JPH1164665A - 光ファイバ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 広帯域で曲げ損失を小さくすることができ、
低コストで生産性のよい大口径の光ファイバを提供する
ことを目的とする。 【解決手段】 本発明の光ファイバ１０は、中心軸Ａに
向かうにつれて屈折率が高くなる屈折率分布が形成され
た内コア１と、内コア１の外側に設けられ内コア１の屈
折率以下の一定の屈折率を有する外コア２と、外コア２
の外側に設けられ外コア２よりも低い屈折率を有するプ
ラスチック材料を含有するクラッド３とを備え、内コア
１の最大屈折率とクラッド３の屈折率との差である全屈
折率差（Δｎ_total）が０．０１５〜０．１であり、外
コア２の外径（ｄ₁）が１００〜５００μｍであること
を特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光ファイバに係
り、特に、コア径１００μｍ以上の大口径の光ファイバ
に関する。

【０００２】

【従来の技術】光ファイバにおける光損失の原因として
種々のものがある。特に曲げや、コア径１００μｍを超
える大口径の光ファイバの場合にはモード分散が光ファ
イバの光損失の原因として挙げられ、これらの損失を低
減させることが重要となっている。

【０００３】ところで、光ファイバとして、例えば特開
平７−２１８７３４号公報に開示されるものがある。こ
の光ファイバは、石英又は光学ガラスで構成されるコア
と、樹脂組成物の硬化物で構成されるクラッドとを有す
る。

【０００４】また、光ファイバとして、例えば特開平３
−２４５１０８号公報に開示されるものがある。図７に
示すように、この光ファイバ１００は、コア径全体にわ
たって２乗分布型の屈折率分布が形成されたガラス製基
材を含有するコア１０１と、そのコア１０１の屈折率よ
り低い一定の屈折率をもったプラスチック材料からなる
クラッド１０２とを備えている。コア１０１の屈折率分
布は、コア１０１中に添加されるＧｅなどのドーパント
の濃度分布により形成される。また、クラッド１０２の
屈折率は、コア１０１の外周部分の屈折率の０．９７〜
０．９８５倍の屈折率となっており、コア１０１とクラ
ッド１０２との境界部分で屈折率に差が設けられ開口数
（ＮＡ）が大きくとられている。

【０００５】更に、特公平３−１８１６１号公報には、
中心コアと、その外側に設けられ中心コアよりも屈折率
の低い低屈折率コアと、さらにその外側に設けられるク
ラッド部とを有する光ファイバが開示されている。この
光ファイバは１．５μｍ帯で零分散を有し単一モード光
ファイバとなっており、更に比屈折率差が０．００４よ
りも大きく０．０１４以下となっている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開平
７−２１８７３４号公報に開示された光ファイバは、コ
アが１種類の材料で構成され、一定の屈折率を有するの
で、大口径の光ファイバの場合、モード分散が生じ、伝
送される信号帯域が狭くなる。

【０００７】また、特開平３−２４５１０８号公報に開
示された光ファイバ１００においては、２乗分布型の屈
折率分布がコア径全体にわたって形成されているため、
光ファイバ１００のコアを１００μｍ以上の大口径とす
る場合、ドーパントの添加量が増加し、製造コストが増
大する。また、コア１０１の合成時にガラス中のドーパ
ントがコア径全体にわたって分布されるため、光ファイ
バのコアが大口径の場合、そのドーパントの分布を精密
に制御することが困難であり、光ファイバの生産性を十
分に向上させることができない。

【０００８】更に、特公平３−１８１６１号公報に開示
された光ファイバは、単一モード光ファイバとなってお
り、比屈折率差が相当に小さくなっている。このため、
この光ファイバについては、開口数（ＮＡ）が小さくな
り、曲げによる損失が増加する。

【０００９】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
であり、広帯域で曲げによる損失を小さくでき、低コス
トで生産性のよい大口径の光ファイバを提供することを
目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の光ファイバは、中心軸に向かうにつれて屈
折率が高くなる屈折率分布が形成された内コアと、内コ
アの外側に設けられ内コアの屈折率以下の一定の屈折率
を有する外コアと、外コアの外側に設けられ外コアより
も低い屈折率を有するプラスチック材料を含有するクラ
ッドとを備え、内コアの最大屈折率とクラッドの屈折率
との差である全屈折率差（Δｎ_total）が０．０１５〜
０．１であり、外コアのコア径（ｄ₁）が１００〜５０
０μｍであることを特徴とする。

