JP7406773B2 - 光ファイバ - Google Patents

光ファイバ Download PDF

Info

Publication number
JP7406773B2
JP7406773B2 JP2021543039A JP2021543039A JP7406773B2 JP 7406773 B2 JP7406773 B2 JP 7406773B2 JP 2021543039 A JP2021543039 A JP 2021543039A JP 2021543039 A JP2021543039 A JP 2021543039A JP 7406773 B2 JP7406773 B2 JP 7406773B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
core
light
roughened
optical fiber
emitted
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Active
Application number
JP2021543039A
Other languages
English (en)
Other versions
JPWO2021039962A1 (ja
Inventor
英幸 平野
圭一郎 広瀬
正司 中園
亮彦 小山
貴哉 小西
亜依 高橋
正勝 瀬戸口
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
MARUYAMA FROSTING CO., LTD.
Tatsuta Electric Wire and Cable Co Ltd
Original Assignee
MARUYAMA FROSTING CO., LTD.
Tatsuta Electric Wire and Cable Co Ltd
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 MARUYAMA FROSTING CO., LTD., Tatsuta Electric Wire and Cable Co Ltd filed Critical MARUYAMA FROSTING CO., LTD.
Publication of JPWO2021039962A1 publication Critical patent/JPWO2021039962A1/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP7406773B2 publication Critical patent/JP7406773B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/44Mechanical structures for providing tensile strength and external protection for fibres, e.g. optical transmission cables
    • G02B6/4479Manufacturing methods of optical cables
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0005Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being of the fibre type
    • G02B6/001Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being of the fibre type the light being emitted along at least a portion of the lateral surface of the fibre
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21SNON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S2/00Systems of lighting devices, not provided for in main groups F21S4/00 - F21S10/00 or F21S19/00, e.g. of modular construction
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/02Optical fibres with cladding with or without a coating
    • G02B6/02004Optical fibres with cladding with or without a coating characterised by the core effective area or mode field radius
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24Coupling light guides
    • G02B6/245Removing protective coverings of light guides before coupling
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24Coupling light guides
    • G02B6/36Mechanical coupling means
    • G02B6/3616Holders, macro size fixtures for mechanically holding or positioning fibres, e.g. on an optical bench
    • G02B6/3624Fibre head, e.g. fibre probe termination

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (AREA)

