JPH0310281B2 - - Google Patents
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- JPH0310281B2 JPH0310281B2 JP59209676A JP20967684A JPH0310281B2 JP H0310281 B2 JPH0310281 B2 JP H0310281B2 JP 59209676 A JP59209676 A JP 59209676A JP 20967684 A JP20967684 A JP 20967684A JP H0310281 B2 JPH0310281 B2 JP H0310281B2
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- Japan
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- core
- refractive index
- cladding
- glass
- fiber
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- Expired - Lifetime
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Landscapes
- Manufacture, Treatment Of Glass Fibers (AREA)
- Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (AREA)
Description
＜産業上の利用分野＞
本発明はイメージフアイバとその製造方法に係
る。 ＜従来の技術＞ 従来、画素フアイバが溶融合体したコンジツト
形のとくにシリカ系ガラスのイメージフアイバは
コアの真円度、あるいはコア間距離が均一に保た
れたものを得ることは難かしい。コア形状に変形
があり、コア間距離が一定でないと伝送画像に明
るさむらや色むらを生じやすく、高品質な伝送画
像が得られないという問題があつた。一般にイメ
ージフアイバは屈折率のより高いコアと、これを
取囲むクラツドとからなるフアイバ素線を多数本
束ね、これをガラス管内に収容し、このガラス管
と共にフアイバ素線束を加熱・溶融合体（これを
コラプスと称する）してプリフオームとし、さら
に加熱溶融し、線引きしてコンジツト形イメージ
フアイバを形成する。この場合、画素の溶融合体
温度におけるコア材の粘度がクラツド材の粘度よ
りも低いと第４図ａのように、コア１の形状が変
形して真円でなくなり、逆にクラツド材の粘度が
低いと、第４図ｂのように、コア間の配列間隔が
t1，t2……と乱れるという問題があつた。 本発明はかかる従来技術の欠陥に鑑みてなされ
たもので、画素形状に変形がなく、かつ、画素配
列に乱れのないイメージフアイバ並びにその製造
方法を提供することを目的とする。 ＜問題点を解決するための手段＞ かかる目的を達成した本発明によるイメージフ
アイバの構成は、シリカに添加物を添加した高屈
折率シリカ系ガラスのコア部及び該コア部を取囲
む低屈折率シリカガラスのクラツド部からなる多
数の画素と、これら画素間を充填する、屈折率が
上記クラツド部の屈折率より低く且つ多数の画素
の合体温度での粘度が上記コア部及びクラツド部
の粘度より低い弗素添加ガラス層とからなること
を特徴とする。 かかる本発明のイメージフアイバは、例えば、
高屈折率ガラスのコア部と、該コア部を取囲む低
屈折率ガラスのクラツド部と、該クラツド部の外
周を取囲んで設けられた屈折率が上記クラツド部
の屈折率より低く、軟化点が上記コア部及びクラ
ツド部の軟化点よりも低いガラスのジヤケツト部
からなるフアイバ素線を多数本平行に束ねる工
程、該フアイバ素線束を円筒状ガラス管内に挿入
する工程、該ガラス管をフアイバ素線束と共に加
熱し、コラプスしてマルチフアイバプリフオーム
を形成する工程、該マルチフアイバプリフオーム
を加熱溶融し、線引きしてイメージフアイバを形
成する工程を経て製造される。 ＜実施例＞ 本発明によるイメージフアイバの一実施例を、
図面を参照しながら説明する。 本実施例によるイメージフアイバを製造するに
は、始めに、VAD法等によつてGeO2添加SiO2の
コア用ガラス棒を形成する。次いでクラツド用純
石英管内に上記コアガラス棒を共軸に配置し、石
英管の周囲を回転しながら加熱融溶し、コラプス
し、コアとクラツドが一体化された棒状体とす
る。かかる棒状体の外周にプラズマ外寸法によつ
てＦ添加SiO2ガラスの堆積層を作る。Ｆ添加
SiO2の堆積層は更に加熱溶融して、コア・クラ
ツド棒状体上にＦ添加SiO2ガラスのジヤケツト
層を形成してフアイバ素線プリフオームを形成す
