JPH09255352A - 可撓性光学繊維束の製造方法 - Google Patents
可撓性光学繊維束の製造方法Info
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- JPH09255352A JPH09255352A JP8090219A JP9021996A JPH09255352A JP H09255352 A JPH09255352 A JP H09255352A JP 8090219 A JP8090219 A JP 8090219A JP 9021996 A JP9021996 A JP 9021996A JP H09255352 A JPH09255352 A JP H09255352A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 光学単繊維に配列作業のための助剤を使用し
なくても、汚れた単繊維の選別・除去作業が容易とな
り、配列作業がやり易く、ぬけや乱れ等が生じにくい可
撓性光学繊維束の製造方法を提供すること。 【解決手段】 高い屈折率を有するコアガラス１の外周
に、低い屈折率を有するクラッドガラス２を被覆し、そ
の外周に酸可溶性ガラス３を被覆して光学単繊維４を作
る第１の工程と、光学単繊維４を酸に可溶なガラス外套
管６内に配列し、マルチプリフォームを作る第２の工程
とを含んでなる可撓性光学繊維束の製造方法において、
第２工程の前に、光学単繊維のガラス成分を腐食させ、
光学単繊維の表面に細かい凸部を多数形成する表面改質
処理を行う。
なくても、汚れた単繊維の選別・除去作業が容易とな
り、配列作業がやり易く、ぬけや乱れ等が生じにくい可
撓性光学繊維束の製造方法を提供すること。 【解決手段】 高い屈折率を有するコアガラス１の外周
に、低い屈折率を有するクラッドガラス２を被覆し、そ
の外周に酸可溶性ガラス３を被覆して光学単繊維４を作
る第１の工程と、光学単繊維４を酸に可溶なガラス外套
管６内に配列し、マルチプリフォームを作る第２の工程
とを含んでなる可撓性光学繊維束の製造方法において、
第２工程の前に、光学単繊維のガラス成分を腐食させ、
光学単繊維の表面に細かい凸部を多数形成する表面改質
処理を行う。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は可撓性光学繊維束の
製造方法に関するものである。
製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】医療用あるいは工業用の内視鏡に使用さ
れるイメージ伝送用光学繊維束の製造方法に関しては、
例えば、米国特許第３, ００４, ３６８号明細書等にお
いて所謂、酸溶出法がよく知られている。
れるイメージ伝送用光学繊維束の製造方法に関しては、
例えば、米国特許第３, ００４, ３６８号明細書等にお
いて所謂、酸溶出法がよく知られている。
【０００３】この酸溶出法は、比較的高い屈折率を有す
るコアガラスの外周に、比較的低い屈折率を有するクラ
ッドガラスを被覆し、さらにその外周に、酸（１〜２Ｎ
のＨＣｌ、ＨＮＯ3 ）に可溶なガラスを被覆し、その外
径を約５００μm 程度、長さを２００〜３００mmとして
３重層の光学単繊維を作成し、そしてやはり酸に可溶な
内径が２０〜３０mmの外套ガラス管の中にこれを多数本
（１０００〜５００００本）規則正しく配列して加熱延
伸し、適当な長さに切断し、融着光学繊維束を作成した
後、その両端を耐酸性の物質で被覆し、全体を酸に浸漬
することにより、融着光学繊維束における酸可溶性のガ
ラスを溶出させることによって、可撓性の光学繊維束を
製造するというものである。また、特開昭６１ー８４６
１０号では、可溶性ガラスで被覆されたファイバ素線の
素線間が可溶性ガラスで融着されたマルチファイバの両
端を溶出液に浸す工程と、溶出液で可溶性ガラスを溶出
除去し、ファイバ素線が露出された両端部のファイバ素
線間に溶出液に不溶性の樹脂を含浸固化して両端固定部
を形成する工程と、両端固定部を備えたマルチファイバ
を溶出液中に浸漬して、該マルチファイバの可溶性ガラ
スを溶出せしめる工程とからなる可撓性光学繊維束の製
造方法が開示され、上述の米国特許第３, ００４, ３６
８号明細書の他にも可撓性光学繊維束の製造方法が種々
提案されている。
るコアガラスの外周に、比較的低い屈折率を有するクラ
