JP4677491B2 - 光ファイバ及び光ファイバ母材 - Google Patents

Description

本発明は、光ファイバ及び光ファイバ母材に関する。光ファイバを用いて光アナログ信号や光ベースバンド信号を長距離伝送する場合、誘導ブリリュアン散乱（以下、ＳＢＳと記す）の影響で、光ファイバ中にあるパワーの光を入射しようとしても、ある一定光量（ＳＢＳしきいパワー）までしか入射できず、残りは後方散乱光となって入射側に戻ってしまう現象が発生するため、入射可能な信号光パワーが制限される問題があった。本発明は、このＳＢＳの発生を抑制し、より高いパワーの信号光の伝送が可能となる光ファイバに関する。
本願は、２００６年９月１４日に出願された特願２００６−２４９３６０号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。

近年、光ファイバを各家庭まで延線し、これを用いて各種情報をやりとりする、ファイバトゥザホーム（ＦＴＴＨ）サービスが拡充されつつある。様々な情報を伝送するＦＴＴＨにおいて、放送信号とその他の通信信号をそれぞれ異なる方式で、１本の光ファイバを用いて同時に伝送するシステムがある。一般にこのシステムにおいて、放送信号はアナログ信号やベースバンド信号、又は光ＳＣＭ信号であることが多い。伝送媒体である光ファイバの観点から見たシステムの特徴は、次のようになる。
（i）ＦＴＴＨは通常ダブルスター型のＰＯＮ（Passive Optical Network）であり、分配ロスが大きくなる。
（ii）アナログ信号やベースバンド信号、又は光ＳＣＭ信号を伝送するため、受信機におけるＣＮＲ（Carrier Noise Ratio）を大きくする必要があり、受光部における最低信号光パワーが通信で用いられるデジタル伝送に比して大きい必要がある。

このように、映像伝送において強度変調によるアナログ伝送を行う際、分配ロスの補償や高ＣＮＲの確保のため、高パワー伝送が必要となる。しかし、光ファイバ中にある高パワーの光を入射しようとしても、ある一定光量（ＳＢＳ閾値パワー）までしか入射できず、残りは後方散乱光となって入射側に戻ってしまう現象が発生するため、入射可能な信号光パワーが制限される問題があった。

このＳＢＳを抑制するための手段として、長手方向にドーパント濃度、残留応力を変化させる手法（例えば、特許文献１参照）がある。これは、長手方向にドーパント濃度や残留応力を変化させることにより、ブリリュアンスペクトルの広がりを大きくし、ＳＢＳの発生を抑制することが可能となる。また、光ファイバにＳＢＳ抑制効果のある屈折率分布を持たせる手法も提案されている（例えば、特許文献２〜５、７参照）。
特許第２５８４１５１号公報 ＷＯ２００４／１００４０６号パンフレット 米国特許第７０８２２４３号明細書 特開２００６−１５４７０７号公報 特開２００６−１８４５３４号公報 特開２００６−１３３３１４号公報 特開２００６−１５４７１３号公報 "Design concept for optical fibers with enhanced SBS threshold" Optics Express, Vol. 13 Issue 14 Page 5338 (July 2005) Andreykobyakov "Nonlinear Optical Fibers with Increased SBS Thresholds" OFC/NFOEC 2006, OtyA3, Scott Bickham, Andrey Kobyakov, Shenping Li

ＳＢＳを抑制する技術としては、先に述べたように、長手方向にドーパント濃度や、残留応力を変化させる手法が報告されている（特許文献１）。しかしながら、この方法では長手方向に光学特性が変化してしまうために、実用上好ましくない。

また、光ファイバに屈折率分布を持たせることで、ＳＢＳを抑制させる手法も報告されている（特許文献２〜５、７）。この方法では、長手方向に光学特性の変化は起こらないが、屈折率分布を目標とする特性に合致するような構造とする必要がある。

特許文献２，３及び５では、３層構造をもつ屈折率分布を有する光ファイバにおいて、屈折率分布を適切な条件に設定することで、ＳＢＳが抑制され、また、ＩＴＵ−ＴRecommendation Ｇ．６５２（以下、Ｇ６５２と記す）と同等の光学特性が得られると記載されている。しかしながら、特許文献２，３及び５に記載されている構造の内、全ての構造において、Ｇ６５２と同等の光学特性が満足される訳ではなく、実際にこの条件を元に製造を行う場合、それぞれの条件において適切な設計値が必要となる。

また、特許文献４においては、その構造から一様曲げ損失が悪化する傾向があり、光ファイバの取り扱いを考慮すると望ましい形状ではない。
また、特許文献６については、フッ素を意図的な位置に添加する必要があるため、ＶＡＤ法を用いた母材製造が困難である。
また、特許文献７については、その屈折率分布の形状が記載されたのみであり、詳細なパラメータ等については言及されていない。

本発明は、前記事情に鑑みてなされ、適切な屈折率分布の構造設計値を与えることで、長手方向に安定した特性を有し、またＧ６５２との互換性を有し、さらに製造性にも優れたＳＢＳを抑制した光ファイバ及び光ファイバ母材の提供を目的とする。

