TW201816440A - 低彎損失的單模光纖 - Google Patents

Abstract

一種光纖，包括：(i)一纖芯區域，其包括一外半徑r₁ 與一相對折射指數D_1max ，而3.0≤r₁ ≤7.0μm且0.32%≤D_1max ≤0.5%；(b)圍繞該纖芯區域的一凹陷指數包層區域，其包括一外半徑r₃ 與一小於-0.2%的相對折射指數D₃ 以及一凹溝體積V₃ ，其中45%D-μm² ≤|V₃ |≤200%D-μm² ；(c)一第一外包層區域，其圍繞該凹陷指數包層區域並包括一相對折射指數D₄ 與一外半徑r₄ ；及(d)一第二外包層，其包括5wt%-20wt%的二氧化鈦、一相對折射指數D_{5 、} 一厚度T_M 以及一外半徑r₅ ，其中3μm≤T_M ≤30μm且r₅ ≤65μm；該光纖具有一模場直徑MFD₁₅₅₀ ，且8μm≤MFD₁₅₅₀ ≤10.5μm，該光纖也具有在繞著2.5mm半徑心軸彎曲一圈時＜1550nm的截止波長，以及當使用2.5mm半徑心軸在1550nm下£1.0dB/turn的彎損。

Description

低彎損失的單模光纖

相關申請之交叉參照：本申請案基於專利法，主張於2016年10月27日所申請之美國臨時申請序列號62/413,605之優先權，其內容受本申請案所倚賴並於此併入本文做為參考。

本發明與具有低彎損失並適合與矽光子裝置一起使用的光纖有關。

更大帶寬以及更高資料傳輸指數的需求，已經促成發展用於資訊儲存與傳遞之下一代平台的努力動機。已被廣泛的相信，光學資訊系統與目前的基於微電子的系統相比之下，將提供更優越的效能。以矽光子為基礎的整合光學系統為微電子系統的領先取代技術。矽光子與標準互補式金氧半場效電晶體（CMOS）技術及波長分波多工（WDM）介接，用以將電子訊號轉換為光學訊號、用以傳輸光學訊號，並用以將光學訊號再轉換為電子訊號。在解集系統中，在單元之間的訊號轉移於透過光學鏈路發生，其提供高帶寬以及高資料傳輸指數。

解集架構的資料中心已經被提出做為未來的資料中心，其與矽光子與波長分波多工技術的使用有關。儘管許多這些系統已經聚焦在多模光纖，但也考慮使用單模光纖的系統架構。

因此，對於所述資料中心應用與類似的應用而言，需要一種適宜的光纖。

於此揭示的為光學波導光纖，其包括： 一纖芯區域，其包括一外半徑r₁ 與一相對折射指數D_1max ，而3.0≤r₁ ≤7.0μm且0.32%≤D_1max ≤0.5%； 圍繞該纖芯區域的一凹陷指數包層區域，該凹陷指數包層區域包括一外半徑r₃ 與一小於-0.2%的相對折射指數D₃ 以及一凹溝體積V₃ ，該凹溝體積V₃ 的絕對體積如45%D-μm² ≤|V₃ |≤200%D-μm² ； 圍繞該凹陷指數包層區域的一第一外包層區域，該第一外包層區域包括一相對折射指數D₄ 與一外半徑r₄ ；及 具有一相對折射指數D₅ 的一第二外包層，所述第二外包層包括利用5wt%-20wt%的二氧化鈦所摻雜的二氧化矽基玻璃，並具有一厚度T_M ，因此2μm≤T_M ≤30μm，該第二外包層也具有不大於65μm的外半徑r₅ ； 其中該光纖在1550nm下的模場直徑（MFD₁₅₅₀ ），且8.3μm≤MFD₁₅₅₀ ≤10.5μm，該光纖具有在繞著2.5mm半徑心軸彎曲一圈時＜1550nm的單模截止波長，在1550nm下至少65μm² 並小於85μm² 的有效面積，以及當使用2.5mm半徑心軸進行心軸纏繞測試時，在1550nm下決定為≤1.0dB/turn的彎損。

根據於此揭示之該光纖的至少某些示例具體實施例，當該光纖繞著2.5mm半徑心軸彎曲一圈時，該單模截止波長戲界於1100nm及1450nm之間。根據於此揭示之至少某些示例具體實施例，60%D-μm² ≤|V₃ |≤200%D-μm² 。

根據於此揭示之至少某些示例具體實施例，在使用2.5mm半徑心軸進行心軸纏繞測試時，在1550nm下該光纖顯現的彎損決定為≤0.55dB/turn，而在某些具體實施例中為≤0.4dB/turn，在某些具體實施例中為≤0.2dB/turn，例如≤0.1dB/turn，或甚至≤0.01dB/turn。

根據於此揭示之至少某些示例具體實施例，該光纖纖芯區域的外半徑r₁ 為3.0≤r₁ ≤6，而該凹溝體積V₃ 則像是70%D-μm² ≤|V₃ |≤150%D-μm² 。

根據至少某些示例具體實施例，80%D-μm² ≤|V₃ |≤200%D-μm² ，而在某些具體實施例中，100%D-μm² ≤|V₃ |≤150%D-μm² 。根據至少某些示例具體實施例，60%D-μm² ≤|V₃ |≤140%D-μm² ，而在某些具體實施例中，70%D-μm² ≤|V₃ |≤140%D-μm² 。在某些具體實施例中，80%D-μm² ≤|V₃ |≤140%D-μm² 。

根據至少某些示例具體實施例，10μm≤r₅ ≤63μm，舉例而言，30μm≤r₅ ≤63μm或30μm≤r₅ ≤62.5μm，而在某些具體實施例中，30μm≤r₅ ≤50μm。根據至少某些示例具體實施例，40μm≤r₅ ≤62.5μm。舉例而言，在某些示例具體實施例中，該第二外包層的外半徑r₅ 為62.5、60、55、50、42、41.7、35、31.25或30μm。

根據至少某些示例具體實施例，該光纖具有在繞著2.5mm半徑心軸彎曲一圈時＜1550nm的光纖截止波長，在1550nm下至少65μm² 並小於85μm² 的有效面積，以及當使用2.5mm半徑心軸進行心軸纏繞測試時，在1550nm下決定為≤1.0dB/turn的彎損。

根據至少某些示例具體實施例，該光纖具有小於1550nm的22m纜線截止波長。根據至少某些示例具體實施例，該光纖具有小於1300nm的22m纜線截止波長，舉例而言介於1000nm與1350nm之間，舉例而言介於1000nm與1300nm之間。根據至少某些示例具體實施例，該光纖具有介於1200nm與1550nm之間的22m纜線截止波長，舉例而言，介於1200nm與1350nm之間。

