WO2022210355A1 - 光ファイバ - Google Patents
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Abstract
光ファイバは、コア部と、前記コア部の外周を取り囲み、前記コア部の最大屈折率よりも低い屈折率であり、屈折率を低下させるドーパントを含むクラッド部と、を備え、前記コア部は、当該光ファイバのなかで平均の屈折率が最大であるセンタコアを有し、前記センタコアの平均の屈折率の前記クラッド部の平均の屈折率に対する比屈折率差が０．２０％以上０．５０％以下であり、前記クラッド部の外径が７０μｍ以上１２０μｍ以下であり、ケーブルカットオフ波長が１５３０ｎｍ以下であり、波長１５５０ｎｍにおける伝送損失が０．１８ｄＢ／ｋｍ以下である。
Description
本発明は、光ファイバに関する。
ガラスの屈折率を低下させるフッ素のようなドーパントをクラッド部にドープすることで、超低伝送損失を実現する光ファイバが開示されている（特許文献１）。この種のクラッド部の屈折率を低下させた光ファイバでは、コア部にドープするドーパントを減らす、あるいはほぼなくすことが可能である。その結果、コア部におけるドーパントの濃度分布に起因するレイリー散乱損失を低減させることで、超低伝送損失の光ファイバを実現することができる。この種の光ファイバでは、たとえば、屈折率を低下させるドーパントを含まない石英ガラスからなるクラッド部を有する光ファイバでは実現困難であった、波長１５５０ｎｍで０．１８ｄＢ／ｋｍ以下の伝送損失を実現することができる。
しかしながら、フッ素や、ガラスの屈折率を下げる他のドーパントであるホウ素のような、比較的高価で取り扱いの難しいドーパントをクラッド部にドープすると、クラッド部の材料コストや製造コストが上昇し、結果として光ファイバが高価になるという問題がある。
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、その目的は、低伝送損失でありながら比較的安価な光ファイバを提供することにある。
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の一態様は、コア部と、前記コア部の外周を取り囲み、前記コア部の最大屈折率よりも低い屈折率であり、屈折率を低下させるドーパントを含むクラッド部と、を備え、前記コア部は、当該光ファイバのなかで平均の屈折率が最大であるセンタコアを有し、前記センタコアの平均の屈折率の前記クラッド部の平均の屈折率に対する比屈折率差が０．２０％以上０．５０％以下であり、前記クラッド部の外径が７０μｍ以上１２０μｍ以下であり、ケーブルカットオフ波長が１５３０ｎｍ以下であり、波長１５５０ｎｍにおける伝送損失が０．１８ｄＢ／ｋｍ以下である、光ファイバである。
波長１５５０ｎｍにおける有効コア断面積が１５０μｍ２以下であるものでもよい。
波長１５５０ｎｍにおける有効コア断面積が５０μｍ２以上であるものでもよい。
前記クラッド部の少なくとも一部が、フッ素またはホウ素を含む石英ガラスからなるものでもよい。
前記コア部は、純石英ガラス、または塩素、フッ素、ゲルマニウム、カリウム、およびナトリウムのうち１つ以上を含む石英ガラスからなり当該光ファイバのなかで平均の屈折率が最大であるセンタコアを有するものでもよい。
前記クラッド部の外周を取り囲む被覆層を備え、前記被覆層の外径が２１０μｍ以下であるものでもよい。
前記被覆層は、前記クラッド部の外周を取り囲むプライマリ層と、前記プライマリ層の外周を取り囲むセカンダリ層とを備え、前記プライマリ層の厚さが１０μｍ以上であるものでもよい。
ＩＴＵ－Ｔ Ｇ．６５２で定義される規格に準拠する特性を有しかつ外径が１２５μｍのクラッド部の外周に厚さが６２．５μｍの被覆層を有する標準光ファイバの波長１５５０ｎｍにおけるマイクロベンド損失で規格化した規格化マイクロベンド損失が、波長１５５０ｎｍにおいて２０以下であるものでもよい。
前記マイクロベンド損失は、サンドペーパー法にて測定した値であるものでもよい。
マイクロベンド損失による伝送損失の増加が０．０１９３ｄＢ／ｋｍ以下であるものでもよい。
屈折率プロファイルがステップ型であるものでもよい。
屈折率プロファイルがＷ型であるものでもよい。
屈折率プロファイルがトレンチ型であるものでもよい。
前記センタコアの平均の屈折率の純石英ガラスの屈折率に対する比屈折率差が－０．１５％以上０．１７％以下であるものでもよい。
前記センタコアの平均の屈折率の純石英ガラスの屈折率に対する比屈折率差が－０．１０％以上－０．０１％以下であるものでもよい。
前記センタコアの平均の屈折率の純石英ガラスの屈折率に対する比屈折率差が０．０２％以上０．１３％以下であるものでもよい。
前記クラッド部の平均の屈折率の純石英ガラスの屈折率に対する比屈折率差が－０．５０％以上－０．１３％であるものでもよい。
伝送損失が０．１７５ｄＢ／ｋｍ以下であるものでもよい。
本発明によれは、低伝送損失でありながら比較的安価な光ファイバを実現できるという効果を奏する。
