多模光纤的制作方法

多模光纤的制作方法
【专利摘要】本发明的实施例涉及具有用于实现在更宽波长范围内扩大带宽并提高芯部中的折射率分布的制造容易性的结构的GI?MMF。在GI?MMF的实例中，芯部的整个区域掺杂有Ge，并且芯部的一部分掺杂有P。即，掺Ge区域与芯部的整个区域一致，并且掺Ge区域由掺杂有Ge和P的部分掺P区域和掺杂有Ge但有意未掺杂P的未掺P区域构成。
【专利说明】
多模光纤
技术领域
[0001 ]本发明涉及具有GI(渐变折射率)型折射率分布的多模光纤。
【背景技术】
[0002] 已知的是，对于长距离光传输而言，多模光纤(在下文中称为MMF)因其结构比单模 光纤(在下文中称为SMF)大而具有较大的传输损耗。另一方面，MMF广泛用于像LAN(局域网） 等短距离信息传输，因为MMF容易建立光纤-光纤的连接，并且使通过利用低要求性能的设 备来容易地构建网络变得可行。
[0003] 近年来，为了提高前述短距离信息传输的信号质量，已经对降低前述MMF的传输损 耗的技术以及扩展MMF的传输带宽(扩大带宽)进行了积极的研究。具体而言，伴随着提高传 输容量的需要，为了实现在更宽波长范围内扩大带宽，例如美国专利申请公开US2013/ 0114934A1 (专利文献1)、美国专利申请公开US2013/0114935A1 (专利文献2)、美国专利 No ? 8，644，664(专利文献3)、以及非专利文献1 (Denis Molin，Frank Achten，Marianne Bigot，Adrin Amezcua-Correa和Pierre Sillard，"用于下一代400GHz的数据通信的宽带 0M4多模光纤（WideBand 0M4Multi_Mode Fiber for Next-Generation 400GHz Data Communications)"，EC0C 2014，Cannes_France，Pl .6)中的每一者公开了这样的MMF:该MMF 的芯部具有与a分布一致的GI型折射率分布(在下文中将称为GI-MMF)。

【发明内容】

[0004] 发明人对常规GI-MMF进行了研究并且发现了下述问题。即，前述专利文献1至3中 所述的所有GI-MMF具有芯部，该芯部形成有与a分布一致的GI型折射率分布，并且各个GI-MMF的芯部的整个区域中掺杂有作为基础掺杂剂的锗(在下文中用"Ge"表示），并且还共同 掺杂有除Ge之外的折射率控制掺杂剂。但是，先进的光纤制造技术需要精确地控制如上所 述在整个区域共同掺杂有多种掺杂剂的芯部中的a分布的形状，这可能导致制造成品率的 降低。具体而言，在GI-MMF需要在特定波长下或在特定波长范围内具有更大的传输带宽的 情况下，需要在芯部中准确地产生折射率分布(与 a分布一致的GI型折射率分布）。换言之， 在芯部的制造过程中，需要高度准确地控制要共同掺杂的掺杂剂的掺杂浓度。
[0005] 为了解决如上所述的问题而完成了本发明，并且本发明的目的在于提供具有以下 结构的GI-MMF:该结构能够实现在用于波分复用(WDM)传输的更宽波长范围内扩展作为传 输带宽之一的有效模带宽(EMB)，并且能够提高芯部中的折射率分布的制造容易性。
[0006] 本发明的实施例涉及GI-MMF，该GI-MMF的芯部具有与a分布一致的GI型折射率分 布，并且在结构上，该GI-MMF明确区别于长距离传输用的SMF。为了解决上述问题，根据本发 明实施例的GI-MMF至少包括沿着预定轴线的方向延伸的芯部和设置在芯部的外周表面上 的包层。整个芯部掺杂有作为基础掺杂剂的Ge，并且芯部的一部分掺杂有磷（在下文中用 "P"表示)或氟(在下文中用"F"表示）。已知前述Ge、P和F均为用于控制玻璃的折射率的掺杂 剂，并且通过选择掺杂有这些掺杂剂的区域并适当地调节这些掺杂剂的掺杂量，变得能够 在芯部区域中形成GI型折射率分布。具体而言，在本发明的实施例中，通过以下两种模式实 现芯部中的GI型折射率分布的制造容易性。
[0007] (1)在芯部掺杂有Ge和P的构造中，芯部具有通过掺杂Ge和P而形成的GI型折射率 分布。在芯部的与预定轴线垂直的横截面中，掺杂有Ge的掺Ge区域与芯部的横截面的整个 区域一致。另一方面，在芯部的横截面中，掺Ge区域由未掺P区域和因掺杂有P而得到的部分 掺P区域构成，在部分掺P区域中，相对于包层的相对折射率差受到控制，在未掺P区域中，P 的掺杂量被设定为不超过部分掺P区域中的P的最大掺杂量的5%。
[0008] (2)另一方面，在芯部掺杂有Ge和F的构造中，芯部具有通过掺杂Ge和F而形成的GI 型折射率分布。在芯部的与预定轴线垂直的横截面中，掺杂有Ge的掺Ge区域与芯部的横截 面的整个区域一致。另一方面，在芯部的横截面中，掺Ge区域由未掺F区域和因掺杂有F而得 到的部分掺F区域构成，在部分掺F区域中，相对于包层的相对折射率差受到控制，在未掺F 区域中，F的掺杂量被设定为不超过部分掺F区域中的F的最大掺杂量的5%。
【附图说明】
[0009] 图1A是示出根据本发明实施例的GI-MMF的典型结构的横截面图，而图1B是GI-MMF 的折射率分布。
[0010] 图2A和图2B是用于示出根据本发明实施例的GI-MMF的横截面结构的各种实例的 折射率分布。
[0011] 图3A是根据比较例的GI-MMF的折射率分布，而图3B是示出根据比较例的GI-MMF中 的EMB的波长依存性的曲线图。
[0012] 图4是用于示出根据第一实施例的GI-MMF的横截面结构的折射率分布。
[0013 ]图5是用于示出根据第二实施例的GI-MMF的横截面结构的折射率分布。
[0014]图6A是示出在第一实施例的GI-MMF中相对于自芯部中心起的距离r(wn)与掺杂P 而得到的相对折射率差An(P)(%)的各种组合(r，An(P))而言的评估函数值的分布的视 图，图6B是示出在第一实施例的GI-MMF中各种组合(r，A n(P))在波长〇 .9wii下的a值的最佳 值的分布的视图，以及图6C是示出第一实施例的GI-MMF中的EMB的波长依存性的曲线图。 [0015]图7A是示出在第二实施例的GI-MMF中相对于自芯部中心起的距离r(wn)与掺杂P 而得到的相对折射率差An(P)(%)的各种组合(r，An(P))而言的评估函数值的分布的视 图，图7B是示出在第二实施例的GI-MMF中各种组合(r，A n(P))在波长〇 .9wii下的a值的最佳 值的分布的视图，以及图7C是示出第二实施例的GI-MMF中的EMB的波长依存性的曲线图。 [0016]图8是用于示出根据第三实施例的GI-MMF的横截面结构的折射率分布。
