JP5419978B2 - 単一モード光ファイバ - Google Patents

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本願は、「単一モード光ファイバ（Single Mode Optical Fiber）」という発明の名称で２００８年７月２３日出願の米国仮特許出願第６１／１３５，６９８号の利益を主張する。

本発明は、中継器間隔が長く、データ速度が速い通信システム用に設計された単一モード光ファイバを対象とする。特に、単一モードファイバは、海中の用途に所望される特徴である、優れた曲げ抵抗および熱老化、低い減衰、および広い有効面積Ａ_effを兼ね備える。

広い有効面積を有するファイバは、ハイパワーシステムにおける信号の劣化を引き起こしうる、非線形の光学効果を低減する。一般に、非線形効果の数学的記述には、比Ｐ／Ａ_effが含まれ、ここでＰは光パワーである。よって、Ａ_effの増大は、光信号の劣化に対する非線形の寄与の低下を生じさせる。

電気通信産業における、電子信号を再生することのない、長距離にわたる、より大きい情報容量の必要性から、単一モードファイバのインデックス・プロファイル設計が再評価されることとなった。

高出力および長距離の定義は、特定の通信システムとの関連でのみ意味があり、ここで、ビットレート、ビット誤り率、多重化方式、および恐らくは光増幅器が、特定される。当業者に周知の、高出力および長距離の意味に影響を与える追加の要素が存在する。しかしながら、ほとんどの目的では、高出力とは、約１０ｍＷを超える光パワーである。一部の用途では、１ｍＷ以下の信号出力レベルでさえ非線形効果に感受性であり、したがって、Ａ_effは、このような低出力のシステムにおいても、依然として考慮すべき重要な事柄である。

したがって、海中の用途に使用するのに適した、代替となる単一モードファイバを開発することが望まれるであろう。

本発明の１つの態様によれば、単一モード光ファイバは、
（ｉ）少なくとも３つのセグメントを有するセグメント化されたコアであって、
第１のセグメントが、約０．７５〜１．１の範囲のΔ_max％、およびΔ₀％≧０．６Δ_max％、ならびに約１．５〜３．０μｍの範囲の外半径ｒ₁を有し；
第２のセグメントが０．００〜０．１５％の範囲のΔ₂％を有し；
第３のセグメントが０．３５％未満の範囲のΔ₃％、約７μｍ〜１１μｍの範囲の外半径ｒ₃、約１．５〜３μｍの範囲の幅ｗ₃、および体積Ｖ₃＜７％μｍ²を有する；
セグメント化されたコアと、
（ｉｉ）前記コアを取り囲み、前記コアと接触するシリカ系のクラッド層であって、
前記クラッド層が屈折率ｎ_cを有し；ここで、
前記コアセグメントの屈折率プロファイルが、約１５６５ｎｍ〜１６００ｎｍの範囲のゼロ分散波長；１５５０ｎｍにおける約−６〜−０．５ｐｓ／ｎｍ−ｋｍの範囲の全分散；および１５５０ｎｍにおける０．１ｐｓ／ｎｍ ² −ｋｍを超える分散勾配を提供するように選択される、
クラッド層と、
を備える。

本発明の１つの実施の形態によれば、単一モード光ファイバは、
（ｉ）少なくとも３つのセグメントを有するセグメント化されたコアであって、
第１のセグメントが、約０．７５〜１．１の範囲のΔ_max％、約１．５〜３．０μｍの範囲の外半径ｒ₁を有し；
第２のセグメントが約０．００〜０．１５％の範囲のΔ₂％を有し；
第３のセグメントが、０．３５％未満のΔ₃％、約７〜１１μｍの範囲の外半径ｒ₃、約１．５〜３μｍの範囲の幅ｗ₃、および体積Ｖ₃＜７％μｍ²を有する、
セグメント化されたコアと、
（ｉｉ）前記コアを取り囲み、前記コアと接触するシリカ系のクラッド層であって、
前記クラッド層が屈折率ｎ_cを有し；ここで、
前記コアセグメントの屈折率プロファイルが、１５５０ｎｍにおける０．２５ｄＢ／ｋｍ以下の減衰；約１５６５ｎｍ〜１６００ｎｍの範囲のゼロ分散波長；１５５０ｎｍにおける約−６〜−０．５ｐｓ／ｎｍ−ｋｍの範囲の全分散；１５５０ｎｍにおける０．１ｐｓ／ｎｍ ² −ｋｍを超える分散勾配；１５５０ｎｍにおける有効面積＞６５μｍ²；および、約１２００ｎｍ〜１５００ｎｍの範囲のケーブルの形状をしたファイバのカットオフ波長を提供するように選択される、
クラッド層と、
を備えている。

