JP5616245B2 - 大きな実効面積を有するノンゼロ分散シフト光ファイバ - Google Patents

Description

本発明は、光ファイバ伝送の分野に関し、より具体的には低い曲げ損失と大きな実効面積を示すノンゼロ分散シフト光ファイバに関する。

光ファイバ（すなわち、通常は１つまたは複数の被覆層により囲われたガラスファイバ）は、従来、光信号を伝送および／または増幅する光ファイバコアと、光信号をコア内に閉じこめる光クラッドとを含んでいる。従って、従って、コアの屈折率ｎ_ｃは、通常、光クラッドの屈折率ｎ_ｇよりも大きい（すなわち、ｎ_ｃ＞ｎ_ｇ）。

光ファイバにおいては、屈折率のプロファイルは、通常、屈折率と光ファイバの半径とを関連付ける関数のグラフによって分類される。従来、光ファイバの中心に対する距離がｘ軸に示され、（半径ｒにおける）屈折率と、光ファイバの外側のクラッド（例えば、外側光クラッド）の屈折率との差がｙ軸に示される。屈折率のプロファイルは、それぞれ図としてステップ、台形、アルファ、または三角形の形状を有する、「ステップ」プロファイル、「台形（trapezoidal）」プロファイル、「アルファ」プロファイル、または「三角形」プロファイルと称される。これらの曲線は、一般的に、光ファイバの理論的な又は設定されたプロファイルを表すものである。しかしながら、光ファイバの製造における制限のために、実際のプロファイルは僅かに異なるものとなる可能性がある。

一般的に言えば、光ファイバには２つの主なカテゴリーが存在する。マルチモードファイバとシングルモードファイバである。マルチモード光ファイバでは、所与の波長に対して様々な光モードが光ファイバを同時に伝搬する。シングルモード光ファイバでは、ファイバコアに誘導された基本モードＬＰ０１の信号が伝搬するが、高次のモード（例えば、ＬＰ１１モード）は強く減衰する。

従来、いわゆる「標準」シングルモードファイバ（ＳＳＭＦ）が地上の伝送システムに用いられている。異なる製造業者の光システム間の互換性を促進するために、国際電気通信連合（ＩＴＵ）は、標準光伝送ファイバ（すなわち、標準シングルモードファイバＳＳＭＦ）が適合すべき標準的基準ＩＴＵ−Ｔ Ｇ．６５２を規定した。ＩＴＵ−Ｔ Ｇ．６５２勧告は、いくつかの属性を有する（すなわち、Ａ，Ｂ，Ｃ，およびＤ）。

通常、ＳＳＭＦは、ＩＴＵ−Ｔ Ｇ．６５２勧告などの特定の電気通信の標準規格に適合している。従来、ＳＳＭＦは、以下の特性を示す：（１）１５５０ｎｍの波長において、約０．１９０ｄＢ／ｋｍの減衰、（２）１５５０ｎｍの波長において、約８０μｍ^２の実効面積、（３）１２６０ｎｍ未満の２２ｍケーブルカットオフ波長（２２ｍ−λ_ｃｃ）、（４）約１７ｐｓ／（ｎｍ・ｋｍ）の正の波長分散、（５）１５５０ｎｍの波長において、０．０５８ｐｓ／（ｎｍ^２・ｋｍ）の正の分散勾配。

波長分割多重（ＷＤＭ）方式においては、シングルモードノンゼロ分散シフトファイバ（ＮＺＤＳＦ）もまた用いられる。ＮＺＤＳＦは、１５５０ｎｍの波長においてＳＳＭＦの波長分散未満の波長分散を示す。使用される波長（例えば、約１５５０ｎｍ）に対して正のノンゼロ波長分を示す分散シフトファイバは、一般にＮＺＤＳＦ＋と呼ばれる。１５５０ｎｍの波長において、ＮＺＤＳＦ＋は一般に約３ｐｓ／（ｎｍ・ｋｍ）から１４ｐｓ／（ｎｍ・ｋｍ）の波長分散と、０．１ｐｓ／（ｎｍ^２・ｋｍ）未満の波長分散勾配を示す。ＮＺＤＳＦ＋は、一般に、ＩＴＵ−Ｔ Ｇ．６５５およびＩＴＵ−Ｔ Ｇ．６５６勧告などの特定の電気通信の標準規格に適合している。

従来、ＮＺＤＳＦは、トリプルクラッド構造（すなわち、トリプルクラッドＮＺＤＳＦ）を有する。ＮＺＤＳＦの一例は、（１）外側クラッド（例えば、外側光クラッド）に対して屈折率差を有する中心コア、（２）外側クラッドに対して屈折率差を有する第１内側クラッド（例えば、中間クラッド）、および（３）外側クラッドに対して正の屈折率差を有する第２内側クラッド（例えば、リング）を含む。中心コア、中間クラッド、およびリングにおける屈折率は、それらの全幅にわたって実質的に一定である。従来、ｅＬＥＡＦファイバ、ＴｒｕｅＷａｖｅＲＳファイバ、ドラカコミュニケーションズのＴｅｒａＬｉｇｈｔファイバなどが市販されている。

ＮＺＤＳＦは、同軸（コアキシャル）の屈折率プロファイル（すなわち、同軸ＮＺＤＳＦ）を有してよい。同軸の屈折率プロファイルを有するＮＺＤＳＦの中心コアは、２つのゾーンを含む。第１ゾーンは、中心コアの中心に位置しており、その外側クラッドに対する屈折率差は、第２ゾーンのそれ未満である。第２ゾーンは、外側クラッドに対して正の屈折率差を有する。外側クラッドに対する第１ゾーンの屈折率差は、正、負、またはゼロであってもよい。

ＮＺＤＳＦはまた、中心コア、内側クラッド、および埋め込み溝（buried trench）（すなわち、外側クラッドに対して負の屈折率差を有するクラッド層）を含んでもよい。一般に、この種のプロファイルは、製造が容易となる。加えて、おおよそ同等の光学特性に対して、この種のＮＺＤＳＦの中心コアの屈折率差は、トリプルクラッドＮＺＤＳＦの中心コアの屈折率差未満である。その結果、この種のＮＺＤＳＦを得るのに要する中心コアのドーピングは少なくなる。これは、信号減衰、特にレイリー拡散により引き起こされる減衰損失を低下させる。

使用の際に、光ファイバは曲げを受けやすい。光ファイバの曲げは、光ファイバにより伝搬される信号を減衰させる。一般に、光ファイバの曲げ損失を最小限に抑えることにより、伝搬される信号の品質が向上する。

光ファイバの実効面積を増大させることにより、光ファイバにおける非線形効果を増大させることなく、光ファイバ中を高パワーで信号を伝送できる。拡大された実効面積を有する伝送光ファイバは、長距離伝送を可能とする、および／または伝送システムの動作マージンを増大させる。

一般的に言って、ある光学特性を向上させると、他の光学特性に有害な影響を与え、光ファイバの他のファイバとの互換性を低下させる可能性がある。従って、光ファイバ間の適切な互換性を維持しながら、ある光学特性を向上させることが一般的に望ましい。

Ｓ．マツオ（S.Matsuo）等著，「広実効面積および低分散勾配を備える新たな中間分散ファイバ（New Medium-Dispersion Fiber with Large Effective Area and Low Dispersion Slope）」，光ファイバ通信会議および展示会２００２，ＯＦＣ２００２（Optical Fiber Communication Conference and Exhibit 2002, OFC 2002）, Vol., Issue, ２００２年３月１７−２２日，ｐ．３２９−３３０は、約１００μｍ^２の実効面積を有する同軸ＮＺＤＳＦについて説明している。それでもなお、この光ファイバの中心コアは、１３×１０^−３より大きな屈折率差を有するゾーンを含んでいる。このような高い屈折率差は、１５５０ｎｍの波長において大きな減衰を生じさせる可能性がある。例えば０．２１ｄＢ／ｋｍ（例えば０．２２ｄＢ／ｋｍまたはそれ以上）より大きな減衰である。