根據至少某些示例具體實施例，該光纖第二外包層包括5到15wt%的二氧化鈦，且3μm≤T_M ≤15μm。

在某些示例具體實施例中，2μm≤T_M ≤20μm。在某些示例具體實施例中，2μm≤T_M ≤15μm。在某些示例具體實施例中，3μm≤T_M ≤15μm。在某些示例具體實施例中，2μm≤T_M ≤10μm。在某些示例具體實施例中，2μm≤T_M ≤5μm。

在某些具體實施例中，在1550nm的模場直徑（MFD₁₅₅₀ ）為9μm≤MFD₁₅₅₀ ≤10μm。在某些具體實施例中，在1550nm的模場直徑（MFD₁₅₅₀ ）為9.5μm≤MFD₁₅₅₀ ≤10.3μm。

在某些具體實施例中，該凹陷指數包層區域的相對折射指數D₃ 為-0.2%≤D₃ ≤-0.7%，而在某些具體實施例中為-0.3%≤D₃ ≤-0.5%。

根據於此敘述之實例，該纖芯區域包括α，而10≤α≤100。然而在某些示例具體實施例中，1≤α≤10。

根據於此揭示之至少某些示例具體實施例，該光纖包含一塗層，其圍繞該第二外包層，該塗層包括：具有楊氏模數為0.1至1MPa的一次被覆層P；以及具有楊氏模數為1100至2500MPa的次級被覆層S，其中該次級被覆層具有不大於260μm的外塗層直徑，在某些具體實施例中不大於250nm，而在某些具體實施例中不大於242μm，舉例而言小於210μm。

根據至少某些示例具體實施例，一種微光學裝置，其包括： a.一矽光子晶片； b.一光纖，該光纖具有被彎曲成≤5mm之彎曲半徑的部分；該光纖包括： 一纖芯區域，其包括範圍從3.0至7.0μm的一外半徑r₁ 與範圍從0.32%至0.5%的一相對折射指數D_1max ； 圍繞該纖芯區域的一凹陷指數包層區域，該凹陷指數包層區域包括一外半徑r₃ 與一小於-0.2%的相對折射指數D₃ 以及一凹溝體積V₃ ，因此45%D-μm² ≤|V₃ |≤200%D-μm² ； 圍繞該凹陷指數包層區域的一第一外包層區域，該第一外包層區域包括一相對折射指數D₄ 與一外半徑r₄ ；及 具有一相對折射指數D₅ 的一第二外包層，該第二外包層包括利用5wt%-20wt%的二氧化鈦所摻雜的二氧化矽基玻璃，並具有一厚度T_M ，因此3μm≤T_M ≤30μm，該第二外包層也具有不大於65μm的外半徑r₅ ； 其中該光纖在1550nm下的模場直徑（MFD₁₅₅₀ ）為8.3μm≤MFD₁₅₅₀ ≤10.5μm，該光纖具有在繞著2.5mm半徑心軸彎曲一圈時＜1550nm的單模截止波長，在1550nm下為至少65μm² 並小於85μm² 的有效面積，以及當使用2.5mm半徑心軸進行心軸纏繞測試時，在1550nm下決定為≤1.0dB/turn的彎損。

在某些具體實施例中，該光纖具有被彎曲成彎曲半徑r_b 不大於3mm的部分，舉例而言為0.5mm至2.5mm。在某些具體實施例中，該彎曲半徑r_b 為2.5mm≥r_b ≥1mm，而在某些具體實施例中，2.5mm≥r_b ≥1.5mm。

在某些具體實施例中，該光纖具有被彎曲成彎曲半徑≤2.5mm的部分，在1550nm下該光纖顯現的彎損利用包括半徑為2.5mm之心軸進行之心軸纏繞測試係被決定為≤0.55dB/turn，而在某些具體實施例中為≤0.1dB/turn，或甚至≤0.01dB/turn。在某些具體實施例中，該光纖具有被彎曲成彎曲半徑≤2mm的部分，在1550nm下該光纖顯現的彎損利用包括半徑為2mm之心軸進行之心軸纏繞測試係被決定為≤1dB/turn，例如≤0.55dB/turn，而在某些具體實施例中為≤0.1dB/turn，或甚至≤0.01dB/turn。

現在將詳細參考本發明較佳具體實施例，其示例係於附圖中描述。

其他的特徵及優點將於以下詳細描述中闡述，且對於本領域技術人員而言從以下敘述將是顯而易見的，或是透過以下敘述連同申請專利範圍及附圖一起所敘述的實作係可辨認這些特徵及優點。定義與術語

「折射指數分佈」係為折射指數或相對折射指數與在該波導光纖內徑相位置之間的關係。對於該折射指數分佈每段的半徑則以縮寫r₁ 、r₂ 、r₃ 、r₄ 等等表示，而小寫與大寫於此為可互換使用（例如，r₁ 等同於R₁ ）。

用詞「相對折射指數百分比」（在此也稱為「相對折射指數」、「折射指數差量」）則定義為D%=100x(n_i ² -n_c ² )/2n_i ² ，且當在此使用時，除非另外說明，否則n_c 為該第一外包層區域40（其在某些具體實施例中為未摻雜的二氧化矽）的平均折射指數。當在此使用時，相對折射指數係以D表示，且除非另外指明，否則其數值的單位為「%」。該用詞差量、D、D%、%D、差量%、%差量與百分比差量於此可互換使用。亦即，當在此使用時，一已知光纖區域的相對折射指數百分比（或相對折射指數，或折射指數差量）係相對於未摻雜二氧化矽而進行量測。在一區域的折射指數小於未摻雜二氧化矽之平均折射指數的情況中，該相對折射指數百分比為負值，並可以被稱作為具有一凹陷區域或凹陷指數。在一區域的折射指數大於未摻雜二氧化矽之平均折射指數的情況中，該相對折射指數百分比為正值。在此，「上摻雜物（updopant）」被視為相對於純粹未摻雜二氧化矽而言，具有能夠提高折射指數之傾向的摻雜物。在此，「下摻雜物（downdopant）」被視為相對於純粹未摻雜二氧化矽而言，具有能夠降低折射指數之傾向的摻雜物。上摻雜物的實例包含GeO₂ （氧化鍺）、Al₂ O₃ （三氧化二鋁）、P₂ O₅ （五氧化二磷）、TiO₂ （二氧化鈦）、Cl（氯）、Br（溴）。下摻雜物的實例包含氟與硼。

一波導光纖的「色散現象」，在此除非另外註明也被稱為「色散」，係為該材料色散、該波導色散與該模態間色散的總和。在單模波導光纖的情況中，該模態間色散為零。零色散波長為該色散具有數值為零時的波長。色散斜率則為色散對於波長的變化率。

