(57)【要約】  シングルモード光ファイバは、第１の波長λ１（μｍ）において所定のモードフィールド径ＭＦＤ１（μｍ）を持ち、第２の波長λ２（μｍ）で測定され、曲げ半径ｒ（ｍｍ）で巻いたときの曲げ損失が１回あたりＬｂ（ｄＢ）であり、第１の波長λ１（μｍ）において所定のモードフィールド径ＭＦＤ２（μｍ）を持つ光ファイバとの接続損失が前記第２の波長λ２（μｍ）において接続箇所１点あたりＬｓ（ｄＢ）であり、次式（１）で算出される全損失係数Ｌのモードフィールド径依存性がＭＦＤ１±０．５μｍの範囲内で極小値となる。  Ｌ＝ｗｓ・Ｌｓ＋ｗｂ・Ｌｂ    ・・・（１）  ｗｓ＋ｗｂ＝１    ・・・（２）  ｗｓ＞０，ｗｂ＞０    ・・・（３）（式（１）中、ｗｓとｗｂは無次元の重み係数であり、前記式（２）及び式（３）を満たす範囲で設定される。）【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の波長λ１（μｍ）において所定のモードフィールド径ＭＦＤ１（μｍ）を持ち、
第２の波長λ２（μｍ）で測定され、曲げ半径ｒ（ｍｍ）で巻いたときの曲げ損失が１回あたりＬｂ（ｄＢ）であり、
第１の波長λ１（μｍ）において所定のモードフィールド径ＭＦＤ２（μｍ）を持つ光ファイバとの接続損失が前記第２の波長λ２（μｍ）において接続箇所１点あたりＬｓ（ｄＢ）であり、
次式（１）で算出される全損失係数Ｌのモードフィールド径依存性がＭＦＤ１±０．５μｍの範囲内で極小値となるシングルモード光ファイバ。
Ｌ＝ｗｓ・Ｌｓ＋ｗｂ・Ｌｂ    ・・・（１）
ｗｓ＋ｗｂ＝１    ・・・（２）
ｗｓ＞０，ｗｂ＞０    ・・・（３）（式（１）中、ｗｓとｗｂは無次元の重み係数であり、前記式（２）及び式（３）を満たす範囲で設定される。）
【請求項２】
第１の波長λ１（μｍ）において所定のモードフィールド径ＭＦＤ１（μｍ）を持ち、
第２の波長λ２（μｍ）で測定され、曲げ半径ｒ（ｍｍ）で巻いたときの曲げ損失が１回あたりＬｂ（ｄＢ）、曲げ回数がｔｂであり、  第１の波長λ１（μｍ）において所定のモードフィールド径ＭＦＤ２（μｍ）を持つ光ファイバとの接続損失が前記第２の波長λ２（μｍ）において接続箇所１点あたりＬｓ（ｄＢ）、接続箇所がｎｓ箇所であり、
次式（４）で算出される全損失係数Ｌのモードフィールド径依存性がＭＦＤ１±０．５μｍの範囲内で極小値となるシングルモード光ファイバ。
Ｌ＝ｎｓ・Ｌｓ＋ｔｂ・Ｌｂ    ・・・（４）（但し、ｎｓ＞０，ｔｂ＞０である。）
【請求項３】
前記接続損失Ｌｓが０．５ｄＢ以下である請求項１又は２に記載のシングルモード光ファイバ。
【請求項４】
曲げ半径ｒが１５ｍｍ未満である請求項１又は２に記載のシングルモード光ファイバ。
【請求項５】
前記曲げ半径ｒ＝１０ｍｍ、前記第２の波長λ２＝１５５０ｎｍにおいて前記曲げ損失Ｌｂが０．０５ｄＢ以下である請求項４に記載のシングルモード光ファイバ。
【請求項６】
前記曲げ半径ｒ＝７．５ｍｍ、前記第２の波長λ２＝１５５０ｎｍにおいて前記曲げ損失Ｌｂが０．０５ｄＢ以下である請求項４に記載のシングルモード光ファイバ。
【請求項７】
半径ｒ１、屈折率ｎ１を持つ中心コアと、該中心コアを取り囲むほぼ一定の屈折率ｎｃを持つクラッドとを備え、ｎ１＞ｎｃである請求項１又は２に記載のシングルモード光ファイバ。
【請求項８】
半径ｒ１、屈折率ｎ１を持つ中心コアと、該中心コアの外周に設けられ、半径ｒ２、屈折率ｎ２を持つ内側クラッドと、該内側クラッドの外周に設けられ、半径ｒ３、屈折率ｎ３を持つトレンチと、該トレンチの外周に設けられ、半径ｒｃ、屈折率ｎｃを持つ外側クラッドとを備え、ｎ１＞ｎｃ＞ｎ３、ｎ１＞ｎ２＞ｎ３である請求項１又は２に記載のシングルモード光ファイバ。
【請求項９】
前記第１の波長λ１＝１３１０ｎｍであり、前記モードフィールド径ＭＦＤ２が国際規格ＩＴＵ−Ｔ  Ｇ．６５２の仕様を満足する範囲にある請求項１又は２に記載のシングルモード光ファイバ。
【請求項１０】
前記接続損失がそれぞれの光ファイバをメカニカルスプライス接続して測定された接続損失である請求項１又は２に記載のシングルモード光ファイバ。
【請求項１１】
前記接続損失がそれぞれの光ファイバを融着接続して測定された接続損失である請求項１又は２に記載のシングルモード光ファイバ。
【請求項１２】
前記接続損失がそれぞれの光ファイバをコネクタ接続して測定された接続損失である請求項１又は２に記載のシングルモード光ファイバ。
【請求項１３】
前記クラッドの直径が１２５μｍ±１μｍ以内である請求項７に記載のシングルモード光ファイバ。
【請求項１４】
前記クラッドの直径の中心値が６０μｍ〜１００μｍの範囲である請求項７に記載のシングルモード光ファイバ。
【請求項１５】
前記クラッドの直径が１２５μｍ±１μｍ以内である請求項８に記載のシングルモード光ファイバ。
【請求項１６】
前記クラッドの直径の中心値が６０μｍ〜１００μｍの範囲である請求項８に記載のシングルモード光ファイバ。
【請求項１７】
第１の波長λ１（μｍ）において所定のモードフィールド径ＭＦＤ１（μｍ）を持ち、
第２の波長λ２（μｍ）で測定され、曲げ半径ｒ（ｍｍ）で巻いたときの曲げ損失が１回あたりＬｂ（ｄＢ）であり、
第１の波長λ１（μｍ）において所定のモードフィールド径ＭＦＤ２ｉ（μｍ）を持つ光ファイバとの接続損失が前記第２の波長λ２（μｍ）において接続箇所１点あたりＬｓｉ（ｄＢ）であり、
次式（Ａ）で算出される全損失係数Ｌのモードフィールド径依存性がＭＦＤ１±０．５μｍの範囲内で極小値となるシングルモード光ファイバ。
【数１】
2006016572.tif 000010
（式中、ｎは前記シングルモード光ファイバと接続される光ファイバの数、ｗｓｉは無次元の重み係数、Ｌｓｉは前記シングルモード光ファイバとｉ番目の光ファイバの接続損失（ｄＢ）を表す。）
【請求項１８】
第１の波長λ１（μｍ）において所定のモードフィールド径ＭＦＤ１（μｍ）を持ち、
