CN111788506B - 光纤 - Google Patents

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Abstract

根据实施例的光纤包括：芯部；内包层，其包围芯部并且折射率小于芯部的折射率；以及外包层，其包围内包层并且折射率小于芯部的折射率且大于内包层的折射率。在弯曲半径为10mm时且在1625nm波长下焦散半径与MAC值之比(焦散半径/MAC值)为2.70μm以上。

Description

光纤
技术领域
本发明涉及一种光纤。
本申请基于并要求2018年3月7日提交的日本申请No.2018-040665的优先权，该日本申请的全部内容通过引用并入本文。
背景技术
除了在使用光纤的光学部件和光学组件中，通常特别在光纤网络的接入***中安装以小半径弯曲的光纤。当光纤弯曲时，在由光纤传输的光信号中发生弯曲损耗。这导致对具有低弯曲损耗的光纤的需求。弯曲损耗是由以一定半径弯曲光纤引起的损耗。
引文列表
专利文献
专利文献1：日本专利申请公开No.2015-166853
非专利文献
非专利文献1：R.Morgan等人,“Wavelength dependence of bending loss inmonomode optical fibers:effect of the fiber buffer coating,”Opt.Lett.,Vol.15,No.17,pp.947-949(1990)。
发明内容
根据本公开的光纤包括：芯部、包围芯部的内包层和包围内包层的外包层。内包层的折射率小于芯部的折射率。外包层的折射率小于芯部的折射率且大于内包层的折射率。特别地，在光纤中，在1625nm波长下弯曲半径为10mm时的焦散半径(caustic radius)与MAC值之比(焦散半径/MAC值)为2.70μm以上。
附图说明
图1是示出光纤的折射率分布的实例的图。
图2是示出以特定半径弯曲的光纤的等效折射率分布的图。
图3A是示出光纤的每个参数的图。
图3B是示出光纤的截面结构的视图。
图4是示出MAC值和弯曲损耗之间的相关性的图。
图5是示出在具有W形折射率分布的光纤中有效焦散半径Rc,eff(R＝10mm，λ＝1625nm)和弯曲损耗α1625,10之间的关系的图。
图6是示出有效焦散半径Rc,eff(R＝15mm，λ＝1625nm)和弯曲损耗α1625,15之间的关系的图。
图7是示出W形折射率分布中的过渡部分的图。
图8是总结实例和比较例的光纤的规格的表(部分1)。
图9是总结实例和比较例的光纤的规格的表(部分2)。
图10是总结光纤的各参数的优选范围和更优选范围的表。
具体实施方式
在光纤弯曲损耗的检查中，被称为焦散半径的参数是重要的。将参照图1和图2描述焦散半径。图1是示出光纤的折射率分布的实例的图。该光纤具有W形折射率分布150。即，该光纤包括：芯部10、包围芯部10的内包层20以及包围内包层20的外包层30。内包层20的折射率小于芯部10的折射率。外包层30的折射率小于芯部10的折射率且大于内包层20的折射率。
图2是示出用于将以特定半径弯曲的光纤作为直线波导进行处理的等效折射率分布160的图。当光纤弯曲时，光在光纤弯曲部外侧的传播距离比在弯曲部内侧的传播距离长。因此，如图2所示，等效折射率分布在位于弯曲部外侧的每个部分处具有高折射率，而在位于弯曲部内侧的每个部分处具有低折射率。考虑到由于弯曲而引起的折射率变化而计算的折射率被称为等效折射率。在图2中，LP01模式在某一波长λ下的有效折射率水平也用虚线示出。焦散半径被定义为在等效折射率分布160中从光纤的截面中的中心位置(对应于图3A中所示的光纤截面中的中心O)到等效折射率和有效折射率彼此相等的位置的距离，其中光纤的径向平行于以某一半径弯曲的光纤的弯曲方向。
这里，在波长λ下LP01模式的有效折射率neff(λ)被定义为当光纤未弯曲时在波长λ下LP01模式的传播常数除以波长λ下的波数而获得的值。当在波长λ下光纤截面上的折射率分布是n(λ，r)并且弯曲半径是R[mm]时，光纤的等效折射率分布nbend(R，λ，r，θ)由下述式(1)限定。注意，图3A是示出光纤的每个参数的图。
Figure BDA0002655472220000031
