JPS60158404A - ハロゲン化物からの低損失クラツデイド光学繊維及びその製造方法 - Google Patents

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】 発明の背景 ｔ　発明の分野 本発明は赤外領域の電磁エネルギーを伝送する保護コー
ティングを有するタラップイド（Ｃ１ａｄｄｅｄ）光学
繊維及び当該繊維の製造方法に関する。

２　従来技術の説明 過＊数年、赤外線（ＩＢ）エネルギーを伝えることがで
きる光学繊維における関心は大きいものであった。最も
有望な材料は多結晶質の赤外線繊維で、光学導波管とし
て有用であることがわかった。

従来技術において研究された材料の中で最も一般的なも
のは臭化ヨウ化タリウム（ＫＨ２−５として知られるＴ
ＩＢｒＩ　）、臭化タリウム（ＴＩＢｒ）、塩化銀（Ａ
ｇＣ１）、臭化カリウム（ＫＢｒ）、塩化カリウム（Ｋ
ＣＩ）である。

これらの材料から作られる導波管の最も一般的な用・途
は、１００μｍのレーザーエネルギーを遠方の或は他の
方法では接近し難い場所に送って加熱或は機械加工する
のに用いる繊維を有するＣＯ２レーザーと関連する。Ｉ
Ｒ導波管は、また、高温測定又は分光学において熱源か
ら、の赤外エネルギーを遠隔の感熱検知器に伝送するの
に有用である。

′まだ、長距離通信用にかかる繊維をより一般的に用い
られるシリカ繊維に代るものとして使用する祷合にもか
なりの利点があ一〇 多結晶質のＩＲ繊維導波管の最も有望かつ有用な用途は
、おそらく外科的方法である。約７５マイクロメーター
（μ常）〜１又は２ミリメートル（−）の直径の極めて
小さい繊維を使用することによって、レーザーエネルギ
ーを動脈、静脈、関節、目及び体のその他の部分に伝送
することができる。

全ての生活組織は、組織中に含有される水の高い吸収に
よって二酸化炭素レーザーから１ｃＬ６μ脩エネルギー
を強く吸収し、従って止血が制限される切断や組織の切
除用に大きな可能性が有る。

ＣＯ２レーザ−エネルギー放出の現行の実用的技法〜１
１直接透視線か或は鏡又はプリズムからの反射によるも
のに限られる。

殆どの赤外線繊維導波管はばらの（ｂｕｌｋ）結晶材料
のビレット又はプレフォームから作られてきた。プレフ
ォームを加熱しかつ適当なダイの中に押し出して繊維を
得る。このブワ七スは温度、押し出し速度、その他の因
子の関数である粒径を有する多結晶質体を生成する。繊
維の物理的及び光学的の両方の性質が材料の間で異る。

特に重要なものは赤外線繊維の損失に関する光学的性質
である。上述した材料の殆どは理論的に極めて低い損失
を有するが、実際に達成される損失は通常理論よりもず
っと高かった。押し出し繊維において、損失の殆どは表
面状態による散乱、１ｍ子（ｇｒａｉｎ　）　構造、マ
ルチフォノン吸収のせいである。従って、表面の品質、
を向上させ、結晶粒径を減少させかつ純度のより高い出
発材料を用いて散乱損失を最小にすることによって実際
の損失を改良して理論的損失に近づけることが可能であ
る。

赤外線光学繊維における従来技術の実態は以下の文献に
明示されていると考える： １　ファイバーオプチックス：ビー、ベンドウ（Ｂ、　
Ｂｅｎｄｏｖ　）、ニス、ニス、ミトラ（Ｓ、　Ｓ、　
Ｍｉｔｒａ−）、プリナム（Ｐｌｅｎｔｓｍ　）、ニュ
ー　、Ｂ−り、１９１７編集、アドパンシズインリサー
チアンドディベロップメント、ディー、チェ２（Ｄ、　
Ｃｈｓｎ　）　、アール、スコグマン（Ｒ，Ｓｋｏｇｍ
ａｎ　）、ジー、イー、パーナル（Ｇ、　Ｅ、　Ｂ＠ｒ
ｎａｌ　）、シー、バター（ｃ。

ＢｔＩｔｔ・ｒ）、「塩化銀Ｉ８ｉ維の押し出し成形加
工」。

λ　アプライドフイジクスレターズ、３３巻、２８−２
９頁（１９７Ｂ）、ディ、ニー、ビノウ（Ｄ、　Ａ、　
Ｐｉｎｎｏｗ）、ｘ−０ｘｋ、　センタイル（Ａ。

Ｌ、　Ｇｅｎｔｉｌｅ　）、ニー、ジー、スタードリー
（Ａ、　Ｇ。

５ｔａｒｄｌｅｅ）　、ｘ　−、ジュー。チンバー（Ａ
、　Ｊ。

Ｔｉｍｐｓｒ）　、−１−ル、エム、ホルブロック゛（
Ｌ、　Ｍ。

Ｈｏ１ｂｒｏｃｋ）　、「赤外線伝送用多結晶繊維光学
導波管」。

＆　レーザー工業及び技術の応用ダイジェストに関する
１９７９年ＩＥＥＥ１０ＳＡ会議、ヘ−Ａ８．１、ジュ
ー。ニー、パーフンケル（Ｊ、　Ａ、　Ｇａｒｆｕｎｋ
ｅｌ）、アール、ニー、スコグマン（Ｒ，Ａ、　Ｓｋｏ
ｇｍａｎ）、アール、ニー、ウォルダーリン（Ｒ，Ａ、
　Ｗａｌｔ＠ｒｉｏｎ）、「多結晶塩化銀の赤外線伝送
繊維」。

４、Ａｄｖ、　ｉｎ　Ｃｅｒａｍｉｃｓ　、　２巻、９
４−１０３頁（１９８１）、ジュー。ニー、バリントン
（Ｊ、　Ａ。

Ｈａｒｒｌｎｇｔｏｎ）　、エム、ブラウンスタイン（
Ｍ　。

Ｂｒａｕｎｓｔ＠ｉｎ）、ビー、ボプス（Ｂ、　Ｂｏｂ
ｂｍ）、アール、ブラウンスタイン（Ｒ，Ｂｒａｕｎｇ
ｔｓｉｎ　）、「赤外線繊維用の単及び多結晶質赤外線
材料における散乱損失」。

５、　０ｐｔ、Ｌｗｔｔ、６巻（１９８１年１２月）、
サクラギ、ニス９．サイト、エム０．クボ、ワイ、イマ
ガワｌ　”　”−Ｈｌ　コタニ、エッチ、＝１：リカワ
ウティー０．シナダ、ジエー、、「高力ＣＯ２レーザ−
ビームを伝送することができるＫＨ２−５光学繊維」。

＆　通産省、工業科学技術庁、リサーチレポート、１９
８１年３２０−０２、サクラギ、ニス、「送電用多結晶
質ＫＲ８−５赤外線繊維」。

７、Ａｄｖ、　ｉｎ　Ｃ＠ｒａｍｉｃ＠、　２巻、８４
−９３頁（１９８１Ｌサクラギ、ニス９．イマガワ、ケ
ー、。

サイト、エム０．コタン、エッチ９．モリカワ、ティ１
．シマダ、ジエー、、「へｐゲン化タリウム及びハロゲ
ン化銀の光学繊維の赤外線伝送能力」。

ａ　ジュー。ニー、バリントン、「結晶質赤外線繊維」
。

９　ベンダヤン（Ｂ＠ｎｄａｙａｎ）等、米国特許４、
３０２．０７３号。

１［Ｌ　アンダーソン（Ａｎｄｓｒｓｏｎ　）等、米国
特許４２５へ７５１号。

上記文献１でチェ２はハロゲン化銀（ＡｇＣ１゜ＡｇＢ
ｒ）を温度２０°〜３００℃、速度α２〜２５インチ／
分（α５〜６５　ｏｎ　／分）で直径３〜１８ミル（０
，０８〜（１４６ａｔ＋）に押し出して成形加工したこ
とを報告している。微細粒径を得るために、低い押し出
し速度及び低い温度を使用した。単結晶を使用して押し
出した。吸収係数５Ｘ１０　６ｎを測定した。パー７ン
ケル（文献３）は、ＡｇＣ１及びＡｇＢｒから押し出し
た繊維が初めに微細粒子化構造（ｇｒａｉｎａｄ　５ｔ
ｒｔ＋ｃｔｕｒｅ　）を有して得られるが、押し出した
後に粒子の成長が急に行れることを報告した。パー７ン
ケルは、まだ、塩化カリウム（ＫＣＩ）繊維を押し出し
、該繊維は吸湿性でありかつ室温において極めて脆いこ
とがわかった。

