知財求人 - 知財ポータルサイト「IP Force」
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2023-12-26
(54)【発明の名称】低トレンチ量のシングルモード超低損失光ファイバ
(51)【国際特許分類】
G02B 6/036 20060101AFI20231219BHJP
【ＦＩ】
G02B6/036
【審査請求】未請求
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2023535684
(86)(22)【出願日】2021-12-08
(85)【翻訳文提出日】2023-08-10
(86)【国際出願番号】 US2021062312
(87)【国際公開番号】W WO2022125607
(87)【国際公開日】2022-06-16
(31)【優先権主張番号】63/124,455
(32)【優先日】2020-12-11
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】397068274
【氏名又は名称】コーニング インコーポレイテッド
(74)【代理人】
【識別番号】100073184
【弁理士】
【氏名又は名称】柳田 征史
(74)【代理人】
【識別番号】100175042
【弁理士】
【氏名又は名称】高橋 秀明
(74)【代理人】
【識別番号】100163050
【弁理士】
【氏名又は名称】小栗 眞由美
(74)【代理人】
【識別番号】100224775
【弁理士】
【氏名又は名称】南 毅
(72)【発明者】
【氏名】へブゲン，ペーター ゴットフリート
(72)【発明者】
【氏名】マシューズ，ヘイゼル ベントン ザ サード
(72)【発明者】
【氏名】ミシュラ，スニグダラジ クマール
【テーマコード（参考）】
2H250
【Ｆターム（参考）】
2H250AB05
2H250AB06
2H250AB07
2H250AB08
2H250AB09
2H250AB10
2H250AB15
2H250AB18
2H250AD14
2H250AD32
2H250AD44
2H250AD45
2H250AE25
2H250AE26
2H250AE27
2H250AE63
2H250AE64
(57)【要約】
本件開示の各実施形態は、低トレンチ量のシングルモード超低損失光ファイバ（１０）を含む。シングルモード光ファイバは第１コア領域（１６）と、該第１コア領域を包囲しているとともにそこに直に隣接しており、量Ｖが１４％Δμｍ２以下である第２コア領域（１８）と、該コア領域を包囲しているクラッド領域（２０）とから構成されており、該光ファイバは、ケーブル遮断波長が１２６０ｎｍ未満であり、１３１０ｎｍ波長でのモードフィ－ルド径が８．６μｍないし９．７μｍ、１５５０ｎｍ波長でのモードフィ－ルド径が９．９μｍないし１１μｍであり、１５５０ｎｍ波長での減衰が０．１７ｄＢ／ｋｍ以下である。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
シングルモード光ファイバであって、該光ファイバは、α値が１．５≦α≦１０の範囲にあるとともに２．５μｍ≦ｒ１≦８μｍを満たす外半径ｒ１まで及び、純シリカに相対的に測定されて単位を％とした相対屈折率百分率プロファイルΔ１（ｒ）を示すとともに最小相対屈折率Δ１ＭＩＮおよび最大相対屈折率Δ１ＭＡＸを有しており、該相対屈折率が半径ｒ＝２μｍで測定された場合は－０．３５≦Δ１ＭＩＮ≦－０．０５である第１コア領域と、
第１コア領域を包囲しているとともにそこに直に隣接して１０μｍ≦ｒ２≦２２μｍを満たす外半径ｒ２にまで及んでおり、純シリカに相対的に測定されて単位を％とした負の相対屈折率百分率プロファイルΔ２（ｒ）を示すとともに最小相対屈折率百分率Δ２ＭＩＮが－０．４７％≦Δ２ＭＩＮ≦－０．３％を満たしており、量Ｖが１４％Δμｍ２以下ある第２コア領域と、
該コアを包囲しており、純シリカに相対的に測定されて単位を％とした相対屈折率百分率プロファイルΔ３（ｒ）を示し、最小相対屈折率Δ３ＭＩＮが－０．４５％≦Δ３ＭＩＮ≦－０．２％を満たしているクラッド領域とを備えており、
該光ファイバはケーブル遮断波長が１２６０ｎｍ未満であり、１３１０ｎｍ波長でのモードフィ－ルド径が８．６ミクロン（μｍ）ないし９．７ミクロン（μｍ）、１５５０ｎｍ波長でのモードフィ－ルド径が９．９ミクロン（μｍ）ないし１１ミクロン（μｍ）、および、１５５０ｎｍ波長での減衰が０．１７ｄＢ／ｋｍ以下である、シングルモード光ファイバ。
【請求項2】
前記第２コア領域の量Ｖは０％Δμｍ２ないし９％Δμｍ２である、請求項１に記載のシングルモード光ファイバ。
【請求項3】
前記光ファイバは、４０ｍｍ径の芯棒に巻き付けられた場合、０．５ｄＢ／１巻き未満のマクロベンド損失を示す、請求項１または請求項２に記載のシングルモード光ファイバ。
【請求項4】
１≦ｒ２／ｒ１≦９、ｒ１≦８μｍ、尚かつ、ｒ２≦２０μｍである、請求項１から請求項３のいずれかに記載のシングルモード光ファイバ。
【請求項5】
２．５≦ｒ２／ｒ１≦５である、請求項１から請求項３のいずれかに記載のシングルモード光ファイバ。
【請求項6】
シングルモード光ファイバであって、該光ファイバは、α値が１．５≦α≦１０の範囲にあるとともに２．５μｍ≦ｒ１≦８μｍを満たす外半径ｒ１にまで及び、純シリカに相対的に測定されて単位を％とした相対屈折率百分率プロファイルΔ１（ｒ）を示すとともに最小相対屈折率Δ１ＭＩＮおよび最大相対屈折率Δ１ＭＡＸを有しており、該相対屈折率が半径ｒ＝２μｍで測定された場合は－０．３５≦Δ１ＭＩＮ≦－０．０５である第１コア領域と、
第１コア領域を包囲して環状であるとともにそこに直に隣接して１０μｍ≦ｒ２≦２２μｍを満たす外半径ｒ２にまで及んでおり、純シリカに相対的に測定されて単位を％とした負の相対屈折率百分率プロファイルΔ２（ｒ）を示すとともに最小相対屈折率百分率Δ２ＭＩＮが－０．４７％≦Δ２ＭＩＮ≦－０．３％を満たしており、量Ｖが１４％Δμｍ２以下ある第２コア領域と、
該コアを包囲しており、純シリカに相対的に測定されて単位を％とした相対屈折率百分率プロファイルΔ３（ｒ）を示し、最小相対屈折率Δ３ＭＩＮが－０．５５％≦Δ３ＭＩＮ≦－０．３％を満たしているクラッド領域とを備えており、
該光ファイバはケーブル遮断波長が１５３０ｎｍ未満であり、１３１０ｎｍ波長でのモードフィ－ルド径が８．６ミクロン（μｍ）ないし９．７ミクロン（μｍ）、１５５０ｎｍ波長でのモードフィ－ルド径が９．９ミクロン（μｍ）ないし１１ミクロン（μｍ）、および、１５５０ｎｍ波長での減衰が０．１７ｄＢ／ｋｍ以下である、シングルモード光ファイバ。
【請求項7】
前記第２コア領域の前記量Ｖは０％Δμｍ２ないし９％Δμｍ２である、請求項６に記載のシングルモード光ファイバ。
【請求項8】
前記環状の第２コア領域の前記量Ｖは２％Δμｍ２ないし９％Δμｍ２である、請求項６または請求項７に記載のシングルモード光ファイバ。
【請求項9】
前記光ファイバは、５０ｍｍ径の芯棒に巻き付けられた場合、０．０５ｄＢ／１巻き未満のマクロベンド損失を示す、請求項６から請求項８のいずれかに記載のシングルモード光ファイバ。
【請求項10】
１≦ｒ２／ｒ１≦９、ｒ１≦８μｍ、尚かつ、ｒ２≦２０μｍである、請求項６から請求項９のいずれかに記載のシングルモード光ファイバ。
【請求項11】
２．５≦ｒ２／ｒ１≦５である、請求項６から請求項１０のいずれかに記載のシングルモード光ファイバ。
【発明の詳細な説明】
【関連出願との相互参照】
【0001】
本願は合衆国法典第３５巻第１１９条に基づき、２０２０年１２月１１日出願の米国特許仮出願第６３／１２４,４５５号の優先権の利益を主張するものであるが、当該仮出願の内容は、ここに引例に挙げることによりその全体に依拠するとともに本願の一部を構成しているものとする。
