JP6085788B2 - Light shielding fiber, bundle fiber, light shielding fiber manufacturing method, and bundle fiber manufacturing method - Google Patents

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Description

本発明は、黒色の被膜を有する遮光ファイバ、その遮光ファイバの製造方法、その遮光ファイバを含む複数の光ファイバを束ねたバンドルファイバ及びそのバンドルファイバの製造方法に関する。   The present invention relates to a light shielding fiber having a black coating, a method for producing the light shielding fiber, a bundle fiber in which a plurality of optical fibers including the light shielding fiber are bundled, and a method for producing the bundle fiber.

従来、黒色の炭素質被膜を有する光ファイバが知られている(例えば、特許文献1を参照。)。この光ファイバは、炭素質被膜が黒色であるため、光ファイバ内の光の漏洩や外部からの光の進入を防止することができる。この光ファイバの炭素質被膜は、光ファイバ製造時の線引き工程中に表面を炭素を含むガスに暴露することで形成される。   Conventionally, an optical fiber having a black carbonaceous coating is known (see, for example, Patent Document 1). Since this optical fiber has a black carbonaceous coating film, leakage of light in the optical fiber and entry of light from the outside can be prevented. The carbonaceous coating of this optical fiber is formed by exposing the surface to a gas containing carbon during the drawing process during the production of the optical fiber.

特開平02−267140号公報JP 02-267140 A 特開2009−31548号公報JP 2009-31548 A

しかし、このような炭素質被膜の耐熱温度は800℃程度であり、炭素質被膜を有する光ファイバを延伸等の加工をしようとすれば、800℃以上の高温加熱をすること(例えば、特許文献2を参照。)になり、炭素質被膜が破壊されてしまうという課題があった。   However, the heat-resistant temperature of such a carbonaceous film is about 800 ° C., and if an optical fiber having a carbonaceous film is to be processed such as drawing, it is heated at a high temperature of 800 ° C. or higher (for example, Patent Documents). 2), and there was a problem that the carbonaceous film was destroyed.

そこで、上記課題を解決すべく、本発明は、光伝搬部と外部とを遮光でき、延伸等の加工で高温加熱に耐えられる遮光ファイバ、その遮光ファイバを含む複数の光ファイバを束ねたバンドルファイバ、その遮光ファイバの製造方法、及びそのバンドルファイバの製造方法を提供することを目的とする。   Accordingly, in order to solve the above-described problems, the present invention provides a light-shielding fiber that can shield the light propagation part and the outside and can withstand high-temperature heating by drawing or the like, and a bundle fiber in which a plurality of optical fibers including the light-shielding fiber are bundled An object of the present invention is to provide a method for manufacturing the light shielding fiber and a method for manufacturing the bundle fiber.

上記課題の解決のため、本発明は、光ファイバのクラッド表層にビスマスを含む黒色ガラスを形成することとした。   In order to solve the above-mentioned problems, the present invention forms black glass containing bismuth on the clad surface layer of an optical fiber.

具体的には、本発明に係る遮光ファイバは、中心部のコアと、外周から前記コアの方向にビスマス含有量が減少するプロファイルを持つクラッドと、を有する。   Specifically, the light shielding fiber according to the present invention has a core at the center and a clad having a profile in which the bismuth content decreases from the outer periphery toward the core.

ビスマスを含む石英系ガラスは黒色であり、これをクラッド表層に配置すればコアと外部とを遮光することができる。また、当該石英系ガラスの耐熱温度は1800℃である。このため、光ファイバの延伸等の加工でも破壊されることがない。従って、本発明は、コアと外部とを遮光でき、延伸等の加工で高温加熱に耐えられる遮光ファイバを提供することができる。   Quartz-based glass containing bismuth is black, and if it is disposed on the cladding surface layer, the core and the outside can be shielded from light. The heat resistant temperature of the quartz glass is 1800 ° C. For this reason, it is not destroyed even by processing such as drawing of the optical fiber. Therefore, the present invention can provide a light-shielding fiber that can shield the core from the outside and can withstand high-temperature heating by processing such as stretching.

本発明に係る遮光ファイバは、前記クラッドの外側に石英層をさらに有する。母材を線引く際に気泡発生を防ぐことができる。   The light shielding fiber according to the present invention further includes a quartz layer outside the cladding. Bubble generation can be prevented when drawing the base material.

前記遮光ファイバは本発明に係る遮光ファイバ製造方法で製造することができる。具体的には、本発明に係る遮光ファイバ製造方法は、気相軸付け法(VAD)で光ファイバのスートを形成するスート形成工程と、
前記スート形成工程で形成されたスートを仮焼結する仮焼結工程と、
前記仮焼結工程後のスートをビスマスを含む液体に浸す液浸工程と、
前記液浸工程後のスートを加熱する焼結工程と、
前記焼結工程後のスートを石英管に挿入し、前記石英管の一端を封じる石英管挿入工程と、炉内で前記石英管挿入工程後のスートを前記石英管ごと前記石英管の前記一端から線引きする線引き工程と、を含む。
The light shielding fiber can be manufactured by the light shielding fiber manufacturing method according to the present invention. Specifically, the light shielding fiber manufacturing method according to the present invention includes a soot forming step of forming a soot of an optical fiber by a gas phase axial method (VAD),
A presintering step of presintering the soot formed in the soot forming step;
A liquid immersion step of immersing the soot after the preliminary sintering step in a liquid containing bismuth;
A sintering step of heating the soot after the immersion step;
Inserting the soot after the sintering step into a quartz tube and sealing one end of the quartz tube, and inserting the quartz tube in the furnace after the quartz tube insertion step together with the quartz tube from the one end of the quartz tube A drawing step of drawing.

