JP3148303B2 - 耐熱耐真空用光学繊維束の製造方法 - Google Patents
耐熱耐真空用光学繊維束の製造方法Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、極めて高温または真空
の条件下においても使用可能な耐熱耐真空用光学繊維束
の製造方法に関する。
の条件下においても使用可能な耐熱耐真空用光学繊維束
の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】コア及びクラッド部を有してなる光学繊
維素線を用い、これを光軸方向を揃えて多数束ねて、光
の伝送を目的としたものは、イメージガイド、ライトガ
イドなどと呼ばれる。これらは医療用の内視鏡や、狭い
ところの照明、光モニター、光センサーなどに用いら
れ、光学機械、装置やその他の精密機械、装置等の重要
な個別光学部品となっており、その応用分野は非常に幅
広いものとなっている。これらに用いられる光学繊維束
としては、端部に固定部を形成し、中間部に可撓部を形
成したものが用いられている。ところで、こうした端部
の固定部は、主に有機系または無機系の接着剤により固
定することにより形成されており、有機系の接着剤を使
用したものとして例えば、特開昭５５−１１１９０８号
公報、特開昭６０−２６２１０５号公報等に記載の方
法、また無機系の接着剤、特にガラスを使用したものと
して例えば、特開昭５５−６５９０７号公報、特開平１
−１１４８０４号公報に提案される方法等が知られてい
る。
維素線を用い、これを光軸方向を揃えて多数束ねて、光
の伝送を目的としたものは、イメージガイド、ライトガ
イドなどと呼ばれる。これらは医療用の内視鏡や、狭い
ところの照明、光モニター、光センサーなどに用いら
れ、光学機械、装置やその他の精密機械、装置等の重要
な個別光学部品となっており、その応用分野は非常に幅
広いものとなっている。これらに用いられる光学繊維束
としては、端部に固定部を形成し、中間部に可撓部を形
成したものが用いられている。ところで、こうした端部
の固定部は、主に有機系または無機系の接着剤により固
定することにより形成されており、有機系の接着剤を使
用したものとして例えば、特開昭５５−１１１９０８号
公報、特開昭６０−２６２１０５号公報等に記載の方
法、また無機系の接着剤、特にガラスを使用したものと
して例えば、特開昭５５−６５９０７号公報、特開平１
−１１４８０４号公報に提案される方法等が知られてい
る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来公知の光
学繊維束端部固定用接着剤は、上記した公報等に記載さ
れるように、有機系接着剤ではその耐熱温度はエポキシ
系接着剤で１５０℃程度、ポリイミド樹脂系接着剤で３
００℃程度であり、より高温における使用には適さない
ものであった。また、耐真空の使用に際しても、有機系
接着剤を用いた場合、樹脂の接着反応プロセスで空隙が
生じ気密性があまり良くないこと、及び真空化の際にガ
スが発生して真空化に時間がかかること、等の問題を生
じていた。無機系接着剤、特にガラスを接着剤として使
用したものは、接着部の気密性が良く、ガスの発生もな
いため、耐真空の使用に際しては良好に適用できる。し
かし、接着剤として使用されるガラスが低融点ガラスで
あるために、その耐熱温度は有機系接着剤と同じく３０
０℃程度しかなく、より高温での使用には適さないとい
う問題があった。
学繊維束端部固定用接着剤は、上記した公報等に記載さ
れるように、有機系接着剤ではその耐熱温度はエポキシ
系接着剤で１５０℃程度、ポリイミド樹脂系接着剤で３
００℃程度であり、より高温における使用には適さない
ものであった。また、耐真空の使用に際しても、有機系
接着剤を用いた場合、樹脂の接着反応プロセスで空隙が
生じ気密性があまり良くないこと、及び真空化の際にガ
スが発生して真空化に時間がかかること、等の問題を生
じていた。無機系接着剤、特にガラスを接着剤として使
用したものは、接着部の気密性が良く、ガスの発生もな
いため、耐真空の使用に際しては良好に適用できる。し
かし、接着剤として使用されるガラスが低融点ガラスで
あるために、その耐熱温度は有機系接着剤と同じく３０
０℃程度しかなく、より高温での使用には適さないとい
う問題があった。
【０００４】この耐熱性の問題に関し、光学繊維素線と
して石英系光学繊維を使用し、接着剤として有機バイン
ダー中に無機成分を溶かし込んだものを用いることによ
り耐熱使用温度を８００℃という非常な高温に高める方
法が知られている。しかしながらこの方法は、接着プロ
セスにおいて、接着後熱処理することにより有機成分を
取り除いてしまうので、樹脂の接着剤の場合と同様に空
隙を生じ、気密性が良くないと共に、接着力が弱いの
