WO2022158496A1 - 光ファイバ、光ファイバテープ心線および光ファイバケーブル - Google Patents

光ファイバ、光ファイバテープ心線および光ファイバケーブル Download PDF

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WO2022158496A1
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optical fiber
less
layer
mpa
refractive index
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和則 武笠
稔 笠原
景一 相曽
幸寛 土田
直也 蓬田
拓巳 数金
一彦 菅沼
朋章 五戸
光洋 岩屋
ゾルターン ヴァーラヤイ
タマーシュ ミヒャルフィ
Original Assignee
古河電気工業株式会社
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    • G—PHYSICS
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    • G02B6/02009—Large effective area or mode field radius, e.g. to reduce nonlinear effects in single mode fibres
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    • G02B6/03616—Optical fibres characterised both by the number of different refractive index layers around the central core segment, i.e. around the innermost high index core layer, and their relative refractive index difference
    • G02B6/03622—Optical fibres characterised both by the number of different refractive index layers around the central core segment, i.e. around the innermost high index core layer, and their relative refractive index difference having 2 layers only
    • G02B6/03627—Optical fibres characterised both by the number of different refractive index layers around the central core segment, i.e. around the innermost high index core layer, and their relative refractive index difference having 2 layers only arranged - +
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    • G02B6/0365—Optical fibres characterised both by the number of different refractive index layers around the central core segment, i.e. around the innermost high index core layer, and their relative refractive index difference having 3 layers only arranged - - +

Definitions

  • the present invention relates to optical fibers, optical fiber ribbons and optical fiber cables.
  • An optical fiber that employs a W-type refractive index profile has been actively studied (Patent Documents 1 to 4).
  • W-shaped refractive index profiles have been employed, for example, to increase the effective core area of optical fibers.
  • An optical fiber having a large effective core area suppresses the occurrence of nonlinear optical effects in the optical fiber, and thus can be suitably used as, for example, a long-distance optical transmission line.
  • the effective core cross-sectional area may be described as Aeff.
  • Patent Document 2 discloses a technique in which an optical fiber includes a primary coating layer covering the outer surface of the clad layer and a secondary coating layer covering the outer surface of the primary coating layer.
  • the primary coating layer is formed of an ultraviolet curable resin having a Young's modulus of 1.0 MPa or less and having an outer diameter of 130 ⁇ m or more and 250 ⁇ m or less.
  • the secondary coating layer is a coating layer having an outer diameter of 160 ⁇ m or more and 400 ⁇ m or less, which is formed of an ultraviolet curable resin having a Young's modulus of 500 MPa or more.
  • forming a tape means arranging a plurality of optical fibers to form an optical fiber ribbon.
  • the term “cable” refers to providing an optical fiber or optical fiber ribbon with a tension member or a sheath to form an optical fiber cable. Optical fibers that are taped or cabled are sometimes required to have low microbending loss.
  • the reason for this is that if the optical fiber has a large microbending loss, the transmission loss increases more than that of the optical fiber alone by making it into a tape or a cable. Therefore, there is room for study on how to expand the effective core cross-sectional area and reduce the micro-bend loss at the same time.
  • the present invention has been made in view of the above, and its object is to provide a low microbend loss optical fiber with an enlarged effective core area, and an optical fiber tape core wire and an optical fiber cable using the same. to provide.
  • one aspect of the present invention provides a core portion made of glass, a side core layer made of glass and surrounding the outer periphery of the core portion, and the side core layer made of glass. a primary layer made of resin and surrounding the outer periphery of the clad portion; and a secondary layer made of resin and surrounding the outer periphery of the primary layer.
  • ⁇ 1 be the average maximum relative refractive index difference of the core portion with respect to the average refractive index
  • ⁇ 2 be the relative refractive index difference of the average refractive index of the side core layer
  • ⁇ 2 be the relative refractive index difference of the average refractive index of the side core layer with respect to the average refractive index
  • the relative refractive index of the average refractive index of the clad portion to pure silica glass
  • the core diameter of the core portion is 2a and the outer diameter of the side core layer is 2b. 5 or less
  • 2a is 11.5 ⁇ m or more and 14.5 ⁇ m or less
  • the effective core area at a wavelength of 1550 nm is 90 m 2 or more and 150 ⁇ m or less
  • the primary layer thickness and the secondary The secondary layer thickness, which is the layer thickness of the layer, is 5 ⁇ m or more
  • the primary elastic modulus which is the elastic modulus of the primary layer, is smaller than the secondary elastic modulus, which is the elastic modulus of the secondary layer
  • the microbend loss at a wavelength of 1550 nm is 1.0 dB/km or less, optical fiber.
  • the ratio of the secondary layer thickness to the primary layer thickness may be less than 1.
  • the primary elastic modulus may be 0.2 MPa or higher and 3.0 MPa or lower, and the secondary elastic modulus may be 5.0 MPa or higher and 2000 MPa or lower.
  • the primary elastic modulus may be 0.2 MPa or more and 1.0 MPa or less, and the secondary elastic modulus may be 500 MPa or more and 2000 MPa or less.
  • the primary elastic modulus may be 0.3 MPa or more and 0.6 MPa or less, and the secondary elastic modulus may be 600 MPa or more and 1800 MPa or less.
  • the microbend loss may be a value measured by a sandpaper method.
  • the elongation at break of the secondary layer may be 2.5% or more and 80% or less.
  • the cutoff wavelength may be 1530 nm or less.
  • the thickness of the primary layer and the thickness of the secondary layer may be 5 ⁇ m or more and 60 ⁇ m or less.
  • One aspect of the present invention is an optical fiber tape cable including a plurality of the optical fibers.
  • One aspect of the present invention is an optical fiber cable including the optical fiber.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of an optical fiber according to Embodiment 1.
  • FIG. FIG. 2 is a schematic diagram of a refractive index profile of an optical fiber according to Embodiment 1.
  • FIG. 3A is a diagram showing an example of the relationship between ⁇ 2, 2a, and Aeff.
  • FIG. 3B is a diagram showing an example of the relationship between ⁇ 2, 2a, and Aeff.
  • FIG. 3C is a diagram showing an example of the relationship between ⁇ 2, 2a, and Aeff.
  • FIG. 4A is a diagram showing another example of the relationship between ⁇ 2, 2a, and Aeff.
  • FIG. 4B is a diagram showing another example of the relationship between ⁇ 2, 2a, and Aeff.
  • FIG. 4A is a diagram showing another example of the relationship between ⁇ 2, 2a, and Aeff.
  • FIG. 4B is a diagram showing another example of the relationship between ⁇ 2, 2a, and Ae
  • FIG. 4C is a diagram showing another example of the relationship between ⁇ 2, 2a, and Aeff.
  • FIG. 5A is a diagram showing an example of the relationship between ⁇ 2, 2a and microbend loss.
  • FIG. 5B is a diagram showing an example of the relationship between ⁇ 2, 2a and microbend loss.
  • FIG. 5C is a diagram showing an example of the relationship between ⁇ 2, 2a and microbend loss.
  • FIG. 6A is a diagram showing another example of the relationship between ⁇ 2, 2a and microbend loss.
  • FIG. 6B is a diagram showing another example of the relationship between ⁇ 2, 2a and microbend loss.
  • FIG. 6C is a diagram showing another example of the relationship between ⁇ 2, 2a and microbend loss.
  • FIG. 5A is a diagram showing another example of the relationship between ⁇ 2, 2a and microbend loss.
  • FIG. 7A is a diagram showing yet another example of the relationship between ⁇ 2, 2a and microbend loss.
  • FIG. 7B is a diagram showing still another example of the relationship between ⁇ 2, 2a and microbend loss.
  • FIG. 7C is a diagram showing still another example of the relationship between ⁇ 2, 2a and microbend loss.
  • FIG. 8 is a diagram showing an example of the relationship between ⁇ 1 and the average value of microbend loss.
  • FIG. 9 is a diagram showing an example of the relationship between ( ⁇ 1 ⁇ 2) and microbend loss.
  • FIG. 10 is a diagram showing an example of the relationship between Aeff and microbend loss.
  • FIG. 11 is a schematic diagram of the optical fiber ribbon according to the second embodiment.
  • FIG. 12 is a schematic diagram of an optical fiber ribbon according to Embodiment 3.
  • FIG. 13 is a schematic cross-sectional view of an optical fiber cable according to Embodiment 4.
  • FIG. 11 is a schematic diagram of the optical fiber ribbon according to the
  • the cutoff wavelength or the effective cutoff wavelength refers to the ITU-T G.I. Refers to the cable cutoff wavelength ( ⁇ cc) defined in R.650.1. For other terms not specifically defined in this specification, see G.I. 650.1 and G.I. 650.2 shall comply with the definition and measurement method.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of an optical fiber according to Embodiment 1.
  • the optical fiber 10 is made of silica-based glass, and includes a core portion 11 , a side core layer 12 surrounding the outer periphery of the core portion 11 , and a clad portion 13 surrounding the outer periphery of the side core layer 12 .
  • a portion of the optical fiber 10 including the core portion 11, the side core layer 12, and the clad portion 13 is a portion made of glass in the optical fiber, and is sometimes referred to as a glass optical fiber.
  • the optical fiber 10 also includes a coating layer 14 surrounding the outer circumference of the clad portion 13 .
  • the coating layer 14 has a primary layer 14a surrounding the outer periphery of the clad portion 13 and a secondary layer 14b surrounding the outer periphery of the primary layer 14a.
  • An optical fiber with a coating layer 14 is sometimes referred to as an optical fiber core.
  • FIG. 2 is a diagram showing the refractive index profile of the optical fiber 10.
  • FIG. A profile P1 is a refractive index profile of the core portion 11 and has a so-called step shape.
  • Profile P2 is the refractive index profile of the side core layer 12 .
  • a profile P3 is a refractive index profile of the cladding portion 13 .
  • the refractive index profile of the core portion 11 is not limited to a geometrically ideal step shape, but the shape of the top portion is not flat and unevenness is formed due to manufacturing characteristics. It may have a shape that pulls.
