(57)【要約】  光ファイバにおいて、（ａ）外半径ｒ１を有するコア；（ｂ）３２．５マイクロメートル未満の外半径ｒ４を有するクラッド；（ｃ）外半径ｒ５、８マイクロメートル超の厚さｔＰ、０．３５ＭＰａ以下のその場弾性率ＥＰ、および２．０ＭＰａ未満のばね定数χＰ（式中、χＰ＝２ＥＰｒ４／ｔＰ）を有する、クラッドを取り囲む一次被覆；および（ｄ）一次被覆を取り囲む二次被覆であって、５６マイクロメートル以下の外半径ｒ６、８マイクロメートル超の厚さｔＳ＝ｒ６−ｒ５、および１２００ＭＰａ以上のその場弾性率ＥＳを有する二次被覆を備えた光ファイバが開示されている。このファイバは、１３１０ｎｍでの８．２マイクロメートル超のモードフィールド径、１３１０ｎｍ未満のファイバカットオフ波長、および１０ｍｍの直径を有するマンドレルの周りに巻かれたときの、１．０ｄＢ／ｔｕｒｎ未満の１５５０ｎｍの波長での曲げ損失を有する。
2021523397.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ファイバにおいて、
外半径ｒ１を有するガラスコア、
前記コアを取り囲むガラスクラッドであって、３２．５マイクロメートル未満の外半径ｒ４を有するガラスクラッド、
前記クラッドを取り囲む一次被覆であって、外半径ｒ５、８マイクロメートル≦ｔＰ≦２０マイクロメートルとなるような厚さｔＰ、０．５ＭＰａ以下のその場弾性率ＥＰ、および２ＭＰａ未満のばね定数χＰ（式中、χＰ＝２ＥＰｒ４／ｔＰ）を有する一次被覆、および
前記一次被覆を取り囲む二次被覆であって、外半径ｒ６、厚さｔＳ＝ｒ６−ｒ５、および１２００ＭＰａ以上のその場弾性率を有する二次被覆、
を備え、
ｔＳは、８マイクロメートル超かつ２０マイクロメートル未満であり、前記外半径ｒ６は、５６マイクロメートル以下であり、前記ファイバは、１３１０ｎｍでの８．２マイクロメートル超のモードフィールド径ＭＦＤ、１３１０ｎｍ未満のファイバカットオフ波長を有し、該ファイバは、１０ｍｍの直径を有するマンドレルの周りに巻かれたときの、１５５０ｎｍの波長での１．０ｄＢ／ｔｕｒｎ未満の曲げ損失を有する、光ファイバ。
【請求項２】
ｒ６≦５３マイクロメートルである、請求項１記載の光ファイバ。
【請求項３】
ｒ４が２３マイクロメートル超である、請求項１記載の光ファイバ。
【請求項４】
８マイクロメートル≦ｔＳ≦１５マイクロメートルである、請求項１記載の光ファイバ。
【請求項５】
８マイクロメートル≦ｔＰ≦１５マイクロメートルである、請求項１記載の光ファイバ。
【請求項６】
２５マイクロメートル≦ｒ４≦３２マイクロメートル、および４５マイクロメートル≦ｒ６≦５５マイクロメートルである、請求項１から４いずれか項記載の光ファイバ。
【請求項７】
χＰ≦１．６ＭＰａである、請求項１から４いずれか１項記載の光ファイバ。
【請求項８】
０．５≦ｔＰ／ｔＳ≦１．５である、請求項１から７いずれか１項記載の光ファイバ。
【請求項９】
前記クラッドが、外半径ｒ２および相対屈折率Δ２を有する第１の内側クラッド領域、および該第１の内側クラッド領域を取り囲み、外半径ｒ３を有する第２の内側クラッド領域を含み、該第２の内側クラッド領域が、最小値Δ３ＭＩＮを持つ相対屈折率Δ３を有し、Δ１＞Δ２＞Δ３ＭＩＮかつΔ３ＭＩＮ＜−０．２％であり、−０．０５≦Δ２≦０．５である、請求項１から８いずれか１項記載の光ファイバ。
【請求項１０】
前記ファイバが、１０ｍｍの直径を有するマンドレルの周りに巻かれたときの、１５５０ｎｍの波長での０．５ｄＢ／ｔｕｒｎ未満の曲げ損失を示す、請求項１から９いずれか１項記載の光ファイバ。
【請求項１１】
前記一次被覆が、０．３ＭＰａ以下のその場弾性率を有する、請求項１から１０いずれか１項記載の光ファイバ。
【請求項１２】
前記二次被覆が、１５００ＭＰａ以上のその場弾性率を有する、請求項１記載の光ファイバ。
【請求項１３】
５０マイクロメートル≦ｒ４≦６５マイクロメートル、７０マイクロメートル≦ｒ５≦９０マイクロメートル、および９０マイクロメートル≦ｒ６≦１１２マイクロメートルである、請求項１記載の光ファイバ。
【発明の詳細な説明】
【優先権】
【０００１】
本出願は、その内容が依拠され、ここに全て引用される、２０１８年４月３０日に出願された米国仮特許出願第６２／６６４３５９号に優先権の恩恵を主張し、また２０１８年８月３１日に出願された米国仮特許出願第６２／７２５５７２号に優先権の恩恵を主張する、２０１８年９月４日に出願された米国仮特許出願第６２／７２６６６４号に優先権の恩恵を主張するものである。
【技術分野】
【０００２】
本開示は広く光ファイバに関する。より詳しくは、本開示は、屈折率の低下したクラッド領域を持つ屈折率プロファイル、低弾性率一次被覆、および高弾性率二次被覆を有する、小径低減衰光ファイバに関する。最も詳しくは、本開示は、小ガラス径光ファイバであって、その上に一次被覆と二次被覆を有し、よって、被覆されたファイバが、低減衰、大きいモードフィールド径、小さいカットオフ波長および小さい曲げ損失を示す小ガラス径光ファイバに関する。
【背景技術】
【０００３】
クラッドと被覆の直径が小さい光ファイバは、ケーブルのサイズを減少させ、ケーブルの費用を減少させ、光相互接続の帯域幅密度を増加させるのに魅力がある。クラッドの直径が減少したファイバにおける一次および／または二次被覆としてより薄い層を使用することも望ましい。しかしながら、クラッドの直径がより小さいと、マイクロベンド感度が増し、一次および二次被覆の直径がより小さいと、さらに、マイクロベンド性能並びにその被覆の保護機能が損なわれてしまう。その結果、市販されているクラッドの直径が減少したファイバは、１５３０ｎｍを超える長い波長での曲げ感度を減少させるために、小さいモードフィールド径、大きい開口数、および／または長いカットオフ波長を有する傾向にある。
【０００４】
被覆の直径が減少した光ファイバ設計が提案されてきたが、そのようなファイバのクラッドの直径は、１２５マイクロメートルの従来の値に維持されている。クラッドの直径を９０マイクロメートル以下に減少させると、クラッドの直径が１２５マイクロメートルのファイバと比べて、マイクロベンド感度が著しく増加し、これらの言及において提案された被覆の解決策は、低い減衰および低い曲げ損失を達成するのには十分ではない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
したがって、減少したクラッドと被覆の直径、低減衰、低曲げ損失、Ｇ．６５７準拠のモードフィールド径および短いカットオフ波長を有する単一モード光ファイバを設計することが望ましい。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示は、例示の被覆光ファイバの実施の形態であって、
外半径ｒ１を有するガラスコア、
そのコアを取り囲むガラスクラッドであって、３２．５マイクロメートル未満の外半径ｒ４を有するガラスクラッド、
そのクラッドを取り囲む一次被覆であって、外半径ｒ５、８マイクロメートル超かつ２０マイクロメートル未満の厚さｔＰ、０．５ＭＰａ以下のその場弾性率ＥＰ、および２ＭＰａ未満のばね定数χＰ（式中、χＰ＝２ＥＰｒ４／ｔＰ）を有する一次被覆、および
その一次被覆を取り囲む二次被覆であって、外半径ｒ６、厚さｔＳ＝ｒ６−ｒ５、および１２００ＭＰａ以上のその場弾性率を有する二次被覆、
を備え、
ｔＳは、８マイクロメートル超かつ２０マイクロメートル未満であり、外半径ｒ６は、５６マイクロメートル以下であり、このファイバは、１３１０ｎｍでの８．２マイクロメートル超のモードフィールド径ＭＦＤ、１３１０ｎｍ未満のファイバカットオフ波長を有し、
このファイバは、１０ｍｍの直径を有するマンドレルの周りに巻かれたときの、１５５０ｎｍの波長での１．０ｄＢ／ｔｕｒｎ未満の曲げ損失を有する、実施の形態を開示する。
【０００７】
いくつかの実施の形態によれば、１５マイクロメートル＞ｔＳ＞８マイクロメートル。いくつかの実施の形態によれば、１５マイクロメートル＞ｔＰ＞８マイクロメートル。いくつかの実施の形態によれば、０．５≦ｔＰ／ｔＳ≦１．５、例えば、０．７≦ｔＰ／ｔＳ≦１．３、または０．８≦ｔＰ／ｔＳ≦１．２５、または０．８≦ｔＰ／ｔＳ≦１．２。
【０００８】
いくつかの実施の形態によれば、５０マイクロメートル≦ｒ４≦６５マイクロメートル、７０マイクロメートル≦ｒ５≦９０マイクロメートル、および９０マイクロメートル≦ｒ６≦１１２マイクロメートル。いくつかの実施の形態によれば、５０マイクロメートル≦ｒ４≦６２．５マイクロメートル、７５マイクロメートル≦ｒ５≦８０マイクロメートル、および９２マイクロメートル≦ｒ６≦１１０マイクロメートル。
【０００９】
このファイバのいくつかの実施の形態によれば、χＰ＜１．８ＭＰａ、またはχＰ≦１．５ＭＰａ、またはχＰ≦１．２ＭＰａ、またはχＰ≦１．０ＭＰａ。いくつかの実施の形態によれば、０．５ＭＰａ≦χＰ≦１．８ＭＰａ。いくつかの実施の形態によれば、０．５ＭＰａ≦χＰ≦１．５ＭＰａ。いくつかの実施の形態によれば、０．５ＭＰａ≦χＰ≦１．２ＭＰａ。
【００１０】
いくつかの実施の形態によれば、一次被覆は、０．３ＭＰａ以下のその場弾性率ＥＰを有する。いくつかの実施の形態によれば、二次被覆は、１８００ＭＰａ以上のその場弾性率ＥＳを有する。
【００１１】
いくつかの実施の形態によれば、クラッドは、外半径ｒ２を有する第１の内側クラッド領域、およびその第１の内側クラッド領域を取り囲み、外半径ｒ３を有する第２の内側クラッド領域（トレンチ領域）であって、−０．２％未満の最小値Δ３ＭＩＮを持つ相対屈折率Δ３を有する第２の内側クラッド領域を備える。
【００１２】
いくつかの実施の形態によれば、ｒ４は３２マイクロメートル未満である。いくつかの実施の形態によれば、ｒ４は、３０マイクロメートル以下、または２９マイクロメートル以下、または２８マイクロメートル以下、または２６マイクロメートル以下、または２５マイクロメートル以下である。いくつかの実施の形態によれば、２３マイクロメートル≦ｒ４≦３２マイクロメートル、または２３マイクロメートル≦ｒ４≦３０マイクロメートル、または２３マイクロメートル≦ｒ４≦２９マイクロメートル、または２５マイクロメートル≦ｒ４≦３２マイクロメートル、または２５マイクロメートル≦ｒ４≦３０マイクロメートル、または２５マイクロメートル≦ｒ４≦２９マイクロメートル。いくつかの実施の形態によれば、ｒ６≦５６マイクロメートル。いくつかの実施の形態によれば、ｒ６≦５６マイクロメートル。いくつかの実施の形態によれば、ｒ６≦５３マイクロメートル。いくつかの実施の形態によれば、ｒ６≦５０マイクロメートル。いくつかの実施の形態によれば、４５マイクロメートル≦ｒ６≦５５マイクロメートル。いくつかの実施の形態によれば、２５マイクロメートル≦ｒ４≦３２マイクロメートル、および４５マイクロメートル≦ｒ６≦５５マイクロメートル。いくつかの実施の形態によれば、２８マイクロメートル≦ｒ４≦３２．５マイクロメートル、および４７マイクロメートル≦ｒ６≦５３マイクロメートル。いくつかの実施の形態によれば、３０マイクロメートル≦ｒ４≦３２マイクロメートル、および４７マイクロメートル≦ｒ６≦５３マイクロメートル。
【００１３】
いくつかの実施の形態によれば、クラッドは、内半径ｒ１および外半径ｒ２を有する第１の内側クラッド領域、およびその第１の内側クラッド領域を取り囲み、外半径ｒ４を有する外側クラッド領域を備え、その内側クラッド領域は、−０．１％超の最小値Δ２ＭＩＮおよび０．１％未満の最大値Δ２ＭＡＸを持つ相対屈折率Δ２を有する。いくつかの実施の形態によれば、Δ２ＭＡＸ＜０．０５％、およびΔ２ＭＩＮ＞−０．０５％。いくつかの実施の形態によれば、屈折率Δ２は、内半径ｒ１と外半径ｒ２との間で実質的に一定である。いくつかの実施の形態によれば。ｒ２＞８マイクロメートル。他の実施の形態によれば、ｒ２＞９マイクロメートル、またはｒ２＞１０マイクロメートル。いくつかの実施の形態によれば、ｒ２＜１２マイクロメートル。他の実施の形態によれば、ｒ２＜１１マイクロメートル、またはｒ２＜１０マイクロメートル、または８マイクロメートル＜ｒ２＜１２マイクロメートル、または９マイクロメートル＜ｒ２＜１１マイクロメートル。
【００１４】
いくつかの実施の形態によれば、クラッドは、第１の内側クラッド領域を取り囲み、外半径ｒ３を有する第２の内側クラッド領域を備え、その第２の内側クラッド領域は、−０．２％未満の最大値Δ３ＭＡＸおよび−０．７％超の最小値Δ３ＭＩＮを持つ相対屈折率Δ３を有する。いくつかの実施の形態によれば、Δ３ＭＡＸ＜−０．２５％およびΔ３ＭＩＮ＞−０．６％。他の実施の形態によれば、Δ３ＭＡＸ＜−０．３％およびΔ３ＭＩＮ＞−０．５％。いくつかの実施の形態によれば、この第２の内側クラッド領域は、第１の内側クラッド領域と直接隣接しており、内半径ｒ２を有する。いくつかの実施の形態によれば、ｒ３＜２０マイクロメートル。他の実施の形態によれば、ｒ３＜１８マイクロメートル、またはｒ３＜１６マイクロメートル、またはｒ３＜１５マイクロメートル。
【００１５】
コアは、シリカガラスまたはシリカ系ガラスを含むことがある。シリカ系ガラスは、アルカリ金属（例えば、Ｎａ、Ｋ）、アルカリ土類金属（例えば、Ｍｇ、Ｃａ）、ＩＩＩ族元素（例えば、Ｂ）、またはＶ族元素（例えば、Ｐ）、もしくはドーパントで改質されたシリカガラスであることがある。コアに亘る屈折率は、一定であっても、可変であってもよい。コアの屈折率は、コアの中心またはその近くで最大であることがあり、外側のコアの境界の方向に連続的に減少する。コアは、アップドーパント、例えば、ゲルマニア（ＧｅＯ２）を含むことがある。コアの屈折率プロファイルは、ガウスプロファイルであっても、またはそれに似ていても、αプロファイルであっても、ステップ型屈折率プロファイルであっても、または丸みを帯びたステップ型屈折率プロファイルであってもよい。
【００１６】
クラッドは、シリカガラスまたはシリカ系ガラスを含むことがある。シリカ系ガラスは、アルカリ金属（例えば、Ｎａ、Ｋ）、アルカリ土類金属（例えば、Ｍｇ、Ｃａ）、ハロゲン（例えば、Ｆ、Ｃｌ）、または他のドーパント（例えば、Ｂ、Ｐ、Ａｌ、Ｔｉ）で改質されたシリカガラスであることがある。
【００１７】
いくつかの実施の形態によれば、クラッドは、内側クラッド領域および外側クラッド領域を備えることがあり、その内側クラッド領域は、その外側クラッド領域よりも低い屈折率を有することがある。その内側クラッド領域は、一定のまたは連続して変動する屈折率を有することがある。そのクラッドは、被覆ファイバの屈折率プロファイルにおいて屈折率の減少したトレンチを形成する領域を含むことがある。その外側クラッド領域は、実質的に一定の屈折率を有することがある。
【００１８】
クラッドは、コアに隣接する第１の内側クラッド領域およびその第１の内側クラッド領域と外側クラッド領域との間に配置された第２の内側クラッド領域を備えることがある。その第２の内側クラッド領域の屈折率は、第１の内側クラッド領域の屈折率よりも低いことがある。その第２の内側クラッド領域の屈折率は、外側クラッド領域の屈折率よりも低いことがある。第２の内側クラッド領域の屈折率は、第１の内側クラッド領域および外側クラッド領域の屈折率よりも低いことがある。第２の内側クラッド領域の屈折率は、被覆ファイバの屈折率プロファイルにおいてトレンチを形成することがある。そのトレンチは、外側クラッド領域に対して屈折率が減少した領域である。
【００１９】
コアとクラッドの屈折率プロファイルは、シリカまたはシリカ系ガラス中のアップドーパントおよび／またはダウンドーパントの空間分布の制御により達成されることがある。コアは、実質的にＧｅＯ２でアップドープされ、以下の式：デルタＧｅ％＝０．０６０１＊ＧｅＯ２の質量％により与えられる、純粋なシリカに対する屈折率差（Ｇｅによる）が生じることがある。第２の内側クラッド領域は、実質的にフッ素（Ｆ）でダウンドープされ、以下の式：デルタＦ％＝−０．３０５３＊Ｆの質量％により与えられる、純粋なシリカに対する屈折率差（Ｆによる）が生じることがある。
【００２０】
