(57)【要約】  低曲げ損失を有する光ファイバである。ファイバは、屈折率Δ１を有する中心コア領域（１）と、１７マイクロメートルを超える外径ｒ２及び屈折率Δ２を有する内側クラッド領域（２）と、屈折率Δ３を有する、内側クラッド領域を取り囲む第２クラッド領域（３）と、を有する。ファイバプロファイルセグメントは、Δ１＞Δ３＞Δ２となるように構成されてもよい。ファイバは、少なくとも３０％Δマイクロメートル２の、ｒ１とｒ２の間において算出された内側クラッド領域のプロファイル容積Ｖ２を有してもよい。
2016518620.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ファイバにおいて、
外径ｒ１及び屈折率Δ１を有する中心コア領域と、
１７マイクロメートルを超える外径ｒ２及び屈折率Δ２を有する第１内側クラッド領域、および前記内側クラッド領域を取り囲むと共に屈折率Δ３を有する第２クラッド領域を有するクラッド領域であって、Δ３は、０．０％超であり、Δ１＞Δ３＞Δ２であり、Δ３とΔ２の間の差は、０．０２％超であり、前記ファイバは、次式
【数１】
2016518620.tif 000008
に等しい、ｒ１とｒ２の間において算出された前記内側クラッド領域のプロファイル容積Ｖ２を有し、
且つ、｜Ｖ２｜は、少なくとも３０％Δマイクロメートル２である、クラッド領域と、
を有することを特徴とする光ファイバ。
【請求項２】
前記ファイバは、７．５未満のＭＡＣ値を更に有することを特徴とする請求項１に記載の光ファイバ。
【請求項３】
ｒ２は、１４マイクロメートル超であることを特徴とする請求項２に記載の光ファイバ。
【請求項４】
前記内側クラッド領域は、フッ素及びホウ素を少なくとも実質的に有していないことを特徴とする請求項３に記載の光ファイバ。
【請求項５】
前記ファイバは、１２６０ｎｍ以下の２２ｍケーブルカットオフと、約９．１未満の１３１０ｎｍにおけるモードフィールド径と、を有することを特徴とする請求項３に記載の光ファイバ。
【請求項６】
前記ファイバは、１３００ｎｍ〜１３２４ｎｍのゼロ分散波長を有することを特徴とする請求項１に記載の光ファイバ。
【請求項７】
光ファイバにおいて、
外径ｒ１、屈折率Δ１、及び１０を超えるコアアルファを有する中心コア領域と、
１４マイクロメートルを超える外径ｒ２及び屈折率Δ２を有する第１内側クラッド領域、および前記内側クラッド領域を取り囲むと共に屈折率Δ３を有する第２クラッド領域を有するクラッド領域であって、Δ３は、０．０％超であり、Δ１＞Δ３＞Δ２であり、Δ３とΔ２の間の差は、０．０２％超であり、前記ファイバは、次式
【数２】
2016518620.tif 000009
に等しい、ｒ１とｒ２の間において算出された前記内側クラッド領域のプロファイル容積Ｖ２を有し、
且つ、｜Ｖ２｜は、少なくとも５％Δマイクロメートル２である、クラッド領域と、
を有することを特徴とする光ファイバ。
【請求項８】
前記内側クラッド領域は、フッ素及びホウ素を少なくとも実質的に含んでいないことを特徴とする請求項７に記載の光ファイバ。
【請求項９】
前記ファイバは、１２６０ｎｍ以下の２２ｍケーブルカットオフと、約９．１未満の１３１０ｎｍにおけるモードフィールド径と、を有することを特徴とする請求項７に記載の光ファイバ。
【発明の詳細な説明】
【関連出願の相互参照】
【０００１】
本出願は、２０１３年４月８日付けで出願された米国仮特許出願第６１／８０９，５３７号の米国特許法第１１９条の下における優先権の利益を主張し、且つ、この特許文献の内容に依拠しており、この特許文献の内容は、以下において記述されているかのように、引用により、その全体が本明細書に包含される。
【技術分野】
【０００２】
本発明は、低曲げ損失を有する光ファイバに関する。
【背景技術】
【０００３】