第２の波長λ２（μｍ）で測定され、曲げ半径ｒ（ｍｍ）で巻いたときの曲げ損失が１回あたりＬｂ（ｄＢ）、曲げ回数がｔｂであり、  第１の波長λ１（μｍ）において前記所定のモードフィールド径ＭＦＤ２ｉ（μｍ）を持つ光ファイバとの接続損失が前記第２の波長λ２（μｍ）において接続箇所１点あたりＬｓｉ（ｄＢ）、接続箇所がｎｓｉ箇所であり、
次式（Ｂ）で算出される全損失係数Ｌのモードフィールド径依存性がＭＦＤ１±０．５μｍの範囲内で極小値となるシングルモード光ファイバ。
【数２】
2006016572.tif 000011
（式中、ｎは前記シングルモード光ファイバと接続される光ファイバの数、ｎｓｉは前記シングルモード光ファイバとｉ番目の光ファイバの接続回数、Ｌｓｉは前記シングルモード光ファイバとｉ番目の光ファイバの接続損失（ｄＢ）を表す。）
【請求項１９】
前記接続損失Ｌｓｉが０．１ｄＢ以下である請求項１７又は１８に記載のシングルモード光ファイバ。
【請求項２０】
前記ＭＦＤ１が±０．３μｍ変動したときの前記全損失係数Ｌの変動量が０．４ｄＢ以下である請求項１７又は１８に記載のシングルモード光ファイバ。
【請求項２１】
ＭＦＤ１が±０．３μｍ変動したときの前記全損失係数Ｌの変動量が０．２ｄＢ以下である請求項２０に記載のシングルモード光ファイバ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光アクセスや小型部品用途など、特に曲げ損失の低いことが要求される光ファイバとして好適に用いることができる曲げ特性と接続特性に優れたシングルモード光ファイバ（以下、ＳＭＦと記す。）に関する。
本願は、２００４年８月１０日に出願された日本国特許出願第２００４−２３３１１１号ならびに２００５年４月１９日に出願された日本国特許出願第２００５−１２０９９６号に対し優先権を主張し、その内容をここに援用する。
【背景技術】
【０００２】
従来、幹線、長距離系の伝送容量拡大を目的にＷＤＭ（Wavelength Division Multiplexing）を用いた伝送システム及び光ファイバの開発が活発に進められてきた。ＷＤＭ伝送用の光ファイバには、非線形効果の抑制や分散制御といった特性が要求されてきた。近年では、メトロと呼ばれる数百ｋｍ程度のスパンのシステム向けに分散スロープを低減した光ファイバやＯＨによるロス増がほとんどない光ファイバなどが提案されている。【０００３】
オフィスや家庭への光ファイバ導入（Fiber To The Home；ＦＴＴＨ）を考えた場合、これらの伝送用光ファイバとは異なった特性が要求される。ビルや住宅内にファイバを引き回す際には、直径３０ｍｍ、２０ｍｍといった非常に小さな曲げが入る可能性がある。また、余長を収納する際、小さな曲げ径に巻いてもロス増が生じないことが非常に重要になる。つまり、小さな曲げ径に耐えることが、ＦＴＴＨ向けの光ファイバとして非常に重要な特性となる。また、基地局からビルや住宅までに用いられる光ファイバ（多くは、通常の１．３μｍ帯ＳＭＦ）との接続性も重要なポイントとなる。
【特許文献１】米国特許出願公開第２００４／０２１３５３１号明細書
【特許文献２】国際公開第ＷＯ０１／２７６６７号パンフレット
【非特許文献１】I. Sakabe, et al., "Enhanced Bending Loss Insensitive Fiber and New Cables for CWDM Access Network," Proceedings of the 53rd IWCS, pp.112-118 (2004)
【非特許文献２】Ｓ．Ｍａｔｓｕｏ  ｅｔ  ａｌ，“Ｂｅｎｄ−ｉｎｓｅｎｓｉｔｉｖｅ  ａｎｄ  ｌｏｗ−ｓｐｌｉｃｅ−ｌｏｓｓ  ｏｐｔｉｃａｌ  ｆｉｂｅｒ  ｆｏｒ  ｉｎｄｏｏｒ  ｗｉｒｉｎｇ  ｉｎ  ＦＴＴＨ”，ＯＦＣ２００４，ＴｈＩ３
【非特許文献３】佐藤ら、“光アクセス用小径曲げ対応型光ファイバ”、２００３年電子情報通信学会ソサイエティ大会、Ｂ−１０−３０
【非特許文献４】池田ら、“接続損失低減型低曲げ損失光ファイバ”、電子情報通信学会研究報告、ＯＣＳ２００３−４３
【非特許文献５】周ら、“フォトニック結晶ファイバの宅内、ビル内配線への適用に関する検討”、電子情報通信学会研究報告、ＯＦＴ２００２−８１
【非特許文献６】姚ら、“ホーリーファイバの実用化に関する一検討”、電子情報通信学会研究報告、ＯＦＴ２００２−８２
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
オフィスや家庭内には、従来通常の１．３μｍ帯ＳＭＦやマルチモード光ファイバが一般に用いられている。しかしながら、これら従来の光ファイバは、一般に直径６０ｍｍ程度の曲げ径までしか許容されておらず、その引き回しの際には過剰な曲げが入らないように細心の注意が必要であった。【０００５】
また、最近では、１．３μｍ帯用ＳＭＦの国際規格であるＩＴＵ−Ｔ  Ｇ．６５２に準拠する範囲で、モードフィールド径（以下、ＭＦＤと記す。）を小さくすることにより許容曲げ径を直径３０ｍｍまで許容したＳＭＦが商品化されているが、ビル、宅内配線用にはさらに小さな曲げ径に対応したＳＭＦが望ましい。【０００６】
しかしながら、一般に曲げ特性を強化したＳＭＦはＭＦＤが小さく、接続特性を悪化させるという問題があった。
つまり、小径曲げが想定される環境における最適な光ファイバパラメータを決定する指標となるパラメータが知られていなかった。【０００７】
本発明は前記事情に鑑みてなされ、小径曲げが想定される線路において損失特性が最適になるＳＭＦの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記目的を達成するため、本発明は、第１の波長λ１（μｍ）において所定のＭＦＤ（ＭＦＤ１（μｍ））を持ち、第２の波長λ２（μｍ）で測定され、曲げ半径ｒ（ｍｍ）で巻いたときの曲げ損失が１回（１ターン）あたりＬｂ（ｄＢ）であり、第１の波長λ１（μｍ）において所定のＭＦＤ２（μｍ）を持つ光ファイバとの接続損失が第２の波長λ２（μｍ）において接続箇所１点あたりＬｓ（ｄＢ）であり、次式（１）で算出される全損失係数ＬのＭＦＤ依存性がＭＦＤ１±０．５μｍの範囲内で極小値となるＳＭＦを提供する。
