以下、本発明の実施形態を図面に基づい� ��詳細に説明する。なお、本発明は、以下の� ��実施形態に限定されるものではない。

 《発明の実施形態1》
 図1~図8は、本発明に係る光ファイバ及びそ� ��製造方法の実施形態1を示している。具体的 に、図1は、本実施形態の光ファイバ10aの横� �面図と、それに対応する屈折率分布図とを� �せて模式的に示した模式図である。

 光ファイバ10aは、図1に示すように、ファ イバ中心に配置されたコア1と、コア1を覆う� ��うに設けられた第1クラッド2と、第1クラッ� ��2を覆うように設けられた第2クラッド3と、� ��2クラッド3を覆うように設けられたサポー� �層4と、サポート層4を覆うように設けられた 樹脂製の保護層(不図示)とを備えている。

 コア1は、例えば、ゲルマニウムなどがドー プされた石英により構成され、図1に示すよ� �に、石英単体の屈折率よりも高い屈折率n ₁ を有している。

 第1クラッド2は、石英により構成され、図1� ��示すように、ほぼ石英単体の屈折率n ₂ を有している。

 ここで、図2は、伝送する光の波長が1310nm であるときの第1クラッド半径に対する全分� �及びモードフィールド径(MFD)の挙動を示すグ ラフである。なお、図2において、実線がMFD� �挙動であり、破線が全分散の挙動である。

 図2によれば、波長分散(全分散)及びモード� ��ィールド径の挙動は、第1クラッド半径が15� �m以上の領域で安定になっているので、シン� ��ルモード動作が保持される第1クラッド2の� �径D ₂ は、30μm(=15μm×2)以上となる。

 また、図3は、第1クラッド2の外径D ₂ に対する曲げ損失の挙動を示すグラフである 。ここで、曲げ損失は、光ファイバを直径10m mφのマンドレルに10回巻き付けたときの出射� ��における光の強度と、巻き付けていないと� ��の出射端における光の強度とをそれぞれ測� ��して、両者を比較することにより算出され� ��。

 図3によれば、曲げ損失は、第1クラッド2の� ��径D ₂ が45μm以下のときに、一般的に望ましいレベ� ��といわれる0.1dBよりも小さくなっているの� �、曲げ損失が抑制される第1クラッド2の外径 D ₂ は、45μm以下となる。

 さらに、第1クラッド2に対する第1クラッド2 及びコア1の間の比屈折率差δ ₁ は、0.30%以上且つ0.39%以下である。なお、比� �折率差δ ₁ =|n ₂ -n ₁ |/n ₂ ×100である。また、比屈折率差δ ₁ が0.30%以上且つ0.39%以下である場合、「JIS C68 35」や「ITU-T G652」の規格におけるモードフ� �ールド径(8.6μm~9.6μm)になるためのコア1の外� ��は、8.2μm以上且つ10.2μm以下である。

 第2クラッド3は、例えば、フッ素やボロン� �どがドープされた石英により構成され、図1� ��示すように、石英単体の屈折率よりも低い� ��折率n ₃ を有している。

 ここで、図4は、第2クラッド3の厚さTに対 する曲げ損失の挙動を示すグラフである。

 図4によれば、曲げ損失は、第2クラッド3� ��厚さTが7.4μm以上のときに、一般的に望まし いレベルといわれる0.1dBよりも小さくなって� ��るので、曲げ損失が抑制される第2クラッド 3の厚さTは、7.4μm以上となる。なお、第2クラ ッド3の厚さTは、割れの発生などの製造性を� ��慮すると、15μm以下が望ましい。

 サポート層4は、石英により構成され、図1� �示すように、ほぼ石英単体の屈折率n ₄ を有している。

 ここで、図5は、サポート層4に対するサポ� �ト層4及び第2クラッド3の間の比屈折率差δ ₂ に対する曲げ損失の挙動を示すグラフである 。なお、比屈折率差δ ₂ は、(n ₄ -n ₃ )/n ₄ ×100である。

 図5によれば、曲げ損失は、比屈折率差δ ₂ が0.5%以上のときに、一般的に望ましいレベ� �といわれる0.1dBよりも小さくなっているので 、曲げ損失が抑制される比屈折率差δ ₂ は、0.5%以上となる。なお、比屈折率差δ ₂ は、割れの発生などの製造性を考慮すると、 1.5%以下が望ましい。

 また、下記数式で定義される第2クラッド3� �屈折率体積Vは、第1クラッド2の外径D ₂ が30μm、第2クラッド3の厚さTが7.4μm以上且つ1 5μm以下、サポート層4に対するサポート層4及 び第2クラッド3の間の比屈折率差δ ₂ が0.5%以上且つ1.5%以下であるとすると、135%μm ² 以上且つ1100%μm ² 以下である。