  • the refractive index of the substantially flat region at the top of the refractive index profile within the range of the core diameter 2a of the core portion 11 in manufacturing design serves as an index for determining ⁇ 1.
  • the substantially flat region seems to be divided into multiple places, or when it is difficult to define the substantially flat region due to a continuous change, At least any part of the core part other than the part where the rate changes is within the range of ⁇ 1 below, and the difference in ⁇ between the maximum value and the minimum value is within ⁇ 30% of a certain value, desired It has been confirmed that it is possible to produce characteristics close to , and there is no particular problem.
  • the core diameter of the core portion 11 is 2a.
  • the outer diameter of the side core layer 12 is 2b.
  • the relative refractive index difference (maximum relative refractive index difference) of the average maximum refractive index of the core portion 11 with respect to the average refractive index of the clad portion 13 is ⁇ 1.
  • the relative refractive index difference of the average refractive index of the side core layer 12 with respect to the average refractive index of the cladding portion 13 is ⁇ 2.
  • the average maximum refractive index of the core portion 11 is the average value in the radial direction of the refractive index of the substantially flat region at the top of the refractive index profile.
  • the average refractive index of the side core layer 12 and the clad portion 13 is the average value of the refractive indices in the radial direction of the refractive index profile.
  • the relative refractive index difference of the average refractive index of the clad portion 13 with respect to the refractive index of pure silica glass is ⁇ Clad.
  • pure silica glass is very high-purity silica glass that does not substantially contain dopants that change the refractive index and has a refractive index of about 1.444 at a wavelength of 1550 nm.
  • the dashed-dotted line indicates the relative refractive index difference of the pure silica glass with respect to the average refractive index of the cladding portion 13 .
  • the optical fiber 10 has a W-shaped refractive index profile.
  • FIG. 2 shows the case where ⁇ Clad is less than 0%, ⁇ Clad may be 0% or more.
  • the core portion 11 is made of silica-based glass containing a refractive index adjusting dopant for increasing the refractive index.
  • the core portion 11 contains at least one, for example two or more, of germanium (Ge), chlorine (Cl), fluorine (F), potassium (K) and sodium (Na) as a dopant.
  • F lowers the refractive index of quartz glass
  • (Ge), Cl, K and Na are dopants that raise the refractive index of quartz glass.
  • the core portion 11 may be made of pure silica glass.
  • the side core layer 12 and the clad portion 13 are made of quartz-based glass doped with only F and Cl, only F, or only Cl.
  • ⁇ 1> ⁇ Clad> ⁇ 2 and 0> ⁇ 2 are established, and preferable ranges of ⁇ 1, ⁇ 2, and ⁇ Clad, which will be described later, are realized.
  • the clad portion 13 may be made of pure silica glass.
  • the primary layer 14a and the secondary layer 14b are made of resin.
  • This resin is, for example, an ultraviolet curing resin.
  • the UV curable resin is a mixture of various resin materials and additives such as oligomers, diluent monomers, photopolymerization initiators, silane coupling agents, sensitizers and lubricants.
  • oligomer conventionally known materials such as polyether urethane acrylate, epoxy acrylate, polyester acrylate, and silicone acrylate can be used.
  • Conventionally known materials such as monofunctional monomers and polyfunctional monomers can be used as the diluent monomer.
  • the additives are not limited to those described above, and conventionally known additives and the like used for ultraviolet curable resins and the like can be widely used.
  • the primary layer thickness which is the layer thickness of the primary layer 14a
  • the secondary layer thickness which is the layer thickness of the secondary layer 14b
  • the primary elastic modulus which is the elastic modulus of the primary layer 14a
  • the secondary elastic modulus which is the elastic modulus of the secondary layer 14b.
  • Primary and secondary moduli are also called Young's moduli. These elastic moduli can be realized by adjusting the components of the resin, manufacturing conditions, and the like. Specifically, the types, molecular weights and contents of oligomers in the materials constituting the primary layer 14a and the secondary layer 14b, the types and amounts of diluent monomers, the types and contents of other components, the irradiation intensity of ultraviolet rays, etc.
  • the elastic moduli of the primary layer 14a and the secondary layer 14b can be adjusted by the curing conditions and the like.
  • ⁇ 1 is 0.23% or more and 0.30% or less
  • ⁇ 2 is ⁇ 0.23% or more and ⁇ 0.08% or less
  • ( ⁇ 1 ⁇ 2) is 0. .36% or more and 0.53% or less
  • b/a is 2 or more and 5 or less
  • 2a is 11.5 ⁇ m or more and 14.5 ⁇ m or less
  • the primary layer thickness and the secondary layer thickness are 5 ⁇ m or more
  • the primary The elastic modulus is less than the secondary elastic modulus.
  • the characteristics of the optical fiber 10 with increased Aeff and low microbending loss that is, the Aeff at a wavelength of 1550 nm is 90 ⁇ m 2 or more and 150 ⁇ m 2 or less, and the microbending loss at a wavelength of 1550 nm is 1.0 dB/km or less. It is preferably realized.
  • Aeff is a value at a wavelength of 1550 nm.
  • 3A to 3C are diagrams showing an example of the relationship between ⁇ 2, 2a and Aeff. ⁇ 1 is 0.25% in FIG. 3A, 0.27% in FIG. 3B, and 0.29% in FIG. 3C.
  • Aeff tends to decrease as ⁇ 1 increases. Even when ⁇ 1 is 0.23% or 0.3%, Aeff may be 90 ⁇ m 2 or more and 150 ⁇ m 2 or less.
  • ⁇ 1 be 0.23% or more and 0.30% or less
  • ⁇ 2 be ⁇ 0.23% or more and ⁇ 0.02% or less
  • 2a be 11.5 ⁇ m or more in order to satisfy the conditions.
  • 4A to 4C are diagrams showing another example of the relationship between ⁇ 2, 2a and Aeff.
  • b/a is 2 in FIG. 4A
  • b/a is 3 in FIG. 4B
  • b/a is 4 in FIG. 4C.
  • Microbend loss is a value at a wavelength of 1550 nm.
  • a simulation calculation based on the following non-patent document was used to investigate the microbending loss: "Tamas Mihalffy et al., Combined Mechanical-Optical Simulation to Predict Microbending Loss of Single Mode Fibers, OECC 2019, WP4-C1".
  • FIGS. 5A to 5C, 6A to 6C, and 7A to 7C are diagrams showing an example of the relationship between ⁇ 2, 2a, and microbend loss.
  • b/a 2 in FIG. 5A
  • b/a 3 in FIG. 5B
  • microbend loss tends to decrease as b/a increases.
  • microbend loss tends to decrease as ⁇ 1 increases.
  • FIG. 8 is a diagram showing an example of the relationship between ⁇ 1 and the average value of microbend loss.
  • FIG. 8 shows the relationship between ⁇ 1 and the average value of microbend loss at 1550 nm when Aeff at 1550 nm is 120, 130, and 140 ⁇ m 2 when the structural parameters are set within a predetermined range.
  • the predetermined range is a range of -0.23% or more and -0.08% or less for ⁇ 2 and a range of 2 or more and 4 or less for b/a. From the investigation shown in FIG. 8, especially when Aeff increases, microbend loss increases rapidly when ⁇ 1 is less than 0.23%, making it difficult to stably satisfy 1 dB/km or less. I know it's coming.
  • FIG. 9 is a diagram showing an example of the relationship between ( ⁇ 1 ⁇ 2) and microbend loss. As shown in FIG. 9, it was found that the microbending loss increases as ( ⁇ 1 ⁇ 2) decreases. According to investigations by the present inventors, it has been found that ( ⁇ 1 ⁇ 2) is preferably 0.36% or more in order to reliably suppress the microbend loss to 1 dB/km or less. For example, in the example shown in FIG. 9, if ( ⁇ 1 ⁇ 2) is 0.36% or more, it is 0.8 dB/km or less, which is 20% or more lower than 1 dB/km.
  • the configuration of the core portion 11, the side core layer 12, and the clad portion 13 of the optical fiber 10 has ⁇ 1 of 0.23% or more and 0.30% or less, and ⁇ 2 of ⁇ 0. .23% or more and ⁇ 0.08% or less, ( ⁇ 1 ⁇ 2) is 0.36% or more and 0.53% or less, b/a is 2 or more and 5 or less, and 2a is 11.5 ⁇ m or more and 14 0.5 ⁇ m or less, Aeff at a wavelength of 1550 nm is increased to 90 ⁇ m 2 or more and 150 ⁇ m 2 or less, and a low microbend loss of 1.0 dB/km or less at a wavelength of 1550 nm is realized.
  • FIG. 10 is a diagram showing an example of the relationship between Aeff and microbend loss in various combinations of ⁇ 1 and b/a. From FIG. 10, it was confirmed that if the Aeff is the same, the larger ⁇ 1 or the larger b/a can reduce the microbend loss.
  • the cutoff wavelength of the optical fiber 10 is known to be dependent on the length of the fiber, and is not limited, but if the cable cutoff wavelength ( ⁇ cc) measured with a length of 22 m is 1530 nm or less.
  • the optical fiber 10 can be practically used as a single-mode optical transmission line in the C band (for example, 1530 nm to 1565 nm), which is desirable. According to a comprehensive investigation by the present inventors, it has been found that it is easier to set ⁇ cc to 1530 nm or less if the core diameter 2a is 14.5 ⁇ m or less.
  • the characteristics of the resin coating layer 14 are important as well as the configuration of the core portion 11, the side core layer 12, and the clad portion 13 of the glass optical fiber.
  • the present inventors performed comprehensive verification including experiments on the characteristics of the coating layer 14 and optimized them.
  • the coating layer 14 has a two-layer structure of a primary layer 14a surrounding the outer circumference of the cladding portion 13 and a secondary layer 14b surrounding the outer circumference of the primary layer 14a.
  • the secondary layer 14b is made of a soft material with a small thickness, and the secondary layer 14b is made of a harder material. It was found that the microbend loss characteristic of 1.0 dB/km or less is maintained due to the overall effect of .
