特開 2020-194033 光ファイバ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】特開2020-194033(P2020-194033A)

(43)【公開日】2020年12月3日

(54)【発明の名称】光ファイバ

(51)【国際特許分類】

   G02B 6/036 20060101AFI20201106BHJP

   G02B 6/44 20060101ALI20201106BHJP

【ＦＩ】

   G02B6/036

   G02B6/44 331

【審査請求】未請求

【請求項の数】15

【出願形態】ＯＬ

【全頁数】15

(21)【出願番号】特願2019-98406(P2019-98406)

(22)【出願日】2019年5月27日

(71)【出願人】

【識別番号】000005290

【氏名又は名称】古河電気工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002147

【氏名又は名称】特許業務法人酒井国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】武笠 和則

(72)【発明者】

【氏名】ミヒャルフィ タマーシュ

(72)【発明者】

【氏名】ヴァーラヤイ ゾルターン

【テーマコード（参考）】

2H150

【Ｆターム（参考）】

2H150AB03

2H150AB04

2H150AB05

2H150AB10

2H150AD03

2H150AD04

2H150AD12

2H150AD16

2H150AD17

2H150AD20

2H150AD25

2H150AD32

2H150AE28

2H150AE45

2H150AE46

2H150AE47

2H150AE54

2H150AH09

2H150AH22

2H150BB05

2H150BB07

2H150BB14

2H150BB33

2H150BC02

2H150BD17

2H150BD18

(57)【要約】      （修正有）

【課題】細径であるとともに良好な曲げ特性を有する光ファイバを提供すること。
【解決手段】光ファイバは、石英系ガラスからなるコア部１ａと、コア部の外周を覆い、コア部の最大屈折率よりも低い屈折率を有する石英系ガラスからなるクラッド部１ｂと、クラッド部の外周を覆うコーティング部１ｃと、を備え、クラッド部の外径は１２０μｍ以下であり、波長１３１０ｎｍにおけるモードフィールド径が８．６μｍ以上９．２μｍ以下であり、実効カットオフ波長が１２６０μｍ以下であり、直径２０ｍｍで曲げた場合の波長１５５０ｎｍにおける曲げ損失が０．７５ｄＢ／ｔｕｒｎ以下であることを特徴とする。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

石英系ガラスからなるコア部と、
前記コア部の外周を覆い、前記コア部の最大屈折率よりも低い屈折率を有する石英系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、
前記クラッド部の外径は１２０μｍ以下であり、
波長１３１０ｎｍにおけるモードフィールド径が８．６μｍ以上９．２μｍ以下であり、
実効カットオフ波長が１２６０μｍ以下であり、
直径２０ｍｍで曲げた場合の波長１５５０ｎｍにおける曲げ損失が０．７５ｄＢ／ｔｕｒｎ以下であることを特徴とする光ファイバ。

【請求項2】

前記曲げ損失が０．１０ｄＢ／ｔｕｒｎ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】

前記コア部の比屈折率差Δ１が０．３％以上０．５％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】

零分散波長が１３００ｎｍ以上１３２４ｎｍ以下あり、前記零分散波長での分散スロープが０．０９２ｐｓ／ｎｍ^２／ｋｍ以下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】

波長１５５０ｎｍにおける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クラッド部の外周に厚さが６２．５μｍの樹脂コーティング部を有する標準光ファイバの波長１５５０ｎｍにおけるマイクロベンド損失の２０倍以下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】

前記マイクロベンド損失は、研磨紙法また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５に記載の光ファイバ。

【請求項7】

前記コア部は、実効カットオフ波長が１０００ｎｍ以上１２６０ｎｍ以下になるように設定されてい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】

前記コア部は、中心コア部と、前記中心コア部の外周に形成された中間層と、前記中間層の外周に形成されたトレンチ層とを有しており、
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１〜７のいずれか一つに記載の光ファイバ。

【請求項9】

前記クラッド部に対する前記トレンチ層の比屈折率差をΔ３とすると、Δ３が−０．２６％以上−０．１０％以下であることを特徴とする請求項８に記載の光ファイバ。

【請求項10】

前記クラッド部に対する前記中間層の比屈折率差をΔ２とすると、Δ２が−０．０５％以上０．０４％以下であることを特徴とする請求項８または９に記載の光ファイバ。

【請求項11】

前記中心コア部のコア径を２ａ、前記トレンチ層の内径を２ｂ、外径を２ｃとしたときに、ｂ／ａが１．８以上３．６以下であり、ｃ／ａが３．４以上５．２以下であることを特徴とする請求項８〜１０のいずれか一つに記載の光ファイバ。

