(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリカ及び約１１質量％以下のゲルマニアを含み、かつ、最大比屈折率Δ１ＭＡＸを有する、コアと、
前記コアを取り囲み、かつ、Δ１ＭＡＸ＞Δ２になるように最小比屈折率Δ２を有する、内側クラッドと、
前記内側クラッドを取り囲み、かつ、第１の外側クラッド部分と、該第１の外側クラッド部分を取り囲む第２の外側クラッド部分とを含む、外側クラッドであって、前記第２の外側クラッド部分の１６５０℃における粘度から前記第１の外側クラッド部分の１６５０℃における粘度を減算した値が≧１×１０５Ｐａ・ｓ（１×１０６ポアズ）である、外側クラッドと
を含み、
（ｉ）前記第２の外側クラッド部分が、前記第１の外側クラッド部分より少なくとも１０００質量ｐｐｍ少なく塩素を含む、又は（ｉｉ）前記第１の外側クラッド部分が、２０００〜２００００質量ｐｐｍの平均塩素濃度を有する、又は（ｉｉｉ）前記第２の外側クラッド部分が、０〜６０００質量ｐｐｍの塩素濃度を有し、かつ、前記第２の外側クラッド部分が、前記第１の外側クラッド部分より少なくとも１０００質量ｐｐｍ少なく塩素を含む、シングルモード光ファイバ。
【請求項２】
前記第２の外側クラッド部分の１６５０℃における粘度から前記第１の外側クラッド部分の１６５０℃における粘度を減算した値が≧５×１０５Ｐａ・ｓ（５×１０６ポアズ）であることを特徴とする、請求項１に記載のシングルモード光ファイバ。
【請求項３】
前記第１の外側クラッド部分が軟化点Ｔ軟化−１を有し、前記第２の外側クラッド部分が軟化点Ｔ軟化−２を有し、
前記第２の外側クラッド部分の前記ガラス軟化点Ｔ軟化−２と前記第１のクラッド外側クラッド部分の前記ガラス軟化点Ｔ軟化−１との差異が、２℃より大きいことを特徴とする、請求項１又は２に記載のシングルモード光ファイバ。
【請求項４】
前記コアがゲルマニアを約２．０質量％以上含むことを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載のシングルモード光ファイバ。
【請求項５】
（ｉ）前記コアが、約０．１３％以上〜約０．５２％以下の最大比屈折率Δ１ＭＡＸを有する、（ｉｉ）−０．０２％≦Δ２≦０．０２％である、（ｉｉｉ）前記コアが約３μｍ以上〜約１０μｍ以下の径方向厚さを有する、（ｉｖ）前記内側クラッドが約５μｍ以上の径方向厚さを有する
のうちの少なくとも１つを満たすことを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載のシングルモード光ファイバ。
【請求項６】
前記シングルモード光ファイバが、１５５０ｎｍの波長において、約０．１８５ｄＢ／ｋｍ以下の減衰を有することを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一項に記載のシングルモード光ファイバ。
【請求項７】
Φ≧５の正規化された応力緩和パラメータΦを有することを特徴とする、請求項１〜６のいずれか一項に記載のシングルモード光ファイバ。
【請求項８】
前記第２の外側クラッド部分が張力下にあり、該張力が、０．３ＭＰａを超える軸応力を生成することを特徴とする、請求項１〜７のいずれか一項に記載のシングルモード光ファイバ。
【請求項９】
（ｉ）シリカ及び約１１質量％以下のゲルマニアを含み、かつ、最大比屈折率Δ１ＭＡＸを有する、コアと、
（ｉｉ）前記コアを取り囲み、かつ、Δ１ＭＡＸ＞Δ２になるように最小比屈折率Δ２を有する、内側クラッドと、
（ｉｉｉ）前記内側クラッドを取り囲み、かつ、第１の外側クラッド部分と、該第１の外側クラッド部分を取り囲む第２の外側クラッド部分とを含む、外側クラッドと
を含み、
前記第２の外側クラッド部分の粘度（１６５０℃における）から前記第１の外側クラッド部分の粘度（１６５０℃における）を減算した値が≧１×１０５Ｐａ・ｓ（１×１０６ポアズ）であり、
（ａ）前記第２の外側クラッド部分が、前記第１の外側クラッド部分より少なくとも１０００質量ｐｐｍ少なく塩素を含む、又は（ｂ）前記第１の外側クラッド部分が、２０００〜２００００質量ｐｐｍの平均塩素濃度を有する、又は（ｃ）前記第２の外側クラッド部分が、０〜６０００質量ｐｐｍの塩素濃度を有し、かつ、前記第２の外側クラッド部分が、前記第１の外側クラッド部分より少なくとも１０００質量ｐｐｍ少なく塩素を含む、光ファイバプリフォーム。
【発明の詳細な説明】
【関連出願の相互参照】
【０００１】
本出願は、その内容が依拠され、その全体がここに参照することによって本願に援用される、２０１５年４月７日出願の米国仮特許出願第６２／１４３９２９号の米国法典第３５編特許法１１９条に基づく優先権の利益を主張する。
【技術分野】
【０００２】
本開示は、概して、光ファイバに関し、特に、低減衰光ファイバに関する。
【背景技術】
【０００３】
低減衰のガラス光ファイバは、最近、電気通信の分野でかなりの関心が持たれている。減衰特性を改善するための技法は、長距離用途に用いられる伝送ファイバ、一般家庭用途に向けたファイバの新興分野で用いられるマルチモードファイバ、及び、曲げ損失が実用的用途のための多くの設計を制限してきた分散補償ファイバを含めた、多くの種類のファイバにおいて重要な役割を果たしうる。長距離用途などのある特定の用途では、光信号によってデータを正確に配信するために、低減衰が望ましい。この問題について提案される解決策の多くは、ファイバ及びその屈折率プロファイルの大幅な修正を包含している。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本明細書に示されかつ記載される１つ以上の実施形態によれば、シングルモード光ファイバは、シリカ及び約１１質量％以下のゲルマニアで作られた、最大比屈折率Δ１ＭＡＸを有するコアを有する。光ファイバはまた、コアを取り囲み、かつ、比屈折率Δ２を有する内側クラッド、及び、外側クラッドも有する。外側クラッドは、コア及び内側クラッドを取り囲む第１の外側クラッド部分と、該第１の外側クラッド部分を取り囲む第２の外側クラッド部分とを含む。第２の外側クラッド部分の１６５０℃における粘度から第１の外側クラッド部分の１６５０℃における粘度を減算した値は、≧１×１０６ポアズである。幾つかの実施形態では、第２の外側クラッド部分の１６５０℃における粘度から第１の外側クラッド部分の１６５０℃における粘度を減算した値は、≧５×１０６ポアズである。幾つかの実施形態では、第２の外側クラッド部分の１６５０℃における粘度から第１の外側クラッド部分の１６５０℃における粘度を減算した値は、≧０．１ｅ７ポアズかつ≦１．６ｅ８ポアズである。
【０００５】
本明細書に示されかつ記載される１つ以上の実施形態によれば、シングルモード光ファイバは、シリカ及び約１１質量％以下のゲルマニアで作られた、最大比屈折率Δ１ＭＡＸを有するコアを有する。光ファイバはまた、コアを取り囲み、かつ、比屈折率Δ２を有する内側クラッド、及び、外側クラッドも有する。外側クラッドは、コア及び内側クラッドを取り囲む第１の外側クラッド部分と、該第１の外側クラッド部分を取り囲む第２の外側クラッド部分とを含む。第２の外側クラッド部分のガラス軟化点と第１の外側クラッド部分のガラス軟化点との差異は、２℃以上である。幾つかの実施形態では、第２の外側クラッド部分のガラス軟化点と第１の外側クラッド部分のガラス軟化点との差異は、３℃以上である。（例として、例えば３℃〜２５℃など、３℃〜１００℃）。幾つかの実施形態では、第２の外側クラッド部分のガラス軟化点と第１の外側クラッド部分のガラス軟化点との差異は、７℃以上、例えば７〜１００℃である。幾つかの実施形態では、第２の外側クラッド部分のガラス軟化点と第１の外側クラッド部分のガラス軟化点との差異は、７℃以上、例えば７〜２０℃である。本明細書に示されかつ記載される幾つかの実施形態によれば、外側クラッドの第２の部分は、シリカ又はＳｉＯＮでできている。第１の外側クラッド部分は、最大比屈折率Δ３ＭＡＸを有し、かつ、Δ３ＭＡＸ＞Δ２である。
【０００６】
幾つかの実施形態によれば、第１の外側クラッド部分は、塩素をドープされたシリカを含み、かつ、比屈折率Δ３Ａを有し、Δ３Ａ＞Δ２である。
【０００７】
幾つかの実施形態によれば、コアは、３μｍ〜１０μｍの外半径を有し、内側クラッドは、少なくとも５μｍの径方向厚さを有する。
【０００８】
幾つかの実施形態によれば、第１の外側クラッド部分は、塩素をドープされたシリカを含み、かつ、比屈折率Δ３Ａを有し、第２の外側クラッド部分は、塩素をドープされたシリカ、シリカ、又はＳｉＯＮを含む。
【０００９】
幾つかの実施形態によれば、第２の外側クラッド部分は、第１の外側クラッド部分よりも塩素を少なく含む。
【００１０】
幾つかの実施形態によれば、光ファイバを延伸する方法は、
（ｉ）（ａ）シリカ及び約１１質量％以下のゲルマニアを含み、かつ、最大比屈折率Δ１ＭＡＸを有する、コアと、（ｂ）コアを取り囲み、かつ、最小比屈折率Δ２を有し、Δ１ＭＡＸ＞Δ２である、内側クラッドと、（ｃ）内側クラッドを取り囲み、かつ、第１の外側クラッド部分と、該第１の外側クラッド部分を取り囲む第２の外側クラッド部分とを含む、外側クラッドであって、第２の外側クラッド部分のガラス軟化点と第１の外側クラッド部分のガラス軟化点との差異が少なくとも２℃である、外側クラッドとを含む、光ファイバプリフォームを提供する工程、及び
（ｉｉ）プリフォームから光ファイバを延伸する工程
を含む。
【００１１】
幾つかの実施形態によれば、光ファイバを延伸する方法は、
（ｉ）（ａ）シリカ及び約１１質量％以下のゲルマニアを含み、かつ、最大比屈折率Δ１ＭＡＸを有する、コアと、（ｂ）コアを取り囲み、かつ、最小比屈折率Δ２を有し、Δ１ＭＡＸ＞Δ２である、内側クラッドと、（ｃ）内側クラッドを取り囲み、かつ、第１の外側クラッド部分と、該第１の外側クラッド部分を取り囲む第２の外側クラッド部分とを含む、外側クラッドであって、第２の外側クラッド部分の１６５０℃における粘度から第１の外側クラッド部分の１６５０℃における粘度を減算した値が≧０．１ｅ７ポアズである、外側クラッドとを含む、光ファイバプリフォームを提供する工程、及び
（ｉｉ）プリフォームから光ファイバを延伸する工程
を含む。
【００１２】
幾つかの実施形態によれば、光ファイバを延伸する方法は、
（ｉ）（ａ）シリカ及び約１１質量％以下のゲルマニアを含み、かつ、最大比屈折率Δ１ＭＡＸを有する、コアと、（ｂ）コアを取り囲み、かつ、最小比屈折率Δ２を有し、Δ１ＭＡＸ＞Δ２である、内側クラッドと、（ｃ）内側クラッドを取り囲み、かつ、第１の外側クラッド部分と、該第１の外側クラッド部分を取り囲む第２の外側クラッド部分とを含む、外側クラッドであって、第２の外側クラッド部分のガラス軟化点と第１の外側クラッド部分のガラス軟化点との差異が少なくとも２℃である、外側クラッドとを含む、光ファイバプリフォームを提供する工程、及び
（ｉｉ）プリフォームから光ファイバを延伸する工程
を含む。
【００１３】
実施形態のさらなる特徴及び利点は、以下の詳細な説明に記載され、一部には、その説明から当業者にとって容易に明らかとなり、あるいは、以下の詳細な説明、特許請求の範囲、並びに添付の図面を含めた本明細書に記載の実施形態を実施することによって認識されよう。
【００１４】
前述の概要及び以下の詳細な説明は、実施形態を提示し、かつ、特許請求される実施形態の性質及び特性を理解するための概観又は枠組みを提供することが意図されていることが理解されるべきである。添付の図面は、実施形態のさらなる理解をもたらすために含まれ、本明細書に取り込まれてその一部を形成する。図面は、さまざまな実施形態を例証しており、その説明と共に、実施形態の原理及び動作を説明する役割を果たす。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１Ａ】本明細書に示されかつ記載される１つ以上の実施形態に従った光ファイバの概略的な断面図
【図１Ｂ】本明細書に示されかつ記載される１つ以上の実施形態に従った光ファイバの半径に対する１６５０℃における粘度、及び、比較例の光ファイバの半径に対する１６５０℃における粘度を示すグラフ
【図２Ａ】図１Ａに示される光ファイバの幾つかの実施形態の半径に対する屈折率を示すグラフ
【図２Ｂ】図２Ａと同じ
【図２Ｃ】図２Ａと同じ
【図２Ｄ】典型的な市販のファイバの半径に対する屈折率を示すグラフ
【図３】本明細書に示されかつ記載される１つ以上の実施形態に従った光ファイバを延伸するためのシステムの概略図
