(57)【要約】シリカ及び約６．５重量％以下の酸化ゲルマニウムから構成され、最大相対屈折率Δ１ＭＡＸを有するコアを備えたシングルモード光ファイバー。本光ファイバーは、コアを囲み、最小相対屈折率Δ２ＭＩＮを有する内部クラッドも備えている。コアの軟化点と内部クラッドの軟化点との差が約２０℃以下であり、Δ１ＭＡＸ＞Δ２ＭＩＮである。シングルモード光ファイバーは、内部クラッドを囲み、シリカ又はＳｉＯＮから構成される外部クラッドも備えることができる。外部クラッドは、最大相対屈折率Δ３ＭＡＸを有し、Δ３ＭＡＸ＞Δ２ＭＩＮである。光ファイバーの製造方法が、第１の炉にプリフォームを提供するステップ、プリフォームから光ファイバーを線引きするステップ、及び線引きした光ファイバーを第２の炉において冷却するステップを備えている。
2017524979.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シングルモード光ファイバーであって、
シリカ及び約６．５重量％以下の酸化ゲルマニウムを含み、最大相対屈折率Δ１ＭＡＸを有するコアと、
前記コアを囲み、最小相対屈折率Δ２ＭＩＮを有する内部クラッドと、
を備え、
前記コアの軟化点と前記内部クラッドの軟化点との差が約２０℃以下であり、
Δ１ＭＡＸ＞Δ２ＭＩＮであることを特徴とする光ファイバー。
【請求項２】
前記コアの軟化点と前記内部クラッドの軟化点との差が、約１５℃以下であることを特徴とする、請求項１記載のシングルモード光ファイバー。
【請求項３】
前記コアが、約２．０重量％以上の酸化ゲルマニウムを含んで成ることを特徴とする、請求項１記載のシングルモード光ファイバー。
【請求項４】
前記内部クラッドが、約０．１重量％以上、約０．６５重量％以下のフッ素を含んで成ることを特徴とする、請求項１、２、又は３記載のシングルモード光ファイバー。
【請求項５】
前記コアがＧｅＯ２でドープされ、
前記内部クラッドがフッ素でドープされ、
６＜ＧｅＯ２（ｃｏｒｅ）／フッ素（ｉｃｌａｄ）＜３５であって、ＧｅＯ２及びＦは重量％表示であることを特徴とする、請求項１〜４何れか1項記載のシングルモード光ファイバー。
【請求項６】
波長１５５０ｎｍにおける減衰が、約０．１８ｄＢ／ｋｍ以下であることを特徴とする、請求項１〜５何れか１項記載のシングルモード光ファイバー。
【請求項７】
波長１５５０ｎｍにおける実効面積が、約７０平方マイクロメートル以上であることを特徴とする、請求項１〜５何れか１項記載のシングルモード光ファイバー。
【請求項８】
前記内部クラッドを囲む外部クラッドを更に備え、
前記外部クラッドが、本質的にシリカ又はＳｉＯＮから成り、
前記外部クラッドが、最大相対屈折率Δ３ＭＡＸを有し、
Δ３ＭＡＸ＞Δ２ＭＩＮであることを特徴とする、請求項１記載のシングルモード光ファイバー。
【請求項９】
シングルモード光ファイバーの製造方法であって、
シリカ及び約６．５重量％以下の酸化ゲルマニウムを含むコア、及び該コアを囲む内部クラッドを備えたプリフォームを第１の炉に提供するステップと、
前記プリフォームから前記シングルモード光ファイバーを線引きするステップと、
前記線引きしたシングルモード光ファイバーを、第２の炉において冷却するステップと、
を備え、前記コアの軟化点と前記内部クラッドの軟化点との差が約５０℃以下であることを特徴とする方法。
【請求項１０】
光ファイバーであって、
シリカ及びアップドーパントを含むコア、及び該コアを囲む内部クラッドを有するシングルモード光ファイバーを備え、
前記コアの軟化点と前記内部クラッドの軟化点との差が約５０℃以下であり、
前記コアが、約０．１３％以上、約０．３７％以下の最大相対屈折率、Δ１ＭＡＸを有し、
前記内部クラッドが、約−０．０４％以下、約−０．２％以上の最小相対屈折率、Δ２ＭＩＮを有することを特徴とする光ファイバー。
【発明の詳細な説明】
【関連技術の相互参照】
【０００１】
本出願は、２０１４年６月２４日出願の米国仮特許出願第６２／０１６１９２号の米国特許法第１１９条に基づく優先権を主張するものであって、その内容に依拠し、参照により全内容が本明細書に組み込まれたものとする。
【技術分野】
【０００２】
本開示は概して光ファイバーに関し、特には低損失光ファイバーに関するものである。
【背景技術】
【０００３】
近年、低損失のガラス光ファイバーが、電気通信分野において大きな関心を集めている。減衰特性を改善する技術は、長距離用途に使用される伝送ファイバー、新たな分野である家庭引き込み用のマルチモードファイバー、曲げ損失が多くの設計の実用化を制限している分散補償ファイバーを含む、多くの種類のファイバーにおいて重要な役割を果たすことができる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
長距離用途等、特定の用途において、光信号を介してデータを正確に伝達するためには、減衰が少ないことが望ましい。本課題に対し、ここに提案する多くの解決手段は、ファイバー及びその屈折率プロファイルの大幅な変更を伴うものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本明細書に図示及び記載の１つ又は複数の実施の形態によれば、シングルモード光ファイバーは、シリカ及び約６．５重量％以下の酸化ゲルマニウムから構成され、最大相対屈折率Δ１ＭＡＸを有するコアを備えている。本光ファイバーは、コアを囲み、最小相対屈折率Δ２ＭＩＮを有する内部クラッドも備えている。コアの軟化点と内部クラッドの軟化点との差は約２０℃以下であり、Δ１ＭＡＸ＞Δ２ＭＩＮである。
【０００６】
本明細書に図示及び記載の一部の実施の形態によれば、シングルモード光ファイバーは、内部クラッドを囲み、シリカ又はＳｉＯＮから構成される外部クラッドも備えることができる。外部クラッドは、最大相対屈折率Δ３ＭＡＸを有し、Δ３ＭＡＸ＞Δ２ＭＩＮである。
【０００７】
本明細書に図示及び記載の実施の形態によれば、シングルモード光ファイバーの製造方法は、シリカ及び約６．５重量％以下の酸化ゲルマニウムを含むコア、及びコアを囲む内部クラッドを有するプリフォームを第１の炉に提供するステップと、プリフォームから光ファイバーを線引きするステップと、線引きした光ファイバーを第２の炉において冷却するステップとを備え、コアの軟化点と内部クラッドの軟化点との差が約５０℃以下である。
【０００８】
実施の形態の更なる特徴及び効果は、これに続く詳細な説明に記載してあり、当業者はその記述から、一部は容易に明らかであり、これに続く詳細な説明、特許請求の範囲、及び添付図面を含め、本明細書に記載の方法を実施することによって認識できるであろう。