本発明に係るバンドルファイバは、複数の光ファイバを束ねたバンドルファイバであって、少なくとも1本の前記光ファイバが前記遮光ファイバであり、一端の前記光ファイバの径が他の部分の前記光ファイバの径より小さいことを特徴とする。前記遮光ファイバは耐熱性があるので、バンドルファイバ製造時における光ファイバの延伸等の加工でも破壊されることがない。従って、本発明は、遮光ファイバを含む複数の光ファイバを束ねたバンドルファイバを提供することができる。   The bundle fiber according to the present invention is a bundle fiber obtained by bundling a plurality of optical fibers, wherein at least one of the optical fibers is the light shielding fiber, and the diameter of the optical fiber at one end is the other part of the optical fiber. It is smaller than the diameter. Since the light-shielding fiber has heat resistance, it is not broken even by processing such as drawing of the optical fiber when manufacturing the bundle fiber. Therefore, the present invention can provide a bundle fiber in which a plurality of optical fibers including a light shielding fiber are bundled.

前記バンドルファイバは本発明に係るバンドルファイバ製造方法で製造することができる。具体的には、本発明に係るバンドルファイバ製造方法は、少なくとも1本が前記遮光ファイバ製造方法で製造された遮光ファイバである複数の光ファイバを束ね、1本のガラスチューブに挿入する束ね工程と、
前記束ね工程の後、前記ガラスチューブの一部を加熱し、加熱部分の前記ガラスチューブ及び前記ガラスチューブ内の前記光ファイバを延伸する延伸工程と、
前記延伸工程の後、前記ガラスチューブの前記加熱部分を切断する切断工程と、
を順に行う。
The bundle fiber can be manufactured by the bundle fiber manufacturing method according to the present invention. Specifically, the bundle fiber manufacturing method according to the present invention includes a bundling step of bundling a plurality of optical fibers, at least one of which is a light shielding fiber manufactured by the light shielding fiber manufacturing method, and inserting the bundle into one glass tube. ,
After the bundling step, a part of the glass tube is heated, and a stretching step of stretching the glass tube of the heated part and the optical fiber in the glass tube;
After the stretching step, a cutting step of cutting the heated portion of the glass tube;
Repeat in order.

前記バンドルファイバは本発明に係るバンドルファイバ製造方法でも製造することができる。具体的には、本発明に係るバンドルファイバ製造方法は、少なくとも1本が前記遮光ファイバ製造方法で製造された遮光ファイバである複数の光ファイバをガラスチューブに挿入した後、それぞれの前記光ファイバの一端と他端とを接続して輪にするリング形成工程と、
前記リング形成工程の後、全ての前記光ファイバの一端と他端との接続点を前記ガラスチューブ内に配置する位置合わせ工程と、
前記位置合わせ工程の後、前記ガラスチューブの一部を加熱し、加熱部分の前記ガラスチューブ及び前記ガラスチューブ内の前記光ファイバを延伸する延伸工程と、
前記延伸工程の後、前記ガラスチューブの前記加熱部分を切断する切断工程と、
を順に行う。
The bundle fiber can also be manufactured by the bundle fiber manufacturing method according to the present invention. Specifically, in the bundle fiber manufacturing method according to the present invention, after inserting a plurality of optical fibers, at least one of which is a light shielding fiber manufactured by the light shielding fiber manufacturing method, into a glass tube, A ring forming step in which one end and the other end are connected to form a ring;
After the ring formation step, an alignment step of arranging connection points between one end and the other end of all the optical fibers in the glass tube,
After the alignment step, a part of the glass tube is heated, and a drawing step of drawing the glass tube of the heated portion and the optical fiber in the glass tube;
After the stretching step, a cutting step of cutting the heated portion of the glass tube;
Repeat in order.

切断工程で光ファイバ束をガラスチューブごと切断する。このため、両切断面において各々の光ファイバの位置座標が一致する。このため、本バンドルファイバで画像を転送した場合、画像歪みを防止することができる。   The optical fiber bundle is cut together with the glass tube in the cutting step. For this reason, the position coordinate of each optical fiber corresponds in both cut surfaces. For this reason, when an image is transferred with this bundle fiber, image distortion can be prevented.

本発明は、光伝搬部と外部とを遮光でき、延伸等の加工で高温加熱に耐えられる遮光ファイバ、その遮光ファイバを含む複数の光ファイバを束ねたバンドルファイバ、その遮光ファイバの製造方法、及びそのバンドルファイバの製造方法を提供することができる。   The present invention relates to a light shielding fiber that can shield a light propagation part and the outside and can withstand high temperature heating by processing such as stretching, a bundle fiber in which a plurality of optical fibers including the light shielding fiber are bundled, a method for manufacturing the light shielding fiber, and A method for manufacturing the bundle fiber can be provided.