【図４Ａ】異なるファイバプロファイル設計についてのモデル化された軸応力を示すグラフ
【図４Ｂ】プリフォームがホットゾーンを２回横断通過した後の６５００ｇのシリカスートプリフォームの外側部分の高密度化を示すグラフ
【図４Ｃ】２つの異なる張力で延伸された光ファイバの実施形態の応力緩和パラメータΦの関数としての第２の外側クラッド部分における軸応力を示すグラフ
【発明を実施するための形態】
【００１６】
図１Ａは、本明細書に示されかつ記載される１つ以上の実施形態に従った光ファイバ１００の断面を概略的に示している。本明細書に記載の光ファイバ１００の実施形態は、概して、シリカ（ＳｉＯ２）と、約１１質量％以下のゲルマニア（ＧｅＯ２）で作られたコア１０２を有する、シングルモード光ファイバを含む。図２Ａ〜２Ｃは、図１Ａに示される光ファイバ１００の幾つかの実施形態の半径に対する例となる屈折率プロファイルをグラフで示している。ファイバコア１０２（本明細書ではコア層及びコア部分とも称される）は、最大比屈折率Δ１ＭＡＸ（シリカに対する）を有する。光ファイバ１００はまた、比屈折率Δ２を有し、かつ、Δ１ＭＡＸ＞Δ２である、コア１０２を取り囲む内側クラッド１０４（本明細書では、内側クラッド層とも称される）も有する。外側クラッド１０６は、内側クラッド１０４を取り囲む。外側クラッド１０６（本明細書では外側クラッディングとも称される）は、２つの部分、すなわち、第１の外側クラッド部分１０６Ａ（本明細書では第１の外側クラッド層とも称される）及び、第２の外側クラッド部分１０６Ｂ（本明細書では第２の外側クラッド層又は第２の外側クラッディング層とも称される）を含む。外側クラッド１０６の部分１０６Ａは、内側クラッド１０４に直接隣接しており、かつ、比屈折率Δ３Ａを有し、ここで、Δ１ＭＡＸ＞Δ３Ａ＞Δ２である。外側クラッド１０６の部分１０６Ｂは、外側クラッド部分１０６Ａを取り囲み、かつ、第１の外側クラッド部分１０６Ａに直接隣接している。幾つかのファイバの実施形態によれば、第２の外側クラッド部分１０６Ｂは、平均比屈折率Δ３Ｂを有し、Δ３Ａ＞Δ３Ｂである。幾つかの実施形態によれば、（Δ３Ａ−Δ３Ｂ）≧０．０２％である。幾つかの実施形態によれば、（Δ３Ａ−Δ３Ｂ）≧０．０８％である。幾つかの実施形態によれば、（Δ３Ａ−Δ３Ｂ）≧０．１４％である。幾つかの実施形態によれば、０．２％≧（Δ３Ａ−Δ３Ｂ）≧０．０２％である。幾つかの実施形態によれば、０．２％≧（Δ３Ａ−Δ３Ｂ）≧０．０５％である。幾つかの他の実施形態によれば、０．１４％≧（Δ３Ａ−Δ３Ｂ）≧０．０５％である。幾つかの他の実施形態によれば、０．１４％≧（Δ３Ａ−Δ３Ｂ）≧０．０８％である。幾つかの実施形態では、内側クラッド１０４の比屈折率は、第２の外側クラッド層（第２の外側クラッド部分）１０６Ｂの平均比屈折率に等しく、両層１０４及び１０６Ｂは、実質的にシリカで構成される。当然理解されるように、ガラス層（１０６Ａ、１０６Ｂ）の組成により、各層の屈折率（屈折率デルタ）が決定される。クラッド１０６の最も外側の部分（又は、第２の外側クラッド部分１０６Ｂ）は応力緩和層であり、１）内側クラッド１０４及びコア１０２に生じる引張応力を低減し、ファイバの減衰の低下をもたらすとともに、２）ファイバの優れた曲げ性能（低マクロ曲げ損失）を可能にする。開示される実施形態では、クラッド１０６の第２の外側クラッド部分１０６Ｂは、クラッド１０６の第１の外側クラッド部分１０６Ａの軟化点より高い軟化点を有する。本明細書で用いられる場合、本明細書に開示される実施形態の軟化点の「差異」について言及されるときには、クラッド１０６の���２の外側クラッド部分１０６Ｂの軟化点は、クラッド１０６の第１の外側クラッド部分１０６Ａの軟化点より高い。本明細書に記載される実施形態の幾つかによれば、第２の外側クラッド部分１０６Ｂのガラス軟化点（Ｔ軟化＝Ｔ軟化−２＝ＴＳ１０６Ｂ）と第１の外側クラッド部分１０６Ａのガラス軟化点（Ｔ軟化＝Ｔ軟化−１＝ＴＳ１０６Ａ）との差異は、約２℃以上である（すなわち、ＴＳ１０６Ｂ−ＴＳ１０６Ａ≧２℃、例えば、幾つかの実施形態では１５０℃＞ＴＳ１０６Ｂ−ＴＳ１０６Ａ≧２℃であり、好ましくは１００℃＞ＴＳ１０６Ｂ−ＴＳ１０６Ａ≧２℃である）。本明細書に記載される幾つかの他の実施形態によれば、第２の外側クラッド部分１０６Ｂのガラス軟化点と第１の外側クラッド部分１０６Ａのガラス軟化点との差異は、約３℃以上である（すなわち、ＴＳ１０６Ｂ−ＴＳ１０６Ａ≧３℃（例えば、幾つかの実施形態では１００℃＞ＴＳ１０６Ｂ−ＴＳ１０６Ａ≧３℃）である）。本明細書に記載される幾つかの他の実施形態によれば、第２の外側クラッド部分１０６Ｂのガラス軟化点（温度Ｔ軟化）（Ｔ軟化＝ＴＳ１０６Ｂ）と第１の外側クラッド部分１０６Ａのガラス軟化点（温度Ｔ軟化）（すなわち、Ｔ軟化＝ＴＳ１０６Ａ）との差異は、約７℃以上である（すなわち、ＴＳ１０６Ｂ−ＴＳ１０６Ａ≧７℃であり、例えば、幾つかの実施形態では１００℃＞ＴＳ１０６Ｂ−ＴＳ１０６Ａ≧７℃である）。幾つかの実施形態では、５０℃＞ＴＳ１０６Ｂ−ＴＳ１０６Ａ≧７℃である。これら２つの層１０６Ａ及び１０６Ｂの軟化点は、これらの層のガラス粘度に関連する。当然理解されるように、外側クラッド部分１０６Ａ及び１０６Ｂの軟化点は、温度Ｔ軟化であり、ガラス組成物は、１０７．６ポアズの粘度を有する。
【００１７】
長距離伝送用の商用ファイバの典型的なプロファイルが、図２Ｄに示されている（ファイバ比較例）。この比較例ファイバは、純粋なシリカから実質的になる内側クラッド層に取り囲まれた、ゲルマニア（ＧｅＯ２）をドープされたコアと、内側クラッドに対して外側クラッドの屈折率を増加させるように均一にアップドープされた、シリカをベースとした単層外側クラッドとを含む。このような商用の光ファイバにおけるアップドープされた外側クラッドは、典型的には、外側クラッドに塩素（塩素、ＳｉＣｌ４等のドーパント前駆体を使用）、ゲルマニア、又はアルミナ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。本出願人らは、商用の光ファイバの外側クラッド層に用いられるドーパントが、内側クラッド層の粘度と比較して外側クラッド層の粘度の低下をもたらし、この硬い内側クラッドによって、このような比較例の光ファイバの延伸の間に誘起される最大応力が負荷されることを発見した。このような商用ファイバの内側クラッドにおける引張荷重の増加は、ガラスがファイバの延伸の間に被る構造緩和に悪影響をもたらし、それによって、結果的に生じる光ファイバの減衰を増加させてしまう。より詳細には、理論に縛られるわけではないが、本出願人らは、このような商用ファイバでは、外側クラッドが内側クラッドと比較して軟らかいために、延伸において誘起される応力により、内側クラッドが、コア及び外側クラッドと比較して張力下にあり、したがって、より大きいファイバ減衰がもたらされると考えている。
【００１８】
対照的に、内側クラッド１０４の応力を低下させるために、本出願人らは、光ファイバ１００の外側クラッド１０６の最も外側の部分として、硬い応力緩和層（第２の外側クラッド部分１０６Ｂ）を有する外側クラッド１０６を利用した。本明細書に開示される実施形態によれば、第１の外側クラッド部分１０６Ａは、内側クラッド１０４の粘度より低い粘度を有するが、第２の外側クラッド部分１０６Ｂ（応力緩和層）は、第１の外側クラッド部分１０６Ａの粘度より高い粘度を有する。好ましくは、第２の外側クラッド部分１０６Ｂの粘度は、内側クラッド１０４の粘度に等しいかそれ以上である。例えば、一実施形態において、外側クラッドの外側クラッド部分１０６Ｂは、ドープされておらず（すなわち、該部分は純粋なシリカ又は実質的に純粋なシリカである）、ファイバの応力緩和層である。別の実施形態では、第２の外側クラッド部分１０６Ｂは、第１の外側部分１０６Ａより低い平均アップドーパント量を有する。幾つかの実施形態では、部分１０６Ｂは、好ましくは、光ファイバ１００のコア１０２又は内側クラッド１０４より硬い。
【００１９】
本明細書で用いられる場合、アップドーパントとは、純粋なシリカと比べてガラスの屈折率を増加させる材料又はドーパントである。このようなアップドーパントは、例えば、塩素、ゲルマニア、Ｎ、リン、チタニア又はアルミナでありうる。
【００２０】
本明細書で用いられる場合、ダウンドーパントとは、純粋なシリカと比べてガラスの屈折率を低下させる材料又はドーパントである。このようなダウンドーパントは、Ｆ（フッ素）、又はＢ２Ｏ３でありうる。
【００２１】
本明細書で用いられる「屈折率プロファイル」とは、屈折率又は比屈折率と光ファイバの径方向断面のファイバ半径との関係性である。
【００２２】
本明細書で用いられる「比屈折率」は、
【００２３】
【数１】
0006742335.tif 000002
【００２４】
のように定められ、式中、ｎｉは、別段の定めがない限り、領域ｉにおける最大屈折率であり、ｎｒｅｆは、別段の定めがない限り、純粋なシリカガラスの屈折率である。したがって、本明細書で用いられる場合、比屈折率パーセントは、純粋なシリカガラスに対するものである。デルタ、デルタ屈折率、デルタ屈折率パーセント、Δ、Δ％の用語は、本明細書では同じ意味で用いられる。
【００２５】
より詳細には、本明細書で用いられる場合、Δ１ＭＡＸとは、光ファイバのコアの最大比屈折率を指し、Δ２ＭＩＮとは、光ファイバの内側クラッドの最小比屈折率を指し、Δ３ＭＡＸとは、光ファイバの第１の外側クラッド部分１０６Ａの最大比屈折率を指す。比屈折率は、純粋なシリカガラスの屈折率に基づいたパーセンテージで与えられる。
【００２６】
本明細書で用いられる語句「純粋なシリカガラス」とは、該「純粋なシリカガラス」を含む光ファイバの領域又は層が、ドーパント及び／又は他の微量の材料などの材料を、シリカガラスの領域又は部分の屈折率を著しく変化させるであろう量で含まないことを意味するものと解されるべきである。しかしながら、少量のドーパント（例えば、各々１５００ｐｐｍ未満の量の塩素及び／又はフッ素）は、「シリカ」又は「純粋なシリカ」であると称されるファイバの領域又は部分に存在しうる。
【００２７】
導波路ファイバの「波長分散」（本明細書では特に断りのない限り「分散」と称されうる）は、材料分散と導波路分散との合計である。ゼロ分散波長は、分散が０値を有する波長であり、本明細書ではラムダ０又はλ０とも称される。分散スロープは、波長に関する分散の変化率である。
【００２８】
「有効面積」は、等式１：
Ａｅｆｆ＝２π（∫ｆ２  ｒ  ｄｒ）２／（∫ｆ４  ｒ  ｄｒ）    （等式１）
のように定められ、式中、積分限界は０〜∞であり、ｆは、導波路内を伝搬する光に関連した電場の横方向成分である。本明細書で用いられる場合、「有効面積」又は「Ａｅｆｆ」とは、特に断りのない限り、１５５０ｎｍの波長における光学有効面積を指す。
【００２９】
用語「α−プロファイル」（本明細書ではアルファプロファイル又は単にアルファとも称される）とは、「％」単位でのΔ（ｒ）に関して表されるコア領域の比屈折率プロファイルのことを指し、ここで、ｒは半径である。Δｒは、等式２：
Δ（ｒ）＝Δ（ｒｏ）（１−［｜ｒ−ｒｏ｜／（ｒ１−ｒｏ）］α）    （等式２）
によって表され、式中、ｒｏは、Δ（ｒ）が最大になる点であり、ｒ１は、Δ（ｒ）が０になる点であり、ｒは、ｒｉ＜ｒ＜ｒｆの範囲であり、ここでΔは上に定められており、ｒｉは、α−プロファイルの初期点であり、ｒｆは、α−プロファイルの終点であり、αは、実数である指数である。
【００３０】
モードフィールド径（ＭＦＤ）は、それぞれ、等式３：
２ｗ＝ＭＦＤ    （等式３）
及び等式４：
ｗ２＝（２∫ｆ２  ｒ  ｄｒ／∫［ｄｆ／ｄｒ］２  ｒ  ｄｒ）    （等式４）
で示されるピーターマンＩＩ（Peterman II）法を用いて測定され、式中、積分限界は０〜∞である。
【００３１】
導波路ファイバの曲げ抵抗は、例えば、６ｍｍ、１０ｍｍ、２０ｍｍ、３０ｍｍ又は同様の直径のマンドレルの周りに一巻きするなど（例えば「１×１０ｍｍ直径のマクロ曲げ損失」又は「１×３０ｍｍ直径のマクロ曲げ損失」）、所定の直径を有するマンドレルの周りにファイバを配置又は巻き付けて、一巻きあたりの減衰の増加を測定することなどによって、所定の試験条件下で誘起される減衰によって評価されうる。
【００３２】