物理的特性も光学的特性も報告されなかった。ビノウ論
文（文献２）は多結晶質形を有する臭化タリウム（Ｔｌ
Ｂｒ　）及び臭化ヨウ化タリウム（ＴＩＢｒＩ、商業上
ＫＲ８−５として知られている）の押し出し繊維につい
て検討している。これらは直径７５〜５００ミクレンの
範囲で作られ、かつ温度２００°〜３５０℃の範囲、速
度数（７〜Ｂ）ｃｍ／分で押し出された。結晶質繊維を
隙間嵌めポリマークラッドの中に挿入して光学的境界（
ｏｐｔｌｅａｌ　ｃｏｎｆｉｎｅｍｅｎｔ　）及び機械
的保護を与えた。

バリントン（文献４）は単結晶及び多結晶質ＫＣＩ及び
ＫＲＢ−５の場合の散乱損失について研究した。ＩＲ導
波管の場合、散乱及びマルチホノン吸収機構が制限損失
プル七スであることを確認した。多結晶質材料は単結晶
材料よりも一層強く散乱することがわかった。文献８で
、バリントンはＫＲＢ−５、ＴｌＢｒＸＡｇＣ１，ＫＢ
ｒ、ＫＣＩを包含するＩＲ伝送結晶質材料における損失
を改良する効果について報告した。バリントンは、ハロ
ゲン化物及びタリウムが高い屈折率を有していて単一モ
ード運転に適したクラッドを見出す際の問題を提示する
ことができ、一方、ハロゲン化アルキルは吸湿性であっ
てかつ高融点を有する以外は適当な屈折率を有してい今
ことを注記している。

ＩＲＱ雑の測定損失は固有値よりもずっと高い。

吸収率及びメートル当りの減衰量の固有値と、ばら材料
値と、繊維材料値とを比較する損失の表を１０．６ミク
四ン（Ｃｏ、レーザーエネルギーの導波管）について以
下に与える： 実験 固有　ばら　繊維 ４ ４．４Ｘ１０　ｄＢ／ｍα３ｄＢ／ｌｒＬ　α４ｄＢ、
４３−Ｉ ＴＩＢｒ　ｌＸ１０　ａｒ、　ｌＸ１０　ｃｍ　ｌＸ１
０　ｏｎ４．４Ｘ１０−４ｄＢ／１ｒＬα４３　ａＢ／
ｍ　α４３　ｄ１３，４−５　−１　−３　−１　−３
　−Ｉ ＡｇＣｌ　５Ｘ１０　ｃｍ　５ＸｉＯｃｍ　９Ｘ１０　
ｃｍ、０２２ｄＢ／ｍ　２．１８ｄＢ／ｍ　４．ＯｄＢ
／ｍＫＢｒ　ｌＸ１Ｏｔｙｎ　ｌＸ１０　ｃｍ４．４Ｘ
１０　ｄＢ／１ｎ −５−１−２−Ｉ ＫＣＩ　８Ｘ１０　ｃｍ　８Ｘ１０　ｃｍ−ｌＸ１０　
ｃｍ、０３５ｄＢ／ｍ　Ｏ，０３４ｄＢ／ｍ　４．２ｄ
Ｂ／ｍハロゲン化タリウムによりばら値に近い損失を有
する繊維が得られたが、ＫＣＩ繊維の場合には劣る結果
が得られた。１メートルのＫＲＢ　−５１ａ維において
２．５　ＫＷ／ｍ”　〜Ｌ　Ｉ　ＫＷ／ｃｍ”　の電力
密度が報告された。バリントンはＫＣＩを押し出すこと
がＫＣＩと押し出しダイとの間の摩擦から生ずる劣った
表面品質を与えることを見出し、そのだめこの材料を押
し出す試みを放棄した。

サクラギ等はＣ０２レーザー（１０，６ｐｍエネルギー
）の出力を高い電力レベルで伝えるＩＲ＠維について実
験した。文献５−７に報告されているように、これらの
研究者達はＫＲＢ−５のような混合ハロゲン化物繊維が
Ａｇｅｌのような純ハｐゲン化物よりも優れているとい
う結論を下した。ＡｇＣ１の場合、１０−”ｃ＋ｙ＋−
１よりも小さい吸光係数は得られなかった。サクラギ等
はＫＲＢ−５が機械的、光学的かつ化学的に優れた材料
であるという結論を下した。損失を低下させるためには
、８０４　、ＮＯ３−１ＨＣＯ３’″等のアニオン不純
物を最少にすることが必要である。また、散乱損失を増
大させかつ電力損傷限界を低下させる混在物、割れ及び
掻ききすを最少にするために良好な表面仕上げが必要で
ある。

例えば、文献５はＫＲＢ　−５をダイヤモンドワイヤダ
イの中に通して押し出すことがダイの中の顕微鏡的ダス
トから繊維表面上に深さ１−２ミクロンの掻ききすを生
じたことを報告した。

これらの論文は、ばらのＫＲＢ−５をバリントンの報告
した値よりも幾分低い４Ｘ１０　ｃｍ　で測定したが、
Ｑ、４〜ｏ、６ａｎ／ｍの伝送損失及び１５４−１ ×１０〜９Ｘ１０ｃｘ　の吸光係数を報告している。押
し出し繊維の損失の増大の内のいく分かは多結晶質境界
における散乱損失によるが、不純物、欠陥及び粒径を低
減させることによって繊維損失はバルク値に近づき得る
ことが予測される。

最大の電力密度は３６　ＫＷ／１ｍ”と報告された。光
学的劣化が繊維の機械的変形から生じ得る。直径１■の
ＫＲＢ−５繊維について最小曲げ半径１２備が特記され
た。サクラギは１μｓのＫＲＢ−５ｉ維を使用する処刑
用プローブについて説明している。Ｉｉｍを保護用隙間
嵌めポリマー管でおおった。

商用ＫＲ８−５生成物は繊維を保護するため、並びに毒
性のＫＲＢ−５から環境を保護するための部厚い保護コ
ーティングを必要としてきた。この包装は、その使用を
外部又は開放体キャビティ方法のみに制限することによ
って繊維の実用性を極めて低減させる。これはかかる大
きな非可撓性装置を内視鏡と共に使用することができな
いことによる。ホリバ社（日本）は、以前、１關のファ
イバーオプチツクを保護する直径１０簡の外被を有する
ＫＨ２−５繊維を提供した。

上記の文献から理解されるように、ＩＲＱ維は実用的装
置を製造する際にとりかからなければな−らない種々の
重大な問題を有する。繊維の外面を高度に仕上げして割
れ或は掻ききずを最少にしなければならない。ハロゲン
化アルキル及びハ四ゲン化タリウムは共に吸湿性である
。このように、繊維は外側を機械的に保護するコーティ
ングをある程度必要とする。また、最小曲げ半径につい
ての制限を与えなければならない。繊維における損失を
最小にするために、押し出しブ四セスは非常に微細な粒
子結晶構造が達成されるようなものでなければならない
。

ベンダヤン等に係る特許（文献９）は、米国特許第？ｘ
７４２．１［１７号のホーキンス（Ｈａｗｋｉｎｓ　）
によって教−示されるように締り嵌めプラスチック被覆
をＩＲ線繊維上に押し出す試みを行ったことを特記して
いる。しかし、繊維上の横方向圧力が繊維表面を微小破
壊するに至り、これは伝送損失を増大させる。ベンダヤ
ン等は光学繊維にプラスチック被覆をそれらの間のクリ
アランスを１〜１０ミクロンにして押し出して横方向圧
力を排除することを教示している。

アンダーソン等の特許である文献１０は塩化銀クラッド
を有する臭化銀ＩＲ繊維コアーを押し出す方法について
説明している。同軸ビレットを直径６〜１８ミル（α１
５〜Ｑ、４６ｍ）のダイヤモンドダイの中に押し出す。

