JP3928355B2 - 光ファイバ及びそれを含む光伝送システム - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、光通信における伝送路に適用可能な光ファイバ、及び該光ファイバを含む光伝送システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から光通信における伝送路として、主に、１．３μｍ波長帯（１２８０ｎｍ〜１３２０ｎｍ）に零分散波長を有する標準的なシングルモード光ファイバが利用されてきた。このような光ファイバの主材料（シリカ）に起因した伝送損失は、１．５５μｍ波長帯（１５３０ｎｍ〜１５６５ｎｍ）で最小となることが知られており、加えて、Ｅｒ添加光ファイバを用いた光ファイバ増幅器は、１．５５μｍ波長帯の光を高効率に増幅することができる。このような理由から、１．５５μｍ波長帯に零分散波長を有するよう設計された分散シフト光ファイバが、複数波長の信号光を伝送する波長分割多重（ＷＤＭ：Wavelength Division Multiplexing）通信における伝送路に適用されている。なお、信号光を送出する光源については、従来から１．３μｍ波長帯の光や１．５５μｍ波長帯の光の出力を可能にするデバイス技術が確立されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
発明者らは、上述の従来技術を検討した結果、以下のような課題を発見した。すなわち、１．５５μｍ波長帯に零分散波長を有する分散シフト光ファイバを光伝送路として、１．３μｍ波長帯の信号光を伝送する場合、分散の絶対値が大きくなることから広帯域でＷＤＭ通信を行うことができない。また、このような分散シフト光ファイバで１．５５μｍ波長帯の信号光を伝送する場合、分散の絶対値が小さくなりすぎることから非線形光学現象の１つである四光波混合が発生し易くなる。一方、１．３μｍ波長帯に零分散波長を有する標準的なシングルモード光ファイバを光伝送路として、１．３μｍ波長帯の信号光を伝送する場合も、分散の絶対値が小さくなりすぎることから非線形光学現象の１つである四光波混合が発生し易くなる。また、このようなシングルモード光ファイバで１．５５μｍ波長帯の信号光を伝送する場合には、分散の絶対値が大きくなることから広帯域でＷＤＭ通信を行うことができない。
【０００４】
これに対し、広い波長帯域に亘って分散の発生を抑える光ファイバの開発が試みられている（例えば、K. Okamoto et al., "Zero total in single-mode optical fibers over an extended spectral range", Radio Science, Volume 17, Number 1, pages 31-36, January-February 1982 参照）。例えば、クラッド領域とコア領域との比屈折率差を２．４％と大きくし、かつコア領域の径を３．５μｍと小さくすることにより、広い波長帯域に亘って分散値の小さな光ファイバが提案されている。しかしながら、このようなクラッド領域とコア領域との比屈折率差が非常に大きい光ファイバは製造が困難であり、伝送損失が大きい。一方で、コア領域の径が小さい光ファイバでは実効断面積が小さくなり、非線形光学現象も発生し易くなる。
【０００５】
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたものであり、１．３μｍ波長帯の信号光及び１．５５μｍ波長帯の信号光双方の効率的な伝送を可能にする光ファイバ及びそれを含む光伝送システムを提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る光ファイバは、１．３μｍ波長帯の信号光及び１．５５μｍ波長帯の信号光双方の効率的な伝送を可能にする光ファイバであって、波長１．２０μｍ〜１．６０μｍの範囲に零分散波長を１つのみ有し、該零分散波長において正の分散スロープを有する光ファイバである。なお、この零分散波長は、１．３μｍ波長帯と１．５５μｍ波長帯とに挟まれた、波長１．３７μｍ〜１．５０μｍの範囲に存在する。また、上記分散スロープは、上記零分散波長においてその絶対値が０．１０ｐｓ／ｎｍ2／ｋｍ以下（好ましくは波長１．５５μｍにおいて０．０６ｐｓ／ｎｍ２／ｋｍ以下）であることが好ましく、少なくとも、波長１．３０μｍ〜１．５５μｍの範囲において分散が単調に変化（例えば、単調増加）している。
【０００７】
このように、当該光ファイバは、ＯＨ吸収に起因した伝送損失の増加が認められる波長１．３８μｍを含む波長１．３７μｍ〜１．５０μｍの範囲に零分散波長を有しているため、１．３μｍ波長帯近傍及び１．５５μｍ波長帯近傍ではある程度分散が発生する。したがって、これら１．３μｍ波長帯の信号光及び１．５５μｍ波長帯の信号光が伝搬する場合でも、当該光ファイバは、四光波混合は発生し難い構造を備える。
【０００８】
なお、増幅帯域が１．４７μｍ波長帯にあるツリウム添加ファイバ増幅器を利用する場合、零分散波長は、波長１．３７μｍ〜１．４３μｍの範囲に設定されるのがより好ましい。ＯＨ吸収ピーク（１．３８μｍ）の裾に零分散波長を合わせることにより、さらに伝送帯域を広げることができるからである。一方、脱水処理等を施すことにより上記ＯＨ吸収ピークを低く抑え、波長１．３８μｍを含む波長帯域を信号光波長帯域として利用する場合には、係る波長帯域において意図的に分散を発生させるべく、零分散波長を、波長１．４５μｍよりも大きく１．５０μｍ以下の範囲に設定してもよい。
【０００９】
当該光ファイバにおいて、分散は単調に増加するとともに、その零分散波長における分散スロープの絶対値は０．１０ｐｓ／ｎｍ2／ｋｍ以下、好ましくは波長１．５５μｍにおける分散スロープが０．０６ｐｓ／ｎｍ2／ｋｍ以下であることから、１．３μｍ波長帯における分散及び１．５５μｍ波長帯における分散は均一化される。このとき、波長１．３μｍにおける分散の絶対値と、波長１．５５μｍにおける分散の絶対値は、いずれも６ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ以上かつ１２ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ以下である。
【００１０】
以上のように、この発明に係る光ファイバは、１．３μｍ波長帯及び１．５５μｍ波長帯の双方において効率的な光通信を実現する。なお、シングルモードを保証する観点から、伝送路長が数百ｍ以下でカットオフ波長が１．３μｍ以下である場合、１．３μｍ波長帯及び１．５５μｍ波長帯それぞれにおいて基底モード光のみが伝搬し得るので好ましい。また、比較的長距離（伝送路長が数ｋｍ以下）の光伝送では、カットオフ波長の距離依存性を考慮すると、カットオフ波長は１．４５μｍ以下（信号光波長よりも長い場合）でも実用上の問題はない。一方、曲げ損失を低減する観点では、カットオフ波長が１．０μｍを下回ると、曲げ損失が著しく増加する場合がある。そのため、該カットオフ波長は１．０５μｍ以上、さらには１．３０μｍ以上であるのが好ましい。
【００１１】
さらに、この発明に係る光ファイバは、１．３μｍ波長帯及び１．５５μｍ波長帯において効率的な光伝送を可能にすべく、波長１．５５μｍにおいて、直径３２ｍｍで巻かれたときに１ターン当たり０．５ｄＢ以下、好ましくは０．０６ｄＢ以下となる曲げ損失を有するとともに、波長１．５５μｍにおいて４５μｍ2以上、好ましくは４９μｍ2よりも大きい実効断面積Ａeffを有する。また、当該光ファイバは、波長１．３８μｍにおけるＯＨ吸収に起因した伝送損失の増加量が０．１ｄＢ／ｋｍ以下である。特に、波長１．３８μｍにおけるＯＨ吸収に起因した伝送損失の増加量が０．１ｄＢ／ｋｍ以下であれば、該波長１．３８μｍ近傍の波長帯域を信号光波長帯域に利用することも可能である。この場合は、意図的に該波長１．３８μｍ近傍の波長帯域に分散を発生させるべく（四光波混合を抑制するため）、零分散波長を波長１．４５μｍよりも大きくかつ１．５０μｍ以下の範囲内に設定してもよい。
【００１２】
なお、実効断面積Ａeffは、特開平８−２４８２５１号公報（EP 0 724 171 A2）に示されたように、以下の（１）式で与えられる。
【００１３】
ここで、Ｅは伝搬光に伴う電界、ｒはコア中心からの径方向の距離である。
【００１４】
この発明に係る光ファイバは、純シリカ（故意には不純物が添加されていないシリカ）の屈折率を基準とした比屈折率差の最大値が１％以下であって最小値が−０．５％以上である屈折率プロファイルを有する。このような屈折率プロファイルにおいて、例えばＧｅ元素が添加された高屈折率領域の、純シリカに対する比屈折率差は１％以下であり、例えばＦ元素が添加された低屈折率領域の、純シリカに対する比屈折率差は−０．５％以上であることから、製造（不純物添加による屈折率制御）が容易であり、また、伝送損失を小さくすることが可能になる。なお、純シリカの屈折率を基準とした比屈折率差の最小値が−０．２％以上、より好ましくは−０．１５％よりも大きいければ、当該光ファイバの製造を容易にする点でさらに好ましい。
【００１５】
上述のような諸特性を有する光ファイバは、種々の構成によって実現できる。すなわち、当該光ファイバの第１構造は、所定軸に沿って伸びた、所定の屈折率を有するコア領域と、該コア領域の外周に設けられたクラッド領域を備えた構造により実現できる。この第１構造の光ファイバは、ディプレストクラッド構造をさらに備えてもよい。ディプレストクラッド構造は、上記クラッド領域を、上記コア領域の外周に設けられ、該コア領域よりも低い屈折率を有する内側クラッドと、この内側クラッドの外周に設けられ、該内側クラッドよりも高くかつコア領域よりも低い屈折率を有する外側クラッドにより構成することにより実現される。
【００１６】
当該光ファイバの第２構造も、第１構造と同様にコア領域と該コア領域の外周に設けられたクラッド領域とを備える。ただし、上記コア領域は、所定の屈折率を有する第１コアと、該第１コアの外周に設けられかつ該第１コアよりも低い屈折率を有する第２コアとから構成される。この第２構造の光ファイバがディプレストクラッド構造を備える場合には、上記クラッド領域は、上記第２コアの外周に接しかつ該第２コアより低い屈折率を有する内側クラッドと、該内側クラッドの外周に設けられ、該内側クラッドよりも高くかつ該第２コアよりも低い屈折率を有する外側クラッドとで構成される。
【００１７】
当該光ファイバの第３構造は、第１構造と同様に所定軸に沿って伸びたコア領域と、該コア領域の外周に設けられたクラッド領域を備え、特に、該コア領域は、所定の屈折率を有する第１コアと、該第１コアの外周に設けられ該第１コアよりも低い屈折率を有する第２コアと、該第２コアの外周に設けられ該第２コアよりも高い屈折率を有する第３コアとを備える。ただし、この第３構造の光ファイバがディプレストクラッド構造を備える場合には、上記クラッド領域は、上記第３コアの外周に接しかつ該第３コアより低い屈折率を有する内側クラッドと、該内側クラッドの外周に設けられ、該内側クラッドよりも高くかつ該第３コアよりも低い屈折率を有する外側クラッドとで構成される。
【００１８】
上述のような第３構造の適用により、特に波長１．５５μｍにおいて０．０６ｐｓ／ｎｍ2／ｋｍ以下の低分散スロープを有する光ファイバが得やすくなる。
【００１９】
さらに、当該光ファイバの第４構造も、所定軸に沿って伸びたコア領域と、該コア領域の外周に設けられたクラッド領域とを備え、特に、該コア領域は、所定の屈折率を有する第１コアと、該第１コアの外周に設けられ該第１コアよりも高い屈折率を有する第２コアとを備える。この第４構造の光ファイバがディプレストクラッド構造を備える場合には、上記クラッド領域は、上記第２コアの外周に接しかつ該第２コアより低い屈折率を有する内側クラッドと、該内側クラッドの外周に設けられ、該内側クラッドよりも高くかつ該第２コアよりも低い屈折率を有する外側クラッドとで構成される。
【００２０】
当該光ファイバの第５構造は、所定軸に沿って伸びたコア領域と、該コア領域の外周に設けられたクラッド領域とを備え、特に、該コア領域は、所定の屈折率を有する第１コアと、該第１コアの外周に設けられ該第１コアよりも高い屈折率を有する第２コアと、該第２コアの外周に設けられ該第２コアよりも低い屈折率を有する第３コアと、該第３コアの外周に設けられ該第３コアよりも高い屈折率を有する第４コアとからなるコア領域とを備える。この第５態様の光ファイバにおいて、上記クラッド領域は、上記第４コアよりも低い屈折率を有する。
【００２１】
この発明に係る光伝送システムは、上述のような構造を備えた光ファイバにより実現される。具体的に、この発明に係る光伝送システムは、１．３μｍ波長帯の第１光を出力する第１送信器と、１．５５μｍ波長帯の第２の光を出力する第２送信器と、該第１送信器から出力された第１光及び該第２送信器から出力された第２光とを合波する合波器と、該合波器にその一端が光学的に接続された、上述の構造を備えた光ファイバとを、少なくとも備える。この構成により、当該光ファイバは、合波器により合波された第１光及び第２光それぞれを伝送する。以上のような構成を備えた光伝送システムによれば、第１送信器から出力された１．３μｍ波長帯の第１光は、合波器を経て上記光ファイバに入射され、該光ファイバ内を受信系に向かって伝搬する。一方、第２の送信器から出力された１．５５μｍ波長帯の第２の光は、合波器を経て光ファイバに入射され、該光ファイバ内を受信系に向かって伝搬する。光伝送路に適用される光ファイバは、上述のように、また、１．３μｍ波長帯及び１．５５μｍ波長帯のいずれにおいても効率的な光通信を可能にする構造を備えており、上述のような特殊構造を備えた光ファイバが適用されることにより、当該光伝送システムは大容量通信を可能にする。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、この発明に係る光ファイバ及び光伝送システムの各実施例を、図１Ａ〜図２Ｂ、図３〜１６、及び図１７Ａ〜図１８Ｂを用いて説明する。なお、図面中の同一要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
【００２３】
まず、図１Ａは、この発明に係る光ファイバの、波長に対する伝送損失特性を示すグラフであり、図１Ｂは、この発明に係る光ファイバの、波長に対する分散特性を示すグラフである。
【００２４】
この発明に係る光ファイバは、零分散波長を波長１．２０μｍ〜１．６０μｍの範囲に１つのみ有し、該零分散波長が波長１．３７μｍ〜１．５０μｍの範囲内に存在する。図１Ａのグラフに示されたように、ＯＨ吸収に起因した伝送損失が波長１．３８μｍ付近で発生するので（例えば、KAZUHIRO NOGUCHI et al., “Loss Increase for Optical Fibers Exposed to Hydrogen Atmosphere”, JOURNAL OF LIGHTWAVE TECHNOLOGY, VOL. LT-3, NO. 2, APRIL 1985 参照）、この波長近傍の信号光の光通信への利用は必ずしも好ましくない。そこで、この発明に係る光ファイバでは、図１Ｂに示されたように、ＯＨ吸収に起因した伝送損失が生じる波長１．３８μｍを含む波長１．３７μｍ〜１．４３μｍの範囲内に零分散波長が設定され、逆に、該波長範囲を挟む１．３μｍ波長帯近傍及び１．５５μｍ波長帯近傍への零分散波長の設定が避けられている。なお、波長１．３８μｍを含むこの波長帯を信号光波長帯域として利用する場合には、零分散波長を１．４５μｍよりも大きくかつ１．５０μｍ以下の範囲内に設定してもよい。このように、この発明に係る光ファイバは、零分散波長を含む所定の波長帯域を避けた１．３μｍ波長帯及び１．５５μｍ波長帯が信号光波長帯域として利用されることにより、これら波長帯域において意図的に分散を生じさせ、逆に四光波混合の発生を効果的に抑制している。上述のように、１．３７μｍ〜１．４３μｍの範囲内に零分散波長を設定すると、増幅帯域が１．４７μｍ波長帯にあるツリウム添加ファイバ増幅器を利用することによりさらに伝送帯域を広げることができる。一方、脱水処理等を施すことにより上記ＯＨ吸収ピークを低く抑え、波長１．３８μｍを含む波長帯域を信号光波長帯域として利用する場合には、係る波長帯域において意図的に分散を発生させるべく、零分散波長を波長１．４５μｍよりも大きく１．５０μｍ以下の範囲に設定してもよい。
【００２５】
また、この発明に係る光ファイバは、上記零分散波長における分散スロープの絶対値が０．１０ｐｓ／ｎｍ2／ｋｍ以下（好ましくは波長１．５５μｍにおいて０．０６ｐｓ／ｎｍ2／ｋｍ以下）であり、１．３μｍ波長帯及び１．５５μｍ波長帯それぞれにおける分散の均一化が実現できる。このとき、当該光ファイバでは、波長１．３μｍにおける分散Ｄ1.3の絶対値、及び波長１．５５μｍにおける分散Ｄ1.55の絶対値それぞれが、６ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ以上１２ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ以下である。１．３μｍ波長帯に零分散波長を有する標準的なシングルモード光ファイバの、１．５５μｍ波長帯における分散値が１７ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ程度であることを考慮しても、１．３μｍ波長帯及び１．５５μｍ波長帯それぞれにおける当該光ファイバの分散の絶対値は十分小さいので（１２ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ以下）、光通信の利用により適している。一方、これら波長帯域では適度に分散が発生するので（６ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ以上）、四光波混合の発生を効果的に避けることができる。
【００２６】
さらに、この発明に係る光ファイバは、伝送路長が数百ｍ以下でカットオフ波長が１．３μｍ以下であるのがシングルモードを保証する観点から好ましい。この場合、１．３μｍ波長帯及び１．５５μｍ波長帯それぞれにおいて基底モード光のみが伝搬し得る。比較的長距離（伝送路長が数ｋｍ以下）の伝送では、カットオフ波長の距離依存性を考慮すると、カットオフ波長は１．４５μｍ以下でもよい。なお、この明細書において、カットオフ波長はＣＣＩＴＴ規格に規定されているように、長さ２ｍの光ファイバを半径１４０ｍｍで１ターンだけ巻いた状態で測定されたＬＰ１１モードのカットオフ波長である。また、曲げ損失を低減する観点では、カットオフ波長が１．０μｍを下回ると、曲げ損失が著しく増加する場合がある。そのため、該カットオフ波長は１．０５μｍ以上、さらには１．３０μｍ以上であるのが好ましい。
【００２７】
以上のように、この発明に係る光ファイバは、１．３μｍ波長帯及び１．５５μｍ波長帯の双方を避けた波長範囲に零分散波長を設定し、かつ各波長帯域における分散値の小さなシングルモード光ファイバであるため、複数の波長帯域を利用した光通信システムの伝送媒体に適している。
【００２８】
この発明に係る光ファイバは、波長１．３０μｍ〜１．５５μｍの範囲において分散が単調に変化するのが好ましい（図１Ｂに示されたケースでは単調増加）。この場合、波長１．２０μｍ〜１．６０μｍの範囲内に零分散波長を１つのみ設定することが可能であり、加えて、１．３μｍ波長帯及び１．５５μｍ波長帯それぞれにおける分散が零に近づくことがない点でも好ましい（分散が零に近づくと非線形光学現象が生じ易くなる）。
【００２９】
この発明に係る光ファイバは、直径３２ｍｍで巻かれたときの波長１．５５μｍにおける曲げ損失が０．５ｄＢ／ターン以下、さらには０．０６ｄＢ／ターン以下であるのが好ましい。この場合、曲げ損失が十分に小さいので、ケーブル化等に起因した損失増加を効果的に抑制することができる。なお、この曲げ損失（ｄＢ／ターン）は、直径３２ｍｍのマンドレル（mandrel）に巻き付けられた光ファイバについて、波長１．５５μｍの光の伝送損失を１ターン当たりの損失値に換算した値である。
【００３０】
この発明に係る光ファイバは、波長１．５５μｍにおける実効断面積Ａeffが４５μｍ2以上、さらには４９μｍ2よりも大きいことが好ましい。この値は、１．５５μｍ波長帯に零分散波長を有する従来の分散シフト光ファイバにおける実効断面積と同等以上であり、単位断面積当たりの光強度が小さくなるので、四光波混合等の非線形光学現象の発生が効果的に抑制される。
【００３１】
この発明に係る光ファイバは、波長１．３８μｍにおけるＯＨ吸収に起因した伝送損失の増加量αが０．１ｄＢ／ｋｍ以下であることが好ましい。光通信に適用可能な波長帯域が広くなり、さらに大容量光通信が可能となるからである。なお、波長１．３８μｍを含む波長帯域を信号光波長帯域として利用する場合には、非線形光学現象の発生を抑制するため、該波長帯域を避けた波長１．４５μｍよりも大きくかつ波長１．５０μｍ以下の範囲内に零分散波長を設計するのが好ましい。
【００３２】
この発明に係る光ファイバは、純シリカ（故意には不純物が添加されていないシリカ）の屈折率を基準とした比屈折率差の最大値が１％以下であって最小値が−０．５％以上である屈折率プロファイルを有するのが好ましい。例えばＧｅ元素が添加される高屈折率領域の、純シリカに対する比屈折率差は１％以下であって、例えばＦ元素が添加される低屈折率領域の、純シリカに対する比屈折率差は−０．５％以上であるので、製造が比較的容易であり、また、伝送損失の小さな光伝送媒体が得られる。なお、より製造を容易にするためには、純シリカの屈折率を基準とした比屈折率差の最小値は−０．２％以上、より好ましくは−０．１５％よりも大きいことが好ましい。
【００３３】
次に、この発明に係る光ファイバの第１〜２２実施例を図２Ａ、図２Ｂ、及び図３〜図１０を用いて説明する。
【００３４】
（第１実施例）
図２Ａは、第１実施例に係る光ファイバ１００の断面構造を示す図であり、図２Ｂは、図１Ａに示された光ファイバ１００の屈折率プロファイルである。この第１実施例に係る光ファイバ１００は、所定軸に沿って伸びた屈折率ｎ1を有する外径２ａのコア領域１１０と、該コア領域１１０の外周に設けられた屈折率ｎ2を（＜ｎ1）有するクラッド領域１２０とを備える。なお、コア領域１１０の屈折率は、クラッド領域１２０の屈折率よりも大きい。コア領域１１０の外径２ａは５．２μｍであり、クラッド領域１２０を基準としたコア領域１１０の比屈折率差Δ1は０．５５％である。このような光ファイバは、シリカをベースとして、例えば、コア領域１１０にＧｅ元素を添加することにより得られる。
【００３５】
図２Ｂに示された屈折率プロファイル１５０の横軸は、図２Ａ中の線Ｌに沿った、コア領域１１０の中心軸に対して垂直な断面上の各部位に相当している。したがって、図２Ｂの屈折率プロファイル１５０において、領域１５１はコア領域１１０の線Ｌ上の各部位における屈折率、領域１５２はクラッド領域１２０の線Ｌ上の各部位における屈折率をそれぞれ示している。
【００３６】
なお、最外郭のクラッド領域１２０に対するコア領域１１０の比屈折率差△1は、以下のように定義される。
【００３７】
△1＝（ｎ1−ｎ2）／ｎ2
ここで、ｎ1はコア領域１１０の屈折率、ｎ2はクラッド領域１２０の屈折率である。また、この明細書では、比屈折率差Δは百分率で表示されており、上記定義式における各領域の屈折率は順不同である。したがって、Δが負の値の場合、対応する領域の屈折率はクラッド領域１２０の屈折率よりも低いことを意味する。
【００３８】
この第１実施例に係る光ファイバの零分散波長は１．４４μｍであり、波長１．２０μｍ〜１．６０μｍの範囲には該零分散波長が１つのみ存在している。該零分散波長における分散スロープは０．０６０ｐｓ／ｎｍ2／ｋｍ、波長１．５５μｍにおける分散スロープは０．０５４ｐｓ／ｎｍ２／ｋｍ、カットオフ波長が０．９６μｍである。また、少なくとも波長１．３０μｍ〜１．５５μｍの範囲において分散は単調に増加しており、具体的には、波長１．２０μｍにおける分散が−１８．５ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ、波長１．３０μｍにおける分散が−９．６ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ、波長１．４５μｍにおける分散が０．６ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ、波長１．５５μｍにおける分散が６．２ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ、波長１．６０μｍにおける分散が８．８ｐｓ／ｎｍ／ｋｍである。さらに、直径３２ｍｍで巻まれたときの波長１．５５μｍにおける曲げ損失は１ターン当たり０．０６ｄＢであり、波長１．５５μｍにおける実効断面積Ａｅｆｆは４９．１μｍ2である。
【００３９】
（第２実施例）
次に、図３は、第２実施例に係る光ファイバの屈折率プロファイルである。この第２実施例に係る光ファイバの基本構造は、図２Ａに示された第１実施例に類似しており、図２Ａに示されたクラッド領域１２０がディプレストクラッド構造を有する点が第１実施例と異なっている。図２Ａを参照して説明すると、第２実施例に係る光ファイバは、屈折率ｎ1を有する外径２ａのコア領域１１０と、該コア領域１１０の外周に設けられたクラッド領域１２０を備えている。該クラッド領域１２０は、コア領域１１０に接して設けられかつ屈折率ｎ3（＜ｎ1）を有する外径２ｂの内側クラッドと、該内側クラッドの外周に設けられた屈折率ｎ2（＜ｎ1、＞ｎ3）を有する外側クラッドにより構成されている。なお、コア領域１１０の外径２ａは５．２μｍであり、内側クラッドの外径２ｂは１０．９μｍである。また、外側クラッド領域の屈折率ｎ2を基準とした、コア領域の比屈折率差Δ1（＝（ｎ1−ｎ2）／ｎ2）は０．５５％、内側クラッドの比屈折率差Δ3（＝（ｎ3−ｎ2）／ｎ2）は−０．０５％である。このような光ファイバは、シリカをベースとして、例えば、コア領域にＧｅ元素が添加され、内側クラッドにＦ元素が添加されることにより得られる。
