(57)【要約】  光導波路（１００）は、コア（ＣＯＲ１）と、コア（ＣＯＲ１）を囲むバッファ（ＢＵＦ１）と、バッファ（ＢＵＦ１）を囲むクラッド（ＣＬＤ１）とを備え、コア（ＣＯＲ１）、バッファ（ＢＵＦ１）およびクラッド（ＣＬＤ１）は石英ガラスから成り、バッファ（ＢＵＦ１）の屈折率（ｎＢＵ）は、純アモルファス石英ガラスの屈折率に実質的に等しい。バッファ（ＢＵＦ１）は製造中の気泡形成を減少させ、光導波路（１００）の接合を容易にし得る。光導波路（１００）の開口数は、コア（ＣＯＲ１）の屈折率（ｎＣＯ）の変化を補償するために、バッファ（ＢＵＦ１）の半径寸法（ｂ１）を調整することによって微調整され得る。
2010521702.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コア（ＣＯＲ１）と、
前記コア（ＣＯＲ１）を囲むバッファ（ＢＵＦ１）と、
前記バッファ（ＢＵＦ１）を囲むクラッド（ＣＬＤ１）と
を備える光導波路（１００）であって、
前記コア（ＣＯＲ１）、前記バッファ（ＢＵＦ１）および前記クラッド（ＣＬＤ１）は石英ガラスから成り、前記バッファ（ＢＵＦ１）の屈折率（ｎＢＵ）は、純アモルファス石英ガラスの屈折率に実質的に等しいことを特徴とする光導波路（１００）。
【請求項２】
前記光導波路（１００）は光増幅導波路であり、前記コア（ＣＯＲ１）は少なくとも１つの光増幅ドーパントでドープされていることを特徴とする請求項１に記載の光導波路（１００）。
【請求項３】
前記コア（ＣＯＲ１）の半径（ｒ１）は３μｍ以上であることを特徴とする請求項１または２に記載の光導波路（１００）。
【請求項４】
前記光導波路（１００）の有効モード領域は２００μｍ２以上であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の光導波路（１００）。
【請求項５】
前記光導波路（１００）の開口数は０．０５〜０．０８の範囲にあることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の光導波路（１００）。
【請求項６】
前記光導波路（１００）の開口数は０．０５〜０．０６５の範囲にあることを特徴とする請求項５に記載の光導波路（１００）。
【請求項７】
前記コア（ＣＯＲ１）の半径（ｒ１）に対する前記バッファ（ＢＵＦ１）の半径寸法（ｂ１）の比は０．０５〜０．４の範囲にあることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の光導波路（１００）。
【請求項８】
前記バッファ（ＢＵＦ１）の半径寸法（ｂ１）は５μｍ以下であることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の光導波路（１００）。
【請求項９】
光導波路（１００）を製造する方法であって、前記光導波路（１００）は、
コア（ＣＯＲ１）と、
前記コア（ＣＯＲ１）を囲むバッファ（ＢＵＦ１）と、
前記バッファ（ＢＵＦ１）を囲むクラッド（ＣＬＤ１）とを備え、
前記コア（ＣＯＲ１）、前記バッファ（ＢＵＦ１）および前記クラッド（ＣＬＤ１）は石英ガラスから成り、前記バッファ（ＢＵＦ１）の屈折率（ｎＢＵ）は、純アモルファス石英ガラスの屈折率に実質的に等しく、
前記方法は、
前記光導波路（１００）の単一モード動作のカットオフ波長（λＣ）を所定値に調節するように前記バッファ（ＢＵＦ１）の半径寸法（ｂ１）を調整することを有することを特徴とする方法。
【請求項１０】
光導波路（１００）を製造する方法であって、前記光導波路（１００）は、
コア（ＣＯＲ１）と、
前記コア（ＣＯＲ１）を囲むバッファ（ＢＵＦ１）と、
前記バッファ（ＢＵＦ１）を囲むクラッド（ＣＬＤ１）とを備え、
前記コア（ＣＯＲ１）、前記バッファ（ＢＵＦ１）および前記クラッド（ＣＬＤ１）は石英ガラスから成り、前記バッファ（ＢＵＦ１）の屈折率（ｎＢＵ）は、純アモルファス石英ガラスの屈折率に実質的に等しく、
前記方法は、
前記光導波路（１００）の所定の開口数を得るように前記バッファ（ＢＵＦ１）の半径寸法（ｂ１）を調整することを有することを特徴とする方法。
【請求項１１】
前記バッファ（ＢＵＦ１）の半径寸法（ｂ１）は、前記コア（ＣＯＲ１）の屈折率（ｎＣＯ）に応じて、かつ前記クラッド（ＣＬＤ１）の屈折率（ｎＣＬ）に応じて調整されることを特徴とする請求項９または１０に記載の方法。
【請求項１２】
所定の開口数と得られた開口数との差は０．００５以下であることを特徴とする請求項９〜１１のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１３】
光導波路（１００）を製造する方法であって、前記光導波路（１００）は、
コア（ＣＯＲ１）と、
前記コア（ＣＯＲ１）を囲むバッファ（ＢＵＦ１）と、
前記バッファ（ＢＵＦ１）を囲むクラッド（ＣＬＤ１）とを備え、
前記コア（ＣＯＲ１）、前記バッファ（ＢＵＦ１）および前記クラッド（ＣＬＤ１）は石英ガラスから成り、前記バッファ（ＢＵＦ１）の屈折率（ｎＢＵ）は、純アモルファス石英ガラスの屈折率以下であり、
前記方法は、
前記光導波路（１００）の単一モード動作のカットオフ波長（λＣ）を所定値に調節するように前記バッファ（ＢＵＦ１）の半径寸法（ｂ１）を調整することを有することを特徴とする方法。
【請求項１４】
光導波路（１００）を製造する方法であって、前記光導波路（１００）は、
コア（ＣＯＲ１）と、
前記コア（ＣＯＲ１）を囲むバッファ（ＢＵＦ１）と、
前記バッファ（ＢＵＦ１）を囲むクラッド（ＣＬＤ１）とを備え、
前記コア（ＣＯＲ１）、前記バッファ（ＢＵＦ１）および前記クラッド（ＣＬＤ１）は石英ガラスから成り、前記バッファ（ＢＵＦ１）の屈折率（ｎＢＵ）は、純アモルファス石英ガラスの屈折率以下であり、
前記方法は、
前記光導波路（１００）の所定の開口数を得るように前記バッファ（ＢＵＦ１）の半径寸法（ｂ１）を調整することを有することを特徴とする方法。
【請求項１５】
前記バッファ（ＢＵＦ１）の前記半径寸法（ｂ１）は、前記コア（ＣＯＲ１）の屈折率（ｎＣＯ）に応じて、かつ前記クラッド（ＣＬＤ１）の屈折率（ｎＣＬ）に応じて調整されることを特徴とする請求項１３または１４に記載の方法。
【請求項１６】
所定の開口数と得られた開口数との差は０．００５以下であることを特徴とする請求項１３〜１５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１７】
