JP2020098350A - 光コネクタ - Google Patents

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Abstract

【課題】ＭＣＦのＰＣ接続を可能にする光コネクタを提供する。【解決手段】本開示の光コネクタ５０は、樹脂製のフェルール５１と、４本以上のＭＣＦ１０と、を備える。各ＭＣＦ１０は、直径１２４μｍ以上１２６μｍ以下の共通クラッドと、２つ以上のコアとを有する。各ＭＣＦ１０において、最外周コアは、そのコア中心と共通クラッドの断面中心との距離が４５μｍ以下となるように配置されている。また、フェルール端面からの各ＭＣＦ１０の端面の突き出し量は、２μｍ以上であり、ＭＣＦ１０間の突き出し量のばらつきは、０．３μｍ以下であり、かつ、４本以上のＭＣＦ１０のうち両端に位置するＭＣＦ１０の突き出し量Ｈ２は、残りのＭＣＦ１０の突き出し量より小さい。更に、フェルール端面から突き出した各ＭＣＦ１０の端面は研磨されている。【選択図】図３８

Description

本開示は、光コネクタに関するものである。
ファイバ軸に沿って延在する複数のコアを共通クラッド中に有するマルチコア光ファイバ（以下、「ＭＣＦ」と記す）は、大容量の情報を伝送することができる光伝送路として期待されている。このようなＭＣＦにおいて、より大容量の情報を伝送することを目的として種々の検討がなされている（例えば、非特許文献１から非特許文献７参照）。
非特許文献１，２には、隣接するコア間のクロストークについての理論及びシミュレーション結果が開示されている。また、非特許文献３から非特許文献７では、トレンチアシスト型光ファイバについての理論及び試作結果が開示されている。
Koshiba, et al., "Heterogeneous multi-core fibers: proposal anddesign principle", IEICE Electronics Express, 2009, Vol.6, No2, pp.98-103 林哲也, "Multi-Core Fiber for High-Capacity Spatially-MultiplexedTransmission", ［online］, 2013年9月25日， HOKKAIDOUNIVERSITY,インターネット＜URL：http://eprints.lib.hokudai.ac.jp/dspace/handle/2115/53805＞ Saitoh, et al., "Multi-Core Hole-Assisted Fibers for High CoreDensity Space Division Multiplexing", OECC2010, 7C2-1 Taylor, et al., "Demonstration of multi-core photonic crystal fibrein an optical interconnect", ELECTRONICS LETTERS, 2006, Vol.42, No.6, pp331 Imamura, et al., "Multi-core holey fibers for the long-distance (>100km)ultra large capacity transmission", OFC2009, OTuC3 Hayashi, et al., "Ultra-Low-Crosstalk Multi-Core Fiber Feasible toUltra-Long-Haul Transmission", OFC2011, PDPC2 Sakamoto, et al., "Crosstalk Suppressed Hole-assisted 6-core Fiberwith Cladding Diameter of 125μm", ECOC2013, Mo.3.A.3
本開示に係る光コネクタは、樹脂製のフェルールと、該フェルールに直線状に配列された４本以上のＭＣＦ（マルチコア光ファイバ）と、を備える。各ＭＣＦは、直径１２４μｍ以上１２６μｍ以下の共通クラッドと、２つ以上のコアとを有する。また、各ＭＣＦにおいて、２つ以上のコアのうち最外周コアのコア中心と共通クラッドの断面中心との距離が４５μｍ以下となるように、該最外周コアが配置されている。フェルール端面からの各ＭＣＦの端面の突き出し量は２μｍ以上であり、ＭＣＦ間の突き出し量のばらつきは０．３μｍ以下であり、かつ、直線状に並んだ４本以上のＭＣＦのうち両端に位置するＭＣＦの突き出し量は残りのＭＣＦより小さい。更に、フェルール端面から突き出した、４本以上のＭＣＦそれぞれの端面は研磨されている。
図１は、最外周コアＯＣのコア中心からの半径方向の距離と、クラッドの屈折率を基準とした屈折率差との関係を示すグラフである。 図２は、ＯＣＴと、波長λにおけるＬＬとの関係を示すグラフである。 図３は、本実施形態に係るＭＣＦの構成例を示す断面図である。 図４は、ファイバの曲げ半径ＢＲと１ｔｕｒｎ曲げの１０年での累積破断確率との関係をＯＤごとに示すグラフである。 図５は、コア中心からの半径方向の距離と、所定の屈折率を基準とした比屈折率差との関係を示すグラフである。 図６は、複数サンプル（ユニット番号＃１から＃４０）について、コア屈折率分布及びコア光学特性を示す表である。 図７は、複数サンプル（ユニット番号＃４１から＃８０）について、コア屈折率分布及びコア光学特性を示す表である。 図８は、複数サンプル（ユニット番号＃８１から＃１２０）について、コア屈折率分布及びコア光学特性を示す表である。 図９は、複数サンプル（ユニット番号＃１２１から＃１６０）について、コア屈折率分布及びコア光学特性を示す表である。 図１０は、複数サンプル（ユニット番号＃１６１から＃１９５）について、コア屈折率分布及びコア光学特性を示す表である。 図１１は、サンプル＃１から＃４０について、波長１３１０ｎｍにおけるＬＬごとのＯＣＴを示す表である。 図１２は、サンプル＃４１から＃８０について、波長１３１０ｎｍにおけるＬＬごとのＯＣＴを示す表である。 図１３は、サンプル＃８１から＃１２０について、波長１３１０ｎｍにおけるＬＬごとのＯＣＴを示す表である。 図１４は、サンプル＃１２１から＃１６０について、波長１３１０ｎｍにおけるＬＬごとのＯＣＴを示す表である。 図１５は、サンプル＃１６１から＃１９５について、波長１３１０ｎｍにおけるＬＬごとのＯＣＴを示す表である。 図１６は、サンプル＃１から＃４０について、波長１３１０ｎｍにおけるＸＴが所定値以下のときの隣接コア間隔（隣接コア間の中心間の距離）Λ、ＯＣＴの最大値、ＯＣＴの最大値でのＬＬ、及びＯＤの最小値を示す表である。 図１７は、サンプル＃４１から＃８０について、波長１３１０ｎｍにおけるＸＴが所定値以下のときのΛ、ＯＣＴの最大値、ＯＣＴの最大値でのＬＬ、及びＯＤの最小値を示す表である。 図１８は、サンプル＃８１から＃１２０について、波長１３１０ｎｍにおけるＸＴが所定値以下のときのΛ、ＯＣＴの最大値、ＯＣＴの最大値でのＬＬ、及びＯＤの最小値を示す表である。 図１９は、サンプル＃１２１から＃１６０について、波長１３１０ｎｍにおけるＸＴが所定値以下のときのΛ、ＯＣＴの最大値、ＯＣＴの最大値でのＬＬ、及びＯＤの最小値を示す表である。 図２０は、サンプル＃１６１から＃１９５について、波長１３１０ｎｍにおけるＸＴが所定値以下のときのΛ、ＯＣＴの最大値、ＯＣＴの最大値でのＬＬ、及びＯＤの最小値について示す表である。 図２１は、屈折率パラメータに対するλｃｃの依存性を示す図である。 図２２は、屈折率パラメータに対するＭＦＤの依存性を示す図である。 図２３は、屈折率パラメータに対するＢＬの依存性を示す図である。 図２４は、屈折率パラメータに対するλ０の依存性を示す図である。 図２５は、屈折率パラメータに対するＳ０（λ０における波長分散スロープ）の依存性を示す図である。 図２６は、屈折率パラメータに対する最小クラッド径の依存性を示す図である。 図２７は、屈折率パラメータに対する最小クラッド径の依存性を示す図である。 図２８は、屈折率パラメータに対する最小クラッド径の依存性を示す図である。 図２９は、屈折率パラメータに対する最小クラッド径の依存性を示す図である。 図３０は、屈折率パラメータの望ましい範囲について示す表である。 図３１は、変形例１に係るＭＣＦの構成例を示す断面図である。 図３２は、変形例２に係るＭＣＦの構成例を示す断面図である。 図３３は、変形例３に係るＭＣＦの構成例を示す断面図である。 図３４は、変形例４に係るＭＣＦの構成例を示す断面図である。 図３５は、変形例５に係るＭＣＦの構成例を示す断面図である。 図３６は、変形例６に係るＭＣＦの構成例を示す断面図である。 図３７は、本実施形態に係る光ケーブルの構成例を示す図である。 図３８は、本実施形態に係る光コネクタの構成例を示す図である。 図３９は、本実施形態に係る光コネクタの接続端面の模式図である。 図４０は、本実施形態に係る光コネクタの他の例における接続端面の模式図である。 図４１は、具体例に係るＭＣＦの各コアのＯバンド（１２６０ｎｍ以上１３６０ｎｍ以下）での光学特性について示す表である。 図４２は、具体例に係るＭＣＦの８コアの伝送損失スペクトルについて示す図である。 図４３は、ＰＣ（Physical Contact）接続モデルにおけるＰＣ領域について説明する図である。 図４４は、光コネクタのＰＣ接続について説明する図である。 図４５は、押圧力とＰＣ領域の直径との関係を示す図である。
［本開示が解決しようとする課題］
発明者らは、従来のＭＣＦについて検討した結果、以下のような課題を発見した。すなわち、上記非特許文献１から非特許文献７に記載されるようなＭＣＦにおいて、モードフィールド径（以下、「ＭＦＤ」と記す）を小さくし過ぎず（あるいは大きくしつつ）、ＸＴを抑えるためには、コア間隔Λを大きくする必要がある。しかしながら、限られた共通クラッドの直径、即ちクラッド径（以下、「ＯＤ」と記す）の中でコア間隔を大きくしてコアを配置すると、コア数が少なくなってしまう。一方、コア間隔を大きくしてコア数を増やそうとすると、ＯＤが大きくなってしまう。
また、上記非特許文献１から非特許文献７に記載されるようなＭＣＦは、長距離大容量伝送向けの光学特性を有している。即ち、Ｃバンド（１５３０ｎｍ以上１５６５ｎｍ以下）での伝送損失ＴＬが低く、波長分散ＣＤが高く、実効コア断面積Ａｅｆｆを大きくしつつ、できるだけ短いコア間隔でＸＴを抑えるために、ケーブルカットオフ波長λｃｃは１２６０ｎｍより大幅に大きくなっている。λｃｃは、例えば、１３００ｎｍ以上、１４００ｎｍ以上、更には１５３０ｎｍより少し小さい程度となっている。
したがって、これらのＭＣＦは、一般的なシリカガラス（石英系ガラス）製で低ＣＤとなるＯバンド（１２６０ｎｍ以上１３６０ｎｍ以下）での伝送には適さない。更に、上述のＭＣＦでは、分散シフトファイバのようにＣバンドが低ＣＤになっているわけでもないため、シングルモードでの動作帯域では、ＣＤが大きい。
下記の参考文献等から、ＭＣＦにおいて、最も外周側に位置するコア（最外周コア）ＯＣのコア中心とクラッド表面（被覆）との最短距離（最外周コア−クラッド厚（ＯＣＴ：Outer Cladding Thickness））が小さい場合、コアモード光のコアから被覆への漏洩損失ＬＬ（ｄＢ／ｋｍ）が悪化することが知られている。
（参考文献１）T. Hayashi, T. Taru, O. Shimakawa, T. Sasaki, and E.Sasaoka, “Designand fabrication of ultra-low crosstalk and low-loss multi-core fiber,” Opt. Express,vol.19, no.17, pp.16576-16592, Aug. 2011
（参考文献２）K. Takenaga, Y. Arakawa, Y. Sasaki, S. Tanigawa, S. Matsuo, K. Saitoh,and M.Koshiba,“A Large Effective Area Multi-Core Fibre with an OptimisedCladding Thickness,” in Eur. Conf. Opt. Commun. (ECOC), 2011, p. Mo.1.LeCervin.2.