欧州特許第０，９９２，８１７号明細書およびそのカウンターパートである米国特許第６，４５９，８３９号明細書は、低曲げ損失および大きな実効面積を有するトリプルクラッドＮＺＤＳＦについて説明している。それでもなお、同程度の光学特性に対して、この光ファイバの中心コアは、約１３．７×１０^−３の屈折率差を有する。これは、埋め込み溝を含む光ファイバよりも大きい。従って開示された光ファイバは、１５５０ｎｍの波長において、０．２０ｄＢ／ｋｍよりも大きい、またはさらに０．２１ｄＢ／ｋｍよりも大きい減衰を示す。これらの減衰値は、埋め込み溝を含む光ファイバよりも大きい。加えて、開示されたトリプルクラッドＮＺＤＳＦは、埋め込み溝を含む光ファイバよりも製造が難しい。なぜなら、トリプルクラッドＮＺＤＳＦのリングのパラメータはよりセンシティブであり、効果的な埋め込み溝よりも小さな製造トレランスを要求するからである。

欧州特許第１，４７７，８３１号明細書およびそのカウンターパートである米国特許第６，９０４，２１８号明細書は、ＳＳＭＦの光学特性を改善するために埋め込み溝を使用することを説明している。同じように、欧州特許第１，９７８，３８３号明細書および米国特許出願公開第２００５／０２４４１２０号明細書は、ＳＳＭＦの光学特性を改善するために埋め込み溝を使用することを説明している。それでもなお、これらの文献は、改善された曲げ損失と拡大された実効面積とを備えるＮＺＤＳＦを開示していない。

米国特許第４，８５２，９６８号明細書は、波長分散および波長分散勾配の値を低減するために、中心コア近傍に位置する埋め込み溝を使用すること説明している。それでもなお、開示された光ファイバは、中心コア半径に対する内側溝半径の比は１．５から３．５であり、これは（１）３０ｍｍの半径に対して大きな曲げ損失値と、（２）１５５０ｎｍの波長において、５５μｍ^２未満の実効面積とを生じさせる可能性がある。

国際公開第ＷＯ２００８／１０６０３３号およびそのカウンターパートである米国特許第７，６０３，０１５号明細書は、埋め込み溝を含むＮＺＤＳＦを示している。ＮＺＤＳＦの一実施例は、１００μｍ^２より大きい実効面積を有する。それでもなお、中心コアの屈折率差は小さすぎるし、中心コアの半径は大きすぎる。さらに、内側クラッドは、光クラッドに対してゼロの屈折率差を有する。中心コアおよび内側クラッドの特性は、大きな曲率半径（例えば、２５ｍｍ以上）において過度の曲げ損失を生じさせる。例えば、本発明者が計算したところ、１６２５ｎｍの波長と３０ｍｍの曲率半径において、このＮＺＤＳＦの実施例は、１０ｄＢ／１００巻きより大きな曲げ損失を示す。

それ故、他の光ファイバとの適切な互換性および大きな曲率半径に対する低い曲げ損失を維持しつつ、非線形効果を増大させることなく高い伝送パワーを可能とするＮＺＤＳＦが必要とされている。

一態様において本発明は、中心コアと、内側クラッドと、外側クラッド（例えば、外側光クラッド）とを含むノンゼロ分散シフト光ファイバを包含する。中心コアは、外半径ｒ_１および外側クラッドに対する最大屈折率差Ｄｎ_１を有する。

本発明は、ある実施形態において、
外半径ｒ_１および外側クラッドに対する最大屈折率差Ｄｎ_１を有する中心コアと、
中心コアと外側クラッドとの間に位置する第１中間クラッドであって、外半径ｒ_２および外側クラッドに対する屈折率差Ｄｎ_２を有する第１中間クラッドと、
第１中間クラッドと外側クラッドとの間に位置する埋め込み溝であって、外半径ｒ_３、幅ｗ_３、および外側クラッドに対する負の屈折率差Ｄｎ_３を有する埋め込み溝と、
を備えるノンゼロ分散シフト光ファイバであって、
当該光ファイバは、１６２５ｎｍの波長において、３０ｍｍの曲率半径に対し、０．５ｄＢ／１００巻き未満の曲げ損失を示し、
１５５０ｎｍの波長において、当該光ファイバの実効面積は、約９５μｍ^２以上である、ノンゼロ分散シフト光ファイバに関する。

ある実施形態において、当該光ファイバはシングルモード光ファイバである。

ある実施形態の実施例において、当該光ファイバの内側クラッドは、中間クラッドおよび埋め込み溝を含む。典型的には、中間クラッドは、中心コアと埋め込み溝との間に位置する（例えば、中心コアを直接に囲っている）。ある実施形態において、埋め込み溝は、中間クラッドを直接に囲んでいる。中間クラッドは、外半径ｒ_２および外側クラッドに対する屈折率差Ｄｎ_２を有する。埋め込み溝は、外半径ｒ_３、幅ｗ_３、および外側クラッドに対する負の屈折率差Ｄｎ_３を有する。

別の実施形態において、１５５０ｎｍの波長において、当該光ファイバの実効面積は、少なくとも約９５μｍ^２である。

さらに別の実施形態において、当該光ファイバは、１６２５ｎｍの波長において、３０ｍｍの曲率半径に対し、約０．５ｄＢ／１００巻き未満の曲げ損失を示す。

さらに別の実施形態において、当該光ファイバは、１６２５ｎｍの波長において、３０ｍｍの曲率半径に対し、約０．１ｄＢ／１００巻き未満（例えば、０．０５ｄＢ／１００巻き未満）の曲げ損失を示す。

さらに別の実施形態において、当該光ファイバは、１５５０ｎｍの波長において、３０ｍｍの曲率半径に対し、約０．０１ｄＢ／１００巻き未満（例えば、０．００５ｄＢ／１００巻き未満）の曲げ損失を示す。

さらに別の実施形態において、当該光ファイバは、約１６５０ｎｍ未満の２２ｍケーブルカットオフ波長（２２ｍ−λ_ｃｃ）を有する。

さらに別の実施形態において、当該光ファイバは、約１５３０ｎｍ未満（例えば、１４５０ｎｍ未満）の２２ｍケーブルカットオフ波長（２２ｍ−λ_ｃｃ）を有する。

さらに別の実施形態において、当該光ファイバは、１５５０ｎｍの波長において、約０．１１０ｐｓ／（ｎｍ^２・ｋｍ）またはそれ未満の波長分散勾配を有する。

さらに別の実施形態において、当該光ファイバは、１５５０ｎｍの波長において、約３ｐｓ／（ｎｍ・ｋｍ）から１４ｐｓ／（ｎｍ・ｋｍ）（例えば、約４ｐｓ／（ｎｍ・ｋｍ）から１２ｐｓ／（ｎｍ・ｋｍ））の波長分散を示す。

