JPS62162633A - イメ−ジガイドの製造方法 - Google Patents

イメ−ジガイドの製造方法

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JPS62162633A
JPS62162633A JP60200542A JP20054285A JPS62162633A JP S62162633 A JPS62162633 A JP S62162633A JP 60200542 A JP60200542 A JP 60200542A JP 20054285 A JP20054285 A JP 20054285A JP S62162633 A JPS62162633 A JP S62162633A
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JP
Japan
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image guide
glass
quartz glass
core
silica
Prior art date
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Pending
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JP60200542A
Other languages
English (en)
Inventor
Toshihide Tokunaga
徳永 利秀
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.)
Hitachi Cable Ltd
Original Assignee
Hitachi Cable Ltd
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Publication date
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Pending legal-status Critical Current

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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B37/00Manufacture or treatment of flakes, fibres, or filaments from softened glass, minerals, or slags
    • C03B37/01Manufacture of glass fibres or filaments
    • C03B37/012Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments
    • C03B37/01205Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments starting from tubes, rods, fibres or filaments
    • C03B37/01211Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments starting from tubes, rods, fibres or filaments by inserting one or more rods or tubes into a tube
    • C03B37/01214Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments starting from tubes, rods, fibres or filaments by inserting one or more rods or tubes into a tube for making preforms of multifibres, fibre bundles other than multiple core preforms
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B2203/00Fibre product details, e.g. structure, shape
    • C03B2203/40Multifibres or fibre bundles, e.g. for making image fibres

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
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  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
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  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (AREA)
  • Glass Melting And Manufacturing (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】 [産業上の利用分野1 本発明はイメージガイドの製造方法に係り、特に複数の