各セグメントのインデックス・プロファイルは、α−プロファイル、ステップ・インデックス・プロファイル、または台形のプロファイルを含めた、先に定義したもののいずれかでありうる。本プロセスに特別なステップが挿入されない限り、屈折率プロファイルは、屈折率が急激に変化する点において丸みを帯びて曲線的になるであろう。曲線的になる原因は、ベースガラスの屈折率を変化させるのに使用するドーパント材料の拡散にある。よって、これらのインデックス・プロファイルは、特定の点において曲線的でありうる。例えば、正のΔ％を有するステップ・インデックス・プロファイルは、典型的には、上隅および下隅が曲線的になる。

本発明の１つの実施の形態では、コアセグメントはすべて、正のΔ％を有する。別の実施の形態では、コアは３つのセグメントを備え、１つ目はα−プロファイルであり、２番目はステッププロファイルであり、３番目は丸められたステッププロファイルである。この実施の形態の例を下記表１に記載する。

本発明の追加の特徴および利点は、以下の詳細な説明に記載され、一部には、その記述から当業者にとって容易に明らかとなり、または、以下の詳細な説明、特許請求の範囲、ならびに添付の図面を含めた本明細書に記載する通りに発明を実施することによって認識されるであろう。

前述の概要および以下の詳細な説明は、両方とも、本発明の実施の形態を提示し、特許請求の範囲に記載される本発明の性質および特徴を理解するための外観または枠組みを提供することが意図されていることが理解されるべきである。添付の図面は、本発明のさらなる理解を提供するために含まれ、本明細書に取り込まれ、本明細書の一部を構成する。図面は、本発明のさまざまな実施の形態を例証し、その説明と共に、本発明の原理および操作を説明する役割をする。

本発明に従った１つの典型的なファイバの実施の形態の概略的な断面図。 本発明の一部の実施の形態に従った、典型的なファイバのモデル化屈折率プロファイル（半径に対するΔ％）。 本発明の一部の実施の形態に従った、典型的なファイバのモデル化屈折率プロファイル（半径に対するΔ％）。 本発明の一部の実施の形態に従った、典型的なファイバのモデル化屈折率プロファイル（半径に対するΔ％）。 本発明の一部の実施の形態に従った、典型的なファイバのモデル化屈折率プロファイル（半径に対するΔ％）。

定義
インデックス・プロファイルセグメントの半径は次のように定義される（屈折率プロファイルをファイバ半径に対するΔ％のグラフとして示す、図１〜５を参照のこと）。

ａ．第１のコアセグメントの中心部の半径ｒ₀は、ファイバの軸中心線から、第１のコアセグメントのΔ_max％点を通して引いた垂線との交点までを測定する。第１のコアセグメントの中心部が実質的に平ら（すなわち、Δ_max％が半径に及ぶ、またはΔ₀％≧０．６Δ_max％）の場合、半径ｒ₀は、Δ_max％値を有する中心線から最も遠い距離に対応する；
ｂ．第１のコアセグメントの外半径ｒ₁は、ファイバの軸中心線から、外挿した中心のインデックス・プロファイルとＸ軸との交点、すなわち、Δ％＝０の点までが測定される；
ｃ．第２のコアセグメントの外半径ｒ₂は、第２のコアセグメントのΔ％が第２のコアセグメントのΔ％の最小値より０．０２高い、半径に対応する；
ｄ．第３のコアセグメントの外半径ｒ₃は、ファイバの軸中心線から、屈折率プロファイルが最初にΔ＝０．０２％に達する半径までを測定する（クラッディングに関して）。

コアセグメントの幅ｗ_iは、セグメントの内半径と外半径の間の距離になるようにする。セグメントの外半径は、その隣のセグメントの内半径に対応することが理解されよう。

コアセグメントの体積Ｖ_iは、２∫（Δ％ｒ ｄｒ）として定義され、ここで、積分限界はこのセグメントの内半径および外半径である。例えば、第３のコアセグメントでは、内半径はｒ₂であり、外半径はｒ₃である。相対屈折率は無次元であるから、プロファイル体積の単位は％μｍ²である。

