WO2023032999A1 - 光ファイバ - Google Patents

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glass fiber
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圭省 森田
崇広 斎藤
一之 相馬
卓弘 野村
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Sumitomo Electric Industries Ltd
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Sumitomo Electric Industries Ltd
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    • G02B6/44—Mechanical structures for providing tensile strength and external protection for fibres, e.g. optical transmission cables
    • G02B6/4479—Manufacturing methods of optical cables
    • G02B6/4482—Code or colour marking

Definitions

  • Patent Literature 1 describes an optical fiber.
  • the optical fiber includes a central core portion, an intermediate layer formed around the outer periphery of the central core portion, a trench layer formed around the intermediate layer, and a clad portion formed around the trench layer.
  • the relative refractive index difference of the central core portion with respect to the clad portion is ⁇ 1
  • the relative refractive index difference of the intermediate layer is ⁇ 2
  • the relative refractive index difference of the trench layer is ⁇ 3, ⁇ 1> ⁇ 2> ⁇ 3 and 0> ⁇ 3 are established.
  • ⁇ 1 is 0.36% or more and 0.40% or less.
  • ⁇ 2 is ⁇ 0.05% or more and 0.05% or less.
  • is 0.25% or less.
  • is 0.08% 2 or less.
  • Patent Document 2 describes an optical fiber.
  • the optical fiber comprises a four-layer structure of core, inner cladding, trench and outer cladding.
  • the multiplier ⁇ of the refractive index profile of the core is greater than five. 1.2% by mass or more of Cl is added to the outer clad.
  • the mode field diameter at a wavelength of 1.31 ⁇ m is within the range of 9.0 ⁇ m to 9.5 ⁇ m.
  • Patent Document 3 describes an optical fiber.
  • the optical fiber comprises a glass fiber with a diameter of 125 ⁇ m, a primary coating and a secondary coating.
  • the substantially cured primary coating has an in situ elastic modulus of less than 0.65 MPa and a glass transition temperature of -50°C or less.
  • the primary coating has an outer diameter of 135 ⁇ m to 175 ⁇ m.
  • Patent Document 4 describes an optical fiber.
  • the optical fiber comprises a four-layer structure of core, inner cladding, trench and outer cladding.
  • Core refractive index ⁇ 1 , core radius r 1 , inner cladding refractive index ⁇ 2 , inner cladding radius r 2 , trench refractive index ⁇ 3 , trench radius r 3 , trench volume is V 3
  • the refractive index of the outer cladding is ⁇ 4
  • the radius of the outer cladding is r 4 , the following conditions are satisfied.
  • the bending loss at a bending diameter of 15 mm is 0.5 dB/turn or less
  • the bending loss at a bending diameter of 20 mm is 0.2 dB/turn or less
  • the bending loss at a bending diameter of 30 mm is 0.5 dB/turn. 005 dB/turn or less.
  • An optical fiber comprises a glass fiber including a core and a clad.
  • the clad includes an inner clad covering the outer circumference of the core, a trench covering the outer circumference of the inner clad, and an outer clad covering the outer circumference of the trench.
  • the refractive index of the inner cladding is lower than that of the core.
  • the refractive index of the trench is lower than that of the inner cladding.
  • the refractive index of the outer cladding is higher than that of the trench and lower than that of the core. Germanium is added to the core.
  • the average chlorine mass concentration of the inner clad is 500 ppm or more and 5000 ppm or less.
  • the relative refractive index difference of the core with respect to the refractive index of the outer clad is ⁇ 1, the relative refractive index difference of the inner clad with respect to the refractive index of the outer clad is ⁇ 2, the relative refractive index difference of the trench with respect to the refractive index of the outer clad is ⁇ 3, and the outer circumference of the core is
  • r1 is the radius
  • r2 is the radius of the outer circumference of the inner cladding
  • r3 is the radius of the outer circumference of the trench
  • r2/r1 is 2.2 or more and 3.6 or less
  • r3-r2 is 3 ⁇ m or more and 10 ⁇ m or less
  • ⁇ 1 ⁇ 2 is 0.15% or more and 0.40% or less
  • is 0.10% or less
  • ⁇ 3 is ⁇ 0.70% or more and ⁇ 0.10% or less.
  • the mode field diameter for light with a wavelength of 1310 nm is 8.8 ⁇ m or more and 9.6 ⁇ m or less.
  • the bending loss of the optical fiber for light with a wavelength of 1625 nm when wound on a mandrel with a diameter of 15 mm is 1.0 dB or less per turn.
  • the bending loss of the optical fiber for light with a wavelength of 1625 nm when wound on a mandrel with a diameter of 30 mm is 0.1 dB or less per 10 turns.
  • the zero-dispersion wavelength of the optical fiber is 1300 nm or more and 1324 nm or less.
  • the cable cutoff wavelength of the optical fiber is 1260 nm or less.
  • FIG. 1 is a diagram showing a cross section perpendicular to the axial direction of the optical fiber according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is a diagram showing the refractive index distribution in the radial direction of the glass fiber.
  • FIG. 3 is a graph showing the relationship between the dispersion (3 ⁇ ) of the outer diameter variation of the glass fiber and the ratio of the optical fibers having a transmission loss of 0.32 dB/km or less at a wavelength of 1.31 ⁇ m.
  • FIG. 4 is a schematic diagram for explaining the definition of the amount of eccentricity of the glass fiber.
  • FIG. 5 is a diagram of an eccentricity amount waveform showing the amount of eccentricity of the glass fiber with respect to the position in the axial direction of the glass fiber.
  • FIG. 1 is a diagram showing a cross section perpendicular to the axial direction of the optical fiber according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is a diagram showing the refractive index distribution in the radial direction of the glass fiber.
  • FIG. 3 is
  • FIG. 6 is a diagram showing an example of a spectrum obtained by Fourier transforming an eccentricity amount waveform.
  • FIG. 7 is a schematic configuration diagram showing an optical fiber manufacturing apparatus according to this embodiment.
  • FIG. 8 is a diagram showing a cross section perpendicular to the axial direction of the optical fiber according to the third embodiment.
  • FIG. 9 is a diagram showing a cross section perpendicular to the axial direction of an optical fiber as a modification of the third embodiment.
  • An optical fiber according to one aspect of the present disclosure comprises a glass fiber including a core and a cladding.
  • the clad includes an inner clad covering the outer circumference of the core, a trench covering the outer circumference of the inner clad, and an outer clad covering the outer circumference of the trench.
  • the refractive index of the inner cladding is lower than that of the core.
  • the refractive index of the trench is lower than that of the inner cladding.
  • the refractive index of the outer cladding is higher than that of the trench and lower than that of the core. Germanium is added to the core.
  • the average chlorine mass concentration of the inner clad is 500 ppm or more and 5000 ppm or less.
  • the relative refractive index difference of the core with respect to the refractive index of the outer clad is ⁇ 1, the relative refractive index difference of the inner clad with respect to the refractive index of the outer clad is ⁇ 2, the relative refractive index difference of the trench with respect to the refractive index of the outer clad is ⁇ 3, and the outer circumference of the core is
  • r1 is the radius
  • r2 is the radius of the outer circumference of the inner cladding
  • r3 is the radius of the outer circumference of the trench
  • r2/r1 is 2.2 or more and 3.6 or less
  • r3-r2 is 3 ⁇ m or more and 10 ⁇ m or less
  • ⁇ 1 ⁇ 2 is 0.15% or more and 0.40% or less
  • is 0.10% or less
  • ⁇ 3 is ⁇ 0.70% or more and ⁇ 0.10%
  • the mode field diameter of the optical fiber for light with a wavelength of 1310 nm is 8.8 ⁇ m or more and 9.6 ⁇ m or less.
  • the bending loss of this optical fiber for light with a wavelength of 1625 nm when wound on a mandrel with a diameter of 15 mm is 1.0 dB or less per turn.
  • the bending loss of the optical fiber for light with a wavelength of 1625 nm when wound on a mandrel with a diameter of 30 mm is 0.1 dB or less per 10 turns.
  • the zero-dispersion wavelength of the optical fiber is 1300 nm or more and 1324 nm or less.
  • the cable cutoff wavelength of the optical fiber is 1260 nm or less.
  • An optical fiber with these parameters makes it possible to increase the mode field diameter while suppressing the increase in bending loss.
  • the bending loss for light with a wavelength of 1625 nm when the optical fiber is wound around a mandrel with a diameter of 100 mm may be 1.0 ⁇ 10 ⁇ 4 dB or less per turn.
  • the chromatic dispersion of the above optical fiber for light with a wavelength of 1550 nm may be 18.6 ps/(nm ⁇ km) or less, and the zero dispersion slope of the above optical fiber is 0.092 ps/(nm 2 ⁇ km) or less. There may be.
  • the transmission loss of the above optical fiber for light with a wavelength of 1383 nm may be 0.35 dB/km or less.
  • 3 ⁇ may be 0.1 ⁇ m or more and 0.5 ⁇ m or less, where ⁇ is the standard deviation of the outer diameter variation in the axial direction of the glass fiber.
  • the average chlorine mass concentration of the outer clad may be substantially zero, and the average OH mass concentration of the outer clad may be 5 ppm or more and 500 ppm or less.
  • the above optical fiber may further include a coating resin layer that coats the outer periphery of the glass fiber.
  • the coating resin layer may have a primary resin layer that is in contact with and coats the glass fiber, and a secondary resin layer that coats the outer periphery of the primary resin layer.
  • the thickness of the primary resin layer may be 7.5 ⁇ m or more and 17.5 ⁇ m or less.
  • a Young's modulus of the primary resin layer at 23° C. may be 0.10 MPa or more and 0.50 MPa or less.
  • the thickness of the secondary resin layer may be 5.0 ⁇ m or more and 17.5 ⁇ m or less.
  • the outer diameter of the secondary resin layer may be 165 ⁇ m or more and 175 ⁇ m or less.
  • the Young's modulus of the secondary resin layer at 23° C. may be 1200 MPa or more and 2800 MPa or less.
  • the above optical fiber may further include a coating resin layer that coats the outer periphery of the glass fiber.
  • the coating resin layer has a primary resin layer that contacts and coats the glass fiber, a secondary resin layer that coats the outer periphery of the primary resin layer, and a first colored layer that coats the outer periphery of the secondary resin layer.
  • You may The thickness of the primary resin layer may be 7.5 ⁇ m or more and 17.5 ⁇ m or less.
  • a Young's modulus of the primary resin layer at 23° C. may be 0.10 MPa or more and 0.60 MPa or less.
  • the thickness of the secondary resin layer may be 5.0 ⁇ m or more and 17.5 ⁇ m or less.
  • the outer diameter of the secondary resin layer may be 165 ⁇ m or more and 175 ⁇ m or less.
  • the Young's modulus of the secondary resin layer at 23° C. may be 1200 MPa or more and 2800 MPa or less.
  • the coating resin layer may further have a second colored layer different in color from the first colored layer and formed between the secondary resin layer and the first colored layer.
  • the second colored layer may include a plurality of ring patterns spaced apart from each other in the axial direction of the glass fiber.
  • the amount of eccentricity of the glass fiber from the central axis with reference to the outer circumference of the secondary resin layer is measured, and the position of each of the plurality of measurement points In the spectrum obtained by Fourier transforming the waveform indicating the amount of eccentricity with respect to , the maximum value of the amplitude of the amount of eccentricity may be 6 ⁇ m or less.
  • FIG. 1 is a diagram showing a cross section perpendicular to the axial direction of an optical fiber 10A according to the first embodiment.
  • the optical fiber 10A is a so-called optical fiber bare wire, and conforms to ITU-T G.3. 652 standard and ITU-T G. comply with at least one of the 657 standards.
  • ITU-T G.I. 652 standard means that the G.652 standard is complied with. 652.A,G. 652.B, G.I. 652.C, and G.I. means conforming to at least one of 652.D.
  • ITU-T G.I. 657 standard means that the G.657 standard is complied with. 657.A and G. means conforming to at least one of 657.B.
  • the optical fiber 10A includes a glass fiber 13 including a core 11 and a clad 12, and a coating resin layer 16A including a primary resin layer 14 and a secondary resin layer 15 provided on the outer circumference of the glass fiber 13.
  • the cladding 12 surrounds the core 11.
  • the core 11 and the clad 12 mainly contain glass such as quartz glass.
  • the core 11 is made of, for example, pure silica glass doped with germanium (Ge).
  • germanium Ge
  • pure quartz glass does not substantially contain impurities.
  • the outer diameter D2 of the glass fiber 13, that is, the outer diameter of the clad 12 is 125 ⁇ m ⁇ 0.5 ⁇ m, that is, 124.5 ⁇ m or more and 125.5 ⁇ m or less, and the diameter D1 of the core 11 is 6.0 ⁇ m or more and 12.0 ⁇ m or less. Since the outer diameter D2 of the glass fiber 13 is the same as the outer diameter of a general glass fiber, it is possible to use general peripheral jigs such as connectors and peripheral devices such as fusion splicers. Therefore, it is easy to replace the existing optical fiber. For example, it becomes easier to apply the optical fiber 10A to microduct cables, ultra-multicore cables for data centers, other various cables, and the like.
  • the clad 12 includes an inner clad 121 , trenches 122 and an outer clad 123 .
  • the inner clad 121 covers the outer periphery of the core 11 and contacts the outer peripheral surface of the core 11 .
  • the trench 122 covers the outer periphery of the inner clad 121 and contacts the outer peripheral surface of the inner clad 121 .
  • the outer clad 123 covers the outer periphery of the trench 122 and contacts the outer peripheral surface of the trench 122 . Quartz glass to which chlorine (Cl) is added can be used for the inner clad 121 .
  • the average chlorine mass concentration of the inner clad 121 is, for example, 500 ppm or more and 5000 ppm or less, or, for example, 500 ppm or more and 3000 ppm or less.
  • Fluorine-doped silica glass can be used for the trench 122 .
  • Pure quartz glass can be used for the outer clad 123 .
  • the average chlorine mass concentration of the outer cladding 123 is, for example, substantially zero.
  • substantially zero specifically means 50 ppm or less.
  • the average OH mass concentration of the outer clad 123 is, for example, 5 ppm or more and 500 ppm or less, or for example, 5 ppm or more and 200 ppm or less.
  • Such average chlorine mass concentration and average OH mass concentration of the outer clad 123 are realized, for example, by sintering the outer clad 123 in a vacuum atmosphere.
  • FIG. 2 is a diagram showing the refractive index distribution in the radial direction of the glass fiber 13.
  • the range E1 corresponds to the core 11, the range E2 to the inner clad 121, the range E3 to the trench 122, and the range E4 to the outer clad 123, respectively.
  • the vertical axis indicates relative refractive index difference, and the horizontal axis indicates radial position.
  • relative refractive index differences of the core 11, the inner clad 121, and the trench 122 with respect to the refractive index of the outer clad 123 are ⁇ 1, ⁇ 2, and ⁇ 3, respectively.
  • the relative refractive index difference ⁇ 2 of the inner clad 121 is smaller than the relative refractive index difference ⁇ 1 of the core 11 .
  • the inner clad 121 has a lower refractive index than the core 11 .
  • a relative refractive index difference ⁇ 3 of the trench 122 is smaller than a relative refractive index difference ⁇ 2 of the inner clad 121 .
  • the refractive index of trench 122 is smaller than the refractive index of inner cladding 121 .
  • the sign of the relative refractive index difference ⁇ 3 of the trench 122 is negative, and the sign of the relative refractive index difference ⁇ 1 of the core 11 is positive.
  • a negative sign of the relative refractive index difference means that the refractive index is smaller than the refractive index of the outer clad 123 .
  • the value ( ⁇ 1 ⁇ 2) obtained by subtracting the relative refractive index difference ⁇ 2 of the inner clad 121 from the relative refractive index difference ⁇ 1 of the core 11 is 0.15% or more and 0.40% or less. In one example, the value ( ⁇ 1- ⁇ 2) is 0.34%. This relatively small value of ( ⁇ 1 ⁇ 2) results in an increase in the mode field diameter of optical fiber 10D.
  • of the relative refractive index difference ⁇ 2 of the inner clad 121 is 0.10% or less.
  • a relative refractive index difference ⁇ 3 of the trench 122 is ⁇ 0.70% or more and ⁇ 0.10% or less.
  • the relative refractive index difference ⁇ 3 of the trench 122 may be less than ⁇ 0.25%. In one embodiment, the relative refractive index difference ⁇ 1 of the core 11 is 0.35%, the relative refractive index difference ⁇ 2 of the inner cladding 121 is 0.02%, and the relative refractive index difference ⁇ 3 of the trench 122 is -0. 30%.
  • the radius of the outer circumference of the core 11 is r1
  • the radius of the outer circumference of the inner clad 121 is r2
  • the radius of the outer circumference of the trench 122 is r3.
  • the value obtained by dividing the radius r2 of the inner clad 121 by the radius r1 of the core 11 (r2/r1) is 2.2 or more and 3.6 or less.
  • a value obtained by subtracting the radius r2 of the inner clad 121 from the radius r3 of the trench 122 (r3-r2) is 3 ⁇ m or more and 10 ⁇ m or less.
  • the value (r3-r2) is 4.0.
  • the value (r3-r2) may be greater than 4.5 ⁇ m.
  • the outer diameter of the outer cladding 123 that is, the outer diameter of the glass fiber 13 is within the range of 125 ⁇ m ⁇ 0.5 ⁇ m as in the above embodiments.
  • the radius r1 of core 11 is 4.0 ⁇ m
  • the radius r2 of inner cladding 121 is 14.4 ⁇ m
  • the radius r3 of trench 122 is 18.4 ⁇ m.
  • the mode field diameter of the optical fiber 10A for light with a wavelength of 1310 nm is 9.2 ⁇ m ⁇ 0.4 ⁇ m, that is, 8.8 ⁇ m or more and 9.6 ⁇ m or less.
  • the mode field diameter is defined by Petermann-I.