以下に、図面を参照しながら、本発明の実施形態を詳細に説明する。なお、以下に説明する実施形態により本発明が限定されるものではない。また、各図面において、同一または対応する構成要素には適宜同一の符号を付している。また、本明細書においては、カットオフ波長または実効カットオフ波長とは、国際通信連合（ＩＴＵ）のＩＴＵ－Ｔ Ｇ．６５０．１で定義するケーブルカットオフ波長をいう。また、その他、本明細書で特に定義しない用語についてはＧ．６５０．１およびＧ．６５０．２における定義、測定方法に従うものとする。
（実施形態）
図１は、実施形態に係る光ファイバの模式的な断面図である。光ファイバ１は、石英系ガラスからなるコア部１ａと、コア部１ａの最大屈折率よりも低い屈折率である石英系ガラスからなり、コア部１ａの外周を取り囲むクラッド部１ｂと、クラッド部１ｂの外周を取り囲む被覆層１ｃと、を備える。被覆層１ｃは、クラッド部１ｂの外周を取り囲むプライマリ層１ｃａと、プライマリ層１ｃａの外周を取り囲むセカンダリ層１ｃｂとを備える。
図１は、実施形態に係る光ファイバの模式的な断面図である。光ファイバ１は、石英系ガラスからなるコア部１ａと、コア部１ａの最大屈折率よりも低い屈折率である石英系ガラスからなり、コア部１ａの外周を取り囲むクラッド部１ｂと、クラッド部１ｂの外周を取り囲む被覆層１ｃと、を備える。被覆層１ｃは、クラッド部１ｂの外周を取り囲むプライマリ層１ｃａと、プライマリ層１ｃａの外周を取り囲むセカンダリ層１ｃｂとを備える。
光ファイバ１は、たとえば図２Ａ～２Ｃに示すような屈折率プロファイルを有する。図２Ａ、２Ｂ、２Ｃは、いずれも、光ファイバ１のコア部１ａの中心軸から半径方向における屈折率プロファイルを示している。なお、屈折率プロファイルは、純石英ガラスに対する比屈折率差で示している。ここで、純石英ガラスとは、屈折率を変化させるドーパントを実質的に含まず、波長１５５０ｎｍにおける屈折率が約１．４４４である、きわめて高純度の石英ガラスである。
図２Ａは、ステップ型の屈折率プロファイルを示している。図２Ａにおいて、プロファイルＰ１１がコア部１ａの屈折率プロファイルを示し、プロファイルＰ１２がクラッド部１ｂの屈折率プロファイルを示す。ステップ型の屈折率プロファイルでは、コア部１ａの直径(コア径)は２ａであり、クラッド部１ｂの平均屈折率に対する、コア部１ａの最大屈折率の比屈折率差（最大比屈折率差）はΔ１である。また、純石英ガラスの屈折率に対するクラッド部１ｂの平均屈折率の比屈折率差はΔＣｌａｄである。図２Ａの場合、コア部１ａのなかで平均の屈折率が最大である部分であるセンタコアは、コア部１ａ全体に対応する。
図２Ｂは、いわゆるＷ型の屈折率プロファイルを示している。図２Ｂにおいて、プロファイルＰ２１がコア部１ａの屈折率プロファイルを示し、プロファイルＰ２２がクラッド部１ｂの屈折率プロファイルを示す。Ｗ型の屈折率プロファイルでは、コア部１ａは、直径が２ａのセンタコアと、センタコアの外周を取り囲むように形成されており、屈折率がクラッド部の屈折率よりも小さく内径が２ａで外径が２ｂのディプレスト層とで構成されている。センタコアは、コア部１ａのなかで平均の屈折率が最大である部分である。クラッド部１ｂの平均屈折率に対するセンタコアの最大比屈折率差はΔ１である。クラッド部１ｂの平均屈折率に対するディプレスト層の平均屈折率の比屈折率差はΔ２である。また、純石英ガラスの屈折率に対するクラッド部１ｂの平均屈折率の比屈折率差はΔＣｌａｄである。
図２Ｃは、いわゆるトレンチ型の屈折率プロファイルを示している。図２Ｃにおいて、プロファイルＰ３１がコア部１ａの屈折率プロファイルを示し、プロファイルＰ３２がクラッド部１ｂの屈折率プロファイルを示す。トレンチ型の屈折率プロファイルでは、コア部１ａは、直径が２ａのセンタコアと、センタコアの外周を取り囲むように形成されており、屈折率がセンタコアの最大屈折率よりも小さく内径が２ａで外径が２ｂの中間層と、中間層の外周を取り囲むように形成されており、屈折率がクラッド部の屈折率よりも小さく内径が２ｂで外径が２ｃのトレンチ層とで構成されている。センタコアは、コア部１ａのなかで平均の屈折率が最大である部分である。中間層に対するセンタコアの最大比屈折率差はΔ１である。クラッド部１ｂに対する中間層の比屈折率差はΔ２である。なお、Δ２は、通常は０％またはその近傍に設定される。クラッド部１ｂに対するトレンチ層の比屈折率差はΔ３である。また、純石英ガラスの屈折率に対するクラッド部１ｂの平均屈折率の比屈折率差はΔＣｌａｄである。
ここで、コア部１ａの屈折率プロファイルは、幾何学的に理想的な形状のステップ型である場合だけでなく、頂部の形状が平坦ではなく製造特性により凹凸が形成されたり、頂部から裾を引くような形状となっていたりする場合がある。この場合、製造設計上のコア部１ａのコア径２ａの範囲内における、屈折率プロファイルの頂部で略平坦である領域の屈折率が、Δ１を決定する指標となる。なお、略平坦である領域が複数個所に分かれていると思われる場合や、あるいは連続的な変化が起こっていて略平坦である領域の定義が難しい場合も、隣の層に向かって急激に屈折率が変化する部分以外のコア部の少なくともいずれかの部分が下記のΔ１の範囲に入っていて、最大値と最小値とのΔの差が、或る値±３０％以内であれば、所望に近い特性を出すことが可能であることを確認しており、特に問題はない。