低曲げ損失光ファイバに対するニーズが存在しており、具体的には、所謂「アクセス」及びＦＴＴｘ（Ｆｉｂｅｒ  Ｔｏ  Ｔｈｅ  ｐｒｅｍｉｓｅｓ）光ネットワークにおいて利用される光ファイバに対するニーズが存在している。このようなネットワークにおいては、光ファイバは、光ファイバを通じて伝送される光信号の曲げ損失を誘発するような方式によって敷設される可能性がある。曲げ損失を誘発する厳しい曲げ半径や光ファイバの圧縮などの物理的な要件を課す可能性のある用途には、光引込みケーブル組立体、工場設置型終端システム（ＦＩＴＳ：Ｆａｃｔｏｒｙ  Ｉｎｓｔａｌｌｅｄ  Ｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ  Ｓｙｓｔｅｍ）及び遊びループを有する配線ケーブル、フィーダ及び配線ケーブルを接続するキャビネット内に配置された小曲げ半径のマルチポート、及び配線及び引込みケーブルの間のネットワークアクセスポイントのジャンパにおける光ファイバの敷設が含まれる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来、いくつかの光ファイバ設計においては、低曲げ損失と低ケーブルカットオフ波長の両方を同時に実現することが困難であった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本明細書には、光導波路ファイバであって、外径ｒ１及び屈折率Δ１を有する中心コア領域と、１７マイクロメートルを超える外径ｒ２及び屈折率Δ２を有する第１内側クラッド領域と内側クラッド領域を取り囲むと共に屈折率Δ３を有する第２クラッド領域とを有するクラッド領域であって、Δ３は、０．０％Δ超であり、Δ１＞Δ３＞Δ２である、クラッド領域と、を有する光導波路ファイバが開示されている。Δ３とΔ２の間の差は、好ましくは、０．０２％Δ超である。ファイバは、次式
【０００６】
【数１】
2016518620.tif 000003
【０００７】
に等しい、ｒ１とｒ２の間において算出された内側クラッド領域のプロファイル容積Ｖ２を有してもよく、
且つ、｜Ｖ２｜は、少なくとも３０％Δマイクロメートル２である。
【０００８】
又、本明細書には、光導波路ファイバであって、外径ｒ１、屈折率Δ１、及び１０を超えるコアアルファを有する中心コア領域と、１４マイクロメートルを超える外径ｒ２及び屈折率Δ２を有する第１内側クラッド領域と内側クラッド領域を取り囲むと共に屈折率Δ３を有する第２クラッド領域とを有するクラッド領域であって、Δ３は、０．０％を超え、Δ１＞Δ３＞Δ２である、クラッド領域と、を有する光導波路ファイバも開示されている。Δ３とΔ２の間の差は、好ましくは、０．０２％を超え、ファイバは、次式
【０００９】
【数２】
2016518620.tif 000004
【００１０】
に等しい、ｒ１とｒ２の間において算出された内側クラッド領域のプロファイル容積Ｖ２を有し、
且つ、｜Ｖ２｜は、少なくとも５％Δマイクロメートル２である。
【００１１】
本明細書に開示されているファイバは、７．５未満のＭＡＣ値を有してもよく、且つ、好ましくは、１２６０ｎｍ以下の２２ｍケーブルカットオフを有してもよい。ｒ１／ｒ２の比率は、０．４未満であってもよく、更に好ましくは、０．３５未満であってもよく、且つ、場合によって、更に好ましくは、０．３未満であってもよい。いくつかの実施形態においては、Δ３とΔ２の間の差は、０．０２％Δを超え、且つ、いくつかの実施形態においては、Δ３とΔ２の間の差は、０．０５％Δを超える。いくつかの実施形態においては、Δ３とΔ２の間の差は、０．０３％Δ〜０．１７％Δである。本明細書に開示されているファイバにおいては、Δ３は、好ましくは、０．０を超え、更に好ましくは、０．０２％Δを超え、且つ、更に好ましくは、０．０４％Δを超える。
【００１２】
本明細書に開示されているファイバ設計は、１３１０ｎｍにおいて８．２〜９．１マイクロメートルの、更に好ましくは、１３１０ｎｍにおいて８．３〜８．９マイクロメートルの、モードフィールド径と、１３００≦λ０≦１３２４ｎｍのゼロ分散波長λ０と、１２６０ｎｍ以下のケーブルカットオフと、１５５０ｎｍにおいて、≦０．１９５ｄＢ／Ｋｍの、更に好ましくは、≦０．１８５ｄＢ／Ｋｍの、なお更に好ましくは、≦０．１８３ｄＢ／Ｋｍの、１５５０ｎｍにおける減衰と、を有するＧ．６５２に準拠した光学特性を有するファイバを結果的にもたらす。コア領域内の屈折率プロファイルは、傾斜した屈折率プロファイルであり、且つ、コアアルファパラメータαによって特徴付けられている。コアアルファパラメータは、好ましくは、１０未満であり、更に好ましくは、５未満であり、且つ、なお更に好ましくは、３未満である。コアアルファパラメータは、好ましくは、１超であり、更に好ましくは、１．３超であり、且つ、なお更に好ましくは、１．５超である。