で、接着部分が脆くなってしまうなどの欠点がある。ま
た、光学繊維素線として石英系光学繊維を使用している
ために、コスト面で非常に高価なものとなっている。さ
らに、上記公開公報等にみられるように、ガラスを接着
剤として使用した場合の作製方法に関しては、光学繊維
束端末部を溶融低融点ガラス中に浸漬して融着する方法
が知られている。しかし、こう方法では光学繊維束端末
部に多量のガラスが付着して膨らんでしまうと共に、す
ぐに固化してしまうので、端末部固定用の金属等のパイ
プ中に光学繊維束を引き込むことはかなり困難である。
本発明はこのような従来技術の諸問題に鑑みてなされた
ものであり、光学繊維束端部の気密性とより高温の耐熱
性を兼ね備えた耐熱耐真空用光学繊維束の製造方法を提
供することを目的とする。
して石英系光学繊維を使用し、接着剤として有機バイン
ダー中に無機成分を溶かし込んだものを用いることによ
り耐熱使用温度を８００℃という非常な高温に高める方
法が知られている。しかしながらこの方法は、接着プロ
セスにおいて、接着後熱処理することにより有機成分を
取り除いてしまうので、樹脂の接着剤の場合と同様に空
隙を生じ、気密性が良くないと共に、接着力が弱いの
で、接着部分が脆くなってしまうなどの欠点がある。ま
た、光学繊維素線として石英系光学繊維を使用している
ために、コスト面で非常に高価なものとなっている。さ
らに、上記公開公報等にみられるように、ガラスを接着
剤として使用した場合の作製方法に関しては、光学繊維
束端末部を溶融低融点ガラス中に浸漬して融着する方法
が知られている。しかし、こう方法では光学繊維束端末
部に多量のガラスが付着して膨らんでしまうと共に、す
ぐに固化してしまうので、端末部固定用の金属等のパイ
プ中に光学繊維束を引き込むことはかなり困難である。
本発明はこのような従来技術の諸問題に鑑みてなされた
ものであり、光学繊維束端部の気密性とより高温の耐熱
性を兼ね備えた耐熱耐真空用光学繊維束の製造方法を提
供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明の耐熱耐真空用光学繊維束の製造方法は、その組成が
ＴｅＯ 2 ２０．０〜３０．０重量％、Ｂｉ 2 Ｏ 3 １
２．０〜３０．０重量％、ＧｅＯ 2 １３．０〜２３．
０％及びＰｂＯ １５．０〜３５．０重量％並びにＬａ
2 Ｏ 3 ５．０〜１２．０重量％又はＮｂ 2 Ｏ 5 ８．
０〜２０．０重量％であるガラスを接着ガラスとし、コ
ア及びクラツド部を有してなる光学繊維素線を束ね、該
光学繊維束の端部の上に接着ガラスを載置した状態で加
熱して該接着ガラスを光学繊維束中に浸透融着させるこ
とにより該光学繊維束の端部を密に融着し、続いて融着
した該接着ガラスを結晶化処理することにより耐熱性を
高めることを特徴とする。本発明において、上記コア及
びクラッドを有してなる光学繊維素線としては、そのガ
ラス転移温度（Ｔｇ）が５００℃を越え、ガラス軟化温
度（Ｔｓ）が７００℃を越えるガラス組成物からなるも
のを特に好ましいものとして挙げることができる。本発
明における上記接着ガラスとしては、７００℃以下の温
度において融着し、５００℃〜７００℃の温度で良好に
結晶化すると共に、ガラス屈伏温度（Ａｔ）が４００℃
以上であるものが特に好ましい。
明の耐熱耐真空用光学繊維束の製造方法は、その組成が
ＴｅＯ 2 ２０．０〜３０．０重量％、Ｂｉ 2 Ｏ 3 １
２．０〜３０．０重量％、ＧｅＯ 2 １３．０〜２３．
０％及びＰｂＯ １５．０〜３５．０重量％並びにＬａ
2 Ｏ 3 ５．０〜１２．０重量％又はＮｂ 2 Ｏ 5 ８．
０〜２０．０重量％であるガラスを接着ガラスとし、コ
ア及びクラツド部を有してなる光学繊維素線を束ね、該
光学繊維束の端部の上に接着ガラスを載置した状態で加
熱して該接着ガラスを光学繊維束中に浸透融着させるこ
とにより該光学繊維束の端部を密に融着し、続いて融着
した該接着ガラスを結晶化処理することにより耐熱性を
高めることを特徴とする。本発明において、上記コア及
びクラッドを有してなる光学繊維素線としては、そのガ
ラス転移温度（Ｔｇ）が５００℃を越え、ガラス軟化温
度（Ｔｓ）が７００℃を越えるガラス組成物からなるも
のを特に好ましいものとして挙げることができる。本発
明における上記接着ガラスとしては、７００℃以下の温
度において融着し、５００℃〜７００℃の温度で良好に
結晶化すると共に、ガラス屈伏温度（Ａｔ）が４００℃
以上であるものが特に好ましい。
【０００６】本発明者等は、従来法の諸欠点を改良すべ
く種々考察・研究を重ねた結果、融着温度で変形するこ
となく、しかも５００℃の高温で使用できる光学繊維束
を用いること、７００℃以下で融着し５００℃で使用で
き、しかも光学繊維束の間に十分に浸透するような接着
ガラスで融着後これを結晶化すれば、空隙等なく気密に
