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WO2024166598A1 - マルチコア光ファイバおよびマルチコア光ファイバケーブル - Google Patents

マルチコア光ファイバおよびマルチコア光ファイバケーブル Download PDF

Info

Publication number
WO2024166598A1
WO2024166598A1 PCT/JP2024/000504 JP2024000504W WO2024166598A1 WO 2024166598 A1 WO2024166598 A1 WO 2024166598A1 JP 2024000504 W JP2024000504 W JP 2024000504W WO 2024166598 A1 WO2024166598 A1 WO 2024166598A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
core
cores
less
mcf
center
Prior art date
Application number
PCT/JP2024/000504
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
哲也 林
Original Assignee
住友電気工業株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 住友電気工業株式会社 filed Critical 住友電気工業株式会社
Publication of WO2024166598A1 publication Critical patent/WO2024166598A1/ja

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Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/02—Optical fibres with cladding with or without a coating
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/44—Mechanical structures for providing tensile strength and external protection for fibres, e.g. optical transmission cables

Definitions

  • MCF multi-core optical fiber
  • MCF cable a multi-core optical fiber
  • This application claims priority from Japanese Patent Application No. 2023-017438, filed on February 8, 2023, the contents of which are incorporated herein by reference in their entirety.
  • Non-Patent Document 1 discloses two types of MCFs with different core arrangements on the fiber cross section.
  • the first MCF is a 12-core MCF including a common cladding with an outer diameter of 147 ⁇ m and 12 cores arranged in a square lattice pattern on the fiber cross section.
  • the second MCF is a 12-core MCF including a common cladding with an outer diameter of 145 ⁇ m and 12 cores arranged in a hexagonal lattice pattern on the fiber cross section.
  • Neither 12-core MCF has a trench layer.
  • these 12-core MCFs have a mode field diameter (hereinafter referred to as "MCF") of 5.4 ⁇ m at a wavelength of 1.310 ⁇ m and 6.1 ⁇ m at a wavelength of 1.550 ⁇ m, a cutoff wavelength of 1.26 ⁇ m, a zero dispersion wavelength of 1.41 ⁇ m, a cladding-to-coating leakage loss of 0.01 dB/km at a wavelength of 1.565 ⁇ m, and inter-core crosstalk (hereinafter referred to as "XT”) of -30 dB/km at a wavelength of 1.565 ⁇ m.
  • MCF mode field diameter
  • Patent Document 1 discloses a 12-core MCF and a 16-core MCF with a coating outer diameter of approximately 250 ⁇ m, which are MCFs suitable for short-distance communications of approximately 10 km using a wavelength band of 1.260 ⁇ m to 1.360 ⁇ m.
  • Patent Document 2 discloses a 12-core MCF in which 12 cores are arranged in a square lattice pattern on the fiber cross section as an MCF that can reduce XT and leakage loss at a wavelength of 1.550 ⁇ m.
  • the center-to-center distance between adjacent cores is preferably 30 ⁇ m or more, 35 ⁇ m or more, or 40 ⁇ m or more from the viewpoint of reducing XT.
  • Patent Document 2 does not disclose anything about what specific XT value is desirable or what XT value can be realized.
  • Specific numerical values of the MCF shown in the fourth embodiment are a core relative refractive index difference of 0.23%, a trench layer relative refractive index difference of -0.65%, an inner cladding thickness of 6 ⁇ m, a trench layer thickness of 4.3 ⁇ m, an effective area of 118.2 ⁇ m2 to 125.2 ⁇ m2 , a cutoff wavelength of 1.28 ⁇ m to 1.39 ⁇ m, and a center-to-center distance between adjacent cores of 40.5 ⁇ m.
  • the fourth embodiment also discloses that, under conditions of a wavelength of 1.550 ⁇ m and a fiber length of 3.96 km, a core-to-core XT of -38.6 dB to -41.6 dB can be achieved, that is, a core-to-core XT of 1.75 ⁇ 10 -5 /km to 3.49 ⁇ 10 -5 /km at a wavelength of 1.55 ⁇ m.
  • the MCF of the present disclosure includes 12 or 16 core units each including a core and a depressed layer, a common clad, and a resin coating.
  • the core units are arranged so that there is no adjacent relationship between cores adjacent to a specific core, and are arranged so that the centers of the core units are linearly symmetrical with respect to an axis that intersects the central axis and does not pass through any center of the core units.
  • the outer diameter of the resin coating is 250 ⁇ 15 ⁇ m
  • the effective cross-sectional area at a wavelength of 1.550 ⁇ m is 70 ⁇ m2 or more
  • the cutoff wavelength of a 22 m long cable is 1.530 ⁇ m or less or 1.460 ⁇ m or less.
  • the center-to-center distance between adjacent cores, the shortest distance from the core center to the clad interface, and the clad diameter satisfy a specific relationship.
  • FIG. 1 illustrates various configurations of MCF cables of the present disclosure that include an MCF of the present disclosure.
  • FIG. 2 is a diagram for explaining various conditions for determining the core arrangement in the MCF of the present disclosure.
  • FIG. 3 is a diagram showing core arrangements in the first and second embodiments of the MCF of the present disclosure.
  • FIG. 4 is a diagram showing core arrangements in the third and fourth embodiments of the MCF of the present disclosure.
  • FIG. 5 is a diagram showing a core arrangement in a fifth embodiment of the MCF of the present disclosure.
  • FIG. 6 is a diagram for explaining main terms used in this specification.
  • FIG. 7 is a diagram showing a refractive index profile around each core that can be applied to the MCF of the present disclosure.
  • FIG. 8 is a table showing the specifications of multiple samples of the MCF of the present disclosure and multiple samples according to a comparative example.
  • connection loss when using the MCF of Non-Patent Document 1, there is a problem that the connection loss is significantly worse.
  • a significant reduction in MFD is required compared to a general-purpose single-mode optical fiber (hereinafter referred to as "SMF").
  • SMF single-mode optical fiber
  • the connection loss caused by the axial misalignment in the MCF of Non-Patent Document 1, which has an MFD of 5.4 ⁇ m at a wavelength of 1.310 ⁇ m is 2.54 times worse than the connection loss caused by the axial misalignment in a general-purpose SMF, which has a nominal MFD value of 8.6 ⁇ m.
  • connection loss between general-purpose SMFs is 0.5 dB or less, while the connection loss between the 12-core MCFs is 1.27 dB or less, and as another example, the connection loss between general-purpose SMFs is 0.35 dB or less, while the connection loss between the 12-core MCFs is 0.89 dB or less.
  • the MCF of Patent Document 1 also has the problem that it is not suitable for transmission in the C-band (1.530 ⁇ m to 1.565 ⁇ m) or L-band (1.565 ⁇ m to 1.625 ⁇ m), which are suitable for dense wavelength division multiplexing transmission. This is because inter-core XT and other characteristics in long wavelength bands such as the C-band are sacrificed in order to densely pack 12 or 16 cores into the common cladding.
  • the MCF of Patent Document 2 has the problem of poor manufacturability. This is because it is necessary to prepare a trench layer with a large absolute value of the relative refractive index difference in order to reduce XT and leakage loss, and the formation of this trench layer makes it difficult to manufacture the MCF base material.
  • the present disclosure has been made to solve the problems described above, and aims to provide an MCF and MCF cable that, as a transmission medium suitable for bidirectional transmission, effectively reduces XT and leakage loss at a wavelength of 1.565 ⁇ m or 1.625 ⁇ m in a configuration that incorporates 12 or 16 cores and has a standard coating outer diameter of approximately 250 ⁇ m.
  • the MCF and MCF cable disclosed herein are transmission media suitable for bidirectional transmission, and in a configuration having 12 or 16 built-in cores and a standard coating outer diameter of approximately 250 ⁇ m, they effectively reduce XT and leakage loss at a wavelength of 1.565 ⁇ m or 1.625 ⁇ m.
  • the MCF of the present disclosure is (1)
  • the MCF includes 12 or 16 units, a common clad, and a resin coating.
  • Each of the 12 or 16 units includes a core extending along a central axis and a depressed layer covering the outer periphery of the core and having a refractive index lower than the maximum refractive index of the core.
  • the common clad has a refractive index higher than the refractive index of the depressed layer and covers the outer periphery of each of the 12 or 16 core units.
  • the resin coating covers the outer periphery of the common clad.
  • the fusion splicing of such MCFs allows the same number of cores to be connected in one splicing operation as in the fusion splicing of fiber ribbons including 12 or 16 optical fibers.
  • the 12 or 16 core units are arranged such that adjacent cores are not adjacent to a specific core selected from the 12 or 16 core units.
  • the 12 or 16 core units are arranged such that the centers of the 12 or 16 core units are line-symmetrical with respect to an axis that intersects the central axis and does not pass through any of the centers of the 12 or 16 core units.
  • the outer diameter of the resin coating is 250 ⁇ 15 ⁇ m, that is, 235 ⁇ m or more and 265 ⁇ m or less.
  • the MCF of the present disclosure realizes a coating outer diameter equivalent to that of a general-purpose MCF.
  • a proven coating thickness can be realized while suppressing the possibility of scratching the common cladding made of a glass material.
  • the effective cross-sectional area Aeff_1550 [ ⁇ m 2 ] at a wavelength of 1.550 ⁇ m is 70 ⁇ m 2 or more.
  • the cable cutoff wavelength ⁇ cc [ ⁇ m] at a length of 22 m is 1.530 ⁇ m or less or 1.460 ⁇ m or less.
  • ⁇ cc [ ⁇ m] at a length of 22 m is 1.530 ⁇ m or less or 1.460 ⁇ m or less.
  • the radius of the core is ra [ ⁇ m]
  • the inner radius of the depressed layer is rb [ ⁇ m]
  • the outer radius of the depressed layer is rc [ ⁇ m]
  • the absolute value of the relative refractive index difference of the depressed layer based on the refractive index of the common cladding is ⁇ dep [%]
  • the center-to-center distance ⁇ [ ⁇ m] between adjacent cores satisfies the following formula (1).
  • the XT at a wavelength of 1.565 ⁇ m can be reduced to a level sufficient for counter propagation, for example, 10 ⁇ 3 /km or less in parallel propagation.
  • the shortest distance d_coat [ ⁇ m] from the center of the core to the interface between the common cladding and the resin coating satisfies the following formula (2):
  • the leakage loss at a wavelength of 1.565 ⁇ m can be reduced to 0.01 dB/km or less.
  • the minimum outer diameter CD of the common cladding is 185 ⁇ m or less, 190 ⁇ m or less, or 195 ⁇ m or less, and further satisfies the following formula (3).
  • the minimum outer diameter CD of the common cladding is 195 ⁇ m or less and further satisfies the following formula (4):
  • the center distance ⁇ may satisfy the following formula (5):
  • XT at a wavelength of 1.565 ⁇ m can be reduced to a level sufficient for counter propagation, for example, 10 ⁇ 4 /km or less in parallel propagation.
  • the shortest distance d_coat may satisfy the following formula (6):
  • the leakage loss at a wavelength of 1.565 ⁇ m can be reduced to 0.001 dB/km or less.
  • the minimum outer diameter CD of the common cladding may satisfy the following formula (7):
  • the center-to-center distance ⁇ [ ⁇ m] may satisfy the following formula (8).
  • XT at a wavelength of 1.625 ⁇ m can be reduced to a level sufficient for counter propagation, for example, 10 ⁇ 3 /km or less in parallel propagation.
  • the shortest distance d_coat [ ⁇ m] may satisfy the following formula (9):
  • the leakage loss at a wavelength of 1.625 ⁇ m can be reduced to 0.01 dB/km or less.
  • the minimum outer diameter CD of the common cladding may satisfy the following formula (10):
  • the center-to-center distance ⁇ [ ⁇ m] may satisfy the following formula (11).
  • XT at a wavelength of 1.625 ⁇ m can be reduced to a level sufficient for counter propagation, for example, 10 ⁇ 4 /km or less in parallel propagation.
  • the shortest distance d_coat [ ⁇ m] may satisfy the following formula (12):
  • the leakage loss at a wavelength of 1.625 ⁇ m can be reduced to 0.001 dB/km or less.
  • the minimum outer diameter CD of the common cladding may satisfy the following formula (13):
  • ⁇ dep is 0.5% or less or 0.35% or less.
  • the MCF of the present disclosure is (6)
  • the MCF comprises 12 or 16 cores each extending along a central axis, a clad covering the outer periphery of each of the 12 or 16 cores, and a resin coating covering the outer periphery of the common clad.
  • the 12 or 16 cores are arranged such that there is no adjacent relationship between cores adjacent to a specific core selected from the 12 or 16 cores.
  • the 12 or 16 cores are arranged such that the centers of the 12 or 16 cores are line-symmetrical with respect to an axis that intersects the central axis and does not pass through any of the centers of the 12 or 16 cores.
  • the outer diameter of the resin coating is 250 ⁇ 15 ⁇ m.
  • the effective cross-sectional area Aeff_1550 [ ⁇ m 2 ] at a wavelength of 1.550 ⁇ m is 70 ⁇ m 2 or more.
  • the cable cutoff wavelength ⁇ cc [ ⁇ m] at 22 m length is 1.530 ⁇ m or less or 1.460 ⁇ m or less.
  • the outer diameter of the common cladding is 143 ⁇ m or more and 195 ⁇ m or less.
  • the center-to-center distance between adjacent cores is 28.5 ⁇ m or more and 40 ⁇ m or less.
  • the shortest distance from the center of each of the 12 or 16 cores to the interface between the common cladding and the resin coating is 26 ⁇ m or more and 35 ⁇ m or less.
  • the parallel propagation XT between adjacent cores at a wavelength of 1.565 ⁇ m is 10 ⁇ 3 /km or less.
  • the leakage loss from the common cladding to the resin coating at a wavelength of 1.565 ⁇ m is 0.01 dB/km or less.
  • the MCF cable of the present disclosure comprises: (7)
  • the MCF according to any one of (1) to (6) above is mounted with an average bending radius of 0.06 m or more and 0.6 m or less, thereby obtaining an MCF cable that effectively reduces XT and leakage loss at a wavelength of 1.565 ⁇ m or 1.625 ⁇ m.
  • FIG. 1 shows various structures of the MCF cable of the present disclosure (marked “cable structure” in FIG. 1).
  • the MCF of the present disclosure is embedded in such an MCF cable.
  • the MCF cable 1A shown in the upper part of Figure 1 (labeled "Structure (A)" in Figure 1) comprises an outer sheath 300 including an MCF storage space extending along the longitudinal direction of the MCF cable 1A, and a plurality of MCFs 100, which are MCFs of the present disclosure.
  • the outer sheath 300 has two tension members 400A, 400B embedded therein that extend along the MCF storage space.
  • Each of the MCFs 100 includes a glass fiber 200 whose outer circumferential surface is covered with a resin coating.
  • the MCF cable 1B shown in the lower part of FIG. 1 (marked “structure (B)" in FIG. 1) comprises an outer jacket 500 including an MCF storage space extending along the longitudinal direction of the MCF cable 1B, a slotted core 600 dividing the MCF storage space into multiple spaces, and multiple MCFs 100, which are the MCFs of the present disclosure.
  • the slotted core 600 dividing the MCF storage space into multiple spaces is housed within the outer jacket 500.
  • a tensile wire 700 extending along the longitudinal direction of the MCF cable 1B is embedded in the slotted core 600.
  • the multiple MCFs 100 are housed within any of the spaces divided by the slotted core 600.
  • Figure 2 is a diagram for explaining the conditions for determining the core arrangement in the MCF of the present disclosure (labeled "Core Arrangement” in Figure 2).
  • the upper part of Figure 2 (labeled “Square Lattice” in Figure 2) shows a square lattice defined on the cross section of the MCF, and the lower part of Figure 2 (labeled "Adjacency relationship between inner core and outer core” in Figure 2) shows a diagram for explaining the arrangement of two outer cores that maintain an adjacency relationship with one inner core.
  • the MCF disclosed herein has 12 or 16 cores. As a result, even when the MCFs to be connected are fused after being rotated one by one, it is possible to connect the same number of cores per fusion as with ribbon fusion of a cable that contains many fiber ribbons in which 12 or 16 optical fibers are integrated with resin when connecting an ultra-multi-core cable.
  • Ribbon fusion refers to a connection method in which each optical fiber included in a fiber ribbon is fused to the optical fiber to be connected at the same time.
  • the MCF of the present disclosure also has a core arrangement in which multiple cores adjacent to a specific core selected from 12 or 16 cores are not adjacent to each other.
  • This allows for reduced XT, i.e., counter-propagation XT, from another core adjacent to the specific core in bidirectional communication in which signals are transmitted in different propagation directions between adjacent cores (hereinafter referred to as "adjacent cores").
  • the adjacent core of a specific core means a core that is greatly affected by parallel propagation XT to the specific core, as will be described later (see FIG. 6).
