(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
照明装置に用いるための光拡散光ファイバにおいて、前記光拡散光ファイバが、
シリカ系ガラスで形成されたコア領域であって、該コア領域は、前記コア領域内にランダムに分布し、前記光拡散光ファイバの長軸に巻き巡らされたヘリカルボイドを有し、該ヘリカルボイドは前記長軸と前記ヘリカルボイドの間の角度がゼロにならないように前記長軸に巻き巡らされ、該ヘリカルボイドのピッチは前記光拡散光ファイバの軸長に沿って変化するものである、コア領域、及び
前記コア領域を囲んで前記コア領域に直接に接触しているクラッド層、
を有し、
前記コア領域によって導波される光が、前記光拡散光ファイバの前記軸長にわたって所定の強度をもつ光を前記光拡散光ファイバが放出するように、前記ヘリカルボイドによって径方向に外向きに前記クラッド層を通して散乱され、
前記光拡散光ファイバが５５０ｎｍの波長において０.２ｄＢ/ｍより大きい散乱誘起減衰損失を有する、
ことを特徴とする光拡散光ファイバ。
【請求項２】
前記ヘリカルボイドの前記ピッチが０.２０ｍより小さいことを特徴とする請求項１に記載の光拡散光ファイバ。
【請求項３】
（ｉ）前記ヘリカルボイドの前記ピッチが０.２０ｍ以下で０.０１ｍ以上である、及び／または
（ii）前記ヘリカルボイドの前記ピッチが前記光拡散光ファイバの入力端から前記光拡散光ファイバの出力端にかけて小さくなる、
ことを特徴とする請求項１に記載の光拡散光ファイバ。
【請求項４】
前記散乱誘起減衰損失が５５０ｎｍの波長において０.５ｄＢ/ｍより大きいことを特徴とする請求項１に記載の光拡散光ファイバ。
【請求項５】
前記ヘリカルボイドが、前記光拡散光ファイバの前記長軸を中心とし、中実ガラスを含む内部コア領域を囲んでいる、ナノ構造化リング内に形成され、前記ナノ構造化リングが少なくとも２μｍの径方向厚さを有することを特徴とする請求項１に記載の光拡散光ファイバ。
【請求項６】
（ｉ）前記クラッド層が前記ナノ構造化リングと直接に接触している、または
（ii）前記ナノ構造化リングが中実ガラスを含む外部コア領域に囲まれている、
ことを特徴とする請求項５に記載の光拡散光ファイバ。
【請求項７】
（ｉ）前記ヘリカルボイドが１μｍ以下の直径を有する、及び／または
（ii）前記光拡散光ファイバの前記軸長が１００ｍより短い、
ことを特徴とする請求項１，３または４に記載の光拡散光ファイバ。
【請求項８】
前記光拡散光ファイバが０.３以上の開口数を有する多モードファイバであることを特徴とする請求項１に記載の光拡散光ファイバ。
【請求項９】
光拡散光ファイバを作製する方法において、前記方法が、
ランダムに分布するボイドを有するプリフォームコア領域を含む光ファイバプリフォームを形成する工程、
前記光ファイバプリフォームを光ファイバに、前記ランダムに分布するボイドが引き延ばされて前記光ファイバの長軸に実質的に平行である引き延ばされたボイドになるように、線引きする工程、及び
前記光ファイバの前記長軸を中心にして前記光ファイバを回転させる工程であって、該回転させる工程の後において、前記引き延ばされたボイドが、前記光拡散光ファイバの前記長軸を巻き巡るヘリカルボイドになり、前記長軸と前記ヘリカルボイドの間の角度がゼロにならないように実施される工程、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項１０】
（ｉ）前記光ファイバは、前記光ファイバが溶融状態にある間に、前記光ファイバの前記長軸を中心として回転させられる、及び／または
（ii）前記光ファイバプリフォームは前記プリフォームコア領域を囲んで前記プリフォームコア領域に直接に接触しているプリフォームクラッド領域をさらに含む、
ことを特徴とする請求項９に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【関連出願の説明】
【０００１】
本出願は、２０１１年４月２９日に出願された米国特許出願第１３/０９７２０８号の優先権の恩典を主張する。本明細書は上記出願の明細書の内容に依存し、上記出願の明細書の内容はその全体が本明細書に参照として含められる。
【技術分野】
【０００２】
本明細書は全般には照明用途に用いるための光拡散光ファイバに関し、さらに詳しくは、ファイバの長さに沿う散乱誘起減衰損失を大きくするためにファイバのコア領域内に複数のヘリカルボイドをランダムに分布させた光拡散光ファイバに関する。そのようなファイバを作製する方法も開示される。
【背景技術】
【０００３】
曲げ不感光ファイバは、光ファイバを通過している光信号に有意な減衰を生じさせずに小直径までの光ファイバの曲げを可能にする、ランダムなエアラインリングを光ファイバのガラス部分に組み込むことによって作製することができる。ファイバに形成された（実体はガス充填ボイドである）エアラインは一般にファイバの長軸に平行に延びる。そのようなファイバは標準通信ファイバと構造上類似している。
【０００４】
ランダムエアライン技術は、標準遠距離通信ファイバの構造とは異なる構造を有する、光拡散光ファイバを作製するためにも用いられている。詳しくは、光拡散光ファイバは、ファイバを伝搬している光がファイバの長さに沿って径方向に外方に散乱され、よってファイバを照明するように、設計される。ランダムエアライン技術は光の散乱を促進するために光拡散光ファイバに用いられている。標準遠距離通信ファイバと同様に、光拡散光ファイバに形成されるエアラインは一般に、エアラインがファイバの長軸に平行に延びるように、形成される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、そのようなファイバを通って伝搬している光は容易に減衰され、その結果、ファイバから放出される光の強度はファイバの長さとともに減退する。
【０００６】
したがって、別形の光拡散光ファイバが必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