【０００９】
前述の概要説明及び以下の詳細な説明は、いずれも本発明の実施の形態を示すもので、特許請求した実施の形態の性質及び特徴を理解するための概要、及び枠組みの提供を意図したものであることを理解されたい。添付図面は、実施の形態について更なる理解が得られることを意図して添付したもので、本明細書に組み込まれ、その一部を構成するものである。図面は様々な実施の形態を示すもので、その説明と併せ、実施の形態の原理及び作用の説明に役立つものである。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１Ａ】本明細書に図示及び記載の１つ又は複数の実施の形態による、光ファイバーの概略断面図。
【図１Ｂ】図１Ａに示す光ファイバーの半径に対する屈折率を図式的に示す図。
【図２】本明細書に図示及び記載の１つ又は複数の実施の形態による、光ファイバーを線引きするシステムの概略図。
【図３】本明細書に図示及び記載の１つ又は複数の実施の形態による、光ファイバーの半径に対するΔ％を図式的に示す図。
【図４】本明細書に図示及び記載の１つ又は複数の実施の形態による、光ファイバーの半径に対する軸方向応力を図式的に示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
図１Ａは、本明細書に図示及び記載の１つ又は複数の実施の形態による、光ファイバー１００の概略断面図である。本明細書に記載の光ファイバー１００の実施の形態は、概して、シリカ及び約６．５重量％以下の酸化ゲルマニウムから構成されるコア１０２を有する、シングルモード光ファイバーを備えている。図１Ｂは、図１Ａに示すファイバー１００の、半径に対する屈折率プロファイルを図式的に示す図である。コア１０２は最大相対屈折率Δ１ＭＡＸを有している。光ファイバー１００は、コア１０２を囲み、最小相対屈折率Δ２ＭＩＮを有する内部クラッド１０４も有している。コア１０２の軟化点と内部クラッド１０４の軟化点との差は約２０℃以下であり、Δ１ＭＡＸ＞Δ２ＭＩＮである。一部の実施の形態において、光ファイバー１００は、内部クラッド１０４を囲む外部クラッド１０６も有している。
【００１２】
本明細書において、「屈折率プロファイル」は、光ファイバーの屈折率又は相対屈折率と半径方向断面のファイバー半径との関係である。
【００１３】
本明細書において、「相対屈折率」は、以下のように定義される。
2017524979.tif 000003
【００１４】
ここで、ｎｉは、別に明記しない限り、領域ｉの最大屈折率であり、ｎｒｅｆは、別に明記しない限り、純シリカガラスの屈折率である。従って、本明細書において、相対屈折率パーセントは、純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、及びΔ％という用語は、本明細書において同じ意味に用いられる。
【００１５】
具体的には、本明細書において、Δ１ＭＡＸは、光ファイバーのコアの最大相対屈折率を意味し、Δ２ＭＩＮは、光ファイバーの内部クラッドの最小相対屈折率を意味し、Δ３ＭＡＸは、光ファイバーの外部クラッドの最大相対屈折率を意味する。相対屈折率は、純シリカガラスの屈折率に基づいてパーセントで与えられる。
【００１６】
本明細書において、「純シリカガラス」という語句は「純シリカガラス」を含む光ファイバーの領域又は層が、シリカガラス領域又は部分の屈折率を著しく変化させる量のドーパント、及び／又は他の微量物質等の物質を含んでいないことを意味する。しかし、少量のドーパント（例えば、それぞれ１５００ｐｐｍ未満の量の塩素及び／又はフッ素）は、その他の点では「純シリカ」である領域又は部分に存在することができる。
【００１７】
導波路ファイバーの「色分散」（別に明記しない限り、本明細書において「分散」と呼ぶことができる）は、材料の分散と導波路の分散の合計である。ゼロ分散波長は、分散がゼロになる波長であり、本明細書においてラムダ０又はλ０とも呼ばれる。分散スロープは、波長に対する分散の変化率である。
【００１８】
「実効面積」は下記式１によって定義される。
【００１９】
【数１】
2017524979.tif 000004
【００２０】
ここで、積分範囲は０〜∞であり、ｆは導波路内を伝播する光に関係する電界の横成分である。本明細書において、「実効面積」又は「Ａｅｆｆ」は、別に明記しない限り、波長１５５０ｎｍにおける光学実効面積を意味する。
【００２１】
用語「α−プロファイル」（本明細書において、アルファプロファイル又は単にアルファとも言う）は、「％」単位のΔ（ｒ）で示される、コア領域の相対屈折率プロファイルを意味し、ｒは半径である。Δｒは下記式２によって表わされる。
【００２２】
【数２】
2017524979.tif 000005
【００２３】
ここで、ｒ０はΔ（ｒ）が最大の点、ｒ１はΔ（ｒ）がゼロの点、ｒはｒｉ＜ｒ＜ｒｆの範囲にあって、Δは前述の定義どおり、ｒｉはα−プロファイルの開始点、ｒｆはα−プロファイルの終了点、αは実数の指数である。
【００２４】
モードフィールド径（ＭＦＤ）は、式３及び４にそれぞれ示すように、ピーターマンＩＩ法を用いて測定され、ここで、
【００２５】
【数３】
2017524979.tif 000006
【００２６】
及び
【００２７】
【数４】
2017524979.tif 000007
【００２８】
ここで、積分範囲は０〜∞である。
【００２９】
導波路ファイバーの曲げ耐性は、所定の直径を有するマンドレルの周囲にファイバーを展開又は巻設する等、所定の試験条件下において減衰を誘起することによって測定することができ、例えば、６ｍｍ、１０ｍｍ、２０ｍｍ、３０ｍｍ、又は同様の直径のマンドレル（例えば、１×１０ｍｍ直径マイクロベンドロス、又は１×３０ｍｍ直径マイクロベンドロス）の周囲に１巻設し、１巻設毎に減衰の増加量を測定する。
【００３０】
曲げ試験の１つに横荷重マイクロベンド試験がある。所謂「横荷重ワイヤメッシュ」試験（ＬＬＷＭ）において、規定の長さの導波路ファイバーが２枚の平板の間に配置される。一方の平板に７０番のワイヤメッシュが取り付けられる。既知の長さの導波路ファイバーが平板の間に挟持され、３０ニュートンの力で平板を押圧しながら基準減衰量が測定される。次に、７０ニュートンの力が平板に加えられ、ｄＢ／ｍ単位の減衰増加量が測定される。この減衰増加量が、特定の波長（一般に、１２００〜１７００ｎｍ範囲内の、例えば、１３１０ｎｍ、１５５０ｎｍ、又は１６２５ｎｍ）における、ｄＢ／ｍ単位の導波路の横荷重減衰量である。
【００３１】