  • the adjacent cores are the core closest to the specific core and the core with the same center distance (difference of 2 ⁇ m or less) between the adjacent cores.
  • parallel propagation XT means normal XT when light is propagated in the same direction.
  • 12 or 16 cores are arranged in a square lattice-like core arrangement in which some of the 12 or 16 cores are shifted from the lattice points, that is, in a core arrangement in which adjacent cores that are adjacent to a specific core are not adjacent to each other.
  • the centers of each core are arranged in a position that is linearly symmetrical with respect to a predetermined axis that passes through the central axis of the MCF that coincides with the center of the common cladding and does not pass through the center of each core.
  • the center position of the core may vary within 0.5 ⁇ m from a given lattice point. This allows for a larger manufacturing tolerance.
  • the positions of the lattice points (inner lattice point and outer lattice point) to which the inner and outer cores are respectively assigned can be found by optimizing the spacing, orientation, and position of the lattice points of the square lattice so that the sum of the square errors of the positional deviations between the centers of the cores and the corresponding lattice points is minimized.
  • the MCF 100 shown in FIG. 2 comprises a glass fiber 200 extending along a central axis AX and a resin coating 130 covering the glass fiber 200.
  • the glass fiber 200 comprises 12 or 16 cores each extending along the central axis AX and a common cladding 120 covering each of the 12 cores.
  • cores 110 when simply referring to “12 or 16 cores", this will be referred to as cores 110.
  • the square lattice 800 shown in the upper part of FIG. 2, which is the basis for core placement, is defined on a cross section of the MCF 100 perpendicular to the central axis AX. Note that on the cross section of the MCF 100, the shape of the outer periphery 210 of the common cladding 120 is circular. That is, the square lattice 800 is a square lattice with a lattice point interval that matches the center-to-center distance ⁇ between adjacent cores, and is composed of a plurality of lattice points that are arranged point-symmetrically with respect to the central axis AX so that four inner lattice points 810 surround the central axis AX at the shortest distance.
  • the square lattice 800 includes four inner lattice points 810 and eight outer periphery lattice points 820 that surround the four inner lattice points 810 and are adjacent to any of the four inner lattice points 810. Note that when 12 cores are placed, no cores are placed on the non-outer periphery lattice points 830 that are not adjacent to any of the four inner lattice points 810.
  • each of the 12 cores belongs to either the inner core 110A (core 110) assigned to the four inner lattice points 810, or the outer core (core 110) assigned to the eight outer lattice points 820.
  • the distance between the center position of each of the four inner cores 110A and the corresponding inner lattice point among the four inner lattice points 810 is 0.5 ⁇ m or less.
  • each of the eight outer periphery cores belongs to either the lattice point placement core 110Ba or the lattice point non-placement core 110Bb.
  • the lattice point placement core 110Ba is a core whose center is located at a position where the distance from the corresponding outer periphery lattice point among the eight outer periphery lattice points 820 is 0.5 ⁇ m or less.
  • the lattice point non-placement core 110Bb is a core whose center is located at a distance D1 of 2 ⁇ m or more from the corresponding outer periphery lattice point 820.
  • the angle ⁇ formed by two line segments extending from one inner core 110A toward two adjacent outer cores is 90 [deg] when both of the two outer cores are lattice point arrangement cores 110Ba, and is less than 90 [deg] when one of the two outer cores is a lattice point non-arranged core 110Bb.
  • Each of the lattice point non-arranged cores 110Bb has its center arranged at a position away from a specific inner lattice point that is adjacent to the corresponding outer lattice point among the four inner lattice points 810 by a distance D3. That is, each of the lattice point non-arranged cores 110Bb is arranged on a circumference centered on the specific inner lattice point.
  • D3 is equal to or greater than ( ⁇ -0.5 ⁇ m) and equal to or less than ( ⁇ +0.5 ⁇ m).
  • the centers of the non-lattice-point-placed cores 110Bb are placed so that they are at a longer distance from a specific outer periphery lattice point (see the pair of outer periphery lattice points whose adjacency is shown in the upper part of FIG. 2) that is adjacent to the corresponding outer periphery lattice point than the distance D1 from the corresponding outer periphery lattice point, and are at a distance D2 from the centers of the remaining non-lattice-point-placed cores 110Bb.
  • D2 is ⁇ +3 ⁇ m or more.
  • the non-lattice-point-placed cores 110Bb are defined as maintaining their adjacency with other cores, i.e., the inner core 110A and other outer periphery cores, in the same way as the adjacency between the lattice points.
  • FIG. 3 is a diagram showing the core arrangement in the first and second embodiments of the MCF of the present disclosure (indicated as "Core Arrangement" in FIG. 3).
  • the upper part of FIG. 3 (indicated as “Embodiment 1" in FIG. 3) discloses a cross section of MCF 100A having 12 cores, and the lower part of FIG. 3 (indicated as “Embodiment 2" in FIG. 3) discloses a cross section of MCF 100B having 16 cores.
  • FIG. 4 is a diagram showing the core arrangement in the third and fourth embodiments of the MCF of the present disclosure (indicated as "Core Arrangement" in FIG. 4).
  • the upper part of FIG. 4 (indicated as "Embodiment 3" in FIG.
  • FIG. 5 is a diagram showing the core arrangement in the fifth embodiment of the MCF of the present disclosure, and discloses a cross section of MCF 100E having 12 cores.
  • Figures 3 to 5 are schematic diagrams in which the core positions and dimensions are not based on actual scale. Also, in each of Figures 3 to 5, an axis of symmetry LA is shown so that it can be seen that 12 or 16 cores are arranged in line symmetry.
  • the MCF 100A shown in the upper part of Figure 3 includes a glass fiber 200A surrounded by a resin coating 130.
  • the glass fiber 200A has 12 cores extending along a central axis AX and a common cladding 120 covering each of these 12 cores.
  • the 12 cores are classified into four inner cores 110A and eight outer cores depending on the type of lattice point to which they are assigned.
  • the eight outer cores are also classified into lattice point placement cores 110Ba and non-lattice point placement cores 110Bb. In the case of the MCF 100A, all eight outer cores are classified as lattice point placement cores 110Ba.
  • MCF 100B shown in the lower part of Figure 3 includes a glass fiber 200B surrounded by a resin coating 130.
  • Glass fiber 200B has 16 cores extending along central axis AX and a common cladding 120 covering each of these 16 cores.
  • the 16 cores are classified into four inner cores 110A and 12 outer cores depending on the type of lattice point to which they are assigned.
  • the 12 outer cores are also classified into lattice point placement cores 110Ba and non-lattice point placement cores 110Bb. In the case of MCF 100B, all of the 12 outer cores are classified as lattice point placement cores 110Ba.
  • both the MCF 100A and the MCF 100B have two-fold or more rotational symmetry.
  • MCF 100C shown in the upper part of FIG. 4, MCF 100D shown in the lower part of FIG. 4, and MCF 100E shown in FIG. 5 have the same structure as MCF 100A shown in the upper part of FIG. 3, except for the core arrangement. That is, MCF 100C to 100E have glass fibers 200C to 200E corresponding to glass fiber 200A, and resin coating 130. Also, each of glass fibers 200C to 200E has 12 cores extending along the central axis AX and a common clad 120 covering each of these 12 cores. On the cross section of each of glass fibers 200C to 200E perpendicular to the central axis AX, common clad 120 has a circular outer periphery.
  • the 12 cores are classified into four inner cores 110A and eight outer cores depending on the type of lattice point assigned.
  • the eight outer cores are classified into lattice-point-placed cores 110Ba and non-lattice-point-placed cores 110Bb.
  • the non-lattice-point-placed cores 110Bb are arranged in a position that is linearly symmetrical with respect to the axis of symmetry LA, and the core arrangements in each of these MCF100C to MCF100E do not have two-fold or more rotational symmetry about the central axis AX.
  • the glass fiber 200C surrounded by the resin coating 130 has 12 cores extending along the central axis AX and a common cladding 120 that covers each of these 12 cores.
  • the 12 cores are classified into four inner cores 110A and eight outer cores depending on the type of lattice points assigned to them.
  • the eight outer cores are classified into lattice point placement cores 110Ba and lattice point non-placement cores 110Bb.
  • four inner cores 110A are arranged on the inner lattice points 810 of a square lattice 800 set on a cross section perpendicular to the central axis AX. At this time, the distance between the inner lattice point 810 and the center of the corresponding inner core 110A is 0.5 ⁇ m or less.
  • Eight outer cores are arranged around these four inner cores 110A. Of the eight outer cores, six are arranged as lattice point arrangement cores 110Ba so that the distance between the outer lattice point 820 to which they are assigned and the core center is 0.5 ⁇ m or less.
  • the remaining two outer cores are arranged as lattice point non-arrangement cores 110Bb so that the core centers are shifted from the outer lattice point 820 to which they are assigned while maintaining the adjacent relationship shown in the lower part of FIG. 2. Therefore, in this MCF 100C, the ratio of the number of lattice point arrangement cores to the number of lattice point non-arrangement cores is 6:2.
  • one lattice point placement core 110Ba and one non-lattice point placement core 110Bb, each of which is adjacent to one inner core 110A, are arranged at an angle ⁇ with the inner core 110A as the center.
  • four inner cores 110A are arranged on the inner lattice points 810 of a square lattice 800 set on a cross section perpendicular to the central axis AX.
  • the distance between the inner lattice point 810 and the center of the corresponding inner core 110A is 0.5 ⁇ m or less.
  • Eight outer cores are arranged around these four inner cores 110A. Of the eight outer cores, six are arranged as lattice point arrangement cores 110Ba such that the distance between the outer lattice point 820 assigned to each of them and the core center is 0.5 ⁇ m or less.
  • the remaining two outer cores are arranged as lattice point non-arrangement cores 110Bb with the core centers shifted from the outer lattice points 820 assigned to each of them while maintaining the adjacent relationship shown in the lower part of FIG. 2. Therefore, in this MCF100D, as in MCF100C, the ratio of the number of lattice point placement cores to the number of non-lattice point placement cores is 6:2.
  • MCF100E In the MCF100E according to the fifth embodiment shown in FIG. 5, like the MCF100C and MCF100D, four inner cores 110A are arranged on inner lattice points 810 of a square lattice set on a cross section perpendicular to the central axis AX, and eight outer cores are arranged around them. Of the eight outer cores, four are arranged as lattice point arrangement cores 110Ba on the outer lattice points 820 to which they are assigned. The remaining four outer cores are arranged as non-lattice point arrangement cores 110Bb with their core centers shifted from the outer lattice points 820 to which they are assigned, while maintaining the adjacency relationship shown in the lower part of FIG. 2.
  • the ratio of the number of lattice point arrangement cores to the number of non-lattice point arrangement cores is four to four.
  • the two non-lattice-point-placed cores 110Bb that make up a pair are arranged in positions that are linearly symmetrical with respect to the axis of symmetry LA, but the core arrangement in this MCF 100E does not have two-fold or more rotational symmetry centered on the central axis AX.
  • the deviation angle of the first pair is ⁇ 1
  • the deviation angle of the second pair is ⁇ 2.
  • ⁇ 2 and ⁇ 1 do not need to be the same.
  • MCF100E in which four of the eight outer cores are set to non-lattice point placement cores 110Bb, has increased asymmetry compared to MCF100C and MCF100D.
  • Figure 6 is a diagram to explain the main terms used in this specification, namely the adjacency relationship of the inner cores, the cross-sectional structure around the cores, parallel propagation and parallel propagation XT, and counter propagation XT.
  • FIG. 6 illustrates four inner cores 110A (cores 110) arranged on four inner lattice points 810 surrounding the central axis AX with a lattice point interval that matches the center-to-center distance ⁇ between adjacent cores.
  • the inner cores 110A pairs that form each side of the square lattice are adjacent to each other.
  • the inner cores 110A pairs located on the diagonal lines of the square lattice do not have an adjacent relationship.
  • the cross-sectional structure around each core 110 is such that the outer periphery of the core 110 is surrounded by a common clad 120.
  • the core 110 includes an inner core 110A, a lattice-point-placed core 110Ba, and a lattice-point-unplaced core 110Bb.
  • the common clad 120 may be provided so as to be in direct contact with the core 110, or an optical clad 121 may be provided between the common clad 120 and the core 110.
  • a depressed layer 122 having a small absolute value of ⁇ dep may be provided between the optical clad 121 and the common clad 120.
  • the optical clad 121 may be provided for each core 110, and may have a relative refractive index difference ⁇ 2 of ⁇ 0.1% or more and 0.1% or less with respect to the refractive index of the common clad 120. However, when ⁇ 2 is a negative value, the optical cladding 121 functions as a depressed layer, and the absolute value of the relative refractive index difference is given by ⁇ dep.
  • the depressed layer 122 When the depressed layer 122 is provided, the depressed layer 122 has a relative refractive index difference ⁇ 3 of -2.0% or more and less than -1.0%, -1.0% or more and less than -0.7%, -0.7% or more and less than -0.4%, or -0.4% or more and less than 0% with respect to the refractive index of the common cladding 120.
  • the absolute value ⁇ dep of the relative refractive index difference of the depressed layer 122 may be 0.5% or less, or 0.35% or less.
  • Parallel Propagation and Parallel Propagation XT In the example shown in Fig. 6, three cores (first core 110a all propagating light in the same direction) that are adjacent to each other are shown. That is, an adjacent relationship is established between the left core and the center core, and an adjacent relationship is established between the center core and the right core. That is, a state in which each of the adjacent cores propagates light in the same direction is referred to as "parallel propagation". In this case, parallel propagation XT occurs as normal XT between adjacent cores that propagate light in the same direction.
  • Counterpropagation and Counterpropagation XT On the other hand, in counter propagation, light is propagated in different directions between two cores that are adjacent to each other. That is, in the example of FIG. 6, the left core and the center core are adjacent to each other, but the left core functions as the first core 110a, and the center core functions as the second core 110b that propagates light in a direction different from the first core 110a. The normal XT that occurs between these left core and center core is unlikely to affect communication quality. Similarly, the right core that is adjacent to the center core functions as the first core 110a, and the normal XT that occurs between these right core and center core is unlikely to affect communication quality.
  • counter propagation the state in which the cores that are adjacent to each other propagate light in different directions.
  • XT affects communication quality via the center core that functions as the second core 110b.
  • counter-propagating XT XT between cores that are adjacent to each other and propagate light in the same direction via cores that propagate light in opposite directions.
  • XT counter propagation XT: XT_counter
  • XT_co parallel propagation XT between the left core and the central core, and between the central core and the right core.
  • the counter propagation XT in fiber length L1 is XT_counter(L1), and XT is expressed in decibels
  • the counter propagation XT in fiber length L2 can be expressed by the following equation (16), and XT_counter increases by 20 dB when the distance is 10 times larger.
  • the total XT_co_tot of XT_co from adjacent cores to a given core is expressed by the following formula (17), where N is the number of adjacent cores to the given core.
  • the above formula (17) is based on the premise that XT_co between adjacent cores is uniform. If the difference in XT_co between adjacent cores cannot be ignored, the total XT_co_tot is expressed by the following formula (18), where XT_co from core n among the N adjacent cores to the given core is XT_co(n).
  • the total XT_counter_tot of counter propagation XT to a given core seems to be expressed by the following formula (19) when the number of "adjacent cores of adjacent cores (corresponding to the right core when the given core is the left core in the example of counter propagation shown in FIG. 6)" of the given core is M.
  • XT_counter_tot is expressed by the following formula (20). Therefore, in an MCF having 12 cores, XT_counter_tot to any of the four cores belonging to the inner core group can be expressed by the following formula (21).
  • the parallel propagation XT (XT_co) between adjacent cores in terms of fiber length L (km) needs to satisfy the following formula (24), and the sum of the parallel propagation XT from four cores adjacent to any of the four cores belonging to the inner core group needs to satisfy the following formula (25).
  • FIG. 7 is a diagram showing the refractive index profile around each core applicable to the MCF of the present disclosure.
  • the "relative refractive index difference ⁇ " refers to the relative refractive index difference with respect to the refractive index of the common cladding.
  • the "relative refractive index difference ⁇ " is not the relative refractive index difference with respect to the refractive index of pure silica glass.
  • the refractive index profile of the core and the associated optical properties can be selected from appropriate structures depending on the application.
  • the refractive index profiles of patterns (A) to (K) shown in FIG. 7 can be applied.
  • ⁇ is the relative refractive index difference based on the refractive index of the common cladding
  • the structures may be the same between cores, or may be different.
  • ⁇ core means the absolute value of the relative refractive index difference of each core with respect to the refractive index of the common cladding
  • ⁇ dep means the absolute value of the relative refractive index difference of the depressed layer or the portion that functions as the depressed layer.