本発明の第１の態様（aspect）にしたがい、コアの中央部に、コアの中心から半径Ｒ１μｍの領域に、クラッドに対する比屈折率差としてほぼ一定で正の比屈折率差Δ１を有する第１コアと、第１コアを取り囲むように接し、半径Ｒ１μｍからＲ２μｍの領域に、クラッドに対する比屈折率差としてほぼ一定で正の比屈折率差Δ２を有する第２コアと、第２コアを取り囲むように接し、半径Ｒ２μｍ〜Ｒ３μｍの領域に、クラッドに対する比屈折率差としてほぼ一定で正の比屈折率差Δ３を有する第３コアとからなる、３層構造のコアと、前記３層構造のコアを取り囲むように接し、ほぼ一定の屈折率を有するクラッドによって構成される屈折率分布を有し、前記Δ２が０．０４％以上０．４％以下であり、前記Δ１、Δ２、Δ３の関係が、Δ１＞Δ２、かつ、Δ３＞Δ２、であり、Δ３≧Δ１であり、前記Δ１、Δ２、Δ３を、Δ１−Δ２＝Ｘ、Δ３−Δ２＝Ｙとした場合、（Ｘ＋Ｙ）＞０．４％であり、前記Ｘ、Ｙが、０．２５％＜Ｘ＜０．６％、かつ、０．１％≦Ｙ≦０．６％、かつ、（２*Ｘ−０．７）％＜Ｙ＜（Ｘ／２＋０．４）％となる関係を満たし、前記Δ２、Δ３、Ｒ１、Ｒ２が、（Δ２＋Δ３）＋１．０≦ Ｒ２／Ｒ１ ≦７*（Δ２＋Δ３）−１．４５
かつ、Δ２＋Δ３≦１．１５となる関係を満たし、前記Ｒ２が２．６０μｍ〜６．８５μｍであり、前記Ｒ３が３．６３μｍ〜９．６５μｍであり、ケーブルカットオフ波長が１２６０ｎｍ未満であり、波長１．３１μｍにおけるモードフィールド径が７．９μｍ〜１０．２μｍであり、零分散波長が１３００ｎｍ〜１３２４ｎｍであり、零分散スロープが０．０９３ｐｓ／(ｎｍ^２・ｋｍ)以下であり、直径２０ｍｍ、波長１．３１μｍにおける一様曲げ損失が２ｄＢ／ｍ以下であり、波長１．５５μｍにおけるＳＢＳ閾値が通常のステップインデックス型の屈折率分布を有し、同一のモードフィールド径を持つシングルモード光ファイバに比して＋３ｄＢ以上であることを特徴とする光ファイバが提供される。
本発明の第２の態様（aspect）にしたがい、コアの中央部に、コアの中心から半径Ｒ１μｍの領域に、クラッドに対する比屈折率差として最大比屈折率差Δ１を有する第１コアと、第１コアを取り囲むように接し、半径Ｒ１μｍからＲ２μｍの領域に、クラッドに対する比屈折率差として最小比屈折率差Δ２を有する第２コアと、第２コアを取り囲むように接し、半径Ｒ２μｍ〜Ｒ３μｍの領域に、クラッドに対する比屈折率差として最大比屈折率差Δ３を有する第３コアとからなる、３層構造のコアと、前記３層構造のコアを取り囲むように接し、ほぼ一定の屈折率を有するクラッドとから構成される屈折率分布を有し、前記Δ２が０．１５％以上０．４％以下であり、前記Δ１、Δ２、Δ３が、Δ１＞Δ２、かつ、Δ３＞Δ２、であり、Δ３≧Δ１であり、前記Δ１、Δ２、Δ３を、Δ１−Δ２＝Ｘ、Δ３−Δ２＝Ｙとした場合、（Ｘ＋Ｙ）＞０．４％であり、前記Ｘ、Ｙが、０．２５％＜Ｘ＜０．６％、かつ、０．１％≦Ｙ≦０．６％、かつ、（２*Ｘ−０．７）％＜Ｙ＜（Ｘ／２＋０．４）％となる関係を満たし、前記Δ２、Δ３、Ｒ１、Ｒ２が、（Δ２＋Δ３）＋１．０≦ Ｒ２／Ｒ１ ≦７*（Δ２＋Δ３）−１．４５ かつ、Δ２＋Δ３≦１．１５となる関係を満たし、前記Ｒ２が２．８７μｍ〜４．１０μｍであり、前記Ｒ３が４．３６μｍ〜５．７４μｍであり、ケーブルカットオフ波長が１２６０ｎｍ未満であり、波長１．３１μｍにおけるモードフィールド径が７．９μｍ〜１０．２μｍであり、零分散波長が１３００ｎｍ〜１３２４ｎｍであり、零分散スロープが０．０９３ｐｓ／(ｎｍ^２・ｋｍ)以下であり、直径２０ｍｍ、波長１．３１μｍにおける一様曲げ損失が２ｄＢ／ｍ以下であり、波長１．５５μｍにおけるＳＢＳ閾値が通常のステップインデックス型の屈折率分布を有し、同一のモードフィールド径を持つシングルモード光ファイバに比して＋３ｄＢ以上であることを特徴とする光ファイバが提供される。
本発明の第３の態様（aspect）にしたがい、 コアの中央部に、コアの中心から半径Ｒ１μｍの領域に、クラッドに対する比屈折率差としてほぼ一定で正の比屈折率差Δ１を有する第１コアと、第１コアを取り囲むように接し、半径Ｒ１μｍからＲ２μｍの領域に、ほぼ一定で正の比屈折率差Δ２を有する第２コアと、第２コアを取り囲むように接し、半径Ｒ２μｍ〜Ｒ３μｍの領域に、クラッドに対する比屈折率差としてほぼ一定で正の比屈折率差Δ３を有する第３コアとからなる、３層構造のコアと、前記３層構造のコアを取り囲むように接し、クラッドに対する比屈折率差としてほぼ一定の屈折率を有するクラッドによって構成される屈折率分布を有し、前記Δ２が０．０４％以上０．４％以下であり、前記Δ１、Δ２、Δ３の関係が、Δ１＞Δ２、かつ、Δ３＞Δ２、であり、Δ３≧Δ１であり、前記Δ１、Δ２、Δ３を、Δ１−Δ２＝Ｘ、Δ３−Δ２＝Ｙとした場合、（Ｘ＋Ｙ）＞０．４％であり、前記Ｘ、Ｙが、０．２５％＜Ｘ＜０．６％、かつ、０．１％≦Ｙ≦０．６％、かつ、（２*Ｘ−０．７）％＜Ｙ＜（Ｘ／２＋０．４）％となる関係を満たし、前記Δ２、Δ３、Ｒ１、Ｒ２が、（Δ２＋Δ３）＋１．０≦ Ｒ２／Ｒ１ ≦７*（Δ２＋Δ３）−１．４５ かつ、Δ２＋Δ３≦１．１５となる関係を満たす光ファイバ母材であり、該光ファイバ母材を線引きして光ファイバ化した際、前記Ｒ２が２．６０μｍ〜６．８５μｍであり、前記Ｒ３が３．６３μｍ〜９．６５μｍであり、ケーブルカットオフ波長が１２６０ｎｍ未満であり、波長１．３１μｍにおけるモードフィールド径が７．９μｍ〜１０．２μｍであり、零分散波長が１３００ｎｍ〜１３２４ｎｍであり、零分散スロープが０．０９３ｐｓ／(ｎｍ^２・ｋｍ)以下であり、直径２０ｍｍ、波長１．３１μｍにおける一様曲げ損失が２ｄＢ／ｍ以下であり、波長１．５５μｍにおけるＳＢＳ閾値が通常のステップインデックス型の屈折率分布を有し、同一のモードフィールド径を持つシングルモード光ファイバに比して＋３ｄＢ以上であることを特徴とする光ファイバ母材が提供される。
本発明の第４の態様（aspect）にしたがい、 コアの中央部に、コアの中心から半径Ｒ１μｍの領域に、クラッドに対する比屈折率差として最大比屈折率差Δ１を有する第１コアと、第１コアを取り囲むように接し、半径Ｒ１μｍからＲ２μｍの領域に、クラッドに対する比屈折率差として最小比屈折率差Δ２を有する第２コアと、第２コアを取り囲むように接し、半径Ｒ２μｍ〜Ｒ３μｍの領域に、クラッドに対する比屈折率差として最大比屈折率差Δ３を有する第３コアとからなる、３層構造のコアと、前記３層構造のコアを取り囲むように接し、ほぼ一定の屈折率を有するクラッドとから構成される屈折率分布を有し、前記Δ２が０．１５％以上０．４％以下であり、前記Δ１、Δ２、Δ３が、Δ１＞Δ２、かつ、Δ３＞Δ２、であり、Δ３≧Δ１であり、前記Δ１、Δ２、Δ３を、Δ１−Δ２＝Ｘ、Δ３−Δ２＝Ｙとした場合、（Ｘ＋Ｙ）＞０．４％であり、前記Ｘ、Ｙが、０．２５％＜Ｘ＜０．６％、かつ、０．１％≦Ｙ≦０．６％、かつ、（２*Ｘ−０．７）％＜Ｙ＜（Ｘ／２＋０．４）％となる関係を満たし、前記Δ２、Δ３、Ｒ１、Ｒ２が、（Δ２＋Δ３）＋１．０≦ Ｒ２／Ｒ１ ≦７*（Δ２＋Δ３）−１．４５ かつ、Δ２＋Δ３≦１．１５となる関係を満たす光ファイバ母材であり、該光ファイバ母材を線引きして光ファイバ化した際、前記Ｒ２が２．８７μｍ〜４．１０μｍであり、前記Ｒ３が４．３６μｍ〜５．７４μｍであり、ケーブルカットオフ波長が１２６０ｎｍ未満であり、波長１．３１μｍにおけるモードフィールド径が７．９μｍ〜１０．２μｍであり、零分散波長が１３００ｎｍ〜１３２４ｎｍであり、零分散スロープが０．０９３ｐｓ／(ｎｍ^２・ｋｍ)以下であり、直径２０ｍｍ、波長１．３１μｍにおける一様曲げ損失が２ｄＢ／ｍ以下であり、波長１．５５μｍにおけるＳＢＳ閾値が通常のステップインデックス型の屈折率分布を有し、同一のモードフィールド径を持つシングルモード光ファイバに比して＋３ｄＢ以上であることを特徴とする光ファイバ母材が提供される。