  • the thickness of the primary layer even if it is 60 ⁇ m or less, there is no change in the characteristics, so in consideration of the material cost and the like, it is preferably 60 ⁇ m or less. Moreover, even if the thickness of the secondary layer is 60 ⁇ m or less, there is no change in the characteristics, so considering the material cost and the like, it is preferably 60 ⁇ m or less.
  • the ratio of the secondary layer thickness to the primary layer thickness is preferably less than 1. If the ratio is less than 1 (i.e., the primary layer thickness is thicker than the secondary layer thickness), the secondary layer 14b is relatively flexible and the primary layer 14a is easy to move. can plan well.
  • the primary elastic modulus is preferably 0.2 MPa or more and 3 MPa or less, more preferably 1.0 MPa or less, and 0.3 MPa or more and 0.6 MPa or less. is even more desirable.
  • the secondary elastic modulus is preferably 5.0 MPa or more and 2000 MPa or less, more preferably 500 MPa or more, and even more preferably 600 MPa or more and 1800 MPa or less.
  • the elongation at break of the secondary layer 14b is preferably 2.5% or more and 80% or less.
  • the primary elastic modulus is defined as measured by the following method. First, using a commercially available stripper, the primary layer and secondary layer in the intermediate portion of the sample optical fiber were stripped off by a length of several millimeters, and then one end of the optical fiber with the coating layer formed thereon was attached with an adhesive. A load F is applied to the other end of the optical fiber on which the coating layer is formed while being fixed on the slide glass. In this state, the displacement .delta. of the primary layer at the boundary between the portion where the coating layer is stripped off and the portion where the coating is formed is read with a microscope.
  • a graph of displacement ⁇ versus load F is created by setting the load F to 10, 20, 30, 50 and 70 gf (ie 98, 196, 294, 490 and 686 mN sequentially). Then, the gradient obtained from the graph and the following formula are used to calculate the primary elastic modulus. Since the calculated primary elastic modulus corresponds to the so-called in-situ modulus (ISM), it is hereinafter appropriately referred to as P-ISM.
  • ISM in-situ modulus
  • the unit of P-ISM is [MPa]. Further, F/ ⁇ is the slope indicated by the graph of displacement ( ⁇ ) [ ⁇ m] against load (F) [gf], l is the sample length (for example, 10 mm), and DP/DG is the outer diameter of the primary layer (DP) [ ⁇ m ] and the outer diameter (DG) [ ⁇ m] of the clad portion of the optical fiber. Therefore, when calculating P-ISM using the above formula from the used F, ⁇ , and l, it is necessary to perform a predetermined unit conversion. The outer diameter of the primary layer and the outer diameter of the clad portion can be measured by observing the cross section of the optical fiber cut by the fiber cutter with a microscope.
  • the secondary elastic modulus is defined as measured by the following method. First, an optical fiber is immersed in liquid nitrogen, and the coating is stripped off with a stripper to prepare a sample of only the coating by pulling out the glass optical fiber from the optical fiber. . Then, the aluminum plate portion is chucked using a Tensilon universal tensile tester in an atmosphere with a temperature of 23° C. and a relative humidity of 50%. Then, the sample is pulled at a gauge line interval of 25 mm and a tensile speed of 1 mm/min, and the tensile force at the time of 2.5% elongation is measured to calculate the secondary elastic modulus.
  • the secondary modulus corresponds to a so-called 2.5% secant modulus, and is hereinafter referred to as S-ISM as appropriate.
  • the elongation at break of the secondary layer is defined as measured by the following method. First, a sample similar to that used for measuring the secondary elastic modulus is prepared, and the end portion of the sample is fixed to an aluminum plate with an adhesive. Then, the aluminum plate portion is chucked using a Tensilon universal tensile tester in an atmosphere with a temperature of 23° C. and a relative humidity of 50%. Then, the sample is pulled at a mark interval of 25 mm and a tensile speed of 50 mm/min, and the elongation at break is measured.
  • the optical fiber 10 As a method for manufacturing the optical fiber 10, it is desirable to manufacture the optical fiber using a known manufacturing method so as to satisfy the above structural parameters and characteristics of the resin layer.
  • the optical fiber 10 is formed by a known method such as a VAD (Vapor Axial Deposition) method, an OVD (Outside Vapor Deposition) method, an MCVD (Modified Chemical Vapor Deposition) method, or a plasma CVD method.
  • VAD Very Axial Deposition
  • OVD Outside Vapor Deposition
  • MCVD Modified Chemical Vapor Deposition
  • a glass optical fiber is drawn from this optical fiber preform in a drawing furnace, a resin is applied to the drawn glass optical fiber, and the resin is irradiated with ultraviolet rays to be cured. can.
  • dopants such as Ge, F, K, and Na can be added to the optical fiber preform by using a gas containing the dopant when synthesizing the soot.
  • Cl can be added to the optical fiber preform by leaving the chlorine gas used in the dehydration step.
  • F can be added to the optical fiber preform by flowing fluorine gas in a vitrified sintering configuration.
  • Example 2 As an example, an optical fiber preform manufactured using the VAD method was drawn, and sample No. 1 having a W-shaped refractive index profile was obtained. 1-5 optical fibers were manufactured. The following two methods were used for the W-type refractive index profile.
  • Method (1) The core part was made of silica-based glass doped with Ge to increase the refractive index, and the clad part was made of pure silica glass or silica-based glass doped with a small amount of dopant.
  • Method (2) The core part is made of pure silica glass or silica-based glass to which the refractive index is lowered by adding F, and the cladding part is silica to which F is further added compared to the core part to further lower the refractive index. glass.
  • the diameter (cladding diameter) of the glass optical fiber was set to 125 ⁇ m.
  • the thickness of the covering portion was about 250 ⁇ m or about 200 ⁇ m.
  • microbend loss is the difference between the transmission loss of the optical fiber in state A and the transmission loss of the optical fiber in state B wound on the same bobbin with the same tension and length as state A without sandpaper wound.
  • the transmission loss of the optical fiber in state B does not include the microbend loss, and is considered to be the transmission loss inherent in the optical fiber itself.
  • This measuring method is similar to the fixed diameter drum method specified in JIS C6823:2010. This measurement method is also called a sandpaper method. In this measurement method, the transmission loss is measured at a wavelength of 1550 nm, so the microbend loss below is also the value at the wavelength of 1550 nm. Also below, the microbend loss is a value at a wavelength of 1550 nm.
  • Table 1 shows the structural parameters, resin layer properties, and optical properties of each sample.
  • the P diameter is the outer diameter of the primary layer
  • the S diameter is the outer diameter of the secondary layer (that is, the outer diameter of the coating layer).
  • MBL means macrobending loss measured by the sandpaper method. MBL was measured three times or more for one sample, and the average value is shown, and the measured value was stably within ⁇ 10 of the average value. Note that Aeff and MBL are values at a wavelength of 1550 nm.
  • Sample No. The primary layer thicknesses of 1-5 were 35.5 ⁇ m, 21.5 ⁇ mm, 33.5 ⁇ m, 36.0 ⁇ m, 35.5 ⁇ m in order.
  • Sample no. The secondary layer thicknesses of 1-5 were 26.5 ⁇ m, 20.0 ⁇ mm, 27.5 ⁇ m, 26.5 ⁇ m, 27.5 ⁇ m in order.
  • the transmission loss at a wavelength of 1550 nm was 0.20 dB/km when the W-shaped refractive index profile was achieved by method (1), and 0.18 dB/km when achieved by method (2). However, all of them had good characteristics. Moreover, no difference was found between the methods (1) and (2) in terms of optical characteristics other than the transmission loss.
  • the optical fiber when measuring the microbend loss, the optical fiber was wound on the same bobbin with a predetermined tension and a predetermined length on the same bobbin without the sandpaper, and the optical fiber was wound without being wound on the bobbin.
  • the transmission loss was measured in a bundle (state C). As a result, there was almost no difference between the transmission loss values measured in the state B and the state C. From this, it is considered that the microbend loss can be verified by using either state B or state C when measuring the microbend loss, and the reproducibility is good.
  • connection characteristics of the optical fibers Nos. 1 to 5 and the cable characteristics when cabled were also confirmed, and the characteristics were not particularly problematic in practice.
  • G.I. Taking the fusion characteristics with a so-called standard single-mode optical fiber (SMF) conforming to the 652 standard as an example, a low connection loss of 0.1 dB or less is stable under conditions where there is no problem with the mechanical strength of the connection point. confirmed to be obtained.
  • SMF standard single-mode optical fiber
  • FIG. 11 is a schematic diagram of the optical fiber ribbon according to the second embodiment.
  • This optical fiber tape core wire 100 has a plurality of optical fibers 10 arranged in parallel according to the first embodiment, and the adjacent optical fibers 10 are intermittently bonded with an adhesive 20 at a plurality of locations in the longitudinal direction. It has a glued structure. Also, the position in the longitudinal direction of the adhesive 20 that bonds a certain first optical fiber 10 and the second optical fiber 10 adjacent thereto, and the position of the first optical fiber 10 and the second optical fiber thereon. The position in the longitudinal direction of the adhesive 20 that bonds the third optical fiber 10 adjacent on the opposite side differs from each other.
  • Such an optical fiber tape cable 100 is also called an intermittent adhesive ribbon cable or a rollable ribbon cable.
  • FIG. 12 is a schematic diagram of an optical fiber ribbon according to Embodiment 3.
  • FIG. This optical fiber tape core wire 100a is obtained by rolling the optical fiber tape core wire 100 according to the second embodiment, spirally winding the bundle tape 30 along its longitudinal direction, and binding it.
  • the optical fiber tape core wires 100 and 100a are low microbend loss optical fiber tape core wires that enjoy the advantages of the optical fiber 10 and have an enlarged effective core cross-sectional area.
  • the optical fiber ribbon 100 by rolling the optical fiber ribbon 100 into the state of the optical fiber ribbon 100a, a state in which the optical fibers 10 are mounted at high density can be realized. Further, when the optical fiber tape core wires 100a are expanded to form the optical fiber tape core wires 100, the work of fusion splicing the optical fiber tape core wires 100 can be performed by a known fusion splicer for optical fiber tape core wires. can be executed in a relatively short time using, and workability is good.