インデックス・プロファイル形状の特定の定義は、特に重要ではない。当然ながら、モデル計算の実践においては、定義は、本明細書で行ったように一貫して用いられなければならない。

有効面積はＡ_eff＝２π（∫Ｅ² ｒ ｄｒ）²／（∫Ｅ⁴ ｒ ｄｒ）であり、ここで、積分限界は０〜∞であり、Ｅは伝播光に関連した電界である。有効面積は波長依存性である。有効面積を計算する波長は、ファイバを設計するための作業窓の中心またはその近くの波長である。ほぼ数百ナノメートルの範囲にわたって動作するファイバには、２つ以上のＡ_effが割り当てられて構わない。

屈折率プロファイルまたは単にインデックス・プロファイルという用語は、Δ％（ここでΔ％＝１００×（ｎ（ｒ）²−ｎ_C ²）／２ｎ（ｒ）²）と、ファイバの選択された部分にわたる半径ｒとの関係であり、ここで、Δ％は相対屈折率であり、ｎ（ｒ）は半径ｒにおけるファイバの屈折率であり、ｎ_Cは、この用途においてクラッド層の屈折率となる、指標となる屈折率である。

第１のコアセグメントの最大相対屈折率は、式：
Δ_max％＝１００×（ｎ₁ ²−ｎ_C ²）／２ｎ₁ ²
で定義され、ここでｎ₁は、第１のコアセグメントのインデックス・プロファイルの最大屈折率であり、ｎ_Cは、この用途においてクラッド層の屈折率となる、指標となる屈折率である。Δ₀％は、第１のコアセグメントの中心線における相対屈折率である。

α−プロファイルという用語は、Δ（ｂ）％に関して表されるコアの屈折率プロファイルのことをいい、ここで、ｂは、式：
Δ（ｂ）％＝Δ（ｂ₀）（１−［|ｂ−ｂ₀|／（ｂ₁−ｂ₀）］^α）
に従う半径であり、ｂ₀はインデックスが最大になる動径点であり、ｂ₁はΔ（ｂ）％がゼロの点であり、ｂはｂ_i≦ｂ≦ｂ_fの範囲であり、ここで、差分は先に定義した通りであり、ｂ_iはα−プロファイルの初期点であり、ｂ_fはα−プロファイルの最終点であり、αは実数の指数である。

全分散は、ファイバ分散および材料分散の代数和として定義される。全分散は、当技術分野では、しばしば色分散と称される。全分散の単位はｐｓ／ｎｍ−ｋｍである。

ファイバの曲げ抵抗は、所定の試験条件下、特定の波長におけるファイバの曲げ（曲げ損失）に起因する減衰の誘発に関連する。標準試験条件は、直径７５ｍｍのマンドレルの周囲のファイバ１００回転、および、直径３２ｍｍのマンドレルの周囲のファイバ１回転を含む。各試験条件において減衰を誘発する曲げは、通常はｄＢ／（回転）の単位で測定される。

ケーブルの形状をしたファイバのカットオフ波長λc（すなわち、ケーブルカットオフ波長）を測定する。ケーブルのカットオフの測定は、送信電力による単一モードファイバのＩＥＣ６０７９３−１−４４ケーブルカットオフ波長、すなわち「ＦＯＴＰ−８０」に記載されている。（ＩＥＣ６０７９３ファイバの光学試験方法は、より一般的にはＦＯＴＰとして知られる、ＩＥＣ光ファイバ標準（IEC Fiber Optics Standards）、すなわち、国際電気標準会議−光ファイバ試験方法（International Electrotechnical Commission- Fiber Optics Test Procedures）の一部である）。

実施の形態の説明
これより、添付の図面に例証する本発明の例である、本発明の好ましい実施の形態について詳細に述べる。可能な場合はいつでも、図面全体を通じて、同一または同様の部分を称するのに同一の参照番号が用いられる。本発明の光ファイバの１つの実施の形態が図１に示され、全体にわたり一般に参照番号５で指定される。

さらに具体的には、図１は、本発明に従った１つの典型的なファイバの実施の形態の断面積を概略的に例証している。光ファイバ５は、クラッディング２４に取り囲まれた少なくとも少なくとも３つのコアセグメント１０、１６および２０を有するコア８を備えている。第１のコアセグメント１０は、最大相対屈折率差分Δ_max％によって特徴づけられ、（ｉ）中心部１１、および（ｉｉ）０．７〜１．２のαを有する、取り囲む環状部分１２を備える。