【技術分野】
【0002】
本件開示は光ファイバに関するものである。より具体的には、本件開示はシングルモード光ファイバに関するものである。極めて具体的には、本件開示は低トレンチ量のシングルモード超低損失光ファイバに関連している。
【背景技術】
【0003】
遠隔通信システムは、海底適用例と地上適用例の両方で、長距離に亘って劣化させずに信号を伝送することができる光ファイバが要件となる。減衰や曲げ損失などのような光ファイバ属性が信号劣化の一因となっている。目下の海底適用例と地上適用例の要件として、光ファイバの曲げ直径が大きい（例えば、５０ｍｍないし７０ｍｍ範囲）という向上した曲げ性能がある一方で、そのような適用例に好適な上記以外の光学的属性（例えば、モードフィ－ルド径、ケーブル遮断、および、減衰）を維持することも必要がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
上述の改善が望まれている。それに応じて、本願発明者らは、大きな曲げ直径で低い曲げ損失を示すシングルモード光ファイバを開発した。
【課題を解決するための手段】
【0005】
本件開示の第１の実施形態はシングルモード光ファイバを含んでおり、該光ファイバは以下のものを構成要素の一部に備えている。すなわち、α値が１．５≦α≦１０の範囲にあるとともに２．５μｍ≦ｒ１≦８μｍを満たす外半径ｒ１にまで及んでおり、純シリカに相対的に測定されて単位を％とした相対屈折率百分率プロファイルΔ１（ｒ）を示しており、最小相対屈折率Δ１ＭＩＮおよび最大相対屈折率Δ１ＭＡＸを有しており、該相対屈折率が半径ｒ＝２μｍで測定された場合－０．３５≦Δ１ＭＩＮ≦－０．０５である第１コア領域と、第１コア領域を包囲しているとともにそこに直に隣接しており、１０μｍ≦ｒ２≦２２μｍを満たす外半径ｒ２にまで及び、純シリカに相対的に測定されて単位を％とした負の相対屈折率百分率プロファイルΔ２（ｒ）を示し、最小相対屈折率百分率Δ２ＭＩＮが－０．４７％≦Δ２ＭＩＮ≦－０．３％であり、量Ｖが１４％Δμｍ２以下ある第２コア領域と、該コアを包囲しており、純シリカに相対的に測定されて単位を％とした相対屈折率百分率プロファイルΔ３（ｒ）を示し、最小相対屈折率Δ３ＭＩＮが－０．４５％≦Δ３ＭＩＮ≦－０．２％であるクラッド領域とを備えており、該光ファイバはケーブル遮断が１２６０ｎｍ未満であり、１３１０ｎｍ波長でのモードフィ－ルド径が８．６ミクロン（μｍ）ないし９．７ミクロン（μｍ）、１５５０ｎｍ波長でのモードフィ－ルド径が９．９ミクロン（μｍ）ないし１１ミクロン（μｍ）、および、１５５０ｎｍ波長での減衰が０．１７ｄＢ／ｋｍ以下である。
【0006】
本件開示の第２の実施形態は、第１の実施形態において、上記環状の第２コア領域の量Ｖが０％Δμｍ２ないし９％Δμｍ２である態様を含んでいるとよい。
【0007】
本件開示の第３の実施形態は、第１の実施形態において、上記環状の第２コア領域の量Ｖが４％Δμｍ２ないし９％Δμｍ２である態様を含んでいるとよい。
【0008】
本件開示の第４の実施形態は、第１の実施形態において、上記環状の第２コア領域の量Ｖが２％Δμｍ２ないし７％Δμｍ２である態様を含んでいるとよい。
【0009】
本件開示の第５の実施形態は、第１の実施形態において、上記環状の第２コア領域の量Ｖが２％Δμｍ２ないし９％Δμｍ２である態様を含んでいるとよい。
００１０ 本件開示の第６の実施形態は、第１の実施形態において、上記光ファイバが、３０ｍｍ径の芯棒に巻き付けられた場合、０．７５ｄＢ／１巻き未満のマクロベンド損失を示す態様を含んでいるとよい。
００１０ 本件開示の第６の実施形態は、第１の実施形態において、上記光ファイバが、３０ｍｍ径の芯棒に巻き付けられた場合、０．７５ｄＢ／１巻き未満のマクロベンド損失を示す態様を含んでいるとよい。
【0010】
本件開示の第７の実施形態は、第１の実施形態において、上記光ファイバが、４０ｍｍ径の芯棒に巻き付けられた場合、０．５ｄＢ／１巻き未満のマクロベンド損失を示す態様を含んでいるとよい。
【0011】
本件開示の第８の実施形態は、第１の実施形態において、上記光ファイバが、５０ｍｍ径の芯棒に巻き付けられた場合、０．０５ｄＢ／１巻き未満のマクロベンド損失を示す態様を含んでいるとよい。
【0012】
本件開示の第９の実施形態は、第１の実施形態において、上記光ファイバが、６０ｍｍ径の芯棒に巻き付けられた場合、０．００５ｄＢ／１巻き未満のマクロベンド損失を示す態様を含んでいるとよい。
【0013】
本件開示の第１０の実施形態は、第１の実施形態において、１≦ｒ２／ｒ１≦９、ｒ１≦８μｍ、尚かつ、ｒ２≦２０μｍである態様を含んでいるとよい。
【0014】
本件開示の第１１の実施形態は、第１の実施形態において、２．５≦ｒ２／ｒ１≦５である態様を含んでいるとよい。
【0015】
本件開示の第１２の実施形態は、第１の実施形態において、上記光ファイバが零分散波長λ０を示し、１３００ｎｍ≦λ０≦１３２４ｎｍである態様を含んでいるとよい。
【0016】
本件開示の第１３の実施形態は、第１の実施形態において、上記光ファイバが１ｄｂ／ｋｍ以下のマイクロベンド損失を示す態様を含んでいるとよい。
【0017】
本件開示の第１４の実施形態はシングルモード光ファイバを含んでおり、該光ファイバは、α値が１．５≦α≦１０の範囲にあるとともに２．５μｍ≦ｒ１≦８μｍを満たす外半径ｒ１にまで及んでおり、純シリカに相対的に測定されて単位を％とした相対屈折率百分率プロファイルΔ１（ｒ）を示しており、最小相対屈折率Δ１ＭＩＮおよび最大相対屈折率Δ１ＭＡＸを有しており、該相対屈折率が半径ｒ＝２μｍで測定された場合－０．３５≦Δ１ＭＩＮ≦－０．０５である第１コア領域と、第１コア領域を包囲して環状をなしているとともにそこに直に隣接しており、１０μｍ≦ｒ２≦２２μｍを満たす外半径ｒ２にまで及び、純シリカに相対的に測定されて単位を％とした負の相対屈折率百分率プロファイルΔ２（ｒ）を示し、最小相対屈折率百分率Δ２ＭＩＮが－０．４７％≦Δ２ＭＩＮ≦－０．３％であり、量Ｖが１４％Δμｍ２以下ある第２コア領域と、該コアを包囲しており、純シリカに相対的に測定されて単位を％とした相対屈折率百分率プロファイルΔ３（ｒ）を示し、最小相対屈折率百分率Δ３ＭＩＮが－０．５５％≦Δ３ＭＩＮ≦－０．３％であるクラッド領域とを備えており、該光ファイバはケーブル遮断が１５３０ｎｍ未満であり、１３１０ｎｍ波長でのモードフィ－ルド径が８．６ミクロン（μｍ）ないし９．７ミクロン（μｍ）、１５５０ｎｍ波長でのモードフィ－ルド径が９．９ミクロン（μｍ）ないし１１ミクロン（μｍ）、および、１５５０ｎｍ波長での減衰が０．１７ｄＢ／ｋｍ以下である。
【0018】
本件開示の第１５の実施形態は、第１４の実施形態において、上記環状の第２コア領域の量Ｖが０％Δμｍ２ないし９％Δμｍ２である態様を含んでいるとよい。
【0019】
本件開示の第１６の実施形態は、第１４の実施形態において、上記環状の第２コア領域の量Ｖが４％Δμｍ２ないし９％Δμｍ２である態様を含んでいるとよい。
【0020】
本件開示の第１７の実施形態は、第１４の実施形態において、上記環状の第２コア領域の量Ｖが２％Δμｍ２ないし７％Δμｍ２である態様を含んでいるとよい。
【0021】
本件開示の第１８の実施形態は、第１４の実施形態において、上記環状の第２コア領域の量Ｖが２％Δμｍ２ないし９％Δμｍ２である態様を含んでいるとよい。
【0022】
本件開示の第１９の実施形態は、第１４の実施形態において、上記光ファイバが、６０ｍｍ径の芯棒に巻き付けられた場合、０．００５ｄＢ／１巻き未満のマクロベンド損失を示す態様を含んでいるとよい。
【0023】
本件開示の第２０の実施形態は、第１４の実施形態において、上記光ファイバが、３０ｍｍ径の芯棒に巻き付けられた場合、０．７５ｄＢ／１巻き未満のマクロベンド損失を示す態様を含んでいるとよい。