る。次いでこのプリフオームを加熱し線引きし
て、例えば線径150μmのフアイバ素線を形成す
る。次に、かかるフアイバ素線を所定の寸法例え
ば20cm程度に切断し、平行に列べてフアイバ素線
束を作り、石英管の中にこのフアイバ素線束を配
列を乱さないようにして詰込む。次いで石英管を
水平に保ち、かつ回転させながらその外周を加熱
し、コラプスしてマルチフアイバプリフオームを
形成する。次に、マルチフアイバプリフオームを
加熱線引きしてコンジツト形のイメージフアイバ
を形成することができる。 以上説明した本発明によるイメージフアイバに
おいては、フアイバ素線は第１図に示す如く、コ
ア部１はGeO2添加SiO2、クラツド部２はSiO2、
ジヤケツト部３はＦ添加SiO2で構成され、コア
部１は高屈折率ガラス、クラツド部２は低屈折率
ガラス、ジヤケツト部３はクラツド部よりも屈折
率が低く、かつ、画素の溶融合体温度での粘度が
コア部１及びクラツド部２に比べてより低いＦ添
加ガラス層で形成されている。尚、クラツド部２
とジヤケツト部３の粘度差は目安として軟化点
（4.5×107ポアズ）での温度差が50℃以上あるこ
とが好ましい。また、ジヤケツト部３の屈折率を
クラツド部２の屈折率以下とする理由は、光のコ
ア部への集中度を劣下させないためである。ジヤ
ケツト部３の屈折率をクラツド部２の屈折率より
高めると、コア部の光がジヤケツト部へしみ出し
易くなり画像伝送のコントラストが低下する。 本発明のイメージフアイバの製造方法で得られ
たイメージフアイバの断面構造を第２図に示す。
第２図に示される如く、本発明のイメージフアイ
バの特長は、画素のコア部１の形状が真円で形く
ずれせず、画素間の距離ｔが一定である。また、
第２図に示す本発明によるイメージフアイバの部
分的拡大図を第３図に示す。第３図に示される如
く、イメージフアイバの製造工程において、多数
本の画素フアイバを円管内に挿入し画素どうしを
溶融合体してコンジツト形のイメージフアイバ用
プリフオームに形成するとき、溶融合体温度にお
いてジヤケツト部３の粘度がコア部１及びクラツ
ド部２の粘度に比較して低く保たれているため、
ジヤケツト部３は容易に流動して、粘度の高いコ
ア・クラツド部の間隙を充填していることが分
る。溶融合体温度においてこのような粘度差があ
ることによつてコア部１の真円度は保たれ、かつ
画素間隔ｔは、一定に保たれる。 以上説明したイメージフアイバはシリカガラス
系画素で構成されているため、画像伝送において
光の伝送損失が極めて少なく明るい画像を得るこ
とができる。また耐熱性や強度の点でも優れてい
る。また、クラツド材が純シリカガラスであるた
め、比較的安価でかつ生産性もよい。尚、ジヤケ
ツト部３に添加する弗素濃度は１〜5wt％が望ま
しい。約5wt％より多くなると、画素同志の溶融
合体時に画素表面からSiF4が蒸発して、これによ
つて画素面並びに画素間に泡が発生し易くなる。
また1wt％以下の場合は製造上の効果が殆んどな
い。 本発明におけるイメージフアイバの各部の望ま
しい構成の具体例を第１表に示す。
る。 ＜従来の技術＞ 従来、画素フアイバが溶融合体したコンジツト
形のとくにシリカ系ガラスのイメージフアイバは
コアの真円度、あるいはコア間距離が均一に保た
れたものを得ることは難かしい。コア形状に変形
があり、コア間距離が一定でないと伝送画像に明
るさむらや色むらを生じやすく、高品質な伝送画
像が得られないという問題があつた。一般にイメ
ージフアイバは屈折率のより高いコアと、これを
取囲むクラツドとからなるフアイバ素線を多数本
束ね、これをガラス管内に収容し、このガラス管
と共にフアイバ素線束を加熱・溶融合体（これを
コラプスと称する）してプリフオームとし、さら
に加熱溶融し、線引きしてコンジツト形イメージ
フアイバを形成する。この場合、画素の溶融合体
温度におけるコア材の粘度がクラツド材の粘度よ
りも低いと第４図ａのように、コア１の形状が変
形して真円でなくなり、逆にクラツド材の粘度が
低いと、第４図ｂのように、コア間の配列間隔が
t1，t2……と乱れるという問題があつた。 本発明はかかる従来技術の欠陥に鑑みてなされ
たもので、画素形状に変形がなく、かつ、画素配
列に乱れのないイメージフアイバ並びにその製造
方法を提供することを目的とする。 ＜問題点を解決するための手段＞ かかる目的を達成した本発明によるイメージフ
アイバの構成は、シリカに添加物を添加した高屈
折率シリカ系ガラスのコア部及び該コア部を取囲
む低屈折率シリカガラスのクラツド部からなる多
数の画素と、これら画素間を充填する、屈折率が
上記クラツド部の屈折率より低く且つ多数の画素
の合体温度での粘度が上記コア部及びクラツド部
の粘度より低い弗素添加ガラス層とからなること
を特徴とする。 かかる本発明のイメージフアイバは、例えば、
