JP2000321445A - Optical fiber equipment - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】
【課題】紫外吸収端の波長を長くすることなく、紫外線
の伝送による透過率の悪化を抑制して優れた紫外線耐性
を得ることが可能な光ファイバ装置であるライトガイド
を提供する。
【解決手段】光ファイバ束１７は、シリカガラスによっ
て形成された多数本の光ファイバが円柱状を成すように
束線されて形成されている。光ファイバ束１７の両端部
には固定具１２ａ，１２ｂが取り付けられ、各固定具１
２ａ，１２ｂの中心孔に光ファイバ束１７の端部が挿入
固定されている。光ファイバ束１７はファイバ束保護管
１６に挿通され、ファイバ束保護管１６はヒータ１５に
挿通されている。ヒータ１５は、絶縁材により被覆され
たリボン状の発熱体２２がスパイラル状に巻回されて形
成されている。発熱体２２の両端部にはヒータリード線
１４ａ，１４ｂが接続されている。ヒータ１５および各
ヒータリード線１４ａ，１４ｂは、外部保護管１３に挿
通されている。
[PROBLEMS] To provide a light guide, which is an optical fiber device capable of obtaining excellent ultraviolet resistance by suppressing deterioration of transmittance due to transmission of ultraviolet light without increasing the wavelength of an ultraviolet absorption end. provide. An optical fiber bundle (17) is formed by bundling a large number of optical fibers formed of silica glass into a cylindrical shape. Fixtures 12a and 12b are attached to both ends of the optical fiber bundle 17, respectively.
The ends of the optical fiber bundle 17 are inserted and fixed in the center holes of 2a and 12b. The optical fiber bundle 17 is inserted through the fiber bundle protection tube 16, and the fiber bundle protection tube 16 is inserted through the heater 15. The heater 15 is formed by spirally winding a ribbon-shaped heating element 22 covered with an insulating material. Heater lead wires 14a and 14b are connected to both ends of the heating element 22. The heater 15 and each of the heater leads 14 a and 14 b are inserted through the external protection tube 13.
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は光ファイバ装置に係
り、詳しくは、紫外線の伝送による透過率の悪化を抑制
することが可能な光ファイバを用いた装置に関するもの
である。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical fiber device, and more particularly to an optical fiber device using an optical fiber capable of suppressing deterioration of transmittance due to transmission of ultraviolet rays.
【０００２】[0002]
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】近
年、シリカガラスによって形成された光ファイバを用い
た装置（例えば、ライトガイド、通信用光ケーブル、
等）に紫外光を伝送させて使用することが求められてい
る。2. Description of the Related Art In recent years, devices using optical fibers formed of silica glass (for example, light guides, communication optical cables,
Etc.) to transmit and use ultraviolet light.
【０００３】特に、紫外線硬化樹脂の照射用の紫外光伝
送用ライトガイドや、微細加工分野や医療分野などに使
用される紫外光（特に、エキシマレーザ光）の伝送用光
ファイバおよびライトガイドにおいては、より短波長で
且つ光パワーの大きな紫外光を伝送させることが要求さ
れている。例えば、紫外線硬化樹脂の照射用に使用した
場合、紫外光の短波長化および光パワーの増大により、
樹脂の硬化時間短縮につながるなど、短波長高出力の紫
外光の特性を最大限に活かすことができる。[0003] In particular, a light guide for transmitting ultraviolet light for irradiating an ultraviolet curable resin, an optical fiber and a light guide for transmitting ultraviolet light (particularly, excimer laser light) used in the field of microfabrication and the medical field, etc. It is required to transmit ultraviolet light having a shorter wavelength and a large optical power. For example, when used for irradiation of ultraviolet curable resin, due to shorter wavelength of ultraviolet light and increase in optical power,
The characteristics of short-wavelength, high-output ultraviolet light, such as shortening the curing time of the resin, can be maximized.
【０００４】しかし、シリカガラスに紫外光を伝送させ
ると、シリカガラス中に構造欠陥が生じて透過率が悪化
するという問題がある。このシリカガラスの透過率の悪
化は、紫外光が短波長であるほど、また、光パワーが大
きいほど顕著にあらわれる。そのため、光源としてエキ
シマレーザを使用する際には、ＫｒＦエキシマレーザ
（波長：２４８ｎｍ）→ＡｒＦエキシマレーザ（波長：
１９３ｎｍ）→Ｆ2エキシマレーザ（波長：１５７ｎ
ｍ）の順番で透過率は悪化する。また、光源として光パ
ワーの小さなランプ類（ハロゲンランプ、重水素ラン
プ、等）を使用する場合よりも、光パワーの大きなレー
ザ（ＫｒＦ，ＡｒＦ，Ｆ2などの各種エキシマレーザ）
を使用する場合の方が透過率は悪化する。However, when ultraviolet light is transmitted through the silica glass, there is a problem that structural defects occur in the silica glass and the transmittance deteriorates. The deterioration of the transmittance of the silica glass becomes more remarkable as the ultraviolet light has a shorter wavelength and the optical power is larger. Therefore, when an excimer laser is used as a light source, a KrF excimer laser (wavelength: 248 nm) → ArF excimer laser (wavelength:
193 nm) → F 2 excimer laser (wavelength: 157 n)
The transmittance deteriorates in the order of m). Also, small lamps of the light power as the light source than when using a (halogen lamp, a deuterium lamp, etc.), a large laser light power (KrF, ArF, various excimer lasers such as F 2)
The transmittance is worse when using.
【０００５】そこで、紫外光の照射によるシリカガラス
の透過率の悪化を抑制する（すなわち、紫外線耐性を向
上させる）ために、シリカガラス中の水酸基濃度を高め
る技術が提案されている（特開平４−３４２４２７号、
特開平４−３４２４３６号など）。Therefore, in order to suppress the deterioration of the transmittance of silica glass due to the irradiation of ultraviolet light (that is, to improve the resistance to ultraviolet rays), a technique for increasing the hydroxyl group concentration in the silica glass has been proposed (Japanese Patent Laid-Open No. Hei 4 (1994)). -342427,
JP-A-4-342436, etc.).
【０００６】しかし、シリカガラス中の水酸基濃度が高
くなると紫外吸収端の波長が長くなるため、短波長（特
に真空紫外域）の紫外光を伝送させることができなくな
るという問題がある。本発明は上記問題点を解決するた
めになされたものであって、その目的は、紫外吸収端の
波長を長くすることなく、紫外線の伝送による透過率の
悪化を抑制して優れた紫外線耐性を得ることが可能な光
ファイバを用いた光ファイバ装置を提供することにあ
る。However, when the hydroxyl group concentration in the silica glass is high, the wavelength at the ultraviolet absorption end becomes long, so that there is a problem that it is impossible to transmit ultraviolet light having a short wavelength (particularly, vacuum ultraviolet region). The present invention has been made in order to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to suppress the deterioration of transmittance due to the transmission of ultraviolet light and increase the ultraviolet light resistance without increasing the wavelength of the ultraviolet absorption edge. An object of the present invention is to provide an optical fiber device using an obtainable optical fiber.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めになされた請求項１に記載の発明は、シリカガラスに
よって形成された光ファイバと、その光ファイバを加熱
する加熱手段とを備え、当該光ファイバに紫外光が伝送
される光ファイバ装置をその要旨とする。According to a first aspect of the present invention, there is provided an optical fiber made of silica glass, and a heating means for heating the optical fiber. The gist is an optical fiber device in which ultraviolet light is transmitted to an optical fiber.
【０００８】次に、請求項２に記載の発明は、請求項１
に記載の光ファイバ装置において、前記光ファイバに紫
外光が伝送されることをその要旨とする。次に、請求項
３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載の光
ファイバ装置において、前記加熱手段は前記光ファイバ
を一定温度に加熱することをその要旨とする。Next, a second aspect of the present invention is the first aspect.
The gist of the present invention is that the ultraviolet light is transmitted to the optical fiber. Next, a third aspect of the invention is directed to the optical fiber device according to the first or second aspect, wherein the heating means heats the optical fiber to a constant temperature.
【０００９】次に、請求項４に記載の発明は、請求項１
〜３のいずれか１項に記載の光ファイバ装置において、
前記加熱手段は、前記光ファイバの外周を覆設する発熱
体を備えることをその要旨とする。次に、請求項５に記
載の発明は、請求項１〜３のいずれか１項に記載の光フ
ァイバ装置において、前記加熱手段は、前記光ファイバ
と平行して配設された発熱体から成る発熱線を備えるこ
とをその要旨とする。Next, a fourth aspect of the present invention is directed to the first aspect.