また、ディプレスト層や中間層やトレンチ層やクラッド部１ｂの平均屈折率とは、屈折率プロファイルの径方向における屈折率の平均値である。
光ファイバ１の構成材料について説明する。コア部１ａのセンタコアは、たとえば、純石英ガラス、または塩素（Ｃｌ）、フッ素（Ｆ）、ゲルマニウム（Ｇｅ）、カリウム（Ｋ）、およびナトリウム（Ｎａ）のうち１つ以上を含む石英ガラスからなる。Ｆは石英ガラスの屈折率を低下させ、Ｇｅ、Ｃｌ、ＫおよびＮａは石英ガラスの屈折率を上昇させるドーパントである。
一方、クラッド部１ｂは、その少なくとも一部が、屈折率を低下させるドーパントであるたとえばフッ素またはホウ素（Ｂ）を含む石英ガラスからなる。一方、ディプレスト層およびトレンチ層は、屈折率を低下させるドーパントであるフッ素またはホウ素をクラッド部よりもさらに多く含む石英ガラスからなる。中間層は、クラッド部１ｂと同じ成分またはそれに近い成分の石英ガラスからなる。ここで、屈折率を下げるドーパントとしては、フッ素にする方が製造性の観点でより好ましい。
プライマリ層１ｃａおよびセカンダリ層１ｃｂは、樹脂からなる。この樹脂は、たとえば、紫外線硬化樹脂である。紫外線硬化樹脂は、たとえば、オリゴマー、希釈モノマー、光重合開始剤、シランカップリング剤、増感剤、滑剤等、各種の樹脂材料と添加剤とを配合したものである。オリゴマーとしては、ポリエーテル系ウレタンアクリレート、エポキシアクリレート、ポリエステルアクリレート、シリコーンアクリレート等、従来公知の材料を用いることができる。希釈モノマーとしては、単官能モノマー、多官能モノマー等、従来公知の材料を用いることができる。また、添加剤は、上記したものに限定されず、紫外線硬化樹脂等に対して使用される従来公知の添加剤等を広く用いることができる。
この光ファイバ１では、クラッド部１ｂが屈折率を低下させるドーパントを含むので、低伝送損失を実現でき、たとえば波長１５５０ｎｍで伝送損失が０．１８ｄＢ／ｋｍ以下である。なお、クラッド部１ｂやコア部１ａに含まれるドーパントとして上述したドーパントを例示したが、波長１５５０ｎｍで伝送損失が０．１８ｄＢ／ｋｍ以下であれば、ドーパントはこれらに限定はされない。また、この光ファイバ１では、ケーブルカットオフ波長が１５３０ｎｍ以下であり、１５５０ｎｍ帯（たとえば、１５３０ｎｍ～１５６５ｎｍ）またはそれより長い波長の光をシングルモードで伝送できるので、実用的である。
さらに、この光ファイバ１では、クラッド部１ｂの外径（クラッド径）が７０μｍ以上１２０μｍ以下であり、典型的なクラッド径である１２５μｍよりも小さい。これにより、屈折率を低下させるフッ素やホウ素などの高価なドーパントを含むクラッド部１ｂの体積を飛躍的に減少することが可能となり、大きなコストダウンとなる。
本発明者は、クラッド部に屈折率を低下させるドーパントを含み、有効コア断面積が互いに異なる３種類の光ファイバのクラッド径を変化させた場合の、クラッド径が１２５μｍの光ファイバに対するクラッド部の体積の減少率を調査した。有効コア断面積（Ａｅｆｆ）はいずれも典型的な値である８０μｍ２、１１０μｍ２、１２５μｍ２とした。また、クラッド径は７０μｍ～１２０μｍまで１０μｍの間隔で変化させた。結果を表１に示す。表１に示すように、クラッド径を１２０μｍにすると約８％、８０μｍにすると約６０％も高価なクラッド部１ｂの体積を減らすことができることが確認され、クラッド部１ｂの細径化が低コスト化にきわめて有効な手段であることが確認された。
［マイクロベンド損失］
ここで、光ファイバ１においてクラッド部１ｂのクラッド径を小さくする際に懸念される点は、マイクロベンド損失の増大である。そこで本発明者はマイクロベンド損失について鋭意検討した。
ここで、光ファイバ１においてクラッド部１ｂのクラッド径を小さくする際に懸念される点は、マイクロベンド損失の増大である。そこで本発明者はマイクロベンド損失について鋭意検討した。
一般に、光ファイバにおいて、ガラス径すなわちクラッド径を縮小すると、マイクロベンド損失（側圧損失とも呼ばれる）が増大する。通常、光ファイバの伝送損失は、光ファイバケーブルとされた状態では増加する。このときの伝送損失の増加量は、マイクロベンド損失と密接な関係があり、マイクロベンド損失が大きいと増加量も大きい。
ここで、ＩＴＵ－Ｔ Ｇ．６５２で定義される規格に準拠する特性を有するシングルモード光ファイバを標準光ファイバとして標準ＳＭＦと記載することとする。このような標準ＳＭＦは、通常はクラッド部の外周に厚さが約６２．５μｍの樹脂からなる被覆層を有している。被覆層は、たとえば２層構造の場合は、厚さが約３７．５μｍのプライマリ層と、プライマリ層の外周を取り囲み厚さが約２５μｍのセカンダリ層とからなる。したがって、被覆層の外径は約２５０μｍとなる。
光ファイバ１において、波長１５５０ｎｍにおける標準ＳＭＦのマイクロベンド損失の２０倍以下のマイクロベンド損失とすれば、実用的な程度のマイクロベンド損失とできる。なお、マイクロベンド損失を標準ＳＭＦにおけるマイクロベンド損失で規格化した値を規格化マイクロベンド損失と規定すると、本実施形態に係る光ファイバ１の規格化マイクロベンド損失は２０以下が好ましく、さらに１０以下が好ましい。規格化マイクロベンド損失が２０以下であるとした場合の２０の値は、ケーブル化後においても、実用的な程度のマイクロベンド損失に抑えることができる値である。