Description

本発明は、光ファイバに関し、特に、側方から光を出射できる光ファイバに関する。
従来の光ファイバとして、側方に光を出射可能な光ファイバが、特表平09-506716号公報(特許文献1)、および特開昭58-7604号公報(特許文献2)が開示されている。
特許文献1および特許文献2に開示の光ファイバにあっては、サンドブラスト法等によって、光ファイバの周面に複数の傷が設けられている。光ファイバ内を伝送する光を複数の傷によって散乱させることで、光ファイバの側方に光を出射することができる。
特許文献1および特許文献2に開示の光ファイバにあっては、複数の傷が設けられているため、強度が低下し、脆くなってしまう。
サンドブラスト法と異なるガラスの表面処理として、実開昭56-034837号公報(特許文献3)、特開昭48-068613号公報(特許文献4)には、フロスト液を用いてガラスの表面をフロスト加工することが開示されている。
特表平09-506716号公報 特開昭58-7604号公報 実開昭56-034837号公報 特開昭48-068613号公報
光ファイバは相当程度細いため、使用態様によっては強度が低下しないことが好ましい場合がある。強度の低下を抑制するために、サンドブラスト法を用いずに、光ファイバをフロスト加工した場合であっても、フロスト加工後におけるコアの表面状態の如何によっては、側方から光が十分に出射されないことが懸念される。
本発明は、上記のような問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、側方に向けて光を十分に出射できる光ファイバを提供することにある。
上記本開示に基づく光ファイバは、コアと、上記コアの一部が露出するように上記コアの周囲に配置されたクラッドと、を備える。上記クラッドから露出する上記コアの露出部が有する外表面の少なくとも一部には、粗面化部が設けられている。上記粗面化部の算術平均粗さRaが、0.2μm以上であり、上記粗面化部の粗さ曲線要素の平均長さRsmが17μm以上である。
上記本開示に基づく光ファイバにあっては、上記粗面化部には、上記露出部が有する上記外表面から外部に向けて突出する複数の凸状部が形成されていることが好ましい。
上記本開示に基づく光ファイバにあっては、上記粗面化部のスキューネスRskが、0より大きいことが好ましい。
上記本開示に基づく光ファイバにあっては、上記コアは、光源から光が入射される一端と、上記一端と反対側に位置する他端とを含むことが好ましい。この場合には、上記粗面化部において上記一端側の算術平均粗さRaは、上記他端側の算術平均粗さRaよりも大きくてもよい。
上記本開示に基づく光ファイバにあっては、上記コアは、光源から光が入射される一端と、上記一端と反対側に位置する他端とを含むことが好ましい。この場合には、上記露出部は、上記コアの上記他端側に設けられていることが好ましい。
上記本開示に基づく光ファイバにあっては、上記粗面化部は、フロスト加工によって形成されたフロスト加工部であることが好ましい。
本発明によれば、側方に向けて十分に光を出射できる光ファイバを提供することができる。
実施の形態1に係る光ファイバを示す模式図である。 実施の形態1に係る光ファイバにおいて、クラッドからコアが露出する露出部における表面状態を部分的に示す図である。 実施の形態2に係る光ファイバにおいて、クラッドからコアが露出する露出部における表面状態を部分的に示す図である。 実施の形態に係る効果を検証するために行なった第1検証実験の結果を示す図である。 参考例1に係る光ファイバにおいて、クラッドからコアが露出する露出部における表面状態を部分的に示す図である。 図4に示す実験結果のうち算術平均粗さRaを示す図である。 図4に示す実験結果のうち粗さ曲線要素の平均長さRsmを示す図である。 図4に示す実験結果のうち十点平均粗さRzjisを示す図である。 図4に示す実験結果のうちスキューネスRskを示す図である。 図4に示す実験結果のうちクルトシスRkuを示す図である。 図4に示す実験結果のうち粗さ曲線の負荷長さ率Rmr(80%)を示す図である。 実施の形態の効果を検証するために行なった第2検証実験を説明するための図である。 第2検証実験の結果を示す図である。 図13に示す側方出射光の放射束/先端出射光の放射束(%)を参考例1と実施例1とで比較した図である。 第2検証実験において、参考例1に係る光ファイバの露出部から側方に出射される光を示す図である。 第2検証実験において、実施例1に係る光ファイバの露出部から側方に出射される光を示す図である。 第2検証実験において、実施例2に係る光ファイバの露出部から側方に出射される光を示す図である。 実施の形態の効果を検証するために行なった第3検証実験の結果を示す図である。 実施の形態の効果を検証するために行なった第4検証実験の結果を示す図である。 図19に示す側方出射光の放射束/先端出射光の放射束(%)を比較例2と実施例3とで比較した図である。 第4検証実験において、実施例3に係る光ファイバの露出部から側方に出射される光を示す図である。 実施の形態の効果を検証するために行なった第5検証実験の結果を示す図である。 図22に示す側方出射光の放射束/先端出射光の放射束(%)を比較例3と実施例4とで比較した図である。 第5検証実験において、実施例3に係る光ファイバの露出部から側方に出射される光を示す図である。 実施の形態の効果を検証するために行なった第6検証実験を説明するための図である。 第6検証実験において、比較例2におけるコアの非加工部から側方に出射される光の分布を示す図である。 第6検証実験において、実施例3と同条件で粗面化されたコアの加工部から側方に出射される光の分布を示す図である。 第6検証実験において、比較例3におけるコアの非加工部から側方に出射される光の分布を示す図である。 第6検証実験において、実施例4と同条件で粗面化されたコアの加工部から側方に出射される光の分布を示す図である。
以下、本発明の実施の形態について、図を参照して詳細に説明する。なお、以下に示す実施の形態においては、同一のまたは共通する部分について図中同一の符号を付し、その説明は繰り返さない。
(実施の形態1)
図1は、実施の形態1に係る光ファイバを示す模式図である。図1から参照して、実施の形態1に係る光ファイバ10について説明する。
光ファイバ10は、たとえば、眼内照明ライトガイド等の医療ライトガイド等に用いられるものである。なお、光ファイバ10は、医療用に限定されず、側方に光を出射する用途であれば適宜用いることができる。
光ファイバ10は、光源20から出射された光を伝送して、所望の箇所において光ファイバ10の側方に当該光を出射する。実施の形態1においては、光ファイバ10は、伝送された光を先端側で側方に出射する。
光ファイバ10は、コア11と、クラッド12と、被覆部13とを備える。コア11は、略円柱形状を有する。コア11は、ガラスによって構成されている。
コア11は、光が入射する一端11aと、当該一端11aと反対側に位置する他端11bとを有する。コア11は、後述するように、クラッド12から露出する露出部11cを有する。露出部11cは、コア11の他端11b側に設けられている。
露出部11cが有する外表面(外周面)には、全体的に粗面化部が設けられている。当該粗面化部によって光を効果的に側方に出射することができる。なお、粗面化部は、側方に十分な光を出射可能な限り、露出部11cの外周面の一部に設けられていてもよい。
粗面化部は、フロスト加工によって形成されたフロスト加工部である。なお、フロスト加工の詳細については、後述の製造方法において説明する。
クラッド12は、コア11の一部が露出するようにコア11の周囲に配置されている。具体的には、クラッド12は、コア11の軸方向に沿った一部の領域でコア11の表面が露出するように、コア11の周囲に配置されている。より詳細には、光ファイバ10の先端側でコア11が露出するように、コア11の周囲に配置されている。クラッド12は、ガラスによって構成されていてもよいし、樹脂によって構成されていてもよい。なお、後述するように、コア11の露出部は、コア11が軸方向に沿って全体的にクラッド12で囲まれ、さらにクラッド12が被覆部13により被覆された光ファイバ素線から、被覆部13およびクラッド12の一部をこの順に除去することで形成される。
被覆部13は、クラッド12を被覆している。被覆部13は、コア11の露出部11cを被覆しないように設けられている。被覆部13は、たとえば樹脂によって構成されている。
図2は、実施の形態1に係る光ファイバにおいて、クラッドからコアが露出する露出部における表面状態を部分的に示す図である。図2を参照して、露出部11cの表面状態について説明する。
図2に示すように、粗面化部においては、露出部11cが有する外表面から外部に向けて突出する複数の凸状部が形成されている。複数の凸状部は、ある程度の間隔を開けて離れている。複数の凸状部のうちの一部は、互いに隣接するように設けられていてもよい。
なお、図2においては、便宜上のため、一部の領域として、露出部11cの外表面における所定の基準点からコア11の軸方向に沿った略250μmまでの領域における表面形状を示しているが、露出部11cの全体的な領域においても、略同様に複数の凸状部が設けられている。
粗面化部の算術表面粗さRaは、0.2μm以上であり、かつ、粗面化部の粗さ曲線要素の平均長さRsmは、17μm以上である。
上記のような値に示すように、所定の高さ以上の複数の凸状部が、ある程度離間して設けられることにより、コア11の側方へ十分に光を導くことができる。
具体的には、実施の形態1においては、粗面化部の算術表面粗さRaは、略0.5μm以上、略0.85μm以下である。なお、粗面化部の算術表面粗さRaは、1.0μm以下であってもよく、0.9μm以下であってもよい。