  • the optical fiber cable 1000 includes a central tension member 200, optical fiber tape core wires 100a, 100b, 100c, and 100d arranged so as to surround the outer circumference of the tension member 200, the tension member 200 and the optical fiber tape core wires. It has a water-absorbing nonwoven fabric 300 that collectively wraps 100a, 100b, 100c, and 100d, and a sheath 400 that surrounds the outer periphery of the nonwoven fabric 300. - ⁇ In addition, ripcords 500a and 500b are provided in the vicinity of the nonwoven fabric 300 in the sheath 400 along the longitudinal direction.
  • the optical fiber tape core wire 100a is the optical fiber tape core wire shown in FIG.
  • the optical fiber tape core wires 100b, 100c, and 100d are optical fiber tape core wires obtained by rolling a rollable ribbon core wire including a plurality of optical fibers 10 and binding them with a bundle tape, like the optical fiber tape core wire 100a. .
  • the optical fiber tape core wires 100b, 100c, and 100d may be the same as the optical fiber tape core wire 100a. Since the tension member 200, the nonwoven fabric 300, and the sheath 400 are well-known structures included in the optical fiber cable, description thereof will be omitted. A sheath is also called an outer skin.
  • the optical fiber cable 1000 is a low microbend loss optical fiber cable 1000 that enjoys the advantages of the optical fiber 10 and has an enlarged effective core cross-sectional area. That is, in the optical fiber cable 1000, even if the optical fiber 10 is cabled, an increase in transmission loss due to an increase in microbend loss is suppressed.
  • the optical fiber according to the embodiment of the present invention can be widely used as an optical fiber constituting an optical fiber ribbon or an optical fiber contained in an optical fiber cable.
  • an optical fiber cable or optical fiber tape core wire configured by providing the optical fiber according to the embodiment of the present invention enjoys the advantages of the optical fiber described above. That is, embodiments of the present invention provide optical fiber cables and optical fiber ribbons with low microbend loss optical fibers having an increased effective core area.
  • the configuration of the optical fiber cable according to the embodiment of the present invention is not limited to the illustrated configuration, and conventionally known optical fiber cables such as a configuration in which the optical fiber according to the embodiment of the present invention is provided and the outer circumference of which is covered with a sheath. It can be configured and is not particularly limited.
  • the configuration is arbitrary, such as an optical fiber, tension members arranged in parallel with the optical fiber on both sides of the optical fiber in the longitudinal direction, and an optical fiber cable in which the outer circumference of these members is collectively covered with a sheath. is.
  • a so-called optical fiber drop cable may be configured in which a pair of notches are formed on both sides of the optical fiber cable in the longitudinal direction, and a support portion containing a support line is provided if necessary. do not have.
  • the configuration of the optical fiber cable is not limited to the configuration described above. can also be freely selected. Also, the outer diameter and cross-sectional shape of the optical fiber cable, the shape and size of the notch, the presence or absence of notch formation, etc. can be freely selected.
  • the configuration of the optical fiber tape core wire having a plurality of optical fibers is also configured by arranging a plurality of optical fibers according to the embodiment of the present invention in parallel and connecting or covering them with a predetermined tape material or the like.
  • the configuration of conventionally known optical fiber ribbons can be employed without particular limitation.
  • the optical fiber tape core wires include flat ribbon core wires and the like. Therefore, the optical fiber ribbon may have a configuration in which, for example, a plurality of optical fibers are arranged in parallel and integrated by a connecting portion made of ultraviolet curable resin or the like.
  • the number of optical fibers (number of cores) in the optical fiber ribbon is also, for example, 4 cores, 8 cores, and 12 cores. It can be 24 fibers or the like. That is, the configuration of the optical fiber ribbon and the number of optical fibers are not particularly limited and can be freely selected.
  • the configuration of the coating layer of the optical fiber has been described by showing the configuration in which the primary layer is formed around the optical fiber and the secondary layer is formed around the primary layer in this order.
  • a colored layer may be formed around the secondary layer.
  • Such a configuration is also called an optical fiber colored cord.
  • the constituent material of the colored layer is the ultraviolet curable resin mentioned above as a component constituting the primary layer and the secondary layer.