なお、マイクロベンド損失は、ＪＩＳ Ｃ６８２３：２０１０に規定される固定径ドラム法に類似するサンドペーパー法で測定した値を採用することができる。サンドペーパー法は、たとえば、番手が＃１０００のサンドペーパーを巻いた固定ドラムに、１００ｇｆの張力で、５００ｍの長さの光ファイバを互いに重ならないように１層巻きに巻き付けた状態Ａにおける伝送損失と、サンドペーパーが巻かれていない状態Ａと同じボビンに状態Ａと同じ張力、同じ長さで巻き付けた状態Ｂの光ファイバの伝送損失との差をマイクロベンド損失の値として定義するものである。ここで状態Ｂの光ファイバの伝送損失はマイクロベンド損失を含まず、光ファイバそのものに固有の伝送損失と考えられる。また、この測定方法では、伝送損失はたとえば波長１５５０ｎｍで測定しているので、マイクロベンド損失も波長１５５０ｎｍでの値である。以下、特に断らない限り、マイクロベンド損失は波長１５５０ｎｍでの値である。
なお、マイクロベンド損失は、他の方法、たとえばワイヤーメッシュ法で測定した値を採用することもできる。
また、一般に、光ファイバにおいて、クラッド径を縮小すると、コア部を伝搬する光がクラッド部からリークアウトするリーケージ損失が発生する場合がある。リーケージ損失の値としては、波長１６２５ｎｍにて０．００１ｄＢ／ｋｍ以下という、殆ど無視できるレベルであることが好ましい。
さらに、光ファイバ１のようにクラッド部１ｂに屈折率を低下させるドーパントを含む光ファイバでは、クラッドが主に純石英ガラスからなる光ファイバと比較して、コア部とクラッド部とでの応力分布が異なる可能性がある。したがって、低伝送損失の実現のためには、このような応力分布の相違に基づく伝送損失の増大を抑制する必要がある。本発明者がシミュレーション計算と実験とに基づいて体系的・網羅的な検討を行ったところ、そのような伝送損失の増大は、コア部１ａを含む屈折率プロファイルであるステップ型、Ｗ型、トレンチ型における構造パラメータの調整によって実現できることを確認した。
以下、具体的に説明する。図３は、光ファイバ１と同様の構成における、波長１５５０ｎｍにおけるΔ１と規格化マイクロベンド損失との関係の一例を示す図である。図３は、シミュレーション計算に基づく結果であり、かつガラス径（クラッド径）の様々な値について検討した結果である。また、図３は光ファイバのＡｅｆｆを８０μｍ２に固定し、被覆層のプライマリ層の厚さ（プライマリ厚）を２５μｍ、セカンダリ層の厚さ（セカンダリ厚）を１７．５μｍに固定した場合を示している。また、同じガラス径かつ同じΔ１でデータ点が複数あるのは、構造パラメータとして、Ｗ型の場合のΔ２およびｂ／ａ、トレンチ型の場合のΔ３、ｂ／ａ、およびｃ／ａを或る範囲で変化させて計算を行ったためである。具体的にはＷ型の場合、Δ２を－０．３％～－０．０８％の範囲、ｂ／ａを１．８～４の範囲で変化させた。またトレンチ型の場合には、Δ３を－０．３％～－０．０８％の範囲、ｂ／ａを１．８～４．５の範囲、ｃ／ａを３．０～５．０の範囲で変化させた。
図３に示すように、ガラス径が大きいほど、またはΔ１が大きいほど、規格化マイクロベンド損失は平均的に小さくなる傾向があり、逆にガラス径が小さいほど、またはΔ１が小さいほど、規格化マイクロベンド損失は平均的に大きくなる傾向があることが確認された。
つぎに、図４は、光ファイバ１と同様の構成における、波長１５５０ｎｍにおけるＡｅｆｆと規格化マイクロベンド損失との関係の一例を示す図である。図４は、シミュレーション計算に基づくとともに実験結果と整合することを確認した結果であり、かつステップ型、Ｗ型、トレンチ型の屈折率プロファイルについて検討した結果である。また、図４は、ガラス径を１２０μｍに固定し、被覆部のプライマリ厚を２５μｍ、セカンダリ厚を１７．５μｍに固定し、ケーブルカットオフ波長を１５３０ｎｍ以下とした場合を示している。
図４に示すように、規格化マイクロベンド損失はＡｅｆｆに対して指数関数的に相関があり、かつ相関性が比較的高いことが確認された。また、同じＡｅｆｆであれば、ステップ型よりもＷ型やトレンチ型の方が、規格化マイクロベンド損失が小さい傾向があることが確認された。たとえば、Ｗ型やトレンチ型であれば、Ａｅｆｆを１４０μｍ２としても規格化マイクロベンド損失は５以下であった。
つぎに、マイクロベンド損失は、ガラス径だけでなく、被覆層のプライマリ厚やセカンダリ厚の影響を受け、特にプライマリ厚の影響を大きく受けると考えられる。そこで、本発明者は、シミュレーション計算結果と実験とによって調査を行った。
図５は、光ファイバ１と同様の構成における、波長１５５０ｎｍにおけるガラス径と規格化マイクロベンド損失との関係の一例を示す図である。なお、図５は、シミュレーション計算と実験とに基づく結果であり、かつプライマリ厚の１０～３０μｍの値について検討した結果である。屈折率プロファイルはステップ型またはＷ型とし、Ａｅｆｆは８０μｍ２に固定し、セカンダリ厚を１７．５μｍに固定した場合を示している。
図５に示すように、マイクロベンド損失はガラス径だけでなくプライマリ層の厚さの影響を受け、たとえばプライマリ層の厚さが薄いほどマイクロベンド損失が増大する事が分かった。