ッドガラスを被覆し、さらにその外周に、酸（１〜２Ｎ
のＨＣｌ、ＨＮＯ3 ）に可溶なガラスを被覆し、その外
径を約５００μm 程度、長さを２００〜３００mmとして
３重層の光学単繊維を作成し、そしてやはり酸に可溶な
内径が２０〜３０mmの外套ガラス管の中にこれを多数本
（１０００〜５００００本）規則正しく配列して加熱延
伸し、適当な長さに切断し、融着光学繊維束を作成した
後、その両端を耐酸性の物質で被覆し、全体を酸に浸漬
することにより、融着光学繊維束における酸可溶性のガ
ラスを溶出させることによって、可撓性の光学繊維束を
製造するというものである。また、特開昭６１ー８４６
１０号では、可溶性ガラスで被覆されたファイバ素線の
素線間が可溶性ガラスで融着されたマルチファイバの両
端を溶出液に浸す工程と、溶出液で可溶性ガラスを溶出
除去し、ファイバ素線が露出された両端部のファイバ素
線間に溶出液に不溶性の樹脂を含浸固化して両端固定部
を形成する工程と、両端固定部を備えたマルチファイバ
を溶出液中に浸漬して、該マルチファイバの可溶性ガラ
スを溶出せしめる工程とからなる可撓性光学繊維束の製
造方法が開示され、上述の米国特許第３, ００４, ３６
８号明細書の他にも可撓性光学繊維束の製造方法が種々
提案されている。
【０００４】これらの製造方法において共通して言える
ことは、品質のよいイメージ伝送用光学繊維束を製造た
めには、酸に可溶な外套ガラス管内に３重層の光学単繊
維を多数本規則正しく配列する際に、配列にぬけや乱れ
の無いようにすると共に、光学単繊維間に異物を混入さ
せないようにすることである。
ことは、品質のよいイメージ伝送用光学繊維束を製造た
めには、酸に可溶な外套ガラス管内に３重層の光学単繊
維を多数本規則正しく配列する際に、配列にぬけや乱れ
の無いようにすると共に、光学単繊維間に異物を混入さ
せないようにすることである。
【０００５】そこで、配列のぬけや乱れを無くし且つ光
学単繊維間に異物を混入させないようにするためには、
配列作業を実施する前に、光学単繊維を洗浄し、前工程
で付着したゴミ、汚れ等を除去することが必要となる。
学単繊維間に異物を混入させないようにするためには、
配列作業を実施する前に、光学単繊維を洗浄し、前工程
で付着したゴミ、汚れ等を除去することが必要となる。
【０００６】しかし、洗浄を完全に行えば行う程、光学
単繊維同士で滑り具合が悪くなり、非常に配列作業がや
りづらくなって、ぬけや乱れの原因となったり、光学単
繊維が折れたりする等の問題点があった。
単繊維同士で滑り具合が悪くなり、非常に配列作業がや
りづらくなって、ぬけや乱れの原因となったり、光学単
繊維が折れたりする等の問題点があった。
【０００７】この問題点を解決するために、特公平３−
７２０１９号公報においては、光学単繊維を多数本規則
正しく配列する作業の際に、後の加熱工程で昇華あるい
は気化分解して消滅する潤滑剤を該単繊維に被覆して滑
り易くし、配列作業を容易にする可撓性光学繊維束の製
造方法が開示されている。そして該潤滑剤としては、例
えばＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）を含むフ
ッ素系の固体潤滑剤が使用されている。
７２０１９号公報においては、光学単繊維を多数本規則
正しく配列する作業の際に、後の加熱工程で昇華あるい
は気化分解して消滅する潤滑剤を該単繊維に被覆して滑
り易くし、配列作業を容易にする可撓性光学繊維束の製
造方法が開示されている。そして該潤滑剤としては、例
えばＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）を含むフ
ッ素系の固体潤滑剤が使用されている。
【０００８】しかしながら、光学単繊維を入念に洗浄し
てもゴミや汚れ等を完全に除去することは事実上不可能
であり、より良質な光学繊維束を製造するためには、配
列作業の前に汚れた光学単繊維を選別・除去する作業が
必要となるが、通常は粒子の大きいＰＴＦＥを光学単繊
維に被覆してしまうと、このような選別・除去作業が困
難となる欠点がある。
てもゴミや汚れ等を完全に除去することは事実上不可能
であり、より良質な光学繊維束を製造するためには、配
列作業の前に汚れた光学単繊維を選別・除去する作業が
必要となるが、通常は粒子の大きいＰＴＦＥを光学単繊
維に被覆してしまうと、このような選別・除去作業が困