「有效面積」定義為： A_eff =2π(∫f² rdr)² /(∫f⁴ rdr) 其中，積分範圍為0到∞，而f為與在該波導中傳播之光相關聯之電場的橫向分量。有效面積A_eff 與該光學訊號的波長有關，並且於此報告係用於850nm、980nm、1060nm及1550nm。當在此使用時，除非另外註明，否則「有效面積」或「A_eff 」意指在1550nm波長下的光學有效面積。

該用詞「阿爾法參數」或「α參數」或「α數值」或只用「α」意旨用於定義該纖芯相對折射指數分佈的參數，以D(r)的形式表示，具有單位為「%」，其中r為半徑，並依循以下方程式， D(r)=D(r_o )(1-[ r-r_o /(r₁ -r_o )]^α ) 其中，r_o 為D(r)為最大值（在此也稱為D_1max ）的點，r₁ 為D(r)%為零的點，而r在r_i ≤r≤r_f 的範圍中，其中D如以上定義，r_i 為α分佈的起點，r_f 為α分佈的終點，而α為一實數指數。在於此敘述之光纖的某些具體實施例中（舉例而言，在光纖纖芯中不具有中心線傾角的光纖中）D(r_o )=D(r₁ )。在某些具體實施例中，r₁ =r_f 。

該用詞「凹溝」與「凹陷指數包層區域」於此可互換使用，並意指為一包層區域，其具有與其接觸的相鄰區域相比之下為低之最小相對折射指數。該凹溝體積V₃ 於此定義為 V₃ =2∫D_3-2 (r)rdr 其中，D_3-2 (r) = D₃ –D₂ (r)為在徑向位置r₃ 及r₂ 之間的一已知徑向位置r，其中r₂ 為包層區域30的內半徑，而r₃ 為包層區域30的外半徑。因此，V₃ 的積分範圍係從r₂ 到r₃ 。

該用詞「μm」與「微米」於此可互換使用。

模場直徑（MFD）係使用Peterman II方法量測，其中，2w=MFD，且w² =(2∫f² rdr/∫[df/dr]² rdr)，積分範圍從0到∞，而MFD₁₅₅₀ 為在1550nm波長下的模場直徑。

一波導光纖的彎抗可利用在規定的測試條件下引致衰減的方法加以量測，舉例而言，利用將該光纖繞著一規定直徑心軸部屬或圍繞的方式進行，例如，圍繞6mm、10mm或20mm或類似直徑心軸（例如，「1x10mm直徑整體彎損」或「1x20mm直徑整體彎損」）一圈，並量測每圈的衰減增加的方式。

光纖截止（在此也稱為光纖截止波長）係利用標準的2m光纖截斷測試，FOTP-80（EIA-TIA-455-80）加以量測，以獲得「光纖截止波長」，也被知悉為「2m光纖截止」或「量測截止」。FOTP-80標準測試係對於使用受控制彎曲量去除較高階模態的方式，或是將該光纖的頻譜反應正規化至一多模光纖頻譜反應的方式進行。

談到當繞著2.5mm半徑心軸一圈的光纖截止波長時，係意指利用2m光纖截斷測試，FOTP-80（EIA-TIA-455-80）的方式量測得到的光纖截止波長，FOTP-80（EIA-TIA-455-80）測試係從距離光發射之光纖端部的20cm距離內，配置一個繞著2.5mm半徑心軸的額外單彎。類似的，談到當繞著2mm半徑心軸一圈的光纖截止波長，係意指利用2m光纖截斷測試，FOTP-80（EIA-TIA-455-80）的方式量測得到的光纖截止波長，FOTP-80（EIA-TIA-455-80）測試則係從距離光發射之光纖端部的20cm距離內，配置一個繞著2mm半徑心軸的額外單彎。

談到在此使用纜線截止波長或「纜線截止」時，意指利用在EIA-455光纖測試程序中所敘述之22m纜線截斷測試所量測得到的單模截止，此EIA-455光纖測試程序為EIA-TIA光纖標準的部分，也就是電子產業協會－電信產業協會光纖標準。

談到具有2.5mm半徑彎曲的纜線截止時，意指利用在EIA-445光纖測試程序中所敘述之22m纜線截斷測試所量測得到的單模截止。其程序則繞著一2.5mm半徑心軸的一額外單彎量測。類似的，談到具有2mm半徑彎曲的纜線截止時，意指利用在EIA-445光纖測試程序中所敘述之22m纜線截斷測試所量測得到的單模截止。其程序則繞著一2mm半徑心軸的一額外單彎量測。

除非在此特別說明，否則光學性質（像是色散、色散斜率等等）係針對於LP01模態所報告。

一項挑戰性的問題是以低成本將來自一矽光子裝置的光耦合至一單模光纖。一種吸引人的方法是使用光柵以將來自一矽（Si）波導表面放出的光耦合至一光纖，如圖 1 所示。因為在該Si波導上方的緊密空間（大約4-5mm或更小），因此該光纖需要在適宜的3mm或更小的彎曲半徑下，以四分之一圈的方式彎曲，舉例而言，在≤2.5mm的彎曲半徑下。該彎曲光纖連接器可為例如具有彎曲孔洞的玻璃或陶瓷套圈。該光纖的塗層被剝除到該玻璃包層，且該光纖的剝除部分被插入至該孔洞中並以環氧樹脂膠黏。普通可比較的光纖可能在剝除以及後續的光纖插入程序透過該耦合裝置7 （連接器7）的孔洞期間受到傷害，而由於光纖破裂造成光纖的機械故障，這是由於受到其被彎曲到如此小直徑時的應力，而經受應力之表面流動所造成。因此，在可比較的光纖中，在承受應力下，該表面缺陷將傳播深至玻璃之中，造成機械故障（光纖破裂）及/或減短生命週期。然而，於此揭示之該光纖100 即使在彎曲至3mm或小於3mm半徑下，仍可以耦合至矽光子裝置，而不造成因光纖破裂形成的機械故障。光纖100 有利的是，可以有利地插入透過在該耦合裝置7 的孔洞之中，而不造成因光纖破裂形成的光纖機械故障，該耦合裝置7則具有2.5mm或小於2.5mm的彎曲半徑r_b （例如，1mm≤r_b ≤2mm，且至少在某些具體實施例中，0.5mm≤r_b ≤2mm），並因此可以被彎曲至如此的小直徑，而不造成強度的實質損失或生命週期的顯著損失。光纖100 有利的是具有改良的表面傷害抵抗性並具有低彎損。

於此揭示之光纖100 係能夠顯現在1550nm下其有效面積A_eff 係大於大約55μm² ，較佳的是介於60及85μm² 之間。在某些較佳具體實施例中，在1550nm下的有效面積係介於大約75及82μm² 之間。