【0024】
本件開示の第２１の実施形態は、第１４の実施形態において、上記光ファイバが、４０ｍｍ径の芯棒に巻き付けられた場合、０．５ｄＢ／１巻き未満のマクロベンド損失を示す態様を含んでいるとよい。
【0025】
本件開示の第２２の実施形態は、第１４の実施形態において、上記光ファイバが、５０ｍｍ径の芯棒に巻き付けられた場合、０．０５ｄＢ／１巻き未満のマクロベンド損失を示す態様を含んでいるとよい。
【0026】
本件開示の第２３の実施形態は、第１４の実施形態において、１≦ｒ２／ｒ１≦９、ｒ１≦８μｍ、尚かつ、ｒ２≦２０μｍである態様を含んでいるとよい。
【0027】
本件開示の第２４の実施形態は、第１４の実施形態において、２．５≦ｒ２／ｒ１≦５である態様を含んでいるとよい。
【0028】
本件開示の第２５の実施形態は、第１４の実施形態において、上記光ファイバが零分散波長λ０を示し、１３００ｎｍ≦λ０≦１３２４ｎｍである態様を含んでいるとよい。
【0029】
本件開示の第２６の実施形態は、第１４の実施形態において、上記光ファイバが１ｄｂ／ｋｍ以下のマイクロベンド損失を示す態様を含んでいるとよい。
【0030】
上記以外の各種の特徴および利点は、後段以降の詳細な説明に明示されており、部分的には当業者にはその説明から容易に明らかになるであろうし、或いは、本願の文章による説明や特許請求の範囲は元より、添付の図面にも説明されているとおりに各実施形態を実施することにより認識されるだろう。
【0031】
前述の概説と後段以降の詳細な説明は両方とも具体例に過ぎず、特許請求の範囲の本質および特徴を理解するための概要または枠組みを提示するよう意図しているものと理解するべきである。
【0032】
添付図面は、更なる理解を供与するために含まれており、本明細書に組み込まれ、その一部を構成している。図面は、本件開示の選択された各態様を例示しており、説明とともに、本件開示に包含されている各種の方法、製品、および、構成の原理および動作を説明するのに役立つ。
【図面の簡単な説明】
【0033】
【発明を実施するための形態】
【0034】
本件開示は、実現可能にする教示として供与されているのであって、以下の説明、図面、各具体例、および、特許請求の範囲を参照することにより一層容易に理解することができる。この目的を達成するために、本明細書に記載の各実施形態の様々な態様に多くの変更を加えても尚、有利な結果を得られることを当業者なら認識し、正しく評価するであろう。また、本件の各実施形態の所望の利点の一部は、特徴の一部を選択しても残余の特徴は利用せずに得られることも明らかとなるであろう。従って、多くの修正および改変を行うことができるうえに、そうすることが或る状況では望ましい場合さえあり、それらは本件開示の一部であることを当業者なら認識するであろう。よって、本件開示は、別途の指定がない限り、開示されている特定の構成、物品、装置、および、方法に限定されないものと理解するべきである。また、本明細書で使用されている用語は、特定の態様を説明することを目的としているにすぎず、限定することを意図したものではないことも理解するべきである。
【0035】
本明細書およびそこに添付した特許請求の範囲では、以下の意味を有するように定義させたい幾つかの用語について言及してゆく。
【0036】
「放射方向位置」または放射方向座標「ｒ」は、光ファイバの中心線（ｒ＝０）との相対的な放射方向位置を指す。長さ寸法「ミクロン（μｍ）」は、本明細書ではミクロン（または、ミクロンズ）もしくはマイクロメ－トルと呼称される。ミクロンに基づく面積寸法は、本明細書では平方ミクロン（ｍｉｃｒоｎ２）または平方マイクロメートル（μｍ２）と呼称される。
【0037】
「屈折率プロファイル」とは、屈折率または相対屈折率と導波路ファイバ半径との間の関係のことである。隣接し合うコア領域同士間またはコア領域とクラッド領域の間に段差境界があるものとして本明細書に示されている相対屈折率プロファイルの場合、処理条件の規定の変更が、隣接し合う領域間の界面ではっきりした段差境界を得る妨げとなる場合がある。屈折率プロファイルの境界が本明細書では屈折率の段階変化であるように示されているかも知れないが、実際の境界は丸みを帯びていたり、そうでなければ、完全な段階関数特性から逸脱していることもあると理解するべきである。更に、相対屈折率の値は、コア領域、各クラッド領域のいずれか、または、その各種組合せの範囲内の放射方向位置に応じて変動することがあることも理解されよう。相対屈折率が光ファイバの特定領域（コア領域、各クラッド領域のいずれか、または、その各種組合せ）の放射方向位置に応じて変動する場合、相対屈折率は実際の関数依存性または近似関数依存性に関して、もしくは、当該領域に適用できる平均値に関して表わすことができる。別途の指定のない限り、或る領域（コア領域、各クラッド領域のいずれか、または、その各種組合せ）の相対屈折率が単一の値として表わされている場合、当該領域内の相対屈折率は一定またはほぼ一定であり、その単一の値に一致しているものと解されるか、または、その単一の値が当該領域内の放射方向位置に伴って一定ではない相対屈折率従属性の平均値を表わしているものと解される。設計によるものであるか、通常の製造ばらつきの結果によるものであるかに関わらず、相対屈折率の放射方向位置への従属性は、傾きのある直線だったり、曲線だったり、そうでなければ、一定でない場合がある。
【0038】
「相対屈折率」または「相対屈折率百分率」は、次のように定義される。
【0039】
【数1】
【0040】
ここでは、特に指定のない限り、ｎ（ｒ）は光ファイバの中心線からの放射方向距離 r における屈折率であり、ｎｃは１５５０ｎｍ波長におけるシリカの屈折率である。本明細書で使用されている場合、別途の指定のない限り、相対屈折率をΔで表わし、その値は「％」の単位で与えられている。或る領域の屈折率がシリカの屈折率よりも小さい場合、相対屈折率百分率は負であり、屈折率の落ち込みがあると呼称され、別途の指定がない限り、相対屈折率が負側最大になる点で算定される。或る領域の屈折率がシリカの屈折率よりも大きい場合、相対屈折率百分率は正であり、当該領域は屈折率が一段高い、または、正の屈折率を示していると言えるが、別途の指定がない限り、相対屈折率が正側最大になる点で算定される。「アップドーパント」とは、ド－プ剤で不純物添加処理していない純シリカ（ＳｉＯ２）に対して屈折率を一段高める傾向を有するド－プ剤であると本明細書では見なす。「ダウンドーパント」とは、ド－プ剤で不純物添加処理していない純シリカに対して屈折率を低下させる傾向を有するド－プ剤であると本明細書では見なされる。アップドーパントは、それ以外の、アップドーパントではない１種類以上のド－プ剤も添加されている場合、負の相対屈折率を示す光ファイバ領域に存在していることがある。同様に、上記アップドーパントとは別の、アップドーパントではない１種類以上のド－プ剤は、正の相対屈折率を示す光ファイバ領域に存在していることもある。ダウンドーパントは、それ以外の、ダウンドーパントではない１種類以上のド－プ剤も添加されている場合、正の相対屈折率を示す光ファイバ領域に存在していることがある。同様に、上記ダウンドーパントとは別の、ダウンドーパントではない１種類以上のド－プ剤は、負の相対屈折率を示す光ファイバ領域に存在していることもある。一実施形態では、ド－プ剤で不純物添加処理されていないガラスは純シリカガラスである。ド－プ剤で不純物添加処理されていないガラスが純シリカガラスの場合、アップドーパントとしては塩素（Ｃｌ）、臭素（Ｂｒ）、ゲルマニウム（Ｇｅ），アルミニウム（Ａｌ）、リン（Ｐ）、チタニウム（Ｔｉ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、ニオビウム（Ｎｂ）、タンタラム（Ｔａ）などが挙げられるが、ダウンドーパントにはフッ素（Ｆ）、ホウ素（Ｂ）などが挙げられる。