つぎに、Ａｅｆｆを変化させながら、そのＡｅｆｆで屈折率プロファイル、屈折率プロファイルの構造パラメータ（Δ１、Δ２、Δ３、２ａ、ｂ／ａ、ｃ／ａなど）、ガラス径、およびプライマリ厚を変化させ、体系的な検討を行った。
図６Ａは、Ａｅｆｆと、ガラス径と、最小Δとの関係の一例を示す図である。図６Ｂは、Ａｅｆｆと、ガラス径と、最小プライマリ厚との関係の一例を示す図である。ここで、最小Δとは、波長１６２５ｎｍにて０．００１ｄＢ／ｋｍ以下の低リーケージ損失（以下、低リーケージ損失基準値と記載する場合がある）と２０以下の規格化マイクロベンド損失とを同時に満たすことができる最小のΔ１である。また、最小プライマリ厚とは、Ａｅｆｆとガラス径とを変化させた場合に、低リーケージ損失基準値と２０以下の規格化マイクロベンド損失とを同時に満たすことができる最小のプライマリ厚である。
図６Ａから、Δ１が０．２％以上でないと、全ての特性を満たす解が存在しないことが分かった。ここで、全ての特性とは、低リーケージ損失基準値と、２０以下の規格化マイクロベンド損失と、１５３０ｎｍ以下のケーブルカットオフ波長とである。
また、図６Ａから、Δ１が０．５％以上の場合、ケーブルカットオフ波長が１５３０ｎｍを超えてしまうので、Ａｅｆｆが１５０μｍ２以下でないと全ての特性を満たす解が存在しないことが分かった。
また、図６Ｂから、プライマリ厚が１０μｍ以上でないと、全ての特性を満たす解が存在しないことが分かった。また、被覆層の外径であるファイバ径を典型的な２５０μｍよりも小さい２１０μｍ以下として、光ファイバケーブルにおける光ファイバの高密度化に好ましいファイバ径にしようとすると、プライマリ厚は５０μｍ以下でないと難しいことが分かった。
本発明者は、以上のような体系的な検討から、ガラス径が７０μｍ以上１２０μｍ以下、プライマリ厚が１０μｍ以上５０μｍ以下、Δ１が０．２０％以上０．５０％以下、Ａｅｆｆが１５０μｍ２以下の最適パラメータ範囲で、ファイバ径を２１０μｍ以下としながら、低リーケージ損失基準値と、２０以下の規格化マイクロベンド損失と、１５３０ｎｍ以下のケーブルカットオフ波長とを同時に満たすことができることを見出した。
なお、上述したように、ガラス径が小さいことで光ファイバの低コスト化が実現され、ファイバ径が小さいことで樹脂材料の削減による低コスト化と光ファイバケーブルにおける光ファイバの高密度化とが実現されるので好ましい。
なお、Ａｅｆｆについては、リーケージ損失やマイクロベンド損失の観点からは、小さくても特に問題がない。ただし、光学非線形性や、他の光ファイバ、たとえばＡｅｆｆが８０μｍ２程度の典型的な光ファイバとの接続性を考慮すると、Ａｅｆｆは５０μｍ２以上がよく、たとえば７０μｍ２以上である。
つぎに、伝送損失についてさらに説明する。伝送損失については、上述したような様々なパラメータの組み合わせに加えて、光ファイバの線引きの際に発生する残留応力分布などの、製造工程における様々なパラメータ（工程パラメータ）が作用する。そこで、本発明者は、上記の最適パラメータ範囲を満たす条件下で多くの光ファイバを試作し、その伝送損失特性を調査した。なお、試作の際には工程パラメータをそれぞれの条件下で最適化した。
なお、被覆層については、プライマリ層には弾性率が０．２ＭＰａ以上３．０ＭＰａ以下の紫外線硬化樹脂材料を使用し、セカンダリ層には弾性率が５．０ＭＰａ以上２０００ＭＰａ以下の紫外線硬化樹脂材料を使用した。これらの紫外線樹脂材料は、標準ＳＭＦの被覆層に使用される典型的な材料である。
図７は、その試作結果をもとにまとめた、規格化マイクロベンド損失と伝送損失との関係の一例を示す図である。なお、伝送損失は波長１５５０ｎｍでの値である。また、実線は０．１８ｄＢ／ｋｍのレベルを示している。
図７に示すように、規格化マイクロベンド損失が２０を超えると、いくらクラッド部の屈折率を低減させて、材料やプロセスを最適化しても、もはや０．１８ｄＢ／ｋｍの伝送損失を得ることができないことが分かった。これらの関係は、通常径の光ファイバと同じ傾向ではあるものの、最適範囲は細径化した光ファイバ特有のものであり、重要な知見である。
また、同じマイクロベンド損失の値の光ファイバであっても、コア部やクラッド部にドープする材料や屈折率プロファイルによって、上下はするものの、その最適化で所望の特性を実現できる限界が、規格化マイクロベンド損失が２０以下の範囲であることが、実験的に確認された。
なお、破線Ｌ１はデータ点を５次関数により最小二乗法で近似した曲線である。破線Ｌ１は、ｙ＝２．８３４１×１０－８ｘ５－１．８２８４×１０－６ｘ４＋４．０９７７×１０－５ｘ３－３．４５８４×１０－４ｘ２＋１．７７７９×１０－３ｘ＋０．１６０７で表される。ここで、ｙは伝送損失であり、ｘは規格化マイクロベンド損失である。
ここで、上記の５次関数でｘ＝０とした値、すなわち０．１６０７ｄＢ／ｋｍは、マイクロベンド損失の影響が無い、すなわち側圧が全く掛からない状態とした場合の伝送損失であると考えられる。したがって、０．１８－０．１６０７＝０．０１９３であることを考慮すると、光ファイバをボビンに巻いたりケーブル状態にしたりなど、側圧が掛かる実使用状態としたときのマイクロベンド損失による伝送損失の増加が平均的に０．０１９３ｄＢ／ｋｍ以下であるような屈折率プロファイルや断面構造を選択して、光ファイバを構成することが、０．１８ｄＢ／ｋｍ以下の伝送損失を実現するためには好ましい。
