JPS5893001A - 赤外光用フアイバ−製造方法 - Google Patents
赤外光用フアイバ−製造方法Info
- Publication number
- JPS5893001A JPS5893001A JP56190707A JP19070781A JPS5893001A JP S5893001 A JPS5893001 A JP S5893001A JP 56190707 A JP56190707 A JP 56190707A JP 19070781 A JP19070781 A JP 19070781A JP S5893001 A JPS5893001 A JP S5893001A
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- JP
- Japan
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- fiber
- core
- crystal
- extrusion
- cladding
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- Pending
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- Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は性能の高く、安定した赤外光用ファイバーの製
造方法に関する。
造方法に関する。
光学結晶を加工し赤外光用ファイバーを作製することは
種々検討されており（日経エレクトロニクス、１９８０
年、１２月８日号１、Ｐ、１４０〜参、照）、例えば次
のようなファイバー構造が挙げられている。
種々検討されており（日経エレクトロニクス、１９８０
年、１２月８日号１、Ｐ、１４０〜参、照）、例えば次
のようなファイバー構造が挙げられている。
（１）特開昭５３−１４５６４５号公報で−は、押出し
加工したフデイバーをパイプの中に緩く挿入し、結２品
質ファイバーをコア、空気をクラッドとしたルースクラ
、ラド型のものが、（２）特開昭５４−１４３２４２号
公報では溶融状態のコア結晶材料の周囲を粘性の大きい
ガラス質料で被覆し、紡糸によりファイバーを作製し、
ガラス質材料をクラッドとしたステップイン・デツクス
型のファイバー構造が、（３）米国特許第４２５３７３
１号明細書ではコア結晶とクラッド結晶を同時に押出し
加工し、コア結晶にクラッド結晶を被覆したステップイ
ンデックス型のファイバ、−構造。力；挙げられている
。
加工したフデイバーをパイプの中に緩く挿入し、結２品
質ファイバーをコア、空気をクラッドとしたルースクラ
、ラド型のものが、（２）特開昭５４−１４３２４２号
公報では溶融状態のコア結晶材料の周囲を粘性の大きい
ガラス質料で被覆し、紡糸によりファイバーを作製し、
ガラス質材料をクラッドとしたステップイン・デツクス
型のファイバー構造が、（３）米国特許第４２５３７３
１号明細書ではコア結晶とクラッド結晶を同時に押出し
加工し、コア結晶にクラッド結晶を被覆したステップイ
ンデックス型のファイバ、−構造。力；挙げられている
。
しかしながら、（１）の構造は、コア・ファイバ−の雰
囲気（例えば空気中の水分）の侵食による光学的および
機械的性質の劣化を起こすおそれがあり、また保護層と
してのパイプへの衝撃あ°るいは繰返し曲げにより内部
のコアファイバが破損し易い欠点がある。また（２）の
構造は結晶質コア材料とガラス質クラッド材料の熱膨張
率差からファイバー内部に歪が残り易く、機械的に弱い
ものしか得られない。そしてガラス質材料の多くは長波
長の赤外光の透過に適しておらず、赤外光用ファイバー
のクラッド層でのロスが大きくなるため、クラッド材料
の組合騒に大きな制約がある。また（３）のようにコア
結晶とクラッド結晶を同時に押出し加工し、コア結晶に
クラッド結晶を被覆する方法は、細径のファイバーに加
工しようとするとコアの加工度が大きくなり、真円状に
加工することが困難で、コアとクラッドの界面が乱れ易
い欠点がある。