難となる欠点がある。
【０００９】また、ＰＴＦＥは、後の加熱工程で気化分
解すると、光学繊維束内に気泡を発生させることがあ
り、これにより光学繊維束が変形し、不良発生の原因と
なることが判明した。
解すると、光学繊維束内に気泡を発生させることがあ
り、これにより光学繊維束が変形し、不良発生の原因と
なることが判明した。
【００１０】そこで、本出願人は、特願平７−２４０７
０７号において、微粉末ガラスを光学単繊維に付着させ
る方法を提案した。微粉末ガラスは、とくに溶媒に分散
させた微粉末シリカとして光学繊維束に適用されてい
る。この方法によれば、微粉末ガラスを潤滑剤として光
学単繊維に付着させているために、その付着後でも、汚
れた該単繊維の選別・除去作業が容易となり、配列作業
がやり易く、ぬけや乱れ等が生じにくく、有用なもので
ある。
０７号において、微粉末ガラスを光学単繊維に付着させ
る方法を提案した。微粉末ガラスは、とくに溶媒に分散
させた微粉末シリカとして光学繊維束に適用されてい
る。この方法によれば、微粉末ガラスを潤滑剤として光
学単繊維に付着させているために、その付着後でも、汚
れた該単繊維の選別・除去作業が容易となり、配列作業
がやり易く、ぬけや乱れ等が生じにくく、有用なもので
ある。
【００１１】しかしながら、微粉末シリカの溶媒への分
散が不均一であると、微粉末シリカも不均一に光学単繊
維に付着することになり、加熱延伸作業の際に光学単繊
維を変形させる恐れがある。また、配列作業の前に余分
なゴミの付着の問題も存在する。したがって、この方法
も多少改善の余地があることが判明した。
散が不均一であると、微粉末シリカも不均一に光学単繊
維に付着することになり、加熱延伸作業の際に光学単繊
維を変形させる恐れがある。また、配列作業の前に余分
なゴミの付着の問題も存在する。したがって、この方法
も多少改善の余地があることが判明した。
【００１２】本発明は、以上の点に着目してなされたも
ので、光学単繊維に潤滑剤や微粉末ガラス等の助剤を適
用しなくても、汚れた該単繊維の選別・除去作業が容易
で、配列作業がやり易く、ぬけや乱れ等が生じにくい可
撓性光学繊維束の製造方法を提供することを目的とする
ものである。
ので、光学単繊維に潤滑剤や微粉末ガラス等の助剤を適
用しなくても、汚れた該単繊維の選別・除去作業が容易
で、配列作業がやり易く、ぬけや乱れ等が生じにくい可
撓性光学繊維束の製造方法を提供することを目的とする
ものである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明者らは鋭意検討の
結果、光学単繊維の表面に細かい凸部を多数形成する表
面改質処理を行うことで上記のような従来の課題を解決
できることを見いだし、本発明を完成することができ
た。
結果、光学単繊維の表面に細かい凸部を多数形成する表
面改質処理を行うことで上記のような従来の課題を解決
できることを見いだし、本発明を完成することができ
た。
【００１４】すなわち本発明は、比較的高い屈折率を有
するコアガラスの外周に、比較的低い屈折率を有するク
ラッドガラスを被覆し、さらにその外周に、酸可溶性ガ
ラスを被覆して三重層の光学単繊維を作る第１の工程
と、前記光学単繊維を酸に可溶なガラス外套管内に多数
本規則正しく配列し、マルチプリフォームを作る第２の
工程ととを含んでなる可撓性光学繊維束の製造方法にお
いて、前記第２の工程の光学単繊維をガラス外套管内に
配列する作業の前に、該光学単繊維の表面に細かい凸部
を多数形成する表面改質処理を行うことを特徴とする可
撓性光学繊維束の製造方法を提供するものである。
するコアガラスの外周に、比較的低い屈折率を有するク
ラッドガラスを被覆し、さらにその外周に、酸可溶性ガ
ラスを被覆して三重層の光学単繊維を作る第１の工程
と、前記光学単繊維を酸に可溶なガラス外套管内に多数
本規則正しく配列し、マルチプリフォームを作る第２の
工程ととを含んでなる可撓性光学繊維束の製造方法にお
いて、前記第２の工程の光学単繊維をガラス外套管内に
配列する作業の前に、該光学単繊維の表面に細かい凸部
を多数形成する表面改質処理を行うことを特徴とする可
撓性光学繊維束の製造方法を提供するものである。
【００１５】また本発明は、表面改質処理が、光学単繊
維のガラス成分を腐食させる工程を含む前記の可撓性光
学繊維束の製造方法を提供するものである。
維のガラス成分を腐食させる工程を含む前記の可撓性光
