JPS63246703A - 石英ガラス系マルチプル光伝送体 - Google Patents

石英ガラス系マルチプル光伝送体

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JPS63246703A
JPS63246703A JP62080332A JP8033287A JPS63246703A JP S63246703 A JPS63246703 A JP S63246703A JP 62080332 A JP62080332 A JP 62080332A JP 8033287 A JP8033287 A JP 8033287A JP S63246703 A JPS63246703 A JP S63246703A
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JP
Japan
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transmission body
cladding layer
quartz glass
refractive index
light transmission
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JP62080332A
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JPH0476442B2 (ja
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Hiroyuki Hayamizu
速水 弘之
Atsushi Uchiumi
内海 厚
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Mitsubishi Cable Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Cable Industries Ltd
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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】 産呈上坐■朋分立 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光伝送体に関する。
l米■侠歪 純石英ガラスのコアの上にドープド石英ガラスのクラッ
ド層を有する光伝送体母材の多数本の束を線引きして製
造した、従って多数本が互いに融着した構造を有しマル
チプル光伝送体母材は、耐放射線性などに優れている長
所がある。その反面各光伝送体は互いに融着しているた
めに、線引きにより得られたマルチプル光伝送体は機械
的特性において一本の石英ガラスファイバあるいはロン
ドと変わるところがない、したがって可撓性に優れた上
記構造のマルチプル光伝送体を得るには、できるかぎり
その仕上がり外径を小さくすることが必要となる。
ところで純石英ガラスからなるコアを有する光伝送体は
、ドープド石英ガラスコアとドープド石英ガラスクラン
ド層とを有する光伝送体と比較してコアークラッド眉間
の屈折率差を後記する理由から太き(することが不可能
であるため、勢いクラッド層を厚くする必要がありクラ
ッド層の厚みのためにマルチプル光伝送体の小径化には
限界がある。硼素や弗素のようなドーパントを多量に添
加することにより純石英ガラスの屈折率を低減すること
ができるが、得られたドープド石英ガラスの熱膨張係数
及びガラス溶融時における流動性も同時に急上昇し、純
石英ガラスとの熱膨張係数の相違により両材料を互いに
直接接触した状態で使用することができなくなる(ドー
プド石英ガラスにひび割れが/1:しる)し、過流動性
によりクラッド層に偏肉が生じる問題もある。
解°亀を すべき5 点並びに解ン手 上記した理由から各コアが純石英ガラスからなり、しか
もてきる限り小径化および画質の鮮明化の可能なマルチ
プル光伝送体の開発が重要課題となる。
本発明はこの重要課題を解決することを目的として、純
石英ガラスからなるコアの上に、順次、第1クラッド層
、および第2クラッド層を有する石英ガラス系光伝送体
母材の多数本が互いに融着した構造を有し、第1クラッ
ド層は第2クラツド。
層よりも低屈折率を有し且つ石英ガラス系光伝送体母材
中における占積率が5〜25%であることを特徴とする
石英ガラス系マルチプル光伝送体を提供しようとするも
のである。
立里韮墾員着来 第1クラッド層の石英ガラス系光伝送体母材中における
占積率が25%以下となる程のFINであると、たとえ
第1クラγド屡の構成材として多量の屈折率低減用のド
ーパントを配合して得た高膨張係数のドープド石英ガラ
スを用いても上記したひび割れや過流動の問題が生じな
い、しかも多量の屈折率低減用のドーパントを配合して
第1クラッド層の屈折率を低くすることによりコアとの
屈折率差を大きくとることができて、かくして第1クラ
ッド層と第2クラッド層の合計厚さを従来品のクラッド
層より薄くしても鮮明な画像を伝送することのできる光
伝送体が得られる。したがって本発明のマルチプル光伝
送体は、その優れた画質、耐放射線性および可撓性を利
用して、その先端部を上下左右に屈曲させる部材を取り
付けて原子力発電所や高温炉などの内部を観察する手段
として有用である。
叉崖班 以下、図面にもとづき本発明を説明する。第1図および
第3図は、いずれも本発明実施例の断面図であり、第2
図(a、)は第1図の部分拡大断面図、第2図(b)は
第2図(a)における各部の屈折率分布を示す図、第4
図(a)は第3図の部分拡大断面図、第3図(b)は第
3図(a)における各部の屈折率分布を示す図である。
第1図〜第4図において、1はマルチプル光伝送体、2
はマルチプル光伝送体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
設けられた第1クラッド層22、および第2クラッド層
とを有し、第3図の実施例は第2クランド層の上にさら
に第3クラッド層24を有する。実施例1においては隣
接する第2クラッド層同士の融着により、一方実施例3
においては隣接する第3クランド層同士の融着によりそ
れぞれ一体的に融着してマルチプル光伝送体を形成して
いる。3はマルチプル光伝送体1の最外部に設けられた
スキン層である。DCはマルチプル光伝送体lを構成す
る各光ファイバ2のコア21の径、Dfは同光ファイバ
2の径、TI は同第1クラツド層の厚さ、Ttは同第
2クラツド層の厚さ、T、は同第3クラツド層の厚さを
それぞれ示す。
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21の占積率が少なくとも20%
であることが好ましい、コア占積率が20%未満である
と、コア21の光伝送量が乏しくて明るい画像の伝送が