  • Pattern (A) shown in FIG. 7 is a step-type refractive index profile
  • pattern (B) is a ring-type refractive index profile
  • pattern (C) is a double-step-type refractive index profile
  • pattern (D) is a graded-type refractive index profile
  • pattern (E) is a tapered-type refractive index profile, which are applicable to the core structure in the MCF of the present disclosure.
  • patterns (F) and (H) in which a depressed-type refractive index profile is provided around the core patterns (G), (I) and (J) in which a raised-type refractive index profile is provided around the core, and pattern (K) in which a matched-type refractive index profile is provided around the core are also applicable to the core structure.
  • the ESI (Equivalent-step-index) approximation can be used to determine the core radius ra and core ⁇ ( ⁇ 1) when approximated by a step type (Non-Patent Document 2 above).
  • Non-Patent Document 2 can be easily applied when the boundary between the core and the cladding is clear, but it is difficult to apply it to the case where the boundary between the core and the cladding is unclear, such as the skirt-shaped refractive index profile of pattern (E).
  • the skirt-shaped refractive index profile of pattern (E) For example, if rd in pattern (E) is regarded as the radius of the core and the method of Non-Patent Document 2 is applied as it is, the ESI approximation does not work well.
  • the cladding means the common cladding 120 or the optical cladding 121.
  • the refractive index of the cladding r can be calculated based on the above-mentioned Non-Patent Document 2 by using the value obtained by the simple average of ⁇ in the range from ra to rd shown in the following formula (26) or the weighted average by r shown in the following formula (27). It is preferable that ⁇ 2 is -0.10% or more and 0.10% or less, because this significantly improves manufacturability.
  • the optical cladding in the pattern (F) and the pattern (H) has a negative relative refractive index difference, and substantially functions as a depressed layer with an absolute value of ⁇ dep.
  • a depressed layer 122 having a refractive index lower than that of the optical cladding 121 and the common cladding 120 may be provided around the optical cladding 121 (pattern (K) in FIG. 7).
  • the relative refractive index difference ⁇ 3 of the depressed layer 122 based on the refractive index of the common cladding 120 is -0.5% or less, manufacturability is significantly deteriorated, so ⁇ 3 ⁇ -0.4%, preferably ⁇ 3 ⁇ -0.3%, and more preferably ⁇ 3 ⁇ -0.2%.
  • the absolute value ⁇ dep of the relative refractive index difference of the depressed layer 122 or the optical cladding 121 functioning as a depressed layer may be 0.5% or less or 0.35% or less from the viewpoint of manufacturability.
  • the core and cladding materials are preferably made of glass mainly composed of silica glass, which can achieve low transmission loss and high mechanical reliability.
  • the core is preferably doped with Ge, which creates a refractive index difference between the core and the cladding.
  • the cladding is preferably doped with F, which creates a refractive index difference between the core and the cladding. Doping the core and optical cladding with a trace amount of F is preferable, which can achieve a depressed profile with good manufacturability.
  • the core and cladding may be doped with Cl, which can reduce OH groups and reduce absorption losses caused by OH groups.
  • the core and cladding may contain a trace amount of P, which can improve manufacturability in some glass synthesis processes.
  • the MCF of the present disclosure having the cross-sectional structure shown in Figures 3 to 5 has a resin coating 130, and the diameter of the resin coating 130 is 250 ⁇ 15 ⁇ m, i.e., 235 ⁇ m or more and 265 ⁇ m or less. This makes it possible to cable the MCF of the present disclosure without making major changes to existing cabling equipment, etc.
  • the nominal value of the minimum outer diameter CD of the cladding which corresponds to the diameter of the glass fiber 200, is 125 ⁇ m, and the nominal value of the diameter of the resin coating 130 is about 245 ⁇ m to 250 ⁇ m, but in small-diameter coated SMF, the nominal value of the diameter of the resin coating is also seen to be 180 ⁇ m, 190 ⁇ m, and 200 ⁇ m. In these cases, the nominal value of the thickness of the resin coating 130 is 27.5 ⁇ m, 32.5 ⁇ m, and 37.5 ⁇ m, respectively. If the thickness of the resin coating 130 is thin, if sand or dust scratches the coating surface, the scratches may reach the glass cladding, weakening the strength of the optical fiber, so a sufficient nominal coating thickness is desired.
  • the nominal CD value needs to be 195 ⁇ m or less.
  • the nominal value of the CD may be 190 ⁇ m or less.
  • the nominal value of the CD may be 185 ⁇ m or less.
  • the nominal value of the CD may be 180 ⁇ m or less.
  • the nominal value of the CD may be 175 ⁇ m or less. Furthermore, in order to realize a nominal value of the diameter of the resin coating 130 of 245 ⁇ m and a nominal value of the coating thickness of 37.5 ⁇ m or more, the nominal value of the CD may be 170 ⁇ m or less. In each case, the coating thickness tolerance should be ⁇ 15 ⁇ m or less, and more preferably ⁇ 10 ⁇ m or less.
  • the wavelength of 1.565 ⁇ m is the upper limit of the C-band (1.530 ⁇ m or more and 1.565 ⁇ m or less)
  • the wavelength of 1.625 ⁇ m is the upper limit of the L-band (1.565 ⁇ m or more and 1.625 ⁇ m or less).
  • Non-Patent Document 1 discloses an MCF with a small MFD to reduce inter-core XT and leakage loss.
  • application of the MCF of Patent Document 1 to bidirectional transmission results in significant deterioration of connection loss.
  • Patent Document 1 discloses an MCF for short-distance transmission in the O-band (1.260 ⁇ m or more and 1.360 ⁇ m or less).
  • use of the MCF of Patent Document 1 inevitably leads to deterioration of inter-core XT in long wavelength bands such as the C-band, and such an MCF is not suitable for high-density wavelength multiplexing transmission in the C-band or L-band.
  • Patent Document 2 adopts a depressed type shown in FIG.
  • the MCF of the present disclosure has a resin coating 130 with a standard outer diameter of 250 ⁇ m ⁇ 15 ⁇ m, i.e., 235 ⁇ m to 265 ⁇ m, and incorporates 12 or 16 cores 110.
  • the MCF of the present disclosure comprises 12 cores 110 each extending along the central axis AX, a common clad 120 covering each of the 12 or 16 cores 110, and a resin coating 130 covering the outer periphery of the common clad 120.
  • the 12 or 16 cores 110 are arranged such that there is no adjacent relationship between the cores adjacent to a specific core selected from the 12 or 16 cores 110.
  • the 12 or 16 cores 110 are arranged so that the centers of the 12 or 16 cores 110 are symmetrical with respect to an axis of symmetry LA that intersects with the central axis and does not pass through any of the centers of the 12 or 16 cores 110. That is, the MCF of the present disclosure has any of the core arrangements shown in Figs. 3 to 5.
  • any of the patterns (A) to (K) shown in Fig. 8 can be applied to the refractive index profile around each core.
  • one core unit is composed of a group of the core 110 and the depressed layer 122 corresponding to the core 110, or a group of the core 110, the optical cladding 121, and the depressed layer 122.
  • One core unit includes one core 110, and the center of the core unit coincides with the center of the core 110 contained therein.
  • the effective area Aeff_1550 [ ⁇ m 2 ] at a wavelength of 1.550 ⁇ m is 70 ⁇ m 2 or more.
  • the cable cutoff wavelength ⁇ cc [ ⁇ m] at a length of 22 m is 1.530 ⁇ m or less or 1.460 ⁇ m or less.
  • the outer diameter of the common cladding 120 is 143 ⁇ m or more and 195 ⁇ m or less.
  • the center-to-center distance between adjacent cores is 28.5 ⁇ m or more and 40 ⁇ m or less.
  • the shortest distance from the center of each of the 12 or 16 cores 110 to the interface between the common cladding 120 and the resin coating 130 is 26 ⁇ m or more and 35 ⁇ m or less.
  • the parallel propagation XT between adjacent cores at a wavelength of 1.565 ⁇ m is 10 ⁇ 3 /km or less.
  • the leakage loss from the common cladding 120 to the resin coating 130 is 0.01 dB/km or less.
  • MCF samples having refractive index profiles of patterns (F), (H), and (K) in which the depressed layer 122 or the optical cladding 121 functioning as the depressed layer is provided around each core among patterns (A) to (K) shown in FIG. 7 will be described.
  • the various conditions shown below also apply to the group in which the depressed layer is not provided as the refractive index profile around each core, that is, patterns (A) to (E), (G), (I), and (J).
  • Samples 1 to 12 of the embodiment of the MCF of the present disclosure shows the specifications of Samples 1 to 12 of the embodiment of the MCF of the present disclosure and Samples 1 to 5 of the comparative example.
  • Samples 2, 4, 6, and 8 of the embodiment are MCFs having 12 or 16 cores 110 including a specific set of inner core 110A, lattice point arranged core 110Ba, and lattice point non-arranged core 110Bb, and the refractive index profile around each core is any of the patterns (F), (H), and (K) of the refractive index profile shown in FIG. 7.
  • FIG. 7 shows the specifications of Samples 1 to 12 of the embodiment of the MCF of the present disclosure and Samples 1 to 5 of the comparative example.
  • Samples 2, 4, 6, and 8 of the embodiment are MCFs having 12 or 16 cores 110 including a specific set of inner core 110A, lattice point arranged core 110Ba, and lattice point non-arranged core 110Bb, and the refractive index profile around each core is any
  • Samples 1, 3, 5, 7, and 9 to 12 of the embodiment and Samples 1 to 5 of the comparative example are MCFs in which 12 or 16 cores 110 are arranged on each lattice point of a square lattice.
  • the refractive index profile around each core is a pattern without a depressed layer.
  • the refractive index profile around each core is any one of the patterns (F), (H), and (K) of the refractive index profile shown in Figure 7.
  • the refractive index profile around each core is pattern (K), and ⁇ 2 is 0%.
  • ra [ ⁇ m] is the radius of the core 110.
  • rb [ ⁇ m] is the inner radius of the depressed layer 122.
  • rc [ ⁇ m] is the outer radius of the depressed layer 122.
  • Aeff_1550 [ ⁇ m 2 ] is the effective cross-sectional area at a wavelength of 1.550 ⁇ m.
  • ⁇ cc [ ⁇ m] is the cable cutoff wavelength at a length of 22 m.
  • ⁇ core [%] is the maximum refractive index difference of the core 110 with respect to the refractive index of the common cladding 120.
  • ⁇ dep [%] is the absolute value of the relative refractive index difference of the depressed layer 122 with respect to the refractive index of the common cladding 120.
  • ⁇ [ ⁇ m] is the center-to-center distance between adjacent cores.
  • d_coat [ ⁇ m] is the shortest distance from the core 110 to the interface between the common cladding 120 and the resin coating 130.
  • ⁇ [deg] is an index showing the positional relationship between the inner core 110A whose center is located on the inner lattice point 810 and the lattice-point-placed core 110Ba and the lattice-point-free core 110Bb that are adjacent to the inner core 110A and have the same center-to-center distance ⁇ with respect to the inner core 110A.
  • ⁇ is the angle between a line segment extending from the center of the inner core 110A toward the center of the lattice-point-placed core 110Ba and a line segment extending from the center of the inner core 110A toward the center of the lattice-point-free core 110Bb.
  • CD [ ⁇ m] is the minimum outer diameter of the common cladding 120.
  • XT@1.565 ⁇ m [1/km] is the parallel propagation XT between adjacent cores at a wavelength of 1.565 ⁇ m.
  • XT@1.625 ⁇ m [1/km] is the parallel propagation XT between adjacent cores at a wavelength of 1.625 ⁇ m.
  • the leakage loss @ 1.565 ⁇ m [dB/km] is the leakage loss at a wavelength of 1.565 ⁇ m.
  • the leakage loss @ 1.625 ⁇ m [dB/km] is the leakage loss at a wavelength of 1.625 ⁇ m.
  • the center-to-center distances ⁇ between adjacent cores are all set to be equal, but they may vary within a specified range from the nominal value ⁇ _nominal. In this case, it is possible to increase the manufacturing tolerance.
  • the minimum outer diameter CD of the common cladding 120 may also vary within a specified range from the nominal value CD_nominal.
  • Each core of the MCF of the present disclosure may have an effective cross-sectional area Aeff_1550 of 70 ⁇ m2 or more at a wavelength of 1.550 ⁇ m. This allows for a reduction in noise caused by nonlinear interference. It also allows for a reduction in connection loss caused by axial misalignment between the MCFs of the present disclosure.
  • the sum of counter-propagating XT from adjacent cores to any core should be -20 dB or less even after 10 km propagation at a wavelength of 1.565 ⁇ m.
  • Counter-propagating XT from cores other than adjacent cores is sufficiently low and negligible, thereby achieving a sufficient signal-to-noise rate (SNR) even when performing coherent detection.
  • SNR signal-to-noise rate
  • the sum of counter-propagating XT from adjacent cores to any core should be -40 dB or less even after 10 km of propagation in the wavelength band used.
  • Counter-propagating XT from cores other than adjacent cores is sufficiently low and negligible, which makes it possible to achieve a sufficient SNR even when performing Intensity Modulation-Direct Detection (IM-DD).
  • IM-DD Intensity Modulation-Direct Detection
  • the parallel propagation XT between adjacent cores is preferably 10 ⁇ 4 /km or less ( ⁇ 40 dB or less) at a wavelength of 1.565 ⁇ m.
  • 12 cores when 12 cores are arranged, it can be less than 8 ⁇ 10 ⁇ 4 /km, and when 16 cores are arranged, it can be less than 9 ⁇ 10 ⁇ 4 /km.
  • the center-to-center distance ⁇ between adjacent cores should satisfy the following formula (28): where ra [ ⁇ m] is the radius of the core 110, rb [ ⁇ m] is the inner radius of the depressed layer 122, rc [ ⁇ m] is the outer radius of the depressed layer 122, Aeff_1550 [ ⁇ m 2 ] is the effective area at a wavelength of 1.550 ⁇ m, ⁇ cc [ ⁇ m] is the cable cutoff wavelength at a length of 22 m, and ⁇ dep [%] is the absolute value of the relative refractive index difference of the depressed layer 122 based on the refractive index of the common cladding 120, which is a value of 0 or more by definition.
  • ⁇ satisfies the following formula (29).
  • ⁇ should satisfy the following formula (30).
  • ⁇ satisfies the following formula (31).
  • d_coat When the leakage loss from the common cladding 120 to the resin coating 130 at a wavelength of 1.565 ⁇ m is reduced to 0.01 dB/km or less, the shortest distance d_coat from the core center to the outer peripheral surface of the common cladding 120 should satisfy the following formula (32). Note that the outer peripheral surface of the common cladding 120 corresponds to the interface between the common cladding 120 and the resin coating 130.
  • d_coat of the outermost core i.e., the minimum value of d_coat, is generally called the outer cladding thickness (OCT), but in this specification, d_coat means a value that can be defined for each core.
  • d_coat satisfies the following formula (33).
  • d_coat satisfies the following formula (34).
  • d_coat satisfies the following formula (35).
  • d_coat satisfies the following formula (36).
  • d_coat satisfies the following equation (37).
  • Minimum allowable outer diameter CD When the parallel propagation XT between adjacent cores at a wavelength of 1.565 ⁇ m is reduced to 10 ⁇ 3 /km or less and the leakage loss from the common cladding 120 to the resin coating 130 is reduced to 0.01 dB/km or less, in a standard square lattice core arrangement, the minimum outer diameter CD of an MCF having 16 cores should satisfy the following formula (38), and the minimum outer diameter CD of an MCF having 12 cores should satisfy the following formula (39).
  • the minimum outer diameter CD of an MCF having 16 cores should satisfy the following formula (40), and the CD of an MCF having 12 cores should satisfy the following formula (41).
  • the minimum outer diameter CD of an MCF having 16 cores should satisfy the following formula (42), and the minimum outer diameter CD of an MCF having 12 cores should satisfy the following formula (43).
  • the CD in an MCF having 16 cores should satisfy the following equation (44), and the CD in an MCF having 12 cores should satisfy the following equation (45).
  • ⁇ cc When ⁇ cc is 1.530 ⁇ m or less, single mode operation in C band can be ensured. When ⁇ cc is 1.460 ⁇ m or less, single mode operation in S band can be ensured.
  • ⁇ cc when ⁇ cc is longer than 1.260 ⁇ m, light confinement in the core is strengthened, making it possible to reduce counter-propagation XT and leakage loss. When ⁇ cc is longer than 1.360 ⁇ m, light confinement in the core is further strengthened, making it possible to further reduce counter-propagation XT and leakage loss.
  • ⁇ dep may be 0.5% or less.
  • ⁇ dep may be 0.35% or less. This can further improve the manufacturability of the MCF base material.
  • the most preferable range for ⁇ dep is 0.20% or less.
  • the upper limit of the average bending radius of the mounted MCF may be 0.60 m or less, and more preferably 0.30 m or less. This condition is effective in reducing counter-propagation XT.