【0041】
導波路ファイバの「色分散」は、本明細書では別途の注記がなければ「分散」とだけ呼ぶが、材料分散、導波路分散、および、モード間分散の総和である。シングルモード導波路ファイバの場合、モード間分散は零である。２モード型の分散値は、モード間の分散が零であることを前提としている。零分散波長（λ０）は、分散の値が零を示す際の波長である。分散勾配とは、波長に対する分散の変化率のことである。
【0042】
「実効断面積」は次のように定義される。
【0043】
【数2】
【0044】
ここで、ｆ（ｒ）は導波された光信号の電場の横方向成分であり、r は光ファイバ内の放射方向の位置である。本明細書で使用されている場合、「実効断面積」すなわち「Ａｅｆｆ」は、別途の注記がない限り、１５５０ｎｍ波長における光学的実効断面積を指す。
【0045】
「αプロファイル」（「アルファ・プロファイル」とも呼ばれる）という用語は相対屈折率プロファイルを指しているが、単位を「％」とするΔ（ｒ）に関連して表わされており、その場合、ｒは半径であり、次の等式に従う。
【0046】
【数3】
【0047】
ここで、ｒ０はΔ（ｒ）が最大になる点であり、ｒ１はΔ（ｒ）が零になる点であり、また、ｒはｒｉ≦ｒ≦ｒｆの範囲内にあり、この場合、ｒｉはαプロファイルの開始点、ｒｆはαプロファイルの最終点、また、αは実数である。
【0048】
光ファイバのモードフィ－ルド径（ＭＦＤ）は次のように定義される。
【0049】
【数4】
【0050】
ここでは、ｆ（ｒ）は導波された光信号の電界分布の横成分であり、ｒは光ファイバ内の放射方向位置である。「モードフィ－ルド径」すなわち「ＭＦＤ」は該光信号の波長に従属して決まり、別途の注記がない限り、本明細書では１５５０ｎｍ波長を指すものと解される。本明細書に記載されているＭＦＤについての式は、１３１０ｎｍ波長と１５５０ｎｍ波長に有効である。
【0051】
「トレンチ量」は次のように定義される。
【0052】
【数5】
【0053】
ここで、ｒＴｒｅｎｃｈ，ｉｎｎｅｒは屈折率プロファイルのトレンチ領域の内半径であり、ｒＴｒｅｎｃｈ，оｕｔｅｒは屈折率プロファイルのトレンチ領域の外半径であり、ΔＴｒｅｎｃｈ（ｒ）は屈折率プロファイルのトレンチ領域の相対屈折率であり、ｒは光ファイバ内の放射方向位置である。トレンチ量は絶対値であるとともに正の量であり、本明細書では単位を％Δ平方ミクロン、％Δ－平方ミクロン（パーセント・デルタ・マイナス・スクエアマイクロン）、％Δ－μｍ２（パーセント・デルタ・マイナス・スクエアマイクロミータ）、または、％Δμｍ２で表わしてゆくが、そのために、これらの単位は本明細書では互換的に使われることがある。
【0054】
導波路ファイバの曲げ抵抗は、所定の試験条件下での誘導減衰によって推し量ることができる。
【0055】
曲げ試験の１つのタイプは、横荷重マイクロベンド試験である。このいわゆる「横荷重」試験では、所定の長さの導波路ファイバを２枚の平板の間に設置する。７０番のワイヤメッシュがプレートのうちの一方に取り付けられている。既知の長さの導波路ファイバを両プレート間にサンドイッチ状に挟んで、両プレートを一緒に３０ニュートンの力で押圧しながら基準減衰を測定する。次に、７０ニュートンの力を両プレートに加えて、単位をｄＢ／ｍとする減衰増加を測定する。この減衰増加が、導波路の横荷重ワイヤメッシュ（ＬＬＷＭ）減衰である。
【0056】
もう１つ別なタイプの曲げ試験は、マクロベンドが原因である光ファイバの減衰を測定する。より具体的には、導波路ファイバの曲げ抵抗は、所定の試験条件下での誘導減衰により推し量ることができるが、例えば、所定の直径の芯棒の周囲に光ファイバを配備する、すなわち巻き付けることにより推し量り、具体的には、１０ｍｍ径、２０ｍｍ径、３０ｍｍ径、これらと同様の径のうちいずれかの径の芯棒の周囲に１回転巻いた（例えば、「１巻き×１０ｍｍ径のマクロベンド損失」または「１巻き×２０ｍｍ径のマクロベンド損失」）うえで、１巻きあたりの減衰増加を測定することにより、推し量ることができる。
【0057】
「ピンアレイ」曲げ試験は、マクロベンド損失に対する導波路ファイバの相対抵抗を比較する目的で利用される。この試験を実施するには、本質的に誘導曲げ損失のない導波路ファイバの減衰損失を測定する。次に、導波路ファイバをピンアレイの周囲に張って減衰を再度測定する。曲げによって誘導される損失は、測定された２種類の減衰の差である。ピンアレイは、１０本からなる１組の円筒状ピンが１列に配置されて平坦面上の固定垂直位置に保持された構成である。ピンの間隔は中心から別の中心まで５ｍｍである。ピン径は０．６７ｍｍである。試験中、十分な張力を付与することで、導波管ファイバをピン表面の一部になじませる。
【0058】
理論上のファイバ遮断波長、または、「理論上のファイバ遮断」、もしくは、「理論上の遮断」とは、所与のモードについて、誘導光がそのモードではそれを超えて伝播できない波長のことである。数学的定義は、ジュノム（Ｊｅｕｎｈｏｍｍｅ）著『シングルモードファイバ光学（Ｓｉｎｇｌｅ Ｍｏｄｅ Ｆｉｂｅｒ Ｏｐｔｉｃｓ』３９頁－４４頁、ニューヨーク州マーセル・デッカ社、１９９０年刊に見られるが、そこでは、理論上のファイバ遮断とは、モード伝播定数が外側クラッド内の平面波伝播定数と等しくなる波長である、と説明されている。
【0059】
実効的ファイバ遮断は理論上の遮断よりも低いが、これは、曲げ、機械圧、または、その両方により誘発される損失が原因である。この文脈では、遮断とは、ＬＰ１１モードとＬＰ０２モードのうち高い方を指している。ＬＰ１１とＬＰ０２は一般的に測定値の違いが顕著ではないが、（マルチモード基準技術を利用している場合は）双方ともスペクトル測定で多段差として明瞭であり、すなわち、測定された遮断よりも長い波長のモードでは出力が全く観察されない。実際のファイバ遮断は、標準２ｍファイバ遮断試験、すなわち、光ファイバ試験手順ＦＯＴＰ－８０（米国電子産業同盟・米国通信工業協会規格ＥＩＡ－ＴＩＡ－４５５－８０）により測定することで、「ファイバ遮断波長」を得ることができるが、これは「２ｍファイバ遮断」または「測定遮断」としても周知である。ＦＯＴＰ－８０標準試験を実施することで、制御された量の曲げを利用して高次モードを取り除いてしまうか、当該光ファイバの標準スペクトル応答をマルチモードファイバのスペクトル応答にしてしまうか、いずれかの結果を得る。
【0060】
ケーブル配線遮断波長、または「ケーブル遮断」は通例は測定されたファイバ遮断よりも低いが、これは、ケーブル配線環境の曲げと機械圧のレベルのほうが高いのが原因である。実際のケーブル配線条件は、米国電子産業同盟規格ＥＩＡ－４４５の光ファイバ試験手順（ＦＯＴＰ）に記載されているケーブル配線遮断試験により近似させることができるが、これは、ＥＩＡ－ＴＩＡの光ファイバ規格、すなわち、米国電子産業同盟・米国通信工業協会の光ファイバ規格の一部であり、ＦＯＴＰの規格と呼ぶほうが広く周知されている。ケーブル遮断の測定は、ＥＩＡ－４５５－１７０送信電力によるシングルモードファイバのケーブル遮断波長、すなわち、「ＦＯＴＰ－１７０」に記載されている。本明細書で別途の注記がない限り、光学特性（分散、分散勾配など）はＬＰ０１モードについての報告を記すものとする。
【0061】
光ファイバの曲げ抵抗は、所定の試験条件下で曲げが誘発した減衰により推し量ることができる。本明細書では、曲げ損失は芯棒巻付け試験により判定した。芯棒巻付け試験では、指定された直径を有する芯棒の周囲にファイバを巻き、巻付け配置にあるファイバの１５５０ｎｍ波長での減衰を判定する。曲げ損失は巻付け配置にない（真直ぐな）配置のファイバの減衰と比較した場合の、巻付け配置にあるファイバの減衰増加として報告する。本明細書では、曲げ損失は単位をｄＢ／１巻きとして報告されており、１巻きは芯棒の外周を取り巻いてファイバを１回巻いたものに一致する。