（参考文献３）K. Takenaga, Y. Arakawa, Y. Sasaki, S. Tanigawa, S. Matsuo, K. Saitoh,and M. Koshiba,“A large effective area multi-core fiber with an optimizedcladding thickness,” Opt. Express, vol.19, no.26, pp.B543-B550,Nov.2011
図１は、ＯＣのコア中心からの半径方向の距離と、クラッドの屈折率を基準とした屈折率差との関係を示すグラフである。図１に示されるように、光ファイバの被覆の屈折率は、クラッドの屈折率よりも（更にはコアの屈折率よりも）大幅に高くなっている。これは、クラッドに漏洩した光の伝搬を抑えるためである。このような光ファイバでは、被覆に近い位置にコアが配置されていると、コアを導波する光が被覆に結合して漏洩してしまう。
図２は、ＯＣＴと、波長λにおけるＬＬとの関係を示すグラフである。図２に示されるように、ＬＬは、ＯＣＴが小さくなると指数関数的に増加することが知られている。ＴＬの悪化による信号対雑音比の劣化を少しでも抑えるためには、ＬＬを無視できるレベルに低減することが望まれる。例えば、上記参考文献１から参考文献３には、波長１６２５ｎｍにおいて、ＬＬを０．００１ｄＢ／ｋｍ以下に抑えることが望ましいことが、明示あるいは示唆されている。
ＭＣＦの断面の利用効率を高めるためには、即ち、ＭＣＦの断面により多くのコアを詰め込むためには、ＯＣＴをより小さくする必要がある。ＯＣＴを小さくしつつＬＬを抑制するために、被覆の屈折率を低くすることが考えられる。しかし、この場合、クラッドモードの伝搬が容易となってしまい、クラッドモードのコアモードへの再結合による多光路干渉（ＭＰＩ：Multiple Pass Interference）等が発生し易くなる。これにより、コアを伝搬する信号光の信号品質が劣化し易くなってしまう。このような信号光の信号品質の劣化を防ぐために、例えば、上記参考文献１では、ＯＣＴが３０μｍ以上必要とされている。また、上記参考文献２および参考文献３では、ＯＣＴがおおよそ４０μｍ以上必要とされている。
このように、８つ以上のコアを内蔵しながら、という従来の標準的なシングルモードファイバ（ＳＳＭＦ）のＯＤ１２５±１μｍと同様のＯＤで、適度に大きなＭＦＤ、低い隣接コア間クロストークＸＴ、及び低い準隣接コア間トーク（当該コアと当該コアに隣接する他の隣接コアとのクロストーク）ＸＴｓ、等の光信号の伝送に適した光学特性を実現するＭＣＦは、今まで知られていなかった。
本開示は上記課題を解消するためになされたものであり、８つ以上のコアを直径１２６μｍ以下のクラッドに内蔵しながら短距離伝送に十分適した光学特性を実現するＭＣＦのＰＣ接続を可能にする光コネクタを提供することを目的としている。
［本開示の効果］
本開示によれば、８つ以上のコアを直径１２６μｍ以下の共通クラッドに内蔵しながら、短距離伝送に十分適した光学特性を実現するＭＣＦのＰＣ接続を可能にする光コネクタを提供することができる。
[本開示の実施形態の説明]
最初に本開示の実施形態の内容をそれぞれ個別に列挙して説明する。
（１） 本開示に係る光コネクタは、その一態様として、樹脂製のフェルールと、該フェルールに直線状に配列された４本以上のＭＣＦ（マルチコア光ファイバ）と、を備える。各ＭＣＦは、直径１２４μｍ以上１２６μｍ以下の共通クラッドと、２つ以上のコアとを有する。また、各ＭＣＦにおいて、２つ以上のコアのうち最外周コアのコア中心と共通クラッドの断面中心との距離が４５μｍ以下となるように、該最外周コアが配置されている。フェルール端面からの各ＭＣＦの端面の突き出し量は２μｍ以上であり、ＭＣＦ間の突き出し量のばらつきは０．３μｍ以下であり、かつ、直線状に並んだ４本以上のＭＣＦのうち両端に位置するＭＣＦの突き出し量は残りのＭＣＦより小さい。更に、フェルール端面から突き出した、４本以上のＭＣＦそれぞれの端面は研磨されている。上記構造によれば、研磨で球面状になったファイバ端面が押圧力で弾性変形して面接触することにより、コア同士が物理的に間隙なく接触する。
（２） 本開示に係る一対の光コネクタは、その一態様として、互いに突き合わされて接続され、樹脂製のフェルールと、該フェルールに配列された４本以上のマルチコア光ファイバと、をそれぞれ備える。各ＭＣＦは、直径１２４μｍ以上１２６μｍ以下の共通クラッドと、２つ以上のコアとを有する。また、各ＭＣＦにおいて、２つ以上のコアのうち最外周コアのコア中心と共通クラッドの断面中心との距離が４５μｍ以下となるように、該最外周コアが配置されている。フェルール端面からの各ＭＣＦの端面の突き出し量は２μｍ以上であり、かつ、ＭＣＦ間の突き出し量のばらつきは０．３μｍ以下である。さらに、フェルール端面から突き出した、４本以上のＭＣＦそれぞれの端面は研磨されており、コア全てをＰＣ接続するためのコア全てをＰＣ接続するために必要な押圧力ある。上記構造によれば、研磨で球面状になったファイバ端面が押圧力で弾性変形して面接触することにより、コア同士が物理的に間隙なく接触する。また、２２Ｎ以上の押圧力により、コア全てをＰＣ接続することが可能になる。
（３）本開示の一態様として、一対の光コネクタにおける互いに対向するコアがＰＣ接続された場合、少なくともフェルール端面は撓む。このように、樹脂製フェルールの樹脂が撓むため、突き合わせ端面が直線状になる。また、本開示の一態様として、フェルールは４つ以上の孔を有し、各孔が４本以上のＭＣＦのうち対応する１本のＭＣＦを保持し、かつ、４つ以上の孔がフェルール端面において一本の直線を沿って配列されている。本開示の一態様として、フェルールは４つ以上の孔を有し、各孔が４本以上のＭＣＦのうち対応する１本のＭＣＦを保持し、かつ、４つ以上の孔がフェルール端面において互いに平行する複数の直線を沿って配列されている。フェルール端面がいずれの配列状態であっても、研磨で球面状になったファイバ端面が押圧力で弾性変形して面接触することにより、コア同士が物理的に間隙なく接触する。
以上、この[本願開示の実施形態の説明]の欄に列挙された各態様は、残りの全ての態様のそれぞれに対して、または、これら残りの態様の全ての組み合わせに対して適用可能である。
[本開示の実施形態の詳細]
本開示に係る光コネクタの具体例を、以下に添付の図面を参照しながら詳細に説明する。なお、本開示は、これら例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、また、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内での全ての変更が含まれることが意図されている。また、図面の説明において同一の要素には同一符号を付して重複する説明を省略する。
上述のように、ＸＴ、ＬＬ等の問題が存在するため、ＯＤ１２５±１μｍという従来のＳＳＭＦと同様のＯＤで、光信号の伝送に適した光学特性を実現しつつ、８つ以上のコアを内蔵するＭＣＦの実現は困難であるということが当業者にとっての技術常識であった。発明者らは、Ｏバンド（１２６０ｎｍ以上１３６０ｎｍ以下）を用いた短距離伝送を用途として想定し、Ｃバンド等を用いた長距離伝送には適さない光学特性を許容することとした。これにより、発明者らは、短距離伝送に十分適した光学特性を実現しながら、８つ以上のコアを直径１２６μｍ以下のクラッドに内蔵するＭＣＦが実現可能なことを発見した。
図３は、本実施形態に係るＭＣＦの構成例を示す断面図である。図３に示されるＭＣＦ１０は、石英系ガラスからなる８つ以上のコア１からなるコア群と、８つ以上のコア１を個別に取り囲む個々の内クラッド２からなる内クラッド群と、各内クラッド２を個別に取り囲む個々のトレンチ３からなるトレンチ群と、石英系ガラスからなり各トレンチ３を個別に内部に取り囲む共通クラッド４と、共通クラッド４を取り囲む被覆５と、を備えている。本実施形態では、コア１の数は８つである。なお、図３中、「Ａ」は共通クラッド４の断面中心を示し、「Ｂ」はコア１のコア中心を示す。
８つのコア１のそれぞれは、実質的に等しい屈折率分布を有している。これにより、コア１間での伝送特性のばらつきが抑えられる。また、複数種類の屈折率分布のコア１を用意することによるコスト上昇が抑えられる。更に、ユーザーはコアごとの特性の違いを意識せずにＭＣＦ１０を使用できる。
コア１は、ファイバ軸に沿って延在している。コア１と共通クラッド４は、石英系ガラスで構成される。８つのコア１は、共通クラッドの中心を中心とする同一円上に等間隔に配置されている。すなわち、本実施形態では、８つのコア１の全てがＯＣである。８つのコア１がこのように配置されていることで、あるコア１の共通クラッド４の外周（被覆５）に対する位置関係及び他のコア１に対する位置関係は、他の全てのコア１それぞれの共通クラッド４の外周に対する位置関係及び他のコア１に対する位置関係と同等となる。このため、製造過程においてコア１が周囲の構造から受ける力は、全てのコア１に対称に加わる。したがって、コア１間での特性のばらつき、及び位置のばらつきがそれぞれ抑制される。