【００１１】この発明によれば、コアの一部である内コ
アのみにおいて、中心軸に向かうにつれて屈折率が高く
なる屈折率分布が形成される。このため、外コアを大口
径とした場合、コア全体にわたって上記屈折率分布を形
成する場合に比べて屈折率の分布を精密に制御すること
が容易となり、従って、所望の屈折率分布を形成するこ
とが容易となる。また、クラッドがプラスチック材料を
含有するので、クラッドがガラス材料を含有する場合に
比べて全屈折率差（Δｎ_total）を大きくとることが可
能となる。更に、Δｎ_totalが０．０１５未満では、曲
げによる損失が増大し、Δｎ_totalが０．１を超えると
製造が困難となり製造コストが増大する。また、外コア
のコア径ｄ₁が１００μｍ未満では、この光ファイバと
接続するための高精度かつ高価な光コネクタが必要にな
り、外コアのコア径ｄ₁が５００μｍを超えるとファイ
バ体積が大きくなって製造コストが増大すると共に光フ
ァイバの剛性が増して取扱いが困難となる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の光
ファイバの好適な実施形態について詳細に説明する。図
１は、光ファイバと、この光ファイバに対応する径方向
での屈折率分布との関係を示す図である。

【００１３】図１に示すように、光ファイバ１０は、内
コア１と、この内コア１の外側に設けられ内コア１の屈
折率以下の一定の屈折率をもった外コア２と、この外コ
ア２の外側に設けられ外コア２よりも低い一定の屈折率
をもったクラッド３とを備えている。

【００１４】内コア１は、その内部を伝搬する光の損失
を十分に低下させうる材料、例えば石英ガラスを含有す
る。内コア１は、石英ガラス中に添加される屈折率を上
昇させるためのドーパントを含有する。ドーパントとし
ては、例えばＧｅ、Ｔｉ、Ｐ、Ｂ、Ｆ、Ａｌなどが挙げ
られる。ドーパントの濃度は、内コア１の中心軸Ａに向
かうにつれて連続的に増大している。このため、屈折率
が中心軸Ａに向かうにつれて高くなっている。この屈折
率の分布は例えばα乗分布型の屈折率分布である。すな
わち、中心軸Ａからの径方向の距離に対して屈折率がそ
の距離のα乗に比例している。屈折率分布をα乗分布型
とするのは、光ファイバ１０におけるモード分散の影響
を小さくし、帯域幅を広くするためである。

【００１５】αの値は、１．５〜５であることが好まし
い。αの値が上記範囲を外れると、目的とする屈折率分
布を作製しにくかったり、屈折率分布を作製できたとし
ても光ファイバ１０が割れやすかったり、光ファイバ１
０の帯域幅が低下したりする傾向がある。なお、屈折率
分布は、中心軸Ａに向かうにつれて屈折率が高くなって
いれば、αの値は単一でなくてもよい。すなわち、中心
軸Ａに近い部分と離れた部分とでαの値が異なるように
してもよい。

【００１６】内コア１の最大屈折率は、１．４５０〜
１．５００であることが好ましい。この場合、ドーパン
トの添加量は、石英ガラス１００ｗｔ％に対して１〜２
０ｗｔ％である。また、内コア１のコア径（ｄ₂）は、
１５０〜３００μｍであることが好ましい。

【００１７】外コア２は、内コア１と同様に、その内部
を通過する光の損失を十分に低下させうる材料で構成さ
れることが好ましい。外コア２の屈折率は、１．４００
〜１．４８０であることが好ましい。このような外コア
２を構成する材料としては、例えば石英ガラスが挙げら
れる。また、外コア２の外径（ｄ₁）は、１００〜５０
０μｍである。ｄ₁が１００μｍ未満では、この光ファ
イバ用のコネクタを作成する場合に高度な成型精度が必
要となり製造コストが増大する。また、ｄ₁が５００μ
ｍを超えると、ファイバ体積が大きくなって製造コスト
が増大すると共に光ファイバ１０の剛性が増して取扱い
が困難となる。また、ドーパントの添加量を多くする必
要があるため、製造コストが増大する。なお、内コア１
との境界部分で光反射損を低下させる点から、外コア２
となるべき外コア部、内コア１となるべき内コア部から
なるコア部を製造するときに、内コア部及び外コア部が
一括して形成されることが好ましい。