[0017]图9是用于示出根据第四实施例的GI-MMF的横截面结构的折射率分布。
[0018]图10A是示出在第三实施例的GI-MMF中相对于自芯部中心起的距离r(wn)与掺杂F 而得到的相对折射率差An(F)(%)的各种组合(r，An(F))而言的评估函数值的分布的视 图，图10B是示出在第三实施例的GI-MMF中各种组合(r，A n(F))在波长0.9wii下的a值的最 佳值的分布的视图，以及图10C是示出第三实施例的GI-MMF中的EMB的波长依存性的曲线 图。
[0019]图11A是示出在第四实施例的GI-MMF中相对于自芯部中心起的距离r(wn)与掺杂F 而得到的相对折射率差An(F)(%)的各种组合(r，An(F))而言的评估函数值的分布的视 图，图11B是示出在第四实施例的GI-MMF中各种组合(r，An(F))在波长0.9wii下的a值的最 佳值的分布的视图，以及图11C是示出第四实施例的GI - MMF中的E M B的波长依存性的曲线 图。
【具体实施方式】
[0020] [本发明的实施例的说明]
[0021] 首先将对本发明的实施例的各方面进行举例说明。
[0022] (1)作为第一方面，根据本发明实施例的GI-MMF包括:芯部，其沿着预定轴线延伸， 并且掺杂有Ge和P;以及包层，其设置在芯部的外周表面上。芯部具有通过掺杂Ge和P而形成 的GI型折射率分布。在芯部的与预定轴线垂直的横截面中，掺杂有Ge的掺Ge区域与芯部的 横截面的整个区域一致。此外，在芯部的横截面中，掺Ge区域由部分掺P区域和未掺P区域构 成。部分掺P区域是掺杂有Ge并被有意掺杂P的区域。未掺P区域是掺杂有Ge并有意未掺杂P 的区域，具体而言，未掺P区域是这样的区域:P的掺杂量被设定为不超过部分掺P区域中的P 的最大掺杂量的5%。在本说明书中，该未掺P区域被定义为这样的区域：因掺杂有P而得到 的相对折射率差被设定成大致为〇%。因此，通过控制因掺杂有Ge而得到的相对折射率差和 因掺杂有P而得到的相对折射率差这两者，来确定部分掺P区域中沿着芯部径向的折射率分 布的形状。此外，仅通过控制因掺杂有Ge而得到的相对折射率差，来基本上确定未掺P区域 中的折射率分布的形状。
[0023] (2)作为适用于第一方面的第二方面，优选地，在掺Ge区域中，未掺P区域布置为围 绕整个部分掺P区域。
[0024] (3)作为适用于前述第一方面和第二方面中的至少任一方面的第三方面，优选地， 部分掺P区域和未掺P区域布置为彼此接触。在该区域布置中，当r表示从芯部的中心到所述 部分掺P区域与所述未掺P区域之间的边界的距离，并且A n(P)表示所述部分掺P区域中因 掺杂有所述P而得到的相对于所述包层的最大相对折射率差时，距离r被优选地设定为使得 下面的表达式(1)所限定的评估函数变为最大，
[0026]其中，Bo.85Q是在所述距离r和所述最大相对折射率差A n(P)变化的情况下作为波 长0.850mi下的传输带宽之一的EMB(GHz ? km)，数值4.700表示波长0.850wii下的目标EMB (GHz ? km)，B〇.875是在所述距离r和所述最大相对折射率差A n(P)变化的情况下在波长 0.875_下的￡]\?(6抱.1〇11)，数值4.200表示波长0.875_下的目标￡]\?(6抱.1〇11)，8().9()()是在 所述距离r和所述最大相对折射率差A n(P)变化的情况下在波长0.900M下的EMB(GHz ? 1〇11)，数值3.600表示波长0.900_下的目标￡冊(6抱.1〇11)，8().925是在所述距离3卩所述最大 相对折射率差A n(P)变化的情况下在波长0.925wii下的EMB(GHz ? km)，数值3.300表示波长 0.925wiTf的目标EMB(GHz ? km)，BQ.95Q是在所述距离r和所述最大相对折射率差A n(P)变化 的情况下在波长〇 . 950_下的EMB(GHz ? km)，数值3.100表示波长0.950_下的目标EMB (GHz ? kmhEMB例如为IS0/IEC11801的0M3(Ala.2)和0M4(Ala.3)标准所限定的传输带宽之 〇
[0027] (4)作为适用于前述第一方面至第三方面中的至少任一方面的第四方面，优选地， 部分掺P区域掺杂有沿着所述芯部的径向恒定掺杂量的p。
[0028] (5)作为第五方面，根据本发明实施例的GI-MMF可以包括:芯部，其沿着预定轴线 延伸，并且掺杂有Ge和F;以及包层，其设置在芯部的外周表面上。在这种情况下，芯部具有 通过掺杂Ge和F而形成的GI型折射率分布。在芯部的与预定轴线垂直的横截面中，掺杂有Ge 的掺Ge区域与芯部的横截面的整个区域一致。此外，在芯部的横截面中，掺Ge区域由部分掺 F区域和未掺F区域构成。部分掺F区域是掺杂有Ge并被有意掺杂F的区域。未掺F区域是掺杂 有Ge并有意未掺杂F的区域，具体而言，未掺F区域是这样的区域:F的掺杂量被设定为不超 过部分掺F区域中的F的最大掺杂量的5%。在本说明书中，该未掺F区域被定义为这样的区 域:因掺杂有F而得到的相对折射率差被设定成大致为0%。因此，通过控制因掺杂有Ge而得 到的相对折射率差和因掺杂有F而得到的相对折射率差这两者，来确定部分掺F区域中沿着 芯部径向的折射率分布的形状。此外，仅通过控制因掺杂有Ge而得到的相对折射率差，来基 本上确定未掺F区域中的折射率分布的形状。
[0029] (6)作为适用于第五方面的第六方面，优选地，在掺Ge区域中，部分掺F区域布置为 围绕整个未掺F区域。
[0030] (7)作为适用于前述第五方面和第六方面中的至少任一方面的第七方面，优选地， 部分掺F区域和未掺F区域布置为彼此接触。在该区域布置中，当r表示从芯部的中心到所述 部分掺F区域与所述未掺F区域之间的边界的距离，并且A n(F)表示所述部分掺F区域中因 掺杂有所述F而得到的相对于所述包层的最小相对折射率差时，距离r被优选地设定为使得 下面的表达式(2)所限定的评估函数变为最大，
[0032]其中，Bo.85Q是在所述距离r和所述最小相对折射率差A n(F)变化的情况下作为波 长0.850mi下的传输带宽之一的EMB(GHz ? km)，数值4.700表示波长0.850wii下的目标EMB (GHz ? km)，B〇.875是在所述距离r和所述最小相对折射率差A n(F)变化的情况下在波长 0.875_下的￡]\?(6抱.1〇11)，数值4.200表示波长0.875_下的目标￡]\?(6抱.1〇11)，8().9()()是在 所述距离r和所述最小相对折射率差A n(F)变化的情况下在波长0.900m下的EMB(GHz ? 1〇11)，数值3.600表示波长0.900_下的目标￡冊(6抱.1〇11)，8().925是在所述距离3卩所述最小 相对折射率差A n(F)变化的情况下在波长0.925wii下的EMB(GHz ? km)，数值3.300表示波长 0.925wiTf的目标EMB(GHz ? km)，BQ.95Q是在所述距离r和所述最小相对折射率差A n(F)变化 的情况下在波长〇 . 950_下的EMB(GHz ? km)，数值3.100表示波长0.950um下的目标EMB (GHz ? km)〇