一実施形態にしたがえば、照明装置に用いるための光拡散光ファイバは、石英ガラスで形成され、複数のヘリカルボイドを含む、コア領域を有する。ヘリカルボイドはコア領域にランダムに分布させることができ、ファイバの長軸と複数のヘリカルボイドの間の角度がゼロにならないように、ファイバの長軸に巻き巡らせることができる。ヘリカルボイドのピッチは、ファイバの長さに沿う所望の照明分布を達成するため、光拡散光ファイバの軸長に沿って変えることができる。クラッド層がコア領域を囲んでコア領域に直接に接触し、コア領域により導波される光は光拡散光ファイバが光拡散光ファイバの軸長にわたって所定の強度をもつ光を放出するように、ヘリカルボイドによって径方向に外方にクラッド層を通して散乱される。光拡散光ファイバは一般に５５０ｎｍの波長において約０.２ｄＢ/ｍより大きい散乱誘起減衰損失を有し得る。
【０００８】
別の実施形態において、光拡散光ファイバを作製する方法は、複数のランダムに分布するボイドを有するプリフォームコア領域を含む光ファイバプリフォームを形成する工程を含む。光ファイバプリフォームは次いで、ランダムに分布するボイドが引き延ばされて光ファイバの長軸に実質的に平行な細引き延ばされたボイドになるように、光ファイバに線引きされる。光ファイバは次いで、回転後、引き延ばされたボイドが、長軸と複数のヘリカルボイドの間の角度がゼロにならないようにファイバの長軸に巻き巡らされたヘリカルボイドになるように、光ファイバの長軸を中心にして回転される。
【０００９】
本発明のさらなる特徴及び利点は以下の詳細な説明に述べられ、ある程度は、当業者にはその説明から容易に明らかであろうし、あるいは、以下の詳細な説明及び特許請求の範囲を含み、添付図面も含む、本明細書に説明される実施形態を実施することによって認められるであろう。
【００１０】
上記の全般的説明及び以下の詳細な説明がいずれも様々な実施形態を説明しており、特許請求される主題の本質及び特質を理解するための概要または枠組みの提供が目的とされていることは当然である。添付図面は様々な実施形態のさらに深い理解を提供するために含められ、本明細書に組み入れられて本明細書の一部をなす。図面は本明細書に説明される様々な実施形態を示し、記述とともに、特許請求される主題の原理及び動作の説明に役立つ。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１Ａ】図１Ａは、本明細書に示され、説明される、一実施形態にしたがう、光ファイバのコア領域に複数のランダムに分布するヘリカルボイドを有する光拡散光ファイバの断面を簡略に示す。
【図１Ｂ】図１Ｂは、本明細書に示され、説明される、別の実施形態にしたがう、光ファイバのコア領域に複数のランダムに分布するヘリカルボイドを有する光拡散光ファイバの断面を簡略に示す。
【図１Ｃ】図１Ｃは、本明細書に示され、説明される、別の実施形態にしたがう、光ファイバのコア領域に複数のランダムに分布するヘリカルボイドを有する光拡散光ファイバの断面を簡略に示す。
【図２】図２は、光ファイバの長軸に巻き巡らされたヘリカルボイドを示す、図１Ａの光拡散光ファイバのある長さのコア領域を簡略に示す。
【図３】図３は図１Ａの光拡散光ファイバの屈折率プロファイルである。
【図４】図４は図１Ｂの光拡散光ファイバの屈折率プロファイルである。
【図５】図５は図１Ａの光拡散光ファイバの相対屈折率プロファイルを簡略に示す。
【図６】図６は、ファイバのコア領域にまたはコア領域に隣接して、形成されたヘリカルボイドの、回転の関数としてのファイバのモデル計算散乱損失をグラフで示す。
【図７】図７は、２つのモデル化ファイバの回転をファイバ長の関数としてグラフで示す。
【図８】図８は、図７のモデル化ファイバの輝度をファイバ長の関数として示す。
【図９】図９はヘリカルボイドを有する光拡散光ファイバを形成するためのファイバ線引きシステムを簡略に示す。
【図１０】図１０は１本の対照光拡散光ファイバ及び、ピッチが異なるヘリカルボイドを有する、２本の光拡散光ファイバ例の散乱損失をグラフで示す。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
その例が添付図面に示される、光拡散光ファイバの実施形態をここで詳細に参照する。可能であれば必ず、全図面を通して同じ参照数字が同じかまたは同様の要素を指して用いられる。光拡散光ファイバの一実施形態が図１Ａに簡略に示される。光拡散光ファイバは一般に、複数のヘリカルボイドをランダムに分布させた、コア領域を有する。ヘリカルボイドはファイバの長軸に、ファイバの長軸と複数のヘリカルボイドの間の角度はゼロではないが、ヘリカルボイドのピッチは光拡散光ファイバの軸長に沿って変わるように、巻き巡らされる。光拡散光ファイバはさらに、光ファイバのコア領域を囲んでコア領域に直接に接触している、クラッド層を有することができる。光拡散光ファイバ及び光拡散光ファイバを形成する方法の様々な実施形態が本明細書において添付図面を特に参照してさらに詳細に説明される。
【００１３】
光拡散光ファイバを説明するため、以下の術語が本明細書に用いられる。
【００１４】
術語「屈折率プロファイル」は、本明細書に用いられるように、屈折率または相対屈折率とファイバの半径の間の関係である。
【００１５】
術語「相対屈折率パーセント」は、本明細書に用いられるように：
Δｒ(％)＝１００×[ｎ(ｒ)２−ｎ基準２]/２ｎ(ｒ)２
と定義される。ここで、ｎ(ｒ)は、別途に指定されない限り、半径ｒにおける屈折率である。相対屈折率パーセントは、別途に指定されない限り、８５０ｎｍにおいて定められる。一態様において、基準屈折率ｎ基準は８５０ｎｍにおける石英ガラスの屈折率１.４５２４９８である。別の態様において、ｎ基準は８５０ｎｍにおけるクラッド層の最大屈折率である。本明細書に用いられるように、相対屈折率はΔで表され、その値は、別途に指定されない限り、「％」単位で与えられる。ある領域の屈折率が基準屈折率ｎ基準より小さい場合、相対屈折率は負であり、陥没領域または陥没屈折率を有すると称され、最小相対屈折率は、別途に指定されない限り、相対屈折率が最も負の点において計算される。ある領域の屈折率が基準屈折率ｎ基準より大きい場合、相対屈折率は正であり、その領域は、隆起している、または正屈折率を有するということができる。
【００１６】