曲げ試験の一種は、横荷重マイクロ曲げ試験である。所謂「横荷重ワイヤメッシュ」試験（ＬＬＷＭ）では、所定の長さの導波路ファイバが２枚の平坦な板の間に置かれる。＃７０ワイヤメッシュがその板の一方に取り付けられる。既知の長さの導波路ファイバが板の間に挟まれ、板が３０ニュートンの力で共に押圧されると同時に基準減衰が測定される。次に、７０ニュートンの力が板に印加され、ｄＢ／ｍ単位の減衰の増加が測定される。減衰の増加は、特定の波長（典型的には、例えば、１３１０ｎｍ又は１５５０ｎｍ又は１６２５ｎｍなど、１２００〜１７００ｎｍの範囲内）におけるｄＢ／ｍ単位の導波路の横荷重減衰である。
【００３３】
「ピンアレイ」曲げ試験は、曲げに対する導波路ファイバの比抵抗の比較に用いられる。この試験を実施するには、実質的に曲げ損失の誘起がない導波路ファイバについて、減衰損失が測定される。次に、導波路ファイバがピンアレイの周りに巻設され、減衰が再度、測定される。曲げによって誘起される損失は、２つの測定される減衰間の差異である。実施形態では、ピンアレイは、１列に配置され、平面上の固定垂直位置に保持された、１０本の円筒形状ピンのセットである。中心から中心までのピン間隔は５ｍｍであり、ピン直径は０．６７ｍｍである。試験中、導波路ファイバがピン表面のある部分に適合するように、十分な張力が印加される。減衰の増加は、特定の波長（典型的には、１２００〜１７００ｎｍの範囲内、例えば、１３１０ｎｍ又は１５５０ｎｍ又は１６２５ｎｍ）における導波路のｄＢ単位のピンアレイ減衰である。
【００３４】
所与のモードについての理論的ファイバカットオフ波長、「理論的ファイバカットオフ」、又は「理論的カットオフ」とは、それ以上の波長では、導波光がそのモードにおいて伝搬できない波長である。数学的な定義は、“Single Mode Fiber Optics”, Jeunhomme, pp. 39-44, Marcel Dekker, New York, 1990に見ることができ、理論的ファイバカットオフは、モード伝搬定数が外側クラッドにおける平面波伝搬定数と等しくなる波長として記載されている。この理論的波長は、直径変動を有しない無限長の完全な直線ファイバに適している。
【００３５】
ファイバカットオフは、標準２ｍファイバカットオフ試験ＦＯＴＰ−８０（ＥＩＡ−ＴＩＡ−４５５−８０）によって測定され、「２ｍファイバカットオフ」又は「測定されたカットオフ」としても知られる「ファイバカットオフ波長」を得る。ＦＯＴＰ−８０標準試験は、制御された量の曲げを使用してより高次のモードを排除（strip out）するため、あるいは、ファイバのスペクトル応答をマルチモードファイバのものに対して正規化するために行われる。
【００３６】
本明細書で用いられるケーブル・カットオフ波長、又は「ケーブル・カットオフ」とは、ＥＩＡ−ＴＩＡファイバ光学標準（Fiber Optics Standards）、すなわち、電子産業連合−電気通信産業連合ファイバ光学標準（Electronics Industry Alliance-Telecommunications Industry Association Fiber Optics Standards）の一部であるＥＩＡ−４４５ファイバ光学試験法（Fiber Optic Test Procedures）に記載される２２ｍケーブル・カットオフ試験を意味する。
【００３７】
本明細書において特に断りのない限り、光学特性（分散、分散スロープ等）は、ＬＰ０１モードについて報告される。
【００３８】
軟化点という用語は、ガラスが、１０７．６ポアズの粘度（１ポアズ（Ｐ）＝０．１パスカル・秒（Ｐａ・ｓ））を有する温度として定義される。
【００３９】
各ファイバ層の粘度（１６５０℃における）とその層の面積との積が計算され、ポアズ・μｍ２単位で報告される。
【００４０】
正規化された応力緩和パラメータΦは、ファイバの応力緩和層の耐応力能（stress carrying ability）に比例する無次元パラメータであり、次式：
Φ＝１０００・（Ω−Ψ）    （等式５）
のように計算され、式中、無次元パラメータΩ及びΨは、以下に概説されるように計算される。
【００４１】
パラメータΩは、粘度にファイバ全体の面積を乗算した積（ηファイバＡファイバ）に対して正規化された、粘度に第２の外側クラッド層１０６Ｂの面積を乗算した積（η２ＯＣＡ１０６Ｂ）として定義され、等式６：
【００４２】
【数２】
0006742335.tif 000003
【００４３】
に示されるように計算され、式中、ηコア、ηＩＣ、η１ＯＣ、η２ＯＣは、それぞれ、外側クラッド１０６のコア、内側クラッド、第１の外側クラッド部分１０６Ａ、及び第２の外側クラッド部分１０６Ｂの粘度（１６５０℃における）である。この等式は、等式６．１に示される一般形に変換されうる：
【００４４】
【数３】
0006742335.tif 000004
【００４５】
等式６（及び等式６．１）において、パラメータｒ０、ｒ１、ｒ２、ｒ３Ａ及びｒ３は、それぞれ、ファイバの中心、コア１０２の外半径、内側クラッド１０４の外半径、第１の外側クラッド部分１０６Ａの外半径、及び第２の外側クラッド部分１０６Ｂの外半径の径方向位置である。
【００４６】
等式５のパラメータΨは、ファイバ全体の面積に対して正規化された、応力緩和ファイバ層の応力緩和面積（すなわち、第２の外側クラッド層１０６Ｂの面積）であり、等式７を使用して計算される：
【００４７】
【数４】
0006742335.tif 000005
【００４８】
等式５〜７において、ファイバのいずれかの径方向位置における局所粘度は、所与のファイバ層についての局所ガラス組成物の関数として推定され、例えば、以下の関係：
η(ホ゜アス゛単位)=10^[log[η0]-0.0319[GeO2]-0.058[Cl]-0.4424[F]+3.02[N]] [等式８]
によって与えられ、式中、ｌｏｇは、１０を底とする対数であり、［ＧｅＯ２］、［Ｃｌ］、［Ｆ］及び［ＳｉＯＮ］は、それぞれ、ゲルマニア、塩素、フッ素、及びＳｉＯＮドーパントの局所質量％であり、η０は、純粋なシリカ（すなわち、ドーパントを含まないシリカガラス）の粘度であり、等式９：
【００４９】
【数５】
0006742335.tif 000006
【００５０】
で与えられ、式中、Ｔは、ケルビン度数Ｋで表される温度である。粘度についての上記関係は、等式１０：
【００５１】
【数６】
0006742335.tif 000007
【００５２】
で示されるガラス組成物の関数としてのガラスのセルシウス度数Ｃで表される軟化点（Ｔ軟化）の計算に用いられており、式中、ｌｎは自然対数である。光ファイバの各層の粘度及び軟化点は、これらの等式を使用して計算される。例を以下に示す。
【００５３】
図１Ａ及び１Ｂ並びに図２Ａ〜２Ｃを参照すると、本明細書に記載の実施形態に従った光ファイバ１００の断面が示されている。光ファイバ１００は、概して、ガラスコア１０２を、該コア１０２を取り囲む内側クラッド１０４とともに含む。外側クラッド１０６は、内側クラッド１０４を取り囲む。コア１０２、内側クラッド１０４、及び外側クラッド１０６は、シリカ、特にシリカをベースとしたガラスを含みうる。コア１０２及び内側クラッド１０４は、本明細書にさらに詳細に記載されるように、ドーパントを含みうる。光ファイバ１００の断面は、概して、コア１０２の中心に関して円対称でありえ、コア１０２は、半径ｒ１を有しうる。内側クラッド１０４は、コア１０２を取り囲み、かつ、内側クラッドが径方向厚さＴ２＝ｒ２−ｒ１を有するように、半径ｒ１から半径ｒ２まで延在する。外側クラッド１０６は、内側クラッド１０４を取り囲み、かつ、外側クラッドが径方向厚さＴ３＝ｒ３−ｒ２を有するように、半径ｒ２から半径ｒ３まで延在する。したがって、光ファイバ１００（例えば、コア１０２、内側クラッド１０４及び外側クラッド１０６）は、外径２ｒ３を有しうる。第１の外側クラッド部分１０６Ａは、内側クラッド１０４に直接隣接しており、かつ、半径ｒ２から半径ｒ３Ａまで延在する。第２の外側クラッド部分１０６Ｂは、第１の外側クラッド部分１０６Ａを取り囲み、かつ、半径ｒ３Ａから外径ｒ３まで延在する。
【００５４】
本明細書に記載されるように、光ファイバ１００のコア１０２は、半径ｒ１及び径方向厚さＴ１＝ｒ１を有する。幾つかの実施形態では、光ファイバ１００は、シングルモード光ファイバである。コア１０２は、約４．０μｍ以上など、約３．０μｍ以上の径方向厚さを有しうる。コアは、約７．０μｍ以下など、約１０μｍ以下の径方向厚さを有しうる。したがって、幾つかの実施形態では、径方向厚さＴ１は、約４．０μｍ以上〜約７．０μｍ以下（例えば４．５〜６μｍ）など、約３．０μｍ以上〜約８．０μｍ以下でありうる。他の実施形態では、径方向厚さＴ１は、約５．０μｍでありうる。しかしながら、コア１０２は、さまざまな他のシングルモードの実施形態を促進するような異なる寸法を有しうることが理解されよう。
【００５５】
幾つかの実施形態では、コア１０２は、シリカガラス（ＳｉＯ２）と、例えば、ＧｅＯ２、Ｃｌ、Ａｌ２Ｏ３、Ｐ２Ｏ５、ＴｉＯ２、ＺｒＯ２、Ｎｂ２Ｏ５及び／又はＴａ２Ｏ５などの１種類以上の屈折率上昇ドーパント（本明細書では「アップドーパント」と称される）とを含む。
【００５６】
幾つかの実施形態では、コア１０２は、ＧｅＯ２をアップドープされる。例えば、コア１０２は、約９．０質量％以下のＧｅＯ２など、約１１質量％以下のＧｅＯ２をアップドープされうる。コア１０２は、約８．５質量％以下のＧｅＯ２をアップドープされうる。実施形態では、コア１０２は、約２．５質量％以上のＧｅＯ２など、約２．０質量％以上のＧｅＯ２をアップドープされうる。実施形態では、コア１０２は、約３．５質量％以上のＧｅＯ２など、約３．０質量％以上のＧｅＯ２をアップドープされうる。したがって、幾つかの実施形態では、コア１０２は、約２．０質量％以上〜約９．５質量％以下のＧｅＯ２、又は約２．５質量％以上〜約８．０質量％以下のＧｅＯ２を含みうる。
【００５７】
コア１０２がアップドープされる実施形態では、コア１０２の最大比屈折率Δ１ＭＡＸは、約０．２３％以上又は０．２５％以上など、約０．２％以上でありうる。幾つかの実施形態では、最大比屈折率Δ１ＭＡＸは、約０．３５％以上など、約０．３０％以上でありうる。幾つかの実施形態では、最大比屈折率Δ１ＭＡＸは、約０．４５％以下など、約０．５％以下でありうる。したがって、幾つかの実施形態では、最大比屈折率Δ１ＭＡＸは、約０．２３％以上〜約０．４５％以下でありうる。幾つかの実施形態では、最大比屈折率Δ１ＭＡＸは、約０．４％以下でありうる。幾つかの実施形態では、コア１０２は、５より大きい値を有するプロファイルパラメータαを伴う比屈折率プロファイルを有する。幾つかの他の実施形態では、コア１０２は、１．５〜５の範囲のプロファイルパラメータαを伴う比屈折率プロファイルを有する。
【００５８】
上述のように、光ファイバ１００は、内側クラッド１０４をさらに含みうる。幾つかの実施形態では、内側クラッド１０４は、径方向厚さＴ２＝ｒ２−ｒ１を有する。内側クラッド１０４の径方向厚さＴ２は、コア１０２の所望される寸法、及び光ファイバ１００の他のガラス部分の所望される寸法及び特性に応じて決まりうる。幾つかの例示的な実施形態では、内側クラッドは、約７又は１０μｍ以上など、約５μｍ以上の径方向厚さを有しうる。したがって、幾つかの実施形態では、内側クラッド１０４は、約６μｍ以上〜約２０μｍ以下など、約５μｍ以上〜約２５μｍ以下の径方向厚さを有しうる。
【００５９】
幾つかの例示的な実施形態では、ファイバ１００の内側クラッド１０４は、実質的にシリカからなる。すなわち、これらの実施形態では、内側クラッド１０４は、１５００ｐｐｍ未満の濃度を有する微量のドーパントレベル（例えば、塩素、フッ素等）とともに、主にシリカで構成される。
【００６０】
幾つかの実施形態では、内側クラッドの比屈折率Δ２は、０．０２％〜０．０４％Δである。例えば、内側クラッド１０４は、０％〜０．０１５％Δなど、０〜０．０２％Δの最小比屈折率Δ２（純粋なシリカに対して）を有しうる。
【００６１】
上述のように、及び図１Ａ、１Ｂ及び２Ａ〜２Ｃに示されるように、光ファイバ１００は、外側クラッド１０６も含む。外側クラッド１０６は、径方向厚さＴ３＝ｒ３−ｒ２を有する。幾つかの実施形態では、外側クラッド１０６の径方向厚さＴ３は、約５０μｍ以下など、約５５μｍ以下でありうる。幾つかの実施形態では、外側クラッド１０６の径方向厚さＴ３は、例えば約４０μｍ以下など、約４５μｍ以下でありうる。幾つかの実施形態では、外側クラッドの内側部分（すなわち、第１の外側クラッド部分１０６Ａ）は、２０００ｐｐｍ〜２００００ｐｐｍの範囲の塩素質量％を有する塩素をアップドープされる。第１の外側クラッド部分１０６Ａの比屈折率は、０．０２％〜０．２％Δである。
【００６２】