【００４０】
図３に示された屈折率プロファイル２５０と図２Ａに示された断面構造との関係について説明すると、該屈折率プロファイル２５０の横軸は、図２Ａ中の線Ｌに沿った、コア領域１１０の中心軸に対して垂直な断面上の各部位に相当している。したがって、図３の屈折率プロファイル２５０において、領域２５１はコア領域１１０の線Ｌ上の各部位における屈折率、領域２５２はクラッド領域１２０を構成する内側クラッドの線Ｌ上の各部位における屈折率、領域２５３はクラッド領域１２０を構成する外側クラッドの線Ｌ上の各部位における屈折率を、それぞれ示している。
【００４１】
この第２実施例に係る光ファイバの零分散波長は１．４６μｍであり、波長１．２０μｍ〜１．６０μｍの範囲内には該零分散波長が１つのみ存在している。該零分散波長における分散スロープは０．０５３ｐｓ／ｎｍ2／ｋｍ、波長１．５５μｍにおける分散スロープは０．０４９ｐｓ／ｎｍ２／ｋｍ、カットオフ波長は０．９３μｍである。また、少なくとも波長１．３０μｍ〜１．５５μｍの範囲において分散は単調に増加しており、具体的には、波長１．２０μｍにおける分散が−１８．５ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ、波長１．３０μｍにおける分散が−１０．１ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ、波長１．４５μｍにおける分散が−０．５ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ、波長１．５５μｍにおける分散が４．３ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ、波長１．６０μｍにおける分散が６．７ｐｓ／ｎｍ／ｋｍである。さらに、直径３２ｍｍで巻かれたときの波長１．５５μｍにおける曲げ損失は、１ターン当たり０．２０ｄＢであり、波長１．５５μｍにおける実効断面積Ａｅｆｆは４７．２μｍ2である。
【００４２】
（第３実施例）
図４は、第３実施例に係る光ファイバの屈折率プロファイルである。この第２実施例に係る光ファイバの基本構造も、図２Ａに示された第１実施例に類似しており、図２Ａに示されたコア領域１１０が第１コアと第２コアで構成された点が第１実施例と異なっている。図２Ａを参照して第３実施例に係る光ファイバの構造を説明すると、コア領域１１０は、光軸中心に最大屈折率ｎ1を有する外径２ａの第１コアと、該第１コアの外周に設けられかつ屈折率ｎ2（＜ｎ1）を有する外径２ｂの第２コアとを備える。第２コアの外周に設けられたクラッド領域１２０の屈折率はｎ3（＜ｎ2）である。
【００４３】
図４に示された屈折率プロファイル３５０と図２Ａに示された断面構造との関係について説明すると、該屈折率プロファイル３５０の横軸は、図２Ａ中の線Ｌに沿った、コア領域１１０の中心軸に対して垂直な断面上の各部位に相当している。したがって、図４の屈折率プロファイル３５０において、領域３５１はコア領域１１０を構成する第１コアの線Ｌ上の各部位における屈折率、領域３５２はコア領域１１０を構成する第２コアの線Ｌ上の各部位における屈折率、領域３５３はクラッド領域１２０の線Ｌ上の各部位における屈折率を、それぞれ示している。なお、コア領域１１０を構成する第１コアの外径２ａは６．４μｍであり、第２コア領域の外径２ｂは１６．０μｍである。クラッド領域１２０の屈折率ｎ3を基準とした、第１コアの比屈折率差Δ1（＝（ｎ1−ｎ3）／ｎ3）は０．６０％、第２コアの比屈折率差Δ2（＝（ｎ2−ｎ3）／ｎ3）は０．１０％である。このような光ファイバは、シリカをベースとして、例えば、第１コア及び第２コアそれぞれに適切な量のＧｅ元素が添加されることにより得られる。
【００４４】
この第３実施例に係る光ファイバの零分散波長は１．４２μｍであり、波長１．２０μｍ〜１．６０μｍの範囲内には該零分散波長が１つのみ存在している。該零分散波長における分散スロープは０．０７９ｐｓ／ｎｍ2／ｋｍ、波長１．５５μｍにおける分散スロープは０．０７０ｐｓ／ｎｍ２／ｋｍ、カットオフ波長は１．１９μｍである。また、少なくとも波長１．３０μｍ〜１．５５μｍの範囲において分散は単調に増加しており、具体的には、波長１．２０μｍにおける分散が−２０．８ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ、波長１．３０μｍにおける分散が−１０．６ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ、波長１．４５μｍにおける分散が２．１ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ、波長１．５５μｍにおける分散が９．３ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ、波長１．６０μｍにおける分散が１２．８ｐｓ／ｎｍ／ｋｍである。さらに、直径３２ｍｍで巻まれたときの波長１．５５μｍにおける曲げ損失は、１ターン当たり０．００６ｄＢであり、波長１．５５μｍにおける実効断面積Ａｅｆｆは６３．６μｍ2である。
【００４５】
（第４実施例）
図５は、第４実施例に係る光ファイバの屈折率プロファイルである。この第４実施例に係る光ファイバも、図２Ａに示された第１実施例と同様にコア領域１１０とクラッド領域１２０を備える。ただし、クラッド領域１２０がディプレスト構造を備える点で上述の第３実施例と異なる。図２Ａを参照して第４実施例に係る光ファイバの構造を説明すると、第３実施例と同様に、コア領域１１０は、光軸中心に最大屈折率ｎ1を有する外径２ａの第１コアと、該第１コアの外周に設けられかつ屈折率ｎ2（＜ｎ1）を有する外径２ｂの第２コアとを備えている。クラッド領域１２０は、第２コアの外周に接して設けられかつ屈折率ｎ4（＜ｎ2）を有する外径２ｃの内側クラッドと、該内側クラッドの外周に設けられかつ屈折率ｎ3（＞ｎ4、＜ｎ2）を有する外側クラッドを備える。
【００４６】
図５に示された屈折率プロファイル４５０と図２Ａに示された断面構造との関係について説明すると、該屈折率プロファイル４５０の横軸は、図２Ａ中の線Ｌに沿った、コア領域１１０の中心軸に対して垂直な断面上の各部位に相当している。したがって、図５の屈折率プロファイル４５０において、領域４５１はコア領域１１０を構成する第１コアの線Ｌ上の各部位における屈折率、領域４５２はコア領域１１０を構成する第２コアの線Ｌ上の各部位における屈折率、領域４５３はクラッド領域１２０を構成する内側クラッドの線Ｌ上の各部位における屈折率、領域４５４はクラッド領域１２０を構成する外側クラッドの線Ｌ上の各部位における屈折率を、それぞれ示している。なお、第１コアの外径２ａは６．３μｍ、第２コアの外径２ｂは１６．１μｍ、内側クラッドの外径２ｃは２８．８μｍである。純シリカの外側クラッドの屈折率を基準とした、第１コアの比屈折率差Δ1（＝（ｎ1−ｎ3）／ｎ3）は０．６０％、第２コアの比屈折率差Δ2（＝（ｎ2−ｎ3）／ｎ3）は０．１０％、内側クラッドの比屈折率差Δ4（＝（ｎ4−ｎ3）／ｎ3）は−０．０５％である。このような光ファイバは、シリカをベースとして、例えば、第１コア及び第２コアそれぞれに適切な量のＧｅ元素を添加し、内側クラッドにＦ元素を添加することにより得られる。
【００４７】
この第４実施例に係る光ファイバの零分散波長は１．４１μｍであり、波長１．２０μｍ〜１．６０μｍの範囲には該零分散波長が１つのみ存在している。該零分散波長における分散スロープは０．０８１ｐｓ／ｎｍ2／ｋｍ、波長１．５５μｍにおける分散スロープは０．０７０ｐｓ／ｎｍ２／ｋｍ、カットオフ波長は１．１５μｍである。また、少なくとも波長１．３０μｍ〜１．５５μｍの範囲において分散は単調に増加しており、具体的には、波長１．２０μｍにおける分散が−２０．３ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ、波長１．３０μｍにおける分散が−９．９ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ、波長１．４５μｍにおける分散が３．１ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ、波長１．５５μｍにおける分散が１０．２ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ、波長１．６０μｍにおける分散が１３．７ｐｓ／ｎｍ／ｋｍである。さらに、直径３２ｍｍで巻かれたときの波長１．５５μｍにおける曲げ損失は、１ターン当たり０．００４ｄＢであり、波長１．５５μｍにおける実効断面積Ａｅｆｆは６２．０μｍ2である。
【００４８】
（第５実施例）
図６は、第５実施例に係る光ファイバの屈折率プロファイルである。この第５実施例に係る光ファイバの基本構造も、図２Ａに示された第１実施例に類似しており、コア領域１１０とクラッド領域１２０から構成されている。図２Ａに示された第５実施例に係る光ファイバの構造を説明すると、クラッド領域１２０に囲まれたコア領域１１０は、所定軸に沿って伸びた屈折率ｎ1を有する外径２ａの第１コアと、該第１コアの外周に設けられかつ屈折率ｎ2（＜ｎ1）を有する外径２ｂの第２コアと、該第２コアの外周に設けられかつ屈折率ｎ3（＞ｎ2、＜ｎ1）を有する外径２ｃの第３コアとを備える。第３コアの外周に設けられたクラッド領域１２０の屈折率は、ｎ4（＜ｎ1、＜ｎ3）である。
【００４９】
図６に示された屈折率プロファイル５５０と図２Ａに示された断面構造との関係について説明すると、該屈折率プロファイル５５０の横軸は、図２Ａ中の線Ｌに沿った、コア領域１１０の中心軸に対して垂直な断面上の各部位に相当している。したがって、図６の屈折率プロファイル５５０において、領域５５１はコア領域１１０を構成する第１コアの線Ｌ上の各部位における屈折率、領域５５２はコア領域１１０を構成する第２コアの線Ｌ上の各部位における屈折率、領域５５３はコア領域１１０を構成する第３コアの線Ｌ上の各部位における屈折率、領域５５４はクラッド領域１２０の線Ｌ上の各部位における屈折率を、それぞれ示している。なお、第１コアの外径２ａは５．３μｍ、第２コアの外径２ｂは１０．０μｍ、第３コア領域の外径２ｃは１６．６μｍである。クラッド領域の屈折率を基準とした、第１コアの比屈折率差Δ1（＝（ｎ1−ｎ4）／ｎ4）は０．５８％、第２コアの比屈折率差はｎ2＝ｎ4に設定されているため０％、第３コアの比屈折率差Δ3（＝（ｎ3−ｎ4）／ｎ4）は０．１４％である。このような光ファイバは、シリカをベースとして、例えば、第１コア及び第３コアそれぞれに適切な量のＧｅ元素を添加することにより得られる。
【００５０】
この第５実施例に係る光ファイバの零分散波長は１．４８μｍであり、波長１．２０μｍ〜１．６０μｍの範囲には該零分散波長が１つのみ存在している。該零分散波長における分散スロープは０．０６４ｐｓ／ｎｍ2／ｋｍ、波長１．５５μｍにおける分散スロープは０．０６４ｐｓ／ｎｍ２／ｋｍ、カットオフ波長は１．２４μｍである。また、少なくとも波長１．３０μｍ〜１．５５μｍの範囲において分散は単調に増加しており、具体的には、波長１．２０μｍにおける分散が−２０．３ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ、波長１．３０μｍにおける分散が−１１．９ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ、波長１．４５μｍにおける分散が−１．９ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ、波長１．５５μｍにおける分散が４．８ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ、波長１．６０μｍにおける分散が８．０ｐｓ／ｎｍ／ｋｍである。さらに、直径３２ｍｍで巻かれたときの波長１．５５μｍにおける曲げ損失は、１ターン当たり０．０００８ｄＢであり、波長１．５５μｍにおける実効断面積Ａｅｆｆは５３．９μｍ2である。
【００５１】
（第６実施例）
図７は、第６実施例に係る光ファイバの屈折率プロファイルである。この第６実施例に係る光ファイバの基本構造も、図２Ａに示された第１実施例と同様にコア領域１１０とクラッド領域１２０を備える。ただし、クラッド領域１２０がディプレストクラッド構造を備えている点が第５実施例と異なる。図２Ａを参照して第６実施例に係る光ファイバの構造を説明すると、コア領域１１０は、所定軸に沿って伸びた屈折率ｎ1を有する外径２ａの第１コアと、該第１コアの外周に設けられかつ屈折率ｎ2を（＜ｎ1）有する外径２ｂの第２コアと、該第２コアの外周に設けられかつ屈折率ｎ3を（＜ｎ1、＞ｎ2）有する外径２ｃの第３コアとを備える。ディプレストクラッド構造のクラッド領域１２０は、第３コアの外周に設けられかつ屈折率ｎ5（＜ｎ3）を有する外径２ｄの内側クラッドと、該内側クラッドの外周に設けられた屈折率ｎ4（＜ｎ3、＞ｎ5）を有する外側クラッドとを備える。
【００５２】
図７に示された屈折率プロファイル６５０と図２Ａに示された断面構造との関係について説明すると、該屈折率プロファイル６５０の横軸は、図２Ａ中の線Ｌに沿った、コア領域１１０の中心軸に対して垂直な断面上の各部位に相当している。したがって、図７の屈折率プロファイル６５０において、領域６５１はコア領域１１０を構成する第１コアの線Ｌ上の各部位における屈折率、領域６５２はコア領域１１０を構成する第２コアの線Ｌ上の各部位における屈折率、領域６５３はコア領域１１０を構成する第３コアの線Ｌ上の各部位における屈折率、領域６５４はクラッド領域１２０を構成する内側クラッドの線Ｌ上の各部位における屈折率、領域６５５はクラッド領域１２０を構成する外側クラッドの線Ｌ上の各部位における屈折率を、それぞれ示している。なお、第１コアの外径２ａは５．７μｍ、第２コアの外径２ｂは１６．２μｍ、第３コア領域の外径２ｃは２３．０μｍであり、内側クラッドの外径２ｄは３４．４μｍである。また、外側クラッド領域の屈折率を基準とした、第１コアの比屈折率差Δ1（＝（ｎ1−ｎ4）／ｎ4）は０．５０％、第２コアの比屈折率差はｎ2＝ｎ4に設定されているため０％、第３コアの比屈折率差Δ3（＝（ｎ3−ｎ4）／ｎ4は０．１６％、内側クラッドの比屈折率差Δ5（＝（ｎ5−ｎ4）／ｎ4は−０．１０％である。このような光ファイバは、シリカをベースとして、例えば、第１コア及び第３コアそれぞれに適切な量のＧｅ元素を添加し、内側クラッドにＦ元素を添加することにより得られる。
【００５３】
この第６実施例に係る光ファイバの零分散波長は１．４２μｍであり、波長１．２０μｍ〜１．６０μｍの範囲には該零分散波長が１つのみ存在している。該零分散波長における分散スロープは０．０５６ｐｓ／ｎｍ2／ｋｍ、波長１．５５μｍにおける分散スロープは０．０５２ｐｓ／ｎｍ２／ｋｍ、カットオフ波長は１．２３μｍである。また、少なくとも波長１．３０μｍ〜１．５５μｍの範囲において分散は単調に増加しており、具体的には、波長１．２０μｍにおける分散が−１６．４ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ、波長１．３０μｍにおける分散が−７．９ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ、波長１．４５μｍにおける分散が１．６ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ、波長１．５５μｍにおける分散が６．６ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ、波長１．６０μｍにおける分散が９．２ｐｓ／ｎｍ／ｋｍである。さらに、直径３２ｍｍで巻かれたときの波長１．５５μｍにおける曲げ損失は、１ターン当たり０．０２ｄＢであり、波長１．５５μｍにおける実効断面積Ａｅｆｆは５７．１μｍ2である。
【００５４】
（第７及び第８実施例）
図８は、第７及び第８実施例に係る光ファイバの屈折率プロファイルである。これら第７及び第８実施例は同じ構造を備え、いずれも図２Ａに示された第１実施例と同様にコア領域１１０とクラッド領域１２０を備える。図２Ａを参照して第７及び第８実施例に係る光ファイバの構造を説明すると、コア領域１１０は、所定軸に沿って伸びた屈折率ｎ1を有する外径２ａの第１コアと、該第１コアの外周に設けられかつ屈折率ｎ2を（＞ｎ1）有する外径２ｂの第２コアを備える。第２コアの外周に設けられたクラッド領域１２０の屈折率はｎ3（＜ｎ2）である。
【００５５】
図８に示された屈折率プロファイル７５０と図２Ａに示された断面構造との関係について説明すると、該屈折率プロファイル７５０の横軸は、図２Ａ中の線Ｌに沿った、コア領域１１０の中心軸に対して垂直な断面上の各部位に相当している。したがって、図８の屈折率プロファイル７５０において、領域７５１はコア領域１１０を構成する第１コアの線Ｌ上の各部位における屈折率、領域７５２はコア領域１１０を構成する第２コアの線Ｌ上の各部位における屈折率、領域７５３はクラッド領域１２０の線Ｌ上の各部位における屈折率を、それぞれ示している。
【００５６】
なお、第７実施例に係る光ファイバにおいて、第１コアの外径２ａは２．８μｍ、第２コアの外径２ｂは５．６μｍである。クラッド領域の屈折率を基準とした、第１コアの比屈折率差Δ1はｎ1＝ｎ3に設定されるため０％であり、第２コア領域の比屈折率差Δ2（＝（ｎ2−ｎ3）／ｎ3）は０．７％である。このような光ファイバは、シリカをベースとして、例えば、第２コアにＧｅ元素を添加することにより得られる。
【００５７】
この第７実施例に係る光ファイバの零分散波長は１．４１μｍであり、波長１．２０μｍ〜１．６０μｍの範囲には該零分散波長が１つのみ存在している。該零分散波長における分散スロープは０．０７５ｐｓ／ｎｍ2／ｋｍ、波長１．５５μｍにおける分散スロープは０．０６１ｐｓ／ｎｍ２／ｋｍ、カットオフ波長は１．１０μｍである。また、少なくとも波長１．３０μｍ〜１．５５μｍの範囲において分散は単調に増加しており、具体的には、波長１．２０μｍにおける分散が−２０．１ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ、波長１．３０μｍにおける分散が−９．３ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ、波長１．４５μｍにおける分散が３．０ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ、波長１．５５μｍにおける分散が９．４ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ、波長１．６０μｍにおける分散が１２．４ｐｓ／ｎｍ／ｋｍである。さらに、直径３２ｍｍで巻かれたときの波長１．５５μｍにおける曲げ損失は、１ターン当たり０．３ｄＢであり、波長１．５５μｍにおける実効断面積Ａｅｆｆは６７．３μｍ2である。
【００５８】
一方、第８実施例に係る光ファイバにおいて、第１コアの外径２ａは３．２μｍ、第２コアの外径２ｂは６．４μｍである。また、クラッド領域の屈折率を基準とした、第１コアの比屈折率差Δ1（＝（ｎ1−ｎ3）／ｎ3）は−０．２％、第２コアの比屈折率差Δ2（＝（ｎ2−ｎ3）／ｎ3）は０．７％である。このような光ファイバは、シリカをベースとして、例えば、第１コアにＦ元素を添加し、第２コアにＧｅ元素を添加することにより得られる。
【００５９】
この第８実施例に係る光ファイバの零分散波長は１．４２μｍであり、波長１．２０μｍ〜１．６０μｍの範囲には該零分散波長が１つのみ存在している。該零分散波長における分散スロープは０．０８４ｐｓ／ｎｍ2／ｋｍ、波長１．５５μｍにおける分散スロープは０．０６８ｐｓ／ｎｍ２／ｋｍ、カットオフ波長は１．１７μｍである。また、少なくとも波長１．３０μｍ〜１．５５μｍの範囲において分散は単調に増加しており、具体的には、波長１．２０μｍにおける分散が−２２．９ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ、波長１．３０μｍにおける分散が−１１．１ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ、波長１．４５μｍにおける分散が２．４ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ、波長１．５５μｍにおける分散が９．９ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ、波長１．６０μｍにおける分散が１３．２ｐｓ／ｎｍ／ｋｍである。さらに、直径３２ｍｍで巻かれたときの波長１．５５μｍにおける曲げ損失は、１ターン当たり０．２ｄＢであり、波長１．５５μｍにおける実効断面積Ａｅｆｆは７９．１μｍ2である。
【００６０】
（第９及び第１０実施例）
図９は、第９及び第１０実施例に係る光ファイバの屈折率プロファイルである。これら第９及び第１０実施例は同じ構造を備え、いずれも図２Ａに示された第１実施例と同様にコア領域１１０とクラッド領域１２０を備える。ただし、これら第９及び第１０実施例は、クラッド領域１２０がディプレストクラッド構造備えている点で第７及び第８実施例と異なる。図２Ａを参照して第９及び第１０実施例に係る光ファイバの構造を説明すると、コア領域１１０は、所定軸に沿って伸びた屈折率ｎ1を有する外径２ａの第１コアと、該第１コアの外周に設けられかつ屈折率ｎ2を（＞ｎ1）有する外径２ｂの第２コアとを備える。ディプレストクラッド構造を備えるクラッド領域は、第２コアの外周に設けられかつ屈折率ｎ4（＜ｎ1）を有する外径２ｃの内側クラッドと、該内側クラッドの外周に設けられた屈折率ｎ3（＞ｎ4）を有する外側クラッドとを備える。
【００６１】
図９に示された屈折率プロファイル８５０と図２Ａに示された断面構造との関係について説明すると、該屈折率プロファイル８５０の横軸は、図２Ａ中の線Ｌに沿った、コア領域１１０の中心軸に対して垂直な断面上の各部位に相当している。したがって、図９の屈折率プロファイル８５０において、領域８５１はコア領域１１０を構成する第１コアの線Ｌ上の各部位における屈折率、領域８５２はコア領域１１０を構成する第２コアの線Ｌ上の各部位における屈折率、領域８５３はクラッド領域１２０を構成する内側クラッドの線Ｌ上の各部位における屈折率、領域８５４はクラッド領域１２０を構成する外側クラッドの線Ｌ上の各部位における屈折率を、それぞれ示している。
【００６２】
なお、第９実施例に係る光ファイバにおいて、第１コアの外径２ａは３．８μｍ、第２コアの外径２ｂは７．１μｍ、内側クラッドの外径２ｃは１０．６μｍである。外側クラッドの屈折率を基準とした、第１コアの比屈折率差Δ1はｎ1＝ｎ3に設定しているため０％であり、第２コアの比屈折率差Δ2（＝（ｎ2−ｎ3）／ｎ3）は０．７％、内側クラッドの比屈折率差Δ4（＝（ｎ4−ｎ3）／ｎ3）は−０．２％である。このような光ファイバは、シリカをベースとして、例えば、第２コアにＧｅ元素を添加し、内側クラッドにＦ元素を添加することにより得られる。
【００６３】
この第９実施例に係る光ファイバの零分散波長は１．４２μｍであり、波長１．２０μｍ〜１．６０μｍの範囲には該零分散波長が１つのみ存在している。該零分散波長における分散スロープは０．０７７ｐｓ／ｎｍ2／ｋｍ、波長１．５５μｍにおける分散スロープは０．０６１ｐｓ／ｎｍ２／ｋｍ、カットオフ波長は１．２２μｍである。また、少なくとも波長１．３０μｍ〜１．５５μｍの範囲において分散は単調に増加しており、具体的には、波長１．２０μｍにおける分散が−２１．６ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ、波長１．３０μｍにおける分散が−１０．２ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ、波長１．４５μｍにおける分散が２．２ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ、波長１．５５μｍにおける分散が９．１ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ、波長１．６０μｍにおける分散が１２．１ｐｓ／ｎｍ２／ｋｍである。さらに、直径３２ｍｍで巻かれたときの波長１．５５μｍにおける曲げ損失は、１ターン当たり０．２ｄＢであり、波長１．５５μｍにおける実効断面積Ａｅｆｆは７３．５μｍ2である。
【００６４】
一方、第１０実施例に係る光ファイバにおいて、第１コアの外径２ａは２．６μｍ、第２コアの外径２ｂは６．４μｍ、内側クラッドの外径２ｃは９．６μｍである。外側クラッドの屈折率を基準とした、第１コアの比屈折率差Δ1（＝（ｎ1−ｎ3）／ｎ3）は−０．２％、第２コアの比屈折率差Δ2（＝（ｎ2−ｎ3）／ｎ3）は０．７％、内側クラッドの比屈折率差Δ4（＝（ｎ4−ｎ3）／ｎ3）は−０．２％である。このような光ファイバは、シリカをベースとして、例えば、第２コアにＧｅ元素を添加し、第１コア及び内側クラッドそれぞれにＦ元素を添加することにより得られる。
