JP2010515949A - 曲げ抵抗性マルチモード光ファイバ - Google Patents

Abstract

曲げ抵抗性のマルチモード光ファイバがここに開示されている。ここに開示されたマルチモード光ファイバは、コア領域、およびコア領域を取り囲み、直接隣接したクラッド領域を備え、クラッド領域は、減少した相対屈折率を有する屈折率の減少した環状部分を有する。

Description

関連出願の説明

本出願は、その内容に依拠し、参照によりその全てがここに含まれる、２００７年１月８日に出願された米国仮特許出願第６０／８７９１６４号の恩恵と優先権を主張する。

本発明は、広く光ファイバに関し、より詳しくはマルチモード光ファイバに関する。

コーニング社(Corning Incorporated)は、２％の最大相対屈折率および６２．５μｍのコア直径を有するコアを持つマルチモード光ファイバである、ＩｎｆｉｎｉＣｏｒ（登録商標）６２．５μｍ光ファイバ、並びに１％の最大相対屈折率および５０μｍのコア直径を有するコアを持つマルチモード光ファイバである、「ＩｎｆｉｎｉＣｏｒ」５０μｍ光ファイバを製造販売している。

ここに、曲げ抵抗性マルチモード光ファイバが開示されている。ここに開示されたマルチモード光ファイバは、勾配屈折率(グレーデッドインデックス型：graded-index)コア領域およびコア領域に直接隣接し、それを取り囲むクラッド領域を有し、このクラッド領域は、屈折率の減少した(depressed-index)環状部分、すなわちクラッドの別の部分に対して減少した相対屈折率を有する「減少クラッド環」または「環」を含む。コアの屈折率プロファイルが放物線形状を有することが好ましい。屈折率の減少した環状部分は、複数の孔を有するガラス、またはフッ素ドープトガラス、もしくは複数の孔を有するフッ素ドープトガラスから構成される。

孔を有するクラッドを備えたある実施の形態において、それらの孔は、屈折率の減少した環状部分内に非周期的に配置されていて差し支えない。「非周期的に配置」または「非周期的分布」とは、光ファイバの断面（縦軸に垂直な断面などの）をとったときに、非周期的に配置された孔は、そのファイバの部分に亘り、無作為にすなわち非周期的に分布している。ファイバの長手方向に沿った異なる地点でとられた同様の断面は、異なる断面の孔パターンを示すであろう。すなわち、様々な断面は、孔の分布と孔のサイズが一致しない、異なる孔パターンを有するであろう。すなわち、空隙または孔は非周期的である、すなわち、それらは、ファイバの構造内に周期的には配置されていない。これらの孔は、光ファイバの長手方向に沿って（すなわち、縦軸に平行に）伸ばされている（細長い）が、伝送ファイバの一般的な長さについてファイバ全体の全長に延在しない。

ある実施の形態において、そのクラッドは、周期的に配置された孔を備えている。ここに開示されたマルチモード光ファイバは、非常に低い曲げ誘起減衰、特に、非常に低いマクロベンド減衰を示す。ある実施の形態において、コアにおける低い最大相対屈折率によって、大きい帯域幅が提供され、低い曲げ損失も提供される。

例えば、ここに開示された設計を用いれば、（ａ）８５０ｎｍの波長で、７５０ＭＨｚ−ｋｍより大きい、より好ましくは１．０ＧＨｚ−ｋｍより大きい、さらにより好ましくは２．０ＧＨｚ−ｋｍより大きい、最も好ましくは３．０ＧＨｚ−ｋｍより大きい帯域幅を提供するファイバを製造できる。これらの高帯域幅は、１５５０ｎｍの波長での１０ｍｍの直径のマンドレル１巻の巻付け減衰増加(1 turn 10 mm diameter mandrel wrap attenuation increase)を、それでも、０．５ｄＢ未満、より好ましくは０．３ｄＢ未満、最も好ましくは０．２ｄＢ未満に維持しながら、達成できる。同様に、１５５０ｎｍでのそのような素晴らしい曲げ性能を示すこれらの高帯域幅は、８５０ｎｍの波長での１０ｍｍの直径のマンドレル１巻の巻付け減衰増加を、１．５ｄＢ未満、より好ましくは１．０ｄＢ未満、最も好ましくは０．６２ｄＢ未満に維持することもできる。そのようなファイバは、ｄＢで表して、（１／Δ１_MAX）²の２倍の積以下の、１１５０ｎｍの波長での１０ｍｍの直径のマンドレル１巻の巻付け減衰増加も示すことができる。

ある実施の形態において、コアの半径は大きく（例えば、２０μｍより大きい）、コアの屈折率は低く（例えば、１．０％未満）、曲げ損失は低い。ここに開示されたマルチモード光ファイバは、８５０ｎｍで３ｄＢ／ｋｍ未満のスペクトル減衰を示すことが好ましい。本発明者等は、マルチモード光ファイバをスピニング(spinning)することによって、孔を持つクラッドを有する光ファイバの帯域幅がさらに改善されることも発見した。スピニングとは、ファイバが光ファイバプリフォームから線引きされている間、すなわち、ファイバがまだ少なくともいくぶん加熱されており、非弾性回転変位を経験し、ファイバが完全に冷却された後に回転変位を実質的に維持できる間に、ファイバにスピンを印加するまたは与えることを意味する。

光ファイバの開口数（ＮＡ）は、ファイバに信号を向ける光源のＮＡより大きいことが好ましい。例えば、光ファイバのＮＡがＶＣＳＥＬ源のＮＡよりも大きいことが好ましい。マルチモード光ファイバの帯域幅は、Δ１_MAXの二乗に反比例する。例えば、０．５％のΔ１_MAXを有するマルチモード光ファイバは、２．０％のΔ１_MAXを持つコアを有することを除いて、その他の点では同一のマルチモード光ファイバよりも、１６倍大きい帯域幅を生じることができる。

ある実施の形態において、コアは、中心線から半径Ｒ1まで外方に半径方向に延在し、ここで、１２．５≦Ｒ1≦４０マイクロメートルである。ある実施の形態において、２５≦Ｒ1≦３２．５マイクロメートルであり、これらの実施の形態のいくつかにおいて、Ｒ1は約２５マイクロメートル以上であり、約３１．２５マイクロメートル以下である。

ある実施の形態において、コアは、１．０％以下の最大相対屈折率を有する。他の実施の形態において、コアは、０．５％以下の最大相対屈折率を有する。

ある実施の形態において、光ファイバは、８００および１４００ｎｍの間の全波長で、１．０ｄＢ以下の、好ましくは０．５ｄＢ以下の、より好ましくは０．２５ｄＢ以下の、より一層好ましくは０．１ｄＢ以下の、さらにより好ましくは０．０５ｄＢ以下の１０ｍｍの直径のマンドレル１巻の巻付け減衰増加を示す。

第１の態様において、長手方向の中心線の周りに配置された勾配屈折率ガラスコア、およびコアを取り囲むガラスクラッドを備えたマルチモード光ファイバがここに開示されている。このクラッドは、内側環状部分、屈折率の減少した環状部分、および外側環状部分を有する。内側環状部分はコアに直接隣接し、屈折率の減少した環状部分は内側環状部分に直接隣接し、内側環状部分は、０．０５％未満の最大絶対値｜Δ｜を持つ相対屈折率プロファイルを有する。ある実施の形態において、内側環状部分は、０．０５％未満の、最大相対屈折率プロファイルΔ_2MAXを有する。

第２の態様において、長手方向の中心線の周りに配置された勾配屈折率ガラスコア、およびコアを取り囲むガラスクラッドを備えたマルチモード光ファイバがここに開示されている。このクラッドは、コアを取り囲み、それと接触している屈折率の減少した環状部分、および屈折率の減少した環状部分を取り囲み、それと接触している外側環状部分を有する。

本発明の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、一部は、その説明から当業者には明白であるか、または以下の詳細な説明、特許請求の範囲、並びに添付の図面を含む、ここに開示された本発明を実施することによって、認識されるであろう。

先の一般的な説明および以下の詳細な説明の両方が本発明の実施の形態を提示し、特許請求の範囲に記載された本発明の性質と特徴を理解するための概要または構成を提供することが意図されているのが理解されよう。添付の図面は、本発明をさらに理解するように含まれており、この明細書に包含され、その一部を構成する。図面は、本発明の様々な実施の形態を示しており、先の説明と共に、本発明の原理および動作を説明する働きをする。

ここに開示されたマルチモード光ファイバの第１の態様の１つの実施の形態のガラス部分の断面の屈折率プロファイルのグラフ（原寸に比例せず）であって、屈折率の減少した環状部分が、コアから外れており、外側環状部分により取り囲まれているグラフ 図１の光ファイバの断面図（原寸に比例せず） ここに開示されたマルチモード光ファイバの第１の態様の１つの実施の形態のガラス部分の断面の屈折率プロファイルのグラフ（原寸に比例せず）であって、屈折率の減少した環状部分がコアから外れており、屈折率の減少した環状部分が最も外側の周囲まで延在しているグラフ 図３の光ファイバの断面図（原寸に比例せず） ここに開示されたマルチモード光ファイバの第２の態様の１つの実施の形態のガラス部分の断面の屈折率プロファイルのグラフ（原寸に比例せず）であって、屈折率の減少した環状部分がコアに直接隣接しているグラフ 図５の光ファイバの断面図（原寸に比例せず） 実施例１〜３に関する様々な波長での測定した１×１０ｍｍのマクロベンド減衰の増加を示すグラフ 実施例４〜５に関する様々な波長での測定した１×１０ｍｍのマクロベンド減衰の増加を示すグラフ 実施例６〜８に関する様々な波長での測定した１×１０ｍｍのマクロベンド減衰の増加を示すグラフ

本発明の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は明白であるか、または特許請求の範囲および添付の図面と共に以下の詳細な説明に開示された本発明を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導波路ファイバの半径との間の関係である。

「相対屈折率パーセント」は、Δ％＝（ｎ_i ²−ｎ_REF ²）／２ｎ_i ²として定義され、ここで、ｎ_iは、別記しない限り、領域ｉにおける最大屈折率である。相対屈折率パーセントは、別記しない限り、８５０ｎｍで測定される。第１の態様において、屈折率ｎ_REFは、コア／クラッド界面での屈折率である。第２の態様において、ｎ_REFは、クラッドの外側環状部分の平均屈折率であり、これは、例えば、クラッドの外側環状部分における「Ｎ」回の屈折率の測定（ｎ_C1、ｎ_C2、、、、ｎ_CN）を行い、

によって、平均屈折率を計算することによって、計算することができる。

ここに用いたように、別記しないかぎり、相対屈折率はΔにより表され、その値は「％」の単位で与えられる。ある領域の屈折率が基準屈折率ｎ_REF未満である場合、その屈折率は、負であり、減少領域または屈折率の減少を有すると称され、別記しない限り、最小相対屈折率は、屈折率が最も負で大きい地点で計算される。ある領域の屈折率が基準屈折率ｎ_REFより大きい場合、その屈折率は正であり、この領域は、上昇しているまたは正の屈折率を有すると言える。「アップドーパント(updopant)」はここでは、純粋なドープされていないＳｉＯ₂に対して相対屈折率を上昇させる傾向を有するドーパントであると考えられる。「ダウンドーパント(downdopant)」はここでは、純粋なドープされていないＳｉＯ₂に対して相対屈折率を低下させる傾向を有するドーパントであると考えられる。アップドーパントは、アップドーパントではない他のドーパント１種類以上が含まれたときに、負の相対屈折率を有する光ファイバの領域に存在してよい。同様に、アップドーパントではない他のドーパント１種類以上が、正の相対屈折率を有する光ファイバの領域に存在してよい。ダウンドーパントは、ダウンドーパントではない他のドーパント１種類以上が含まれたときに、正の相対屈折率を有する光ファイバの領域に存在してよい。同様に、ダウンドーパントではない他のドーパント１種類以上が、負の相対屈折率を有する光ファイバの領域に存在してよい。

