JPH10251038A

JPH10251038A - 光ファイバの製造方法

Info

Publication number: JPH10251038A
Application number: JP9061428A
Authority: JP
Inventors: Kenji Tsubaki; 健治椿; Masaru Yokoyama; 勝横山; Hiroshi Yokogawa; 弘横川; Kenji Sonoda; 健二園田
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 1997-03-14
Filing date: 1997-03-14
Publication date: 1998-09-22

Abstract

(57)【要約】【課題】受光角が大きく、より多くの光を伝送するこ
とができ、しかもコア材の種類を選ぶことなく透明樹脂
等にも応用できる光ファイバの製造方法を提供する。【解決手段】コア材２とコア材２を覆うエアロゲル１
ａからなるクラッド材１とから形成される光ファイバを
製造する方法に関する。コア材２とコア材２の外周部の
被覆材３との間にシリカエアロゲル１ａを設けることを
特徴とする。シリカエアロゲル１ａからなるクラッド材
１は屈折率が小さくコア材２とクラッド材１の比屈折率
差が大きい光ファイバに形成することができる。またシ
リカエアロゲル１ａからなるクラッド材１を被覆材３で
保持してコア材２の外周に設けることができ、シリカエ
アロゲル１ａを製造する際の疎水化処理や超臨界乾燥の
処理がコア材２に作用することがなくなって、コア材２
として透明樹脂等を用いても劣化が生じることがなくな
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、コア材とクラッド
材から形成される光ファイバの製造方法に関するもので
あり、詳しくは、太陽光の伝送、医療用機器照明や顕微
鏡照射、自動車部品等の照明関係、パンチカード読み取
りやマーク読み取り等の情報システム関係、遠隔モニタ
ー、自動検査等のプロセスコントロール関係、その他装
飾品や玩具等におけるライトガイド、紫外線ファイバ、
赤外線ファイバ、イメージファイバ、ウェーブガイド、
アクティブファイバ等に適用でき、高い伝送効率を得る
ことができる光ファイバの製造方法に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、光ファイバのコア材としては、石
英系ガラスや多成分系ガラス等のガラス類、メチルメタ
クリレート等のアクリル系やスチロール系のプラスチッ
ク類、あるいはテトラクロールエチレン等の透明な液体
類が用いられている。また、クラツド材としては、コア
材よりも屈折率の低いソーダライム系やホウケイ酸ガラ
ス系等のガラス類、塩化ビニル、アリルジグリコールカ
ーボネートやフツ素を添加して屈折率を低下させたアク
リル系のプラスチック類等が用いられている。

【０００３】光ファイバにおいて、クラツド材の屈折率
はコア材の屈折率よりも低くなるように構成されている
が、それらの屈折率の差の大小により光ファイバの受光
角及びコア材とクラツド材との境界面における光の全反
射角が異なってくる。一般的にコア材とクラツド材の屈
折率の差を表す指標として、次式で表される比屈折率差
が用いられている。

【０００４】比屈折率差＝（ｎ₁−ｎ₂）／ｎ₁ （式中、ｎ₁はコア材の屈折率、ｎ₂はクラツド材の屈
折率を示す。）また、光ファイバの開口数及び受光角θは次式で表され
る。開口数＝ｎ・ｓｉｎθ＝（ｎ₁ ²−ｎ₂ ²）^1/2 （式中、ｎは光ファイバの外界の屈折率であり、通常は
空気でｎ＝１．０である。）これらの式にみられるように、光ファイバの受光角θは
コア材とクラツド材の屈折率の差が大きい程大きくな
り、すなわち比屈折率差が大きいほど大きくなる。つま
り多くの光を伝送するには、比屈折率差を大きくする必
要がある。このことは、コア材の屈折率を高くし、クラ
ツド材の屈折率を低くすることで達成され得るものであ
る。