図１は、光ファイバにおけるＳＢＳの発生を示し、入射光パワーと透過、後方散乱光パワーとの関係を示す図である。 図２は、ＳＢＳ閾値測定系を例示する構成図である。 図３は、図４に示すステップインデックス型の屈折率分布を持つＳＭＦにおけるＳＢＳ閾値のＭＦＤ依存性を示す図である。 図４は、ステップインデックス型の屈折率分布を示す図である。 図５は、本発明に係る光ファイバの屈折率分布の第１の例を示す図である。 図６は、本発明に係る光ファイバの屈折率分布の第２の例を示す図である。 図７は、Δ１−Δ２＝Ｘ、Δ３−Δ２＝Ｙとしたとき、Ｘ＋Ｙの値と、同一のＭＦＤを有するＳＭＦに対するＳＢＳ抑圧効果（ＳＢＳｅｆｆ）との関係を示す図である。 図８は、零分散波長１３００ｎｍ〜１３２４ｎｍ、且つＳＢＳｅｆｆ≧＋３ｄＢを満たす（Ｘ，Ｙ）の関係を示す図である。 図９は、ＭＦＤ＝７．９μｍ〜１０．２μｍを満たすΔ２＋Δ３とＲ２／Ｒ１の関係を示す図である。 図１０は、Δ３−Δ１と、ＳＢＳｅｆｆの関係を示す図である。 図１１はΔ１−Δ２とＳＢＳｅｆｆの関係を示す図である。 図１２はΔ１−Δ２とＳＢＳｅｆｆの関係を示す図である。 図１３は、実施例１及び実施例１ａ〜１ｇのＳＢＳ閾値とＭＦＤとの関係を示す図である。 図１４は、実施例１及び実施例１ａ〜１ｔのＳＢＳ閾値とＭＦＤとの関係を示す図である。 図１５は、実施例２ａ〜２ｆのＳＢＳ閾値とＭＦＤとの関係を示す図である。 図１６は、実施例２ｇ〜２ｍのＳＢＳ閾値とＭＦＤとの関係を示す図である。 図１７は、実施例３の光ファイバの屈折率分布を示す図である。 図１８は、実施例５の光ファイバ母材の屈折率分布を示す図である。 図１９は、実施例５のＳＢＳ閾値とＭＦＤとの関係を示す図である。 図２０は、実施例６の光ファイバ母材の屈折率分布を示す図である。 図２１は、実施例６のＳＢＳ閾値とＭＦＤとの関係を示す図である。 図２２は、実施例７の光ファイバ母材の屈折率分布を示す図である。

符号の説明

１ 波長１．３２μｍの光源
２ 波長１．５５μｍの光源
３ ＥＤＰＡ
４ 後方散乱光パワー測定用のパワーメータ
５ ９：１カプラ
６ 入射光パワー測定用のパワーメータ
７ 透過光パワー測定用のパワーメータ
８ 被測定光ファイバ

本発明の光ファイバは、コアの中央部に設けられ、コアの中心から半径Ｒ１μｍの領域に、クラッドに対する比屈折率差としてほぼ一定で正の比屈折率差Δ１を有する第１コアと、該第１コアを取り囲むように接して設けられ、半径Ｒ１μｍからＲ２μｍの領域に、クラッドに対する比屈折率差としてほぼ一定で正の比屈折率差Δ２を有する第２コアと、該第２コアを取り囲むように接して設けられ、半径Ｒ２μｍ〜Ｒ３μｍの領域に、クラッドに対する比屈折率差としてほぼ一定で正の比屈折率差Δ３を有する第３コアとからなる、３層構造のコアと、前記３層構造のコアを取り囲むように接して設けられ、ほぼ一定の屈折率を有するクラッドとから構成される屈折率分布を有し、又は、コアの中央部に設けられ、コアの中心から半径Ｒ１μｍの領域に、クラッドに対する比屈折率差として最大比屈折率差Δ１を有する第１コアと、該第１コアを取り囲むように接して設けられ、半径Ｒ１μｍからＲ２μｍの領域に、クラッドに対する比屈折率差として最小比屈折率差Δ２を有する第２コアと、該第２コアを取り囲むように接して設けられ、半径Ｒ２μｍ〜Ｒ３μｍの領域に、クラッドに対する比屈折率差として最大比屈折率差Δ３を有する第３コアとからなる、３層構造のコアと、前記３層構造のコアを取り囲むように接して設けられ、ほぼ一定の屈折率を有するクラッドとから構成される屈折率分布を有し、
前記Δ２が０．４％以下であり、
前記Δ１、Δ２、Δ３の関係が、Δ１＞Δ２、Δ３＞Δ２、かつΔ３＞Δ１の関係であり、
前記Δ１、Δ２、Δ３を、Δ１−Δ２＝Ｘ、Δ３−Δ２＝Ｙとした場合、（Ｘ＋Ｙ）＞０．４％であり、前記Ｘ、Ｙが、０．２５％＜Ｘ＜０．６％、０．１％≦Ｙ≦０．６％、かつ（２*Ｘ−０．７）％＜Ｙ＜（Ｘ／２＋０．４）％となる関係を満たし、
前記Δ２、Δ３、Ｒ１、Ｒ２が、
（Δ２＋Δ３）＋１．０≦Ｒ２／Ｒ１≦７*（Δ２＋Δ３）−１．４５ かつ、Δ２＋Δ３≦１．１５となる関係を満たし、
ケーブルカットオフ波長が１２６０ｎｍ未満であり、
波長１．３１μｍにおけるモードフィールド径が７．９μｍ〜１０．２μｍであり、
零分散波長が１３００ｎｍ〜１３２４ｎｍであり、
零分散スロープが０．０９３ｐｓ／ｎｍ^２・ｋｍ以下であり、
直径２０ｍｍ、波長１．３１μｍにおける一様曲げ損失が２ｄＢ／ｍ以下であり、
波長１．５５μｍにおけるＳＢＳ閾値が通常のステップインデックス型の屈折率分布を有し、且つ同一のモードフィールド径を持つシングルモード光ファイバに比して＋３ｄＢ以上のＳＢＳ閾値であることを特徴としている。
なお以上のところから明らかなように、第１コアについての比屈折率差（もしくは最大比屈折率差）Δ１、第２コアについての比屈折率差（もしくは最小比屈折率差）Δ２、第３コアについての比屈折率差（もしくは最大比屈折率差）Δ３は、いずれもクラッドに対する比屈折率差を表しているが、以下の文章では、説明の煩雑さを避けるため、「クラッドに対する」との文言は省略する。