Ｌ＝ｗｓ・Ｌｓ＋ｗｂ・Ｌｂ    ・・・（１）
ｗｓ＋ｗｂ＝１    ・・・（２）
ｗｓ＞０，ｗｂ＞０    ・・・（３）（式（１）中、ｗｓとｗｂは無次元の重み係数であり、前記式（２）及び式（３）を満たす範囲で設定される。）【０００９】
また本発明は、第１の波長λ１（μｍ）において所定のＭＦＤ（ＭＦＤ１（μｍ））を持ち、第２の波長λ２（μｍ）で測定され、曲げ半径ｒ（ｍｍ）で巻いたときの曲げ損失が１回あたりＬｂ（ｄＢ）、曲げ回数がｔｂであり、第１の波長λ１（μｍ）において所定のＭＦＤ（ＭＦＤ２（μｍ））を持つ光ファイバとの接続損失が第２の波長λ２（μｍ）において接続箇所１点あたりＬｓ（ｄＢ）、接続箇所がｎｓ箇所であり、次式（４）で算出される全損失係数ＬのＭＦＤ依存性がＭＦＤ１±０．５μｍの範囲内で極小値となるＳＭＦを提供する。
Ｌ＝ｎｓ・Ｌｓ＋ｔｂ・Ｌｂ    ・・・（４）（但し、ｎｓ＞０，ｔｂ＞０である。）【００１０】
本発明のＳＭＦにおいて、接続損失Ｌｓが０．５ｄＢ以下であることが好ましい。【００１１】
本発明のＳＭＦにおいて、ＭＦＤ１が±０．３μｍ変化したときの全損失係数Ｌの変化量が０．４ｄＢ以下であることが望ましい。変動量が０．２ｄＢ以下であれば、更に望ましい。【００１２】
本発明のＳＭＦにおいて、曲げ半径ｒが１５ｍｍ未満であることが好ましい。【００１３】
本発明のＳＭＦにおいて、曲げ半径ｒ＝１０ｍｍ、第２の波長λ２＝１５５０ｎｍにおいて曲げ損失Ｌｂが０．０５ｄＢ以下であることが好ましい。【００１４】
本発明のＳＭＦにおいて、曲げ半径ｒ＝７．５ｍｍ、第２の波長λ２＝１５５０ｎｍにおいて曲げ損失Ｌｂが０．０５ｄＢ以下であることが好ましい。【００１５】
本発明のＳＭＦにおいて、半径ｒ１、屈折率ｎ１を持つ中心コアと、該中心コアを取り囲むほぼ一定の屈折率ｎｃを持つクラッドとを備え、ｎ１＞ｎｃであることが好ましい。【００１６】
本発明のＳＭＦにおいて、半径ｒ１、屈折率ｎ１を持つ中心コアと、該中心コアの外周に設けられ、半径ｒ２、屈折率ｎ２を持つ内側クラッドと、該内側クラッドの外周に設けられ、半径ｒ３、屈折率ｎ３を持つトレンチと、該トレンチの外周に設けられ、半径ｒｃ、屈折率ｎｃを持つ外側クラッドとを備え、ｎ１＞ｎｃ＞ｎ３、ｎ１＞ｎ２＞ｎ３であることが好ましい。【００１７】
本発明のＳＭＦにおいて、第１の波長λ１＝１３１０ｎｍであり、ＭＦＤ２が国際規格ＩＴＵ−Ｔ  Ｇ．６５２の仕様を満足する範囲にあることが好ましい。【００１８】
本発明のＳＭＦにおいて、接続損失がそれぞれの光ファイバをメカニカルスプライス接続して測定された接続損失であることが好ましい。【００１９】
本発明のＳＭＦにおいて、接続損失がそれぞれの光ファイバを融着接続して測定された接続損失であることが好ましい。【００２０】
本発明のＳＭＦにおいて、接続損失がそれぞれの光ファイバをコネクタ接続して測定された接続損失であることが好ましい。【００２１】
本発明のＳＭＦにおいて、クラッドの直径が１２５μｍ±１μｍ以内であることが好ましい。【００２２】
本発明のＳＭＦにおいて、クラッドの直径の中心値が６０μｍ〜１００μｍの範囲であることが好ましい。【００２３】
また本発明は、第１の波長λ１（μｍ）において所定のＭＦＤ（ＭＦＤ１（μｍ））を持ち、第２の波長λ２（μｍ）で測定され、曲げ半径ｒ（ｍｍ）で巻いたときの曲げ損失が１回あたりＬｂ（ｄＢ）であり、第１の波長λ１（μｍ）において所定のＭＦＤ（ＭＦＤ２ｉ（μｍ））を持つ光ファイバとの接続損失が第２の波長λ２（μｍ）において接続箇所１点あたりＬｓｉ（ｄＢ）であり、次式（Ａ）で算出される全損失係数ＬのＭＦＤ依存性がＭＦＤ１±０．５μｍの範囲内で極小値となるＳＭＦを提供する。【００２４】
【数１】
2006016572.tif 000002
【００２５】
（式中、ｎは本発明のＳＭＦと接続される光ファイバの数、ｗｓｉは無次元の重み係数、Ｌｓｉは本発明のＳＭＦとｉ番目の光ファイバの接続損失（ｄＢ）を表す。）【００２６】
また本発明は、第１の波長λ１（μｍ）において所定のＭＦＤ（ＭＦＤ１（μｍ））を持ち、第２の波長λ２（μｍ）で測定され、曲げ半径ｒ（ｍｍ）で巻いたときの曲げ損失が１回あたりＬｂ（ｄＢ）、曲げ回数がｔｂであり、第１の波長λ１（μｍ）において所定のＭＦＤ（ＭＦＤ２ｉ（μｍ））を持つ光ファイバとの接続損失が第２の波長λ２（μｍ）において接続箇所１点あたりＬｓｉ（ｄＢ）、接続箇所がｎｓｉ箇所であり、次式（Ｂ）で算出される全損失係数ＬのＭＦＤ依存性がＭＦＤ１±０．５μｍの範囲内で極小値となるＳＭＦを提供する。【００２７】
【数２】
2006016572.tif 000003
【００２８】
（式中、ｎは本発明のＳＭＦと接続される光ファイバの数、ｎｓｉは本発明のＳＭＦとｉ番目の光ファイバの接続回数、Ｌｓｉは本発明のＳＭＦとｉ番目の光ファイバの接続損失（ｄＢ）を表す。）【００２９】
前記ＳＭＦにおいて、接続損失Ｌｓｉは０．１ｄＢ以下であることが好ましい。【００３０】
前記ＳＭＦにおいて、ＭＦＤ１が±０．３μｍ変動したときの全損失係数Ｌの変動量が０．４ｄＢ以下であることが好ましい。【００３１】
前記ＳＭＦにおいて、ＭＦＤ１が±０．３μｍ変動したときの全損失係数Ｌの変動量が０．２ｄＢ以下であることが好ましい。
【発明の効果】
【００３２】
本発明のＳＭＦは、小径曲げと通常のＳＭＦとの接続による損失発生を考慮すべき使用条件下において、状態の変化に対する損失の変動量が少なく、安定した光伝送を実現することができる。
本発明のＳＭＦは、小径曲げが想定される線路において損失特性が最適になる構成としたものなので、光アクセスや小型部品用途など、特に小径の曲げ損失が低いことが要求されるＳＭＦとして好適に用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明のＳＭＦの単峰型屈折率分布を示すグラフである。