ガラスクラッドは、一次被覆で取り囲まれることがある。いくつかの実施の形態によれば、その一次被覆は、８マイクロメートル超、１０マイクロメートル超、１２マイクロメートル超、またはマイクロメートル１５超の厚さｔＰ、例えば、８マイクロメートル≦ｔＰ≦２０マイクロメートル、８マイクロメートル≦ｔＰ≦１８マイクロメートル、１０マイクロメートル≦ｔＰ≦２０マイクロメートル、または１２マイクロメートル≦ｔＰ≦２０マイクロメートル、もしくは１２マイクロメートル≦ｔＰ≦１８マイクロメートルを有する。被覆ファイバの直径の残量は、二次被覆により、または二次被覆と（随意的な）三次被覆の組合せにより与えられることがある。いくつかの例示の実施の形態によれば、二次被覆は、８マイクロメートル超、または１０マイクロメートル超、または１２マイクロメートル超、例えば、８マイクロメートルから２０マイクロメートル、１０マイクロメートルから２０マイクロメートル、１２マイクロメートルから２０マイクロメートル、または１２マイクロメートルから１８マイクロメートルの厚さｔＳを有する。いくつかの実施の形態によれば、０．５＜（ｔＰ／ｔＳ）＜１．５、例えば、０．７＜（ｔＰ／ｔＳ）＜１．３。
【００２１】
いくつかの実施の形態によれば、随意的な三次被覆が二次被覆を覆って位置し、そのような実施の形態において、被覆ファイバの外半径は、その三次被覆の外半径である。いくつかの実施の形態において、その三次被覆は、５マイクロメートル以下（例えば、２から５マイクロメートルまたは３から４マイクロメートル）の厚さｔＴを有する。少なくともいくつかの実施の形態によれば、比ｔＰ／（ｔＳ＋ｔＴ）は、好ましくは０．５＜ｔＰ／（ｔＳ＋ｔＴ）＜１．５、または０．７＜ｔＰ／（ｔＳ＋ｔＴ）＜１．３。
【００２２】
一次被覆は、オリゴマーおよびモノマーを含む硬化性組成物から形成されることがある。そのオリゴマーは、ウレタンアクリレートまたはアクリレート置換が行われたウレタンアクリレートであることがある。そのアクリレート置換が行われたウレタンアクリレートは、ウレタンメタクリレートであることがある。そのオリゴマーは、ウレタン基を含むことがある。そのオリゴマーは、１つ以上のウレタン基を含むウレタンアクリレートであることがある。そのオリゴマーは、１つ以上のウレタン基を含む、アクリレート置換が行われたウレタンアクリレートであることがある。ウレタン基は、イソシアネート基とアルコール基の反応生成物として形成されることがある。
【００２３】
一次被覆は、０．３５ＭＰａ以下、または０．３ＭＰａ以下、または０．２５ＭＰａ以下、または０．２０ＭＰａ以下、または０．１９ＭＰａ以下、または０．１８ＭＰａ以下、または０．１７ＭＰａ以下、または０．１６ＭＰａ以下、または０．１５ＭＰａ以下のその場弾性率（ここでは弾性係数とも称される）を有することがある。その一次被覆のガラス転移温度は、−１５℃以下、または−２５℃以下、または−３０℃以下、または−４０℃以下であることがある。その一次被覆のガラス転移温度は、−６０℃超、または−５０℃超、または−４０℃超であることがある。一次被覆のガラス転移温度は、−６０℃と−１５℃の間、または−６０℃と−３０℃の間、または−６０℃と−４０℃の間、または−５０℃と−１５℃の間、または−５０℃と−３０℃の間、または−５０℃と−４０℃の間であることがある。
【００２４】
二次被覆は、１種類以上のモノマーを含む硬化性二次組成物から形成されることがある。その１種類以上のモノマーとしては、ビスフェノールＡジアクリレート、または置換ビスフェノールＡジアクリレート、またはアルコキシル化ビスフェノールＡジアクリレートが挙げられるであろう。このアルコキシル化ビスフェノールＡジアクリレートは、エトキシル化ビスフェノールＡジアクリレートであることがある。この硬化性二次組成物は、オリゴマーをさらに含むことがある。そのオリゴマーは、ウレタンアクリレートまたはアクリレート置換が行われたウレタンアクリレートであることがある。その二次組成物は、ウレタン基、ウレタンアクリレート化合物、ウレタンオリゴマーまたはウレタンアクリレートオリゴマーを含まないことがある。この二次被覆は、一次被覆よりも、高い弾性率および高いガラス転移温度を有する材料であることがある。この二次被覆のその場弾性率は、１２００ＭＰａ以上、１５００ＭＰａ以上、または１８００ＭＰａ以上、または２１００ＭＰａ以上、または２４００ＭＰａ以上、または２７００ＭＰａ以上であることがある。この二次被覆は、約１５００ＭＰａと１０，０００ＭＰａの間、または１５００ＭＰａと５０００ＭＰａの間のその場弾性率を有することがある。この二次被覆のその場ガラス転移温度は、少なくとも５０℃、または少なくとも５５℃、または少なくとも６０℃、または５５℃と６５℃の間であることがある。
【００２５】
その被覆ファイバの外半径は、二次被覆の外半径と一致することがある。その被覆ファイバの外半径は、５６マイクロメートル以下、または５３マイクロメートル以下、または５２マイクロメートル以下、または５０マイクロメートル以下であることがある。いくつかの実施の形態において、被覆ファイバの外半径は、４５マイクロメートルと５５マイクロメートルの間であることがある。いくつかの実施の形態において、被覆ファイバの外半径は、４８マイクロメートルと５２マイクロメートルの間であることがある。他の実施の形態において、被覆ファイバの外半径は、４５マイクロメートルと５０マイクロメートルの間であることがある。被覆ファイバの外半径は、ＵＶ硬化性インクを含むことがある三次被覆の外半径と一致することがある。その三次被覆を有する被覆ファイバの外半径は、５６マイクロメートル以下、または５３マイクロメートル以下、または５０マイクロメートル以下であることがある。
【００２６】
本開示による被覆ファイバは、標準的な単一モードファイバへの接合および接続に関連する損失を最小にするモードフィールド径を提供しつつ、低減衰および低曲げ損失を示す直径の減少したファイバであることがある。１３１０ｎｍでのモードフィールド径（ＭＦＤ）は、８．２マイクロメートル超、８．４マイクロメートル超、または８．６マイクロメートル超であることがある。いくつかの実施の形態によれば、そのファイバは、１３１０ｎｍの波長で、９．５マイクロメートル以下のモードフィールド径ＭＦＤ、例えば、９．２マイクロメートル以下のＭＦＤ、または９．０マイクロメートル以下のＭＦＤを有する。例えば、いくつかの実施の形態において、１３１０ｎｍで、８．２マイクロメートル≦ＭＦＤ≦９．５マイクロメートル、または８．２マイクロメートル≦ＭＦＤ≦９．２マイクロメートル、または８．２マイクロメートル≦ＭＦＤ≦９．０マイクロメートル。
【００２７】
被覆ファイバは、１０ｍｍの直径を有するマンドレルの周りに巻かれたときの、１．０ｄＢ／ｔｕｒｎ未満の、または１０ｍｍの直径を有するマンドレルの周りに巻かれたときの、０．５ｄＢ／ｔｕｒｎ未満の、またさらには１０ｍｍの直径を有するマンドレルの周りに巻かれたときの、０．２ｄＢ／ｔｕｒｎ未満の１５５０ｎｍでのマクロベンド損失を示すことがある。いくつかの実施の形態において、その被覆ファイバは、１５ｍｍの直径を有するマンドレルの周りに巻かれたときの、０．２ｄＢ／ｔｕｒｎ未満の１５５０ｎｍでのマクロベンド損失を示すことがある。いくつかの実施の形態において、その被覆ファイバは、２０ｍｍの直径を有するマンドレルの周りに巻かれたときの、０．１ｄＢ／ｔｕｒｎ未満の１５５０ｎｍでのマクロベンド損失を示すことがある。
【００２８】
いくつかの実施の形態によれば、ファイバは、１３１０ｎｍ未満のファイバカットオフ波長を示す。他の実施の形態によれば、そのファイバは、１３００ｎｍ未満、または１２８０ｎｍ未満のファイバカットオフ波長を示す。いくつかの実施の形態によれば、そのファイバは、１１５０ｎｍ超のファイバカットオフ波長を示す。他の実施の形態によれば、そのファイバは、１２００ｎｍ超、または１２２０ｎｍ超のファイバカットオフ波長を示す。
【００２９】
本開示のファイバの光学的および機械的特徴は、Ｇ．６５７基準に準拠することがある。その被覆ファイバは、１２６０ｎｍ以下のケーブルカットオフ波長を有することがある。そのファイバは、１３００ｎｍ≦λ０≦１３２４ｎｍの範囲にあるゼロ分散波長λ０を有することがある。
【００３０】
いくつかの実施の形態によれば、ファイバは、１．０ｄＢ／ｋｍ未満の１５５０ｎｍでの減衰を示す。他の実施の形態によれば、そのファイバは、０．７ｄＢ／ｋｍ未満、または０．５ｄＢ／ｋｍ未満、または０．４ｄＢ／ｋｍ未満、または０．３ｄＢ／ｋｍ未満、またさらには０．２５ｄＢ／ｋｍ未満の１５５０ｎｍでの減衰を示す。いくつかの実施の形態によれば、そのファイバは、２．０ｄＢ／ｋｍ未満の１６００ｎｍでの減衰を示す。他の実施の形態によれば、そのファイバは、１．０ｄＢ／ｋｍ未満の１６００ｎｍでの減衰を示す。他の実施の形態によれば、そのファイバは、０．７ｄＢ／ｋｍ未満、または０．５ｄＢ／ｋｍ未満、または０．４ｄＢ／ｋｍ未満、または０．３ｄＢ／ｋｍ未満、またさらには０．２５ｄＢ／ｋｍ未満の１６００ｎｍでの減衰を示す。
【００３１】
追加の特徴および利点が、以下の詳細な説明に述べられており、一部は、その説明から当業者に容易に明白となるか、または記載された説明およびその特許請求の範囲、並びに添付図面に記載されたように実施の形態を実施することによって、認識されるであろう。
【００３２】
先の一般的な説明および以下の詳細な説明の両方とも、例示に過ぎず、請求項の性質および特徴を理解するための概要または骨子を提供する意図があることが理解されよう。
【００３３】
添付図面は、さらなる理解を与えるために含まれ、本明細書に包含され、その一部を構成する。図面は、１つ以上の実施の形態を示しており、説明と共に、様々な実施の形態の原理および作動を説明する働きをする。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】コア、内側クラッド領域、外側クラッド領域、一次被覆および二次被覆を有するファイバの概略断面図
【図２】コア、２つの内側クラッド領域、外側クラッド領域、一次被覆および二次被覆を有するファイバの概略断面図
【図３】図２に対応する例示の実施の形態による説明のためのコアとクラッドの屈折率プロファイルの説明図
【図４】図２に対応する断面を有する光ファイバの１つの例示の実施の形態による説明のための屈折率がモデル化されたコアとクラッドの屈折率プロファイル
【発明を実施するための形態】
【００３５】
本開示は、小さいクラッドと被覆の直径、大きいモードフィールド径、短いファイバカットオフ波長、低減衰および低曲げ損失を兼ね備えることのある被覆光ファイバに関する。ここに使用される選択された用語法の手短な説明をこれから挙げる。
【００３６】
「屈折率プロファイル」は、屈折率または相対屈折率とファイバの半径との間の関係である。
【００３７】
「相対屈折率差」は、
【００３８】
【数１】
2021523397.tif 000003
【００３９】
と定義され、式中、ｎ（ｒ）は、特に明記のない限り、ファイバの中心線からの半径方向距離ｒでのファイバの屈折率であり、ｎＳ＝１．４４４は、１５５０ｎｍの波長での純粋なシリカの屈折率である。ここに用いられているように、相対屈折率パーセント（ここでは、相対屈折率とも称される）は、Δ（または「デルタ」）、Δ％（または「デルタ％」）、または％により表され、その全ては、ここでは互いに交換可能であり、その値は、特に明記のない限り、パーセントまたは％の単位で与えられる。相対屈折率は、Δ（ｒ）またはΔ（ｒ）％として表されることもある。
【００４０】
導波路ファイバの、「分散」と称されこともある「色分散」は、材料分散、導波路分散、および波長λでの多モード分散の合計である。単一モード導波路ファイバの場合、多モード分散はゼロである。２モード形態における分散値は、多モード分散がゼロであるとみなす。ゼロ分散波長（λ０）は、分散がゼロの値を有する波長である。分散勾配は、波長に対する分散の変化の割合である。
【００４１】
「αプロファイル」という用語は、以下の関数形式を有する相対屈折率プロファイルΔ（ｒ）：
【００４２】
【数２】
2021523397.tif 000004
【００４３】
を称し、式中、ｒ０は、Δ（ｒ）が最大である点であり、ｒ１は、Δ（ｒ）がゼロである点であり、ｒはｒｉ＜ｒ＜ｒｆの範囲にあり、ここで、ｒｉはαプロファイルの初期点であり、ｒｆはαプロファイルの最終点であり、αは実数である。いくつかの実施の形態において、ｒｉ＝０およびｒｆ＝ｒ１である。
【００４４】
モードフィールド径（ＭＦＤ）は、ピーターマンＩＩ法を使用して測定され、
【００４５】
【数３】
2021523397.tif 000005
【００４６】
【数４】
2021523397.tif 000006
【００４７】
から決定され、式中、ｆ（ｒ）は、ＬＰ０１モードの横電場分布であり、ｒはファイバ中の半径方向位置である。
【００４８】
導波路ファイバのマイクロベンド抵抗は、規定の試験条件下での誘起減衰によって測られることがある。マイクロベンド損失を評価するために、横荷重マイクロベンド試験、ワイヤメッシュ被覆ドラムマイクロベンド試験、およびマンドレル巻き付け試験を含む様々な試験が使用される。
【００４９】
ワイヤメッシュ被覆ドラム試験において、直径４００ｍｍのアルミニウム製ドラムにワイヤメッシュが巻き付けられる。このメッシュは、引き伸ばさずにきつく巻き付けられる。このワイヤメッシュは、穴、窪み、または損傷を持たずに無傷であるべきである。この測定に使用されるワイヤメッシュ材料は、耐食性３０４ステンレス鋼織りワイヤクロスから製造され、以下の特徴を有した：メッシュ・パー・リニア・インチ：１６５×１６５、ワイヤ径：０．００１９インチ（約０．０４８ｍｍ）、開口幅：０．００４１インチ（約０．１０ｍｍ）、開口％：４４．０。規定の長さ（７５０ｍ）の導波路ファイバが、８０（±１）グラムの張力を印加しながら、０．０５０ｃｍの巻き取りピッチでワイヤメッシュドラム上に１ｍ／ｓで巻き付けられる。規定の長さのファイバの端部は、張力を維持するためにテープが貼られ、ファイバの重なりはない。この光ファイバの減衰は、選択された波長（典型的に、１２００ｎｍ〜１７００ｎｍの範囲内、例えば、１３１０ｎｍまたは１５５０ｎｍまたは１６２５ｎｍ）で測定される。基準減衰は、滑らかなドラム（すなわち、ワイヤメッシュのないドラム）上に巻かれた光ファイバについて測定される。滑らかなドラムについて行われた測定に対するワイヤメッシュを有するドラム上で行われた測定におけるファイバ減衰の増加（ｄＢ／ｋｍで表される）は、選択された波長でのファイバのワイヤメッシュ被覆ドラム減衰として報告される。
【００５０】
ファイバのマクロベンド性能は、マンドレル巻き付け試験において誘起減衰の増加を測定することによって、測ることができる。マンドレル巻き付け試験において、ファイバは、規定の直径を有する円筒形マンドレルの周りに一回以上巻き付けられ、曲げによる規定波長での減衰の増加が決定される。マンドレル巻き付け試験における減衰は、ｄＢ／ｔｕｒｎの単位で表され、１ｔｕｒｎは、マンドレルの周りのファイバの１巻きを称する。
【００５１】
ファイバおよびケーブルファイバカットオフ波長は、ＦＯＴＰ−８０  ＩＥＣ−６０７９３−１−４４  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｆｉｂｒｅｓ−Ｐａｒｔ  １−４４：Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ  Ｍｅｔｈｏｄｓ  ａｎｄ  Ｔｅｓｔ  Ｐｒｏｃｅｄｕｒｅｓ  −  Ｃｕｔ−Ｏｆｆ  Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈに定義された手順にしたがって測定することができる。全ての方法に基準測定が必要であり、これは、曲げ非感受性の単一モードファイバの場合には、曲げ基準技術ではなく、多モード基準技術であるべきである。
【００５２】