高屈折率ガラスのコア部と、該コア部を取囲む低
屈折率ガラスのクラツド部と、該クラツド部の外
周を取囲んで設けられた屈折率が上記クラツド部
の屈折率より低く、軟化点が上記コア部及びクラ
ツド部の軟化点よりも低いガラスのジヤケツト部
からなるフアイバ素線を多数本平行に束ねる工
程、該フアイバ素線束を円筒状ガラス管内に挿入
する工程、該ガラス管をフアイバ素線束と共に加
熱し、コラプスしてマルチフアイバプリフオーム
を形成する工程、該マルチフアイバプリフオーム
を加熱溶融し、線引きしてイメージフアイバを形
成する工程を経て製造される。 ＜実施例＞ 本発明によるイメージフアイバの一実施例を、
図面を参照しながら説明する。 本実施例によるイメージフアイバを製造するに
は、始めに、VAD法等によつてGeO2添加SiO2の
コア用ガラス棒を形成する。次いでクラツド用純
石英管内に上記コアガラス棒を共軸に配置し、石
英管の周囲を回転しながら加熱融溶し、コラプス
し、コアとクラツドが一体化された棒状体とす
る。かかる棒状体の外周にプラズマ外寸法によつ
てＦ添加SiO2ガラスの堆積層を作る。Ｆ添加
SiO2の堆積層は更に加熱溶融して、コア・クラ
ツド棒状体上にＦ添加SiO2ガラスのジヤケツト
層を形成してフアイバ素線プリフオームを形成す
る。次いでこのプリフオームを加熱し線引きし
て、例えば線径150μmのフアイバ素線を形成す
る。次に、かかるフアイバ素線を所定の寸法例え
ば20cm程度に切断し、平行に列べてフアイバ素線
束を作り、石英管の中にこのフアイバ素線束を配
列を乱さないようにして詰込む。次いで石英管を
水平に保ち、かつ回転させながらその外周を加熱
し、コラプスしてマルチフアイバプリフオームを
形成する。次に、マルチフアイバプリフオームを
加熱線引きしてコンジツト形のイメージフアイバ
を形成することができる。 以上説明した本発明によるイメージフアイバに
おいては、フアイバ素線は第１図に示す如く、コ
ア部１はGeO2添加SiO2、クラツド部２はSiO2、
ジヤケツト部３はＦ添加SiO2で構成され、コア
部１は高屈折率ガラス、クラツド部２は低屈折率
ガラス、ジヤケツト部３はクラツド部よりも屈折
率が低く、かつ、画素の溶融合体温度での粘度が
コア部１及びクラツド部２に比べてより低いＦ添
加ガラス層で形成されている。尚、クラツド部２
とジヤケツト部３の粘度差は目安として軟化点
（4.5×107ポアズ）での温度差が50℃以上あるこ
とが好ましい。また、ジヤケツト部３の屈折率を
クラツド部２の屈折率以下とする理由は、光のコ
ア部への集中度を劣下させないためである。ジヤ
ケツト部３の屈折率をクラツド部２の屈折率より
高めると、コア部の光がジヤケツト部へしみ出し
易くなり画像伝送のコントラストが低下する。 本発明のイメージフアイバの製造方法で得られ
たイメージフアイバの断面構造を第２図に示す。
第２図に示される如く、本発明のイメージフアイ
バの特長は、画素のコア部１の形状が真円で形く
ずれせず、画素間の距離ｔが一定である。また、
第２図に示す本発明によるイメージフアイバの部
分的拡大図を第３図に示す。第３図に示される如
く、イメージフアイバの製造工程において、多数
本の画素フアイバを円管内に挿入し画素どうしを
溶融合体してコンジツト形のイメージフアイバ用
プリフオームに形成するとき、溶融合体温度にお
いてジヤケツト部３の粘度がコア部１及びクラツ
ド部２の粘度に比較して低く保たれているため、
ジヤケツト部３は容易に流動して、粘度の高いコ
ア・クラツド部の間隙を充填していることが分
る。溶融合体温度においてこのような粘度差があ
ることによつてコア部１の真円度は保たれ、かつ
画素間隔ｔは、一定に保たれる。 以上説明したイメージフアイバはシリカガラス
系画素で構成されているため、画像伝送において
光の伝送損失が極めて少なく明るい画像を得るこ
とができる。また耐熱性や強度の点でも優れてい
る。また、クラツド材が純シリカガラスであるた
め、比較的安価でかつ生産性もよい。尚、ジヤケ
ツト部３に添加する弗素濃度は１〜5wt％が望ま
しい。約5wt％より多くなると、画素同志の溶融
合体時に画素表面からSiF4が蒸発して、これによ
つて画素面並びに画素間に泡が発生し易くなる。
また1wt％以下の場合は製造上の効果が殆んどな
い。 本発明におけるイメージフアイバの各部の望ま
しい構成の具体例を第１表に示す。
【表】
さらに、それらの望ましい組成、構造比率（面
積比率Ｓ）を第２表に示す。
積比率Ｓ）を第２表に示す。
【表】
コアとクラツドの面積比率は、コアとクラツド
間の屈折率差（Δ1）及び画素密度（単位面積当
りの画素数）に依存する。また、ジヤケツト成分
としては、ガラスを軟かくする他の成分、例えば
P2O5，B2O3等を添加してもよい。この場合、そ