幾つかの実施形態では、クラッド１０６の第２の（又は、最も外側の）外側クラッド部分１０６Ｂは、純粋なシリカガラスを含む。したがって、これらの実施形態では、本明細書で述べたように、比屈折率は純粋なシリカガラスの屈折率に関して測定されることから、外側クラッドの平均比屈折率Δ３Ｂは、約０．０％である。加えて、幾つかの実施形態によれば、第２の外側クラッド部分１０６Ｂは、アップドープされないか、あるいは、第１の外側クラッド部分１０６Ａより少なくアップドープされることから、該部分は硬い、すなわち、より高い粘度を有する（コア１０２、内側クラッド１０４、及び外側クラッド１０６の第１の部分１０６Ａと比較して）。
【００６３】
例えば、図２Ａは、３つの異なるファイバプロファイルを示しており、ここで、第１の外側クラッド部分１０６Ａに塩素がアップドープされ（塩素をドープされたシリカ）、このアップドープは、１４μｍから開始し、３つの異なる径方向位置（４０μｍ、５０μｍ及び５５μｍ）で終わり、その後に、ドーパント濃度が低い（アップドープされた第１の外側クラッド部分１０６Ａと比較して）、又はドーパントを含まない、シリカをベースとした層（第２の外側クラッド部分１０６Ｂに対応する）が続く。よって、これらのファイバの第２の外側クラッド部分１０６Ｂは、アップドープされた第１の外側クラッド部分１０６Ａよりも粘度が高い。加えて、これらの光ファイバの中でも、外側クラッド１０６の最も外側の又は第２の外側クラッド部分１０６Ｂは、第１の外側クラッド部分１０６Ａより硬い。外側張力を有する（ｂｅａｒｉｎｇ）硬い第２の外側クラッド部分１０６Ｂの厚さが増加するにつれて、内側クラッド１０４の応力は低下する（図４Ａ参照）。
【００６４】
幾つかの他の実施形態では、クラッド１０６の第２の外側クラッド部分１０６Ｂは、ＳｉＯＮを含む。したがって、これらの実施形態では、第２の外側クラッド部分１０６Ｂの最大比屈折率Δ３Ｂは、Ｎ（窒素）がシリカの屈折率を上昇させるため、純粋なシリカのものよりも高くなる。さらには、ＳｉＯＮをドープされたガラスは純粋なシリカのものよりも高い粘度を有することから、これらの実施形態の第２の外側クラッド部分１０６Ｂは、コア１０２、内側クラッド１０４、及び第１の外側クラッド部分１０６Ａよりも硬い（粘度が大きくなる）。
【００６５】
さらには、幾つかの実施形態によれば、外側クラッド部分１０６Ａ及び１０６Ｂのアップドーパント濃度は、第１の外側クラッド部分１０６Ａのガラス粘度が第２の外側クラッド部分１０６Ｂの粘度よりも低くなるように、互いに対して調整されうる。
【００６６】
図１Ｂは、本明細書に示されかつ記載される１つ以上の実施形態に従った光ファイバ（太線）及び比較例光ファイバ（細線）の半径に対する１６５０℃における粘度をグラフで示している。図１Ｂの両ファイバの粘度曲線は、約４０μｍの径方向距離までは同様である。しかしながら、通常のファイバは、本明細書に開示されるファイバの実施形態に示される上昇領域１０６Ｂを有しない。通常の長距離ファイバにおける典型的な外側クラッドは同じ材料でできている（すなわち、均一な組成を有する）ことから、通常の長距離ファイバにおける外側クラッド１０６の粘度は、概ね均一である。本出願人らは、第１の外側クラッド部分１０６Ａと比較して最も外側又は第２の外側クラッド部分１０６Ｂにより高粘度を有することにより、予期しなかった利点、すなわち、光ファイバ１００のコア１０２内を移動する光の減衰の低減がもたらされることを発見した。クラッド部分１０６Ｂの粘度と第１の外側クラッド部分１０６Ａの粘度との差異は、第１の外側クラッド部分１０６Ａの軟化点と最も外側のクラッド層（例えば、第２の外側クラッド部分１０６Ｂ）の軟化点との差異によって評価されうる。当然理解されるように、第１及び第２の外側クラッド部分１０６Ａ及び１０６Ｂの軟化点Ｔ軟化は、ガラス組成物が１０７．６ポアズの粘度を有する温度である。幾つかの実施形態では、クラッド部分１０６Ａ及び１０６Ｂの軟化点間の差異は、約２℃以上でありうる。幾つかの実施形態では、外側クラッド部分１０６Ａ及び１０６Ｂの軟化点間の差異は、約３℃以上１００℃未満でありうる。幾つかの実施形態では、外側クラッド部分１０６Ａ及び１０６Ｂの軟化点間の差異は、約７℃以上１００℃未満でありうる。
【００６７】
幾つかの実施形態では、第２の外側クラッド部分１０６Ｂの粘度（１６５０℃における）から第１の外側クラッド部分１０６Ａの粘度（１６５０℃における）を減算した値は、≧０．１ｅ７ポアズである。幾つかの実施形態では、第２の外側クラッド部分１０６Ｂの粘度（１６５０℃における）から第１の外側クラッド部分１０６Ａの粘度（１６５０℃における）を減算した値は、≧０．２ｅ７ポアズである。幾つかの実施形態では、第２の外側クラッド部分１０６Ｂの粘度（１６５０℃における）から第１の外側クラッド部分１０６Ａの粘度（１６５０℃における）を減算した値は、≧０．５ｅ７ポアズである。幾つかの実施形態では、第２の外側クラッド部分１０６Ｂの粘度（１６５０℃における）から第１の外側クラッド部分１０６Ａの粘度（１６５０℃における）を減算した値は、≧１ｅ７ポアズである。幾つかの実施形態では、第２の外側クラッド部分１０６Ｂの粘度（１６５０℃における）から第１の外側クラッド部分１０６Ａの粘度（１６５０℃における）を減算した値は、≧１ｅ８ポアズである。幾つかの実施形態では、第２の外側クラッド部分１０６Ｂの粘度（１６５０℃における）から第１の外側クラッド部分１０６Ａの粘度（１６５０℃における）を減算した値は、≧０．１ｅ７ポアズかつ≦１．６ｅ８ポアズである。幾つかの実施形態では、第２の外側クラッド部分１０６Ｂの粘度（１６５０℃における）から第１の外側クラッド部分１０６Ａの粘度（１６５０℃における）を減算した値は、≧０．１ｅ７ポアズかつ≦１ｅ７ポアズである。本明細書では科学的表記が用いられており、例えば、１ｅ７は１×１０７（すなわち、１０，０００，０００）に対応することに留意されたい。
【００６８】
幾つかの実施形態では、外側クラッド１０６の第２の部分又は層（すなわち、第２の外側クラッド部分１０６Ｂ）は、第１の外側クラッド部分１０６Ａよりも塩素を少なく含む。幾つかの実施形態では、第１の外側クラッド部分１０６Ａの塩素濃度は、第２の外側クラッド部分１０６Ｂの塩素濃度より少なくとも１０００質量ｐｐｍ高い。幾つかの実施形態では、第１の外側クラッド部分１０６Ａの塩素濃度は、第２の外側クラッド部分１０６Ｂの塩素濃度より少なくとも２０００質量ｐｐｍ高い。幾つかの実施形態では、第１の外側クラッド部分１０６Ａの塩素濃度は、第２の外側クラッド部分１０６Ｂの塩素濃度より少なくとも４０００質量ｐｐｍ高い。幾つかの実施形態では、第１の外側クラッド部分１０６Ａの塩素濃度は、第２の外側クラッド部分１０６Ｂの塩素濃度より少なくとも１０，０００質量ｐｐｍ高い。幾つかの実施形態によれば、クラッド１０６の第１の外側クラッド部分１０６Ａは、２０００〜２００００質量ｐｐｍの範囲の平均塩素濃度を有する。幾つかの実施形態によれば、外側クラッド１０６の第２の外側クラッド部分１０６Ｂは、０〜６０００質量ｐｐｍの範囲の塩素濃度を有する。幾つかの実施形態では、外側クラッドの第２の外側クラッド部分１０６Ｂは、約２μｍ以上約２５μｍ以下の径方向厚さ（ｒ３−ｒ３Ａ）を有する。
【００６９】
好ましくは、光ファイバ１００は、Φ≧５である、正規化された応力緩和パラメータΦを有する。幾つかの実施形態では、１００≧Φ≧５である。幾つかの実施形態ではΦ≧１２である。幾つかの実施形態ではΦ≧２０である。幾つかの実施形態では１００≧Φ≧１２である。
【００７０】
幾つかの実施形態では、シングルモード光ファイバ１００は、例えば１５５０ｎｍで０．１７〜０．１７３ｄＢ／ｋｍなど、１５５０ｎｍの波長において約０．１８５ｄＢ／ｋｍ以下の減衰を有する。幾つかの実施形態によれば、外側クラッドの第２の外側クラッド部分（応力緩和部分）１０６Ｂは、張力下にあり、この第２の外側クラッド部分１０６Ｂは、０．３ＭＰａより大きい軸応力ＡＳを有する。幾つかの実施形態では、軸応力は１ＭＰａより大きい。幾つかの実施形態では、第２の外側クラッド部分１０６Ｂは、張力下にあり、２ＭＰａより大きい（例えば、２ＭＰａ〜１０ＭＰａ）軸応力を有する。
【００７１】
上述のように、幾つかの実施形態によれば、コア１０２、内側クラッド１０４、及び外側クラッド１０６の比屈折率は、以下の関係を満たす：Δ１ＭＡＸ＞Δ３Ａ＞Δ２。
【００７２】
本明細書に開示される光ファイバの実施形態は、低減された減衰を有する。例えば、光ファイバ１００は、１５５０ｎｍの波長において約０．１８５ｄＢ／ｋｍ以下の減衰を有しうる。幾つかの実施形態では、光ファイバは、１５５０ｎｍの波長において約０．１７５ｄＢ／ｋｍ以下など、１５５０ｎｍの波長において約０．１８ｄＢ／ｋｍ以下の減衰を有しうる。さらには、光ファイバ１００は、１３１０ｎｍの波長において約０．３２ｄＢ／ｋｍ以下など、１３１０ｎｍの波長において約０．３２５ｄＢ／ｋｍ以下の減衰を有しうる。本明細書に開示される光ファイバ設計のファイバの実施形態は、Ｇ．６５２に準拠した（ＩＴＵ−Ｔ標準）光学特性、すなわち、１３１０ｎｍで約９．０μｍ以上〜約９．４μｍ以下など、１３１０ｎｍで約８．２μｍ以上〜約９．５μｍ以下のＭＦＤ、１３００≦λ０≦１３２４ｎｍのゼロ分散波長λ０、及び約１２６０ｎｍ以下のケーブル・カットオフを有するファイバをもたらす。さらには、本明細書に開示されるファイバ設計の例となる実施形態は、Ｇ．６５４に準拠した（ＩＴＵ−Ｔ標準）光学特性を有するファイバをもたらし、例えば、１５００ｎｍ未満など、１５３０ｎｍ未満のケーブル・カットオフを示しうる。Ｇ．６５４の適用において、ファイバは、１５５０ｎｍで、２２ピコ秒／ｎｍ／ｋｍ以下の分散を有するように構成されうる。
【００７３】
幾つかの実施形態では、光ファイバ１００は、有効面積が大きい光ファイバでありうる。例えば、光ファイバ１００は、１５５０ｎｍの波長において約８０μｍ２以上など、１５５０ｎｍの波長において約７０μｍ２以上の有効面積を有しうる。光ファイバ１００は、１５５０ｎｍの波長において約１００μｍ２以上など、１５５０ｎｍの波長において約９０μｍ２以上の有効面積を有しうる。光ファイバ１００は、１５５０ｎｍの波長において約１３５μｍ２以下など、１５５０ｎｍの波長において約１４５μｍ２以下の有効面積を有しうる。
【００７４】
光ファイバ１００は、１５５０ｎｍの波長において約１５５μｍ２以下など、１５５０ｎｍの波長において約１２５μｍ２以下の有効面積を有しうる。したがって、実施形態では、光ファイバ１００は、約８０μｍ２以上〜約１３５μｍ２以下など、約７０μｍ２以上〜約１４５μｍ２以下の有効面積を有しうる。光ファイバ１００は、例えば少なくとも１００μｍ２〜約１１５μｍ２以下など、約９０μｍ２以上〜約１２５μｍ２以下の有効面積を有しうる。
【００７５】
幾つかの実施形態によれば、光ファイバ１００のコア１０２、内側クラッド１０４、及び外側クラッド１０６は、外付け蒸着（ＯＶＤ）法によって形成されうる。ＯＶＤ法は、ＳｉＯ２又はドープされたＳｉＯ２スート粒子（直径約２ｎｍ〜５μｍの範囲、幾つかの実施形態では、直径約５０〜５００ｎｍの範囲など）を形成するように、ＣＨ４＋Ｏ２火炎中での加水分解プロセスによって、所望される蒸気成分（シリカ及び他の所望されるアップドーパント前駆体を含むから反応を通じて光ファイバを製造する方法である。スート粒子は、次に、ベイトロッド（コアスート−プリフォームの製造のため）又はガラスコアケーン又はロッド（スートプリフォームの製造のため）のいずれかの上での熱泳動プロセスによって回収される。スートプリフォームは、その後、乾燥され、高温加熱炉内で固体の透明ガラスへと高密度化され（ベイトロッドがコアプリフォームから取り外された後で）、これは、一般に圧密化と称されるプロセスであり、最終的なファイバプリフォーム２０４を形成する。所望されるコア及びクラッド組成物は、例えば以下の方法によってなど、スートプリフォーム製造プロセスにおいて、各層に、さまざまな量のさまざまな気相成分を使用することによって達成される。
【００７６】
