JPH04362040A - イメージファイバ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は多数本の光ファイバを束
ねて形成されたイメージファイバであって、その高密度
化を図ることができるようにしたイメージファイバに関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、石英系光ファイバを用いたイ
メージファイバが工業および医療の分野で広く使用され
ている。このようなイメージファイバの一例として図２
に示すようなものが知られている。このイメージファイ
バ１はコア２とクラッド３とジャケット４とからなる３
層構造の光ファイバ５を多数本整列させて紡糸してなる
ものである。ここで光ファイバ５をなすコア２は純石英
からなり、クラッド３はＦあるいはＢ２Ｏ３がドープさ
れた石英ガラスからなり、ジャケット４は純石英から形
成され、紡糸により、光ファイバ５のクラッド３とジャ
ケット４は断面形状が六角形となっている。また、この
ような光ファイバ５のコアには、その製造過程で、通常
０．１重量％程度のＯＨ基が含まれている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うなコア、クラッドに続く第三層目であるジャケット４
を有する光ファイバを用いたイメージファイバでは、ジ
ャケット４に起因して画素間隔が大きくなり高密度化を
図ることができないという不都合を有するとともに、可
撓性が劣るものであった。また、ジャケット４は光学的
には不要のものであるだけでなく、不要光を伝搬させて
ノイズ成分の原因となるという問題があった。

【０００４】このような、ジャケット４を設けねばなら
ない理由は、コアをなすガラスとクラッドをなすガラス
との粘性の差が大きくなり、ジャケットなしでイメージ
ファイバを紡糸すると、気泡が発生し、歩留まりが極端
に悪くなるためである。すなわち、クラッドにドープさ
れたＦおよびＢ２Ｏ３は、屈折率を下げるとともに粘性
を下げる効果を奏し、またクラッドをなすガラス原料と
してＳｉＣｌ４を用いた場合、クラッド中には上記ドー
パントに加えて粘性を下げる効果を有するＣｌも含有さ
れるからである。

【０００５】この発明は前記事情に鑑みてなされたもの
でジャケットを不要とし、細径化、高密度化を図ること
ができ、可撓性が向上するようにしたイメージファイバ
の提供を目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この発明のイメージファ
イバはＯＨ基を１重量％以上含有してなる純石英ガラス
からなるコアと、Ｃｌを含有せず、Ｂ２Ｏ３および／ま
たはＦがドープされた石英ガラスからなるクラッドとを
有する光ファイバにより形成されたことを前記課題の解
決手段とした。

【０００７】

【作用】この発明のイメージファイバは、コアに純石英
を用いるとともに、クラッドに屈折率を下げる効果を有
するドーパントであるＦおよび／またはＢ２Ｏ３をドー
プすることにより、所望の屈折率差を得、またコアに含
有されるＯＨ基の量を増加せしめることによってコアの
粘性を下げ、かつクラッドがＣｌを含有しないようにす
ることによってクラッドの粘性の低下を抑え、コアとク
ラッドとの粘性の差を小さくしたものである。このこと
により、イメージファイバを製造する際にジャケットが
不要な光ファイバを用いることができ、コアとクラッド
のみからなる２層構造のイメージファイバを得ることが
できる。ここで、コアに含有されるＯＨ基の量は１重量
％以上とされ、好ましくは１〜２重量％の範囲とされる
。 また、上記Ｆおよび／またはＢ２Ｏ３のドープ量は、こ
れらドーパントの種類によって、あるいは所望の屈折率
差によって適宜設定される。

【０００８】コアにＯＨ基を含有せしめる方法としては
、純石英からなるガラスロッドを水素ガス雰囲気下で加
熱処理することによって、この純石英ガラスロッドに水
素を吸蔵せしめ、この水素が純石英中で化学反応するこ
とによってＯＨ基を生成することができる。ここで用い
られる水素ガスは、水素ガス単独でもよいが、これにア
ルゴンガスや窒素ガス等の不活性ガスが混合されたもの
でもよく、その水素ガスの分圧を適宜設定することによ
って、ガラスロッドに吸蔵される水素量を調節すること
ができ、コアに含有されるＯＨ基の量を好適に設定する
ことができる。あるいは、水素ガス雰囲気下で放射線を
照射して、ＯＨ基を導入することもできる。また、コア
内に含有されるＯＨ基による吸収損失は、可視領域には
影響を及ぼさないのでイメージファイバとしての使用に
は差し支えない。