本開示は、優れたマイクロベンドおよびマクロベンド性能、並びに最小の損失でＧ．６５７準拠の単一モードファイバ（例えば、Ｃｏｒｎｉｎｇ（登録商標）ＳＭＦ−２８ｅ＋（登録商標）および「Ｃｏｒｎｉｎｇ」ＳＭＦ−２８（登録商標）Ｕｌｔｒａ）に接合および接続できるモードフィールド径を備えた直径の減少した被覆ファイバを提供する。本開示の被覆ファイバは、クラッドの直径が減少した光ファイバを製造するための従来技術における労力を伴う、モードフィールド径（ＭＦＤ）、減衰および／または曲げ損失におけるトレードオフを克服するであろう。本発明の被覆ファイバにより、モードフィールド径または曲げ性能を犠牲にせずに、小さいクラッドと被覆の直径が達成されるであろう。したがって、本開示は、内部設置のための高密度配置で組み立てられ、それでも、外部単一モードファイバと統合されたときに、良好な整合および低損失を与えられるコンパクトな被覆ファイバを提供するであろう。記載された異なるプロファイル設計により、被覆層の厚さが小さいときでさえ、ファイバのマイクロベンドおよびマクロベンド性能が良好になる。低いマイクロベンドおよびマクロベンド損失および良好な穿刺抵抗を生じるであろう、厚さの減少した一次および二次被覆層の機械的性質、組成、および形状が開示されている。特に明記のない限り、全ての波長依存性結果は、１５５０ｎｍの波長に基づく。
【００５３】
被覆ファイバの実施の形態は、２つの領域およびこれらの２つの領域において異なる屈折率プロファイルを有するクラッドを備えることがある。そのクラッドの屈折率プロファイルの設計は、曲げに対する被覆ファイバの感度を減少させる屈折率トレンチを含むことがあり、これにより、市販のファイバと比べて厚さの減少した一次被覆および／または二次被覆の使用が可能になるであろう。ここに記載された光ファイバの実施の形態のより薄い被覆厚さにより、既存のファイバインフラに緻密に装填および／または容易に取り付けできるコンパクトな被覆ファイバが提供される。一次被覆の機械的性質は、一次被覆の厚さが減少した場合でさえ、被覆ファイバの良好なマイクロベンド性能が達成されるように選択される。二次被覆の機械的性質は、二次被覆の厚さが減少した場合さえ、被覆ファイバの良好な穿刺抵抗が達成されるように選択される。
【００５４】
本開示の被覆ファイバは、コア、クラッド、一次被覆、および二次被覆を備えることがあり、このクラッドは、屈折率プロファイルの異なる２つ以上の領域を含むことがある。本開示による被覆ファイバの第１の実施の形態の概略断面図が、図１に示されている。ファイバ１０は、コア２０、クラッド３０、一次被覆４０、および二次被覆５０を備える。クラッド３０は、内側クラッド領域３３および外側クラッド領域３７を含む。被覆ファイバの第２の実施の形態の概略断面図が、図２に示されている。図２に示されたファイバ６０は、コア７０、クラッド８０、一次被覆９０、および二次被覆１００を備える。クラッド８０は、第１の内側クラッド領域８１、第２の内側クラッド領域８３、および外側クラッド領域８５を含む。
【００５５】
コアおよびクラッドは、シリカまたはシリカ系ガラスであることがあり、必要に応じて、アップドーパントまたはダウンドーパントを含むことがある。シリカ系ガラスは、アルカリまたはアルカリ土類元素、１種類以上のハロゲン、または他のドーパントにより改質されたシリカガラスであることがある。コアの半径は、３．６から５．４マイクロメートル、例えば、４から５マイクロメートル、または４．２から４．８マイクロメートルの範囲にあることがある。コアに亘る屈折率は、一定であっても、可変であってもよい。コアの屈折率は、コアの中心またはその近くで最大であることがあり、外側のコアの境界の方向に連続的に減少することがある。コアの屈折率プロファイルは、ガウスプロファイル、αプロファイル、ステップ型プロファイル、または丸みを帯びたステップ型屈折率プロファイルであっても、またはそれに似ていてもよく、アルファ値は、６と１２の間の範囲にある。コアの最大またはピーク屈折率差Δ１ＭＡＸは、０．３２％から０．４２％、または０．３４％から０．４０％、または０．３５％から０．３９％の範囲にあることがある。
【００５６】
コア領域は、
【００５７】
【数５】
2021523397.tif 000007
【００５８】
と等しい、％−マイクロメートル２の単位で表される、コアプロファイル体積Ｖ１により特徴付けられることがある。コア体積の大きさ｜Ｖ１｜は、少なくとも５．８％−マイクロメートル２、または少なくとも６．０％−マイクロメートル２、または少なくとも６．２％−マイクロメートル２であることがある。コア体積の大きさ｜Ｖ１｜は、６．８％−マイクロメートル２未満、または６．６％−マイクロメートル２未満、または５．８％−マイクロメートル２と６．８％−マイクロメートル２の間、または６．０％−マイクロメートル２と６．６％−マイクロメートル２の間であることもある。
【００５９】
ガラスクラッドは、屈折率プロファイルの異なる２つ以上の領域を含むことがあり、３２．５マイクロメートル以下、または３２マイクロメートル以下、または３０マイクロメートル以下の外側クラッド半径まで延在することがある。いくつかの実施の形態によれば、ガラスクラッドの外半径ｒ４は、２３マイクロメートルと３２マイクロメートルの間、２５マイクロメートルと３２マイクロメートルの間、２５マイクロメートルと３０マイクロメートルの間、２３マイクロメートルと３０マイクロメートルの間、または２３マイクロメートルと２８マイクロメートルの間である。いくつかの実施の形態によれば、ガラスクラッド３０、８０の少なくとも１つの領域は、シリカに対してダウンドープされている（例えば、ＦまたはＢにより）。
【００６０】
クラッド３０、８０は、外側クラッド領域により取り囲まれた少なくとも１つの内側クラッド領域を含むことがあり、その内側クラッド領域は、外側クラッド領域よりも低い屈折率を有することがある。内側クラッド領域の屈折率は、一定であっても、可変であってもよい。内側クラッド領域の屈折率は、被覆ファイバの屈折率プロファイルにおけるトレンチを形成することがある。そのトレンチは、屈折率の減少した領域であり、ほぼ矩形または三角形であることがある。外側クラッド領域は、一定または可変の屈折率を有することがある。内側クラッド領域の最小屈折率は、外側クラッド領域の最大屈折率よりも低いことがある。
【００６１】
クラッドは、コアに隣接する第１の内側クラッド領域およびその第１の内側クラッド領域と外側クラッド領域との間に配置された第２の内側クラッド領域を含むことがある。第２の内側クラッド領域の屈折率は、第１の内側クラッド領域の屈折率よりも低いことがある（例えば、図３および４参照のこと）。第２の内側クラッド領域の最小屈折率は、第１の内側クラッド領域の最小屈折率よりも低いことがある。第２の内側クラッド領域の屈折率は、外側クラッド領域の屈折率よりも低いことがある。第２の内側クラッド領域の最小屈折率は、外側クラッド領域の最大屈折率よりも低いことがある。第２の内側クラッド領域の屈折率は、第１の内側クラッド領域および外側クラッド領域の屈折率よりも低いことがある。第２の内側クラッド領域の最小屈折率は、第１の内側クラッド領域および外側クラッド領域の最大屈折率よりも低いことがある。
【００６２】
第２の内側クラッド領域の屈折率は、一定であっても、可変であってもよい（例えば、連続的に変動してもよい）。第２の内側クラッド領域の屈折率は、被覆ファイバの屈折率プロファイルにおいてトレンチを形成することがある。そのトレンチは、屈折率の減少した領域であり、矩形または三角形であることがある。そのトレンチの相対屈折率差Δ３は、−０．２％未満、−０．２５％未満、−０．３％未満、または−０．３５％未満であることがある。そのトレンチの最小相対屈折率差Δ３ＭＩＮは、−０．６％超、−０．５５％超、−０．５％超、−０．４５％超、または−０．２％と−０．６％の間、または−０．２５％と−０．５５％の間、または−０．３％と−０．５％の間であることがある。そのトレンチの内半径ｒ２は、９．０マイクロメートル超、または９．４マイクロメートル超、または９．８マイクロメートル超であることがある。そのトレンチの内半径ｒ２は、１１．２マイクロメートル未満、または１０．８マイクロメートル未満、または１０．４マイクロメートル未満、または９．０マイクロメートルと１１．２マイクロメートルの間、または９．４マイクロメートルと１０．８マイクロメートルの間であることがある。そのトレンチの外半径ｒ３は、１４．０マイクロメートル超、１４．５マイクロメートル超、または１５．０マイクロメートル超であることがある。そのトレンチの外半径ｒ３は、１８．０マイクロメートル未満、１７．５マイクロメートル未満、１７．０マイクロメートル未満、１４．０マイクロメートルと１８．０マイクロメートルの間、または１５．０マイクロメートルと１８．０マイクロメートルの間であることがある。
【００６３】
屈折率の減少した領域は、
【００６４】
【数６】
2021523397.tif 000008
【００６５】
と等しい、％−マイクロメートル２の単位で表される、プロファイルトレンチ体積Ｖ３により特徴付けられることがある。トレンチ体積の大きさ｜Ｖ３｜は、少なくとも４０％−マイクロメートル２、または少なくとも４５％−マイクロメートル２、または少なくとも５０％−マイクロメートル２であることがある。トレンチ体積の大きさ｜Ｖ３｜は、７５％−マイクロメートル２未満、または７０％−マイクロメートル２未満、または４０％−マイクロメートル２と７０％−マイクロメートル２の間であることもある。
【００６６】
光ファイバ１０、６０の一次被覆４０、９０は、光ファイバのガラス部分（すなわち、クラッド３０、８０）を二次被覆５０、１００に結合させるばね（図１および２に示されたばねＳとして概略示されている）として働くように構造化されている。
【００６７】
外側クラッドの直径が小さく、被覆ファイバの直径が小さい市販の光ファイバは、そのファイバのモードフィールド径（ＭＦＤ）が減少していない限り、またはカットオフ波長が増加させられていない限り、マイクロベンド損失を被る。一次および二次被覆の全厚が、標準的な通信用ファイバに関する５８．５〜６２．５マイクロメートルよりも小さい値を有する場合、そのようなファイバのマイクロベンド損失を改善することは難しい。一次被覆の弾性率を減少させることは、ファイバのマイクロベンド感度を減少させることに役立ち得るが、２つの被覆層の全厚に対する制約を考えると、二次被覆の厚さが同時に減少する場合しか、一次被覆の厚さを増加させることができない。二次被覆の厚さを減少させることは、被覆ファイバの穿刺抵抗が減少するので、望ましくない。しかしながら、本出願人等は、外側被覆の直径が小さく（例えば、１１２マイクロメートル以下、１１０マイクロメートル以下、またさらには１０５マイクロメートル以下）、外側クラッドの直径が小さい（例えば、６５マイクロメートル以下、またさらには６２．５マイクロメートル以下）光ファイバは、一次被覆と二次被覆の厚さの各々が少なくとも約８マイクロメートルである場合、意外なほど良好なマイクロベンドおよび良好な穿刺抵抗を有し得ることを見いだした。いくつかの実施の形態において、相対被覆厚さｔＰ／ｔＳは、０．５≦ｔＰ／ｔＳ≦１．５の範囲にある。いくつかの実施の形態において、０．７≦ｔＰ／ｔＳ≦１．３。
【００６８】
より詳しくは、前記光ファイバの実施の形態は、０．３５ＭＰａ以下のその場弾性率ＥＰおよび少なくとも８マイクロメートル（例えば、９マイクロメートル、１０マイクロメートル、１２．５マイクロメートル、１５マイクロメートル、１７．５マイクロメートル、または２０マイクロメートル）の最小厚さｔＰを有する一次被覆４０、９０を有し、これらの実施の形態において、一次被覆４０、９０は、剛性ガラス部分（例えば、クラッド３０、８０）を、１２００ＭＰａ超、または１５００ＭＰａ超、または１８００ＭＰａ超、またさらには２０００ＭＰａ超のその場弾性率を有する比較的剛性の二次被覆５０、１００に結合する「ばね」として働く。一次被覆４０、９０のばね定数は、χＰ＝ＥＰ＊ｒ４／ｔＰとして定義され、式中、ｄ４は、ファイバのガラス部分の直径（すなわち、ガラスクラッドの外径すなわち２ｒ４である）であり、ｔＰおよびＥＰは、一次被覆４０、９０の、それぞれ、厚さおよび弾性率である。記載されたファイバの実施の形態において、一次被覆のばね定数は、値χＰ≦２．０ＭＰａ（好ましくはχＰ≦１．６ＭＰａ、より好ましくはχＰ≦１．２ＭＰａ、さらにより好ましくはχＰ≦１．０ＭＰａ）を有し、これは、改善されたマイクロベンド抵抗（より低いマイクロベンド損失）にとって望ましい。何故ならば、小さいばね定数は、ファイバのガラス部分と二次被覆との間により低い程度の結合を与えるからである。
【００６９】
したがって、ここに述べられた実施の形態によれば、光ファイバが、１１２マイクロメートル以下の外側被覆の直径２ｒ６、および６５マイクロメートル以下の外側ガラスクラッドの直径２ｒ４を有する場合、ファイバが、１２００ＭＰａ超（好ましくは１５００ＭＰａ超）のその場弾性率および８マイクロメートル以上の厚さｔＳ（例えば、８マイクロメートル≦ｔＳ≦２０マイクロメートル）を持つ二次被覆５０、１００、並びに０．３５ＭＰａ以下のその場弾性率ＥＰ、２．０ＭＰａ以下のばね定数χＰ、および少なくとも８マイクロメートルの厚さ（例えば、８マイクロメートル≦ｔＰ≦２０マイクロメートル）を持つ一次被覆４０、９０を有することが好ましい。χＰ＜１．８ＭＰａ、またはχＰ≦１．５ＭＰａ、またはχＰ≦１．２ＭＰａ、またはχＰ≦１．０ＭＰａであることがさらにより好ましい。ここに開示された少なくともいくつかの実施の形態において、一次被覆は、０．９ＭＰａ以下、０．８ＭＰａ以下のばね定数χＰを有する。例えば、いくつかの実施の形態において、０．５ＭＰａ≦χＰ≦２．０ＭＰａ；０．６ＭＰａ≦χＰ≦１．８ＭＰａ；０．７ＭＰａ≦χＰ≦１．５ＭＰａ。あるいは、光ファイバが、二次被覆の上に位置する、厚さｔＴを持つ追加の被覆（三次被覆）（例えば、インクまたはインク含有被覆）を有する場合、二次および三次被覆の厚さの合計（ｔＳ＋ｔＴ）は、好ましくは８マイクロメートル以上、また好ましくは２０マイクロメートル以下、例えば、８マイクロメートル≦（ｔＳ＋ｔＴ）≦２０マイクロメートル、または１０マイクロメートル≦（ｔＳ＋ｔＴ）≦１８マイクロメートルである。ここに開示されたファイバの実施の形態に関する二次および随意的な三次被覆層の総断面積は、好ましくは９０００平方マイクロメートル以上、より好ましくは１１０００平方マイクロメートル以上、またさらに好ましくは１３０００平方マイクロメートル以上であり、これにより、ファイバが十分な穿刺抵抗を有することが都合よく確実になる。
【００７０】
いくつかの実施の形態において、ｔＴは、０マイクロメートルと６マイクロメートルの間、例えば、ｔＴ＝３マイクロメートル、４マイクロメートル、または５マイクロメートルである。
【００７１】
例示の実施の形態
下記の表１には、６５マイクロメートル未満（例えば、５０〜６５マイクロメートル）の外側クラッドの直径、１１２マイクロメートル未満（例えば、１１０マイクロメートル以下、または９０から１１０マイクロメートル）の外側被覆の直径、並びに低減衰および優れた曲げ性能を有する光ファイバのいくつかの実施の形態（実施例１〜５）が与えられている。表１のファイバは、０．３５ＭＰａ以下の一次被覆のその場弾性率ＥＰ、８マイクロメートル≦ｔＰ≦２０マイクロメートルとなるような一次被覆の厚さｔＰ、２．０ＭＰａ以下の一次被覆のばね定数χＰ（例えば、χＰ≦１．８ＭＰａ、≦１．５ＭＰａ、または≦１．２ＭＰａ）、約９０マイクロメートルと１１０マイクロメートルの間の範囲の二次被覆の直径、１２００ＭＰａ以上（例えば、≧１５００ＭＰａ、≧１８００ＭＰａ、または≧２０００ＭＰａ）の二次被覆のその場弾性率ＥＳ、および８マイクロメートル≦ｔＳ≦２０マイクロメートルとなるような二次被覆の厚さｔＳを有する。そのファイバは、随意的な三次被覆を有することがある。その三次被覆は、０マイクロメートルと６マイクロメートルの間の範囲にある三次被覆の厚さｔＴを有する（すなわち、いくつかの実施の形態において、三次被覆はなく、それゆえ、そのような実施の形態における三次被覆の厚さはｔＴ＝０である）。他のファイバの実施の形態は、２マイクロメートルと６マイクロメートルの間の厚さｔＴを持つ三次被覆を含有する。表１の例示の実施の形態において、合計ｔＳ＋ｔＴは、８マイクロメートルと２０マイクロメートルの間である、すなわち、１０マイクロメートル≦（ｔＳ＋ｔＴ）≦２０マイクロメートル。いくつかの実施の形態において、その光ファイバの穿刺抵抗荷重は２０グラム超である。いくつかの実施の形態において、そのファイバの穿刺抵抗荷重は２５グラム超である。いくつかの実施の形態において、ファイバの穿刺抵抗荷重は３０グラム超である。表１に開示されたファイバの実施の形態に関する二次および随意的な三次被覆層の総断面積は、９０００平方マイクロメートル超でもあり、これにより、穿刺抵抗がさらに改善される。
