(57)【要約】  モードフィールド径が拡大されても伝送損失を十分低く抑えることが可能な光ファイバを提供すること目的とする。光ファイバは、ガラスからなるコア部と、コア部の外周に位置し、コア部の屈折率よりも低い屈折率を有するガラスからなるクラッド部と、クラッド部の外周を覆うコーティング部と、を備え、コア部のセンタコアの比屈折率差の平均値が０．１〜０．５％であり、コーティング部を含むファイバ径が２２０μｍ以下であり、実効カットオフ波長が１２６０ｎｍよりも長く１５３０ｎｍよりも短くかつ１５５０ｎｍの光のモードフィールド径が９μｍ以上である。
2020162406.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガラスからなるコア部と、
前記コア部の外周に位置し、前記コア部の屈折率よりも低い屈折率を有するガラスからなるクラッド部と、
前記クラッド部の外周を覆うコーティング部と、
を備え、
前記コア部のセンタコアの比屈折率差の平均値が０．１〜０．５％であり、
前記コーティング部を含むファイバ径が２２０μｍ以下であり、
実効カットオフ波長が１２６０ｎｍよりも長く１５３０ｎｍよりも短くかつ１５５０ｎｍの光のモードフィールド径が９μｍ以上である
ことを特徴とする光ファイバ。
【請求項２】
１５５０ｎｍの光の伝送損失が０．２２ｄＢ／ｋｍ以下である
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】
１６２５ｎｍの光のリーケージ損失が０．１ｄＢ／ｋｍ以下である
ことを特徴とする請求項１または２に記載の光ファイバ。
【請求項４】
前記コーティング部はプライマリコーティング層とセカンダリコーティング層の２層被覆を有し、
前記プライマリコーティング層の厚みが１０μｍ以上である
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の光ファイバ。
【請求項５】
前記コーティング部はプライマリコーティング層とセカンダリコーティング層の２層被覆を有し、
前記セカンダリコーティング層の厚みが１０μｍ以上である
ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の光ファイバ。
【請求項６】
前記コア部および前記クラッド部を含むガラス径の直径が８０μｍ以上かつ１８０μｍ以下である
ことを特徴とする請求項１〜５のいずれか一つに記載の光ファイバ。
【請求項７】
波長１５５０ｎｍの光のマイクロベンド損失が、ＩＴＵ−Ｔ  Ｇ．６５２で定義される規格に準拠する特性を有しかつ外径が１２５μｍのクラッド部の外周に外径が２５０μｍの樹脂コーティング部を有する標準光ファイバの１０倍以下である
ことを特徴とする請求項１〜６のいずれか一つに記載の光ファイバ。
【請求項８】
前記マイクロベンド損失は、研磨紙法にて測定した値である
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】
前記マイクロベンド損失は、ワイヤメッシュ法にて測定した値である
ことを特徴とする請求項７に記載の光ファイバ。
【請求項１０】
ステップ型の屈折率プロファイルを有する
ことを特徴とする請求項１〜９のいずれか一つに記載の光ファイバ。
【請求項１１】
Ｗ型の屈折率プロファイルを有する
ことを特徴とする請求項１〜９のいずれか一つに記載の光ファイバ。
【請求項１２】
トレンチ型の屈折率プロファイルを有する
ことを特徴とする請求項１〜９のいずれか一つに記載の光ファイバ。
【請求項１３】
１５５０ｎｍの光の分散が２３ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ以下である
ことを特徴とする請求項１〜１２のいずれか一つに記載の光ファイバ。
【請求項１４】
１５５０ｎｍの光の分散スロープが０．０７ｐｓ／ｎｍ2／ｋｍ以下である
ことを特徴とする請求項１〜１３のいずれか一つに記載の光ファイバ。
