JP4268115B2

JP4268115B2 - シングルモード光ファイバ

Info

Publication number: JP4268115B2
Application number: JP2004313625A
Authority: JP
Inventors: 暁史佐光; 隆一杉崎; 健八木
Original assignee: THE FURUKAW ELECTRIC CO., LTD.
Current assignee: THE FURUKAW ELECTRIC CO., LTD.
Priority date: 2004-10-28
Filing date: 2004-10-28
Publication date: 2009-05-27
Anticipated expiration: 2024-10-28
Also published as: US20060093297A1; CN100476471C; JP2006126414A; US7099545B2; CN1766680A

Description

本発明はコア及びクラッドを有するシングルモード光ファイバに関するものである。

近年の高度情報化社会を支える社会基盤としてインターネットサービスに代表される多様な速度を持つ通信サービスをより安く提供することが要求されている。そして、オフィスや家庭或いはマンションへの光ファイバの導入（ＦＴＴＨ：Fiber To The Home）が急速に進みつつある。ＦＴＴＨの際に用いられる光ファイバケーブルには、メタルケーブルと同等の取り扱い易さが要求される。すなわち、クロージャーやキャビネット内で余長ケーブルをコンパクトに収納できることや、引っ掛け等の瞬間的な曲げが加わった場合にも損傷しないことなどが要求される。このような要求を考慮すると、ＩＴＵ−Ｔ（International Telecommunication Union Telecommunication Standard Sector）Ｇ．６５２で規定される通常シングルモードファイバ（ＳＭＦ）では、大きな曲げ損失が発生するので対応することができない。

一般に、光ファイバに外部応力による曲げを加えた場合、伝送損失が大きくなる現象が生じる。この曲げによる伝送損失の増加を曲げ損失と呼ぶ。曲げ損失は曲げ半径が小さくなるほど、或いは波長が長くなるほど増加する。そして、その増加傾向は指数関数的なものとなる。ＩＴＵ−ＴではＰＯＮ（Passive Optical Network）システムに用いる光ファイバの伝送波帯域として１２６０ｎｍから１６２５ｎｍが定義されており、ＦＴＴＨでも同波長帯域の光通信が行われる。さらにこの波長帯域に監視光の波長帯域も加えると、最長で１６５０ｎｍまでの波長帯域の光信号を良好に伝搬できることが望ましい。つまり、ＦＴＴＨに用いられる光ファイバとしては、波長１６５０ｎｍの光信号を伝搬するときでも曲げ損失が問題ない程に小さいことが条件となる。

これに対応した光ファイバとしては、通常ＳＭＦのクラッド部分にクラッドよりも低屈折率部分を有するトレンチ型屈折率プロファイルを有する光ファイバが報告されている（例えば、非特許文献１）。

また、一般家庭にＦＴＴＨシステムを導入する際の光ファイバの引き回し配線経路を想定した場合、幹線から分岐したドロップケーブルからＯＮＵ（Optical Network Unit）に至るまでに曲率半径７．５ｍｍの曲げが１０ターン加わったものと同程度の曲げが加えられることが予測される。

これに対して、例えば、ＩＴＵ−ＴＧ．６５２準拠の通常ＳＭＦは、曲率半径７．５ｍｍの曲げが１０ターン加わった場合、波長１５５０ｎｍで４０ｄＢ程度、１６５０ｎｍでは１２０ｄＢ近くもの曲げ損失が発生してしまう。さらに、前述した非特許文献１に記載の光ファイバにおいても、曲げ損失の低減は不十分である。このようなことから、光ファイバの曲げ損失を低減することがＦＴＴＨの普及に欠かせない基礎技術となっている。曲率半径７．５ｍｍの曲げを１０ターン加えた場合の曲げ損失が０．１ｄＢ以下であれば、充分に曲げ損失が小さく、ＦＴＴＨシステム用に使用可能である。

株式会社フジクラ光電子技術研究所光プロセス研究部池田真挙、松尾昌一郎、姫野邦治「接続損失低減型低曲げ損失光ファイバ」電子情報信学会信学技報 OCS2003-43,OFT2003-25(2003-8)