なお、破線Ｌ２は、クラッド部に屈折率を下げるドーパントを含まず、かつクラッド部を細径化した光ファイバの規格化マイクロベンド損失と伝送損失との関係の一例を示している。破線Ｌ１とＬ２はいずれも５次関数であり、それらの傾向は同様だが、変化の仕方は互いに異なっており、最適な範囲や得られる伝送損失の値が異なることが分かる。
図８は、試作結果をもとにまとめた、ガラス径と伝送損失との関係の一例を示す図である。なお、図８に示した結果は、コア部には塩素をドープし、クラッド部にはフッ素をドープした場合である。また、伝送損失は、同じＡｅｆｆかつ屈折率プロファイルを有する複数の光ファイバのうち最小値について示している。また、実線は０．１８ｄＢ／ｋｍのレベルを示している。
図８に示すように、ガラス径については、７０μｍ以上が伝送損失の低減の点から好ましいことが確認された。これに対して、ガラス径が７０μｍ未満では、他のパラメータを最適化しても伝送損失を０．１８ｄＢ／ｋｍ以下にするのが困難であることが確認された。このことは、ガラス径が７０μｍ未満では、規格化マイクロベンド損失を２０以下にするのが困難であることから、伝送損失におけるマイクロベンド損失の影響が顕著であることが原因であると考えることもできる。なお、コア部やクラッド部のドーパントが上記とは違う場合でも、同じ傾向が見られた。
また、本発明者は、数多くの実験から、クラッド部に屈折率を低下させるドーパントを含む光ファイバにおいて、コア部における平均の屈折率が最大であるセンタコアの平均の屈折率の、純石英ガラスの屈折率に対する比屈折率差が、伝送損失に大きな影響を与えることを見出した。
図９は、センタコアのシリカレベルに対する比屈折率差ΔであるΔ１´と波長１５５０ｎｍにおける伝送損失との関係の一例を示す図である。ここで、シリカレベルとは、純石英ガラスの屈折率のレベルである。図９は、クラッド部にフッ素をドーパントとして含み、ガラス径が１２０μｍ以下の細径の光ファイバに特有の関係である。図示する例では、Δ１´が－０．１５％以上０．１７％以下において、伝送損失を０．１８ｄＢ／ｋｍ以下とすることができることが分かる。なお、「´」が付いていないΔ１はクラッド部または中間層を基準とした比屈折率差であることに留意すべきである。後述するΔ２´、Δ３´についても同様である。
さらには、図９からも分かるように、Δ１´が－０．１０％以上－０．０１％以下、または０．０２％以上０．１３％以下であれば、０．１８ｄＢ／ｋｍ以下の超低伝送損失をより安定して得ることができ、さらに０．１７５ｄＢ／ｋｍ以下の超低伝送損失を得ることができるので、より好ましい。
このように、シリカレベルに対するΔ１´(センタコアの比屈折率差の絶対値)と細径の光ファイバの伝送損失には密接な関係があり、細径であることに特有の最適範囲を有している。そこで、本発明の最適範囲で光ファイバを作製することが、クラッド部に屈折率を低下させるドーパントを含む細径光ファイバの伝送損失を低減するためには、極めて重要である。
なお、本実施形態に係る光ファイバ１は、ＶＡＤ（Vapor Axial Deposition）法、ＯＶＤ（Outside Vapor Deposition）法、ＭＣＶＤ（Modified Chemical Vapor Deposition）法、プラズマＣＶＤ法などを用いた公知の方法で光ファイバ母材を製造し、この光ファイバ母材から光ファイバ１を線引きすることによって容易に製造できる。
たとえば、ゲルマニウム、フッ素、カリウム、ナトリウムなどのドーパントについては、スートの合成時にドーパントを含むガスを用いることで光ファイバ母材に添加することができる。また、カリウムやナトリウムについては、その拡散の速さを利用して、スート合成時でなく、ガラスに対して気相法や液浸法などでドープしてもよい。また、塩素については、脱水工程において用いる塩素ガスを残留させることによって光ファイバ母材に添加することができる。また、フッ素については、ガラス化焼結構成においてフッ素ガスを流すことによって光ファイバ母材に添加することができる。
（実施例）
本発明の実施例として、ＶＡＤ法を用いて作製した光ファイバ母材から、サンプルＮｏ．１～２２の光ファイバを線引きし、その光学特性を測定した。光ファイバには、プライマリ層とセカンダリ層からなる紫外線硬化樹脂の被覆層を形成した。プライマリ層のヤング率は０．４ＭＰａとし、セカンダリ層のヤング率は１０００ＭＰａとした。
本発明の実施例として、ＶＡＤ法を用いて作製した光ファイバ母材から、サンプルＮｏ．１～２２の光ファイバを線引きし、その光学特性を測定した。光ファイバには、プライマリ層とセカンダリ層からなる紫外線硬化樹脂の被覆層を形成した。プライマリ層のヤング率は０．４ＭＰａとし、セカンダリ層のヤング率は１０００ＭＰａとした。
サンプルＮｏ．１～２２の光ファイバの構成と光学特性とを表２Ａ、２Ｂに示す。表２Ａ、２Ｂにおいて、「Δ１´」、「Δ２´」、「Δ３´」は、それぞれ、シリカレベルに対するセンタコアの比屈折率差、シリカレベルに対するディプレスト層または中間層の比屈折率差、シリカレベルに対するトレンチ層の比屈折率差である。また、「プライマリ径」は、プライマリ層の外径であり、「ファイバ径」は、セカンダリ層の外径である。また、ドーパントについては、たとえば、「Ｃｌ２＋Ｋ＋Ｎａ／Ｆ」とは、センタコアに塩素とカリウムとナトリウムをドープし、クラッド部にフッ素をドープしたことを意味する。