マクロベンド性能は、１０ｍｍまたは２０ｍｍいずれかの直径のマンドレルの周りに１巻きし（「１×１０ｍｍ直径のマクロベンド損失」または「１×２０ｍｍ直径のマクロベンド損失」）、オーバーフィル励振条件を用いて曲げによる減衰の増加を測定することによって、ＦＯＴＰ−６２（ＩＥＣ−６０７９３−１−４７）にしたがって決定した。マクロベンド損失の低いファイバについて、測定は、マンドレル上に何回転も巻き付けて、精度を増加させることによって行われる。マクロベンド損失は、全損失をマンドレルの周りの巻数で割ることによって、１ターン／ｍに正規化される。帯域幅は、注記のない限り、オーバーフィル励振条件でＦＯＴＰ−２０４にしたがって測定した。ある場合には、帯域幅は、制限モード励振（ＲＭＬ）を用いて測定できる。これらの場合、光信号は、テストファイバのコア中のみに励振される。ＲＭＬは、テストファイバのコアの直径以下のスポットサイズを有する光源を用いることによって、達成できる。例えば、１）光制限開口の使用、２）テストコアの直径以下のスポットサイズを有する発光ダイオードまたはレーザ源、または３）テストファイバのコアサイズ以下のコアサイズを有する従来のマルチモードファイバ（屈折率の減少したクラッドを持たない）からの光を使用。ある場合には、制限モード励振条件を使用することによって、屈折率の減少したクラッドを含有するマルチモードファイバに関するＲＭＬ帯域幅（例えば、８５０ｎｍまたは１３００ｎｍで測定される）は、オーバーフィル励振を用いて測定したときに、これらのファイバに関する帯域幅よりも高くなり得る。例えば、あるファイバは、制限モード励振を用いて８５０ｎｍで１ＧＨｚ−ｋｍより大きい帯域幅を有し得るが、それらは、オーバーフィル励振を用いてテストした場合、７５０ＭＨｚ−ｋｍ未満の帯域幅を有する。

「α−プロファイル」または「アルファプロファイル」という用語は、「％」の単位であり、ｒが半径である、以下の式：

にしたがう、Δ（ｒ）により表される相対屈折率プロファイルを称し、ここで、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は範囲ｒ_i≦ｒ≦ｒ_f内にあり、Δは先に定義されたものであり、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は実数の指数である。

屈折率の減少した環状領域は、ここに、

として定義されるプロファイル体積(profile volume)Ｖ₃を有し、ここで、以下に定義されるように、Ｒ_内側は屈折率の減少した環状部分の内半径であり、Ｒ_外側は屈折率の減少した環状領域の外半径である。

ここに開示されたマルチモード光ファイバは、コアおよびコアを取り囲み、それに直接隣接したクラッドを備えている。ある実施の形態において、コアは、ゲルマニウムで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を含む。ゲルマニウム以外のドーパントを単独でまたは組合せで、所望の屈折率および密度を得るために、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もよい。ある実施の形態において、ここに開示された光ファイバの屈折率プロファイルは、中心線からコアの外半径まで負ではない。ある実施の形態において、その光ファイバはコア内に屈折率減少ドーパントを含有しない。

マルチモードファイバの帯域幅は、この帯域幅はΔ²に反比例するので、コアの屈折率（デルタ）を減少させることによって改善することができる。例えば、帯域幅は、コアのデルタが１％から０．５％まで減少された場合、４倍改善されるであろう。しかしながら、コアの相対屈折率を低下させると、光ファイバの曲げ性能が劣化してしまう。コアの直径は、曲げ性能を改善するためにさらに減少させることができるが、コアの直径を減少させると、コネクタまたは別のファイバとのミスアライメントに対するファイバの許容範囲が減少するために、ファイバ−トゥ−コネクタ損失、または接続損の増加する虞が増加する。すなわち、横方向のミスアライメントによる所定のずれが、より小さなコアの直径に関する大きい百分率誤差となる。

ここに開示されたマルチモードファイバは、低い曲げ損失を提供し、ある実施の形態において、コアの半径を、接続損の虞を増加させる地点まで減少させずに、低下したコアの屈折率を提供することができる。

ここに開示されたマルチモード光ファイバにおいて、コアは勾配屈折率コアであり、コアの相対屈折率プロファイルは、放物線（または実質的に放物線）形状を有することが好ましい。例えば、ある実施の形態において、コアの屈折率プロファイルは、８５０ｎｍで測定してα値が約２、好ましくは１．８と２．３の間であるα−形状を有するある実施の形態において、コアの屈折率は、中心線の下落部を有していてよく、ここで、コアの最大屈折率、および全光ファイバの最大屈折率は、中心線からわずかに離れた距離に位置しているが、他の実施の形態では、コアの屈折率に中心線の下落部はなく、コアの最大屈折率、および全光ファイバの最大屈折率は中心線に位置している。この放物線形状は、半径Ｒ1まで延在し、ファイバの中心線からＲ1まで延在することが好ましい。したがって、ここに用いたように、「放物線」は、コア内の１つ以上の地点で２．００のα値からわずかに異なっていてよい実質的に放物線形状の屈折率プロファイル、並びに微細な変形および／または中心線の下落を有するプロファイルを含む。図面を参照すると、コア２０は、クラッド２００の最も内側の半径と一致する、放物線形状の終わる半径Ｒ1で終わるものと定義される。

クラッド層２００の１つ以上の部分は、例えば、レイダウン(laydown)プロセス中に堆積された、またはロッド・イン・チューブ光プリフォーム構成におけるチューブなどのジャケット付け、または堆積材料とジャケットの組合せの形態で提供される、クラッド材料から構成されていてもよい。クラッド層２００は、少なくとも１つの被覆２１０により取り囲まれており、これは、ある場合には、低弾性率の一次被覆および高弾性率の二次被覆を備えていてよい。

ここに開示された光ファイバがシリカ系コアおよびクラッドを有することが好ましい。ある実施の形態において、クラッドは、約１２５μｍの、Ｒmaxの２倍の外径を有している。クラッドの外径が、光ファイバの長手方向に沿って一定の直径を有することが好ましい。ある実施の形態において、光ファイバの屈折率は半径方向に対称である。コアの外径が、光ファイバの長手方向に沿って一定の直径を有することが好ましい。ある実施の形態において、１つ以上の被覆が、クラッドを取り囲み、それに接触している。この被覆は、アクリレート系ポリマーなどのポリマー被覆であって差し支えない。ある実施の形態において、この被覆は、ファイバの長手方向に沿っておよび半径方向に、一定の直径を有する。

ある実施の形態において、屈折率の減少した環状部分は、非周期的に配置された、または周期的に配置された、もしくはその両方である孔を有する。「非周期的に配置された」または「非周期的な分布」とは、光ファイバの断面（縦軸に垂直な断面などの）をとったときに、非周期的に配置された孔は、そのファイバの一部に亘り無作為にまたは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た異なる地点で同様の断面がとられたときに、異なる断面孔パターンが現れる。すなわち、様々な断面は、孔の分布と孔のサイズが一致しない、異なる孔パターンを有することになる。すなわち、孔は非周期的である。すなわち、孔は、ファイバ構造内に周期的に配置されていない。これらの孔は、光ファイバの長手方向に沿って（すなわち、縦軸に平行に）伸ばされている（細長い）が、伝送ファイバの典型的な長さに関して全長に亘り延在しない。理論によって束縛することを意図するものではないが、孔は、ファイバの長手方向に沿って、数メートル未満しか、多くの場合には、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、固結済みガラスブランク中に相当な量のガスを捕捉させ、それによって、固結済みガラス製光ファイバプリフォームに孔を形成するのに効果的な、プリフォーム固結条件を使用する方法によって、製造できる。これらの孔を除去する工程を採用するのではなく、得られたプリフォームを用いて、その中に孔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、光ファイバをこのファイバの縦軸に垂直な断面で見たときに、孔を画成するシリカの内面にその端点が配置された最も長い線分である。孔を有するそのような光ファイバを製造する方法は、ここにその全てを引用する、米国特許出願第１１／５８３０９８号明細書に記載されている。

Ｉ． ずらされた屈折率の減少した環状部分
図１〜４を参照すると、中心線からコアの外半径Ｒ₁まで半径方向外方に延在し、最大相対屈折率パーセントΔ1_MAXを持つ、％で表される相対屈折率プロファイルΔ1（ｒ）を有するコア２０、およびコア２０を取り囲み、隣接した、すなわち、直接接触したクラッド２００を備えた、第１の態様におけるマルチモード光導波路ファイバがここに開示されている。第１の態様において、基準屈折率ｎ_REFは、コア／クラッドの界面、すなわち、Ｒ₁での屈折率である。

図１は、ガラスコア２０およびガラスクラッド２００を備えたマルチモード光ファイバの１つの実施の形態のガラス部分の断面の屈折率プロファイルのグラフを示し、クラッドは、内側環状部分３０，屈折率の減少した環状部分５０，および外側環状部分６０を有する。図２は、図１の光導波路ファイバの断面図（原寸に比例せず）である。屈折率の減少した環状部分５０は、コア２０から内側環状部分３０だけ、ずれている、すなわち間隔がおかれているのが示されている。環状部分５０は、内側環状部分３０を取り囲み、それに接触している。外側環状部分６０は、環状部分５０を取り囲み、それに接触している。内側環状部分３０は、最大相対屈折率Δ2_MAX、および最小相対屈折率Δ2_MINを持つ屈折率プロファイルΔ2（ｒ）を有しており、ある実施の形態においては、Δ2_MAX＝Δ2_MINである。屈折率の減少した環状部分５０は、最小相対屈折率Δ3_MINを持つ屈折率プロファイルΔ3（ｒ）を有している。外側環状部分６０は、最大相対屈折率Δ4_MAX、および最小相対屈折率Δ4_MINを持つ屈折率プロファイルΔ4（ｒ）を有しており、ある実施の形態においては、Δ4_MAX＝Δ4_MINである。また、Δ1_MAX＞Δ2_MAX≧Δ2_MIN＞Δ3_MIN、およびΔ1_MAX＞Δ4_MAX≧Δ4_MIN＞Δ3_MIN。ある実施の形態において、内側環状部分３０は、一定のΔ2（ｒ）を持つ、図１に示されたような実質的に一定の屈折率プロファイルを有する。これらの実施の形態のあるものにおいて、Δ2（ｒ）＝０％である。ある実施の形態において、外側環状部分６０は、一定のΔ4（ｒ）を持つ、図１に示されたような実質的に一定の屈折率プロファイルを有する。これらの実施の形態のあるものにおいて、Δ4（ｒ）＝０％である。コア２０は、Δ1（ｒ）＞０％である、全体的に正の屈折率プロファイルを有している。ある実施の形態において、内側環状部分３０は、０．０５％未満の最大絶対値、Δ2_MAX＜０．０５％およびΔ2_MIN＞−０．０５％を有する相対屈折率プロファイルΔ2（ｒ）を有し、屈折率の減少した環状部分５０は、クラッドの相対屈折率が、中心線から半径方向外側に向かって、最初に−０．０５％未満の値に到達するところで始まる。ある実施の形態において、外側環状部分６０は、０．０５％未満の最大絶対値、Δ4_MAX＜０．０５％およびΔ4_MIN＞−０．０５％を有する相対屈折率プロファイルΔ4（ｒ）を有し、屈折率の減少した環状部分５０は、クラッドの相対屈折率が、Δ3_MINが見つかる半径から半径方向外側に向かって、最初に−０．０５％より大きい値に到達するところで終わる。ある実施の形態において、内側環状部分３０は純粋なシリカを含む。ある実施の形態において、外側環状部分６０は純粋なシリカを含む。ある実施の形態において、屈折率の減少した環状部分５０は、複数の孔を持つ純粋なシリカを含む。屈折率の減少した環状部分５０の、任意の孔の存在を考慮に入れることなどの、最小相対屈折率、または平均有効相対屈折率は−０．１％未満であることが好ましい。孔は、アルゴン、窒素、または酸素などの気体を１種類以上含有しても差し支えなく、または孔は、実質的に気体を含まない真空であっても差し支えない。任意の気体の存在または不在にかかわらず、環状部分５０内の屈折率は、孔の存在のために低下されている。孔は、クラッド２００の環状部分５０内に無作為にまたは非周期的に配置されていて差し支えなく、他の実施の形態において、孔は環状部分５０内に周期的に配置されている。ある実施の形態において、複数の孔は、複数の非周期的に配置された孔および複数の周期的に配置された孔を含む。あるいは、またはそれに加え、環状部分５０の減少した屈折率は、環状部分５０をダウンドープする（フッ素などで）またはクラッドおよび／またはコアの１つ以上の部分をアップドープすることによって提供して差し支えなく、ここで、屈折率の減少した環状部分５０は、例えば、純粋なシリカまたは内側環状部分３０ほど濃密にドープされていないシリカである。