石英系ガラスにて作製された通常ＳＭＦにおいて、曲げ損失を低減するためには基本モードの実効屈折率を高くする必要がある。高い実効屈折率は、光ファイバの屈折率プロファイルにおいて、コア−クラッド間の比屈折率差△を大きくすることで実現される。この比屈折率差△は次式（１）で定義される。ｎ_core、ｎ_cladはそれぞれコア領域及びクラッド領域の屈折率である。
△＝｛（ｎ_core−ｎ_clad）／ｎ_core｝×１００％（１）

図１に、単峰型屈折率プロファイルを有する通常ＳＭＦの光ファイバにおける、比屈折率差△と、波長１６５０ｎｍでの曲率半径７．５ｍｍの曲げ損失と、波長１３１０ｎｍでのモードフィールド径（ＭＦＤ）との関係をシミュレーションにて求めた結果を示す。なお、このシミュレーションにおいて、ファイバカットオフ波長λｃを１２８０ｎｍと設定した。この場合ケーブルカットオフ波長λｃｃは１２６０ｎｍ以下となる。
なお、本明細書におけるファイバカットオフ波長λｃおよびケーブルカットオフ波長λｃｃはＩＴＵ−ＴＧ．６５０に規定されたファイバカットオフ波長λｃおよびケーブルカットオフ波長λｃｃとする。その他、本明細書で特に定義しない用語についてはＩＴＵ−ＴＧ．６５０における定義、測定方法に従うものとする。

比屈折率差△に関しては、比屈折率差△を０．７％以上に高くした場合に、波長１６５０ｎｍでの曲げ損失は０．１ｄＢ／１０ターン以下と充分に小さな値となり、ＦＴＴＨ用として良好な曲げ損失特性を得ることができる。

一方、ＭＦＤに関しては６．３μｍ以下となってしまい、通常ＳＭＦのＭＦＤより３μｍ以上減少する。一般的にコア−クラッド間の比屈折率差△を大きくすると、導波モードの閉じ込め効果が強くなり、ＭＦＤが小さくなる傾向がある。

また、ＦＴＴＨの導入に際しては、実際に光ファイバを敷設する際に、既存の敷設済み通常ＳＭＦと接続する必要がある。この既存の敷設済みの通常ＳＭＦとの接続が、多くの工事業者によって頻繁に行われることを考慮すると、簡便で、低コストでかつ低損失にて接続可能なものが望まれる。

光ファイバを接続する際に生じる接続損失Ｔは、結合効率ηによって決まる。そして、この接続損失Ｔは、次式（２）〜（４）により理論的に算出される。
Ｔ＝−１０×ｌｏｇη （２）
η＝κ×ｅｘｐ｛−κ［（１／ｗ₁ ²＋１／ｗ₂ ²）ｘ₀ ²／２］｝（３）
κ＝４／｛（ｗ₁／ｗ₂＋ｗ₂／ｗ₁）²＋（(ｚ／(ｗ₁ｗ₂）²｝（４）

ここで、ｗ₁、ｗ₂は互いに接続する両光ファイバのＭＦＤ、ｘ₀は光軸のずれ量、(は使用波長、ｚは光ファイバ端面間距離を表している。このとき、両光ファイバの光軸は軸心が一致していると仮定している。上式によって求めたＭＦＤと接続損失との関係（波長１３１０ｎｍのとき）を図２に示す。なお、ここでの計算はＭＦＤ＝９．３μｍの通常ＳＭＦにそれとは異なるＭＦＤを持ったファイバを接続することを前提とし、該異なるＭＦＤを持ったファイバのＭＦＤを図２の横軸にとって、接続損失との関係を示した。本計算は接続光ファイバ端面間距離ｚを０として行っている。図２からわかるように、接続光ファイバ間のＭＦＤ差が大きいほど大きな接続損失が生じることがわかる。

図２において、波長１３１０ｎｍにおけるＭＦＤが約９．３μｍである通常ＳＭＦと、ＭＦＤ＝６．３μｍとなる比屈折率差△＝０．７％の単峰型屈折率プロファイルを有する光ファイバとの接続においては、約０．７ｄＢもの接続損失が生じることが分かる。ＦＴＴＨシステム構築時の接続損失は０．５ｄＢ以下になることが好ましい。さらに、実際の接続においては、機械的接続の寸法及び光ファイバクラッド径の寸法精度により光軸が完全に一致することはない。このため、軸ずれによる結合効率の低下を考慮する必要がある。最悪の条件となった場合を考慮して、機械的接続の軸ずれが０．５μｍ有るときの好ましい接続損失レベルを実現できる光ファイバの設計を行う必要がある。そして、接続損失が０．５ｄＢ以下となるためにはＭＦＤが６．６μｍ以上であることが条件となる。