  • the lower limit of the average bending radius of the mounted MCF may be 0.06 m or more, and more preferably 0.10 m or more. This condition is effective in reducing the probability of bending breakage of the MCF in the cable.
  • the MCF cable capable of incorporating the MCF disclosed herein may be a ribbon slot type cable.
  • the bending radius of the MCF can be easily controlled, making it possible to reduce XT.
  • the MCF cable capable of incorporating the MCF of the present disclosure may be an intermittently bonded ribbon type cable.
  • An intermittently bonded ribbon is a ribbon in which adjacent MCFs among the multiple MCFs constituting the ribbon are bonded to each other at regular intervals along the longitudinal direction.
  • the flexible intermittently bonded ribbon can be mounted in the cable while being twisted in a spiral shape.
  • the features and characteristics of the MCF disclosed herein can be measured by the following methods.
  • the effective area Aeff_1550 can be measured, for example, by the method described in Appendix III of ITU-T G. 650.2 (08/2015).
  • the cable cutoff wavelength ⁇ cc can be measured, for example, by the method described in Section 6.3 of ITU-T G. 650.1 (10/2020).
  • the center-to-center distance ⁇ between adjacent cores can be measured, for example, by the refraction near-field method, the lateral interference method, or a microscopic image of the MCF cross section (transmission near-field method).
  • the shortest distance d_coat from the center of the core to the interface between the common cladding and the resin coating can be measured, for example, by the refraction near-field method, the lateral interference method, or a microscopic image of the MCF cross section (transmission near-field method).
  • the minimum outer diameter CD of the common cladding can be measured, for example, by the refraction near-field method, the lateral interference method, or a microscope observation image of the MCF cross section (transmission near-field method).
  • XT during parallel propagation can be measured by the method described in Non-Patent Document 3.
  • Leakage loss can be measured by the method described in Patent Document 3.
  • formulas (1) to (13) are formulas when ⁇ , d_coat, and CD are expressed in units of ⁇ m.

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Abstract

本開示のＭＣＦ（１００）は、コア（１１０）と、ディプレスト層（１２２）と、をそれぞれ含む１２個または１６個のコアユニットと、共通クラッド（１２０）と、樹脂被覆（１３０）と、備える。断面上において、コアユニットは、特定コア（１１０）に対して隣接関係にあるコア（１１０）同士の間に隣接関係が成立しないように配置され、中心軸（ＡＸ）と交差するとともにコアユニットのいずれの中心も通過しない軸を対称軸（ＬＡ）として、コアユニットの中心が線対称となるようにそれぞれ配置される。樹脂被覆（１３０）の外径は２５０±１５μｍ、波長１．５５０μｍでの実効断面積（Ａｅｆｆ＿１５５０）は７０μｍ２以上、２２ｍ長のケーブルカットオフ波長（λｃｃ）は１．５３０μｍ以下である。隣接コア同士の中心間距離（Λ）、コア中心から共通クラッドと樹脂被覆（１３０）との界面までの最短距離（ｄ＿ｃоａｔ）、および共通クラッド（１２０）の最小外径（ＣＤ）は特定の関係を満たす。

Description

マルチコア光ファイバおよびマルチコア光ファイバケーブル
　本開示は、マルチコア光ファイバ（以下、「ＭＣＦ」と記す）およびＭＣＦケーブルに関するものである。
  本願は、２０２３年２月８日に出願された日本特許出願第２０２３－０１７４３８号による優先権を主張するものであり、その内容に依拠すると共に、その全体を参照して本明細書に組み込む。
　非特許文献１には、ファイバ断面上におけるコア配置が異なる２種類のＭＣＦが開示されている。第一のＭＣＦは、外径１４７μｍの共通クラッドと、ファイバ断面上において正方格子状に配置された１２個のコアと、を含む１２コアＭＣＦである。第二のＭＣＦは、外径１４５μｍの共通クラッドと、ファイバ断面上において六方格子状に配置された１２個のコアと、を含む１２コアＭＣＦである。いずれの１２コアＭＣＦも、トレンチ層は設けられていない。また、これら１２コアＭＣＦは、波長１．３１０μｍで５．４μｍおよび波長１．５５０μｍで６．１μｍのモードフィールド径（以下、「ＭＣＦ」と記す）と、１．２６μｍのカットオフ波長と、１．４１μｍの零分散波長と、波長１．５６５μｍで０．０１ｄＢ／ｋｍとなる、クラッドから被覆への漏洩損失と、波長１．５６５μｍで－３０ｄＢ／ｋｍとなるコア間クロストーク（以下、クロストークを「ＸＴ」と記す）と、を有する。
　特許文献１には、１．２６０μｍから１．３６０μｍの波長帯域を利用した、１０ｋｍ程度の短距離通信に適したＭＣＦとして、２５０μｍ前後の被覆外径を有する１２コアＭＣＦおよび１６コアＭＣＦが開示されている。
　また、特許文献２の第七実施形態には、波長１．５５０μｍにおいてＸＴと漏洩損失が低減できるＭＣＦとして、ファイバ断面上において１２個のコアが正方格子状に配置された１２コアＭＣＦが開示されている。この第七実施形態では、隣接コア間の中心間距離が３０μｍ以上、３５μｍ以上、または４０μｍ以上であることが、ＸＴ低減の観点から望ましい旨が定性的に開示されている。ただし、第四実施形態で示された数値以外、特許文献２には、具体的にどのようなＸＴの値が望ましいのか、また、どのようなＸＴの値が実現できるのかについて、何ら記載されていない。なお、第四実施形態に示されたＭＣＦの具体的な数値として、コアの比屈折率差が０．２３％、トレンチ層の比屈折率差が－０．６５％、内側クラッドの厚みが６μｍ、トレンチ層の厚みが４．３μｍ、実効断面積が１１８．２μｍ２以上１２５．２μｍ２以下、カットオフ波長が１．２８μｍ以上１．３９μｍ以下、隣接コア間の中心間距離が４０．５μｍである。また、第四実施形態には、波長１．５５０μｍおよびファイバ長３．９６ｋｍの条件下で、コア間ＸＴが－３８．６ｄＢ以上－４１．６ｄＢ以下、すなわち波長１．５５μｍで１．７５×１０－５／ｋｍ以上３．４９×１０－５／ｋｍ以下を実現できることが開示されている。
特開２０２２－４１６２５号公報 特開２０１５－１６３９７２号公報 特開２０１７－５０９１７１号公報
Yusuke Sasaki, et al., "High Density Multicore Fibers Employing Small MFD Cores for Datacenters", OECC2018, Technical Digest, P2-07, July 02-06, 2018, Jeju, Korea. R. J. Black and C. Pask, J. Opt. Soc. Am. A, JOSAA 1(11), 1129-1131 (1984). Y. Kobayashi and T. Hayashi, "Behavior and measurement method of inter-core crosstalk in multicore fibers with core-dependent loss," Opt. Express 31(1), pp.502-508 (2023).
　本開示のＭＣＦは、コアと、ディプレスト層と、をそれぞれ含む１２個または１６個のコアユニットと、共通クラッドと、樹脂被覆と、備える。断面上において、コアユニットは、特定コアに対して隣接関係にあるコア同士の間に隣接関係が成立しないように配置され、中心軸と交差するとともにコアユニットのいずれの中心も通過しない軸を対称軸として、コアユニットの中心が線対称となるようにそれぞれ配置される。樹脂被覆の外径は２５０±１５μｍ、波長１．５５０μｍでの実効断面積は７０μｍ２以上、２２ｍ長のケーブルカットオフ波長は１．５３０μｍ以下または１．４６０μｍ以下である。隣接コア同士の中心間距離、コア中心からクラッド界面までの最短距離、およびクラッド径は特定の関係を満たす。
図１は、本開示のＭＣＦを含む本開示のＭＣＦケーブルの種々の構造を示す図である。 図２は、本開示のＭＣＦにおけるコア配置を決定するための諸条件を説明するための図である。 図３は、本開示のＭＣＦの第一実施形態および第二実施形態におけるコア配置を示す図である。 図４は、本開示のＭＣＦの第三実施形態および第四実施形態におけるコア配置を示す図である。 図５は、本開示のＭＣＦの第五実施形態におけるコア配置を示す図である。 図６は、本明細書で使用される主な用語を説明するための図である。 図７は、本開示のＭＣＦに適用可能な各コア周辺の屈折率プロファイルを示す図である。 図８は、本開示のＭＣＦの複数サンプルおよび比較例に係る複数サンプルの諸元を示す表である。
　［本開示が解決しようとする課題］
  発明者は、上述の従来技術について検討した結果、以下のような課題を発見した。
　すなわち、非特許文献１のＭＣＦを利用する場合、接続損失が著しく悪化するという課題がある。太すぎない共通クラッドに多くのコアを内蔵するためには，汎用のシングルモード光ファイバ（以下、「ＳＭＦ」と記す）に比べて、大幅なＭＦＤの縮小が必要になる。例えば、波長１．３１０μｍで５．４μｍのＭＦＤを有する非特許文献１のＭＣＦでの軸ずれに起因した接続損失は、ＭＦＤの公称値が８．６μｍである汎用のＳＭＦでの軸ずれに起因した接続損失と比べて、２．５４倍も劣化する。換言すれば、一例として、汎用のＳＭＦ間の接続損失が０．５ｄＢ以下であるのに対して該１２コアＭＣＦ間の接続では接続損失が１．２７ｄＢ以下に劣化し、他の例として、汎用のＳＭＦ間の接続損失が０．３５ｄＢ以下であるの対して該１２コアＭＣＦ間の接続損失が０．８９ｄＢ以下に劣化する。
　また、特許文献１のＭＣＦは、高密度波長多重伝送に適したＣバンド（１．５３０μｍ以上１．５６５μｍ以下）やＬバンド（１．５６５μｍ以上１．６２５μｍ以下）での伝送に適さないという課題がある。これは、共通クラッド内に１２個または１６個のコアを高密度に詰め込むために、Ｃバンドなど長波長帯域でのコア間ＸＴ等を犠牲にしているためである。
　さらに、特許文献２のＭＣＦでは、製造性が悪いという課題がある。これは、ＸＴや漏洩損失を低減するために比屈折率差の絶対値が大きいトレンチ層を用意する必要があり、このトレンチ層の形成がＭＣＦ母材の製造しづらくしているためである。
　本開示は、上述のような課題を解決するためになされたものであり、双方向伝送に適した伝送媒体として、１２個または１６個のコアを内蔵するとともに標準的な２５０μｍ前後の被覆外径を有する構成において、波長１．５６５μｍまたは波長１．６２５μｍでＸＴや漏洩損失を効果的に低減するＭＣＦおよびＭＣＦケーブルを提供することを目的としている。
　［本開示の効果］
  本開示のＭＣＦおよびＭＣＦケーブルは、双方向伝送に適した伝送媒体として、１２個または１６個のコアを内蔵するとともに標準的な２５０μｍ前後の被覆外径を有する構成において、波長１．５６５μｍまたは波長１．６２５μｍでＸＴや漏洩損失を効果的に低減する。
　[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それぞれ個別に列挙して説明する。
　本開示のＭＣＦは、
  （１）１２個または１６個のユニットと、共通クラッドと、樹脂被覆と、を備える。１２個または１６個のユニットそれぞれは、中心軸に沿って延びるコアと、該コアの外周を覆うとともに該コアの最大屈折率よりも低い屈折率を有するディプレスト層と、を含む。共通クラッドは、ディプレスト層の屈折率よりも高い屈折率を有し、１２個または１６個のコアユニットそれぞれの外周を覆う。樹脂被覆は、共通クラッドの外周を覆う。１２個または１６個のコアユニットが共通クラッドに内蔵されることにより、このようなＭＣＦ同士の融着接続では、１回の接続作業で１２本または１６本の光ファイバを含むファイバリボン同士の融着接続と同等のコア数の接続が可能になる。
  また、中心軸に直交する当該ＭＣＦの断面上において、１２個または１６個のコアユニットは、該１２個または１６個のコアユニットから選択された特定のコアに対してそれぞれ隣接関係にあるコア同士の間に隣接関係が成立しないように配置される。さらに、当該ＭＣＦの断面上において、中心軸と交差するとともに１２個または１６個のコアユニットのいずれの中心も通過しない軸を対称軸として、該１２個または１６個のコアユニットの中心が線対称となるようにそれぞれ配置されている。このようなコア配置の場合、ＭＣＦ端面の極性を気にすることなく、ＭＣＦ同士の融着接続が可能になる。
  加えて、本開示のＭＣＦにおいて、樹脂被覆の外径は、２５０±１５μｍ、すなわち、２３５μｍ以上２６５μｍ以下である。これにより、本開示のＭＣＦは、汎用のＭＣＦと同等の被覆外径を実現する。また、ガラス材料で構成される共通クラッドに傷がつく可能性を抑えて実績のある被覆厚を実現できる。波長１．５５０μｍにおける実効断面積Ａｅｆｆ＿１５５０[μｍ２]は、７０μｍ２以上である。この場合、ＭＣＦ同士の接続において、接続損失の劣化および非線形干渉雑音を低減することができる。２２ｍ長でのケーブルカットオフ波長λｃｃ［μｍ］は、１．５３０μｍ以下または１．４６０μｍ以下である。これにより、Ｃバンドから長波長側の帯域、または、Ｓバンド（１．４６０μｍ以上１．５３０μｍ以下）から長波長側の帯域において、長距離伝送に適したシングルモード動作が保証される。
  本開示のＭＣＦにおいて、コアの半径をｒａ［μｍ］、ディプレスト層の内側半径をｒｂ［μｍ］、ディプレスト層の外側半径をｒｃ［μｍ］、共通クラッドの屈折率を基準としたディプレスト層の比屈折率差の絶対値をΔｄｅｐ［％］とするとき、隣接関係にあるコア同士の中心間距離Λ［μｍ］は、以下の式（１）を満たす。この場合、波長１．５６５μｍでのＸＴを対向伝搬に十分なレベル、例えば並行伝搬で１０－３／ｋｍ以下に低減することができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000014