ここで、上記数式において、rは、半径であ� �、δn(r)は、半径rにおけるサポート層4に対す る比屈折率差であり、R ₁ は、第1クラッド2の半径(=D ₂ /2)であり、R ₂ は、第2クラッド3の半径(=D ₃ /2)である。

 次に、上記構成の光ファイバ10aを製造す� ��方法について、図6を用いて説明する。ここ で、図6(a)~図6(c)は、光ファイバ10aを製造する ためのプリフォーム20の作製方法を示す説明� ��である。

 光ファイバ10aは、コア形成部21、そのコ� �形成部21を覆うように設けられた第1クラッ� �形成部22と、その第1クラッド形成部22を覆う ように設けられた第2クラッド形成部23と、第 2クラッド形成部23を覆うように設けられたサ ポート層形成部24とを備えたプリフォーム20� �線引きすることにより製造することができ� �。

 プリフォーム20は、CVD法、VAD法、OVD法に� �り作製することができる。そして、上記光� �ァイバ10aを得るには、このプリフォーム20の 作製工程において、棒状のコア形成部の周壁 に第1クラッド形成部を堆積させてロッド部� �を作製する工程と、管状のサポート層形成� �の内周壁に第2クラッド形成部を堆積させて� ��イプ部材を作製する工程と、パイプ部材の� ��部にロッド部材を挿入した後に、それらを� ��ラプスしてプリフォームを作製する工程と� ��備えればよい。

 具体的には、図6(a)に示すように、石英ガラ ス管からなるサポート層形成部24の内部にSiCl ₄ 、O ₂ 及びBF ₃ などを流しながら酸水素火炎で加熱及びガラ ス化を行うことにより第2クラッド形成部23を 内付けしてパイプ部材26を作製し、そのパイ� ��部材26に、図6(b)に示すように、CVD法やVAD法� ��よってコア形成部21及び第1クラッド形成部2 2が積層されたロッド部材25を挿入し、そして 、図6(c)に示すように、それらを酸水素火炎� �加熱してコラプスすればよい。

 作製したプリフォーム20を線引きする際� �炉内温度は例えば1800~2200℃とすることが好� �しく、線引き速度は例えば100~1000m/分とする� ��とが好ましい。

 次に、下記表1に示すように、上記構成の 光ファイバ10aに対応する光ファイバ(実施例1~ 3)を作製した。ここで、表1中の比較例1、比� �例2及び比較例3は、それぞれ、上述した特許 文献1における実施例1(段落番号[0107]、[0108])� �実施例2(段落番号[0116]、[0117])及び実施例3(段 落番号[0124]、[0125])に基づくデータである。

 上記表1に示すように、本実施形態の実施例 1~3は、比較例1~3と比較して、コア1の外径D ₁ 、第1クラッド2の外径D ₂ 、第2クラッド3の外径D ₃ 、第1クラッド2に対する第1クラッド2及びコ� �1の間の比屈折率差δ ₁ 、サポート層4に対するサポート層4及び第2ク ラッド3の間の比屈折率差δ ₂ 、並びに第2クラッド3の屈折率体積Vにおいて 、比較例1~3と相異している。そして、これに より、汎用シングルモードファイバとの接続 性を保持して、曲げ損失を抑制することがで きる。

 以上説明したように、本実施形態の光ファ� ��バ10aによれば、コア1の外径D ₁ が8.2μm以上且つ10.2μm以下であるので、汎用� �ングルモードファイバのコア径と整合させ� �ことができる。また、第1クラッド2の外径D ₂ が30μm以上であるので、波長分散(全分散)及� �モードフィールド径が安定して、シングル� �ード動作を保持することができる。また、� �1クラッド2の外径D ₂ が45μm以下であるので、曲げ損失を抑制する� ��とができる。また、第2クラッド3の厚さTが7 .4μm以上であるので、曲げ損失を抑制するこ� ��ができる。また、サポート層4に対するサポ ート層4及び第2クラッド3の間の比屈折率差δ ₂ が0.5%以上であるので、曲げ損失を抑制する� �とができる。したがって、本実施形態の光� �ァイバ10aによれば、汎用シングルモードフ� �イバとの接続性を保持して、曲げ損失を抑� �することができる。