コアプリフォーム：本明細書に開示される実施形態の幾つかに記載されるように、ファイバコア１０２は、アップドープされたシリカガラス（例えばＧｅＯ２をドープされたシリカガラス）でありうる。本明細書に開示される実施形態のファイバコア１０２に関連するスートプリフォームの部分の製造に用いられうる蒸気−前駆体−材料は、例えば、ＳｉＣｌ４、ＧｅＣｌ４、ＡｌＣｌ３、ＴｉＣｌ４、又はＰＯＣｌ３である。このスートプリフォームのアップドープされた部分（アップドープされたＳｉＯ２スート）は、加熱炉内に置かれ、乾燥され（例えば、塩素ガスを含む雰囲気内で）、次に、アップドープされたＳｉＯ２スートは、コアプリフォーム１０２′（本明細書では、コアガラスプリフォーム又はボイドの無いガラスコアプリフォームとも称される）へと圧密化される。圧密化されたコアプリフォーム１０２′は、次に、必要に応じて、空気、窒素、又はアルゴンでパージされた加熱炉内に置かれ、約８００〜１２００℃で加熱されて、ガラス中に溶解したヘリウムを脱ガスし、次に、必要に応じて、別の加熱炉内に置かれ、１つのコアケーン１０２′′又は複数のケーン（コアケーン１０２．１′′、１０２．２′′、１０２．３′′等とも称される）へと再延伸される。
【００７７】
コア／内側クラッドケーン：純粋なＳｉＯ２のスートをコアプリフォーム１０２′又はコーンケーン１０２′′上に堆積させて、内部固体ガラスコアケーンを有するスート／コアケーンプリフォームアセンブリを形成する。（よって、コアケーン１０２′′は、最終的なプリフォーム２０４のコア１０２Ｐを形成する）。このスート／コアケーンアセンブリを次に加熱炉内に置き、乾燥させて、次いで十分に高密度化されたガラスプリフォーム１０４′へと圧密化する。圧密化されたプリフォーム１０４′は、次に、必要に応じて、空気、窒素、又はアルゴンでパージされた加熱炉内に置かれ、約８００〜１２００℃で加熱され、ガラス中に溶解したヘリウムを脱ガスし、次に、必要に応じて、別の加熱炉内に置かれ、シリカ内側クラッド１０４Ｐ（本明細書では層１０４Ｐとも称される）に取り囲まれたＧｅＯ２ドープコア１０２Ｐを有する一又は複数のケーン１０４′′へと再延伸される。
【００７８】
コア／内側クラッド／第１の外側クラッド部分ケーン：純粋なＳｉＯ２のスートをコア−内側クラッドプリフォーム上、又は、コア−内側クラッドケーン１０４′上に堆積させて、内部固体ガラスコア−内側クラッドケーンを有するスートプリフォームを形成する、すなわち、別のスート／ケーンアセンブリを形成する。このスート／ケーンアセンブリを次に加熱炉内に置き、乾燥させ、塩素をドープし（例えばＳｉＣｌ４、又はＣｌ２などのドーパント前駆体を使用）、次に、高密度化されたＣｌをドープされたスートによって、プリフォームの第１の外側クラッド部分１０６ＡＰを有する、結果的に得られる圧密化されたコア／内側クラッド／第１の外側クラッド部分アセンブリ１０６Ａ′の外側クラッドの第１の部分が形成されるように、十分に高密度化されたガラスへと圧密化される。
【００７９】
コア−内側クラッド−第２の外側クラッドケーン：純粋なＳｉＯ２スート又はＳｉＯ２とＳｉＯＮとのスートを、次にガラスプリフォーム上（すなわち、圧密化されたコア／内側クラッド／第１の外側クラッド部分アセンブリ１０６Ａ′上）に堆積させて、コア−内側クラッド−外側クラッドアセンブリの第１の部分を含むガラスケーン上にスート層を有する、スート／ケーンアセンブリを形成する。このスート／ケーンアセンブリを、次に加熱炉内に置き、乾燥させ、必要に応じてＳｉＯＮをドープし、次に十分に高密度化されたガラスへと圧密化し、外側クラッド部分１０６ＢＰを有する最終的な光ファイバプリフォームを形成する。この例となる実施形態では、最終的なプリフォーム２０４は、シリカにＧｅＯ２をドープしたコア１０２Ｐ、シリカ内側クラッド１０４Ｐ、塩素をアップドープされたシリカからなる第１の外側クラッド部分１０６ＡＰ（外側クラッド層の）（最終的なプリフォームのこの部分は、ファイバの第１の外側クラッド部分１０６Ａに対応する）、及び、非ドープのＳｉＯ２、又はＳｉＯＮをドープされたシリカからなる第２の外側クラッド部分１０６ＢＰ（最終的なプリフォームのこの部分は、ファイバの第２の外側クラッド部分１０６Ｂに対応する）を含む。圧密化された外層１０６ＢＰを有する圧密化された最終的なプリフォーム２０４は、次に、必要に応じて、空気、窒素、又はアルゴンでパージされた加熱炉内に置かれ、約８００〜１２００℃で加熱され、ガラス中に溶解したヘリウムが脱ガスされる。光ファイバは、次に、最終的なプリフォーム２０４から延伸され、該延伸されたファイバは、例えば標準的な一次及び二次アクリル酸ウレタンコーティングで被覆される。
【００８０】
次に、図３を参照すると、光ファイバを生産するためのシステム２００の一実施形態が示されている。システム２００は、光ファイバ１００が光ファイバプリフォーム２０４から延伸されうるように光ファイバプリフォーム２０４を加熱するための延伸用加熱炉２０２を含みうる。プリフォーム２０４は、ＯＶＤ法で生産されて差し支えなく、上述の組成及び構造を有しうる。延伸用加熱炉２０２は、光ファイバプリフォーム２０４から延伸される光ファイバ１００が実質的に鉛直な通路に沿って加熱炉から出るように配向されうる。
【００８１】
光ファイバ１００が延伸用加熱炉２０２を出た後、光ファイバ１００の直径及び光ファイバ１００に印加される延伸張力は、非接触式センサ２０６ａ、２０６ｂを使用して測定されうる。張力は、任意の適切な張力印加機構２１０によって光ファイバに印加されうる。図３に示されるように、光ファイバ１００の直径及び張力の測定後、光ファイバ１００を、該光ファイバ１００の徐冷をもたらす冷却機構２０８内を通過させてもよい。冷却機構２０８は、当技術分野で現在知られうる、又はその後に開発された、光ファイバを冷却するための任意の機構でありうる。一実施形態では、冷却機構２０８は、空気中、周囲温度で光ファイバ１００を冷却するよりも遅い速度で光ファイバ１００の冷却を促すガスで満たされる。
【００８２】
実施形態では、冷却機構２０８は、延伸された光ファイバを、約４７５０℃／秒以下など、約５０００℃／秒以下の冷却速度で、約１６００℃の温度から約１２５０℃の温度まで冷却しうる。幾つかの実施形態では、冷却機構２０８は、延伸された光ファイバを、約４２５０℃／秒以下など、約４５００℃／秒以下の冷却速度で、約１６００℃の温度から約１２５０℃の温度まで冷却しうる。幾つかの実施形態では、冷却機構２０８は、延伸された光ファイバを、約１１５００℃／秒以下など、約１２０００℃／秒以下の冷却速度で、約１２５０℃の温度から約１０５０℃の温度まで冷却しうる。冷却機構２０８は、延伸された光ファイバを、約１０５００℃／秒以下など、約１１０００℃／秒以下の冷却速度で、約１２５０℃の温度から約１０５０℃の温度まで冷却しうる。幾つかの実施形態では、冷却機構２０８は、延伸された光ファイバを、約４２５０℃／秒以下など、約４５００℃／秒以下の冷却速度で、約１４００℃の温度から約１０５０℃の温度まで冷却する。幾つかの実施形態では、冷却機構２０８は、延伸された光ファイバを、約１１５００℃／秒以下など、約１２０００℃／秒以下の冷却速度で、約１０５０℃の温度から約８５０℃の温度まで冷却しうる。冷却機構２０８は、延伸された光ファイバを、約１０５００℃／秒以下など、約１１０００℃／秒以下の冷却速度で、約１０５０℃の温度から約８５０℃の温度まで冷却しうる。
【００８３】
本明細書に記載の実施形態では、張力印加機構２１０は、光ファイバ１００に、例えば２００ｇｆ以下、又は１５０ｇｆ以下など、２０ｇｆ〜４００ｇｆの張力（例えば３０ｇｆ〜１５０ｇｆ）を印加しうる（ｇｆとは、グラム力を指す）。
【００８４】
幾つかの実施形態によれば、光ファイバ１００を延伸する方法は、
（ｉ）：（ａ）シリカ及び約１１質量％以下のゲルマニアを含み、かつ、最大比屈折率Δ１ＭＡＸを有するコア１０２Ｐと、（ｂ）コア１０２Ｐを取り囲み、かつ、最小比屈折率Δ２を有し、Δ１ＭＡＸ＞Δ２である、内側クラッド１０４Ｐと、（ｃ）内側クラッドを取り囲み、かつ、第１の外側クラッド部分１０６ＡＰ及び該第１の外側クラッド部分１０６ＡＰを取り囲む第２の外側クラッド部分１０６ＢＰを含む、外側クラッド１０６Ｐとを備え、第２の外側クラッド部分のガラス軟化点と第１の外側クラッド部分のガラス軟化点との差異が少なくとも２℃である、光ファイバプリフォーム２０４を提供する工程、及び、
（ｉｉ）このプリフォーム２０４から光ファイバ１００を延伸する工程を含む。本明細書に記載の実施形態によれば、延伸の間の光ファイバの張力は、好ましくは２０ｇｆ超かつ４００ｇｆ未満であり、より好ましくは３０ｇｆ超かつ約３００ｇｆ以下である。
【００８５】
幾つかの実施形態によれば、光ファイバを延伸する方法は、
（ｉ）：（ａ）シリカ及び約１１質量％以下のゲルマニアを含み、かつ、最大比屈折率Δ１ＭＡＸを有するコア１０２ｐと、（ｂ）コア１０２ｐを取り囲み、かつ、最小比屈折率Δ２を有し、Δ１ＭＡＸ＞Δ２である、内側クラッド１０４ｐと、（ｃ）内側クラッドを取り囲み、かつ、第１の外側クラッド部分１０６Ａｐ及び該第１の外側クラッド部分を取り囲む第２の外側クラッド部分１０６Ｂｐを含む、外側クラッド１０６ｐとを有し、第２の外側クラッド部分の粘度（１６５０℃における）から第１の外側クラッド部分の粘度（１６５０℃における）を減算した値が≧０．１ｅ７ポアズである（例えば、≧０．５ｅ７ポアズ、又は約０．１ｅ７ポアズ〜約１．６ｅ８ポアズ）、光ファイバプリフォーム２０４を提供する工程、及び、
（ｉｉ）プリフォーム２０４から光ファイバ１００を延伸する工程を含む。本明細書に記載の実施形態によれば、延伸の間の光ファイバの張力は、好ましくは２０ｇｆ超かつ４００ｇｆ未満であり、より好ましくは３０ｇｆ超かつ約３００ｇｆ以下である。
【００８６】
幾つかの実施形態によれば、本明細書に記載の光ファイバ１００を製造するための光ファイバプリフォーム２０４の製造方法は、（ｉ）ガラスコアケーン１０２′′を提供する工程、（ｉｉ）コアケーン上に第１のスート層を気相堆積させる工程であって、第１のスート層が、少なくとも１ｃｍの径方向厚さを有し、かつ、第１のスート表面積を有するシリカスートを含む、工程、（ｉｉｉ）第１のスート層上に第２のスート層を気相堆積させる工程であって、第２のスート層が、少なくとも１ｃｍの径方向厚さのシリカスートを含み、かつ、第１のスート表面積より小さい第２のスート表面積を有する、工程、（ｉｖ）堆積した第１及び第２のスート層に塩素含有化合物をドープする工程、（ｖ）ドープされた第１及び第２のスート層を焼結し、それによって、コア１０２Ｐと、第２の層の塩素ドーパント濃度と比較して第１の層が高い塩素ドーパント濃度を有する、ガラスコア１０２Ｐを取り囲む少なくとも２つの層とを有する、ドープされたプリフォームを形成する工程を含む。幾つかの実施形態では、第１のスート表面積は＞１２ｍ２／ｇであり、幾つかの実施形態では＞１５ｍ２／ｇであり、幾つかの実施形態では＞２０ｍ２／ｇである。幾つかの実施形態では、第２のスート表面積は＜１０ｍ２／ｇであり、幾つかの実施形態では＜５ｍ２／ｇであり、幾つかの実施形態では＜２ｍ２／ｇであり、幾つかの実施形態では＜０．５ｍ２／ｇである。幾つかの実施形態では、第１の層は、２０００〜２００００質量ｐｐｍの塩素濃度を有し、第２の層は、０〜６０００質量ｐｐｍの塩素濃度を有する。幾つかの実施形態によれば、このプリフォーム２０４は、本明細書に記載の光ファイバ１００の延伸に用いられ、延伸の間の光ファイバの張力は、例えば３０ｇｆ超かつ約３００ｇｆ以下など、２０ｇｆ超かつ４００ｇｆ未満である。少なくとも幾つかの実施形態では、第２の層は、光ファイバ１００の第２の外側クラッド部分１０６Ｂに対応し、プリフォームの第１の層は、第１の外側クラッド部分１０６Ａに対応する。
【００８７】
幾つかの実施形態によれば、光ファイバプリフォーム２０４の製造方法は、
（ｉ）ガラスコアケーン１０２′′を提供する工程、
（ｉｉ）コアケーン１０２′′上にスート層を堆積させ、それによってコアケーン上にスート層ＳＬを生成する工程であって、該スート層が、少なくとも２ｃｍの径方向厚さを有し、かつ、第１のスート表面積を有するシリカスートを含む、工程、
（ｉｉｉ）スート層を外側から加熱して、スート層ＳＬ全体の径方向最も内側の１０パーセント部分におけるスート層の平均表面積と比較して、スート層ＳＬ全体の径方向外側の１０パーセント部分に、平均表面積が小さいスートを生成する工程、
（ｉｖ）堆積したスートに塩素含有化合物をドープする工程、及び