圖 2A 為該光纖（100 ）之一示例具體實施例的橫斷面圖。該光纖（100 ）包括一中心纖芯區域10 ，其繞著一中心軸AC位於中心，該光纖（100 ）也包括一選擇性內包層區域20 、具有凹溝形式而因此被稱作為「凹溝區域」30 或「凹陷包層區域」的第三區域30 ，以及建構一第一外包層並因此被稱為一「外包層區域」40 的第四區域40 （在此也被稱為一第一外包層區域40 ）。該選擇性內包層區域20 、該凹溝區域30 與該第一外包層區域40 一起定義一包層區域50 （在此也稱為「包層」50 ）。在此敘述之示例具體實施例中，該包層50 之包層區域20 、30 、40 較佳地係為玻璃，並由一機械可靠層M_L （該最外側包層或區域60 ）所圍繞，該層係由TiO₂ 摻雜的二氧化矽所構成。該外包層60 （也就是該機械穩定層M_L ）可由一塗層70 圍繞，其包含一次被覆層P與次級被覆層S，其在被彎曲以及將一光纖100 插入至一矽光子裝置之前，可從該光纖100 剝除。

圖 2B 為該光纖（100 ）之一示例具體實施例的相對折射指數分佈D(%)對於光纖半徑r的示意描繪。該圖形係從該中心軸AC徑向朝外，也就是從r=0開始。該纖芯區域10 具有外半徑r₁ 與相對折射指數D₁ 。該內包層區域20 從該徑向位置r₁ 延伸至一徑向位置r₂ ，並具有相對折射指數D₂ 。該凹溝區域30 （也就是該凹陷指數包層區域）從該徑向位置r₂ 延伸至一徑向位置r₃ ，並具有相對折射指數D₃ 。該外包層區域40 從該徑向位置r₃ 延伸至一徑向位置r₄ ，並具有相對折射指數D₄ 。該第二外包層60 （也就是該最外側包層區域60 ）圍繞該第一外包層區域40 。該第二外包層區域60 從該徑向位置r₄ 延伸至一徑向位置r₅ ，並具有相對折射指數D₅ ，且D₅ ＞D₄ 。在於此揭示的光纖具體實施例中，該第二外包層區域60 的外直徑d₅ （d₅ =2 r₅ ）係不大於130μm，舉例而言，不大於126μm、不大於125μm，且在某些具體實施例中，不大於100μm或甚至不大於82μm。舉例而言，在某些具體實施例中，d₅ 不大於80μm、不大於75μm、不大於60μm、不大於55μm或不大於50μm。在某些具體實施例中，20μm≤d₅ ≤126μm。在某些具體實施例中，20μm≤d₅ ≤110μm，或20μm≤d₅ ≤100μm，或20μm≤d₅ ≤90μm，或甚至20μm≤d₅ ≤80μm。在某些具體實施例中，20μm≤d₅ ≤70μm，在某些具體實施例中，20μm≤d₅ ≤50μm，而在某些具體實施例中，60μm≤d₅ ≤126μm。在某些具體實施例中，30μm≤d₅ ≤126μm。在某些具體實施例中，30μm≤d₅ ≤110μm，或30μm≤d₅ ≤100μm、30μm≤d₅ ≤90μm，或甚至30μm≤d₅ ≤80μm。在某些具體實施例中，30μm≤d₅ ≤70μm。在某些具體實施例中，30μm≤d₅ ≤50μm。在某些具體實施例中，40μm≤d₅ ≤126μm。在某些具體實施例中，40μm≤d₅ ≤100μm、40μm≤d₅ ≤90μm或甚至40μm≤d₅ ≤80μm。在某些具體實施例中，40μm≤d₅ ≤70μm，而在某些具體實施例中，40μm≤d₅ ≤60μm。根據某些具體實施例，該包層60 的直徑d₅ 舉例而言係為50至125μm，或60至125μm；而在某些具體實施例中為70至100μm。在某些具體實施例中，60μm≤d₅ ≤126μm、60μm≤d₅ ≤125μm，在某些具體實施例中，60μm≤d₅ ≤110μm，而在某些具體實施例中，80μm≤d₅ ≤125μm。

一塗層70 圍繞該包層60 。該塗層70 延伸至一外半徑r₆ 。

如以上敘述，光纖100 能夠在彎曲光纖連接器應用時，於小曲率半徑下提供低彎損以及表面傷害的高抵抗性，舉例而言，當利用一套圈連接器5 並將其耦合至一矽光子晶片7 時，如圖 1 中所示。在圖 1 中，於該連接器5 內側，該光纖以大約3mm或小於3mm的彎曲半徑r_b 彎曲大約四分之一圈（例如，0.5mm≤r_b ≤3mm、1mm≤r_b ≤2.5mm、1mm≤r_b ≤2mm、1mm≤r_b ≤1.5mm，或1mm≤r_b ≤2mm），並耦合至位於一Si波導7’ 內的光柵7_G 。根據在此揭示之光纖100 的至少某些具體實施例，該光纖100 在繞著2.5mm半徑心軸彎曲一圈時，具有＜1550nm的單模截止波長，也具有在1550nm下至少為65μm² 並小於85μm² 的有效面積，以及在利用2.5mm半徑心軸進行心軸纏繞測試時，在1550nm下決定為≤1.0dB/turn的彎損。

根據在此揭示之光纖100 的至少某些具體實施例，在1550nm下繞著2.5mm彎曲半徑r_b 心軸彎曲一圈時具有的彎損為≤0.8dB/turn，在某些具體實施例中為≤0.5dB/turn，在某些具體實施例中為≤0.4dB/turn，在某些具體實施例中為≤0.2dB/turn，在某些具體實施例中為≤0.1dB/turn，在某些具體實施例中為≤0.05dB/turn，而在某些具體實施例中為≤0.01dB/turn。同樣的，根據在此揭示之光纖100 的至少某些具體實施例，在1550nm下繞著2mm彎曲半徑r_b 心軸彎曲一圈時具有的彎損為≤1dB/turn，在某些具體實施例中為≤0.5dB/turn，而在某些具體實施例中為≤0.4dB/turn。同樣的，根據在此揭示之光纖100 的至少某些具體實施例，在1550nm下繞著2mm彎曲半徑r_b 心軸彎曲一圈時具有的彎損為≤0.2dB/turn，在某些具體實施例中為≤0.1dB/turn，而在某些具體實施例中為≤0.05dB/turn。同樣的，根據在此揭示之光纖100 的至少某些具體實施例，在1550nm下繞著2mm彎曲半徑r_b 心軸彎曲一圈時具有的彎損為≤0.02dB/turn，而在某些具體實施例中為≤0.01dB/turn。同樣的，根據在此揭示之光纖100 的至少某些具體實施例，在1550nm下繞著1.5mm彎曲半徑r_b 心軸彎曲一圈時具有的彎損為≤1dB/turn，在某些具體實施例中為≤0.5dB/turn，而在某些具體實施例中為≤0.4dB/turn，而在某些具體實施例中為≤0.2dB/turn。同樣的，根據在此揭示之光纖100 的至少某些具體實施例，在1550nm下繞著1mm彎曲半徑r_b 心軸彎曲一圈時具有的彎損為≤1dB/turn，在某些具體實施例中為≤0.75dB/turn，在某些具體實施例中為≤0.5dB/turn，而在某些具體實施例中為≤0.4dB/turn，而在某些具體實施例中為≤0.2dB/turn。