【0062】
１５５０ｎｍ波長におけるモードフィールド径（ＭＦＤ）のケーブル遮断波長に対する比率（１５５０ｎｍ波長でのＭＦＤ／ケーブル遮断波長、単位μｍ）は、本明細書ではＭＡＣＣと定めている。
【0063】
導波路ファイバ通信リンク、略してリンクは、光信号の送信機と、光信号の受信機と、或る長さの１本または複数本の導波路ファイバであって、ファイバそれぞれの両端が送信機および受信機に光接続されていることで双方の間で光信号を伝播させるようにした導波路ファイバとから構成されている。導波路ファイバの長さは複数のより短い長さ部分から構成されており、該複数の長さ部分は端と端を直列に配置して重ね継ぎまたは接合により一緒にすることができる。リンクには更に別な光学構成部材が設けられていてもよく、例えば、光増幅器、光減衰器、光アイソレータ、光スイッチ、光フィルタ、多重化装置または分波装置などが挙げられる。１群の相互接続されたリンクを通信システムとして示す場合もある。
【0064】
本明細書で使用されるような或るスパンの光ファイバには、或る長さの1本の光ファイバまたは複数本が一緒に直列融着された光ファイバが含まれるが、これらファイバは光デバイス相互間、例えば、２つの光増幅器相互の間や、多重化装置と光増幅器の間に伸びている。スパンとは、本明細書に開示されているような光ファイバの１つ以上の区分を含んでいることもあり、また、例えば、スパンの端付近の残留分散などのような、所望のシステム性能またはパラメータを達成するために選択されるような他の光ファイバの１つ以上の区分を更に含んでいることもある。
【0065】
図１は本発明の光ファイバの一実施形態の横断面図を例示しており、概ね各文書全体に亘り参照番号１０で示されている。光ファイバ１０には、中心ファイバ軸線２２（光ファイバ１０の中心線であり、放射方向位置ｒ＝０を規定している）がある。導波路ファイバ１０はコア１２を備えており、その実効断面積（Ａｅｆｆ）は１５５０ｎｍ波長においては７０μｍ２より広く（１５５０ｎｍ波長において、例えば、７０μｍ２ないし１１０μｍ２、７５μｍ２ないし１０４μｍ２、または、７５μｍ２ないし９７μｍ２）、α値は１．５≦α≦１０の範囲である。導波路ファイバ１０は、コアを包囲しているクラッド２０を備えている。実施形態によっては、コアとクラッドとの間に介在層または介在領域が存在していてよいものもある。コア領域の屈折率プロファイルは、減衰損失を最小限に抑えるように設計されているとよい。
【0066】
以下にさらに説明してゆくように、コア領域の相対屈折率とクラッド領域の相対屈折率とは異なっていてもよい。上記領域は各々がシリカガラスまたはシリカ系ガラスから形成されているとよい。シリカ系ガラスは、１種類以上の元素で不純物添加処理したシリカガラス、すなわち、改質されたシリカガラスである。屈折率の変動は、当業者に周知の各種技術を利用して目標の屈折率または屈折率プロファイルをもたらすことが分かっているレベルでアップドーパントまたはダウンドーパントを組み入れることによって達成するとよい。アップドーパントは、ドープ剤による不純物添加処理されていないガラス組成と比較して、ガラスの屈折率を増加させるドープ剤である。ダウンドーパントは、ドープ剤処理されていないガラス組成と比較して、ガラスの屈折率を低下させるドープ剤である。一実施形態では、ドープ剤による不純物添加処理されていないガラスは純シリカガラスである。ドープ剤による不純物添加処理されていないガラスが純シリカガラスである場合は、アップドーパントとしては、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｇｅ、Ａｌ、Ｐ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｔａなどが挙げられ、ダウンドーパントとしては、Ｆ、Ｂなどが挙げられる。屈折率が一定である領域は不純物添加処理をせずに形成されてもよいし、或いは、均一な濃度で不純物添加処理することにより形成されるとよい。ドープ剤の空間分布が不均一であるのが原因で、屈折率にばらつきがある領域が形成される恐れがある。
【0067】
コアは光ファイバの中心部分を形成しており、形状が概ね円筒形であることが分かる。更に、クラッド領域は形状が概ね環状であることも分かる。環状領域は、内半径と外半径の観点から特徴付けることができる。本明細書では、半径位置ｒ１および半径位置ｒ２は、それぞれに、第１コア領域の最外半径および第２コア領域の最外半径を指している。２つの領域が互いに直に隣接し合っている場合、その２つの領域のうちの内側のものの外半径は、その２つの領域のうち外側のものの内半径と一致している。一実施形態では、例えば、ファイバは第１コア領域を含んでいる。そのような実施形態では、半径ｒ１は、第１コア領域の外半径に一致している。
【0068】
このファイバの具体例の屈折率プロファイル（半径に対する相対屈折率Δ）を図２に概略的に示している。図２は、半径位置ｒ０から半径位置ｒ１にまで及んでいるとともに相対屈折率がΔ１である第１コア領域１６と、半径位置ｒ１から半径位置ｒ２にまで及んでいるとともに相対屈折率がΔ２である第２コア領域１８とを有しているファイバの相対屈折率プロファイルを示している。プロファイルでは第１コア領域１６が最も高い相対屈折率を有している。
【0069】
図２に示されている実施形態では、コア１２は、第１コア領域１６と、第１コア領域１６を包囲しているとともにそこに直に隣接している第２コア領域１８とから構成されている。本明細書で使用されている場合、「直に隣接している」とは、直接的な物理的接触状態にあることを意味しており、直接的な物理的接触とは触れ合っている関係を指す。
【0070】
実施形態によっては、コア１２はゲルマニウム（Ｇｅ）を含まない場合もある。
【0071】
第１コア領域１６はα値が１．５≦α≦１０（例えば、２≦α≦８、１．５≦α≦６、１．５≦α≦４．５、２≦α≦４、または、２≦α≦３．５）の範囲であり、外半径ｒ１にまで及んでおり、その場合、２．５μｍ≦ｒ１≦８μｍであり、３μｍ≦ｒ１≦７μｍであるのが推奨されるが、３．５μｍ≦ｒ１≦６μｍであるのがより推奨される。第１コア領域１６はまた、純シリカに相対的に測定されて単位を％とした相対屈折率百分率プロファイルΔ１（ｒ）を示し、最小相対屈折率Δ１ＭＩＮおよび最大相対屈折率Δ１ＭＡＸを有し、半径ｒ＝２μｍで測定された相対屈折率Δ１の範囲（ａ）は、－０．１５≦Δ１（ｒ＝２μｍ）≦０．１である。実施形態によっては、－０．０８≦Δ１（ｒ＝２μｍ）≦０．１、または－０．１５％≦Δ１（ｒ＝２μｍ）≦０．０５である場合もある。実施形態によっては、Δ１ＭＡＸ＝Δ１（ｒ＝２μｍ）である。実施形態によっては、－０．３５％≦Δ１ＭＩＮ≦－０．０５％のものもあり、例えば、－０．３％≦Δ１ＭＩＮ≦－０．１％、または、－０．３５％≦Δ１ＭＩＮ≦－０．１％である場合もある。
【0072】
実施形態によっては、第２コア領域１８はフッ素添加処理されている。第２コア領域１８は、第１コア領域１６を包囲しているうえにそこに直に隣接している。通常、本明細書に記載の各実施形態によれば、第２コア領域１８は、０．６重量％ないし２．５重量％のフッ素を含有しており、例えば、０．６重量％ないし２重量％、または、０．９重量％ないし２重量％を含有している。
【0073】