コア１では、波長１３１０ｎｍにおけるＴＬが０．５ｄＢ／ｋｍ以下、又は０．４ｄＢ／ｋｍ以下である。現在広く用いられているＩＴＵ−Ｔ Ｇ．６５２やＧ．６５７に準拠する単心コアシングルモードファイバに対して、ＴＬの大きな増加がないので、好ましい。ＬＬの影響を受けていないコア１のＴＬをコア本来の伝送損失ＴＬ０とすると、波長１３１０ｎｍにおけるＴＬ０は、純シリカコアでは約０．３ｄＢ／ｋｍが実現可能であり、ＧｅＯ２添加コアでは０．３２ｄＢ／ｋｍ乃至０．３５ｄＢ／ｋｍが実現可能である。コア１では、波長１３１０ｎｍにおいて、「ＴＬ０」に「ＬＬ」を加えた「ＴＬ」が０．５ｄＢ／ｋｍ以下、又は０．４ｄＢ／ｋｍ以下であることが好ましい。Ｏバンド全域において、この「ＴＬ」が０．５ｄＢ／ｋｍ以下、又は０．４ｄＢ／ｋｍ以下であることが更に好ましい。
コア１では、波長１５５０ｎｍ又は波長１６２５ｎｍにおけるＴＬが０．４ｄＢ／ｋｍより大きい、又は０．５ｄＢ／ｋｍより大きい。このように、ＴＬをＩＴＵ−Ｔ Ｇ．６５２やＧ．６５７に準拠しない大きな値に敢えてすることで、より小さなＯＣＴを実現することができる。これにより、ＯＣを被覆５に近づけられるようになる。したがって、１２５μｍ前後の共通クラッド４に、より多くのコア１、またはよりＭＦＤの大きなコア１を詰め込むことができる。また、ＸＴ、ＸＴｓやΛのばらつきに対する製造上の設計マージンが広がるので、好ましい。
コア１では、波長１３１０ｎｍにおけるＭＦＤが８．０μｍ乃至１０．１μｍである。このため、従来のＳＳＭＦを前提としたシステムや部品との接続損失を低減できる。また、ある程度の軸ずれが生じても接続損失を小さく抑えることができるので、好ましい。
コア１では、波長１３１０ｎｍにおけるＢＲ５ｍｍ以上又はＢＲ３ｍｍ以上５ｍｍ未満でのＢＬが０．２５ｄＢ／ｔｕｒｎ以下である。このため、ハイパフォーマンスコンピューティング又はデータセンター等における光インターコネクトでの使用において、小さなＢＲのファイバ曲げが付与された場合でも、大きなＴＬ増加を抑制することができるので、好ましい。また、コア１では、波長１３１０ｎｍにおけるＢＲ３ｍｍでのＢＬが０．１０ｄＢ／ｔｕｒｎ以下である。このため、より厳しい条件下でも、ＴＬ増加をより抑制することができるので、更に好ましい。
コア１では、λ０が１３００ｎｍ乃至１３２４ｎｍである。このため、伝送に用いるＯバンドでのＣＤが小さく抑えられる。したがって、送受信機における波長分散補償のコスト（価格や消費電力のコスト）が抑えられるので好ましい。
コア１では、λｃｃが１２６０ｎｍ以下である。このため、伝送に用いるＯバンドでのシングルモード動作を担保することができる。２ｍカットオフ波長が１２６０ｎｍ以下であると、更に好ましい。
コア１は、隣接するコア１に隣接するコア１との間のＸＴが０．００１／ｋｍ以下である。これにより、隣接するコア１同士で逆方向に信号光を伝送する場合に、隣接するコア１に隣接するコア１との間のＸＴにより生じる雑音を十分に抑えることができるので、好ましい。また、コア１は、隣接するコア１との間の波長１３１０ｎｍにおけるＸＴが０．００１／ｋｍ以下である。これにより、これにより、全てのコア１で同一方向に信号光を伝送する場合でも、隣接するコア１との間のＸＴにより生じる雑音を十分小さく抑えることができるので、更に好ましい。
８つのコア１は、Λが２３．３μｍ以上である。８つのコア１は、コア中心と被覆５との最短距離が１７．７μｍ以上である。
コア１の数は、８以上で、偶数であることが好ましく、２の累乗であることが更に好ましい。コア１の数が２の累乗である場合、２進数を基盤とするコンピュータや情報処理、情報伝送との親和性が高くなる。このため、従来よく用いられている六方最密配置による７コアファイバや１９コアファイバ等よりも好ましい。また、４コア、６コアではなく、８コア以上とすることで、断面積あたりの空間チャネル数を多くすることができるため、好ましい。よって、コア１の数は８以上で２の累乗であることが特に好ましい。
内クラッド２は、８つのコア１のそれぞれとトレンチ３との間に設けられている。内クラッド２は、コア１よりも屈折率が低く、トレンチ３よりも屈折率が高い。内クラッド２は、例えばＧｅＯ２添加シリカガラスにより構成される。
トレンチ３は、８つのコア１のそれぞれと共通クラッド４との間に設けられている。トレンチ３は、共通クラッド４よりも屈折率が低い。トレンチ３は、例えばＦ添加シリカガラスにより構成される。
内クラッド２及びトレンチ３を備えるトレンチアシスト型屈折率構造によれば、Ｏバンドを用いた伝送に適した光学特性を実現できるので好ましい。更に、トレンチアシスト型屈折率構造によれば、コア１への光の閉じ込め効果を強める。そのため、ＸＴの低減や、波長１３１０ｎｍにおいてＬＬが所定値（例えば、０．１ｄＢ、０．０８ｄＢ、０．０５ｄＢ等）となるＯＣＴの値を示すＯＣＴ１３１０ｎｍ，０．１ｄＢ／ｋｍ、ＯＣＴ１３１０ｎｍ，０．０８ｄＢ／ｋｍ、ＯＣＴ１３１０ｎｍ，０．０５ｄＢ／ｋｍ等の縮小を実現できるので好ましい。
共通クラッド４は、石英系ガラスで構成される。ＯＤは、１２５±１μｍである。すなわち、ＯＤは、１２６μｍ以下であり、１２４μｍ以上である。ＯＤが１２５±１μｍであることにより、従来用いられているＳＳＭＦと同一のコネクタ用フェルール等の周辺部品を用いることができる。このため、伝送システムの低コスト化の面で好ましい。
図４は、ファイバのＢＲと１ｔｕｒｎ曲げの１０年での累積破断確率との関係をＯＤごとに示すグラフである。図４に示めされるように、全てのＯＤ（１２５μｍ，１５０μｍ，１７５μｍ，２００μｍ，２２５μｍ，２５０μｍ）において、ファイバ曲げ時の破断確率は、ファイバのＢＲが小さくなるにつれて増加する。破断確率が急上昇するＢＲの閾値（閾値的曲率半径）は、ＯＤが太くなるにつれて大きくなる。ＯＤが１２５±１μｍ、或いは更に細いことで、ＢＲの閾値を５ｍｍ未満に抑えることができるので好ましい。
被覆５は樹脂製である。被覆５は共通クラッド４よりも屈折率が高い。被覆５は、更にはコア１よりも屈折率が高い。被覆５がこのような屈折率を有することにより、共通クラッド４に漏洩した光の伝搬が抑圧されるので好ましい。
図５は、コア中心からの半径方向の距離と、所定の屈折率を基準とした比屈折率差との関係を示すグラフである。コア１の直径は２ａ、内クラッド２の直径は２ｂ、及びトレンチ３の直径は２ｃである。図５に示されるように、所定の屈折率を基準としたコア１の比屈折率差をΔ１、上記所定の屈折率を基準とした内クラッド２の比屈折率差をΔ２、上記所定の屈折率を基準としたトレンチ３の比屈折率差をΔ３、上記所定の屈折率を基準とした共通クラッド４の比屈折率差をΔ４とすると、Δ１、Δ２、Δ３及びΔ４は、
Δ１＞Δ２＞Δ４＞Δ３
なる関係を満たしている。
上述のように、被覆５は、コア１よりも屈折率が高い。したがって、上記所定の屈折率を基準とした被覆５の比屈折率差をΔ５とすると、Δ１、Δ２、Δ３、Δ４及びΔ５は、
Δ５＞Δ１＞Δ２＞Δ３
Δ１＞Δ４＞Δ３
なる関係を満たしている。
コア屈折率分布を様々に変化させたサンプルのコア光学特性等を図６から図２０に示す。なお、各図の表中、マクロベンド損失等の数値表示「ａＥ−ｂ（ａ，ｂは実数）」、「ａＥ＋ｂ（ａ，ｂは実数）」は、それぞれ「ａ×１０−ｂ」、「ａ×１０＋ｂ」を意味する。図６から図１０は、ユニット番号＃１から＃１９５のサンプルについて、コア屈折率分布及びコア光学特性を示す表である。これらの表には、コア屈折率分布を表すパラメータとして、２ａ、ａ／ｂ、ｂ／ｃ、Δ１、Δ２、Δ３、Δ１−Δ２、及び２ｃの値がそれぞれ示されている。また、図６から図１０には、８つのコア１それぞれの光学特性を表すパラメータとして、λｃｃ、ＣＤが零となるλ０、Ｓ０、波長１３１０ｎｍにおけるＭＦＤ、ＣＤ、ＢＲ＝（７．５ｍｍ、５ｍｍ、４ｍｍ、３ｍｍ）におけるマクロベンド損失(Macrobend loss)が示されている。但し、これらの表では、Δ４＝０％となるように、上記所定の屈折率が定められており、また、ＢＲはＲで示されている。
図１１から図１５は、ユニット番号＃１から＃１９５のサンプルについて、波長１３１０ｎｍにおけるＬＬごとのＯＣＴを示す表である。これらの表には、ＬＬが波長１３１０ｎｍにおいて所定の値となるときのＯＣＴがＯＣＴ１３１０，ＬＬとして示されている。具体的には、図６から図１０に示されているコア屈折率分布それぞれの場合において、ＬＬが０．１ｄＢ／ｋｍ、０．０８ｄＢ／ｋｍ、０．０５ｄＢ／ｋｍ、０．０１ｄＢ／ｋｍ、及び０．００１ｄＢ／ｋｍとなるときのＯＣＴ１３１０，ＬＬがそれぞれ示されている。
ＯＣＴは、これら図１１から図１５に示されるＯＣＴ１３１０，０．１ｄＢ／ｋｍ以上であることが好ましく、ＯＣＴ１３１０，０．０８ｄＢ／ｋｍ以上であることがより好ましく、ＯＣＴ１３１０，０．０５ｄＢ／ｋｍ以上であることが更に好ましい。
