JPS58102903A - Fiber for infrared ray - Google Patents
Fiber for infrared rayInfo
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- JPS58102903A JPS58102903A JP56202703A JP20270381A JPS58102903A JP S58102903 A JPS58102903 A JP S58102903A JP 56202703 A JP56202703 A JP 56202703A JP 20270381 A JP20270381 A JP 20270381A JP S58102903 A JPS58102903 A JP S58102903A
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C13/00—Fibre or filament compositions
- C03C13/008—Polycrystalline optical fibres
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- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は赤外線用ファイバーに関するものであり、特に
赤外線を透過するファイバーに適したファイバー被覆に
関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to an infrared ray fiber, and more particularly to a fiber coating suitable for an infrared ray transparent fiber.
ＣＯ２レーザーの波長１０．６μｍ１−透過するファイ
バー材料として、ハロゲン化金属が適していることから
、ハロゲン化金属のファイバー化が望まれている。−
このハロゲン化金属のファイバー化は押出法等により試
みられているが、ハロゲン化金属はイオン結晶であるた
めに機械的強度が非常にもろく、実用上は何らかの支持
材もしくは補強材が必要となる。しかし、現在のファイ
バー化技術ではノ・ロゲン化金属によるコアのみの単線
ファイバーしか得られず、コア部とクラッド部をもつい
わゆる光伝送体としての二重構造体は得られていない。Since metal halides are suitable as fiber materials that transmit CO2 laser at a wavelength of 10.6 μm, it is desired to fabricate metal halides into fibers. - Attempts have been made to turn metal halides into fibers using extrusion methods, but because metal halides are ionic crystals, their mechanical strength is extremely fragile, and in practice some kind of support or reinforcement is required. . However, with the current fiber-forming technology, only a single fiber with only a core made of metal chlorides can be obtained, and a double structure as a so-called optical transmission body having a core part and a cladding part cannot be obtained.
その上、はとんどのプラスティックは１０．６μｍ の
赤外光を吸収するために、光通信用ファイバーのように
プラスティヅクコーティングによりファイバーを補強す
ることができない。そこでコアのみ。Furthermore, because most plastics absorb infrared light at 10.6 μm, fibers cannot be reinforced with plastic coatings like optical communication fibers. So only the core.
の単線ファイバーを十分に間隙のあるプラスティックチ
ューブ内に挿入し、プラスティックチューブにより機械
的補強をしているのが現状である。Currently, a single fiber is inserted into a plastic tube with a sufficient gap, and the plastic tube is used for mechanical reinforcement.
しかし、間隙のあるプラスティックチューブでは密着性
がないだめにファイバーの機械的補強は全く期待できな
い。However, a plastic tube with gaps cannot be expected to provide any mechanical reinforcement of the fibers unless it has good adhesion.
本発明は上記の問題点に鑑み、１０．６μｍに対して吸
収が少なく、かつ機械的強度のすぐれたプラスティック
を選択し、単線ファイバーにコートすることにより、従
来より格段の機械的強度を有し、かつ材質の選択により
クラッドとしての二重構造体を有する赤外線用ファイバ
ーを提供するものである。In view of the above-mentioned problems, the present invention selects a plastic that has low absorption for 10.6 μm and has excellent mechanical strength, and coats it on a single fiber, thereby achieving significantly greater mechanical strength than before. The present invention provides an infrared ray fiber having a double structure as a cladding by selecting the material.
以下本発明の赤外線用ファイバーの構成およびその実施
例について説明する。The structure and examples of the infrared fiber of the present invention will be described below.
第１図は本発明による赤外線用ファイ−バーの断面図で
ある。１はプラスチ′イックコート、２はファイバーで
ある。FIG. 1 is a sectional view of an infrared fiber according to the present invention. 1 is a plastic coat and 2 is a fiber.
ファイバー材料としては、ノ・ロゲン化金属すなわち、
ＮａＣ１，ＫＢｒ 、ＫＣｌ、ＣｓＢｒ、ＣｓＩ、Ａｇ
Ｂｒ。As the fiber material, metal chlorides, i.e.
NaCl, KBr, KCl, CsBr, CsI, Ag
Br.