【請求項１５】
半径３０ｍｍで巻いた場合の１６２５ｎｍの光の曲げ損失が２ｄＢ／１００ｔｕｒｎ以下である
ことを特徴とする請求項１〜１４のいずれか一つに記載の光ファイバ。
【請求項１６】
１５５０ｎｍの光のモードフィールド径が１５μｍ以下である
ことを特徴とする請求項１〜１５のいずれか一つに記載の光ファイバ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ファイバに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、データコムやテレコムの分野において、高密度光ファイバケーブルを実現する光ファイバとして、細径の光ファイバが注目されている。そこで、高密度化を実現するための細径ファイバの検討が盛んに行われてきた。【０００３】
例えば、特許文献１には、ＩＴＵ−Ｔ（国際電気通信連合）Ｇ．６５２やＧ．６５７に準拠するファイバ構造として、センタコアの隣に−０．０８％以上のトレンチ層を用いたＷ型のプロファイルのファイバ構造が提案されている。また、特許文献２には、細径化に重要と思われる二次被覆の厚みを２５μｍ以下としたファイバが提案されている。また、特許文献３には、ファイバ径（二次被覆の外径）を１８０μｍから２１０μｍとしたカットオフシフトファイバで、波長１５５０ｎｍにおけるモードフィールド径（ＭＦＤ）が１０−１３μｍのものが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】国際公開第２０１６／１９０２９７号
【特許文献２】特開平５−１９１４４号公報
【特許文献３】国際公開第２０１８／１５９１４６号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、昨今では細径化に加えてＭＦＤ拡大のニーズも高い。従来、カットオフシフトファイバにおいて、ファイバ径を２５０μｍよりも細くする場合に、コア部の比屈折率差がどの範囲を狙って設定されるべきかを示す指針がない。このため、ＭＦＤ拡大のニーズに応じて、カットオフ波長を１２６０ｎｍよりも長波長にすることで１５５０ｎｍのＭＦＤを９μｍへ拡大しても、コア部の比屈折率差が適切に設定されていなければマイクロベンド損失の影響が顕著となり、光ファイバを光ファイバケーブルの状態にした場合に伝送損失が増大し、規定を満たさなくなる可能性もあり得る。このため伝送損失を抑えるために、コア部の比屈折率差を最適な範囲に設定すること、つまり光ファイバケーブルの状態にした場合の伝送損失が抑制可能な範囲にコア部の比屈折率差を示すパラメータを設定することが極めて重要になる。【０００６】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、その目的は、モードフィールド径が拡大されても伝送損失を十分低く抑える光ファイバを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の一態様に係る光ファイバは、ガラスからなるコア部と、前記コア部の外周に位置し、前記コア部の屈折率よりも低い屈折率を有するガラスからなるクラッド部と、前記クラッド部の外周を覆うコーティング部と、を備え、前記コア部のセンタコアの比屈折率差の平均値が０．１〜０．５％であり、前記コーティング部を含むファイバ径が２２０μｍ以下であり、実効カットオフ波長が１２６０ｎｍよりも長く１５３０ｎｍよりも短くかつ１５５０ｎｍの光のモードフィールド径が９μｍ以上であることを特徴とする。【０００８】
本発明の一態様に係る光ファイバは、１５５０ｎｍの光の伝送損失が０．２２ｄＢ／ｋｍ以下であることを特徴とする。【０００９】
本発明の一態様に係る光ファイバは、１６２５ｎｍの光のリーケージ損失が０．１ｄＢ／ｋｍ以下であることを特徴とする。【００１０】
本発明の一態様に係る光ファイバは、前記コーティング部はプライマリコーティング層とセカンダリコーティング層の２層被覆を有し、前記プライマリコーティング層の厚みが１０μｍ以上であることを特徴とする。【００１１】
