JPS58156556A - 可撓性を有する光学繊維束の製造方法 - Google Patents

可撓性を有する光学繊維束の製造方法

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Publication number
JPS58156556A
JPS58156556A JP57034992A JP3499282A JPS58156556A JP S58156556 A JPS58156556 A JP S58156556A JP 57034992 A JP57034992 A JP 57034992A JP 3499282 A JP3499282 A JP 3499282A JP S58156556 A JPS58156556 A JP S58156556A
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JP
Japan
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optical fiber
fiber bundle
acid
glass
acid solution
Prior art date
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Pending
Application number
JP57034992A
Other languages
English (en)
Inventor
Isatomo Harada
原田 勇朋
Tsutomu Maruyama
勉 丸山
Yoshiyuki Kumakura
熊倉 能幸
Shigeo Kuwayama
桑山 重男
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.)
Fujinon Corp
Original Assignee
Fujinon Corp
Fuji Photo Optical Co Ltd
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Publication date
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Pending legal-status Critical Current

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  • Surface Treatment Of Glass Fibres Or Filaments (AREA)
  • Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (AREA)
  • Manufacture, Treatment Of Glass Fibers (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は可撓性を有する光学繊維束の製造方法に関する
。更に詳細には各光学繊維が端部において固着され、か
つ他の部分が可撓性を有する光学繊維束の製造方法に関
する。光学繊維束がイメージガイドとして使用される場
合にはその光学繊維束はその端部が一対一に対応して配
列されている必要がある。とりわけ、イメージガイド用
光学繊維束が内視鏡などとして使用される場合には、上
記光学繊維はその両端において互いに固着され、更にそ
の中間部分は可撓性であることが要求される。
ところで、このような固着された端部及び可撓性のある
中間部を有する光学繊維束の製造方法に関して種々の方
法が提案されている。
例えば、2重坩堝の内側の坩堝に屈折率の比較的高い芯
ガラスを外側の坩堝に屈折率の低い被覆ガラスを夫々入
れ、該2重坩堝を適当な温度に加熱し、坩堝の底部孔か
ら両ガラスを引き芯ガラスに被覆ガラスを被覆し、得ら
れた光学繊維を一列のループ状に隙間なく巻きとり、該
ループの一ケ所を接着剤で固着し、その上に前回と同様
にして一列にループ状に隙間なく巻き、先に形成し九ル
ーズの固着部において接着剤で固着し、該操作を繰返し
て所望の厚さのループ状光学繊維束を得、該ループ状光
学繊維束の固着部のはぼ中央を光学繊維の長さに対して
直角に切断しついでこの2つの切断面を研磨することか
らなる可撓性を有するイメージガイド用光学繊維束の製