  • the bending loss for light with a wavelength of 1625 nm when the optical fiber 10A is wound around a mandrel with a diameter of 15 mm is 1.0 dB or less per turn.
  • the bending loss for light with a wavelength of 1625 nm when the optical fiber 10A is wound around a mandrel with a diameter of 30 mm is 0.1 dB or less per 10 turns.
  • the bending loss for light with a wavelength of 1625 nm when the optical fiber 10A is wound around a mandrel with a diameter of 100 mm is 1.0 ⁇ 10 ⁇ 4 dB or less per turn.
  • the value (r2/r1) obtained by dividing the radius r2 of the inner clad 121 by the radius r1 of the core 11 is 3.6 or less, such bending loss characteristics can be realized.
  • the optical fiber 10A has a mode field diameter centered at 9.2 ⁇ m, and has a larger mode field diameter than a normal optical fiber, that is, an optical fiber having only one stage of refractive index distribution in the core and the clad. . 657. It satisfies the level of bending loss specified in A2.
  • the zero-dispersion wavelength of the optical fiber 10A is 1300 nm or more and 1324 nm or less. That is, the zero-dispersion wavelength of the optical fiber 10A is G.I. 657.
  • the chromatic dispersion of the optical fiber 10A for light with a wavelength of 1550 nm is 18.6 ps/(nm ⁇ km) or less.
  • the zero dispersion slope of the optical fiber 10A is 0.092 ps/(nm 2 ⁇ km) or less. By having chromatic dispersion and zero dispersion slope within these ranges, the G. 657. A bend-resistant optical fiber conforming to the A2 standard is obtained.
  • the cable cutoff wavelength of the optical fiber 10A is 1260 nm or less. That is, the cable cutoff wavelength of the optical fiber 10A is G. 657. Conform to A2 regulations.
  • the transmission loss of the optical fiber 10A for light with a wavelength of 1383 nm is 0.35 dB/km or less.
  • the average OH mass concentration of the core 11 and the clad 12 is so small that the transmission loss for light with a wavelength of 1383 nm is 0.35 dB/km or less. Since the transmission loss is within this range, it becomes possible to expand the wavelength range that can be used for information transmission in the optical communication system.
  • 3 ⁇ is, for example, 0.1 ⁇ m or more and 0.5 ⁇ m or less.
  • the standard deviation ⁇ indicates the fluctuation of the measured value in the longitudinal direction, that is, the fluctuation of the outer diameter when measured at regular intervals in the longitudinal direction, for example, at intervals of 1 m.
  • the value 3 ⁇ may fall within the range of 0.2 ⁇ m to 0.5 ⁇ m.
  • the outer diameter variation must be less than a specified value in order to satisfy international standards for glass diameter.
  • FIG. 3 is a graph showing the relationship between the dispersion (3 ⁇ ) of the outer diameter fluctuation of the glass fiber 13 and the proportion of optical fibers with a transmission loss of 0.32 dB/km or less at a wavelength of 1.31 ⁇ m.
  • the dispersion (3 ⁇ ) of outer diameter variation is 0.1 ⁇ m or more, the ratio of optical fibers with a transmission loss of 0.32 dB/km or less exceeds 90%, and the transmission loss is sufficiently reduced. can be suppressed to a low level.
  • the transmission loss at the wavelength of 1.31 ⁇ m can be suppressed within a range in which the outside diameter fluctuation does not pose a problem by slightly varying the outside diameter fluctuation, that is, by setting 3 ⁇ to 0.1 ⁇ m or more and 0.5 ⁇ m or less.
  • Table 1 shows the specifications and characteristics of the optical fibers according to sample numbers 1 to 4 as examples and comparative examples. All radii of the outer cladding 123 are 62.5 ⁇ m.
  • Samples 1 and 2 achieve good values for each optical characteristic.
  • the transmission loss at the wavelength of 1.38 ⁇ m is excessive.
  • Sample 4 has excessive bending loss with a diameter of 30 mm at a wavelength of 1.625 ⁇ m. Therefore, the value obtained by dividing the radius r2 of the inner clad 121 by the radius r1 of the core 11 (r2/r1) may be 2.2 or more and 3.6 or less.
  • the thickness t2 of the secondary resin layer 15 is 5.0 ⁇ m or more and 17.5 ⁇ m or less.
  • the vibration of the glass fiber 13 causes coating eccentricity of several ⁇ m, which may locally thin the secondary resin layer 15 .
  • the coating eccentricity is the distance between the center of the glass fiber 13 and the center of the outer periphery of the coating resin layer 16A. If foreign matter adhering to the roller in the drawing process overlaps with such a locally thinned portion, it may cause breakage of the optical fiber 10A, thereby reducing the yield of the optical fiber 10A.
  • the outer diameter D4 of the secondary resin layer 15 is 170 ⁇ m ⁇ 5 ⁇ m, that is, 165 ⁇ m or more and 175 ⁇ m or less.
  • the Young's modulus of the secondary resin layer 15 at 23°C may be 1200 MPa or more and 2800 MPa or less, 1500 MPa or more and 2800 MPa or less, or 2000 MPa or more and 2700 MPa or less.
  • the Young's modulus of the secondary resin layer 15 is 1200 MPa or more, the lateral pressure resistance characteristics can be easily improved, and when it is 2800 MPa or less, the secondary resin layer 15 can be given appropriate toughness, thereby improving tensile strength and low temperature characteristics. becomes easier.
  • the Young's modulus of the secondary resin layer 15 is 2800 MPa or less, deterioration of the appearance and cracking of the secondary resin layer 15 due to external damage are less likely to occur.
  • the secondary resin layer 15 having the above properties is a base resin containing an oligomer containing urethane (meth)acrylate, a monomer, and a photopolymerization initiator, or a resin composition containing the base resin and hydrophobic inorganic oxide particles. It can be formed by curing.
  • (Meth)acrylate means acrylate or the corresponding methacrylate. The same applies to (meth)acrylic acid and the like.
  • Inorganic oxide particles are spherical particles. The inorganic oxide particles are at least one selected from the group consisting of silicon dioxide (silica), zirconium dioxide (zirconia), aluminum oxide (alumina), magnesium oxide (magnesia), titanium oxide (titania), tin oxide and zinc oxide. be.
  • the average primary particle size of the inorganic oxide particles may be 500 nm or less. From the viewpoint of increasing the Young's modulus of the secondary resin layer 15, the average primary particle size of the inorganic oxide particles may be 5 nm or more, or 10 nm or more.
  • the surfaces of the inorganic oxide particles are hydrophobically treated.
  • Hydrophobic treatment means that a hydrophobic group is introduced to the surface of the inorganic oxide particles.
  • Hydrophobic groups are reactive groups such as (meth)acryloyl groups (ultraviolet curable functional groups), or aliphatic hydrocarbon groups (e.g., alkyl groups), aromatic hydrocarbon groups (e.g., phenyl groups). It may be a non-reactive group such as When the inorganic oxide particles have a reactive group, it becomes easier to form a resin layer with a high Young's modulus.
  • a UV-curable functional group may be introduced onto the surface of the inorganic oxide particles.
  • UV-curable functional groups can be introduced to the surfaces of the inorganic oxide particles.
  • Silane compounds having UV-curable functional groups include, for example, 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane.
  • urethane (meth)acrylate an oligomer obtained by reacting a polyol compound, a polyisocyanate compound and a hydroxyl group-containing (meth)acrylate compound can be used.
  • polyol compounds include polytetramethylene glycol and the like.
  • polyisocyanate compounds include 2,4-tolylene diisocyanate and the like.
  • hydroxyl group-containing (meth)acrylate compounds include 2-hydroxyethyl (meth)acrylate and the like.
  • the base resin may further contain epoxy (meth)acrylate as an oligomer.
  • epoxy (meth)acrylate an oligomer obtained by reacting an epoxy resin having two or more glycidyl groups with a compound having a (meth)acryloyl group can be used.
  • the monomer at least one selected from the group consisting of monofunctional monomers having one polymerizable group and polyfunctional monomers having two or more polymerizable groups can be used. You may use a monomer in mixture of 2 or more types. Monofunctional monomers include, for example, methyl (meth)acrylate. Examples of polyfunctional monomers include ethylene glycol di(meth)acrylate. From the viewpoint of increasing the Young's modulus of the resin layer, the monomer may contain a polyfunctional monomer or a monomer having two polymerizable groups.
  • the photopolymerization initiator can be appropriately selected and used from radical photopolymerization initiators.
  • the thickness t1 of the primary resin layer 14 is 7.5 ⁇ m or more and 17.5 ⁇ m or less.
  • the outer diameter D3 of the primary resin layer 14 is 140 ⁇ m or more and 160 ⁇ m or less.
  • the outer diameter D3 of the primary resin layer 14 is 160 ⁇ m or less, that is, the thickness t1 of the primary resin layer 14 is 17.5 ⁇ m or less, the outer diameter of the optical fiber 10A is within a predetermined range (165 ⁇ m or more and 175 ⁇ m or less). , the thickness t2 (5.0 ⁇ m or more) of the secondary resin layer 15 can be sufficiently secured.
  • the Young's modulus of the primary resin layer 14 may be 0.10 MPa or more and 0.30 MPa or less at 23°C.
  • the Young's modulus of the primary resin layer 14 is 0.10 MPa or more, coating cracks called voids and peeling (delamination) of the coating are less likely to occur in the primary resin layer 14 at a screening tension of 1.5 kg or more.
  • This optical fiber 10A has no problem of low temperature characteristics.
  • the Young's modulus of the primary resin layer 14 is 0.30 MPa or less, particularly excellent lateral pressure resistance is obtained within the range of the thickness t1 of the primary resin layer 14 described above.
  • the optical fiber 10A provided with the primary resin layer 14 having a Young's modulus of 0.10 MPa or more and 0.30 MPa or less may be referred to as a specialized lateral pressure resistant optical fiber.
  • the Young's modulus of the primary resin layer 14 may be 0.30 MPa or more and 0.50 MPa or less at 23°C.
  • the Young's modulus of the primary resin layer 14 is 0.30 MPa or more, coating cracks called voids and peeling (delamination) of the coating are less likely to occur in the primary resin layer 14 at a screening tension of 2.0 kg or more. Disconnection is less likely to occur when making cables, improving productivity.
  • the Young's modulus of the primary resin layer 14 is 0.50 MPa or less, lateral pressure resistance is obtained within the range of the thickness t1 of the primary resin layer 14 described above.
  • the optical fiber 10A including the primary resin layer 14 having a Young's modulus of 0.30 MPa or more and 0.50 MPa or less may be referred to as a high screening tension type optical fiber.
  • the primary resin layer 14 having the above properties can be formed, for example, by curing a resin composition containing an oligomer containing urethane (meth)acrylate, a monomer, a photopolymerization initiator, and a silane coupling agent.
  • the urethane (meth)acrylate, monomer, and photopolymerization initiator may be appropriately selected from the compounds exemplified for the base resin above.
  • the resin composition forming the primary resin layer 14 has a composition different from that of the base resin forming the secondary resin layer 15 .
  • a primary resin layer 14 was formed on the outer circumference of a glass fiber 13 having a diameter of 125 ⁇ m and composed of a core 11 and a clad 12, and a secondary resin layer 15 was further formed on the outer circumference to prepare a plurality of samples of the optical fiber 10A.
  • Table 2 shows the outer diameter, thickness, and Young's modulus at 23° C. of the primary resin layer 14, the outer diameter, thickness, and Young's modulus at 23° C. of the secondary resin layer 15, lateral pressure resistance characteristics, and a table showing screening tension.
  • the structure of the glass fibers 13 of sample numbers 5 and 6 was the same as that of sample number 1 in Table 1, and the structure of the glass fiber 13 of sample number 7 was the same as that of sample number 2 in Table 1.
  • the primary resin layer 14 is formed on the outer circumference of the glass fiber with a diameter of 125 ⁇ m having a clad composed of a single composition, and the secondary resin layer 15 is further formed on the outer circumference.
  • a plurality of samples of the optical fiber were produced. Silica glass doped with fluorine was used for the clad.
  • Tables 3 and 4 below show the outer diameter, thickness, and Young's modulus at 23°C of the primary resin layer 14, the outer diameter, thickness, and Young's modulus at 23°C of the secondary resin layer 15, and the resistance of each sample.
  • Fig. 3 is a table showing lateral pressure characteristics, screening tension, and other characteristics;
  • a primary resin layer 14 with a Young's modulus of 0.10 MPa and a primary resin layer 14 with a Young's modulus of 0.20 MPa were obtained with the resin composition 1 shown in Table 5. These primary resin layers 14 are hereinafter referred to as resin P1.
  • a primary resin layer 14 with a Young's modulus of 0.30 MPa and a primary resin layer 14 with a Young's modulus of 0.40 MPa were obtained with the resin composition 2 shown in Table 5.
  • These primary resin layers 14 are hereinafter referred to as resin P2.
  • a primary resin layer 14 having a Young's modulus of 0.50 MPa was obtained with resin composition 3 shown in Table 5.
  • this primary resin layer 14 will be referred to as resin P3.
  • a primary resin layer 14 having a Young's modulus of 0.07 MPa was obtained with resin composition 4 shown in Table 5.
  • a primary resin layer 14 having a Young's modulus of 0.65 MPa was obtained with resin composition 5 shown in Table 3.
  • Urethane oligomer (I) is specifically HEA-TDI-(PPG3000-TDI) 2,1 -HEA.
  • Urethane oligomer (II) is specifically HEA-TDI-(PPG3000-TDI) 2,1 -EH.
  • Urethane oligomer (III) is specifically HEA-TDI-(PPG3000-TDI) 2,1 -SiI.
  • UA1 was prepared by reacting 2,4-tolylene diisocyanate and polypropylene glycol having a number average molecular weight of 2000 at a weight ratio of 1:5.7.
  • UA2 was prepared by reacting 2,4-tolylene diisocyanate and polypropylene glycol having a number average molecular weight of 10,000 at a weight ratio of 1:28.
  • resin S2 those having a Young's modulus of 2800 MPa and 2900 MPa are designated as resin S2.
  • resin S2 had the composition shown in Table 7 below, and the difference in Young's modulus was obtained by adjusting the UV power or sorting according to the variation of each sample.
  • UA is a urethane acrylate obtained by reacting polypropylene glycol with a molecular weight of 600, 2,4-tolylene diisocyanate, and hydroxyethyl acrylate.
  • EA is epoxy diacrylate.
  • the Young's modulus of the primary resin layer 14 was measured by the Pullout Modulus (POM) method at 23°C.
  • Metal cylinders are adhered to two locations on the optical fiber 10A separated by a predetermined interval.
  • the coating resin layer between the cylinders that is, the portions of the primary resin layer 14 and the secondary resin layer 15 are removed to expose the glass. Cut the optical fiber outside the metal cylinder, ie, the side away from the other metal cylinder.
  • the length of the optical fiber is the sum of the length of the portion bonded to both metal cylinders and the length of the portion between the metal cylinders.
  • One metal cylinder was then fixed, and the other metal cylinder was gently moved slightly in the opposite direction of the previously fixed metal cylinder.
  • L is the length of the metal cylinder, that is, the length to which the optical fiber 10A is bonded
  • Z is the movement amount of the chuck
  • Dp is the outer diameter of the primary resin layer
  • Df is the outer diameter of the glass fiber 13A
  • Df is the primary resin layer.
  • the Young's modulus of the secondary resin layer 15 is measured under an environment of 23 ⁇ 2° C. and 50 ⁇ 10% RH using a pipe-shaped coating resin layer having a length of 50 mm or longer, which is obtained by extracting the glass fiber 13 from the optical fiber 10A. A tensile test was performed with a gauge length of 25 mm, and the value was obtained from the 2.5% secant value.
  • the lateral pressure resistance characteristics were evaluated by the following method.
  • An optical fiber 10A with a length of 500 m is wound in one layer with a tension of 80 g on a bobbin with a body diameter of 405 mm, which is wound with a plain-woven metal mesh having a wire outer diameter of 50 ⁇ m and a pitch of 150 ⁇ m. loss was measured.
  • the optical fiber 10A was wound around a bobbin with a barrel diameter of 280 mm and then removed from the bobbin so that it was wound into a ring with a diameter of about 280 mm. In that state, the transmission loss of the optical fiber 10A was measured. Each of these measurements was performed three times, and their average value was obtained. The difference between both average values was taken as the transmission loss difference.
  • the transmission loss is the transmission loss of light with a wavelength of 1550 nm, and was calculated from the loss spectrum measured by the cutback method.
  • a case where the transmission loss difference was 1.0 dB/km or less was evaluated as "A" withstanding lateral pressure characteristics.
  • a case in which the transmission loss difference was more than 1.0 dB/km and not more than 1.5 dB/km was evaluated as side pressure resistance characteristic "B".
  • the case where the transmission loss difference exceeded 1.5 dB/km was evaluated as the lateral pressure resistance characteristic "C".
  • the screening tension was evaluated by the following method. 1000 km of optical fiber was rewound under tension. Screening tension "A" is evaluated when the number of disconnections is 5 times or less when rewinding an optical fiber with a length of 1000 km with a tension of 2.0 kg, more specifically 1.9 kg or more and 2.3 kg or less. bottom. In the tension test at a tension of 2.0 kg, the optical fiber with a length of 1000 km was broken more than 5 times when rewound, but at a tension of 1.5 kg, more specifically 1.4 kg or more and 1.6 kg or less, the length was broken. A screening tension of "B" was evaluated when the number of disconnections was 5 or less when rewinding an optical fiber of 1000 km.
  • the thickness of the primary resin layer 14 is 7.5 ⁇ m or more and 17.5 ⁇ m or less
  • the thickness of the secondary resin layer 15 is 5.0 ⁇ m or more and 17.5 ⁇ m or less.
  • Table 2 that is, when the optical fiber includes the glass fiber 13 of the present embodiment, both the side pressure resistance and the screening tension are evaluated as A. characteristics
  • Table 3 when the Young's modulus of the primary resin layer is 0.10 MPa or more and 0.30 MPa or less, it is possible to provide an optical fiber specialized in lateral pressure resistance with an evaluation of A for lateral pressure resistance.