【０００９】また、クラッドを形成するガラス原料とし
て、Ｓｉ（ＣＨ３Ｏ）４、Ｓｉ（Ｃ２Ｈ５Ｏ）４等のア
ルコキシシランを用いることにより、Ｃｌを含有しない
クラッドを形成することができ、クラッドをなすガラス
の粘性の低下をさらに防止できて好ましい。

【００１０】

【実施例】以下、この発明を詳しく説明する。図１は本
発明のイメージファイバの一実施例を示す断面図であり
、図中符号１はイメージファイバ、２はコア、３はクラ
ッド、５は光ファイバをそれぞれ示す。この例の光ファ
イバ５を構成するコア２は約１重量％のＯＨ基を含有し
てなる純石英ガラスからなり、クラッド３はＣｌを含有
せず、Ｆが約３重量％ドープされた石英ガラスからなる
ものである。このような光ファイバ５を以下のようにし
て形成した。

【００１１】まず純石英からなるガラスロッドをＨ２ガ
ス雰囲気下で１０００℃に加熱した。このとき、Ｈ２ガ
スの分圧を３ａｔｍとし、この状態を１００時間保持し
た。このようにして純石英中に約１重量％のＯＨ基を含
有してなるコア２を得た。

【００１２】次いで、得られたコア２の周上にガラス原
料としてＳｉ（ＣＨ３Ｏ）４を用い、低温プラズマＣＶ
Ｄ法によってスートプリフォームを形成し、これをＳＦ
６ガス雰囲気中で焼結した。ここでＳＦ６の流量を適宜
設定することによってクラッド２にドープされるＦのド
ープ量を制御することができる。

【００１３】得られたプリフォームを溶融線引して外径
２００μｍの光ファイバ５を形成した。このようにして
形成された光ファイバ５はコア２とクラッド３との粘性
の差が小さいものであった。またコア２の屈折率は、コ
アに含有されるＯＨ基が０．１重量％程度である従来の
光ファイバと比較して、０．０１上昇した。

【００１４】この光ファイバ５を１万本束ねた状態で加
熱溶融し、紡糸、一体化してイメージファイバ１を形成
した。このイメージファイバ１の紡糸過程においては気
泡の発生は認められなかった。このようにして、ジャケ
ットが不要な光ファイバ５を用いて、従来のイメージフ
ァイバの同画素数のものに比べて、画素密度が高く細径
のイメージファイバ１が得られた。

【００１５】また、クラッドをなすガラスのドーパント
としてはＢ２Ｏ３も使用でき、ＢＨ３、ＢＦ３等を原料
として用いることが望ましい。

【００１６】

【発明の効果】以上説明したようにこの発明のイメージ
ファイバは、ＯＨ基を１重量％以上含有してなる純石英
ガラスからなるコアと、Ｃｌを含有せず、Ｂ２Ｏ３およ
び／またはＦがドープされた石英ガラスからなるクラッ
ドとを有する光ファイバにより形成されたものである。 したがってコアとクラッドとの粘性の差が小さく、ジャ
ケットが不要な２層構造の光ファイバを用いてイメージ
ファイバを形成することができる。このため画素間隔が
小さくて、高密度化、細径化され、かつ可撓性に優れた
イメージファイバが得られ、狭隘部分への適用が可能に
なる。また、画像の伝送におけるノイズを防止すること
ができ、鮮明な画像が得られる。

【００１７】また、イメージファイバが純石英ガラスか
らなるため、放射線環境下や紫外線環境下においても使
用することができる。さらにコア内のＯＨ基が増加する
ことによって耐放射線性が向上し、厳しい放射線環境下
での使用が可能となる。またコア内にＯＨ基を生成する
とともにクラッドがＣｌを含有しないようにすることに
よって、コアとクラッドとの屈折率差を大きくすること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】　　本発明のイメージファイバの例を示す断面
図である。

【図２】　　従来のイメージファイバの例を示す断面図
である。

【符号の説明】

１…イメージファイバ、２…コア、３…クラッド、５…
光ファイバ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　ＯＨ基を１重量％以上含有してなる純
   石英ガラスからなるコアと、Ｃｌを含有せず、Ｂ２Ｏ３
   および／またはＦがドープされた石英ガラスからなるク
   ラッドとを有する光ファイバにより形成されたことを特
   徴とするイメージファイバ。
2. 【請求項２】　　クラッドをなすガラス原料がアルコキ
   シシランであることを特徴とする請求項１または２に記
   載のイメージファイバ。