[0033] (8)作为适用于前述第五方面至第七方面中的至少任一方面的第八方面，优选地， 部分掺F区域掺杂有沿着所述芯部的径向恒定掺杂量的F。
[0034][本发明的实施例的细节]
[0035] 下文将参考附图对根据本发明实施例的GI-MMF(具有GI型折射率分布的多模光 纤)的具体结构进行详细说明。应当注意的是，本发明决不意在限于通过举例说明而呈现的 这些实施例，而是意在如在权利要求的范围中所记载的那样涵盖与权利要求的范围等同的 含义和范围内的所有变化。
[0036] 图1A是示出根据本发明实施例的GI-MMF的典型结构的横截面图，而图1B是GI-MMF 的折射率分布。
[0037] 如图1A所示，根据本发明实施例的GI-MMF 100具有沿着光轴AX延伸的芯部110和 设置在芯部11 〇的外周上的包层120。在图1A所示的GI-MMF 100中，芯部110的整个区域被掺 杂有Ge，Ge作为基础掺杂剂且用于调节折射率分布的形状。芯部110由包括光轴AX的内部区 域110A和围绕内部区域110A的外周的外部区域110B构成，这些区域110A、110B中的任一者 掺杂有P或F。因此，在芯部110被部分地掺杂有P的构造中，内部区域110A和外部区域110B中 的任一者是部分掺P区域，而另一者是未掺P区域。部分掺P区域是被有意掺杂P的区域。未掺 P区域是未有意掺杂P的区域，并且在未掺P区域中，P的掺杂量被设定为不超过部分掺P区域 中的P的最大掺杂量的5%。另一方面，在芯部110被部分地掺杂有F的构造中，内部区域110A 和外部区域110B中的任一者是部分掺F区域，而另一者是未掺F区域。同样在该构造中，部分 掺F区域是被有意掺杂F的区域。未掺F区域是未有意掺杂F的区域，并且在未掺F区域中，F的 掺杂量被设定为不超过部分掺F区域中的F的最大掺杂量的5%。
[0038] 如上所述，在芯部110中，与a分布一致的GI型折射率分布(参见图1B)通过作为基 础掺杂剂的Ge和部分掺杂的P或F形成。该芯部110具有外径2a(半径a)和最大折射率m。包 层120是纯硅或掺杂有用于调节折射率的杂质的玻璃区域，并且具有比最大折射率m低的 折射率11()(11()〈111)。
[0039] 图1B所示的GI-MMF 100的折射率分布150A表示在与光轴AX垂直的线L(与GI-MMF 100的径向一致的线L)上的各部分的折射率，更具体而言，区域151A表示沿着线L的芯部110 的各部分的折射率，而区域152A表示沿着线L的包层120的各部分的折射率。
[0040] 具体而言，图1B中的折射率分布150A的区域151A具有圆顶形状(a分布），使得如下 文表达式(3)所表不的那样，折射率n(r)在与光轴AX-致的芯部110的中心（或者在光轴AX 与GI-MMF 100的横截面相交的位置)处具有最大折射率。折射率n(r)表示半径为a的芯部 110的折射率和沿径向相距芯部110的中心的距离为r的位置处的折射率。用于限定该圆顶 形状的a值为1.8至2.2。芯部110的中心相对于包层120而言的最大相对折射率差A (其 等同于芯部110相对于包层120的最大相对折射率差)为0.8%至2.4%。芯部110的直径约为 25mi至65mi。在本说明书中，芯部110(具有最大折射率m)相对于包层120(具有折射率no)的 相对折射率差△。。《由下文的表达式(4)限定。诸如如上所述的芯部的相对折射率差等结构 参数的相同定义也适用于将在下文说明的实施例、比较例等。
[0043] 这里，A _6表示芯部相对于包层的最大相对折射率差，m表示芯部中心处的折射 率(最大折射率），n〇表示包层的折射率，r表示自芯部中心起的距离，a表示芯部的半径，以 及a表示用于确定a分布的形状的幂数a。
[0044] 根据本发明实施例的GI-MMF的结构不限于上述结构（图1A和图1B)。例如，除了芯 部110和包层120之外，根据本发明实施例的GI-MMF还可以具有沟槽部，沟槽部具有比包层 120的折射率no低的折射率n2。图2A和图2B是用于示出根据本发明实施例的GI-MMF的横截面 结构的各种实例的折射率分布。
[0045] 与图1A所示的GI-MMF 100-样，具有图2A所示的折射率分布150B的GI-MMF具有半 径为a的芯部(具有最大折射率m)和半径为b的包层(具有折射率no)。此外，该GI-MMF具有沟 槽部，该沟槽部设置在芯部与包层之间，并且具有比包层的折射率低的折射率n 2。图2A所示 的折射率分布150B表示在与光轴AX垂直的基准线（与图1A的线L对应)上的各部分的折射 率，并且更具体而言，区域151B表示沿着基准线的芯部的各部分的折射率，区域152B表示沿 着基准线的包层的各部分的折射率，而区域153B表示沿着基准线的沟槽部的各部分的折射 率。在本说明书中，沟槽部相对于包层的相对折射率差△ tr^h由下文的表达式(5 )限定。
[0047] 与图1A所示的GI-MMF 100-样，具有图2B所示的折射率分布150C的GI-MMF具有半 径为a的芯部(具有最大折射率m)和半径为b的包层(具有折射率no)。此外，该GI-MMF具有沟 槽部，该沟槽部在与芯部相距预定距离的状态下设置在包层中，并且具有比包层的折射率 低的折射率n 2。图2B所示的折射率分布150C表示在与光轴AX垂直的基准线(与图1A的线L对 应)上的各部分的折射率，并且更具体而言，区域151C表示沿着基准线的芯部的各部分的折 射率，区域152C表示沿着基准线的包层的各部分的折射率，而区域153C表示沿着基准线的 沟槽部的各部分的折射率。在图2B的实例中，沟槽部相对于包层的相对折射率差A tre5nc;h也 由前述表达式(5)限定。
