(57)【要約】  光ファイバは、コアと、コアの外周を取り囲むクラッドと、を備え、コアの中心からの距離ｒに対する比屈折率差がΔ（ｒ）で表される屈折率分布を有し、下記の数式（ここで、ｒの単位はμｍであり、比屈折率差Δ（ｒ）の単位は％であり、Δｒｅｆ（ｒ）＝−０．０６４ｒ＋０．４９４であり、ＭＦＤ１．３１は波長１．３１μｍにおけるモードフィールド径である。）で表されるＡの値が、０．３％・μｍ以下である。【数１】2016047675.tif 000010
2016047675.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コアと、前記コアの外周を取り囲むクラッドと、を備え、
前記コアの中心からの距離ｒに対する比屈折率差がΔ（ｒ）で表される屈折率分布を有し、
【数１】
2016047675.tif 000008
（ここで、ｒの単位はμｍであり、比屈折率差Δ（ｒ）の単位は％であり、Δｒｅｆ（ｒ）＝−０．０６４ｒ＋０．４９４であり、ＭＦＤ１．３１は波長１．３１μｍにおけるモードフィールド径である。）で表されるＡの値が、０．３％・μｍ以下である、光ファイバ。
【請求項２】
波長１．３１μｍにおけるモードフィールド径ＭＦＤ１．３１が８．９３μｍ以上９．４μｍ以下である、請求項１に記載の光ファイバ。
【請求項３】
コア全体における最大比屈折率差Δｍａｘと、コアの中心からの距離ｒが１μｍ以下の範囲内における最大比屈折率差Δｃとが等しい、請求項１または２に記載の光ファイバ。
【請求項４】
コア全体における最大比屈折率差Δｍａｘが０．３９％よりも大きい、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】
コア全体における最大比屈折率差Δｍａｘが０．５０％よりも小さい、請求項１〜４のいずれか１項に記載の光ファイバ。
【請求項６】
ケーブルカットオフ波長λｃｃが１２６０ｎｍ以下である、請求項１〜５のいずれか１項に記載の光ファイバ。
【請求項７】
ケーブルカットオフ波長λｃｃが１１７０ｎｍ以上である、請求項１〜６のいずれか１項に記載の光ファイバ。
【請求項８】
波長１．３１μｍにおけるモードフィールド径ＭＦＤ１．３１とケーブルカットオフ波長λｃｃとの比、ＭＦＤ１．３１／λｃｃで表されるＭＡＣ値が７．３８以上７．７以下である、請求項１〜７のいずれか１項に記載の光ファイバ。
【請求項９】
コアの中心からの距離ｒに対する比屈折率差がΔ（ｒ）で表される屈折率分布を有する、請求項１〜８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、
【数２】
2016047675.tif 000009
（ここで、ｒの単位はμｍであり、比屈折率差Δ（ｒ）の単位は％であり、Δｒｅｆ（ｒ）＝−０．０６４ｒ＋０．４９４であり、ＭＦＤ１．３１は波長１．３１μｍにおけるモードフィールド径である。）で表されるＡの値を算出する工程と、前記Ａの値が、０．３％・μｍ以下であることを確認する工程を有する、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、低い曲げ損失を有する光ファイバおよびその製造方法に関する。
本願は、２０１４年９月２６日に出願された日本国特許出願２０１４−１９５９３７号及び日本国特許出願２０１４−１９５９３８号、及び２０１４年１２月１０日に出願された２０１４−２４９８４６号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
【背景技術】
【０００２】
低い曲げ損失を有する光ファイバ（低曲げ損失光ファイバ）は、特に、オフィスや家庭等へ光ファイバを導入するＦＴＴＨ（Ｆｉｂｅｒ  Ｔｏ  Ｔｈｅ  Ｈｏｍｅ）のために必要とされている。例えばビルや宅内に光ファイバを引き回す際に、小さな曲げが入る可能性がある。また、引き回しで余った長さの部分（余長部）は所定半径以上に巻回されて収納されるが、余長部を小さく曲げることで、収納スペースを削減することができる。そのため、小さな曲げを入れても損失が増加しない、いわゆる曲げ損失（マクロベンド損失）を低減した光ファイバが重要となる。宅内配線用の光ファイバにおいては、基地局とユーザ宅とを結ぶ光ファイバとの接続損失が小さいことから、低コストであることも要求される。基地局とユーザ宅とを結ぶ光ファイバは、距離が長いことから、汎用のシングルモード（ＳＭ）ファイバが使用されている。
標準シングルモード光ファイバ（Ｓ−ＳＭＦ）の規格であるＩＴＵ−Ｔ  Ｒｅｃｏｍｍｅｎｄａｔｉｏｎ Ｇ．６５２に準拠しつつ、標準シングルモード光ファイバに比べて曲げ損失が低減された光ファイバの規格として、ＩＴＵ−Ｔ  Ｒｅｃｏｍｍｅｎｄａｔｉｏｎ Ｇ．６５７がある。【０００３】
これまで、低曲げ損失光ファイバを得るには、例えば、モードフィールド径（ＭＦＤ）を小さくする（例えば特許文献１，２、及び非特許文献１参照）、コアの周囲にトレンチ（低屈折率部）を設ける（例えば特許文献３〜５参照）、コアの屈折率分布をα乗分布（グレーデッドインデックス型）とする（例えば特許文献４，６参照）等が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】日本国特許第４２６８１１５号公報
【特許文献２】国際公開第２００６／０１６５７２号パンフレット
【特許文献３】日本国特開２０１３−８８８１８号公報
【特許文献４】米国特許第８４２８４１１号明細書
【特許文献５】日本国特開昭６３−４３１０７号公報
【特許文献６】米国特許第８５８８５６９号明細書
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】K. Okamoto and T. Okoshi, “Computer-aided synthesis of the optimum refractive index profile for a multimode fiber,”IEEE Trans. Microwave Theory Tech., vol. MTT-25, pp.213-221, 1976
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１の図２に示されるように、ＭＦＤを小さくすると、汎用ＳＭファイバとの接続損失が増加する。このため、汎用ＳＭファイバと同等のＭＦＤ（波長１．３１μｍで９．２μｍ程度）が好ましい。【０００７】
コアの周囲にトレンチを設けた場合、ＭＦＤを小さくすることなく、低い曲げ損失を実現することができる。しかし、外付け法（ＯＶＤ法）や低屈折率ガラス（例えば石英管）のジャケット等によりトレンチを作製する場合には、光ファイバの製造工程が増える。内付け法（ＣＶＤ法）でコア部からトレンチ部まで一括で作製することもできるが、作製できる母材サイズが小さく、一つの母材から紡糸により製造可能な光ファイバが短くなる。