術語「上げドーパント」は、本明細書に用いられるように、純粋な非ドープＳｉＯ２に対してガラスの屈折率を高めるドーパントを指す。術語「下げドーパント」は、本明細書に用いられるように、純粋な非ドープＳｉＯ２に対してガラスの屈折率を下げる性質を有するドーパントを指す。上げドーパントは、１つ以上の上げドーパントではない他のドーパントがともなう場合、光ファイバの負の相対屈折率を有する領域に存在することができる。同様に、光ファイバの正の相対屈折率を有する領域に１つ以上の上げドーパントではない他のドーパントが存在することができる。下げドーパントは、１つ以上の下げドーパントではない他のドーパントがともなう場合、光ファイバの正の相対屈折率を有する領域に存在することができる。同様に、光ファイバの負の相対屈折率を有する領域に１つ以上の下げドーパントではない他のドーパントが存在することができる。
【００１７】
術語「αプロファイル」または「アルファプロファイル」は、本明細書に用いられるように、「％」を単位とし、式：
Δ(ｒ)＝Δ(ｒ０)(１−[|ｒ−ｒ０|/(ｒ１−ｒ０)]α)
にしたがうΔ(ｒ)で表される。ここで、ｒは半径であり、ｒ０はΔ(ｒ)が最大になる点であり、ｒ１はΔ(ｒ)％がゼロになる点であり、ｒはｒｉ≦ｒ≦ｒｆの範囲にあり、Δは上で定義され、ｒｉはαプロファイルの始点であり、ｒｆはαプロファイルの終点であって、αは実数の指数である。
【００１８】
術語「放物型」は、本明細書に用いられるように、コアの１つ以上の点においてα値が２.０から多少変わり得る、実質的に放物型形状の屈折率プロファイルを含み、小さな変化及び／または中心線くぼみを有するプロファイルも含む。いくつかの実施形態例において、αは、８５０ｎｍで測定して、１.５より大きくて２.５より小さく、さらに好ましくは１.７より大きくて２.３より小さく、さらに一層好ましくは１.８より大きくて２.３より小さい。他の実施形態においては、屈折率プロファイルの１つ以上のセグメントが、８５０ｎｍで測定して、α値が８より大きく、さらに好ましくは１０より大きく、さらに一層好ましくは２０より大きい、実質的にステップインデックス型の形状を有する。
【００１９】
術語「ナノ構造化（された）」は、本明細書に用いられるように、ファイバの断面に多数の（例えば５０より多くの）ボイドを有するファイバの領域または区域を表す。
【００２０】
図１Ａをここで参照すれば、光拡散光ファイバ１００の一実施形態が簡略に示されている。光拡散光ファイバ１００は一般にナノ構造化リング１０６を含むコア領域１０２及びクラッド層１０８を有する。図１Ａに示される実施形態において、コア領域１０２はシリカ系ガラスで形成され、屈折率ｎを有する。コア領域１０２は光拡散光ファイバ１００の中心線から半径ＲＯＣまで拡がる。本明細書に説明される実施形態において、コア領域１０２の半径ＲＯＣは１０μｍ≦ＲＯＣ≦６００μｍであるようにとることができる。例えば、いくつかの実施形態において、半径ＲＯＣは３０μｍ≦ＲＯＣ≦４００μｍであるようにとることができる。別の実施形態において、半径ＲＯＣは１２５μｍ≦ＲＯＣ≦３００μｍであるようにとることができる。また別の実施形態において、半径ＲＯＣは５０μｍ≦ＲＯＣ≦２５０μｍであるようにとることができる。
【００２１】
いくつかの実施形態において、光拡散光ファイバ１００のコア領域１０２は、コアの屈折率プロファイルが放物型の（または実質的に放物型の）形状を有するような、分布屈折率コアである。たとえば、いくつかの実施形態において、コア領域１０２の屈折率プロファイルは、α値が、８５０ｎｍで測定して、約２，好ましくは１.８と２.３の間の、α形状を有する。別の実施形態において、コア領域１０２の屈折率プロファイルの１つ以上のセグメントは、α値が、８５０ｎｍで測定して、８より大きく、さらに好ましくは１０より大きく、さらに一層好ましくは２０より大きい、ステップインデックス型の形状を有する。いくつかの実施形態において、コア領域の屈折率プロファイルは中心線くぼみを有していて、コアの最大屈折率及び光ファイバ全体の最大屈折率は光拡散光ファイバ１００の長軸１０５から短い距離に離されて配されている。しかし、他の実施形態において、コア領域の屈折率プロファイルは中心線くぼみを有しておらず、コア領域１０２の最大屈折率及び光拡散光ファイバ全体の最大屈折率は中心線上に配されている。
【００２２】
コア領域のナノ構造化リング１０６はシリカ系ガラスで形成され、一般に複数のランダムに分布させたヘリカルボイドを含む。ナノ構造化リング１０６の幅Ｗは、好ましくは０.０５ＲＯＣ≦Ｗ≦０.９ＲＯＣ，好ましくは０.１ＲＯＣ≦Ｗ≦０.９ＲＯＣであり、いくつかの実施形態において、０.５ＲＯＣ≦Ｗ≦０.９ＲＯＣである。ナノ構造化リング１０６の径方向幅Ｗは１μｍより大きいことが好ましい。例えば、Ｗは５μｍ〜３００μｍとすることができ、２００μｍ以下であることが好ましい。いくつかの実施形態において、Ｗは２μｍより大きく１００μｍより小さい。別の実施形態において、Ｗは２μｍより大きく５０μｍより小さい。別の実施形態において、Ｗは２μｍより大きく２０μｍより小さい。いくつかの実施形態において、Ｗは少なくとも７μｍである。別の実施形態において、Ｗは２μｍより大きく１２μｍより小さい。
【００２３】
ヘリカルボイド１０７は光拡散光ファイバ１００のコア領域１０２内を伝搬している光を、光がコア領域１０２から径方向に外側に向けられ、よって光拡散光ファイバ及び光拡散光ファイバを囲んでいる空間を照明するように、散乱させるために用いられる。ヘリカルボイド１０７は、ヘリカルボイド１０７がファイバの長軸を巡回するかまたは巻き巡るように、ファイバの長軸の周りを周方向に延びる。ナノ構造化リング１０６の幅を大きくすると同じ密度のナノ寸法構造に対して散乱誘起減衰が大きくなるが、ファイバ長にわたるヘリカルボイドのピッチを変えることによっても散乱誘起減衰を大きくし得ることがここで見いだされた。詳しくは、ピッチが小さいヘリカルボイドはピッチが大きいヘリカルボイドより多くの光を散乱させることが見いだされた。したがって、軸長に沿うヘリカルボイドのピッチを変えることによって、軸長に沿うファイバの照明の強度を制御する（あらかじめ定める）ことができる。ヘリカルボイド１０７のピッチは、本明細書に用いられるように、単位長当たりのヘリカルボイドがファイバの長軸を巡回するかまたは巻き巡る回数の逆数を指す。例えば、ファイバの軸長１ｍ当たりのヘリカルボイドの巻き数が５であれば、ヘリカルボイドのピッチは０.２ｍである。
【００２４】