【００６５】
この第１０実施例に係る光ファイバの零分散波長は１．４４μｍであり、波長１．２０μｍ〜１．６０μｍの範囲には該零分散波長が１つのみ存在している。該零分散波長における分散スロープは０．０７０ｐｓ／ｎｍ2／ｋｍ、波長１．５５μｍにおける分散スロープは０．０５８ｐｓ／ｎｍ２／ｋｍ、カットオフ波長は１．１８μｍである。また、少なくとも波長１．３０μｍ〜１．５５μｍの範囲において分散は単調に増加しており、具体的には、波長１．２０μｍにおける分散が−２１．５ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ、波長１．３０μｍにおける分散が−１０．８ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ、波長１．４５μｍにおける分散が０．７ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ、波長１．５５μｍにおける分散が７．３ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ、波長１．６０μｍにおける分散が１０．１ｐｓ／ｎｍ／ｋｍである。さらに、直径３２ｍｍで巻かれたときの波長１．５５μｍにおける曲げ損失は、１ターン当たり０．０３ｄＢであり、波長１．５５μｍにおける実効断面積Ａｅｆｆは５９．６μｍ2である。
【００６６】
（第１１及び第１２実施例）
図１０は、第１１及び第１２実施例に係る光ファイバの屈折率プロファイルである。これら第９及び第１０実施例は同じ構造を備え、いずれも図２Ａに示された第１実施例と同様にコア領域１１０とクラッド領域１２０を備える。図２Ａを参照して第１１及び第１２実施例に係る光ファイバの構造を説明すると、コア領域１１０は、所定軸に沿って伸びた屈折率ｎ1を有する外径２ａの第１コアと、該第１コアの外周に設けられかつ屈折率ｎ2（＞ｎ1）を有する外径２ｂの第２コアと、該第２コアの外周に設けられかつ屈折率ｎ3（＜ｎ2）を有する外径２ｃの第３コアと、該第３コアの外周に設けられかつ屈折率ｎ4（＜ｎ2、＞ｎ3）を有する外径２ｄの第４コアとを備える。第４コアの外周に設けられたクラッド領域１２０の屈折率はｎ5（＜ｎ4）である。
【００６７】
図１０に示された屈折率プロファイル９５０と図２Ａに示された断面構造との関係について説明すると、該屈折率プロファイル９５０の横軸は、図２Ａ中の線Ｌに沿った、コア領域１１０の中心軸に対して垂直な断面上の各部位に相当している。したがって、図１０の屈折率プロファイル９５０において、領域９５１はコア領域１１０を構成する第１コアの線Ｌ上の各部位における屈折率、領域９５２はコア領域１１０を構成する第２コアの線Ｌ上の各部位における屈折率、領域９５３はコア領域１１０を構成する第３コアの線Ｌ上の各部位における屈折率、領域９５４はコア領域１１０を構成する第４コアの線Ｌ上の各部位における屈折率、領域９５５はクラッド領域１２０の線Ｌ上の各部位における屈折率を、それぞれ示している。
【００６８】
なお、第１１実施例に係る光ファイバにおいて、第１コアの外径２ａは２．７μｍ、第２コアの外径２ｂは５．４μｍ、第３コアの外径２ｃは８．１μｍであり、第４コアの外径２ｄは１０．８μｍである。クラッド領域の屈折率を基準とした、第１コアの比屈折率差Δ1はｎ1＝ｎ3に設定されるため０％、第２コア領域の比屈折率差Δ2（＝（ｎ2−ｎ5）／ｎ5）は０．８％、第３コアの比屈折率差Δ3はｎ3＝ｎ5に設定されているため０％、第４コアの比屈折率差Δ4（＝（ｎ4−ｎ5）／ｎ5）は０．１％である。このような光ファイバは、シリカをベースとして、例えば、第２コア及び第４コアそれぞれにＧｅ元素を添加することにより得られる。
【００６９】
この第１１実施例に係る光ファイバの零分散波長は１．４２μｍであり、波長１．２０μｍ〜１．６０μｍの範囲には該零分散波長が１つのみ存在している。該零分散波長における分散スロープは０．０８０ｐｓ／ｎｍ2／ｋｍ、波長１．５５μｍにおける分散スロープは０．０６５ｐｓ／ｎｍ２／ｋｍ、カットオフ波長は１．１６μｍである。また、少なくとも波長１．３０μｍ〜１．５５μｍの範囲において分散は単調に増加しており、具体的には、波長１．２０μｍにおける分散が−２１．８ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ、波長１．３０μｍにおける分散が−１０．５ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ、波長１．４５μｍにおける分散が２．３ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ、波長１．５５μｍにおける分散が９．５ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ、波長１．６０μｍにおける分散が１２．７ｐｓ／ｎｍ／ｋｍである。さらに、直径３２ｍｍで巻かれたときの波長１．５５μｍにおける曲げ損失は、１ターン当たり０．００５ｄＢであり、波長１．５５μｍにおける実効断面積Ａｅｆｆは６２．６μｍ2である。
【００７０】
一方、第１２実施例に係る光ファイバにおいて、第１コアの外径２ａは３．２μｍ、第２コア領域の外径２ｂは７．０μｍ、第３コアの外径２ｃは９．０μｍ、第４コアの外径２ｄは１２．８μｍである。クラッド領域の屈折率を基準とした、第１コアの比屈折率差Δ1（＝（ｎ1−ｎ5）／ｎ5）は−０．２％、第２コアの比屈折率差Δ2（＝（ｎ2−ｎ5）／ｎ5）は０．６％、第３コアの比屈折率差Δ3（＝（ｎ3−ｎ5）／ｎ5）は−０．２％、第４コアの比屈折率差Δ4（＝（ｎ4−ｎ5）／ｎ5）は０．１％である。このような光ファイバは、シリカをベースとして、例えば、第２コア及び第４コアそれぞれにＧｅ元素を添加し、第１コア及び第３コアそれぞれにＦ元素を添加することにより得られる。
【００７１】
この第１２実施例に係る光ファイバの零分散波長は１．４１μｍであり、波長１．２０μｍ〜１．６０μｍの範囲には該零分散は長が１つのみ存在している。該零分散波長における分散スロープは０．０８８ｐｓ／ｎｍ2／ｋｍ、波長１．５５μｍにおける分散スロープは０．０７１ｐｓ／ｎｍ２／ｋｍ、カットオフ波長は１．２２μｍである。また、少なくとも波長１．３０μｍ〜１．５５μｍの範囲において分散は単調に増加しており、具体的には、波長１．２０μｍにおける分散が−２２．５ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ、波長１．３０μｍにおける分散が−１０．６ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ、波長１．４５μｍにおける分散が３．４ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ、波長１．５５μｍにおける分散が１１．０ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ、波長１．６０μｍにおける分散が１４．５ｐｓ／ｎｍ／ｋｍである。さらに、直径３２ｍｍで巻かれたときの波長１．５５μｍにおける曲げ損失は、１ターン当たり０．４ｄＢであり、波長１．５５μｍにおける実効断面積Ａｅｆｆは９２．７μｍ2である。
【００７２】
（第１３実施例）
この発明に係る光ファイバの第１３実施例は、基本的に図２Ａ及び図２Ｂに示されたような断面構造及び屈折率プロファイルを有する。ただし、この第１３実施例に係る光ファイバは、シリカをベースにしてコア領域１１０を除くクラッド領域１２０にフッ素（屈折率低下剤）を添加することにより、コア領域１１０とクラッド領域１２０との間に、相対的に屈折率の差を生じさせている点で第１実施例と異なる。
【００７３】
この第１３実施例に係る光ファイバにおいて、純シリカ（屈折率ｎ0）のコア領域１１０の外径２ａは５．６μｍである。また、クラッド領域１２０の屈折率ｎ2（＜ｎ0）を基準とした、コア領域１１０の比屈折率差Δ1（＝（ｎ0−ｎ2）／ｎ2）は０．５３％である。なお、この第１３実施例では、コア領域１１０を純シリカ（故意には不純物が添加されていないシリカ）で構成したが、このコア領域１１０には、塩素が添加されたシリカであってもよい。
【００７４】
この第１３実施例に係る光ファイバの零分散波長は１．４１μｍであり、波長１．２０μｍ〜１．６０μｍの範囲には該零分散波長が１つのみ存在している。該零分散波長における分散スロープは０．０５７ｐｓ／ｎｍ2／ｋｍ、波長１．５５μｍにおける分散スロープは０．０４８ｐｓ／ｎｍ２／ｋｍ、カットオフ波長は１．０４μｍである。また、少なくとも波長１．３０μｍ〜１．５５μｍの範囲において分散は単調に増加しており、具体的には、波長１．２０μｍにおける分散が−１５．７ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ、波長１．３０μｍにおける分散が−７．２ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ、波長１．４５μｍにおける分散が２．２ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ、波長１．５５μｍにおける分散が７．１ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ、波長１．６０μｍにおける分散が９．４ｐｓ／ｎｍ／ｋｍである。さらに、直径３２ｍｍで巻かれたときの波長１．５５μｍにおける曲げ損失は、１ターン当たり０．０４ｄＢであり、波長１．５５μｍにおける実効断面積Ａｅｆｆは５２．２μｍ2である。
【００７５】
加えて、この第１３実施例に係る光ファイバは、波長１．５５μｍにおける伝送損失が０．１７ｄＢ／ｋｍであり、コア領域にＧｅが添加された実施例（波長１．５５μｍにおける伝送損失は０．２０ｄＢ／ｋｍ程度）と比較して、より低損失の光ファイバである。
【００７６】
（第１４実施例）
この発明に係る光ファイバの第１４実施例は、図４に示された第３実施例と同様の屈折率プロファイルを有するとともに、波長１．５５μｍにおいて５０μｍ2程度の実効断面積を有する。ただし、この第１４実施例のプロファイル形状は、第１コアの屈折率（ｎ1）が半径方向に均一である点で第３実施例と異なる。
【００７７】
この第１４実施例に係る光ファイバは、上述の第３実施例と同様に、屈折率ｎ1を有する第１コアと、該第１コアの外周に設けられかつ屈折率ｎ2（＜ｎ1）を有する第２コアと、該第２コアの外周に設けられかつ屈折率ｎ3（＜ｎ2）を有するクラッド領域とを備える。
【００７８】
なお、この第１４実施例に係る光ファイバにおいて、第１コアの外径２ａは５．５μｍ、第２コアの外径２ｂは２３．７μｍである。また、クラッド領域の屈折率ｎ3を基準とした、第１コアの比屈折率差Δ1（＝（ｎ1−ｎ3）／ｎ3）は０．５９％、第２コアの比屈折率差Δ2（＝（ｎ2−ｎ3）／ｎ3）は０．０６％である。
【００７９】
この第１４実施例に係る光ファイバの零分散波長は１．４１μｍであり、波長１．２０μｍ〜１．６０μｍの範囲には該零分散波長が１つのみ存在している。該零分散波長における分散スロープは０．０６５ｐｓ／ｎｍ2／ｋｍ、波長１．５５μｍにおける分散スロープは０．０５５ｐｓ／ｎｍ２／ｋｍ、カットオフ波長は１．２５μｍである。また、少なくとも波長１．３０μｍ〜１．５５μｍの範囲において分散は単調に増加しており、具体的には、波長１．２０μｍにおける分散が−１６．８ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ、波長１．３０μｍにおける分散が−７．７ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ、波長１．４５ｍにおける分散が２．５ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ、波長１．５５μｍにおける分散が８．５ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ、波長１．６０μｍにおける分散が１１．２ｐｓ／ｎｍ／ｋｍである。さらに、直径３２ｍｍで巻かれたときの波長１．５５μｍにおける曲げ損失は、１ターン当たり０．００００２ｄＢであり、波長１．５５μｍにおける実効断面積Ａｅｆｆは５０．１μｍ2である。
【００８０】
（第１５実施例）
この発明に係る光ファイバの第１５実施例も、図４に示された第３実施例と同様の屈折率プロファイルを有するとともに、１４５０ｎｍ近傍の零分散波長を有する。ただし、この第１５実施例のプロファイル形状は、第１コアの屈折率（ｎ1）が半径方向に均一である点で第３実施例と異なる。
【００８１】
この第１５実施例に係る光ファイバは、上述の第３実施例と同様に、屈折率ｎ1を有する第１コアと、該第１コアの外周に設けられかつ屈折率ｎ2（＜ｎ1）を有する第２コアと、該第２コアの外周に設けられかつ屈折率ｎ3（＜ｎ2）を有するクラッド領域とを備える。
【００８２】
なお、この第１５実施例に係る光ファイバにおいて、第１コアの外径２ａは４．８μｍ、第２コアの外径２ｂは１５．１μｍである。また、クラッド領域の屈折率ｎ3を基準とした、第１コアの比屈折率差Δ1（＝（ｎ1−ｎ3）／ｎ3）は０．６５％、第２コアの比屈折率差Δ2（＝（ｎ2−ｎ3）／ｎ3）は０．０６％である。
【００８３】
この第１５実施例に係る光ファイバの零分散波長は１．４６（１．４５７）μｍであり、波長１．２０μｍ〜１．６０μｍの範囲には該零分散波長が１つのみ存在している。該零分散波長における分散スロープは０．０６０ｐｓ／ｎｍ2／ｋｍ、波長１．５５μｍにおける分散スロープは０．０６０ｐｓ／ｎｍ２／ｋｍ、カットオフ波長は１．０７μｍである。また、少なくとも波長１．３０μｍ〜１．５５μｍの範囲において分散は単調に増加しており、具体的には、波長１．２０μｍにおける分散が−２０．２ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ、波長１．３０μｍにおける分散が−１１．１ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ、波長１．４５ｍにおける分散が−０．６ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ、波長１．５５μｍにおける分散が５．７ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ、波長１．６０μｍにおける分散が８．７ｐｓ／ｎｍ／ｋｍである。さらに、直径３２ｍｍで巻かれたときの波長１．５５μｍにおける曲げ損失は、１ターン当たり０．００００６ｄＢであり、波長１．５５μｍにおける実効断面積Ａｅｆｆは４５．３μｍ2である。
【００８４】
（第１６実施例）
この発明に係る光ファイバの第１６実施例は、図６に示された第５実施例と同様の屈折率プロファイルを有するが、第２コアの屈折率（ｎ2）がクラッド領域の屈折率（ｎ4）よりも高く設定されている点、及び第１コアの屈折率プロファイルの形状がα系分布（図５に示されたようなドーム形状）である点で、該第５実施例と異なる。
【００８５】
この第１６実施例に係る光ファイバは、上述の第５実施例と同様に、最大屈折率ｎ1を有する第１コアと、該第１コアの外周に設けられかつ屈折率ｎ2（＜ｎ1）を有する第２コアと、該第２コアの外周に設けられかつ屈折率ｎ3（＞ｎ2、＜ｎ1）を有する第３コアと、該第３コアの外周に設けられかつ屈折率ｎ4（＜ｎ3）を有するクラッド領域とを備える。
【００８６】
なお、この第１６実施例に係る光ファイバにおいて、第１コアの外径２ａは６．７μｍ、第２コアの外径２ｂは１３．４μｍ、第３コアの外径２ｃは２２．４μｍである。また、クラッド領域の屈折率ｎ4を基準とした、第１コアの比屈折率差Δ1（＝（ｎ1−ｎ4）／ｎ4）は０．６０％、第２コアの比屈折率差Δ2（＝（ｎ2−ｎ4）／ｎ4）は０．０５％、第３コアの比屈折率差Δ3（＝（ｎ3−ｎ4）／ｎ4）は０．１１％である。
【００８７】
この第１６実施例に係る光ファイバの零分散波長は１．４７μｍであり、波長１．２０μｍ〜１．６０μｍの範囲には該零分散波長が１つのみ存在している。該零分散波長における分散スロープは０．０６５ｐｓ／ｎｍ2／ｋｍ、波長１．５５μｍにおける分散スロープは０．０６５ｐｓ／ｎｍ２／ｋｍ、カットオフ波長は１．３７μｍである。また、少なくとも波長１．３０μｍ〜１．５５μｍの範囲において分散は単調に増加しており、具体的には、波長１．２０μｍにおける分散が−２１．１ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ、波長１．３０μｍにおける分散が−１２．１ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ、波長１．４５ｍにおける分散が−１．３ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ、波長１．５５μｍにおける分散が５．１ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ、波長１．６０μｍにおける分散が８．４ｐｓ／ｎｍ／ｋｍである。さらに、直径３２ｍｍで巻かれたときの波長１．５５μｍにおける曲げ損失は、１ターン当たり０．０２ｄＢであり、波長１．５５μｍにおける実効断面積Ａｅｆｆは６２．６μｍ2である。
【００８８】
（第１７実施例）
この発明に係る光ファイバの第１７実施例は、図４に示された第３実施例と同様の屈折率プロファイルを有するとともに、信号光波長よりも長いカットオフ波長を有する。
【００８９】
この第１７実施例に係る光ファイバは、上述の第３実施例と同様に、屈折率ｎ1を有する第１コアと、該第１コアの外周に設けられかつ屈折率ｎ2（＜ｎ1）を有する第２コアと、該第２コアの外周に設けられかつ屈折率ｎ3（＜ｎ2）を有するクラッド領域とを備える。
【００９０】
なお、この第１７実施例に係る光ファイバにおいて、第１コアの外径２ａは７．５μｍ、第２コアの外径２ｂは２９．０μｍである。また、クラッド領域の屈折率ｎ3を基準とした、第１コアの比屈折率差Δ1（＝（ｎ1−ｎ3）／ｎ3）は０．６１％、第２コアの比屈折率差Δ2（＝（ｎ2−ｎ3）／ｎ3）は０．１０％である。
【００９１】
この第１７実施例に係る光ファイバの零分散波長は１．４０μｍであり、波長１．２０μｍ〜１．６０μｍの範囲には該零分散波長が１つのみ存在している。該零分散波長における分散スロープは０．０７１ｐｓ／ｎｍ2／ｋｍ、波長１．５５μｍにおける分散スロープは０．０５９ｐｓ／ｎｍ２／ｋｍ、カットオフ波長は１．７８μｍである。また、少なくとも波長１．３０μｍ〜１．５５μｍの範囲において分散は単調に増加しており、具体的には、波長１．２０μｍにおける分散が−１７．４ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ、波長１．３０μｍにおける分散が−７．７ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ、波長１．４５ｍにおける分散が３．５ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ、波長１．５５μｍにおける分散が９．７ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ、波長１．６０μｍにおける分散が１２．６ｐｓ／ｎｍ／ｋｍである。さらに、直径３２ｍｍで巻かれたときの波長１．５５μｍにおける曲げ損失は、１ターン当たり０．００００２ｄＢであり、波長１．５５μｍにおける実効断面積Ａｅｆｆは６０．３μｍ2である。
【００９２】
続いて、図６及び図７に示されたようにコア領域が第１〜第３コアから構成された３重構造の光ファイバについて、波長１．５５μｍにおける分散スロープが０．０６ｐｓ／ｎｍ2／ｋｍ以下である低分散スロープを有する複数の実施例について以下説明する。
【００９３】
（第１８実施例）
この発明に係る光ファイバの第１８実施例は、図６に示された第５実施例と同様の屈折率プロファイルを有するとともに、低分散スロープを有する光ファイバである。
【００９４】
この第１８実施例に係る光ファイバは、上述の第５実施例と同様に、屈折率ｎ1を有する第１コアと、該第１コアの外周に設けられかつ屈折率ｎ2（＜ｎ1）を有する第２コアと、該第２コアの外周に設けられかつ屈折率ｎ3（＞ｎ2、＜ｎ1）を有する第３コアと、該第３コアの外周に設けられかつ屈折率ｎ4（＝ｎ2）を有するクラッド領域とを備える。
【００９５】
なお、この第１８実施例に係る光ファイバにおいて、第１コアの外径２ａは５．５μｍ、第２コアの外径２ｂは２２．８μｍ、第３コアの外径２ｃは３４．６μｍである。また、クラッド領域の屈折率ｎ4を基準とした、第１コアの比屈折率差Δ1（＝（ｎ1−ｎ4）／ｎ4）は０．４８％、第２コアの比屈折率差はｎ2＝ｎ4に設定されているため０％、第３コアの比屈折率差Δ3（＝（ｎ3−ｎ4）／ｎ4）は０．１２％である。
【００９６】
この第１８実施例に係る光ファイバの零分散波長は１．４１μｍであり、波長１．２０μｍ〜１．６０μｍの範囲には該零分散波長が１つのみ存在している。該零分散波長における分散スロープは０．０５８ｐｓ／ｎｍ2／ｋｍ、波長１．５５μｍにおける分散スロープは０．０４０ｐｓ／ｎｍ２／ｋｍ、カットオフ波長は１．７５μｍである。また、少なくとも波長１．３０μｍ〜１．５５μｍの範囲において分散は単調に増加しており、具体的には、波長１．２０μｍにおける分散が−１６．５ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ、波長１．３０μｍにおける分散が−７．５ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ、波長１．４５ｍにおける分散が２．１ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ、波長１．５５μｍにおける分散が６．８ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ、波長１．６０μｍにおける分散が８．６ｐｓ／ｎｍ／ｋｍである。さらに、直径３２ｍｍで巻かれたときの波長１．５５μｍにおける曲げ損失は、１ターン当たり０．２ｄＢであり、波長１．５５μｍにおける実効断面積Ａｅｆｆは５７．１μｍ2である。
【００９７】
（第１９実施例）
この発明に係る光ファイバの第１９実施例も、図６に示された第５実施例と同様の屈折率プロファイルを有するとともに、低分散スロープを有する光ファイバである。なお、当該第１９実施例の屈折率プロファイルは、第２コアの屈折率（ｎ2）がクラッド領域の屈折率（ｎ4）よりも高く設定されている点で、該第５実施例や上述の第１８実施例と異なる。
【００９８】
この第１９実施例に係る光ファイバは、上述の第５実施例と同様に、屈折率ｎ1を有する第１コアと、該第１コアの外周に設けられかつ屈折率ｎ2（＜ｎ1）を有する第２コアと、該第２コアの外周に設けられかつ屈折率ｎ3（＞ｎ2、＜ｎ1）を有する第３コアと、該第３コアの外周に設けられかつ屈折率ｎ4（＜ｎ3）を有するクラッド領域とを備える。
【００９９】
なお、この第１９実施例に係る光ファイバにおいて、第１コアの外径２ａは６．２μｍ、第２コアの外径２ｂは１９．９μｍ、第３コアの外径２ｃは２８．４μｍである。また、クラッド領域の屈折率ｎ4を基準とした、第１コアの比屈折率差Δ1（＝（ｎ1−ｎ4）／ｎ4）は０．４４％、第２コアの比屈折率差Δ2（＝（ｎ2−ｎ4）／ｎ4）は０．０１％、第３コアの比屈折率差Δ3（＝（ｎ3−ｎ4）／ｎ4）は０．１３％である。
【０１００】
この第１９実施例に係る光ファイバの零分散波長は１．３８μｍであり、波長１．２０μｍ〜１．６０μｍの範囲には該零分散波長が１つのみ存在している。該零分散波長における分散スロープは０．０６５ｐｓ／ｎｍ2／ｋｍ、波長１．５５μｍにおける分散スロープは０．０４７ｐｓ／ｎｍ２／ｋｍ、カットオフ波長は１．５２μｍである。また、少なくとも波長１．３０μｍ〜１．５５μｍの範囲において分散は単調に増加しており、具体的には、波長１．２０μｍにおける分散が−１４．５ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ、波長１．３０μｍにおける分散が−５．４ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ、波長１．４５ｍにおける分散が４．４ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ、波長１．５５μｍにおける分散が９．４ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ、波長１．６０μｍにおける分散が１１．７ｐｓ／ｎｍ／ｋｍである。さらに、直径３２ｍｍで巻かれたときの波長１．５５μｍにおける曲げ損失は、１ターン当たり０．０７ｄＢであり、波長１．５５μｍにおける実効断面積Ａｅｆｆは６４．５μｍ2である。
【０１０１】
（第２０実施例）
この発明に係る光ファイバの第２０実施例は、図７に示された第６実施例と同様に、ディプレストクラッド構造の屈折率プロファイルを有するとともに、低分散スロープを有する光ファイバである。なお、当該第２０実施例の屈折率プロファイルも上述の第１９実施例と同様に第２コアの屈折率（ｎ2）がクラッド領域の屈折率（ｎ4）よりも高く設定されている。
【０１０２】