  • the Young's modulus of the primary resin layer is 0.30 MPa or more and 0.50 MPa or less, it is possible to provide a high screening tension type optical fiber with a screening tension evaluation of A, that is, a low-temperature characteristic specialized optical fiber. The higher the screening tension, the less likely the optical fibers are to be broken in the tape forming process, which is a post-process, and the higher the yield of the multicore cable.
  • the frequency of disconnection of the optical fiber tends to be higher than that of a conventional optical fiber having an outer diameter of, for example, 250 ⁇ m. be. If disconnection of the optical fiber 10A occurs in the manufacturing process, the manufacturing efficiency of the optical fiber 10A may decrease. In response to such a problem, the inventor found that the frequency of disconnection of the optical fiber 10A in the manufacturing process depends on the amount of eccentricity of the glass fiber 13 in the optical fiber 10A.
  • the glass fiber 13 When passing through the die in the resin coating device, the glass fiber 13 vibrates in the radial direction of the glass fiber 13, the glass fiber 13 is eccentric with respect to the opening of the die, and the coating resin layer 16A is formed in this state. end up Therefore, the thickness of the coating resin layer 16A is reduced in the direction in which the central axis of the glass fiber 13 deviates from the central axis of the optical fiber 10A.
  • a large stress may be applied locally to the glass fiber 13 through the thin portion of the coating resin layer 16A. be. For this reason, damage such as cracks may occur in the glass fiber 13 .
  • the damage to the glass fiber 13 may cause the optical fiber 10A to break.
  • An optical fiber having a small outer diameter may be broken even when eccentricity occurs to a degree that does not lead to breakage in conventional optical fibers.
  • the present inventor performed a Fourier transform on a waveform indicating the amount of eccentricity of the glass fiber 13 with respect to the position in the axial direction of the glass fiber 13, and analyzed the spectrum obtained by the Fourier transform. bottom.
  • the present inventors have found that the breakage of the optical fiber 10A is suppressed by adjusting the manufacturing conditions and the manufacturing apparatus so that the maximum amplitude in the spectrum obtained by Fourier transforming the eccentricity amount waveform of the glass fiber 13 is suppressed to a predetermined value or less.
  • the present embodiment is based on the above knowledge discovered by the inventor.
  • FIG. 4 is a schematic diagram for explaining the definition of the amount of eccentricity of the glass fiber 13.
  • FIG. 5 is a diagram of an eccentricity amount waveform showing the amount of eccentricity of the glass fiber 13 with respect to the position of the glass fiber 13 in the axial direction.
  • FIG. 6 is a diagram showing an example of a spectrum obtained by Fourier transforming an eccentricity amount waveform.
  • FIG. 4 is only an explanatory diagram and does not show the state of the optical fiber 10A of this embodiment. However, in order to simplify the explanation, the same reference numerals as in FIG. 1 are used.
  • the amount of eccentricity d of the glass fiber 13 is the distance from the central axis RC with respect to the outer periphery of the coating resin layer 16A to the central axis GC of the glass fiber 13, that is, the amount of deviation in the radial direction. is defined as the displacement of
  • the eccentricity of the glass fiber 13 is measured by, for example, an eccentricity variation observation device.
  • the eccentricity fluctuation observation device is configured as an eccentric image recognition device.
  • the eccentricity variation observation device has, for example, a first light source, a first imaging section, a second light source, and a second imaging section.
  • the first light source is arranged to emit light in the radial direction of the optical fiber 10A to be measured.
  • the light from the first light source includes wavelengths that pass through the coating resin layer 16A.
  • the first imaging unit is arranged to face the first light source with the optical fiber 10A to be measured interposed therebetween, and is configured to acquire an image of light transmitted through the optical fiber 10A.
  • the second light source and the second imaging section are configured in the same manner as the first light source and the first imaging section, except that they are arranged so as to be perpendicular to the opposing direction of the first light source and the first imaging section.
  • the position of the outer periphery of the coating resin layer 16A and the position of the coating resin layer By obtaining the position of the inner periphery of 16A, that is, the position of the outer periphery of the glass fiber 13, the eccentricity of the glass fiber 13, which is the distance between the centers thereof, can be measured. That is, the eccentricity of the glass fiber 13 can be measured while the optical fiber 10A is not destroyed.
  • the amount of eccentricity of the glass fiber 13 is measured at a plurality of measurement points set at predetermined intervals in the axial direction of the glass fiber 13 .
  • the waveform (distribution) of the eccentricity can be obtained by plotting the measurement results with the positions of the plurality of measurement points on the horizontal axis and the eccentricity at each position on the vertical axis.
  • the waveform of the amount of eccentricity of the glass fiber 13 is also referred to as "the waveform of the amount of eccentricity”.
  • the eccentricity amount waveform shown in FIG. 5 is obtained.
  • “Amount of eccentricity” on the vertical axis of FIG. 5 is the absolute value of the amount of eccentricity regardless of the direction.
  • the eccentricity waveform in the actual optical fiber 10A has a complicated shape. Therefore, the present inventor performed a Fourier transform on the eccentricity amount waveform of the optical fiber 10A and analyzed the spectrum obtained by the Fourier transform, as shown in FIG.
  • the inventor succeeded in reducing the disconnection frequency by suppressing the "maximum value of the amplitude of the eccentricity" in the spectrum obtained by Fourier transforming the eccentricity waveform.
  • a component that maximizes the amplitude of the eccentricity is also called a “maximum amplitude component”.
  • the optical fiber 10A of this embodiment satisfies at least one of the following requirements regarding the amount of eccentricity of the glass fiber 13.
  • the maximum amplitude of the eccentricity (amplitude value of the maximum amplitude component) is 6 ⁇ m or less. If the maximum value of the amplitude of the eccentricity exceeds 6 ⁇ m, the glass fiber 13 is locally largely eccentric at the position where the peaks of the eccentricity of the frequency components of the eccentricity having different periods overlap each other. For this reason, the coating resin layer 16A tends to become thin locally. As a result, the disconnection frequency of the glass fiber 13 may increase. In contrast, in the present embodiment, the maximum value of the amplitude of the eccentricity is set to 6 ⁇ m or less.
  • the maximum value of the amplitude of the eccentricity is not particularly limited, and is preferably as close to 0 ⁇ m as possible.
  • the wavelength at which the amplitude of the eccentricity is maximized is 0.1 m or more. If the wavelength at which the amplitude of the eccentricity is maximum is less than 0.1 m, the component with the maximum amplitude of the eccentricity and other components having different wavelengths often overlap. Therefore, the coating resin layer 16A is often locally thin. That is, the number of locations where the thickness of the coating resin layer 16A is thin increases per unit length of the glass fiber 13 in the axial direction. As a result, the disconnection frequency of the glass fiber 13 may increase.
  • the wavelength at which the amplitude of the eccentricity is maximum is set to 0.1 m or more, "another component having a different wavelength" that overlaps the component with the maximum amplitude of the eccentricity is reduced. can do.
  • This can prevent the coating resin layer 16A from being locally thinned. That is, it is possible to suppress an increase in the number of locations where the thickness of the coating resin layer 16A is thin per unit length of the glass fiber 13 in the axial direction. As a result, the disconnection frequency of the glass fiber 13 can be reduced.
  • the upper limit of the wavelength at which the amplitude of the eccentricity is maximized is not particularly limited, and is preferably as large as possible. However, considering the linear velocity in the optical fiber manufacturing apparatus 50, which will be described later, the wavelength at which the amplitude of the eccentricity is maximized is, for example, 1 m or less.
  • FIG. 7 is a schematic configuration diagram showing an optical fiber manufacturing apparatus 50 according to this embodiment.
  • An optical fiber manufacturing apparatus 50 according to this embodiment will be described with reference to FIG.
  • the optical fiber manufacturing apparatus 50 includes, for example, a drawing furnace 510, a fiber position measuring unit 522, a cooling device 523, an outer diameter measuring unit 524, a resin coating device 530, a curing device 540, a conveying unit 550, A bobbin 560 and a control section 590 are provided. Device members other than the control unit 590 are provided in this order.
  • the drawing furnace 510 has a gripping mechanism 512 , a furnace core tube 514 , a heating element 516 and a gas supply section 518 .
  • the side closer to the gripping mechanism 512 is called “upstream”
  • the side closer to the bobbin 560 is called "downstream”.
  • the drawing furnace 510 is configured to form the glass fiber 13 .
  • a glass fiber 13 having a small diameter is formed by heating the glass preform G in a drawing furnace 510 and drawing the softened glass.
  • the fiber position measuring section 522 is configured to measure the horizontal position of the glass fiber 13 .
  • Cooling device 523 is configured to cool glass fiber 13 formed in drawing furnace 510 .
  • the outer diameter measuring section 524 is configured to measure the outer diameter of the glass fiber 13 before resin coating.
  • the resin coating device 530 is configured to form the coating resin layer 16A so as to cover the outer periphery of the glass fiber 13.
  • the resin coating device 530 has a die for applying an ultraviolet curable resin composition to the outer periphery of the glass fiber 13 while inserting the glass fiber 13 .
  • the resin coating device 530 has two dies for forming the primary resin layer 14 and the secondary resin layer 15 in this order from the central axis side of the glass fiber 13 toward the outer peripheral side.
  • the curing device 540 is configured to irradiate the coating resin layer 16A with ultraviolet rays to cure the coating resin layer 16A.
  • the transport unit 550 is configured to transport the optical fiber 10A with the coating resin layer 16A cured.
  • the transport section 550 has, for example, a plurality of guide rollers 552 and 556 and a capstan 554 .
  • the direct roller 552a which is one of the plurality of guide rollers 552, is positioned directly below the curing device 540, for example.
  • the capstan 554 is provided, for example, downstream of the roller 552a directly below, and is configured to convey (pull) the optical fiber 10A with a predetermined tension while gripping the optical fiber 10A between the belt and the roller.
  • a guide roller 552 b among the plurality of guide rollers 552 is provided between the direct-lower roller 552 a and the capstan 554 .
  • screening rollers 552c, 552d, and 552e are provided downstream of the capstan 554 and configured to apply screening tension to the optical fiber 10A together with the capstan 554.
  • the guide roller 556 is provided on the downstream side of the screening roller 552e, and is configured to adjust the tension of the optical fiber 10A by moving up and down according to changes in the tension of the optical fiber 10A.
  • the bobbin 560 is provided downstream of the guide roller 556, for example, and configured to wind the optical fiber 10A.
  • the controller 590 is, for example, connected to each part of the optical fiber manufacturing apparatus 50 and configured to control them.
  • the control unit 590 is configured as, for example, a computer.
  • the optical fiber manufacturing apparatus 50 in order to manufacture the optical fiber 10A that satisfies the above-described requirements for the amount of eccentricity of the glass fiber 13, is configured, for example, as follows.
  • the longest roller has a circumferential length of, for example, 0.2 m or more.
  • the circumference of the largest guide roller 552 is, for example, 0.9 m or less.
  • the conveying section 550 has, for example, a vibration suppressing section 555.
  • the vibration suppressing part 555 is installed, for example, downstream of the hardening device 540 and upstream of the direct-lower roller 552 a positioned directly below the hardening device 540 .
  • the vibration suppression unit 555 is configured such that, for example, two rollers contact the optical fiber 10A from different directions to suppress vibration of the optical fiber 10A.
  • the directly below roller 552a positioned directly below the curing device 540 is fixed independently of other device members involved in the manufacture of the optical fiber 10A, for example.
  • the direct-lower roller 552a is, for example, fixed to the floor without being connected to other device members.
  • the maximum value of the amplitude of the amount of eccentricity can be reduced, and the wavelength at which the amplitude of the amount of eccentricity becomes maximum can be lengthened.
  • Vibration of the optical fiber 10A is suppressed by a vibration suppressor 555 installed downstream of the curing device 540 and upstream of the direct-lower roller 552a located directly below the curing device 540;
  • the direct-lower roller 552a positioned directly under the curing device 540 is used in a state of being fixed independently of other device members involved in the manufacture of the optical fiber 10A.
  • the first eccentricity of the glass fiber 13 from the central axis with reference to the outer circumference of the primary resin layer 14 is measured.
  • the average value of the first eccentricity is smaller than the average value of the second eccentricity may In this case, the amount of eccentricity of the primary resin layer 14, which has a cushioning effect, is reduced, and the lateral pressure resistance is improved.
  • a plurality of measurement points is, for example, five or more points.
  • optical fibers with sample numbers 22 to 25 were produced under the conditions shown in Table 8 below. Common conditions not listed in Table 8 are as follows. Outer diameter of glass fiber 13: 125 ⁇ m Number of layers of coating resin layer 16A: 2 layers
  • connection frequency measurement The optical fiber 10A of each sample was rewound with a tension of 1.5 kg, and the number of disconnections of the optical fiber 10A was measured.
  • the disconnection frequency was determined as the number of disconnections per 1000 kilometers (1 Mm). As a result, when the disconnection frequency was less than 5 times/Mm, it was evaluated as "good", and when the disconnection frequency was 5 times/Mm or more, it was evaluated as "bad". The evaluation results for each sample are described with reference to Table 8 below.
  • the maximum amplitude of the eccentricity was 6 ⁇ m or less in the spectrum obtained by Fourier transforming the waveform of the eccentricity.
  • the wavelength at which the amplitude of the amount of eccentricity becomes maximum was 0.1 m or more.
  • the optical fiber 10A was difficult to break, and the frequency of breakage was less than 5 times/Mm.
  • the optical fiber 10A could be stably conveyed by the maximum guide roller by setting the peripheral length of the maximum guide roller to 0.2 m or more.
  • the provision of the vibration suppressing portion 555 stabilizes the position of the central axis of the glass fiber 13 when coating the coating resin layer 16A due to the vibration from the conveying portion 550. could be maintained.
  • the direct roller 552a since the direct roller 552a was fixed independently from other device members, it was possible to suppress an increase in vibration of the direct roller 552a and a shortening of the period.
  • sample numbers 22 to 25 the maximum value of the amplitude of the eccentricity can be reduced in the spectrum obtained by Fourier transforming the waveform of the eccentricity, and the wavelength at which the amplitude of the eccentricity is maximized can be lengthened. . As a result, it was confirmed that sample numbers 22 to 25 were able to reduce the frequency of disconnection in spite of their small diameter.
  • FIG. 8 is a diagram showing a cross section perpendicular to the axial direction of the optical fiber 10B according to the third embodiment.
  • the optical fiber 10B is a so-called optical fiber core wire, and includes a glass fiber 13 including a core 11 and a clad 12, and a primary resin layer 14, a secondary resin layer 15 and a colored layer 17 (second 1 colored layer) and a coating resin layer 16B.
  • the structure and characteristics of the glass fiber 13 and the secondary resin layer 15 are the same as those of the first embodiment described above.
  • the colored layer 17 is in contact with the outer peripheral surface of the secondary resin layer 15 and covers the entire secondary resin layer 15 .
  • the colored layer 17 constitutes the outermost layer of the coating resin layer 16B.
  • the colored layer 17 is made of, for example, an ultraviolet curable resin containing a pigment.
  • a thickness t3 of the colored layer 17 is 3.0 ⁇ m or more and 10.0 ⁇ m or less.
  • the outer diameter D5 of the colored layer 17, that is, the outer diameter of the coating resin layer 16B is 180 ⁇ m ⁇ 5 ⁇ m, that is, 175 ⁇ m or more and 185 ⁇ m or less.
  • the colored layer 17 is made of a cured resin composition containing colored ink. When the coating resin layer 16B has the colored layer 17 as in this embodiment, the colored layer 17 facilitates identification of the optical fiber 10B.
  • the thickness t3 of the colored layer 17 By setting the thickness t3 of the colored layer 17 to 3.0 ⁇ m or more, the color of the core wire in appearance is sufficiently dark, and the distinguishability is improved. Furthermore, color unevenness due to vibration of the optical fiber 10B in the manufacturing process can be suppressed.
  • the colored layer 17 contains a pigment, if the colored layer 17 has an excessive thickness, the ultraviolet rays for curing the colored layer 17 do not sufficiently reach the deep part of the colored layer 17, and the colored layer 17 cannot be cured. may be insufficient. If the curing of the colored layer 17 is insufficient, the adhesive strength between the colored layer 17 and the secondary resin layer 15 decreases, and when the tape material is peeled off, the colored layer 17 separates from the secondary resin layer 15 without separating from the tape material.
  • the Young's modulus of the primary resin layer 14 slightly increases due to the ultraviolet irradiation for curing the colored layer 17 compared to the first embodiment. It is believed that this is because the primary resin layer 14 is further cured by irradiation with ultraviolet rays for curing the colored layer 17 .
  • the Young's modulus of the primary resin layer 14 may be 0.10 MPa or more and 0.40 MPa or less at 23°C.
  • the Young's modulus of the primary resin layer 14 is 0.10 MPa or more, coating cracks called voids and peeling (delamination) of the coating are less likely to occur in the primary resin layer 14 at a screening tension of 1.5 kg or more.
  • This optical fiber 10B does not have the problem of low temperature characteristics.
  • the Young's modulus of the primary resin layer 14 is 0.40 MPa or less, particularly excellent lateral pressure resistance is obtained within the range of the thickness t1 of the primary resin layer 14 described in the first embodiment.
  • the optical fiber 10B provided with the primary resin layer 14 having a Young's modulus of 0.10 MPa or more and 0.40 MPa or less may be referred to as a specialized lateral pressure resistant optical fiber.
  • This optical fiber has a colored layer on top of the two coating layers.
  • the Young's modulus of the primary resin layer 14 may be 0.40 MPa or more and 0.60 MPa or less at 23°C.
  • the Young's modulus of the primary resin layer 14 is 0.40 MPa or more, coating cracks called voids and peeling (delamination) of the coating are less likely to occur in the primary resin layer 14 at a screening tension of 2.0 kg or more. Disconnection is less likely to occur when making cables, improving productivity.