囲気（例えば空気中の水分）の侵食による光学的および
機械的性質の劣化を起こすおそれがあり、また保護層と
してのパイプへの衝撃あ°るいは繰返し曲げにより内部
のコアファイバが破損し易い欠点がある。また（２）の
構造は結晶質コア材料とガラス質クラッド材料の熱膨張
率差からファイバー内部に歪が残り易く、機械的に弱い
ものしか得られない。そしてガラス質材料の多くは長波
長の赤外光の透過に適しておらず、赤外光用ファイバー
のクラッド層でのロスが大きくなるため、クラッド材料
の組合騒に大きな制約がある。また（３）のようにコア
結晶とクラッド結晶を同時に押出し加工し、コア結晶に
クラッド結晶を被覆する方法は、細径のファイバーに加
工しようとするとコアの加工度が大きくなり、真円状に
加工することが困難で、コアとクラッドの界面が乱れ易
い欠点がある。
本発明は押出し加工により、コアファイバーにクラッド
結晶を被覆する（３）の方法の改良法に関し、最初にコ
ア結晶ファイバーを押出し作製した後、クラッド結晶を
押出し被覆する製造方法により、コア・クラッドの界面
の乱れを少なくし、低伝送損失の赤外光用ファイバを提
供するものである。
結晶を被覆する（３）の方法の改良法に関し、最初にコ
ア結晶ファイバーを押出し作製した後、クラッド結晶を
押出し被覆する製造方法により、コア・クラッドの界面
の乱れを少なくし、低伝送損失の赤外光用ファイバを提
供するものである。
コア結晶ファイバはＯｐｔ 、 Ｌｅｔｔ、、 ５．
３ （１９８０）８５、にあるように単結晶ファイバを
成長させる方法で作成、あるいは特開昭５３−１４５６
４５号公報記載°のように押出し加工により作成する。
３ （１９８０）８５、にあるように単結晶ファイバを
成長させる方法で作成、あるいは特開昭５３−１４５６
４５号公報記載°のように押出し加工により作成する。
押出し加工の場合、コア用結晶が直接、押出しコンテナ
に接触し、特開昭５３−１４５６４５号公報記載の押出
し加工で用いられている直接押出し法の場合、外部から
汚染されたコア結晶表面層がコア結晶ファイバの表面と
なり光学特性を劣化させるおそれがある。
に接触し、特開昭５３−１４５６４５号公報記載の押出
し加工で用いられている直接押出し法の場合、外部から
汚染されたコア結晶表面層がコア結晶ファイバの表面と
なり光学特性を劣化させるおそれがある。
このため本発明者等は押出し条件を検討し、第１図およ
び第２図の構成に到達したものである。
び第２図の構成に到達したものである。
第１図のコンテナ４の内部にコア用結晶１を挿入し、ダ
イス５、ビレット支持具７を設定する。ビレットおよび
コンテナがヒータ９により所定の温度に達したらラム６
を油圧ナレス等で加圧し、ダイス５を移動させる。ダイ
ス５はコア用結晶１の外径より少し小さくすることによ
り、ダイスのエツジで汚染されたコア用結晶表面層を削
り取ることができる。このような間接押出し法により、
高純度なコア用結晶部分からコア結晶ファイバー１′を
得ることができ、コアファイバ巻取機３で巻き取る。
イス５、ビレット支持具７を設定する。ビレットおよび
コンテナがヒータ９により所定の温度に達したらラム６
を油圧ナレス等で加圧し、ダイス５を移動させる。ダイ
ス５はコア用結晶１の外径より少し小さくすることによ
り、ダイスのエツジで汚染されたコア用結晶表面層を削
り取ることができる。このような間接押出し法により、
高純度なコア用結晶部分からコア結晶ファイバー１′を
得ることができ、コアファイバ巻取機３で巻き取る。
第２図で、コア結晶ファイバにクラッド結晶を押出し被
覆し、ステップインデックス型ファイバを作製する手順
を示す。第１図の方法で作製したコア結晶ファイバ１′
をコアファイバーサプライ３′より中空のマンドレル８
およびクラッド被覆用結晶２に通し、第１図と同様に所
定の温度まで加熱した後、ラム６を油圧プレス等で加圧
し、ダイス５を移動させ、ダイス穴からコア結晶ファイ
バの周囲にクラッド層２Ｉを押出し被覆し１．ステップ
インデックス型ファイバを得ることができる。
覆し、ステップインデックス型ファイバを作製する手順
を示す。第１図の方法で作製したコア結晶ファイバ１′
