JPS6153132A - 耐放射線性光フアイバ用プリフオ−ム - Google Patents

耐放射線性光フアイバ用プリフオ−ム

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JPS6153132A
JPS6153132A JP59171714A JP17171484A JPS6153132A JP S6153132 A JPS6153132 A JP S6153132A JP 59171714 A JP59171714 A JP 59171714A JP 17171484 A JP17171484 A JP 17171484A JP S6153132 A JPS6153132 A JP S6153132A
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JP
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optical fiber
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radiation
core material
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Atsushi Uchiumi
内海 厚
Hiroyuki Hayamizu
速水 弘之
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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】 利用分野 本発明は、アルゴンプラズマ法で作製したOH基含有量
の低い高純度石英ガラス製のコア材と、B、F系ドープ
ド石英ガラス系クラッド層とからなる、殊に可視領域光
線の低損失維持性にすぐれる耐放射線性を有する光フア
イバ用プリフォームに関するものである。
従来の技術 元ファイバを観察用、照明用などとして放射線が影響す
る場所で使用することが考えられておυ、耐放射線性の
光ファイバが要望されている。
従来、その耐放射線性光ファイバを形成するためのプリ
フォームとして酸水素バーナ炎によるフレーム加水分解
法で作製した合成石英ガラスからなるコア材を用いたも
のが知られていた。
解決すべき問題点 しかしながら、従来の光ファイバには放射線影響下での
耐劣化性や寿命などの点で問題があった。
すなわち、放射線による劣化が早くて寿命が短いことや
、例えば光ファイバを照明用などとして用いた場合に本
来は無色であるべき照明光が劣化でことなどの実用上満
足できない問題があった。
問題点の解決手段 本発明者らは、上記の問題点を克服してより一層耐放射
線性、殊に可視領域光線の低損失維持性にすぐれる光フ
アイバ用プリフォームを開発するために鋭意研究を重ね
た結果、特殊な構成のコア材を用いることによシ上記の
目的を達成しうろことを見出し、この知見に基づいて本
発明をなすに至った。
すなわち、本発明は、アルゴンプラズマ法で作製した高
純度石英ガラスからなるOH基含有量が10〜300 
ppmのコア材の外周に、B系及びF系のドーパントを
含有する石英ガラス系クラッド層を設けてなる耐放射線
性光ファイバ用プリフォ゛−ムを提供するものである。
これまで、光ファイバのコアにおけるOH基含有量と光
伝送損失との関係において、赤外線の場合はOH基が低
濃度であるほうが、紫外線の場合は高濃度であるほうが
低損失伝送に有利であることから、耐放射線性の点では
OH基が高濃度であるほうが有利であると考えられてい
た。したがって、OH基を比較的低濃度で含有するコア
からなる光ファイバが耐放射線性にすぐれることは意外
なことであった。しかも、OH基濃度の一定範囲  ゛
においてピーク的な耐放射線性が示されたことはよ)予
想外のことであった。
本発明のプリフォーム1におけるコア材2は、アルゴン
プラズマ法で作製した高純度石英ガラスからなっておシ
、OH基をlO〜800ppm、好ましくは20〜20
0ppm1よシ好ましくは4G−Zo。
ppm含有するものである(第1図)。そのOH基含有
量が10〜800 ppmの範囲外であると、得られる
プリフォームを線引きしてなる光ファイバが耐放射線性
に劣シ好ましくない。なお、コア材の作製は例えば気相
べμヌーイ法の適用下、蒸留水バグリング法に基づき水
蒸気を含む酸素ガスをアルゴンプラズマ炎中に供給し、
アルゴンプラズマ炎の温度をプラズマ最低維持温度ない
しaooo。