図１６から図２０は、ユニット番号＃１から＃１９５のサンプルについて、波長１３１０ｎｍにおけるＸＴが所定値以下のときのΛ、ＯＣＴの最大値、ＯＣＴの最大値でのＬＬ、及びＯＤの最小値を示す表である。これらの表では、隣接するコア１との間のＸＴが０．００１／ｋｍ以下であるケースＡ（ＸＴ_ｃａｓｅＡ）と、波長１３１０ｎｍにおける隣接するコア１に隣接するコア１との間のＸＴが０．００１／ｋｍ以下であるケースＢ（ＸＴ_ｃａｓｅＢ）とが、場合分けされて示されている。図１６から図２０には、ケースＡ，Ｂそれぞれにおいて、Λの最小値Λｍｉｎ、ＯＣＴの最大値ＯＣＴｍａｘ、ＯＣＴｍａｘでのＬＬ（波長１３１０ｎｍ、１５５０ｎｍ、１６２５ｎｍ）、及びＯＤの最小値ＯＤｍｉｎが示されている。
ケースＡでは、全てのコア１で同一方向に信号光を伝送すると仮定されている。ケースＢでは、隣接するコア１同士で逆方向に信号光を伝送（双方向伝送）すると仮定されている。Λｍｉｎは、ＸＴが０．００１／ｋｍ以下となるときのΛである。このときのΛが２ｃ以下になってしまう場合、Λｍｉｎは２ｃとした。ＯＣＴｍａｘは、Λｍｉｎでコア１を配置した際にＯＤ１２５μｍで実現可能なＯＣＴの最大値である。ＯＤｍｉｎは、Λｍｉｎでコア１を配置した際に、ＯＣＴ１３１０，０．１ｄＢ／ｋｍを維持しつつ実現可能なＯＤの最小値である。
すなわち、波長１３１０ｎｍにおいて、隣接するコア１との間のＸＴが０．００１／ｋｍ以下であり、Λが、図１６から図２０中のＸＴ_ｃａｓｅＡにおけるΛｍｉｎ以上であり、ＯＤが、図１６から図２０中のＸＴ_ｃａｓｅＡにおけるＯＤｍｉｎ以上である。または、波長１３１０ｎｍにおいて、隣接するコア１に隣接するコア１との間のＸＴが０．００１／ｋｍ以下であり、Λが図１６から図２０中のＸＴ_cａｓｅＢにおけるΛｍｉｎ以上であり、ＯＤが図１６から図２０中のＸＴ_cａｓｅＢにおけるＯＤｍｉｎ以上である。
図６から図１０に示されているコア屈折率分布を表すパラメータである２ａ，ａ／ｂ，ｂ／ｃ，Δ１，Δ２，Δ１−Δ２及びΔ３がそれぞれとる値の範囲は、Δ４＝０％となるように、比屈折率差の基準を採っていることを踏まえると、
５．２７μｍ≦２ａ≦８．０５μｍ
０．３７５≦ａ／ｂ≦０.４５
０．４７８≦ｂ／ｃ≦０.８１６
０．２６％≦Δ１−Δ４≦０．４２％
−０．０５％≦Δ２−Δ４≦０．１５％
０．２５％≦Δ１−Δ２≦０．３８５％
Δ３−Δ４≦−０．５％
であることから、本実施形態はこれらの式を満たすことが好ましい。但し、Δ３−Δ４が十分に絶対値の大きな負の値をとる場合には、ｂ／ｃは上記範囲を超えて、λｃｃが１２６０ｎｍ以下となるように調整することが望ましい。
同様に、図１１から図１５から、ＯＣＴは１７．７μｍ以上であることが好ましい。また、図１６から図２０から、Λは２３．３μｍ以上であることが好ましい。
続いて、コア屈折率分布を表すパラメータ（屈折率パラメータ）の望ましい範囲について、特に図６から図１０に示すサンプル＃１から＃１９５のうち、ユニット番号＃１２１、＃１８９、＃１４８、及び＃１９１の各サンプルについて詳しく調べる。各サンプルにおいて、基本の屈折率パラメータを以下のようにすることができる。
（サンプル＃１２１）
２ａ＝６．８５μｍ，Ｒａ＝０．４，Ｒｂ＝０．６１，Δ１＝０．３７５％，Δ２＝０．０５％，Δ３＝−０．５％，Δ４＝０．００％
（サンプル＃１８９）
２ａ＝７．８８μｍ，Ｒａ＝０．４，Ｒｂ＝０．７３２，Δ１＝０．３７５％，Δ２＝０．００％，Δ３＝−０．５％，Δ４＝０．００％
（サンプル＃１４８）
２ａ＝７．３６μｍ，Ｒａ＝０．４，Ｒｂ＝０．７３３，Δ１＝０．３７５％，Δ２＝０．０３０％，Δ３＝−０．７５％，Δ４＝０．００％
（サンプル＃１９１）
２ａ＝７．９１μｍ，Ｒａ＝０．４，Ｒｂ＝０．８１６，Δ１＝０．３７５％，Δ２＝０．００％，Δ３＝−０．７５％，Δ４＝０．００％
図２１から図２９は、屈折率パラメータに対するλｃｃ、ＭＦＤ、ＢＬ失、λ０、Ｓ０、及び最小クラッド径の依存性を示す図である。図２１において、グラフ（ａ）はサンプル＃１２１、＃１８９、＃１４８、及び＃１９１について、２ａに対するλｃｃの依存性を示す図であり、グラフ（ｂ）は上記４種類のサンプルについて、ａ／ｂ及びｂ／ｃに対するλｃｃの依存性を示す図であり、グラフ（ｃ）はサンプル＃１２１のΔ１、Δ２、Δ３及びΔ４に対するλｃｃの依存性を示す図であり、グラフ（ｄ）はサンプル＃１８９のΔ１、Δ２、Δ３及びΔ４に対するλｃｃの依存性を示す図であり、グラフ（ｅ）はサンプル＃１４８のΔ１、Δ２、Δ３及びΔ４に対するλｃｃの依存性を示す図であり、グラフ（ｆ）はサンプル＃１９１のΔ１、Δ２、Δ３及びΔ４に対するλｃｃの依存性を示す図である。
図２２において、グラフ（ａ）はサンプル＃１２１、＃１８９、＃１４８、及び＃１９１について、２ａに対するＭＦＤの依存性を示す図であり、グラフ（ｂ）は上記４種類のサンプルについて、ａ／ｂ及びｂ／ｃに対するＭＦＤの依存性を示す図であり、グラフ（ｃ）はサンプル＃１２１のΔ１、Δ２、Δ３及びΔ４に対するＭＦＤの依存性を示す図であり、グラフ（ｄ）はサンプル＃１８９のΔ１、Δ２、Δ３及びΔ４に対するＭＦＤの依存性を示す図であり、グラフ（ｅ）はサンプル＃１４８のΔ１、Δ２、Δ３及びΔ４に対するＭＦＤの依存性を示す図であり、グラフ（ｆ）はサンプル＃１９１のΔ１、Δ２、Δ３及びΔ４に対するＭＦＤの依存性を示す図である。
図２３において、グラフ（ａ）はサンプル＃１２１、＃１８９、＃１４８、及び＃１９１について、２ａに対するＢＬの依存性を示す図であり、グラフ（ｂ）は上記４種類のサンプルについて、ａ／ｂ及びｂ／ｃに対するＢＬの依存性を示す図であり、グラフ（ｃ）はサンプル＃１２１のΔ１、Δ２、Δ３及びΔ４に対するＢＬの依存性を示す図であり、グラフ（ｄ）はサンプル＃１８９のΔ１、Δ２、Δ３及びΔ４に対するＢＬの依存性を示す図であり、グラフ（ｅ）はサンプル＃１４８のΔ１、Δ２、Δ３及びΔ４に対するＢＬの依存性を示す図であり、グラフ（ｆ）はサンプル＃１９１のΔ１、Δ２、Δ３及びΔ４に対するＢＬの依存性を示す図である。図２３には、波長１．３１μｍ、ＢＲ５ｍｍ及びＢＲ３ｍｍとしたＢＬの依存性が示されている。
図２４において、グラフ（ａ）はサンプル＃１２１、＃１８９、＃１４８、及び＃１９１について、２ａに対するλ０の依存性を示す図であり、グラフ（ｂ）は上記４種類のサンプルについて、ａ／ｂ及びｂ／ｃに対するλ０の依存性を示す図であり、グラフ（ｃ）はサンプル＃１２１のΔ１、Δ２、Δ３及びΔ４に対するλ０の依存性を示す図であり、グラフ（ｄ）はサンプル＃１８９のΔ１、Δ２、Δ３及びΔ４に対するλ０の依存性を示す図であり、グラフ（ｅ）はサンプル＃１４８のΔ１、Δ２、Δ３及びΔ４に対するλ０の依存性を示す図であり、グラフ（ｆ）はサンプル＃１９１のΔ１、Δ２、Δ３及びΔ４に対するλ０の依存性を示す図である。
図２５において、グラフ（ａ）はサンプル＃１２１、＃１８９、＃１４８、及び＃１９１について、２ａに対するＳ０の依存性を示す図であり、グラフ（ｂ）は上記４種類のサンプルについて、ａ／ｂ及びｂ／ｃに対するＳ０の依存性を示す図であり、グラフ（ｃ）はサンプル＃１２１のΔ１、Δ２、Δ３及びΔ４に対するＳ０の依存性を示す図であり、グラフ（ｄ）はサンプル＃１８９のΔ１、Δ２、Δ３及びΔ４に対するＳ０の依存性を示す図であり、グラフ（ｅ）はサンプル＃１４８のΔ１、Δ２、Δ３及びΔ４に対するＳ０の依存性を示す図であり、グラフ（ｆ）はサンプル＃１９１のΔ１、Δ２、Δ３及びΔ４に対するＳ０の依存性を示す図である。
図２６において、グラフ（ａ）はサンプル＃１２１、＃１８９、＃１４８、及び＃１９１について、２ａに対する最小クラッド径の依存性を示す図であり、グラフ（ｂ）は上記４種類のサンプルについて、ａ／ｂに対する最小クラッド径の依存性を示す図であり、グラフ（ｃ）は上記４種類のサンプルについて、ｂ／ｃに対する最小クラッド径の依存性を示す図である。図２７において、グラフ（ａ）はサンプル＃１２１のΔ１、Δ２、Δ３及びΔ４に対する最小クラッド径の依存性を示す図であり、グラフ（ｂ）はサンプル＃１８９のΔ１、Δ２、Δ３及びΔ４に対する最小クラッド径の依存性を示す図であり、グラフ（ｃ）はサンプル＃１４８のΔ１、Δ２、Δ３及びΔ４に対する最小クラッド径の依存性を示す図であり、グラフ（ｄ）はサンプル＃１９１のΔ１、Δ２、Δ３及びΔ４に対する最小クラッド径の依存性を示す図である。図２６及び図２７には、８コアを等間隔に同一円状に配置する場合に、波長１．３１μｍにおける隣接コア間ＸＴ（中塗り実線の系列）または第２近接コア間ＸＴ（中抜き破線の系列）を０．００１／ｋｍ以下とし、ＬＬ≦０．１ｄＢ／ｋｍとした上で実現可能な最小クラッド径の依存性が示されている。なお、第２近接コアとは隣接コアに隣接するコアである。
