JP6218745B2 - 低曲げ損失光ファイバ - Google Patents

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関連出願の説明

本出願は、その内容が依拠され、ここに全て引用される、２０１１年１１月３０日に出願された米国仮特許出願第６１／５６４９０２号、２０１２年５月３１日に出願された米国特許第１３／４８５０２８号および２０１２年１１月１９日に出願された米国特許第１３／６８０６７６号の優先権の恩恵を主張するものである。

本発明は、曲げ損失の低い光ファイバに関する。

低曲げ損失の光ファイバ、特に、いわゆる「アクセス」および敷地にファイバを引き込んだ（ＦＴＴｘ）光ネットワークに利用される光ファイバが必要とされている。光ファイバは、光ファイバを通じて伝送される光信号に曲げ損失を誘発する様式で、そのようなネットワークに配設され得る。光ファイバを利用するいくつかの用途または光学部品では、曲げ損失を誘発する、きつい曲げ半径、光ファイバの圧縮などの物理的要求が課されることがある。これらの用途および／または部品としては、集成光引込みケーブルにおける光ファイバの配設、工場装着端末システム(Factory Installed Termination Systems)（ＦＩＴＳ）およびスラック・ループ(slack loop)に関する配線ケーブル、給電線および配線ケーブルを接続するキャビネット内に位置する小さな曲げ半径のマルチポート、および配線ケーブルと引込みケーブルとの間のネットワーク・アクセス・ポイント内のジャンパ線が挙げられる。いくつかのシングルモード光ファイバの設計において、小さい曲げ直径と大きい曲げ直径の両方で１５５０ｎｍでの低曲げ損失を達成することは難しい。

いくつかの実施の形態によれば、シングルモードファイバは、
外半径ｒ₁、相対屈折率Δ₁、最大相対屈折率Δ_1maxおよび０．５≦アルファ_コア≦４のアルファプロファイル、アルファ_コアを有するグレーデッド・インデックス中央コア領域；および
クラッド領域であって、
（ａ）前記グレーデッド・インデックス中央コア領域を取り囲み、半径の増加と共に負の方向に増加する相対屈折率差分Δ₃を有するトレンチ領域であって、内半径ｒ₂、１０マイクロメートル超の外半径ｒ₃、およびΔ_1max＞Δ_3minとなるような最小相対屈折率Δ_3minを有し、ｒ₃≧ｒ_3a、および０．５≦（ｒ_3a−ｒ₂）／（ｒ₃−ｒ₂）≦１、式中、ｒ_3aは、Δ₃が最初に値Δ_3minに到達する、ファイバの中心線からの距離であり、０．５≦アルファ_t≦５となるようなアルファプロファイル、アルファ_tを有するトレンチ領域と、
（ｂ）前記トレンチ領域を取り囲み、相対屈折率Δ₄を有し、Δ_3min＜Δ₄である外側クラッド領域と、
を含むクラッド領域、
を備えている。

少なくともいくつかの実施の形態において、前記シングルモード光ファイバは、前記グレーデッド・インデックス中央コア領域と前記トレンチ領域との間（すなわち、グレーデッド・インデックス中央コア領域と、半径の増加と共に負の方向に増加する相対屈折率差分を有する第２の内側クラッド領域との間）に第１の内側クラッド領域をさらに備えている。

いくつかの実施の形態によれば、シングルモード光ファイバは、
外半径ｒ₁、相対屈折率Δ₁、最大相対屈折率Δ_1maxおよび０．５≦アルファ_コア≦４のアルファプロファイル、アルファ_コアを有するグレーデッド・インデックス・ゲルマニアドープト中央コア領域；および
クラッド領域であって、（ｉ）１０マイクロメートル以下の外半径ｒ₂および相対屈折率Δ₂を有し、０．６５≦ｒ₁／ｒ₂＜１である第１の内側クラッド領域と、（ｉｉ）１０マイクロメートル超の外半径ｒ₃並びに相対屈折率Δ₃および最小相対屈折率Δ_3minを有する第２の内側クラッド領域であって、半径の増加と共に負の方向に増加する相対屈折率差分を有し、０．５≦アルファ_t≦５のアルファプロファイル、アルファ_tを有する第２の内側クラッド領域と、（ｉｉｉ）第２の内側クラッド領域を取り囲み、相対屈折率Δ₄を有する外側クラッド領域とを含み、Δ_1max＞Δ₂＞Δ_3min、およびΔ_3min＜Δ₄であり、０．５≦（ｒ_3a−ｒ₂）／（ｒ₃−ｒ₂）≦１であるクラッド領域；
を備えている。

ここに開示されたいくつかの実施の形態によれば、光ファイバは、外半径ｒ₁および最大相対屈折率差分Δ_1maxを有する中央コア領域；およびクラッドであって、ｒ₁≦ｒ₂＜８マイクロメートルとなるような外半径ｒ₂および相対屈折率差分Δ₂を有する第１の内側クラッド領域と、相対屈折率差分Δ₃および最小相対屈折率差分Δ_3minを有する第２の内側クラッド領域であって、Δ₂とΔ_3minとの間の差が０．０８％より大きくなるように、Δ₁＞Δ₂＞Δ_3minである第２の内側クラッド領域と、２つの内側クラッド領域を取り囲む外側クラッド領域とを含むクラッドを備えている。ここに開示されたファイバの実施の形態は、１２６０ｎｍ以下の２２ｍケーブルカットオフ、８．２マイクロメートルと９．６マイクロメートルとの間の１３１０ｎｍでのモードフィールド直径（ＭＦＤ）、および１３００ｎｍと１３２４ｎｍとの間のゼロ分散波長を示すことが好ましい。少なくともいくつかのファイバの実施の形態において、ｒ₁／ｒ₂は、０．６以上、より好ましくは０．６５より大きく、１以下である。少なくともいくつかのファイバの実施の形態において、ｒ₁／ｒ₂は、０．７５以上、より好ましくは０．８より大きく、１以下である。

いくつかの他の実施の形態によれば、シングルモード光ファイバは、
外半径ｒ₁、Δ_1maxのピーク（最大）相対屈折率差分を有するグレーデッド・インデックス・ゲルマニアドープト中央コア領域であって、アルファ_コアが１と３との間であるグレーデッド・インデックス・アルファプロファイルを有する中央コア領域；および
クラッド領域であって、（ｉ）４．５マイクロメートル超であり、かつ９マイクロメートル未満の外半径ｒ₂および相対屈折率Δ₂を有し、０．６５≦ｒ₁／ｒ₂≦１である第１の内側クラッド領域と、（ｉｉ）１０マイクロメートル超の外半径ｒ₃および最小相対屈折率差分Δ_3minを有する第２の内側クラッド領域であって、半径の増加と共に負の方向に増加する相対屈折率差分を有する少なくとも１つの領域を持ち、０．５≦アルファ_t≦５のアルファプロファイル、アルファ_tを有する第２の内側クラッド領域と、（ｉｉｉ）内側クラッド領域を取り囲み、相対屈折率Δ₄を有する外側クラッド領域とを含み、Δ₁＞Δ₂＞Δ_3min、Δ_3min＜Δ₄であるクラッド領域；
を備えている。