  • oligomers, diluent monomers, photoinitiators, sensitizers, pigments, lubricants, and the various additives described above can be preferably used.
  • the secondary layer may be colored, and the colored secondary layer may be used as the outermost layer of the colored optical fiber.
  • a colored secondary layer can be formed by adding a coloring agent mixed with a pigment, lubricant, or the like to the secondary layer.
  • the content of the coloring agent in the colored secondary layer may be appropriately determined depending on the content of the pigment contained in the coloring agent, the type of other components such as the ultraviolet curable resin, and the like.
  • the specific structure, shape, and the like in carrying out the present invention may be other structures and the like as long as the object of the present invention can be achieved.
  • the present invention is not limited by the above embodiments.
  • the present invention also includes those configured by appropriately combining the respective constituent elements described above. Further effects and modifications can be easily derived by those skilled in the art. Therefore, broader aspects of the present invention are not limited to the above-described embodiments, and various modifications are possible.
  • the present invention can be used for optical fibers, optical fiber ribbons, and optical fiber cables.
  • Optical fiber 11 Core portion 12: Side core layer 13: Cladding portion 14: Coating layer 14a: Primary layer 14b: Secondary layer 20: Adhesive 30: Bundle tape 100, 100a, 100b, 100c, 100d: Optical fiber tape core Line 200: tension member 300: nonwoven fabric 400: sheath 500a, 500b: ripcord P1, P2, P3: profile

Landscapes

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Abstract

コア部、サイドコア層、クラッド部、プライマリ層、およびセカンダリ層、を備え、コア部の比屈折率差Δ１、サイドコア層の比屈折率差Δ２、クラッド部の比屈折率差ΔＣｌａｄについて、Δ１＞ΔＣｌａｄ＞Δ２かつ０＞Δ２が成り立ち、Δ１が０．２３％以上０．３０％以下、Δ２が－０．２３％以上－０．０８％以下、（Δ１－Δ２）が０．３６％以上０．５３％以下、コア径を２ａ、サイドコア層の外径を２ｂとしたときに、ｂ／ａが２以上５以下、２ａが１１．５μｍ以上１４．５μｍ以下、波長１５５０ｎｍにおける有効コア断面積が１００μｍ２以上１６０μｍ２以下、プライマリ層厚およびセカンダリ層厚が５μｍ以上、プライマリ弾性率がセカンダリ弾性率よりも小さく、波長１５５０ｎｍにおけるマイクロベンド損失が１．０ｄＢ／ｋｍ以下である。

Description

光ファイバ、光ファイバテープ心線および光ファイバケーブル
　本発明は、光ファイバ、光ファイバテープ心線および光ファイバケーブルに関する。
　Ｗ型の屈折率プロファイルを採用した光ファイバが盛んに検討されている（特許文献１～４）。Ｗ型の屈折率プロファイルは、たとえば、光ファイバの有効コア断面積を拡大するために採用されている。有効コア断面積が大きい光ファイバでは、光ファイバ内での非線形光学効果の発生が抑制されるので、たとえば長距離光伝送路として好適に利用できる。なお、有効コア断面積はＡｅｆｆと記載される場合がある。
　特許文献２には、光ファイバが、クラッド層の外側面を覆う１次被覆層と、１次被覆層の外側面を覆う２次被覆層とを備える技術が開示されている。１次被覆層は、ヤング率が１．０ＭＰａ以下の紫外線硬化樹脂により形成され、外径が１３０μｍ以上２５０μｍ以下の被覆層である。２次被覆層は、ヤング率が５００ＭＰａ以上の紫外線硬化樹脂により形成された外径が１６０μｍ以上４００μｍ以下の被覆層である。
特許第６５００４５１号公報 特許第６５２７９７３号公報 特開２００３－６６２５９号公報 特開２００９－１２２２７７号公報
　一般的に、有効コア断面積とマイクロベンド損失とはトレードオフの関係があり、有効コア断面積を拡大しようとするとマイクロベンド損失が増大する傾向がある。しかしながら、光ファイバを光伝送路として実用化する場合には、テープ化やケーブル化が必要な場合がある。ここで、テープ化とは、光ファイバを複数本並べて光ファイバテープ心線にすることである。また、ケーブル化とは、光ファイバや光ファイバテープ心線にテンションメンバやシースを設け、光ファイバケーブルにすることである。テープ化やケーブル化を行う光ファイバには、マイクロベンド損失が小さいことが求められる場合がある。その理由は、光ファイバは、マイクロベンド損失が大きい場合は、テープ化やケーブル化を行うことで、光ファイバ単体よりも伝送損失が増加してしまうためである。そこで、有効コア断面積の拡大とマイクロベンド損失の低減との両立については検討の余地があった。
　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、有効コア断面積が拡大された低マイクロベンド損失の光ファイバ、およびこれを用いた光ファイバテープ心線および光ファイバケーブル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、ガラスからなるコア部と、ガラスからなり、前記コア部の外周を取り囲むサイドコア層と、ガラスからなり、前記サイドコア層の外周を取り囲むクラッド部と、樹脂からなり、前記クラッド部の外周を取り囲むプライマリ層と、樹脂からなり、前記プライマリ層の外周を取り囲むセカンダリ層とを有する被覆層と、を備え、前記クラッド部の平均屈折率に対する、前記コア部の平均の最大比屈折率差をΔ１とし、前記サイドコア層の平均屈折率の比屈折率差をΔ２とし、純石英ガラスに対する前記クラッド部の平均屈折率の比屈折率差をΔＣｌａｄとすると、Δ１＞ΔＣｌａｄ＞Δ２かつ０＞Δ２が成り立ち、前記Δ１が０．２３％以上０．３０％以下であり、前記Δ２が－０．２３％以上－０．０８％以下であり、（Δ１－Δ２）が０．３６％以上０．５３％以下であり、前記コア部のコア径を２ａ、前記サイドコア層の外径を２ｂとしたときに、ｂ／ａが２以上５以下であり、前記２ａが１１．５μｍ以上１４．５μｍ以下であり、波長１５５０ｎｍにおける有効コア断面積が９０ｍ２以上１５０μｍ２以下であり、前記プライマリ層の層厚であるプライマリ層厚および前記セカンダリ層の層厚であるセカンダリ層厚が５μｍ以上であり、前記プライマリ層の弾性率であるプライマリ弾性率が、前記セカンダリ層の弾性率であるセカンダリ弾性率よりも小さく、波長１５５０ｎｍにおけるマイクロベンド損失が１．０ｄＢ／ｋｍ以下である、光ファイバである。
　前記プライマリ層厚に対する前記セカンダリ層厚の比が１未満であるものでもよい。
　前記プライマリ弾性率が０．２ＭＰａ以上３．０ＭＰａ以下であり、前記セカンダリ弾性率が５．０ＭＰａ以上２０００ＭＰａ以下であるものでもよい。
　前記プライマリ弾性率が０．２ＭＰａ以上１．０ＭＰａ以下であり、前記セカンダリ弾性率が５００ＭＰａ以上２０００ＭＰａ以下であるものでもよい。
　前記プライマリ弾性率が０．３ＭＰａ以上０．６ＭＰａ以下であり、前記セカンダリ弾性率が６００ＭＰａ以上１８００ＭＰａ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よって測定された値であるものでもよい。
　前記セカンダリ層の破断伸びが２．５％以上８０％以下であるものでもよい。
　カットオフ波長が１５３０ｎｍ以下であるものでもよい。
　前記プライマリ層厚および前記セカンダリ層厚が５μｍ以上６０μｍ以下であるものでもよい。
　本発明の一態様は、前記光ファイバを複数本備える光ファイバテープ心線である。
　本発明の一態様は、前記光ファイバを備える光ファイバケーブルである。
　本発明によれは、有効コア断面積が拡大された低マイクロベンド損失の光ファイバを実現できるという効果を奏する。
図１は、実施形態１に係る光ファイバの模式的な断面図である。 図２は、実施形態１に係る光ファイバの屈折率プロファイルの模式図である。 図３Ａは、Δ２、２ａ、Ａｅｆｆの関係の一例を示す図である。 図３Ｂは、Δ２、２ａ、Ａｅｆｆの関係の一例を示す図である。 図３Ｃは、Δ２、２ａ、Ａｅｆｆの関係の一例を示す図である。 図４Ａは、Δ２、２ａ、Ａｅｆｆの関係の別の一例を示す図である。 図４Ｂは、Δ２、２ａ、Ａｅｆｆの関係の別の一例を示す図である。 図４Ｃは、Δ２、２ａ、Ａｅｆｆの関係の別の一例を示す図である。 図５Ａは、Δ２、２ａ、マイクロベンド損失の関係の一例を示す図である。 図５Ｂは、Δ２、２ａ、マイクロベンド損失の関係の一例を示す図である。 図５Ｃは、Δ２、２ａ、マイクロベンド損失の関係の一例を示す図である。 図６Ａは、Δ２、２ａ、マイクロベンド損失の関係の別の一例を示す図である。 図６Ｂは、Δ２、２ａ、マイクロベンド損失の関係の別の一例を示す図である。 図６Ｃは、Δ２、２ａ、マイクロベンド損失の関係の別の一例を示す図である。 図７Ａは、Δ２、２ａ、マイクロベンド損失の関係のさらに別の一例を示す図である。 図７Ｂは、Δ２、２ａ、マイクロベンド損失の関係のさらに別の一例を示す図である。 図７Ｃは、Δ２、２ａ、マイクロベンド損失の関係のさらに別の一例を示す図である。 図８は、Δ１とマイクロベンド損失の平均値との関係の一例を示す図である。 図９は、（Δ１－Δ２）とマイクロベンド損失の関係の一例を示す図である。 図１０は、Ａｅｆｆとマイクロベンド損失の関係の一例を示す図である。 図１１は、実施形態２に係る光ファイバテープ心線の模式図である。 図１２は、実施形態３に係る光ファイバテープ心線の模式図である。 図１３は、実施形態４に係る光ファイバケーブルの模式的な断面図である。
