(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ファイバを製造する方法において、
固化済みガラスコア及び第１の多孔性ガラスクラッド層を有するプリフォームを提供するステップ；
前記プリフォームを第１の温度の第１のガス雰囲気に曝露するステップであって、前記第１のガス雰囲気は塩素源材料を含み、前記塩素源材料は、前記第１の多孔性ガラスクラッド層をドープするための塩素を提供する、ステップ；
前記プリフォームを第２の温度の第２のガス雰囲気に曝露するステップであって、前記第２のガス雰囲気は還元剤を含む、ステップ；及び
前記プリフォームを、第３の温度の前記第２のガス雰囲気の存在下で加熱するステップであって、前記加熱するステップは、前記第１の多孔性ガラスクラッド層の焼結を引き起こし、前記焼結された第１の多孔性ガラスクラッド層は、重量割合で少なくとも５００ｐｐｍの塩素ドーパント濃度を有する、ステップ
を含み、
前記還元剤はＣＯであり、前記第２のガス雰囲気は当該還元剤と塩素の両方を含む、
ことを特徴とする、方法。
【請求項２】
前記第１の温度は少なくとも８００℃であり、
前記第２の温度は、前記第１の温度以上であり、
前記第３の温度は、前記第２の温度以上である、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記塩素源材料は、Ｃｌ２、ＳｉＣｌ４又はＣＣｌ４である、請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
前記第２のガス雰囲気中のＣＯの濃度は、重量割合で１０００ｐｐｍ超である、請求項１〜３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項５】
前記焼結された第１の多孔性ガラスクラッド層中の前記塩素ドーパント濃度は、重量割合で２０００ｐｐｍ超である、請求項１〜４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項６】
前記プリフォームは更に、第２の多孔性ガラスクラッド層を備え、
前記第２の多孔性ガラスクラッド層は、前記第１の多孔性ガラスクラッド層を取り囲む、請求項１〜５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項７】
前記塩素源材料は更に、前記第２の多孔性ガラスクラッド層をドープするための塩素を提供し、
前記第３の温度において加熱する前記ステップは、前記第２の多孔性ガラスクラッド層の焼結を引き起こし、
前記焼結された第１の多孔性ガラスクラッド層の前記塩素ドーパント濃度は、重量割合で少なくとも１０００ｐｐｍであり、
焼結済みの前記第２の多孔性ガラスクラッド層は、前記焼結された第１の多孔性ガラスクラッド層の前記塩素ドーパント濃度未満の塩素ドーパント濃度を有する、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
コア及び少なくとも１つのクラッド層を備える、光ファイバであって、
前記少なくとも１つのクラッド層は、重量割合で少なくとも５００ｐｐｍの塩素ドーパント濃度を含み、
前記光ファイバは、重量割合で１ｐｐｂ未満のＯＤ基を含有し、また前記光ファイバは、全圧１気圧を有し、かつ分圧０．０１気圧のＨ２及び分圧０．９９気圧のＮ２を含有するガス雰囲気への曝露時に、１００時間未満の、２３℃におけるピーク到達時間（ＴＴＰ）水素エージング値を有する、光ファイバ。
【発明の詳細な説明】
【優先権】
【０００１】
本出願は、米国特許法第１１９条の下で、２０１４年７月９日出願の米国仮特許出願第６２／０２２３０５号の優先権の利益を主張するものであり、上記仮特許出願の内容は信頼できるものであり、その全体が参照により本出願に援用される。
【技術分野】
【０００２】
本開示は、クラッド中に高濃度の塩素及び低濃度の非架橋酸素を有する光ファイバ、並びに上記ファイバを作製するための方法を対象とする。上記方法は、多孔性塩素ドープクラッド層を有するプリフォームを、還元剤の存在下で焼結するステップを含む。
【背景技術】
【０００３】
光導波路及びファイバの特性は、ファイバの使用環境中の水素又は水素含有ガスの存在に対して感受性であり得る。この水素感受性は、（例えば遠距離通信ウィンドウにおける）関心対象の特定の波長における光減衰の増大をもたらす場合がある。減衰の増大は、遠距離通信における関心対象の波長の光を吸収する、ＳｉＯＨ及びＧｅＯＨ基といった化学基を原因とする。水素感受性は、ファイバ又は導波路を水素に曝露した際の、光ファイバ又は導波路のガラス中の非架橋酸素欠陥（又はホール）中心の、ＳｉＯＨ又はＧｅＯＨ基への変換によってもたらされる。水素感受性を低減するために、光ファイバを重水素で処理、又は化学的にアニールできる。重水素は非架橋酸素欠陥中心と反応して、ＳｉＯＤ及びＧｅＯＤ基の形成によって非架橋酸素欠陥を不動態化する。ＳｉＯＤ基及びＧｅＯＤ基は、水素の存在下で安定であり、遠距離通信ウィンドウ外の波長の光を吸収する。しかしながら、非架橋酸素結合をパッシベートするために必要な重水素処理時間は長く、光ファイバ製造において不利である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従って、重水素処理のために必要な時間を、市販のプロセスに関して比較的実用的であるレベルまで削減することが望ましい。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本開示は、水素感受性が低減された光ファイバの製造を対象とする。本開示によると、ファイバプリフォームを、固化の前に還元剤で処理する。上記還元剤処理は、プリフォームが固化する前にプリフォーム中に存在する非架橋酸素欠陥中心の数を低減する。固化、及びそれに続く上記固化済みプリフォームの光ファイバへのドロー形成の後、上記光ファイバを重水素で処理することによって、ファイバ中の非架橋酸素欠陥中心を更に削減する、又は実質的に排除することができ、これにより、上記光ファイバの水素感受性が低減される、又は排除される。光ファイバプリフォームの最終的な固化の前に還元剤を使用すると、プリフォームからドロー形成されたファイバ中の非架橋酸素欠陥中心の大幅な削減がもたらされるだけでなく、ファイバの重水素処理に必要な時間が削減される。結果として製造アウトプットが増大し、製造コストが低下する。
【０００６】
一態様では、本開示は：光ファイバを作製するためのプリフォームを提供するステップであって、上記プリフォームは、固化済みガラスコア及び少なくとも１つの多孔性ガラスクラッド層を有する、ステップ；ガスを内包する炉内にプリフォームを配置するステップ；塩素源材料と、任意のキャリアガス、例えば空気、窒素、アルゴン又はヘリウムとを用いて、上記多孔性クラッド層を塩素ドープするステップ；及びガス還元剤の存在下で上記少なくとも１つの多孔性クラッド層を焼結して、焼結済みクラッド層を上記固化済みガラスコア上に形成するステップであって、上記少なくとも１つの焼結済みクラッド層は、重量割合で５００ｐｐｍ超の塩素濃度を有する、ステップを含む方法によって形成された光ファイバを対象とする。上記ガス還元剤は、上記固化済みプリフォームの焼結済みの少なくとも１つのクラッド層中の富酸素欠陥の濃度を低減するよう作用し、完全に焼結（固化）して光ファイバプリフォーム又はブランクを形成した後、焼結済みプリフォームから光ファイバをドロー形成する。還元剤の存在下でプリフォームを固化することによる、プリフォームの富酸素欠陥の削減は、ペルオキシ（≡Ｓｉ‐Ｏ‐Ｏ‐Ｓｉ≡）、及び結合分割又は他の修飾を受けて非架橋酸素欠陥（≡Ｓｉ‐Ｏ‐）を形成しやすい他の富酸素欠陥の削減を含む。還元剤の存在下で固化されたプリフォームからドロー形成されたファイバもまた、富酸素欠陥の濃度が低減されている。上記還元剤は、ＣＨ３Ｃｌ、ＣＨ２Ｃｌ２、ＣＨＣｌ３及びＣＯからなる群から選択される。ある実施形態では、上記還元剤は一酸化炭素（ＣＯ）である。ある実施形態では、上記ガス還元剤はキャリアガスと共に供給される。ある実施形態では、上記キャリアガスは不活性ガスである。ある実施形態では、上記不活性ガスはヘリウムである。ある実施形態では、上記塩素源材料は、Ｃｌ２及びＳｉＣｌ４からなる群から選択される。
【０００７】
ある実施形態では、本開示は、コア及びクラッドを有する光ファイバを製造するための方法を対象とし、上記光ファイバは、上記クラッド中の富酸素欠陥の削減により、水素感受性が低減されている。一実施形態では、本方法は、還元剤処理済みの、固化済み光ファイバプリフォームを形成するステップを含み、上記プリフォームは、コア部分及びクラッド部分を備え、また本方法は：コアスートプリフォームを提供し、上記コアスートプリフォームを固化して上記コア部分を形成するステップ；少なくとも１つのシリカ含有クラッドスート層を、上記コア部分を覆うように堆積させ、上記少なくとも１つのシリカ含有クラッドスート層を固化して、上記コア部分を覆うように上記クラッド部分を形成するステップであって、上記クラッドスートは、上記クラッドスートの固化中及び／又は前に還元剤で処理することによって、上記クラッド中の富酸素又は非架橋酸素欠陥中心が削減される、ステップを含む。上記還元剤処理済みの、固化済み光ファイバプリフォームから、光ファイバをドロー形成してよい。続いて上記光ファイバを重水素で処理してよい。固化中に上記クラッドスートを上記還元剤で処理するステップにより、固化中に還元剤で処理されなかったプリフォームから形成されたファイバに対して、所望の水素感受性特性を達成するために上記光ファイバを重水素で処理するために必要な時間が削減される。上記還元剤は、ＣＨ３Ｃｌ、ＣＨ２Ｃｌ２、ＣＨＣｌ３及びＣＯからなる群から選択される。ある実施形態では、上記還元剤は一酸化炭素（ＣＯ）である。
【０００８】
更なる実施形態では、本開示は、コア部分及びクラッド部分を含む、還元剤処理済みの、固化済み光ファイバプリフォームを形成することによって、光ファイバを製造するための方法を提供し、本方法は：コアスートを固化して、上記プリフォームの上記コア部分を形成するステップ；上記固化済みコア上に堆積させたシリカ含有クラッドスートを固化して、上記コア部分を覆うように上記クラッド部分を形成するステップ；並びに上記クラッドスートの上記固化前及び／又は固化中に上記クラッドスートを還元剤で処理して、光ファイバをドロー形成するために好適な固化済み光ファイバプリフォームを形成するステップを含む。続いて、上記還元剤処理済みの、固化済みプリフォームから、光ファイバをドロー形成してよい。その後上記ドロー形成済み光ファイバを重水素で処理してよい。上記クラッドスートを上記還元剤で処理するステップにより、固化中に還元剤で処理されなかったプリフォームから形成されたファイバに対して、所望の水素感受性特性を達成するために上記光ファイバを重水素で処理するために必要な時間が削減される。上記コアスートは、上記コアスートの固化前及び／又は固化中に還元剤で処理されない。上記還元剤は、ＣＨ３Ｃｌ、ＣＨ２Ｃｌ２、ＣＨＣｌ３及びＣＯからなる群から選択される。ある実施形態では、上記還元剤は一酸化炭素（ＣＯ）である。
【０００９】