【図２】実施例１の結果を示す曲げ損失のＭＦＤ依存性（単峰型、ｒ＝１０ｍｍ）のグラフである。
【図３Ａ】宅内配線において想定される接続構造を示す概略構成図である。
【図３Ｂ】宅内配線において想定される接続構造を示す概略構成図である。
【図４】実施例１の結果を示す接続損失のＭＦＤ依存性のグラフである。
【図５】実施例１の結果を示す全損失係数のＭＦＤ依存性のグラフである。
【図６】実施例１の結果を示す全損失係数のＭＦＤ依存性のグラフである。
【図７】実施例２の結果を示す曲げ損失のＭＦＤ依存性（単峰型、ｒ＝７．５ｍｍ）のグラフである。
【図８】実施例２の結果を示す全損失係数のＭＦＤ依存性のグラフである。
【図９】実施例２の結果を示す全損失係数のＭＦＤ依存性のグラフである。
【図１０】本発明のＳＭＦのトレンチ型屈折率分布を示すグラフである。
【図１１】実施例３の結果を示す曲げ損失のＭＦＤ依存性（ｒ＝１０ｍｍ）のグラフである。
【図１２】実施例３の結果を示す全損失係数のＭＦＤ依存性のグラフである。
【図１３】実施例３の結果を示す全損失係数のＭＦＤ依存性のグラフである。
【図１４】実施例４の結果を示す曲げ損失のＭＦＤ依存性（ｒ＝７．５ｍｍ）のグラフである。
【図１５】実施例４の結果を示す全損失係数のＭＦＤ依存性のグラフである。
【図１６】実施例４の結果を示す全損失係数のＭＦＤ依存性のグラフである。
【図１７Ａ】本発明のＳＭＦの別な屈折率分布を例示するグラフである。
【図１７Ｂ】本発明のＳＭＦの別な屈折率分布を例示するグラフである。
【図１７Ｃ】本発明のＳＭＦの別な屈折率分布を例示するグラフである。
【図１７Ｄ】本発明のＳＭＦの別な屈折率分布を例示するグラフである。
【図１７Ｅ】本発明のＳＭＦの別な屈折率分布を例示するグラフである。
【図１７Ｆ】本発明のＳＭＦの別な屈折率分布を例示するグラフである。
【符号の説明】
【００３４】
１…コア、２…クラッド、３…内側クラッド、４…トレンチ、５…外側クラッド、６…内側クラッド、７，８…外側コア、９…第１トレンチ、１０…低屈折領域、１１…電柱、１２…クロージャ、１３…支線ケーブル、１４…ドロップケーブル、１５…ＯＮＵ、１６…キャビネット、１７…インドアケーブル、１８…壁、１９…コネクタ付コード、２０…光コネクタ、１００，２００，３００Ａ，３００Ｂ，３００Ｃ，３００Ｄ，３００Ｅ，３００Ｆ…ＳＭＦ。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３５】
以下、本発明のＳＭＦの実施形態を説明する。
本発明のＳＭＦの第１実施形態は、第１の波長λ１（μｍ）において所定のＭＦＤ（ＭＦＤ１（μｍ））を持ち、第２の波長λ２（μｍ）で測定され、曲げ半径ｒ（ｍｍ）で巻いたときの曲げ損失が１回あたりＬｂ（ｄＢ）であり、第１の波長λ１（μｍ）において所定のＭＦＤ（ＭＦＤ２（μｍ））を持つ光ファイバとの接続損失が第２の波長λ２（μｍ）において接続箇所１点あたりＬｓ（ｄＢ）とした場合に、次式（１）で算出される全損失係数ＬのＭＦＤ依存性がＭＦＤ１±０．５μｍの範囲内で極小値となることを特徴としている。
Ｌ＝ｗｓ・Ｌｓ＋ｗｂ・Ｌｂ    ・・・（１）【００３６】
前記式（１）中、ｗｓとｗｂは無次元の重み係数であり、想定する使用環境に応じて、前記式（２）及び式（３）を満たす範囲で設定される。
ｗｓ＋ｗｂ＝１    ・・・（２）
ｗｓ＞０，ｗｂ＞０    ・・・（３）【００３７】
本発明のＳＭＦの第２実施形態は、第１の波長λ１（μｍ）において所定のＭＦＤ（ＭＦＤ１（μｍ））を持ち、第２の波長λ２（μｍ）で測定され、曲げ半径ｒ（ｍｍ）で巻いたときの曲げ損失が１回あたりＬｂ（ｄＢ）、曲げ回数がｔｂであり、第１の波長λ１（μｍ）において所定のＭＦＤ（ＭＦＤ２（μｍ））を持つ光ファイバとの接続損失が第２の波長λ２（μｍ）において接続箇所１点あたりＬｓ（ｄＢ）、接続箇所がｎｓ箇所とした場合に、次式（４）で算出される全損失係数ＬのＭＦＤ依存性がＭＦＤ１±０．５μｍの範囲内で極小値となることを特徴としている。
Ｌ＝ｎｓ・Ｌｓ＋ｔｂ・Ｌｂ    ・・・（４）（但し、ｎｓ＞０，ｔｂ＞０である。）【００３８】
前記式（１）又は式（４）により算出される全損失係数Ｌというパラメータを用いて設計された本発明のＳＭＦは、小径曲げと通常のＳＭＦとの接続による損失発生を考慮すべき使用条件下において、状態の変化に対する損失の変動量が少なく、安定した光伝送を実現することができる。【００３９】
第１，第２の実施形態において、本発明のＳＭＦと接続される光ファイバのＭＦＤ２が複数の値からなることがある。例えば、光ファイバの通常の製造工程においては、ＭＦＤはある製造中心（製造された光ファイバのＭＦＤの平均値）をＭＦＤ２（μ）として評価することが可能である。また、本発明のＳＭＦに異なる製造中心のＭＦＤをとる光ファイバが接続される場合もある。例えば、図３Ａにおいて、ドロップケーブル１４に本発明のＳＭＦが適用された場合においては、以下の２つのケースが考えられる。第１のケースは、支線ケーブル１３、ＯＮＵ（optical network unit）１５のいずれにも同じＭＦＤの光ファイバが用いられているケースであり、これは第１、第２の実施形態に相当する。一方、ＯＮＵの接続部に上記に例示したような通常のＳＭＦよりもＭＦＤが小さな曲げ強化形ＳＭＦが用いられている場合もある。通常ＳＭＦのＭＦＤの製造中心が１３１０ｎｍにおいて９．２μｍ程度であるのに対して、曲げ強化形ＳＭＦのＭＦＤの製造中心は８．６μｍ程度となっている。このような場合は、式（１）、式（４）を以下のように変更することで対応することが可能である。
式（１）は、以下の式（Ａ）のように変更できる。【００４０】
【数３】
2006016572.tif 000004
【００４１】
（式中、ｎは本発明のＳＭＦと接続される光ファイバの数、ｗｓｉは無次元の重み係数、Ｌｓｉは本発明のＳＭＦとｉ番目の光ファイバの接続損失（ｄＢ）を表す。）【００４２】