【００７２】
【表１】
2021523397.tif 000009
【００７３】
表１のファイバの例示のコアとクラッドの屈折率プロファイルが、図３に概略示されている。図３に対応するいくつかの例示の実施の形態の屈折率プロファイルのパラメータおよびモデル化属性が、表２Ａおよび２Ｂに与えられている。これらの例示のファイバの実施の形態の光学的性質は以下のとおりである：１３１０ｎｍでのモードフィールド径ＭＦＤは８．２マイクロメートルと９．４マイクロメートルの間である；１５５０ｎｍでのモードフィールド径ＭＦＤは９．２マイクロメートルと１０．４マイクロメートルの間であり、ゼロ分散波長は１３０２ｎｍと１３２０ｎｍの間である；ファイバカットオフ波長は１１８０ｎｍと１３００ｎｍの間である；１５５０ｎｍでのマクロベンド損失は、ファイバが１０ｍｍの直径を有するマンドレルの周りに巻かれたときに、０．５ｄＢ／ｔｕｒｎ未満である。表２Ａおよび２Ｂのファイバの実施の形態（ファイバ１〜１０）は、例えば、表１に記載されたような約５０〜６５マイクロメートルの外側クラッドの直径２ｒ４を有し、表１の一次および二次被覆を使用して、構築することができる。ファイバ１〜１０のいくつかの例示の実施の形態において、Δ４（％）＝０、および外側クラッドは純粋なシリカから製造されている。ファイバ１〜１０の他の例示の実施の形態において、２ｒ４は、約５０〜６５マイクロメートルの値を有し、外側クラッドは、純粋なシリカに対してアップドープされていても、ダウンドープされていても差し支えないが、Δ４＞Δ３ＭＩＮ。
【００７４】
【表２Ａ】
2021523397.tif 000010
【００７５】
【表２Ｂ】
2021523397.tif 000011
【００７６】
表１のファイバの実施の形態の一次被覆は、０．３５ＭＰａ未満、例えば、０．２ＭＰａ未満、またさらにより好ましくは０．１５ＭＰａ未満のその場弾性率を有し、ガラス転移温度は、−２５℃と−３５℃の間である。その光ファイバは、曲げに鈍感である、すなわち、ここに開示されたファイバプロファイルは、低弾性率の一次被覆と組み合わされて使用されたときに、優れたマクロベンドおよびマイクロベンド性能をもたらす。これにより、二次被覆が１２００ＭＰａ超、好ましくは１５００ＭＰａ超、より好ましくは１８００ＭＰａ超、またさらに好ましくは２０００ＭＰａ超のその場弾性率を有する場合、これらの用途に許容される穿刺抵抗を達成するために、十分に厚い二次被覆と共に、より薄い一次被覆層の使用が促進される。そのファイバは、１．０ｄＢ／ｋｍ未満、またはいくつかの実施の形態において、０．５ｄＢ／ｋｍ未満の１５５０ｎｍでのワイヤメッシュドラムマイクロベンド減衰を示し、その被覆ファイバは、３０グラム超の穿刺抵抗荷重を示すことが都合よい。
【００７７】
表１のファイバの実施の形態（ファイバ１〜ファイバ１０）は、例えば、表１Ｅの一次および二次被覆と共に使用される場合、表１Ｅに示されたように、または先に記載されたように、もしくは約４５〜５５マイクロメートルの外側クラッドの直径２ｒ４を有して、構築することができる。ファイバ１〜ファイバ１０のこれらの例示の実施の形態のいくつかにおいて、Δ４（％）＝０、および外側クラッドは純粋なシリカから製造される。ファイバ１〜ファイバ１０の他の例示の実施の形態において、外側クラッドは、純粋なシリカに対してアップドープされていても、ダウンドープされていても差し支えないが、Δ４＞Δ３ＭＩＮ。
【００７８】
先に記載されたように、コアとクラッドの屈折率プロファイルの２つの例示の実施の形態が、図３および４に示されている。
【００７９】
より詳しくは、図３は、光ファイバの屈折率プロファイルの１つの実施の形態の概略図である。より詳しくは、図３は、外半径ｒ１および相対屈折率Δ１を持つコア７０、並びに半径方向位置ｒ１から半径方向位置ｒ２まで延在し、相対屈折率Δ２を持つ第１の内側クラッド領域８１、半径方向位置ｒ２から半径方向位置ｒ３まで延在し、相対屈折率Δ３を持つ第２の内側クラッド領域８３、および半径方向位置ｒ３から半径方向位置ｒ４まで延在し、相対屈折率Δ４を持つ外側クラッド領域８５を有するクラッド８０を備えたファイバ６０に関する、純粋なシリカガラスに対するΔ％で表された屈折率プロファイルを示す。図３のプロファイルにおいて、第２の内側クラッド領域８３は、ここでは矩形トレンチと称されることがあり、第１の内側クラッド領域８１および外側クラッド領域８５の屈折率より小さい一定の屈折率を有することがある。図３に示されたトレンチは、例えば、相対屈折率Δ３ＭＩＮを与えるために、ダウンドーパントとしてフッ素を含ませることによって、確立されることがある。コア７０は、プロファイルにおける最高の屈折率を有することがある。コア７０は、中心線で、またはその近くでより低い屈折率の領域（「中心線窪み(dip)」として当該技術分野で知られている）を含むことがある。コアの屈折率プロファイルは、ガウスプロファイルであっても、またはそれに似ていても、αプロファイルであっても、ステップ型屈折率プロファイルであっても、または丸みを帯びたステップ型屈折率プロファイルであってもよい。図３の被覆ファイバ６０は、一次被覆４０および二次被覆５０（図３には示されていない）を備える。
【００８０】
図４は、外半径ｒ１および相対屈折率Δ１を持つコア７０、並びに半径方向位置ｒ１から半径方向位置ｒ２まで延在し、相対屈折率Δ２を持つ第１の内側クラッド領域８１、半径方向位置ｒ２から半径方向位置ｒ３まで延在し、相対屈折率Δ３を持つ第２の内側クラッド領域８３、および半径方向位置ｒ３から半径方向位置ｒ４まで延在し、相対屈折率Δ４を持つ外側クラッド領域８５を有するクラッド８０を備えたファイバ６０に関する、これも純粋なシリカガラスに対するΔ％で表されたモデル化屈折率プロファイルを示す。図４のプロファイルにおいて、第２の内側クラッド領域８３は、ここでは矩形トレンチと称されることがあり、第１の内側クラッド領域８１および外側クラッド領域８５の屈折率より小さい一定の屈折率を有することがある。図４に示されたトレンチは、例えば、相対屈折率Δ３ＭＩＮを与えるために、ダウンドーパントとしてフッ素を含ませることによって、確立されることがある。この実施の形態において、コア７０は、コアとクラッドのプロファイルにおける最高の屈折率を有する。コア７０は、中心線で、またはその近くでより低い屈折率の領域（「中心線窪み」として当該技術分野で知られている）を含むことがある。図４の被覆ファイバ６０は、一次被覆４０および二次被覆５０（図４には示されていない）を備える。
【００８１】
コアとクラッドの屈折率プロファイルは、シリカまたはシリカ系ガラス中のドーパントまたは改質剤の空間分布の制御により達成されることがある。屈折率の増加した領域を作るために、アップドーパント（例えば、ＧｅＯ２、Ａｌ２Ｏ３、Ｐ２Ｏ５、ＴｉＯ２、Ｃｌ、Ｂ）が使用されることがあり、屈折率の減少した領域を作るために、ダウンドーパント（例えば、Ｆ、Ｂ２Ｏ３、非周期的空洞）が使用されることがある。屈折率が一定の領域は、ドープしないで、または均一濃度でドープすることにより、形成されることがある。屈折率が可変の領域は、ドーパントの不均一な空間分布により形成されることがある。コア７０は、実質的にＧｅＯ２によりアップドープされ、デルタＧｅ％＝０．０６０１＊ＧｅＯ２の質量％により与えられる、純粋なシリカに対する屈折率差（ＧｅＯ２による）が生じることがある。第２の内側クラッド領域８３は、実質的にフッ素でダウンドープされ、デルタＦ％＝−０．３０５３＊Ｆの質量％により与えられる、純粋なシリカに対する屈折率差（Ｆによる）が生じることがある。
【００８２】
被覆ファイバは、コア７０と第１の内側クラッド領域８１との間、または第１の内側クラッド領域８１と第２の内側クラッド領域８３との間、または第２の内側クラッド領域８３と外側クラッド領域８５との間、または外側クラッド領域８５と一次被覆９０との間、または一次被覆９０と二次被覆１００との間に挟まれた領域を含むことがある。そのファイバは、外半径ｒ１および最大値Δ１ＭＡＸと最小値Δ１ＭＩＮを持つ相対屈折率Δ１を有するコア２０、７０、並びにクラッド３０、６０を備えることがある。このクラッドは、外半径ｒ２および最大値Δ２ＭＡＸと最小値Δ２ＭＩＮを持つ相対屈折率Δ２を有する第１の内側クラッド領域、外半径ｒ３および最大値Δ３ＭＡＸと最小値Δ３ＭＩＮを持つ相対屈折率Δ３を有する第２の内側クラッド領域、並びに外半径ｒ４および最大値Δ４ＭＡＸと最小値Δ４ＭＩＮを持つ相対屈折率Δ４を有する外側クラッド領域を含むことがある。そのファイバは、外半径ｒ５を持つ一次被覆、および外半径ｒ６を持つ二次被覆を備え、ここで、ｒ６＞ｒ５＞ｒ４＞ｒ３＞ｒ２＞ｒ１である。
【００８３】
この被覆ファイバのコアとクラッドは、当該技術分野で周知の方法によって、一段階操作または多段階操作で製造することができる。適切な方法としては、二重坩堝法、ロッド・イン・チューブ手順、および化学的気相成長法（「ＣＶＤ」）または気相酸化法とも一般に称されるドープシリカ堆積法が挙げられる。様々なＣＶＤ法が公知であり、本発明の被覆光ファイバに使用されるコアおよびクラッド層の製造に適している。それらの方法としては、外部ＣＶＤ法、軸付け気相成長法、改良ＣＶＤ（ＭＣＶＤ）、外付け法、内付け気相成長法、およびプラズマＣＶＤ（ＰＥＣＶＤ）が挙げられる。
【００８４】
被覆ファイバのガラス部分は、ガラスを軟化させるのに十分な温度、例えば、シリカガラスでは約２０００℃の温度に局所的かつ対称的に加熱された、特別に調製された円柱プリフォームから線引きされることがある。プリフォームを炉に供給し、その中に通すことなどによって、プリフォームが加熱されたときに、その溶融材料からガラスファイバが線引きされる。例えば、ファイバ製造過程についてのさらなる詳細について、その開示がここに引用される、米国特許第７５６５８２０号、同第５４１０５６７号、同第７８３２６７５号、および同第６０２７０６２号の各明細書を参照のこと。
【００８５】
一次被覆は、二次被覆より低い弾性率を有することがある。その一次被覆は、硬化性オリゴマーを含む一次組成物から形成されることがある。その硬化性一次組成物は、モノマー、重合開始剤、および１種類以上の添加剤も含むことがある。この中に他の規定または暗示されない限り、硬化性一次組成物中の特定の成分の質量パーセント（質量％）は、添加剤が含まれないことを基準とした、硬化性一次組成物中に存在する成分の量を称する。一般に、モノマー、オリゴマー、および開始剤の質量パーセントが合計で１００％になる。存在する場合、添加剤の量は、ここでは、モノマー、オリゴマー、および開始剤の総量に対する百分率（ｐｐｈ）の単位で報告される。例えば、１ｐｐｈのレベルで存在する添加剤は、合計したモノマー、オリゴマー、および開始剤の１００ｇ毎に１ｇの量で存在する。
【００８６】
硬化性一次組成物のオリゴマーは、ウレタンアクリレートオリゴマー、または１つ以上のウレタン基を含むウレタンアクリレートオリゴマー、または１つ以上の脂肪族ウレタン基を含むウレタンアクリレートオリゴマー、または１つのウレタン基を含むウレタンアクリレートオリゴマー、または１つの脂肪族ウレタン基を含むウレタンアクリレートオリゴマーであることがある。そのウレタン基は、イソシアネート基とアルコール基との間の反応から形成されることがある。
【００８７】
オリゴマーは、アクリレート末端オリゴマーであることがある。一次硬化性組成物に用いるための好ましいアクリレート末端オリゴマーとしては、Ｄｙｍａｘ  Ｏｌｉｇｏｍｅｒｓ  ＆  ＣｏａｔｉｎｇｓからのＢＲ３７３１、ＢＲ３７４１、ＢＲ５８２およびＫＷＳ４１３１；ポリエーテルウレタンアクリレートオリゴマー（例えば、Ｓａｒｔｏｍｅｒ  Ｃｏｍｐａｎｙから得られるＣＮ９８６）；ポリエステルウレタンアクリレートオリゴマー（例えば、Ｓａｒｔｏｍｅｒ  Ｃｏｍｐａｎｙから得られるＣＮ９６６およびＣＮ９７３、並びにＤｙｍａｘ  Ｏｌｉｇｏｍｅｒｓ  ＆  Ｃｏａｔｉｎｇｓから得られるＢＲ７４３２）；ポリエーテルアクリレートオリゴマー（例えば、Ｒａｈｎ  ＡＧから得られるＧＥＮＯＭＥＲ  ３４５６）；およびポリエステルアクリレートオリゴマー（例えば、Ｃｙｔｅｃ  Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ  Ｉｎｃ．から得られるＥＢＥＣＲＹＬ  ８０、５８４および６５７）が挙げられる。他のオリゴマーが、その開示がここに全て引用される、米国特許第４６０９７１８号、同第４６２９２８７号、および同第４７９８８５２号の各明細書に記載されている。
【００８８】
一次硬化性組成物のオリゴマーは、約４０００ｇ／モル以上の数平均分子量（Ｍｎ）を有する軟質ブロックを含むことがある。そのようなオリゴマーの例が、その開示がここに全て引用される、米国特許出願第０９／９１６５３６号に記載されている。そのオリゴマーは、柔軟な主鎖を有することがある、低多分散性を有することがある、および／または低架橋密度の硬化被覆を与えることがある。
【００８９】
オリゴマーは、単独で、または被覆特性を制御するために組合せで、使用されることがある。一次硬化性組成物の全オリゴマー含有量は、約５質量％と約９５質量％の間、または約２５質量％と約６５質量％の間、または約３５質量％と約５５質量％の間であることがある。
【００９０】
