(57)【要約】  実施形態によれば、光ファイバーは、半径ｒＣ、中心線ＣＬ、０．１５以上かつ０．２５以下の開口数ＮＡ、最大相対屈折率ΔＣｍａｘおよび１以上かつ３以下のα値を有する徐々に変化する相対屈折率プロファイルを備えるコア部を含み得る。コア部は、半径ｒＣから中心線ＣＬまで濃度が徐々に変化するアップドーパント、およびコア部の中心線ＣＬからコア部の半径ｒＣまで濃度が一定である減衰ドーパントを含み得る。この光ファイバーは、８００ｎｍから１３５０ｎｍの範囲内の光の波長に対してマルチモードであり、８００ｎｍと１０００ｎｍの間の光ファイバー波長の減衰は、０．５ｄＢ／ｍ以上である。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ファイバーであって、
半径ｒＣ、中心線ＣＬ、０．１５以上かつ０．２５以下の開口数ＮＡ、最大相対屈折率ΔＣｍａｘおよび１以上かつ３以下のα値を有する徐々に変化する相対屈折率プロファイルを有するコア部であって、該コア部は、
アップドーパントであって、前記コア部における該アップドーパントの濃度は、該アップドーパントの該濃度が前記半径ｒＣにおいて最も低く、該半径ｒＣから前記コア部の前記中心線ＣＬに向かう方向に沿って上昇するように徐々に変化する、アップドーパント、および
減衰ドーパントであって、前記コア部における該減衰ドーパントの濃度が、前記コア部の前記中心線ＣＬから前記コア部の前記半径ｒＣまで一定である、減衰ドーパントを含むシリカ系ガラスでできている、コア部と、
前記コア部を囲繞し、相対屈折率ΔＯＣを有するクラッド部であって、該クラッド部は、前記減衰ドーパントを含むシリカ系ガラスでできており、前記クラッド部における該減衰ドーパントの前記濃度は、前記クラッド部の径方向の厚さをとおして一定であるか、またはわずかに減少し、
ΔＣｍａｘ＞ΔＯＣであり、
前記光ファイバーは、約８００ｎｍから約１０００ｎｍの範囲内の光の波長に対してマルチモードであり、
８００ｎｍと１０００ｎｍの間の少なくとも１つの波長に対する前記光ファイバーの減衰は、０．５ｄＢ／ｍ以上である、クラッド部と、を含む、光ファイバー。
【請求項２】
前記アップドーパントが、ＧｅＯ２である、請求項１記載の光ファイバー。
【請求項３】
ＧｅＯ２の最高濃度が、７重量％以上かつ２０重量％以下である、請求項２記載の光ファイバー。
【請求項４】
前記減衰ドーパントがＴｉＯ２である、請求項１から３のいずれか１項記載の光ファイバー。
【請求項５】
ＴｉＯ２の最高濃度が、０．５重量％以上かつ１５重量％以下である、請求項４記載の光ファイバー。
【請求項６】
前記クラッド部が、低屈折率トレンチおよび外側クラッドをさらに含み、該低屈折率トレンチは、前記コア部と該外側クラッドの間に位置づけられており、該低屈折率トレンチは、相対屈折率ΔＴを有し、該外側クラッドは、前記相対屈折率ΔＯＣを有し、ΔＣｍａｘ＞ΔＯＣ＞ΔＴである、請求項１から５のいずれか１項記載の光ファイバー。
【請求項７】
前記低屈折率トレンチが、前記減衰ドーパントがドープされたシリカガラスでできている、請求項６記載の光ファイバー。
【請求項８】
前記クラッド部が、前記コア部と前記低屈折率トレンチの間に位置づけられた内側クラッドをさらに含み、該内側クラッドが、相対屈折率ΔＩＣを有し、前記減衰ドーパントを含むシリカ系ガラスでできている、請求項６または７記載の光ファイバー。
【請求項９】
前記光ファイバーが、１５ｍｍのマンドレルに２周巻回させたときに、８５０ｎｍの波長で、１ｄＢ未満の曲げ損失を有する、請求項１から８のいずれか１項記載の光ファイバー。
【請求項１０】
８００ｎｍと１０００ｎｍの間の少なくとも１つの波長に対する前記光ファイバーの前記減衰は、８．０ｄＢ／ｍ以上である、請求項１から９のいずれか１項記載の光ファイバー。
【発明の詳細な説明】
【関連出願の相互参照】
【０００１】
本開示は、米国特許法第１１９条（ｅ）の定めにより、２０１７年２月７日出願の米国仮出願第６２／４５５，７３７号の優先権を主張するものであり、その内容は、その全体が参照に依拠し、かつ参照により本明細書に組み込まれる。
【技術分野】
【０００２】
本明細書は、概してマルチモード光ファイバーに関し、より具体的には、減衰器用マルチモード光ファイバーに関する。
【背景技術】
【０００３】
光ネットワークは、単一光ファイバーを通じて膨大な量の情報を伝える。かかるネットワークは、典型的に、平衡出力性能を生み出すために、光信号の各波長成分の光信号電力レベルを監視し、調節する必要がある。光信号電力の自動電力制御は、通常、光クロスコネクトまたは他のネットワークノードにある減衰器によって行われる。固定光減衰器の例としては、レセプタクル型減衰器およびループバック型減衰器が挙げられる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
減衰特性が改善され、曲げ損失が少ない固定光減衰器が必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
実施形態によれば、光ファイバーは、半径ｒＣ、中心線ＣＬ、０．１５以上かつ０．２５以下の開口数ＮＡ、最大相対屈折率ΔＣｍａｘおよび１以上かつ３以下のα値を有する徐々に変化する相対屈折率プロファイルを備えるコア部を含み得る。コア部は、アップドーパントの濃度が半径ｒＣにおいて最も低く、半径ｒＣからコア部の中心線ＣＬに向かう方向に沿って上昇するような徐々に変化する濃度で、アップドーパントを含み得る。コア部は、コア部の中心線ＣＬからコア部の半径ｒＣまで一定の濃度で、減衰ドーパントも含み得る。クラッド部が、コア部を囲繞し、相対屈折率ΔＯＣを有していてもよく、ここで、ΔＣｍａｘ＞ΔＯＣである。クラッド部は、クラッド部の径方向の厚さをとおして一定の濃度で減衰ドーパントを含むシリカ系ガラスでできていてもよい。この光ファイバーは、８００ｎｍから１０００ｎｍの範囲内の光の波長に対してマルチモードであり、８００ｎｍと１０００ｎｍの間の少なくとも１つの波長に対する光ファイバーの減衰は、０．５ｄＢ／ｍ以上である。
【０００６】
他の実施形態によれば、光ファイバーは、半径ｒＣ、中心線ＣＬ、０．１５以上かつ０．２５以下の開口数ＮＡ、最大相対屈折率ΔＣｍａｘおよび１以上かつ３以下のα値を有する徐々に変化する相対屈折率プロファイルを備えるコア部を含み得る。コア部は、アップドーパントを含むシリカ系ガラスでできていてもよく、コア部におけるアップドーパントの濃度は、アップドーパントの濃度が半径ｒＣにおいて最も低く、半径ｒＣからコア部の中心線ＣＬに向かう方向に沿って上昇するように徐々に変化する。コア部は、減衰ドーパントをさらに含んでいてもよく、コア部における減衰ドーパントの濃度は、減衰ドーパントの濃度が、半径ｒＣにおいて最も低く、半径ｒＣから、コア部の中心線ＣＬに向かう方向に沿って上昇するように徐々に変化する。クラッド部が、コア部を囲繞し、相対屈折率ΔＯＣを有していてもよく、ここで、ΔＣｍａｘ＞ΔＯＣである。この光ファイバーは、約８００ｎｍから約１３５０ｎｍの範囲内の光の波長に対してマルチモードであり、８００ｎｍと１３５０ｎｍの間の少なくとも１つの波長に対する光ファイバーの減衰は、０．５ｄＢ／ｍ以上である。
【０００７】
実施形態では、クラッド部は、低屈折率トレンチおよび外側クラッドを含んでいてもよく、低屈折率トレンチは、コア部と外側クラッドの間に配設されている。かかる実施形態では、クラッド部は、コア部と低屈折率トレンチの間に配設された内側クラッドをさらに含み得る。
【０００８】
本明細書に記載される光ファイバーの追加の特徴および利点は、後述の発明を実施するための形態に記載しており、これらの追加の特徴および利点は、その説明から当業者には容易に部分的に明らかになるか、または後述の発明を実施するための形態、特許請求の範囲、および添付の図面を含む、本明細書に記載される実施形態を実践することにより認識されるであろう。
【０００９】
前述の概説と後述の発明を実施するための形態は共に、様々な実施形態を描写し、特許請求される主題の性質および特性を理解するための要旨および枠組みを提供することを目的とすることを理解されたい。添付図面は、様々な実施形態のさらなる理解を提供するために含めるものであり、本明細書に組み込まれ、本明細書の一部を構成する。図面は、本明細書に記載される様々な実施形態を例示するものであり、説明と一緒になって、特許請求される主題の原理および作用を説明する働きをする。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本明細書に示され、記載される１つ以上の実施形態による、光ファイバーの径方向断面を図式的に描写したものである。
【図２】本明細書に示され、記載される１つ以上の実施形態による、光ファイバーのガラス部の半径Ｒの関数としての、図１の光ファイバーの相対屈折率プロファイルをグラフで描写したものである。
【図３】本明細書に示され、記載される１つ以上の実施形態による、光ファイバーの径方向断面を図式的に描写したものである。
【図４】本明細書に示され、記載される１つ以上の実施形態による、光ファイバーのガラス部の半径Ｒの関数としての、図３の光ファイバーの相対屈折率プロファイルをグラフで描写したものである。
【図５】本明細書に示され、記載される１つ以上の実施形態による、光ファイバーのガラス部の半径Ｒの関数としての、図３の光ファイバーの相対屈折率プロファイルをグラフで描写したものである。
【図６】本明細書に示され、記載される１つ以上の実施形態による、光ファイバーの径方向断面を図式的に描写したものである。
【図７】本明細書に示され、記載される１つ以上の実施形態による、光ファイバーのガラス部の半径Ｒの関数としての、図６の光ファイバーの相対屈折率プロファイルをグラフで描写したものである。
【図８】本明細書に示され、記載される１つ以上の実施形態による、光ファイバーのガラス部の半径Ｒの関数としての、図６の光ファイバーの相対屈折率プロファイルをグラフで描写したものである。
【図９】本明細書に示され、記載される１つ以上の実施形態による、光ファイバーのガラス部の半径Ｒの関数としての、図８の光ファイバーの相対屈折率プロファイルをグラフで描写したものである。
【図１０】本光ファイバーのガラス部の半径Ｒの関数としての、図１および図２による光ファイバー設計のモデル化した相対屈折率プロファイルをグラフで描写したものである。
【図１１】本光ファイバーのガラス部の半径Ｒの関数としての、図１および図２による光ファイバー設計のモデル化した相対屈折率プロファイルをグラフで描写したものである。
【図１２】本光ファイバーのガラス部の半径Ｒの関数としての、図３および図４による光ファイバー設計のモデル化した相対屈折率プロファイルをグラフで描写したものである。
【図１３】本光ファイバーのガラス部の半径Ｒの関数としての、図３および図５による光ファイバー設計のモデル化した相対屈折率プロファイルをグラフで描写したものである。
【図１４】本光ファイバーのガラス部の半径Ｒの関数としての、図６および図７による光ファイバー設計のモデル化した相対屈折率プロファイルをグラフで描写したものである。
【図１５】本光ファイバーのガラス部の半径Ｒの関数としての、図３および図８による光ファイバー設計のモデル化した相対屈折率プロファイルをグラフで描写したものである。
【図１６】本光ファイバーのガラス部の半径Ｒの関数としての、図３および図８による光ファイバー設計のモデル化した相対屈折率プロファイルをグラフで描写したものである。
【図１７】本光ファイバーのガラス部の半径Ｒの関数としての、図３および図８による光ファイバー設計のモデル化した相対屈折率プロファイルをグラフで描写したものである。
【図１８】本光ファイバーのガラス部の半径Ｒの関数としての、図３および図８による光ファイバー設計のモデル化した相対屈折率プロファイルをグラフで描写したものである。
【図１９】本光ファイバーのガラス部の半径Ｒの関数としての、図３および図８による光ファイバー設計のモデル化した相対屈折率プロファイルをグラフで描写したものである。
【図２０】本光ファイバーのガラス部の半径Ｒの関数としての、図３および図９による光ファイバー設計のモデル化した相対屈折率プロファイルをグラフで描写したものである。
【図２１】本光ファイバーのガラス部の半径Ｒの関数としての、図３および図９による光ファイバー設計のモデル化した相対屈折率プロファイルをグラフで描写したものである。
【図２２】本光ファイバーのガラス部の半径Ｒの関数としての、図１０による光ファイバー設計に従って形成した光ファイバーの測定相対屈折率プロファイルをグラフで描写したものである。
【図２３】図１０の光ファイバー設計に従って形成し、図２２の測定相対屈折率プロファイルを有する光ファイバーの測定した減衰をグラフで描写したものである。
【図２４】本光ファイバーのガラス部の半径Ｒの関数としての、図１２による光ファイバー設計に従って形成した光ファイバーの測定相対屈折率プロファイルをグラフで描写したものである。
【図２５】図１２の光ファイバー設計に従って形成し、図２４の測定相対屈折率プロファイルを有する光ファイバーの測定した減衰をグラフで描写したものである。
【図２６】本光ファイバーのガラス部の半径Ｒの関数としての、図１２による光ファイバー設計に従って形成した光ファイバーの測定相対屈折率プロファイルをグラフで描写したものである。
【図２７】図１２の光ファイバー設計に従って形成し、図２６の測定相対屈折率プロファイルを有する光ファイバーの測定した減衰をグラフで描写したものである。
【図２８】図１２の光ファイバー設計に従って形成し、図２６の測定相対屈折率プロファイルを有し、直径１０ｍｍのマンドレルに５周巻きつけた光ファイバーの測定した減衰をグラフで描写したものである。
【図２９】本光ファイバーのガラス部の半径Ｒの関数としての、図１２による光ファイバー設計に従って形成した光ファイバーの測定相対屈折率プロファイルをグラフで描写したものである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
これより、光ファイバー減衰器とともに使用するためのマルチモード光ファイバーの種々の実施形態を詳細に参照し、これらの実施例は、添付の図面に図式的に描写する。可能な限り、図面全体をとおして同じまたは類似した部品を参照するのに、同じ符号を使用している。マルチモード光ファイバーのある実施形態の径方向断面および相対屈折率プロファイルを、図１および図２にそれぞれ図式的に描写している。本光ファイバーは、外半径ｒＣおよび純粋シリカガラスに対する最大相対屈折率ΔＣｍａｘを含むコア部を含み得る。クラッド部は、コア部を囲繞し、コア部と接触していてもよい。コア部は、アップドーパントおよび減衰ドーパントを含み得る。アップドーパントの濃度は、アップドーパントの濃度が半径ｒＣにおいて最も低く、半径ｒＣからコア部の中心線ＣＬに向かう方向に沿って上昇するように徐々に変化する。減衰ドーパントの濃度は、コア部の中心線ＣＬからコア部の半径ｒＣまで一定である。アップドーパントの徐々に変化する濃度および減衰ドーパントの一定の濃度によって、コア部に、アルファ（α）値が１以上かつ３以下の徐々に変化する相対屈折率がもたらされる。コア部を囲繞しているクラッド部は、相対屈折率ΔＯＣを有していてもよく、減衰ドーパントを含有するシリカガラスから形成されていてもよい。クラッド部における減衰ドーパントの濃度は、クラッドの径方向の厚さをとおして一定であってもよい。コア部の最大相対屈折率ΔＣｍａｘは、クラッド部の相対屈折率ΔＯＣよりも大きくてもよい。この光ファイバーは、８００ナノメートル（ｎｍ）から１０００ｎｍの範囲内の光波長用のマルチモードであり得、０．１５以上かつ０．２５以下の開口数を有し得、８００ｎｍと１０００ｎｍの間の少なくとも１つの波長に対して、１メートルあたり０．５デシベル（ｄＢ／ｍ）以上の減衰量を有し得る。いくつかの実施形態では、この光ファイバーのクラッド部は、低屈折率トレンチおよび外側クラッドをさらに含んでいてもよく、低屈折率トレンチは、コア部と外側クラッドの間に配設されている。かかる実施形態では、クラッド部は、コア部と低屈折率トレンチの間に配設された内側クラッドをさらに含み得る。
【００１２】
コア部がアップドーパントおよび減衰ドーパントを含むマルチモード光ファイバー減衰器の種々の実施形態を、添付の図面を具体的に参照しながら、本明細書に記載することとする。
【００１３】
以下の用語を、本明細書に記載される光ファイバーと関連して用いる。
【００１４】
用語「屈折率プロファイル」または「相対屈折率プロファイル」は、本明細書で使用する場合、屈折率または相対屈折率と、本ファイバーの半径Ｒとの関係である。
【００１５】
用語「相対屈折率」は、本明細書で使用する場合、
【００１６】
【数１】
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【００１７】
と定義され、
式中、ｎ（ｒ）は、特に指定のない限り、光ファイバーの半径ｒにおける屈折率であり、ｒ＝０は、ファイバーの中心線に対応する。相対屈折率は、特に指定のない限り、８５０ｎｍで定義される。本明細書に記載される実施形態では、基準屈折率ｎＲＥＦは、純粋シリカガラスの屈折率である（すなわち、８５０ｎｍの波長でｎＲＥＦ＝１．４５２５）。本明細書で使用する場合、相対屈折率は、Δで表され、その値は、特に指定のない限り、「％」の単位で示される。ある領域の屈折率が基準屈折率ｎＲＥＦよりも小さい場合、相対屈折率のパーセントは負になり、下落領域または下落屈折率を有すると見なされ、最小相対屈折率は、特に指定のない限り、相対屈折率が最も低い点で計算される。ある領域の屈折率が基準屈折率ｎＲＥＦよりも大きい場合、相対屈折率パーセントは正になり、この領域は、高くなっている、すなわち正の屈折率を有すると言われ得る。
【００１８】
用語「純粋シリカ」または「純粋ＳｉＯ２」は、本明細書で使用する場合、ドーパントを実質的に含まないシリカガラスを指し、ここで、このドーパントの濃度は０．５重量％未満であり、シリカガラスの屈折率は、８５０ｎｍで１．４５２５である。
【００１９】
用語「アップドーパント」は、本明細書で使用する場合、純粋ＳｉＯ２と比較してガラスの屈折率を増加させるドーパントを指す。用語「ダウンドーパント」は、本明細書で使用する場合、純粋ＳｉＯ２と比較してガラスの屈折率を下げる傾向を有するドーパントである。アップドーパントは、アップドーパントではない１種以上の他のドーパントを伴う場合に負の相対屈折率を有する光ファイバーの領域に存在してもよい。同様に、アップドーパントではない１種以上の他のドーパントは、正の相対屈折率を有する光ファイバーの領域に存在してもよい。ダウンドーパントは、ダウンドーパントではない１種以上の他のドーパントを伴う場合に正の相対屈折率を有する光ファイバーの領域に存在してもよい。同様に、ダウンドーパントではない１種以上の他のドーパントは、負の相対屈折率を有する光ファイバーの領域に存在してもよい。
【００２０】
用語「減衰ドーパント」は、本明細書で使用する場合、ドープしていないＳｉＯ２と比較して、光ファイバーをとおって伝搬する光信号を減衰させるドーパントを指す。
【００２１】
光ファイバーの開口数（ＮＡ）は、本明細書で使用する場合、「Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ  Ｍｅｔｈｏｄｓ  ａｎｄ  Ｔｅｓｔ  Ｐｒｏｃｅｄｕｒｅｓ：Ｎｕｍｅｒｉｃａｌ  Ａｐｅｒｔｕｒｅ」という表題のＩＥＣ−６０７９３−１−４３（ＴＩＡ  ＳＰ３−２８３９−ＵＲＶ２  ＦＯＴＰ−１７７）に記載されている方法を使用して測定される開口数を意味する。
【００２２】
用語「α−プロファイル」または「アルファプロファイル」は、本明細書で使用する場合、「％」の単位でのΔによって表される、コア部の相対屈折率プロファイルを指し、ここで、ｒは半径であり、
【００２３】
【数２】
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【００２４】
の等式に従い、式中、ΔＣｍａｘは、コア部の最大相対屈折率であり、ｒＣは、コア部の半径であり、ｒは、ｒｉ≦ｒ≦ｒｆの範囲であり、Δは上に定義するとおりであり、ｒｉは、α−プロファイルの開始点であり、ｒｆは、α−プロファイルの終了点であり、αは、実数の指数である。徐々に変化する屈折率プロファイルに関しては、アルファ値は、１０未満である。用語「放物線状」は、本明細書で使用する場合、コア内の１つ以上の点における２．０のα値から最大２０％変化し得る実質的に放物線状の屈折率プロファイル、ならびにわずかな変化および／または中心線の低下を有するプロファイルを含む。
【００２５】
本明細書に記載する光ファイバーの屈曲性能の評価は、マクロベンド性能である。マクロベンド性能は、ＦＯＴＰ−６２（ＪＥＣ−６０７９３−１−４７）に従って、光ファイバーを一定の直径、例えば１０ｍｍ、１５ｍｍ、２０ｍｍ、および／または３０ｍｍの直径を有するマンドレルに規定の回数巻きつけて、エンサークルドフラックス（ＥＦ）発射（ｅｎｃｉｒｃｌｅｄ  ｆｌｕｘ  ｌａｕｎｃｈ）条件を使用して、屈曲による減衰の増加を測定することにより決定する。エンサークルドフラックスは、直径２５ｍｍのマンドレルの中間点付近に１周させて配置した、長さ２メートルのＩｎｆｉｎｉＣｏｒ（登録商標）５０マイクロメートルコア光ファイバーの入力端にオーバーフィルドパルスを発射することによって測定する。「ＩｎｆｉｎｉＣｏｒ」５０マイクロメートルコア光ファイバーの出力端を、試験用ファイバーに接合し、ｄＢでの測定曲げ損失は、屈曲させていない減衰に対する、規定の屈曲条件下での減衰の比である。特に指定のない限り、屈曲性能は、８５０ｎｍで測定する。
【００２６】
発射条件および測定値は、直径１０ｍｍ、１５ｍｍ、２０ｍｍ、および／または３０ｍｍのマンドレルへの規定の巻きつけ数に関する平均損失または総損失に関して、先に規定したとおりである。
【００２７】
本明細書に記載される光ファイバーの減衰は、光学時間領域反射率計（ＯＴＤＲ）を使用して決定してもよい。