光導波路（１００）のプリフォーム（９０）を製造する方法であって、前記方法は、
ロッド（９１）を準備し、
前記ロッド（９１）を第１ガラス層（９２）で被覆して、前記第１ガラス層（９２）が前記ロッド（９１）を囲み、
前記第１ガラス層（９２）を第２ガラス層（９３）で被覆して、前記第２ガラス層（９３）が前記第１ガラス層（９２）を囲み、
前記ロッド（９１）、前記第１ガラス層（９２）および前記第２ガラス層（９３）は石英ガラスから成り、前記第１ガラス層（９２）の屈折率は純アモルファス石英ガラスの屈折率に実質的に等しいことを特徴とする方法。
【請求項１８】
前記ロッド（９１）は光増幅材料から成ることを特徴とする請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記第１ガラス層（９２）の半径寸法の前記ロッド（９１）の半径に対する比を、前記ロッド（９１）の屈折率に応じて、かつ前記第２ガラス層（９３）の屈折率に応じて選択することをさらに有することを特徴とする請求項１７または１８に記載の方法。
【請求項２０】
前記第１ガラス層（９２）は直接ナノ粒子堆積によって提供されることを特徴とする請求項１７〜１９のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２１】
請求項１９または２０に従って製造されたプリフォームから引き出すことによって光導波路（１００）を製造する方法であって、前記光導波路（１００）を製造する方法は、前記光導波路（１００）の単一モード動作のカットオフ波長（λＣ）を所定値に調節するように前記バッファ（ＢＵＦ１）の半径寸法（ｂ１）を調整することをさらに有することを特徴とする方法。
【請求項２２】
請求項１９または２０に従って製造されたプリフォームから引き出すことによって光導波路（１００）を製造する方法であって、前記光導波路（１００）を製造する方法は、前記光導波路（１００）の所定の開口数を得るように前記バッファ（ＢＵＦ１）の半径寸法（ｂ１）を調整することをさらに有することを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ファイバおよびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ラージモードエリア（ＬＭＡ）ファイバに基づく光学系、増幅器、またはレーザは良好なビーム品質を要する。光増幅光ファイバが提供するビーム品質は低い開口数（ＮＡ）を選択することによって改善され、これは高次モードの伝搬を支援しない。
【０００３】
ファイバの開口数は、クラッドの屈折率を増加させることによって減少することが知られている。
【０００４】
ラージモードエリアファイバの製造は、開口数の厳密な制御を要する。製造過程、たとえばコア成長は、屈折率の正確な制御を常に可能するわけではなく、結果として生じるファイバの開口数の変化があるかもしれない。したがって、製造したファイバの開口数に過度の変化があり得る。開口数が偶然低すぎる場合もある。
【０００５】
米国特許第６８２３１２２号明細書は、内側クラッド部と外側クラッド部とを有する光増幅ファイバを記載している。内側クラッド部の屈折率は、所望の屈折率分布を実現するために、たとえば、フッ素およびホウ素のドーピングによって減少させることができる。
【発明の概要】
【０００６】
本発明の目的は、光ファイバ構造を提供することである。本発明の他の目的は光ファイバ構造の製造方法を提供することである。本発明のさらなる目的は光ファイバを製造するプリフォームを提供することである。
【０００７】
本発明の第１の態様によれば、
コアと、
前記コアを囲むバッファと、
前記バッファを囲むクラッドとを備え、
前記コア、前記バッファおよび前記クラッドは石英ガラスから成り、前記バッファの屈折率は、純アモルファス石英ガラスの屈折率に実質的に等しい、光導波路が提供される。
前記光導波路は光を増幅してもよい。
【０００８】
本発明の第２の態様によれば、光導波路を製造する方法であって、前記光導波路は、
コアと、
前記コアを囲むバッファと、
前記バッファを囲むクラッドとを備え、
前記コア、前記バッファおよび前記クラッドは石英ガラスから成り、前記バッファの屈折率は、純アモルファス石英ガラスの屈折率に実質的に等しく、
前記方法は、
前記光導波路の単一モード動作のカットオフ波長λＣを所定値に調整するように前記バッファの半径寸法を調整することを有する、方法が提供される。
【０００９】
本発明の第３の態様によれば、光導波路を製造する方法であって、前記光導波路は、
コアと、
前記コアを囲むバッファと、
前記バッファを囲むクラッドとを備え、
前記コア、前記バッファおよび前記クラッドは石英ガラスから成り、前記バッファの屈折率は、純アモルファス石英ガラスの屈折率に実質的に等しく、
前記方法は、
前記光導波路の所定の開口数を得るように、前記バッファの半径寸法を調整することを有する、方法が提供される。
【００１０】
本発明の第４の態様によれば、光導波路を製造する方法であって、前記光導波路は、
コアと、
前記コアを囲むバッファと、
前記バッファを囲むクラッドとを備え、
前記コア、前記バッファおよび前記クラッドは石英ガラスから成り、前記バッファの屈折率は、純アモルファス石英ガラスの屈折率以下であり、
前記方法は、
前記光導波路の単一モード動作のカットオフ波長λＣを所定値に調節するように前記バッファの半径寸法を調整することを有する、方法が提供される。
【００１１】
本発明の第５の態様によれば、光導波路を製造する方法であって、前記光導波路は、
コアと、
前記コアを囲むバッファと、
前記バッファを囲むクラッドとを備え、
前記コア、前記バッファおよび前記クラッドは石英ガラスから成り、前記バッファの屈折率は、純アモルファス石英ガラスの屈折率以下であり、
前記方法は、
前記光導波路の所定の開口数を得るように、前記バッファの半径寸法を調整することを有する、方法が提供される。
【００１２】
本発明の第６の態様によれば、光導波路のプリフォームを製造する方法であって、
ロッドを準備し、
前記ロッドを第１ガラス層で被覆して、前記第１ガラス層が前記ロッドを囲み、
前記第１ガラス層を第２ガラス層で被覆して、前記第２ガラス層が前記第１ガラス層を囲み、
前記ロッド、前記第１ガラス層および前記第２ガラス層は石英ガラスから成り、前記第１ガラス層の屈折率は純アモルファス石英ガラスの屈折率に実質的に等しい、方法が提供される。
【００１３】