一組の実施の形態において、マルチモード光ファイバは、図１に示されたような、勾配屈折率、好ましくは放物線状（実質的に放物線状）ガラスコア２０およびガラスクラッドを備え、ここで、コアは、勾配屈折率コアまたは放物線形状の終わりを示す半径Ｒ1で終わる。コア２０は、実質的に一定の屈折率プロファイルΔ2（ｒ）を有する内側環状部分３０により取り囲まれ、それと直接接触している。内側環状部分３０は、屈折率の減少した環状部分５０により取り囲まれ、それと直接接触しており、この屈折率の減少した環状部分５０は、実質的に一定の屈折率プロファイルΔ4（ｒ）を有する外側環状部分により取り囲まれ、それと直接隣接している。屈折率の減少した環状部分５０は複数の孔を備えていてもよい。この組の実施の形態のいくつかにおいて、コア２０はゲルマニアドープトシリカを含み、内側環状部分３０は純粋なシリカを含み、外側環状部分６０は純粋なシリカを含む。これらの実施の形態のあるものにおいて、屈折率の減少した環状部分５０は、孔を含まないフッ素ドープトシリカを含み、これらの実施の形態の他のものにおいて、屈折率の減少した環状部分５０は、純粋なシリカ中に複数の孔を備えており、これらの実施の形態のさらに他のものにおいて、屈折率の減少した環状部分５０は、フッ素ドープトシリカ中に複数の孔を備えている。内側環状部分３０が純粋なシリカを含み、屈折率の減少した環状部分５０が複数の孔を有する純粋なシリカを含む実施の形態において、屈折率の減少した環状部分５０は、最も内側の孔の最も内側の半径で始まる。外側環状部分６０が複数の孔を有する純粋なシリカを含み、屈折率の減少した環状部分５０が複数の孔を有する純粋なシリカを含む実施の形態において、屈折率の減少した環状部分５０は、最も外側の孔の最も外側の半径で終わる。

内側環状部分３０が４マイクロメートルより大きい半径幅を有することが好ましい。ある実施の形態において、屈折率の減少した環状部分５０の最小相対屈折率Δ3_MINは、−０．１０％未満であり、他の実施の形態において、Δ3_MINは−０．２０％未満であり、さらに他の実施の形態において、Δ3_MINは−０．３０％未満であり、さらにまた他の実施の形態において、Δ3_MINは−０．４０％未満である。

Δ1_MAXは、好ましくは２．０％以下、より好ましくは１．０％以下、一層より好ましくは１．０％未満、さらにより好ましくは０．８％以下である。ある実施の形態において、Δ1_MAXは、０．４％以上かつ１．０％以下であり、他の実施の形態において、Δ1_MAXは、０．５％以上かつ０．７５％以下である。

光ファイバの開口数（ＮＡ）は、信号をファイバ中に向ける光源のＮＡより大きいことが好ましい。例えば、光ファイバのＮＡは、ＶＣＳＥＬ源のＮＡより大きいことが好ましい。マルチモード光ファイバの帯域幅は、Δ1_MAXの二乗に反比例する。例えば、０．５％のΔ1_MAXを有するマルチモード光ファイバは、２．０％のΔ1_MAXを持つコアを有することを除いて、他は同一のマルチモード光ファイバよりも、１６倍大きい帯域幅を生じることができる。

ある実施の形態において、コアの粗度皮の半径Ｒ1は、１２．５μｍ以上かつ４０μｍ以下であることが好ましい、すなわち、コアの直径は約２５μｍと８０μｍの間である。他の実施の形態において、Ｒ1＞２０マイクロメートル、さらに他の実施の形態において、Ｒ1＞２２マイクロメートル、さらにまた他の実施の形態において、Ｒ1＞２４マイクロメートルである。

図２は、コア２０およびコア２０に直接隣接し、取り囲むクラッド２００を有するものとしてここに開示された光導波路ファイバ１００の断面図（原寸に比例せず）であり、クラッド２００は、内側環状部分３０、屈折率の減少した環状部分５０、および外側環状部分６０を備えている。

ここに開示されたマルチモード光ファイバの屈折率プロファイルの一例の表示として図１を参照すると、クラッド２００は、コア２０を取り囲み、それに直接隣接している内側環状部分３０であって、内側環状部分の外側半径Ｒ2まで半径方向外側に延在し、中点Ｒ2_MIDに配置されたＷ2を有し、％で表された最大相対屈折率パーセントΔ2_MAX、％で表された最小相対屈折率パーセントΔ2_MIN、および最大絶対値の相対屈折率パーセント｜Δ2（ｒ）｜を持つ、％で表される相対屈折率プロファイルΔ2（ｒ）を有する環状部分３０；環状部分３０を取り囲み、それに直接隣接している屈折率の減少した環状部分（または「環」）５０であって、Ｒ2から屈折率の減少した環状部分の半径Ｒ3まで半径方向外側に延在し、中点Ｒ3_MIDに配置された幅Ｗ3を有し、％で表された最小相対屈折率パーセントΔ3_MINを持つ、％で表される相対屈折率プロファイルΔ3（ｒ）を有し、Δ1_MAX＞０＞Δ3_MINである環状部分５０；および環状部分５０を取り囲み、それに直接隣接している外側環状部分６０であって、％で表される相対屈折率パーセントΔ4（ｒ）を有する環状部分６０を備えている。Ｒ1は、放物線コアが終わる半径で生じると定義される。すなわち、コア２０は、半径Ｒ1で終わり、内側環状部分３０は、半径Ｒ1で始まり、環状部分３０は、半径Ｒ2で終わると定義されている。屈折率の減少した環状部分５０は、Ｒ2で始まり、Ｒ3で終わる。環状部分５０の幅Ｗ3はＲ3−Ｒ2であり、その中点Ｒ3_MIDは（Ｒ2＋Ｒ3）／２である。ある実施の形態において、内側環状部分３０の半径方向の幅の５０％より多くについて、｜Δ2（ｒ）｜＜０．０２５％であり、他の実施の形態において、内側環状部分３０の半径方向の幅の５０％より多くについて、｜Δ2（ｒ）｜＜０．００１％である。クラッド２００は半径Ｒ4まで延在し、これは、光ファイバのガラス部分の最も外側の周囲でもある。ある実施の形態において、Ｒ4＞４０μｍ、他の実施の形態において、Ｒ4＞５０μｍ、他の実施の形態において、Ｒ4＞６０μｍ、ある実施の形態において、６０μｍ＜Ｒ4＜７０μｍ。

ある実施の形態において、Ｗ3は、０より大きく、３０μｍ未満である。他の実施の形態において、Ｗ3は、０．１μｍより大きく、３０μｍ未満である。他の実施の形態において、Ｗ3は、１．０μｍより大きく、１０．０μｍ未満である。

ある実施の形態において、Δ3_MINは−０．１％未満（すなわち、それより負が大きい）。他の実施の形態において、Δ3_MINは、−０．２％未満である。他の実施の形態において、Δ3_MINは−０．１％未満であり、−３．０％より大きい。

一組の実施の形態において、光ファイバは、クラッド２００に取り囲まれ、それと接触したコア２０を備え、クラッドは、内側環状部分３０、屈折率の減少した環状部分５０、および外側環状部分６０を有する。屈折率の減少した環状部分５０は、コア２０から、内側環状部分３０だけ間隔がおかれている。環状部分５０は、内側環状部分３０を取り囲み、それと接触している。外側環状部分６０は、環状部分５０を取り囲み、それと接触している。ある実施の形態において、外側環状部分６０は、実質的に一定の屈折率プロファイルを有し、これらの実施の形態のあるものにおいて、純粋なシリカを含み、これらの実施の形態のいくつかにおいて、外側環状部分６０は純粋なシリカからなる。コア２０は、Δ1（ｒ）＞０％である、全体的に正の屈折率プロファイルを有し、コアの屈折率プロファイルは、αが約２である、好ましくはαが１．８と２．３の間である、より好ましくはαが１．９５と２．０５の間である、アルファ形状を有する。内側環状部分３０は、０．０５％未満の最大絶対値を有する相対屈折率プロファイルΔ2（ｒ）を有する、すなわち、Δ2_MAX＜０．０５％およびΔ2_MIN＞−０．０５％であり、ある実施の形態において、純粋なシリカを含む。屈折率の減少した環状部分５０は、Δ3（ｒ）＜０％、およびΔ3_MIN＜−０．１％である、全体的に負の屈折率プロファイルを有する。

別の組の実施の形態において、光ファイバは、クラッド２００により取り囲まれ、それと接触したコア２０を備え、クラッドは、内側環状部分３０、屈折率の減少した環状部分５０、および外側環状部分６０を有する。屈折率の減少した環状部分５０は、コア２０から内側環状部分３０だけ間隔がおかれている。環状部分５０は、内側環状部分３０を取り囲み、それと接触している。外側環状部分６０は、環状部分５０を取り囲み、それと接触している。外側環状部分６０は、実質的に一定の屈折率プロファイルを有し、これらの実施の形態のあるものにおいて、純粋なシリカを含み、これらの実施の形態のあるものにおいて、外側環状部分６０は純粋なシリカからなる。ある実施の形態において、コア２０は、Δ1（ｒ）＞０％である、全体的に正の屈折率プロファイルを有し、このコアの屈折率プロファイルは、αが約２であり、好ましくはαが１．８と２．３の間であり、より好ましくはαが１．９５と２．０５の間である、アルファ形状を有する。内側環状部分３０は、０．０５％未満の最大絶対値を有する相対屈折率プロファイルΔ2（ｒ）を有する、すなわち、Δ2_MAX＜０．０５％およびΔ2_MIN＞−０．０５％であり、ある実施の形態において、純粋なシリカを含む。屈折率の減少した環状部分５０は、複数の孔を含み、これらの孔は、ある実施の形態において、環状部分５０全体に亘り非周期的に配置されている。これらの実施の形態のあるものにおいて、環状部分５０は純粋なシリカを含む。内側環状部分３０および外側環状部分６０は両方とも孔を含まない。

図３は、ここに開示されたマルチモード光ファイバの第１の態様の別の組の実施の形態のグラフである。屈折率の減少した環状部分が、クラッド２００の最も外側の周囲まで、すなわち、光ファイバのガラス部分の最も外側の周囲まで延在し、それを形成しており、よって、この場合には、Ｒ3＝Ｒ4であり、外側環状部分６０は存在しない。孔が屈折率の減少した環状部分５０内に存在する実施の形態において、少なくともシリカの薄層が最も外側のガラス表皮を形成し、前記孔が、クラッドの最も外側の周囲まで開いていないことが好ましい。図４は、図３の光導波路ファイバの断面図（原寸に比例せず）である。

II． ずれていない屈折率の減少した環状部分
図５および６を参照すると、中心線からコアの外側の半径Ｒ1まで半径方向外側に延在し、最大相対屈折率パーセントΔ1_MAXを持つ、％で表された相対屈折率プロファイルΔ1（ｒ）を有するコア２０、およびコア２０を取り囲み、それと直接隣接している、すなわち、直接接触しているクラッド２００を備えた、第２の態様におけるマルチモード光導波路ファイバがここに開示されている。