【００２８】
用語「マイクロメートル」および「μｍ」は、本明細書では同じ意味で使用される。用語「ナノメートル」および「ｎｍ」は、本明細書では同じ意味で使用される。
【００２９】
図１は、単位長さあたり比較的高い減衰を有する、減衰器、例えば、固定減衰器と一緒に使用するための光ファイバー１０のある実施形態の径方向断面を図式的に描写したものである。本明細書に記載される光ファイバーは、マルチモード光ファイバーであり、これは、これらのファイバーが８００ｎｍと１３５０ｎｍの間の波長における複数の電磁放射モードの伝搬に対応していることを意味する。実施形態では、本明細書に記載される光ファイバーは、８００ｎｍと１０００ｎｍの間の波長における複数の電磁放射モードの伝搬、例えば、８００ｎｍと９００ｎｍの間の波長における複数の電磁放射モードの伝搬に対応している。他の実施形態では、本明細書に記載される光ファイバーは、１２５０ｎｍと１３５０ｎｍの間の波長における複数の電磁放射モードの伝搬に対応している。これらの光ファイバーは、概して、コア部１０２およびコア部１０２を囲繞しているクラッド部１０３を含む。実施形態では、クラッド部１０３は、コア部１０２に直接接触している。本明細書に記載される実施形態では、光ファイバー１０の種々の部分（すなわち、コア部１０２およびクラッド部１０３）は、所望の光学特性を達成するために１種以上のドーパントがドープされている場合がある、シリカ系ガラスなどのガラスでできている。光ファイバーの構造および組成、ならびに光ファイバーの特性を、これよりさらに詳細に記載する。
【００３０】
図１および図２を参照すると、光ファイバー１０のある実施形態の径方向断面（図１）および光ファイバー１０の対応する相対屈折率プロファイル（図２）が描写されている。光ファイバー１０の相対屈折率は、光ファイバー１０の軸中心線ＣＬからの半径Ｒの関数としてプロットされている。光ファイバー１０は概して、本明細書に記載されるように、コア部１０２およびクラッド部１０３を含む。本明細書に記載される実施形態では、コア部１０２は、クラッド部１０３の内側に位置づけられ、最大相対屈折率ΔＣｍａｘ（純粋シリカガラスに対する）を有する。コア部１０２とクラッド部１０３は、光ファイバー１０の断面が、コア部１０２の中心に対して略円形対称であるように、同心である。本明細書に記載される実施形態では、外側クラッド１０３は、コア部１０２と直接接触している。クラッド部１０３は、相対屈折率ΔＯＣ（純粋シリカガラスに対する）を有する。図１および図２に描写される実施形態では、ΔＣｍａｘ＞ΔＯＣである。本明細書に記載される実施形態では、コア部１０２および外側クラッド１０３は、シリカ、具体的にはシリカガラスでできている。
【００３１】
図１および図２では、コア部１０２およびクラッド部１０３のみが描写されているが、他の実施形態では、本明細書でさらに詳細に記載されるように、クラッド部１０３は低屈折率トレンチおよび外側クラッドを任意で含み得ることを理解されたい。さらに他の実施形態では、本明細書にさらに詳細に記載されるように、クラッド部１０３は、任意で内側クラッド、低屈折率トレンチ、および外側クラッドを含み得る。光ファイバーが低屈折率トレンチまたは内側クラッドを含まない実施形態では、クラッド部１０３は、外側クラッドと称される場合がある。
【００３２】
依然として図１および図２を参照すると、コア部１０２は、半径ｒＣを有し、クラッド部１０３は、半径ｒＯＣを有している。クラッド部１０３は、外側クラッド１０３が径方向の厚さＴＯＣ＝ｒＯＣ−ｒＣを有するように、半径ｒＣから半径ｒＯＣまで延在している。クラッド１０３は、コア部１０２を囲繞している。したがって、光ファイバー１０のガラス部（すなわち、コア部１０２およびクラッド部１０３）は、２ｒＯＣの直径を有し得る。本明細書に記載されるいくつかの実施形態では、光ファイバー１０のガラス部の半径ｒＯＣは、６５マイクロメートル未満である。本明細書に記載されるいくつかの実施形態では、光ファイバー１０のガラス部の半径ｒＯＣは、６２．５マイクロメートルである。本明細書に記載されるいくつかの実施形態では、光ファイバー１０のガラス部の半径ｒＯＣは、４０マイクロメートル以上かつ６２．５マイクロメートル以下である。
【００３３】
光ファイバー１０のコア部１０２の半径ｒＣは、最小半径と定義され、ここで、コア部１０２の相対屈折率プロファイル（すなわち、図２）の接線は、ゼロデルタ線（Δ０）と交差する。図１および図２に描写される光ファイバーの実施形態では、コア部１０２の半径ｒＣは、２２マイクロメートル以上かつ２８マイクロメートル以下である。これらの実施形態のうちのいくつかでは、コア部１０２の半径ｒＣは、２３マイクロメートル以上かつ２８マイクロメートル以下、例えば、２３．５マイクロメートル以上かつ２７．５マイクロメートル以下である。
【００３４】
実施形態では、光ファイバー１０のコア部１０２の最大相対屈折率ΔＣｍａｘは、０．８％以上かつ１．６％以下である。これらの実施形態のうちのいくつかでは、コア部１０２の最大相対屈折率ΔＣｍａｘは、０．８％以上かつ１．４％以下、さらには０．８％以上かつ１．２％以下である。いくつかの実施形態では、コア部１０２の最大相対屈折率ΔＣｍａｘは、０．９％以上かつ１．１％以下である。
【００３５】
０．８％を超える最大相対屈折率ΔＣｍａｘ値を得るために、光ファイバー１０のコア部１０２に、１種以上の減衰ドーパントの代わりに、または１種以上の減衰ドーパントに加えて、シリカガラスの屈折率を増加させる１種以上のアップドーパントを、屈折率が増加するようにドープしてもよい。好適なアップドーパントとしては、ＧｅＯ２、Ａｌ２Ｏ３、Ｐ２Ｏ５、ＴｉＯ２、ＣｌおよびＢｒなどが挙げられるがこれらに限定されない。例えば、コア部１０２のシリカガラスに１６．４重量％のＧｅＯ２を、屈折率が増加するようにドープすることは、コア部１０２のシリカガラスの相対屈折率を１．０％増加させるのに相当する。実施形態では、コア部１０２に、７重量％以上かつ２０重量％以下を最高濃度とするＧｅＯ２を、屈折率が増加するようにドープする。コア部１０２におけるＧｅＯ２の濃度は、ＧｅＯ２の濃度が半径ｒＣにおいて最も低く、半径ｒＣからコア部１０２の中心線ＣＬに向かう方向に沿って上昇するように、徐々に変化させてもよい。好適な減衰ドーパントとしては、チタン、バナジウム、クロム、マンガン、鉄、コバルト、ニッケル、銅、モリブデン、タングステン、またはタンタルを含む遷移金属の酸化物などが挙げられるがこれらに限定されない。これらの減衰ドーパントの酸化数は、１以上、例えばＴｉ（＋４および／または＋３）、Ｖ（＋５および／または＋４および／または＋３および／または＋２）、Ｃｒ（＋６および／または＋３および／または＋２）、Ｍｎ（＋７および／または＋６および／または＋４および／または＋３および／または＋２）、Ｆｅ（＋３および／または＋２）、Ｃｏ（＋３および／または＋２）、Ｎｉ（＋３および／または＋２）、Ｃｕ（＋２および／または＋１）などであり得る。例えば、コア部１０２に６．０重量％のＴｉＯ２をドープすることは、コア部１０２の相対屈折率を１．０％増加させるのに相当する。実施形態では、コア部１０２には、０．５重量％以上かつ１５重量％以下を最高濃度としてＴｉＯ２をドープする。図１および図２に描写される実施形態では、コア部１０２における減衰ドーパントの濃度がコア部１０２の中心線ＣＬからコア部１０２の半径ｒＣまで略一定であるように、コア部１０２に減衰ドーパントがドープされている。
【００３６】
光ファイバー１０を含む光減衰器は、主に光ファイバー１０のコア部１０２をとおして光信号を伝搬させることが理解されよう。したがって、減衰ドーパントは光ファイバー１０のコア部１０２にドープされ、それによって光信号が減衰され、光減衰器から平衡光信号出力が提供されるようになる。
【００３７】
実施形態では、光ファイバー１０のコア部１０２は、０．１５以上かつ０．２５以下の開口数ＮＡを有する。別の実施形態では、光ファイバー１０のコア部１０２は、０．１６以上かつ０．２４以下の開口数ＮＡを有する。別の実施形態では、光ファイバー１０のコア部１０２は、０．１８以上かつ０．２２以下の開口数ＮＡを有する。別の実施形態では、光ファイバー１０のコア部１０２は、０．１８５以上かつ０．２１５以下の開口数ＮＡを有する。
【００３８】
図１および図２に描写される光ファイバー１０の実施形態では、光ファイバー１０のコア部１０２は、１以上かつ３以下のコアアルファ（α）で徐々に変化する相対屈折率プロファイル（ΔＣ）を有する。いくつかの実施形態では、コア部１０２のαは、１．５以上かつ２．５以下である。これらの実施形態のうちのいくつかでは、コア部１０２のαは、１．９以上かつ２．３以下である。コア部１０２の徐々に変化する相対屈折率プロファイルΔＣは、アップドーパントの相対屈折率プロファイル（ΔＣ１）と、減衰ドーパント（ΔＣ２）の相対屈折率プロファイルの累積であり得る。つまり、コア部１０２におけるアップドーパントの濃度によって、図２に描写される相対屈折率プロファイルΔＣ１がもたらされ、コア部１０２における減衰ドーパントの濃度によって、図２に描写される相対屈折率プロファイルΔＣ２がもたらされ、コア部１０２の相対屈折率プロファイルΔＣは、ΔＣ１とΔＣ２の累積である。例えば、実施形態では、ΔＣ＝ΔＣ１＋ΔＣ２である。
【００３９】
依然として図１および図２を参照すると、光ファイバー１０のクラッド部１０３は、コア部１０２に直接隣接し、直接接触している。クラッド部１０３の内半径は、コア部の半径ｒＣに等しい。
【００４０】
図１および図２に描写される光ファイバー１０の実施形態では、クラッド部１０３の相対屈折率ΔＯＣは、純粋シリカに対して、０％以上かつ０．８％以下である。実施形態では、クラッド部１０３の相対屈折率ΔＯＣは、０．１％超かつ０．８％以下である。これらの実施形態のうちのいくつかでは、クラッド部１０３の相対屈折率ΔＯＣは、０．２％以上かつ０．７％以下、例えば、０．２％以上かつ０．４％以下、または０．５％以上かつ０．７％以下である。
【００４１】
実施形態では、コア部１０２の最大相対屈折率ΔＣｍａｘとクラッド部１０３の相対屈折率ΔＯＣの差（すなわち、ΔＣｍａｘ−ΔＯＣ）は、０．６％以上かつ１．５％以下である。これらの実施形態のうちのいくつかでは、ΔＣｍａｘ−ΔＯＣは、０．８％以上かつ１．４％以下、さらには０．９％以上かつ１．２％以下である。
【００４２】
依然として図１および図２を参照すると、クラッド部１０３は、純粋シリカガラスの相対屈折率Δ０よりも大きい相対屈折率ΔＯＣを有し、それにより、Δ０と比較して「屈折率が増加するようにドープされた」領域が形成されている。この屈折率の差異を達成するために、クラッド部１０３は、クラッド部１０３のシリカガラスの屈折率を増加させるのに十分な量の減衰ドーパントを含むシリカガラスから形成されている。実施形態では、減衰ドーパントの濃度は、クラッド部１０３の径方向の厚さに沿って一定である。他の実施形態では、減衰ドーパントの濃度は、クラッド部１０３の径方向の厚さに沿ってわずかに減少する。本明細書で使用する場合、用語「わずかに減少する」は、３５マイクロメートル以上かつ５５マイクロメートル以下の半径に対応する、クラッド部１０３に沿った半径方向距離を横切って０．１％以下のΔＯＣの減少を指す。本明細書に記載されるいくつかの実施形態では、クラッド部１０３中の減衰ドーパントは、光ファイバー１０のコア部１０２中に存在する減衰ドーパントと同じであり得る。例えば、いくつかの実施形態では、コア部１０２およびクラッド部１０３中の減衰ドーパントは、ＴｉＯ２である。
【００４３】
クラッド部１０３中の減衰ドーパントがＴｉＯ２を含む実施形態では、クラッド部１０３におけるＴｉＯ２の濃度は、０．２重量％以上である。いくつかの実施形態では、クラッド部１０３におけるＴｉＯ２の濃度は、０．５重量％以上、例えば１．０重量％以上、さらには２．０重量％以上である。さらに他の実施形態では、クラッド部１０３におけるＴｉＯ２の濃度は、３．０重量％以上、さらには４．０重量％以上である。
【００４４】
本明細書に記載される実施形態では、クラッド部１０３における減衰ドーパントの濃度は、クラッド部１０３の相対屈折率ΔＯＣが０．１％以上かつ１．０％以下になるように、クラッド部１０３のシリカガラスの相対屈折率を増加させるのに十分なものである。例えば、いくつかの実施形態では、クラッド部１０３の相対屈折率ΔＯＣは、０．１５％以上、さらには０．２％以上かつ０．８％以下である。これらの実施形態のうちのいくつかでは、クラッド部１０３の相対屈折率ΔＯＣは、０．２％以上かつ０．６％以下である。いくつかの他の実施形態では、クラッド部１０３の相対屈折率ΔＯＣは、０．３％以上かつ０．７％以下である。例えば、いくつかの実施形態では、クラッド部１０３の相対屈折率ΔＯＣは、０．２％以上かつ０．５％以下である。いくつかの他の実施形態では、クラッド部１０３の相対屈折率ΔＯＣは、０．３％以上かつ０．５％以下である。
【００４５】
実施形態では、光ファイバー１０は、８５０ｎｍの波長でマルチモードである。実施形態では、光ファイバー１０は、８５０ｎｍで０．５ｄＢ／ｍ以上の減衰を有する。これらの実施形態のうちのいくつかでは、光ファイバー１０は、８５０ｎｍで１．０ｄＢ／ｍ以上の減衰を有する。例えば、いくつかの実施形態では、８５０ｎｍでの減衰は、５ｄＢ／ｍ以上、さらには７ｄＢ／ｍ以上である。これらの実施形態のうちのいくつかでは、８５０ｎｍでの減衰は、１２ｄＢ／ｍ以上、さらには１８ｄＢ／ｍ以上である。
【００４６】
実施形態では、光ファイバー１０は、８００ｎｍと１３５０ｎｍの間の波長に対してマルチモードであり、例えば、光ファイバー１０は、８００ｎｍと１０００ｎｍの間、または８００ｎｍと９００ｎｍの間の波長に対してマルチモードであり得る。いくつかの実施形態では、光ファイバー１０は、１２５０ｎｍと１３５０ｎｍの間の波長に対してマルチモードである。光ファイバー１０は、８００ｎｍと１０００ｎｍの間の少なくとも１つの波長に対して、０．５ｄＢ／ｍ以上の減衰を有し得る。実施形態では、光ファイバー１０は、８００ｎｍと１０００ｎｍの間の波長に対して、０．５ｄＢ／ｍ以上、例えば１．０ｄＢ／ｍ以上の減衰を有する。いくつかの実施形態では、減衰は、５ｄＢ／ｍ以上、さらには、７ｄＢ／ｍ以上である。これらの実施形態のうちのいくつかでは、減衰は、１２ｄＢ／ｍ以上、さらには１８ｄＢ／ｍ以上である。
【００４７】
依然として図１および図２を参照して、いくつかの実施形態では、８５０ｎｍにおける光ファイバー１０の直径３０ｍｍの曲げ損失（すなわち、光ファイバーを直径３０ｍｍのマンドレルに２周巻いたとき）は、０．５ｄＢ未満、例えば０．４ｄＢ以下、０．３ｄＢ以下、またはさらには０．２ｄＢ以下である。いくつかの実施形態では、８５０ｎｍにおける光ファイバー１０の２０ｍｍ曲げ損失（すなわち、光ファイバーを直径２０ｍｍのマンドレルに２周巻いたとき）は、０．５ｄＢ以下であり、１３００ｎｍにおける２０ｍｍ曲げ損失は、１．０ｄＢ以下である。いくつかの実施形態では、８５０ｎｍにおける光ファイバー１０の直径１５ｍｍの曲げ損失（すなわち、光ファイバーを直径１５ｍｍのマンドレルに２周巻いたとき）は、１．０ｄＢ未満、例えば０．８ｄＢ以下、０．６ｄＢ以下、さらには０．４ｄＢ以下である。例えば、いくつかの実施形態では、８５０ｎｍにおける光ファイバー１０の直径１５ｍｍの曲げ損失は、０．３ｄＢ以下であり、１３００ｎｍにおける直径１５ｍｍの曲げ損失は、０．８ｄＢ以下である。
【００４８】
図１および図２では、クラッド部１０３のみがコア部１０２の周囲に位置づけられた光ファイバー１０が描写されているが、図３および図４に関してさらに詳細に記載されるように、クラッド部は、コア部１０２とクラッド部１０３の間に配設された低屈折率トレンチと、外側クラッドと、を含み得ることを理解されたい。
【００４９】
図３および図４を参照すると、減衰器とともに使用するための光ファイバー１１の実施形態の径方向断面（図３）および相対屈折率プロファイル（図４）が、図式的に描写されている。光ファイバー１１は概して、図１および図２に関して本明細書に記載されるコア部１０２およびクラッド部１０３を含む。しかしながら、光ファイバー１１のこの実施形態では、クラッド部１０３は、低屈折率トレンチ１０６および外側クラッド１０８をさらに含む。光ファイバー１１のこれらの実施形態では、コア部１０２は、クラッド部１０３によって囲繞されており、最大相対屈折率ΔＣｍａｘ（純粋シリカガラスに対する）を有する。コア部１０２とクラッド部１０３は、光ファイバー１１の断面が、コア部１０２の中心に対して略円形対称であるように、同心である。低屈折率トレンチ１０６は、コア部１０２を囲繞し、かつコア部１０２に直接接触しており、相対屈折率ΔＴ（純粋シリカガラスに対する）を有する。外側クラッド１０８は、低屈折率トレンチ１０６を囲繞し、かつ低屈折率トレンチ１０６に直接接触しており、相対屈折率ΔＯＣ（純粋シリカガラスに対する）を有する。つまり、低屈折率トレンチ１０６および外側クラッド１０８は、低屈折率トレンチ１０６がコア部１０２と外側クラッド１０８の間に配設されるように配置されている。用語「低屈折率トレンチ」は、本明細書で使用する場合、径方向断面において、相対的により高い屈折率を有する領域によって囲繞された光ファイバーの領域を指す。つまり、図３および図４に描写される光ファイバー１１の実施形態では、ΔＣｍａｘ＞ΔＯＣ＞ΔＴである。
【００５０】
依然として図３および図４を参照すると、コア部１０２は、半径ｒＣを有している。低屈折率トレンチ１０６は、コア部１０２を囲繞し、低屈折率トレンチが径方向の厚さＴＴ＝ｒＴ−ｒＣを有するように、半径ｒＣから半径ｒＴまで延在している。外側クラッド１０８は、低屈折率トレンチ１０６を囲繞し、外側クラッド１０８がＴＯＣ＝ｒＯＣ−ｒＴの径方向の厚さを有するように、半径ｒＴから半径ｒＯＣまで延在している。したがって、光ファイバー１１のガラス部（例えば、コア部１０２、低屈折率トレンチ１０６、および外側クラッド１０８）は、２ｒＯＣの直径を有し得る。本明細書に記載されるいくつかの実施形態では、光ファイバー１１のガラス部の半径ｒＯＣは、６５マイクロメートル未満である。本明細書に記載されるいくつかの実施形態では、光ファイバー１１のガラス部の半径ｒＯＣは、６２．５マイクロメートルである。本明細書に記載されるいくつかの実施形態では、光ファイバー１１のガラス部の半径ｒＯＣは、４０マイクロメートル以上かつ６２．５マイクロメートル以下である。
【００５１】
図３および図４に描写される光ファイバー１１のコア部１０２の半径ｒＣは、最小半径と定義され、ここで、コア部１０２の相対屈折率プロファイル（すなわち、図４のΔＣ）の接線は、ゼロデルタ線（Δ０）と交差する。図３および図４に描写される光ファイバー１１の実施形態では、コア部１０２の半径ｒＣは、２２マイクロメートル以上かつ２８マイクロメートル以下である。これらの実施形態のうちのいくつかでは、コア部１０２の半径ｒＣは、２３マイクロメートル以上かつ２８マイクロメートル以下、例えば、２３．５マイクロメートル以上かつ２７．５マイクロメートル以下である。
【００５２】
実施形態では、光ファイバー１１のコア部１０２の最大相対屈折率ΔＣｍａｘは、０．８％以上かつ１．６％以下である。これらの実施形態のうちのいくつかでは、コア部１０２の最大相対屈折率ΔＣｍａｘは、０．８％以上かつ１．４％以下、さらには０．８％以上かつ１．２％以下である。いくつかの実施形態では、コア部１０２の最大相対屈折率ΔＣｍａｘは、０．９％以上かつ１．１％以下である。
【００５３】
コア部１０２において０．８％を超える最大相対屈折率ΔＣｍａｘ値を得るために、光ファイバー１１のコア部１０２に、１種以上の減衰ドーパントの代わりに、または１種以上の減衰ドーパントに加えて、シリカガラスの屈折率を増加させる１種以上のアップドーパントを、屈折率が増加するようにドープしてもよい。好適なアップドーパントとしては、ＧｅＯ２、Ａｌ２Ｏ３、Ｐ２Ｏ５、ＴｉＯ２、ＣｌおよびＢｒなどが挙げられるがこれらに限定されない。例えば、コア部１０２に１６．４重量％のＧｅＯ２を、屈折率が増加するようにドープすることは、コア部１０２の相対屈折率を１．０％増加させるのに相当する。実施形態では、コア部１０２に、７重量％以上かつ２０重量％以下のＧｅＯ２を最高濃度としてＧｅＯ２を、屈折率が増加するようにドープする。コア部１０２におけるＧｅＯ２の濃度は、ＧｅＯ２の濃度が半径ｒＣにおいて最も低く、半径ｒＣからコア部１０２の中心線ＣＬに向かう方向に沿って上昇するように、徐々に変化させてもよい。好適な減衰ドーパントとしては、チタン、バナジウム、クロム、マンガン、鉄、コバルト、ニッケル、銅、モリブデン、タングステン、またはタンタルを含む遷移金属の酸化物などが挙げられるがこれらに限定されない。これらの減衰ドーパントの酸化数は、１以上、例えばＴｉ（＋４および／または＋３）、Ｖ（＋５および／または＋４および／または＋３および／または＋２）、Ｃｒ（＋６および／または＋３および／または＋２）、Ｍｎ（＋７および／または＋６および／または＋４および／または＋３および／または＋２）、Ｆｅ（＋３および／または＋２）、Ｃｏ（＋３および／または＋２）、Ｎｉ（＋３および／または＋２）、Ｃｕ（＋２および／または＋１）などであり得る。例えば、コア部１０２に６．０重量％のＴｉＯ２をドープすることは、コア部１０２の相対屈折率を１．０％増加させるのに相当する。実施形態では、コア部１０２には、０．５重量％以上かつ１５重量％以下を最高濃度として、ＴｉＯ２をドープする。実施形態では、コア部１０２における減衰ドーパントの濃度がコア部１０２の中心線ＣＬからコア部１０２の半径ｒＣまで略一定であるように、コア部１０２に減衰ドーパントがドープされている。
【００５４】
光ファイバー１１を含む光減衰器は、主に光ファイバー１１のコア部１０２をとおして光信号を伝搬させることが理解されよう。したがって、減衰ドーパントは光ファイバー１１のコア部１０２にドープされ、それによって光信号が減衰され、光減衰器から平衡光信号出力が提供されるようになる。
【００５５】
