JP2007293361A - Optical fiber - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an optical fiber comprising a structure enabling high-density packaging into an optical cable while making it possible to transmit signals with a high bit rate in both of wavelength bands of 1.3 μm and 1.55 μm. <P>SOLUTION: The optical fiber (10, 20) is composed of a core region of Ge added silica glass and a clad region of silica glass, wherein its refractive index profile is such that a portion equivalent to the core region is substantially a unimodal shape. For example, this optical fiber (10, 20) is configured so as to have a mode field diameter of 8.0 μm or less at a wavelength of 1.55 μm, a cutoff wavelength of 1.26 μm or less, and a chromatic dispersion with an absolute value of 12 ps/nm/km or less at wavelengths of 1.3 μm and 1.55 μm, thereby obtaining an excellent lateral pressure resistance enabling high-density packaging into an optical cable. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

この発明は、光通信システムにおいて信号光が伝搬する光伝送路、特に光アクセス系の光伝送路に適した光ファイバに関するものである。   The present invention relates to an optical fiber suitable for an optical transmission path through which signal light propagates in an optical communication system, particularly an optical transmission path of an optical access system.

光通信システムは、光伝送路を介して信号光を伝送することで、大容量情報の高速伝送を可能にする。信号光が伝搬する光伝送路としては、例えば光ファイバが適用される。従来の光通信システムでは、光ファイバの材料であるシリカガラスの波長分散が波長１．３μｍ付近で零になることから、この波長１．３μｍ付近において零分散波長を有する１．３μｍ帯用シングルモード光ファイバが利用されてきた。また、波長１．３μｍ付近において零分散波長を有するとともに、１．５５μｍ帯の光通信に適した１．５５μｍ帯用シングルモード光ファイバも提案されている。さらに、シリカガラスの透過損失が波長１．５５μｍ付近で最小になる点が注目されて、上記光伝送路として、屈折率プロファイルの工夫により波長１．５５μｍ付近において零分散波長を有する分散シフト光ファイバも利用されている。このような各光ファイバの構造及び特性は、例えば非特許文献１に記載されている。   An optical communication system enables high-speed transmission of large-capacity information by transmitting signal light through an optical transmission line. For example, an optical fiber is applied as an optical transmission path through which signal light propagates. In the conventional optical communication system, the chromatic dispersion of silica glass, which is the material of the optical fiber, becomes zero near the wavelength of 1.3 μm. Therefore, the single mode for the 1.3 μm band having the zero dispersion wavelength near the wavelength of 1.3 μm. Optical fibers have been used. Further, a 1.55 μm band single mode optical fiber having a zero dispersion wavelength in the vicinity of a wavelength of 1.3 μm and suitable for 1.55 μm band optical communication has been proposed. Further, it has been noticed that the transmission loss of silica glass is minimized near a wavelength of 1.55 μm. As the optical transmission line, a dispersion-shifted optical fiber having a zero dispersion wavelength near a wavelength of 1.55 μm by devising a refractive index profile. Is also used. The structure and characteristics of each optical fiber are described in Non-Patent Document 1, for example.

また、例えば以下の特許文献１や非特許文献２に開示されているように、波長１．３μｍと波長１．５５μｍとの間に零分散波長を有する光ファイバも提案されている。
特開平１１−２８１８４０号公報 川上彰二郎ら共著，“光ファイバとファイバ形デバイス”，培風館，1996年7月10日，第９０頁〜第１１３頁 K. Nakajima, et al., "Design consideration for1.38μｍ zero-dispersion fiber for access and metropolitan networks", 2001年電子情報通信学会通信ソサイエティ大会,SB-12-1 (2001) JF.LIBERT et al., ”THE NEW 160 GIGABIT WDMCHALLENGE FOR SUBMARINE CABLE SYSTEM”, International Wire & Cable SystemProceedings 1998, pp-377 (1-Long length test on wire mesh), For example, as disclosed in the following Patent Document 1 and Non-Patent Document 2, an optical fiber having a zero dispersion wavelength between a wavelength of 1.3 μm and a wavelength of 1.55 μm has been proposed.
Japanese Patent Laid-Open No. 11-281840 Co-authored by Shojiro Kawakami et al., “Optical fiber and fiber-type device”, Baifukan, July 10, 1996, pp. 90-113 K. Nakajima, et al., "Design consideration for 1.38μm zero-dispersion fiber for access and metropolitan networks", 2001 IEICE Communication Society, SB-12-1 (2001) JF.LIBERT et al., “THE NEW 160 GIGABIT WDMCHALLENGE FOR SUBMARINE CABLE SYSTEM”, International Wire & Cable System Proceedings 1998, pp-377 (1-Long length test on wire mesh),

発明者らは、従来の光通信システムについて検討した結果、以下のような課題を発見した。すなわち、上記非特許文献１には、１．５５μｍ帯用シングルモード光ファイバや分散シフト光ファイバと比較して、１．３μｍ帯用シングルモード光ファイバは、１．５５μｍ帯における曲げ損失特性が劣る旨、指摘されている。このような１．３μｍ帯用シングルモード光ファイバは、１．５５μｍ帯におけるマクロベンド損失及びマイクロベンド損失が大きいので、光ケーブル内に高密度実装された場合に大きな損失が生じ、また、余長処理等でコイル状に巻かれた場合にも大きな損失が生じる。そのため、１．３μｍ帯用シングルモード光ファイバは、光ケーブル内への高密度実装が困難であり、コンパクトな余長処理が困難である。   As a result of examining the conventional optical communication system, the inventors have found the following problems. That is, in Non-Patent Document 1, the 1.3 μm band single mode optical fiber is inferior in the bending loss characteristic in the 1.55 μm band as compared with the 1.55 μm band single mode optical fiber and the dispersion shifted optical fiber. It has been pointed out. Such a 1.3 μm band single mode optical fiber has a large macrobend loss and microbend loss in the 1.55 μm band, so that a large loss occurs when it is mounted at a high density in an optical cable. A large loss also occurs when the coil is wound in a coil shape. Therefore, the 1.3 μm band single-mode optical fiber is difficult to mount at high density in an optical cable, and it is difficult to process a compact extra length.

また、１．３μｍ帯用シングルモード光ファイバは、波長１．５５μｍ帯において絶対値の大きな波長分散を有することから、１．５５μｍ帯における高ビットレートの信号伝送が困難である。１．５５μｍ帯用シングルモード光ファイバも同様である。一方、分散シフト光ファイバは、１．３μｍ帯において絶対値の大きな波長分散を有することから、１．３μｍ帯における高ビットレートの信号伝送が困難である。   Further, the 1.3 μm band single-mode optical fiber has a wavelength dispersion with a large absolute value in the wavelength 1.55 μm band, and therefore, it is difficult to transmit a high bit rate signal in the 1.55 μm band. The same applies to the 1.55 μm band single mode optical fiber. On the other hand, since the dispersion-shifted optical fiber has chromatic dispersion having a large absolute value in the 1.3 μm band, it is difficult to transmit a signal with a high bit rate in the 1.3 μm band.

これに対し、上記特許文献１や上記非特許文献２に開示された光ファイバは、波長１．３μｍと波長１．５５μｍとの間に零分散波長を有することから、１．３μｍ帯及び１．５５μｍ帯双方の波長帯域において絶対値が比較的小さい波長分散を有することから、この点では、双方の波長帯域における高ビットレートの信号伝送が可能となる。   In contrast, the optical fibers disclosed in Patent Document 1 and Non-Patent Document 2 have a zero dispersion wavelength between a wavelength of 1.3 μm and a wavelength of 1.55 μm. Since the absolute value has a relatively small chromatic dispersion in both of the 55 μm wavelength bands, signal transmission at a high bit rate in both wavelength bands is possible in this respect.

しかしながら、上記特許文献１や上記非特許文献２に開示された光ファイバは、複数チャネルの多重化された信号光（ＷＤＭ信号光）を伝送する波長分割多重（ＷＤＭ: Wavelength Division Multiplexing）伝送方式による中長距離伝送への適用を意図して設計されている。すなわち、この光ファイバは、大きなパワーの信号光が伝搬する場合であっても、非線形光学現象に起因した信号波形の劣化が抑制されるよう、できる限り大きな実効断面積を有するのが好ましい。また、この光ファイバは、中長距離伝送用光ケーブルへの適用が想定されていても、光ケーブルへの高密度実装については想定されていない。そのため、この光ファイバは、光ケーブル内に高密度実装された場合に大きなマイクロベンド損失が生じる可能性がある。   However, the optical fibers disclosed in Patent Document 1 and Non-Patent Document 2 are based on a wavelength division multiplexing (WDM) transmission system that transmits multiple channels of multiplexed signal light (WDM signal light). Designed to be applied to medium and long distance transmission. That is, this optical fiber preferably has an effective cross-sectional area as large as possible so that signal waveform deterioration due to nonlinear optical phenomena is suppressed even when signal light with high power propagates. Moreover, even if this optical fiber is assumed to be applied to an optical cable for medium and long distance transmission, it is not assumed for high-density mounting on the optical cable. Therefore, this optical fiber may cause a large microbend loss when it is densely mounted in an optical cable.

この発明は、上述のような課題を解決するためになされたものであり、１．３μｍ帯及び１．５５μｍ帯双方の波長帯域において高ビットレートの信号伝送を可能にするとともに光ケーブル内への高密度実装を可能にする構造を備えた光ファイバを提供することを目的としている。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and enables signal transmission at a high bit rate in both the wavelength band of 1.3 μm band and 1.55 μm band and high transmission into an optical cable. An object of the present invention is to provide an optical fiber having a structure that enables density mounting.

この発明に係る光ファイバは、１．３μｍ帯及び１．５５μｍ帯双方の波長帯域における高ビットレートの信号伝送を可能にするとともに、過酷な光ケーブル実装時であっても損失の増加を効果的に抑制するよう優れた側圧耐性を有し、光ケーブル内への高密度実装を可能にするための種々の構造を備える。   The optical fiber according to the present invention enables high bit rate signal transmission in both the 1.3 μm band and the 1.55 μm wavelength band, and effectively increases loss even when a severe optical cable is mounted. It has excellent lateral pressure resistance to suppress, and has various structures for enabling high-density mounting in an optical cable.

具体的に、この発明に係る光ファイバは、所定軸に沿って伸びた、ＧｅＯ２が添加されたシリカガラスのコア領域と、該コア領域の外周に設けられた、シリカガラスのクラッド領域とを備え、該コア領域に相当する部分は実質的に単峰形状の屈折率プロファイル有する。さらに、この発明に係る光ファイバは、１．２６μｍ以下、好ましくは１．０μｍ以上のカットオフ波長と、波長１．５５μｍにおいて８．０μｍ以下、好ましくは６．５μｍ以下のモードフィールド径を有する。なお、この明細書において、単に「カットオフ波長」というときはケーブルカットオフ波長を意味し、単に「モードフィールド径」というときはPetermann-Iモードフィールド径を意味する Specifically, an optical fiber according to the present invention includes a core region of silica glass to which GeO 2 is added that extends along a predetermined axis, and a cladding region of silica glass provided on an outer periphery of the core region. And the portion corresponding to the core region has a substantially unimodal refractive index profile. Furthermore, the optical fiber according to the present invention has a cutoff wavelength of 1.26 μm or less, preferably 1.0 μm or more, and a mode field diameter of 8.0 μm or less, preferably 6.5 μm or less at a wavelength of 1.55 μm. In this specification, the term “cut-off wavelength” simply means the cable cutoff wavelength, and the term “mode field diameter” simply means the Petermann-I mode field diameter.