繊維ファーとクラッドとの間の生成した境界はでこぼこ
でかつ明確でない。アンダーソンの第４図を参照のこと
。

本明細書で言う「クラッド」或は「クラツディング」と
は繊維コアーを取り囲む同軸の結晶質又は多結晶質層を
意味する。

本明細書で言う「窓」とは赤外線光学ケーブルにおける
窓或はレンズを意味する。

発明の要約 本発明は、微細粒子構造、平滑表面及び保護被覆を有す
るＩＲ線繊維ついての要件を満足するタラップイド光学
多結晶質繊維を押し出す新規な方法である。また、本発
明は、レーザー光線外科方法、遠隔熱検出、高温測定、
分光分析法及びレーザー光線機械加工における繊維の使
用に適用できる光学繊維用の新規なＩＲプルーブ構造物
をも提供する。

本方法はハｐゲン化物のインゴットを必要とする。メル
クのオプチプ／Ｉ／（０ｐｔｉｐｕｌ　）等級粉末材料
を使用するのが好ましい。粉末を初めに石英アンプル中
−七減圧焼成する。次いで材料を融解する。

融解後、次いで、ブリッジマン（Ｂｒｌｄｇｅｍａｎ　
）方法によって単結晶を成長させる。直径１インチ（２
５ｃｍ　）で長さ４〜５インチ（１ｏ〜１５　ｃｍ　）
の円筒形インゴットが好ましい。もっと長い、長さ５−
６インチ（１５〜ｉ　５　ｔ：ｍ　）のインゴットを使
用し、ファードリルし又は切断し、寸法に機械加工する
ことができる。

上述の方法は不純物レベルの極めて低い単結晶質インゴ
ットを製造する。次いで、インゴットを　゛コアードリ
ルし、機械加工し又は押し出して直径３〜６ｇｌ５で長
さ３〜４インチ（８〜１０ｍ）の結晶ビレットコアーを
形成することによってビレットコアーを作る。

光学的品質の一層劣る予備成形したビレットが、例えば
バーショーケミカル社から市販されている。

しかし、オブチプル等級粉末ハレゲン化物から結晶を成
長させるのが好ましい。

ビレットコアーを作っ７’ｃ［に、それに導波コア一部
分よりも低い屈折率を有する適合した材料を被覆する（
　ｃｌａｄ　）。クラッドの好ましい予備押し出し半径
方向厚みは約１〜約３鰭の間である。ビレットコアーは
一層低い屈折率、のスリーブ部材の中に同軸に挿入した
所望の導波管ハ四ゲン化物の円筒形プレフォームにする
ことができる。

複合ビレットを集成した後に、非吸湿性プラスチック又
はその他のポリマー材料、例えばポリエチレン、ポリフ
ッ化ビニ１１ナイｐン、テフロン、セ四ハン、ポリ塩化
ビニリデン（サラン）又は類似の材料であって複合ビレ
ットの回りに熱収縮させるものの薄い管内に入れる。代
りに、単に複合ビレットをポリマー材料で包んでもよい
。ポリマーの好適な半径方向厚みは約Ｑ、０３〜約０．
０９ｍの間である。ビレットを受け入れる円筒形開口部
を有する加熱したダイブロックと所望の直径の繊維に適
しだダイとを使用することかできる。ポリマーを巻いた
ビレット、をダイブロックの中に挿入しかつビレット及
びポリマーを一層延性にさせる傾向にあるあらかじめ選
択した温度にまで上昇させる。次いで、油田で又はその
他の機械的に作動されるラムをビレット端面と接触させ
てダイブロック開口部の中に挿入する。次いで、出力を
ラムにかけて同軸ビレットをダイに押し込む。軟化した
ポリマー、ハロゲン化物フアー及びスリーブを押し出し
てポリマーの薄い層で被覆された外径約α０７５〜約２
．０ＩＩｓの小さいハロゲン化物繊維にする。液体窒素
で冷却した窒素ガス流を被覆繊維がダイを出る際に該繊
維に向け、ポリマー及びハロゲン化物繊維を急速に冷却
する。押し出しプロセスは軟化したポリマーを繊維の外
面と連続して親密に接触させる。ポリマーはいくつかの
重要な機能を果す。押し出し９セスの間、ポリマーは潤
滑剤として働き、ダイと繊維とが接触するのを防ぐ。従
って、ビレットの高い仕上げ表面はダイ或は押し出しプ
ロセスによって影響されない。最終繊維上の連続した親
密なポリマーコーティングは、また、湿気及び大気汚染
物による繊維の劣化を防止する保護としても働く。加え
て、ポリマーは続いて機械的強度部材を加える際の損傷
から繊維を保護する。

また、適当なポリマー層をビレットコアーとクラッドと
の間にはさむこともできる。これは押し出しプシ七スの
間にファーとクラッドハロゲン化物とが混合するのを防
ぎ、押し出した繊維内に顕著にはつきりしたかつ輪かく
のはつきりしたファーの境界を生ずることがわかった。

このポリマー層の好ましい半径方向の厚みは約α０３〜
約α０６簡の間である。

押し出した直後の急冷工程が多結晶質ハロゲン化物繊維
において微細な粒子構造を生ずることがわかった。上記
のプロセスで、繊維表面上の掻ききず又は割れを除きか
つ微細な粒子を作ることが繊維における最小の伝送損失
と最大の強度とを与えることがわかった。

繊維の使用を容易にするために、ポリマー被覆クラップ
イド繊維をテアｕン（プラウエア、ウイルミントンのイ
ー、アイ、デュポンドネマーの商標）テトラフルオロエ
チレンポリマー等の同心強度部材の中に入れることによ
って約ａ１〜約０．５−の範囲の半径方向厚みを有する
ケーブルを形成することが好ましい。強度部材はテフロ
ン等の締り嵌め管にすることができるか、或はポリマー
被ａｔ繊維に直接に同時押し出しすることによって、浸
漬することによって、或はその他の適当な適用手段によ
って繊維の回りに外装（ｍｈｓａｔｈ　）として形成す
ることができる。

代りに、繊維を強度部材材料の隙間嵌め管の中に同軸に
入れる。次いで、繊維と強度部材との間の間隙に硬化し
て高粘度になる液状エポキシを完全に満たすことができ
る。こうして、エポキシは光学繊維の衝撃を緩和しかつ
繊維の曲率半径を安全な値に制限するのに役立つ。

ＩＲに対し透明な窓をケーブルの端部に配置して繊維の
端部を大気からシールする。ケーブルの反対端部は、該
反対端部をＩＲ窓を持つか或は持たないでレーザーの出
力に接続する結合コネクターを有することができる。

また、環境の汚染或は取扱い時の危険を防止するために
毒性のハロゲン化物をＩＲ織繊維して用いる場合に本ポ
リマーコーティングが有利であることも特記することが
できる。′ 従って、本発明の主要な目的は、保護ポリマーコーティ
ングを有するタラップイド赤外線光学繊維の製造方法を
提供することである。

本発明の更にそれ以上の目的は、第１屈折率のファー材
料と第２屈折率の同軸クラッドとを有し、かつクラッド
の外面を薄いプラスチック又はその他のポリマーコーテ
ィングで保護する赤外線光学繊維を提供することである
。

本発明の別の目的は、微細な粒子構造と高い仕上げ表面
とを有するクラップイド赤外線光学線繊を提供すること
である。

本発明の更に別の目的は、第１屈折率のハロゲン化物材
料の予備成形ビレットと第２屈折率のハロゲン化物材料
のスリーブとからクラップイド赤外線光学繊維であって
、該ビレットはポリマープラスチック等の包装を有し、
ポリマーは押し出しプ四セスの間に潤滑剤として働きか
１つ押し出した繊維はポリマーの薄いコーティングを有
するものを押し出す方法を提供することである。

本発明のそれ以上の目的は、ビレットを加熱した後に押
し出しかつ押し出しだ後すぐに冷却して粒子構造を最小
にするハロゲン化物材料からタラップイド赤外線光学繊
維を押し出す押し出し方法を提供することである。

本発明の別の目的は、繊維を機械的損傷及び大気の劣化
作用から保護する赤外エネルギーの伝送用タラップイド
光学繊維を提供し、並びにいくつかの場合において環境
を汚染から保護することである。

本発明の別の目的は、ポリマー保護コーティングを具備
する可撓性ＩＲ光学繊維を有するクラップイドＩＲ伝送
ケーブルであって、繊維をテフロン又はその他の同様の
ポリマー材料の外強度部材の中に同心円に配置するもの
を提供する。