実施形態では、図３および図４に描写される光ファイバー１１のコア部１０２は、０．１５以上かつ０．２５以下の開口数ＮＡを有する。別の実施形態では、光ファイバー１１のコア部１０２は、０．１６以上かつ０．２４以下の開口数ＮＡを有する。別の実施形態では、光ファイバー１１のコア部１０２は、０．１８以上かつ０．２２以下の開口数ＮＡを有する。別の実施形態では、光ファイバー１１のコア部１０２は、０．１８５以上かつ０．２１５以下の開口数ＮＡを有する。
【００５６】
図３および図４に描写される光ファイバー１１の実施形態では、光ファイバー１１のコア部１０２は、コア部１０２の中心線ＣＬにおけるΔＣｍａｘから、コア部１０２の半径ｒＣにおけるΔＣ２までのびる、徐々に変化する相対屈折率プロファイルΔＣを有する。また、ΔＣ２は、Δ０よりも大きく、中心線ＣＬからｒＣまで一定である。徐々に変化する相対屈折率プロファイルΔＣは、１以上かつ３以下のコアアルファ（α）を有する。いくつかの実施形態では、コア部１０２のαは、１．５以上かつ２．５以下である。これらの実施形態のうちのいくつかでは、コア部１０２のαは、１．９以上かつ２．３以下である。コア部１０２の徐々に変化する相対屈折率プロファイルΔＣは、アップドーパント（ΔＣ１）の相対屈折率プロファイルと、減衰ドーパント（ΔＣ２）の相対屈折率プロファイルの累積であり得る。つまり、コア部１０２におけるアップドーパントの濃度によって、図４に描写される相対屈折率プロファイルΔＣ１がもたらされ、コア部１０２における減衰ドーパントの濃度によって、図４に描写される相対屈折率プロファイルΔＣ２がもたらされ、コア部１０２の相対屈折率プロファイルΔＣは、ΔＣ１とΔＣ２の累積である。例えば、実施形態では、ΔＣ＝ΔＣ１＋ΔＣ２である。
【００５７】
依然として図３および図４を参照すると、低屈折率トレンチ１０６は、コア部１０２に直接隣接し、直接接触している。低屈折率トレンチの内半径は、コア部１０２の半径ｒＣに等しく、低屈折率トレンチ１０６の外半径（すなわち、低屈折率トレンチ１０６の半径ｒＴ）は、Δ＝０．５（ΔＯＣ−ΔＴ）である半径の低屈折率トレンチの相対屈折率プロファイル（すなわち、図４）の接線が、ゼロデルタ線（Δ０）と交差する、径方向の最も外側にある点と定義される。
【００５８】
図３に描写される実施形態では、低屈折率トレンチ１０６の半径ｒＴは、２５マイクロメートル以上であり、これによって、光ファイバー１１の屈曲性能が改善される。実施形態では、半径ｒＴは、２６マイクロメートル以上かつ３５マイクロメートル以下などの、２６マイクロメートル以上かつ４０マイクロメートル以下である。
【００５９】
実施形態では、低屈折率トレンチ１０６の径方向の厚さＴＴは、１マイクロメートル以上かつ１５マイクロメートル以下である。いくつかの実施形態では、低屈折率トレンチ１０６の径方向の厚さＴＴは、２マイクロメートル以上かつ１０マイクロメートル以下である。いくつかの実施形態では、低屈折率トレンチ１０６の径方向の厚さＴＴは、２マイクロメートル以上かつ８マイクロメートル以下、さらには２マイクロメートル以上かつ７マイクロメートル以下である。
【００６０】
本明細書に述べられるように、低屈折率トレンチ１０６の相対屈折率ΔＴは、コア部１０２の最大相対屈折率ΔＣｍａｘより小さく、かつ外側クラッド１０８の相対屈折率ΔＯＣより小さい。本明細書に記載される実施形態では、低屈折率トレンチ１０６の相対屈折率ΔＴは、一般的に、純粋シリカガラスに対して０．６％以下かつ−０．６％以上である。いくつかの実施形態では、低屈折率トレンチ１０６の相対屈折率ΔＴは、０．３％以下かつ−０．３％以上、０．１％以下かつ−０．１％以上、さらに０．０５％以下かつ−０．０５％以上である。例えば、いくつかの実施形態では、低屈折率トレンチ１０６は、純粋シリカガラスでできており、図４に描写されるように、低屈折率トレンチ１０６の相対屈折率ΔＴは、０％である。他の実施形態では、低屈折率トレンチ１０６は、図５に描写されるように、相対屈折率ΔＴが純粋シリカガラスに対して０．０１％以上かつ１．０％以下になるように減衰ドーパント、例えば、ＴｉＯ２がドープされたシリカガラスでできている。例えば、低屈折率トレンチ１０６は、相対屈折率ΔＴが純粋シリカガラスに対して０．０５％以上かつ０．５％以下になるように減衰ドーパントがドープされたシリカガラスでできていてもよい。代わりに、またはこれに加えて、低屈折率トレンチ１０６に、ダウンドーパント、例えば、これに限定されることはないが、フッ素をドープしてもよい。いくつかの実施形態では、低屈折率トレンチ１０６の相対屈折率ΔＴは、本質的に平坦である。すなわち、低屈折率トレンチ１０６内の任意の２つの半径における相対屈折率ΔＴ間の差は、０．１％未満、さらには０．０５％未満である。他の実施形態では低屈折率トレンチ１０６は、小さいプロファイル設計または工程ばらつきの結果として、相対屈折率ΔＴに小さい変動を有し得る。
【００６１】
光ファイバーの特定のガラス部の径方向厚さは、その特定のガラス部の相対屈折率と相互関係を持ち得る。具体的には、相対屈折率Δｉ％（外側クラッドに対して）、内半径Ｒｉｎおよび外半径Ｒｏｕｔを有するガラス部ｉは、
【００６２】
【数３】
2020514801.tif 000005
【００６３】
と定義されるトレンチ体積Ｖｉを有し得、
これは、長方形のトレンチの場合、
【００６４】
【数４】
2020514801.tif 000006
【００６５】
と書くことができる。
したがって、低屈折率トレンチ１０６は、
【００６６】
【数５】
2020514801.tif 000007
【００６７】
のトレンチ体積ＶＴを有し得る。
【００６８】
良好な屈曲性能を達成するためには、低屈折率トレンチ１０６の体積｜ＶＴ｜は、２０％Δ−マイクロメートル２よりも大きいことが好ましい。実施形態では、低屈折率トレンチ１０６の体積｜ＶＴ｜は、３０％Δ−マイクロメートル２以上、さらには４０％Δ−マイクロメートル２以上であり得る。これらの実施形態のうちのいくつかでは、低屈折率トレンチ１０６の体積｜ＶＴ｜は、５０％Δ−マイクロメートル２以上、さらには６０％Δ−マイクロメートル２以上であり得る。いくつかの実施形態では、低屈折率トレンチの体積｜ＶＴ｜は、３０％Δ−マイクロメートル２以上かつ１２０％Δ−マイクロメートル２以下である。これらの実施形態のうちのいくつかでは、低屈折率トレンチの体積｜ＶＴ｜は、４０％Δ−マイクロメートル２以上かつ１００％Δ−マイクロメートル２以下である。
【００６９】
依然として図３および図４を参照すると、外側クラッド１０８は、低屈折率トレンチ１０６に直接隣接し、直接接触している。つまり、外側クラッド１０８の内半径は、低屈折率トレンチ１０６の半径ｒＴに等しく、外側クラッド１０８の外半径（すなわち、外側クラッド１０８の半径ｒＯＣ）は、光ファイバーのガラス部の外半径として定義される。図３に描写される実施形態では、外側クラッド１０８の半径ｒＯＣは、６５マイクロメートル未満である。本明細書に記載されるいくつかの実施形態では、光ファイバー１１の外側クラッド１０８の半径ｒＯＣは、６２．５マイクロメートルである。本明細書に記載されるいくつかの実施形態では、光ファイバー１１の外側クラッド１０８の半径ｒＯＣは、４０マイクロメートル以上かつ６２．５マイクロメートル以下である。
【００７０】
図３および図４に描写される光ファイバー１１の外側クラッド１０８は、低屈折率トレンチ１０６の相対屈折率ΔＴよりも大きい相対屈折率ΔＯＣを有し、それにより、低屈折率トレンチ１０６と比較して「屈折率が増加するようにドープされた」領域が形成されている。図１および図２に描写される光ファイバー１０のクラッド部１０３に関して本明細書に記載されるように、外側クラッド１０８には、減衰ドーパント、例えば、ＴｉＯ２を、屈折率が増加するようにドープしてもよい。
【００７１】
外側クラッド１０８中の減衰ドーパントがＴｉＯ２である実施形態では、外側クラッド１０８におけるＴｉＯ２濃度は、０．２重量％以上である。いくつかの実施形態では、外側クラッド１０８におけるＴｉＯ２濃度は、０．５重量％以上、例えば１．０重量％以上、さらには１．５重量％以上である。これらの実施形態のうちのいくつかでは、外側クラッド１０８におけるＴｉＯ２の濃度は、２．０重量％以上、さらには２．５重量％以上である。さらに他の実施形態では、外側クラッド１０８におけるＴｉＯ２濃度は、３．０重量％以上、さらには３．５重量％以上である。
【００７２】
本明細書に記載される実施形態では、外側クラッド１０８における減衰ドーパントの濃度は、外側クラッド１０８の相対屈折率ΔＯＣが０．１％以上かつ１．０％以下になるように、外側クラッド１０８のシリカガラスの相対屈折率を増加させるのに十分なものである。例えば、いくつかの実施形態では、外側クラッド１０８の相対屈折率ΔＯＣは、０．１５％以上、さらには０．２％以上かつ０．８％以下である。これらの実施形態のうちのいくつかでは、外側クラッド１０８の相対屈折率ΔＯＣは、０．２％以上かつ０．６％以下である。いくつかの他の実施形態では、外側クラッド１０８の相対屈折率ΔＯＣは、０．３％以上かつ０．７％以下である。例えば、いくつかの実施形態では、外側クラッド１０８の相対屈折率ΔＯＣは、０．２％以上かつ０．５％以下である。いくつかの他の実施形態では、外側クラッド１０８の相対屈折率ΔＯＣは、０．３％以上かつ０．５％以下である。
【００７３】
実施形態では、光ファイバー１１は、８５０ｎｍの波長でマルチモードである。実施形態では、光ファイバー１０は、８５０ｎｍで０．５ｄＢ／ｍ以上の減衰を有する。これらの実施形態のうちのいくつかでは、光ファイバー１１は、８５０ｎｍで１．０ｄＢ／ｍ以上の減衰を有する。例えば、いくつかの実施形態では、８５０ｎｍでの減衰は、５ｄＢ／ｍ以上、さらには７ｄＢ／ｍ以上である。これらの実施形態のうちのいくつかでは、８５０ｎｍでの減衰は、１２ｄＢ／ｍ以上、さらには１８ｄＢ／ｍ以上である。
【００７４】
実施形態では、光ファイバー１１は、８００ｎｍと１３５０ｎｍの間の波長に対してマルチモードであり、例えば、光ファイバー１１は、８００ｎｍと１０００ｎｍの間、または８００ｎｍと９００ｎｍの間の波長に対してマルチモードであり得る。いくつかの実施形態では、光ファイバー１１は、１２５０ｎｍと１３５０ｎｍの間の波長に対してマルチモードである。光ファイバー１１は、８００ｎｍと１０００ｎｍの間の少なくとも１つの波長に対して、０．５ｄＢ／ｍ以上の減衰を有し得る。実施形態では、光ファイバー１１は、８００ｎｍと１０００ｎｍの間の波長に対して、０．５ｄＢ／ｍ以上、例えば１．０ｄＢ／ｍ以上の減衰を有する。いくつかの実施形態では、減衰は、５ｄＢ／ｍ以上、さらには、７ｄＢ／ｍ以上である。これらの実施形態のうちのいくつかでは、減衰は、１２ｄＢ／ｍ以上、さらには１８ｄＢ／ｍ以上である。
【００７５】
依然として図３および図４を参照して、いくつかの実施形態では、８５０ｎｍにおける光ファイバー１１の直径３０ｍｍの曲げ損失（すなわち、光ファイバーを直径３０ｍｍのマンドレルに２周巻いたとき）は、０．５ｄＢ未満、例えば０．４ｄＢ以下、０．３ｄＢ以下、またはさらには０．２ｄＢ以下である。いくつかの実施形態では、８５０ｎｍにおける光ファイバー１０の２０ｍｍ曲げ損失（すなわち、光ファイバーを直径２０ｍｍのマンドレルに２周巻いたとき）は、０．５ｄＢ以下であり、１３００ｎｍにおける２０ｍｍ曲げ損失は、１．０ｄＢ以下である。いくつかの実施形態では、８５０ｎｍにおける光ファイバー１１の直径１５ｍｍの曲げ損失（すなわち、光ファイバーを直径１５ｍｍのマンドレルに２周巻いたとき）は、１．０ｄＢ未満、例えば０．８ｄＢ以下、０．６ｄＢ以下、さらには０．４ｄＢ以下である。例えば、いくつかの実施形態では、８５０ｎｍにおける光ファイバー１１の直径１５ｍｍの曲げ損失は、０．３ｄＢ以下であり、１３００ｎｍにおける直径１５ｍｍの曲げ損失は、０．８ｄＢ以下である。いくつかの実施形態では、８５０ｎｍにおける光ファイバー１０の直径５×１０ｍｍの曲げ損失（すなわち、光ファイバーを、直径１０ｍｍのマンドレルに５周巻いたとき）は、２．０ｄＢ未満、例えば１．８ｄＢ以下であり、いくつかの実施形態では、１．６ｄＢ以下、さらには１．４ｄＢ以下である。いくつかの実施形態では、８５０ｎｍにおける光ファイバー１１の２×１０ｍｍ曲げ損失（すなわち、光ファイバーを直径１０ｍｍのマンドレルに２周巻いたとき）は、０．８ｄＢ以下であり、１３００ｎｍにおける１０ｍｍの２周曲げ損失は、１．５ｄＢ以下である。
【００７６】
図３および図４では、クラッド部１０３が、コア部の周囲に位置づけられた低屈折率トレンチおよび外側クラッドを含む光ファイバー１１が描写されているが、クラッド部は、低屈折率トレンチとコア部の間に配設された内側クラッドをさらに含み得ることを理解されたい。例えば、図６は、コア部と低屈折率トレンチの間に配設された内側クラッドを含む光ファイバー１２の軸方向断面を図式的に描写したものである。図７は、軸方向中心線ＣＬからの光ファイバーの半径Ｒの関数としての、図６の光ファイバー１２の相対屈折率プロファイルをグラフで描写したものである。
【００７７】
図６および図７を参照すると、光ファイバー１２は、先に記載したように、概してコア部１０２およびクラッド部１０３を含む。この実施形態では、クラッド部１０３は、内側クラッド１０４、低屈折率トレンチ１０６、および外側クラッド１０８を含む。コア部１０２は、クラッド部１０３の内側に位置づけられ、最大相対屈折率ΔＣｍａｘ（純粋（すなわち、ドープされていない）シリカガラスに対する）を有する。コア部１０２とクラッド部１０３は、光ファイバー１２の断面が、コア部１０２の中心に対して略円形対称であるように、同心である。内側クラッド１０４は、コア部１０２を囲繞し、かつ直接接触しており、相対屈折率ΔＩＣ（純粋シリカガラスに対する）を有する。低屈折率トレンチ１０６は、内側クラッド１０４を囲繞し、かつ直接接触しており、相対屈折率ΔＴ（純粋シリカガラスに対する）を有する。外側クラッド１０８は、低屈折率トレンチ１０６を囲繞し、かつ直接接触しており、相対屈折率ΔＯＣ（純粋シリカガラスに対する）を有する。つまり、内側クラッド１０４、低屈折率トレンチ１０６、および外側クラッド１０８は、内側クラッド１０４がコア部１０２と低屈折率トレンチ１０６の間に配設され、低屈折率トレンチ１０６が内側クラッド１０４と外側クラッド１０８の間に配設されるように配置されている。図６および図７に描写される光ファイバー１２の実施形態では、ΔＣｍａｘ＞ΔＩＣであり、ΔＣｍａｘ＞ΔＯＣであり、ΔＩＣ＞ΔＴであり、ΔＣｍａｘ＞ΔＩＣ＞ΔＴであり、ΔＣｍａｘ＞ΔＯＣ＞ΔＴである。
【００７８】
依然として図６および図７を参照すると、コア部１０２は、半径ｒＣを有している。内側クラッド１０４は、コア部１０２を囲繞し、内側クラッド１０４が径方向の厚さＴＩＣ＝ｒＩＣ−ｒＣを有するように、半径ｒＣから半径ｒＩＣまで延在している。低屈折率トレンチ１０６は、内側クラッド１０４を囲繞し、低屈折率トレンチが径方向の厚さＴＴ＝ｒＴ−ｒＩＣを有するように、半径ｒＩＣから半径ｒＴまで延在している。外側クラッド１０８は、低屈折率トレンチ１０６を囲繞していてもよく、外側クラッド１０８がＴＯＣ＝ｒＯＣ−ｒＴの径方向の厚さを有するように、半径ｒＴから半径ｒＯＣまで延在していてもよい。したがって、光ファイバー１２のガラス部（例えば、コア部１０２、内側クラッド１０４、低屈折率トレンチ１０６、および外側クラッド１０８）は、２ｒＯＣの直径を有し得る。本明細書に記載されるいくつかの実施形態では、光ファイバー１２のガラス部の半径ｒＯＣは、６５マイクロメートル未満である。本明細書に記載されるいくつかの実施形態では、光ファイバー１２のガラス部の半径ｒＯＣは、６２．５マイクロメートルである。本明細書に記載されるいくつかの実施形態では、光ファイバー１２のガラス部の半径ｒＯＣは、４０マイクロメートル以上かつ６２．５マイクロメートル以下である。
【００７９】
図６および図７に描写される光ファイバー１２のコア部１０２の半径ｒＣは、最小半径と定義され、ここで、コア部１０２の相対屈折率プロファイル（すなわち、図７のΔＣ）の接線は、図７に描写されるΔＩＣ線と交差する。図６および図７に描写される光ファイバー１２の実施形態では、コア部１０２の半径ｒＣは、２２マイクロメートル以上かつ２８マイクロメートル以下である。これらの実施形態のうちのいくつかでは、コア部１０２の半径ｒＣは、２３マイクロメートル以上かつ２８マイクロメートル以下、例えば、２３．５マイクロメートル以上かつ２７．５マイクロメートル以下である。
【００８０】
実施形態では、光ファイバー１２のコア部１０２の最大相対屈折率ΔＣｍａｘは、０．８％以上かつ１．６％以下である。これらの実施形態のうちのいくつかでは、コア部１０２の最大相対屈折率ΔＣｍａｘは、０．８％以上かつ１．４％以下、さらには０．８％以上かつ１．２％以下である。いくつかの実施形態では、コア部１０２の最大相対屈折率ΔＣｍａｘは、０．９％以上かつ１．１％以下である。
【００８１】
コア部１０２において０．１％を超える最大相対屈折率ΔＣｍａｘ値を得るために、光ファイバー１２のコア部１０２に、１種以上の減衰ドーパントの代わりに、または１種以上の減衰ドーパントに加えて、シリカガラスの屈折率を増加させる１種以上のアップドーパントを、屈折率が増加するようにドープしてもよい。好適なアップドーパントとしては、ＧｅＯ２、Ａｌ２Ｏ３、Ｐ２Ｏ５、ＴｉＯ２、ＣｌおよびＢｒなどが挙げられるがこれらに限定されない。例えば、コア部１０２に１６．４重量％のＧｅＯ２を、屈折率が増加するようにドープすることは、コア部１０２の相対屈折率を１．０％増加させるのに相当する。実施形態では、コア部１０２に、７重量％以上かつ２０重量％以下のＧｅＯ２を最高濃度としてＧｅＯ２を、屈折率が増加するようにドープする。コア部１０２におけるＧｅＯ２の濃度は、ＧｅＯ２の濃度が半径ｒＣにおいて最も低く、半径ｒＣからコア部１０２の中心線ＣＬに向かう方向に沿って上昇するように、徐々に変化させてもよい。好適な減衰ドーパントとしては、チタン、バナジウム、クロム、マンガン、鉄、コバルト、ニッケル、銅、モリブデン、タングステン、またはタンタルを含む遷移金属の酸化物などが挙げられるがこれらに限定されない。これらの減衰ドーパントの酸化数は、１以上、例えばＴｉ（＋４および／または＋３）、Ｖ（＋５および／または＋４および／または＋３および／または＋２）、Ｃｒ（＋６および／または＋３および／または＋２）、Ｍｎ（＋７および／または＋６および／または＋４および／または＋３および／または＋２）、Ｆｅ（＋３および／または＋２）、Ｃｏ（＋３および／または＋２）、Ｎｉ（＋３および／または＋２）、Ｃｕ（＋２および／または＋１）などであり得る。例えば、コア部１０２に６．０重量％のＴｉＯ２をドープすることは、コア部１０２の相対屈折率を１．０％増加させるのに相当する。実施形態では、コア部１０２には、０．５重量％以上かつ１５重量％以下を最高濃度として、ＴｉＯ２をドープする。実施形態では、コア部１０２における減衰ドーパントの濃度がコア部１０２の中心線ＣＬからコア部１０２の半径ｒＣまで略一定であるように、コア部１０２に減衰ドーパントがドープされている。
【００８２】
光ファイバー１２を含む光減衰器は、主に光ファイバー１２のコア部１０２をとおして光信号を伝搬させることが理解されよう。したがって、減衰ドーパントは光ファイバー１２のコア部１０２にドープされ、それによって光信号が減衰され、光減衰器から平衡光信号出力が提供されるようになる。
【００８３】
実施形態では、図６および図７に描写される光ファイバー１２のコア部１０２は、０．１５以上かつ０．２５以下の開口数ＮＡを有する。別の実施形態では、光ファイバー１２のコア部１０２は、０．１６以上かつ０．２４以下の開口数ＮＡを有する。別の実施形態では、光ファイバー１２のコア部１０２は、０．１８以上かつ０．２２以下の開口数ＮＡを有する。別の実施形態では、光ファイバー１２のコア部１０２は、０．１８５以上かつ０．２１５以下の開口数ＮＡを有する。
【００８４】
図６および図７に描写される光ファイバー１２のこれらの実施形態では、光ファイバー１２のコア部１０２は、コア部１０２の中心線ＣＬにおけるΔＣｍａｘから、コア部１０２の半径ｒＣにおけるΔＣ２までのびる、徐々に変化する相対屈折率プロファイル（ΔＣ）を有する。また、ΔＣ２は、Δ０よりも大きく、中心線ＣＬからｒＣまで一定である。実施形態では、コア部１０２は、１以上かつ３以下のコアアルファ（α）を有する。いくつかの実施形態では、コア部１０２のαは、１．５以上かつ２．５以下である。これらの実施形態のうちのいくつかでは、コア部１０２のαは、１．９以上かつ２．３以下である。コア部１０２の徐々に変化する相対屈折率プロファイルΔＣは、アップドーパント（ΔＣ１）の相対屈折率プロファイルと、減衰ドーパント（ΔＣ２）の相対屈折率プロファイルの累積であり得る。つまり、コア部１０２におけるアップドーパントの濃度によって、図７に描写される相対屈折率プロファイルΔＣ１がもたらされ、コア部１０２における減衰ドーパントの濃度によって、図７に描写される相対屈折率プロファイルΔＣ２がもたらされ、コア部１０２の相対屈折率プロファイルΔＣは、ΔＣ１とΔＣ２の累積である。例えば、実施形態では、ΔＣ＝ΔＣ１＋ΔＣ２である。他の実施形態では、ΔＣ＜ΔＣ１＋ΔＣ２である。さらに他の実施形態では、ΔＣ＞ΔＣ１＋ΔＣ２である。
【００８５】
依然として図６および図７を参照すると、内側クラッド１０４は、コア部１０２に直接隣接し、直接接触している。内側クラッド１０４の内半径は、コア部１０２の半径ｒＣに等しく、内側クラッド１０４の外半径（すなわち、内側クラッド１０４の半径ｒＩＣ）は、Δ＝０．５（ΔＯＣ−ΔＴ）である半径の低屈折率トレンチの相対屈折率プロファイル（すなわち、図７）の接線が、ゼロデルタ線（Δ０）に交差する、径方向の最も内側にある点と定義される。
【００８６】
図６に描写される実施形態では、内側クラッド１０４の半径ｒＩＣは、２３マイクロメートル以上である。実施形態では、半径ｒＩＣは、２４マイクロメートル以上かつ２８マイクロメートル以下などの、２３マイクロメートル以上かつ３０マイクロメートル以下である。これらの実施形態のうちのいくつかでは、内側クラッド１０４の半径ｒＩＣは、２５マイクロメートル以上かつ２８マイクロメートル以下、さらには２５マイクロメートル以上かつ２７マイクロメートル以下である。