融着できた耐熱耐真空性光学繊維束が得られると考え、
このような特性を有する接着ガラスの組成を開発し、本
発明に達成できた。
く種々考察・研究を重ねた結果、融着温度で変形するこ
となく、しかも５００℃の高温で使用できる光学繊維束
を用いること、７００℃以下で融着し５００℃で使用で
き、しかも光学繊維束の間に十分に浸透するような接着
ガラスで融着後これを結晶化すれば、空隙等なく気密に
融着できた耐熱耐真空性光学繊維束が得られると考え、
このような特性を有する接着ガラスの組成を開発し、本
発明に達成できた。
【０００７】本発明のコアとクラッド部を有してなる光
学繊維素線としては、そのガラス転移温度（Ｔｇ）が５
００℃より高く、そのガラス軟化温度（Ｔｓ）は７００
℃をこえる温度であるガラスからなるものを使用する。
ガラス転移温度（Ｔｇ）が５００℃より高いので、５０
０℃においても軟化変形は防止でき、５００℃の高温に
おける長期間の使用にも耐え得る。また、本発明におけ
る接着ガラスによる融着温度は７００℃を越えることは
ないので、軟化温度（Ｔｓ）が７００℃を越える光学繊
維素線であれば、融着時に軟化変形することがない。本
発明の光学繊維素線としては上記の特性を満足できるも
のであれば、いずれでもよいが、例えばＳｉＯ2 系ガラ
ス、ＳｉＯ2 −Ｂ2 Ｏ3 系ガラス、ＧｅＯ2 系ガラス、
Ｐ2 Ｏ5 系ガラスを主成分とするもの、これらに更に数
種類の修飾酸化物を加えた組成のもの等が挙げられる。
学繊維素線としては、そのガラス転移温度（Ｔｇ）が５
００℃より高く、そのガラス軟化温度（Ｔｓ）は７００
℃をこえる温度であるガラスからなるものを使用する。
ガラス転移温度（Ｔｇ）が５００℃より高いので、５０
０℃においても軟化変形は防止でき、５００℃の高温に
おける長期間の使用にも耐え得る。また、本発明におけ
る接着ガラスによる融着温度は７００℃を越えることは
ないので、軟化温度（Ｔｓ）が７００℃を越える光学繊
維素線であれば、融着時に軟化変形することがない。本
発明の光学繊維素線としては上記の特性を満足できるも
のであれば、いずれでもよいが、例えばＳｉＯ2 系ガラ
ス、ＳｉＯ2 −Ｂ2 Ｏ3 系ガラス、ＧｅＯ2 系ガラス、
Ｐ2 Ｏ5 系ガラスを主成分とするもの、これらに更に数
種類の修飾酸化物を加えた組成のもの等が挙げられる。
【０００８】本発明の特徴とする接着ガラスとしては、
融着温度における光学繊維の変形を抑えるために、７０
０℃以下の温度において良好に融着し、且つ５００℃の
耐熱性を達成するため、そのガラス屈伏温度（Ａｔ）が
４００℃以上のものを使用する。この理由は、通常結晶
化ガラスと呼ばれるものの耐熱温度は、結晶化処理時の
最高処理温度までに限定されるからであり、本発明では
５００℃をこえる温度で良好に結晶化する接着ガラスを
使用する。そして、接着ガラスの屈伏温度（Ａｔ）が４
００℃未満であると、その結晶化処理温度が５００℃未
満となってしまうため、そのガラス屈伏温度（Ａｔ）は
４００℃以上のものを使用する。
融着温度における光学繊維の変形を抑えるために、７０
０℃以下の温度において良好に融着し、且つ５００℃の
耐熱性を達成するため、そのガラス屈伏温度（Ａｔ）が
４００℃以上のものを使用する。この理由は、通常結晶
化ガラスと呼ばれるものの耐熱温度は、結晶化処理時の
最高処理温度までに限定されるからであり、本発明では
５００℃をこえる温度で良好に結晶化する接着ガラスを
使用する。そして、接着ガラスの屈伏温度（Ａｔ）が４
００℃未満であると、その結晶化処理温度が５００℃未
満となってしまうため、そのガラス屈伏温度（Ａｔ）は
４００℃以上のものを使用する。
【０００９】また、一般にコア及びクラッドを有してな
る光学繊維は、主成分がＳｉＯ2 系またはＳｉＯ2 −Ｂ
2 Ｏ3 系のガラス組成であるため、同じガラス組成物系
の接着ガラスを使用した場合、接着処理時に光学繊維と
接着ガラスが融合して溶け合ってしまうので、接着ガラ
スが浸透しにくくなる。そこで、本発明の接着ガラスの
組成としては、光学繊維束への浸透融着性に富むＴｅＯ
2 系ガラスが好ましく、例えば以下に例示するような組
成が特に好ましい。すなわちその組成が、ＴｅＯ2 ２
０．０〜３０．０重量％、Ｂｉ2 Ｏ3 １２．０〜３
０．０重量％、ＧｅＯ2 １３．０〜２３．０％及びＰ
ｂＯ １５．０〜３５．０重量％並びにＬａ2 Ｏ3
５．０〜１２．０重量％又はＮｂ2 Ｏ5 ８．０〜２０．
０重量％であるようなガラスが挙げられる。この組成の
範囲限定の根拠は以下のとおりである。
る光学繊維は、主成分がＳｉＯ2 系またはＳｉＯ2 −Ｂ
2 Ｏ3 系のガラス組成であるため、同じガラス組成物系
の接着ガラスを使用した場合、接着処理時に光学繊維と
接着ガラスが融合して溶け合ってしまうので、接着ガラ