粗面化部の粗さ曲線要素の平均長さRsmは、略40μm以上、略60μm以下である。なお、粗さ曲線要素の平均長さRsmは、500μm以下であってもよい。この場合においても、散乱効果が得られ、コア11の側方へ光を導くことができる。
また、上述のように、粗面化部には、複数の凸状部のみが形成されている。当該複数の凸状部は、平均線よりも下側に偏るように形成されており、粗面化部のスキューネスRskが、0より大きくなっている。また、粗面化部において、一端(根元)側に形成される凸状部の数は、他端(先端)側に形成される凸状部の数よりも少なくなっている。すなわち、粗面化部において一端側の算術平均粗さRaは、他端側の算術平均粗さRaよりも小さい。
(光ファイバの製造方法)
実施の形態1に係る光ファイバの製造方法は、光ファイバ素線を準備する工程、コア11の所定の箇所を露出させる工程と、コア11の所定の箇所に粗面化部を形成する工程とを含む。
光ファイバ素線を準備する工程においては、コア11が全体的にクラッド12で囲まれ、さらにクラッド12が被覆部13により被覆された光ファイバ素線を準備する。光ファイバ素線としては、たとえばSI型マルチモードファイバを準備する。コア11は、たとえば純粋石英によって構成されている。コア径は、たとえば略600μmφである。コアの開口数(NA)は、0.22である。クラッド12は、たとえば純粋石英によって構成されている。クラッド径は、たとえば略660μmφである。クラッド12を被覆する被覆部13は、たとえばアクリル樹脂によって構成されている。被覆部13の径は、略800μmφである。
続いて、コア11の所定の箇所を露出させる工程において、光ファイバ素線から被覆部13の一部を除去した後、クラッド12の一部を除去して、コア11の所定の箇所を露出させる。クラッド12の一部は、エッチング等によって除去される。
コア11の所定の箇所に粗面化部を形成する工程においては、クラッド12から露出したコア11の所定の箇所をフロスト液に浸漬させる。所定の箇所とは、露出部11cとなる箇所である。
なお、この工程においては、少なくともフロスト加工を行いたい箇所(所定の箇所)とフロスト加工を行いたくない箇所との境界部を、マスクで覆ってもよい。また、フロスト加工を行いたくない箇所を全体的にマスクで覆ってもよい。マスクを用いることにより、コア11において、フロスト加工を行いたくない箇所にフロスト液が付着することを抑制することができる。
また、コア11の所定の箇所に粗面化部を形成する工程において、マスクを用いなくてもよい。特に、所定の箇所に全体的に粗面化部を形成する場合には、マスクを用いなくても、被覆部13がマスクとして機能し、被覆部13の内側に位置するコア11がエッチングされることを防止できる。
フロスト液としては、フッ酸系の水溶液に、ケイフッ化物等の腐食生成物の溶解度を著しく低下させる物質を添加した液体を用いることができる。
上記フロスト液を用いる場合には、ある程度コア11の腐食が進行した段階で、緻密な反応生成物が部分的にコア11の表面を覆い出す。これにより、コア11の上記所定の箇所における外表面に複数の凸状部が形成され、コア11の所定の箇所における外表面に、粗面化部としてフロスト加工部を形成することができる。
フッ酸系の水溶液は、フッ酸、硫酸、フッ化アンモニウム、水を混合したものである。フッ酸系の水溶液中におけるフッ酸の含有量は、0~30%であり、フッ酸系の水溶液中における硫酸の含有量は、0~16%である。フッ酸系の水溶液中におけるフッ化アンモニウムの含有量は、0~42%であり、フッ酸系の水溶液中における水の含有量は、12%~である。これらフッ酸、硫酸、フッ化アンモニウム、水の割合は、適宜調整することができる。
実施の形態1においては、フッ酸系の水溶液と添加物とを質量比7:3で混合したものをフロスト液として用い、20℃~23℃の温度を有するフロスト液に、コア11の先端側を約180秒浸漬させる。この際、所定の箇所における一端側(根元側)よりも他端側(先端側)が先にフロスト液に浸漬される。このため、上記所定の箇所における一端側(根元側)に形成される凸状部の個数は、上記所定の箇所における他端側(先端側)に形成される凸状部の個数よりも小さくなる。また、上記所定の箇所において一端側の算術平均粗さRaは、他端側の算術平均粗さRaよりも小さくなる。続いて、コア11をフロスト液から引き上げ、フロスト液に浸漬させた部分を水で洗浄する。
上記工程を経て、実施の形態1に係る光ファイバ10が製造される。以上のように、実施の形態1に係る光ファイバ10にあっては、上述の粗面化部は、サンドブラスト法等によらず、化学的に形成されるため、コア11へのダメージを抑制することができる。このため、強度の低下を抑制することができる。
また、上述のように、粗面化部の算術表面粗さRaが、0.2μm以上、かつ、粗面化部の粗さ曲線要素の平均長さRsmが、17μm以上とすることにより、所定の高さ以上の複数の凸状部が、ある程度離間して設けられることができる。これにより、コア11の側方へ十分に光を出射することができる。
(実施の形態2)
図3は、実施の形態2に係る光ファイバにおいて、クラッドからコアが露出する露出部における表面状態を部分的に示す図である。
図3に示すように、実施の形態2に係る光ファイバは、実施の形態1に係る光ファイバ10と比較した場合に、露出部11cの表面状態が相違する。具体的には、実施の形態2においては、実施の形態1と比較して、複数の凸状部の高さが低くなっており、これにより、露出部11cの表面状態が若干相違している。
実施の形態2においても、粗面化部の算術表面粗さRaは、0.2μm以上であり、かつ、粗面化部の粗さ曲線要素の平均長さRsmは、17μm以上である。
具体的には、粗面化部の算術表面粗さRaは、略0.2μm以上、略0.4μm以下であり、粗面化部の粗さ曲線要素の平均長さRsmは、略35μm以上、略50μm以下である。この場合においても、散乱効果が得られ、コア11の側方へ光を導くことができる。
また、粗面化部には、平均線に対して上側に偏るように複数の凸状部のみが形成されており、粗面化部のスキューネスRskが、0より大きくなっている。
以上のように構成される場合であっても、実施の形態2に係る光ファイバは、実施の形態1に係る光ファイバ10とほぼ同様の効果が得られる。
なお、実施の形態2に係る光ファイバも、実施の形態1に係る製造方法に準拠して製造することができる。この場合においては、フロスト液として、フッ酸系の水溶液と添加物とを質量比6:4で混合したものを用いる。この場合においても、コア11の所定の箇所に粗面化部を形成する工程においては、20℃~23℃の温度を有するフロスト液に、コア11の所定の箇所を約180秒浸漬させる。
(実施の形態3)
実施の形態3に係る光ファイバは、実施の形態1に係る光ファイバ10と比較した場合に、製造工程において用いるフロスト液が相違することにより、露出部11cの表面状態が相違する。
この場合においては、フロスト液として、フッ酸系の水溶液と添加物とを質量比5.5:4.5で混合したものを用い、コア11の所定の箇所に粗面化部を形成する工程においては、20℃~23℃の温度を有するフロスト液に、コア11の所定の箇所を約180秒浸漬させる。
実施の形態3においては、粗面化部の算術表面粗さRaは、0.2μm以上であり、かつ、粗面化部の粗さ曲線要素の平均長さRsmは、17μm以上である。
具体的には、粗面化部の算術表面粗さRaは、略0.2μm以上、略0.35μm以下であり、粗面化部の粗さ曲線要素の平均長さRsmは、略17μm以上、略20μm以下である。この場合においても、散乱効果が得られ、コア11の側方へ光を導くことができる。
また、粗面化部には、平均線に対して上側に偏るように複数の凸状部のみが形成されており、粗面化部のスキューネスRskが、0より大きくなっている。
以上のように構成される場合であっても、実施の形態3に係る光ファイバは、実施の形態1に係る光ファイバ10とほぼ同様の効果が得られる。
(実施の形態4)
実施の形態4に係る光ファイバは、実施の形態1に係る光ファイバ10と比較した場合に、コア径が相違するとともに、製造工程において用いるフロスト液が相違することにより、露出部11cの表面状態が相違する。
この場合においては、コア径は、略300μmとしている。また、フロスト液として、フッ酸系の水溶液と添加物とを質量比4.9:5.1で混合したものを用い、コア11の所定の箇所に粗面化部を形成する工程においては、20℃~23℃の温度を有するフロスト液に、コア11の所定の箇所を約180秒浸漬させる。
実施の形態4においては、粗面化部の算術表面粗さRaは、0.2μm以上であり、かつ、粗面化部の粗さ曲線要素の平均長さRsmは、17μm以上である。
具体的には、粗面化部の算術表面粗さRaは、略0.3μm以上、略0.4μm以下であり、粗面化部の粗さ曲線要素の平均長さRsmは、略17μm以上、略20μm以下である。この場合においても、散乱効果が得られ、コア11の側方へ光を導くことができる。
また、粗面化部には、平均線に対して上側に偏るように複数の凸状部のみが形成されており、粗面化部のスキューネスRskが、0より大きくなっている。
以上のように構成される場合であっても、実施の形態4に係る光ファイバは、実施の形態1に係る光ファイバ10とほぼ同様の効果が得られる。
(検証実験)
図4は、実施の形態に係る効果を検証するために行なった第1検証実験の結果を示す図である。図4を参照して、実施の形態に係る効果を検証するために行なった第1検証実験について説明する。
第1検証実験においては、実施例1、実施例2、比較例1および参考例1に係る光ファイバを準備し、それぞれの光ファイバにおいて、露出部11cの表面状態を確認した。具体的には、各光ファイバにおいて、粗面化部の算術平均粗さRa、粗さ曲線要素の平均長さ、十点平均粗さRzjis、スキューネスRsk、クルトシスRku、および粗さ曲線の負荷長さ率Rmr(80%)を測定した。なお、上記各パラメータは、JIS B 0601-2013に基づくものである。