图3A中所示的距离r[mm]是从光纤截面的中心O到某点的距离。即，在波长λ下光纤截面上的折射率分布n(λ，r)表示距离r与离光纤截面(光纤截面)中的中心O相距距离r的位置处的折射率n(波长λ下的折射率)之间的关系。将连接弯曲半径R的中心位置和光纤截面的中心O的直线定义为x轴，将光纤截面的中心O定义为x轴上的原点(x＝0)，并且将从弯曲半径R的中心位置到光纤截面的中心O的方向定义为正方向。此时，θ是由将光纤截面上的某一点和光纤截面的中心O相互连接的线段和由x为0以上的区域所限定的半直线形成的角度。
以下，在θ＝0的情况下(即x轴上的x≥0的区域)，将使光纤的等效折射率nbend(R，λ，r，0)与LP01模式的有效折射率neff(λ)相等的值中满足下述式(2)的变量x定义为当光纤以弯曲半径R弯曲时在波长λ下的焦散半径Rc(R，λ)。在存在多个这样的Rc(R，λ)的情况下，采用其中最小的值。
nbend(R,λ,0.95x＜r＜0.99x,0)＜nbend(R,λ,1.01x＜r＜1.05x,0) (2)
存在于光纤截面的焦散半径以外的光被射出到光纤外，从而导致弯曲损耗(参照专利文献1)。即，为了降低弯曲损耗，需要降低焦散半径以外存在的光的功率。有两种可能的方法来降低焦散半径以外存在的光的功率。第一种方法是增加焦散半径以减小光纤截面的在有光存在的情况下可以执行发射的区域。第二种方法是增强光进入芯部的限制，从而减少光纤截面中光分布的扩展。
技术问题
本发明人对常规的光纤进行了研究，结果发现了以下问题。即，在上述第二种方法中，光到芯部中的限制可以由称为MAC值的参数来定量地表示。MAC值是通过将1310nm下LP01模式的模场直径(MFD)除以截止波长λc而获得的值。截止波长是ITU-TG.650.1中定义的光纤截止波长。在MAC值和弯曲损耗之间存在相关性。因此，传统方法集中在将降低MAC值作为制造具有低弯曲损耗的光纤的指导。
图4是示出MAC值和弯曲损耗之间的相关性的图。然而，如图4所示，尽管在MAC值和弯曲损耗之间存在一定程度的相关性，但存在较大变化。图4中纵轴上的弯曲损耗是在波长λ＝1625nm下弯曲半径R＝10mm时每匝的值。
因此，本发明人除了MAC值以外还检查了焦散半径作为确定弯曲损耗的参数。另外，本发明人研究了在该检查过程中通过将焦散半径除以MAC值获得的值(以下称为“有效焦散半径”)与的弯曲损耗之间的关系。作为光纤的反复测试生产结果，本发明人发现，与使用MAC值的情况相比，通过有效焦散半径可以更精确地确定弯曲损耗。
本发明是基于上述发现而完成的，其目的在于提供一种具有低弯曲损耗的光纤。
本发明的有益效果
根据本发明，能够提供一种弯曲损耗低的光纤。
本公开的各实施例的描述
首先，将单独列出和描述本公开的各实施例的细节。
(1)根据本公开的一个方面的光纤包括芯部、包围芯部的内包层和包围内包层的外包层。内包层的折射率小于芯部的折射率。外包层的折射率小于芯部的折射率且大于内包层的折射率。特别地，在该光纤中，在1625nm波长下弯曲半径为10mm时的焦散半径与MAC值之比(焦散半径/MAC值)为2.70μm以上。
(2)作为本公开的一个方面，优选的是，光纤在1310nm的波长下具有8.2μm以上且9.9μm以下的MFD。作为本公开的一个方面，优选的是，内包层的外半径b为15.5μm以上且22.5μm以下，从内包层的平均相对折射率差中减去外包层的最大相对折射率差所得的值Δdep为-0.11％以上且-0.03％以下(更优选为-0.09％以上且-0.03％以下)，并且MAC值优选为6.26以上且7.56以下。在该方面中，内包层的外半径b与芯部的半径a的比b/a可以是任何值，只要该值为3.5以上且6.0以下即可。作为本公开的一个方面，优选的是，内包层的外半径b为18.0μm以上且22.0μm以下，从内包层的平均相对折射率差中减去外包层的最大相对折射率差所得的值Δdep为-0.09％以上且-0.04％以下(更优选为-0.07％以上且-0.04％以下)，并且MAC值为6.30以上且7.25以下(或为6.40以上)。在该方面中，内包层的外半径b与芯部的半径a的比b/a可以是任何值，只要该值为4.5以上且5.5以下即可。作为本公开的一个方面，光纤优选具有1260nm以下的光缆截止波长λcc以及1300nm以上且1324nm以下的零色散波长。这里，折射率n的相对折射率差值Δ通过使用纯石英在1550nm波长下的折射率n0定义如下：