【００８７】
実施形態では、内側クラッド１０４の径方向の厚さＴＩＣは、０．５マイクロメートル以上かつ５マイクロメートル以下である。いくつかの実施形態では、内側クラッド１０４の径方向の厚さＴＩＣは、１マイクロメートル以上かつ４マイクロメートル以下である。いくつかの実施形態では、内側クラッド１０４の径方向の厚さＴＩＣは、１マイクロメートル以上かつ３マイクロメートル以下である。
【００８８】
図６および図７に描写される光ファイバー１２の内側クラッド１０４は、低屈折率トレンチ１０６の相対屈折率ΔＴよりも大きい相対屈折率ΔＩＣを有し、それにより、低屈折率トレンチ１０６と比較して「屈折率が増加するようにドープされた」領域が形成されている。この実施形態では、図１および図２に描写される光ファイバー１０のクラッド部１０３に関して本明細書に記載されるように、内側クラッド１０４には、減衰ドーパント、例えば、ＴｉＯ２を、屈折率が増加するようにドープしてもよい。
【００８９】
減衰ドーパントがＴｉＯ２である実施形態では、内側クラッド１０４におけるＴｉＯ２濃度は、０．２重量％以上である。いくつかの実施形態では、クラッド部１０３におけるＴｉＯ２の濃度は、０．５重量％以上、例えば１．０重量％以上、さらには１．５重量％以上である。これらの実施形態のうちのいくつかでは、内側クラッド１０４におけるＴｉＯ２の濃度は、２．０重量％以上、さらには２．５重量％以上である。さらに他の実施形態では、内側クラッド１０４におけるＴｉＯ２濃度は、３．０重量％以上、さらには３．５重量％以上である。
【００９０】
本明細書に記載される実施形態では、内側クラッド１０４における減衰ドーパントの濃度は、内側クラッド１０４の相対屈折率ΔＩＣが０．１％以上かつ１．０％以下になるように、内側クラッド１０４のシリカガラスの相対屈折率を増加させるのに十分なものである。例えば、いくつかの実施形態では、内側クラッド１０４の相対屈折率ΔＩＣは、０．１５％以上、さらには０．２％以上かつ０．８％以下である。これらの実施形態のうちのいくつかでは、内側クラッド１０４の相対屈折率ΔＩＣは、０．２％以上かつ０．６％以下である。いくつかの他の実施形態では、内側クラッド１０４の相対屈折率ΔＩＣは、０．３％以上かつ０．７％以下である。例えば、いくつかの実施形態では、内側クラッド１０４の相対屈折率ΔＩＣは、０．２％以上かつ０．５％以下である。いくつかの他の実施形態では、内側クラッド１０４の相対屈折率ΔＩＣは、０．３％以上かつ０．５％以下である。
【００９１】
依然として図６および図７を参照すると、低屈折率トレンチ１０６は、内側クラッド１０４に直接隣接し、直接接触している。低屈折率トレンチ１０６の内半径は、内側クラッド１０４の半径ｒＩＣに等しく、低屈折率トレンチ１０６の外半径（すなわち、低屈折率トレンチ１０６の半径ｒＴ）は、Δ＝０．５（ΔＯＣ−ΔＴ）である半径の低屈折率トレンチの相対屈折率プロファイル（すなわち、図７）の接線が、ゼロデルタ線（Δ０）に交差する、径方向の最も外側にある点と定義される。
【００９２】
図６に描写される実施形態では、低屈折率トレンチ１０６の半径ｒＴは、２５マイクロメートル以上であり、これによって、光ファイバー１１の屈曲性能が改善される。実施形態では、半径ｒＴは、２６マイクロメートル以上かつ３５マイクロメートル以下などの、２６マイクロメートル以上かつ４０マイクロメートル以下である。これらの実施形態のうちのいくつかでは、低屈折率トレンチ１０６の半径ｒＴは、２６マイクロメートル以上かつ３３マイクロメートル以下、さらには２６マイクロメートル以上かつ３２マイクロメートル以下である。
【００９３】
実施形態では、低屈折率トレンチ１０６の径方向の厚さＴＴは、１マイクロメートル以上かつ１５マイクロメートル以下である。いくつかの実施形態では、低屈折率トレンチ１０６の径方向の厚さＴＴは、２マイクロメートル以上かつ１０マイクロメートル以下である。いくつかの実施形態では、低屈折率トレンチ１０６の径方向の厚さＴＴは、２マイクロメートル以上かつ８マイクロメートル以下、さらには２マイクロメートル以上かつ７マイクロメートル以下である。
【００９４】
本明細書に述べられるように、低屈折率トレンチ１０６の相対屈折率ΔＴは、コア部１０２の最大相対屈折率ΔＣｍａｘ、内側クラッド１０４の相対屈折率ΔＩＣ、および外側クラッド１０８の相対屈折率ΔＯＣより小さい（すなわち、ΔＴ＜ΔＣｍａｘであり、ΔＴ＜ΔＩＣであり、ΔＴ＜ΔＯＣである）。本明細書に記載される実施形態では、低屈折率トレンチ１０６の相対屈折率ΔＴは、一般的に、純粋シリカガラスに対して０．６％以下かつ−０．６％以上である。いくつかの実施形態では、低屈折率トレンチ１０６の相対屈折率ΔＴは、０．３％以下かつ−０．３％以上、０．１％以下かつ−０．１％以上、さらに０．０５％以下かつ−０．０５％以上である。例えば、いくつかの実施形態では、低屈折率トレンチ１０６は、純粋シリカガラスでできており、図７に描写されるように、低屈折率トレンチ１０６の相対屈折率ΔＴは、０％である。他の実施形態では、低屈折率トレンチ１０６は、図５に関して上述されるように、相対屈折率ΔＴが純粋シリカガラスに対して０．０１％以上かつ１．０％未満になるように減衰ドーパント、例えば、ＴｉＯ２がドープされたシリカガラスでできている。例えば、低屈折率トレンチ１０６は、相対屈折率ΔＴが純粋シリカガラスに対して０．０５％以上かつ０．５％以下になるように減衰ドーパントがドープされたシリカガラスでできてい得る。代わりに、またはこれに加えて、低屈折率トレンチ１０６に、ダウンドーパント、例えば、これに限定されることはないが、フッ素をドープしてもよい。いくつかの実施形態では、低屈折率トレンチ１０６の相対屈折率ΔＴは、本質的に平坦である。すなわち、低屈折率トレンチ１０６内の任意の２つの半径における相対屈折率ΔＴ間の差は、０．１％未満、さらには０．０５％未満である。他の実施形態では低屈折率トレンチ１０６は、小さいプロファイル設計または工程ばらつきの結果として、相対屈折率ΔＴに小さい変動を有し得る。
【００９５】
良好な屈曲性能を達成するためには、低屈折率トレンチ１０６の体積｜ＶＴ｜は、２０％Δ−マイクロメートル２よりも大きいことが好ましい。実施形態では、低屈折率トレンチ１０６の体積｜ＶＴ｜は、３０％Δ−マイクロメートル２以上、さらには４０％Δ−マイクロメートル２以上であり得る。これらの実施形態のうちのいくつかでは、低屈折率トレンチ１０６の体積｜ＶＴ｜は、５０％Δ−マイクロメートル２以上、さらには６０％Δ−マイクロメートル２以上であり得る。いくつかの実施形態では、低屈折率トレンチの体積｜ＶＴ｜は、３０％Δ−マイクロメートル２以上かつ１２０％Δ−マイクロメートル２以下である。これらの実施形態のうちのいくつかでは、低屈折率トレンチの体積｜ＶＴ｜は、４０％Δ−マイクロメートル２以上かつ１００％Δ−マイクロメートル２以下である。
【００９６】
依然として図６および図７を参照すると、外側クラッド１０８は、低屈折率トレンチ１０６に直接隣接し、直接接触している。つまり、外側クラッド１０８の内半径は、低屈折率トレンチ１０６の半径ｒＴに等しく、外側クラッド１０８の外半径（すなわち、外側クラッド１０８の半径ｒＯＣ）は、光ファイバーのガラス部の外半径として定義される。図６に描写される実施形態では、外側クラッド１０８の半径ｒＯＣは、６５マイクロメートル未満である。本明細書に記載されるいくつかの実施形態では、光ファイバー１２の外側クラッド１０８の半径ｒＯＣは、６５マイクロメートル未満である。本明細書に記載されるいくつかの実施形態では、光ファイバー１２の外側クラッド１０８の半径ｒＯＣは、６２．５マイクロメートルである。本明細書に記載されるいくつかの実施形態では、光ファイバー１２の外側クラッド１０８の半径ｒＯＣは、４０マイクロメートル以上かつ６２．５マイクロメートル以下である。
【００９７】
図６および図７に描写される光ファイバー１２の外側クラッド１０８は、低屈折率トレンチ１０６の相対屈折率ΔＴよりも大きい相対屈折率ΔＯＣを有し、それにより、低屈折率トレンチ１０６と比較して「屈折率が増加するようにドープされた」領域が形成されている。実施形態では、減衰ドーパントの濃度は、外側クラッド１０８の径方向の厚さに沿って一定である。他の実施形態では、減衰ドーパントの濃度は、外側クラッド１０８の径方向の厚さに沿ってわずかに減少する。図１および図２に描写される光ファイバー１０のクラッド部１０３に関して本明細書に記載されるように、外側クラッド１０８には、減衰ドーパント、例えば、ＴｉＯ２を、屈折率が増加するようにドープしてもよい。
【００９８】
外側クラッド１０８中の減衰ドーパントがＴｉＯ２である実施形態では、外側クラッド１０８中のＴｉＯ２濃度は、０．２重量％以上である。いくつかの実施形態では、外側クラッド１０８におけるＴｉＯ２濃度は、０．５重量％以上、例えば１．０重量％以上、さらには１．５重量％以上である。これらの実施形態のうちのいくつかでは、外側クラッド１０８におけるＴｉＯ２の濃度は、２．０重量％以上、さらには２．５重量％以上である。さらに他の実施形態では、外側クラッド１０８におけるＴｉＯ２濃度は、３．０重量％以上、さらには３．５重量％以上である。実施形態では、外側クラッド１０８におけるＴｉＯ２濃度は、内側クラッド１０４におけるＴｉＯ２濃度に略等しい。
【００９９】
本明細書に記載される実施形態では、外側クラッド１０８における減衰ドーパントの濃度は、外側クラッド１０８の相対屈折率ΔＯＣが０．１％以上かつ１．０％以下になるように、外側クラッド１０８のシリカガラスの相対屈折率を増加させるのに十分なものである。例えば、いくつかの実施形態では、外側クラッド１０８の相対屈折率ΔＯＣは、０．１５％以上、さらには０．２％以上かつ０．８％以下である。これらの実施形態のうちのいくつかでは、外側クラッド１０８の相対屈折率ΔＯＣは、０．２％以上かつ０．６％以下である。いくつかの他の実施形態では、外側クラッド１０８の相対屈折率ΔＯＣは、０．３％以上かつ０．７％以下である。例えば、いくつかの実施形態では、外側クラッド１０８の相対屈折率ΔＯＣは、０．２％以上かつ０．５％以下である。いくつかの他の実施形態では、外側クラッド１０８の相対屈折率ΔＯＣは、０．３％以上かつ０．５％以下である。いくつかの実施形態では、外側クラッド１０８の相対屈折率ΔＯＣは、内側クラッド１０４における相対屈折率ΔＩＣに略等しい。他の実施形態では、外側クラッド１０８の相対屈折率ΔＯＣは、全体的に、内側クラッド１０４における相対屈折率ΔＩＣよりも低い。さらに他の実施形態では、外側クラッド１０８の相対屈折率ΔＯＣは、全体的に、内側クラッド１０４における相対屈折率ΔＩＣよりも高い。
【０１００】
実施形態では、光ファイバー１２は、８５０ｎｍの波長でマルチモードである。実施形態では、光ファイバー１２は、８５０ｎｍで０．５ｄＢ／ｍ以上の減衰を有する。これらの実施形態のうちのいくつかでは、光ファイバー１２は、８５０ｎｍで１．０ｄＢ／ｍ以上の減衰を有する。例えば、いくつかの実施形態では、８５０ｎｍでの減衰は、５ｄＢ／ｍ以上、さらには７ｄＢ／ｍ以上である。これらの実施形態のうちのいくつかでは、８５０ｎｍでの減衰は、１２ｄＢ／ｍ以上、さらには１８ｄＢ／ｍ以上である。
【０１０１】
実施形態では、光ファイバー１２は、８００ｎｍと１３５０ｎｍの間の波長に対してマルチモードであり、例えば、光ファイバー１２は、８００ｎｍと１０００ｎｍの間、または８００ｎｍと９００ｎｍの間の波長に対してマルチモードであり得る。いくつかの実施形態では、光ファイバー１２は、１２５０ｎｍと１３５０ｎｍの間の波長に対してマルチモードである。光ファイバー１２は、８００ｎｍと１０００ｎｍの間の少なくとも１つの波長に対して、０．５ｄＢ／ｍ以上の減衰を有し得る。実施形態では、光ファイバー１２は、８００ｎｍと１０００ｎｍの間の波長に対して、０．５ｄＢ／ｍ以上、例えば１．０ｄＢ／ｍ以上の減衰を有する。いくつかの実施形態では、減衰は、５ｄＢ／ｍ以上、さらには、７ｄＢ／ｍ以上である。これらの実施形態のうちのいくつかでは、減衰は、１２ｄＢ／ｍ以上、さらには１８ｄＢ／ｍ以上である。
【０１０２】
依然として図６および図７を参照して、いくつかの実施形態では、８５０ｎｍにおける光ファイバー１２の直径３０ｍｍの曲げ損失（すなわち、光ファイバーを直径３０ｍｍのマンドレルに２周巻いたとき）は、０．５ｄＢ未満、例えば０．４ｄＢ以下、０．３ｄＢ以下、またはさらには０．２ｄＢ以下である。いくつかの実施形態では、８５０ｎｍにおける光ファイバー１２の２０ｍｍ曲げ損失（すなわち、光ファイバーを直径２０ｍｍのマンドレルに２周巻いたとき）は、０．５ｄＢ以下であり、１３００ｎｍにおける２０ｍｍ曲げ損失は、１．０ｄＢ以下である。いくつかの実施形態では、８５０ｎｍにおける光ファイバー１２の直径１５ｍｍの曲げ損失（すなわち、光ファイバーを直径１５ｍｍのマンドレルに２周巻いたとき）は、１．０ｄＢ未満、例えば０．８ｄＢ以下、０．６ｄＢ以下、さらには０．４ｄＢ以下である。例えば、いくつかの実施形態では、８５０ｎｍにおける光ファイバー１２の直径１５ｍｍの曲げ損失は、０．３ｄＢ以下であり、１３００ｎｍにおける直径１５ｍｍの曲げ損失は、０．８ｄＢ以下である。いくつかの実施形態では、８５０ｎｍにおける光ファイバー１０の直径５×１０ｍｍの曲げ損失（すなわち、光ファイバーを、直径１０ｍｍのマンドレルに５周巻いたとき）は、２．０ｄＢ未満、例えば１．８ｄＢ以下であり、いくつかの実施形態では、１．６ｄＢ以下、さらには１．４ｄＢ以下である。いくつかの実施形態では、８５０ｎｍにおける光ファイバー１２の２×１０ｍｍ曲げ損失（すなわち、光ファイバーを直径１０ｍｍのマンドレルに２周巻いたとき）は、０．８ｄＢ以下であり、１３００ｎｍにおける１０ｍｍの２周曲げ損失は、１．５ｄＢ以下である。
【０１０３】
図１から図７には、コア部の中心線ＣＬからコア部の半径ｒＣまで一定の濃度で減衰ドーパントを含むコア部を有する光ファイバー１０、光ファイバー１１、および光ファイバー１２が描写されているが、コア部は、コア部における減衰ドーパントの濃度が半径ｒＣにおいて最も低く、半径ｒＣからコア部の中心線ＣＬに向かう方向に沿って上昇するように徐々に変化する濃度で減衰ドーパントを含み得ることを理解されたい。例えば、図８には、コア部における減衰ドーパントの濃度が半径ｒＣにおいて最も低く、半径ｒＣからコア部の中心線に向かう方向に沿って上昇するコア部を含む、図６に描写される光ファイバー１２の相対屈折率プロファイルが図式的に描写されている。
【０１０４】
図６および図８を参照すると、この実施形態の光ファイバー１２は、先に記載したように、概してコア部１０２およびクラッド部１０３を含む。この実施形態では、クラッド部１０３は、内側クラッド１０４、低屈折率トレンチ１０６、および外側クラッド１０８を含む。コア部１０２は、クラッド部１０３の内側に位置づけられ、最大相対屈折率ΔＣｍａｘ（純粋シリカガラスに対する）を有する。コア部１０２とクラッド部１０３は、光ファイバー１２の断面が、コア部１０２の中心に対して略円形対称であるように、同心である。内側クラッド１０４は、コア部１０２を囲繞し、かつ直接接触しており、徐々に変化する相対屈折率ΔＩＣ（純粋シリカガラスに対する）を有する。低屈折率トレンチ１０６は、内側クラッド１０４を囲繞し、かつ直接接触しており、相対屈折率ΔＴ（純粋シリカガラスに対する）を有する。外側クラッド１０８は、低屈折率トレンチ１０６を囲繞し、かつ直接接触しており、相対屈折率ΔＯＣ（純粋シリカガラスに対する）を有する。つまり、内側クラッド１０４、低屈折率トレンチ１０６、および外側クラッド１０８は、内側クラッド１０４がコア部１０２と低屈折率トレンチ１０６の間に配設され、低屈折率トレンチ１０６が内側クラッド１０４と外側クラッド１０８の間に配設されるように配置されている。図６および図８に描写される光ファイバー１２の実施形態では、ΔＣｍａｘ＞ΔＩＣであり、ΔＣｍａｘ＞ΔＯＣであり、ΔＩＣ≧ΔＴであり、ΔＣｍａｘ＞ΔＩＣ≧ΔＴであり、ΔＣｍａｘ＞ΔＯＣ＞ΔＴである。
【０１０５】
依然として図６および図８を参照すると、コア部１０２は、半径ｒＣを有している。内側クラッド１０４は、コア部１０２を囲繞し、内側クラッド１０４が径方向の厚さＴＩＣ＝ｒＩＣ−ｒＣを有するように、半径ｒＣから半径ｒＩＣまで延在している。低屈折率トレンチ１０６は、内側クラッド１０４を囲繞し、低屈折率トレンチが径方向の厚さＴＴ＝ｒＴ−ｒＩＣを有するように、半径ｒＩＣから半径ｒＴまで延在している。外側クラッド１０８は、低屈折率トレンチ１０６を囲繞していてもよく、外側クラッドがＴＯＣ＝ｒＯＣ−ｒＴの径方向の厚さを有するように、半径ｒＴから半径ｒＯＣまで延在していてもよい。したがって、光ファイバー１１のガラス部（例えば、コア部１０２、低屈折率トレンチ１０６、および外側クラッド１０８）は、２ｒＯＣの直径を有し得る。本明細書に記載されるいくつかの実施形態では、光ファイバー１１のガラス部の半径ｒＯＣは、６５マイクロメートル未満である。本明細書に記載されるいくつかの実施形態では、光ファイバー１１のガラス部の半径ｒＯＣは、６２．５マイクロメートルである。本明細書に記載されるいくつかの実施形態では、光ファイバー１１のガラス部の半径ｒＯＣは、４０マイクロメートル以上かつ６２．５マイクロメートル以下である。
【０１０６】
図６および図８に描写される光ファイバー１２のコア部１０２の半径ｒＣは、最小半径と定義され、ここで、コア部１０２の相対屈折率プロファイル（すなわち、図８のΔＣ）の接線が、半径ｒＯＣにおける相対屈折率ΔＯＣからコア部１０２の中心線ＣＬに向かう方向にのびる傾斜のない線と交差する。図６および図８に描写される光ファイバーの実施形態では、コア部１０２の半径ｒＣは、２２マイクロメートル以上かつ２８マイクロメートル以下である。これらの実施形態のうちのいくつかでは、コア部１０２の半径ｒＣは、２３マイクロメートル以上かつ２８マイクロメートル以下、例えば、２３．５マイクロメートル以上かつ２７．５マイクロメートル以下である。
【０１０７】
実施形態では、光ファイバー１２のコア部１０２の最大相対屈折率ΔＣｍａｘは、０．８％以上かつ１．６％以下である。これらの実施形態のうちのいくつかでは、コア部１０２の最大相対屈折率ΔＣｍａｘは、０．８％以上かつ１．４％以下、さらには０．８％以上かつ１．２％以下である。いくつかの実施形態では、コア部１０２の最大相対屈折率ΔＣｍａｘは、０．９％以上かつ１．１％以下である。
【０１０８】
コア部１０２において０．８％を超える最大相対屈折率ΔＣｍａｘ値を得るために、光ファイバー１２のコア部１０２に、１種以上の減衰ドーパントの代わりに、または１種以上の減衰ドーパントに加えて、シリカガラスの屈折率を増加させる１種以上のアップドーパントを、屈折率が増加するようにドープしてもよい。好適なアップドーパントとしては、ＧｅＯ２、Ａｌ２Ｏ３、Ｐ２Ｏ５、ＴｉＯ２、Ｃｌ、およびＢｒなどが挙げられるがこれらに限定されない。例えば、コア部１０２に１６．４重量％のＧｅＯ２を、屈折率が増加するようにドープすることは、コア部１０２の相対屈折率を１．０％増加させるのに相当する。実施形態では、コア部１０２に、７重量％以上かつ２０重量％以下のＧｅＯ２を最高濃度として、ＧｅＯ２を、屈折率が増加するようにドープする。コア部１０２におけるＧｅＯ２の濃度は、コア部１０２におけるＧｅＯ２の濃度が半径ｒＣにおいて最も低く、半径ｒＣからコア部１０２の中心線ＣＬに向かう方向に沿って上昇するように、徐々に変化させてもよい。好適な減衰ドーパントとしては、チタン、バナジウム、クロム、マンガン、鉄、コバルト、ニッケル、銅、モリブデン、タングステン、またはタンタルを含む遷移金属の酸化物などが挙げられるがこれらに限定されない。これらの減衰ドーパントの酸化数は、１以上、例えばＴｉ（＋４および／または＋３）、Ｖ（＋５および／または＋４および／または＋３および／または＋２）、Ｃｒ（＋６および／または＋３および／または＋２）、Ｍｎ（＋７および／または＋６および／または＋４および／または＋３および／または＋２）、Ｆｅ（＋３および／または＋２）、Ｃｏ（＋３および／または＋２）、Ｎｉ（＋３および／または＋２）、Ｃｕ（＋２および／または＋１）などであり得る。例えば、コア部１０２に６．０重量％のＴｉＯ２をドープすることは、コア部１０２の相対屈折率を１．０％増加させるのに相当し、コア部１０２には、０．５重量％以上かつ１５重量％以下のＴｉＯ２を最高濃度として、ＴｉＯ２をドープしてもよい。実施形態では、コア部１０２における減衰ドーパントの濃度が徐々に変化し、コア部１０２における減衰ドーパントの濃度が、半径ｒＣにおいて最も低く、半径ｒＣからコア部１０２の中心線ＣＬに向かう方向に沿って上昇するように、コア部１０２に減衰ドーパントがドープされている。
【０１０９】
図６および図８に描写される光ファイバー１２を含む光減衰器は、主に光ファイバー１２のコア部１０２をとおして光信号を伝搬させることが理解されよう。したがって、減衰ドーパントは光ファイバー１２のコア部１０２にドープされ、それによって光信号が減衰され、光減衰器から平衡光信号出力が提供されるようになる。
【０１１０】
実施形態では、図６および図８に描写される光ファイバー１２のコア部１０２は、０．１５以上かつ０．２５以下の開口数ＮＡを有する。別の実施形態では、光ファイバー１２のコア部１０２は、０．１６以上かつ０．２４以下の開口数ＮＡを有する。別の実施形態では、光ファイバー１２のコア部１０２は、０．１８以上かつ０．２２以下の開口数ＮＡを有する。別の実施形態では、光ファイバー１２のコア部１０２は、０．１８５以上かつ０．２１５以下の開口数ＮＡを有する。
【０１１１】