結果として、いずれの方法でも製造コストが増大する。【０００８】
以上の考察から、低曲げ損失光ファイバは、汎用光ファイバと同等のＭＦＤを維持したまま、コアおよびクラッドから構成される単峰型の屈折率分布を有することが望まれる。これまで、コアの屈折率分布をα乗分布とすることで、曲げ損失を低減することが知られている。そこで、α乗分布よりも曲げ損失が小さくなるコア屈折率分布を有する光ファイバが求められる。また、コアの周囲にトレンチを設けた場合であっても、α乗分布よりも曲げ損失が小さくなるコア屈折率分布を有する光ファイバが求められる。【０００９】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、α乗分布よりも曲げ損失が小さくなるコア屈折率分布を有する光ファイバおよびその製造方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の第１態様は、コアと、コアの外周を取り囲むクラッドと、を備え、コアの中心からの距離ｒに対する比屈折率差がΔ（ｒ）で表される屈折率分布を有し、【００１１】
【数１】
2016047675.tif 000003
【００１２】
（ここで、ｒの単位はμｍであり、比屈折率差Δ（ｒ）の単位は％であり、Δｒｅｆ（ｒ）＝−０．０６４ｒ＋０．４９４であり、ＭＦＤ１．３１は波長１．３１μｍにおけるモードフィールド径である。）で表されるＡの値が、０．３％・μｍ以下である。【００１３】
本発明の第２態様は、上記第１態様の光ファイバにおいて、波長１．３１μｍにおけるモードフィールド径ＭＦＤ１．３１が８．９３μｍ以上９．４μｍ以下であることが好ましい。
本発明の第３態様は、上記第１または第２態様の光ファイバにおいて、コア全体における最大比屈折率差Δｍａｘと、コアの中心からの距離ｒが１μｍ以下の範囲内における最大比屈折率差Δｃとが等しいことが好ましい。
本発明の第４態様は、上記第１〜第３態様のうちいずれか１態様の光ファイバにおいて、コア全体における最大比屈折率差Δｍａｘが０．３９％よりも大きいことが好ましい。
本発明の第５態様は、上記第１〜第４態様のうちいずれか１態様の光ファイバにおいて、コア全体における最大比屈折率差Δｍａｘが０．５０％よりも小さいことが好ましい。【００１４】
本発明の第６態様は、上記第１〜第５態様のうちいずれか１態様の光ファイバにおいて、ケーブルカットオフ波長λｃｃが１２６０ｎｍ以下であることが好ましい。
本発明の第７態様は、上記第１〜第６態様のうちいずれか１態様の光ファイバにおいて、ケーブルカットオフ波長λｃｃが１１７０ｎｍ以上であることが好ましい。
本発明の第８態様は、上記第１〜第７態様のうちいずれか１態様の光ファイバにおいて、波長１．３１μｍにおけるモードフィールド径ＭＦＤ１．３１とケーブルカットオフ波長λｃｃとの比、ＭＦＤ１．３１／λｃｃで表されるＭＡＣ値が７．３８以上７．７以下であることが好ましい。【００１５】
本発明の第９態様は、上記第１〜第８態様のうちいずれか１態様の光ファイバの製造方法であって、コアの中心からの距離ｒに対する比屈折率差がΔ（ｒ）で表される屈折率分布を有し、
【数２】
2016047675.tif 000004
（ここで、ｒの単位はμｍであり、比屈折率差Δ（ｒ）の単位は％であり、Δｒｅｆ（ｒ）＝−０．０６４ｒ＋０．４９４であり、ＭＦＤ１．３１は波長１．３１μｍにおけるモードフィールド径である。）で表される前記Ａの値を算出する工程と、前記Ａの値が、０．３％・μｍ以下であることを確認する工程を有する。
【発明の効果】
【００１６】
上記本発明に係る態様によれば、コアの中心部に近いほど比屈折率差が高く、コアの中心に光を閉じ込めやすい光ファイバが得られ、光ファイバに曲げが生じた際の損失を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の第１実施形態に係る光ファイバを模式的に示す断面図である。
【図２】第１実施形態の実施例におけるＡの値と曲げ損失との関係を示すグラフである。
【図３】例１の光ファイバの屈折率分布を示すグラフである。
【図４】例２の光ファイバの屈折率分布を示すグラフである。
【図５】例３の光ファイバの屈折率分布を示すグラフである。
【図６】例４の光ファイバの屈折率分布を示すグラフである。
【図７】例５の光ファイバの屈折率分布を示すグラフである。
【図８】例６の光ファイバの屈折率分布を示すグラフである。
【図９】例７の光ファイバの屈折率分布を示すグラフである。
【図１０】例８の光ファイバの屈折率分布を示すグラフである。
【図１１】例９の光ファイバの屈折率分布を示すグラフである。
【図１２】本発明の第１実施形態に係る光ファイバの屈折率分布を模式的に示す図である。
【図１３Ａ】シミュレーションで用いた屈折率分布を模式的に示す図である。
【図１３Ｂ】シミュレーションで用いた屈折率分布を模式的に示す図である。
【図１３Ｃ】シミュレーションで用いた屈折率分布を模式的に示す図である。
【図１４Ａ】曲げ損失の計算結果を示す図である。
【図１４Ｂ】曲げ損失の計算結果を示す図である。
【図１４Ｃ】曲げ損失の計算結果を示す図である。
【図１５】基準屈折率分布における規格化した電界強度分布を示す図である。
【図１６】第２実施形態に係る光ファイバを模式的に示す断面図である。
【図１７】前図に示す光ファイバの屈折率分布を模式的に示す図である。
【図１８】第３実施形態に係る光ファイバを模式的に示す断面図である。
【図１９】前図に示す光ファイバの屈折率分布を模式的に示す図である。
【図２０】第４実施形態に係る光ファイバを模式的に示す断面図である。
【図２１】前図に示す光ファイバの屈折率分布を模式的に示す図である。
【図２２】他の実施形態に係る光ファイバの屈折率分布を模式的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
（第１実施形態）
以下、本発明の好適な第１実施形態を説明する。
本実施形態の光ファイバ５は、図１に示すように、光ファイバ５の中心部に設けられるコア１と、コア１の外周を取り囲むクラッド４とを有する。クラッド４は、一般にコア１に対して同心状であるが、許容範囲内でクラッド４とコア１とが偏心することがあり得る。
【００１９】
