特許 7552297 光ファイバ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-09-09

(45)【発行日】2024-09-18

(54)【発明の名称】光ファイバ

(51)【国際特許分類】

   G02B 6/036 20060101AFI20240910BHJP

   C03C 13/04 20060101ALI20240910BHJP

【ＦＩ】

G02B6/036 301

C03C13/04

【請求項の数】 10

(21)【出願番号】P 2020197047

(22)【出願日】2020-11-27

(65)【公開番号】P2021107915

(43)【公開日】2021-07-29

【審査請求日】2023-10-23

(31)【優先権主張番号】P 2019239383

(32)【優先日】2019-12-27

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000002130

【氏名又は名称】住友電気工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100088155

【弁理士】

【氏名又は名称】長谷川 芳樹

(74)【代理人】

【識別番号】100113435

【弁理士】

【氏名又は名称】黒木 義樹

(74)【代理人】

【識別番号】100136722

【弁理士】

【氏名又は名称】▲高▼木 邦夫

(74)【代理人】

【識別番号】100174399

【弁理士】

【氏名又は名称】寺澤 正太郎

(74)【代理人】

【識別番号】100190470

【弁理士】

【氏名又は名称】谷澤 恵美

(72)【発明者】

【氏名】長谷川 健美

(72)【発明者】

【氏名】川口 雄揮

(72)【発明者】

【氏名】鈴木 雅人

【審査官】奥村 政人

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１７－０７６０５３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－２００８３０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－１０５１９９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－０８１３２８（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１５／０２２５２８０（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０２Ｂ ６／０２－ ６／１０

Ｇ０２Ｂ ６／４４

Ｃ０３Ｂ ３７／００－３７／１６

Ｃ０３Ｃ １／００－１４／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

直径が０．５μｍ以上４μｍ以下である中心部であって、中心軸を含む中心部を有しシリカガラスからなるコアと、
前記コアを取り囲みシリカガラスからなるクラッドと、を備え、
前記コアは、塩素を含み、
前記中心部の平均塩素濃度は、前記コアの平均塩素濃度よりも低く、
前記コアの平均塩素濃度は、１００００ｐｐｍ以上５００００ｐｐｍ以下であり、
前記コアの平均塩素濃度の前記中心部の平均塩素濃度に対する差は、４５００ｐｐｍ以上１３５００ｐｐｍ以下であり、
前記中心部では、前記中心軸に近づくほど屈折率が低下し、
前記中心部の直径は、前記コアの平均塩素濃度と前記中心部の最小塩素濃度との中間値となる塩素濃度を有する位置の直径である、
光ファイバ。

【請求項2】

波長１５５０ｎｍにおける前記クラッドの平均屈折率を基準としたときの前記コアの平均屈折率の比屈折率差は、０．２５％以上０．４０％以下であり、
前記コアの直径は、８．５μｍ以上１３．５μｍ以下である、
請求項１に記載の光ファイバ。

【請求項3】

波長１５５０ｎｍにおける純シリカの屈折率を基準としたときの前記コアの平均屈折率の比屈折率差をΔｎ_ｐｌｕｓとし、波長１５５０ｎｍにおける純シリカの屈折率を基準としたときの前記中心部の最小屈折率の比屈折率差をΔｄｉｐとしたとき、Δｎ_ｐｌｕｓ－Δｄｉｐは、０．０５％以上０．１５％以下である、
請求項２に記載の光ファイバ。

【請求項4】

直径が０．５μｍ以上４μｍ以下である中心部であって、中心軸を含む中心部を有するコアと、
前記コアを取り囲むクラッドと、を備え、
前記コアは、塩素を含み、
前記コアの平均塩素濃度は、１００００ｐｐｍ以上５００００ｐｐｍ以下であり、
波長１５５０ｎｍにおける前記クラッドの平均屈折率を基準としたときの前記コアの平均屈折率の比屈折率差は、０．２５％以上０．４０％以下であり、
前記コアの直径は、８．５μｍ以上１３．５μｍ以下であり、
波長１５５０ｎｍにおける純シリカの屈折率を基準としたときの前記コアの平均屈折率の比屈折率差をΔｎ_ｐｌｕｓとし、波長１５５０ｎｍにおける純シリカの屈折率を基準としたときの前記中心部の最小屈折率の比屈折率差をΔｄｉｐとしたとき、Δｎ_ｐｌｕｓ－Δｄｉｐは、０．０５％以上０．１５％以下であり、
前記中心部では、前記中心軸に近づくほど屈折率が低下し、
前記中心部の直径は、前記コアの平均塩素濃度と前記中心部の最小塩素濃度との中間値となる塩素濃度を有する位置の直径である、
光ファイバ。

