JPS6261007A - 光伝導体の製造方法およびこれから形成した中空金属光伝導体 - 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】 本発明は内面に反射金属層を有する管からなる光伝導体
（ｌｉｇｈｔ　ｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）を製造する方法に
関る。

また、本発明は上記方法により製造された中空金属層伝
導体に関する。

中空光伝、導体は、短い波長の光を輸送できるガラスま
たは合成樹脂の光伝導体より優れた利点を有している。

ガラス繊維はその適用の範囲が短い波長において光を吸
収するために２８０ｎｍの波長に制限されることである
。中空光伝導体は、例えば回折格子（ｇｒａｔｉｎｇ）
と検波器（ｄｅｔｅｃｔｏｒ）との間の光学分光計に用
いるのに適当である。ミラーの使用に比べて、損傷また
は汚染の可能性を軽減でき、空間を節約でき、しかも配
列が極めて簡単である。

中空光伝導体およびその製造方法については、例えばド
イツ特許第２．４５２．６００号公告明細書に記載され
ている。この方法では、管をガラスまたは合成樹脂から
、例えば押出しによって形成し、これから金属針金を管
内で高周波加熱によって蒸発させ、金属層を管の内側に
形成している。管は数８層から数ｒａ１１の内径を有し
ている。ガラス管を用いる場合に、大直径の光伝導体は
極めて融通性がない欠点がある。合成樹脂材料製の管を
使用する場合には、特に長時間経過後、機械的強さおよ
び周囲の影響に対する抵抗性が多くの用途に対して満足
しなくなる。

本発明の目的は、光伝導体が１６５ｎｍから１１０００
ｎ以上の波長範囲にわたって適当に使用でき、融通性が
あり、しかも形状および寸法が長さおよび断面に関して
広い制限範囲内で自由に選択できる光伝導体およびその
製造方法を提供することである。

本発明の他の目的は、光損失が長時間使用後においても
小さい、十分な機械的強さおよび低い光損失を有する光
伝導体を提供することである。

本発明の光伝導体の製造方法は、上述する従来法におい
て、少なくとも１つの金属層を合成樹脂材料のコア上に
設け、しかる後にこの合成樹脂材料のコアを除去し、金
属管を形成することを特徴とする。

本発明により製造された光伝導体において、金属管の内
側の反射は使用するコアの表面の品質に影響する。それ
故、コアはひっかき傷および不規則さを出来るだけ小さ
くする必要がある。本発明の利点としては、得られる金
属層がなめらかな外面を示す必要がないことであり、こ
のために例えば光伝導体の機械的特性に付与する要件に
適合するように種々の堆積方法から広範囲に選択するこ
とができる。

また、本発明の範囲内において反射金属層上に他の材料
、例えば合成樹脂材料の１または２層以上を設けること
ができる。

本発明の方法の好適な例においては、金属層を設けた後
、合成樹脂材料のコアを断面を細くしながら引き伸ばし
、しかる後にコアを金属管から引き出す。一方向の寸法
において付与する変化をこれに対して直角方向の寸法変
化の全部または部分的に補償でき、全容量を殆ど保持で
きる多くの合成樹脂の特性を利用する。特に、例えばポ
アソン比シー１７２を有する等方性合成樹脂は本発明の
方決に使用するのに適当である。更に、反射金属層と合
成樹脂のコアの表面との結合は小さくするのが望ましい
、この目的のために、一般に結合を改良するのに通常の
手段を用いることは満足させるものではない。

本発明の他の方法においては、金属層を設けた後、合成
樹脂のコアを適当な溶剤に溶解して除去する。

本発明の方法の特に好ましい例においては、コアをポリ
メチルメタクリレートから形成することができる。この
合成樹脂は適当な機械的特性を有しており、かつ光学的
になめらかな表面を形成することができる。ポアソン比
νは１／２である。適当な溶剤としては、例えば、塩化
メチレン、アセトン、酢酸ブチル、クロロホルム、ジメ
チルホルムアミドおよびジメチルスルホキシドを例示で
きる。

光の短い波長、例えば２００ｎｍ以下の波長によって良
く反射する光伝導体を得るために、本発明の方法におけ
る第１Ｎとしてアルミニウム層を設けることが効果的で
ある。アルミニウムは２００ｎｍの波長において約４０
％の反射率を示すのに対して、他の材料、例えば銀およ
び金は上記波長において２０％以下の反射率を示すのに
すぎない、更に、銀は空気中で腐食される欠点があり、
このために反射率は時間経過により、また長い波長にお
いて減少する。

本発明の方法により製造される光伝導体は断面に関して
、例えば円形または楕円形の如き種々の適当な形状にす
ることができる。

本発明による光伝導体の特定例において、光伝導体の内
部断面を長方形にすることができる。製造においてコア
として用いる合成樹脂のストリップは光学的に極めてな
めらかな表面を示すことができる利点がある。なぜなら
ば、例えば平坦ストリップは機械加工しやすいためであ
る。長方形断面を有する光伝導体において、特に長方形
の長い側面に掛合する管の内面における反射は重要であ
る。

本発明による光伝導体の好ましい形状においては、反射
金属層をアルミニウム層にし、この上に銅の支持層を設
け、少なくともニッケルの１層をアルミニウム層と銅層
との間に存在させる。

本発明の方法および光伝導体の１例を添付図面を参照し
て詳細に説明する。第Ｌａｚ１図は本発明の方法の各段
階における合成樹脂の光伝導体およびコアの縦断面およ
び横断面を示している。

