JPS63113406A - 光伝送ホ−ス - Google Patents
光伝送ホ−スInfo
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- JPS63113406A JPS63113406A JP61258154A JP25815486A JPS63113406A JP S63113406 A JPS63113406 A JP S63113406A JP 61258154 A JP61258154 A JP 61258154A JP 25815486 A JP25815486 A JP 25815486A JP S63113406 A JPS63113406 A JP S63113406A
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/02—Optical fibres with cladding with or without a coating
- G02B6/032—Optical fibres with cladding with or without a coating with non solid core or cladding
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Optical Communication System (AREA)
- Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (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。
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
本発明はコア材が液状である溶液型光伝送ホースに関し
、更に詳述すると、受光範囲が改良されたことにより、
効率の高い光伝送を可能にした光伝送ホースに関する。
、更に詳述すると、受光範囲が改良されたことにより、
効率の高い光伝送を可能にした光伝送ホースに関する。
従来の技術 び ｎが￥２しようとする問題占光伝送ホ
ースは、通常圧いに屈折率の異なるクラフト材とコア材
とからなる繊維状の光伝送媒体であり、上記屈折率の違
いに基づくクラフト材とコア材との界面での全反射を利
用して光伝送が行なわれるもので、近年、光通信、光学
センサー、イメージガイド、装飾ディスプレイあるいは
自動車、家庭電気製品、光学機器、医療機器、屋外看板
、石油プラント等の各種照明手段などとして広〈産業分
野に浸透し、各種用途に利用されている。
ースは、通常圧いに屈折率の異なるクラフト材とコア材
とからなる繊維状の光伝送媒体であり、上記屈折率の違
いに基づくクラフト材とコア材との界面での全反射を利
用して光伝送が行なわれるもので、近年、光通信、光学
センサー、イメージガイド、装飾ディスプレイあるいは
自動車、家庭電気製品、光学機器、医療機器、屋外看板
、石油プラント等の各種照明手段などとして広〈産業分
野に浸透し、各種用途に利用されている。
こうした光伝送ホースとしては、石英ファイバー、多成
分系ファイバー、プラスチックファイバー等のクラフト
材とコア材がともに固体材料からなる全固体型の光伝送
ホースが実用に供されて良（知られているが、これとは
別に炭酸ガスレーザー、ヘリウムネオンレーザ−２半導
体レーザー等の伝送される光の種類や性質に応じて各種
屈折率の異なるクラッド材とコア材との組合せが必要と
されることなどから、ガス状あるいは液状のコア材を使
用する光伝送ホースの検討も行なわれている。
分系ファイバー、プラスチックファイバー等のクラフト
材とコア材がともに固体材料からなる全固体型の光伝送
ホースが実用に供されて良（知られているが、これとは
別に炭酸ガスレーザー、ヘリウムネオンレーザ−２半導
体レーザー等の伝送される光の種類や性質に応じて各種
屈折率の異なるクラッド材とコア材との組合せが必要と
されることなどから、ガス状あるいは液状のコア材を使
用する光伝送ホースの検討も行なわれている。
このうち、ガス状のコア材を用いる光伝送ホースは、通
常、クラッド材内部に封入されたガス状のコア材に温度
勾配を与えて濃度差を形成し、この濃度差に対応した屈
折率差を利用したものであり、また、液状のコア材を用
いる光伝送ホースは筒状のクラッド材と、その内部に充
填された液状のクラッド材の屈折率差を利用したもので
ある。
常、クラッド材内部に封入されたガス状のコア材に温度
勾配を与えて濃度差を形成し、この濃度差に対応した屈
折率差を利用したものであり、また、液状のコア材を用
いる光伝送ホースは筒状のクラッド材と、その内部に充
填された液状のクラッド材の屈折率差を利用したもので
ある。
ここで上記液状のコア材を用いる従来の光伝送ホースに
つき第５図を参照して更に詳しく説明する。
つき第５図を参照して更に詳しく説明する。
第５図は液状のコア材を用いる光伝送ホースの従来例を
示す要部概略断面図である。図中２はクラッド材であり
、この内部にクラッド材２よりも屈折率の高い液状のコ
ア材１が充填されており、またクラッド材２の両端開口