外半径ｒ₁および最大相対屈折率差分Δ_1maxを有する中央コア領域；およびクラッド領域であって、８マイクロメートル未満の外半径ｒ₂および相対屈折率差分Δ₂を有する第１の内側クラッド領域と、第１の内側クラッド領域を取り囲み、最小相対屈折率差分Δ_3minを有する第２の内側クラッド領域であって、Δ_1max＞Δ₂＞Δ_3minかつΔ₂−Δ_3minが０．１以上である第２の内側クラッド領域とを含むクラッド領域を備えている光ファイバの実施の形態もここに開示されている。ここに開示されたファイバは、１２６０ｎｍ以下の２２ｍケーブルカットオフ、８．２マイクロメートルと９．６マイクロメートルとの間の１３１０ｎｍでのモードフィールド直径（ＭＦＤ）、および１３００ｎｍと１３２４ｎｍとの間のゼロ分散波長を示すことが好ましい。これらのファイバのいくつかの実施の形態において、ｒ₁／ｒ₂は、０．６以上、より好ましくは０．８と１の間である。｜Δ₄−Δ₂｜≧０．０１であることが好ましい。

出願人等は、ファイバに、一定ではない相対屈折率差分を有するトレンチを持たせることは、小さい（＜１０ｍｍ）直径および大きい（＞２０ｍｍ）直径の両方で良好なマクロベンド性能を達成するのに役立つことを発見した。以下のシングルモードファイバの実施の形態は、その少なくとも１つの領域において半径の増加と共に減少する、一定ではない相対屈折率差分を有するトレンチを有し、それによって、マクロベンド損失が低くなり、ＩＴＵ−Ｇ．６５２基準に準拠したオプティカル（光学性能パラメータ）がもたらされる。少なくともいくつかの実施の形態において、第２の内側クラッド領域の屈折率は、半径が増加するにつれて、減少する。

少なくともいくつかの実施の形態において、トレンチのアルファパラメータα_t（すなわち、アルファ_t）は５以下である。いくつかの実施の形態について、０．５≦α_t≦５。

ここで、その実施例が添付図面に図解されている、現在好ましい実施の形態を詳しく参照する。

ここに開示された光ファイバの実施の形態に対応する概略の相対屈折率プロファイルを示す図 ここに開示された光ファイバの実施の形態に対応する概略の相対屈折率プロファイルを示す図 ここに開示された光ファイバの実施の形態に対応する概略の相対屈折率プロファイルを示す図 ここに開示された光ファイバの実施の形態に対応する概略の相対屈折率プロファイルを示す図 ここに開示された光ファイバの実施の形態に対応する概略の相対屈折率プロファイルを示す図 ここに開示された光ファイバの実施の形態に対応する概略の相対屈折率プロファイルを示す図

追加の特徴および利点は、以下の詳細な説明に述べられており、その説明から当業者に明白となるか、または特許請求の範囲および添付図面と共に以下の説明に記載されたように実施することによって、認識されるであろう。

「屈折率プロファイル」は、屈折率または相対屈折率と光ファイバの半径との間の関係である。屈折率プロファイルの各セグメントの半径は、略記ｒ₁、ｒ₂、ｒ₃、ｒ₄などによって与えられ、小文字と大文字は、ここでは交換可能に使用される（例えば、ｒ₁はＲ₁と同等である）。

「相対屈折率パーセント」は、Δ％＝１００×（ｎ_i ²−ｎ_c ²）／２ｎ_i ²と定義され、ここに用いたように、ｎ_cは、外側クラッド領域の屈折率であり、別記しない限り、純粋なシリカの屈折率である。ここに用いたように、相対屈折率はΔにより表され、その値は、別記しない限り、「％」の単位で与えられる。用語：相対屈折率差分、差分、Δ、Δ％、％Δ、差分％、％差分およびパーセント差分は、ここにおいては交換可能に使用してよい。ある領域の屈折率が外側クラッドの平均屈折率より小さい場合、その相対屈折率パーセントは、負であり、低下領域または低下屈折率を有すると称される。ある領域の屈折率が外側クラッドの平均屈折率より大きい場合、その屈折率パーセントは正である。「アップドーパント」は、ここでは、純粋な未ドープのＳｉＯ₂に対して屈折率を上昇させる傾向にあるドーパントと考えられる。「ダウンドーパント」は、ここでは、純粋な未ドープのＳｉＯ₂に対して屈折率を低下させる傾向にあるドーパントと考えられる。アップドーパントの例としては、ＧｅＯ₂（ゲルマニア）、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、ホウ素および非周期的空隙が挙げられる。アルファ_コア、アルファ_cおよびα（コア）という用語は、コアのアルファを称し、ここでは交換可能に使用される。当業者にとって、ここに開示された相対屈折率プロファイルは、屈折率プロファイル全体が、純粋なシリカの屈折率に対して線形に上または下にシフトされ、結果として得られた光ファイバに類似の光学的性質をもたらすように変えられることが明白であろう。

光ファイバの、特に断りのない限り、ここで「分散」と称される「色分散」は、材料分散、および導波路分散の合計である。ゼロ分散波長は、分散がゼロの値を有する波長である。分散勾配は、波長に対する分散の変化率である。

「有効面積」は：

と式１に定義され、式中、積分範囲は０から∞であり、ｆは、導波路中を伝搬する光に関連する電場の横成分である。ここに用いたように、「有効面積」または「Ａ_eff」は、特に断りのない限り、１５５０ｎｍの波長での光ファイバの光学有効面積を称する。

「α−プロファイル」という用語は、「％」の単位のΔ（ｒ）で表された領域の相対屈折率プロファイルを称し、式中、ｒは半径であり、コアアルファに関しては、式２にしたがい：

式中、ｒ₀は、Δ（ｒ）が最大である地点であり、ｒ₁は、Δ（ｒ）％がゼロである地点であり、ｒは、ｒ_i≦ｒ≦ｒ_fの範囲にあり、Δは先のように定義され、ｒ_iは、α−プロファイルの最初の地点であり、ｒ_fは、α−プロファイルの最後の地点であり、αは、実数である指数である。

モードフィールド直径（ＭＦＤ）は、それぞれ、式３および４に示されるようなピーターマンＩＩ法（Peterman II method）を用いて測定され、ここで、

および

式中、積分範囲は０から∞である。

光ファイバの曲げ抵抗は、例えば、所定の直径のマンドレルの周りにファイバを配設するかまたは巻き付け、例えば、６ｍｍ、１０ｍｍ、２０ｍｍ、３０ｍｍまたは類似の直径のマンドレルの周りに１回転巻き付け（例えば、「１×１０ｍｍ直径のマクロベンド損失」または「１×３０ｍｍ直径のマクロベンド損失」）、巻き付け当たりの減衰の増加を測定することによって、所定の試験条件下で誘起された減衰により計ることができる。