本発明の別の目的は、ポリマー保護コーティングを有す
る可撓性ＩＲ光学繊維を有するタラップイドＩＲ伝送ケ
ーブルであって、繊維を可撓性強度部材の中に同心円に
配置し、光学繊維と強度部材との間の間隙に粘稠のエポ
キシ質を完全に満たして光学繊維にクッションを与えか
つ繊維の曲率半径の制限を与えるものを提供することで
ある。

本発明の別の目的は、上述したＩＲエネルギー伝送ケー
ブルであって、末端部が光学繊維の端部をシールして湿
気及びその他の大気汚染物から保護するのに適した赤外
線窓を包含するものを提供することである。

本発明の別の目的は、上述したＩＲエネルギー伝送ケー
ブルであって、ケーブルの中心に近い方の端部がレーザ
ーの出力に接続するコネクターを有するものを提供する
ことである。

本発明の別の目的は、上述したＩＲエネルギー伝送ケー
ブルであって、繊維と強度部材との間隙に硬質のエポキ
シ等を完全に満たすものを提供することである。

本発明のこれらやそれ以上の目的及び利点は以下の詳細
な説明及び図面から明らかになるものと思う。

３、発明の詳細な説明 第１図を参照すれば、赤外線光学識ｉを成形加工する本
発明による円筒形ビレット１５の縦断面図が示されてい
る。ビレットの寸法は臨界的でないが、直径約５−１２
ｍで長さ約８０−１００鶴の円筒形プレフォームを使用
するのが好ましい。

ビレットコアー１０を形成する材料はハロゲン化タリウ
ム、ハｐゲン化アルカリ又は銀塩にすることができかつ
押し出す前の直径が好ましくは約３〜約６鱈の間である
。スペクトルの赤外部分の中に含まれる電磁エネルギー
を伝える繊維を製造するために、金属カチオンとアニオ
ンとの種々の組合せを用いることができる。

非常に有用でかく広く用いられる材料はハロゲン化タリ
ウムであってタリウムはカチオンとして作用しかつ臭素
、塩素、ヨウ素が個々に或は組合わさってアニオンとし
て作用する。商業上ＫＲ８−５として知られている臭化
ヨウ化タリウムはＩＲ繊維用の一般的な材料である。商
梨上ＫＲ８−６として知られる臭化ヨウ化塩化タリウム
もまた有効な材料である。

ハ四ゲン化アルカリは適当な材料であり、カチオンはリ
チウム、ナトリウム、カリウム、ルビジウム又はセシウ
ムにすることができ、塩素、臭素、ヨウ素又はフッ素が
アニオンとして有用である。

可能な組合せの中で、ナトリウムとカリウムとが最も広
く使用されるカチオンであり、塩素と臭素とが最も一般
的なアニオンである。同様に、塩素、臭素、目つ素が銀
にアニオンを供給して有用な銀塩を作ることができる。

次のカチオンが好ましい：ナトリウム、カリウム、セシ
ウム、銀及びタリウム。次のアニオンが好ましい＝フッ
素、塩素、臭素、ヨウ素。

好ましいハロゲン化物は次を包含する：　Ｎ　ａ　Ｃ１
％ＫＣＩ、　ＡｇＣ１、ＴＩＣＩＸＫＢｒ、ＡｇＢｒ、
ＴｌＢｒ。

ＣｓＩ、ＣｓＢｒ５ＫＲ８−５、ＫＲ８−６゜ビレット
コアー１０は同軸スリーブ８によって囲まれ、該スリー
ブ８は押し出し繊維におけるクラッド層を形成する。同
軸スリーブ８は、好ましくは、半径方向の厚みが約１〜
約３■の間である。

スリーブ８を形成する材料は、ハロゲン化タリウム、ハ
ロゲン化アルカリ又は銀塩にすることがで漬るが、ビレ
ットコアーを形成する材料よりも低い屈折率を有するよ
うに選択しなければならない。

第１図のようなビレット１５を製造する際に、極めて低
い濃度の不純物を有するビレットコアーとスリーブの両
方に対しメルクのオブチプル等級或はその他の純品質の
原料を使用するのが好ましい。ハロゲン化物材料は粉末
として或はプレフォームビレットの形で得ることができ
る。

ハロゲン化物粉末を石英アンプル中で減圧焼成して不純
物を取り除き、次いで融解する。

通常、粉末材料を融解する場合、材料の多結晶質体とし
て固化する。しかし、ブリッジマン成長プ四七スを用い
てアニオン環境において単一の大結晶を生成させ、それ
によって精製度の高い単一結晶質インゴットを得ること
ができる。ピー、ダブリュ、ブリッジマン、Ｐｒｏｃ、
　Ａｍ、　Ａｃａｄ、　Ａｒｔｓ　＆Ｓｅｔ、、　６０
巻、３０５（１９２５年１０月）。次いで、インゴット
を機械加工し、コアードリルし又は押し出して適当なビ
レットコアー１０を得る。

スリーブ８をビレットコアー１０と同じ方法で作る。ス
リーブ８を更にコアードリルして内部に挿入するビレッ
トコアー１０を受け入れる。

製造した材料のビレットコアー１０を検査して側面が完
全に平滑で、割れ、空隙又は掻ききすが無いことを確か
めるべきである。スリーブ８の側面を検査し、かつ必要
ならば研摩すべきである。

コアー１０とスリーブ８とから組立てたビレットをプラ
スチック又はその他のポリマーフィルム材拐料で包んで
ポリマーＭ１２を形成する。最終のビレットを全体とし
て１５とする。ポリマーはポリエチレン、マイラー、テ
アｔｔン、ポリアミド、ポリフッ化ビニル、ポリ塩化ビ
ニリデン（サラン）、セルルール材料、例えばセロハン
、或は本明細書中以下に記述する性質を有するその他の
入手可能なポリマーフィルムにすることができる。非吸
湿性材料が好ましい。ポリマーフィルムを選択する場合
、ビレットコアー１０とスリーブβとを押し出すのに用
いる押し出し温度の範囲で延性になるフィルムを選ぶの
が好ましい。フィルムは適当な押し出し比を保つために
コアー及びスリーブ材料に比べて十分に延性でなければ
ならない。フィルムの融点はビレットの押し出し温度よ
りも高くなければならない。フィルムはビレットの押し
出し温度において延性でなければならない。

ビレットを被覆するポリマーフィルム１２の量は臨界的
でない。包装半径方向厚み、Ｑ　５−．９９　ｍを使用
することができる。包−半径方向厚みよりも重要なこと
は、ぎリマーフイルムとスリーブ８との間にエアポケッ
トが無いことを確実にすることである。第２図を参照す
れば、代表的な包装手順が図示されている。第２図では
、ポリマーフィルム１２をスリーブ８の回りに２回巻い
て２つの完全な巻き（ターン）を形成する。フィルム端
部を重ねる点で形成される接合部は点１１で点す線に沿
って小さいエアポケットを作る傾向にある。

この問題を克服するために、小道具、例えばはんだごて
、燃焼道具等を用い点１１の継目沿いに矢印Ａで示すよ
うに熱及び／又は圧力を加えて全ての閉じ込められた空
気をビレット１５の端部において外に押し出すことがで
きる。また、スリーブ８の表面・上の微細な塵粒等は生
成した繊維の外面に損傷を生じ、しいては最終繊維の散
乱損失を増大させるから、包装操作は極めて清浄で塵の
無い環境において行わなければならない。

生成ビレットの周りにポリマー材料１２を着く別法とし
て、ビレットをポリマーの円筒形管の中に挿入してポリ
マーをビレットの回りに熱収縮させてもよい。この技法
はフィルム１２と、ビレットとの間に空隙が生ずるのを
防ぎ、並びに一層均一なコーティングを与える。第３図
はこの方法で作ったビレット１５′の断面図を示す。

本発明に従ってコアーータラツドーポリマー繊維を押し
出すために、第４図に示すようにビレット１５を内腔１
７の中に挿入してラム１６を装置する。次いで、加熱器
２０に電圧を印加する。プ四ツク１８が選定した運転温
度になった際に、ラム１６に適当な手段（図示せず）、
例えばモーター駆動のスクリュー又は油圧シリンダーに
よって圧力Ｐをかける。あらかじめ選定する温度は材料
１０及びポリマー１２を延性になるようにさせるのに十
分なものとすべきである。ラム１６からビレット１５に
かかる圧力が被覆繊維２２をダイ１４から押し出させる
。ダイとして、例えばダイヤモンドワイヤダイを使用す
る。繊維２２はダイ１４から出て来るので、当然押し出
し温度にある。