【００１８】上記外コア２の外径（ｄ₁）に対する内コ
ア１のコア径（ｄ₂）の比（ｄ₂／ｄ₁）は、０．３〜
０．９５であることが好ましく、０．５〜０．９である
ことが更に好ましい。（ｄ₂／ｄ₁）が０．３未満では、
外コア２の外径ｄ₁に占める内コア１のコア径ｄ₂の割合
が小さくなり、α乗分布型の屈折率分布の領域が狭くな
る。このため、帯域幅が狭くなる傾向にある。また、
（ｄ₂／ｄ₁）が０．９５を超えると、外コア２の外径ｄ
₂に占める内コア１のコア径ｄ₁の割合が大きくなってド
ーパントの添加量を増加させることとなり製造コストが
増大する傾向がある。

【００１９】クラッド３はプラスチック材料を含有す
る。クラッド３がプラスチック材料を含有するのは、外
コア２とクラッド３との屈折率に差が生じ光ファイバ１
０のＮＡが増加させることができるからである。従っ
て、この場合、光ファイバ１０と光源（図示せず）との
光結合効率が向上し、また、光ファイバ１０の曲げによ
る損失が低下する。プラスチック材料としては、例えば
環状パーフルオロ系樹脂、光硬化性フッ化アクリレート
系樹脂などが挙げられ、生産性を向上させる観点から、
光硬化性フッ化アクリレート系樹脂が好ましい。光硬化
性フッ化アクリレート系樹脂には、光重合開始剤、及び
ガラスと化学結合を形成するカップリング剤が添加され
る。光重合開始剤としては、例えばベンゾフェノン、ア
セトフェノン、ベンジルベンゾイン、ベンゾイルパーオ
キサイド、α，α′−アゾビスイソブチロニトリル、２
−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニルプロパン−１
−オン等が挙げられる。また、カップリング剤として
は、トリメトキシビニルシラン、メタクリロキシプロピ
ルトリメトキシシラン、ジメチルエトキシビニルシラン
等が挙げられる。クラッド３の屈折率は、１．３０〜
１．４５であることが好ましい。また、クラッド３の外
径は、１７０〜３５０μｍであることが好ましい。

【００２０】上記のクラッド３の外径（ｄ_clad）に対す
る外コア２のコア径（ｄ₁）の比は、０．８〜０．９５
であることが好ましい。（ｄ₁／ｄ_clad）が０．８未満
では、光ファイバ１０と接続されるべき他の光ファイバ
又は光源との間の光結合効率が低下し、（ｄ₁／
ｄ_clad）が０．９５を超えるとプラスチック材料を含有
するクラッド３の割合が減少して光ファイバ１０が曲が
りにくくなる傾向がある。

【００２１】また、内コア１の最大屈折率とクラッド３
との差である全屈折率差（以下、Δｎ_totalという）
は、０．０１５〜０．１である。Δｎ_totalが０．０１
５未満では、曲げによる損失が増大すると共にアイセイ
フティーの問題が発生し、Δｎ_{to tal}が０．１を超える
と、製造が困難となり高価になると共に伝送特性（特に
帯域）が悪くなる。

【００２２】Δｎ_totalに対する内コア１における最大
屈折率と最小屈折率の差（△ｎ₂）の比（△ｎ₂／Δｎ
_total）は、０．２〜０．９であることが好ましく、
０．５〜０．８５であることが更に好ましい。（△ｎ₂
／Δｎ_total）が０．２未満では、α乗分布型の屈折率
分布の領域が狭くなるため帯域幅を広くすることができ
ない傾向にあり、また、（△ｎ₂／Δｎ_total）が０．９
を超えると、一定量のドーパントの添加により内コア１
を形成する場合には、クラッド３と外コア１との間の屈
折率差が小さくなり、実効的なＮＡが下がり、曲げ損失
が増加したり、Δｎ₂（又は内コア１の最大屈折率）を
大きくすべくドーパント添加量を多くする場合には、内
コア１及び外コア２となるべきコア部が割れやすくなる
傾向がある。

【００２３】次に、前述した構成を有する光ファイバ１
０の製造方法の一例について説明する。

【００２４】まず、光ファイバ１０のコアとなるべきコ
ア部をＶＡＤ法を用いて以下のようにして製造する。す
なわち、はじめに石英製のガラス棒を用意する。次い
で、このガラス棒を鉛直に立てる。そして、ガラス棒の
下端の中央部には内コア用バーナにより、周辺部には外
コア用バーナにより火炎を噴射する。ガラス棒の下端の
温度は、中央部では６００〜８００℃とし、周辺部では
３００〜６００℃とする。ここで、内コア用バーナにＳ
ｉＣｌ₄ガス、ＧｅＣｌ₄ガス、水素ガス及び酸素ガス
を、外コア用バーナにはＳｉＣｌ₄ガス、水素ガス及び
酸素ガスを同時に送り込む。この結果、ガラス棒の下端
中央部にシリカ粒子が堆積し、この中央部でゲルマニム
が取り込まれる。ゲルマニムの濃度は、中心軸Ａに近い
ほど大きく離れているほど小さくなる。

