JP5330729B2 - グレーデッドインデックス形マルチモード光ファイバ - Google Patents
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Description
本発明は、グレーデッドインデックス形マルチモード光ファイバに関するものである。
複数のモードが伝搬するマルチモード光ファイバとして、ステップインデックス形（ＳＩ形）ものとグレーデッドインデックス形（ＧＩ形）のものとがある。ＳＩ形マルチモード光ファイバは、コア部分が、例えば純粋石英で構成され、屈折率分布が一様となっている。一方、ＧＩ形マルチモード光ファイバは、コア部分が、例えばゲルマニウム（Ｇｅ）を添加した石英で構成され、コアの径方向にグレーデッド形と呼ばれる屈折率分布を形成したものである。ＳＩ形マルチモード光ファイバでは、高次モードになるほど伝搬遅延時間が大きくなるというモード分散の問題があるが、ＧＩ形マルチモード光ファイバでは、モード毎の伝搬遅延時間が揃うようにグレーデッド形を設計するので、モード分散を小さな値に抑えることが可能となる。このグレーデッド形としては、一般に、２乗分布のものが挙げられる。
特許文献１には、２乗分布の屈折率分布を有するＧＩ形コアと、コアを覆うように設けられたコア径の１／１００〜１／２０の厚さの第１クラッドと、第１クラッドの周囲に設けられた第１クラッドより低屈折率の第２クラッドと、第２クラッドの周囲に設けられた第２クラッドより低屈折率の第３クラッドと、を備えた構成の光伝送用ファイバが開示されている。
特許文献２には、α乗屈折率分布を有するコアと、コアを覆うように設けられたクラッドと、を備えたＧＩ形マルチモード光ファイバにおいて、クラッドは、その外周部にその内周部よりも低屈折率なデプレスド領域を有し、そのデプレスド領域をその外周側ほど高屈折率となる多層階段状の屈折率分布となるように構成したマルチモード光ファイバが開示されている。そして、これによって、ＧＩ形マルチモード光ファイバの曲げ損失特性を優れたものとすることができると記載されている。
特開昭５９−２３２３０２号公報
特開２００６−４７７１９号公報
近年、光ファイバを家庭にまで引き込むＦＴＴＨ（Fiber To The Home）と呼ばれる高
速インターネットサービスが広く利用されている。このＦＴＴＨでは、光ファイバが屋内に引き込まれるので、小さな曲げ径に対応可能な光ファイバが求められている。
速インターネットサービスが広く利用されている。このＦＴＴＨでは、光ファイバが屋内に引き込まれるので、小さな曲げ径に対応可能な光ファイバが求められている。
光ファイバの許容曲げ径を小さくするために、コア屈折率を大きくする方法がある。ところが、これによると、伝送帯域特性が低下する問題や伝送損失が大きくなる問題が生じる。さらには、汎用のＧＩ形光ファイバとの接続損失が大きくなる問題がある。
本発明は、帯域特性や接続特性を低下させることなく、損失劣化を伴うことなくＧＩ形マルチモード光ファイバの許容曲げ径を小さくすることを目的とする。
本発明のＧＩ形マルチモード光ファイバは、
外径が４５〜６５μｍのコアと、
上記コアを覆うように設けられた第１クラッドと、
上記第１クラッドを覆うように設けられ該第１クラッドよりも屈折率の低い材料で形成された第２クラッドと、
上記第２クラッドを覆うように設けられ該第２クラッドよりも屈折率の高い材料で形成された第３クラッドと、
を備えたものであって、
上記第１クラッドの外径の上記コアの外径に対する比が１．１５〜１．２５であることを特徴とする。
外径が４５〜６５μｍのコアと、
上記コアを覆うように設けられた第１クラッドと、