本発明の第７の態様によれば、プリフォームから引き出すことによって光導波路を製造する方法であって、前記光導波路の単一モード動作のカットオフ波長λＣを所定値に調節するように前記光導波路の前記バッファの半径寸法を調整することをさらに有する、方法が提供される。
【００１４】
本発明の第８の態様によれば、プリフォームから引き出すことによって光導波路を製造する方法であって、前記光導波路の所定の開口数を得るように前記光導波路の前記バッファの半径寸法を調整することをさらに有する、光導波路を製造する方法が提供される。
【００１５】
低い開口数（ＮＡ）を有するラージモードエリア（ＬＭＡ）ファイバは、ファイバのコアとクラッドの間に純石英ガラスの薄いバッファ層を実装することによって、製造されてもよい。バッファ層は異なるドーパントまたは異なる量のドーパントを有するガラスの間の直接の接触をなくす。
【００１６】
バッファ使用の結果、低い開口数を有する光増幅ファイバが製造され得る。
バッファ使用の結果、製造中、コアの屈折率とクラッドの屈折率とを選択するのがより自由になる。
【００１７】
バッファ使用の結果、コアの屈折率とクラッドの屈折率との許される許容差は、バッファが無い場合よりも広い。バッファの半径寸法は、所望の開口数を実現するために、コアの屈折率および／またはクラッドの屈折率に対応するように選択されてもよい。言い換えれば、開口数は、バッファの半径寸法を選択することによって調節されてもよい。
【００１８】
バッファ使用の結果、バッファドファイバの他のファイバまたは光導波路への接合が容易になる。
【００１９】
光学材料は、屈折率を調整するおよび／または光増幅特性を実現するためにドープされてもよい。バッファの使用は、低い開口数（ＮＡ）をなお提供しつつ、コア中に非常に高いドーパント濃度を有する光増幅ファイバの製造を容易にすることができる。
【００２０】
ドーパントは、通常は揮発性であり、スリービング過程は、ドープされた材料中に気泡を発生させ得る。バッファ層は、コアおよび／またはクラッドの中に気泡を発生させる危険を低減させ得る。したがって、バッファ使用の結果、ファイバの製造歩留まりが実質的に増大し得る。
【００２１】
バッファにおける屈折率の半径方向および軸方向の変化は実質的に除かれ、より一貫した品質が達成され得る。その上、製造過程で必要とされる異なるドーパントの数は減少され得る。
【００２２】
本発明の実施形態およびその利益は、以下の説明と例とによって、当業者により明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
以下の例において、添付図面を参照しながら本発明の実施形態について、より詳細に説明する。
【図１ａ】バッファド光ファイバを示す概略端部断面図である。
【図１ｂ】バッファドファイバの半径方向屈折率分布を示す概略図である。
【図２ａ】バッファドファイバの屈折率分布を示す概略図である。
【図２ｂ】参照ファイバの屈折率分布を示す概略図である。
【図３ａ】バッファドファイバおよび参照ファイバの、ＬＰ０１モードの電解分布を示す概略図である。
【図３ｂ】バッファドファイバおよび参照ファイバの、ＬＰ１１モードの電解分布を示す概略図である。
【図４】様々なバッファドファイバおよび参照ファイバの、高次モードのカットオフ波長を示す図である。
【図５】直接ナノ粒子堆積によって製造されたファイバプリフォームの、計測された屈折率分布を例として示す図である。
【図６】直接ナノ粒子堆積法を示す概略図である。
【図７】マンドレルへの光学材料の堆積を示す概略図である。
【図８】プリフォームを形成するための、ロッドと第１チューブと第２チューブとの結合を示す３次元概略図である。
【図９】プリフォームからの光増幅バッファドファイバの引き出しを示す３次元概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
図１ａを参照すると、光増幅バッファドファイバ１００は、コアＣＯＲ１と、バッファＢＵＦ１と、クラッドＣＬＤ１とを備える。バッファＢＵＦ１は円環形状を有し、コアＣＯＲ１を囲む。クラッドＣＬＤ１も円環形状を有し、バッファＢＵＦ１を囲む。コアＣＯＲ１は半径ｒ１を有する。バッファは半径寸法ｂ１を有する。クラッドは半径寸法ｃ１を有する。
【００２５】
バッファドファイバ１００は、有効モード領域は２００μｍ２以上であるようなラージモードエリア（ＬＭＡ）ファイバであってよい。バッファドファイバ１００は、単一モードファイバになるように、または２〜４の横モードのみを支援するよう寸法設定されてもよい。
【００２６】
図１ｂを参照すると、コアＣＯＲ１への導波路光を閉じ込めるために、コアＣＯＲ１の屈折率ｎＣＯはクラッドＣＬＤ１の屈折率ｎＣＬよりも大きい。
【００２７】
クラッドＣＬＤ１の屈折率ｎＣＬは、ファイバ１００の所望の開口数ＮＡを実現するために選択され得る。小さな開口数ＮＡは、特にファイバがラージモードエリアを有する場合、ファイバ１００における高次モードの分布を抑制することを容易にし得る。高次モードを抑制することは、ビーム品質の改善を容易にし得る。
【００２８】
コアＣＯＲ１の屈折率ｎＣＯおよび／またはクラッドＣＬＤ１の屈折率ｎＣＬは、たとえば酸化ゲルマニウム（ＧｅＯ２）、酸化リン（Ｐ２Ｏ５）、および／または酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）をドープすることによって増加させてもよい。
【００２９】
バッファの半径寸法ｂ１および屈折率差ｎＣＯ−ｎＣＬは、たとえば０．０５〜０．０６５の範囲にある開口数ＮＡを実現するように選択されてもよい。
【００３０】
バッファＢＵＦ１の屈折率ｎＢＵは、屈折率ｎＣＯおよびｎＣＬよりも低い。バッファＢＵＦ１は実質的純アモルファスシリカから成っていてもよい。したがって、バッファＢＵＦ１の屈折率ｎＢＵは、ドープされていないシリカの屈折率に実質的に等しい。
【００３１】
シリカの屈折率は波長に依存する。紫外級シリカおよびフルスペクトル級溶融シリカについて、波長が０．２〜２μｍの範囲にある場合、屈折率は１．４３８〜１．５５１の範囲にある。
【００３２】
コアＣＯＲ１とバッファＢＵＦ１とクラッドＣＬＤ１との間の屈折率の変化は、段階的または漸進的であってもよい。コアＣＯＲ１の半径ｒ１は、中間、つまりコア領域の最大屈折率と第１クラッド領域ＣＲ１の最小屈折率との平均によって規定される。第２半径Ｒ２は、コア領域ＣＲ０の最小屈折率と第２クラッド領域ＣＲ２の最大屈折率との中間によって規定される。