  • the Young's modulus of the primary resin layer 14 is 0.60 MPa or less, sufficient lateral pressure resistance is obtained within the range of the thickness t1 of the primary resin layer 14 described in the first embodiment.
  • the optical fiber 10B including the primary resin layer 14 having a Young's modulus of 0.40 MPa or more and 0.60 MPa or less may be referred to as a high screening tension type optical fiber.
  • This optical fiber has a colored layer on top of the two coating layers.
  • the structure and properties of the primary resin layer 14 are the same as those of the first embodiment described above, except for the Young's modulus.
  • a primary resin layer 14 is formed on the outer circumference of a glass fiber 13 having a diameter of 125 ⁇ m, which is composed of a core 11 and a clad 12, a secondary resin layer 15 is formed on the outer circumference, and a colored layer 17 is formed on the outer circumference,
  • Table 9 shows the outer diameter, thickness, and Young's modulus at 23°C of the primary resin layer 14, the outer diameter, thickness, and Young's modulus at 23°C of the secondary resin layer 15, and the color layer 17 for each sample prepared. It is a table showing outer diameter, lateral pressure resistance, screening tension, and other properties.
  • the structure of the glass fiber 13 of sample numbers 26 and 27 was the same as that of sample number 1 in Table 1, and the structure of the glass fiber 13 of sample number 29 was the same as that of sample number 2 in Table 1.
  • the compositions of the primary resin layer 14 and the secondary resin layer 15 of sample number 26 are the same as those of the resin P3 and the resin S2 of the first embodiment, respectively.
  • the compositions of the primary resin layer 14 and the secondary resin layer 15 of sample number 27 are the same as those of the resin P2 and the resin S2 of the first embodiment, respectively.
  • the compositions of the primary resin layer 14 and the secondary resin layer 15 of sample number 28 are the same as those of the resin P2 and the resin S1 of the first embodiment, respectively.
  • the primary resin layer 14 is formed on the outer circumference of the glass fiber with a diameter of 125 ⁇ m having a clad composed of a single composition, and the secondary resin layer 15 is further formed on the outer circumference. Furthermore, a colored layer 17 was formed on the outer periphery, and a plurality of optical fiber samples were produced. Silica glass doped with fluorine was used for the clad. Tables 10 and 11 below show the outer diameter, thickness, and Young's modulus at 23° C. of the primary resin layer 14, the outer diameter, thickness, and Young's modulus at 23° C. of the secondary resin layer 15, and coloration for each sample produced. 4 is a table showing the outer diameter, lateral pressure resistance, screening tension, and other properties of layer 17;
  • the specific compositions of the primary resin layer 14 and the secondary resin layer 15 are the same as in the example of the first embodiment.
  • the Young's modulus of the primary resin layer 14 becomes slightly larger (from 0 MPa to 0.1 MPa) than in the example of the first embodiment due to the irradiation of ultraviolet rays when curing the colored layer 17 .
  • the method of measuring the Young's modulus of the primary resin layer 14 and the secondary resin layer 15, the method of measuring the lateral pressure resistance characteristics and evaluation criteria, and the method of measuring and evaluation criteria of the screening tension are the same as in the example of the first embodiment.
  • the thickness of the primary resin layer 14 is 7.5 ⁇ m or more and 17.5 ⁇ m or less
  • the thickness of the secondary resin layer 15 is 5.0 ⁇ m or more and 17.5 ⁇ m or less
  • the Young's thickness of the primary resin layer is
  • the modulus is 0.10 MPa or more and 0.60 MPa or less
  • the Young's modulus of the secondary resin layer at 23 ° C. is 1200 MPa or more and 2800 MPa or less
  • the evaluation of lateral pressure resistance characteristics is A or B
  • the evaluation of screening tension is A or B.
  • the Young's modulus of the primary resin layer is 0.40 MPa or more and 0.60 MPa or less, it is possible to provide a high screening tension type optical fiber with a screening tension evaluation of A, that is, a low-temperature characteristic specialized optical fiber.
  • A a screening tension evaluation of A
  • the higher the screening tension the less likely the optical fibers are to be broken in the tape forming process, which is a post-process, and the higher the yield of the multicore cable.
  • FIG. 9 is a diagram showing a cross section perpendicular to the axial direction of an optical fiber 10C as a modification of the third embodiment.
  • the optical fiber 10C includes a coating resin layer 16C instead of the coating resin layer 16B of the third embodiment.
  • the resin coating layer 16C further has a colored layer 18 (second colored layer) in addition to the configuration of the resin coating layer 16B of the third embodiment.
  • the colored layer 18 is formed between the secondary resin layer 15 and the colored layer 17 and is a resin layer different in color from the colored layer 17 .
  • the colored layer 18 includes a plurality of ring patterns spaced apart from each other in the axial direction of the glass fiber 13 .
  • the colored layer 18 is formed, for example, by an inkjet method that ejects solvent-diluted ink.
  • Solvent-diluted ink has the property of being removed by wiping with alcohol or the like. cover the
  • the colored layer 18 is a layer whose thickness is discontinuous in the longitudinal direction of the optical fiber. When the optical fiber 10C is viewed along the length direction, there are also locations where the colored layer 18 is absent.
  • the number of identifiable colors of the optical fiber core wire can be increased by the number of combinations of the number of colors of the colored layers 17 and the number of colors of the colored layers 18 . Therefore, the number of identifiable colors of the optical fiber can be remarkably increased.
  • Reference Signs List 10A, 10B, 10C Optical fiber 11 Core 12 Clad 13 Glass fiber 14 Primary resin layer 15 Secondary resin layer 16A, 16B, 16C Coating resin layer 17 Colored layer (first colored layer) 18... Colored layer (second colored layer) DESCRIPTION OF SYMBOLS 50... Optical fiber manufacturing apparatus 121... Inner clad 122... Trench 123... Outer clad 510... Drawing furnace 512... Gripping mechanism 514... Furnace core tube 516... Heating element 518... Gas supply part 522... Fiber position measuring part 523...
  • Cooling device 524 Outer diameter measuring unit 530 Resin coating device 540 Curing device 550 Conveying unit 552 Guide roller 552a Underlying roller 552b Guide rollers 552c, 552d, 552e Screening roller 554 Capstan 555 Vibration suppressing unit 556 Guide Roller 560 bobbin 590 control unit G glass base material GC, RC center shaft

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Abstract

光ファイバ（１０Ａ）は、コア（１１）及びクラッド（１２）を含むガラスファイバ（１３）を備える。クラッド（１２）は、コア（１１）の外周を覆う内クラッド（１２１）と、内クラッド（１２１）の外周を覆うトレンチ（１２２）と、トレンチ（１２２）の外周を覆う外クラッド（１２３）と、を含む。内クラッド（１２１）の屈折率は、コア（１１）の屈折率よりも低い。トレンチ（１２２）の屈折率は、内クラッド（１２１）の屈折率よりも低い。外クラッド（１２３）の屈折率は、トレンチ（１２２）の屈折率よりも高く、コア（１１）の屈折率よりも低い。コア（１１）にはゲルマニウムが添加されている。内クラッド（１２１）の平均塩素質量濃度は５００ｐｐｍ以上５０００ｐｐｍ以下である。外クラッド（１２３）の屈折率に対するコア（１１）の比屈折率差をΔ１、外クラッド（１２３）の屈折率に対する内クラッド（１２１）の比屈折率差をΔ２、外クラッド（１２３）の屈折率に対するトレンチ（１２２）の比屈折率差をΔ３、コア（１１）の外周の半径をｒ１、内クラッド（１２１）の外周の半径をｒ２、トレンチ（１２２）の外周の半径をｒ３とすると、ｒ２／ｒ１は２．２以上３．６以下であり、ｒ３－ｒ２は３μｍ以上１０μｍ以下であり、Δ１－Δ２は０．１５％以上０．４０％以下であり、｜Δ２｜は０．１０％以下であり、Δ３は－０．７０％以上－０．１０％以下である。波長１３１０ｎｍの光に対するモードフィールド径は８．８μｍ以上９．６μｍ以下である。直径１５ｍｍのマンドレルに巻回されたときの波長１６２５ｎｍの光に対する曲げ損失は１ターンあたり１．０ｄＢ以下である。直径３０ｍｍのマンドレルに巻回されたときの波長１６２５ｎｍの光に対する曲げ損失は１０ターンあたり０．１ｄＢ以下である。零分散波長は１３００ｎｍ以上１３２４ｎｍ以下である。ケーブルカットオフ波長は１２６０ｎｍ以下である。

Description

光ファイバ
　本開示は、光ファイバに関する。本出願は、２０２１年８月３１日出願の日本出願第２０２１－１４１６０７号に基づく優先権を主張し、前記日本出願に記載された全ての記載内容を援用する。