更なる実施形態では：光ファイバプリフォームを形成するための基材を提供するステップ；上記基材上にコアスートを堆積させることによって、コアスートプリフォームを形成するステップ；上記コアスート中の富酸素又は非架橋酸素欠陥中心を削減するために、固化前及び／又は固化中に還元剤を用いて上記コアスートプリフォームを処理することを伴う、上記コアスートプリフォームを固化するステップ；上記固化済みコアプリフォーム上に少なくとも１つのクラッド層を堆積させるステップ；並びに上記固化前及び／又は固化中に上記少なくとも１つのクラッドスート層を、還元剤を用いて処理することによって、上記クラッドスート中の富酸素又は非架橋酸素欠陥中心を削減するステップを含む方法によって形成された、光ファイバが提供される。
【００１０】
本開示は：
プリフォームを提供するステップであって、上記プリフォームは、固化済みガラスコア及び第１の多孔性ガラスクラッド層を有する、ステップ；
上記プリフォームを第１の温度の第１のガス雰囲気に曝露するステップであって、上記第１のガス雰囲気は塩素源材料を含み、上記塩素源材料は、上記第１の多孔性ガラスクラッド層をドープするための塩素を提供する、ステップ；
上記プリフォームを第２の温度の第２のガス雰囲気に曝露するステップであって、上記第２のガス雰囲気は還元剤を含む、ステップ；及び
上記プリフォームを、第３の温度の上記第２のガス雰囲気の存在下で加熱するステップであって、上記加熱するステップは、上記第１の多孔性クラッド層の焼結を引き起こし、上記焼結された第１の多孔性クラッド層は、重量割合で少なくとも５００ｐｐｍの塩素ドーパント濃度を有する、ステップ
を含む、光ファイバを製造する方法にまで及ぶ。
【００１１】
本開示は：
コア及び少なくとも１つのクラッド層を備える光ファイバであって、上記少なくとも１つのクラッド層は、重量割合で少なくとも５００ｐｐｍの塩素ドーパント濃度を含み、上記光ファイバは、重量割合で１ｐｐｂのＯＤ基を含有し、また上記光ファイバは、全圧１気圧を有し、かつ分圧０．０１気圧のＨ２及び分圧０．９９気圧のＮ２を含有するガス雰囲気への曝露時に、１００時間未満の、２３℃におけるピーク到達時間（ＴＴＰ）水素エージング値を有する、光ファイバにまで及ぶ。
【００１２】
当業者が以下の好ましい実施形態の図面及び詳細な説明を読めば、本開示の更なる特徴、利点及び詳細が理解されるだろう。このような説明は、本発明の単なる例示である。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】水素エージング試験中の、処理されていない標準的なシングルモード光ファイバの典型的な応答
【図２Ａ】低曲げ損失光ファイバを作製するためのアップドープ（ｕｐ‐ｄｏｐｅｄ）オーバクラッドプロファイルを示す図
【図２Ｂ】低曲げ損失光ファイバを作製するためのトレンチを有するアップドープオーバークラッドプロファイルを示す図
【図３Ａ】図２Ａに示す光ファイバの例示的な相対屈折率プロファイルであり、ここでコアはｒ０からｒ１まで延在し、屈折率Δ１を有し、内側クラッドはｒ１からｒ２まで延在し、屈折率Δ２を有し、オーバクラッドはｒ２からｒ３まで延在し、屈折率Δ３を有する
【図３Ｂ】図２Ｂに示す光ファイバの例示的な相対屈折率プロファイルであり、ここでコアはｒ０からｒ１まで延在し、屈折率Δ１を有し、内側クラッドはｒ１からｒ２まで延在し、屈折率Δ２を有し、低屈折率材料のトレンチはｒ２からｒ４まで延在し、屈折率Δ４を有し、オーバクラッドはｒ４からｒ３まで延在し、屈折率Δ３を有する
【図４】本明細書において議論される「周縁凹部容積（ｍｏａｔ  ｖｏｌｕｍｅ）２００」を示す、段階的屈折率光ファイバの図
【図５】水素、Ｎ２中の１体積％Ｈ２に曝露された光ファイバ；Ｈｅ中に異なる複数の濃度のＣｌ２を含有するＨｅ／Ｃｌ２雰囲気（「●」）中で固化されたガラス試料；及びＴＴＰのＨｅ／Ｃｌ２決定において使用される最高のＣｌ２濃度を含有するＨｅ／Ｃｌ２＋ＣＯ（「▲」）雰囲気中で固化されたガラス試料に関する、１３８３ｎｍにおけるピーク到達時間（Ｔｉｍｅ‐ｔｏ‐Ｐｅａｋ：ＴＴＰ）に対する影響を示すグラフ
【図６】コアスートプリフォームを形成するステップから、ドロー形成された光ファイバの重水素処理までの、本開示による光ファイバを製造するためのＯＶＤ手順を示すフローチャート
【図７】本発明の実施形態による方法を用いて形成されたコアスートプリフォームの正面図
【図８】本開示の実施形態による光ファイバの製造の様々なステップにおいて使用される、光ファイバ製造装置の概略図
【図９】本発明の実施形態による方法を用いて形成された、固化済みガラスプリフォームの断面正面図
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本明細書では、用語「（１つ又は複数の）光ファイバプリフォーム（ｏｐｔｉｃａｌ  ｆｉｂｅｒ  ｐｒｅｆｏｒｍ（ｓ））」及び「（１つ又は複数の）光ファイバブランク（ｏｐｔｉｃａｌ  ｆｉｂｅｒ  ｂｌａｎｋ（ｓ））」は相互交換可能なものとして使用される。用語「スート（ｓｏｏｔ）」は、ＳｉＯ２又はドープＳｉＯ２粒子を意味し；個々のスート粒子は一般に、直径０．０１〜１０マイクロメートルのサイズを有する。「スートプリフォーム（ｓｏｏｔ  ｐｒｅｆｏｒｍ）」は、ある開気孔率を有する、複数のスート粒子からなる物品を意味する。用語「多孔性スート（ｐｏｒｏｕｓ  ｓｏｏｔ）」及び「多孔性ガラス（ｐｏｒｏｕｓ  ｇｌａｓｓ）」は、本明細書では相互交換可能なものとして使用される。用語「コア部分（ｃｏｒｅ  ｐｏｒｔｉｏｎ）」又は「コアケーン（ｃｏｒｅ  ｃａｎｅ）」は、固化済みガラスを指し、シリカ又はドープシリカガラスで構成されてよい。用語「固化済みガラス（ｃｏｎｓｏｌｉｄａｔｅｄ  ｇｌａｓｓ）」は、閉気孔状態ガラスを指す。いくつかの実施形態では、このガラスは空所を有しない。用語「焼結（ｓｉｎｔｅｒｉｎｇ）」は、多孔性ガラス状態から閉気孔状態へ進むプロセスを指す。いくつかの実施形態では、ガラスはこの焼結ステップにおいて、空所を有しないものとなる。用語「光ファイバプリフォーム（又は固化済みプリフォーム（ｃｏｎｓｏｌｉｄａｔｅｄ  ｐｒｅｆｏｒｍ）、焼結済みプリフォーム（ｓｉｎｔｅｒｅｄ  ｐｒｅｆｏｒｍ）又はブランク（ｂｌａｎｋ））」は、そこから光ファイバをドロー形成できるガラス物品を指す。用語「ピーク到達時間（Ｔｉｍｅ‐ｔｏ‐Ｐｅａｋ：ＴＴＰ）」は、１３８３ｎｍにおいて減衰の急峻な増大（＞０．００５ｄＢ／ｋｍ）が観察される水素含有ガス（２３℃及び１気圧におけるＮ２中の１体積％Ｈ２）へのファイバの曝露後に経過した時間を指す。
【００１５】
本明細書では、「アップドーパント（ｕｐ‐ｄｏｐａｎｔ）」は、純粋なドープされていないＳｉＯ２ガラスに対して、シリカ（「ＳｉＯ２」）ガラスの屈折率を上昇させるドーパントであり；即ちアップドーパントは、ガラス反射率の上昇を引き起こす。また本明細書では、「ダウンドーパント（ｄｏｗｎ‐ｄｏｐａｎｔ）」は、純粋なドープされていないＳｉＯ２ガラスに対して、シリカガラスの屈折率を低下させるドーパントである。アップドーパントの非限定的な例は、Ｇｅ、Ａｌ、Ｐ、Ｔｉ、Ｃｌ及びＢｒである。ダウンドーパントの非限定的な例は、非周期的空所、フッ素及びホウ素である。プリフォーム及び／又はファイバ中のドーパント濃度は、本明細書では重量ベースで表される（例えば、重量割合でのｐｐｍ、ｐｐｍ（重量）、重量パーセント、重量％）。
【００１６】
本明細書において使用される場合、句「改善された曲げ性質を有する光ファイバ（ｏｐｔｉｃａｌ  ｆｉｂｅｒ  ｈａｖｉｎｇ  ｉｍｐｒｏｖｅｄ  ｂｅｎｄ  ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ）」は、本開示の教示を用いて作製された光ファイバを意味する。本開示によるファイバは、本明細書において開示される方法及び処理に供されていない光ファイバに対して、湾曲させた又は曲げた場合に低い伝送損失を呈する。本明細書において開示される方法及び処理は、光ファイバプリフォームの焼結中の、ガス還元剤と塩素又は塩素含有ガスとの組み合わせの使用を対象とし、いずれの屈曲可能な光ファイバに適用できる。例えば本明細書において開示される方法及び処理を用いて、米国特許第８３８５７０１号明細書（７０１特許）に記載されている「低曲げ損失光ファイバ（Ｌｏｗ  Ｂｅｎｄ  Ｌｏｓｓ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｆｉｂｅｒ）」を更に改善できる。上記７０１特許は、オーバクラッド中にＣｌを２０００ｐｐｍ超有する光ファイバ中で信号強度に対する塩素の負の影響を中和するための方法に関しては全く言及していない。本明細書に記載の光ファイバは、直径５０〜３００マイクロメートルとすることができる。ピーク到達時間水素エージングに関して測定される光ファイバの直径は、そうでないことが明記されていない限り１２５マイクロメートルである。
【００１７】
本明細書において使用される場合、「還元剤（ｒｅｄｕｃｉｎｇ  ａｇｅｎｔ）」は、ガラスの酸化状態を還元するいずれのガスを指す。例えば還元剤は、ガラス中の富酸素欠陥中心の濃度を低減する。富酸素欠陥中心としては、非架橋酸素孔中心及びペルオキシラジカルが挙げられるが、これらに限定されない。
【００１８】
本明細書において使用される場合、「乾燥雰囲気（ｄｒｙｉｎｇ  ａｔｍｏｓｐｈｅｒｅ）」は、「乾燥ガス（ｄｒｙｉｎｇ  ｇａｓ）」を含有する雰囲気を指し、また本明細書において使用される場合、「乾燥ガス」は、所望の、かつ好適な乾燥剤を含むガスを指し、上記乾燥剤は、スートプリフォーム中の水及びヒドロキシルイオンを除去することによって作用する、乾燥用の化合物である。例示的な乾燥剤としては：ＣＣｌ４、Ｃｌ２、Ｂｒ２、ＳＯＣｌ２及びＳｉＣｌ４が挙げられるが、これらに限定されない。例えば、限定するものではないが、「乾燥ガス」はＨｅ、ＨｅとＮ２との混合物、並びにＣｌ２、ＣＣｌ４、ＳｉＣｌ４及び／又は他の乾燥剤であってよい。いくつかの実施形態では、乾燥ガスは、Ｃｌ２及びＳｉＣｌ４からなる群から選択される乾燥剤を含む。ガス相中の構成成分の濃度は、本明細書では体積ベースで表される（例えば、体積割合でのｐｐｍ、ｐｐｍ（体積）、体積パーセント、体積％）。
【００１９】
本明細書において使用される場合、「固化（ｃｏｎｓｏｌｉｄａｔｉｏｎ）」又は「スート‐ガラス固化（ｓｏｏｔ‐ｔｏ‐ｇｌａｓｓ  ｃｏｎｓｏｌｉｄａｔｉｏｎ）」は、乾燥、ドープ及び焼結等の様々なプロセスステップを実施するために、スートプリフォームを少なくとも約８００℃の温度まで加熱するステップを指す。一実施形態では、固化は、８００℃〜１５５０℃の温度にわたって行われる。１０５０℃未満の温度においてスートプリフォームを加熱する、固化のステージは、本明細書では固化の「予備加熱ステップ（ｐｒｅ‐ｈｅａｔ  ｓｔｅｐ又はｐｒｅ‐ｈｅａｔｉｎｇ  ｓｔｅｐ）」と呼ばれる場合もある。予備加熱ステップは、８００℃〜１０５０℃の範囲の温度で行ってよい。一実施形態では、乾燥及びドープは、固化の予備加熱ステップにおいて完了する。スートプリフォームを１０５０℃〜１３００℃の温度まで加熱する、固化のステージは、本明細書では固化の「中間加熱ステップ（ｉｎｔｅｒｍｅｄｉａｔｅ  ｈｅａｔ  ｓｔｅｐ又はｉｎｔｅｒｍｅｄｉａｔｅ  ｈｅａｔｉｎｇ  ｓｔｅｐ）」と呼ばれる場合もある。スートプリフォームを少なくとも１３００℃の温度まで加熱する、固化のステージは、本明細書では固化の「焼結ステップ（ｓｉｎｔｅｒ  ｓｔｅｐ又はｓｉｎｔｅｒｉｎｇ  ｓｔｅｐ）」と呼ばれる場合もある。焼結ステップは、１３００℃〜１５５０℃の範囲の温度において行ってよい。ガラスを形成するため（例えばガラス質シリカ若しくは溶融シリカ、又はドープドープされた溶融シリカを形成するため）の、スートの高密度化は、主に焼結ステップで行われることが予想される（ただし中間加熱ステップ及び／又は予備加熱ステップにおいて行ってもよい）。また本明細書では、数字１０は、混乱を避けるために、光ファイバの形成において使用される「コアガラスケーン」と「光ファイバのコア」との両方を表すために使用される。