上記第１クラッドを覆うように設けられ該第１クラッドよりも屈折率の低い材料で形成された第２クラッドと、
上記第２クラッドを覆うように設けられ該第２クラッドよりも屈折率の高い材料で形成された第３クラッドと、
を備えたものであって、
上記第１クラッドの外径の上記コアの外径に対する比が１．１５〜１．２５であることを特徴とする。
本発明のＧＩ形マルチモード光ファイバは、
上記第２クラッドの厚さが７．５〜１５μｍであってもよい。
上記第２クラッドの厚さが７．５〜１５μｍであってもよい。
本発明のＧＩ形マルチモード光ファイバは、
上記第１クラッドに対する上記第２クラッドの比屈折率差が０．５〜１．５％であってもよい。
上記第１クラッドに対する上記第２クラッドの比屈折率差が０．５〜１．５％であってもよい。
本発明のＧＩ形マルチモード光ファイバによれば、第１クラッドの外径のコアの外径に対する比が１．１５〜１．２５であるので、許容曲げ径が小さくても損失劣化がなく、しかも、帯域特性や接続特性が低下することがない。
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、本発明は、以下の実施形態に限定されるものではない。このＧＩ形マルチモード光ファイバ１０は、例えば、通信用ケーブルや機器内への配線に用いられるものである。
図１は、本実施形態のＧＩ形マルチモード光ファイバ１０の横断面図と、それに対応する屈折率分布図とを併せて示したものある。
ＧＩ形マルチモード光ファイバ１０は、ファイバ中心のコア１１と、コア１１を覆うように設けられた第１クラッド１２と、第１クラッド１２を覆うように設けられた第２クラッド１３と、第２クラッド１３を覆うように設けられた第３クラッド１４と、第３クラッド１４を覆うように設けられた被覆層（図示せず）と、を備えたものである。このＧＩ形マルチモード光ファイバ１０は、例えば、ファイバ径１２５μｍに形成されている。
コア１１は、例えば、ゲルマニウムなどがドープされた石英により構成されている。
コア１１の屈折率分布は、中心部ほど屈折率が高く外周側に行くほど屈折率が低くなるＧＩ形のものである。屈折率分布は、モード毎の伝搬遅延時間が一様になるように設計された２乗分布のものである。この屈折率分布は、コア１１の中心部ほどゲルマニウムのドープ濃度を高くし、外周側に行くに従ってドープ量を少なくすることによって、形成される。屈折率の最大値（つまり、コア中心における屈折率）ｎ１の屈折率の最小値（つまり、コア１１の外周位置における屈折率）ｎ２に対する比屈折率差Δ１は、例えば１．０％である。なお、ｎ１のｎ２に対する比屈折率差Δ１は、
Δ１＝（ｎ１−ｎ２）／ｎ２×１００［％］
で表される。
Δ１＝（ｎ１−ｎ２）／ｎ２×１００［％］
で表される。
コア１１は、例えば外径Ｄ１が４５〜６５μｍである。コア径Ｄ１は、例えば、ＪＩＳ Ｃ６８３２にＳＧＩ−５０／１２５として規定されたマルチモード光ファイバ素線のコアの外径（５０μｍ）と同寸、あるいは、ＩＥＣ（国際電気標準会議）の規格に準じた光ファイバのコア径（６２．５μｍ）と同寸であることが、既存の光ファイバやその他の光学素子との整合性の観点から好ましい。
第１クラッド１２は、例えば純粋石英により構成されている。第１クラッド１２の屈折率ｎ２は、例えば、１．４５６である。
第１クラッド１２の外径Ｄ２は、例えば５０〜８０μｍである。この第１クラッド径のコア径に対する比Ｄ２／Ｄ１は１．１５〜１．２５であり、好ましくは１．１７〜１．２３である。
第２クラッド１３は、例えばフッ素やボロン等がドープされた石英により構成されている。