「ピンアレイ」曲げ試験は、曲げに対する導波路ファイバーの相対的な耐性の比較に使用される。この試験を行うためには、誘導曲げ損失を本質的に有していない導波路ファイバーに対する減衰損失が測定される。次いで、導波路ファイバーをピンアレイの周りに編んで、再度減衰が測定される。曲げによって誘導された損失は、２つの測定された減衰量の差である。実施の形態において、ピンアレイは、平面上の固定された垂直位置に一列に保持された１０本の円柱ピンのセットである。ピンの中心間の間隔が５ｍｍ、ピンの直径が０．６７ｍｍである。試験中、導波路ファイバーがピン表面の一部に馴染むように十分な張力が加えられる。減衰の増加量は、特定の波長（一般に、１２００〜１７００ｎｍ範囲内の、例えば、１３１０ｎｍ、１５５０ｎｍ、又は１６２５ｎｍ）における、導波路のｄＢ単位のピンアレイ減衰量である。
【００３２】
所与のモードに対する、論理的なファイバーカットオフ波長である「論理ファイバーカットオフ」又は「論理カットオフ」は、そのモードにおいて、誘導光がそれより高い波長では伝搬することができない波長である。数学的な定義は「Ｓｉｎｇｌｅ  Ｍｏｄｅ  Ｆｉｂｅｒ  Ｏｐｔｉｃｓ」、Ｊｅｕｎｈｏｍｍｅ著、ｐｐ３９〜４４、Ｍａｒｃｅｌ  Ｄｅｋｋｅｒ、Ｎｅｗ  Ｙｏｒｋ、１９９０に見られ、論理的なファイバーカットオフは、モード伝搬定数が外部クラッドの平面波伝搬定数に等しくなる波長であると記述されている。この論理波長は、直径が変化しない、無限に長く完全に直線のファイバーに当てはまるものである。
【００３３】
ファイバーカットオフは、標準２ｍファイバーカットオフ試験、ＦＯＴＰ−８０（ＥＩＡ-ＴＩＡ-４５５-８０）により測定され、「２ｍファイバーカットオフ」又は「測定カットオフ」とも呼ばれる「ファイバーカットオフ波長」が得られる。ＦＯＴＰ−８０標準試験は、制御された量の曲げを用いて高次モードを除去、又はファイバーのスペクトル応答をマルチモードファイバーのスペクトル応答に正規化することによって実施される。
【００３４】
本明細書において、ケーブルカットオフ波長又は「ケーブルカットオフ」は、ＥＩＡ−ＴＩＡ光ファイバー標準、即ち、電子工業会−電気通信工業会光ファイバー標準の一部である、ＥＩＡ−４４５光ファイバー試験手順に記載の２２ｍケーブルカットオフ試験を意味する。
【００３５】
本明細書に別に明記しない限り、光学特性（分散、分散スロープ等）は、ＬＰ０１モードに関するものである。
【００３６】
図１Ａ及び１Ｂを参照すると、本明細書に記載の実施の形態による光ファイバー１００の断面図が示されている。光ファイバー１００は、概してガラスコア１０２及びガラスコア１０２を囲む内部クラッド１０４を備えている。一部の実施の形態において、外部クラッド１０６が内部クラッド１０４を囲むことができる。コア１０２、内部クラッド１０４、及び外部クラッド１０６は、シリカ、具体的には、シリカ系のガラスを含むことができる。コア１０２及び内部クラッド１０４は、本明細書において更に詳細に説明するように、ドーパントを含むことができる。光ファイバー１００の断面は、コア１０２の中心に対して略円対称とすることができ、コア１０２は半径ｒ１を有することができる。内部クラッド１０４はコア１０２を囲み、半径ｒ１から半径ｒ２に延び、内部クラッドは半径方向厚さＴ２＝ｒ２−ｒ１を有している。外部クラッド１０６は内部クラッド１０４を囲み、半径ｒ２から半径ｒ３に延び、外内部クラッドは半径方向厚さＴ３＝ｒ３−ｒ２を有している。従って、光ファイバー１００（例えば、コア１０２、内部クラッド１０４、及び外部クラッド１０６）は外径２ｒ３を有することができる。
【００３７】
本明細書に記載のように、光ファイバー１００のコア１０２は、半径ｒ１及び半径方向厚さＴ１＝ｒ１を有している。実施の形態において、光ファイバー１００はシングルモード光ファイバーであってよい。コアは、約４．０マイクロメートル以上等、約３．０マイクロメートル以上の半径方向厚さを有することができる。コアは約６．０マイクロメートル以下等、約７．０マイクロメートル以下の半径方向厚さを有することができる。従って、一部の実施の形態において、半径方向厚さＴ１は、約４．０マイクロメートル以上、約６．０マイクロメートル以下等、約３．０マイクロメートル以上、約７．０マイクロメートル以下とすることができる。別の実施の形態において、半径方向厚さＴ１は、約５．０マイクロメートルとすることができる。しかし、様々な他のシングルモードの実施形態を容易にするために、コア１０２は別の寸法を有することができることを理解されたい。
【００３８】
実施の形態において、コア１０２は、シリカガラス（ＳｉＯ２）と、例えば、ＧｅＯ２、Ａｌ２Ｏ３、Ｐ２Ｏ５、ＴｉＯ２、ＺｒＯ２、Ｎｂ２Ｏ５、及び／又はＴａ２Ｏ５等の、１つ又は複数の屈折率を高めるドーパント（以下「アップドーパント」と言う）とを含んでいる。如何なる特定の理論にも束縛されるものではないが、光ファイバー１００のコア中のＧｅＯ２等のドーパントが、光ファイバー１００のコア１０２内に導入された光をレイリー散乱させ、光ファイバーの長さに沿って減衰させると信じられている。ドーパントの濃度が高い光ファイバーは、概してレイリー散乱が多くなり、減衰が増大する。従って、本明細書に記載の実施の形態は、コアのドーパント濃度が低く、光ファイバーの減衰特性が改善される。
【００３９】
一部の実施の形態において、コア１０２はＧｅＯ２でアップドープされる。例えば、コア１０２は、約６．０重量％以下のＧｅＯ２等、約６．５重量％以下のＧｅＯ２でアップドープすることができる。コア１０２は、約５．０重量％以下のＧｅＯ２等、約５．５重量％以下のＧｅＯ２でアップドープすることができる。実施の形態において、コア１０２は、約２．５重量％以上のＧｅＯ２等、約２．０重量％以上のＧｅＯ２でアップドープすることができる。実施の形態において、コア１０２は、約３．５重量％以上のＧｅＯ２等、約３．０重量％以上のＧｅＯ２でアップドープすることができる。従って、実施の形態において、コア１０２は、約２．０重量％以上、約６．５重量％以下のＧｅＯ２、又は約２．５重量％以上、約６．０重量％以下のＧｅＯ２を含むことができる。コア１０２は約３．０重量％以上、約５．５重量％以下のＧｅＯ２、又は約３．５重量％以上、約５．０重量％以下のＧｅＯ２を含むことができる。
【００４０】