いくつかの実施形態においては、コアは、スーパーガウスプロファイルに少なくとも実質的に準拠した、即ち、％Δ（ｒ）＝％Δ１ｍａｘ■ＥＸＰ（−（（ｒ／ａ）γ））という等式に少なくとも実質的に準拠したプロファイルに少なくとも実質的に準拠した、屈折率プロファイルを有してもよく、ここで、ｒは、ファイバの中心からの半径方向の距離であり、ａは、％Δ＝（（％Δ１ｍａｘ／ｅ）である半径方向の場所に対応した半径方向のスケーリングパラメータであり、ｅは、自然対数の底であり（約２．７１８２８．．．）、且つ、γ（ガンマ）は、正の数値である。好ましくは、ａは、４．０マイクロメートル超であり、更に好ましくは、４．６マイクロメートル超であり、且つ、最も好ましくは、４．７マイクロメートル超である。
【００１３】
クラッド領域は、外側クラッド領域と比べた場合に凹入した屈折率を有するコアを取り囲む内側領域を有する。好ましくは、この凹入領域は、外側クラッドの屈折率を増大させることによって形成される。この結果、凹入したクラッド領域内において、フッ素などのダウンドーパントを回避することができる。この凹入したクラッド領域を有するファイバは、低減されたマクロ曲げ及びマイクロ曲げ損失を有する。凹入した屈折率のクラッド領域は、凹入した屈折率のクラッド領域の絶対容積が３０％Δマイクロメートル２超である状態で、外側クラッドとの関係において−０．０２〜−０．１５％Δという屈折率を有してもよい。凹入した屈折率の内側クラッド領域は、好ましくは、コア領域に直接的に隣接しており、且つ、トレンチ領域を（例えば、フッ素ドーピングによるか又は非周期的な空隙を伴うドーピングによって）ダウンドーピングすることにより、或いは、外側クラッドをアップドーピングすることにより、形成されてもよい。その他の実施形態においては、ファイバは、凹入した屈折率の内側クラッド領域と、シリカとの関係においてアップドーピングされた外側クラッド領域、即ち、シリカの屈折率を顕著に増大させるべく十分な量のゲルマニア又は塩素などの屈折率増大ドーパントを含むクラッド領域と、の両方を含んでもよい。
【００１４】
スーパーガウスプロファイルを含むファイバは、同等の階段状屈折率コアプロファイルのゲルマニアドーピングされたシングルモード（１５５０ｎｍにおける）製品と比べた場合に、０．００１〜０．００５ｄＢ／ｋｍだけ、少ない減衰を結果的にもたらす。相対的に少ない減衰により、これらのファイバは、ネットワーク内の信号対ノイズ比を低減できることになる。又、スーパーガウスプロファイルは、相対的に小さなマクロ及びマイクロ曲げ損失をも結果的にもたらす。凹入したクラッド領域を有する更なる実施形態は、分散特性の相対的に高度な制御を伴う新しいファイバ設計を許容する。
【００１５】
いくつかの実施形態においては、ファイバは、１０を超えるコアアルファと、１４マイクロメートルを超える内側クラッド半径ｒ２と、を有し、且つ、少なくとも５％Δマイクロメートル２のモート容積｜Ｖ２｜を有する。好ましくは、本明細書に開示されているファイバは、０．０７ｄＢ／ｋｍ以下の、更に好ましくは、０．０５ｄＢ／ｋｍ以下の、１５５０ｎｍにおけるワイヤメッシュによってカバーされたドラムのマイクロ曲げ損失（即ち、曲がっていない状態からの減衰の増大）を示す能力を有する。更には、本明細書に開示されているファイバは、０．０８ｄＢ／巻回以下の１５５０ｎｍにおける２０ｍｍ直径曲げ損失と、０．２ｄＢ／巻回以下の１６２５ｎｍにおける２０ｍｍ直径曲げ損失と、０．４ｄＢ／巻回以下の１５５０ｎｍにおける１５ｍｍ直径曲げ損失と、を示す能力を有する。更には、本明細書に開示されているファイバは、０．１ｄＢ／ｋｍ未満の、更に好ましくは、０．０５ｄＢ／ｋｍの、ワイヤメッシュドラム試験によって計測されるマイクロ曲げ損失を示す能力を有する。
【００１６】
同時に、これらのファイバは、０．１９５ｄＢ／ｋｍ以下の、更に好ましくは、０．１９ｄＢ／ｋｍ未満の、且つ、最も好ましくは、０．１８５ｄＢ／ｋｍ未満の、１５５０ｎｍにおける減衰のみならず、０．３４ｄＢ／ｋｍ以下の、更に好ましくは、０．３２ｄＢ／ｋｍ未満の、１３１０ｎｍにおける減衰を提供する能力を有する。ファイバは、ファイバに対して適用される第１及び第２被覆によって被覆されてもよく、ここで、第１被覆のヤング率は、５ＭＰａ未満であり、更に好ましくは、１ＭＰａ未満であり、且つ、第２被覆のヤング率は、５００ＭＰａ超であり、更に好ましくは、９００ＭＰａ超であり、且つ、なお更に好ましくは、１１００ＭＰａ超である。