また式（４）は、以下の式（Ｂ）のように変更できる。【００４３】
【数４】
2006016572.tif 000005
【００４４】
（式中、ｎは本発明のＳＭＦと接続される光ファイバの数、ｎｓｉは本発明のＳＭＦとｉ番目の光ファイバの接続回数、Ｌｓｉは本発明のＳＭＦとｉ番目の光ファイバの接続損失（ｄＢ）を表す。）【００４５】
前記第１の波長λ１及び第２の波長λ２は、ＳＭＦを用いた光伝送波長域から選択でき、例えば波長１２６０ｎｍ〜１６５０ｎｍの範囲から選択することができる。波長１２６０ｎｍ〜１６２５ｎｍの範囲はＳＭＦの伝送用波長として用いられる。また、１６２５〜１６５０ｎｍの範囲は線路監視用の波長として用いられている。
前記曲げ半径ｒは、本発明のＳＭＦの実使用において想定される小径の曲げ半径とすることができ、この曲げ半径ｒは１５ｍｍ未満とすることが望ましい。【００４６】
本発明のＳＭＦにおいて、曲げ半径ｒ＝７．５ｍｍ又は１０ｍｍ、曲げ損失の評価波長である第２の波長λ２＝１５５０ｎｍで測定される１回当たりの曲げ損失Ｌｂは、０．０５ｄＢ以下であることが望ましい。この曲げ損失Ｌｂが０．０５ｄＢを超えると、複数回の小径曲げにより損失が増加してしまうので、好ましくない。【００４７】
前記接続損失は、本発明のＳＭＦと、一般の光伝送路として使用されているＳＭＦ（以下、通常ＳＭＦと記す。）とをメカニカルスプライス接続、融着接続、或いはコネクタ接続して測定された接続損失である。本発明のＳＭＦにおいて、第２の波長λ２（μｍ）で測定される接続箇所１点あたりの接続損失Ｌｓは、０．５ｄＢ以下であることが望ましい。この接続損失Ｌｓが０．５ｄＢを超えると、複数の接続部が存在する場合に損失が大きくなってしまうので、好ましくない。なお、本発明のＳＭＦと接続される通常ＳＭＦは、国際規格ＩＴＵ−Ｔ  Ｇ．６５２に基づく１．３μｍ帯用のＳＭＦであることが多い。【００４８】
本発明のＳＭＦは、前記式（１）又は（４）によって算出される全損失係数ＬのＭＦＤ依存性が、ＭＦＤ１±０．５μｍの範囲内で極小値となるように、コア径、ＭＦＤ、コア−クラッドの比屈折率差、径方向の屈折率分布などの各種パラメータが設定されていればよく、その材質、屈折率分布の形状等は適宜設定することができる。ＳＭＦの材質としては、通常のＳＭＦと同じく、石英ガラスなどを用いることができる。また、本発明のＳＭＦは、通常のＳＭＦの製造方法とおなじく、従来公知の各種の製造方法によって製造することができる。【００４９】
図１は、本発明のＳＭＦの一例として、単峰型（ステップ型）の屈折率分布を示すグラフである。
この単峰型の屈折率分布を有する本発明のＳＭＦ１００は、半径ｒ１、屈折率ｎ１を持つ中心コア１と、該中心コア１を取り囲むほぼ一定の屈折率ｎｃを持つクラッド２とを備え、ｎ１＞ｎｃになっている。クラッド２の直径は、１２５μｍ±１μｍ以内であることが好ましい。また、クラッド径の中心値は１２５μｍには限定されない。例えば、ｒ＝５ｍｍといった非常に小さな曲げ半径が必要とされる光ファイバにおいて、破断確率を低減するためにクラッド径を細くすることが有効である。したがって、クラッド径の中心値は、光ファイバの使用条件に応じて、６０μｍ〜１００μｍの範囲で適時設定することが可能である。【００５０】
また図１０は、本発明のＳＭＦの別な例として、トレンチ型の屈折率分布を示すグラフである。
このトレンチ型の屈折率分布を有する本発明のＳＭＦ２００は、半径ｒ１、屈折率ｎ１を持つ中心コア１と、該中心コア１の外周に設けられ、半径ｒ２、屈折率ｎ２を持つ内側クラッド３と、該内側クラッド３の外周に設けられ、半径ｒ３、屈折率ｎ３を持つトレンチ４と、該トレンチ４の外周に設けられ、半径ｒｃ、屈折率ｎｃを持つ外側クラッド５とを備え、ｎ１＞ｎｃ＞ｎ３、ｎ１＞ｎ２＞ｎ３になっている。外側クラッド５の直径は、１２５μｍ±１μｍ以内であることが好ましい。また、クラッド径の中心値は１２５μｍには限定されず、６０μｍ〜１００μｍの範囲で適時設定することが可能である。【００５１】
さらに、本発明は、図１７Ａ〜Ｆに示すような様々な屈折率分布を持つＳＭＦについて適用可能である。
図１７Ａに示す屈折率分布を持つＳＭＦ３００Ａは、単峰型の中心コア１と２層のクラッドを備えており、内側クラッド６が外側クラッド５より屈折率が高くなっている。
図１７Ｂに示す屈折率分布を持つＳＭＦ３００Ｂは、台形の屈折率分布を持つ中心コア１の外側に外側クラッド５が設けられ、中心コア１から間隔をおいて屈折率の高い外側コア７を備えている。
図１７Ｃに示す屈折率分布を持つＳＭＦ３００Ｃは、三角形の屈折率分布を持つ中心コア１の外側に、低屈折率の内側クラッド６、高屈折率の外側コア８、屈折率が最も低いトレンチ４、低屈折率の外側クラッド５を順に設けた構成になっている。
図１７Ｄに示す屈折率分布を持つＳＭＦ３００Ｄは、逆Ｕ字状の屈折率分布を持つ中心コア１の外側に、低屈折率のトレンチ４、外側クラッド５を順に設けた構成になっている。
図１７Ｅに示す屈折率分布を持つＳＭＦ３００Ｅは、台形又は三角形の屈折率分布を持つ中心コア１の外側に、屈折率の最も低い第１トレンチ９、屈折率の高い外側コア８、低屈折率の第２トレンチ４、外側クラッド５を順に設けた構成になっている。
図１７Ｆに示す屈折率分布を持つＳＭＦ３００Ｆは、中心コア１の中央部を低屈折率領域１０とし、その外側に高屈折率領域を設けて中心コア１とした以外は、図１７Ｅの構成と同じく、中心コア１の外側に、屈折率の最も低い第１トレンチ９、屈折率の高い外側コア８、低屈折率の第２トレンチ４、外側クラッド５を順に設けた構成になっている。
【実施例】
【００５２】
（実施例１）
本実施例は、図１に示す単峰型と呼ばれる屈折率分布を用いて、半径１０ｍｍまでの曲げがＳＭＦ１００に印加されると想定したときの最適特性について設計した例である。