ＡｇＣ６，ＴｌＢｒ、Ｔ１１．Ｔｌ１Ｃ１ｌ、ＴＩＢｒ
−ＴＶＩ（ＫＨ２−ｓ）、ＴｌＢｒ−Ｔｌ（１（ＫＨ２
−６） からなるグループから選択された材料であり
、壕だプラスティックコート材料としては、ポリエチレ
ン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリカーボネート
。AgC6, TlBr, T11. Tl1C1l, TIBr
-TVI(KH2-s), TlBr-Tl(1(KH2-s)
-6) A material selected from the group consisting of polyethylene, polypropylene, polystyrene, and polycarbonate as the trench plastic coat material.
四フッ化エチレンからなるグループから選択された材料
である。ファイバー材料およびプラスティックコート材
料の特性と第１表、第２表に示す。The material is selected from the group consisting of tetrafluoroethylene. The properties of the fiber material and plastic coat material are shown in Tables 1 and 2.
以 下 余 白
第 ２ 表
コート材料の条件としては、屈折率がファイバー材料の
屈折率よりも小さい必要がある。これはファイバー材料
の屈折率の方が大きくないとファイバー中を通る光がフ
ァイバーとコート材料の境界で全反射せずにコート材料
中へ浸透し、光伝達ロスを生じるからである。この条件
に照らし合わせて上記表の屈折率を調べると、ＫＣＩ
に対しては四フッ化エチレン、ＮａＣ６に対してはポ
リエチレン、ポリプロピレン、四ツ・ソ化エチレンのみ
が適しており、他の７・ロゲン化金属に対しては上記全
てのプラスティックが適応できる。Table 2: The coating material must have a refractive index smaller than that of the fiber material. This is because if the refractive index of the fiber material is not larger than that of the fiber material, the light passing through the fiber will not be totally reflected at the boundary between the fiber and the coating material and will penetrate into the coating material, causing optical transmission loss. Examining the refractive index in the table above against this condition, we find that KCI
For NaC6, only polyethylene, polypropylene, and tetrafluoroethylene are suitable. For other 7-halogenated metals, all of the above-mentioned plastics are suitable.
以下実施例について説明する。Examples will be described below.
（実施例１）
上記ハロゲン化金属の単結晶を全て熱間押出方法により
ファイバー化した。熱間押出条件は第３表に示しだ通り
である。(Example 1) All of the metal halide single crystals mentioned above were made into fibers by hot extrusion. The hot extrusion conditions are as shown in Table 3.
第 ３ 表
また、プラスティックコーティングの方法としては、ポ
リエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリカー
ボネートは加熱溶融により適当な粘度に調節してコート
できる。Table 3 Also, as a method of plastic coating, polyethylene, polypropylene, polystyrene, and polycarbonate can be coated by heating and melting to adjust the viscosity to an appropriate value.
第２図に加熱溶融法の例を示す。図中１はプラスティッ
クコート材、２はファイバー、３はノズル、４はヒータ
ーである。また、ポリスチレン。Figure 2 shows an example of the heat melting method. In the figure, 1 is a plastic coating material, 2 is a fiber, 3 is a nozzle, and 4 is a heater. Also polystyrene.
ポリカーボネートは溶剤により粘度調節して、四フッ化
エチレンは熱間圧縮でコートができる。そこで、ポリエ
チレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリカーボネ
ートは加熱溶融によりコートを、四ツち化エチレンは熱
間圧縮によりコートを行なった。その時のコート条件を
第４表に示す。Polycarbonate can be coated by adjusting the viscosity with a solvent, and tetrafluoroethylene can be coated by hot compression. Therefore, polyethylene, polypropylene, polystyrene, and polycarbonate were coated by heating and melting, and tetraethylene was coated by hot compression. The coating conditions at that time are shown in Table 4.
以 下 余 白
第 ４ 表 られ
上記コート条件にて各種ファイバーにコートを行ない、
透過率を測定した。Various fibers were coated under the above coating conditions, as shown in Table 4 in the margin below.
Transmittance was measured.
測定に用いたＣ０２ レーザーのパワーは１０Ｗであっ
た。その結果を第６表に示す。透過率測定の値は、ＣＯ
２レーザー光のファイバー人出力端面における反射によ
るロスを含んだ値である。The power of the C02 laser used in the measurement was 10W. The results are shown in Table 6. The value of the transmittance measurement is CO
This value includes loss due to reflection of the two laser beams at the output end face of the fiber.