【００３３】
コアＣＯＲ１の半径ｒ１は、たとえば１０μｍに実質的に等しくてもよい。バッファの半径寸法ｂ１は、たとえば２μｍに実質的に等しくてもよい。クラッドＣＬＤ１の半径寸法ｃ１は、たとえば５μｍよりも大きくてもよい。バッファの外径ｒ２は、ｒ１＋ｂ１に等しい。
【００３４】
図２ａはバッファドファイバ１００の半径方向屈折率分布を示し、図３ａおよび３ｂに示すモード電界分布の基礎となるとともに、図４に示すカットオフ波長を計算するための基礎となる。
【００３５】
図２ｂはバッファを有しない参照ファイバの半径方向屈折率分布を示す。参照ファイバは、図２ａのバッファドファイバと同じコア半径ｒ１を有する。
【００３６】
図３ａの実線の曲線ＬＰ０１Ｂは図２ａのバッファドファイバにおけるＬＰ０１モードの半径方向モード電界分布を示す。破線の曲線ＬＰ０１ＲＥＦは図２ｂの参照ファイバにおけるＬＰ０１モードの半径方向モード電界分布を示す。
【００３７】
図３ｂの実線の曲線ＬＰ１１Ｂは図２ａのバッファドファイバにおけるＬＰ１１モードの半径方向モード電界分布を示す。破線の曲線ＬＰ１１ＲＥＦは図２ｂの参照ファイバにおけるＬＰ１１モードの半径方向モード電界分布を示す。
【００３８】
ＬＰ０１およびＬＰ１１両モードの電界はバッファに入り込む。したがって、コアとクラッドとの間の等価な屈折率差は、参照ファイバよりもバッファドファイバにおいての方が低い。等価な屈折率差の減少は、結果としてカットオフ波長の減少と開口数ＮＡの減少とにつながる。
【００３９】
実効開口数は、コアとクラッドとの屈折率を一定に保ちつつバッファの半径寸法ｂ１を選択することによって調整されてもよい。
【００４０】
バッファＢＵＦ１の半径寸法ｂ１は、所望の開口数ＮＡを実現するために、コアＣＯＲ１の屈折率ｎＣＯおよび／またはクラッドＣＬＤ１の屈折率ｎＣＬに対応するように選択されてもよい。言い換えれば、開口数ＮＡはバッファＢＵＦ１の半径寸法ｂ１を選択することによって微調整されてもよい。
【００４１】
モードフィールド径は、参照ファイバよりもバッファドファイバにおいてわずかに小さい。
【００４２】
図４の丸および矩形の点は、様々なファイバの高次モードの計算されたカットオフ波長を示す。１ｕは、バッファの半径寸法が１μｍで等価開口数ＮＡが０．０５５であるバッファドファイバ１００に対する点を示す。２ｕは、バッファの半径寸法が２μｍで等価開口数ＮＡが０．０５であるバッファドファイバ１００に対する点を示す。３ｕは、バッファの半径寸法が３μｍで等価開口数ＮＡが０．０５であるバッファドファイバ１００に対する点を示す。Ｎ４は、参照ファイバ、すなわちバッファの無いものであって、開口数ＮＡが０．０４である参照ファイバに対する点を示す。Ｎ５は、開口数ＮＡが０．０５である参照ファイバに対する点を示す。Ｎ６は、開口数ＮＡが０．０６である参照ファイバに対する点を示す。Ｎ７は、開口数ＮＡが０．０７である参照ファイバに対する点を示す。
【００４３】
波長範囲８００〜１９００ｎｍにおいて計算が行われた。計算は、バッファの存在がカットオフ波長を減少させることを示す。
【００４４】
１μｍのバッファ（すなわち、バッファの半径寸法が１μｍである）を有するバッファドファイバは、２つのモードのみを導き、一方、対応する参照ファイバは４つのモードを導く。
【００４５】
図５は、一例として、製造されたファイバプリフォームの計測された半径方向屈折率を示す。コアは直接ナノ粒子堆積（ＤＮＤ）によって作製された。コアは純シリカチューブによって被覆され、その後シリカチューブがゲルマニウムをドープしたガラスチューブによって被覆される。
【００４６】
コアＣＯＲ１は１以上の光増幅ドーパントでドープされてもよい。ドーパントは、たとえば希土類金属イオンであってもよい。特に、コアは、エルビウム、イッテルビウム、プラセオジム、またはツリウムでドープされされてもよい。ドーピングは屈折率の増大に実質的に貢献することができる。
【００４７】
図６を参照すると、コアＣＯＲ１の材料は、たとえば後述する直接ナノ粒子堆積（ＤＮＤ）法によって製造されてもよい。直接ナノ粒子堆積法は、米国特許出願公開２００６／０００１９５２Ａ１号明細書にも記載されており、本明細書に参照によって組み込まれる。
【００４８】
コアおよび／またはクラッドの材料はまた、改良化学気相成長法（ＭＣＶＤ）、外付け溶着法（ＯＶＤ）、またはプラズマ化学気相成長法（ＰＣＶＤ）を用いて製造されてもよい。
【００４９】
直接ナノ粒子堆積法は少なくとも、
噴霧ガス２０を吐出する工程と、
前記噴霧ガス２０によって少なくとも１つの液状の第１反応剤１０を噴霧化して液滴１５を形成する工程と、
前記液滴１５を火炎７０に導入する工程と、
前記火炎７０中において少なくとも１つの第２反応剤１０を酸化させて１以上の酸化物を形成する工程と、
前記１以上の酸化物を凝縮して粒子５０を生成する工程と、
前記粒子５０の少なくとも一部をマンドレル８０上に回収する工程と、
前記回収した粒子を溶融して光増幅光学材料を形成する工程（この工程は図６には図示されない）とを有する。
【００５０】
直接ナノ粒子堆積法に適したバーナアセンブリ６０は、４つのチューブ１１，２１，３１，４１を備え、４つの同心ノズル１２，２２，３２，４２を規定する。本明細書で液体ノズルと呼ぶ最も内側のノズルは、液体反応剤１０を供給するために用いられる。チューブ１１の外面とチューブ２１の内面はともに環状の噴霧ガスノズル２２を規定し、そこから噴霧ガス２０が吐出される。噴霧ガスはノズル２２全体の差圧によって加速される。噴霧ガス２０の速度はノズル２２の狭窄２４によってさらに加速されてもよい。
【００５１】
液体ノズル１２には液面１４がある。噴霧ガス２０の気流によって生成されるせん断力および空気力は、液面１４からマイクロメートルサイズの液滴を引き剥がし、噴霧化を引き起こす。液滴は乱流によってさらに細分化されてもよい。液滴は、ガスジェットの中に取り込まれ、高速度に加速され、さらに火炎７０に取り込まれる。
【００５２】
ノズル１２，２２，３２，４２によって供給された反応剤は、乱流と拡散とによって混合される。反応剤の発熱反応、特に水素の酸化は火炎７０が必要とする熱を供給する。高温が達成される。反応剤１０，２０，３０は酸化物および他の化合物を生成することによって火炎７０において反応し酸化する。形成された化合物の飽和蒸気圧は、形成された化合物が急速に核形成および凝縮されてナノメートルサイズの粒子５０を形成するように低いことが有利である。凝縮は、周囲の低温ガスを高温の反応ガスと乱流混合することによってさらに促進され、それにより、ガスの平均温度を急速に低下させる。