この第２０実施例に係る光ファイバにおいて、コア領域は、上述の第６実施例と同様に、屈折率ｎ1を有する第１コアと、該第１コアの外周に設けられかつ屈折率ｎ2（＜ｎ1）を有する第２コアと、該第２コアの外周に設けられかつ屈折率ｎ3（＞ｎ2、＜ｎ1）を有する第３コアとを備える。また、クラッド領域は、第３コアの外周に設けられかつ屈折率ｎ5（＜ｎ3）を有する内側クラッドと、該内側クラッドの外周に設けられかつ屈折率ｎ4（＜ｎ3、＞ｎ5）を有する外側クラッドとを備え、これら内側及び外側クラッドによりディプレストクラッド構造が構成されている。
【０１０３】
なお、この第２０実施例に係る光ファイバにおいて、第１コアの外径２ａは５．６μｍ、第２コアの外径２ｂは１９．７μｍ、第３コアの外径２ｃは２８．１μｍ、内側クラッドの外径２ｄは４２．０μｍである。また、外側クラッドの屈折率ｎ4を基準とした、第１コアの比屈折率差Δ1（＝（ｎ1−ｎ4）／ｎ4）は０．５５％、第２コアの比屈折率差Δ2（＝（ｎ2−ｎ4）／ｎ4）は０．０１％、第３コアの比屈折率差Δ3（＝（ｎ3−ｎ4）／ｎ4）は０．１６％、内側クラッドの比屈折率差Δ5（＝（ｎ5−ｎ4）／ｎ4）は−０．０５％である。
【０１０４】
この第２０実施例に係る光ファイバの零分散波長は１．４０μｍであり、波長１．２０μｍ〜１．６０μｍの範囲には該零分散波長が１つのみ存在している。該零分散波長における分散スロープは０．０５９ｐｓ／ｎｍ2／ｋｍ、波長１．５５μｍにおける分散スロープは０．０４３ｐｓ／ｎｍ２／ｋｍ、カットオフ波長は１．５９μｍである。また、少なくとも波長１．３０μｍ〜１．５５μｍの範囲において分散は単調に増加しており、具体的には、波長１．２０μｍにおける分散が−１５．８ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ、波長１．３０μｍにおける分散が−６．９ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ、波長１．４５ｍにおける分散が２．７ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ、波長１．５５μｍにおける分散が７．４ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ、波長１．６０μｍにおける分散が９．５ｐｓ／ｎｍ／ｋｍである。さらに、直径３２ｍｍで巻かれたときの波長１．５５μｍにおける曲げ損失は、１ターン当たり０．００１ｄＢであり、波長１．５５μｍにおける実効断面積Ａｅｆｆは５０．４μｍ2である。
【０１０５】
（第２１実施例）
この発明に係る光ファイバの第２１実施例は、図６に示された第５実施例と同様の屈折率プロファイルを有するとともに、低分散スロープを有する光ファイバである。
【０１０６】
この第２１実施例に係る光ファイバは、上述の第５実施例と同様に、屈折率ｎ1を有する第１コアと、該第１コアの外周に設けられかつ屈折率ｎ2（＜ｎ1）を有する第２コアと、該第２コアの外周に設けられかつ屈折率ｎ3（＞ｎ2、＜ｎ1）を有する第３コアと、該第３コアの外周に設けられかつ屈折率ｎ4（＝ｎ2）を有するクラッド領域とを備える。
【０１０７】
なお、この第２１実施例に係る光ファイバにおいて、第１コアの外径２ａは６．１μｍ、第２コアの外径２ｂは１７．８μｍ、第３コアの外径２ｃは２５．４μｍである。また、クラッド領域の屈折率ｎ4を基準とした、第１コアの比屈折率差Δ1（＝（ｎ1−ｎ4）／ｎ4）は０．４５％、第２コアの比屈折率差はｎ2＝ｎ4に設定されているため０％、第３コアの比屈折率差Δ3（＝（ｎ3−ｎ4）／ｎ4）は０．１４％である。
【０１０８】
この第２１実施例に係る光ファイバの零分散波長は１．４０μｍであり、波長１．２０μｍ〜１．６０μｍの範囲には該零分散波長が１つのみ存在している。該零分散波長における分散スロープは０．０５７ｐｓ／ｎｍ2／ｋｍ、波長１．５５μｍにおける分散スロープは０．０４６ｐｓ／ｎｍ２／ｋｍ、カットオフ波長は１．４４μｍである。また、少なくとも波長１．３０μｍ〜１．５５μｍの範囲において分散は単調に増加しており、具体的には、波長１．２０μｍにおける分散が−１５．２ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ、波長１．３０μｍにおける分散が−６．５ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ、波長１．４５ｍにおける分散が２．７ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ、波長１．５５μｍにおける分散が７．５ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ、波長１．６０μｍにおける分散が９．８ｐｓ／ｎｍ／ｋｍである。さらに、直径３２ｍｍで巻かれたときの波長１．５５μｍにおける曲げ損失は、１ターン当たり０．１ｄＢであり、波長１．５５μｍにおける実効断面積Ａｅｆｆは６４．４μｍ2である。
【０１０９】
（第２２実施例）
この発明に係る光ファイバの第２２実施例は、図７に示された第６実施例と同様に、ディプレストクラッド構造の屈折率プロファイルを有するとともに、低分散スロープを有する光ファイバである。なお、当該第２２実施例の屈折率プロファイルでは、上述の第２０実施例とは逆に第２コアの屈折率（ｎ2）がクラッド領域の屈折率（ｎ4）よりも低く設定されている。
【０１１０】
この第２２実施例に係る光ファイバにおいて、コア領域は、上述の第６実施例と同様に、屈折率ｎ1を有する第１コアと、該第１コアの外周に設けられかつ屈折率ｎ2（＜ｎ1）を有する第２コアと、該第２コアの外周に設けられかつ屈折率ｎ3（＞ｎ2、＜ｎ1）を有する第３コアとを備える。また、クラッド領域は、第３コアの外周に設けられかつ屈折率ｎ5（＜ｎ3）を有する内側クラッドと、該内側クラッドの外周に設けられかつ屈折率ｎ4（＜ｎ3、＞ｎ5）を有する外側クラッドとを備え、これら内側及び外側クラッドによりディプレストクラッド構造が構成されている。
【０１１１】
なお、この第２２実施例に係る光ファイバにおいて、第１コアの外径２ａは６．０μｍ、第２コアの外径２ｂは１９．７μｍ、第３コアの外径２ｃは３０．０μｍ、内側クラッドの外径２ｄは４４．８μｍである。また、外側クラッドの屈折率ｎ4を基準とした、第１コアの比屈折率差Δ1（＝（ｎ1−ｎ4）／ｎ4）は０．４６％、第２コアの比屈折率差Δ2（＝（ｎ2−ｎ4）／ｎ4）は−０．０５％、第３コアの比屈折率差Δ3（＝（ｎ3−ｎ4）／ｎ4）は０．１６％、内側クラッドの比屈折率差Δ5（＝（ｎ5−ｎ4）／ｎ4）は−０．０５％である。
【０１１２】
この第２２実施例に係る光ファイバの零分散波長は１．３９μｍであり、波長１．２０μｍ〜１．６０μｍの範囲には該零分散波長が１つのみ存在している。該零分散波長における分散スロープは０．０５２ｐｓ／ｎｍ2／ｋｍ、波長１．５５μｍにおける分散スロープは０．０２３ｐｓ／ｎｍ２／ｋｍ、カットオフ波長は１．６６μｍである。また、少なくとも波長１．３０μｍ〜１．５５μｍの範囲において分散は単調に増加しており、具体的には、波長１．２０μｍにおける分散が−１４．４ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ、波長１．３０μｍにおける分散が−５．７ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ、波長１．４５ｍにおける分散が２．８ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ、波長１．５５μｍにおける分散が５．９ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ、波長１．６０μｍにおける分散が７．０ｐｓ／ｎｍ／ｋｍである。さらに、直径３２ｍｍで巻かれたときの波長１．５５μｍにおける曲げ損失は、１ターン当たり０．３ｄＢであり、波長１．５５μｍにおける実効断面積Ａｅｆｆは５５．６μｍ2である。
【０１１３】
図１１は、上述の第１〜第１３実施例それぞれに係る光ファイバの諸特性をまとめた表である。また、図１２は、上述の第１４〜第２２実施例それぞれに係る光ファイバの諸特性をまとめた表である。これらの表に示されたように、第１〜第２２実施例に係る光ファイバは何れも、波長１．２０μｍ〜１．６０μｍの範囲に零分散波長が１つのみ存在し、その零分散波長は波長１．３７μｍ〜１．５０μｍの範囲に存在している。特に、第３〜第４、第６〜第９、第１１〜第１４及び第１７〜第２２実施例では、零分散波長は波長１．３７μｍ〜１．４３μｍの範囲内にあり、第２、第５、第１５及び第１６実施例では、零分散波長は波長１．４５μｍよりも大きくかつ１．５５μｍ以下の範囲内にある。何れの実施例も、零分散波長における分散スロープの絶対値は０．１０ｐｓ／ｎｍ2／ｋｍ以下であり、カットオフ波長は１．３μｍ以下である。したがって、これら何れの光ファイバも、１．３μｍ波長帯及び１．５５μｍ波長帯には零分散波長が存在しない一方、これら各波長帯域における分散も小さく抑えられたシングルモードであるので、複数の波長帯域を利用した光通信に適している。なお、波長１．５５μｍにおいて、第１、第２、第６、第１３〜第１５及び第１８〜第２２実施例は、波長１．５５μｍにおける分散スロープが０．０６ｐｓ／ｎｍ2／ｋｍ以下、特に第１８〜第２２実施例はさらに低い分散スロープを有する。
【０１１４】
また、第１〜第２２実施例に係る光ファイバは何れも、波長１．３０μｍ〜１．５５μｍの範囲において分散が単調に変化しており、波長１．３μｍ及び波長１．５５μｍにおける分散の絶対値が１２ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ以下である。したがって、これら何れの光ファイバも、１．３μｍ波長帯及び１．５５μｍ波長帯における分散の絶対値が、従来の１．３μｍ波長帯に零分散波長を有する標準的なシングルモード光ファイバの波長１．５５μｍ波長帯における分散値（１７ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ程度）と比較して十分に小さい。仮に、光伝送システム全体として、上記標準的なシングルモード光ファイバの１．５５μｍ波長帯における分散値（１７ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ程度）まで許容可能であれば、第１〜第２２実施例それぞれに係る光ファイバは何れも、信号光波長帯域が１．２μｍ〜１．７μｍの範囲である光通信への利用に適している。
【０１１５】
さらに、第１〜第２２実施例に係る光ファイバは何れも、直径３２ｍｍで巻かれたときの波長１．５５μｍにおける曲げ損失が、１ターン当たり０．５ｄＢ以下、特に、第１〜第６、第１１、第１３〜第１７、第１９及び第２０実施例では係る曲げ損失は０．０６ｄＢ以下であり、ケーブル化等に起因する損失増加を効果的に抑制できる点で好ましい。また、第１〜第２２実施例に係る光ファイバは何れも、波長１．５５μｍにおける実効断面積Ａeffが４５μｍ2以上、特に、第１、第３〜第１４及び第１６〜第２２実施例の実効断面積Ａeffは４９μｍ2を越えており、従来の分散シフト光ファイバの実効断面積と比べて同等かそれ以上である。このため、当該光ファイバ中を伝搬する光の、単位断面積当たりの強度が小さくなるので、四光波混合等の非線形光学現象の発生が効果的に抑制される。
【０１１６】
なお、図２Ｂ、図３〜図１０に示された光ファイバの屈折率プロファイル１５０〜９５０は、上述の第１３実施例を除き純シリカ（故意には不純物が添加されていないシリカ）の基準領域（クラッド領域１２０、あるいは該クラッド領域１２０がディプレストクラッド構造を有する場合には外側クラッド）の屈折率を基準とした比屈折率差の最大値が１％以下であって最小値が−０．５％以上である。第１３実施例では、クラッド領域１２０にフッ素を添加することで、純シリカのコア領域とクラッド領域との屈折率の差を相対的に大きした構成を備えるが、この実施例においてもクラッド領域１２０に対するコア領域１１０の比屈折率差の最大値は１％以下である。高屈折率領域は、例えばＧｅ元素が添加されることにより実現されるが、その比屈折率差は１％以下であるので、当該光ファイバの製造（不純物添加による屈折率制御）が比較的容易であり、また、伝送損失が小さくなる。一方、低屈折率領域は、例えばＦ元素が添加されることにより実現されるが、その比屈折率差は−０．５％以上であるので、この点でも当該光ファイバの製造は容易である。
【０１１７】
図１３は、第１実施例に係る光ファイバの波長に対する分散特性を示すグラフである。このグラフに示されたように、波長１．３０μｍ〜１．５５μｍの範囲において分散は単調に増加している。また、図１４及び図１５は、脱水処理が不十分な場合と十分な場合の第１実施例に係る光ファイバの、波長に対する伝送損失特性を示すグラフである。このグラフに示されたように、波長１．３８μｍにおいてＯＨ吸収に起因した伝送損失の増加が認められる。この図１４に示されたような伝送損失特性を有する光ファイバでは、脱水処理が十分に行われておらずＯＨ基の含有量が多いので、ＯＨ吸収に起因した伝送損失の増加は０．５ｄＢ／ｋｍ程度である。一方、図１５に示されたような伝送損失特性を有する光ファイバでは、脱水処理が十分に行われてＯＨ基の含有量が低減されているので、ＯＨ吸収に起因した伝送損失の増加は０．０１ｄＢ／ｋｍ程度に抑えられている。なお、この波長帯域を信号光波長帯域として利用する場合には、零分散波長を１．４５μｍよりも大きくかつ１．５５μｍ以下の範囲内に設定することもできる。第２〜第１２及び第１４〜第２２実施例に係る光ファイバそれぞれの、波長に対する分散特性及び伝送損失特性も同様である。
【０１１８】
また、図１６は、脱水処理が不十分である第１３実施例に光ファイバの、波長に対する伝送損失特性を示すグラフである。この第１３実施例では、脱水処理が十分に行われていない場合、ＯＨ吸収に起因した伝送損失の増加（波長１．３８μｍ）は０．３ｄＢ／ｋｍである。ただし、この第１３実施例の場合も、脱水処理が十分に行われれば、図１４に示されたように波長１．３μｍにおける伝送損失の増加（波長１．３８μｍ）を０．０１ｄＢ／ｋｍ以下に抑えられる。
【０１１９】
なお、この発明に係る光ファイバは、上記各実施例に限定されるものではなく種々の変形が可能であり、例えば、この発明の範囲内において他にも設計が可能である。
【０１２０】
図１７Ａは、主に第１８〜第２２実施例について、波長１．５５μｍにおける実効断面積Ａeffと分散スロープとの関係を示すグラフである。なお、このグラフ中、Ｐ１、Ｐ５、Ｐ７、Ｐ９、Ｐ１０、Ｐ１８〜Ｐ２２は、それぞれ第１、第５、第７、第９、第１０及び第１８〜第２２実施例の実効断面積Ａeffと分散スロープとの関係を示す点である。
【０１２１】
このグラフからも分かるように、図６に示されたような屈折率プロファイルを有する光ファイバ（第１８〜第２２実施例）の場合、波長１．５５μｍにおける分散スロープを特に低くすることができる。また、これら第１８〜第２２実施例に係る光ファイバでは、波長１．５５μｍにおける実効断面積Ａeffが４９μｍ2よりも大きくなっている。
【０１２２】
さらに、図１７Ｂは、主な実施例について、波長１．５５μｍにおけるカットオフ波長λｃと直径３２ｍｍで曲げられたときの１ターン当たりの曲げ損失との関係を示すグラフである。なお、このグラフにおいて、Ｐ１、Ｐ３、Ｐ４、Ｐ６、Ｐ７、Ｐ１０、Ｐ１４〜Ｐ１６は、第１、第３、第４、第６、第７、第１０及び第１４〜第１６実施例のカットオフ波長λｃと曲げ損失との関係を示す図である。また、このグラフ中、斜線部分は図６に示された屈折率プロファイルと類似している屈折率プロファイルを有する従来の光ファイバについて、カットオフ波長λｃと曲げ損失との関係を示す点が集中的にプロットされたエリアである。したがって、係るエリア（斜線部分）を避けるためには、すなわち、波長１．５５μｍにおいて、３２ｍｍでの曲げ損失を１．０ｄＢ／ターン、好ましくは０．０６ｄＢ／ターン以下にするためには、カットオフ波長λｃは１．０５μｍ以上、さらには１．３μｍ以上であるのが好ましい。
【０１２３】
次に、この発明に係る光伝送システムの各実施例について説明する。図１８Ａは、この発明に係る光伝送システムの一実施例の概略構成を示す図である。この図に示された光伝送システムは、送信器１１、１２、光伝送路２１、２２、合波器３０、光ファイバ４０、分波器５０、光伝送路６１、６２、及び受信器７１、７２を備えている。
【０１２４】
送信器１１は、１．３μｍ波長帯の信号光（第１光）を出力し、光伝送路２１は、送信器１１から出力された１．３μｍ波長帯の信号光を合波器３０に導くための伝送媒体であって、例えば、１．３μｍ波長帯に零分散波長を有する標準的なシングルモード光ファイバである。送信器１２は、１．５５μｍ波長帯の信号光（第２光）を出力し、光伝送路２２は、送信器１２から出力された１．５５μｍ波長帯の信号光を合波器３０に導くための伝送媒体であって、例えば、１．５５μｍ波長帯に零分散波長を有する分散シフト光ファイバである。
【０１２５】
合波器３０は、光伝送路２１、２２を伝搬してきた１．３μｍ波長帯の信号光及び１．５５μｍ波長帯の信号光を合波し、この合波光をて光ファイバ４０へ出力する。光ファイバ４０は、合波器３０により合波された１．３μｍ波長帯の信号光及び１．５５μｍ波長帯の信号光を分波器５０に向けて伝送する。分波器５０は、光ファイバ４０を伝搬してきた１．３μｍ波長帯の信号光及び１．５５μｍ波長帯の信号光を分波する。
【０１２６】
上記光ファイバ４０は、上述された構造を有する、この発明に係る光ファイバであって、波長１．２０μｍ〜１．６０μｍの範囲に零分散波長が１つのみ存在し、その零分散波長は波長１．３７μｍ〜１．５０μｍの範囲（好ましくは波長１．３７μｍ〜１．４３μｍの範囲又は１．４５μｍよりも大きく１．５０μｍ以下の範囲）にある。また、光ファイバ４０において、該零分散波長における分散スロープの絶対値は０．１０ｐｓ／ｎｍ2／ｋｍ以下（好ましくは波長１．５５μｍにおいて０．０６ｐｓ／ｎｍ２／ｋｍ以下）である。また、より好ましい態様として、光ファイバ４０は、波長１．３０μｍ〜１．５５μｍの範囲において分散は単調に変化しており、波長１．３μｍ及び波長１．５５μｍにおける分散の絶対値は、いずれも１２ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ以下、直径３２ｍｍで巻かれたときの波長１．５５μｍにおける曲げ損失は、１ターン当たり０．５ｄＢ以下（好ましくは０．０６ｄＢ以下）、波長１．５５μｍにおける実効断面積Ａｅｆｆは４５μｍ2以上（４９μｍ2よりも大）、あるいは、波長１．３８μｍにおけるＯＨ吸収に起因した伝送損失の増加は０．１ｄＢ／ｋｍ以下である。
【０１２７】
光伝送路６１は、分波器５０によって分波された１．３μｍ波長帯の信号光を受信器７１に導くための伝送媒体であって、例えば、１．３μｍ波長帯に零分散波長を有する標準的なシングルモード光ファイバである。受信器７１は、光伝送路６１を伝搬してきた１．３μｍ波長帯の信号光を受信する。一方、光伝送路６２は、分波器５０により分波された１．５５μｍ波長帯の信号光を受信器７２に導くための伝送媒体であって、例えば、１．５５μｍ波長帯に零分散波長を有する分散シフト光ファイバである。受信器７２は、光伝送路６２を伝搬してきた１．５５μｍ波長帯の信号光を受信する。
【０１２８】
この実施例に係る光伝送システムによれば、送信器１１から出力され光伝送路２１を経て合波器３０に到達した１．３μｍ波長帯の信号光と、送信器１２から出力され光伝送路２２を経て合波器３０に到達した１．５５μｍ波長帯の信号光とは、合波器３０により合波され、この合波光が光ファイバ４０を伝搬して分波器５０に到達する。そして、分波器５０に到達した合波光は、分波器５０により１．３μｍ波長帯の信号光と１．５５μｍ波長帯の信号光に分波される。分波された１．３μｍ波長帯の信号光は光伝送路６１を経て受信器７１に到達し、１．５５μｍ波長帯の信号光は光伝送路６２を経て受信器７２に到達する。
【０１２９】
このように、この実施例の光伝送システムで用いられている光ファイバ４０は、上述のように１．３μｍ波長帯及び１．５５μｍ波長帯の双方において好適な光通信を実現する構造を備えているため、該光ファイバ４０が適用された当該光伝送システムは大容量の通信を可能にする。
【０１３０】
なお、この発明に係る光ファイバは、上記実施例に限定されるものではなく種々の変形が可能である。例えば、合波器３０と分波器５０との間に配置された伝送媒体である光ファイバ４０は、図１８Ｂに示されたように、複数の光ファイバ４０ａ〜４０ｃで構成されてもよい。
【０１３１】
【発明の効果】
以上のようにこの発明によれば、当該光ファイバでは、ＯＨ吸収に起因した伝送損失の増加が認められる波長１．３８μｍを含む波長１．３７μｍ〜１．５０μｍの範囲、好ましくは波長１．３７μｍ〜１．４３μｍ又は波長１．４５μｍよりも大きくかつ１．５０μｍ以下の範囲に唯一の零分散波長が有し、この波長範囲を挟む１．３μｍ波長帯及び１．５５μｍ波長帯近傍に零分散波長は存在しない。したがって、これら波長帯域を信号光波長帯域と利用する場合、意図的な分散の発生により四光波混合等の非線形光学現象を効果的に抑制する。また、設定された零分散波長における分散スロープの絶対値は０．１０ｐｓ／ｎｍ2／ｋｍ以下（好ましくは波長１．５５μｍにおいて０．０６ｐｓ／ｎｍ2／ｋｍ以下）であるから、１．３μｍ波長帯及び１．５５μｍ波長帯それぞれにおける分散は均一化される。このような光ファイバを光伝送システムの伝送路に適用することにより、１．３μｍ波長帯及び１．５５μｍ波長帯の双方において良好な光通信が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 図１Ａは、この発明に係る光ファイバの、波長に対する伝送損失特性を示すグラフであり、図１Ｂは、この発明に係る光ファイバの、波長に対する分散特性を示すグラフである。
【図２】 図２Ａは、この発明に係る光ファイバの第１及び第１３実施例の断面構造を示す図であり、図２Ｂは、図２Ａに示された第１実施例に係る光ファイバの屈折率プロファイルである。
【図３】 図３は、第２実施例に係る光ファイバの屈折率プロファイルである。
【図４】 図４は、第３、第１５及び第１７実施例に係る光ファイバの屈折率プロファイルである。
【図５】 図５は、第４実施例に係る光ファイバの屈折率プロファイルである。
【図６】 図６は、第５、第１６、第１８、第１９及び第２１実施例に係る光ファイバの屈折率プロファイルである。
【図７】 図７は、第６、第２０及び第２２実施例に係る光ファイバの屈折率プロファイルである。
【図８】 図８は、第７及び第８実施例に係る光ファイバの屈折率プロファイルである。
【図９】 図９は、第９及び第１０実施例に係る光ファイバの屈折率プロファイルである。
【図１０】 図１０は、第１１及び第１２実施例に係る光ファイバの屈折率プロファイルである。
【図１１】 図１１は、図２Ｂ、図３〜図１０に示されたような種々の屈折率プロファイルを有する第１〜第１３実施例に係る光ファイバの諸特性をまとめた表である。
【図１２】 図１２は、第１４〜第２２実施例に係る光ファイバの諸特性をまとめた表である。
【図１３】 図１３は、第１実施例に係る光ファイバの、波長に対する分散特性を示すグラフである。
【図１４】 図１４は、脱水処理が不十分であった第１実施例に係る光ファイバの、波長に対する伝送損失特性を示すグラフである。
【図１５】 図１５は、脱水処理が十分に行われた第１及び第１３実施例に係る光ファイバの、波長に対する伝送損失特性を示すグラフである。
【図１６】 図１６は、脱水処理が不十分であった第１３実施例に係る光ファイバの、波長に対する伝送損失特性を示すグラフである。
【図１７】 図１７Ａは、主に第１８〜第２２実施例について、波長１．５５μｍにおける実効断面積Ａeffと分散スロープとの関係を示すグラフであり、図１７Ｂは、主な実施例について、波長１．５５μｍにおけるカットオフ波長λｃと直径３２ｍｍで曲げられたときの１ターン当たりの曲げ損失との関係を示すグラフである。
【図１８】 図１８Ａは、この発明に係る光伝送システムの概略構成を示す図であり、図１８Ｂは、この発明に係る光伝送システムの変形例を示す図である。
【発明の属する技術分野】
この発明は、光通信における伝送路に適用可能な光ファイバ、及び該光ファイバを含む光伝送システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から光通信における伝送路として、主に、１．３μｍ波長帯（１２８０ｎｍ〜１３２０ｎｍ）に零分散波長を有する標準的なシングルモード光ファイバが利用されてきた。このような光ファイバの主材料（シリカ）に起因した伝送損失は、１．５５μｍ波長帯（１５３０ｎｍ〜１５６５ｎｍ）で最小となることが知られており、加えて、Ｅｒ添加光ファイバを用いた光ファイバ増幅器は、１．５５μｍ波長帯の光を高効率に増幅することができる。このような理由から、１．５５μｍ波長帯に零分散波長を有するよう設計された分散シフト光ファイバが、複数波長の信号光を伝送する波長分割多重（ＷＤＭ：Wavelength Division Multiplexing）通信における伝送路に適用されている。なお、信号光を送出する光源については、従来から１．３μｍ波長帯の光や１．５５μｍ波長帯の光の出力を可能にするデバイス技術が確立されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