The optical fiber device according to any one of items 1 to 3,
The gist is that the heating means includes a heating element that covers the outer periphery of the optical fiber. Next, according to a fifth aspect of the present invention, in the optical fiber device according to any one of the first to third aspects, the heating means includes a heating element disposed in parallel with the optical fiber. The gist is to provide a heating wire.
【００１０】次に、請求項６に記載の発明は、請求項１
〜５のいずれか１項に記載の光ファイバ装置において、
前記加熱手段は、前記光ファイバに光が伝送されている
ときに、前記光ファイバを加熱することをその要旨とす
る。次に、請求項７に記載の発明は、請求項１〜５のい
ずれか１項に記載の光ファイバ装置において、前記加熱
手段は、前記光ファイバに光が伝送されていないとき
に、前記光ファイバを加熱することをその要旨とする。Next, the invention according to claim 6 is the invention according to claim 1.
The optical fiber device according to any one of items 1 to 5,
The gist of the heating means is to heat the optical fiber when light is being transmitted to the optical fiber. Next, according to a seventh aspect of the present invention, in the optical fiber device according to any one of the first to fifth aspects, when the light is not transmitted to the optical fiber, the heating means may be configured to output the light. The main point is to heat the fiber.
【００１１】（作用）請求項１に記載の発明によれば、
請求項２に記載の発明のように光ファイバに紫外光を伝
送させた場合、その紫外光の伝送により光ファイバのシ
リカガラス中に発生した構造欠陥が加熱手段による加熱
処理により取り除かれ、シリカガラス中のＳｉ−Ｏ−Ｓ
ｉネットワークの結合角の平均が広がることから、構造
緩和が進んで構造的に安定なガラスとなり、紫外光の伝
送による構造欠陥の生成が抑制される。従って、シリカ
ガラス中の水酸基濃度を増大させることにより紫外線耐
性を向上させるわけではないため、紫外吸収端の波長は
長くならない。(Operation) According to the first aspect of the present invention,
In the case where ultraviolet light is transmitted to the optical fiber as in the invention according to claim 2, structural defects generated in the silica glass of the optical fiber due to the transmission of the ultraviolet light are removed by a heating treatment by heating means, and the silica glass is removed. Si-OS in
Since the average of the bond angles of the i-network is widened, the structure is relaxed and the glass becomes structurally stable, and the generation of structural defects due to the transmission of ultraviolet light is suppressed. Therefore, since the ultraviolet light resistance is not improved by increasing the hydroxyl group concentration in the silica glass, the wavelength at the ultraviolet absorption edge does not become long.
【００１２】尚、前記結合角の変化は、赤外吸収測定に
よる２２６０ｃｍ-1付近の赤外吸収ピーク位置を分析す
れば明らかにできる。つまり、シリカガラスの構造緩和
が進むほど（すなわち、紫外線耐性が向上するほど）赤
外吸収測定による２２６０ｃｍ-1付近の赤外吸収ピーク
位置は、約２２５５ｃｍ-1〜約２２７５ｃｍ-1の範囲で
高波数側（低波長側）にシフトする。The change in the bond angle can be clarified by analyzing an infrared absorption peak position near 2260 cm -1 by infrared absorption measurement. That is, as the structural relaxation of the silica glass progresses (that is, as the UV resistance improves), the infrared absorption peak position near 2260 cm −1 by infrared absorption measurement becomes higher in the range of about 2255 cm −1 to about 2275 cm −1. It shifts to several sides (low wavelength side).
【００１３】請求項３に記載の発明によれば、紫外光の
伝送により光ファイバのシリカガラス中に発生した構造
欠陥が取り除かれるのに最適な一定温度に加熱すること
により、請求項１に記載の発明の作用がより高められ
る。その一定温度とは、室温〜１６００℃が適当であ
り、望ましくは２００℃〜１４００℃、特に望ましくは
３００℃〜６００℃である。この温度範囲を外れると紫
外線耐性向上効果は小さくなる傾向がある。According to the third aspect of the present invention, the optical fiber is heated to a constant temperature which is optimal for removing structural defects generated in the silica glass of the optical fiber by transmitting the ultraviolet light. The effect of the invention of the invention is further enhanced. The constant temperature is suitably room temperature to 1600 ° C., preferably 200 ° C. to 1400 ° C., and particularly preferably 300 ° C. to 600 ° C. Outside this temperature range, the effect of improving the resistance to ultraviolet light tends to decrease.
【００１４】請求項４に記載の発明によれば、光ファイ
バの外周が発熱体により覆設されているため、光ファイ
バの外周面が均一に加熱され、請求項１〜３のいずれか
１項に記載の発明の作用が確実に得られる。請求項５に
記載の発明によれば、光ファイバと平行して発熱体が配
設されているため、光ファイバの外周面が均一に加熱さ
れ、請求項１〜３のいずれか１項に記載の発明の作用が
確実に得られる。According to the fourth aspect of the present invention, since the outer periphery of the optical fiber is covered by the heating element, the outer peripheral surface of the optical fiber is uniformly heated, so that the optical fiber is uniformly heated. The effect of the invention described in (1) is surely obtained. According to the fifth aspect of the present invention, since the heating element is disposed in parallel with the optical fiber, the outer peripheral surface of the optical fiber is uniformly heated, and the outer peripheral surface of the optical fiber is uniformly heated. The effect of the invention of (1) is reliably obtained.
【００１５】請求項６に記載の発明によれば、紫外光の
伝送によるシリカガラス中の構造欠陥の発生と、加熱手
段の加熱処理による当該構造欠陥の除去とが同時に行わ
れる。請求項７に記載の発明によれば、紫外光の伝送に
よりシリカガラス中に多くの構造欠陥が発生した後に、
加熱手段の加熱処理により当該構造欠陥の除去が行われ
る。According to the present invention, the generation of the structural defect in the silica glass due to the transmission of the ultraviolet light and the removal of the structural defect by the heat treatment of the heating means are performed simultaneously. According to the invention described in claim 7, after many structural defects have occurred in the silica glass due to the transmission of ultraviolet light,
The structural defect is removed by the heat treatment of the heating means.
【００１６】[0016]
【発明の実施の形態】（第１実施形態）以下、本発明を
ライトガイドに具体化した第１実施形態を図面と共に説
明する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS (First Embodiment) A first embodiment of the present invention embodied in a light guide will be described below with reference to the drawings.
【００１７】図１（ａ）は、第１実施形態のライトガイ
ド１１の正面図である。図２（ａ）は、図１（ａ）にお
けるＡ−Ａ線断面図である。また、図２（ｂ）は、ライ
トガイド１１の側面図である。ライトガイド１１は、固
定具１２ａ，１２ｂ、外部保護管１３、ヒータリード線
１４ａ，１４ｂ、ヒータ１５、ファイバ束保護管１６、
光ファイバ束１７から構成されている。FIG. 1A is a front view of the light guide 11 of the first embodiment. FIG. 2A is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. FIG. 2B is a side view of the light guide 11. The light guide 11 includes fixtures 12a and 12b, an external protection tube 13, heater leads 14a and 14b, a heater 15, a fiber bundle protection tube 16,
It is composed of an optical fiber bundle 17.
【００１８】図１（ｂ）は、図１（ａ）に示すライトガ
イド１１から外部保護管１３を取り除いた状態を示す正
面図である。また、図１（ｃ）は、図１（ｂ）に示す状
態からさらにヒータ１５を取り除いた状態を示す正面図
である。そして、図１（ｄ）は、図１（ｃ）に示す状態
からさらにファイバ束保護管１６を取り除いた状態を示
す正面図である。FIG. 1B is a front view showing a state where the external protection tube 13 is removed from the light guide 11 shown in FIG. 1A. FIG. 1C is a front view showing a state where the heater 15 is further removed from the state shown in FIG. 1B. FIG. 1D is a front view showing a state in which the fiber bundle protection tube 16 is further removed from the state shown in FIG. 1C.
【００１９】光ファイバ束１７は、シリカガラスによっ
て形成された多数本の光ファイバが円柱状を成すように
束線されて形成されている。尚、当該光ファイバの形成
方法としては従来より周知の方法を用いればよく、例え
ば、光ファイバと相似の断面構造をもつシリカガラスか
ら成る棒状のガラス母材（プリフォーム）を形成した後
に、そのガラス母材から光ファイバを紡糸すればよい。The optical fiber bundle 17 is formed by bundling a large number of optical fibers made of silica glass into a cylindrical shape. As a method for forming the optical fiber, a conventionally well-known method may be used. For example, after forming a rod-shaped glass preform (preform) made of silica glass having a cross-sectional structure similar to that of the optical fiber, the method is performed. An optical fiber may be spun from a glass base material.
