JP7049252B2 - 塩素でアップドーピングされたクラッドを有する低曲げ損失シングルモード光ファイバ - Google Patents
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Description
Δ%=100×(ni 2-nc 2)/2ni 2
として定義され、本明細書において用いられるncは、ドーピングされていないシリカの平均屈折率である。本明細書において用いられる相対屈折率はΔによって表され、その値は、特に明記しない限り「%」の単位で与えられる。デルタ、Δ、Δ%、%Δ、デルタ%、%デルタ、およびパーセントデルタという用語は、本明細書においては区別せずに用いられ得る。即ち、本明細書において用いられる所与のファイバ領域の相対屈折率パーセント(または相対屈折率、または屈折率デルタ)は、ドーピングされていないシリカに対して相対的に測定される。或る領域の屈折率が、ドーピングされていないシリカの平均屈折率より低い場合には、相対屈折率パーセントは負であり、低下した領域または低下した屈折率を有するものとして参照され得る。或る領域の屈折率が、ドーピングされていないシリカの平均屈折率より高い場合には、相対屈折率パーセントは正である。「アップドーパント」とは、本明細書においては、ドーピングされていない純粋なSiO2と比べて屈折率を上昇させる傾向を有するドーパントであると見なされる。「ダウンドーパント」とは、本明細書においては、ドーピングされていない純粋なSiO2と比べて屈折率を低下させる傾向を有するドーパントであると見なされる。アップドーパントの例としては、GeO2(酸化ゲルマニウム)、Al2O3、P2O5、TiO2、Cl、Brが挙げられる。ダウンドーパントの例としては、フッ素およびホウ素が挙げられる。
Aeff=2π(∫f2r dr)2/(∫f4r dr)
として定義される。ここで、積分範囲は0から∞までであり、fは導波路内を伝搬する光と関連づけられる電場の横成分である。本明細書において用いられる「実効面積」または「Aeff」は、特に明記しない限り、1550nmの波長における光学実効面積である。
Δ(r)=Δ(r0)(1-[|r-r0|/(r1-r0)]α)
に従い、式中、r0はΔ(r)が最大になる点であり、r1はΔ(r)%がゼロになる点であり、rはri≦r≦rfの範囲内であり、Δは上記に定義した通りであり、riはαプロファイルの初期点であり、rfはαプロファイルの最終点であり、αは実数である指数である。
(i)外半径r1および屈折率Δ1を有する中心コア領域と、
(ii)前記中心コア領域を囲むクラッドと
を含む光ファイバであって、
前記クラッドが、
(a)25マイクロメートル>r2>16マイクロメートルの外半径および相対屈折率Δ2を有する第1のクラッド領域であって、r1/r2の比率が0.24より大きい第1のクラッド領域と、
(b)前記第1のクラッド領域を囲む第2のクラッド領域であって、相対屈折率Δ3および外半径r3を有し、少なくとも1.2重量%の塩素(Cl)を含み、Δ1>Δ3>Δ2であり、Δ3とΔ2との差が0.12%より大きく、Δ3が0.12%より大きい第2のクラッド領域と
を含み、
前記ファイバが、1310nmの波長における9マイクロメートルより大きいモードフィールド径MFD、および15mm径のマンドレルについての1550nmにおける0.5dB/turn未満の曲げ損失を示す
ことを特徴とする光ファイバ。
Δ3とΔ2との差が0.13%より大きい、実施形態1記載の光ファイバ。
Δ3とΔ2との差が0.12%~0.25%である、実施形態1記載の光ファイバ。
前記ファイバが、1260nm以下の22mケーブルカットオフを示す、実施形態1~3のいずれか1つに記載の光ファイバ。
前記ファイバの前記中心コア領域が10未満のαを示す、実施形態1~4のいずれか1つに記載の光ファイバ。