【００２５】このとき、ガラス棒を回転させながら下面
の位置が常に一定になるように上方に引き上げる。ガラ
ス棒の下端には、バーナを用いた加熱により多孔質の析
出ガラスが形成される。この析出ガラスは、上方に引き
上げられるときにリング状のカーボンヒータを通すこと
で焼結され、これにより内コア１となるべき内コア部、
及び外コア２となるべき外コア部からなるコア部が得ら
れる。

【００２６】次に、得られたコア部を円筒状の線引炉内
に挿入し、コア部の下端を加熱しながら線引きし、内コ
ア１及び外コア２からなるコアを形成する。そして、こ
のコアを、プラスチック材料としての光硬化性フッ化ア
クリレート系樹脂、光重合開始剤、及びカップリング剤
を含有するクラッド形成用材料を注入したダイスの中に
通すことでコアの外側にクラッド形成用材料を被覆す
る。そして、このクラッド形成用材料に紫外線を照射し
てクラッド形成用材料を硬化させることにより外径１０
０〜５００μｍの光ファイバ１０を得る。

【００２７】前述した構成を有する光ファイバ１０にお
いては、コアの一部である内コア１のみにおいて、屈折
率が中心軸Ａに向かうにつれて高くなる屈折率分布が形
成される。このため、外コア２を大口径とした場合、コ
ア全体にわたって上記屈折率分布を形成する場合に比べ
て、Ｇｅ等の高価なドーパントの添加量が少なくて済
む。従って、光ファイバ１０の製造コストを低下させる
ことができる。また、ドーパントの濃度分布を精密に制
御することが容易となり、内コア１において屈折率分布
を理想的なα乗分布型に精度良く制御することができ
る。この結果、光ファイバ１０の生産性が向上する。ま
た、クラッド３がプラスチック材料を含有するので、ク
ラッド３がガラス材料を含有する場合に比べて全屈折率
差（Δｎ_{tota l}）を大きくとることが可能となり、光フ
ァイバ１０のＮＡを大きくすることができる。従って、
光ファイバ１０は、その光ファイバ１０と光源との光結
合効率を向上させると共に光ファイバ１０の曲げによる
損失を十分小さくすることができる。

【００２８】更に、光ファイバ１０は、内コア１のコア
径（ｄ₂）の割合（ｄ₂／ｄ₁）と、（△ｎ₂／Δｎ
_total ）とを調整することで、５７０ｎｍ以上８５０ｎ
ｍ以下のいずれかの波長に対し、５００ＭＨｚ・１００
ｍ以上の帯域を有するように形成することができる。例
えば６５０ｎｍの波長に対しては、図２に示すように、
内コア１のコア径（ｄ₂）の割合（ｄ₂／ｄ₁）と、（△
ｎ₂／Δｎ_total ）とを適宜調整することで、光ファイ
バ１０において、５００〜３０００ＭＨｚの帯域を得る
ことが可能である。図２において、「ａ」は、帯域幅２
５００〜３０００（ＭＨｚ・１００ｍ）の領域、「ｂ」
は、帯域幅２０００〜２５００（ＭＨｚ・１００ｍ）の
領域、「ｃ」は、帯域幅１５００〜２０００（ＭＨｚ・
１００ｍ）の領域、、「ｄ」は帯域幅１０００〜１５０
０（ＭＨｚ・１００ｍ）の領域、「ｅ」は帯域幅５００
〜１０００（ＭＨｚ・１００ｍ）の領域、「ｆ」は帯域
幅０〜５００（ＭＨｚ・１００ｍ）の領域である。

【００２９】なお、本発明は、前述した実施形態に限定
されるものではない。例えば、光ファイバ１０において
は、内コア１及び外コア２がプラスチック材料を含有し
ていてもよい。また、光ファイバ１０は、内コア１が石
英ガラスを含有し、外コア２がプラスチック材料を含有
したものでもよく、また逆に、内コア１がプラスチック
材料を含有し、外コア２が石英ガラスを含有したもので
もよい。