【請求項5】

前記クラッドは、フッ素を含む、
請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の光ファイバ。

【請求項6】

前記光ファイバの波長１３１０ｎｍにおけるモードフィールド径は、８．６μｍ以上１３．０μｍ以下であり、
前記光ファイバの波長１５５０ｎｍにおける実効断面積は、７０μｍ^２以上１３０μｍ^２以下であり、
前記光ファイバのケーブルカットオフ波長は、１５３０ｎｍ以下である、
請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の光ファイバ。

【請求項7】

前記光ファイバの波長１３１０ｎｍにおけるモードフィールド径は、８．６μｍ以上１１．０μｍ以下であり、
前記光ファイバの波長１５５０ｎｍにおける実効断面積は、７０μｍ^２以上１１５μｍ^２以下であり、
前記光ファイバのケーブルカットオフ波長は、１２６０ｎｍ以下である、
請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の光ファイバ。

【請求項8】

波長１５５０ｎｍにおける前記光ファイバの伝送損失は、０．１５ｄＢ／ｋｍ以上０．１８ｄＢ／ｋｍ以下であり、
波長１３１０ｎｍにおける前記光ファイバの伝送損失は、０．２４ｄＢ／ｋｍ以上０．４０ｄＢ／ｋｍ以下である、
請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の光ファイバ。

【請求項9】

前記クラッドを取り囲みアクリレート系樹脂からなる被覆樹脂層を更に含み、
前記被覆樹脂層の直径は、１９０μｍ以上２５５μｍ未満である、
請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の光ファイバ。

【請求項10】

前記クラッドを取り囲みアクリレート系樹脂からなる被覆樹脂層を更に含み、
前記被覆樹脂層の直径は、１９０μｍ以上２１０μｍ未満である、
請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の光ファイバ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、光ファイバに関する。

【背景技術】

【0002】

コアが質量分率１．０％以上の塩素を含む光ファイバでは、コアが添加物を含まないシリカガラスからなり、クラッドにフッ素が添加された光ファイバに比べて、高い線引速度でも低い伝送損失が得られやすい。コアが添加物を含まないシリカガラスからなり、クラッドにフッ素が添加された光ファイバでは、線引時に付与されるコア領域の応力は引張応力となる。このため、ガラスの構造緩和が起こりづらくなる。よって、伝送損失を低くするには、線引速度を下げて線引張力を下げざるを得ない。これに対し、コアに塩素が質量分率１．０％以上添加された光ファイバでは、線引時に付与されるコア領域の応力は、圧縮応力となる。このため、線引張力を高めて線引速度を高速化するためのマージンが十分に確保できる。

【0003】

特許文献１には、コアが質量分率１．５％以上の塩素を含む単一光モード光ファイバが開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０１７－５２６６０１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

質量分率１．０％以上の塩素を含むコアガラスロッドの形成方法として、質量分率１．０％以上の塩素を含むガラスパイプ体をＯＶＤ（Outside Vapor Deposition）法、ＭＣＶＤ（Modified ChemicalVapor Deposition）法、又は、ＰＣＶＤ（Plasma Chemical VaporDeposition）法により形成した後、当該ガラスパイプ体の開口部をコラプス法により閉口することで、コアガラスロッドを形成する方法がある。しかしながら、この方法により形成されたコアガラスロッドでは、中心部に気泡が残りやすい。

【0006】

この気泡は、コアガラスロッドを母材化した後でも、母材のコア部の中心部に残る。更に、この気泡は、線引工程を経てプリフォーム（母材）をファイバ化した後でも、光ファイバのコアの中心部に残り、伝送損失の悪化又は機械的信頼性の低下を招く。このため、気泡が残った部分は、不良部として除去される。すなわち、塩素をコアに添加することにより、線引速度を高速化して線引工程での生産性を向上させても、光ファイバの不良部が多く、歩留まりが悪いために、総合的には生産性を向上させることができないという問題がある。