[0048] 根据本发明实施例的GI-MMF具有如上所述的结构，并且芯部110的GI型折射率分 布通过整体掺杂作为基础掺杂剂的Ge和部分掺杂除Ge之外的P或F形成。这允许本发明的实 施例实现在用于WDM传输的更宽波长范围内扩大带宽，例如0.850mi至0.950mi，并且还能够 提高芯部的折射率分布的制造容易性。用于扩大带宽的具体方案是例如如前述非专利文献 1所述的作为传输带宽之一的EMB。具体而言，在前述非专利文献1的方案中，波长0.850m (=850nm)下的EMB不小于4.700GHz ? km(=4700MHz ? km)，波长0.875wn(=875nm)下的EMB 不小于4.200GHz ? km(= 4200MHz ? km)，波长0.900_( = 900nm)下的EMB不小于3.600GHz ? 1〇11(=360010^.1〇11)，波长0.925_(=925腦）下的￡]\?不小于3.30061^.1〇11(=330010^. km)，以及波长0.950wn(=950nm)下的 EMB 不小于 3.100GHz ? km(=3100MHz ? km)。
[0049] 另外，本发明人利用下文表达式(6)所表示的评估函数对本发明的实施例的GI-MMF和比较例的GI-MMF的带宽特性进行了评估。即，表达式(6)所限定的评估函数是表示GI-MMF的带宽比前述非专利文献1所提出的各个波长下的带宽大多少的指标。
[0051 ] 其中，8〇.85〇是作为波长0.850_下的传输带宽之一的￡冊(6抱.1〇11)，数值4.700表 示波长0.850_下的目标￡]\?(6抱.1〇11)，8().875是波长0.875_下的￡]\?(6抱.1〇11)，数值4.200 表示波长〇.875_下的目标EMB(GHz ? kmhBo.goo是波长0.900_下的EMB(GHz ? km)，数值 3.600表示波长0.900_下的目标￡]\?(6抱.1〇11)，8().925是波长0.925_下的￡]\?(6抱.1〇11)，数 值3.300表示波长0.925_下的目标￡]\?(6抱.1〇11)，8().95()是波长0.950_下的￡]\?(6抱.1〇11)， 以及数值3 ? 100表示波长0 ? 950um下的目标EMB(GHz ? km) 〇
[0052] (比较例）
[0053] 图3A是根据比较例的GI-MMF的折射率分布，而图3B是示出比较例的GI-MMF中的 EMB的波长依存性的曲线图。
[0054] 与图1A所示的GI-MMF 100-样，比较例的GI-MMF具有芯部和包层。然而，在该比较 例的GI-MMF中，芯部仅掺杂有Ge，并且在图3A的折射率分布150D中，区域151D表示沿着与光 轴AX垂直的基准线（与图1A的线L对应)芯部的各部分的相对折射率差(各个芯部相对于包 层的相对折射率差），而区域152D表示沿着基准线的包层的各部分的相对折射率差（= 0%)〇
[0055] 在该比较例的GI-MMF中，芯部仅掺杂有Ge并且外径为50wn(半径为25mi)。此外，芯 部因掺杂有Ge而具有与a分布一致的GI型折射率分布，并且芯部相对于包层的最大相对折 射率差A。。1(5( g卩，因掺杂有Ge而得到的最大相对折射率差A n(Ge))仅为1.0% w分布的形 状按如下方式设计:波长〇. 下的a分布的形状设计成使评估函数达到最大;利用WKB近似 法(温-克-布三氏近似法)进行计算。在这种情况下，a值(最佳值)为2.058。包层由纯石英玻 璃构成并且其外径为125M1。
[0056] 在图3B中，曲线G300A表示如上所述那样优化后的比较例的GI-MMF的EMB，而曲线 G300B表示前述非专利文献1所提出的目标波长范围（0 ? 85wii至0 ? 95wii)内的目标EMB(最小 值）。还可以从图3B中看出，超过目标EMB的比较例的GI-MMF(曲线300A)的波长范围与目标 波长范围基本一致。这意味着在实际的光纤制造中需要更精确地控制芯部中的a分布的形 状(即，制造容易性较低）。
[0057](第一实施例）
[0058]下文将利用图4和图6A至图6C对第一实施例的GI-MMF的带宽评估进行说明。通过 对芯部的整个区域掺杂作为基础掺杂剂的Ge和对芯部的一部分掺杂P来构成第一实施例的 GI-MMF。第一实施例的GI-MMF具有与图1A所示的结构相同的横截面结构，并且具有图1B所 不的折射率分布150A。
[0059] 具体而言，图4是用于示出第一实施例的GI-MMF的具体横截面结构的折射率分布。 在图4中，折射率分布150A表不因掺杂有Ge和P而与a分布一致的GI型折射率分布，而折射率 分布150Ap表不因部分掺杂有P而得到的折射率分布。
[0060] 第一实施例的GI-MMF具有芯部110和包层120,并且芯部110由内部区域110A和外 部区域110B构成。即，在第一实施例的GI-MMF中，芯部110的整个区域（内部区域110A和外部 区域110B这两者)掺杂有作为基础掺杂剂的Ge，并且芯部110的内部区域110A掺杂有P。另一 方面，芯部110的外部区域110B掺杂有Ge而未掺杂有P。因此，在该第一实施例中，内部区域 110A是部分掺P区域，而外部区域110B是未掺P区域。
[0061 ]具体而言，在图4所示的折射率分布150A中，区域151A表示沿着线L的芯部110的各 部分处的相对折射率差(各个芯部相对于包层120的相对折射率差），区域152A表示沿着线L 的包层120的相对折射率差（=0%)，区域151Ai表示沿着线L的内部区域110A(部分掺P区 域）的相对折射率差（内部区域的各个部分相对于包层120的相对折射率差），以及区域 151A。表示沿着线L的外部区域110B(未掺P区域）的相对折射率差（外部区域的各个部分相 对于包层120的相对折射率差）。
[0062]图6A至图6C示出如上所述那样构造的第一实施例的GI-MMF的带宽评估的结果。在 第一实施例的GI-MMF中，芯部110的外径为50wn(半径为25wii)。芯部因掺杂有Ge和P而具有 与a分布一致的GI型折射率分布，并且芯部相对于包层的最大相对折射率差A (即，因掺 杂有Ge和P而得到的最大相对折射率差An(Ge+P))为1.0%。在区域151Ai(内部区域110A) 中，因掺杂有P而得到的最大相对折射率差△ n (P)为0.5 %，而在区域151A。(外部区域110B) 中，因掺杂有P而得到的最大相对折射率差A n(P)大致为0 %。区域151 Ai与区域151A。之间的 边界（自与光轴AX-致的芯部中心起的距离r)被设定在与芯部中心相距15mi的位置。