一次硬化性組成物のモノマー成分は、低粘度配合物を与えるために、および／または一次被覆の屈折率を増加させるために、オリゴマーと相溶性であるように選択されることがある。そのモノマーは、減少したゲル化時間および低弾性率を有する硬化性組成物を与えるように選択されることもある。一次硬化性組成物は、１つのモノマーまたは複数のモノマーの組合せを含むことがある。そのモノマーとしては、エチレン性不飽和化合物、エトキシル化アクリレート、エトキシル化アルキルフェノールモノアクリレート、プロピレンオキシドアクリレート、ｎ−プロピレンオキシドアクリレート、イソプロピレンオキシドアクリレート、単官能性アクリレート、単官能性脂肪族エポキシアクリレート、多官能性アクリレート、多官能性脂肪族エポキシアクリレート、およびその組合せが挙げられるであろう。そのモノマー成分は、一般式Ｒ２−Ｒ１−Ｏ−（ＣＨ２（ＣＨ３）ＣＨ−Ｏ）ｎ−ＣＯＣＨ＝ＣＨ２（式中、Ｒ１およびＲ２は、脂肪族、芳香族、または両方の混合物であり、ｎ＝１から１０）、またはＲ１−Ｏ−（ＣＨ２（ＣＨ３）ＣＨ−Ｏ）ｎ−ＣＯＣＨ＝ＣＨ２（式中、Ｒ１は、脂肪族または芳香族であり、ｎ＝１から１０）を有する化合物を含むことがある。代表例に、ラウリルアクリレート（例えば、Ｓａｒｔｏｍｅｒ  Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｉｎｃ．から得られるＳＲ３３５、ＢＡＳＦから得られるＡＧＥＦＬＥＸ  ＦＡ１２、およびＩＧＭ  Ｒｅｓｉｎｓから得られるＰＨＯＴＯＭＥＲ  ４８１２）、エトキシル化ノニルフェノールアクリレート（例えば、Ｓａｒｔｏｍｅｒ  Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｉｎｃ．から得られるＳＲ５０４、ＩＧＭ  Ｒｅｓｉｎｓから得られるＰＨＯＴＯＭＥＲ  ４０６６）、カプロラクトンアクリレート（例えば、Ｓａｒｔｏｍｅｒ  Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｉｎｃ．から得られるＳＲ４９５、およびＤｏｗ  Ｃｈｅｍｉｃａｌから得られるＴＯＮＥ  Ｍ−１００）、フェノキシエチルアクリレート（例えば、Ｓａｒｔｏｍｅｒ  Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｉｎｃ．から得られるＳＲ３３９、ＢＡＳＦから得られるＡＧＥＦＬＥＸ  ＰＥＡ、およびＩＧＭ  Ｒｅｓｉｎｓから得られるＰＨＯＴＯＭＥＲ  ４０３５）、イソオクチルアクリレート（例えば、Ｓａｒｔｏｍｅｒ  Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｉｎｃ．から得られるＳＲ４４０、およびＢＡＳＦから得られるＡＧＥＦＬＥＸ  ＦＡ８）、トリデシルアクリレート（例えば、Ｓａｒｔｏｍｅｒ  Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｉｎｃ．から得られるＳＲ４８９）、イソボルニルアクリレート（例えば、Ｓａｒｔｏｍｅｒ  Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｉｎｃ．から得られるＳＲ５０６、およびＣＰＳ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏ．から得られるＡＧＥＦＬＥＸ  ＩＢＯＡ）、テトラヒドロフルフリルアクリレート（例えば、Ｓａｒｔｏｍｅｒ  Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｉｎｃ．から得られるＳＲ２８５）、ステアリルアクリレート（例えば、Ｓａｒｔｏｍｅｒ  Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｉｎｃ．から得られるＳＲ２５７）、イソデシルアクリレート（例えば、Ｓａｒｔｏｍｅｒ  Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｉｎｃ．から得られるＳＲ３９５、およびＢＡＳＦから得られるＡＧＥＦＬＥＸ  ＦＡ１０）、２−（２−エトキシエトキシ）エチルアクリレート（例えば、Ｓａｒｔｏｍｅｒ  Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｉｎｃ．から得られるＳＲ��５６）、エポキシアクリレート（例えば、Ｓａｒｔｏｍｅｒ  Ｃｏｍｐａｎｙから得られるＣＮ１２０、およびＣｙｔｅｃ  Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ  Ｉｎｃ．から得られるＥＢＥＣＲＹＬ  ３２０１および３６０４）、ラウリルオキシグリシジルアクリレート（例えば、Ｓａｒｔｏｍｅｒ  Ｃｏｍｐａｎｙから得られるＣＮ１３０）、およびフェノキシグリシジルアクリレート（例えば、Ｓａｒｔｏｍｅｒ  Ｃｏｍｐａｎｙから得られるＣＮ１３１）、並びにその組合せがある。
【００９１】
一次硬化性組成物のモノマー成分は、多官能性（メタ）アクリレートも含むことがある。ここに用いられているように、「（メタ）アクリレート」という用語は、アクリレートまたはメタクリレートを意味する。多官能性（メタ）アクリレートは、分子当たり２つ以上の重合性（メタ）アクリレート部分を有する（メタ）アクリレートである。多官能性（メタ）アクリレートは、分子当たり３つ以上の重合性（メタ）アクリレート部分を有することもある。多官能性（メタ）アクリレートの例としては、ジペンタエリトリトールモノヒドロキシペンタアクリレート（例えば、ＩＧＭ  Ｒｅｓｉｎｓから得られるＰＨＯＴＯＭＥＲ  ４３９９）；トリメチロールプロパントリアクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラアクリレート（例えば、ＰＨＯＴＯＭＥＲ  ４３５５、ＩＧＭ  Ｒｅｓｉｎｓ）などの、アルコキシル化のあるものとないもののメチロールプロパンポリアクリレート；プロポキシル化が３以上のプロポキシル化グリセリルトリアクリレート（例えば、ＰＨＯＴＯＭＥＲ  ４０９６、ＩＧＭ  Ｒｅｓｉｎｓ）などのアルコキシル化グリセリルトリアクリレート；およびペンタエリトリトールテトラアクリレート（例えば、Ｓａｒｔｏｍｅｒ  Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｉｎｃ．（ペンシルベニア州、ウェストチェスター）から得られるＳＲ２９５）、エトキシル化ペンタエリトリトールテトラアクリレート（例えば、ＳＲ４９４、Ｓａｒｔｏｍｅｒ  Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｉｎｃ．）、ジペンタエリトリトールペンタアクリレート（例えば、ＰＨＯＴＯＭＥＲ  ４３９９、ＩＧＭ  Ｒｅｓｉｎｓ、およびＳＲ３９９、Ｓａｒｔｏｍｅｒ  Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｉｎｃ．）などの、アルコキシル化のあるものとないもののエリトリトールポリアクリレート、トリプロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、プロポキシル化ヘキサンジオールジ（メタ）アクリレート、テトラプロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、ペンタプロピレングリコールジ（メタ）アクリレートが挙げられる。多官能性（メタ）アクリレートは、０．０５質量％から１５質量％、または０．１質量％から１０質量％の濃度で一次硬化性組成物中に存在することがある。
【００９２】
一次硬化性組成物のモノマー成分は、Ｎ−ビニルラクタム、またはＮ−ビニルピロリジノン、またはＮ−ビニルカプロラクタムなどのＮ−ビニルアミドを含むことがある。このＮ−ビニルアミドモノマーは、一次硬化性組成物中に、０．１〜４０質量％、または２〜１０質量％の濃度で存在してよい。
【００９３】
前記一次硬化性組成物は、５〜９５質量％、または３０〜７５質量％、または４０〜６５質量％の量で１種類以上の単官能性（メタ）アクリレートモノマーを含むことがある。前記一次硬化性組成物は、５〜４０質量％、または１０〜３０質量％の量で１種類以上の単官能性脂肪族エポキシアクリレートモノマーを含むことがある。
【００９４】
一次硬化性組成物のモノマー成分は、ヒドロキシ官能性モノマーを含むことがある。ヒドロキシ官能性モノマーは、（メタ）アクリレートなどの他の反応性官能基に加えて、ペンダントヒドロキシ部分を有するモノマーである。ペンダントヒドロキシル基を有するヒドロキシ官能性モノマーの例としては、カプロラクトンアクリレート（ＴＯＮＥ  Ｍ−１００としてＤｏｗ  Ｃｈｅｍｉｃａｌから得られる）；ポリ（エチレングリコール）モノアクリレート、ポリ（プロピレングリコール）モノアクリレート、およびポリ（テトラメチレングリコール）モノアクリレート（各々がＭｏｎｏｍｅｒ，Ｐｏｌｙｍｅｒ＆Ｄａｊａｃ  Ｌａｂｓから得られる）などのポリ（アルキレングリコール）モノ（メタ）アクリレート；２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、３−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、および４−ヒドロキシブチル（メタ）アクリレート（各々がＡｌｄｒｉｃｈから得られる）が挙げられる。
【００９５】
そのヒドロキシ官能性モノマーは、光ファイバに対する一次被覆の接着を改善するのに十分な量で存在することがある。そのヒドロキシ官能性モノマーは、約０．１質量％と約２５質量％の間の量で、または約５質量％と約８質量％の間の量で一次硬化性組成物中に存在することがある。そのヒドロキシ官能性モノマーを使用することにより、一次被覆を光ファイバに適切に接着するために必要な接着促進剤の量を減少させてもよい。そのヒドロキシ官能性モノマーの使用により、一次被覆の親水性が上昇する傾向もあるであろう。ヒドロキシ官能性モノマーは、その開示をここに全て引用する、米国特許第６５６３９９６号明細書により詳しく記載されている。
【００９６】
前記一次硬化性組成物の全モノマー含有量は、約５質量％と約９５質量％の間、または約３０質量％と約７５質量％の間、または約４０質量％と約６５質量％の間であることがある。
【００９７】
一次硬化性組成物中に存在するモノマーは、５から９５質量％、または２５から６５質量％、または３５から５５質量％の量の１種類以上の二官能性ウレタンアクリレートオリゴマーとの組合せで、０．１から４０質量％、または２から１０質量％の濃度でＮ−ビニルアミドモノマーを含むことがある。
【００９８】
一次被覆組成物は、約５から９５質量％の量の１種類以上の単官能性（メタ）アクリレートモノマー；約０．１から４０質量％の量のＮ−ビニルアミドモノマー；および約５から９５質量％の量で存在する、ウレタンを形成するためにイソシアネートと反応するポリオールを含む１種類以上の二官能性ウレタンアクリレートオリゴマーを含むことがある。そのポリオールはポリプロピレングリコールであることがあり、イソシアネートは脂肪族ジイソシアネートであることがある。
【００９９】
一次被覆組成物は、約４０から６５質量％の量の１種類以上の単官能性（メタ）アクリレートモノマー；約２から１０質量％の量のＮ−ビニルアミドモノマー；および約３５から６０質量％の量の１種類以上のポリプロピレングリコール系の二官能性ウレタンアクリレートオリゴマーを含むことがある。
【０１００】
一次被覆のガラス転移温度は、低温でのファイバのマイクロベンド性能に影響することがある。一次被覆が、被覆光ファイバの最低の予測使用温度より低いガラス転移温度を有することが望ましいであろう。一次被覆のガラス転移温度は、−１５℃以下、または−２５℃以下、または−３０℃以下、または−４０℃以下であることがある。一次被覆のガラス転移温度は、−６０℃超、または−５０℃超、または−４０℃超であることがある。一次被覆のガラス転移温度は、−６０℃と−１５℃の間、または−６０℃と−３０℃の間、または−６０℃と−４０℃の間、または−５０℃と−１５℃の間、または−５０℃と−３０℃の間、または−５０℃と−４０℃の間であることがある。
【０１０１】
一次被覆は、二次被覆よりも低い弾性率を有することがある。低い弾性率により、ファイバの外側が曲げられたまたは外力に曝されたときに生じる内部応力を消散させることによって、一次被覆がコアおよびクラッドを保護することが可能になるであろう。ここに用いられているように、一次被覆のその場弾性率は、下記に記載される技術によって測定される弾性率である。
【０１０２】
一次その場弾性率
一次被覆のその場弾性率の測定に、６インチ（約１５ｃｍ）のファイバ試料を使用する。この６インチ（約１５ｃｍ）の試料の中心から１インチ（約２．５ｃｍ）の部分を、窓状に剥ぎ取り、イソプロピルアルコールで拭く。この試料を、試料が接着される１０ｍｍ×５ｍｍのアルミニウムタブを備えた試料ホルダ／アライメントステージに取り付ける。２つのタブの間に５ｍｍの間隙があるように、１０ｍｍ長が水平に置かれるように、２つのタブを配置する。２つのタブに亘り、試料ホルダ上にファイバを水平に置く。ファイバの被覆端が、一方のタブ上に位置付けられ、タブの間の５ｍｍの間隔へと半分延在し、被覆が剥ぎ取られたガラスが、５ｍｍの空間の残り半分と他方のタブに亘り位置付けられる。試料を並べ、次に、５ｍｍの間隙に最も近い各タブの半分に小滴の接着剤を塗布できるように、外れるように動かす。次に、ファイバをタブの上に戻し、中心に置く。次に、接着剤がファイバに丁度触れるまで、アライメントステージを上昇させる。次に、タブ間の５ｍｍの間隙にある試料の大半が、被覆が剥ぎ取られたガラスであるように、被覆端を接着剤に通す。測定すべき領域が露出されたままであるように、被覆端のまさに先端を、タブ上の接着剤を越えて伸ばされたままにする。試料を乾燥させる。タブに固定されたファイバの長さを５ｍｍに切断する。接着剤に埋まった被覆長さ、埋まっていない長さ（タブ間の）、および端面の一次被覆の直径を測定する。
【０１０３】
室温（約２１℃）で４５分間の時間に亘り、９ｅ−６Ｈｚの一定歪みでＲｈｅｏｍｅｔｒｉｃｓ  ＤＭＴＡ  ＩＶなどの機器により測定を行うことができる。ゲージ長は１５ｍｍである。力および長さの変化を記録し、一次弾性率の計算に使用する。ファイバとの接触がなく、試料がクランプに直角に固定されることを確実にするために、１５ｍｍのクランプ長と干渉するであろうどのようなエポキシも、タブから除去することによって、試料を用意する。機器の力が一旦、ゼロ設定されたら、非被覆端を下側のクランプ（測定プローブ）に取り付ける。ファイバの被覆端を含むタブを上側の（固定）クランプに取り付ける。次に、試験を行い、分析が完了したら、試料を取り外す。
【０１０４】
一次被覆のその場弾性率は、０．３０ＭＰａ以下、または０．２５ＭＰａ以下、または０．２０ＭＰａ以下、または０．１９ＭＰａ以下、または０．１８ＭＰａ以下、または０．１７ＭＰａ以下、または０．１６ＭＰａ以下、または０．１５ＭＰａ以下、または０．０１ＭＰａと０．３５ＭＰａの間、または０．０１ＭＰａと０．３０ＭＰａの間、または０．０１ＭＰａと０．２０ＭＰａの間であることがある。
【０１０５】
一次硬化性組成物は、重合開始剤、酸化防止剤、および当業者に馴染みのある他の添加剤も含むことがある。
【０１０６】
重合開始剤は、一次被覆を形成するための一次組成物の硬化に関連する重合過程の開始を促進させることができる。重合開始剤は、熱的開始剤、化学的開始剤、電子線開始剤、および光開始剤を含むことがある。多くの（メタ）アクリレート系被覆配合物について、ケトン光開始添加剤および／またはホスフィンオキシド添加剤などの光開始剤が使用されることがある。本開示の一次被覆の光形成に使用される場合、光開始剤は、高速紫外線硬化を与えるのに十分な量で存在することがある。
【０１０７】
適切な光開始剤としては、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン（例えば、ＢＡＳＦから得られるＩＲＧＡＣＵＲＥ  １８４）；ビス（２，６−ジメトキシベンゾイル）−２，４，４−トリメチルペンチルホスフィンオキシド（例えば、ＢＡＳＦから得られる市販のブレンドＩＲＧＡＣＵＲＥ  １８００、１８５０、および１７００）；２，２−ジメトキシ−２−フェニルアセトフェノン（例えば、ＢＡＳＦから得られるＩＲＧＡＣＵＲＥ  ６５１）；ビス（２，４，６−トリメチルベンゾイル）−フェニルホスフィンオキシド（ＩＲＧＡＣＵＲＥ  ８１９）；（２，４，６−トリメチルベンゾイル）ジフェニルホスフィンオキシド（ＢＡＳＦ（独国、ミュンヘン）から得られるＬＵＣＩＲＩＮ  ＴＰＯ）；エトキシ（２，４，６−トリメチルベンゾイル）−フェニルホスフィンオキシド（ＢＡＳＦからのＬＵＣＩＲＩＮ  ＴＰＯ−Ｌ）；およびそれらの組合せが挙げられるであろう。
【０１０８】
一次硬化性組成物の光開始剤成分は、１つの光開始剤または２つ以上の光開始剤の組合せからなることがある。一次硬化性組成物の全光開始剤含有量は、約１０質量％まで、または約０．５質量％と約６質量％の間であることがある。
【０１０９】
モノマー、オリゴマー、および重合開始剤に加え、一次硬化性組成物は、接着促進剤、強度添加剤、反応性希釈剤、酸化防止剤、触媒、安定剤、光学的光沢剤、特性強化添加剤、アミン相乗剤、ワックス、滑剤、および／またはスリップ剤などの他の添加剤を含んでもよい。ある添加剤は、重合過程を調整するように働き、それによって、一次硬化性組成物から形成される重合生成物の物理的性質（例えば、弾性率、ガラス転移温度）に影響を与えることがある。他の添加剤は、一次硬化性組成物の反応生成物の完全性に影響を及ぼすであろう（例えば、解重合または酸化分解から保護する）。例えば、一次硬化性組成物は、その開示がここに引用される、米国特許第６３２６４１６号および同第６５３９１５２号の各明細書に記載されたような、キャリアを含むことがある。
【０１１０】