去立勇 長さ３００ｍｍ　、巾１４ａ＋ｍおよび厚さ１．５ｍｍ
のストリップ（第１ａおよびｌｂ図）を光学的になめら
かな表面を有する押出ポリメチルメタクリレートの平板
から切り出した。また、ストリップを異なる手段、例え
ばブレーキング（ｂｒｅａｋｉｎｇ）によって作ること
ができる。アルミニウム層２をストリップｌの全側面に
１５０ｎｍの厚さに真空においてマグネトロンスパッタ
リングにより設け、ストリップの端部には被覆しないよ
うにした（第１０および１層図）、スパッタリング中の
温度は６０℃以下にした。マグネトロン　スパッタリン
グは、それ自体、既知の方法であり、この場合アルミニ
ウムをポリメチルメタクリレート上に低い結合によって
設けることができる。次に、１００ｎａ＋厚さのニッケ
ル層３を、またマグネトロン　スパッタリングによって
アルミニウム層２上に設け、しかる後にストリップを真
空から除去した（第１６およびｌｆ図）。

ニッケル層３を５μｍ厚さの次のニッケルＮ４でガルバ
ニック的に（ｇａ　１　ｖａｎ　ｉｃａ　ｌ　１　ｙ）
強化した（第１ｇおよび１６図）。この目的のために、
ワット（ｗａｔｔｓ）ニッケル　メッキ浴を２４／ｄｍ
”の電流密度で用いた。厚さ４００　μｍの銅層５をニ
ッケル層４の上に堆積した（第１４および１３図）。銅
層５の厚さは薄くまたは厚くできるが、必要ならば、例
えば２００〜５００μｍが望ましい、ガルバニック銅メ
ッキ浴をフレキシブル銅層５を形成するのに用いた。こ
の目的のために、酸性硫酸銅溶液からなる銅浴を５Ａ／
ｄｍ”の電流密度で用いた。更に、装飾的理由から他の
層、例えば薄いクロム層を設けることができる。

アルミニウム層２は良好な反射を達成することができた
。第１ニッケル層３は、ストリップ１を真空から除去す
る場合にアルミニウム層２が酸化されないようにする。

次の金属層に対する結合は酸化によって悪い影響を受け
る。第２ニッケル層は反射率を減少する銅のアルミニウ
ムへの拡散を防止する作用をする。銅層５は光伝導体に
ついての支持体として作用する。

ストリップ１の被覆しない端部は強弱試験機に接続し、
しかる後にストリップを延伸しく例えば最初の長さの１
％伸ばす）、永久塑性変形させた。

次いで、光伝導体６をストリップ１がらすべり移動させ
た（第１におよびＩＪ）。すべり移動しゃすくするため
に、ストリップ１を僅かに円錐形状にすることができる
。

１６５ｎｍから１０００ｎｎ＋以上の波長の光を光伝導
体６に形成したキャビティ７を介して輸送することがで
きた。アルミニウム表面における反射は理想的になめら
かなアルミニウム表面の反射に近づけることができた。

６ケ月間にわたり使用した後、アルミニウムは４００ｎ
ｍ波長で少なくとも９５％の反射率を示した。

光伝導体６は、例えば曲げることによって所望形状にす
ることができるように十分にフレキシブルであった。あ
る変形を防止するために、曲げ処理中、光伝導体を円筒
体上に通すのが好ましい。

光伝導体のフレキシビリティを更に高める必要がある場
合には、光伝導体を例えば３ｏｏ℃の温度に加熱するこ
とができる。

本発明の方法は、特に制限されたフレキシビリティを必
要とする光学分光計に使用する光伝導体を製造するのに
適当である。本発明の方法の特別の利点は光伝導体の長
さおよび断面を簡単な手段で用途に望ましい大きさに適
合できることであり、このために本発明の方法を所定形
状および寸法の光伝導体を極めて効果的に製造するのに
用いることができる。

【図面の簡単な説明】

第１ａ、　ｌｃ、　ｌｅ、　Ｉｇ、　ｌｉよび１に図は
本発明の方法の各段階における光伝導体の縦断面図、お
よび第１ｂ、　ｌｄ、　Ｉｆ、　Ｉｈ、　Ｉｊおよび１
１は、第１ａ、　１ｃ＋ｌｅ、　Ｉｇ、　ｌｉとよび１
に図のそれぞれの横断面図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、内面に反射金属層を有する管からなる光伝導体を製
   造する方法において、少なくとも１つの金属層を合成樹
   脂材料のコア上に設け、しかる後にこの合成樹脂材料の
   コアを除去し、金属管を形成することを特徴とする光伝
   導体の製造方法。 ２、金属層を設けた後、合成樹脂材料のコアを、断面を
   細くしながら延伸し、しかる後にコアを金属管から引き
   出す特許請求の範囲第１項記載の方法。 ３、金属層を設けた後、合成樹脂のコアを適当な溶剤に
   溶解して除去する特許請求の範囲第１項記載の方法。 ４、コアをポリメチルメタクリレートから形成する特許
   請求の範囲第１項記載の方法。 ５、設ける第１層をアルミニウム層とする特許請求の範
   囲第１項記載の方法。 ６、内面に反射金属層を有する管からなる光伝導体にお
   いて、少なくとも１つの金属層を合成樹脂材料のコア上
   に設け、このコアを除去して内部断面を長方形に構成し
   たことを特徴とする中空金属層伝導体。 ７、反射金属層をアルミニウム層とし、この上に銅の支
   持層を設け、少なくとも１つのニッケル層をアルミニウ
   ム層と銅層との間に設けた特許請求の範囲第６項記載の
   中空金属層伝導体。