第２クラッド１３は、曲げ損失を小さくする観点から、第２クラッド厚Ｔが７．５μｍ以上であることが好ましく、１０μｍ以上であることがより好ましい。一方、第２クラッド１３は、ＧＩ形マルチモード光ファイバ１０の全体のファイバ径の設計上の観点から、第２クラッド厚Ｔは１５μｍ以下であることが好ましい。つまり、第２クラッド厚Ｔは、７．５〜１５μｍであることが好ましく、１０〜１５μｍであることがより好ましい。
第２クラッド１３の屈折率ｎ３は、第１クラッド１２の屈折率ｎ２よりも低いものである。第２クラッド１３の屈折率ｎ３は、例えば１．４３４〜１．４４９である。第２クラッド１３の第１クラッド１２に対する比屈折率差Δ２は、伝送損失を大きくすることなく曲げ損失を小さくする観点から、０．５〜１．５％であることが好ましく、０．７〜１．４％であることがより好ましい。ここで、第２クラッド１３の第１クラッド１２に対する比屈折率差Δ２とは、
Δ２＝（ｎ２−ｎ３）／ｎ２×１００［％］
で表される値である。
Δ２＝（ｎ２−ｎ３）／ｎ２×１００［％］
で表される値である。
第３クラッド１４は、例えば純粋石英により構成されている。第３クラッド１４の屈折率ｎ４は、例えば１．４５６である。第３クラッド１４の外径Ｄ４は、例えば１１０〜１４０μｍである。第３クラッド１４の外径Ｄ４は、例えば、ＪＩＳ Ｃ６８３２にＳＧＩ−５０／１２５として規定されたマルチモード光ファイバ素線のクラッドの外径（１２５μｍ）と同寸であることが、既存の光ファイバやその他の光学素子との整合性の観点から好ましい。
被覆層は、例えばポリアミド樹脂、紫外線硬化樹脂、シリコーン樹脂等で形成されている。被覆層は、厚さが例えば６０〜４００μｍである。
このＧＩ形マルチモード光ファイバ１０は、例えば、ＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法、ＯＶＤ（Outside Vapor Deposition）法、ＶＡＤ（Vapor-phase Axial Deposition）法又はロッドインチューブ法等により光ファイバと同じ比率の屈折率分布構造を有するプリフォームを作製し、これを加熱して線引きすることによって得た光ファイバ素線の表面を被覆層で保護し、機械的強度を上げるためのスクリーニング試験を行う、従来の方法によって製造することができる。
このＧＩ形マルチモード光ファイバ１０に光が入射されると、低次モードはコア１１の中心近くで全反射して伝搬され、高次モードはコア１１の外側近くで全反射して伝搬される。そして、このＧＩ形マルチモード光ファイバ１０は、第１クラッド径とコア径との比Ｄ２／Ｄ１が１．１５〜１．２５であるので、外力により曲げ半径が５ｍｍや１０ｍｍ程度の曲げが加えられても、曲げによる損失を抑えて光伝送することができる。
以上の構成のＧＩ形マルチモード光ファイバとして、以下の実施例１及び実施例２を作成した。各々の構成及び結果は、表１にも示す。
＜実施例１＞
上記実施形態において説明したＧＩ形マルチモード光ファイバを作成し、これを実施例１とした。このＧＩ形マルチモード光ファイバは、コア径Ｄ１が４７．５μｍ、第１クラッド径Ｄ２のコア径Ｄ１に対する比Ｄ２／Ｄ１が１．２１、第２クラッド厚Ｔが７．６５μｍ、第３クラッド径Ｄ４が１２５μｍ、及び被覆層の層厚が６２．５μｍであった。また、各屈折率ｎ１、ｎ２、ｎ３及びｎ４は、それぞれ１．４７２，１．４５６，１．４４２、及び１．４５６であり、第２クラッドの第１クラッドに対する比屈折率差Δ２は０．９５％であった。