（ｖ）ドープされたスート層を焼結し、それによって、コアケーンを有し、かつ、スート層全体の径方向外側の１０パーセント部分における塩素ドーパント濃度と比較して、スート層全体の径方向内側の１０パーセント部分における塩素ドーパント濃度の方が高い、ドープされたプリフォームを形成する工程を含む。幾つかの実施形態では、スート層全体の径方向内側の１０パーセント部分のスート表面積は＞１２ｍ２／ｇであり、幾つかの実施形態では＞１５ｍ２／ｇであり、幾つかの実施形態では＞２０ｍ２／ｇである。幾つかの実施形態では、スート層全体の径方向外側の１０パーセント部分のスート表面積は＜１０ｍ２／ｇであり、幾つかの実施形態では＜５ｍ２／ｇであり、幾つかの実施形態では＜２ｍ２／ｇであり、幾つかの実施形態では＜０．５ｍ２／ｇである。幾つかの実施形態では、第１の層は２０００〜２００００質量ｐｐｍの塩素濃度を有し、第２の層は０〜６０００質量ｐｐｍの塩素濃度を有する。少なくとも幾つかの実施形態では、プリフォームのスート層全体のドープされた（より高い塩素含量を有する）径方向内側の１０パーセント部分（すなわち、より高い塩素含量を有する部分）は、プリフォーム２０４の第１の外側クラッド部分１０６ＡＰの少なくとも一部分に対応し、かつ、光ファイバ１００の第１の外側クラッド部分１０６Ａの少なくとも一部分に対応する。少なくとも幾つかの実施形態では、プリフォームのスート層全体の径方向外側の１０パーセント部分（すなわち、より低い塩素含量を有する部分）は、光ファイバ１００の第２の外側クラッド部分１０６Ｂに対応し、かつ、プリフォーム２０４の外側クラッド部分１０６ＢＰに対応する。幾つかの実施形態によれば、このプリフォームは、本明細書に記載される光ファイバ１００の延伸に用いられ、延伸の間のシングルモード光ファイバの張力は、例えば３０ｇｆ超かつ約３００ｇｆ以下など、２０ｇｆ〜４００ｇｆである。
【００８８】
幾つかの実施形態によれば、光ファイバプリフォーム２０４の製造方法は、
（ｉ）マンドレルを提供する工程、
（ｉｉ）マンドレル上に第１の層を気相堆積させる工程であって、第１の層が、少なくとも１ｃｍの径方向厚さを有し、かつ、第１のスート表面積を有するシリカスートを含む、工程、
（ｉｉｉ）第１の層上に第２の層を気相堆積させる工程であって、第２の層が、少なくとも１ｃｍの径方向厚さを有し、かつ、第２の表面積を有するシリカスートを含み、第２のスート表面積が第１のスート表面積より小さい、工程、
（ｉｖ）マンドレルを取り外す工程、
（ｖ）堆積したスート層に塩素含有化合物をドープする工程、
（ｖｉ）ドープされたスート層を                                焼結し、それによって、第２の層の塩素ドーパント濃度と比較して第１の層の塩素ドーパント濃度が高い、ドープされたプリフォームを形成する工程
を含む。
【実施例】
【００８９】
実施形態は、以下の実施例によってさらに解明されよう。
【００９０】
表１Ａ〜１Ｆには、ゲルマニウムをドープされたシリカコア１０２、ドープされていない又はドープされたシリカ内側クラッド１０４、ドープされたシリカの第１の外側クラッド部分１０６Ａ及びドープされていない又はドープされたシリカの第２の外側クラッド部分１０６Ｂを含む、光ファイバ１００の実施形態についてのモデル化された実施例（ファイバ実施例１〜１４）が開示されている。これらの層（すなわち、コア１０２、内側クラッド１０４、第１及び第２の外側クラッド部分１０６Ａ、１０６Ｂ）の各々におけるドーパントには、示されるように、ＧｅＯ２、Ｃｌ、Ｆ及びＮも含まれうる。光ファイバ１００のファイバ実施例１〜１４は、応力緩和層を伴った外側クラッド１０６を有する。すなわち、これらのファイバの第２の外側クラッド層１０６Ｂは応力緩和層である。表１Ａ〜１Ｆには、応力を緩和する第２の外側クラッド層を有しないファイバ比較例１〜３についてのデータも提供されている。
【００９１】
表１Ａ〜１Ｆは、（ａ）光ファイバ１００のコア１０２、内側クラッド１０４、第１の外側クラッド部分１０６Ａ及び第２の外側クラッド部分１０６Ｂ内に存在する質量パーセント単位でのドーパント（残余部分はシリカである）、（ｂ）各層の比屈折率％Δ、（ｃ）μｍ単位での各層の外半径、（ｄ）℃単位での軟化点、１６５０℃における各ファイバ層の粘度、（ｅ）ポアズ・μｍ２単位での、各ファイバ層の粘度（１６５０℃における）にその層の面積を乗算した積、及び、（ｆ）正規化応力緩和パラメータΦを示している。より詳細には、表１Ａには、コアパラメータが開示されている。表１Ｂには、内側クラッド１０４に関連したパラメータが開示されている。表１Ｃには、第１のクラッド部分１０６Ａに関連したパラメータが開示されている。表１Ｄには、第２のクラッド部分１０６Ｂに関連したパラメータが開示されている。加えて、表１Ｅには、１６５０℃における第２の外側クラッド層１０６Ｂの粘度に第２の外側クラッド層（この層は、本明細書では応力緩和層としても記載される）の面積を乗算した積、この層の正規化粘度に面積を乗算した積、及び正規化応力緩和パラメータΦついてのデータが提供されている。表１Ｆには、それぞれ５０ｇ及び１５０ｇの延伸張力で延伸された光ファイバ１００の実施形態のコア１０２、内側クラッド１０４、及び第１及び第２の外側クラッド層（すなわち、外側クラッド１０６の部分１０６Ａ及び１０６Ｂ）におけるモデル化された軸応力が開示されている。
【００９２】
より詳細には、ファイバ実施例１〜１４は、応力を緩和する第２の外側クラッド層１０６Ｂを有する光ファイバ１００の例となる実施形態である。表１Ａ〜１Ｆには、応力を緩和する第２の外側クラッド層１０６Ｂを有しない比較例のファイバ１〜３も示されている。
【００９３】
本明細書に開示されるファイバの実施形態の幾つかは、コア１０２内に５〜１０質量パーセントのゲルマニア（例えば、表１Ａでは７〜１０質量パーセントのゲルマニア）及び０〜０．１質量パーセントのＣｌ（表１Ａに示される実施形態では０．１質量％）、３．５〜８μｍのコア半径（例えば、表１Ａを参照）、０．２５〜０．５５％のコアデルタ（表１Ａに示される実施形態では０．２６〜０．５１％）、１３〜２０μｍの内側クラッド半径ｒ１（例えば、表１Ｂでは１３μｍ）、４０〜５５μｍの第１の外側クラッド半径ｒ３Ａ（例えば、表１Ｃに示される実施形態では４０μｍから５０又は５５μｍ）、及び６０〜６５μｍの第２の外側クラッド層半径ｒ３（例えば、表１Ｄに示される実施形態では６２．５μｍ）を含みうる。幾つかの実施形態では、第１の外側クラッド層１０６Ａは、０．２〜１．５質量パーセントの塩素を含む（例えば、表１Ｃに示される実施形態では０．４〜１．５％）。第２の外側クラッド層１０６Ｂは、０〜０．２質量パーセントのＣｌ及び／又はＮを含む（例えば、表１Ｄに示される実施形態を参照）。
【００９４】
表１Ａ〜１Ｆに示される比較例１〜３は、６２．５μｍの外半径を有する１つの外側クラッド層のみを有し、第２の外側クラッド層を有しない（よって、便宜上、これらの表では、第１の外側クラッド層は、比較例の光ファイバの最も外側のエッジまで延在する）。これらの比較例ファイバ１〜３は、外側クラッド層において一定な（均一な）ドーパント濃度を有する。
【００９５】
表１Ａ〜１Ｆの例となる光ファイバの実施形態の実施形態では、コア１０２、内側クラッド１０４、第１の外側クラッド層１０６Ａ及び第２の外側クラッド層１０６Ｂの軟化点は、それぞれ、１６００℃〜１６５０℃、１６５０℃〜１７００℃、１６５０℃〜１７００℃、及び１６５０℃〜１７７０℃である。第２の外側クラッド部分１０６Ｂの粘度（１６５０℃、ポアズ単位）から第１の外側クラッド部分１０６Ａの粘度を減算した値は、０．１ｅ７〜１．６ｅ８である。コア、内側クラッド、第１の外側クラッド及び第２の外側クラッドのポアズ単位での粘度（１６５０℃における）は、それぞれ、２×１０７〜４×１０７、５×１０７〜６×１０７、４×１０７〜５．５×１０７、及び５×１０７〜３×１０８である。ファイバ層の各々について、各層の粘度（１６５０℃における）にその層の面積を乗算した積（ポアズ・μｍ２単位）は、それぞれ次の通りである：１×１０９〜８×１０９（コア）、２×１０１０〜３×１０１０（内側クラッド）、１×１０１１〜８×１０１１（第１の外側クラッド）、及び１×１０１１〜８×１０１２（第２の外側クラッド）。実施例１〜１４のファイバの実施形態についての正規化応力緩和パラメータΦは、５〜３００である。
【００９６】
対照的に、比較例１〜３のファイバについての正規化応力緩和パラメータΦは０である。よって、本発明に係る実施形態に従った光ファイバ１００は、外側応力緩和層１０６Ｂを有することから、比較例のファイバより低いファイバ減衰を有し、よって、これらの光ファイバのコア及び内側クラッドに対する十分な応力緩和を示す。ファイバ比較例は、応力緩和層１０６Ｂを有しないか、あるいは、この利益を示さない。
【００９７】
表１Ａ〜１Ｆには、実施例１〜１４のファイバの実施形態について、以下のパラメータが開示されている：コア、内側クラッド、第１の外側クラッド部分及び第２の外側クラッド部分（又は、層）についての質量％単位でのドーパント（ＧｅＯ２、Ｃｌ、Ｆ、及びＳｉＯＮ）；コア、内側クラッド、第１の外側クラッド層、及び第２の外側クラッド層の外半径；比屈折率（純粋な非ドープシリカに対する）；コア、内側クラッド、第１の外側クラッド層及び第２の外側クラッド層の軟化点；１６５０℃における粘度、粘度に各層の面積を乗算した積；正規化された粘度に面積を乗算した積Ω；応力緩和層の正規化された面積Ψ；及び、正規化された応力緩和パラメータΦ。表１Ａ〜１Ｆには、３つのファイバ比較例（比較例１、２及び３）も示されている。これらの比較例のファイバは、均一な外側クラッドを有する、すなわち、それらは、ファイバの外側エッジに至る第１の外側クラッド層のみを有している（それらは第２の外側クラッド層を有さず、したがって、比較例ファイバについては、第２の外側クラッド部分に関連するパラメータは「ｎａ」として表に記されており、適用不可であることを指す）。実施例１〜１４のファイバの実施形態については、これらの表に示される軸圧縮は、第１の外側クラッド層のものである。３つの比較例ファイバについては、第１の外側クラッド層は、外側クラッド全体を構成する。
【００９８】
分析結果は、本明細書に開示される例となるファイバの実施形態のファイバ（実施例１〜１４のファイバ）が、応力緩和パラメータΦ≧５を有することを示しており、これは、ファイバが５０ｇの延伸張力で延伸された場合に≧０．３ＭＰａ、及びファイバが１５０ｇの延伸張力で延伸された場合に≧１ＭＰａの軸応力を有する軸張力（すなわち、それぞれ５０ｇｆ及び１５０ｇｆ）下にある、第２の外側クラッド層（第２の外側クラッド部分１０６Ｂ）に対応する。よって、Φ≧５を有する第２の外側クラッド部分１０６Ｂは、上述のようなより低い光ファイバ減衰を可能にする。結果は、応力緩和外層（第２の外側クラッド部分１０６Ｂ）を有する光ファイバの実施形態が、≧２℃（幾つかの実施形態では≧３℃、及び幾つかの実施形態では≧７℃）の軟化点の差異（第２の外側クラッド層のＴ軟化から第１の外側クラッド層のＴ軟化を減算した値）を有することも示している。比較例の光ファイバは、応力緩和外側クラッド層を有しないか、あるいは、外側クラッドの内側部分のガラスと比較して外側クラッドの外側部分により低い軟化点を有するガラスを有しない。
【００９９】
【表１Ａ】
0006742335.tif 000008
【０１００】
【表１Ｂ】
0006742335.tif 000009
【０１０１】
【表１Ｃ】
0006742335.tif 000010
【０１０２】
【表１Ｄ】
0006742335.tif 000011
【０１０３】
【表１Ｅ】
0006742335.tif 000012
【０１０４】
【表１Ｆ】
0006742335.tif 000013
【０１０５】
製造された光ファイバ