第２コア領域１８は、１０μｍ≦ｒ２≦２２μｍ（例えば、１１μｍ≦ｒ２≦２０μｍまたは１２μｍ≦ｒ２≦１８μｍ）の範囲の半径ｒ２にまで及んでおり、純シリカに相対的に測定されて単位を％とする負の相対屈折率百分率プロファイルΔ２（ｒ）を示す。相対屈折率Δ２は第１コア領域１６の相対屈折率Δ１以下になるようにすることで、第２コア領域１８がコア１２の相対屈折率プロファイルにトレンチ（溝）を形成するようにしてもよい。本明細書で使用される場合、「トレンチ」という用語は、放射方向横断面で、第１コア領域１６とクラッド２０によって包囲されているコア１２の領域を指す。クラッド屈折率は基準点として２０ミクロン（μｍ）に設定されており、トレンチ量の算定は２０ミクロン（μｍ）のクラッド屈折率基準点に基づいている。実施形態によっては、第２コア領域１８のトレンチ量Ｖが１４％Δμｍ２以下であるものもある。実施形態によっては、第２コア領域１８のトレンチ量Ｖが、０％Δμｍ２ないし８％Δμｍ２である場合もある。実施形態によっては、第２コア領域１８のトレンチ量Ｖが４％Δμｍ２ないし８％Δμｍ２である場合もある。実施形態によっては、第２コア領域１８のトレンチ量Ｖが４％Δμｍ２ないし６％Δμｍ２である場合もある。
【0074】
最小相対屈折率百分率Δ２ＭＩＮの範囲（ａ）は、Δ２ＭＩＮ≦Δ１（ｒ＝２μｍ）かつΔ２ＭＩＮ≦Δ１ＭＩＮである。幾つかの好ましい実施形態では、－０．４７％≦Δ２ＭＩＮ≦－０．３％であり、他の好ましい各実施形態では、－０．４６％≦Δ２ＭＩＮ≦－０．３６％である。例えば、Δ２ＭＩＮは、－０．２９％、－０．３％、－０．３５％、－０．３８％、－０．４％、－０．４２％、－０．４７％、または、これらの数値間にあればどのような数値であってもよい。少なくとも幾つかの実施形態で－０．３５％≦Δ２（ｒ＝ｒ１）≦－０．０５％であることに留意するべきである。
【0075】
第２コア領域１８が比較的平坦な屈折率プロファイルΔ２ＭＡＸ－Δ２ＭＩＮ≦０．０３％を示している場合、半径ｒ２はクラッド２０の始まりに一致するものと定義されることに留意するべきだる。具体例によっては、第２コア領域１８は、クラッド２０の始まりの直前の、半径ｒ２でΔ２ＭＩＮ値に達する。
【0076】
実施形態によっては、比率ｒ２／ｒ１が１≦ｒ２／ｒ１≦９を満たすものもある。ｒ１≦８μｍ、尚且つ、ｒ２≦２０μｍであるのが推奨される。実施形態によっては、該比率が２．５≦ｒ２／ｒ１≦５（または、０．２≦ｒ１／ｒ２≦０．４）を満たす場合もある。
【0077】
クラッド２０はコア１２を包囲しているとともに、純シリカに相対的に測定されて単位を％とする相対屈折率百分率Δ３（ｒ）がΔ３（ｒ）≧Δ２ＭＩＮであるのを示すが、その場合、遮断は１２６０ｎｍ以下である。実施形態によっては、遮断が１５３０ｎｍ以下である場合、Δ３（ｒ）はΔ２以下である。幾つかの具体的な実施形態では、Δ３（ｒ）≧Δ２ＭＩＮである。幾つかの具体的な実施形態では、Δ３（ｒ）≧Δ２ＭＡＸである。クラッド２０は、最小相対屈折率百分率Δ３ＭＩＮを－０．４％≦Δ３ＭＩＮ≦－０．２％の範囲で示しているのが推奨される。実施形態によっては、Δ３ＭＩＮは－０．４％未満であるものもある。クラッド２０は半径ｒ３にまで及んでいる。幾つかの具体的な実施形態では、コア１２およびクラッド２０は、ダウンドーパントとしてフッ素（Ｆ）を含有している。第１コア領域１６中の、また、第２コア領域１８中のフッ素の量は、半径の増加に伴って増大するのが推奨される。フッ素濃度は０重量％から２．０重量％まで増大し得るのが推奨されるが、より推奨されるのは０重量％から１．８重量％までの増大で、例えば、０重量％から１．６重量％まで増大するのがより推奨される。
【0078】
幾つかの具体的な実施形態では、コア１２は少なくとも１種類のアルカリ金属酸化物ドープ剤を含有しており、例えば、カリウム（Ｋ）、ナトリウム（Ｎａ）、リチウム（Ｌｉ）、セシウム（Ｃｓ）、リベジウム（Ｒｂ）などがある。幾つかの具体的な実施形態では、コア１２は、Ｋ２Ｏをカリウム（Ｋ）の重量にして５ｐｐｍないし１０００ｐｐｍの量で含有しており、カリウム重量にして５ｐｐｍと５００ｐｐｍの間の量がより推奨され、カリウム重量にして５ｐｐｍと３００ｐｐｍの間の量が最も推奨される。光ファイバ１０は塩素を含有していてもよい。塩素の量はコア１２中の重量にして３５００ｐｐｍ未満であり、尚且つ、クラッド２０中の重量にして５００ｐｐｍ未満であるのが推奨される。実施形態によっては、光ファイバは塩素（Ｃｌ）添加処理されたコアを備えているものもあり、その場合、第１コア領域１６中の塩素は１５００ｐｐｍないし１００００ｐｐｍ、または、１５００ｐｐｍないし３５００ｐｐｍである。塩素添加処理されたコアは塩素添加の量に基づいて屈折率を上昇させることになるせいで、光ファイバの周囲の各区分はそれに応じてコアに対して調整されることになる。 「ｐｐｍ」という用語は、別途の特記がない限り、重量にして百万分の１すなわち重量ｐｐｍを指しており、重量に基づく測定値は１万分の１で乗算することによりｐｐｍに変換することができる。
【0079】
光ファイバ１０の相対屈折率プロファイルは、１５５０ｎｍの波長λで０．１７ｄＢ／ｋｍ以下の減衰、例えば、１５５０ｎｍの波長λで０．１４５ｄＢ／ｋｍないし０．１７ｄＢ／ｋｍの減衰をもたらすよう選択されるが、０．１４５ｄＢ／ｋｍないし０．１６５ｄＢ／ｋｍがより推奨され、０．１４５ｄＢ／ｋｍないし０．１６０ｄＢ／ｋｍが最も推奨される。減衰値は、１５５０ｎｍの波長λで０．１５ｄＢ／ｋｍないし０．１７ｄＢ／ｋｍ、または、０．１４５ｄＢ／ｋｍないし０．１６５ｄＢ／ｋｍであればよいが、例えば、０．１４９ｄＢ／ｋｍ、０．１５ｄＢ／ｋｍ、０．１５２ｄＢ／ｋｍ、０．１５３ｄＢ／ｋｍ、０．１５５ｄＢ／ｋｍ、０．１５８ｄＢ／ｋｍ、０．１６ｄＢ／ｋｍ、０．１６２ｄＢ／ｋｍ、０．１６５ｄＢ／ｋｍ、０．１６８ｄＢ／ｋｍ、０．１７ｄＢ／ｋｍ であってもよい。
【0080】
少なくとも幾つかの実施形態では、光ファイバは零分散波長λ０を有しており、１３００ｎｍ≦λ０≦１３２４ｎｍである。少なくとも幾つかの実施形態で、光ファイバは１３１０ｎｍ波長でのモードフィールド径（ＭＦＤ）が８．６ミクロン（μｍ）ないし９．７ミクロン（μｍ）である。少なくとも幾つかの実施形態で、光ファイバは１５５０ｎｍ波長でのモードフィールド径（ＭＦＤ）が９．９ミクロン（μｍ）ないし１１ミクロン（μｍ）である。少なくとも幾つかの実施形態では、光ファイバはケーブル遮断が１５３０ｎｍ未満である。少なくとも幾つかの実施形態では、光ファイバはケーブル遮断が１２６０ｎｍ未満である。
【0081】
実施形態によっては、ファイバを３０ｍｍ径の芯棒に巻き付けた場合、１５５０ｎｍ波長でのマクロベンド損失は０．７５ｄＢ／１巻き未満であるものもある。実施形態によっては、ファイバを４０ｍｍ径の芯棒に巻き付けた場合、１５５０ｎｍ波長でのマクロベンド損失は０．５ｄＢ／１巻き未満であるものもある。実施形態によっては、ファイバを５０ｍｍ径の芯棒に巻き付けた場合、１５５０ｎｍ波長でのマクロベンド損失は０．０５ｄＢ／１巻き未満であるものもある。実施形態によっては、ファイバを６０ｍｍ径の芯棒に巻き付けた場合、１５５０ｎｍ波長でのマクロベンド損失は０．００５ｄＢ／１巻き未満であるものもある。
【0082】
図３は、本件開示の或る実施形態による３種類の具体例のシングルモード光ファイバの相対屈折率プロファイルを示している。ファイバＵＬＬＰ０のグラフは、モデル化したトレンチ量が１４．５％Δμｍ２である比較例ファイバの相対屈折率プロファイルを示している。ファイバＵＬＬＰ１のグラフは、モデル化したトレンチ量が８．７５％Δμｍ２ である本件開示による或るファイバの相対屈折率プロファイルを示している。ファイバＵＬＬＰ２のグラフは、モデル化したトレンチ量が６．３６％Δμｍ２である本件開示によるファイバの相対屈折率プロファイルを示している。ファイバＵＬＬＰ３のグラフは、モデル化したトレンチ量が４．１６％Δμｍ２である本件開示による或るファイバの相対屈折率プロファイルを示している。ファイバＵＬＬＰ１、ファイバＵＬＬＰ２、および、ファイバＵＬＬＰ３の各プロファイルでは、ファイバＵＬＬＰ０の比較プロファイルと比較して、第２界面部位を減少させることで、より低いトレンチ量を達成している。表１、表２、および、表３は、トレンチ量が１４％Δμｍ２以下である具体例のファイバ１ないしファイバ１２の光学特性を列挙している。
