JPS62260111A - 石英ガラス系マルチプルフアイバ - 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】 産栗上皇肌■分立 本発明は、工業用イメージスコープの光伝送路として好
適な石英ガラス系のマルチプルファイバに関する。

ｌ米■藍歪 純石英ガラスからなるコアロッドを用いて製造したマル
チプルファイバは、耐放射線性などに優れている反面、
そのコアロッドの線引き温度が２０００℃以上にも達す
る高温であるために、マルチプルファイバの製造に高度
の技術を必要とする。

一方、ドーパント入り石英ガラスからなるコアロッドは
、ドーパントの種類、ドーパント量などを変えることに
よりクラッド層との屈折率差を大きくすることができる
結果、画素数が多くて外径の小さい、しかして可撓性に
優れたマルチプルファイバの製造を可能とする有利性を
有している。

”ンを　すべき−占 ところで、一般にドーパント入り石英ガラス製のロッド
は、ＣＶＤ法、ＶＡＤ法などで製造することができるが
、いずれの方法で製造したものにせよ、これまでのロッ
ドはその中心に屈折率の最大値を有し、外表面に向かっ
て屈折率が低下するグレーデドインデックス形のもので
あり、しかもその屈折率分布が付図の曲線２のようにロ
ッド中心より外表面に向かって急激に低下するタイプの
ものである。

そのため、かかるコアロッドを用いてマルチプルファイ
バを製造した場合、得られたマルチプルファイバはその
画素としての各ファイバにおける中心部のみが明るくて
中心より離れるに従い急激に暗くなり、細径のマルチプ
ルファイバとする程滲み現象が大きくなって伝送画像が
極めて見づらいものになるという問題があった。

皿皿五迭辺王且 本発明は、グレーデドインデックス形のコアを有スるマ
ルチプルファイバでありながら、上記の問題が克服され
た、したがって細径でも鮮明で且つ明るい画像を伝送で
きるマルチプルファイバを提供しようとするものである
。

すなわち、本発明は、半径ｒのコアの上に弗素および／
または硼素あるいはそれらの少なくとも１種を主成分と
するドーパントによりドーピングされた石英ガラスから
なるクラッド層を有する石英ガラス系光ファイバの多数
本が互いに融着した構造を有し、該コアの屈折率分布が
コアの中心部における最大屈折率値をｎ０、コアの最外
部における最小屈折率値を０２としたとき、コアの中心
軸から半径０．６５ｒの位置における屈折率（ｎ１）が
下式（１）を満足する値を有するものであるグレーデド
インデックス形であり、かつ上記の各光ファイバは、該
光フアイバ断面におけるコア占積率が少なくとも２０％
であることを特徴とする石英ガラス系マルチプルファイ
バである。

ｎｌ　≧ｎｔ　＋　０．　６５　　（ｎｏ　−ｎｚ　）
　　・・（１）１里韮堕拉沫果 本発明のマルチプルファイバ中に含まれている個々の光
ファイバは、そのコア占積率が少なくとも２０％である
のでコア全体が伝送する光量は充分であり、またそのコ
アは中心部より半径０．６５ｒまでの区間においては屈
折率の低下の程度が従来のものと比較して小さく、かつ
一定値以上の屈折率を有しているので、マルチプルファ
イバにおける各画素は少なくともその中心部より半径０
．６５ｒまでの区間は勿論のこと、それより多少外側の
領域でさえ実用上充分な明るさを有する。マルチプルフ
ァイバ中に含まれている個々の光ファイバの各コアがグ
レーデドインデックス形の屈折率分布を有するというこ
とは、とりもなおさずそれがドープド石英ガラスからな
るものであることを意味する。一方、本発明においては
、クラッド層は、弗素および／または硼素あるいはそれ
らの少なくとも１種を主成分とするドーパント−すなわ
ち純石英ガラスの屈折率を低下させる作用を有するドー
パント−によりドーピングされた石英ガラスガラスによ
って構成される。したがって、コアの構成材料としてゲ
ルマニウムなどの純石英ガラスの屈折率を高めるドーパ
ントにてドープされた石英ガラスを用いることにより、
コアとクラッド層との屈折率差を大きくすることが可能
となる。この結果、クラッド層厚さを０．５〜５μ謂程
度と薄層とすることも可能となり、クラッド層を薄層と
することにより、仕上がり外径が小さく可撓性の優れた
マルチプルファイバが得られる。

ス呈班 以下、図面にもとすき本発明を説明する。第１図は本発
明実施例の断面図、第２図は第１図の部分拡大断面図で
あり、第３図は従来の、および本発明のマルチプルファ
イバを構成する光ファイバのコアにおける屈折率分布曲
線を示す。

第１図および第２図において、１はマルチプルファイバ
、２はマルチプルファイバ１を構成する光ファイバであ
る。多数本の光ファイバ２は、それぞれコア２１とその
上に設けられたクラッド層２２とからなり、隣接するク
ラッド層同士の融着により互いに融着している。３は、
マルチプルファイバの最外部に設けられたスキン層であ
る。

本発明のマルチプルファイバは、上記光ファイバと相似
の断面形状を有する光フアイバプリホームの多数本、た
とえば１０００〜５００，０００木を天然石英ガラスま
たは合成石英ガラス製、好ましくは合成石英ガラス製の
スキンパイプ中に整列状態にて充填し、ついでスキンパ
イプごと線引きして製造方法することができる。