図６および図８に描写される光ファイバー１２のこれらの実施形態では、光ファイバー１２のコア部１０２は、コア部１０２の中心線ＣＬにおけるΔＣｍａｘから、コア部１０２の半径ｒＣにおけるΔＯＣに等しい相対屈折率値までのびる、徐々に変化する相対屈折率プロファイルΔＣを有する。実施形態では、徐々に変化する相対屈折率プロファイルΔＣは、１以上かつ３以下のコアアルファ（α）を有する。いくつかの実施形態では、コア部１０２のαは、１．５以上かつ２．５以下である。これらの実施形態のうちのいくつかでは、コア部１０２のαは、１．９以上かつ２．３以下である。コア部１０２の徐々に変化する相対屈折率プロファイルΔＣは、アップドーパントΔＣ１の相対屈折率プロファイルと、減衰ドーパントΔＣ２の相対屈折率プロファイルの累積であり得る。つまり、コア部１０２におけるアップドーパントの濃度によって、図８に描写される相対屈折率プロファイルΔＣ１がもたらされ、コア部１０２における減衰ドーパントの濃度によって、図８に描写される相対屈折率プロファイルΔＣ２がもたらされ、コア部１０２の相対屈折率プロファイルΔＣは、ΔＣ１とΔＣ２の累積である。例えば、実施形態では、ΔＣ＝ΔＣ１＋ΔＣ２である。
【０１１２】
図６および図８に描写される光ファイバー１２が、中心線ＣＬにおけるΔＣｍａｘからｒＣにおけるΔＯＣまでのびる徐々に変化する相対屈折率プロファイルを有するコア部１０２を含むことを、理解されたい。その一方、かつ本明細書に述べられるように、図３および図４に描写される光ファイバー１１は、コア部１０２の中心線ＣＬにおけるΔＣｍａｘから、コア部１０２の半径ｒＣにおけるΔＣ２までのびる、徐々に変化する相対屈折率プロファイルを有するコア部１０２を含む。また、図３および図４に描写される光ファイバー１１に関しては、ΔＣ２は、Δ０よりも大きく、中心線ＣＬからｒＣまで一定である。
【０１１３】
依然として図６および図８を参照すると、内側クラッド１０４は、コア部１０２に直接隣接し、直接接触している。内側クラッド１０４の内半径は、コア部１０２の半径ｒＣに等しく、内側クラッド１０４の外半径（すなわち、内側クラッド１０４の半径ｒＩＣ）は、Δ＝０．５（ΔＯＣ−ΔＴ）である半径における内側クラッドの相対屈折率プロファイル（すなわち、図８）の接線が、Δ＝ΔＴであるトレンチの最も内側にある半径からコア部１０２の中心線ＣＬに向かう方向にのびる傾斜のない線と交差する半径であると定義される。
【０１１４】
図６および図８に描写される実施形態では、内側クラッド１０４の半径ｒＩＣは、２３マイクロメートル以上である。実施形態では、半径ｒＩＣは、２４マイクロメートル以上かつ２８マイクロメートル以下などの、２３マイクロメートル以上かつ３０マイクロメートル以下である。これらの実施形態のうちのいくつかでは、内側クラッド１０４の半径ｒＩＣは、２５マイクロメートル以上かつ２８マイクロメートル以下、さらには２５マイクロメートル以上かつ２７マイクロメートル以下である。
【０１１５】
実施形態では、内側クラッド１０４の径方向の厚さＴＩＣは、０．５マイクロメートル以上かつ５マイクロメートル以下である。いくつかの実施形態では、内側クラッド１０４の径方向の厚さＴＩＣは、１マイクロメートル以上かつ４マイクロメートル以下である。いくつかの実施形態では、内側クラッド１０４の径方向の厚さＴＩＣは、１マイクロメートル以上かつ３マイクロメートル以下である。
【０１１６】
図６および図８に描写される光ファイバー１２の内側クラッド１０４は、ｒＩＣよりも小さい内側クラッド１０４内の半径においては、低屈折率トレンチ１０６の相対屈折率ΔＴよりも大きく、半径ｒＩＣにおいては、低屈折率トレンチ１０６の相対屈折率ΔＴに等しい徐々に変化する相対屈折率ΔＩＣを有し、それにより、低屈折率トレンチ１０６と比較して「屈折率が増加するようにドープされた」領域が形成されている。実施形態では、内側クラッド１０４の徐々に変化する相対屈折率ΔＩＣは、コア部１０２の徐々に変化する相対屈折率ΔＣにつながる。この実施形態では、内側クラッド１０４には、アップドーパント、例えば、ＧｅＯ２、および減衰ドーパント、例えば、ＴｉＯ２が、屈折率が増加するようにドープされている。内側クラッド１０４におけるアップドーパントの濃度は、アップドーパントの濃度が半径ｒＩＣにおいて最も低く、半径ｒＩＣからコア部１０２の中心線ＣＬに向かう方向に沿って上昇するように、徐々に変化させてもよい。内側クラッド１０４における減衰ドーパントの濃度も、減衰ドーパントの濃度が半径ｒＩＣにおいて最も低く、半径ｒＩＣからコア部１０２の中心線ＣＬに向かう方向に沿って上昇するように、徐々に変化させてもよい。
【０１１７】
減衰ドーパントがＴｉＯ２である実施形態では、内側クラッド１０４におけるＴｉＯ２濃度は徐々に変化し、半径ｒＣにおいて、０．２重量％以上の最高濃度となる。いくつかの実施形態では、内側クラッド１０４における最高ＴｉＯ２濃度は、０．５重量％以上、例えば１．０重量％以上、さらには１．５重量％以上である。これらの実施形態のうちのいくつかでは、内側クラッド１０４におけるＴｉＯ２の最高濃度は、２．０重量％以上、さらには２．５重量％以上である。さらに他の実施形態では、内側クラッド１０４における最高ＴｉＯ２濃度は、３．０重量％以上、さらには３．５重量％以上である。
【０１１８】
本明細書に記載される実施形態では、内側クラッド１０４における減衰ドーパントの濃度は、内側クラッド１０４の最大相対屈折率ΔＩＣ（例えば、半径ｒＣにおける）が０．１％以上かつ１．０％以下になるように、内側クラッド１０４のシリカガラスの相対屈折率を増加させるのに十分なものである。例えば、いくつかの実施形態では、内側クラッド１０４の最大相対屈折率ΔＩＣは、０．１５％以上、さらには０．２％以上かつ０．８％以下である。これらの実施形態のうちのいくつかでは、内側クラッド１０４の最大相対屈折率ΔＩＣは、０．２％以上かつ０．６％以下である。いくつかの他の実施形態では、内側クラッド１０４の最大相対屈折率ΔＩＣは、０．３％以上かつ０．７％以下である。例えば、いくつかの実施形態では、内側クラッド１０４の最大相対屈折率ΔＩＣは、０．２％以上かつ０．５％以下である。いくつかの他の実施形態では、内側クラッド１０４の最大相対屈折率ΔＩＣは、０．３％以上かつ０．５％以下である。
【０１１９】
依然として図６および図８を参照すると、低屈折率トレンチ１０６は、内側クラッド１０４に直接隣接し、直接接触している。低屈折率トレンチ１０６の内半径は、内側クラッド１０４の半径ｒＩＣに等しく、低屈折率トレンチ１０６の外半径（すなわち、低屈折率トレンチ１０６の半径ｒＴ）は、Δ＝０．５（ΔＯＣ−ΔＴ）である半径の低屈折率トレンチの相対屈折率プロファイル（すなわち、図８）の接線が、ゼロデルタ線（Δ０）に交差する、径方向の最も外側にある点と定義される。
【０１２０】
図６および図８に描写される実施形態では、低屈折率トレンチ１０６の半径ｒＴは、２５マイクロメートル以上であり、これによって、光ファイバー１２の屈曲性能が改善される。実施形態では、半径ｒＴは、２６マイクロメートル以上かつ３５マイクロメートル以下などの、２６マイクロメートル以上かつ４０マイクロメートル以下である。これらの実施形態のうちのいくつかでは、内側クラッド１０４の半径ｒＴは、２６マイクロメートル以上かつ３３マイクロメートル以下、さらには２６マイクロメートル以上かつ３２マイクロメートル以下である。
【０１２１】
実施形態では、図６および図８に描写される光ファイバー１２に関しては、低屈折率トレンチ１０６の低屈折率トレンチ１０６の径方向の厚さＴＴは、１マイクロメートル以上かつ１５マイクロメートル以下である。いくつかの実施形態では、低屈折率トレンチ１０６の径方向の厚さＴＴは、２マイクロメートル以上かつ１０マイクロメートル以下である。いくつかの実施形態では、低屈折率トレンチ１０６の径方向の厚さＴＴは、２マイクロメートル以上かつ８マイクロメートル以下、さらには２マイクロメートル以上かつ７マイクロメートル以下である。
【０１２２】
本明細書に述べられるように、低屈折率トレンチ１０６の相対屈折率ΔＴは、コア部１０２の最大相対屈折率ΔＣｍａｘおよび外側クラッド１０８の相対屈折率ΔＯＣより小さい。本明細書に記載される実施形態では、低屈折率トレンチ１０６の相対屈折率ΔＴは、一般的に、純粋シリカガラスに対して０．６％以下かつ−０．６％以上である。いくつかの実施形態では、低屈折率トレンチ１０６の相対屈折率ΔＴは、０．３％以下かつ−０．３％以上、０．１％以下かつ−０．１％以上、さらに０．０５％以下かつ−０．０５％以上である。例えば、いくつかの実施形態では、低屈折率トレンチ１０６は、純粋シリカガラスでできており、図８に描写されるように、低屈折率トレンチ１０６の相対屈折率ΔＴは、０％である。他の実施形態では、低屈折率トレンチ１０６は、図５に関して上述されるように、相対屈折率ΔＴが純粋シリカガラスに対して０．０１％超かつ１．０％未満になるように減衰ドーパント、例えば、ＴｉＯ２がドープされたシリカガラスでできている。例えば、低屈折率トレンチ１０６は、相対屈折率ΔＴが純粋シリカガラスに対して０．０５％以上かつ０．５％以下になるように減衰ドーパントがドープされたシリカガラスでできてい得る。代わりに、またはこれに加えて、低屈折率トレンチ１０６に、ダウンドーパント、例えば、これに限定されることはないが、フッ素をドープしてもよい。いくつかの実施形態では、低屈折率トレンチ１０６の相対屈折率ΔＴは、本質的に平坦である。すなわち、低屈折率トレンチ１０６内の任意の２つの半径における相対屈折率ΔＴ間の差は、０．１％未満、さらには０．０５％未満である。他の実施形態では低屈折率トレンチ１０６は、小さいプロファイル設計または工程ばらつきの結果として、相対屈折率ΔＴに小さい変動を有し得る。
【０１２３】
良好な屈曲性能を達成するためには、低屈折率トレンチ１０６の体積｜ＶＴ｜は、２０％Δ−マイクロメートル２よりも大きいことが好ましい。実施形態では、低屈折率トレンチ１０６の体積｜ＶＴ｜は、３０％Δ−マイクロメートル２以上、さらには４０％Δ−マイクロメートル２以上であり得る。これらの実施形態のうちのいくつかでは、低屈折率トレンチ１０６の体積｜ＶＴ｜は、５０％Δ−マイクロメートル２以上、さらには６０％Δ−マイクロメートル２以上であり得る。いくつかの実施形態では、低屈折率トレンチの体積｜ＶＴ｜は、３０％Δ−マイクロメートル２以上かつ１２０％Δ−マイクロメートル２以下である。これらの実施形態のうちのいくつかでは、低屈折率トレンチの体積｜ＶＴ｜は、４０％Δ−マイクロメートル２以上かつ１００％Δ−マイクロメートル２以下である。
【０１２４】
依然として図６および図８を参照すると、外側クラッド１０８は、低屈折率トレンチ１０６に直接隣接し、直接接触している。つまり、外側クラッド１０８の内半径は、低屈折率トレンチ１０６の半径ｒＴに等しく、外側クラッド１０８の外半径（すなわち、外側クラッド１０８の半径ｒＯＣ）は、光ファイバーのガラス部の外半径として定義される。図８に描写される実施形態では、外側クラッド１０８の半径ｒＯＣは、６５マイクロメートル未満である。本明細書に記載されるいくつかの実施形態では、光ファイバー１２の外側クラッド１０８の半径ｒＯＣは、６２．５マイクロメートルである。本明細書に記載されるいくつかの実施形態では、光ファイバー１２の外側クラッド１０８の半径ｒＯＣは、４０マイクロメートル以上かつ６２．５マイクロメートル以下である。
【０１２５】
図６および図８に描写される光ファイバー１２の外側クラッド１０８は、低屈折率トレンチ１０６の相対屈折率ΔＴよりも大きい相対屈折率ΔＯＣを有し、それにより、低屈折率トレンチ１０６と比較して「屈折率が増加するようにドープされた」領域が形成されている。実施形態では、減衰ドーパントの濃度は、外側クラッド１０８の径方向の厚さに沿って一定である。他の実施形態では、減衰ドーパントの濃度は、外側クラッド１０８の径方向の厚さに沿ってわずかに減少する。図１および図２に描写される光ファイバー１０のクラッド部１０３に関して本明細書に記載されるように、外側クラッド１０８には、減衰ドーパント、例えば、ＴｉＯ２を、屈折率が増加するようにドープしてもよい。
【０１２６】
外側クラッド１０８中の減衰ドーパントがＴｉＯ２である実施形態では、外側クラッド１０８中のＴｉＯ２濃度は、０．２重量％以上である。いくつかの実施形態では、外側クラッド１０８におけるＴｉＯ２濃度は、０．５重量％以上、例えば１．０重量％以上、さらには１．５重量％以上である。これらの実施形態のうちのいくつかでは、外側クラッド１０８におけるＴｉＯ２の濃度は、２．０重量％以上、さらには２．５重量％以上である。さらに他の実施形態では、外側クラッド１０８におけるＴｉＯ２濃度は、３．０重量％以上、さらには３．５重量％以上である。
【０１２７】
本明細書に記載される実施形態では、外側クラッド１０８における減衰ドーパントの濃度は、外側クラッド１０８の相対屈折率ΔＯＣが０．１％以上かつ１．０％以下になるように、外側クラッド１０８のシリカガラスの相対屈折率を増加させるのに十分なものである。例えば、いくつかの実施形態では、外側クラッド１０８の相対屈折率ΔＯＣは、０．１５％以上、さらには０．２％以上かつ０．８％以下である。これらの実施形態のうちのいくつかでは、外側クラッド１０８の相対屈折率ΔＯＣは、０．２％以上かつ０．６％以下である。いくつかの他の実施形態では、外側クラッド１０８の相対屈折率ΔＯＣは、０．３％以上かつ０．７％以下である。例えば、いくつかの実施形態では、外側クラッド１０８の相対屈折率ΔＯＣは、０．２％以上かつ０．５％以下である。いくつかの他の実施形態では、外側クラッド１０８の相対屈折率ΔＯＣは、０．３％以上かつ０．５％以下である。いくつかの他の実施形態では、外側クラッド１０８の相対屈折率ΔＯＣは、０．３％以上かつ０．５％以下である。いくつかの実施形態では、外側クラッド１０８の相対屈折率ΔＯＣは、内側クラッド１０４における相対屈折率ΔＩＣに略等しい。他の実施形態では、外側クラッド１０８の相対屈折率ΔＯＣは、全体的に、内側クラッド１０４における相対屈折率ΔＩＣよりも低い。さらに他の実施形態では、外側クラッド１０８の相対屈折率ΔＯＣは、全体的に、内側クラッド１０４における相対屈折率ΔＩＣよりも高い。
【０１２８】
実施形態では、図６および図８に描写される光ファイバー１２は、８５０ｎｍの波長でマルチモードである。実施形態では、光ファイバー１２は、８５０ｎｍで０．５ｄＢ／ｍ以上の減衰を有する。これらの実施形態のうちのいくつかでは、光ファイバー１２は、８５０ｎｍで１．０ｄＢ／ｍ以上の減衰を有する。例えば、いくつかの実施形態では、８５０ｎｍでの減衰は、５ｄＢ／ｍ以上、さらには７ｄＢ／ｍ以上である。これらの実施形態のうちのいくつかでは、８５０ｎｍでの減衰は、１２ｄＢ／ｍ以上、さらには１８ｄＢ／ｍ以上である。
【０１２９】
実施形態では、光ファイバー１２は、８００ｎｍと１３５０ｎｍの間の波長に対してマルチモードであり、例えば、光ファイバー１２は、８００と１０００ｎｍの間、または８００と９００ｎｍの間の波長に対してマルチモードであり得る。いくつかの実施形態では、光ファイバー１２は、１２５０ｎｍと１３５０ｎｍの間の波長に対してマルチモードである。光ファイバー１２は、８００ｎｍと１０００ｎｍの間の少なくとも１つの波長に対して、０．５ｄＢ／ｍ以上の減衰を有し得る。実施形態では、光ファイバー１２は、８００ｎｍと１０００ｎｍの間の波長に対して、０．５ｄＢ／ｍ以上、例えば１．０ｄＢ／ｍ以上の減衰を有する。いくつかの実施形態では、減衰は、５ｄＢ／ｍ以上、さらには、７ｄＢ／ｍ以上である。これらの実施形態のうちのいくつかでは、減衰は、１２ｄＢ／ｍ以上、さらには１８ｄＢ／ｍ以上である。
【０１３０】
依然として図６および図８を参照して、いくつかの実施形態では、８５０ｎｍにおける光ファイバー１２の直径３０ｍｍの曲げ損失（すなわち、光ファイバーを直径３０ｍｍのマンドレルに２周巻いたとき）は、０．５ｄＢ未満、例えば０．４ｄＢ以下、０．３ｄＢ以下、またはさらには０．２ｄＢ以下である。いくつかの実施形態では、８５０ｎｍにおける光ファイバー１２の２０ｍｍ曲げ損失（すなわち、光ファイバーを直径２０ｍｍのマンドレルに２周巻いたとき）は、０．５ｄＢ以下であり、１３００ｎｍにおける２０ｍｍ曲げ損失は、１．０ｄＢ以下である。いくつかの実施形態では、８５０ｎｍにおける光ファイバー１２の直径１５ｍｍの曲げ損失（すなわち、光ファイバーを直径１５ｍｍのマンドレルに２周巻いたとき）は、１．０ｄＢ未満、例えば０．８ｄＢ以下、０．６ｄＢ以下、さらには０．４ｄＢ以下である。例えば、いくつかの実施形態では、８５０ｎｍにおける光ファイバー１２の直径１５ｍｍの曲げ損失は、０．３ｄＢ以下であり、１３００ｎｍにおける直径１５ｍｍの曲げ損失は、０．８ｄＢ以下である。いくつかの実施形態では、８５０ｎｍにおける光ファイバー１１の直径５×１０ｍｍの曲げ損失（すなわち、光ファイバーを、直径１０ｍｍのマンドレルに５周巻いたとき）は、２．０ｄＢ未満、例えば１．８ｄＢ以下であり、いくつかの実施形態では、１．６ｄＢ以下、さらには１．４ｄＢ以下である。いくつかの実施形態では、８５０ｎｍにおける光ファイバー１２の２×１０ｍｍ曲げ損失（すなわち、光ファイバーを直径１０ｍｍのマンドレルに２周巻いたとき）は、０．８ｄＢ以下であり、１３００ｎｍにおける１０ｍｍの２周曲げ損失は、１．５ｄＢ以下である。
【０１３１】
図６および図８には、濃度が徐々に変化するアップドーパントおよび濃度が徐々に変化する減衰ドーパントを含むコア部および内側クラッドを有する光ファイバー１２が描写されているが、コア部および内側クラッドは、濃度が徐々に変化する減衰ドーパントのみを含んでいてもよい（すなわち、アップドーパントは、コア部に存在しない）ことを理解されたい。かかる実施形態では、コア部における減衰ドーパントの濃度は、半径ｒＣにおいて最も低く、半径ｒＣからコア部の中心線ＣＬに向かう方向に沿って上昇し、内側クラッドにおける減衰ドーパントの濃度は、半径ｒＩＣにおいて最も低く、半径ｒＩＣからコア部の中心線ＣＬに向かう方向に沿って上昇する。例えば、図９は、減衰ドーパントの濃度が半径ｒＣにおいて最も低く、半径ｒＣからコア部の中心線に向かう方向に沿って上昇するコア部、および半径ｒＩＣにおいて最も低く、半径ｒＩＣからコア部の中心線ＣＬに向かう方向に沿って上昇する内側クラッドにおける減衰ドーパントの濃度を含む、図６に描写される光ファイバー１２の軸方向断面を図式的に描写している。
【０１３２】
図６および図９を参照して、光ファイバー１２は概して、図１および図２に関して本明細書に記載されるコア部１０２およびクラッド部１０３を含む。光ファイバー１２のこの実施形態では、クラッド部１０３は、内側クラッド１０４、低屈折率トレンチ１０６、および外側クラッド１０８をさらに含む。光ファイバー１２のこれらに実施形態では、コア部１０２は、クラッド部１０３の内側に位置づけられ、最大相対屈折率ΔＣｍａｘ（純粋（すなわち、ドープされていない）シリカガラスに対する）を有する。コア部１０２とクラッド部１０３は、光ファイバー１２の断面が、コア部１０２の中心に対して略円形対称であるように、同心である。内側クラッド１０４は、コア部１０２を囲繞し、かつ直接接触しており、徐々に変化する相対屈折率ΔＩＣ（純粋シリカガラスに対する）を有する。低屈折率トレンチ１０６は、内側クラッド１０４を囲繞し、かつ直接接触しており、相対屈折率ΔＴ（純粋シリカガラスに対する）を有する。外側クラッド１０８は、低屈折率トレンチ１０６を囲繞し、かつ直接接触しており、相対屈折率ΔＯＣ（純粋シリカガラスに対する）を有する。つまり、内側クラッド１０４、低屈折率トレンチ１０６、および外側クラッド１０８は、内側クラッド１０４がコア部１０２と低屈折率トレンチ１０６の間に配設され、低屈折率トレンチ１０６が内側クラッド１０４と外側クラッド１０８の間に配設されるように配置されている。図６および図９に描写される光ファイバー１２の実施形態では、ΔＣｍａｘ＞ΔＩＣであり、ΔＣｍａｘ＞ΔＯＣであり、ΔＩＣ≧ΔＴであり、ΔＣｍａｘ＞ΔＩＣ≧ΔＴであり、ΔＣｍａｘ＞ΔＯＣ＞ΔＴである。
【０１３３】
依然として図６および図９を参照すると、コア部１０２は、半径ｒＣを有している。内側クラッド１０４は、コア部１０２を囲繞し、内側クラッド１０４が径方向の厚さＴＩＣ＝ｒＩＣ−ｒＣを有するように、半径ｒＣから半径ｒＩＣまで延在している。低屈折率トレンチ１０６は、内側クラッド１０４を囲繞し、低屈折率トレンチが径方向の厚さＴＴ＝ｒＴ−ｒＩＣを有するように、半径ｒＩＣから半径ｒＴまで延在している。外側クラッド１０８は、低屈折率トレンチ１０６を囲繞していてもよく、外側クラッドがＴＯＣ＝ｒＯＣ−ｒＴの径方向の厚さを有するように、半径ｒＴから半径ｒＯＣまで延在していてもよい。したがって、光ファイバー１２のガラス部（例えば、コア部１０２、低屈折率トレンチ１０６、および外側クラッド１０８）は、２ｒＯＣの直径を有し得る。本明細書に記載されるいくつかの実施形態では、光ファイバー１２のガラス部の半径ｒＯＣは、６５マイクロメートル未満である。本明細書に記載されるいくつかの実施形態では、光ファイバー１２のガラス部の半径ｒＯＣは、６２．５マイクロメートルである。本明細書に記載されるいくつかの実施形態では、光ファイバー１２のガラス部の半径ｒＯＣは、４０マイクロメートル以上かつ６２．５マイクロメートル以下である。
【０１３４】
図６および図９に描写される光ファイバー１２のコア部１０２の半径ｒＣは、最小半径と定義され、ここで、コア部１０２の相対屈折率プロファイル（すなわち、図９のΔＣ）の接線が、半径ｒＯＣにおける相対屈折率ΔＯＣからコア部１０２の中心線ＣＬに向かう方向にのびる傾斜のない線と交差する。図６および図９に描写される光ファイバー１２の実施形態では、コア部１０２の半径ｒＣは、２２マイクロメートル以上かつ２８マイクロメートル以下である。これらの実施形態のうちのいくつかでは、コア部１０２の半径ｒＣは、２３マイクロメートル以上かつ２８マイクロメートル以下、例えば、２３．５マイクロメートル以上かつ２７．５マイクロメートル以下である。
【０１３５】
実施形態では、光ファイバー１２のコア部１０２の最大相対屈折率ΔＣｍａｘは、０．８％以上かつ１．６％以下である。これらの実施形態のうちのいくつかでは、コア部１０２の最大相対屈折率ΔＣｍａｘは、０．８％以上かつ１．４％以下、さらには０．８％以上かつ１．２％以下である。いくつかの実施形態では、コア部１０２の最大相対屈折率ΔＣｍａｘは、０．９％以上かつ１．１％以下である。