【請求項12】

前記コア部は、中心コア部と、前記中心コア部の外周に形成されたディプレスト層とを有しており、
Ｗ型の屈折率プロファイルを有し、
前記クラッド部に対する前記ディプレスト層の比屈折率差をΔ２とすると、Δ２が−０．２０％以上−０．０１％以下であり、
前記中心コア部のコア径を２ａ、前記ディプレスト層の外径を２ｂとしたときに、ｂ／ａが１．５以上６以下であることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一つに記載の光ファイバ。

【請求項13】

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１〜７のいずれか一つに記載の光ファイバ。

【請求項14】

前記コーティング部を含む当該光ファイバの外径が２１０μｍ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】

前記コーティング部は、前記クラッド部側に位置するプライマリコーティング層と、前記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を有し、前記プライマリコーティング層の厚さが２０μｍ以上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。

【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】

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。ここで、細径光ファイバとは、主に光ファイバのガラスからなる部分を細径化したものであり、クラッド径が細径のものである。ただし、クラッド径が細径化されたことによって、クラッド部の外周を覆うように形成されたコーティング部を含む外径が細径化されたものも細径光ファイバに含まれる。

【0003】

従来、細径の光ファイバとして、クラッド部に対するコア部の比屈折率差を高くした構成が開示されている（非特許文献１）。非特許文献１の光ファイバは、比屈折率差を高くしているので、その特性が、ＩＴＵ−Ｔ（国際電気通信連合）Ｇ．６５２で定義される標準的なシングルモード光ファイバの規格（以下、Ｇ．６５２規格）に準拠するものではない。また、細径の光ファイバとして、比屈折率差が−０．０８％以上のトレンチ層を設けた構成が開示されている（特許文献１）。特許文献１の光ファイバは、Ｇ．６５２規格に準拠するものであり、そのクラッド径（ファイバ径）は１００μｍ〜１２５μｍ程度である。また、細径の光ファイバとして、プライマリコート層とセカンダリコート層とをコーティング部として有し、セカンダリコーティング層を２５μｍ以下にした構成が開示されている（特許文献２）。特許文献２の光ファイバは、ファイバ径は１２５μｍであるが、コーティング厚を小さくすることによって細径化を実現している。

【0004】

また、特許文献３には、有効コア断面積（Ａｅｆｆ）が１３０μｍ^２以上と比較的大きい光ファイバにて、マイクロベンド損失を抑制する構成が開示されている。特許文献３の光ファイバは、プライマリコーティング層の外径が１８５μｍ以上２２０μｍ以下であり、セカンダリコーティング層の外径が２２５μｍ以上２６０μｍ以下である。

【0005】

また、特許文献４、５には、曲げ特性を考慮したトレンチ型光ファイバの構成が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【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】特開２０１５−２１９２７１号公報

【特許文献4】特開２０１０−１８１６４１号公報

【特許文献5】特開２０１３−２４２５４５号公報

【非特許文献】

【0007】

【非特許文献1】村瀬 他、「細径クラッドファイバの開発」、昭和電線レビュー、ｖｏｌ．５３、Ｎ０．１（２００３）、ｐｐ．３２−３６

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

Ｇ．６５２規格よりも曲げ特性に対する要求が厳しい、ＩＴＵ−Ｔ Ｇ．６５７で定義されるシングルモード光ファイバの規格（以下、Ｇ．６５７規格）に準拠し、かつ細径の光ファイバについては開示されていなかった。

【0009】

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、細径であるとともに良好な曲げ特性を有す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】

【0010】

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、石英系ガラスからなるコア部と、前記コア部の外周を覆い、前記コア部の最大屈折率よりも低い屈折率を有する石英系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、前記クラッド部の外径は１２０μｍ以下であり、波長１３１０ｎｍにおけるモードフィールド径が８．６μｍ以上９．２μｍ以下であり、実効カットオフ波長が１２６０μｍ以下であり、直径２０ｍｍで曲げた場合の波長１５５０ｎｍにおける曲げ損失が０．７５ｄＢ／ｔｕｒｎ以下である。