   本開示のＭＣＦにおいて、コアの中心から共通クラッドと樹脂被覆との界面までの最短距離ｄ＿ｃоａｔ［μｍ］は、以下の式（２）を満たす。この場合、波長１．５６５μｍでの漏洩損失を０．０１ｄＢ／ｋｍ以下に低減することができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000015
   共通クラッドが１２個のコアユニットそれぞれの外周を取り囲む本開示のＭＣＦの構成において、共通クラッドの最小外径ＣＤは、１８５μｍ以下、１９０μｍ以下、または１９５μｍ以下であり、さらに、以下の式（３）を満たす。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000016
   また、共通クラッドが１６個のコアユニットそれぞれの外周を取り囲む本開示のＭＣＦの構成において、共通クラッドの最小外径ＣＤは、１９５μｍ以下であり、さらに、以下の式（４）を満たす。上述の構成により、標準的な２５０μｍ前後の被覆外径を有する構成において、波長１．５６５μｍまたは波長１．６２５μｍでＸＴや漏洩損失を効果的に低減することが可能になる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000017
　（２）　上記（１）において、中心間距離Λは、以下の式（５）を満たしてもよい。この場合、波長１．５６５μｍでのＸＴを対向伝搬に十分なレベル、例えば並行伝搬で１０－４／ｋｍ以下に低減することができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000018
   最短距離ｄ＿ｃоａｔは、以下の式（６）を満たしてもよい。この場合、波長１．５６５μｍでの漏洩損失を０．００１ｄＢ／ｋｍ以下に低減することができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000019
   共通クラッドが１２個のコアユニットそれぞれの外周を取り囲む本開示のＭＣＦの構成において、共通クラッドの最小外径ＣＤは、以下の式（７）を満たしてもよい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000020
　（３）　上記（１）において、中心間距離Λ［μｍ］は、以下の式（８）を満たしてもよい。この場合、波長１．６２５μｍでのＸＴを対向伝搬に十分なレベル、例えば並行伝搬で１０－３／ｋｍ以下に低減することができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000021
   最短距離ｄ＿ｃоａｔ［μｍ］は、以下の式（９）を満たしてもよい。この場合、波長１．６２５μｍでの漏洩損失を０．０１ｄＢ／ｋｍ以下に低減することができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000022
   共通クラッドが１２個のコアユニットそれぞれの外周を取り囲む本開示のＭＣＦの構成において、共通クラッドの最小外径ＣＤは、以下の式（１０）を満たしてもよい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000023
　（４）上記（１）において、中心間距離Λ［μｍ］は、以下の式（１１）を満たしてもよい。この場合、波長１．６２５μｍでのＸＴを対向伝搬に十分なレベル、例えば並行伝搬で１０－４／ｋｍ以下に低減することができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000024
   最短距離ｄ＿ｃоａｔ［μｍ］は、以下の式（１２）を満たしてもよい。この場合、波長１．６２５μｍでの漏洩損失を０．００１ｄＢ／ｋｍ以下に低減することができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000025
   共通クラッドが１２個のコアユニットそれぞれの外周を取り囲む本開示のＭＣＦの構成において、共通クラッドの最小外径ＣＤは、以下の式（１３）を満たしてもよい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000026
　（５）　上記（１）から上記（４）のいずれかにおいて、Δｄｅｐは、０．５％以下または０．３５％以下である。このようにディプレスト層と共通クラッドの屈折率差を抑えることにより、ＭＣＦ母材の製造性を高めることが可能になる。
　本開示のＭＣＦは、
  （６）中心軸に沿ってそれぞれ延びた１２個または１６個のコアと、該１２個または１６個のコアそれぞれの外周を覆うクラッドと、該共通クラッドの外周を覆う樹脂被覆と、を備える。中心軸に直交する当該ＭＣＦの断面上において、１２個または１６個のコアは、該１２個または１６個のコアから選択された特定のコアに対してそれぞれ隣接関係にあるコア同士の間に隣接関係が成立しないように配置される。さらに、当該ＭＣＦの断面上において、中心軸と交差するとともに１２個または１６個のコアのいずれの中心も通過しない軸を対称軸として、該１２個または１６個のコアの中心が線対称となるようにそれぞれ配置される。樹脂被覆の外径は、２５０±１５μｍである。波長１．５５０μｍにおける実効断面積Ａｅｆｆ＿１５５０ [μｍ２]は、７０μｍ２以上である。２２ｍ長でのケーブルカットオフ波長λｃｃ［μｍ］は、１．５３０μｍ以下または１．４６０μｍ以下である。共通クラッドの外径は、１４３μｍ以上１９５μｍ以下である。隣接関係にあるコア同士の中心間距離は、２８．５μｍ以上４０μｍ以下である。１２個または１６個のコアそれぞれの中心から共通クラッドと樹脂被覆との界面までの最短距離は、２６μｍ以上３５μｍ以下である。波長１．５６５μｍにおいて隣接関係にあるコア間の並行伝搬ＸＴは、１０－３／ｋｍ以下である。波長１．５６５μｍにおいて共通クラッドから樹脂被覆への漏洩損失は、０．０１ｄＢ／ｋｍ以下である。この構成により、（１）に記載のＭＣＦと同様に、標準的な２５０μｍ前後の被覆外径を有する構成において、波長１．５６５μｍまたは波長１．６２５μｍでＸＴや漏洩損失を効果的に低減することが可能になる。
　本開示のＭＣＦケーブルは、
  （７）上記（１）から上記（６）のいずれかに記載のＭＣＦが、平均曲げ半径０．０６ｍ以上０．６ｍ以下の状態で実装されている。これにより、波長１．５６５μｍまたは１．６２５μｍでＸＴや漏洩損失を効果的に低減するＭＣＦケーブルが得られる。
　以上、この[本開示の実施形態の説明]の欄に列挙された各態様は、残りの全ての態様のそれぞれに対して、または、これら残りの態様の全ての組み合わせに対して適用可能である。
　［本開示の実施形態の詳細］
  以下、本開示のＭＣＦおよびＭＣＦケーブルの具体的な構造を、添付図面を参照しながら詳細に説明する。なお、本開示は、これらの例示に限定されるものではなく、請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。また、図面の説明において同一の要素には同一符号を付して重複する説明を省略する。
　図１は、本開示のＭＣＦケーブルの種々の構造を示す図である（図１中、「ケーブル構造」と記す）。このようなＭＣＦケーブルに本開示のＭＣＦが内蔵される。
　図１の上段（図１中、「構造（Ａ）」と記す）に示されたＭＣＦケーブル１Ａは、当該ＭＣＦケーブル１Ａの長手方向に沿って延びるＭＣＦ収納空間を含む外被３００と、本開示のＭＣＦである複数のＭＣＦ１００と、を備える。外皮３００は、ＭＣＦ収納空間に沿って延びる２本の抗張力線（ｔｅｎｓｉｏｎ　ｍｅｍｂｅｒ）４００Ａ、４００Ｂが埋め込まれている。ＭＣＦ１００それぞれは、その外周面が樹脂被覆により覆われたガラスファイバ２００を含む。
　一方、図１の下段（図１中、「構造（Ｂ）」と記す）に示されたＭＣＦケーブル１Ｂは、当該ＭＣＦケーブル１Ｂの長手方向に沿って延びるＭＣＦ収納空間を含む外皮５００と、ＭＣＦ収納空間を複数に分割するスロッテッドコア６００と、本開示のＭＣＦである複数のＭＣＦ１００と、を備える。外被５００内には、ＭＣＦ収納空間を複数に分割するスロッテッドコア６００（ｓｌｏｔｔｅｄ　ｃｏｒｅ）が収納されている。スロッテッドコア６００は、当該ＭＣＦケーブル１Ｂの長手方向に沿って延びる抗張力線７００が埋め込まれている。複数のＭＣＦ１００は、スロッテッドコア６００により分割されたいずれかの空間内に収納される。
　図２は、本開示のＭＣＦにおけるコア配置を決定するための諸条件を説明するための図である（図２中、「コア配置」と記す）。図２の上段（図２中、「正方格子」と記す）には、ＭＣＦの断面上において定義される正方格子が示され、図２の下段（図２中「内周コアと外周コアの隣接関係」と記す）には、１個の内周コアに対して隣接関係が維持されている２個の外周コアの配置状態を説明するための図が示されている。
　本開示のＭＣＦは、１２個または１６個のコアを備える。これにより、接続されるべきＭＣＦ同士に対して１本ずつ回転調心を行った後に融着する場合であっても、超多コアケーブルを接続する際に１２本または１６本の光ファイバが樹脂により一体化されたファイバリボンを多数内蔵するケーブルにおけるリボン融着に比べて、融着１回当たりの接続コア数を同等にすることが可能になる。なお、リボン融着は、ファイバリボンに含まれる光ファイバそれぞれを、接続されるべき光ファイバに一括で融着する接続方法を意味する。
　また、本開示のＭＣＦは、１２個または１６個のコアから選択された特定コアに対して隣接関係にある複数のコア同士には隣接関係が成立しないコア配置を有する。これにより、隣接関係にあるコア（以下、「隣接コア」と記す）の間で異なる伝搬方向に信号を伝送する双方向通信において、特定コアの隣接コアに対してさらに隣接関係にある別のコアから、該所定のコアへのＸＴ、すなわち対向伝搬ＸＴを低減することができる。ここで、特定コアの隣接コアとは、後述するが（図６参照）、特定コアへの並行伝搬ＸＴの影響が大きいコアを意味し、具体的には，隣接コア間の中心間距離が、特定コアと最も近いコアおよびそれと同等（差異が２μｍ以下）の中心間隔を持つコアが隣接コアに該当する。なお、並行伝搬ＸＴは、同じ方向に光を伝搬する場合の通常のＸＴを意味する。
　一例として、図２に示されたように、１２個または１６個のコアのうち一部のコアを格子点からずらしたような正方格子類似のコア配置、すなわち、特定コアに対して隣接関係にある隣接コア同士では隣接関係が成立しないコア配置となるように、１２個または１６個のコアが配置される。このとき、当該ＭＣＦの断面上において、共通クラッドの中心に一致した当該ＭＣＦの中心軸を通り、かつ、各コアの中心を通らない所定の軸を対称軸として各コアの中心は線対称の位置に配置される。これにより、ＭＣＦ接続時に「極性」を意識することなく、あるＭＣＦの所定の端部を別のＭＣＦのいずれの端部にも接続することが可能になる。なお、本開示のＭＣＦのコア配置が１回の回転対称性を有する場合、すなわち本開示のＭＣＦのコア配置は２回以上の回転対称性を有さない場合、コア以外の「マーカー」を加えなくても、各コアの判別が可能になる。
　また、図２の例ではコア位置のばらつきを考慮していないが、コアの中心位置は所定の格子点から０．５μｍ以内でばらついてもよい。これにより製造トレランスを大きく可能になる。実際のＭＣＦにおいて、内周コアと外周コアがそれぞれ割り当てられる格子点（内周格子点と外周格子点）の位置は、コアの中心それぞれと対応する格子点の位置ずれの二乗誤差の和が最小になるように、正方格子の格子点間隔、向き、および位置を最適化することで求めることができる。
　具体的に、図２に示されたＭＣＦ１００は、中心軸ＡＸに沿って延びるガラスファイバ２００と、該ガラスファイバ２００を覆う樹脂被覆１３０を備える。ガラスファイバ２００は、中心軸ＡＸに沿ってそれぞれ延びる１２個または１６個のコアと、該１２個のコアそれぞれを覆う共通クラッド１２０と、を備える。なお、本明細書において、単に「１２個または１６個のコア」に言及する場合にはコア１１０と記すものとする。
　図２の上段に示された、コア配置の基準となる正方格子８００は、中心軸ＡＸに直交する当該ＭＣＦ１００の断面上に定義される。なお、当該ＭＣＦ１００の断面上において、共通クラッド１２０の外周２１０の形状は、円形である。すなわち、正方格子８００は、隣接コア間の中心間距離Λに一致する格子点間隔を有する正方格子であって４個の内周格子点８１０が最短距離で中心軸ＡＸを取り囲むように該中心軸ＡＸに対して点対称に配置された複数の格子点で構成されている。より具体的には、正方格子８００は、４個の内周格子点８１０と、該４個の内周格子点８１０を取り囲むとともに該４個の内周格子点８１０のいずれかと隣接関係が成立する８個の外周格子点８２０を含む。なお、１２個のコアが配置される場合、４個の内周格子点８１０のいずれとも隣接関係にない非外周格子点８３０にはコアは配置されない。
　例えば、１２個のコアそれぞれは、４個の内周格子点８１０に割り当てられた内周コア１１０Ａ（コア１１０）と、８個の外周格子点８２０に割り当てられた外周コア（コア１１０）のいずれかに属する。４個の内周コア１１０Ａの中心位置それぞれと４個の内周格子点８１０のうち対応する内周格子点との距離は０．５μｍ以下である。一方、８個の外周コアそれぞれは、格子点配置コア１１０Ｂａと格子点非配置コア１１０Ｂｂのいずれかに属する。格子点配置コア１１０Ｂａは、８個の外周格子点８２０のうち対応する外周格子点との距離が０．５μｍ以下となる位置にその中心が配置されたコアである。また、格子点非配置コア１１０Ｂｂは、対応する外周格子点８２０から２μｍ以上の距離Ｄ１の位置にその中心が配置されたコアである。また、１個の内周コア１１０Ａから隣接関係にある２個の外周コアに向かってそれぞれ伸びる２本の線分のなす角度θは、２個の外周コアの双方が格子点配置コア１１０Ｂａである場合、９０［ｄｅｇ］であり、２個の外周コアのうち一方が格子点非配置コア１１０Ｂｂである場合、９０［ｄｅｇ］未満である。格子点非配置コア１１０Ｂｂそれぞれは、４個の内周格子点８１０のうち対応する外周格子点と隣接関係にある特定内周格子点から距離Ｄ３だけ離れた位置にその中心が配置される。すなわち、格子点非配置コア１１０Ｂｂそれぞれは、特定内周格子点を中心とした円周上に配置される。なお、Ｄ３は、（Λ－０．５μｍ）以上（Λ＋０．５μｍ）以下である。格子点非配置コア１１０Ｂｂそれぞれの中心は、対応する外周格子点からの距離Ｄ１よりも該対応する外周格子点と隣接関係にある特定外周格子点（図２の上段に隣接関係が示された外周格子点の対を参照）からの距離が長くなるように配置され、かつ、残りの格子点非配置コア１１０Ｂｂのいずれの中心からも距離Ｄ２だけ離れている。なお、Ｄ２は、Λ＋３μｍ以上である。本明細書では、上述の条件を満たす場合において、格子点非配置コア１１０Ｂｂについても、格子点間の隣接関係と同様に、他のコア、すなわち内周コア１１０Ａや他の外周コアとの隣接関係が維持されるものと定義する。
　図３は、本開示のＭＣＦの第一実施形態および第二実施形態におけるコア配置を示す図である（図３中、「コア配置」と記す）。図３の上段（図３中、「実施形態１」と記す）には、１２個のコアを有するＭＣＦ１００Ａの断面が開示されており、図３の下段（図３中、「実施形態２」と記す）には、１６個のコアを有するＭＣＦ１００Ｂの断面が開示されている。図４は、本開示のＭＣＦの第三実施形態および第四実施形態におけるコア配置を示す図である（図４中、「コア配置」と記す）。図４の上段（図４中、「実施形態３」と記す）には、１２個のコアを有するＭＣＦ１００Ｃの断面が開示されており、図４の下段（図４中、「実施形態４」と記す）には、１２個のコアを有するＭＣＦ１００Ｄの断面が開示されている。また、図５は、本開示のＭＣＦの第五実施形態におけるコア配置を示す図であり、１２個のコアを有するＭＣＦ１００Ｅの断面が開示されている。図３から図５は、視認を容易にするため、コア位置やコアの寸法は実際の縮尺に基づかない模式図である。また、図３から図５のいずれにも、線対称に１２個または１６個のコアが配置されていることが認できるよう、対称軸ＬＡが示されている。
　図３の上段に示されたＭＣＦ１００Ａは、樹脂被覆１３０に取り囲まれたガラスファイバ２００Ａを含む。ガラスファイバ２００Ａは、中心軸ＡＸに沿って延びる１２個のコアと、これら１２個のコアそれぞれを覆う共通クラッド１２０と、を備える。１２個のコアは、割り当てられる格子点の種類によって、４個の内周コア１１０Ａと、８個の外周コアに分類される。また、８個の外周コアは、格子点配置コア１１０Ｂａと、格子点非配置コア１１０Ｂｂに分類される。ＭＣＦ１００Ａの場合、８個の外周コアは、いずれも格子点配置コア１１０Ｂａに分類される。すなわち、ＭＣＦ１００Ａの中心軸ＡＸに直交するガラスファイバ２００Ａの断面上では、図２の上段に示された正方格子８００の格子点のうち、内周格子点８１０上に４個の内周コア１１０Ａが配置され、内周格子点８１０を取り囲む外周格子点８２０上に、それぞれが格子点配置コア１１０Ｂａである８個の外周コアが配置されている。