上記波長１．５５μｍにおけるモードフィールド径は、６．５μｍを越える場合であっても、７．０μｍ以上かつ８．０μｍ以下であればよい。また、波長１．３μｍにおけるモードフィールド径は、５．０μｍ以上、好ましくは６．０μｍ以上であればよい。特に、波長１．３μｍにおけるモードフィールド径が５μｍ以上であれば、他の光ファイバと接続したときに、接続損失の増加を効果的に抑制することができ、また、このような光ファイバ同士を接続したときにも、軸ずれに起因した接続損失の増加を効果的に抑制することができる。   The mode field diameter at the wavelength of 1.55 μm may be 7.0 μm or more and 8.0 μm or less even when it exceeds 6.5 μm. Further, the mode field diameter at a wavelength of 1.3 μm may be 5.0 μm or more, preferably 6.0 μm or more. In particular, if the mode field diameter at a wavelength of 1.3 μm is 5 μm or more, an increase in connection loss can be effectively suppressed when connected to other optical fibers. Even when connected, an increase in connection loss due to axial misalignment can be effectively suppressed.

加えて、上述のような構造を備えた当該光ファイバは、１．３μｍ帯及び１．５５μｍ帯双方の波長帯域における高ビットレートの信号伝送を可能にするため、波長１．３μｍにおいて絶対値が１２ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ以下であり、かつ、波長１．５５μｍにおいて絶対値が１２ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ以下である波長分散を、さらに有するのが好ましい。上述のような構造を備えた当該光ファイバは、側圧耐性を改善して光ケーブル内への高密度実装を可能にするため、波長１．５５μｍにおいて０．１ｄＢ／ｋｍ以下のマイクロベンド損失を、さらに有してもよい。また、上述のような構造を備えた当該光ファイバは、光ケーブル内における高密度実装状態さらには小径曲げ状態での長期信頼性を向上させるため、プルーフテストにおいて１．２％以上のプルーフレベルを有してもよい。さらに、上述のような構成を備えた当該光ファイバは、長距離伝送を可能にするため、波長１．３μｍにおいて０．５ｄＢ／ｋｍ以下の伝送損失を有してもよい。   In addition, the optical fiber having the above-described structure enables high bit rate signal transmission in both the 1.3 μm band and the 1.55 μm wavelength band, and therefore has an absolute value at a wavelength of 1.3 μm. It is preferable to further have chromatic dispersion that is 12 ps / nm / km or less and that has an absolute value of 12 ps / nm / km or less at a wavelength of 1.55 μm. The optical fiber having the structure as described above has a microbend loss of 0.1 dB / km or less at a wavelength of 1.55 μm in order to improve lateral pressure resistance and enable high-density mounting in an optical cable. You may have. In addition, the optical fiber having the above-described structure has a proof level of 1.2% or more in a proof test in order to improve long-term reliability in a high-density mounting state or a small-diameter bending state in an optical cable. May be. Furthermore, the optical fiber having the above-described configuration may have a transmission loss of 0.5 dB / km or less at a wavelength of 1.3 μm in order to enable long-distance transmission.

なお、上記波長１．３μｍにおける伝送損失は０．５ｄＢ／ｋｍ以下であるが、波長１．５５μｍにおける伝送損失は０．３ｄＢ／ｋｍ以下であるのが好ましい。また、この発明に係る光ファイバは、光ケーブル内における高密度実装状態さらには小径曲げ状態での長期信頼性を向上させるため、５０以上の疲労係数ｎを有するのが好ましい。プルーフテストにおける各光ファイバのプルーフレベルは、１．２％以上であるが、さらに、２％以上、３％以上、４％以上であるのがより好ましい。この発明に係る光ファイバでは、プルーフテストにおけるプルーフレベルが少なくとも１．２％以上確保されているため、当該光ファイバは光ケーブル内に高密度状態で実装されても、さらには小径に曲げられても長期信頼性が十分に確保される。ここで、プルーフテストとは、張力を光ファイバに加えるテストであって、そのときの該光ファイバのプルーフレベルは、張力印加時における該光ファイバの伸び率を意味する。このプルーフテストにおいて光ファイバに加えられる張力は、被測定対象である光ファイバの断面積等に基づいて決定され、各光ファイバ固有の値として与えられる。   The transmission loss at the wavelength of 1.3 μm is 0.5 dB / km or less, but the transmission loss at the wavelength of 1.55 μm is preferably 0.3 dB / km or less. The optical fiber according to the present invention preferably has a fatigue coefficient n of 50 or more in order to improve long-term reliability in a high-density mounting state and further in a small-diameter bending state in an optical cable. The proof level of each optical fiber in the proof test is 1.2% or more, and more preferably 2% or more, 3% or more, and 4% or more. In the optical fiber according to the present invention, since the proof level in the proof test is at least 1.2% or more, even if the optical fiber is mounted in a high density state in the optical cable, and further bent to a small diameter. Long-term reliability is sufficiently secured. Here, the proof test is a test in which tension is applied to the optical fiber, and the proof level of the optical fiber at that time means the elongation percentage of the optical fiber when tension is applied. The tension applied to the optical fiber in this proof test is determined based on the cross-sectional area of the optical fiber to be measured and is given as a value unique to each optical fiber.

この発明に係る光ファイバは、波長１．５５μｍにおいて、直径２０ｍｍで０．１ｄＢ／ｍ以下の曲げ損失を有するのが好ましい。この場合、当該光ファイバは、光ケーブル端末でコイル状に巻かれる余長処理等の際に、小径に曲げられても損失増加が小さい。なお、この発明に係る光ファイバは、波長１．５５μｍにおいて、直径１５ｍｍで０．１ｄＢ／ｍ以下の曲げ損失を有するのが好ましく、さらには、波長１．５５μｍにおいて、直径１０ｍｍで０．１ｄＢ／ｍ以下の曲げ損失を有するのが好ましい。   The optical fiber according to the present invention preferably has a bending loss of 0.1 dB / m or less at a diameter of 20 mm at a wavelength of 1.55 μm. In this case, the increase in loss is small even if the optical fiber is bent to a small diameter during the extra length processing or the like wound in a coil shape at the end of the optical cable. Note that the optical fiber according to the present invention preferably has a bending loss of 0.1 dB / m or less at a diameter of 15 mm at a wavelength of 1.55 μm, and further 0.1 dB / m at a diameter of 10 mm at a wavelength of 1.55 μm. It is preferable to have a bending loss of m or less.

また、この発明に係る光ファイバは、上述のようにコア領域と、該コア領域の外周に設けられたクラッド領域とを備える。クラッド領域が単一のシリカガラスで構成された場合、当該光ファイバの屈折率プロファイルは、コア領域に相当する部位が実質的に単峰形状であり、クラッド領域に相当する部位が実質的に一定形状を有する。また、クラッド領域は、屈折率の小さい内側クラッドと該内側クラッドよりも高い屈折率を有する外側クラッドとを備えたディプレストクラッド構造であってもよい。いずれの場合も、プロファイル形状が比較的単純であるので光ファイバの製造が容易である。なお、当該光ファイバの屈折率プロファイルは、コア領域に相当する部分のうち最大屈折率を取る部位から該最大屈折率が半減する部位までの範囲において、α＝１〜５のα乗分布に近似した形状であるのが好ましい。   The optical fiber according to the present invention includes a core region and a cladding region provided on the outer periphery of the core region as described above. When the clad region is composed of a single silica glass, the refractive index profile of the optical fiber has a substantially unimodal shape corresponding to the core region, and the portion corresponding to the clad region is substantially constant. Has a shape. The cladding region may have a depressed cladding structure including an inner cladding having a small refractive index and an outer cladding having a higher refractive index than the inner cladding. In any case, the optical fiber can be easily manufactured because the profile shape is relatively simple. Note that the refractive index profile of the optical fiber approximates an α power distribution of α = 1 to 5 in a range from a portion taking the maximum refractive index to a portion where the maximum refractive index is halved in a portion corresponding to the core region. It is preferable that it is a shape.

上述のような屈折率プロファイルは、コア領域がＧｅＯ２が添加されたシリカガラスで構成され、クラッド領域が純シリカガラスあるいはＦが添加されたシリカガラスで構成されることにより得られる。また、クラッド領域がディプレストクラッド構造を有する場合、内側クラッドがＦが添加されたシリカガラスで構成され、外側クラッドが純シリカガラスで構成されることによりディプレストクラッド構造が得られる。このように、屈折率調整用の添加物が各ガラス領域に添加されることにより、所望の屈折率プロファイルが得られる。 The refractive index profile as described above is obtained when the core region is made of silica glass to which GeO 2 is added and the cladding region is made of pure silica glass or silica glass to which F is added. When the clad region has a depressed clad structure, the inner clad is made of silica glass to which F is added, and the outer clad is made of pure silica glass to obtain a depressed clad structure. Thus, a desired refractive index profile is obtained by adding an additive for adjusting the refractive index to each glass region.

この発明に係る光ファイバにおいて、クラッド領域は、一般的には１２５±１μｍの外径を有するが、この外径は６０〜１００μｍであってもよい。外径が６０〜１００μｍの場合、当該光ファイバは、小径に曲げられたときの曲げ歪みに起因した破断の確率が小さくなり、長期信頼性が向上する。このとき、クラッド領域の最大外径と最小外径との差は、１．０μｍ以下、好ましくは０．５μｍ以下である。また、クラッド領域の中心とコア領域の中心とのずれ量で定義されるコア偏心量は、接続損失を低減するため、０．５μｍ以下、さらには０．２μｍ以下であるのが好ましい。   In the optical fiber according to the present invention, the cladding region generally has an outer diameter of 125 ± 1 μm, but the outer diameter may be 60 to 100 μm. When the outer diameter is 60 to 100 μm, the optical fiber is less likely to break due to bending strain when bent to a small diameter, and long-term reliability is improved. At this time, the difference between the maximum outer diameter and the minimum outer diameter of the cladding region is 1.0 μm or less, preferably 0.5 μm or less. Further, the core eccentricity defined by the shift amount between the center of the cladding region and the center of the core region is preferably 0.5 μm or less, and more preferably 0.2 μm or less in order to reduce the connection loss.

この発明に係る光ファイバは、上記クラッド領域の外周に被覆層をさらに備えてもよい。この被覆層は、２５０±３０μｍの外径を有するか、あるいは２００μｍ以下の外径を有するのが好ましい。特に、被覆層の外径が２００μｍ以下の場合、当該光ファイバが光ケーブル内に収納される際の収納効率が向上し、光ケーブルの細径化や収納される光ファイバの本数増加が可能になる。   The optical fiber according to the present invention may further include a coating layer on the outer periphery of the cladding region. This coating layer preferably has an outer diameter of 250 ± 30 μm or an outer diameter of 200 μm or less. In particular, when the outer diameter of the coating layer is 200 μm or less, the storage efficiency when the optical fiber is stored in the optical cable is improved, and the diameter of the optical cable can be reduced and the number of optical fibers stored can be increased.

上記被覆層は、単一層であっても、内側被覆と外側被覆からなる二重構造であってもよいが、その厚みは、１５μｍ以上かつ３７．５μｍ以下であるのが好ましい。なお、該被覆層が単一層である場合、そのヤング率は１０ｋｇ／ｍｍ２以上であるのが好ましい。一方、該被覆層が内側被覆と外側被覆からなる二重構造である場合、内側被覆のヤング率は０．２ｋｇ／ｍｍ２以下であり、外側被覆のヤング率は１０ｋｇ／ｍｍ２以上であるのが好ましい。このとき、外側被覆の厚みは、１５μｍ以上である。 The coating layer may be a single layer or a double structure composed of an inner coating and an outer coating, but the thickness is preferably 15 μm or more and 37.5 μm or less. When the coating layer is a single layer, the Young's modulus is preferably 10 kg / mm 2 or more. On the other hand, if the coating layer is a double structure composed of inner coating and the outer coating, the Young's modulus of the inner coating is less than 0.2 kg / mm 2, the Young's modulus of the outer coating is 10 kg / mm 2 or more Is preferred. At this time, the thickness of the outer coating is 15 μm or more.