をコアファイバーサプライ３′より中空のマンドレル８
およびクラッド被覆用結晶２に通し、第１図と同様に所
定の温度まで加熱した後、ラム６を油圧プレス等で加圧
し、ダイス５を移動させ、ダイス穴からコア結晶ファイ
バの周囲にクラッド層２Ｉを押出し被覆し１．ステップ
インデックス型ファイバを得ることができる。
クラッド層の押出し被覆の場合、直接押出し法および間
接押出法のいずれも可能であるが、第２図の間接押出し
法は第１図の場合と同様、”−Ｌ 汚染されたクラッド被覆用結晶の表面を削り取れる利点
があり、また削り取られたクラッド被覆用結晶の外皮が
コンテナ４内壁とダイス５の間に入り、潤滑剤の働きを
し、ダイスの移動を滑らかメし、表゛面の平滑な押出し
ファイバが得られる利点がある。
接押出法のいずれも可能であるが、第２図の間接押出し
法は第１図の場合と同様、”−Ｌ 汚染されたクラッド被覆用結晶の表面を削り取れる利点
があり、また削り取られたクラッド被覆用結晶の外皮が
コンテナ４内壁とダイス５の間に入り、潤滑剤の働きを
し、ダイスの移動を滑らかメし、表゛面の平滑な押出し
ファイバが得られる利点がある。
押出したファイバは巻取り機１０で巻き取るが、この前
に樹脂焼付けあるいけ金属蒸着など保護層を被覆しても
よい。また巻き取った後さらに金属および樹脂などの保
護層を多層に被覆し、補−を強化してもよい。
に樹脂焼付けあるいけ金属蒸着など保護層を被覆しても
よい。また巻き取った後さらに金属および樹脂などの保
護層を多層に被覆し、補−を強化してもよい。
第３図はクラッド層を押出し被覆した後のファイバの断
面でアシ、コア結晶ファイバ１′およびクラッド層２′
が形成される。
面でアシ、コア結晶ファイバ１′およびクラッド層２′
が形成される。
本発明で用いられるコア結晶、クラッド結晶の材料は、
通常の赤外光用ファイバに用いられる塩化銀、臭化銀等
の銀ハライド、沃化タリウム、臭化タリウム等のタリウ
ムハライド、沃化セシウム、臭化セシウム等のアルカリ
ハライド等が挙げられる。コアとクラッドの組合せとし
ては、同種の材料、例えば臭化銀と塩化銀の銀ハライド
同志の組合せを用いてもよいし、屈折率の高いタリウム
ハライドをコアとしそれよりも屈折率の低い銀ハライド
をクラッドとするような異種の材料の組合せも実施可能
であり、ことに、柔軟性に欠けるタリウムハライドをコ
アとする場合、屈曲の場合に最も大きな歪を受けるクラ
ッド層として柔軟性のある銀ハライドを用いることは効
果的である。
通常の赤外光用ファイバに用いられる塩化銀、臭化銀等
の銀ハライド、沃化タリウム、臭化タリウム等のタリウ
ムハライド、沃化セシウム、臭化セシウム等のアルカリ
ハライド等が挙げられる。コアとクラッドの組合せとし
ては、同種の材料、例えば臭化銀と塩化銀の銀ハライド
同志の組合せを用いてもよいし、屈折率の高いタリウム
ハライドをコアとしそれよりも屈折率の低い銀ハライド
をクラッドとするような異種の材料の組合せも実施可能
であり、ことに、柔軟性に欠けるタリウムハライドをコ
アとする場合、屈曲の場合に最も大きな歪を受けるクラ
ッド層として柔軟性のある銀ハライドを用いることは効
果的である。
本発明ではコア結晶ファイバを作製する工程とは別にク
ラッド結晶層を押出し被覆する工程を採用するため、コ
ア結晶の加工条件およびクラッド結晶の加工条件を別々
に変えることができ、コアとクラッドの界面を平＃にで
きる。このためコアとクラッド界面の散乱の少ない、低
伝送損失の赤外光用ファイバを“作製できる。
ラッド結晶層を押出し被覆する工程を採用するため、コ
ア結晶の加工条件およびクラッド結晶の加工条件を別々
に変えることができ、コアとクラッドの界面を平＃にで
きる。このためコアとクラッド界面の散乱の少ない、低
伝送損失の赤外光用ファイバを“作製できる。
またコア結晶ファイバの周囲にクラッド結晶層を被覆す
ることにより、結晶質ファイバ内だけで赤外光を案内で
きるため、この結晶質ファイバの周囲に耐環境性を高め
るため、あるいけ機械的な補強を行なうための保護層を
密着して被覆できるので、性能の安定し次赤外光用ファ