　特許文献１には、光ファイバが記載されている。その光ファイバは、中心コア部と、中心コア部の外周に形成された中間層と、中間層の外周に形成されたトレンチ層と、トレンチ層の外周に形成されたクラッド部と、を備える。クラッド部に対する、中心コア部の比屈折率差をΔ１、中間層の比屈折率差をΔ２、トレンチ層の比屈折率差をΔ３とすると、Δ１＞Δ２＞Δ３かつ０＞Δ３が成り立つ。Δ１は０．３６％以上０．４０％以下である。Δ２は－０．０５％以上０．０５％以下である。｜Δ３｜は０．２５％以下である。Δ１×｜Δ３｜は０．０８％２以下である。トレンチ層の内径を２ｂ、外径を２ｃとしたとき、（ｃ－ｂ）は４．５μｍ未満である。
　特許文献２には、光ファイバが記載されている。その光ファイバは、コア、内クラッド、トレンチ、及び外クラッドの４層構造を備える。コアの屈折率分布の乗数αは５より大きい。外クラッドにはＣｌが１．２質量％以上添加されている。波長１．３１μｍにおけるモードフィールド径は９．０μｍから９．５μｍの範囲内である。
　特許文献３には、光ファイバが記載されている。その光ファイバは、１２５μｍの直径を有するガラスファイバと、一次被覆と、二次被覆とを備える。実質的に硬化した一次被覆は、０．６５ＭＰａ未満のin situ弾性係数と、－５０℃またはそれ以下のガラス転移温度を有する。一次被覆は１３５μｍから１７５μｍの外径を有する。
　特許文献４には、光ファイバが記載されている。その光ファイバは、コア、内クラッド、トレンチ、及び外クラッドの４層構造を備える。コアの屈折率をΔ１、コアの半径をｒ１、内クラッドの屈折率をΔ２、内クラッドの半径をｒ２、トレンチの屈折率をΔ３、トレンチの半径をｒ３、トレンチの容積をＶ３、外クラッドの屈折率をΔ４、外クラッドの半径をｒ４としたとき、下記の条件を満たす。
ｉ）Δ１＞Δ２＞Δ４＞Δ３
ｉｉ）０．００５％≦Δ２－Δ４≦０．０５％
ｉｉｉ）１５μｍ－ｒ２≦２５μｍ
ｉｖ）３０Δ％・μｍ２｜Ｖ３｜≦８０Δ％・μｍ２
ｖ）波長１３１０ｎｍにおけるモードフィールド径が９．０μｍ以上９．５μｍ以下である。
ｖｉ）波長１５５０ｎｍにおいて、曲げ直径１５ｍｍでの曲げ損失が０．５ｄＢ／ターン以下であり、曲げ直径２０ｍｍでの曲げ損失が０．２ｄＢ／ターン以下であり、曲げ直径３０ｍｍでの曲げ損失が０．００５ｄＢ／ターン以下である。
特開２０２０－１２９０３７号公報 国際公開第２０１７／１７２７１４号 国際公開第２０１０／０５３３５６号 米国特許出願公開第２０２１／００４１６２３号明細書
　本開示の一態様に係る光ファイバは、コア及びクラッドを含むガラスファイバを備える。クラッドは、コアの外周を覆う内クラッドと、内クラッドの外周を覆うトレンチと、トレンチの外周を覆う外クラッドと、を含む。内クラッドの屈折率は、コアの屈折率よりも低い。トレンチの屈折率は、内クラッドの屈折率よりも低い。外クラッドの屈折率は、トレンチの屈折率よりも高く、コアの屈折率よりも低い。コアにはゲルマニウムが添加されている。内クラッドの平均塩素質量濃度は５００ｐｐｍ以上５０００ｐｐｍ以下である。外クラッドの屈折率に対するコアの比屈折率差をΔ１、外クラッドの屈折率に対する内クラッドの比屈折率差をΔ２、外クラッドの屈折率に対するトレンチの比屈折率差をΔ３、コアの外周の半径をｒ１、内クラッドの外周の半径をｒ２、トレンチの外周の半径をｒ３としたとき、ｒ２／ｒ１は２．２以上３．６以下であり、ｒ３－ｒ２は３μｍ以上１０μｍ以下であり、Δ１－Δ２は０．１５％以上０．４０％以下であり、｜Δ２｜は０．１０％以下であり、Δ３は－０．７０％以上－０．１０％以下である。波長１３１０ｎｍの光に対するモードフィールド径は、８．８μｍ以上９．６μｍ以下である。直径１５ｍｍのマンドレルに巻回されたときの波長１６２５ｎｍの光に対する光ファイバの曲げ損失は、１ターンあたり１．０ｄＢ以下である。直径３０ｍｍのマンドレルに巻回されたときの波長１６２５ｎｍの光に対する光ファイバの曲げ損失は、１０ターンあたり０．１ｄＢ以下である。光ファイバの零分散波長は１３００ｎｍ以上１３２４ｎｍ以下である。光ファイバのケーブルカットオフ波長は１２６０ｎｍ以下である。
図１は、第１実施形態に係る光ファイバの軸方向に垂直な断面を示す図である。 図２は、ガラスファイバの半径方向における屈折率分布を示す図である。 図３は、ガラスファイバの外径変動のばらつき（３σ）と、波長１．３１μｍでの伝送損失が０．３２ｄＢ／ｋｍ以下となる光ファイバの割合との関係を示すグラフである。 図４は、ガラスファイバの偏心量の定義を説明するための概略図である。 図５は、ガラスファイバの軸方向の位置に対する、ガラスファイバの偏心量を示す偏心量波形の図である。 図６は、偏心量波形をフーリエ変換したスペクトルの一例を示す図である。 図７は、本実施形態に係る光ファイバ製造装置を示す概略構成図である。 図８は、第３実施形態に係る光ファイバの軸方向に垂直な断面を示す図である。 図９は、第３実施形態の変形例として、光ファイバの軸方向に垂直な断面を示す図である。
［本開示が解決しようとする課題］
　光ファイバの接続損失を低減するためには、互いに接続される２本の光ファイバのモードフィールド径（ＭＦＤ）の差を小さくすることが有効である。一般的に敷設されている光ケーブルに使用されている光ファイバ（いわゆる汎用ファイバ）の中心ＭＦＤ（λ=１．３１μｍ）が９．２μｍであるのに対して、従来の耐曲げファイバの中心ＭＦＤ（λ=１．３１μｍ）は、８．６μｍと、平均的に０．６μｍのＭＦＤ差がある。このため、光ファイバの接続損失を低減するためには、耐曲げファイバのＭＦＤを大きくすることが有効である。しかし、一般的に、ガラスファイバの外径（１２５μｍ±０．５μｍ）を維持したままＭＦＤを大きくすると、曲げ損失が増大する。光ファイバの伝送損失を低く抑えるためには、曲げ損失の増大を防ぐことも重要である。
［本開示の効果］
　本開示によれば、曲げ損失の増大を抑えつつＭＦＤを大きくすることが可能な光ファイバを提供することができる。
［本開示の実施形態の説明］
　最初に、本開示の実施形態の内容を列記して説明する。本開示の一態様に係る光ファイバは、コア及びクラッドを含むガラスファイバを備える。クラッドは、コアの外周を覆う内クラッドと、内クラッドの外周を覆うトレンチと、トレンチの外周を覆う外クラッドと、を含む。内クラッドの屈折率は、コアの屈折率よりも低い。トレンチの屈折率は、内クラッドの屈折率よりも低い。外クラッドの屈折率は、トレンチの屈折率よりも高く、コアの屈折率よりも低い。コアにはゲルマニウムが添加されている。内クラッドの平均塩素質量濃度は５００ｐｐｍ以上５０００ｐｐｍ以下である。外クラッドの屈折率に対するコアの比屈折率差をΔ１、外クラッドの屈折率に対する内クラッドの比屈折率差をΔ２、外クラッドの屈折率に対するトレンチの比屈折率差をΔ３、コアの外周の半径をｒ１、内クラッドの外周の半径をｒ２、トレンチの外周の半径をｒ３としたとき、ｒ２／ｒ１は２．２以上３．６以下であり、ｒ３－ｒ２は３μｍ以上１０μｍ以下であり、Δ１－Δ２は０．１５％以上０．４０％以下であり、｜Δ２｜は０．１０％以下であり、Δ３は－０．７０％以上－０．１０％以下である。波長１３１０ｎｍの光に対する光ファイバのモードフィールド径は、８．８μｍ以上９．６μｍ以下である。直径１５ｍｍのマンドレルに巻回されたときの波長１６２５ｎｍの光に対するこの光ファイバの曲げ損失は、１ターンあたり１．０ｄＢ以下である。直径３０ｍｍのマンドレルに巻回されたときの波長１６２５ｎｍの光に対する光ファイバの曲げ損失は、１０ターンあたり０．１ｄＢ以下である。光ファイバの零分散波長は１３００ｎｍ以上１３２４ｎｍ以下である。光ファイバのケーブルカットオフ波長は１２６０ｎｍ以下である。
　これらのパラメータを有する光ファイバによって、曲げ損失の増大を抑えつつモードフィールド径を大きくすることが可能となる。
　上記の光ファイバが直径１００ｍｍのマンドレルに巻回されたときの波長１６２５ｎｍの光に対する曲げ損失は、１ターンあたり１．０×１０-4ｄＢ以下であってもよい。
　上記の光ファイバの波長１５５０ｎｍの光に対する波長分散は１８．６ｐｓ／（ｎｍ・ｋｍ）以下であってもよく、上記の光ファイバの零分散スロープは０．０９２ｐｓ／（ｎｍ２・ｋｍ）以下であってもよい。
　上記の光ファイバの波長１３８３ｎｍの光に対する伝送損失は０．３５ｄＢ／ｋｍ以下であってもよい。
　上記の光ファイバにおいて、ガラスファイバの軸方向における外径変動の標準偏差をσとしたとき、３σが０．１μｍ以上０．５μｍ以下であってもよい。
　上記の光ファイバにおいて、外クラッドの平均塩素質量濃度は実質的にゼロであってもよく、外クラッドの平均ＯＨ質量濃度は５ｐｐｍ以上５００ｐｐｍ以下であってもよい。
　上記の光ファイバは、ガラスファイバの外周を被覆する被覆樹脂層をさらに備えてもよい。被覆樹脂層は、ガラスファイバに接してガラスファイバを被覆するプライマリ樹脂層と、プライマリ樹脂層の外周を被覆するセカンダリ樹脂層と、を有してもよい。プライマリ樹脂層の厚さは７．５μｍ以上１７．５μｍ以下であってもよい。プライマリ樹脂層の２３℃におけるヤング率は０．１０ＭＰａ以上０．５０ＭＰａ以下であってもよい。セカンダリ樹脂層の厚さは５．０μｍ以上１７．５μｍ以下であってもよい。セカンダリ樹脂層の外径は１６５μｍ以上１７５μｍ以下であってもよい。セカンダリ樹脂層の２３℃におけるヤング率は１２００ＭＰａ以上２８００ＭＰａ以下であってもよい。
　上記の光ファイバは、ガラスファイバの外周を被覆する被覆樹脂層をさらに備えてもよい。被覆樹脂層は、ガラスファイバに接してガラスファイバを被覆するプライマリ樹脂層と、プライマリ樹脂層の外周を被覆するセカンダリ樹脂層と、セカンダリ樹脂層の外周を被覆する第１の着色層と、を有してもよい。プライマリ樹脂層の厚さは７．５μｍ以上１７．５μｍ以下であってもよい。プライマリ樹脂層の２３℃におけるヤング率は０．１０ＭＰａ以上０．６０ＭＰａ以下であってもよい。セカンダリ樹脂層の厚さは５．０μｍ以上１７．５μｍ以下であってもよい。セカンダリ樹脂層の外径は１６５μｍ以上１７５μｍ以下であってもよい。セカンダリ樹脂層の２３℃におけるヤング率は１２００ＭＰａ以上２８００ＭＰａ以下であってもよい。
　上記の光ファイバにおいて、被覆樹脂層は、第１の着色層とは色が異なり、セカンダリ樹脂層と第１の着色層との間に形成された第２の着色層を更に有してもよい。第２の着色層は、ガラスファイバの軸方向において互いに間隔をあけて形成された複数のリングパターンを含んでもよい。
　上記のガラスファイバの軸方向に所定の間隔で設定した複数の測定点において、セカンダリ樹脂層の外周を基準とした中心軸からのガラスファイバの偏心量を測定し、複数の測定点のそれぞれの位置に対する偏心量を示す波形をフーリエ変換することで得たスペクトルにおいて、偏心量の振幅の最大値は６μｍ以下であってもよい。
［本開示の実施形態の詳細］
　本実施形態に係る光ファイバの具体例を、必要により図面を参照しつつ説明する。本発明はこれらの例示に限定されず、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。以下の説明では、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。以下の説明において、或る要素の「外径」とは、光ファイバの軸方向の複数の位置における、当該要素の外径の平均値をいう。同様に、或る要素の「厚さ」とは、光ファイバの軸方向の複数の位置における、当該要素の厚さの平均値をいう。
（第１実施形態）
　図１は、第１実施形態に係る光ファイバ１０Ａの軸方向に垂直な断面を示す図である。光ファイバ１０Ａは、いわゆる光ファイバ素線であって、ＩＴＵ－Ｔ　Ｇ．６５２規格及びＩＴＵ－Ｔ　Ｇ．６５７規格のうち少なくとも一方に準拠する。ＩＴＵ－Ｔ　Ｇ．６５２規格に準拠するとは、Ｇ．６５２.Ａ、Ｇ．６５２.Ｂ、Ｇ．６５２.Ｃ、及びＧ．６５２.Ｄのうち少なくとも一つに準拠することを意味する。ＩＴＵ－Ｔ　Ｇ．６５７規格に準拠するとは、Ｇ．６５７.Ａ及びＧ．６５７.Ｂのうち少なくとも一つに準拠することを意味する。光ファイバ１０Ａは、コア１１及びクラッド１２を含むガラスファイバ１３と、ガラスファイバ１３の外周に設けられたプライマリ樹脂層１４及びセカンダリ樹脂層１５を含む被覆樹脂層１６Ａとを備えている。
　クラッド１２はコア１１を取り囲んでいる。コア１１及びクラッド１２は石英ガラス等のガラスを主に含む。コア１１は、例えば、純石英ガラスにゲルマニウム（Ｇｅ）が添加された材料からなる。ここで、純石英ガラスは、不純物を実質的に含まない。
　ガラスファイバ１３の外径Ｄ２すなわちクラッド１２の外径は１２５μｍ±０．５μｍ、すなわち１２４．５μｍ以上１２５．５μｍ以下であり、コア１１の直径Ｄ１は、６．０μｍ以上１２．０μｍ以下である。ガラスファイバ１３の外径Ｄ２がこのように一般的なガラスファイバの外径と同じであることにより、コネクタなどの周辺冶具、融着機などの周辺機器において一般的なものを使用することができるので、既設の光ファイバとの置き換えが容易である。例えば、マイクロダクトケーブル、データセンター用超多芯ケーブル、その他の各種ケーブル等に光ファイバ１０Ａを適用し易くなる。
　クラッド１２は、内クラッド１２１と、トレンチ１２２と、外クラッド１２３とを含む。内クラッド１２１は、コア１１の外周を覆いコア１１の外周面に接する。トレンチ１２２は、内クラッド１２１の外周を覆い内クラッド１２１の外周面に接する。外クラッド１２３は、トレンチ１２２の外周を覆いトレンチ１２２の外周面に接する。内クラッド１２１には、塩素（Ｃｌ）を添加した石英ガラスを用いることができる。内クラッド１２１の平均塩素質量濃度は、例えば５００ｐｐｍ以上５０００ｐｐｍ以下であり、或いは例えば５００ｐｐｍ以上３０００ｐｐｍ以下である。トレンチ１２２には、フッ素を添加した石英ガラスを用いることができる。外クラッド１２３には、純石英ガラスを用いることができる。外クラッド１２３の平均塩素質量濃度は、例えば実質的にゼロである。ここで、実質的にゼロとは、具体的には５０ｐｐｍ以下であることをいう。外クラッド１２３の平均ＯＨ質量濃度は、例えば５ｐｐｍ以上５００ｐｐｍ以下であり、或いは例えば５ｐｐｍ以上２００ｐｐｍ以下である。このような外クラッド１２３の平均塩素質量濃度及び平均ＯＨ質量濃度は、例えば外クラッド１２３を真空雰囲気で焼結することにより実現される。
　図２は、ガラスファイバ１３の半径方向における屈折率分布を示す図である。図２において、範囲Ｅ１はコア１１、範囲Ｅ２は内クラッド１２１、範囲Ｅ３はトレンチ１２２、範囲Ｅ４は外クラッド１２３にそれぞれ対応する。縦軸は比屈折率差を示し、横軸は半径方向位置を示す。図２に示すように、ガラスファイバ１３において、外クラッド１２３の屈折率に対するコア１１、内クラッド１２１、及びトレンチ１２２の比屈折率差をそれぞれΔ１、Δ２、及びΔ３とする。このとき、内クラッド１２１の比屈折率差Δ２は、コア１１の比屈折率差Δ１よりも小さい。言い換えると、内クラッド１２１の屈折率は、コア１１の屈折率よりも小さい。トレンチ１２２の比屈折率差Δ３は、内クラッド１２１の比屈折率差Δ２よりも小さい。言い換えると、トレンチ１２２の屈折率は、内クラッド１２１の屈折率よりも小さい。トレンチ１２２の比屈折率差Δ３の符号は負であり、コア１１の比屈折率差Δ１の符号は正である。比屈折率差の符号が負であるとは、屈折率が外クラッド１２３の屈折率より小さいことを意味する。
　コア１１の比屈折率差Δ１から内クラッド１２１の比屈折率差Δ２を差し引いた値（Δ１－Δ２）は、０．１５％以上０．４０％以下である。一実施例では、値（Δ１－Δ２）は０．３４％である。値（Δ１－Δ２）がこのように比較的小さいことによって、光ファイバ１０Ｄのモードフィールド径の拡大が図られる。内クラッド１２１の比屈折率差Δ２の絶対値｜Δ２｜は、０．１０％以下である。トレンチ１２２の比屈折率差Δ３は、－０．７０％以上－０．１０％以下である。トレンチ１２２の比屈折率差Δ３がこのような範囲内であることによって、ガラスを焼結する工程においてフッ素の添加量を極端に大きくする必要が無い。トレンチ１２２の比屈折率差Δ３は、－０．２５％より小さくてもよい。一実施例では、コア１１の比屈折率差Δ１は０．３５％であり、内クラッド１２１の比屈折率差Δ２は０．０２％であり、トレンチ１２２の比屈折率差Δ３は－０．３０％である。
　図１及び図２に示すように、コア１１の外周の半径をｒ１、内クラッド１２１の外周の半径をｒ２、トレンチ１２２の外周の半径をｒ３とする。このとき、内クラッド１２１の半径ｒ２をコア１１の半径ｒ１で除した値（ｒ２／ｒ１）は、２．２以上３．６以下である。トレンチ１２２の半径ｒ３から内クラッド１２１の半径ｒ２を差し引いた値（ｒ３－ｒ２）は、３μｍ以上１０μｍ以下である。一実施例では、値（ｒ３－ｒ２）は４．０である。値（ｒ３－ｒ２）は、４．５μｍより大きくてもよい。外クラッド１２３の外径、すなわちガラスファイバ１３の外径は、上記各実施形態と同様に、１２５μｍ±０．５μｍの範囲内である。一実施例では、コア１１の半径ｒ１は４．０μｍであり、内クラッド１２１の半径ｒ２は１４．４μｍであり、トレンチ１２２の半径ｒ３は１８．４μｍである。
　波長１３１０ｎｍの光に対する光ファイバ１０Ａのモードフィールド径は、９．２μｍ±０．４μｍ、すなわち８．８μｍ以上９．６μｍ以下である。モードフィールド径は、Ｐｅｔｅｒｍａｎｎ－Ｉの定義による。光ファイバ１０Ａが直径１５ｍｍのマンドレルに巻付けられたときの波長１６２５ｎｍの光に対する曲げ損失は、１ターンあたり１．０ｄＢ以下である。光ファイバ１０Ａが直径３０ｍｍのマンドレルに巻付けられたときの波長１６２５ｎｍの光に対する曲げ損失は、１０ターンあたり０．１ｄＢ以下である。光ファイバ１０Ａが直径１００ｍｍのマンドレルに巻付けられたときの波長１６２５ｎｍの光に対する曲げ損失は、１ターンあたり１．０×１０-4ｄＢ以下である。内クラッド１２１の半径ｒ２をコア１１の半径ｒ１で除した値（ｒ２／ｒ１）が３．６以下であることにより、このような曲げ損失特性を実現できる。このように、光ファイバ１０Ａは、モードフィールド径を９．２μｍ中心として、通常の光ファイバ、すなわちコアとクラッドの屈折率分布が各々一段しかない光ファイバよりもモードフィールド径を拡大しつつ、Ｇ．６５７．Ａ２に規定された曲げ損失のレベルを満足するものである。直径１００ｍｍに巻回されたときの曲げ損失は測定できないほど小さいので、２０ｍｍから６０ｍｍの範囲内で幾つかの曲げ直径における曲げ損失を測定し、曲げ損失の曲げ直径依存性に基づいて外挿により算出する。