【００１７】
本明細書において使用されているＭＡＣ値は、１３１０ｎｍの波長におけるモードフィールド径（単位：ｎｍ）を２２ｍケーブルカットオフ波長（単位：ｎｍ）によって除算したものを意味している。本明細書に開示されているファイバは、好ましくは、７．５未満のＭＡＣ値を有する。
【００１８】
以下、その例が添付図面に示されている本好適な実施形態を詳細に参照することとする。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本明細書に開示されている光導波路ファイバの一実施形態に対応する屈折率プロファイルを示す。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
更なる特徴及び利点については、以下の詳細な説明に記述されると共に以下の説明から当業者に明らかとなるか、又は、請求項及び添付図面と共に以下の説明に記述されているように実施することによって認識されることになろう。
【００２１】
「屈折率プロファイル」とは、屈折率又は相対屈折率と導波路ファイバの半径の間の関係である。屈折率プロファイルのそれぞれのセグメントの半径は、ｒ１、ｒ２、ｒ３、ｒ４などの省略形によって付与され、且つ、本明細書においては、小文字及び大文字が相互交換自在に使用されている（例えば、ｒ１は、Ｒ１と等価である）。
【００２２】
「相対屈折率百分率」は、Δ％＝１００×（ｎｉ２−ｎｃ２）／２ｎｉ２として定義され、且つ、本明細書において使用されているｎｃは、ドーピングされていないシリカの平均屈折率である。本明細書において使用されている相対屈折率は、Δによって表され、且つ、その値は、特記されていない限り、「％」を単位として付与される。本明細書においては、デルタ、Δ、Δ％、％Δ、デルタ％、％デルタ、及び百分率デルタという用語は、相互交換自在に使用される場合がある。「アップドーパント」とは、本明細書においては、純粋なドーピングされていないＳｉＯ２との関係において屈折率を上昇させる傾向を有するドーパントであると見なされている。「ダウンドーパント」とは、本明細書においては、純粋なドーピングされていないＳｉＯ２との関係において屈折率を低下させる傾向を有するドーパントであると見なされている。アップドーパントの例には、ＧｅＯ２（ゲルマニア）、Ａｌ２Ｏ３、Ｐ２Ｏ５、ＴｉＯ２、Ｃｌ、Ｂｒが含まれる。ダウンドーパントの例には、フッ素及びホウ素が含まれる。
【００２３】
導波路ファイバの、本明細書においては「分散」と呼ばれている、「色分散」は、特記されていない限り、材料分散、導波路分散、及びモード間分散の合計である。シングルモードの導波路ファイバのケースにおいては、モード間分散は、ゼロである。ゼロ分散波長とは、分散がゼロの値を有する波長である。分散スロープは、波長との関係における分散の変化率である。
【００２４】
「有効面積」は、次式のように定義され、
Ａｅｆｆ＝２π（∫ｆ２ｒｄｒ）２／（∫ｆ４ｒｄｒ）
式中、積分限度は、０〜∞であり、且つ、ｆは、導波路内を伝播する光と関連する電場の横断成分である。本明細書において使用されている「有効面積」又は「Ａｅｆｆ」は、特記されていない限り、１５５０ｎｍの波長における光学的有効面積を意味している。
【００２５】
「αプロファイル」という用語は、「％」を単位とするΔ（ｒ）の観点において表現された相対屈折率プロファイルを意味しており、ｒは、半径であり、これは、次式のとおりであり、
Δ（ｒ）＝Δ（ｒｏ）（１−［｜ｒ−ｒｏ｜／（ｒ１−ｒｏ）］α）
式中、ｒｏは、Δ（ｒ）が最大である地点であり、ｒ１は、Δ（ｒ）％がゼロである地点であり、且つ、ｒの範囲は、ｒｉ≦ｒ≦ｒｆであり、Δは、先程定義したとおりであり、ｒｉは、αプロファイルの初期地点であり、ｒｆは、αプロファイルの最終地点であり、αは、実数の指数である。
【００２６】
モードフィールド径（ＭＦＤ：Ｍｏｄｅ  Ｆｉｅｌｄ  Ｄｉａｍｅｔｅｒ）は、ＰｅｔｅｒｍａｎＩＩ法を使用して計測され、２ｗ＝ＭＦＤであり、且つ、ｗ２＝（２∫ｆ２ ｒ ｄｒ／∫［ｄｆ／ｄｒ］２ｒ ｄｒ）であり、積分限度は、０〜∞である。
【００２７】