測定においては、3CCDリアルカラーコンフォーカル(共焦点)顕微鏡「OPTELICS H1200」(レーザテック株式会社製)を用いた。また、実施例1、実施例2および参考例1については、上記各パラメータに関して、粗面化部における一端側(根元側)、他端側(先端側)の箇所をそれぞれ3回測定した。比較例1においては、上記各パラメータに関して、粗面化部に対応する任意の位置で2回測定した。
表面形状の計測に際し、上記顕微鏡で露出部11cを撮像した。撮像された画像から、高さ情報に変換した。この際、光ファイバは円柱状であるため、曲率を補正した高さ情報に変更した。なお、上記顕微鏡において、レンズ倍率は、50倍とし、分解能は、0.1μmとした。また、計測アルゴリズムとして、Seach Peakを用い、Z像のチャンネルは、Greenとした。
画像を解析し、上記JIS規格に基づき、各パラメータを算出するにあたり、Im画像処理を行った。この際、ノイズカットレベルは、2.0μmとし、フィルターサイズは、10pixelとした。また、メディアンフィルター処理を行った。フィルタサイズは、3とし、繰り返し回数は、1回とした。
実施例1に係る光ファイバとして、実施の形態1に係る光ファイバを用いた。実施例2に係る光ファイバとして、実施の形態2に係る光ファイバを用いた。比較例1に係る光ファイバとしては、コア11に粗面化部を形成していないものを用いた。参考例1に係る光ファイバとして、実施の形態1と比較して、添加物と上記フッ酸系の水溶液との質量比が異なるフロスト液で粗面化部を形成したものを用いた。
参考例1に係る光ファイバを準備する際に用いたフロスト液としては、上述のフッ酸系の水溶液と添加物とを質量比1:9で混合したものを用いた。この場合においても、コア11の所定の箇所に粗面化部を形成する工程においては、20℃~23℃の温度を有するフロスト液に、コア11の所定の箇所を約180秒浸漬させた。
図5は、参考例1に係る光ファイバにおいて、クラッドからコアが露出する露出部における表面状態を部分的に示す図である。図5に示すように、参考例1に係る光ファイバにおいては、無数の凸状部が形成されており、凸状部は密に形成されていた。
図6は、図4に示す実験結果のうち算術平均粗さRaを示す図である。図4および図6に示すように、実施例1においては、粗面化部の算術平均粗さRaは、略0.5μm以上、略0.85μm以下となった。実施例2においては、粗面化部の算術平均粗さRaは、略0.2μm以上、略0.4μm以下となった。
比較例1においては、粗面化部は形成されていないものの、若干の凹凸によって、コア11の表面における算術平均粗さRaは、略0μm以上略0.1μm以下であった。参考例1においては、粗面化部の算術平均粗さRaは、略0.4μm以上略0.5μm以下であった。
図7は、図4に示す実験結果のうち粗さ曲線要素の平均長さRsmを示す図である。図4および図7に示すように、実施例1においては、粗さ曲線要素の平均長さRsmは、略40μm以上、略60μm以下であった。実施例2においては、粗さ曲線要素の平均長さRsmは、略35μm以上、略50μm以下であった。
比較例1においては、粗面化部は形成されていないものの、若干の凹凸により、コア11の表面における粗さ曲線要素の平均長さRsmは、略10μm以上略15μmより小さくなった。参考例1においては、粗面化部の粗さ曲線要素の平均長さRsmは、略10μm以上略15μmより小さくなった。
図8は、図4に示す実験結果のうち十点平均粗さRzjisを示す図である。図4および図8に示すように、実施例1においては、粗面化部の十点平均粗さRzjisは、略2.0μm以上略3.0μm以下であった。実施例2においては、粗面化部の十点平均粗さRzjisは、略1.5μm以上略2.0μm以下であった。
比較例1においては、粗面化部は形成されていないものの、若干の凹凸により、コア11の表面における十点平均粗さRzjisは、0.4μm以下であった。参考例1においては、粗面化部の粗面化部の十点平均粗さRzjisは、略2.0μm以上略3.0μm以下であった。
図9は、図4に示す実験結果のうちスキューネスRskを示す図である。図4および図9に示すように、実施例1においては、粗面化部のスキューネスRskは、0より大きく、略2.0より小さかった。実施例2においては、粗面化部のスキューネスRskは、0より大きく、略3.0より小さかった。
比較例1においては、粗面化部は形成されていないものの、若干の凹凸により、コア11の表面におけるスキューネスRskは、0より大きく0.5以下であった。参考例1においては、粗面化部のスキューネスRskは、略0であるものの、0より小さいものが含まれていた。
図10は、図4に示す実験結果のうちクルトシスRkuを示す図である。図4および図10に示すように、実施例1においては、粗面化部のクルトシスRkuは、略2.0から略6.0以下であった。実施例2においては、粗面化部のクルトシスRkuは、略7.0から略14.0以下であった。
比較例1においては、粗面化部は形成されていないものの、若干の凹凸により、コア11の表面におけるクルトシスRkuは、略10以上略14以下であった。参考例1においては、粗面化部のクルトシスRkuは、略2.0以上略4.0以下であった。
図11は、図4に示す実験結果のうち粗さ曲線の負荷長さ率Rmr(80%)を示す図である。図4および図11に示すように、実施例1においては、粗面化部の粗さ曲線の負荷長さ率Rmr(80%)は、略40%以上略60%以下であった。実施例2においては、粗面化部の粗さ曲線の負荷長さ率Rmr(80%)は、略25%以上略45%以下であった。
比較例1においては、粗面化部は形成されていないものの、若干の凹凸により、コア11の表面における粗さ曲線の負荷長さ率Rmr(80%)は、90%以上100%以下となった。参考例1においては、粗面化部の粗さ曲線の負荷長さ率Rmr(80%)は、90%以上100%以下となった。
図12は、実施の形態の効果を検証するために行なった第2検証実験を説明するための図である。図13は、第2検証実験の結果を示す図である。図12および図13を参照して、第2検証実験について説明する。
第2検証実験においては、実施例1、実施例2、比較例1および参考例1に係る光ファイバを準備し、それぞれの光ファイバから出射される光の放射束を測定した。また、実施例1、実施例2および比較例1の露出部11cから出射される光について確認した。
光の測定においては、光パワー・メータ8230E(株式会社エーディーシー製)を用いて、先端から出射される光(先端出射光)の評価と、側方に出射される光(側方出射光)の評価を行った。具体的には、上記光測定装置40を用いて、露出部11cの先端から前方へ出射される光の放射束と、露出部11cの一端(根元)側、中央部、他端(先端)側から側方へ出射される光の放射束とを測定した。
この際、先端出射光の評価として、比較例1、参考例1、実施例1、および実施例2において、光源の出力に対する先端出射光の先端出射光の割合を算出した。なお、光源20としては、出力可変式のハロゲンランプを使用しており、実施測定日の環境に応じて出力値を変更した。具体的には、比較例1および参考例1における光源20の出力は、275μWとした。実施例1における光源20の出力は、170μWとした。実施例2における光源20の出力は、126μWとした。
また、側方出射光の評価として、露出部11cの一端(根元)側、中央部、他端(先端)側のそれぞれにおいて、側方出光の放射束/先端出射光の放射束(%)を算出した。この際、小数点以下については四捨五入した。
なお、光測定装置40は、受光面41aを有する受光素子41と、受光素子が受光した光から放射束を算出する放射束算出部42とを含む。
露出部11cの先端から前方へ出射される光の放射束を測定する場合には、受光素子41の受光面41aがコア11の軸方向に垂直となるように光測定装置をセットし、露出部11cをカバー30で覆った状態で測定した。受光素子41は、上記先端から前方へ略2cm離れた位置に配置した。
コア11の露出部11cからコア11の側方に出射される光の放射束を測定する場合には、図12に示すように、受光素子41の受光面41aがコア11の軸方向に平行となるように光測定装置をセットし、露出部11cをカバー30で覆った状態で測定した。受光素子41は、上記露出部11cから側方に略2cm離れた位置に配置した。
図13に示すように、比較例1においては、先端から出射される光(先端出射光)の放射束は、275μWとなった。また、側方出射光の放射束は、粗面化部の一端側で4.2μW、粗面化部の中央部で3.6μW、粗面化部の他端側で2.7μWとなった。さらに、側方出射光の放射束/先端出射光の放射束は、粗面化部の一端側で2%、粗面化部の中央部で1%、粗面化部の他端側で1%となった。これにより、比較例1においては、コア11の表面に粗面化部が形成されないことにより、コア11の側方への出射量がごくわずかであることが確認された。
参考例1においては、先端から出射される光(先端出射光)の放射束は、122μWとなった。比較例1と比較した先端出射光の割合は、略44%となった。すなわち、側方へ出射される光は、光源から入射された光の略56%であることが確認された。
また、側方出射光の放射束は、粗面化部の一端側で19.5μW、粗面化部の中央部で5.1μW、粗面化部の他端側で8.3μWとなった。さらに、側方出射光の放射束/先端出射光の放射束は、粗面化部の一端側で16%、粗面化部の中央部で4%、粗面化部の他端側で4%となった。
このように、参考例1においては、コア11の露出部11cの表面に粗面化部を形成することでコア11の側方に光を出射できることが数値的に確認された。
実施例1においては、先端から出射される光(先端出射光)の放射束は、40μWとなった。比較例1と比較した先端出射光の割合は、略24%となった。すなわち、側方へ出射される光は、光源から入射された光の略76%であることが確認された。
