JP3792275B2 - 耐放射線性テープ型のマルチコアファイバの製造方法 - Google Patents
耐放射線性テープ型のマルチコアファイバの製造方法 Download PDFInfo
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ラインセンサ、ライトガイド等に用いられるテープ型マルチコアファイバの製造方法に関するもので、耐放射線性に優れたものを提供する。
【０００２】
【従来の技術】
光ファイバのコアを一列に整列させた光ファイバアレイを製造する場合、できるだけ細径に線引きした光ファイバ素線を円筒ドラム上に整列巻きさせた後、光ファイバ同士を接着剤で固め、円筒ドラムの軸方向に切断し円筒ドラムから取り出してテープ型マルチコアファイバとしていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記の方法では、光ファイバ素線の外径の細径化を図るとしても断線しないようにするためには１０μｍ程度までが限界であり、そのコア本数にも自ずから限界があった。また、光ファイバ素線を巻きつける円筒ドラムの大きさにも自ずから限界があるため、製造可能な条長も３ｍ程度とされていた。そして、この種のファイバを放射線雰囲気で使用する場合には耐放射線性のガラス材料を選択する必要があった。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
この発明は、上述の課題を解決するために、多心でかつコア径が小さく、かつ条長も長い耐放射線性のテープ型マルチコアファイバを簡単に製造する方法を提供することを目的とする。その特徴とする請求項１記載の発明は、所定間隔をおいて列状に多数の溝が形成された石英ガラス板を用意し、この多数の溝にそれぞれ純粋石英からなるコア／フッ素ドープされた石英クラッドからなるファイバを嵌挿させ、その上に石英ガラス板で覆って一体化して母材となし、この母材の一端から加熱溶融して線引きすることにある。また、その特徴とする請求項２記載の発明は、所定間隔をおいて列状に多数の溝が形成されたフッ素ドープされた石英ガラス板を用意し、この多数の溝にそれぞれ純粋石英よりなるコアのみからなるファイバを嵌挿させ、その上をフッ素ドープされた石英ガラス板で覆って一体化して母材となし、この母材の一端から加熱溶融して線引きすることにある。さらにまた、その特徴とする請求項３記載の発明は、母材の一端に石英ガラス板を取付けて密封するとともに、母材の他端に石英ガラス管を取付けて、この石英ガラス管側から内在する空気を吸引除去しつつ石英ガラス板の先端を加熱溶融して線引きすることにある。なお、線引きに際して、母材の他端から空気を吸引除去するのは、内部に空気が残存すると特性が低下するのでこれを阻止するためである。
【０００５】
この発明は、予め得られるテープ型マルチコアファイバと相似形の母材を用意し、これを線引きしてファイバ化する方法であるので、長尺のものが得られ、必要に応じてこれを適宜長さに切断しても良いので任意の長さのものとすることができる。また、母材の元になるものとして、所定間隔毎にファイバの径に合せた大きさの溝が列状に多数形成されたガラス板を用意し、これら所定間隔毎の溝にファイバを嵌挿して母材とするので、用意すべきガラス板およびファイバの大きさは比較的に任意にできるため、取扱いが簡単でかつファイバの断線の恐れが軽減できる。そして、ファイバ材料として石英系ガラスを用い、クラッド材をフッ素をドープした石英ガラスとすることでコアとクラッドとの屈折率差を持たせることにより放射線雰囲気下での使用に好適なものとすることができる。
【０００６】
【発明の実施の形態】
図１は、この発明の方法によって得られる耐放射線性テープ型マルチコアファイバの一例の断面図。図２〜４はこの発明の方法の説明図である。図１において、１は所定間隔をおいて一列に並んだ純粋石英よりなるコア、２は各コアを覆うフッ素ドープされた石英クラッド、３は全体を覆う石英ジャケットである。なお、実際にはこのマルチコアファイバ上には保護のために紫外線硬化型樹脂等がコーティングされる。
【０００７】