[0063]具体而言，图6A是表示在第一实施例的GI-MMF中相对于自芯部中心起的距离在0y m至25wii范围内的距离r (mi)和因掺杂有在0 %至1.0 %范围内的P而得到的最大相对折射率 差An(P)( %)的各种组合(r，A n(P))而言在评估函数值(0.6至2.2)的分布中分组的八个 数值范围的视图。在示出评估函数值的分布的图6A中，区域G600M至区域G600A 8分别表示在 评估函数值顺次落在2.0至2.2的范围、1.8至2.0的范围、1.6至1.8的范围、1.4至1.6的范 围、1.2至1.4的范围、1.0至1.2的范围、0.8至1.0的范围和0.6至0.8的范围内的情况下的组 合(r，A n(P))的分布。图6A还示出了评估函数的最优解OP 1。
[0064]图6B是表示在第一实施例的GI-MMF中相对于各种组合(r，An(P))而言在波长0.9 M下在a值的最佳值(通过利用WKB近似法计算得到的数值2.010至2.060)的分布中分组的 十个数值范围的视图。在示出a值的最佳值的分布的图6B中，区域G600BX至区域G600B 1Q分别 表示在最佳a值顺次落在2.055至2.060的范围、2.050至2.055的范围、2.045至2.050的范 围、2.040至2.045的范围、2.035至2.040的范围、2.030至2.035的范围、2.025至2.030的范 围、2.020至2.025的范围、2.015至2.020的范围和2.010至2.015的范围内的情况下的组合 (r，A n (P))的分布。图6B还示出了最佳a值的最优解OP 1。
[0065] 从前述图6A和图6B中可以看出，为了获得评估函数和最佳a值的最优解〇Pl，An (P)被优选地设定在0.6%附近，并且距离r被优选地设定在15mi附近。大致基于该计算结果 设定图4所示的折射率分布150A P。第一实施例的GI-MMF的带宽特性(EMB的波长依存性）的 形状(其具有与图4所示的整个芯部的折射率分布对应的折射率分布150A)变为图6C所示的 形状。在图6C中，曲线G600Q表示如上所述那样优化后的第一实施例的GI-MMF的EMB，而曲 线G600C 2表示前述非专利文献1所提出的目标波长范围（0.85wii至0.95mi)内的目标EMB(最 小值）。还可以从图6C中看出，与目标波长范围相比，超过目标EMB的第一实施例的GI-MMF (曲线G600CO的波长范围显著扩大。这意味着在实际的光纤制造中可以降低芯部中的a分 布的形状所需的精度(提高制造容易性）。
[0066] (第二实施例）
[0067] 图5是用于示出根据第二实施例的GI-MMF的横截面结构的折射率分布，而图7A至 图7C是用于说明第二实施例的GI-MMF中的带宽特性的评估结果的视图。就像第一实施例的 实例中那样，也通过对芯部的整个区域掺杂作为基础掺杂剂的Ge和对芯部的一部分掺杂P 来构成第二实施例的GI-MMF。此外，第二实施例的GI-MMF也具有与图1A所示的结构相同的 横截面结构，并且具有图1B所示的折射率分布150A。
[0068] 具体而言，图5是用于示出第二实施例的GI-MMF的具体横截面结构的折射率分布。 在图5中，折射率分布150A表不因掺杂有Ge和P而与a分布一致的GI型折射率分布，而折射率 分布150Ap表不因部分掺杂有P而得到的折射率分布。第一实施例的折射率分布和第二实施 例的折射率分布的不同点在于:在作为部分掺P区域的内部区域110A(与图5中的区域151仏 对应）中因掺杂有P而得到的折射率分布150A P的形状。即，在第一实施例中，在内部区域 110A中因掺杂有P而得到的折射率分布150AP的形状为：因掺杂有P而得到的相对折射率差 An(P)自芯部中心(光轴AX)起沿着径向逐渐下降，另一方面，在第二实施例中，在内部区域 110A中因掺杂有P而得到的折射率分布150A P的形状为：因掺杂有P而得到的相对折射率差 A n(P)被设定成自芯部中心(光轴AX)起沿着径向恒定不变。
[0069]与第一实施例的实例中一样，第二实施例的GI-MMF具有芯部110和包层120,并且 芯部110由内部区域110A和外部区域110B构成。即，在第二实施例的GI-MMF中，芯部110的整 个区域（内部区域110A和外部区域110B这两者)掺杂有作为基础掺杂剂的Ge，并且芯部110 的内部区域110A掺杂有沿着径向恒定的掺杂浓度的P。另一方面，芯部110的外部区域110B 掺杂有Ge而未掺杂有P。因此，在该第二实施例中，与第一实施例的实例中一样，内部区域 110A是部分掺P区域，而外部区域110B是未掺P区域。
[0070]具体而言，在图5所示的折射率分布150A中，区域151A表示沿着线L的芯部110的各 部分处的相对折射率差(各个芯部相对于包层120的相对折射率差），区域152A表示沿着线L 的包层120的相对折射率差（=0%)，区域151Ai表示沿着线L的内部区域110A(部分掺P区 域）的相对折射率差（内部区域的各个部分相对于包层120的相对折射率差），以及区域 151A。表示沿着线L的外部区域110B(未掺P区域）的相对折射率差（外部区域的各个部分相 对于包层120的相对折射率差）。
[0071]图7A至图7C示出如上所述那样构造的第二实施例的GI-MMF的带宽评估的结果。在 第二实施例的GI-MMF中，芯部110的外径为50wn(半径为25wii)。芯部因掺杂有Ge和P而具有 与a分布一致的GI型折射率分布，并且芯部相对于包层的最大相对折射率差A (即，因掺 杂有Ge和P而得到的最大相对折射率差An(Ge+P))为1.0%。在区域151Ai(内部区域110A) 中，因掺杂有P而得到的相对折射率差An(P)为0.5%，而在区域151A。(外部区域110B)中， 因掺杂有P而得到的相对折射率差An(P)大致为0%。区域151仏与区域151A。之间的边界（自 与光轴AX-致的芯部中心起的距离r)被设定在与芯部中心相距15mi的位置。
[0072]具体而言，图7A是表示在第二实施例的GI-MMF中相对于自芯部中心起的距离在0y m至25wii范围内的距离r (mi)和因掺杂有在0 %至1.0 %范围内的P而得到的最大相对折射率 差An(P)( %)的各种组合(r，A n(P))而言在评估函数值(〇.〇至2.0)的分布中分组的十个 数值范围的视图。在示出评估函数值的分布的图7A中，区域G700A:至区域G700A 1Q分别表示 在评估函数值顺次落在1.8至2.0的范围、1.6至1.8的范围、1.4至1.6的范围、1.2至1.4的范 围、1.0至1.2的范围、0.8至1.0的范围、0.6至0.8的范围、0.4至0.6的范围、0.2至0.4的范围 和0.0至0.2的范围内的情况下的组合(r，A n(P))的分布。图7A还示出了评估函数的最优解 0P2〇