本発明に係る遮光ファイバを製造するための母材の断面を説明する図である。It is a figure explaining the cross section of the preform | base_material for manufacturing the light shielding fiber which concerns on this invention. 本発明に係る遮光ファイバを製造するための母材の断面を説明する図である。It is a figure explaining the cross section of the preform | base_material for manufacturing the light shielding fiber which concerns on this invention. 本発明に係る遮光ファイバの断面を説明する図である。It is a figure explaining the cross section of the light shielding fiber which concerns on this invention. 本発明に係る遮光ファイバ製造方法を説明する図である。It is a figure explaining the light-shielding fiber manufacturing method which concerns on this invention. 本発明に係る遮光ファイバ製造方法を説明する図である。It is a figure explaining the light-shielding fiber manufacturing method which concerns on this invention. 本発明に係る遮光ファイバ製造方法を説明する図である。It is a figure explaining the light-shielding fiber manufacturing method which concerns on this invention. 本発明に係る遮光ファイバ製造方法を説明する図である。It is a figure explaining the light-shielding fiber manufacturing method which concerns on this invention. 本発明に係る遮光ファイバ製造方法を説明する図である。It is a figure explaining the light-shielding fiber manufacturing method which concerns on this invention. 本発明に係る遮光ファイバ製造方法を説明する図である。It is a figure explaining the light-shielding fiber manufacturing method which concerns on this invention. 本発明に係るバンドルファイバを説明する図である。It is a figure explaining the bundle fiber which concerns on this invention. 本発明に係るバンドルファイバ製造方法を説明する図である。It is a figure explaining the bundle fiber manufacturing method concerning the present invention. 本発明に係るバンドルファイバ製造方法を説明する図である。It is a figure explaining the bundle fiber manufacturing method concerning the present invention. 本発明に係るバンドルファイバ製造方法を説明する図である。It is a figure explaining the bundle fiber manufacturing method concerning the present invention. 本発明に係るバンドルファイバ製造方法を説明する図である。It is a figure explaining the bundle fiber manufacturing method concerning the present invention. 本発明に係るバンドルファイバ製造方法を説明する図である。It is a figure explaining the bundle fiber manufacturing method concerning the present invention. 本発明に係るバンドルファイバ製造方法を説明する図である。It is a figure explaining the bundle fiber manufacturing method concerning the present invention. 本発明に係るバンドルファイバ製造方法を説明する図である。It is a figure explaining the bundle fiber manufacturing method concerning the present invention. 本発明に係るバンドルファイバ製造方法を説明する図である。It is a figure explaining the bundle fiber manufacturing method concerning the present invention. 本発明に係るバンドルファイバ製造方法を説明する図である。It is a figure explaining the bundle fiber manufacturing method concerning the present invention.

添付の図面を参照して本発明の実施形態を説明する。以下に説明する実施形態は本発明の実施例であり、本発明は、以下の実施形態に制限されるものではない。なお、本明細書及び図面において符号が同じ構成要素は、相互に同一のものを示すものとする。   Embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. The embodiments described below are examples of the present invention, and the present invention is not limited to the following embodiments. In the present specification and drawings, the same reference numerals denote the same components.

(実施形態1)
図3(a)は、本実施形態の遮光ファイバ18の断面図である。遮光ファイバ18は、中心部のコア31と、外周からコア31の方向にビスマス含有量が減少するプロファイルを持つクラッド32と、を有する。図3(a)において、クラッド32のうちビスマスが含まれる領域をビスマス含有領域33で示している。また、遮光ファイバ18は、クラッド32の外側に石英層34をさらに有する。
(Embodiment 1)
FIG. 3A is a cross-sectional view of the light shielding fiber 18 of the present embodiment. The light shielding fiber 18 includes a core 31 at the center and a clad 32 having a profile in which the bismuth content decreases from the outer periphery toward the core 31. In FIG. 3A, a region containing bismuth in the cladding 32 is indicated by a bismuth-containing region 33. The light shielding fiber 18 further includes a quartz layer 34 outside the cladding 32.

例えば、コア31の直径は50μm、コア31とクラッド32を含めた直径は125μm、石英層34の厚みは10±1μmである。また、ビスマス含有領域33の厚みは15〜30μmである。ビスマス含有領域33は可視光領域において黒色であり、可視光での通信であれば遮光機能があり近接する光ファイバとのクロストークを防止することができる。   For example, the diameter of the core 31 is 50 μm, the diameter including the core 31 and the clad 32 is 125 μm, and the thickness of the quartz layer 34 is 10 ± 1 μm. Moreover, the thickness of the bismuth containing area | region 33 is 15-30 micrometers. The bismuth-containing region 33 is black in the visible light region, and has a light shielding function and can prevent crosstalk with an adjacent optical fiber if communication is performed using visible light.