造方法が知られている。この方法においては、1回の加
熱で所望の太さの光学繊維を作るため(例えば20μ)
それ以後の製造工程、つま〕光光繊維の配列作業は、極
めて細い光学繊維を取扱うために作業は非常に熟練t−
要し、また切断の危険も高くなるために、この方法によ
るイメージガイドは得率が悪く、ひいてはコスト高にな
るという不利な点を有してい喪。ま九、別法として酸溶
出による光学繊維束の製造法が知られている。すなわち
、該方法は3重坩堝の最も内側の坩堝に屈折率の高い芯
ガラスをその外側の坩堝に屈折率の低いしかも耐酸性良
好な被覆ガラスを、最屯外側の坩堝に酸可溶性ガラスを
夫々入れ、3重坩堝全体を適当な温度に加熱し、坩堝の
底部孔から前記の諸ガラスを引き、芯ガラスに被覆ガラ
スを被覆し、更にその外周に酸可溶性ガラスを被覆した
3重光学繊維(この光学繊維の径は約200μ程度であ
る)を得、該3重光学繊維を適当な長さく約400■)
K切断し、その多数本(例えば10.000本)を束ね
て融着し、適当な温度に加熱し、該光学繊維の径が1/
151!&になるまで廻伸し、かくて得られた硬い光学
繊維束の両端を被覆し、ついで該光学繊維束全体をII
(例えば硝酸)と接触させて光学繊維の中間部分から酸
可溶性ガラスを溶出することからなる。この方法は、前
記方法と比較すると光学繊維の配列作業は、約200μ
程度の太いもので作業できるために配列は容易であ)、
且つ切断のおそれも非常に少い。しかも配列後は、加熱
融着により一体化してしまう丸めに上記おそれは全くな
くなってしまう。従って、この方法によれば、前記方法
に比較して製造得率が高く、コストも大巾に減じ得る。
しかしこの方法における駿溶液処理工程はバラツキが非
常に大きい。例えばある硬い光学繊維束は比較的短時間
にて酸可溶性lラスが溶出して中間部分がバラバラとな
るが、他の硬い光学線維束は外周附近の酸可溶性ガラス
のみが溶出して中心部分は表面に保護層ができ九ような
状態とな夛長時間酸可溶性ガラスの溶出が進行し難いよ
うな状況を呈することがある0該保護層は主としてシリ
カゲルからなっているために酸溶液に溶出し難くなって
いるものと推定できる。このように個々の光学繊維束の
酸溶出速[に大きなバラツキが発生すると酸溶出速度の
早い光学繊維束の各光学繊維の被覆層は長時間酸溶液に
よる浸蝕作用をうけて機械的強度が低下する。
上記のような欠点を改良するために、酸溶液中で超音波
を働かすとか、硬い光学線維束を酸溶液中で動かした9
、酸溶液を攪拌したりして常に硬い光学繊維束の面と新
しい酸溶液とを接触させるよう和することなどが試みら
れたが光学繊維を折った9、4つれさせたりして良質の
可撓性を有する光学繊維束を効率よく作ることができな
かった。又、硬い光学繊維束を管又は仕切り板の中に入
れ両端を管家喪は仕切シ板の止め具にて固定して管また
は仕切〕板の中に酸溶液を流し光学繊維束の中間部分か
ら酸可溶性ガラスを溶出除去する装置(%公昭56−2
7841)が提案されている。しかしこの装置によシ酸
溶液処理のバラツキを少くするには酸溶液の流速をかた
り大きくする必要があり光学繊維が折れたシ、もつれた
プする危険がある。
本発明は上記欠点を除去する九めになされたもので、そ
の目的とするところは先づ一定時間酸溶液処j!′1に
行い酸可溶性ガラスを一部溶出し、その後水洗し、次に
アル男す溶液処理を行い主としてシリカゲルからなる保
護層を溶出し、その後水洗し、更に酸溶液処理を行うこ
とにより、酸可溶ガラス、溶出残渣を殆んど完全に除去
した機械的強度の大なる良質な可撓性を有する光学繊維
束を効率よく製造する方法を提供するものである。
すなわち本発明は高い屈折率のガラスからなる芯ガラス
の外周に低い屈折率でしかも耐酸性を有するガラスを被
覆し、その外周1更に酸可溶性の硼珪酸ガラスで被覆し
た光学繊維を作〕、その多数本を束ねて加熱し、延伸す
る光学繊維束の製造方法において、酸溶液処j1俵アル
カリ溶液にて処理し、その後頁に酸溶液にて処理するこ
とを特徴とする可撓性を有する光学繊維束の製造方法に
関するものである。
次に本発明の代表的な実施例を図面を参照しながら詳I
IIIVC説明する。まず第2図に示し九ような3重坩
堝に於て最も内側の坩堝8に比較的高い屈折率のガラス
、すなわち芯ガラス5を、中間の坩堝9に比較的低い屈
折率の被覆ガラス6含、最も外側の坩堝10に酸可溶性
の硼珪酸ガラスTを夫々仕込む。本発明に於て使用する