【0011】

本発明の一態様に係る光ファイバにおいて、前記曲げ損失が０．１０ｄＢ／ｔｕｒｎ以下でもよい。

【0012】

本発明の一態様に係る光ファイバにおいて、前記コア部の比屈折率差Δ１が０．３％以上０．５％以下でもよい。

【0013】

本発明の一態様に係る光ファイバにおいて、零分散波長が１３００ｎｍ以上１３２４ｎｍ以下あり、前記零分散波長での分散スロープが０．０９２ｐｓ／ｎｍ^２／ｋｍ以下でもよい。

【0014】

本発明の一態様に係る光ファイバにおいて、波長１５５０ｎｍにおける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クラッド部の外周に厚さが６２．５μｍの樹脂コーティング部を有する標準光ファイバの波長１５５０ｎｍにおけるマイクロベンド損失の２０倍以下でもよい。

【0015】

本発明の一態様に係る光ファイバにおいて、前記マイクロベンド損失は、研磨紙法またはワイヤメッシュ法にて測定した値でもよい。

【0016】

本発明の一態様に係る光ファイバにおいて、前記コア部は、実効カットオフ波長が１０００ｎｍ以上１２６０ｎｍ以下になるように設定されていてもよい。

【0017】

本発明の一態様に係る光ファイバにおいて、前記コア部は、中心コア部と、前記中心コア部の外周に形成された中間層と、前記中間層の外周に形成されたトレンチ層とを有しており、トレンチ型の屈折率プロファイルを有してもよい。

【0018】

本発明の一態様に係る光ファイバにおいて、前記クラッド部に対する前記トレンチ層の比屈折率差をΔ３とすると、Δ３が−０．２６％以上−０．１０％以下でもよい。

【0019】

本発明の一態様に係る光ファイバにおいて、前記クラッド部に対する前記中間層の比屈折率差をΔ２とすると、Δ２が−０．０５％以上０．０４％以下でもよい。

【0020】

本発明の一態様に係る光ファイバにおいて、前記中心コア部のコア径を２ａ、前記トレンチ層の内径を２ｂ、外径を２ｃとしたときに、ｂ／ａが１．８以上３．６以下であり、ｃ／ａが３．４以上５．２以下でもよい。

【0021】

本発明の一態様に係る光ファイバにおいて、前記コア部は、中心コア部と、前記中心コア部の外周に形成されたディプレスト層とを有しており、Ｗ型の屈折率プロファイルを有し、前記クラッド部に対する前記ディプレスト層の比屈折率差をΔ２とすると、Δ２が−０．２０％以上−０．０１％以下であり、前記中心コア部のコア径を２ａ、前記ディプレスト層の外径を２ｂとしたときに、ｂ／ａが１．５以上６以下でもよい。

【0022】

本発明の一態様に係る光ファイバにおいて、ステップ型の屈折率プロファイルを有してもよい。

【0023】

本発明の一態様に係る光ファイバにおいて、前記コーティング部を含む当該光ファイバの外径が２１０μｍ以下でもよい。

【0024】

本発明の一態様に係る光ファイバにおいて、前記コーティング部は、前記クラッド部側に位置するプライマリコーティング層と、前記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を有し、前記プライマリコーティング層の厚さが２０μｍ以上でもよい。

【発明の効果】

【0025】

本発明によれは、細径化に適するとともに良好な曲げ特性を有する光ファイバを実現できるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【0026】

【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2】図２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屈折率プロファイルの模式図である。

【図3】図３は、Δ１と、曲げ損失との関係の一例を示す図である。

【図4】図４は、Δ１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】図５は、Δ３と、規格化マイクロベンド損失または限界ファイバ径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】

【0027】

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、カットオフ波長または実効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。

【0028】

（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。

【0029】

コア部１ａとクラッド部１ｂとは、いずれも石英系ガラスからなる。たとえば、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、コア部１ａの最大屈折率よりも低い屈折率を有する。クラッド部１ｂは、たと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。