図3(b)及び図3(c)は、ビスマス含有領域33のビスマス濃度プロファイルを説明する図である。横軸は遮光ファイバ18の直径方向の位置であり、縦軸はビスマスの濃度を示している。ビスマス含有領域33は、図3(b)のように外周からコア31の方向にビスマス含有量が減少するプロファイルである。また、ビスマス含有領域33は、図3(c)のように外周からコア31の方向の所定の範囲だけにビスマスが含有するプロファイルであってもよい。   FIGS. 3B and 3C are diagrams for explaining the bismuth concentration profile of the bismuth-containing region 33. FIG. The horizontal axis represents the position of the light shielding fiber 18 in the diameter direction, and the vertical axis represents the concentration of bismuth. The bismuth-containing region 33 is a profile in which the bismuth content decreases from the outer periphery toward the core 31 as shown in FIG. Moreover, the bismuth containing area | region 33 may be the profile which bismuth contains only to the predetermined range of the direction of the core 31 from an outer periphery like FIG.3 (c).

図4〜図9は、遮光ファイバ18を製造する遮光ファイバ製造方法を説明する図である。本遮光ファイバ製造方法は、気相軸付け法(VAD)で光ファイバのスート11を形成するスート形成工程(図4)と、
スート形成工程で形成されたスート11を仮焼結する仮焼結工程(図5)と、
仮焼結工程後のスート24をビスマスを含む液体25に浸す液浸工程(図6)と、
液浸工程後のスート24を加熱する焼結工程(図7)と、
焼結工程後のスート14を石英管26に挿入し、石英管16の一端を封じる石英管挿入工程(図8)と、
炉内で石英管挿入工程後のスート14を石英管26ごと石英管26の一端から線引きする線引き工程(図9)と、
を含む。
4-9 is a figure explaining the light-shielding fiber manufacturing method which manufactures the light-shielding fiber 18. FIG. The light-shielding fiber manufacturing method includes a soot forming step (FIG. 4) for forming a soot 11 of an optical fiber by a gas phase axial method (VAD),
A presintering step (FIG. 5) for presintering the soot 11 formed in the soot forming step;
A liquid immersion process (FIG. 6) in which the soot 24 after the preliminary sintering process is immersed in a liquid 25 containing bismuth;
A sintering step (FIG. 7) for heating the soot 24 after the liquid immersion step;
A quartz tube insertion step (FIG. 8) for inserting the soot 14 after the sintering step into the quartz tube 26 and sealing one end of the quartz tube 16;
A drawing process (FIG. 9) for drawing the soot 14 after the quartz tube insertion process in the furnace from one end of the quartz tube 26 together with the quartz tube 26;
including.

以下、本遮光ファイバ製造方法を詳細に説明する。
(1)スート形成工程(図4)
主原料の塩化シリコンに、屈折率を制御可能な塩化ゲルマニウム、塩化リン、塩化ホウ素、塩化チタン、塩化アルミニウムなどの添加物を加えてバーナー21に輸送し、酸水素炎20内を通過させる火炎加水分解法で酸化シリコンとその添加物の酸化物が含まれる棒状のスート11を作製する。本工程は気相軸付け(VAD)法ともいう。図1は、スート11の断面を説明する図である。スート11は、中心部に屈折率の高いスート12と外側に屈折率の低いスート13を有している。スート12の屈折率プロファイルは、直径方向に平坦な形状あるいは中心部分が高く周辺部が低い形状である。また、スート11を石英系光ファイバ母材の外周にスートを堆積するOVD法と類似の方法で作製してもよい。
Hereinafter, the method for manufacturing the light shielding fiber will be described in detail.
(1) Soot formation process (FIG. 4)
Addition of additives such as germanium chloride, phosphorus chloride, boron chloride, titanium chloride, aluminum chloride, etc., capable of controlling the refractive index, to the main raw material silicon chloride, transport to the burner 21 and pass through the oxyhydrogen flame 20 A rod-like soot 11 containing silicon oxide and an oxide of its additive is produced by a decomposition method. This process is also referred to as a gas phase axis (VAD) method. FIG. 1 is a diagram for explaining a cross section of the soot 11. The soot 11 has a soot 12 with a high refractive index at the center and a soot 13 with a low refractive index on the outside. The refractive index profile of the soot 12 is a flat shape in the diameter direction or a shape having a high central portion and a low peripheral portion. Alternatively, the soot 11 may be produced by a method similar to the OVD method in which soot is deposited on the outer periphery of the silica-based optical fiber preform.

(2)OH基除去工程
スート11よりOH基を除くために、塩素ガスおよびHeガス内にスート11を配置し、900℃以上の温度で50時間以上加熱する。
(2) OH group removal step In order to remove OH groups from the soot 11, the soot 11 is placed in chlorine gas and He gas, and heated at a temperature of 900 ° C or higher for 50 hours or more.

(3)仮焼結工程(図5)
次工程の液浸工程でスートが崩れることを防止するための添加剤をスート11内に取り込むため、スート11を1400〜1550℃の電気炉22の温度範囲内で高純度不活性ガス(He,Ar,N2など)23雰囲気中を送り速度4mm/分以下で送り、仮焼結スート24を作製する。
(3) Temporary sintering process (Fig. 5)
In order to take in the soot 11 an additive for preventing the soot from collapsing in the liquid immersion process of the next process, the soot 11 is a high-purity inert gas (He, He, within a temperature range of 1400 to 1550 ° C. Ar, N2, etc.) 23 is sent at a feed rate of 4 mm / min or less in the atmosphere to prepare the pre-sintered soot 24.