【０００５】ここで、ガラス光ファイバにおいて、純粋
な石英ガラスは光損失が小さく、耐熱性、耐薬品性に優
れていることからコア材として多用されている。しかし
ながら、石英ガラスの屈折率は１．４６と低く、これよ
りも屈折率が低いクラツド材の選定が問題となる。そこ
でクラツド材にガラスを用いる場合には、純粋な石英ガ
ラスよりも屈折率を低下させるために、Ｂ₂Ｏ₃やフツ
素等の屈折率低下成分を添加する方法等がとられてい
る。また、石英ガラスに屈折率上昇用ドーパントを添加
することにより、光損失を低く維持した状態で屈折率を
上昇させる方法もある。このようなドーパントとして
は、ＴｉＯ₂、Ｔａ₂Ｏ₅、ＳｎＯ₂、Ｎｂ ₂Ｏ₅、Ｚ
ｒＯ₂、Ｙｂ₂Ｏ₃、Ｌａ₂Ｏ₃、Ａｌ₂Ｏ₃等が挙げ
られる。この場合には、クラツド材として純粋な石英ガ
ラス、あるいはより低屈折率なドープト石英ガラスを用
いることができる。また、クラツド材としてプラスチッ
クを用いる場合には、ポリシロキサンやシリコンゴム等
のケイ素樹脂や、フツ化エチレンプロピレン、フツ化ビ
ニリデン等のフツ素含有樹脂等が使用されるが、これら
の屈折率は低いもので１．２９〜１．３３程度である。

【０００６】前述したように、コア材とクラツド材の比
屈折率差により光ファイバの受光角は変化する。例え
ば、ライトガイドにおいて、コア材にフリント系のＦ２
ガラス（屈折率１．６２）、クラツド材にソーダライム
系ガラス（屈折率１．５２）を用いた場合、開口数は
０．５６、受光角θは３４°となる。また、プラスチッ
ク光ファイバにおいても、コア材にメタクリル樹脂（屈
折率１．４９）、クラツド材にフツ素樹脂（屈折率１．
３９）を用いた場合には、開口数は０．５４、受光角θ
は３２°となる。このように、従来のコア材及びクラッ
ド材を用いて光ファイバを製造した場合には、受光角θ
は３０〜５０°程度であり、多くの光を伝送することの
できる光ファイバを製造することは困難である。

【０００７】そこで、本出願人によって、クラッド材と
してシリカエアロゲルを用いた光ファイバの製造方法が
特願平８ー２４５２２２号において提案されている。シ
リカエアロゲルは１．００８〜１．１８程度の低い屈折
率に形成することができるものであり、このように屈折
率の低いシリカエアロゲルをクラッド材として用いて作
製した光ファイバは、屈折率差が大きくなって、受光角
θを９０°程度に大きくすることが可能になるものであ
り、多くの光を伝送することができるのである。

【０００８】ここで、上記の特願平８ー２４５２２２号
においては、アルコキシシランを加水分解重合させてコ
ア材の外表面にゲル状化合物を形成する工程と、このゲ
ル状化合物を超臨界乾燥する工程を経て、コア材の外表
面にシリカの多孔質骨格からなるシリカエアロゲルをク
ラッド材として形成するようにしている。そしてコア材
としては主として石英ガラス等のガラス類を用いるよう
にしているが、コア材として透明樹脂を用いることも検
討されるに至っている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかし、コア材として
透明樹脂を用いる場合、アルコキシシランを加水分解重
合させてコア材の外表面にゲル状化合物を形成する工程
や、これを超臨界乾燥する工程において、コア材に薬品
や高温等が作用し、透明樹脂が劣化して伝送光量が小さ
くなる等の問題が生じるおそれがあり、コア材として使
用することができるものの種類が制限されるものであっ
た。

【００１０】本発明はこの事実に鑑みてなされたもので
あり、その目的とするところは、受光角が大きく、より
多くの光を伝送することができ、しかもコア材の種類を
選ぶことなく透明樹脂等にも応用できる光ファイバの製
造方法を提供することを目的とするものである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明に係る光ファイバ
の製造方法は、コア材とコア材を覆うエアロゲルからな
るクラッド材とから形成される光ファイバを製造するに
あたって、コア材とコア材の外周部の被覆材との間にシ
リカエアロゲルを設けることを特徴とするものである。