【0030】

クラッド部１ｂの外径（クラッド径）は、１２０μｍ以下、好ましくは１００μｍ未満であり、Ｇ．６５２規格に準拠するシングルモード光ファイバのクラッド径である約１２５μｍよりも細径化されている。なお、クラッド径は８５μｍ以下であることが細径化の観点からはより好ましく、８２μｍ以下がさらに好ましい。以下、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として標準ＳＭＦと記載する場合がある。このような標準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。樹脂コーティング部は、たとえば２層構造の場合は、厚さが約３７．５μｍの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し厚さが約２５μｍのセカンダリコーティング層とからなる。したがって、樹脂コーティング部の外径は約２５０μｍとなる。

【0031】

光ファイバ１は、たとえば図２に示すような屈折率プロファイルを有する。図２（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、いずれも、光ファイバ１のコア部１ａの中心軸から半径方向における屈折率プロファイルを示している。

【0032】

図２（ａ）は、ステップ型の屈折率プロファイルを示している。図２（ａ）において、プロファイルＰ１１がコア部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で示している。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。Δ１はたとえば０．３％以上０．５％以下が好ましく、０．３３％以上０．４０％以下がより好ましい。

【0033】

図２（ｂ）は、いわゆるＷ型の屈折率プロファイルを示している。図２（ｂ）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の中心コア部と、中心コア部の外周を囲むように形成されており、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に対する中心コア部の比屈折率差は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。Δ１はたとえば０．３％以上０．５％以下が好ましい。Δ２はたとえば−０．２０％以上−０．０１％以下が好ましい。ｂ／ａはたとえば１．５以上６以下が好ましい。

【0034】

図２（ｃ）は、いわゆるトレンチ型の屈折率プロファイルを示している。図２（ｃ）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の中心コア部と、中心コア部の外周を囲むように形成されており、屈折率が中心コア部の屈折率よりも小さく内径が２ａで外径が２ｂの中間層と、中間層の外周を囲むように形成されており、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。中間層に対する中心コア部の比屈折率差は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。

【0035】

Δ１はたとえば０．３％以上０．５％以下が好ましく、０．３３％以上０．４０％以下がより好ましい。Δ３はたとえば−０．２６％以上−０．１０％以下が好ましい。また、たとえばｂ／ａが１．８以上３．６以下であり、ｃ／ａが３．４以上５．２以下であることが好ましい。

【0036】

図１に戻って、コーティング部１ｃは、たとえば樹脂からなり、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、たとえばＵＶ硬化樹脂等からなり、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、たと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。

【0037】

コーティング部１ｃは、１層構造の場合は、ヤング率が１０〜８００ＭＰａの程度であり、本実施形態では２００ＭＰａである。一方、コーティング部１ｃが２層構造の場合は、プライマリコーティング層のヤング率は０．２〜１．５ＭＰａの程度であり、本実施形態では０．５ＭＰａである。セカンダリコーティング層のヤング率は５００〜２０００ＭＰａの程度であり、本実施形態では１０００ＭＰａである。

【0038】

コーティング部１ｃを含む光ファイバ１の外径は、たとえば２１０μｍ以下である。コーティング部１ｃが２層構造の場合、プライマリコーティング層の厚さは、たとえば２０μｍ以上である。

【0039】

本実施形態に係る光ファイバ１は、波長１３１０ｎｍにおけるモードフィールド径（ＭＦＤ）が８．６μｍ以上９．２μｍ以下であり、実効カットオフ波長（λｃｃ）が１２６０ｎｍ以下であり、直径２０ｍｍで曲げた場合の波長１５５０ｎｍにおける曲げ損失（以下、適宜マクロベンド損失と記載する）が０．７５ｄＢ／ｔｕｒｎ以下であるという特性を有する。これにより、光ファイバ１は、ＭＦＤ、λｃｃ、マクロベンド損失について、Ｇ．６５７規格の一種であるＧ．６５７Ａ１規格に準拠し、良好な曲げ特性の光ファイバである。

【0040】

また、光ファイバ１は、零分散波長が１３００ｎｍ以上１３２４ｎｍ以下あり、零分散波長での分散スロープが０．０９２ｐｓ／ｎｍ^２／ｋｍ以下という特性を満たすのが好ましく、分散スロープが０．０７３ｐｓ／ｎｍ^２／ｋｍ以上という特性を満たすのがより好ましい。

【0041】

さらに、光ファイバ１は、クラッド径が１２０μｍ以下と、標準ＳＭＦのクラッド径である約１２５μｍよりも細径化されている。その結果、光ファイバ１は、細径であるとともに良好な曲げ特性を有する。したがって、光ファイバ１は、高密度光ファイバケーブルを実現するのに適する。