導波路ファイバの曲げ抵抗は、例えば、６ｍｍ、１０ｍｍ、又は２０ｍｍ、或いは、類似の直径のマンドレルのいずれかの周りに１回だけ巻き付けるなど、例えば、所定直径のマンドレルの周りにファイバを配備又は巻き付け（例えば、「１×１０ｍｍ直径マクロ曲げ損失」又は「１×２０ｍｍ直径マクロ曲げ損失」）、且つ、１巻回当たりの減衰の増大を計測することにより、所定の試験条件下において誘発された減衰によって計測することができる。
【００２８】
別のタイプの曲げ試験は、ワイヤメッシュカバードラムマイクロ曲げ試験（ＷＭＣＤ：Ｗｉｒｅ  Ｍｅｓｈ  Ｃｏｖｅｒｅｄ  Ｄｒｕｍ  ｍｉｃｒｏｂｅｎｄ  ｔｅｓｔ）である。この試験においては、４００ｍｍ直径のアルミニウムドラムにワイヤメッシュを巻き付ける。メッシュは、延伸を伴うことなしに、緊密に巻き付けられ、且つ、孔、窪み、又は損傷を有してはならない。ワイヤメッシュ材料の仕様としては、ＭｃＭａｓｔｅｒ−Ｃａｒｒ  Ｓｕｐｐｌｙ  Ｃｏｍｐａｎｙ社（オハイオ州Ｃｌｅｖｅｌａｎｄ）の部品番号８５３８５Ｔ１０６の耐腐食性タイプ３０４ステンレスワイヤ織布であり、１リニアインチ（２．５４リニアセンチメートル）当たりのメッシュ数が１６５×１６５であり、ワイヤ直径が０．００１９’’（４８．２６マイクロメートル）であり、開口幅（ｗｉｄｔｈ  ｏｐｅｎｉｎｇ)が０．００４１’’（１０４．１４マイクロメートル）であり、開口面積％が４４．０である。所定長（７５０メートル）の導波路ファイバを、８０（＋／−１）グラムの引張力を印加しつつ、０．０５０センチメートルの巻き上げピッチで、ワイヤメッシュドラム上において１ｍ／ｓで巻回する。所定長のファイバの端部をテープで固定して引張力を維持し、且つ、ファイバの交差は存在していない。規定の波長（通常、例えば、１３１０ｎｍ又は１５５０ｎｍ又は１６２５ｎｍなどの１２００〜１７００ｎｍの範囲）において光ファイバの減衰を計測し、滑らかなドラム上に巻回された光ファイバ上において基準減衰を計測する。減衰の増大は、規定の波長（通常、例えば、１３１０ｎｍ又は１５５０ｎｍ又は１６２５ｎｍなどの１２００〜１７００ｎｍの範囲）におけるｄＢ／ｋｍを単位とした導波路のワイヤメッシュカバードラム減衰である。
【００２９】
ケーブルカットオフ波長、又は本明細書において使用されている「ケーブルカットオフ」により、本発明者らは、ＥＩＡ−４４５光ファイバ試験手順に記述されている２２ｍケーブルカットオフ試験を意味しており、ＥＩＡ−４４５光ファイバ試験手順は、ＥＩＡ−ＴＩＡ光ファイバ規格、即ち、Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ  Ｉｎｄｕｓｔｒｙ  Ａｌｌｉａｎｃｅ  −  Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ  Ｉｎｄｕｓｔｒｙ  Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎの光ファイバ規格の一部である。
【００３０】
特記されていない限り、光学特性（分散や分散スロープなど）は、ＬＰ０１モードについて報告されている。
【００３１】
本明細書に開示されている光ファイバは、５５マイクロメートル２を超える、好ましくは、約５５〜８５マイクロメートル２の、更に好ましくは、約６５〜８０マイクロメートル２の１５５０ｎｍにおける有効面積を有する能力を有する。いくつかの好適な実施形態においては、１５５０ｎｍにおける光学モード有効面積は、約７０〜８０マイクロメートル２である。
【００３２】
例示用の１つのファイバ１０が、図１に示されており、コアアルファパラメータα及び最大屈折率デルタパーセントΔ１を有する傾斜した屈折率プロファイルを有する中心ガラスコア領域１を含む。第１凹入内側クラッド領域２は、中心コア領域１を取り囲み、第１内側クラッド領域２は、屈折率デルタパーセントΔ２を有する。外側クラッド領域３は、第１内側クラッド領域２を取り囲み、且つ、Δ３を有する。好適な実施形態においては、Δ１＞Δ３＞Δ２である。図１に示されている実施形態においては、領域１、２、３は、互いに直接的に隣接している。
【００３３】
中心コア領域１は、中心コア領域１の屈折率の最大スロープを通じて描かれた接線がゼロデルタラインと交差するところとして定義される外径ｒ１を有する。コア領域１は、好ましくは、約０．３〜０．７％Δの、且つ、いくつかの実施形態においては、約０．３〜０．５５％Δの、更に好ましくは、約０．３２〜０．５２％Δの、屈折率デルタパーセントΔ１を有する。コア半径ｒ１は、好ましくは、３〜１０マイクロメートルであり、更に好ましくは、約４．０〜７．０マイクロメートルである。中心コア領域１は、０．５を超える、且つ、１６未満の、且つ、いくつかの実施形態においては、１０未満の、５未満の、或いは、３未満の、アルファを有する。