コアの屈折率分布は、コアの中心からの距離ｒに対する比屈折率差Δの関数として、Δ（ｒ）で表される。距離ｒは非負である（ｒ≧０）。コアの比屈折率差Δは、クラッドの屈折率を基準とした比屈折率差を意味する。クラッドでは、比屈折率差が０である。本実施形態では、低曲げ損失光ファイバを得るための条件として、次の数式（Ａの定義式）により定義されるＡの値の範囲が特定される。定義式の導出については、後述する。
【００２０】
【数３】
2016047675.tif 000005
【００２１】
ここで、ｒの単位はμｍであり、比屈折率差Δ（ｒ）の単位は％である。Δｒｅｆ（ｒ）＝−０．０６４ｒ＋０．４９４である。ＭＦＤ１．３１は波長１．３１μｍにおけるモードフィールド径である。
【００２２】
ＳＭファイバにおいて、ＭＦＤは必ずしもコア径（直径）に等しいわけではないが、一般にコア径と同程度である。そうすると、０．５ＭＦＤ１．３１は、ほぼコア半径に等しいから、ｒ≦０．４４ＭＦＤ１．３１となる領域は、コアの大部分（周辺部を除く。）を表す。ｒ≦０．２２ＭＦＤ１．３１となる領域は、コアの中心部を表す。
【００２３】
前記Ａの定義式は、０≦ｒ≦０．２２ＭＦＤ１．３１の区間における定積分（第１の定積分）と、０．２２ＭＦＤ１．３１≦ｒ≦０．４４ＭＦＤ１．３１の区間における定積分（第２の定積分）とを含む。第１の定積分と第２の定積分は、積分区間の幅（０．２２ＭＦＤ１．３１）が等しく、被積分関数（Δ（ｒ）−Δｒｅｆ（ｒ））も同一であるが、符号が反対であり、Ａに対する寄与が異なる。その結果、コアの中心部に近いほど比屈折率差が高い屈折率分布は、Ａの値が小さくなる傾向がある。
【００２４】
そこで、Ａの値は、０．３％・μｍ以下が好ましい。これにより、コアの中心に光を閉じ込めやすい光ファイバが得られ、光ファイバに曲げが生じた際の損失を低減することができる。Ａの値は、０．２％・μｍ以下がより好ましく、０．１％・μｍ以下がさらに好ましい。
【００２５】
前記Ａの定義式におけるΔｒｅｆ（ｒ）は、前記Ａの定義式において参照される屈折率分布（参照屈折率分布）を表す。本実施形態においては、Δｒｅｆ（ｒ）がｒの一次式で表される。具体的には、上述したとおり、Δｒｅｆ（ｒ）＝−０．０６４ｒ＋０．４９４である。コアの屈折率分布が、参照屈折率分布Δｒｅｆ（ｒ）と同じく、Δ（ｒ）＝−０．０６４ｒ＋０．４９４で表される場合、前記Ａの定義式における被積分関数（Δ（ｒ）−Δｒｅｆ（ｒ））が恒等的に０になるので、Ａの値も０になる。Ａの値は、例えば、０％・μｍ以上、−０．０１％・μｍ以上、−０．０２％・μｍ以上、−０．０３％・μｍ以上、−０．０５％・μｍ以上、−０．１％・μｍ以上、−０．２％・μｍ以上、−０．３％・μｍ以上、等であってもよい。
【００２６】
本実施形態の光ファイバの製造方法は、前記Ａの定義式を使用してＡの値を算出する工程と、Ａの値が所定の範囲内（例えば、０．３％・μｍ以下）であることを確認する工程を有する。このＡの算出工程および確認工程は、光ファイバの製造に際して行われる一連の工程、例えば光ファイバの屈折率分布を設計する工程、前記屈折率分布を有する光ファイバ母材を製造する工程、前記光ファイバ母材から光ファイバを紡糸する工程等に対して前後を問わず、任意の段階で行うことができる。
【００２７】
本実施形態の光ファイバは、軸付け法（ＶＡＤ法）、外付け法（ＯＶＤ法）、内付け法（ＣＶＤ法）などの公知の母材作製方法により光ファイバ母材を作製した後、光ファイバ母材から光ファイバを紡糸することによって製造することができる。光ファイバ母材の作製方法の一例として、少なくともコアを構成するガラスをＯＶＤ法またはＣＶＤ法で作製し、残りのガラス部分をさらなるシリカ（ＳｉＯ２）ガラスの堆積、石英管のジャケット等により作製することが挙げられる。より具体的には、コアの全部またはコアの全部とクラッドの一部をＶＡＤ法で作製し、クラッドの残部をＯＶＤ法で製造する方法が挙げられる。ＯＶＤ法またはＣＶＤ法で作製する部分は、コアを構成するガラス（一部または全部）のみであってもよく、それに加えてクラッドを構成するガラスの一部を含んでもよい。
光ファイバのサイズは特に限定されないが、例えばクラッド径として１２５μｍ、８０μｍ等が挙げられる。紡糸後の光ファイバには、クラッドの外周に樹脂等の被覆が１層または２層以上積層されてもよい。
【００２８】
基地局とユーザ宅とを結ぶ光ファイバに多用される、汎用ＳＭファイバとの接続損失を抑制するためには、汎用ＳＭファイバと同程度のＭＦＤを有することが好ましい。例えば、波長１．３１μｍにおけるモードフィールド径ＭＦＤ１．３１として、９．２μｍ程度が好ましい。具体的には、ＭＦＤ１．３１が９．２μｍ±０．２μｍ、あるいは８．９３μｍ以上９．４μｍ以下であることが好ましい。
【００２９】
コアの屈折率分布は、コア直径の範囲内でピークを１つのみ有する、単峰型であることが好ましい。ここで、単峰型とは、コアの比屈折率差が最大値をとる点が、コア直径の範囲内で１点のみであることを意味する。コア直径の範囲は、コア中心を０として、半径上の座標値が正となる側だけでなく、半径上の座標値が負となる側を含む。もしコアの屈折率分布が同心状であれば、コア中心において比屈折率差が最大値をとる。そこで、コア全体における最大比屈折率差Δｍａｘと、コアの中心からの距離ｒが１μｍ以下の範囲内における最大比屈折率差Δｃとが等しいことが好ましい。
【００３０】
光ファイバにおいてコアに光を閉じ込めるには、クラッドに比べてコアの屈折率が高ければよいが、比屈折率差が小さすぎると光の閉じ込めが弱くなる。このため、コア全体における最大比屈折率差Δｍａｘが０．３９％よりも大きいことが好ましい。その反対に、比屈折率差が大きすぎるとドーパントの必要量が増えてコストが増加する。このため、コア全体における最大比屈折率差Δｍａｘが０．５０％よりも小さいことが好ましい。
【００３１】
光ファイバが曲げ損失の影響を受けにくい場合、光ファイバがシングルモード伝搬を行う波長範囲の下限値であるカットオフ波長が短くなり、シングルモード伝搬の波長範囲が拡大される。そのため、光ファイバのケーブルカットオフ波長λｃｃ（すなわち、２２ｍのカットオフ波長λｃ２２ｍ）は、１２６０ｎｍ以下であることが好ましい。λｃｃは１１７０ｎｍ以上でよい。さらに、波長１．３１μｍにおけるモードフィールド径ＭＦＤ１．３１とケーブルカットオフ波長λｃｃとの比（ＭＦＤ１．３１／λｃｃ）で表されるＭＡＣ値は、７．３８以上７．７以下であることがより好ましい。
【００３２】
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。
石英系光ファイバの製造に使用されるドーパントは、ゲルマニウム（Ｇｅ）、リン（Ｐ）、フッ素（Ｆ）、ホウ素（Ｂ）、アルミニウム（Ａｌ）等が挙げられる。２種以上のドーパントを使用してもよい。コアおよびクラッドの組成の一例として、コア材料はＧｅ添加シリカ、クラッド材料は純シリカが挙げられる。