サンプルＮｏ．１～２２のいずれについても、ケーブルカットオフ波長は１５３０ｎｍ以下であった。したがって、サンプルＮｏ．１～２２のいずれも、波長１５５０ｎｍにおいてシングルモード光ファイバとして機能するものであった。
また、サンプルＮｏ．１～２２のいずれについても、クラッド径が７０μｍ以上１２０μｍ以下であり、波長１５５０ｎｍにおける伝送損失が０．１８ｄＢ／ｋｍ以下であった。
また、サンプルＮｏ．１～２２のいずれについても、波長１５５０ｎｍにおけるＡｅｆｆが１５０μｍ２以下であり、かつ５０μｍ２以上であった。
また、サンプルＮｏ．１～２２のいずれについても、ファイバ径が２１０μｍ以下であった。
また、サンプルＮｏ．１～２２のいずれについても、プライマリ層の厚さが１０μｍ以上であった。たとえば、最もプライマリ厚が薄いサンプルＮｏ．２２でも１７．５μｍであった。
また、サンプルＮｏ．１～２２のいずれについても、規格化マイクロベンド損失が波長１５５０ｎｍにおいて２０以下であった。
また、サンプルＮｏ．１～２２のいずれについても、Δ１が０．２０％以上０．５０％以下であり、Δ１´が－０．１５％以上０．１７％以下であった。
また、サンプルＮｏ．１～２２のいずれについても、ΔＣｌａｄが－０．５０％以上－０．１３％であった。
具体的には、サンプルＮｏ．１については、屈折率プロファイルがステップ型、Δ１が０．４２％、ΔＣｌａｄが－０．３３％、２ａが９μｍ、ガラス径が１１８μｍ、プライマリ径が１６９μｍ、ファイバ径が２０７μｍ、センタコアのドーパントがＣｌ２、クラッド部のドーパントがＦである場合に、伝送損失が０・１６７ｄＢ／ｋｍであり、規格化マイクロベンド損失が１．６であり、Ａｅｆｆが７５μｍ２と好適な値であり、製造性と低損失という観点から特に良好なコアドーパントの組み合わせであった。
また、サンプルＮｏ．３については、屈折率プロファイルがステップ型、Δ１が０．３９％、ΔＣｌａｄが－０．３６％、２ａが１０μｍ、ガラス径が１１２μｍ、プライマリ径が１６３μｍ、ファイバ径が１９７μｍ、センタコアのドーパントがＫ、クラッド部のドーパントがＦである場合に、伝送損失が０．１５６ｄＢ／ｋｍであり、規格化マイクロベンド損失が１．９であり、Ａｅｆｆが８６μｍ２と好適な値であり、製造性と低損失という観点から特に良好なコアドーパントの組み合わせであるとともに、製造性と良好な光学特性という観点から特に良好なプロファイル構造の組み合わせであった。
また、サンプルＮｏ．４については、屈折率プロファイルがＷ型、Δ１が０．３６％、Δ２が－０．４％、ΔＣｌａｄが－０．２３％、ｂ／ａが２、２ａが９μｍ、ガラス径が１１０μｍ、プライマリ径が１５５μｍ、ファイバ径が１９３μｍ、センタコアのドーパントがＣｌ２＋Ｋ、クラッド部のドーパントがＦである場合に、伝送損失が０．１５３ｄＢ／ｋｍであり、規格化マイクロベンド損失が１．１であり、Ａｅｆｆが５８μｍ２と好適な値であり、製造性と低損失という観点から特に良好なコアドーパントの組み合わせであった。
また、サンプルＮｏ．７については、屈折率プロファイルがＷ型、Δ１が０．２７％、Δ２が－０．１１％、ΔＣｌａｄが－０．１４％、ｂ／ａが２．９、２ａが１２．６μｍ、ガラス径が１０２μｍ、プライマリ径が１４６μｍ、ファイバ径が１８２μｍ、センタコアのドーパントがＣｌ２＋Ｋ＋Ｎａ、クラッド部のドーパントがＦである場合に、伝送損失が０．１５８ｄＢ／ｋｍであり、規格化マイクロベンド損失が３．５であり、Ａｅｆｆが１１１μｍ２と好適な値であり、製造性と良好な光学特性という観点から特に良好なプロファイル構造の組み合わせであった。
また、サンプルＮｏ．９については、屈折率プロファイルがＷ型、Δ１が０．２５％、Δ２が－０．１７％、ΔＣｌａｄが－０．３％、ｂ／ａが２．８、２ａが１４．１μｍ、ガラス径が９７μｍ、プライマリ径が１４０μｍ、ファイバ径が１７４μｍ、センタコアのドーパントがＦ＋Ｎａ、クラッド部のドーパントがＦである場合に、伝送損失が０．１８ｄＢ／ｋｍであり、規格化マイクロベンド損失が８．９であり、Ａｅｆｆが１２７μｍ２と好適な値であり、製造性と良好な光学特性という観点から特に良好なプロファイル構造の組み合わせであった。
なお、上記実施形態により本発明が限定されるものではない。上述した各構成要素を適宜組み合わせて構成したものも本発明に含まれる。また、さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。よって、本発明のより広範な態様は、上記の実施形態に限定されるものではなく、様々な変更が可能である。
本発明は、光ファイバに利用することができる。
１ ：光ファイバ
１ａ ：コア部
１ｂ ：クラッド部
１ｃ ：被覆層
１ｃａ ：プライマリ層
１ｃｂ ：セカンダリ層
Ｌ１、Ｌ２ ：破線
Ｐ１１、Ｐ１２、Ｐ２１、Ｐ２２、Ｐ３１、Ｐ３２ ：プロファイル
１ａ ：コア部
１ｂ ：クラッド部
１ｃ ：被覆層