素線を束ねてFliS一体化するイメージガイドの製造
方法に関するものである。
[従来の技術] イメージガイドは通常1つに束ねられた多数の光伝送路
から構成されており、2次元の画像を一度に伝送するこ
とができるので、パターン計測など種々の利用が考えら
れ注目されている。
このイメージガイドを構成する光伝送路としては光ファ
イバが用いられ、特に低旧失且つ広帯域で長尺化おにび
高品質の画像伝送を可能とする石英系グレーデッド形光
ファイバが多く用いられできた。一般に光ファイバは光
を伝送するコアとコアを包含しコアより低い屈折率を有
するクラッドから構成されており、まず多数の光ファイ
バを石英ガラス管内に挿入した後、これを加熱し互いに
隣接する光ファイバのクラッドを融着して母材とし、次
いでこの母材を加熱延伸することによりイメージガイド
を製造していた。
[発明が解決しようとする問題点] ところで、石英系グレーデッド形光ファイバのコアは半
径方向の屈折率分布を連続的に変化させるため、一般に
コア材料として屈折率増加ドーパントであるGeO2等
が添加されたSiO+ガラスが用いられ、これに伴って
クラッドには純粋SiO2ガラスが用いられることが多
い。
また、純粋SiO2ガラスの融点は通常1700℃付近
と極めて高い値を有するが、SiO+ガラスにGeO2
゜[等の屈折率制御用のドーパントが添加されるとその
融点は低下することが知られている。
従って、例えばGe02−5iO2DアとSiO2クラ
ッドからなる素線を用いてイメージガイドを製造する場
合には、融着時にSiO2が各素線間を埋めながら一体
化するので、SiO2の軟化点から流動温度である16
50〜172O℃程度の高温域にまで各素線を加熱しな
ければならず、この温度域ではG(!02−SiO2コ
アは融解していることになる。このため、コアに気泡が
発生したり、あるいはコアの屈折率分布が乱れ、イメー
ジガイドとしての画像伝送特性が劣化するという問題点
があった。
さらに、画素数を増加するためにより太い径の石英ガラ
ス管により多数の素線を挿入してイメージガイドを!3
!J造する場合には、中心部の素線まで完全に融着さけ
るため上記の温度よりさらに高い温度で加熱するかある
いは長時間にわたる加熱が必要となる。従って、この場
合には上述したコアの発泡現象や屈折率分布の乱れが多
く、画像伝送特性の劣化の問題が深刻化してしまう。
また、これらの問題を回避するために低温で加熱すると
、各素線のSiO2クラッドの融着が不完全となり、冷
却した時に母材内にクラックが生じてしまい、この母材
から形成されるイメージガイドは強度面および伝送特性
面のいずれにおいても不良なものとなる。
[発明の目的] 本発明の目的は、前記した従来技術の問題点を解消し、
画像伝送特性の優れたイメージガイドを製造し得る!3
!1造方法を提供することにある。
[発明の概要1 本発明は上記の目的を達成するために、まず3層構造の
素線を形成すべく、第1の石英系ガラスからコアを成形
し、第1の石英系ガラスより低い屈折率の第2の石英系
ガラスからコアを包含するクラッドを成形し、さらに第
2の石英系ガラスより低い融点および低い屈折率を右す
る第3の石英系ガラスからなるジ11ケッ1〜でクラッ
ドを被覆する。次いで、このようにして形成された素線
を複数本束ねて石英ガラス管内に挿入した後、加熱して
各素線のジt!ゲットを融解させることにより複数の素
線を融るしイメージガイドのm+Aを形成するようにし
たbのである。
すなわら、本発明のイメージガイドの製造方法において
は、素線の最外層として低融点ガラスからなるジャケッ
トが被覆され、低温で各素線の融着一体化が行なわれる
[実施例] 以下、本発明の実施例について添付図面を参照して説明
する。
第1図(a)および(b)はそれぞれ本発明の一実施例
に係るイメージガイドの製造方法において用いられる素
線の断面図および屈折率分布図である。素線は、Ge0
2−SiO2ガラスからなるコア1と、コア1を包含し
純粋SiO2ガラスからなるクラッド2と、クラッド2
を包含しI’−SiO2ガラスからなるジャケット3に
より構成されている。
このような素線は例えば次のようにして作成される。ま
ず、直径10喘のGe02−SiO2ガラスおよびこれ
を包含する厚さ3間の純粋SiO2ガラス層からなるガ
ラスロッドをVAD法で形成する。なお、これらGeO
+ −S i 02ガラスと純粋SiO2ガラスとの比
屈折率差Δn1を1.5%とした。次いで、プラズマC
VD法によってガラスロッドの外周に純粋SiO2ガラ
スとの比屈折率差Δn2が0.3%のF−SiO2ガラ
ス(Fi1m度1重伍%)を厚さo、sm積層させた。
このようにして形成された3層構造のロッドを加熱延伸
することにより、直径2O0IJIRの素線を作成した
次に、上記の素線を用いて第2図に概略断面を示すイメ
ージガイドの製造を行なった。このイメージガイドは、
SiO2装のサポート4と、サポート4内に挿入され各
々コア1.クラッド2およびジトケット3からなる多数
の素線とによって構成されている。まず、第1図(a 
) J3よび(b)に示す直径2O0−の素線を約2万
本束ねて内径35m+のSiO2ガラス管に挿入し、管
内の圧力を10−4.11(l以下に低下させた後、管
の両端を閑じてアンプル化した。次に、このアンプルを
電気炉内で約1500℃に加熱して融着一体化させイメ