以上、本発明の第１実施形態を説明してきたが、これらは本発明の例示であり、追加、省略、置換、およびその他の変更は、本発明の範囲から逸脱することなく行うことができる。
【実施例】
【００３３】
以下、実施例をもって本発明を具体的に説明する。
（定義式の導出）
まず、コア形状及び曲げ損失の関係を確認するために、コア形状が異なるが、ケーブルカットオフ波長λｃｃ、波長１．３１μｍのＭＦＤが一定となる屈折率分布でシミュレーションを実施した。コア径ｒ１、コア中心部の比屈折率差Δｃ、半径ｒ１における比屈折率差Δ（ｒ１）を変数として特性を調整した（図１２）。【００３４】
使用した屈折率分布を図１３Ａ〜図１３Ｃに示す。図１３Ａ〜図１３Ｃはそれぞれ、（λｃｃ［μｍ］／ＭＦＤ［μｍ］）が順に（１．２０／９．００），（１．２３／９．１５），（１．２６／９．３）である。なお、分散値をＩＴＵ−Ｔ  Ｇ．６５２．Ｄ規格に準拠させるため、クラッド部に若干の低屈折率部（ディプレスト部）を持たせることで屈折率分布によっては調整を行っている。
これらの屈折率分布における曲げ損失の計算結果を図１４Ａ〜図１４Ｃに示す。これらの結果からコア中心部の比屈折率差が大きくなるほど（またはコア形状の傾きΔ（ｒ１）／Δｃが小さくなるほど）、曲げ損失が小さくなることがわかる。【００３５】
しかしながら、実際のプロファイルではズレが生じ、コア中心部の比屈折率差や傾きを用いて表すことが難しい。そこで、シミュレーションで最も曲げ損失が小さくなった屈折率分布（基準屈折率分布）とのズレから、曲げ損失との関係を表現することを見出した。基準屈折率分布はｒｌ＝５．４５μｍ、Δｃ＝０．４９４％、Δ（ｒｌ）＝０．１４５％、（Δ（ｒ）＝０．０６４ｒ＋０．４９４（ｒ≦５．４５））であり、これを用いてズレを下記のように表した。【００３６】
【数４】
2016047675.tif 000006
（ここで、ｒの単位はμｍであり、比屈折率差Δ（ｒ）の単位は％であり、Δｒｅｆ（ｒ）＝−０．０６４ｒ＋０．４９４であり、ＭＦＤ１．３１は波長１．３１μｍにおけるモードフィールド径である。）【００３７】
図１５に基準屈折率分布における規格化した電界強度分布を表す。規格化した電界強度が０．５になる半径はおおよそ０．４４×ＭＦＤ＝βとなる位置で、この場合４μｍであった。コア中心における光の閉じ込めが曲げ損失に影響を与えると考え、このβより内側の形状でズレを表現している。また、この範囲内でも、内周部（０＜ｒ＜α＝β／１２）・外側（α＝β／１２＜ｒ＜β）で重み付けをしている。【００３８】
（光ファイバの作製）
コア部およびその周囲に設けられたクラッド部を有する光ファイバを作製した。光ファイバは、光ファイバ母材を線引き（紡糸）することで、製造した。光ファイバ母材は、ＶＡＤ法またはＣＶＤ法でコアの全部とクラッドの一部からなるコア部材を作製した後、コア部材の周囲にＯＶＤ法で残りのクラッド部を形成する方法で製造した。例１〜８ではコア母材をＶＡＤ法で作製し、例９ではコア母材をＣＶＤ法で作製した。【００３９】
得られた光ファイバの屈折率分布を、半径［μｍ］に対する比屈折率差Δで表す。例１〜９の光ファイバの屈折率分布の形状を、それぞれ図３〜１１に示す。これらのグラフ中、半径［μｍ］は、コア中心を０［μｍ］とし、正負いずれの値もとり得る。Ａの定義式におけるコアの中心からの距離ｒ［μｍ］は、半径［μｍ］の絶対値であり、０または正の値をとる。【００４０】
表１に、例１〜９の光ファイバの各パラメータを示す。【００４１】
【表１】
2016047675.tif 000007
【００４２】
Δｍａｘは、コア全体における最大の比屈折率差［％］である。Δｃは、コアの中心からの距離ｒが１μｍ以下の範囲内（つまり、−１μｍ≦半径≦１μｍ）における最大の比屈折率差［％］である。ｒ１は、コアの半径［μｍ］である。コアの中心からの距離ｒがコア半径ｒ１より大きい領域はクラッドであり、クラッドにおける比屈折率差は０である。Δｍｉｎは、コア全体における最小の比屈折率差［％］である。【００４３】
λｃｃは、ケーブルカットオフ波長［μｍ］である。ＭＦＤ１．３１は、波長１．３１μｍにおけるモードフィールド径［μｍ］である。ＭＡＣは、ＭＦＤ１．３１／λｃｃで表される比の値を表す。曲げ損失は、曲げ半径１５ｍｍ、波長１．５５μｍにおける曲げ損失［ｄＢ／１０ｔｕｒｎ］である。【００４４】
例１〜９の光ファイバは、ＩＴＵ−Ｔ  Ｇ．６５２．Ｄ規格に準拠した特性となっていた。この規格では、ＭＦＤ１．３１が８．６〜９．５μｍ、クラッド径が１２５．０±１μｍ、コア偏心量が０．６μｍ以下、クラッド非円率が１．０％以下、ケーブルカットオフ波長が１２６０ｎｍ以下、マクロベンド損失（波長１６２５ｎｍ、半径３０ｍｍ、１００ターン）が０．１ｄＢ以下、ゼロ分散波長λ０が１３００ｎｍ以上１３２４ｎｍ以下、ゼロ分散スロープ係数Ｓ０が０．０９２ｐｓ／ｎｍ２×ｋｍ以下と規定されている。【００４５】
前記Ａの定義式により、Ａ［％・μｍ］の値を算出した。例１〜９における、Ａの値と、曲げ損失（波長１．５５μｍ、半径１５ｍｍ、１０ターン）との関係を、図１のグラフに示す。Ａの値が小さくなるにつれ、曲げ損失が小さな値をとる傾向が見出された。表１で、Ａ≦０．３％・μｍに該当するのは、例１〜６および例９である。【００４６】
図１の破線は、α乗屈折率分布（α＝３）の光ファイバについて求めた曲げ損失の値を示す。α乗屈折率分布（α＝３）の光ファイバでは、曲げ損失が０．０３４ｄＢ／１０ｔｕｒｎ、モードフィールド径ＭＦＤ１．３１が９．２μｍ、ケーブルカットオフ波長λｃｃが１．２０μｍであった。これらの結果から、Ａの値を０．３％・μｍ以下とすることにより、α乗屈折率分布（α＝３）の光ファイバよりも低曲げ損失の光ファイバが得られることが分かった。【００４７】
（第２実施形態）
上記実施形態では、光ファイバ５がコア１とクラッド４とを有する形態を説明したが、クラッド４について、以下の構成を有していてもよい。【００４８】
図１６に、本発明の第２実施形態に係る光ファイバ１０の概略構成を示す。
光ファイバ１０は、中心部に配されるコア１と、コア１の外周側にコア１と同心状に設けられたクラッド４とを有する。【００４９】
クラッド４は、少なくとも、コア１の外周側に隣接した内クラッド部２と、内クラッド部２の外周側に形成された外クラッド部３とを有する。【００５０】
図１７に、光ファイバ１０の屈折率分布を模式的に示す。
コア１の屈折率をΔ１とし、最大屈折率をΔ１ｍａｘとする。
内クラッド部２の屈折率をΔ２とし、最小屈折率をΔ２ｍｉｎとする。
外クラッド部３の屈折率をΔ３とする。【００５１】