表１Ａ〜１Ｆの実施例１のファイバの実施形態は、応力を緩和する第２の外側クラッド部分１０６Ｂを含む。この光ファイバ１００を、次のように製造した：ゲルマニアをドープしたシリカコア１０２Ｐ（シリカに対し０．３６％デルタ、７．８質量％のＧｅＯ２及び０．１質量％のＣｌを含有）及びシリカをベースとしたクラッド層１０４Ｐ（シリカ及び０．１質量％のＣｌを含有、ファイバ１００の内側クラッド層１０４に対応する）を有する、０．３５のコア−クラッド直径比の１メートル長の１１ｍｍ直径のケーン１０４′を旋盤上に置いた。１７８０グラムのシリカスート（０．５ｇ／ｃｍ３）をこのケーン上に火炎堆積させた。コアケーン−スートアセンブリを加熱炉内に置き、Ｈｅ及びＣｌ２を含む雰囲気内で、約１１００℃で乾燥させ、次に、Ｈｅ及びＳｉＣｌ４を含む雰囲気内でドープし、プリフォームを約１５００℃まで傾斜させることによってＨｅ及びＳｉＣｌ４を含む雰囲気内で焼結し、ガラスプリフォームを高密度化した（したがってボイドの無いガラスプリフォーム１０６Ａ′が得られた）。この結果的に得られたプリフォーム１０６Ａ′を加熱炉から取り出し、室温まで冷却し、旋盤上に戻し、さらに２８６０グラムのスートをその上に堆積させた。この外側スート層を有するプリフォームを加熱炉内に置き、Ｈｅ及びＣＯを含む雰囲気内で、約１１００℃で乾燥させ、次いで、Ｈｅを含む雰囲気内で、プリフォームを約１５００℃まで傾斜させることによって高密度化したガラスプリフォームへと焼結した（したがって、ＧｅＯ２をドープされたシリカコア１０２Ｐ、シリカをベースとした内側クラッド１０４Ｐ、Ｃｌをドープされたシリカの第１の外側クラッド１０６ＡＰ、及びシリカの第２の外側クラッド１０６ＢＰを有する、実質的にボイドの無いガラスプリフォーム２０４が得られた）。プリフォームの第２のオーバークラッド層は、延伸されたファイバ１００の応力緩和層／第２の外側クラッド部分１０６Ｂに対応する。プリフォームのシリカをベースとしたコア１０２Ｐは、７．８質量％のＧｅＯ２及び０．１質量％のＣｌを含んでおり、シリカをベースとした内側クラッド１０４Ｐは、０．１質量％のＣｌを含んでおり、第１の外側クラッド層１０６ＡＰは、０．８質量％のＣｌを含んでおり、応力を緩和する第２の外側クラッド層１０６ＢＰはシリカで構成され、Ｃｌを含んでいなかった。プリフォーム２０４を１０００℃で２４時間、アルゴンでパージした保持オーブン内に置き、プリフォームからヘリウムを脱ガスした。次に、プリフォーム２０４を延伸用加熱炉内に置き、直径１２５μｍの光ファイバ１００を３つの異なる張力で延伸し（５０、１００及び１５０グラムの張力（すなわち、５０ｇｆ、１００ｇｆ、及び１５０ｇｆ）で各５ｋｍ）、被覆した。より詳細には、被覆された光ファイバ１００は、応力を緩和する外側クラッド層１０６Ｂ上に位置する二層のアクリル酸ウレタンコーティングを含む。
【０１０６】
比較例１（応力緩和クラッド層を含まないファイバ）を以下のように製造した：
ゲルマニアをドープしたシリカコア（シリカに対し０．３６％デルタ、７．８質量％のＧｅＯ２及び０．１質量％のＣｌを含む）を有する、シリカクラッド（０．１質量％のＣｌを含む）及び０．３５のコアクラッド径比の１メートル長の直径１１ｍｍのコアケーンを、旋盤上に置いた。４６４０グラムのシリカスート（０．５ｇ／ｃｍ３）をこのケーン上に火炎堆積させた。コアケーン−スートアセンブリを加熱炉内に置き、Ｈｅ及びＣｌ２を含む雰囲気内で、約１１００℃で乾燥させ、次に、Ｈｅ及びＳｉＣｌ４を含む雰囲気内でドープし、プリフォームを約１５００℃まで傾斜させることによってＨｅ及びＳｉＣｌ４を含む雰囲気内で焼結させて、ガラスプリフォームを高密度化し（よって、コアケーンオーバークラッドのボイドの無いガラスプリフォームが得られる）、したがって、ＧｅＯ２をドープしたシリカコアケーンとＣｌをドープしたシリカオーバークラッドとのボイドの無いガラスプリフォームを得た。このプリフォームは、７．８質量％のＧｅＯ２及び０．１質量％のＣｌを含むシリカコア、０．１質量％のＣｌを含むシリカ内側クラッド、０．８質量％のＣｌを含むシリカオーバークラッドで構成されていた（応力を緩和する第２の外側クラッド層は存在しない）。プリフォームを１０００℃で２４時間、アルゴンでパージした保持オーブン内に置き、プリフォームからヘリウムを脱ガスした。次に、プリフォームを延伸用加熱炉内に置き、直径１２５μｍの光ファイバを３つの異なる張力で延伸し（５０、１００及び１５０グラムの張力で各５ｋｍ）、光ファイバを二層のアクリル酸ウレタンコーティングで被覆した。
【０１０７】
これら２つの製造した光ファイバについてのパラメータが表２に示されている。表２は、４ＭＰａ（５０ｇの延伸張力で延伸されたファイバについて）及び１２．６ＭＰａ（１５０ｇの延伸張力で延伸されたファイバについて）の軸応力を有する軸張力下にある第２の外側クラッド１０６Ｂに対応する、０．３６の応力緩和パラメータΨ（及び、２５．５のΦ）を有するファイバの実施形態を示しており、このような応力を緩和する外側クラッド層を有しない比較光ファイバと比較して、コア及び内側クラッド内の応力を緩和することによって、これらの光ファイバの減衰の低下を可能にする。加えて、応力緩和外層１０６Ｂを有する表２の例となる光ファイバ１００は、６．６℃の軟化点の差異（第２の外側クラッド層から第１の外側クラッド層を減算した値）を有するのに対し、応力を緩和する外側クラッド層を有しない比較光ファイバは、この特徴を有さず、外側クラッド全体に、より低い軟化点を有する。
【０１０８】
【表２】
0006742335.tif 000014
【０１０９】
図４Ａは、外側クラッド層１０６内の異なる径方向位置ｒ３Ａ（それぞれ、４０μｍ、５０μｍ、及び５５μｍ）から開始する応力緩和層（第２の外側クラッド部分１０６Ｂ）を有する、光ファイバ１００の異なるファイバプロファイル設計（図２Ａに示されるものと同様）についてのモデル化された軸応力を示している。これらの実施形態では、第１の外側クラッド部分１０６Ａは、Ｃｌをドープしたシリカによって０．０３％デルタ（純粋なシリカに対して）までアップドープされ、第２の外側クラッド部分１０６Ｂは、純粋なシリカを含んでおり、各ファイバは１５０ｇの張力で延伸された。図４Ａは、本発明に係る実施形態に従った３つのファイバ１００内の径方向位置（ｒ）、並びに、応力緩和層を有しない比較ファイバの径方向位置（ｒ）に対する、軸応力パラメータを示している。より詳細には、図４Ａは、応力緩和層（第２の外側クラッド部分１０６Ｂ）が、≧０．３ＭＰａ（５０ｇの延伸張力で延伸されたファイバについて）及び≧１ＭＰａ（１５０ｇの延伸張力で延伸されたファイバについて）の軸応力を有する軸張力下にある、光ファイバ１００の３つの例を実証している。応力緩和層（第２の外側クラッド部分１０６Ｂ）を有する光ファイバ１００において、外側クラッドの第１の部分が、外側クラッドの第２の部分よりも顕著に小さい軸応力下にあること、さらには、応力緩和層を有しないファイバの外側クラッドよりも顕著に小さい軸応力下にあることも実証している。ファイバ１００内に応力緩和層を含むこの外側クラッド１０６は、より少ない光ファイバ減衰を可能にする。
【０１１０】
シリカスートプリフォームのドーピングレベルの制御は、スートの初期表面積を制御することによって達成されうる。気相ドーピングレベルは、初期スート表面積に比例する。スート表面積を測定する代わりに、スート（ガラス）密度がスート表面積に反比例することから、スート（ガラス）密度を使用してもよい。本出願人らは、所望されるドーピング濃度プロファイルが、プリフォームの径方向スート表面積プロファイルを制御することによって達成されうることを発見した。例えば、外側又は内側のいずれかから（例えば、塩素を）ドープされる気相が、プリフォームの外側部分よりも内側部分において、より高濃度のドーパントを有する場合、シリカスートプリフォームは、スート層の径方向内側の部分に、より低い密度（例えば、０．３〜０．８ｇ／ｃｍ３）を有し、スート層の径方向外側の部分に、より高い密度（例えば、１．０〜１．９ｇ／ｃｍ３）を有する。幾つかの実施形態では、プリフォームの径方向内側部分（プリフォームの外側クラッド１０６に対応する部分の径方向距離の少なくとも最も内側の１０％）に約０．３〜０．８ｇ／ｃｍ３の密度を有し、プリフォームの径方向外側部分（ファイバの外側クラッド１０６の少なくとも一部分に対応する、プリフォームの径方向距離の少なくとも外側１０％）に１．０〜１．９ｇ／ｃｍ３の密度を有することが好ましい。例えば、幾つかの実施形態では、ファイバの第１の外側クラッド部分１０６Ａに対応するプリフォームの少なくとも径方向内側部分に約０．３〜０．７ｇ／ｃｍ３の平均密度を有し、外側クラッド１０６の第２の部分１０６Ｂの少なくとも外側領域に対応するプリフォームの径方向外側の部分に約１．２〜１．８ｇ／ｃｍ３の平均密度を有することが好ましい。幾つかの実施形態では、プリフォームの径方向内側部分（すなわち、部分１０６Ａ）に＞１５ｍ２／ｇの平均表面積を有し、プリフォームの径方向外側部分に＜１０ｍ２／ｇの平均表面積を有することが好ましい。幾つかの実施形態では、プリフォームの径方向内側部分（ファイバの第１の外側クラッド部分１０６Ａに対応するプリフォーム）に１５〜５０ｍ２／ｇの平均表面積を有し、プリフォームの径方向外側部分（ファイバの第２の外側クラッド部分１０６Ｂに対応する、径方向距離の少なくとも最も外側１０％の領域）に０．２〜１０ｍ２／ｇの平均表面積を有することが好ましい。幾つかの実施形態では、プリフォームの径方向内側の部分に１５〜５０ｍ２／ｇの表面積を有し、かつ、プリフォームの径方向外側部分に０．５〜５ｍ２／ｇの表面積を有することが好ましい。ドーピング工程の後、ドープされたスートプリフォームは、＞１４００℃に加熱され、プリフォームは十分に高密度化され、結果として、プリフォームの外側部分よりもプリフォームの内側部分でより高いドーパントを示すドーピングプロファイルを含むプリフォームを生じる（例えば、ドーパント濃度は、ファイバの第２の外側クラッド部分１０６Ｂに対応するプリフォーム部分のドーパント濃度よりも第１の外側クラッド部分１０６Ａに対応するプリフォーム部分で高くなるであろう）。
【０１１１】
第２の例となるファイバプリフォームの実施形態は、スートプリフォーム（初期密度０．４５ｇ／ｃｍ３を有する）を、１０００℃から２５℃／分の加熱速度で、１５００℃のピーク温度を有するホットゾーンに２回、横断通過させた後に、６５００ｇのシリカスートプリフォームの外側部分を高密度化することによって製造された。より詳細には、この例についての結果が図４Ｂに示されており、該図は、５０ｍｍ／分の横断速度で（２５℃／分の加熱速度に対応する）、１５００℃のピーク温度を有するホットゾーンに２回、通過させた際に、０．４５ｇ／ｃｍ３の初期密度及び１０００℃の初期温度を有するプリフォームの外側クラッド層の密度の発展を示しており、結果として、外側部分（プリフォームの径方向最も外側の１０％、又は０．９ｒｐ〜ｒｐの径方向距離、ここで、ｒｐはプリフォームの最も外側の半径である）は約１．７〜１．８ｇ／ｃｍ３の平均ガラス又はスート密度を生じたが、一方、外側クラッドの第１の部分に対応するこのプリフォームの内側部分は、約０．４５ｇ／ｃｍ３の平均ガラス又はスート密度に維持されていた。プリフォームの外側クラッドの層１０６Ｐの外側領域における密度の増加に起因して、この領域（１０６ＢＰ）の表面積は、プリフォームの内側部分の表面積よりも顕著に低かった（例えば、層１０６Ａｐの表面積よりも低い）。部分的高密度化工程の終了後、プリフォーム（したがって外側クラッド領域）を塩素前駆体（例えば、Ｈｅ中、Ｃｌ２）に曝露し、その後に圧密化した。したがって、この例では、外側クラッド層１０６Ｂｐの外側部分は、ドーピング工程の間のこの領域の表面積がより小さいために、プリフォームの内側部分（層１０４Ｐ及び１０６ＡＰ）よりもより少ない量の塩素がドープされた。光ファイバはこのプリフォームから延伸され、このようなプロセスによって得られたファイバプロファイルが図２Ｂに示されている。
【０１１２】
図４Ｃは、２つの異なる張力で延伸された光ファイバの実施形態の応力緩和パラメータΦの関数としての第２の外側クラッド層１０６Ｂにおける軸応力を示している。表１Ａ〜１Ｆの３つの比較例（比較例１、２及び３）についてもプロットされている。これらの比較例は、ファイバの外側エッジに至る第１の外側クラッド層のみを有しており（すなわち、それらは第２の外側クラッド層を有しない）、これらのプロット及び表に示される軸圧縮は第１の外側クラッド層におけるものである。結果は、応力緩和パラメータΦ≧５を有する光ファイバ１００の実施形態が、５０ｇの延伸張力において≧０．３ＭＰａ及び１５０ｇの延伸張力において≧１ＭＰａの軸応力を有する軸張力下にある第２の外側クラッド１０６Ｂに対応し、よって、Φ≧５を有する第２のクラッド層は、上述のようにより低い光ファイバ減衰を可能にすることを示している。しかしながら、ファイバ１００は、２０〜４００ｇｆの張力（すなわち、２０〜４００ｇの延伸張力）で延伸されうる。
【０１１３】
表１及び２に開示されるファイバ１００の実施形態の多くの実施例は、ＩＴＵ  Ｇ．６５２及びＧ．６５４標準に準拠している。表１及び２のファイバは、≦０．１９ｄＢ／ｋｍの１５５０ｎｍにおける低い減衰を有し、幾つかの実施形態では、ファイバ減衰は、≦０．１８５ｄＢ／ｋｍであり、幾つかの他の実施形態では≦０．１８ｄＢ／ｋｍであり、さらに幾つかの他の実施形態では≦０．１７ｄＢ／ｋｍである。
【０１１４】
特許請求される主題の精神及び範囲から逸脱することなく、本明細書に記載の実施形態にさまざまな修正及び変形がなされうることは当業者にとって明白であろう。よって、このような修正及び変形が、添付の特許請求の範囲及びそれらの等価物の範囲内に入ることを条件に、本明細書は、ここに記載されるさまざまな実施形態の修正及び変形にも及ぶことが意図されている。