なお、本発明の光ファイバは、典型的にはＶＡＤ法で製造された母材を線引きすることによって製造することができるが、その母材の製法に関しては、ＶＡＤ法に限定されず、一般に良く知られている、ＯＶＤ法やＣＶＤ法としてもなんら問題はない。

図１は、光ファイバにおける、ＳＢＳの発生を示したグラフである。図１に示すように、光ファイバへの入射光パワーを徐々に増加させると、ある値を境に後方散乱光のパワーが急激に増大し、入射光パワーの大半が後方散乱光となって入射側に戻ってしまう。そこで、図１に示すように、入射光パワーの変化に対する、後方散乱光の傾きの変化率（後方散乱光の２階微分）が最大となる入射光パワーを、ＳＢＳが発生する閾値（ＳＢＳ閾値）と定義できる。

また、図２は、ＳＢＳ閾値の測定系を例示する構成図であり、図２中、符号１は波長１．３２μｍの光源、２は波長１．５５μｍの光源、３はＥＤＰＡ、４は後方散乱光パワー測定用のパワーメータ、５は９：１カプラ、６は入射光パワー測定用のパワーメータ、７は透過光パワー測定用のパワーメータ、８は被測定光ファイバである。この測定系では、９：１カプラ５を介し、３台のパワーメータ４，６，７を接続し、被測定光ファイバ８の入射光、後方散乱光及び透過光パワーを測定する。そして、後方散乱光の入射光に対する２階微分が最大となる入射光パワーが、ＳＢＳ閾値となる。

また、特許文献２，３においても、同様の測定系及び定義を用いてＳＢＳ閾値を評価している。さらに、このＳＢＳ閾値の定義は、下記文献において定義４として考察されている。
清水、“単一モード光ファイバにおけるＳＢＳ閾値に関する考察”、電子情報通信学会２００５年総合大会 Ｂ−１０−６６

また、ＳＢＳ閾値は、モードフィールド径（以下、ＭＦＤと記す）依存性がある。図４に示すように、通常のステップインデックス型の屈折率分布を有し、Ｇ６５２規格を満足するシングルモード光ファイバ（以下、ＳＭＦと記す）におけるＳＢＳ閾値のＭＦＤ依存性を計算し、プロットした結果を図３に示す。図３に示すように、Ｇ６５２の規格である波長１．３１μｍにおけるＭＦＤが７．９〜１０．２μｍの範囲において、ＳＭＦのＳＢＳ閾値は、７．４ｄＢｍ〜９．７ｄＢｍの範囲で変化する。そのため、ＳＢＳ閾値を比較する場合、同一のＭＦＤを有する光ファイバを対比させる必要がある。

本発明の光ファイバは、Ｇ６５２に記載されている光学特性、即ち、ケーブルカットオフ波長が１２６０ｎｍ未満であり、波長１．３１μｍにおけるＭＦＤが７．９μｍ〜１０．２μｍであり、零分散波長が１３００ｎｍ〜１３２４ｎｍであり、零分散スロープが０．０９３ｐｓ／ｎｍ^２・ｋｍ以下であり、曲げ直径２０ｍｍ、波長１．３１μｍにおける一様曲げ損失が２ｄＢ／ｍ以下であり、さらに、同一のＭＦＤを持つＳＭＦに比して２倍（（＋３ｄＢ）以上のＳＢＳ閾値を有している。

図５は、本発明の光ファイバにおける屈折率分布の第１の例を示す図である。該屈折率分布は、コアの中央部に設けられ、コアの中心から半径Ｒ１μｍの領域に、ほぼ一定で正の比屈折率差Δ１を有する第１コアと、該第１コアを取り囲むように接して設けられ、半径Ｒ１μｍ〜Ｒ２μｍの領域に、ほぼ一定で正の比屈折率差Δ２を有する第２コアと、該第２コアを取り囲むように接して設けられ、半径Ｒ２μｍ〜Ｒ３μｍの領域に、ほぼ一定で正の比屈折率差Δ３を有する第３コアとからなる３層構造のコアと、前記３層構造のコアを取り囲むように接して設けられ、ほぼ一定の屈折率を有するクラッドとから構成されており、Δ１＞Δ２、Δ３＞Δ２であることを特徴としている。

また、本発明の光ファイバの屈折率分布は、図６に示すように、比屈折率差が一定の値をとらなくてもよい。図６は、本発明の光ファイバにおける屈折率分布の第２の例を示す図である。該屈折率分布は、コアの中央部に設けられ、コアの中心から半径Ｒ１μｍの領域に、最大比屈折率差Δ１を有する第１コアと、該第１コアを取り囲むように接して設けられ、半径Ｒ１μｍ〜Ｒ２μｍの領域に、最小比屈折率差Δ２を有する第２コアと、該第２コアを取り囲むように接して設けられ、半径Ｒ２μｍ〜Ｒ３μｍの領域に、最大比屈折率差Δ３を有する第３コアとからなる３層構造のコアと、前記３層構造のコアを取り囲むように接して設けられ、ほぼ一定の屈折率を有するクラッドとから構成されていてもよい。またここで、Δ１＞Δ２、Δ３＞Δ２である。