Δ＝(n2-n0 2)/(2n2)
(3)作为本公开的一个方面，芯部直径优选为7.3μm以上且9.0μm以下，并且通过从芯部的平均相对折射率差中减去外包层的最大相对折射率差而获得的Δcore的值优选为0.32％以上且0.40％以下。作为本公开的一个方面，在内包层中或在内包层和外包层之间的过渡部分中优选地存在这样的位置：该位置与芯部的中心(光纤截面的中心)相距在1625nm波长下弯曲半径为15mm时的焦散半径。此外，作为本公开的一个方面，在除了内包层和外包层之间的过渡部分以外的外包层中优选地存在这样的位置：该位置与芯部的中心相距在1625nm波长下弯曲半径为15mm时的焦散半径。在这种情况下，在由焦散半径限定的上述位置处，由沿着从芯部的中心到外包层的外周表面的方向的距离与折射率之间的关系限定的折射率分布的斜率，即折射率分布n(λ＝1625nm，r)的斜率(dn/dr)优选地为负。此外，作为本公开的一个方面，在除了内包层和外包层之间的过渡部分以外的外包层中优选存在这样的位置：该位置与芯部的中心相距在1625nm波长下弯曲半径为15mm时的焦散半径。在这种情况下，在由焦散半径限定的上述位置处，由沿着从芯部的中心到外包层的外周表面的方向的距离与残余应力之间的关系限定的残余应力分布的斜率优选为正。
(4)作为本公开的一个方面，优选的是，外包层的最外部分处的残余应力从芯部的中心朝外包层的外周表面降低。“外包层的最外部分”是指外包层的位于相对于内包层/外包层的边界与外包层的外周表面之间的中点的外侧的部分(外侧区域)。残余应力包括两种类型的应力，即拉应力和压应力。“残余应力的降低”是指拉应力的绝对值的降低和压应力的绝对值的增加。
(5)作为本公开的一个方面，光纤还可以包括围绕外包层的初级树脂层。此外，作为本公开的一个方面，光纤还可以包括初级树脂层和围绕初级树脂层的次级树脂层。作为本公开的一个方面，初级树脂层优选在546nm波长下具有1.44以上且1.51以下的折射率。作为本公开的一个方面，在546nm波长下，初级树脂层和次级树脂层之间的折射率差的绝对值优选为0.07以下。作为本公开的一个方面，优选地初级树脂层的杨氏模量为1MPa以下，并且次级树脂层的杨氏模量为800MPa以上。
如上所述，在[本公开的各实施例的描述]中列出的每个方面适用于所有其余方面或这些其余方面的所有组合。
本公开的各实施例的细节
在下文中，将参考附图详细描述根据本公开的实施例的光纤的具体结构。应当理解，本公开不限于这些实例，而是由权利要求的范围指示，并且旨在包括与权利要求等同的含义以及在该范围内的所有修改。在附图的描述中，相同的附图标记被给予相同的部件，并且重复的描述将被省略。
根据经验已知的是，ITU-TG.657.A2标准中规定的最严格的弯曲损耗条件之一是实现波长λ＝1625nm和弯曲半径R＝10mm。图5是示出具有W形折射率分布的光纤中有效焦散半径Rc,eff(R＝10mm，λ＝1625nm)和弯曲损耗之间的关系的图。图5中纵轴上的弯曲损耗是在波长λ＝1625nm下弯曲半径R＝10mm时每匝的值(下文中称为值α1625,10)。如图5所示，有效焦散半径为2.70μm以上的光纤可以满足α1625,10≤0.2dB/匝，这与ITU-TG.657.A2的标准相对应。
这里，本公开的光纤具有图1所示的W形折射率分布150。此外，如图3B所示，作为截面结构，该光纤包括芯部10(芯部10的中心与光纤截面的中心O一致)、围绕芯部10的内包层20以及围绕内包层20的外包层30。内包层20的折射率小于芯部10的折射率。外包层30的折射率小于芯部10的折射率且大于内包层20的折射率。该光纤还包括围绕外包层30的初级树脂层40和围绕初级树脂层40的次级树脂层50。
此外，在具有W形折射率分布150和2.70μm以上的有效焦散半径的光纤中，在波长1310nm下LP01模式中实现8.2μm以上且9.9μm以下的MFD将使得满足ITU-TG.657.A2标准成为可能。由于较小的MFD能够减小有效焦散半径，因此MFD更优选为8.2μm以上且9.6μm以下，进一步优选为8.2μm以上且9.0μm以下。另外，由G.652.D表示的低标准光纤的MFD在8.8μm至9.6μm的范围内。由此，优选的是，实现8.4μm以上且9.6μm以下的MFD是优选的，因为这使得可以抑制与低标准光纤的连接损耗的增加。MFD更优选地为8.5μm以上且9.2μm以下。