本発明の一態様に係る光ファイバは、前記コーティング部はプライマリコーティング層とセカンダリコーティング層の２層被覆を有し、前記セカンダリコーティング層の厚みが１０μｍ以上であることを特徴とする。【００１２】
本発明の一態様に係る光ファイバは、前記コア部および前記クラッド部を含むガラス径の直径が８０μｍ以上かつ１８０μｍ以下であることを特徴とする。【００１３】
本発明の一態様に係る光ファイバは、１５５０ｎｍの光のマイクロベンド損失が、ＩＴＵ−Ｔ  Ｇ．６５２で定義される規格に準拠する特性を有しかつ外径が１２５μｍのクラッド部の外周に外径が２５０μｍの樹脂コーティング部を有する標準光ファイバの１０倍以下であることを特徴とする。【００１４】
本発明の一態様に係る光ファイバは、前記マイクロベンド損失は、研磨紙法にて測定した値であることを特徴とする。【００１５】
本発明の一態様に係る光ファイバは、前記マイクロベンド損失は、ワイヤメッシュ法にて測定した値であることを特徴とする。【００１６】
本発明の一態様に係る光ファイバは、ステップ型の屈折率プロファイルを有することを特徴とする。【００１７】
本発明の一態様に係る光ファイバは、Ｗ型の屈折率プロファイルを有することを特徴とする。【００１８】
本発明の一態様に係る光ファイバは、トレンチ型の屈折率プロファイルを有することを特徴とする。【００１９】
本発明の一態様に係る光ファイバは、１５５０ｎｍの光の分散が２３ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ以下であることを特徴とする。【００２０】
本発明の一態様に係る光ファイバは、１５５０ｎｍの光の分散スロープが０．０７ｐｓ／ｎｍ2／ｋｍ以下であることを特徴とする。【００２１】
本発明の一態様に係る光ファイバは、半径３０ｍｍで巻いた場合の波長１６２５ｎｍの光の曲げ損失が２ｄＢ／１００ｔｕｒｎ以下であることを特徴とする。【００２２】
本発明の一態様に係る光ファイバは、１５５０ｎｍの光のモードフィールド径が１５μｍ以下であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、モードフィールド径が拡大されても伝送損失を十分低く抑えることが可能になるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】図１は、実施形態に係る光ファイバの模式的な断面図である。
【図２Ａ】図２Ａは、実施形態に係る光ファイバにおいて用いることができるステップ型の屈折率プロファイルの模式図である。
【図２Ｂ】図２Ｂは、実施形態に係る光ファイバにおいて用いることができるＷ型の屈折率プロファイルの模式図である。
【図２Ｃ】図２Ｃは、実施形態に係る光ファイバにおいて用いることができるトレンチ型の屈折率プロファイルの模式図である。
【図３】図３は、センタコアΔと、ＭＦＤまたは限界ファイバ径との関係の一例を示す図である。
【図４】図４は、ＭＦＤ拡大ファイバの１６２５ｎｍの光のリーケージ損失とボビンに巻き付けた状態での１５５０ｎｍの伝送損失との関係の一例を示す図である。
【図５】図５は、プライマリ厚と規格化マイクロベンド損失との関係の一例を示す図である。
【図６】図６は、セカンダリ厚と規格化マイクロベンド損失との関係の一例を示す図である。
【図７】図７は、ステップ型、Ｗ型、トレンチ型におけるセンタコアΔとマイクロベンド損失の関係との一例を示す図である。
【図８】図８は、ステップ型とトレンチ型とにおけるセンタコアΔと１６２５ｎｍの光のリーケージ損失との関係の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下に、図面を参照しながら、本発明の実施形態を詳細に説明する。なお、以下に説明する実施形態により本発明が限定されるものではない。また、各図面において、同一または対応する構成要素には適宜同一の符号を付している。また、本明細書においては、カットオフ波長とは、ＩＴＵ−Ｔ  Ｇ．６５０．１で定義するケーブルカットオフ波長をいう。また、その他、本明細書で特に定義しない用語についてはＧ．６５０．１およびＧ．６５０．２における定義、測定方法に従うものとする。