の添加によつて、ジヤケツトガラスの屈折率がク
ラツド部の屈折率値以下であることが必要であ
る。また、ジヤケツト３に光吸収が大きくなる材
料例えばFe，Cuなどの遷位金属を添加し、この
ジヤケツトに迷光を吸収させる働きを同時にもた
すこともできる。この場合、ジヤケツトの屈折率
はクラツドの屈折率に近づける程効果が発揮でき
る。 本発明によるイメージフアイバの具体的な実施
例を以下に説明する。VAD法により、GeO2含有
（約30wt％）シリカガラス棒を合成し、これを外
径10mmの棒に引伸した。このガラス棒に等長の石
英ガラス管（外径20mm、肉厚4.5mm）を共軸に被
せ、ガラス旋盤にはさんで、H2／O2バーナで強
加熱することにより棒と管は一体化された。この
棒状構成体の外周に、CCl2F2，SiCl4及びO2を原
料としてプラズマ火炎を利用して、Ｆ含有SiO2
ガラス層をクラツドの外径の10％の厚みに形成さ
せた。ここにＦ含有SiO2ガラスのＦ濃度が約3wt
％のとき、屈折率差でSiO2に対し、約0.8％低い
値となつた。以上により得られたフアイバ素線プ
リフオームを約2000℃の線引炉で加熱し、外径
150μmのフアイバ素線を線引きした。この素線を
外径30mm肉厚1.5mmの石英管に密に平行に配列し
て充填した。かかるフアイバ素線束を石英管とと
もに約2000℃で加熱延伸し、外径２mmのイメージ
フアイバとした。このイメージフアイバは約
30000本のコアを有し、その構造は第２図に示す
ように、画素間隔が一定で画素のコア部の形状が
真円で変形のないものであつた。以上の製造過程
で得られたイメージフアイバの伝送画像は、色む
ら、明るさむら、にじみがなく良好な画質であつ
た。 以上述べた例では、多数の画素どうしの溶融合
体工程を、画素束の線引前に別工程として行つた
例を述べたが、この工程を省き、整列させた画素
束の線引時に画素どうしを溶融合体化させても良
い。 ＜発明の効果＞ 本発明によるイメージフアイバは画素のコアの
形状は変形されることなく真円で、かつ、画素の
間隔は一定であつた。そのため、本発明のイメー
ジフアイバによる伝送画像は明るさのむらや、色
むらがなく良好な画像を得ることができた。ま
た、本発明によれば、画素どうしの溶融一体化温
度におけるフアイバ素線のジヤケツト部の粘度が
コア・クラツド部の粘度に比較して低いため、コ
アの形状をくずすことなく、真円を保て、またコ
アの配列間隔が一定に保たれたイメージフアイバ
を得ることができた。
間の屈折率差（Δ1）及び画素密度（単位面積当
りの画素数）に依存する。また、ジヤケツト成分
としては、ガラスを軟かくする他の成分、例えば
P2O5，B2O3等を添加してもよい。この場合、そ
の添加によつて、ジヤケツトガラスの屈折率がク
ラツド部の屈折率値以下であることが必要であ
る。また、ジヤケツト３に光吸収が大きくなる材
料例えばFe，Cuなどの遷位金属を添加し、この
ジヤケツトに迷光を吸収させる働きを同時にもた
すこともできる。この場合、ジヤケツトの屈折率
はクラツドの屈折率に近づける程効果が発揮でき
る。 本発明によるイメージフアイバの具体的な実施
例を以下に説明する。VAD法により、GeO2含有
（約30wt％）シリカガラス棒を合成し、これを外
径10mmの棒に引伸した。このガラス棒に等長の石
英ガラス管（外径20mm、肉厚4.5mm）を共軸に被
せ、ガラス旋盤にはさんで、H2／O2バーナで強
加熱することにより棒と管は一体化された。この
棒状構成体の外周に、CCl2F2，SiCl4及びO2を原
料としてプラズマ火炎を利用して、Ｆ含有SiO2
ガラス層をクラツドの外径の10％の厚みに形成さ
せた。ここにＦ含有SiO2ガラスのＦ濃度が約3wt
％のとき、屈折率差でSiO2に対し、約0.8％低い
値となつた。以上により得られたフアイバ素線プ
リフオームを約2000℃の線引炉で加熱し、外径
150μmのフアイバ素線を線引きした。この素線を
外径30mm肉厚1.5mmの石英管に密に平行に配列し
て充填した。かかるフアイバ素線束を石英管とと
もに約2000℃で加熱延伸し、外径２mmのイメージ
フアイバとした。このイメージフアイバは約
30000本のコアを有し、その構造は第２図に示す
ように、画素間隔が一定で画素のコア部の形状が
真円で変形のないものであつた。以上の製造過程
で得られたイメージフアイバの伝送画像は、色む
ら、明るさむら、にじみがなく良好な画質であつ
た。 以上述べた例では、多数の画素どうしの溶融合
体工程を、画素束の線引前に別工程として行つた
例を述べたが、この工程を省き、整列させた画素
束の線引時に画素どうしを溶融合体化させても良
い。 ＜発明の効果＞ 本発明によるイメージフアイバは画素のコアの
形状は変形されることなく真円で、かつ、画素の
間隔は一定であつた。そのため、本発明のイメー