図１Ａ及び２を参照すれば、光ファイバ１００のコア領域１０２の軸長の一部が簡略に示されている。図２に示されるように、ヘリカルボイド１０７は、ファイバの長軸１０５とヘリカルボイドの間の角度がゼロにならないように、ファイバの長軸を巡回するかまたは巻き巡っている。ヘリカルボイドとファイバの長軸の間の角度θは下式：
θ＝０.０００３６・Ｒ(μｍ)/Ｐ(ｍ)
にしたがって計算することができる。ここで、Ｒはヘリカルボイドの径方向位置（すなわち、ヘリカルボイドがファイバの中心からどれだけ離れているか）であり、Ｐはヘリカルボイドのピッチである。例えばＰ＝０.１０ｍでＲ＝１００μｍであれば、θ＝０.３６°である。
【００２５】
本明細書に説明されるいくつかの実施形態において、ヘリカルボイド１０７のピッチは一般に０.２０ｍ以下であり、好ましくは０.２０ｍ以下で０.０１ｍ以上である。
【００２６】
いくつかの実施形態において、ヘリカルボイドのピッチは、ファイバのコアを通って伝搬している光の減衰を補償するため、光拡散光ファイバの入力端から光拡散光ファイバの出力端にかけて、長さが増大するにともなって小さくすることができる。したがって、光拡散光ファイバの入力端から出力端にかけてヘリカルボイドのピッチを小さくすることにより、ファイバから放出される光の強度の変化が極めて僅かでしかない、全長に沿って所定の強度で一様に照明され得る光拡散光ファイバの作製することが可能である。
【００２７】
しかし、他の実施形態において、ヘリカルボイドのピッチは、所望の照明効果を生じさせるため、ファイバの個別の軸領域の間で変えることができる。例えば、ヘリカルボイドのピッチは、第１の軸長にわたって小さくし、第１の軸長に隣接する第２の軸長にわたって大きくするかまたは一様にし、第２の軸長に隣接する第３の軸長にわたって小さくすることができる。この例において、第１及び第３の軸長は一様に照明されるが、第２の軸長はその軸長にわたる照明強度の変化を有し得る。
【００２８】
ナノ構造化リング１０６内に収められたヘリカルボイド１０７は一般に約５０ｎｍ以上で約１μｍ以下、好ましくは約２００ｎｍ以下の、最大直径を有する。本明細書に説明される実施形態において、ヘリカルボイドは一般にファイバの軸方向で測定して約１ｍｍから約５０ｍの長さを有する。いくつかの実施形態において、ヘリカルボイドの長さは１０ｍより短いことが好ましく、好ましくは５ｍより短く、さらに好ましくは２ｍより短い。
【００２９】
ヘリカルボイド１０７はガスを含んでいないという意味においてボイドである。しかし、本明細書に説明される実施形態において、ボイドはファイバがそれから線引きされる光ファイバプリフォームの形成中にボイドに導入されるガスで満たされ得る。例えば、ヘリカルボイド１０７は、ＳＯ２，Ｋｒ，Ａｒ，ＣＯ２，Ｎ２，Ｏ２またはこれらの混合気で満たされ得る。あるいは、ヘリカルボイド１０７は、ボイド内が真空である場合のように、いかなるガスも実質的になくすことができる。しかし、いずれかのガスの存在または不在にかかわらず、ナノ構造化リング１０６の平均屈折率ｎ２はヘリカルボイド１０７の存在によってシリカガラスに対して低められる。
【００３０】
本明細書に説明される実施形態において、ナノ構造化リング１０６は、散乱誘起減衰損失の所望の増大を達成するため、コア領域１０２内の異なる位置に配することができる。図１Ａに示される光ファイバ１００の実施形態を参照すれば、ナノ構造化リング１０６はコア領域１０２内に配置されている。詳しくは、本実施形態において、コア領域１０２は内部コア領域１０３及び、複数のランダムに分布するヘリカルボイド１０７を含むナノ構造化リング１０６によって隔てられている、外部コア領域１０４を有する。ナノ構造化リング１０６は内部コア領域１０３を囲んで内部コア領域１０３及び外部コア領域１０４のいずれとも直接に接触している。内部コア領域１０３はシリカ系ガラスで形成することができ、屈折率ｎ１を有することができる。外部コア領域１０４もシリカ系ガラスで形成することができ、屈折率ｎ３を有することができる。一般に、内部コア領域１０３の屈折率ｎ１と外部コア領域１０４の屈折率ｎ３はナノ構造化リング１０６の屈折率ｎ２より大きい。
【００３１】
図１Ａに示される光ファイバ１００の実施形態において、内部コア領域１０３は０.１ＲＯＣ≦ＲＩＣ≦０.９ＲＯＣ，好ましくは０.５ＲＯＣ≦ＲＩＣ≦０.９ＲＯＣ，の範囲にある半径ＲＩＣを有する。一実施形態例において、内部コア領域は３０μｍより小さい半径ＲＩＣを有し、コア領域１０２は、１２５μｍ径コアを有するファイバに対して、４５μｍ以上で約６２.５μｍ以下の半径を有する。
【００３２】
図１Ａをまだ参照すれば、光拡散光ファイバ１００はさらに、コア領域１０２を囲んでコア領域１０２に直接に接している、クラッド層１０８を有することができる。クラッド層１０８は、光拡散光ファイバ１００の開口数（ＮＡ）を大きくするため、低屈折率を有する材料で形成することができる。例えば、ファイバの開口数は約０.３より大きく、さらに好ましくは約０.４より大きくすることができる。一実施形態において、クラッド層１０８は、ＵＶ硬化性または熱硬化性のフルオロアクリレートまたはシリコーンのような、低屈折率ポリマー材で形成することができる。別の実施形態において、クラッド層１０８は、例えばフッ素のような、下げドーパントで下げドープされた石英ガラスで形成することができる。クラッド層１０８は一般に、コア領域１０２の屈折率より低く、さらに好ましくは内部コア領域１０３の屈折率ｎ１及び外部コア領域１０４の屈折率ｎ３より低い、屈折率ｎ４を有する。いくつかの実施形態において、クラッド層１０８の屈折率ｎ４はナノ構造化リング１０６の屈折率ｎ２より低くすることができる。一つの特定の実施形態において、クラッド層１０８は石英ガラスに対する相対屈折率が負の低屈折率ポリマークラッド層である。例えば、クラッド層の相対屈折率は約−０.５％より低く、さらに一層好ましくは−１％より低く、することができる。
【００３３】
クラッド層１０８は一般にコア領域の外半径ＲＯＣから半径ＲＣＬまで拡がる。本明細書に説明されるいくつかの実施形態において、クラッド層の径方向幅（すなわち、ＲＣＬ−ＲＯＣ）は約１０μｍより大きく、好ましくは約２０μｍより大きく、さらに好ましくは約５０μｍより大きく、最も好ましくは約７０μｍより大きい。
【００３４】