(4)液浸工程(図6)
仮焼結スート24を遮光用の添加材を含んだ溶液25に浸す。溶液25は酢酸エステルに酸化ビスマスと酸化アルミニウムを溶解した液体である。次工程の焼結工程で遮光用ガラスを合成するためには酸化ビスマスと酸化アルミニウムの重量比が1対1から3対1の範囲が望ましい。仮焼結スート24を送り速度0.5〜2mm/分で溶液内に浸していく。すべて浸し終わったら速やかに溶液25からビスマスを含有する仮焼結スート24を取り出す。
(4) Immersion process (Figure 6)
The pre-sintered soot 24 is immersed in a solution 25 containing a light shielding additive. The solution 25 is a liquid in which bismuth oxide and aluminum oxide are dissolved in acetate. In order to synthesize the light shielding glass in the subsequent sintering step, the weight ratio of bismuth oxide to aluminum oxide is preferably in the range of 1: 1 to 3: 1. The pre-sintered soot 24 is immersed in the solution at a feed rate of 0.5 to 2 mm / min. When all the immersion is completed, the pre-sintered soot 24 containing bismuth is taken out from the solution 25 immediately.

(5)焼結工程(図7)
液浸後取り出した仮焼結スート24は乾燥後、焼結工程でガラス化される。焼結工程は、電気炉22の温度が1650〜1800℃の範囲であり、スート直径が45mm以下の場合、仮焼結スート24を2mm/分以下の送り速度で電気炉の上部より輸送する。焼結工程により、仮焼結スート24は黒色ガラス棒14となる。黒色ガラス棒14が遮光光ファイバ母材となる。図2に黒色ガラス棒14の断面形状を示した。黒色ガラス棒14は、コアとなる屈折率の高いガラス部16、クラッドとなる屈折率の低いガラス部17を有する。ガラス部17は外周側にビスマスが含まれる黒色部15がある。
(5) Sintering process (Fig. 7)
The pre-sintered soot 24 taken out after immersion is dried and then vitrified in a sintering process. In the sintering step, when the temperature of the electric furnace 22 is in the range of 1650 to 1800 ° C. and the soot diameter is 45 mm or less, the pre-sintered soot 24 is transported from the upper part of the electric furnace at a feed rate of 2 mm / min or less. The preliminary sintering soot 24 becomes the black glass rod 14 by the sintering process. The black glass rod 14 becomes a light shielding optical fiber preform. The cross-sectional shape of the black glass rod 14 is shown in FIG. The black glass rod 14 has a glass portion 16 having a high refractive index as a core and a glass portion 17 having a low refractive index as a cladding. The glass portion 17 has a black portion 15 containing bismuth on the outer peripheral side.

(6)石英管挿入工程(図8)
焼結工程で形成される黒色ガラス棒14は、表面が黒色で内部が透明な石英系遮光光ファイバ母材となる。次にその母材から光ファイバに加工する線引き工程により遮光用光ファイバを作製する。線引き工程は、石英系光ファイバ作製用電気炉で線引きして光ファイバを作製する工程である。しかし、その母材の表面には酸化ビスマスが多く分布している。このため、焼結工程直後に線引き工程を行うと、母材の表面から気泡が発生し、光ファイバとしての光損失が増加する。これを防ぐため、焼結工程後に石英管挿入工程を行う。石英管挿入工程では、母材(黒色ガラス棒14)を石英管26に挿入し、一端を封じる形状とする。
(6) Quartz tube insertion process (Figure 8)
The black glass rod 14 formed in the sintering process becomes a quartz-based light-shielding optical fiber preform whose surface is black and whose inside is transparent. Next, a light shielding optical fiber is manufactured by a drawing process in which the base material is processed into an optical fiber. The drawing process is a process for producing an optical fiber by drawing with an electric furnace for producing a silica-based optical fiber. However, a large amount of bismuth oxide is distributed on the surface of the base material. For this reason, if the drawing process is performed immediately after the sintering process, bubbles are generated from the surface of the base material, and optical loss as an optical fiber increases. In order to prevent this, a quartz tube insertion process is performed after the sintering process. In the quartz tube insertion step, the base material (black glass rod 14) is inserted into the quartz tube 26 and sealed at one end.

(7)線引き工程(図9)
石英管挿入工程後の母材を、石英管26を封じた側から線引き炉に挿入する。黒色ガラス棒14を石英管26ごと線引くことで表面の気泡発生を防ぐことができる。最適線引き温度は1900〜2000℃である。当該温度の線引き工程で得られた遮光ファイバ18は、図3(a)のような断面を有する。
(7) Drawing process (Figure 9)
The base material after the quartz tube insertion step is inserted into a drawing furnace from the side where the quartz tube 26 is sealed. By drawing the black glass rod 14 together with the quartz tube 26, generation of bubbles on the surface can be prevented. The optimum drawing temperature is 1900-2000 ° C. The light shielding fiber 18 obtained in the temperature drawing step has a cross section as shown in FIG.