ジフアイバによる伝送画像は明るさのむらや、色
むらがなく良好な画像を得ることができた。ま
た、本発明によれば、画素どうしの溶融一体化温
度におけるフアイバ素線のジヤケツト部の粘度が
コア・クラツド部の粘度に比較して低いため、コ
アの形状をくずすことなく、真円を保て、またコ
アの配列間隔が一定に保たれたイメージフアイバ
を得ることができた。
第１図は本発明のイメージフアイバに使用され
るフアイバ素線の断面図、第２図は本発明による
イメージフアイバの断面図、第３図は第２図に示
すものの部分的拡大図、第４図ａ，ｂは従来のイ
メージフアイバの断面図である。 図面中、１はコア部、２はクラツド部、３はジ
ヤケツト部である。
るフアイバ素線の断面図、第２図は本発明による
イメージフアイバの断面図、第３図は第２図に示
すものの部分的拡大図、第４図ａ，ｂは従来のイ
メージフアイバの断面図である。 図面中、１はコア部、２はクラツド部、３はジ
ヤケツト部である。
Claims (1)
- １ シリカに添加物を添加した高屈折率シリカ系
ガラスのコア部及び該コア部を取囲む低屈折率シ
リカガラスのクラツド部からなる多数の画素と、
これら画素間を充填する、屈折率が上記クラツド
部の屈折率より低く且つ多数の画素の合体温度で
の粘度が上記コア部及びクラツド部の粘度より低
い弗素添加ガラス層とからなることを特徴とする
イメージフアイバ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59209676A JPS6188206A (ja) | 1984-10-08 | 1984-10-08 | イメージファイバ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59209676A JPS6188206A (ja) | 1984-10-08 | 1984-10-08 | イメージファイバ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6188206A JPS6188206A (ja) | 1986-05-06 |
| JPH0310281B2 true JPH0310281B2 (ja) | 1991-02-13 |
Family
ID=16576764
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59209676A Granted JPS6188206A (ja) | 1984-10-08 | 1984-10-08 | イメージファイバ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6188206A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AU2957499A (en) | 1998-04-27 | 1999-11-16 | Hamamatsu Photonics K.K. | Optical part |
| JP2019034865A (ja) * | 2017-08-14 | 2019-03-07 | 株式会社フジクラ | 光ファイバ母材の製造方法 |
| GB201810095D0 (en) * | 2018-06-20 | 2018-08-08 | Univ Edinburgh | Coherent imaging fibre and method |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5773703A (en) * | 1980-10-24 | 1982-05-08 | Fujitsu Ltd | Manufacture of optical fiber bundle |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5152257U (ja) * | 1974-10-19 | 1976-04-21 |
-
1984
- 1984-10-08 JP JP59209676A patent/JPS6188206A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5773703A (en) * | 1980-10-24 | 1982-05-08 | Fujitsu Ltd | Manufacture of optical fiber bundle |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6188206A (ja) | 1986-05-06 |
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