イバを提供することができる。
ることにより、結晶質ファイバ内だけで赤外光を案内で
きるため、この結晶質ファイバの周囲に耐環境性を高め
るため、あるいけ機械的な補強を行なうための保護層を
密着して被覆できるので、性能の安定し次赤外光用ファ
イバを提供することができる。
本発明方法で得られる赤外光用ファイバは、レーザメス
、し゛−サコアギュレータ（凝固器）等のレーザ治療器
のＣＯ２レーザ、 Ｃ○レーザ光導光路や、遠隔の警報
器等の赤外検出器に接続するための赤外光導光路等とし
て用いることができる。
、し゛−サコアギュレータ（凝固器）等のレーザ治療器
のＣＯ２レーザ、 Ｃ○レーザ光導光路や、遠隔の警報
器等の赤外検出器に接続するための赤外光導光路等とし
て用いることができる。
実施例１ 銀ハライドの場合
高純度の臭化銀の円柱状結晶を押出しビレッ（
トとし、外部ヒータでビレットおよび押出し金型を加熱
し、押出し温度、１００〜３８０℃の範囲でラムを移動
させ）、ダイス穴から０５〜２ｍｍφ径のファイバを押
出し、コアファイバとした。
し、押出し温度、１００〜３８０℃の範囲でラムを移動
させ）、ダイス穴から０５〜２ｍｍφ径のファイバを押
出し、コアファイバとした。
これとは別にクラッド用の塩化銀の円柱状結晶を準備し
、コアファイバと中空マンドレルが入る穴を結晶の中心
にあける。この塩化銀のクラッド結晶を押出し金型に入
れ、結晶の中心の穴に中空マンドレルを入れる。更に中
空マンドレルの中にコアファイバーを通しダイスおよび
ラムを組合わせる。クラッド層押出し被覆のためのダイ
ス穴径およびダイスと中空マンドレル間の隙間を調整し
、コアファイバの周囲にクラッド結晶を押出すことによ
りクラッド層の厚さを調整することができ、ステップイ
ンデックス型のファイバとなる。
、コアファイバと中空マンドレルが入る穴を結晶の中心
にあける。この塩化銀のクラッド結晶を押出し金型に入
れ、結晶の中心の穴に中空マンドレルを入れる。更に中
空マンドレルの中にコアファイバーを通しダイスおよび
ラムを組合わせる。クラッド層押出し被覆のためのダイ
ス穴径およびダイスと中空マンドレル間の隙間を調整し
、コアファイバの周囲にクラッド結晶を押出すことによ
りクラッド層の厚さを調整することができ、ステップイ
ンデックス型のファイバとなる。
このようにして直径１ ｍｍのコアファイバに対し［１
１〜１．０ｍｍ厚さのクラッド層の押出し被覆を行ない
、断面組織を光学顕微鏡で観察すると、コアとクラッド
の界面は平滑であった。
１〜１．０ｍｍ厚さのクラッド層の押出し被覆を行ない
、断面組織を光学顕微鏡で観察すると、コアとクラッド
の界面は平滑であった。
実施例２ タリクみハライドの場合
高純度の沃化臭化タリウム混晶（ＫＲＢ−５）をコア用
結晶とし、温度２５０〜３８０℃の範囲で押出し加工し
、α５〜２ｍｍｍ径のコアファイバを作製した。更にこ
のコアファイバを中空のマンドレルに通し、その周囲か
ら、クラッド結晶として臭化タリウム結晶を押出す工程
によりクラッド層を被覆した。
結晶とし、温度２５０〜３８０℃の範囲で押出し加工し
、α５〜２ｍｍｍ径のコアファイバを作製した。更にこ
のコアファイバを中空のマンドレルに通し、その周囲か
ら、クラッド結晶として臭化タリウム結晶を押出す工程
によりクラッド層を被覆した。
実施例３ アルカリハライドの場合
高純度の沃化セシウ・結Ｊｕｌ、 ｆｒ ＝＝＝＝’ア
゛鈷晶とし、温度３５０〜５５０℃の範囲で押出し加工
し、０．５〜２ｍｍφ径のコアファイバを作製した。更
にこのコアファイバを中空のマンドレルにＭＬ、その周
囲からり°ラッド結晶として臭化セシウム結晶を押出す
工程によりクラッド層を被覆した。
゛鈷晶とし、温度３５０〜５５０℃の範囲で押出し加工
し、０．５〜２ｍｍφ径のコアファイバを作製した。更
にこのコアファイバを中空のマンドレルにＭＬ、その周
囲からり°ラッド結晶として臭化セシウム結晶を押出す
工程によりクラッド層を被覆した。
上記のようにして実施例１〜３で得られた、コア径１
ｍｍφ、外径２ｍｍφの各赤外光用ファイバを２ｍの長
さに切断し、その一端から出力１０Ｗの炭酸ガスレーザ