曲げ試験の１つのタイプは、横荷重マイクロベンド試験である。このいわゆる「横荷重ワイヤメッシュ」試験（ＬＬＷＭ）において、所定の長さの光ファイバが２枚の平らな板の間に配置される。一方の板に＃７０ワイヤメッシュが取り付けられている。公知の長さの光ファイバが板の間に挟まれ、３０ニュートンの力で板が互いに加圧されている間に基準減衰が測定される。次いで、７０ニュートンの力が板に印加され、ｄＢ／ｍで表された減衰の増加が測定される。この減衰の増加は、特定の波長（典型的に、１２００〜１７００ｎｍの範囲内、例えば、１３１０ｎｍまたは１５５０ｎｍまたは１６２５ｎｍ）でのｄＢ／ｍで表された光ファイバの横荷重減衰である。

「ピンアレイ」曲げ試験は、光ファイバの曲げに対する相対抵抗を比較するために使用される。この試験を行うために、曲げ損失が実質的に誘発していない光ファイバについて、曲げ損失が測定される。次いで、光ファイバをピンアレイの周りに編み込み、減衰を再び測定する。曲げにより誘発された損失は、２つの測定された減衰の間の差である。ピンアレイは、一列に配置された１０本一組の円柱ピンであり、平らな表面上に固定された垂直位置に保持される。ピンの間隔は中心間で５ｍｍである。ピンの直径は０．６７ｍｍである。試験中、光ファイバをピンの表面の一部に従わせるために、十分な張力が印加される。減衰の増加は、特定の波長（典型的に、１２００〜１７００ｎｍの範囲内、例えば、１３１０ｎｍまたは１５５０ｎｍまたは１６２５ｎｍ）での光ファイバのｄＢで表されたピンアレイ減衰である。

理論的ファイバカットオフ波長、または「理論的ファイバカットオフ」、または「理論的カットオフ」は、所定のモードについて、導光がそれより長いとそのモードで伝搬できなくなる波長である。その数学的定義が、Single Mode Fiber Optics, Jeunhomme, pp. 39-44, Marcel Dekker, New York, 1990に見つかり、そこでは、理論的ファイバカットオフは、モード伝搬定数が外側クラッドにおける平面波伝搬定数と等しくなる波長と記載されている。この理論的波長は、直径の変動がない、無限に長い完全に真っ直ぐなファイバに適している。

ファイバのカットオフは、「２ｍファイバカットオフ」または「測定カットオフ」としても知られている、「ファイバカットオフ波長」を得るために、標準２ｍファイバカットオフ試験、ＦＯＴＰ−８０（ＥＩＡ−ＴＩＡ−４５５−８０）によって測定される。このＦＯＴＰ−８０標準試験は、制御された曲げ量を使用してより高次モードを除去するか、またはマルチモードファイバのスペクトル応答に対してそのファイバのスペクトル応答を標準化させるために行われる。

ケーブル化された場合のカットオフ波長、またはここに用いた「ケーブル化カットオフ」により、ＥＩＡ−ＴＩＡ光ファイバ基準、すなわち、米国電子工業会−米国電気通信工業会の光ファイバ基準の一部であるＥＩＡ−４４５光ファイバ試験手法に記載された２２ｍケーブル化カットオフを意味する。

ここに特に断りのない限り、光学的性質（分散、分散勾配など）はＬＰ０１モードについて報告されている。

出願人等は、シングルモードファイバのプロファイルに深さが一定ではないオフセットトレンチを配置することにより、小さい（≦１０ｍｍ）曲げ直径と大きい（≧２０ｍｍ）曲げ直径の両方で曲げ性能を同時に改善できることを発見した。以下のファイバの実施の形態により、小さい曲げ直径と大きい曲げ直径で低い曲げ性能がもたらされ、Ｇ．６５２基準準拠の他のオプティカル（１３１０ｎｍでの８．２および９．６マイクロメートルの間のＭＦＤ、１３００ｎｍおよび１３２４ｎｍの間のゼロ分散波長、１２６０ｍｍ以下のケーブルカットオフ波長）を有する。

光ファイバ１０のＭＦＤ（１３１０ｎｍの波長での）が８．２マイクロメートルと９．６マイクロメートルの間であることが好ましい。例えば、８．２マイクロメートル≦ＭＦＤ≦９．６マイクロメートル、または８．５マイクロメートル≦ＭＦＤ≦９．４マイクロメートル（例えば、８．６マイクロメートル、８．８マイクロメートル、９マイクロメートル、９．２マイクロメートル、９．４マイクロメートル、９．６マイクロメートル、またはそれらの間）。

図１〜６に示されるように、いくつかの実施の形態によれば、シングルモード光ファイバ１０は、
外半径ｒ₁、相対屈折率Δ₁、最大相対屈折率Δ_1maxおよび０．５≦アルファ_コア≦４のアルファプロファイル、アルファ_コアを有するグレーデッド・インデックス中央コア領域１（またはコア）；およびコアを取り囲み、少なくとも１つの内側クラッド領域２，３と、外側クラッド領域４とを含むクラッド領域を備えている。第２の内側クラッド領域３（ここでは、トレンチ、トレンチ領域、またはモートとも称される）は、内半径ｒ₂および外半径ｒ₃を有する。いくつかの実施の形態において、ｒ₃＞１０マイクロメートルである。領域３は、相対屈折率差分が半径の増加と共に負の方向に増加するように、相対屈折率Δ₃および最小相対屈折率Δ_3minも有する。内側クラッド領域３はアルファプロファイル、アルファ_tを有し、好ましくは、０．５≦アルファ_t≦５である。外側クラッド領域４は、内側クラッド領域を取り囲み、相対屈折率Δ₄を有し、ここで、Δ_1max＞Δ₂＞Δ_3min、およびΔ_3min＜Δ₄である。図１〜６の光ファイバの実施の形態において、ｒ₁≦ｒ₂である。いくつかの好ましい実施の形態において、０．６５≦ｒ₁／ｒ₂≦１である。

いくつかの実施の形態によれば、光ファイバ１０は、外半径ｒ₂を有する第１の内側クラッド領域２、および外半径ｒ₃を有する第２の内側クラッド領域３を備えている。これらの実施の形態について、ｒ₁＜ｒ₂である。いくつかの実施の形態において、光ファイバ１０は、第１の内側クラッド領域２を備えず（例えば、図４参照）、これらの実施の形態について、ｒ₂＝ｒ₁かつ比ｒ₁／ｒ₂＝１である。

例示のファイバ１０のいくつかの概略屈折率プロファイルが図１〜６に示されている。図１〜６の光ファイバ１０は、最大相対屈折率差分パーセントΔ_1maxを有する中央グレーデッド・インデックス・ガラスコア領域１（またはコア）を含む。このコア領域１は、屈折率分布型プロファイルまたはグレーデッド・インデックス・プロファイルとも称されるグレーデッド・インデックス・プロファイルを有している。光ファイバ１０は、０．５≦α_コア≦５、いくつかの実施の形態において、１≦α_コア≦５、いくつかの実施の形態において、１≦α_コア≦４、いくつかの実施の形態において、１．５≦α_コア≦３、いくつかの他の実施の形態において、１．５≦α_コア≦２．５に及ぶアルファ_コア値（α_コア）を持つコア領域を有してよい。図１〜３および５〜６に示されるように、光ファイバ１０のいくつかの実施の形態において、第２の内側クラッド領域３はコア領域１からずれており、よって、随意的な第１の内側クラッド領域２は中央ガラスコア領域１と第２の内側クラッド領域３との間に挟まれている（これらの実施の形態において、ｒ₂＞ｒ₁）。外側クラッド領域４は、第２の内側クラッド領域３を取り囲み、相対屈折率差分Δ₄を有する。これらの実施の形態において、第１の随意的な内側クラッド領域２は、中央コア領域１を取り囲み、それに直接隣接しており、相対屈折率差分パーセントΔ₂を有する。これらの実施の形態において、第２の内側クラッド領域３は、第１の内側クラッド領域２を取り囲み、最小相対屈折率差分パーセントΔ_3minを有する。第１の内側クラッド領域２を備えていないファイバの実施の形態（例えば、図４に示されるような）において、第２の内側クラッド領域３（すなわち、トレンチ領域）は、コア領域１を取り囲み、それに直接隣接しており、この第２の内側クラッド領域３は最小相対屈折率差分パーセントΔ_3minを有する。これらの実施の形態において、モデル化目的のために、ｒ₂＝ｒ₁、およびΔ₂＝Δ_3maxを設定する。