以上のように光ファイバ屈折率プロファイルの設計において、曲げ損失を低減させるために比屈折率差△を大きくすると、ＭＦＤが小さくなり接続損失が増加してしまうこととなる。単峰型屈折率プロファイルを有する光ファイバの比屈折率差△を変化させた場合の曲げ損失と接続損失との関係を図３に示す。ここで、横軸は波長１３１０ｎｍにおけるＭＦＤ＝９．３μｍの通常ＳＭＦに、それとは異なるＭＦＤのファイバを接続した場合の接続損失を示し、縦軸は接続損失が表示の値を示す該異なるＭＦＤのファイバの波長１６５０ｎｍで曲率半径＝７．５ｍｍに曲げた場合に生じる曲げ損失を示している。図３に示されるように、曲げ損失と接続損失の間にはトレードオフの関係が存在する。

図４に単峰型屈折率プロファイルを有する光ファイバにおいて、ファイバカットオフ波長λｃを１２８０ｎｍに設定して、屈折率分布の形状を表すα値を変化させながら、波長１３１０ｎｍにおけるＭＦＤと、波長１６５０ｎｍにおける曲げ損失との関係をシミュレーションにより求めた結果を示す。屈折率分布の形状を表すα値は以下の式（５）によって定義される。なお、「α値」とは、屈折率分布の形状を表す指数であり、値が大きくなる程、第１層（コア）の屈折率プロファイルの中央部が丸みを持つ（三角形から四角形に移行してゆく）ことを示している。
ｎ²（ｒ）＝ｎ_core ²｛１−２（△／１００）×（２ｒ／ａ）＾α｝（５）
（但し、０＜ｒ＜ａ／２）

ここで、ｒは光ファイバの中心からの半径方向の位置を示し、ｎ（ｒ）は位置ｒにおける屈折率を表している。図４に示すように、単峰型屈折率プロファイルにおいて、前記の条件、即ちファイバカットオフ波長λｃを１２８０ｎｍに固定して比屈折率差△及びα値を変化させても、曲げ損失とＭＦＤとの関係はα値には影響されないことがわかる。即ち、比屈折率差Δとα値を変化させても、曲げ損失と接続損失におけるトレードオフの関係を改善することはできないことがわかる。つまり、単峰型屈折率プロファイルでは、目指す値としての、曲げ損失０．１ｄＢ／１０ターン以下、かつ接続損失０．５ｄＢ以下を同時に満たすことはできない。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、曲げ損失及び接続損失の両損失の低減を実現するとともに、高速光伝送を行うことができるシングルモード光ファイバを提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る第１のシングルモード光ファイバは、波長１３１０ｎｍの光信号をシングルモードの動作にて伝搬し、１３１０ｎｍにおけるモードフィールド径が６．６μｍ以上であり、波長１６５０ｎｍにおける曲率半径７．５ｍｍでの曲げ損失が０．１ｄＢ／１０ターン以下であることを特徴とする。

さらに、本発明に係る第２のシングルモード光ファイバは、コア及びクラッドを有し、該コアは中心軸を含んで形成された第１コアと該第１コアを取り囲む第２コアとを含む積層構造をなし、前記第１コアの前記クラッドに対する比屈折率差をΔ１、前記第２コアの前記クラッドに対する比屈折率差をΔ２としたとき、Δ１＞０＞Δ２であることを特徴とする。

さらにまた、本発明に係る第３のシングルモード光ファイバは、コア及びクラッドを有し、該コアは中心軸を含んで形成された第１コアと該第１コアを取り囲む第２コアと該第２コアを取り囲む第３コアを含む積層構造をなし、前記第１コアの前記クラッドに対する比屈折率差をΔ１、前記第２コアの前記クラッドに対する比屈折率差をΔ２、前記第３コアの前記クラッドに対する比屈折率差をΔ３としたとき、Δ１＞Δ３＞０＞Δ２であることを特徴とする。