学繊維束の製造方法を提供するものである。
【００１６】さらに本発明は、任意の恒温恒湿条件下に
おいて表面改質処理が行われる前記の可撓性光学繊維束
の製造方法を提供するものである。
おいて表面改質処理が行われる前記の可撓性光学繊維束
の製造方法を提供するものである。
【００１７】さらにまた本発明は、温度条件が２０〜３
０℃、好ましくは２５〜３０℃であり、かつ湿度条件が
相対湿度として４５〜６５％である前記の可撓性光学繊
維束の製造方法を提供するものである。
０℃、好ましくは２５〜３０℃であり、かつ湿度条件が
相対湿度として４５〜６５％である前記の可撓性光学繊
維束の製造方法を提供するものである。
【００１８】また本発明は、凸部の形状が略円柱形ない
し円錐形であり、その高さが７０〜２００ｎｍ、かつ直
径が３５０〜１０００ｎｍである前記の可撓性光学繊維
束の製造方法を提供するものである。さらに本発明は、
凸部の密度が、光学単繊維１mm2 あたり２００００〜１
０００００個である前記の可撓性光学繊維束の製造方法
を提供するものである。
し円錐形であり、その高さが７０〜２００ｎｍ、かつ直
径が３５０〜１０００ｎｍである前記の可撓性光学繊維
束の製造方法を提供するものである。さらに本発明は、
凸部の密度が、光学単繊維１mm2 あたり２００００〜１
０００００個である前記の可撓性光学繊維束の製造方法
を提供するものである。
【００１９】また本発明は、前記第２の工程で得られた
マルチプリフォームを加熱延伸して融着光学繊維束を作
る第３の工程と、前記融着光学繊維束の中間部分の酸可
溶性ガラスを溶出させる第４の工程とを備える前記の可
撓性光学繊維束の製造方法を提供するものである。さら
に本発明は、前記第４の工程において前記融着光学繊維
束はその両端部を残して酸処理される前記の可撓性光学
繊維束の製造方法を提供するものである。
マルチプリフォームを加熱延伸して融着光学繊維束を作
る第３の工程と、前記融着光学繊維束の中間部分の酸可
溶性ガラスを溶出させる第４の工程とを備える前記の可
撓性光学繊維束の製造方法を提供するものである。さら
に本発明は、前記第４の工程において前記融着光学繊維
束はその両端部を残して酸処理される前記の可撓性光学
繊維束の製造方法を提供するものである。
【００２０】
【発明の実施の形態】次に図面を参照しながら本発明を
さらに詳細に説明する。図１は、本発明に用いられる３
重層の光学単繊維を示す斜視図である。この光学単繊維
４は、比較的高い屈折率を有するコアガラス１（例えば
バリウムフリントガラス）の外周に、比較的低い屈折率
を有する耐酸性クラッドガラス２（例えばクラウンガラ
ス）が被覆され、さらにその外側を囲むように、酸可溶
性ガラス３（例えばほう珪酸塩ガラス）が被覆されて構
成されている。この酸可溶性ガラス３は、例えば１〜２
ＮのＨＣｌやＨＮＯ3 に溶解可能である。このような光
学単繊維４の外径は、例えば２５０μｍであり、適当な
長さ、例えば１５０ｍｍに切断し、洗浄して次の工程に
用いることができる。
さらに詳細に説明する。図１は、本発明に用いられる３
重層の光学単繊維を示す斜視図である。この光学単繊維
４は、比較的高い屈折率を有するコアガラス１（例えば
バリウムフリントガラス）の外周に、比較的低い屈折率
を有する耐酸性クラッドガラス２（例えばクラウンガラ
ス）が被覆され、さらにその外側を囲むように、酸可溶
性ガラス３（例えばほう珪酸塩ガラス）が被覆されて構
成されている。この酸可溶性ガラス３は、例えば１〜２
ＮのＨＣｌやＨＮＯ3 に溶解可能である。このような光
学単繊維４の外径は、例えば２５０μｍであり、適当な
長さ、例えば１５０ｍｍに切断し、洗浄して次の工程に
用いることができる。
【００２１】次に、光学単繊維の表面に細かい凸部を多
数形成する表面改質処理について説明する。本発明にお
けるこの表面改質処理によれば、光学単繊維同士の摩擦
が軽減されて滑り易くなり、配列作業が容易となる。
数形成する表面改質処理について説明する。本発明にお
けるこの表面改質処理によれば、光学単繊維同士の摩擦
が軽減されて滑り易くなり、配列作業が容易となる。
【００２２】この表面改質処理の方法は、光学単繊維の
表面に細かい凸部が多数形成されて、光学単繊維同士が
滑り易くなればよいものであって、その具体的な手段は
とくに制限するものではないが、以下に示すように、光