【００２０】また、当該光ファイバを形成するシリカガ
ラスとしては、不純物を含まない純粋シリカガラスや、
水酸基やその他の添加物を含有したシリカガラスを用い
ればよい。但し、純粋シリカガラスに不純物を添加する
と、一般に、紫外線耐性が向上する反面、紫外吸収端の
波長が長くなるため、伝送させる紫外光の波長に合わせ
て不純物の種類および含有量を最適に調整する必要があ
る。The silica glass forming the optical fiber may be pure silica glass containing no impurities,
A silica glass containing a hydroxyl group or other additives may be used. However, when an impurity is added to pure silica glass, generally, the UV resistance is improved, but the wavelength of the ultraviolet absorption edge is increased. Therefore, the type and content of the impurity are optimally adjusted according to the wavelength of the ultraviolet light to be transmitted. There is a need.
【００２１】長尺物である光ファイバ束１７の両端部に
はそれぞれ固定具１２ａ，１２ｂが取り付けられてい
る。各固定具１２ａ，１２ｂは円筒状を成し、その中心
孔２１に光ファイバ束１７の端部が挿入固定されてい
る。各固定具１２ａ，１２ｂの材質は、光ファイバ束１
７を確実に固定保持するのに十分な強度を備えると共
に、後述するヒータ１５による加熱処理に耐え得る耐熱
性を備えるものであれば、どのような材質を用いてもよ
く、例えば、各種金属（アルミニウム、銅、真鍮、ステ
ンレス、等）や各種耐熱プラスチックを用いればよい。Fixtures 12a and 12b are attached to both ends of the optical fiber bundle 17, which is a long object. Each of the fixtures 12a and 12b has a cylindrical shape, and the end of the optical fiber bundle 17 is inserted and fixed in the center hole 21 thereof. The material of each fixture 12a, 12b is the optical fiber bundle 1
Any material may be used as long as it has sufficient strength to securely fix and hold 7 and has heat resistance enough to withstand heat treatment by heater 15 described later. Aluminum, copper, brass, stainless steel, etc.) and various heat-resistant plastics may be used.
【００２２】各固定具１２ａ，１２ｂから露出した光フ
ァイバ束１７は、光ファイバ束１７の外径よりもやや大
きな内径をもった円筒状のファイバ束保護管１６に挿通
されている。尚、ファイバ束保護管１６内において光フ
ァイバ束１７が撓み、光ファイバ束１７の一部分がファ
イバ束保護管１６の内壁に接触していても何らかまうこ
とはない。The optical fiber bundle 17 exposed from each of the fixtures 12a and 12b is inserted into a cylindrical fiber bundle protection tube 16 having an inner diameter slightly larger than the outer diameter of the optical fiber bundle 17. The optical fiber bundle 17 is bent in the fiber bundle protection tube 16, and there is no problem even if a part of the optical fiber bundle 17 is in contact with the inner wall of the fiber bundle protection tube 16.
【００２３】ファイバ束保護管１６の材質は、要求され
る条件（後述するライトガイド１１の製造時に光ファ
イバ束１７を確実に保護すること、後述するヒータ１
５による加熱処理に耐え得る耐熱性を備えると共に、優
れた熱伝導性を備えること、ライトガイド１１の屈曲
を妨げない優れた可撓性を備えること）を満足するもの
であれば、どのような材質を用いてもよく、例えば、各
種金属（アルミニウム、銅、真鍮、ステンレス、等）や
各種耐熱プラスチックのフレキシブルチューブを用いれ
ばよい。The material of the fiber bundle protection tube 16 is determined under the required conditions (for ensuring the protection of the optical fiber bundle 17 during the manufacture of the light guide 11 described later, and for the heater 1 described later).
5 has excellent heat conductivity and excellent heat conductivity, and excellent flexibility that does not hinder bending of the light guide 11). A material may be used. For example, a flexible tube made of various metals (aluminum, copper, brass, stainless steel, etc.) or various heat-resistant plastics may be used.
【００２４】ファイバ束保護管１６は、ファイバ束保護
管１６の外径よりもやや大きな内径をもった円筒状のヒ
ータ１５に挿通されている。ヒータ１５は、絶縁材によ
り被覆されたリボン状の発熱体２２がスパイラル状に巻
回されて形成されており、優れた可撓性を備えている。
そのため、光ファイバ束１７の外周は、ファイバ束保護
管１６を介して、発熱体２２から成るヒータ１５に覆設
されることになる。The fiber bundle protection tube 16 is inserted through a cylindrical heater 15 having an inner diameter slightly larger than the outer diameter of the fiber bundle protection tube 16. The heater 15 is formed by spirally winding a ribbon-shaped heating element 22 covered with an insulating material, and has excellent flexibility.
Therefore, the outer circumference of the optical fiber bundle 17 is covered by the heater 15 including the heating element 22 via the fiber bundle protection tube 16.
【００２５】発熱体２２の材質は、ヒータ１５を形成す
るのに必要な成形性と強度を備えると共に、後述する加
熱処理に必要な発熱性を備えるものであれば、どのよう
な材質を用いてもよく、例えば、金属系（ニクロム、Ｆ
ｅ−Ｃｒ−Ａｌ系合金、等）、セラミック系（炭化ケイ
素系、等）、導電性プラスチックなどを用いればよい。As the material of the heating element 22, any material can be used as long as it has moldability and strength necessary for forming the heater 15 and has heat generation properties necessary for a heat treatment described later. For example, metal-based (Nichrome, F
An e-Cr-Al-based alloy or the like), a ceramic (silicon carbide-based or the like), a conductive plastic, or the like may be used.
【００２６】リボン状の発熱体２２の両端部にはそれぞ
れヒータリード線１４ａ，１４ｂが電気的に接続されて
いる。各ヒータリード線１４ａ，１４ｂは、導電性の芯
線２３が絶縁被覆材２４により被覆されて形成されてい
る。ヒータ１５および各ヒータリード線１４ａ，１４ｂ
は、ヒータ１５の外径よりもやや大きな内径をもった円
筒状の外部保護管１３に挿通されている。外部保護管１
３の両端部はそれぞれ各固定具１２ａ，１２ｂに接続固
定されており、外部保護管１３における固定具１２ａ側
の端部からは各ヒータリード線１４ａ，１４ｂが引き出
されている。つまり、固定具１２ｂ側にて発熱体２２に
接続されたヒータリード線１４ｂは、ヒータ１５と外部
保護管１３との間隙に挿通され、固定具１２ａ側の端部
からヒータリード線１４ａと共に引き出されている。そ
して、引き出された各ヒータリード線１４ａ，１４ｂに
おいて、その端部の絶縁被覆材２４は除かれており、芯
線２３が露出している。尚、外部保護管１３と各固定具
１２ａ，１２ｂとの接続部分は封止され、各ヒータリー
ド線１４ａ，１４ｂと外部保護管１３との接続部分も封
止されている。Heater leads 14a and 14b are electrically connected to both ends of the ribbon-shaped heating element 22, respectively. Each of the heater leads 14a and 14b is formed by covering a conductive core wire 23 with an insulating coating material 24. Heater 15 and heater lead wires 14a, 14b
Is inserted through a cylindrical outer protective tube 13 having an inner diameter slightly larger than the outer diameter of the heater 15. External protection tube 1
3 are connected and fixed to the fixtures 12a and 12b, respectively, and the heater lead wires 14a and 14b are drawn out from the end of the external protection tube 13 on the fixture 12a side. That is, the heater lead wire 14b connected to the heating element 22 on the fixture 12b side is inserted into the gap between the heater 15 and the external protection tube 13, and is drawn out together with the heater lead wire 14a from the end on the fixture 12a side. ing. In each of the drawn-out heater lead wires 14a and 14b, the insulating coating material 24 at the end is removed, and the core wire 23 is exposed. The connection between the external protection tube 13 and the fixtures 12a, 12b is sealed, and the connection between the heater lead wires 14a, 14b and the external protection tube 13 is also sealed.
【００２７】外部保護管１３の材質は、要求される条件
（ヒータ１５を確実に保護すること、後述するヒー
タ１５による加熱処理に耐え得る耐熱性を備えること、
ライトガイド１１の屈曲を妨げない優れた可撓性を備
えること）を満足するものであれば、どのような材質を
用いてもよく、例えば、各種金属（アルミニウム、銅、
真鍮、ステンレス、等）や各種耐熱プラスチックのフレ
キシブルチューブを用いればよい。The material of the outer protective tube 13 is required to satisfy the required conditions (to ensure that the heater 15 is protected, to have heat resistance enough to withstand the heat treatment by the heater 15 described later,
Any material may be used as long as the material satisfies the condition that the light guide 11 has excellent flexibility that does not hinder the bending of the light guide 11. For example, various metals (aluminum, copper,
Brass, stainless steel, etc.) or various heat-resistant plastic flexible tubes may be used.