光（波長１０．６μｍ ）を入射し、他端からレーザ光
を出射して、これをセレン化亜鉛などの赤外用年来レン
ズで光を絞り、アクリル板などのプラスチック板あるい
は木材に穴をあけたり、またはとれらを切断することが
できた。
ｍｍφ、外径２ｍｍφの各赤外光用ファイバを２ｍの長
さに切断し、その一端から出力１０Ｗの炭酸ガスレーザ
光（波長１０．６μｍ ）を入射し、他端からレーザ光
を出射して、これをセレン化亜鉛などの赤外用年来レン
ズで光を絞り、アクリル板などのプラスチック板あるい
は木材に穴をあけたり、またはとれらを切断することが
できた。
実施例４
実施例１の臭化銀に代えてＫＨ２−５（沃化タリラムと
臭化タリウムの混晶）を用い、押出温度２００〜３５０
℃の範囲で同様のファイハーヲ押出し、コアファイバー
′とした。これに、クラッド用とし、塩化銀および臭化
銀のそれぞれを用いて実施例１と同様に被覆し、実施例
１と同様の良好な結果を得た。
臭化タリウムの混晶）を用い、押出温度２００〜３５０
℃の範囲で同様のファイハーヲ押出し、コアファイバー
′とした。これに、クラッド用とし、塩化銀および臭化
銀のそれぞれを用いて実施例１と同様に被覆し、実施例
１と同様の良好な結果を得た。
第１図はコア結晶ファイバを押出し製造する際の１例を
示す断面図であり、第２図はコア結晶ファイバにクラッ
ド結晶を押出し被覆しステップインデックス型ファイバ
を作成する手順を示す断面図であり、第３図は本発明方
法で得られる赤外光用ファイバの構造を示す断面図であ
る。 代理人 内 田１ 明 代理人 萩 原 亮 −
示す断面図であり、第２図はコア結晶ファイバにクラッ
ド結晶を押出し被覆しステップインデックス型ファイバ
を作成する手順を示す断面図であり、第３図は本発明方
法で得られる赤外光用ファイバの構造を示す断面図であ
る。 代理人 内 田１ 明 代理人 萩 原 亮 −
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、 コア結晶ファイバーを作製する工程の後に、コア
ファイバーの周囲にクラッド結晶を押出し被覆する工程
を設けることを特徴とする赤外光用ファイバーの製造方
法。 ２、 コア結晶ファイバーを押出し加工により作製する
、特許請求の範囲１記載の赤外光用ファイバーの製造方
法。 五 コア結晶ファイバを間接押出し法により作 ：製す
る、特許請求の範囲２記載の赤−外光用ファイバーの製
造方法。 ４、 クラッド結晶を間接押出し法によりコアファイバ
の周囲に押出し被覆する、特許請求の範囲１．２または
３記載の赤外光用ファイバーの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56190707A JPS5893001A (ja) | 1981-11-30 | 1981-11-30 | 赤外光用フアイバ−製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56190707A JPS5893001A (ja) | 1981-11-30 | 1981-11-30 | 赤外光用フアイバ−製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5893001A true JPS5893001A (ja) | 1983-06-02 |
Family
ID=16262495
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56190707A Pending JPS5893001A (ja) | 1981-11-30 | 1981-11-30 | 赤外光用フアイバ−製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5893001A (ja) |
-
1981
- 1981-11-30 JP JP56190707A patent/JPS5893001A/ja active Pending
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