【0007】

そこで、歩留り及び生産性の低下を抑制可能な光ファイバを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本開示の一実施態様に係る光ファイバは、中心軸を含む中心部（直径が０．５μｍ以上４μｍ以下の部分）を有しシリカガラスからなるコアと、コアを取り囲みシリカガラスからなるクラッドと、を備え、コアは、塩素を含み、コアの平均塩素濃度は、１００００ｐｐｍ以上５００００ｐｐｍ以下であり、コアの平均塩素濃度の中心部の平均塩素濃度に対する差は、４５００ｐｐｍ以上１３５００ｐｐｍ以下である。

【0009】

本開示の他の実施態様に係る光ファイバは、中心軸を含む中心部（直径が０．５μｍ以上４μｍ以下の部分）を有するコアと、コアを取り囲むクラッドと、を備え、コアは、塩素を含み、コアの平均塩素濃度は、１００００ｐｐｍ以上５００００ｐｐｍ以下であり、波長１５５０ｎｍにおけるクラッドの平均屈折率を基準としたときのコアの平均屈折率の比屈折率差は、０．２５％以上０．４０％以下であり、コアの直径は、８．５μｍ以上１３．５μｍ以下であり、波長１５５０ｎｍにおける純シリカの屈折率を基準としたときのコアの平均屈折率の比屈折率差をΔｎ_ｐｌｕｓとし、波長１５５０ｎｍにおける純シリカの屈折率を基準としたときの中心部の最小屈折率の比屈折率差をΔｄｉｐとしたとき、Δｎ_ｐｌｕｓ－Δｄｉｐは、０．０５％以上０．１５％以下である。

【発明の効果】

【0010】

本開示によれば、歩留り及び生産性の低下を抑制可能な光ファイバを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】図１は、実施形態に係る光ファイバの断面図である。

【図2】図２は、図１の光ファイバの屈折率分布を模式的に示すグラフである。

【図3】図３は、実効断面積のケーブルカットオフ波長に対する比と、曲げ損失との関係を示すグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0012】

［本開示の実施態様の説明］
最初に本開示の実施態様を列記して説明する。一実施態様に係る光ファイバは、中心軸を含む中心部（直径が０．５μｍ以上４μｍ以下の部分）を有しシリカガラスからなるコアと、コアを取り囲みシリカガラスからなるクラッドと、を備え、コアは、塩素を含み、コアの平均塩素濃度は、１００００ｐｐｍ以上５００００ｐｐｍ以下であり、コアの平均塩素濃度の中心部の平均塩素濃度に対する差は、４５００ｐｐｍ以上１３５００ｐｐｍ以下である。ここで、塩素の濃度は質量分率（対象物の全質量に対する対象物が含む塩素の質量の比）で表記されている。

【0013】

上記実施態様に係る光ファイバでは、コアガラスパイプを中実化してコアガラスロッドを形成する際、ガラスパイプの内面における塩素濃度を低く抑えることができるため、内面において塩素に起因する気泡が発生することを抑制できる。よって、光ファイバのコアの中心部における気泡を抑制できる。この結果、光ファイバの歩留り及び生産性の低下を抑制できる。

【0014】

波長１５５０ｎｍにおけるクラッドの平均屈折率を基準としたときのコアの平均屈折率の比屈折率差は、０．２５％以上０．４０％以下であり、コアの直径は、８．５μｍ以上１３．５μｍ以下であってもよい。それにより、マクロベンドおよびマイクロベンドによる過剰損失および接続損失の増大を抑制することが可能となる。上記の比屈折率差を実現するために、コアはゲルマニウムを含有せず、フッ素は含有しないまたは塩素よりも低い濃度に抑えられていることが望ましい。またクラッドは純粋シリカガラスまたはフッ素が添加されたシリカガラスで形成されることが好ましい。

【0015】

波長１５５０ｎｍにおける純シリカの屈折率を基準としたときのコアの平均屈折率の比屈折率差をΔｎ_ｐｌｕｓとし、波長１５５０ｎｍにおける純シリカの屈折率を基準としたときの中心部の最小屈折率の比屈折率差をΔｄｉｐとしたとき、Δｎ_ｐｌｕｓ－Δｄｉｐは、０．０５％以上０．１５％以下であってもよい。この場合、コアの平均塩素濃度の中心部の平均塩素濃度に対する差を、４５００ｐｐｍ以上１３５００ｐｐｍ以下としやすい。