部が窓材３によりそれぞれ閉塞されている。この窓材３
はコア材１を密閉するとともに、入射光のガイド及び適
正な光放出を行うなどの光学的作用を果たすものである
。
示す要部概略断面図である。図中２はクラッド材であり
、この内部にクラッド材２よりも屈折率の高い液状のコ
ア材１が充填されており、またクラッド材２の両端開口
部が窓材３によりそれぞれ閉塞されている。この窓材３
はコア材１を密閉するとともに、入射光のガイド及び適
正な光放出を行うなどの光学的作用を果たすものである
。
外部から窓材３に一定角度で入射した光はここでスネル
の屈折率の法則に従って屈折し、窓材３とコア材１の界
面で更に屈折する。
の屈折率の法則に従って屈折し、窓材３とコア材１の界
面で更に屈折する。
屈折した光はクラッド材２に到達するが、この時入射角
が全反射条件を満足すれば反射し、以後同様な反射を繰
り返して出射端まで到達する。これに反し全反射条件を
満足しない場合はクラッド材２の壁を通して光は外部に
逃げる。したがって窓材から入射した光の全てが伝送さ
れるわけではなく、伝送されるのはその一部であり、伝
送効率を低める原因となっている。
が全反射条件を満足すれば反射し、以後同様な反射を繰
り返して出射端まで到達する。これに反し全反射条件を
満足しない場合はクラッド材２の壁を通して光は外部に
逃げる。したがって窓材から入射した光の全てが伝送さ
れるわけではなく、伝送されるのはその一部であり、伝
送効率を低める原因となっている。
本発明は上述に鑑みてなされたもので、より伝送効率の
高められた溶液型光伝送ホースを提供することを目的と
する。
高められた溶液型光伝送ホースを提供することを目的と
する。
ｊｌ 壱を１ンするための
本発明の溶液型光伝送ホースは、上記目的を達成するた
め筒状のクラッド材内部にクラッド材よりも屈折率の高
い、液状のコア材を充填し、前記クラッド材の両端開口
部に窓材を配設して開口部を閉塞するに際し、窓材の外
向き部分の外径を大きくし、窓材の全体又は一部をテー
パー構造としたことを特徴とするものである。
め筒状のクラッド材内部にクラッド材よりも屈折率の高
い、液状のコア材を充填し、前記クラッド材の両端開口
部に窓材を配設して開口部を閉塞するに際し、窓材の外
向き部分の外径を大きくし、窓材の全体又は一部をテー
パー構造としたことを特徴とするものである。
立−朋
本発明に係る溶液型光伝送ホースは窓材の外向き部分の
外径を大きくし、窓材の全体又は一部をテーパー構造と
することにより、より広い範囲からの入射光が伝送可能
となり、光の伝送効率をより一層高めることが出来たも
のである。
外径を大きくし、窓材の全体又は一部をテーパー構造と
することにより、より広い範囲からの入射光が伝送可能
となり、光の伝送効率をより一層高めることが出来たも
のである。
実施例
以下本発明の代表的な実施例につき第１図乃至第３図を
参照して説明するが、ここでは光伝送ホースの入射光側
についてのみ説明している。なお、どちらの方向からで
も光を入射して使いたいとする双方向型の光伝送ホース
の場合は、光伝送ホースの両端に本発明を採用すればよ
い。
参照して説明するが、ここでは光伝送ホースの入射光側
についてのみ説明している。なお、どちらの方向からで
も光を入射して使いたいとする双方向型の光伝送ホース
の場合は、光伝送ホースの両端に本発明を採用すればよ
い。
入射方向が一定している場合の単方向型の光伝送ホース
の場合は、出射端側に本発明を採用する必然性は無いわ
けだが、後述する如く、本発明は窓材とクラッド材の密
閉性にも優れるので、本発明を採用することが望ましい
。
の場合は、出射端側に本発明を採用する必然性は無いわ
けだが、後述する如く、本発明は窓材とクラッド材の密
閉性にも優れるので、本発明を採用することが望ましい
。
（尖施開）
光伝送ホースにおいてはコア材の屈折率η１とクラッド
材の屈折率η２とが決まれば、これに伴い受光角２φが
（１）式で与えられる。
材の屈折率η２とが決まれば、これに伴い受光角２φが
（１）式で与えられる。
２φ＝ ２ｓｉｎ−’ｖ’η！ ” ７７’ ｚ ”
・” ・・・（１）この受光角により光伝送ホース
が伝送し得る光線の入射角範囲が規定される。
・” ・・・（１）この受光角により光伝送ホース
が伝送し得る光線の入射角範囲が規定される。
クラッド材として弗素系樹脂（ダイキン工業社製ＦＥＰ
樹脂、四弗化エチレン−六弗化プロピレン共重合体、屈
折率１．３３８）コア材として弗素系オイル（ダイキン
工業社製グイフロイル＃１０、三弗化モノクロルエチレ
ン重合体、屈折率１．４０）、窓材として石英（屈折率
１．４５）を使用した場合の受光角（２φ）は４８．４
°である。
樹脂、四弗化エチレン−六弗化プロピレン共重合体、屈
折率１．３３８）コア材として弗素系オイル（ダイキン
工業社製グイフロイル＃１０、三弗化モノクロルエチレ
ン重合体、屈折率１．４０）、窓材として石英（屈折率
１．４５）を使用した場合の受光角（２φ）は４８．４
°である。
窓材の法線に対し、２４．２°の角度で入射した光線は
屈折して角度を１６．４°に変更、さらにコア材に入射
した時点で角度を１７°に変更した後、クラッド材壁面
