(57)【要約】      （修正有）【課題】イメージ増倍管に入る強い光からの任意の損傷を抑制する光ファイバフェースプレート暗視ゴーグルとして使われるリミッタデバイスを好適に製造する方法を提供する。【解決手段】光ファイバフェースプレート７０は、複数の光ファイバを備え、光ファイバのそれぞれが、光ファイバコア７１を取り囲むクラッディング７２を含み、クラッディング７２内において、光ファイバコア７１は、光の入力表面と出力表面との間に延びる。クラッディングは、入力表面に隣接する光ファイバコアを取り囲む第一の部分７３と、第一の部分の一端と出力表面の間の光ファイバコアを取り囲む第二の部分とを含み、第一の部分７３と第二の部分は、異なる材料からなる。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の光ファイバを備える、光ファイバフェースプレート（ＦＯＦＰ）であって、
該光ファイバのそれぞれが、光ファイバコアを取り囲むクラッディングを含み、該クラッディング内において、該光ファイバコアは、光の入力表面と出力表面との間に延び、
該クラッディングは、該入力表面に隣接する該光ファイバコアを取り囲む第一の部分と、該第一の部分の一端と該出力表面の間の該光ファイバコアを取り囲む第二の部分とを含み、該第一の部分と該第二の部分は、異なる材料からなる、ＦＯＦＰ。
【請求項２】
前記第一の部分が、光吸収高分子で形成される、請求項１に記載の光ファイバフェースプレート。
【請求項３】
前記第一の部分が、前記入力表面と前記一端との間で、約１〜２０マイクロメートル、延びる、請求項１に記載の光ファイバフェースプレート。
【請求項４】
前記光ファイバフェースプレートが、イメージ増倍管の光ファイバカソードプレートである、請求項１に記載の光ファイバフェースプレート。
【請求項５】
前記第一の部分が、スピンオン吸収ガラス、ガリウム砒素（ＧａＡｓ）、金、他の金属、光吸収金属酸化物、あるいは、光吸収高分子のうちの１つを含む光吸収材料で形成される、請求項１に記載の光ファイバフェースプレート。
【請求項６】
真空側へのレーザ起因の損傷を抑制する、光ファイバフェースプレート（ＦＯＦＰ）暗視ゴーグルとして使用されるリミッタデバイスであって、該リミッタデバイスは、
複数の長軸方向に延びる光ファイバであって、該光ファイバのそれぞれがお互いにバンドル化され、該ＦＯＦＰの外側に光入力表面を形成し、該ＦＯＦＰの真空側に光出力表面を形成する、複数の光ファイバを備え、
該光ファイバは、光ファイバコアと、該コアのそれぞれを取り囲むガラスクラッディングとを含み、
該ガラスクラッディングの一部分は、該光入力表面から長軸方向に延びる光吸収材料によって、置き換えられる、
リミッタデバイス。
【請求項７】
前記光吸収材料は、光入力表面から約１〜２０マイクロメートル、長軸方向に延びる、請求項６に記載のリミッタデバイス。
【請求項８】
前記光吸収材料は、前記ガラスクラッディングとは異なる、請求項６に記載のリミッタデバイス。
【請求項９】
前記光吸収材料は、スピンオン吸収ガラス、ガリウム砒素（ＧａＡｓ）、金、他の金属、光吸収金属酸化物、あるいは、光吸収高分子のうちの１つを含む、請求項６に記載のリミッタデバイス。
【請求項１０】
複数の長軸方向に延びる光ファイバを備える光ファイバイメージングデバイス用のコントラストエンハンサであって、
該光ファイバのそれぞれがお互いにバンドル化され、光入力表面と光出力表面とを形成し、
該光ファイバは、光ファイバコアと、該コアのそれぞれを取り囲むガラスクラッディングとを含み、
該ガラスクラッディングの一部分は、該光入力表面から長軸方向に延びる光吸収材料によって、置き換えられる、
コントラストエンハンサ。
【請求項１１】
前記光吸収材料は、光入力表面から約１〜１０マイクロメートル、長軸方向に延びる、請求項１０に記載のコントラストエンハンサ。
【請求項１２】
前記光吸収材料は、前記ガラスクラッディングとは異なる、請求項１０に記載のコントラストエンハンサ。
【請求項１３】
前記光吸収材料は、スピンオン吸収ガラス、ガリウム砒素（ＧａＡｓ）、金、他の金属、光吸収金属酸化物、あるいは、光吸収高分子のうちの１つを含む、請求項１０に記載のコントラストエンハンサ。
【請求項１４】
吸収クラッド光ファイバフェースプレート（ＦＯＦＰ）の製造方法であって、
（ａ）ＦＯＦＰの最上部に第一のエッチングを施し、ファイバコアの一部分を除去し、チューブ状クラッディングの壁によって形成される第一の空洞を提供するステップと、