[0073]图7B是表示在第二实施例的GI-MMF中相对于各种组合(r，An(P))而言在波长0.9 M下在a值的最佳值(通过利用WKB近似法计算得到的数值2.015至2.060)的分布中分组的 十个数值范围的视图。在示出a值的最佳值的分布的图7B中，区域G700B:至区域G700B 9分别 表示在最佳a值顺次落在2.055至2.060的范围、2.050至2.055的范围、2.045至2.050的范 围、2.040至2.045的范围、2.035至2.040的范围、2.030至2.035的范围、2.025至2.030的范 围、2.020至2.025的范围和2.015至2.020的范围内的情况下的组合(r，A n(P))的分布。图 7B还示出了最佳a值的最优解OP2。在图7B中，除区域670081至670(?9以外的区域是最佳a值 为2.060以外的区域。
[0074]从前述图7A和图7B中可以看出，为了获得评估函数和最佳a值的最优解〇P2, An (P)被优选地设定在0.5%附近，并且距离r被优选地设定在15mi附近。大致基于该计算结果 设定图5所示的折射率分布150A P。第二实施例的GI-MMF的带宽特性(EMB的波长依存性）的 形状(其具有与图5所示的整个芯部的折射率分布对应的折射率分布150A)变为图7C所示的 形状。在图7C中，曲线G700Q表示如上所述那样优化后的第二实施例的GI-MMF的EMB，而曲 线G700C 2表示前述非专利文献1所提出的目标波长范围（0.85wii至0.95mi)内的目标EMB(最 小值）。还可以从图7C中看出，与目标波长范围相比，超过目标EMB的第二实施例的GI-MMF (曲线G700CO的波长范围显著扩大。这意味着在实际的光纤制造中可以降低芯部中的a分 布的形状所需的精度(提高制造容易性）。
[0075](第三实施例）
[0076]前述第一实施例和第二实施例具有这样的构造:芯部110部分掺杂有P，而第三实 施例和第四实施例具有这样的构造:芯部部分掺杂有F而不是P。具体而言，图8是用于示出 根据第三实施例的GI-MMF的横截面结构的折射率分布，而图10A至图10C是用于说明第三实 施例的GI-MMF中的带宽特性的评估结果的视图。通过对芯部的整个区域掺杂作为基础掺杂 剂的Ge和对芯部的一部分掺杂F来构成第三实施例的GI-MMF。此外，第三实施例的GI-MMF也 具有与图1A所示的结构相同的横截面结构，并且具有图1B所示的折射率分布150A。
[0077]具体而言，图8是用于示出第三实施例的GI-MMF的具体横截面结构的折射率分布。 在图8中，折射率分布150A表不因掺杂有Ge和F而与a分布一致的GI型折射率分布，而折射率 分布150Af表不因部分掺杂有F而得到的折射率分布。
[0078] 第三实施例的GI-MMF具有芯部110和包层120,并且芯部110由内部区域110A和外 部区域110B构成。即，在第三实施例的GI-MMF中，芯部110的整个区域（内部区域110A和外部 区域110B这两者)掺杂有作为基础掺杂剂的Ge，并且芯部110的外部区域110B掺杂有F。另一 方面，芯部110的内部区域110A掺杂有Ge而未掺杂有F。因此，在该第三实施例中，与前述第 一实施例和第二实施例的实例相反，内部区域110A是未掺F区域，而外部区域110B是部分掺 F区域。
[0079]具体而言，在图8所示的折射率分布150A中，区域151A表示沿着线L的芯部110的各 部分处的相对折射率差(各个芯部相对于包层120的相对折射率差），区域152A表示沿着线L 的包层120的相对折射率差（=0 % )，区域15lAi表示沿着线L的内部区域110A(未掺F区域） 的相对折射率差（内部区域的各个部分相对于包层120的相对折射率差），以及区域151A。表 示沿着线L的外部区域110B(部分掺F区域)的相对折射率差(外部区域的各个部分相对于包 层120的相对折射率差）。
[0080]图10A至图10C示出如上所述那样构造的第三实施例的GI-MMF的带宽评估的结果。 在第三实施例的GI-MMF中，芯部110的外径为50wn(半径为25wii)。芯部因掺杂有Ge和F而具 有与a分布一致的GI型折射率分布，并且芯部相对于包层的最大相对折射率差A(即，因 掺杂有Ge和F而得到的最大相对折射率差A n(Ge+F)为1.0%。在区域151Ai(内部区域110A) 中，因掺杂有F而得到的相对折射率差An(F)大致为0%，而在区域151A。(外部区域110B) 中，因掺杂有F而得到的最小相对折射率差A n(F)为-0.5 %。区域151 Ai与区域151A。之间的 边界（自与光轴AX-致的芯部中心起的距离r)被设定在与芯部中心相距3mi的位置。
[00811 具体而言，图10A是表示在第三实施例的GI-MMF中相对于自芯部中心起的距离在0 ym至25wii范围内的距离r(iim)和因掺杂有在-1.0%至0%范围内的F而得到的最小相对折射 率差An(F)(%)的各种组合(r，An(F))而言在评估函数值（1.1至2.1)的分布中分组的十 个数值范围的视图。在示出评估函数值的分布的图10A中，区域G1 OOOAi至区域G1000A1Q分别 表示在评估函数值顺次落在2.0至2.1的范围、1.9至2.0的范围、1.8至1.9的范围、1.7至1.8 的范围、1.6至1.7的范围、1.5至1.6的范围、1.4至1.5的范围、1.3至1.4的范围、1.2至1.3的 范围和1.1至1.2的范围内的情况下的组合(r，A n(F))的分布。图10A还示出了评估函数的 最优解0P3。在图10A中，除区域G 100(^1至61000A1Q以外的区域是评估函数值不超过1.1的区 域。
[0082]图10B是表示在第三实施例的GI-MMF中相对于各种组合(r，An(F))而言在波长 0.9mi下在a值的最佳值(通过利用WKB近似法计算得到的数值2.035至2.060)的分布中分组 的五个数值范围的视图。在示出a值的最佳值的分布的图10B中，区域G1 OOOBi至区域G1000B5 分别表示在最佳a值顺次落在2.055至2.060的范围、2.050至2.055的范围、2.045至2.050的 范围、2.040至2.045的范围和2.035至2.040的范围内的情况下的组合(r，A n(F))的分布。 图10B还示出了最佳a值的最优解0P3。