上記実施形態において説明したＧＩ形マルチモード光ファイバを作成し、これを実施例１とした。このＧＩ形マルチモード光ファイバは、コア径Ｄ１が４７．５μｍ、第１クラッド径Ｄ２のコア径Ｄ１に対する比Ｄ２／Ｄ１が１．２１、第２クラッド厚Ｔが７．６５μｍ、第３クラッド径Ｄ４が１２５μｍ、及び被覆層の層厚が６２．５μｍであった。また、各屈折率ｎ１、ｎ２、ｎ３及びｎ４は、それぞれ１．４７２，１．４５６，１．４４２、及び１．４５６であり、第２クラッドの第１クラッドに対する比屈折率差Δ２は０．９５％であった。
この光ファイバを半径５ｍｍのマンドレルに１０回巻き付けた。ＪＩＳ Ｃ６８２３のカットバック法に準じて、巻き付けの前後においてそれぞれ光強度試験を行った。この結果より曲げ損失を求めたところ、曲げ損失は０ｄＢであった。
＜実施例２＞
上記実施形態において説明したＧＩ形マルチモード光ファイバを作成し、これを実施例２とした。このＧＩ形マルチモード光ファイバは、コア径Ｄ１が４９．３μｍ、第１クラッド径Ｄ２のコア径Ｄ１に対する比Ｄ２／Ｄ１が１．１６、第２クラッド厚Ｔが１０．１μｍ、第３クラッド径Ｄ４が１２５μｍ、及び被覆層の層厚が６２．５μｍであった。また、各屈折率ｎ１、ｎ２、ｎ３及びｎ４は、それぞれ１．４７２，１．４５６，１．４３５、及び１．４５６であり、第２クラッドの第１クラッドに対する比屈折率差Δ２は１．４２％であった。
上記実施形態において説明したＧＩ形マルチモード光ファイバを作成し、これを実施例２とした。このＧＩ形マルチモード光ファイバは、コア径Ｄ１が４９．３μｍ、第１クラッド径Ｄ２のコア径Ｄ１に対する比Ｄ２／Ｄ１が１．１６、第２クラッド厚Ｔが１０．１μｍ、第３クラッド径Ｄ４が１２５μｍ、及び被覆層の層厚が６２．５μｍであった。また、各屈折率ｎ１、ｎ２、ｎ３及びｎ４は、それぞれ１．４７２，１．４５６，１．４３５、及び１．４５６であり、第２クラッドの第１クラッドに対する比屈折率差Δ２は１．４２％であった。
そして、実施例１と同様にして曲げ損失を求めたところ、実施例２の曲げ損失は０．０３ｄＢであった。
この実施例１及び実施例２の結果より、第１クラッド径Ｄ２のコア径Ｄ１に対する比Ｄ２／Ｄ１が１．１５〜１．２５、第２クラッド厚Ｔが７．５〜１５μｍ、第１クラッドに対する第２クラッドの比屈折率差Δ２が０．５〜１．５％であれば、小さな許容曲げ径のＧＩ形マルチモード光ファイバにおいても帯域特性及び接続特性が低下しないことが分かる。
次に、ＧＩ形マルチモード光ファイバについて、以下の評価試験１〜３を行った。
＜評価試験１＞
以下のテストファイバ１〜５を作製し、第１クラッド径のコア径に対する比Ｄ２／Ｄ１と曲げ損失及び接続損失との関係を調べる評価試験１を行った。
以下のテストファイバ１〜５を作製し、第１クラッド径のコア径に対する比Ｄ２／Ｄ１と曲げ損失及び接続損失との関係を調べる評価試験１を行った。
−テストファイバ１−
上記実施形態において説明したＧＩ形マルチモード光ファイバを作成し、これをテストファイバ１とした。このＧＩ形マルチモード光ファイバは、コア径Ｄ１が５０μｍ、第１クラッド径Ｄ２のコア径Ｄ１に対する比Ｄ２／Ｄ１が１．０２、第２クラッド厚Ｔが４．５μｍ、第３クラッド径Ｄ４が１２５μｍ、及び被覆層の層厚が６２．５μｍであった。また、各屈折率ｎ１、ｎ２、ｎ３及びｎ４は、それぞれ１．４７２，１．４５６，１．４５０，及び１．４５６であり、第２クラッドの第１クラッドに対する比屈折率差Δ２は０．４％であった。
上記実施形態において説明したＧＩ形マルチモード光ファイバを作成し、これをテストファイバ１とした。このＧＩ形マルチモード光ファイバは、コア径Ｄ１が５０μｍ、第１クラッド径Ｄ２のコア径Ｄ１に対する比Ｄ２／Ｄ１が１．０２、第２クラッド厚Ｔが４．５μｍ、第３クラッド径Ｄ４が１２５μｍ、及び被覆層の層厚が６２．５μｍであった。また、各屈折率ｎ１、ｎ２、ｎ３及びｎ４は、それぞれ１．４７２，１．４５６，１．４５０，及び１．４５６であり、第２クラッドの第１クラッドに対する比屈折率差Δ２は０．４％であった。