学単繊維のガラスにいわゆる“ヤケ”を生じさせるのが
簡便且つ好適な方法である。その例について以下に記載
する。
表面に細かい凸部が多数形成されて、光学単繊維同士が
滑り易くなればよいものであって、その具体的な手段は
とくに制限するものではないが、以下に示すように、光
学単繊維のガラスにいわゆる“ヤケ”を生じさせるのが
簡便且つ好適な方法である。その例について以下に記載
する。
【００２３】まず、図２に示すように洗浄された光学単
繊維４を多数本重ならないようにラック５の上に並べ
て、例えばラック５を１０〜５０枚重ねて恒温恒湿室内
に入れる。温度および湿度条件は、所望の光学繊維束の
形態等によって種々変更されるものではあるが、例えば
温度２０〜３０℃、好ましくは２５〜３０℃、湿度は相
対湿度として４５〜６５％、好ましくは５０〜６０％の
条件を採用することができる。恒温恒湿時間は、７〜６
０日程度である。このような条件によれば、光学単繊維
のガラス表面にヤケ（腐食）が生じ、結果として、図
３、図４に示すように、凸部が多数形成されることにな
る。尚、図３（Ａ）はガラス表面の約４ｎｍ×４ｎｍの
範囲をＡＦＭ（原子間力顕微鏡）で測定したデータから
作成した平面図、図３（Ｂ）は図３（Ａ）のＢ−Ｂ線断
面図、図３（Ｃ）は図３（Ｂ）の凸部の高さを１０倍に
拡大した拡大図、図４はＡＦＭで測定したデータに基づ
いてガラス表面の約４ｎｍ×４ｎｍの範囲を３次元表記
した斜視図である。
繊維４を多数本重ならないようにラック５の上に並べ
て、例えばラック５を１０〜５０枚重ねて恒温恒湿室内
に入れる。温度および湿度条件は、所望の光学繊維束の
形態等によって種々変更されるものではあるが、例えば
温度２０〜３０℃、好ましくは２５〜３０℃、湿度は相
対湿度として４５〜６５％、好ましくは５０〜６０％の
条件を採用することができる。恒温恒湿時間は、７〜６
０日程度である。このような条件によれば、光学単繊維
のガラス表面にヤケ（腐食）が生じ、結果として、図
３、図４に示すように、凸部が多数形成されることにな
る。尚、図３（Ａ）はガラス表面の約４ｎｍ×４ｎｍの
範囲をＡＦＭ（原子間力顕微鏡）で測定したデータから
作成した平面図、図３（Ｂ）は図３（Ａ）のＢ−Ｂ線断
面図、図３（Ｃ）は図３（Ｂ）の凸部の高さを１０倍に
拡大した拡大図、図４はＡＦＭで測定したデータに基づ
いてガラス表面の約４ｎｍ×４ｎｍの範囲を３次元表記
した斜視図である。
【００２４】一般的に凸部の形状は、ほぼ円柱形ないし
円錐形であり、その大きさは、高さが７０〜２００ｎ
ｍ、好ましくは１００〜２００ｎｍ、直径は高さの５倍
程度、すなわち３５０〜１０００ｎｍ、好ましくは５０
０〜１０００ｎｍ程度がよい。この範囲よりも小さい形
状であると、実質的に所望の効果が奏されず、逆に大き
い場合は光学的に悪影響を及ぼす恐れがある。また、光
学単繊維における凸部の密度は、２００００〜１０００
００個／mm2程度が好ましい。
円錐形であり、その大きさは、高さが７０〜２００ｎ
ｍ、好ましくは１００〜２００ｎｍ、直径は高さの５倍
程度、すなわち３５０〜１０００ｎｍ、好ましくは５０
０〜１０００ｎｍ程度がよい。この範囲よりも小さい形
状であると、実質的に所望の効果が奏されず、逆に大き
い場合は光学的に悪影響を及ぼす恐れがある。また、光
学単繊維における凸部の密度は、２００００〜１０００
００個／mm2程度が好ましい。
【００２５】次に図５に示すように、例えば上記の酸可
溶性ガラス３と同じ組成のほう珪酸塩ガラスであり、且
つ内径が４０ｍｍ、外径が４５ｍｍ、長さが２００ｍｍ
である酸に可溶なガラス外套管６の中に、前記の表面改
質処理をした光学単繊維４を規則正しい六方最密充填を
満足するように、約２００００本配列させてマルチプリ
フォームを作製する。
溶性ガラス３と同じ組成のほう珪酸塩ガラスであり、且
つ内径が４０ｍｍ、外径が４５ｍｍ、長さが２００ｍｍ
である酸に可溶なガラス外套管６の中に、前記の表面改
質処理をした光学単繊維４を規則正しい六方最密充填を
満足するように、約２００００本配列させてマルチプリ
フォームを作製する。
【００２６】この配列の工程において、光学単繊維同士
は、形成された凸部により互いの摩擦が軽減され、光学
単繊維の動きは非常にスムーズとなる。そのため、配列
作業が短時間で終わると同時に、ぬけや乱れのない奇麗
な配列を達成することができる。
は、形成された凸部により互いの摩擦が軽減され、光学