　一方、図３の下段に示されたＭＣＦ１００Ｂは、樹脂被覆１３０に取り囲まれたガラスファイバ２００Ｂを含む。ガラスファイバ２００Ｂは、中心軸ＡＸに沿って延びる１６個のコアと、これら１６個のコアそれぞれを覆う共通クラッド１２０と、を備える。１６個のコアは、割り当てられる格子点の種類によって、４個の内周コア１１０Ａと、１２個の外周コアに分類される。また、１２個の外周コアは、格子点配置コア１１０Ｂａと、格子点非配置コア１１０Ｂｂに分類される。ＭＣＦ１００Ｂの場合、１２個の外周コアは、いずれも格子点配置コア１１０Ｂａに分類される。すなわち、ＭＣＦ１００Ｂの中心軸ＡＸに直交するガラスファイバ２００Ｂの断面上では、正方格子８００の格子点のうち、内周格子点８１０上に４個の内周コア１１０Ａが配置され、内周格子点８１０を取り囲む外周格子点８２０上に、それぞれが格子点配置コア１１０Ｂａである１２個の外周コアが配置されている。このように、ＭＣＦ１００ＡおよびＭＣＦ１００Ｂは、いずれも２回以上の回転対称性を有する。
　なお、図４の上段に示されたＭＣＦ１００Ｃ、図４の下段に示されたＭＣＦ１００Ｄ、図５に示されたＭＣＦ１００Ｅは、コア配置を除き、図３の上段に示されたＭＣＦ１００Ａと同様の構造を備える。すなわち、ＭＣＦ１００Ｃから１００Ｅは、上記ガラスファイバ２００Ａに対応するガラスファイバ２００Ｃからガラスファイバ２００Ｅと、樹脂被覆１３０とを備える。また、ガラスファイバ２００Ｃからガラスファイバ２００Ｅそれぞれは、中心軸ＡＸに沿って延びる１２個のコアと、これら１２個のコアそれぞれを覆う共通クラッド１２０とを備える。中心軸ＡＸに直交するガラスファイバ２００Ｃからガラスファイバ２００Ｅそれぞれの断面上において、共通クラッド１２０は円形の外周を有する。１２個のコアは、割り当てられる格子点の種類によって、４個の内周コア１１０Ａと、８個の外周コアに分類される。また、８個の外周コアは、格子点配置コア１１０Ｂａと、格子点非配置コア１１０Ｂｂに分類される。ＭＣＦ１００ＣからＭＣＦ１００Ｅのいずれにおいても、格子点非配置コア１１０Ｂｂは、対称軸ＬＡに対して線対称となる位置に配置されており、これらＭＣＦ１００ＣからＭＣＦ１００Ｅそれぞれにおけるコア配置は、中心軸ＡＸを中心とした２回以上の回転対称性を有していない。
　図４の上段に示されたＭＣＦ１００Ｃにおいて、樹脂被覆１３０で取り囲まれたガラスファイバ２００Ｃは、中心軸ＡＸに沿って延びる１２個のコアと、これら１２個のコアそれぞれを覆う共通クラッド１２０とを備える。１２個のコアは、割り当てられる格子点の種類によって、４個の内周コア１１０Ａと、８個の外周コアに分類される。８個の外周コアは、格子点配置コア１１０Ｂａと、格子点非配置コア１１０Ｂｂに分類される。
　ＭＣＦ１００Ｃにおいて、中心軸ＡＸに直交する断面上に設定された正方格子８００の内周格子点８１０上には、４個の内周コア１１０Ａがそれぞれ配置される。このとき、内周格子点８１０と対応する内周コア１１０Ａの中心の距離は０．５μｍ以下である。これら４個の内周コア１１０Ａの周辺に８個の外周コアが配置される。８個の外周コアのうち、６個の外周コアは、格子点配置コア１１０Ｂａとして、それぞれが割り当てられた外周格子点８２０とコア中心との距離が０．５μｍ以下になるように配置される。残る２個の外周コアは、格子点非配置コア１１０Ｂｂとして、図２の下段に示された隣接関係を維持した状態で、それぞれが割り当てられた外周格子点８２０に対してコア中心がずれた状態で配置される。したがって、このＭＣＦ１００Ｃでは、格子点配置コアの数と格子点非配置コアの数の比は、６個対２個である。
　また、ＭＣＦ１００Ｃにおいて、図示されたように、１個の内周コア１１０Ａに対してそれぞれ隣接関係にある１個の格子点配置コア１１０Ｂａと１個の格子点非配置コア１１０Ｂｂそれぞれは、該１個の内周コア１１０Ａを中心として角度θとなるように配置されている。
　図４の下段に示されたＭＣＦ１００Ｄにおいて、中心軸ＡＸに直交する断面上に設定された正方格子８００の内周格子点８１０上には、４個の内周コア１１０Ａがそれぞれ配置される。このとき、内周格子点８１０と対応する内周コア１１０Ａの中心の距離は０．５μｍ以下である。これら４個の内周コア１１０Ａの周辺に８個の外周コアが配置される。８個の外周コアのうち、６個の外周コアは、格子点配置コア１１０Ｂａとして、それぞれが割り当てられた外周格子点８２０とコア中心との距離が０．５μｍ以下になるように配置される。残る２個の外周コアは、格子点非配置コア１１０Ｂｂとして、図２の下段に示された隣接関係を維持した状態で、それぞれが割り当てられた外周格子点８２０に対してコア中心がずれた状態で配置される。したがって、このＭＣＦ１００Ｄにおいても、ＭＣＦ１００Ｃと同様に、格子点配置コアの数と格子点非配置コアの数の比は、６個対２個である。
　図５に示された第五実施形態に係るＭＣＦ１００Ｅも、ＭＣＦ１００ＣおよびＭＣＦ１００Ｄと同様に、中心軸ＡＸに直交する断面上に設定された正方格子の内周格子点８１０上に４個の内周コア１１０Ａがそれぞれ配置され、その周辺に８個の外周コアが配置される。８個の外周コアのうち、４個の外周コアは、格子点配置コア１１０Ｂａとして、それぞれが割り当てられた外周格子点８２０上に配置される。残る４個の外周コアは、格子点非配置コア１１０Ｂｂとして、図２の下段に示された隣接関係を維持した状態で、それぞれが割り当てられた外周格子点８２０に対してコア中心がずれた状態で配置される。したがって、このＭＣＦ１００Ｅでは、格子点配置コアの数と格子点非配置コアの数の比は、４個対４個である。なお、対を成す２個の格子点非配置コア１１０Ｂｂは、対称軸ＬＡに対して線対称となる位置に配置されるが、このＭＣＦ１００Ｅにおけるコア配置は、中心軸ＡＸを中心とした２回以上の回転対称性を有していない。また、線対称に配置された格子点非配置コア１１０Ｂｂの対に関し、第一の対のずれ角はθ１であり、第二の対のずれ角はθ２である。ただし、θ２とθ１は一致する必要はない。
　さらに、８個の外周コアのうち２個の外周コアが格子点非配置コア１１０Ｂｂに設定されたＭＣＦ１００ＣおよびＭＣＦ１００Ｄと比較すると、８個の外周コアのうち４個の外周コアが格子点非配置コア１１０Ｂｂに設定されているＭＣＦ１００Ｅは、これらＭＣＦ１００ＣおよびＭＣＦ１００Ｄよりも非対称性が増大している。
　図６は、本明細書で使用される主な用語として、内周コアの隣接関係、コア周辺の断面構造、並行伝搬と並行伝搬ＸＴ、および対向伝搬ＸＴを説明するための図である。
　（内周コアの隣接関係）
  本明細書において、コア間の隣接関係は、ＭＣＦの断面上に配置された１２個または１６個のコアのうち１個の特定コアに着目したとき、該特定コアに対して最小中心間隔および該最小中心間隔との差が２μｍ以下のコアを、該特定コアに対して隣接関係にあるコアと定義する。特に、図６には、隣接コア間の中心間距離Λに一致した格子点間隔で中心軸ＡＸを取り囲む４個の内周格子点８１０上に配置された４個の内周コア１１０Ａ（コア１１０）について説明する。これら４個の内周コア１１０Ａのうち、正方格子の各辺を構成する内周コア１１０Ａ対は隣接関係にある。一方、正方格子の対角線上に位置する内周コア１１０Ａの対には隣接関係は成立しない。
　（コア周辺の断面構造）
  ＭＣＦ１００Ａから１００Ｅそれぞれにおいて、各コア１１０の周辺の断面構造は、コア１１０の外周を共通クラッド１２０が取り囲んでいる。なお、コア１１０には、内周コア１１０Ａ、格子点配置コア１１０Ｂａ、および格子点非配置コア１１０Ｂｂが含まれる。共通クラッド１２０は、コア１１０に直接接触するよう設けられてもよいが、共通クラッド１２０と、コア１１０と、の間に光学クラッド１２１が設けられてもよい。また、光学クラッド１２１と共通クラッド１２０との間に絶対値の小さなΔｄｅｐを有するディプレスト層１２２が設けられてもよい。なお、光学クラッド１２１は、各コア１１０に対して用意され、共通クラッド１２０の屈折率に対して－０．１％以上０．１％以下の比屈折率差Δ２を有してもよい。ただし、Δ２が負の値である場合、光学クラッド１２１はディプレスト層として機能し、その比屈折率差の絶対値はΔｄｅｐで与えられる。また、ディプレスト層１２２が設けられる場合、該ディプレスト層１２２は、共通クラッド１２０の屈折率に対して－２．０％以上－１．０％未満、－１．０％以上－０．７％未満、－０．７％以上－０．４％未満、または、－０．４％以上０％未満の比屈折率差Δ３を有する。ディプレスト層１２２の比屈折率差の絶対値Δｄｅｐは、０．５％以下または０．３５％以下であってもよい。
　（並行伝搬および並行伝搬ＸＴ）
  図６に示された例では、隣接関係が成立している３本のコア（いずれも同一方向に光を伝搬させる第１コア１１０ａ）が示されている。すなわち、左側コアと中央のコアとの間で隣接関係が成立するとともに、中央のコアと右側コアとの間で隣接関係が成立している。すなわち、隣接関係の成立したコアそれぞれが、同一方向に光を伝搬する状態を「並行伝搬」と記す。この場合、同一方向に光を伝搬させる隣接コア間で通常のＸＴとして並行伝搬ＸＴが発生する。
　（対向伝搬および対向伝搬ＸＴ）
  一方、対向伝搬は、隣接関係が成立している２本のコアで互いに異なる方向に光を伝搬する。すなわち、図６の例では、左側のコアと中央のコアには隣接関係が成立しているが、左側のコアは、第１コア１１０ａとして機能し、中央のコアは、第１コア１１０ａとは異なる方向に光を伝搬させる第２コア１１０ｂとして機能する。これら左側コアと中央のコアとの間で発生する通常のＸＴは通信品質へ影響しにくい。同様に、中央のコアに対して隣接関係が成立している右側のコアは、第１コア１１０ａとして機能し、これら右側のコアと中央のコアとの間で発生する通常のＸＴは通信品質へ影響しにくい。このように、隣接関係が成立しているコアそれぞれが異なる方向に光を伝搬する状態を「対向伝搬」と記す。ただし、いずれも第１コア１１０ａとして機能する左側のコアと右側のコアとの間では、第２コア１１０ｂとして機能する中央のコアを介してＸＴが通信品質に影響する。このように、隣接関係が成立しかつ逆方向へ光を伝搬するコアを介して、同一方向へ光を伝搬するコア間のＸＴを「対向伝搬ＸＴ」と記す。
　なお、以下の説明では図６に示された「並行伝搬」および「対向伝搬」の例を参照ながら説明するが、ファイバ長Ｌ１での隣接関係が成立しているコア（以下、「隣接コア」と記す）間のＸＴ（並行伝搬ＸＴ：ＸＴ＿ｃｏ）をＸＴ＿ｃｏ（Ｌ１）とすると、ＸＴをデシベル値で表す場合、ファイバ長L２での並行伝搬ＸＴは、以下の式（１４）と表せ、距離１０倍でＸＴは１０ｄＢ増える。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000027
　ＸＴをデシベル値で表す場合、例えば、図７に示された対向伝搬の例において、中央のコアを介して右側のコアから左側のコアへのＸＴ（対向伝搬ＸＴ：ＸＴ＿ｃｏｕｎｔｅｒ）は、左側のコアと中央のコアとの間、および、中央のコアと右側のコアとの間の並行伝搬ＸＴであるＸＴ＿ｃｏを用いて、以下の式（１５）と表すことができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000028
　ファイバ長Ｌ１での対向伝搬ＸＴを、ＸＴ＿ｃｏｕｎｔｅｒ（Ｌ１）とすると、ＸＴをデシベル値で表す場合、ファイバ長Ｌ２での対向伝搬ＸＴは、以下の式（１６）と表せ、距離１０倍でＸＴ＿ｃｏｕｎｔｅｒが２０ｄＢ増える。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000029
　所定のコアへの隣接コアからのＸＴ＿ｃｏの合計ＸＴ＿ｃｏ＿ｔｏｔは、所定のコアの隣接コアの数をＮとすると、以下の式（１７）となる。上記式（１７）は隣接コア間のＸＴ＿ｃｏが均一であることを前提としている。隣接コア間のＸＴ＿ｃｏの差異が無視できない場合は、所定のコアへのＮ個の隣接コアからのうちコアｎからのＸＴ＿ｃｏをＸＴ＿ｃｏ（ｎ）とすると合計ＸＴ＿ｃｏ＿ｔｏｔは、以下の式（１８）となる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000030
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000031
　所定のコアへの対向伝搬ＸＴの合計ＸＴ＿ｃｏｕｎｔｅｒ＿ｔｏｔは、所定のコアも「隣接コアの隣接コア（図６に示された対向伝搬の例では、所定のコアを左側のコアとすると、右側のコアに相当）」の数をＭとすると、以下の式（１９）となりそうだが、そうはならず、所定のコア（左側のコア）のＮ個の隣接コア（中央のコア）のうちのコアｎに対しての隣接コア（所定のコアを含む）の数をＫ（ｎ）とすると、ＸＴ＿ｃｏｕｎｔｅｒ＿ｔｏｔは、以下の式（２０）となることを、発明者は発見した。そのため、１２個のコアを有するＭＣＦでは、内周コア群に属する４個のコアのいずれかへのＸＴ＿ｃｏｕｎｔｅｒ＿ｔｏｔは、以下の式（２１）と表すことができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000032
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000033
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000034
　このことから、１２コアＭＣＦで１０ｋｍ伝搬後（ファイバ長１０ｋｍ相当）の対向伝搬ＸＴを－２０ｄＢ（＝－２０ｄＢ／１０ｋｍ）以下にするためには、ファイバ長Ｌ（ｋｍ）換算での隣接コア間の並行伝搬ＸＴ（ＸＴ＿ｃｏ）は、以下の式（２２）を満たせばよく、また、内周コア群に属する４個のコアのいずれかへの隣接関係のある４個のコアからの並行伝搬ＸＴの和は、以下の式（２３）を満たせばよい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000035
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000036
　１２コアＭＣＦでファイバ長１０ｋｍに相当する１０ｋｍ伝搬後の対向伝搬ＸＴを－４０ｄＢ（＝－４０ｄＢ／１０ｋｍ）以下にするには、ファイバ長Ｌ（ｋｍ）換算での隣接コア間の並行伝搬ＸＴ（ＸＴ＿ｃｏ）は、以下の式（２４）を満たせばよく、また、内周コア群に属する４個のコアのいずれかへの隣接関係のある４個のコアからの並行伝搬ＸＴの和は、以下の式（２５）を満たばよい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000037
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000038
　続いて、本開示のＭＣＦに適用可能なプロファイル構造について説明する。図７は、本開示のＭＣＦに適用可能な各コア周辺の屈折率プロファイルを示す図である。なお、特別の断りがない場合、「比屈折率差Δ」は共通クラッドの屈折率に対する比屈折率差を意味するものとする。すなわち、「比屈折率差Δ」は、純シリカガラスの屈折率に対する比屈折率差ではない。
　本開示のＭＣＦにおけるコア構造に関し、コアの屈折率プロファイルやそれに伴う光学特性については、用途に応じて適正な構造を選択することができ、例えば、図７に示されたパターン（Ａ）からパターン（Ｋ）の屈折率プロファイルが適用可能である。なお、図７において、Δは、共通クラッドの屈折率を基準とした比屈折率差であり、ｒは、各コア中心からの動径（ｒａｄｉｕｓ）であり、各コア中心・Δ＝０％を原点Ｏとする局所座標系で示している。構造はコア間で一致していてもよく、また、異なっていてもよい。また、Δｃｏｒｅは、共通クラッドの屈折率に対する各コアの比屈折率差の絶対値を意味し、Δｄｅｐは、ディプレスト層またはディプレスト層として機能する部分の比屈折率差の絶対値を意味する。
　図７に示されたパターン（Ａ）はステップ型の屈折率プロファイル、パターン（Ｂ）はリング型の屈折率プロファイル、パターン（Ｃ）は２重ステップ型の屈折率プロファイル、パターン（Ｄ）はグレーデッド型の屈折率プロファイル、パターン（Ｅ）は裾だれ型の屈折率プロファイルであり、これらは、本開示のＭＣＦにおけるコア構造に適用可能である。さらに、コアの周囲にＤｅｐｒｅｓｓｅｄ型の屈折率プロファイルが設けられたパターン（Ｆ）およびパターン（Ｈ）、コアの周囲にＲａｉｓｅｄ型の屈折率プロファイルが設けられたパターン（Ｇ）、パターン（Ｉ）およびパターン（Ｊ）、コアの周囲にＭａｔｃｈｅｄ型の屈折率プロファイルが設けられたパターン（Ｋ）についても、コア構造に適用可能である。
　パターン（Ａ）のステップ型の屈折率プロファイル以外の屈折率プロファイルにはＥＳＩ（Ｅｑｕｉｖａｌｅｎｔ－ｓｔｅｐ－ｉｎｄｅｘ）近似を用いて，ステップ型で近似した場合のコア半径ｒａやコアのΔ（Δ１）を求めることができる（上記非特許文献２）。