コア１０２がアップドープされる実施の形態において、コア１０２の最大相対屈折率Δ１ＭＡＸは、約０．１５％以上等、約０．１３％以上とすることができる。実施の形態において、最大相対屈折率Δ１ＭＡＸは、約０．２３％以上等、約０．２０％以上とすることができる。最大相対屈折率Δ１ＭＡＸは、約０．３５％以下等、約０．３７％以下とすることができる。実施の形態において、最大相対屈折率Δ１ＭＡＸは、約０．２７％等、約０．３０％以下とすることができる。従って、実施の形態において、最大相対屈折率Δ１ＭＡＸは、約０．１５％以上、約０．３５％以下等、約０．１３％以上、約０．３７％以下とすることができる。コア１０２の最大相対屈折率Δ１ＭＡＸは、約０．２３％以上、約０．２７％以下等、約０．２０％以上、約０．３０％以下とすることができる。
【００４１】
前述のように、光ファイバー１００は内部クラッド１０４を更に備えることができる。実施の形態において、内部クラッド１０４は、半径方向厚さＴ２＝ｒ２−ｒ１を有している。内部クラッド１０４の半径方向厚さＴ２は、コア１０２の所望の寸法、並びに光ファイバー１００のガラス部分の寸法及び特性に依存することができる。実施の形態において、内部クラッドは、約２５．０マイクロメートル以上等、約１２．０マイクロメートル以上の半径方向厚さを有することができる。内部クラッドは、約３５．０マイクロメートル以上等、約３０．０マイクロメートル以上の半径方向厚さを有することができる。内部クラッドは、約５５．０マイクロメートル以下の半径方向厚さを有することができる。従って、実施の形態において、内部クラッドは、約２５．０マイクロメートル以上、約５５．０マイクロメートル以下等、約１２．０マイクロメートル以上、約５５．０マイクロメートル以下の半径方向厚さを有することができる。内部クラッドは、約３５．０マイクロメートル以上、約５５．０マイクロメートル以下等、約３０．０マイクロメートル以上、約５５．０マイクロメートル以下の半径方向厚さを有することができる。
【００４２】
実施の形態において、内部クラッドは、シリカ系ガラスと、フッ素等、内部クラッドの屈折率を低下させるドーパント（以下「ダウンドーパント」と言う）とを含むことができる。内部クラッドは、約０．１２重量％以上のフッ素等、約０．１０重量％以上のフッ素でダウンドープすることができる。実施の形態において、内部クラッドは、約０．３０重量％以上のフッ素等、約０．２０重量％以上のフッ素でダウンドープすることができる。内部クラッドは、約０．５０重量％以下のフッ素等、約０．６５重量％以下のフッ素でダウンドープすることができる。実施の形態において、内部クラッドは、約０．４０重量％以下のフッ素等、約０．４５重量％以下のフッ素でダウンドープすることができる。従って、実施の形態において、内部クラッドは約０．１２重量％以上、約０．５０重量％以下のフッ素等、約０．１０重量％以上、約０．６５重量％以下のフッ素でダウンドープすることができる。内部クラッドは、約０．３０重量％以上、約０．４０重量％以下のフッ素等、約０．２０重量％以上、約０．４５重量％以下のフッ素でダウンドープすることができる。
【００４３】
実施の形態において、内部クラッドは、純シリカガラスの相対屈折率より小さい、最小相対屈折率Δ２ＭＩＮを有している。例えば、内部クラッドは、約−０．０５０％以下等、約−０．０４０以下の最小相対屈折率Δ２ＭＩＮを有することができる。内部クラッドは、約−０．１２５％以下等、約−０．１００以下の最小相対屈折率Δ２ＭＩＮを有することができる。内部クラッドは、約−０．２００％以上等、約−０．２１０％以上の最小相対屈折率Δ２ＭＩＮを有することができる。内部クラッドは、約−０．１５０％以上等、約−０．１７５％以上の最小相対屈折率Δ２ＭＩＮを有することができる。従って、実施の形態において、内部クラッドは、約−０．０５０％以下、約−０．２００％以上等、約−０．０４０％以下、約−０．２１０％以上の最小相対屈折率Δ２ＭＩＮを有することができる。内部クラッドは、約−０．１２５％以下、約−０．１７５％以上等、約−０．１００％以下、約−０．１７５％以上の最小相対屈折率Δ２ＭＩＮを有することができる。
【００４４】
コア１０２をアップドーパントでドープし、内部クラッド１０４をダウンドーパントでドープすることによって、コアの最大相対屈折率Δ１ＭＡＸと内部クラッドの最小相対屈折率Δ２ＭＩＮとの間に、Δ１ＭＡＸ＞Δ２ＭＩＮの関係が得られる。更に、コア１０２のアップドーパントの濃度及び内部クラッド１０４のダウンドーパントの濃度を利用して、コア／内部クラッド境界の粘度を整合させることができる。コア１０２の粘度と内部クラッド１０４の粘度とを整合させることによって、光ファイバー内に光の小角散乱を発生させ、光ファイバー１００のコア１０２を伝播する光の減衰を更に増加させる、コア１０２のクラッド１０４との境界における界面変動を抑制することができる。従来のファイバーにおける、コアとクラッドの粘度は概して整合されていない。従来のファイバーにおける、これ等の粘度の不整合によって、コアと内部クラッドの軟化点間の温度等、所与の温度において、コアが内部クラッドに移動する。この移動によって、ガラスが冷却されたとき恒久的なものになる界面変動が生じ、それによって減衰が増加する。
【００４５】
コア１０２の粘度と内部クラッド１０４の粘度との整合は、コア１０２の軟化点と内部クラッド１０４の軟化点との差によって評価することができる。周知のように、コア１０２及び内部クラッド１０４の軟化点は、組成が１０７．６ポアズの粘度を有する温度である。実施の形態において、コアの軟化点と内部クラッドの軟化点との差は、約１２℃以下等、約１５℃以下とすることができる。コアの軟化点と内部クラッドの軟化点との差は、約８℃以下等、約１０℃以下とすることができる。
【００４６】
前述のように、又図１Ａ及び１Ｂに示すように、光ファイバー１００は、外部クラッド１０６を備えることができる。外部クラッド１０６は、半径方向厚さＴ３＝ｒ３−ｒ２を有している。実施の形態において、外部クラッド１０６の半径方向厚さＴ３は、約３４．５マイクロメートル以下等、約４７．５マイクロメートル以下とすることができる。別の実施の形態において、外部クラッド１０６の半径方向厚さＴ３は、約２４．５マイクロメートル以下等、約２９．５マイクロメートル以下とすることができる。一部の実施の形態において、外部クラッド１０６は任意である。
【００４７】