【００２６】
（実施形態）
図１は、実施形態に係る光ファイバの模式的な断面図である。光ファイバ１は、略中心に位置するコア部１ａと、コア部１ａの外周を覆うクラッド部１ｂと、クラッド部１ｂの外周を覆うコーティング部１ｃとを備えている。
【００２７】
コア部１ａとクラッド部１ｂとは、いずれもガラスからなる。ガラスは石英系ガラスである。クラッド部１ｂは、コア部１ａの最大屈折率よりも低い屈折率を有する。例えば、コア部１ａは、ゲルマニウム（Ｇｅ）やフッ素（Ｆ）などの屈折率調整用のドーパントが添加された石英ガラスからなる。クラッド部１ｂは、例えば屈折率調整用のドーパントを含まない純石英ガラスからなる。また、クラッド部１ｂの外径（クラッド径）は、細径に設定されている。
【００２８】
本実施形態では、実施形態に係る細径の光ファイバとの比較のため、Ｇ．６５２規格に準拠するシングルモード光ファイバを標準光ファイバ（標準ＳＭＦ）として記載する。標準ＳＭＦは、通常はクラッド部の外周に厚さが約６２．５μｍの樹脂コーティング部を有している。したがって、樹脂コーティング部の外径は約２５０μｍとなる。本実施形態に係る細径の光ファイバでは、樹脂コーティング部などのコーティング部１ｃを含むファイバ径が２２０μｍ以下のものとして最適な設定を説明する。なお、以下において「ガラス径」は、図１に断面で示されるガラス部分（コア部１ａおよびクラッド部１ｂ）の直径を指すものとする。また、「ファイバ径」と「ガラス径」とを区別するために、「ファイバ径」は、図１に示す断面の直径、すなわち、コーティング部１ｃまでを含む光ファイバ１の外径を指す。
【００２９】
光ファイバ１は、例えば図２Ａ、図２Ｂ、および図２Ｃに示す屈折率プロファイルを有する。図２Ａ、図２Ｂ、および図２Ｃはいずれも、光ファイバ１のコア部１ａの中心軸からの半径方向における屈折率プロファイルを示している。
【００３０】
図２Ａは、ステップ型の屈折率プロファイルを示している。図２Ａにおいて、プロファイルＰ１１がセンタコアであるコア部１ａの屈折率プロファイルを示し、プロファイルＰ１２がクラッド部１ｂの屈折率プロファイルを示す。なお、屈折率プロファイルは、クラッド部１ｂに対する比屈折率差（Δ）で示している。図２Ａに示すステップ型の屈折率プロファイルでは、コア部１ａの直径（コア径）は２ａであり、クラッド部１ｂに対するコア部１ａの比屈折率差はΔ１である。
【００３１】
図２Ｂは、Ｗ型の屈折率プロファイルを示している。図２Ｂにおいて、プロファイルＰ２１がコア部１ａの屈折率プロファイルを示し、プロファイルＰ２２がクラッド部１ｂの屈折率プロファイルを示す。Ｗ型の屈折率プロファイルでは、コア部１ａは、直径が２ａのセンタコアと、センタコアの外周を囲んでおり、屈折率がクラッド部の屈折率よりも小さく内径が２ａで外径が２ｂのディプレスト層とで構成されている。クラッド部１ｂに対するセンタコアの比屈折率差はΔ１である。クラッド部１ｂに対するディプレスト層の比屈折率差はΔ２である。
【００３２】
図２Ｃは、トレンチ型の屈折率プロファイルを示している。図２Ｃにおいて、プロファイルＰ３１がコア部１ａの屈折率プロファイルを示し、プロファイルＰ３２がクラッド部１ｂの屈折率プロファイルを示す。トレンチ型の屈折率プロファイルでは、コア部１ａは、直径が２ａのセンタコアと、センタコアの外周を囲んでおり、屈折率がセンタコアの屈折率よりも小さく内径が２ａで外径が２ｂの中間層と、中間層の外周を囲んでおり、屈折率がクラッド部の屈折率よりも小さく内径が２ｂで外径が２ｃのトレンチ層とで構成されている。中間層に対するセンタコアの比屈折率差はΔ１である。クラッド部１ｂに対する中間層の比屈折率差はΔ２である。なお、Δ２は、通常は０％またはその近傍、例えば−０．２％〜０．２％の間の範囲に設定される。クラッド部１ｂに対するトレンチ層の比屈折率差はΔ３である。