さらに別の実施形態において、中心コアは、ステップ型屈折率プロファイルを有する。

さらに別の実施形態において、本発明は、
外半径ｒ_１および外側クラッドに対する最大屈折率差Ｄｎ_１を有する中心コアと、
中心コアと外側クラッドとの間に位置する第１中間クラッドであって、外半径ｒ_２および外側クラッドに対する屈折率差Ｄｎ_２を有する第１中間クラッドと、
第１中間クラッドと外側クラッドとの間に位置する埋め込み溝であって、外半径ｒ_３、幅ｗ_３、および外側クラッドに対する負の屈折率差Ｄｎ_３を有する埋め込み溝と、
を備えるノンゼロ分散シフト光ファイバであって、
当該光ファイバは、１６２５ｎｍの波長において、３０ｍｍの曲率半径に対し、０．５ｄＢ／１００巻き未満の曲げ損失を示し、
当該光ファイバは、１５５０ｎｍの波長において、１４ｐｓ／（ｎｍ・ｋｍ）またはそれ未満の正の波長分散を示し、
１５５０ｎｍの波長において、当該光ファイバの実効面積は、約９５μｍ^２以上であるノンゼロ分散シフト光ファイバに関する。

さらに別の実施形態において、中心コアの外半径ｒ_１は、約１．０ミクロンから２．５ミクロンである。

さらに別の実施形態において、当該光ファイバの内側クラッドは外半径ｒ_２を有する中間クラッドを含み、中心コアの外半径ｒ_１に対する中間クラッドの外半径ｒ_２の比（すなわち、ｒ_２：ｒ_１）は、約５から９である。

さらに別の実施形態において、当該光ファイバの内側クラッドは、約３ミクロンから６ミクロンの幅ｗ_３を有する埋め込み溝を含む。

さらに別の実施形態において、当該光ファイバの内側クラッドは、約１９ミクロンまたはそれ未満の外半径ｒ_３を有する埋め込み溝を含む。

さらに別の実施形態において、中心コアの最大屈折率差Ｄｎ_１は、約６．５×１０^−３から１０．５×１０^−３である。

さらに別の実施形態において、当該光ファイバの内側クラッドは、約１×１０^−３から２．５×１０^−３の外側クラッドに対する屈折率差Ｄｎ_２を有する中間クラッドを含む。

さらに別の実施形態において、当該光ファイバの内側クラッドは、約−１５×１０^−３から−４×１０^−３の外側クラッドに対する屈折率差Ｄｎ_３を有する埋め込み溝を含む。

ある実施形態において、当該光ファイバは、埋め込み溝と外側クラッドとの間に位置する第２中間クラッドを備える。言い換えると、本発明は、
外半径ｒ_１および外側クラッドに対する最大屈折率差Ｄｎ_１を有する中心コアと、
中心コアと外側クラッドとの間に位置する第１中間クラッドであって、外半径ｒ_２および外側クラッドに対する屈折率差Ｄｎ_２を有する第１中間クラッドと、
第１中間クラッドと外側クラッドとの間に位置する埋め込み溝であって、外半径ｒ_３、幅ｗ_３、および外側クラッドに対する負の屈折率差Ｄｎ_３を有する埋め込み溝と、
埋め込み溝と外側クラッドとの間に位置する第２中間クラッドであって、外半径ｒ_４および外側クラッドに対する屈折率差Ｄｎ_４を有する第２中間クラッドと、
を備えるノンゼロ分散シフト光ファイバであって、
当該光ファイバは、１６２５ｎｍの波長において、３０ｍｍの曲率半径に対し、０．５ｄＢ／１００巻き未満の曲げ損失を示し、
１５５０ｎｍの波長において、当該光ファイバの実効面積は、約９５μｍ^２以上である、ノンゼロ分散シフト光ファイバに関する。

この実施形態において、当該光ファイバの内側クラッドは、第１中間クラッドと、埋め込み溝と、第２中間クラッドとを含む。典型的には、第１中間クラッドは、中心コアと埋め込み溝との間に位置する（例えば、中心コアを直接に囲っている）。埋め込み溝は、典型的には、第１中間クラッドと第２中間クラッドとの間に位置している（例えば、第１中間クラッドを直接に囲っている）。ある実施形態では、第２中間クラッドは、埋め込み溝を直接に囲んでいる。第１中間クラッドは、外半径ｒ_２および外側クラッドに対する屈折率差Ｄｎ_２を有する。埋め込み溝は、外半径ｒ_３、幅ｗ_３、および外側クラッドに対する負の屈折率差Ｄｎ_３を有する。第２中間クラッドは、外半径ｒ_４および外側クラッドに対する屈折率差Ｄｎ_４を有する。この実施形態において、中心コアは、基本的に純シリカで構成されてもよい。

さらに別の実施形態において、当該光ファイバの内側クラッドは、約−１０．５×１０^−３から−６．５×１０^−３の外側クラッドに対する屈折率差Ｄｎ_４を有する第２中間クラッドを含む。

さらに別の実施形態において、当該光ファイバの内側クラッドは、約４１ミクロンまたはそれ未満の外半径ｒ_４を有する第２中間クラッドを含む。

さらに別の実施形態において、当該光ファイバの内側クラッドは、外側クラッドに対する屈折率差Ｄｎ_４を有する第２中間クラッドを含み、中心コアの最大屈折率差Ｄｎ_１と第２中間クラッドの屈折率差Ｄｎ_４との差分（すなわち、Ｄｎ_１−Ｄｎ_４）は、約６．５×１０^−３から１０．５×１０^−３である。

さらに別の実施形態において、当該光ファイバの内側クラッドは、約１×１０^−３から２．５×１０^−３の外側クラッドに対する屈折率差Ｄｎ_２を有する第１中間クラッドを含む。

さらに別の実施形態において、当該光ファイバの内側クラッドは、外側クラッドに対する屈折率差Ｄｎ_３を有する埋め込み溝と、外側クラッドに対する屈折率差Ｄｎ_４を有する第２中間クラッドとを含み、埋め込み溝の屈折率差Ｄｎ_３と第２中間クラッドの屈折率差Ｄｎ_４との差分（すなわち、Ｄｎ_３−Ｄｎ_４）は、約−１５×１０^−３から−４×１０^−３である。さらに別の実施形態において、１５５０ｎｍの波長において、当該光ファイバは、約０．１９０ｄＢ／ｋｍ未満（例えば、０．１８０ｄＢ／ｋｍまたはそれ未満）の減衰を示す。

本発明の前述の概要および他の目的および／または利点、ならびにそれらが達成される方法は、以下の詳細な説明およびそれに付随する図面の中でさらに説明される。

本発明に係る光ファイバの実施例の設定プロファイルを概略的に示す図である。 本発明に係る光ファイバの別の実施例の設定プロファイルを概略的に示す図である。

一形態において、本発明は、他の光ファイバとの適切な互換性および大きな曲率半径に対する低い曲げ損失を維持しつつ、非線形効果を増大させることなく高いシングルモード伝送パワーを可能とするノンゼロ分散シフト光ファイバ（ＮＺＤＳＦ）を包含する。そのために、本発明に係るＮＺＤＳＦは、典型的に、大きな実効面積を有するが、一方でその他の光学特性（例えば、分散値、カットオフ波長、および減衰）を維持する。当業者であれば、シングルモード伝送は、通常、基本伝搬モードＬＰ０１の伝送を基準とすることを理解するであろう。

本発明に係る光ファイバの実施例は、ステップインデックス型の標準シングルモードファイバ（ＳＳＭＦ）未満の波長分散を有するＮＺＤＳＦである。１５５０ｎｍの波長において、実施例の光ファイバは、約１４ｐｓ／（ｎｍ・ｋｍ）未満（例えば、約３ｐｓ／（ｎｍ・ｋｍ）から１４ｐｓ／（ｎｍ・ｋｍ））の波長分散を有する。典型的には、光ファイバは、正の波長分散を有する。