なお、小径に曲げられたときの曲げ歪みに起因した破断の確率をさらに小さくするため（長期信頼性の向上）、この発明に係る光ファイバは、５０以上の疲労係数ｎを有するのが好ましく、この場合、当該光ファイバは、クラッド領域と被覆層との間に配置されるカーボンコートをさらに備えてもよい。   In order to further reduce the probability of breakage caused by bending strain when bent to a small diameter (improvement of long-term reliability), the optical fiber according to the present invention preferably has a fatigue coefficient n of 50 or more, In this case, the optical fiber may further include a carbon coat disposed between the cladding region and the coating layer.

また、上述のような構造を備えた光ファイバは、光ファイバテープ、光ケーブル、光コネクタ等、種々の光部品への適用が可能である。   In addition, the optical fiber having the above-described structure can be applied to various optical components such as an optical fiber tape, an optical cable, and an optical connector.

この発明によれば、代表的には、波長１．５５μｍにおいて８．０μｍ以下のモードフィールド径と、１．２６μｍ以下のカットオフ波長と、波長１．３μｍにおいて絶対値が１２ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ以下であり、かつ、波長１．５５μｍにおいて絶対値が１２ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ以下の波長分散を有する構成、波長１．５５μｍにおいて８．０μｍ以下のモードフィールド径と、１．２６μｍ以下のカットオフ波長と、波長１．５５μｍにおいて０．１ｄＢ／ｋｍ以下のマイクロベンド損失を有する構成、波長１．５５μｍにおいて８．０μｍ以下のモードフィールド径と、１．２６μｍ以下のカットオフ波長と、プルーフテストにおいて１．２％以上のプルーフレベルを有する構成、波長１．５５μｍにおいて６．５μｍ以下のモードフィールド径と、１．２６μｍ以下のカットオフ波長と、波長１．３μｍにおいて０．５ｄＢ／ｋｍの伝送損失を有する構成など、種々の構成により実現可能である。上述のような種々の代表的構成により、１．３μｍ帯及び１．５５μｍ帯双方の波長帯域において高いビットレートの信号伝送が可能になるとともに、光ケーブル内への高密度実装が可能となる。   According to the present invention, typically, a mode field diameter of 8.0 μm or less at a wavelength of 1.55 μm, a cutoff wavelength of 1.26 μm or less, and an absolute value of 12 ps / nm / km or less at a wavelength of 1.3 μm. And having a chromatic dispersion whose absolute value is 12 ps / nm / km or less at a wavelength of 1.55 μm, a mode field diameter of 8.0 μm or less at a wavelength of 1.55 μm, and a cutoff wavelength of 1.26 μm or less. A configuration having a microbend loss of 0.1 dB / km or less at a wavelength of 1.55 μm, a mode field diameter of 8.0 μm or less at a wavelength of 1.55 μm, a cutoff wavelength of 1.26 μm or less, and a 1. A configuration having a proof level of 2% or more, a mode field diameter of 6.5 μm or less at a wavelength of 1.55 μm, This can be realized by various configurations such as a cutoff wavelength of 1.26 μm or less and a configuration having a transmission loss of 0.5 dB / km at a wavelength of 1.3 μm. Various representative configurations as described above enable high-bit-rate signal transmission in both the 1.3 μm band and 1.55 μm wavelength bands, and enables high-density mounting in an optical cable.

以下、この発明に係る光ファイバの実施の形態を、図１〜図１０を用いて詳細に説明する。なお、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。   DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of an optical fiber according to the present invention will be described in detail with reference to FIGS. In the description of the drawings, the same elements are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.

図１は、この発明に係る光ファイバにおける第１実施形態の構造を示す断面図及びその屈折率プロファイルである。特に、図１（ａ）は、この第１実施形態に係る光ファイバ１０を光軸と直交する断面を示し、図１（ｂ）は、図１（ａ）中の線Ｌ１に沿った各ガラス領域の屈折率を示す屈折率プロファイル２００である。第１実施形態に係る光ファイバ１０は、光軸に沿って伸びた外径２ａのコア領域１１と、該コア領域１１を取り囲むよう設けられた外径２ｂのクラッド領域１２と、該クラッド領域１２を取り囲むよう設けられた外径２ｄの被覆層５０とを備える。なお、小径に曲げられたときの曲げ歪みに起因した破断の確率をさらに小さくするため（長期信頼性の向上）、クラッド領域１２と被覆層５０との間にカーボンコート６０が設けられてもよい。   FIG. 1 is a cross-sectional view showing the structure of the first embodiment of the optical fiber according to the present invention and its refractive index profile. In particular, FIG. 1A shows a cross section of the optical fiber 10 according to the first embodiment perpendicular to the optical axis, and FIG. 1B shows each glass along the line L1 in FIG. It is the refractive index profile 200 which shows the refractive index of an area | region. The optical fiber 10 according to the first embodiment includes a core region 11 having an outer diameter 2 a extending along the optical axis, a cladding region 12 having an outer diameter 2 b provided so as to surround the core region 11, and the cladding region 12. And a covering layer 50 having an outer diameter of 2d provided to surround the outer periphery. Note that a carbon coat 60 may be provided between the cladding region 12 and the coating layer 50 in order to further reduce the probability of fracture due to bending strain when bent to a small diameter (improvement of long-term reliability). .

コア領域１１及びクラッド領域１２は、シリカガラス（ＳｉＯ２）を主成分とし、これらコア領域１１及びクラッド領域１２の少なくとも一方には、屈折率調整用の不純物が添加されている。具体的に屈折率プロファイル２００は、コア領域１１がＧｅＯ２が添加されたシリカガラスで構成され、クラッド領域１２が純シリカガラスあるいはＦが添加されたシリカガラスで構成されることにより得られる。そして、コア領域１１の屈折率ｎ1は、クラッド領域１２の屈折率ｎ2より高くなっている。この第１実施形態において、屈折率プロファイル２００におけるコア領域１１に相当する部位の形状は、実質的に単峰状であるのが好ましい。このとき、屈折率プロファイル２００は、コア領域１１に相当する部分のうち最大屈折率を取る部位から該最大屈折率が半減する部位までの範囲において、α＝１〜５のα乗分布に近似した形状であるのが好ましい。一方、屈折率プロファイル２００におけるクラッド領域１２に相当する部位の形状は、実質的に一定であるのが好ましい。この場合、プロファイル形状が比較的単純であるので光ファイバ１０の製造が容易である。 The core region 11 and the cladding region 12 are mainly composed of silica glass (SiO 2 ), and at least one of the core region 11 and the cladding region 12 is doped with an impurity for adjusting the refractive index. Specifically, the refractive index profile 200 is obtained when the core region 11 is made of silica glass to which GeO 2 is added, and the cladding region 12 is made of pure silica glass or silica glass to which F is added. The refractive index n 1 of the core region 11 is higher than the refractive index n 2 of the cladding region 12. In the first embodiment, it is preferable that the shape of the portion corresponding to the core region 11 in the refractive index profile 200 is substantially unimodal. At this time, the refractive index profile 200 approximated an α power distribution of α = 1 to 5 in a range from a portion taking the maximum refractive index to a portion where the maximum refractive index is halved in a portion corresponding to the core region 11. The shape is preferred. On the other hand, the shape of the portion corresponding to the cladding region 12 in the refractive index profile 200 is preferably substantially constant. In this case, since the profile shape is relatively simple, the optical fiber 10 can be easily manufactured.

図１（ｂ）に示された屈折率プロファイル２００は、図１（ａ）中の線Ｌ１に沿った各部位の屈折率を示しており、領域２０１は線Ｌ１上におけるコア領域１１の屈折率、領域２０２は線Ｌ１上におけるクラッド領域１２の屈折率を示している。また、クラッド領域１２（屈折率ｎ２を有する）を基準としたコア領域１１（屈折率ｎ１を有する）の比屈折率差Δ１は（ｎ１−ｎ２）／ｎ２で与えられる。 The refractive index profile 200 shown in FIG. 1B shows the refractive index of each part along the line L1 in FIG. 1A, and the region 201 is the refractive index of the core region 11 on the line L1. , Region 202 indicates the refractive index of the cladding region 12 on the line L1. Also, the cladding region 12 relative refractive index difference delta 1 of core region 11 relative to the (with a refractive index n 2) (having a refractive index n 1) is given by (n 1 -n 2) / n 2.

なお、コア領域１１に相当する部位が「実質的に単峰状」である屈折率プロファイルには、図１（ｂ）に示されたような理想的なステップ形状が含まれる他、図２（ａ）〜図２（ｃ）に示された屈折率プロファイル２１０〜２３０が含まれる。図２（ａ）に示された屈折率プロファイル２１０は、クラッド領域１２に相当する領域２１２が一定屈折率であって、コア領域１１に相当する領域２１１の中央部の屈折率が周辺と比べて高くなる形状を有する。図２（ｂ）に示された屈折率プロファイル２２０は、クラッド領域１２に相当する領域２２２が一定屈折率であって、コア領域１１に相当する領域２２１において中心部よりも周辺の方で屈折率が僅かに高くなるような略ステップ形状を有する。図２（ｃ）に示された屈折率プロファイル２３０は、クラッド領域１２に相当する領域２３２が一定屈折率であって、コア領域１１に相当する領域２３１において周辺の屈折率が漸減している略ステップ形状を有する。   The refractive index profile in which the portion corresponding to the core region 11 is “substantially unimodal” includes an ideal step shape as shown in FIG. The refractive index profiles 210 to 230 shown in a) to FIG. 2C are included. In the refractive index profile 210 shown in FIG. 2A, the region 212 corresponding to the cladding region 12 has a constant refractive index, and the refractive index at the center of the region 211 corresponding to the core region 11 is higher than the surroundings. Has a raised shape. In the refractive index profile 220 shown in FIG. 2B, the region 222 corresponding to the cladding region 12 has a constant refractive index, and the refractive index in the region 221 corresponding to the core region 11 is closer to the periphery than the center. Has a substantially step shape such that is slightly higher. In the refractive index profile 230 shown in FIG. 2C, the region 232 corresponding to the cladding region 12 has a constant refractive index, and the peripheral refractive index gradually decreases in the region 231 corresponding to the core region 11. Has a step shape.

次に、図３は、この発明に係る光ファイバにおける第２実施形態の構造を示す断面図及びその屈折率プロファイルである。特に、図３（ａ）は、この第２実施形態に係る光ファイバ２０を光軸と直交する断面を示し、図３（ｂ）は、図３（ａ）中の線Ｌ２に沿った各ガラス領域の屈折率を示す屈折率プロファイル２４０である。第２実施形態に係る光ファイバ２０は、光軸に沿って伸びた外径２ａのコア領域２１と、該コア領域２１を取り囲むよう設けられたクラッド領域２４と、該クラッド領域２４を取り囲むよう設けられた外径２ｄの被覆層５０とを備える。特に、この第２実施形態に係る光ファイバ２００では、クラッド領域２４がディプレストクラッド構造を有することを特徴としている。すなわち、クラッド領域２４は、コア領域２１取り囲むように設けられた外径２ｂの内側クラッド２２と、該内側クラッド２２を取り囲むように設けられた外径２ｃの外側クラッド２３とを備える。なお、小径に曲げられたときの曲げ歪みに起因した破断の確率をさらに小さくするため（長期信頼性の向上）、外側クラッド２３と被覆層５０との間にカーボンコート６０が設けられてもよい。   Next, FIG. 3 is a sectional view showing the structure of the second embodiment of the optical fiber according to the present invention and its refractive index profile. In particular, FIG. 3A shows a cross section of the optical fiber 20 according to the second embodiment perpendicular to the optical axis, and FIG. 3B shows each glass along the line L2 in FIG. It is the refractive index profile 240 which shows the refractive index of an area | region. The optical fiber 20 according to the second embodiment includes a core region 21 having an outer diameter 2 a extending along the optical axis, a cladding region 24 provided so as to surround the core region 21, and surrounding the cladding region 24. And a coating layer 50 having an outer diameter of 2d. In particular, the optical fiber 200 according to the second embodiment is characterized in that the cladding region 24 has a depressed cladding structure. That is, the cladding region 24 includes an inner cladding 22 having an outer diameter 2 b provided so as to surround the core region 21, and an outer cladding 23 having an outer diameter 2 c provided so as to surround the inner cladding 22. Note that a carbon coat 60 may be provided between the outer cladding 23 and the coating layer 50 in order to further reduce the probability of fracture due to bending strain when bent to a small diameter (improvement of long-term reliability). .