単繊維の動きは非常にスムーズとなる。そのため、配列
作業が短時間で終わると同時に、ぬけや乱れのない奇麗
な配列を達成することができる。
【００２７】続いて、図６に示すように、継管７を金具
８で保持し、電気炉９の中にマルチプリフォームを送り
込む。電気炉９を７００℃程度まで昇温して、下方の一
端が軟化して十分に引き延ばせるようになってから、そ
の先端をトング等で強制的に引っ張り出した後、ゴムロ
ール１０にはさみ込ませて、連続的に延伸作業を行い、
融着光学繊維束１１を得る。
８で保持し、電気炉９の中にマルチプリフォームを送り
込む。電気炉９を７００℃程度まで昇温して、下方の一
端が軟化して十分に引き延ばせるようになってから、そ
の先端をトング等で強制的に引っ張り出した後、ゴムロ
ール１０にはさみ込ませて、連続的に延伸作業を行い、
融着光学繊維束１１を得る。
【００２８】加熱延伸後の融着光学繊維束１１の外径や
長さ等の寸法は、目的とする用途に応じて適宜選択する
ことができる。融着光学繊維束１１の外径は、延伸の引
張り速度で決定することができ、またその長さは、ゴム
ロール１１の下部での切断により決まる。
長さ等の寸法は、目的とする用途に応じて適宜選択する
ことができる。融着光学繊維束１１の外径は、延伸の引
張り速度で決定することができ、またその長さは、ゴム
ロール１１の下部での切断により決まる。
【００２９】次に、例えば外径２ｍｍ且つ長さ１ｍで作
製された融着光学繊維束１１は、その両端部を研磨した
後、両端部を熱収縮チューブ等で保護し、中間部は硝酸
などによって酸可溶性ガラスの最外周コーティング層を
溶かし出し、可撓性を有する良質な光学繊維束を製造す
ることができる。
製された融着光学繊維束１１は、その両端部を研磨した
後、両端部を熱収縮チューブ等で保護し、中間部は硝酸
などによって酸可溶性ガラスの最外周コーティング層を
溶かし出し、可撓性を有する良質な光学繊維束を製造す
ることができる。
【００３０】本発明においては、光学単繊維の表面に細
かい凸部を多数形成することを主な特徴としている。上
記のように、このような細かい凸部は、光学単繊維のガ
ラスのヤケ、すなわちガラスを故意に腐食させることで
好適に形成することができる。なお、ガラスのヤケにつ
いては、当業者に周知な事項である。例えばガラスは水
と接触すると、イオン化傾向によりガラス中のＮａ等が
水中の水素と置換され、水のp Ｈが上昇し、アルカリ性
となる。そしてアルカリ性の水分がガラス表面を腐食
し、ガラス表面の組成の違いにより腐食量に差異が生
じ、その表面に凹部が形成される。さらに腐食が適当な
レベルまで進行すると、凹部がさらに広がることから、
結果として細かい凸部が生じると考えられる。
かい凸部を多数形成することを主な特徴としている。上
記のように、このような細かい凸部は、光学単繊維のガ
ラスのヤケ、すなわちガラスを故意に腐食させることで
好適に形成することができる。なお、ガラスのヤケにつ
いては、当業者に周知な事項である。例えばガラスは水
と接触すると、イオン化傾向によりガラス中のＮａ等が
水中の水素と置換され、水のp Ｈが上昇し、アルカリ性
となる。そしてアルカリ性の水分がガラス表面を腐食
し、ガラス表面の組成の違いにより腐食量に差異が生
じ、その表面に凹部が形成される。さらに腐食が適当な
レベルまで進行すると、凹部がさらに広がることから、
結果として細かい凸部が生じると考えられる。
【００３１】この現象は、空気中の水分であっても同様
に発現する。すなわち、ガラス表面に空気中の水分が水
滴として付着すると、前記のようにイオンの置換が行わ
れる。その後、水滴が蒸発すると、イオン成分がガラス
表面に残り、わずかな凹部が形成される。そして上記の
ように腐食が進み、所望の凸部が形成されると思われ
る。光学単繊維の表面に凸部が多数生じることにより、
これら同士の摩擦が軽減され、配列作業が極めて容易と
なる。また、本発明においては、従来のように配列作業
を容易にするための助剤を使用する必要がないので、ゴ
ミの選別が容易である。尚、実施例では酸溶出法により
可撓性の光学繊維束を製造した場合について説明した
が、本発明は、外套ガラス管内に３重層の光学単繊維を
多数本規則正しく配列させる点に特徴があり、従って、
比較的高い屈折率を有するコアガラスの外周に、比較的
低い屈折率を有するクラッドガラスを被覆し、さらにそ
の外周に、酸可溶性ガラスを被覆して三重層の光学単繊
