JP5555134B2 - 光ファイバ - Google Patents
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Description
(1)コアの屈折率nwとクラッドとの屈折率ncとの間の比屈折率差Δ《Δ=[(nw-nc)/nw]×100%》が0.2%程度と極めて小さいため開口角度が23°程度と小さくなり、上記光源の光を光ファイバ内に効率よく結合させて伝搬させることが出来ない。
(2)比屈折率差が小さいので出射端から放射される光の広がりが狭く、出射側を広い範囲にわたって照射することが難しい。
(3)光ファイバを曲げるとコア内の上記光がクラッドに漏れてしまい、光ファイバ内の光パワーの変動が生じたり、光ファイバの曲げによる損失が増加したりする。
(4)光ファイバのコアとクラッドがガラスからなる脆性材料で構成されているので、機械的曲げ強度が弱く、小さい曲率半径で自在に曲げることが難しい。
中空ガラス管と、
前記中空ガラス管の内部に配置された横断面が円形状のガラスコアを有する光ファイバ本体と、
を有する光ファイバであって、
前記中空ガラス管は内部に複数個の貫通孔を有し、
前記光ファイバ本体は、前記中空ガラス管の各貫通孔に1個ずつ配置されており、該光ファイバ本体は、前記中空ガラスの内周面に少なくとも2個の接触部で接し、該接触部以外の前記光ファイバ本体と前記中空ガラス管の間は、長手方向に延びる空隙部であることを特徴とする。
また、上記光ファイバにおいては、前記ガラスコアをSiO 2 ガラスから構成することができる。
前記薄層は、FかB2O3を添加したSiO2ガラスから構成するとよい。
また、前記中空ガラス管は、補強部材が被覆されていることが好ましい。
まず、本発明に係る光ファイバでは、断面円形状のガラスコアを有する光ファイバ本体を、中空ガラス管の内周面に少なくとも2個の接触部で接するように該中空ガラス管の内部に配置し、前記接触部以外の中空ガラス管と光ファイバ本体との間は長手方向に延びる空隙部となるようにした。このため、光が伝搬するガラスコアの外周の大部分が空隙部(クラッド層)となり、例えば、SiO2ガラスからガラスコアを形成し、空隙部が空気層である場合は、該ガラスコアと空隙部との比屈折率差が約30%になる。この値は、従来の光ファイバよりも約1桁大きい値である。
この実施例においても中空ガラス管4内の貫通孔5の内面にFを添加したSiO2ガラス層を形成しておいてもよい。
また、中空ガラス管4の横断面の外形は正方形に限らず長方形状でもよい。この場合も中空ガラス管4の外形の四隅が丸まった構造であってもよい。
また中空ガラス管4内の貫通孔5の内面にFを添加したSiO2ガラス層が形成されていてもよい。
このように、本実施例の光ファイバ10は光の伝搬するガラスコア1を5つ有するため、光ファイバを複数本束ねて成る光ファイババンドルと同等の機能を有する。
なお、上記貫通孔の数は5個や9個に限られず6個や7個でもよく、これより少なくても多くてもよい。
ガラスコアの外周には薄層を設けなくても良い。この構成では、光ファイバ本体がガラスコアのみで構成されることになり、該ガラスコアの外周が2個以上の接触部で中空ガラス管の内周面に接する。
第1〜第8実施例及び第11実施例の光ファイバ、第9及び第10実施例の光ファイババンドルの空隙部3内には不活性ガスが含まれるようにし、光ファイバの両端を封止するようにしてもよい。
第7及び第8実施例の光ファイバにおいて、ガラス管7の貫通孔に配置する光ファイバ本体50は、図1の構造以外に図2から図6の構造でもよい。
第2実施例及び第4実施例は、薄層2で覆われたガラスコア1から成る光ファイバ本体50を中空ガラス管4内の貫通孔5内に1個だけ配置した例であるが、第11実施例のように空隙部3を介して複数個並べて配置してもよい。このように光ファイバ本体50を複数設けると、横幅の広い領域に光を照射することができる。第1〜第4、第7〜第11実施例の貫通孔5の横断面の4つの角は直角である必要は無く、丸まっていてもよい。
第6実施例の中空ガラス管4内の三角形の貫通孔5の3つの角も丸まっていてもよい。
2…ガラス薄層
3…空隙部
4…中空ガラス管
5、51〜59…貫通孔
61〜64…接触部
7…ガラス管
8…補強部材
10、20…光ファイバ
21…コア
22…クラッド
50、501〜509…光ファイバ本体
100、101〜107、201…光ファイババンドル
Claims (10)
- 中空ガラス管と、
前記中空ガラス管の内部に配置された横断面が円形状のガラスコアを有する光ファイバ本体と、
を有する光ファイバであって、
前記中空ガラス管は内部に複数個の貫通孔を有し、
前記光ファイバ本体は、前記中空ガラス管の各貫通孔に1個ずつ配置されており、該光ファイバ本体は、前記貫通孔の内周面に少なくとも2個の接触部で接し、該接触部以外の前記光ファイバ本体と前記中空ガラス管の間は、長手方向に延びる空隙部であることを特徴とする光ファイバ。 - 請求項1に記載の光ファイバにおいて、
前記中空ガラス管は内部に横断面が四角形状又は三角形状の貫通孔を有し、該貫通孔に前記光ファイバ本体が配置されていることを特徴とする光ファイバ。 - 請求項1に記載の光ファイバにおいて、
前記中空ガラス管は内部に横断面が楕円状の貫通孔を有し、該貫通孔に前記光ファイバ本体が配置されていることを特徴とする光ファイバ。 - 請求項1から請求項3のいずれかに記載の光ファイバにおいて、
前記中空ガラス管の横断面の外形が円形状又は四角形状であることを特徴とする光ファイバ。 - 請求項1から請求項4のいずれかに記載の光ファイバにおいて、前記ガラスコアはSiO2ガラスからなることを特徴とする光ファイバ。
- 請求項1から請求項5のいずれかに記載の光ファイバにおいて、
前記光ファイバ本体は、前記ガラスコアの外周に形成された前記ガラスコアよりも屈折率の低いガラスから成る薄層を有し、該薄層が前記中空ガラス管の前記貫通孔の内周面に接することを特徴とする光ファイバ。 - 請求項6に記載の光ファイバにおいて、前記薄層はFかB2O3を添加したSiO2ガラスからなることを特徴とする光ファイバ。
- 請求項1から請求項7のいずれかに記載の光ファイバにおいて、前記中空ガラス管はSiO2ガラスか、FかB2O3を添加したSiO2ガラスからなることを特徴とする光ファイバ。
- 請求項1から請求項8のいずれかに記載の光ファイバにおいて、前記中空ガラス管は補強部材で被覆されていることを特徴とする光ファイバ。
- 請求項1から請求項9のいずれかに記載の光ファイバを複数本束ねてバンドル状に構成したことを特徴とする光ファイババンドル。
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