光ファイバは、中心コアと、内側クラッドと、外側クラッド（例えば外側光クラッド）とを含む。内側クラッドは、通常、中心コアと外側クラッドの間に位置している。

１５５０ｎｍの波長において、本光ファイバの実効面積は、典型的に、少なくとも約９５μｍ^２である。

１６２５ｎｍの波長において、３０ｍｍの曲率半径に対し、光ファイバは、例えば約０．５ｄＢ／１００巻き未満の曲げ損失を示す。より典型的には、１６２５ｎｍの波長において、３０ｍｍの曲率半径に対し、光ファイバは、例えば約０．１ｄＢ／１００巻き未満（例えば、約０．０５ｄＢ／１００巻きまたはそれ未満）の曲げ損失を示す。

図１および図２は、本発明に係る光ファイバの２つの実施形態の設定プロファイルを概略的に示す。上述したように、製造された光ファイバは、通常、その設定プロファイル（すなわち、理論上の屈折率プロファイル）から若干外れた屈折率プロファイルを有する。

図１と図２の両方は、ステップ型屈折率プロファイルを有する中心コアを表している。従って、中心コアの屈折率差は一定であり、中心コアの最大屈折率差Ｄｎ_１に等しい。とは言っても、中心コアは、台形、三角形、またはアルファプロファイル（すなわち、半径方向位置の関数として変化する屈折率プロファイル）であってもよい。

さらに、図１および図２の両方は、それぞれ外側クラッドに対して一定の屈折率差を有する内側クラッド層を表している。しかしながら、本発明に係る光ファイバは、半径方向位置の関数として変化する１つ以上の屈折率差を有してもよい（例えば、台形、三角形、またはアルファプロファイル）。一定でない屈折率を有する内側クラッド層において、各屈折率差（例えば、埋め込み溝の屈折率差Ｄｎ_３）は、内側クラッド層と外側クラッド層との間の絶対値が最大の屈折率差を基準とする。

一般的に言って、屈折率差は、下記の式を用いて百分率で表される。
ここで、ｎ（ｒ）は、半径方向位置の関数としての相対屈折率であり、ｎ_claddingは、外側クラッドの屈折率である。当業者であれば、光ファイバの所定のセクションにわたって屈折率が変化する（すなわち、半径方向位置の関数として屈折率が変化する）場合、または所定のセクションにわたって屈折率が一定である場合に、この式を使用できることが分かるであろう。

当業者であれば、外側クラッドは通常、一定の屈折率を有することが分かるであろう。とは言っても、外側クラッドが一定でない屈折率を有する場合、屈折率差は、外側クラッドの最内部分（すなわち、中心コアに最も近く、光ファイバ内の光信号の伝搬に最も強い影響を及ぼす外側クラッドの部分）に対して測定される。

外側クラッドに対する一定の屈折率差は、以下の式を用いて百分率で表される。
ここで、ｎは、相対屈折率（例えば、埋め込み溝の屈折率ｎ_３）であり、ｎ_claddingは、外側クラッドの屈折率である。

図１に示されるように、光ファイバの実施例は、外半径ｒ_１と、外側クラッドに対する最大屈折率差Ｄｎ_１とを有する中心コアを含む。この光ファイバの内側クラッドは、外半径ｒ_２と外側クラッドに対する屈折率差Ｄｎ_２とを有する中間クラッドを含む。図示されるように、中間クラッドは、中心コアを直接に囲んでいる。また、光ファイバの内側クラッドは、外半径ｒ_３、幅ｗ_３、および外側クラッドに対する負の屈折率差Ｄｎ_３を有する埋め込み溝を含む。

中心コアの外半径ｒ_１は、典型的に、約１ミクロンから２．５ミクロンである。中心コアのプロファイルは、低減された波長分散を促進する。また、中心コアにおける限られた量のドーパントは、レイリー拡散による減衰損失の制御を促進する。

ある実施形態において、中心コアの外半径ｒ_１に対する中間クラッドの外半径ｒ_２の比（すなわち、比ｒ_２：ｒ_１）は、約５から９である。特定の理論に縛られることなく、本発明者は、比ｒ_２：ｒ_１を増加させることにより、埋め込み溝が中心コアからさらに遠くに移動し、それにより埋め込み溝が基本モードの伝搬を阻害するのが阻止されることを見いだした。また、比ｒ_２：ｒ_１を調整することにより、光ファイバの実効面積および波長分散の制御が促進される。

埋め込み溝は、中間クラッドに直接に隣接してもよい（すなわち、埋め込み溝は中間クラッドを直接に囲ってもよい）。典型的には、埋め込み溝の幅ｗ_３は、約３ミクロンから６ミクロンである。埋め込み溝の外半径ｒ_３は、典型的には、約１９ミクロン未満である。埋め込み溝の特性は、低減された曲げ損失の実現を促進する。また、埋め込み溝の特性は、基本モード（例えば、ＬＰ１１およびＬＰ０２）より直接に大きい次数を有するモードの損失を制御することにより、光ファイバのカットオフ波長の制御を促進する。

外側クラッドは、典型的には光クラッドである。外側クラッドは、外半径ｒ_５を有する。実施例の光ファイバは、約５０ミクロンの外半径ｒ_５を備える外側クラッドを含んでもよい。そしえ、ガラスファイバ自体は、１００ミクロンの外半径を有する。その他の実施形態において、外側クラッドは、６２．５ミクロンの外半径ｒ_５を有し、ガラスファイバ自体は、１２５ミクロンの外側クラッドを有する。

中心コアおよび内側クラッド（例えば、中間クラッドおよび埋め込み溝）は、シリカチューブの内面にて行われるＣＶＤ（Chemical Vapor deposition）法を用いて製造可能される。その際、外側クラッドは、シリカチューブおよびシリカチューブ上のガラス堆積（例えば、オーバークラッド法またはスリーブ法による）により構成される。シリカチューブおよび堆積物は、通常、天然シリカまたはドープシリカである。また、外側クラッドは、ＶＡＤ（Vapor Axial Deposition）法やＯＶＤ（Outside vapor deposition）法などの他の蒸着法により形成されてもよい。

図１に従って、一実施例の光ファイバは、外側クラッドに対して約６．５×１０^−３から１０．５×１０^−３の最大屈折率差Ｄｎ_１を有する中心コアを含む。中間クラッドは、外側クラッドに対して約１×１０^−３から２．５×１０^−３の屈折率差Ｄｎ_２を有する。埋め込み溝は、外側クラッドに対して約−１５×１０^−３から−４×１０^−３の屈折率差Ｄｎ_３を有する。中心コアは、その屈折率を外側クラッドの屈折率よりも上に上げるためにドープされてもよい。例えば、中心コアは、ゲルマニウムおよび／またはその他の適切なドーパントでドープされてよい。ある実施形態において、外側クラッドは、フッ素および／または他の適切なドーパントでドープされてよい。同じように、中間クラッドの屈折率差Ｄｎ_２および埋め込み溝の屈折率差Ｄｎ_３は、適切なドーパントを用いて取得されてもよい。

図１に従って、他の実施例の光ファイバは、中心コアと、内側クラッドと、光クラッドとして機能する外側クラッドとを含む。中心コアは、外半径ｒ_１と、外側クラッドに対する正の最大屈折率差Ｄｎ_１とを有する。内側クラッドは、中間クラッドおよび埋め込み溝を含む。中間クラッドは、外半径ｒ_２と、外側クラッドに対する約１×１０^−３から２．５×１０^−３の屈折率差Ｄｎ_２とを有する。埋め込み溝は、外半径ｒ_３、幅ｗ_３、および外側クラッドに対する負の屈折率差Ｄｎ_３を有する。