１ｃａ ：プライマリ層
１ｃｂ ：セカンダリ層
Ｌ１、Ｌ２ ：破線
Ｐ１１、Ｐ１２、Ｐ２１、Ｐ２２、Ｐ３１、Ｐ３２ ：プロファイル
Claims (18)
- コア部と、
前記コア部の外周を取り囲み、前記コア部の最大屈折率よりも低い屈折率であり、屈折率を低下させるドーパントを含むクラッド部と、
を備え、
前記コア部は、当該光ファイバのなかで平均の屈折率が最大であるセンタコアを有し、前記センタコアの平均の屈折率の前記クラッド部の平均の屈折率に対する比屈折率差が０．２０％以上０．５０％以下であり、
前記クラッド部の外径が７０μｍ以上１２０μｍ以下であり、
ケーブルカットオフ波長が１５３０ｎｍ以下であり、
波長１５５０ｎｍにおける伝送損失が０．１８ｄＢ／ｋｍ以下である
光ファイバ。 - 波長１５５０ｎｍにおける有効コア断面積が１５０μｍ２以下である
請求項１に記載の光ファイバ。 - 波長１５５０ｎｍにおける有効コア断面積が５０μｍ２以上である
請求項２に記載の光ファイバ。 - 前記クラッド部の少なくとも一部が、フッ素またはホウ素を含む石英ガラスからなる
請求項１～３のいずれか一つに記載の光ファイバ。 - 前記コア部は、純石英ガラス、または塩素、フッ素、ゲルマニウム、カリウム、およびナトリウムのうち１つ以上を含む石英ガラスからなり当該光ファイバのなかで平均の屈折率が最大であるセンタコアを有する
請求項１～４のいずれか一つに記載の光ファイバ。 - 前記クラッド部の外周を取り囲む被覆層を備え、前記被覆層の外径が２１０μｍ以下である
請求項１～５のいずれか一つに記載の光ファイバ。 - 前記被覆層は、前記クラッド部の外周を取り囲むプライマリ層と、前記プライマリ層の外周を取り囲むセカンダリ層とを備え、前記プライマリ層の厚さが１０μｍ以上である
請求項６に記載の光ファイバ。 - ＩＴＵ－Ｔ Ｇ．６５２で定義される規格に準拠する特性を有しかつ外径が１２５μｍのクラッド部の外周に厚さが６２．５μｍの被覆層を有する標準光ファイバの波長１５５０ｎｍにおけるマイクロベンド損失で規格化した規格化マイクロベンド損失が、波長１５５０ｎｍにおいて２０以下である
請求項１～７のいずれか一つに記載の光ファイバ。 - 前記マイクロベンド損失は、サンドペーパー法にて測定した値である
請求項８に記載の光ファイバ。 - マイクロベンド損失による伝送損失の増加が０．０１９３ｄＢ／ｋｍ以下である
請求項１～９のいずれか一つに記載の光ファイバ。 - 屈折率プロファイルがステップ型である
請求項１～１０のいずれか一つに記載の光ファイバ。 - 屈折率プロファイルがＷ型である
請求項１～１０のいずれか一つに記載の光ファイバ。 - 屈折率プロファイルがトレンチ型である
請求項１～１０のいずれか一つに記載の光ファイバ。 - 前記センタコアの平均の屈折率の純石英ガラスの屈折率に対する比屈折率差が－０．１５％以上０．１７％以下である
請求項１～１３のいずれか一つに記載の光ファイバ。 - 前記センタコアの平均の屈折率の純石英ガラスの屈折率に対する比屈折率差が－０．１０％以上－０．０１％以下である
請求項１～１３のいずれか一つに記載の光ファイバ。 - 前記センタコアの平均の屈折率の純石英ガラスの屈折率に対する比屈折率差が０．０２％以上０．１３％以下である
請求項１～１３のいずれか一つに記載の光ファイバ。 - 前記クラッド部の平均の屈折率の純石英ガラスの屈折率に対する比屈折率差が－０．５０％以上－０．１３％である
請求項１～１６のいずれか一つに記載の光ファイバ。 - 伝送損失が０．１７５ｄＢ／ｋｍ以下である
請求項１６または１７に記載の光ファイバ。
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Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007011366A (ja) * | 2005-06-29 | 2007-01-18 | Furukawa Electric North America Inc | 低損失光ファイバ、およびその製造方法 |
| US20110058780A1 (en) * | 2009-06-26 | 2011-03-10 | Qingrong Han | Single-mode fiber and production method thereof |
| JP2013125064A (ja) * | 2011-12-13 | 2013-06-24 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | カットオフ波長制御型光ファイバおよび光ファイバケーブル |
| JP6690296B2 (ja) | 2016-02-26 | 2020-04-28 | 住友電気工業株式会社 | 光ファイバ |
| WO2018159146A1 (ja) * | 2017-03-03 | 2018-09-07 | 住友電気工業株式会社 | 光ファイバ |
| WO2020162406A1 (ja) * | 2019-02-05 | 2020-08-13 | 古河電気工業株式会社 | 光ファイバ |
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