この第２の内側クラッド領域３は一定のΔ₃（ｒ）を有さない。Δ₃（ｒ）は、半径の増加と共に減少することが好ましく、三角形の断面を有してよい。それゆえ、いくつかの実施の形態において、この領域の最小相対屈折率Δ₃はｒ＝ｒ₃で生じる（すなわち、Δ₃（ｒ＝ｒ₃）＝Δ_3min）。第２の内側クラッド領域３が、フッ素がドープされたシリカからなることが好ましい。外側クラッド領域４は、第２の内側クラッド領域３（すなわち、トレンチ）を取り囲み、相対屈折率差分パーセントΔ₄を有する。

図１は、三角形のトレンチプロファイルを有するファイバ１０の実施の形態の相対屈折率プロファイルΔ₃（ｒ）を示している。この図は、第２の内側クラッド領域３の相対屈折率が、半径の増加と共に単調減少し、Δ₃（ｒ₂）＞Δ₃（ｒ₃）であることを示している。図１の実施の形態において、Δ₂＝Δ₄である。しかしながら、Δ₂は、Δ₄と同じである必要はない（例えば、Δ₂は、Δ₄より大きくても小さくてもよい）。いくつかの実施の形態において、Δ₄≧Δ₂である。いくつかの実施の形態において、０．００％≦（Δ₄−Δ₂）≦０．１％である。

図２は、台形のトレンチプロファイルを有するファイバ１０の実施の形態の相対屈折率プロファイルを示している。この実施の形態において、第２の内側クラッド領域３の相対屈折率も、半径の増加と共に減少し、Δ₃（ｒ₂）＞Δ₃（ｒ₃）である。図２の実施の形態において、Δ₂＝Δ₄であるが、いくつかの実施の形態において、Δ₂およびΔ₄は異なる値を有する（例えば、Δ₂＞Δ₄、またはΔ₂＜Δ₄）。

図３は、ファイバ１０の別の実施の形態の相対屈折率プロファイルを示している。この実施の形態において、第２の内側クラッド領域３の相対屈折率は、値ｒ＝ｒ_3aに到達するまで、半径の増加と共に単調減少し、次いで、半径ｒ_3aとｒ₃の間で一定である。この実施の形態において、Δ₃（ｒ₂）＞Δ₃（ｒ₃）である。図３に示されるように、例えば、半径ｒ_3aは、中心線から半径方向外側に移動して、値Δ_3minに最初に到達する半径である。いくつかの実施の形態において、ｒ_3a＝ｒ₃である（例えば、図１、２、４および５を参照）。図３に示された実施の形態において、Δ₂＝Δ₄であるが、いくつかの実施の形態において、Δ₂およびΔ₄は異なる値を有する（例えば、Δ₂＞Δ₄、またはΔ₂＜Δ₄）。いくつかの実施の形態において、０．１％≧｜Δ₂−Δ₄｜≧０．０１％である。

図４は、図１のプロファイルと類似のトレンチプロファイルを有するファイバ１０の実施の形態の相対屈折率プロファイルを示しているが、図４においては、第１の内側クラッド領域２の幅がゼロである、すなわち、このファイバの実施の形態は、内側クラッド領域２を有していない。この実施の形態において、ｒ₁＝ｒ₂である。

図５は、図１のプロファイルに似たトレンチプロファイルを有するファイバ１０の実施の形態の相対屈折率プロファイルを示しているが、図５において、第２の内側クラッド領域３の相対屈折率プロファイルは、凹状の形状を有する。

図６は、トレンチプロファイルを有し、図１のプロファイルに似た、ファイバ１０の実施の形態の相対屈折率プロファイルを示しているが、図６において、第２の内側クラッド領域３の相対屈折率プロファイルは、凸部分を有する。すなわち、第２の内側クラッド領域３の相対屈折率は、第１の内側クラッド領域２の近い領域においては、比較的ゆっくりと減少し、次いで、半径がｒ₃に近づくにつれて（外側クラッド領域に近い第２の内側クラッド領域３の領域において）比較的急激に減少する。

例示の実施の形態において、Δ_1max＞Δ₂＞Δ_3minおよびΔ_3min＜Δ₄である。好ましくは、Δ₂−Δ_3min≧０．０８％である。いくつかの実施の形態において、０．０８％≦Δ₂−Δ_3min≦０．７％である。他の実施の形態において、０．０８％≦Δ₂−Δ_3min≦０．２５％である。他の実施の形態において、０．２５％≦Δ₂−Δ_3min≦０．５５％である。追加の随意的なコア領域またはクラッド領域を用いてもよい。例えば（図示せず）、別の領域（２Ａ）をコアと領域３の間に配置してもよい。随意的な内側クラッド領域２Ａは、コア領域１に直接隣接し、それを取り囲み、環状領域２のものより高いか低い相対屈折率差分パーセントΔ_2A（すなわち、Δ_2A＜Δ₂、またはΔ_2A＞Δ₂）を有してもよい。第２の内側クラッド領域３（トレンチ領域）の屈折率（およびそれゆえ相対屈折率差分）は、半径の増加と共に減少することが好ましい。

トレンチ形状（すなわち、第２の内側クラッド領域３の屈折率形状、ここで、ｒ₂≦ｒ≦ｒ₃）を定義するのに使用できる別のパラメータはパラメータα_t（アルファ_t）であり、これは、ｒが半径であり、「％」の単位でΔ（ｒ）により表される、第２の内側クラッド領域３における相対屈折率プロファイルを定義し、式５：

にしたがい、式中、α_tはトレンチアルファパラメータである（ここでは、アルファ_tとも称される）。矩形のトレンチについて、パラメータα_tの値は１００より大きいのに対し、三角形のトレンチについて、パラメータα_tの値は１である。α_t≦１０であることが好ましい。光ファイバ１０のいくつかの実施の形態において、パラメータα_tは、０．５と５の間であり、より好ましくは０．５と３の間であり、さらにより好ましくは、０．７５と２の間である。