【００１２】また請求項２の発明は、コア材の外周部に
被覆材を配置し、コア材と被覆材の間の間隙にシリカエ
アロゲルを吸引して充填することによって、コア材とコ
ア材の外周部の被覆材との間にシリカエアロゲルを設け
ることを特徴とするものである。また請求項３の発明
は、上記の被覆材として熱収縮チューブを用い、コア材
とコア材の外周部の被覆材との間にシリカエアロゲルを
設けた後、加熱して熱収縮チューブの被覆材を収縮させ
ることを特徴とするものである。

【００１３】また請求項４の発明は、上記の被覆材とし
て接着テープを用い、接着テープの接着面にシリカエア
ロゲルを貼着させ、コア材の外周にシリカエアロゲルを
貼着させた面で接着テープを巻き付けることによって、
コア材とコア材の外周部の被覆材との間にシリカエアロ
ゲルを設けることを特徴とするものである。また請求項
５の発明は、接着テープの接着面の接着剤が、無溶剤性
の感圧接着剤であることを特徴とするものである。

【００１４】また請求項６の発明は、上記のシリカエア
ロゲルは、屈折率が１．００８〜１．１８であることを
特徴とするものである。また請求項７の発明は、上記の
シリカエアロゲルは、アルコキシシランを加水分解重合
させた後に、超臨界乾燥して得られたシリカの多孔質骨
格であることを特徴とするものである。

【００１５】また請求項８の発明は、上記のシリカエア
ロゲルは、疎水化処理されたものであることを特徴とす
るものである。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を説明
する。本発明においてコア材としては、光ファイバのコ
ア材として一般に使用されているものであれば特に制限
されることなく用いることができるものであり、例え
ば、石英ガラスや多成分ガラス等のガラス類、ポリメチ
ルメタクリレート（ＰＭＭＡ）等のアクリル系、若しく
は他スチロール系等の透明樹脂などを用いることができ
る。

【００１７】一方、クラッド材を構成するシリカの多孔
質骨格からなるシリカエアロゲルは、米国特許第４４０
２８２７号公報、同第４４３２９５６号公報、同第４６
１０８６３号公報等で提供されているように、アルコキ
シシラン（シリコンアルコキシド、アルキルシリケート
とも称される）の加水分解、重合反応によって得られた
シリカ骨格からなる湿潤状態のゲル状化合物を、アルコ
ールあるいは二酸化炭素等の溶媒（分散媒）の存在下
で、この溶媒の超臨界点以上の超臨界状態で乾燥するこ
とによって製造することができる。また、米国特許第５
１３７２９７号公報、同第５１２４３６４号公報で提供
されているように、ケイ酸ナトリウムを原料として同様
に製造することができる。ここで、特開平５−２７９０
１１号公報、特開平７−１３８３７５号公報に開示され
ているように、アルコキシシランの加水分解、重合反応
によって得られたゲル状化合物を疎水化処理することに
よって、シリカエアロゲルに疎水性を付与することが好
ましい。疎水化処理は、ゲル状化合物を超臨界乾燥する
前に、あるいはゲル状化合物を超臨界乾燥する時に、行
なうことができる。このように、疎水性を付与した疎水
性シリカエアロゲルは、湿気や水等が侵入し難くなり、
屈折率や光透過性等の性能が劣化し難くなるものであ
る。

【００１８】上記のシリカの多孔質骨格からなるシリカ
エアロゲルの屈折率は、原料配合比によって自由に変化
させることが可能であるが、コア材との屈折率の差を大
きく設定し、またシリカエアロゲルの透明性の性能を確
保するためには、１．００８〜１．１８の範囲に屈折率
を調整するのが好ましい。屈折率がこのように非常に小
さいので、シリカの多孔質骨格からなるシリカエアロゲ
ル１ａをクラッド材１として用いることによって、種々
のコア材２に対して比屈折率差を飛躍的に大きくした光
ファイバを得ることができるものであり、受光角θを最
大の９０°にまですることができるものである（図２参
照）。このため、広い受光角θで集光してより多くの光
を伝送することができ、出射端における光の出射角も大
きくすることができるものである。