【００３０】また、光ファイバ１０に製造において、外
コア２及び内コア１となるべきコア部をＶＡＤ法を用い
て一括して形成したが、内コア部をＶＡＤ法により形成
した後、その内コア部を、内コア部とは別に形成した中
空状の外コア部の内部に収容して外コア部をコラップス
し、２段階でコア部を形成するようにしてもよい。

【００３１】また、前述した実施形態では、内コア１に
おける屈折率分布は、中心軸に向けて滑らかに変化する
ものであるが、図３に示すように、破線で示す２乗分布
曲線Ｃに沿って階段状に変化するものでもよい。なお、
この場合、２乗分布曲線Ｃは各段の中点を通る。

【００３２】以下、実施例により本発明を更に具体的に
説明するが、本発明はこれによって制限されるものでは
ない。

【００３３】

【実施例】

（実施例１）屈折率１．４５８の石英ガラスをベースと
する内コア１及び外コア２のうち内コア１中にＳｉＯ₂
１００ｗｔ％に対してＧｅ（添加量：８．２ｗｔ％）を
添加したものをコアとした。コアは、まずＶＡＤ法によ
りコアとなるべきコア部を作製し、次いでコア部を線引
きすることで外径２００μｍのコアを得た。さらにコア
の外側に、クラッドとして、以下の化学式（１）〜
（４）：

【００３４】

【化１】 に記載の化合物と、 光重合開始剤（２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニルプロパン−１−オ ン）及びカップリング剤（ジメチルエトキシビニルシラン） （５） との混合物であって、下記組成（重量比） （１）：（２）：（３）：（４）：（５）＝１０：５
２：１５：１８：５ を有する混合物からなるもの（屈折率１．４２３）を被
覆し、光ファイバ１０を作製した。この光ファイバにつ
いてプリフォームアナライザ（セイコー電子工業製Ｐ１
０４屈折率分布測定器）を用いて屈折率分布を測定し
た。その結果を図４に示す。また、この光ファイバ１０
について伝送帯域及び光ファイバの曲げによる損失を評
価した。その結果を表１に示す。なお、表１において
は、曲げ損失に関し、「１」は曲げ損失が０．０５ｄＢ
未満の値である場合、「２」は曲げ損失が０．０５ｄＢ
以上０．０８ｄＢ以下の値である場合、「３」は曲げ損
失が０．０８ｄＢ以上の値である場合、「測定不可」
は、曲げ損失の測定ができなかった場合を示している。

【００３５】

【表１】

【００３６】伝送帯域は、周波数掃引法により図５に示
す装置により測定した。図５において、符号４は波長６
５０ｎｍのＬＤ（ＮＡ＝０．３）、５，８はレンズ、
６，７はＸＹＺステージ、９はＡＰＤ（受光面の直径
０．２ｍｍ）である。

【００３７】また、曲げ損失については、図６に示す装
置により測定した。図６において、符号１１は波長６５
０ｎｍのＬＤ、１２はレンズ、１３はＸＹＺステージ、
１４は直径２０ｍｍのマンドレル、１５はセンサアダプ
タである。なお、測定にあたては、光ファイバ１０をマ
ンドレル１４に１０回巻き付けて行った。

【００３８】（実施例２）内コア１のコア径（ｄ₂）を
小さくした以外は実施例１と同様の光ファイバを作製
し、この光ファイバについて実施例１と同様に伝送帯域
及び曲げ損失を測定した。その結果を表１に示す。表１
に示すように、伝送帯域は、実施例１の光ファイバより
下がったものの、十分広いものであった。また、曲げ損
失は、実施例１の光ファイバと同程度であった。

【００３９】（実施例３）内コア１のコア径（ｄ₂）を
小さくした以外は実施例１と同様の光ファイバを作製
し、この光ファイバについて実施例１と同様に伝送帯域
及び曲げ損失を測定した。その結果を表１に示す。表１
に示すように、伝送帯域は、実施例１の光ファイバより
下がったものの、実施例２の光ファイバよりも大きく、
帯域は十分広いものであった。また、曲げ損失は、実施
例１の光ファイバと同程度であった。

【００４０】（実施例４）内コア１のコア径（ｄ₂）を
大きくした以外は実施例１と同様の光ファイバを作製
し、この光ファイバについて実施例１と同様に伝送帯域
及び曲げ損失を測定した。その結果を表１に示す。表１
に示すように、伝送帯域は、実施例１の光ファイバより
下がったものの、実施例２，３の光ファイバより大きく
帯域は十分広いものであった。また、曲げ損失は、実施
例１の光ファイバと同程度であった。