また、本発明に係る第４のシングルモード光ファイバは、コア及びクラッドを有し、該コアは中心軸を含んで形成された第１コアと該第１コアを取り囲む第２コアとを含む積層構造をなし、前記第１コアの前記クラッドに対する比屈折率差Δ１が０．５５％以上０．７０％以下であり、前記第１コアの屈折率分布の形状を表すα値が１．５以上４．０以下であり、前記第２コアの前記クラッドに対する比屈折率差Δ２が−０．２％以下であることを特徴とする。

さらに、本発明に係る第５のシングルモード光ファイバは、コア及びクラッドを有し、該コアは中心軸を含んで形成された第１コアと該第１コアを取り囲む第２コアと該第２コアを取り囲む第３コアとを含む積層構造をなし、前記第１コアの前記クラッドに対する比屈折率差Δ１が０．５５％以上０．７０％以下であり、前記第１コアの屈折率分布の形状を表すα値が１．５以上２．５以下であり、前記第２コアの前記クラッドに対する比屈折率差Δ２が−０．２％以下であり、前記第３コアの前記クラッドに対する比屈折率差Δ３が０．２％以下であることを特徴とする。

さらにまた、本発明に係る第６のシングルモード光ファイバは、前記コア及び前記クラッドが石英系ガラスでなることを特徴とする。

本発明によれば、曲げ損失及び接続損失の両損失の低減を実現するとともに、高速光伝送を行うことができる。
本発明に係る光ファイバは、ＦＴＴＨシステム構築の際に必要とされる光ファイバに最適なものであり、具体的にはドロップケーブル、インドア光ファイバコード、及び宅内配線用光ファイバとして最適なものである。

以下に、本発明に係るシングルモード光ファイバの実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。尚、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。以下では、本発明に係るシングルモード光ファイバの構成上の特徴の概略を実施の形態として説明し、その後に実際のシングルモード光ファイバに則したものを実施例として詳細に説明する。

［実施の形態］
本実施の形態のシングルモード光ファイバは、コア領域の屈折率プロファイルを、２層構造のＷ型屈折率プロファイル或いは３層構造のＷセグメント型屈折率プロファイルとし、さらにこれらの構造パラメータを最適化することで、曲げ損失−接続損失のトレードオフの関係を改善する。

なお、ここで「Ｗ型屈折率プロファイル」とは、図５に示す屈折率プロファイルであり、中心軸を含んで形成された第１層（本実施例においては、第１コア１１）に対して、その周囲に形成された第２層（本実施例においては、第２コア１２）の屈折率が第１層より小さく、さらに第２層の周囲に形成された第３層（本実施例においては、クラッド１５）の屈折率が第２層より大きいタイプのプロファイルのことを言う。

また、「Ｗセグメント型屈折率プロファイル」とは、図７に示す屈折率プロファイルであり、中心軸を含んで形成された第１層（本実施例においては、第１コア２１）に対して、その周囲に形成された第２層（本実施例においては、第２コア２２）の屈折率が第１層より小さく、第２層の周囲に形成された第３層（本実施例においては、第３コア２３）の屈折率が第２層より大きく、さらに第３層の周囲に形成された第４層（本実施例においては、クラッド２５）の屈折率が第３層より小さいタイプのプロファイルのことを言う。

先に述べたように単峰型屈折率プロファイルの通常ＳＭＦでは、カットオフ波長を一定値とした条件下で、コア径を変化させて各特性を変化させた場合、コア形状（α値）に殆ど依存することなく、ＭＦＤが同程度の光ファイバは同程度の曲げ損失を示す。しかし、第１コアの外周に第２コアとしてクラッドよりも屈折率の低い第２コアを設けたＷ型プロファイルなどにおいては、単峰型屈折率プロファイルと同等の曲げ損失、カットオフ波長とした状態でＭＦＤを大きくすることができる。これは、クラッドよりも屈折率の低い第２コアを設けることで、中央コアの比屈折率差△を大きくしてもカットオフ波長が長波長側にシフトすることがなく、コア径を小さくする必要が無いからである。また、クラッドよりも屈折率の低い第２コアを設けた場合、第１コアの形状がＭＦＤに大きく影響する。第１コアの屈折率分布の形状を表すα値が小さい程光の閉じ込め効果が小さくなり、ＭＦＤを大きくすることができる。一方、第２コアの比屈折率差△の大きさ、或いは幅にはあまり影響されない。