【００３３】
図１に戻って、コーティング部１ｃは、例えば樹脂からなり、光ファイバ１のガラス部分を保護する機能を有する。コーティング部１ｃは、例えばＵＶ硬化樹脂等からなる被覆であり、１層または２層以上の層構造を有する。コーティング部１ｃが２層構造の被覆（２層被覆）の場合、コーティング部１ｃは、クラッド部側に位置するプライマリコーティング層と、プライマリコーティング層の外周側に位置するセカンダリコーティング層とからなる。コーティング部１ｃに用いられるＵＶ硬化樹脂としては、例えばウレタンアクリレート系、ポリブタジエンアクリレート系、エポキシアクリレート系、シリコーンアクリレート系、ポリエステルアクリレート系などがあるが、光ファイバのコーティングに使用されるものであれば特に限定されない。
【００３４】
本実施形態に係る光ファイバ１は、上記構成を備えると共に、ファイバ径が２２０μｍ以下と細径である。また、後述するように屈折率プロファイルにおける比屈折率差を最適な範囲に設定している。これによりモードフィールド径（ＭＦＤ）拡大によるマイクロベンド損失の影響を抑制する。
【００３５】
本発明者らは、ＭＦＤ拡大によるマイクロベンド損失の影響を抑制する細径光ファイバを実現するために、以下のような検討を行った。
【００３６】
まず、細径光ファイバを実現するためには、リーケージ損失（漏れ損失）が小さいことが重要である。リーケージ損失は、例えば波長１６２５ｎｍ（つまり１６２５ｎｍの光）にて０．１ｄＢ／ｋｍ以下に抑制されていることが好ましい。また、波長１６２５ｎｍにて０．０１ｄＢ／ｋｍ以下に抑制されていることがより好ましい。また、半径３０ｍｍで巻いた場合の波長１６２５ｎｍの曲げ損失が２ｄＢ／１００ｔｕｒｎ以下であることが好ましい。また、細径光ファイバを標準ＳＭＦと光接続した際に接続損失を抑制するためには、細径光ファイバの波長１５５０ｎｍ（１５５０ｎｍの光）におけるＭＦＤが９μｍ以上であることが好ましい。そこで、図２Ａ〜図２Ｃに示す屈折率プロファイルに関するパラメータの様々な組み合わせに対してシミュレーション計算を行ない、各組み合わせにおける光ファイバの光学特性を算出した。
【００３７】
図３は、上記計算結果に基づく、センタコアΔと、ＭＦＤまたは限界ファイバ径との関係の一例を示す図である。ここで、センタコアΔはセンタコアの比屈折率差Δ１を意味する。また、図３には、白四角または黒菱形でデータ点を示している。データ点が重なっている部分の個別のデータ点の輪郭については図示を省略している。
【００３８】
図３には、実効カットオフ波長が１２６０ｎｍから１５５０ｎｍであり、１５５０ｎｍの分散が２３ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ以下であり、分散スロープが０．０７ｐｓ／ｎｍ2／ｋｍ以下である範囲のシミュレーション計算結果を示している。ファイバ径として２２０μｍ以下を実現するためには、被覆による保護や、マイクロベンド損失抑制効果や、工程作業性等を考慮に入れると、ファイバ径はファイバガラス径＋４０μｍ以上であることが望ましく、ガラス径は１８０μｍ以下であることが好ましい。この場合、図３から、プロファイルによるばらつきは当然ながらあるものの、センタコアΔは０．１％以上が好ましいことが分かる。さらに、センタコアを０．１％以上にすると１５５０ｎｍのＭＦＤは概ね１５μｍ以下になることが分かる。一方で、１５５０ｎｍのＭＦＤを９μｍ以上に拡大しようとした場合は、センタコアΔは０．５％以下にした方が良いことが分かる。そこで、ファイバ径２２０μｍ以下で１５５０ｎｍでのＭＦＤを９μｍ以上とするのに有効なセンタコアΔの範囲は、０．１から０．５％までであることが分かる。
【００３９】