コア１の最大屈折率Δ１ｍａｘは、コア１の中心から外周までの径方向範囲において最大となるコア１の屈折率である。図１７に示す屈折率分布では、コア１の屈折率Δ１は径方向位置にかかわらず一定であるため、屈折率Δ１は全範囲で最大屈折率Δ１ｍａｘに等しい。
内クラッド部２の最小屈折率Δ２ｍｉｎは、内クラッド部２の内周から外周までの径方向範囲において最小となる内クラッド部２の屈折率である。図１７に示す屈折率分布では、内クラッド部２の屈折率Δ２は径方向位置にかかわらず一定であるため、屈折率Δ２は全範囲で最小屈折率Δ２ｍｉｎに等しい。【００５２】
光ファイバ１０では、次の式（１１）が成り立つ。
Δ１ｍａｘ＞Δ２ｍｉｎ、かつΔ１ｍａｘ＞Δ３    ・・・（１１）
式（１１）に示すように、コア１の最大屈折率Δ１ｍａｘは、内クラッド部２の最小屈折率Δ２ｍｉｎおよび外クラッド部３の屈折率Δ３より大きく設定されている。
また、光ファイバ１０では、内クラッド部２の最小屈折率Δ２ｍｉｎは、外クラッド部３の屈折率Δ３より小さく設定されている。【００５３】
光ファイバ１０では、さらに、次の式（１２）が成り立つ。
０．０１％＜｜Δ２ｍｉｎ−Δ３｜＜０．０３％    ・・・（１２）
式（１２）は、内クラッド部２の最小屈折率Δ２ｍｉｎと外クラッド部３の屈折率Δ３との差の絶対値が、０．０１％を越え、かつ０．０３％未満であることを意味する。【００５４】
Δ２ｍｉｎとΔ３との差の絶対値が小さすぎると、曲げ損失を十分に低減できないおそれがある。一方、Δ２ｍｉｎとΔ３との差の絶対値が大きすぎると、モードフィールド径が小さくなり、他の光ファイバ（例えば通常のシングルモード光ファイバ（Ｓ−ＳＭＦ））と接続した際の接続損失が大きくなるおそれがある。
光ファイバ１０では、Δ２ｍｉｎとΔ３との差の絶対値を０．０１％を越える範囲とすることによって、曲げ損失を低減することができる。また、Δ２ｍｉｎとΔ３との差の絶対値を０．０３％未満とすることによって、モードフィールド径（ＭＦＤ）を適正化し、他の光ファイバと接続した際の接続損失を低く抑えることができる。【００５５】
第１実施形態の光ファイバ１０では、Δ１ｍａｘと、Δ２ｍｉｎと、Δ３との大小関係に関して、次の式（１１Ａ）が成り立つ。
Δ１ｍａｘ＞Δ３＞Δ２ｍｉｎ    ・・・（１１Ａ）
式（１１Ａ）に示すように、コア１の最大屈折率Δ１ｍａｘは、外クラッド部３の屈折率Δ３より大きく設定されている。
外クラッド部３の屈折率Δ３は、内クラッド部２の最小屈折率Δ２ｍｉｎより大きく設定されている。【００５６】
Δ３がΔ２ｍｉｎより大きいため、上述の式（１２）は、次のように記載することができる。
０．０１％＜（Δ３−Δ２ｍｉｎ）＜０．０３％    ・・・（１２Ａ）
式（１２Ａ）は、外クラッド部３の屈折率Δ３と内クラッド部２の最小屈折率Δ２ｍｉｎとの差が、０．０１％を越え、かつ０．０３％未満であることを意味する。【００５７】
コア１、内クラッド部２および外クラッド部３の外周半径を、それぞれｒ１、ｒ２、ｒ３とする。
コア１と内クラッド部２と外クラッド部３との外周半径ｒ１〜ｒ３の間には、次の式（１３）に示す関係がある。
ｒ１＜ｒ２＜ｒ３    ・・・（１３）【００５８】
コア１の外周半径ｒ１と内クラッド部２の外周半径ｒ２との比ｒ１／ｒ２は、次の式（１４）に示す範囲にある。
０．２≦ｒ１／ｒ２≦０．５    ・・・（１４）【００５９】
ｒ１／ｒ２が小さすぎると、モードフィールド径が小さくなり、他の光ファイバ（例えばＳ−ＳＭＦ）と接続した際の接続損失が大きくなるおそれがある。一方、ｒ１／ｒ２が大きすぎると、曲げ損失が増大するおそれがある。
光ファイバ１０では、ｒ１／ｒ２を０．２以上とすることによって、モードフィールド径を適正化し、他の光ファイバと接続した際の接続損失を低く抑えることができる。ｒ１／ｒ２を０．５以下とすることによって、曲げ損失を低減することができる。【００６０】
光ファイバ１０は、ケーブルカットオフ波長λｃｃが１２６０ｎｍ以下とされる。すなわち、次の式（１５）が成立する。
λｃｃ≦１２６０ｎｍ    ・・・（１５）
これによって、ＩＴＵ−Ｔ  Ｒｅｃｏｍｍｅｎｄａｔｉｏｎ  Ｇ．６５２の規定を満足することができる。
カットオフ波長λｃｃは、例えばＩＴＵ−Ｔ  Ｒｅｃｏｍｍｅｎｄａｔｉｏｎ  Ｇ．６５０に記載の測定法により測定することができる。【００６１】
光ファイバ１０は、上述の屈折率および外周半径の調整によって、波長１３１０ｎｍにおけるモードフィールド径（ＭＦＤ）が、８．６μｍ以上、かつ９．５μｍ以下となるように設定される。すなわち、次の式（１６）が成立する。
８．６μｍ≦ＭＦＤ≦９．５μｍ    ・・・（１６）
モードフィールド径をこの範囲にすることによって、他の光ファイバ（例えばＳ−ＳＭＦ）と接続した際の接続損失を低く抑えることができる。
光ファイバ１０は、モードフィールド径をこの範囲とすることによって、ＩＴＵ−Ｔ  Ｇ．６５２の規定を満たす。【００６２】
光ファイバ１０は、直径１５ｍｍの円筒形のマンドレルに１０回巻回したときの波長１５５０ｎｍにおける損失増加は０．２５ｄＢ以下となることが好ましい。
また、直径１５ｍｍの円筒形のマンドレルに１０回巻回したときの波長１６２５ｎｍにおける損失増加は１．０ｄＢ以下となることが好ましい。【００６３】
コア１は、例えばゲルマニウム（Ｇｅ）等のドーパントを添加することによって屈折率を高めたシリカガラスで構成することができる。
内クラッド部２は、例えばフッ素（Ｆ）等のドーパントを添加することによって屈折率を低くしたシリカガラスで構成することができる。内クラッド部２は、例えば塩素（Ｃｌ）等のドーパントを添加することによって屈折率を高くしたシリカガラスで構成してもよい。
外クラッド部３は、例えば純粋シリカガラスで構成することができる。外クラッド部３は、ドーパント（例えばＧｅ、Ｆなど）を添加することによって屈折率を調整してもよい。【００６４】
光ファイバ１０を構成する各層は、ＭＣＶＤ法、ＰＣＶＤ法、ＶＡＤ法、ＯＶＤ法などの公知の方法、またはこれらの組み合わせにより形成することができる。
例えば、ＭＣＶＤ法を採用する場合には、光ファイバ母材を次のようにして作製することができる。【００６５】
外クラッド部３となるシリカガラス管（例えば純粋シリカガラスからなるガラス管）の内側に、例えばフッ素（Ｆ）等のドーパントを含む原材料を用いて、内クラッド部２となるガラス堆積層を形成する。内クラッド部２の屈折率はドーパントの添加量によって調整することができる。【００６６】
次いで、上記ガラス堆積層の内側に、例えばゲルマニウム（Ｇｅ）等のドーパントを含む原材料を用いて、コア１となるガラス堆積層を形成する。なお、コア１は、別途作製したコアロッドを用いて形成することもできる。