上述したように図１に従って、１６２５ｎｍの波長において３０ｍｍの曲率半径に対し、本光ファイバは、約０．５ｄＢ／１００巻き未満の曲げ損失を示す。より典型的には、１６２５ｎｍの波長において３０ｍｍの曲率半径に対し、本光ファイバは、約０．１ｄＢ／１００巻きまたはそれ未満（例えば、約０．０５ｄＢ／１００巻きまたはそれ未満）の曲げ損失を示す。１５５０ｎｍの波長において、本光ファイバの実効面積は、典型的に、少なくとも約９５μｍ^２である。

実施形態において、光ファイバの内側クラッドは、中間クラッドおよび埋め込み溝のみを含んでもよい。この場合、中間クラッドは中心コアを直接に囲っており、埋め込み溝は中間クラッドを直接に囲っており、光クラッドは埋め込み溝を直接に囲っている。

図２に示されるように、本光ファイバの内側クラッドは、第１中間クラッドと、埋め込み溝と、第２中間クラッドとを含む。第２中間クラッドは、外半径ｒ_４と、外側クラッドに対する屈折率差Ｄｎ_４とを有する

図２に従って、実施例の光ファイバの中心コアは、外側クラッドに対して実質的にゼロに等しい最大屈折率差Ｄｎ_１を有する（すなわち、中心コアの屈折率は、おおよそ外側クラッドの屈折率に等しい）。この場合、中心コアは、実質的にゼロに等しい屈折率差を得るために、フッ素、ゲルマニウム、および／または他の適切なドーパントでドープされてよい。例えば、中心コアおよび外側クラッドは、純シリカから形成されてよい。純シリカから形成された中心コアを備える光ファイバは、一般に、純シリカコアファイバ（ＰＳＣＦ）と呼ばれる。低コアドープの純シリカコアは、１５５０ｎｍの波長において、０．１９０ｄＢ／ｋｍ未満（例えば、０．１８０ｄＢ／ｋｍ未満）の減衰値の光ファイバの実現を容易にできる。低減衰は、長距離伝送のアプリケーションに特に有利である。

ある実施形態において、中心コアの最大屈折率差Ｄｎ_１と第２中間クラッドの屈折率差Ｄｎ_４との差分（すなわち、Ｄｎ_１−Ｄｎ_４）は、約６．５×１０^−３から１０．５×１０^−３である。この差分Ｄｎ_１−Ｄｎ_４は、適切なドーパントを用いて第２中間クラッドの屈折率を低減することにより達成される。

図２に示されるように、内側クラッドは、埋没している。すなわち、内側クラッドの屈折率は、外側クラッドの屈折率より小さい。この場合、第１中間クラッド、埋め込み溝、および第２中間クラッドはそれぞれ、外側クラッドの屈折率よりも小さい屈折率を有する。内側クラッドの屈折率は、フッ素、ゲルマニウム、および／または他の適切なドーパントでドープすることにより、外側クラッドの屈折率未満に低減されてもよい。

ある実施形態において、第１中間クラッドの屈折率差Ｄｎ_２と第２中間クラッドの屈折率差Ｄｎ_４との差分（すなわち、Ｄｎ_２−Ｄｎ_４）は、約１×１０^−３から２．５×１０^−３である。埋め込み溝の屈折率差Ｄｎ_３と第２中間クラッドの屈折率差Ｄｎ_４との差分（すなわち、Ｄｎ_３−Ｄｎ_４）は、約−１５×１０^−３から−４×１０^−３である。差分Ｄｎ_２−Ｄｎ_４と差分Ｄｎ_３−Ｄｎ_４は、適切なドーピングにより第１中間クラッドおよび埋め込み溝の屈折率をそれぞれ減少させることにより達成されてよい。加えて、差分Ｄｎ_２−Ｄｎ_４および差分Ｄｎ_３−Ｄｎ_４は、適切なドーピングにより第２中間クラッドの屈折率を減少または増加させることにより達成されてよい。

第２中間クラッドは、典型的には、外側クラッドに対して約−１０．５×１０^−３から−６．５×１０^−３の屈折率差Ｄｎ_４を有する。第２中間クラッドは、約４１ミクロン未満の外半径ｒ_４を有してよい。通常、第２中間クラッドの外半径を減少させることにより、光ファイバの内側クラッドのドーピングに関する製造コストが低減される。

特定の理論に縛られることなく、本発明者は、外側クラッドの屈折率が中心コアの屈折率とほぼ同じとき、外側クラッドを中心コアに近づけること（すなわち、中心コアの外半径ｒ_１と外側クラッドの内半径との差分を減らすこと）は、基本伝搬モードＬＰ０１の漏れ損失を増大させることを見いだした。それでもなお、ある光ファイバでは、１５５０ｎｍの波長において基本モードの漏れ損失を約０．０２０ｄＢ／ｋｍ未満（例えば、０．０１０ｄＢ／ｋｍまたはそれ未満）に維持したまま、外側クラッドを中心コアに近づけて埋め込み溝の外半径ｒ_３を低減できる。

図２に従って、もう一つの実施例の光ファイバは、中心コアと、内側クラッドと、光クラッドとして機能する外側クラッドとを含む。内側クラッドは、典型的には、中心コアと外側クラッドとの間に位置している。中心コアは、外半径ｒ_１と、外側クラッドに対する最大屈折率差Ｄｎ_１とを有する。

内側クラッドは、第１中間クラッドと、埋め込み溝と、第２中間クラッドとを含む。典型的には、内側クラッドの埋め込み溝は、第１中間クラッドと第２中間クラッドの間に位置している。第１中間クラッドは、外半径ｒ_２と、外側クラッドに対する最大屈折率差Ｄｎ_２とを有する。埋め込み溝は、外半径ｒ_３と、幅ｗ_３と、外側クラッドに対する負の屈折率差Ｄｎ_３とを有する。第２中間クラッドは、外半径ｒ_４と、中心コアの最大屈折率差Ｄｎ_１よりも小さい外側クラッドに対する屈折率差Ｄｎ_４とを有する。第１中間クラッドの屈折率差Ｄｎ_２と第２中間クラッドの屈折率差Ｄｎ_４との差分（すなわち、Ｄｎ_２−Ｄｎ_４）は、約１×１０^−３から２．５×１０^−３である。

上述したように図２に従って、１６２５ｎｍの波長において３０ｍｍの曲率半径に対し、本光ファイバは、約０．５ｄＢ／１００巻き未満の曲げ損失を示す。より典型的には、１６２５ｎｍの波長において３０ｍｍの曲率半径に対し、本光ファイバは、約０．１ｄＢ／１００巻きまたはそれ未満（例えば、約０．０５ｄＢ／１００巻きまたはそれ未満）の曲げ損失を示す。１５５０ｎｍの波長において、本光ファイバの実効面積は、典型的に、少なくとも約９５μｍ^２である。

実施形態において、光ファイバの内側クラッドは、第１中間クラッド、埋め込み溝、および第２中間クラッドのみを含んでもよい。この場合、第１中間クラッドは中心コアを直接に囲み、埋め込み溝は第１中間クラッドを直接に囲み、第２中間クラッドは埋め込み溝を直接に囲み、外側クラッドは第２中間クラッドを直接に囲む。

実施例の光ファイバは、低い曲げ損失を示すとともに、大きな実効面積を有する。この点に関し、１６２５ｎｍの波長において３０ｍｍの曲率半径に対し、光ファイバは約０．５ｄＢ／１００巻き未満の曲げ損失を示す。より典型的には、１６２５ｎｍの波長において３０ｍｍの曲率半径に対し、光ファイバは約０．１ｄＢ／１００巻きまたはそれ未満（例えば、約０．０５ｄＢ／１００巻きまたはそれ未満）の曲げ損失を示す。１５５０ｎｍの波長において３０ｍｍの曲率半径に対し、光ファイバは約０．０１ｄＢ／１００巻き（例えば、０．００５ｄＢ／１００巻きまたはそれ未満）の曲げ損失を示す。１５５０ｎｍの波長において、光ファイバは、約９５μｍ^２以上（例えば、９８μｍ^２以上）の実効面積を有してよい。典型的には、本光ファイバの実効面積は、１５５０ｎｍの波長において１３０μｍ^２未満である。このように、本発明に係るＮＺＤＳＦは、大きな曲率半径に適応するとともに、非線形効果を増大させることなく高い伝送パワーを可能とする。