【００５３】
生成された粒子５０の寸法は１００ｎｍよりも小さくてもよい。生成されドープされたガラス粒子はマンドレル８０上で回収される。ガス流Ｇはマンドレル８０の表面の近くに粒子５０を移送する。最後の移送は主にサーモフォレシスによって行われる。
【００５４】
直接ナノ粒子堆積は、たとえばエルビウムドープシリカを製造するために用いられる。エルビウムドープシリカ材料を製造するために、ノズル１２によって供給される液体反応剤は、メタノールに溶解した塩化エルビウムおよび塩化アルミニウムであることが好ましい。噴霧ガスノズル２２によって供給される噴霧ガスは水素である。四塩化ケイ素は環状ノズル３２によって供給され、酸素は環状ノズル４２によって供給される。塩化アルミニウムの役割は、製造された石英ガラスにおける屈折率を増大させ、エルビウムの溶解度を改善することである。
【００５５】
製造された光学材料の屈折率は、たとえば液体反応剤１０中の塩化アルミニウムの相対比を変更することによって調整してもよい。
【００５６】
反応剤１０，２０，３０，４０の流量、反応剤１０，２０，３０，４０の組成、およびノズル１２，２２，３２，４２の寸法の最適の組み合わせは、光増幅光学材料の所定の目標特性に応じて最適化される。好ましい手法は、最適の流量、組成および寸法が、当業者によって周知の実験手順によって決定されることである。
【００５７】
最終製品の所望の光増幅特性を達成するために、液体反応剤１０は、元素周期表のＩＡ族、ＩＢ族、ＩＩＡ族、ＩＩＢ族、ＩＩＩＡ族、ＩＩＩＢ族、ＩＶＡ族、ＩＶＢ族、ＶＡ族および希土類系列から選択された少なくとも１つの金属を含んでよい化合物から成る。特に、液体反応剤１０はエルビウム、イッテルビウム、ネオジムおよび／またはツリウムを含んでよい。シリカ形成化合物も、たとえばシロキサンを導入することによって、液体の形態で導入されてもよい。いくつかの応用例では、反応剤の１つは清浄室内空気であってもよい。噴霧ガス２０は、可燃性ガスと酸化ガスとの予混合気、特に水素と酸素との予混合気であってもよい。
【００５８】
直接ナノ粒子堆積法を用いて作製された光増幅光導波路は、たとえば、フィンランドの企業であるＬｉｅｋｋｉ  Ｏｙよって２００４年１２月１７日に供給された「Ｅｒｂｉｕｍ  ｄｏｐｅｄ  ｆｉｂｅｒ  Ｅｒ１６−８／１２５」、「Ｅｒｂｉｕｍ  ｄｏｐｅｄ  ｆｉｂｅｒ  Ｅｒ２０−４／１２５」および「Ｅｒｂｉｕｍ  ｄｏｐｅｄ  ｆｉｂｅｒ  Ｅｒ３０−４／１２５」と呼ばれる製品が市販されている。
【００５９】
直接ナノ粒子堆積法に関連する特別な利点は、クラスタ化されたドーパントのイオンのパーセントを低いレベルで保ちつつ、高いドーパント濃度が達成され得ることである。
【００６０】
図７を参照すると、光学材料の粒子５０が回転マンドレル８０上に堆積され、チューブ状の凝集体８８を形成してもよい。マンドレル８０は回転機構６６によって回転する。マンドレル８０および／またはバーナアセンブリ６０は、長手方向に移動し得る。堆積システムはチューブ状の凝集体８８の厚さを監視し、前記厚さの関数として、製造された材料の化学的組成を制御する装置を備えてもよい。
【００６１】
堆積工程の後、チューブ状の凝集体８８はマンドレル８０から除去され得る。チューブ状の凝集体８８は、その後、当業者に周知の方法を用いて、精製および焼結のための炉（図示せず）に挿入されてもよい。その後、凝集体８８は、当業者に周知の方法を用いて、ドープされた石英ガラスのロッド９１（図８を参照）を形成するために、崩壊されてもよい。
【００６２】
バッファドファイバ１００を製造するためのプリフォーム９０は、
屈折率ｎＣＯを有するロッド９１と、
純アモルファスシリカの屈折率の実質的に等しい屈折率ｎＢＵを有する第１ガラスチューブと、
ｎＢＵよりも高い屈折率ｎＣＬを有する第２ガラスチューブとを備えてもよい。
【００６３】
図８を参照すると、ロッド９１は、第１ガラスチューブ９２と第２ガラスチューブ９３とに組み合わされ、ファイバプリフォーム９０を形成する（図９を参照）。ロッド９１とチューブとは互いに内側に位置付けられ、当業者に周知のいわゆるスリービング技術を用いて、融接される。第１チューブ９２の屈折率は純石英ガラスの屈折率に等しい。第２チューブ９３の屈折率は第１チューブ９２の屈折率よりも大きい。
【００６４】
図９を参照すると、ファイバプリフォーム９０は、当業者に周知の方法を用いて、加熱され引き出されて、光増幅光ファイバ１００を形成する。半径方向屈折率分布の形は、引き出し過程において実質的に維持される。したがって、所定の屈折率分布を有するファイバ１００は、同じ形の分布を有するプリフォーム９０から引き出されてもよい。プリフォーム９０のコア領域ＰＲ０はロッド９１の材料から成る（図８）。プリフォーム９０のバッファ領域ＰＲ１は第１チューブ９２の材料から成る。プリフォーム９０のクラッド領域ＰＲ２は、第２チューブ９３の材料から成る。ファイバ１００のコアＣＯＲ１はプリフォーム９０のコア領域ＰＲ０の材料から成る。ファイバ１００のバッファＢＵＦ１の材料は、プリフォーム９０の第１クラッド領域ＰＲ１の材料から成る。ファイバ１００のクラッドＣＬＤ１の材料はプリフォーム９０の第２クラッド領域ＰＲ２の材料から成る。
【００６５】
図７に戻って参照すると、バッファＢＵＦ１とクラッドＣＬＤ１とに対応するガラス材料もまた凝集体８８上に直接堆積されてもよい。回収された堆積物の厚さは監視されてもよく、生成された粒子５０の組成は、堆積過程の間、凝集体がファイバ１００の所定の屈折率分布に対応する屈折率分布を有するように、変更されてもよい。
【００６６】
したがって、光導波路１００のプリフォーム９０を製造する方法は、
ロッド９１を準備し、
ロッド９１を第１ガラス層９２で被覆して、前記第１ガラス層９２が前記ロッド９１を囲み、
前記第１ガラス層９２を第２ガラス層９３で被覆して、前記第２ガラス層９３が前記第１ガラス層９２を囲むことを有する。
【００６７】
ロッド９１、第１ガラス層９２および第２ガラス層９３は、石英ガラスを含んでもよい。第１ガラス層９２の屈折率は純アモルファス石英ガラスの屈折率に実質的に等しくてもよい。特に第１ガラス層９２は純石英ガラスから成っていてもよい。ロッド９１の材料が少なくとも１つの光増幅ドーパントでドープされてもよい。
【００６８】