また、前記３層構造のコアと、それを囲む１層のクラッド構造の屈折率分布を有する光ファイバにおいて、先に述べた光学特性、即ちＧ６５２とコンパチブルな特性を持ちつつ、ＳＢＳ閾値を、本発明の光ファイバと同一のＭＦＤを有するＳＭＦに比して２倍（＋３ｄＢ）以上の向上が可能な光ファイバを得るため、詳細な検討を重ねた結果、Δ１，Δ２，Δ３及びＲ１，Ｒ２，Ｒ３の関係に制限があることを見出した。

図７は、Δ１−Δ２＝Ｘ，Δ３−Δ２＝Ｙとしたとき、ＳＢＳのＳＭＦに対する抑圧効果：ＳＢＳｅｆｆの関係を表した図である。ここで、ＳＢＳｅｆｆは、次式で定義する。
ＳＢＳｅｆｆ＝本発明の光ファイバのＳＢＳ閾値−本発明の光ファイバと同一のＭＦＤを有するＳＭＦのＳＢＳ閾値。

図７より、Ｘ＋Ｙを０．４％より大きくすることで、ＳＢＳｅｆｆは＋３ｄＢ以上改善され、ＳＢＳ閾値を向上させることが可能となる。しかしながら、前記条件のみでは、Ｇ６５２とコンパチブルな光学特性を持つ光ファイバを得られない場合がある。
即ち、零分散波長が１３００ｎｍ〜１３２４ｎｍとなる光ファイバを得るために、前記Ｘ，Ｙが、Ｘ＜０．６％であり、且つ、０．１％≦Ｙ≦０．６％であり、かつ、（２*Ｘ−０．７）％＜Ｙ＜（Ｘ／２＋０．４）％とするのが好ましい。このような条件を満たす、Ｘ，Ｙの関係を図８に示す。

また、前記条件を満たしつつ、波長１．３１μｍにおけるＭＦＤをＧ６５２規格の下限である、７．９μｍ以上とするために、Δ２を０．４％以下とするのが好ましい。さらに、波長１．３１μｍにおけるＭＦＤを７．９μｍ〜１０．２μｍとするために、Ｒ２／Ｒ１で表される、第３コアの半径方向の位置を、Δ２とΔ３の和、Δ２＋Δ３に応じて適切に配置させる必要がある。

波長１．３１μｍにおけるＭＦＤが７．９μｍ〜１０．２μｍを満たす光ファイバを得るために、（Δ２＋Δ３）と Ｒ２／Ｒ１は、次の関係、つまり、
（Δ２＋Δ３）＋１．０≦ Ｒ２／Ｒ１ ≦７*（Δ２＋Δ３）−１．４５ かつ、Δ２＋Δ３≦１．１５となる関係を満たすことが好ましい。上記条件を満たす（Δ２＋Δ３）と Ｒ２／Ｒ１の関係を図９に示す。

また、光ファイバの製造性の観点からは、Δ３≧Δ１とすることが望ましい。
図１０は、Δ３−Δ１と、ＳＢＳｅｆｆの関係を示した図である。図１０に示すように、Δ３−Δ１が負の場合、比屈折率差の僅かな変動でＳＢＳｅｆｆが大きく変化する。一方、Δ３−Δ１が正の場合、比屈折率差の変化に対するＳＢＳｅｆｆの変化の割合は小さい。また、ＳＢＳｅｆｆをΔ３−Δ１の２次式として近似すると、その近似曲線は上に凸の放物線であり、また変極点はΔ３−Δ１＞０であり、Δ３−Δ１が正の場合に比屈折率差の変動によるＳＢＳｅｆｆの影響が小さいことが分かる。
光ファイバの母材製造時に、ドーパント濃度の揺らぎによって比屈折率差が目標より±０．０５％程度変化することがある。その場合、ＳＢＳｅｆｆが目標よりも低下する可能性がある。Δ３−Δ１が正の場合、比屈折率差の変動によるＳＢＳｅｆｆの変化量が小さいため、ドーパント濃度の揺らぎによる比屈折率差の変化に対し、ＳＢＳｅｆｆは大きく変化せず、常に安定したＳＢＳ特性を得ることができる。
なお、図１０の屈折率分布は、Δ１は０．５％、Δ２は０．２２％、Δ３は０．０２５％刻みで０．４０〜０．６５％、Ｒ２／Ｒ１は２．２であるが、表１に示すように、異なるΔ１、Δ２、Δ３、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３の組み合わせでも同様に変極点はΔ３−Δ１＞０となり、Δ３−Δ１が正の場合に、常に安定したＳＢＳ特性を得られることが分かる。
また、Δ１−Δ２は０．２５％以上とするのが望ましい。図１１はΔ１−Δ２とＳＢＳｅｆｆの関係を示した図である。図１１に示すように、Δ１がΔ２より０．２５％以上高い場合、Δ１とΔ２の差が０．２５％以下と比較してＳＢＳｅｆｆを大きく増加させることが可能になり、より大きなＳＢＳ抑制効果が得られる。また、Δ１−Δ２が０．２５％以上の場合、光ファイバ母材作製時に生じるドーパント濃度の揺らぎによる比屈折率差の変化の影響が緩和され、Δ１−Δ２が変化してもＳＢＳｅｆｆに大きな変化がなく、歩留まりの低下を防ぐことができる。
なお、図１１の屈折率分布は、Δ１は０．０３％刻みで０．４４％〜０．５６％、Δ２は０．２４％、Δ３は０．５５％であり、Ｒ２／Ｒ１は２．２である。しかしながら、図１２に示すように、異なるΔ１、Δ２、Δ３、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３の組み合わせ、すなわち、Δ１が０．４４％〜０．５６％、Δ２が０．１８％〜０．２６％、Δ３が０．４５％〜０．６５％、Ｒ２／Ｒ１が１．８〜２．６の範囲とした屈折率分布においても同様の傾向が得られ、Δ１−Δ２が０．２５％以上の屈折率分布において、より大きなＳＢＳ抑制効果が得られ、また、Δ１−Δ２の変化に対するＳＢＳｅｆｆの依存性も小さくなる。

さらに、第３コアを前記のように配置することにより、ＳＢＳ閾値を従来の光ファイバより＋３ｄＢ以上のＳＢＳ閾値を得つつ、Ｇ６５２とコンパチブルな特性を得ることが可能となる。

［実施例１、比較例１］
表２に、図５の屈折率分布を持つ、実施例１の光ファイバの構造パラメータ及び光学特性を示す。また、併せて比較例１の光ファイバの構造パラメータ及び光学特性を示す。比較例１の光ファイバは、図４に示すようなステップインデックス型の屈折率分布を有するＳＭＦである。