加えて、本発明に係る光ファイバは、典型的に、他の光ファイバとの良好な互換性を可能とする全ての光学パラメータに対して許容値を有する。特に、１５５０ｎｍの波長において、本光ファイバは、約３ｐｓ／（ｎｍ・ｋｍ）から１４ｐｓ／（ｎｍ・ｋｍ）（例えば、４ｐｓ／（ｎｍ・ｋｍ）から１２ｐｓ／（ｎｍ・ｋｍ））の波長分散と、約０．１１０ｐｓ／（ｎｍ^２・ｋｍ）またはそれ未満の波長分散勾配を示す。

２２ｍケーブルカットオフ波長（２２ｍ−λ_ｃｃ）は、通常、規格ＩＥＣ６０７９３−１−４４において国際電気標準会議の小委員会８６Ａによって規定されるように、ファイバの２２メートルにわたる伝搬の後に光信号がシングルモードである波長として測定される。ＩＥＣ６０７９３−１−４４規格は、その全体が参照することにより本明細書に含まれる。本光ファイバは、典型的に、約１６５０ｎｍ未満の２２ｍケーブルカットオフ波長（２２ｍ−λ_ｃｃ）を有する。さらに典型的には、本光ファイバは、１５３０ｎｍ未満（例えば、１４５０ｎｍ未満）の２２ｍケーブルカットオフ波長（２２ｍ−λ_ｃｃ）を有する。

下記の表は、比較例と本発明の光ファイバの実施例（例えば、理論実験例（prophetic example））の両方を提供することにより、本発明の特徴を示す。以下の説明を容易にするために、図１と類似の屈折率プロファイルを有する比較例と本発明の光ファイバの実施例において、中間クラッドは第１中間クラッドとして見なされる。

表１（下記）は、１１の光ファイバの実施例のインデックスプロファイルを示す。表１の最初の列は、各プロファイルの参照記号を提供する。続く３つの列は、中心コアの外半径ｒ_１、第１中間クラッドの外半径ｒ_２、および中間クラッドの外半径に対する中心コアの外半径の比ｒ_１：ｒ_２を提供する。次の２つの列は、埋め込み溝の外半径ｒ_３および幅ｗ_３を提供する。続く列は、当てはまる場合に第２中間クラッドの外半径ｒ_４を提供し、次の列は外側クラッドの外半径を示す。

それ以降、表１は、６３３ｎｍの波長における外側クラッドに対する、中心コアの屈折率差Ｄｎ_１；第１中間クラッドの屈折率差Ｄｎ_２；埋め込み溝の屈折率差Ｄｎ_３；および当てはまる場合に第２中間クラッドの屈折率差Ｄｎ_４を提供する。完全を期すため、および本明細書で用いられる屈折率差の意味をさらに示すために、最後の列は外側クラッドの自身に対する屈折率差Ｄｎ_５を提供しており、これはゼロに等しい。

表１の値は、光ファイバの実施例の設定プロファイルに相当する。前述したように、製造された光ファイバは、通常、それらの設定プロファイル（すなわち、理論上の屈折率プロファイル）から若干外れた屈折率プロファイルを有する。

光ファイバの実施例１−ｓｔｄ、２−ｓｔｄ、３−ｓｔｄ、４−ｓｔｄ、５−ｓｔｄ、および６−ｓｔｄは、第１中間クラッドおよび埋め込み溝を含む内側クラッドを有する実施例の光ファイバである（例えば、図１に類似）。これらの実施例では、第２中間クラッドの外半径ｒ_４および第２中間クラッドの屈折率差Ｄｎ_４は、提供されていない。これらの光ファイバの内側クラッドは、第２中間クラッドを含まないからである。

光ファイバの実施例１−ＰＳＣは、第１中間クラッド、埋め込み溝、および第２中間クラッドを含む本発明に係る光ファイバの実施例である（例えば、図２に類似）。この実施例では、第２中間クラッドの外半径ｒ_４は４１ミクロン未満であり、第２中間クラッドの屈折率差Ｄｎ_４は、約−１０．５×１０^−３から−６．５×１０^−３である。

光ファイバの実施例１ｂ−ｓｔｄ、１ｃ−ｓｔｄ、１ｄ−ｓｔｄ、および１ｅ−ｓｔｄは、光ファイバ１−ｓｔｄとの比較のために示された比較例の光ファイバである。

表２は、表１の本発明の光ファイバと比較例のファイバの光学特性を示す。

表２において、最初の列は、表１の参照記号を繰り返している。続く４つの列は、各ファイバプロファイルごとに１５５０ｎｍの波長における、波長分散（Ｄ）；波長分散勾配；実効面積Ａ_ｅｆｆ；および基本モード漏れ損失Ｐ_ｌｅａｋの値を提供する。次の２つの列は、１５５０ｎｍの波長における１０ｍｍおよび３０ｍｍの曲率半径のそれぞれに対する、曲げ損失Ｐ_１０ｍｍおよびＰ_３０ｍｍを提供する。次の列は、１６２５ｎｍの波長において測定された３０ｍｍの曲率半径に対する、曲げ損失Ｐ_３０ｍｍを提供する。最後の列は、２２ｍケーブルカットオフ波長（２２ｍ−λ_ｃｃ）とを提供する。

３０ｍｍの曲率半径に対し、１６２５ｎｍの波長において、本発明の光ファイバは、０．５ｄＢ／１００巻き未満、さらには０．１ｄＢ／１００巻き未満の曲げ損失Ｐ_３０ｍｍを示す。実際に、３０ｍｍの曲率半径に対し、１６２５ｎｍの波長において、光ファイバ１−ｓｔｄ、２−ｓｔｄ、３−ｓｔｄ、４−ｓｔｄ、および５−ｓｔｄは、０．０５ｄＢ／１００巻き未満の曲げ損失Ｐ_３０ｍｍを示す。

３０ｍｍの曲率半径に対し、１５５０ｎｍの波長において、本発明の光ファイバは、０．５ｄＢ／１００巻き未満、さらには０．０１ｄＢ／１００巻き未満の曲げ損失Ｐ_３０ｍｍを示す。実際に、３０ｍｍの曲率半径に対し、１５５０ｎｍの波長において、光ファイバ１−ｓｔｄ、２−ｓｔｄ、３−ｓｔｄ、４−ｓｔｄ、および５−ｓｔｄは、０．００５ｄＢ／１００巻き未満の曲げ損失Ｐ_３０ｍｍを示す。

加えて、１５５０ｎｍの波長において、本発明の光ファイバは、約９５μｍ^２以上の実効面積を有する。１５５０ｎｍの波長において、本発明の光ファイバはまた、（１）約３ｐｓ／（ｎｍ・ｋｍ）から１４ｐｓ／（ｎｍ・ｋｍ）の波長分散値Ｄと、（２）０．１１０ｐｓ／（ｎｍ^２・ｋｍ）またはそれ未満の波長分散勾配を示す。