困難であり、逆に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、70%以下、特に25〜60
%とすることが特に好ましい。
コア21は純石英ガラスによって構成されており、純石
英ガラスとしては純度99.99重量%以上、特に純度
99.9999重量%以上の合成品が好ましい。
本発明において、第1クラツドJ!22は、コア21よ
りは勿論のこと、第2クラッド層23よりも低屈折率を
有する1本発明のマルチプル光伝送体lは、通常上記光
ファイバ2と同じ構造および断面占積率比を有する断面
円形の光伝送体母材の多数本、たとえば500〜500
.000本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(第1図お
よび第3図のスキン層3の形成材料)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するこ
とができるが、第1クラノ]′層22は上記の光伝送体
母材中(したがって光フアイバ2中)における断面占積
率が5〜25%であることを必須とする。断面占積率が
5%未満であると、前記した同層の効果が乏しく、25
%より大であると前記したひび割れや過流動の問題のた
めに同層22の屈折率を充分に小さくすることが困難と
なる。したがって第1クラツドF122の断面占積率は
5〜15%とすることが好ましい。
第1クラッド層22の最小屈折率とコア21の屈折率と
の屈折率差Δnは、少なくとも0.010、特に少なく
とも0.014とするのが好ましく、第1クラツドll
122の最小屈折率と第2クラッド層23との最小屈折
率差Δnは、少なくとも0.002、特に少なくとも0
.004とするのが好ましい、また第2クラッドJi2
3の最小屈折率と第3クラッド層24との最小屈折率差
Δnは少なくともo、oos、特に少なくとも0.01
0とするのが好ましい。
第1クラッド層22および第2クラ7ドN23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
ラスにて構成されることが好ましい、特に好ましくはド
ーパントプリカーサとしてBCIs 、BFsあるいは
それらの混合物を用いてドープした純石英ガラスである
第3クラッドN24は、各種のドーパントによりドーピ
ングされた石英ガラスにて構成されてもよいが、純石英
ガラス、特に純度99.99重量%以上の高純度のもの
が好ましい。
クラッドJi22.23を構成するドープド石英ガラス
は、一般に純石英ガラスが軟化する高温度においては低
粘性を呈するため、マルチプル光伝送体製造における線
引き時の高温にそれらの層が異常変形する場合がある。
この場合、純石英ガラスからなる第3クラツド1124
を設けておくと、第1クラッド層および第2クラッド層
は高粘性の第3クラッド層にて囲繞されているので第3
クランド層の変形以上に変形することがない。
本発明においては、第1クラツド1122の厚さTI%
第2クラッド層23の厚さ7!、第3クラッド層24の
厚さT、は、たとえばそれぞれ0、0S〜1.5μm、
0.2〜2.5μ園、および0.01〜1.0μl、特
に0.1〜1. 0μ膳、0.5〜2.0μm、および
0.08〜0.5μl程度が好ましい。
本発明のマルチプル光伝送体は、たとえば、第2クラッ
ド層23用ドープド石英ガラスと、さらにその上に第1
クラッド層22用ドープド石英ガラスを内付けした第3
クラッド層用パイプとコア21の構成用ロンドとを用い
てロンド・イン・チューブ法により光伝送体母材を得、
ついで該母材の多数本をスキンパイプ中に整列充填しス
キンパイプごと線引きすることにより製造することがで
きる。
下表に各種実施例1〜9、比較例1〜3のマルチプル光
伝送体の構造、性能を示す。
伝送画質については、つぎに述べる方法により評価した
各実施例および比較例のマルチプル光伝送体から長さ5
mのサンプルを採取し、各両端にそれぞれレンズを取り
つけてイメージスコープ(対物レンズ視野角:60度、
接眼レンズ倍率:40倍)を作成し、対物レンズから5
m離れた位置にある30Wの螢光灯を直視した。一般に
マルチプル光伝送体中の各クラッド層の光閉じ込め効果
が乏しい程、螢光灯の発光部周辺に強い着色が存在する
ように観察される。そこで、螢光灯の発光部周辺の着色
度に応じて下記の通りに等綴付けした。
優:着色が観察されない。
良:極薄くはあるが、赤色または緑色の着色が観察され
る。
可:かなり強い着色が観察される。
【図面の簡単な説明】
第1図および第3図は、いずれも本発明の実施例の断面
図であり、第2図(a)は第1図の部分拡大断面図、第
2図(b)は第2図(a)における各部の屈折率分布を
示す図、第4図(a)は第3図の部分拡大断面図、第3
図(b)は第3図(a)における各部の屈折率分布を示
す図である。 1 :マルチプル光伝送体、 2 :マルチプル光伝送体1を構成する光ファイバ、2
1:コア 22:第1クラッド層 23:第2クラッド層 24:第3クラッド層 3 ニスキン層

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、純石英ガラスからなるコアの上に、順次、第1クラ
    ッド層、および第2クラッド層を有する石英ガラス系光
    伝送体母材の多数本が互いに融着した構造を有し、第1
    クラッド層は第2クラッド層よりも低屈折率を有し且つ
    石英ガラス系光伝送体母材中における占積率が5〜25
    %であることを特徴とする石英ガラス系マルチプル光伝
    送体。 2、コアの断面占積率が少なくとも20%である特許請
    求の範囲第1項に記載のマルチプル光伝送体。 3、第1クラッド層および第2クラッド層が弗素および
    /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
    ずれかに記載のマルチプル光伝送体。 4、第2クラッド層の上に第2クラッド層より高屈折率
    の第3クラッド層を有する特許請求の範囲第1項に記載
    のマルチプル光伝送体。 5、第3クラッド層が純石英ガラスからなるものである
    特許請求の範囲第4項に記載のマルチプル光伝送体。
JP62080332A 1987-04-01 1987-04-01 石英ガラス系マルチプル光伝送体 Granted JPS63246703A (ja)

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JPH0476442B2 JPH0476442B2 (ja) 1992-12-03

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Cited By (4)

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