中央コア領域１は、中央コア領域１の相対屈折率の最大絶対勾配を通って描かれた接線がゼロ差分線と交差するところに対応する、Δ_1maxから半径方向外側に移動する最初の半径位置と定義される外半径ｒ₁を有する（すなわち、ｒ＝ｒ₁、ここで、｜ｄΔ（ｒ）／ｄｒ｜）。コア領域１（ここではコアとも称される）は、約０．３から０．５、より好ましくは約０．３１から０．４８、例えば、約０．３１から０．４５の最大相対屈折率差分パーセントΔ_1maxを有することが好ましい。いくつかの実施の形態において、Δ_1maxは０．３１と０．４３の間である。いくつかの実施の形態において、Δ_1maxは０．４２未満である。コアの半径ｒ₁は、好ましくは３と９マイクロメートルの間、より好ましくは約３．５と８．０マイクロメートルの間、例えば、３．５≦ｒ₁≦７．０マイクロメートル、または４．５≦ｒ₁≦６．５マイクロメートルである。中央コア領域１は、単一セグメントのステップ型プロファイルを有してもよい。いくつかの実施の形態において、中央コア領域１は、アルファα値が０．５より大きく１０未満である、いくつかの実施の形態において、７．５未満、５未満、また３未満である、アルファプロファイルを示す。いくつかの好ましい実施の形態において、中央コア領域１は、０．５より大きく１０未満の、いくつかの実施の形態において、５未満、または３未満のアルファを示し、０．３から０．４８の相対屈折率差分パーセントΔ_1max（例えば、０．３６≦Δ₁≦０．４４）を有する。

図１に示された実施の形態において、内側クラッド領域２は、中央コア領域１を取り囲み、内半径ｒ₁と外半径ｒ₂を有し、ｒ₁は先に定義されており、ｒ₂は、相対屈折率が０．０３（Δ_3min）に等しい、ｒ₁から半径方向外側に離れて移動する最初の半径位置として定義される。ある場合には、領域２における相対屈折率は実質的に平らであり、他の場合には、屈折率分布型プロファイルがあり得、いくつかの実施の形態において、領域２では、半径が増加するにつれて、相対屈折率が減少する。さらに他の場合において、小さいプロファイルの設計またはプロセスの変化の結果として変動があり得る。いくつかの実施の形態において、第１の内側クラッド領域２は０．０２質量％未満のフッ素を含有する。いくつかの実施の形態において、内側クラッド領域２は、フッ素もゲルマニアも実質的にドープされていない、すなわち、その領域がフッ素とゲルマニアを実質的に含まないように、シリカからなる。いくつかの他の実施の形態において、領域２には、０．２質量％未満のフッ素がドープされている。いくつかの実施の形態によれば、内側クラッド領域２は、約０．２から６マイクロメートル、より好ましくは０．５から５マイクロメートル、さらにより好ましくは約１から４マイクロメートルの幅を示す。５マイクロメートル≦ｒ₂≦９マイクロメートルが好ましく、６マイクロメートル≦ｒ₂≦８マイクロメートルがより好ましい。内側クラッド領域２の半径ｒ₂に対するコア半径ｒ₁の比は、好ましくは少なくとも０．７５かつ１未満、より好ましくは０．８より大きい。

内側クラッド領域２は、ｒ₂がｒ₁と等しくない場合に、式６：

を使用して計算される相対屈折率差分パーセントΔ₂を含む。いくつかの実施の形態において、第１の内側クラッド領域２は、フッ素もゲルマニアも実質的にドープされていない、すなわち、その領域がフッ素とゲルマニアを実質的に含まないように、シリカからなる。内側クラッド領域３は、領域２のものより低い最小相対屈折率差分を提供するようにダウンドーパント、例えば、フッ素を含むことが好ましい。図１〜３および５〜６に示された実施の形態において、第２の内側クラッド領域３は、第１の内側クラッド領域２を取り囲み、内半径ｒ₂および外半径ｒ₃を有し、ｒ₂は先に定義されており、ｒ₃は、相対屈折率プロファイル曲線が、半径ｒ₂から半径方向外側に移動する最初の半径位置でゼロ差分線（Δ₄）と再び交差する場所として定義される。（図４の実施の形態においては、内側クラッドがない、すなわち、内側クラッドの幅はゼロであり（ｒ₁＝ｒ₂）、この場合、Δ₂＝Δ_3maxであることに留意されたい）。ある場合には、領域３における相対屈折率（すなわち、トレンチの相対屈折率）は屈折率分布型プロファイルであって差し支えなく、いくつかの好ましい場合には、領域３における相対屈折率は、その領域の内側部分でより浅い凹部を、その領域の外側部分でより深い凹部を有する。その上、小さいプロファイル設計またはプロセスの変化の結果として、変動があり得る。いくつかの実施の形態において、第２の内側クラッド領域３はフッ素および／またはホウ素を含む。内側クラッド領域３は、相対屈折率差分パーセントΔ₃（ｒ）、および最小相対屈折率差分Δ_3minを有する。第２の内側クラッド領域における最小屈折率Δ_3minは、好ましくは−０．０８％以下である（すなわち、Δ₄−Δ₃≧０．０８％）、いくつかの実施の形態において、Δ_3minは−０．２％以下である。いくつかの実施の形態において、Δ_3minは−０．３５％以下である。ｒ₄は、光ファイバの外側半径位置であり、５０マイクロメートル≦ｒ₄≦７５マイクロメートル、の好ましい範囲にあり、ｒ₄が６２．５マイクロメートルであることがより好ましい。

第２の内側クラッド領域３の体積Ｖ_3a3（すなわち、トレンチの体積）は、式７に示されたように定義され、パーセント差分μｍ²（％Δμｍ²）の単位で与えられている：

式中、Δ_(4-3)は、（Δ₄−Δ₃）の屈折率差である。図１〜５の実施の形態において、内側クラッド領域３の絶対体積Ｖ_3a3は、５Δ％μｍ²≦Ｖ_3a3≦１０５Δ％μｍ²である。いくつかの実施の形態において、５Δ％μｍ²≦Ｖ_3a3≦７５Δ％μｍ²であることがより好ましい。この内側クラッド領域３は、好ましくは約５から２０マイクロメートル、より好ましくは５から１５マイクロメートルの幅Ｗ₃、（ｒ₃−ｒ₂）を示す。内側クラッド領域２の半径ｒ₂に対する半径ｒ₃の比は、好ましくは１．３より大きい、より好ましくは１．５と４の間である。モート体積比Ｖ_3a3rqtioは、以下の式８に定義され、パーセント差分μｍ²（％Δμｍ²）の単位で与えられている：