発明者らは、上述の従来技術を検討した結果、以下のような課題を発見した。すなわち、１．５５μｍ波長帯に零分散波長を有する分散シフト光ファイバを光伝送路として、１．３μｍ波長帯の信号光を伝送する場合、分散の絶対値が大きくなることから広帯域でＷＤＭ通信を行うことができない。また、このような分散シフト光ファイバで１．５５μｍ波長帯の信号光を伝送する場合、分散の絶対値が小さくなりすぎることから非線形光学現象の１つである四光波混合が発生し易くなる。一方、１．３μｍ波長帯に零分散波長を有する標準的なシングルモード光ファイバを光伝送路として、１．３μｍ波長帯の信号光を伝送する場合も、分散の絶対値が小さくなりすぎることから非線形光学現象の１つである四光波混合が発生し易くなる。また、このようなシングルモード光ファイバで１．５５μｍ波長帯の信号光を伝送する場合には、分散の絶対値が大きくなることから広帯域でＷＤＭ通信を行うことができない。
【０００４】
これに対し、広い波長帯域に亘って分散の発生を抑える光ファイバの開発が試みられている（例えば、K. Okamoto et al., "Zero total in single-mode optical fibers over an extended spectral range", Radio Science, Volume 17, Number 1, pages 31-36, January-February 1982 参照）。例えば、クラッド領域とコア領域との比屈折率差を２．４％と大きくし、かつコア領域の径を３．５μｍと小さくすることにより、広い波長帯域に亘って分散値の小さな光ファイバが提案されている。しかしながら、このようなクラッド領域とコア領域との比屈折率差が非常に大きい光ファイバは製造が困難であり、伝送損失が大きい。一方で、コア領域の径が小さい光ファイバでは実効断面積が小さくなり、非線形光学現象も発生し易くなる。
【０００５】
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたものであり、１．３μｍ波長帯の信号光及び１．５５μｍ波長帯の信号光双方の効率的な伝送を可能にする光ファイバ及びそれを含む光伝送システムを提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る光ファイバは、１．３μｍ波長帯の信号光及び１．５５μｍ波長帯の信号光双方の効率的な伝送を可能にする光ファイバであって、波長１．２０μｍ〜１．６０μｍの範囲に零分散波長を１つのみ有し、該零分散波長において正の分散スロープを有する光ファイバである。なお、この零分散波長は、１．３μｍ波長帯と１．５５μｍ波長帯とに挟まれた、波長１．３７μｍ〜１．５０μｍの範囲に存在する。また、上記分散スロープは、上記零分散波長においてその絶対値が０．１０ｐｓ／ｎｍ2／ｋｍ以下（好ましくは波長１．５５μｍにおいて０．０６ｐｓ／ｎｍ２／ｋｍ以下）であることが好ましく、少なくとも、波長１．３０μｍ〜１．５５μｍの範囲において分散が単調に変化（例えば、単調増加）している。
【０００７】
このように、当該光ファイバは、ＯＨ吸収に起因した伝送損失の増加が認められる波長１．３８μｍを含む波長１．３７μｍ〜１．５０μｍの範囲に零分散波長を有しているため、１．３μｍ波長帯近傍及び１．５５μｍ波長帯近傍ではある程度分散が発生する。したがって、これら１．３μｍ波長帯の信号光及び１．５５μｍ波長帯の信号光が伝搬する場合でも、当該光ファイバは、四光波混合は発生し難い構造を備える。
【０００８】
なお、増幅帯域が１．４７μｍ波長帯にあるツリウム添加ファイバ増幅器を利用する場合、零分散波長は、波長１．３７μｍ〜１．４３μｍの範囲に設定されるのがより好ましい。ＯＨ吸収ピーク（１．３８μｍ）の裾に零分散波長を合わせることにより、さらに伝送帯域を広げることができるからである。一方、脱水処理等を施すことにより上記ＯＨ吸収ピークを低く抑え、波長１．３８μｍを含む波長帯域を信号光波長帯域として利用する場合には、係る波長帯域において意図的に分散を発生させるべく、零分散波長を、波長１．４５μｍよりも大きく１．５０μｍ以下の範囲に設定してもよい。
【０００９】
当該光ファイバにおいて、分散は単調に増加するとともに、その零分散波長における分散スロープの絶対値は０．１０ｐｓ／ｎｍ2／ｋｍ以下、好ましくは波長１．５５μｍにおける分散スロープが０．０６ｐｓ／ｎｍ2／ｋｍ以下であることから、１．３μｍ波長帯における分散及び１．５５μｍ波長帯における分散は均一化される。このとき、波長１．３μｍにおける分散の絶対値と、波長１．５５μｍにおける分散の絶対値は、いずれも６ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ以上かつ１２ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ以下である。
【００１０】
以上のように、この発明に係る光ファイバは、１．３μｍ波長帯及び１．５５μｍ波長帯の双方において効率的な光通信を実現する。なお、シングルモードを保証する観点から、伝送路長が数百ｍ以下でカットオフ波長が１．３μｍ以下である場合、１．３μｍ波長帯及び１．５５μｍ波長帯それぞれにおいて基底モード光のみが伝搬し得るので好ましい。また、比較的長距離（伝送路長が数ｋｍ以下）の光伝送では、カットオフ波長の距離依存性を考慮すると、カットオフ波長は１．４５μｍ以下（信号光波長よりも長い場合）でも実用上の問題はない。一方、曲げ損失を低減する観点では、カットオフ波長が１．０μｍを下回ると、曲げ損失が著しく増加する場合がある。そのため、該カットオフ波長は１．０５μｍ以上、さらには１．３０μｍ以上であるのが好ましい。
【００１１】
さらに、この発明に係る光ファイバは、１．３μｍ波長帯及び１．５５μｍ波長帯において効率的な光伝送を可能にすべく、波長１．５５μｍにおいて、直径３２ｍｍで巻かれたときに１ターン当たり０．５ｄＢ以下、好ましくは０．０６ｄＢ以下となる曲げ損失を有するとともに、波長１．５５μｍにおいて４５μｍ2以上、好ましくは４９μｍ2よりも大きい実効断面積Ａeffを有する。また、当該光ファイバは、波長１．３８μｍにおけるＯＨ吸収に起因した伝送損失の増加量が０．１ｄＢ／ｋｍ以下である。特に、波長１．３８μｍにおけるＯＨ吸収に起因した伝送損失の増加量が０．１ｄＢ／ｋｍ以下であれば、該波長１．３８μｍ近傍の波長帯域を信号光波長帯域に利用することも可能である。この場合は、意図的に該波長１．３８μｍ近傍の波長帯域に分散を発生させるべく（四光波混合を抑制するため）、零分散波長を波長１．４５μｍよりも大きくかつ１．５０μｍ以下の範囲内に設定してもよい。
【００１２】
なお、実効断面積Ａeffは、特開平８−２４８２５１号公報（EP 0 724 171 A2）に示されたように、以下の（１）式で与えられる。
【００１３】
ここで、Ｅは伝搬光に伴う電界、ｒはコア中心からの径方向の距離である。
【００１４】
この発明に係る光ファイバは、純シリカ（故意には不純物が添加されていないシリカ）の屈折率を基準とした比屈折率差の最大値が１％以下であって最小値が−０．５％以上である屈折率プロファイルを有する。このような屈折率プロファイルにおいて、例えばＧｅ元素が添加された高屈折率領域の、純シリカに対する比屈折率差は１％以下であり、例えばＦ元素が添加された低屈折率領域の、純シリカに対する比屈折率差は−０．５％以上であることから、製造（不純物添加による屈折率制御）が容易であり、また、伝送損失を小さくすることが可能になる。なお、純シリカの屈折率を基準とした比屈折率差の最小値が−０．２％以上、より好ましくは−０．１５％よりも大きいければ、当該光ファイバの製造を容易にする点でさらに好ましい。
【００１５】
上述のような諸特性を有する光ファイバは、種々の構成によって実現できる。すなわち、当該光ファイバの第１構造は、所定軸に沿って伸びた、所定の屈折率を有するコア領域と、該コア領域の外周に設けられたクラッド領域を備えた構造により実現できる。この第１構造の光ファイバは、ディプレストクラッド構造をさらに備えてもよい。ディプレストクラッド構造は、上記クラッド領域を、上記コア領域の外周に設けられ、該コア領域よりも低い屈折率を有する内側クラッドと、この内側クラッドの外周に設けられ、該内側クラッドよりも高くかつコア領域よりも低い屈折率を有する外側クラッドにより構成することにより実現される。
【００１６】
当該光ファイバの第２構造も、第１構造と同様にコア領域と該コア領域の外周に設けられたクラッド領域とを備える。ただし、上記コア領域は、所定の屈折率を有する第１コアと、該第１コアの外周に設けられかつ該第１コアよりも低い屈折率を有する第２コアとから構成される。この第２構造の光ファイバがディプレストクラッド構造を備える場合には、上記クラッド領域は、上記第２コアの外周に接しかつ該第２コアより低い屈折率を有する内側クラッドと、該内側クラッドの外周に設けられ、該内側クラッドよりも高くかつ該第２コアよりも低い屈折率を有する外側クラッドとで構成される。
【００１７】
当該光ファイバの第３構造は、第１構造と同様に所定軸に沿って伸びたコア領域と、該コア領域の外周に設けられたクラッド領域を備え、特に、該コア領域は、所定の屈折率を有する第１コアと、該第１コアの外周に設けられ該第１コアよりも低い屈折率を有する第２コアと、該第２コアの外周に設けられ該第２コアよりも高い屈折率を有する第３コアとを備える。ただし、この第３構造の光ファイバがディプレストクラッド構造を備える場合には、上記クラッド領域は、上記第３コアの外周に接しかつ該第３コアより低い屈折率を有する内側クラッドと、該内側クラッドの外周に設けられ、該内側クラッドよりも高くかつ該第３コアよりも低い屈折率を有する外側クラッドとで構成される。
【００１８】
上述のような第３構造の適用により、特に波長１．５５μｍにおいて０．０６ｐｓ／ｎｍ2／ｋｍ以下の低分散スロープを有する光ファイバが得やすくなる。
【００１９】
さらに、当該光ファイバの第４構造も、所定軸に沿って伸びたコア領域と、該コア領域の外周に設けられたクラッド領域とを備え、特に、該コア領域は、所定の屈折率を有する第１コアと、該第１コアの外周に設けられ該第１コアよりも高い屈折率を有する第２コアとを備える。この第４構造の光ファイバがディプレストクラッド構造を備える場合には、上記クラッド領域は、上記第２コアの外周に接しかつ該第２コアより低い屈折率を有する内側クラッドと、該内側クラッドの外周に設けられ、該内側クラッドよりも高くかつ該第２コアよりも低い屈折率を有する外側クラッドとで構成される。
【００２０】
当該光ファイバの第５構造は、所定軸に沿って伸びたコア領域と、該コア領域の外周に設けられたクラッド領域とを備え、特に、該コア領域は、所定の屈折率を有する第１コアと、該第１コアの外周に設けられ該第１コアよりも高い屈折率を有する第２コアと、該第２コアの外周に設けられ該第２コアよりも低い屈折率を有する第３コアと、該第３コアの外周に設けられ該第３コアよりも高い屈折率を有する第４コアとからなるコア領域とを備える。この第５態様の光ファイバにおいて、上記クラッド領域は、上記第４コアよりも低い屈折率を有する。
【００２１】
この発明に係る光伝送システムは、上述のような構造を備えた光ファイバにより実現される。具体的に、この発明に係る光伝送システムは、１．３μｍ波長帯の第１光を出力する第１送信器と、１．５５μｍ波長帯の第２の光を出力する第２送信器と、該第１送信器から出力された第１光及び該第２送信器から出力された第２光とを合波する合波器と、該合波器にその一端が光学的に接続された、上述の構造を備えた光ファイバとを、少なくとも備える。この構成により、当該光ファイバは、合波器により合波された第１光及び第２光それぞれを伝送する。以上のような構成を備えた光伝送システムによれば、第１送信器から出力された１．３μｍ波長帯の第１光は、合波器を経て上記光ファイバに入射され、該光ファイバ内を受信系に向かって伝搬する。一方、第２の送信器から出力された１．５５μｍ波長帯の第２の光は、合波器を経て光ファイバに入射され、該光ファイバ内を受信系に向かって伝搬する。光伝送路に適用される光ファイバは、上述のように、また、１．３μｍ波長帯及び１．５５μｍ波長帯のいずれにおいても効率的な光通信を可能にする構造を備えており、上述のような特殊構造を備えた光ファイバが適用されることにより、当該光伝送システムは大容量通信を可能にする。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、この発明に係る光ファイバ及び光伝送システムの各実施例を、図１Ａ〜図２Ｂ、図３〜１６、及び図１７Ａ〜図１８Ｂを用いて説明する。なお、図面中の同一要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
【００２３】
まず、図１Ａは、この発明に係る光ファイバの、波長に対する伝送損失特性を示すグラフであり、図１Ｂは、この発明に係る光ファイバの、波長に対する分散特性を示すグラフである。
【００２４】
この発明に係る光ファイバは、零分散波長を波長１．２０μｍ〜１．６０μｍの範囲に１つのみ有し、該零分散波長が波長１．３７μｍ〜１．５０μｍの範囲内に存在する。図１Ａのグラフに示されたように、ＯＨ吸収に起因した伝送損失が波長１．３８μｍ付近で発生するので（例えば、KAZUHIRO NOGUCHI et al., “Loss Increase for Optical Fibers Exposed to Hydrogen Atmosphere”, JOURNAL OF LIGHTWAVE TECHNOLOGY, VOL. LT-3, NO. 2, APRIL 1985 参照）、この波長近傍の信号光の光通信への利用は必ずしも好ましくない。そこで、この発明に係る光ファイバでは、図１Ｂに示されたように、ＯＨ吸収に起因した伝送損失が生じる波長１．３８μｍを含む波長１．３７μｍ〜１．４３μｍの範囲内に零分散波長が設定され、逆に、該波長範囲を挟む１．３μｍ波長帯近傍及び１．５５μｍ波長帯近傍への零分散波長の設定が避けられている。なお、波長１．３８μｍを含むこの波長帯を信号光波長帯域として利用する場合には、零分散波長を１．４５μｍよりも大きくかつ１．５０μｍ以下の範囲内に設定してもよい。このように、この発明に係る光ファイバは、零分散波長を含む所定の波長帯域を避けた１．３μｍ波長帯及び１．５５μｍ波長帯が信号光波長帯域として利用されることにより、これら波長帯域において意図的に分散を生じさせ、逆に四光波混合の発生を効果的に抑制している。上述のように、１．３７μｍ〜１．４３μｍの範囲内に零分散波長を設定すると、増幅帯域が１．４７μｍ波長帯にあるツリウム添加ファイバ増幅器を利用することによりさらに伝送帯域を広げることができる。一方、脱水処理等を施すことにより上記ＯＨ吸収ピークを低く抑え、波長１．３８μｍを含む波長帯域を信号光波長帯域として利用する場合には、係る波長帯域において意図的に分散を発生させるべく、零分散波長を波長１．４５μｍよりも大きく１．５０μｍ以下の範囲に設定してもよい。
【００２５】
また、この発明に係る光ファイバは、上記零分散波長における分散スロープの絶対値が０．１０ｐｓ／ｎｍ2／ｋｍ以下（好ましくは波長１．５５μｍにおいて０．０６ｐｓ／ｎｍ2／ｋｍ以下）であり、１．３μｍ波長帯及び１．５５μｍ波長帯それぞれにおける分散の均一化が実現できる。このとき、当該光ファイバでは、波長１．３μｍにおける分散Ｄ1.3の絶対値、及び波長１．５５μｍにおける分散Ｄ1.55の絶対値それぞれが、６ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ以上１２ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ以下である。１．３μｍ波長帯に零分散波長を有する標準的なシングルモード光ファイバの、１．５５μｍ波長帯における分散値が１７ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ程度であることを考慮しても、１．３μｍ波長帯及び１．５５μｍ波長帯それぞれにおける当該光ファイバの分散の絶対値は十分小さいので（１２ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ以下）、光通信の利用により適している。一方、これら波長帯域では適度に分散が発生するので（６ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ以上）、四光波混合の発生を効果的に避けることができる。
【００２６】
さらに、この発明に係る光ファイバは、伝送路長が数百ｍ以下でカットオフ波長が１．３μｍ以下であるのがシングルモードを保証する観点から好ましい。この場合、１．３μｍ波長帯及び１．５５μｍ波長帯それぞれにおいて基底モード光のみが伝搬し得る。比較的長距離（伝送路長が数ｋｍ以下）の伝送では、カットオフ波長の距離依存性を考慮すると、カットオフ波長は１．４５μｍ以下でもよい。なお、この明細書において、カットオフ波長はＣＣＩＴＴ規格に規定されているように、長さ２ｍの光ファイバを半径１４０ｍｍで１ターンだけ巻いた状態で測定されたＬＰ１１モードのカットオフ波長である。また、曲げ損失を低減する観点では、カットオフ波長が１．０μｍを下回ると、曲げ損失が著しく増加する場合がある。そのため、該カットオフ波長は１．０５μｍ以上、さらには１．３０μｍ以上であるのが好ましい。
【００２７】
以上のように、この発明に係る光ファイバは、１．３μｍ波長帯及び１．５５μｍ波長帯の双方を避けた波長範囲に零分散波長を設定し、かつ各波長帯域における分散値の小さなシングルモード光ファイバであるため、複数の波長帯域を利用した光通信システムの伝送媒体に適している。
【００２８】
この発明に係る光ファイバは、波長１．３０μｍ〜１．５５μｍの範囲において分散が単調に変化するのが好ましい（図１Ｂに示されたケースでは単調増加）。この場合、波長１．２０μｍ〜１．６０μｍの範囲内に零分散波長を１つのみ設定することが可能であり、加えて、１．３μｍ波長帯及び１．５５μｍ波長帯それぞれにおける分散が零に近づくことがない点でも好ましい（分散が零に近づくと非線形光学現象が生じ易くなる）。
【００２９】
この発明に係る光ファイバは、直径３２ｍｍで巻かれたときの波長１．５５μｍにおける曲げ損失が０．５ｄＢ／ターン以下、さらには０．０６ｄＢ／ターン以下であるのが好ましい。この場合、曲げ損失が十分に小さいので、ケーブル化等に起因した損失増加を効果的に抑制することができる。なお、この曲げ損失（ｄＢ／ターン）は、直径３２ｍｍのマンドレル（mandrel）に巻き付けられた光ファイバについて、波長１．５５μｍの光の伝送損失を１ターン当たりの損失値に換算した値である。
【００３０】
この発明に係る光ファイバは、波長１．５５μｍにおける実効断面積Ａeffが４５μｍ2以上、さらには４９μｍ2よりも大きいことが好ましい。この値は、１．５５μｍ波長帯に零分散波長を有する従来の分散シフト光ファイバにおける実効断面積と同等以上であり、単位断面積当たりの光強度が小さくなるので、四光波混合等の非線形光学現象の発生が効果的に抑制される。
【００３１】
この発明に係る光ファイバは、波長１．３８μｍにおけるＯＨ吸収に起因した伝送損失の増加量αが０．１ｄＢ／ｋｍ以下であることが好ましい。光通信に適用可能な波長帯域が広くなり、さらに大容量光通信が可能となるからである。なお、波長１．３８μｍを含む波長帯域を信号光波長帯域として利用する場合には、非線形光学現象の発生を抑制するため、該波長帯域を避けた波長１．４５μｍよりも大きくかつ波長１．５０μｍ以下の範囲内に零分散波長を設計するのが好ましい。
【００３２】
この発明に係る光ファイバは、純シリカ（故意には不純物が添加されていないシリカ）の屈折率を基準とした比屈折率差の最大値が１％以下であって最小値が−０．５％以上である屈折率プロファイルを有するのが好ましい。例えばＧｅ元素が添加される高屈折率領域の、純シリカに対する比屈折率差は１％以下であって、例えばＦ元素が添加される低屈折率領域の、純シリカに対する比屈折率差は−０．５％以上であるので、製造が比較的容易であり、また、伝送損失の小さな光伝送媒体が得られる。なお、より製造を容易にするためには、純シリカの屈折率を基準とした比屈折率差の最小値は−０．２％以上、より好ましくは−０．１５％よりも大きいことが好ましい。
【００３３】
次に、この発明に係る光ファイバの第１〜２２実施例を図２Ａ、図２Ｂ、及び図３〜図１０を用いて説明する。
【００３４】
（第１実施例）
図２Ａは、第１実施例に係る光ファイバ１００の断面構造を示す図であり、図２Ｂは、図１Ａに示された光ファイバ１００の屈折率プロファイルである。この第１実施例に係る光ファイバ１００は、所定軸に沿って伸びた屈折率ｎ1を有する外径２ａのコア領域１１０と、該コア領域１１０の外周に設けられた屈折率ｎ2を（＜ｎ1）有するクラッド領域１２０とを備える。なお、コア領域１１０の屈折率は、クラッド領域１２０の屈折率よりも大きい。コア領域１１０の外径２ａは５．２μｍであり、クラッド領域１２０を基準としたコア領域１１０の比屈折率差Δ1は０．５５％である。このような光ファイバは、シリカをベースとして、例えば、コア領域１１０にＧｅ元素を添加することにより得られる。
【００３５】
図２Ｂに示された屈折率プロファイル１５０の横軸は、図２Ａ中の線Ｌに沿った、コア領域１１０の中心軸に対して垂直な断面上の各部位に相当している。したがって、図２Ｂの屈折率プロファイル１５０において、領域１５１はコア領域１１０の線Ｌ上の各部位における屈折率、領域１５２はクラッド領域１２０の線Ｌ上の各部位における屈折率をそれぞれ示している。
【００３６】
なお、最外郭のクラッド領域１２０に対するコア領域１１０の比屈折率差△1は、以下のように定義される。
【００３７】
△1＝（ｎ1−ｎ2）／ｎ2
ここで、ｎ1はコア領域１１０の屈折率、ｎ2はクラッド領域１２０の屈折率である。また、この明細書では、比屈折率差Δは百分率で表示されており、上記定義式における各領域の屈折率は順不同である。したがって、Δが負の値の場合、対応する領域の屈折率はクラッド領域１２０の屈折率よりも低いことを意味する。
【００３８】
この第１実施例に係る光ファイバの零分散波長は１．４４μｍであり、波長１．２０μｍ〜１．６０μｍの範囲には該零分散波長が１つのみ存在している。該零分散波長における分散スロープは０．０６０ｐｓ／ｎｍ2／ｋｍ、波長１．５５μｍにおける分散スロープは０．０５４ｐｓ／ｎｍ２／ｋｍ、カットオフ波長が０．９６μｍである。また、少なくとも波長１．３０μｍ〜１．５５μｍの範囲において分散は単調に増加しており、具体的には、波長１．２０μｍにおける分散が−１８．５ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ、波長１．３０μｍにおける分散が−９．６ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ、波長１．４５μｍにおける分散が０．６ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ、波長１．５５μｍにおける分散が６．２ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ、波長１．６０μｍにおける分散が８．８ｐｓ／ｎｍ／ｋｍである。さらに、直径３２ｍｍで巻まれたときの波長１．５５μｍにおける曲げ損失は１ターン当たり０．０６ｄＢであり、波長１．５５μｍにおける実効断面積Ａｅｆｆは４９．１μｍ2である。
【００３９】
（第２実施例）
次に、図３は、第２実施例に係る光ファイバの屈折率プロファイルである。この第２実施例に係る光ファイバの基本構造は、図２Ａに示された第１実施例に類似しており、図２Ａに示されたクラッド領域１２０がディプレストクラッド構造を有する点が第１実施例と異なっている。図２Ａを参照して説明すると、第２実施例に係る光ファイバは、屈折率ｎ1を有する外径２ａのコア領域１１０と、該コア領域１１０の外周に設けられたクラッド領域１２０を備えている。該クラッド領域１２０は、コア領域１１０に接して設けられかつ屈折率ｎ3（＜ｎ1）を有する外径２ｂの内側クラッドと、該内側クラッドの外周に設けられた屈折率ｎ2（＜ｎ1、＞ｎ3）を有する外側クラッドにより構成されている。なお、コア領域１１０の外径２ａは５．２μｍであり、内側クラッドの外径２ｂは１０．９μｍである。また、外側クラッド領域の屈折率ｎ2を基準とした、コア領域の比屈折率差Δ1（＝（ｎ1−ｎ2）／ｎ2）は０．５５％、内側クラッドの比屈折率差Δ3（＝（ｎ3−ｎ2）／ｎ2）は−０．０５％である。このような光ファイバは、シリカをベースとして、例えば、コア領域にＧｅ元素が添加され、内側クラッドにＦ元素が添加されることにより得られる。
【００４０】
図３に示された屈折率プロファイル２５０と図２Ａに示された断面構造との関係について説明すると、該屈折率プロファイル２５０の横軸は、図２Ａ中の線Ｌに沿った、コア領域１１０の中心軸に対して垂直な断面上の各部位に相当している。したがって、図３の屈折率プロファイル２５０において、領域２５１はコア領域１１０の線Ｌ上の各部位における屈折率、領域２５２はクラッド領域１２０を構成する内側クラッドの線Ｌ上の各部位における屈折率、領域２５３はクラッド領域１２０を構成する外側クラッドの線Ｌ上の各部位における屈折率を、それぞれ示している。
【００４１】