繊蛾り２の迅速な急冷又は冷却が最終の粒径を大きズ低
下させることを実験的に確かめた。この目的のために、
入口端部に遮熱Ｎ２５を有する管２７を設置する。図か
られかるように、繊維２２は遮熱層２５の中央開口部を
通って伸びる。窒素ガスＮｚ源がガスを冷却管２９に送
る。冷却管２９は温度約７９°Ｋ（−１９４℃）又はそ
れ以下の液体窒素３５の容器２５の中に浸漬されている
。窒素ガスは流れ矢印で示すように入口３６を通って流
れて押し出された繊維２２を急速に冷却し、粒径を大き
く減小させる。遮熱層２６は押し出しプロセスの間に冷
却ガスがダイヤの材料に影響を及ぼすのを防止する。

いくつかの材料では高田押し出しの間に応力が誘発され
て損失を増大させかつこのため老化する。

繊維をア二−ルプロセ°スに露呈させることに°よって
、これらの応力が除去されて初期の低損失特性が保たれ
る。従って、繊維２２の応力を除去するために加熱素子
を収容する焼戻し室（図示せず）を設置した。

有利なことに、上述した押し出しプロセスが締り嵌めポ
リマー外部コーティングを有する強張強度の一層高い非
常に微細な粒子のクラップイドハロゲン化物の繊維であ
って、繊維の表面が極めて平滑で内部に微小な破損、掻
ききず又は空隙がほとんど無いものを生成することを見
出した。従来技術で教・示されるよりなＫＨ２−５の押
し出しが最小粒径３−４ミクレンを作るのと対比して、
本プラスチック被覆タラップイド繊維２２では粒径約１
ミクｐンを達成する。

ハロゲン化アルカリのタラップイド繊維を押し出す際に
、約り２０℃〜約′５５０℃の間の温度を使用し、約２
５．０００〜約５ｏ、ｏｏｏｐｓｌ（約１、７５０〜約
ｓ、ｓｏｏ１ｃｇ／帰２）の範囲の圧力を使用すること
ができる。室温程に低い押し出し温度を使用し得ると考
える。最適な押し出し温度は圧力約ｓ　ｏ、ｏ　ｏ　ｏ
　ｐａｔ　（２，ｆｏ　ＯＪ＋ｖ／ｃｍ２）において１
７０℃±２０℃であることがわかった。ハロゲン化アル
カリの場合、急冷工程が必要であるとは思えない。ハロ
ゲン化アルカリは吸湿性が高く、かつハロゲン化タリウ
ムよりも脆いことが知られているが、一本プラスチック
被覆したハロゲン化アルカリ繊維は湿潤環境にさらして
光学的特性の劣化がほとんど留意されない。加えて、繊
維は、入手可能な試験装置の限界である２　５　ＫＷ／
６ｎ”に耐えるので、電力損傷限界はめられなかった。

ポリマーコーティング１２はこれらの繊維の吸湿性に反
作用する。

ハリトンは、文献８において、２００−３５０℃で押し
出した裸の（ｕｎｃｌａｄ　）ＫＨ２−５１８維につい
て電力損傷限界６．　Ｉ　ＫＷ／Ｌｙｎ”　、１α６ミ
クロンにおける伝送損失０．４ｄＢ／ｍ、又は吸収損失
９２×１０−’ｃｍ−１を報告している。このように、
本発明によれば同じ温度を用いてポリマーコーティング
を有するタラップイドハロゲン化タリウム繊維を押し出
すことができるものと考える。

チェノ等は文献１において、裸のハロゲン化銀繊維の室
温押し出しについて報告している。本発明によれば、ク
ラップイドハロゲン化銀ポリマー被覆繊維を室温で或は
室温の近くで押し出すことができると考える。微細粒子
繊維の場合の押し出し速度は２　ｍ　／時間を超えると
予想され得る。

理想的には、本発明による全ての繊維の押し出しを室温
で行う。従来技術において、より低い温度で押し出すこ
とがより微細な粒子構造を作ることがわかった。しかし
、いくつかのハｐゲン化物は、延性を欠くか或は押し出
し田要件が過度であるために室温で押し出すことができ
ない。

第５図においては、赤外線光学繊維を成形加工する本方
法による別の円筒形ビレット２１の部分縦断面図を示す
。ビレット２１はビレット１５′（第３図）に類似する
が、コアー１５とスリーブ２４との界面にサンドインチ
した追加の内部ポリマーフィルム層５１を含有する。ス
リーブ２４は同軸スリーブ８に匹敵できかつコアー１５
よりも低い屈折率を有するハロゲン化タリウム、ハロゲ
ン化アルカリ又は銀塩にすることができる。内部フィル
ム層′５１は、ビレットコアー１５を適当なポリマーの
中に挿入し、ポリマーをビレットコアーの回りに熱収縮
させて形成する。代りに、ビレットコアー１３にポリマ
ーフィルムを巻いてからスリーブ２４の中に挿入しても
よい。

それ以上の別法として、インゴットとポリマーとを同時
に押し出すことによって、コアー材料のインゴットから
直接に適当なポリマー被覆ビレットコアーを作ることが
できる。これはビレットコアー１３の回りに薄い均一な
ポリマーフィルムを与える。

第３図のようにポリマーフィルム１９をスリーブ２４の
外面の回りに熱収縮させて外部ポリマーコーティングを
形成する。代りに、ポリマーフィルム１９は第２図のよ
うに包むことによって形成するととができる。第５図の
ポリマーフィルム１９は第１＝３図のポリマーフィルム
１２の物理的要件に一致すべきである、すなわち、ポリ
マーフィルム１９は非吸湿性であって、ビレットの押し
出し温度よりも高い融点を有しかつビレットの押し出し
温度で延性になるべきである。ポリマーフィルム１９は
約０．０３〜約０．０９−の間の半径方向厚みを有する
のがよい。

内部ポリマーフィルム３１は、理想的には、必要な導波
管において光学的に透ＴＪＡ　（ｔｒａｎｓｐａｒ＠ｎ
ｔ）である。ポリマーフィルム３１の厚さは２の相対す
る考察によって決める。フィルム３１は押し出しプ四セ
スの間にファーとクラッドとの混合を防止するのに十分
な程に厚くなければならないが、また同時に伝送される
赤外線を認め得る程に吸収するに至る程に厚くてはなら
ない。比較的に低い吸収のポリマー、例えばセロハンを
一層厚くすることは許容され得るが、吸収の一層大きい
材料を同じ厚さにすることは望ましくない吸収に至る。

このポリマーフィルム３１は、長い長さを必要としない
繊維の用途、例えばレーザー手術用の薄い吸収材料にす
ることができる。内部フィルム３１は外部ポリマーフィ
ルムと同様に、ビレット押し出し温度で延性でなければ
ならない。内部ポリマーフィルム５１は外部ポリマーフ
ィルム１９の場合に有用である同じポリマー材料から選
ぶことができる。しかし、内部ポリマーフィルム３１が
非吸湿性である必要はない。

ビレット２１を第４図の装置で押し出して第６図の端面
図に示す繊維を製造する。最適な結果を得るためには、
複合ビレット、を以下の通りに予備圧ａする。ビレット
コアーはクラッドスリーブよりも長さが輪インチ（１６
ｗｌＩｎ）短いのが好ましいｂ複合ビレットを初めに閉
塞した（　ｂｌａｎｋ＠ｄ　）押し出しダイを収容する
押し出しプレスの中に入れ、約２０，０００　ｐｓｉ　
（１，４００１ｒ９／ｃｒｎ”　）において、温度を急
速に上げて１〜２分間で約２００℃にする。次いで、閉
塞したダイを適当な押し出しダイに代え、繊維を適当な
温度で押し出す。予備圧縮工程により、コアーとクラッ
ドスリーブとが同心円でポリマーフィルム３１の中に隙
間のない複合ビレットを生成する。

本発明の新規方法を説明したので、本被稜繊維を用いる
赤外線光学ケーブル又は′４管の構造について以下に説
明する。第７図に向けば、ケーブル４０の末端部分の縦
断面が示される。多結晶質コアー１０’と、クラッド８
′と、ポリマーコーティング１２′とを有する押し出し
繊維２２を強度部材２６と共に同心円に縦断面に示す。