(実施形態2)
図10は、本実施形態のバンドルファイバ50を説明する図である。バンドルファイバ50は、複数の光ファイバ38を束ねたバンドルファイバであって、少なくとも1本の光ファイバが実施形態1の遮光ファイバ18であり、一端の光ファイバ38の径が他の部分の光ファイバ38の径より小さいことを特徴とする。また、バンドルファイバ50は、一端部分に漏斗状のガラスチューブ54が配置され、及びガラスチューブ54以外の部分が外被膜55で覆われている。
(Embodiment 2)
FIG. 10 is a diagram illustrating the bundle fiber 50 of the present embodiment. The bundle fiber 50 is a bundle fiber in which a plurality of optical fibers 38 are bundled, and at least one optical fiber is the light shielding fiber 18 of the first embodiment, and the diameter of the optical fiber 38 at one end is the optical fiber of the other part. It is smaller than the diameter of 38. The bundle fiber 50 has a funnel-shaped glass tube 54 disposed at one end thereof, and a portion other than the glass tube 54 is covered with an outer coating 55.

図10に一端付近のA−A’線で切断した時の断面図及び、他の部分であるB−B’線で切断した時の断面図も示す。この断面図が示すように、一端の光ファイバ38の径が他の部分の光ファイバ38の径より小さくなっている。なお、図10ではバンドルファイバの中心付近の4本が遮光ファイバ18となっているが、遮光ファイバ18は1本だけでもよく、全て遮光ファイバ18であってもよい。遮光ファイバ18は他の光ファイバ38や遮光ファイバ18とのクロストークを低減できる。   FIG. 10 also shows a cross-sectional view taken along line A-A ′ near one end and a cross-sectional view taken along line B-B ′, which is another part. As shown in this sectional view, the diameter of the optical fiber 38 at one end is smaller than the diameter of the optical fiber 38 at the other part. In FIG. 10, four fibers near the center of the bundle fiber are the light shielding fibers 18, but only one light shielding fiber 18 or all of the light shielding fibers 18 may be used. The light shielding fiber 18 can reduce crosstalk with other optical fibers 38 and the light shielding fiber 18.

図11〜図13は、バンドルファイバ50を製造するバンドルファイバ製造方法(短尺ファイバ)を説明する図である。本バンドルファイバ製造方法は、実施形態1で説明した遮光ファイバ製造方法で製造された遮光ファイバ18を少なくとも1本含む複数の光ファイバ38を束ね、1本のガラスチューブ41に挿入する束ね工程(図11)と、
束ね工程の後、ガラスチューブ41の一部を加熱し、加熱部分のガラスチューブ41及びガラスチューブ41内の光ファイバ38を延伸する延伸工程(図12)と、
延伸工程の後、ガラスチューブ41の加熱部分を切断する切断工程(図13)と、
を順に行う。
FIGS. 11-13 is a figure explaining the bundle fiber manufacturing method (short fiber) which manufactures the bundle fiber 50. FIG. This bundle fiber manufacturing method bundles a plurality of optical fibers 38 including at least one light-shielding fiber 18 manufactured by the light-shielding fiber manufacturing method described in the first embodiment and inserts them into one glass tube 41 (FIG. 11) and
After the bundling step, a part of the glass tube 41 is heated, and a drawing step (FIG. 12) for drawing the glass tube 41 of the heated part and the optical fiber 38 in the glass tube 41;
After the stretching step, a cutting step (FIG. 13) for cutting the heated portion of the glass tube 41;
Repeat in order.

以下、本バンドルファイバ製造方法(短尺ファイバ)を詳細に説明する。
(1)束ね工程(図11)
少なくとも1本の遮光ファイバ18を含む複数の光ファイバ38を束ねてガラスチューブ41に挿入する。例えば、ガラスチューブ41は石英である。なお、軸方向にスリットがあるスリット入りガラスチューブを使用すれば、光ファイバを挿入した後にガラスチューブを所望の場所まで移動させる必要がなく製造が容易になる。
(2)延伸工程(図12)
ガラスチューブ41の中央付近を加熱手段42で加熱し、ガラスチューブ42及び光ファイバ38が軟化した時点でガラスチューブ41の両端を引き離すようにしてガラスチューブ42及び光ファイバ38をまとめて延伸する。加熱手段42は、例えば、バーナーや電気炉である。
(3)切断工程(図13)
延伸工程後、ガラスチューブ41及び光ファイバ38を冷却し、加熱部分、すなわち、延伸されて直径が細くなっている部分(C−C’線)で切断する。
(4)外被膜形成工程
切断工程で製造されたバンドルファイバに保護用の外被膜55を被せる。外被膜55は、例えば、熱収縮チューブである。
Hereinafter, the bundle fiber manufacturing method (short fiber) will be described in detail.
(1) Bundling process (Fig. 11)
A plurality of optical fibers 38 including at least one light shielding fiber 18 are bundled and inserted into the glass tube 41. For example, the glass tube 41 is quartz. If a glass tube with a slit having an axial slit is used, it is not necessary to move the glass tube to a desired location after inserting the optical fiber, and the manufacturing becomes easy.
(2) Stretching process (Fig. 12)
The vicinity of the center of the glass tube 41 is heated by the heating means 42, and when the glass tube 42 and the optical fiber 38 are softened, the glass tube 42 and the optical fiber 38 are stretched together so as to separate both ends of the glass tube 41. The heating means 42 is, for example, a burner or an electric furnace.
(3) Cutting process (FIG. 13)
After the stretching step, the glass tube 41 and the optical fiber 38 are cooled and cut at a heated portion, that is, a portion (CC ′ line) that has been stretched and has a reduced diameter.
(4) Outer coating forming step A protective outer coating 55 is placed on the bundle fiber manufactured in the cutting step. The outer coating 55 is, for example, a heat shrinkable tube.