第１ガラス層９２は、直接ナノ粒子堆積を用いて、ロッド９１（すなわち凝集体８８）上に直接生成されてもよい。プリフォーム９０の焼結および崩壊は第１ガラス層９２がロッド９１上に堆積された後に行われてもよい。
【００６９】
独立した加熱されたロッド９１は、加熱時に変形してもよい。たとえば、ロッド９１の断面は、実質的に円形状から楕円形状に変形してもよい。
【００７０】
焼結および／または崩壊中のロッド９１の幾何学的形状の変形は、第１ガラス層９２が焼結および崩壊前にロッド９１（凝集体８８）上に堆積された場合に、実質的に軽減されてもよい。実質的に純粋なアモルファス石英ガラスの第１層９２は、通常、通常ロッド９１のドープされた材料よりも高いガラス転移温度（軟化点）を有する。したがって、ロッド９１と第１ガラス層９２との加熱された組合せ体は、通常、同じ温度に加熱された独立したロッド９１よりも剛である。
【００７１】
第２ガラス層９３は、たとえばガラスチューブ９３を第１ガラス層９２に融接させて、ガラスチューブ９３が第１ガラス層９２を囲むことによって提供されてもよい。あるいは、第２ガラス層９３は、たとえば直接ナノ粒子堆積（ＤＮＤ）によって提供されてもよい。
【００７２】
本発明に従うファイバ１００は、たとえば機械的および化学的保護、歪緩和、および／または迷光の阻止を提供するために、さらなる層（図示せず）を備えてもよい。
【００７３】
クラッドＣＬＤ１は、物質、たとえばＴｉＯ２、Ｐ２Ｏ５、またはＢ２Ｏ３でさらにドープされてもよく、それによって、ファイバが他のシリカ系ファイバに融合しやすくなる。
【００７４】
ファイバ１００は、たとえば光増幅器を実現するために用いられてもよい。
ファイバ１００は、低曲げ損失を達成するために、すなわちファイバ１００の折曲部における光損失を最小化するように最適化されてもよい。
【００７５】
ファイバ１００は、広くかつ所定の波長域にわたる低分散を提供するように設計されてもよい。
【００７６】
ファイバ１００は、分散シフトファイバであってもよく、すなわち所定の波長においてゼロ分散特性を提供するように設計されてもよく、該所定の波長はバッファなしの参照ファイバのゼロ分散波長に対してシフトする。
【００７７】
本発明に従うファイバ１００は、ショートパスフィルタとして機能する、すなわち所定値よりも大きな波長を有する光を減衰させるように設計されてもよい。
【００７８】
光導波路１００のコアの半径ｒ１は、３μｍ以上であってもよい。
バッファＢＵＦ１の半径寸法ｂ１の、コアＣＯＲ１の半径ｒ１に対する比は、たとえば０．０５〜０．４の範囲にあってもよい。
【００７９】
光導波路１００の開口数は、所定の開口数を得るようにバッファＢＵＦ１の半径寸法を調整することによって調節されてもよい。
【００８０】
前記調整は、コアＣＯＲ１の屈折率ｎＣＯ、およびクラッドＣＬＤ１の屈折率ｎＣＬに応じて行われてもよい。
【００８１】
所定の開口数と得られた開口数との差は、たとえば０．００５以下であってもよく、好ましくは０．００２以下であってもよい。
【００８２】
屈折率ｎＣＯおよびｎＣＬの変化は、バッファＢＵＦ１の半径寸法ｂ１を調整することによって補償されてもよい。
【００８３】
ラージモードエリア（ＬＭＡ）を有するマルチモードファイバは、相対的に低い開口数を有する。光導波路１００の開口数は、たとえば０．０５〜０．０８の範囲にあってもよい。このような低い開口数の実現には、通常、コアＣＯＲ１およびクラッドＣＬＤ１の屈折率の正確な制御が必要とされる。本発明の結果、屈折率のより大きな変化が可能になり得る。屈折率の変化の開口数に及ぼす影響は、バッファＢＵＦ１の半径寸法Ｂ１を調整することによって補償されてもよい。その結果、製造歩留まりが増加し得る。
【００８４】
たとえば、０．０７０の開口数を有する導波路１００は、屈折率１．４６２０を有するコア材料、および屈折率１．４６０３を有するクラッド材料を用いて、（バッファなしで）製造されてもよい。ドープされたコア材料の屈折率が、たとえば１．４６１５であった場合、対応する開口数は（バッファなしで）０．０６０であった。したがって、コアの屈折率における０．０００５の偏差は、得られた開口数０．０６０と所定の開口数０．０７０との偏差０．０１０を生じさせるのに十分であり得る。０．０１０の差は、所定の目標値０．０７０と比較すると、１４％の偏差に相当する。この偏差は、所定の開口数０．０７０を得るために、バッファＢＵＦ１の半径寸法Ｂ１を調整することによって補償されてもよい。
【００８５】
導波路１００の開口数は、バッファＢＵＦ１の屈折率ｎＢＵがクラッドＣＬＤ１の屈折率ｎＣＬよりも小さい場合、バッファＢＵＦ１の半径寸法を調整することによって調節されてもよい。特に導波路１００の開口数は、バッファＢＵＦ１の屈折率ｎＢＵが純アモルファスシリカの屈折率ｎＣＬよりも小さい場合、すなわちバッファＢＵＦ１もまたドープされた場合、バッファＢＵＦ１の半径寸法を調整することによって調節されてもよい。
【００８６】
しかしながら、バッファＢＵＦ１の屈折率が純アモルファスシリカの屈折率に実質的に等しい状況と比較すると、バッファＢＵＦ１の屈折率がドーピングによって修正された場合、屈折率の厳密な制御はより困難である。
【００８７】
さらに、純シリカバッファによる実施形態は、ドープされたバッファによる実施形態よりも、気泡形成に左右されない。
【００８８】
導波路１００はプリフォーム９０から引き出されてもよい。第１ガラスチューブ９２の半径寸法の、ロッド９１の半径に対する比は、プリフォーム９０を作製する際にすでに、ロッドの屈折率ｎＣＯおよび第２ガラスチューブの屈折率ｎＣＬに応じて選択されてもよい。前記比は、所定のコア半径ｒ１を有する導波路１００が前記プリフォーム９０から引き出される際に、単一モード動作の所定の開口数および／または所定のカットオフ波長λＣが得られるように、選択されてもよい。
【００８９】
導波路１００はプリフォーム９０から引き出されてもよい。第１ガラス層９２の半径寸法の、ロッド９１（凝集体８８）の半径に対する比は、プリフォーム９０を作製する際にすでに、ロッドの屈折率ｎＣＯおよび第２ガラス層の屈折率ｎＣＬに応じて選択されてもよい。前記比は、所定のコア半径ｒ１を有する導波路１００が前記プリフォーム９０から引き出される際に、単一モード動作の所定の開口数および／または所定のカットオフ波長λＣが得られるように、選択されてもよい。
【００９０】
屈折率、開口数、およびモード領域は、所定の光の波長、たとえばλ＝１０００ｎｍ（真空中）において決定されてもよい。
【００９１】