　光ファイバ１０Ａの零分散波長は、１３００ｎｍ以上１３２４ｎｍ以下である。すなわち、光ファイバ１０Ａの零分散波長は、Ｇ．６５７．Ａ２の規定に準拠する。内クラッド１２１の半径ｒ２をコア１１の半径ｒ１で除した値（ｒ２／ｒ１）が２．２以上であることにより、このような零分散波長を実現できる。光ファイバ１０Ａの波長１５５０ｎｍの光に対する波長分散は、１８．６ｐｓ／（ｎｍ・ｋｍ）以下である。光ファイバ１０Ａの零分散スロープは、０．０９２ｐｓ／（ｎｍ２・ｋｍ）以下である。波長分散及び零分散スロープがこれらの範囲内であることによって、Ｇ．６５７．Ａ２規格に準拠した耐曲げ光ファイバが得られる。
　光ファイバ１０Ａのケーブルカットオフ波長は、１２６０ｎｍ以下である。すなわち、光ファイバ１０Ａのケーブルカットオフ波長は、Ｇ．６５７．Ａ２の規定に準拠する。
　光ファイバ１０Ａの波長１３８３ｎｍの光に対する伝送損失は、０．３５ｄＢ／ｋｍ以下である。言い換えると、コア１１及びクラッド１２の平均ＯＨ質量濃度は、波長１３８３ｎｍの光に対する伝送損失が０．３５ｄＢ／ｋｍ以下となる程度に小さい。伝送損失がこの範囲内であることによって、光通信システムにおいて情報伝送に使用できる波長範囲を拡大することが可能となる。
　軸方向におけるガラスファイバ１３の外径の変動の標準偏差をσとしたとき、３σは例えば０．１μｍ以上０．５μｍ以下である。ここで、標準偏差σは、長手方向に一定の間隔、例えば１ｍ間隔で測定したときの測定値の長さ方向の変動、すなわち外径変動のばらつきを示す。値３σは、０．２μｍ以上０．５μｍ以下の範囲に収まってもよい。外径変動はガラス径の国際規格を満足するために所定の値以下である必要がある。
　図３は、ガラスファイバ１３の外径変動のばらつき（３σ）と、波長１．３１μｍでの伝送損失が０．３２ｄＢ／ｋｍ以下となる光ファイバの割合との関係を示すグラフである。図３から明らかなように、外径変動のばらつき（３σ）が０．１μｍ以上であれば、伝送損失が０．３２ｄＢ／ｋｍ以下となる光ファイバの割合が９０％を超え、伝送損失を十分に低く抑えられることがわかる。外径変動のばらつきと波長１．３１μｍでの伝送損失とは相関関係があり、外径変動のばらつきが小さいほど波長１．３１μｍでの伝送損失が大きくなる。外径変動をややばらつかせること、すなわち３σを０．１μｍ以上０．５μｍ以下とすることにより、外径変動が問題のない範囲で波長１．３１μｍでの伝送損失を抑えることができる。
　ここで、実施例及び比較例としてサンプル番号１ないし４に係る光ファイバの諸元及び特性を表１に示す。外クラッド１２３の半径は全て６２．５μｍである。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　表１に示されるように、サンプル１，２では、各光学特性において良好な値を実現できている。これに対し、サンプル３では、波長１．３８μｍでの伝送損失が過大となっている。加えて、波長分散（λ＝１５５０ｎｍ）がＧ．６５７．Ａ２規格から外れている。サンプル４では、波長１．６２５μｍでの直径３０ｍｍの曲げ損失が過大となっている。このことから、内クラッド１２１の半径ｒ２をコア１１の半径ｒ１で除した値（ｒ２／ｒ１）は２．２以上３．６以下であってもよい。
　セカンダリ樹脂層１５の厚さｔ２は、５．０μｍ以上１７．５μｍ以下である。被覆樹脂層１６Ａを形成する際、ガラスファイバ１３が振動することによって、被覆偏心が数μｍの大きさにて発生するので、セカンダリ樹脂層１５が局所的に薄肉化することがある。ここで、被覆偏心とは、ガラスファイバ１３の中心と被覆樹脂層１６Ａの外周の中心との距離である。そのように局所的に薄肉化した箇所に、線引工程においてローラに付着した異物が重なると、光ファイバ１０Ａの断線の原因となり、光ファイバ１０Ａの歩留りが低下する。セカンダリ樹脂層１５の平均厚さが５．０μｍ以上であることによって、被覆偏心によるセカンダリ樹脂層１５の極端な薄化を防ぎ、光ファイバ１０Ａの断線を低減することができる。セカンダリ樹脂層１５の外径Ｄ４は１７０μｍ±５μｍ、すなわち１６５μｍ以上１７５μｍ以下である。セカンダリ樹脂層１５の外径Ｄ４がこのような値であることにより、従来の光ファイバ素線の外径と比較して小さい外径を有する光ファイバ素線を実現できる。よって、光ケーブル内により多くの光ファイバ素線を実装することができる。
　セカンダリ樹脂層１５のヤング率は、２３℃で１２００ＭＰａ以上２８００ＭＰａ以下であってもよく、１５００ＭＰａ以上２８００ＭＰａ以下であってもよく、２０００ＭＰａ以上２７００ＭＰａ以下であってもよい。セカンダリ樹脂層１５のヤング率が１２００ＭＰａ以上であると、耐側圧特性を向上し易く、２８００ＭＰａ以下であると、セカンダリ樹脂層１５に適度な靱性を付与できるため、耐張力性及び低温特性を向上し易くなる。セカンダリ樹脂層１５のヤング率が２８００ＭＰａ以下であると、外傷による外観の悪化及びセカンダリ樹脂層１５の割れが発生しにくくなる。
　上記の特性を有するセカンダリ樹脂層１５は、ウレタン（メタ）アクリレートを含むオリゴマー、モノマー及び光重合開始剤を含有するベース樹脂または当該ベース樹脂と疎水性の無機酸化物粒子とを含む樹脂組成物を硬化させることにより形成することができる。（メタ）アクリレートとは、アクリレート又はそれに対応するメタクリレートを意味する。（メタ）アクリル酸等についても同様である。無機酸化物粒子は、球状の粒子である。無機酸化物粒子は、二酸化ケイ素（シリカ）、二酸化ジルコニウム（ジルコニア）、酸化アルミニウム（アルミナ）、酸化マグネシウム（マグネシア）、酸化チタン（チタニア）、酸化スズ及び酸化亜鉛からなる群のうち少なくとも１種である。セカンダリ樹脂層１５に適度な靱性を付与する観点から、無機酸化物粒子の平均一次粒径は、５００ｎｍ以下であってもよい。セカンダリ樹脂層１５のヤング率を高くする観点から、無機酸化物粒子の平均一次粒径は、５ｎｍ以上であってもよく、１０ｎｍ以上であってもよい。
　無機酸化物粒子の表面は疎水処理されている。疎水処理とは、無機酸化物粒子の表面に疎水性の基が導入されていることをいう。疎水性の基は、（メタ）アクリロイル基等の反応性基（紫外線硬化性の官能基）、又は、脂肪族炭化水素基（例えば、アルキル基）、芳香族炭化水素基（例えば、フェニル基）等の非反応性基であってもよい。無機酸化物粒子が反応性基を有する場合、ヤング率が高い樹脂層を形成し易くなる。無機酸化物粒子の表面には、紫外線硬化性の官能基が導入されてもよい。紫外線硬化性の官能基を有するシラン化合物によって無機酸化物粒子を処理することにより、無機酸化物粒子の表面に紫外線硬化性の官能基を導入することができる。紫外線硬化性の官能基を有するシラン化合物としては、例えば、３－メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン等が挙げられる。
　ウレタン（メタ）アクリレートとしては、ポリオール化合物、ポリイソシアネート化合物及び水酸基含有（メタ）アクリレート化合物を反応させて得られるオリゴマーを用いることができる。ポリオール化合物としては、例えば、ポリテトラメチレングリコール等が挙げられる。ポリイソシアネート化合物としては、例えば、２，４－トリレンジイソシアネート等が挙げられる。水酸基含有（メタ）アクリレート化合物としては、例えば、２－ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート等が挙げられる。
　ベース樹脂は、オリゴマーとして、エポキシ（メタ）アクリレートを更に含んでもよい。エポキシ（メタ）アクリレートとしては、グリシジル基を２以上有するエポキシ樹脂に（メタ）アクリロイル基を有する化合物を反応させて得られるオリゴマーを用いることができる。
　モノマーとしては、重合性基を１つ有する単官能モノマー、及び重合性基を２つ以上有する多官能モノマーからなる群より選ばれる少なくとも１種を用いることができる。モノマーは、２種以上を混合して用いてもよい。単官能モノマーとしては、例えば、メチル（メタ）アクリレート等が挙げられる。多官能モノマーとしては、例えば、エチレングリコールジ（メタ）アクリレート等が挙げられる。樹脂層のヤング率を高める観点から、モノマーは、多官能モノマーを含んでもよく、重合性基を２つ有するモノマーを含んでもよい。
　光重合開始剤としては、ラジカル光重合開始剤の中から適宜選択して使用することができる。
　プライマリ樹脂層１４の厚さｔ１は、７．５μｍ以上１７．５μｍ以下である。言い換えると、プライマリ樹脂層１４の外径Ｄ３は１４０μｍ以上１６０μｍ以下である。後述するプライマリ樹脂層１４のヤング率の範囲を満足するとともに、プライマリ径が１４０μｍ以上、すなわちプライマリ樹脂層１４の厚さｔ１が７．５μｍ以上であることによって、十分な耐側圧特性が確保され、側圧に対する損失の増大を抑制することができる。プライマリ樹脂層１４の外径Ｄ３が１６０μｍ以下、すなわちプライマリ樹脂層１４の厚さｔ１が１７．５μｍ以下であることによって、予め決められた光ファイバ１０Ａの外径の範囲内（１６５μｍ以上１７５μｍ以下）においてセカンダリ樹脂層１５の厚さｔ２（５．０μｍ以上）を十分に確保することができる。
　本実施形態の一つの態様では、プライマリ樹脂層１４のヤング率は、２３℃において、０．１０ＭＰａ以上０．３０ＭＰａ以下であってもよい。プライマリ樹脂層１４のヤング率が０．１０ＭＰａ以上であると、１．５ｋｇ以上のスクリーニング張力において、プライマリ樹脂層１４にボイドと呼ばれる被覆亀裂及び被覆の剥離（デラミネーション）が生じにくい。この光ファイバ１０Ａは、低温特性の問題がない。プライマリ樹脂層１４のヤング率が０．３０ＭＰａ以下であると、上述したプライマリ樹脂層１４の厚さｔ１の範囲内において特に優れた耐側圧特性が得られる。以下の説明において、０．１０ＭＰａ以上０．３０ＭＰａ以下のヤング率を有するプライマリ樹脂層１４を備える光ファイバ１０Ａを、耐側圧特化型の光ファイバと称することがある。
　本実施形態の別の態様では、プライマリ樹脂層１４のヤング率は、２３℃において、０．３０ＭＰａ以上０．５０ＭＰａ以下であってもよい。プライマリ樹脂層１４のヤング率が０．３０ＭＰａ以上であると、２．０ｋｇ以上のスクリーニング張力において、プライマリ樹脂層１４にボイドと呼ばれる被覆亀裂及び被覆の剥離（デラミネーション）が生じにくく、テープ化やケーブル化時に断線がより起こりにくくなり、生産性が向上する。プライマリ樹脂層１４のヤング率が０．５０ＭＰａ以下であると、上述したプライマリ樹脂層１４の厚さｔ１の範囲内において耐側圧特性が得られる。以下の説明において、０．３０ＭＰａ以上０．５０ＭＰａ以下のヤング率を有するプライマリ樹脂層１４を備える光ファイバ１０Ａを、高スクリーニング張力型の光ファイバと称することがある。
　上記の特性を有するプライマリ樹脂層１４は、例えば、ウレタン（メタ）アクリレートを含むオリゴマー、モノマー、光重合開始剤及びシランカップリング剤を含む樹脂組成物を硬化させて形成することができる。ウレタン（メタ）アクリレート、モノマー及び光重合開始剤としては、上記ベース樹脂で例示した化合物から適宜、選択してもよい。ただし、プライマリ樹脂層１４を形成する樹脂組成物は、セカンダリ樹脂層１５を形成するベース樹脂とは異なる組成を有している。
　以下、第１実施形態に係る評価試験の結果を示す。本発明はこれら実施例に限定されない。
　コア１１及びクラッド１２から構成される直径１２５μｍのガラスファイバ１３の外周にプライマリ樹脂層１４を形成し、更にその外周にセカンダリ樹脂層１５を形成して、光ファイバ１０Ａの複数のサンプルを作製した。下記の表２は、作製した各サンプルにおける、プライマリ樹脂層１４の外径、厚み及び２３℃でのヤング率、セカンダリ樹脂層１５の外径、厚み及び２３℃でのヤング率、耐側圧特性、並びにスクリーニング張力を示す表である。サンプル番号５，６のガラスファイバ１３の構造を表１のサンプル番号１と同一とし、サンプル番号７のガラスファイバ１３の構造を表１のサンプル番号２と同一とした。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
　上記とは別に、本実施形態のクラッド１２に代えて単一の組成からなるクラッドを有する直径１２５μｍのガラスファイバの外周にプライマリ樹脂層１４を形成し、更にその外周にセカンダリ樹脂層１５を形成して、光ファイバの複数のサンプルを作製した。クラッドには、フッ素が添加された石英ガラスを用いた。下記の表３及び表４は、作製した各サンプルにおける、プライマリ樹脂層１４の外径、厚み及び２３℃でのヤング率、セカンダリ樹脂層１５の外径、厚み及び２３℃でのヤング率、耐側圧特性、スクリーニング張力、並びにその他の特性を示す表である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
　本実施例において、ヤング率０．１０ＭＰａのプライマリ樹脂層１４、及びヤング率０．２０ＭＰａのプライマリ樹脂層１４を、表５に示される樹脂組成１によって得た。以下、これらのプライマリ樹脂層１４を樹脂Ｐ１とする。ヤング率０．３０ＭＰａのプライマリ樹脂層１４、及びヤング率０．４０ＭＰａのプライマリ樹脂層１４を、表５に示される樹脂組成２によって得た。以下、これらのプライマリ樹脂層１４を樹脂Ｐ２とする。ヤング率０．５０ＭＰａのプライマリ樹脂層１４を、表５に示される樹脂組成３によって得た。以下、このプライマリ樹脂層１４を樹脂Ｐ３とする。ヤング率０．０７ＭＰａのプライマリ樹脂層１４を、表５に示される樹脂組成４によって得た。ヤング率０．６５ＭＰａのプライマリ樹脂層１４を、表３に示される樹脂組成５によって得た。ウレタンオリゴマー（Ｉ）は具体的にはＨＥＡ－ＴＤＩ－（ＰＰＧ３０００－ＴＤＩ）２，１－ＨＥＡである。ウレタンオリゴマー（ＩＩ）は具体的にはＨＥＡ－ＴＤＩ－（ＰＰＧ３０００－ＴＤＩ）２，１－ＥＨである。ウレタンオリゴマー（ＩＩＩ）は具体的にはＨＥＡ－ＴＤＩ－（ＰＰＧ３０００－ＴＤＩ）２，１－ＳｉＩである。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000005
　各サンプルのセカンダリ樹脂層１５のうちヤング率１１００ＭＰａ及び１２００ＭＰａのものを樹脂Ｓ１とする。本実施例において、樹脂Ｓ１については、下記の表６をベースに、ＵＶパワー調整もしくは各サンプルのバラツキによる選別によってヤング率の違いを得た。ＵＡ１は、２，４－トリレンジイソシアネートと数平均分子量２０００のポリプロピレングリコールを重量比１：５．７で反応させることにより作製した。ＵＡ２は、２，４－トリレンジイソシアネートと数平均分子量１００００のポリプロピレングリコールを重量比１：２８で反応させることにより作製した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000006
　各サンプルのセカンダリ樹脂層１５のうちヤング率２８００ＭＰａ及び２９００ＭＰａのものを樹脂Ｓ２とする。本実施例において、樹脂Ｓ２については、下記の表７の組成とし、ＵＶパワー調整もしくは各サンプルのバラツキによる選別によってヤング率の違いを得た。ＵＡは、分子量６００のポリプロピレングリコール、２，４－トリレンジイソシアネート、及びヒドロキシエチルアクリレートを反応させることにより得られたウレタンアクリレートである。ＥＡはエポキシジアクリレートである。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000007
　本実施例において、プライマリ樹脂層１４のヤング率は、２３℃でのＰｕｌｌｏｕｔ　Ｍｏｄｕｌｕｓ（ＰＯＭ）法により測定された。光ファイバ１０Ａの所定の間隔を隔てた２箇所に金属製シリンダを接着する。シリンダ間の被覆樹脂層、すなわちプライマリ樹脂層１４及びセカンダリ樹脂層１５の部分を除去しガラスを露出させる。金属製シリンダの外側、すなわち他方の金属製シリンダから遠ざかる側の光ファイバを切断する。このとき、光ファイバの長さは、両金属製シリンダに接着された部分の長さと金属製シリンダ間の部分の長さとの和になる。次いで、一方の金属製シリンダを固定し、他方の金属製シリンダを、前述の固定した金属製シリンダの反対方向に緩やかに僅かに移動させた。金属製シリンダの長さ、すなわち光ファイバ１０Ａが接着されている長さをＬ、チャックの移動量をＺ、プライマリ樹脂層１４の外径をＤｐ、ガラスファイバ１３Ａの外径をＤｆ、プライマリ樹脂層１４のポアソン比をｎ、チャック装置の移動時の荷重をＷとする。下記式からプライマリ樹脂層１４のヤング率を求めた。
ヤング率（ＭＰａ）＝（（１＋ｎ）Ｗ／πＬＺ）×ｌｎ（Ｄｐ／Ｄｆ）
この時、ガラスファイバ１３、セカンダリ樹脂層１５、及び接着部は変形せず（伸びず）、プライマリ樹脂層１４が変形して金属製シリンダが移動したとみなしている。
　セカンダリ樹脂層１５のヤング率は、光ファイバ１０Ａからガラスファイバ１３を抜き取って得られる、長さ５０ｍｍ以上のパイプ状の被覆樹脂層を用いて、２３±２℃、５０±１０％ＲＨの環境下で標線間距離２５ｍｍの引張試験を行い、２．５％割線値から求めた。
　耐側圧特性は、以下の方法により評価した。ワイヤ外径５０μｍ、ピッチ１５０μｍの平巻の平織金属メッシュが巻かれた胴径４０５ｍｍのボビンに、長さ５００ｍの光ファイバ１０Ａを張力８０ｇで１層だけ巻き付け、その状態で当該光ファイバ１０Ａの伝送損失を測定した。その光ファイバ１０Ａを胴径２８０ｍｍのボビンに巻き付けたのちボビンから外し、直径２８０ｍｍ程度の環状に巻かれた状態とした。その状態で当該光ファイバ１０Ａの伝送損失を測定した。これらの測定をそれぞれ三回行い、それらの平均値を求めた。両平均値の差を伝送損失差とした。ここで、伝送損失は波長１５５０ｎｍの光の伝送損失であり、カットバック法により測定した損失スペクトルから算出した。伝送損失差が１．０ｄＢ／ｋｍ以下の場合を耐側圧特性「Ａ」と評価した。伝送損失差が１．０ｄＢ／ｋｍ超１．５ｄＢ／ｋｍ以下の場合を耐側圧特性「Ｂ」と評価した。伝送損失差が１．５ｄＢ／ｋｍ超の場合を耐側圧特性「Ｃ」と評価した。