コア領域２１及びクラッド領域２４は、シリカガラス（ＳｉＯ２）を主成分とし、これらコア領域２１及びクラッド領域２４の少なくとも一方には、屈折率調整用の不純物が添加されている。具体的に屈折率プロファイル２４０は、コア領域２１がＧｅＯ２が添加されたシリカガラスで構成される。また、クラッド領域２４のディプレストクラッド構造は、内側クラッド２２がＦが添加されたシリカガラスで構成され、外側クラッド２３が純シリカガラスで構成されることにより得られる。そして、コア領域２１の屈折率ｎ1は、内側クラッド２２の屈折率ｎ２及び外側クラッド２３の屈折率ｎ３（＞ｎ２）のいずれよりも高くなっている。この第２実施形態において、屈折率プロファイル２４０におけるコア領域２１に相当する部位の形状は、実質的に単峰状であるのが好ましい。このとき、屈折率プロファイル２４０は、コア領域２１に相当する部分のうち最大屈折率を取る部位から該最大屈折率が半減する部位までの範囲において、α＝１〜５のα乗分布に近似した形状であるのが好ましい。この場合も、プロファイル形状が比較的単純であるので光ファイバ２０の製造が容易である。 The core region 21 and the cladding region 24 are mainly composed of silica glass (SiO 2 ), and at least one of the core region 21 and the cladding region 24 is doped with an impurity for adjusting the refractive index. Specifically, in the refractive index profile 240, the core region 21 is made of silica glass to which GeO 2 is added. The depressed cladding structure of the cladding region 24 is obtained by the inner cladding 22 being made of silica glass to which F is added and the outer cladding 23 being made of pure silica glass. The refractive index n 1 of the core region 21 is higher than both the refractive index n 2 of the inner cladding 22 and the refractive index n 3 (> n 2 ) of the outer cladding 23. In the second embodiment, it is preferable that the shape of the portion corresponding to the core region 21 in the refractive index profile 240 is substantially unimodal. At this time, the refractive index profile 240 approximates an α power distribution of α = 1 to 5 in a range from a portion taking the maximum refractive index to a portion where the maximum refractive index is halved in a portion corresponding to the core region 21. The shape is preferred. Also in this case, since the profile shape is relatively simple, the optical fiber 20 can be easily manufactured.

図３（ｂ）に示された屈折率プロファイル２４０は、図３（ａ）中の線Ｌ２に沿った各部位の屈折率を示しており、領域２４１は線Ｌ２上におけるコア領域２１の屈折率、領域２４２は線Ｌ２上における内側クラッド２２の屈折率、領域２４３は線Ｌ２上における外側クラッド２３の屈折率を示している。また、外側クラッド２３（屈折率ｎ３を有する）を基準としたコア領域２１（屈折率ｎ１を有する）の比屈折率差Δ１は（ｎ１−ｎ３）／ｎ３で与えられ、外側クラッド２３（屈折率ｎ３を有する）を基準とした内側クラッド２２（屈折率ｎ２を有する）の比屈折率差Δ２は（ｎ２−ｎ３）／ｎ３で与えられる。 The refractive index profile 240 shown in FIG. 3B shows the refractive index of each part along the line L2 in FIG. 3A, and the region 241 is the refractive index of the core region 21 on the line L2. The region 242 indicates the refractive index of the inner cladding 22 on the line L2, and the region 243 indicates the refractive index of the outer cladding 23 on the line L2. The outer cladding 23 relative refractive index difference delta 1 of core region 21 relative to the (with a refractive index n 3) (having a refractive index n 1) is given by (n 1 -n 3) / n 3, outer cladding 23 relative refractive index difference delta 2 of the inner cladding 22 relative to the (with a refractive index n 3) (having a refractive index n 2) is given by (n 2 -n 3) / n 3.

なお、この第２実施形態に係る光ファイバ２０の屈折率プロファイル２４０においても、コア領域１１に相当する部位の形状は、図３（ｂ）に示されたような理想的なステップ形状のみならず、図２（ａ）〜図２（ｃ）に示された屈折率プロファイル２１０〜２３０のコア領域相当部位と同様の形状を有してもよい。   In the refractive index profile 240 of the optical fiber 20 according to the second embodiment, the shape of the portion corresponding to the core region 11 is not limited to the ideal step shape as shown in FIG. 2A to FIG. 2C may have the same shape as the core region equivalent portion of the refractive index profiles 210 to 230.

上述の第１及び第２実施形態それぞれに係る光ファイバ１０、２０において、クラッド領域１２、２４は、一般的には１２５±１μｍの外径を有するが、この外径は６０〜１００μｍであってもよい。外径が６０〜１００μｍの場合、当該光ファイバ１０、２０いずれも、小径に曲げられたときの曲げ歪みに起因した破断の確率が小さくなり、長期信頼性が向上する。このとき、クラッド領域１２、２４の最大外径と最小外径との差は、１．０μｍ以下、好ましくは０．５μｍ以下である。また、クラッド領域１２、２４の中心Ｏ２とコア領域１１、２１の中心Ｏ１とのずれ量で定義されるコア偏心量Δｃは、接続損失を低減するため、０．５μｍ以下、さらには０．２μｍ以下であるのが好ましい（図４（ａ）参照）。 In the optical fibers 10 and 20 according to the first and second embodiments described above, the cladding regions 12 and 24 generally have an outer diameter of 125 ± 1 μm, but this outer diameter is 60 to 100 μm. Also good. When the outer diameter is 60 to 100 μm, both the optical fibers 10 and 20 have a reduced probability of breakage due to bending distortion when bent to a small diameter, and long-term reliability is improved. At this time, the difference between the maximum outer diameter and the minimum outer diameter of the cladding regions 12 and 24 is 1.0 μm or less, preferably 0.5 μm or less. The core eccentricity Δc defined by the amount of deviation between the center O 1 of the center O 2 and the core region 11 and 21 of the cladding region 12, 24, in order to reduce connection loss, 0.5 [mu] m or less, even 0 It is preferably 2 μm or less (see FIG. 4A).

さらに、上述のような屈折率プロファイル２００〜２４０を有する光ファイバ１０、２０（この発明に係る光ファイバ）は、上記クラッド領域１２、２４の外周に外径２５０±３０μｍの被覆層５０をさらに備えてもよい。一方、被覆層５０の外径２ｄが２００μｍ以下の場合、当該光ファイバ１０、２０が光ケーブル内に収納される際の収納効率が向上し、光ケーブルの細径化や収納される光ファイバの本数増加が可能になる。   Furthermore, the optical fibers 10 and 20 (optical fibers according to the present invention) having the refractive index profiles 200 to 240 as described above further include a coating layer 50 having an outer diameter of 250 ± 30 μm on the outer periphery of the cladding regions 12 and 24. May be. On the other hand, when the outer diameter 2d of the covering layer 50 is 200 μm or less, the storage efficiency when the optical fibers 10 and 20 are stored in the optical cable is improved, the diameter of the optical cable is reduced, and the number of optical fibers stored is increased. Is possible.

また、被覆層５０は、図４（ａ）に示されたような単一層であっても、図４（ｂ）に示されたような内側被覆５０ａと外側被覆５０ｂからなる二重構造であってもよいが、その厚みｗは、１５μｍ以上かつ３７．５μｍ以下であるのが好ましい。なお、該被覆層５０が単一層である場合（図４（ａ）参照）、そのヤング率は１０ｋｇ／ｍｍ２以上であるのが好ましい。一方、該被覆層５０が内側被覆５０ａと外側被覆５０ｂからなる二重構造である場合（図４（ｂ）参照）、内側被覆５０ａのヤング率は０．２ｋｇ／ｍｍ２以下であり、外側被覆５０ｂのヤング率は１０ｋｇ／ｍｍ２以上であるのが好ましい。このとき、外側被覆５０ｂの厚みは、１５μｍ以上である。 Further, the covering layer 50 is a single layer as shown in FIG. 4 (a), but has a double structure composed of the inner covering 50a and the outer covering 50b as shown in FIG. 4 (b). However, the thickness w is preferably 15 μm or more and 37.5 μm or less. When the coating layer 50 is a single layer (see FIG. 4A), the Young's modulus is preferably 10 kg / mm 2 or more. On the other hand, when the coating layer 50 has a double structure composed of the inner coating 50a and the outer coating 50b (see FIG. 4B), the Young's modulus of the inner coating 50a is 0.2 kg / mm 2 or less. The Young's modulus of 50b is preferably 10 kg / mm 2 or more. At this time, the thickness of the outer coating 50b is 15 μm or more.

上述のように種々の屈折率プロファイル２００〜２４０を有する第１及び第２実施形態に係る光ファイバ１０、２０（この発明に係る光ファイバ）は、１．２６μｍ以下、好ましくは１．０μｍ以上のケーブルカットオフ波長と、波長１．５５μｍにおいて８．０μｍ以下、好ましくは６．５μｍ以下のPetermann-Iモードフィールド径を有する。波長１．５５μｍにおけるPetermann-Iモードフィールド径は、６．５μｍを越える場合であっても、７．０μｍ以上かつ８．０μｍ以下であればよい。また、波長１．３μｍにおけるPetermann-Iモードフィールド径は、５．０μｍ以上、好ましくは６．０μｍ以上であればよい。特に、波長１．３μｍにおけるPetermann-Iモードフィールド径が５μｍ以上であれば、他の光ファイバと接続したときに、接続損失の増加を効果的に抑制することができ、また、このような光ファイバ同士を接続したときにも、軸ずれに起因した接続損失の増加を効果的に抑制することができる。   As described above, the optical fibers 10 and 20 (optical fibers according to the present invention) according to the first and second embodiments having various refractive index profiles 200 to 240 are 1.26 μm or less, preferably 1.0 μm or more. It has a cable cutoff wavelength and a Petermann-I mode field diameter of not more than 8.0 μm, preferably not more than 6.5 μm at a wavelength of 1.55 μm. The Petermann-I mode field diameter at a wavelength of 1.55 μm may be 7.0 μm or more and 8.0 μm or less even when it exceeds 6.5 μm. In addition, the Petermann-I mode field diameter at a wavelength of 1.3 μm may be 5.0 μm or more, preferably 6.0 μm or more. In particular, if the Petermann-I mode field diameter at a wavelength of 1.3 μm is 5 μm or more, an increase in connection loss can be effectively suppressed when connected to another optical fiber. Even when the fibers are connected to each other, it is possible to effectively suppress an increase in connection loss due to the axial deviation.