【0016】

他の実施態様に係る光ファイバは、中心軸を含む中心部（直径が０．５μｍ以上４μｍ以下の部分）を有するコアと、コアを取り囲むクラッドと、を備え、コアは、塩素を含み、コアの平均塩素濃度は、１００００ｐｐｍ以上５００００ｐｐｍ以下であり、波長１５５０ｎｍにおけるクラッドの平均屈折率を基準としたときのコアの平均屈折率の比屈折率差は、０．２５％以上０．４０％以下であり、コアの直径は、８．５μｍ以上１３．５μｍ以下であり、波長１５５０ｎｍにおける純シリカの屈折率を基準としたときのコアの平均屈折率の比屈折率差をΔｎ_ｐｌｕｓとし、波長１５５０ｎｍにおける純シリカの屈折率を基準としたときの中心部の最小屈折率の比屈折率差をΔｄｉｐとしたとき、Δｎ_ｐｌｕｓ－Δｄｉｐは、０．０５％以上０．１５％以下である。

【0017】

上記実施態様に係る光ファイバでは、コアの平均塩素濃度と中心部の平均塩素濃度との差を、４５００ｐｐｍ以上１３５００ｐｐｍ以下としやすい。このため、コアガラスロッドを形成する際、ガラスパイプの内面において塩素気泡が発生することを抑制しやすい。よって、光ファイバのコアの中心部における気泡を抑制できる。この結果、光ファイバの歩留り及び生産性の低下を抑制しやすい。

【0018】

クラッドは、フッ素を含んでもよい。この場合、コアの塩素濃度が低くても、波長１５５０ｎｍにおけるクラッドの平均屈折率を基準としたときのコアの平均屈折率の比屈折率差を０．２５％以上とすることができる。したがって、基本モードの光を閉じ込めることができる。

【0019】

光ファイバの波長１３１０ｎｍにおけるモードフィールド径は、８．６μｍ以上１３．０μｍ以下であり、光ファイバの波長１５５０ｎｍにおける実効断面積は、７０μｍ^２以上１３０μｍ^２以下であり、光ファイバのケーブルカットオフ波長は、１５３０ｎｍ以下であってもよい。この場合、光通信システムの光信号対雑音比を改善することができる。加えて、広く用いられているＩＴＵ－Ｔ Ｇ．６５４勧告に準拠する光ファイバと相互接続することができる。

【0020】

光ファイバの波長１３１０ｎｍにおけるモードフィールド径は、８．６μｍ以上１１．０μｍ以下であり、光ファイバの波長１５５０ｎｍにおける実効断面積は、７０μｍ^２以上１１５μｍ^２以下であり、光ファイバのケーブルカットオフ波長は、１２６０ｎｍ以下であってもよい。この場合も、光通信システムの光信号対雑音比を改善することができる。加えて、広く用いられているＩＴＵ－Ｔ Ｇ．６５２勧告に準拠する光ファイバと相互接続することができる。

【0021】

波長１５５０ｎｍにおける光ファイバの伝送損失は、０．１５ｄＢ／ｋｍ以上０．１８ｄＢ／ｋｍ以下であり、波長１３１０ｎｍにおける光ファイバの伝送損失は、０．２４ｄＢ／ｋｍ以上０．４０ｄＢ／ｋｍ以下であってもよい。

【0022】

クラッドを取り囲みアクリレート系樹脂からなる被覆樹脂層を更に含み、被覆樹脂層の直径は、１９０μｍ以上２５５μｍ未満であってもよい。この場合、マイクロベント損失を抑制することができる。

【0023】

クラッドを取り囲みアクリレート系樹脂からなる被覆樹脂層を更に含み、被覆樹脂層の直径は、１９０μｍ以上２１０μｍ未満であってもよい。この場合も、マイクロベント損失を抑制することができる。

【0024】

［本開示の実施形態の詳細］
本開示の光ファイバの具体例を、以下に図面を参照しつつ説明する。なお、本発明はこれらの例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。