図１Ａ及び３を参照すれば、図３は図１Ａの光拡散光ファイバ１００の屈折率プロファイルをグラフで示している。図３に示されるように、内部コア領域１０３の屈折率ｎ１及び外部コア領域１０４の屈折率ｎ３はナノ構造化リング１０６の屈折率ｎ２より大きい。例えば、図１Ａに示される実施形態において、内部コア領域１０３及び外部コア領域１０４は、内部コア領域１０３の屈折率ｎ１及び外部コア領域１０４の屈折率ｎ３がナノ構造化リング１０６の非ドープ石英ガラスの屈折率より大きくなるように、Ｇｅ，Ａｌ，Ｐまたは同様の上げドーパントのような、ドーパントを含むシリカ系ガラスで形成することができる。さらに、本例において、内部コア領域１０３及び外部コア領域１０４に用いられるドーパントの相対量及び／またはタイプは、図３に示される屈折率プロファイルに表されるように、ｎ１＞ｎ３であるように異ならせることができる。さらに、ナノ構造化リング１０６はナノ構造化リングの屈折率ｎ２が内部コア領域１０３または外部コア領域１０４のいずれの屈折よりも有意に低くなるように下げドープされた石英ガラスで形成することができる。本屈折率プロファイル例においては、ｎ１＞ｎ３＞ｎ２＞ｎ４である。しかし、開口数が大きい光拡散光ファイバが得られるように内部コア領域及び外部コア領域がナノ構造化リングより高い屈折率を有していてクラッド層の屈折率がコア領域の屈折より低くなっている限り、他のプロファイルも可能であり得ることは当然である。
【００３５】
例えば、本明細書において、内部コア領域１０３，外部コア領域１０４及びナノ構造化リング１０６はドーパントを含むとして説明されているが、ｎ１及びｎ３がｎ２より大きい限り、これらの領域の内の１つ以上がドーパント無しで形成され得ることは当然である。例えば、一実施形態において、内部コア領域１０３及び外部コア領域１０４はドーパント無しで形成され得るが、ナノ構造化リング１０６は下げドープされる。あるいは、内部コア領域１０３及び外部コア領域１０４を上げドープすることができ、ナノ構造化リングはドーパント無しで形成される。
【００３６】
図１Ａ，３及び５を次に参照すれば、図１Ａに示される光拡散光ファイバ１００のコア領域及びクラッド層領域に対する相対屈折率プロファイルの一例がグラフで示されている。基準屈折率ｎ基準はクラッド層１０８の屈折率である。本実施形態において、内部コア領域１０３は、本実施形態においては一定である、最大屈折率ｎ１に対応する相対屈折率Δ１を有する。ナノ構造化リング１０６は、最小屈折率ｎ２，相対屈折率プロファイルΔ２(ｒ)，最大相対屈折率Δ２最大及び最小相対屈折率Δ２最小を有する。外部コア領域１０４は、本実施形態においては一定である、最大屈折率ｎ３に対応する最大相対屈折率Δ３最大を有する、相対屈折率プロファイルΔ３(ｒ)を有する。本実施形態において、クラッド層１０８は、本実施形態においては一定である、屈折率ｎ４に対応する相対屈折率プロファイルΔ４(ｒ)を有する。本実施形態において、それぞれの領域の屈折率比は以下の関係，ｎ１＞ｎ３＞ｎ２＞ｎ４がある。
【００３７】
図１Ａをまた参照すれば、光拡散光ファイバ１００は必要に応じて、クラッド層１０８を囲んでクラッド層１０８に直接に接触している、被覆層１１０を有することができる。例えば、一実施形態において、被覆層１１０は低弾性率一次被覆層及び、低弾性率一次被覆層を囲む、高弾性率二次被覆層を含む。いくつかの実施形態において、被覆層１１０は、アクリレートベースまたはシリコーンベースのポリマーのようなポリマー被覆を含む。少なくともいくつかの実施形態において、被覆層１１０は光拡散光ファイバの長さに沿って一定の直径を有する。
【００３８】
いくつかの実施形態において、被覆層１１０は、コア領域１０２から径方向に放出されてクラッド層１０８を通過した光の分布及び／または性質を強めるために用いられ得る。例えば、いくつかの実施形態において、被覆層１１０は被覆層１１０の最外表面に光散乱材料を含むことができる。光散乱材料は、光拡散光ファイバ１００のコア領域１０２から散乱された光の角度分布を与える、ＴｉＯ２ベース白色インクを含むことができる。例えば、いくつかの実施形態において、インク層は約１μｍから約５μｍの厚さを有することができる。他の実施形態において、インク層の厚さ及び／またはインク層内の顔料の濃度は、光拡散光ファイバ１００から大角度（すなわち約１５°より大きい角度）で散乱される光により一様な強度変化を与えるため、ファイバの軸長に沿って変えることができる。
【００３９】
あるいはまたはさらに、被覆層１１０はコア領域１０２から散乱される光をより波長が長い光に変換する蛍光材料を含むことができる。いくつかの実施形態において、そのような蛍光材料を有する光拡散光ファイバ１００を、例えば４０５ｎｍまたは４４５ｎｍダイオードレーザのような、ＵＶ光源に結合することによって、光拡散光ファイバから白色光を放出することができる。コア領域１０２から散乱された光源からのＵＶ光は、光散乱光ファイバ１００から白色光が放出されるように、被覆層内の材料を蛍光励起する。
【００４０】
図１Ｂ及び４を次に参照すれば、別の実施形態において、光拡散光ファイバ１２０は、上述したように、ナノ構造化リング１０６を含むコア領域１０２，クラッド層及び被覆層１１０を有する。しかし、本実施形態においては、ナノ構造化リング１０６がコア領域１０２の最外領域であり、よってクラッド層はナノ構造化リング１０６を囲んでナノ構造化リング１０６に直接に接触している。ナノ構造化リングは、上で説明したように、ファイバの長軸を巻き巡る、複数のランダムに分布するヘリカルボイド１０７を有する。さらに、本実施形態において、コア領域１０２は、上で説明したような、ステップインデックスプロファイルを有することができ、あるいはα値が、例えば約１.８以上で約２.３以下の、分布屈折率プロファイルを有することができる。本実施形態においては、図４に示されるように、コア領域１０２の屈折率ｎ１は一般にクラッド層１０８の屈折率ｎ４より大きく、クラッド層１０８は、ｎ１＞ｎ４＞ｎ２であるような、ナノ構造化リング１０６より大きい屈折率を有する。
【００４１】
図１Ｃを次に参照すれば、別の実施形態において、光拡散光ファイバ１３０は、図１Ａ及び１Ｂに関して上で説明したように、コア部分１０２，クラッド層１０８及び、被覆層１１０を有する。しかし、本実施形態においては、コア領域１０２の全体がナノ構造化さるように、全コア領域１０２がランダムに分布するヘリカルボイド１０７を含む。本実施形態において、コア領域１０２は、上で説明したように、ステップインデックスプロファイルを有することができ、あるいはα値が、例えば約１.８以上で約２.３以下の、分布屈折率プロファイルを有することができる。