表２に示すように、本発明に係る実施例１の構造パラメータを持つ光ファイバは、２０ｋｍの光ファイバにおけるＳＢＳ閾値が１２．２ｄＢｍであり、同一のＭＦＤを有する比較例１の光ファイバと比して＋３．５ｄＢの抑圧効果が得られた。また、実施例１の光ファイバは、比較例１のＳＭＦと同等の光学特性を有しており、Ｇ６５２規格を満足している。

［実施例１ａ〜１ｇ］
また、表３に、実施例１の構造パラメータを、前記Ｘ、Ｙ及びＲ２／Ｒ１の範囲で振った場合の結果を示す。

表３に示した実施例１ａ〜１ｇの構造パラメータを持つ光ファイバは、図１３に示すように、２０ｋｍの光ファイバにおけるＳＢＳ閾値が１２．４〜１３．３ｄＢｍであり、同一のＭＦＤを有するＳＭＦと比して＋３．７〜＋４．６ｄＢの抑圧効果が得られた。また、実施例１ａ〜１ｇの光ファイバの光学特性は、全てＧ６５２規格を満足している。
［実施例１ｈ〜１ｔ］
表４、表５に、実施例１の構造パラメータを、先に記したＸ、Ｙ、Ｒ２／Ｒ１の範囲で振った結果を示す。表３に示した実施例１ａ〜１ｇ、および、表４、表５に示した実施例１ｈ〜１ｔの構造パラメータを持つ光ファイバは、図１４に示すように、２０ｋｍの光ファイバにおけるＳＢＳ閾値が１０．９〜１３．８ｄＢｍであり、同一のＭＦＤを有するＳＭＦと比して＋３．１〜＋４．５ｄＢの抑圧効果が得られた。また、実施例１ｈ〜１ｔの光ファイバの光学特性は全てＧ６５２規格を満足している。

［実施例２ａ〜２ｆ］
表６に、図６の屈折率分布を持つ光ファイバにおいて、屈折率分布の構造パラメータを、前記Ｘ、Ｙ及びＲ２／Ｒ１の範囲で振った場合の光学特性を示す。

表６に示した実施例２ａ〜２ｆの構造パラメータを持つ光ファイバは、図１５に示すように、２０ｋｍの光ファイバにおいてＳＢＳ閾値が１２．０〜１３．７ｄＢｍであり、同一のＭＦＤを有するＳＭＦと比して＋３．３〜＋５．０ｄＢの抑圧効果が得られた。また、実施例２ａ〜２ｆの光ファイバの光学特性は、全てＧ６５２規格を満足している。
さらに、図６のように第３コアの屈折率を変化させることにより、コア中のＧｅＯ_２ドープ量を減らすことができ、光ファイバ中の損失を低減させることが可能となる。
［実施例２ｇ〜２ｍ］
表７に、図６の屈折率分布を持つ光ファイバにおいて、屈折率分布の構造パラメータを、先に 記したＸ、Ｙ、Ｒ２／Ｒ１の範囲で振った場合の光学特性を示す。表６に示した実施例２ａ〜２ｆおよび、表７に示した２ｇ〜２ｍの構造パラメータを持つ光ファイバは、図１６に示すように、２０ｋｍの光ファイバにおいてＳＢＳ閾値が１０．８〜１４．３ｄＢｍであり、同一のＭＦＤを有するＳＭＦと比して＋３．２〜＋４．７ｄＢの抑圧効果が得られた。また、実施例２ｇ〜２ｍの光ファイバの光学特性は、全てＧ６５２規格を満足している。

［実施例３、実施例４］
図１７に、本発明に係る実施例３の光ファイバの屈折率分布を示す。実施例３における屈折率分布は、図１７に示すように、コアの中央部に設けられ、コアの中心から半径Ｒ１μｍの領域に位置する第１コアと、該第１コアを取り囲むように接して設けられ、半径Ｒ１μｍ〜Ｒ２μｍの領域に位置する第２コアと、該第２コアを取り囲むように接して設けられ、半径Ｒ２μｍ〜Ｒ３μｍの領域に位置する第３コアとからなる３層構造のコアと、前記３層構造のコアを取り囲むように接して設けられ、ほぼ一定の屈折率を有するクラッドとから構成されている。しかしながら、実施例１、実施例２とは異なり、該コアの屈折率分布は、緩やかな変化をしており、その境界が曖昧となっている。そこで、比屈折率差の径方向の変化率（ｄΔ／ｄｒ）を用いて各層の径を決定した。また、第１コアの比屈折率差Δ１は、下記式（１）に示すように、コアの中心から半径Ｒ１の範囲で等価的に均一となるΔで定義し、第２コアの比屈折率差Δ２は、半径Ｒ１μｍ〜Ｒ２μｍの領域で最小値となる比屈折率差で定義し、第３コアの比屈折率差Δ３は、半径Ｒ２μｍ〜Ｒ３μｍの範囲で最大値となる比屈折率差で定義した。

このようにして定義した、実施例３の光ファイバの構造パラメータと、その光学特性を表８に示す。また、表８には実施例３と同様の屈折率分布を持つ、実施例４の光ファイバの構造パラメータとその光学特性をあわせて示す。

表８に示すように、実施例３、実施例４の光ファイバは、ＳＢＳ閾値が２０ｋｍの光ファイバにおいて１２．２〜１２．７ｄＢｍとなり、同一のＭＦＤを有するＳＭＦと比して＋３．５〜＋４．０ｄＢの抑圧効果が得られた。また、実施例３、実施例４の光ファイバは、全てＧ６５２規格を満足している。

［実施例５］
図１８は、実施例５の光ファイバ母材の屈折率分布である。本実施例の光ファイバ母材は図１８に示すように、コアの中央部に設けられ、コアの中心から半径Ｒ１μｍの領域に、ほぼ一定で正の比屈折率差Δ１を有する第１コアと、該第１コアを取り囲むように接して設けられ、半径Ｒ１μｍからＲ２μｍの領域に、ほぼ一定で正の比屈折率差Δ２を有する第２コアと、該第２コアを取り囲むように接して設けられ、半径Ｒ２μｍ〜Ｒ３μｍの領域に、ほぼ一定で正の比屈折率差Δ３を有する第３コアから成る、３層構造のコアから成り、実施例１、実施例２と同様に３層構造のコアを有する。
表９、表１０に実施例５の光ファイバ母材の構造パラメータを先に記したＸ、Ｙ、及び、Ｒ２／Ｒ１の範囲で振り、該母材を線引きし、光ファイバ化した時の光学特性を示す。実施例５の光ファイバ母材から線引きされて得られた光ファイバは、図１９に示すようにＳＢＳ閾値が２０ｋｍの光ファイバにおいて１０．９〜１３．８ｄＢｍとなり、同一のＭＦＤを有するＳＭＦと比して＋３．１〜＋４．５ｄＢの抑圧効果が得られており、さらにＧ６５２規格を満足している。