【0025】

本発明者らの知見によれば、塩素が質量分率１．０％（１００００ｐｐｍ）以上添加されたガラスパイプ体をコラプスして中実化する際に、ガラスパイプ体の内面において塩素気泡（塩素およびその化合物を含む気泡を意味する）が発生する。この現象は、ガラスパイプ体の内面の塩素濃度が高い場合に起きる。すなわち、内面にまで塩素が高濃度添加されているガラスパイプ体を熱すると、内面に塩素気泡が発生し、発生した塩素気泡は、コラプス後にコアガラスロッドの中心部に残る。そこで、ガラスパイプ体の内面の塩素濃度を減少させることにより、塩素気泡の抑制を行う。

【0026】

ガラスパイプ体の内面の塩素濃度を減少させる方法について説明する。ＭＣＶＤ法及びＰＣＶＤ法においては、ガラスを堆積させるときに流す塩素原料ガスの濃度を調節する。コラプス後に中心部となる領域を堆積させる際の塩素ガスの濃度を低くすることにより、ガラスパイプ体の内面の塩素濃度を減少させることができる。

【0027】

ＯＶＤ法では、スートパイプに対して塩素を添加した後、十分に空焼きしてからコラプスすることにより、ガラスパイプ体の内面の塩素濃度を減少させることができる。また、ＯＶＤ法での出発棒上にスートを堆積させる際、パイプの内面近傍となる部分の嵩密度が大きくなるようにスートを堆積させてもよい。

【0028】

図１は、実施形態に係る光ファイバの断面図である。図１に示されるように、本実施形態の光ファイバ１は、ガラスファイバ２と、ガラスファイバ２を取り囲む被覆樹脂層３と、を備える。ガラスファイバ２は、コア１０と、コア１０を取り囲むクラッド２０と、を備える。図１の断面図は、光ファイバ１の中心軸Ｃに対して垂直な断面を表している。

【0029】

コア１０は、中心軸Ｃを含む中心部１１と、中心部１１を取り囲む外コア部１２と、を有する。コア１０の直径（外径）２ａは、例えば、８．５μｍ以上１３．５μｍ以下である。直径２ａは、例えば、８．５μｍ以上１２．５μｍ以下であってもよく、８．５μｍ以上１１．５μｍ以下であってもよい。中心部１１の定義については、後述する。外コア部１２の直径（外径）は、例えば、直径２ａと等しい。

【0030】

コア１０は、シリカガラスからなる。コア１０は、塩素を含み、コア１０の平均塩素濃度は、１００００ｐｐｍ以上５００００ｐｐｍ以下である。ここで、コア１０の平均塩素濃度とは、中心部１１及び外コア部１２を含むコア１０の全体における平均塩素濃度である。中心部１１の平均塩素濃度は、コア１０の平均塩素濃度よりも低い。コア１０の平均塩素濃度と中心部１１の平均塩素濃度との差は、４５００ｐｐｍ以上１３５００ｐｐｍ以下である。この差は、例えば、７２００ｐｐｍ以上１３５００ｐｐｍ以下であってもよい。

【0031】

クラッド２０の直径（外径）は、例えば、１２４μｍ以上１２６μｍ以下である。クラッド２０の直径は、例えば、１２５μｍである。クラッド２０の直径は、例えば、ガラスファイバ２の直径（外径）と等しい。クラッド２０は、シリカガラスからなる。クラッド２０は、フッ素を含んでいてもよく、クラッド２０のフッ素の平均濃度は、例えば、０ｐｐｍ以上８０００ｐｐｍ以下である。

【0032】

特に、半径３０μｍより外側の領域では、塩素およびフッ素を含むハロゲン濃度が１０００ｐｐｍ以下であってもよい。それにより、コアを含む内側領域の粘度を相対的に下げ、線引張力がコアに残留することによる伝送損失の増加、及び、光閉じ込め強さの低下を防ぐことができる。

【0033】

被覆樹脂層３は、クラッド２０を取り囲むプライマリ樹脂層３１と、プライマリ樹脂層３１を取り囲むセカンダリ樹脂層３２と、を有する。被覆樹脂層３の直径（外径）は、１９０μｍ以上２５５μｍ未満であってもよく、１９０μｍ以上２１０μｍ未満であってもよい。被覆樹脂層３の厚さは、例えば、３０μｍ以上６８μｍ以下である。プライマリ樹脂層３１の直径（外径）は、例えば、１５０μｍ以上２１０μｍ以下である。プライマリ樹脂層３１の厚さは、例えば、１０μｍ以上４５μｍ以下である。セカンダリ樹脂層３２の直径（外径）は、例えば、被覆樹脂層３の直径と等しい。セカンダリ樹脂層３２の厚さは、例えば、２０μｍ以上３５μｍ以下である。