【０１３６】
０．８％を超える最大相対屈折率ΔＣｍａｘ値を得るために、図６および図９に描写される光ファイバー１２のコア部１０２には、シリカガラスの屈折率を増加させる１種以上の減衰ドーパントをドープしている。好適な減衰ドーパントとしては、チタン、バナジウム、クロム、マンガン、鉄、コバルト、ニッケル、銅、モリブデン、タングステン、またはタンタルを含む遷移金属の酸化物などが挙げられるがこれらに限定されない。これらの減衰ドーパントの酸化数は、１以上、例えばＴｉ（＋４および／または＋３）、Ｖ（＋５および／または＋４および／または＋３および／または＋２）、Ｃｒ（＋６および／または＋３および／または＋２）、Ｍｎ（＋７および／または＋６および／または＋４および／または＋３および／または＋２）、Ｆｅ（＋３および／または＋２）、Ｃｏ（＋３および／または＋２）、Ｎｉ（＋３および／または＋２）、Ｃｕ（＋２および／または＋１）などであり得る。例えば、コア部１０２に６．０重量％のＴｉＯ２をドープすることは、コア部１０２の相対屈折率を１．０％増加させるのに相当し、コア部１０２には、０．５重量％以上かつ１５重量％以下のＴｉＯ２を最高濃度として、ＴｉＯ２をドープしてもよい。実施形態では、減衰ドーパントの濃度が半径ｒＣにおいて最も低く、半径ｒＣからコア部１０２の中心線ＣＬに向かう方向に沿って上昇するように、コア部１０２における減衰ドーパントの濃度が徐々に変化するように、コア部１０２に減衰ドーパントをドープしている。
【０１３７】
図６および図９に描写される光ファイバー１２を含む光減衰器は、主に光ファイバー１２のコア部１０２をとおして光信号を伝搬させることが理解されよう。したがって、減衰ドーパントは光ファイバー１２のコア部１０２にドープされ、それによって光信号が減衰され、光減衰器から平衡光信号出力が提供されるようになる。
【０１３８】
実施形態では、図６および図９に描写される光ファイバー１２のコア部１０２は、０．１５以上かつ０．２５以下の開口数ＮＡを有する。別の実施形態では、光ファイバー１２のコア部１０２は、０．１６以上かつ０．２４以下の開口数ＮＡを有する。別の実施形態では、光ファイバー１２のコア部１０２は、０．１８以上かつ０．２２以下の開口数ＮＡを有する。別の実施形態では、光ファイバー１２のコア部１０２は、０．１８５以上かつ０．２１５以下の開口数ＮＡを有する。
【０１３９】
図６および図９に描写される光ファイバー１２の実施形態では、光ファイバー１２のコア部１０２は、コア部１０２の中心線ＣＬにおけるΔＣｍａｘから、コア部１０２の半径ｒＣにおけるΔＯＣ（低屈折率トレンチの半径ｒＴにおける）に等しい相対屈折率値までのびる、徐々に変化する相対屈折率プロファイルΔＣを有する。実施形態では、光ファイバー１２のコア部１０２は、１以上かつ３以下のコアアルファ（α）で徐々に変化する相対屈折率プロファイルΔＣを有する。いくつかの実施形態では、コア部１０２のαは、１．５以上かつ２．５以下である。これらの実施形態のうちのいくつかでは、コア部１０２のαは、１．９以上かつ２．３以下である。
【０１４０】
依然として図６および図９を参照すると、内側クラッド１０４は、コア部１０２に直接隣接し、直接接触している。内側クラッド１０４の内半径は、コア部１０２の半径ｒＣに等しく、内側クラッド１０４の外半径（すなわち、内側クラッド１０４の半径ｒＩＣ）は、Δ＝０．５（ΔＯＣ−ΔＴ）である半径における内側クラッドの相対屈折率プロファイル（すなわち、図９）の接線が、Δ＝ΔＴであるトレンチの最も内側にある半径からコア部１０２の中心線ＣＬに向かう方向にのびる傾斜のない線と交差する半径であると定義される。
【０１４１】
図６および図９に描写される実施形態では、内側クラッド１０４の半径ｒＩＣは、２３マイクロメートル以上である。実施形態では、半径ｒＩＣは、２４マイクロメートル以上かつ２８マイクロメートル以下などの、２３マイクロメートル以上かつ３０マイクロメートル以下である。これらの実施形態のうちのいくつかでは、内側クラッド１０４の半径ｒＩＣは、２５マイクロメートル以上かつ２８マイクロメートル以下、さらには２５マイクロメートル以上かつ２７マイクロメートル以下である。
【０１４２】
実施形態では、内側クラッド１０４の径方向の厚さＴＩＣは、０．５マイクロメートル以上かつ５マイクロメートル以下である。いくつかの実施形態では、内側クラッド１０４の径方向の厚さＴＩＣは、１マイクロメートル以上かつ４マイクロメートル以下である。いくつかの実施形態では、内側クラッド１０４の径方向の厚さＴＩＣは、１マイクロメートル以上かつ３マイクロメートル以下である。
【０１４３】
図６および図９に描写される光ファイバー１２の内側クラッド１０４は、ｒＩＣよりも小さい内側クラッド１０４内の半径においては、低屈折率トレンチ１０６の相対屈折率ΔＴよりも大きく、半径ｒＩＣにおいては、低屈折率トレンチ１０６の相対屈折率ΔＴに等しい徐々に変化する相対屈折率ΔＩＣを有し、それにより、低屈折率トレンチ１０６と比較して「屈折率が増加するようにドープされた」領域が形成されている。この実施形態では、内側クラッド１０４には、減衰ドーパント、例えば、ＴｉＯ２が、屈折率が増加するようにドープされている。内側クラッド１０４における減衰ドーパントの濃度は、減衰ドーパントの濃度が半径ｒＩＣにおいて最も低く、半径ｒＩＣからコア部１０２の中心線ＣＬに向かう方向に沿って上昇するように、徐々に変化させてもよい。
【０１４４】
減衰ドーパントがＴｉＯ２である実施形態では、内側クラッド１０４におけるＴｉＯ２濃度は、半径ｒＣにおいて０．２重量％以上の最高濃度を有し、徐々に変化する。いくつかの実施形態では、内側クラッド１０４における最高ＴｉＯ２濃度は、０．５重量％以上、例えば１．０重量％以上、さらには１．５重量％以上である。これらの実施形態のうちのいくつかでは、内側クラッド１０４におけるＴｉＯ２の最高濃度は、２．０重量％以上、さらには２．５重量％以上である。さらに他の実施形態では、内側クラッド１０４における最高ＴｉＯ２濃度は、３．０重量％以上、さらには３．５重量％以上である。
【０１４５】
本明細書に記載される実施形態では、内側クラッド１０４における減衰ドーパントの濃度は、内側クラッド１０４の最大相対屈折率ΔＩＣ（例えば、半径ｒＣにおける）が０．１％以上かつ１．０％以下になるように、内側クラッド１０４のシリカガラスの相対屈折率を増加させるのに十分なものである。例えば、いくつかの実施形態では、内側クラッド１０４の最大相対屈折率ΔＩＣは、０．１５％以上、さらには０．２％以上かつ０．８％以下である。これらの実施形態のうちのいくつかでは、内側クラッド１０４の最大相対屈折率ΔＩＣは、０．２％以上かつ０．６％以下である。いくつかの他の実施形態では、内側クラッド１０４の最大相対屈折率ΔＩＣは、０．３％以上かつ０．７％以下である。例えば、いくつかの実施形態では、内側クラッド１０４の最大相対屈折率ΔＩＣは、０．２％以上かつ０．５％以下である。いくつかの他の実施形態では、内側クラッド１０４の最大相対屈折率ΔＩＣは、０．３％以上かつ０．５％以下である。
【０１４６】
依然として図６および図９を参照すると、低屈折率トレンチ１０６は、内側クラッド１０４に直接隣接し、直接接触している。低屈折率トレンチ１０６の内半径は、内側クラッド１０４の半径ｒＩＣに等しく、低屈折率トレンチ１０６の外半径（すなわち、低屈折率トレンチ１０６の半径ｒＴ）は、Δ＝０．５（ΔＯＣ−ΔＴ）である半径の低屈折率トレンチの相対屈折率プロファイル（すなわち、図９）の接線が、ゼロデルタ線（Δ０）に交差する、径方向の最も外側にある点と定義される。
【０１４７】
図６および図９に描写される実施形態では、低屈折率トレンチ１０６の半径ｒＴは、２５マイクロメートル以上であり、これによって、光ファイバー１２の屈曲性能が改善される。実施形態では、半径ｒＴは、２６マイクロメートル以上かつ３５マイクロメートル以下などの、２６マイクロメートル以上かつ４０マイクロメートル以下である。
【０１４８】
実施形態では、低屈折率トレンチ１０６の径方向の厚さＴＴは、１マイクロメートル以上かつ１５マイクロメートル以下である。いくつかの実施形態では、低屈折率トレンチ１０６の径方向の厚さＴＴは、２マイクロメートル以上かつ１０マイクロメートル以下である。いくつかの実施形態では、低屈折率トレンチ１０６の径方向の厚さＴＴは、２マイクロメートル以上かつ８マイクロメートル以下、さらには２マイクロメートル以上かつ７マイクロメートル以下である。
【０１４９】
本明細書に述べられるように、低屈折率トレンチ１０６の相対屈折率ΔＴは、コア部１０２の最大相対屈折率ΔＣｍａｘおよび外側クラッド１０８の相対屈折率ΔＯＣより小さい。本明細書に記載される実施形態では、低屈折率トレンチ１０６の相対屈折率ΔＴは、一般的に、純粋シリカガラスに対して０．６％以下かつ−０．６％以上である。いくつかの実施形態では、低屈折率トレンチ１０６の相対屈折率ΔＴは、０．３％以下かつ−０．３％以上、０．１％以下かつ−０．１％以上、さらに０．０５％以下かつ−０．０５％以上である。例えば、いくつかの実施形態では、低屈折率トレンチ１０６は、純粋シリカガラスでできており、図９に描写されるように、低屈折率トレンチ１０６の相対屈折率ΔＴは、０％である。他の実施形態では、低屈折率トレンチ１０６は、相対屈折率ΔＴが純粋シリカガラスに対して０．０１％以上かつ０．０５％以下になるように減衰ドーパントがドープされたシリカガラスでできてい得る。代わりに、またはこれに加えて、低屈折率トレンチ１０６に、ダウンドーパント、例えば、これに限定されることはないが、フッ素をドープしてもよい。いくつかの実施形態では、低屈折率トレンチ１０６の相対屈折率ΔＴは、本質的に平坦である。すなわち、低屈折率トレンチ１０６内の任意の２つの半径における相対屈折率ΔＴ間の差は、０．１％未満、さらには０．０５％未満である。他の実施形態では低屈折率トレンチ１０６は、小さいプロファイル設計または工程ばらつきの結果として、相対屈折率ΔＴに小さい変動を有し得る。
【０１５０】
良好な屈曲性能を達成するためには、低屈折率トレンチ１０６の体積｜ＶＴ｜は、２０％Δ−マイクロメートル２よりも大きいことが好ましい。実施形態では、低屈折率トレンチ１０６の体積｜ＶＴ｜は、３０％Δ−マイクロメートル２以上、さらには４０％Δ−マイクロメートル２以上であり得る。これらの実施形態のうちのいくつかでは、低屈折率トレンチ１０６の体積｜ＶＴ｜は、５０％Δ−マイクロメートル２以上、さらには６０％Δ−マイクロメートル２以上であり得る。いくつかの実施形態では、低屈折率トレンチの体積｜ＶＴ｜は、３０％Δ−マイクロメートル２以上かつ１２０％Δ−マイクロメートル２以下である。これらの実施形態のうちのいくつかでは、低屈折率トレンチの体積｜ＶＴ｜は、４０％Δ−マイクロメートル２以上かつ１００％Δ−マイクロメートル２以下である。
【０１５１】
依然として図６および図９を参照すると、外側クラッド１０８は、低屈折率トレンチ１０６に直接隣接し、直接接触している。つまり、外側クラッド１０８の内半径は、低屈折率トレンチ１０６の半径ｒＴに等しく、外側クラッド１０８の外半径（すなわち、外側クラッド１０８の半径ｒＯＣ）は、光ファイバーのガラス部の外半径として定義される。図６および図９に描写される実施形態では、外側クラッド１０８の半径ｒＯＣは、６５マイクロメートル未満である。本明細書に記載されるいくつかの実施形態では、光ファイバー１２の外側クラッド１０８の半径ｒＯＣは、６２．５マイクロメートルである。本明細書に記載されるいくつかの実施形態では、光ファイバー１２の外側クラッド１０８の半径ｒＯＣは、４０マイクロメートル以上かつ６２．５マイクロメートル以下である。
【０１５２】
図６および図９に描写される光ファイバー１２の外側クラッド１０８は、低屈折率トレンチ１０６の相対屈折率ΔＴよりも大きい相対屈折率ΔＯＣを有し、それにより、低屈折率トレンチ１０６と比較して「屈折率が増加するようにドープされた」領域が形成されている。実施形態では、減衰ドーパントの濃度は、外側クラッド１０８の径方向の厚さに沿って一定である。他の実施形態では、減衰ドーパントの濃度は、外側クラッド１０８の径方向の厚さに沿ってわずかに減少する。図１および図２に描写される光ファイバー１０のクラッド部１０３に関して本明細書に記載されるように、外側クラッド１０８には、減衰ドーパント、例えば、ＴｉＯ２を、屈折率が増加するようにドープしてもよい。
【０１５３】
外側クラッド中の減衰ドーパントがＴｉＯ２である実施形態では、外側クラッド１０８におけるＴｉＯ２濃度は、０．２重量％以上である。いくつかの実施形態では、外側クラッド１０８におけるＴｉＯ２濃度は、０．５重量％以上、例えば１．０重量％以上、さらには１．５重量％以上である。これらの実施形態のうちのいくつかでは、外側クラッド１０８におけるＴｉＯ２の濃度は、２．０重量％以上、さらには２．５重量％以上である。さらに他の実施形態では、外側クラッド１０８におけるＴｉＯ２濃度は、３．０重量％以上、さらには３．５重量％以上である。
【０１５４】
本明細書に記載される実施形態では、外側クラッド１０８における減衰ドーパントの濃度は、外側クラッド１０８の相対屈折率ΔＯＣが０．１％以上かつ１．０％以下になるように、外側クラッド１０８のシリカガラスの相対屈折率を増加させるのに十分なものである。例えば、いくつかの実施形態では、外側クラッド１０８の相対屈折率ΔＯＣは、０．１５％以上、さらには０．２％以上かつ０．８％以下である。これらの実施形態のうちのいくつかでは、外側クラッド１０８の相対屈折率ΔＯＣは、０．２％以上かつ０．６％以下である。いくつかの他の実施形態では、外側クラッド１０８の相対屈折率ΔＯＣは、０．３％以上かつ０．７％以下である。例えば、いくつかの実施形態では、外側クラッド１０８の相対屈折率ΔＯＣは、０．２％以上かつ０．５％以下である。いくつかの他の実施形態では、外側クラッド１０８の相対屈折率ΔＯＣは、０．３％以上かつ０．５％以下である。
【０１５５】
実施形態では、光ファイバー１２は、８５０ｎｍの波長でマルチモードである。実施形態では、光ファイバー１２は、８５０ｎｍで０．５ｄＢ／ｍ以上の減衰を有する。これらの実施形態のうちのいくつかでは、光ファイバー１２は、８５０ｎｍで１．０ｄＢ／ｍ以上の減衰を有する。例えば、いくつかの実施形態では、８５０ｎｍでの減衰は、５ｄＢ／ｍ以上、さらには７ｄＢ／ｍ以上である。これらの実施形態のうちのいくつかでは、８５０ｎｍでの減衰は、１２ｄＢ／ｍ以上、さらには１８ｄＢ／ｍ以上である。
【０１５６】
実施形態では、光ファイバー１２は、８００ｎｍと１３５０ｎｍの間の波長に対してマルチモードであり、例えば、光ファイバー１２は、８００と１０００ｎｍの間、または８００と９００ｎｍの間の波長に対してマルチモードであり得る。いくつかの実施形態では、光ファイバー１２は、１２５０ｎｍと１３５０ｎｍの間の波長に対してマルチモードである。光ファイバー１２は、８００ｎｍと１０００ｎｍの間の少なくとも１つの波長に対して、０．５ｄＢ／ｍ以上の減衰を有し得る。実施形態では、光ファイバー１２は、８００ｎｍと１０００ｎｍの間の波長に対して、０．５ｄＢ／ｍ以上、例えば１．０ｄＢ／ｍ以上の減衰を有する。いくつかの実施形態では、減衰は、５ｄＢ／ｍ以上、さらには、７ｄＢ／ｍ以上である。これらの実施形態のうちのいくつかでは、減衰は、１２ｄＢ／ｍ以上、さらには１８ｄＢ／ｍ以上である。
【０１５７】
依然として図６および図９を参照して、いくつかの実施形態では、８５０ｎｍにおける光ファイバー１２の直径３０ｍｍの曲げ損失（すなわち、光ファイバーを直径３０ｍｍのマンドレルに２周巻いたとき）は、０．５ｄＢ未満、例えば０．４ｄＢ以下、０．３ｄＢ以下、またはさらには０．２ｄＢ以下である。いくつかの実施形態では、８５０ｎｍにおける光ファイバー１２の２０ｍｍ曲げ損失（すなわち、光ファイバーを直径２０ｍｍのマンドレルに２周巻いたとき）は、０．５ｄＢ以下であり、１３００ｎｍにおける２０ｍｍ曲げ損失は、１．０ｄＢ以下である。いくつかの実施形態では、８５０ｎｍにおける光ファイバー１２の直径１５ｍｍの曲げ損失（すなわち、光ファイバーを直径１５ｍｍのマンドレルに２周巻いたとき）は、１．０ｄＢ未満、例えば０．８ｄＢ以下、０．６ｄＢ以下、さらには０．４ｄＢ以下である。例えば、いくつかの実施形態では、８５０ｎｍにおける光ファイバー１２の直径１５ｍｍの曲げ損失は、０．３ｄＢ以下であり、１３００ｎｍにおける直径１５ｍｍの曲げ損失は、０．８ｄＢ以下である。いくつかの実施形態では、８５０ｎｍにおける光ファイバー１２の直径５×１０ｍｍの曲げ損失（すなわち、光ファイバーを、直径１０ｍｍのマンドレルに５周巻いたとき）は、２．０ｄＢ未満、例えば１．８ｄＢ以下であり、いくつかの実施形態では、１．６ｄＢ以下、さらには１．４ｄＢ以下である。いくつかの実施形態では、８５０ｎｍにおける光ファイバー１２の２×１０ｍｍ曲げ損失（すなわち、光ファイバーを直径１０ｍｍのマンドレルに２周巻いたとき）は、０．８ｄＢ以下であり、１３００ｎｍにおける１０ｍｍの２周曲げ損失は、１．５ｄＢ以下である。
【０１５８】
本明細書に開示される光ファイバーは、例えば、米国特許第７，５６５，８２０号明細書、同第５，４１０，５６７号明細書、同第７，８３２，６７５号明細書、同第６，０２７，０６２号明細書に開示される、従来の製造技法を使用して作製された光ファイバー母材からファイバーを線引きするための既知の方法および装置を使用して線引きされてもよく、これらの明細書は、参照により本明細書に組み込まれる。いくつかの実施形態では、減衰ドーパント（例えば、ＴｉＯ２）および／またはアップドーパント（例えば、ＧｅＯ２）がドープされたコア部と、減衰ドーパントがドープされたクラッド部を有するシリカガラスの母材は、非酸化性条件下で焼結される。例えば、これに限定されることはないが、減衰ドーパントおよび／またはアップドーパントがドープされたコア部と、減衰ドーパントがドープされたクラッド部を有するシリカガラスの母材は、乾燥塩素（Ｃｌ２）ガス、ヘリウム（Ｈ）ガス、またはこれらの組み合わせなどの雰囲気中で焼結される。他の実施形態では、減衰ドーパントおよび／またはアップドーパントがドープされたコア部と、減衰ドーパントがドープされたクラッド部を有するシリカガラスの母材は、還元性条件下で焼結される。例えば、これに限定されることはないが、減衰ドーパントおよび／またはアップドーパントがドープされたコア部と、減衰ドーパントがドープされたクラッド部を有するシリカガラスの母材は、一酸化炭素（ＣＯ）、四塩化炭素（ＣＣｌ４）、メタン（ＣＨ４）、水素（Ｈ２）、重水素（Ｄ２）、またはこれらの組み合わせなどの雰囲気中で焼結される。コア部を有するシリカガラスの母材に減衰ドーパントＴｉＯ２をドープする実施形態では、母材を非酸化性条件下または還元性条件下で焼結すると、母材においてＴｉ３＋イオンの増加が生じ、母材から線引きされる光ファイバー中にも存在するようになる。Ｔｉ３＋イオンは８００ｎｍから１０００ｎｍの範囲内の光の波長を減衰させるため、光ファイバー中にＴｉ３＋イオンを増加させることによって、減衰光ファイバーを形成するための追加の工程手段がもたらされることを理解されたい。光ファイバー母材を作製するための工程には、外部蒸着（ＯＶＤ）、内部蒸着（ＩＶＤ）、軸蒸着（ＶＡＤ）、化学蒸着（ＣＶＤ）、修飾化学蒸着（ｍｏｄｉｆｉｅｄ  ｃｈｅｍｉｃａｌ  ｖａｐｏｒ  ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）（ＭＣＶＤ）、プラズマ強化化学蒸着（ＰＣＶＤ）などが含まれ得る。減衰ドーパントおよび／またはアップドーパントがドープされたコア部と、減衰ドーパントがドープされたクラッド部を有するシリカガラスの母材は、純粋シリカガラスの低屈折率トレンチ部を含み得るか、または代替例としては、ダウンドーパント（例えば、フッ素）がドープされたシリカガラスの低屈折率トレンチを含み得る。本明細書に記載される光ファイバーは、コア部に減衰ドーパントおよび／またはアップドーパントがドープされ、クラッド部に減衰ドーパントがドープされたシリカガラスの焼結母材から線引きされる。線引きされた光ファイバーは、本明細書に記載される光特性を有し、所望の長さに切断し、固定減衰器の部品として、例えば、レセプタクル型減衰器またはループバック型減衰器の減衰光ファイバーとして組み立ててもよい。
【実施例】
【０１５９】
本明細書に記載される実施形態を、以下の実施例により、さらに明確にする。
【０１６０】
実施例１
１２個の光ファイバー設計（図１０から図２１）を数学的にモデル化し、３個の光ファイバー設計を製造し（図２２、図２４、図２６）、試験して、これらのファイバーの光学特性（図２３、図２５、図２７、図２８）を決定した。徐々に変化する濃度を有するアップドーパントおよび一定の濃度を有する減衰ドーパントがドープされたコア部を有する、光ファイバー設計のうちの５個（図１０から図１４）を、モデル化した。アップドーパントおよび減衰ドーパントがドープされたコア部を有する、光ファイバー設計のうちの５個（図１５から図１９）をモデル化した。これらのドーパントの双方共に、徐々に変化する濃度を有する。徐々に変化する濃度を有する減衰ドーパントのみがドープされたコア部を有する、光ファイバー設計のうちの２個（図２０および図２１）をモデル化した。光ファイバー設計のすべての半径ｒＯＣは、６２．５マイクロメートルでモデル化した。
【０１６１】