該最外側包層60 （在此也稱為M_L 層或該第二外包層）由TiO₂ （二氧化鈦）構成，並保護該第一外包層40 的外側玻璃表面避免在加工期間以及在該塗層70 的剝除期間受傷，同時也改善光纖的機械可靠度，特別是在組裝微型玻璃元件時對玻璃表面可能發生的擦傷，該第一外包層40 在此也稱作為第一外包層區域40 。

在圖 2B 的分佈中，在包層中的凹溝區域30 具有固定的折射指數，其小於該內包層區域20 以及該第一外包層區域40 的折射指數。該光纖100 的纖芯區域10 相較於該等光纖區域20 、30 或40 而言具有最高的相對折射指數。在某些具體實施例中，該纖芯區域10 可以在該中心線處或靠近該中心線處具有較低的折射指數區域（於本領域係被知悉為「中心線傾角」），這未於圖 2B 中繪示。

應該注意的是，該內包層區域20 係為選擇性，並可如以上所述被省略。當省略內包層區域20 時，該凹陷指數區域30 係直接相鄰該纖芯區域10 。相對折射指數D₁ 、D₃ 及D₄ 的相對順序則滿足D₁ ＞D₄ ＞D₃ 的條件。

在於此揭示的具體實施例中，相對折射指數D₁ 、D₂ 、D₃ 及D₄ 的相對順序則滿足D₁ ＞D₄ ＞D₃ 以及D₁ ＞D₂ ＞D₃ 的條件。D₂ 及D₄ 的數值可為相同或是彼此互有大小，但D₂ 及D₄ 兩者都介於D₁ 及D₃ 之間。

根據在此敘述之光纖100 的該等具體實施例，該纖芯區域10 （相對於該外包層區域40 的D₄ ）的最大相對折射指數D₁ 係介於0.3%至0.6%，較佳的是介於0.32%至0.5%。根據某些具體實施例，該纖芯區域10 具有的半徑r₁ 係介於3至6μm，較佳的是介於4μm及5μm。該纖芯區域10 具有α＞10的步階指數分佈，或替代的也可以顯現一種α≤10的分級指數分佈，舉例而言α≤5（例如，1≤α≤10或1≤α≤5）。該內包層區域20 的相對折射指數D₂ （相對於該外包層區域40 的D₄ 而言）係介於-0.05至0.05%之間。該內包層區域20 可為純二氧化矽玻璃，或是以像是氯或二氧化鍺的上摻雜劑進行摻雜的二氧化矽玻璃。該凹溝區域30 的最小折射指數D₃ （相對於該外包層區域40 的D₄ 而言）係介於-0.2至-0.7%之間，而在某些具體實施例中，係介於-0.3至-0.5%之間。在該等示例具體實施例中，該凹溝區域30 係為以硼或氟摻雜的二氧化矽玻璃。該凹溝區域30 的寬度w（w=r₃ -r₂ ）係介於3至20μm之間，在某些具體實施例中，係介於4及15μm之間。該外包層區域40 可為純二氧化矽玻璃，或是以像是氯或二氧化鍺的上摻雜劑進行摻雜的二氧化矽玻璃。該包層60 （在此也稱為「最外側包層」、該第二外包層，或一「機械可靠層」）包括5至20wt%的二氧化鈦，而在某些具體實施例中，為介於5至15wt%的二氧化鈦。該最外側包層60 具有介於3至30μm的徑向厚度T_M ，而在某些具體實施例中，係介於5至15μm。該最外側包層60 改善該光纖100 的機械穩定性/可靠度。在至少某些具體實施例中，D₅ ＞D₁ 。

該光纖100 的外包層區域40 ，圍繞該較低指數凹溝區域30 。在於此敘述之該等示例具體實施例中，該外包層於半徑r₃ 處開始，具有外半徑r₄ 。該光纖100 的外包層區域40 包括相對折射指數D₄ ，其高於該凹溝區域30 的相對折射指數D₃ ，藉此形成一種相對於凹溝區域30 而言為「上摻雜」的區域。該凹溝區域30 相對於純二氧化矽而言較佳地係為下摻雜，舉例而言，利用氟或硼。然而要注意，該外包層區域40 可為純二氧化矽，或可為相對於純二氧化矽而言為上摻雜。

該凹溝區域30 的體積V₃ 的絕對數值|V₃ |可大於45%Dμm² ，而在某些具體實施例中可大於50%Dμm² 。該凹溝區域30 體積V₃ 的絕對數值|V₃ |在某些具體實施例中係至少為60%Dμm² ，而在某些具體實施例中係至少為80%Dμm² 。在某些具體實施例中，該第一包層區域（2 ）體積V₃ 的絕對數值係小於200%Dμm² ，在某些具體實施例中係小於150%Dμm² ，而在某些具體實施例中係小於125%Dμm² 。根據某些具體實施例，體積V₃ 的絕對數值係介於大約45及200%Dμm² 之間，舉例而言介於60及200%Dμm² 之間，或舉例而言介於60及190%Dμm² 之間，或介於45及175%Dμm² 之間，或介於60及175%Dμm² 之間，舉例而言介於45及150%Dμm² 之間，或介於60及150%Dμm² 之間，介於80及150%Dμm² 之間，或介於60及125%Dμm² 之間，或介於80及125%Dμm² 之間。根據某些具體實施例，80%D-μm² ≤|V₃ |≤200%D-μm² 。根據某些具體實施例，70%D-μm² ≤|V₃ |≤150%D-μm² 。根據某些具體實施例，100%D-μm² ≤|V₃ |≤150%D-μm² 。

該光纖100 的纖芯與包層區域可以利用在本領域中被熟知的方法，在一單步驟程序或多步驟程序中製造。適宜的方法包含：雙熔爐法、管棒法、摻雜沈積二氧化矽法，其一般也被稱為化學氣相沈積（「CVD」）或氣相氧化作用。多種化學氣相沈積係為已知，並適用於製造本發明之塗層光纖中所使用的纖芯與包層。其包含外部化學氣相沈積法、軸向氣相沈積法、改性化學氣相沈積法（MCVD）、內側氣相沈積法與電漿強化化學氣相沈積法（PECVD）。