実施形態1で製造した遮光ファイバ18は耐熱性がある。このため、遮光ファイバ18を採用し、本実施形態で説明したようなバーナー42で加熱するバンドルファイバ製造方法でバンドルファイバ50を製造することができる。   The light shielding fiber 18 manufactured in the first embodiment has heat resistance. For this reason, the bundle fiber 50 can be manufactured by the bundle fiber manufacturing method which employs the light shielding fiber 18 and is heated by the burner 42 as described in the present embodiment.

図14〜図19は、バンドルファイバ50を製造するバンドルファイバ製造方法を説明する図である。本バンドルファイバ製造方法は、少なくとも1本が実施形態1で説明した遮光ファイバ製造方法で製造された遮光ファイバ18である複数の光ファイバ38をガラスチューブ41に挿入した後、それぞれの光ファイバ38の一端と他端とを接続して輪にするリング形成工程(図14)と、
リング形成工程の後、全ての光ファイバ38の一端と他端との接続点をガラスチューブ41内に配置する位置合わせ工程(図15)と、
位置合わせ工程の後、ガラスチューブ41の一部を加熱し、加熱部分のガラスチューブ41及びガラスチューブ内の光ファイバ38を延伸する延伸工程(図16)と、
延伸工程の後、ガラスチューブ41の加熱部分を切断する切断工程(図17、図18)と、
を順に行う。
14-19 is a figure explaining the bundle fiber manufacturing method which manufactures the bundle fiber 50. FIG. In this bundle fiber manufacturing method, at least one optical fiber 38 that is the light shielding fiber 18 manufactured by the light shielding fiber manufacturing method described in the first embodiment is inserted into the glass tube 41, and then each of the optical fibers 38. A ring forming step (FIG. 14) for connecting one end and the other to form a ring;
After the ring formation step, an alignment step (FIG. 15) in which the connection points between one end and the other end of all the optical fibers 38 are arranged in the glass tube 41;
After the alignment step, a part of the glass tube 41 is heated, and a drawing step (FIG. 16) for drawing the glass tube 41 in the heated portion and the optical fiber 38 in the glass tube;
After the stretching step, a cutting step (FIGS. 17 and 18) for cutting the heated portion of the glass tube 41;
Repeat in order.

以下、本バンドルファイバ製造方法(長尺ファイバ)を詳細に説明する。
(1)リング形成工程(図14)
遮光ファイバ18又は通常の光ファイバをガラスチューブ41に通した後、該ファイバの先端を互いに融着接続し、輪の形を形成する。
(2)位置合わせ工程(図15)
同様に光ファイバの輪を多数用意し、束ねる。なお、軸方向にスリットがあるスリット入りガラスチューブを使用すれば、既に輪の形状とした光ファイバを所望の位置で挿入することができ、製造が容易になる。
(3)延伸工程(図16)
ガラスチューブ41の中心部をバーナー42で加熱延伸する。
(4)切断工程(図17、図18)
延伸されて直径が細くなっている部分(C−C’線)で切断する。
Hereinafter, the bundle fiber manufacturing method (long fiber) will be described in detail.
(1) Ring formation process (FIG. 14)
After the light shielding fiber 18 or a normal optical fiber is passed through the glass tube 41, the tips of the fibers are fused and connected to each other to form a ring shape.
(2) Positioning process (FIG. 15)
Similarly, prepare many optical fiber rings and bundle them. If a glass tube with a slit having a slit in the axial direction is used, an optical fiber that is already in the shape of a ring can be inserted at a desired position, and manufacturing becomes easy.
(3) Stretching process (Fig. 16)
The center portion of the glass tube 41 is heated and stretched by a burner 42.
(4) Cutting process (FIGS. 17 and 18)
Cut at the portion (CC ′ line) where the diameter has been narrowed by stretching.

本方法によれば、図19の長尺のバンドルファイバ50Aを形成可能であり、光ファイバ38のファイバの位置が画像取り込み位置と反対側の観察位置で座標が同一であるため画像のゆがみが生じない。また、光ファイバとして実施形態1で説明した遮光ファイバ18を使用すれば、黒色部15が光ファイバの境界にあるため、遮光ファイバ18同士の干渉が無く鮮明な画像を伝送可能な長尺バンドルファイバを提供できる。   According to this method, the long bundle fiber 50A shown in FIG. 19 can be formed, and the position of the fiber of the optical fiber 38 is the same at the observation position on the side opposite to the image capturing position. Absent. Further, when the light shielding fiber 18 described in the first embodiment is used as an optical fiber, since the black portion 15 is at the boundary of the optical fiber, a long bundle fiber capable of transmitting a clear image without interference between the light shielding fibers 18. Can provide.