維を作る第１の工程と、前記光学単繊維を酸に可溶なガ
ラス外套管内に多数本規則正しく配列し、マルチプリフ
ォームを作る第２の工程とを含んだその他の種々の可撓
性光学繊維束の製造方法全てに適用される。
に発現する。すなわち、ガラス表面に空気中の水分が水
滴として付着すると、前記のようにイオンの置換が行わ
れる。その後、水滴が蒸発すると、イオン成分がガラス
表面に残り、わずかな凹部が形成される。そして上記の
ように腐食が進み、所望の凸部が形成されると思われ
る。光学単繊維の表面に凸部が多数生じることにより、
これら同士の摩擦が軽減され、配列作業が極めて容易と
なる。また、本発明においては、従来のように配列作業
を容易にするための助剤を使用する必要がないので、ゴ
ミの選別が容易である。尚、実施例では酸溶出法により
可撓性の光学繊維束を製造した場合について説明した
が、本発明は、外套ガラス管内に３重層の光学単繊維を
多数本規則正しく配列させる点に特徴があり、従って、
比較的高い屈折率を有するコアガラスの外周に、比較的
低い屈折率を有するクラッドガラスを被覆し、さらにそ
の外周に、酸可溶性ガラスを被覆して三重層の光学単繊
維を作る第１の工程と、前記光学単繊維を酸に可溶なガ
ラス外套管内に多数本規則正しく配列し、マルチプリフ
ォームを作る第２の工程とを含んだその他の種々の可撓
性光学繊維束の製造方法全てに適用される。
【００３２】
【発明の効果】本発明によれば、光学単繊維をガラス外
套管内に配列する作業の前に、光学単繊維の表面に細か
い凸部を多数形成する表面改質処理を行うために、単繊
維同士の摩擦が軽減され、そのために配列作業が容易と
なる。また、配列作業のための助剤を使用していないの
で、汚れた単繊維の選別・除去作業が容易となり、配列
作業がやり易く、ぬけや乱れ等が生じにくい可撓性光学
繊維束の製造方法が提供される。
套管内に配列する作業の前に、光学単繊維の表面に細か
い凸部を多数形成する表面改質処理を行うために、単繊
維同士の摩擦が軽減され、そのために配列作業が容易と
なる。また、配列作業のための助剤を使用していないの
で、汚れた単繊維の選別・除去作業が容易となり、配列
作業がやり易く、ぬけや乱れ等が生じにくい可撓性光学
繊維束の製造方法が提供される。
【図１】本発明に用いられる３重層の光学単繊維を示す
斜視図である。
斜視図である。
【図２】光学単繊維を複数のラックの上に並べた状態を
示す図である。
示す図である。
【図３】（Ａ）ガラス表面の約４ｎｍ×４ｎｍの範囲を
ＡＦＭで測定したデータから作成した平面図、（Ｂ）は
（Ａ）のＢ−Ｂ線断面図、（Ｃ）は（Ｂ）の凸部の高さ
を１０倍に拡大した拡大図である。
ＡＦＭで測定したデータから作成した平面図、（Ｂ）は
（Ａ）のＢ−Ｂ線断面図、（Ｃ）は（Ｂ）の凸部の高さ
を１０倍に拡大した拡大図である。
【図４】図４はＡＦＭで測定したデータに基づいてガラ
ス表面の約４ｎｍ×４ｎｍの範囲を３次元表記した斜視
図である。
ス表面の約４ｎｍ×４ｎｍの範囲を３次元表記した斜視
図である。
【図５】本発明に用いられるマルチプリフォームの斜視
図である。
図である。
【図６】本発明における加熱延伸工程を説明するための
図である。
図である。
１ コアガラス ２ クラッドガラス ３ 酸可溶性ガラス ４ 光学単繊維 ５ ラック ６ ガラス外套管 ７ 継管 ８ 金具 ９ 電気炉 １０ ゴムロール １１ 融着光学繊維束
Claims (8)
- 【請求項１】 比較的高い屈折率を有するコアガラスの
外周に、比較的低い屈折率を有するクラッドガラスを被
覆し、さらにその外周に、酸可溶性ガラスを被覆して三
重層の光学単繊維を作る第１の工程と、 前記光学単繊維を酸に可溶なガラス外套管内に多数本規
則正しく配列し、マルチプリフォームを作る第２の工程
と、 を含んでなる可撓性光学繊維束の製造方法において、 前記第２の工程の光学単繊維をガラス外套管内に配列す
る作業の前に、該光学単繊維の表面に細かい凸部を多数
形成する表面改質処理を行う、 ことを特徴とする可撓性光学繊維束の製造方法。 - 【請求項２】 表面改質処理が、光学単繊維のガラス成
分を腐食させる工程を含む請求項１に記載の可撓性光学
繊維束の製造方法。 - 【請求項３】 任意の恒温恒湿条件下において表面改質
処理が行われる請求項２に記載の可撓性光学繊維束の製
造方法。 - 【請求項４】 温度条件が２０〜３０℃、好ましくは２