スが浸透しにくくなる。そこで、本発明の接着ガラスの
組成としては、光学繊維束への浸透融着性に富むＴｅＯ
2 系ガラスが好ましく、例えば以下に例示するような組
成が特に好ましい。すなわちその組成が、ＴｅＯ2 ２
０．０〜３０．０重量％、Ｂｉ2 Ｏ3 １２．０〜３
０．０重量％、ＧｅＯ2 １３．０〜２３．０％及びＰ
ｂＯ １５．０〜３５．０重量％並びにＬａ2 Ｏ3
５．０〜１２．０重量％又はＮｂ2 Ｏ5 ８．０〜２０．
０重量％であるようなガラスが挙げられる。この組成の
範囲限定の根拠は以下のとおりである。
【００１０】ＴｅＯ2 は、本発明に係る接着ガラスとし
ての特徴的な成分であり、ＳｉＯ2 系またはＳｉＯ2 −
Ｂ2 Ｏ3 系の光学繊維との接着処理時の浸透融着性を増
すと共に、ガラスの網目を構成する成分である。しか
し、存在量が２０．０重量％未満ではガラスが非常に不
安定となり、３０．０重量％を越えると目的とする熱的
特性が得られなくなるので、上記の範囲とすることが好
ましい。Ｂｉ2 Ｏ3 は、ＴｅＯ2 と同様にガラスの網目
を構成する成分であり、ガラスの低溶融化に有効な成分
である。しかし、その量が１２．０重量％によ少ないと
ガラスが不安定となり、３０．０重量％より多くなる
と、ガラスの屈伏温度（Ａｔ）の低下をもたらすので、
上記の範囲とすることが好ましい。ＧｅＯ2 もＴｅ
Ｏ2 、Ｂｉ2 Ｏ3 と共にガラスの網目を構成する成分で
あるが、その量が１３．０重量％より少ないとガラスが
不安定となり、２３．０重量％より多くなると化学的耐
久性を悪くするので上記の範囲内とすることが好まし
い。ＰｂＯは、ガラスの低温溶融化に有効な成分であ
る。しかし、１５．０重量％より少ないとその効果が少
なく、３５．０重量％を越えると接着処理時の浸透融着
性を悪くしてしまうので、その範囲内とする。Ｌａ2 Ｏ
3 は、ガラスの化学的耐久性の向上、結晶化処理温度の
上昇に有効な成分である。しかし、１２．０重量％より
多くなると、ガラスが得られない。Ｎｂ2 Ｏ5 は、Ｌａ
2 Ｏ3と同様の特性を持つが、２０．０重量％より多く
なると、やはりガラスが得られない。但し７００℃以下
の温度において融着し、５００℃〜７００℃の温度で良
好に結晶化すると共に、ガラス屈伏温度（Ａｔ）が４０
０℃以上である範囲において、上記成分の一部をＬｉ、
Ｎａ、Ｋ、Ｃｓ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｚｎ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｔ
ｉ、Ｙ、Ｚｒ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｓｂ、Ｔｌ、Ａｓ、
Ａｌ、Ｇｄ、Ｙｂ、Ｔａ、Ｗ、Ｐ等の酸化物成分で置換
させてもよい。
ての特徴的な成分であり、ＳｉＯ2 系またはＳｉＯ2 −
Ｂ2 Ｏ3 系の光学繊維との接着処理時の浸透融着性を増
すと共に、ガラスの網目を構成する成分である。しか
し、存在量が２０．０重量％未満ではガラスが非常に不
安定となり、３０．０重量％を越えると目的とする熱的
特性が得られなくなるので、上記の範囲とすることが好
ましい。Ｂｉ2 Ｏ3 は、ＴｅＯ2 と同様にガラスの網目
を構成する成分であり、ガラスの低溶融化に有効な成分
である。しかし、その量が１２．０重量％によ少ないと
ガラスが不安定となり、３０．０重量％より多くなる
と、ガラスの屈伏温度（Ａｔ）の低下をもたらすので、
上記の範囲とすることが好ましい。ＧｅＯ2 もＴｅ
Ｏ2 、Ｂｉ2 Ｏ3 と共にガラスの網目を構成する成分で
あるが、その量が１３．０重量％より少ないとガラスが
不安定となり、２３．０重量％より多くなると化学的耐
久性を悪くするので上記の範囲内とすることが好まし
い。ＰｂＯは、ガラスの低温溶融化に有効な成分であ
る。しかし、１５．０重量％より少ないとその効果が少
なく、３５．０重量％を越えると接着処理時の浸透融着
性を悪くしてしまうので、その範囲内とする。Ｌａ2 Ｏ
3 は、ガラスの化学的耐久性の向上、結晶化処理温度の
上昇に有効な成分である。しかし、１２．０重量％より
多くなると、ガラスが得られない。Ｎｂ2 Ｏ5 は、Ｌａ
2 Ｏ3と同様の特性を持つが、２０．０重量％より多く
なると、やはりガラスが得られない。但し７００℃以下
の温度において融着し、５００℃〜７００℃の温度で良
好に結晶化すると共に、ガラス屈伏温度（Ａｔ）が４０
０℃以上である範囲において、上記成分の一部をＬｉ、
Ｎａ、Ｋ、Ｃｓ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｚｎ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｔ
ｉ、Ｙ、Ｚｒ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｓｂ、Ｔｌ、Ａｓ、
Ａｌ、Ｇｄ、Ｙｂ、Ｔａ、Ｗ、Ｐ等の酸化物成分で置換
させてもよい。
【００１１】本発明においては光学繊維素線を束ねた光
学繊維束を上記したような接着ガラスで融着し、次に該
接着ガラスを結晶化する。単に融着するのみではなく、
結晶化することによりガラスのままでは、ガラス転移温
度（Ｔｇ）までの耐熱性しか得られなかった融着部に、
更に高温度の耐熱性を持たせることができるいう効果が
得られる。すなわち、本発明においては、結晶化処理に
より、接着ガラスのガラス転移温度（Ｔｇ）より１００
℃以上高い温度の耐熱性を持たせることができた。本発
明における融着の条件は、光学繊維束の軟化変形を抑え
るため、７００℃以下の温度として、具体的な手段とし
ては、後記する実施例で示すように、光学繊維束の上部
に接着ガラスを載置した状態で外部から加熱し、融解し
た接着ガラスが自重により光学繊維束の間に入り込むの
を利用する方法がある。また、本発明における結晶化の
条件は、５００℃の耐熱性を持たせるため、また光学繊
維束の軟化変形を抑えるため、５００〜７００℃の間の
温度とし、この間で接着ガラスが最適に結晶化する温度
で行なう。
学繊維束を上記したような接着ガラスで融着し、次に該
接着ガラスを結晶化する。単に融着するのみではなく、
結晶化することによりガラスのままでは、ガラス転移温
度（Ｔｇ）までの耐熱性しか得られなかった融着部に、
更に高温度の耐熱性を持たせることができるいう効果が
得られる。すなわち、本発明においては、結晶化処理に
より、接着ガラスのガラス転移温度（Ｔｇ）より１００
℃以上高い温度の耐熱性を持たせることができた。本発
明における融着の条件は、光学繊維束の軟化変形を抑え
るため、７００℃以下の温度として、具体的な手段とし
ては、後記する実施例で示すように、光学繊維束の上部
に接着ガラスを載置した状態で外部から加熱し、融解し
た接着ガラスが自重により光学繊維束の間に入り込むの
を利用する方法がある。また、本発明における結晶化の
条件は、５００℃の耐熱性を持たせるため、また光学繊
維束の軟化変形を抑えるため、５００〜７００℃の間の
温度とし、この間で接着ガラスが最適に結晶化する温度
で行なう。
【００１２】図を参照して本発明の方法をより詳細に説
明する。図１の（ａ）に示すように、金属パイプ１中に
光学繊維素線の束を挿入し、パイプ１より出た光学繊維
束端末部を切断して端面を平面にそろえる。次に同図
（ｂ）に示すように金属パイプより光学繊維束２を接着
ガラス３を載置するに充分な長さに引き出し、同図の
（ｃ）に示すように接着ガラス３を載置し、これを同図
の（ｄ）に示すように加熱炉４内にセットする。ヒータ
ー５により７００℃以下の温度で一定時間加熱すること
により、接着ガラス３を光学繊維束２中に浸透融着させ
る。引き続き炉温を５００〜７００℃の間の温度に下げ
て一定時間保持することにより、光学繊維束２中に浸透
した接着ガラスを結晶化処理する。この結晶化処理後、
さらに低温、例えば２００℃程度まで徐冷して加熱部よ
り取り出す。同図の（ｅ）に示すように、以上で得られ
た接着部６により固定された光学繊維束固定部を、矢印
の部分において接着処理部の一部を切断し、切断面を光
学研磨して同図の（ｆ）に示す光導杆とする。
明する。図１の（ａ）に示すように、金属パイプ１中に
光学繊維素線の束を挿入し、パイプ１より出た光学繊維
束端末部を切断して端面を平面にそろえる。次に同図
（ｂ）に示すように金属パイプより光学繊維束２を接着
ガラス３を載置するに充分な長さに引き出し、同図の
（ｃ）に示すように接着ガラス３を載置し、これを同図
の（ｄ）に示すように加熱炉４内にセットする。ヒータ
ー５により７００℃以下の温度で一定時間加熱すること
により、接着ガラス３を光学繊維束２中に浸透融着させ
る。引き続き炉温を５００〜７００℃の間の温度に下げ
て一定時間保持することにより、光学繊維束２中に浸透
した接着ガラスを結晶化処理する。この結晶化処理後、
さらに低温、例えば２００℃程度まで徐冷して加熱部よ
り取り出す。同図の（ｅ）に示すように、以上で得られ
た接着部６により固定された光学繊維束固定部を、矢印
の部分において接着処理部の一部を切断し、切断面を光
学研磨して同図の（ｆ）に示す光導杆とする。
【００１３】図２に本発明の別の製法を示す。同図の
（ｇ）は、前記の図１の（ａ）と同じにした状態を示し
ている。次に同図の（ｈ）に示すように光学繊維素線の
束を積めた金属パイプ１より一回り大きい金属等のパイ
プ７を被せて、接着ガラス３を載置するに充分な長さを
確保できるように固定する。同図の（ｉ）に示すように
上部に接着ガラス３を載置し、以下図１の（ｄ）〜
（ｆ）と同じ工程である（ｊ）〜（ｌ）を経て、光導杵