ここで、Petermann-Ｉの定義に拠るモードフィールド径ＭＦＤは、以下の式で与えられる。

Figure 2007293361
Here, the mode field diameter MFD according to the definition of Petermann-I is given by the following equation.
Figure 2007293361

この式中の変数ｒは、光ファイバ１０、２０の光軸からの半径方向の距離である。φ(ｒ)は、光ファイバ１０、２０を伝搬する光の半径方向に沿った電界分布であり、光の波長に依存する。また、上記ケーブルカットオフ波長は、２２ｍ長でのＬＰ11モードのカットオフ波長であり、２ｍカットオフ波長より小さい値である。 The variable r in this equation is the radial distance from the optical axis of the optical fibers 10 and 20. φ (r) is an electric field distribution along the radial direction of the light propagating through the optical fibers 10 and 20, and depends on the wavelength of the light. The cable cut-off wavelength is a cut-off wavelength of the LP 11 mode with a length of 22 m and is smaller than the 2 m cut-off wavelength.

加えて、上述のような構造を備えた光ファイバ１０、２０は、図５に示されたように、１．３μｍ帯及び１．５５μｍ帯双方の波長帯域における高ビットレートの信号伝送を可能にするため、波長１．３μｍにおいて絶対値が１２ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ以下であり、かつ、波長１．５５μｍにおいて絶対値が１２ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ以下である波長分散を、さらに有するのが好ましい。上述のような構造を備えた光ファイバ１０、２０は、側圧耐性を改善して光ケーブル内への高密度実装を可能にするため、波長１．５５μｍにおいて０．１ｄＢ／ｋｍ以下のマイクロベンド損失を、さらに有してもよい。また、上述のような構造を備えた光ファイバ１０、２０は、光ケーブル内における高密度実装状態さらには小径曲げ状態での長期信頼性を向上させるため、プルーフテストにおいて１．２％以上のプルーフレベルを有してもよい。さらに、上述のような構成を備えた光ファイバ１０、２０は、長距離伝送を可能にするため、波長１．３μｍにおいて０．５ｄＢ／ｋｍ以下の伝送損失を有してもよい。なお、図５は、この発明に係る光ファイバの波長分散特性を示すグラフである。   In addition, the optical fibers 10 and 20 having the above-described structure enable high bit rate signal transmission in both the 1.3 μm band and the 1.55 μm wavelength band, as shown in FIG. Therefore, it is preferable to further have chromatic dispersion having an absolute value of 12 ps / nm / km or less at a wavelength of 1.3 μm and an absolute value of 12 ps / nm / km or less at a wavelength of 1.55 μm. The optical fibers 10 and 20 having the structure as described above have a microbend loss of 0.1 dB / km or less at a wavelength of 1.55 μm in order to improve the lateral pressure resistance and enable high-density mounting in an optical cable. , May further be included. In addition, the optical fibers 10 and 20 having the structure as described above have a proof level of 1.2% or more in a proof test in order to improve long-term reliability in a high-density mounting state or a small-diameter bending state in an optical cable. You may have. Furthermore, the optical fibers 10 and 20 having the above-described configuration may have a transmission loss of 0.5 dB / km or less at a wavelength of 1.3 μm in order to enable long-distance transmission. FIG. 5 is a graph showing the chromatic dispersion characteristics of the optical fiber according to the present invention.

上記波長１．３μｍにおける伝送損失は０．５ｄＢ／ｋｍ以下であるが、波長１．５５μｍにおける伝送損失は０．３ｄＢ／ｋｍ以下であるのが好ましい。また、第１及び第２実施形態に係る光ファイバ１０、２０は、光ケーブル内における高密度実装状態さらには小径曲げ状態での長期信頼性を向上させるため、５０以上の疲労係数ｎを有するのが好ましい。プルーフテストにおける各光ファイバのプルーフレベルは、１．２％以上であるが、さらに、２％以上、３％以上、４％以上であるのがより好ましい。光ファイバ１０、２０では、プルーフテストにおけるプルーフレベルが少なくとも１．２％以上確保されているため、当該光ファイバ１０、２０が光ケーブル内に高密度実装されても、さらには小径に曲げられても長期信頼性が十分に確保される。ここで、プルーフテストとは、張力を光ファイバに加えるテストであって、そのときの該光ファイバ１０、２０のプルーフレベルは、張力印加時における該光ファイバ１０、２０の伸び率を意味する。このプルーフテストにおいて光ファイバに加えられる張力は、被測定対象である光ファイバの断面積等に基づいて決定され、各光ファイバ固有の値として与えられる。   The transmission loss at the wavelength of 1.3 μm is 0.5 dB / km or less, but the transmission loss at the wavelength of 1.55 μm is preferably 0.3 dB / km or less. In addition, the optical fibers 10 and 20 according to the first and second embodiments have a fatigue coefficient n of 50 or more in order to improve long-term reliability in a high-density mounting state or a small-diameter bending state in an optical cable. preferable. The proof level of each optical fiber in the proof test is 1.2% or more, and more preferably 2% or more, 3% or more, and 4% or more. In the optical fibers 10 and 20, the proof level in the proof test is at least 1.2% or more, so even if the optical fibers 10 and 20 are densely mounted in the optical cable or even bent to a small diameter. Long-term reliability is sufficiently secured. Here, the proof test is a test in which tension is applied to the optical fiber, and the proof level of the optical fibers 10 and 20 at that time means the elongation ratio of the optical fibers 10 and 20 when tension is applied. The tension applied to the optical fiber in this proof test is determined based on the cross-sectional area of the optical fiber to be measured and is given as a value unique to each optical fiber.

第１及び第２実施形態に係る光ファイバ１０、２０は、波長１．５５μｍにおいて、直径２０ｍｍで０．１ｄＢ／ｍ以下の曲げ損失を有するのが好ましい。この場合、当該光ファイバ１０、２０は、光ケーブル端末でコイル状に巻かれる余長処理等の際に、小径に曲げられても損失増加が小さい。なお、当該光ファイバ１０、２０は、波長１．５５μｍにおいて、直径１５ｍｍで０．１ｄＢ／ｍ以下の曲げ損失を有するのが好ましく、さらには、波長１．５５μｍにおいて、直径１０ｍｍで０．１ｄＢ／ｍ以下の曲げ損失を有するのが好ましい。   The optical fibers 10 and 20 according to the first and second embodiments preferably have a bending loss of 0.1 dB / m or less at a diameter of 20 mm at a wavelength of 1.55 μm. In this case, the increase in loss is small even if the optical fibers 10 and 20 are bent to a small diameter during the extra length processing or the like wound in a coil shape at the optical cable end. The optical fibers 10 and 20 preferably have a bending loss of 0.1 dB / m or less at a diameter of 15 mm at a wavelength of 1.55 μm, and further 0.1 dB / m at a diameter of 10 mm at a wavelength of 1.55 μm. It is preferable to have a bending loss of m or less.

図６は、ステップ形状の屈折率プロファイル２００を有する光ファイバ１０（第１実施形態）のコア領域１１の比屈折率差Δ１及び外径２ａの好ましい範囲の一例を示すグラフである。図６では、光ファイバ１０のコア領域１１の比屈折率差Δを横軸とし、光ファイバ１０のコア領域１１の外径２ａを縦軸としている。また、図６において、グラフＧ６１０は波長１．５５μｍにおけるPetermann-Ｉモードフィールド径が８．０μｍとなる関係、グラフ６２０は波長１．３μｍにおいてPetermann-Ｉモードフィールド径が６μｍとなる関係、グラフ６３０は波長１．５５μｍにおいて波長分散が＋１２ｐｓ／ｎｍ／ｋｍとなる関係、グラフ６４０は波長１．３μｍにおいて波長分散が−１２ｐｓ／ｎｍ／ｋｍとなる関係を示している。これら４つのグラフＧ６１０〜Ｇ６４０で囲まれた領域が好ましい範囲となる。 FIG. 6 is a graph showing an example of a preferable range of the relative refractive index difference Δ 1 and the outer diameter 2 a of the core region 11 of the optical fiber 10 (first embodiment) having the step-shaped refractive index profile 200. In FIG. 6, the relative refractive index difference Δ of the core region 11 of the optical fiber 10 is taken as the horizontal axis, and the outer diameter 2 a of the core region 11 of the optical fiber 10 is taken as the vertical axis. In FIG. 6, a graph G610 is a relationship in which a Petermann-I mode field diameter is 8.0 μm at a wavelength of 1.55 μm, a graph 620 is a relationship in which a Petermann-I mode field diameter is 6 μm at a wavelength of 1.3 μm, and a graph 630 Indicates a relationship in which chromatic dispersion is +12 ps / nm / km at a wavelength of 1.55 μm, and graph 640 indicates a relationship in which chromatic dispersion is −12 ps / nm / km at a wavelength of 1.3 μm. A region surrounded by these four graphs G610 to G640 is a preferable range.

次に、この発明に係る光ファイバの実施例について説明する。なお、用意された各実施例は、カーボンコート６０がない点を除き図１（ａ）及び図１（ｂ）に示された第１実施形態に係る光ファイバ１０と同様な構造を有する。図７は、実施例１〜５それぞれの光ファイバの諸元をまとめた表である。   Next, embodiments of the optical fiber according to the present invention will be described. Each prepared example has the same structure as the optical fiber 10 according to the first embodiment shown in FIGS. 1A and 1B except that the carbon coat 60 is not provided. FIG. 7 is a table summarizing the specifications of the optical fibers of Examples 1 to 5.

実施例１の光ファイバは、コア領域がＧｅＯ2添加のシリカガラスで構成され、クラッド領域が純シリカガラスで構成されている。また、クラッド領域を基準としたコア領域の比屈折率差Δ１は０．６５％、コア領域の外径２ａは５．５μｍ、クラッド領域の外径２ｂは１２５μｍ、被覆層の外径２ｃは２５０μｍである。実施例１の光ファイバにおいて、波長１．３μｍにおけるPetermann-Ｉモードフィールド径は６．５μｍ、波長１．５５μｍにおけるPetermann-Ｉモードフィールド径は７．９μｍ、波長１．３μｍにおける波長分散は−６．８ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ、波長１．５５μｍにおける波長分散は＋８．６ｐｓ／ｎｍ／ｋｍである。また、実施例１の光ファイバにおいて、２ｍカットオフ波長は１．１μｍ、ケーブルカットオフ波長は１．０μｍ、波長１．５５μｍにおける曲げ直径２０ｍｍでの曲げ損失は０．０４ｄＢ／ｍ、波長１．５５μｍにおける曲げ直径１５ｍｍでの曲げ損失は０．３ｄＢ／ｍ、波長１．５５μｍにおける曲げ直径１０ｍｍでの曲げ損失は２ｄＢ／ｍ、波長１．５５μｍにおけるマイクロベンド損失は０．０１ｄＢ／ｋｍ以下である。このマイクロベンド損失の値は、ワイヤメッシュボビンを用いて測定されたものであり、１．３μｍ帯に零分散波長を有する標準的なシングルモード光ファイバの値と比べて１桁程度小さい。さらに、実施例１の光ファイバにおいて、波長１．３μｍにおける伝送損失は０．３７ｄＢ／ｋｍ、波長１．５５μｍにおける伝送損失は０．２１ｄＢ／ｋｍである。 In the optical fiber of Example 1, the core region is made of silica glass doped with GeO 2 , and the cladding region is made of pure silica glass. Also, the relative refractive index difference of the core region relative to the cladding region delta 1 is 0.65%, the outer diameter 2a of the core region is 5.5 [mu] m, the outer diameter 2b of the cladding region is 125 [mu] m, the outer diameter 2c of the coating layer 250 μm. In the optical fiber of Example 1, the Petermann-I mode field diameter at a wavelength of 1.3 μm was 6.5 μm, the Petermann-I mode field diameter at a wavelength of 1.55 μm was 7.9 μm, and the chromatic dispersion at a wavelength of 1.3 μm was −6. The wavelength dispersion at 0.8 ps / nm / km and a wavelength of 1.55 μm is +8.6 ps / nm / km. Further, in the optical fiber of Example 1, the 2 m cutoff wavelength is 1.1 μm, the cable cutoff wavelength is 1.0 μm, the bending loss at a bending diameter of 20 mm at a wavelength of 1.55 μm is 0.04 dB / m, and the wavelength 1. The bending loss at a bending diameter of 15 mm at 55 μm is 0.3 dB / m, the bending loss at a bending diameter of 10 mm at a wavelength of 1.55 μm is 2 dB / m, and the microbending loss at a wavelength of 1.55 μm is 0.01 dB / km or less. . The value of this microbend loss is measured using a wire mesh bobbin, and is about an order of magnitude smaller than that of a standard single mode optical fiber having a zero dispersion wavelength in the 1.3 μm band. Furthermore, in the optical fiber of Example 1, the transmission loss at a wavelength of 1.3 μm is 0.37 dB / km, and the transmission loss at a wavelength of 1.55 μm is 0.21 dB / km.