【００３４】
図１に示されている実施形態においては、内側凹入クラッド領域２は、中心コア領域１を取り囲み、且つ、内径ｒ１及び外径ｒ２を有しており、ｒ２は、屈折率プロファイル曲線が領域３を形成するべく増大しているところとして定義される。場合により、領域２内の屈折率は、基本的にフラットであり、いくつかの実施形態おいては、領域２内の屈折率は、半径が増大するのに伴ってその屈折率が増大している。更にその他のケースにおいては、小さなプロファイル設計又はプロセスの変動の結果としての変動が存在する可能性がある。いくつかの実施形態においては、第１内側クラッド領域は、０．０２重量％未満のフッ素を含む。内側クラッド領域２は、好ましくは、フッ素、ホウ素、又はゲルマニアによって実質的にドーピングされていない、即ち、領域が基本的にフッ素、ホウ素、及びゲルマニアを含まないようにされた、シリカを有する。
【００３５】
内側クラッド領域２は、外側クラッド領域３との関係において凹入しており、且つ、好ましくは、約９〜２５マイクロメートルの、更に好ましくは、１０〜２０マイクロメートルの、なお更に好ましくは、約１１〜１５マイクロメートルの、幅を有する。いくつかの実施形態においては、Ｒ２は、１４マイクロメートル超、１７マイクロメートル超、１９マイクロメートル超、或いは、２１マイクロメートル超であってもよく、且つ、３０マイクロメートル未満、更に好ましくは、２５マイクロメートル未満であってもよい。いくつかの実施形態においては、内側クラッド領域２の半径ｒ２に対するコア半径ｒ１の比率は、０．４未満であり、更に好ましくは、０．３５未満であり、且つ、なお更に好ましくは、０．３未満である。
【００３６】
外側クラッド領域３は、凹入した環状領域３を取り囲み、且つ、内側クラッド領域２の屈折率Δ２を超える屈折率デルタパーセントΔ３を有し、これにより、例えば、外側クラッド領域の屈折率を増大させるために十分な量のドーパント（ゲルマニア又は塩素など）を追加することにより、内側クラッド領域２との関係において「アップドーピング」された外側クラッド領域３である領域を形成している。但し、屈折率増大ドーパントが領域３に含まれていなければならないという意味において、領域３がアップドーピングされるということは、必須ではないことに留意されたい。実際に、外側クラッド領域３内における同一種類の屈折率増大効果は、外側クラッド領域３との関係において内側クラッド領域２をダウンドーピングすることにより、実現されてもよい。但し、いくつかの実施形態においては、内側クラッド領域２内には、フッ素又はその他のダウンドーパントが存在しておらず、且つ、領域３は、例えば、塩素などのアップドーパントを有する。外側クラッド領域３は、内側クラッド領域２よりも大きな屈折率を有し、且つ、好ましくは、０．０２％Δを超える、好ましくは、例えば、少なくとも０．０８％Δなどの少なくとも０．０５％Δの、且つ、０．１又は０．１２パーセントデルタ超であってもよい、屈折率デルタパーセントΔ３を有する。好ましくは、外側クラッド領域３の（内側クラッド領域２と比べた場合に）相対的に大きな屈折率の部分は、光ファイバを通じて伝送されることになる光学パワーが伝送された光学パワーの９０％以上である地点まで、更に好ましくは、光ファイバを通じて伝送されることになる光学パワーが伝送された光学パワーの９５％以上である地点まで、且つ、最も好ましくは、光ファイバを通じて伝送されることになる光学パワーが伝送された光学パワーの９８％以上である地点まで、少なくとも延在している。多くの実施形態においては、これは、「アップドーピングされた」第３環状領域を約３０マイクロメートルの半径方向の地点まで少なくとも延在させることにより、実現されている。この結果、Ｖ２の容積は、本明細書においては、半径ｒ１とｒ２の間においてΔ（３−２）（ｒ）ｒｄｒを使用して算出されるものとして定義されており、且つ、従って、次式のように定義される。
【００３７】
【数３】
2016518620.tif 000005
【００３８】