【００１９】そして本発明において光ファイバは、コア
材２とコア材２の外周部の被覆材３との間に、上記のよ
うにして得られたシリカエアロゲル１ａによるクラッド
材１を設けることによって製造することができる。図１
は光ファイバの製造方法の一例を示すものであり、コア
材１の外周部にコア材１の外径よりも内径が大きい筒状
の被覆材３を被せ、コア材１の外周面と被覆材３の内周
面との間に所定厚みの間隙が形成されるようにコア材１
と被覆材３を配置する。そして被覆材３の一方の開口端
に吸引ポンプ１０の吸引ホース１１を接続し、コア材１
と被覆材３の間の間隙を減圧しながら、被覆材３の一方
の開口端から粉末状のシリカエアロゲル１ａを吸引し、
コア材１と被覆材３の間の間隙にシリカエアロゲル１ａ
を充填して、図２に示すような、コア材２と被覆材３と
の間にシリカエアロゲル１ａによるクラッド材１を設け
た光ファイバを製造することができるものである。

【００２０】このように、吸引ポンプ１０で吸引してコ
ア材２と被覆材３の間の間隙にシリカエアロゲル１ａを
充填するようにしているため、コア材２が長尺のもので
ある場合や、コア材２と被覆材３の間の間隙が小さい場
合においても、効率良くシリカエアロゲル１ａを充填す
ることができ、コア材２の外周にシリカエアロゲル１ａ
からなるクラッド材１を形成した光ファイバを容易に製
造することができるものである。

【００２１】ここで上記の被覆材３としては、例えば、
ポリエチレン、架橋ポリエチレン、ポリ塩化ビニル、ポ
リオレフィンエラストマー等の樹脂や、ステンレス等の
金属類などを用いることができる。本発明の光ファイバ
は、シリカエアロゲル１ａからなるクラッド材１をコア
材２の外周に保持するために、被覆材３で被覆したまま
使用されるので、被覆材３としては可撓性を有するもの
が好ましい。また、被覆材３として熱収縮チューブを用
い、シリカエアロゲル１ａを充填した後に加熱して収縮
させると、シリカエアロゲル１ａからなるクラッド材１
を強く固定することができるものである。

【００２２】図３は光ファイバの製造方法の他例を示す
ものであり、被覆材３として熱収縮チューブ３ａを用い
るようにしてある。そして図３（ａ）のようにコア材２
をシリカエアロゲル１ａ及び被覆材３で覆った後に、被
覆材３を加熱すると、熱収縮チューブ３ａで形成される
被覆材３が収縮し、図３（ｂ）のようにシリカエアロゲ
ル１ａからなるクラッド材１を被覆材３とコア材２との
間に強く固定することができるものである。

【００２３】コア材２をシリカエアロゲル１ａと被覆材
３で覆う方法としては、特に限定されないが、コア材２
の外周部に熱収縮チューブ３ａで形成される被覆材３を
配置し、コア材２と被覆材３の間隙に粉末状のシリカエ
アロゲル１ａを挿入して充填させる方法や、コア材２の
表面にシリカエアロゲル１ａを付着させた後にその外側
に被覆材３を被せる方法などを挙げることができる。ま
た図４に示すように、シリカエアロゲル１ａをリング状
に形成し、これをコア材２の外周に嵌めた後に、その外
側に被覆材３を被せる方法を採用することもできる。こ
の場合、リング状のシリカエアロゲル１ａは間隔をあけ
てコア材２の外周に嵌めるようにしてあり、シリカエア
ロゲル１ａとシリカエアロゲル１ａ間の空気層とでクラ
ッド材１が形成されるようにしてある。