なお、ワイヤメッシュボビンを用いたマイクロベンド損失の測定は、非特許文献３の第５図に具体的に記載されている。   The measurement of microbend loss using a wire mesh bobbin is specifically described in FIG. 5 of Non-Patent Document 3.

実施例２の光ファイバは、コア領域がＧｅＯ2添加のシリカガラスで構成され、クラッド領域がＦ元素添加のシリカガラスで構成されている。また、クラッド領域を基準としたコア領域の比屈折率差Δ１は０．７０％、コア領域の外径２ａは５．８μｍ、クラッド領域の外径２ｂは１２５μｍ、被覆層の外径２ｃは２５０μｍである。実施例２の光ファイバにおいて、波長１．３μｍにおけるPetermann-Ｉモードフィールド径は６．４μｍ、波長１．５５μｍにおけるPetermann-Ｉモードフィールド径は７．４μｍ、波長１．３μｍにおける波長分散は−４．６ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ、波長１．５５μｍにおける波長分散は＋１１．０ｐｓ／ｎｍ／ｋｍである。また、実施例２の光ファイバにおいて、２ｍカットオフ波長は１．２μｍ、ケーブルカットオフ波長は１．１μｍ、波長１．５５μｍにおける曲げ直径２０ｍｍでの曲げ損失は０．０１ｄＢ／ｍ以下、波長１．５５μｍにおける曲げ直径１５ｍｍでの曲げ損失は０．０２ｄＢ／ｍ、波長１．５５μｍにおける曲げ直径１０ｍｍでの曲げ損失は０．１ｄＢ／ｍ、波長１．５５μｍにおけるマイクロベンド損失は０．０１ｄＢ／ｋｍ以下でる。さらに、実施例２の光ファイバにおいて、波長１．３μｍにおける伝送損失は０．３５ｄＢ／ｋｍ、波長１．５５μｍにおける伝送損失は０．２０ｄＢ／ｋｍである。 In the optical fiber of Example 2, the core region is composed of silica glass doped with GeO 2 , and the cladding region is composed of silica glass doped with F element. Also, the relative refractive index difference of the core region relative to the cladding region delta 1 0.70% the outer diameter 2a of the core region is 5.8 [mu] m, the outer diameter 2b of the cladding region is 125 [mu] m, the outer diameter 2c of the coating layer 250 μm. In the optical fiber of Example 2, the Petermann-I mode field diameter at a wavelength of 1.3 μm was 6.4 μm, the Petermann-I mode field diameter at a wavelength of 1.55 μm was 7.4 μm, and the chromatic dispersion at a wavelength of 1.3 μm was −4. The wavelength dispersion at .6 ps / nm / km and wavelength 1.55 μm is +11.0 ps / nm / km. Also, in the optical fiber of Example 2, the 2 m cutoff wavelength is 1.2 μm, the cable cutoff wavelength is 1.1 μm, the bending loss at a bending diameter of 20 mm at a wavelength of 1.55 μm is 0.01 dB / m or less, wavelength 1 The bending loss at a bending diameter of 15 mm at .55 μm is 0.02 dB / m, the bending loss at a bending diameter of 10 mm at a wavelength of 1.55 μm is 0.1 dB / m, and the microbending loss at a wavelength of 1.55 μm is 0.01 dB / km. It is below. Furthermore, in the optical fiber of Example 2, the transmission loss at a wavelength of 1.3 μm is 0.35 dB / km, and the transmission loss at a wavelength of 1.55 μm is 0.20 dB / km.

実施例３の光ファイバは、コア領域がＧｅＯ2添加のシリカガラスで構成され、クラッド領域がＦ元素添加のシリカガラスで構成されている。また、クラッド領域を基準としたコア領域の比屈折率差Δ１は０．７０％、コア領域の外径２ａは４．９μｍ、クラッド領域の外径２ｂは１２５μｍ、被覆層の外径２ｃは２５０μｍである。実施例３の光ファイバにおいて、波長１．３μｍにおけるPetermann-Ｉモードフィールド径は６．３μｍ、波長１．５５μｍにおけるPetermann-Ｉモードフィールド径は７．７μｍ、波長１．３μｍにおける波長分散は−１０．７ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ、波長１．５５μｍにおける波長分散が＋７．７ｐｓ／ｎｍ／ｋｍである。また、実施例３の光ファイバにおいて、２ｍカットオフ波長は１．０μｍ、ケーブルカットオフ波長は０．９μｍ、波長１．５５μｍにおける曲げ直径２０ｍｍでの曲げ損失は０．１６ｄＢ／ｍ、波長１．５５μｍにおける曲げ直径１５ｍｍでの曲げ損失は１．５ｄＢ／ｍ、波長１．５５μｍにおける曲げ直径１０ｍｍでの曲げ損失は１３ｄＢ／ｍ、波長１．５５μｍにおけるマイクロベンド損失は０．０１ｄＢ／ｋｍ以下である。さらに、実施例３の光ファイバにおいて、波長１．３μｍにおける伝送損失は０．３６ｄＢ／ｋｍ、波長１．５５μｍにおける伝送損失は０．２１ｄＢ／ｋｍである。 In the optical fiber of Example 3, the core region is composed of silica glass doped with GeO 2 , and the cladding region is composed of silica glass doped with F element. Also, the relative refractive index difference of the core region relative to the cladding region delta 1 0.70% the outer diameter 2a of the core region is 4.9 [mu] m, the outer diameter 2b of the cladding region is 125 [mu] m, the outer diameter 2c of the coating layer 250 μm. In the optical fiber of Example 3, the Petermann-I mode field diameter at a wavelength of 1.3 μm was 6.3 μm, the Petermann-I mode field diameter at a wavelength of 1.55 μm was 7.7 μm, and the chromatic dispersion at a wavelength of 1.3 μm was −10. The wavelength dispersion at 0.7 ps / nm / km and a wavelength of 1.55 μm is +7.7 ps / nm / km. In addition, in the optical fiber of Example 3, the 2 m cutoff wavelength is 1.0 μm, the cable cutoff wavelength is 0.9 μm, the bending loss at a bending diameter of 20 mm at a wavelength of 1.55 μm is 0.16 dB / m, and the wavelength 1. The bending loss at a bending diameter of 15 mm at 55 μm is 1.5 dB / m, the bending loss at a bending diameter of 10 mm at a wavelength of 1.55 μm is 13 dB / m, and the microbending loss at a wavelength of 1.55 μm is 0.01 dB / km or less. . Furthermore, in the optical fiber of Example 3, the transmission loss at a wavelength of 1.3 μm is 0.36 dB / km, and the transmission loss at a wavelength of 1.55 μm is 0.21 dB / km.

実施例４の光ファイバは、コア領域がＧｅＯ2添加のシリカガラスで構成され、クラッド領域が純シリカガラスで構成されている。また、クラッド領域を基準としたコア領域の比屈折率差Δ１は０．７５％、コア領域の外径２ａは５．３μｍ、クラッド領域の外径２ｂは８０μｍ、被覆層の外径２ｃは１７０μｍである。実施例４の光ファイバにおいて、波長１．３μｍにおけるPetermann-Ｉモードフィールド径は６．１μｍ、波長１．５５μｍにおけるPetermann-Ｉモードフィールド径は７．２μｍ、波長１．３μｍにおける波長分散は−７．０ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ、波長１．５５μｍにおける波長分散は＋７．２ｐｓ／ｎｍ／ｋｍである。また、実施例４の光ファイバにおいて、２ｍカットオフ波長は１．１μｍ、ケーブルカットオフ波長は１．０μｍ、波長１．５５μｍにおける曲げ直径２０ｍｍでの曲げ損失は０．０１ｄＢ／ｍ以下、波長１．５５μｍにおける曲げ直径１５ｍｍでの曲げ損失は０．０５ｄＢ／ｍ、波長１．５５μｍにおける曲げ直径１０ｍｍでの曲げ損失は０．３ｄＢ／ｍ、波長１．５５μｍにおけるマイクロベンド損失は０．１ｄＢ／ｋｍである。さらに、実施例４の光ファイバにおいて、波長１．３μｍにおける伝送損失は０．４２ｄＢ／ｋｍ、波長１．５５μｍにおける伝送損失は０．２３ｄＢ／ｋｍである。 In the optical fiber of Example 4, the core region is made of silica glass to which GeO 2 is added, and the cladding region is made of pure silica glass. Furthermore, 0.75% relative refractive index difference delta 1 of core region relative to the cladding region, the outer diameter 2a of the core region is 5.3 .mu.m, the outer diameter 2b is 80μm cladding region, the outer diameter 2c of the coating layer 170 μm. In the optical fiber of Example 4, the Petermann-I mode field diameter at a wavelength of 1.3 μm was 6.1 μm, the Petermann-I mode field diameter at a wavelength of 1.55 μm was 7.2 μm, and the chromatic dispersion at a wavelength of 1.3 μm was −7. The wavelength dispersion at 0.0 ps / nm / km and a wavelength of 1.55 μm is +7.2 ps / nm / km. Further, in the optical fiber of Example 4, the 2 m cutoff wavelength is 1.1 μm, the cable cutoff wavelength is 1.0 μm, the bending loss at a bending diameter of 20 mm at a wavelength of 1.55 μm is 0.01 dB / m or less, wavelength 1 The bending loss at a bending diameter of 15 mm at .55 μm is 0.05 dB / m, the bending loss at a bending diameter of 10 mm at a wavelength of 1.55 μm is 0.3 dB / m, and the microbending loss at a wavelength of 1.55 μm is 0.1 dB / km. It is. Furthermore, in the optical fiber of Example 4, the transmission loss at a wavelength of 1.3 μm is 0.42 dB / km, and the transmission loss at a wavelength of 1.55 μm is 0.23 dB / km.