［実施例６］
図２０は、実施例６の光ファイバ母材の屈折率分布である。本実施例の光ファイバ母材は図２０に示すように、コアの中央部に設けられ、コアの中心から半径Ｒ１μｍの領域に、最大比屈折率差Δ１を有する第１コアと、該第１コアを取り囲むように接して設けられ、半径Ｒ１μｍからＲ２μｍの領域に、最小比屈折率差Δ２を有する第２コアと、該第２コアを取り囲むように接して設けられ、半径Ｒ２μｍ〜Ｒ３μｍの領域に、最大比屈折率差Δ３を有する第３コアから成る、３層構造のコアから成り、実施例１、実施例２と同様に３層構造のコアを有する。
表１１、表１２に実施例６の光ファイバ母材の構造パラメータを先に記したＸ、Ｙ、及び、Ｒ２／Ｒ１の範囲で振り、該母材を線引きし、光ファイバ化した時の光学特性を示す。実施例６の光ファイバ母材から線引きされて得られた光ファイバは、図２１に示すようにＳＢＳ閾値が２０ｋｍの光ファイバにおいて１０．８〜１４．３ｄＢｍとなり、同一のＭＦＤを有するＳＭＦと比して＋３．２〜＋４．７ｄＢの抑圧効果が得られており、さらにＧ６５２規格を満足している。

［実施例７］
図２２は実施例７の光ファイバ母材の屈折率分布である。本実施例の光ファイバ母材は図２２に示すように、コアの中央部に設けられ、コアの中心から半径Ｒ１μｍの領域に位置する第１コアと、該第１コアを取り囲むように接して設けられ、半径Ｒ１μｍからＲ２μｍの領域に位置する第２コアと、第２コアを取り囲むように接して設けられ、半径Ｒ２μｍ〜Ｒ３μｍの領域に位置する第３コアから成り、実施例１、実施例２、実施例５、実施例６、と同様に３層構造のコアを有する。しかしながら、実施例１、２、５、６とは異なり、緩やかな変化をしており、その境界の定義は実施例３、実施例４と同一とした。
表１３に実施例７の光ファイバ母材の構造パラメータと、該母材を線引きし、光ファイバ化した時の光学特性を示す。実施例７の光ファイバ母材から線引きされて得られた光ファイバは、ＳＢＳ閾値が２０ｋｍの光ファイバにおいて１２．６ｄＢｍとなり、同一のＭＦＤを有するＳＭＦと比して＋３．８ｄＢの抑圧効果が得られており、また、Ｇ６５２規格を満足している。

本発明においては、セグメントコア型の屈折率分布を持つ光ファイバにおいて、各層の比屈折率差Δ１，Δ２、Δ３の関係を適切に設計し、また第３コアの位置を適切に配置したことにより、Ｇ６５２に記載されている光学特性を維持しながら、ＳＢＳ閾値を同一のＭＦＤを有するＳＭＦと比して＋３ｄＢ以上、向上させることが可能となる。
さらに、第３コアの比屈折率差を、第１コアの比屈折率差より大きくすることにより、光ファイバ母材の製造性を向上させることが可能となる。

Claims (4)