【００４２】
本明細書に説明される光拡散光ファイバは注目する波長において単一モードファイバまたは多モードファイバとすることができる。光ファイバが多モードファイバである実施形態において、光拡散光ファイバは約３５０ｎｍから約１６００ｎｍの範囲にある波長に対して０．３以上の開口数ＮＡを有することができる。
【００４３】
上で簡潔に論じたように、光拡散光ファイバの散乱誘起減衰損失は、コア領域１０２内にあるかまたはコア領域１０２に直接に接触している、ヘリカルボイド１０７の形成によって高められ得ることが今では判明している。さらに、ファイバ内の散乱誘起減衰損失はヘリカルボイドの回転率が高くなるにつれて大きくなることも判明した。例えば、図６を参照すれば、モデル化光ファイバの散乱損失がヘリカルボイドの回転率（すなわちピッチの逆数）の関数として示されている。散乱損失は１００×[ファイバに結合された光エネルギー]/[ファイバの出力端において放出された光エネルギー]として定義される。図６に示されるように、１ｍ当たりの巻き数が大きくなるにつれて（すなわち、ヘリカルボイドがファイバの長軸を密に「巻き巡る」ほど）、散乱損失は大きくなり、したがって光拡散光ファイバの輝度が高くなる。
【００４４】
さらに、ピッチが一定のヘリカルボイドはファイバの散乱誘起減衰損失を局所的に大きくするが、ファイバの長さにかけてピッチが小さくなるヘリカルボイドはファイバの散乱誘起減衰損失を大きくすることができる。例えば、図７を参照すれば、図１Ａに示されるようにコア領域にヘリカルボイドを有する２本のファイバを数学的にモデル化している。それぞれのファイバの回転率がファイバ長の関数としてグラフに示されている。詳しくは、曲線３０１は回転率が一定のヘリカルボイドを有する第１のモデル化ファイバの回転率を図示し、曲線３０２は回転数がファイバの軸長に沿って段々態様で大きくなるヘリカルボイドを有する第２のモデル化ファイバの回転率を示す。それぞれのファイバの輝度も、図８に示されるように、ファイバの長さの関数としてモデル化した。
【００４５】
図８を詳しく参照すれば、曲線３０４は回転率が一定のヘリカルボイドを有する第１のモデル化ファイバの輝度を示している。図８に示されるように、このファイバの輝度は、ヘリカルボイドではなく引き延ばされたボイドを有して形成されたファイバと同様の態様で、ファイバの軸長にかけて単調に低下する。しかし、曲線３０６は、ヘリカルボイドの回転率がファイバの長さにともなって大きくなるようにファイバが形成されている場合、ファイバの輝度がファイバの軸長にともなって実際に高くなることを示す。したがって、ファイバから散乱される光の量は光拡散光ファイバに形成されたヘリカルボイドのピッチの変化に依存し、したがって、上で説明したように、光ファイバの入力端と光ファイバの出力端の間でヘリカルボイドのピッチを変えることにより、ファイバの長さに沿う散乱損失を制御するか、さらには特に誂製して、ファイバの長さに沿う所望の照明プロファイルを達成することができると考えられる。
【００４６】
本明細書に説明される実施形態において、光拡散光ファイバは一般に約１００ｍより短く、好ましくは約７５ｍより短く、さらに好ましくは約５０ｍより短い、長さを有するであろう。一実施形態において、光ファイバ内に形成されるヘリカルボイドのピッチは、ファイバ内の光信号の減衰を補償するため、光ファイバの全軸長に沿って小さくなる。例えば、ファイバの入力端近傍のヘリカルボイドのピッチを約０.２０ｍとし、ファイバの軸長にかけて一様な照明を生じさせるため、ファイバの軸長にかけて一様に小さくしていくことができる。一実施形態において、ファイバの出力端近傍におけるヘリカルボイドの最小ピッチは約０.０１ｍとすることができる。また別の実施形態において、ヘリカルボイドのピッチは、所望の照明効果を得るため、光ファイバの個別の軸長内において０.２０ｍと０.０１ｍの間で変えることができる。
【００４７】
さらに、本明細書に説明される光拡散光ファイバは５５０ｎｍの波長において約０.２ｄＢ/ｍより大きい散乱誘起減衰損失を有する。例えば、いくつかの実施形態において、散乱誘起減衰損失は約０.５ｄＢ/ｍより大きく、好ましくは約１ｄＢ/ｍより大きく、さらに好ましくは約４ｄＢ/ｍより大きくすることができる。
【００４８】
本明細書に説明されるように、光拡散ファイバは、ファイバの全長に沿って一様な照明またはファイバの全長より短いファイバのセグメントに沿って一様な照明を生じるように構成することができる。語句「一様な照明」は、本明細書に用いられるように、光拡散ファイバから放出される光の強度が指定された長さにわたって２５％より大きくは変わらないことを意味する。
【００４９】
本明細書に説明されるファイバは様々な技法を用いて形成することができる。例えば、光拡散光ファイバ１００は、有意な量のガスが固密化ガラスプリフォームに閉じ込められ、よってプリフォーム内にボイドが形成される結果をもたらすプリフォーム固密化条件を用いる方法によって作製することができる。得られたプリフォームは、そのようなボイドを除去する工程をとらずに、ヘリカルボイドを有する光ファイバを形成するために用いられる。ボイドを有する光ファイバプリフォームを形成する方法は、例えば米国特許出願第１１/５８３０９８号明細書に説明されている。この明細書は本明細書に参照として含められる。
【００５０】