℃、なかんづ〈約10000−12000℃に調節しつ
つ、ハロゲン化ケイ素のような含ケイ素化合物の酸化反
応、形成されたケイ素酸化物粉末の溶融化を2000〜
5000℃で行うことによフなすことができる。
本発明のプリフォーム1は、前記コア材2の外周にB系
及びF系のドーパントを含有する石英ガラス系クラッド
層3を設けたものである。これは、例えは下記のように
して製造することができる。
すなわち、M、C,V、D、方式によシ石英ガラス管の
内周に、例えばBF、、B(:lB、 SiF4などを
用いてB系及びF系のドーパントがドープされた合成石
英ガラス層を所定の厚さに形成し、これと前記のコア材
とを用いてロッド・イン・チーープ法ヲ適用することに
よシ本発明のプリフォームを得ることができる。プリフ
ォームにおけるコア材は、°ひいては光ファイバにおけ
るコアはその径が大きいほど耐放射線性の点で有利でア
シ、他方コア材とクラッド層との屈折率差(Δn)は0
.01以上、なかんづ<0.01〜0.015程度が適
当である。なお、プリフォームが画像の直接伝送媒体で
あるイメージガイドを構成する光ファイバを形成するた
めのものである場合には、光ファイバにおけるクラッド
層が薄いほど好ましいのでそのコア材の外径(di )
とクラッド層の外径(d2)の比(d1/d2)は0.
55〜0.8、なかんづ<0.6〜0.75が適当でち
る。
また、上記のロッド・イン・チューブ法で得たプリフォ
ームは8層構造をしておシ(第2図)、最外j−の石英
ガラス管部は光ファイバにおけるサポー)Ffi4とし
て機能しうるものである、しかし、通常、該石英ガラス
管としては天然石英ガラスのような耐放射線性に劣るも
のが用いられるので、この場合には例えば火炎研磨目i
re polishing )法などで石英ガラス管部
ないしサポート層を除去してコア部とクラッド層とのみ
からなる2層構造のものとすることが耐放射線性の点で
好ましい。
なお、本発明のプリフォームは例えば通常の線引条件で
容易に光ファイバとすることができる。
得られた光ファイバは、例えばライトガイド用ファイバ
、通信用ファイバ、イメージガイド用ファイバなどのほ
か種々の用途に用いることができる。
イメージガイドの形成は、例えば少し太めの光ファイバ
の所定本数を整列させてこれを加熱下に光ファイバの隣
接するもの同士が相互に融着するように線引きして結束
することによ)行うことができる。
発明の効果 本発明のプリフォームによれば、耐放射線性にすぐれる
、殊に放射線照射下における可視領域光線の低損失維持
性にすぐれる光ファイバを得ることができる。
実   施   例 実施例1 Siピ1.、H20含有酸素ガス、アルゴンガスを用い
、気相ベルヌーイ法、アルゴンフ”ラズマ法、蒸留水バ
グリング法を適用して直接酸化法で形成したOH基全含
有量約50 ppmのコア材(外径11圏、n習:1.
4585)と、 Stと14、BF3.02、天然石英ガラス管(外径2
6111111肉厚1.5酬、n賃:1.459)を用
い、M、C,V、D。
法を適用して形成したB、F系ドーグド石英力゛ヲス層
(nz、 : L 4465 ) (クラッド層に相当
)を内周に有する該ガラス管とを用い、 コア材を該ガラス管内に挿入してこれを加熱するロッド
・イン・チューブ法を適用して3層構造のプリフォーム
(外径18.9 rm )を得た。
次に、上記のプリフォームを線引きして形成した外径3
00μmの2次プリフォーム(長さ20 cm )の6
000本を断面が最′Mf整列充てん形状となるように
束ねて、その一端を石英ガラス管に挿入したのち加熱融
着させてこれをフッ酸水溶液(20溶量%)中で、さら
に蒸留水中で超音波洗浄したのち乾燥させた。ついで、
得られた2次プリフォームの束を1900℃に加熱して
線引きし、光7アイパの隣接するもの同士が相互に融着
した外径1.0順のイメージガイド5を得た(第8図)
得られたイメージガイド5におけるコア2′の径は7.
5μm、クラッド層8′の厚さは2.0μm、光コア 
  。
イパ径は12μm、コアとクラッド層との屈折率差(Δ
n)は0.012であった。なお、該イメージガイドは
全長にわ−hb3Emな画像配列を有するものであった
次に、得られたイメージガイドの耐放射線性を調べた。
評価試験は、Co60γ線照射源による所定の線量率(
2x102〜7x106R/H)の位置に、長さ20m
のイメージガイドにおける所定の被照射長(空中10f
i又は水中517+3をコイル伏に束ねておくとともに
、イメージガイドの両端を遮へい材(壁又は水槽)を通
して取出し、その一端よシマルチハロゲン水銀光源(1