　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（λｃｃ）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１）
　図１は、実施形態１に係る光ファイバの模式的な断面図である。光ファイバ１０は、石英系ガラスからなり、コア部１１と、コア部１１の外周を取り囲むサイドコア層１２と、サイドコア層１２の外周を取り囲むクラッド部１３とを備える。なお、光ファイバ１０におけるコア部１１とサイドコア層１２とクラッド部１３とを備える部分は、光ファイバにおいてガラスからなる部分であり、ガラス光ファイバと記載する場合がある。また、光ファイバ１０は、クラッド部１３の外周を取り囲む被覆層１４を備える。被覆層１４は、クラッド部１３の外周を取り囲むプライマリ層１４ａと、プライマリ層１４ａの外周を取り囲むセカンダリ層１４ｂとを有する。被覆層１４を備える光ファイバは、光ファイバ心線とよばれる場合がある。
　図２は、光ファイバ１０の屈折率プロファイルを示す図である。プロファイルＰ１はコア部１１の屈折率プロファイルであり、いわゆるステップ型を有する。プロファイルＰ２はサイドコア層１２の屈折率プロファイルである。プロファイルＰ３はクラッド部１３の屈折率プロファイルである。
　ここで、コア部１１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１１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。
　光ファイバ１０の構造パラメータについて説明する。上述したように、コア部１１のコア径は２ａである。また、サイドコア層１２の外径は２ｂである。
　また、クラッド部１３の平均屈折率に対する、コア部１１の平均の最大屈折率の比屈折率差（最大比屈折率差）はΔ１である。クラッド部１３の平均屈折率に対するサイドコア層１２の平均屈折率の比屈折率差はΔ２である。なお、コア部１１の平均の最大屈折率とは、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の、径方向における平均値である。サイドコア層１２やクラッド部１３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。
　また、純石英ガラスの屈折率に対するクラッド部１３の平均屈折率の比屈折率差はΔＣｌａｄである。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２では、一点鎖線によって、クラッド部１３の平均屈折率に対する純石英ガラスの比屈折率差を示している。
　Δ１、Δ２、ΔＣｌａｄについては、Δ１＞ΔＣｌａｄ＞Δ２かつ０＞Δ２が成り立つ。すなわち、光ファイバ１０はＷ型の屈折率プロファイルを有する。また、図２は、ΔＣｌａｄが０％未満である場合を示しているが、ΔＣｌａｄは０％以上でもよい。
　光ファイバ１０の構成材料について説明する。コア部１１は、屈折率を高める屈折率調整用のドーパントを含む石英系ガラスからなる。たとえば、コア部１１は、ゲルマニウム（Ｇｅ）、塩素（Ｃｌ）、フッ素（Ｆ）、カリウム（Ｋ）およびナトリウム（Ｎａ）の少なくとも一つ、たとえば２以上をドーパントとして含む。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。なお、コア部１１は、純石英ガラスからなるものでもよい。
　一方、サイドコア層１２およびクラッド部１３は、ＦおよびＣｌのみ、Ｆのみ、またはＣｌのみ、が添加された石英系ガラスからなる。これらのドーパントにより屈折率が調整されることによって、Δ１＞ΔＣｌａｄ＞Δ２かつ０＞Δ２が成り立ち、さらには後述するΔ１、Δ２、ΔＣｌａｄの好適な範囲が実現される。なお、クラッド部１３は、純石英ガラスからなるものでもよい。
　プライマリ層１４ａおよびセカンダリ層１４ｂ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。
　プライマリ層１４ａの層厚であるプライマリ層厚およびセカンダリ層１４ｂの層厚であるセカンダリ層厚は、いずれも５μｍ以上である。
　プライマリ層１４ａの弾性率であるプライマリ弾性率は、セカンダリ層１４ｂの弾性率であるセカンダリ弾性率よりも小さい。プライマリ弾性率およびセカンダリ弾性率は、ヤング率とも呼ばれる。これらの弾性率は、樹脂の成分や製造条件等を調整することによって実現することができる。具体的には、プライマリ層１４ａやセカンダリ層１４ｂを構成する材料におけるオリゴマーの種類、分子量や含有量、希釈モノマーの種類と添加量、あるいはその他の成分の種類や含有量、紫外線の照射強度等の硬化条件等によって、プライマリ層１４ａやセカンダリ層１４ｂの弾性率を調整することができる。
　このように構成された光ファイバ１０では、Δ１が０．２３％以上０．３０％以下であり、Δ２が－０．２３％以上－０．０８％以下であり、（Δ１－Δ２）が０．３６％以上０．５３％以下であり、ｂ／ａが２以上５以下であり、２ａが１１．５μｍ以上１４．５μｍ以下であり、プライマリ層厚およびセカンダリ層厚が５μｍ以上であり、プライマリ弾性率がセカンダリ弾性率よりも小さい。これによって、波長１５５０ｎｍにおけるＡｅｆｆが９０μｍ２以上１５０μｍ２以下であり、波長１５５０ｎｍにおけるマイクロベンド損失が１．０ｄＢ／ｋｍ以下であるという、Ａｅｆｆが拡大された低マイクロベンド損失の光ファイバ１０の特性が好適に実現される。
　以下では、拡大されたＡｅｆｆかつ低マイクロベンド損失を実現するための本発明者らの検討結果について説明する。
（好適な構造パラメータ）
　はじめに、本実施形態に係る光ファイバ１０の構造パラメータのうち、Δ１、Δ２、２ａ、２ｂについて説明する。
　本発明者らは、Ａｅｆｆが拡大された低マイクロベンド損失の光ファイバ１０を実現するために、Ｗ型の屈折率プロファイルの構造パラメータとそれによって得られる光学特性について、シミュレーション計算などを用いて鋭意検討した。なお、以下の検討では、Ａｅｆｆは、波長１５５０ｎｍでの値である。
　まず、コア径２ａとサイドコア層１２の外径２ｂとで定まるｂ／ａをｂ／ａ＝３に固定し、Δ１を０．２３％から０．３０％まで変化させ、Δ２、２ａ、Ａｅｆｆの関係を調査した。図３Ａ～３Ｃは、Δ２、２ａ、Ａｅｆｆの関係の一例を示す図である。図３ＡではΔ１を０．２５％、図３ＢではΔ１を０．２７％、図３ＣではΔ１を０．２９％としている。
　たとえば、図３Ａと図３Ｃとを比較すると、Δ１が大きくなるとＡｅｆｆが小さくなる傾向があることが分かる。また、Δ１が０．２３％または０．３％の場合でも、Ａｅｆｆが９０μｍ２以上１５０μｍ２以下となる場合がある。
　図３Ａ～３Ｃのようにｂ／ａを或る値に固定しながらΔ１を変化させてΔ２、２ａ、Ａｅｆｆの関係を体系的に調査した結果、拡大されたＡｅｆｆとして９０μｍ２以上を幅広い範囲で満たすためには、Δ１が０．２３％以上０．３０％以下、Δ２が－０．２３％以上－０．０２％以下、２ａが１１．５μｍ以上であることが望ましいことが分かった。
　つぎに、Δ１をΔ１＝０．２７％に固定し、ｂ／ａを２から４まで変化させてΔ２、２ａ、Ａｅｆｆの関係を調査した。図４Ａ～４Ｃは、Δ２、２ａ、Ａｅｆｆの関係の別の一例を示す図である。図４Ａではｂ／ａを２、図４Ｂではｂ／ａを３、図４Ｃではｂ／ａを４としている。
　図４Ａ～４ＣのようにΔ１を或る値に固定しながらｂ／ａを変化させてΔ２、２ａ、Ａｅｆｆの関係を体系的に調査した結果、拡大されたＡｅｆｆとして９０μｍ２以上を幅広い範囲で満たす際に、ｂ／ａは、Δ１の場合とは異なり、２以上であればｂ／ａの値がＡｅｆｆに与える影響は小さいことが分かった。また、ｂ／ａが５の場合も安定して９０μｍ２以上のＡｅｆｆが得られることが分かった。
　以上の結果から、Δ１が０．２３％以上０．３０％以下、Δ２が－０．２３％以上－０．０２％以下、２ａが１１．５μｍ以上、ｂ／ａが２以上であれば、安定して９０μｍ２以上のＡｅｆｆが得られることが分かった。
　ただし、一般的にはＡｅｆｆを拡大するとマイクロベンド損失が増大する。そこで、光ファイバ１０の構造パラメータとマイクロベンド損失との関係を調査した。マイクロベンド損失は波長１５５０ｎｍでの値である。マイクロベンド損失の調査には、以下の非特許文献に基づくシミュレーション計算を用いた：“Tamas　Mihalffy　et　al.,　Combined　Mechanical-Optical　Simulation　to　Predict　Microbending　Loss　of　Single　Mode　Fibers,　OECC　2019,　WP4-C1”。
　図５Ａ～５Ｃ、６Ａ～６Ｃ、７Ａ～７Ｃは、Δ２、２ａ、マイクロベンド損失の関係の一例を示す図である。図５に示す例では、Δ１をΔ１＝０．２５％に固定し、ｂ／ａを２から４まで変化させた。具体的には、図５Ａではｂ／ａ＝２、図５Ｂではｂ／ａ＝３、図５Ｃではｂ／ａ＝４とした。図６Ａ～６Ｃに示す例では、Δ１をΔ１＝０．２７％に固定し、ｂ／ａを２から４まで変化させた。具体的には、図６Ａではｂ／ａ＝２、図６Ｂではｂ／ａ＝３、図６Ｃではｂ／ａ＝４とした。図７Ａ～７Ｃに示す例では、Δ１をΔ１＝０．２９％に固定し、ｂ／ａを２から４まで変化させた。具体的には、図７Ａではｂ／ａ＝２、図７Ｂではｂ／ａ＝３、図７Ｃではｂ／ａ＝４とした。
　たとえば、図５Ａと図５Ｃとを比較すると、ｂ／ａが大きくなるとマイクロベンド損失が小さくなる傾向があることが分かる。また、図５Ａと図７Ａとを比較すると、Δ１が大きくなるとマイクロベンド損失が小さくなる傾向があることが分かる。
　また、図５Ａ～５Ｃ、６Ａ～６Ｃ、７Ａ～７Ｃから、マイクロベンド損失に影響を与えるのは、コア径、Δ２、Δ１、ｂ／ａであると考えられる。
　図５Ａ～５Ｃ、６Ａ～６Ｃ、７Ａ～７Ｃのように或る構造パラメータを或る値に固定しながら他の構造パラメータを変化させる条件をあらゆる構造パラメータについて実施し、マイクロベンド損失を体系的に調査し、マイクロベンド損失を１．０ｄＢ／ｋｍ以下に確実に抑えるのに最適な構造パラメータの範囲を求めた。その結果、まず，コア径２ａに関しては、１４．５μｍより大きくなるとマイクロベンド損失を１．０ｄＢ／ｋｍ以下にするのが困難になる事が分かった。同様に、Δ２に関しては、－０．０８％より大きくなるとマイクロベンド損失を１．０ｄＢ／ｋｍ以下にするのが困難になる事が分かった。また、Δ１は０．２３％以上０．３％以下、ｂ／ａは２以上であれば、困難なくマイクロベンド損失を１．０ｄＢ／ｋｍにすることが可能であることが分かった。
　図８は、Δ１とマイクロベンド損失の平均値との関係の一例を示す図である。図８では、構造パラメータを所定の範囲とした場合の、１５５０ｎｍにおけるＡｅｆｆが１２０、１３０、１４０μｍ２のそれぞれの場合で、Δ１と、１５５０ｎｍにおけるマイクロベンド損失の平均値との関係を示している。ここで所定の範囲とは、Δ２は－０．２３％以上－０．０８％以下、ｂ／ａは２以上４以下、の範囲である。図８のような調査から、特にＡｅｆｆが大きくなってくると、Δ１が０．２３％より小さい場合には、マイクロベンド損失が急激に増加し、安定して１ｄＢ/ｋｍ以下を満たすのが難しくなってくることが分かる。