【００２０】
本明細書において使用される場合、「ベースライン減衰（ｂａｓｅｌｉｎｅ  ａｔｔｅｎｕａｔｉｏｎ）」は、Ｈ２曝露前に光時間領域後方散乱測定法（Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｔｉｍｅ  Ｄｏｍａｉｎ  Ｒｅｆｌｅｃｔｏｍｅｔｒｙ：ＯＴＤＲ）によって測定された、１５５０ｎｍにおけるファイバの減衰を意味する。
【００２１】
本明細書において使用される場合、「クラッド（ｃｌａｄｄｉｎｇ）」は、光ファイバコアを取り囲み、かつ上記コアの外縁部から上記光ファイバの外縁部まで延在する、１つ又は複数のガラス層を指し、用語「オーバクラッド（ｏｖｅｒｃｌａｄ）」及び同様の用語は、光ファイバ上の最後のクラッド層（最外部の、最も径方向に離れたクラッド層）を指す。
【００２２】
本開示について、添付の図面を参照して以下により十分に説明する。しかしながら本開示は他の多数の形態で具現化でき、本明細書に記載の実施形態に限定されるものとして解釈してはならない。寧ろこれらの実施形態を提供することにより、本開示は徹底的かつ完全なものとなり、本発明の範囲を当業者に十分に伝達するものとなる。全体を通して同様の番号は同様の要素を指す。
【００２３】
光ファイバは一般に、光の伝送のためのコアファイバと、コア内の伝送された光を保持して、距離による伝送損失を低減することを目的とする、１つ又は複数のクラッド層とからなる。例示的な段階的屈折率光ファイバを、図２Ａに示し、ここで光ファイバは、コア１０、内側クラッド１２ａ及び外側クラッド１２ｂを有する。図２Ａの光ファイバに関する相対屈折率プロファイルを図３Ａに示す。コア１０は、コア中心ｒ０からコア外縁部ｒ１まで径方向に延在し、屈折率Δ１を有する。内側クラッド１２ａは、コア外縁部ｒ１から径方向距離ｒ２まで径方向に延在し、屈折率Δ２を有する。外側クラッド１２ｂは、ｒ２から、ｒ３にあるファイバの外縁部まで径方向に延在し、屈折率Δ３を有する。本明細書の記載から、本発明に従って代替的な好適な構成の光ファイバを形成できることが理解されるだろう。いくつかの実施形態では、内側クラッド領域と外側クラッド領域との間に、１２ｔで示されるトレンチ領域が存在する。トレンチ領域は、曲げ損失に対する光ファイバの感受性を低減する。このようなプロファイルの例を図２Ｂ及び３Ｂに示す。図３Ｂでは、コア１０は、コア中心ｒ０からコア外縁部ｒ１まで径方向に延在し、屈折率Δ１を有する。内側クラッド１２ａは、コア外縁部ｒ１から径方向距離ｒ２まで径方向に延在し、屈折率Δ２を有する。トレンチ領域１２ｔは、ｒ２から、ｒ４にある径方向距離まで径方向に延在し、屈折率Δ４を有する。外側クラッド１２ｂは、ｒ４から、ｒ３にあるファイバの外縁部まで径方向に延在し、屈折率Δ３を有する。外側クラッド領域の屈折率Δ３は、塩素を用いた外側クラッド領域のアップドープの結果として、内側クラッド領域の屈折率Δ２より高い。トレンチ領域１２ｔの屈折率Δ４は、上記領域をフッ素等のダウンドーパントでドープすることによって達成される。
【００２４】
更に、アップドープオーバクラッドを有する光ファイバが、曲げ損失性能を改善するために使用されている。図２Ａを参照すると、内側クラッド１２ａに対する外側クラッド１２ｂのアップドープは、ファイバのカットオフを低下させることにより、収容できる周縁凹部容積量を増大させることができ、ファイバは、１２６０ｎｍの２２メートル（「２２ｍ」）「ケーブルカットオフ（ｃａｂｌｅｄ  ｃｕｔｏｆｆ）」要件を満たすことができる。
【００２５】
周縁凹部容積は、外側クラッド又はオーバクラッドの屈折率がアップドープされている場合は常に内側クラッドによって構成される、屈折率井戸の、径方向に重み付けされた容積である。図４は、周縁凹部容積を示す、段階的屈折率光ファイバの図である。周縁凹部容積は、参照番号２００で示される斜線付きセクションとして図示される。図４の図は、例示のために約１５μｍの径方向部分に限定されている。当業者であれば理解できるように、ファイバの実際の半径は更に（例えば６２．５μｍまで）延在する。
【００２６】
「２ｍファイバカットオフ（２ｍ  ｆｉｂｅｒ  ｃｕｔｏｆｆ）」又は「測定されたカットオフ（ｍｅａｓｕｒｅｄ  ｃｕｔｏｆｆ）」としても知られる「ファイバカットオフ波長（ｆｉｂｅｒ  ｃｕｔ  ｏｆｆ  ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ）」を得るために、ファイバのカットオフを、標準的な２メートル（「２ｍ」）ファイバカットオフ試験、ＦＯＴＰ‐８０（ＥＩＡ‐ＴＩＡ‐４５５‐８０）によって測定する。ケーブルカットオフ（２２メートル）要件は、ＥＩＡ‐ＴＩＡ光ファイバ規格（Ｆｉｂｅｒ  Ｏｐｔｉｃｓ  Ｓｔａｎｄａｒｄｓ）、即ちより一般にはＦＯＴＰとして知られる米国電子機械工業会‐米国電気通信産業協会光ファイバ規格（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ  Ａｌｌｉａｎｃｅ‐Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ  Ｉｎｄｕｓｔｒｙ  Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ  Ｆｉｂｅｒ  Ｏｐｔｉｃｓ  Ｓｔａｎｄａｒｄｓ）」、の一部であるＥＩＡ‐４４５光ファイバ試験手順（Ｆｉｂｅｒ  Ｏｐｔｉｃ  Ｔｅｓｔ  Ｐｒｏｃｅｄｕｒｅｓ）」を用いて測定される。
【００２７】
図２Ａ及び３Ａを参照すると、内側クラッド１２ａに対する外側クラッド１２ｂのアップドープは、外側クラッド１２ｂを塩素でドープすることによって達成され、ここで外側クラッド１２ｂ中の塩素の濃度は、２０００ｐｐｍ超である。いくつかの実施形態では、図２Ｂ及び３Ｂに示すように、内側クラッド層と外側クラッド層との間にトレンチ領域１２ｔが存在してよい。
【００２８】
オーバクラッドのアップドープによって曲げ損失性能が改善されるものの、塩素でのアップドープにより、ガラスはより酸化され、ファイバのオーバクラッド領域における富酸素欠陥の形成が促進される。富酸素欠陥は、光信号を減衰させることによってファイバの性能に負の影響を及ぼし得るため、望ましくない。本出願は、塩素によるオーバクラッド層のアップドープに関連する酸化効果を無効化又は中和するための、スート‐ガラス焼結ステップ中の還元剤の使用を開示する。ガス還元剤は、ＣＨ３Ｃｌ、ＣＨ２Ｃｌ２、ＣＨＣｌ３及びＣＯからなる群から選択される。本開示のある実施形態では、上記還元剤は一酸化炭素（ＣＯ）である。
【００２９】
本開示は、中央のコアファイバを覆うように存在する１つ又は複数のクラッド層を有する光ファイバに適用できる。ファイバ又は上記ファイバを作製するために使用されるプリフォーム中に２つ以上のクラッド層が存在する場合、コアから最も遠いクラッド層を、外側クラッド層、外側クラッド、オーバクラッド又はオーバクラッド層と呼ぶことができる。オーバクラッド層とコアとの間のいずれの１つ又は複数のクラッド層を、（１つ又は複数の）内側クラッド又は内側クラッド層と呼ぶ。
【００３０】
本開示による方法及び装置を使用して、改善された水素感受性又はエージング特性を有する光ファイバを製造できる。本開示は、光ファイバを重水素で処理して、非架橋酸素欠陥中心を削減又は排除することにより、光ファイバの水素感受性を低減するステップを含む。本開示は更に、そこから光ファイバが形成されるスートプリフォームのクラッドスートをガス還元剤（例えばＣＯ）で処理することにより、非架橋酸素欠陥中心の濃度の所望の低減を達成するために必要な重水素処理時間を削減するステップを含む。従って、本開示の方法は、光ファイバの特性並びに／又は光ファイバの製造の速度及び／若しくは効率の改善を提供する。
【００３１】
一実施形態では、スート層の塩素ドープは、１０５０℃〜１３００℃の範囲の温度でのスート‐ガラス固化プロセスの中間加熱ステップにおいて、塩素ドーパント前駆体を用いて実施される。続いて、スート‐ガラス固化プロセスの、１３００℃〜１５５０℃の範囲の温度で行われる焼結ステップ中には、塩素ドーパント前駆体は使用されず、焼結中に還元剤が使用される。即ち焼結ステップでは、塩素ドーピング源を切断して、還元剤、又は還元剤を含むガスを導入する。残留塩素ドーパント前駆体は、焼結ステップの前又は焼結ステップ中に除去することもできる。
【００３２】
別の実施形態では、本開示は、そこから光ファイバが形成されるスートプリフォームのクラッドスートを、塩素含有ガスとガス還元剤との混合物で処理して、所望のレベルの非架橋酸素欠陥中心削減を達成するために必要な重水素処理時間を削減するステップを対象とする。上記ガス還元剤は、ＣＨ３Ｃｌ、ＣＨ２Ｃｌ２、ＣＨＣｌ３及びＣＯからなる群から選択される。
【００３３】
一態様では、本開示は光ファイバプリフォームを、コア、オーバクラッド層及び上記コアと上記オーバクラッド層との間の少なくとも１つの内側クラッド層を有するガラス光ファイバへと焼結するステップ中に、Ｃｌ２とＣＯとの混合物を使用する方法を対象とする。本方法のある実施形態では、焼結環境のガス相のＣＯの濃度レベルは、１０００ｐｐｍ（重量）超である。別の実施形態では、焼結環境のガス相のＣＯの濃度レベルは、３０００ｐｐｍ（重量）超である。更なる実施形態では、焼結環境のガス相のＣＯの濃度レベルは、５０００ｐｐｍ（重量）超である。
【００３４】
いくつかの実施形態では、ガラスクラッド中のＣｌのｐｐｍ（重量）に対する焼結ガス中のＣＯのｐｐｍ（重量）の比は、０．５超である。いくつかの実施形態では、ガラスクラッド中のＣｌのｐｐｍ（重量）に対する焼結ガス中のＣＯのｐｐｍ（重量）の比は、１超である。他の実施形態では、ガラスクラッド中のＣｌのｐｐｍ（重量）に対する焼結ガス中のＣＯのｐｐｍ（重量）の比は、２超である。
【００３５】
一態様では、本開示は、光ファイバの曲げ損失性能を改善するための方法を対象とし、上記方法は：光ファイバを作製するためのプリフォームを提供するステップであって、上記光ファイバは、固化済みガラスコアと、少なくとも１つの多孔性ガラスクラッド層とを含む、ステップ；塩素源材料を含有するキャリアガスを用いて、上記少なくとも１つの多孔性クラッド層を焼結及び塩素アップドープすることによって、焼結済み光ファイバブランクを形成するステップであって、上記ブランクは、上記少なくとも１つのクラッド層の外側クラッド中において、重量割合で２０００ｐｐｍ超の塩素濃度を有する、ステップを含む。ある実施形態では、塩素源材料を含有するキャリアガスを用いて焼結する上記ステップは、上記少なくとも１つの塩素ドープ層中の富酸素欠陥を増大させ、上記塩素含有キャリアガスは更に、上記少なくとも１つのクラッド層中の富酸素欠陥を削減するための、ガス還元剤を含有する。ある実施形態では、クラッド中の富酸素欠陥は、キャリアガスと、ＣＨ４、ＣＨ３Ｃｌ、ＣＨ２Ｃｌ２、ＣＨＣｌ３及びＣＯからなる群から選択されるガス還元剤とを含むガス混合物を用いて、塩素アップドープの後、焼結ステップ中に削減される。別の実施形態では、上記ガス還元剤はＣＯであり、上記キャリアガスはヘリウムである。更なる実施形態では、塩素ドーパント源材料は、１０５０℃〜１３００℃の範囲の温度におけるスート‐ガラス固化プロセスの予備加熱ステップ中にのみ使用され、上記還元剤は、１３００℃以上、例えば１３００℃〜１５００℃の範囲の温度における上記スート‐ガラス固化プロセスの焼結ステップ中に使用される。更に別の実施形態では、塩素ドーパントと還元剤との混合物は、１０５０℃〜１３００℃の範囲の温度における上記予備加熱ステップにおいてのみ使用され、１３００℃〜１５００℃の範囲の温度における上記焼結ステップでは、塩素ドーパント又は還元剤は使用されない。クラッド層の数が２つ以上である場合、最後のクラッド層はオーバクラッド層又は外側クラッド層と呼ばれ、オーバクラッド層とコアとの間の１つ又は複数の層は内側クラッド層と呼ばれる。オーバクラッド層は、重量割合で２０００ｐｐｍ超の塩素濃度を有してよい。