　上記非特許文献２は、コアとクラッドの境界が明瞭な場合には容易に適用できるが、パターン（Ｅ）の裾だれ型の屈折率プロファイルのように，コアとクラッドの境界が不明瞭な場合への適用は難しく、例えばパターン（Ｅ）におけるｒｄをコアの半径と見做して上記非特許文献２の手法をそのまま適用するとＥＳＩ近似が上手くいかない。なお、クラッドは、共通クラッド１２０または光学クラッド１２１を意味する。このような場合、屈折率プロファイルの傾き(∂Δ/∂ｒ）が最も絶対値の大きな負の値とるｒにおけるΔの２／５のΔをとるｒをコア半径ｒａと見做し、上記非特許文献２を適用することが好ましい。このときクラッドの屈折率はｒが、以下の式（２６）で示された、ｒａからｒｄまでの範囲のΔの単純平均、あるいは、以下の式（２７）で示されたｒによる重みづけ平均で求めた値を用いて、上記非特許文献２に基づいた計算でｒａやΔ１を求めることができる。Δ２は，－０．１０％以上０．１０％以下であることが好ましい。製造性が大幅に向上するからである。なお、パターン（Ｆ）およびパターン（Ｈ）における光学クラッドは負の比屈折率差を有しており、実質的に絶対値Δｄｅｐのディプレスト層として機能している。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000039
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000040
　光学クラッド１２１の周囲に該光学クラッド１２１および共通クラッド１２０よりも低い屈折率を有するディプレスト層１２２が設けられてもよい（図７のパターン（Ｋ））。ただし、共通クラッド１２０の屈折率を基準としたディプレスト層１２２の比屈折率差Δ３が－０．５％以下である場合、製造性が大きく劣化するため、Δ３≧－０．４％であればよく、Δ３≧－０．３％であることがより好ましく、Δ３≧－０．２％であることがさらに好ましい。なお、ディプレスト層１２２またはディプレスト層として機能する光学クラッド１２１の比屈折率差の絶対値Δｄｅｐは、製造性の観点から、０．５％以下または０．３５％以下であればよい。
　コアおよびクラッドの材料に関しては、シリカガラスを主成分とするガラス製であることが、低い伝送損失と高い機械信頼性を実現できるため好ましい。コアにはＧｅが添加されていることにより，コアとクラッドの屈折率差が生じていることが好ましい。または、クラッドにＦを添加することにより、コアとクラッドの屈折率差が生じていることが好ましい。コアおよび光学クラッドに微量のＦが添加されることにより、製造性良くＤｅｐｒｅｓｓｅｄ型のプロファイルを実現できるため好ましい。コアやクラッドにＣｌが添加されていてもよい。これによりＯＨ基を低減できるとともにＯＨ基に起因した吸収損失を低減することが可能になる。コアやクラッドに微量のＰが含まれてもよい。これにより一部のガラス合成プロセスにおける製造性を高めることが可能になる。
　なお、図３から図５に示された断面構造を有する本開示のＭＣＦは、樹脂被覆１３０を有し、該樹脂被覆１３０の直径は２５０±１５μｍ、すなわち２３５μｍ以上２６５μｍ以下である。これにより、既存のケーブル化設備などに大きな変更を加えることなく本開示のＭＣＦのケーブル化が可能になる。
　典型的な汎用のＳＭＦにおいて、ガラスファイバ２００の直径に相当するクラッドの最小外径ＣＤの公称値は１２５μｍであり、樹脂被覆１３０の直径の公称値は２４５μｍ以上２５０μｍ程度であるが、被覆細径型のＳＭＦにおいては、樹脂被覆の直径の公称値が１８０μｍ、１９０μｍ、２００μｍのものもみられる。このとき、樹脂被覆１３０の厚みの公称値は、それぞれ２７．５μｍ、３２．５μｍ、３７．５μｍである。樹脂被覆１３０の厚みが薄くなると、砂やほこりなどが被覆表面を傷つけた場合に傷がガラス製のクラッドまで達することで光ファイバの強度が弱くなることがあるため、十分な被覆厚の公称値が望まれる。
　本開示のＭＣＦにおいて、樹脂被覆１３０の直径の公称値が２５０μｍで被覆厚の公称値が２７．５μｍ以上を実現するためには、ＣＤの公称値は１９５μｍ以下であればよい。
　また、樹脂被覆１３０の直径の公称値が２４５μｍで被覆厚の公称値が２７．５μｍ以上を実現するためには、ＣＤの公称値は１９０μｍ以下であればよい。樹脂被覆１３０の直径の公称値が５０μｍで被覆厚の公称値が３２．５μｍ以上を実現するためには、ＣＤの公称値は１８５μｍ以下であればよい。樹脂被覆１３０の直径の公称値が２４５μｍで被覆厚の公称値が３２．５μｍ以上を実現するためには、ＣＤの公称値は１８０μｍ以下であればよい。樹脂被覆１３０の直径の公称値が２５０μｍで被覆厚の公称値が３７．５μｍ以上を実現するためには、ＣＤの公称値は１７５μｍ以下であればよい。さらに、樹脂被覆１３０の直径の公称値が２４５μｍで被覆厚の公称値が３７．５μｍ以上を実現するためには、ＣＤの公称値は１７０μｍ以下であればよい。それぞれの場合において、被覆厚のトレランスは±１５μｍ以下であればよく、より好ましくは±１０μｍ以下である。
　次に、本開示のＭＣＦの他の例として、波長１．５６５μｍまたは波長１．６２５μｍでＸＴや漏洩損失を低減する、双方向伝送に適したＭＣＦについて説明する。なお、波長１.５６５μｍは、Ｃバンド（１．５３０μｍ以上１．５６５μｍ以下）の上限であり、波長１．６２５μｍは、Ｌバンド（１．５６５μｍ以上１．６２５μｍ以下）の上限である。
　非特許文献１は、コア間ＸＴおよび漏洩損失を低減させるため、小さいＭＦＤを有するＭＣＦが開示されている。しかしながら、特許文献１のＭＣＦの双方向伝送への適用は、著しい接続損失の悪化をもたらす。特許文献１は、Ｏバンド（１．２６０μｍ以上１．３６０μｍ以下）での短距離伝送用のＭＣＦが開示されている。しかしながら、特許文献１のＭＣＦの使用は、Ｃバンドなどの長波長帯域のコア間ＸＴの悪化は避けられず、このようなＭＣＦは、ＣバンドやＬバンドでの高密度波長多重伝送に適さない。さらに、特許文献２には、コア間ＸＴや漏洩損失を低減するため、各コア周辺の屈折率プロファイルとして、図７に示されたＤｅｐｒｅｓｓｅｄ型が採用されている。この場合、各コア周辺のディプレスト層の比屈折率差の絶対値を大きくする必要があり、ＭＣＦ母材の製造性が悪い。
　本開示のＭＣＦは、標準的な２５０μｍ±１５μｍ、すなわち２３５μｍ以上２６５μｍ以下の外径の樹脂被覆１３０を有するとともに１２個または１６個のコア１１０を内蔵する。具体的に、本開示のＭＣＦは、中心軸ＡＸに沿ってそれぞれ延びた１２個のコア１１０と、該１２個または１６個のコア１１０それぞれを覆う共通クラッド１２０と、共通クラッド１２０の外周を覆う樹脂被覆１３０と、を備える。中心軸ＡＸに直交する当該ＭＣＦの断面上において、１２個または１６個のコア１１０は、該１２個または１６個のコア１１０から選択された特定のコアに対してそれぞれ隣接関係にあるコア同士の間に隣接関係が成立しないように配置される。さらに、１２個または１６個のコア１１０は、中心軸と交差するとともに該１２個または１６個のコア１１０のいずれの中心も通過しない軸を対称軸ＬＡとして、該１２個または１６個のコア１１０の中心が線対称となるようにそれぞれ配置される。すなわち、本開示のＭＣＦは、図３から図５に示されたいずれかのコア配置を有する。また、各コア周辺の屈折率プロファイルには、図８に示されたパターン（Ａ）からパターン（Ｋ）のいずれも適用可能である。なお、図８のパターン（Ｆ)、パターン（Ｈ)およびパターン（Ｋ)のように、ディプレスト層１２２またはディプレスト層として機能する光学クラッド１２１のみ、または、光学クラッド１２１およびディプレスト層１２２の双方がコア１１０の周辺に設けられた構造では、１個のコアユニットが、コア１１０と該コア１１０に対応したディプレスト層１２２のグループ、または、コア１１０、光学クラッド１２１およびディプレスト層１２２のグループにより構成される。１個のコアユニットは、１個のコア１１０を含み、該１個のコアユニットの中心は、それに含まれる該１個のコア１１０の中心に一致している。なお、以下の説明において、単に「ディプレスト層１２２」に言及する場合は、ディプレスト層だけでなく、実質的にディプレスト層として機能する光学クラッド１２１も含まれているものとする。
　本開示のＭＣＦにおいて、波長１．５５０μｍにおける実効断面積Ａｅｆｆ＿１５５０[μｍ２]は、７０μｍ２以上である。２２ｍ長でのケーブルカットオフ波長λｃｃ［μｍ］は、１．５３０μｍ以下または１．４６０μｍ以下である。共通クラッド１２０の外径は、１４３μｍ以上１９５μｍ以下である。隣接関係にあるコア同士の中心間距離は、２８．５μｍ以上４０μｍ以下である。１２個または１６個のコア１１０それぞれの中心から共通クラッド１２０と樹脂被覆１３０との界面までの最短距離は、２６μｍ以上３５μｍ以下である。波長１．５６５μｍにおいて隣接関係にあるコア間の並行伝搬ＸＴは、１０－３／ｋｍ以下である。波長１．５６５μｍにおいて共通クラッド１２０から樹脂被覆１３０への漏洩損失は、０．０１ｄＢ／ｋｍ以下である。
　以下の説明では、図７に示されたパターン（Ａ）からパターン（Ｋ）のうち、各コア周辺にディプレスト層１２２またはディプレスト層として機能する光学クラッド１２１が設けられたパターン（Ｆ）、パターン（Ｈ）およびパターン（Ｋ）の屈折率プロファイルを有するＭＣＦサンプルについて説明する。ただし、以下に示す種々の条件は、各コア周辺の屈折率プロファイルとして、ディプレスト層が設けられていないグループ、すなわち、パターン（Ａ）からパターン（Ｅ）、パターン（Ｇ）、パターン（Ｉ）、およびパターン（Ｊ）にも当てはまる。具体的には、各コア周辺の屈折率プロファイルとしてディプレスト層が設けられていないグループのいずれかのパターンが適用されたＭＣＦサンプルでは、後述するディプレスト層１２２のパラメータ、すなわち、比屈折率差の絶対値Δｄｅｐは０に設定され、また、ディプレスト層１２２の内側半径ｒｂと外側半径ｒｃはｒｂ＝ｒｃの関係を満たしているものとする。
　図８には、本開示のＭＣＦ係る実施形態のサンプル１からサンプル１２と、比較例のサンプル１からサンプル５の諸元が示されている。図８の表中、実施形態のサンプル２、サンプル４、サンプル６、サンプル８それぞれは、特定の内周コア１１０Ａ、格子点配置コア１１０Ｂａ、および格子点非配置コア１１０Ｂｂの組を含む１２個または１６個のコア１１０を有するＭＣＦであり、各コア周辺の屈折率プロファイルは、図７に示された屈折率プロファイルのパターン（Ｆ）、パターン（Ｈ）、およびパターン（Ｋ）のいずれかである。図８の表中、実施形態のサンプル１、サンプル３、サンプル５、サンプル７、サンプル９からサンプル１２それぞれ、および、比較例のサンプル１からサンプル５は、１２個または１６個のコア１１０が正方格子の各格子点上に配置されたＭＣＦである。比較例のサンプル１において、各コア周辺の屈折率プロファイルは、ディプレスト層のないパターンである。比較例のサンプル２からサンプル５において、各コア周辺の屈折率プロファルは、図７に示された屈折率プロファイルのパターン（Ｆ）、パターン（Ｈ）、およびパターン（Ｋ）のいずれかである。また、実施形態のサンプル７、サンプル８、サンプル１２、および、比較例のサンプル５において、各コア周辺の屈折率プロファイルはパターン（Ｋ）であり、Δ２は０％である。
　図８の表に示されたパラメータのうち、ｒａ［μｍ］は、コア１１０の半径である。ｒｂ［μｍ］は、ディプレスト層１２２の内側半径である。ｒｃ［μｍ］は、ディプレスト層１２２の外側半径である。Ａｅｆｆ＿１５５０［μｍ２］は、波長１．５５０μｍにおける実効断面積である。λｃｃ［μｍ］は、２２ｍ長でのケーブルカットオフ波長である。Δｃｏｒｅ［％］は、共通クラッド１２０の屈折率に対するコア１１０の最大屈折率差である。Δｄｅｐ［％］は、共通クラッド１２０の屈折率に対するディプレスト層１２２の比屈折率差の絶対値である。Λ［μｍ］は、隣接コア間の中心間距離である。ｄ＿ｃоａｔ［μｍ］は、コア１１０から共通クラッド１２０と樹脂被覆１３０の界面までの最短距離である。θ［ｄｅｇ］は、内周格子点８１０上に中心が位置する内周コア１１０Ａと、該内周コア１１０Ａと隣接関係にあるとともに内周コア１１０Ａに対して同じ中心間距離Λを有する格子点配置コア１１０Ｂａおよび格子点非配置コア１１０Ｂｂとの位置関係を示す指標である。更に、θは、内周コア１１０Ａの中心から格子点配置コア１１０Ｂａの中心に向かって延びた線分と、内周コア１１０Ａの中心から格子点非配置コア１１０Ｂｂの中心に向かって延びた線分との成す角度である。ＣＤ［μｍ］は、共通クラッド１２０の最小外径である。ＸＴ＠１．５６５μｍ［１／ｋｍ］は、波長１．５６５μｍでの隣接コア間の並行伝搬ＸＴである。ＸＴ＠１．６２５μｍ［１／ｋｍ］は、波長１．６２５μｍでの隣接コア間の並行伝搬ＸＴである。漏洩損失＠１．５６５μｍ［ｄＢ／ｋｍ］は、波長１．５６５μｍでの漏洩損失である。漏洩損失＠１．６２５μｍ［ｄＢ／ｋｍ］は、波長１．６２５μｍでの漏洩損失である。
　なお、図３および図５において、隣接コア間の中心間距離Λは、全て等しく設定されているが、公称値Λ＿ｎｏｍｉｎａｌから所定の範囲内でばらつきがあってもよい。この場合、製造トレランスを大きくすることが可能になる。同様に、共通クラッド１２０の最小外径ＣＤも、公称値ＣＤ＿ｎｏｍｉｎａｌから所定の範囲内でばらつきがあってもよい。
　以下に、図８に示された実施形態のサンプル１からサンプル４の各諸元に合致する、「Ａｅｆｆの下限」、「望ましいＸＴの範囲」、「隣接コア間の望ましい中心間距離」、「望ましいｄ＿ｃоａｔ」、「許容可能な最小外径ＣＤ」を以下に示す。
　（Ａｅｆｆの下限）
  本開示のＭＣＦの各コアは、波長１．５５０μｍにおいて７０μｍ２以上の実効断面積Ａｅｆｆ＿１５５０を有するのがよい。これにより、非線形干渉に起因する雑音の低減が可能になる。また、本開示のＭＣＦ同士の軸ずれに起因する接続損失の低減も可能になる。
　（望ましいＸＴの範囲）
  本開示のＭＣＦにおいて、いずれかのコアへの隣接コアからの対向伝搬ＸＴの総和が、波長１．５６５μｍでの１０ｋｍ伝搬後でも－２０ｄＢ以下であるのがよい。隣接コア以外からの対向伝搬ＸＴは十分低く無視できるので、これにより、コヒーレント検波（Ｃｏｈｅｒｅｎｔ　Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ）を行う場合にも十分な信号対雑音比ＳＮＲ（Ｓｉｇｎａｌ－ｔｏ－Ｎｏｉｓｅ　Ｒａｔｅ）が実現される。
　また、本開示のＭＣＦにおいて、いずれかのコアへの隣接コアからのＸＴの対向伝搬総和は、使用波長帯での１０ｋｍ伝搬後でも－４０ｄＢ以下であるのがよい。隣接コア以外からの対向伝搬ＸＴは十分低く無視できるので、これにより，強度変調直接検波（ＩＭ－ＤＤ：Ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ　Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ－Ｄｉｒｅｃｔ　Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ）を行う場合にも十分なＳＮＲを実現できる。
　本開示のＭＣＦにおいて、隣接コア間の並行伝搬ＸＴは、波長１．５６５μｍでの１０－３／ｋｍ以下（－３０ｄＢ以下）であるのがよい。これにより、基準となる正方格子状コア配置において１２個または１６個のコアが配置された場合、全ての隣接コアのペアに関して、対向伝搬ＸＴの総和を１０ｋｍの中継器スパンあるいはリンクの伝搬後でも１０－３／ｋｍ（＝－３０ｄＢ）よりも低くすることができる。具体的に、１２個のコアが配置された場合、７×１０－４／ｋｍ未満にでき、１６個のコアが配置された場合、８×１０－４／ｋｍ未満にできる。
　さらに、本開示のＭＣＦにおいて、隣接コア間の並行伝搬ＸＴは、波長１．５６５μｍでの１０－４／ｋｍ以下（－４０ｄＢ以下）であるのが好ましい。これにより、基準となる正方格子状コア配置において、１２個または１６個のコアが配置された場合、全ての隣接コアのペアに関して、隣接コア間の対向伝搬ＸＴの総和を１００ｋｍの中継器スパンあるいはリンクを伝搬後でも１０－３／ｋｍ以下（－３０ｄＢ以下）にすることができる。具体的に、１２個のコアが配置された場合、８×１０－４／ｋｍ未満にでき、１６個のコアが配置された場合、９×１０－４／ｋｍ未満にできる。
　（隣接コア間の望ましい中心間距離）
  波長１．５６５μｍで隣接コア間の並行伝搬ＸＴを１０－３／ｋｍ以下に低減する場合、隣接コア間の中心間距離Λは、以下の式（２８）を満たすのがよい。ここで、ｒａ［μｍ］はコア１１０の半径、ｒｂ［μｍ］はディプレスト層１２２の内側半径、ｒｃ［μｍ］はディプレスト層１２２の外側半径、Ａｅｆｆ＿１５５０[μｍ２]は、波長１．５５０μｍにおける実効断面積、λｃｃ［μｍ］は、２２ｍ長でのケーブルカットオフ波長、Δｄｅｐ［％］は、共通クラッド１２０の屈折率を基準としたディプレスト層１２２の比屈折率差の絶対値であって定義上０以上の値である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000041