　スクリーニング張力については、以下の方法により評価した。１０００ｋｍの光ファイバを、張力をかけて巻替えた。２．０ｋｇ、より具体的には１．９ｋｇ以上２．３ｋｇ以下の張力で長さ１０００ｋｍの光ファイバを巻き替えるときに断線回数が５回以下であった場合を、スクリーニング張力「Ａ」と評価した。張力２．０ｋｇでの張力試験では長さ１０００ｋｍの光ファイバを巻き替える時に５回を超えて断線したが、１．５ｋｇ、より具体的には１．４ｋｇ以上１．６ｋｇ以下の張力では長さ１０００ｋｍの光ファイバを巻き替える時に断線回数が５回以下であった場合を、スクリーニング張力「Ｂ」と評価した。張力１．５ｋｇでの張力試験において長さ１０００ｋｍの光ファイバを巻き替える時に断線回数が５回を超えた場合を、スクリーニング張力「Ｃ」と評価した。光ファイバの耐張力性と低温特性との間には相関がある。すなわち、スクリーニング張力２．０ｋｇに耐えられる光ファイバについては、２３℃と－６０℃との伝送損失差が０．１ｄＢ／ｋｍ以下である。スクリーニング張力１．５ｋｇに耐えられる光ファイバについては、２３℃と－６０℃との伝送損失差が１．２ｄＢ／ｋｍ以下である。２３℃と－６０℃との伝送損失差は、次の方法により求め得る。すなわち、１ｋｍの長さの光ファイバを直径２８０ｍｍの環になるようにゆるく巻き、それぞれの温度条件下で、波長１５５０ｎｍの信号光の伝送損失をＯＴＤＲ法で測定して、－６０℃での伝送損失から２３℃での伝送損失を差し引く。
　表２及び表３に示される実施例によれば、プライマリ樹脂層１４の厚さが７．５μｍ以上１７．５μｍ以下であり、セカンダリ樹脂層１５の厚さが５．０μｍ以上１７．５μｍ以下であり、プライマリ樹脂層のヤング率が０．１０ＭＰａ以上０．５０ＭＰａ以下であり、セカンダリ樹脂層の２３℃におけるヤング率が１２００ＭＰａ以上２８００ＭＰａ以下である場合に、耐側圧特性の評価がＡ又はＢとなり、スクリーニング張力の評価がＡ又はＢとなった。この場合、耐側圧特性の劣化を抑制しつつ耐張力性（低温特性）に優れた細径化された光ファイバを提供できる。特に、表２すなわち光ファイバが本実施形態のガラスファイバ１３を備える場合においては、耐側圧特性及びスクリーニング張力の評価が共にＡとなり、耐側圧特性の劣化を顕著に抑制しつつ耐張力性（低温特性）に優れた細径化された光ファイバを提供できる。表３に示すように、プライマリ樹脂層のヤング率が０．１０ＭＰａ以上０．３０ＭＰａ以下である場合に、耐側圧特性の評価がＡである耐側圧特化型の光ファイバを提供できる。プライマリ樹脂層のヤング率が０．３０ＭＰａ以上０．５０ＭＰａ以下である場合に、スクリーニング張力の評価がＡである高スクリーニング張力型すなわち低温特性特化型の光ファイバを提供できる。スクリーニング張力が高いほど、後工程であるテープ化工程において光ファイバが断線しにくくなり、多心ケーブルの歩留まりが向上する。
　表４に示すとおり、セカンダリ樹脂層１５の厚みを５．０μｍ未満とすると、光ファイバの断線が多発し、製品の製造には不適であった。セカンダリ樹脂層１５のヤング率が２８００ＭＰａを超えると、被覆が脆くなり、セカンダリ樹脂層１５に割れが生じ、外観不良となった。
（第２実施形態）
　上記第１実施形態のように外径Ｄ４が小さい光ファイバ１０Ａを製造する工程においては、従来の外径、例えば２５０μｍを有する光ファイバと比較して、光ファイバが断線する頻度が高くなりがちである。製造する工程において光ファイバ１０Ａの断線が生じると、光ファイバ１０Ａの製造効率が低下してしまうおそれがある。このような課題に対し、発明者は、製造する工程における光ファイバ１０Ａの断線頻度が、光ファイバ１０Ａにおけるガラスファイバ１３の偏心量に依存することを見出した。
　樹脂被覆装置内のダイスを通過する際には、ガラスファイバ１３の径方向にガラスファイバ１３が振動し、ダイスの開口に対してガラスファイバ１３が偏心し、その状態で被覆樹脂層１６Ａが形成されてしまう。このため、光ファイバ１０Ａの中心軸からガラスファイバ１３の中心軸がずれた方向において、被覆樹脂層１６Ａが薄くなる。この場合、ガイドローラのバリまたはガイドローラ上の異物などに光ファイバ１０Ａが接触したときに、被覆樹脂層１６Ａが薄い部分を介して、ガラスファイバ１３に対して局所的に大きな応力が加わるおそれがある。このため、ガラスファイバ１３にクラックなどの損傷が生じうる。その結果、ガラスファイバ１３の損傷を起点として、光ファイバ１０Ａが断線するおそれがある。外径が小さい光ファイバでは、従来の光ファイバでは断線に至らなかった程度の偏心が生じても断線してしまうことがある。
　そこで、本発明者は、上述のガラスファイバ１３の偏心量に関する検討として、ガラスファイバ１３の軸方向の位置に対するガラスファイバ１３の偏心量を示す波形をフーリエ変換し、フーリエ変換により得たスペクトルを解析した。
　その結果、本発明者は、ガラスファイバ１３の偏心量波形をフーリエ変換したスペクトルにおける最大振幅を所定値以下に抑制するように製造条件及び製造装置を調整することで、光ファイバ１０Ａの断線を抑制することに成功した。本実施形態は、本発明者が見出した上記知見に基づくものである。
　図４、図５及び図６を参照して、本実施形態におけるガラスファイバ１３の偏心量について説明する。図４は、ガラスファイバ１３の偏心量の定義を説明するための概略図である。図５は、ガラスファイバ１３の軸方向の位置に対する、ガラスファイバ１３の偏心量を示す偏心量波形の図である。図６は、偏心量波形をフーリエ変換したスペクトルの一例を示す図である。
　まず、図４を参照し、ガラスファイバ１３の偏心量の定義を説明する。図４は、あくまで説明図であって、本実施形態の光ファイバ１０Ａの状態を示すものではない。ただし、説明を簡略化させるため、図１と同じ符号を用いている。
　図４に示すように、ガラスファイバ１３の偏心量ｄは、被覆樹脂層１６Ａの外周を基準とした中心軸ＲＣからガラスファイバ１３の中心軸ＧＣまでの距離、すなわち径方向のずれ量または径方向の変位量として定義される。ここで、ガラスファイバ１３の偏心量は、例えば、偏心量変動観察装置により測定される。
　偏心量変動観察装置は、偏心の画像認識装置として構成される。偏心量変動観察装置は、例えば、第１光源と、第１撮像部と、第２光源と、第２撮像部と、を有している。第１光源は、測定対象の光ファイバ１０Ａの径方向に光を照射するように配置されている。第１光源の光は、被覆樹脂層１６Ａを透過する波長を含んでいる。第１撮像部は、測定対象の光ファイバ１０Ａを挟んで第１光源と対向するように配置され、光ファイバ１０Ａを透過した光の画像を取得するよう構成されている。第２光源および第２撮像部は、第１光源および第１撮像部の対向方向と直交するよう配置される点を除いて、これらと同様に構成されている。
　このような構成により、光ファイバ１０Ａの中心軸に対して垂直且つ互いに直交する２軸の方向において、光ファイバ１０Ａを透過した光に基づいて、被覆樹脂層１６Ａの外周の位置と、被覆樹脂層１６Ａの内周の位置、すなわちガラスファイバ１３の外周の位置とを求め、それらの中心間の距離であるガラスファイバ１３の偏心量を測定することができる。つまり、光ファイバ１０Ａを非破壊としつつ、ガラスファイバ１３の偏心量を測定することができる。
　ガラスファイバ１３の軸方向に所定の間隔で設定した複数の測定点において、ガラスファイバ１３の偏心量を測定する。そして、複数の測定点の位置を横軸にし、それぞれの位置における偏心量を縦軸にして、測定結果をプロットすることによって、偏心量の波形（分布）を得ることができる。以下において、当該ガラスファイバ１３の偏心量の波形を「偏心量波形」ともいう。
　上述の測定により、例えば、図５に示す偏心量波形が得られる。図５の縦軸における「偏心量」とは、方向によらない偏心量の絶対値である。図５に示すように、実際の光ファイバ１０Ａにおける偏心量波形は、複雑な形状となる。そこで、本発明者は、図６に示すように、光ファイバ１０Ａの偏心量波形をフーリエ変換し、フーリエ変換によって得たスペクトルを解析した。
　その結果、本発明者は、偏心量波形をフーリエ変換したスペクトルにおける、「偏心量の振幅の最大値」を抑えることで断線頻度を小さくすることに成功した。偏心量の振幅が最大となる成分を「最大振幅成分」ともいう。
　上述の知見に基づき、本実施形態の光ファイバ１０Ａは、ガラスファイバ１３の偏心量に関して、以下の少なくともいずれかの要件を満たす。
　図６に示すように、本実施形態では、ガラスファイバ１３の偏心量波形をフーリエ変換したスペクトルにおいて、偏心量の振幅の最大値（最大振幅成分の振幅値）は、６μｍ以下である。偏心量の振幅の最大値が６μｍ超であると、異なる周期を有する偏心量の周波数成分それぞれにおける偏心量のピークが互いに重なり合った位置で、ガラスファイバ１３が局所的に大きく偏心する。このため、被覆樹脂層１６Ａが局所的に薄くなり易い。その結果、ガラスファイバ１３の断線頻度が上昇してしまうおそれがある。これに対し、本実施形態では、偏心量の振幅の最大値を６μｍ以下とする。この場合、異なる周期を有する偏心量の周波数成分それぞれにおける偏心量のピークが互いに重なり合ったとしても、ガラスファイバ１３の局所的に大きな偏心を抑制することができる。これにより、被覆樹脂層１６Ａが局所的に薄くなることを抑制することができる。その結果、ガラスファイバ１３の断線頻度を低減させることができる。偏心量の振幅の最大値は、特に限定されるものではなく、可能な限り０μｍに近いことが好ましい。
　図６に示すように、本実施形態では、ガラスファイバ１３の偏心量波形をフーリエ変換したスペクトルにおいて、偏心量の振幅が最大となる波長（最大振幅成分の波長）は、０．１ｍ以上である。偏心量の振幅が最大となる波長が０．１ｍ未満であると、偏心量の振幅が最大となる成分と、異なる波長を有する他の成分との重なり合いが多い。このため、被覆樹脂層１６Ａが局所的に薄いことが多い。つまり、ガラスファイバ１３の軸方向の単位長さ当たりにおける、被覆樹脂層１６Ａの厚さが薄い箇所が増加する。その結果、ガラスファイバ１３の断線頻度が上昇してしまうおそれがある。これに対し、本実施形態では、偏心量の振幅が最大となる波長を０．１ｍ以上とすることによって、偏心量の振幅が最大となる成分と重なる「異なる波長を有する他の成分」を少なくすることができる。これにより、被覆樹脂層１６Ａが局所的に薄くなることを抑制することができる。すなわち、ガラスファイバ１３の軸方向の単位長さ当たりにおける、被覆樹脂層１６Ａの厚さが薄い箇所の増加を抑制することができる。その結果、ガラスファイバ１３の断線頻度を低減させることができる。
　偏心量の振幅が最大となる波長の上限値は、特に限定されるものではなく、可能な限り大きいことが好ましい。ただし、後述の光ファイバ製造装置５０における線速などを考慮すると、偏心量の振幅が最大となる波長は、例えば、１ｍ以下となる。
　図７は、本実施形態に係る光ファイバ製造装置５０を示す概略構成図である。図７を参照して、本実施形態に係る光ファイバ製造装置５０について説明する。光ファイバ製造装置５０は、例えば、線引炉５１０と、ファイバ位置測定部５２２と、冷却装置５２３と、外径測定部５２４と、樹脂被覆装置５３０と、硬化装置５４０と、搬送部５５０と、ボビン５６０と、制御部５９０と、を備えている。制御部５９０以外の装置部材は、この順で設けられている。線引炉５１０は、把持機構５１２と、炉心管５１４と、発熱体５１６と、ガス供給部５１８とを有する。以下、光ファイバ製造装置５０の各装置部材において、把持機構５１２に近い側を「上流」といい、ボビン５６０に近い側を「下流」という。
　線引炉５１０は、ガラスファイバ１３を形成するよう構成されている。ガラス母材Ｇを線引炉５１０で加熱し、軟化したガラスを引き延ばすことで、細径を有するガラスファイバ１３が形成される。ファイバ位置測定部５２２は、ガラスファイバ１３の水平方向の位置を測定するよう構成されている。冷却装置５２３は、線引炉５１０で形成されたガラスファイバ１３を冷却するよう構成されている。外径測定部５２４は、樹脂被覆前のガラスファイバ１３の外周径を測定するよう構成されている。
　樹脂被覆装置５３０は、ガラスファイバ１３の外周を覆うように被覆樹脂層１６Ａを形成するよう構成されている。樹脂被覆装置５３０は、ガラスファイバ１３を挿通させつつ、ガラスファイバ１３の外周に紫外線硬化型の樹脂組成物を塗布するダイスを有している。本実施形態では、樹脂被覆装置５３０は、プライマリ樹脂層１４と、セカンダリ樹脂層１５とを、ガラスファイバ１３の中心軸側から外周側に向けてこの順で形成する２つのダイスを有している。硬化装置５４０は、被覆樹脂層１６Ａに対して紫外線を照射し、被覆樹脂層１６Ａを硬化させるよう構成されている。
　搬送部５５０は、被覆樹脂層１６Ａを硬化させた光ファイバ１０Ａを搬送するよう構成されている。具体的には、搬送部５５０は、例えば、複数のガイドローラ５５２、５５６と、キャプスタン５５４と、を有している。複数のガイドローラ５５２のうちの１つである直下ローラ５５２ａは、例えば、硬化装置５４０の直下に位置している。キャプスタン５５４は、例えば、直下ローラ５５２ａよりも下流側に設けられ、ベルトとローラとの間に光ファイバ１０Ａを把持しながら、所定の張力で光ファイバ１０Ａを搬送（牽引）するよう構成されている。複数のガイドローラ５５２のうちのガイドローラ５５２ｂは、直下ローラ５５２ａとキャプスタン５５４との間に設けられている。複数のガイドローラ５５２のうちのスクリーニングローラ５５２ｃ、５５２ｄおよび５５２ｅは、キャプスタン５５４よりも下流側に設けられ、キャプスタン５５４とともに光ファイバ１０Ａに対してスクリーニング張力を印加するよう構成されている。ガイドローラ５５６は、スクリーニングローラ５５２ｅよりも下流側に設けられ、光ファイバ１０Ａの張力の変動に応じて上下動することにより、光ファイバ１０Ａの張力を調整するよう構成されている。
　ボビン５６０は、例えば、ガイドローラ５５６よりも下流側に設けられ、光ファイバ１０Ａを巻き取るよう構成されている。制御部５９０は、例えば、光ファイバ製造装置５０の各部に接続され、これらを制御するよう構成されている。制御部５９０は、例えば、コンピュータとして構成されている。
　ここで、本実施形態では、上述したガラスファイバ１３の偏心量の要件を満たす光ファイバ１０Ａを製造するため、光ファイバ製造装置５０は、例えば、以下のように構成されている。
　本実施形態では、直下ローラ５５２ａと、直下ローラ５５２ａよりも下流における複数のガイドローラ５５２と、を含む全てのローラのうち、最も大きいローラの周長は、例えば、０．２ｍ以上である。最も大きいガイドローラ５５２の周長は、例えば、０．９ｍ以下である。
　本実施形態では、図７に示すように、搬送部５５０は、例えば、振動抑制部５５５を有している。振動抑制部５５５は、例えば、硬化装置５４０よりも下流で、且つ、硬化装置５４０の直下に位置する直下ローラ５５２ａよりも上流に設置されている。振動抑制部５５５は、例えば、２つのローラが異なる方向から光ファイバ１０Ａに接して、光ファイバ１０Ａの振動を抑制するよう構成されている。振動抑制部５５５を用いて光ファイバ１０Ａの振動を抑制することにより、ガラスファイバ１３の中心軸の位置を安定的に維持することができる。すなわち、ガラスファイバ１３の偏心を抑制することができる。
　本実施形態では、図７に示すように、硬化装置５４０の直下に位置した直下ローラ５５２ａは、例えば、光ファイバ１０Ａの製造に係る他の装置部材から独立して固定されている。具体的には、直下ローラ５５２ａは、例えば、他の装置部材とは連結されずに、床に固定されている。直下ローラ５５２ａを、光ファイバ１０Ａの製造に係る他の装置部材から独立して固定した状態で使用することによって、直下ローラ５５２ａが、他の装置部材からの振動を受けることを抑制することができる。その結果、ガラスファイバ１３の偏心量波形をフーリエ変換したスペクトルにおいて、偏心量の振幅の最大値を小さくすることができ、偏心量の振幅が最大となる波長を長くすることができる。
　上記の説明では、ガラスファイバ１３の偏心量の上記要件を満たす光ファイバ１０Ａを製造するために、下記の（ｘ）、（ｙ）および（ｚ）の全てを実施することとしているが、この場合に限られない。
（ｘ）硬化装置５４０の直下に位置する直下ローラ５５２ａと、直下ローラ５５２ａよりも下流における複数のガイドローラ５５２と、を含む全てのローラのうち、最も大きいローラの周長を、０．２ｍ以上とする。
（ｙ）硬化装置５４０よりも下流で、且つ、硬化装置５４０の直下に位置する直下ローラ５５２ａよりも上流に設置された振動抑制部５５５により、光ファイバ１０Ａの振動を抑制する。
（ｚ）硬化装置５４０の直下に位置した直下ローラ５５２ａを、光ファイバ１０Ａの製造に係る他の装置部材から独立して固定した状態で使用する。
（ｘ）、（ｙ）および（ｚ）のうち少なくともいずれかを実施すれば、上述の効果を少なからず得ることができる。ただし、上記（ｘ）、（ｙ）および（ｚ）の多くを実施したほうが、上述の効果を安定的に得ることができる。
　本実施形態において、ガラスファイバ１３の軸方向に所定の間隔で設定した複数の測定点において、プライマリ樹脂層１４の外周を基準とした中心軸からのガラスファイバ１３の第１の偏心量を測定し、セカンダリ樹脂層１５の外周を基準とした中心軸からのガラスファイバ１３の第２の偏心量を測定したときに、第１の偏心量の平均値が第２の偏心量の平均値よりも小さくてもよい。この場合、緩衝効果を有するプライマリ樹脂層１４の偏心量が小さくなり、耐側圧特性が向上する。複数の測定点は、例えば５点以上である。
　次に、第２実施形態の実施例を説明する。これらの実施例は本開示の一例であって、本開示はこれらの実施例により限定されない。
　まず、後述の表８の条件下において、サンプル番号２２～２５の光ファイバを作製した。表８に記載されていない共通の条件は、以下の通りである。
ガラスファイバ１３の外径：１２５μｍ
被覆樹脂層１６Ａの層数：２層
［偏心量測定］
　偏心量変動観察装置を用い、ガラスファイバ１３の軸方向に所定の間隔で設定した複数の測定点において、ガラスファイバ１３の偏心量を測定することで、複数の測定点のそれぞれの位置に対する偏心量の波形を得た。その後、光ファイバ１０Ａの偏心量波形をフーリエ変換（ＦＦＴ：高速フーリエ変換）し、フーリエ変換によって得たスペクトルを解析した。このようにして偏心量波形をフーリエ変換したスペクトルにおいて、「偏心量の振幅の最大値」および「偏心量の振幅が最大となる波長」を求めた。「偏心量の振幅が最大となる波長」は、以下において「最大振幅成分の波長」と記載している。
［断線頻度測定］