00W)からの光を入相させ、他端からの出射光をモノ
クロメータ、フォートメ−タテ測定し、レコーダに記録
した。
なお、線量率が8X106R/H以下の場合は空中で(
第4図)、7X10’lft/ハの場合は水中(第5′
図)で照射した。また、測定時以外はイメージガイドを
光源よシ外しフォトブリーチングの影響を防止した。結
果を表に示した。
実施例2 得られた3hΔ構造のプリフォームを火炎研磨処理して
天然石英ガラス管部を取除き、2層構造のもの(光フア
イバ径11,5μm)としたほかは実施例1と同様にし
てイメージガイドを得、その耐放射線性を調べた。結果
を表に示した。
実施例3,4 光フアイバ4000本を用いてイメージガイドにおける
光ファイバのコア径が101trn、クラッド層の厚さ
2.0μlF+、光7フイパII 151trn (8
1、又は2000本を用いてイメージガイドにおける光
7アイパのコア径が16μm1クヲ・ソド層の厚さ2.
0μm、光フアイバ径22μm(4)としたほかは実施
例1と同様にしてイメージガイドを得、その耐放射線性
を調べた。結果を表に示した。
実施例5,6,7 光フアイバ4000本を用いてイメージガイドにおける
光ファイバのコア径が10μm1クラツド層の厚さ2.
9μm1光コアイバ径17μm(5)、又ハ光ファイバ
2000本を用いてイメージガイドにおける光ファイバ
のコア径が15μm1クラツド層の厚さ8,9μm1光
コアイバ径25μm(6)、又ハ光ファイバ1000本
を用いてイメージガイドにおける光ファイバのコア径が
25μm1クラツド層の厚さ7.8μm、光フアイバ径
42μm(7)としたほかは実施例1と同様にしてイメ
ージガイドを得、その耐放射線性を調べた。結果を表に
示した。
比較例1,2 0H基含有量が2 ppm以下又は約600 ppmの
コア材を用いたほかは実施例1と同様にしてイメージガ
イドを得、その耐放射線性を調べた。結果を表に示した
比較例8 酸水素バーナを用いたフレーム加水分解法で作製したO
H基含有量が約800 ppmのコア材を用いたほかは
実施例1と同様にしてイメージガイドを得、その耐放射
線性を調べた。結果を表に示した。
比較例4 SiF4を用いてF系ドープド石英ガラス層を内周に有
する天然石英ガラス管を用いたほかは実施例1と同様に
してイメージガイドを得、その耐放射線性を調べた。結
果を表に示した。
【図面の簡単な説明】
第1図は実施例の断面図、wJz図は他の実施例の断面
図、第8図はイメージガイドの一部の断面図、第4図は
Co60γ線空中照射試験の説明図、第6図は同水中照
射試験の説明図である。 lニブリフォーム、2:コア材、8:クラッド層、4:
サポート層

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、アルゴンプラズマ法で作製した高純度石英ガラスか
    らなるOH基含有量が10〜300ppmのコア材と、 前記コア材の外周に設けたB系及びF系の ドーパントを含有する石英ガラス系クラツド層とからな
    る、 耐放射線性光フアイバを形成するためのプ リフオーム。 2、コア材の外径(d_1)とクラツド層の外径(d_
    2)との比(d_1/d_2)が0.55〜0.8であ
    る特許請求の範囲第1項記載のプリフオーム。 3、コア材とクラツド層の2層のみからなる特許請求の
    範囲第1項記載のプリフオーム。
JP59171714A 1984-08-18 1984-08-18 耐放射線性光フアイバ用プリフオ−ム Pending JPS6153132A (ja)

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CA000488681A CA1251668A (en) 1984-08-18 1985-08-14 Radiation-resistant optical conductor
DE8585110269T DE3569510D1 (en) 1984-08-18 1985-08-16 Radiation-resistant optical conductor
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013107792A (ja) * 2011-11-21 2013-06-06 Sumitomo Electric Ind Ltd 光ファイバ母材、光ファイバ製造方法および光ファイバ

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