強度部材２６はテフＵン管材料、薄肉の金属管材料又は
その他の型の軟質管材料から形成することができる。

被覆繊維２２と強度部材２６の内側との間の面隙にエポ
キシ壓材料３０を完全に満たす。種々の目的に適した多
数の型のエポキシが入手可能であるが、液体として作ら
れ、外装２６の内に容易に注入して硬化させることがで
きるエポキシテクノロジーシリーズ！１００（エポキシ
テクノ田ジー社）の部材、例えばエポキシ３１０が好ま
しい。このエポキシは硬化後、非常に粘稠な半固体状に
なり、ケーブル又は導管を望むように湾曲させることが
でき、懸濁被覆繊維２２の衝撃を緩和し、機械的損傷保
護を更に与える。ケーブルの末端部にＩＲ窓２８を取り
付けて内部をシールすることができる。窓２８は所望の
導波管によってセレン化亜鉛、硫化亜鉛、ゲルマニウム
、ダイヤモンド又はその他のＩＲ透明材料にすることが
できる。窓２８は、損傷、湿度又はその他の汚染物の吸
収を防ぐために、ＩＲ繊維２２の押出端３８をシールす
るのが有効である。毒性繊維の場合、窓２８は、また繊
維からの環境保護となる。ケーブルのいくつかの用途、
例えば温度検出に対しては、窓を省くことができる。

第８図は別のケーブルの実施態様５０の末端部の縦断面
である。第６図に示す繊維に類似しかり一多結晶質コア
ー１３′と、内部ポリマーフィルム′５１′と、クラッ
ド２４′と外部ポリマーフィルム１９′とを有する押し
出し繊維４２が縦断面で示され、強度部材４６により同
心に凹まれている。

強度部材４６はテフロン又はその他の同様のポリマーの
管にすることができる。強度部材４６はまた薄肉金属管
から成ることもできる。強度部材４６は、繊維４２を押
し出した後で同心に押し出すプロセスによって繊維４２
の回りに形成するのが好ましい。強度部材４６の材料及
び厚さは用途の要件を満足するように変更することがで
きる。材料及び厚さを決める検討は、例えば可撓性要件
、最小曲げ半径、特別の用途において許容し得る最大外
径、すなわちケーブルが有効な作業空間に適合する能力
を包含する。

ＩＲ窓２８′は第７図の窓２８と同様に、接着剤４８に
より、或は超音波融解又はその他の慣用の封止技法によ
って強度部材４６の一端に取り付けることができる。選
ぶ取り付は手段は強度部材４６について用いる材料及び
用途に依存する。

短い半硬質−分のケーブルを必要とする場合には、クー
プ／ｌ１５０を金属又はポリマー管材料の外被（ジャケ
ラ））５２の中に入れて適当なりツシ目ン材料を満たす
ことができる。窓２８′は第８図に示すように、外被５
２によって適所に保つことができる。ケーブルの経験す
る曲げ半径が管のクリンピングを引き起こす程に苛酷で
ない用−途では金属管材料が適当である。外径１２４ｍ
で半径方向肉厚みＱ、１４ｍのステンレススチール管の
場合に、５０襲よりも小さい曲げ半径を達成した。

別の構造を示すだめに、代表的なＩＲ伝送−ｙ　−プル
４０を部分的に切り取って第９図に斜視図で示す。コネ
クター５４を、例としてＣＯ，レーザーの出力に接続す
ることができる中心に近い方の端部に備え付ける。アン
フェノール（Ａｍｐｈｅｎａｌ　）型９０５−１１　ｙ
−ＸＸＸＸＣバンカーラモ（Ｂａｎｋｅｒ　−Ｒａｍｏ
　）　ファイバーオプティックコネクター又はオブチイ
力ルファイバーテクノロジー社０ＦＴＩ２００−Ｓシリ
ーズ繊維コネクターがこの用途によく適している。コネ
クターは窓を収容することができる。プラグ３４から末
端部の方に向かってＢで示す点までのケーブル部分は、
窓２８が無いこと以外は第７図に示すのと同じ構造を有
する。しかし、ケーブル４０の点Ｂと末端部との間の部
分Ｃは前述の粘稠なエポキシ３０と異る充填材料を用い
不のが有利である。充填材、料３２はまたエポキシにす
ることができるが、硬化させて剛性状態にするように選
ぶ。適当な剛性硬化材料は、例えばエポキシ３３７；ト
ラ−ボンド（Ｔｒａ−Ｂｏｎｄ　）　Ｆ　１１　’Ｏ低
粘度接着剤又はＦ２３０低粘度／高温接着剤（トラ−コ
ン（Ｔｒａ　−Ｃａｎ　）社）を包含する。従って、ケ
ーブル４０の部分Ｃはｈ性にすることができる。この構
造は、機械加工するため、遠隔温度測定のため末端部か
ら熱エネルギーを伝送するため、又は剛性線分を必要と
する外科用に使用する場合に有用である。Ｃで示す部分
を欠き、全体にわたって粘稠型の充填材３０を使用する
ケーブルは、導管を動脈に挿入することができる外科用
途、内視鏡等に有用である。適当な軟質性−硬化材料は
エポキシ３０に加えて、例えば硬化して半硬質性になる
シラスチック（Ｓｉｌａｇｔｉ→７３２ＲＴＶ（ダウコ
ーニング）、トラーキャス）　（Ｔｒａ−Ｃａｓｔ）Ｆ
３１１を包含する。

ケープ／Ｉ／４０の長さは、当然用途の関数として選ば
れるか、１洛の一部から長さ数ｍの範囲になり得る。直
径もまた用途と共に変更し得る。直径がα４〜１篩の本
発明による光学繊維を製造した。

直径が７５ミクロン〜２ｍの範囲の繊維を製造すること
が期待される。これよりケーブル４０の外径は０１〜Ｚ
、ｍの範囲がよい。今認識されるように、かかるケーブ
ルは、入手可能な医療器具、例えば内視鏡、膀胱鏡、そ
の他類似の器具に挿入して通すことができるように成形
加工するのがよい。

以上より・本発明の繊維は、照明用の可視光範囲でかつ
器具の操作部分を見る光学繊維又はその他の光導管手段
を有する現在入手可能な器具と共に使用することができ
る。

今、本発明を以下の非制限的例により一層詳細に説明す
る。

例１ 直径５ｔｍのＫＢｒ：Ｉアー（ｎ＝ｔ５２）と外径６簡
のＫＣＩスリーブ（ｎ＝１４５）とを有する三部から成
る円筒形プレフォームビレットを作った。

スリーブの回りにサランを厚さα０７６Ｍに巻いた。約
１８０℃及び３３，０００ｐｓｉ　（２，５００に９／
ｃ！ｎ２）で押し出しを行って外径α６１１！１ｍのタ
ラップイド繊維を形成した。

例２ 直径３鴎のＮａＣ１’：１アー（ｎ＝ｔ４９）と外径６
ＨのＫＣＩスリーブ（ｎ＝１４５）とを有する三部から
成る円筒形プレフォームビレットを作った。

例１のようにスリーブの回りにサランを厚さα０７６闘
に看いた。約２２０℃及び３　Ｑ、０００　ｐ纒ｉ（２
，１００ｋｇ／α２）で押し出しを行って外径α６謁の
繊維を形成した。

例３ 直径３闘のＫＢｒコアーと外径６闘のＫＣＩスリーブと
を有し、それらの間に厚さα０３８闘のサランを約［１
Ｌ０３８〜約α０７６μｓの厚さの層に巻いてサンドイ
ンチした画部分から成る円筒形プレフォームビレットを
作った。

ようにスリーブの回りにサランを厚さ０．０７６ｍｍに
巻いた。約２００℃及び＃３　ｏ、　ｏ　００　ｐ畠１
（２，１００Ｉｃ９／ｃｍ”　）で押し出しを行って外
径α６簡の繊維を形成した。

コアー−ポリマー−クラッド−ポリマー又はコアー−ク
ラッド−ポリマー繊維の両方においてファー及びクラッ
ド材料に有用なハロゲン化物のその他の可能な組合せを
表Ｉに記載する。ファーとクラッドハロゲン化物とを一
対にすることは融点及び屈折率によって指図される。コ
アー乃ロゲン化物はクラッドハロゲン化物よりも大きい
屈折率を持たなければならない。コアー及びクラッドハ
ロゲン化物は大よそ同様の温度で融解すべきである。