５〜３０℃であり、かつ湿度条件が相対湿度として４５
〜６５％である請求項３に記載の可撓性光学繊維束の製
造方法。 - 【請求項５】 凸部の形状が略円柱形ないし円錐形であ
り、その高さが７０〜２００ｎｍ、かつ直径が３５０〜
１０００ｎｍである請求項１に記載の可撓性光学繊維束
の製造方法。 - 【請求項６】 凸部の密度が、光学単繊維１mm2 あたり
２００００〜１０００００個である請求項１に記載の可
撓性光学繊維束の製造方法。 - 【請求項７】 前記第２の工程で得られたマルチプリフ
ォームを加熱延伸して融着光学繊維束を作る第３の工程
と、前記融着光学繊維束の中間部分の酸可溶性ガラスを
溶出させる第４の工程とを備える請求項１乃至６に何れ
か１項記載の可撓性光学繊維束の製造方法。 - 【請求項８】 前記第４の工程において前記融着光学繊
維束はその両端部を残して酸処理される請求項７項記載
の可撓性光学繊維束の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09021996A JP3857745B2 (ja) | 1996-03-19 | 1996-03-19 | 可撓性光学繊維束の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09021996A JP3857745B2 (ja) | 1996-03-19 | 1996-03-19 | 可撓性光学繊維束の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09255352A true JPH09255352A (ja) | 1997-09-30 |
| JP3857745B2 JP3857745B2 (ja) | 2006-12-13 |
Family
ID=13992383
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP09021996A Expired - Fee Related JP3857745B2 (ja) | 1996-03-19 | 1996-03-19 | 可撓性光学繊維束の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3857745B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11377384B2 (en) | 2017-01-19 | 2022-07-05 | University Of Bath | Method of making an imaging fibre apparatus and optical fibre apparatus with different core |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103755140B (zh) * | 2013-12-12 | 2016-03-09 | 广州宏晟光电科技有限公司 | 用于中膨胀光纤倒像器的高折射率中膨胀芯料玻璃及其制备方法 |
-
1996
- 1996-03-19 JP JP09021996A patent/JP3857745B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11377384B2 (en) | 2017-01-19 | 2022-07-05 | University Of Bath | Method of making an imaging fibre apparatus and optical fibre apparatus with different core |
| US11577986B2 (en) | 2017-01-19 | 2023-02-14 | University Of Bath | Method of making an imaging fibre apparatus and optial fibre apparatus with different core |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3857745B2 (ja) | 2006-12-13 |
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