さらに、実施例５の光ファイバは、コア領域がＧｅＯ2添加のシリカガラスで構成され、クラッド領域が純シリカガラスで構成されている。また、コア領域の屈折率プロファイルの形状は、α＝２．５のα乗分布に近似した形状を有する。クラッド領域を基準としたコア領域の比屈折率差Δ１は１．１％、コア領域の外径２ａは６．５μｍ、クラッド領域の外径２ｂは１２５μｍ、被覆層の外径２ｃは２５０μｍである。実施例５の光ファイバにおいて、波長１．３μｍにおけるPetermann-Ｉモードフィールド径は５．３μｍ、波長１．５５μｍにおけるPetermann-Ｉモードフィールド径は６．２μｍ、波長１．３μｍにおける波長分散は−８．０ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ、波長１．５５μｍにおける波長分散は＋６．２ｐｓ／ｎｍ／ｋｍである。また、実施例５の光ファイバにおいて、２ｍカットオフ波長は１．２５μｍ、ケーブルカットオフ波長は１．１６μｍ、波長１．５５μｍにおける曲げ直径２０ｍｍでの曲げ損失は０．０１ｄＢ／ｍ以下、波長１．５５μｍにおける曲げ直径１５ｍｍでの曲げ損失は０．０１ｄＢ／ｍ以下、波長１．５５μｍにおける曲げ直径１０ｍｍでの曲げ損失は０．０１ｄＢ／ｍ以下、波長１．５５μｍにおけるマイクロベンド損失は０．０１ｄＢ／ｋｍ以下である。さらに、実施例５の光ファイバにおいて、波長１．３μｍにおける伝送損失は０．４７ｄＢ／ｋｍ、波長１．５５μｍにおける伝送損失は０．２４ｄＢ／ｋｍである。これら実施例１〜５の光ファイバは、いずれもクラッド領域の外径２ｂが小さく剛性が低いにも拘わらす、マイクロベンド損失の値が標準的なシングルモード光ファイバの値より小さい。 Furthermore, in the optical fiber of Example 5, the core region is made of GeO 2 -added silica glass, and the cladding region is made of pure silica glass. The shape of the refractive index profile of the core region has a shape that approximates an α power distribution of α = 2.5. The relative refractive index difference delta 1 of core region relative to the cladding region 1.1%, the outside diameter 2a of the core region is 6.5 [mu] m, the outer diameter 2b of the cladding region is 125 [mu] m, the outer diameter 2c of the coating layer is 250μm is there. In the optical fiber of Example 5, the Petermann-I mode field diameter at a wavelength of 1.3 μm was 5.3 μm, the Petermann-I mode field diameter at a wavelength of 1.55 μm was 6.2 μm, and the chromatic dispersion at a wavelength of 1.3 μm was −8. The wavelength dispersion at 0.0 ps / nm / km and a wavelength of 1.55 μm is +6.2 ps / nm / km. Further, in the optical fiber of Example 5, the bending loss at a bending diameter of 20 mm at a 2 m cutoff wavelength of 1.25 μm, a cable cutoff wavelength of 1.16 μm, and a wavelength of 1.55 μm is 0.01 dB / m or less, wavelength 1 The bending loss at a bending diameter of 15 mm at .55 μm is 0.01 dB / m or less, the bending loss at a bending diameter of 10 mm at a wavelength of 1.55 μm is 0.01 dB / m or less, and the microbending loss at a wavelength of 1.55 μm is 0.01 dB. / Km or less. Furthermore, in the optical fiber of Example 5, the transmission loss at a wavelength of 1.3 μm is 0.47 dB / km, and the transmission loss at a wavelength of 1.55 μm is 0.24 dB / km. The optical fibers of Examples 1 to 5 all have a microbend loss value smaller than that of a standard single mode optical fiber, although the outer diameter 2b of the cladding region is small and the rigidity is low.

上述のような構造を備えた、この発明に係る光ファイバは、光ファイバテープ、光ケーブル、光ファイバ付き光コネクタ等、種々の光学部品への適用が可能である。   The optical fiber according to the present invention having the structure as described above can be applied to various optical components such as an optical fiber tape, an optical cable, and an optical connector with an optical fiber.

図８は、この発明に係る光ファイバが適用された光ファイバテープの概略構造を示す図である。この光ファイバテープ１５０は、複数の光ファイバが樹脂により一体的にコーティングされており、これら光ファイバそれぞれが上述のような構造を有する光ファイバ１０（２０）と同様の構造を有する。   FIG. 8 is a diagram showing a schematic structure of an optical fiber tape to which the optical fiber according to the present invention is applied. In this optical fiber tape 150, a plurality of optical fibers are integrally coated with resin, and each of these optical fibers has the same structure as the optical fiber 10 (20) having the above-described structure.

また、図９は、この発明に係る光ファイバが適用された光ファイバ付き光コネクタの概略構造を示す図である。この光ファイバ付き光コネクタは、上述のような構造を有する光ファイバ１０（２０）と、該光ファイバ１０（２０）の先端部分に取り付けられたコネクタ５００とを備える。この光ファイバ付き光コネクタを用いることで、光ファイバ１０（２０）が適用されたシステムをより機能的に運用することができる。   FIG. 9 is a diagram showing a schematic structure of an optical connector with an optical fiber to which the optical fiber according to the present invention is applied. This optical connector with an optical fiber includes the optical fiber 10 (20) having the structure as described above, and a connector 500 attached to the tip portion of the optical fiber 10 (20). By using this optical connector with an optical fiber, a system to which the optical fiber 10 (20) is applied can be operated more functionally.

さらに、図１０は、この発明に係る光ファイバが適用された光ケーブルの概略構造及び断面構造を示す図である。特に、図１０（ａ）は、１００芯の光ファイバ（この発明に係る光ファイバ）を含む光ファイバケーブル１００の内部構造を示し、図１０（ｂ）は、図１０（ａ）中のＩ−Ｉ線に沿った断面構造を示す図である。この光ケーブル１００には、外皮１１０内に保護膜１２０に包まれたスロットロッド１３０が収納されている。スロットロッド１３０は、その中心に配置された抗張力線１４０と該抗張力線１４０の周囲を覆う樹脂層から構成されており、該樹脂層の表面には該抗張力線１４０の長手方向に沿って蛇行するよう設けられた複数のスロット１３５が形成されている。なお、抗張力線１４０は、単一鋼線であっても複数の鋼線がよられたものであってもよい。また、各スロット１３５内には、複数の光ファイバテープ１５０が収納されている。   Further, FIG. 10 is a diagram showing a schematic structure and a cross-sectional structure of an optical cable to which the optical fiber according to the present invention is applied. 10A shows the internal structure of an optical fiber cable 100 including a 100-core optical fiber (an optical fiber according to the present invention), and FIG. 10B shows an I− in FIG. It is a figure which shows the cross-sectional structure along I line. In the optical cable 100, a slot rod 130 wrapped in a protective film 120 is accommodated in an outer sheath 110. The slot rod 130 is composed of a tensile wire 140 disposed at the center thereof and a resin layer covering the periphery of the tensile wire 140, and meanders along the longitudinal direction of the tensile wire 140 on the surface of the resin layer. A plurality of slots 135 provided in such a manner are formed. The tensile strength wire 140 may be a single steel wire or a plurality of steel wires. Each slot 135 accommodates a plurality of optical fiber tapes 150.

この発明に係る光ファイバの第１実施形態における断面構造を示す図、及びその屈折率プロファイルである。It is the figure which shows the cross-section in 1st Embodiment of the optical fiber which concerns on this invention, and its refractive index profile. 第１実施形態に係る光ファイバの種々の屈折率プロファイルである。It is various refractive index profiles of the optical fiber which concerns on 1st Embodiment. この発明に係る光ファイバの第２実施形態における断面構造を示す図、及びその屈折率プロファイルである。It is the figure which shows the cross-section in 2nd Embodiment of the optical fiber which concerns on this invention, and its refractive index profile. この発明に係る光ファイバにおける被覆層の断面構造を示す図である。It is a figure which shows the cross-section of the coating layer in the optical fiber which concerns on this invention. この発明に係る光ファイバの波長分散特性を示すグラフである。It is a graph which shows the wavelength dispersion characteristic of the optical fiber which concerns on this invention. 第１実施形態に係る光ファイバにおいて、コア領域における比屈折率差Δと外径２ａの好適範囲を示すグラフである。In the optical fiber which concerns on 1st Embodiment, it is a graph which shows the suitable range of relative refractive index difference (DELTA) in the core area | region, and the outer diameter 2a. 実施例１〜５それぞれの光ファイバの諸元をまとめた表である。It is the table | surface which put together the specification of each optical fiber of Examples 1-5. この発明に係る光ファイバが適用された光ファイバテープの概略構造を示す図である。It is a figure which shows schematic structure of the optical fiber tape to which the optical fiber which concerns on this invention was applied. この発明に係る光ファイバが適用された光ファイバ付き光コネクタの概略構造を示す図である。It is a figure which shows schematic structure of the optical connector with an optical fiber to which the optical fiber which concerns on this invention was applied. この発明に係る光ファイバが適用された光ケーブルの概略構造及び断面構造を示す図である。It is a figure which shows the schematic structure and cross-sectional structure of the optical cable to which the optical fiber which concerns on this invention was applied.

符号の説明Explanation of symbols

１０、２０…光ファイバ、１１、２１…コア領域、１２、２４…クラッド領域、２２…内側クラッド、２３…外側クラッド、５０…被覆層、５０ａ…内側被覆、５０ｂ…外側被覆、６０…カーボンコート。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10, 20 ... Optical fiber 11, 21 ... Core area | region, 12, 24 ... Cladding area | region, 22 ... Inner clad, 23 ... Outer clad, 50 ... Coating layer, 50a ... Inner coating, 50b ... Outer coating, 60 ... Carbon coating .

Claims (45)