【００４１】（実施例５）クラッドとして、上記（化
１）に記載の化合物と上記（５）との混合物であって、
下記組成（重量比） （１）：（２）：（３）：（４）：（５）＝１０：６
０：１０：１５：５ を有する混合物からなるもの（屈折率１．４１８）を用
い、かつΔｎ₂を小さくした以外は、実施例１と同様の
光ファイバを作製し、この光ファイバについて実施例１
と同様に伝送帯域及び曲げ損失を測定した。その結果を
表１に示す。表１に示すように、伝送帯域は実施例１の
光ファイバより下がったものの、帯域は十分広いもので
あった。また、曲げ損失は、実施例１の光ファイバと同
程度であった。

【００４２】（実施例６）クラッドとして、（化１）に
記載の化合物と上記（５）との混合物であって、下記組
成（重量比） （１）：（２）：（３）：（４）：（５）＝１０：４
０：１５：３０：５ を有する混合物からなるもの（屈折率１．４３８）を用
い、かつΔｎ₂を大きくした以外は、実施例１と同様の
光ファイバを作製し、この光ファイバについて実施例１
と同様に伝送帯域及び曲げ損失を測定した。その結果を
表１に示す。表１に示すように、伝送帯域は、実施例１
の光ファイバよりやや大きかった。また、曲げ損失は、
実施例１の光ファイバと同程度であった。

【００４３】（実施例７）クラッドとして、（化１）に
記載の化合物と、上記（５）との混合物であって、 下
記組成（重量比） （１）：（２）：（３）：（４）：（５）＝１０：７
５：５：５：５ を有する混合物からなるもの（屈折率１．３９４）を用
い、かつΔｎ₂及びΔｎ_{t otal}を大きくした以外は、実施
例１と同様の光ファイバを作製し、この光ファイバにつ
いて実施例１と同様に伝送帯域及び曲げ損失を測定し
た。その結果を表１に示す。表１に示すように、伝送帯
域は実施例１の光ファイバより下がったが、十分広いも
のであった。また、曲げ損失は実施例１の光ファイバよ
り小さく良好であった。

【００４４】（実施例８）内コア１の屈折率分布を１．
５乗分布（α＝１．５）とした以外は、実施例１と同様
の光ファイバを作製し、この光ファイバについて実施例
１と同様に伝送帯域及び曲げ損失を測定した。その結果
を表１に示す。表１に示すように、伝送帯域は、実施例
１の光ファイバよりも小さくなったが、十分広いもので
あった。また、曲げ損失は、実施例１の光ファイバと同
程度であった。

【００４５】（実施例９）内コア１の屈折率分布を３乗
分布（α＝３）とした以外は、実施例１と同様の光ファ
イバを作製し、この光ファイバについて実施例１と同様
に伝送帯域及び曲げ損失を測定した。その結果を表１に
示す。表１に示すように、伝送帯域は、実施例１の光フ
ァイバよりも小さくなったが、十分広いものであった。
また、曲げ損失は、実施例１の光ファイバと同程度であ
った。

【００４６】（実施例１０）内コア１の屈折率分布を５
乗分布（α＝５）とした以外は、実施例１と同様の光フ
ァイバを作製し、この光ファイバについて実施例１と同
様に伝送帯域及び曲げ損失を測定した。その結果を表１
に示す。表１に示すように、伝送帯域は、実施例１より
小さくなったが、十分広いものであった。また、曲げ損
失は、実施例１の光ファイバと同程度であった。

【００４７】（実施例１１）クラッド３の外径を小さく
した以外は、実施例１と同様の光ファイバを作製し、こ
の光ファイバについて実施例１と同様に伝送帯域及び曲
げ損失を測定した。その結果を表１に示す。表１に示す
ように、伝送帯域、曲げ損失のいずれについても実施例
１の光ファイバと同程度であった。

【００４８】（実施例１２）クラッド３の外径を大きく
した以外は、実施例１と同様の光ファイバを作製し、こ
の光ファイバについて実施例１と同様に伝送帯域及び曲
げ損失を測定した。その結果を表１に示す。表１に示す
ように、伝送帯域、曲げ損失のいずれについても実施例
１の光ファイバと同程度であった。

【００４９】（実施例１３）ｄ₁、ｄ₂、ｄ_cladを小さく
した以外は、実施例１と同様の光ファイバを作製し、こ
の光ファイバについて実施例１と同様に伝送帯域及び曲
げ損失を測定した。その結果を表１に示す。表１に示す
ように、伝送帯域、曲げ損失のいずれについても実施例
１の光ファイバと同程度であった。