前記ファイバが、1550nmにおける0.07dB/km以下のワイヤメッシュ被覆ドラムマイクロベンド損失を更に示す、実施形態1~5のいずれか1つに記載の光ファイバ。
前記第1のクラッド領域が0.02重量%未満のフッ素を含有する、実施形態1~6のいずれか1つに記載の光ファイバ。
前記第1のクラッド領域がフッ素および酸化ゲルマニウムを実質的に含まない、実施形態1~7のいずれか1つに記載の光ファイバ。
r2から少なくとも30マイクロメートルの半径まで延びる長さにわたってΔ3>Δ2である、実施形態1記載の光ファイバ。
前記第1のクラッド領域の体積が|V2|>30%Δμm2である、実施形態1~9のいずれか1つに記載の光ファイバ。
前記ファイバが、1550nmにおける0.186dB/km以下の減衰を示す、実施形態1~10のいずれか1つに記載の光ファイバ。
前記中心コア領域が0.70%以上の最大相対屈折率(Δ1)を有する、実施形態1~11のいずれか1つに記載の光ファイバ。
前記ファイバが、
1310nmにおける9マイクロメートルより大きいMFDと、
1260nmより小さいケーブルカットオフ波長と、
1324nmより小さいゼロ分散波長と、
10mmの直径での1.5dB/turnより小さい曲げ損失と、
15mmの直径での0.5dB/turnより小さい曲げ損失と
を示し、
前記曲げ損失がマクロベンド損失であり、1550nmの波長において測定される
実施形態1~12のいずれか1つに記載の光ファイバ。
前記ファイバが、
1200nmより大きく且つ1260nmより小さいケーブルカットオフ波長と、
1300nmより大きく且つ1324nmより小さいゼロ分散波長と、
10mmの曲げ直径での0.7dB/turnより大きく且つ1.3dB/turnより小さいマクロベンド損失と、
15mmの曲げ直径での0.1dB/turnより大きく且つ0.5dB/turnより小さいマクロベンド損失と、
20mmの曲げ直径での0.05dB/turnより大きく且つ0.20dB/turnより小さいマクロベンド損失と、
30mmの曲げ直径での0.1dB/turnより大きく且つ0.2dB/turnより小さいマクロベンド損失と
を示し、
前記マクロベンド損失が1550nmの波長において測定される、
実施形態1~12のいずれか1つに記載の光ファイバ。
前記ファイバが、1550nmにおける0.07dB/km以下のワイヤメッシュ被覆ドラムマイクロベンド損失を示す、実施形態13記載の光ファイバ。
前記ファイバが、1550nmにおける0.18dB/km以下の減衰を示す、実施形態13または15記載の光ファイバ。
前記第2のクラッド領域を囲む第3のクラッド領域であって、Δ3>Δ4である屈折率Δ4を有し、Δ3とΔ4との差が0.1%より大きく、-0.02<Δ4<0.02である第3のクラッド領域を更に含む、実施形態1~14記載の光ファイバ。
前記第3のクラッド領域が、1重量%未満の塩素を含む、実施形態17記載の光ファイバ。
前記第3のクラッド領域が、前記第2のクラッド領域より少ない塩素を含む、または塩素を含まない、実施形態17または18記載の光ファイバ。
前記第3のクラッド領域が、前記第2のクラッド領域の粘度より少なくとも0.1×107ポアズだけ大きい粘度を有する、実施形態17、18、または19記載の光ファイバ。
前記ファイバの前記中心コア領域が、0.5以上であり且つ10以下のαを示す、実施形態1~20のいずれか1つに記載の光ファイバ。
前記光ファイバ上のコーティングを更に含む、実施形態1~21のいずれか1つに記載の光ファイバ。
前記ファイバが、1550nmにおける-60℃での0.01dB/km以下のバスケットウィーブマイクロベンド損失を更に示す、実施形態22記載の光ファイバ。
前記ファイバが、1625nmにおける-60℃での0.05dB/km以下のバスケットウィーブマイクロベンド損失を更に示す、実施形態22記載の光ファイバ。