所定軸に沿って伸び、ＧｅＯ２が添加されたシリカガラスのコア領域と、該コア領域の外周に設けられた、シリカガラスのクラッド領域とを少なくとも備え、
１．２６μｍ以下のカットオフ波長を有し、
プルーフテストにおいて１．２％以上のプルーフレベルを有し、
波長１．３μｍにおいて絶対値が１２ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ以下であり、かつ、波長１．５５μｍにおいて絶対値が１２ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ以下である波長分散を有する光ファイバであって、
波長１．５５μｍにおいて８．０μｍ以下のモードフィールド径を有し、
前記コア領域に相当する部分は実質的に単峰形状の屈折率プロファイルを有する光ファイバ。 A silica glass core region extending along a predetermined axis and doped with GeO 2; and at least a cladding region of silica glass provided on an outer periphery of the core region,
Having a cutoff wavelength of 1.26 μm or less;
Proof test has a proof level of 1.2% or higher,
An optical fiber having a chromatic dispersion having an absolute value of 12 ps / nm / km or less at a wavelength of 1.3 μm and an absolute value of 12 ps / nm / km or less at a wavelength of 1.55 μm,
Having a mode field diameter of 8.0 μm or less at a wavelength of 1.55 μm,
The portion corresponding to the core region is an optical fiber having a substantially unimodal refractive index profile. 波長１．５５μｍにおけるモードフィールド径は、６．５μｍ以下であることを特徴とする請求項１記載の光ファイバ。 The optical fiber according to claim 1, wherein a mode field diameter at a wavelength of 1.55 µm is 6.5 µm or less. 波長１．３μｍにおいて０．５ｄＢ／ｋｍ以下の伝送損失を有することを特徴とする請求項１または２いずれか一項に記載の光ファイバ。 The optical fiber according to claim 1, wherein the optical fiber has a transmission loss of 0.5 dB / km or less at a wavelength of 1.3 μm. 波長１．５５μｍにおいて０．３ｄＢ／ｋｍ以下の伝送損失を有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項記載の光ファイバ。 The optical fiber according to any one of claims 1 to 3, wherein the optical fiber has a transmission loss of 0.3 dB / km or less at a wavelength of 1.55 µm. プルーフテストにおけるプルーフレベルは、２％以上であることを特徴とする請求項１記載の光ファイバ。 The optical fiber according to claim 1, wherein the proof level in the proof test is 2% or more. プルーフテストにおけるプルーフレベルは、４％以上であることを特徴とする請求項１記載の光ファイバ。 2. The optical fiber according to claim 1, wherein a proof level in the proof test is 4% or more. 波長１．３μｍにおけるモードフィールド径は、５．０μｍ以上であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項記載の光ファイバ。 The optical fiber according to any one of claims 1 to 4, wherein a mode field diameter at a wavelength of 1.3 µm is 5.0 µm or more. 波長１．３μｍにおけるモードフィールド径は、６．０μｍ以上であることを特徴とする請求項７記載の光ファイバ。 The optical fiber according to claim 7, wherein a mode field diameter at a wavelength of 1.3 µm is 6.0 µm or more. 波長１．５５μｍにおけるモードフィールド径は、７．０μｍ以上であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項記載の光ファイバ。 The optical fiber according to any one of claims 1 to 4, wherein a mode field diameter at a wavelength of 1.55 µm is 7.0 µm or more. カットオフ波長は、１．０μｍ以上であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項記載の光ファイバ。 The optical fiber according to any one of claims 1 to 4, wherein the cutoff wavelength is 1.0 µm or more. 前記クラッド領域は、最大外径と最小外径との差が１．０μｍ以下であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項記載の光ファイバ。 5. The optical fiber according to claim 1, wherein the cladding region has a difference between a maximum outer diameter and a minimum outer diameter of 1.0 μm or less. 前記クラッド領域は、最大外径と最小外径との差が０．５μｍ以下であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項記載の光ファイバ。 5. The optical fiber according to claim 1, wherein the cladding region has a difference between a maximum outer diameter and a minimum outer diameter of 0.5 μm or less. 前記クラッド領域の中心に対する前記コア領域の中心のずれ量で定義されるコア偏心量は、０．５μｍ以下であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項記載の光ファイバ。 5. The optical fiber according to claim 1, wherein a core eccentricity defined by a deviation amount of the center of the core region with respect to a center of the cladding region is 0.5 μm or less. 前記クラッド領域の中心に対する前記コア領域の中心のずれ量で定義されるコア偏心量は、０．２μｍ以下であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項記載の光ファイバ。 5. The optical fiber according to claim 1, wherein a core eccentricity defined by a deviation amount of the center of the core region with respect to a center of the cladding region is 0.2 μm or less. 前記クラッド領域は、１２５±１μｍの外径を有することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項記載の光ファイバ。 The optical fiber according to claim 1, wherein the cladding region has an outer diameter of 125 ± 1 μm. 前記クラッド領域の外周に設けられ、２５０±３０μｍの外径を有する被覆層をさらに備えたことを特徴とする請求項１〜４及び１５のいずれか一項記載の光ファイバ。 The optical fiber according to claim 1, further comprising a coating layer provided on an outer periphery of the cladding region and having an outer diameter of 250 ± 30 μm. 前記クラッド領域に相当する部分は実質的に平坦な形状である屈折率プロファイルを有することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項記載の光ファイバ。 5. The optical fiber according to claim 1, wherein a portion corresponding to the cladding region has a refractive index profile having a substantially flat shape. 前記クラッド領域は、実質的に純シリカガラスであることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項記載の光ファイバ。 The optical fiber according to claim 1, wherein the cladding region is substantially pure silica glass. 前記クラッド領域は、フッ素が添加されたシリカガラスであることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項記載の光ファイバ。 The optical fiber according to any one of claims 1 to 4, wherein the cladding region is silica glass to which fluorine is added. 前記コア領域に相当する部分のうち最大屈折率を取る部位から該最大屈折率が半減する部位までの範囲において、α＝１〜５のα乗分布に近似した形状である屈折率プロファイルを有することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項記載の光ファイバ。 A refractive index profile having a shape approximating an α power distribution of α = 1 to 5 in a range from a portion taking the maximum refractive index to a portion where the maximum refractive index is halved in a portion corresponding to the core region. The optical fiber according to any one of claims 1 to 4. 前記クラッド領域は、前記コア領域の外周に設けられた内側クラッドと、該内側クラッドの外周に設けられるとともに該内側クラッドよりも高い屈折率を有する外側クラッドとを有することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項記載の光ファイバ。 2. The clad region includes an inner clad provided on an outer periphery of the core region, and an outer clad provided on an outer periphery of the inner clad and having a higher refractive index than the inner clad. The optical fiber as described in any one of -4. ５０以上の疲労係数ｎを有することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項記載の光ファイバ。 The optical fiber according to claim 1, wherein the optical fiber has a fatigue coefficient n of 50 or more. 前記クラッド領域の外周に設けられたカーボンコートとを備えたことを特徴とする請求項２２記載の光ファイバ。 The optical fiber according to claim 22, further comprising a carbon coat provided on an outer periphery of the cladding region. 前記クラッド領域の外周に設けられ、３７．５μｍ以下の厚みを有する被覆層を備えたことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項記載の光ファイバ。 The optical fiber according to claim 1, further comprising a coating layer provided on an outer periphery of the cladding region and having a thickness of 37.5 μm or less. 前記被覆層は、前記クラッド領域の外周に設けられた、０．２ｋｇ／ｍｍ２以下のヤング率を有する内側被覆と、該内側被覆の外周に設けられた、１０ｋｇ／ｍｍ２以上のヤング率を有する外側被覆を備えたことを特徴とする請求項２４記載の光ファイバ。 The coating layer has an inner coating having a Young's modulus of 0.2 kg / mm 2 or less provided on the outer periphery of the cladding region, and a Young's modulus of 10 kg / mm 2 or more provided on the outer periphery of the inner coating. 25. The optical fiber of claim 24, further comprising an outer coating having the same. 前記外側被覆の厚みは、１５μｍ以上であることを特徴とする請求項２５記載の光ファイバ。 26. The optical fiber according to claim 25, wherein the outer coating has a thickness of 15 [mu] m or more. 前記被覆層は、単一層からなることを特徴とする請求項２４記載の光ファイバ。 The optical fiber according to claim 24, wherein the coating layer is a single layer. 前記被覆層の厚みは、１５μｍ以上であることを特徴とする請求項２７記載の光ファイバ。 28. The optical fiber according to claim 27, wherein the coating layer has a thickness of 15 [mu] m or more. 前記被覆層は、１０ｋｇ／ｍｍ２以上のヤング率を有することを特徴とする請求項２８記載の光ファイバ。 The optical fiber according to claim 28, wherein the coating layer has a Young's modulus of 10 kg / mm 2 or more. 前記クラッド領域の外周に設けられ、２００μｍ以下の外径を有する被覆層を備えたことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項記載の光ファイバ。 The optical fiber according to claim 1, further comprising a coating layer provided on an outer periphery of the cladding region and having an outer diameter of 200 μm or less. 前記クラッド領域は、６０〜１００μｍの外径を有することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項記載の光ファイバ。 The optical fiber according to any one of claims 1 to 4, wherein the cladding region has an outer diameter of 60 to 100 µm. 波長１．５５μｍにおいて、直径２０ｍｍで０．１ｄＢ／ｍ以下の曲げ損失を有することを特徴とする請求項３１記載の光ファイバ。 32. The optical fiber according to claim 31, wherein the optical fiber has a bending loss of 0.1 dB / m or less at a diameter of 20 mm at a wavelength of 1.55 [mu] m. 波長１．５５μｍにおいて、直径１５ｍｍで０．１ｄＢ／ｍ以下の曲げ損失を有することを特徴とする請求項３１記載の光ファイバ。 32. The optical fiber according to claim 31, wherein the optical fiber has a bending loss of 0.1 dB / m or less at a diameter of 15 mm at a wavelength of 1.55 [mu] m. 波長１．５５μｍにおいて、直径１０ｍｍで０．１ｄＢ／ｍ以下の曲げ損失を有することを特徴とする請求項３１記載の光ファイバ。 32. The optical fiber according to claim 31, wherein the optical fiber has a bending loss of 10 dB in diameter and 0.1 dB / m or less at a wavelength of 1.55 [mu] m. 所定軸に沿って伸び、ＧｅＯ２が添加されたシリカガラスのコア領域と、該コア領域の外周に設けられた、シリカガラスのクラッド領域とを少なくとも備え、
１．２６μｍ以下のカットオフ波長を有し、
波長１．５５μｍにおいて、直径２０ｍｍで０．１ｄＢ／ｍ以下の曲げ損失を有し、
波長１．３μｍにおいて絶対値が１２ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ以下であり、かつ、波長１．５５μｍにおいて絶対値が１２ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ以下である波長分散を有する光ファイバであって、
波長１．５５μｍにおいて８．０μｍ以下のモードフィールド径を有し、
前記コア領域に相当する部分は実質的に単峰形状の屈折率プロファイルを有する光ファイバ。 A silica glass core region extending along a predetermined axis and doped with GeO 2; and at least a cladding region of silica glass provided on an outer periphery of the core region,
Having a cutoff wavelength of 1.26 μm or less;
At a wavelength of 1.55 μm, it has a bending loss of 0.1 dB / m or less at a diameter of 20 mm,
An optical fiber having a chromatic dispersion having an absolute value of 12 ps / nm / km or less at a wavelength of 1.3 μm and an absolute value of 12 ps / nm / km or less at a wavelength of 1.55 μm,
Having a mode field diameter of 8.0 μm or less at a wavelength of 1.55 μm,
The portion corresponding to the core region is an optical fiber having a substantially unimodal refractive index profile. 波長１．５５μｍにおいて、直径１５ｍｍで０．１ｄＢ／ｍ以下の曲げ損失を有することを特徴とする請求項３５記載の光ファイバ。 36. The optical fiber according to claim 35, which has a bending loss of 0.1 dB / m or less at a diameter of 15 mm at a wavelength of 1.55 [mu] m. 波長１．５５μｍにおいて、直径１０ｍｍで０．１ｄＢ／ｍ以下の曲げ損失を有することを特徴とする請求項３５記載の光ファイバ。 36. The optical fiber according to claim 35, which has a bending loss of 10 dB in diameter and 0.1 dB / m or less at a wavelength of 1.55 [mu] m. 前記カットオフ波長は、１．０μｍ以上であることを特徴とする請求項３５または３６のいずれか一項記載の光ファイバ。 37. The optical fiber according to claim 35, wherein the cut-off wavelength is 1.0 [mu] m or more. カットオフ波長は、１．１μｍ以上であることを特徴とする請求項３７記載の光ファイバ。 38. The optical fiber according to claim 37, wherein the cutoff wavelength is 1.1 [mu] m or more. 波長１．３μｍにおいて５．０μｍ以上のモードフィールド径を有することを特徴とする請求項３５記載の光ファイバ。 36. The optical fiber according to claim 35, having a mode field diameter of 5.0 [mu] m or more at a wavelength of 1.3 [mu] m. 前記クラッド領域は、前記コア領域の外周に設けられた内側クラッドと、該内側クラッドの外周に設けられるとともに該内側クラッドよりも高い屈折率を有する外側クラッドとを有することを特徴とする請求項３５記載の光ファイバ。 36. The clad region includes an inner clad provided on an outer periphery of the core region, and an outer clad provided on an outer periphery of the inner clad and having a higher refractive index than the inner clad. The optical fiber described. 前記クラッド領域に相当する部分は実質的に平坦な形状である屈折率プロファイルを有することを特徴とする請求項３５記載の光ファイバ。 36. The optical fiber according to claim 35, wherein a portion corresponding to the cladding region has a refractive index profile having a substantially flat shape. ５０以上の疲労係数ｎを有することを特徴とする請求項３５〜３７のいずれか一項記載の光ファイバ。 The optical fiber according to any one of claims 35 to 37, which has a fatigue coefficient n of 50 or more. 前記クラッド領域の外周に設けられたカーボンコートとを備えたことを特徴とする請求項４３記載の光ファイバ。 44. The optical fiber according to claim 43, further comprising a carbon coat provided on an outer periphery of the cladding region. 前記クラッド領域は、６０〜１００μｍの外径を有することを特徴とする請求項３５〜３７のいずれか一項記載の光ファイバ。 38. The optical fiber according to any one of claims 35 to 37, wherein the cladding region has an outer diameter of 60 to 100 [mu] m.
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