図２〜５は、図１のファイバに対応する４つの典型的なファイバの屈折率プロファイル（半径に対するΔ％）を例証している（実施例１〜実施例４）。図１および２〜５では、第１のコアセグメント１０の外半径は、コア中心線２から外挿線１４と横軸との交点まで引いた線ｒ₁で示されている。第１のコアセグメント１０は、中心線における相対屈折率の差分Δ₀％が：Δ₀％≧０．６Δ_max％、一部の実施の形態ではΔ₀％≧０．７５Δ_max％になるように、比較的平らな差分プロファイルおよび外半径ｒ₀を有する中心部１１を含む。好ましくはΔ₀％≧０．８Δ_max％であり、さらに好ましくはΔ₀％≧０．８５Δ_max％、さらになお好ましくはΔ₀％≧０．９Δ_max％、最も好ましくはΔ₀％≧０．９５Δ_max％である。第１のコアセグメント１０の中心部１１のこの比較的平らな差分プロファイルは、有利には、低いファイバ減衰を提供し、ファイバをより製造し易くする助けにもなる。一部の実施の形態によれば、ｒ₀は少なくとも０．５μｍであり、例えば０．５μｍ＜ｒ₀＜１．５μｍである。１．１μｍ≧ｒ₀≧０．６μｍであることが好ましい。例えば、ｒ₀は、０．７μｍ、０．８μｍ、０．９μｍ、１μｍ、または１．０５μｍでありうる。第２のコアセグメント１６は、第１のセグメントよりも低い相対屈折率差分（Δ₂％）を有する（すなわち、Δ₂％＜Δ_max％）、実質的に均一の屈折率プロファイルを有する。次の実施の形態ではΔ₂％＞０．０である。第２のコアセグメント１６の内半径はｒ₁であり、第２のコアセグメント１６の外半径はｒ₂である。第３のコアセグメント２０は、Δ₂％よりも大きいが、Δ_max％よりは小さい相対屈折率差分（Δ₃％）を有する。第３のコアセグメント２０は、その外半径ｒ₃によって特徴づけられる。第３のコアセグメント２０の中間点の半径ｒ_3midは、ｒ_3mid＝（ｒ₃＋ｒ₂）／２と定義される。第３のコアセグメント２０は、ｒ₃−ｒ₂として定義される幅ｗ₃を有する。

図２〜５の典型的なファイバプロファイルは、第３のセグメント２０の相対屈折率プロファイルがガウス幾何学を有しないことが好ましいことを例証している。第３のセグメント２０は、第１のコアセグメント１０と比べて、比較的広い幅ｗ₃および比較的低い相対屈折率を有する、ほぼ台形の屈折率プロファイルを有することが好ましい。本発明の一部の実施の形態によれば、Δ_max％≦１．２５であり（すなわち、Δ_maxは１．２５以下である）、（Δ_max％）／（Δ₃％）の比は２．３より大きい。さらに好ましくは、Δ_max％は１以下であり、（Δ_max％）／（Δ₃％）の比は２．４より大きく、さらに好ましくは３より大きく、例えば、この比は３．５、４、３．５、５、５．５、６、６．５または７でありうる。本発明の実施の形態によれば、第３のコアセグメント２０の幅ｗ₃は、２．０μｍより大きく、好ましくは２．１５μｍより大きく、さらに好ましくは２．１７５μｍ以上であり、例えば、２．１７μｍ≦ｗ₃≦２．７μｍである。本発明の実施の形態によれば、第３のコアセグメント２０の体積Ｖ₃は、好ましくは７％μｍ²未満であり、さらに好ましくは６．９％μｍ²未満であり、例えば３．５％μｍ²≦Ｖ₃≦６．８％μｍ²である。第３のコアセグメント２０のこれらの特徴は、別々に、および／または互いに組み合わせて、ファイバの減衰を改善することが分かった。これらの実施の形態では、コア８は３つのセグメントを有し、コアセグメント２０が最後のコアセグメントである。他の実施の形態は追加の（随意的な）コアセグメントを含んで差し支えない。