図２において、５０はマルチコアファイバ母材の元になる溝付石英ガラス板で、所定間隔毎にその長さ方向に延びる断面正方形の溝５２を備えている。この溝の形状は線引き時に泡が発生しにくいという理由から正方形が好ましく、その寸法は、光ファイバの寸法に関連するが、深さ、幅ともに５０〜２０００μｍ、特に１００〜２００μｍ程度が好適である。また溝付石英ガラス板５０の寸法は、、厚さ５ｍｍ，幅１００ｍｍ，長さ５００ｍｍ程度が好適である。そして図３に示すように多数の溝５２内に、その外径が溝の寸法の９０〜９９％程度の光ファイバ１４が挿入される。
【０００８】
次に、図４に示すように石英ガラス板５４で全体を覆って光ファイバ１４をサンドイッチ状に挟んだものとする。その後２枚合わせた石英ガラス板５０、５４の合わせ目の側面をバーナ等によって溶着し、母材２０とする。この母材２０を一端から溶融線引きして耐放射線性テープ型のマルチコアファイバとすることも可能であるが、図５に示す工程を経て線引きした方が好ましい。すなわち、図５において母材の一端には石英ガラス板３０が溶着され、他端には石英ガラス管４０が溶着されている。石英ガラス板３０は、母材２０の一端を密封するとともに、線引きに際してダミーの役割を果たすもので、母材２０の全長を極力製品として使用できるようにするためのものである。石英ガラス管４０は、その母材２０側の断面が母材２０と合致するように偏平になされていて、それから次第に拡径され先端が円形にされたロート状部４２と、このロート状部４２から延びる管状部４４とからなっている。そして管状部４４側は図示してない真空ポンプに接続される。
【０００９】
この状態で、石英ガラス管の管状部４４側から真空ポンプにより空気を吸引しながら石英ガラス板３０側の先端部を加熱溶融して線引きして所望の耐放射線性テープ型のマルチコアファイバとする。このように一端から吸引しつつ線引きすることで気泡が内部に残存するのを阻止できる。上記実施例１では、石英ガラス板と純粋石英よりなるコア／フッ素ドープされた石英クラッドからなるファイバの組合わせについて説明したが、石英ガラス板の代わりにクラッドを兼ねたフッ素ドープ石英ガラス板とし、溝内に嵌挿するファイバとして純粋石英よりなるコアのみからなるファイバを組み合わせてもよい。
【００１０】
実施例１
溝付の石英ガラス板として、外形が厚さ２．５ｍｍ，幅５２ｍｍ，長さ５００ｍｍ，溝の寸法が２００μｍ×２００μｍ，溝のピッチが３００μｍ，その数が１７０個のものを用意した。一方、光ファイバとして、外形が１９５μｍ，コア／クラッド径比が１：１．３，その組成はコアが純粋な石英で、クラッドがフッ素ドープされた石英（純粋石英との比屈折率差Δ＝−１．０％）のものを用意した。そして、前記各溝に光ファイバを挿入し、その上に同サイズの溝のない石英ガラス板を被せて全体を溶着して一体化し母材とした。この母材を一端から線引きして幅１４００μｍ，厚さ１４０μｍ，コアピッチ８±０．１μｍの耐放射線性テープ型のマルチコアファイバとし、その上に紫外線硬化型樹脂を０．１５ｍｍの厚さにコーティングした。得られたものの条長は５００ｍであり、その引張強度も１００ｋｇ／ｍｍ2と十分であった。
【００１１】
実施例２
溝付の石英系ガラス板および蓋となる石英系ガラス板として、フッ素ドープされた石英ガラス板（石英との比屈折率差Δ＝−０７％）を用い．ファイバとして純粋石英よりなるコアのみからなるファイバを用いた以外は、実施例１と同一サイズのものを用い、これを実施例１と同一方法により母材として線引きした。得られた耐放射線性テープ型マルチコアファイバは、幅２６００μｍ，厚さ２６０μｍ，コアピッチ１５±０．１μｍで、その条長は１５０ｍであり、その引張強度も１００ｋｇ／ｍｍ2と十分なものであった。
【００１２】
【発明の効果】
この発明の方法は、以上のように所定間隔毎に所定の大きさの溝が列状に形成された石英ガラス板もしくはフッ素ドープされた石英ガラス板を用意し、これら溝の各々に純粋石英よりなるコア／フッ素ドープされた石英クラッドからなるファイバもしくは純粋石英よりなるコアのみからなるファイバを嵌挿して、その上を石英ガラス板もしくはフッ素ドープされた石英ガラス板で覆って一体化して母材とし、こうして得られた母材を線引きしてマルチコアファイバとする方法であるので、耐放射線性に優れるとともに用意すべきガラス板およびファイバの大きさを比較的に任意にできるため、ファイバの断線のおそれが少なく、また条長の長いものを容易に得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の方法によって得られた耐放射線性テープ型マルチコアファイバの一例の斜視図。