【００５０】（実施例１４）ｄ₁、ｄ₂、ｄ_cladを大きく
した以外は、実施例１と同様の光ファイバを作製し、こ
の光ファイバについて実施例１と同様に伝送帯域及び曲
げ損失を測定した。その結果を表１に示す。表１に示す
ように、伝送帯域、曲げ損失のいずれについても実施例
１の光ファイバと同程度であった。

【００５１】（実施例１５）Δｎ₂、Δｎ_totalを小さく
した以外は実施例１と同様の光ファイバを作製し、この
光ファイバについて実施例１と同様に伝送帯域及び曲げ
損失を測定した。その結果を表１に示す。表１に示すよ
うに、伝送帯域は、実施例５の光ファイバよりもやや狭
くなったが、十分広いものであった。また、曲げ損失
は、実施例１の光ファイバと同程度であった。

【００５２】（比較例１）（化１）に記載の化合物と上
記（５）との混合物であって、下記組成（重量比） （１）：（２）：（３）：（４）：（５）＝１０：６
８：５：１２：５ を有する混合物からなるクラッド（屈折率１．４０８）
と、（化１）に記載の化合物と上記（５）との混合物で
あって、下記組成（重量比） （１）：（２）：（３）：（４）：（５）＝１０：５
２：１５：１８：５ を有する混合物からなるステップインデックス型の屈折
率分布が形成されたコア（屈折率１．４２３）と、で構
成される光ファイバを作製し、この光ファイバについて
実施例１と同様に伝送帯域及び曲げ損失を測定した。そ
の結果を表２に示す。なお、表２においては、曲げ損失
に関し、「１」は曲げ損失が０．０５ｄＢ未満の値であ
る場合、「２」は曲げ損失が０．０５ｄＢ以上０．０８
ｄＢ以下の値である場合、「３」は曲げ損失が０．０８
ｄＢ以上の値である場合、「測定不可」は、曲げ損失の
測定ができなかった場合を示している。

【００５３】

【表２】

【００５４】表２に示すように、曲げ損失は、実施例１
の光ファイバと同程度であったが、伝送帯域は、実施例
１の光ファイバよりかなり小さかった。

【００５５】（比較例２）（化１）に記載の化合物と上
記（５）との混合物であって、下記組成（重量比） （１）：（２）：（３）：（４）：（５）＝０：０：２
５：７０：５ を有する混合物からなるクラッド（屈折率１．５０２）
と、屈折率１．５０２の石英ガラスに径全体にわたって
Ｇｅ（添加量：８．２ｗｔ％）を分布させたコアとで構
成される光ファイバを作製し、この光ファイバについて
実施例１と同様に伝送帯域及び曲げ損失を測定した。そ
の結果を表２に示す。表２に示すように、伝送帯域は、
実施例１の光ファイバよりも十分に大きく２ＧＨｚ・１
００ｍを越える値であったが、曲げ損失は実施例１の光
ファイバより相当に大きく十分なものではなかった。ま
た、コア全体にわたってＧｅを分布させたため、実施例
１の光ファイバよりコスト高となった。

【００５６】（比較例３）Δｎ₂、Δｎ_totalを大きくし
た以外は、比較例２と同様の光ファイバを作製し、この
光ファイバについて実施例１と同様に伝送帯域及び曲げ
損失を測定した。その結果を表２に示す。表２に示すよ
うに、伝送帯域は、実施例１の光ファイバよりも十分大
きく２ＧＨｚ・１００ｍを越える値であったが、曲げ損
失は実施例１の光ファイバよりも相当に大きく十分なも
のではなかった。また、コア全体にわたってＧｅを分布
させたため、実施例１の光ファイバよりコスト高となっ
た。

【００５７】（比較例４）Δｎ₂、Δｎ_totalを小さく
し、クラッドとして屈折率１．４５３の石英ガラスを用
いた以外は、実施例１と同様の光ファイバを作製し、こ
の光ファイバについて実施例１と同様に伝送帯域及び曲
げ損失を測定した。その結果を表２に示す。表２に示す
ように、伝送帯域は、実施例１の光ファイバよりも大き
かったが、曲げ損失は実施例１の光ファイバよりも大き
く十分なものではなかった。

【００５８】（比較例５）ｄ₁，ｄ₂を小さくした以外
は、実施例１と同様の光ファイバを作製し、この光ファ
イバについて実施例１と同様に伝送帯域及び曲げ損失を
測定した。その結果を表２に示す。表２に示すように、
伝送帯域、曲げ損失については、いずれも出射光強度が
安定せず測定することができなかった。