1. コアの中央部に、コアの中心から半径Ｒ１μｍの領域に、クラッドに対する比屈折率差としてほぼ一定で正の比屈折率差Δ１を有する第１コアと、第１コアを取り囲むように接し、半径Ｒ１μｍからＲ２μｍの領域に、クラッドに対する比屈折率差としてほぼ一定で正の比屈折率差Δ２を有する第２コアと、第２コアを取り囲むように接し、半径Ｒ２μｍ〜Ｒ３μｍの領域に、クラッドに対する比屈折率差としてほぼ一定で正の比屈折率差Δ３を有する第３コアとからなる、３層構造のコアと、前記３層構造のコアを取り囲むように接し、ほぼ一定の屈折率を有するクラッドによって構成される屈折率分布を有し、
   前記Δ２が０．０４％以上０．４％以下であり、前記Δ１、Δ２、Δ３の関係が、Δ１＞Δ２、かつ、Δ３＞Δ２、であり、Δ３≧Δ１であり、
   前記Δ１、Δ２、Δ３を、Δ１−Δ２＝Ｘ、Δ３−Δ２＝Ｙとした場合、（Ｘ＋Ｙ）＞０．４％であり、前記Ｘ、Ｙが、０．２５％＜Ｘ＜０．６％、かつ、０．１％≦Ｙ≦０．６％、かつ、（２*Ｘ−０．７）％＜Ｙ＜（Ｘ／２＋０．４）％となる関係を満たし、
   前記Δ２、Δ３、Ｒ１、Ｒ２が、
   （Δ２＋Δ３）＋１．０≦ Ｒ２／Ｒ１ ≦７*（Δ２＋Δ３）−１．４５ かつ、Δ２＋Δ３≦１．１５となる関係を満たし、
   前記Ｒ２が２．６０μｍ〜６．８５μｍであり、
   前記Ｒ３が３．６３μｍ〜９．６５μｍであり、
   ケーブルカットオフ波長が１２６０ｎｍ未満であり、
   波長１．３１μｍにおけるモードフィールド径が７．９μｍ〜１０．２μｍであり、
   零分散波長が１３００ｎｍ〜１３２４ｎｍであり、
   零分散スロープが０．０９３ｐｓ／(ｎｍ^２・ｋｍ)以下であり、
   直径２０ｍｍ、波長１．３１μｍにおける一様曲げ損失が２ｄＢ／ｍ以下であり、
   波長１．５５μｍにおけるＳＢＳ閾値が通常のステップインデックス型の屈折率分布を有し、同一のモードフィールド径を持つシングルモード光ファイバに比して＋３ｄＢ以上であることを特徴とする光ファイバ。
2. コアの中央部に、コアの中心から半径Ｒ１μｍの領域に、クラッドに対する比屈折率差として最大比屈折率差Δ１を有する第１コアと、第１コアを取り囲むように接し、半径Ｒ１μｍからＲ２μｍの領域に、クラッドに対する比屈折率差として最小比屈折率差Δ２を有する第２コアと、第２コアを取り囲むように接し、半径Ｒ２μｍ〜Ｒ３μｍの領域に、クラッドに対する比屈折率差として最大比屈折率差Δ３を有する第３コアとからなる、３層構造のコアと、前記３層構造のコアを取り囲むように接し、ほぼ一定の屈折率を有するクラッドとから構成される屈折率分布を有し、
   前記Δ２が０．１５％以上０．４％以下であり、前記Δ１、Δ２、Δ３が、Δ１＞Δ２、かつ、Δ３＞Δ２、であり、Δ３≧Δ１であり、
   前記Δ１、Δ２、Δ３を、Δ１−Δ２＝Ｘ、Δ３−Δ２＝Ｙとした場合、（Ｘ＋Ｙ）＞０．４％であり、前記Ｘ、Ｙが、０．２５％＜Ｘ＜０．６％、かつ、０．１％≦Ｙ≦０．６％、かつ、（２*Ｘ−０．７）％＜Ｙ＜（Ｘ／２＋０．４）％となる関係を満たし、
   前記Δ２、Δ３、Ｒ１、Ｒ２が、
   （Δ２＋Δ３）＋１．０≦ Ｒ２／Ｒ１ ≦７*（Δ２＋Δ３）−１．４５ かつ、Δ２＋Δ３≦１．１５となる関係を満たし、
   前記Ｒ２が２．８７μｍ〜４．１０μｍであり、
   前記Ｒ３が４．３６μｍ〜５．７４μｍであり、
   ケーブルカットオフ波長が１２６０ｎｍ未満であり、
   波長１．３１μｍにおけるモードフィールド径が７．９μｍ〜１０．２μｍであり、
   零分散波長が１３００ｎｍ〜１３２４ｎｍであり、
   零分散スロープが０．０９３ｐｓ／(ｎｍ^２・ｋｍ)以下であり、
   直径２０ｍｍ、波長１．３１μｍにおける一様曲げ損失が２ｄＢ／ｍ以下であり、
   波長１．５５μｍにおけるＳＢＳ閾値が通常のステップインデックス型の屈折率分布を有し、同一のモードフィールド径を持つシングルモード光ファイバに比して＋３ｄＢ以上であることを特徴とする光ファイバ。
3. コアの中央部に、コアの中心から半径Ｒ１μｍの領域に、クラッドに対する比屈折率差としてほぼ一定で正の比屈折率差Δ１を有する第１コアと、第１コアを取り囲むように接し、半径Ｒ１μｍからＲ２μｍの領域に、クラッドに対する比屈折率差としてほぼ一定で正の比屈折率差Δ２を有する第２コアと、第２コアを取り囲むように接し、半径Ｒ２μｍ〜Ｒ３μｍの領域に、クラッドに対する比屈折率差としてほぼ一定で正の比屈折率差Δ３を有する第３コアとからなる、３層構造のコアと、前記３層構造のコアを取り囲むように接し、ほぼ一定の屈折率を有するクラッドによって構成される屈折率分布を有し、
   前記Δ２が０．０４％以上０．４％以下であり、前記Δ１、Δ２、Δ３の関係が、Δ１＞Δ２、かつ、Δ３＞Δ２、であり、Δ３≧Δ１であり、
   前記Δ１、Δ２、Δ３を、Δ１−Δ２＝Ｘ、Δ３−Δ２＝Ｙとした場合、（Ｘ＋Ｙ）＞０．４％であり、前記Ｘ、Ｙが、０．２５％＜Ｘ＜０．６％、かつ、０．１％≦Ｙ≦０．６％、かつ、（２*Ｘ−０．７）％＜Ｙ＜（Ｘ／２＋０．４）％となる関係を満たし、
   前記Δ２、Δ３、Ｒ１、Ｒ２が、
   （Δ２＋Δ３）＋１．０≦ Ｒ２／Ｒ１ ≦７*（Δ２＋Δ３）−１．４５ かつ、Δ２＋Δ３≦１．１５となる関係を満たす光ファイバ母材であり、
   該光ファイバ母材を線引きして光ファイバ化した際、
   前記Ｒ２が２．６０μｍ〜６．８５μｍであり、
   前記Ｒ３が３．６３μｍ〜９．６５μｍであり、
   ケーブルカットオフ波長が１２６０ｎｍ未満であり、
   波長１．３１μｍにおけるモードフィールド径が７．９μｍ〜１０．２μｍであり、
   零分散波長が１３００ｎｍ〜１３２４ｎｍであり、
   零分散スロープが０．０９３ｐｓ／(ｎｍ^２・ｋｍ)以下であり、
   直径２０ｍｍ、波長１．３１μｍにおける一様曲げ損失が２ｄＢ／ｍ以下であり、
   波長１．５５μｍにおけるＳＢＳ閾値が通常のステップインデックス型の屈折率分布を有し、同一のモードフィールド径を持つシングルモード光ファイバに比して＋３ｄＢ以上であることを特徴とする光ファイバ母材。
4. コアの中央部に、コアの中心から半径Ｒ１μｍの領域に、最大比屈折率差Δ１を有する第１コアと、第１コアを取り囲むように接し、半径Ｒ１μｍからＲ２μｍの領域に、クラッドに対する比屈折率差として最小比屈折率差Δ２を有する第２コアと、第２コアを取り囲むように接し、半径Ｒ２μｍ〜Ｒ３μｍの領域に、クラッドに対する比屈折率差として最大比屈折率差Δ３を有する第３コアとからなる、３層構造のコアと、前記３層構造のコアを取り囲むように接し、クラッドに対する比屈折率差としてほぼ一定の屈折率を有するクラッドとから構成される屈折率分布を有し、
   前記Δ２が０．１５％以上０．４％以下であり、前記Δ１、Δ２、Δ３が、Δ１＞Δ２、かつ、Δ３＞Δ２、であり、Δ３≧Δ１であり、
   前記Δ１、Δ２、Δ３を、Δ１−Δ２＝Ｘ、Δ３−Δ２＝Ｙとした場合、（Ｘ＋Ｙ）＞０．４％であり、前記Ｘ、Ｙが、０．２５％＜Ｘ＜０．６％、かつ、０．１％≦Ｙ≦０．６％、かつ、（２*Ｘ−０．７）％＜Ｙ＜（Ｘ／２＋０．４）％となる関係を満たし、
   前記Δ２、Δ３、Ｒ１、Ｒ２が、
   （Δ２＋Δ３）＋１．０≦ Ｒ２／Ｒ１ ≦７*（Δ２＋Δ３）−１．４５ かつ、Δ２＋Δ３≦１．１５となる関係を満たす光ファイバ母材であり、
   該光ファイバ母材を線引きして光ファイバ化した際、
   前記Ｒ２が２．８７μｍ〜４．１０μｍであり、
   前記Ｒ３が４．３６μｍ〜５．７４μｍであり、
   ケーブルカットオフ波長が１２６０ｎｍ未満であり、
   波長１．３１μｍにおけるモードフィールド径が７．９μｍ〜１０．２μｍであり、
   零分散波長が１３００ｎｍ〜１３２４ｎｍであり、
   零分散スロープが０．０９３ｐｓ／(ｎｍ^２・ｋｍ)以下であり、
   直径２０ｍｍ、波長１．３１μｍにおける一様曲げ損失が２ｄＢ／ｍ以下であり、
   波長１．５５μｍにおけるＳＢＳ閾値が通常のステップインデックス型の屈折率分布を有し、同一のモードフィールド径を持つシングルモード光ファイバに比して＋３ｄＢ以上であることを特徴とする光ファイバ母材。

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