とする。図２の方法によれば光学繊維束外周部の断線が
抑えられるために、更に透光性の良好な光導杆とするこ
とができる。
（ｇ）は、前記の図１の（ａ）と同じにした状態を示し
ている。次に同図の（ｈ）に示すように光学繊維素線の
束を積めた金属パイプ１より一回り大きい金属等のパイ
プ７を被せて、接着ガラス３を載置するに充分な長さを
確保できるように固定する。同図の（ｉ）に示すように
上部に接着ガラス３を載置し、以下図１の（ｄ）〜
（ｆ）と同じ工程である（ｊ）〜（ｌ）を経て、光導杵
とする。図２の方法によれば光学繊維束外周部の断線が
抑えられるために、更に透光性の良好な光導杆とするこ
とができる。
【００１４】
実施例１ 光学繊維素線として、コアが〔ＳｉＯ2 ３４重量％、Ｂ
2 Ｏ3 １８重量％、ＢａＯ ３４重量％、残部：その他
微量成分〕の組成で、屈折率（ｎｄ）１．６０３、ガラ
ス軟化温度（Ｔｓ）７５０℃、ガラス転移温度（Ｔｇ）
６２３℃の特性を有するガラスからなり、クラッドが
〔ＳｉＯ2 ５７重量％、Ｂ2 Ｏ3 １９重量％、Ａｌ2 Ｏ
3 ５重量％、残部：その他微量成分〕の組成で、屈折率
（ｎｄ）１．５１０、ガラス軟化温度（Ｔｓ）７３９
℃、ガラス転移温度（Ｔｇ）５５９℃の特性を有するガ
ラスからなる光学繊維素線を束ね、図１に（ａ）として
示すように、ＹＥＦ２９−１７（日立金属（株）製、鉄
・ニッケル・コバルト系合金、膨張係数〔α〕≒５０×
１０-7）からなる金属パイプ１に束２とし挿入し、パイ
プ１より出た光学繊維束端末部を切断し、端面を平坦に
そろえる。次に図１の（ｂ）に示すように、そろえた束
２をパイプより引き出し、その上部に下記表１に示す組
成及び特性値を有する接着ガラス３を挿入したもの〔図
１の（ｃ）〕を、図１の（ｄ）に示すように加熱炉４内
にセットする。ヒーター５により７００℃で１時間加熱
することにより、接着ガラス３を光学繊維束２中に浸透
融着させる。引き続き温度を５００〜６００℃の間の温
度に下げて５時間程度保持することにより、光学繊維束
中に浸透した接着ガラスを結晶化処理する。結晶化処理
後、２００℃程度まで徐冷して加熱部より取り出す。以
上で得られた接着部６により固定された光学繊維束固定
部を接着処理部の一部分において切断し、切断面を光学
研磨して光導杆とした〔図１の（ｅ）〜（ｆ）〕。この
ようにして製造した光学繊維束光導杆の端部構造は、気
密性が良く、５００℃までの耐熱性を有していた。
2 Ｏ3 １８重量％、ＢａＯ ３４重量％、残部：その他
微量成分〕の組成で、屈折率（ｎｄ）１．６０３、ガラ
ス軟化温度（Ｔｓ）７５０℃、ガラス転移温度（Ｔｇ）
６２３℃の特性を有するガラスからなり、クラッドが
〔ＳｉＯ2 ５７重量％、Ｂ2 Ｏ3 １９重量％、Ａｌ2 Ｏ
3 ５重量％、残部：その他微量成分〕の組成で、屈折率
（ｎｄ）１．５１０、ガラス軟化温度（Ｔｓ）７３９
℃、ガラス転移温度（Ｔｇ）５５９℃の特性を有するガ
ラスからなる光学繊維素線を束ね、図１に（ａ）として
示すように、ＹＥＦ２９−１７（日立金属（株）製、鉄
・ニッケル・コバルト系合金、膨張係数〔α〕≒５０×
１０-7）からなる金属パイプ１に束２とし挿入し、パイ
プ１より出た光学繊維束端末部を切断し、端面を平坦に
そろえる。次に図１の（ｂ）に示すように、そろえた束
２をパイプより引き出し、その上部に下記表１に示す組
成及び特性値を有する接着ガラス３を挿入したもの〔図
１の（ｃ）〕を、図１の（ｄ）に示すように加熱炉４内
にセットする。ヒーター５により７００℃で１時間加熱
することにより、接着ガラス３を光学繊維束２中に浸透
融着させる。引き続き温度を５００〜６００℃の間の温
度に下げて５時間程度保持することにより、光学繊維束
中に浸透した接着ガラスを結晶化処理する。結晶化処理
後、２００℃程度まで徐冷して加熱部より取り出す。以
上で得られた接着部６により固定された光学繊維束固定
部を接着処理部の一部分において切断し、切断面を光学
研磨して光導杆とした〔図１の（ｅ）〜（ｆ）〕。この
ようにして製造した光学繊維束光導杆の端部構造は、気
密性が良く、５００℃までの耐熱性を有していた。
【００１５】
【表１】
【００１６】実施例２ 実施例１と同じ特性を有する光学繊維束を使用し、図２
に示す本発明の方法に従い光導杆を製造した。実施例１
と同様に作製された光学繊維束〔図２の（ｇ）〕を、よ
り大きな金属等のパイプに挿入して固定し〔図２の
（ｈ）〕、繊維束の上部に接着ガラス３を載置し〔図２
の（ｉ）〕、以下実施例１と同様に操作して光導杆を得
た。このようにして製造した光学繊維束光導杆の端部構
造は、気密性が良く、５００℃までの耐熱性を有してい
た。本実施例の方法によれば、光学繊維束外周部の断線
が抑えられるので、実施例１の場合より更に透光性の良
好な光導杆が得られた。
に示す本発明の方法に従い光導杆を製造した。実施例１