ことができる芯ガラスは、例えば次のような組成並び罠
性状を有するものである。
芯ガラスの組成(重量1! ) : SiOx : 4
5.0−1KtO: 11.OL PbO: 24.0
1s%Bad: 1!01G、ZuO:5.011、M
、o3:a、os、As1Os:0.7III、屈折率
(Nd):1.59062、転位点=528℃、軟化点
:583℃、熱膨張係数: 99X10−’国/譚℃。
本発F!4において使用することができる被覆ガラスは
、例えば次のような組成並びに性状を有するものである
。被覆ガラスの組成(重ts ) : 5LOt: 6
4.0IG−NatO: 16.0Lpbo:tzo*
、ZnO: 5.0%、 AIHO,: 3.0%、A
Itos:0.7−1屈折率(Nd):1.52852
、転位点:486℃、軟化点:53ff’C1熱膨張係
数: 98X10−1all/eH1℃。
本発明罠おいて使用することができる酸可溶性ガラスは
例えば、次のような組成並び罠性状を有するものである
。組成(重量9G):sLO,: 19.5%、B!O
m : 36.5 %−Nm@O: 11.011、’
Bad: z6.on、 ZnO: 7.OIG、As
101:α3911屈折率(Nd): 1.58090
、転位点:540℃、軟化点:574℃、熱膨張係数:
 92X10−’cm/cm ’C。
ついで芯ガラス、被覆ガラス、酸可溶性ガラス含入れた
3重坩堝を電気炉11内にて加熱して3重光学繊維13
をローラー12ff:て引く。第1図に得られた3重光
学繊維13の直径方向の断面図を示す。3重光学繊維1
の外径は約200μ、酸可溶性ガラス4の厚さは約5μ
、被覆ガラス3の厚さは約20μである。
次にこの3重光学繊維1を長さ約400■に切断して、
各光学繊維の端部が1対1に対応するように隙間なく一
列に並べて光学繊維束(約10,000本)を作シこれ
を加熱融着する。次に第3図に示すように加熱融着され
た光学繊維束を更に加熱して延伸する。すなわち、加熱
融着した光学繊維束18をローラー14で下方へ少しづ
つ送シ、その先端部を電気炉16にて約700℃に加熱
し軟化させローラー15−で下方に蕉伸する。この場合
・延伸された光学繊維束1Tはその径が加熱融時の17
15程度すなわち約1.5w程度に延伸される。その結
果、各光学線維の径は約13μとなる。
次に、得られた硬い光学線維束17の両端部を溶出防止
用被覆20で被覆する。次に両端部を被覆20で被覆し
たものを第4図に示す仕切夛板25の間に挿入し、仕切
り板の両端部にある止め具26を用いて仕切り板250
間のはぼ中央に硬い光学繊維束17を長さ方向に少し余
裕を持たせて固定し、処理槽21の中に約70℃のIN
硝酸を上部バルブ27から流し込み、ポンプ23により
約70℃に加熱されたIN硝酸を各仕切り板25の間を
通って約20分間循環させる。この工程において硬い光
学繊維束1Tのある本のは酸可溶性ガラスが溶出して中
間の大部分がバラバラになるが、他の、硬い光学繊維束
1Tは外周附近の故可溶性ガラスのみが溶出して中心部
分は表面に保護層ができたような状態となり長時間酸可
溶性ガラスの溶出が進行し難いような状況を呈する。第
1H21eQ酸溶液処理後下部の排出バルブ22を開き
、処理槽2を内の1111硝酸を流し出し1次に上部の
バルブ28を開き約5分間水洗を行う。纂1回の水洗後
上部のバルブ29から約55℃の0.6 NNaOHを
処理槽21中に流し込み、ポンプ23によ〕約55℃に
加熱されたα6 NNaOHを各仕切シ板25の間を通
って約5分間水洗させる。
この工程において第1回酸溶液処理で発生した保護層は
殆んど消失する。第1回のアルカリ溶液処理後下部の排
出バルブ22を開き、処理槽21内の0.6 N Na
OHを流し出し、次に上部のバルブ28を開き約5分間
第2回の水洗を行う。第2回の水洗稜上部のバルブ21
から約7G℃のIN硝酸を処理槽21の中に流し込み、
ポンプ23により約70℃のIN硝酸を各仕切〕板25
の間を通って約15分間循環させる。この工程において
硬い光学繊維束17の中間部分の酸可溶性ガラスは完全
に溶出してバラバラの状態となる。第2回の酸溶液処理
後下部の排出バルブ22より処理槽内のIN ′fal
lを流し出し、次に上部のバルブ211’を開き約20
分間第3回の水洗を行う。
水洗後乾燥すると可撓性を有する機械的強度の大なる良
質の光学繊維束が得られる。
以上述べた如く本発明は酸溶液処理の工程中にアルカリ