実施の形態において、外部クラッド１０６は、純シリカガラス又はＳｉＯＮを含んでいる。従って、外部クラッドの最大相対屈折率Δ３ＭＡＸは、前述のように相対屈折率が純シリカガラスの屈折率に基づいているため、約０．０％である。加えて、外部クラッド１０６は、ドープされていないため、コア１０２及び内部クラッド１０４と比較して堅い。如何なる特定の論理にも束縛されるものではないが、外部クラッド１０６は、コア１０２と内部クラッド１０４とのＣＴＥ不整合に起因する熱応力を抑制することによって、減衰の抑制に貢献する。コア１０２と内部クラッドとのＣＴＥ不整合によって、コア１０２又はクラッド１０４の何れか一方が、他方より大きく膨張又は収縮するため、コア１０２及び／又は内部クラッド１０４に応力が生じ、減衰を増加させる変動が生じる可能性がある。しかし、外部クラッドがコア１０２及び内部クラッド１０４より堅い場合、その膨張又は収縮は、コア１０２又は内部クラッド１０４より小さい。それによって、コア１０２とクラッド１０４との間のＣＴＥ不整合に起因する応力が、外部クラッド１０６に伝達され、コア１０２及び内部クラッド１０４における変動が抑制される。従って、一部の実施の形態において、外部クラッド１０６は、光ファイバー１００中を伝播する光と干渉しないように配置される。
【００４８】
前述のように、実施の形態によれば、コア１０２、内部クラッド１０４、及び外部クラッド１０６の相対屈折率は、Δ１ＭＡＸ＞Δ３ＭＡＸ＞Δ２ＭＩＮの関係を満足する。
【００４９】
本明細書に開示の光ファイバーの実施の形態は減衰が抑制されている。例えば、光ファイバーの減衰は、波長１５５０ｎｍにおいて、約０．１９ｄＢ／ｋｍ以下とすることができる。一部の実施の形態において、光ファイバーの減衰は、波長１５５０ｎｍにおいて、約０．１７５ｄＢ／ｋｍ以下等、波長１５５０ｎｍにおいて、約０．１８ｄＢ／ｋｍ以下とすることができる。光ファイバーの減衰は、波長１５５０ｎｍにおいて、約０．１６５ｄＢ／ｋｍ以下等、波長１５５０ｎｍにおいて、約０．１７ｄＢ／ｋｍ以下とすることができる。加えて、光ファイバーの減衰は、波長１３１０ｎｍにおいて、約０．３１ｄＢ／ｋｍ以下等、波長１３１０ｎｍにおいて、約０．３２ｄＢ／ｋｍ以下とすることができる。本明細書に開示のファイバーの設計によって、Ｇ．６５２（ＩＴＵ−Ｔ規格）に準拠した光学特性、波長１３１０ｎｍにおいて、約９．０以上約９．４マイクロメートル以下等、波長１３１０ｎｍにおいて、約８．２以上約９．５マイクロメートル以下のＭＦＤ、ゼロ分散波長λ０、１３００≦λ０≦１３２４ｎｍ、及び約１２６０ｎｍのケーブルカットオフを有するファイバーが得られる。本明細書に開示の更なるファイバーの設計によって、Ｇ．６５４（ＩＴＵ−Ｔ規格）に準拠した光学特性を有するファイバーが得られ、例えば、ケーブルカットオフが１５００ｎｍ以下等、１５３０ｎｍ以下を示すことができる。Ｇ．６５４用途では、１５５０ｎｍにおける分散が２２ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ以下となるように、ファイバーを構成することができる。
【００５０】
実施の形態において、光ファイバーは、大実効面積光ファイバーとすることができる。例えば、光ファイバーは、波長１５５０ｎｍにおいて、約８０平方マイクロメートル以上等、波長１５５０ｎｍにおいて、約７０平方マイクロメートル以上の実効面積を有することができる。光ファイバーは、  波長１５５０ｎｍにおいて、約１００平方マイクロメートル以上等、波長１５５０ｎｍにおいて、約９０平方マイクロメートル以上の実効面積を有することができる。光ファイバーは、波長１５５０ｎｍにおいて、約１３５平方マイクロメートル以下等、波長１５５０ｎｍにおいて、約１４５平方マイクロメートル以下の実効面積を有することができる。光ファイバーは、波長１５５０ｎｍにおいて、約１５５平方マイクロメートル以下等、波長１５５０ｎｍにおいて、約１２５平方マイクロメートル以下の実効面積を有することができる。従って、実施の形態において、光ファイバーは、約８０平方マイクロメートル以上、約１３５平方マイクロメートル以下等、約７０平方マイクロメートル以上、約１４５平方マイクロメートル以下の実効面積を有することができる。光ファイバーは、約１００平方マイクロメートル以上、約１１５平方マイクロメートル以下等、約９０平方マイクロメートル以上、約１２５平方マイクロメートル以下の実効面積を有することができる。
【００５１】
実施の形態において、光ファイバーのコア１０２、内部クラッド１０４、及び外部クラッド１０６は外部蒸着（ＯＶＤ）法によって形成することができる。ＯＶＤ法は、スート粒子（直径約２ｎｍ〜５ｎｍ、一部の実施の形態においては、直径約５０〜５００ｎｍ）を形成する、ＣＨ４＋Ｏ２火炎中における加水分解プロセスを介し、所望の蒸気成分（シリカ及び他の所望のアップドーパントの先駆体を含む）からの反応を通して光ファイバーを製造する方法である。次いで、スート粒子は、熱溶着手段によって、ベイトロッド（コアスートプリフォーム製造用）、又はガラスコアケーン若しくはロッド（オーバークラッドスートプリフォーム製造用）の何れかに収集される。その後、高温の炉内で、スートプリフォームを乾燥させ、（ベイトロッドをコアプリフォームから除去した後に）、固体透明ガラスに緻密化されるが、これは一般に固結と呼ばれる工程である。コア及びクラッドの所望の組成は、スートプリフォーム製造プロセスにおいて、種々の気相成分を各層に対して異なる量使用することによって達成される。例えば、まずコア／内部クラッド／外部クラッドプリフォームを生成し、次に固結し、最終（固結された）プリフォームが、公知のファイバー線引き方法によって光ファイバー１００に線引きされる。
【００５２】
具体的には、実施の形態において、ファイバーコアに関連するスートプリフォームの一部の生成に使用可能な気相先駆材料は、ＳｉＣｌ４、ＧｅＣｌ４、ＡｌＣｌ３、ＴｉＣｌ４、又はＰＯＣｌ３である。本明細書の実施の形態に記載のように、コアはＧｅＯ２をドープしたシリカガラスを含むことができる。このスートプリフォームを炉に入れて（例えば、塩素ガス雰囲気中で）乾燥させ、次いで、アップドープされたＳｉＯ２スートをコアプリフォーム（本明細書ではコアガラスプリフォーム、又は気泡のないガラスコアプリフォームとも言う）に固結する。その後、固結したコアプリフォームを、必要に応じ、空気、窒素、又はアルゴンパージした炉に入れ、約８００〜１２００℃に加熱し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、別の炉に入れて１つ又は複数のケーン（コアケーンとも言う）にリドローする。純ＳｉＯ２スートをコアプリフォームに堆積させ、固体ガラスコアケーンを有するスートプリフォームを形成する。次に、このスート／ケーン集合体を炉に入れて乾燥させ、次いで（例えば、ＳｉＦ４を含む雰囲気中において）フッ素をドープする。その後、集合体を完全に高密度化したガラスに固結する。次に、固結したプリフォームを、必要に応じ、空気、窒素、又はアルゴンパージした炉に入れ、約８００〜１２００℃に加熱してガラス中に溶解したヘリウムを脱ガスし、次いで、必要に応じ、別の炉に入れて、Ｆをドープしたシリカクラッドに囲まれたＧｅＯ２をドープしたコアを有する１つ又は複数のケーンにリドローする。追加のスートを固結したプリフォームに堆積させる工程、乾燥工程、ドープ工程、完全に高密度化したガラスに焼結する工程を繰り返すことができる。実施の形態において、プリフォームは、ＧｅＯ２をドープしたコア／Ｆをドープした内部クラッド、及びＦをドープし、非ドープＳｉＯ２、又はＳｉＯＮをドープした外部クラッドを含んでいる。次に、固結したプリフォームを必要に応じ、空気、窒素、又はアルゴンパージした炉に入れ、約８００〜１２００℃に加熱してガラス中に溶解したヘリウムを脱ガスする。次に、光ファイバーをプリフォームから線引きし、標準的な一次及び二次ウレタンアクリレートコーティングで被覆する。