光纤在1310nm波长下进行单模传输的充分条件是实现小于1310nm的2m截止波长。为了在8.2μm至9.9μm的MFD范围内实现小于1310nm的2m截止波长，MAC值需要为6.26以上且7.56以下。为了制造该MAC值范围的光纤，内包层的外半径b与芯部的半径a之比b/a优选为3.5以上且6.0以下，并且内包层的外半径b优选为15.5μm以上且22.5μm以下，并且从内包层的平均相对折射率差中减去外包层的最大相对折射率差而得的值Δdep优选为-0.11％以上且-0.03％以下。
芯部的半径a和内包层的外半径b被定义在最大差值的位置处。即，芯部的半径a是这样的点：在该点处，在1550nm波长下折射率n(λ＝1550nm，r)的距离变量r的微分系数在3μm≤r≤6μm的范围内变为最小值。内包层的外半径b是这样的点：在该点处，在1550nm波长下折射率n(λ＝1550nm，r)的距离变量r的微分系数在6μm≤r的范围内变为最大值。
在光纤生产中，根据诸如MAC值等指标来预测弯曲损耗是重要的。当考虑有效焦散半径Rc,eff(R＝10mm，λ＝1625nm)(＝Rc(R＝10mm，λ＝1625nm)/MAC)是MAC值的函数时，
Figure BDA0002655472220000081
Figure BDA0002655472220000082
可以是弯曲损耗的变化相对于MAC值变化的程度的指标。例如，这使得可以掌握当MAC在光纤的纵向上变化时弯曲损耗的变动的预期程度。当Rc对MAC值的依赖性是可忽略的时，
Figure BDA0002655472220000083
Figure BDA0002655472220000084
可以通过下述式(3)计算。
Figure BDA0002655472220000085
即，MAC值越大，则由MAC值在光纤的纵向上的变化引起的弯曲损耗α1625,10的变动越小，从而具有容易进行弯曲损耗的质量管理的效果。MAC值优选为6.30以上且7.30以下，并且还优选b为18.0μm以上且22.0μm以下，b/a为4.5以上且5.5以下，并且通过从内包层的平均相对折射率差中减去外包层的最大相对折射率而获得的值Δdep为-0.09％以上且-0.04％以下。
在光缆截止波长为1260nm以下并且LP01模式零色散波长为1300nm以上且1324nm以下的条件下，可以减少由于在波长1.3μm波段内的模式色散和色度色散所引起的通信质量劣化。
在MAC值较大的情况下，即使有效焦散半径Rc,eff(R＝10mm，λ＝1625nm)相同，也能够抑制由于MAC值在光纤纵向上的变化而引起的弯曲损耗α1625,10的变动。然而，为了增加MAC值而不改变有效焦散半径，必须增大焦散半径。增大焦散半径的方法之一是增大芯部直径，以加宽芯部相对于外包层的平均相对折射率差，并增大LP01模式的有效折射率。在芯部直径(2a)为7.3μm以上且9.0μm以下的条件下，从芯部的平均相对折射率差中减去外包层的最大相对折射率差而得的值(Δcore)为0.32％以上且0.40％以下，并且Δcore-Δdep为0.36％以上且0.44％以下，可以在防止在1.3μm的波段中发生多模传输的同时增大有效折射率(增大焦散半径)。更优选地，芯部直径(2a)为7.4μm以上且8.7μm以下，Δcore为0.34％以上且0.38％以下，并且Δcore-Δdep为0.40％以上且0.44％以下。
在1625nm波长下弯曲半径为15mm时的弯曲损耗α1625,15也是ITU-TG.657.A2标准中最严格的弯曲损耗标准之一。图6是示出有效焦散半径Rc,eff(R＝15nm，λ＝1625nm)和弯曲损耗α1625,15之间的关系的图。图6中纵轴上的弯曲损耗α1625,15是在弯曲半径R＝15mm、波长λ＝1625nm下每匝的值。图6在焦散半径存在于内包层20和外包层30之间的过渡部分中的情况以及焦散半径存在于在除了过渡部分以外的外包层30中的情况之间在图上使用了不同的标记。该过渡部分是折射率在图7所示的W形折射率分布170中在内包层20和外包层30之间过渡的区域。在本说明书中，在内包层20和外包层30之间的边界附近，将夹在折射率相对于半径的二阶导数最大和最小的两个点之间的部分限定为“过渡部分”。