表Ｉ その他のハロゲン化物の組合せが可能で、上に掲載した
ハロゲン化物の組合せから作られる繊維と同様の性質を
有する繊維を生ずる。／’ｉ　Ｃｌｌシン物を選択する
ことによって変わる生成ａｉ維の性質は、可撓性、伝送
バンドの幅、費用、毒性、融点等を包含する。可撓性を
望む場合には、より軟質性のハロゲン化化合物を使用す
るのがよい。伝送バンドの幅（ミクνンで）は文献に報
告されている。いくつかのコアー材料についての例は以
下の通りである：　ＡｇＢｒ、α５−２５ｓクロン；　
ＣｔｒＢｒ　。

α２５−３５ミクロン；ＫＨ２−５，２−４０ミクロン
、繊維を高電力用途又は高温の分野、例えば、レーザー
外科に用いる場合には、高融点材料が望ましい。

本発明を好ましい実施態様に関連して説明しだが、多数
の変更が当業者にとって明らかであると思う。光学繊維
は伝統的に断面が円形である。しかし、特定の用途にお
いてはその他の断面形が有用である。従って、繊維を押
し出すのに用いるビレット及び押し出しダイの開口部は
四角形、六角形又はその他の特殊な形状にすることがで
きる。

かかる変更は本発明の範囲及び精神の内で考えることが
できる。

本発明を実施するのに必要な工程を以下の通りに要約す
る： ｔ　ハロゲン化化合物の二部から成るビレットを形成す
る； ２　ビレットにポリマーフィルムを被覆する；＆　ビレ
ットをビレット及びポリマーフィルムが延性になる温度
にもたらす； ４、　ビレットをダイの中に押し出す。

ある種のハロゲン化化合物の場合、押し出された繊維を
ダイから出て来る際に急速に冷却する追加の工程によっ
て粒径の改良が行われる。

また、ビレットを形成する除の工程は有利には以下を包
含することができる。： ５４　減圧でハロゲン化物粉末を焼成して不純物を取り
除く； ＆　粉末を減圧で融解してインゴットを形成する；Ｚ　
インゴットを機械加工或は押し出してビレットコアーを
形成する； ８、　第２のインゴットを機械加工或は押し出してスリ
ーブ部材を形成しかつ第２のインゴットをコアードリル
してコアーを受け入れる。

９　コアー及びスリーブを研摩して掻き傷又はその他の
表面不整を取り除く。

１０、ファーをスリーブの中に挿入してビレットを組み
立てる。

特許請求の範囲において、ポリマーフィルムに言及して
いる場合には、かかるポリマーは本明細書中先に記述し
たポリマーフィルムの性質を有するつもりである。

本発明は、発明の精神又は本質的な属性から逸脱するこ
となくその他の特定態様で実施することができる。従っ
て、前述の明細書よりもむしろ発明の範囲を示す特許請
求の範囲を参照すべきである。