【００２４】また、上記の熱収縮チューブ３ａとして
は、加熱することによって寸法収縮するものであれば特
に制限されることなく使用することができるものであ
り、例えばフッ素樹脂系、シリコーン樹脂系、エチレン
プロピレンゴム系等のポリオレフィン系などを用いるこ
とができる。この熱収縮チューブ３ａの加熱は、８０℃
以上の温度でヒーティングガン等を用いて行うことがで
きる。熱収縮チューブ３ａの内径や肉厚等の寸法につい
ては、コア材２の直径や、熱収縮チューブ３ａの加熱収
縮率に応じて設定されるものである。

【００２５】図５は光ファイバの製造方法の他例を示す
ものであり、被覆材３として片面に接着剤を塗布した接
着テープ３ｂを用いるようにしたものであり、図５
（ａ）に示すように接着テープ３ｂの接着面に粉末状の
シリカエアロゲル１ａを散布等して貼着させてある。そ
して、コア材２の外周にシリカエアロゲル１ａが接する
ように接着テープ３ｂを巻き付けることによって、図５
（ｂ）のようにシリカエアロゲル１ａのクラッド材１を
コア材２と接着テープ３ｂで形成される被覆材３との間
に固定して設けた光ファイバを得ることができるもので
ある。

【００２６】接着テープ３ｂの幅や厚み等の形状は特に
限定されないが、疎水性のシリカエアロゲルはアルコー
ルやアセトンなど有機溶剤に接すると収縮して白濁する
おそれがあるので、このような耐溶剤性を考慮すると、
接着テープ３ｂの接着剤は無溶剤性の感圧接着剤（粘着
剤とも言われる）であることが好ましい。ここで無溶剤
性の感圧接着剤としては、水溶性やエマルジョンタイプ
のような水性感圧接着剤や、接着テープ３ｂに塗布する
際には有機溶剤を含んでいても有機溶剤を乾燥除去した
状態で使用される感圧接着剤を用いることができるもの
であり、このような無溶剤性の感圧接着剤としては、ゴ
ム系、アクリル系、シリコーン系、ポリウレタン系等の
粘弾性ポリマーなどが挙げられる。

【００２７】また、本発明において用いるシリカエアロ
ゲル１ａの形状は特に限定されないが、作業性等の面か
ら１０μｍ〜１ｍｍ程度の粒径の粉末形状で用いるのが
好ましい。

【００２８】

【実施例】次に本発明を実施例によって具体的に説明す
る。（実施例１）コア材２として直径３ｍｍ、長さ１ｍのポ
リメチルメタクリレート（屈折率１．４９）を用い、被
覆材３として直径５ｍｍ、長さ１ｍ、肉厚１ｍｍのステ
ンレス製フレキシブル管を用い、被覆材３内にコア材２
を挿入した。そして被覆材３の一方の端部を吸引ポンプ
１０から延びたホース１１に接続し、被覆材３の他方の
端部から粒径１００〜５００μｍの粉末状シリカエアロ
ゲル１ａ（屈折率１．０３）を吸引し、シリカエアロゲ
ル１ａをコア材２と被覆材３の間の間隙に充填して、光
ファイバを作製した。

【００２９】ここで、上記の粉末状シリカエアロゲルは
次の方法で得たものを使用した。まず、テトラメトキシ
シランのオリゴマー（コルコート社製「メチルシリケー
ト５１」：平均分子量＝約４７０）、エタノール、水、
１５Ｎアンモニア水をモル比で１：４３：２０：０．２
０の割合で混合してゾル溶液を調製し、これを放置して
ゲル化させることによってゲル状化合物を調製した。次
にこのゲル状化合物を０．２モル／リットルの濃度のへ
キサメチルジシラザン（東レダウコーニングシリコーン
社試薬）のエタノール溶液中で、４０℃で２時間程度加
熱攪拌することによって、疎水化処理を行なった。次い
でこの疎水化処理したゲル状化合物を、１８℃、５５気
圧の二酸化炭素中に入れ、ゲル状化合物内のエタノール
を二酸化炭素に置換する操作を２時間程度行ない、この
後、系内を二酸化炭素の超臨界条件である、４０℃、８
０気圧にして、超臨界乾燥を約２４時間行なうことによ
って、シリカの多孔質骨格からなるシリカエアロゲルを
得た。そしてこれを粉砕することによって粉末状のシリ
カエアロゲルを得た。