　上述の各サンプルの光ファイバ１０Ａの作製過程を１．５ｋｇの張力をかけて巻き替え、光ファイバ１０Ａの断線の回数を計測した。各サンプルにおいて、断線頻度は１０００キロメートル（１Ｍｍ）当たりの断線回数として求めた。その結果、断線頻度が５回／Ｍｍ未満である場合を「良好」として評価し、断線頻度が５回／Ｍｍ以上である場合を「不良」として評価した。以下の表８を参照して、各サンプルの評価を行った結果を説明する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000008
　上記のサンプル番号２２ないし２５では、偏心量波形をフーリエ変換したスペクトルにおいて、偏心量の振幅の最大値が６μｍ以下であった。偏心量波形をフーリエ変換したスペクトルにおいて、偏心量の振幅が最大となる波長が０．１ｍ以上であった。
　その結果、サンプル番号２２ないし２５では、光ファイバ１０Ａが断線し難く、断線頻度が５回／Ｍｍ未満であった。サンプル番号２２ないし２５では、最大ガイドローラの周長を０．２ｍ以上としたことによって、当該最大ガイドローラによって光ファイバ１０Ａを安定的に搬送することができた。サンプル番号２２および２３では、振動抑制部５５５を設けたことによって、搬送部５５０からの振動に起因して、被覆樹脂層１６Ａを被覆するときにおいて、ガラスファイバ１３の中心軸の位置を安定的に維持することができた。サンプル番号２２ないし２４では、直下ローラ５５２ａを他の装置部材から独立して固定した状態で使用したことによって、直下ローラ５５２ａの振動の増大および周期の短縮化を抑制することができた。
　これらにより、サンプル番号２２ないし２５では、偏心量波形をフーリエ変換したスペクトルにおいて、偏心量の振幅の最大値を小さくすることができ、偏心量の振幅が最大となる波長を長くすることができた。その結果、サンプル番号２２ないし２５では、細径であったにもかかわらず、断線頻度を低くすることができたことを確認した。
（第３実施形態）
　図８は、第３実施形態に係る光ファイバ１０Ｂの軸方向に垂直な断面を示す図である。光ファイバ１０Ｂは、いわゆる光ファイバ心線であって、コア１１及びクラッド１２を含むガラスファイバ１３と、ガラスファイバ１３の外周に設けられたプライマリ樹脂層１４、セカンダリ樹脂層１５及び着色層１７（第１の着色層）を含む被覆樹脂層１６Ｂとを備えている。これらの構成要素のうち、ガラスファイバ１３及びセカンダリ樹脂層１５の構造及び特性は、前述した第１実施形態と同様である。
　着色層１７は、セカンダリ樹脂層１５の外周面に接しており、セカンダリ樹脂層１５の全体を被覆する。着色層１７は、被覆樹脂層１６Ｂの最外層を構成している。着色層１７は、例えば顔料を含む紫外線硬化樹脂からなる。着色層１７の厚さｔ３は、３．０μｍ以上１０．０μｍ以下である。着色層１７の外径Ｄ５、すなわち被覆樹脂層１６Ｂの外径は、１８０μｍ±５μｍ、すなわち１７５μｍ以上１８５μｍ以下である。着色層１７は、着色インクを含む樹脂組成物の硬化物からなる。本実施形態のように被覆樹脂層１６Ｂが着色層１７を有している場合、着色層１７により光ファイバ１０Ｂの識別が容易となる。
　着色層１７の厚さｔ３が３．０μｍ以上であることによって、外観上の心線の色が十分に濃くなり、識別性が向上する。更に、製造工程における光ファイバ１０Ｂの振動による色ムラを抑制できる。着色層１７には顔料が含まれているので、着色層１７が過度な厚みを有すると着色層１７を硬化するための紫外線が着色層１７の深部にまで十分に届かず、着色層１７の硬化が不十分となるおそれがある。着色層１７の硬化が不十分であると、着色層１７とセカンダリ樹脂層１５との密着力が低下し、テープ材を剥がすときに着色層１７がテープ材から離れずにセカンダリ樹脂層１５から離れてしまう、いわゆる「色剥がれ」が生じる。着色層１７の厚さｔ３が１０．０μｍ以下であることによって、着色層１７を硬化するための紫外線が着色層１７の深部にまで十分に届き、上述した「色剥がれ」を低減することができる。
　本実施形態の光ファイバ１０Ｂにおいては、着色層１７を硬化するための紫外線の照射によって、プライマリ樹脂層１４のヤング率が第１実施形態と比較してわずかに大きくなる。これは、プライマリ樹脂層１４が、着色層１７を硬化するための紫外線の照射によってさらに硬化することに因ると考えられる。
　すなわち、本実施形態の光ファイバ１０Ｂにおいて、プライマリ樹脂層１４のヤング率は、２３℃において、０．１０ＭＰａ以上０．４０ＭＰａ以下であってもよい。プライマリ樹脂層１４のヤング率が０．１０ＭＰａ以上であると、１．５ｋｇ以上のスクリーニング張力において、プライマリ樹脂層１４にボイドと呼ばれる被覆亀裂及び被覆の剥離（デラミネーション）が生じにくい。この光ファイバ１０Ｂには低温特性の問題がない。プライマリ樹脂層１４のヤング率が０．４０ＭＰａ以下であると、第１実施形態において述べたプライマリ樹脂層１４の厚さｔ１の範囲内において特に優れた耐側圧特性が得られる。以下の説明において、０．１０ＭＰａ以上０．４０ＭＰａ以下のヤング率を有するプライマリ樹脂層１４を備える光ファイバ１０Ｂを、耐側圧特化型の光ファイバと称することがある。この光ファイバは、二層の被覆層の上に着色層を有する。
　本実施形態の別の態様では、プライマリ樹脂層１４のヤング率は、２３℃において、０．４０ＭＰａ以上０．６０ＭＰａ以下であってもよい。プライマリ樹脂層１４のヤング率が０．４０ＭＰａ以上であると、２．０ｋｇ以上のスクリーニング張力において、プライマリ樹脂層１４にボイドと呼ばれる被覆亀裂及び被覆の剥離（デラミネーション）が生じにくく、テープ化やケーブル化時に断線がより起こりにくくなり、生産性が向上する。プライマリ樹脂層１４のヤング率が０．６０ＭＰａ以下であると、第１実施形態において述べたプライマリ樹脂層１４の厚さｔ１の範囲内において十分な耐側圧特性が得られる。以下の説明において、０．４０ＭＰａ以上０．６０ＭＰａ以下のヤング率を有するプライマリ樹脂層１４を備える光ファイバ１０Ｂを、高スクリーニング張力型の光ファイバと称することがある。この光ファイバは、二層の被覆層の上に着色層を有する。
　本実施形態において、ヤング率を除くプライマリ樹脂層１４の構造及び特性は、前述した第１実施形態と同様である。
　以下、第３実施形態に係る評価試験の結果を示す。本発明はこれら実施例に限定されない。
　コア１１及びクラッド１２から構成される直径１２５μｍのガラスファイバ１３の外周にプライマリ樹脂層１４を形成し、更にその外周にセカンダリ樹脂層１５を形成し、更にその外周に着色層１７を形成して、光ファイバ１０Ｂの複数のサンプルを作製した。下記の表９は、作製した各サンプルにおける、プライマリ樹脂層１４の外径、厚み及び２３℃でのヤング率、セカンダリ樹脂層１５の外径、厚み及び２３℃でのヤング率、着色層１７の外径、耐側圧特性、スクリーニング張力、並びにその他の特性を示す表である。サンプル番号２６，２７のガラスファイバ１３の構造を表１のサンプル番号１と同一とし、サンプル番号２９のガラスファイバ１３の構造を表１のサンプル番号２と同一とした。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000009
 サンプル番号２６のプライマリ樹脂層１４及びセカンダリ樹脂層１５の各組成は、それぞれ第１実施形態の樹脂Ｐ３及び樹脂Ｓ２と同一である。サンプル番号２７のプライマリ樹脂層１４及びセカンダリ樹脂層１５の各組成は、それぞれ第１実施形態の樹脂Ｐ２及び樹脂Ｓ２と同一である。サンプル番号２８のプライマリ樹脂層１４及びセカンダリ樹脂層１５の各組成は、それぞれ第１実施形態の樹脂Ｐ２及び樹脂Ｓ１と同一である。
　上記とは別に、本実施形態のクラッド１２に代えて単一の組成からなるクラッドを有する直径１２５μｍのガラスファイバの外周にプライマリ樹脂層１４を形成し、更にその外周にセカンダリ樹脂層１５を形成し、更にその外周に着色層１７を形成して、光ファイバの複数のサンプルを作製した。クラッドには、フッ素が添加された石英ガラスを用いた。下記の表１０及び表１１は、作製した各サンプルにおける、プライマリ樹脂層１４の外径、厚み及び２３℃でのヤング率、セカンダリ樹脂層１５の外径、厚み及び２３℃でのヤング率、着色層１７の外径、耐側圧特性、スクリーニング張力、並びにその他の特性を示す表である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000010
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000011
　本実施例において、プライマリ樹脂層１４及びセカンダリ樹脂層１５の具体的な組成は、第１実施形態の実施例と同様である。但し、プライマリ樹脂層１４のヤング率については、着色層１７を硬化する際の紫外線の照射によって、第１実施形態の実施例よりも少し（０ＭＰａないし０．１ＭＰａ程度まで）大きくなる。プライマリ樹脂層１４及びセカンダリ樹脂層１５のヤング率の測定方法、耐側圧特性の測定方法及び評価基準、並びにスクリーニング張力の測定方法及び評価基準については、第１実施形態の実施例と同様である。
　この実施例によれば、プライマリ樹脂層１４の厚さが７．５μｍ以上１７．５μｍ以下であり、セカンダリ樹脂層１５の厚さが５．０μｍ以上１７．５μｍ以下であり、プライマリ樹脂層のヤング率が０．１０ＭＰａ以上０．６０ＭＰａ以下であり、セカンダリ樹脂層の２３℃におけるヤング率が１２００ＭＰａ以上２８００ＭＰａ以下である場合に、耐側圧特性の評価がＡ又はＢ、スクリーニング張力の評価がＡ又はＢとなり、耐側圧特性の劣化を抑制しつつ耐張力性（低温特性）に優れた細径化された光ファイバを提供できる。特に、表９すなわち光ファイバが第１実施形態のガラスファイバ１３を備える場合においては、耐側圧特性及びスクリーニング張力の評価が共にＡとなり、耐側圧特性の劣化を顕著に抑制しつつ耐張力性（低温特性）に優れた細径化された光ファイバを提供できる。表１０に示すように、プライマリ樹脂層のヤング率が０．１０ＭＰａ以上０．４０ＭＰａ以下である場合に、耐側圧特性の評価がＡである耐側圧特化型の光ファイバを提供できる。プライマリ樹脂層のヤング率が０．４０ＭＰａ以上０．６０ＭＰａ以下である場合に、スクリーニング張力の評価がＡである高スクリーニング張力型すなわち低温特性特化型の光ファイバを提供できる。スクリーニング張力が高いほど、後工程であるテープ化工程において光ファイバが断線しにくくなり、多心ケーブルの歩留まりが向上する。
　表１１に示すとおり、セカンダリ樹脂層１５の厚みを５．０μｍ未満とすると、光ファイバ１０Ｂの断線が多発した。セカンダリ樹脂層１５のヤング率が２８００ＭＰａを超えると、被覆が脆くなり、セカンダリ樹脂層１５に割れが生じ、外観不良となった。
（変形例）
　図９は、第３実施形態の変形例として、光ファイバ１０Ｃの軸方向に垂直な断面を示す図である。光ファイバ１０Ｃは、第３実施形態の被覆樹脂層１６Ｂに代えて被覆樹脂層１６Ｃを備える。被覆樹脂層１６Ｃは、第３実施形態の被覆樹脂層１６Ｂの構成に加えて、着色層１８（第２の着色層）を更に有する。着色層１８は、セカンダリ樹脂層１５と着色層１７との間に形成され、着色層１７とは色が異なる樹脂層である。着色層１８は、ガラスファイバ１３の軸方向において互いに間隔をあけて形成された複数のリングパターンを含む。着色層１８は、例えば溶媒希釈型のインクを射出するインクジェット方式により形成される。溶媒希釈型のインクは、アルコール等による清拭により除去されてしまう性質を有するので、セカンダリ樹脂層１５の外側表面に着色層１８を形成し、その上に着色層１７を形成して着色層１８を覆う。着色層１８は光ファイバの長さ方向にはその厚さが不連続な層である。光ファイバ１０Ｃを長さ方向に沿って見たときに、着色層１８が無い箇所も存在する。
　本変形例によれば、光ファイバ心線の識別可能な色数を、着色層１７の色数と着色層１８の色数との組み合わせの数だけ増加させ得る。したがって、光ファイバ心線の識別可能な色数を格段に増加させることができる。
１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ…光ファイバ
１１…コア
１２…クラッド
１３…ガラスファイバ
１４…プライマリ樹脂層
１５…セカンダリ樹脂層
１６Ａ，１６Ｂ，１６Ｃ…被覆樹脂層
１７…着色層（第１の着色層）
１８…着色層（第２の着色層）
５０…光ファイバ製造装置
１２１…内クラッド
１２２…トレンチ
１２３…外クラッド
５１０…線引炉
５１２…把持機構
５１４…炉心管
５１６…発熱体
５１８…ガス供給部
５２２…ファイバ位置測定部
５２３…冷却装置
５２４…外径測定部
５３０…樹脂被覆装置
５４０…硬化装置
５５０…搬送部
５５２…ガイドローラ
５５２ａ…直下ローラ
５５２ｂ…ガイドローラ
５５２ｃ，５５２ｄ，５５２ｅ…スクリーニングローラ
５５４…キャプスタン
５５５…振動抑制部
５５６…ガイドローラ
５６０…ボビン
５９０…制御部
Ｇ…ガラス母材
ＧＣ，ＲＣ…中心軸
 

Claims (10)

  1. 　コア及びクラッドを含むガラスファイバであって、前記クラッドは、前記コアの外周を覆う内クラッドと、前記内クラッドの外周を覆うトレンチと、前記トレンチの外周を覆う外クラッドと、を含み、前記内クラッドの屈折率は前記コアの屈折率よりも低く、前記トレンチの屈折率は前記内クラッドの屈折率よりも低く、前記外クラッドの屈折率は前記トレンチの屈折率よりも高く且つ前記コアの屈折率よりも低く、前記コアにはゲルマニウムが添加され、前記内クラッドの平均塩素質量濃度が５００ｐｐｍ以上５０００ｐｐｍ以下であり、前記外クラッドの屈折率に対する前記コアの比屈折率差をΔ１、前記外クラッドの屈折率に対する前記内クラッドの比屈折率差をΔ２、前記外クラッドの屈折率に対する前記トレンチの比屈折率差をΔ３、前記コアの外周の半径をｒ１、前記内クラッドの外周の半径をｒ２、前記トレンチの外周の半径をｒ３としたときに、ｒ２／ｒ１が２．２以上３．６以下であり、ｒ３－ｒ２が３μｍ以上１０μｍ以下であり、Δ１－Δ２が０．１５％以上０．４０％以下であり、｜Δ２｜が０．１０％以下であり、Δ３が－０．７０％以上－０．１０％以下であるガラスファイバを備え、
    　波長１３１０ｎｍの光に対するモードフィールド径が８．８μｍ以上９．６μｍ以下であり、
    　直径１５ｍｍのマンドレルに巻回されたときの波長１６２５ｎｍの光に対する曲げ損失が１ターンあたり１．０ｄＢ以下であり、
    　直径３０ｍｍのマンドレルに巻回されたときの波長１６２５ｎｍの光に対する曲げ損失が１０ターンあたり０．１ｄＢ以下であり、
    　零分散波長が１３００ｎｍ以上１３２４ｎｍ以下であり、
    　ケーブルカットオフ波長が１２６０ｎｍ以下である、光ファイバ。
  2. 　前記光ファイバが直径１００ｍｍのマンドレルに巻回されたときの波長１６２５ｎｍの光に対する曲げ損失が、１ターンあたり１．０×１０-4ｄＢ以下である、請求項１に記載の光ファイバ。
  3. 　前記光ファイバの波長１５５０ｎｍの光に対する波長分散が１８．６ｐｓ／（ｎｍ・ｋｍ）以下であり、
    　前記光ファイバの零分散スロープが０．０９２ｐｓ／（ｎｍ２・ｋｍ）以下である、請求項１または請求項２に記載の光ファイバ。
  4. 　前記光ファイバの波長１３８３ｎｍの光に対する伝送損失が０．３５ｄＢ／ｋｍ以下である、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の光ファイバ。
  5. 　前記ガラスファイバの軸方向における外径変動の標準偏差をσとしたとき３σが０．１μｍ以上０．５μｍ以下である、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の光ファイバ。
  6. 　前記外クラッドの平均塩素質量濃度が実質的にゼロであり、
    　前記外クラッドの平均ＯＨ質量濃度が５ｐｐｍ以上５００ｐｐｍ以下である、請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の光ファイバ。
  7. 　前記ガラスファイバの外周を被覆する被覆樹脂層であって、前記ガラスファイバに接して前記ガラスファイバを被覆するプライマリ樹脂層と、前記プライマリ樹脂層の外周を被覆するセカンダリ樹脂層と、を有し、前記プライマリ樹脂層の厚さが７．５μｍ以上１７．５μｍ以下であり、前記プライマリ樹脂層の２３℃におけるヤング率が０．１０ＭＰａ以上０．５０ＭＰａ以下であり、前記セカンダリ樹脂層の厚さが５．０μｍ以上１７．５μｍ以下であり、前記セカンダリ樹脂層の外径が１６５μｍ以上１７５μｍ以下であり、前記セカンダリ樹脂層の２３℃におけるヤング率が１２００ＭＰａ以上２８００ＭＰａ以下である被覆樹脂層を更に備える、請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の光ファイバ。
  8. 　前記ガラスファイバの外周を被覆する被覆樹脂層であって、前記ガラスファイバに接して前記ガラスファイバを被覆するプライマリ樹脂層と、前記プライマリ樹脂層の外周を被覆するセカンダリ樹脂層と、前記セカンダリ樹脂層の外周を被覆する第１の着色層と、を有し、前記プライマリ樹脂層の厚さが７．５μｍ以上１７．５μｍ以下であり、前記プライマリ樹脂層の２３℃におけるヤング率が０．１０ＭＰａ以上０．６０ＭＰａ以下であり、前記セカンダリ樹脂層の厚さが５．０μｍ以上１７．５μｍ以下であり、前記セカンダリ樹脂層の外径が１６５μｍ以上１７５μｍ以下であり、前記セカンダリ樹脂層の２３℃におけるヤング率が１２００ＭＰａ以上２８００ＭＰａ以下である被覆樹脂層を更に備える、請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の光ファイバ。
  9. 　前記被覆樹脂層は、前記セカンダリ樹脂層と前記第１の着色層との間に形成され、前記第１の着色層とは色が異なり、前記ガラスファイバの軸方向において互いに間隔をあけて形成された複数のリングパターンを含む第２の着色層を更に有する、請求項８に記載の光ファイバ。
  10. 　前記ガラスファイバの軸方向に所定の間隔で設定した複数の測定点において、前記セカンダリ樹脂層の外周を基準とした中心軸からの前記ガラスファイバの偏心量を測定し、前記複数の測定点のそれぞれの位置に対する前記偏心量を示す波形をフーリエ変換することで得たスペクトルにおいて、前記偏心量の振幅の最大値は、６μｍ以下である、請求項７から請求項９のいずれか１項に記載の光ファイバ。
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