バッファＢＵＦ１の半径寸法ｂ１の増大は、導波路１００のカットオフ波長λＣを減少させ得る（図４を参照）。導波路１００の等価開口数ＮＡｅｑは、式（１）を用いてカットオフ波長λＣから計算されてもよい。
【００９２】
【数１】
2010521702.tif 000003
【００９３】
ここで、ＮＡｅｑは、実効開口数を示し、λＣはカットオフ波長（真空中）を示し、ｒ１はコアＣＯＲ１の半径を示す。λＣは単一モードのカットオフ波長であり、すなわち波長がカットオフ波長λＣ以下の場合、単一モード動作のみが可能である。
【００９４】
高次モードのモード電界分布のテールは、バッファＢＵＦ１を通して、ＬＰ０１モードのモード電界分布のテールよりも深くクラッドＣＬＤ１内に延びてもよい（図３ａおよび３ｂを参照）。この影響はバッファＢＵＦ１の半径寸法ｂ１を調整することによって制御されてもよい。高次モードのモード電界分布のテールはバッファＢＵＦ１を貫通するが、ＬＰ０１モードのテールはバッファＢＵＦ１を貫通しないようにもしてもよい。したがって、高次モードのモード電界分布のテールは、ＬＰ０１モードのテールよりも低い屈折率差に相互作用し得る。結果として、λＣ以下の波長に対して、高次モードは導波路１００によって支援されない一方、なおＬＰ０１モードは導波路１００に閉じ込められ得る。
【００９５】
バッファＢＵＦ１の最大半径寸法ｂ１は、たとえばコアＣＯＲ１の境界からのモード貫通の最大距離に制限されてもよい。ＬＰ０１モードのモード電界のテールは、ＬＰ０１モードのエネルギの１０−１０が、貫通半径の外に運ばれる貫通半径まで延びるとみなされ得る。バッファＢＵＦ１の最大半径寸法ｂ１は、バッファＢＵＦ１が前記貫通半径を超えては延びないように制限されてもよい。バッファＢＵＦ１の最大半径寸法ｂ１は、たとえば５μｍであってもよい。
【００９６】
所定のカットオフ波長λＣは、コアＣＯＲ１の屈折率ｎＣＯおよびクラッドＣＬＤ１の屈折率ｎＣＬに応じてバッファＢＵＦ１の半径寸法ｂ１を選択することによって、導波路１００に対して実施されてもよい。言い換えれば、バッファＢＵＦ１の半径寸法ｂ１は、前記光導波路１００のカットオフ波長λＣを所定の目標値に調節するように調整されてもよい。
【００９７】
式（１）から、バッファＢＵＦ１の半径寸法ｂ１の増大は、導波路１００の等価開口数ＮＡｅｑを減少させ得ることが推論される。
【００９８】
導波路１００の等価開口数ＮＡｅｑは、バッファＢＵＦ１の半径寸法ｂ１を調整することによって調整されてもよい。したがって、光導波路を製造する方法は、前記光導波路１００の所定の等価開口数ＮＡｅｑを得るようにバッファＢＵＦ１の半径寸法ｂ１を調整することを有してもよい。
【００９９】
バッファＢＵＦ１の半径寸法ｂ１は、たとえば半径寸法ｂ１の堆積段階のプリフォームにおける導波路１００のコアＣＯＲ１の半径ｒ１に対する比を選択し、所定のコア半径ｒ１を得るようプリフォームから導波路１００を引き出すことによって調整されてもよい。
【０１００】
半径寸法ｂ１はまた、引き出された導波路１００の全直径における小さな変化を可能にすることによって、ファイバ引き出し段階において微調整されてもよい。
【０１０１】
当業者にとって、本発明に従うファイバ、本発明に従うファイバプリフォーム、前記ファイバを製造する方法および前記プリフォームを製造する方法の修正および変更が可能であることは明白である。添付の図面を参照した上述の特定の実施形態は、説明のためのものに過ぎず、発明の範囲を限定するものではない。
【図１ａ】
2010521702.tif 000004
【図１ｂ】
2010521702.tif 000005
【図２ａ】
2010521702.tif 000006
【図２ｂ】
2010521702.tif 000007
【図３ａ】
2010521702.tif 000008
【図３ｂ】
2010521702.tif 000009
【図４】
2010521702.tif 000010
【図５】
2010521702.tif 000011
【図６】
2010521702.tif 000012
【図７】
2010521702.tif 000013
【図８】
2010521702.tif 000014
【図９】
2010521702.tif 000015
【手続補正書】
【提出日】平成21年1月15日(2009.1.15)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コア（ＣＯＲ１）と、
前記コア（ＣＯＲ１）を囲むバッファ（ＢＵＦ１）と、
前記バッファ（ＢＵＦ１）を囲むクラッド（ＣＬＤ１）と
を備える光導波路（１００）であって、
前記コア（ＣＯＲ１）、前記バッファ（ＢＵＦ１）および前記クラッド（ＣＬＤ１）は石英ガラスから成り、前記バッファ（ＢＵＦ１）の屈折率（ｎＢＵ）は、純アモルファス石英ガラスの屈折率に実質的に等しく、前記クラッド（ＣＬＤ１）の屈折率（ｎＣＬ）は前記バッファ（ＢＵＦ１）の前記屈折率（ｎＢＵ）よりも大きく、前記コア（ＣＯＲ１）の半径（ｒ１）に対する前記バッファ（ＢＵＦ１）の半径寸法（ｂ１）の比は、０．０５〜０．４の範囲にあり、前記光導波路（１００）の有効モード領域は２００μｍ２以上であることを特徴とする光導波路（１００）。
【請求項２】
前記光導波路（１００）は光増幅導波路であり、前記コア（ＣＯＲ１）は少なくとも１つの光増幅ドーパントでドープされていることを特徴とする請求項１に記載の光導波路（１００）。
【請求項３】
前記コア（ＣＯＲ１）の半径（ｒ１）は３μｍ以上であることを特徴とする請求項１または２に記載の光導波路（１００）。
【請求項４】
前記光導波路（１００）の開口数は０．０５〜０．０８の範囲にあることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の光導波路（１００）。
【請求項５】
前記光導波路（１００）の開口数は０．０５〜０．０６５の範囲にあることを特徴とする請求項４に記載の光導波路（１００）。
【請求項６】
前記バッファ（ＢＵＦ１）の半径寸法（ｂ１）は５μｍ以下であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の光導波路（１００）。
【請求項７】
光導波路（１００）を製造する方法であって、前記光導波路（１００）は、
コア（ＣＯＲ１）と、
前記コア（ＣＯＲ１）を囲むバッファ（ＢＵＦ１）と、
前記バッファ（ＢＵＦ１）を囲むクラッド（ＣＬＤ１）とを備え、