この第２実施例に係る光ファイバの零分散波長は１．４６μｍであり、波長１．２０μｍ〜１．６０μｍの範囲内には該零分散波長が１つのみ存在している。該零分散波長における分散スロープは０．０５３ｐｓ／ｎｍ2／ｋｍ、波長１．５５μｍにおける分散スロープは０．０４９ｐｓ／ｎｍ２／ｋｍ、カットオフ波長は０．９３μｍである。また、少なくとも波長１．３０μｍ〜１．５５μｍの範囲において分散は単調に増加しており、具体的には、波長１．２０μｍにおける分散が−１８．５ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ、波長１．３０μｍにおける分散が−１０．１ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ、波長１．４５μｍにおける分散が−０．５ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ、波長１．５５μｍにおける分散が４．３ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ、波長１．６０μｍにおける分散が６．７ｐｓ／ｎｍ／ｋｍである。さらに、直径３２ｍｍで巻かれたときの波長１．５５μｍにおける曲げ損失は、１ターン当たり０．２０ｄＢであり、波長１．５５μｍにおける実効断面積Ａｅｆｆは４７．２μｍ2である。
【００４２】
（第３実施例）
図４は、第３実施例に係る光ファイバの屈折率プロファイルである。この第２実施例に係る光ファイバの基本構造も、図２Ａに示された第１実施例に類似しており、図２Ａに示されたコア領域１１０が第１コアと第２コアで構成された点が第１実施例と異なっている。図２Ａを参照して第３実施例に係る光ファイバの構造を説明すると、コア領域１１０は、光軸中心に最大屈折率ｎ1を有する外径２ａの第１コアと、該第１コアの外周に設けられかつ屈折率ｎ2（＜ｎ1）を有する外径２ｂの第２コアとを備える。第２コアの外周に設けられたクラッド領域１２０の屈折率はｎ3（＜ｎ2）である。
【００４３】
図４に示された屈折率プロファイル３５０と図２Ａに示された断面構造との関係について説明すると、該屈折率プロファイル３５０の横軸は、図２Ａ中の線Ｌに沿った、コア領域１１０の中心軸に対して垂直な断面上の各部位に相当している。したがって、図４の屈折率プロファイル３５０において、領域３５１はコア領域１１０を構成する第１コアの線Ｌ上の各部位における屈折率、領域３５２はコア領域１１０を構成する第２コアの線Ｌ上の各部位における屈折率、領域３５３はクラッド領域１２０の線Ｌ上の各部位における屈折率を、それぞれ示している。なお、コア領域１１０を構成する第１コアの外径２ａは６．４μｍであり、第２コア領域の外径２ｂは１６．０μｍである。クラッド領域１２０の屈折率ｎ3を基準とした、第１コアの比屈折率差Δ1（＝（ｎ1−ｎ3）／ｎ3）は０．６０％、第２コアの比屈折率差Δ2（＝（ｎ2−ｎ3）／ｎ3）は０．１０％である。このような光ファイバは、シリカをベースとして、例えば、第１コア及び第２コアそれぞれに適切な量のＧｅ元素が添加されることにより得られる。
【００４４】
この第３実施例に係る光ファイバの零分散波長は１．４２μｍであり、波長１．２０μｍ〜１．６０μｍの範囲内には該零分散波長が１つのみ存在している。該零分散波長における分散スロープは０．０７９ｐｓ／ｎｍ2／ｋｍ、波長１．５５μｍにおける分散スロープは０．０７０ｐｓ／ｎｍ２／ｋｍ、カットオフ波長は１．１９μｍである。また、少なくとも波長１．３０μｍ〜１．５５μｍの範囲において分散は単調に増加しており、具体的には、波長１．２０μｍにおける分散が−２０．８ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ、波長１．３０μｍにおける分散が−１０．６ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ、波長１．４５μｍにおける分散が２．１ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ、波長１．５５μｍにおける分散が９．３ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ、波長１．６０μｍにおける分散が１２．８ｐｓ／ｎｍ／ｋｍである。さらに、直径３２ｍｍで巻まれたときの波長１．５５μｍにおける曲げ損失は、１ターン当たり０．００６ｄＢであり、波長１．５５μｍにおける実効断面積Ａｅｆｆは６３．６μｍ2である。
【００４５】
（第４実施例）
図５は、第４実施例に係る光ファイバの屈折率プロファイルである。この第４実施例に係る光ファイバも、図２Ａに示された第１実施例と同様にコア領域１１０とクラッド領域１２０を備える。ただし、クラッド領域１２０がディプレスト構造を備える点で上述の第３実施例と異なる。図２Ａを参照して第４実施例に係る光ファイバの構造を説明すると、第３実施例と同様に、コア領域１１０は、光軸中心に最大屈折率ｎ1を有する外径２ａの第１コアと、該第１コアの外周に設けられかつ屈折率ｎ2（＜ｎ1）を有する外径２ｂの第２コアとを備えている。クラッド領域１２０は、第２コアの外周に接して設けられかつ屈折率ｎ4（＜ｎ2）を有する外径２ｃの内側クラッドと、該内側クラッドの外周に設けられかつ屈折率ｎ3（＞ｎ4、＜ｎ2）を有する外側クラッドを備える。
【００４６】
図５に示された屈折率プロファイル４５０と図２Ａに示された断面構造との関係について説明すると、該屈折率プロファイル４５０の横軸は、図２Ａ中の線Ｌに沿った、コア領域１１０の中心軸に対して垂直な断面上の各部位に相当している。したがって、図５の屈折率プロファイル４５０において、領域４５１はコア領域１１０を構成する第１コアの線Ｌ上の各部位における屈折率、領域４５２はコア領域１１０を構成する第２コアの線Ｌ上の各部位における屈折率、領域４５３はクラッド領域１２０を構成する内側クラッドの線Ｌ上の各部位における屈折率、領域４５４はクラッド領域１２０を構成する外側クラッドの線Ｌ上の各部位における屈折率を、それぞれ示している。なお、第１コアの外径２ａは６．３μｍ、第２コアの外径２ｂは１６．１μｍ、内側クラッドの外径２ｃは２８．８μｍである。純シリカの外側クラッドの屈折率を基準とした、第１コアの比屈折率差Δ1（＝（ｎ1−ｎ3）／ｎ3）は０．６０％、第２コアの比屈折率差Δ2（＝（ｎ2−ｎ3）／ｎ3）は０．１０％、内側クラッドの比屈折率差Δ4（＝（ｎ4−ｎ3）／ｎ3）は−０．０５％である。このような光ファイバは、シリカをベースとして、例えば、第１コア及び第２コアそれぞれに適切な量のＧｅ元素を添加し、内側クラッドにＦ元素を添加することにより得られる。
【００４７】
この第４実施例に係る光ファイバの零分散波長は１．４１μｍであり、波長１．２０μｍ〜１．６０μｍの範囲には該零分散波長が１つのみ存在している。該零分散波長における分散スロープは０．０８１ｐｓ／ｎｍ2／ｋｍ、波長１．５５μｍにおける分散スロープは０．０７０ｐｓ／ｎｍ２／ｋｍ、カットオフ波長は１．１５μｍである。また、少なくとも波長１．３０μｍ〜１．５５μｍの範囲において分散は単調に増加しており、具体的には、波長１．２０μｍにおける分散が−２０．３ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ、波長１．３０μｍにおける分散が−９．９ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ、波長１．４５μｍにおける分散が３．１ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ、波長１．５５μｍにおける分散が１０．２ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ、波長１．６０μｍにおける分散が１３．７ｐｓ／ｎｍ／ｋｍである。さらに、直径３２ｍｍで巻かれたときの波長１．５５μｍにおける曲げ損失は、１ターン当たり０．００４ｄＢであり、波長１．５５μｍにおける実効断面積Ａｅｆｆは６２．０μｍ2である。
【００４８】
（第５実施例）
図６は、第５実施例に係る光ファイバの屈折率プロファイルである。この第５実施例に係る光ファイバの基本構造も、図２Ａに示された第１実施例に類似しており、コア領域１１０とクラッド領域１２０から構成されている。図２Ａに示された第５実施例に係る光ファイバの構造を説明すると、クラッド領域１２０に囲まれたコア領域１１０は、所定軸に沿って伸びた屈折率ｎ1を有する外径２ａの第１コアと、該第１コアの外周に設けられかつ屈折率ｎ2（＜ｎ1）を有する外径２ｂの第２コアと、該第２コアの外周に設けられかつ屈折率ｎ3（＞ｎ2、＜ｎ1）を有する外径２ｃの第３コアとを備える。第３コアの外周に設けられたクラッド領域１２０の屈折率は、ｎ4（＜ｎ1、＜ｎ3）である。
【００４９】
図６に示された屈折率プロファイル５５０と図２Ａに示された断面構造との関係について説明すると、該屈折率プロファイル５５０の横軸は、図２Ａ中の線Ｌに沿った、コア領域１１０の中心軸に対して垂直な断面上の各部位に相当している。したがって、図６の屈折率プロファイル５５０において、領域５５１はコア領域１１０を構成する第１コアの線Ｌ上の各部位における屈折率、領域５５２はコア領域１１０を構成する第２コアの線Ｌ上の各部位における屈折率、領域５５３はコア領域１１０を構成する第３コアの線Ｌ上の各部位における屈折率、領域５５４はクラッド領域１２０の線Ｌ上の各部位における屈折率を、それぞれ示している。なお、第１コアの外径２ａは５．３μｍ、第２コアの外径２ｂは１０．０μｍ、第３コア領域の外径２ｃは１６．６μｍである。クラッド領域の屈折率を基準とした、第１コアの比屈折率差Δ1（＝（ｎ1−ｎ4）／ｎ4）は０．５８％、第２コアの比屈折率差はｎ2＝ｎ4に設定されているため０％、第３コアの比屈折率差Δ3（＝（ｎ3−ｎ4）／ｎ4）は０．１４％である。このような光ファイバは、シリカをベースとして、例えば、第１コア及び第３コアそれぞれに適切な量のＧｅ元素を添加することにより得られる。
【００５０】
この第５実施例に係る光ファイバの零分散波長は１．４８μｍであり、波長１．２０μｍ〜１．６０μｍの範囲には該零分散波長が１つのみ存在している。該零分散波長における分散スロープは０．０６４ｐｓ／ｎｍ2／ｋｍ、波長１．５５μｍにおける分散スロープは０．０６４ｐｓ／ｎｍ２／ｋｍ、カットオフ波長は１．２４μｍである。また、少なくとも波長１．３０μｍ〜１．５５μｍの範囲において分散は単調に増加しており、具体的には、波長１．２０μｍにおける分散が−２０．３ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ、波長１．３０μｍにおける分散が−１１．９ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ、波長１．４５μｍにおける分散が−１．９ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ、波長１．５５μｍにおける分散が４．８ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ、波長１．６０μｍにおける分散が８．０ｐｓ／ｎｍ／ｋｍである。さらに、直径３２ｍｍで巻かれたときの波長１．５５μｍにおける曲げ損失は、１ターン当たり０．０００８ｄＢであり、波長１．５５μｍにおける実効断面積Ａｅｆｆは５３．９μｍ2である。
【００５１】
（第６実施例）
図７は、第６実施例に係る光ファイバの屈折率プロファイルである。この第６実施例に係る光ファイバの基本構造も、図２Ａに示された第１実施例と同様にコア領域１１０とクラッド領域１２０を備える。ただし、クラッド領域１２０がディプレストクラッド構造を備えている点が第５実施例と異なる。図２Ａを参照して第６実施例に係る光ファイバの構造を説明すると、コア領域１１０は、所定軸に沿って伸びた屈折率ｎ1を有する外径２ａの第１コアと、該第１コアの外周に設けられかつ屈折率ｎ2を（＜ｎ1）有する外径２ｂの第２コアと、該第２コアの外周に設けられかつ屈折率ｎ3を（＜ｎ1、＞ｎ2）有する外径２ｃの第３コアとを備える。ディプレストクラッド構造のクラッド領域１２０は、第３コアの外周に設けられかつ屈折率ｎ5（＜ｎ3）を有する外径２ｄの内側クラッドと、該内側クラッドの外周に設けられた屈折率ｎ4（＜ｎ3、＞ｎ5）を有する外側クラッドとを備える。
【００５２】
図７に示された屈折率プロファイル６５０と図２Ａに示された断面構造との関係について説明すると、該屈折率プロファイル６５０の横軸は、図２Ａ中の線Ｌに沿った、コア領域１１０の中心軸に対して垂直な断面上の各部位に相当している。したがって、図７の屈折率プロファイル６５０において、領域６５１はコア領域１１０を構成する第１コアの線Ｌ上の各部位における屈折率、領域６５２はコア領域１１０を構成する第２コアの線Ｌ上の各部位における屈折率、領域６５３はコア領域１１０を構成する第３コアの線Ｌ上の各部位における屈折率、領域６５４はクラッド領域１２０を構成する内側クラッドの線Ｌ上の各部位における屈折率、領域６５５はクラッド領域１２０を構成する外側クラッドの線Ｌ上の各部位における屈折率を、それぞれ示している。なお、第１コアの外径２ａは５．７μｍ、第２コアの外径２ｂは１６．２μｍ、第３コア領域の外径２ｃは２３．０μｍであり、内側クラッドの外径２ｄは３４．４μｍである。また、外側クラッド領域の屈折率を基準とした、第１コアの比屈折率差Δ1（＝（ｎ1−ｎ4）／ｎ4）は０．５０％、第２コアの比屈折率差はｎ2＝ｎ4に設定されているため０％、第３コアの比屈折率差Δ3（＝（ｎ3−ｎ4）／ｎ4は０．１６％、内側クラッドの比屈折率差Δ5（＝（ｎ5−ｎ4）／ｎ4は−０．１０％である。このような光ファイバは、シリカをベースとして、例えば、第１コア及び第３コアそれぞれに適切な量のＧｅ元素を添加し、内側クラッドにＦ元素を添加することにより得られる。
【００５３】
この第６実施例に係る光ファイバの零分散波長は１．４２μｍであり、波長１．２０μｍ〜１．６０μｍの範囲には該零分散波長が１つのみ存在している。該零分散波長における分散スロープは０．０５６ｐｓ／ｎｍ2／ｋｍ、波長１．５５μｍにおける分散スロープは０．０５２ｐｓ／ｎｍ２／ｋｍ、カットオフ波長は１．２３μｍである。また、少なくとも波長１．３０μｍ〜１．５５μｍの範囲において分散は単調に増加しており、具体的には、波長１．２０μｍにおける分散が−１６．４ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ、波長１．３０μｍにおける分散が−７．９ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ、波長１．４５μｍにおける分散が１．６ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ、波長１．５５μｍにおける分散が６．６ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ、波長１．６０μｍにおける分散が９．２ｐｓ／ｎｍ／ｋｍである。さらに、直径３２ｍｍで巻かれたときの波長１．５５μｍにおける曲げ損失は、１ターン当たり０．０２ｄＢであり、波長１．５５μｍにおける実効断面積Ａｅｆｆは５７．１μｍ2である。
【００５４】
（第７及び第８実施例）
図８は、第７及び第８実施例に係る光ファイバの屈折率プロファイルである。これら第７及び第８実施例は同じ構造を備え、いずれも図２Ａに示された第１実施例と同様にコア領域１１０とクラッド領域１２０を備える。図２Ａを参照して第７及び第８実施例に係る光ファイバの構造を説明すると、コア領域１１０は、所定軸に沿って伸びた屈折率ｎ1を有する外径２ａの第１コアと、該第１コアの外周に設けられかつ屈折率ｎ2を（＞ｎ1）有する外径２ｂの第２コアを備える。第２コアの外周に設けられたクラッド領域１２０の屈折率はｎ3（＜ｎ2）である。
【００５５】
図８に示された屈折率プロファイル７５０と図２Ａに示された断面構造との関係について説明すると、該屈折率プロファイル７５０の横軸は、図２Ａ中の線Ｌに沿った、コア領域１１０の中心軸に対して垂直な断面上の各部位に相当している。したがって、図８の屈折率プロファイル７５０において、領域７５１はコア領域１１０を構成する第１コアの線Ｌ上の各部位における屈折率、領域７５２はコア領域１１０を構成する第２コアの線Ｌ上の各部位における屈折率、領域７５３はクラッド領域１２０の線Ｌ上の各部位における屈折率を、それぞれ示している。
【００５６】
なお、第７実施例に係る光ファイバにおいて、第１コアの外径２ａは２．８μｍ、第２コアの外径２ｂは５．６μｍである。クラッド領域の屈折率を基準とした、第１コアの比屈折率差Δ1はｎ1＝ｎ3に設定されるため０％であり、第２コア領域の比屈折率差Δ2（＝（ｎ2−ｎ3）／ｎ3）は０．７％である。このような光ファイバは、シリカをベースとして、例えば、第２コアにＧｅ元素を添加することにより得られる。
【００５７】
この第７実施例に係る光ファイバの零分散波長は１．４１μｍであり、波長１．２０μｍ〜１．６０μｍの範囲には該零分散波長が１つのみ存在している。該零分散波長における分散スロープは０．０７５ｐｓ／ｎｍ2／ｋｍ、波長１．５５μｍにおける分散スロープは０．０６１ｐｓ／ｎｍ２／ｋｍ、カットオフ波長は１．１０μｍである。また、少なくとも波長１．３０μｍ〜１．５５μｍの範囲において分散は単調に増加しており、具体的には、波長１．２０μｍにおける分散が−２０．１ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ、波長１．３０μｍにおける分散が−９．３ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ、波長１．４５μｍにおける分散が３．０ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ、波長１．５５μｍにおける分散が９．４ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ、波長１．６０μｍにおける分散が１２．４ｐｓ／ｎｍ／ｋｍである。さらに、直径３２ｍｍで巻かれたときの波長１．５５μｍにおける曲げ損失は、１ターン当たり０．３ｄＢであり、波長１．５５μｍにおける実効断面積Ａｅｆｆは６７．３μｍ2である。
【００５８】
一方、第８実施例に係る光ファイバにおいて、第１コアの外径２ａは３．２μｍ、第２コアの外径２ｂは６．４μｍである。また、クラッド領域の屈折率を基準とした、第１コアの比屈折率差Δ1（＝（ｎ1−ｎ3）／ｎ3）は−０．２％、第２コアの比屈折率差Δ2（＝（ｎ2−ｎ3）／ｎ3）は０．７％である。このような光ファイバは、シリカをベースとして、例えば、第１コアにＦ元素を添加し、第２コアにＧｅ元素を添加することにより得られる。
【００５９】
この第８実施例に係る光ファイバの零分散波長は１．４２μｍであり、波長１．２０μｍ〜１．６０μｍの範囲には該零分散波長が１つのみ存在している。該零分散波長における分散スロープは０．０８４ｐｓ／ｎｍ2／ｋｍ、波長１．５５μｍにおける分散スロープは０．０６８ｐｓ／ｎｍ２／ｋｍ、カットオフ波長は１．１７μｍである。また、少なくとも波長１．３０μｍ〜１．５５μｍの範囲において分散は単調に増加しており、具体的には、波長１．２０μｍにおける分散が−２２．９ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ、波長１．３０μｍにおける分散が−１１．１ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ、波長１．４５μｍにおける分散が２．４ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ、波長１．５５μｍにおける分散が９．９ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ、波長１．６０μｍにおける分散が１３．２ｐｓ／ｎｍ／ｋｍである。さらに、直径３２ｍｍで巻かれたときの波長１．５５μｍにおける曲げ損失は、１ターン当たり０．２ｄＢであり、波長１．５５μｍにおける実効断面積Ａｅｆｆは７９．１μｍ2である。
【００６０】
（第９及び第１０実施例）
図９は、第９及び第１０実施例に係る光ファイバの屈折率プロファイルである。これら第９及び第１０実施例は同じ構造を備え、いずれも図２Ａに示された第１実施例と同様にコア領域１１０とクラッド領域１２０を備える。ただし、これら第９及び第１０実施例は、クラッド領域１２０がディプレストクラッド構造備えている点で第７及び第８実施例と異なる。図２Ａを参照して第９及び第１０実施例に係る光ファイバの構造を説明すると、コア領域１１０は、所定軸に沿って伸びた屈折率ｎ1を有する外径２ａの第１コアと、該第１コアの外周に設けられかつ屈折率ｎ2を（＞ｎ1）有する外径２ｂの第２コアとを備える。ディプレストクラッド構造を備えるクラッド領域は、第２コアの外周に設けられかつ屈折率ｎ4（＜ｎ1）を有する外径２ｃの内側クラッドと、該内側クラッドの外周に設けられた屈折率ｎ3（＞ｎ4）を有する外側クラッドとを備える。
【００６１】
図９に示された屈折率プロファイル８５０と図２Ａに示された断面構造との関係について説明すると、該屈折率プロファイル８５０の横軸は、図２Ａ中の線Ｌに沿った、コア領域１１０の中心軸に対して垂直な断面上の各部位に相当している。したがって、図９の屈折率プロファイル８５０において、領域８５１はコア領域１１０を構成する第１コアの線Ｌ上の各部位における屈折率、領域８５２はコア領域１１０を構成する第２コアの線Ｌ上の各部位における屈折率、領域８５３はクラッド領域１２０を構成する内側クラッドの線Ｌ上の各部位における屈折率、領域８５４はクラッド領域１２０を構成する外側クラッドの線Ｌ上の各部位における屈折率を、それぞれ示している。
【００６２】
なお、第９実施例に係る光ファイバにおいて、第１コアの外径２ａは３．８μｍ、第２コアの外径２ｂは７．１μｍ、内側クラッドの外径２ｃは１０．６μｍである。外側クラッドの屈折率を基準とした、第１コアの比屈折率差Δ1はｎ1＝ｎ3に設定しているため０％であり、第２コアの比屈折率差Δ2（＝（ｎ2−ｎ3）／ｎ3）は０．７％、内側クラッドの比屈折率差Δ4（＝（ｎ4−ｎ3）／ｎ3）は−０．２％である。このような光ファイバは、シリカをベースとして、例えば、第２コアにＧｅ元素を添加し、内側クラッドにＦ元素を添加することにより得られる。
【００６３】
この第９実施例に係る光ファイバの零分散波長は１．４２μｍであり、波長１．２０μｍ〜１．６０μｍの範囲には該零分散波長が１つのみ存在している。該零分散波長における分散スロープは０．０７７ｐｓ／ｎｍ2／ｋｍ、波長１．５５μｍにおける分散スロープは０．０６１ｐｓ／ｎｍ２／ｋｍ、カットオフ波長は１．２２μｍである。また、少なくとも波長１．３０μｍ〜１．５５μｍの範囲において分散は単調に増加しており、具体的には、波長１．２０μｍにおける分散が−２１．６ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ、波長１．３０μｍにおける分散が−１０．２ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ、波長１．４５μｍにおける分散が２．２ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ、波長１．５５μｍにおける分散が９．１ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ、波長１．６０μｍにおける分散が１２．１ｐｓ／ｎｍ２／ｋｍである。さらに、直径３２ｍｍで巻かれたときの波長１．５５μｍにおける曲げ損失は、１ターン当たり０．２ｄＢであり、波長１．５５μｍにおける実効断面積Ａｅｆｆは７３．５μｍ2である。
【００６４】
一方、第１０実施例に係る光ファイバにおいて、第１コアの外径２ａは２．６μｍ、第２コアの外径２ｂは６．４μｍ、内側クラッドの外径２ｃは９．６μｍである。外側クラッドの屈折率を基準とした、第１コアの比屈折率差Δ1（＝（ｎ1−ｎ3）／ｎ3）は−０．２％、第２コアの比屈折率差Δ2（＝（ｎ2−ｎ3）／ｎ3）は０．７％、内側クラッドの比屈折率差Δ4（＝（ｎ4−ｎ3）／ｎ3）は−０．２％である。このような光ファイバは、シリカをベースとして、例えば、第２コアにＧｅ元素を添加し、第１コア及び内側クラッドそれぞれにＦ元素を添加することにより得られる。
【００６５】
この第１０実施例に係る光ファイバの零分散波長は１．４４μｍであり、波長１．２０μｍ〜１．６０μｍの範囲には該零分散波長が１つのみ存在している。該零分散波長における分散スロープは０．０７０ｐｓ／ｎｍ2／ｋｍ、波長１．５５μｍにおける分散スロープは０．０５８ｐｓ／ｎｍ２／ｋｍ、カットオフ波長は１．１８μｍである。また、少なくとも波長１．３０μｍ〜１．５５μｍの範囲において分散は単調に増加しており、具体的には、波長１．２０μｍにおける分散が−２１．５ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ、波長１．３０μｍにおける分散が−１０．８ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ、波長１．４５μｍにおける分散が０．７ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ、波長１．５５μｍにおける分散が７．３ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ、波長１．６０μｍにおける分散が１０．１ｐｓ／ｎｍ／ｋｍである。さらに、直径３２ｍｍで巻かれたときの波長１．５５μｍにおける曲げ損失は、１ターン当たり０．０３ｄＢであり、波長１．５５μｍにおける実効断面積Ａｅｆｆは５９．６μｍ2である。
【００６６】
（第１１及び第１２実施例）