　つぎに、本発明者らの鋭意検討によれば、マイクロベンド損失は（Δ１－Δ２）の値にも大きく依存することが分かった。図９は、（Δ１－Δ２）とマイクロベンド損失の関係の一例を示す図である。図９に示すように、（Δ１－Δ２）が小さくなるにつれてマイクロベンド損失が大きくなることが分かった。本発明者らの調査によれば、マイクロベンド損失を確実に１ｄＢ／ｋｍ以下に抑えるためには、（Δ１－Δ２）は０．３６％以上であることが望ましいことが分かった。たとえば、図９に示す例では、（Δ１－Δ２）が０．３６％以上であれば、１ｄＢ／ｋｍに対して２０％以上低い０．８ｄＢ／ｋｍ以下である。一方、Ａｅｆｆに関しては、（Δ１－Δ２）が大きくなるほど小さくなる傾向があることが分かった。さらには、９０μｍ２以上のＡｅｆｆを確実に実現するためには０．５３％以下が望ましいことが分かった。すなわち、（Δ１－Δ２）は０．３６％以上０．５３％以下が望ましいことが分かった。
　以上のような網羅的な調査の結果、光ファイバ１０のコア部１１、サイドコア層１２、クラッド部１３の構成としては、Δ１が０．２３％以上０．３０％以下であり、Δ２が－０．２３％以上－０．０８％以下であり、（Δ１－Δ２）が０．３６％以上０．５３％以下であり、ｂ／ａが２以上５以下であり、２ａが１１．５μｍ以上１４．５μｍ以下であれば、波長１５５０ｎｍにおけるＡｅｆｆが９０μｍ２以上１５０μｍ２以下に拡大されながら、波長１５５０ｎｍにおけるマイクロベンド損失が１．０ｄＢ／ｋｍ以下と低い特性が実現されることが分かった。
　図１０は、Δ１とｂ／ａとの様々な組み合わせにおけるＡｅｆｆとマイクロベンド損失の関係の一例を示す図である。図１０から、同じＡｅｆｆであれば、Δ１が大きい、またはｂ／ａが大きい方がマイクロベンド損失を低減できる傾向が確認された。
　なお、光ファイバ１０のカットオフ波長に関しては、条長依存性がある事が知られており、限定はされないが、条長を２２ｍとして測定されるケーブルカットオフ波長（λｃｃ）が１５３０ｎｍ以下であれば、光ファイバ１０をＣバンド（たとえば１５３０ｎｍ～１５６５ｎｍ）にてシングルモード光伝送路として実用できるので望ましい。なお、本発明者らの網羅的な調査によれば、コア径２ａが１４．５μｍ以下であれば、λｃｃを１５３０ｎｍ以下にすることがより容易であることが分かった。
（好適な被覆層の特性）
　光ファイバ１０において、マイクロベンド損失については、上述したガラス光ファイバのコア部１１、サイドコア層１２、クラッド部１３の構成だけはなく、樹脂からなる被覆層１４の特性についても重要である。本発明者らは、被覆層１４の特性について実験を含む総合的な検証を行って最適化した。その結果、被覆層１４がクラッド部１３の外周を取り囲むプライマリ層１４ａとプライマリ層１４ａの外周を取り囲むセカンダリ層１４ｂとの２層構造を有し、プライマリ層１４ａは、プライマリ弾性率がセカンダリ弾性率よりも小さい軟質の材料からなり、セカンダリ層１４ｂはより硬質の材料からなり、プライマリ層厚およびセカンダリ層厚が５μｍ以上であることによって、上述したコア部１１、サイドコア層１２、クラッド部１３の特性との総合的な効果によって、１．０ｄＢ／ｋｍ以下のマイクロベンド損失特性が維持されることが分かった。また、プライマリ層厚については、６０μｍ以下であっても特性上の変化はないので、材料費などを考えると、６０μｍ以下であることが好ましい。また、セカンダリ層厚についても、６０μｍ以下であっても特性上の変化はないので、材料費などを考えると、６０μｍ以下であることが好ましい。
　また、プライマリ層厚に対するセカンダリ層厚の比が１未満であることが好ましい。比が１未満（すなわち、プライマリ層厚がセカンダリ層厚より厚い）であれば、セカンダリ層１４ｂが比較的屈曲性があり、プライマリ層１４ａが動きやすくなるので、マイクロベンドによる損失増加の抑制を効率よく図ることができる。
　また、光ファイバ１０におけるガラス光ファイバの適正な保護のためには、プライマリ弾性率は０．２ＭＰａ以上３ＭＰａ以下であることが望ましく、１．０ＭＰａ以下がより望ましく、０．３ＭＰａ以上０．６ＭＰａ以下がさらに望ましい。また、セカンダリ層１４ｂの剛直性の確保のためには、セカンダリ弾性率は５．０ＭＰａ以上２０００ＭＰａ以下であることが望ましく、５００ＭＰａ以上がより望ましく、６００ＭＰａ以上１８００ＭＰａ以下がさらに望ましい。
　さらに、光ファイバ１０におけるガラス光ファイバの適正な保護のため、セカンダリ層１４ｂの破断伸びは２．５％以上８０％以下が好ましい。
　本明細書では、プライマリ弾性率は下記の方法で測定したものと定義する。まず、市販のストリッパーを用いて、サンプルとなる光ファイバの中間部のプライマリ層およびセカンダリ層を数ｍｍの長さだけ剥ぎ取った後、被覆層が形成されている光ファイバの一端を接着剤でスライドガラス上に固定するとともに、被覆層が形成されている光ファイバの他端に荷重Ｆを印加する。この状態において、被覆層を剥ぎ取った部分と被覆が形成されている部分との境目におけるプライマリ層の変位δを顕微鏡で読み取る。そして、荷重Ｆを１０、２０、３０、５０および７０ｇｆ（すなわち順次９８、１９６、２９４、４９０および６８６ｍＮ）とすることで、荷重Ｆに対する変位δのグラフを作成する。そして、グラフから得られる傾きと下記式を用いてプライマリ弾性率を算出する。算出されるプライマリ弾性率は、いわゆるＩｎ-ｓｉｔｕ　Ｍｏｄｕｌｕｓ（ＩＳＭ）に相当するので、以下では適宜Ｐ－ＩＳＭと記載する。
　　Ｐ－ＩＳＭ＝（３Ｆ／δ）＊（１／２πｌ）＊ｌｎ（ＤＰ／ＤＧ）
　Ｐ－ＩＳＭの単位は［ＭＰａ］である。また、Ｆ／δは荷重（Ｆ）［ｇｆ］に対する変位（δ）［μｍ］のグラフが示す傾き、ｌはサンプル長（例えば１０ｍｍ）、ＤＰ／ＤＧはプライマリ層の外径（ＤＰ）［μｍ］と光ファイバのクラッド部の外径（ＤＧ）［μｍ］との比である。したがって、用いたＦ、δ、ｌから上式を用いてＰ－ＩＳＭを算出する場合は、所定の単位変換をする必要がある。なお、プライマリ層の外径およびクラッド部の外径は、ファイバカッターにより切断した光ファイバの断面を顕微鏡で観察することにより計測できる。
　また、セカンダリ弾性率は下記の方法で測定したものと定義する。まず、液体窒素中に光ファイバを浸漬し、ストリッパーにより被覆を剥ぐことで光ファイバからガラス光ファイバを引き抜いた被覆のみのサンプルを作成し、かかるサンプルの末端部分を接着剤でアルミ板に固定する。そして、温度２３℃、相対湿度５０％の雰囲気中でテンシロン万能引張試験機を用いて、アルミ板部分をチャックする。そして、標線間隔２５ｍｍ、引張速度１ｍｍ／分でサンプルを引張り、２．５％伸張時における引張り力を測定することで、セカンダリ弾性率を算出する。セカンダリ弾性率は、いわゆる２．５％セカント弾性率（Ｓｅｃａｎｔ　Ｍｏｄｕｌｕｓ）に相当し、以下では適宜Ｓ－ＩＳＭと記載する。
　また、セカンダリ層の破断伸びは下記の方法で測定したものと定義する。まず、セカンダリ弾性率の測定時と同様のサンプルを準備し、かかるサンプルの末端部分を接着剤でアルミ板に固定する。そして、温度２３℃、相対湿度５０％の雰囲気中でテンシロン万能引張試験機を用いて、アルミ板部分をチャックする。そして、標線間隔２５ｍｍ、引張速度５０ｍｍ／分でサンプルを引張り、破断時における伸びを測定する。
（製造方法）
　光ファイバ１０の製造方法としては、公知の製造方法を用いて、上記の構造パラメータや樹脂層の特性を満たすように光ファイバを製造するのが望ましい。具体的には、光ファイバ１０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、線引炉にてガラス光ファイバを線引きし、線引きしたガラス光ファイバに樹脂を塗布し、塗布した樹脂に紫外線を照射して硬化させることによって容易に製造できる。
　なお、Ｇｅ、Ｆ、Ｋ、Ｎａ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、Ｃｌ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、Ｆ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）
　実施例として、ＶＡＤ法を用いて製造した光ファイバ母材を線引きし、Ｗ型の屈折率プロファイルを有するサンプルＮｏ．１～５の光ファイバを製造した。なお、Ｗ型の屈折率プロファイルのために、以下の２つの方法を用いた。方法（１）コア部はＧｅを添加して屈折率を高めた石英系ガラスとし、クラッド部は純石英ガラスまたは少量のドーパントを添加した石英系ガラスとした。方法（２）コア部は純石英ガラスまたはＦを添加して屈折率を低下させた石英系ガラスとし、クラッド部はコア部と比較してさらにＦを添加して屈折率をさらに低下させた石英系ガラスとした。ガラス光ファイバの径（クラッド径）はいずれも１２５μｍとした。被覆部については、約２５０μｍまたは約２００μｍとした。
　つぎに、サンプルＮｏ．１～５の光ファイバの光学特性を測定した。ここで、マイクロベンド損失の測定方法については様々なものが考えられる。本明細書では、番手が＃１０００のサンドペーパーを巻いた大きめのボビンに、１００ｇｆの張力で、４００ｍ以上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における測定対象の光ファイバを伝送損失と、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した。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。なお、この測定方法は、ＪＩＳ　Ｃ６８２３：２０１０に規定される固定径ドラム法に類似するものである。また、この測定方法は、サンドペーパー法とも呼ばれる。また、この測定方法では、伝送損失は波長１５５０ｎｍで測定しているので、以下のマイクロベンド損失も波長１５５０ｎｍでの値である。以下でも、マイクロベンド損失は波長１５５０ｎｍでの値である。
　各サンプルの構造パラメータ、樹脂層の特性、および光学特性を表１に示した。Ｐ径とはプライマリ層の外径であり、Ｓ径とはセカンダリ層の外径（すなわち被覆層の外径）である。また、「ＭＢＬ」はサンドペーパー法によって測定したマクロベンディング損失を意味する。ＭＢＬは１つのサンプルに対して３回以上測定を行い、その平均値を示しているが、測定値は平均値±１０以内と安定して得られた。なお、Ａｅｆｆ、ＭＢＬは、波長１５５０ｎｍでの値である。
　サンプルＮｏ．１～５のプライマリ層厚は、順に３５．５μｍ、２１．５μｍｍ、３３．５μｍ、３６．０μｍ、３５．５μｍであった。サンプルＮｏ．１～５のセカンダリ層厚は、順に２６．５μｍ、２０．０μｍｍ、２７．５μｍ、２６．５μｍ、２７．５μｍであった。
　表１に示すように、いずれのサンプルにおいても、Ａｅｆｆが９０μｍ２以上１５０μｍ２以下であり、ＭＢＬが１ｄＢ／ｋｍ以下という以下の良好な特性であることを確認した。また、いずれのサンプルにおいても、λｃｃなどの他の光学特性がＩＴＵ－Ｔ　Ｇ．６５４などに適合するような良好な特性であることを確認した。ＩＴＵ－Ｔ　Ｇ．６５４に適合することは必ずしも必要ではないが、実施例の光ファイバの汎用性を考えると望ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
  
　なお、波長１５５０ｎｍでの伝送損失については、Ｗ型屈折率プロファイルを方法（１）で実現した場合は０．２０ｄＢ／ｋｍであり、方法（２）で実現した場合は０．１８ｄＢ／ｋｍであったが、いずれも良好な特性であった。また、方法（１）と（２）とで、伝送損失以外の光学特性については差異が見られなかった。