【0042】

また、マクロベンド損失が０．１０ｄＢ／ｔｕｒｎ以下であるという特性を満たせば、Ｇ．６５７規格の一種であり、Ｇ．６５７Ａ１規格よりも曲げ損失対する要求が厳しいＧ．６５７Ａ２規格に準拠し、より良好な曲げ特性の光ファイバである。

【0043】

また、上記実効カットオフを実現するために、実効カットオフ波長が１２６０ｎｍ以下になるようにコア部１ａが設定されていることが好ましいが、特に実効カットオフ波長が１２６０ｎｍ以下になるように直径２ａが設定されていることが好ましい。また、実効カットオフ波長が１０００ｎｍ以上になるようにコア部１ａ、特に直径２ａが設定されていれば、マクロベンド損失を低減できるので好ましい。

【0044】

また、コーティング部１ｃを含む光ファイバ１の外径が２１０μｍ以下であれば、標準ＳＭＦの樹脂コーティング部を含む外径である約２５０μｍよりも細径とできる。

【0045】

ここで、光ファイバにおいて、ガラスからなる部分の外径、たとえばクラッド径を縮小すると、マイクロベンド損失（側圧損失とも呼ばれる）が増大する。通常、光ファイバの伝送損失は、光ファイバケーブルとされた状態では増加する。このときの伝送損失の増加量は、マイクロベンド損失と密接な関係があり、マイクロベンド損失が大きいと増加量も大きい。

【0046】

本実施形態に係る光ファイバ１において、標準ＳＭＦの波長１５５０ｎｍにおけるマイクロベンド損失の２０倍以下のマイクロベンド損失とすれば、実用的な程度のマイクロベンド損失とできる。なお、マイクロベンド損失を標準ＳＭＦにおけるマイクロベンド損失で規格化した値を規格化マイクロベンド損失と規定すると、本実施形態に係る光ファイバ１の規格化マイクロベンド損失は２０以下が好ましく、さらに１０以下が好ましい。マイクロベンド損失の抑制のためには、コーティング部１ｃが２層構造の場合、プライマリコーティング層の厚さが２０μｍ以上であることが好ましい。

【0047】

なお、マイクロベンド損失は、ＪＩＳ Ｃ６８２３：２０１０_１０で規定された固定径ドラム法（研磨紙法の一種）で測定された値や、研磨紙法の一種である伸長ドラム法で測定された値を用いることができる。また、マイクロベンド損失は、ワイヤメッシュ法や、さらにその他の測定方法（たとえば斜め巻付け法）で測定された値でもよい。

【0048】

また、光ファイバにおいて、ガラスからなる部分の外径、たとえばクラッド径を縮小すると、光ファイバを伝搬する光がガラスからなる部分からリークアウトすることに起因するリーケージ損失が発生する場合がある。そこで、本実施形態に係る光ファイバ１は、波長１６２５ｎｍにおけるリーケージ損失が０．００１ｄＢ／ｋｍ以下とすることが好ましい。

【0049】

以下、実施形態に係る光ファイバについて、シミュレーション計算の結果を参照して説明する。

【0050】

まず、図２に示すステップ型、Ｗ型、トレンチ型の屈折率プロファイルを有する光ファイバについて、Δ１、Δ２、Δ３、２ａ、２ｂ、２ｃなどの構造パラメータを様々な値に網羅的に変化させて組み合わせ、直径２０ｍｍで曲げた場合の波長１５５０ｎｍにおける曲げ損失を計算した。そして、これらの結果から、Δ１と、曲げ損失との関係を調査した。その一部を図３に示す。

【0051】

図３にもその一部を示すように、いずれの屈折率プロファイルについても、Δ１が０．３３％以上０．４０％以下の場合に、曲げ損失を０．７５ｄＢ／ｔｕｒｎ以下、さらには０．１０ｄＢ／ｔｕｒｎ以下とできる場合が多数あることが確認された。

【0052】

なお、本調査によれば、トレンチ型の屈折率プロファイルを採用すると、曲げ損失を低減しやすいことが確認された。また、Δ１が小さい方が、光ファイバの製造の際に屈折率を高めるドーパントであるＧｅの使用量を抑制できるので、製造コストを抑制でき、かつ製造し易い。また、Ｗ型におけるΔ２の絶対値またはトレンチ型におけるΔ３の絶対値が小さい方が、屈折率を低めるドーパントの使用量を抑制できるので、製造コストを抑制でき、かつ製造し易い。