次に、マイクロベンド損失の検討結果について説明する。まず、ＭＦＤ拡大ファイバ（ＭＦＤ拡大を行った光ファイバ）の１６２５ｎｍのリーケージ損失とボビンに巻き付けた状態（以下、ボビン状態と記載する場合がある）での１５５０ｎｍの伝送損失の関係について説明する。
【００４０】
図４は、ＭＦＤ拡大ファイバの１６２５ｎｍのリーケージ損失とボビン状態での１５５０ｎｍの伝送損失との関係の一例を示す図である。図４から、１６２５ｎｍの光ではリーケージ損失は０．１ｄＢ／ｋｍ以下に抑制されることが分かる。１５５０ｎｍの光の伝送損失が０．２２ｄＢ／ｋｍ以下となるプロファイルを選択すれば、１６２５ｎｍの光でリーケージ損失は０．０１ｄＢ／ｋｍ以下に抑制されるため、より好ましい。
【００４１】
図４に示す伝送損失は、リーケージ損失やマイクロベンド損失によるものである。図４から、リーケージ損失とマイクロベンド損失はある一定の関係があることが考えられるが、１：１の関係ではない。そこで、１５５０ｎｍの光のマイクロベンド損失は通常のＳＭＦ、つまりガラス径が１２５μｍでファイバ径が２５０μｍの標準ＳＭＦに比べて１０倍以下にすることが望ましい。
【００４２】
また、マイクロベンド損失は、研磨紙法（伸長ドラム法や固定径ドラム法）やワイヤメッシュ法によって測定することが望ましい。例えば、ＪＩＳ  Ｃ６８２３：２０１０＿１０に記載されているような方法で測定することが望ましい。ただし、その他のマイクロベンド測定法（例えば斜め巻き付け法）であっても発明の意図に反するものでなければ適用しても良い。
【００４３】
次に、図４に示すファイバプロファイルをいくつか選択し、ガラス径や、プライマリ厚や、セカンダリ厚を変化させた場合の標準ＳＭＦに対する規格化マイクロベンド損失特性について示す。ここで、プライマリ厚はプライマリコーティング層の厚みのことである。プライマリ厚は、（プライマリ径（直径）−ガラス径（直径））／２にて計算される。プライマリ径は、光ファイバ断面のプライマリ層までの直径である。一方、セカンダリ厚はセカンダリコーティング層の厚みのことである。セカンダリ厚は、（セカンダリ径（直径）−プライマリ径（直径））／２にて計算される。セカンダリ径は、ファイバ径に相当する。
【００４４】
図５は、プライマリ厚と規格化マイクロベンド損失との関係の一例を示す図である。図６は、セカンダリ厚と規格化マイクロベンド損失との関係の一例を示す図である。図５と図６から、セカンダリ厚に対するマイクロベンド損失の方が、プライマリ厚に対するマイクロベンド損失の変化に比べてバラつきが大きいが、１５５０ｎｍのＭＦＤが９μｍよりも大きく、カットオフ波長が１２６０−１５３０ｎｍにあるガラス径８０μｍ以上かつ１８０μｍ以下でファイバ径が２２０μｍ以下の細径ファイバにおいては、プライマリ厚もセカンダリ厚も少なくとも１０μｍ以上に設定しないとマイクロベンド損失を満たす解が存在していないことが分かった。なお、ＩＴＵ−Ｔ  Ｇ．６５４に準拠する光ファイバ（いわゆるカットオフシフトファイバ）と近い特性を有している。これは、カットオフ波長が１２６０ｎｍよりも長いファイバを市場で適用する上で望ましい特性である。
【００４５】
以上のシミュレーション結果に基づき本実施形態に係る光ファイバの寸法を設定することにより、２２０μｍ以下のファイバ径を有する細径ファイバにおいても、例えば波長１５５０ｎｍのＭＦＤを９μｍ以上に拡大し、ＭＦＤ拡大に基づくマイクロベンド損失の影響を十分に抑えることが可能になる。つまり、ＭＦＤが拡大されても伝送損失を十分低く抑えることが可能になる。
【００４６】
（実験例）
光ファイバを上述したシミュレーションにより得られた最適範囲に設定することにより、例えば１５５０ｎｍのＭＦＤが９μｍ以上で、実効カットオフ波長が１２６０−１５３０ｎｍで、ファイバ径が２２０μｍ以下である光ファイバを実現することができる。そこで、その範囲において、様々な設定の光ファイバを試作し、測定を行った実験結果を示す。
【００４７】