例えば、本明細書に説明される光拡散光ファイバの実施形態を形成するため、所望の屈折率プロファイルを有する完全固密化コアケーン上に外付け（ＯＶＤ）法によってスートを堆積し、よって多孔質シリカスート領域で囲まれた固密化無ボイドシリカコア領域を形成することができる。次いで、固密化無ボイドシリカコアを囲む固密化スートオーバークラッド領域を作製するに適する条件の下で、このプリフォームのスートクラッドが焼結される。例えば、一実施形態において、光ファイバプリフォームは初めに、炉の上部域において１１００℃で２時間、ヘリウム及び３％の塩素（ガスの％は全て体積％である）を含む雰囲気内で乾燥される。乾燥に続いて、光ファイバプリフォームをほぼ１５００℃の炉の高温領域の（体積で）１００％のＳＯ２焼結雰囲気内を降下させる。降下速度は降下過程中に１００℃/分の温度上昇をスートクラッドの外面に生じさせるに十分である。その後、降下過程中にスートクラッドの外面にほぼ５０℃/分の温度上昇を生じさせるに適する速度で光ファイバプリフォームに２回目の降下をさせることができる。次いで、降下過程中にスートクラッドの外面にほぼ２５℃/分の温度上昇を生じさせるに十分な速度で光ファイバプリフォームアセンブリに炉の高温域を通る３回目の降下をさせることができる。次いで、降下過程中にスートクラッドの外面にほぼ１２.５℃/分の温度上昇を生じさせるに十分な速度で光ファイバプリフォームに４回目の降下をさせることができる。その後、スートを焼結してＳＯ２溜込シリカオーバークラッドプリフォームにするため、光ファイバプリフォームをほぼ３℃/分の速度で焼結することができる。それぞれの降下工程に続いて、１１００℃の温度に維持された炉の上部域内まで２００ｍｍ/分で光ファイバプリフォームを上昇させることができる。初期の高い降下速度は光ファイバプリフォームの外面をガラス化するために用いられ、これによりプリフォーム内への固密化ガス（例えばＳＯ２）の閉込めが容易になる。次いで、プリフォーム内のどのような残留ヘリウムガスも抜くため、１００℃に設定されたアルゴンパージ保管オーブン内にプリフォームを２４時間おく。次いで、このプリフォームを、ほぼ１７００℃に設定された通常の黒鉛リドロー炉でアルゴン雰囲気においてリドローして、無ボイドＳｉＯ２コアを、ＳＯ２溜込（すなわちＳＯ２ガスが入ったランダムなボイドを含む）シリカオーバークラッドとともに、有する光ファイバプリフォームを形成する。この場合、ボイドを含む領域は、図１Ｂに示される光ファイバと同様に、プリフォームのコア領域の外周を囲んで配置される。
【００５１】
図１Ａに示される光ファイバの形成に適する光ファイバを形成するため、初めに無ボイドＳｉＯ２コア及びＳＯ２溜込シリカオーバークラッドを有する光ファイバプリフォームを、上述したように、形成することができる。その後、ＯＶＤによって光ファイバプリフォームのオーバークラッド領域を覆ってさらにＳｉＯ２スートを堆積させることができる。次いで、（オーバークラッドと呼ぶことができる）このクラッドのスートを、まずヘリウム及び３％の塩素を含む雰囲気内において光ファイバプリフォームを１１００℃で２時間乾燥することにより、焼結することができる。その後、スートを焼結して、無ボイドシリカコア、ＳＯ２溜込シリカリング（すなわちＳＯ２が入ったボイドを有するシリカのリング）及び無ボイドシリカを有する光ファイバプリフォームを作製するため、光ファイバプリフォームを（体積で）１００％ヘリウム雰囲気内において１５００℃に設定された高温域に降下させることができる。次いで、プリフォームからどのような残留ヘリウムも抜くため、プリフォームを１０００℃に設定されたアルゴンパージ保管オーブン内に２４時間おくことができる。
【００５２】
図１Ｃに示される構造を有する光拡散ファイバは同様の技法を用いて構成することができる。例えば、中実コアケーン上にスートを堆積する代わりに、細い心棒上にスートを堆積することができる。心棒上のスートの固密化に続いて、アセンブリからベイトロッドを抜き取り、プリフォームをリドローして、心棒によって残された細穴を潰す。
【００５３】
ボイド含有領域を有する光ファイバプリフォームの形成後、プリフォームを線引きして、引き延ばされたボイドを有する光ファイバにすることができる。一実施形態において、引き延ばされたボイドにファイバの長軸を巡回させるかまたは巻き巡らせ、よって引き延ばされたボイドをヘリカルボイドの形にするため、プリフォームから線引きしながらファイバを回転させることができる。例えば、図９を次に参照すれば、光ファイバプリフォームから光ファイバを線引きするためのシステム２００の一実施形態が簡略に示されている。システム２００は一般に、線引き炉２１４，ファイバ冷却システム２２２，被覆システム２３０及びファイバ巻取システム２４０を備える。光ファイバ１００は光ファイバプリフォームから線引きされ、ファイバ巻取システム２４０によりシステム２００の様々な段階を通過する。ファイバ巻取システム２４０は、光ファイバ１００がシステム２００を通して線引きされている間に必要な光ファイバ１００への張力を与えるため、様々な線引き機構２４２及びプーリー２４１を用いる。ファイバ巻取システム２４０の線引き機構２４２及びプーリー２４１は、光ファイバがシステム２００を通して線引きされている間光ファイバに回転を与え、よって、初めは直線状で長軸に平行であった、引き延ばされたボイドが光ファイバ１００の長軸を巻き巡るヘリカルボイドの形になるように、引き延ばされたヘリカルボイドにファイバの長軸を中心にして回転させるために用いられる。
【００５４】
例えば、ファイバ巻取システム２４０は、光ファイバ１００がプリフォームから線引きされている間、光ファイバ１００に回転を与えるためのアセンブリを有することができる。光ファイバに回転を与えるに適するアセンプリは米国特許第６８７６８０４号明細書に開示されている。しかし、光ファイバに回転運動を与えるに適する他のシステムもファイバ巻取システム２００に組み込むことができ、ファイバを回転させるために用い得ることは当然である。例えば、一実施形態（図示せず）において、プリフォームから光ファイバを線引きしながら、光ファイバプリフォームを回転させることができる。図９に示される実施形態において、ファイバ巻取システム２４０に電気的接続されている巻取コントローラ２６０が、光ファイバに印加される張力と光ファイバ１００に与えられる回転の大きさ及び方向のいずれも制御する。
【００５５】
図９に示されるシステム２００の実施形態においては、光ファイバ１００がファイバ巻取システム２４０によって光ファイバプリフォームから線引きされ、実質的に垂直な経路（すなわちｚ方向の経路）に沿って線引き炉２１４からでる。同時に、引き延ばされたボイドが回転させられてファイバの長軸を巡るヘリカルボイドになるように、ファイバ巻取システム２４０が回転する。
【００５６】
光ファイバ１００が線引き炉２１４をでてくると、光ファイバ１００の製造中に生じていたかも知れない損傷及び／またはきずについて光ファイバ１００を検査するため、非接触きず検出器２２０が用いられる。その後、非接触センサ２１８により光ファイバ１００の直径を測定することができる。
【００５７】