第３図において、曲線１が本発明実施例のコアにおける
屈折率分布曲線であり、曲線２が従来例のそれである。

曲線ｌにおいて、コアの中心の屈折率ｎ６　　（最大屈
折率）とコア最外部の屈折率ｎｘ　　（最小屈折率）と
の差（Δｎ）、すなわち（ｎｏ　−ｎｔ　）は、０．０
１５〜０．０３５．好ましくは０．０２〜０．０２８で
ある。

曲線１に示す屈折率分布においては、コアの中心（ｒｏ
）より半径ｒ９、すなわち０．６５ｒまでの区間におい
て屈折率の低下が緩やかであり、コアの半径「１から半
径ｒすなわちコアの最外部までの区間においては屈折率
が急激に低下している。換言すると、区間ｒ０からｒｌ
においては屈折率の変化が小さい、しかも、コア半径「
１の位置における屈折率ｎ、がｎｇ　＋Ｑ、６５　（Δ
ｎ）（−ｎｔ　＋０．６５Ｘ０．０２５　＝　ｎｔ　＋
０．０１６　）以上の値、すなわちｎｚ＋０、ｏ１６を
有している。

本発明においては、コアの外側部における屈折率の変化
が急激であり、コアの中央部における屈折率の変化が緩
慢であるほど好ましい、したがって、コアの半径０．７
ｒの位置においてｎ、＋０．６５　（Δｎ）の屈折率条
件を満足し、かつ上記した屈折率分布条件を満足するも
のは特に好ましい、なお、本発明においては、コア２１
が第２図に示すように断面が円形でない場合には、それ
に対応する面積を有する円形に近似して考慮してよい。

本発明においては、上記の各光ファイバ２は、該光フア
イバ断面におけるコア占積率が少なくとも２０％である
ことを必須とする。コア占積率が２０％未満であると、
コアの光伝送量が乏しくて明るい画像の伝送が困難であ
る。なお、コア占積率が過大であると、可撓性を犠牲に
する場合以外はクラッド層が薄くなり過ぎて伝送画像に
滲み現象が生じて鮮明な画像が得難い問題がある。した
がって、コア占積率は、５０％以下、特に２５〜４５％
とすることが好ましい。

コアの上記した屈折率分布は、石英ガラスの屈折率を高
める作用をなすドーパント、たとえばゲルマニウムや燐
などを用い、ＶＡＤ法、ＣＶＤ法などにてドーパント量
を上記屈折率分布にしたがって加減することにより達成
することができる。

ドーパントとして好ましものは、ゲルマニウムまたはそ
れを主成分とするものである。

本発明においては、クラッドＪｉ２２は、弗素および／
または硼素あるいはそれらの少なくとも１種を主成分と
するドーパントによりドーピングされた石英ガラスから
なる。特に好ましくはドーパントプリカーサとしてＢＣ
Ｉ、　、ＢＦ、あるいはそれらの混合物を用いてドープ
したものである。

各光ファイバ２のクラッド層２２の厚さｄ。

（第２図に示す部分の平均厚さ）については、これが過
度に薄くなり過ぎると伝送画像に滲み現象が生じて鮮明
な画像が得難くなり、一方過度に厚くなり過ぎるとマル
チプルファイバの外径が過大となるので、一般には０．
　５〜５μ渭、特に１〜し口程度とすることが好ましい
。また、各光ファイバ２の平均外径ｄＸ（第２図に示す
部分の平均直径）は、４〜１０μｍ、特に５〜８μｍ程
度とすることが好ましい。

【図面の簡単な説明】

″第１図は本発明実施例の断面図、第２図は第１図の部
分拡大断面図であり、第３図は従来の、および本発明の
マルチプルファイバを構成する光ファイバのコアにおけ
る屈折率分布曲線を示す。 第１図および第２図において、 １：マルチプルファイバ ２：マルチプルファイバｌを構成する光ファイババ ２１：光ファイバ２のコア２１ ２２：光ファイバ２のクラッド層 ３：マルチプルファイバ１の最外部に設けられたスキン
層 第３図において、 曲線１：本発明実施例のコアにおける屈折率分布曲線

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、半径ｒのコアの上に弗素および／または硼素あるい
   はそれらの少なくとも１種を主成分とするドーパントに
   よりドーピングされた石英ガラスからなるクラッド層を
   有する石英ガラス系光ファイバの多数本が互いに融着し
   た構造を有し、該コアの屈折率分布がコアの中心部にお
   ける最大屈折率値をｎ＿０、コアの最外部における最小
   屈折率値をｎ＿２としたときコアの中心軸から半径０．
   ６５ｒの位置における屈折率（ｎ＿１）が下式を満足す
   る値を有するものであるグレーデドインデックス形であ
   り、かつ上記の各光ファイバは、該光ファイバ断面にお
   けるコア占積率が少なくとも ２０％であることを特徴とする石英ガラス系マルチプル
   ファイバ。 ｎ＿１≧ｎ＿２＋０．６５（ｎ＿０−ｎ＿２）２、クラ
   ッド層の厚さが０．５〜５μｍである特許請求の範囲第
   １項記載の石英ガラス系マルチプルファイバ。 ３、コアは、ゲルマニウムまたはそれを主成分とするド
   ーパントによりグレーデドインデックス形にドーピング
   されたものである特許請求の範囲第１項乃至第２項のい
   ずれかに記載の石英ガラス系マルチプルファイバ。