【００５３】
図２を参照すると、光ファイバーを製造するためのシステム２００の１つの実施の形態が示されている。システム２００は、光ファイバープリフォーム２０４から光ファイバー１００を線引きすることができるように、光ファイバープリフォーム２０４を加熱するための線引き炉２０２を備えることができる。プリフォーム２０４は、ＯＶＤ法によって製造することができ、前述のような組成及び構造を有している。線引き炉２０２は、光ファイバープリフォーム２０４から線引きされるファイバー１００が、実質的に垂直な経路に沿って炉から出るように配向される。
【００５４】
光ファイバー１００が線引き炉２０２を出た後、非接触センサー２０６ａ、２０６ｂを使用して、光ファイバー１００の直径及び線引き張力を測定することができる。張力は、任意の適切な張力付与機構２１０によって、光ファイバーに加えることができる。図２に示すように、光ファイバー１００の直径及び張力を測定した後、光ファイバー１００をゆっくり冷却する冷却機構２０８に光ファイバー１００を通すことができる。冷却機構２０８は、当技術分野で現在知られている又はその後に開発される、光ファイバーを冷却するための任意の機構であってよい。１つの実施の形態において、冷却機構２０８は室温の空気中で光ファイバー１００を冷却するよりも遅い速度で、光ファイバー１００の冷却を容易するガスが充填されている。前述のように、実施の形態の光ファイバーは、ＧｅＯ２のようなアップドーパントの濃度が低く、これはガラスにおけるシリカの濃度が高いことを意味している。純シリカガラスは、アップドーパントを含むシリカガラスより堅く、アップドーパントの濃度が高ければ高いほど、シリカ系ガラスの堅さがより低くなる。従って、従来の光ファイバーのコアよりアップドーパントの濃度が低い、実施の形態によるコアは従来の光ファイバーのコアより堅い。この堅さの増加によって、光ファイバーが冷却されるとき、光ファイバーが応力の吸収に十分なほど収縮しないため、応力が生じる。光ファイバーの冷却速度が速ければ速いほど、光ファイバーが十分に速く収縮できないため、光ファイバーにより多くの応力が生じる。これ等の応力によって、減衰を増加させる変動が生じる。従って、実施の形態によれば、光ファイバーをゆっくり冷却して、応力を緩和することによって、光ファイバーの変動及び減衰を抑制することができる。
【００５５】
実施の形態において、冷却機構２０８は、線引きした光ファイバーを約４７５０℃／秒以下の冷却速度等、約５０００℃／秒以下の冷却速度で、約１６００℃の温度から約１２５０℃の温度に冷却することができる。一部の実施の形態において、冷却機構２０８は、線引きした光ファイバーを約４２５０℃／秒以下の冷却速度等、約４５００℃／秒以下の冷却速度で、約１６００℃の温度から約１２５０℃の温度に冷却することができる。一部の実施の形態において、冷却機構２０８は、線引きした光ファイバーを約１１５００℃／秒以下の冷却速度等、約１２０００℃／秒以下の冷却速度で、約１２５０℃の温度から約１０５０℃の温度に冷却することができる。冷却機構２０８は、線引きした光ファイバーを約１０５００℃／秒以下の冷却速度等、約１１０００℃／秒以下の冷却速度で、約１２５０℃の温度から約１０５０℃の温度に冷却することができる。一部の実施の形態において、冷却機構２０８は、線引きした光ファイバーを約４２５０℃／秒以下の冷却速度等、約４５００℃／秒以下の冷却速度で、約１４００℃の温度から約１０５０℃の温度に冷却する。一部の実施の形態において、冷却機構２０８は、線引きした光ファイバーを、約１１５００℃／秒以下の冷却速度等、約１２０００℃／秒以下の冷却速度で、約１０５０℃の温度から約８５０℃の温度に冷却することができる。冷却機構２０８は、線引きした光ファイバーを、約１０５００℃／秒以下の冷却速度等、約１１０００℃／秒以下の冷却速度で、約１０５０℃の温度から約８５０℃の温度に冷却することができる。
【００５６】
実施の形態において、張力付加機構２１０は、光ファイバー１００に対し、約９５ｇｆ（ここで、ｇｆはグラム重を意味する）（約０．９３ニュートン）以下等、約１００ｇｆ（約０．９８ニュートン）以下の張力を加えることができる。張力付加機構２１０は、光ファイバー１００に、８５ｇｆ（約０．８３ニュートン）以下等、約９０ｇｆ（約０．８８ニュートン）以下の張力を加えることができる。光ファイバー１００の張力をできるだけ小さくすることによって、光ファイバーに形成される機械的な応力が抑制される。
【実施例】
【００５７】
以下の実施例によって、実施の形態を更に明確にする。
【００５８】
０．２５６％のΔ１ＭＡＸを有する、酸化ゲルマニウムをドープしたコアを備えた５本のファイバーである、サンプル１〜５を形成した。５本のファイバーは−０．０９４％のΔ２ＭＩＮを有する、フッ素をドープした内部クラッドを備えている。サンプル２〜５の４本のファイバーは、純シリカガラスの外部クラッドを有している。ファイバーは１００ｇｆ（約０．９８ニュートン）の張力で線引きしたものである。
【００５９】
図３はサンプル１〜５の半径位置に対するΔ％を図式的に示したものである。図３に示すように、サンプル１のファイバーは、半径約５マイクロメートルまで、ＧｅＯ２をドープしたシリカコア、及び半径約５マイクロメートルから半径約６２．５マイクロメートルまで、Ｆをドープしたシリカ内部クラッドを有し、サンプル２のファイバーは、半径約５マイクロメートルまで、ＧｅＯ２をドープしたシリカコア、半径約５マイクロメートルから半径約５０マイクロメートルまで、Ｆをドープしたシリカ内部クラッド、及び半径約５０マイクロメートルから半径約６２．５マイクロメートルまで、純シリカガラスの外部クラッドを有し、サンプル３のファイバーは、半径約５マイクロメートルまで、ＧｅＯ２をドープしたシリカコア、半径約５マイクロメートルから半径約４５マイクロメートルまで、Ｆをドープしたシリカ内部クラッド、及び半径約４５マイクロメートルから半径約６２．５マイクロメートルまで、純シリカガラスの外部クラッドを有し、サンプル４のファイバーは、半径約５マイクロメートルまで、ＧｅＯ２をドープしたシリカコア、半径約５マイクロメートルから半径約４０マイクロメートルまで、Ｆをドープしたシリカ内部クラッド、及び半径約４０マイクロメートルから半径約６２．５マイクロメートルまで、純シリカガラスの外部クラッドを有し、サンプル５のファイバーは、半径約５マイクロメートルまで、ＧｅＯ２をドープしたシリカコア、半径約５マイクロメートルから半径約３５マイクロメートルまで、Ｆをドープしたシリカ内部クラッド、及び半径約３５マイクロメートルから半径約６２．５マイクロメートルまで、純シリカガラスの外部クラッドを有している。