単峰型の屈折率分布を用いて、ケーブルカットオフ波長を１２６０ｎｍとしたときの波長１３１０ｎｍにおけるＭＦＤと、波長１５５０ｎｍにおける半径１０ｍｍにおいて１０回の曲げを加えたときの曲げ損失の関係を図２に示す。【００５３】
図２に示すように、ＭＦＤが大きくなるにしたがって、曲げ損失は小さくなる。この図２からは、曲げに強いことが要求される環境に用いるＳＭＦとしては、ＭＦＤを極力小さくした設計を行うことが好ましい印象をうける。【００５４】
しかしながら、実使用環境においては、曲げ損失に加えて、接続損失を考慮に入れることが必要である。図３Ａ，Ｂは宅内配線において想定される接続の構成を例示する図であり、図３Ａ，Ｂにおいて、符号１１は電柱、１２はクロージャ、１３は支線ケーブル、１４はドロップケーブル、１５はＯＮＵ（Optical Network Unit）、１６はキャビネット、１７はインドアケーブル、１８は壁、１９はコネクタ付コード、２０は光コネクタである。【００５５】
例えば、図３Ａのようにクロージャ１２内で支線ケーブル１３と接続されたドロップケーブル１４がＯＮＵ１５に直結するような形態では、クロージャ１２内において、他の光ファイバとの接続が入る可能性がある。また、ＯＮＵ１５との接続においても、他の光ファイバと接続が入る可能性がある。また、図３Ｂに示すような配線形態を想定すると、両端にコネクタ２０を持ったコネクタ付コード１９の使用が想定される。この場合は、最悪２箇所で他の光ファイバとの接続が入る可能性がある。【００５６】
支線ケーブル１３などにはＩＴＵ−Ｔ．Ｇ．６５２として規定されている通常ＳＭＦが広く用いられており、接続特性に関してはこの通常ＳＭＦとの接続を念頭に置いておくことが望ましい。【００５７】
図４は、単峰型（図１）の光ファイバ１００と通常ＳＭＦ（波長１３１０ｎｍにおけるＭＦＤが９．２μｍ）との接続損失について評価した結果である。光ファイバどうしの接続損失については、Ｄ．Ｍａｒｃｕｓｅ，“Ｌｏｓｓ  ａｎａｌｙｓｉｓ  ｏｆ  ｓｉｎｇｌｅ−ｍｏｄｅ  ｆｉｂｅｒ  ｓｐｌｉｃｅｓｓ”，Ｂｅｌｌ  ｓｙｓｔ．Ｔｅｃｈ．Ｊ．ｖｏｌ．５６，ｎｏ５，ｐｐ７０３，Ｍａｙ，１９７７に示されているように、以下の式（５）を用いて２種の光ファイバのＭＦＤから計算される接続効率から評価することができる。
Ｔｇ＝（２・ｗ１・ｗ２／（ｗ１２＋ｗ２２））２・ｅｘｐ（−２ｄ２／（ｗ１２＋ｗ２２））  ・・・（５）（式中、Ｔｇは結合効率、２ｗ１，２ｗ２は光ファイバのＭＦＤ、ｄは軸ずれ量を表す。
）【００５８】
接続損失は、接続する２種の光ファイバのＭＦＤの違いやフィールドの軸ずれなどにより生じる。このため、ＭＦＤのずれが大きくなるに従い（図４では、９．２μｍからずれるに従って）、接続損失は大きくなる。このため、ＭＦＤが６．５μｍを下回るような設計は、曲げ損失は非常に安定しているが、接続の観点からは非常に不安定な設計となることが分かる。【００５９】
図５は、式（１）の本発明の手法に基づき評価した全損失係数のＭＦＤ依存性を示している。λ１＝１３１０ｎｍ、λ２＝１５５０ｎｍ、ｒ＝１０ｍｍ、ＭＦＤ２＝９．２μｍ、ｗｓ＝ｗｂ＝０．５とした。図５によると、全損失係数Ｌは、ＭＦＤ１＝７．０μｍで最小となることがわかる。【００６０】
そこで、従来の曲げ損失を指標とした設計で好ましいとされるＭＦＤ＝６．５μｍのＳＭＦ（サンプル２）と、本発明の手法により好ましいと評価されるＭＦＤ＝７．０μｍのＳＭＦ（サンプル１）について、種々の状況でのロス変動を評価した。評価結果を表１に示す。なお、表１〜表４において、評価条件とは、接続箇所と曲げ回数との組み合わせを指す。【００６１】
【表１】
2006016572.tif 000006
【００６２】
サンプル１は、図１に示すΔ＝０．５８％、ｒ１＝３．２６μｍ、サンプル２は、Δ＝０．６５％、ｒ１＝３．０７μｍである。いずれも、クラッド直径は１２５μｍ、ケーブルカットオフ波長は１２６０ｎｍであった。【００６３】
本発明の手法を用いて作製したサンプル１のロスの最大値は、従来手法によるサンプル２と比べ約７３％に抑制されている。また、想定した使用条件下におけるロス変化量も約８３％に抑制されることが分かる。
２点の接続とｒ＝１０ｍｍ、１０回の曲げを想定したときの全損失のＭＦＤ依存性を図６に示す。本発明の手法により決定された７．０μｍのＭＦＤ付近においてほぼ最低の全損失が得られることが分かる。
また、本発明の手法で決定される領域を用いれば、ＭＦＤのばらつきによる全損失の変化も小さく抑えることができる。例えば、本発明の手法により決定されるＭＦＤ＝７．０μｍ付近では、±０．３μｍ程度のＭＦＤの変化に対して、全損失の変化量は０．２ｄＢ程度である。しかしながら、従来手法の例において、全損失変化量を同程度に抑制しようとした場合、ＭＦＤのばらつきはほとんど認められないことになる。逆に、同程度のＭＦＤ変動を許容した場合、全損失変化量は０．８ｄＢ程度になり、本発明の手法を用いた場合の４倍程度になってしまう。【００６４】
以上の例により、本発明の手法により設計したＳＭＦは、曲げと接続による総合的な損失が小さく、さらに製造上不可避な光ファイバのＭＦＤの変動を想定しても総合損失変動が非常に小さいことがわかる。このことは、本光ファイバの適用により、線路設計において過剰なマージンを与える必要がないことを意味し、効率的な設計が可能となる。【００６５】
（実施例２）
本実施例は、前記実施例１と同様に、図１に示す単峰型と呼ばれる屈折率分布を用いて、半径７．５ｍｍまでの曲げがＳＭＦ１００に印加されると想定したときの最適特性について設計した例である。
単峰型の屈折率分布を用いて、ケーブルカットオフ波長を１２６０ｎｍとしたときの１３１０ｎｍにおけるＭＦＤと１５５０ｎｍにおける半径７．５ｍｍにおいて１０回の曲げを加えたときの曲げ損失の関係を図７に示す。ＭＦＤが大きくなるにしたがって、曲げ損失は小さくなる。ｒ＝１０ｍｍの場合と同様に、曲げに強いことが要求される環境に用いるＳＭＦとしては、ＭＦＤを極力小さくした設計を行うことが好ましい印象をうける。しかしながら、実施例１でも示したように、このような領域では、通常ＳＭＦとの接続損失が大きくなるという問題を持っている。【００６６】