Ｗセグメント型プロファイルにおいても概略Ｗ型プロファイルと同等の特性を得ることができる。クラッドよりも屈折率の低い第２コアの効果はＷ型屈折率プロファイルの場合と同様であり、外側に第３コアを設けることで、曲げ損失−接続損失のトレードオフ関係をさらに改善することができる。

光ファイバの重要な特性のひとつとして分散特性があるが、本発明の光ファイバはＦＴＴＨに用いることを目的としており、その使用長は最長５００ｍ程度と短いことが想定される。したがって、本発明の光ファイバは、分散特性をある程度犠牲にすることにより、曲げ損失と接続損失のトレードオフを改善するものである。

図５に示すようなＷ型屈折率プロファイルを有する石英系ガラス製のシングルモード光ファイバの特性をシミュレーションによって求めた。本光ファイバにおいては、中心軸を含んで形成された１層目として、ゲルマニウムをドープした第１コア１１（直径ａ）を設け、この第１コア１１を取り囲む２層目として、フッ素をドープしたクラッドよりも屈折率の低い第２コア１２（直径ｂ）を設けている。そして、第２コア１２の周囲にクラッド１５を設けている。

Ｗ型屈折率プロファイルにおいて、第１コア１１の直径ａは、第１コア１１と第２コア１２の境界においてクラッド１５と同じ屈折率を有する位置での径とし、第２コア１２の直径ｂは、第２コア１２とクラッド１５の境界において後述する比屈折率差△２の１／２の比屈折率差を有する位置での径とする。

比屈折率差△１及び比屈折率差△２は、それぞれ、クラッド１５に対する第１コア１１の比屈折率差及びクラッド１５に対する第２コア１２の比屈折率差であり、下記式（６）及び（７）で示される。
△１＝｛（ｎ_c1−ｎ_c）／ｎ_c1｝×１００％（６）
△２＝｛（ｎ_c2−ｎ_c）／ｎ_c2｝×１００％（７）
ここで、ｎ_c1は第１コア１１の最大屈折率、ｎ_c2は第２コア１２の最小屈折率、ｎ_cはクラッド１５の屈折率である。

Ｗ型屈折率プロファイルを有する光ファイバにおいて各構造パラメータ値を変化させたシミュレーション結果を図６のファイバＡおよびＡ１〜Ａ１２に示す。
ファイバＡにおいて、波長１３１０ｎｍにおいてＭＦＤは６．８８μｍとなり、同波長でシングルモード動作し、なおかつ１６５０ｎｍにおける曲率半径７．５ｍｍでの曲げ損失は０．０８ｄＢ／１０ターンであった。

第１コア１１の比屈折率差△１および第１コア１１の屈折率分布の形状を表すα値を変化させた場合の特性変化をＡ１〜Ａ６に示す。Ａ１〜Ａ６において、波長１３１０ｎｍにおけるＭＦＤが６．６μｍ以上となり、波長１３１０ｎｍにおいてシングルモード動作にて光信号を伝搬可能であり、これに加えて、曲率半径７．５ｍｍで曲げたときの波長１６５０ｎｍにおける曲げ損失が０．１ｄＢ／１０ターン以下であるのは、Ａ２及びＡ５である。従って、このシミュレーション結果から、図５に示すようなＷ型屈折率プロファイルを有する光ファイバにおいては、コアの屈折率分布において、第１コア１１の比屈折率差△１を０．５５％以上０．７０％以下、屈折率分布の形状を表すα値を１．５以上４．０以下とすることが必要である。

第２コア１２の比屈折率差△２を変化させた場合の特性変化をＡ７〜Ａ１２に示す。比屈折率差△２を−０．２％以下にすることで良好な特性を得られることがわかる。また、比屈折率差△２を−０．４％以下にした場合、さらに大きな特性改善は確認できなかった。以上のように、Ｗ型屈折率プロファイルにおいて、構造パラメータを最適化することによって、所望の特性を持つ光ファイバが得られることがわかった。