当在过渡部分中存在由焦散半径限定的位置时，与由焦散半径限定的位置存在于除了过渡部分以外的外包层30中的情况相比，即使在有效焦散半径Rc,eff(R(＝15nm，λ＝1625nm)较小的情况下，也可以减小弯曲损耗α1625,15。从这点出发，更优选地将由焦散半径限定的位置设定在过渡部分内。在由焦散半径限定的位置存在于除了过渡部分以外的外包层30中的情况下，需要增大有效焦散半径。作为增大有效焦散半径的方法之一，在除了由焦散半径限定的位置处的过渡部分以外的外包层30的折射率分布170中，有效地将折射率分布170相对于半径的斜率设定为基本上为负。顺便提及，图7的实例是这样的情况，除了过渡部分以外的外包层30(外包层的外侧区域)的折射率分布170的斜率为零，即，在外包层30的外周表面10中的折射率分布170从芯部10的中心朝向外包层30的外周表面为平坦的。因此，如图7中的虚线171所示，通过在外包层30的外侧区域(外包层30的除了过渡部分以外的区域)中将折射率调整为从芯部10的中心朝向外包层30的外周表面减小，可以将外包层30的外侧区域中的折射率分布171的斜率设定为负斜率。
这是因为，与除了过渡部分以外的外包层30中的折射率分布具有正斜率或平坦斜率(如折射率分布170所示)的情况相比，当折射率分布具有基本上负斜率(如折射率分布171所示)时，可以获得更长的焦散半径，使得可以有助于减小弯曲损耗α1625,15。特别地，当由焦散半径限定的位置存在于除了过渡部分以外的外包层30中时，并且当在该位置处的残余应力分布的斜率实质上为正时，由于光弹性效应，即使当在光纤的基材阶段除过渡部分以外的外包层30的折射率分布实质上不是负的时，也可以预期在焦散半径限定的位置附近的外包层30的折射率分布中的负斜率。关于本说明书中的残余应力的符号，将拉应力定义为正，并且将压应力定义为负。因此，“残余应力分布具有正斜率”的状态对应于拉应力在从芯部10的中心朝向外包层30的外周表面的方向上增加的状态、压应力转变为拉应力的状态、或者压应力增加的状态中的一种。
如非专利文献1中所述，在包括以下部分的构造中，存在由外包层30和初级树脂层40之间的折射率差引起的作为回音壁模式的已知现象：包围外包层30的初级树脂层40；以及包围初级树脂层40的次级树脂层50(参照图3B)。回音壁模式的现象是这样的现象：其中在外包层30和初级树脂层40之间的边界处由菲涅耳反射发射的光再次耦合到LP01模式。该回音壁模式现象有可能使弯曲损耗恶化，因此重要的是抑制外包层30与初级树脂层40的折射率差的增大。外包层30的平均折射率与初级树脂层40的折射率之差在546nm波长下的绝对值优选为0.06以下。更优选地，通过从初级树脂层40在546nm波长下的折射率减去外包层30的平均折射率而获得的值为0以上且0.04以下。
当残余应力在外包层30的最外部分向负侧减小时，与残余应力不减小的情况相比，由于光弹性效应可以减小外包层30和初级树脂层40之间的折射率差。这将有效地减少菲涅耳反射的量并抑制外包层30与初级树脂层40之间的界面处的回音壁模式现象。
由于在初级树脂层40和次级树脂层50之间的折射率差，在这两层之间的界面处也发生菲涅耳反射，因此，在该边界附近也可能发生回音壁模式现象。因此，也希望在初级树脂层40和次级树脂层50之间具有小的折射率差。初级树脂层40和次级树脂层50之间的折射率差在波长546nm下的绝对值优选是0.10以下。更优选地，通过从次级树脂层50在波长546nm下的折射率减去初级树脂层40的折射率而获得的值为0以上且0.07以下。此外，通过实现在光纤状态(应用于具有图3B所示的截面结构的光纤的状态)下将初级树脂层40的杨氏模量设定为1MPa以下的状态，并且通过实现将次级树脂层50的杨氏模量设定为800MPa以上(更优选1000MPa以上)的状态，可以获得抑制微弯曲损耗的效果。微弯曲损耗是在光纤中发生的光损耗，主要是由于当光纤形成光缆时在随机方向上的弯曲而导致的。