この光ファイバを実施例１と同様にして曲げ損失を求めた。また、融着接続器を用いてＪＩＳ Ｃ６８２３のカットバック法に準じて測定した接続前及び接続後の光強度から、接続損失を求めた。テストファイバ１の曲げ損失及び接続損失は、それぞれ、０．２５ｄＢ及び０．４０ｄＢであった。
−テストファイバ２−
第１クラッド径Ｄ２のコア径Ｄ１に対する比Ｄ２／Ｄ１が１．３８であることを除いてテストファイバ１と同一構成のＧＩ形マルチモード光ファイバを作製し、これをテストファイバ２とした。
第１クラッド径Ｄ２のコア径Ｄ１に対する比Ｄ２／Ｄ１が１．３８であることを除いてテストファイバ１と同一構成のＧＩ形マルチモード光ファイバを作製し、これをテストファイバ２とした。
テストファイバ２の曲げ損失及び接続損失は、それぞれ、０．２０ｄＢ及び０．１２ｄＢであった。
−テストファイバ３−
第１クラッド径Ｄ２のコア径Ｄ１に対する比Ｄ２／Ｄ１が１．２であることを除いてテストファイバ１と同一構成のＧＩ形マルチモード光ファイバを作製し、これをテストファイバ３とした。
第１クラッド径Ｄ２のコア径Ｄ１に対する比Ｄ２／Ｄ１が１．２であることを除いてテストファイバ１と同一構成のＧＩ形マルチモード光ファイバを作製し、これをテストファイバ３とした。
テストファイバ３の曲げ損失及び接続損失は、それぞれ、０．１８ｄＢ及び０．０９ｄＢであった。
−テストファイバ４−
第１クラッド径Ｄ２のコア径Ｄ１に対する比Ｄ２／Ｄ１が１．１４であることを除いてテストファイバ１と同一構成のＧＩ形マルチモード光ファイバを作製し、これをテストファイバ４とした。
第１クラッド径Ｄ２のコア径Ｄ１に対する比Ｄ２／Ｄ１が１．１４であることを除いてテストファイバ１と同一構成のＧＩ形マルチモード光ファイバを作製し、これをテストファイバ４とした。
テストファイバ４の曲げ損失及び接続損失は、それぞれ、０．２０ｄＢ及び０．１０ｄＢであった。
−テストファイバ５−
第１クラッド径Ｄ２のコア径Ｄ１に対する比Ｄ２／Ｄ１が２．５であることを除いてテストファイバ１と同一構成のＧＩ形マルチモード光ファイバを作製し、これをテストファイバ５とした。
第１クラッド径Ｄ２のコア径Ｄ１に対する比Ｄ２／Ｄ１が２．５であることを除いてテストファイバ１と同一構成のＧＩ形マルチモード光ファイバを作製し、これをテストファイバ５とした。
テストファイバ５曲げ損失及び接続損失は、それぞれ、０．４７２ｄＢ及び０．０８ｄＢであった。
＜評価試験２＞
以下のテストファイバ６〜１１を作製し、第２クラッド厚Ｔと曲げ損失との関係を調べる評価試験２を行った。
以下のテストファイバ６〜１１を作製し、第２クラッド厚Ｔと曲げ損失との関係を調べる評価試験２を行った。
−テストファイバ６−
上記実施形態において説明したＧＩ形マルチモード光ファイバを作成し、これをテストファイバ６とした。このＧＩ形マルチモード光ファイバは、コア径Ｄ１が５０μｍ、第１クラッド径Ｄ２のコア径Ｄ１に対する比Ｄ２／Ｄ１が１．３８μｍ、第２クラッド厚Ｔが８μｍ、第３クラッド径Ｄ４が１２５μｍ、及び被覆層の層厚が６２．５μｍであった。また、各屈折率ｎ１、ｎ２、ｎ３及びｎ４は、それぞれ１．４７０，１．４５６，１．４４９，及び１．４５６であり、第２クラッドの第１クラッドに対する比屈折率差Δ２は０．５０％であった。
