JPS63313103A - イメ−ジフアイバ - Google Patents
イメ−ジフアイバInfo
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- JPS63313103A JPS63313103A JP62149591A JP14959187A JPS63313103A JP S63313103 A JPS63313103 A JP S63313103A JP 62149591 A JP62149591 A JP 62149591A JP 14959187 A JP14959187 A JP 14959187A JP S63313103 A JPS63313103 A JP S63313103A
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Classifications
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- C03B37/00—Manufacture or treatment of flakes, fibres, or filaments from softened glass, minerals, or slags
- C03B37/01—Manufacture of glass fibres or filaments
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- C03B37/01214—Manufacture 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
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- C03B2203/40—Multifibres or fibre bundles, e.g. for making image fibres
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- 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
- G02B6/02042—Multicore optical fibres
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- Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (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。
め要約のデータは記録されません。
Description
(産業上の利用分野〕
この発明は、内視鏡などに用いられる石英系イメージフ
ァイバに関する。 〔従来技術とその問題熱〕 近時、イメージファイバに対し−(細径化、多画素化の
要求がある。このような要求に対応するためには、コア
とクラッドとの比屈折率差を例えば4%と出来るだけ大
きくして開口数(N、A、)を高め、シ/径を3μm程
度に細くし、さらにコアとコアとの間のクラッドの最小
厚さくコア間隔の最小Ki)を1.5μm以上として隣
接コアへの漏話を防止する方策が取られている。 このようなイメージファイバをIJ31aするには、ま
ずコア部に6002を人聞にドープして屈折率を高めた
シリカを用い、クラッド部にはフッ索を人聞にドープし
て屈折率を低めたシリカを用いたプリフォームを製造ツ
る。ついC1このプリフォームを溶融紡糸しで径150
〜200μmの素ファイバとし、Cの素ファイバを定尺
に切断し、ジレケットとなるシリカチューブ内に多数本
整列、収容し、再び溶融紡糸し、各素ファイバのクラッ
ドを溶融一体化しT:+4的のンルヂコア形のイメージ
ファイバとする。 しかしながら、この製造方法では、プリフォームの製造
が困難でかつ生産性が低い問題点があった。すなわら、
上記プリフォームのコア部はVAD法によっ
ァイバに関する。 〔従来技術とその問題熱〕 近時、イメージファイバに対し−(細径化、多画素化の
要求がある。このような要求に対応するためには、コア
とクラッドとの比屈折率差を例えば4%と出来るだけ大
きくして開口数(N、A、)を高め、シ/径を3μm程
度に細くし、さらにコアとコアとの間のクラッドの最小
厚さくコア間隔の最小Ki)を1.5μm以上として隣
接コアへの漏話を防止する方策が取られている。 このようなイメージファイバをIJ31aするには、ま
ずコア部に6002を人聞にドープして屈折率を高めた
シリカを用い、クラッド部にはフッ索を人聞にドープし
て屈折率を低めたシリカを用いたプリフォームを製造ツ
る。ついC1このプリフォームを溶融紡糸しで径150
〜200μmの素ファイバとし、Cの素ファイバを定尺
に切断し、ジレケットとなるシリカチューブ内に多数本
整列、収容し、再び溶融紡糸し、各素ファイバのクラッ
ドを溶融一体化しT:+4的のンルヂコア形のイメージ
ファイバとする。 しかしながら、この製造方法では、プリフォームの製造
が困難でかつ生産性が低い問題点があった。すなわら、