次に示す表１は、シミュレーションにより求めた各プロファイルにおけるパラメータの最適範囲を示す表である。この表の最適範囲に含まれる値に基づき細径ファイバを試作し、実験を行った。なお、コア部１ａの屈折率プロファイルの頂部は必ずしも平坦な形状ではない。製造設計上のコア径２ａの範囲内における頂部の比屈折率差の平均値が０．１０％〜０．５０％であることが所望の特性を得る点で好ましい。
【００４８】
【表１】
2020162406.tif 000003
【００４９】
次に、細径ファイバとして、センタコアにＧｅをドープして屈折率を純石英ガラスよりも高めたシリカクラッドを用いる方法と、センタコアは純石英ガラスまたは屈折率を大きく上昇させない程度のドーパントを含んだものとし、クラッドにＦをドープして屈折率を純石英ガラスよりも低くしたものを用いる方法とによって、２種類を準備した。また、マイクロベンド損失の測定は、ＪＩＳ  Ｃ６８２３：２０１０＿１０に記載されているドラム法で行った。なお、リーケージ損失はシミュレーションで１６２５ｎｍで０．１ｄＢ／ｋｍ以下の特性になっているものを選択し、そのシミュレーション通りのリーケージ損失が実際に得られていることを確認した。リーケージ損失の特性の確認は、試作光ファイバのガラス径に対し、プロファイルが同等で十分にガラス径が大きいファイバ（例えば２００−５００μｍ）、今回は３００μｍのものを別途試作し、それぞれ巻き束状態での損失を測定し、その伝送損失差から求めた。以下では、この方法により得られた実験結果について図７および図８を参照して説明する。
【００５０】
図７は、ステップ型、Ｗ型、トレンチ型におけるセンタコアΔとマイクロベンド損失の関係との一例を示す図である。図７には、良好なマイクロベンド損失特性が得られたものの結果を示している。この実験結果から、センタコアΔに比例してマイクロベンド損失が変化する様子が分かる。プロファイル以外の他のパラメータによるばらつきはあるものの、センタコアΔがマイクロベンド損失を抑制するのに重要なパラメータであることが理解できる。したがって、この結果により、光ファイバを２２０μｍ以下の細径にした場合でも、センタコアΔを０．１０〜０．５０％の設定にしていれば、Ｇ．６５４に適合する様な良好な光学特性を得ながら、従来型のシングルモード光ファイバと比べた場合に規格化マイクロベンド損失を１０以下に抑えられることが確認できた。
【００５１】
図８は、ステップ型とトレンチ型とにおけるセンタコアΔと１６２５ｎｍのリーケージ損失との関係の一例を示す図である。この実験では、ガラス径１２５μｍとファイバ径２００μｍの光ファイバと、ガラス径３００μｍとファイバ径５００μｍの光ファイバとを試作し、２つの試作光ファイバにおける１６２５ｎｍの伝送損失差をリーケージ損失として定義している。図８に示すようにセンタコアΔに比例してリーケージ損失が変化する様子から、リーケージ損失もセンタコアΔと密接な関係があることが分かる。また、図８から、センタコアΔを０．１０〜０．５０％の設定にしていれば、１６２５ｎｍのリーケージ損失を０．１ｄＢ／ｋｍ以下に抑制することが可能であることも確認できた。
【００５２】
以上の構成では、２２０μｍ以下のファイバ径と１２６０−１５３０ｎｍのカットオフ波長、および１５５０ｎｍでの９μｍ以上のＭＦＤを有しながら、マイクロベンド損失の耐性が高い細径ファイバの実現が可能になる。
【００５３】
次に、上述した一実施形態の実施例について説明する。以下の表２および表３に実施例１〜５３を示す。実施例１〜１０における、ステップ型（単峰型）の屈折率プロファイルを有する光ファイバ１は、コア部１ａが純石英ガラスまたは屈折率を大きく上昇させない程度のドーパントを含んだものとし、クラッド部１ｂにＦがドープされて屈折率が純石英ガラスよりも低くされたものを用いる。実施例１１〜５３における、Ｗ型またはトレンチ型の屈折率プロファイルを有する光ファイバ１は、コア部１ａにＧｅがドープされて屈折率が純石英ガラスよりも高くされ、クラッド部１ｂが純石英ガラスからなるものを用いる。
【００５４】