に７３°の角度に入射する。この角度が臨界角であり（
２）式で与えられる。
屈折して角度を１６．４°に変更、さらにコア材に入射
した時点で角度を１７°に変更した後、クラッド材壁面
に７３°の角度に入射する。この角度が臨界角であり（
２）式で与えられる。
したがってこの光は他端に到達し得る。この典型的な光
線の進路を第４図に示した。
線の進路を第４図に示した。
さらに第３図は、光線の進路を本発明の窓材に対し作図
したものである。
したものである。
この図から次のことが云える。
（１） 受光角は変化しない。
（２）本発明には光伝送ホースの管径を大きくしたのと
同等の効果がある（−有効管径拡大効果）。
同等の効果がある（−有効管径拡大効果）。
（３）有効管径拡大効果はテーパー角度と長さの積に依
存する。
存する。
（４）然し乍ら、上限がありテーパー角度を１６．４゜
以上にしても１６．４°と同等の効果しか得られない。
以上にしても１６．４°と同等の効果しか得られない。
内径１０φのホースにテーパー角度１６．４°、長さ３
０鳳璽の窓材及びテーパー角度１６．４°、長さ５０龍
の窓材を用いた時の有効管径はそれぞれ２８φ、３９φ
となる。
０鳳璽の窓材及びテーパー角度１６．４°、長さ５０龍
の窓材を用いた時の有効管径はそれぞれ２８φ、３９φ
となる。
次に第１図により、窓材の実際的な配置方法を説明する
。この光伝送ホースは円筒状のクラッド材２の内部に、
クラッド材２よりも屈折率の高い液状のコア材１が充填
されており、クランド材２の一端部内にテーパーを有す
る円柱状窓材３が挿入されている。
。この光伝送ホースは円筒状のクラッド材２の内部に、
クラッド材２よりも屈折率の高い液状のコア材１が充填
されており、クランド材２の一端部内にテーパーを有す
る円柱状窓材３が挿入されている。
押さえボルト４と袋ナツト５のネジ合せ部Ｂを締め込む
ことにより、パツキン６はテーパ一部の傾斜面Ａに強固
に押しつけられるため、クラッド材２と窓材３とが密着
される。
ことにより、パツキン６はテーパ一部の傾斜面Ａに強固
に押しつけられるため、クラッド材２と窓材３とが密着
される。
パツキン６と窓材３のテーパー角度を合わせておくこと
により、傾斜面Ａにおいて両者は完全な面接触となるの
で、液状コア材１を機械的に封入するには最も望ましい
方法を提供することになる。
により、傾斜面Ａにおいて両者は完全な面接触となるの
で、液状コア材１を機械的に封入するには最も望ましい
方法を提供することになる。
なお、袋ナツト５の窓材３に接する面の内径Ｃは窓材３
の外側に面した外径りより小さくしておく必要がある。
の外側に面した外径りより小さくしておく必要がある。
パツキン６の材質としては金属、プラスチック、強化プ
ラスチック、セラミック等が適当である。
ラスチック、セラミック等が適当である。
なお、第２図に於ては第１図に於ける押えボルト４を保
護管７で置き替えた。保護管７は光伝送ホースを外部環
境から保護することが目的で設けられ、耐外傷性、耐キ
ンク性、耐水性、耐溶剤性等の向上が図られる。
護管７で置き替えた。保護管７は光伝送ホースを外部環
境から保護することが目的で設けられ、耐外傷性、耐キ
ンク性、耐水性、耐溶剤性等の向上が図られる。
光皿皇四果
本発明の光伝送ホースは筒状のクラッド材内部に、前記
クラッド材よりも屈折率の高い液状のコア材を充填し、
前記クラッド材の両端開口部をそれぞれ閉塞して窓材を
配設してなる溶液型光伝送ホースにおいて、窓材の外側
に面した部分の外径を太き（し、窓材の全体又は一部を
テーパー構造とすることにより、光伝送管の内径を拡大
したのと同等の効果が得られ、伝送効率が拡大した。又
、窓材とクラッド材による液状コア材の機械的密閉性も
改良された。
クラッド材よりも屈折率の高い液状のコア材を充填し、
前記クラッド材の両端開口部をそれぞれ閉塞して窓材を
配設してなる溶液型光伝送ホースにおいて、窓材の外側
に面した部分の外径を太き（し、窓材の全体又は一部を
テーパー構造とすることにより、光伝送管の内径を拡大
したのと同等の効果が得られ、伝送効率が拡大した。又
、窓材とクラッド材による液状コア材の機械的密閉性も
改良された。
第１図及び第２図は本発明の実施例を示す一部省略断面
図、第３図は発明法における光の進路作図例、第４図は
従来法における光の進路作図例、第５図は従来法の一部
省略断面図である。 なお、図示された主要部と符号との対応関係は以下の通
りである。 １・・・コア材、２・・・クラッド材、３・・・窓材、
４・・・ボルト、５・・・袋ナツト、６・・・パツキン
、７・・・保護管。
図、第３図は発明法における光の進路作図例、第４図は
従来法における光の進路作図例、第５図は従来法の一部
省略断面図である。 なお、図示された主要部と符号との対応関係は以下の通
りである。 １・・・コア材、２・・・クラッド材、３・・・窓材、
４・・・ボルト、５・・・袋ナツト、６・・・パツキン
、７・・・保護管。
Claims (2)
- （１）筒状のクラッド材内部にクラッド材より屈折率の
高い液状のコア材を充填し、前記クラッド材の両端開口
部に窓材を配設して該開口部を閉塞してなる溶液型光伝
送ホースにおいて、窓材の外向き部分の外径を大きくし