【図２】 この発明に用いられる溝付石英ガラス板の斜視図。
【図３】 図２の溝付石英ガラス板の溝内にファイバを嵌挿した状態を示す斜視図。
【図４】 図３のファイバを嵌挿した溝付石英ガラス板の溝内にファイバを嵌挿し、さらに蓋となる石英ガラス板を被せた状態を示す斜視図。
【図５】 母材の一端にガラス板を、他端にガラス管を取付ける状態を示す説明図。
【符号の説明】
１ 純粋石英よりなるコア
２ フッ素ドープされた石英クラッド
３ 石英ジャケット
１４ 光ファイバ
２０ 母材
３０ 石英ガラス板
４０ 石英ガラス管
４２ ロート状部
４４ 管状部
５０ 溝付石英ガラス板
５２ 溝
５４ 石英ガラス蓋
【発明の属する技術分野】
この発明は、ラインセンサ、ライトガイド等に用いられるテープ型マルチコアファイバの製造方法に関するもので、耐放射線性に優れたものを提供する。
【０００２】
【従来の技術】
光ファイバのコアを一列に整列させた光ファイバアレイを製造する場合、できるだけ細径に線引きした光ファイバ素線を円筒ドラム上に整列巻きさせた後、光ファイバ同士を接着剤で固め、円筒ドラムの軸方向に切断し円筒ドラムから取り出してテープ型マルチコアファイバとしていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記の方法では、光ファイバ素線の外径の細径化を図るとしても断線しないようにするためには１０μｍ程度までが限界であり、そのコア本数にも自ずから限界があった。また、光ファイバ素線を巻きつける円筒ドラムの大きさにも自ずから限界があるため、製造可能な条長も３ｍ程度とされていた。そして、この種のファイバを放射線雰囲気で使用する場合には耐放射線性のガラス材料を選択する必要があった。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
この発明は、上述の課題を解決するために、多心でかつコア径が小さく、かつ条長も長い耐放射線性のテープ型マルチコアファイバを簡単に製造する方法を提供することを目的とする。その特徴とする請求項１記載の発明は、所定間隔をおいて列状に多数の溝が形成された石英ガラス板を用意し、この多数の溝にそれぞれ純粋石英からなるコア／フッ素ドープされた石英クラッドからなるファイバを嵌挿させ、その上に石英ガラス板で覆って一体化して母材となし、この母材の一端から加熱溶融して線引きすることにある。また、その特徴とする請求項２記載の発明は、所定間隔をおいて列状に多数の溝が形成されたフッ素ドープされた石英ガラス板を用意し、この多数の溝にそれぞれ純粋石英よりなるコアのみからなるファイバを嵌挿させ、その上をフッ素ドープされた石英ガラス板で覆って一体化して母材となし、この母材の一端から加熱溶融して線引きすることにある。さらにまた、その特徴とする請求項３記載の発明は、母材の一端に石英ガラス板を取付けて密封するとともに、母材の他端に石英ガラス管を取付けて、この石英ガラス管側から内在する空気を吸引除去しつつ石英ガラス板の先端を加熱溶融して線引きすることにある。なお、線引きに際して、母材の他端から空気を吸引除去するのは、内部に空気が残存すると特性が低下するのでこれを阻止するためである。
【０００５】
この発明は、予め得られるテープ型マルチコアファイバと相似形の母材を用意し、これを線引きしてファイバ化する方法であるので、長尺のものが得られ、必要に応じてこれを適宜長さに切断しても良いので任意の長さのものとすることができる。また、母材の元になるものとして、所定間隔毎にファイバの径に合せた大きさの溝が列状に多数形成されたガラス板を用意し、これら所定間隔毎の溝にファイバを嵌挿して母材とするので、用意すべきガラス板およびファイバの大きさは比較的に任意にできるため、取扱いが簡単でかつファイバの断線の恐れが軽減できる。そして、ファイバ材料として石英系ガラスを用い、クラッド材をフッ素をドープした石英ガラスとすることでコアとクラッドとの屈折率差を持たせることにより放射線雰囲気下での使用に好適なものとすることができる。
【０００６】
【発明の実施の形態】
図１は、この発明の方法によって得られる耐放射線性テープ型マルチコアファイバの一例の断面図。図２〜４はこの発明の方法の説明図である。図１において、１は所定間隔をおいて一列に並んだ純粋石英よりなるコア、２は各コアを覆うフッ素ドープされた石英クラッド、３は全体を覆う石英ジャケットである。なお、実際にはこのマルチコアファイバ上には保護のために紫外線硬化型樹脂等がコーティングされる。