該等塗層光纖的玻璃部分可從一特別準備的圓柱預成形件拉伸，該圓柱預成形件係已經被局部且對稱地加熱至足以軟化玻璃的溫度，例如，對於二氧化矽玻璃而言大約為2000ºC。當該預成形件被加熱時，像是藉由將該預成形件饋進並透過一熔爐時，便從該融化材料拉伸一玻璃纖維。舉例而言，參考美國專利號7,565,820、5,410,567、7,832,675及6,027,062，該等揭示係藉由引用方式於此整合，用於光纖製造程序的進一步細節。

圖 3 描述以光纖直徑（該包層區域60 的外直徑）為函數之模型化及量測的最小光纖彎曲半徑的圖形。該圖形線段表示對於82°彎曲而言，經過5年生命週期的失敗概率為10^-10 。該模擬結果指出較窄包層直徑光纖的長期可靠性限制。光纖可靠性的計算是針對於可使用在資料中心內部之互連的短距光纖，特別是在高大規模資料中心內部（光纖長度l ＜10m，舉例而言＜1m，而在某些具體實施例中係在1cm與1m之間，舉例而言，1cm至50cm，或甚至1cm到25cm）。這些短距互連應該具有相當短的使用生命週期（3到5年），這與其將被連接的電子設備的生命週期相同。這些非常短的短距互連可運用於機架內或甚至伺服器內。（這與在中繼纜線等等中所使用的光纖明顯不同，這種光纖係被設計於較長的長度（＞50m，例如，100m到1km）下操作，且應該具有較長的使用生命週期）。該等量測結果（在圖 3 中以圓形繪示）則與該等模擬結果一致。

圖 3 描繪當該光纖100 具有該包層60 外直徑為125μm時，該光纖100 可被彎曲至大約2.3mm的彎曲半徑，經過5年生命週期的失敗概率為10^-10 （亦即，該經彎曲光纖100 的生命週期期望值為至少5年）。同樣的，圖 3 描繪當該光纖100 具有該包層60 外直徑為100μm時，該光纖100 可被彎曲至大約1.9mm的彎曲半徑，經過5年生命週期的失敗概率為10^-10 （亦即，該經彎曲光纖100 的生命週期期望值為至少5年）。此外，圖 3 描繪當該光纖100 具有外直徑（也就是該包層60 的直徑d₅ ）為62.5μm時，該光纖100 可被彎曲至大約1.2mm的彎曲半徑，經過5年生命週期的失敗概率為10^-10 （亦即，該經彎曲光纖100 的生命週期期望值為至少5年）。圖 3 也描繪當該光纖100 具有該包層60 外直徑為53μm或小於53μm（例如，40至52μm）時，該光纖100 可被彎曲至大約1mm或小於1mm的彎曲半徑，經過5年生命週期的失敗概率為10^-10 （亦即，該經彎曲光纖100 的生命週期期望值為至少5年）。

圖 3 也指出當該光纖100 包層60 具有大約為40至50μm（或20至50μm）的外直徑d₅ 時，該光纖100 可以被彎曲成大約0.75mm的彎曲半徑，其經過5年生命週期的失敗概率為10^-10 （亦即，該經彎曲光纖100 的生命週期期望值為至少5年）。圖 3 也指出當該光纖100 包層60 具有大約為20至30μm的外直徑d₅ 時，該光纖100 可以被彎曲成大約0.5mm的彎曲半徑，其經過5年生命週期的失敗概率為10^-10 （亦即，該經彎曲光纖100 的生命週期期望值為至少5年）。因此，該等具有一外包層60 之光纖100 的具體實施例，且該外包層60 具有不大於125μm的外直徑d₅ ，舉例而言，不大於100μm，或不大於82μm（例如，80、75、65、62.5、50、40、30、25或20μm，或於其之間），其可被彎曲成為非常小的彎曲半徑r_b ，並能有利地在小彎曲條件下，提供改善的機械可靠度。

根據我們分析，具有一外包層60 之該等光纖100 ，且該外包層60 具有不大於126μm的外直徑d₅ ，其可被彎曲為非常小的半徑r_b ，並能有利地在小彎曲條件下，提供改善的機械可靠度，即使在該等玻璃表面存在可能在微型玻璃組件組裝期間，或是由於從該光纖剝除該塗層70 時發生的小擦傷。

根據某些具體實施例（舉例而言，表 1 至表 4 ），該內包層區域20 及/或該外包層區域40 具有實質上為固定的相對折射指數分佈，也就是於該內包層區域內任意兩半徑下的相對折射指數之間的差異係小於0.02%，且在某些較佳具體實施例中係小於0.01%。因此，根據於此揭示之至少某些具體實施例，該外包層區域40 的相對折射指數分佈具有實質上為平坦的形狀。同樣的，根據於此揭示之至少某些具體實施例，該內包層區域20 的相對折射指數分佈具有實質上為平坦的形狀。

該纖芯區域（1 ）可為一步階指數纖芯，或舉例而言在圖 2B 中所示，其可以包含一種α形狀（舉例而言，同樣也參考以下的圖 4 ）。

根據某些具體實施例，該光纖顯現出： (i)MFD₁₅₅₀ ＞8μm（例如，8.3μm≤MFD₁₅₅₀ ≤10.5μm，而在某些具體實施例中，MFD₁₅₅₀ ＞9μm，舉例而言9μm至10.3μm）； (ii) 纜線截止波長大於1260nm，並小於1540nm； (iii) 在1550nm波長於2.5mm半徑心軸下量測的整體損失為≤1dB/turn；及 (iv) 在1550nm波長於5mm半徑心軸下量測的整體損失為＜0.5dB/turn。

根據某些具體實施例，1200nm＜纜線截止波長＜1540nm。根據某些具體實施例，當配置一個繞著2.5mm半徑心軸的額外單彎時，1200nm＜纜線截止波長＜1540nm。

根據某些具體實施例，該光纖顯現出： (i)MFD₁₅₅₀ ＞8μm（例如，8.3μm≤MFD₁₅₅₀ ≤10.5μm或8.5μm≤MFD₁₅₅₀ ≤10.5μm，而在某些具體實施例中，MFD₁₅₅₀ ＞9μm，舉例而言9μm至10.3μm）； (ii) 纜線截止波長大於1260nm，並小於1540nm； (iii)於2.5mm半徑心軸下的彎損為≤1dB/turn；及 (iv) 於5mm半徑心軸下的彎損為＜0.5dB/turn。 其中，該彎損係為整體彎損，並在1550nm波長下量測