溶液処理工程を挿入し酸溶液処理工程の溶出速度のバラ
ツキをなくして常に酸可溶性ガラスの溶出速rLt−一
定にして溶出速度のバラツキに起因する光学繊維束の機
械的強度の低下を防ぎ良質の可撓性を有する光学繊維束
を効率よく短時間(例えば約70分間)で作ることがで
きる。ま妃本発IHcよれば酸可溶性ガラスの溶出処理
時間管党学繊維の不良の原因となる処理液の攪拌の強化
などを用いずに制御することができるため、効率よく溶
出処理工程を自動化することが可能となる。また、前記
実施例においては酸溶液処理−アルカリ溶液処理−酸溶
液処31について述べ九がこのサイクルにアルカリ溶液
処理を付加すると光学繊維束の端部と可撓部との境界部
における酸可溶性ガラスの不溶性残渣を短時間に殆んど
完全に除去することができる。
ま九酸溶液処理とアルカリ溶液処理とを適当に組合せて
処理条件に適したサイクル會作ることもできる。
例えば酸溶液処理−アルカリ溶液処理−酸溶液処理の基
本処理工種後に更にアルカリ溶液処理−酸溶液処理の工
程を1回以上く夛かえしてつけ加え、更に必要に応じて
最後にアルカリ溶液処3iJlをつけ加えて全工程とす
ることができる。
前記実施例における酸溶液、アルカリ溶液の濃度、si
x、、水洗水の温度、処理時間水洗時間などは代表的な
一例であって、これ以外の種々の組合せを採用すること
ができる。また、前記実施例においては、光学繊維束の
端部を溶出防止用被覆するにあたり、光学繊維束の両端
部が一対一に対応して配列されイメージガイドとして使
用可能な光学繊維束を得るために光学繊維束の両端部上
被覆したが、必ずしも光学繊維束の両端部が一対一に対
応して配列されている必要がない例えばライトガイドと
して使用される光学繊維束を得るには、各光学繊維が全
く分離しないために一端部のみを被覆するので充分であ
る。
【図面の簡単な説明】
第1図は3重光学繊維の断面図である。2は芯ガラスで
あり、3は被覆ガラスであり、4は酸可溶性ガラスであ
る。 第2図は3重坩堝を加熱して光学繊維を引く工程の概略
図である。 第3図は加熱融着された光学繊維束を加熱廻伸する工程
の概略図である。 第4図は酸可溶性ガラスの溶出処理の工程の概略図であ
る。 1、13・・・3重光学繊維、 2、5・・・芯ガラス、3、6・・・被覆ガラス、4、
7・・・酸可溶性ガラス、 8、9、10・・・坩堝、 11、16・・・電気炉、 12、14、15・・・ローラー、 17・・・光学繊維束、 18・・・加熱融着した光学繊維束、 19・・・処理液、20・・・被覆、 21・・・処理槽、22・・・排出バルブ、23・・・
ポンプ、24・・・循環用パイプ、25・・・仕切り板
、26・・・止め具、27、28、29・・・・バルブ
を示す。 昭和58年 3月7日 特許庁長官 若杉和夫殿 l事件の表示 昭和57年特許Jiall!34992号2発明の名称 可撓性を有する光学繊維束の製造方法 3補正をする省 事件との関係  特許出願人 自   発 「2、特許請求の範囲」と訂正します。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)高い屈折率のガラスからなる芯ガラスの外周に低
    い屈折率の耐酸性を有するガラスを被覆し、その外周を
    更に酸可溶性の硼珪酸ガラスで被覆した光学繊維を作り
    、その多数本を束ねて加熱し、延伸して硬い光学繊維束
    を作り、次いで該光学繊維束の少なくとも一端部を被覆
    し、さらにその全体を酸と接触させて上記被覆された一
    部を除く部分から酸可溶性ガラスを溶出することからな
    る可撓性を有する光学繊維束の製造方法において、酸溶
    液処理後、アルカリ溶液にて処理し更にその後酸溶液に
    て処理することを特徴とする可撓性を有する光学繊維束
    の製造方法。
JP57034992A 1982-03-05 1982-03-05 可撓性を有する光学繊維束の製造方法 Pending JPS58156556A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03285837A (ja) * 1990-04-03 1991-12-17 Hisankabutsu Glass Kenkyu Kaihatsu Kk 赤外イメージバンドルの製造方法
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