上記プリフォームのコア部はVAD法によっ
【作製され
るが、GeO2のドープ量が非常に多いことから、ガラ
ススートの生成速度が遅く、また生成したがラススート
が割れやすい問題がある。−・方、クラッド部tよプラ
ズマ外付法により作製されるが、フッ素のドープ量を大
きくしCいるため、I′Ij】様に生成速1哀が遅く、
かつ上述のように隣接−」アへの漏話を防止するために
クラッドνさを大きクシ又いることから、肉厚のクラッ
ド部を形成する必要があり、クラッド部の生成に長時間
を要σる問題がある。 さらに、索ファイバをジ1?ゲットとなるシリカチュー
ブに収容して紡糸する際にも問題があった。 すなわち、素ファイバのコアJ3よびクラッドがともに
多量のドーパントを含有し【いるため、溶融時の溶融粘
度が低く、ジャケットとなるシリカチューブの溶融粘度
と大きな差が生じ、ごれによつ(気泡が発生し、この気
泡がイメージファイバにそのまま残り、製造歩留が低い
欠点しあった。 〔問題点を解決する/Cめの手段〕 この発明では、=17をなすガラスにこれの溶融粘度を
高めるドーパントを添加し、このガラスがシリカの溶融
粘度の80〜120%の溶融粘度を持つようにしたこと
を解決手段とした。 図面は、この発明のイメージファイバの一例を示すもの
で、図中符号1はクラッドである。このクラッド1は純
粋なシリカからなってJjす、このクラッド1内には多
数のコア2・・・が分散されている。コア2は、このイ
メージファイバの画素を構成するもので、その径は約2
〜3μmとなっている。ま°た、クラッド1の周囲にt
よ純粋なシリカからなるジャケット3が設けられ1おり
、このジャケット3の外周には、変性シリコーン樹脂、
紫外線硬化樹脂などからなる保護被膜4が設けられ又い
る。 =172は、−TiO2、N203 、 IrO2など
の少なくとも溶融粘度を高める第1のドーパントとGe
O2、l’20sなどの屈折率を高め、溶融粘度を低下
させる第2のドーパントとを添加したシリカガラスから
形成されて43す、このシリカガラスが溶融紡糸時にお
いて純粋なシリカの溶融粘度の80〜120%の溶融粘
度を持つような組成となっている。このような条件を満
すには、第1のドーパントとし’CTL O2を、第2
のドーパントと1ノでGOOzを用いた場合には、Tt
Oz : Ge0z : 5iOz =6:20ニア4
(463比)とすることにより、シリカの溶融粘度の8
0%の溶融粘度を持ち、−TiOz :GOOz :5
iOz =10:20ニア0 (+a吊比)とすること
により、シリカの溶融粘度の100%の溶融粘α、づな
わちシリカと等しい溶融粘度を持つようになる。また、
コア2をな寸ガラスの溶融粘度をむやみに上げる必要は
なく、要はシリカの溶融粘度に近似していればよく、シ
リカの溶融粘度の120%(1,2(!’t) IX下
に止めておくことが好ましい。また、溶融粘度を高める
第1のドーパントとして、−TiO2、Hz 03 、
Zr0yを用いた場合には、これらのドーパントは同時
に屈折率をも高めるため、第2のドーパントを必ずしも
添加する必要tよない。そして、5LOzに第1のドー
パントとしてT’c Opを添加したガラスではTL
O2の含有給をiowt%以下とすることにより溶融粘
度をシリカのイれの120%以下とすることができる。 よって、Cのようなコア2では、第1のドーパントとし
r−TiO2,N203 、 ZrO2を用いれば、第
1のドーパントも第2のドーパントもともに屈折率を高
める機能をはたし、屈折率が純粋なシリカに比べて穫め
て高くなっており、上記組成゛ぐ4.Lその比屈折率差
は5%程度となる。一方、上記クラッド1は上述のよう
に純粋なシリカからなっており、コア/クラッドの比屈
折率差は5%程度となって6間口数となっている。この
ため、コア2径を上述のように2μm程度まで細り(°
きる。 このようなイメージファイバのI Bは、次のようにし
て行われる。まず、プリフォームの一17部を内材法、
外付法、VAL)法等の方法により作成し、この:17
部にクラッド部となる純粋なシリカチューブをジャクツ
ティングしてクラッド部を形成し、プリフォームを作る
。ついで、このプリフォームから素ファイバを紡糸し、
この素ファイバを切断したの15、ジ1?ケット3とな
るシリカチュー1内に整列、収容し、溶融紡糸して1」
的のイメージファイバとする。 このN 込の際、プリフォームのコア部をなすガラスの
溶融時の粘性がシリノjのそれの80%以−ヒとシリカ
の粘性に近いため、シリカからなるクラッド部のジ12
ケッ戸イングの際に、コア部のみが粘性低下し°(軟ら
かくなることがなく、発泡現象が生じることが72い。 また素)/イバをジャケット3となるシリカチューブ内
に収容してイメージファイバに紡糸する際も同様に索フ
ァイバの粘性がシリカのそれに近いために発泡すること
がない。 また、ブリノt−ムのクラッド部の形成がシリカチュー
ブのジャクツティングで行うことができ、厚内のクラッ
ド部の形成が簡単に行える。これにより、このイメージ
ファイバの製造にあつ°Cは生産性が高く、製品歩留が
^くなる。 なお、粘性を高める第1のドーパントとしく、Tt O
yを使用した場合には、TL ”による大さな伝送損失