【0034】

プライマリ樹脂層３１及びセカンダリ樹脂層３２は、紫外線硬化型樹脂組成物の硬化物からなる。つまり、被覆樹脂層３は、紫外線硬化型樹脂組成物の硬化物を含む。プライマリ樹脂層３１及びセカンダリ樹脂層３２に用いられる紫外線硬化性樹脂組成物は、例えばウレタンアクリレートである。ガラスファイバ２にこれら樹脂組成物を塗布した後に、紫外線を照射し、樹脂組成物を硬化されることでプライマリ樹脂層３１及びセカンダリ樹脂層３２が形成される。

【0035】

光ファイバ１の波長１３１０ｎｍにおけるモードフィールド径（以下、「ＭＦＤ」）は、８．６μｍ以上１３．０μｍ以下である。ＭＦＤは、例えば、８．６μｍ以上１２．５μｍ以下であってもよく、８．６μｍ以上１１．０μｍ以下であってもよく、８．６μｍ以上９．５μｍ以下であってもよい。

【0036】

光ファイバ１の波長１５５０ｎｍにおける実効断面積（以下、「Ａｅｆｆ」）は、７０μｍ^２以上１３０μｍ^２以下である。Ａｅｆｆは、例えば、７０μｍ^２以上１２０μｍ^２以下であってもよく、７０μｍ^２以上１１５μｍ^２以下であってもよく、７０μｍ^２以上１１０μｍ^２以下であってもよく、７０μｍ^２以上１００μｍ^２以下であってもよい。Ａｅｆｆは、７５μｍ^２以上１０５μｍ^２以下であってもよい。

【0037】

光ファイバ１のケーブルカットオフ波長（以下、「λｃｃ」）は、１５３０ｎｍ以下である。この場合、Ｃバンド（１５３０ｎｍ以上１５６５ｎｍ以下）で単一モードでの光通信が可能となる。光ファイバ１のλｃｃは、例えば、１２６０ｎｍ以下であってもよい。この場合、１．３μｍ帯でも単一モードでの光通信が可能となる。

【0038】

波長１５５０ｎｍにおける光ファイバ１の伝送損失は、０．１５ｄＢ／ｋｍ以上０．１８ｄＢ／ｋｍ以下であり、０．１５ｄＢ／ｋｍ以上０．１８ｄＢ／ｋｍ未満であってもよい。波長１３１０ｎｍにおける光ファイバ１の伝送損失は、０．２４ｄＢ／ｋｍ以上０．４０ｄＢ／ｋｍ以下である。

【0039】

図２は、図１の光ファイバの屈折率分布を模式的に示すグラフである。横軸は径方向位置ｒを示し、縦軸は、波長１５５０ｎｍにおける屈折率ｎを示す。中心軸Ｃ（図１参照）の径方向位置は０である（ｒ＝０）。ここでは、屈折率ｎは、塩素濃度と相関関係を有する。

【0040】

図２に示されるように、波長１５５０ｎｍにおけるコア１０（図１参照）の全体の平均屈折率ｎ_１は、波長１５５０ｎｍにおけるクラッド２０（図１参照）の全体の平均屈折率ｎ_２よりも高い。波長１５５０ｎｍにおけるクラッド２０の平均屈折率ｎ_２を基準としたときのコア１０の平均屈折率ｎ_１の比屈折率差Δｎを、（ｎ_１－ｎ_２）／ｎ_１と定義する。Δｎは、０．２５％以上０．４０％以下である。Δｎは、０．２５％以上０．３８％以下であってもよく、０．２８％以上０．３７％以下であってもよい。

【0041】

中心部１１（図１参照）に対応する部分では、中心軸Ｃ（図１参照）に近づくほど屈折率が低下する凹み部となっている。凹み部では、塩素濃度も中心軸Ｃに近づくほど低下する。外コア部１２（図１参照）に対応する部分は、凹み部を取り囲んでいる。波長１５５０ｎｍにおける中心部１１の最小屈折率ｎ_３は、波長１５５０ｎｍにおける純シリカの屈折率ｎ_０よりも高い。平均屈折率ｎ_１は、屈折率ｎ_０及び最小屈折率ｎ_３よりも高い。