【００６０】
図４はサンプル１〜５のファイバーの半径位置に対する軸方向応力を図式的に示す図である。図４に示すように、サンプル１のファイバーは、そのコア内部に約２６ＭＰａの軸方向応力を有し、サンプル２のファイバーは、そのコア内部に約１７ＭＰａの軸方向応力を有し、サンプル３のファイバーは、そのコア内部に約１４ＭＰａの軸方向応力を有し、サンプル４のファイバーは、そのコア内部に約１２ＭＰａの軸方向応力を有し、サンプル５のファイバーは、そのコア内部に約１０ＭＰａの軸方向応力を有している。このように、実施例は、内部コアを囲む外部コアを備えることによって、光ファイバーの軸方向応力が抑制されることを示している。更に、外部クラッドがコアに対し、半径方向に近づけば近づくほど、コア内部の軸方向応力がより低くなる。しかし、前述のように、外部クラッドは、光ファイバー中を伝播する光と干渉しないように、コアから十分離して配置することができる。
【００６１】
表１はＧｅＯ２をドープしたシリカコア、フッ素（Ｆ）をドープしたシリカ内部クラッド、及びＦをドープ又は非ドープのシリカ外部クラッドを備えた、光ファイバーの実施例を示している。表１は、実施例１〜３７のコアの屈折率、（０．００％デルタの屈折率を有する純シリカに対する）％単位のΔ１ＭＡＸ、コアのドーパント、内部クラッドの％単位の屈折率Δ２ＭＩＮ、内部クラッドのドーパント、コアと内部クラッドの％単位の屈折率の絶対差、コアの軟化点（軟化点は、Ｌｏｇ１０（粘度）＝７．６有するガラスの温度であると定義される）、内部クラッドの軟化点、コアの軟化点と内部クラッドの軟化点との絶対差、コアのＧｅＯ２ドーパントの重量％[ＧｅＯ２（ｃоｒｅ）]、内部クラッドのフッ素ドーパントの重量％[Ｆ（ｉｃｌａｄ）]、及び内部クラッドのフッ素ドーパントに対するコアのＧｅＯ２ドーパントの比（重量％／重量％）、[ＧｅＯ２（ｃｏｒｅ）／Ｆ（ｉｃｌａｄ）]を示している。
【００６２】
【表１−１】
2017524979.tif 000008
【００６３】
【表１−２】
2017524979.tif 000009
【００６４】
表１の光ファイバーは、ＧｅＯ２をドープしたシリカコア、フッ素をドープした内部クッド、及びフッ素をドープした又は非ドープのシリカ外部クラッドを備えている。表中のファイバーは、０．０９≦Δ１ｍａｘ≦０．３６、及び−０．１８≦Δ２ｍｉｎ≦−０．０１であることが示されている。表中のファイバーは、０．２０≦|Δ１ｍａｘ−Δ２ｍｉｎ|≦０．４５であることが示されている。表中のファイバーは、コアの軟化点と内部クラッドの軟化点との絶対差が≦２０℃、一部の実施例では≦１５℃、一部の実施例では≦１０℃であることが示されている。表中のファイバーは、コアのＧｅＯ２ドーパントの重量％が≦６．５％であることが示されている。表中のファイバーは、１．５重量％≦ＧｅＯ２（ｃｏｒｅ）≦６．５重量％であることが示されている。表中のファイバーは、内部クラッドのフッ素ドーパントが≧０．０２重量％であることが示されている。表中のファイバーは、０．０２重量％≦Ｆ（ｉｃｌａｄ）≦０．６重量％であることが示されている。表中のファイバーは、内部クラッドのフッ素ドーパントに対するコアのＧｅＯ２ドーパントの比（重量％／重量％）が、４＜[ＧｅＯ２（ｃｏｒｅ）／Ｆ（ｉｃｌａｄ）]＜１９０、一部の実施の形態では６＜[ＧｅＯ２（ｃｏｒｅ）／Ｆ（ｉｃｌａｄ）]＜５０、一部の実施の形態では６＜[ＧｅＯ２（ｃｏｒｅ）／Ｆ（ｉｃｌａｄ）]＜３５であることが示されている。
【００６５】
表２は、本明細書に開示の実施の形態による例示的なファイバーのコア、内部クラッド、及び外部クラッドの（０．００％デルタの屈折率を有する純シリカに対する）屈折率、コアの外半径、アルファ及びドーパント、内部クラッドの外半径及びドーパント、並びに外部クラッドの外半径及びドーパントを示している。表２は、これ等のファイバーのゼロ分散波長（ラムダ０）、１３１０及び１５５０ｎｍの分散、分散スロープ、モードフィールド径、論理及び２２メートルケーブルカットオフ、１５５０ｎｍの実効面積、並びに１５５０ｎｍにおける横荷重、ピン配列減衰、及び減衰（「ｎａ」は該当せず）を含む、光学特性も示している。表２において、実施例３８は実施例４に対応、実施例３９及び４０は実施例９に対応、実施例４１は実施例１６に対応、実施例４２及び４３は実施例２３に対応、実施例４４は実施例３０に対応、実施例４５は実施例３６に対応している。
【００６６】
【表２−１】
2017524979.tif 000010
【００６７】
【表２−２】
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【００６８】
表２の光ファイバーは、ＧｅＯ２をドープしたシリカコア、フッ素をドープした内部クッド、及びフッ素をドープした又は非ドープのシリカ外部クラッドを備えている。表２のファイバーは、０．１５≦Δ１ｍａｘ≦０．３３、及び−０．１２≦Δ２ｍｉｎ≦−０．０５であることが示されている。表２のファイバーは、０．２０≦|Δ１ｍａｘ−Δ２ｍｉｎ|≦０．４５であることが示されている。表２のファイバーは、１３１０ｎｍのモードフィールド径が約８．１〜９．４マイクロメートル、ラムダ０が１３００〜１３２４ｎｍ、ケーブルカットオフが１２６０ｎｍ以下であることが示されている。表２のファイバーは、１５５０ｎｍのモードフィールド径が約９〜１４マイクロメートル、ケーブルカットオフが１５００ｎｍ未満であることが示されている。表２の多数のファイバーの実施例が、Ｇ．６５２及びＧ．６５４に準拠している。表２のファイバーは≦０．１９ｄＢ／ｋｍの低損失であることが示されている。
【００６９】
特許請求した主題の精神及び範囲を逸脱せずに、本明細書に記載の実施の形態に対し様々な修正又は変形が可能であることは、当業者には明らかであろう。従って、本明細書は、添付の特許請求の範囲及びその均等物の範囲に属することを条件に、本明細書に記載の様々な実施の形態に対する修正及び変形を包含することを意図するものである。