が生じるが、通常のイメージファイバの使用長さが2〜
3mであるので、実用上問題は全くない。 〔実施例〕 内径20順、外径25間のクラッド部となるシリカチュ
ーブの内面にMCVD法により、コア部を形成した。コ
ア部形成のためのガラス原11ガスの種類およびその流
犠はF記の通りである。 SL (J a 100cc/分子L CR4
5Occ/分 GOC2420cc/分 Q 21500CC/分 外部加熱バーナのトラバース速度を50++m/分とし
、トラバース回数70回後、強熱してシリカッ゛−ユー
ブをコツプラス(中実化)し、コア部径11閤、外径1
8履の透明プリフォームを得た。 このプリフォームを2100℃で溶融紡糸し、径150
μmの素ファイバを得た。この素ファイバの比屈折率は
5%であった。 ついで、この桑ファイバを長さ200履に切断し、これ
をジマνケツトとなる外径30am、内径27IIIm
のシリカチューブ内に整列しC収容し、これを2100
℃で紡糸して外径0.5mのイメージファイバを得た。 このイメージファイバ中の気泡の個数を顕微鏡で?IA
察したところ、長さ 100m当り1〜2個゛Cあった
。また、コアの2100℃での溶融粘度は純粋シリカの
110%であった。また、画素径は2.5μmであった
。 これに対し、従来の:」アをGOO2ドープシリカ(比
屈折率7+2.5%)、クラッドをF;ドープシリカ(
比屈折率差−1,!+%)から形成したイメージファイ
バでは、長さ100m当りの気泡数が10個検出された
。また、コアとクラッドとの比屈折率差が4.0%であ
るの−C1画素径は3.0μmとなった。 (発明の効果〕 以上説明したように、この発明のイメージファイバは、
マルチコア形イメージ゛ノアイバにおいてそのコアを/
、【すガラスにそれの溶融粘度をrlめるドーパントを
添加し、このガラスがシリカ溶融粘度の80〜120%
の溶融粘度を持つようにしたものであるので、このイメ
ージファイバを製造するに際して、コアとなるガラスの
溶融粘度がシリカのそれに近いことから、クラッドなる
ガラスに純粋シリカを用いた場合、コアとなるガラスと
クラッドとなるガラスの粘性の差がなく、溶融紡糸の際
に気泡が発生づることがない。口のため、GcQ2など
の屈折率を高めるドーパントをコアとなるガラスに大通
に含有さl!工しこれによる粘性低1;がなく、よつ1
気泡の発生もなくなり、11゛冒111[コ数(N、A
、)のイメージファイバを生産性よく製造できる。また
、高量口数化がiJ能であることから、画素径を小ざく
ぐさ多画素化が+Tl能Cあり、これによってイメージ
ファイバのit¥化がI+1能である。
るが、GeO2のドープ量が非常に多いことから、ガラ
ススートの生成速度が遅く、また生成したがラススート
が割れやすい問題がある。−・方、クラッド部tよプラ
ズマ外付法により作製されるが、フッ素のドープ量を大
きくしCいるため、I′Ij】様に生成速1哀が遅く、
かつ上述のように隣接−」アへの漏話を防止するために
クラッドνさを大きクシ又いることから、肉厚のクラッ
ド部を形成する必要があり、クラッド部の生成に長時間
を要σる問題がある。 さらに、索ファイバをジ1?ゲットとなるシリカチュー
ブに収容して紡糸する際にも問題があった。 すなわち、素ファイバのコアJ3よびクラッドがともに
多量のドーパントを含有し【いるため、溶融時の溶融粘
度が低く、ジャケットとなるシリカチューブの溶融粘度
と大きな差が生じ、ごれによつ(気泡が発生し、この気
泡がイメージファイバにそのまま残り、製造歩留が低い
欠点しあった。 〔問題点を解決する/Cめの手段〕 この発明では、=17をなすガラスにこれの溶融粘度を
高めるドーパントを添加し、このガラスがシリカの溶融
粘度の80〜120%の溶融粘度を持つようにしたこと
を解決手段とした。 図面は、この発明のイメージファイバの一例を示すもの
で、図中符号1はクラッドである。このクラッド1は純
粋なシリカからなってJjす、このクラッド1内には多
数のコア2・・・が分散されている。コア2は、このイ
メージファイバの画素を構成するもので、その径は約2
〜3μmとなっている。ま°た、クラッド1の周囲にt
よ純粋なシリカからなるジャケット3が設けられ1おり
、このジャケット3の外周には、変性シリコーン樹脂、
紫外線硬化樹脂などからなる保護被膜4が設けられ又い
る。 =172は、−TiO2、N203 、 IrO2など
の少なくとも溶融粘度を高める第1のドーパントとGe
O2、l’20sなどの屈折率を高め、溶融粘度を低下
させる第2のドーパントとを添加したシリカガラスから
形成されて43す、このシリカガラスが溶融紡糸時にお
いて純粋なシリカの溶融粘度の80〜120%の溶融粘
度を持つような組成となっている。このような条件を満
すには、第1のドーパントとし’CTL O2を、第2
のドーパントと1ノでGOOzを用いた場合には、Tt
Oz : Ge0z : 5iOz =6:20ニア4
(463比)とすることにより、シリカの溶融粘度の8
0%の溶融粘度を持ち、−TiOz :GOOz :5
iOz =10:20ニア0 (+a吊比)とすること
により、シリカの溶融粘度の100%の溶融粘α、づな
わちシリカと等しい溶融粘度を持つようになる。また、