【0042】

波長１５５０ｎｍにおける純シリカの屈折率ｎ_０を基準としたときのコア１０の平均屈折率ｎ_１の比屈折率差Δｎ_ｐｌｕｓを、（ｎ_１－ｎ_０）／ｎ_０と定義する。波長１５５０ｎｍにおける純シリカの屈折率ｎ_０を基準としたときの中心部１１の最小屈折率ｎ_３の比屈折率差Δｄｉｐを、（ｎ_３－ｎ_０）／ｎ_０と定義する。凹み部の屈折率の深さは、Δｎ_ｐｌｕｓ－Δｄｉｐで表される。

【0043】

Δｎ_ｐｌｕｓ－Δｄｉｐは、０．０５％以上０．１５％以下である。コア１０の平均塩素濃度の中心部１１の平均塩素濃度に対する差が４５００ｐｐｍ以上１３５００ｐｐｍ以下であるとき、Δｎ_ｐｌｕｓ－Δｄｉｐは、この範囲となる。Δｎ_ｐｌｕｓ－Δｄｉｐは、０．０８％以上０．１５％以下であってもよい。コア１０の平均塩素濃度と中心部１１の平均塩素濃度との差が７２００ｐｐｍ以上１３５００ｐｐｍ以下であるとき、Δｎ_ｐｌｕｓ－Δｄｉｐは、この範囲となる。

【0044】

中心部１１の直径は、凹み部の有効径（直径）２ｒ_ｄｉｐと対応している。凹み部の有効径２ｒ_ｄｉｐは、波長１５５０ｎｍにおける純シリカの屈折率ｎ_０を基準としたときの凹み部の屈折率の比屈折率差が（Δｄｉｐ＋Δｎ_ｐｌｕｓ）／２となる円の直径である。すなわち、中心部１１は、光ファイバ１を中心軸Ｃに対して垂直な断面で見たときに、塩素濃度が、コア１０の平均塩素濃度と中心部１１の最小塩素濃度との中間値となる円の内側の部分であり、当該円の直径が中心部１１の直径である。

【0045】

有効径２ｒ_ｄｉｐ（つまり、中心部１１の直径）は、０．５μｍ以上４μｍ以下である。有効径２ｒ_ｄｉｐは、０．８μｍ以上３μｍ以下であってもよく、１μｍ以上２．５μｍ以下であってもよい。

【0046】

以上説明したように、光ファイバ１では、コア１０の平均塩素濃度とコア１０の中心部１１の平均塩素濃度との差は、４５００ｐｐｍ以上１３５００ｐｐｍ以下である。このため、コアガラスロッドを形成する際、ガラスパイプの内面において塩素気泡が発生することを抑制できる。ガラスコアロッドの中心部の気泡を抑制できるので、母材のコア部の中心部の気泡も抑制できる。よって、母材を線引きして得られた光ファイバ１の中心部１１における気泡を抑制できる。この結果、光ファイバ１の歩留り及び生産性の低下を抑制できる。

【0047】

凹部の屈折率の深さΔｎ_ｐｌｕｓ－Δｄｉｐは、０．０５％以上０．１５％以下である。このため、コア１０の平均塩素濃度と中心部１１の平均塩素濃度との差を、４５００ｐｐｍ以上１３５００ｐｐｍ以下としやすい。

【0048】

クラッド２０は、フッ素を含んでいる。この場合、コア１０の塩素濃度が低くても、波長１５５０ｎｍにおけるクラッド２０の平均屈折率ｎ_２を基準としたときのコア１０の平均屈折率ｎ_１の比屈折率差Δｎを０．２５％以上とすることができる。したがって、基本モードの光を閉じ込めることができる。

【0049】

波長１３１０ｎｍにおけるＭＦＤは、８．６μｍ以上１３．０μｍ以下であり、波長１５５０ｎｍにおけるＡｅｆｆ、７０μｍ^２以上１３０μｍ^２以下であり、λｃｃは、１５３０ｎｍ以下である。ＭＦＤは、８．６μｍ以上１１．０μｍ以下であってもよく、Ａｅｆｆは、７０μｍ^２以上１１５μｍ^２以下であってもよく、λｃｃは、１２６０ｎｍ以下であってもよい。光ファイバ１では、Ａｅｆｆを大きくすることができるので、光通信システムの光信号対雑音比を改善することができる。