上記実施形態において説明したＧＩ形マルチモード光ファイバを作成し、これをテストファイバ６とした。このＧＩ形マルチモード光ファイバは、コア径Ｄ１が５０μｍ、第１クラッド径Ｄ２のコア径Ｄ１に対する比Ｄ２／Ｄ１が１．３８μｍ、第２クラッド厚Ｔが８μｍ、第３クラッド径Ｄ４が１２５μｍ、及び被覆層の層厚が６２．５μｍであった。また、各屈折率ｎ１、ｎ２、ｎ３及びｎ４は、それぞれ１．４７０，１．４５６，１．４４９，及び１．４５６であり、第２クラッドの第１クラッドに対する比屈折率差Δ２は０．５０％であった。
この光ファイバを実施例１と同様にして曲げ損失を求めたところ、０．２０ｄＢであった。
−テストファイバ７−
第２クラッド厚Ｔが３μｍであることを除いてテストファイバ６と同一構成のＧＩ形マルチモード光ファイバを作製し、これをテストファイバ７とした。
第２クラッド厚Ｔが３μｍであることを除いてテストファイバ６と同一構成のＧＩ形マルチモード光ファイバを作製し、これをテストファイバ７とした。
テストファイバ７の曲げ損失は０．３２ｄＢであった。
−テストファイバ８−
第２クラッド厚Ｔが１μｍであることを除いてテストファイバ６と同一構成のＧＩ形マルチモード光ファイバを作製し、これをテストファイバ８とした。
第２クラッド厚Ｔが１μｍであることを除いてテストファイバ６と同一構成のＧＩ形マルチモード光ファイバを作製し、これをテストファイバ８とした。
テストファイバ８の曲げ損失は０．４７２ｄＢであった。
−テストファイバ９−
第２クラッド厚Ｔが１０μｍであることを除いてテストファイバ６と同一構成のＧＩ形マルチモード光ファイバを作製し、これをテストファイバ９とした。
第２クラッド厚Ｔが１０μｍであることを除いてテストファイバ６と同一構成のＧＩ形マルチモード光ファイバを作製し、これをテストファイバ９とした。
テストファイバ９の曲げ損失は０．３２ｄＢであった。
−テストファイバ１０−
第２クラッド厚Ｔが１３μｍであることを除いてテストファイバ６と同一構成のＧＩ形マルチモード光ファイバを作製し、これをテストファイバ１０とした。
第２クラッド厚Ｔが１３μｍであることを除いてテストファイバ６と同一構成のＧＩ形マルチモード光ファイバを作製し、これをテストファイバ１０とした。
テストファイバ１０の曲げ損失は０．０９ｄＢであった。
−テストファイバ１１−
第２クラッド厚Ｔが１５μｍであることを除いてテストファイバ６と同一構成のＧＩ形マルチモード光ファイバを作製し、これをテストファイバ１１とした。
第２クラッド厚Ｔが１５μｍであることを除いてテストファイバ６と同一構成のＧＩ形マルチモード光ファイバを作製し、これをテストファイバ１１とした。
テストファイバ１１の曲げ損失は０．０５ｄＢであった。
＜評価試験３＞
以下のテストファイバ１２〜１９を作製し、第２クラッドの第１クラッドに対する比屈折率差Δ２と曲げ損失及び伝送損失との関係を調べる評価試験３を行った。
以下のテストファイバ１２〜１９を作製し、第２クラッドの第１クラッドに対する比屈折率差Δ２と曲げ損失及び伝送損失との関係を調べる評価試験３を行った。
−テストファイバ１２−
上記実施形態において説明したＧＩ形マルチモード光ファイバを作成し、これをテストファイバ１２とした。このＧＩ形マルチモード光ファイバは、コア径Ｄ１が５０μｍ、第１クラッド径Ｄ２のコア径Ｄ１に対する比Ｄ２／Ｄ１が１．２４、第２クラッド厚Ｔが６μｍ、第３クラッド径Ｄ４が１２５μｍ、及び被覆層の層厚が６２．５μｍであった。また、各屈折率ｎ１、ｎ２、ｎ３及びｎ４は、それぞれ１．４７２，１．４５６，１．４５０，及び１．４５６であり、第２クラッドの第１クラッドに対する比屈折率差Δ２は０．４％であった。