図２８において、グラフ（ａ）はサンプル＃１２１、＃１８９、＃１４８、及び＃１９１について、２ａに対する最小クラッド径の依存性を示す図であり、グラフ（ｂ）は上記４種類のサンプルについて、ａ／ｂに対する最小クラッド径の依存性を示す図であり、グラフ（ｃ）は上記４種類のサンプルについて、ｂ／ｃに対する最小クラッド径の依存性を示す図である。図２９において、グラフ（ａ）はサンプル＃１２１のΔ１、Δ２、Δ３及びΔ４に対する最小クラッド径の依存性を示す図であり、グラフ（ｂ）はサンプル＃１８９のΔ１、Δ２、Δ３及びΔ４に対する最小クラッド径の依存性を示す図であり、グラフ（ｃ）はサンプル＃１４８のΔ１、Δ２、Δ３及びΔ４に対する最小クラッド径の依存性を示す図であり、グラフ（ｄ）はサンプル＃１９１のΔ１、Δ２、Δ３及びΔ４に対する最小クラッド径の依存性を示す図である。図２８及び図２９には、７コアを等間隔に同一円状に配置する場合に、波長１．３１μｍにおける隣接コア間ＸＴ（中塗り実線の系列）または第２近接コア間ＸＴ（中抜き破線の系列）を０．００１／ｋｍ以下とし、ＬＬ≦０．１ｄＢ／ｋｍとした上で実現可能な最小クラッド径の依存性が示されている。なお、１コアを同一円の中心付近に配置することで、８コアを内蔵することができる。
図３０は、屈折率パラメータの望ましい範囲について示す表である。図３０には、λｃｃ≦１２６０ｎｍ、波長１．３１μｍにおいて８μｍ≦ＭＦＤ≦１０．１μｍ、波長１．３１μｍにおいてＢＬ（ＢＲ＝５ｍｍ）が０．２５ｄＢ／ｔｕｒｎ以下、ＢＬ（ＢＲ＝３ｍｍ）が０．２５ｄＢ／ｔｕｒｎ以下、１３００ｎｍ≦λ０≦１３２４ｎｍ、及び、Ｓ０≦０．０９２ｐｓ／（ｎｍ２・ｋｍ）をそれぞれ満たすために望ましい屈折率分布パラメータの範囲が、ユニット番号＃１２１、＃１８９、＃１４８及び＃１９１のそれぞれのサンプルについて示されている。
また、図３０には、ユニット番号＃１２１、＃１８９、＃１４８、及び＃１９１のそれぞれのサンプルについて、７コアを同一円上等間隔に配置した場合（同一円内部に別途１コア配置することで８以上のコアをクラッドに内蔵可能な場合）に、波長１．３１μｍにおいて第２近接コア間ＸＴが０．００１／ｋｍ以下かつＬＬが０．１ｄＢ／ｋｍ以下を実現しつつ達成可能な最小クラッド径１が１２６μｍ以下を満たすために望ましい屈折率分布パラメータの範囲と、隣接コア間ＸＴが０．００１／ｋｍ以下かつＬＬが０．１ｄＢ／ｋｍ以下を実現しつつ達成可能な最小クラッド径２が１２６μｍ以下を満たすために望ましい屈折率分布パラメータの範囲と、８コアを同一円上等間隔に配置した場合に波長１．３１μｍにおいて、第２近接コア間ＸＴが０．００１／ｋｍ以下かつＬＬが０．１ｄＢ／ｋｍ以下を実現しつつ達成可能な最小クラッド径３が１２６μｍ以下を満たすために望ましい屈折率分布パラメータの範囲と、隣接コア間ＸＴが０．００１／ｋｍ以下かつＬＬが０．１ｄＢ／ｋｍ以下を実現しつつ達成可能な最小クラッド径４が１２６μｍ以下を満たすために望ましい屈折率分布パラメータの範囲とが、それぞれ示されている。
図３０に示された結果から、λｃｃ≦１２６０ｎｍ、波長１．３１μｍにおいて８μｍ≦ＭＦＤ≦１０．１μｍ、波長１．３１μｍにおいてＢＬ（ＢＲ＝５ｍｍ）が０．２５ｄＢ／ｔｕｒｎ以下、１３００ｎｍ≦λ０≦１３２４ｎｍ、最小クラッド径１が１２６μｍ以下を同時に満たすためには、サンプル＃１２１は条件＃１、サンプル＃１８９は条件＃２、サンプル＃１４８は条件＃３、及びサンプル＃１９１は条件＃４を満たすことが望ましい。条件＃１から条件＃４は以下のとおりである。
（条件＃１）
６．１６μｍ≦２ａ≦７．０１μｍ，
０．３８５≦ａ／ｂ≦０．４７３
０．５９７≦ｂ／ｃ≦０．７２９
０．２６６％≦Δ１≦０．４０９％，
−０．０３４％≦Δ２≦０．０７１％
−０．５６６％≦Δ３≦−０．２８４％
−０．０１５％≦Δ４≦０．２２２％
（条件＃２）
６．７３μｍ≦２ａ≦８．０８μｍ，
０．３５７≦ａ／ｂ≦０．５３０
０．６８７≦ｂ／ｃ≦０．８１５
０．２９７％≦Δ１≦０．４０３％，
−０．０５３％≦Δ２≦０．０３４％
−０．６９４％≦Δ３≦−０．２７１％
−０．０１７％≦Δ４≦０．１９６％
（条件＃３）
６．４７μｍ≦２ａ≦７．６４μｍ，
０．３５９≦ａ／ｂ≦０．４３５
０．６９５≦ｂ／ｃ≦０．８１９
０．２６４％≦Δ１≦０．４０９％，
−０．０６７％≦Δ２≦０．０６０％
−１．０２０％≦Δ３≦−０．３９２％
−０．０１７％≦Δ４
（条件＃４）
７．１４μｍ≦２ａ≦８．１０μｍ，
０．３２２≦ａ／ｂ≦０．４８３
０．７４４≦ｂ／ｃ≦０．８５９
０．３２８％≦Δ１≦０．４１２％，
−０．０３７％≦Δ２≦０．０４３％
−１．４２６％≦Δ３≦−０．４９５％
−０．０２２％≦Δ４≦０．１６１％
更に、Ｓ０≦０．０９２ｐｓ／（ｎｍ２・ｋｍ）を満たすためには、サンプル＃１２１は条件＃１に加えて条件＃５、サンプル＃１４８は条件＃３に加えて条件＃６、サンプル＃１８９は条件＃２、及びサンプル＃１９１は条件＃４を満たせばよい。条件＃５及び条件＃６は以下のとおりである。
（条件＃５）
６．６５μｍ≦２ａ≦７．０１μｍ，
０．３８５≦ａ／ｂ≦０．４１０
０．３６７％≦Δ１≦０．４０９％，
−０．０３４％≦Δ２≦０．０５８％
（条件＃６）
０．３４９％≦Δ１≦０．４０９％，
−０．０６７％≦Δ２≦０．０５４％
また、λｃｃ≦１２６０ｎｍ、波長１．３１μｍにおいて８μｍ≦ＭＦＤ≦１０．１μｍ、波長１．３１μｍにおいてＢＬ（ＢＲ＝５ｍｍ）が０．２５ｄＢ／ｔｕｒｎ以下、１３００ｎｍ≦λ０≦１３２４ｎｍ、及び、最小クラッド径２が１２６μｍ以下を同時に満たすためには、サンプル＃１２１は条件＃１に加えて条件＃７、サンプル＃１８９は条件＃２、サンプル＃１４８は条件＃３に加えて条件＃８、及びサンプル＃１９１は条件＃４に加えて条件＃９を満たせばよい。条件＃７から条件＃９は以下のとおりである。
（条件＃７）
−０．０１５％≦Δ４≦０．１６７％
（条件＃８）
−０．０１７％≦Δ４≦０．１８７％
（条件＃９）
−０．０２２％≦Δ４≦０．１１０％
更に、最小クラッド径３が１２６μｍ以下となるためには、サンプル＃１２１は条件＃１に加えて条件＃７、サンプル＃１８９は条件＃２に加えて条件＃１０、サンプル＃１４８は条件＃３、及びサンプル＃１９１は条件＃４に加えて条件＃１１を満たせばよい。条件＃１０及び条件＃１１は以下のとおりである。
（条件＃１０）
−０．０１７％≦Δ４≦０．１５７％
（条件＃１１）
−０．０２２％≦Δ４≦０．１２６％
更に、最小クラッド径４が１２６μｍ以下となるためには、サンプル＃１２１は条件＃１に加えて条件＃１２、サンプル＃１８９は条件＃２に加えて条件＃１３、サンプル＃１４８は条件＃３に加えて条件＃１４、サンプル＃１９１は条件＃４に加えて条件＃１５を満たせばよい。条件＃１２から条件＃１５は以下のとおりである。
（条件＃１２）
０．５９７≦ｂ／ｃ≦０．７０４
０．３０１％≦Δ１≦０．４０９％，
−０．５６６％≦Δ３≦−０．３１７％
−０．０１５％≦Δ４≦０．１３２％
（条件＃１３）
０．６８７≦ｂ／ｃ≦０．７９６
０．３３９％≦Δ１≦０．４０３％，
−０．６９４％≦Δ３≦−０．５０５％
−０．０１７％≦Δ４≦０．０８２％
（条件＃１４）
０．６９５≦ｂ／ｃ≦０．８１０
０．３１４％≦Δ１≦０．４０９％，
−１．０２０％≦Δ３≦−０．４７７％
−０．０１７％≦Δ４≦０．１２６％
（条件＃１５）
０．７４４≦ｂ／ｃ≦０．８４８
０．３５５％≦Δ１≦０．４１２％，
−１．４２６％≦Δ３≦−０．６０１％
−０．０２２％≦Δ４≦０．０３５％
ＭＣＦ１０は、Ｓ０が０．０９２ｐｓ／（ｎｍ２・ｋｍ）以下であることが好ましい。これにより、高速伝送時に高次のＣＤによる信号波形の歪みを抑圧することができる。また、波長分割多重伝送を行い、Ｏバンド内の広い波長範囲を用いる場合にも、使用帯域内のＣＤの最大値を抑えられ、信号波形の歪を抑圧できる。
ＭＣＦ１０は、全固体型の光ファイバである。すなわち、ＭＣＦ１０は、空孔を備えない。空孔を備える場合、空孔に水等の異物が侵入し、コア１の伝送特性に影響を与えることがある。この影響を抑えるために、ファイバ端面において空孔を塞ぐ処理を行わなければならない。このため、空孔は、ファイバ接続やファイバへのコネクタ付のコストを増加させる要因となる。また、ファイバ線引き中に、空孔内の気圧を微細に制御し、空孔径の制御を行って、コア１の光学特性を所望の値にする必要があるため、空孔は製造コストの増加要因ともなる。
以上説明したように、本実施形態のＭＣＦ１０は、８つ以上のコア１を備えているので、断面積あたりの空間チャネル数を多くすることができる。また、内クラッド２とトレンチ３とを備えるトレンチアシスト型屈折率構造であるため、コア１への光の閉じ込め効果を強めることができる。また、共通クラッド４を備え、ＯＤは１２５±１μｍである。このため、従来用いられているＳＳＭＦと同一のコネクタ用フェルール等の周辺部品を用いることができる。トレンチは、コア１への光の閉じ込め効果を増す半面、トレンチ外の共通クラッドへ洩れた光であるクラッドモードの光をそのまま伝搬させる効果がある。クラッドモードとしては、外側へ洩れるクラッドモードと内側に閉じ込められるクラッドモードとがある。コア群より内側の領域である第１共通クラッドを伝搬するものを内クラッドモード、コア群より外側の領域である第２共通クラッド（第１共通クラッド７の外側領域）を伝搬するものを外クラッドモードと仮称する。また、高屈折率の被覆５を備えるので、外クラッドモードの伝搬を抑圧することができる。また、第１クラッド領域７にクラッドモード抑圧部６を設けることで、内クラッドモードを抑圧することができる。これらにより、クラッドモードのコアモードへの再結合によるＭＰＩ等が発生し難くなるので、コア１を伝搬する信号光の信号品質の劣化を抑制することができる。