好ましくは、一部の実施の形態によれば、光ファイバ５は、１５００ｎｍを超えるゼロ分散波長（λ_０）、さらに好ましくは１５５０ｎｍを超える、およびさらになお好ましくは１５６５ｎｍ≦λ₀≦１６００ｎｍのゼロ分散波長（λ_０）を有する。例えば、ゼロ分散波長λ₀は、１５７５ｎｍ〜１５９０ｎｍの範囲、または、さらに好ましくは１５８０ｎｍ〜１５８５ｎｍの範囲でありうる。好ましくは、一部の実施の形態によれば、１５５０ｎｍにおける分散勾配（Ｄ−勾配）は０．１ｐｓ／ｎｍ²−ｋｍよりも大きく、さらに好ましくは０．１１ｐｓ／ｎｍ²−ｋｍ〜０．１２５ｐｓ／ｎｍ²−ｋｍである。一部の実施の形態では、１５６０ｎｍ（Ｄ₁₅₆₀）の波長における全分散Ｄは、約−０．５ｐｓ／ｎｍ−ｋｍよりもマイナスであることが好ましい。

好ましくは、光ファイバ５は、１５５０ｎｍにおける、０．２５ｄＢ／ｋｍ未満の減衰（Ａｔｔｎ₁₅₅₀）を有し、さらに好ましくは０．２２ｄＢ／ｋｍ以下、さらになお好ましくは０．２１ｄＢ／ｋｍ以下の減衰を有する。好ましくは、光ファイバ５は、１５５０ｎｍにおいて−１ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ以下（例えば、−２ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ〜−６ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ）の全分散（Ｄ₁₅₅₀）を有し、さらに好ましくは−３ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ未満（例えば−３．５ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ〜−４．５または−５．０ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ）の全分散（Ｄ₁₅₅₀）を有する。好ましくは、１５５０ｎｍにおける有効面積Ａ_effは６５ｎｍ²よりも広く、さらに好ましくは少なくとも７０ｎｍ²であり、例えば、７０ｎｍ²、７１ｎｍ²、または７２ｎｍ²である。ケーブルの形状をしたカットオフ波長λc（すなわち、ケーブルカットオフ波長）は、約１２００ｎｍ〜１５００ｎｍが好ましく、例えば、１２００ｎｍ、１２５０ｎｍ、１３００ｎｍ、１３５０ｎｍ、１４００ｎｍ、１４４０ｎｍ、１４５０ｎｍ、または１４６０ｎｍの範囲である。

よって、３つのセグメントの実施の形態において、セグメント化されたコア８は、次のパラメータ：
約０．７５〜１．２５の範囲のΔ_max％；
約１．５〜４．０μｍの範囲のｒ₁；
約０．００〜０．２％の範囲のΔ₂％；
約０．１〜０．４の範囲のΔ₃％；
約７〜１１μｍの範囲の外半径ｒ₃；および、
約１．５〜３μｍの範囲の第３のセグメントの幅ｗ₃
を用いて記述されることが好ましい。

好ましい範囲は、
約０．８〜１．２０の範囲のΔ_max％；
約２．０〜３．０μｍの範囲のｒ₁；
約０．０５〜０．１８％の範囲のΔ₂％；
約０．１５〜０．３８の範囲のΔ₃％；
約８〜１０μｍの範囲の外半径ｒ₃；および、
約２．０〜２．８μｍの範囲の第３のセグメントの幅ｗ₃
である。

さらに好ましい範囲は、
約０．８５〜１．００の範囲のΔ_max％；
約２．２〜２．６μｍの範囲のｒ₁；
約０．０５〜０．１５％の範囲のΔ₂％；
約０．１５〜０．３５の範囲のΔ₃％；
約８．２〜９．５μｍの範囲の外半径ｒ₃；および、
約２．１〜２．７μｍの範囲の第３のセグメントの幅ｗ₃
である。

図２〜５に対応する次の光ファイバの実施の形態（ファイバ実施例１〜４）は、表１に記載するコアパラメータおよび表２に記載する光学パラメータを有する。

光ファイバ５の実施の形態の中心線におけるΔ％（すなわち、Δ₀％）は、典型的には０．６２〜０．９９であり、さらに好ましくは０．７５〜０．９８（例えば、０．９１、０．７６、０．６３、または０．９３）である。Δ_max％とΔ₀％の差（すなわち、Δ_max％−Δ₀％）は、０．０１〜０．２２（例えば、０．０９、０．１６、０．２１、および０．０５）でありうる。