【0083】
【表1】
【0084】
【表2】
【0085】
【表3】
【0086】
本発明のファイバのコアおよびクラッドは、当技術分野で周知の各種の方法により、単一工程の操作または多数工程の操作で製造することができる。好適な方法としては、火炎燃焼法、火炎酸化法、火炎加水分解法、外付け気相成長法（ＯＶＤ）、内付け気相成長法（ＩＶＤ）、気相軸付け法（ＶＡＤ）、二重るつぼ法、ロッド・イン・チューブ法、ケーン・イン・スート法、不純物添加堆積シリカ法などが挙げられる。多様な化学気相成長（ＣＶＤ）法が周知であり、本発明の光ファイバに使用されるコア領域およびクラッド領域を製造するのに適している。これらには、外付け化学気相成長法、軸付け気相成長法、改良版化学気相成長（ＭＣＶＤ）法、内付け気相成長法、プラズマ化学気相成長（ＰＥＣＶＤ）法などが含まれている。
【0087】
シリカに適した前駆体には、塩化ケイ素（ＳｉＣｌ４）や各種の有機ケイ素化合物などが挙げられる。有機ケイ素化合物としては、炭素を含む各種のケイ素化合物が挙げられる。有機ケイ素化合物が、酸素、水素、または、その両方を含んでいる場合もある。有機ケイ素化合物の具体例としては、オクタメチルシクロテトラシロキサン（ＯＭＣＴＳ）、シリコンアルコキシド類（Ｓｉ（ＯＲ）４）、オルガノシラン類（ＳｉＲ４）、Ｓｉ（ＯＲ）ｘＲ４－ｘなどが挙げられるが、ここで、Ｒは炭素含有有機基または水素であり、また、Ｒは、少なくとも１つのＲが炭素含有有機基であるという条件付きで、存在物質ごとに同じであっても異なっていてもよい。塩素添加処理に適した前駆体には、塩素（Ｃｌ２）、テトラクロロシラン（ＳｉＣｌ４）、ヘキサクロロジシラン（Ｓｉ２Ｃｌ６）、ヘキサクロロジシロキサン（Ｓｉ２ＯＣｌ６）、トリクロロシラン（ＳｉＣｌ３Ｈ）、テトラクロロメタン（ＣＣｌ４）などが挙げられる。フッ素添加処理に適した前駆体には、フッ素（Ｆ２）、テトラフルオロメタン（ＣＦ４）、テトラフルオロシラン（ＳｉＦ４）などがある。
【0088】
本発明の真髄または範囲から逸脱することなしに多様な修正および変更を行うことができることは、当業者には明らかになるであろう。本発明の真髄および内容を組み込んでいる本件開示の実施形態の各種コンビネーション、各種サブコンビネーション、および、各種変形が当業者に想起され得るのであるから、本発明は、添付の特許請求の範囲の各請求項とその均等物の範囲に入るすべてを含むものと解釈されるべきである。
【0089】
以下、本発明の好ましい実施形態を項分け記載する。
【0090】
実施形態１
シングルモード光ファイバであって、該光ファイバ、
α値が１．５≦α≦１０の範囲にあるとともに２．５μｍ≦ｒ１≦８μｍを満たす外半径ｒ１にまで及んでおり、純シリカに相対的に測定されて単位を％とした相対屈折率百分率プロファイルΔ１（ｒ）を示しており、最小相対屈折率Δ１ＭＩＮおよび最大相対屈折率Δ１ＭＡＸを有しており、該相対屈折率が半径ｒ＝２μｍで測定された場合－０．３５≦Δ１ＭＩＮ≦－０．０５である第１コア領域と、
第１コア領域を包囲しているとともにそこに直に隣接しており、１０μｍ≦ｒ２≦２２μｍを満たす外半径ｒ２にまで及び、純シリカに相対的に測定されて単位を％とした負の相対屈折率百分率プロファイルΔ２（ｒ）を示し、最小相対屈折率百分率Δ２ＭＩＮが－０．４７％≦Δ２ＭＩＮ≦－０．３％であり、量Ｖが１４％Δμｍ２以下ある第２コア領域と、
該コアを包囲しており、純シリカに相対的に測定されて単位を％とした相対屈折率百分率プロファイルΔ３（ｒ）を示し、最小相対屈折率Δ３ＭＩＮが－０．４５％≦Δ３ＭＩＮ≦－０．２％であるクラッド領域とを備えており、
該光ファイバはケーブル遮断が１２６０ｎｍ未満であり、１３１０ｎｍ波長でのモードフィ－ルド径が８．６ミクロン（μｍ）ないし９．７ミクロン（μｍ）、１５５０ｎｍ波長でのモードフィ－ルド径が９．９ミクロン（μｍ）ないし１１ミクロン（μｍ）、および、１５５０ｎｍ波長での減衰が０．１７ｄＢ／ｋｍ以下である。
シングルモード光ファイバであって、該光ファイバ、
α値が１．５≦α≦１０の範囲にあるとともに２．５μｍ≦ｒ１≦８μｍを満たす外半径ｒ１にまで及んでおり、純シリカに相対的に測定されて単位を％とした相対屈折率百分率プロファイルΔ１（ｒ）を示しており、最小相対屈折率Δ１ＭＩＮおよび最大相対屈折率Δ１ＭＡＸを有しており、該相対屈折率が半径ｒ＝２μｍで測定された場合－０．３５≦Δ１ＭＩＮ≦－０．０５である第１コア領域と、
第１コア領域を包囲しているとともにそこに直に隣接しており、１０μｍ≦ｒ２≦２２μｍを満たす外半径ｒ２にまで及び、純シリカに相対的に測定されて単位を％とした負の相対屈折率百分率プロファイルΔ２（ｒ）を示し、最小相対屈折率百分率Δ２ＭＩＮが－０．４７％≦Δ２ＭＩＮ≦－０．３％であり、量Ｖが１４％Δμｍ２以下ある第２コア領域と、
該コアを包囲しており、純シリカに相対的に測定されて単位を％とした相対屈折率百分率プロファイルΔ３（ｒ）を示し、最小相対屈折率Δ３ＭＩＮが－０．４５％≦Δ３ＭＩＮ≦－０．２％であるクラッド領域とを備えており、
該光ファイバはケーブル遮断が１２６０ｎｍ未満であり、１３１０ｎｍ波長でのモードフィ－ルド径が８．６ミクロン（μｍ）ないし９．７ミクロン（μｍ）、１５５０ｎｍ波長でのモードフィ－ルド径が９．９ミクロン（μｍ）ないし１１ミクロン（μｍ）、および、１５５０ｎｍ波長での減衰が０．１７ｄＢ／ｋｍ以下である。
【0091】
実施形態２
実施形態１の光ファイバにおいて、上記環状の第２コア領域の量Ｖが０％Δμｍ２ないし９％Δμｍ２である。
実施形態１の光ファイバにおいて、上記環状の第２コア領域の量Ｖが０％Δμｍ２ないし９％Δμｍ２である。
【0092】
実施形態３
実施形態１の光ファイバにおいて、上記環状の第２コア領域の量Ｖが４％Δμｍ２ないし９％Δμｍ２である。
実施形態１の光ファイバにおいて、上記環状の第２コア領域の量Ｖが４％Δμｍ２ないし９％Δμｍ２である。
【0093】
実施形態４
実施形態１の光ファイバにおいて、上記環状の第２コア領域の量Ｖが２％Δμｍ２ないし７％Δμｍ２である。
実施形態１の光ファイバにおいて、上記環状の第２コア領域の量Ｖが２％Δμｍ２ないし７％Δμｍ２である。
【0094】
実施形態５
実施形態１の光ファイバにおいて、上記環状の第２コア領域の量Ｖが２％Δμｍ２ないし９％Δμｍ２である。
実施形態１の光ファイバにおいて、上記環状の第２コア領域の量Ｖが２％Δμｍ２ないし９％Δμｍ２である。
【0095】
実施形態６
実施形態１の光ファイバにおいて、上記光ファイバが、３０ｍｍ径の芯棒に巻き付けられた場合、０．７５ｄＢ／１巻き未満のマクロベンド損失を示す。
実施形態１の光ファイバにおいて、上記光ファイバが、３０ｍｍ径の芯棒に巻き付けられた場合、０．７５ｄＢ／１巻き未満のマクロベンド損失を示す。
【0096】
実施形態７
実施形態１の光ファイバにおいて、上記光ファイバが、４０ｍｍ径の芯棒に巻き付けられた場合、０．５ｄＢ／１巻き未満のマクロベンド損失を示す。
実施形態１の光ファイバにおいて、上記光ファイバが、４０ｍｍ径の芯棒に巻き付けられた場合、０．５ｄＢ／１巻き未満のマクロベンド損失を示す。
【0097】
実施形態８
実施形態１の光ファイバにおいて、上記光ファイバが、５０ｍｍ径の芯棒に巻き付けられた場合、０．０５ｄＢ／１巻き未満のマクロベンド損失を示す。
実施形態１の光ファイバにおいて、上記光ファイバが、５０ｍｍ径の芯棒に巻き付けられた場合、０．０５ｄＢ／１巻き未満のマクロベンド損失を示す。
【0098】
実施形態９
実施形態１の光ファイバにおいて、上記光ファイバが、６０ｍｍ径の芯棒に巻き付けられた場合、０．００５ｄＢ／１巻き未満のマクロベンド損失を示す。