図１０は、第１１及び第１２実施例に係る光ファイバの屈折率プロファイルである。これら第９及び第１０実施例は同じ構造を備え、いずれも図２Ａに示された第１実施例と同様にコア領域１１０とクラッド領域１２０を備える。図２Ａを参照して第１１及び第１２実施例に係る光ファイバの構造を説明すると、コア領域１１０は、所定軸に沿って伸びた屈折率ｎ1を有する外径２ａの第１コアと、該第１コアの外周に設けられかつ屈折率ｎ2（＞ｎ1）を有する外径２ｂの第２コアと、該第２コアの外周に設けられかつ屈折率ｎ3（＜ｎ2）を有する外径２ｃの第３コアと、該第３コアの外周に設けられかつ屈折率ｎ4（＜ｎ2、＞ｎ3）を有する外径２ｄの第４コアとを備える。第４コアの外周に設けられたクラッド領域１２０の屈折率はｎ5（＜ｎ4）である。
【００６７】
図１０に示された屈折率プロファイル９５０と図２Ａに示された断面構造との関係について説明すると、該屈折率プロファイル９５０の横軸は、図２Ａ中の線Ｌに沿った、コア領域１１０の中心軸に対して垂直な断面上の各部位に相当している。したがって、図１０の屈折率プロファイル９５０において、領域９５１はコア領域１１０を構成する第１コアの線Ｌ上の各部位における屈折率、領域９５２はコア領域１１０を構成する第２コアの線Ｌ上の各部位における屈折率、領域９５３はコア領域１１０を構成する第３コアの線Ｌ上の各部位における屈折率、領域９５４はコア領域１１０を構成する第４コアの線Ｌ上の各部位における屈折率、領域９５５はクラッド領域１２０の線Ｌ上の各部位における屈折率を、それぞれ示している。
【００６８】
なお、第１１実施例に係る光ファイバにおいて、第１コアの外径２ａは２．７μｍ、第２コアの外径２ｂは５．４μｍ、第３コアの外径２ｃは８．１μｍであり、第４コアの外径２ｄは１０．８μｍである。クラッド領域の屈折率を基準とした、第１コアの比屈折率差Δ1はｎ1＝ｎ3に設定されるため０％、第２コア領域の比屈折率差Δ2（＝（ｎ2−ｎ5）／ｎ5）は０．８％、第３コアの比屈折率差Δ3はｎ3＝ｎ5に設定されているため０％、第４コアの比屈折率差Δ4（＝（ｎ4−ｎ5）／ｎ5）は０．１％である。このような光ファイバは、シリカをベースとして、例えば、第２コア及び第４コアそれぞれにＧｅ元素を添加することにより得られる。
【００６９】
この第１１実施例に係る光ファイバの零分散波長は１．４２μｍであり、波長１．２０μｍ〜１．６０μｍの範囲には該零分散波長が１つのみ存在している。該零分散波長における分散スロープは０．０８０ｐｓ／ｎｍ2／ｋｍ、波長１．５５μｍにおける分散スロープは０．０６５ｐｓ／ｎｍ２／ｋｍ、カットオフ波長は１．１６μｍである。また、少なくとも波長１．３０μｍ〜１．５５μｍの範囲において分散は単調に増加しており、具体的には、波長１．２０μｍにおける分散が−２１．８ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ、波長１．３０μｍにおける分散が−１０．５ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ、波長１．４５μｍにおける分散が２．３ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ、波長１．５５μｍにおける分散が９．５ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ、波長１．６０μｍにおける分散が１２．７ｐｓ／ｎｍ／ｋｍである。さらに、直径３２ｍｍで巻かれたときの波長１．５５μｍにおける曲げ損失は、１ターン当たり０．００５ｄＢであり、波長１．５５μｍにおける実効断面積Ａｅｆｆは６２．６μｍ2である。
【００７０】
一方、第１２実施例に係る光ファイバにおいて、第１コアの外径２ａは３．２μｍ、第２コア領域の外径２ｂは７．０μｍ、第３コアの外径２ｃは９．０μｍ、第４コアの外径２ｄは１２．８μｍである。クラッド領域の屈折率を基準とした、第１コアの比屈折率差Δ1（＝（ｎ1−ｎ5）／ｎ5）は−０．２％、第２コアの比屈折率差Δ2（＝（ｎ2−ｎ5）／ｎ5）は０．６％、第３コアの比屈折率差Δ3（＝（ｎ3−ｎ5）／ｎ5）は−０．２％、第４コアの比屈折率差Δ4（＝（ｎ4−ｎ5）／ｎ5）は０．１％である。このような光ファイバは、シリカをベースとして、例えば、第２コア及び第４コアそれぞれにＧｅ元素を添加し、第１コア及び第３コアそれぞれにＦ元素を添加することにより得られる。
【００７１】
この第１２実施例に係る光ファイバの零分散波長は１．４１μｍであり、波長１．２０μｍ〜１．６０μｍの範囲には該零分散は長が１つのみ存在している。該零分散波長における分散スロープは０．０８８ｐｓ／ｎｍ2／ｋｍ、波長１．５５μｍにおける分散スロープは０．０７１ｐｓ／ｎｍ２／ｋｍ、カットオフ波長は１．２２μｍである。また、少なくとも波長１．３０μｍ〜１．５５μｍの範囲において分散は単調に増加しており、具体的には、波長１．２０μｍにおける分散が−２２．５ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ、波長１．３０μｍにおける分散が−１０．６ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ、波長１．４５μｍにおける分散が３．４ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ、波長１．５５μｍにおける分散が１１．０ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ、波長１．６０μｍにおける分散が１４．５ｐｓ／ｎｍ／ｋｍである。さらに、直径３２ｍｍで巻かれたときの波長１．５５μｍにおける曲げ損失は、１ターン当たり０．４ｄＢであり、波長１．５５μｍにおける実効断面積Ａｅｆｆは９２．７μｍ2である。
【００７２】
（第１３実施例）
この発明に係る光ファイバの第１３実施例は、基本的に図２Ａ及び図２Ｂに示されたような断面構造及び屈折率プロファイルを有する。ただし、この第１３実施例に係る光ファイバは、シリカをベースにしてコア領域１１０を除くクラッド領域１２０にフッ素（屈折率低下剤）を添加することにより、コア領域１１０とクラッド領域１２０との間に、相対的に屈折率の差を生じさせている点で第１実施例と異なる。
【００７３】
この第１３実施例に係る光ファイバにおいて、純シリカ（屈折率ｎ0）のコア領域１１０の外径２ａは５．６μｍである。また、クラッド領域１２０の屈折率ｎ2（＜ｎ0）を基準とした、コア領域１１０の比屈折率差Δ1（＝（ｎ0−ｎ2）／ｎ2）は０．５３％である。なお、この第１３実施例では、コア領域１１０を純シリカ（故意には不純物が添加されていないシリカ）で構成したが、このコア領域１１０には、塩素が添加されたシリカであってもよい。
【００７４】
この第１３実施例に係る光ファイバの零分散波長は１．４１μｍであり、波長１．２０μｍ〜１．６０μｍの範囲には該零分散波長が１つのみ存在している。該零分散波長における分散スロープは０．０５７ｐｓ／ｎｍ2／ｋｍ、波長１．５５μｍにおける分散スロープは０．０４８ｐｓ／ｎｍ２／ｋｍ、カットオフ波長は１．０４μｍである。また、少なくとも波長１．３０μｍ〜１．５５μｍの範囲において分散は単調に増加しており、具体的には、波長１．２０μｍにおける分散が−１５．７ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ、波長１．３０μｍにおける分散が−７．２ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ、波長１．４５μｍにおける分散が２．２ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ、波長１．５５μｍにおける分散が７．１ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ、波長１．６０μｍにおける分散が９．４ｐｓ／ｎｍ／ｋｍである。さらに、直径３２ｍｍで巻かれたときの波長１．５５μｍにおける曲げ損失は、１ターン当たり０．０４ｄＢであり、波長１．５５μｍにおける実効断面積Ａｅｆｆは５２．２μｍ2である。
【００７５】
加えて、この第１３実施例に係る光ファイバは、波長１．５５μｍにおける伝送損失が０．１７ｄＢ／ｋｍであり、コア領域にＧｅが添加された実施例（波長１．５５μｍにおける伝送損失は０．２０ｄＢ／ｋｍ程度）と比較して、より低損失の光ファイバである。
【００７６】
（第１４実施例）
この発明に係る光ファイバの第１４実施例は、図４に示された第３実施例と同様の屈折率プロファイルを有するとともに、波長１．５５μｍにおいて５０μｍ2程度の実効断面積を有する。ただし、この第１４実施例のプロファイル形状は、第１コアの屈折率（ｎ1）が半径方向に均一である点で第３実施例と異なる。
【００７７】
この第１４実施例に係る光ファイバは、上述の第３実施例と同様に、屈折率ｎ1を有する第１コアと、該第１コアの外周に設けられかつ屈折率ｎ2（＜ｎ1）を有する第２コアと、該第２コアの外周に設けられかつ屈折率ｎ3（＜ｎ2）を有するクラッド領域とを備える。
【００７８】
なお、この第１４実施例に係る光ファイバにおいて、第１コアの外径２ａは５．５μｍ、第２コアの外径２ｂは２３．７μｍである。また、クラッド領域の屈折率ｎ3を基準とした、第１コアの比屈折率差Δ1（＝（ｎ1−ｎ3）／ｎ3）は０．５９％、第２コアの比屈折率差Δ2（＝（ｎ2−ｎ3）／ｎ3）は０．０６％である。
【００７９】
この第１４実施例に係る光ファイバの零分散波長は１．４１μｍであり、波長１．２０μｍ〜１．６０μｍの範囲には該零分散波長が１つのみ存在している。該零分散波長における分散スロープは０．０６５ｐｓ／ｎｍ2／ｋｍ、波長１．５５μｍにおける分散スロープは０．０５５ｐｓ／ｎｍ２／ｋｍ、カットオフ波長は１．２５μｍである。また、少なくとも波長１．３０μｍ〜１．５５μｍの範囲において分散は単調に増加しており、具体的には、波長１．２０μｍにおける分散が−１６．８ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ、波長１．３０μｍにおける分散が−７．７ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ、波長１．４５ｍにおける分散が２．５ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ、波長１．５５μｍにおける分散が８．５ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ、波長１．６０μｍにおける分散が１１．２ｐｓ／ｎｍ／ｋｍである。さらに、直径３２ｍｍで巻かれたときの波長１．５５μｍにおける曲げ損失は、１ターン当たり０．００００２ｄＢであり、波長１．５５μｍにおける実効断面積Ａｅｆｆは５０．１μｍ2である。
【００８０】
（第１５実施例）
この発明に係る光ファイバの第１５実施例も、図４に示された第３実施例と同様の屈折率プロファイルを有するとともに、１４５０ｎｍ近傍の零分散波長を有する。ただし、この第１５実施例のプロファイル形状は、第１コアの屈折率（ｎ1）が半径方向に均一である点で第３実施例と異なる。
【００８１】
この第１５実施例に係る光ファイバは、上述の第３実施例と同様に、屈折率ｎ1を有する第１コアと、該第１コアの外周に設けられかつ屈折率ｎ2（＜ｎ1）を有する第２コアと、該第２コアの外周に設けられかつ屈折率ｎ3（＜ｎ2）を有するクラッド領域とを備える。
【００８２】
なお、この第１５実施例に係る光ファイバにおいて、第１コアの外径２ａは４．８μｍ、第２コアの外径２ｂは１５．１μｍである。また、クラッド領域の屈折率ｎ3を基準とした、第１コアの比屈折率差Δ1（＝（ｎ1−ｎ3）／ｎ3）は０．６５％、第２コアの比屈折率差Δ2（＝（ｎ2−ｎ3）／ｎ3）は０．０６％である。
【００８３】
この第１５実施例に係る光ファイバの零分散波長は１．４６（１．４５７）μｍであり、波長１．２０μｍ〜１．６０μｍの範囲には該零分散波長が１つのみ存在している。該零分散波長における分散スロープは０．０６０ｐｓ／ｎｍ2／ｋｍ、波長１．５５μｍにおける分散スロープは０．０６０ｐｓ／ｎｍ２／ｋｍ、カットオフ波長は１．０７μｍである。また、少なくとも波長１．３０μｍ〜１．５５μｍの範囲において分散は単調に増加しており、具体的には、波長１．２０μｍにおける分散が−２０．２ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ、波長１．３０μｍにおける分散が−１１．１ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ、波長１．４５ｍにおける分散が−０．６ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ、波長１．５５μｍにおける分散が５．７ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ、波長１．６０μｍにおける分散が８．７ｐｓ／ｎｍ／ｋｍである。さらに、直径３２ｍｍで巻かれたときの波長１．５５μｍにおける曲げ損失は、１ターン当たり０．００００６ｄＢであり、波長１．５５μｍにおける実効断面積Ａｅｆｆは４５．３μｍ2である。
【００８４】
（第１６実施例）
この発明に係る光ファイバの第１６実施例は、図６に示された第５実施例と同様の屈折率プロファイルを有するが、第２コアの屈折率（ｎ2）がクラッド領域の屈折率（ｎ4）よりも高く設定されている点、及び第１コアの屈折率プロファイルの形状がα系分布（図５に示されたようなドーム形状）である点で、該第５実施例と異なる。
【００８５】
この第１６実施例に係る光ファイバは、上述の第５実施例と同様に、最大屈折率ｎ1を有する第１コアと、該第１コアの外周に設けられかつ屈折率ｎ2（＜ｎ1）を有する第２コアと、該第２コアの外周に設けられかつ屈折率ｎ3（＞ｎ2、＜ｎ1）を有する第３コアと、該第３コアの外周に設けられかつ屈折率ｎ4（＜ｎ3）を有するクラッド領域とを備える。
【００８６】
なお、この第１６実施例に係る光ファイバにおいて、第１コアの外径２ａは６．７μｍ、第２コアの外径２ｂは１３．４μｍ、第３コアの外径２ｃは２２．４μｍである。また、クラッド領域の屈折率ｎ4を基準とした、第１コアの比屈折率差Δ1（＝（ｎ1−ｎ4）／ｎ4）は０．６０％、第２コアの比屈折率差Δ2（＝（ｎ2−ｎ4）／ｎ4）は０．０５％、第３コアの比屈折率差Δ3（＝（ｎ3−ｎ4）／ｎ4）は０．１１％である。
【００８７】
この第１６実施例に係る光ファイバの零分散波長は１．４７μｍであり、波長１．２０μｍ〜１．６０μｍの範囲には該零分散波長が１つのみ存在している。該零分散波長における分散スロープは０．０６５ｐｓ／ｎｍ2／ｋｍ、波長１．５５μｍにおける分散スロープは０．０６５ｐｓ／ｎｍ２／ｋｍ、カットオフ波長は１．３７μｍである。また、少なくとも波長１．３０μｍ〜１．５５μｍの範囲において分散は単調に増加しており、具体的には、波長１．２０μｍにおける分散が−２１．１ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ、波長１．３０μｍにおける分散が−１２．１ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ、波長１．４５ｍにおける分散が−１．３ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ、波長１．５５μｍにおける分散が５．１ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ、波長１．６０μｍにおける分散が８．４ｐｓ／ｎｍ／ｋｍである。さらに、直径３２ｍｍで巻かれたときの波長１．５５μｍにおける曲げ損失は、１ターン当たり０．０２ｄＢであり、波長１．５５μｍにおける実効断面積Ａｅｆｆは６２．６μｍ2である。
【００８８】
（第１７実施例）
この発明に係る光ファイバの第１７実施例は、図４に示された第３実施例と同様の屈折率プロファイルを有するとともに、信号光波長よりも長いカットオフ波長を有する。
【００８９】
この第１７実施例に係る光ファイバは、上述の第３実施例と同様に、屈折率ｎ1を有する第１コアと、該第１コアの外周に設けられかつ屈折率ｎ2（＜ｎ1）を有する第２コアと、該第２コアの外周に設けられかつ屈折率ｎ3（＜ｎ2）を有するクラッド領域とを備える。
【００９０】
なお、この第１７実施例に係る光ファイバにおいて、第１コアの外径２ａは７．５μｍ、第２コアの外径２ｂは２９．０μｍである。また、クラッド領域の屈折率ｎ3を基準とした、第１コアの比屈折率差Δ1（＝（ｎ1−ｎ3）／ｎ3）は０．６１％、第２コアの比屈折率差Δ2（＝（ｎ2−ｎ3）／ｎ3）は０．１０％である。
【００９１】
この第１７実施例に係る光ファイバの零分散波長は１．４０μｍであり、波長１．２０μｍ〜１．６０μｍの範囲には該零分散波長が１つのみ存在している。該零分散波長における分散スロープは０．０７１ｐｓ／ｎｍ2／ｋｍ、波長１．５５μｍにおける分散スロープは０．０５９ｐｓ／ｎｍ２／ｋｍ、カットオフ波長は１．７８μｍである。また、少なくとも波長１．３０μｍ〜１．５５μｍの範囲において分散は単調に増加しており、具体的には、波長１．２０μｍにおける分散が−１７．４ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ、波長１．３０μｍにおける分散が−７．７ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ、波長１．４５ｍにおける分散が３．５ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ、波長１．５５μｍにおける分散が９．７ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ、波長１．６０μｍにおける分散が１２．６ｐｓ／ｎｍ／ｋｍである。さらに、直径３２ｍｍで巻かれたときの波長１．５５μｍにおける曲げ損失は、１ターン当たり０．００００２ｄＢであり、波長１．５５μｍにおける実効断面積Ａｅｆｆは６０．３μｍ2である。
【００９２】
続いて、図６及び図７に示されたようにコア領域が第１〜第３コアから構成された３重構造の光ファイバについて、波長１．５５μｍにおける分散スロープが０．０６ｐｓ／ｎｍ2／ｋｍ以下である低分散スロープを有する複数の実施例について以下説明する。
【００９３】
（第１８実施例）
この発明に係る光ファイバの第１８実施例は、図６に示された第５実施例と同様の屈折率プロファイルを有するとともに、低分散スロープを有する光ファイバである。
【００９４】
この第１８実施例に係る光ファイバは、上述の第５実施例と同様に、屈折率ｎ1を有する第１コアと、該第１コアの外周に設けられかつ屈折率ｎ2（＜ｎ1）を有する第２コアと、該第２コアの外周に設けられかつ屈折率ｎ3（＞ｎ2、＜ｎ1）を有する第３コアと、該第３コアの外周に設けられかつ屈折率ｎ4（＝ｎ2）を有するクラッド領域とを備える。
【００９５】
なお、この第１８実施例に係る光ファイバにおいて、第１コアの外径２ａは５．５μｍ、第２コアの外径２ｂは２２．８μｍ、第３コアの外径２ｃは３４．６μｍである。また、クラッド領域の屈折率ｎ4を基準とした、第１コアの比屈折率差Δ1（＝（ｎ1−ｎ4）／ｎ4）は０．４８％、第２コアの比屈折率差はｎ2＝ｎ4に設定されているため０％、第３コアの比屈折率差Δ3（＝（ｎ3−ｎ4）／ｎ4）は０．１２％である。
【００９６】
この第１８実施例に係る光ファイバの零分散波長は１．４１μｍであり、波長１．２０μｍ〜１．６０μｍの範囲には該零分散波長が１つのみ存在している。該零分散波長における分散スロープは０．０５８ｐｓ／ｎｍ2／ｋｍ、波長１．５５μｍにおける分散スロープは０．０４０ｐｓ／ｎｍ２／ｋｍ、カットオフ波長は１．７５μｍである。また、少なくとも波長１．３０μｍ〜１．５５μｍの範囲において分散は単調に増加しており、具体的には、波長１．２０μｍにおける分散が−１６．５ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ、波長１．３０μｍにおける分散が−７．５ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ、波長１．４５ｍにおける分散が２．１ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ、波長１．５５μｍにおける分散が６．８ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ、波長１．６０μｍにおける分散が８．６ｐｓ／ｎｍ／ｋｍである。さらに、直径３２ｍｍで巻かれたときの波長１．５５μｍにおける曲げ損失は、１ターン当たり０．２ｄＢであり、波長１．５５μｍにおける実効断面積Ａｅｆｆは５７．１μｍ2である。
【００９７】
（第１９実施例）
この発明に係る光ファイバの第１９実施例も、図６に示された第５実施例と同様の屈折率プロファイルを有するとともに、低分散スロープを有する光ファイバである。なお、当該第１９実施例の屈折率プロファイルは、第２コアの屈折率（ｎ2）がクラッド領域の屈折率（ｎ4）よりも高く設定されている点で、該第５実施例や上述の第１８実施例と異なる。
【００９８】
この第１９実施例に係る光ファイバは、上述の第５実施例と同様に、屈折率ｎ1を有する第１コアと、該第１コアの外周に設けられかつ屈折率ｎ2（＜ｎ1）を有する第２コアと、該第２コアの外周に設けられかつ屈折率ｎ3（＞ｎ2、＜ｎ1）を有する第３コアと、該第３コアの外周に設けられかつ屈折率ｎ4（＜ｎ3）を有するクラッド領域とを備える。
【００９９】
なお、この第１９実施例に係る光ファイバにおいて、第１コアの外径２ａは６．２μｍ、第２コアの外径２ｂは１９．９μｍ、第３コアの外径２ｃは２８．４μｍである。また、クラッド領域の屈折率ｎ4を基準とした、第１コアの比屈折率差Δ1（＝（ｎ1−ｎ4）／ｎ4）は０．４４％、第２コアの比屈折率差Δ2（＝（ｎ2−ｎ4）／ｎ4）は０．０１％、第３コアの比屈折率差Δ3（＝（ｎ3−ｎ4）／ｎ4）は０．１３％である。
【０１００】
この第１９実施例に係る光ファイバの零分散波長は１．３８μｍであり、波長１．２０μｍ〜１．６０μｍの範囲には該零分散波長が１つのみ存在している。該零分散波長における分散スロープは０．０６５ｐｓ／ｎｍ2／ｋｍ、波長１．５５μｍにおける分散スロープは０．０４７ｐｓ／ｎｍ２／ｋｍ、カットオフ波長は１．５２μｍである。また、少なくとも波長１．３０μｍ〜１．５５μｍの範囲において分散は単調に増加しており、具体的には、波長１．２０μｍにおける分散が−１４．５ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ、波長１．３０μｍにおける分散が−５．４ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ、波長１．４５ｍにおける分散が４．４ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ、波長１．５５μｍにおける分散が９．４ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ、波長１．６０μｍにおける分散が１１．７ｐｓ／ｎｍ／ｋｍである。さらに、直径３２ｍｍで巻かれたときの波長１．５５μｍにおける曲げ損失は、１ターン当たり０．０７ｄＢであり、波長１．５５μｍにおける実効断面積Ａｅｆｆは６４．５μｍ2である。
【０１０１】
（第２０実施例）
この発明に係る光ファイバの第２０実施例は、図７に示された第６実施例と同様に、ディプレストクラッド構造の屈折率プロファイルを有するとともに、低分散スロープを有する光ファイバである。なお、当該第２０実施例の屈折率プロファイルも上述の第１９実施例と同様に第２コアの屈折率（ｎ2）がクラッド領域の屈折率（ｎ4）よりも高く設定されている。
【０１０２】
この第２０実施例に係る光ファイバにおいて、コア領域は、上述の第６実施例と同様に、屈折率ｎ1を有する第１コアと、該第１コアの外周に設けられかつ屈折率ｎ2（＜ｎ1）を有する第２コアと、該第２コアの外周に設けられかつ屈折率ｎ3（＞ｎ2、＜ｎ1）を有する第３コアとを備える。また、クラッド領域は、第３コアの外周に設けられかつ屈折率ｎ5（＜ｎ3）を有する内側クラッドと、該内側クラッドの外周に設けられかつ屈折率ｎ4（＜ｎ3、＞ｎ5）を有する外側クラッドとを備え、これら内側及び外側クラッドによりディプレストクラッド構造が構成されている。
【０１０３】
なお、この第２０実施例に係る光ファイバにおいて、第１コアの外径２ａは５．６μｍ、第２コアの外径２ｂは１９．７μｍ、第３コアの外径２ｃは２８．１μｍ、内側クラッドの外径２ｄは４２．０μｍである。また、外側クラッドの屈折率ｎ4を基準とした、第１コアの比屈折率差Δ1（＝（ｎ1−ｎ4）／ｎ4）は０．５５％、第２コアの比屈折率差Δ2（＝（ｎ2−ｎ4）／ｎ4）は０．０１％、第３コアの比屈折率差Δ3（＝（ｎ3−ｎ4）／ｎ4）は０．１６％、内側クラッドの比屈折率差Δ5（＝（ｎ5−ｎ4）／ｎ4）は−０．０５％である。
【０１０４】