Δ_max％とΔ₀％の差（すなわち、Δ_max％−Δ₀％）は、実施例１〜４では、それぞれ、０．０１６、０．１０３、０．１５、および０．００９である。Δ_max％とΔ₀％の差が小さいほど減衰が低下することから、差異は０．２２未満であることが好ましく、さらに好ましくは０．２未満であり、さらになお好ましくは０．１５未満であり、さらになお好ましくは０．１５未満である。Δ₀％は、Δ_max％の約０．６倍より大きいことが好ましく、さらに好ましくはΔ_max％の０．７５倍より大きく、さらになお好ましくはΔ_max％の０．８５倍より大きく、最も好ましくはΔ_max％の約０．９より大きい。一部の実施の形態ではΔ₀％≧０．９５Δ_max％である。表１の４つの典型的なファイバの実施の形態の第１のコアセグメントのα値は≠１、すなわち、α＜１またはα＞１であることに留意されたい。光ファイバは、典型的には、直径３２ｍｍのマンドレルの周囲を回転する際に、０．５ｄＢ／回転以下の１５５０ｎｍにおける曲げ損失を示し、好ましくは０．２ｄＢ／回転以下が好ましく、０．１ｄＢ／回転以下がさらに好ましい。

上記表２において、ＬＰ１１は、１１モードの理論的なカットオフであり、ＬＰ０２は０２モードの理論的なカットオフであり、Ｄ₁₆₂₅は１６２５ｎｍにおける全分散であり、ＭＦＤ₁₅₅₀は１５５０ｎｍにおけるファイバのモード・フィールド直径であり、κは、１５５０ｎｍにおける、分散の、分散勾配に対する比である。

よって、本製造結果は、海底通信ケーブルなどの過酷な環境における使用にあらゆる点で適したファイバを提供する。

上記の典型的なファイバの偏波モード分散は、０．０８ｐｓ／（ｋｍ）^1/2未満であり、典型的には約０．０４ｐｓ／（ｋｍ）^1/2未満である。

よって、一部の実施の形態によれば、単一モード光ファイバは、
（ｉ）少なくとも３つのセグメント１０、１６および２０を有するセグメント化されたコア８であって、
第１のセグメント１０が、約０．７５〜１．１の範囲のΔ_max％、約１．５〜３．０μｍの範囲の外半径ｒ₁を有し；
第２のセグメント１６が、約０．００〜０．１５％の範囲のΔ₂％を有し；
第３のセグメント２０が、０．３５％未満のΔ₃％、約７μｍ〜１１μｍの範囲の外半径ｒ₃、約１．５μｍ〜３μｍの範囲の幅ｗ₃、および体積Ｖ₃＜７％μｍ²を有する；
セグメント化されたコア８と、
（ｉｉ）前記コア８を取り囲み、前記コア８と接触するシリカクラッド層２４であって、
前記クラッド層２４が屈折率ｎ_cを有し；
前記コアセグメントの屈折率プロファイル１０、１６および２０が、１５５０ｎｍにおける０．２５ｄＢ／ｋｍ以下の減衰（内部減衰）；約１５６５ｎｍ〜１６００ｎｍの範囲のゼロ分散波長；１５５０ｎｍにおける約−６〜−０．５ｐｓ／ｎｍ−ｋｍの範囲の全分散；１５５０ｎｍにおける０．１ｐｓ／ｎｍ ² −ｋｍを超える、好ましくは０．１１５〜０．１２５ｐｓ／ｎｍ ² −ｋｍの範囲の分散勾配；１５５０ｎｍにおける有効面積＞６５μｍ²；および約１２００ｎｍ〜１５００ｎｍの範囲のケーブルの形状をしたファイバのカットオフ波長（すなわち、ケーブルカットオフ波長）を提供するように選択される、
シリカクラッド層２４と、
を備えている。クラッド層２４は、純粋な（すなわち、ドープされていない）シリカでできていることが好ましい。ファイバのκ値は、波長１５５０ｎｍで測定して、−３２．５〜−３４であることが好ましい。

本発明の精神および範囲から逸脱することなく、本発明にさまざまな変更および変形をなしうることは、当業者にとって明白であろう。よって、本発明は、添付の特許請求の範囲およびそれらの等価物の範囲内に入ることを条件として、本発明の変更および変形にも及ぶことが意図されている。

Claims (14)