これより図１、図２、および図１０を参照して、ＧｅＯ２を徐々に変化する濃度でドープしたコア部１０２を有する光ファイバー１０をモデル化し、このコア部にはＴｉＯ２を一定の濃度でドープし、クラッド部１０３には、ＴｉＯ２を一定の濃度でドープした。コア部１０２は、２５マイクロメートルの半径ｒＣを有していた。図１０に描写される光ファイバー設計のコア部１０２におけるＧｅＯ２の濃度は、ＧｅＯ２の濃度が２５マイクロメートルの半径ｒＣにおいて最も低く、半径ｒＣからコア部１０２の中心線ＣＬに向かう方向に沿って上昇するように、徐々に変化させた。ＧｅＯ２の濃度が徐々に変化することによって、半径ｒＣにおいて０％の徐々に変化する相対屈折率ΔＣ１、およびコア部１０２の中心線ＣＬにおいて１．０％のΔＣ１を含むコア部１０２がもたらされた。図１０に描写される光ファイバー設計のコア部１０２のＴｉＯ２濃度は、コア部１０２の中心線ＣＬからコア部１０２の半径ｒＣまで一定であった。具体的には、図１０に描写される光ファイバー設計のＴｉＯ２濃度によって、コア部１０２の中心線ＣＬから半径ｒＣまで、０．３３％の一定の相対屈折率ΔＣ２を含むコア部１０２がもたらされた。ＧｅＯ２の濃度が徐々に変化し、ＴｉＯ２の濃度が一定であることによって、半径ｒＣにおいて０．３３％の総相対屈折率または累積相対屈折率を有し、コア部１０２の中心線ＣＬにおいて１．３３％（ΔＣｍａｘ）を有するコア部１０２がもたらされた。図１０に描写される光ファイバー設計のクラッド部１０３のＴｉＯ２濃度は、コア部１０２の半径（すなわち、半径ｒＣ）からクラッド部１０３の半径ｒＯＣまで一定であった。具体的には、このＴｉＯ２濃度によって、半径ｒＣから半径ｒＯＣまで、０．３３％の一定の相対屈折率ΔＯＣを含むクラッド部１０３がもたらされた。
【０１６２】
これより図１、図２、および図１１を参照して、図１０に描写される光ファイバー設計に類似したＧｅＯ２をドープしたコア部１０２を有するが、より高い濃度のＴｉＯ２をコア部１０２およびクラッド部１０３にドープした光ファイバー１０をモデル化した。コア部１０２は、２５マイクロメートルの半径ｒＣを有していた。図１１に描写される光ファイバー設計のコア部１０２におけるＧｅＯ２の濃度は、ＧｅＯ２の濃度が２５マイクロメートルの半径ｒＣにおいて最も低く、半径ｒＣからコア部１０２の中心線ＣＬに向かう方向に沿って上昇するように、徐々に変化させた。ＧｅＯ２の濃度が徐々に変化することによって、半径ｒＣにおいて０％の徐々に変化する相対屈折率ΔＣ１、およびコア部１０２の中心線ＣＬにおいて１．０％のΔＣ１を含むコア部１０２がもたらされた。図１１に描写される光ファイバー設計のコア部１０２のＴｉＯ２濃度は、コア部１０２の中心線ＣＬからコア部１０２の半径ｒＣまで一定であった。具体的には、図１１に描写される光ファイバー設計のＴｉＯ２濃度によって、コア部１０２の中心線ＣＬから半径ｒＣまで、０．６６％の一定の相対屈折率ΔＣ２を含むコア部１０２がもたらされた。ＧｅＯ２の濃度が徐々に変化し、ＴｉＯ２の濃度が一定であることによって、半径ｒＣにおいて０．６６％の総相対屈折率または累積相対屈折率を有し、コア部１０２の中心線ＣＬにおいて１．６６％（ΔＣｍａｘ）を有するコア部１０２がもたらされた。図１１に描写される光ファイバー設計のクラッド部１０３のＴｉＯ２濃度は、コア部１０２の半径（すなわち、半径ｒＣ）からクラッド部１０３の半径ｒＯＣまで一定であった。具体的には、このＴｉＯ２濃度によって、半径ｒＣから半径ｒＯＣまで、０．６６％の一定の相対屈折率ΔＯＣを含むクラッド部１０３がもたらされた。
【０１６３】
これより図３、図４、および図１２を参照して、ＧｅＯ２を徐々に変化する濃度でドープし、ＴｉＯ２を一定の濃度でドープしたコア部１０２、純粋ＳｉＯ２でできた低屈折率トレンチ１０６、およびＴｉＯ２をドープした外側クラッド１０８を有する光ファイバー１１をモデル化した。コア部は、２５マイクロメートルの半径ｒＣを有し、低屈折率トレンチは、６マイクロメートルの径方向の厚さＴＴ、および１１２．４％Δ−マイクロメートル２の体積｜ＶＴ｜を有していた。図１２に描写される光ファイバー設計のコア部１０２におけるＧｅＯ２の濃度は、ＧｅＯ２の濃度が２５マイクロメートルの半径ｒＣにおいて最も低く、半径ｒＣからコア部１０２の中心線ＣＬに向かう方向に沿って上昇するように、徐々に変化させた。ＧｅＯ２の濃度が徐々に変化することによって、半径ｒＣにおいて０％の徐々に変化する相対屈折率ΔＣ１、およびコア部１０２の中心線ＣＬにおいて１．０％のΔＣ１を含むコア部１０２がもたらされた。図１２に描写される光ファイバー設計のコア部１０２のＴｉＯ２濃度は、コア部１０２の中心線ＣＬからコア部１０２の半径ｒＣまで一定であった。具体的には、図１２に描写される光ファイバー設計のＴｉＯ２濃度によって、コア部１０２の中心線ＣＬから半径ｒＣまで、０．３３％の一定の相対屈折率ΔＣ２を含むコア部１０２がもたらされた。コア部１０２のＧｅＯ２の濃度が徐々に変化し、ＴｉＯ２の濃度が一定であることによって、半径ｒＣにおいて０．３３％の総相対屈折率または累積相対屈折率を有し、コア部１０２の中心線ＣＬにおいて１．３３％（ΔＣｍａｘ）を有するコア部１０２がもたらされた。低屈折率トレンチ１０６は、純粋ＳｉＯ２でできており、０％のΔＴを有した。図１２に描写される光ファイバー設計の外側クラッド１０８のＴｉＯ２濃度は、低屈折率トレンチ１０６の半径（すなわち、半径ｒＴ）から、外側クラッド１０８の半径ｒＯＣまで一定であった。具体的には、このＴｉＯ２濃度によって、半径ｒＴから半径ｒＯＣまで、０．３３％の一定の相対屈折率ΔＯＣを含む外側クラッド１０８がもたらされた。外側クラッド１０８の相対屈折率ΔＯＣは、コア部１０２の相対屈折率ΔＣ２に略等しかったことが、図１２から理解される。
【０１６４】
これより図３、図５、および図１３を参照して、図１２に描写される光ファイバー設計に類似したＧｅＯ２およびＴｉＯ２をドープしたコア部１０２および低屈折率トレンチ１０６を有する光ファイバー１１をモデル化しているが、低屈折率トレンチ１０６は、ＴｉＯ２をドープしたＳｉＯ２を含むものをモデル化している。コア部は、２４．５マイクロメートルの半径を有し、低屈折率トレンチは、７マイクロメートルの径方向の厚さＴＴ、０．０５％の相対屈折率、１０６．８％Δ−マイクロメートル２の体積｜ＶＴ｜を有していた。図１３に描写される光ファイバー設計のコア部１０２におけるＧｅＯ２の濃度は、ＧｅＯ２の濃度が２５マイクロメートルの半径ｒＣにおいて最も低く、半径ｒＣからコア部１０２の中心線ＣＬに向かう方向に沿って上昇するように、徐々に変化させた。ＧｅＯ２の濃度が徐々に変化することによって、半径ｒＣにおいて０％の徐々に変化する相対屈折率ΔＣ１、およびコア部１０２の中心線ＣＬにおいて１．０％のΔＣ１を含むコア部１０２がもたらされた。図１３に描写される光ファイバー設計のコア部１０２のＴｉＯ２濃度は、コア部１０２の中心線ＣＬからコア部１０２の半径ｒＣまで一定であった。具体的には、図１３に描写される光ファイバー設計のＴｉＯ２濃度によって、コア部１０２の中心線ＣＬから半径ｒＣまで、０．３３％の一定の相対屈折率ΔＣ２を含むコア部１０２がもたらされた。コア部１０２のＧｅＯ２の濃度が徐々に変化し、ＴｉＯ２の濃度が一定であることによって、半径ｒＣにおいて０．３３％の総相対屈折率または累積相対屈折率を有し、コア部１０２の中心線ＣＬにおいて１．３３％（ΔＣｍａｘ）を有するコア部１０２がもたらされた。図１３に描写される光ファイバー設計の低屈折率トレンチ１０６のＴｉＯ２濃度は、コア部１０２の半径ｒＣから低屈折率トレンチ１０６の半径ｒＴまで一定であった。具体的には、図１３に描写される光ファイバー設計のＴｉＯ２濃度によって、半径ｒＣから半径ｒＴまで、０．０５％の一定の相対屈折率ΔＴを含む低屈折率トレンチ１０６がもたらされた。図１３に描写される光ファイバー設計の外側クラッド１０８のＴｉＯ２濃度は、低屈折率トレンチ１０６の半径（すなわち、半径ｒＴ）から、外側クラッド１０８の半径ｒＯＣまで一定であった。具体的には、このＴｉＯ２濃度によって、半径ｒＴから半径ｒＯＣまで、０．３３％の一定の相対屈折率ΔＯＣを含む外側クラッド１０８がもたらされた。外側クラッド１０８の相対屈折率ΔＯＣは、コア部１０２の相対屈折率ΔＣ２に略等しかったことが、図１５から理解される。
【０１６５】
これより図６、図７、および図１４を参照して、ＧｅＯ２を徐々に変化する濃度でドープし、ＴｉＯ２を一定の濃度でドープしたコア部１０２、ＴｉＯ２をドープした内側クラッド１０４、ＴｉＯ２をドープした低屈折率トレンチ１０６、およびＴｉＯ２をドープした外側クラッド１０８を有する光ファイバー１２をモデル化した。コア部１０２は、２５マイクロメートルの半径ｒＣを有し、内側クラッドは、１．５マイクロメートルの径方向の厚さＴＩＣを有し、低屈折率トレンチは、５．５マイクロメートルの径方向の厚さＴＴ、０．０５％の相対屈折率、および９０．５％Δ−マイクロメートル２の体積｜ＶＴ｜を有していた。図１４に描写される光ファイバー設計のコア部１０２におけるＧｅＯ２の濃度は、ＧｅＯ２の濃度が２５マイクロメートルの半径ｒＣにおいて最も低く、半径ｒＣからコア部１０２の中心線ＣＬに向かう方向に沿って上昇するように、徐々に変化させた。ＧｅＯ２の濃度が徐々に変化することによって、半径ｒＣにおいて０％の徐々に変化する相対屈折率ΔＣ１、およびコア部１０２の中心線ＣＬにおいて１．０％のΔＣ１を含むコア部１０２がもたらされた。図１４に描写される光ファイバー設計のコア部１０２のＴｉＯ２濃度は、コア部１０２の中心線ＣＬからコア部１０２の半径ｒＣまで一定であった。具体的には、図１４に描写される光ファイバー設計のＴｉＯ２濃度によって、コア部１０２の中心線ＣＬから半径ｒＣまで、０．３３％の一定の相対屈折率ΔＣ２を含むコア部１０２がもたらされた。コア部１０２のＧｅＯ２の濃度が徐々に変化し、ＴｉＯ２の濃度が一定であることによって、半径ｒＣにおいて０．３３％の総相対屈折率または累積相対屈折率を有し、コア部１０２の中心線ＣＬにおいて１．３３％（ΔＣｍａｘ）を有するコア部１０２がもたらされた。内側クラッド１０４におけるＴｉＯ２濃度は、内半径ｒＣから半径ｒＩＣまで一定であり、０．３３％の一定の相対屈折率ＩＣを含む内側クラッド１０４がもたらされた。内側クラッド１０４の一定の相対屈折率ΔＩＣは、コア部１０２における一定の相対屈折率ΔＣ２に等しかったことが、図１４から理解される。つまり、内側クラッド１０４におけるＴｉＯ２の一定の濃度は、コア部１０２におけるＴｉＯ２の一定の濃度に等しい。図１３に描写される光ファイバー設計の低屈折率トレンチ１０６のＴｉＯ２濃度は、コア部１０２の半径ｒＣから低屈折率トレンチ１０６の半径ｒＴまで一定であった。具体的には、図１４に描写される光ファイバー設計のＴｉＯ２濃度によって、半径ｒＣから半径ｒＴまで、０．０５％の一定の相対屈折率ΔＴを含む低屈折率トレンチ１０６がもたらされた。図１４に描写される光ファイバー設計の外側クラッド１０８のＴｉＯ２濃度は、低屈折率トレンチ１０６の半径（すなわち、半径ｒＴ）から、外側クラッド１０８の半径ｒＯＣまで一定であった。具体的には、このＴｉＯ２濃度によって、半径ｒＴから半径ｒＯＣまで、０．３３％の一定の相対屈折率ΔＯＣを含む外側クラッド１０８がもたらされた。外側クラッド１０８の相対屈折率ΔＯＣは、コア部１０２の相対屈折率ΔＣ２および内側クラッド１０４の相対屈折率ΔＩＣに略等しいことが、図１４から理解される。
【０１６６】
これより図６、図８、および図１５を参照して、ＧｅＯ２およびＴｉＯ２を徐々に変化する濃度でドープしたコア部１０２および内側クラッド部１０４、純粋ＳｉＯ２でできた低屈折率トレンチ１０６、およびＴｉＯ２をドープした外側クラッド１０８を有する光ファイバー１１をモデル化した。コア部１０２は、２３．５マイクロメートルの半径を有し、内側クラッドは、３．５マイクロメートルの径方向の厚さＴＩＣを有し、低屈折率トレンチは、４．５マイクロメートルの径方向の厚さ、および１２０．７％Δ−マイクロメートル２の体積｜ＶＴ｜を有していた。図１５に描写される光ファイバー設計のコア部１０２および内側クラッド部１０４におけるＧｅＯ２の濃度は、ＧｅＯ２の濃度が２７マイクロメートルの半径ｒＩＣにおいて最も低く、半径ｒＩＣからコア部１０２の中心線ＣＬに向かう方向に沿って上昇するように、徐々に変化させた。ＧｅＯ２の濃度が徐々に変化することによって、半径ｒＣにおいて０％の徐々に変化する相対屈折率ΔＣ１、およびコア部１０２の中心線ＣＬにおいて１．０％のΔＣ１を含むコア部１０２がもたらされた。図１５に描写される光ファイバー設計のコア部１０２および内側クラッド部１０４におけるＴｉＯ２濃度は、ＴｉＯ２の濃度が２７マイクロメートルの半径ｒＩＣにおいて最も低く、半径ｒＩＣからコア部１０２の中心線ＣＬに向かう方向に沿って上昇するように、徐々に変化させた。ＴｉＯ２の濃度が徐々に変化することによって、徐々に変化する相対屈折率ΔＣ１よりも全体的に小さい、徐々に変化する相対屈折率ΔＣ２を含むコア部１０２がもたらされ、すなわち、徐々に変化する相対屈折率ΔＣ２は、半径ｒＣにおいて０％であり、ΔＣ２は、コア部１０２の中心線ＣＬにおいて０．３３％であった。コア部１０２のＧｅＯ２の濃度が徐々に変化し、ＴｉＯ２の濃度が徐々に変化することによって、半径ｒＣにおいて０％の総相対屈折率または累積相対屈折率を有し、コア部１０２の中心線ＣＬにおいて１．３３％（ΔＣｍａｘ）を有するコア部１０２がもたらされた。低屈折率トレンチ１０６は、純粋ＳｉＯ２でできており、０％のΔＴを有した。図１５に描写される光ファイバー設計の外側クラッド１０８のＴｉＯ２濃度は、低屈折率トレンチ１０６の半径（すなわち、半径ｒＴ）から、外側クラッド１０８の半径ｒＯＣまで一定であった。具体的には、このＴｉＯ２濃度によって、半径ｒＴから半径ｒＯＣまで、０．３３％の一定の相対屈折率ΔＯＣを含む外側クラッド１０８がもたらされた。
【０１６７】
これより図６、図８、および図１６を参照して、ＧｅＯ２およびＴｉＯ２を徐々に変化する濃度でドープしたコア部１０２および内側クラッド部１０４、純粋ＳｉＯ２でできた低屈折率トレンチ１０６、およびＴｉＯ２をドープした外側クラッド１０８を有する光ファイバー１１をモデル化した。コア部は、２３．５マイクロメートルの半径ｒＣを有し、内側クラッドは、３．５マイクロメートルの径方向の厚さＴＩＣを有し、低屈折率トレンチは、５マイクロメートルの径方向の厚さＴＴ、および１２８．６％Δ−マイクロメートル２の体積｜ＶＴ｜を有していた。図１６に描写される光ファイバー設計のコア部１０２および内側クラッド部１０４におけるＧｅＯ２の濃度は、ＧｅＯ２の濃度が２７マイクロメートルの半径ｒＩＣにおいて最も低く、半径ｒＩＣからコア部１０２の中心線ＣＬに向かう方向に沿って上昇するように、徐々に変化させた。ＧｅＯ２の濃度が徐々に変化することによって、半径ｒＣにおいて０％の徐々に変化する相対屈折率ΔＣ１、およびコア部１０２の中心線ＣＬにおいて０．５％のΔＣ１を含むコア部１０２がもたらされた。図１６に描写される光ファイバー設計のコア部１０２および内側クラッド部１０４におけるＴｉＯ２濃度は、ＴｉＯ２の濃度が２７マイクロメートルの半径ｒＩＣにおいて最も低く、半径ｒＩＣからコア部１０２の中心線ＣＬに向かう方向に沿って上昇するように、徐々に変化させた。ＴｉＯ２の濃度が徐々に変化することによって、徐々に変化する相対屈折率ΔＣ１よりも全体的に大きい、徐々に変化する相対屈折率ΔＣ２を含むコア部１０２がもたらされ、すなわち、徐々に変化する相対屈折率ΔＣ２は、半径ｒＣにおいて０％であり、ΔＣ２は、コア部１０２の中心線ＣＬにおいて０．８３％であった。コア部１０２のＧｅＯ２の濃度が徐々に変化し、ＴｉＯ２の濃度が徐々に変化することによって、半径ｒＣにおいて０％の総相対屈折率または累積相対屈折率を有し、コア部１０２の中心線ＣＬにおいて１．３３％（ΔＣｍａｘ）を有するコア部１０２がもたらされた。低屈折率トレンチ１０６は、純粋ＳｉＯ２でできており、０％のΔＴを有した。図１６に描写される光ファイバー設計の外側クラッド１０８のＴｉＯ２濃度は、低屈折率トレンチ１０６の半径（すなわち、半径ｒＴ）から、外側クラッド１０８の半径ｒＯＣまで一定であった。具体的には、このＴｉＯ２濃度によって、半径ｒＴから半径ｒＯＣまで、０．３３％の一定の相対屈折率ΔＯＣを含む外側クラッド１０８がもたらされた。
【０１６８】
これより図６、図８、および図１７を参照して、ＧｅＯ２およびＴｉＯ２を徐々に変化する濃度でドープしたコア部１０２および内側クラッド部１０４、純粋ＳｉＯ２でできた低屈折率トレンチ１０６、およびＴｉＯ２をドープした外側クラッド１０８を有する光ファイバー１１をモデル化した。コア部は、２４マイクロメートルの半径ｒＣを有し、内側クラッドは、４マイクロメートルの径方向の厚さＴＩＣを有し、低屈折率トレンチは、３マイクロメートルの径方向の厚さＴＴ、および１１４．０％Δ−マイクロメートル２の体積｜ＶＴ｜を有していた。図１７に描写される光ファイバー設計のコア部１０２および内側クラッド部１０４におけるＧｅＯ２の濃度は、ＧｅＯ２の濃度が２８マイクロメートルの半径ｒＩＣにおいて最も低く、半径ｒＩＣからコア部１０２の中心線ＣＬに向かう方向に沿って上昇するように、徐々に変化させた。ＧｅＯ２の濃度が徐々に変化することによって、半径ｒＣにおいて０％の徐々に変化する相対屈折率ΔＣ１、およびコア部１０２の中心線ＣＬにおいて０．５％のΔＣ１を含むコア部１０２がもたらされた。図１７に描写される光ファイバー設計のコア部１０２および内側クラッド部１０４におけるＴｉＯ２濃度は、ＴｉＯ２の濃度が２８マイクロメートルの半径ｒＩＣにおいて最も低く、半径ｒＩＣからコア部１０２の中心線ＣＬに向かう方向に沿って上昇するように、徐々に変化させた。ＴｉＯ２の濃度が徐々に変化することによって、徐々に変化する相対屈折率ΔＣ１よりも全体的に大きい、徐々に変化する相対屈折率ΔＣ２を含むコア部１０２がもたらされ、すなわち、徐々に変化する相対屈折率ΔＣ２は、半径ｒＣにおいて０％であり、ΔＣ２は、コア部１０２の中心線ＣＬにおいて１．０％であった。コア部１０２のＧｅＯ２の濃度が徐々に変化し、ＴｉＯ２の濃度が徐々に変化することによって、半径ｒＣにおいて０％の総相対屈折率または累積相対屈折率を有し、コア部１０２の中心線ＣＬにおいて１．５％（ΔＣｍａｘ）を有するコア部１０２がもたらされた。低屈折率トレンチ１０６は、純粋ＳｉＯ２でできており、０％のΔＴを有した。図１６に描写される光ファイバー設計の外側クラッド１０８のＴｉＯ２濃度は、低屈折率トレンチ１０６の半径（すなわち、半径ｒＴ）から、外側クラッド１０８の半径ｒＯＣまで一定であった。具体的には、このＴｉＯ２濃度によって、半径ｒＴから半径ｒＯＣまで、０．４％の一定の相対屈折率ΔＯＣを含む外側クラッド１０８がもたらされた。
【０１６９】
これより図６、図８、および図１８を参照して、ＧｅＯ２およびＴｉＯ２を徐々に変化する濃度でドープしたコア部１０２および内側クラッド部１０４、純粋ＳｉＯ２でできた低屈折率トレンチ１０６、およびＴｉＯ２をドープした外側クラッド１０８を有する光ファイバー１１をモデル化した。コア部は、２５．５マイクロメートルの半径ｒＣを有し、内側クラッドは、２．５マイクロメートルの径方向の厚さＴＩＣを有し、低屈折率トレンチは、６マイクロメートルの径方向の厚さＴＴ、および８５．２％Δ−マイクロメートル２の体積｜ＶＴ｜を有していた。図１８に描写される光ファイバー設計のコア部１０２および内側クラッド部１０４におけるＧｅＯ２の濃度は、ＧｅＯ２の濃度が２８マイクロメートルの半径ｒＩＣにおいて最も低く、半径ｒＩＣからコア部１０２の中心線ＣＬに向かう方向に沿って上昇するように、徐々に変化させた。ＧｅＯ２の濃度が徐々に変化することによって、半径ｒＣにおいて０％の徐々に変化する相対屈折率ΔＣ１、およびコア部１０２の中心線ＣＬにおいて０．５％のΔＣ１を含むコア部１０２がもたらされた。図１８に描写される光ファイバー設計のコア部１０２および内側クラッド部１０４におけるＴｉＯ２濃度は、ＴｉＯ２の濃度が２８マイクロメートルの半径ｒＩＣにおいて最も低く、半径ｒＩＣからコア部１０２の中心線ＣＬに向かう方向に沿って上昇するように、徐々に変化させた。ＴｉＯ２の濃度が徐々に変化することによって、徐々に変化する相対屈折率ΔＣ１よりも全体的に大きい、徐々に変化する相対屈折率ΔＣ２を含むコア部１０２がもたらされ、すなわち、徐々に変化する相対屈折率ΔＣ２は、半径ｒＣにおいて０％であり、コア部１０２の中心線ＣＬにおいて０．７％であった。コア部１０２のＧｅＯ２の濃度が徐々に変化し、ＴｉＯ２の濃度が徐々に変化することによって、半径ｒＣにおいて０％の総相対屈折率または累積相対屈折率を有し、コア部１０２の中心線ＣＬにおいて１．２％（ΔＣｍａｘ）を有するコア部１０２がもたらされた。低屈折率トレンチ１０６は、純粋ＳｉＯ２でできており、０％のΔＴを有した。図１６に描写される光ファイバー設計の外側クラッド１０８のＴｉＯ２濃度は、低屈折率トレンチ１０６の半径（すなわち、半径ｒＴ）から、外側クラッド１０８の半径ｒＯＣまで一定であった。具体的には、このＴｉＯ２濃度によって、半径ｒＴから半径ｒＯＣまで、０．２％の一定の相対屈折率ΔＯＣを含む外側クラッド１０８がもたらされた。
【０１７０】
これより図６、図８、および図１９を参照して、ＧｅＯ２およびＴｉＯ２を徐々に変化する濃度でドープしたコア部１０２および内側クラッド部１０４、純粋ＳｉＯ２でできた低屈折率トレンチ１０６、およびＴｉＯ２をドープした外側クラッド１０８を有する光ファイバー１１をモデル化した。コア部は、２４．５マイクロメートルの半径ｒＣを有し、内側クラッドは、３マイクロメートルの径方向の厚さＴＩＣを有し、低屈折率トレンチは、３マイクロメートルの径方向の厚さＴＴ、および７９．０％Δ−マイクロメートル２の体積｜ＶＴ｜を有していた。図１９に描写される光ファイバー設計のコア部１０２および内側クラッド部１０４におけるＧｅＯ２の濃度は、ＧｅＯ２の濃度が２７．５マイクロメートルの半径ｒＩＣにおいて最も低く、半径ｒＩＣからコア部１０２の中心線ＣＬに向かう方向に沿って上昇するように、徐々に変化させた。ＧｅＯ２の濃度が徐々に変化することによって、半径ｒＣにおいて０％の徐々に変化する相対屈折率ΔＣ１、およびコア部１０２の中心線ＣＬにおいて０．３％のΔＣ１を含むコア部１０２がもたらされた。図１９に描写される光ファイバー設計のコア部１０２および内側クラッド部１０４におけるＴｉＯ２濃度は、ＴｉＯ２の濃度が２７．５マイクロメートルの半径ｒＩＣにおいて最も低く、半径ｒＩＣからコア部１０２の中心線ＣＬに向かう方向に沿って上昇するように、徐々に変化させた。ＴｉＯ２の濃度が徐々に変化することによって、徐々に変化する相対屈折率ΔＣ１よりも全体的に大きい、徐々に変化する相対屈折率ΔＣ２を含むコア部１０２がもたらされ、すなわち、徐々に変化する相対屈折率ΔＣ２は、半径ｒＣにおいて０％であり、コア部１０２の中心線ＣＬにおいて１．０３％であった。コア部１０２のＧｅＯ２の濃度が徐々に変化し、ＴｉＯ２の濃度が徐々に変化することによって、半径ｒＣにおいて０％の総相対屈折率または累積相対屈折率を有し、コア部１０２の中心線ＣＬにおいて１．３３％（ΔＣｍａｘ）を有するコア部１０２がもたらされた。低屈折率トレンチ１０６は、純粋ＳｉＯ２でできており、０％のΔＴを有した。図１９に描写される光ファイバー設計の外側クラッド１０８のＴｉＯ２濃度は、低屈折率トレンチ１０６の半径（すなわち、半径ｒＴ）から、外側クラッド１０８の半径ｒＯＣまで一定であった。具体的には、このＴｉＯ２濃度によって、半径ｒＴから半径ｒＯＣまで、０．３％の一定の相対屈折率ΔＯＣを含む外側クラッド１０８がもたらされた。