図８は、式（１）の本発明の手法に基づき評価した全損失係数のＭＦＤ依存性を示している。λ１＝１３１０ｎｍ、λ２＝１５５０ｎｍ、曲げ半径ｒ＝７．５ｍｍ、ＭＦＤ２＝９．２μｍ、ｗｓ＝ｗｂ＝０．５とした。図８によると、全損失係数Ｌは、ＭＦＤ１＝６．８μｍで最小となることがわかる。【００６７】
そこで、従来の曲げ損失を指標とした設計で好ましいとされるＭＦＤ＝６．３μｍのＳＭＦ（サンプル４）と、本発明の手法により好ましいと評価されるＭＦＤ＝６．８μｍのＳＭＦ（サンプル３）について、種々の状況でのロス変動を評価した。評価結果を表２に示す。【００６８】
【表２】
2006016572.tif 000007
【００６９】
サンプル３は、図１に示すΔ＝０．６１％、ｒ１＝３．１７μｍ、サンプル４は、Δ＝０．７１％、ｒ１＝２．９２μｍである。いずれも、クラッド直径は１２５μｍ、ケーブルカットオフ波長は１２６０ｎｍであった。【００７０】
本発明の手法を用いて作製したサンプル３のロスの最大値は、従来手法によるサンプル４と比べ約６６％に抑制されている。また、想定した使用条件下におけるロス変化量も約８０％に抑制されることが分かる。
２点の接続と曲げ半径ｒ＝７．５ｍｍ、１０回の曲げを想定したときの全損失のＭＦＤ依存性を図９に示す。本発明の手法により決定された６．８μｍのＭＦＤ付近においてほぼ最低の全損失が得られることが分かる。
また、本発明の手法で決定される領域を用いれば、ＭＦＤのばらつきによる全損失の変化も小さく抑えることができる。例えば、本発明の手法により決定されるＭＦＤ＝６．８μｍ付近では、ＭＦＤを６．６０〜６．９５μｍの範囲に制御すれば、全損失の変化量を０．２ｄＢ程度に抑えることができる。しかしながら、従来手法の例において、全損失変化量を同程度に抑制しようとした場合、ＭＦＤのばらつきはほとんど認められないことになる。逆に、同程度のＭＦＤ変動を許容した場合、全損失変化量は０．８ｄＢ程度になり、本発明の手法を用いた場合の倍程度になってしまう。【００７１】
以上の例により、本発明の手法により設計したＳＭＦは、曲げと接続による総合的な損失が小さく、さらに製造上不可避な光ファイバのＭＦＤの変動を想定しても総合損失変動が非常に小さいことがわかる。このことは、本光ファイバの適用により、線路設計において過剰なマージンを与える必要がないことを意味し、効率的な設計が可能となる。【００７２】
（実施例３）
本実施例は、図１０に示す屈折率分布を用いて、半径１０ｍｍまでの曲げがＳＭＦ２００に印加されると想定したときの最適特性について設計した例である。
図１、図１０に示す屈折率分布を用いて、ケーブルカットオフ波長を１２６０ｎｍとしたときの１３１０ｎｍにおけるＭＦＤと１５５０ｎｍにおける半径１０ｍｍにおいて１０回の曲げを加えたときの曲げ損失の関係を図１１に示す。図１０の屈折率分布は、図１の屈折率分布に比べて、同一ＭＦＤにおける曲げ損失が小さくできることが分かる。しかしながら、ＭＦＤが大きくなるにしたがって、曲げ損失は小さくなる傾向は変わらない。従来の曲げ損失のみに着目した設計手法によると、ＭＦＤとしては、７．０μｍが好ましい。【００７３】
図１２は、式（１）の本発明の手法に基づき評価した全損失係数のＭＦＤ依存性を示している。λ１＝１３１０ｎｍ、λ２＝１５５０ｎｍ、曲げ半径ｒ＝１０ｍｍ、ＭＦＤ２＝９．２μｍ、ｗｓ＝ｗｂ＝０．５とした。図１２によると、全損失係数Ｌは、ＭＦＤ１＝８．２μｍで最小となることがわかる。【００７４】
そこで、従来の曲げ損失を指標とした設計で好ましいとされるＭＦＤ＝７．０μｍのＳＭＦ（サンプル６）と、本発明の手法により好ましいと評価されるＭＦＤ＝８．２μｍのＳＭＦ（サンプル５）について、種々の状況でのロス変動を評価した。評価結果を、実施例１で示した図１の屈折率分布におけるサンプル１，２の評価結果も併せて、表３に示す。【００７５】
【表３】
2006016572.tif 000008
【００７６】
サンプル５は、図１０に示すΔ１＝０．４０％、Δ２＝０．０％、Δ３＝−０．２５％、ｒ１＝３．５６μｍ、ｒ２＝１１．７５μｍ、ｒ３＝１７．８０μｍ、サンプル６は、Δ１＝０．５４％、Δ２＝０．０％、Δ３＝−０．２５％、ｒ１＝３．０３μｍ、ｒ２＝１０．００μｍ、ｒ３＝１５．１５μｍである。いずれも、クラッド直径は１２５μｍ、ケーブルカットオフ波長は１２６０ｎｍであった。【００７７】
サンプル５のロス最大値、ロス変化量は、単峰屈折率分布に対して本発明の手法を適用した実施例１（サンプル１）よりも低い値を示している。これは、図１２の全損失係数ＭＦＤ依存性からも予想される結果であり、屈折率分布の改善によりもたらされた効果である。しかしながら、トレンチ型の屈折率分布に対して本発明の手法を適用して作製したサンプル５のロス最大値は、従来手法によるサンプル６と比べ約５５％程度に抑制されている。また、想定した使用条件下におけるロス変化量は１０％以上改善されている。単峰型の従来設計手法（サンプル２）と比べると、３３〜６５％程度改善されていることが分かる。
２点の接続と曲げ半径ｒ＝１０ｍｍ、１０回の曲げを想定したときの全損失のＭＦＤ依存性を図１３に示す。本発明の手法により決定された８．２μｍのＭＦＤ付近においてほぼ最低の全損失が得られることが分かる。
また、本実施例においても、本発明の手法で決定される領域を用いれば、ＭＦＤのばらつきによる全損失の変化も小さく抑えることができる。±０．３μｍ程度のＭＦＤ変動を想定しても、全損失の変化量は０．０５ｄＢ以下と非常に小さい。従来の設計手法のサンプル６において、同程度のＭＦＤ変動を想定した場合、０．５ｄＢ程度のロス変動が見込まれる。【００７８】
以上の例により、本発明の手法により設計したＳＭＦは、曲げと接続による総合的な損失が小さく、さらに製造上不可避な光ファイバのＭＦＤの変動を想定しても総合損失変動が非常に小さいことがわかる。このことは、本光ファイバの適用により、線路設計において過剰なマージンを与える必要がないことを意味し、効率的な設計が可能となる。【００７９】