1. （ｉ）少なくとも３つのセグメントを有するセグメント化されたコアであって、
   第１のセグメントが、約０．７５〜１．１の範囲のΔ_max％、Δ₀％≧０．６Δ_max％、および約１．５〜３．０μｍの範囲の外半径ｒ₁を有し；
   第２のセグメントが、０．００〜０．１５％の範囲のΔ₂％を有し；
   第３のセグメントが、０．３５％未満の範囲のΔ₃％、約７μｍ〜１１μｍの範囲の外半径ｒ₃、１．５〜３μｍの範囲の幅ｗ₃、および３．８μｍ ² ＜Ｖ ₃ ＜７％μｍ ² である体積Ｖ ₃ を有する、
   セグメント化されたコアと、
   （ｉｉ）前記コアを取り囲み、前記コアと接触するシリカ系のクラッド層であって、屈折率ｎ_cを有するクラッド層とを備え、
   前記コアセグメントの屈折率プロファイルが、約１５６５ｎｍ〜１６００ｎｍの範囲のゼロ分散波長；１５５０ｎｍにおける約−６〜−０．５ｐｓ／ｎｍ−ｋｍの範囲の全分散；および１５５０ｎｍにおける０．１ｐｓ／ｎｍ ² −ｋｍを超える分散勾配を提供するように選択されることを特徴とする単一モード光ファイバ。
2. 前記ファイバが、１５５０ｎｍにおいて有効面積＞６５μｍ²を有し、１５５０ｎｍにおける０．２５ｄＢ／ｋｍ以下の減衰、ならびに、約１２００ｎｍ〜１５００ｎｍの範囲におけるケーブルカットオフ波長を提供するように構造化されることを特徴とする請求項１記載の単一モード光ファイバ。
3. 前記ファイバコアが、Δ₀％≧０．８Δ_max％の中心線における相対屈折率を有することを特徴とする請求項２記載の単一モード光ファイバ。
4. 前記ファイバコアが、Δ₀％≧０．９Δ_max％の中心線相対屈折率を有することを特徴とする請求項２記載の単一モード光ファイバ。
5. 前記ケーブルの形状をしたファイバのカットオフ波長が約１２００ｎｍ〜１４００ｎｍの範囲であり、ゼロ分散波長が１５８０〜１５８５ｎｍであり、１５５０ｎｍにおける減衰が０．２２ｄＢ／ｋｍ以下であることを特徴とする請求項１〜４いずれか１項記載の単一モード光ファイバ。
6. 第３のコアセグメントの体積がＶ ₃ ＜６．６５％μｍ ² であることを特徴とする請求項１または２記載の単一モード光ファイバ。
7. ２．３＜（Δ_max％）／（Δ₃％）＜７であることを特徴とする請求項１または２記載の単一モード光ファイバ。
8. ２．５＜（Δ_max％）／（Δ₃％）＜６．５であることを特徴とする請求項１または２記載の単一モード光ファイバ。
9. 第１のコアセグメントの中心部の半径ｒ₀が、ｒ₀≧０．５μｍであることを特徴とする請求項１または２記載の単一モード光ファイバ。
10. 前記第１のコアセグメントの中心部の半径ｒ₀が、０．５μｍ＜ｒ₀＜１．５μｍであることを特徴とする請求項９記載の単一モード光ファイバ。
11. 前記ファイバコアが、Δ₀％≧０．７５Δ_max％の中心線相対屈折率を有することを特徴とする請求項９記載の単一モード光ファイバ。
12. 前記ファイバコアが、Δ₀％≧０．９Δ_max％の中心線相対屈折率を有することを特徴とする請求項１１記載の単一モード光ファイバ。
13. Δ₃％が０．１５％〜０．３５％であり、外半径ｒ₃が約８．２μｍ〜９．５μｍの範囲であり、ｗ₃が２．１μｍ〜２．７μｍであることを特徴とする請求項１２記載の単一モード光ファイバ。
14. （ａ）外半径ｒ₃が約８．２μｍ〜９．５μｍの範囲にあり、ｗ₃が２．１μｍ〜２．７μｍである；および、
    （ｂ）前記ファイバが、直径３２ｍｍのマンドレルの周囲を回転させる際に、１５５０ｎｍにおいて０．５ｄＢ／回転以下の曲げ損失を有する、
    という特徴（ａ）および（ｂ）の、少なくとも一方を有することを特徴とする請求項１記載の単一モード光ファイバ。

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