上記実施形態において説明したＧＩ形マルチモード光ファイバを作成し、これをテストファイバ１２とした。このＧＩ形マルチモード光ファイバは、コア径Ｄ１が５０μｍ、第１クラッド径Ｄ２のコア径Ｄ１に対する比Ｄ２／Ｄ１が１．２４、第２クラッド厚Ｔが６μｍ、第３クラッド径Ｄ４が１２５μｍ、及び被覆層の層厚が６２．５μｍであった。また、各屈折率ｎ１、ｎ２、ｎ３及びｎ４は、それぞれ１．４７２，１．４５６，１．４５０，及び１．４５６であり、第２クラッドの第１クラッドに対する比屈折率差Δ２は０．４％であった。
この光ファイバを実施例１と同様にして曲げ損失を求めた。また、ＪＩＳ Ｃ６８２３のＯＴＤＲ法に準じて伝送損失を求めた。テストファイバ１２の曲げ損失及び伝送損失は、それぞれ、０．２５ｄＢ及び２．２０ｄＢであった。
−テストファイバ１３−
第２クラッドの屈折率ｎ３が１．４５２及び第２クラッドの第１クラッドに対する比屈折率差Δ２が０．３であることを除いてテストファイバ１２と同一構成のＧＩ形マルチモード光ファイバを作製し、これをテストファイバ１３とした。
第２クラッドの屈折率ｎ３が１．４５２及び第２クラッドの第１クラッドに対する比屈折率差Δ２が０．３であることを除いてテストファイバ１２と同一構成のＧＩ形マルチモード光ファイバを作製し、これをテストファイバ１３とした。
テストファイバ１３の曲げ損失及び伝送損失は、それぞれ、０．３１ｄＢ及び２．３１ｄＢであった。
−テストファイバ１４−
第２クラッドの屈折率ｎ３が１．４５５及び第２クラッドの第１クラッドに対する比屈折率差Δ２が０．１であることを除いてテストファイバ１２と同一構成のＧＩ形マルチモード光ファイバを作製し、これをテストファイバ１４とした。
第２クラッドの屈折率ｎ３が１．４５５及び第２クラッドの第１クラッドに対する比屈折率差Δ２が０．１であることを除いてテストファイバ１２と同一構成のＧＩ形マルチモード光ファイバを作製し、これをテストファイバ１４とした。
テストファイバ１４の曲げ損失及び伝送損失は、それぞれ、０．３０ｄＢ及び２．１６ｄＢであった。
−テストファイバ１５−
第２クラッドの屈折率ｎ３が１．４５２及び第２クラッドの第１クラッドに対する比屈折率差Δ２が０．２５であることを除いてテストファイバ１２と同一構成のＧＩ形マルチモード光ファイバを作製し、これをテストファイバ１５とした。
第２クラッドの屈折率ｎ３が１．４５２及び第２クラッドの第１クラッドに対する比屈折率差Δ２が０．２５であることを除いてテストファイバ１２と同一構成のＧＩ形マルチモード光ファイバを作製し、これをテストファイバ１５とした。
テストファイバ１５の曲げ損失及び伝送損失は、それぞれ、０．３０ｄＢ及び２．２２ｄＢであった。
−テストファイバ１６−
第２クラッドの屈折率ｎ３が１．４５１及び第２クラッドの第１クラッドに対する比屈折率差Δ２が０．３５であることを除いてテストファイバ１２と同一構成のＧＩ形マルチモード光ファイバを作製し、これをテストファイバ１６とした。
第２クラッドの屈折率ｎ３が１．４５１及び第２クラッドの第１クラッドに対する比屈折率差Δ２が０．３５であることを除いてテストファイバ１２と同一構成のＧＩ形マルチモード光ファイバを作製し、これをテストファイバ１６とした。
テストファイバ１６の曲げ損失及び伝送損失は、それぞれ、０．３０ｄＢ及び２．２０ｄＢであった。
−テストファイバ１７−
第２クラッドの屈折率ｎ３が１．４３５及び第２クラッドの第１クラッドに対する比屈折率差Δ２が１．４５であることを除いてテストファイバ１２と同一構成のＧＩ形マルチモード光ファイバを作製し、これをテストファイバ１７とした。
第２クラッドの屈折率ｎ３が１．４３５及び第２クラッドの第１クラッドに対する比屈折率差Δ２が１．４５であることを除いてテストファイバ１２と同一構成のＧＩ形マルチモード光ファイバを作製し、これをテストファイバ１７とした。