[0083] 从前述图10A和图10B中可以看出，为了获得评估函数和最佳a值的最优解〇P3, An (F)被优选地设定在-0.9%附近，并且距离r被优选地设定在3wii附近。图8所示的折射率分 布150Af以如下方式设定:最小相对折射率差A n(F)为-0.5%，并且内部区域110A与外部区 域110B之间的边界的位置(与内部区域110A的半径一致)为3wii。第三实施例的GI-MMF的带 宽特性(EMB的波长依存性)的形状(其具有与图8所示的整个芯部的折射率分布对应的折射 率分布150A)变为图10C所示的形状。在图10C中，曲线G1000&表示如上所述那样优化后的 第三实施例的GI-MMF的EMB，而曲线G1000C 2表示前述非专利文献1所提出的目标波长范围 (0.85mi至0.95圓）内的目标EMB(最小值）。还可以从图10C中看出，与目标波长范围相比，超 过目标EMB的第三实施例的GI-MMF(曲线G1000Q)的波长范围显著扩大。这意味着在实际的 光纤制造中可以降低芯部中的a分布的形状所需的精度(提高制造容易性）。
[0084](第四实施例）
[0085] 图9是用于示出根据第四实施例的GI-MMF的横截面结构的折射率分布，而图11A至 图11C是用于说明第四实施例的GI-MMF中的带宽特性的评估结果的视图。就像第三实施例 的实例中那样，也通过对芯部的整个区域掺杂作为基础掺杂剂的Ge和对芯部的一部分掺杂 F来构成第四实施例的GI-MMF。此外，第四实施例的GI-MMF也具有与图1A所示的结构相同的 横截面结构，并且具有图1B所示的折射率分布150A。
[0086] 具体而言，图9是用于示出第四实施例的GI-MMF的具体横截面结构的折射率分布。 在图9中，折射率分布150A表不因掺杂有Ge和F而与a分布一致的GI型折射率分布，而折射率 分布1 50Af表示因部分掺杂有F而得到的折射率分布。第三实施例的折射率分布和第四实施 例的折射率分布的不同点在于:在作为部分掺F区域的外部区域110B(与图9中的区域151A。 对应）中因掺杂有F而得到的折射率分布150Af的形状。即，在第三实施例中，在外部区域 110B中因掺杂有F而得到的折射率分布1 50Af的形状为：因掺杂有F而得到的相对折射率差 A n(F)自芯部中心(光轴AX)起沿着径向逐渐下降。另一方面，在第四实施例的GI-MMF中，在 外部区域110B中因掺杂有F而得到的折射率分布150Af的形状为：因掺杂有F而得到的相对 折射率差A n(F)被设定成自芯部中心(光轴AX)起沿着径向恒定不变。
[0087]与第三实施例的实例中一样，第四实施例的GI-MMF具有芯部110和包层120,并且 芯部110由内部区域110A和外部区域110B构成。即，在第四实施例的GI-MMF中，芯部110的整 个区域（内部区域110A和外部区域110B这两者)掺杂有作为基础掺杂剂的Ge，并且芯部110 的外部区域110B掺杂有沿着径向恒定的掺杂浓度的F。另一方面，芯部110的内部区域110A 掺杂有Ge而未掺杂有F。因此，在该第四实施例中，与第三实施例的实例中的一样，内部区域 110A是未掺F区域，而外部区域110B是部分掺F区域。
[0088]具体而言，在图9所示的折射率分布150A中，区域151A表示沿着线L的芯部110的各 部分处的相对折射率差(各个芯部相对于包层120的相对折射率差），区域152A表示沿着线L 的包层120的相对折射率差（=0 % )，区域15lAi表示沿着线L的内部区域110A(未掺F区域） 的相对折射率差（内部区域的各个部分相对于包层120的相对折射率差），以及区域151A。表 示沿着线L的外部区域110B(部分掺F区域)的相对折射率差(外部区域的各个部分相对于包 层120的相对折射率差）。
[0089] 图11A至图11C示出如上所述那样构造的第四实施例的GI-MMF的带宽评估的结果。 在第四实施例的GI-MMF中，芯部110的外径为50wn(半径为25wii)。芯部因掺杂有Ge和F而具 有与a分布一致的GI型折射率分布，并且芯部相对于包层的最大相对折射率差A(即，因 掺杂有Ge和F而得到的最大相对折射率差A n(Ge+F))为1.0%。在区域151六1(内部区域 IIOA) 中，因掺杂有F而得到的相对折射率差An(F)大致为0%，而在区域151A。(外部区域 IIOB) 中，因掺杂有F而得到的相对折射率差A n(F)为-0.5 %。区域151 i与区域151A。之间的 边界（自与光轴AX-致的芯部中心起的距离r)被设定在与芯部中心相距12.5mi的位置。
[0090] 即，图11A是表示在第四实施例的GI-MMF中相对于自芯部中心起的距离在0M1至25 Mi范围内的距离r(mi)和因掺杂有在-1.0%至0%范围内的F而得到的最小相对折射率差A n(F)( %)的各种组合(r，A n(F))而言在评估函数值(0.6至2.6)的分布中分组的十个数值 范围的视图。在示出评估函数值的分布的图11A中，区域G1100M至区域GIIOOAk)分别表示在 评估函数值顺次落在2.4至2.6的范围、2.2至2.4的范围、2.0至2.2的范围、1.8至2.0的范 围、1.6至1.8的范围、1.4至1.6的范围、1.2至1.4的范围、1.0至1.2的范围、0.8至1.0的范围 和0.6至0.8的范围内的情况下的组合(r，A n(F))的分布。图11A还示出了评估函数的最优 解 0P4。
[0091] 图11B是表示在第四实施例的GI-MMF中相对于各种组合(r，A n(F))而言在波长 0.9mi下在a值的最佳值(通过利用WKB近似法计算得到的数值2.010至2.060)的分布中分组 的十个数值范围的视图。在示出a值的最佳值的分布的图11B中，区域GllOOBi至区域 G1100B 1Q分别表示在最佳a值顺次落在2.055至2.060的范围、2.050至2.055的范围、2.045至 2.050的范围、2.040至2.045的范围、2.035至2.040的范围、2.030至2.035的范围、2.025至 2.030的范围、2.020至2.025的范围、2.015至2.020的范围和2.010至2.015的范围内的情况 下的组合(r，A n (F))的分布。图11B还示出了最佳a值的最优解0P4。此外，除区域G11 OOBi至 6110081()以外的区域是最佳€[值不超过2.010的区域。
[0092] 从前述图11A和图11B中可以看出，为了获得评估函数和最佳a值的最优解〇P4, An (F)被优选地设定在-0.5%附近，并且距离r被优选地设定在13wii附近。大致基于该计算结 果设定图9所示的折射率分布1 50Af。第四实施例的GI-MMF的带宽特性(EMB的波长依存性） 的形状(其具有与图9所示的整个芯部的折射率分布对应的折射率分布150A)变为图11C所 示的形状。在图11C中，曲线G1100Q表示如上所述那样优化后的第四实施例的GI-MMF的 EMB，而曲线G1100C 2表示前述非专利文献1所提出的目标波长范围（0 ? 85wii至0 ? 95wii)内的 目标EMB(最小值）。还可以从图11C中看出，与目标波长范围相比，超过目标EMB的第四实施 例的GI-MMF(曲线G1100Q)的波长范围显著扩大。这意味着在实际的光纤制造中可以降低 芯部中的a分布的形状所需的精度(提高制造容易性）。