光ファイバを垂直経路に沿って線引きしている間、必要に応じて、光ファイバ１００に１つ以上の被覆が施される前に光ファイバ１００を冷却する冷却システム２２２を通して光ファイバ１００を線引きすることができる。
【００５８】
図９をまだ参照すれば、光ファイバ１００が冷却システム２２２をでた後、光ファイバ１００は、１つ以上のポリマー層（すなわち、ポリマークラッド材料層及び／または被覆層）が光ファイバ１００に施される、被覆システム２３０に入る。光ファイバ１００が被覆システムを出てくると、非接触センサ２１８により光ファイバ１００の直径を測定することができる。その後、光ファイバの製造中に生じているかも知れない被服の損傷及び／またはきずについて光ファイバを検査するため、非接触きず検出器２３９が用いられる。
【００５９】
本明細書においてヘリカルボイドは，光ファイバが光ファイバプリフォームから線引きされている間に、光ファイバ１００内に形成されるとして説明されているが、他の実施形態が可能であることは当然である。例えば、別の実施形態において、光ファイバが線引きされて被覆された後に、ヘリカルボイドを光ファイバ内につくり込むことができる。詳しくは、引き延ばされたボイドをファイバの長さに沿う所望のピッチを有するヘリカルボイドの形にするため、仕上げられた光ファイバを、上述と同様の技法を用いて、格納スプールから繰り出して回転させることができる。本実施形態においては、ファイバが冷却された後にヘリカルボイドが形成されるから、ボイドのピッチは回転過程を反転させることによって調節する（または全体的にほどく）ことができる。したがって、本実施形態においては、ファイバ長に沿う照明パターンがファイバ冷却後のヘリカルボイド形成時に調節され得ることは当然である。
【実施例】
【００６０】
以下の実施例を参照することで本発明はさらに深く理解されるであろう。
【００６１】
図５に示される相対屈折率プロファイルと同様の相対屈折率プロファイルを有する光ファイバから３本の１ｍ長光拡散光ファイバを作製した。ファイバは１２５μｍ径ガラスコア、２０μｍの径方向厚さを有する低屈折率ポリマークラッド層及び６０μｍの径方向厚さを有する二次被覆を有している。対照試料１は「形成したままの」状態（すなわち、ヘリカルボイドが形成されていない状態）で測定した。試料２はヘリカルボイドのピッチを０.２０ｍにして形成し、試料３はヘリカルボイドのピッチを０.１ｍにして形成した。約４００ｎｍから１２００ｎｍの範囲の波長をそれぞれのファイバの入力端に結合し、出力端まで通った結合光の強度を上記波長範囲にわたって測定した。光源は白色タングステンランプベースファイバ光源である。ファイバを通った結合光の検出は、ノイズフロアが−８０ｄＢｍのスペクトルアナライザによって測定した。試料に結合された光の様々な波長の入力強度と出力強度の差に基づいてそれぞれのファイバの長さにわたる散乱損失を計算した。デシベル単位の散乱損失を波長の関数として図１０にグラフで示す。
【００６２】
図１０を次に参照すれば、曲線３２０は対照試料１の散乱損失を示し、曲線３２１及び３２２はそれぞれ実施例試料２及び３の散乱損失を示す。曲線３２０はヘリカルボイド無しで形成された対照試料１の背景散乱を示す。曲線３２１及び３２２はヘリカルボイドによる損失を示し、背景散乱は含んでいない。図１０に示されるように、ヘリカルボイドを有して形成されたファイバはヘリカルボイド無しで形成されたファイバよりかなり大きな散乱を示した。詳しくは、曲線３２０は対照試料１の散乱損失が５５０ｎｍにおいてほぼ１ｄＢ/ｍであったことを示す。しかし、曲線３２１はヘリカルボイドのピッチを０.２ｍにして形成した場合の５５０ｎｍにおける散乱損失がほぼ５ｄＢ/ｍまで大きくなることを示し、曲線３２２はヘリカルボイドのピッチをさらに０.０１ｍまで小さくしたときに５５０ｎｍにおける散乱損失が１０ｄＢ/ｍまで大きくなることを示す。
【００６３】
上述に基づいて、光拡散光ファイバの軸長に沿う散乱誘起減衰損失が光拡散光ファイバのコア領域にヘリカルボイドをもつ光拡散光ファイバを形成することによって高められ得ることが今では理解されるはずである。詳しくは、光拡散光ファイバの散乱誘起減衰損失を、ファイバのコア領域に形成されたヘリカルボイドのピッチを小さくすることによって、高めることができる。さらに、光ファイバの散乱誘起減衰損失を、光拡散光ファイバの個別セグメント内または個別セグメント間でヘリカルボイドのピッチを変えることによって、所望の照明パターンを生じさせるために特に誂製することができる。
【００６４】
特許請求される主題の精神及び範囲を逸脱することなく本明細書に説明される実施形態に様々な改変及び変形がなされ得ることが当業者には明らかであろう。したがって、本明細書に説明される様々な実施形態の改変及び変形が添付される特許請求項及びそれらの等価形態の範囲内に入れば、本明細書はそのような改変及び変形を包含するとされる。
【符号の説明】
【００６５】
１００，１２０，１３０    光拡散光ファイバ
１０２    コア領域
１０３    内部コア領域
１０４    外部コア領域
１０５    光拡散光ファイバの長軸
１０６    ナノ構造化リング
１０７    ヘリカルボイド
１０８    クラッド層
１１０    被覆層
２００    光ファイバ線引きシステム
２１４    線引き炉
２１８    非接触センサ
２２０，２３９    非接触きず検出器
２２２    ファイバ冷却システム
２３０    被覆システム
２４０    ファイバ巻取システム
２４１    プーリー
２４２    線引き機構
２６０    巻取コントローラ
【図１Ａ】
0005985608.tif 000002
【図１Ｂ】
0005985608.tif 000003
【図１Ｃ】
0005985608.tif 000004
【図２】
0005985608.tif 000005
【図３】
0005985608.tif 000006
【図４】
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【図５】
0005985608.tif 000008
【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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