【0053】

つづいて、上記調査において、曲げ損失が０．７５ｄＢ／ｔｕｒｎ以下とでき、かつ、Δ１が０．３３％以上０．４０％以下の場合の構造パラメータの組み合わせを選択した。そして、選択した組み合わせについて、コーティング部のプライマリコーティング層の厚さ（以下、適宜プライマリ厚とする）を２０μｍ、セカンダリコーティング層の厚さ（以下、適宜セカンダリ厚とする）を１５μｍに設定し、標準ＳＭＦに対する規格化マイクロベンド損失を計算した。このとき、クラッド径（ファイバ径）を８０μｍ、９０μｍ、１００μｍ、１１０μｍ、または１２０μｍに設定した。そして、これらの結果から、Δ１と、規格化マイクロベンド損失との関係を調査した。その一部を図４に示す。

【0054】

図４にもその一部を示すように、ファイバ径と規格化マイクロベンド損失との間には密接な関係があることが確認された。いずれの屈折率プロファイルについても、またいずれのクラッド径についても、Δ１が０．３３％以上０．４０％以下の場合に、規格化マイクロベンド損失を２０以下とできる場合が多数あることが確認された。また、ファイバ径が１００μｍ、１１０μｍおよび１２０μｍの場合は、規格化マイクロベンド損失を１０以下とできる場合が多数あることが確認された。なお、プライマリコーティング層の厚さが２０μｍという条件は、マイクロベンド損失の低減のためには比較的厳しい条件である。しかしながら、その条件でも、１２０μｍ以下の細径のファイバ径において、Ｇ．６５７Ａ１規格またはＧ．６５７Ａ２規格のマクロベンド損失だけでなく、規格化マイクロベンド損失が２０以下または１０以下程度にマイクロベンド損失の増大を抑制できることが確認された。

【0055】

また、上記計算においては、波長１６２５ｎｍにおいて０．００１ｄＢ／ｋｍ以下のリーケージ損失を得るのに必要な最低限のファイバ径（限界ファイバ径）も計算した。すると、計算した組み合わせにおいては、限界ファイバ径はいずれも１００μｍ以下であり、また多くの組み合わせで８０μｍ以下であった。すなわち、１２０μｍ以下の細径のファイバ径、またさらに細径のたとえば８０μｍ程度までのファイバ径においても、過剰なリーケージ損失が発生しないことが確認された。

【0056】

なお、コーティング部を含む光ファイバの外径については、クラッド径を１２０μｍ以下とすれば、プライマリ厚を２５μｍ以下、セカンダリ厚を２０μｍ以下とすることで、２１０μｍ以下とできる。また、当該光ファイバの外径をさらに小さくするには、クラッド径をさらに小さくするとともに、プライマリ厚やセカンダリ厚を小さくすることが好まし。たとえば、上記計算に基づき、クラッド径を８０μｍ程度とし、プライマリ厚を２５μｍ以下、セカンダリ厚を２０μｍ以下とすることで、当該光ファイバの外径を１７０μｍ以下とできる。

【0057】

つづいて、上記調査において、ステップ型、Ｗ型、トレンチ型の屈折率プロファイルのうち、トレンチ型であり、かつ、Δ１が０．３３％以上０．４０％以下の場合の構造パラメータの組み合わせを選択した。そして、選択した組み合わせについて、クラッド径を８０μｍ、プライマリコーティング層の外径（以下、適宜プライマリ径とする）を１２９μｍ、セカンダリコーティング層の外径（以下、適宜セカンダリ径とする）を１６７μｍに設定し、Δ３と、規格化マイクロベンド損失または限界ファイバ径との関係を調査した。その一部を図５に示す。

【0058】

図５にもその一部を示すように、Δ３の減少に応じて、規格化マイクロベンド損失および限界ファイバ径のいずれも直線状に減少する傾向がみられた。このことからΔ３の低減は規格化マイクロベンド損失および限界ファイバ径の低減の上で効果的である。ただし、図５からも解るように、Δ３が同じ値であっても、組み合わせる構造パラメータに応じて規格化マイクロベンド損失および限界ファイバ径は異なるので、要求仕様等に応じて構造パラメータの組み合わせを選択するのが好ましい。