　また、波長１．５６５μｍで隣接コア間の並行伝搬ＸＴを１０－４／ｋｍ以下に低減する場合、Λは、以下の式（２９）を満たすのがよい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000042
　波長１．６２５μｍで隣接コア間の並行伝搬ＸＴを１０－３／ｋｍ以下に低減する場合、Λは、以下の式（３０）を満たすのがよい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000043
　さらに、波長１．６２５μｍで隣接コア間の並行伝搬ＸＴを１０－４／ｋｍ以下に低減する場合、Λは、以下の式（３１）を満たすのが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000044
　（望ましいｄ＿ｃоａｔ）
  波長１．５６５μｍにおいて共通クラッド１２０から樹脂被覆１３０への漏洩損失を０．０１ｄＢ／ｋｍ以下に低減する場合、コア中心から共通クラッド１２０の外周面までの最短距離ｄ＿ｃоａｔは、以下の式（３２）を満たすのがよい。なお、共通クラッド１２０の外周面は、共通クラッド１２０と樹脂被覆１３０の界面に相当する。また、最外周コアのｄ＿ｃоａｔ、すなわちｄ＿ｃоａｔの最小値は、一般に外周クラッド厚（ＯＣＴ）と呼ばれるが、本明細書において、ｄ＿ｃоａｔは、各コアについて規定できる値を意味する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000045
　波長１．５６５μｍnにおいて共通クラッド１２０から樹脂被覆１３０への漏洩損失を０．００１ｄＢ／ｋｍ以下に低減する場合、ｄ＿ｃоａｔは、以下の式（３３）を満たすのがよい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000046
　波長１．５６５μｍにおいて共通クラッド１２０から樹脂被覆１３０への漏洩損失を０．０００５ｄＢ／ｋｍ以下に低減する場合、ｄ＿ｃоａｔは、以下の式（３４）を満たすのがよい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000047
　一方、波長１．６２５μｍにおいて共通クラッド１２０から樹脂被覆１３０への漏洩損失を０．０１ｄＢ／ｋｍ以下に低減する場合、ｄ＿ｃоａｔは、以下の式（３５）を満たすのが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000048
　波長１．６２５μｍにおいて共通クラッド１２０から樹脂被覆１３０への漏洩損失を０．００１ｄＢ／ｋｍ以下に低減する場合、ｄ＿ｃоａｔは、以下の式（３６）を満たすのが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000049
　波長１．６２５μｍにおいて共通クラッド１２０から樹脂被覆１３０への漏洩損失を０．０００５ｄＢ／ｋｍ以下に低減する場合、ｄ＿ｃоａｔは、以下の式（３７）を満たすのが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000050
　（許容可能な最小外径ＣＤ）
  波長１．５６５μmで隣接コア間の並行伝搬ＸＴを１０－３／ｋｍ以下に低減するとともに共通クラッド１２０から樹脂被覆１３０への漏洩損失を０．０１ｄＢ／ｋｍ以下に低減する場合、基準となる正方格子状コア配置において、１６個のコアが配置されたＭＣＦにおける最小外径ＣＤは、以下の式（３８）を満たすのがよく、また、１２個のコアが配置されたＭＣＦにおける最小外径ＣＤは、以下の式（３９）を満たすのがよい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000051
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000052
　波長１．５６５μｍで隣接コア間の並行伝搬ＸＴを１０－４／ｋｍ以下に低減するとともに共通クラッド１２０から樹脂被覆１３０への漏洩損失を０．００１ｄＢ／ｋｍ以下に低減する場合、基準となる正方格子状コア配置において、１６個のコアが配置されたＭＣＦにおける最小外径ＣＤは、以下の式（４０）を満たすのがよく、また、１２個のコアが配置されたＭＣＦにおけるＣＤは、以下の式（４１）を満たすのがよい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000053
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000054
　一方、波長１．６２５μｍで隣接コア間の並行伝搬ＸＴを１０－３／ｋｍ以下に低減するとともに共通クラッド１２０から樹脂被覆１３０への漏洩損失を０．０１ｄＢ／ｋｍ以下に低減する場合、基準となる正方格子状コア配置において、１６個のコアが配置されたＭＣＦにおける最小外径ＣＤは、以下の式（４２）を満たすのがよく、また、１２個のコアが配置されたＭＣＦにおける最小外径ＣＤは、以下の式（４３）を満たすのがよい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000055
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000056
　波長１．６２５μｍで隣接コア間の並行伝搬ＸＴを１０－４／ｋｍ以下に低減するとともに共通クラッド１２０から樹脂被覆１３０への漏洩損失を０．００１ｄＢ／ｋｍ以下に低減する場合、基準となる正方格子状コア配置において、１６個のコアが配置されたＭＣＦにおけるＣＤは、以下の式（４４）を満たすのがよく、また、１２個のコアが配置されたＭＣＦにおけるＣＤは、以下の式（４５）を満たすのがよい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000057
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000058
　なお、λｃｃが１．５３０μｍ以下の場合、Ｃバンドでのシングルモード動作が担保できる。λｃｃが１．４６０μｍ以下の場合、Ｓバンドでのシングルモード動作が担保できる。一方、λｃｃが１．２６０μｍよりも長いことで、コアへの光の閉じ込めを強められ、対向伝搬ＸＴや漏洩損失の低減が可能になる。λｃｃが１．３６０μｍよりも長いことで、コアへの光の閉じ込めを更に強められ、更なる対向伝搬ＸＴや漏洩損失の低減が可能になる。
　Δｄｅｐは、０．５％以下であればよい。ディプレスト層１２２と共通クラッド１２０の屈折率差の絶対値を小さくことで、ＭＣＦ母材の製造性を向上させることが可能になる。Δｄｅｐは０．３５％以下であってもよい。ＭＣＦ母材の製造性をさらに向上させることができる。なお、Δｄｅｐの最も好ましい範囲は、０．２０％以下である。
　本開示のＭＣＦを内蔵可能なＭＣＦケーブルにおいて、実装されたＭＣＦの平均曲げ半径の上限値は、０．６０ｍ以下であればよく、より好ましくは０．３０ｍ以下である。この条件は、対向伝搬ＸＴの低減に有効である。また、実装されたＭＣＦの平均曲げ半径の下限値は、０．０６ｍ以上であればよく、より好ましくは０．１０ｍ以上である。この条件は、ケーブル中のＭＣＦの曲げ破断確率の低減に有効である。
　本開示のＭＣＦを内蔵可能なＭＣＦケーブルは，リボンスロット型ケーブルであってもよい。この場合、ＭＣＦの曲げ半径を容易に制御することができ、ＸＴの低減が可能になる。
　本開示のＭＣＦを内蔵可能なＭＣＦケーブルは、間欠接着リボン型ケーブルであってもよい。間欠接着リボンとは、リボンを構成する複数のＭＣＦのうち隣接するＭＣＦ同士が長手方向に沿って一定間隔ごとに接着されたリボンである。この場合、柔軟な間欠接着リボンを螺旋状にねじりながらケーブル内に実装することができる。すなわち、ＭＣＦに小さな曲げ半径を付与しながらケーブル化することで、ＸＴの効果的な低減が可能になる。
　なお、本開示のＭＣＦの特徴量や特性は、以下の方法で測定可能である。実効断面積Ａｅｆｆ＿１５５０は、例えば、ＩＴＵ－Ｔ　Ｇ．６５０．２（０８／２０１５）のＡｐｐｅｎｄｉｘ　ＩＩＩに記載の方法で測定できる。ケーブルカットオフ波長λｃｃは、例えば、ＩＴＵ－Ｔ　Ｇ．６５０．１（１０／２０２０）の６．３節に記載の方法で測定できる。隣接関係にあるコア同士の中心間距離Λは、例えば、屈折ニアフィールド法や横方向干渉法、ＭＣＦ断面の顕微鏡観察画像（透過ニアフィールド法）から測定できる。コアの中心から共通クラッドと樹脂被覆との界面までの最短距離ｄ＿ｃоａｔは、例えば、屈折ニアフィールド法や横方向干渉法、ＭＣＦ断面の顕微鏡観察画像（透過ニアフィールド法）から測定できる。共通クラッドの最小外径ＣＤは、例えば、屈折ニアフィールド法や横方向干渉法、ＭＣＦ断面の顕微鏡観察画像（透過ニアフィールド法）から測定できる。並行伝搬時のＸＴは、非特許文献３に記載の方法で測定できる。漏洩損失は、特許文献３に記載の方法で測定できる。
　上記の式では単位を省略していたが、式（１）から式（１３）において、分子のＡｅｆｆ＿１５５０１／２／λｃｃの項の定数の係数と定数の項が［μｍ］の単位である。すなわち、式（１）から式（１３）は、Λ、ｄ＿ｃоａｔ、ＣＤが［μｍ］単位で表されるときの数式である。
１Ａ、１Ｂ…ＭＣＦケーブル
１００、１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃ、１００Ｄ、１００Ｅ…ＭＣＦ
１１０…コア
１１０Ａ…内周コア
１１０Ｂａ…格子点配置コア
１１０Ｂｂ…格子点非配置コア
１１０ａ…第１コア
１１０ｂ…第２コア
１２０…共通クラッド
１２１…光学クラッド
１２２…ディプレスト層
１３０…樹脂被覆
２００、２００Ａ、２００Ｂ、２００Ｃ、２００Ｅ…ガラスファイバ
２１０…外周
３００、５００…外皮
４００Ａ、４００Ｂ、７００…抗張力線
６００…スロッテッドコア
８００…正方格子
８１０…内周格子点
８２０…外周格子点
８３０…非外周格子点
ＡＸ…中心軸
ＬＡ…対称軸。

Claims (8)

  1. 　中心軸に沿って延びるコアと、前記コアの外周を覆うとともに前記コアの最大屈折率よりも低い屈折率を有するディプレスト層と、をそれぞれ含む１２個または１６個のコアユニットと、
    　前記ディプレスト層の屈折率よりも高い屈折率を有し、前記１２個または１６個のコアユニットそれぞれの外周を覆う共通クラッドと、
    　前記共通クラッドの外周を覆う樹脂被覆と、
    　を備えたマルチコア光ファイバであって、
    　前記中心軸に直交する前記マルチコア光ファイバの断面上において、前記１２個または１６個のコアユニットは、前記１２個または１６個のコアユニットから選択された特定のコアに対してそれぞれ隣接関係にあるコア同士の間に隣接関係が成立しないように配置され、かつ、前記中心軸と交差するとともに前記１２個または１６個のコアユニットのいずれの中心も通過しない軸を対称軸として、前記１２個または１６個のコアユニットの中心が線対称となるようにそれぞれ配置され、
    　前記樹脂被覆の外径は、２５０±１５μｍであり、
    　波長１．５５０μｍにおける実効断面積Ａｅｆｆ＿１５５０[μｍ２]は、７０μｍ２以上であり、
    　２２ｍ長でのケーブルカットオフ波長λｃｃ［μｍ］は、１．５３０μｍ以下または１．４６０μｍ以下であり、
    　前記コアの半径をｒａ［μｍ］、前記ディプレスト層の内側半径をｒｂ［μｍ］、前記ディプレスト層の外側半径をｒｃ［μｍ］、前記共通クラッドの前記屈折率を基準とした前記ディプレスト層の比屈折率差の絶対値をΔｄｅｐ［％］とするとき、前記隣接関係にあるコア同士の中心間距離Λ［μｍ］は、以下の式（１）を満たし、
    　前記コアの中心から前記共通クラッドと前記樹脂被覆との界面までの最短距離ｄ＿ｃоａｔ［μｍ］は、以下の式（２）を満たし、
    　前記共通クラッドが前記１２個のコアユニットそれぞれの外周を取り囲む構成において、前記共通クラッドの最小外径ＣＤ［μｍ］は、１８５μｍ以下、１９０μｍ以下、または１９５μｍ以下であり、さらに、以下の式（３）を満たし、
    　前記共通クラッドが前記１６個のコアユニットそれぞれの外周を取り囲む構成において、前記共通クラッドの前記最小外径ＣＤ［μｍ］は、１９５μｍ以下であり、さらに、以下の式（４）を満たす、
    　マルチコア光ファイバ。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
    Figure JPOXMLDOC01-appb-M000002
    Figure JPOXMLDOC01-appb-M000003
    Figure JPOXMLDOC01-appb-M000004
  2. 　前記中心間距離Λは、以下の式（５）を満たし、
    　前記最短距離ｄ＿ｃоａｔ［μｍ］は、以下の式（６）を満たし、
    　前記共通クラッドが前記１２個のコアユニットそれぞれの外周を取り囲む構成において、前記共通クラッドの前記最小外径ＣＤ［μｍ］は、以下の式（７）を満たす、
    　請求項１に記載のマルチコア光ファイバ。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-M000005
    Figure JPOXMLDOC01-appb-M000006
    Figure JPOXMLDOC01-appb-M000007
  3. 　前記中心間距離Λ［μｍ］は、以下の式（８）を満たし、
    　前記最短距離ｄ＿ｃоａｔ［μｍ］は、以下の式（９）を満たし、
    　前記共通クラッドが前記１２個のコアユニットそれぞれの外周を取り囲む構成において、前記共通クラッドの前記最小外径ＣＤ［μｍ］は、以下の式（１０）を満たす、
    　請求項１に記載のマルチコア光ファイバ。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-M000008
    Figure JPOXMLDOC01-appb-M000009
    Figure JPOXMLDOC01-appb-M000010
  4. 　前記中心間距離Λ［μｍ］は、以下の式（１１）を満たし、
    　前記最短距離ｄ＿ｃоａｔ［μｍ］は、以下の式（１２）を満たし、
    　前記共通クラッドが前記１２個のコアユニットそれぞれの外周を取り囲む構成において、前記共通クラッドの前記最小外径ＣＤ［μｍ］は、以下の式（１３）を満たす、
    　請求項１に記載のマルチコア光ファイバ。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-M000011
    Figure JPOXMLDOC01-appb-M000012
    Figure JPOXMLDOC01-appb-M000013
  5. 　前記Δｄｅｐは、０．５％以下または０．３５％以下である、
    　請求項１に記載のマルチコア光ファイバ。
  6. 　請求項１に記載のマルチコア光ファイバが、平均曲げ半径０．０６ｍ以上０．６ｍ以下の状態で実装されたマルチコア光ファイバケーブル。
  7. 　中心軸に沿ってそれぞれ延びた１２個または１６個のコアと、
    　前記１２個または１６個のコアそれぞれの外周を覆う共通クラッドと、
    　前記共通クラッドの外周を覆う樹脂被覆と、
    　を備えたマルチコア光ファイバであって、
    　前記中心軸に直交する前記マルチコア光ファイバの断面上において、前記１２個または１６個のコアは、前記１２個または１６個のコアから選択された特定のコアに対してそれぞれ隣接関係にあるコア同士の間に隣接関係が成立しないように配置され、かつ、前記中心軸と交差するとともに前記１２個または１６個のコアのいずれの中心も通過しない軸を対称軸として、前記１２個または１６個のコアの中心が線対称となるようにそれぞれ配置され、
    　前記樹脂被覆の外径は、２５０±１５μｍであり、
    　波長１．５５０μｍにおける実効断面積Ａｅｆｆ＿１５５０[μｍ２]は、７０μｍ２以上であり、
    　２２ｍ長でのケーブルカットオフ波長λｃｃ［μｍ］は、１．５３０μｍ以下または１．４６０μｍ以下であり、
    　前記共通クラッドの外径は、１４３μｍ以上１９５μｍ以下であり、
    　前記隣接関係にあるコア同士の中心間距離は、２８．５μｍ以上４０μｍ以下であり、
    　前記１２個または１６個のコアそれぞれの中心から前記共通クラッドと前記樹脂被覆との界面までの最短距離は、２６μｍ以上３５μｍ以下であり、
    　波長１．５６５μｍにおいて前記隣接関係にあるコア間の並行伝搬クロストークは、１０－３／ｋｍ以下であり、
    　波長１．５６５μｍにおいて前記共通クラッドから前記樹脂被覆への漏洩損失は、０．０１ｄＢ／ｋｍ以下である、
    　マルチコア光ファイバ。
  8. 　請求項７に記載のマルチコア光ファイバが、平均曲げ半径０．０６ｍ以上０．６ｍ以下の状態で実装されたマルチコア光ファイバケーブル。
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