11:スート
12:屈折率の高いスート
13:屈折率の低いスート
14:黒ガラス棒
15:黒色部
16:屈折率の高いガラス部
17:屈折率の低いガラス部
18:遮光ファイバ
20:酸水素炎
21:バーナー
22:電気炉
23:不活性ガス
24:仮焼結スート
25:溶液
26:石英管
31:コア
32:クラッド
33:ビスマス含有領域
34:石英層
38:光ファイバ
41:ガラスチューブ
42:加熱手段
50:バンドルファイバ(短尺ファイバ)
50A:バンドルファイバ(長尺ファイバ)
54:ガラスチューブ
55:外被膜
11: Soot 12: Soot with high refractive index 13: Soot with low refractive index 14: Black glass rod 15: Black portion 16: Glass portion with high refractive index 17: Glass portion with low refractive index 18: Light shielding fiber 20: Oxyhydrogen Flame 21: Burner 22: Electric furnace 23: Inert gas 24: Temporary sintering soot 25: Solution 26: Quartz tube 31: Core 32: Clad 33: Bismuth-containing region 34: Quartz layer 38: Optical fiber 41: Glass tube 42 : Heating means 50: Bundle fiber (short fiber)
50A: Bundle fiber (long fiber)
54: Glass tube 55: Outer coating

Claims (3)

光ファイバのスートを形成するスート形成工程と、
前記スート形成工程で形成されたスートを仮焼結する仮焼結工程と、
前記仮焼結工程後のスートを酸化ビスマスを含む液体に浸す液浸工程と、
前記液浸工程後のスートを加熱する焼結工程と、
前記焼結工程後のスートを石英管に挿入し、前記石英管の一端を封じる石英管挿入工程と、
炉内で前記石英管挿入工程後のスートを前記石英管ごと前記石英管の前記一端から線引きする線引き工程と、
を含む遮光ファイバ製造方法。
A soot forming process for forming an optical fiber soot;
A presintering step of presintering the soot formed in the soot forming step;
A liquid immersion step of immersing the soot after the preliminary sintering step in a liquid containing bismuth oxide ;
A sintering step of heating the soot after the immersion step;
Inserting the soot after the sintering step into a quartz tube, sealing the quartz tube, and sealing one end of the quartz tube;
A drawing step of drawing the soot after the quartz tube insertion step in the furnace together with the quartz tube from the one end of the quartz tube;
A method for manufacturing a light-shielding fiber.
少なくとも1本が請求項の遮光ファイバ製造方法で製造された遮光ファイバである複数の光ファイバを束ね、1本のガラスチューブに挿入する束ね工程と、
前記束ね工程の後、前記ガラスチューブの一部を加熱し、加熱部分の前記ガラスチューブ及び前記ガラスチューブ内の前記光ファイバを延伸する延伸工程と、
前記延伸工程の後、前記ガラスチューブの前記加熱部分を切断する切断工程と、
を順に行うバンドル光ファイバ製造方法。
A bundling step of bundling a plurality of optical fibers, at least one of which is a light shielding fiber manufactured by the method of manufacturing a light shielding fiber according to claim 1 , and inserting the optical fiber into one glass tube;
After the bundling step, a part of the glass tube is heated, and a stretching step of stretching the glass tube of the heated part and the optical fiber in the glass tube;
After the stretching step, a cutting step of cutting the heated portion of the glass tube;
The bundle optical fiber manufacturing method which performs these in order.
少なくとも1本が請求項の遮光ファイバ製造方法で製造された遮光ファイバである複数の光ファイバをガラスチューブに挿入した後、それぞれの前記光ファイバの一端と他端とを接続して輪にするリング形成工程と、
前記リング形成工程の後、全ての前記光ファイバの一端と他端との接続点を前記ガラスチューブ内に配置する位置合わせ工程と、
前記位置合わせ工程の後、前記ガラスチューブの一部を加熱し、加熱部分の前記ガラスチューブ及び前記ガラスチューブ内の前記光ファイバを延伸する延伸工程と、
前記延伸工程の後、前記ガラスチューブの前記加熱部分を切断する切断工程と、
を順に行うバンドル光ファイバ製造方法。
After inserting a plurality of optical fibers, at least one of which is a light shielding fiber manufactured by the method of manufacturing a light shielding fiber according to claim 1, into one glass tube, one end and the other end of each of the optical fibers are connected to form a ring. A ring forming step;
After the ring formation step, an alignment step of arranging connection points between one end and the other end of all the optical fibers in the glass tube,
After the alignment step, a part of the glass tube is heated, and a drawing step of drawing the glass tube of the heated portion and the optical fiber in the glass tube;
After the stretching step, a cutting step of cutting the heated portion of the glass tube;
The bundle optical fiber manufacturing method which performs these in order.
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