【０００７】
図２において、５０はマルチコアファイバ母材の元になる溝付石英ガラス板で、所定間隔毎にその長さ方向に延びる断面正方形の溝５２を備えている。この溝の形状は線引き時に泡が発生しにくいという理由から正方形が好ましく、その寸法は、光ファイバの寸法に関連するが、深さ、幅ともに５０〜２０００μｍ、特に１００〜２００μｍ程度が好適である。また溝付石英ガラス板５０の寸法は、、厚さ５ｍｍ，幅１００ｍｍ，長さ５００ｍｍ程度が好適である。そして図３に示すように多数の溝５２内に、その外径が溝の寸法の９０〜９９％程度の光ファイバ１４が挿入される。
【０００８】
次に、図４に示すように石英ガラス板５４で全体を覆って光ファイバ１４をサンドイッチ状に挟んだものとする。その後２枚合わせた石英ガラス板５０、５４の合わせ目の側面をバーナ等によって溶着し、母材２０とする。この母材２０を一端から溶融線引きして耐放射線性テープ型のマルチコアファイバとすることも可能であるが、図５に示す工程を経て線引きした方が好ましい。すなわち、図５において母材の一端には石英ガラス板３０が溶着され、他端には石英ガラス管４０が溶着されている。石英ガラス板３０は、母材２０の一端を密封するとともに、線引きに際してダミーの役割を果たすもので、母材２０の全長を極力製品として使用できるようにするためのものである。石英ガラス管４０は、その母材２０側の断面が母材２０と合致するように偏平になされていて、それから次第に拡径され先端が円形にされたロート状部４２と、このロート状部４２から延びる管状部４４とからなっている。そして管状部４４側は図示してない真空ポンプに接続される。
【０００９】
この状態で、石英ガラス管の管状部４４側から真空ポンプにより空気を吸引しながら石英ガラス板３０側の先端部を加熱溶融して線引きして所望の耐放射線性テープ型のマルチコアファイバとする。このように一端から吸引しつつ線引きすることで気泡が内部に残存するのを阻止できる。上記実施例１では、石英ガラス板と純粋石英よりなるコア／フッ素ドープされた石英クラッドからなるファイバの組合わせについて説明したが、石英ガラス板の代わりにクラッドを兼ねたフッ素ドープ石英ガラス板とし、溝内に嵌挿するファイバとして純粋石英よりなるコアのみからなるファイバを組み合わせてもよい。
【００１０】
実施例１
溝付の石英ガラス板として、外形が厚さ２．５ｍｍ，幅５２ｍｍ，長さ５００ｍｍ，溝の寸法が２００μｍ×２００μｍ，溝のピッチが３００μｍ，その数が１７０個のものを用意した。一方、光ファイバとして、外形が１９５μｍ，コア／クラッド径比が１：１．３，その組成はコアが純粋な石英で、クラッドがフッ素ドープされた石英（純粋石英との比屈折率差Δ＝−１．０％）のものを用意した。そして、前記各溝に光ファイバを挿入し、その上に同サイズの溝のない石英ガラス板を被せて全体を溶着して一体化し母材とした。この母材を一端から線引きして幅１４００μｍ，厚さ１４０μｍ，コアピッチ８±０．１μｍの耐放射線性テープ型のマルチコアファイバとし、その上に紫外線硬化型樹脂を０．１５ｍｍの厚さにコーティングした。得られたものの条長は５００ｍであり、その引張強度も１００ｋｇ／ｍｍ2と十分であった。
【００１１】
実施例２
溝付の石英系ガラス板および蓋となる石英系ガラス板として、フッ素ドープされた石英ガラス板（石英との比屈折率差Δ＝−０７％）を用い．ファイバとして純粋石英よりなるコアのみからなるファイバを用いた以外は、実施例１と同一サイズのものを用い、これを実施例１と同一方法により母材として線引きした。得られた耐放射線性テープ型マルチコアファイバは、幅２６００μｍ，厚さ２６０μｍ，コアピッチ１５±０．１μｍで、その条長は１５０ｍであり、その引張強度も１００ｋｇ／ｍｍ2と十分なものであった。
【００１２】
【発明の効果】
この発明の方法は、以上のように所定間隔毎に所定の大きさの溝が列状に形成された石英ガラス板もしくはフッ素ドープされた石英ガラス板を用意し、これら溝の各々に純粋石英よりなるコア／フッ素ドープされた石英クラッドからなるファイバもしくは純粋石英よりなるコアのみからなるファイバを嵌挿して、その上を石英ガラス板もしくはフッ素ドープされた石英ガラス板で覆って一体化して母材とし、こうして得られた母材を線引きしてマルチコアファイバとする方法であるので、耐放射線性に優れるとともに用意すべきガラス板およびファイバの大きさを比較的に任意にできるため、ファイバの断線のおそれが少なく、また条長の長いものを容易に得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の方法によって得られた耐放射線性テープ型マルチコアファイバの一例の斜視図。