コア2をな寸ガラスの溶融粘度をむやみに上げる必要は
なく、要はシリカの溶融粘度に近似していればよく、シ
リカの溶融粘度の120%(1,2(!’t) IX下
に止めておくことが好ましい。また、溶融粘度を高める
第1のドーパントとして、−TiO2、Hz 03 、
Zr0yを用いた場合には、これらのドーパントは同時
に屈折率をも高めるため、第2のドーパントを必ずしも
添加する必要tよない。そして、5LOzに第1のドー
パントとしてT’c Opを添加したガラスではTL
O2の含有給をiowt%以下とすることにより溶融粘
度をシリカのイれの120%以下とすることができる。 よって、Cのようなコア2では、第1のドーパントとし
r−TiO2,N203 、 ZrO2を用いれば、第
1のドーパントも第2のドーパントもともに屈折率を高
める機能をはたし、屈折率が純粋なシリカに比べて穫め
て高くなっており、上記組成゛ぐ4.Lその比屈折率差
は5%程度となる。一方、上記クラッド1は上述のよう
に純粋なシリカからなっており、コア/クラッドの比屈
折率差は5%程度となって6間口数となっている。この
ため、コア2径を上述のように2μm程度まで細り(°
きる。 このようなイメージファイバのI Bは、次のようにし
て行われる。まず、プリフォームの一17部を内材法、
外付法、VAL)法等の方法により作成し、この:17
部にクラッド部となる純粋なシリカチューブをジャクツ
ティングしてクラッド部を形成し、プリフォームを作る
。ついで、このプリフォームから素ファイバを紡糸し、
この素ファイバを切断したの15、ジ1?ケット3とな
るシリカチュー1内に整列、収容し、溶融紡糸して1」
的のイメージファイバとする。 このN 込の際、プリフォームのコア部をなすガラスの
溶融時の粘性がシリノjのそれの80%以−ヒとシリカ
の粘性に近いため、シリカからなるクラッド部のジ12
ケッ戸イングの際に、コア部のみが粘性低下し°(軟ら
かくなることがなく、発泡現象が生じることが72い。 また素)/イバをジャケット3となるシリカチューブ内
に収容してイメージファイバに紡糸する際も同様に索フ
ァイバの粘性がシリカのそれに近いために発泡すること
がない。 また、ブリノt−ムのクラッド部の形成がシリカチュー
ブのジャクツティングで行うことができ、厚内のクラッ
ド部の形成が簡単に行える。これにより、このイメージ
ファイバの製造にあつ°Cは生産性が高く、製品歩留が
^くなる。 なお、粘性を高める第1のドーパントとしく、Tt O
yを使用した場合には、TL ”による大さな伝送損失
が生じるが、通常のイメージファイバの使用長さが2〜
3mであるので、実用上問題は全くない。 〔実施例〕 内径20順、外径25間のクラッド部となるシリカチュ
ーブの内面にMCVD法により、コア部を形成した。コ
ア部形成のためのガラス原11ガスの種類およびその流
犠はF記の通りである。 SL (J a 100cc/分子L CR4
5Occ/分 GOC2420cc/分 Q 21500CC/分 外部加熱バーナのトラバース速度を50++m/分とし
、トラバース回数70回後、強熱してシリカッ゛−ユー
ブをコツプラス(中実化)し、コア部径11閤、外径1
8履の透明プリフォームを得た。 このプリフォームを2100℃で溶融紡糸し、径150
μmの素ファイバを得た。この素ファイバの比屈折率は
5%であった。 ついで、この桑ファイバを長さ200履に切断し、これ
をジマνケツトとなる外径30am、内径27IIIm
のシリカチューブ内に整列しC収容し、これを2100
℃で紡糸して外径0.5mのイメージファイバを得た。 このイメージファイバ中の気泡の個数を顕微鏡で?IA
察したところ、長さ 100m当り1〜2個゛Cあった
。また、コアの2100℃での溶融粘度は純粋シリカの
110%であった。また、画素径は2.5μmであった
。 これに対し、従来の:」アをGOO2ドープシリカ(比
屈折率7+2.5%)、クラッドをF;ドープシリカ(
比屈折率差−1,!+%)から形成したイメージファイ
バでは、長さ100m当りの気泡数が10個検出された
。また、コアとクラッドとの比屈折率差が4.0%であ
るの−C1画素径は3.0μmとなった。 (発明の効果〕 以上説明したように、この発明のイメージファイバは、
マルチコア形イメージ゛ノアイバにおいてそのコアを/
、【すガラスにそれの溶融粘度をrlめるドーパントを
添加し、このガラスがシリカ溶融粘度の80〜120%
の溶融粘度を持つようにしたものであるので、このイメ
ージファイバを製造するに際して、コアとなるガラスの
溶融粘度がシリカのそれに近いことから、クラッドなる
ガラスに純粋シリカを用いた場合、コアとなるガラスと
クラッドとなるガラスの粘性の差がなく、溶融紡糸の際
に気泡が発生づることがない。口のため、GcQ2など
の屈折率を高めるドーパントをコアとなるガラスに大通
に含有さl!工しこれによる粘性低1;がなく、よつ1
気泡の発生もなくなり、11゛冒111[コ数(N、A
、)のイメージファイバを生産性よく製造できる。また
、高量口数化がiJ能であることから、画素径を小ざく
ぐさ多画素化が+Tl能Cあり、これによってイメージ
ファイバのit¥化がI+1能である。