【００２８】このように、各部材１３，１４ａ，１４
ｂ，１５，１６，１７は優れた可撓性を備えるため、ラ
イトガイド１１は十分な屈曲性を有することになる。ま
た、光ファイバ束１７の両端部に各固定具１２ａ，１２
ｂが取り付けられ、光ファイバ束１７はファイバ束保護
管１６とヒータ１５と外部保護管１３の３重構造により
保護されているため、ライトガイド１１の外部から加え
られた振動や衝撃が光ファイバ束１７に影響を及ぼすの
を確実に防止することができる。そして、外部保護管１
３と各固定具１２ａ，１２ｂとの接続部分が封止されて
おり、ヒータ１５が外部雰囲気にさらされないため、ヒ
ータ１５の長寿命化を図ることができる。As described above, each member 13, 14a, 14
Since b, 15, 16, and 17 have excellent flexibility, the light guide 11 has sufficient flexibility. Further, the fixtures 12a, 12a are attached to both ends of the optical fiber bundle 17, respectively.
b, and the optical fiber bundle 17 is protected by the triple structure of the fiber bundle protection tube 16, the heater 15, and the external protection tube 13, so that vibrations and shocks applied from outside the light guide 11 are 17 can be reliably prevented. And the external protection tube 1
Since the connecting portions between the fixing member 3 and the fixtures 12a and 12b are sealed and the heater 15 is not exposed to the external atmosphere, the life of the heater 15 can be extended.
【００２９】次に、上記のように構成されたライトガイ
ド１１の製造方法について説明する。まず、ファイバ束
保護管１６の外周面に発熱体２２を巻回してヒータ１５
を形成し、次に、各ヒータリード線１４ａ，１４ｂをヒ
ータ１５に接続し、続いて、ヒータ１５が取り付けられ
たファイバ束保護管１６に光ファイバ束１７を挿通した
後に、これらを外部保護管１３に挿通し、最後に、光フ
ァイバ束１７の両端部に各固定具１２ａ，１２ｂを取り
付けた後に、前記接続部分の封止を行うことにより、ラ
イトガイド１１が完成する。Next, a method of manufacturing the light guide 11 configured as described above will be described. First, the heating element 22 is wound around the outer circumferential surface of the fiber bundle
After that, the respective heater leads 14a and 14b are connected to the heater 15, and then the optical fiber bundle 17 is inserted into the fiber bundle protection tube 16 to which the heater 15 is attached. The light guide 11 is completed by attaching the fixtures 12a and 12b to both ends of the optical fiber bundle 17 and sealing the connection portion.
【００３０】このように、ライトガイド１１は簡単かつ
容易に製造することができる。そして、光ファイバ束１
７にヒータ１５を直接巻回するのではなく、ファイバ束
保護管１６を設けているため、ヒータ１５の形成時に光
ファイバ束１７を保護することが可能になり光ファイバ
束１７が傷つくのを防止することができる。As described above, the light guide 11 can be manufactured easily and easily. Then, the optical fiber bundle 1
Since the fiber bundle protection tube 16 is provided instead of directly winding the heater 15 around the optical fiber 7, the optical fiber bundle 17 can be protected when the heater 15 is formed, thereby preventing the optical fiber bundle 17 from being damaged. can do.
【００３１】次に、ライトガイド１１の使用方法につい
て説明する。 （使用方法１）各ヒータリード線１４ａ，１４ｂを通電
制御装置（図示略）に接続し、各ヒータリード線１４
ａ，１４ｂを介してヒータ１５に通電し、その通電状態
を制御することにより、ヒータ１５を一定温度に加熱す
る。そして、ヒータ１５により、熱伝導性に優れたファ
イバ束保護管１６を介して光ファイバ束１７を一定温度
に加熱する。このとき、円筒状のヒータ１５により、円
筒状のファイバ束保護管１６の外周面が均一に加熱され
る。そして、ファイバ束保護管１６の内周面からの熱に
より、光ファイバ束１７の外周面が均一に加熱され、そ
の結果、光ファイバ束１７全体が均一に加熱される。Next, how to use the light guide 11 will be described. (Usage method 1) Connect each heater lead wire 14a, 14b to an energization control device (not shown), and
The heater 15 is heated to a constant temperature by applying a current to the heater 15 via a and 14b and controlling the state of the current. Then, the optical fiber bundle 17 is heated to a constant temperature by the heater 15 via the fiber bundle protection tube 16 having excellent heat conductivity. At this time, the outer peripheral surface of the cylindrical fiber bundle protection tube 16 is uniformly heated by the cylindrical heater 15. Then, the heat from the inner peripheral surface of the fiber bundle protection tube 16 uniformly heats the outer peripheral surface of the optical fiber bundle 17, and as a result, the entire optical fiber bundle 17 is uniformly heated.
【００３２】そして、ヒータ１５により光ファイバ束１
７が加熱処理されている状態で、光ファイバ束１７を形
成する光ファイバに光源（図示略）からの紫外光を伝送
させることにより、紫外光伝送用ライトガイドとして使
用する。つまり、ライトガイド１１の使用中は、ヒータ
１５により光ファイバ束１７を常時加熱しておく。Then, the optical fiber bundle 1 is heated by the heater 15.
By transmitting ultraviolet light from a light source (not shown) to an optical fiber forming the optical fiber bundle 17 in a state where the heat treatment is performed on the optical fiber 7, the optical fiber is used as an ultraviolet light transmission light guide. That is, during use of the light guide 11, the optical fiber bundle 17 is always heated by the heater 15.
【００３３】前述のように、シリカガラスから成る光フ
ァイバに紫外光を伝送させると、シリカガラス中に構造
欠陥が生じて透過率が悪化する。しかし、光ファイバを
加熱しながら紫外光を伝送させることにより、シリカガ
ラス中に発生した構造欠陥が当該加熱処理により取り除
かれ、シリカガラス中のＳｉ−Ｏ−Ｓｉネットワークの
結合角の平均が広がることから、構造緩和が進んで構造
的に安定なガラスとなり、紫外光の伝送による構造欠陥
の生成が抑制される。そのため、光ファイバ束１７にお
いては、紫外線の伝送による透過率の悪化が抑制され、
優れた紫外線耐性を得ることができる。As described above, when ultraviolet light is transmitted through an optical fiber made of silica glass, a structural defect occurs in the silica glass, and the transmittance deteriorates. However, by transmitting the ultraviolet light while heating the optical fiber, the structural defects generated in the silica glass are removed by the heat treatment, and the average bond angle of the Si-O-Si network in the silica glass is increased. As a result, structural relaxation is promoted and the glass becomes structurally stable, and generation of structural defects due to transmission of ultraviolet light is suppressed. Therefore, in the optical fiber bundle 17, the deterioration of the transmittance due to the transmission of the ultraviolet rays is suppressed,
Excellent UV resistance can be obtained.
【００３４】従って、光ファイバ束１７によれば、シリ
カガラス中の水酸基濃度を増大させることにより紫外線
耐性を向上させるわけではないため、紫外吸収端の波長
は長くならず、真空紫外域までの短波長の紫外光を伝送
させることができる。尚、前記結合角の変化は、赤外吸
収測定による２２６０ｃｍ-1付近の赤外吸収ピーク位置
を分析すれば明らかにできる。つまり、シリカガラスの
構造緩和が進むほど（すなわち、紫外線耐性が向上する
ほど）赤外吸収測定による２２６０ｃｍ-1付近の赤外吸
収ピーク位置は、約２２５５ｃｍ-1〜約２２７５ｃｍ-1
の範囲で高波数側（低波長側）にシフトする。そのた
め、赤外吸収測定による２２６０ｃｍ-1付近の赤外吸収
ピーク位置を分析すれば、多数の光ファイバ束（または
光ファイバ）が混在する中から本実施形態の光ファイバ
束１７（または光ファイバ束１７を形成する光ファイ
バ）を容易に識別することができる。Therefore, according to the optical fiber bundle 17, since the ultraviolet ray resistance is not improved by increasing the hydroxyl group concentration in the silica glass, the wavelength at the ultraviolet absorption end is not long, and the short wavelength up to the vacuum ultraviolet region is not obtained. Ultraviolet light of a wavelength can be transmitted. The change in the bond angle can be clarified by analyzing the infrared absorption peak position near 2260 cm -1 by infrared absorption measurement. In other words, as the structural relaxation of the silica glass progresses (that is, as the UV resistance improves), the infrared absorption peak position near 2260 cm -1 by infrared absorption measurement is about 2255 cm -1 to about 2275 cm -1.
In the range of (1) to the higher wave number side (lower wavelength side). Therefore, analyzing the position of the infrared absorption peak near 2260 cm −1 by the infrared absorption measurement reveals that the optical fiber bundle 17 (or the optical fiber bundle 17 can be easily identified.