波長１３１０ｎｍにおけるコア１のＴＬは、０．５ｄＢ／ｋｍ以下、又は０．４ｄＢ／ｋｍ以下であり、該コア１は、波長１３１０ｎｍ付近での伝送に適した光学特性を有している。したがって、波長１３１０ｎｍにおけるＬＬが十分小さい。この場合、現在広く用いられているＩＴＵ−Ｔ Ｇ．６５２やＧ．６５７に準拠する単心コアシングルモードファイバに対して、ＴＬの大きな増加がないので、好ましい。
波長１３１０ｎｍにおけるコア１のＭＦＤは、８．０μｍ乃至１０．１μｍであるため、従来のＳＳＭＦを前提としたシステムや部品との接続損失を低減できる。また、ある程度の軸ずれが生じても接続損失を小さく抑えることができるので、好ましい。
ＢＲ５ｍｍ以上又はＢＲ３ｍｍ以上５ｍｍ未満でのコア１のＢＬは、波長１３１０ｎｍにおいて０．２５ｄＢ／ｔｕｒｎ以下である。このため、小さなＢＲのファイバ曲げが付与された場合でも、大きなＴＬ増加が抑制される。また、ＢＲ３ｍｍでのコア１のＢＬは、波長１３１０ｎｍにおいて０．１０ｄＢ／ｔｕｒｎ以下である。このため、より厳しい条件下でも、ＴＬ増加がより抑制される。
コア１のλ０は１３００ｎｍ乃至１３２４ｎｍであるため、伝送に用いるＯバンドでのＣＤが小さく抑えられる。したがって、送受信機における波長分散補償のコスト（価格や消費電力のコスト）が抑えられるので好ましい。また、コア１のλｃｃは１２６０ｎｍ以下であるため、伝送に用いるＯバンドでのシングルモード動作を担保することができる。また、当該コア１に隣接するコア１と当該コア１との間のＸＴが波長１３１０ｎｍにおいて０．００１／ｋｍ以下、又は当該コア１に隣接するコア１に更に隣接するコア１と当該コア１との間のＸＴｓが波長１３１０ｎｍにおいて０．００１／ｋｍ以下であるので、短距離伝送におけるＸＴが低い。
ＭＣＦ１０は、８つ以上のコア１の中で被覆５とコア中心との間の距離が最も小さいコア１（最外周コアＯＣ）、又は８つ以上のコア１のそれぞれは、波長１５５０ｎｍ又は波長１６２５ｎｍにおいて、０．４ｄＢ／ｋｍより大きい、又は０．５ｄＢ／ｋｍより大きいＴＬを有する。このため、当該ＭＣＦ１０にＯＣＴが短く、長波長におけるＬＬが大きくなる構造を採用することで、１２５μｍ前後のクラッドに、より多くのコア１、又はよりＭＦＤの大きなコア１を詰め込むことができる。更に、ＸＴやΛのばらつきに対する製造上の設計マージンが広がる。
ＭＣＦ１０では、８つ以上のコア１は、共通クラッドの中心を中心とする同一円上に等間隔に配置されている。このため、円環状のコア配置で、コアピッチや、コア間での光学特性のばらつきを抑制できる。
ＭＣＦ１０では、コア１の直径を２ａ、内クラッド２の直径を２ｂ、及びトレンチ３の直径を２ｃとすると、Δ１，Δ２，Δ３，ａ，ｂ及びｃは、
５．２７μｍ≦２ａ≦８．０５μｍ
０．３７５≦ａ／ｂ≦０.４５
０．２６％≦Δ１≦０．４２％
−０．０５％≦Δ２≦０．１５％
０．２５％≦Δ１−Δ２≦０．３８５％
Δ３≦−０．５％
なる関係、及び
０．４７８≦ｂ／ｃ≦０.８１６
なる関係の少なくとも何れか一方の関係を満たしている。このため、短距離伝送に十分適した光学特性を実現し易い。
ＭＣＦ１０では、８つ以上のコア１間におけるΛが２３．３μｍ以上であり、ＯＣＴが１７．７μｍ以上である。このため、短距離伝送に十分適した光学特性をより実現し易い。
ＭＣＦ１０では、Ｓ０が０．０９２ｐｓ／（ｎｍ２・ｋｍ）以下である。このため、高速伝送時に高次のＣＤによる信号波形の歪みを抑圧することができる。また、波長分割多重伝送を行い、Ｏバンド内の広い波長範囲を用いる場合にも、使用帯域内のＣＤの最大値を抑えられ、信号波形の歪を抑圧できる。
ＭＣＦ１０では、８つ以上のコア１のそれぞれは、実質的に等しい屈折率分布を有している。このため、コア１間での伝送特性のばらつきが抑えられる。また、複数種類の屈折率分布のコア１を用意することによるコスト上昇が抑えられる。更に、ユーザーはコアごとの特性の違いを意識せずにＭＣＦ１０を使用できる。
ＭＣＦ１０は、空孔を備えていない全固体型の光ファイバである。この場合、ＭＣＦ１０に対して、ファイバ端面において空孔を塞ぐ処理（異物の侵入を防ぐための処理）を行う必要がない。これにより、ファイバ接続やファイバへのコネクタ付のコストを抑制できる。また、ファイバ線引き中に、空孔内の気圧を微細に制御する必要がないため、製造コストを抑制できる。
本開示は、上記実施形態に限定されるものではない。例えば、ＭＣＦ１０では、８つ以上のコア１のうちの１つのコア１は、共通クラッド４の中心に配置されていてもよい。
また、ＭＣＦ１０は、トレンチアシスト型屈折率構造であればよく、トレンチ層を隣接コア間で共有してもよい。例えば、ＭＣＦ１０は、隣接コア間で共有のトレンチ層を共通クラッド４中に備えていてもよい。また、例えば、トレンチ層を空孔により構成した空孔アシスト型屈折率構造としてもよい。
ＯＤは１２６μｍ以下であればよく、１２５±１μｍに限られない。
図３１は、変形例１に係るＭＣＦの構成例を示す断面図である。図３１に示されるように、変形例１に係るＭＣＦ１０Ａでは、コア１が共通クラッド４の中心にも配置されている点で、実施形態に係るＭＣＦ１０と相違し、その他の点で一致している。ＭＣＦ１０Ａでは、コア１の数は９つである。
ＭＣＦ１０Ａによれば、従来型の１コアファイバとしても使用することが可能となる。このような配置のＭＣＦ１０Ａを導入することで、当初は１コアファイバとして使用し、将来的に送受信機をＭＣＦ対応のものに変更することで、ファイバを更新することなく、伝送系のアップグレードを行える。また、ＭＣＦ伝送系と１コアファイバ伝送系が混在する環境において、ＭＣＦ１０Ａのコード、ケーブルだけを用意しておけば、双方の伝送系に対応することができる。また、コア１が共通クラッド４の中心にも配置されることで、断面積あたりの空間チャネル数を更に多くすることも可能となる。
ＭＣＦ１０Ａでは、８つ以上のコア１のそれぞれは、共通クラッド４の中心に配置されているコア１を除き、実質的に等しい屈折率分布を有している。中心に配置されたコア１（中心コア）では、外周に配置されたコア１（外周コア）のトレンチ３による光の閉じ込め効果を受ける。このため、中心コアでは、外周コアに比べて光の閉じ込め効果の弱い屈折率分布を採用しても、外周コアと同等の光学特性を実現できる場合がある。
図３２は、変形例２に係るＭＣＦの構成例を示す断面図である。図３２に示されるように、変形例２に係るＭＣＦ１０Ｂは、低屈折率のトレンチ導波(trench-guided)クラッドモード抑圧部６を更に備えている点で、実施形態に係るＭＣＦ１０と相違し、その他の点で一致している。トレンチ導波クラッドモード抑圧部６は、第１共通クラッド７の一部、または、全部を含むように配置されている。第１共通クラッド７とは、共通クラッド４中に３つ以上のコア１に取り囲まれた部分であり、より正確には、３つ以上のコア１の隣接コア間でトレンチ３同士を最短距離で結ぶ線分と、トレンチ３と共通クラッド４の界面により規定される領域の内部である。トレンチ導波クラッドモード抑圧部６は、複数のコア１のトレンチ３に接しないように配置されている。即ち、トレンチ導波クラッドモード抑圧部６は、複数のコア１のトレンチ３から離間している。変形例２に係るＭＣＦ１０Ｂでは、第１共通クラッド７を取り囲むコア１は円環状に配置されているが、円環状でない配置により第１共通クラッド７を取り囲んでもよい。
本実施形態に係るＭＣＦ１０では、トレンチ３を有する３つ以上のコア１が、共通クラッド４中に円環状に配置されることで、円環内部（第１共通クラッド７）は複数のコア１のトレンチ３により取り囲まれることになる。この場合、この取り囲む構造が導波構造となり、ある波長以下の光は円環内部にガイドされ、導波するようになる場合がある。接続損失やＢＬ、或いは、コア１からのＸＴにより、円環内部を導波するモード（トレンチ導波クラッドモード）に光が結合し、またその光が、コア１に再結合することにより多光路干渉等が生じ、伝送品質を劣化させる場合がある。
変形例２に係るＭＣＦ１０Ｂでは、共通クラッド４中の円環内部に適切に設計された低屈折率のトレンチ導波クラッドモード抑圧部６が設けられている。これによれば、トレンチ３による光の閉じ込めを弱くすることができる。この結果、波長１．２６μｍにおけるトレンチ導波クラッドモードのＢＲ１４０ｍｍでのＢＬが１９．３ｄＢ／２０ｍ以上とすることができる。したがって、伝送に用いる波長帯ではトレンチ導波クラッドモードがカットオフし、上述の多光路干渉を抑圧することができる。
図３３は、変形例３に係るＭＣＦの構成例を示す断面図である。図３３に示されるように、変形例３に係るＭＣＦ１０Ｃは、トレンチ導波クラッドモード抑圧部６が複数のコア１のトレンチ３に接するように配置されている点で、変形例２に係るＭＣＦ１０Ｂと相違し、その他の点で一致している。変形例３に係るＭＣＦ１０Ｃによれば、変形例２に係るＭＣＦ１０Ｂと同様の効果が奏される。