図面は、この発明のイメージファイバの一例を示ず概1
18rJfT面図である。 1・・・・・・クラッド、 2・・・・・・コア、。
18rJfT面図である。 1・・・・・・クラッド、 2・・・・・・コア、。
Claims (3)
- (1)多数のコアが集合されてなるマルチコア形イメー
ジファイバにおいて、 コアをなすガラスにはそれの溶融粘度を高めるドーパン
トが添加され、このガラスがシリカの溶融粘度の80%
〜120%の溶融粘度を持つことを特徴とするイメージ
ファイバ。 - (2)溶融粘度を高めるドーパントが、TiO_2、A
l_2O_3、ZrO_2のいずれか1種以上であるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第1項記載のイメージフ
ァイバ。 - (3)コアをなすガラスがSiO_2−TiO_2であ
り、TiO_2の含有量が10重量%以下であることを
特徴とする特許請求の範囲第1項記載のイメージファイ
バ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62149591A JPS63313103A (ja) | 1987-06-16 | 1987-06-16 | イメ−ジフアイバ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62149591A JPS63313103A (ja) | 1987-06-16 | 1987-06-16 | イメ−ジフアイバ |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS63313103A true JPS63313103A (ja) | 1988-12-21 |
Family
ID=15478548
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP62149591A Pending JPS63313103A (ja) | 1987-06-16 | 1987-06-16 | イメ−ジフアイバ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS63313103A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1995024751A3 (en) * | 1994-03-10 | 1995-12-21 | Univ Iowa State Res Found Inc | Ule laser fibers and method of manufacture |
US5868734A (en) * | 1995-11-29 | 1999-02-09 | Iowa State University Research Foundation, Inc. | Methods of using silica-titania clad fibers |
US11385401B2 (en) | 2019-12-04 | 2022-07-12 | Alcon Inc. | Multi-core optical fiber with reduced bubble formation |
-
1987
- 1987-06-16 JP JP62149591A patent/JPS63313103A/ja active Pending
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5755850A (en) * | 1992-09-24 | 1998-05-26 | Iowa State University Research Foundation | Method of making a surgical laser fiber from a monolithic silica titania glass rod |
US5829445A (en) * | 1992-09-24 | 1998-11-03 | Iowa State University Research Foundation, Inc. | Methods for laser treatment of tissue |
WO1995024751A3 (en) * | 1994-03-10 | 1995-12-21 | Univ Iowa State Res Found Inc | Ule laser fibers and method of manufacture |
US5868734A (en) * | 1995-11-29 | 1999-02-09 | Iowa State University Research Foundation, Inc. | Methods of using silica-titania clad fibers |
US11385401B2 (en) | 2019-12-04 | 2022-07-12 | Alcon Inc. | Multi-core optical fiber with reduced bubble formation |
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