図５は、ガラスコア２０およびガラスクラッド２００を備えたマルチモード光ファイバのある実施の形態のガラス部分の断面の屈折率プロファイルのグラフを示し、クラッドは、屈折率の減少した環状部分５０、および外側環状部分６０を有する。第２の態様において、ｎ_REFは、クラッド２００の外側環状部分６０の平均屈折率である。コア２０を取り囲み、それと直接接触している（すなわち、直接隣接している）、屈折率の減少した環状部分５０が示されている。外側環状部分６０は、環状部分５０を取り囲み、それと接触している。屈折率の減少した環状部分５０は、最小相対屈折率Δ3_MINを持つ屈折率プロファイルΔ3（ｒ）を有する。外側環状部分６０は、相対屈折率プロファイルΔ4（ｒ）を有し、ある実施の形態において、Δ4（ｒ）は、環状部分６０全体に亘り一定であり、これらの実施の形態のあるものにおいて、例えば、図６に示すように、環状部分６０全体に亘りΔ4（ｒ）＝０％。また、Δ1_MAX＞０＞Δ3_MIN。コア２０は、Δ1（ｒ）＞０％である、全体的に正の屈折率プロファイルを有する。ある実施の形態において、屈折率の減少した環状部分５０は、Δ3_MINが見つかった半径から半径方向外側に向かって、クラッドの相対屈折率が−０．０５％より大きい値に達するところで終わる。ある実施の形態において、外側環状部分６０は、純粋なシリカを含む。ある実施の形態において、屈折率の減少した環状部分５０は、複数の孔を含む純粋なシリカを含む。屈折率の減少した環状部分５０の、任意の孔の存在を考慮に入れることなどの、最小相対屈折率、または平均有効相対屈折率が−０．１％未満であることが好ましい。孔は、アルゴン、窒素、または酸素などの気体を１種類以上含有していて差し支えなく、または孔は、実質的に気体を含まない真空であっても差し支えない。気体の存在または不在にかかわらず、環状部分５０内の屈折率は、孔の存在により低下している。孔は、クラッド２００の環状部分５０内に無作為にまたは非周期的に配置されて差し支えなく、他の実施の形態において、孔は環状部分５０内の周期的に配置されている。ある実施の形態において、複数の孔は、非周期的に配置された複数の孔および周期的に配置された複数の孔を含む。あるいは、またはそれに加え、屈折率の減少した環状部分５０は、環状部分５０をダウンドープする（フッ素の添加などの）またはクラッドおよび／または孔の外側環状部分をアップドープすることによって、提供しても差し支えない。

一組の実施の形態において、マルチモード光ファイバは、図５に示されるような、勾配屈折率の、好ましくは放物線状（実質的に放物線状）のガラスコア２０およびガラスクラッド２００を含み、ここで、コアは半径Ｒ1で終わり、この半径は、勾配屈折率コアまたは放物線形状の終わりの印である。コア２０は、屈折率の減少した環状部分５０により取り囲まれ、それと直接接触しており、屈折率の減少した環状部分５０は、外側環状部分６０により取り囲まれ、それと直接接触しており、この外側環状部分６０は実質的に一定の屈折率プロファイルΔ4（ｒ）を有する。屈折率の減少した環状部分５０は、複数の孔を含んでいてもよい。この組の実施の形態のあるものにおいて、コア２０は、ゲルマニアドープトシリカを含み、外側環状部分６０は純粋なシリカを含み、これらの実施の形態のあるものにおいて、屈折率の減少した環状部分５０は、孔を含まないフッ素ドープトシリカを含み、これらの実施の形態の他のものにおいて、屈折率の減少した環状部分５０は、純粋なシリカ内の複数の孔を含み、これらの実施の形態のさらに他のものにおいて屈折率の減少した環状部分５０は、フッ素ドープトシリカ内に複数の孔を含む。外側環状部分６０が純粋なシリカを含み、屈折率の減少した環状部分５０が、複数の孔を有する純粋なシリカを含んでいる実施の形態において、屈折率の減少した環状部分５０は、最も外側の孔の最も外側の半径で終わる。

ある実施の形態において、Ｗ3は、０より大きく、３０μｍ未満である。他の実施の形態において、Ｗ3は、０．１μｍより大きく、３０μｍ未満である。他の実施の形態において、Ｗ3は、１．０μｍより大きく、１０．０μｍ未満である。ある実施の形態において、屈折率の減少した環状部分５０の最小相対屈折率Δ3_MINは、−０．１０％未満であり、他の実施の形態において、Δ3_MINは−０．２０％未満であり、さらに他の実施の形態において、Δ3_MINは−０．３０％未満であり、さらにまた他の実施の形態において、Δ3_MINは−０．４０％未満である。さらに他の実施の形態において、屈折率の減少した環状部分５０は孔を有さず、Δ3_MINは−０．４０％未満であり、Ｗ3は４．０μｍ以下である。

ある実施の形態において、Δ1_MAXは０．８０％以下であり、他の実施の形態において、Δ1_MAXは０．７０％以下であり、さらに他の実施の形態において、Δ1_MAXは０．６０％以下であり、ある実施の形態において、Δ1_MAXは０．４０％以上かつ０．８０％以下であり、他の実施の形態において、Δ1_MAXは０．５０％以上かつ０．７５％以下である。

光ファイバの開口数（ＮＡ）は、信号をファイバ中に向ける光源のＮＡより大きいことが好ましく、例えば、光ファイバのＮＡがＶＣＳＥＬ源のＮＡより大きいことが好ましい。マルチモード光ファイバの帯域幅は、Δ1_MAXの二乗に反比例する。例えば、０．５％のΔ1_MAXを持つマルチモード光ファイバは、２．０％のΔ1_MAXを持つコアを有することを除いて、他の点では同一のマルチモード光ファイバよりも、１６倍大きい帯域幅を生成することができる。

ある実施の形態において、コアの外側半径Ｒ1は、１２．５μｍ以上かつ４０μｍ以下であることが好ましい。すなわち、コアの直径は、約２５および８０μｍの間である。他の実施の形態において、Ｒ1＞２０マイクロメートル、さらに他の実施の形態において、Ｒ1＞２２マイクロメートル、さらに他の実施の形態において、Ｒ1＞２４マイクロメートル。

図６は、コア２０およびコア２０に直接隣接し、それを取り囲むクラッド２００を有する、ここに開示された光導波路ファイバ１００の断面図（原寸に比例せず）であり、クラッド２００は、屈折率の減少した環状部分５０、および外側環状部分６０からなっている。

ここに開示されたマルチモード光ファイバの屈折率プロファイルの一例としての図５を参照すると、クラッド２００は、コア２０を取り囲み、それに直接隣接した屈折率の減少した環状部分（または「環」）５０であって、Ｒ1から屈折率の減少した環状部分の半径Ｒ3まで半径方向外側に延在し、中点Ｒ3_MIDに配置された幅Ｗ3を有し、％で表された最小相対屈折率パーセントΔ3_MINを持つ、％で表された相対屈折率プロファイルΔ3（ｒ）を有し、Δ1_MAX＞０＞Δ3_MINである屈折率の減少した環状部分５０、および環状部分５０を取り囲み、それに隣接し、％で表された相対屈折率パーセントΔ4（ｒ）を有する外側環状部分６０を含む。Ｒ1は、放物線状コアが終わる半径で生じると定義されている。すなわち、Ｒ1で、コア２０が終わり、環状部分５０が始まり、この部分５０は、半径Ｒ3で終わるものと定義されている。環状部分５０の幅Ｗ3はＲ3−Ｒ1であり、その中点Ｒ3_MIDは、（Ｒ1＋Ｒ3）／２である。クラッド２００は半径Ｒ4まで延在し、これは、光ファイバのガラス部分の最も外側の周囲でもある。ある実施の形態において、Ｒ4＞４０μｍ、他の実施の形態において、Ｒ4＞５０μｍ、他の実施の形態において、Ｒ4＞６０μｍ、ある実施の形態において、６０μｍ＜Ｒ4＜７０μｍ。

ある実施の形態において、Ｗ3は、０より大きく、３０μｍ未満である。他の実施の形態において、Ｗ3は、０．１μｍより大きく、３０μｍ未満である。他の実施の形態において、Ｗ3は、１．０μｍより大きく、１０．０μｍ未満である。

ある実施の形態において、Δ3_MINは−０．１％未満（すなわち、それより負が大きい）。他の実施の形態において、Δ3_MINは−０．２％未満である。他の実施の形態において、Δ3_MINは、−０．１％未満であり、−３．０％より大きい。

一組の実施の形態において、光ファイバは、クラッド２００により取り囲まれ、それと接触したコア２０を含み、そのクラッドは、屈折率の減少した環状部分５０、および外側環状部分６０を有する。屈折率の減少した環状部分５０は、コア２０に直接隣接している。環状部分５０は、コア２０を取り囲み、それに接触している。外側環状部分６０は、環状部分５０を取り囲み、それに接触している。ある実施の形態において、外側環状部分６０は、実質的に一定の屈折率プロファイルを有し、これらの実施の形態のあるものにおいて、純粋なシリカを含み、それらの実施の形態のあるものにおいて、外側環状部分６０は純粋なシリカからなる。コア２０は、Δ1（ｒ）＞０％である、全体的に正の屈折率プロファイルを有し、このコアの屈折率プロファイルは、αが約２である、好ましくはαが１．８と２．３の間である、より好ましくは１．９５と２．０５の間である、アルファ形状を有する。屈折率の減少した環状部分５０は、Δ3（ｒ）＜０％、およびΔ3_MIN＜−０．１％である、全体的に負の屈折率プロファイルを有する。

別の組の実施の形態において、光ファイバは、クラッド２００により取り囲まれ、それと接触したコア２０を含み、このクラッドは、屈折率の減少した環状部分５０、および外側環状部分６０を有する。屈折率の減少した環状部分５０は、コア２０に直接隣接している。環状部分５０は、コア２０を取り囲み、それに接触している。外側環状部分６０は、環状部分５０を取り囲み、それに接触している。外側環状部分６０は、実質的に一定の屈折率プロファイルを有し、これらの実施の形態のあるものにおいて、純粋なシリカを含み、それらの実施の形態のあるものにおいて、外側環状部分６０は純粋なシリカからなる。ある実施の形態において、コア２０は、Δ1（ｒ）＞０％である、全体的に正の屈折率プロファイルを有し、このコアの屈折率プロファイルは、αが約２である、好ましくはαが１．８と２．３の間である、より好ましくは１．９５と２．０５の間である、アルファ形状を有する。屈折率の減少した環状部分５０は複数の孔を含み、それらの孔は、ある実施の形態において、環状部分５０内全体に亘り非周期的に配置されている。これらの実施の形態のあるものにおいて、環状部分５０は、孔を有する純粋なシリカを含む。外側環状部分６０は孔を含まない。

ここに開示された光ファイバの実施例を多数作製し、いくつかの比較用の光ファイバと同様に、曲げ性能について測定した。

具体例１−比較
第１のサンプルは、放物線（α＝２）形状を持つＧｅＯ₂−ＳｉＯ₂勾配屈折率（純粋なシリカクラッドに対して１％の最大Δ）の５０マイクロメートルの直径のコア、および中実シリカクラッド（屈折率の減少した環状領域のない）を含む、１２５マイクロメートルの直径のガラスを有するコーニング社製「ＩｎｆｉｎｉＣｏｒ」の５０μｍ光ファイバであった。

具体例２
ＧｅＯ₂−ＳｉＯ₂勾配屈折率コア（放物線（α＝２）形状を持つ、純粋なシリカに対して１％の最大屈折率）および薄いシリカクラッドを有する１メートル長×２５．８ｍｍの直径の中実ガラスケインであって、０．９８のコア／クラッド（クラッド＝ケインの直径）を有するケイン上に、４９０グラムのＳｉＯ₂（０．３６ｇ／ｃｃの密度）スートを火炎堆積させた。次いで、このアセンブリを以下のように焼結した。このアセンブリを、ヘリウムおよび３％の塩素からなる雰囲気中において１０００℃で２時間に亘り最初に乾燥し、その後、１００パーセントの酸素雰囲気内において１５００℃に設定された高温区域に通して３２ｍｍ／分の速度で下方に駆動し、次いで、同じ雰囲気内において２５ｍｍ／分でこの高温区域を通して再び下方に駆動し、次いで、スートを、「酸素添加(oxygen-seeded)」された第１のオーバークラッドプリフォームに焼結するために、６ｍｍ／分で１００パーセントの酸素中で最終的に焼結した。このプリフォームを、１０００℃に設定された、アルゴンでパージされた均熱炉内に２４時間配置した。次いで、このプリフォームを旋盤上に配置し、ここで、１メートル長の空隙のないＧｅＯ₂−ＳｉＯ₂勾配屈折率コアと、空隙のないシリカの近接クラッドの「酸素添加」された第１のオーバークラッドのプリフォーム上に、２．５質量％のＧｅＯ₂スートを含有する４９００グラムのＳｉＯ₂（０．４４ｇ／ｃｃの密度）を火炎堆積させた。次いで、このアセンブリを以下のように焼結した。このアセンブリを、ヘリウムおよび３％の塩素からなる雰囲気中において１０００℃で２時間に亘り乾燥し、その後、空隙のないシリカ−ゲルマニア（８５０ｎｍでの０．１パーセントの最大デルタ）の透明ガラス最終オーバークラッドにより取り囲まれた、酸素添加されたシリカ−ゲルマニア環により取り囲まれた、「酸素添加」されたシリカ環により取り囲まれた、空隙のないシリカ近接クラッドにより取り囲まれた、空隙のないＧｅＯ₂−ＳｉＯ₂勾配屈折率コアを有する光プリフォームにスートを焼結するために、１００パーセントのヘリウム雰囲気内において１５００℃に設定された高温区域に通して６ｍｍ／分の速度で下方に駆動した。このプリフォームを、１０００℃に設定された、アルゴンでパージされた均熱炉内に２４時間配置した。このプリフォームを、約２０００℃に設定された、約２０ｃｍ長の高温区域を有する線引き炉を用いて、１０ｋｍ長を３回分、１２５マイクロメートルの直径のファイバに線引きした。ここで、最初の１０ｋｍ長は、スピニングを行わずに１０ｍ／ｓで線引きし、第２と第３の１０ｋｍ長を、それぞれ、１０ｍ／ｓおよび２０ｍ／ｓで線引きし、次いで、貯蔵用スプールに巻き付ける前に、ファイバの従来の双方向スピニングを行った。