実施形態１の光ファイバにおいて、上記光ファイバが、６０ｍｍ径の芯棒に巻き付けられた場合、０．００５ｄＢ／１巻き未満のマクロベンド損失を示す。
【0099】
実施形態１０
実施形態１の光ファイバにおいて、１≦ｒ２／ｒ１≦９、ｒ１≦８μｍ、尚かつ、ｒ２≦２０μｍである。
実施形態１の光ファイバにおいて、１≦ｒ２／ｒ１≦９、ｒ１≦８μｍ、尚かつ、ｒ２≦２０μｍである。
【0100】
実施形態１１
実施形態１の光ファイバにおいて、２．５≦ｒ２／ｒ１≦５である。
実施形態１の光ファイバにおいて、２．５≦ｒ２／ｒ１≦５である。
【0101】
実施形態１２
実施形態１の光ファイバにおいて、上記光ファイバが零分散波長λ０を示し、１３００ｎｍ≦λ０≦１３２４ｎｍである。
実施形態１の光ファイバにおいて、上記光ファイバが零分散波長λ０を示し、１３００ｎｍ≦λ０≦１３２４ｎｍである。
【0102】
実施形態１３
実施形態１の光ファイバにおいて、上記光ファイバが１ｄｂ／ｋｍ以下のマイクロベンド損失を示す。
実施形態１の光ファイバにおいて、上記光ファイバが１ｄｂ／ｋｍ以下のマイクロベンド損失を示す。
【0103】
実施形態１４
シングルモード光ファイバであって、該光ファイバは、
α値が１．５≦α≦１０の範囲にあるとともに２．５μｍ≦ｒ１≦８μｍを満たす外半径ｒ１にまで及んでおり、純シリカに相対的に測定されて単位を％とした相対屈折率百分率プロファイルΔ１（ｒ）を示しており、最小相対屈折率Δ１ＭＩＮおよび最大相対屈折率Δ１ＭＡＸを有しており、該相対屈折率が半径ｒ＝２μｍで測定された場合－０．３５≦Δ１ＭＩＮ≦－０．０５である第１コア領域と、
第１コア領域を包囲して環状をなしているとともにそこに直に隣接しており、１０μｍ≦ｒ２≦２２μｍを満たす外半径ｒ２にまで及び、純シリカに相対的に測定されて単位を％とした負の相対屈折率百分率プロファイルΔ２（ｒ）を示し、最小相対屈折率百分率Δ２ＭＩＮが－０．４７％≦Δ２ＭＩＮ≦－０．３％であり、量Ｖが１４％Δμｍ２以下ある第２コア領域と、
該コアを包囲しており、純シリカに相対的に測定されて単位を％とした相対屈折率百分率プロファイルΔ３（ｒ）を示し、最小相対屈折率百分率Δ３ＭＩＮが－０．５５％≦Δ３ＭＩＮ≦－０．３％であるクラッド領域とを備えており、
該光ファイバはケーブル遮断が１５３０ｎｍ未満であり、１３１０ｎｍ波長でのモードフィ－ルド径が８．６ミクロン（μｍ）ないし９．７ミクロン（μｍ）、１５５０ｎｍ波長でのモードフィ－ルド径が９．９ミクロン（μｍ）ないし１１ミクロン（μｍ）、および、１５５０ｎｍ波長での減衰が０．１７ｄＢ／ｋｍ以下である。
シングルモード光ファイバであって、該光ファイバは、
α値が１．５≦α≦１０の範囲にあるとともに２．５μｍ≦ｒ１≦８μｍを満たす外半径ｒ１にまで及んでおり、純シリカに相対的に測定されて単位を％とした相対屈折率百分率プロファイルΔ１（ｒ）を示しており、最小相対屈折率Δ１ＭＩＮおよび最大相対屈折率Δ１ＭＡＸを有しており、該相対屈折率が半径ｒ＝２μｍで測定された場合－０．３５≦Δ１ＭＩＮ≦－０．０５である第１コア領域と、
第１コア領域を包囲して環状をなしているとともにそこに直に隣接しており、１０μｍ≦ｒ２≦２２μｍを満たす外半径ｒ２にまで及び、純シリカに相対的に測定されて単位を％とした負の相対屈折率百分率プロファイルΔ２（ｒ）を示し、最小相対屈折率百分率Δ２ＭＩＮが－０．４７％≦Δ２ＭＩＮ≦－０．３％であり、量Ｖが１４％Δμｍ２以下ある第２コア領域と、
該コアを包囲しており、純シリカに相対的に測定されて単位を％とした相対屈折率百分率プロファイルΔ３（ｒ）を示し、最小相対屈折率百分率Δ３ＭＩＮが－０．５５％≦Δ３ＭＩＮ≦－０．３％であるクラッド領域とを備えており、
該光ファイバはケーブル遮断が１５３０ｎｍ未満であり、１３１０ｎｍ波長でのモードフィ－ルド径が８．６ミクロン（μｍ）ないし９．７ミクロン（μｍ）、１５５０ｎｍ波長でのモードフィ－ルド径が９．９ミクロン（μｍ）ないし１１ミクロン（μｍ）、および、１５５０ｎｍ波長での減衰が０．１７ｄＢ／ｋｍ以下である。
【0104】
実施形態１５
実施形態１４の光ファイバにおいて、上記環状の第２コア領域の量Ｖが０％Δμｍ２ないし９％Δμｍ２である。
実施形態１４の光ファイバにおいて、上記環状の第２コア領域の量Ｖが０％Δμｍ２ないし９％Δμｍ２である。
【0105】
実施形態１６
実施形態１４の光ファイバにおいて、上記環状の第２コア領域の量Ｖが４％Δμｍ２ないし９％Δμｍ２である。
実施形態１４の光ファイバにおいて、上記環状の第２コア領域の量Ｖが４％Δμｍ２ないし９％Δμｍ２である。
【0106】
実施形態１７
実施形態１４の光ファイバにおいて、上記環状の第２コア領域の量Ｖが２％Δμｍ２ないし７％Δμｍ２である。
実施形態１４の光ファイバにおいて、上記環状の第２コア領域の量Ｖが２％Δμｍ２ないし７％Δμｍ２である。
【0107】
実施形態１８
実施形態１４の光ファイバにおいて、上記環状の第２コア領域の量Ｖが２％Δμｍ２ないし９％Δμｍ２である。
実施形態１４の光ファイバにおいて、上記環状の第２コア領域の量Ｖが２％Δμｍ２ないし９％Δμｍ２である。
【0108】
実施形態１９
実施形態１４の光ファイバにおいて、上記光ファイバが、６０ｍｍ径の芯棒に巻き付けられた場合、０．００５ｄＢ／１巻き未満のマクロベンド損失を示す。
実施形態１４の光ファイバにおいて、上記光ファイバが、６０ｍｍ径の芯棒に巻き付けられた場合、０．００５ｄＢ／１巻き未満のマクロベンド損失を示す。
【0109】
実施形態２０
実施形態１４の光ファイバにおいて、上記光ファイバが、３０ｍｍ径の芯棒に巻き付けられた場合、０．７５ｄＢ／１巻き未満のマクロベンド損失を示す。
実施形態１４の光ファイバにおいて、上記光ファイバが、３０ｍｍ径の芯棒に巻き付けられた場合、０．７５ｄＢ／１巻き未満のマクロベンド損失を示す。
【0110】
実施形態２１
実施形態１４の光ファイバにおいて、上記光ファイバが、４０ｍｍ径の芯棒に巻き付けられた場合、０．５ｄＢ／１巻き未満のマクロベンド損失を示す。
実施形態１４の光ファイバにおいて、上記光ファイバが、４０ｍｍ径の芯棒に巻き付けられた場合、０．５ｄＢ／１巻き未満のマクロベンド損失を示す。
【0111】
実施形態２２
実施形態１４の光ファイバにおいて、上記光ファイバが、５０ｍｍ径の芯棒に巻き付けられた場合、０．０５ｄＢ／１巻き未満のマクロベンド損失を示す。
実施形態１４の光ファイバにおいて、上記光ファイバが、５０ｍｍ径の芯棒に巻き付けられた場合、０．０５ｄＢ／１巻き未満のマクロベンド損失を示す。
【0112】
実施形態２３
実施形態１４の光ファイバにおいて、１≦ｒ２／ｒ１≦９、ｒ１≦８μｍ、尚かつ、ｒ２≦２０μｍである。
実施形態１４の光ファイバにおいて、１≦ｒ２／ｒ１≦９、ｒ１≦８μｍ、尚かつ、ｒ２≦２０μｍである。
【0113】
実施形態２４
実施形態１４の光ファイバにおいて、２．５≦ｒ２／ｒ１≦５である。
実施形態１４の光ファイバにおいて、２．５≦ｒ２／ｒ１≦５である。
【0114】
実施形態２５
実施形態１４の光ファイバにおいて、上記光ファイバが零分散波長λ０を示し、１３００ｎｍ≦λ０≦１３２４ｎｍである。
実施形態１４の光ファイバにおいて、上記光ファイバが零分散波長λ０を示し、１３００ｎｍ≦λ０≦１３２４ｎｍである。
【0115】
実施形態２６
実施形態１４の光ファイバにおいて、上記光ファイバが１ｄｂ／ｋｍ以下のマイクロベンド損失を示す。
実施形態１４の光ファイバにおいて、上記光ファイバが１ｄｂ／ｋｍ以下のマイクロベンド損失を示す。
【符号の説明】
【0116】
１０ 光ファイア
１２ コア
１６ 第１コア領域
１８ 第２コア領域
２０ クラッド
２２ 中心ファイバ軸線
１２ コア
１６ 第１コア領域
１８ 第２コア領域
２０ クラッド
２２ 中心ファイバ軸線
【図1】
【図2】
【図3】
【国際調査報告】