また、実施例１〜５３における光ファイバ１において、ガラス径は、１６２５ｎｍのリーケージ損失が０．００１ｄＢ／ｋｍになる最小の値に設定する。また、光ファイバ１のプライマリ厚（Ｐ厚）およびセカンダリ厚（Ｓ厚）は、マイクロベンド損失が標準ＳＭＦの５倍になる最小の値に設定する。なお、マイクロベンド損失の測定は、ＪＩＳ  Ｃ６８２３：２０１０＿１０に記載されているドラム法により行う。これらの値は、リーケージ損失やマイクロベンド損失のターゲットを変えるため、またはハンドリング性を考慮して、本発明における範囲内の他の値にすることも可能である。また、いずれの屈折率プロファイルにおいても、コア径の調整によって、より高い比屈折率差やより低い比屈折率差にすることも可能である。この点、実施例においては、量産性を考慮して、従来のＳＭＦに比較的近い、０．３５％〜０．４２％程度において検討を行った。
【００５５】
【表２】
2020162406.tif 000004
【００５６】
【表３】
2020162406.tif 000005
【００５７】
表２および表３から、実施例１〜５３における光ファイバ１はいずれも、コア部１ａのセンタコアの比屈折率差の平均値が０．１〜０．５％、コーティング部を含むファイバ径が２２０μｍ以下、実効カットオフ波長が１２６０ｎｍよりも長く１５３０ｎｍよりも短くかつ１５５０ｎｍの光のモードフィールド径が９μｍ以上であるという特性を満たしていることが分かる。また、実施例１〜５３における光ファイバ１はいずれも、１５５０ｎｍの光の伝送損失が０．２２ｄＢ／ｋｍ以下という特性を満たしていることが分かる。なお、実施例１〜５３における光ファイバ１はいずれにおいても、１６２５ｎｍの光のリーケージ損失は、０．１ｄＢ／ｋｍ以下であることが確認された。また、実施例１〜５３における光ファイバ１はいずれも、プライマリコーティング層の厚み（Ｐ厚）が１０μｍ以上であり、セカンダリコーティング層の厚み（Ｓ厚）が１０μｍ以上である特性を満たしていることが分かる。
【００５８】
なお、上記実施形態では、屈折率プロファイルとしてステップ型、Ｗ型、およびトレンチ型を例示しているが、セグメントコア型やＷ＋サイドコア型などのその他の屈折率プロファイルについても適用できる。
【００５９】
また、上記実施形態により本発明が限定されるものではない。上述した各構成要素を適宜組み合わせて構成したものも本発明に含まれる。また、さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。よって、本発明のより広範な態様は、上記の実施形態に限定されるものではなく、様々な変更が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００６０】
本発明に係る光ファイバは、データコムやテレコムなどの光通信の分野に好適に利用できる。
【符号の説明】
【００６１】
１  光ファイバ
１ａ  コア部
１ｂ  クラッド部
１ｃ  コーティング部
Ｐ１１、Ｐ１２、Ｐ２１、Ｐ２２、Ｐ３１、Ｐ３２  プロファイル
【図１】
2020162406.tif 000006
【図２Ａ】
2020162406.tif 000007
【図２Ｂ】
2020162406.tif 000008
【図２Ｃ】
2020162406.tif 000009
【図３】
2020162406.tif 000010
【図４】
2020162406.tif 000011
【図５】
2020162406.tif 000012
【図６】
2020162406.tif 000013
【図７】
2020162406.tif 000014
【図８】
2020162406.tif 000015
【国際調査報告】
2020162406.tif 000016
2020162406.tif 000017
2020162406.tif 000018
2020162406.tif 000019
2020162406.tif 000020
2020162406.tif 000021