【００３０】（実施例２）コア材２として直径３ｍｍ、
長さ１ｍのポリメチルメタクリレート（屈折率１．４
９）を用い、被覆材３として直径６ｍｍ、長さ１ｍ、肉
厚０．２ｍｍのフッ素化エチレンプロピレン（ＦＥＰ）
製の熱収縮チューブを用い、被覆材３内にコア材２を挿
入した。そして実施例１と同様にして、実施例１と同じ
粉末状のシリカエアロゲル１ａをコア材２と被覆材３の
間の間隙に吸引充填した後、ヒーティングガンで８０℃
に加熱して熱収縮チューブの被覆材３を収縮させ、光フ
ァイバを作製した。

【００３１】（実施例３）実施例１において、被覆材３
として直径５ｍｍ、長さ１ｍ、肉厚０．５ｍｍの軟質ポ
リ塩化ビニル系熱収縮チューブを用いるようにし、シリ
カエアロゲル１ａを充填した後に、ヒーティングガンで
８０℃に加熱して熱収縮チューブの被覆材３を収縮させ
るようにした他は、実施例１と同様にして光ファイバを
作製した。

【００３２】（実施例４）被覆材３として、幅２０ｍ
ｍ、厚み１ｍｍのアクリル系接着テープ（住友スリーエ
ム（株）製「Ｙ−４９１０Ｊ」：基材…発泡アクリル樹
脂、接着剤…無溶剤性アクリル系感圧接着剤）を用い、
その片面の接着面上に実施例１と同じ粉末状シリカエア
ロゲル１ａ（屈折率１．０３）を散布して厚み約５００
μｍに貼着させた。そして実施例１と同じコア材２の外
周にシリカエアロゲル１ａが接するように長手方向に向
かって螺旋状に接着テープの被覆材３を巻き付けること
によって、光ファイバを作製した。

【００３３】（実施例５）実施例１と同様にして調製し
たゾル溶液を型に流し込んでゲル化させ、後は実施例１
と同様にして疎水化処理、超臨界乾燥を行なうことによ
って、内径３ｍｍ、外径４ｍｍ、幅３ｍｍの大きさのリ
ング状のシリカエアロゲル１ａ（屈折率１．０３）を得
た。このリング状のシリカエアロゲル１ａを実施例１と
同じコア材２の外周に５ｃｍ間隔ではめ込み、さらにこ
の外周に実施例２と同じ熱収縮チューブで形成される被
覆材３を被せ、後はヒーティングガンで８０℃に加熱し
て熱収縮チューブの被覆材３を収縮させ、光ファイバを
作製した。

【００３４】（比較例１）コア材として実施例１と同じ
直径３ｍｍ、長さ１ｍのポリメチルメタクリレート（屈
折率１．４９）を用い、このコア材をゾル溶液槽に５秒
間浸して引き上げて放置することによって、コア材の表
面に厚み２０μｍのゲル状化合物をディップコーティン
グで形成した。この時のゾル溶液の組成は、実施例１と
同じ、テトラメトキシシランのオリゴマー（コルコート
社製「メチルシリケート５１」：平均分子量＝約４７
０）、エタノール（ナカライテスク（株）製特級試
薬）、水、１５Ｎアンモニア水をモル比で１：４３：２
０：０．２０の割合で混合したものを用いた。そしてゲ
ル状化合物を被覆したコア材を、０．２モル／リットル
の濃度のへキサメチルジシラザン（東レダウコーニング
シリコーン（株）製試薬）のエタノール溶液中で、７０
℃で２時間程度加熱攪拌することによって疎水化処理を
行なった。さらにこのゲル状化合物を被覆したコア材
を、１８℃、５５気圧の二酸化炭素中に入れ、ゲル状化
合物内のエタノールを二酸化炭素に置換する操作を５分
程度行ない、系内を二酸化炭素の超臨界条件である、４
０℃、８０気圧にして、１５分間、超臨界乾燥を行なう
ことによって、シリカエアロゲルをクラッド材とした光
ファイバを作製した。