ここでの光ファイバは、０．３≦Ｖ_3a3ratio≦０．８のモート体積比を有することが好ましい。

外側クラッド領域４は、屈折率が減少した環状部分３を取り囲み、内側クラッド領域３の屈折率Δ_3minより高い相対屈折率差分パーセントΔ₄を有する。いくつかの実施の形態において、外側クラッド領域４は、第１の内側クラッド領域２のものより大きい相対屈折率を有し、それによって、例えば、外側クラッド領域４の相対屈折率を増加させるのに十分な量のドーパント（ゲルマニアまたは塩素などの）を添加することによって、第１の内側クラッド領域２に対して「アップドープされた(updoped)」外側クラッド領域４である領域を形成する。しかしながら、屈折率増加ドーパントを外側クラッド領域４に含ませなければならないという意味で、外側クラッド領域４がアップドープされていることは重大な意味を持つことではないことに留意されたい。実際に、外側クラッド領域４における上昇した屈折率効果は、外側クラッド領域４に対して第１の内側クラッド領域２をダウンドープすることによって行ってもよい。いくつかの実施の形態によれば、外側クラッド領域４は、第１の内側クラッド領域２よりも高い相対屈折率を有し、第１の内側クラッド領域２における屈折率に対して、０．０１％より大きい、いくつかの実施の形態において、０．０２％または０．０３％より大きい相対屈折率差分パーセントΔ₄を有してもよい。外側クラッド領域４の屈折率の高い部分（第１の内側クラッド領域２（またはΔ_3max）と比べて）が、好ましくは、光ファイバを伝送されるであろう光パワーが、伝送される光パワーの９０％以上である地点まで、より好ましくは、光ファイバを伝送されるであろう光パワーが、伝送される光パワーの９５％以上である地点まで、最も好ましくは、光ファイバを伝送されるであろう光パワーが、伝送される光パワーの９８％以上である地点まで、少なくとも延在する。多くの実施の形態において、このことは、「アップドープされた」第３の環状領域を約３０マイクロメートルの半径方向地点まで少なくとも延在させることによって、達成される。その結果、第３の環状領域４の体積Ｖ₄は、半径ｒ₃とｒ₃₀（３０マイクロメートルの半径）の間で計算されるとここに定義され、それゆえ、式９に

と定義され、式中、Δ_(4-2)は、（Δ₄−Δ₂）の屈折率差である。

第１の内側クラッド領域２の体積と比べた外側クラッド領域４（３０マイクロメートルの内側）の体積Ｖ₄は、好ましくは５Δ％μｍ²超、より好ましくは７Δ％μｍ²超であり、１０Δ％μｍ²超であってよい。外側クラッド領域（３０マイクロメートルの内側）のこの体積Ｖ₄は、いくつかの実施の形態において、５０Δ％μｍ²未満である。

いくつかの実施の形態において、外側クラッド領域４の相対屈折率Δ₄は、第１の内側クラッド領域２の相対屈折率Δ₂より、０．０１％大きい、より好ましくは０．０２％超大きい。いくつかの実施の形態において、外側クラッド領域４は塩素（Ｃｌ）を含む。いくつかの実施の形態において、外側クラッド領域はゲルマニアを含む。

コア領域１は、全てに亘り正の相対屈折率を有することが好ましく、最大相対屈折率Δ_1maxは、ｒ＝０とｒ＝３マイクロメートルとの間で生じる。Δ_1maxは、好ましくは０．３０％から０．４８％の間、さらにより好ましくは０．３％から０．４５％の間である。

第１の内側クラッド領域２は実質的に一定の相対屈折率プロファイルを有することが好ましい、すなわち、この中間領域内の任意の２つの半径での相対屈折率間の差が０．０２％未満、いくつかの好ましい実施の形態において、０．０１％未満である。それゆえ、第１の内側クラッド領域２の相対屈折率プロファイルは実質的に平らな形状を有することが好ましい。いくつかの実施の形態において、外側クラッド領域４は、純粋なシリカに対してアップドープされており、いくつかの実施の形態において、第１の内側クラッド領域２は純粋なシリカに対してダウンドープされている。

中央コア領域１は、アルファ（α）形状を有してよく、ここで、コアアルファ、α_cは、１．５と２．５の間、例えば、１．８＜α_c＜２．２である。いくつかの好ましい実施の形態において、ｒ₁は８．０マイクロメートル未満、より好ましくは３．５マイクロメートルと７．０マイクロメートルの間である。ファイバは、８．２と９．６マイクロメートルの間の１３１０ｎｍでのモードフィールド直径を示すことができ、１３００ｎｍと１３２４ｎｍの間のゼロ分散波長、１２６０ｎｍ以下のケーブルカットオフおよび１０ｍｍの半径のマンドレル上に巻き付けたときの、１ｄＢ／ｔｕｒｎ未満の曲げ損失を有する。

いくつかの実施の形態において、グレーデッド・インデックス中央コア領域１は、Ｇｅドープトシリカからなり、Ｇｅレベルは、コアの半径が外半径ｒ＝ｒ₁に近づくにつれて低下する。しかしながら、いくつかの実施の形態において、グレーデッド・インデックス中央コアは、フッ素ドープトシリカからなり、ゲルマニアを実質的に含まない。これらの実施の形態において、クラッドは、Ｆ、Ｂなどのダウンドーパントで、中央コア領域に対してダウンドープされていても、または非周期的孔または空隙を含んでもよい。いくつかの実施の形態において、屈折率が減少した環状部分は、非周期的に配置されたか、または周期的に配置されたか、またはその両方で配置された、空隙を含む。「非周期的に配置された」または「非周期的分布」という用語は、光ファイバの断面（縦軸に対して垂直な断面など）をとったときに、非周期的に配置された空隙は、ファイバの一部分に亘り無作為にすなわち非周期的に分布していることを意味する。ファイバの長手方向に沿って異なる地点で取られた類似の断面が、異なる断面孔パターンを表すであろう、すなわち、様々な断面が異なる孔パターンを有し、ここで、空隙の分布および空隙のサイズは一致しない。すなわち、空隙は非周期的である、すなわち、それらは、ファイバ構造内に周期的に配置されていない。これらの空隙は、光ファイバの長手方向（すなわち、縦軸に対して平行）に沿って伸長されている（引き伸ばされている）が、伝送ファイバの典型的な長さについて、全ファイバの全長に亘り延在していない。空隙は、アルゴン、窒素、クリプトン、ＣＯ₂、ＳＯ₂、または酸素などの１種類以上のガスを含有しても差し支えなく、または空隙は、実質的にガスを含まない真空であって差し支えない；任意のガスの存在または不在にかかわらず、環状部分５０の相対屈折率は、空隙の存在により低下される。理論により拘束することを意図するものではないが、空隙は、ファイバの長手方向に沿って、数メートル未満しか、多くの場合、１メートル未満しか延在しないと考えられる。ここに開示された光ファイバは、固結されたガラスブランク内に相当な量のガスが捕捉されるようにするのに効果的なプリフォーム固結条件を使用し、それによって、固結されたガラス光ファイバプリフォームに空隙を形成する方法によって、製造することができる。これらの空隙を除去するための工程をとらずに、結果として得られたプリフォームを使用して、その中に空隙を有する光ファイバを形成する。ここに用いたように、孔の直径は、光ファイバを、ファイバの縦軸を横断する垂直断面で見たときに、孔を画成するシリカ内面に端点が配置された最長の線セグメントである。