【００３５】ところで、ヒータ１５による光ファイバ束
１７の加熱処理において、加熱温度は、室温〜１６００
℃が適当であり、望ましくは２００℃〜１４００℃、特
に望ましくは３００℃〜６００℃である。この温度範囲
を外れると紫外線耐性向上効果は小さくなる傾向があ
る。尚、特に望ましい加熱処理温度の上限を６００℃に
規定する理由は、あまり高い温度で加熱処理を行うと、
光ファイバのコアとクラッドの間で屈折率の差をつける
ために添加している添加物の拡散が起きてしまい、これ
が原因となって透過特性の劣化が生じるからである。In the heat treatment of the optical fiber bundle 17 by the heater 15, the heating temperature is from room temperature to 1600.
C is suitable, preferably 200C to 1400C, particularly preferably 300C to 600C. Outside this temperature range, the effect of improving the resistance to ultraviolet light tends to decrease. The reason why the upper limit of the particularly desirable heat treatment temperature is set to 600 ° C. is that when the heat treatment is performed at a very high temperature,
This is because the diffusion of the additive added to make the difference in the refractive index between the core and the clad of the optical fiber occurs, and this causes deterioration of the transmission characteristics.
【００３６】尚、前記光源としては、各種レーザや各種
ランプなどを使用すればよい。前述のように、シリカガ
ラスの透過率の悪化は、伝送させる紫外光が短波長であ
るほど、また、光パワーが大きいほど顕著にあらわれ
る。しかし、本実施形態のライトガイド１１によれば、
紫外線の伝送による透過率の悪化が抑制されるため、光
パワーの小さなランプ類（ハロゲンランプ、重水素ラン
プ、等）だけでなく、光パワーの大きなレーザを光源と
して使用することができる。さらに、ＫｒＦエキシマレ
ーザ（波長：２４８ｎｍ）だけでなく、ＡｒＦエキシマ
レーザ（波長：１９３ｎｍ）やＦ2エキシマレーザ（波
長：１５７ｎｍ）などのより短波長のエキシマレーザを
も光源として使用することができる。As the light source, various lasers and various lamps may be used. As described above, the deterioration of the transmittance of the silica glass becomes more remarkable as the ultraviolet light to be transmitted has a shorter wavelength and the optical power is larger. However, according to the light guide 11 of the present embodiment,
Since the deterioration of the transmittance due to the transmission of ultraviolet light is suppressed, not only lamps with a small optical power (halogen lamp, deuterium lamp, etc.) but also a laser with a large optical power can be used as a light source. Further, KrF excimer laser (wavelength: 248 nm) as well, ArF excimer laser (wavelength: 193 nm) and F 2 excimer laser (wavelength: 157 nm) can be used as light sources an excimer laser of a shorter wavelength, such as.
【００３７】以上詳述したように、本実施形態のライト
ガイド１１によれば、紫外吸収端の波長を長くすること
なく、紫外線の伝送による透過率の悪化が抑制されるた
め、短波長で且つ光パワーの大きな紫外光を伝送させる
ことができる。従って、特に、紫外線硬化樹脂の照射用
の紫外光伝送用ライトガイドや、微細加工分野や医療分
野などに使用される紫外光（特に、エキシマレーザ光）
の伝送用ライトガイドに本実施形態を適用すれば、上記
効果を十分に活かして需要に応えることができる。例え
ば、紫外線硬化樹脂の照射用の紫外光伝送用ライトガイ
ドに本実施形態を適用した場合、紫外光の短波長化およ
び光パワーの増大により、樹脂の硬化時間短縮につなが
るなど、短波長高出力の紫外光の特性を最大限に活かす
ことができる。As described above in detail, according to the light guide 11 of the present embodiment, the deterioration of the transmittance due to the transmission of ultraviolet rays is suppressed without increasing the wavelength at the ultraviolet absorption end. Ultraviolet light having a large optical power can be transmitted. Therefore, in particular, a light guide for transmitting ultraviolet light for irradiating an ultraviolet curable resin, and ultraviolet light (particularly, excimer laser light) used in the field of microfabrication or medical treatment, etc.
If this embodiment is applied to the transmission light guide described above, the above effects can be fully utilized to meet demand. For example, when the present embodiment is applied to an ultraviolet light transmitting light guide for irradiating an ultraviolet curable resin, a shorter wavelength of the ultraviolet light and an increase in the optical power lead to a shorter curing time of the resin. Can make the most of the characteristics of ultraviolet light.
【００３８】（使用方法２）光ファイバ束１７を形成す
る光ファイバに光源（図示略）からの紫外光を伝送させ
ることにより、紫外光伝送用ライトガイドとして使用す
る。そして、光ファイバ束１７における紫外光の透過率
を定期的に測定し、その透過率が所定値以下になったこ
とが確認されたら、各ヒータリード線１４ａ，１４ｂを
通電制御装置（図示略）に接続し、各ヒータリード線１
４ａ，１４ｂを介してヒータ１５に通電し、その通電状
態を制御することによりヒータ１５を一定温度に加熱
し、そのヒータ１５により光ファイバ束１７を一定温度
に加熱する。(Usage Method 2) By transmitting ultraviolet light from a light source (not shown) to the optical fiber forming the optical fiber bundle 17, it is used as a light guide for transmitting ultraviolet light. Then, the transmittance of the ultraviolet light in the optical fiber bundle 17 is periodically measured, and when it is confirmed that the transmittance becomes equal to or less than a predetermined value, the heater lead wires 14a and 14b are connected to an energization control device (not shown). To each heater lead 1
The heater 15 is heated to a constant temperature by energizing the heater 15 via 4a and 14b, and the energized state is controlled. The heater 15 heats the optical fiber bundle 17 to a constant temperature.
【００３９】このヒータ１５による加熱処理の結果、前
記使用方法１と同様の作用により、紫外光の伝送による
シリカガラスの構造欠陥が取り除かれ、光ファイバ束１
７における紫外光の透過率が改善される。そして、ヒー
タ１５による加熱処理を終えたら、各ヒータリード線１
４ａ，１４ｂを通電制御装置から取り外し、紫外光伝送
用ライトガイドとして再び使用する。As a result of the heat treatment by the heater 15, the structural defect of the silica glass due to the transmission of the ultraviolet light is removed by the same operation as the usage method 1, and the optical fiber bundle 1 is removed.
7, the transmittance of ultraviolet light is improved. When the heating process by the heater 15 is completed, each heater lead wire 1
4a and 14b are removed from the power supply control device, and used again as a light guide for ultraviolet light transmission.
【００４０】前述のように、使用方法１では、ライトガ
イド１１の使用中にヒータ１５により光ファイバ束１７
を常時加熱しておくため、紫外光の伝送によるシリカガ
ラス中の構造欠陥の発生と、加熱処理による当該構造欠
陥の除去とが同時に行われる。As described above, in the method of use 1, during use of the light guide 11, the optical fiber bundle 17 is heated by the heater 15.
Is constantly heated, the generation of structural defects in the silica glass due to the transmission of ultraviolet light and the removal of the structural defects by heat treatment are performed simultaneously.
【００４１】それに対して、使用方法２では、ライトガ
イド１１の使用中は光ファイバ束１７を加熱せず、光フ
ァイバ束１７における紫外光の透過率が所定値以下にな
ったときにのみ、ヒータ１５により光ファイバ束１７を
加熱する。そのため、紫外光の伝送によりシリカガラス
中に多くの構造欠陥が発生した後に、加熱処理により当
該構造欠陥の除去が行われる。On the other hand, in the method of use 2, the optical fiber bundle 17 is not heated while the light guide 11 is in use, and the heater is provided only when the transmittance of the ultraviolet light in the optical fiber bundle 17 becomes a predetermined value or less. 15 heats the optical fiber bundle 17. Therefore, after many structural defects are generated in the silica glass due to the transmission of ultraviolet light, the structural defects are removed by heat treatment.
【００４２】従って、使用方法２に比べて、使用方法１
の方がより確実に構造欠陥を除去することが可能であり
高い効果を得ることができる。しかし、使用方法１では
ヒータ１５に常時通電するため、使用方法２に比べて消
費電力が大きくなる。そのため、紫外光の透過率の改善
度合いと消費電力とを勘案して、使用方法１と使用方法
２のいずれかを選択すればよい。Therefore, as compared with the method of use 2, the method of use 1
The method can more reliably remove a structural defect, and can obtain a higher effect. However, since the heater 15 is always energized in the usage method 1, the power consumption is larger than that in the usage method 2. Therefore, it is sufficient to select one of the usage method 1 and the usage method 2 in consideration of the degree of improvement in the transmittance of ultraviolet light and the power consumption.