【0050】

波長１５５０ｎｍにおける光ファイバ１の伝送損失は、０．１５ｄＢ／ｋｍ以上０．１８ｄＢ／ｋｍ以下であり、波長１３１０ｎｍにおける光ファイバ１の伝送損失は、０．２４ｄＢ／ｋｍ以上０．４０ｄＢ／ｋｍ以下である。

【0051】

被覆樹脂層３の直径は、１９０μｍ以上２５５μｍ未満である。被覆樹脂層３の直径は、１９０μｍ以上２１０μｍ未満であってもよい。被覆樹脂層３の直径が小さく（被覆樹脂層３が薄く）なると、マイクロベント損失が増大する。光ファイバ１では、被覆樹脂層３の直径がこの範囲であれば、マイクロベント損失を抑制することができる。

【実施例】

【0052】

以下、本開示に係る実施例及び比較例を用いた評価試験の結果を示し、本開示を更に詳細に説明する。なお、本開示はこれら実施例に限定されない。

【0053】

表１は、比較例及び実施例に係る光ファイバについて光学特性を測定した結果を示す。比較例１，２では、ガラスパイプ体の内面の塩素濃度を減少させなかった。実施例１～５では、ガラスパイプ体の内面の塩素濃度を減少させた。表１の母材気泡数は、ガラスファイバの外径が１２５μｍである光ファイバの１０００ｋｍに相当する母材の長手領域における母材中心（ガラスコアロッドの中心を中実化した部分）にできた気泡数を示す。また、曲げ損失とは、光ファイバを直径３０ｍｍのマンドレルに１０回巻き付けたときの波長１５５０ｎｍにおける損失を示す。

【0054】

【表1】

【0055】

表１に示されるように、比較例では母材気泡数が５以上であり、伝送損失が０．１８ｄＢ／ｋｍである。これに対し、実施例では母材気泡数が１以下に抑えられていると共に、伝送損失が０．１８ｄＢ／ｋｍ未満に抑えられている。比較例においては、目視では確認できない微小な塩素気泡が母材中心に多く残留しており、これが散乱体となって伝送損失を悪化させていると考えられる。これに対し、実施例においては、ガラスパイプ体の内面の塩素濃度を低下させることによって微小な塩素気泡の発生が抑制され、その結果、伝送損失の悪化が抑制されていると考えられる。

【0056】

図３は、Ａｅｆｆのλｃｃに対する比Ａｅｆｆ／λｃｃと、曲げ損失との関係を示すグラフである。図３に示されるように、実施例と比較例とでは、Ａｅｆｆ／λｃｃ及び曲げ損失の関係が異なる。すなわち、同じＡｅｆｆ／λｃｃで比較すると、比較例よりも実施例の方が曲げ損失が低い。これは、ガラスパイプ体の内面の塩素濃度を減少させて、ガラスコアロッドの中心部の塩素濃度を低下させることによって、最終的に光ファイバ母材を紡糸して得られた光ファイバの屈折率に凹み部ができた効果であると考えられる。

【0057】

同じＡｅｆｆ／λｃｃで比較すると、比較例よりも実施例の曲げ損失が低いということは、同じ曲げ損失、及び、同じλｃｃに対して、実施例では比較例よりもＡｅｆｆを大きくできるということである。すなわち、比較例の光ファイバが用いられた光通信システムに比べて、実施例の光ファイバが用いられた光通信システムでは、光信号対雑音比を改善することができる。

【0058】

加えて、同じＡｅｆｆ／λｃｃで比較すると、比較例よりも実施例の曲げ損失が低いことから、被覆樹脂層の直径を小さく（被覆樹脂層を薄く）した際に増大すると懸念されるマイクロベンド損失を抑制できる。

【符号の説明】

【0059】

１…光ファイバ、２…ガラスファイバ、３…被覆樹脂層、１０…コア、１１…中心部、１２…外コア部、２０…クラッド、３１…プライマリ樹脂層、３２…セカンダリ樹脂層、Ｃ…中心軸。

【図1】

【図2】

【図3】