[0093] 在本发明的实施例中，如上所述，整个芯部掺杂有作为基础掺杂剂的Ge，并且仅芯 部的一部分掺杂有P或F。通过P或F被部分掺杂在芯部(其中，如上所述那样形成GI型折射率 分布，并且基础掺杂剂是Ge)中的构造，在芯部的横截面中，降低多种掺杂剂的掺杂浓度需 要被高度精确控制的区域相对于芯部的整个区域的占有比率变得可行。结果，在实现在用 于WDM传输的更宽波长范围内扩大带宽（例如0.850mi至0.950mi)的GI-MMF中，本发明能够 提高芯部的折射率分布的制造容易性。
[0094] 根据本发明的上述说明，显而易见的是，本发明可以以多种方式变化。这些变化不 被视为脱离了本发明的精神和范围，并且对于本领域技术人员显而易见的所有改进都旨在 包括在所附权利要求的范围内。
【主权项】
1. 一种多模光纤，包括： 芯部，其沿着预定轴线延伸，并且掺杂有锗和磷；以及 包层，其设置在所述芯部的外周表面上， 其中，所述芯部具有通过掺杂所述锗和所述磷而形成的渐变折射率型折射率分布， 在所述芯部的与所述预定轴线垂直的横截面中，掺杂有所述锗的掺锗区域与所述芯部 的所述横截面的整个区域一致，并且 在所述芯部的所述横截面中，所述掺锗区域由部分掺磷区域和未掺磷区域构成，在所 述部分掺磷区域中，因掺杂有所述磷而得到的相对于所述包层的相对折射率差受到控制， 在所述未掺磷区域中，所述磷的掺杂量被设定为不超过所述部分掺磷区域中的所述磷的最 大掺杂量的5 %。2. 根据权利要求1所述的多模光纤，其中，在所述掺锗区域中，所述未掺磷区域布置为 围绕整个所述部分掺磷区域。3. 根据权利要求2所述的多模光纤，其中，所述部分掺磷区域和所述未掺磷区域布置为 彼此接触，并且 当r表示从所述芯部的中心到所述部分掺磷区域与所述未掺磷区域之间的边界的距 离，并且An(P)表示所述部分掺磷区域中因掺杂有所述磷而得到的相对于所述包层的最大 相对折射率差时，距离r被设定为使得下面的表达式(1)所限定的评估函数变为最大，(i) 其中，Bo.85〇是在所述距离r和所述最大相对折射率差An(P)变化的情况下作为波长 0.850μπι下的传输带宽之一的EMB(GHz · km)，数值4.700表示波长0.850μm下的目标EMB (GHz · km)，B〇.875是在所述距离r和所述最大相对折射率差△ n(P)变化的情况下在波长 0·875μm下的EMB(GHz·km)，数值4·200表示波长(h875μm下的目标EMB(GHz·km)，B().9(X)是在 所述距离r和所述最大相对折射率差Δ n(P)变化的情况下在波长0.900μπι下的EMB(GHz · km)，数值3.600表示波长0.900μm下的目标EMB(GHz·km)，B().925是在所述距离r和所述最大 相对折射率差A n(P)变化的情况下在波长0.925μπι下的EMB(GHz · km)，数值3.300表示波长 0.925μπι下的目标EMB(GHz · km)，Bq.95q是在所述距离r和所述最大相对折射率差Δ n(P)变化 的情况下在波长〇 . 950μπι下的EMB(GHz · km)，数值3.100表示波长0.950um下的目标EMB (GHz · km)〇4. 根据权利要求1所述的多模光纤，其中，所述部分掺磷区域掺杂有沿着所述芯部的径 向恒定掺杂量的所述磷。5. -种多模光纤，包括： 芯部，其沿着预定轴线延伸，并且掺杂有锗和氟；以及 包层，其设置在所述芯部的外周表面上， 其中，所述芯部具有通过掺杂所述锗和所述氟而形成的渐变折射率型折射率分布， 在所述芯部的与所述预定轴线垂直的横截面中，掺杂有所述锗的掺锗区域与所述芯部 的所述横截面的整个区域一致，并且 在所述芯部的所述横截面中，所述掺锗区域由部分掺氟区域和未掺氟区域构成，在所 述部分掺氟区域中，因掺杂有所述氟而得到的相对于所述包层的相对折射率差受到控制， 在所述未掺氟区域中，所述氟的掺杂量被设定为不超过所述部分掺氟区域中的所述氟的最 大掺杂量的5 %。6. 根据权利要求5所述的多模光纤，其中，在所述掺锗区域中，所述部分掺氟区域布置 为围绕整个所述未掺氟区域。7. 根据权利要求6所述的多模光纤，其中，所述部分掺氟区域和所述未掺氟区域布置为 彼此接触，并且 当r表示从所述芯部的中心到所述部分掺氟区域与所述未掺氟区域之间的边界的距 离，并且An(F)表示所述部分掺氟区域中因掺杂有所述氟而得到的相对于所述包层的最小 相对折射率差时，距离r被设定为使得下面的表达式(2)所限定的评估函数变为最大，?2) 其中，Bo.85Q是在所述距离r和所述最小相对折射率差An(F)变化的情况下作为波长 0.850μπι下的传输带宽之一的EMB(GHz · km)，数值4.700表示波长0.850μm下的目标EMB (GHz · km)，B〇.875是在所述距离r和所述最小相对折射率差△ n(F)变化的情况下在波长 0·875μm下的EMB(GHz·km)，数值4·200表示波长(h875μm下的目标EMB(GHz·km)，B().9(X)是在 所述距离r和所述最小相对折射率差Δ n(F)变化的情况下在波长0.900μπι下的EMB(GHz · km)，数值3.600表示波长0.900μm下的目标EMB(GHz·km)，B().925是在所述距离r和所述最小 相对折射率差A n(F)变化的情况下在波长0.925μπι下的EMB(GHz · km)，数值3.300表示波长 0.925μπι下的目标EMB(GHz · km)，Bq.95q是在所述距离r和所述最小相对折射率差Δ n(F)变化 的情况下在波长〇 . 950μπι下的EMB(GHz · km)，数值3.100表示波长0.950um下的目标EMB (GHz · km)〇8. 根据权利要求5所述的多模光纤，其中，所述部分掺氟区域掺杂有沿着所述芯部的径 向恒定掺杂量的所述氟。
【文档编号】G02B6/028GK105891946SQ201610059735
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2016年1月28日
【发明人】盐崎学, 米泽和泰, 榎本正
【申请人】住友电气工业株式会社