根據某些具體實施例，該光纖顯現出0.001dB/turn＜在2.55mm彎曲半徑下的整體彎損＜0.55dB/turn；且0.001dB/turn＜在5mm彎曲半徑下的整體彎損＜0.5dB/turn；其中該整體彎損係在1550nm波長下量測。

根據某些具體實施例，該光纖顯現出MFD₁₅₅₀ ＞8μm（例如，8.3μm≤MFD₁₅₅₀ ≤10.5μm，舉例而言8.3μm≤MFD₁₅₅₀ ≤10.5μm，而在某些具體實施例中，MFD₁₅₅₀ ＞9μm，舉例而言9μm至10.3μm）； 纜線截止＜1570nm； 在2.5mm半徑下於1550nm波長量測的整體彎損＜0.5dB/turn。

於此揭示之該等光纖可以從利用傳統製造技術製成之光纖預成形件，並使用已知的光纖拉引方法與設備拉伸，舉例而言，如在美國專利號7,565,820、5,410,567、7,832,675及6,027,062中所揭示，其說明書係藉由引用方式於此整合。

藉由以下實例，各種示例具體實施例將進一步更加清晰。對於本領域技術人員顯而易見的是，在不背離該等申請專利範圍的精神或範圍下，可以進行各種修改與變化。

以下的表 1A 、表 1B 及表 2 至表 5 ，列出例證模型光纖實例1-21的特徵，該等實例具有如圖 2B 中所示的相同折射指數。實際上，對每一實例所闡述的是該相對折射指數D₁ 、纖芯α，以及該中心纖芯10 的外半徑r₁ 、相對折射指數D₂ 以及該第一包層區域20 的外半徑r₂ ，並描繪該凹溝區域30 的體積V₃ ，其係在r₂ 及r₃ 之間計算，同樣也闡述該相對折射指數D₃ 。同樣闡述的是在1310nm下的色散現象與色散斜率，在1550nm下的色散現象與色散斜率，在1310nm及1550nm下的模場直徑、光纖波長、在1310nm的MAC數值，以及當該彎曲半徑r_b 分別為2.5mm及5mm時，在1550nm波長下計算的整體彎曲引致損失(db/turn)。在表 1A 至表 1C 及表 2 至表 4 的示例具體實施例中，該外包層區域40 為純二氧化矽，而D₄ =0。同樣的，在表 1A 至表 1C 及表 2 至表 4 的示例具體實施例中，該內包層區域20 為純二氧化矽，而D₂ =0；在這些示例具體實施例中，該外包層60 的D₅ 為大約2%。因此在這些示例具體實施例中，該內包層區域20 的折射指數係與該外包層區域4 0 的折射指數相同。表 1A 表 1B 表 2 表 3 表 4 表 5

根據表1A至表5的示例具體實施例，該光纖於1550nm下具有一模場直徑（MFD₁₅₅₀ ）為8.3μm≤MFD₁₅₅₀ ≤10.5μm（例如，8.5μm≤MFD₁₅₅₀ ≤10.5μm），具有在繞著2.5mm半徑心軸彎曲一圈時＜1550nm的單模截止波長，在1550nm下為至少65μm² 並小於85μm² 的有效面積，以及當使用2.5mm半徑心軸進行心軸纏繞測試時，在1550nm下決定為≤1.0dB/turn的彎損。

該光纖具有圖 4 所繪示之根據一具體實施例之製造光纖100 的經量測折射指數分佈。在圖 4 繪示之該示例具體實施例的分佈中，該纖芯區域10 係由該凹陷包層內包層區域30 所圍繞，該纖芯區域10 包括D₁ ，而該凹陷包層內包層區域30 包括D₂ 。內包層區域20 則位於該纖芯區域10 與該凹溝包層區域30 之間，並由包括D₃ 之該凹溝包層區域30 所圍繞。該外包層區域40 圍繞該凹溝區域30 。D₄ 與D₃ 之間的絕對差異為大約0.4%，而與D₅ 之間為大約2%。在圖 5 繪示之具體實施例中，該第一包層區域（2 ）實質上為未摻雜二氧化矽，而該第二包層區域（3 ）為利用氯摻雜的二氧化矽。表 2 中所揭示的光纖具有包層（60 ），其具有大約125μm的外直徑。

具有圖 4 之折射指數分佈的經製造光纖100 具有在1310及1550nm下分別為8.8μm及9.7μm的MFD，具有1409nm的22m截止波長，具有在1550nm下為0.2dB/km的衰減，以及具有在小直徑心軸（4mm、5mm或6mm直徑（（2mm、2.5mm或3mm半徑））上的超低彎損（於1490nm下量測），如以下表 6 所示。表 6 指出當該光纖100 以大約四分之一圈（舉例而言，參考圖1）彎曲成為一彎曲半徑r_b =2mm時，該彎損將小於0.02dB（舉例而言，在1490nm波下量測）。更具體的，當該光纖100 以大約四分之一圈彎曲成為一彎曲半徑r_b =2mm時，預期該彎損係為0.01dB或小於0.01dB。表 6

於此揭示之該光纖（100 ）可由保護塗層70 圍繞，該保護塗層70 圍繞該第二外包層60 。該保護塗層70 可以包括一次被覆層P，其接觸並圍繞該外包層區域60 ，該一次被覆層P具有小於1.0MPa的楊氏模數，較佳的是小於0.9MPa，而在某些具體實施例中不大於0.8MPa，而在某些具體實施例中不大於0.5MPa，而在某些具體實施例中不大於0.3MPa，舉例而言為0.1至1MPa，而在某些具體實施例中為0.1至0.5MPa。該保護塗層70 另外包括次級被覆層S，其接觸並圍繞該一次被覆層P，該次級被覆層S具有大於1200MPa的楊氏模數，而在某些具體實施例中大於1400MPa，舉例而言至少為1500MPa，或至少為1600MPa、至少1800MPa或1400MPa至2500MPa或1500MPa至2500MPa。較低模數的一次被覆層（例如，＜0.5MPa）支持良好的微彎效能，而較高模數的次級被覆層（例如，＞1500MPa）即使在厚度減小時仍支持該次級被覆層的改善抗刺穿性。根據某些具體實施例，該次級被覆層S的外直徑不大於250μm，舉例而言不大於242μm（例如，≤225μm、≤210μm，或≤200μm），舉例而言為175至242μm，或175至225μm，或180至200μm。以上的光纖設計，即使在塗層直徑小於225μm時仍達成良好的微彎及整體彎曲效能，其實現較小直徑、較低成本、較高光纖密度纜線，及具有優越的光學效能。