【００３６】
更に本開示のある実施形態によると、富酸素欠陥は：（ｉ）ガス還元剤；及び（ｉｉ）ガス還元剤とガス塩素源との混合物からなる群からの構成成分を含有するキャリアガスを用いることにより、焼結後に更に削減され、ここで上記ガス還元剤は、ＣＨ３Ｃｌ、ＣＨ２Ｃｌ２、ＣＨＣｌ３及びＣＯからなる群から選択される。ある実施形態では、上記ガス還元剤はＣＯであり、ガス焼結環境中のＣＯ濃度は１０００ｐｐｍ（重量）超である。別の実施形態では、ガス焼結環境中のＣＯ濃度は３０００ｐｐｍ（重量）超である。更なる実施形態では、ガス焼結環境中のＣＯ濃度は５０００ｐｐｍ（重量）超である。更に、ガラスクラッド中のｐｐｍ（重量）Ｃｌに対する焼結ガス中のｐｐｍ（重量）ＣＯの比は、０．５超である。ある実施形態では、ガラスクラッド中のｐｐｍ（重量）Ｃｌに対する焼結ガス中のｐｐｍ（重量）ＣＯの比は、１．０超である。別の実施形態では、ガラスクラッド中のｐｐｍ（重量）Ｃｌに対する焼結ガス中のｐｐｍ（重量）ＣＯの比は、２．０超である。更にある実施形態では、焼結ガス環境中の塩素前駆体に対するＣＯの体積比は、０．０５超である。別の実施形態では、焼結ガス環境中の塩素前駆体に対するＣＯの体積比は、０．１超である。更なる実施形態では、焼結ガス環境中の塩素前駆体に対するＣＯの体積比は、０．２超である。
【００３７】
別の態様では、本開示は、以上の段落の様々な実施形態に従って作製された光ファイバを対象とし、上記光ファイバは、ガス還元剤を用いずに作製された光ファイバより少なくとも２０％低い、ピーク到達時間（ＴＴＰ）水素エージング値を有する。ある実施形態では、上記光ファイバは、ガス還元剤を用いずに作製された光ファイバより少なくとも４０％低い、ピーク到達時間水素エージング値を有する。
【００３８】
更に本開示は、曲げ性能が改善された光ファイバを対象とし、上記光ファイバは、コア及び少なくとも１つのクラッド層を備え、上記少なくとも１つのクラッド層は、上記少なくとも１つのクラッド層の最外層中に、重量割合で２０００ｐｐｍ超のＣｌを含有し、上記光ファイバは、１２０時間未満のピーク到達時間水素エージング値を有する。ある実施形態では、上記光ファイバの上記少なくとも１つのクラッド層は、上記少なくとも１つのクラッド層の上記最外層中に、重量割合で２０００ｐｐｍ超のＣｌを含有し、上記光ファイバは、８０時間未満のピーク到達時間水素エージング値を有する。別の実施形態では、上記光ファイバの上記少なくとも１つのクラッド層は、上記少なくとも１つのクラッド層の上記最外層中に、重量割合で２０００ｐｐｍ超のＣｌを含有し、上記光ファイバは、６０時間未満のピーク到達時間水素エージング値を有する。
【００３９】
光ファイバを、水素エージングに関して慣用の方法で試験する。この水素エージング試験において、ファイバは名目上、２３℃で水素含有ガスに曝露される。本開示の目的のために、水素含有ガスの全圧は１．０気圧であり、水素含有ガスは分圧０．０１気圧の水素（Ｈ２）ガスと、分圧０．９９気圧の窒素（Ｎ２）ガスとを含む。水素エージング試験中、様々な波長の光をファイバに導入し、ルーズコイルの初期減衰を基準として減衰の変化を監視する。遠距離通信用途について関心の対象となる波長は、１３８３ｎｍである。本開示の水素エージング試験では、この波長を、減衰の絶対又は相対変化だけでなく、減衰の増大が起こる水素含有ガスへのファイバの曝露時間についても監視する。ファイバを水素含有ガスに曝露してから、１３８３ｎｍでの増大が発生する時点までの経過時間を、本明細書では１３８３ｎｍ「ピーク到達時間」値と呼ぶ（本明細書ではこれをＴＴＰと略す場合がある）。この測定が重要である点は、以下に記載するように、ある時間にわたって水素に曝露した場合に、ガラス中の反応性酸素中心が水素と反応して、遠距離通信波長の光を吸収する‐ＯＨ種を形成し、この吸収が約１３８３ｎｍにおいて最大となることである。ファイバを水素ガスに長時間曝露することによる吸収性‐ＯＨ種の形成は、本明細書において水素エージングと呼ばれるプロセスである。伝送信号強度の低減を招くこのようなエージング及び吸収を防止するため、光ファイバを重水素で処理して、ファイバ内に存在する反応性酸素中心から‐ＯＤ種を形成する。‐ＯＨとは異なり、‐ＯＤは１３８３ｎｍの光を吸収しない。
【００４０】
水素エージングの原因は、複数の現象に帰することができる。第１の現象は、組織内水素効果（ｉｎｔｅｒｓｔｉｔｉａｌ  ｈｙｄｒｏｇｅｎ  ｅｆｆｅｃｔ）であり、ファイバ内へと放散している未反応分子水素による光の吸収に対応する。組織内水素による吸収は、主に約１２４２ｎｍにおける、及び約１５００ｎｍ超の波長における光通信ウィンドウ内で発生する。この現象は可逆性であり、即ちファイバを完全に脱気させると、永久的な吸収は存在しなくなる。
【００４１】
水素エージングに寄与する第２の現象は、ガラスが富酸素性である場合に発生する。富酸素ガラスは、「ペルオキシ結合（ｐｅｒｏｘｙ  ｌｉｎｋａｇｅ）」、即ち≡Ｓｉ‐Ｏ‐Ｏ‐Ｓｉ≡種として知られる欠陥を高濃度で含有する。ペルオキシ結合は、ファイバドロー形成プロセス中に存在する熱及び張力によって容易に分割される。ペルオキシ結合の分割により、２つの非架橋酸素ホール中心（ｎｏｎ‐ｂｒｉｄｇｉｎｇ  ｏｘｙｇｅｎ  ｈｏｌｅ  ｃｅｎｔｅｒ：「ＮＢＯＨＣ」）（≡Ｓｉ‐Ｏ‐Ｏ‐Ｓｉ≡→≡Ｓｉ‐Ｏ●＋●０‐Ｓｉ≡）、又はＥ’中心及びペルオキシラジカル（≡Ｓｉ‐Ｏ‐Ｏ‐Ｓｉ≡→≡Ｓｉ●＋●Ｏ‐Ｏ‐Ｓｉ≡）が得られる。従って冷却しても再結合しないいずれのこのような欠陥は、水素と反応して、光信号を減衰させる吸収性種を形成し得る。ＮＢＯＨＣは水素と反応して≡Ｓｉ‐Ｏ‐Ｈ基を形成し、１３８３ｎｍの光を吸収する。ペルオキシラジカル及びＥ’中心は水素と反応して、ＨＯ‐Ｏ‐Ｓｉ≡及び≡Ｓｉ‐Ｈ基を形成し、これは１３８３ｎｍより長い（例えば約１４１５ｎｍ及び約１５３０ｎｍの）波長の光を吸収する。ペルオキシ結合は、非架橋酸素ホール中心、Ｅ’中心及びペルオキシラジカルの前駆体と考えることができる。
【００４２】
あるいは、ガラスマトリクス自体（例えばＳｉ及びＧｅ酸化物、≡Ｓｉ‐Ｏ‐Ｓｉ≡、≡Ｇｅ‐Ｏ‐Ｓｉ≡及び≡Ｇｅ‐Ｏ‐Ｇｅ≡を含有するガラス）は、ドロー形成プロセス中に破壊された結合を形成し得、これによってＥ’中心、シリカＮＢＯＨＣ、≡Ｓｉ‐Ｏ●、≡Ｇｅ‐Ｏ●及び／又は≡Ｇｅ●欠陥が形成される。これらの欠陥は水素と反応して、様々な波長における吸収を形成し、主な効果は、≡Ｇｅ‐Ｏ‐Ｈによるものである、約１４３０ｎｍを中心とする幅広い吸収である。
【００４３】
本明細書において開示されるように作製される、アップドープオーバクラッドを有する光ファイバは、曲げ損失性能を改善するために開発された。内側クラッドに対するオーバクラッドのアップドープ（一例として図２ａを参照）は、ファイバのカットオフを低下させることにより、収容できる周縁凹部容積量を増大させることができ、ファイバは、１２６０ｎｍの２２メートルケーブルカットオフ要件を満たすことができる。
【００４４】
内側クラッドに対するオーバクラッドのアップドープは、オーバクラッドを塩素でドープすることによって達成され、オーバクラッドガラス中の塩素の濃度は、２００ｐｐｍ（重量）〜２００００ｐｐｍ（重量）であることが望ましい。オーバクラッド中の塩素の濃度は、５００ｐｐｍ（重量）超、又は１０００ｐｐｍ（重量）超、又は２０００ｐｐｍ（重量）超、又は４０００ｐｐｍ（重量）超、又は６０００ｐｐｍ（重量）超、又は８０００ｐｐｍ（重量）超、又は１００００ｐｐｍ（重量）超であってよい。オーバクラッドの塩素ドープは、塩素ドーパント前駆体、例えば限定するものではないが塩素ガス（Ｃｌ２）、ＳｉＣｌ４及びＣＣｌ４又はこれらの組み合わせを用いて、焼結プロセス中に達成される。１つ又は複数の塩素ドーパント前駆体は、単独で、又は不活性ガスと組み合わせて使用してよい。一実施形態では、１つ又は複数の塩素ドーパント前駆体は、主な構成成分としてヘリウムを含むガスの構成成分である。
【００４５】
塩素の組み込みを増大させることによってガラスがより酸化されるため、これは、ファイバのオーバクラッド領域中の富酸素欠陥の大きさを増大させる場合があり、これは水素エージング試験中のファイバ性能に負の影響を与え得る。本明細書において開示するように、スート‐ガラス焼結プロセスが実施されるガス雰囲気は、還元剤（ＣＯ等）を含むことが有利である。一実施形態では、塩素ドーパント前駆体は、スート‐ガラス固化プロセスの予備加熱ステップ及び／又は中間加熱ステップにおいて使用され、還元剤は、スート‐ガラス固化プロセスの中間加熱ステップ及び／又は焼結ステップにおいて使用される。別の実施形態では、塩素ドーパント前駆体及び還元剤は、予備加熱ステップ及び／又は中間加熱ステップにおいてのみ使用され、焼結ステップでは塩素ドーパント前駆体又は還元剤は使用されない。更に別の実施形態では、予備加熱ステップでは塩素ドーパント前駆体又は還元剤は使用されず、塩素ドーパント前駆体及び還元剤の両方が、スート‐ガラス固化プロセスの中間加熱ステップ及び／又は焼結ステップにおいて使用される。
【００４６】
富酸素欠陥濃度の上昇を図５に示し、ここでは減衰に関するピーク到達時間（ＴＴＰ）の増大は、ファイバを、２３℃において１％水素及び９９％Ｎ２を含有する水素エージングガスに曝露した場合に、（富酸素欠陥の形成の増大により）オーバクラッド塩素濃度と共に上昇するように見える。上に示したように、還元剤は塩素の酸化効果を中和するため、塩素含有焼結ガス中にガス還元剤を組み込むことによってＴＴＰを低減できる。図５では、ＴＴＰを：Ｈｅ中にそれぞれ１０体積％、２５体積％及び３５体積％Ｃｌ２を含有する雰囲気中で固化させた、Ａ、Ｂ及びＣで標識されたガラス試料「●」；並びにＨｅ中に３５体積％Ｃｌ２及び０．３体積％ＣＯを含有する雰囲気中で固化させた、記号▲で示されるガラス試料Ｄに関して決定した。試料Ｃは、２００時間超のＴＴＰ値によって示されるように、最も高い富酸素欠陥値を有していた。スート‐ガラス焼結ステップ中の還元剤、例えばＣＯの使用は、オーバクラッド層中の比較的高い塩素濃度の酸化効果を無効化することがわかった。図５に示す結果によって示されているように、オーバクラッドガラスの焼結中に、３０００ｐｐｍ（０．３体積％）のＣＯ及び３５体積％Ｃｌ２を使用することにより、Ｈｅ中の３５体積％Ｃｌ２を用いたもののＣＯを用いずに焼結した同一のガラス（ガラスＣ）に対して、おおよそ４０％低下したＴＴＰ値を有する、３５００ｐｐｍの塩素を有するガラスであるガラスＤが得られた。