前記コア（ＣＯＲ１）、前記バッファ（ＢＵＦ１）および前記クラッド（ＣＬＤ１）は石英ガラスから成り、前記バッファ（ＢＵＦ１）の屈折率（ｎＢＵ）は、純アモルファス石英ガラスの屈折率に実質的に等しく、前記クラッド（ＣＬＤ１）の屈折率（ｎＣＬ）は前記バッファ（ＢＵＦ１）の前記屈折率（ｎＢＵ）よりも大きく、前記コア（ＣＯＲ１）の半径（ｒ１）に対する前記バッファ（ＢＵＦ１）の半径寸法（ｂ１）の比は、０．０５〜０．４の範囲にあり、前記光導波路（１００）の有効モード領域は２００μｍ２以上であり、
前記方法は、
前記光導波路（１００）の単一モード動作のカットオフ波長（λＣ）を所定値に調節するように前記バッファ（ＢＵＦ１）の半径寸法（ｂ１）を調整することを有することを特徴とする方法。
【請求項８】
光導波路（１００）を製造する方法であって、前記光導波路（１００）は、
コア（ＣＯＲ１）と、
前記コア（ＣＯＲ１）を囲むバッファ（ＢＵＦ１）と、
前記バッファ（ＢＵＦ１）を囲むクラッド（ＣＬＤ１）とを備え、
前記コア（ＣＯＲ１）、前記バッファ（ＢＵＦ１）および前記クラッド（ＣＬＤ１）は石英ガラスから成り、前記バッファ（ＢＵＦ１）の屈折率（ｎＢＵ）は、純アモルファス石英ガラスの屈折率に実質的に等しく、前記クラッド（ＣＬＤ１）の屈折率（ｎＣＬ）は前記バッファ（ＢＵＦ１）の前記屈折率（ｎＢＵ）よりも大きく、前記コア（ＣＯＲ１）の半径（ｒ１）に対する前記バッファ（ＢＵＦ１）の半径寸法（ｂ１）の比は、０．０５〜０．４の範囲にあり、前記光導波路（１００）の有効モード領域は２００μｍ２以上であり、
前記方法は、
前記光導波路（１００）の所定の開口数を得るように前記バッファ（ＢＵＦ１）の半径寸法（ｂ１）を調整することを有することを特徴とする方法。
【請求項９】
前記バッファ（ＢＵＦ１）の前記半径寸法（ｂ１）は、前記コア（ＣＯＲ１）の屈折率（ｎＣＯ）に応じて、かつ前記クラッド（ＣＬＤ１）の屈折率（ｎＣＬ）に応じて調整されることを特徴とする請求項７または８に記載の方法。
【請求項１０】
所定の開口数と得られた開口数との差が０．００５以下であるように、前記バッファ（ＢＵＦ１）の前記半径寸法（ｂ１）が調整されることを特徴とする請求項７〜９のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１１】
前記コア（ＣＯＲ１）の所定の半径（ｒ１）を設けることをさらに有することを特徴とする請求項７〜１０のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１２】
前記バッファ（ＢＵＦ１）の前記半径寸法（ｂ１）は、前記コア（ＣＯＲ１）の前記屈折率および／または前記クラッド（ＣＬＤ１）の前記屈折率の変化を補償するために、前記コア（ＣＯＲ１）の前記屈折率および／または前記クラッド（ＣＬＤ１）の前記屈折率に対応するように選択されることを特徴とする請求項７〜１１のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１３】
光導波路（１００）を製造する方法であって、前記光導波路（１００）は、
コア（ＣＯＲ１）と、
前記コア（ＣＯＲ１）を囲むバッファ（ＢＵＦ１）と、
前記バッファ（ＢＵＦ１）を囲むクラッド（ＣＬＤ１）とを備え、
前記コア（ＣＯＲ１）、前記バッファ（ＢＵＦ１）および前記クラッド（ＣＬＤ１）は石英ガラスから成り、前記バッファ（ＢＵＦ１）の屈折率（ｎＢＵ）は、純アモルファス石英ガラスの屈折率以下であり、前記クラッド（ＣＬＤ１）の屈折率（ｎＣＬ）は前記バッファ（ＢＵＦ１）の前記屈折率（ｎＢＵ）よりも大きく、前記コア（ＣＯＲ１）の半径（ｒ１）に対する前記バッファ（ＢＵＦ１）の半径寸法（ｂ１）の比は、０．０５〜０．４の範囲にあり、前記光導波路（１００）の有効モード領域は２００μｍ２以上であり、
前記方法は、
前記光導波路（１００）の単一モード動作のカットオフ波長（λＣ）を所定値に調節するように前記バッファ（ＢＵＦ１）の半径寸法（ｂ１）を調整することを有することを特徴とする方法。
【請求項１４】
光導波路（１００）を製造する方法であって、前記光導波路（１００）は、
コア（ＣＯＲ１）と、
前記コア（ＣＯＲ１）を囲むバッファ（ＢＵＦ１）と、
前記バッファ（ＢＵＦ１）を囲むクラッド（ＣＬＤ１）とを備え、
前記コア（ＣＯＲ１）、前記バッファ（ＢＵＦ１）および前記クラッド（ＣＬＤ１）は石英ガラスから成り、前記バッファ（ＢＵＦ１）の屈折率（ｎＢＵ）は、純アモルファス石英ガラスの屈折率以下であり、前記クラッド（ＣＬＤ１）の屈折率（ｎＣＬ）は前記バッファ（ＢＵＦ１）の前記屈折率（ｎＢＵ）よりも大きく、前記コア（ＣＯＲ１）の半径（ｒ１）に対する前記バッファ（ＢＵＦ１）の半径寸法（ｂ１）の比は、０．０５〜０．４の範囲にあり、前記光導波路（１００）の有効モード領域は２００μｍ２以上であり、
前記方法は、
前記光導波路（１００）の所定の開口数を得るように前記バッファ（ＢＵＦ１）の半径寸法（ｂ１）を調整することを有することを特徴とする方法。
【請求項１５】
前記バッファ（ＢＵＦ１）の前記半径寸法（ｂ１）は、前記コア（ＣＯＲ１）の屈折率（ｎＣＯ）に応じて、かつ前記クラッド（ＣＬＤ１）の屈折率（ｎＣＬ）に応じて調整されることを特徴とする請求項１３または１４に記載の方法。
【請求項１６】
所定の開口数と得られた開口数との差が０．００５以下であるように、前記バッファ（ＢＵＦ１）の前記半径寸法（ｂ１）が調整されることを特徴とする請求項１３〜１５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１７】
前記コア（ＣＯＲ１）の所定の半径（ｒ１）を設けることをさらに有することを特徴とする請求項１３〜１６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１８】
前記バッファ（ＢＵＦ１）の前記半径寸法（ｂ１）は、前記コア（ＣＯＲ１）の前記屈折率および／または前記クラッド（ＣＬＤ１）の前記屈折率の変化を補償するために、前記コア（ＣＯＲ１）の前記屈折率および／または前記クラッド（ＣＬＤ１）の前記屈折率に対応するように選択されることを特徴とする請求項１３〜１７のいずれか１項に記載の方法。
【国際調査報告】
2010521702.tif 000016
2010521702.tif 000017
2010521702.tif 000018
2010521702.tif 000019
2010521702.tif 000020
2010521702.tif 000021