いくつかの例示の実施の形態において、グレーデッド・インデックス・コア領域１は、少なくとも１種類のアルカリ金属酸化物ドーパントを含有し、例えば、そのアルカリ金属は、Ｋ（カリウム）、Ｎａ（ナトリウム）、Ｌｉ（リチウム）、Ｃｓ（セシウム）、およびＲｂ（ルビジウム）である。いくつかの例示の実施の形態において、コア１は、２０ｐｐｍから１０００質量ｐｐｍのＫ、より好ましくは５０〜５００質量ｐｐｍのＫ、最も好ましくは５０〜３００質量ｐｐｍのＫの量でＫ₂Ｏを含有する。このファイバは塩素も含んでよい。塩素の量は、コア領域１において、１５００質量ｐｐｍ未満、クラッド領域２〜４において５００質量ｐｐｍ未満であることが好ましい。いくつかの実施の形態において、アルカリドープトファイバは、ゲルマニアを含まないシリカ（好ましくは１質量％未満のゲルマニア、より好ましくは０．１質量％未満のゲルマニア）であるコアおよび／またはクラッドを備えている。「ｐｐｍ」という用語は、別記しない限り、質量での百万分率、または質量ｐｐｍを称し、質量％の測定値は、１０，０００倍で乗じることによって、ｐｐｍに変換できる。

ここに開示されたファイバは、従来の製造技法を使用し、例えば、ここに引用する米国特許第７５６５８２０号明細書に開示されたような、公知のファイバ線引き方法および装置を使用して製造された光ファイバプリフォームから線引きしてもよい。

様々な例示の実施の形態は、以下の実施例によってさらに明確になるであろう。特許請求の範囲の精神または範囲から逸脱せずに、様々な改変および変更が行えることが当業者には明白であろう。

ファイバの実施例１〜２５および比較例
下記の表１〜４は、モデル化された説明のためのファイバの実施例１〜２５および比較例の特徴を列挙している。詳しくは、表１〜４の各例について、中央コア領域１の相対屈折率差分Δ₁、アルファ_コア、および外半径ｒ₁、第１の内側クラッド領域２の相対屈折率差分Δ₂および外半径ｒ₂、ｒ₁／ｒ₂、第２の内側クラッド領域３の相対屈折率差分Δ₃とΔ_3min、モートアルファ（アルファ_t）、半径位置ｒ_3aとｒ₃、（ｒ_3a−ｒ₂）／（ｒ₃−ｒ₂）、モート体積Ｖ_3a3およびモート体積比Ｖ_3a3ratio、外側クラッド領域４の相対屈折率差分Δ₄および、外側クラッド領域３の内半径ｒ₃と３０マイクロメートルの半径方向距離との間で計算された体積Ｖ₄が下記に述べられている。また、ｎｍで表されたＬＰ１１カットオフ波長、１３１０ｎｍでの色分散と分散勾配、１５５０ｎｍでの色分散と分散勾配、１３１０ｎｍと１５５０ｎｍでのモードフィールド直径、１５５０ｎｍでのピンアレイマクロベンド（ｄＢ／ｍで表された１５５０ｎｍでのＬＬＷＭマイクロベンド）、ゼロ分散波長（λ₀）、２２ｍケーブルカットオフ、１５５０ｎｍでのｄＢ／ｔｕｒｎで表された１×１０ｍｍ、１×２０ｍｍおよび１×３０ｍｍの直径の誘起曲げ損失、およびＭＡＣＣａｂ（１３１０ｎｍでのマイクロメートルで表されたＭＦＤ／マイクロメートルで表されたケーブルカットオフ）を含むモデル化データも示されている（表１〜４）。

表１〜４の例示のファイバ１〜２５は、約−１．０５ｐｓ／ｎｍ／ｋｍから約１ｐｓ／ｎｍ／ｋｍの１３１０ｎｍでの分散、約１０２５ｎｍと１３００ｎｍの間のＬＰ１１カットオフ波長、および１５５０ｎｍの波長での１０ｍｍの直径のマンドレルに巻き付けたときの５．５ｄＢ／ｔｕｒｎ未満の曲げ損失を有する。例示の実施例のファイバ１〜２５は、外半径ｒ₁、相対屈折率Δ₁、最大相対屈折率Δ_1maxおよび０．５≦アルファ_コア≦４のアルファプロファイル、アルファ_コアを有するグレーデッド・インデックス中央コア領域１；および前記グレーデッド・インデックス中央コア領域を取り囲み、半径の増加と共に負の方向に増加する相対屈折率差分Δ₃を有する内側クラッド領域３（すなわち、トレンチ）を有する。この内側クラッド領域３は、内半径ｒ₂、１０マイクロメートル超の外半径ｒ₃、およびΔ_1max＞Δ_3minとなるような最小相対屈折率Δ_3minを有し、ｒ₃≧ｒ_3a、および０．５≦（ｒ_3a−ｒ₂）／（ｒ₃−ｒ₂）≦１、式中、ｒ_3aは、Δ₃が最初に値Δ_3minに到達する、ファイバの中心線からの距離である。内側クラッド領域３は、０．５≦アルファ_t≦５となるようなアルファプロファイル、アルファ_tを有する。外側クラッド領域は、内側クラッド領域を取り囲み、相対屈折率Δ₄を有し、Δ_3min＜Δ₄である。これらの実施の形態において、（Δ₄−Δ_3min）の間の絶対差は、０．０８％≦｜Δ₄−Δ_3min｜≦０．７％であり、Δ_3minとΔ₂の間の絶対差は０．３％より大きい。第２の内側クラッド領域の絶対体積値Ｖ_3a3は、５％Δμｍ²≦Ｖ_3a3≦１０５％Δμｍ²であり、モート体積比は０．３≦Ｖ_3a3ratio≦０．８である。表１〜４の上述したファイバ１〜２５は、１４００ｎｍ以下、多くの実施の形態においては１２６０ｎｍ以下の２２ｍケーブルカットオフ、８．２と９．６マイクロメートルの間の１３１０ｎｍでのモードフィールド直径（ＭＦＤ）を示し、１３００ｎｍ≦λ₀≦１３２４ｎｍのゼロ分散波長λ₀を有する。

より詳しくは、ここに記載された例示の光ファイバの実施の形態１０は、１５ｍｍの直径のマンドレルに巻き付けられたときに０．５ｄＢ／ｔｕｒｎ未満の、ある場合には、０．２５ｄＢ／ｔｕｒｎ未満の、１５５０ｎｍでの曲げ損失を示すことが好ましい。これらのファイバは、１０ｍｍの直径のマンドレルに巻き付けられたときに１ｄＢ／ｔｕｒｎ未満の、より好ましくは０．５ｄＢ／ｔｕｒｎ未満の、いくつかのファイバにおいて最も好ましくは０．２ｄＢ／ｔｕｒｎ未満の、１５５０ｎｍでの曲げ損失を示す。このファイバは、１５ｍｍの直径のマンドレルに巻き付けられたときに０．２５ｄＢ／ｔｕｒｎ未満の、いつくかのファイバにおいてより好ましくは、０．１５ｄＢ／ｔｕｒｎ未満の、１５５０ｎｍでの曲げ損失を示す。このファイバは、２０ｍｍの直径のマンドレルに巻き付けられたときに０．１ｄＢ／ｔｕｒｎ未満の、いつくかのファイバにおいてより好ましくは、０．０３ｄＢ／ｔｕｒｎ未満の、１５５０ｎｍでの曲げ損失を示す。上述したファイバのいくつかは、２０ｍｍの半径のマンドレルに巻き付けられたときに０．７５ｄＢ／ｔｕｒｎ未満の曲げ損失を示し、６．４と８．５の間のＭＡＣＣａｂ数を示す。（ＭＡＣＣａｂ数＝１３１０ｎｍでのマイクロメートルで表されたＭＦＤ／マイクロメートルで表されたケーブルカットオフであることに留意のこと）。これらのファイバは、３０ｍｍの直径のマンドレルに巻き付けられたときに０．０１ｄＢ／ｔｕｒｎ未満の、いくつかのファイバでは、０．００３ｄＢ／ｔｕｒｎ未満の、１５５０ｎｍでの曲げ損失を示す。これらの実施例のいくつかでは、外側クラッド領域に、２０００質量ｐｐｍ超の、いくつかの場合には、３０００質量ｐｐｍ超、またはさらには４０００質量ｐｐｍ超の量の塩素を使用している。いくつかの実施の形態において、外側クラッド領域は、２０００質量ｐｐｍ超かつ１２０００質量ｐｐｍ未満の量の塩素を含む。