図７に示すようなＷセグメント型屈折率プロファイルを有する石英系ガラス製のシングルモード光ファイバの特性をシミュレーションによって求めた結果を図８のＢ、Ｂ１〜Ｂ１４に示す。本実施例の光ファイバにおいては、１層目にゲルマニウムをドープした第１コア２１（直径ａ）、２層目にフッ素をドープしたクラッドよりも屈折率の低い第２コア２２（直径ｂ）、３層目にゲルマニウムをドープしたクラッドよりも屈折率の高い第３コア２３（直径ｃ）が設けられている。そして、第３コアを取り囲むようにクラッド２５が設けられている。

なお、Ｗセグメント型屈折率プロファイルにおいて、第１コア２１の直径ａは、第１コア２１と第２コア２２の境界においてクラッド２５と同じ屈折率を有する位置での径とする。第２コア２２の直径ｂは、第２コア２２と第３コア２３の境界において比屈折率差△２の１／２の比屈折率差を有する位置での径とする。第３コア２３の直径ｃは第３コア２３とクラッド２５の境界において後述する比屈折率差△３の１／１０の比屈折率差を有する位置での径とする。

比屈折率差△３はクラッド２５に対する第３コア２３の比屈折率差であり、下記式（８）で示される。
△３＝｛（ｎ_c3−_nc）／ｎ_c3｝×１００％（８）

ここで、ｎ_c3はＷセグメント型プロファイルにおける第３コア２３の最大屈折率である。さらに各構造パラメータ値を変化させたシミュレーション結果を表１のファイバＢ、Ｂ１〜Ｂ１４に示す。図８のＢ及びＢ１〜Ｂ８において、波長１３１０ｎｍにおけるＭＦＤが６．６μｍ以上となり、波長１３１０ｎｍにおいてシングルモード伝搬可能であり、かつ、曲率半径７．５ｍｍで曲げたときの波長１６５０ｎｍにおける曲げ損失が０．１ｄＢ／１０ターン以下であるのは、Ｂ、Ｂ２、Ｂ５、Ｂ８〜Ｂ１１及びＢ１３〜Ｂ１４である。

これらのシミュレーション結果から、Ｗ型屈折率プロファイルの場合と同様に、コアの屈折率分布において、第１コア２１の比屈折率差△１を０．５５％以上０．７０以下、屈折率分布形状を表すα値を１．５以上４．０以下、第２コア２２の比屈折率差△２が−０．２％以下とする必要であり、さらにＢ１２〜Ｂ１４の特性一覧より第３コア２３の比屈折率差△３は０．２％以上にすることで、特性が改善できることがわかる。

これらのシミュレーション結果から、図７に示すようなＷセグメント型プロファイルを有する光ファイバにおいては、コアの屈折率分布において、第１コア２１の比屈折率差△１を０．５５％以上０．７０以下、屈折率分布α値を１．５以上４．０以下とし、第２コア２２の比屈折率差△２を−０．２％以下、第３コア２３の比屈折率差△３を０．２％以上とすることにより、所望の特性を持つ光ファイバが得られることがわかった。

Ｗ型屈折率プロファイルを持つ光ファイバ（図５の屈折率プロファイル）及びＷセグメント型屈折率プロファイルを持つ光ファイバ（図７の屈折率プロファイル）において得られた、１３１０ｎｍにおけるＭＦＤと１６５０ｎｍにおける曲げ損失の値を図９に示す。図９には単峰型屈折率プロファイルにおけるＭＦＤと曲げ損失の関係を示す曲線を比較のために記載した。両屈折率プロファイルの光ファイバは単峰型屈折率プロファイルと比較し、ＭＦＤと曲げ損失のトレードオフの関係が改善されていることがわかる。

以上のようにＦＴＴＨシステム構築に適した、波長１６５０ｎｍまでの光信号を伝播する際の曲げ損失特性及び接続特性の両特性に優れたシングルモード光ファイバを作製できることが確認された。