【図２】 この発明に用いられる溝付石英ガラス板の斜視図。
【図３】 図２の溝付石英ガラス板の溝内にファイバを嵌挿した状態を示す斜視図。
【図４】 図３のファイバを嵌挿した溝付石英ガラス板の溝内にファイバを嵌挿し、さらに蓋となる石英ガラス板を被せた状態を示す斜視図。
【図５】 母材の一端にガラス板を、他端にガラス管を取付ける状態を示す説明図。
【符号の説明】
１ 純粋石英よりなるコア
２ フッ素ドープされた石英クラッド
３ 石英ジャケット
１４ 光ファイバ
２０ 母材
３０ 石英ガラス板
４０ 石英ガラス管
４２ ロート状部
４４ 管状部
５０ 溝付石英ガラス板
５２ 溝
５４ 石英ガラス蓋
Claims (3)
- 所定間隔をおいて列状に多数の溝が形成された石英ガラス板を用意し、この多数の溝にそれぞれ純粋石英よりなるコア／フツ素ドープされた石英クラツドからなるファイバを配置させ、その上を石英ガラス板で覆つて一体化して母材となし、この母材の一端を加熱溶融して線引きすることを特徴とする耐放射線性テープ型のマルチコアファイバの製造方法。
- 所定間隔をおいて列状に多数の溝が形成されたフツ素ドープされた石英ガラス板を用意し、この多数の溝にそれぞれ純粋石英よりなるコアのみからなるファイバを配置させ、その上をフツ素ドープされた石英系ガラス板で覆つて一体化して母材となし、この母材の一端を加熱溶融して線引きすることを特徴とする耐放射線性テープ型のマルチコアファイバの製造方法。
- 母材の一端に石英ガラス板を取り付けて母材の一端を密封するとともに、母材の他端に石英ガラス管を取り付けて、この石英ガラス管側から吸引しつつ前記石英ガラス板の先端を加熱溶融して線引きすることを特徴とする請求項１または請求項２記載の耐放射線性テープ型のマルチコアファイバの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21130895A JP3792275B2 (ja) | 1995-07-28 | 1995-07-28 | 耐放射線性テープ型のマルチコアファイバの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21130895A JP3792275B2 (ja) | 1995-07-28 | 1995-07-28 | 耐放射線性テープ型のマルチコアファイバの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0943438A JPH0943438A (ja) | 1997-02-14 |
| JP3792275B2 true JP3792275B2 (ja) | 2006-07-05 |
Family
ID=16603796
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21130895A Expired - Fee Related JP3792275B2 (ja) | 1995-07-28 | 1995-07-28 | 耐放射線性テープ型のマルチコアファイバの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3792275B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107402421B (zh) * | 2017-08-09 | 2020-01-21 | 西南技术物理研究所 | 一种高承载功率光纤熔点的封装装置及封装方法 |
-
1995
- 1995-07-28 JP JP21130895A patent/JP3792275B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0943438A (ja) | 1997-02-14 |
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