テストファイバ１７の曲げ損失及び伝送損失は、それぞれ、０．０３ｄＢ及び２．９４ｄＢであった。
−テストファイバ１８−
第２クラッドの屈折率ｎ３が１．４４２及び第２クラッドの第１クラッドに対する比屈折率差Δ２が０．９５であることを除いてテストファイバ１２と同一構成のＧＩ形マルチモード光ファイバを作製し、これをテストファイバ１８とした。
第２クラッドの屈折率ｎ３が１．４４２及び第２クラッドの第１クラッドに対する比屈折率差Δ２が０．９５であることを除いてテストファイバ１２と同一構成のＧＩ形マルチモード光ファイバを作製し、これをテストファイバ１８とした。
テストファイバ１８の曲げ損失及び伝送損失は、それぞれ、０ｄＢ及び２．２１ｄＢであった。
−テストファイバ１９−
第２クラッドの屈折率ｎ３が１．４４９及び第２クラッドの第１クラッドに対する比屈折率差Δ２が０．５であることを除いてテストファイバ１２と同一構成のＧＩ形マルチモード光ファイバを作製し、これをテストファイバ１９とした。
第２クラッドの屈折率ｎ３が１．４４９及び第２クラッドの第１クラッドに対する比屈折率差Δ２が０．５であることを除いてテストファイバ１２と同一構成のＧＩ形マルチモード光ファイバを作製し、これをテストファイバ１９とした。
テストファイバ１９の曲げ損失及び伝送損失は、それぞれ、０．１０ｄＢ及び２．２０ｄＢであった。
＜評価試験結果及び考察＞
図２によると、第１クラッド径のコア径に対する比Ｄ２／Ｄ１が１．１５〜１．２５のとき、光ファイバの接続損失を低減させることなく曲げ損失を低減できることが分かる。
図２によると、第１クラッド径のコア径に対する比Ｄ２／Ｄ１が１．１５〜１．２５のとき、光ファイバの接続損失を低減させることなく曲げ損失を低減できることが分かる。
図３によると、第２クラッド厚Ｔが７．５μｍ以上のとき、曲げ損失を低減できることが分かる。
図４によると、第１クラッドに対する第２クラッドの比屈折率差Δ２が０．５〜１．５のとき、光ファイバの伝送特性を低下させることなく曲げ損失を低減できることが分かる。
以上説明したように、本発明は許容曲げ径の小さなＧＩ形マルチモード光ファイバについて有用である。
１０ グレーデッドインデックス形マルチモード光ファイバ
１１ コア
１２ 第１クラッド
１３ 第２クラッド
１４ 第３クラッド
１１ コア
１２ 第１クラッド
１３ 第２クラッド
１４ 第３クラッド
Claims (3)
- 外径が４５〜６５μｍのコアと、
上記コアを覆うように設けられた第１クラッドと、
上記第１クラッドを覆うように設けられ該第１クラッドよりも屈折率の低い材料で形成された第２クラッドと、
上記第２クラッドを覆うように設けられ該第２クラッドよりも屈折率の高い材料で形成された第３クラッドと、
を備えたグレーデッドインデックス形マルチモード光ファイバであって、
上記第１クラッドの外径の上記コアの外径に対する比が１．１５〜１．２５であることを特徴とするグレーデッドインデックス形マルチモード光ファイバ。 - 請求項１に記載されたグレーデッドインデックス形マルチモード光ファイバにおいて、
上記第２クラッドの厚さが７．５〜１５μｍであることを特徴とするグレーデッドインデックス形マルチモード光ファイバ。 - 請求項１又は２に記載されたグレーデッドインデックス形マルチモード光ファイバにおいて、
上記第１クラッドに対する上記第２クラッドの比屈折率差が０．５〜１．５％であることを特徴とするグレーデッドインデックス形マルチモード光ファイバ。
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