ガラス堆積層が形成されたシリカガラス管は、透明化、中実化などの工程を経て光ファイバ母材とする。この光ファイバ母材を線引きすることによって、図１６に示す光ファイバ１０を得る。
ＣＶＤ法は、ドーパントの添加によって屈折率分布を精度よく調整できる点で好ましい。
光ファイバ１０の製造には、ＶＡＤ法、ＯＶＤ法も適用可能である。ＶＡＤ法、ＯＶＤ法には、生産性が高いという利点がある。【００６７】
光ファイバ１０では、内クラッド部２と外クラッド部３の屈折率の差を上記範囲（式（１２）を参照）とし、かつコア１と内クラッド部２の外周半径の比を上記範囲（式（１４）を参照）とすることによって、他の光ファイバと接続した際の接続損失を低く抑え、かつ曲げ損失を低減できる。【００６８】
コアに近い部分のクラッドの屈折率が光ファイバの光学特性に大きな影響を与えることは周知であるが、本発明者は、詳細な検討の結果、モードフィールド径を小さくすることなく、曲げ損失を低減できる屈折率分布を見出した。
光ファイバ１０は、この屈折率分布を採用することにより、他の光ファイバと接続した際の接続損失の抑制と曲げ損失の低減とを両立させている。【００６９】
光ファイバ１０は、内クラッド部２と外クラッド部３の屈折率の差が小さいため、従来の製造方法（例えば通常のＳ−ＳＭＦの製造方法）を大きく変更することなく利用して、内クラッド部２および外クラッド部３の屈折率を容易に、かつ精度よく調整することができる。
また、内クラッド部２と外クラッド部３の屈折率の差が小さいため、製造方法に基づく制約が少ない。例えば、屈折率分布の調整に適しているとされるＣＶＤ法だけでなく、ＶＡＤ法、ＯＶＤ法を採用することもできる。
従って、光ファイバ１０の製造が容易であり、製造コストを低く抑えることができる。【００７０】
光ファイバ１０は、内クラッド部２と外クラッド部３の屈折率の差が小さいため、内クラッド部２を形成するためのフッ素（Ｆ）、塩素（Ｃｌ）等のドーパントの添加量を削減できる。
フッ素（Ｆ）等のドープに用いられる原料ガス（例えばＳｉＦ４）は高価であるため、ドーパント添加量の削減によって、原料コストを抑制し、製造コストを低く抑えることができる。【００７１】
光ファイバ１０は、図１７に示すように、内クラッド部２の最小屈折率Δ２ｍｉｎが外クラッド部３の屈折率Δ３より小さいため、コア１への光の閉じ込めが良好であり、曲げ損失を低減できる。【００７２】
（第３実施形態）
本発明の実施形態において、光ファイバはさらに以下の構成を有していてもよい。
図１８に、本発明の第２実施形態に係る光ファイバ２０の概略構成を示す。
光ファイバ２０は、中心部に配されるコア１と、コア１の外周側にコア１と同心状に設けられたクラッド１４とを有する。
クラッド１４は、少なくとも、コア１の外周側に隣接した内クラッド部１２と、内クラッド部１２の外周側に形成された外クラッド部１３とを有する。【００７３】
図１９に、光ファイバ２０の屈折率分布を模式的に示す。
コア１の屈折率をΔ１とし、最大屈折率をΔ１ｍａｘとする。内クラッド部１２の屈折率をΔ２とし、最小屈折率をΔ２ｍｉｎとする。外クラッド部１３の屈折率をΔ３とする。
光ファイバ２０では、第１実施形態の光ファイバ１０と同様に、次の式（１７）が成り立つ。
Δ１ｍａｘ＞Δ２ｍｉｎ、かつΔ１ｍａｘ＞Δ３    ・・・（１７）【００７４】
光ファイバ２０では、内クラッド部１２の最小屈折率Δ２ｍｉｎが、外クラッド部１３の屈折率Δ３より大きくされている点で、第１実施形態の光ファイバ１０と異なる。【００７５】
光ファイバ２０では、第１実施形態の光ファイバ１０と同様に、次の式（１８）が成り立つ。
０．０１％＜｜Δ２ｍｉｎ−Δ３｜＜０．０３％    ・・・（１８）
Δ２ｍｉｎとΔ３との差の絶対値を上記範囲とすることによって、モードフィールド径（ＭＦＤ）を適正化し、他の光ファイバと接続した際の接続損失を低く抑え、かつ曲げ損失を低減することができる。【００７６】
コア１と内クラッド部１２と外クラッド部１３との外周半径ｒ１〜ｒ３の間には、第１実施形態の光ファイバ１０と同様に、次の式（１９）、（２０）に示す関係がある。
ｒ１＜ｒ２＜ｒ３    ・・・（１９）
０．２≦ｒ１／ｒ２≦０．５    ・・・（２０）
ｒ１／ｒ２を０．２以上とすることによって、モードフィールド径を適正化し、他の光ファイバと接続した際の接続損失を低く抑え、かつ曲げ損失を低減することができる。【００７７】
光ファイバ２０は、第１実施形態の光ファイバ１０と同様に、ケーブルカットオフ波長λｃｃが１２６０ｎｍ以下とされる。
また、波長１３１０ｎｍにおけるモードフィールド径（ＭＦＤ）は、８．６μｍ以上、かつ９．５μｍ以下とされる。
光ファイバ２０は、直径１５ｍｍの円筒形のマンドレルに１０回巻回したときの波長１５５０ｎｍにおける損失増加は０．２５ｄＢ以下となることが好ましい。また、直径１５ｍｍの円筒形のマンドレルに１０回巻回したときの波長１６２５ｎｍにおける損失増加は１．０ｄＢ以下となることが好ましい。【００７８】
コア１は、例えばゲルマニウム（Ｇｅ）等のドーパントを添加することによって屈折率を高めたシリカガラスで構成することができる。
内クラッド部１２は、例えば純粋シリカガラスで構成することができる。内クラッド部１２は、例えば塩素（Ｃｌ）等のドーパントを添加することによって屈折率を調整してもよい。
外クラッド部１３は、例えば純粋シリカガラスで構成することができる。外クラッド部３は、例えばフッ素（Ｆ）等のドーパントを添加することによって屈折率を低くしたシリカガラスで構成してもよい。【００７９】
光ファイバ２０は、第１実施形態の光ファイバ１０と同様に、ＭＣＶＤ法、ＰＣＶＤ法、ＶＡＤ法、ＯＶＤ法などにより製造することができる。
例えば、ＭＣＶＤ法を採用する場合には、光ファイバ母材を次のようにして作製することができる。
外クラッド部１３となるシリカガラス管（例えばフッ素（Ｆ）等のドーパントを含むシリカガラス管）の内側に、純粋シリカガラスなどの原材料を用いて、内クラッド部１２となるガラス堆積層を形成する。
次いで、ガラス堆積層の内側に、例えばゲルマニウム（Ｇｅ）等のドーパントを含む原材料を用いて、コア１となるガラス堆積層を形成する。なお、コア１は、別途作製したコアロッドを用いて形成することもできる。
ガラス堆積層が形成されたシリカガラス管は、透明化、中実化などの工程を経て光ファイバ母材とする。この光ファイバ母材を線引きすることによって、図１８に示す光ファイバ２０を得る。【００８０】
光ファイバ２０では、内クラッド部１２と外クラッド部１３の屈折率の差を上記範囲とし、かつコア１と内クラッド部１２の外周半径の比を上記範囲とすることによって、他の光ファイバと接続した際の接続損失を低く抑え、かつ曲げ損失を低減できる。