【００７０】
以下、本発明の好ましい実施形態を項分け記載する。
【００７１】
実施形態１
シングルモード光ファイバーであって、
シリカ及び約６．５重量％以下の酸化ゲルマニウムを含み、最大相対屈折率Δ１ＭＡＸを有するコアと、
前記コアを囲み、最小相対屈折率Δ２ＭＩＮを有する内部クラッドと、
を備え、
前記コアの軟化点と前記内部クラッドの軟化点との差が約２０℃以下であり、
Δ１ＭＡＸ＞Δ２ＭＩＮである光ファイバー。
【００７２】
実施形態２
前記コアの軟化点と前記内部クラッドの軟化点との差が、約１５℃以下である、実施形態１記載のシングルモード光ファイバー。
【００７３】
実施形態３
前記コアが、約２．０重量％以上の酸化ゲルマニウムを含んで成る、実施形態１記載のシングルモード光ファイバー。
【００７４】
実施形態４
前記内部クラッドが、約０．１重量％以上約０．６５重量％以下のフッ素を含んで成る、実施形態１、２、又は３記載のシングルモード光ファイバー。
【００７５】
実施形態５
前記コアがＧｅＯ２でドープされ、
前記内部クラッドがフッ素でドープされ、
６＜ＧｅＯ２（ｃｏｒｅ）／フッ素（ｉｃｌａｄ）＜３５であって、ＧｅＯ２及びＦは重量％表示である、実施形態１〜４の何れかに記載のシングルモード光ファイバー。
【００７６】
実施形態６
前記コアが、約０．１３％以上、約０．３７％以下の最大相対屈折率、Δ１ＭＡＸを有する、実施形態１記載のシングルモード光ファイバー。
【００７７】
実施形態７
前記内部クラッドが、約−０．０４％以下、約−０．２１％以上の最小相対屈折率、Δ２ＭＩＮを有する、実施形態１記載のシングルモード光ファイバー。
【００７８】
実施形態８
前記コアが、約３マイクロメートル以上、約７マイクロメートル以下の半径方向厚さを有する、実施形態１記載のシングルモード光ファイバー。
【００７９】
実施形態９
前記内部クラッドが、約１２マイクロメートル以上の半径方向厚さを有する、実施形態１記載のシングルモード光ファイバー。
【００８０】
実施形態１０
前記内部クラッドを囲む外部クラッドを更に備え、
前記外部クラッドが、本質的にシリカ又はＳｉＯＮから成り、
前記外部クラッドが、最大相対屈折率Δ３ＭＡＸを有し、
Δ３ＭＡＸ＞Δ２ＭＩＮである、実施形態１記載のシングルモード光ファイバー。
【００８１】
実施形態１１
前記内部クラッドが、約１２マイクロメートル以上、約５５マイクロメートル以下の半径方向厚さを有する、実施形態１０記載のシングルモード光ファイバー。
【００８２】
実施形態１２
波長１５５０ｎｍにおける減衰が、約０．１８ｄＢ／ｋｍ以下である、実施形態１記載のシングルモード光ファイバー。
【００８３】
実施形態１３
１５５０ｎｍにおける実効面積が、約７０平方マイクロメートル以上である、実施形態１記載のシングルモード光ファイバー。
【００８４】
実施形態１４
シングルモード光ファイバーの製造方法であって、
シリカ及び約６．５重量％以下の酸化ゲルマニウムを含むコア、及び該コアを囲む内部クラッドを備えたプリフォームを第１の炉に提供するステップと、
前記プリフォームから前記シングルモード光ファイバーを線引きするステップと、
前記線引きしたシングルモード光ファイバーを、第２の炉において冷却するステップと、
を備え、
前記コアの軟化点と前記内部クラッドの軟化点との差が約５０℃以下である方法。
【００８５】
実施形態１５
前記冷却するステップが、前記線引きしたシングルモード光ファイバーを、約５０００℃／秒以下の冷却速度で、約１６００℃の温度から約１２５０℃の温度に冷却するステップを含む、実施形態１４記載の方法。
【００８６】
実施形態１６
前記冷却するステップが、前記線引きしたシングルモード光ファイバーを、約１２０００℃／秒以下の冷却速度で、約１２５０℃の温度から約１０５０℃の温度に冷却するステップを更に含む、実施形態１５記載の方法。
【００８７】
実施形態１７
前記冷却するステップが、前記線引きしたシングルモード光ファイバーを、約５０００℃／秒以下の冷却速度で、約１４００℃の温度から約１０５０℃の温度に冷却するステップを含む、実施形態１４記載の方法。
【００８８】
実施形態１８
前記冷却するステップが、前記線引きしたシングルモード光ファイバーを、約１２０００℃／秒以下の冷却速度で、約１０５０℃の温度から約８５０℃の温度に冷却するステップを更に含む、実施形態１７記載の方法。
【００８９】
実施形態１９
前記線引き中の前記シングルモード光ファイバーの張力が、約１００ｇｆ（約０．９８ニュートン）以下である、実施形態１４記載の方法。
【００９０】
実施形態２０
光ファイバーであって、
シリカ及びアップドーパントを含むコア、及び該コアを囲む内部クラッドを有するシングルモード光ファイバーを備え、
前記コアの軟化点と前記内部クラッドの軟化点との差が約５０℃以下であり、
前記コアが約０．１３％以上、約０．３７％以下の最大相対屈折率、Δ１ＭＡＸを有し、
前記内部クラッドが、約−０．０４％以下、約−０．２％以上の最小相対屈折率、Δ２ＭＩＮを有する光ファイバー。
【００９１】
実施形態２１
前記コアの軟化点と前記内部クラッドの軟化点との差が約２０℃以下である、実施形態２０記載の光ファイバー。
【００９２】
実施形態２２
前記コアが、約２．０重量％以上の酸化ゲルマニウムを含む、実施形態２０又は２１記載のシングルモード光ファイバー。
【００９３】
実施形態２３
前記内部クラッドが、約０．１重量％以上、約０．６５重量％以下のフッ素を含む、実施形態２０、２１、又は２２記載のシングルモード光ファイバー。
【符号の説明】
【００９４】
１００  光ファイバー
１０２  コア
１０４  内部クラッド
１０６  外部クラッド
２００  光ファイバー製造システム
２０２  炉
２０４  光ファイバープリフォーム
２０６  非接触センサー
２０８  冷却機構
２１０  張力付与機構
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
2017524979.tif 000013
【図２】
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【図３】
2017524979.tif 000015
【図４】
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【国際調査報告】
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