一次硬化性組成物に接着促進剤を含むことが望ましいことがある。接着促進剤は、一次被覆および／または一次組成物のクラッドへの接着を促進させることのできる化合物である。適切な接着促進剤に、アルコキシシラン、有機チタン酸塩、およびジルコン酸塩がある。代表的な接着促進剤としては、３−メルカプトプロピル−トリアルコキシシラン（例えば、Ｇｅｌｅｓｔ（ペンシルベニア州、タリータウン）から得られる、３−ＭＰＴＭＳ）；ビス（トリアルコキシシリル−エチル）ベンゼン；アクリルオキシプロピルトリアルコキシシラン（例えば、Ｇｅｌｅｓｔから得られる、（３−アクリルオキシプロピル）−トリメトキシシラン）、メタクリルオキシプロピルトリアルコキシシラン、ビニルトリアルコキシシラン、ビス（トリアルコキシシリルエチル）ヘキサン、アリルトリアルコキシシラン、スチリルエチルトリアルコキシシラン、およびビス（トリメトキシシリルエチル）ベンゼン（Ｕｎｉｔｅｄ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ（ペンシルベニア州、ブリストル）から得られる）が挙げられる；その開示がここに全て引用される、米国特許第６３１６５１６号明細書を参照のこと。
【０１１１】
接着促進剤は、約０．０２ｐｐｈと約１０ｐｐｈの間、または約０．０５ｐｐｈと４ｐｐｈの間、または約０．１ｐｐｈと約２ｐｐｈの間、または約０．１ｐｐｈと約１ｐｐｈの間の量で一次組成物中に存在することがある。
【０１１２】
一次被覆組成物は、その開示がここに全て引用される、米国特許出願公開第２００３／００７７０５９号明細書に記載されているような、強度添加剤も含むことがある。代表的な強度添加剤に、Ｎ−（ｔｅｒｔ−ブトキシカルボニル）−Ｌ−システインメチルエステル、ペンタエリトリトールテトラキス（３−メルカプトプロピオネート）、（３−メルカプトプロピル）−トリメトキシシラン、（３−メルカプトプロピル）トリメトキシシラン、およびドデシルメルカプタンなどのメルカプト官能性化合物がある。強度添加剤は、約１ｐｐｈ未満の量、または約０．５ｐｐｈ未満の量、または約０．０１ｐｐｈと約０．１ｐｐｈの間の量で一次硬化性組成物中に存在することがある。
【０１１３】
代表的な酸化防止剤は、チオジエチレンビス［３−（３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシ−フェニル）プロピオネート］（例えば、ＢＡＳＦから得られるＩＲＧＡＮＯＸ  １０３５）である。
【０１１４】
一次硬化性組成物に光学的光沢剤を含むことが望ましいことがある。代表的な光学的光沢剤としては、ＴＩＮＯＰＡＬ  ＯＢ（ＢＡＳＦから得られる）、Ｂｌａｎｋｏｐｈｏｒ  ＫＬＡ（Ｂａｙｅｒから得られる）、ビスベンゾキサゾール化合物、フェニルクマリン化合物、およびビス（スチリル）ビフェニル化合物が挙げられる。光学的光沢剤は、０．００５ｐｐｈ〜０．３ｐｐｈの濃度で一次硬化性組成物中に存在することがある。
【０１１５】
一次硬化性組成物にアミン相乗剤を含むことも望ましいことがある。代表的なアミン相乗剤としては、トリエタノールアミン、１，４−ジアザビシクロ［２．２．２］オクタン（ＤＡＢＣＯ）、トリエチルアミン、およびメチルジエタノールアミンが挙げられる。アミン相乗剤は、０．０２ｐｐｈ〜０．５ｐｐｈの濃度で存在することがある。
【０１１６】
二次被覆は、ファイバを機械的損傷および外部環境から保護することができる。その二次被覆は、１種類以上のモノマーを含む硬化性二次組成物から形成されることがある。そのモノマーは、エチレン性不飽和化合物を含むことがある。その硬化性二次組成物は、ここにより詳しく記載されるような、１種類以上のオリゴマー、１種類以上の重合開始剤、および１種類以上の添加剤も含むことがある。
【０１１７】
この中に他の規定または暗示されない限り、硬化性二次組成物中の特定の成分の質量パーセント（質量％）は、添加剤が含まれないことを基準とした、硬化性二次組成物中に存在する成分の量を称する。一般に、モノマー、オリゴマー、および開始剤の質量パーセントが合計で１００％になる。存在する場合、添加剤の量は、ここでは、モノマー、オリゴマー、および開始剤の総量に対する百分率（ｐｐｈ）の単位で報告される。例えば、１ｐｐｈのレベルで存在する添加剤は、合計したモノマー、オリゴマー、および開始剤の１００ｇ毎に１ｇの量で存在する。
【０１１８】
費用を減少させるために、二次組成物のオリゴマー含有量、ウレタンオリゴマー含有量、またはウレタンアクリレートオリゴマー含有量が最小にされることがある。本発明の二次組成物のオリゴマー含有量、ウレタンオリゴマー含有量、またはウレタンアクリレートオリゴマー含有量は、当該技術分野で公知の一般的な二次組成物に対して、特に少ない。オリゴマー、ウレタンオリゴマー、またはウレタンアクリレートオリゴマーは、微量成分として存在するか、本開示の二次組成物には完全に含まれないことがある。オリゴマー、ウレタンオリゴマー、またはウレタンアクリレートオリゴマーは、約３質量％以下の量、または約２質量％以下の量、または約１質量％以下の量で二次組成物中に存在することがある。その二次組成物には、オリゴマー、ウレタンオリゴマー、またはウレタンアクリレートオリゴマーが含まれないこともある。
【０１１９】
硬化性二次組成物のモノマー成分は、１種類以上のモノマーを含むことがある。その１種類以上のモノマーは、５０質量％以上の量、約７５質量％から約９９質量％の量、または約８０質量％から約９９質量％の量、または約８５質量％から約９８質量％の量で二次組成物中に存在することがある。
【０１２０】
硬化性二次組成物のモノマー成分は、エチレン性不飽和化合物を含むことがある。そのエチレン性不飽和化合物は、単官能性であっても、多官能性であってもよい。その官能基は、重合性基および／または架橋を促進するまたは可能にする基であることがある。２種類以上のモノマーの組合せにおいて、構成モノマーは、単官能性、多官能性、または単官能性と多官能性化合物の組合せであることがある。エチレン性不飽和モノマーに適した官能基としては、制限なく、（メタ）アクリレート、アクリルアミド、Ｎ−ビニルアミド、スチレン、ビニルエーテル、ビニルエステル、酸エステル、およびその組合せが挙げられる。
【０１２１】
例示の単官能性エチレン性不飽和モノマーとしては、制限なく、２−ヒドロキシエチレン−アクリレート、２−ヒドロキシプロピル−アクリレート、および２−ヒドロキシブチル−アクリレートなどのヒドロキシアルキルアクリレート；アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸プロピル、アクリル酸イソプロピル、アクリル酸ブチル、アクリル酸アミル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸ｔ−ブチル、アクリル酸ペンチル、アクリル酸イソアミル、アクリル酸ヘキシル、アクリル酸ヘプチル、アクリル酸オクチル、アクリル酸イソオクチル、アクリル酸２−エチルヘキシル、アクリル酸ノニル、アクリル酸デシル、アクリル酸イソデシル、アクリル酸ウンデシル、アクリル酸ドデシル、アクリル酸ラウリル、アクリル酸オクタデシル、およびアクリル酸ステアリルなどの長鎖および短鎖アクリル酸アルキル；アクリル酸ジメチルアミノエチル、アクリル酸ジエチルアミノエチル、およびアクリル酸７−アミノ−３，７−ジメチルオクチルなどのアクリル酸アミノアルキル；アクリル酸ブトキシエチル、アクリル酸フェノキシエチル（例えば、ＳＲ３３９、Ｓａｒｔｏｍｅｒ  Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｉｎｃ．）、およびアクリル酸エトキシエトキシエチルなどのアクリル酸アルコキシアルキル；アクリル酸シクロヘキシル、アクリル酸ベンジル、アクリル酸ジシクロペンタジエン、アクリル酸ジシクロペンタニル、アクリル酸トリシクロデカニル、アクリル酸ボルニル、アクリル酸イソボルニル（例えば、ＳＲ４２３、Ｓａｒｔｏｍｅｒ  Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｉｎｃ．）、アクリル酸テトラヒドロフルフリル（例えば、ＳＲ２８５、Ｓａｒｔｏｍｅｒ  Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｉｎｃ．）、アクリル酸カプロラクトン（例えば、ＳＲ４９５、Ｓａｒｔｏｍｅｒ  Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｉｎｃ．）、およびアクリロイルモルホリンなどの単環および多環式芳香族または非芳香族アクリレート；ポリエチレングリコールモノアクリレート、ポリプロピレングリコールモノアクリレート、メトキシエチレングリコールアクリレート、メトキシポリプロピレングリコールアクリレート、メトキシポリエチレングリコールアクリレート、エトキシジエチレングリコールアクリレート、およびエトキシル化（４）ノニルフェノールアクリレート（例えば、Ｐｈｏｔｏｍｅｒ  ４０６６、ＩＧＭ  Ｒｅｓｉｎｓ）等の様々なアルコキシル化アルキルフェノールアクリレートなどのアルコール系アクリレート；ジアセトンアクリルアミド、イソブトキシメチルアクリルアミド、Ｎ，Ｎ’−ジメチル−アミノプロピルアクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジエチルアクリルアミド、およびｔ−オクチルアクリルアミドなどのアクリルアミド；Ｎ−ビニルピロリドン、およびＮ−ビニルカプロラクタムなどのビニル化合物；並びにマレイン酸エステルおよびフマル酸エステルなどの酸エステルが挙げられる。先に列挙した長鎖と短鎖のアクリル酸アルキルに関して、短鎖アクリル酸アルキルは、炭素数が６以下のアルキル基であり、長鎖アクリル酸アルキルは、炭素数が７以上のアルキル基である。
【０１２２】
多くの適切なモノマーは、市販されているか、または当該技術分野で公知の反応スキームを使用して容易に合成されるかのいずれかである。例えば、先に列挙した単官能性モノマーのほとんどは、適切なアルコールまたはアミドをアクリル酸または塩化アクリロイルと反応させることによって、合成できる。
【０１２３】
代表的な多官能性エチレン性不飽和モノマーとしては、制限なく、アルコキシル化の程度が２以上である、エトキシル化ビスフェノールＡジアクリレートなどのアルコキシル化ビスフェノールＡジアクリレートが挙げられる。二次組成物のモノマー成分は、エトキシル化の程度が２から約３０のエトキシル化ビスフェノールＡジアクリレート（例えば、ペンシルベニア州、ウェストチェスター所在のＳａｒｔｏｍｅｒ  Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｉｎｃ．から得られるＳＲ３４９およびＳＲ６０１、およびＩＧＭ  Ｒｅｓｉｎｓから得られるＰｈｏｔｏｍｅｒ  ４０２８）、またはプロポキシル化の程度が２以上である、例えば、２から約３０に及ぶ、プロポキシル化ビスフェノールＡジアクリレート；エトキシル化の程度が３以上である、例えば、３から約３０に及ぶエトキシル化トリメチロールプロパントリアクリレート（例えば、Ｐｈｏｔｏｍｅｒ  ４１４９、ＩＧＭ  Ｒｅｓｉｎｓ、およびＳＲ４９９、Ｓａｒｔｏｍｅｒ  Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｉｎｃ．）などのアルコキシル化にかかわらない、メチロールプロパンポリアクリレート；プロポキシル化の程度が３以上である、例えば、３から約３０に及ぶ、プロポキシル化トリメチロールプロパントリアクリレート（例えば、Ｐｈｏｔｏｍｅｒ  ４０７２、ＩＧＭ  Ｒｅｓｉｎｓ、およびＳＲ４９２、Ｓａｒｔｏｍｅｒ）；ジトリメチロールプロパンテトラアクリレート（例えば、Ｐｈｏｔｏｍｅｒ  ４３５５、ＩＧＭ  Ｒｅｓｉｎｓ）；プロポキシル化の程度が３以上である、プロポキシル化グリセリルトリアクリレート（例えば、Ｐｈｏｔｏｍｅｒ  ４０９６、ＩＧＭ  Ｒｅｓｉｎｓ、およびＳＲ９０２０、Ｓａｒｔｏｍｅｒ）などのアルコキシル化グリセリルトリアクリレート；ペンタエリトリトールテトラアクリレート（例えば、Ｓａｒｔｏｍｅｒ  Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｉｎｃ．（ペンシルベニア州、ウェストチェスター）から得られるＳＲ２９５）、エトキシル化ペンタエリトリトールテトラアクリレート（例えば、ＳＲ４９４、Ｓａｒｔｏｍｅｒ  Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｉｎｃ．）、およびジペンタエリトリトールペンタアクリレート（例えば、Ｐｈｏｔｏｍｅｒ  ４３９９、ＩＧＭ  Ｒｅｓｉｎｓ、およびＳＲ３９９、Ｓａｒｔｏｍｅｒ  Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｉｎｃ．）などの、アルコキシル化にかかわらない、エリトリトールポリアクリレート；トリス−（２−ヒドロキシエチル）イソシアヌレートトリアクリレート（例えば、ＳＲ３６８、Ｓａｒｔｏｍｅｒ  Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｉｎｃ．）およびトリス−（２−ヒドロキシエチル）イソシアヌレートジアクリレートなどの、適切な官能性イソシアヌレートをアクリル酸または塩化アクリロイルと反応させることによって形成されたイソシアヌレートポリアクリレート；トリシクロデカンジメタノールジアクリレート（例えば、ＣＤ４０６、Ｓａｒｔｏｍｅｒ  Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｉｎｃ．）、およびエトキシル化の程度が２以上である、例えば、約２から３０に及ぶ、エトキシル化ポリエチレングリコールジアクリレートなどの、アルコキシル化にかかわらない、アルコールポリアクリレート；アクリレートをビスフェノールＡジグリシジルエーテルなどに添加することによって形成されるエポキシアクリレート（例えば、Ｐｈｏｔｏｍｅｒ  ��０１６、ＩＧＭ  Ｒｅｓｉｎｓ）；並びにジシクロペンタジエンジアクリレートおよびジシクロペンタンジアクリレートなどの単環および多環式芳香族または非芳香族ポリアクリレートが挙げられる。
【０１２４】
重合性部分として機能することに加え、単官能性モノマーも、他の目的のために硬化性二次組成物に含まれることがある。単官能性モノマー成分は、例えば、硬化した生成物が水を吸収する程度、他の被覆材料に付着する程度、または応力下で挙動する程度に影響することがある。
【０１２５】
二次組成物は、オリゴマー成分を含んでも、含まなくてもよい。先に示したように、オリゴマーは、存在する場合、二次組成物中に微量成分として存在するであろう。１種類以上のオリゴマーが二次組成物中に存在することがある。二次組成物中に含まれることのあるオリゴマーの一群は、エチレン性不飽和オリゴマーである。利用される場合、適切なオリゴマーは、単官能性オリゴマー、多官能性オリゴマー、または単官能性オリゴマーと多官能性オリゴマーの組合せであることがある。二次組成物のオリゴマー成分は、存在する場合、脂肪族および芳香族ウレタン（メタ）アクリレートオリゴマー、尿素（メタ）アクリレートオリゴマー、ポリエステルおよびポリエーテル（メタ）アクリレートオリゴマー、アクリル化アクリルオリゴマー、ポリブタジエン（メタ）アクリレートオリゴマー、ポリカルボネート（メタ）アクリレートオリゴマー、並びにメラミン（メタ）アクリレートオリゴマー、またはその組合せを含むことがある。二次組成物は、ウレタン基、ウレタンアクリレート化合物、ウレタンオリゴマー、またはウレタンアクリレートオリゴマーを含まないことがある。
【０１２６】
二次組成物のオリゴマー成分は、二官能性オリゴマーを含むことがある。二官能性オリゴマーは、下記の式（Ｉ）：
Ｆ１−Ｒ１−［ウレタン−Ｒ２−ウレタン］ｍ−Ｒ１−Ｆ１      （Ｉ）