また、側方出射光の放射束は、粗面化部の一端側で17.0μW、粗面化部の中央部で16.4μW、粗面化部の他端側で9.6μWとなった。さらに、側方出射光の放射束/先端出射光の放射束は、粗面化部の一端側で42%、粗面化部の中央部で41%、粗面化部の他端側で24%となった。
このように、実施例1においては、コア11の露出部11cの表面に粗面化部を形成することでコア11の側方に光を出射できることが確認された。また、実施例1においては、参考例1と比較して、側方に出射される光が増加することも確認された。
実施例2においては、先端から出射される光(先端出射光)の放射束は、40μWとなった。比較例1と比較した先端出射光の割合は、略36%となった。すなわち、側方へ出射される光は、光源から入射された光の略64%であることが確認された。
また、側方出射光の放射束は、粗面化部の一端側で5.1μW、粗面化部の中央部で14.1μW、粗面化部の他端側で3.2μWとなった。さらに、側方出射光の放射束/先端出射光の放射束は、粗面化部の一端側で11%、粗面化部の中央部で9%、粗面化部の他端側で7%となった。
このように、実施例2においては、コア11の露出部11cの表面に粗面化部を形成することでコア11の側方に光を出射できることが確認された。また、実施例2においては、参考例1と比較して、側方に出射される光の量が増加することも確認された。
以上のように、参考例1と、実施例1,2を比較して、実施例1、2の方が、側方に出射される光の量が増加していることから、粗面化部の算術表面粗さRaが、0.2μm以上、かつ、粗面化部の粗さ曲線要素の平均長さRsmが、17μm以上とすることにより、コア11の側方へ十分に光を出射できることが確認された。
図14は、図13に示す側方出射光の放射束/先端出射光の放射束(%)を参考例1と実施例1とで比較した図である。
図14に示すように、参考例1と実施例1とを比較すると、実施例1においては、粗面化部の一端側、中央側、先端側のいずれにおいても、側方出射光の放射束/先端出射光の放射束(%)が増加していた。このことによっても、粗面化部の凹凸状態を調整することにより、コア11の側方への光量を調整できることが確認された。
図15から図17は、第2検証実験において、参考例1、実施例1、および実施例2のそれぞれに係る光ファイバの露出部から側方に出射される光を示す図である。なお、図15から図17においては、所定の輝度を有する光の輪郭を細線で示し、粗面化されたコアの露出部11cを太線で示している。
図15に示すように、参考例1に係る光ファイバの露出部11cから出射される光は、コア11の側方に出射されていた。
図16に示すように、実施例1に係る光ファイバの露出部11cから出射される光も、コア11の側方に出射されていた。実施例1においては、コア11の軸方向に直交する上記光の輪郭の幅も増加しており、コア11の側方に出射される光量が、参考例1と比べて増加していることが確認された。
図17は、第2検証実験において、実施例2に係る光ファイバの露出部から側方に出射される光を示す図である。図17に示すように、実施例2に係る光ファイバの露出部11cから出射される光も、コア11の側方に出射されていた。実施例2においても、コア11の軸方向に直交する上記光の輪郭の幅も参考例1と比較して増加しており、コア11の側方に出射される光量が、参考例1と比べて増加していることが確認された。
以上のように、上記検証実験1および検証実験2によっても、粗面化部の算術表面粗さRaが、0.2μm以上、かつ、粗面化部の粗さ曲線要素の平均長さRsmが、17μm以上とすることにより、コア11の側方へ十分に光を出射することが確認された。
図18は、実施の形態の効果を検証するために行なった第3検証実験の結果を示す図である。図18を参照して、実施の形態に係る効果を検証するために行なった第3検証実験について説明する。
第3検証実験においては、実施例3、および実施例4に係る光ファイバを準備し、それぞれの光ファイバにおいて、露出部11cの表面状態を確認した。具体的には、各光ファイバにおいて、粗面化部の算術平均粗さRa、粗さ曲線要素の平均長さ、十点平均粗さRzjis、スキューネスRsk、クルトシスRku、および粗さ曲線の負荷長さ率Rmr(80%)を測定した。なお、上記各パラメータは、JIS B 0601-2013に基づくものである。
なお、上記各パラメータは、第1検証実験と同様の方法で測定した。第3検証実験においては、実施例3および実施例4の双方において、粗面化部における一端側(根元側)、中央部、および他端側(先端側)の箇所をそれぞれ3回測定し、その平均値を図18に示している。
実施例3に係る光ファイバとしては、実施の形態3に係る光ファイバを用いており、フッ酸系の水溶液と添加物とを質量比5.5:4.5で混合したフロスト液を用いた以外は実施例1と同じ方法で粗面化部を形成した。実施例3においては、コア径は、600μmとした。
実施例4に係る光ファイバとしては、実施の形態4に係る光ファイバを用いており、フッ酸系の水溶液と添加物とを質量比4.9:5.1で混合したフロスト液を用い以外は実施例1と同じ方法で粗面化部を形成した。実施例4においては、コア径は、300μmとした。
図18に示すように、実施例3においては、粗面化部の算術平均粗さRaは、略0.20μm以上、略0.35μm以下となった。粗面化部のスキューネスRskは、0より大きく、略2.0より小さかった。粗面化部のクルトシスRkuは、略2.5以上略5.0以下であった。コア11の表面における粗さ曲線要素の平均長さRsmは、略17μm以上略20.0μm以下となった。コア11の表面における粗さ曲線の負荷長さ率Rmr(80%)は、100%であった。粗面化部の十点平均粗さRzjisは、略0.5μm以上略1.5μm以下であった。
実施例4においては、粗面化部の算術平均粗さRaは、略0.30μm以上、略0.45μm以下となった。粗面化部のスキューネスRskは、0より大きく、略1.0より小さかった。粗面化部のクルトシスRkuは、略1.5以上略2.5以下であった。コア11の表面における粗さ曲線要素の平均長さRsmは、略17μm以上略20.0μm以下となった。コア11の表面における粗さ曲線の負荷長さ率Rmr(80%)は、100%であった。粗面化部の十点平均粗さRzjisは、略0.5μm以上略1.5μm以下であった。
図19は、実施の形態の効果を検証するために行なった第4検証実験の結果を示す図である。図19を参照して、実施の形態の効果を検証するために行なった第4検証実験について説明する。
第4検証実験においては、実施例3および比較例2に係る光ファイバを準備し、それぞれの光ファイバから出射される光の放射束を測定した。光の放射束は、上述の第2検証実験とほぼ同様に測定した。
実施例3に係る光ファイバとしては、上述の第3検証実験と同様に、実施の形態3に係る光ファイバを用いた。比較例2に係る光ファイバとしては、実施例3と同じコア径を有するが、コア11に粗面化部を形成していないものを用いた。
第4検証実験においては、第2検証実験同様に先端出射光の評価として、光源の出力に対する先端出射光の先端出射光の割合を算出した。実施例3および比較例2における光源の出力は、412μWとした。
また、側方出射光の評価として、露出部11cの一端(根元)側、中央部、他端(先端)側のそれぞれにおいて、側方出光の放射束/先端出射光の放射束(%)を算出した。この際、小数点以下については四捨五入した。
図19に示すように、比較例2においては、先端から出射される光(先端出射光)の放射束は、412μWであり、光源の出力と比較した先端出射光の割合は、略100%となった。また、側方出射光の放射束は、粗面化部の一端側で5.4μW、粗面化部の中央部で1.3μW、粗面化部の他端側で2.6μWとなった。さらに、側方出射光の放射束/先端出射光の放射束は、粗面化部の一端側で1%、粗面化部の中央部で0%、粗面化部の他端側で1%となった。これにより、比較例2においては、コア11の表面に粗面化部が形成されないことにより、コア11の側方への出射量がごくわずかであることが確認された。
これに対して、実施例3においては、先端から出射される光(先端出射光)の放射束は、104μWであり、光源の出力と比較した先端出射光の割合は、略25%となった。また、側方出射光の放射束は、粗面化部の一端側で27.7μW、粗面化部の中央部で29.0μW、粗面化部の他端側で25.0μWとなった。さらに、側方出射光の放射束/先端出射光の放射束は、粗面化部の一端側で27%、粗面化部の中央部で28%、粗面化部の他端側で24%となった。
図20は、図19に示す側方出射光の放射束/先端出射光の放射束(%)を比較例2と実施例3とで比較した図である。
図20に示すように、比較例2と実施例3とを比較すると、実施例3においては、粗面化部の一端側、中央側、先端側のいずれにおいても、側方出射光の放射束/先端出射光の放射束(%)が増加していた。また、粗面化部の一端側、中央側、先端側のいずれにおいても、側方出射光の放射束/先端出射光の放射束(%)が同程度の値であり、長さ方向に沿って略均一に放射されていた。
図21は、第4検証実験において、実施例3に係る光ファイバの露出部から側方に出射される光を示す図である。図21においては、図15から図17同様に、暗所において光ファイバを光らせた状態を撮像し、所定の輝度を有する光の輪郭を細線で示し、粗面化されたコアの露出部11cを太線で示している。
図21に示すように、実施例3に係る光ファイバの露出部11cから出射される光も、コア11の側方に出射されていた。また、コア11の側方へは、光ファイバの長さ方向に亘って、コア11の周囲に略均一に出射されていた。
このように、実施例3においては、コア11の露出部11cの表面に粗面化部を形成することでコア11の側方に光を出射できることが確認された。また、実施例3においては、比較例2と比較して、側方に出射される光が増加することも確認された。