【０１１５】
以下、本発明の好ましい実施形態を項分け記載する。
【０１１６】
実施形態１
シリカ及び約１１質量％以下のゲルマニアを含み、かつ、最大比屈折率Δ１ＭＡＸを有する、コアと、
前記コアを取り囲み、かつ、Δ１ＭＡＸ＞Δ２になるように最小比屈折率Δ２を有する、内側クラッドと、
前記内側クラッドを取り囲み、かつ、第１の外側クラッド部分と、該第１の外側クラッド部分を取り囲む第２の外側クラッド部分とを含む、外側クラッドであって、前記第２の外側クラッド部分の１６５０℃における粘度から前記第１の外側クラッド部分の１６５０℃における粘度を減算した値が≧１×１０５Ｐａ・ｓ（１×１０６ポアズ）である、外側クラッドと
を含む、シングルモード光ファイバ。
【０１１７】
実施形態２
前記第２の外側クラッド部分の１６５０℃における粘度から前記第１の外側クラッド部分の１６５０℃における粘度を減算した値が≧５×１０５Ｐａ・ｓ（５×１０６ポアズ）であることを特徴とする、実施形態１に記載のシングルモード光ファイバ。
【０１１８】
実施形態３
前記第２の外側クラッド部分の１６５０℃における粘度から前記第１の外側クラッド部分の１６５０℃における粘度を減算した値が≧１×１０５Ｐａ・ｓ（１×１０６ポアズ）かつ≦１．６×１０７Ｐａ・ｓ（１．６×１０８ポアズ）であることを特徴とする、実施形態１に記載のシングルモード光ファイバ。
【０１１９】
実施形態４
前記第１の外側クラッド部分が軟化点Ｔ軟化−１を有し、前記第２の外側クラッド部分が軟化点Ｔ軟化−２を有し、
前記第２の外側クラッド部分の前記ガラス軟化点Ｔ軟化−２と前記第１のクラッド外側クラッド部分の前記ガラス軟化点Ｔ軟化−１との差異が２℃より大きい
ことを特徴とする、実施形態１〜３のいずれかに記載のシングルモード光ファイバ。
【０１２０】
実施形態５
前記第１の外側クラッド部分が軟化点Ｔ軟化−１を有し、前記第２の外側クラッド部分が軟化点Ｔ軟化−２を有し、
前記第２の外側クラッド部分の前記ガラス軟化点Ｔ軟化−２と前記第１のクラッド外側クラッド部分の前記ガラス軟化点Ｔ軟化−１との差異が３℃より大きい
ことを特徴とする、実施形態１〜３のいずれかに記載のシングルモード光ファイバ。
【０１２１】
実施形態６
前記第１の外側クラッド部分が軟化点Ｔ軟化−１を有し、かつ、前記第２の外側クラッド部分が軟化点Ｔ軟化−２を有し、
前記第２の外側クラッド部分の前記ガラス軟化点Ｔ軟化−２と前記第１のクラッド外側クラッド部分の前記ガラス軟化点Ｔ軟化−１との差異が７℃より大きい
ことを特徴とする、実施形態１〜３のいずれかに記載のシングルモード光ファイバ。
【０１２２】
実施形態７
前記コアがゲルマニアを約２．０質量％以上含むことを特徴とする、実施形態１〜６のいずれかに記載のシングルモード光ファイバ。
【０１２３】
実施形態８
前記コアが、約０．１３％以上〜約０．５２％以下の最大比屈折率Δ１ＭＡＸを有することを特徴とする、実施形態１〜７のいずれかに記載のシングルモード光ファイバ。
【０１２４】
実施形態９
−０．０２％≦Δ２≦０．０２％であることを特徴とする、実施形態１〜８のいずれかに記載のシングルモード光ファイバ。
【０１２５】
実施形態１０
前記コアが約３μｍ以上〜約１０μｍ以下の径方向厚さを有することを特徴とする、実施形態１〜９のいずれかに記載のシングルモード光ファイバ。
【０１２６】
実施形態１１
前記内側クラッドが約５μｍ以上の径方向厚さを有することを特徴とする、実施形態１〜１０のいずれかに記載のシングルモード光ファイバ。
【０１２７】
実施形態１２
前記第１の外側クラッド部分が、前記内側クラッドを取り囲み、
前記第１の外側クラッド部分が塩素をドープされたシリカを含み、
前記第１の外側クラッド部分が、比屈折率Δ３Ａを有し、かつ
Δ３Ａ＞Δ２
であることを特徴とする、実施形態１〜１１のいずれかに記載のシングルモード光ファイバ。
【０１２８】
実施形態１３
前記第２の外側クラッド部分が、前記第１の外側クラッド部分を取り囲み、
前記第１の外側クラッド部分が塩素をドープされたシリカを含み、かつ、比屈折率Δ３Ａを有し、
前記第２の外側クラッド部分が、塩素をドープされたシリカ、シリカ、又はＳｉＯＮを含み、かつ
Δ３Ａ＞Δ２
であることを特徴とする、実施形態１に記載のシングルモード光ファイバ。
【０１２９】
実施形態１４
前記第２の外側クラッド部分が、前記第１の外側クラッド部分より少なくとも１０００質量ｐｐｍ少なく塩素を含むことを特徴とする、実施形態７に記載のシングルモード光ファイバ。
【０１３０】
実施形態１５
前記第１の外側クラッド部分が、２０００〜２００００質量ｐｐｍの平均塩素濃度を有することを特徴とする、実施形態７に記載のシングルモード光ファイバ。
【０１３１】
実施形態１６
前記第２の外側クラッド部分が、０〜６０００質量ｐｐｍの塩素濃度を有し、かつ、前記第２の外側クラッド部分が、前記第１の外側クラッド部分より少なくとも１０００質量ｐｐｍ少なく塩素を含むことを特徴とする、実施形態７に記載のシングルモード光ファイバ。
【０１３２】
実施形態１７
前記第２の外側クラッド部分が、約２μｍ以上約２５μｍ以下の径方向厚さを有することを特徴とする、実施形態７に記載のシングルモード光ファイバ。
【０１３３】
実施形態１８
前記シングルモード光ファイバが、１５５０ｎｍの波長において、約０．１８５ｄＢ／ｋｍ以下の減衰を有することを特徴とする、実施形態１〜１７のいずれかに記載のシングルモード光ファイバ。
【０１３４】
実施形態１９
Φ≧５の正規化された応力緩和パラメータΦを有することを特徴とする、実施形態１〜１８のいずれかに記載のシングルモード光ファイバ。
【０１３５】
実施形態２０
Φ≧１２の正規化された応力緩和パラメータΦを有することを特徴とする、実施形態１９に記載のシングルモード光ファイバ。
【０１３６】
実施形態２１
Φ≧２０の正規化された応力緩和パラメータΦを有することを特徴とする、実施形態１９に記載のシングルモード光ファイバ。
【０１３７】
実施形態２２
１００≧Φ≧５の正規化された応力緩和パラメータΦを有することを特徴とする、実施形態１９に記載のシングルモード光ファイバ。
【０１３８】
実施形態２３
前記第２の外側クラッド部分が張力下にあり、該張力が０．３ＭＰａを超える軸応力を生成することを特徴とする、実施形態１〜２２のいずれかに記載のシングルモード光ファイバ。
【０１３９】
実施形態２４
前記第２の外側クラッド部分が張力下にあり、該張力が１ＭＰａを超える軸応力を生成することを特徴とする、実施形態１〜２３のいずれかに記載のシングルモード光ファイバ。
【０１４０】
実施形態２５
前記第２の外側クラッド部分が張力下にあり、該張力が２ＭＰａを超える軸応力を生成することを特徴とする、実施形態１〜２４のいずれかに記載のシングルモード光ファイバ。
【０１４１】
実施形態２６
（ｉ）シリカ及び約１１質量％以下のゲルマニアを含み、かつ、最大比屈折率Δ１ＭＡＸを有する、コアと、
（ｉｉ）前記コアを取り囲み、かつ、Δ１ＭＡＸ＞Δ２になるように最小比屈折率Δ２を有する、内側クラッドと、
（ｉｉｉ）前記内側クラッドを取り囲み、かつ、第１の外側クラッド部分と、該第１の外側クラッド部分を取り囲む第２の外側クラッド部分とを含む、外側クラッドと
を含み、かつ、
前記第２の外側クラッド部分の粘度（１６５０℃における）から前記第１の外側クラッド部分の粘度（１６５０℃における）を減算した値が≧１×１０５Ｐａ・ｓ（１×１０６ポアズ）である、
光ファイバプリフォーム。
【０１４２】
実施形態２７
前記第２の外側クラッド部分の１６５０℃における粘度から前記第１の外側クラッド部分の１６５０℃における粘度を減算した値が≧５×１０５Ｐａ・ｓ（５×１０６ポアズ）であることを特徴とする、実施形態２６に記載の光ファイバプリフォーム。
【０１４３】
実施形態２８
前記第２の外側クラッド部分の１６５０℃における粘度から前記第１の外側クラッド部分の１６５０℃における粘度を減算した値が≧１×１０５Ｐａ・ｓ（１×１０６ポアズ）かつ≦１．６×１０７Ｐａ・ｓ（１．６×１０８ポアズ）であることを特徴とする、実施形態２６に記載の光ファイバプリフォーム。
【０１４４】
実施形態２９
前記第１の外側クラッド部分が軟化点Ｔ軟化−１を有し、前記第２の外側クラッド部分が軟化点Ｔ軟化−２を有し、
前記第２の外側クラッド部分の前記ガラス軟化点Ｔ軟化−２と前記第１の外側クラッド部分の前記ガラス軟化点Ｔ軟化−１との差異が２℃より大きい
ことを特徴とする、実施形態２６〜２８のいずれかに記載の光ファイバプリフォーム。
【０１４５】
実施形態３０
前記第１の外側クラッド部分が軟化点Ｔ軟化−１を有し、前記第２の外側クラッド部分が軟化点Ｔ軟化−２を有し、
前記第２の外側クラッド部分の前記ガラス軟化点Ｔ軟化−２と前記第１の外側クラッド部分の前記ガラス軟化点Ｔ軟化−１との差異が３℃より大きい
ことを特徴とする、実施形態２６〜２８のいずれかに記載の光ファイバプリフォーム。
【０１４６】
実施形態３１
前記第１の外側クラッド部分が軟化点Ｔ軟化−１を有し、前記第２の外側クラッド部分が、軟化点Ｔ軟化−２を有し、
前記第２の外側クラッド部分の前記ガラス軟化点Ｔ軟化−２と前記第１の外側クラッド部分の前記ガラス軟化点Ｔ軟化−１との差異が７℃より大きい
ことを特徴とする、実施形態２６〜２８のいずれかに記載の光ファイバプリフォーム。
【０１４７】
実施形態３２
前記第２の外側クラッド部分が、前記第１の外側クラッド部分より少なくとも１０００質量ｐｐｍ少なく塩素を含むことを特徴とする、実施形態２６〜３１のいずれかに記載の光ファイバプリフォーム。
【０１４８】
実施形態３３
前記第１の外側クラッド部分が、２０００〜２００００質量ｐｐｍの平均塩素濃度を有することを特徴とする、実施形態２６〜３１のいずれかに記載の光ファイバプリフォーム。
【０１４９】
実施形態３４
前記第２の外側クラッド部分が、０〜６０００質量ｐｐｍの塩素濃度を有し、かつ、前記第２の外側クラッド部分が、前記第１の外側クラッド部分より少なくとも１０００質量ｐｐｍ少なく塩素を含むことを特徴とする、実施形態２６〜３１のいずれかに記載の光ファイバプリフォーム。
【０１５０】
実施形態３５
（ｉ）（ａ）シリカ及び約１１質量％以下のゲルマニアを含み、かつ、最大比屈折率Δ１ＭＡＸを有する、コアと、
（ｂ）前記コアを取り囲み、かつ、Δ１ＭＡＸ＞Δ２になるように最小比屈折率Δ２を有する、内側クラッドと、
（ｃ）前記内側クラッドを取り囲み、かつ、第１の外側クラッド部分と、該第１の外側クラッド部分を取り囲む第２の外側クラッド部分とを含む、外側クラッドであって、前記第２の外側クラッド部分の１６５０℃における粘度から前記第１の外側クラッド部分の１６５０℃における粘度を減算した値が≧１×１０５Ｐａ・ｓ（１×１０６ポアズＣ）である、外側クラッドと
を含む、光ファイバプリフォームを提供する工程、及び
（ｉｉ）前記プリフォームから光ファイバを延伸する工程
を含む、光ファイバを延伸する方法。
【０１５１】
実施形態３６
前記第１の外側クラッド部分が、軟化点Ｔ軟化−１を有し、前記第２の外側クラッド部分が軟化点Ｔ軟化−２を有し、かつ、前記第２の外側クラッド部分の前記ガラス軟化点Ｔ軟化−２と前記第１の外側クラッド部分の前記ガラス軟化点Ｔ軟化−１との差異が２℃より大きいことを特徴とする、実施形態３５に記載の方法。
【符号の説明】
【０１５２】
１００  光ファイバ
１０２  コア
１０４  内側クラッド
１０６  外側クラッド
１０６Ａ  第１の外側クラッド部分
１０６Ｂ  第２の外側クラッド部分
２００  システム
２０２  延伸用加熱炉
２０４  光ファイバプリフォーム
２０６ａ，２０６ｂ  非接触式センサ
２０８  冷却機構
２１０  張力印加機構
【図１Ａ】
0006742335.tif 000015
【図１Ｂ】
0006742335.tif 000016
【図２Ａ】
0006742335.tif 000017
【図２Ｂ】
0006742335.tif 000018
【図２Ｃ】
0006742335.tif 000019
【図２Ｄ】
0006742335.tif 000020
【図３】
0006742335.tif 000021
【図４Ａ】
0006742335.tif 000022
【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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