【００４３】尚、光ファイバ束１７における紫外光の透
過率の低下度合いは、紫外光の伝送に使用した累積時間
に対応する。そのため、使用方法２において、透過率の
定期的な測定を行うのではなく、紫外光の伝送に使用し
た累積時間を計測しておき、その累積時間が一定時間に
達した時点で、ヒータ１５により光ファイバ束１７を加
熱するようにしてもよい。The degree of decrease in the transmittance of ultraviolet light in the optical fiber bundle 17 corresponds to the accumulated time used for transmitting ultraviolet light. Therefore, in the usage method 2, instead of performing the periodic measurement of the transmittance, the accumulated time used for the transmission of the ultraviolet light is measured in advance, and when the accumulated time reaches a certain time, the heater 15 is used. The optical fiber bundle 17 may be heated.
【００４４】（第２実施形態）次に、本発明をライトガ
イドに具体化した第２実施形態を図面と共に説明する。
尚、本第２実施形態において、第１実施形態と同じ構成
部材については符号を等しくしてその詳細な説明を省略
する。(Second Embodiment) Next, a second embodiment in which the present invention is embodied in a light guide will be described with reference to the drawings.
In the second embodiment, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.
【００４５】図３（ａ）は、第２実施形態のライトガイ
ド３１の正面図である。図４（ａ）は、図３（ａ）にお
けるＡ−Ａ線断面図である。また、図４（ｂ）は、ライ
トガイド３１の側面図である。ライトガイド３１は、固
定具１２ａ，１２ｂ、外部保護管１３、ヒータリード線
１４ａ，１４ｂ、光ファイバ束３２から構成されてい
る。FIG. 3A is a front view of a light guide 31 according to the second embodiment. FIG. 4A is a sectional view taken along line AA in FIG. FIG. 4B is a side view of the light guide 31. The light guide 31 includes fixtures 12a and 12b, an external protection tube 13, heater leads 14a and 14b, and an optical fiber bundle 32.
【００４６】図３（ｂ）は、図３（ａ）に示すライトガ
イド３１から外部保護管１３を取り除いた状態を示す正
面図である。本第２実施形態のライトガイド３２におい
て、第１実施形態のライトガイド１１と異なるのは、以
下の点である。FIG. 3B is a front view showing a state in which the external protection tube 13 has been removed from the light guide 31 shown in FIG. The light guide 32 of the second embodiment differs from the light guide 11 of the first embodiment in the following points.
【００４７】［１］ファイバ束保護管１６およびヒータ
１５が省かれている。 ［２］光ファイバ束１７が光ファイバ束３２に置き換え
られている。 図５は、光ファイバ束３２の一部拡大斜視図である。光
ファイバ束３２は、シリカガラスによって形成された多
数本の光ファイバ４１に対して、発熱体によって形成さ
れた多数本の発熱線４２が平行に配設され、全体として
円柱状を成すように束線されて形成されている。尚、各
光ファイバ４１に対して各発熱線４２はほぼ均等に配置
されている。[1] The fiber bundle protection tube 16 and the heater 15 are omitted. [2] The optical fiber bundle 17 is replaced by an optical fiber bundle 32. FIG. 5 is a partially enlarged perspective view of the optical fiber bundle 32. The optical fiber bundle 32 has a large number of heating wires 42 formed by heating elements disposed in parallel with a large number of optical fibers 41 formed of silica glass, and is bundled so as to form a columnar shape as a whole. It is formed in a line. Note that the heating wires 42 are arranged substantially evenly with respect to the optical fibers 41.
【００４８】発熱線４２を形成するための発熱体の材質
は、ライトガイド３１の屈曲を妨げない優れた可撓性を
備え、加熱処理に必要な発熱性を備えるものであれば、
どのような材質を用いてもよく、例えば、金属系（ニク
ロム、Ｆｅ−Ｃｒ−Ａｌ系合金、等）、セラミック系
（炭化ケイ素系、等）、導電性プラスチックなどを用い
ればよい。The material of the heating element for forming the heating wire 42 may be any material as long as it has excellent flexibility not to hinder the bending of the light guide 31 and has the heat generation necessary for the heat treatment.
Any material may be used, for example, a metal (Nichrome, Fe—Cr—Al alloy, etc.), a ceramic (SiC, etc.), a conductive plastic, or the like may be used.
【００４９】図３（ｂ）に示すように、光ファイバ束３
２の両端部近傍において、光ファイバ束３２から各発熱
線４２がまとめて引き出され、その各発熱線４２の端部
にそれぞれヒータリード線１４ａ，１４ｂが電気的に接
続されている。そのため、各固定具１２ａ，１２ｂの中
心孔２１に挿入固定されている光ファイバ束３２の端部
は光ファイバ４１のみから形成され、当該端部には発熱
線４２が含まれない。As shown in FIG. 3B, the optical fiber bundle 3
Heating wires 42 are collectively drawn out from the optical fiber bundle 32 in the vicinity of both ends of the heating wire 2, and heater leads 14 a and 14 b are electrically connected to ends of the heating wires 42, respectively. Therefore, the end of the optical fiber bundle 32 inserted and fixed in the center hole 21 of each fixture 12a, 12b is formed only of the optical fiber 41, and the end does not include the heating wire 42.
【００５０】光ファイバ束３２および各ヒータリード線
１４ａ，１４ｂは、光ファイバ束３２の外径よりも大き
な内径をもった円筒状の外部保護管１３に挿通されてい
る。従って、図３（ａ）および図４（ｂ）に示すよう
に、本第２実施形態のライトガイド３１の外観は第１実
施形態のライトガイド１１と同じになる。The optical fiber bundle 32 and each of the heater lead wires 14 a and 14 b are inserted through a cylindrical external protection tube 13 having an inner diameter larger than the outer diameter of the optical fiber bundle 32. Therefore, as shown in FIGS. 3A and 4B, the appearance of the light guide 31 of the second embodiment is the same as the light guide 11 of the first embodiment.
【００５１】このように、各部材１３，１４ａ，１４
ｂ，３２は優れた可撓性を備えるため、ライトガイド３
１は十分な屈曲性を有することになる。また、光ファイ
バ束３２の両端部に各固定具１２ａ，１２ｂが取り付け
られ、光ファイバ束３２は外部保護管１３により保護さ
れているため、ライトガイド３１の外部から加えられた
振動や衝撃が光ファイバ束３２に影響を及ぼすのを確実
に防止することができる。そして、外部保護管１３と各
固定具１２ａ，１２ｂとの接続部分が封止されており、
発熱線４２が外部雰囲気にさらされないため、発熱線４
２の長寿命化を図ることができる。As described above, each of the members 13, 14a, 14
b and 32 have excellent flexibility, so that the light guide 3
1 will have sufficient flexibility. Further, since the fixtures 12a and 12b are attached to both ends of the optical fiber bundle 32, and the optical fiber bundle 32 is protected by the external protection tube 13, vibrations and shocks applied from the outside of the light guide 31 are affected by light. The influence on the fiber bundle 32 can be reliably prevented. The connection between the external protection tube 13 and each of the fixtures 12a and 12b is sealed.
Since the heating wire 42 is not exposed to the outside atmosphere, the heating wire 4
2 can be extended.
【００５２】次に、上記のように構成されたライトガイ
ド３１の製造方法について説明する。まず、光ファイバ
束３２の両端部近傍から各発熱線４２をまとめて引き出
し、その各発熱線４２の端部に各ヒータリード線１４
ａ，１４ｂを接続し、次に、光ファイバ束３２および各
ヒータリード線１４ａ，１４ｂを外部保護管１３に挿通
し、光ファイバ束３２の両端部に各固定具１２ａ，１２
ｂを取り付けた後に、前記接続部分の封止を行うことに
より、ライトガイド３１が完成する。このように、ライ
トガイド３１は簡単かつ容易に製造することができる。Next, a method of manufacturing the light guide 31 configured as described above will be described. First, the heating wires 42 are collectively drawn out from the vicinity of both ends of the optical fiber bundle 32, and the heater lead wires 14 are connected to the ends of the heating wires 42.
a and 14b are connected, and then the optical fiber bundle 32 and the respective heater leads 14a and 14b are inserted into the external protection tube 13, and the fixtures 12a and 12b are attached to both ends of the optical fiber bundle 32.
After attaching b, the connection portion is sealed to complete the light guide 31. Thus, the light guide 31 can be manufactured easily and easily.