ージガイド母材を1qた。さらに、この母材を加熱延伸
することにより長さ30mのイメージガイドを作成した
このようにして本実施例の製造方法により作成されたイ
メージガイドは、従来に比べて150〜2O0℃程度低
い温度で融着されており、気泡およびクラックが発生す
ることしなく画質の良好なものとなった。なお、イメー
ジガイドにおけるジセケッ1−3の厚さは1μs以下と
小さいので、ジt?ケット3の存在が画質に影響を及ぼ
1ことはない。
また、本実施例のイメージガイド母材形成時にお(〕る
融管温痘ではクラッド2および4ノボ−1へ4をなす純
粋SiO2ガラスが融解には至らないが軟化する。この
ため、アンプル内外の圧力差に起因でる外力によって互
いに隣接する素線のクラッド2は各々6角形状となり、
各素線が極めて安定した配列をなずと共に、サボー]−
4と素線との間の熱による歪が緩和される。さらに、全
体的に純粋SiO2ガラスの占める割合が大きいので、
イメージガイドとしての強度は十分である。
なお、ジIlケット3をP2O:l −SiO+ガラス
等、クラッド2の純粋SiO2ガラスより高い屈折率を
右りるガラスから構成づ−ると、画像伝送時に光がジャ
ケッ]−3内を伝播して画像ににじみが生じてしまう。
従って、ジャケット3はFあるいはB2O3等の屈折率
減少ドーパントが添加されたSiO+ガラスから構成す
ることが好ましい。
さらに、本実施例のジャケット3のように 1m品%の
Fが添加されたSiO2ガラスの粘性は例えば温度11
00℃において純粋SiO2ガラスに比べ2桁も小さく
、融I Il、)の素線間間隔を埋めるのに有効である
ことがわかる。この「濃度があまり高いと、純粋SiO
2ガラス(クラッド2)に厚さ3111111程度外付
けして加熱・冷却を行なったときにクラックを生じたり
剥離してしまう。また、F濃度が低いと粘性が低下して
しまう。そこで、本発明においてはクラックを生じたり
剥離することなく製造することができ且つ温度1100
℃での粘性が純粋SiO2ガラスに比べて1桁以上小さ
くなる「添加量として、03〜3inn%の範囲内であ
ることが好ましい。
この範囲内の「が添加されたSiO2ガラスは純粋Si
O2ガラスに対して、0.1〜1%の比屈折率差を右す
ることになる。
なお、本発明はGeO2−SiO2TlアおJ:びSi
O2クラツド構造の素線を用いたイメージガイドの製)
前方法に限るものではない。第3図は本発明の応用例に
用いられる耐放射線イメージガイド用の素線の断面図で
ある。この素線は優れた耐放射線特性を示すようにコア
31として純粋SiO2ガラスを用い、さらにクラッド
を2重構造にして内側クラッド32をF−3i02ガラ
スから、外側クラッド33を純粋SiO2ガラスからそ
れぞれ構成している。このような構造に対しても第3図
のように外側クラッド33の外周に比屈折率差03%程
度のF−3i02ガラスから(2るジャケット34を被
覆することにより上記実施例と同様に伝送特性の優れた
イメージガイドを製造することが可能となる。
[発明の効果] 以上説明したように本発明によれば次のごどぎ優れた効
果を発揮する。
(1)  素線の最外層として低融点ガラスからなるジ
11ゲットを設けることにより、融着一体化時の温度を
低温とすることができる。従って、気泡J3よびクラッ
クの発生を防止し、画像伝送特性の優れたイメージガイ
ドを装造することが可能となると共に、融着時間が短縮
され、生産性が向上する。
(2)  また、画素数を増加した太い径のイメージガ
イドも容易に且つ品質を損うことなく製造することがで
きる。
【図面の簡単な説明】
第1図(a)および(b)はそれぞれ本発明の一実施例
に係るイメージガイドの製造方法に用いられる素線の断
面図および屈折率分布図、第2図は第1図(a)および
(b)の素線を用いて製造されたイメージガイドの概略
断面図、第3図は本発明の応用例に用いられる素線の断
面図である。 図中、1および31はコア、2はクラッド、3および3
4はジャケット、4はサポート、32は内側クラッド、
33は外側クラッドである。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)複数の素線を石英ガラス管内に挿入しこれらを融
    着して母材を形成するイメージガイドの製造方法におい
    て、第1の石英系ガラスからなるコアを成形し、該コア
    を第1の石英系ガラスより低い屈折率を有する第2の石
    英系ガラスからなるクラッドで包含すると共に該クラッ
    ドを第2の石英系ガラスより低い融点を有する第3の石
    英系ガラスからなるジャケットで被覆してこれを素線と
    し、次いでジャケットを融解させて上記複数の素線を融
    着するようにしたことを特徴とするイメージガイドの製
    造方法。
  2. (2)第3の石英系ガラスが第2の石英系ガラスより低
    い屈折率を有することを特徴とする特許請求の範囲第1
    項記載のイメージガイドの製造方法。
  3. (3)第2の石英系ガラスがSiO_2ガラスであり、
    第3の石英系ガラスがB_2O_3−SiO_2系ガラ
    ス、F−SiO_2系ガラスおよびB_2O_3−F−
    SiO_2系ガラスのうちいずれかであることを特徴と
    する特許請求の範囲第2項記載のイメージガイドの製造
    方法。
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