第１図はコアーと、クラッド層と、ポリマーの外包みと
を有するクラップイド繊維を押し出すだめの複合ビレッ
トの縦断面図である。

第２図はポリマーを包んで空隙を除く方法を示す第１図
における如きビレットの部分断面図である。

【図面の簡単な説明】

第３図は包装に代るものとして外部ポリマー層を適所に
熱収縮させた第１図における如きビレットの部分断面図
である。 第４図は本発明に従って第１図に示す型のビレットから
押し出しポリマー被覆繊維を製造する押し出し成形用具
の一部の縦断面図である。 第５図はコアーと、クラッド層によって囲まれた薄いボ
リャ一層と、外部ポリマーコーティングとを有するタラ
ップイド繊維を押し出すだめのビレットの部分縦断面図
である。 第６図は第５図のビレットから押し出した繊維の端面図
である。 第７図は本発明に従って押し出した繊維から形成した強
度部材と、粘稠充填材と、赤外線窓とを有する赤外線エ
ネルギー伝送ケーブルの縦断面図である。 第８図は第６図の繊維から形成されがっ介在する粘稠充
填材を持たないで繊維に接触する強度部材と、赤外線窓
と、外被とを有する赤外線エネルギー伝送ケーブルの縦
断面図である。 第９図は可撓性部分と、閾性部分と、コネクタ−とを有
する赤外綜エネルギー伝送ケーブルの部分及びその切断
透視図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、以下の工程： 第１屈折率を有する第１ハロゲン化化合物の第１インゴ
   ツトを形成し； 第１屈折率よりも低い屈折率を有する第２ハ四ゲン化化
   合物の第２インゴツトを形成し；第１インゴツトから円
   筒形のビレットコアーを形成し； 第２インゴツトから円筒形ビレットコアーのだめのスリ
   ーブクラッドを形成しニ スリーブクラットの中にファーを同軸に挿入して複合ビ
   レットを形成し； 複合ビレットに非吸湿性ポリマーフィルムを同軸に被覆
   し； 複合ビレットを加熱してハｐゲン化化合物及びポリマー
   を延性にする温度にし： 加熱した複合ビレットをダイの中に押し出してポリマー
   の保論外コーティングを有するクラップイド繊維を形成
   する を含む赤外周波数を伝送する低損失タラツデイドハ四ゲ
   ン化物繊維導波管の成形加工方法。 ２　押出した繊維を急速冷却するそれ以上の工程を包含
   する特許請求の範囲第１項記載の方法。 ＆　冷却した繊維をアニールするそれ以上の工程を包含
   する特許請求の範囲第２項記載の方法。 ４、　複合ビレットに前記非吸湿性ポリマーフィルムを
   被覆する工程が、複合ビレットをポリマーの円筒形管の
   中に同軸に挿入しかつ骸骨を複合ビレットの回りに熱収
   縮させることを含む特許請求の範囲第１項記載の方法。 ５、　第１及び第２ハロゲン化物をナトリウム、カリウ
   ム、セシウム、銀、タリウムから成る群より選ぶカチオ
   ンとフッ素、塩紫、臭素、ヨウ素から成る群より選ぶア
   ニオンとから形成する特許請求の範囲第１項記載の方法
   。 ＆　第１及び第２ハ四ゲン化物を塩化カリウム、臭化カ
   リウム、塩化ナトリウム、臭化タリウム、塩化タリウム
   、臭化ヨウ化タリウム、臭化目つ化塩化タリウム、ミラ
   化セシウム、臭化セシウム、臭化銀、塩化銀から成る群
   より選ぶ特許請求の範囲第１項記載の方法。 Ｚ　押し出す前のコアー直径が約３〜約６賭の間であり
   、スリーブクラッドの半径方向の厚みが約１〜約３關の
   間であり、ポリマーフィルムの半径方向の厚みが約α０
   ５〜約α０９１ＬＩ１１の間である特許請求の範囲第１
   項記載の方法。 ８、　複合ビレットを押し出して外側直径約α０７５〜
   約ＺＯＷの間にする特許請求の範囲第７項記載の方法。 ９　第１及び第２ハｐゲン化物をＫＣＩ、ＮａＣ１゜Ｎ
   ａＢｒ５ＫＢｒから成る群より選び、かつ押し出しをほ
   ぼ室温〜約３５０℃の間の温度で行う特許請求の範囲第
   １項記載の方法。 １α各々のインゴットを形成する工程が、以下の工程： ハロゲン化化合物の粉末を焼成して不純物を取り除き； ハロゲン化化合物を融解し； ハロゲン化化合物から第一ハロゲン化化合物を成長させ
   てインゴットを形成する を包含する特許請求の範囲第１項記載の方法。 １ｔ　焼成及び融解する工程を減ＦＥ、環境において行
   う特許請求の範囲第１０項記載の方法。 １２、インゴット形成工程がインゴットの外面を研摩す
   る工程を包含する特許請求の範囲第１０項記載の方法。 １五非吸湿性ポリマーフイルムをマイラー、ポリエチレ
   ン、ポリフッ化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ナイｐン
   、テトラフルオロエチレンポリマー、七〇ファンから成
   る群より選ぶ特許請求の範囲第１項記載の方法。 １４、繊維を強化部材の中に同軸に配列するそれ以上の
   工程を包含する特許請求の範囲第１項記載の方法。 １５、強化部材を繊維の回りに押し出して形成する特許
   請求の範囲第１４項記載の方法。 １＆繊維を強化部材を含む材料の中に浸漬することによ
   って強化部材を形成する特許請求の範囲第１４項記載の
   方法。 １７、以下の工程； 繊維と管材料の内面との間に同軸間隙を有する強化部材
   の管内に繊維を同軸に配列し、間隙に液状エポキシを満
   たし、 エポキシを硬化させて繊維に対する衝撃を緩和して保睦
   する粘性の高い半固体化合物を形成するを包含する特許
   請求の範囲第′１４項記載の方法。 １８、以下の工ｙ： 強化部材の一端に赤外線慧を取り付け、強化部材の他端
   にコネクターを取り付けるそれ以上の工程を包含する特
   許請求の範ｌ第１４項記載の方法。 １９　コネクターが赤外線窓を収容する特許請求の範囲
   第１８項記載の方法。 ２Ｑ、以下の工程； 鎮１雇析寓を有する第１ハロゲン化化合物の第１インゴ
   ツトを形成し、 第１屈折率よりも小さい屈折率を有する第２ハロゲン化
   化合物の第２インゴツトを形成し、第１インゴツトから
   ポリマー波線した円筒形ビレットコアーを形成し、該ポ
   リマーコーティングは押し出す間に該第１及び第２　／
   ％　’ａゲン化物を分離する第１ポリマーフィルム手段
   を含み、該ポリマー手段は分離が赤外線周波数で認め得
   る吸着無しで行われるような半径方向の厚みを有し、第
   ２インプツトから円筒形ビレットコアー用のスリーブク
   ラッドを形成し、 ポリマー被覆したファーをスリーブクラッドの中に同軸
   に挿入して複合ビレットを形成し、複合ビレットに第２
   の非吸湿性ポリマーフィルムを同軸に被覆し、 複合ビレットを加熱してハロゲン化化合物及びポリマー
   フィルムを延性にする温度にし、加熱した複合ビレット
   をダイの中に押し出して保護外ポリマーコーティングを
   有するクラップイド繊維を形成する を含む赤外線周波数を伝送する低損失のクラップイドハ
   ロゲン化物繊維導波管の成形加工方法。 ２ｔ　ポリマー被覆した円筒形ビレットを形成する工程
   が前記第１インゴツトと前記第１ポリマーフイルムを同
   時に押し出すことを含む特許請求の範囲第２０項記載の
   方法。 ２２、押出した繊維を急速冷却するそれ以上の工程を包
   含する特許請求の範囲第２０項記載の方法０．２！Ｌ第
   １及び第２ハ田ゲン化物を塩化カリウム、臭化カリウム
   、塩化ナトリウム、臭化タリウム、塩化タリウム、臭化
   ヨウ化タリウム、臭化ヨウ化塩化タリウム、ヨウ化セシ
   ウム、臭化セシウム、臭化銀、塩化銀から成る群より選
   ぶ特許請求の範囲第２０項記載の方法。 ２４押し出す前のファー直径が約３〜約６篩の間であり
   、スリーブクラッドの半径方向の厚みが約１〜約５−の
   間であり、第１ポリマーフイルムの半径方向の厚みが約
   α０６〜約α０６關の間であり、かつ第２ポリマーフイ
   ルムの半径方向の厚みが約α０′５〜約α０９錦の間で
   ある特許請求の範囲第２０項記載の方法。 ２５、複合ビレットを押し出して外側直径約（Ｌ　０７
   ５〜約２．０１１１１の間にする特許請求の範囲第２０
   項記載の方法。 ２＆第１及び第２ハロゲン化物をＫＣｌ、　ＮａＣ１、
   ＮａＢｒ、ＫＢｒから成る群より選び、かつ押し出しを
   ほぼ室温〜約５５０℃の間の温度で行う特許請求の範囲
   第２０項記載の方法。 ２ｚ　繊維を強度部材の内に同軸に配置するそれ以上の
   工程を包含する特許請求の範囲第２０項記載の方法。 ２８、強度部材を押し出しによって繊維の回りに形成す
   る特許請求の範囲第２７項記載の方法。 ２９、繊維を強度部材を含む材料の中に浸漬することに
   よって強度部材を形成する特許請求の範囲第２７項記載
   の方法。 ３α以下の工程： 繊維と管材料の内面との間に同軸間隙を有する強化部材
   の管内に繊維を同軸に配列し、間隙に液状エポキシを満
   たし、 エポキシを硬化させて繊維に対する衝撃を緩和して保護
   する粘ｉの高い半固体化合物を形成するを包含する特許
   請求の範囲第２７項記載の方法。 ３１　以下の工程： 強化部材の一端に赤外線窓を取り付け、強化部材の他端
   にコネクターを取り付けるぞれ以上の工程を包含する特
   ＦＦＦ請求の範囲第５０項記載の方法。 ３２、第１屈折率を有する第１ハロゲン化化合物から形
   成される円筒形ファーと； 第１屈折率よりも小さい第２屈折率を有する第２ハｐゲ
   ン化化合物から形成される該コアーの回りに配置された
   同軸のクラッド層と、 繊維の回りに連続した親密な被覆を与える非吸湿性のポ
   リマーフィルム手段 とを含むスペクトルの赤外領域の電磁エネルギーを伝送
   するタラップイド光学繊維。 ５５．７５〜ｚｏｏｏミク四ンの間の直径を有する特許
   請求の範囲第３２項記載のクラップイド光学繊維。 ５４、第１及び第２ハロゲン化物を塩化カリウム、臭化
   カリウム、塩化ナトリウム、臭化タリウム、塩化タリウ
   ム、臭化ヨウ化タリウム、臭化ヨウ化塩化タリウム、ヨ
   ウ化セシウム、臭化セシウム、臭化銀、塩化銀から成る
   群より選ぶ特許請求の範囲第３２項記載のタラップイド
   光学繊維。 ３５、非吸湿性ポリマーフィルム手段をマイラー、ポリ
   エチレン、ポリフッ化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ナ
   イロン、テフｐン、セロファンから成る群より選ぶ特許
   請求の範囲第３２項記載のタラップイド光学繊維。 ３４円筒形コアーと同軸のクラッド層との中間に非吸湿
   性ポリマーフィルムを有する特許請求の範囲第３２項記
   載のタラップイド光学繊維。 ６Ｚ　第１屈折率を有する第１ハロゲン化化合物から形
   成される円筒形コアーと、該コアーの回りに配置されか
   つ第１屈折率よりも小さい第２屈折率を有する第２ハシ
   ゲン化化合物から形成される同軸のクラッド層と、該繊
   維の回りに連続し九Ａ密な被覆を与える非吸湿性のポリ
   マーフィルム手段と、該繊維の回りに同軸に配置される
   強化部材とを含むスペクトルの赤外領域の電磁エネルギ
   ーを伝送するケーブル。 ３＆強度部材が繊維と親密に接触する特許請求の範囲第
   ３７項記載のケーブル。 ３９、強化部材を押し出しによって繊維の回りに形成す
   る特許請求の範囲第３８項記載のケーブル。 ４α繊維を強化部材を含む材料の中に浸漬することによ
   って強化部材を形成する特許請求の範囲第３８項記載の
   ケープ〃。 ４１　更に、外被手段を強化部材の回りに同軸に配置し
   て成る特許請求の範囲第６７項記載のケーブル。 ４２半固体粘稠性材料を繊維と強度部材の内面との間の
   同軸間隙に満たして配置して該繊維の衝撃を緩和して保
   護する特許請求の範囲第５７項記載のケーブル。 ４五更に、 前記ケーブルの末端部に配置した赤外エネルギーに対し
   透明な窓と、 前記ケーブルの中心に近い方の端部に配置した赤外線エ
   ネルギーに接続するコネクターとを含む特許請求の範囲
   第３７項記載のケーブル。 ４４　円筒形ファーと同軸のクラッド層との中間に非ｇ
   ＆湿性フィルムを有する特許請求の範囲第５７項記載の
   ケーブル。 ４５、コネクターが赤外エネルギーに対し透明な窓を有
   する特許請求の範囲第４３項記載のケーブル。 ４６、前記同軸間隙の第１部分に前記粘稠性材料を満た
   しかつ前記間隙の第２部分に剛性材料を満たす特許請求
   の範囲第４２項記載のケーブル。 ４Ｚ　前記剛性一固体粘稠性材料がエポキシ化合物であ
   る特許請求の範囲第４２項記載のケーブル。