なお、変形例２に係るＭＣＦ１０Ｂ及び変形例３に係るＭＣＦ１０Ｃでは、トレンチ導波クラッドモード抑圧部６の内部に、コア１を配置してもよい。トレンチ導波クラッドモード抑圧部６の内部に配置されたコア１は、円環状に配置されたコア１と異なる屈折率分布を有してもよい。
トレンチ導波クラッドモード抑圧部６が、円環状に配置されたコア１のトレンチ３と接する場合、即ち、変形例３に係る変形例の場合は、中央クラッドモード抑圧部用ガラスロッド、共通クラッド用パイプ、及び、トレンチまで付与したコアロッドを別々に用意して、それらを組合せ一体化することにより、光ファイバ母材を作成し、当該光ファイバ母材を線引して、ＭＣＦを製造してもよい。
トレンチ導波クラッドモード抑圧部６を除いた共通クラッド４とは熱膨張係数が異なるガラスでトレンチ導波クラッドモード抑圧部６が構成されることで、８つ以上のコア１それぞれに応力が付与されてもよい。この応力付与に起因して８つ以上のコア１には複屈折が生じることにより、８つ以上のコア１それぞれが偏波保持機能を有することになる。偏波保持機能を有することで、グレーティングカップラーを用いてシリコンフォトニクス導波路から光ファイバへ入出力を行う際に、単一偏波用グレーティングカップラーを、光ファイバからシリコンフォトニクス光導波路への結合でも用いることができる。偏波保持機能を有しない光ファイバの場合は、光ファイバからシリコンフォトニクス光導波路への結合の際に偏波ダイバーシティ型のグレーティングカップラーを用いる必要があり、単一偏波用グレーティングカップラーを用いる場合に比べて、シリコンフォトニクス光導波路基板上に余分なスペースが必要となる。光ファイバからシリコンフォトニクス光導波路への結合に際して、非使用偏波を受光できないことによる結合損失が０．１ｄＢ以下、０．２ｄＢ以下、０．５ｄＢ以下、１ｄＢ以下となるためには、偏波間クロストークはそれぞれ−１６．４ｄＢ以下、−１３．５ｄＢ以下、−９．６ｄＢ以下、−６．９ｄＢ以下であることが望ましい。偏波間クロストークの値は、ファイバ長が、３０ｍ以上１０ｋｍ以下、５０ｍ以上２ｋｍ以下、５０ｍ以上５００ｍ以下、５００ｍ以上２ｋｍ以下の範囲にある時に満たすことが望ましい。
偏波保持機能を有する８つ以上のコア１それぞれが１０−４以上の複屈折を有することは、偏波間クロストークが抑圧できるので望ましい。共通クラッド４が石英系ガラスからなる場合、トレンチ導波クラッドモード抑圧部６はボロン添加された石英系ガラスであることが望ましい。
具体的には、図３２、３３のＭＣＦ構造において、トレンチ導波クラッドモード抑圧部６は、クラッドモード抑圧機能だけでなく、各コア１への応力付与機能を持つのが望ましい。すなわち、クラッドモード抑圧機能により、第１共通クラッド７において発生するクラッドモードが抑圧され、応力付与機能により、トレンチ導波クラッドモード抑圧部６の周囲に位置する各コア１それぞれを２つの直交する偏波モードが混ざらない偏波保持状態になる。このようにトレンチ導波クラッドモード抑圧部６にクラッドモード抑圧機能と応力付与機能を持たせることで、クラッドモード発生の抑圧とともに、各コア１それぞれにおおける直交偏波モード間でのクロストークの抑圧が可能になる。なお、トレンチ導波クラッドモード抑圧部６は、材質的には、既存の応力付与部材で使われるドーパントが石英ガラスに添加したものや、石英ガラス中に微細な気泡や空孔を形成したものであってもよい。
図３４は、変形例４に係るＭＣＦの構成例を示す断面図である。図３４に示されるように、変形例４に係るＭＣＦ１０Ｄは、複数のコア１が１つのコアを除いて円環状に配置され、１つのコアは当該円環の内側に配置されている点で、実施形態に係るＭＣＦ１０と相違し、その他の点で一致している。ＭＣＦ１０Ｄでは、コア配置が２回以上の回転対称性を有していない。ＭＣＦ１０Ｄによれば、コア１がどのコア１か判別することができる。
図３５は、変形例５に係るＭＣＦの構成例を示す断面図である。図３５に示されるように、変形例５に係るＭＣＦ１０Ｅは、Λが互いに同一ではなくばらついている点で、実施形態に係るＭＣＦ１０と相違し、その他の点で一致している。具体的には、ＭＣＦ１０Ｅでは、Λ１となる部分が１つあり、他の部分ではΛ１よりも短いΛ２となるように、複数のコア１が配置されている。ＭＣＦ１０Ｅでは、コア配置が２回以上の回転対称性を有していない。ＭＣＦ１０Ｅによれば、コア１がどのコア１か判別することができる。
図３６は、変形例６に係るＭＣＦの構成例を示す断面図である。図３６に示されるように、変形例６に係るＭＣＦ１０Ｆは、視認用のマーカ２０を更に備えている点で、実施形態に係るＭＣＦ１０と相違し、その他の点で一致している。マーカ２０は、共通クラッド４に取り囲まれている。マーカ２０の断面形状は円形である。マーカ２０は、ファイバ軸に沿って、コア１と平行に共通クラッド４中に配置されている。マーカ２０の屈折率は共通クラッド４の屈折率と異なっている。マーカ２０は、マーカ２０と複数のコア１を含む共通クラッド４中の部材配置が２回以上の回転対称性を有しないように配置されている。このため、ＭＣＦ１０Ｆによれば、コア１がどのコア１か判別することができる。
次に、本実施形態に係る光ケーブルについて説明する。
図３７は、本実施形態に係る光ケーブルの構成例を示す図である。図３７において、上段は当該光ケーブルの断面図であり、下段は当該光ケーブルの斜視図である。図３７に示されるように、光ケーブル３００は、支持部材３１０と、支持部材３１０を中心軸として螺旋状に撚り合わせるようにして支持部材３０に所定ピッチで巻きつけられた複数のＭＣＦ１０と、その巻きつけられた状態を保持するように複数のＭＣＦ１０上に巻きつけられた強度部材２５０と、強度部材２５０の周りを覆うケーブル外被２００を備える。ここでは、光ケーブル３００は、４本のＭＣＦ１０を保持している。
ケーブルが真直ぐな場合でも、複数のＭＣＦ１０それぞれは、その長手方向に沿って所定のピッチで支持部材３１０に巻きつけられることにより、一定の曲率半径ＣＲの曲げが付与される。ケーブル外被２００は、ＭＣＦ１０を外力から保護するように、強度部材２５０の全体を覆っている。強度部材２５０は、例えば、アラミド繊維（東レ・デュポン株式会社製の「ケブラー（登録商標）」や帝人株式会社製の「テクノーラ（登録商標）」）等であってもよい。強度部材２５０を設けることにより、光ケーブル３００が引っ張られた際にＭＣＦ１０に伸び歪みが加わりにくくなるだけでなく、クッション効果により、ＭＣＦ１０を外部衝撃から保護する役割を果たすことができる。
支持部材３１０は、抗張力線のような金属材料であっても、ケーブル外被２００の収縮に抵抗する抗収縮材であってもよい。なお、図３７の下段において、ＭＣＦ１０は、記載簡略のため、１本のみ記載しているが、実際には当該光ケーブル３００に含まれる全ＭＣＦ１０が支持部材３１０に巻かれている。
このように光ケーブル３００では、複数のＭＣＦ１０同士を螺旋状に撚り合わせることにより作成されたＭＣＦ螺旋束を内蔵することで、ＭＣＦ１０の平均ＢＲが１ｍ以下、０．２ｍ以下、０．１ｍ以下、又は０．０５ｍ以下となる曲げ状態で、ＭＣＦ１０を内蔵することができる。
なお、本開示の光ケーブルは上記構成に限定されるものではない。例えば、支持部材３１０はなくてもよい。また、上述のようにして複数のＭＣＦ１０同士を螺旋状に撚り合わせて第１ＭＣＦ螺旋束を作成した後、複数の第１ＭＣＦ螺旋束同士を螺旋状に撚り合わせて作成した第２ＭＣＦ螺旋束を光ケーブル３００に内蔵してもよい。これにより、ＭＣＦ１０の平均ＢＲが１ｍ以下、０．２ｍ以下、０．１ｍ以下、又は０．０５ｍ以下となる曲げ状態でＭＣＦ１０を光ケーブルに内蔵することができる。
次に、実施形態に係る光コネクタについて説明する。
図３８は、本実施形態に係る光コネクタの構成例を示す図である。図３８に示されるように、光コネクタ５０は、樹脂製フェルール５１と、樹脂製フェルール５１に保持されたＭＣＦ１０と、を備えている。光コネクタ５０は、ＭＣＦ１０を１本以上備えていればよく、ＭＣＦ１０を２本以上備える多心光コネクタであってもよい。ここでは、光コネクタ５０は、ＭＣＦ１０を４本以上備えている。光コネクタ５０は、例えば、１２ファイバ用標準のＭＰＯコネクタ（標準の１２ファイバＭＴフェルールを使用。ＭＣＦ１０を保持するためのファイバ保持孔が２５０μｍピッチで直線状に配列されている。）にＭＣＦ１０を１２本実装したものである。光コネクタ５０の端面は研磨されている。
図３９は、本実施形態に係る光コネクタの接続端面の模式図である。図３９に示されるように、１２本のＭＣＦ１０のそれぞれが１つの直線上に等間隔に配列されたファイバ保持孔に保持されている。樹脂製フェルール５１には、複数のＭＣＦ１０の両側に一対のガイド孔５２が設けられている。ガイド孔５２は、一対の光コネクタ５０同士を接続する際に、ＭＣＦ１０の各コア１を調心するために用いられる。即ち、ガイド孔５２にガイドピンを挿入した状態で、一対の光コネクタ５０の接続端面同士を突き合わせることにより、ＭＣＦ１０の各コア１が調心接続される。