これらのファイバの端面の９００倍の倍率でのＳＥＭ画像解析によって、約１２５マイクロメートルの外径を有する空隙のないシリカ−ゲルマニア外側クラッドにより取り囲まれた、約３マイクロメートルの直径の孔を含む、３３．５マイクロメートルの外側半径の空隙を含有するクラッド領域（半径方向に、約８マイクロメートルの全環厚Ｗ3）によって取り囲まれた、約０．３マイクロメートルの直径の孔を含む、２９．５マイクロメートルの外側半径の空隙を含有する近接クラッド領域によって取り囲まれた、約０．５マイクロメートルの空隙を含まないシリカ内側クラッド（半径方向に、約０．５マイクロメートルの全環厚Ｗ2）により取り囲まれた、２５マイクロメートルの半径の空隙のない中実シリカ−ゲルマニアコアを示した（全ての半径寸法は、光ファイバの中心から測定した）。全体の空隙含有環領域は、その区域に３．４パーセントの領域面積パーセントの孔（１００体積パーセントのＯ₂）を含み、平均直径が０．６５マイクロメートルであり、最小直径の孔が０．０２５マイクロメートルであり、最大直径が５．２マイクロメートルであり、ファイバの断面において孔の総数が約３００となった。全ファイバ空隙総面積パーセント（光ファイバの断面の総面積で孔の面積を割ってもの×１００）は、約０．６５パーセントであった。２０ｍ／ｓで線引きされ、スピニングされたファイバについて、８５０ｎｍで測定された帯域幅は２．００ＧＨｚ−ｋｍ（特に、２．０３ＧＨｚ−ｋｍ）より大きく、１０ｍｍの直径のマンドレル１巻の巻付け曲げ減衰増加は、１５５０ｎｍで０．１ｄＢであり、８５０ｎｍで約０．５ｄＢであった。それゆえ、０．１の曲げ損失は、（１／Δ1_MAX）²の２倍の積、すなわち２（１／１）²＝２ｄＢより小さかった。ファイバコアは、放物線（α＝２）形状を有するＧｅＯ₂−ＳｉＯ₂勾配屈折率（１％の最大Δ）の５０マイクロメートルの直径のコアをであった。１０ｍ／ｓで線引きされ、スピニングされたファイバについて、８５０ｎｍで測定された帯域幅は１．５０ＧＨｚ−ｋｍ（特に、１．８６ＧＨｚ−ｋｍ）より大きく、１０ｍｍの直径のマンドレル１巻の巻付け曲げ減衰増加は、１５５０ｎｍで０．１ｄＢであり、８５０ｎｍで約０．５ｄＢであった。１０ｍ／ｓで線引きされ、スピニングされていないファイバについて、８５０ｎｍで測定された帯域幅は０．７５ＧＨｚ−ｋｍ（特に、１．７４ＧＨｚ−ｋｍ）より大きく、１０ｍｍの直径のマンドレル１巻の巻付け曲げ減衰増加は、１５５０ｎｍで０．１ｄＢであり、８５０ｎｍで約０．５ｄＢであった。

具体例３
薄いシリカクラッドを有する、放物線（α＝２）形状を持つＧｅＯ₂−ＳｉＯ₂勾配屈折率（純粋なシリカに対して１％の最大デルタ）のコアを有する１メートル長×２６．４ｍｍの直径の中実ガラスケインであって、コア／クラッド（クラッド＝ケインの直径）の比が０．９８であるケイン上に、５２０グラムのＳｉＯ₂（０．２７ｇ／ｃｃの密度）スートを火炎堆積させた。次いで、このアセンブリを以下のように焼結した。このアセンブリを、ヘリウムおよび３％の塩素からなる雰囲気中において１１２５℃で２時間に亘り最初に乾燥し、その後、ヘリウムおよび２０パーセントのＳｉＦ₄からなる雰囲気中において、１１２５℃で４時間に亘りスートプリフォームにフッ素ドープし、次いで、スートを、ゲルマニア−シリカコアとフッ素ドープトシリカ環の第１のオーバークラッドのプリフォームに焼結するために、１００パーセントのヘリウム雰囲気中において１４８０℃に設定された高温区域に通して１４ｍｍ／分で下方に駆動した。このプリフォームを、１０００℃に設定された、アルゴンでパージされた均熱炉内に２４時間配置した。次いで、このプリフォームを旋盤に戻し、１メートル長のＧｅＯ₂−ＳｉＯ₂勾配屈折率コアとフッ素ドープトシリカ環の第１のオーバークラッドのプリフォーム上に、４９００グラムの、２．５質量パーセントのＧｅＯ₂スートを含有するＳｉＯ₂（０．４４ｇ／ｃｃの密度）を火炎堆積させた。次いで、このアセンブリを以下のように焼結した。このアセンブリを、ヘリウムおよび３％の塩素からなる雰囲気中において１０００℃で２時間に亘り乾燥し、その後、空隙のないシリカ−ゲルマニア（０．１パーセントのデルタ）の透明ガラス最終オーバークラッド光プリフォームにより取り囲まれた、空隙のないフッ素ドープトシリカ環によって取り囲まれた、薄い空隙のないシリカ内側クラッドにより取り囲まれた、空隙のないＧｅＯ₂−ＳｉＯ₂勾配屈折率コアにスートを焼結するために、１００パーセントのヘリウム雰囲気中において１５００℃に設定された高温区域に通して６ｍｍ／分の速度で下方に駆動した。このプリフォームを、１０００℃に設定された、アルゴンでパージされた均熱炉内に２４時間配置した。このプリフォームを、約２０ｃｍの長さの高温区域を有する、約２０００℃に設定された線引き炉を用いて、２０ｍ／ｓで１０ｋｍ長の１２５マイクロメートルの直径のファイバに線引きした。ファイバの端面の光学解析は、３０．５マイクロメートルの外側半径（全環厚Ｗ3、５μｍの厚さの半径距離）の空隙のないフッ素含有環（シリカに対して−０．４パーセントのデルタ）および空隙のないゲルマニウム−シリカ含有最終オーバークラッドにより取り囲まれた、約０．５マイクロメートルの空隙のないシリカ内側クラッド（半径方向に、約０．５マイクロメートルの総環厚Ｗ2）により取り囲まれた、２５マイクロメートルの半径の中実の空隙のないシリカ−ゲルマニアコアを含む空隙のない光ファイバを示した。８５０ｎｍおよび１５５０ｎｍでのファイバの減衰は、それぞれ、２．６ｄＢ／ｋｍおよび０．３５ｄＢ／ｋｍであった。８５０ｎｍおよび１５５０ｎｍでの１０ｍｍの直径のマンドレル１巻の巻付け曲げ減衰の増加は、それぞれ、約０．４２および０．４５ｄＢであった。それゆえ、１５５０ｎｍでの０．５の曲げ損失は、（１／Δ1_MAX）²の２倍の積、すなわち２（１／１）²＝２ｄＢより小さかった。ファイバのコアは、放物線（α＝２）の形状を持つＧｅＯ₂−ＳｉＯ₂勾配屈折率（１％の最大Δ）の５０マイクロメートルの直径のコアであった。

具体例４−比較
第４のサンプルは、放物線（α＝２）の形状を持つ、孔のないＧｅＯ₂−ＳｉＯ₂勾配屈折率（純粋なシリカクラッドに対して２％の最大Δ）の６２．５マイクロメートルの直径のコアおよび孔のない中実シリカクラッド（屈折率の減少した環状領域のない）を含む、１２５マイクロメートルのガラス直径を有する、コーニング社の「ＩｎｆｉｎｉＣｏｒ」の６２．５μｍの光ファイバであった。

具体例５
ＧｅＯ₂−ＳｉＯ₂勾配屈折率（放物線（α＝２）の形状を持つ、純粋なシリカに対して２％の最大屈折率）の１メートル長×１５ｍｍの直径の中実ガラスケイン上に、１２００グラムのＳｉＯ₂（０．４７ｇ／ｃｃの密度）スートを火炎堆積させた。次いで、このアセンブリを以下のように焼結した。このアセンブリを、ヘリウムおよび３％の塩素からなる雰囲気中において１０００℃で２時間に亘り最初に乾燥し、その後、１００パーセントの酸素雰囲気中において１５００℃に設定した高温区域に通して３２ｍｍ／分の速度で下方に駆動し、次いで、同じ雰囲気中において２５ｍｍ／分の速度で高温区域に通して再び下方に駆動し、次いで、スートを「酸素添加された」オーバークラッドプリフォームに焼結するために、１００パーセントの酸素中において６ｍｍ／分で焼結した。このプリフォームを、１０００℃に設定した、アルゴンでパージされた均熱炉内に２４時間配置した。次いで、このプリフォームを、約２０００℃に設定された、約２０ｃｍ長の高温区域を有する線引き炉を用いて、２０ｍ／ｓで１０ｋｍ長の１２５マイクロメートルの直径のファイバに線引きした。ファイバの端面での８００倍の倍率でのＳＥＭ画像解析は、６２．５マイクロメートルの直径の孔を含まないシリカ−ゲルマニアコアと、コアの縁から始まり、ほぼファイバの外径まで、クラッド中全体に亘って分布し（約６０マイクロメートルのＷ3、０．４５マイクロメートルの平均孔径、０．０３マイクロメートルの最小直径の孔、１．２マイクロメートルの最大直径、０．２１マイクロメートルの標準偏差）、ファイバの断面に約３０００の孔を含む、約９．０体積パーセントの孔（酸素を含む）を含有する１２５マイクロメートルの直径のシリカクラッドを示した。全ファイバ孔面積パーセント（光ファイバ断面の総面積により孔の面積を割ったもの×１００）は、約６．８パーセントであった。このファイバについて測定されたマルチモード減衰は、８５０、１３１０および１５５０ｎｍで、それぞれ、３．００、０．７４および０．４５ｄＢ／ｋｍであった。光学曲げ性能の測定は、ファイバを、５ｍｍの半径を持つマンドレルの周りに一巻きしたときに、８５０ｎｍおよび１５５０ｎｍで、それぞれ、０．０３ｄＢ未満および０．０１ｄＢ未満の減衰の増加を示した。このファイバのコアは、放物線（α＝２）の形状を持つ、ＧｅＯ₂−ＳｉＯ₂勾配屈折率（２％の最大Δ）の６２．５マイクロメートルの直径のコアであった。

具体例６−比較
放物線（α＝２）の形状を持つ、ＧｅＯ₂−ＳｉＯ₂勾配屈折率（純粋なシリカに対して０．５％の最大デルタ）の１メートル長×１５ｍｍの直径の中実ガラスケイン上に、１５９０グラムのＳｉＯ₂（０．４９ｇ／ｃｃの密度）スートを火炎堆積させた。次いで、このアセンブリを以下のように焼結した。このアセンブリを、ヘリウムおよび３％の塩素からなる雰囲気中において１０００℃で２時間に亘り最初に乾燥し、スートを、孔のない透明なガラス製オーバークラッド光プリフォームに焼結するために、１００パーセントのヘリウム雰囲気中において１５００℃に設定された高温区域に通して６ｍｍ／分の速度で下方に駆動した。このプリフォームを、１０００℃に設定された、アルゴンでパージされた均熱炉内に２４時間配置した。このプリフォームを、約２０００℃に設定された、約２０ｃｍ長の高温区域を有する線引き炉を用いて、１０ｍ／ｓで１０ｋｍ長の１２５マイクロメートルの直径のファイバに線引きした。これにより、放物線（α＝２）の形状を持つ、空隙のないＧｅＯ₂−ＳｉＯ₂勾配屈折率（０．５％の最大デルタ）の５０マイクロメートルの直径のコア、および空隙のない中実シリカクラッドを含む、１２５マイクロメートルの直径の光ファイバが生成された。