【００４７】
一実施形態では、上記光ファイバは、コア及び少なくとも１つのクラッド層を含み、上記少なくとも１つのクラッド層は、重量割合で少なくとも５００ｐｐｍ、又は重量割合で少なくとも１０００ｐｐｍ、又は重量割合で少なくとも２０００ｐｐｍ、又は重量割合で少なくとも４０００ｐｐｍ、又は重量割合で少なくとも６０００ｐｐｍ、又は重量割合で少なくとも８０００ｐｐｍ、又は重量割合で少なくとも１００００ｐｐｍの塩素ドーパント濃度を含み、上記光ファイバは、全圧１気圧を有し、かつ分圧０．０１気圧のＨ２及び分圧０．９９気圧のＮ２を含有するガス雰囲気への曝露時に、１００時間未満、又は８０時間未満、又は６０時間未満、又は４０時間未満、又は２０時間未満の、２３℃におけるピーク到達時間（ＴＴＰ）水素エージング値を有する。
【００４８】
一実施形態では、上記光ファイバは、コア及び少なくとも１つのクラッド層を含み、上記少なくとも１つのクラッド層は、重量割合で少なくとも５００ｐｐｍ、又は重量割合で少なくとも１０００ｐｐｍ、又は重量割合で少なくとも２０００ｐｐｍ、又は重量割合で少なくとも４０００ｐｐｍ、又は重量割合で少なくとも６０００ｐｐｍ、又は重量割合で少なくとも８０００ｐｐｍ、又は重量割合で少なくとも１００００ｐｐｍの塩素ドーパント濃度を含み、上記光ファイバは、重量割合で１ｐｐｂ未満のＯＤ基を含有し、上記光ファイバは、全圧１気圧を有し、かつ分圧０．０１気圧のＨ２及び分圧０．９９気圧のＮ２を含有するガス雰囲気への曝露時に、１００時間未満、又は８０時間未満、又は６０時間未満、又は４０時間未満、又は２０時間未満の、２３℃におけるピーク到達時間（ＴＴＰ）水素エージング値を有する。
【００４９】
一実施形態では、上記光ファイバは、２３℃における１％Ｈ２及び９９％Ｎ２を含有するガス雰囲気への曝露時に、還元剤の存在下で加熱しなかったプリフォームからドロー形成した、塩素ドーパント濃度が重量割合で少なくとも５００ｐｐｍ、又は重量割合で少なくとも１０００ｐｐｍ、又は重量割合で少なくとも２０００ｐｐｍ、又は重量割合で少なくとも４０００ｐｐｍ、又は重量割合で少なくとも６０００ｐｐｍ、又は重量割合で少なくとも８０００ｐｐｍ、又は重量割合で少なくとも１００００ｐｐｍの焼結済み多孔性クラッド層を有するファイバの、対応するＴＴＰよりも、少なくとも２０％低い、又は少なくとも４０％低い、又は少なくとも６０％低い、ピーク到達時間（ＴＴＰ）水素エージング値を有する。
【００５０】
ＣＯ濃度レベルは好ましくは、スート‐ガラス加工環境の中間加熱ステップ及び／又は焼結ステップ中に、１０００ｐｐｍ（体積）超であり、いくつかの実施形態では３０００ｐｐｍ（体積）超であり、いくつかの実施形態では５０００ｐｐｍ（体積）超であり、またいくつかの実施形態では、ＣＯ濃度は１０００〜１００００ｐｐｍ（体積）超である。ある実施形態では、ガラスオーバクラッド中のｐｐｍ（重量）Ｃｌに対する、スート‐ガラス加工環境の中間加熱ステップ及び／又は焼結ステップにおけるｐｐｍ（体積）ＣＯの比は、０．５超である。他の実施形態では、ガラスオーバクラッド中のｐｐｍ（重量）Ｃｌに対する、スート‐ガラス加工環境の中間加熱ステップ及び／又は焼結ステップにおけるｐｐｍ（体積）ＣＯの比は、１超である。別の実施形態では、ガラスオーバクラッド中のｐｐｍ（重量）Ｃｌに対する、スート‐ガラス加工環境の予備加熱ステップ及び／又は焼結ステップにおけるｐｐｍ（体積）ＣＯの比は、２超である。
【００５１】
ある実施形態では、還元剤処理は、２０００ｐｐｍ（重量）超の塩素を有するオーバクラッド層に対して行われる。ある実施形態では、還元剤処理は、４０００ｐｐｍ（重量）超の塩素を有するオーバクラッド層に対して行われる。更なる実施形態では、還元剤処理は、６０００ｐｐｍ（重量）超の塩素を有するオーバクラッド層に対して行われる。別の実施形態では、還元剤処理は、８０００ｐｐｍ（重量）超の塩素を有するオーバクラッド層に対して行われる。更に別の実施形態では、還元剤処理は、１００００ｐｐｍ（重量）超の塩素を有するオーバクラッド層に対して行われる。
【００５２】
本開示による方法及び装置を使用して、望ましい又は改善された水素感受性又はエージング特性を有する光ファイバを製造できる。本開示は：スート‐ガラスプロセスの中間加熱ステップ及び／又は焼結ステップに還元剤が含まれているプロセスを用いて、光ファイバプリフォームを形成するステップ；上記プリフォームから光ファイバをドロー形成するステップ；並びに任意に、光ファイバを重水素で処理して、非架橋酸素欠陥中心を削減又は排除することにより、光ファイバの水素感受性（水素エージングに対する光ファイバの感受性）を低減するステップを含む。本開示は更に、スートプリフォーム（上記光ファイバはこのスートプリフォームから形成されることになる）のクラッドスートを、還元剤（例えばＣＯ）の混合物で処理することにより、所望のレベルの非架橋酸素欠陥中心の削減を達成するために必要な重水素処理時間を削減するステップを含む。従って、本開示の方法は、光ファイバの特性並びに／又は光ファイバの製造の速度及び／若しくは効率の改善を提供できる。
【００５３】
図６は、光ファイバを製造するための例示的な方法を示すフローチャートであり、本開示に従って、還元ガスで処理され、固化された光ファイバプリフォームの提供；ガラスブランク（固化済み光ファイバプリフォーム）をドロー形成して光ファイバを形成するステップ；及び上記ドロー形成済みファイバを重水素で処理するステップを示す。図６では、本方法は：
ブロック４０において、マンドレル又は基材を提供し、上記基材上にシリカ含有コアスートを堆積させることによって、多孔性コアスートプリフォームを形成するステップ；
ブロック４２において、上記マンドレルを除去し、上記多孔性コアスートプリフォームを固化させ（焼結を含む）、固化済み上記コアスートプリフォームをドロー形成して、コアケーンを形成するステップ；
ブロック４４において、コアケーンを提供し、上記コアケーン上に少なくとも１つのガラスクラッド層を堆積させることによって、固化済みコア及び上記固化済みコア上の少なくとも１つの多孔性クラッド層を有するプリフォームを形成するステップ；
ブロック４６において、上記少なくとも１つの多孔性クラッド層は加工され、上記加工は、塩素源材料と、任意に上記塩素源材料に混合されたキャリアガスとを用いて、上記少なくとも１つの多孔性スートクラッド層の少なくとも１つを塩素ドープするステップを含んでよい；
ブロック４８において、上記塩素ドーププロセスを停止し、上記少なくとも１つの塩素ドープ多孔性クラッド層を、ガスの存在化で固化させることによって、塩素濃度が重量割合で５００ｐｐｍ超である外側クラッドを有する光ファイバプリフォームを形成するステップであって、上記塩素ドープ及び／又は固化及び／又は焼結ステップにおける上記ガス雰囲気は、焼結された上記少なくとも１つのクラッド層中の富酸素欠陥を削減するために、ガス還元剤を含有する、ステップ；
ブロック５０において、固化済み上記光ファイバプリフォームを、光ファイバへとドロー形成するステップ；並びに
ブロック５２において、ドロー形成済みの上記光ファイバを、重水素含有雰囲気中で処理することにより、上記ファイバ中のいずれの残留富酸素欠陥を更に削減し、また上記ファイバ中の‐ＯＨ部位を‐ＯＤ部位に変換するステップ
を含む。
【００５４】
ブロック４０では、コアスートプリフォームが形成される。図７は、ハンドル１６を有する例示的なコアスートプリフォーム１０ａを示す。コアスートプリフォーム１０ａは、化学蒸着（ｃｈｅｍｉｃａｌ  ｖａｐｏｒ  ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ：ＣＶＤ）（例えば外側蒸着（ｏｕｔｓｉｄｅ  ｖａｐｏｒ  ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ：ＯＶＤ）、軸蒸着（ｖａｐｏｒ  ａｘｉａｌ  ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ：ＶＡＤ）、改質化学蒸着（ｍｏｄｉｆｉｅｄ  ｃｈｅｍｉｃａｌ  ｖａｐｏｒ  ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ：ＭＣＶＤ）、プラズマ化学蒸着（ｐｌａｓｍａ  ｃｈｅｍｉｃａｌ  ｖａｐｏｒ  ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ：ＰＣＶＤ））、又はゾル‐ゲル加工若しくは火炎加水分解といった他のいずれの好適な技法等の、いずれの好適な方法を用いて形成してよい。コアスートプリフォーム１０ａは、純粋なシリカ又はドープシリカ（例えば、ゲルマニア、ホウ素、フッ素、アンチモン、エルビウム、アルミニウム、チタン、タンタル及び／若しくは塩素を含むがこれらに限定されない、１つ若しくは複数の好適なドーパントでドープされたシリカ）から形成してよい。コアスートプリフォーム１０ａは、複数の隙間を画定する多孔性構造体である。コアスートプリフォーム１０ａは、その全長に亘って延在する通路を含んでよく、上記通路から、堆積装置のマンドレルが除去されている。いくつかの実施形態によると、コアスートプリフォーム１０ａの密度は約１．０ｇ／ｃｃ以下、好ましくは約０．７ｇ／ｃｃ以下、より好ましくは約０．６ｇ／ｃｃ以下である。
【００５５】
図６のブロック４２では、コアスートプリフォーム１０ａを固化させて、固化済みコアガラスプリフォームを形成し、上記固化済みコアガラスプリフォームをドロー形成して、コアケーンを形成する。コアスートプリフォーム１０ａの固化は焼結を含み、また乾燥及び／又はドープといった他のプロセスステップを含んでよい。コアスートプリフォーム１０ａの固化は、本明細書に記載の方法に適合するいずれの好適な又は望ましいプロセス又はパラメータを採用してよい。コアスートプリフォーム１０ａの固化、及びコアケーンを形成するための固化済みコアスートプリフォームのドロー形成に好適な装置は、当業者には公知である。
【００５６】
コアスートプリフォーム１０ａを固化中に還元剤で処理してもしなくてもよい。一実施形態では、コアスートプリフォーム１０ａを、固化前又は固化中に還元剤で処理するが、このような処理は、固化済みコアから最終的にドロー形成されたファイバのベースライン減衰を、固化中に還元剤で処理されていないものの、それ以外の点では、本方法によって形成されたファイバと全く同一の方法で形成されたファイバに対して、波長１５５０ｎｍにおいて１．５％超だけ増大させるには不十分なレベル及び条件下で行われる。
【００５７】