光ファイバ２０は、従来の製造方法を大きく変更せずに利用できるため、製造が容易であり、製造コストを低く抑えることができる。【００８１】
以上、本発明の好ましい実施形態を説明したが、これらは本発明の例示であり、追加、省略、置換、およびその他の変更は、本発明の範囲から逸脱することなく行うことができる。
例えば、図１７、図１９に示す光ファイバ１０，２０では、クラッド４，１４は２つのクラッド部（内クラッド部および外クラッド部）からなるが、クラッドは、内クラッド部および外クラッド部以外の層を有していてもよい。【００８２】
（第４実施形態）
本発明の実施形態において、光ファイバはさらに以下の構成を有していてもよい。
図２０に、本発明の第４実施形態に係る光ファイバ３０の概略構成を示す。
光ファイバ３０は、中心部に配されるコア２１と、コア２１の外周側にコア２１と同心状に設けられたクラッド２５とを有する。
クラッド２５は、少なくとも、コア２１の外周側に隣接した内クラッド部２２と、内クラッド部２２の外周側に隣接して形成されたトレンチ部２３と、トレンチ部２３の外周側に形成された外クラッド部２４とを有する。【００８３】
図２１に、光ファイバ３０の屈折率分布を模式的に示す。
コア２１の屈折率をΔ１とし、最大屈折率をΔ１ｍａｘとする。
内クラッド部２２の屈折率をΔ２とし、最小屈折率をΔ２ｍｉｎとする。
トレンチ部２３の屈折率をΔ３とし、最小屈折率をΔ３ｍｉｎとする。
外クラッド部２４の屈折率をΔ４とする。【００８４】
コア２１の最大屈折率Δ１ｍａｘは、コア２１の中心から外周までの径方向範囲において最大となるコア２１の屈折率である。図２１に示す屈折率分布では、コア２１の屈折率Δ１は径方向位置にかかわらず一定であるため、屈折率Δ１は全範囲で最大屈折率Δ１ｍａｘに等しい。【００８５】
内クラッド部２２の最小屈折率Δ２ｍｉｎは、内クラッド部２２の内周から外周までの径方向範囲において最小となる内クラッド部２２の屈折率である。図２１に示す屈折率分布では、内クラッド部２２の屈折率Δ２は径方向位置にかかわらず一定であるため、屈折率Δ２は全範囲で最小屈折率Δ２ｍｉｎに等しい。
トレンチ部２３の最小屈折率Δ３ｍｉｎは、トレンチ部２３の内周から外周までの径方向範囲において最小となるトレンチ部２３の屈折率である。図２１に示す屈折率分布では、トレンチ部２３の屈折率Δ３は径方向位置にかかわらず一定であるため、屈折率Δ３は全範囲で最小屈折率Δ３ｍｉｎに等しい。【００８６】
光ファイバ３０では、次の式（２１）が成り立つ。
Δ１ｍａｘ＞Δ２＞Δ３ｍｉｎ    ・・・（２１）
式（２１）に示すように、コア２１の最大屈折率Δ１ｍａｘは、内クラッド部２２の屈折率Δ２より大きく設定されている。
内クラッド部２２の屈折率Δ２は、トレンチ部２３のΔ３ｍｉｎより大きく設定されている。【００８７】
光ファイバ３０では、さらに、次の式（２２）が成り立つ。
Δ１ｍａｘ＞Δ４＞Δ３ｍｉｎ    ・・・（２２）
式（２２）に示すように、コア２１の最大屈折率Δ１ｍａｘは、外クラッド部２４の屈折率Δ４より大きく設定されている。
外クラッド部２４の屈折率Δ４は、トレンチ部２３のΔ３ｍｉｎより大きく設定されている。【００８８】
光ファイバ３０では、さらに、次の式（２３）が成り立つ。
０．０１％＜（Δ４−Δ３ｍｉｎ）＜０．０３％    ・・・（２３）
式（２３）は、外クラッド部２４の屈折率Δ４とトレンチ部２３の最小屈折率Δ３ｍｉｎとの差が、０．０１％を越え、かつ０．０３％未満であることを意味する。【００８９】
Δ４とΔ３ｍｉｎとの差が小さすぎると、曲げ損失を十分に低減できないおそれがある。一方、Δ４とΔ３ｍｉｎとの差が大きすぎると、モードフィールド径が小さくなり、他の光ファイバ（例えば通常のシングルモード光ファイバ（Ｓ−ＳＭＦ））と接続した際の接続損失が大きくなるおそれがある。
光ファイバ３０では、Δ４とΔ３ｍｉｎとの差を０．０１％を越える範囲とすることによって、曲げ損失を低減することができる。また、Δ４とΔ３ｍｉｎとの差を０．０３％未満とすることによって、モードフィールド径（ＭＦＤ）を適正化し、他の光ファイバと接続した際の接続損失を低く抑えることができる。【００９０】
コア２１、内クラッド部２２、トレンチ部２３および外クラッド部２４の外周半径を、それぞれｒ１、ｒ２、ｒ３、ｒ４とする。
コア２１と内クラッド部２２とトレンチ部２３と外クラッド部２４との外周半径ｒ１〜ｒ４の間には、次の式（２４）に示す関係がある。
ｒ１≦ｒ２＜ｒ３＜ｒ４    ・・・（２４）【００９１】
内クラッド部２２の外周半径ｒ２とコア２１の外周半径ｒ１との比ｒ２／ｒ１は、次の式（２５）に示す範囲にある。
１≦ｒ２／ｒ１≦５    ・・・（２５）【００９２】
ｒ２／ｒ１が小さすぎると、曲げ損失が増大するおそれがある。一方、ｒ２／ｒ１が大きすぎると、モードフィールド径が小さくなり、他の光ファイバ（例えばＳ−ＳＭＦ）と接続した際の接続損失が大きくなるおそれがある。
光ファイバ３０では、ｒ２／ｒ１を１以上とすることによって、曲げ損失を低減することができる。ｒ２／ｒ１を５以下とすることによって、モードフィールド径を適正化し、他の光ファイバと接続した際の接続損失を低く抑えることができる。【００９３】
トレンチ部２３の外周半径ｒ３と内クラッド部２２の外周半径ｒ２との比ｒ３／ｒ２は、次の式（２６）に示す範囲にある。
１＜ｒ３／ｒ２≦２    ・・・（２６）【００９４】
ｒ３／ｒ２が小さすぎると、曲げ損失が増大するおそれがある。一方、ｒ３／ｒ２が大きすぎると、モードフィールド径が小さくなり、他の光ファイバ（例えばＳ−ＳＭＦ）と接続した際の接続損失が大きくなるおそれがある。
光ファイバ３０では、ｒ３／ｒ２を１より大きくとすることによって、曲げ損失を低減することができる。ｒ３／ｒ２を２以下とすることによって、モードフィールド径を適正化し、他の光ファイバと接続した際の接続損失を低く抑えることができる。【００９５】
光ファイバ３０は、ケーブルカットオフ波長λｃｃが１２６０ｎｍ以下とされる。
すなわち、次の式（２７）が成立する。
λｃｃ≦１２６０ｎｍ    ・・・（２７）
これによって、ＩＴＵ−Ｔ  Ｒｅｃｏｍｍｅｎｄａｔｉｏｎ  Ｇ．６５２の規定を満足することができる。
ケーブルカットオフ波長λｃｃは、例えばＩＴＵ−Ｔ  Ｒｅｃｏｍｍｅｎｄａｔｉｏｎ  Ｇ．６５０に記載の測定法により測定することができる。【００９６】
光ファイバ３０は、上述の屈折率および外周半径の調整によって、波長１３１０ｎｍにおけるモードフィールド径（ＭＦＤ）が、８．６μｍ以上、かつ９．５μｍ以下となるように設定される。すなわち、次の式（２８）が成立する。
８．６μｍ≦ＭＦＤ≦９．５μｍ    ・・・（２８）