単峰型屈折率プロファイルを有する光ファイバにおける、比屈折率差△と、曲げ損失（波長１６５０ｎｍにおける値）と、ＭＦＤ（波長１３１０ｎｍにおける値）との関係を示すグラフである。通常ＳＭＦにおける、機械的接続による接続損失（波長１３１０ｎｍにおける値）と、ＭＦＤ（波長１３１０ｎｍにおける値）との関係を示すグラフである。通常ＳＭＦにおける、機械的接続による接続損失（波長１３１０ｎｍにおける値）と、曲げ損失（波長１６５０ｎｍにおける値）との関係を示すグラフである。単峰型屈折率プロファイルを有する光ファイバにおける、屈折率分布形状を表すα値及び比屈折率差△を変化させた場合の、曲げ損失（波長１６５０ｎｍにおける値）とＭＦＤ（波長１３１０ｎｍにおける値）との関係を示すグラフである。実施例１のＷ型屈折率プロファイルを示す図である。実施例１のＷ型屈折率プロファイルを有する光ファイバにおける各構造パラメータ変化時の特性一覧を示す図表である（ＭＦＤは１３１０ｎｍにおける値、曲げ損失は１６５０ｎｍにおける値である）。実施例２のＷセグメント型屈折率プロファイルを示す図である。実施例２のＷセグメント型屈折率プロファイルを有する光ファイバにおける各構造パラメータ変化時の特性一覧を示す図表である（ＭＦＤは１３１０ｎｍにおける値、曲げ損失は１６５０ｎｍにおける値である）。Ｗ型屈折率プロファイル及びＷセグメント型屈折率プロファイルにおける曲げ損失と接続損失との関係を示すグラフである。

符号の説明

１１，２１第１コア
１２，２２第２コア
２３第３コア
１５，２５クラッド

Claims

コア及びクラッドを有し、該コアは中心軸を含んで形成された第１コアと該第１コアを取り囲む第２コアとを含む積層構造をなし、前記第１コアの前記クラッドに対する比屈折率差をΔ１、前記第２コアの前記クラッドに対する比屈折率差をΔ２としたとき、Δ１＞０＞Δ２であり、Δ１が０．５５％以上０．７０％以下であり、Δ２が−０．６％以上−０．２％以下であり、前記第１コアの屈折率分布の形状を表すα値が１．５以上４．０以下であり、前記第１コアの直径をａ、前記第２コアの直径をｂとしたとき、ａが９．５μｍ以上１０．７μｍ以下であり、ｂが１５．９μｍ以上１７．８μｍ以下であり、波長１３１０ｎｍの光信号をシングルモードの動作にて伝搬し、波長１３１０ｎｍにおけるモードフィールド径が６．６μｍ以上であり、波長１６５０ｎｍにおける曲率半径７．５ｍｍでの曲げ損失が０．１ｄＢ／１０ターン以下であることを特徴とするシングルモード光ファイバ。
コア及びクラッドを有し、該コアは中心軸を含んで形成された第１コアと該第１コアを取り囲む第２コアと該第２コアを取り囲む第３コアを含む積層構造をなし、前記第１コアの前記クラッドに対する比屈折率差をΔ１、前記第２コアの前記クラッドに対する比屈折率差をΔ２、前記第３コアの前記クラッドに対する比屈折率差をΔ３としたとき、Δ１＞Δ３＞０＞Δ２であり、Δ１が０．５５％以上０．７０％以下であり、前記第１コアの屈折率分布の形状を表すα値が１．５以上４．０以下であり、Δ２が−０．５％以上−０．２％以下であり、Δ３が０．２％以上０．３％以下であり、前記第１コアの直径をａ、前記第２コアの直径をｂ、前記第３コアの直径をｃとしたとき、ａが９．５μｍ以上１０．７μｍ以下であり、ｂが１５．９μｍ以上１７．８μｍ以下であり、ｃが１７．５μｍ以上１９．７μｍ以下であり、波長１３１０ｎｍの光信号をシングルモードの動作にて伝搬し、波長１３１０ｎｍにおけるモードフィールド径が６．６μｍ以上であり、波長１６５０ｎｍにおける曲率半径７．５ｍｍでの曲げ損失が０．１ｄＢ／１０ターン以下であることを特徴とするシングルモード光ファイバ。
前記コア及び前記クラッドが石英系ガラスでなることを特徴とする請求項１または２に記載のシングルモード光ファイバ。