による構造を有することがあり、式中、Ｆ１は、独立して、アクリレート、メタクリレート、アクリルアミド、Ｎ−ビニルアミド、スチレン、ビニルエーテル、ビニルエステル、または当該技術分野で公知の他の官能基などの反応性官能基であることがあり；Ｒ１は、独立して、−Ｃ２−１２Ｏ−、−（Ｃ２−４−Ｏ）ｎ−、−Ｃ２−１２Ｏ−（Ｃ２−４−Ｏ）ｎ−、−Ｃ２−１２Ｏ−（ＣＯ−Ｃ２−５Ｏ）ｎ−、または−Ｃ２−１２Ｏ−（ＣＯ−Ｃ２−５ＮＨ）ｎ−を含むことがあり、式中、ｎは、例えば、１から１０を含む、１から３０の整数であり；Ｒ２は、ポリエーテル、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリアミド、ポリウレタン、ポリ尿素、またはその組合せであることがあり；ｍは、例えば、１から５を含む、１から１０の整数である。式（Ｉ）の構造において、ウレタン部分は、ジイソシアネートのＲ２および／またはＲ１との反応から形成された残基であることがある。「独立して」という用語は、ここでは、各Ｆ１が別のＦ１と異なることがあり、各Ｒ１について、同じことが当てはまることを示すために使用される。
【０１２７】
硬化性二次組成物のオリゴマー成分は、多官能性オリゴマーを含むことがある。この多官能性オリゴマーは、下記に述べられた式（ＩＩ）、式（ＩＩＩ）、または式（ＩＶ）：
マルチウレタン−（Ｆ２−Ｒ１−Ｆ２）ｘ    （ＩＩ）
ポリオール−［（ウレタン−Ｒ２−ウレタン）ｍ−Ｒ１−Ｆ２］ｘ    （ＩＩＩ）
マルチウレタン−（Ｒ１−Ｆ２）ｘ    （ＩＶ）
による構造を有することがあり、式中、Ｆ２は、アクリレート、メタクリレート、アクリルアミド、Ｎ−ビニルアミド、スチレン、ビニルエーテル、ビニルエステル、または当該技術分野で公知の他の官能基などの１から３の官能基を独立して表すことがあり；Ｒ１は、−Ｃ２−１２Ｏ−、−（Ｃ２−４−Ｏ）ｎ−、−Ｃ２−１２Ｏ−（Ｃ２−４−Ｏ）ｎ−、−Ｃ２−１２Ｏ−（ＣＯ−Ｃ２−５Ｏ）ｎ−、または−Ｃ２−１２Ｏ−（ＣＯ−Ｃ２−５ＮＨ）ｎ−を含むことがあり、式中、ｎは、例えば、１から５を含む、１から１０の整数であり；Ｒ２は、ポリエーテル、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリアミド、ポリウレタン、ポリ尿素、またはその組合せであることがあり；ｘは、例えば、２から５を含む、１から１０の整数であり；ｍは、例えば、１から５を含む、１から１０の整数である。式（ＩＩ）の構造において、マルチウレタン基は、マルチイソシアネートのＲ２との反応から形成された残基であることがある。同様に、式（ＩＩＩ）の構造におけるウレタン基は、ジイソシアネートのＲ１および／またはＲ２への結合後に形成された反応生成物であることがある。
【０１２８】
ウレタンオリゴマーは、脂肪族または芳香族ジイソシアネートを二価ポリエーテルまたはポリエステル、最も一般的には、ポリエチレングリコールなどのポリオキシアルキレングリコールと反応させることによって、調製されることがある。耐湿性オリゴマーは、主に飽和しており、主に非極性である脂肪族ジオールを選んで、極性ポリエーテルまたはポリエステルグリコールが避けられることを除いて、類似の方法で合成されるであろう。これらのジオールは、エーテルまたはエステル基を実質的に含まないことがある、約２〜２５０の炭素原子のアルカンまたはアルキレンジオールを含むことがある。
【０１２９】
ポリ尿素成分は、これらの方法によって、例えば、合成の過程でジオールまたはポリオールの代わりにジアミンまたはポリアミンを使用することによって、調製されたオリゴマーに含まれることがある。二次被覆組成物中のわずかな比率のポリ尿素の存在は、合成に利用されるジアミンまたはポリアミンが、その系の耐湿性を損なうことを回避するように、十分に非極性であり、飽和しているという条件で、被覆性能にとって有害とは考えられない。
【０１３０】
二次被覆組成物は、二次組成物をガラスファイバ、もしくは一次または他の層で先に被覆されたガラスファイバに塗布した後、その重合（硬化）を促進させるための重合開始剤も含有することがある。本発明の組成物への使用に適した重合開始剤としては、熱的開始剤、化学的開始剤、電子線開始剤、マイクロ波開始剤、化学線開始剤、および光開始剤が挙げられるであろう。多くのアクリレート系被覆配合物について、公知のケトン光開始添加剤および／またはホスフィンオキシド添加剤などの光開始剤が使用されることがある。本発明の組成物に使用される場合、光開始剤は、高速紫外線硬化を与えるのに十分な量で存在することがある。光開始剤は、約０．５質量％から約１０質量％、約１．５質量％から約７．５質量％に及ぶ量、もしくは約３質量％の量で存在することがある。
【０１３１】
光開始剤の量は、被覆組成物の早まったゲル化を生じずに、放射線硬化を促進して、妥当な硬化速度を与えるように調節されることがある。望ましい硬化速度は、約９０％超、または９５％超の被覆組成物を硬化させるのに十分な速度であることがある。線量対弾性率の曲線で測定されるように、約７５マイクロメートル未満の被覆厚の硬化速度は、例えば、１．０Ｊ／ｃｍ２未満、または０．５Ｊ／ｃｍ２未満であることがある。
【０１３２】
適切な光開始剤としては、制限なく、２，４，６−トリメチルベンゾイル−ジフェニルホスフィンオキシド（例えば、Ｌｕｃｉｒｉｎ  ＴＰＯ）；１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン（例えば、ＢＡＳＦから得られるＩｒｇａｃｕｒｅ  １８４）；（２，６−ジエトキシベンゾイル）−２，４，４−トリメチルペンチルホスフィンオキシド（例えば、市販のブレンドＩｒｇａｃｕｒｅ  １８００、１８５０、および１７００、ＢＡＳＦ）；２，２−ジメトキシ−２−フェニルアセトフェノン（例えば、Ｉｒｇａｃｕｒｅ  ６５１、ＢＡＳＦ）；ビス（２，４，６−トリメチルベンゾイル）フェニルホスフィンオキシド（例えば、Ｉｒｇａｃｕｒｅ  ８１９、ＢＡＳＦ）；（２，４，６−トリエチルベンゾイル）ジフェニルホスフィンオキシド（例えば、市販のブレンドＤａｒｏｃｕｒ  ４２６５、ＢＡＳＦ）；２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニルプロパン−１−オン（例えば、市販のブレンドＤａｒｏｃｕｒ  ４２６５、ＢＡＳＦ）、並びにその組合せが挙げられる。
【０１３３】
先に記載された成分に加え、本発明の二次被覆組成物は、必要に応じて、添加剤または添加剤の組合せを含むことがある。代表的な添加剤としては、制限なく、酸化防止剤、触媒、滑剤、低分子量非架橋性樹脂、接着促進剤、および安定剤が挙げられる。添加剤は、重合過程を制御するように機能し、それによって、その組成物から形成された重合生成物の物理的性質（例えば、弾性率、ガラス転移温度）に影響を与えることがある。添加剤は、その組成物の重合生成物の完全性に影響することがある（例えば、解重合または酸化的分解反応に対して保護することがある）。
【０１３４】
二次組成物は、酸化防止剤としてチオジエチレンビス（３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル）−４−ヒドロキシヒドロシンナメート（例えば、ＢＡＳＦから得られるＩｒｇａｎｏｘ  １０３５）を含むことがある。二次組成物は、アクリル化酸接着促進剤（ＵＣＢ  Ｒａｄｃｕｒｅ（ジョージア州、スマーナ）から得られるＥｂｅｃｒｙｌ  １７０など）を含むことがある。二次被覆材料に使用するための他の適切な材料、並びにこれらの材料の選択に関連する検討事項が、当該技術分野において周知であり、その開示がここに移用される、米国特許第４９６２９９２号および同第５１０４４３３号の各明細書に記載されている。
【０１３５】
少ないオリゴマー含有量でさえも、本発明の二次組成物は、高い引張強度および高い弾性率（ヤング率）を有する二次被覆材料をもたらすであろう。この二次被覆は、一次被覆よりも、高い弾性率および高いガラス転移温度を有することがある。ここに用いられているように、二次被覆のその場弾性率は、下記に記載された技術によって測定される弾性率である。
【０１３６】
二次その場弾性率
二次その場弾性率は、ファイバから管を取った試料を使用して測定する。ファイバから管を取った試料を得るために、最初に、被覆ファイバの端部から約１インチ（約２．５ｃｍ）のところを０．００５５インチ（約０．１４ｍｍ）のＭｉｌｌｅｒ剥ぎ取り装置で締め付ける。剥ぎ取り装置から延在するファイバのこの１インチ（約２．５ｃｍ）の領域を液体窒素流に突っ込み、３秒間保持する。次に、ファイバを液体窒素流から取り出し、迅速に剥ぎ取る。被覆が取り除かれていることを確実にするために、ファイバの剥ぎ取られた端部を調べる。被覆がガラス上に残っている場合、試料を再び準備する。その結果が、一次および二次被覆の中空管である。ガラス、一次被覆および二次被覆の直径を、剥ぎ取られていないファイバの端面から測定する。
【０１３７】
二次その場弾性率を測定するために、１１ｍｍの試料ゲージ長でＲｈｅｏｍｅｔｒｉｃｓ  ＤＭＴＡ  ＩＶなどの機器により、ファイバから管を取った試料を試験することができる。その試料の幅、厚さ、および長さを決定し、その機器のオペレーティング・ソフトウェアへの入力として与える。試料を取り付け、下記のパラメータ：
頻度：１Ｒａｄ／秒
歪み：０．３％
合計時間＝１２０秒
測定当たりの力＝１５．０［ｇ］
静的＞動的力＝１０．０［％］
を使用して、周囲温度（２１℃）での時間掃引プログラムを使用して、実行する。
【０１３８】
一度完了したら、最後の５つのＥ’（貯蔵弾性率）データ点を平均する。合計で１５のデータ点について、各試料を３回実行する（各実行について、新たな試料）。３回の実行の平均値を二次その場弾性率として報告する。
【０１３９】
本開示の二次組成物の重合生成物の引張強度は、硬化ロッドの形態で調製された場合、少なくとも５０ＭＰａであることがある。室温（約２１℃）で硬化被覆ロッドについて測定された場合、二次組成物の硬化生成物の弾性率は、約１４００ＭＰａから約２２００ＭＰａの範囲、または約１７００ＭＰａから約２１００ＭＰａの範囲、または約１６００ＭＰａから約３０００ＭＰａの範囲にあることがある。二次被覆のその場弾性率は、１２００ＭＰａ以上、または１５００ＭＰａ以上、または１８００ＭＰａ以上、または２１００ＭＰａ以上、または２４００ＭＰａ以上、または２７００ＭＰａ以上であることがある。
【０１４０】
ヤング率、引張強度、および破断点伸び％
引張試験のために、ロッド試料の形態で被覆組成物を調製する。ロッドは、内径約０．０２５インチ（約０．６４ｍｍ）のテフロン（登録商標）管中に硬化性組成物を注入することによって、調製する。そのロッド試料は、約２．４Ｊ／ｃｍ２（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  ＬｉｇｈｔからのＬｉｇｈｔ  ＢｕｇモデルＩＬ３９０によって、２２５〜４２４ｎｍの波長範囲に亘り測定した）の線量でＦｕｓｉｏｎ  Ｄ電球を使用して、硬化させる。硬化後、「テフロン」管を剥ぎ取って、被覆組成物のロッド試料を得る。硬化ロッドを、２３℃および５０％の相対湿度で一晩に亘り状態調節させる。５１ｍｍのゲージ長、および２５０ｍｍ／分の試験速度で、欠陥のないロッド試料について、引張試験装置（例えば、Ｓｉｎｔｅｃｈ  ＭＴＳ  Ｔｅｎｓｉｌｅ  Ｔｅｓｔｅｒ、またはＩｎｓｔｒｏｎ  Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ  Ｍａｔｅｒｉａｌ  Ｔｅｓｔ  Ｓｙｓｔｅｍ）を使用して、ヤング率、引張強度、および破断点伸び％などの性質を測定する。それらの性質は、少なくとも５つの試料の平均として決定し、欠陥のある試料は平均から排除する。
【０１４１】
高弾性率の二次被覆は、機械的損傷に対するファイバのより良好な保護、およびより良好なマイクロベンド性能を提示するであろう。しかしながら、線引き塔における高弾性率の二次被覆の高速加工は、線引き過程が、最終的にファイバ性能を損なう二次被覆における風による点欠陥（ＷＩＰＤ）およびフラットスポットなどの欠陥を生じる傾向の増加のために、困難であろう。
【０１４２】
オリゴマーを含まない被覆、ウレタンオリゴマーを含まない被覆、およびウレタンアクリレートオリゴマーを含まない被覆の開発中に、他の成分を変えずに、配合物からオリゴマーを除去すると、２０００ＭＰａ超の弾性率を有する二次被覆が得られることがあるのが分かった。そのような二次被覆は、線引き塔において高速で加工することが難しいことがある。したがって、官能基の間に長い柔軟な（例えば、エトキシル化）鎖を有するモノマーを含むように二次組成物を配合することによって、オリゴマーを除去する効果を補うことが望ましいであろう。長い柔軟な鎖は、架橋間の距離を増すであろうし、架橋密度を減少させるであろうし、最終的に、硬化した二次被覆の弾性率を低下させるであろう。そのようなモノマーの潜在的な欠陥は、より低いガラス転移温度（Ｔｇ）を有するかもしれず、硬化した二次被覆のＴｇを低下させる傾向にあるかもしれないことである。低いＴｇは、施用時点で柔らかすぎる材料をもたらすであろうし、高速での加工中に欠陥を生じるであろうから、Ｔｇの低い二次被覆は望ましくないであろう。Ｔｇのより高い二次被覆は、室温ではより硬いであろうし、光ファイバに対してより良好な機械的保護を与えるであろう。しかしながら、Ｔｇが高すぎると、その被覆は、加工中にファイバが欠陥をより受けやすくなるほど十分に剛性であるであろう。
【０１４３】
本開示の二次被覆は、光ファイバに適度な機械的保護および曲げ非感受性を与える中程度のＴｇを有する二次被覆を達成しつつ、それでも、ファイバを、高速線引き塔において欠陥なく加工できるように設計することができるように設計されることがある。Ｔｇは、ここに記載する技術を使用して測定することができる。
【０１４４】
ガラス転移温度は、被覆組成物から形成された硬化膜（一次被覆）またはロッド（二次被覆）の形態にある試料を使用して測定される。ガラス転移温度は、張力においてＲｈｅｏｍｅｔｒｉｃｓ  ＤＭＴＡ  ＩＶなどの機器から得られたｔａｎδ曲線のピークを決定することによって測定される。試料の幅、厚さ、および長さを、プログラムの「試料形状」区分に入力する。試料を取り付け、次いで、約−８５℃に冷却する。一旦安定したら、以下のパラメータ：
頻度：１Ｈｚ
歪み：０．３％
加熱速度：２℃／分
最終温度：１５０℃
初期静的力＝２０．０［ｇ］
静的＞動的力＝１０．０［％］
を使用して昇温を実行する。
【０１４５】
Ｔｇはｔａｎδピークの最大値と定義され、式中、ｔａｎδピークは：
ｔａｎδ＝Ｅ”／Ｅ’
と定義され、式中、Ｅ”は損失弾性率であり、これは、変形周期において熱としてのエネルギーの損失に比例し、Ｅ’は貯蔵弾性率であり、これは、変形周期において貯蔵されるエネルギーに比例する。
【０１４６】
二次被覆組成物の硬化生成物から調製された硬化ロッドのＴｇは、少なくとも約５０℃であることがある。二次被覆のガラス転移温度は、少なくとも５０℃、または少なくとも５５℃、または少なくとも６０℃、もしくは５５℃と６５℃の間であることがある。
【０１４７】
二次組成物は、オリゴマー成分、ウレタンオリゴマー成分、またはウレタンアクリレートオリゴマー成分を含まないことがあり、モノマー成分としては、エトキシル化（４）ビスフェノールＡジアクリレートモノマー、エトキシル化（３０）ビスフェノールＡジアクリレートモノマー、およびエポキシジアクリレートモノマーが挙げられるであろう。そのエトキシル化（４）ビスフェノールＡジアクリレートモノマーは、約５０質量％から約９０質量％、または約６０質量％から約８０質量％、または約７０質量％から約７５質量％に及ぶ量で存在することがある。エトキシル化（３０）ビスフェノールＡジアクリレートモノマーは、約５質量％から約２０質量％、または約７質量％から約１５質量％、または約８質量％から約１２質量％に及ぶ量で存在することがある。エポキシジアクリレートモノマーは、約５質量％から約２５質量％、または約１０質量％から約２０質量％、または約１２質量％から約１８質量％に及ぶ量で存在することがある。
【０１４８】