【００５３】本第２実施形態のライトガイド３１の使用
方法は、第１実施形態のライトガイド１１における使用
方法１，２と同じである。すなわち、各ヒータリード線
１４ａ，１４ｂを通電制御装置（図示略）に接続する。
そして、各ヒータリード線１４ａ，１４ｂを介して各発
熱線４２に通電し、その通電状態を制御することによ
り、各発熱線４２を一定温度に加熱する。そして、各発
熱線４２により、各光ファイバ４１を一定温度に加熱す
る。このとき、各光ファイバ４１に対して各発熱線４２
がほぼ均等に配置されているため、光ファイバ束３２全
体が均一に加熱され、その結果、各光ファイバ４１は均
一に加熱される。The method of using the light guide 31 of the second embodiment is the same as the method of use 1 and 2 of the light guide 11 of the first embodiment. That is, each heater lead wire 14a, 14b is connected to an energization control device (not shown).
Then, current is supplied to each heating wire 42 via each heater lead wire 14a, 14b, and the heating state is controlled to heat each heating wire 42 to a constant temperature. Then, each optical fiber 41 is heated to a constant temperature by each heating wire 42. At this time, each heating fiber 42 is connected to each optical fiber 41.
Are arranged substantially uniformly, so that the entire optical fiber bundle 32 is uniformly heated, and as a result, each optical fiber 41 is uniformly heated.
【００５４】従って、本第２実施形態のライトガイド３
１においても、第１実施形態のライトガイド１１と同様
の作用・効果を得ることができる。尚、本発明は上記各
実施形態に限定されるものではなく、以下のように変更
してもよく、その場合でも、上記各実施形態と同等もし
くはそれ以上の作用・効果を得ることができる。Therefore, the light guide 3 of the second embodiment is
1, the same operation and effect as those of the light guide 11 of the first embodiment can be obtained. The present invention is not limited to the above embodiments, and may be modified as described below. Even in such a case, the same operation or effect as or more than the above embodiments can be obtained.
【００５５】（１）第１実施形態のライトガイド１１に
おいて、外部保護管１３およびファイバ束保護管１６と
ヒータ１５との間隙に耐熱性無機絶縁物（例えば、マク
ネシア等）を充填しシーズヒータを形成する。このよう
にすれば、ヒータ１５の熱効率が向上するため、消費電
力を低減することができる。(1) In the light guide 11 of the first embodiment, the gap between the external protection tube 13 and the fiber bundle protection tube 16 and the heater 15 is filled with a heat-resistant inorganic insulator (for example, Macnesia), and the sheathed heater is used. Form. By doing so, the thermal efficiency of the heater 15 is improved, so that power consumption can be reduced.
【００５６】また、第２実施形態のライトガイド３１に
おいて、外部保護管１３と光ファイバ束３２との間隙に
耐熱性無機絶縁物を充填しシーズヒータを形成する。こ
のようにすれば、発熱線４２の熱効率が向上するため、
消費電力を低減することができる。In the light guide 31 according to the second embodiment, the gap between the external protection tube 13 and the optical fiber bundle 32 is filled with a heat-resistant inorganic insulator to form a sheath heater. By doing so, the thermal efficiency of the heating wire 42 is improved,
Power consumption can be reduced.
【００５７】（２）第２実施形態のライトガイド３１に
おいて、各光ファイバ４１と各発熱線４２とを束線する
のではなく、各光ファイバ４１のみを束線すると共に、
各発熱線４２を編み込んで網線を形成し、その各発熱線
４２から成る網線にて各光ファイバ４１の束線を覆設す
る。(2) In the light guide 31 according to the second embodiment, each optical fiber 41 and each heating wire 42 are not bundled, but only each optical fiber 41 is bundled.
The heating wires 42 are knitted to form a mesh wire, and the mesh wire composed of the heating wires 42 covers the bundle of the optical fibers 41.
【００５８】（３）第１，第２実施形態のライトガイド
１１，３１において、固定具１２ａ側から両ヒータリー
ド線１４ａ，１４ｂを引き出すのではなく、ヒータリー
ド線１４ａは固定具１２ａ側から引き出し、ヒータリー
ド線１４ｂは固定具１２ｂ側から引き出す。つまり、本
発明において、ヒータリード線１４ａ，１４ｂの引き出
し構造はどのように変更してもよい。(3) In the light guides 11 and 31 of the first and second embodiments, the heater lead wires 14a and 14b are not drawn out from the fixture 12a, but the heater lead wires 14a are drawn out from the fixture 12a. The heater lead wire 14b is pulled out from the fixture 12b side. That is, in the present invention, the lead-out structure of the heater lead wires 14a and 14b may be changed in any manner.
【００５９】（４）第１，第２実施形態のライトガイド
１１，３１において、各固定具１２ａ，１２ｂを導電材
により形成し、その各固定具１２ａ，１２ｂにそれぞれ
各ヒータリード線１４ａ，１４ｂを接続する。このよう
にすれば、各固定具１２ａ，１２ｂをヒータ１５または
発熱線４２の通電用端子として使用することが可能にな
る上に、ライトガイド１１．３１から各ヒータリード線
１４ａ，１４ｂが突出しないため全体をコンパクトにす
ることができる。(4) In the light guides 11 and 31 of the first and second embodiments, the fixtures 12a and 12b are formed of a conductive material, and the fixtures 12a and 12b are respectively connected to the heater lead wires 14a and 14b. Connect. This makes it possible to use the fixtures 12a and 12b as terminals for energizing the heater 15 or the heating wire 42, and not to protrude the heater lead wires 14a and 14b from the light guide 11.31. Therefore, the whole can be made compact.
【００６０】（５）第１実施形態のライトガイド１１に
おいて、発熱体２２をＰＴＣ（Positive Temperature C
oefficient materials）により形成する。また、第２実
施形態のライトガイド３１において、発熱線４２をＰＴ
Ｃにより形成する。(5) In the light guide 11 of the first embodiment, the heating element 22 is formed by a PTC (Positive Temperature C).
oefficient materials). Further, in the light guide 31 of the second embodiment, the heating wire 42 is
C is formed.
【００６１】ＰＴＣは、ある温度（キュリー点）に達す
ると抵抗値が増大するという正の温度抵抗係数を有する
感熱抵抗素子である。従って、電圧を加えて発熱させた
ＰＴＣは、温度が下がると電流が増加してほぼ一定の温
度で安定する。すなわち、ＰＴＣは発熱体と温度制御素
子の両方の機能を備えている。そのため、発熱体２２ま
たは発熱線４２をＰＴＣにより形成すれば、各ヒータリ
ード線１４ａ，１４ｂを単に電源に接続するだけで、発
熱体２２または発熱線４２を一定温度に制御することが
可能になり、前記通電制御装置を設ける必要が無くなる
ため、システム全体の構成を簡略化して低コスト化を図
ることができる。The PTC is a thermosensitive resistance element having a positive temperature resistance coefficient such that the resistance value increases when a certain temperature (Curie point) is reached. Therefore, the PTC that is heated by applying a voltage increases in current as the temperature decreases and stabilizes at a substantially constant temperature. That is, the PTC has both functions of a heating element and a temperature control element. Therefore, if the heating element 22 or the heating wire 42 is formed of PTC, it is possible to control the heating element 22 or the heating wire 42 to a constant temperature simply by connecting the respective heater lead wires 14a and 14b to a power source. Since the necessity of providing the energization control device is eliminated, the configuration of the entire system can be simplified and the cost can be reduced.
【００６２】（６）第１実施形態のライトガイド１１に
おいて、光ファイバ束１７とファイバ束保護管１６との
間隙に水素ガスを充填しておく。また、第２実施形態の
ライトガイド３１において、光ファイバ束３２と外部保
護管１３との間隙に水素ガスを充填しておく。(6) In the light guide 11 of the first embodiment, the gap between the optical fiber bundle 17 and the fiber bundle protection tube 16 is filled with hydrogen gas. In the light guide 31 of the second embodiment, the gap between the optical fiber bundle 32 and the external protection tube 13 is filled with hydrogen gas.
【００６３】このようにすれば、光ファイバ束１７，３
２を形成する光ファイバのシリカガラス中の水酸基濃度
が高まり、構造的により安定なシリカガラスを作成でき
る場合があり、その場合には紫外線耐性をさらに向上さ
せることができる。但し、シリカガラス中の水酸基濃度
の上昇を招き、紫外吸収端の波長が長くなる場合もある
ため、その場合には使用する紫外線の波長を透過するよ
うに水酸基濃度を調整する必要がある。In this way, the optical fiber bundles 17, 3
In some cases, the hydroxyl group concentration in the silica glass of the optical fiber forming the fiber 2 is increased, and a more structurally stable silica glass can be produced. In this case, the ultraviolet light resistance can be further improved. However, the hydroxyl group concentration in the silica glass may be increased and the wavelength at the ultraviolet absorption end may be increased. In such a case, it is necessary to adjust the hydroxyl group concentration so as to transmit the wavelength of the ultraviolet light used.