【００３５】（比較例２）コア材として実施例１と同じ
直径３ｍｍ、長さ１ｍのポリメチルメタクリレート（屈
折率１．４９）を用い、このコア材の表面に屈折率が
１．４０のフッ素樹脂を２０μｍの厚みで被覆してクラ
ッド材を形成することによって、光ファイバを作製し
た。

【００３６】上記の実施例１〜５及び比較例１〜２で作
製した光ファイバの一端にＨｅ−Ｎｅレーザー（波長５
４３．５ｎｍ）を照射し、受光角θを測定した。また光
源として１０Ｗタングステンランプを用い、光ファイバ
の一方の端部から光を入射すると共に他方の端部からの
出射光の照度を照度計（カスタムＬＸ１３３０）で測定
して、伝送光量を求めた。これらの結果を表１に示す。

【００３７】

【表１】

【００３８】表１にみられるように、比較例１の光ファ
イバは、コア材が疎水化処理や超臨界乾燥の際の薬品や
高温の影響で劣化し、光伝送量が小さくなっているが、
実施例１〜実施例５の光ファイバは伝送光量が大きいこ
とが確認される。またコア材とクラッド材の比屈折率差
が小さい比較例２の光ファイバは、受光角θが小さい
が、実施例１〜実施例５の光ファイバは受光角θが大き
いことが確認される。

【００３９】

【発明の効果】上記のように本発明は、コア材とコア材
を覆うエアロゲルからなるクラッド材とから形成される
光ファイバを製造するにあたって、コア材とコア材の外
周部の被覆材との間にシリカエアロゲルを設けるように
したので、シリカエアロゲルからなるクラッド材は屈折
率が小さくコア材とクラッド材の比屈折率差が大きい光
ファイバに形成することができ、受光角が大きい光ファ
イバを得ることができると共に、シリカエアロゲルから
なるクラッド材を被覆材で保持してコア材の外周に設け
ることができ、シリカエアロゲルを製造する際の疎水化
処理や超臨界乾燥の処理がコア材に作用することがなく
なって、コア材として透明樹脂等を用いても劣化が生じ
ることがなくなり、伝送光量の大きい光ファイバを得る
ことができるものである。

【００４０】また請求項２の発明は、コア材の外周部に
被覆材を配置し、コア材と被覆材の間の間隙にシリカエ
アロゲルを吸引して充填することによって、コア材とコ
ア材の外周部の被覆材との間にシリカエアロゲルを設け
るようにしたので、コア材が長尺のものである場合や、
コア材と被覆材の間の間隙が小さい場合においても、効
率良くシリカエアロゲルを充填することができ、コア材
の外周にシリカエアロゲルからなるクラッド材を形成し
た光ファイバを容易に製造することができるものであ
る。

【００４１】また請求項３の発明は、上記の被覆材とし
て熱収縮チューブを用い、コア材とコア材の外周部の被
覆材との間にシリカエアロゲルを設けた後、加熱して熱
収縮チューブの被覆材を収縮させるようにしたので、シ
リカエアロゲルからなるクラッド材を収縮させた被覆材
とコア材との間に強く固定することができるものであ
る。

【００４２】また請求項４の発明は、上記の被覆材とし
て接着テープを用い、接着テープの接着面にシリカエア
ロゲルを貼着させ、コア材の外周にシリカエアロゲルを
貼着させた面で接着テープを巻き付けることによって、
コア材とコア材の外周部の被覆材との間にシリカエアロ
ゲルを設けるようにしたので、コア材に接着テープを巻
き付けるという簡易な工程で光ファイバを製造すること
ができるものである。