と同様に作製された光学繊維束〔図２の（ｇ）〕を、よ
り大きな金属等のパイプに挿入して固定し〔図２の
（ｈ）〕、繊維束の上部に接着ガラス３を載置し〔図２
の（ｉ）〕、以下実施例１と同様に操作して光導杆を得
た。このようにして製造した光学繊維束光導杆の端部構
造は、気密性が良く、５００℃までの耐熱性を有してい
た。本実施例の方法によれば、光学繊維束外周部の断線
が抑えられるので、実施例１の場合より更に透光性の良
好な光導杆が得られた。
【００１７】
【発明の効果】本発明によれば、光学繊維束端部の固定
に接着ガラスを用い、これを結晶化することにより耐熱
性を向上できるため、従来得られなかった５００℃とい
う高温耐熱性を有すると共に、端部の気密性が良く、ガ
スの発生もないため、耐真空の使用に際しても良好に適
用できる耐熱、耐真空性を兼備した光学繊維束光導杆を
製造することができる。
に接着ガラスを用い、これを結晶化することにより耐熱
性を向上できるため、従来得られなかった５００℃とい
う高温耐熱性を有すると共に、端部の気密性が良く、ガ
スの発生もないため、耐真空の使用に際しても良好に適
用できる耐熱、耐真空性を兼備した光学繊維束光導杆を
製造することができる。
【図１】本発明の一実施態様を工程順に示した概略図で
ある。
ある。
【図２】本発明の別の実施態様を工程順に示した概略図
である。
である。
１ 金属パイプ ２ 光学繊維束 ３ 接着ガラス ４ 加熱炉 ５ ヒーター ６ 接着部 ７ 金属等のパイプ
フロントページの続き (72)発明者 山内 淳也 福島県南会津郡田島町字根小屋甲4247− １ (56)参考文献 特開 昭55−65907（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−114804（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−109235（ＪＰ，Ａ) 作花、境野、高橋編「ガラスハンドブ ック」（昭50−９−30）朝倉書店 ｐ. 147−150 (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C03C 13/04 C03B 37/00 C03C 3/253 G02B 6/04 C03B 37/14
Claims (3)
- 【請求項１】 その組成がＴｅＯ 2 ２０．０〜３０．
０重量％、Ｂｉ 2 Ｏ 3 １２．０〜３０．０重量％、Ｇ
ｅＯ 2 １３．０〜２３．０％及びＰｂＯ１５．０〜３
５．０重量％並びにＬａ 2 Ｏ 3 ５．０〜１２．０重量
％又はＮｂ 2 Ｏ 5 ８．０〜２０．０重量％であるガラ
スを接着ガラスとし、コア及びクラツド部を有してなる
光学繊維素線を束ね、該光学繊維束の端部の上に前記接
着ガラスを載置した状態で加熱して該接着ガラスを光学
繊維束中に浸透融着させることにより該光学繊維束の端
部を密に融着し、続いて融着した該接着ガラスを結晶化
処理することにより耐熱性を高めることを特徴とする耐
熱耐真空用光学繊維束の製造方法。 - 【請求項２】 上記コア及びクラッドを有してなる光学
繊維素線は、そのガラス転移温度（Ｔｇ）が５００℃を
越え、ガラス軟化温度（Ｔｓ）が７００℃を越えるガラ
ス組成物からなることを特徴とする請求項１記載の耐熱
耐真空用光学繊維束の製造方法。 - 【請求項３】 上記接着ガラスは、７００℃以下の温度
において融着し、５００℃〜７００℃の温度で良好に結
晶化すると共に、ガラス屈伏温度（Ａｔ）が４００℃以
上であることを特徴とする請求項１または請求項２に記
載の耐熱耐真空用光学繊維束の製造方法。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27113291A JP3148303B2 (ja) | 1991-10-18 | 1991-10-18 | 耐熱耐真空用光学繊維束の製造方法 |
| DE1992614400 DE69214400T2 (de) | 1991-10-18 | 1992-08-11 | Verfahren zur Herstellung eines wärme- und vakuumbeständigen Glasfaser-Bündels |
| EP19920307343 EP0537886B1 (en) | 1991-10-18 | 1992-08-11 | A process for the production of an optical fiber bundle having heat resistance and vacuum resistance |