以上のように、実施例3のように、粗面化部の算術表面粗さRaが、0.2μm以上、かつ、粗面化部の粗さ曲線要素の平均長さRsmが、17μm以上とすることにより、コア11の側方へ十分に光を出射できることが確認された。
図22は、実施の形態の効果を検証するために行なった第5検証実験の結果を示す図である。図22を参照して、実施の形態の効果を検証するために行なった第5検証実験について説明する。
第5検証実験においては、実施例4および比較例3に係る光ファイバを準備し、それぞれの光ファイバから出射される光の放射束を測定した。光の放射束の測定方法およびその評価方法については、上述の第2検証実験および第4検証実験と同様であるため、その説明については省略する。
実施例4に係る光ファイバとしては、上述の実施の形態4に係る光ファイバを用いた。比較例3に係る光ファイバとしては、実施例4と同じコア径を有するが、コア11に粗面化部を形成していないものを用いた。実施例4および比較例3における光源の出力は、115μWとした。
図22に示すように、比較例3においては、先端から出射される光(先端出射光)の放射束は、115μWであり、光源の出力と比較した先端出射光の割合は、略100%となった。また、側方出射光の放射束は、粗面化部の一端側で1.2μW、粗面化部の中央部で0.8μW、粗面化部の他端側で1.4μWとなった。さらに、側方出射光の放射束/先端出射光の放射束は、粗面化部の一端側で1%、粗面化部の中央部で1%、粗面化部の他端側で1%となった。これにより、比較例3においては、コア11の表面に粗面化部が形成されないことにより、コア11の側方への出射量がごくわずかであることが確認された。
これに対して、実施例4においては、先端から出射される光(先端出射光)の放射束は、16μWであり、光源の出力と比較した先端出射光の割合は、略14%となった。また、側方出射光の放射束は、粗面化部の一端側で24.0μW、粗面化部の中央部で11.0μW、粗面化部の他端側で3.5μWとなった。さらに、側方出射光の放射束/先端出射光の放射束は、粗面化部の一端側で150%、粗面化部の中央部で69%、粗面化部の他端側で22%となった。
図23は、図22に示す側方出射光の放射束/先端出射光の放射束(%)を比較例3と実施例4とで比較した図である。比較例3と実施例4とを比較すると、実施例4においては、粗面化部の一端側、中央側、先端側のいずれにおいても、側方出射光の放射束/先端出射光の放射束(%)が増加していた。
図24は、第5検証実験において、実施例3に係る光ファイバの露出部から側方に出射される光を示す図である。図24においても、上述の図15から図17、および図21同様に、暗所において光ファイバを光らせた状態を撮像し、所定の輝度を有する光の輪郭を細線で示し、粗面化されたコアの露出部11cを太線で示している。
図24に示すように、実施例4に係る光ファイバの露出部11cから出射される光も、コア11の側方に出射されていた。特に、根元側において、出射される光が多いことも確認された。
このように、実施例4においては、コア11の露出部11cの表面に粗面化部を形成することでコア11の側方に光を出射できることが確認された。また、実施例4においては、比較例3と比較して、側方に出射される光が増加することも確認された。
以上のように、実施例4のように、粗面化部の算術表面粗さRaが、0.2μm以上、かつ、粗面化部の粗さ曲線要素の平均長さRsmが、17μm以上とすることにより、コア11の側方へ十分に光を出射できることが確認された。
図25は、実施の形態の効果を検証するために行なった第6検証実験を説明するための図である。図25を参照して、第6検証実験について説明する。
第6検証実験においては、コア11の先端側にフロスト液で加工を行ない粗面化部を形成した加工部と、コア11の根元側には粗面化されていない非加工部を有するコアを用いた。当該コア11の根元に光源20から光を導入し、当該加工部および非加工部の各々から側方に出射される光の光度を測定した。なお、図25においては、光源20から出射する光をコア11の根元側に導入する際に使用したファイバやコネクタ等については便宜上省略している。
光源20としては、660nmの波長の光を出射するものを用い、当該光源20の出力は、15mWとした。
コアとしては、コア径を、600μm、300μmとする2種類のコア11を準備し、これらに上記加工部と上記非加工部を形成した。
コア径600μmとするコア11については、その先端側を上述の実施例3(実施の形態3)と同じ条件でフロスト加工した。このため、当該コア11における加工部を実施例3とし、当該コア11における非加工部を比較例2とした。
コア径300μmとするコア11については、その先端側を上述の実施例4(実施の形態4)と同じ条件でフロスト加工した。このため、当該コア11における加工部を実施例4とし、当該コアにおける非加工部を比較例3とした。
上記光度の測定においては、コア11の側方に撮像装置50を配置し、コア11内に光を導入した状態でコア11を撮像した。撮像された画像を解析し、輝度分布から当該加工部および非加工部の各々から側方に出射される光の強度(Intensity)を算出した。なお、当該Intensityは、当該加工部および非加工部の各々から側方に出射される光の光度を比較するための相対的な強度であり、後述するように、非加工部の中央部から側方に出射される光の強度を、基準値として15と設定した。
なお、撮像装置50は、コア11からの距離Lが315mmとなるように配置した。撮像装置50の焦点距離は16mmとして、絞り値は5.6とした。撮像装置50を用いて撮像する際には、長さ方向における非加工部の全域、または長さ方向における加工部の全域が写るように撮像した。
図26は、第6検証実験において、比較例2におけるコアの非加工部から側方に出射される光の分布を示す図である。
図26に示すように、比較例2におけるコアの非加工部においては、根元位置および先端位置で側方への光の漏れにより、Intensityが高くなっているものの、根元位置と先端位置との間では、Intensityは、15であった。
図27は、第6検証実験において、実施例3と同条件で粗面化されたコアの加工部から側方に出射される光の分布を示す図である。
図27に示すように、実施例3と同条件で粗面化されたコアの加工部においては、根元位置では、側方への光の漏れにより、Intensityが大きくなり、先端位置では、先端からの光の放射によって、Intensityが大きくなった。また、根元位置と先端位置との間においては、図26に示す比較例2の非加工部と比較して、Intensityは、増加しており、略20であった。
以上のように、図26および図27の結果を比較して、実施例3のように、粗面化部の算術表面粗さRaが、0.2μm以上、かつ、粗面化部の粗さ曲線要素の平均長さRsmが、17μm以上とすることにより、コア11の側方へ十分に光を出射できることが確認された。
図28は、第6検証実験において、比較例2におけるコアの非加工部から側方に出射される光の分布を示す図である。
図28に示すように、比較例2におけるコアの非加工部においては、根元位置および先端位置で側方への光の漏れにより、Intensityが高くなっているものの、根元位置と先端位置との間では、Intensityは略一定であり、略15であった。
図29は、第6検証実験において、実施例4と同条件で粗面化されたコアの加工部から側方に出射される光の分布を示す図である。
図29に示すように、実施例4と同条件で粗面化されたコアの加工部においては、根元位置では、側方への光の漏れにより、Intensityが大きくなり、先端位置では、先端からの光の放射によって、Intensityが大きくなった。また、根元位置と先端位置との間においては、図28に示す比較例2の非加工部と比較して、Intensityは、増加しており、18以上22以下であった。この場合においては、加工部の先端側のIntensityが、19程度であり、加工部の根元側のIntensityが、略21程度であり、根元側の方がIntensityが大きくなっていた。
以上のように、図28および図29の結果を比較して、実施例4のように、粗面化部の算術表面粗さRaが、0.2μm以上、かつ、粗面化部の粗さ曲線要素の平均長さRsmが、17μm以上とすることにより、コア11の側方へ十分に光を出射できることが確認された。
(他の変形例)
上述した実施の形態1および2においては、光ファイバの製造方法として、被覆部13の一部を除去してから、クラッド12で囲まれたコア11の所定の箇所においてクラッド12を除去した後に、クラッド12から露出する部分のコア11に粗面化部を形成する場合を例示して説明したが、これに限定されない。光ファイバの製造方法として、コア11の所定の箇所に粗面化部を形成した後に、粗面化部が露出するようにコア11の周囲にクラッド12を形成してもよい。クラッド12を形成する際には、たとえば、粗面化部が露出するようにコア11の表面を光学ポリマでコーティングする。続いて、クラッド12を被覆部13となる樹脂で被覆する。実施の形態3および4においても同様である。
上述した実施の形態1および2においては、粗面化部において一端側の算術平均粗さRaが、他端側の算術平均粗さRaよりも小さい場合を例示して説明したが、これに限定されず、粗面化部において、一端側から他端側にかけて算術平均粗さRaが略一定となるように形成されてもよい。実施の形態3および4においても同様である。
以上、今回発明された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではない。本発明の範囲は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すべての変更が含まれる。
10 光ファイバ、11 コア、11a 一端、11b 他端、11c 露出部、12 クラッド、13 被覆部、20 光源、30 カバー、40 光測定装置、41 受光素子、41a 受光面、42 放射束算出部。