图8和图9是总结实例1至实例12以及比较例1至比较例4的光纤规格的表。图8示出了在弯曲半径R＝10mm时的实例1至实例5以及比较例1至比较例3的光纤的规格。图9示出了在弯曲半径R＝15mm时的实例6至实例12以及比较例4的光纤的规格。图10是总结光纤的各参数的优选范围和更优选范围的表。
附图标记列表
10……芯部；20……内包层；30……外包层；40……初级树脂层；以及50……次级树脂层。

Claims (21)

1.一种光纤，包括：
芯部；
内包层，其包围所述芯部，所述内包层的折射率小于所述芯部的折射率；以及
外包层，其包围所述内包层，所述外包层的折射率小于所述芯部的折射率且大于所述内包层的折射率，
其中，在1625nm波长下弯曲半径为10mm时的焦散半径与MAC值之比为2.70μm以上。
2.根据权利要求1所述的光纤，在1310nm波长下，模场直径为8.2μm以上且9.9μm以下。
3.根据权利要求1所述的光纤，
其中，所述内包层的外半径b为15.5μm以上且22.5μm以下，
从所述内包层的平均相对折射率差中减去所述外包层的最大相对折射率差所得的值Δdep为-0.11％以上且-0.03％以下，并且
所述MAC值为6.26以上且7.56以下。
4.根据权利要求1所述的光纤，
其中，所述内包层的外半径b为18.0μm以上且22.0μm以下，
从所述内包层的平均相对折射率差中减去所述外包层的最大相对折射率差所得的值Δdep为-0.09％以上且-0.04％以下，并且
所述MAC值为6.30以上且7.25以下。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的光纤，具有：
1260nm以下的光缆截止波长；以及
1300nm以上且1324nm以下的零色散波长。
6.根据权利要求1至4中任一项所述的光纤，
其中，所述芯部具有7.3μm以上且9.0μm以下的直径，并且
从所述芯部的平均相对折射率差中减去所述外包层的最大相对折射率差所得的值Δcore为0.32％以上且0.40％以下。
7.根据权利要求5所述的光纤，
其中，所述芯部具有7.3μm以上且9.0μm以下的直径，并且
从所述芯部的平均相对折射率差中减去所述外包层的最大相对折射率差所得的值Δcore为0.32％以上且0.40％以下。
8.根据权利要求1至4中任一项所述的光纤，
在所述内包层中或在所述内包层和所述外包层之间的过渡部分中包括这样的位置：该位置与所述芯部的中心相距在1625nm波长下弯曲半径为15mm时的焦散半径。
9.根据权利要求5所述的光纤，
在所述内包层中或在所述内包层和所述外包层之间的过渡部分中包括这样的位置：该位置与所述芯部的中心相距在1625nm波长下弯曲半径为15mm时的焦散半径。
10.根据权利要求1至4中任一项所述的光纤，
在除了所述内包层和所述外包层之间的过渡部分以外的所述外包层中包括这样的位置：该位置与所述芯部的中心相距在1625nm波长下弯曲半径为15mm时的焦散半径，
其中，在由所述焦散半径限定的所述位置处由距离和折射率之间的关系限定的折射率分布具有负斜率，所述距离被限定为沿着从所述芯部的所述中心朝向所述外包层的外周表面的方向的距离。
11.根据权利要求5所述的光纤，
在除了所述内包层和所述外包层之间的过渡部分以外的所述外包层中包括这样的位置：该位置与所述芯部的中心相距在1625nm波长下弯曲半径为15mm时的焦散半径，
其中，在由所述焦散半径限定的所述位置处由距离和折射率之间的关系限定的折射率分布具有负斜率，所述距离被限定为沿着从所述芯部的所述中心朝向所述外包层的外周表面的方向的距离。
12.根据权利要求1至4中任一项所述的光纤，
在除了所述内包层和所述外包层之间的过渡部分以外的所述外包层中包括这样的位置：该位置与所述芯部的中心相距在1625nm波长下弯曲半径为15mm时的焦散半径，
其中，在由所述焦散半径限定的位置处由距离和残余应力之间的关系限定的残余应力分布具有正斜率，所述距离被限定为沿着从所述芯部的所述中心朝向所述外包层的外周表面的方向的距离。
13.根据权利要求5所述的光纤，
在除了所述内包层和所述外包层之间的过渡部分以外的所述外包层中包括这样的位置：该位置与所述芯部的中心相距在1625nm波长下弯曲半径为15mm时的焦散半径，