この結果、プラスティックコートによる透過率への影響
はないことがわかる。ちなみに、シリコ−“ン樹脂、エ
ポキシ樹脂をコートして透過率を測定すると、全てのフ
ァイバーにおいて、透過率が１０〜３０％低下し、ファ
イバーの温度上昇かみた０
以 下 余 白
上記ハロゲン化金属をプラスティックコートすることに
よる、ファイバーの機械的強度の向ト瓜を調べた。使用
したファイバーはＴｌＢｒ−Ｔｌ■（ＫＨ２−５）を熱
間押出、法により直径０．６順長さ１ｒｎに押出された
ファイバーである。このファイバーにポリエチレン、ポ
リプロピレン、ポリスチレン。The results show that the plastic coat has no effect on the transmittance. By the way, when the transmittance was measured after coating with silicone resin or epoxy resin, the transmittance decreased by 10 to 30% for all fibers, and the temperature rise of the fiber was considered to be less than 0. We investigated how to improve the mechanical strength of fibers by coating them with plastic.The fibers used were TlBr-Tl (KH2-5), which was extruded to a diameter of 0.6 and a length of 1rn by hot extrusion. This fiber is made of polyethylene, polypropylene, and polystyrene.
ポリカーボネートを加熱溶融して２００７＋ｍ厚さにコ
ートした。機械的強度は、半径２０ｃＷＬの曲率にてく
り返し屈曲し、ファイバーの折れもしくは破損にいたる
までの回数比較を行なった。使用ファイバー数は、各樹
脂ごとに３本使用した。Polycarbonate was heated and melted and coated to a thickness of 2007+m. The mechanical strength was determined by repeatedly bending the fiber at a curvature of 20 cWL and comparing the number of times it took for the fiber to break or break. Three fibers were used for each resin.
その結果を第６表に示す。The results are shown in Table 6.
第 ６ 表
以上のようにプラスティックコートをすることにより、
屈曲時の機械的強度は１〜２桁以上向上することが分か
った。By applying a plastic coat as shown in Table 6,
It was found that the mechanical strength during bending was improved by one to two orders of magnitude or more.
まだハロゲン化金属は吸湿性、感光性を持つものが多く
、吸湿まだは感光すると、その性能をいちじるしく低下
せしめるが、本実施例に用いたファイバーにおいて、裸
ファイバーとプラスティックコートファイバーを大気中
太陽光下に１週間放置実験を行なった結果、裸ファイバ
ーの大多数が変色変質しだのに対し、プラスティ・ツク
コートファイバーは何ら変化がみられなかった。Many metal halides are still hygroscopic and photosensitive, and if they are exposed to light, their performance will be significantly reduced. As a result of an experiment where the fibers were left for one week, the majority of the bare fibers were discolored and deteriorated, while the plastic coated fibers showed no change.
本発明の赤外線用ファイバーは赤外線を透過する光ファ
イバーをプラスティックで被覆したものであり、選択さ
れたプラスティックをコーティング材料として使用する
ことにより、ノ・ロゲン化金属７アイバーのＣＯ２レー
ザー光に対する透過率を低下させることなく機械的強度
を向上せしめ、さらにはノ・ロゲン化金属とプラスティ
・νりの組合せにより、クラッドとしての二重構造体を
有する赤外線用ファイバーを提供するものである。本発
明の赤外線用ファイバーにより、ＣＯ２レーザーを使用
するレーザーメスおよびレーザー加工機等に、可撓性の
ある機械的強度の優れ−だ赤外線導光路を提供し、作業
性の点から極めて有効である。The infrared fiber of the present invention is an optical fiber that transmits infrared rays and is coated with plastic, and by using the selected plastic as a coating material, the transmittance of the non-rogenated metal 7 eye bar to CO2 laser light is reduced. The purpose of the present invention is to provide an infrared ray fiber having a double structure as a cladding, which has improved mechanical strength without causing any damage, and furthermore, by a combination of non-rogenated metal and plasty-v. The infrared fiber of the present invention provides an infrared light guide path that is flexible and has excellent mechanical strength for laser scalpels and laser processing machines that use CO2 lasers, and is extremely effective in terms of workability. .