、窓材の全体又は一部をテーパー構造としたことを特徴
とする光伝送ホース。 - （２）特許請求の範囲１記載のホースにおいて、窓材の
テーパーと同一のテーパーを有するパッキンを内蔵する
袋ナットでクラッド材と窓材とを固定したことを特徴と
する光伝送ホース。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61258154A JPS63113406A (ja) | 1986-10-31 | 1986-10-31 | 光伝送ホ−ス |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61258154A JPS63113406A (ja) | 1986-10-31 | 1986-10-31 | 光伝送ホ−ス |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63113406A true JPS63113406A (ja) | 1988-05-18 |
Family
ID=17316274
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61258154A Pending JPS63113406A (ja) | 1986-10-31 | 1986-10-31 | 光伝送ホ−ス |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63113406A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1996012979A1 (en) * | 1994-10-23 | 1996-05-02 | Yeda Research And Development Company, Ltd. | A guided radiation receiver assembly and a radiation delivery waveguide for use therewith |
| EP0727054A1 (en) * | 1993-10-29 | 1996-08-21 | Harold Frederick Eastgate | Liquid core optical waveguide |
| US6007210A (en) * | 1995-09-12 | 1999-12-28 | Denso Corporation | Discharge lamp device having a light distribution compound lens |
| US6188820B1 (en) | 1994-04-21 | 2001-02-13 | Yeda Research And Development Company Israeli Company Of The Weizmann Institute Of Science | Guided radiation receiver assembly and a radiation delivery waveguide for use therewith |
| EP1441246A1 (en) * | 2003-01-15 | 2004-07-28 | FITEL USA CORPORATION (a Delaware Corporation) | Filled-core optical fiber and method of making the same |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5211044A (en) * | 1975-07-16 | 1977-01-27 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Light transmitting excitor |
| JPS6033514A (ja) * | 1983-08-05 | 1985-02-20 | Nippon Kogaku Kk <Nikon> | 可撓性光伝送管 |
-
1986
- 1986-10-31 JP JP61258154A patent/JPS63113406A/ja active Pending
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| EP0727054A4 (en) * | 1993-10-29 | 1997-02-19 | Harold Frederick Eastgate | LIQUID HEART WAVE GUIDE |
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| US6836606B2 (en) | 2003-01-15 | 2004-12-28 | Fitel U.S.A. Corp. | Filled-core optical fiber and method of making the same |
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