複数のＭＣＦ１０は、所定のピッチで直線状に樹脂製フェルール５１に保持されている。ＭＣＦ１０は、樹脂製フェルール５１の端面から所定の突き出し量で突き出している。突き出し量は、例えば、２μｍ以上とされる。直線状に並んだ複数のＭＣＦ１０のうち、中央に位置するＭＣＦ１０の突き出し量Ｈ１が最も大きく、両端に位置するＭＣＦ１０（端心）の突き出し量Ｈ２が最も小さい。突き出し量のばらつきは、例えば、０．３μｍ以下とされる。ＭＣＦ１０の先端は、球面形状となっている。なお、全てのＭＣＦ１０が共通の直線上に並んでいる必要はなく、図４０に示される光コネクタ５０Ａのように、複数の直線上にそれぞれ複数のＭＣＦ１０が所定のピッチで保持されていてもよい。
次に、ＭＣＦ１０の具体例について説明する。
本具体例に係るＭＣＦの構成は、変形例６に係るＭＣＦ１０Ｆ（図３６）の構成に対応する。本具体例では、ＯＤ（Ｌ１）を１２５μｍ、コア中心とファイバ中心との距離（Ｌ２）を４０．５μｍ以下、Λ（Ｌ３）を３１μｍ、ＯＣＴ（Ｌ４）を２２μｍ以下とした。また、Δ１を０．３５％、Δ２を０．０５％、Δ３を−０．７０％、Δ４を０％とした。また、２ａを６．３８μｍ、ａ／ｂを０．４、ｂ／ｃを０．６１９とした。
図４１は、本具体例に係るＭＣＦの各コアのＯバンド（１２６０ｎｍ以上１３６０ｎｍ以下）での光学特性について示す表である。図４１には、波長１３１０ｎｍにおけるＴＬ、λｃｃ、波長１３１０ｎｍにおけるＭＦＤ、λ０、Ｓ０、及び波長１３１０ｎｍにおけるＢＲ３ｍｍでのＢＬが、８つのコア＃１から＃８それぞれについて示されている。波長１３１０ｍｍにおける隣接コア間のパワー結合係数は平均７６．２ｍｍのボビンに巻いた状態で３．３×１０−７／ｋｍである。
図４２は、本具体例に係るＭＣＦにおける８つのコア＃１から＃８の平均伝送損失スペクトルを示す図である。図４２に示されるように、Ｏバンドでは低損失を維持しているが、１５５０ｎｍ等の長波長帯では１ｄＢ／ｋｍを大きく超えるＴＬが発生している。この長波長帯でのＴＬ増加は、被覆へのＬＬに起因するものである。この長波長帯での被覆へのＬＬを敢えて許容することにより、Ｏバンドでの良好な光学特性と、直径１２５μｍのクラッド中に８以上のコアを内蔵することとが両立できる。
次に、本実施形態に係る多心光コネクタにおいて、環状に８つのコアが配置されたＭＣＦの、１２ファイバコネクタ（１２ＭＰＯコネクタ）を用いた接続を想定し、全コアがフィジカルコンタクト（ＰＣ）接続するためのコネクタ端面のファイバ形状及び押圧力をＣＡＥで解析した。ＰＣ接続とは、研磨で球面状になったファイバ端面が押圧力で弾性変形して面接触することにより、コア同士が物理的に間隙なく接触する接続である。
（１）ファイバモデル
ファイバモデルは、図３に示されるＭＣＦ１０の構成に対応するＭＣＦとした。ＯＤ（Ｌ１（図３６参照））は１２５μｍ、ＭＦＤは８．５μｍ、コア配列は等ピッチに配置された８つのコアにより構成された環状であり、コア中心とファイバ中心との距離（Ｌ２（図３６参照））を４０．５μｍ以下とした。
（２）コネクタモデル
コネクタモデルは、図３８に示される光コネクタ５０の構成に対応する光コネクタとした。光コネクタは、１２ファイバ用標準のＭＰＯコネクタ（１２ＭＰＯコネクタ）にＭＣＦを１２本実装したものとした。突き出し量Ｈ１は２．５μｍとした。突き出し量Ｈ２は、２．３μｍとした。これらの値は、経験的に得られた典型値である。樹脂製フェルールの端面は、理想的なフラット平面であり、面の傾きもないとした。ＭＣＦの先端は、曲率半径６．０ｍｍの球面形状とした。研磨頂オフセットなしとした。研磨頂オフセットとは「研磨で球面上になったファイバ端面の最も突出している箇所」と「ファイバ中心」との間の、ファイバ軸に鉛直な平面上における距離である。研磨頂オフセットなしとは、ファイバ中心が、研磨で球面上になったファイバ端面で最も突出していることを意味する。
（３）ＰＣ接続モデル
ＰＣ接続モデルでは、ＭＣＦの８つのコアの領域（φ１０μｍ）が全て面接触（ＰＣ接続）するとした。１２本のＭＣＦそれぞれにおける８コア（合計９６コア）の全てがＰＣ接続する荷重をＣＡＥ解析で算出した。
図４３は、ＰＣ接続モデルにおけるＰＣ領域について説明する図である。図４３に示されるように、ＰＣ領域ＲＰＣは、ＭＣＦ１０の８つのコア１の領域（φ１０μｍ）が全て面接触（ＰＣ接続）するために必要な領域であり、ＭＣＦ１０の中央部（φ９１μ）に位置する。即ち、ＰＣ領域ＲＰＣの直径ＬＰＣは９１μｍである。
図４４は、光コネクタのＰＣ接続について説明する図である。図４４において、上段は一対の光コネクタ５０のＰＣ接続前の状態について説明する図であり、下段は一対の光コネクタ５０のＰＣ接続後の状態について説明する図である。図４４に示されるように、一対の光コネクタ５０は、ＭＣＦ１０が突き出た端面同士が互いに対向するようにして突き合わされて接続される。接着剤厚は０．５μｍとした。ＰＣ接続後の光コネクタ５０では、樹脂製フェルール５１の樹脂が撓むため、突き合わせ端面が直線状になる。
ＭＴフェルールに結線された１２本のＭＣＦ１０の中で最もＰＣ接続し難いのは、両端に位置する端心である。即ち、両端の心において、ＰＣ接続に必要な荷重が最も大きくなる。したがって、端心がＰＣ接続する荷重を調べれば、残りの１０本の心はＰＣ接続しているはずである。解析モデルは、上下左右対称とし、１／４モデルで計算を行った。
図４５は、押圧力とＰＣ領域の直径との関係を示す図である。当該関係は、１２ＭＰＯコネクタの端心について、ＣＡＥ解析から算出した。図４５に示されるように、ＰＣ領域の直径Φが９１μｍのとき、必要な押圧力は２２Ｎである。即ち、１つのＭＣＦの８コア全てをＰＣ接続するために必要な押圧力は２２Ｎである。
１…コア、２…内クラッド、３…トレンチ、４…共通クラッド、５…被覆、６…トレンチ導波クラッドモード抑圧部、７…第１共通クラッド、１０，１０Ａから１０Ｆ…ＭＣＦ（マルチコア光ファイバ）、５０，５０Ａ…光コネクタ、５１…樹脂製フェルール、３００…光ケーブル。

Claims (5)

  1. 樹脂製のフェルールと、前記フェルールに直線状に配列された４本以上のマルチコア光ファイバと、を備える光コネクタにおいて、
    前記４本以上のマルチコア光ファイバそれぞれは、直径１２４μｍ以上１２６μｍ以下の共通クラッドと、２つ以上のコアとを有し、
    前記４本以上のマルチコア光ファイバそれぞれにおいて、前記２つ以上のコアのうち最外周コアのコア中心と前記共通クラッドの断面中心との距離が４５μｍ以下となるように、前記最外周コアが配置され、
    前記フェルールの端面からの前記４本以上のマルチコア光ファイバそれぞれの端面の突き出し量が２μｍ以上であり、前記４本以上のマルチコア光ファイバ間の前記突き出し量のばらつきが０．３μｍ以下であり、かつ、直線状に並んだ前記４本以上のマルチコア光ファイバのうち両端に位置するマルチコア光ファイバの突き出し量が残りのマルチコア光ファイバより小さく、
    前記フェルールの端面から突き出した、前記４本以上のマルチコア光ファイバそれぞれの端面が研磨された、
    光コネクタ。
  2. 互いに突き合わされて接続され、樹脂製のフェルールと、前記フェルールに配列された４本以上のマルチコア光ファイバと、をそれぞれ備える一対の光コネクタにおいて、
    前記４本以上のマルチコア光ファイバそれぞれは、直径１２４μｍ以上１２６μｍ以下の共通クラッドと、２つ以上のコアとを有し、
    前記４本以上のマルチコア光ファイバそれぞれにおいて、前記２つ以上のコアのうち最外周コアのコア中心と前記共通クラッドの断面中心との距離が４５μｍ以下となるように、前記最外周コアが配置され、
    前記フェルールの端面からの前記４本以上のマルチコア光ファイバそれぞれの端面の突き出し量が２μｍ以上であり、かつ、前記４本以上のマルチコア光ファイバ間の前記突き出し量のばらつきが０．３μｍ以下であり、
    前記フェルールの端面から突き出した、前記４本以上のマルチコア光ファイバそれぞれの端面が研磨され、
    前記コア全てをＰＣ接続するための押圧力は２２Ｎ以上である、
    一対の光コネクタ。
  3. 前記一対の光コネクタにおける互いに対向する前記コアがＰＣ接続された場合、少なくとも前記フェルールの端面が撓む、
    請求項２に記載の一対の光コネクタ。
  4. 前記フェルールは４つ以上の孔を有し、前記孔それぞれが前記４本以上のマルチコア光ファイバのうち対応する１本のマルチコア光ファイバを保持し、かつ、前記４つ以上の孔が前記フェルールの端面において一本の直線を沿って配列されている、
    請求項２に記載の一対の光コネクタ。
  5. 前記フェルールは４つ以上の孔を有し、前記孔それぞれが前記４本以上のマルチコア光ファイバのうち対応する１本のマルチコア光ファイバを保持し、かつ、前記４つ以上の孔が前記フェルールの端面において互いに平行する複数の直線を沿って配列されている、
    請求項２に記載の一対の光コネクタ。
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