モードフィールド径をこの範囲にすることによって、他の光ファイバ（例えばＳ−ＳＭＦ）と接続した際の接続損失を低く抑えることができる。
光ファイバ３０は、モードフィールド径をこの範囲とすることによって、ＩＴＵ−Ｔ  Ｇ．６５２の規定を満たす。【００９７】
光ファイバ３０は、直径１５ｍｍの円筒形のマンドレルに１０回巻回したときの波長１５５０ｎｍにおける損失増加は０．２５ｄＢ以下となることが好ましい。
また、直径１５ｍｍの円筒形のマンドレルに１０回巻回したときの波長１６２５ｎｍにおける損失増加は１．０ｄＢ以下となることが好ましい。【００９８】
コア２１は、例えばゲルマニウム（Ｇｅ）等のドーパントを添加することによって屈折率を高めたシリカガラスで構成することができる。
内クラッド部２２およびトレンチ部２３は、例えばフッ素（Ｆ）等のドーパントを添加することによって屈折率を低くしたシリカガラスで構成することができる。
外クラッド部２４は、例えば純粋シリカガラスで構成することができる。外クラッド部２４は、ドーパント（例えばＧｅ、Ｆなど）を添加することによって屈折率を調整してもよい。【００９９】
光ファイバ３０を構成する各層は、ＭＣＶＤ法、ＰＣＶＤ法、ＶＡＤ法、ＯＶＤ法などの公知の方法、またはこれらの組み合わせにより形成することができる。
例えば、ＭＣＶＤ法を採用する場合には、光ファイバ母材を次のようにして作製することができる。【０１００】
外クラッド部２４となるシリカガラス管（例えば純粋シリカガラスからなるガラス管）の内側に、例えばフッ素（Ｆ）等のドーパントを含む原材料を用いて、トレンチ部２３となるガラス堆積層を形成する。
前記ガラス堆積層の内側に、例えばフッ素（Ｆ）等のドーパントを含む原材料を用いて、内クラッド部２２となるガラス堆積層を形成する。
トレンチ部２３および内クラッド部２２の屈折率はドーパントの添加量によって調整することができる。【０１０１】
次いで、ガラス堆積層の内側に、例えばゲルマニウム（Ｇｅ）等のドーパントを含む原材料を用いて、コア２１となるガラス堆積層を形成する。なお、コア２１は、別途作製したコアロッドを用いて形成することもできる。
ガラス堆積層が形成されたシリカガラス管は、透明化、中実化などの工程を経て光ファイバ母材とする。この光ファイバ母材を線引きすることによって、図２０に示す光ファイバ３０を得る。
ＣＶＤ法は、ドーパントの添加によって屈折率分布を精度よく調整できる点で好ましい。
光ファイバ３０の製造には、ＶＡＤ法、ＯＶＤ法も適用可能である。ＶＡＤ法、ＯＶＤ法には、生産性が高いという利点がある。【０１０２】
光ファイバ３０では、トレンチ部２３と外クラッド部２４の屈折率の差を前記範囲（式（２３）を参照）とし、かつコア２１、内クラッド部２２、およびトレンチ部２３の外周半径の比を前記範囲（式（２５）〜（２７）を参照）とすることによって、他の光ファイバと接続した際の接続損失を低く抑え、かつ曲げ損失を低減できる。【０１０３】
コアに近い部分のクラッドの屈折率が光ファイバの光学特性に大きな影響を与えることは周知であるが、本発明者は、詳細な検討の結果、モードフィールド径を小さくすることなく、曲げ損失を低減できる屈折率分布を見出した。
光ファイバ３０は、この屈折率分布を採用することにより、他の光ファイバと接続した際の接続損失の抑制と曲げ損失の低減とを両立させた点に技術的意義がある。【０１０４】
光ファイバ３０は、トレンチ部２３と外クラッド部２４の屈折率の差が小さいため、従来の製造方法（例えば通常のＳ−ＳＭＦの製造方法）を大きく変更することなく利用して、トレンチ部２３および外クラッド部２４の屈折率を容易に、かつ精度よく調整することができる。
また、トレンチ部２３と外クラッド部２４の屈折率の差が小さいため、製造方法に基づく制約が少ない。例えば、屈折率分布の調整に適しているとされるＣＶＤ法だけでなく、ＶＡＤ法、ＯＶＤ法を採用することもできる。
従って、光ファイバ３０の製造が容易であり、製造コストを低く抑えることができる。【０１０５】
光ファイバ３０は、トレンチ部２３と外クラッド部２４の屈折率の差が小さいため、トレンチ部２３を形成するためのフッ素（Ｆ）等のドーパントの添加量を削減できる。
フッ素（Ｆ）等のドープに用いられる原料ガス（例えばＳｉＦ４）は高価であるため、ドーパント添加量の削減によって、原料コストを抑制し、製造コストを低く抑えることができる。【０１０６】
上述のように、コア２１と内クラッド部２２とトレンチ部２３と外クラッド部２４との外周半径ｒ１〜ｒ４の間には、式（２４）に示す関係がある。
ｒ１≦ｒ２＜ｒ３＜ｒ４    ・・・（２４）
図２０および図２１に示す光ファイバ３０では、ｒ１とｒ２とｒ３とは互いに異なる値であるが、本発明は、ｒ１＝ｒ２、かつｒ２≠ｒ３の場合を含む。【０１０７】
図２２は、本発明の他の実施形態の光ファイバの屈折率分布図であり、ｒ１＝ｒ２、かつｒ２≠ｒ３の場合を示す。
この光ファイバでは、ｒ１とｒ２とが等しいため、クラッド２５は、トレンチ部２３と、トレンチ部２３の外周側に形成された外クラッド部２４のみからなる。【０１０８】
以上、本発明の好ましい実施形態を説明したが、これらは本発明の例示であり、追加、省略、置換、およびその他の変更は、本発明の範囲から逸脱することなく行うことができる。
例えば、図２０に示す光ファイバ３０では、クラッド２５は３つの層（内クラッド部、トレンチ部および外クラッド部）からなるが、クラッドは、これら以外の層を有していてもよい。
【符号の説明】
【０１０９】
１、５、２１…コア  ２、１２、２２…内クラッド部  ３、１３、２４…外クラッド部  ４、１４…クラッド  ２３…トレンチ部  １０、２０、３０…光ファイバ  Δ…比屈折率差。
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３Ａ】
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【図１３Ｂ】
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【図１３Ｃ】
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【図１４Ａ】
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【図１４Ｂ】
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【図１４Ｃ】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【国際調査報告】
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