図６のブロック４４では、クラッドスートを、コアケーン全体を覆うように形成する。クラッドスートは１つ又は複数の層を含んでよく、上記１つ又は複数の層のうち最も外側のものは、オーバクラッドに相当する。クラッドスートとコアケーンとの組立体は、本明細書ではオーバクラッドプリフォーム又はクラッドスートプリフォームと呼ぶ場合がある。クラッドスートは、化学蒸着（ｃｈｅｍｉｃａｌ  ｖａｐｏｒ  ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ：ＣＶＤ）（例えば外側蒸着（ｏｕｔｓｉｄｅ  ｖａｐｏｒ  ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ：ＯＶＤ）、軸蒸着（ｖａｐｏｒ  ａｘｉａｌ  ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ：ＶＡＤ）、改質化学蒸着（ｍｏｄｉｆｉｅｄ  ｃｈｅｍｉｃａｌ  ｖａｐｏｒ  ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ：ＭＣＶＤ）、プラズマ化学蒸着（ｐｌａｓｍａ  ｃｈｅｍｉｃａｌ  ｖａｐｏｒ  ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ：ＰＣＶＤ））、又はゾル‐ゲル加工といった他のいずれの好適な技法等の、いずれの好適な方法を用いて形成してよい。クラッドスートは、クラッドスートを化学蒸着によってコアケーン上に直接堆積させること、コアケーン上にスートを加圧すること、又は管状クラッドスートブランクを形成して、クラッドスートブランク内にコアケーンを挿入することによって、コアケーン上に形成してよい。クラッドスート（又はその層）は、純粋なシリカで形成してよく、又はドープシリカ（例えば、ゲルマニア、ホウ素、フッ素、アルミニウム、チタン、リン及び／若しくは塩素を含むがこれらに限定されない、１つ若しくは複数の好適なドーパントでドープされたシリカ）で形成してよい。上述のように、クラッドスートは、ドープ及び屈折率が異なる複数の層を含んでよく、これにより、図３Ａ及び３Ｂに示されているもののようなファイバ屈折率プロファイルがもたらされる。クラッドスートは、複数の隙間を画定する多孔性構造体である。いくつかの実施形態によると、クラッドスートの密度は約１．０ｇ／ｃｃ以下、好ましくは約０．７ｇ／ｃｃ以下、より好ましくは約０．６ｇ／ｃｃ以下である。
【００５８】
図６のブロック４６及び４８では、スートクラッドプリフォームを、本明細書に記載の方法に従って加工し、固化させる。上述のように、このスートクラッドプリフォーム固化プロセスは、スートクラッドの１つ又は複数の層のスート‐ガラス変換を実施し、予備加熱ステップ、中間加熱ステップ、及び焼結ステップを含んでよく、ここで上記予備加熱ステップ、中間加熱ステップ、及び焼結ステップのうちの１つ又は複数は、還元剤によるスートクラッドプリフォームの処理を含んでよい。スートクラッドプリフォームの加工は、乾燥ステップ及びドープステップも含んでよい。乾燥ステップでは、スートクラッドプリフォームを乾燥剤で処理する。この乾燥ステップは、約８００℃〜１３００℃の温度で実施してよく、上述の予備加熱ステップ及び中間加熱ステップのうちの一方又は両方を含む。乾燥剤は、スートクラッドの細孔に浸透して、水又はＯＨ基と反応し、ファイバプリフォームから水及びＯＨ基を除去する。乾燥剤は、スートクラッド中に存在し得る遷移金属又は他の不純物も除去できる。好適な乾燥剤は、Ｃｌ２、ＳｉＣｌ４、ＧｅＣｌ４、ＳＯＣｌ２及び／又はＰＯＣｌ３といった塩素含有ガスを含む。乾燥剤は任意に、Ｈｅ、Ａｒ、Ｎｅ及び／又はＮ２といった不活性ガス中で希釈してよい。いくつかの実施形態では、乾燥ガスは、約５体積％未満の塩素、例えば約０．０１〜３．０体積％の塩素を含有する。
【００５９】
いくつかの実施形態では、乾燥ステップに塩素ドープステップが続き、上記塩素ドープステップでは、スートクラッドプリフォームを塩素ドーパント前駆体に曝露する。塩素ドーパント前駆体は、塩素（Ｃｌ２）、ＳｉＣｌ４、ＣＣｌ４又はこれらの混合物で構成され得る。一実施形態では、塩素ドープは、スート‐ガラス固化プロセスの予備加熱ステップ中に実施される。別の実施形態では、塩素ドープは、中間加熱ステップ中に実施される。更に別の実施形態では、塩素ドープは、スート‐ガラス固化プロセスの焼結ステップ中に実施される。様々な実施形態では、塩素ドープレベルは、重量割合で２００ｐｐｍ超〜重量割合で２００００ｐｐｍ未満の範囲内である。一実施形態では、固化済みガラス中の塩素ドープレベルは、重量割合で２００ｐｐｍ〜重量割合で２００００ｐｐｍの範囲内である。ある実施形態では、塩素ドープレベルは、重量割合で５００ｐｐｍ超である。別の実施形態では、塩素ドープレベルは、重量割合で２０００ｐｐｍ超である。更なる実施形態では、塩素ドープレベルは、重量割合で４０００ｐｐｍ超である。追加の実施形態では、塩素ドープレベルは、重量割合で６０００ｐｐｍ超である。
【００６０】
還元剤は、ＣＨ３Ｃｌ、ＣＨ２Ｃｌ２、ＣＨＣｌ３、ＣＯ及びこれらの組み合わせからなる群から選択してよい。還元剤はそのままの状態で、又は１つ若しくは複数の他のガスと組み合わせて供給してよい。いくつかの実施形態によると、クラッドスートは、少なくとも０．１体積％ＣＯ、又は０．１体積％ＣＯ〜１．０体積％ＣＯ、又は０．４〜０．６体積％ＣＯを含む、還元剤含有ガスに曝露される。還元剤含有ガスの残部は、不活性ガス（例えばＮ２、Ａｒ、Ｎｅ、Ｈｅ）又は不活性ガスとＣｌ２との組み合わせ、又はＣｌ２であってよい。還元剤含有ガス中のＣｌ２の濃度は、約２体積％未満、又は約１体積％〜２体積％であってよい。
【００６１】
いくつかの実施形態によると、クラッドスートは、約２〜１０時間の処理時間にわたる、約８００℃〜１５００℃の温度、又は約１１００℃〜１５００℃の温度、又は約１３００℃〜１５００℃の温度での、スート‐ガラスプロセス中に、還元剤に曝露される。
【００６２】
還元剤含有ガス中の還元剤の濃度、還元剤含有ガスによるスートクラッドの処理の温度、及び還元剤含有ガスによるスートクラッドの処理の時間は、クラッドスート１２ａ、１２ｂに酸化状態の選択されたレベルの還元を提供するために、クラッドスートの塩素ドープレベルに応じて選択される。いくつかの実施形態によると、還元剤含有ガスによるスートクラッドの処理の温度は、少なくとも約８００℃である。いくつかの実施形態によると、還元剤含有ガスによるスートクラッドの処理の温度は、約８００℃〜１５００℃である。上記処理温度は、一定であっても変動してもよい。いくつかの実施形態によると、還元剤含有ガスによるスートクラッドの処理の時間は、約１２０〜６００分である。いくつかの実施形態によると、還元剤含有ガスによるスートクラッドの処理の時間は、約１２０〜２４０分である。いくつかの実施形態によると、還元剤含有ガスは、約０．００２〜０．２ｓｌｐｍの流量で、スートクラッドへと供給される。
【００６３】
一実施形態では、還元剤によるスートクラッドプリフォームの処理と焼結ステップとは重複しており、これにより、スートクラッドは、焼結中に還元剤に曝露される。還元剤含有ガスの導入は、焼結ステップの開始前、開始後、又は開始と略同時に開始してよい。スート‐ガラス固化プロセス中のいずれのポイントにおいて、還元剤含有ガスによるスートクラッドプリフォームの処理を２サイクル以上実行してよい。いくつかの実施形態によると、還元剤含有ガスは、焼結ステップの持続期間の少なくとも５０％にわたって、処理チャンバ内に存在する。いくつかの実施形態によると、還元剤含有ガスは、焼結ステップ全体を通して処理チャンバ内に存在する。いくつかの実施形態によると、還元剤含有ガスによるスートクラッドの処理は、スート‐ガラス固化プロセスの焼結ステップと略同一の時間帯を占める単一の処理サイクルにおいて実施される。特定の好ましい実施形態によると、スートクラッドは、焼結ステップ中にのみ、還元剤含有処理ガスに曝露される。いくつかの実施形態によると、１回又は複数回の還元剤含有ガス処理ステップの間又は後に、塩素含有ガスを処理チャンバ内に流し込まない。
【００６４】
光ファイバを製造する本方法は：固化済みガラスコア及び多孔性ガラスクラッド層を有する、プリフォームを提供するステップ；上記プリフォームを、第１の温度において第１のガス雰囲気に曝露するステップであって、上記第１のガス雰囲気は塩素源材料を含み、上記塩素源材料は、上記第１の多孔性ガラスクラッド層のドープのための塩素を供給する、ステップ；上記プリフォームを、第２の温度において第２のガス雰囲気に曝露するステップであって、上記第２のガス雰囲気は還元剤を含む、ステップ；及び上記プリフォームを、第３の温度において、上記第２のガス雰囲気の存在下で加熱するステップであって、上記加熱ステップは上記多孔性クラッド層の焼結を引き起こし、焼結済みの上記多孔性クラッド層は、重量割合で少なくとも５００ｐｐｍの塩素ドーパント濃度を有するステップを含む。本方法の実施形態では：上記第１の温度は少なくとも８００℃、若しくは少なくとも１０５０℃、若しくは８００℃〜１１００℃であってよく；上記第２の温度は、上記第１の温度以上であってよく、若しくは上記第２の温度は上記第１の温度より高くてよく；上記第３の温度は、上記第２の温度以上であってよく、若しくは上記第３の温度は上記第２の温度より高くてよく、若しくは上記第３の温度は少なくとも１１００℃であってよく、若しくは上記第３の温度は少なくとも１２００℃であってよく、若しくは上記第３の温度は少なくとも１３００℃であってよく、若しくは上記第３の温度は１１００℃〜１５００℃であってよく；上記塩素源材料は、Ｃｌ２、ＳｉＣｌ４及び／若しくはＣＣｌ４を含んでよく、上記還元剤は、ＣＯ、ＣＨ３Ｃｌ、ＣＨ２Ｃｌ２及び／若しくはＣＨＣｌ３を含んでよく；並びに／又は上記多孔性クラッド層の塩素ドーパント濃度は、重量割合で少なくとも１０００ｐｐｍ、又は重量割合で少なくとも２０００ｐｐｍ、又は重量割合で少なくとも４０００ｐｐｍ、又は重量割合で少なくとも６０００ｐｐｍ、又は重量割合で少なくとも８０００ｐｐｍ、又は重量割合で少なくとも１００００ｐｐｍであってよい。
【００６５】
クラッドスートプリフォームを加工するための例示的な装置を、装置１００として図８に示す。クラッドスートプリフォーム加工装置１００は、スートクラッド１８を固化させ、スートクラッド１８を還元剤で処理し、本明細書に記載されているようにスートクラッド１８にそれ以外の加工（例えば乾燥及び／又はドープ）を施して、図９に示すような固化済みガラスプリフォーム２０を形成するよう動作可能である。固化済みガラスプリフォーム２０は、固化済みガラスコア部分１０及び固化済みクラッド部分１２ａ、１２ｂを含む。装置１００は、炉１１０及び流体制御系１３０を含む。炉１１０は容器１１２を含む。容器１１２は管状マッフル１１２Ａを含む。容器１１２は、流入口１２０及び流出口１２２を有するチャンバ１１４を画定し、上記流入口１２０及び流出口１２２はそれぞれ、チャンバ１１４と流体連通している。容器１１２は、純粋な石英で形成してよい。いくつかの実施形態によると、チャンバ１１４に干渉する容器１１２の部分又は表面のほぼ全てを、石英で形成する。石英製ハンドル１１８は、チャンバ１１４内へと延在する。ハンドル１１８は連結部分１１８Ａを有し、この連結部分１１８Ａから、ファイバプリフォーム１４が除去可能な状態で吊り下がる。ハンドル１１８及び付着したオーバクラッドプリフォーム１４を回転させるために、モータ（図示せず）を設けてよい。
【００６６】
加熱デバイス１１６は、マッフル１１２Ａの一部分を部分的に又は完全に取り囲む。加熱デバイス１１６は例えば、抵抗若しくは誘導加熱器、又は他のいずれの好適な加熱デバイスであってよい。加熱デバイス１１６は、予備加熱ステップ及び焼結ステップを含む、本明細書に記載のプロセスステップを達成するために十分な熱を提供しなければならない。
【００６７】