【００６４】（７）本発明はライトガイドに限定される
ものではなく、例えば、通信用光ケーブルなどの光ファ
イバを用いた各種装置に適用してもよい。特に、本発明
を通信用光ケーブルに適用した場合、短波長の紫外光を
少ない伝送損失（光損失）で伝送することが可能になる
ため、データ転送量の大きなデータ通信に利用すること
ができる。(7) The present invention is not limited to a light guide, but may be applied to, for example, various devices using an optical fiber such as a communication optical cable. In particular, when the present invention is applied to a communication optical cable, short wavelength ultraviolet light can be transmitted with a small transmission loss (light loss), so that it can be used for data communication with a large data transfer amount.
【００６５】[0065]
【発明の効果】請求項１に記載の発明によれば、紫外吸
収端の波長を長くすることなく、紫外線の伝送による透
過率の悪化を抑制して優れた紫外線耐性を得ることが可
能な光ファイバを用いた光ファイバ装置を提供すること
ができる。According to the first aspect of the present invention, it is possible to suppress the deterioration of the transmittance due to the transmission of ultraviolet rays and to obtain excellent ultraviolet resistance without increasing the wavelength of the ultraviolet absorption edge. An optical fiber device using a fiber can be provided.
【００６６】請求項２に記載の発明によれば、紫外光を
伝送させることが可能な光ファイバ装置を提供すること
ができる。請求項３に記載の発明によれば、請求項１ま
たは請求項２に記載の発明の効果をより高めることがで
きる。According to the second aspect of the present invention, an optical fiber device capable of transmitting ultraviolet light can be provided. According to the invention described in claim 3, the effect of the invention described in claim 1 or 2 can be further enhanced.
【００６７】請求項４または請求項５に記載の発明によ
れば、請求項１〜３のいずれか１項に記載の発明の効果
をより確実に得ることができる。請求項６に記載の発明
によれば、紫外光の伝送によりシリカガラス中に発生し
た構造欠陥を確実に除去することが可能であるため、請
求項１〜５のいずれかの発明の効果をより高めることが
できる。According to the invention set forth in claim 4 or 5, the effect of the invention described in any one of claims 1 to 3 can be more reliably obtained. According to the invention as set forth in claim 6, it is possible to reliably remove the structural defect generated in the silica glass due to the transmission of the ultraviolet light. Can be enhanced.
【００６８】請求項７に記載の発明によれば、請求項１
〜５のいずれかの発明の効果に加えて、光ファイバを常
時加熱するのでないため、発熱体に通電する電力を低減
することができる。According to the invention of claim 7, according to claim 1,
In addition to the effect of any one of the inventions of (1) to (5), since the optical fiber is not constantly heated, the power supplied to the heating element can be reduced.
【図１】図１（ａ）は本発明を具体化した第１実施形態
のライトガイドの正面図。図１（ｂ）〜図１（ｄ）は第
１実施形態のライトガイドの分解状態を示す正面図。FIG. 1A is a front view of a light guide according to a first embodiment of the invention. FIGS. 1B to 1D are front views showing a disassembled state of the light guide of the first embodiment.
【図２】図２（ａ）は図１（ａ）におけるＡ−Ａ線断面
図。図２（ｂ）は第１実施形態のライトガイドの側面
図。FIG. 2A is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. 1A. FIG. 2B is a side view of the light guide according to the first embodiment.
【図３】図３（ａ）は本発明を具体化した第２実施形態
のライトガイドの正面図。図３（ｂ）は第２実施形態の
ライトガイドの分解状態を示す正面図。FIG. 3A is a front view of a light guide according to a second embodiment of the present invention; FIG. 3B is a front view showing a disassembled state of the light guide according to the second embodiment.
【図４】図４（ａ）は図３（ａ）におけるＡ−Ａ線断面
図。図４（ｂ）は第２実施形態のライトガイドの側面
図。FIG. 4A is a sectional view taken along line AA in FIG. 3A. FIG. 4B is a side view of the light guide according to the second embodiment.
【図５】第２実施形態のライトガイドの光ファイバ束の
一部拡大斜視図。FIG. 5 is a partially enlarged perspective view of an optical fiber bundle of a light guide according to a second embodiment.
１１，３１…ライトガイド １２ａ，１２ｂ…固定具 １３…外部保護管 １４ａ，１４ｂ…ヒータリード線
１５…ヒータ １６…ファイバ束保護管 １７，３２…光ファイバ束 ４１…光ファイバ ４２…発熱線11, 31: Light guide 12a, 12b: Fixture 13: External protection tube 14a, 14b: Heater lead wire 15: Heater 16: Fiber bundle protection tube 17, 32: Optical fiber bundle 41: Optical fiber 42: Heating wire
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 生嶋 明 愛知県名古屋市天白区久方２丁目12番１号 豊田工業大学内 (72)発明者 那須田 尚吾 愛知県名古屋市中区千代田２丁目24番15号 北川工業株式会社内 Ｆターム(参考） 2H046 AA00 AA03 AA10 AA41 AA62 AD00 AD18 AZ09 AZ11 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Akira Ikushima 2-12-1 Kugata, Tenpaku-ku, Nagoya City, Aichi Prefecture Inside Toyota Institute of Technology (72) Inventor Shogo Nasuda 2--24 Chiyoda, Naka-ku, Nagoya City, Aichi Prefecture No.15 Kitagawa Industry Co., Ltd. F-term (reference) 2H046 AA00 AA03 AA10 AA41 AA62 AD00 AD18 AZ09 AZ11
Claims (7)
イバと、その光ファイバを加熱する加熱手段とを備えた
ことを特徴とする光ファイバ装置。1. An optical fiber device comprising: an optical fiber formed of silica glass; and heating means for heating the optical fiber.
て、 前記光ファイバに紫外光が伝送されることを特徴とする
光ファイバ装置。2. The optical fiber device according to claim 1, wherein ultraviolet light is transmitted to the optical fiber.
イバ装置において、 前記加熱手段は前記光ファイバを一定温度に加熱するこ
とを特徴とする光ファイバ装置。3. The optical fiber device according to claim 1, wherein the heating means heats the optical fiber to a constant temperature.
ファイバ装置において、 前記加熱手段は、前記光ファイバの外周を覆設する発熱
体を備えることを特徴とする光ファイバ装置。4. The optical fiber device according to claim 1, wherein the heating unit includes a heating element that covers an outer periphery of the optical fiber.
ファイバ装置において、 前記加熱手段は、前記光ファイバと平行して配設された
発熱体から成る発熱線を備えることを特徴とする光ファ
イバ装置。5. The optical fiber device according to claim 1, wherein the heating unit includes a heating wire including a heating element disposed in parallel with the optical fiber. Optical fiber device.
ファイバ装置において、 前記加熱手段は、前記光ファイバに光が伝送されている
ときに、前記光ファイバを加熱することを特徴とする光
ファイバ装置。6. The optical fiber device according to claim 1, wherein the heating unit heats the optical fiber when light is being transmitted to the optical fiber. Optical fiber device.
ファイバ装置において、 前記加熱手段は、前記光ファイバに光が伝送されていな
いときに、前記光ファイバを加熱することを特徴とする
光ファイバ装置。7. The optical fiber device according to claim 1, wherein the heating unit heats the optical fiber when no light is transmitted to the optical fiber. Optical fiber device.
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11128647A JP2000321445A (en) | 1999-05-10 | 1999-05-10 | Optical fiber equipment |
| EP99113758A EP0972753B1 (en) | 1998-07-15 | 1999-07-14 | Silica glass, optical element and optical fiber apparatus resistant to ultraviolet rays and radioactive rays, and manufacturing method therefor |
| DE69915181T DE69915181T2 (en) | 1998-07-15 | 1999-07-14 | Quartz glass, optical element and fiber optic device resistant to ultraviolet and radioactive radiation, and manufacturing method therefor |
| DE69916879T DE69916879T2 (en) | 1998-07-15 | 1999-07-14 | Fiber optic device, and manufacturing method therefor |
| EP01103165A EP1132352B1 (en) | 1998-07-15 | 1999-07-14 | Optical fiber apparatus and manufacturing method therefor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11128647A JP2000321445A (en) | 1999-05-10 | 1999-05-10 | Optical fiber equipment |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000321445A true JP2000321445A (en) | 2000-11-24 |
Family
ID=14989997
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11128647A Pending JP2000321445A (en) | 1998-07-15 | 1999-05-10 | Optical fiber equipment |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000321445A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7813607B2 (en) | 2001-05-18 | 2010-10-12 | Fujikura Ltd. | Optical fiber bundle unit for transmitting ultraviolet light |
-
1999
- 1999-05-10 JP JP11128647A patent/JP2000321445A/en active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7813607B2 (en) | 2001-05-18 | 2010-10-12 | Fujikura Ltd. | Optical fiber bundle unit for transmitting ultraviolet light |
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