具体例７
コア／クラッド（クラッド＝ケインの直径）の比が０．９０である、シリカクラッドを有する、放物線（α＝２）形状を持つＧｅＯ₂−ＳｉＯ₂勾配屈折率（純粋なシリカに対して０．５％の最大デルタ）コアの１メートル長×１４．５ｍｍの直径の中実ガラスケイン上に、１２０グラムのＳｉＯ₂（０．４０ｇ／ｃｃの密度）スートを火炎堆積させた。次いで、このアセンブリを以下のように焼結した。このアセンブリを、ヘリウムおよび３％の塩素からなる雰囲気中において１０００℃で２時間に亘り最初に乾燥し、その後、１００パーセントのアルゴン焼結雰囲気内において、１４９０℃に設定された高温区域に通して、２００ｍｍ／分（下方駆動プロセス中のスートプリフォームの外側に関して、約１００℃／分の温度上昇に相当する）で下方に駆動した。次いで、このプリフォームアセンブリを１００ｍｍ／分（下方駆動プロセス中のスートプリフォームの外側に関して、約５０℃／分の温度上昇に相当する）で高温区域に通して再び下方に駆動した（すなわち、２回目）。次いで、プリフォームアセンブリを、５０ｍｍ／分（下方駆動プロセス中のスートプリフォームの外側に関して、約２５℃／分の温度上昇に相当する）で高温区域に通して再び下方に駆動した（すなわち、３回目）。次いで、プリフォームアセンブリを、２５ｍｍ／分（下方駆動プロセス中のスートプリフォームの外側に関して、約１２．５℃／分の温度上昇に相当する）で高温区域に通して再び下方に駆動し（すなわち、４回目）、次いで、スートをアルゴンが添加された第１のオーバークラッドプリフォームに焼結するために、最後に６ｍｍ／分（約３℃／分の加熱速度）で焼結した。この最初の一連のより速い下方供給速度を用いて、光ファイバプリフォームの外側をつや出しし、これにより、プリフォーム中の気体の取り込みが促進される。次いで、プリフォームを、１０００℃に設定された、アルゴンでパージした均熱炉内に２４時間配置した。次いで、このプリフォームを旋盤上に戻し、ここで、１メートル長のＧｅＯ₂−ＳｉＯ₂勾配屈折率コアを持つ「アルゴンが添加された」第１のオーバークラッドプリフォーム上に１４５０グラムのＳｉＯ₂スート（０．６３ｇ／ｃｃの密度）を火炎堆積させた。次いで、このアセンブリを以下のように焼結した。このアセンブリを、ヘリウムおよび３％の塩素からなる雰囲気中において１０００℃で２時間に亘り最初に乾燥し、その後、スートを、空隙のないＧｅＯ₂−ＳｉＯ₂勾配屈折率コア、空隙のないシリカ内側クラッド、アルゴン含有空隙シリカ環、空隙のないシリカ透明ガラス最終オーバークラッドプリフォームに焼結するために、１００パーセントのヘリウム雰囲気内において１５００℃に設定された高温区域に通して６ｍｍ／分の速度で下方に駆動した。このプリフォームを、１０００℃に設定した、アルゴンでパージした均熱炉内に２４時間配置した。このプリフォームを、約２０００℃に設定された、約２０ｃｍ長の高温区域を有する線引き炉を用いて、１０ｍ／ｓで１０ｋｍ長の１２５マイクロメートルの直径のファイバに線引きした。このファイバは、空隙のない透明なシリカガラスの外側環状部分により取り囲まれた、約５マイクロメートルのＷ3および約０．３マイクロメートルの直径の空隙を有する空隙含有環により取り囲まれた、約２．５マイクロメートルの空隙のないシリカ内側クラッド（半径方向に、約２．５マイクロメートルの全環厚Ｗ2）により取り囲まれた、放物線（α＝２）の形状を持つＧｅＯ₂−ＳｉＯ₂勾配屈折率（０．５％の最大デルタ）の２５マイクロメートルの半径のコアを有した。

具体例８
コア／クラッド（クラッド＝ケインの直径）の比が０．９０である、シリカクラッドを有する、放物線（α＝２）形状を持つＧｅＯ₂−ＳｉＯ₂勾配屈折率（純粋なシリカに対して０．５％の最大デルタ屈折率）コアの１メートル長×１４．９ｍｍの直径の中実ガラスケイン上に、１２０グラムのＳｉＯ₂（０．４０ｇ／ｃｃの密度）スートを火炎堆積させた。次いで、このアセンブリを以下のように焼結した。このアセンブリを、ヘリウムおよび３％の塩素からなる雰囲気中において１１２５℃で２時間に亘り最初に乾燥し、その後、ヘリウムおよび２０パーセントのＳｉＦ₄からなる雰囲気中において１１２５℃で４時間に亘り、スートプリフォームにフッ素ドープし、次いで、スートを、ゲルマニア−シリカコア、シリカ内側クラッド、フッ素ドープトシリカ環第１オーバークラッドのプリフォームに焼結するために、１００パーセントのヘリウム雰囲気内において、１４８０℃に設定された高温区域に通して１４ｍｍ／分の速度で下方に駆動した。次いで、このプリフォームを旋盤に戻し、そこで、１メートル長のＧｅＯ₂−ＳｉＯ₂勾配屈折率コア、シリカ内側クラッド、フッ素ドープトシリカ環第１オーバークラッドのプリフォーム上に１４５０ｇのＳｉＯ₂スート（０．４９ｇ／ｃｃの密度）を火炎堆積した。次いで、このアセンブリを以下のように焼結した。このアセンブリを、ヘリウムおよび３％の塩素からなる雰囲気中において１１２５℃で２時間に亘り最初に乾燥し、その後、スートを、空隙のないＧｅＯ₂−ＳｉＯ₂勾配屈折率コア、空隙のないシリカ内側クラッド、空隙のないフッ素ドープトシリカ環、空隙のない透明なシリカガラスの最終オーバークラッドの光プリフォームに焼結するために、１００パーセントのヘリウム雰囲気内において１５００℃に設定された高温区域に通して６ｍｍ／分の速度で下方に駆動した。このプリフォームを、１０００℃に設定された、アルゴンでパージされた均熱炉内に２４時間配置した。このプリフォームを、約２０００℃に設定された、約２０ｃｍ長の高温区域を有する線引き炉を用いて、１０ｍ／ｓで１０ｋｍ長の１２５マイクロメートルの直径のファイバに線引きした。このファイバは、空隙のない透明なシリカガラスの外側環状部分により取り囲まれた、約５マイクロメートルのＷ3を有する空隙のないフッ素ドープトシリカ環により取り囲まれた、約２．５マイクロメートルの空隙のないシリカ内側クラッド（半径方向に、約２．５マイクロメートルの全環厚Ｗ2）により取り囲まれた、放物線（α＝２）の形状を持つＧｅＯ₂−ＳｉＯ₂勾配屈折率（０．５％の最大Δ）の２５マイクロメートルの半径の空隙のないコアを有した。

具体例９
コア／クラッド（クラッド＝ケインの直径）の比が０．７０である、シリカクラッドを有する、ＧｅＯ₂−ＳｉＯ₂勾配屈折率コア（放物線（α＝２）形状を持つ、純粋なシリカに対して１％の最大屈折率）の１メートル長×２５ｍｍの直径の中実ガラスケイン上に、４２０グラムのＳｉＯ₂（０．３６ｇ／ｃｃの密度）スートを火炎堆積させた。次いで、このアセンブリを以下のように焼結した。このアセンブリを、ヘリウムおよび３％の塩素からなる雰囲気中において１０００℃で２時間に亘り最初に乾燥し、その後、１００パーセントのアルゴン雰囲気内において１５００℃に設定された高温区域に通して３２ｍｍ／分の速度で下方に駆動し、次いで、同じ雰囲気内において２５ｍｍ／分で高温区域に通して再び下方に駆動し、スートを、「アルゴンが添加された」第１オーバークラッドのプリフォームに焼結するために、６ｍｍ／分の速度で１００パーセントのアルゴン中で最後に焼結した。このプリフォームを、１０００℃に設定した、アルゴンでパージした均熱炉内に２４時間配置した。次いで、このプリフォームを旋盤に配置し、そこで、１メートル長のＧｅＯ₂−ＳｉＯ₂勾配屈折率コア、シリカ内側クラッド、「アルゴンが添加された」第１オーバークラッドのプリフォーム上に４２００ｇのＳｉＯ₂スート（０．４４ｇ／ｃｃの密度）を火炎堆積した。次いで、このアセンブリを以下のように焼結した。このアセンブリを、ヘリウムおよび３％の塩素からなる雰囲気中において１０００℃で２時間に亘り最初に乾燥し、その後、スートを、空隙のないシリカの最終オーバークラッドの光プリフォームにより取り囲まれた、「アルゴンが添加された」シリカ環により取り囲まれた、空隙のないシリカ内側クラッドにより取り囲まれた、空隙のないＧｅＯ₂−ＳｉＯ₂勾配屈折率コアに焼結するために、１００パーセントのヘリウム雰囲気内において１５００℃に設定された高温区域に通して６ｍｍ／分の速度で下方に駆動した。このプリフォームを、１０００℃に設定された、アルゴンでパージされた均熱炉内に２４時間配置した。このプリフォームを、約２０００℃に設定された、約２０ｃｍ長の高温区域を有する線引き炉を用いて、２０ｍ／ｓで１０ｋｍ長を２回分、１２５マイクロメートルの直径のファイバに線引きした。ここで、最初の１０ｋｍ長部分はスピニングを行わず、第２の１０ｋｍ長は、貯蔵用スプールに巻き付ける前に、ファイバの従来の双方向スピニングを行った。

ファイバの端面の光学画像解析により、約１２５マイクロメートルの外径を有する空隙のないシリカ外側クラッドにより取り囲まれた、断面で約３００ｎｍの直径を持つ約１００空隙を有する約５マイクロメートルの半径の空隙含有近接クラッドシリカ環（半径方向に、約５マイクロメートルの全環厚Ｗ3）により取り囲まれた、約１２．５マイクロメートルの半径の空隙のないシリカ内側クラッドにより取り囲まれた、２５マイクロメートルの半径の空隙のない中実シリカ−ゲルマニアコアが示された（全ての半径寸法は、光ファイバの中心から測定した）。８５０ｎｍおよび１５５０ｎｍでのファイバ減衰は、スピニングしていないファイバについては、それぞれ、２．３ｄＢ／ｋｍおよび０．４７ｄＢ／ｋｍであり、スピニングしたファイバについては、それぞれ、２．５ｄＢ／ｋｍおよび０．４８ｄＢ／ｋｍであった。８５０ｎｍおよび１５５０ｎｍでの１０ｍｍの直径のマンドレル１巻の巻付け曲げ減衰の増加は、それぞれ、スピニングしていないファイバとスピニングしたファイバの両方について、約０．８および０．３ｄＢであった。それゆえ、１５５０ｎｍでの０．３の曲げ損失は、（１／Δ1_MAX）²の２倍の積、すなわち２（１／１）²＝２ｄＢより小さかった。ファイバのコアは、放物線（α＝２）の形状を持つＧｅＯ₂−ＳｉＯ₂勾配屈折率（１％の最大Δ）の５０マイクロメートルの直径を有した。

具体例１〜８について、光学的性質を測定した。各ファイバの部分を、１０ｍｍまたは２０ｍｍいずれかの直径のマンドレルの周りに１巻きし（「１×１０ｍｍ直径のマクロベンド損失」または「１×２０ｍｍ直径のマクロベンド損失」）、曲げによる減衰の増加を測定することによって、ＦＯＴＰ−６２（ＩＥＣ−６０７９３−１−４７）にしたがって測定した。帯域幅は、オーバーフィル励振条件でＦＯＴＰ−２０４にしたがって測定した。