二次組成物は、オリゴマー成分、ウレタンオリゴマー成分、またはウレタンアクリレートオリゴマー成分を含まないことがあり、モノマー成分としては、エトキシル化（４）ビスフェノールＡジアクリレートモノマー、エトキシル化（１０）ビスフェノールＡジアクリレートモノマー、およびエポキシジアクリレートモノマーが挙げられるであろう。そのエトキシル化（４）ビスフェノールＡジアクリレートモノマーは、約３０質量％から約８０質量％、または約４０質量％から約７０質量％、または約５０質量％から約６０質量％に及ぶ量で存在することがある。エトキシル化（１０）ビスフェノールＡジアクリレートモノマーは、約１０質量％から約５０質量％、または約２０質量％から約４０質量％、または約２５質量％から約３５質量％に及ぶ量で存在することがある。エポキシジアクリレートモノマーは、約５質量％から約２５質量％、または約１０質量％から約２０質量％、または約１２質量％から約１８質量％に及ぶ量で存在することがある。
【０１４９】
二次組成物は、オリゴマー成分、ウレタンオリゴマー成分、またはウレタンアクリレートオリゴマー成分を含まないことがあり、モノマー成分としては、エトキシル化（４）ビスフェノールＡジアクリレートモノマー、エトキシル化（１０）ビスフェノールＡジアクリレートモノマー、エトキシル化（３０）ビスフェノールＡジアクリレートモノマー、およびエポキシジアクリレートモノマーが挙げられるであろう。そのエトキシル化（４）ビスフェノールＡジアクリレートモノマーは、約４０質量％から約８０質量％、または約６０質量％から約７０質量％に及ぶ量で存在することがある。エトキシル化（１０）ビスフェノールＡジアクリレートモノマーは、約１質量％から約３０質量％、または約５質量％から約１０質量％に及ぶ量で存在することがある。エトキシル化（３０）ビスフェノールＡジアクリレートモノマーは、約５質量％から約２０質量％に及ぶ量、または約１０質量％の量で存在することがある。エポキシジアクリレートモノマーは、約５質量％から約２５質量％に及ぶ量、または約１５質量％の量で存在することがある。
【０１５０】
二次組成物は、オリゴマー成分、ウレタンオリゴマー成分、またはウレタンアクリレートオリゴマー成分を含まないことがあり、モノマー成分としては、エトキシル化（１０）ビスフェノールＡジアクリレートモノマー、トリプロピレングリコールジアクリレートモノマー、エトキシル化（４）ビスフェノールＡジアクリレートモノマー、およびエポキシジアクリレートモノマーが挙げられるであろう。エトキシル化（１０）ビスフェノールＡジアクリレートモノマーは、約１０質量％から約５０質量％に及ぶ量で存在することがある。トリプロピレングリコールジアクリレートモノマーは、約５質量％から約４０質量％に及ぶ量で存在することがある。エトキシル化（４）ビスフェノールＡジアクリレートモノマーは、約１０質量％から約５５質量％に及ぶ量で存在することがある。エポキシジアクリレートモノマーは、約１５質量％までの量で存在することがある。
【０１５１】
二次組成物は、約４０質量％から８０質量％のエトキシル化（４）ビスフェノールＡモノマー、約０質量％から約３０質量％のエトキシル化（１０）ビスフェノールＡモノマー、約０質量％から約２５質量％のエトキシル化（３０）ビスフェノールＡモノマー、約５質量％から１８質量％のエポキシアクリレート、約０質量％から１０質量％のトリシクロデカンジメタノールジアクリレートモノマー、約０．１質量％から４０質量％の１種類以上の光開始剤、約０質量ｐｐｈから５質量ｐｐｈのスリップ剤、および０質量ｐｐｈから約５質量ｐｐｈの酸化防止剤を含むことがある。この二次組成物は、３％以下のオリゴマー、または１％以下のオリゴマーをさらに含むことがある、もしくはオリゴマーを含まないことがある。エポキシアクリレートは、エポキシアクリレートモノマーであることがある。エポキシアクリレートはビスフェノールＡエポキシジアクリレートであることがある。エポキシアクリレートは、未修飾エポキシアクリレート、例えば、脂肪酸、アミン、酸、または芳香族官能基で修飾されていないエポキシアクリレートであることがある。そのような組成物は、少なくとも約３ポアズの４５℃での粘度を有することがあり、硬化したときに、約１４００ＭＰａから約２１００ＭＰａのヤング率を示すことがある。その組成物は、少なくとも約５５℃のガラス転移温度を示すことがある。そのモノマー成分は、少なくとも１０のアルコキシ基を有するアルコキシル化ビスフェノールＡジアクリレートモノマーを含むことがある。
【０１５２】
一次および二次硬化性組成物は、プリフォームから線引きされた後の被覆ファイバのガラス部分に施してよい。その一次および二次組成物は、冷却直後に施してよい。次いで、その硬化性組成物を硬化させて、被覆光ファイバを製造してよい。硬化方法は、用いられている被覆組成物および重合開始剤の性質に応じて、ガラスファイバ上に施された硬化性組成物を、紫外線、化学線、マイクロ波照射線、または電子線に曝露することなどにより、熱的、化学的、または放射線誘起されてもよい。線引き過程後に、一次硬化性組成物および二次硬化性組成物の両方を順々に施すことが都合よいであろう。移動するガラスファイバに硬化性組成物の二重層を施す方法が、その開示をここに引用する、米国特許第４４７４８３０号および同第４５８５１６５号の各明細書に開示されている。あるいは、二次硬化性組成物を施して、硬化させて、二次被覆を形成する前に、一次硬化性組成物を施して、硬化させて、一次被覆を形成してもよい。
【実施例】
【０１５３】
ここに開示された１つ以上の有利な特徴を説明するために、本開示による様々な例示の被覆ファイバが、ここに記載され、モデル化されている。
【０１５４】
これらの実施例でモデル化された被覆ファイバは、直径１２５マイクロメートルのガラスファイバを含んでいたが、その結果は、直径６５マイクロメートル以下のガラスファイバにも等しく適用できる。このガラスファイバのコアは、３．６から５．４マイクロメートルに及ぶ半径を有し、クラッドに対してコアの屈折率を増加させるためにシリカをＧｅＯ２で改質することによって、製造されることがある。そのクラッドは、コアを取り囲み、６２．５マイクロメートルの半径まで延在し、内側クラッド領域と外側クラッド領域を含み、この内側クラッド領域は外側クラッド領域より低い屈折率を有した。外側クラッド領域に対して低い内側クラッド領域の屈折率は、内側クラッド領域にダウンドーパントのフッ素をドープすることによって、達成されることがある。あるいは、内側クラッド領域に対して高い外側クラッド領域の屈折率は、外側クラッド領域に、塩素、ゲルマニア、アルミナ、チタニア、酸窒化ケイ素、リンなどのアップドーパントをドープすることによって、達成されることがある。例示の屈折率プロファイルが、下記により詳しく述べられている。
【０１５５】
一次被覆の代表的な硬化性組成物Ａ〜Ｈが、下記の表ＩＩに示されている。
【０１５６】
【表３】
2021523397.tif 000012
【０１５７】
Ｐｈｏｔｏｍｅｒ  ４０６６は、ＩＧＭ  Ｒｅｓｉｎｓから入手できるエトキシル化ノニルフェノールアクリレートである。Ｐｈｏｔｏｍｅｒ  ４９６０は、ＩＧＭ  Ｒｅｓｉｎｓから入手できるプロポキシル化ノニルフェノールアクリレートである。ＢＲ３７４１は、Ｄｙｍａｘ  Ｏｌｉｇｏｍｅｒｓ  ａｎｄ  Ｃｏａｔｉｎｇｓから入手できる脂肪族ポリエーテルウレタンアクリレートオリゴマーである。Ｎ−ビニルカプロラクタムは、ＩＳＰ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ，Ｉｎｃ．から入手できる。ＴＰＯ（（２，４，６−トリメチルベンゾイル）ジフェニルホスフィンオキシド）は、ＢＡＳＦから入手できる光開始剤である。（３−アクリルオキシプロピル）トリメトキシシランは、Ｇｅｌｅｓｔから入手できる接着促進剤である。ＩＲＧＡＮＯＸ  １０３５（チオジエチレンビス［３−（３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート］）は、ＢＡＳＦから入手できる酸化防止剤である。ペンタエリトリトールメルカプトプロピオネートは、Ａｌｄｒｉｃｈから入手できる接着促進剤安定剤である。ＵＶＩＴＥＣ  ＯＢ（Ｃ２６Ｈ２６Ｎ２Ｏ２Ｓ、ＣＡＳ番号７１２８−６４−５）は、ＢＡＳＦから入手できる光学的光沢剤である。
【０１５８】
一次組成物を調製するために、オリゴマーおよびモノマーを、６０℃で少なくとも１０分間に亘り一緒にブレンドすることができる。次に、光開始剤および添加剤を添加し、ブレンドを１時間に亘り継続することができる。最後に、接着促進剤を添加し、ブレンドを３０分に亘り継続することができる。次に、得られた溶液をファイバのガラス部分に施し、紫外線硬化させて、一次被覆を形成することができる。
【０１５９】
二次被覆の代表的な硬化性組成物Ｊ〜Ｌが、下記の表ＩＩＩに示されている。
【０１６０】
【表４】
2021523397.tif 000013
【０１６１】
ＳＲ６０１／Ｐｈｏｔｏｍｅｒ  ４０２８は、ＳａｒｔｏｍｅｒまたはＩＧＭ  Ｒｅｓｉｎｓから入手できるエトキシル化（４）ビスフェノールＡジアクリレートモノマーである。ＣＤ９０３８は、Ｓａｒｔｏｍｅｒから入手できるエトキシル化（３０）ビスフェノールＡジアクリレートモノマーである。Ｐｈｏｔｏｍｅｒ  ３０１６は、ＩＧＭ  Ｒｅｓｉｎｓから入手できるエポキシジアクリレートモノマーである。ＳＲ６０２は、Ｓａｒｔｏｍｅｒから入手できるエトキシル化（１０）ビスフェノールＡジアクリレートモノマーである。ＩＲＧＡＣＵＲＥ  １８４（１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン）は、ＢＡＳＦから入手できる光開始剤である。ＴＰＯ（（２，４，６−トリメチルベンゾイル）ジフェニルホスフィンオキシド）は、ＢＡＳＦから入手できる光開始剤である。ＤＣ１９０は、Ｄｏｗ  Ｃｏｒｎｉｎｇから入手できる流体スリップ剤である。ＩＲＧＡＮＯＸ  １０３５（チオジエチレンビス（３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル）−４−ヒドロキシヒドロシンナメート）は、ＢＡＳＦから入手できる酸化防止剤である。
【０１６２】
二次組成物は、市販のブレンド装置を使用して、列挙された成分で調製することができる。モノマー成分を秤量し、加熱したケトルに入れ、約５０℃から６５℃の範囲内の温度で一緒にブレンドすることができる。次に、均質な混合物が得られるまで、ブレンドを継続してよい。次に、光開始剤を秤量し、ブレンドしながら、均質な溶液に入れることができる。最後に、残りの成分を秤量し、ブレンドしながら、その溶液に入れることができる。ブレンドは、再び、均質な溶液が得られるまで継続されることがある。次いで、均質な溶液を、ファイバの一次被覆または一次組成物に施して、紫外線で硬化させて、二次被覆を形成することができる。
【０１６３】
特に明記のない限り、ここに述べられたどの方法も、その工程を特定の順序で行うことを要求するものと解釈されることは決して意図していない。したがって、方法の請求項が、その工程が従うべき順序を実際に列挙していない場合、または工程が特定の順序に制限されるべきことが、請求項または説明に他に具体的に述べられていない場合、どの特定の順序も暗示されることは決して意図していない。
【０１６４】
本発明の精神または範囲から逸脱せずに、様々な改変および変更を行えることが当業者に明白であろう。本発明の精神および実体を含む開示された実施の形態の改変、組合せ、下位の組合せおよび変更が当業者に想起されるであろうから、本発明は、添付の特許請求の範囲およびその同等物の範囲内に全てを含むと考えるべきである。
【０１６５】
以下、本発明の好ましい実施形態を項分け記載する。
【０１６６】
実施形態１
光ファイバにおいて、
外半径ｒ１を有するガラスコア、
前記コアを取り囲むガラスクラッドであって、３２．５マイクロメートル未満の外半径ｒ４を有するガラスクラッド、
前記クラッドを取り囲む一次被覆であって、外半径ｒ５、８マイクロメートル≦ｔＰ≦２０マイクロメートルとなるような厚さｔＰ、０．５ＭＰａ以下のその場弾性率ＥＰ、および２ＭＰａ未満のばね定数χＰ（式中、χＰ＝２ＥＰｒ４／ｔＰ）を有する一次被覆、および
前記一次被覆を取り囲む二次被覆であって、外半径ｒ６、厚さｔＳ＝ｒ６−ｒ５、および１２００ＭＰａ以上のその場弾性率を有する二次被覆、
を備え、
ｔＳは、８マイクロメートル超かつ２０マイクロメートル未満であり、前記外半径ｒ６は、５６マイクロメートル以下であり、前記ファイバは、１３１０ｎｍでの８．２マイクロメートル超のモードフィールド径ＭＦＤ、１３１０ｎｍ未満のファイバカットオフ波長を有し、該ファイバは、１０ｍｍの直径を有するマンドレルの周りに巻かれたときの、１５５０ｎｍの波長での１．０ｄＢ／ｔｕｒｎ未満の曲げ損失を有する、光ファイバ。
【０１６７】
実施形態２
ｒ６≦５３マイクロメートルである、実施形態１に記載の光ファイバ。
【０１６８】
実施形態３
ｒ６≦５０マイクロメートルである、実施形態１に記載の光ファイバ。
【０１６９】
実施形態４
ｒ４が２３マイクロメートル超である、実施形態１に記載の光ファイバ。
【０１７０】
実施形態５
８マイクロメートル≦ｔＳ≦１５マイクロメートルである、実施形態１に記載の光ファイバ。
【０１７１】
実施形態６
８マイクロメートル≦ｔＰ≦１５マイクロメートルである、実施形態１に記載の光ファイバ。
【０１７２】
実施形態７
２５マイクロメートル≦ｒ４≦３２マイクロメートル、および４５マイクロメートル≦ｒ６≦５５マイクロメートルである、実施形態１から４のいずれか１つに記載の光ファイバ。
【０１７３】
実施形態８
χＰ≦１．６ＭＰａである、実施形態１から４のいずれか１つに記載の光ファイバ。
【０１７４】
実施形態９
χＰ≦１．０ＭＰａである、実施形態８に記載の光ファイバ。
【０１７５】
実施形態１０
０．５≦ｔＰ／ｔＳ≦１．５である、実施形態１から７のいずれか１つに記載の光ファイバ。
【０１７６】
実施形態１１
０．７≦ｔＰ／ｔＳ≦１．３である、実施形態１０に記載の光ファイバ。
【０１７７】
実施形態１２
ＭＦＤが、１３１０ｎｍで８．５マイクロメートル超である、実施形態１から１１のいずれか１つに記載の光ファイバ。
【０１７８】
実施形態１３
前記クラッドが、外半径ｒ２および相対屈折率Δ２を有する第１の内側クラッド領域、および該第１の内側クラッド領域を取り囲み、外半径ｒ３を有する第２の内側クラッド領域を含み、該第２の内側クラッド領域が、最小値Δ３ＭＩＮを持つ相対屈折率Δ３を有し、Δ１＞Δ２＞Δ３ＭＩＮかつΔ３ＭＩＮ＜−０．２％である、実施形態１から１２のいずれか１つに記載の光ファイバ。
【０１７９】
実施形態１４
−０．０５≦Δ２≦０．５である、実施形態１３に記載の光ファイバ。
【０１８０】
実施形態１５
前記ファイバが、１０ｍｍの直径を有するマンドレルの周りに巻かれたときの、１５５０ｎｍの波長での０．５ｄＢ／ｔｕｒｎ未満の曲げ損失を示す、実施形態１から１４のいずれか１つに記載の光ファイバ。
【０１８１】
実施形態１６
前記一次被覆が、０．３ＭＰａ以下のその場弾性率を有する、実施形態１から１５のいずれか１つに記載の光ファイバ。
【０１８２】
実施形態１７
前記二次被覆が、１５００ＭＰａ以上のその場弾性率を有する、実施形態１に記載の光ファイバ。
【０１８３】
実施形態１８
５０マイクロメートル≦ｒ４≦６５マイクロメートル、７０マイクロメートル≦ｒ５≦９０マイクロメートル、および９０マイクロメートル≦ｒ６≦１１２マイクロメートルである、実施形態１に記載の光ファイバ。
【０１８４】
実施形態１９
５０マイクロメートル≦ｒ４≦６２．５マイクロメートル、７５マイクロメートル≦ｒ５≦８０マイクロメートル、および９２マイクロメートル≦ｒ６≦１１０マイクロメートルである、実施形態１に記載の光ファイバ。
【符号の説明】
【０１８５】
１０、６０    ファイバ
２０、７０    コア
３０、８０    クラッド
３３    内側クラッド領域
３７、８５    外側クラッド領域
４０、９０    一次被覆
５０、１００    二次被覆
８１    第１の内側クラッド領域
８３    第２の内側クラッド領域
【図１】
2021523397.tif 000014
【図２】
2021523397.tif 000015
【図３】
2021523397.tif 000016
【図４】
2021523397.tif 000017
【国際調査報告】
2021523397.tif 000018
2021523397.tif 000019