本発明の光ファイバは、１６５０ｎｍ未満の２２ｍケーブルカットオフ波長（２２ｍ−λ_ｃｃ）を有する。実際に光ファイバ１−ｓｔｄ、１−ＰＳＣ、３−ｓｔｄ、４−ｓｔｄ、５−ｓｔｄ、および６−ｓｔｄは、１５３０ｎｍ未満の２２ｍケーブルカットオフ波長（２２ｍ−λ_ｃｃ）を有する。光ファイバ１−ｓｔｄ、３−ｓｔｄ、４−ｓｔｄ、５−ｓｔｄ、および６−ｓｔｄは、１４５０ｎｍ未満の２２ｍケーブルカットオフ波長（２２ｍ−λ_ｃｃ）を有する。

１５５０ｎｍの波長において、光ファイバ１−ＰＳＣは、わずか４０ミクロンの外半径を有する第２中間クラッドを用いたまま（表１参照）、０．００５ｄＢ／ｋｍ未満の基本モード漏れ損失Ｐ_ｌｅａｋを示す。

比較例の光ファイバ１ｂ−ｓｔｄ、１ｃ−ｓｔｄ、１ｄ−ｓｔｄ、および１ｅ−ｓｔｄは、光ファイバ１−ｓｔｄと類似しているが、いくつかの反射率プロファイル特性が変わっている。比較例の光ファイバが光ファイバ１−ｓｔｄと比較して記載されると、本発明の光ファイバの利点がさらに明らかになる。

比較例の光ファイバ１ｂ−ｓｔｄは、埋め込み溝が中心コアに近いという点で、光ファイバ１−ｓｔｄと異なる。比較例の光ファイバ１ｂ−ｓｔｄの比ｒ_２：ｒ_１は３．３であり、一方光ファイバ１−ｓｔｄの比ｒ_２：ｒ_１は７である。その結果、比較例の光ファイバ１ｂ−ｓｔｄの実効面積は、５５μｍ^２未満に減少し、そして、１６２５ｎｍの波長において、３０ｍｍの曲率半径に対し、曲げ損失は１ｄＢ／１００巻きより大きく増大する。また、比較例の光ファイバ１ｂ−ｓｔｄの波長分散Ｄは、実施例の光ファイバ１−ｓｔｄの波長分散Ｄよりも高い。

比較例の光ファイバ１ｃ−ｓｔｄは、第１中間クラッドの屈折率差Ｄｎ_２が小さいという点において光ファイバ１−ｓｔｄと異なる。実際に、比較例の光ファイバ１ｃ−ｓｔｄでは、第１中間クラッドの屈折率差Ｄｎ_２は約０．５×１０^−３であるのに対し、光ファイバ１−ｓｔｄでは、第１中間クラッドの屈折率差Ｄｎ_２は１．５×１０^−３である。その結果、比較例の光ファイバ１ｃ−ｓｔｄの実効面積は、８０μｍ^２未満に減少し、１６２５ｎｍの波長において３０ｍｍの曲率半径に対し、曲げ損失は１０ｄＢ／１００巻きより大きく増加する。

比較例の光ファイバ１ｄ−ｓｔｄは、中心コアの特性が変更されているという点において、光ファイバ１−ｓｔｄと異なる。特に、光ファイバ１−ｓｔｄの最大屈折率差Ｄｎ_１が８．７×１０^−３であるのと比較して、比較例の光ファイバ１ｄ−ｓｔｄの最大屈折率差Ｄｎ_１は、５．５×１０^−３である。比較例の光ファイバ１ｄ−ｓｔｄでは、中心コアの外半径ｒ_１が２．７ミクロンに増大している。加えて、比較例の光ファイバ１ｄ−ｓｔｄでは、第１中間クラッドの屈折率差Ｄｎ_２は、実施例１−ｓｔｄにおいて１．５×１０^−３であるのと比較して、ゼロである。その結果、比較例の光ファイバ１ｄ−ｓｔｄの実効面積は、８０μｍ^２未満に減少し、１６２５ｎｍの波長において３０ｍｍの曲率半径に対して、曲げ損失は１ｄＢ／１００巻きより大きく増加する。

比較例の光ファイバ１ｅ−ｓｔｄは、（１）中心コアの外半径ｒ_１が２．５ミクロンより大きく増大している点、（２）第１中間クラッドの屈折率差Ｄｎ_２がゼロである点、（３）埋め込み溝の幅ｗ_３が３ミクロン未満に減少している点において、光ファイバ１−ｓｔｄと異なる。波長分散勾配および２２ｍケーブルカットオフ波長（２２ｍ−λ_ｃｃ）は減少している。中心コアの最大屈折率差Ｄｎ_１が変わっておらず、第１中間クラッドの屈折率差Ｄｎ_２の減少が増大した中心コアの外半径により補償されているので、曲げ損失は大きくは変わっていない。それでもなお、比較例の光ファイバ１ｅ−ｓｔｄの実効面積は、５０μｍ^２未満に減少している。

本発明に係る光ファイバは、通常、ＮＺＤＳＦに対するＩＴＵ−Ｔ Ｇ．６５５およびＧ．６５６基準勧告に適合している。特に、ＮＺＤＳＦに対するＩＴＵ−Ｔ Ｇ．６５５およびＧ．６５６基準は、（１）１４５０ｎｍ未満の２２ｍケーブルカットオフ波長（２２ｍ−λ_ｃｃ）と、（２）１５５０ｎｍの波長において、約７ミクロンから１１ミクロンのモードフィールド径、または約８ミクロンから１１ミクロンのモードフィールド径を勧告する。従って、本発明に係る光ファイバは、多くの伝送システムに導入でき、該システムにおける他のファイバと良好な互換性を示す。

本発明の光ファイバは、Ｃバンドで動作する長距離伝送システムに適しており、特に波長分割多重アプリケーションに適している。本光ファイバの増大した実効面積は、他の光学パラメータを大きく悪化させることなく、非線形効果を増大させずに光信号の伝送パワーを高めることを可能とする。従って、伝送路の信号対雑音比が改善し、これは、特に地上および海底における長距離伝送システムにとって望ましい。また、曲げ損失の低減、特に大きな曲率半径に対する低減は、より良好な信号品質に貢献する。

本明細書および／または図面においては、本発明の典型的な実施形態が開示されている。本発明はこのような実施形態に限定されない。図面は、略図であり、従って必ずしも縮尺どおりには描かれていない。特に断りのない限り、明細書の用語は、一般的且つ説明的な意味で用いられており、限定を目的とするものではない。

Claims (17)