流体制御系１３０は、自動、手動又は半自動で動作できる好適なコントロール１３２を含む。系１３０は更に、還元剤含有ガスの供給源１４０、乾燥剤含有ガスの供給源１４５（本明細書で示されているいくつかの実施形態では、１４５は塩素含有ガスを含む）、及びキャリア又は不活性ガスの供給源１５０を含む。供給源１４０、１４５、１５０は加圧され、それぞれの圧力調節器１４３、１４６及び１５３を有する。導管又はライン１４１、１４７及び１５１は、供給源１４０、１４５、１５０を、共通流入ライン１３４に接続し、この共通流入ライン１３４は、流入口１２０と流体連通することにより、還元剤含有ガス、乾燥剤含有ガス及び／又はキャリア若しくは不活性ガスをチャンバ１１４内へと導入し、プリフォーム１４と相互作用させる。制御可能な開閉弁１４２及び逆止弁１４４が、ライン１４１内に設けられる。同様に、制御可能な開閉弁１４８、１５２及び逆止弁１４９、１５４が、ライン１４７、１５１内に設けられる。コントロール１３２は、弁１４２、１４８及び１５２を開閉するように動作できる。
【００６８】
還元剤含有ガス、乾燥剤含有ガス及び／又はキャリア若しくは不活性ガスは、別個に、又は組み合わせて、チャンバ１１４に導入できる。還元剤含有ガスと乾燥剤含有ガスとを切り替える際に、チャンバ１１４をキャリア又は不活性ガスでパージしてよい。図８には明示されていないが、固化装置１００もまた、塩素ドーパント前駆体等のドーパント前駆体の源を含んでよく、上記ドーパント前駆体は、プリフォーム１４のスートクラッド部分のドープを実施するためにチャンバ１１４に導入してよい。
【００６９】
還元剤若しくは還元剤含有ガス、乾燥剤若しくは乾燥剤含有ガス、又はドーパント前駆体による、スートクラッドプリフォーム１４の処理は、１回又は複数回の処理サイクルで繰り返してよい。上記１回又は複数回の処理サイクルは、同一の装置１００内で実施してよく、オーバクラッドプリフォーム１４は、ある処理サイクルと別の処理サイクルとの間にはチャンバ１１４内に保持してよい。処理ステップのパラメータのうちの１つ又は複数を修正してよい。例えば：圧力；温度；還元剤含有ガス、乾燥剤含有ガス及び／若しくはドーパント前駆体の１つ若しくは複数の組成；不活性ガスの相対比率；並びに／又は処理時間は、異なる処理サイクルにおいて異なっていてよい。供給源１５０からの不活性ガス、又は他の好適なガスの流れは、容器１１２を通過して、（複数のサイクルを使用する場合は）ある処理サイクルと別の処理サイクルとの間に、及び／又は最終処理サイクルの反応時間の終了時に、チャンバ１１４をパージできる。
【００７０】
スートクラッド１８は、焼結ステップ前に、チャンバ１１４を通して、及びスートクラッドプリフォーム１４の周りに、ドーパントガスを（単独で、又は不活性ガス供給源１５０からの不活性ガスと組み合わせて）流すことによってドープできる。上記ドーパントガスは、例えばＣＦ４、ＳｉＦ４、Ｃ２Ｆ６及び／又はＳＦ６、ＳｉＣｌ４、Ｃｌ２といったいずれの好適なガスであってよい。１つ又は複数のドープステップは、還元剤によるスートクラッドプリフォーム１４の処理前、処理中（例えば還元剤によるある処理サイクルと別の処理サイクルとの間）、及び／又は処理後に実施してよい。
【００７１】
図６のブロック５０では、光ファイバを、図６のブロック４６及び４８による加工後に製造された、還元剤処理済みの、固化済みプリフォーム２０（図９）から、光ファイバドロー形成装置を用いてドロー形成する。固化済みガラスプリフォームから光ファイバをドロー形成するための好適な技法及び装置は、当業者には公知である。上記固化済みプリフォーム２０の固化済みガラスプリフォームコア１０は、光ファイバのコア１０（又はコア１０の一部）を形成することになり、上記固化済みプリフォーム２０の固化済みクラッド層１２ａ、１２ｂは、光ファイバのクラッド部分を形成することになり、図２Ａ又は２Ｂに示すように、内側クラッドが存在する場合は内側クラッドが１２ａとなり、オーバクラッドが１２ｂとなることが理解されるだろう。
【００７２】
図６のブロック５２では、ドロー形成済みファイバを、重水素ガスでの処理のための重水素処理装置内に配置する。重水素処理を実施するための好適な装置は、当業者には公知である。いくつかの実施形態によると、上記重水素処理装置は、ドロー形成済み光ファイバを保持するためのチャンバ、重水素含有ガスの供給源、及び上記重水素含有ガスを上記チャンバに供給するためのコントロールを含む。上記装置は、上記チャンバ内に配置されたドロー形成済みファイバを、選択された温度において、選択された時間にわたって、選択された濃度の重水素に曝露するよう適合される。
【００７３】
ドロー形成済みファイバの重水素処理は、上記光ファイバのコア中の非架橋酸素欠陥の濃度の低減、及びこれによる、環境水素に対する上記コアの感受性の低減をもたらす。ファイバの重水素処理は、例えば米国特許第６４９９３１８号明細書、米国特許第４６２３３７３号明細書、米国特許第４５１５６１２号明細書及び米国特許第４６８５９４５号明細書において議論されている。
【００７４】
いくつかの実施形態によると、クラッドスートの還元剤処理は、光ファイバの水素感受性を目標レベルまで低減するために必要な重水素処理時間を、還元剤処理を行わずに形成されたもののそれ以外は同一の方法で形成された同一の光ファイバに関して必要な重水素処理時間に比べて、少なくとも２０％削減する。他の実施形態では、直前の段落に記載されているような低い塩素レベルでの乾燥ステップと組み合わせて、還元剤としてＣＯを使用すると、上記必要な重水素処理時間は、少なくとも４０％削減される。
【００７５】
本発明の実施形態による方法及び装置は、光ファイバの製造において利点及び便益を提供できる。上述のように、ドロー形成済み光ファイバのコア中の非架橋酸素欠陥は、環境水素と結合して、コア中に吸収部位を形成する場合があり、これにより、（例えば遠距離通信ウィンドウにおける）関心対象の波長における減衰が増大する。コアの水素感受性は、ドロー形成済みファイバ又は固化済みガラスプリフォームを重水素処理することによって低減できる。しかしながら、重水素処理ステップ中、重水素含有ガスの重水素は、コア内へと拡散する前にクラッド部分を通って拡散しなければならない。クラッド部分中の非架橋酸素欠陥は、重水素がクラッド部分を通って拡散する際に重水素を消費する傾向を有する。従って、クラッド部分中の非架橋酸素欠陥は、ファイバを重水素で処理するために必要な処理時間を増大させる。また、重水素処理プロセスは、重水素の拡散の速度によって制限されるため、重水素処理プロセスを完了するために必要な時間は延長される。その結果、光ファイバの製造の速度は実質的に遅くなり得る。
【００７６】
本発明の方法では、処理ガスの還元剤は、クラッドスート１２ａ、１２ｂから過剰な酸素を除去し、これにより除去された酸素が存在しなくなり、続く焼結により、ドロー形成済みファイバのガラスクラッド１２ａ、１２ｂ中に非架橋酸素欠陥を提供する。その結果、クラッド中の欠陥濃度レベルが低下する。除去された非架橋酸素欠陥は存在しなくなり、これにより光ファイバコア１０の重水素処理中に重水素が消費され、これによりプロセスの速度及び効率が改善され、重水素処理時間がより短縮される。
【００７７】
本開示の方法は、オーバクラッド中に重量割合で５００ｐｐｍ超のＣｌ、又はオーバクラッド中に重量割合で２０００ｐｐｍ超のＣｌ、又はオーバクラッド中に重量割合で４０００ｐｐｍ超のＣｌ、又はオーバクラッド中に重量割合で６０００ｐｐｍ超のＣｌが存在する実施形態に関して特に重要である。図５に示すように、ファイバのピーク到達時間は、オーバクラッド中のＣｌ濃度が上昇すると共に増大する。これは、富酸素欠陥の濃度が、オーバクラッド中のＣｌ濃度が上昇すると共に上昇することを示す。図５はまた、本明細書に開示されているような、還元剤によるクラッドスートの処理が、ファイバのピーク到達時間を低減させることも示しており、これは、還元剤による処理がオーバクラッド中の富酸素欠陥の濃度を低下させることを示している。オーバクラッド中の富酸素欠陥の濃度が低下することは、光ファイバの水素感受性の所与の低下を達成するために必要な重水素処理時間が短縮されるため、製造効率が改善されることを意味する。本明細書に記載されるように、還元剤の存在下で固化させたプリフォームからドロー形成されたファイバは、還元剤の存在下で固化させなかったプリフォームからドロー形成されたファイバよりも、富酸素欠陥の濃度が低く、（ＴＴＰによって測定される）所与の水素感受性を達成するために必要な重水素処理時間が短縮される。
【００７８】
本発明の光ファイバ、方法及び装置について、還元剤処理済みクラッドを有する段階的屈折率光ファイバに関して上述したが、本方法及び装置を用いて、他のタイプの光ファイバも同様に形成できる。例えば本方法及び装置を用いて、純粋シリカコアの段階的屈折率光ファイバ、傾斜付き屈折率光ファイバ、Ｗプロファイル光ファイバ、台座型プロファイル光ファイバ、又はより複雑な複数セグメントのプロファイルを有する（例えば少なくとも１つの中心コア、周縁凹部、リング及びクラッドを含む）光ファイバを形成できる。光ファイバは、複数のクラッド層を有してよい。これら複数のクラッド層は、還元剤で異なる様式で処理してよい（例えばあるクラッド層は還元剤で処理してよく、別のクラッド層は還元剤で処理しなくてよい）。中心コア以外の物理コアのセグメントは、コアスートプリフォームの還元剤処理に関して上述したように、還元剤で処理してよい。好ましくは、このような追加のコアセグメントは、コアに関して上述した（例えばベースライン減衰の増大に関する）パラメータに従って、還元剤で処理される。
【００７９】
コア及び少なくとも１つのクラッド層を備え、上記少なくとも１つのクラッド層が重量割合で少なくとも５００ｐｐｍの塩素ドーパント濃度を含む光ファイバは、本開示の範囲内であり、上記光ファイバは、重量割合で１ｐｐｂ未満のＯＤ基を含有し、また上記ファイバは、全圧１気圧を有し、かつ分圧０．０１気圧のＨ２及び分圧０．９９気圧のＮ２を含有するガス雰囲気への曝露時に、１００時間未満の、２３℃におけるピーク到達時間（ＴＴＰ）水素エージング値を有する。
【実施例】
【００８０】
３つの直径１２５μｍのＳＭＦファイバを、各ガラスプリフォームを形成して各ガラスプリフォームから各ファイバをドロー形成することによって製造した。各プリフォームは、コアケーンを形成するステップ、その後上記コアケーン上にクラッドスートを形成するステップ、及びその後上記クラッドスートを固化するステップによって形成された。上記クラッドスートの固化は：第１段階、即ち、約１１５０℃の温度で約２４０分間、クラッドスートを第１の加工ガスに曝露して、クラッドスートを乾燥させる、等温段階；及び約１１５０〜１５００℃の温度で約６時間、クラッドスートを第２の加工ガスに曝露する、第２段階を含んでいた。上記第２段階では、クラッドスートの焼結が予想された。上記３つのファイバは、３つのプリフォームそれぞれの第１及び第２段階のための加工ガスが、表１に示すような異なる濃度のＣｌ２及びＣＯを含有する（残りのガスはヘリウムを含む）ことを除いて、略同一の様式で製造された。
【００８１】
【表１】
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【００８２】