【００５９】（比較例６）ｄ₁，ｄ₂を大きくした以外
は、実施例１と同様の光ファイバを作製し、この光ファ
イバについて実施例１と同様に伝送帯域及び曲げ損失を
測定した。その結果を表２に示す。表２に示すように、
実施例１の光ファイバに比べて伝送帯域はほぼ同じであ
ったが、曲げ損失については、曲げたときに光ファイバ
が折れてしまったため測定することができなかった。

【００６０】以上述べたようにこの発明によれば、外コ
アを大口径とした場合、コア全体にわたって中心軸に向
かうにつれて屈折率が大きくなる屈折率分布を形成する
場合に比べて、内コアの屈折率分布を精密に制御するこ
とが容易となり、内コアにおいて所望の屈折率分布に形
成することが容易となる。このため、光ファイバの生産
性を向上させることができる。また、クラッドがプラス
チック材料を含有するので、クラッドがガラス材料を含
有する場合に比べて全屈折率差（Δｎ_total）を大きく
とることができ、光ファイバと接続すべき光源との光結
合効率を向上させることができると共に光ファイバの曲
げによる損失を低下させることができる。

【００６１】

【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、外コ
アを大口径とした場合、コア径全体にわたって中心軸に
向かうにつれて屈折率が大きくなる屈折率分布を形成す
る場合に比べて、内コアの屈折率分布を精密に制御する
ことが容易となり内コアにおいて所望の屈折率分布に形
成することが容易となる。このため、光ファイバの生産
性を向上させることができる。また、クラッドがプラス
チック材料を含有するので、全屈折率差（Δｎ_total）
を大きくとることができ、光ファイバと接続すべき光源
との光結合効率を向上させることができると共に光ファ
イバの曲げによる損失を低下させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の光ファイバの一実施形態と、この光フ
ァイバに対応する径方向の屈折率分布を示す図である。

【図２】外コアの外径に対する内コア径の比（ｄ₂／
ｄ₁）、（△ｎ₂／Δｎ_total）及び帯域幅の関係を示す
グラフである。

【図３】本発明の光ファイバの他の実施形態と、この光
ファイバに対応する径方向の屈折率分布を示す図であ
る。

【図４】実施例１の光ファイバの屈折率分布を示すグラ
フである。

【図５】光ファイバの伝送帯域を測定するための測定系
を示す概略図である。

【図６】光ファイバの曲げ損失を測定するための測定系
を示す概略図である。

【図７】従来の光ファイバと、この光ファイバに対応す
る径方向の屈折率分布を示す図である。

【符号の説明】

１…内コア、２…外コア、３…クラッド、１０…光ファ
イバ、Ａ…中心軸。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 三島 隆之 大阪府大阪市此花区島屋一丁目１番３号 住友電気工業株式会社大阪製作所内

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 中心軸に向かうにつれて屈折率が高くな
   る屈折率分布が形成された内コアと、 前記内コアの外側に設けられ前記内コアの屈折率以下の
   一定の屈折率を有する外コアと、 前記外コアの外側に設けられ前記外コアの屈折率よりも
   低い屈折率を有するプラスチック材料を含有するクラッ
   ドとを備え、 前記内コアの最大屈折率と前記クラッドの屈折率との差
   である全屈折率差（Δｎ_total）が０．０１５〜０．１
   であり、前記外コアの外径（ｄ₁）が１００〜５００μ
   ｍである、ことを特徴とする光ファイバ。
2. 【請求項２】 前記外コアのコア径（ｄ₁）に対する内
   コアのコア径（ｄ₂）の比（ｄ₂／ｄ₁）が０．３〜０．
   ９５であり、前記全屈折率差（Δｎ_total）に対する前
   記内コアにおける最大屈折率と最小屈折率との差（△ｎ
   ₂）の比（△ｎ₂／Δｎ_total）が０．２〜０．９である
   ことを特徴とする請求項１に記載の光ファイバ。
3. 【請求項３】 前記内コアにおける屈折率分布がα乗分
   布であり、αが１．５〜５であることを特徴とする請求
   項１又は２に記載の光ファイバ。
4. 【請求項４】 前記クラッドの外径（ｄ_clad）に対する
   前記外コアの外径（ｄ₁）の比（ｄ₁／ｄ_clad）が０．８
   〜０．９５であることを特徴とする請求項１〜３のいず
   れか一項に記載の光ファイバ。
5. 【請求項５】 前記内コア及び前記外コアが石英ガラス
   を含有することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一
   項に記載の光ファイバ。