この第２０実施例に係る光ファイバの零分散波長は１．４０μｍであり、波長１．２０μｍ〜１．６０μｍの範囲には該零分散波長が１つのみ存在している。該零分散波長における分散スロープは０．０５９ｐｓ／ｎｍ2／ｋｍ、波長１．５５μｍにおける分散スロープは０．０４３ｐｓ／ｎｍ２／ｋｍ、カットオフ波長は１．５９μｍである。また、少なくとも波長１．３０μｍ〜１．５５μｍの範囲において分散は単調に増加しており、具体的には、波長１．２０μｍにおける分散が−１５．８ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ、波長１．３０μｍにおける分散が−６．９ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ、波長１．４５ｍにおける分散が２．７ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ、波長１．５５μｍにおける分散が７．４ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ、波長１．６０μｍにおける分散が９．５ｐｓ／ｎｍ／ｋｍである。さらに、直径３２ｍｍで巻かれたときの波長１．５５μｍにおける曲げ損失は、１ターン当たり０．００１ｄＢであり、波長１．５５μｍにおける実効断面積Ａｅｆｆは５０．４μｍ2である。
【０１０５】
（第２１実施例）
この発明に係る光ファイバの第２１実施例は、図６に示された第５実施例と同様の屈折率プロファイルを有するとともに、低分散スロープを有する光ファイバである。
【０１０６】
この第２１実施例に係る光ファイバは、上述の第５実施例と同様に、屈折率ｎ1を有する第１コアと、該第１コアの外周に設けられかつ屈折率ｎ2（＜ｎ1）を有する第２コアと、該第２コアの外周に設けられかつ屈折率ｎ3（＞ｎ2、＜ｎ1）を有する第３コアと、該第３コアの外周に設けられかつ屈折率ｎ4（＝ｎ2）を有するクラッド領域とを備える。
【０１０７】
なお、この第２１実施例に係る光ファイバにおいて、第１コアの外径２ａは６．１μｍ、第２コアの外径２ｂは１７．８μｍ、第３コアの外径２ｃは２５．４μｍである。また、クラッド領域の屈折率ｎ4を基準とした、第１コアの比屈折率差Δ1（＝（ｎ1−ｎ4）／ｎ4）は０．４５％、第２コアの比屈折率差はｎ2＝ｎ4に設定されているため０％、第３コアの比屈折率差Δ3（＝（ｎ3−ｎ4）／ｎ4）は０．１４％である。
【０１０８】
この第２１実施例に係る光ファイバの零分散波長は１．４０μｍであり、波長１．２０μｍ〜１．６０μｍの範囲には該零分散波長が１つのみ存在している。該零分散波長における分散スロープは０．０５７ｐｓ／ｎｍ2／ｋｍ、波長１．５５μｍにおける分散スロープは０．０４６ｐｓ／ｎｍ２／ｋｍ、カットオフ波長は１．４４μｍである。また、少なくとも波長１．３０μｍ〜１．５５μｍの範囲において分散は単調に増加しており、具体的には、波長１．２０μｍにおける分散が−１５．２ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ、波長１．３０μｍにおける分散が−６．５ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ、波長１．４５ｍにおける分散が２．７ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ、波長１．５５μｍにおける分散が７．５ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ、波長１．６０μｍにおける分散が９．８ｐｓ／ｎｍ／ｋｍである。さらに、直径３２ｍｍで巻かれたときの波長１．５５μｍにおける曲げ損失は、１ターン当たり０．１ｄＢであり、波長１．５５μｍにおける実効断面積Ａｅｆｆは６４．４μｍ2である。
【０１０９】
（第２２実施例）
この発明に係る光ファイバの第２２実施例は、図７に示された第６実施例と同様に、ディプレストクラッド構造の屈折率プロファイルを有するとともに、低分散スロープを有する光ファイバである。なお、当該第２２実施例の屈折率プロファイルでは、上述の第２０実施例とは逆に第２コアの屈折率（ｎ2）がクラッド領域の屈折率（ｎ4）よりも低く設定されている。
【０１１０】
この第２２実施例に係る光ファイバにおいて、コア領域は、上述の第６実施例と同様に、屈折率ｎ1を有する第１コアと、該第１コアの外周に設けられかつ屈折率ｎ2（＜ｎ1）を有する第２コアと、該第２コアの外周に設けられかつ屈折率ｎ3（＞ｎ2、＜ｎ1）を有する第３コアとを備える。また、クラッド領域は、第３コアの外周に設けられかつ屈折率ｎ5（＜ｎ3）を有する内側クラッドと、該内側クラッドの外周に設けられかつ屈折率ｎ4（＜ｎ3、＞ｎ5）を有する外側クラッドとを備え、これら内側及び外側クラッドによりディプレストクラッド構造が構成されている。
【０１１１】
なお、この第２２実施例に係る光ファイバにおいて、第１コアの外径２ａは６．０μｍ、第２コアの外径２ｂは１９．７μｍ、第３コアの外径２ｃは３０．０μｍ、内側クラッドの外径２ｄは４４．８μｍである。また、外側クラッドの屈折率ｎ4を基準とした、第１コアの比屈折率差Δ1（＝（ｎ1−ｎ4）／ｎ4）は０．４６％、第２コアの比屈折率差Δ2（＝（ｎ2−ｎ4）／ｎ4）は−０．０５％、第３コアの比屈折率差Δ3（＝（ｎ3−ｎ4）／ｎ4）は０．１６％、内側クラッドの比屈折率差Δ5（＝（ｎ5−ｎ4）／ｎ4）は−０．０５％である。
【０１１２】
この第２２実施例に係る光ファイバの零分散波長は１．３９μｍであり、波長１．２０μｍ〜１．６０μｍの範囲には該零分散波長が１つのみ存在している。該零分散波長における分散スロープは０．０５２ｐｓ／ｎｍ2／ｋｍ、波長１．５５μｍにおける分散スロープは０．０２３ｐｓ／ｎｍ２／ｋｍ、カットオフ波長は１．６６μｍである。また、少なくとも波長１．３０μｍ〜１．５５μｍの範囲において分散は単調に増加しており、具体的には、波長１．２０μｍにおける分散が−１４．４ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ、波長１．３０μｍにおける分散が−５．７ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ、波長１．４５ｍにおける分散が２．８ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ、波長１．５５μｍにおける分散が５．９ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ、波長１．６０μｍにおける分散が７．０ｐｓ／ｎｍ／ｋｍである。さらに、直径３２ｍｍで巻かれたときの波長１．５５μｍにおける曲げ損失は、１ターン当たり０．３ｄＢであり、波長１．５５μｍにおける実効断面積Ａｅｆｆは５５．６μｍ2である。
【０１１３】
図１１は、上述の第１〜第１３実施例それぞれに係る光ファイバの諸特性をまとめた表である。また、図１２は、上述の第１４〜第２２実施例それぞれに係る光ファイバの諸特性をまとめた表である。これらの表に示されたように、第１〜第２２実施例に係る光ファイバは何れも、波長１．２０μｍ〜１．６０μｍの範囲に零分散波長が１つのみ存在し、その零分散波長は波長１．３７μｍ〜１．５０μｍの範囲に存在している。特に、第３〜第４、第６〜第９、第１１〜第１４及び第１７〜第２２実施例では、零分散波長は波長１．３７μｍ〜１．４３μｍの範囲内にあり、第２、第５、第１５及び第１６実施例では、零分散波長は波長１．４５μｍよりも大きくかつ１．５５μｍ以下の範囲内にある。何れの実施例も、零分散波長における分散スロープの絶対値は０．１０ｐｓ／ｎｍ2／ｋｍ以下であり、カットオフ波長は１．３μｍ以下である。したがって、これら何れの光ファイバも、１．３μｍ波長帯及び１．５５μｍ波長帯には零分散波長が存在しない一方、これら各波長帯域における分散も小さく抑えられたシングルモードであるので、複数の波長帯域を利用した光通信に適している。なお、波長１．５５μｍにおいて、第１、第２、第６、第１３〜第１５及び第１８〜第２２実施例は、波長１．５５μｍにおける分散スロープが０．０６ｐｓ／ｎｍ2／ｋｍ以下、特に第１８〜第２２実施例はさらに低い分散スロープを有する。
【０１１４】
また、第１〜第２２実施例に係る光ファイバは何れも、波長１．３０μｍ〜１．５５μｍの範囲において分散が単調に変化しており、波長１．３μｍ及び波長１．５５μｍにおける分散の絶対値が１２ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ以下である。したがって、これら何れの光ファイバも、１．３μｍ波長帯及び１．５５μｍ波長帯における分散の絶対値が、従来の１．３μｍ波長帯に零分散波長を有する標準的なシングルモード光ファイバの波長１．５５μｍ波長帯における分散値（１７ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ程度）と比較して十分に小さい。仮に、光伝送システム全体として、上記標準的なシングルモード光ファイバの１．５５μｍ波長帯における分散値（１７ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ程度）まで許容可能であれば、第１〜第２２実施例それぞれに係る光ファイバは何れも、信号光波長帯域が１．２μｍ〜１．７μｍの範囲である光通信への利用に適している。
【０１１５】
さらに、第１〜第２２実施例に係る光ファイバは何れも、直径３２ｍｍで巻かれたときの波長１．５５μｍにおける曲げ損失が、１ターン当たり０．５ｄＢ以下、特に、第１〜第６、第１１、第１３〜第１７、第１９及び第２０実施例では係る曲げ損失は０．０６ｄＢ以下であり、ケーブル化等に起因する損失増加を効果的に抑制できる点で好ましい。また、第１〜第２２実施例に係る光ファイバは何れも、波長１．５５μｍにおける実効断面積Ａeffが４５μｍ2以上、特に、第１、第３〜第１４及び第１６〜第２２実施例の実効断面積Ａeffは４９μｍ2を越えており、従来の分散シフト光ファイバの実効断面積と比べて同等かそれ以上である。このため、当該光ファイバ中を伝搬する光の、単位断面積当たりの強度が小さくなるので、四光波混合等の非線形光学現象の発生が効果的に抑制される。
【０１１６】
なお、図２Ｂ、図３〜図１０に示された光ファイバの屈折率プロファイル１５０〜９５０は、上述の第１３実施例を除き純シリカ（故意には不純物が添加されていないシリカ）の基準領域（クラッド領域１２０、あるいは該クラッド領域１２０がディプレストクラッド構造を有する場合には外側クラッド）の屈折率を基準とした比屈折率差の最大値が１％以下であって最小値が−０．５％以上である。第１３実施例では、クラッド領域１２０にフッ素を添加することで、純シリカのコア領域とクラッド領域との屈折率の差を相対的に大きした構成を備えるが、この実施例においてもクラッド領域１２０に対するコア領域１１０の比屈折率差の最大値は１％以下である。高屈折率領域は、例えばＧｅ元素が添加されることにより実現されるが、その比屈折率差は１％以下であるので、当該光ファイバの製造（不純物添加による屈折率制御）が比較的容易であり、また、伝送損失が小さくなる。一方、低屈折率領域は、例えばＦ元素が添加されることにより実現されるが、その比屈折率差は−０．５％以上であるので、この点でも当該光ファイバの製造は容易である。
【０１１７】
図１３は、第１実施例に係る光ファイバの波長に対する分散特性を示すグラフである。このグラフに示されたように、波長１．３０μｍ〜１．５５μｍの範囲において分散は単調に増加している。また、図１４及び図１５は、脱水処理が不十分な場合と十分な場合の第１実施例に係る光ファイバの、波長に対する伝送損失特性を示すグラフである。このグラフに示されたように、波長１．３８μｍにおいてＯＨ吸収に起因した伝送損失の増加が認められる。この図１４に示されたような伝送損失特性を有する光ファイバでは、脱水処理が十分に行われておらずＯＨ基の含有量が多いので、ＯＨ吸収に起因した伝送損失の増加は０．５ｄＢ／ｋｍ程度である。一方、図１５に示されたような伝送損失特性を有する光ファイバでは、脱水処理が十分に行われてＯＨ基の含有量が低減されているので、ＯＨ吸収に起因した伝送損失の増加は０．０１ｄＢ／ｋｍ程度に抑えられている。なお、この波長帯域を信号光波長帯域として利用する場合には、零分散波長を１．４５μｍよりも大きくかつ１．５５μｍ以下の範囲内に設定することもできる。第２〜第１２及び第１４〜第２２実施例に係る光ファイバそれぞれの、波長に対する分散特性及び伝送損失特性も同様である。
【０１１８】
また、図１６は、脱水処理が不十分である第１３実施例に光ファイバの、波長に対する伝送損失特性を示すグラフである。この第１３実施例では、脱水処理が十分に行われていない場合、ＯＨ吸収に起因した伝送損失の増加（波長１．３８μｍ）は０．３ｄＢ／ｋｍである。ただし、この第１３実施例の場合も、脱水処理が十分に行われれば、図１４に示されたように波長１．３μｍにおける伝送損失の増加（波長１．３８μｍ）を０．０１ｄＢ／ｋｍ以下に抑えられる。
【０１１９】
なお、この発明に係る光ファイバは、上記各実施例に限定されるものではなく種々の変形が可能であり、例えば、この発明の範囲内において他にも設計が可能である。
【０１２０】
図１７Ａは、主に第１８〜第２２実施例について、波長１．５５μｍにおける実効断面積Ａeffと分散スロープとの関係を示すグラフである。なお、このグラフ中、Ｐ１、Ｐ５、Ｐ７、Ｐ９、Ｐ１０、Ｐ１８〜Ｐ２２は、それぞれ第１、第５、第７、第９、第１０及び第１８〜第２２実施例の実効断面積Ａeffと分散スロープとの関係を示す点である。
【０１２１】
このグラフからも分かるように、図６に示されたような屈折率プロファイルを有する光ファイバ（第１８〜第２２実施例）の場合、波長１．５５μｍにおける分散スロープを特に低くすることができる。また、これら第１８〜第２２実施例に係る光ファイバでは、波長１．５５μｍにおける実効断面積Ａeffが４９μｍ2よりも大きくなっている。
【０１２２】
さらに、図１７Ｂは、主な実施例について、波長１．５５μｍにおけるカットオフ波長λｃと直径３２ｍｍで曲げられたときの１ターン当たりの曲げ損失との関係を示すグラフである。なお、このグラフにおいて、Ｐ１、Ｐ３、Ｐ４、Ｐ６、Ｐ７、Ｐ１０、Ｐ１４〜Ｐ１６は、第１、第３、第４、第６、第７、第１０及び第１４〜第１６実施例のカットオフ波長λｃと曲げ損失との関係を示す図である。また、このグラフ中、斜線部分は図６に示された屈折率プロファイルと類似している屈折率プロファイルを有する従来の光ファイバについて、カットオフ波長λｃと曲げ損失との関係を示す点が集中的にプロットされたエリアである。したがって、係るエリア（斜線部分）を避けるためには、すなわち、波長１．５５μｍにおいて、３２ｍｍでの曲げ損失を１．０ｄＢ／ターン、好ましくは０．０６ｄＢ／ターン以下にするためには、カットオフ波長λｃは１．０５μｍ以上、さらには１．３μｍ以上であるのが好ましい。
【０１２３】
次に、この発明に係る光伝送システムの各実施例について説明する。図１８Ａは、この発明に係る光伝送システムの一実施例の概略構成を示す図である。この図に示された光伝送システムは、送信器１１、１２、光伝送路２１、２２、合波器３０、光ファイバ４０、分波器５０、光伝送路６１、６２、及び受信器７１、７２を備えている。
【０１２４】
送信器１１は、１．３μｍ波長帯の信号光（第１光）を出力し、光伝送路２１は、送信器１１から出力された１．３μｍ波長帯の信号光を合波器３０に導くための伝送媒体であって、例えば、１．３μｍ波長帯に零分散波長を有する標準的なシングルモード光ファイバである。送信器１２は、１．５５μｍ波長帯の信号光（第２光）を出力し、光伝送路２２は、送信器１２から出力された１．５５μｍ波長帯の信号光を合波器３０に導くための伝送媒体であって、例えば、１．５５μｍ波長帯に零分散波長を有する分散シフト光ファイバである。
【０１２５】
合波器３０は、光伝送路２１、２２を伝搬してきた１．３μｍ波長帯の信号光及び１．５５μｍ波長帯の信号光を合波し、この合波光をて光ファイバ４０へ出力する。光ファイバ４０は、合波器３０により合波された１．３μｍ波長帯の信号光及び１．５５μｍ波長帯の信号光を分波器５０に向けて伝送する。分波器５０は、光ファイバ４０を伝搬してきた１．３μｍ波長帯の信号光及び１．５５μｍ波長帯の信号光を分波する。
【０１２６】
上記光ファイバ４０は、上述された構造を有する、この発明に係る光ファイバであって、波長１．２０μｍ〜１．６０μｍの範囲に零分散波長が１つのみ存在し、その零分散波長は波長１．３７μｍ〜１．５０μｍの範囲（好ましくは波長１．３７μｍ〜１．４３μｍの範囲又は１．４５μｍよりも大きく１．５０μｍ以下の範囲）にある。また、光ファイバ４０において、該零分散波長における分散スロープの絶対値は０．１０ｐｓ／ｎｍ2／ｋｍ以下（好ましくは波長１．５５μｍにおいて０．０６ｐｓ／ｎｍ２／ｋｍ以下）である。また、より好ましい態様として、光ファイバ４０は、波長１．３０μｍ〜１．５５μｍの範囲において分散は単調に変化しており、波長１．３μｍ及び波長１．５５μｍにおける分散の絶対値は、いずれも１２ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ以下、直径３２ｍｍで巻かれたときの波長１．５５μｍにおける曲げ損失は、１ターン当たり０．５ｄＢ以下（好ましくは０．０６ｄＢ以下）、波長１．５５μｍにおける実効断面積Ａｅｆｆは４５μｍ2以上（４９μｍ2よりも大）、あるいは、波長１．３８μｍにおけるＯＨ吸収に起因した伝送損失の増加は０．１ｄＢ／ｋｍ以下である。
【０１２７】
光伝送路６１は、分波器５０によって分波された１．３μｍ波長帯の信号光を受信器７１に導くための伝送媒体であって、例えば、１．３μｍ波長帯に零分散波長を有する標準的なシングルモード光ファイバである。受信器７１は、光伝送路６１を伝搬してきた１．３μｍ波長帯の信号光を受信する。一方、光伝送路６２は、分波器５０により分波された１．５５μｍ波長帯の信号光を受信器７２に導くための伝送媒体であって、例えば、１．５５μｍ波長帯に零分散波長を有する分散シフト光ファイバである。受信器７２は、光伝送路６２を伝搬してきた１．５５μｍ波長帯の信号光を受信する。
【０１２８】
この実施例に係る光伝送システムによれば、送信器１１から出力され光伝送路２１を経て合波器３０に到達した１．３μｍ波長帯の信号光と、送信器１２から出力され光伝送路２２を経て合波器３０に到達した１．５５μｍ波長帯の信号光とは、合波器３０により合波され、この合波光が光ファイバ４０を伝搬して分波器５０に到達する。そして、分波器５０に到達した合波光は、分波器５０により１．３μｍ波長帯の信号光と１．５５μｍ波長帯の信号光に分波される。分波された１．３μｍ波長帯の信号光は光伝送路６１を経て受信器７１に到達し、１．５５μｍ波長帯の信号光は光伝送路６２を経て受信器７２に到達する。
【０１２９】
このように、この実施例の光伝送システムで用いられている光ファイバ４０は、上述のように１．３μｍ波長帯及び１．５５μｍ波長帯の双方において好適な光通信を実現する構造を備えているため、該光ファイバ４０が適用された当該光伝送システムは大容量の通信を可能にする。
【０１３０】
なお、この発明に係る光ファイバは、上記実施例に限定されるものではなく種々の変形が可能である。例えば、合波器３０と分波器５０との間に配置された伝送媒体である光ファイバ４０は、図１８Ｂに示されたように、複数の光ファイバ４０ａ〜４０ｃで構成されてもよい。
【０１３１】
【発明の効果】
以上のようにこの発明によれば、当該光ファイバでは、ＯＨ吸収に起因した伝送損失の増加が認められる波長１．３８μｍを含む波長１．３７μｍ〜１．５０μｍの範囲、好ましくは波長１．３７μｍ〜１．４３μｍ又は波長１．４５μｍよりも大きくかつ１．５０μｍ以下の範囲に唯一の零分散波長が有し、この波長範囲を挟む１．３μｍ波長帯及び１．５５μｍ波長帯近傍に零分散波長は存在しない。したがって、これら波長帯域を信号光波長帯域と利用する場合、意図的な分散の発生により四光波混合等の非線形光学現象を効果的に抑制する。また、設定された零分散波長における分散スロープの絶対値は０．１０ｐｓ／ｎｍ2／ｋｍ以下（好ましくは波長１．５５μｍにおいて０．０６ｐｓ／ｎｍ2／ｋｍ以下）であるから、１．３μｍ波長帯及び１．５５μｍ波長帯それぞれにおける分散は均一化される。このような光ファイバを光伝送システムの伝送路に適用することにより、１．３μｍ波長帯及び１．５５μｍ波長帯の双方において良好な光通信が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 図１Ａは、この発明に係る光ファイバの、波長に対する伝送損失特性を示すグラフであり、図１Ｂは、この発明に係る光ファイバの、波長に対する分散特性を示すグラフである。
【図２】 図２Ａは、この発明に係る光ファイバの第１及び第１３実施例の断面構造を示す図であり、図２Ｂは、図２Ａに示された第１実施例に係る光ファイバの屈折率プロファイルである。
【図３】 図３は、第２実施例に係る光ファイバの屈折率プロファイルである。
【図４】 図４は、第３、第１５及び第１７実施例に係る光ファイバの屈折率プロファイルである。
【図５】 図５は、第４実施例に係る光ファイバの屈折率プロファイルである。
【図６】 図６は、第５、第１６、第１８、第１９及び第２１実施例に係る光ファイバの屈折率プロファイルである。
【図７】 図７は、第６、第２０及び第２２実施例に係る光ファイバの屈折率プロファイルである。
【図８】 図８は、第７及び第８実施例に係る光ファイバの屈折率プロファイルである。
【図９】 図９は、第９及び第１０実施例に係る光ファイバの屈折率プロファイルである。
【図１０】 図１０は、第１１及び第１２実施例に係る光ファイバの屈折率プロファイルである。
【図１１】 図１１は、図２Ｂ、図３〜図１０に示されたような種々の屈折率プロファイルを有する第１〜第１３実施例に係る光ファイバの諸特性をまとめた表である。
【図１２】 図１２は、第１４〜第２２実施例に係る光ファイバの諸特性をまとめた表である。
【図１３】 図１３は、第１実施例に係る光ファイバの、波長に対する分散特性を示すグラフである。
【図１４】 図１４は、脱水処理が不十分であった第１実施例に係る光ファイバの、波長に対する伝送損失特性を示すグラフである。
【図１５】 図１５は、脱水処理が十分に行われた第１及び第１３実施例に係る光ファイバの、波長に対する伝送損失特性を示すグラフである。
【図１６】 図１６は、脱水処理が不十分であった第１３実施例に係る光ファイバの、波長に対する伝送損失特性を示すグラフである。
【図１７】 図１７Ａは、主に第１８〜第２２実施例について、波長１．５５μｍにおける実効断面積Ａeffと分散スロープとの関係を示すグラフであり、図１７Ｂは、主な実施例について、波長１．５５μｍにおけるカットオフ波長λｃと直径３２ｍｍで曲げられたときの１ターン当たりの曲げ損失との関係を示すグラフである。
【図１８】 図１８Ａは、この発明に係る光伝送システムの概略構成を示す図であり、図１８Ｂは、この発明に係る光伝送システムの変形例を示す図である。
Claims (9)
- 波長１．２０μｍ〜１．６０μｍの範囲内に零分散波長を１つのみ有する光ファイバであって、
所定軸に沿って伸びた領域であって、所定の屈折率を有する第１コアと、該第１コアの外周に設けられかつ該第１コアよりも低い屈折率を有する第２コアとからなるコア領域と、前記コア領域の外周に設けられた領域であって、前記第２コアよりも低い屈折率を有するクラッド領域とを備え、
単層からなる前記クラッド領域の屈折率、又は前記クラッドのうち少なくとも最外部に位置し純シリカからなる領域の屈折率を基準とした比屈折率差の最大値が０．６５％以下であって最小値が−０．０５％以上である屈折率プロファイルを有し、
前記零分散波長は波長１．３７μｍ以上１．４３μｍ以下の範囲内に存在するとともに、前記零分散波長において正である分散スロープを有し、
波長１．３μｍにおける分散の絶対値と、波長１．５５μｍにおける分散の絶対値は、いずれも１２ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ以下であり、
波長１．５５μｍにおいて、４５μｍ 2 以上の実効断面積を有するする光ファイバ。 - 前記分散スロープは、その絶対値が０．１０ｐｓ／ｎｍ2／ｋｍ以下であることを特徴とする請求項１記載の光ファイバ。
- 波長１．３０μｍ〜１．５５μｍの範囲において、単調に変化する分散を有することを特徴とする請求項１記載の光ファイバ。
- 波長１．５５μｍにおいて、直径３２ｍｍで巻かれたときに０．５ｄＢ／ターン以下となる曲げ損失を有することを特徴とする請求項１記載の光ファイバ。
- 波長１．５５μｍにおいて、直径３２ｍｍで巻かれたときに０．０６ｄＢ／ターン以下となる曲げ損失を有することを特徴とする請求項４記載の光ファイバ。
- 波長１．５５μｍにおいて、４９μｍ2よりも大きい実効断面積を有することを特徴とする請求項１記載の光ファイバ。
- １．０５μｍ以上のカットオフ波長を有することを特徴とする請求項１記載の光ファイバ。
- 前記クラッド領域は、前記第２コアの外周に接しかつ該第２コアより低い屈折率を有する内側クラッドと、該内側クラッドの外周に設けられ、該内側クラッドよりも高くかつ該第２コアよりも低い屈折率を有する外側クラッドとを有することを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項記載の光ファイバ。
- １．３μｍ波長帯の第１光を出力する第１送信器と、
１．５５μｍ波長帯の第２光を出力する第２送信器と、
前記第１送信器から出力された前記第１光と、前記第２送信器から出力された前記第２光を合波する合波器と、
一端が前記合波器に光学的に接続され、該合波器により合波された前記第１光及び前記第２光それぞれを伝送する請求項１〜８のいずれか一項記載の光ファイバとを備えた光伝送システム。
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