1. 外半径ｒ_１および外側クラッドに対する最大屈折率差Ｄｎ_１を有する中心コアと、
   前記中心コアと前記外側クラッドとの間に位置する第１中間クラッドであって、外半径ｒ_２および前記外側クラッドに対する屈折率差Ｄｎ_２を有する第１中間クラッドと、
   前記第１中間クラッドと前記外側クラッドとの間に位置する埋め込み溝であって、外半径ｒ_３、幅ｗ_３、および前記外側クラッドに対する負の屈折率差Ｄｎ_３を有する埋め込み溝と、
   を備え、
   前記中心コアの外半径ｒ _１ は、約１．０ミクロンから２．５ミクロンであり、
   前記中心コアの外半径ｒ _１ に対する前記第１中間クラッドの外半径ｒ _２ の比ｒ _２ ：ｒ _１ は、約５から９であり、
   前記埋め込み溝の幅ｗ _３ は、約３ミクロンから６ミクロンであり、
   前記埋め込み溝の外半径ｒ _３ は、１９ミクロン未満であり、
   前記中心コアの最大屈折率差Ｄｎ _１ は、約６．５×１０ ^−３ から１０．５×１０ ^−３ であり、
   前記第１中間クラッドの屈折率差Ｄｎ _２ は、約１×１０ ^−３ から２．５×１０ ^−３ であり、
   前記埋め込み溝の屈折率差Ｄｎ _３ は、約−１５×１０ ^−３ から−４×１０ ^−３ であるノンゼロ分散シフト光ファイバであって、
   当該光ファイバは、１６２５ｎｍの波長において、３０ｍｍの曲率半径に対し、０．５ｄＢ／１００巻き未満の曲げ損失を示し、
   １５５０ｎｍの波長において、当該光ファイバの実効面積は、約９５μｍ^２以上であることを特徴とするノンゼロ分散シフト光ファイバ。
2. 当該光ファイバは、１６２５ｎｍの波長において、３０ｍｍの曲率半径に対し、０．１ｄＢ／１００巻き未満、好ましくは０．０５ｄＢ／１００巻き未満の曲げ損失を示すことを特徴とする請求項１に記載のノンゼロ分散シフト光ファイバ。
3. 当該光ファイバは、１５５０ｎｍの波長において、３０ｍｍの曲率半径に対し、０．０１ｄＢ／１００巻き未満、好ましくは０．００５ｄＢ／１００巻き未満の曲げ損失を示すことを特徴とする請求項１または２に記載のノンゼロ分散シフト光ファイバ。
4. 当該光ファイバは、１６５０ｎｍ未満、好ましくは１５３０ｎｍ未満、さらに好ましくは１４５０ｎｍ未満の２２ｍケーブルカットオフ波長（２２ｍ−λ_ｃｃ）を有することを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のノンゼロ分散シフト光ファイバ。
5. 当該光ファイバは、１５５０ｎｍの波長において、約３ｐｓ／（ｎｍ・ｋｍ）から１４ｐｓ／（ｎｍ・ｋｍ）、好ましくは４ｐｓ／（ｎｍ・ｋｍ）から１２ｐｓ／（ｎｍ・ｋｍ）の波長分散を示すことを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載のノンゼロ分散シフト光ファイバ。
6. 当該光ファイバは、１５５０ｎｍの波長において、約０．１１０ｐｓ／（ｎｍ^２・ｋｍ）またはそれ未満の波長分散勾配を示すことを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載のノンゼロ分散シフト光ファイバ。
7. 前記中心コアは、ステップ型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から６のいずれかに記載のノンゼロ分散シフト光ファイバ。
8. １５５０ｎｍの波長において、当該光ファイバは、約０．１９０ｄＢ／ｋｍまたはそれ未満、好ましくは約０．１８０ｄＢ／ｋｍまたはそれ未満の減衰を示すことを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載のノンゼロ分散シフト光ファイバ。
9. 外半径ｒ _１ および外側クラッドに対する最大屈折率差Ｄｎ _１ を有する中心コアと、
   前記中心コアと前記外側クラッドとの間に位置する第１中間クラッドであって、外半径ｒ _２ および前記外側クラッドに対する屈折率差Ｄｎ _２ を有する第１中間クラッドと、
   前記第１中間クラッドと前記外側クラッドとの間に位置する埋め込み溝であって、外半径ｒ _３ 、幅ｗ _３ 、および前記外側クラッドに対する負の屈折率差Ｄｎ _３ を有する埋め込み溝と、
   前記埋め込み溝と前記外側クラッドとの間に位置する第２中間クラッドであって、外半径ｒ_４および前記外側クラッドに対する屈折率差Ｄｎ_４を有する第２中間クラッドと、
   を備え、
   前記中心コアの外半径ｒ _１ は、約１．０ミクロンから２．５ミクロンであり、
   前記中心コアの外半径ｒ _１ に対する前記第１中間クラッドの外半径ｒ _２ の比ｒ _２ ：ｒ _１ は、約５から９であり、
   前記埋め込み溝の幅ｗ _３ は、約３ミクロンから６ミクロンであり、
   前記埋め込み溝の外半径ｒ _３ は、１９ミクロン未満であり、
   前記第２中間クラッドの屈折率差Ｄｎ _４ は、約−１０．５×１０ ^−３ から−６．５×１０ ^−３ であり、
   前記第２中間クラッドの外半径ｒ _４ は、約４１ミクロンまたはそれ未満であり、
   前記中心コアの最大屈折率差Ｄｎ _１ と前記第２中間クラッドの屈折率差Ｄｎ _４ との差分Ｄｎ _１ −Ｄｎ _４ は、約６．５×１０ ^−３ から１０．５×１０ ^−３ であり、
   前記第１中間クラッドの屈折率差Ｄｎ _２ と前記第２中間クラッドの屈折率差Ｄｎ _４ との差分Ｄｎ _２ −Ｄｎ _４ は、約１×１０ ^−３ から２．５×１０ ^−３ であり、
   前記埋め込み溝の屈折率差Ｄｎ _３ と前記第２中間クラッドの屈折率差Ｄｎ _４ との差分Ｄｎ _３ −Ｄｎ _４ は、約−１５×１０ ^−３ から−４×１０ ^−３ であるノンゼロ分散シフト光ファイバであって、
   当該光ファイバは、１６２５ｎｍの波長において、３０ｍｍの曲率半径に対し、０．５ｄＢ／１００巻き未満の曲げ損失を示し、
   １５５０ｎｍの波長において、当該光ファイバの実効面積は、約９５μｍ ^２ 以上であることを特徴とするノンゼロ分散シフト光ファイバ。
10. 当該光ファイバは、１６２５ｎｍの波長において、３０ｍｍの曲率半径に対し、０．１ｄＢ／１００巻き未満、好ましくは０．０５ｄＢ／１００巻き未満の曲げ損失を示すことを特徴とする請求項９に記載のノンゼロ分散シフト光ファイバ。
11. 当該光ファイバは、１５５０ｎｍの波長において、３０ｍｍの曲率半径に対し、０．０１ｄＢ／１００巻き未満、好ましくは０．００５ｄＢ／１００巻き未満の曲げ損失を示すことを特徴とする請求項９または１０に記載のノンゼロ分散シフト光ファイバ。
12. 当該光ファイバは、１６５０ｎｍ未満、好ましくは１５３０ｎｍ未満、さらに好ましくは１４５０ｎｍ未満の２２ｍケーブルカットオフ波長（２２ｍ−λ _ｃｃ ）を有することを特徴とする請求項９から１１のいずれかに記載のノンゼロ分散シフト光ファイバ。
13. 当該光ファイバは、１５５０ｎｍの波長において、約３ｐｓ／（ｎｍ・ｋｍ）から１４ｐｓ／（ｎｍ・ｋｍ）、好ましくは４ｐｓ／（ｎｍ・ｋｍ）から１２ｐｓ／（ｎｍ・ｋｍ）の波長分散を示すことを特徴とする請求項９から１２のいずれかに記載のノンゼロ分散シフト光ファイバ。
14. 当該光ファイバは、１５５０ｎｍの波長において、約０．１１０ｐｓ／（ｎｍ ^２ ・ｋｍ）またはそれ未満の波長分散勾配を示すことを特徴とする請求項９から１３のいずれかに記載のノンゼロ分散シフト光ファイバ。
15. 前記中心コアは、ステップ型屈折率プロファイルを有することを特徴とする請求項９から１４のいずれかに記載のノンゼロ分散シフト光ファイバ。
16. 前記中心コアは、基本的に純シリカで構成されることを特徴とする請求項９に記載のノンゼロ分散シフト光ファイバ。
17. １５５０ｎｍの波長において、当該光ファイバは、約０．１９０ｄＢ／ｋｍまたはそれ未満、好ましくは約０．１８０ｄＢ／ｋｍまたはそれ未満の減衰を示すことを特徴とする請求項９から１６のいずれかに記載のノンゼロ分散シフト光ファイバ。