図７は、各曲げ性能のプロットに、それぞれ、Ａ、Ｂ、およびＣの符号がふらている、具体例１〜３に関する様々な波長で測定した１×１０ｍｍマクロベンド減衰増加を示している。比較具体例１は、７００および１７００ｎｍの間の全波長で２．５ｄＢ／ｔｕｒｎより大きいマクロベンド誘起損失を有する一方で、具体例２および３の各々は、７００と１７００ｎｍの間の全波長で１．０ｄＢ／ｔｕｒｎ未満の、８００と１７００ｎｍの間の全波長で０．７５ｄＢ／ｔｕｒｎ未満の、マクロベンド誘起損失を有した。具体例３は、８５０ｎｍで０．５ｄＢ／ｔｕｒｎ未満のマクロベンド誘起損失を有した。

図８は、各々の曲げ性能のプロットが、それぞれ、４および５の番号がふられている、具体例４〜５に関する様々な波長で測定した１×１０ｍｍのマクロベンド減衰増加を示している。比較具体例４は、７００および１７００ｎｍの間の全波長で１．０ｄＢ／ｔｕｒｎより大きいマクロベンド誘起損失を有する一方で、具体例５は、７００と１７００ｎｍの間の全波長で１．０ｄＢ／ｔｕｒｎ未満の、さらに７００と１７００ｎｍの間の全波長で０．５ｄＢ／ｔｕｒｎ未満の、さらに７００と１７００ｎｍの間の全波長で０．２５ｄＢ／ｔｕｒｎ未満の、さらに７００と１７００ｎｍの間の全波長で０．１０ｄＢ／ｔｕｒｎ未満の、さらに７００と１７００ｎｍの間の全波長で０．０５ｄＢ／ｔｕｒｎ未満の、マクロベンド誘起損失を有した。具体例５は、８５０ｎｍで０．０４ｄＢ／ｔｕｒｎ未満のマクロベンド誘起損失を有した。

図９は、各々の曲げ性能のプロットが、それぞれ、６、７および８の番号がふられている、具体例６〜８に関する様々な波長で測定した１×１０ｍｍのマクロベンド減衰増加を示している。比較具体例６は、８００および１７００ｎｍの間の全波長で８．５ｄＢ／ｔｕｒｎより大きいマクロベンド誘起損失を有する一方で、具体例７は、８００と１７００ｎｍの間の全波長で６ｄＢ／ｔｕｒｎ未満のマクロベンド誘起損失を有し、具体例８は、８００と１７００ｎｍの間の全波長で４ｄＢ／ｔｕｒｎ未満のマクロベンド誘起損失を有した。具体例７は、８５０ｎｍで５ｄＢ／ｔｕｒｎ未満のマクロベンド誘起損失を有した。具体例８は、８５０ｎｍで２ｄＢ／ｔｕｒｎ未満のマクロベンド誘起損失を有した。これとは対照的に、比較具体例１（１．０％の最大Δ、５０μｍのコア直径）は、８５０ｎｍで約２．７５ｄＢ／ｔｕｒｎのマクロベンド誘起損失を有し、一方で、具体例８（０．５％の最大Δ、５０μｍのコア直径、屈折率の減少した環状部分）は、８５０ｎｍで２ｄＢ／ｔｕｒｎ未満のマクロベンド誘起損失を有した。すなわち、具体例８は、具体例１と比較して、帯域幅が４倍まで増加しつつ、より低い誘起曲げ損失を有した。

図７〜９から分かるように、コアおよびクラッドは、（１／Δ1_MAX）²の２倍の積以下の、曲げによる、ｄＢで表される、１５５０ｎｍの波長での１０ｍｍの直径のマンドレル１巻の巻付け減衰増加を提供する。例えば、図７において、Δ1_MAXは１％であり、（１／Δ1_MAX）²の２倍の積は、２（１／１）²＝２（ｄＢ）であり、具体例２に関する１５５０ｎｍの波長での１０ｍｍの直径のマンドレル１巻の巻付け減衰増加は、２ｄＢ未満である、０．２ｄＢ未満（すなわち約０．１）であると測定され、具体例３については、２ｄＢ未満である、０．５ｄＢ未満（すなわち約０．４５）であると測定された。図８において、Δ1_MAXは２％であり、（１／Δ1_MAX）²の２倍の積は、２（１／２）²＝０．５（ｄＢ）であり、具体例５に関する１５５０ｎｍの波長での１０ｍｍの直径のマンドレル１巻の巻付け減衰増加は、０．５ｄＢ未満である、０．１ｄＢ未満であると測定された。図９において、Δ1_MAXは０．５％であり、（１／Δ1_MAX）²の２倍の積は、２（１／０．５）²＝８（ｄＢ）であり、具体例７に関する１５５０ｎｍの波長での１０ｍｍの直径のマンドレル１巻の巻付け減衰増加は、８ｄＢ未満である、６ｄＢ未満（すなわち約５．５）であると測定され、具体例８については、これも８ｄＢ未満である、４ｄＢ未満（すなわち約３．５）であると測定された。

それゆえ、１％以下の最大屈折率および５０μｍ以上のコアの直径を有する、ここに開示された光ファイバに、１０ｍｍの直径のマンドレルに巻き付けたときに、５ｄＢ／ｔｕｒｎ未満の、ある実施の形態においては２ｄＢ／ｔｕｒｎ未満の、他の実施の形態においては１ｄＢ／ｔｕｒｎ未満の、減衰増加が達成される。

一組の実施の形態において、勾配屈折率ガラスコアおよびコアを取り囲み、それと接触したガラスクラッドを備えたマルチモード光ファイバであって、クラッドが屈折率の減少した環状部分を含み、コアが、８５０ｎｍで％で表される最大相対屈折率Δ1_MAXを有し、そのコアとクラッドが、（ａ）８５０ｎｍの波長での２．００ＧＨｚ−ｋｍより大きい帯域幅、および（ｂ）（１／Δ1_MAX）²の２倍の積以下の、曲げによる、ｄＢで表される、１５５０ｎｍの波長での１０ｍｍの直径のマンドレル１巻の巻付け減衰増加を提供するものであるマルチモード光ファイバがここに開示されている。ある実施の形態において、Δ1_MAXは１％以下である。

ある実施の形態において、屈折率の減少した環状部分は複数の孔を含む。他の実施の形態において、屈折率の減少した環状部分は孔を含まない。

ある実施の形態において、ファイバはスピニングされている。

ある実施の形態において、屈折率の減少した環状部分は、フッ素ドープトガラスを含む。これらの実施の形態のあるものにおいて、屈折率の減少した環状部分は孔を含まず、他の実施の形態において、屈折率の減少した環状部分は複数の孔を含む。

ある実施の形態において、屈折率の減少した環状部分は、コアから空間的に離れてずらされており、他の実施の形態において、屈折率の減少した環状部分はコアと接触している。

別の組の実施の形態において、中心線から半径Ｒ1まで延在する勾配屈折率ガラスコア、およびコアを取り囲み、それに接触しているクラッドを備えたマルチモード光ファイバであって、クラッドが内側環状部分および屈折率の減少した環状部分を含むものであるマルチモード光ファイバがここに開示されている。内側環状部分は、コアを取り囲み、好ましくはコアと接触している。屈折率の減少した環状部分は、内側環状部分を取り囲み、好ましくは内側環状部分と接触している。コアは８５０ｎｍで最大相対屈折率Δ1_MAXを有し、内側環状部分は８５０ｎｍで最大相対屈折率Δ2_MAXを有し、屈折率の減少した環状部分は８５０ｎｍで最小相対屈折率Δ3_MINを有し、Δ1_MAX＞Δ2_MAX＞Δ3_MIN、内側環状部分は０．４マイクロメートルより大きい幅Ｗ2を有する。ある実施の形態において、Ｗ2＞０．４マイクロメートル、より好ましくは０．２と２０マイクロメートルの間、最も好ましくは約１と１５マイクロメートルの間である。

これらの実施の形態のあるものにおいて、屈折率の減少した環状部分は、複数の孔を有するガラス、またはフッ素ドープトガラス、もしくは複数の孔を有するフッ素ドープトガラスを含む。ある実施の形態において、孔は、環状部分内に無作為にまたは非周期的に配置されており、他の実施の形態において、孔は、環状部分内に周期的に配置されており、さらに他の実施の形態において、クラッドは、周期的に配置された孔と非周期的に配置された孔の両方を含む。ある実施の形態において、Δ3_MIN＜−０．１０％、他の実施の形態において、Δ3_MIN＜−０．２０％、さらに他の実施の形態において、Δ3_MIN＜−０．３０％、また他の実施の形態において、Δ3_MIN＜−０．４０％。ある実施の形態において、１０％・μｍ²より大きい絶対値を持つプロファイル体積を有する。ある実施の形態において、内側環状部分は、５マイクロメートルより大きい幅Ｗ2を有し、屈折率の減少した環状部分は、＞１０％・μｍ²の絶対値を持つプロファイル体積を有する。ある実施の形態において、内側環状部分は、＞５マイクロメートルの幅Ｗ2を有し、屈折率の減少した環状部分は、５０％・μｍ²より大きい絶対値を持つプロファイル体積を有する。ある実施の形態において、屈折率の減少した環状部分は、６０％・μｍ²より大きい絶対値を持つプロファイル体積を有する。ある実施の形態において、屈折率の減少した環状部分は、クラッドの最も外側の周囲まで延在する。ある実施の形態において、クラッドは、最大相対屈折率Δ4_MAXを有する外側環状部分を含み、Δ1_MAX＞Δ4_MAX＞Δ3_MIN、これらの実施の形態のあるものにおいて、Δ2_MAXはΔ4_MAXと実質的に等しい。ある実施の形態において、コアは、０．８０％以下の最大相対屈折率Δ1_MAXを有する。ある実施の形態において、Ｒ1＞２０マイクロメートル。

別の組の実施の形態において、中心線からＲ1まで延在する勾配屈折率ガラスコア、およびコアを取り囲み、それと接触しているクラッドを備えたマルチモード光ファイバであって、クラッドが内側環状部分および屈折率の減少した環状部分を含み、内側環状部分がコアを取り囲み、好ましくはコアと接触しており、屈折率の減少した環状部分が、内側環状部分を取り囲み、好ましくは内側環状部分と接触しており、内側環状部分が、孔を含まないガラスを含み、屈折率の減少した環状部分が、複数の孔を有するガラスを含むものであるマルチモード光ファイバがここに開示されている。ある実施の形態において、コアは最大相対屈折率Δ1_MAXを有し、内側環状部分は最大相対屈折率Δ2_MAXを有し、Δ1_MAX＞Δ2_MAX。ある実施の形態において、複数の孔は、１５マイクロメートルの最大孔径を有する。ある実施の形態において、孔は、屈折率の減少した環状部分内に周期的に配置されており、他の実施の形態において、孔は、屈折率の減少した環状部分内に非周期的に配置されており、さらに他の実施の形態において、クラッドは、周期的に配置された孔と非周期的に配置された孔の両方を含む。ある実施の形態において、複数の非周期的に配置された孔の少なくとも９０％が、１０マイクロメートルの最大平均孔径を有する。ある実施の形態において、複数の非周期的に配置された孔は、２０００ｎｍ未満の平均孔径を有する。ある実施の形態において、屈折率の減少した環状部分は、０．５パーセントより大きい領域空隙面積パーセントを有する。ある実施の形態において、屈折率の減少した環状部分は、１と２０パーセントの間の領域空隙面積パーセントを有する。ある実施の形態において、屈折率の減少した環状部分は、０．０５パーセントより大きい総空隙面積パーセントを有する。ある実施の形態において、屈折率の減少した環状部分は、クラッドの最も外側の周囲まで延在し、他の実施の形態において、クラッドは、孔を含まないガラス製外側環状部分をさらに含み、これらの実施の形態のあるものにおいて、外側環状部分は、クラッドの最も外側の周囲まで延在する。ある実施の形態において、コアは、０．８０％以下の最大相対屈折率Δ1_MAXを有する。ある実施の形態において、Ｒ1＞２０マイクロメートル。