| US08/332,044 US5472471A (en) | 1991-10-18 | 1994-11-01 | Process for the production of an optical fiber bundle for heat resistance and vacuum resistance by bonding fiber ends with a bonding glass |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27113291A JP3148303B2 (ja) | 1991-10-18 | 1991-10-18 | 耐熱耐真空用光学繊維束の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05105484A JPH05105484A (ja) | 1993-04-27 |
| JP3148303B2 true JP3148303B2 (ja) | 2001-03-19 |
Family
ID=17495770
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27113291A Expired - Fee Related JP3148303B2 (ja) | 1991-10-18 | 1991-10-18 | 耐熱耐真空用光学繊維束の製造方法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0537886B1 (ja) |
| JP (1) | JP3148303B2 (ja) |
| DE (1) | DE69214400T2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101587209B (zh) * | 2008-05-23 | 2011-08-10 | 北京中视中科光电技术有限公司 | 光纤头的制作方法 |
| EP2566826B1 (en) * | 2010-05-04 | 2016-11-30 | E. I. du Pont de Nemours and Company | Thick-film pastes containing lead-tellurium-lithium- oxides, and their use in the manufacture of semiconductor devices |
| TWI745562B (zh) | 2017-04-18 | 2021-11-11 | 美商太陽帕斯特有限責任公司 | 導電糊料組成物及用其製成的半導體裝置 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3681164A (en) * | 1969-04-07 | 1972-08-01 | Noma World Wide Inc | High temperature termination for fiber optic bundle |
| DE3620368A1 (de) * | 1986-06-18 | 1987-12-23 | Schott Glaswerke | Faseroptischer lichtleiter, der in seinem stirnflaechenbereich hochtemperaturbestaendig ist, und verfahren zu dessen herstellung |
-
1991
- 1991-10-18 JP JP27113291A patent/JP3148303B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1992
- 1992-08-11 EP EP19920307343 patent/EP0537886B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1992-08-11 DE DE1992614400 patent/DE69214400T2/de not_active Expired - Fee Related
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 作花、境野、高橋編「ガラスハンドブック」（昭５０−９−３０）朝倉書店 ｐ．１４７−１５０ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05105484A (ja) | 1993-04-27 |
| EP0537886B1 (en) | 1996-10-09 |
| DE69214400D1 (de) | 1996-11-14 |
| DE69214400T2 (de) | 1997-02-20 |
| EP0537886A1 (en) | 1993-04-21 |
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