1ｄＢ／100巻以下とし、波長1310ｎｍにおけるＭＦＤを8.6μｍ以上とする形態について図面を用いて説明する。
【００４５】
図７は、本発明の第１の実施例に係るカットオフ波長制御型光ファイバにおける、コアの半径ａおよび比屈折率差Δの構造条件を示す図面である。
【００４６】
図中の３本の実線は最小クラッド外径がそれぞれ80、90、および100μｍとなる構造条件を示し、最小クラッド外径は波長1625ｎｍにおける閉じ込め損失が10-4ｄＢ／ｋｍとなるクラッドの外径として定義した。
【００４７】
また、図中の２本の破線は曲げ損失特性条件を示し、破線より上側の領域でコアの半径ａおよび比屈折率差Δを制御することにより、波長1625ｎｍ、曲げ半径30ｍｍで0.1ｄＢ／100巻以下の曲げ損失特性、または、波長1625ｎｍ、曲げ半径7.5ｍｍで、1.0ｄＢ／１巻以下の曲げ損失特性を実現することが可能となる。また、１点鎖線および２点鎖線は、それぞれ汎用ＳＭＦの零分散波長λ0およびＭＦＤ（２Ｗ）条件を示し、２本の線で囲まれた領域において、非特許文献６に推奨された、1300から1324ｎｍの零分散波長特性、および波長1310ｎｍで8.6から9.5μｍのＭＦＤ特性を実現することが可能となる。
【００４８】
更に、図中の細かい点線で示したλc125は、クラッドの外径Ｄが125μｍの時にカットオフ波長が1260ｎｍとなる境界を示しており、従来のＳＭＦにおいては細かい点線の下部領域で当該カットオフ波長特性を実現することが可能となる。一方、太い点線のλcは、本発明のカットオフ波長制御型光ファイバにおいて、クラッドの外径Ｄを125μｍ以下に制御し、カットオフ波長を1260ｎｍとする境界を示す。
【００４９】
図７より、コアの半径ａおよび比屈折率差Δを図中の網掛けで表示した領域、即ち、コアの半径ａが4.20から5.15μｍまでの範囲、比屈折率差Δが0.275から0.450％までの範囲とし、かつ当該コアの規格化周波数Ｖおよびクラッドの外径Ｄが式（1）、（4）および（5）満たすように制御することにより、波長1310ｎｍで8.6μｍ以上となるＭＦＤ特性と、波長1625ｎｍ、曲げ半径30ｍｍで0.1ｄＢ／100巻以下となる曲げ損失特性と、1260ｎｍ以下のカットオフ波長特性とを同時に実現できることがわかる。
【００５０】
また、コアの半径ａを4.2から4.7μｍまでの範囲、比屈折率差Δを約0.345から0.450％までの範囲とし、かつクラッドの外径Ｄを81から95μｍまでの範囲で式（1）、（4）および（5）を満たすように制御することで、従来のＳＭＦと同等となるＭＦＤおよび零分散波長特性も満たすことができる。
【００５１】
ここで、コアの半径ａを4.25から4.45μｍまでの範囲、比屈折率差Δを0.425から0.450％までの範囲とし、かつクラッドの外径Ｄを81から85μｍまでの範囲とする場合、ＳＭＦと同等の特性を実現し、かつ波長1625ｎｍ、曲げ半径7.5ｍｍにおける曲げ損失αbを1.0ｄＢ／１巻以下にまで改善できるためより好ましい。加えて、コアの半径ａを4.60から5.15μｍまでの範囲、比屈折率差Δを0.275から0.355％までの範囲とし、クラッドの外径Ｄを90から104μｍまでの範囲で式（1）、（4）および（5）を満たすように制御することで、波長1310ｎｍにおけるＭＦＤを9.5から10.3μｍまで拡大することができる。
【００５２】
ここで、コアの半径ａを4.6から4.9μｍまでの範囲、比屈折率差Δを0.305から0.355％までの範囲、クラッドの外径Ｄを90から100μｍまでの範囲とする場合、従来のＳＭＦと同様の零分散波長特性を実現し、かつ波長1310ｎｍにおけるＭＦＤを9.5から10.0μｍに拡大できるためより好ましい。
【実施例２】
【００５３】
以下では、図１に示した断面構造を有する本発明のカットオフ波長制御型光ファイバにおいて、カットオフ波長を1530ｎｍ以下、波長1625ｎｍ、曲げ半径30ｍｍにおける曲げ損失を0.1ｄＢ／100巻以下とし、波長1310ｎｍにおけるＭＦＤを8.6から14.1μｍとする形態について図面を用いて説明する。
【００５４】
図８は、本発明の第２の実施例に係るカットオフ波長制御型光ファイバにおける、コアの半径ａおよび比屈折率差Δの構造条件を示す図面である。
【００５５】
図中の４本の実線は最小クラッド外径がそれぞれ70、80、90、および100μｍとなる構造条件を示し、最小クラッド外径は波長1625ｎｍにおける閉じ込め損失が10-4ｄＢ／ｋｍとなるクラッドの外径として定義した。
【００５６】
また、図中の破線は曲げ損失特性条件を示し、破線より上側の領域でコアの半径ａおよび比屈折率差Δを制御することにより、波長1625ｎｍ、曲げ半径30ｍｍで、0.1ｄＢ／100巻以下の曲げ損失特性を実現することが可能となる。また、２点鎖線は、汎用ＳＭＦのＭＦＤ条件を示し、２本の線で囲まれた領域において、波長1310ｎｍで8.6から9.5μｍのＭＦＤ特性を実現することが可能となる。
【００５７】