【0059】

表１、２は、計算例１〜５９として、計算に用いたトレンチ型の構造パラメータであるΔ１、Δ２、Δ３、ｂ／ａ、ｃ／ａ、２ａの組み合わせと、各組み合わせの場合の光ファイバの特性について示している。なお、マクロベンド損失については、単位を［ｄＢ／ｍ］で示している。［ｄＢ／ｍ］と［ｄＢ／ｔｕｒｎ］とは、０．１ｄＢ／ｔｕｒｎがほぼ１．５９ｄＢ／ｍと等しいとして換算できる。また、規格化マイクロベンド損失は、ファイバ径を８０μｍ、プライマリ径を１２９μｍ、セカンダリ径を１６７μｍに設定し、標準ＳＭＦに対する規格化マイクロベンド損失を計算したものである。このとき、プライマリ厚は２４．５μｍであり、セカンダリ厚は１９μｍである。

【0060】

表１、２に示すように、計算例１〜５９のいずれも、限界ファイバ径が１２０μｍ以下、さらには８２μｍ以下であり、また殆どが８０μｍ以下であったので、リーケージ損失を０．００１ｄＢ／ｋｍ以下としながらファイバ径を１２０μｍ以下、さらには８２μｍ以下であり、また殆どが８０μｍ以下とできるものであった。また、計算例１〜５９のいずれも、波長１３１０ｎｍにおけるＭＦＤが８．６μｍ以上９．２μｍ以下であり、λｃｃが１０００ｎｍ以上１２６０μｍ以下であり、波長１５５０ｎｍにおける規格化マイクロベンド損失が２０以下であった。また、計算例１〜５９のいずれも、波長１５５０ｎｍにおけるマクロベンド損失が１．５９ｄＢ／ｍ以下、すなわち０．１ｄＢ／ｔｕｒｎ以下であった。また、表１と表２とに記載の計算例１〜５９の光ファイバはいずれも、零分散波長が１３００ｎｍ以上１３２４ｎｍ以下であり、零分散波長での分散スロープが０．０９２ｐｓ／ｎｍ^２／ｋｍ以下という特性を満たしていた。

【0061】

つづいて、上記調査におけるＷ型の構造パラメータの組み合わせを選択した。表３は、計算例６０として、選択したＷ型の構造パラメータであるΔ１、Δ２、ｂ／ａ、２ａの組み合わせと、各組み合わせの場合の光ファイバの特性について示している。なお、規格化マイクロベンド損失は、ファイバ径を８０μｍ、プライマリ径を１３５μｍ、セカンダリ径を１７５μｍに設定し、標準ＳＭＦに対する規格化マイクロベンド損失を計算したものである。

【0062】

表３に示すように、計算例６０では、限界ファイバ径が８０μｍ以下であったので、リーケージ損失を０．００１ｄＢ／ｋｍ以下としながらファイバ径を８０μｍ以下とできるものであった。また、波長１３１０ｎｍにおけるＭＦＤが８．６μｍ以上９．２μｍ以下であり、λｃｃが１０００ｎｍ以上１２６０μｍ以下であり、波長１５５０ｎｍにおける規格化マイクロベンド損失が２０以下であった。また、波長１５５０ｎｍにおけるマクロベンド損失が１．５９ｄＢ／ｍ以下、すなわち０．１ｄＢ／ｔｕｒｎ以下であった。なお、零分散波長は１２９２ｎｍであり、零分散波長での分散スロープは０．０９２ｐｓ／ｎｍ^２／ｋｍであった。

【0063】

すなわち、計算例１〜６０によれば、Ｇ．６５７Ａ１規格やＧ．６５７Ａ２規格に相当するＭＦＤ、λｃｃ、マクロベンド損失と、１２０μｍ以下のファイバ径を実現できるので、細径であるとともに良好な曲げ特性を有する光ファイバを実現できる。なお、規格化マイクロベンド損失については、ファイバ径やプライマリ径やセカンダリ径を上記の設定した値よりも大きく設定すれば、マイクロベンド損失をさらに低減し、規格化マイクロベンド損失を１０以下にすることは容易に可能である。

【表1】

【表2】

【表3】

【0064】

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、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。

【0065】

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。

【符号の説明】

【0066】

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】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】