これら３つのファイバをそれぞれ、２３℃において０．０１気圧であるＨ２の分圧及び０．９９気圧であるＮ２を含む、全圧１気圧の水素含有ガスに曝露した。これらの条件下での、ファイバクラッドを通してファイバコアへと水素が拡散するための時間（ピーク到達時間（ＴＴＰ）とも呼ばれる）を、各ファイバに関して測定した。ＴＴＰは、１３８３ｎｍの波長を有する光信号の減衰に基づいており、また、減衰の急峻な増大が観察された、水素含有ガスへのファイバの曝露後の時間に対応していた。プリフォーム＃１からドロー形成されたファイバは、およそ１０５時間の平均１３８３ｎｍＴＴＰを有していた。プリフォーム＃２からドロー形成されたファイバは、約７６時間の平均１３８３ｎｍＴＴＰを有していた。プリフォーム＃３からドロー形成されたファイバは、約５８時間の平均１３８３ｎｍＴＴＰを有していた。プリフォーム＃４からドロー形成されたファイバは、約４０時間の平均１３８３ｎｍＴＴＰを有していた。重水素処理時間は概ねＴＴＰに比例し、即ち低いＴＴＰは、小さい（短い）重水素処理時間に対応する。
【００８３】
以上は本発明の例示であり、本発明の限定として解釈してはならない。本発明のいくつかの例示的実施形態を説明したが、本発明の新規の教示及び利点から著しく逸脱することなく、上記例示的実施形態において多数の修正が可能であることは、当業者には容易に理解されるだろう。従って、このような修正は全て、本発明の範囲内に含まれることが意図される。従って、以上は本発明の例示であり、本開示の具体的実施形態に限定されるものとして解釈してはならないこと、及び本開示の実施形態及び他の実施形態に対する修正は、本発明の範囲内に含まれることが意図されることを理解されたい。
【００８４】
以下、本発明の好ましい実施形態を項分け記載する。
【００８５】
実施形態１
光ファイバを製造する方法において、
固化済みガラスコア及び第１の多孔性ガラスクラッド層を有するプリフォームを提供するステップ；
上記プリフォームを第１の温度の第１のガス雰囲気に曝露するステップであって、上記第１のガス雰囲気は塩素源材料を含み、上記塩素源材料は、上記第１の多孔性ガラスクラッド層をドープするための塩素を提供する、ステップ；
上記プリフォームを第２の温度の第２のガス雰囲気に曝露するステップであって、上記第２のガス雰囲気は還元剤を含む、ステップ；及び
上記プリフォームを、第３の温度の上記第２のガス雰囲気の存在下で加熱するステップであって、上記加熱するステップは、上記第１の多孔性ガラスクラッド層の焼結を引き起こし、上記焼結された第１の多孔性ガラスクラッド層は、重量割合で少なくとも５００ｐｐｍの塩素ドーパント濃度を有する、ステップ
を含む、方法。
【００８６】
実施形態２
上記第１の温度は少なくとも８００℃であり、
上記第２の温度は、上記第１の温度以上であり、
上記第３の温度は、上記第２の温度以上である、実施形態１に記載の方法。
【００８７】
実施形態３
上記第１の温度は、少なくとも１０５０℃である、実施形態１又は２に記載の方法。
【００８８】
実施形態４
上記第３の温度は、少なくとも１３００℃である、実施形態１〜３のいずれか１つに記載の方法。
【００８９】
実施形態５
上記塩素源材料は、Ｃｌ２、ＳｉＣｌ４及び／又はＣＣｌ４である、実施形態１〜４のいずれか１つに記載の方法。
【００９０】
実施形態６
上記還元剤は、ＣＯ、ＣＨ３Ｃｌ、ＣＨ２Ｃｌ２及び／又はＣＨＣｌ３である、実施形態１〜５のいずれか１つに記載の方法。
【００９１】
実施形態７
上記塩素源材料はＣｌ２を含み、
上記還元剤はＣＯを含む、実施形態１〜６のいずれか１つに記載の方法。
【００９２】
実施形態８
上記第２のガス雰囲気は更に、キャリアガスを含む、実施形態１〜７のいずれか１つに記載の方法。
【００９３】
実施形態９
上記キャリアガスはヘリウムを含む、実施形態８に記載の方法。
【００９４】
実施形態１０
上記第２のガス雰囲気は塩素を含有しない、実施形態１〜９のいずれか１つに記載の方法。
【００９５】
実施形態１１
上記還元剤はＣＯであり、
上記第２のガス雰囲気中のＣＯの濃度は、重量割合で１０００ｐｐｍ超である、実施形態１〜１０のいずれか１つに記載の方法。
【００９６】
実施形態１２
上記還元剤はＣＯであり、
上記第２のガス雰囲気中のＣＯの濃度は、重量割合で３０００ｐｐｍ超である、実施形態１〜１１のいずれか１つに記載の方法。
【００９７】
実施形態１３
上記還元剤はＣＯであり、
上記第２のガス雰囲気中のＣＯの濃度は、重量割合で５０００ｐｐｍ超である、実施形態１〜１２のいずれか１つに記載の方法。
【００９８】
実施形態１４
上記第２のガス雰囲気は、上記第１のガス雰囲気を含む、実施形態１〜１３のいずれか１つに記載の方法。
【００９９】
実施形態１５
上記塩素源材料に対する上記還元剤の体積比は、０．００５超である、実施形態１４に記載の方法。
【０１００】
実施形態１６
上記塩素源材料に対する上記還元剤の体積比は、０．０１０超である、実施形態１４に記載の方法。
【０１０１】
実施形態１７
上記塩素源材料に対する上記還元剤の体積比は、０．０２０超である、実施形態１４に記載の方法。
【０１０２】
実施形態１８
上記還元剤はＣＯであり、
重量割合のｐｐｍを単位とする、上記焼結された第１の多孔性ガラスクラッド層中の上記塩素ドーパント濃度に対する、体積割合のｐｐｍを単位とする、上記第２のガス雰囲気中のＣＯの濃度の比は、０．５超である、実施形態１に記載の方法。
【０１０３】
実施形態１９
上記還元剤はＣＯであり、
重量割合のｐｐｍを単位とする、上記焼結された第１の多孔性ガラスクラッド層中の上記塩素ドーパント濃度に対する、体積割合のｐｐｍを単位とする、上記第２のガス雰囲気中のＣＯの濃度の比は、１．０超である、実施形態１に記載の方法。
【０１０４】
実施形態２０
上記還元剤はＣＯであり、
重量割合のｐｐｍを単位とする、上記焼結された第１の多孔性ガラスクラッド層中の上記塩素ドーパント濃度に対する、体積割合のｐｐｍを単位とする、上記第２のガス雰囲気中のＣＯの濃度の比は、２．０超である、実施形態１に記載の方法。
【０１０５】
実施形態２１
上記焼結された第１の多孔性ガラスクラッド層中の上記塩素ドーパント濃度は、重量割合で２０００ｐｐｍ超である、実施形態１〜２０のいずれか１つに記載の方法。
【０１０６】
実施形態２２
上記焼結された第１の多孔性ガラスクラッド層中の上記塩素ドーパント濃度は、重量割合で２００００ｐｐｍ超である、実施形態２１に記載の方法。
【０１０７】
実施形態２３
上記プリフォームは更に、第２の多孔性ガラスクラッド層を備え、
上記第２の多孔性ガラスクラッド層は、上記第１の多孔性ガラスクラッド層を取り囲む、実施形態１〜２２のいずれか１つに記載の方法。
【０１０８】
実施形態２４
上記塩素源材料は更に、上記第２の多孔性ガラスクラッド層をドープするための塩素を提供し、
上記第３の温度において加熱する上記ステップは、上記第２の多孔性ガラスクラッド層の焼結を引き起こし、
上記焼結された第１の多孔性ガラスクラッド層の上記塩素ドーパント濃度は、重量割合で少なくとも１０００ｐｐｍであり、
焼結済みの上記第２の多孔性ガラスクラッド層は、上記焼結された第１の多孔性ガラスクラッド層の上記塩素ドーパント濃度未満の塩素ドーパント濃度を有する、実施形態２３に記載の方法。
【０１０９】
実施形態２５
上記焼結された第１の多孔性ガラスクラッド層を有する上記プリフォームから、ファイバをドロー形成するステップを含む、実施形態１に記載の方法。
【０１１０】
実施形態２６
上記ファイバは、２３℃における１％Ｈ２及び９９％Ｎ２を含有するガス雰囲気への曝露時に、上記還元剤の存在下で加熱しなかったプリフォームからドロー形成した、塩素ドーパント濃度が少なくとも５００ｐｐｍの焼結された多孔性ガラスクラッド層を有するファイバの、対応するＴＴＰよりも、少なくとも２０％低いピーク到達時間（ＴＴＰ）水素エージング値を有する、実施形態２５に記載の方法。
【０１１１】
実施形態２７
上記ファイバは、２３℃における１％Ｈ２及び９９％Ｎ２を含有するガス雰囲気への曝露時に、上記還元剤の存在下で加熱しなかったプリフォームからドロー形成した、塩素ドーパント濃度が少なくとも５００ｐｐｍの焼結された多孔性ガラスクラッド層を有するファイバの、対応するＴＴＰよりも、少なくとも４０％低いピーク到達時間（ＴＴＰ）水素エージング値を有する、実施形態２５に記載の方法。
【０１１２】
実施形態２８
上記ファイバを、１００℃未満の温度において、重水素含有ガスで処理するステップを更に含む、実施形態２５に記載の方法。
実施形態２９
コア及び少なくとも１つのクラッド層を備える、光ファイバであって、
上記少なくとも１つのクラッド層は、重量割合で少なくとも５００ｐｐｍの塩素ドーパント濃度を含み、
上記光ファイバは、重量割合で１ｐｐｂ未満のＯＤ基を含有し、また上記光ファイバは、全圧１気圧を有し、かつ分圧０．０１気圧のＨ２及び分圧０．９９気圧のＮ２を含有するガス雰囲気への曝露時に、１００時間未満の、２３℃におけるピーク到達時間（ＴＴＰ）水素エージング値を有する、光ファイバ。
実施形態３０
上記ピーク到達時間（ＴＴＰ）水素エージング値は、６０時間未満である、実施形態２９に記載の光ファイバ。
実施形態３１
上記ピーク到達時間（ＴＴＰ）水素エージング値は、４０時間未満である、実施形態２９に記載の光ファイバ。
実施形態３２
上記ピーク到達時間（ＴＴＰ）水素エージング値は、３０時間未満である、実施形態２９に記載の光ファイバ。
実施形態３３
上記少なくとも１つのクラッド層は、重量割合で少なくとも２０００ｐｐｍの塩素ドーパント濃度を含む、実施形態２９〜３２のいずれか１つに記載の光ファイバ。
【符号の説明】
【０１１３】
１０  コアガラスケーン、光ファイバのコア、コア、固化済みガラスコア部分、固化済みガラスプリフォームコア
１０ａ  コアスートプリフォーム
１２ａ  内側クラッド、固化済みクラッド部分
１２ｂ  外側クラッド、固化済みクラッド部分
１２ｔ  トレンチ領域
１４  ファイバプリフォーム、オーバクラッドプリフォーム、スートクラッドプリフォーム
１６  ハンドル
１８  スートクラッド
２０  固化済みガラスプリフォーム、固化済みプリフォーム
１００  クラッドスートプリフォーム加工装置、固化装置
１１０  炉
１１２  容器
１１２Ａ  マッフル
１１４  チャンバ
１１６  加熱デバイス
１１８  石英製ハンドル
１１８Ａ  連結部分
１２０  流入口
１２２  流出口
１３０  液体制御系
１３２  コントロール
１３４  共通流入ライン
１４０  還元剤含有ガスの供給源
１４１  導管、ライン
１４２  制御可能な開閉弁
１４３  供給源１４０の圧力調節器
１４４  逆止弁
１４５  乾燥剤含有ガスの供給源
１４６  供給源１４５の圧力調節器
１４７  導管、ライン
１４８  制御可能な開閉弁
１４９  逆止弁
１５０  キャリア又は不活性ガスの供給源
１５１  導管、ライン
１５３  供給源１５０の圧力調節器
２００  周縁凹部容積
ｒ０  コア中心
ｒ１  コア外縁部
ｒ２  径方向距離
ｒ３  ファイバの外縁部
ｒ４  径方向距離
Δ１  コア１０の屈折率
Δ２  内側クラッド１２ａの屈折率
Δ３  外側クラッド１２ｂの屈折率
Δ４  トレンチ領域１２ｔの屈折率
【図１】
0006681871.tif 000003
【図２Ａ】
0006681871.tif 000004
【図２Ｂ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
0006681871.tif 000007
【図４】
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【図５】
0006681871.tif 000009
【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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