　また、マイクロベンド損失の測定の際に、サンドペーパーが巻かれていない同じボビンに所定の張力、所定の長さで光ファイバを巻き付けた状態Ｂに変えて、光ファイバをボビンに巻き付けずに巻き束状（状態Ｃとする）にして伝送損失を測定した。その結果、状態Ｂと状態Ｃとで測定した伝送損失の値に殆ど違いはなかった。このことから、マイクロベンド損失の測定の際に状態Ｂ、状態Ｃのいずれを用いてもマイクロベンド損失の検証は可能であり、しかも再現性が良いと考えられる。
　また、サンプルＮｏ．１～５の光ファイバの接続特性やケーブル化したときのケーブル特性も確認したが、実用上特に問題のない特性であった。たとえば、Ｇ．６５２規格に準拠するいわゆる標準シングルモード光ファイバ（ＳＭＦ）との融着特性を例にとると、接続箇所の機械的強度に問題のない条件で、０．１ｄＢ以下の低接続損失が安定して得られることが確認された。
（実施形態２、３）
　図１１は、実施形態２に係る光ファイバテープ心線の模式図である。この光ファイバテープ心線１００は、実施形態１に係る、複数本の光ファイバ１０が平行に並べられ、隣接する光ファイバ１０同士が、長手方向の複数箇所において、接着剤２０にて間欠的に接着された構造を有する。また、或る第１の光ファイバ１０とこれに隣接する第２の光ファイバ１０とを接着する接着剤２０の長手方向における位置と、第１の光ファイバ１０とこれに第２の光ファイバとは反対側に隣接する第３の光ファイバ１０とを接着する接着剤２０の長手方向における位置とは、互いに異なる。このような光ファイバテープ心線１００は、間欠接着型リボン心線、またはローラブルリボン心線などとも呼ばれる。
　図１２は、実施形態３に係る光ファイバテープ心線の模式図である。この光ファイバテープ心線１００ａは、実施形態２に係る光ファイバテープ心線１００を丸め、その長手方向に沿ってバンドルテープ３０を螺旋状に巻いて結束したものである。
　光ファイバテープ心線１００、１００ａは、光ファイバ１０の利点を享受し、有効コア断面積が拡大された低マイクロベンド損失の光ファイバテープ心線である。
　また、光ファイバテープ心線１００は丸めて光ファイバテープ心線１００ａの状態にすれば、光ファイバ１０が高密度実装された状態を実現できる。また、光ファイバテープ心線１００ａを広げて光ファイバテープ心線１００の状態にすれば、光ファイバテープ心線１００同士の融着接続作業を、公知の光ファイバテープ心線用の融着接続機を用いて比較的短い時間で実行でき、作業性がよい。
（実施形態４）
　図１３は、実施形態４に係る光ファイバケーブルの模式的な断面図である。光ファイバケーブル１０００は、中心に位置するテンションメンバ２００と、テンションメンバ２００の外周を囲むように配置された光ファイバテープ心線１００ａ、１００ｂ、１００ｃ、１００ｄと、テンションメンバ２００および光ファイバテープ心線１００ａ、１００ｂ、１００ｃ、１００ｄを一括して包む吸水性の不織布３００と、不織布３００の外周を取り囲むシース４００とを備えている。またシース４００内の不織布３００の近傍には、長手方向に沿ってリップコード５００ａ、５００ｂが設けられている。
　光ファイバテープ心線１００ａは、図１２に示す光ファイバテープ心線である。光ファイバテープ心線１００ｂ、１００ｃ、１００ｄは、光ファイバテープ心線１００ａと同様に、複数本の光ファイバ１０を含むローラブルリボン心線を丸めてバンドルテープで結束した光ファイバテープ心線である。光ファイバテープ心線１００ｂ、１００ｃ、１００ｄは、光ファイバテープ心線１００ａと同じものでもよい。テンションメンバ２００、不織布３００、シース４００は、光ファイバケーブルが備える周知の構成なので、説明を省略する。なお、シースは外皮とも呼ばれる。
　光ファイバケーブル１０００は、光ファイバ１０の利点を享受し、有効コア断面積が拡大された低マイクロベンド損失の光ファイバケーブル１０００である。すなわち、光ファイバケーブル１０００では、光ファイバ１０はケーブル化されてもマイクロベンド損失の増加による伝送損失の増加が抑制されている。
　以上のように、本発明の実施形態に係る光ファイバは、光ファイバテープ心線を構成する光ファイバや光ファイバケーブルに収納される光ファイバとして広く利用することができる。また、本発明の実施形態に係る光ファイバを備えることにより構成される光ファイバケーブルや光ファイバテープ心線は、前記した光ファイバの利点を享受する。すなわち、本発明の実施形態は、有効コア断面積が拡大された低マイクロベンド損失の光ファイバを備えた光ファイバケーブルや光ファイバテープ心線を提供する。
　本発明の実施形態に係る光ファイバケーブルの構成は、図示した構成に限られず、本発明の実施形態に係る光ファイバを備え、その外周にシースを被覆した構成等、従来公知の光ファイバケーブルの構成とでき、特に限定はされない。たとえば、光ファイバと、光ファイバの両側に光ファイバと長手方向に平行に並んで配置されたテンションメンバと、これらの外周を一括してシースにより被覆した光ファイバケーブルの構成等、その構成は任意である。また、たとえば、光ファイバケーブルの両脇に長手方向に亘って形成された一対のノッチが形成され、必要により支持線を内蔵した支持部を配設した、いわゆる光ファイバドロップケーブルの構成としても構わない。
　なお、光ファイバケーブルの構成は前記の構成に限定されないことに加え、たとえば、シースを構成する材料の種類、厚さ等や、光ファイバの数やサイズ、テンションメンバの種類、数やサイズ等についても自由に選定することができる。また、光ファイバケーブルの外径や断面形状、ノッチの形状やサイズ、ノッチの形成の有無等も自由に選定することができる。
　また、光ファイバを複数本備えた光ファイバテープ心線の構成も、本発明の実施形態に係る光ファイバを複数本並列配置等して備え、所定のテープ材料等で連結ないし被覆して構成された従来公知の光ファイバテープ心線の構成を特に限定なく採用することができる。光ファイバテープ心線には、上記のローラブルリボン心線に加え、フラットリボン心線等も含まれる。したがって、光ファイバテープ心線の構成としては、たとえば複数本の光ファイバを並列に配し、紫外線硬化樹脂等からなる連結部で連結一体化した構成としてもよい。光ファイバテープ心線における光ファイバの本数（心数）も、たとえば、４心、８心、１２心。２４心等とすることができる。すなわち、光ファイバテープ心線の構成および光ファイバの本数等については、特に制限はなく、自由に選定することができる。
　また、上記実施形態では、光ファイバの被覆層の構成について、光ファイバの周囲にプライマリ層、プライマリ層の周囲にセカンダリ層がこの順で形成されている構成を示して説明した。しかしながら、セカンダリ層の周囲に着色された着色層を形成するようにしてもよい。このような構成は光ファイバ着色心線とも呼ばれる。セカンダリ層の周囲に着色層を形成して光ファイバ着色心線とした構成において、着色層の構成材料としては、前記したプライマリ層やセカンダリ層を構成する成分として挙げた紫外線硬化樹脂である、たとえば、オリゴマー、希釈モノマー、光開始剤、増感剤、顔料、滑剤等、前記した各種の添加剤等の成分を好ましく使用することができる。なお、セカンダリ層を着色して、着色されたセカンダリ層を光ファイバ着色心線の最外層としてもよい。セカンダリ層が着色される場合には、顔料や滑剤等を混合した着色剤をセカンダリ層に添加することにより、着色されたセカンダリ層を構成することができる。着色されたセカンダリ層における着色剤の含有量は、着色剤に含まれる顔料の含有量や紫外線硬化樹脂等他の成分の種類等により適宜決定すればよい。その他、本発明の実施の際の具体的な構造及び形状等は、本発明の目的を達成できる範囲で他の構造等としてもよい。
　また、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、光ファイバテープ心線および光ファイバケーブルに利用することができる。
１０　：光ファイバ
１１　：コア部
１２　：サイドコア層
１３　：クラッド部
１４　：被覆層
１４ａ：プライマリ層
１４ｂ：セカンダリ層
２０　：接着剤
３０　：バンドルテープ
１００、１００ａ、１００ｂ、１００ｃ、１００ｄ：光ファイバテープ心線
２００：テンションメンバ
３００：不織布
４００：シース
５００ａ、５００ｂ：リップコード
Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３　：プロファイル

Claims (11)

  1. 　ガラスからなるコア部と、
    　ガラスからなり、前記コア部の外周を取り囲むサイドコア層と、
    　ガラスからなり、前記サイドコア層の外周を取り囲むクラッド部と、
    　樹脂からなり、前記クラッド部の外周を取り囲むプライマリ層と、樹脂からなり、前記プライマリ層の外周を取り囲むセカンダリ層とを有する被覆層と、
    　を備え、
    　前記クラッド部の平均屈折率に対する、前記コア部の平均の最大比屈折率差をΔ１とし、前記サイドコア層の平均屈折率の比屈折率差をΔ２とし、純石英ガラスに対する前記クラッド部の平均屈折率の比屈折率差をΔＣｌａｄとすると、Δ１＞ΔＣｌａｄ＞Δ２かつ０＞Δ２が成り立ち、
    　前記Δ１が０．２３％以上０．３０％以下であり、
    　前記Δ２が－０．２３％以上－０．０８％以下であり、
    　（Δ１－Δ２）が０．３６％以上０．５３％以下であり、
    　前記コア部のコア径を２ａ、前記サイドコア層の外径を２ｂとしたときに、ｂ／ａが２以上５以下であり、
    　前記２ａが１１．５μｍ以上１４．５μｍ以下であり、
    　波長１５５０ｎｍにおける有効コア断面積が９０ｍ２以上１５０μｍ２以下であり、
    　前記プライマリ層の層厚であるプライマリ層厚および前記セカンダリ層の層厚であるセカンダリ層厚が５μｍ以上であり、
    　前記プライマリ層の弾性率であるプライマリ弾性率が、前記セカンダリ層の弾性率であるセカンダリ弾性率よりも小さく、
    　波長１５５０ｎｍにおけるマイクロベンド損失が１．０ｄＢ／ｋｍ以下である
    　光ファイバ。
  2. 　前記プライマリ層厚に対する前記セカンダリ層厚の比が１未満である
    　請求項１に記載の光ファイバ。
  3. 　前記プライマリ弾性率が０．２ＭＰａ以上３．０ＭＰａ以下であり、
    　前記セカンダリ弾性率が５．０ＭＰａ以上２０００ＭＰａ以下である
    　請求項１または２に記載の光ファイバ。
  4. 　前記プライマリ弾性率が０．２ＭＰａ以上１．０ＭＰａ以下であり、
    　前記セカンダリ弾性率が５００ＭＰａ以上２０００ＭＰａ以下である
    　請求項３に記載の光ファイバ。
  5. 　前記プライマリ弾性率が０．３ＭＰａ以上０．６ＭＰａ以下であり、
    　前記セカンダリ弾性率が６００ＭＰａ以上１８００ＭＰａ以下である
    　請求項４に記載の光ファイバ。
  6. 　前記マイクロベンド損失は、サンドペーパー法によって測定された値である
    　請求項１～５のいずれか一つに記載の光ファイバ。
  7. 　前記セカンダリ層の破断伸びが２．５％以上８０％以下である
    　請求項１～６のいずれか一つに記載の光ファイバ。
  8. 　カットオフ波長が１５３０ｎｍ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。
  9. 　前記プライマリ層厚および前記セカンダリ層厚が５μｍ以上６０μｍ以下である
    　請求項１～８のいずれか一つに記載の光ファイバ。
  10. 　請求項１～９のいずれか一つに記載の光ファイバを複数本備える
    　光ファイバテープ心線。
  11. 　請求項１～９のいずれか一つに記載の光ファイバを備える
    　光ファイバケーブル。
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