（実施例４）
本実施例は、図１０に示す屈折率分布を用いて、半径７．５ｍｍまでの曲げがＳＭＦ２００に印加されると想定したときの最適特性について設計した例である。
図１、図１０に示す屈折率分布を用いて、ケーブルカットオフ波長を１２６０ｎｍとしたときの１３１０ｎｍにおけるＭＦＤと１５５０ｎｍにおける半径７．５ｍｍにおいて１０回の曲げを加えたときの曲げ損失の関係を図１４に示す。図１０の屈折率分布は、図１の屈折率分布に比べて、同一ＭＦＤにおける曲げ損失が小さくできることが分かる。しかしながら、ＭＦＤが大きくなるにしたがって、曲げ損失は小さくなる傾向は変わらない。従来の曲げ損失のみに着目した設計手法によると、ＭＦＤとしては、６．８μｍが好ましい。【００８０】
図１５は、式（１）の本発明の手法に基づき評価した全損失係数のＭＦＤ依存性を示している。λ１＝１３１０ｎｍ、λ２＝１５５０ｎｍ、曲げ半径ｒ＝７．５ｍｍ、ＭＦＤ２＝９．２μｍ、ｗｓ＝ｗｂ＝０．５とした。図１５によると、全損失係数Ｌは、ＭＦＤ１＝８．２μｍで最小となることがわかる。【００８１】
そこで、従来の曲げ損失を指標とした設計で好ましいとされるＭＦＤ＝６．８μｍのＳＭＦ（サンプル８）と、本発明の手法により好ましいと評価されるＭＦＤ＝７．２μｍのＳＭＦ（サンプル７）について、種々の状況でのロス変動を評価した。評価結果を、実施例２で示した図１の屈折率分布におけるサンプル３，４の評価結果も併せて、表４に示す。【００８２】
【表４】
2006016572.tif 000009
【００８３】
サンプル７は、図１０に示すΔ１＝０．５２％、Δ２＝０．０％、Δ３＝−０．２５％、ｒ１＝３．１０μｍ、ｒ２＝１０．２３μｍ、ｒ３＝１５．５０μｍ、サンプル８は、Δ１＝０．５７％、Δ２＝０．０％、Δ３＝−０．２５％、ｒ１＝２．９４μｍ、ｒ２＝９．７０μｍ、ｒ３＝１４．７０μｍである。いずれも、クラッド直径は１２５μｍ、ケーブルカットオフ波長は１２６０ｎｍであった。【００８４】
サンプル７のロス最大値、ロス変化量は、単峰屈折率分布に対して本発明の手法を適用した実施例２（サンプル３）よりも低い値を示している。これは、屈折率分布の改善によりもたらされた効果である。図１０に示すトレンチ型の屈折率分布に対して本発明の手法を適用して作製したサンプル７は、想定した使用条件下におけるロス変化量は従来手法によるサンプル８と同等であるが、ロス最大値は約８２％程度に抑制されている。図１の単峰型の従来設計手法（サンプル４）と比べると、ロスの最大値、変化量は半分程度に抑制されていることが分かる。
２点の接続と曲げ半径ｒ＝７．５ｍｍ、１０回の曲げを想定したときの全損失のＭＦＤ依存性を図１６に示す。本発明の手法により決定された７．２μｍのＭＦＤ付近においてほぼ最低の全損失が得られることが分かる。
また、本実施例においても、本発明の手法で決定される領域を用いれば、ＭＦＤのばらつきによる全損失の変化も小さく抑えることができる。±０．２μｍ程度のＭＦＤ変動を想定すると、全損失の変化量は０．１３ｄＢ程度である。従来の設計領域において、同程度のロス変動に抑えるためには、ＭＦＤの変化は±０．０５μｍ程度しか許容されない。±０．２μｍのＭＦＤ変動を想定した場合、０．６ｄＢ程度のロス変動が見込まれる。【００８５】
以上の例により、本発明の手法により設計したＳＭＦは、曲げと接続による総合的な損失が小さく、さらに製造上不可避な光ファイバのＭＦＤの変動を想定しても総合損失変動が非常に小さいことがわかる。このことは、本光ファイバの適用により、線路設計において過剰なマージンを与える必要がないことを意味し、効率的な設計が可能となる。【００８６】
なお、前述した各実施例では、ＭＦＤの評価波長として１３１０ｎｍ、曲げ損失の評価波長として１５５０ｎｍを用いたが、この波長についても特に実施例により限定されるものではない。前述した各実施例では、ＩＴＵ−Ｔ  Ｇ．６５２との対比を行うために、波長１３１０ｎｍのＭＦＤを用いた。また、波長１５５０ｎｍは、現在一般に光通信に用いられる波長では長波長側に属する。光ファイバの曲げ損失は、長波長側ほど悪くなる傾向があるため、曲げ損失の評価波長として１５５０ｎｍを用いた。
また、前述した各実施例では、接続損失の評価として、式（１）から算出される計算値を用いた。融着接続、メカニカルスプライス、コネクタ接続などによる接続損失の測定値を用いることにより、ＳＭＦの最適化を更に精度良く行うことができる。
さらに前述した各実施例では、クラッド直径を１２５μｍとしたが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、５ｍｍ以下の曲げを許容するには、信頼性確保の観点からクラッド直径を細径化することが望ましい。必要に応じて、６０〜１００μｍのクラッド直径を選択することが望ましい。
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７Ａ】
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【図１７Ｂ】
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【図１７Ｃ】
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【図１７Ｄ】
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【図１７Ｅ】
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【図１７Ｆ】
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【国際調査報告】
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