【００４３】また請求項５の発明は、接着テープの接着
面の接着剤を、無溶剤性の感圧接着剤で形成するように
したので、シリカエアロゲルに有機溶剤が作用して白濁
するようなことを防ぐことができるものである。また請
求項６の発明は、上記のシリカエアロゲルは、屈折率が
１．００８〜１．１８であることを特徴とするものであ
り、コア材との屈折率の差を大きく設定することができ
ると共に、シリカエアロゲルの透明性を確保することが
できるものである。

【００４４】また請求項７の発明は、上記のシリカエア
ロゲルは、アルコキシシランを加水分解重合させた後
に、超臨界乾燥して得られたシリカの多孔質骨格である
ことを特徴とするものであり、透明性が高く屈折率の小
さいシリカエアロゲルを得ることができるものである。
また請求項８の発明は、上記のシリカエアロゲルは、疎
水化処理されたものであることを特徴とするものであ
り、シリカエアロゲルが吸湿や吸水して、屈折率や光透
過性等の性能が劣化することを防止することができるも
のである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態の一例を示す概略構成の断
面図である。

【図２】本発明で製造された光ファイバの実施の形態の
一例を示すものであり，（ａ）は正面断面図、（ｂ）は
側面断面図である。

【図３】本発明の実施の形態の他例を示すものであり、
（ａ），（ｂ）はそれぞれ断面図である。

【図４】本発明の実施の形態の他例を示す斜視図であ
る。

【図５】本発明の実施の形態の他例を示すものであり、
（ａ），（ｂ）はそれぞれ断面図である。

【符号の説明】

１クラッド材１ａシリカエアロゲル２コア材３被覆材３ａ熱収縮チューブ３ｂ接着テープ

フロントページの続き (72)発明者園田健二大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】コア材とコア材を覆うエアロゲルからな
るクラッド材とから形成される光ファイバを製造するに
あたって、コア材とコア材の外周部の被覆材との間にシ
リカエアロゲルを設けることを特徴とする光ファイバの
製造方法。
【請求項２】コア材の外周部に被覆材を配置し、コア
材と被覆材の間の間隙にシリカエアロゲルを吸引して充
填することによって、コア材とコア材の外周部の被覆材
との間にシリカエアロゲルを設けることを特徴とする請
求項１に記載の光ファイバの製造方法。
【請求項３】上記の被覆材として熱収縮チューブを用
い、コア材とコア材の外周部の被覆材との間にシリカエ
アロゲルを設けた後、加熱して熱収縮チューブの被覆材
を収縮させることを特徴とする請求項１又は２に記載の
光ファイバの製造方法。
【請求項４】上記の被覆材として接着テープを用い、
接着テープの接着面にシリカエアロゲルを貼着させ、コ
ア材の外周にシリカエアロゲルを貼着させた面で接着テ
ープを巻き付けることによって、コア材とコア材の外周
部の被覆材との間にシリカエアロゲルを設けることを特
徴とする請求項１に記載の光ファイバの製造方法。
【請求項５】接着テープの接着面の接着剤が、無溶剤
性の感圧接着剤であることを特徴とする請求項４に記載
の光ファイバの製造方法。
【請求項６】上記のシリカエアロゲルは、屈折率が
１．００８〜１．１８であることを特徴とする請求項１
乃至５のいずれかに記載の光ファイバの製造方法。
【請求項７】上記のシリカエアロゲルは、アルコキシ
シランを加水分解重合させた後に、超臨界乾燥して得ら
れたシリカの多孔質骨格であることを特徴とする請求項
１乃至６のいずれかに記載の光ファイバの製造方法。
【請求項８】上記のシリカエアロゲルは、疎水化処理
されたものであることを特徴とする請求項１乃至７のい
ずれかに記載の光ファイバの製造方法。