【０１７１】
これより図６、図８、および図２０を参照して、ＴｉＯ２のみを徐々に変化する濃度でドープしたコア部１０２および内側クラッド部１０４、純粋ＳｉＯ２でできた低屈折率トレンチ１０６、およびＴｉＯ２をドープした外側クラッド１０８を有する光ファイバー１１をモデル化した。コア部は、２３．５マイクロメートルの半径ｒＣを有し、内側クラッドは、３．５マイクロメートルの径方向の厚さＴＩＣを有し、低屈折率トレンチは、４．５マイクロメートルの径方向の厚さＴＴ、および１１８．１％Δ−マイクロメートル２の体積｜ＶＴ｜を有していた。図２０に描写される光ファイバー設計のコア部１０２および内側クラッド部１０４におけるＴｉＯ２の濃度は、ＴｉＯ２の濃度が２７マイクロメートルの半径ｒＩＣにおいて最も低く、半径ｒＩＣからコア部１０２の中心線ＣＬに向かう方向に沿って上昇するように、徐々に変化させた。ＴｉＯ２の濃度が徐々に変化することによって、徐々に変化する相対屈折率を含むコア部１０２がもたらされ、相対屈折率は、半径ｒＣにおいては０％であり、コア部１０２の中心線ＣＬにおいては１．３３％（ΔＣｍａｘ）であった。低屈折率トレンチ１０６は、純粋ＳｉＯ２でできており、０％のΔＴを有した。図２０に描写される光ファイバー設計の外側クラッド１０８のＴｉＯ２濃度は、低屈折率トレンチ１０６の半径（すなわち、半径ｒＴ）から、外側クラッド１０８の半径ｒＯＣまで一定であった。具体的には、このＴｉＯ２濃度によって、半径ｒＴから半径ｒＯＣまで、０．３３％の一定の相対屈折率ΔＯＣを含む外側クラッド１０８がもたらされた。
【０１７２】
これより図６、図８、および図２１を参照して、ＴｉＯ２のみを徐々に変化する濃度でドープしたコア部１０２および内側クラッド部１０４、ＴｉＯ２をドープした低屈折率トレンチ１０６、およびＴｉＯ２をドープした外側クラッド１０８を有する光ファイバー１１をモデル化した。コア部は、２４．０マイクロメートルの半径ｒＣを有し、内側クラッドは、３マイクロメートルの径方向の厚さＴＩＣを有し、低屈折率トレンチは、３．５マイクロメートルの径方向の厚さＴＴ、０．０５％の相対屈折率、および９１．８％Δ−マイクロメートル２の体積｜ＶＴ｜を有していた。図２１に描写される光ファイバー設計のコア部１０２および内側クラッド部１０４におけるＴｉＯ２の濃度は、ＴｉＯ２の濃度が２７．５マイクロメートルの半径ｒＩＣにおいて最も低く、半径ｒＩＣからコア部１０２の中心線ＣＬに向かう方向に沿って上昇するように、徐々に変化させた。ＴｉＯ２の濃度が徐々に変化することによって、徐々に変化する相対屈折率を含むコア部１０２がもたらされ、相対屈折率は、半径ｒＣにおいては０％であり、コア部１０２の中心線ＣＬにおいては１．４８％（ΔＣｍａｘ）であった。図２１に描写される光ファイバー設計の低屈折率トレンチ１０６のＴｉＯ２濃度は、コア部１０２の半径ｒＣから低屈折率トレンチ１０６の半径ｒＴまで一定であった。具体的には、図２１に描写される光ファイバー設計のＴｉＯ２濃度によって、半径ｒＣから半径ｒＴまで、０．０５％の一定の相対屈折率ΔＴを含む低屈折率トレンチ１０６がもたらされた。図２１に描写される光ファイバー設計の外側クラッド１０８のＴｉＯ２濃度は、クラッド部１０３の内半径（すなわち、半径ｒＣ）からクラッド部の半径ｒＯＣまで一定であった。具体的には、図２１に描写される光ファイバー設計のＴｉＯ２濃度によって、半径ｒＣから半径ｒＯＣまで、０．４３％の一定の相対屈折率ΔＯＣを含むクラッド部１０３がもたらされた。
【０１７３】
これより図１、図１０、図２２、および図２３を参照して、図１に描写される径方向断面を有し、図１０に描写される光ファイバー設計に従って形成されたマルチモード光ファイバーの測定相対屈折率プロファイルを、図２２に示している。このマルチモード光ファイバーの測定減衰は、図２３に描写している。図２２に描写される測定相対屈折率プロファイルを有する光ファイバーは、２８マイクロメートルの半径を有するコア部、および６２．５マイクロメートルの半径を有するクラッド部を有する。コア部は、１．２％の最大相対屈折率を有し、外側クラッドは、０．２５％の平均相対屈折率を有していた。この光ファイバーの開口数は、０．２１であり、コア部の相対屈折率プロファイルは、２．６６のアルファを有していた。ＯＭ３マルチモード光ファイバーの２つの１５００メートルセグメント間に接合された、図２２に描写される光ファイバーの１０メートル部分のＯＴＤＲ減衰を、図２３に示している。１０メートル部分の減衰は、５ｄＢであり、したがって、０．５ｄＢ／ｍの平均減衰に対応する。
【０１７４】
これより図３、図４，図１２、図２４、および図２５を参照して、図３に描写される径方向断面を有し、図１２に描写される光ファイバー設計に従って形成されたマルチモード光ファイバーの測定相対屈折率プロファイルを、図２４に示している。このマルチモード光ファイバーの測定減衰は、図２５に描写している。図２４に描写される測定相対屈折率プロファイルを有する光ファイバーは、２５．３マイクロメートルの半径を有するコア部、５．８マイクロメートルの径方向の厚さおよび４１％Δ−μｍ２の体積を有する低屈折率トレンチ、ならびに６２．５マイクロメートルの半径を有するクラッド部を有する。コア部は、１．３％の最大相対屈折率を有し、低屈折率トレンチは、０％の平均相対屈折率を有し、外側クラッドは、０．２７％の平均相対屈折率を有する。光ファイバーの開口数は、０．２１であり、コア部の相対屈折率プロファイルは、２．１８のアルファを有する。ＯＭ３マルチモード光ファイバーの２つの１５００メートルセグメント間に接合された、図２４に描写される測定相対屈折率プロファイルを有する光ファイバーの２メートル部分における８５０ｎｍでのＯＴＤＲ減衰を、図２５に示している。光ファイバーの２メートル部分の減衰は、３ｄＢであり、したがって、１．５ｄＢ／ｍの平均減衰に対応する。
【０１７５】
これより図６、図８、図２６、図２７、および図２８を参照して、図３に描写される径方向断面を有し、図８に描写される光ファイバー設計に従って形成されたマルチモード光ファイバーの測定相対屈折率プロファイルを、図２６に示している。マルチモード光ファイバーの測定した減衰測定値は、図２７および図２８に描写している。図２６に描写される測定相対屈折率プロファイルを有する光ファイバーは、２２．１マイクロメートルの半径を有するコア部、２５．５マイクロメートルの半径を有する内側クラッド、４．１マイクロメートルの径方向の厚さおよび９２％−μｍ２の体積を有する低屈折率トレンチ、ならびに６２．５マイクロメートルの半径を有するクラッド部を有する。コア部は、１．３１％の最大相対屈折率を有し、低屈折率トレンチは、０．０５％の平均相対屈折率を有し、外側クラッドは、純粋シリカに対して０．４％の平均相対屈折率を有する。光ファイバーの開口数は、０．２０であり、コア部の相対屈折率プロファイルは、１．８３のアルファを有する。ＯＭ３マルチモード光ファイバーの２つの１５００メートルセグメント間に接合された、図２６に描写される測定相対屈折率プロファイルを有する光ファイバーの０．５メートル部分における８５０ｎｍでのＯＴＤＲ減衰を、図２７に示している。光ファイバーの０．５メートル部分の減衰は、３．７ｄＢであり、したがって、７．４ｄＢ／ｍの平均減衰に対応する。直径１０ｍｍのマンドレルに５周巻きつけたファイバーの８５０ｎｍでの減衰は、図２８に描写している。直径１０ｍｍのマンドレルに５周巻きつけた光ファイバーの０．５メートル部分の減衰は、４．６ｄＢであり、したがって、０．９ｄＢ（４．６ｄＢ−３．７ｄＢ）、すなわち０．１８ｄＢ／周のマクロベンド損失に対応する。
【０１７６】
これより図６、図８、および図２９を参照して、図３に描写される径方向断面を有し、図８に描写される光ファイバー設計に従って形成されたマルチモード光ファイバーの測定相対屈折率プロファイルを、図２９に示している。この実施形態では、ΔＣ＝ΔＣ１＋ΔＣ２であり、ΔＣ１＝ΔＣ２／３である。図２９に描写される測定相対屈折率プロファイルを有する光ファイバーは、２３．４マイクロメートルの半径を有するコア部、２５．２マイクロメートルの半径を有する内側クラッド、４．２マイクロメートルの径方向の厚さおよび１１９％−μｍ２の体積を有する低屈折率トレンチ、ならびに６２．５マイクロメートルの半径を有するクラッド部を有する。コア部は、１．３６％の最大相対屈折率を有し、低屈折率トレンチは、０．０５％の平均相対屈折率を有し、外側クラッドは、純粋シリカに対して０．６％の平均相対屈折率を有する。光ファイバーの開口数は、０．２０であり、コア部の相対屈折率プロファイルは２．０７のアルファを有する。図２９に描写される測定相対屈折率プロファイルを有する光ファイバーの０．２メートル部分における８５０ｎｍでのＯＴＤＲ減衰は、３．２ｄＢであり、したがって、１５．９ｄＢ／ｍの平均減衰に対応した。図２９に描写される測定相対屈折率プロファイルを有する光ファイバーの０．２メートル部分における１３１０ｎｍでのＯＴＤＲ減衰は、１．０３ｄＢであり、したがって、５．１ｄＢ／ｍの平均減衰に対応した。
【０１７７】
特許請求される主題の趣旨または範囲から逸脱することなく、本明細書に記載される実施形態に対する様々な変更形態および変形が作製され得ることが、当業者には容易に明らかになるであろう。したがって、本明細書は、本明細書に記載される様々な実施形態の変更形態および変形に及ぶが、ただし、そのような変更形態および変形は、添付の特許請求の範囲およびそれらの同等物の範囲内にあることが意図される。
【０１７８】
以下、本発明の好ましい実施形態を項分け記載する。
【０１７９】
実施形態１  
光ファイバーであって、
半径ｒＣ、中心線ＣＬ、０．１５以上かつ０．２５以下の開口数ＮＡ、最大相対屈折率ΔＣｍａｘおよび１以上かつ３以下のα値を有する徐々に変化する相対屈折率プロファイルを有するコア部であって、該コア部は、
アップドーパントであって、前記コア部における該アップドーパントの濃度は、該アップドーパントの該濃度が前記半径ｒＣにおいて最も低く、該半径ｒＣから前記コア部の前記中心線ＣＬに向かう方向に沿って上昇するように徐々に変化する、アップドーパント、および
減衰ドーパントであって、前記コア部における該減衰ドーパントの濃度が、前記コア部の前記中心線ＣＬから前記コア部の前記半径ｒＣまで一定である、減衰ドーパントを含むシリカ系ガラスでできている、コア部と、
前記コア部を囲繞し、相対屈折率ΔＯＣを有するクラッド部であって、該クラッド部は、前記減衰ドーパントを含むシリカ系ガラスでできており、前記クラッド部における該減衰ドーパントの前記濃度は、前記クラッド部の径方向の厚さをとおして一定であるか、またはわずかに減少し、
ΔＣｍａｘ＞ΔＯＣであり、
前記光ファイバーは、約８００ｎｍから約１０００ｎｍの範囲内の光の波長に対してマルチモードであり、
８００ｎｍと１０００ｎｍの間の少なくとも１つの波長に対する前記光ファイバーの減衰は、０．５ｄＢ／ｍ以上である、クラッド部と、を含む、光ファイバー。
【０１８０】
実施形態２  
前記アップドーパントが、ＧｅＯ２である、実施形態１記載の光ファイバー。
【０１８１】
実施形態３  
ＧｅＯ２の最高濃度が、７重量％以上かつ２０重量％以下である、実施形態２記載の光ファイバー。
【０１８２】
実施形態４  
前記減衰ドーパントがＴｉＯ２である、実施形態１記載の光ファイバー。
【０１８３】
実施形態５  
ＴｉＯ２の最高濃度が、０．５重量％以上かつ１５重量％以下である、実施形態４記載の光ファイバー。
【０１８４】
実施形態６  
前記クラッド部が、低屈折率トレンチおよび外側クラッドをさらに含み、該低屈折率トレンチは、前記コア部と該外側クラッドの間に位置づけられており、該低屈折率トレンチは、相対屈折率ΔＴを有し、該外側クラッドは、前記相対屈折率ΔＯＣを有し、ΔＣｍａｘ＞ΔＯＣ＞ΔＴである、実施形態１から５のいずれか１項記載の光ファイバー。
【０１８５】
実施形態７  
前記低屈折率トレンチが、前記コア部および前記外側クラッドに直接接触している、実施形態６記載の光ファイバー。
【０１８６】
実施形態８  
前記半径ｒＣが、２３マイクロメートル以上かつ２８マイクロメートル以下である、実施形態６記載の光ファイバー。
【０１８７】
実施形態９  
前記低屈折率トレンチが、２６マイクロメートル以上かつ４０マイクロメートル以下の半径ｒＴを有する、実施形態６記載の光ファイバー。
【０１８８】
実施形態１０  
前記低屈折率トレンチが、実質的に純粋なシリカガラスでできている、実施形態６記載の光ファイバー。
【０１８９】
実施形態１１  
前記低屈折率トレンチが、前記減衰ドーパントがドープされたシリカガラスでできている、実施形態６記載の光ファイバー。
【０１９０】
実施形態１２  
前記クラッド部が、前記コア部と前記低屈折率トレンチの間に位置づけられた内側クラッドをさらに含み、該内側クラッドが、相対屈折率ΔＩＣを有し、前記減衰ドーパントを含むシリカ系ガラスでできている、実施形態６記載の光ファイバー。
【０１９１】
実施形態１３  
前記内側クラッドが、２３マイクロメートル以上かつ３０マイクロメートル以下の半径ｒＩＣを有する、実施形態１２記載の光ファイバー。
【０１９２】
実施形態１４  
前記光ファイバーが、３０ｍｍのマンドレルに２周巻回させたときに、８５０ｎｍの波長で、０．５ｄＢ未満の曲げ損失を有する、実施形態１から１３のいずれか１項記載の光ファイバー。
【０１９３】
実施形態１５  
前記光ファイバーが、１５ｍｍのマンドレルに２周巻回させたときに、８５０ｎｍの波長で、１ｄＢ未満の曲げ損失を有する、実施形態１から１３のいずれか１項記載の光ファイバー。
【０１９４】
実施形態１６  
前記光ファイバーが、１０ｍｍのマンドレルに２周巻回させたときに、８５０ｎｍの波長で、２ｄＢ未満の曲げ損失を有する、実施形態１から１３のいずれか１項記載の光ファイバー。
【０１９５】
実施形態１７  
８００ｎｍと１０００ｎｍの間の少なくとも１つの波長に対する前記光ファイバーの前記減衰は、８．０ｄＢ／ｍ以上である、実施形態１から１３のいずれか１項記載の光ファイバー。
【０１９６】
実施形態１８  
前記減衰ドーパントが、外部蒸着（ＯＶＤ）または内部蒸着（ＩＶＤ）使用して、前記光ファイバーのコアに組み込まれている、実施形態１記載の光ファイバー。
【０１９７】
実施形態１９  
光ファイバーであって、
半径ｒＣ、中心線ＣＬ、０．１５以上かつ０．２５以下の開口数ＮＡ、最大相対屈折率ΔＣｍａｘおよび１以上かつ３以下のα値を有する徐々に変化する相対屈折率プロファイルを有するコア部であって、該コア部は、
アップドーパントであって、前記コア部における該アップドーパントの濃度は、該アップドーパントの該濃度が前記半径ｒＣにおいて最も低く、該半径ｒＣから前記コア部の前記中心線ＣＬに向かう方向に沿って上昇するように徐々に変化する、アップドーパント、および
減衰ドーパントであって、前記コア部における該減衰ドーパントの濃度は、該減衰ドーパントの該濃度が、前記半径ｒＣにおいて最も低く、前記半径ｒＣから、前記コア部の前記中心線ＣＬに向かう方向に沿って上昇するように徐々に変化する、減衰ドーパントを含むシリカ系ガラスでできている、コア部と、
前記コア部を囲繞し、相対屈折率ΔＯＣを有するクラッド部であって、該クラッド部は、前記減衰ドーパントを含むシリカ系ガラスでできており、
ΔＣｍａｘ＞ΔＯＣであり、
前記光ファイバーは、約８００ｎｍから約１０００ｎｍの範囲内の光の波長に対してマルチモードであり、
８００ｎｍと１０００ｎｍの間の少なくとも１つの波長に対する前記光ファイバーの減衰は、０．５ｄＢ／ｍ以上である、クラッド部と、を含む、光ファイバー。
【０１９８】
実施形態２０  
前記アップドーパントが、ＧｅＯ２であり、ＧｅＯ２の最高濃度が、７重量％以上かつ２０重量％以下である、実施形態１９記載の光ファイバー。
【０１９９】
実施形態２１  
前記減衰ドーパントが、ＴｉＯ２であり、ＴｉＯ２の最高濃度が、０．５重量％以上かつ１５重量％以下である、実施形態１９記載の光ファイバー。
【０２００】
実施形態２２  
前記クラッド部が、低屈折率トレンチおよび外側クラッドをさらに含み、該低屈折率トレンチは、前記コア部と該外側クラッドの間に位置づけられており、該低屈折率トレンチは、相対屈折率ΔＴを有し、該外側クラッドは、前記相対屈折率ΔＯＣを有し、ΔＣｍａｘ＞ΔＯＣ＞ΔＴである、実施形態１９記載の光ファイバー。
【０２０１】
実施形態２３  
前記半径ｒＣが、２３マイクロメートル以上かつ２８マイクロメートル以下であり、前記低屈折率トレンチが、２６マイクロメートル以上かつ４０マイクロメートル以下の半径ｒＴを有し、前記低屈折率トレンチが、前記コア部および前記外側クラッドに直接接触している、実施形態２２記載の光ファイバー。
【０２０２】
実施形態２４  
前記低屈折率トレンチが、実質的に純粋なシリカガラスでできている、実施形態２２記載の光ファイバー。
【０２０３】
実施形態２５  
前記低屈折率トレンチが、前記減衰ドーパントがドープされたシリカガラスでできている、実施形態２２記載の光ファイバー。
【０２０４】
実施形態２６  
前記クラッド部が、前記コア部と前記低屈折率トレンチの間に位置づけられた内側クラッドをさらに含み、該内側クラッドは、２３マイクロメートル以上かつ３０マイクロメートル以下の半径ｒＩＣ、相対屈折率ΔＩＣを有し、前記減衰ドーパントを含むシリカ系ガラスでできている、実施形態２２記載の光ファイバー。
【０２０５】
実施形態２７  
ΔＩＣ＝ΔＯＣである、実施形態２６記載の光ファイバー。
【０２０６】
実施形態２８  
前記光ファイバーが、８５０ｎｍの波長において、３０ｍｍのマンドレルに２周巻回させたときに、０．５ｄＢ未満の曲げ損失、１５ｍｍのマンドレルに２周巻回させたときに、１ｄＢ未満の曲げ損失、および１０ｍｍのマンドレルに２周巻回させたときに、２ｄＢ未満の曲げ損失のうちの少なくとも１つを有する、実施形態１９から２７のいずれか１項記載の光ファイバー。
【０２０７】
実施形態２９  
前記クラッド部における前記減衰ドーパントの濃度は、前記クラッド部の径方向の厚さをとおして一定である、実施形態１９記載の光ファイバー。
【０２０８】
実施形態３０  
前記クラッド部における前記減衰ドーパントの濃度は、前記クラッド部の径方向の厚さをとおしてわずかに減少する、実施形態１９記載の光ファイバー。
【０２０９】
実施形態３１  
８００ｎｍと１０００ｎｍの間の少なくとも１つの波長に対する前記光ファイバーの前記減衰は、８．０ｄＢ／ｍ以上である、実施形態１９から３０のいずれか１項記載の光ファイバー。
【０２１０】
実施形態３２  
前記光ファイバーが、外部蒸着（ＯＶＤ）によって形成された光ファイバーまたは内部蒸着（ＩＶＤ）によって形成された光ファイバーである、実施形態１９記載の光ファイバー。
【０２１１】
実施形態３３  
光ファイバーであって、
半径ｒＣ、中心線ＣＬ、０．１５以上かつ０．２５以下の開口数ＮＡ、最大相対屈折率ΔＣｍａｘおよび１以上かつ３以下のα値を有する徐々に変化する相対屈折率プロファイルを有するコア部であって、該コア部は、減衰ドーパントを含むシリカ系ガラスでできており、前記コア部における前記減衰ドーパントの濃度は、該減衰ドーパントの該濃度が前記半径ｒＣにおいて最も低く、前記半径ｒＣから前記コア部の前記中心線ＣＬに向かう方向に沿って上昇するように徐々に変化する、コア部と、
前記コア部を囲繞し、相対屈折率ΔＯＣを有するクラッド部であって、該クラッド部は、前記減衰ドーパントを含むシリカ系ガラスでできており、
ΔＣｍａｘ＞ΔＯＣであり、
前記光ファイバーは、約８００ｎｍから約１０００ｎｍの範囲内の光の波長に対してマルチモードであり、
８００ｎｍと１０００ｎｍの間の少なくとも１つの波長に対する前記光ファイバーの減衰は、０．５ｄＢ／ｍ以上である、クラッド部と、を含む、光ファイバー。
【０２１２】
実施形態３４  
前記クラッド部が、低屈折率トレンチおよび外側クラッドをさらに含み、該低屈折率トレンチは、前記コア部と該外側クラッドの間に位置づけられており、該低屈折率トレンチは、相対屈折率ΔＴを有し、該外側クラッドは、前記相対屈折率ΔＯＣを有し、ΔＣｍａｘ＞ΔＯＣ＞ΔＴである、実施形態３３記載の光ファイバー。
【符号の説明】
【０２１３】
１０、１１、１２  光ファイバー
１０２  コア部
１０３  外側クラッド、クラッド、クラッド部
１０４  内側クラッド、内側クラッド部
１０６  低屈折率トレンチ
１０８  外側クラッド
【図１】
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【図２】
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【図３】
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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１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【国際調査報告】
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