１５５０ｎｍでの減衰（スペクトル）は、好ましくは０．２１ｄＢ／ｋｍ未満、より好ましくは０．２０ｄＢ／ｋｍ未満、さらにより好ましくは０．１９７ｄＢ／ｋｍ未満である。いくつかの好ましい実施の形態において、１５５０ｎｍでの減衰（スペクトル）は、０．１９１ｄＢ／ｋｍ以下、さらより好ましくは０．１８９ｄＢ／ｋｍ以下、さらにより好ましくは０．１８２ｄＢ／ｋｍ以下である。

それゆえ、ここに記載された光ファイバ１０の実施の形態は、極めて優れた曲げ性能を提供し、その上、約１２６０ｎｍより長い波長でのシングルモード作動に適したカットオフ波長を提供する。

いくつかの実施の形態において、コア領域１は、１つ以上の光ファイバ製造技法の結果として生じるであろういわゆる中心線低下部(centerline dip)を有する相対屈折率プロファイルを含んでもよい。しかしながら、ここに開示された相対屈折率プロファイルのいずれにおいても、中心線低下部は随意的である。

ここに開示された光ファイバ１０は、コアと、そのコアを取り囲むクラッド層（もしくはクラッドまたは最も外側の環状クラッド領域）を備えている。コアが、ゲルマニウムがドープされたシリカ、すなわち、ゲルマニアドープトシリカからなることが好ましい。単独でまたは組合せで、ゲルマニウム以外のドーパントを、ここに開示された光ファイバのコア内に、特に、中心線にまたはその近くに用いて、所望の屈折率および密度を得てもよい。

ここに開示された光ファイバがシリカ系のコア領域１とクラッドを有することが好ましい。好ましい実施の形態において、そのクラッドは、ｒ₄の２倍である、約１２５マイクロメートルの外径を有する。

ここに開示されたファイバは、特にＯＶＤ法で製造された場合、低いＰＭＤ値を示す。その光ファイバを回転させて、ここに開示されたファイバのＰＭＤ値を低下させてもよい。

先の説明は、単なる例示であり、特許請求の範囲により定義されたファイバの性質と特徴を理解するための概要を提供することが意図されているのが理解されよう。添付図面は、好ましい実施の形態のさらなる理解を提供するために含まれ、本明細書に包含され、その一部を構成する。図面は、その説明と共に、原理と作動を説明する働きをする様々な特徴と実施の形態を図示している。付随の特許請求の範囲の精神または範囲から逸脱せずに、ここに記載された好ましい実施の形態に対して様々な改変が行えることが当業者に明白になるであろう。

Claims (8)

1. シングルモード光ファイバにおいて、
   外半径ｒ₁、相対屈折率Δ₁、最大相対屈折率Δ_1maxおよび０．５≦アルファ_コア≦４のアルファプロファイル、アルファ_コアを有するグレーデッド・インデックス中央コア領域；および
   クラッド領域であって、
   （ａ）前記グレーデッド・インデックス中央コア領域を取り囲み、半径の増加と共に負の方向に増加する相対屈折率差分Δ₃プロファイルを有するトレンチ領域であって、内半径ｒ₂、１０マイクロメートル超の外半径ｒ₃、およびΔ_1max＞Δ_3minとなるような最小相対屈折率Δ_3minを有し、ｒ₃≧ｒ_3a、および０．５≦（ｒ_3a−ｒ₂）／（ｒ₃−ｒ₂）≦１、式中、ｒ_3aは、Δ₃が最初に値Δ_3minに到達する、ファイバの中心線からの距離であり、０．５≦アルファ_t≦５となるようなアルファプロファイル、アルファ_tを有するトレンチ領域と、
   （ｂ）前記トレンチ領域を取り囲み、相対屈折率Δ₄を有し、Δ_3min＜Δ₄である外側クラッド領域と、
   を含み、０．０８％≦｜Δ ₄ −Δ _3min ｜≦０．７％であり、前記トレンチ領域の絶対値Ｖ _3a3 が、５％Δμｍ ² ≦Ｖ _3a3 ≦１０５％Δμｍ ² であるクラッド領域、
   を備え、
   当該光ファイバが、１４００ｎｍ以下の２２ｍケーブルカットオフ波長を示す、
   光ファイバ。
2. 前記クラッド領域が、相対屈折率差分Δ₂を有する第１の内側クラッド領域であって、前記中央コア領域と前記トレンチ領域との間に位置し、よって該第１の内側クラッド領域の外半径が前記トレンチ領域の内半径ｒ₂と等しくなる第１の内側クラッド領域をさらに含み、ｒ₂≦１０マイクロメートル、０．６５≦ｒ₁／ｒ₂＜１、Δ_1max＞Δ₂＞Δ_3minである、請求項１記載の光ファイバ。
3. Δ _3min とΔ₂の間の絶対差が０．０３より大きい、請求項２記載の光ファイバ。
4. 前記グレーデッド・インデックス中央コア領域が、
   （ｉ）ゲルマニアドープトシリカを含む、または
   （ｉｉ）フッ素ドープトシリカを含み、ゲルマニアを実質的に含まず、および／または
   （ｉｉｉ）カリウムを含む、
   請求項１から３いずれか１項記載の光ファイバ。
5. 前記ファイバが、
   （ｉ）２０ｍｍの半径のマンドレルに巻き付けられたときの０．７５ｄＢ／ｔｕｒｎ未満の曲げ損失および６．４と８．５の間のＭＡＣＣａｂ数、および／または
   （ｉｉ）１０ｍｍの直径のマンドレルに巻き付けられたときの１ｄＢ／ｔｕｒｎ未満の曲げ損失、
   を示す、請求項１から４いずれか１項記載の光ファイバ。
6. ０．３≦Ｖ_3a3ratio≦０．８のモート体積比をさらに有する、請求項１から５いずれか１項記載の光ファイバ。
7. １２６０ｎｍ以下の２２ｍケーブルカットオフ、および１３００ｎｍ≦λ₀≦１３２４ｎｍのゼロ分散波長λ₀を有する、請求項１から６いずれか１項記載の光ファイバ。
8. ０．３％＜Δ _1max ＜０．４８％である、請求項１から７いずれか１項記載の光ファイバ。