其中，在由所述焦散半径限定的位置处由距离和残余应力之间的关系限定的残余应力分布具有正斜率，所述距离被限定为沿着从所述芯部的所述中心朝向所述外包层的外周表面的方向的距离。
14.根据权利要求1至4中任一项所述的光纤，
其中，在所述外包层的最外部分中，残余应力从中点朝向所述外包层的外周表面减小，所述中点位于所述内包层和所述外包层的边界与所述外包层的所述外周表面之间，所述最外部分相对于所述中点位于外侧。
15.根据权利要求5所述的光纤，
其中，在所述外包层的最外部分中，残余应力从中点朝向所述外包层的外周表面减小，所述中点位于所述内包层和所述外包层的边界与所述外包层的所述外周表面之间，所述最外部分相对于所述中点位于外侧。
16.根据权利要求1至4中任一项所述的光纤，还包括：
包围所述外包层的初级树脂层。
17.根据权利要求16所述的光纤，
其中，所述初级树脂层在546nm波长下的折射率为1.44以上且1.51以下。
18.根据权利要求16所述的光纤，还包括：
包围所述初级树脂层的次级树脂层。
19.根据权利要求17所述的光纤，还包括：
包围所述初级树脂层的次级树脂层。
20.根据权利要求18所述的光纤，
其中，在546nm波长下，所述初级树脂层和所述次级树脂层之间的折射率差的绝对值为0.07以下。
21.根据权利要求18或20所述的光纤，
其中，所述初级树脂层具有1MPa以下的杨氏模量，并且
所述次级树脂层具有800MPa以上的杨氏模量。
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115335742A (zh) * 2020-03-27 2022-11-11 古河电气工业株式会社 光纤
WO2022085245A1 (ja) * 2020-10-19 2022-04-28 株式会社フジクラ 光ファイバケーブル
WO2023112968A1 (ja) * 2021-12-14 2023-06-22 住友電気工業株式会社 光ファイバ

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103827709A (zh) * 2011-08-19 2014-05-28 康宁股份有限公司 低弯曲损耗光纤
CN103842306A (zh) * 2011-08-09 2014-06-04 古河电气工业株式会社 光纤母材及光纤的制造方法
CN104272151A (zh) * 2011-12-14 2015-01-07 Ofs菲特尔有限责任公司 弯曲补偿的滤波器光纤
CN105452917A (zh) * 2013-05-02 2016-03-30 康宁股份有限公司 具有大模场直径和低微弯曲损耗的光纤
CN106415344A (zh) * 2014-06-05 2017-02-15 住友电气工业株式会社 光纤
CN106796323A (zh) * 2015-05-27 2017-05-31 株式会社藤仓 光纤

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001083624A2 (en) * 2000-05-01 2001-11-08 Corning Incorporated Optical fiber coating
US7783149B2 (en) * 2005-12-27 2010-08-24 Furukawa Electric North America, Inc. Large-mode-area optical fibers with reduced bend distortion
US7764854B2 (en) * 2005-12-27 2010-07-27 Ofs Fitel Llc Optical fiber with specialized index profile to compensate for bend-induced distortions
JPWO2007119509A1 (ja) * 2006-04-05 2009-08-27 日本電信電話株式会社 ダブルコア光ファイバ