すべての容積は、絶対値の形態を有する（即ち、Ｖ２＝｜Ｖ２｜である）。外側クラッド領域３のものと比較した場合の内側クラッド領域の容積Ｖ２は、好ましくは、３０％Δマイクロメートル２超であり、且つ、いくつかの実施形態においては、４０、５０、並びに、場合によっては、５５％Δマイクロメートル２超であってもよい。
【００３９】
いくつかの実施形態においては、外側クラッド領域の屈折率Δ３は、内側クラッド領域２のものと比較した場合に、０．０２％Δ超であり、いくつかの実施形態においては、０．０３％Δ超であり、いくつかの実施形態においては、少なくとも０．０５％Δ超であり、且つ、いくつかの実施形態においては、少なくとも０．０８％Δであり、且つ、更に好ましくは、０．１％Δ超である。いくつかの実施形態においては、第３環状領域は、内側クラッド領域２のものと比較した際に、例えば、重量により、４００又は７００又は１０００ｐｐｍ以上などのように、２００ｐｐｍを超える、且つ、いくつかの実施形態においては、好ましくは、１５００ｐｐｍを超える、且つ、いくつかの実施形態においては、最も好ましくは、２０００ｐｐｍ（０．２％）（例えば、２２００ｐｐｍ、２５００ｐｐｍ、３０００ｐｐｍ、４０００ｐｐｍ、５０００ｐｐｍ、６０００ｐｐｍ、１００００ｐｐｍ、又はこれらの間など）の量だけ、塩素（Ｃｌ）を有する。塩素濃度は、本明細書においては、重量による百万分の一（本明細書においては、重量ｐｐｍ又はｐｐｍと省略されている）を単位として記述されている。
【００４０】
内側クラッド領域２は、好ましくは、実質的に一定の相対的屈折率プロファイルを有しており、即ち、中間領域内の任意の２つの半径における相対的屈折率の間の差は、０．０２％未満であり、且つ、いくつかの実施形態においては、０．０１％未満である。従って、内側クラッド領域２０の相対的屈折率プロファイルは、好ましくは、実質的にフラットな形状を有する。
【００４１】
好適な実施形態においては、コア領域１は、アルファ（α）形状を有する屈折率プロファイルを有し、コアアルファパラメータは、１〜５の、且つ、更に好ましくは、１．５〜３の、範囲である。好適な実施形態においては、Ｒ１は、８．０マイクロメートル未満であり、且つ、更に好ましくは、４．０マイクロメートル〜７．０マイクロメートルである。これらの実施形態においては、トレンチ容積Ｖ２は、３０％Δマイクロメートル２を超える。ファイバは、７．５未満のＭＡＣ値を有するファイバの場合に、２０ｍｍ半径のマンドレル上において巻回された際に、０．０８ｄＢ／巻回未満の曲げ損失を示す能力を有する。ファイバは、７．５未満のＭＡＣ値を有するファイバの場合に、１５ｍｍ半径のマンドレル上において巻回された際に、０．４ｄＢ／巻回未満の曲げ損失を示す能力を有する。
【００４２】
いくつかのその他の実施形態においては、コアは、１０を超えるコアアルファパラメータと、５％Δマイクロメートル２を超えるトレンチ容積Ｖ２と、を有する。
【００４３】
様々な例示用の実施形態については、以下の例により、更に明らかとなろう。当業者には、請求項の趣旨及び範囲を逸脱することなしに、様々な変更及び変形を実施可能であることが明らかとなろう。
【００４４】
以下の表１は、図１に示されている屈折率を有するモデル化された例示用の実施例１〜９の特性を列挙している。具体的には、以下の表には、それぞれの実施例ごとに、中心コア領域１の屈折率デルタΔ１、コアアルファ、及び外径Ｒ１、内側クラッド領域２の屈折率Δ２、外径Ｒ２、及びＲ１とＲ２の間において算出される内側クラッド領域２のプロファイル容積Ｖ２、外側クラッド領域３の屈折率デルタΔ３が記述されている。又、外側クラッド領域３の屈折率デルタΔ３、ガラス光ファイバの外側直径Ｒｍａｘ、及び、Ｒ２と３０マイクロメートルの半径方向距離の間及び更には屈折率デルタΔ３とドーピングされていないシリカの屈折率の間において算出された外側クラッド領域３のプロファイル容積Ｖ３も記述されている。又、１３１０ｎｍにおけるゼロ分散及び分散スロープ、１５５０ｎｍにおける色分散及び分散スロープ、１３１０ｎｍ及び１５５０ｎｍにおけるモードフィールド径、２２ｍケーブルカットオフ、１３１０ｎｍにおけるＭＡＣ値、１５５０ｎｍにおける１×１０ｍｍ直径曲げ損失、１５５０ｎｍにおける１×２０ｍｍ直径曲げ損失、１５５０ｎｍにおける１×１５ｍｍ直径曲げ損失、１５５０ｎｍにおける１×３０ｍｍ直径曲げ損失、並びに、１３１０ｎｍ及び１５５０ｎｍにおける減衰、並びに、ワイヤメッシュドラム試験によって計測されたマイクロ曲げ損失も記述されている。