 また、本実施形態の光ファイバ10aによれ� ��、仮に、他のシングルモード光ファイバと� ��続したときにコア1の軸ずれが生じ、図7に� �すように、主としてコア1に基本モードの信� ��光が伝搬すると共に第1クラッド2に高次モ� �ドの信号光が発生して伝搬しても、第2クラ� ��ド3にボロンがドープされているので、図8(a )及び図8(b)に示すように、基本モードの信号� ��の減衰を低く抑えることができ、高次モー� ��の信号光を効果的に減衰させることができ� ��したがって、これらによって基本モードと� ��次モードとのモード干渉を抑制することが� ��きる。ここで、図11は、従来の光ファイバ� �信号光の伝搬を示す説明図であり、図12は、 従来の信号光の光強度変動を示す説明図であ る。例えば、従来のクラッド層102~104を複数� �有する光ファイバ110を一般の通信用のシン� �ルモード光ファイバに接続したときにコア� �軸ずれが生じると、図11に示すように、主と してコア101に基本モードの信号光が伝搬する と共にコア101の外周側のクラッド102に高次モ ードの信号光が発生して伝搬し、そして、図 12に示すように、例えば温度変化があると、� ��本モードと高次モードとの位相差が変化し� ��モード干渉を生じ、出射端において信号光� ��光強度変動が生じるという問題がある。な� ��、このモード干渉の問題は、ファイバ長や� ��号光の波長にも依存しても生じる。

 また、本実施形態の光ファイバ10aの製造� ��法によれば、コア形成部21の周壁に第1クラ� ��ド形成部22を堆積させて石英製のロッド部� �25を作製し、サポート層形成部24の内周壁に� ��2クラッド形成部23を堆積させて石英製のパ� ��プ部材26を作製し、パイプ部材26の内部にロ ッド部材25を挿入した後にコラプスにより石� ��材料同士を一体化させることにより、プリ� ��ォーム20が作製されるので、製造された光� �ァイバ10aにおいて、一体化させた部分の境� �の揺らぎが抑制され、屈折率プロファイル� �鮮明にすることができる。

 《発明の実施形態2》
 図9は、本実施形態の光ファイバ10bを示す。 この光ファイバ10bは、通信用であって、例え ば、光ファイバケーブルから分岐したシング ルモード光ファイバに接続され、特に曲げ変 形が加わる部分に設けられるものである。

 光ファイバ10bは、ファイバ中心から順に� ��コア11、第1クラッド12、第2クラッド13、及� �サポート層14が同心円状に一体に設けられた 構造を有する。

 コア11は、例えば、高屈折率化ドーパン� �がドープされた石英で形成されており、外� �が8~10μm、屈折率が1.460~1.462である。なお、� �出願において、屈折率とは、常温、標準空� �に対する屈折率をいう。

 高屈折率化ドーパントとしては、例えば� ��典型的にはゲルマニウム(Ge)が挙げられ、そ の他に、リン(P)等が挙げられる。高屈折率化 ドーパントは、単一種がドープされていても よく、また、複数種がドープされていてもよ い。高屈折率化ドーパントの濃度は2.9~4.0重� �%であることが好ましい。

 第1クラッド12は、例えば、光減衰ドーパ� ��トがドープされた石英で形成されており、� ��径が30~40μm、屈折率が1.450~1.454である。

 光減衰ドーパントとしては、例えば、水酸� ��(OH)、水素(H ₂ )等が挙げられる。これらのうち光の吸収の� �御の容易さの観点からOHが好ましい。光減衰 ドーパントは、単一種がドープされていても よく、また、複数種がドープされていてもよ い。

 光減衰ドーパントは、第1クラッド12の内� ��側から外周側に向かって連続的に濃度が変� ��して高くなるようにドープされている。な� ��、光減衰ドーパントの第1クラッド12での平� ��濃度は100~10000重量ppmであることが好ましい� ��

 第2クラッド13は、例えば、低屈折率化ド� ��パントがドープされた石英で形成されてお� ��、外径が44~75μm、屈折率が1.430~1.444である。

 低屈折率化ドーパントとしては、例えば� ��ホウ素(B)、フッ素(F)等が挙げられる。低屈� ��率化ドーパントは、単一種がドープされて� ��てもよく、また、複数種がドープされてい� ��もよい。低屈折率化ドーパントの濃度は2.0~ 25重量%であることが好ましい。