US7924500B1 (en) * 2007-07-21 2011-04-12 Lockheed Martin Corporation Micro-structured fiber profiles for mitigation of bend-loss and/or mode distortion in LMA fiber amplifiers, including dual-core embodiments
FR2941540B1 (fr) 2009-01-27 2011-05-06 Draka Comteq France Fibre optique monomode presentant une surface effective elargie
WO2012029721A1 (ja) * 2010-08-30 2012-03-08 住友電気工業株式会社 マルチコア光ファイバ
WO2012075509A2 (en) 2010-12-03 2012-06-07 Ofs Fitel, Llc Large-mode-area optical fibers with bend compensation
US9507084B2 (en) * 2010-12-03 2016-11-29 Ofs Fitel, Llc Single-mode, bend-compensated, large-mode-area optical fibers designed to accomodate simplified fabrication and tighter bends
US8442078B1 (en) * 2011-12-12 2013-05-14 Massachusetts Institute Of Technology Microfluidic radial fiber laser utilizing an external polarizer to modulate its azimuthal intensity distribution
US9322989B2 (en) * 2011-12-14 2016-04-26 Ofs Fitel, Llc Optical fiber with distributed bend compensated filtering
JP5875049B2 (ja) 2012-06-20 2016-03-02 日本電信電話株式会社 マルチモード光ファイバ及びマルチモード光ファイバ設計方法
JP6500451B2 (ja) 2014-02-12 2019-04-17 住友電気工業株式会社 光ファイバ
US9658395B2 (en) 2014-10-21 2017-05-23 Ofs Fitel, Llc Low loss optical fiber and method of making the same
CN108055866B (zh) 2015-09-15 2021-02-09 康宁股份有限公司 具有氯正掺杂包层的低弯曲损耗单模光纤
JP2020148946A (ja) * 2019-03-14 2020-09-17 住友電気工業株式会社 光ファイバ

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103842306A (zh) * 2011-08-09 2014-06-04 古河电气工业株式会社 光纤母材及光纤的制造方法
CN103827709A (zh) * 2011-08-19 2014-05-28 康宁股份有限公司 低弯曲损耗光纤
CN104272151A (zh) * 2011-12-14 2015-01-07 Ofs菲特尔有限责任公司 弯曲补偿的滤波器光纤
CN105452917A (zh) * 2013-05-02 2016-03-30 康宁股份有限公司 具有大模场直径和低微弯曲损耗的光纤
CN106415344A (zh) * 2014-06-05 2017-02-15 住友电气工业株式会社 光纤
CN106796323A (zh) * 2015-05-27 2017-05-31 株式会社藤仓 光纤

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