Claims (5)

  1. コアと、
    前記コアの一部が露出するように前記コアの周囲に配置されたクラッドと、を備え、
    前記クラッドから露出する前記コアの露出部が有する外表面の少なくとも一部には、粗面化部が設けられており、
    前記粗面化部の算術平均粗さRaが、0.2μm以上であり、
    前記粗面化部の粗さ曲線要素の平均長さRsmが、17μm以上であり、
    前記粗面化部の十点平均粗さRzjisが0.5μm以上3.0μm以下であり、
    前記粗面化部のクルトシスRkuが1.5以上10未満である、光ファイバ。
  2. 前記粗面化部には、前記露出部が有する前記外表面から外部に向けて突出する複数の凸状部が形成されている、請求項1に記載の光ファイバ。
  3. 前記粗面化部のスキューネスRskが、0より大きい、請求項1または2に記載の光ファイバ。
  4. 前記コアは、光源から光が入射される一端と、前記一端と反対側に位置する他端とを含み、
    前記粗面化部において前記一端側の算術平均粗さRaは、前記他端側の算術平均粗さRaよりも小さい、請求項1から3のいずれか1項に記載の光ファイバ。
  5. 前記コアは、光源から光が入射される一端と、前記一端と反対側に位置する他端とを含み、
    前記露出部は、前記コアの前記他端側に設けられている、請求項1から4のいずれか1項に記載の光ファイバ。
JP2021543039A 2019-08-30 2020-08-28 光ファイバ Active JP7406773B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019158712 2019-08-30
JP2019158712 2019-08-30
PCT/JP2020/032594 WO2021039962A1 (ja) 2019-08-30 2020-08-28 光ファイバ