第１図は本発明の赤外線用ファイバーの断面図、第２図
は本発明の赤外線用ファイバーを加熱溶融法によるプラ
スティックコーティングにより製造する方法を示す図で
ある。
１・・・・・・プラスティックコート材、２・・・・・
・フ＼、
アイバー、３・・・・・・ノズル、４・・・・・・ヒー
タ。
代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１
５図
！
＄１！２図FIG. 1 is a cross-sectional view of the infrared ray fiber of the present invention, and FIG. 2 is a diagram showing a method for producing the infrared ray fiber of the present invention by plastic coating using a heating melting method. 1...Plastic coat material, 2...
・F\, eye bar, 3...nozzle, 4...heater. Name of agent: Patent attorney Toshio Nakao and 1 other person No. 1
5 figures! $1!2 figure
Claims (1)
で被覆したことを特徴とする赤外線用ファイバー〇 ？） 光ファイバーがハロゲン化金属であることを特徴
とする特許請求の範囲第１項記載の赤外線用ファイバー
。 （３）ハロゲン化金属がＮａＣＡ！、ＫＣｌ、ＫＢｒ、
ＣｓＢｒ。 ＣｓＩ、ＴｌＢｒ、ＴｌＣ１，Ｔ１３ｒ−ＴＩＩ（ＫＨ
２−５）。 Ｔ １Ｂｒ−ＴＩＩＣｌ（ＫＨ２−６） 、ＡｇＣ１、
ＡｇＢｒから選択された材料であることを特徴とする特
許請求の範囲第２項記載の赤外線用ファイバー。 （４） プラスティックがポリエチレン、ポリプロピ
レン、ポリスチレン、ポリカーボネート、四フッ化；チ
レン樹脂から選択された材料であることを特徴とする特
許請求の範囲第１項または第２項記載の赤外線用ファイ
バー化[Claims] (1) An infrared fiber 〇?, which is characterized in that an optical fiber that transmits infrared rays is coated with plastic. ) The infrared ray fiber according to claim 1, wherein the optical fiber is made of metal halide. (3) The metal halide is NaCA! , KCl, KBr,
CsBr. CsI, TlBr, TlC1, T13r-TII (KH
2-5). T1Br-TIICl(KH2-6), AgC1,
The infrared fiber according to claim 2, characterized in that the material is selected from AgBr. (4) The fiber for infrared rays according to claim 1 or 2, wherein the plastic is a material selected from polyethylene, polypropylene, polystyrene, polycarbonate, tetrafluoride, and tyrene resin.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56202703A JPS58102903A (en) | 1981-12-15 | 1981-12-15 | Fiber for infrared ray |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56202703A JPS58102903A (en) | 1981-12-15 | 1981-12-15 | Fiber for infrared ray |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58102903A true JPS58102903A (en) | 1983-06-18 |
Family
ID=16461752
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56202703A Pending JPS58102903A (en) | 1981-12-15 | 1981-12-15 | Fiber for infrared ray |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58102903A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61200503A (en) * | 1985-02-28 | 1986-09-05 | Sumitomo Electric Ind Ltd | Composite optical fiber |
| RU2686512C1 (en) * | 2018-04-25 | 2019-04-29 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина" (УрФУ) | TWO-LAYERED CRYSTAL INFRARED LIGHT GUIDE FOR SPECTRAL RANGE 2-50 mcm |
| RU2816746C1 (en) * | 2023-10-19 | 2024-04-04 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина" | Double-layer silver halide infrared light guide |
-
1981
- 1981-12-15 JP JP56202703A patent/JPS58102903A/en active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61200503A (en) * | 1985-02-28 | 1986-09-05 | Sumitomo Electric Ind Ltd | Composite optical fiber |
| RU2686512C1 (en) * | 2018-04-25 | 2019-04-29 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина" (УрФУ) | TWO-LAYERED CRYSTAL INFRARED LIGHT GUIDE FOR SPECTRAL RANGE 2-50 mcm |
| RU2816746C1 (en) * | 2023-10-19 | 2024-04-04 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина" | Double-layer silver halide infrared light guide |
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