更に、図中の細かい点線で示したλc125は、クラッドの外径Ｄが125μｍの時に、カットオフ波長が1530ｎｍとなる境界を示しており、従来のＳＭＦにおいては細かい点線の下部領域で当該カットオフ波長特性を実現することが可能となる。一方、太い点線のλcは、本発明のカットオフ波長制御型光ファイバにおいて、クラッドの外径Ｄを125μｍ以下に制御し、カットオフ波長を1530ｎｍとする境界を示す。
【００５８】
図８より、コアの半径ａおよび比屈折率差Δを図中の網掛けで表示した領域、即ち、コアの半径ａが4.6から7.1μｍまでの範囲、比屈折率差Δが0.230から0.575％までの範囲とし、かつ当該コアの規格化周波数Ｖおよびクラッドの外径Ｄが式（1）、（4）および（5）を満たすように制御することにより、波長1310ｎｍで8.6μｍ以上となるＭＦＤ特性と、波長1625ｎｍ、曲げ半径30ｍｍで0.1ｄＢ／100巻以下となる曲げ損失特性と、1530ｎｍ以下のカットオフ波長特性とを同時に実現できることがわかる。
【００５９】
ここで、コアの半径ａを6.5から7.1μｍまでの範囲、比屈折率差Δを0.230から0.270％までの範囲、クラッドの外径Ｄを93から100μｍまでの範囲とする場合、1530ｎｍ以下のカットオフ波長特性と、波長1625ｎｍ、曲げ半径30ｍｍにおける曲げ損失を0.1ｄＢ／100巻以下としつつ、波長1310ｎｍにおけるＭＦＤを13.5から最大14.1μｍに拡大できるためより好ましい。ここで、14.1μｍの波長1310ｎｍにおけるＭＦＤは、157μｍ2の波長1550ｎｍにおけるＡeffに相当し、簡易なステップ型の屈折率分布を用いて実効断面積Ａeffの拡大が可能である。
【００６０】
以上説明したように、本発明のカットオフ波長制御型光ファイバによれば、コアの規格化周波数Ｖおよびクラッドの外径Ｄを、式（1）、（4）および（5）を用いて制御することにより、1530ｎｍ以下のカットオフ波長と、波長1625ｎｍ、曲げ半径30ｍｍで0.1ｄＢ／100巻以下の曲げ損失と、波長1310ｎｍで8.6μｍ以上のＭＦＤ特性とを同時に実現することが可能となる。より具体的には、カットオフ波長が1260ｎｍ以下、曲げ損失が波長1625ｎｍ、曲げ半径30ｍｍで0.1ｄＢ／100巻以下、零分散波長が1300から1324ｎｍで従来のＳＭＦと同等であり、かつ波長1310ｎｍにおけるＭＦＤを最大10.3μｍまで拡大することが可能となる。
【００６１】
また、カットオフ波長が1260ｎｍ以下、ＭＦＤが波長1310ｎｍで8.6から9.5μｍ、零分散波長が1300から1324ｎｍで従来のＳＭＦと同等であり、かつ波長1625ｎｍ、曲げ半径7.5ｍｍにおける曲げ損失を1.0ｄＢ／１巻以下に改善することも可能となる。更に、カットオフ波長を1530ｎｍ以下とし、曲げ損失が従来のＳＭＦと同等の波長1625ｎｍ、曲げ半径30ｍｍで0.1ｄＢ／100巻以下となる特性を有し、かつ波長1310ｎｍのＭＦＤを14.1μｍまで拡大することが可能となる。
【符号の説明】
【００６２】
１：クラッド、２：コア。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【００６３】
【非特許文献１】D. Boivin, et al., "All-Solid Single-Trench-Assisted Bend-Insensitive Fibers: Performances and Deployment Aspects", OFC2010, NThB3, (2010).
【非特許文献２】池田、他「接続損失低減型低曲げ損失光ファイバ」信学技報、OFT2003-25, (2003).
【非特許文献３】K. Mukasa, et al., "Comparisons of merits on wide-band transmission system between Using extremely improved SMFs with Aeff of 160μｍ2 and loss of 0.175dB/km and Using large-Aeff holey enabling transmission over 600nm bandwidth", OFC2008, OThR1, (2008).
【非特許文献４】ITU-T, Recommendation G.650.1
【非特許文献５】IEC60793-2-50
【非特許文献６】ITU-T, Recommendation G.652
【非特許文献７】M. Ohashi, et al., "Simple Approximations for Chromatic Dispersion in Single-Mode Fibers with Various Index Profiles", J. Lightwave Technol, LT-3, p.110 (1985).
【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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