前記ファイバが、1625nmにおける-60℃での0.01dB/km以下のバスケットウィーブマイクロベンド損失を更に示す、実施形態22記載の光ファイバ。
前記コーティングが、0.1~1MPaのヤング率を有する一次コーティングPと、1400MPa~2500MPaのヤング率を有する二次コーティングSとを含み、前記二次コーティングが、242マイクロメートル以下のコーティング外径を有する、実施形態22~25記載の光ファイバ。
2’ クラッド領域
2 第1のクラッド領域
3 第2のクラッド領域
4 第3のクラッド領域
10 光ファイバ
Claims (9)
- (i)外半径r1およびドーピングされていないシリカの平均屈折率に対する相対屈折率Δ1を有する中心コア領域と、
(ii)前記中心コア領域を囲むクラッドと
を含む光ファイバであって、
前記クラッドが、
(a)25マイクロメートル>r2>16マイクロメートルの外半径およびドーピングされていないシリカの平均屈折率に対する相対屈折率Δ2を有する第1のクラッド領域であって、r1/r2の比率が0.24より大きい第1のクラッド領域と、
(b)前記第1のクラッド領域を囲む第2のクラッド領域であって、ドーピングされていないシリカの平均屈折率に対する相対屈折率Δ3および外半径r3を有し、少なくとも1.3重量%の塩素(Cl)を含み、Δ1>Δ3>Δ2であり、Δ3とΔ2との差が0.12%より大きく、Δ3が0.12%より大きい第2のクラッド領域と、
(c)前記第2のクラッド領域を囲む第3のクラッド領域であって、1650℃において、前記第2のクラッド領域の粘度より少なくとも0.1×107ポアズだけ大きい粘度を有する第3のクラッド領域と
を含み、
前記ファイバが、1310nmの波長における9マイクロメートルより大きいモードフィールド径MFD、および15mm径のマンドレルについての1550nmにおける0.5dB/turn未満の曲げ損失を示す
ことを特徴とする光ファイバ。 - Δ3とΔ2との差が0.13%より大きい、請求項1記載の光ファイバ。
- 前記ファイバが、(i)1260nm以下の22mケーブルカットオフ、または(ii)1550nmにおける0.07dB/km以下のワイヤメッシュ被覆ドラムマイクロベンド損失を示す、請求項1または2記載の光ファイバ。
- (i)前記ファイバの前記中心コア領域が10未満のαを示す、および/または(ii)前記中心コア領域が0.50%以下の最大相対屈折率(Δ1)を有する、請求項1~3記載の光ファイバ。
- 前記第1のクラッド領域が(i)0.02重量%未満のフッ素を含有する、または(ii)フッ素および酸化ゲルマニウムを実質的に含まない、または(iii)前記第1のクラッド領域の体積が|V2|>30%Δμm2である、請求項1~4記載の光ファイバ。
- 前記ファイバが、1550nmにおける0.186dB/km以下の減衰を示す、請求項1~5のいずれか一項記載の光ファイバ。
- 前記光ファイバが、
1310nmにおける9マイクロメートルより大きいMFDと、
1260nmより小さいケーブルカットオフ波長と、
1324nmより小さいゼロ分散波長と、
10mmの直径での1.5dB/turnより小さい曲げ損失と、
15mmの直径での0.5dB/turnより小さい曲げ損失と、
を示し、
前記曲げ損失がマクロベンド損失であり、1550nmの波長において測定される、
請求項1~6のいずれか一項記載の光ファイバ。 - 前記第3のクラッド領域が、Δ3>Δ4であるドーピングされていないシリカの平均屈折率に対する相対屈折率Δ4を有し、Δ3とΔ4との差が0.1%より大きく、-0.02<Δ4<0.02である、請求項1記載の光ファイバ。
- 前記第3のクラッド領域が(i)1重量%未満の塩素を含む、および/または(ii)前記第2のクラッド領域より少ない塩素を含む、もしくは塩素を含まない、請求項8記載の光ファイバ。
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