當在此使用時，一次被覆層之固化聚合物材料的楊氏模數、斷裂伸長率與拉伸強度係使用拉力測試儀器（例如，Sintech MTS拉力測試機或INSTRON通用材料測試系統），對於材料樣本進行量測，該材料樣本被塑形為厚度大約0.003”（76μm）及0.004”（102μm）及寬度大約1.3cm的薄膜，其具有標距長度為5.1cm以及2.5cm/min的測試速度。

在PCT的公開說明書WO2005/010589中，可以找到其他適宜的一次被覆層與次級被覆層的敘述，其透過引用而整體併入本文之中。

於此揭示之該等光纖顯現出低偏極模色散（PMD）數值，特別是當利用外側氣相沈積（OVD）處理加以製造時。對於在此揭示的光纖而言，光纖的旋轉也可以降低PMD數值。

要瞭解的是以上敘述僅為示例並預期提供由用於瞭解申請專利範圍所定義之該等光纖之本質及特徵的概述。包含該等附圖已提供對於較佳具體實施例的進一步瞭解，且其整合並構成本說明書的一部分。該等圖式描繪各種特徵與具體實施例，而與其敘述一起提供說明該等原則及操作。對於本領域技術人員顯而易見的是，在不背離申請專利範圍之精神與範圍下，可以對於在此敘述之該等較佳具體實施例進行各種修改。

7‧‧‧矽光子晶片

7'‧‧‧矽波導

7_G‧‧‧光柵

10‧‧‧纖芯區域

20‧‧‧內包層區域

30‧‧‧凹陷包層區域

40‧‧‧外包層區域

50‧‧‧包層區域

60‧‧‧外包層

70‧‧‧塗層

100‧‧‧光纖

圖1描述一光纖，其透過一套接管接頭連接至一矽光子波導，該套接管接頭具有一彎曲洞以支撐該光纖的一部分；

圖2A為根據本揭示發明之一示例光纖的橫斷面圖；

圖2B示意描繪一折射指數分佈，其對應於圖2A的光纖；

圖3描述最小彎曲半徑（mm）與光纖包層直徑（μm）之間的關係；及

圖4描述於此揭示之另一光學波導光纖的折射指數分佈。

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Claims (15)

1. 一種光纖，包括： 一纖芯區域，其包括一外半徑r₁ 與一相對折射指數 D_1max ，而3.0≤r₁ ≤7.0μm且0.32%≤D_1max ≤0.5%；一凹陷指數包層區域，其圍繞所述纖芯區域，所述凹陷指數包層區域包括一外半徑r₃ 與一小於-0.2%的相對折射指數D₃ 以及一凹溝體積V₃ ，因此45%D-μm² ≤|V₃ |≤200%D-μm² ；及一第一外包層區域，其圍繞所述凹陷指數包層區域，所述第一外包層區域包括一相對折射指數D₄ 與一外半徑r₄ ；及一第二外包層，其具有一相對折射指數D₅ ，所述第二外包層包括利用5wt%-20wt%的二氧化鈦所摻雜的二氧化矽基玻璃，並具有一厚度T_M ，因此3μm≤T_M ≤30μm，所述第二外包層也具有不大於65μm的外半徑r₅ ；其中所述光纖在1550nm下的模場直徑（MFD₁₅₅₀ ）為8.3μm≤MFD₁₅₅₀ ≤10.5μm，所述光纖具有在繞著2.5mm半徑心軸彎曲一圈時＜1550nm的單模截止波長，在1550nm下為至少65μm² 並小於85μm² 的有效面積，以及當使用2.5mm半徑心軸進行心軸纏繞測試時，在1550nm下決定為≤1.0dB/turn的彎損。
2. 如請求項1所述之光纖，其中該光纖在1550nm下顯現的彎損利用包括半徑為2.5mm之心軸進行之心軸纏繞測試係被決定為≤0.55dB/turn，且較佳為≤0.1dB/turn，或甚至為≤0.01dB/turn。
3. 如請求項1或請求項2所述之光纖，其中該纖芯區域的外半徑r₁ 為3.0≤r₁ ≤6，且70%D-μm² ≤|V₃ |≤150%D-μm² 。
4. 如請求項1或請求項2所述之光纖，其中80%D-μm² ≤|V₃ |≤200%D-μm² ，較佳為100%D-μm² ≤|V₃ |≤150%D-μm² 。
5. 如請求項1或請求項2所述之光纖，其中10μm≤r₅ ≤63μm，且較佳為：10μm≤r₅ ≤50μm，或30μm≤r₅ ≤62.5μm、10μm≤r₅ ≤50μm，或30μm≤r₅ ≤50μm。
6. 如請求項1或請求項2所述之光纖，其中該光纖具有小於1550nm的22m纜線截止波長。
7. 如請求項1或請求項2所述之光纖，其中所述第二外包層包括5至15wt%的二氧化鈦，且5μm≤T_M ≤15μm。
8. 如請求項1或請求項2所述之光纖，其中所述在1550nm的模場直徑（MFD₁₅₅₀ ）為9μm≤MFD₁₅₅₀ ≤10μm。
9. 如請求項1或請求項2所述之光纖，其中該凹陷指數包層區域的D₃ 為-0.2%≤D₃ ≤-0.7%，且較佳的為-0.3%≤D₃ ≤-0.5%。
10. 如請求項1或請求項2所述之光纖，其中纖芯區域包括α，且10≤α≤100，舉例而言，1≤α≤10。
11. 如請求項1所述之光纖，其中該光纖顯現： (I)在1550nm的MFD＞9μm；纜線截止波長大於1260nm並小於1540nm；在2.5mm半徑心軸下的彎損≤1dB/turn；在5mm半徑心軸下的彎損＜0.5dB/turn，其中該彎損為整體彎損，並於1550nm波長下量測；或(II)1200nm＜纜線截止波長＜1540nm；0.001dB/turn＜2.5mm彎曲半徑下的整體彎損＜0.55dB/turn；0.001dB/turn＜5mm彎曲半徑下的整體彎損＜0.5dB/turn，其中該整體彎損係於1550nm波長下量測。
12. 一種微光學裝置，包括： a.如請求項 1 或請求項 2 所述之光纖，所述光纖具有被彎曲成≤5mm之彎曲半徑的光纖部分；及 b.一矽光子晶片，其光學連接至所述光纖之彎曲部分。
13. 如請求項12所述之微光學裝置，其中該光纖部分係被彎曲成具有≤3mm的彎曲半徑。
14. 如請求項12所述之微光學裝置，其中該光纖部分係被彎曲成具有≤3mm的彎曲半徑。
15. 如請求項12所述之微光學裝置，其中該光纖部分係被彎曲成彎曲半徑r_b ，因此2.5mm≥r_b ≥1mm。