【００４５】
【表１−１】
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【００４６】
【表１−２】
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【００４７】
上述の表１の例示用のファイバにおいて観察可能なように、例示用のファイバ実施形態は、屈折率Δ１を有する中心ガラスコア領域と、屈折率Δ２を有する第１内側クラッド領域と、屈折率Δ３を有する外側クラッド領域と、を利用しており、ここで、Δ１＞Δ３＞Δ２であり、ここで、Δ３とΔ２の間の差は、０．０２％Δ以上であり、且つ、プロファイル容積の絶対値｜Ｖ２｜は、少なくとも３０％マイクロメートル２である。これらの例示用のファイバ実施形態は、２０ｍｍ直径のマンドレル上において巻回された際に、１２６０ｎｍ以下のケーブルカットオフと、０．０８ｄＢ／巻回以下の曲げ損失と、を有する。又、これらの例示用のファイバ実施形態は、１３１０ｎｍにおいて、約８．２〜９．１マイクロメートルの、更に好ましくは、８．３〜８．９マイクロメートルの、モードフィールド径と、１３００〜１３２４ｎｍのゼロ分散波長と、０．０９２ｐｓ／ｎｍ２／ｋｍ以下の１３１０ｎｍにおける分散スロープとを有する。又、ファイバの多くが、１５ｍｍ直径のマンドレル上において巻回された際に、０．３ｄＢ／巻回未満の、且つ、場合により、０．２又は０．１ｄＢ／巻回未満の、１５５０ｎｍにおける曲げ損失を有する。又、これらのファイバは、２０ｍｍ直径のマンドレル上において巻回された際に、０．０１０ｄＢ／巻回未満の、更に好ましくは、０．００８ｄＢ／巻回未満の、且つ、いくつかのファイバにおいては、最も好ましくは、０．００６ｄＢ／巻回未満の、１５５０ｎｍにおける曲げ損失を有する。又、これらのファイバは、３０ｍｍ直径のマンドレル上において巻回された際に、０．０１０ｄＢ／巻回未満の、且つ、いくつかのファイバにおいては、更に好ましくは、０．００３ｄＢ／巻回未満の、１５５０ｎｍにおける曲げ損失を有する。これらの例のいくつかは、例えば、１２００ｐｐｍ〜１２０００ｐｐｍなどのように、１２００ｐｐｍを超える量の塩素を外側クラッド領域内において利用している。これらの例のいくつかは、１４００ｐｐｍ以上の量の塩素を外側クラッド領域内において利用している。これらの例のいくつかは、１４００ｐｐｍ超、且つ、３０００ｐｐｍ未満の量の塩素を外側クラッド領域内において利用している。これらの例のいくつかは、重量で、２０００ｐｐｍを超える、且つ、場合により、３０００ｐｐｍを超える、或いは、場合によっては、４０００ｐｐｍを超える、量の塩素を外側クラッド領域内において利用している。いくつかの実施形態においては、外側クラッド領域は、重量で、２０００ｐｐｍを超える、且つ、１２０００ｐｐｍ未満の量の塩素を有する。
【００４８】
１５５０ｎｍにおける減衰は、好ましくは、０．２０ｄＢ／ｋｍ未満であり、更に好ましくは、０．１９５ｄＢ／ｋｍ未満であり、なお更に好ましくは、０．１９０ｄＢ／ｋｍ未満である。いくつかの好適な実施形態においては、１５５０ｎｍにおける減衰は、０．１８９ｄＢ／ｋｍ未満であり、なお更に好ましくは、０．１８６ｄＢ／ｋｍ以下であり、なお更に好ましくは、０．１８４ｄＢ／ｋｍ以下であり、且つ、最も好ましくは、０．１８２ｄＢ／ｋｍ以下である。
【００４９】
以上の説明は、例示を目的としたものに過ぎず、且つ、請求項によって定義されているファイバの特性及び特徴を理解するための概要の提供を目的としたものであることを理解されたい。添付図面は、好適な実施形態の更なる理解を提供するために含まれており、且つ、本明細書に包含されると共に、その一部分を構成している。図面は、その説明と共に、原理及び動作を説明するように機能する様々な特徴及び実施形態を示している。当業者には、添付の請求項の趣旨及び範囲を逸脱することなしに、本明細書に記述されている好適な実施形態に対して様々な変更を実施可能であることが明らかとなろう。
【図１】
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【国際調査報告】
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