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPWO2021039962A1 JPWO2021039962A1 (ja) 2021-03-04
JP7406773B2 true JP7406773B2 (ja) 2023-12-28

Family

ID=74685948

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2021543039A Active JP7406773B2 (ja) 2019-08-30 2020-08-28 光ファイバ

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20220291472A1 (ja)
JP (1) JP7406773B2 (ja)
DE (1) DE112020004027T5 (ja)
WO (1) WO2021039962A1 (ja)

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011074647A1 (ja) 2009-12-17 2011-06-23 株式会社 きもと 光拡散性シート及びこれを用いたバックライト
JP2012506569A (ja) 2008-10-22 2012-03-15 アドバンスト フォトダイナミック テクノロジーズ、インコーポレイテッド 光拡散デバイス
JP2013029804A (ja) 2011-06-24 2013-02-07 Mitsubishi Rayon Co Ltd 光学フィルム及びそれを用いた光学装置
WO2015050274A1 (ja) 2013-10-04 2015-04-09 住友化学株式会社 防眩フィルム
JP2015072754A (ja) 2013-10-02 2015-04-16 積水テクノ成型株式会社 導光板及びその製造方法
JP2017024226A (ja) 2015-07-17 2017-02-02 学校法人関東学院 電熱体付き透光パネル及び表示器
JP2017107193A (ja) 2015-12-07 2017-06-15 恵和株式会社 上用光拡散シート及びバックライトユニット
US20180113246A1 (en) 2016-10-25 2018-04-26 Aspyrian Therapeutics Inc. Frontal light diffusing device for use in photoimmunotherapy
JP2019051023A (ja) 2017-09-14 2019-04-04 住友電気工業株式会社 医療ライトガイド
US20190131921A1 (en) 2017-05-18 2019-05-02 Seok Man BAE Solar power generation unit using optical fibers and power generation system implementing the unit

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4868613A (ja) 1971-12-21 1973-09-19
JPS5634837U (ja) * 1979-08-25 1981-04-04
US4285889A (en) * 1979-12-26 1981-08-25 Hughes Aircraft Company Method for fabricating thin panel illuminator
JPS587604A (ja) * 1981-07-07 1983-01-17 Mitsubishi Electric Corp 光フアイバ照光装置
US5432876C1 (en) * 1992-10-19 2002-05-21 Minnesota Mining & Mfg Illumination devices and optical fibres for use therein
FR2714147B1 (fr) 1993-12-17 1996-02-09 Andre Bernasson Fibre optique à éclairage latéral.
US6004315A (en) * 1996-09-16 1999-12-21 Focal, Inc. Optical fiber diffuser and method of making
JPH10133022A (ja) * 1996-10-30 1998-05-22 Mitsubishi Chem Corp 面光源装置
CA2542246A1 (en) * 2003-10-08 2005-04-21 Eric Bornstein Use of secondary optical emission as a novel biofilm targeting technology
TWI604238B (zh) * 2016-08-19 2017-11-01 茂林光電科技股份有限公司 可消除熱點現象之導光板及其背光模組

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012506569A (ja) 2008-10-22 2012-03-15 アドバンスト フォトダイナミック テクノロジーズ、インコーポレイテッド 光拡散デバイス
WO2011074647A1 (ja) 2009-12-17 2011-06-23 株式会社 きもと 光拡散性シート及びこれを用いたバックライト
JP2013029804A (ja) 2011-06-24 2013-02-07 Mitsubishi Rayon Co Ltd 光学フィルム及びそれを用いた光学装置
JP2015072754A (ja) 2013-10-02 2015-04-16 積水テクノ成型株式会社 導光板及びその製造方法
WO2015050274A1 (ja) 2013-10-04 2015-04-09 住友化学株式会社 防眩フィルム
JP2017024226A (ja) 2015-07-17 2017-02-02 学校法人関東学院 電熱体付き透光パネル及び表示器
JP2017107193A (ja) 2015-12-07 2017-06-15 恵和株式会社 上用光拡散シート及びバックライトユニット
US20180113246A1 (en) 2016-10-25 2018-04-26 Aspyrian Therapeutics Inc. Frontal light diffusing device for use in photoimmunotherapy
US20190131921A1 (en) 2017-05-18 2019-05-02 Seok Man BAE Solar power generation unit using optical fibers and power generation system implementing the unit
JP2019051023A (ja) 2017-09-14 2019-04-04 住友電気工業株式会社 医療ライトガイド

Also Published As

Publication number Publication date
JPWO2021039962A1 (ja) 2021-03-04
WO2021039962A1 (ja) 2021-03-04
US20220291472A1 (en) 2022-09-15
DE112020004027T5 (de) 2022-05-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6049217B2 (ja) 防眩表面を有する透明ガラス基板
JP7207389B2 (ja) メタルマスク基材、および、メタルマスクの製造方法
KR100624256B1 (ko) 투명한 튜브의 외경과 내경을 측정하기 위한 장치 및 방법
US10139271B2 (en) Light detection device including light detector, light coupling layer, and light shielding film, light detection system, and optical device
JP4559149B2 (ja) 照明光学系、照明光学系を用いた照明装置、及び照明光学系又は照明光学系を用いた照明装置を用いた観察システム
US7865049B2 (en) Fiber coating processing and slitting for non-confined light leakage
JP6173325B2 (ja) 測定プローブおよび生体光学測定システム
JP2006145487A (ja) 形状計測装置用光学系
JP7406773B2 (ja) 光ファイバ
US20120236295A1 (en) Method of measuring bending performance of optical fiber
JP2007078517A (ja) 表面平滑性測定装置
JP2010139483A (ja) 光導波路の検査システム及び検査方法
JP2011180133A (ja) 光ファイバセンサ及びその製造方法
US20050249478A1 (en) Spectral analysis with evanescent field excitation
TW201248225A (en) Optical waveguide, laser light irradiation device, and method for assembling laser light irradiation device
JP6802173B2 (ja) マルチモードファイバー形状測定などのファイバー測定に使用する装置、システムおよび方法
TWI577347B (zh) 光學編織纖維牙根柱
WO2017104522A1 (ja) 光導波路の検査方法およびそれを用いた光導波路の製法
JP2009236621A (ja) 防眩フィルムのぎらつき評価方法及びぎらつき評価装置
KR100616549B1 (ko) 광신호검출용 광케이블과, 이를 제조하는 방법
JP7336036B2 (ja) 光ファイバの検査方法、光ファイバの検査装置、及び光ファイバ巻きボビンの製造方法
JP6619236B2 (ja) 光コネクタ構造の損傷予防システム
JP3571890B2 (ja) 光ファイバのコア観察装置
JP3609623B2 (ja) 異径コアファイバ接続部の接続損失推定方法および異径コアファイバの接続方法
JP2010210507A (ja) 測定装置及び測定方法

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20220527

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20230124

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20230317

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20230620

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20230808

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20230904

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20231121

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20231208

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7406773

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150