 サポート層14は、例えば、純粋石英で形� �されており、外径が123~127μm(典型的には125μm )、屈折率が1.450~1.454である。

 なお、以上の構成の光ファイバ10bは、図� ��しない樹脂製の被覆層で被覆されて光ファ� ��バ心線とされて用いられる。

 図10は、本実施形態の光ファイバ10bの屈� �率分布を示す。

 光ファイバ10bでは、第1クラッド12及びサ� ��ート層14の屈折率を基準とすると、コア11が 突出した高屈折率部分となっており、一方、 第2クラッド13が大きく没入した低屈折率部分 となったトレンチ型構造を有する。これによ り、この光ファイバ10bでは、曲率半径の小さ な曲げ変形が加えられても、第2クラッド13の 外部に光が漏れるのが効果的に抑制されるこ ととなる。

 そして、本実施形態の光ファイバ10bによ� ��ば、他のシングルモード光ファイバと接続� ��たときにコア11の軸ずれが生じ、図7に示す� ��うに、主としてコア11に基本モードの信号� �が伝搬すると共に第1クラッド12に高次モー� �の信号光が発生して伝搬しても、第1クラッ� ��12に光減衰ドーパントがドープされており� �しかも、その光減衰ドーパントが第1クラッ� ��12の内周側から外周側に向かって濃度が高� �なるようにドープされているので、図8(a)及� ��図8(b)に示すように、主として基本モードの 信号光が伝搬するコア11に近い側の濃度は相� ��的に低いため、基本モードの信号光の減衰� ��低く抑えることができ、一方、主として高� ��モードの信号光が伝搬する第1クラッド12に� ��ける第2クラッド13との界面側の濃度は相対� ��に高いため、その界面の反射前後において� ��次モードの信号光を効果的に減衰させるこ� ��ができ、したがって、これらによって基本� ��ードと高次モードとのモード干渉を抑制す� ��ことができる。

 また、第1クラッド12にドープする光減衰� ��ーパントが水酸基(OH)のように吸収により減 衰させる光の波長帯が狭ければ、例えば、波 長1300nm帯の信号光については効果的に吸収し て減衰させることができ、一方、心線対照を 行う際に第1クラッド12に伝搬させる波長1650nm 帯及び650nm帯の心線識別光の吸収による減衰� ��小さく、心線対照を行うに際して支障がな� ��。なお、信号光の損失と心線識別光の損失� ��の差は10dB以上であることが好ましい。

 次に、本実施形態に係る光ファイバ10bの� ��造方法について説明する。

 本実施形態の光ファイバ10bは、コア形成� ��21、そのコア形成部21を覆うように設けられ た第1クラッド形成部22と、その第1クラッド� �成部22を覆うように設けられた第2クラッド� �成部23と、第2クラッド形成部23を覆うように 設けられたサポート層形成部24とを備えたプ� ��フォーム20を線引きすることにより製造す� �ことができる。

 プリフォーム20は、CVD法、VAD法、OVD法に� �り作製することができる。そして、上記光� �ァイバ10bを得るには、このプリフォーム20の 作製工程において、第1クラッド形成部22を形 成した後、第1クラッド形成部22の外周から光 減衰ドーパントを導入する工程を含めればよ い。このように第1クラッド形成部22の外周か ら光減衰ドーパントを導入すれば、光減衰ド ーパントは、第1クラッド形成部22の外周側で は濃く、また、内周側では薄くドープされる こととなる。具体的には、例えば、光減衰ド ーパントとして水酸基(OH)をドープする場合� �第1クラッド形成部22を形成した後、第1クラ� ��ド形成部22の外周を火炎酸化させる方法が� �げられる。

 また、図6に示すように、プリフォーム20� ��ロッドインチューブ法により作製すること� ��できる。

 具体的には、図6(a)に示すように、MCVD法� �より石英ガラス管からなるサポート層形成� �24に第2クラッド形成部23を内付けし、それに 、図6(b)に示すように、CVD法やVAD法によって� �ア形成部21及び第1クラッド形成部22の積層体 を作製すると共に第1クラッド形成部22の外周 から光減衰ドーパントを導入したものを挿入 し、そして、図6(c)に示すように、それらを� �ラプスすればよい。

 作製したプリフォーム20を線引きする際� �炉内温度は例えば1800~2200℃とすることが好� �しく、線引き速度は例えば100~1000m/分とする� ��とが好ましい。

 なお、本実施形態では、コア11に高屈折� �化ドーパント、第1クラッド12に光減衰ドー� �ント、及び第2クラッド13に低屈折率化ドー� �ントをドープし、サポート層14を純粋石英で 形成した構成としたが、特にこれに限定され るものではなく、コア11よりも第1クラッド12� ��方が屈折率が低く、第1クラッド12よりも第2 クラッド13の方が屈折率が低い構成であれば� ��その他の構成であってもよい。また、各部� ��は必要に応じてその他のドーパントがドー� ��されていてもよい。