「総ファイバ空隙面積パーセント」とは、光ファイバの総断面積で割った空隙の総断面積×１００を意味する。「領域空隙面積パーセント」とは、空隙含有領域の総面積で割られた空隙含有領域内の空隙の総面積（光ファイバを、光ファイバの軸に垂直にとられた断面で見たときに）の１００倍を意味し、空隙含有領域は、空隙含有領域の内側と外側の境界により画成される。例えば、ファイバ内の最も内側の空隙の内縁が、ファイバの軸の中心線から４マイクロメートルの半径位置を有し、ファイバ内の最も外側空隙の外縁が中心線から６０マイクロメートルの半径位置を有する場合、空隙含有領域の面積は、約１１３０９−５０＝１１２５９平方マイクロメートルである。この空隙含有領域内に含まれる空隙の総断面積が１１００平方マイクロメートルである場合、空隙含有領域の空隙面積パーセントは、約９．８パーセントである。

別の組の実施の形態において、勾配屈折率ガラスコアおよびコアを取り囲み、それと接触したクラッドを備えたマルチモード光ファイバであって、クラッドが、コアを取り囲む屈折率の減少した環状部分を含み、屈折率の減少した環状部分が、複数の孔を有するガラスを含むものであるマルチモード光ファイバがここに開示されている。ある実施の形態において、屈折率の減少した環状部分はコアと接触している。ある実施の形態において、クラッドは、屈折率の減少した環状部分を取り囲み外側環状部分をさらに備え、これらの実施の形態のあるものにおいて、外側環状部分は、孔のないガラスを含む。ある実施の形態において、クラッドは、コアを取り囲む、孔がなくて差し支えない、内側環状部分をさらに備え、これらの実施の形態のあるものにおいて、屈折率の減少した環状部分は内側環状部分を取り囲み、ある実施の形態において、クラッドは、屈折率の減少した環状部分を取り囲む外側環状部分をさらに備える。ある実施の形態において、孔は、屈折率の減少した環状部分内に非周期的に配置されおり、これらの実施の形態のあるものにおいて、屈折率の減少した環状部分内の複数の孔は、１５マイクロメートルの最大孔径を有し、他の実施の形態において、複数の非周期的に配置された孔の少なくとも９０％は、１０マイクロメートルの最大平均孔径を有し、他の実施の形態において、複数の非周期的に配置された孔は、２０００ｎｍ未満の平均孔径を有し、他の実施の形態において、屈折率の減少した環状部分は、０．５パーセントより大きい領域空隙面積パーセントを有し、他の実施の形態において、屈折率の減少した環状部分は、１と２０パーセントの間の領域空隙面積パーセントを有し、他の実施の形態において、屈折率の減少した環状部分は、０．０５パーセントより大きい総空隙面積パーセントを有する。ある実施の形態において、屈折率の減少した環状部分は、クラッドの最も外側の周囲まで延在する。ある実施の形態において、クラッドは、孔のないガラス外側環状部分をさらに備え、これらの実施の形態のあるものにおいて、外側環状部分は、クラッドの最も外側の周囲まで延在する。ある実施の形態において、コアは、０．８０％以下の最大相対屈折率Δ1_MAXを有する。ある実施の形態において、勾配屈折率ガラスコアは、中心線から半径Ｒ1まで延在し、Ｒ1＞２０マイクロメートル。

別の組の実施の形態において、中心線から半径Ｒ1まで延在する勾配屈折率ガラスコア、およびコアを取り囲み、それに接触したクラッドを備えたマルチモード光ファイバであって、クラッドが、屈折率の減少した環状部分および外側環状部分を有し、屈折率の減少した環状部分が、コアを取り囲み、それに接触し、複数の孔を有するガラスを含み、外側環状部分が、屈折率の減少した環状部分を取り囲み、それに接触したものであるマルチモード光ファイバがここに開示されている。ある実施の形態において、コアは、０．８０％以下の最大相対屈折率Δ1_MAXを有する。ある実施の形態において、Ｒ1＞２０マイクロメートル。ある実施の形態において、複数の孔は、１５マイクロメートルの最大孔径を有する。ある実施の形態において、孔は、屈折率の減少した環状部分内に周期的に配置されている。ある実施の形態において、孔は、屈折率の減少した環状部分内に非周期的に配置されている。ある実施の形態において、複数の非周期的に配置された孔の少なくとも９０％は、１０マイクロメートルの最大平均孔径を有する。ある実施の形態において、複数の非周期的に配置された孔は、２０００ｎｍ未満の平均孔径を有する。ある実施の形態において、屈折率の減少した環状部分は、０．５パーセントより大きい領域空隙面積パーセントを有する。ある実施の形態において、屈折率の減少した環状部分は、１と２０パーセントの間の領域空隙面積パーセントを有する。ある実施の形態において、屈折率の減少した環状部分は、０．０５パーセントより大きい総空隙面積パーセントを有する。

別の組の実施の形態において、中心線から、Ｒ1＞２０マイクロメートルである半径Ｒ1まで延在する勾配屈折率ガラスコア、およびコアを取り囲み、それに接触したクラッドを備えたマルチモード光ファイバであって、クラッドが、屈折率の減少した環状部分および外側環状部分を有し、屈折率の減少した環状部分が、コアを取り囲み、それに接触し、外側環状部分が、屈折率の減少した環状部分を取り囲み、それに接触し、コアが、０．８０％以下の８５０ｎｍでの最大相対屈折率Δ1_MAXを有し、屈折率の減少した環状部分が、最小相対屈折率Δ2_MINを有し、Δ1_MAX＞０＞Δ2_MINであるマルチモード光ファイバがここに開示されている。コアの相対屈折率が全体的に正であることが好ましい。ある実施の形態において、屈折率の減少した環状部分は、２００％・μｍ²未満の絶対値を持つプロファイル体積を有する。ある実施の形態において、屈折率の減少した環状部分は、１０より大きく２００％・μｍ²未満の絶対値を持つプロファイル体積を有する。ある実施の形態において、コアは、実質的に放物線状の屈折率プロファイルを有する。ある実施の形態において、コアは、８５０ｎｍの波長で約２のαを持つアルファ（α）形状を持つ屈折率プロファイルを有する。ある実施の形態において、コアに直接隣接しているクラッドは、８５０ｎｍの波長で、１．８から２．３のαを持つアルファ（α）形状を有さない。ある実施の形態において、Δ1_MAXは０．７０％未満である。ある実施の形態において、コアおよびクラッドは、（ａ）８５０ｎｍの波長で２．００ＧＨｚ−ｋｍより大きい帯域幅、および（ｂ）（１／Δ1_MAX）²の２倍の積以下の、曲げによる、ｄＢで表される、１５５０ｎｍの波長での１０ｍｍの直径のマンドレル１巻の巻付け減衰増加を提供する。ある実施の形態において、Ｒ1≧２２マイクロメートル、他の実施の形態において、Ｒ1≧２４マイクロメートル。ある実施の形態において、屈折率の減少した環状部分は、複数の孔を有するガラス、またはフッ素ドープトガラス、もしくは複数の孔を有するフッ素ドープトガラスを含む。ある実施の形態において、屈折率の減少した環状部分は、−０．１０％未満の、他の実施の形態においては−０．２０％未満の、他の実施の形態においては−０．３０％未満の他の実施の形態においては−０．４０％未満の最小相対屈折率を持つ屈折率プロファイルを有する。ある実施の形態において、屈折率の減少した環状部分は、２００％・μｍ²未満の絶対値を持つプロファイル体積を持つ屈折率プロファイルを有する。ある実施の形態において、複数の孔を有するガラスを含み、これらの実施の形態のあるものにおいて、複数の孔は、１５マイクロメートルの最大孔径を有する。ある実施の形態において、孔は、屈折率の減少した環状部分内に周期的に配置されている。ある実施の形態において、孔は、屈折率の減少した環状部分内に非周期的に配置されている。他の実施の形態において、屈折率の減少した環状部分は、周期的に配置された孔と非周期的に配置された孔の両方を有する。非周期的に配置された孔を有するある実施の形態に関して、複数の非周期的に配置された孔の少なくとも９０％は、１０マイクロメートルの最大平均孔径を有する。ある実施の形態において、複数の非周期的に配置された孔は、２０００ｎｍ未満の平均孔径を有する。ある実施の形態において、屈折率の減少した環状部分は、０．５パーセントより大きい領域空隙面積パーセントを有する。ある実施の形態において、屈折率の減少した環状部分は、１と２０パーセントの間の領域空隙面積パーセントを有する。ある実施の形態において、屈折率の減少した環状部分は、０．０５パーセントより大きい総空隙面積パーセントを有する。

先の説明は、本発明の単なる例示であり、特許請求の範囲に定義される本発明の性質および特徴を理解するための概要を提供することを意図したものであることが理解されよう。添付の図面は、本発明をさらに理解するように含められており、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、本発明の原理と動作を説明する働きをする、本発明の様々な特徴と実施の形態を示している。添付の特許請求の範囲に定義された本発明の精神すなわち範囲から逸脱せずに、ここに記載された本発明の好ましい実施の形態への様々な改変を行えることが当業者には明白であろう。

２０ コア
３０ 内側環状部分
５０ 屈折率の減少した環状部分
６０ 外側環状部分
１００ 光導波路ファイバ
２００ クラッド
２１０ 被覆

Claims (11)

1. マルチモード光ファイバにおいて、
   勾配屈折率ガラスコア、および
   前記コアを取り囲み、該コアと接触したクラッドであって、該クラッドが、前記コアを取り囲む屈折率の減少した環状部分を有し、該屈折率の減少した環状部分が、複数の孔を有するガラスを含むものであるクラッド、
   を備えたことを特徴とするマルチモード光ファイバ。
2. 前記屈折率の減少した環状部分が前記コアと接触していることを特徴とする請求項１記載のマルチモード光ファイバ。
3. 前記クラッドが、前記屈折率の減少した環状部分を取り囲む外側環状部分をさらに有し、該外側環状部分が、孔のないガラスを含むことを特徴とする請求項１記載のマルチモード光ファイバ。
4. 前記クラッドが、前記コアを取り囲む内側環状部分をさらに有し、該内側環状部分が、孔のないガラスを含むことを特徴とする請求項１記載のマルチモード光ファイバ。
5. 前記屈折率の減少した環状部分が前記内側環状部分を取り囲むことを特徴とする請求項４記載のマルチモード光ファイバ。
6. マルチモード光ファイバにおいて、
   勾配屈折率ガラスコア、および
   前記コアを取り囲み、該コアと接触したガラスクラッドであって、屈折率の減少した環状部分を有するクラッド、
   を備え、
   前記コアが、８５０ｎｍで、％で表される最大相対屈折率Δ1_MAXを有し、
   前記コアおよび前記クラッドが、（ａ）８５０ｎｍの波長で７５０ＭＨｚ−ｋｍより大きい帯域幅、および（ｂ）（１／Δ1_MAX）²の２倍の積以下の、ｄＢで表される、１５５０ｎｍの波長での１０ｍｍの直径のマンドレル１巻の巻付け減衰増加を提供することを特徴とするマルチモード光ファイバ。
7. 前記屈折率の減少した環状部分が、前記コアからずらされていることを特徴とする請求項６記載のマルチモード光ファイバ。
8. 前記屈折率の減少した環状部分が前記コアと接触していることを特徴とする請求項６記載のマルチモード光ファイバ。
9. １．５ｄＢ未満の、１５５０ｎｍの波長での１０ｍｍの直径のマンドレル１巻の巻付け減衰増加を示すことを特徴とする請求項６記載のマルチモード光ファイバ。
10. ８５０ｎｍの波長で２．０ＧＨｚ−ｋｍより大きい帯域幅を示すことを特徴とする請求項６記載のマルチモード光ファイバ。
11. マルチモード光ファイバであって、
    中心線から半径Ｒ1まで延在する勾配屈折率ガラスコア、および
    前記コアを取り囲み、該コアと接触したクラッドであって、内側環状部分および屈折率の減少した環状部分を有するクラッド、
    を備え、
    前記内側環状部分が前記コアを取り囲み、前記屈折率の減少した環状部分が前記内側環状部分を取り囲み、前記コアが８５０ｎｍで最大相対屈折率Δ1_MAXを有し、前記内側環状部分が８５０ｎｍで最大相対屈折率Δ2_MAXを有し、前記屈折率の減少した環状部分が８５０ｎｍで最小相対屈折率Δ3_MINを有し、Δ1_MAX＞Δ2_MAX＞Δ3_MIN、前記内側環状部分が幅Ｗ2＞０．４マイクロメートルを有することを特徴とするマルチモード光ファイバ。

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