（ｂ）該ＦＯＦＰの最上部に耐エッチング材料を堆積し、該チューブ状クラッディングの該壁によって形成された該第一の空洞を埋めるステップと、
（ｃ）該ＦＯＦＰの該最上部を平坦化するステップと、
（ｄ）該ＦＯＦＰの該最上部に第二のエッチングを施し、該チューブ状クラッディングの該壁の部分を除去し、該ファイバコアの壁によって形成される第二の空洞を提供するステップと、
（ｅ）該第二の空洞に光吸収材料を堆積するステップと
を包含する、方法。
【請求項１５】
（ｆ）前記堆積のステップ（ｅ）の後に、前記ＦＯＦＰの前記最上部を平坦化するステップを含む、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記ステップ（ｅ）は、スピンオン吸収ガラス、ガリウム砒素（ＧａＡｓ）、金、他の金属、光吸収金属酸化物、あるいは、光吸収高分子のうちの１つを堆積することを含む、請求項１４に記載の方法。
【請求項１７】
ステップ（ａ）が、イメージ増倍管の光ファイバカソードプレートまたは光ファイバアノードプレートのいずれかの最上部に、第一のエッチングを施すことを含む、請求項１４に記載の方法。
【請求項１８】
ステップ（ａ）の前記第一のエッチングを施す前に、
イメージ増倍管に前記ＦＯＦＰを組み込むステップを含む、請求項１４に記載の方法。
【請求項１９】
ステップ（ｄ）が、前記チューブ状クラッディングの前記壁を約１〜２０マイクロメートルの深さまで除去するために、前記ＦＯＦＰの前記最上部に、第二のエッチングを施すことを含む、請求項１４に記載の方法。
【請求項２０】
ステップ（ａ）が、光ファイバイメージングデバイスの光入力表面に、第一のエッチングを施すことを含む、請求項１４に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般的に、イメージングデバイスに関する。より特定的には、本発明は、レーザ起因の損傷を抑制する光ファイバフェースプレート（ＦＯＦＰ）暗視ゴーグル（ＮＶＧ）として使用されるリミッタデバイスに関する。本発明は、また、光ファイバイメージングデバイスで使われるコントラストエンハンサにも関する。
【背景技術】
【０００２】
図８は、従来型のイメージ増倍管の横断面図を示し、一般に８０で指定される。図に示すように、イメージ増倍管８０は、一般に８１で指定される光ファイバカソードプレート、マイクロチャネルプレート（ＭＣＰ）８２、および、一般に８３で指定される光ファイバアノードプレートを含む。光は、光ファイバカソードプレート８１に入り、多数のファイバ８５を介して、ＧａＡｓ光電陰極８９を打ちながら、導かれる。ＧａＡｓ光電陰極８９は、光ファイバカソードプレートの表面８７に接合されている。光電子変換によって、電子は光電陰極８９から発せられる。光ファイバカソードプレート８１から出る電子は、ＭＣＰ８２によって増幅される。これら電子は、加速され、光ファイバアノードプレート８３の蛍光体面８４に衝突し、蛍光を発する。発生した蛍光は、光ファイバアノードプレート８３を介して、多数のファイバ８６を経由して、導かれ、こうして、出力光を生み出す。
【０００３】
図には示されていないが、光ファイバアノードプレート８３から出る光は、テーパ付きの光ファイバカプラによって、電荷結合素子（ＣＣＤ）と結合し得る。図８に示すように、出力表面８７、ＭＣＰ８２、および、蛍光体面８４は、筺体８８によって形成された真空内に含まれる。
【０００４】
イメージ増倍管８０は、縮尺が合うように描かれていないことが認識される。より特定的には、光ファイバカソードプレート中の多数のファイバ８５と光ファイバアノードプレート中の多数のファイバ８６は、それぞれ縮尺が合うように描かれていない。典型的には、これらカソードプレートとアノードプレートの中には、数百万本ものファイバ８５および８６がある。
【０００５】
図９に示されるように、マルチプルファイバ８５および８６のそれぞれには、ファイバ９０を含む。ファイバ９０は、材料あるいは大きさが同じ場合も、異なる場合もある。ファイバ９０は、ガラスロッド９２と、ガラスロッドを取り囲むガラスクラッディング９１とを含む。クラッディング９１のガラス材料は、ロッド９２のガラス材料とは異なる。
【０００６】
光ファイバ９０は、以下の方法で形成される。ガラスロッド、および、ガラスロッドを同軸上に取り囲むクラッディングチューブとは、炉内で垂直に吊るされる。ロッドとクラッディングチューブは一緒に融解し、単一のファイバ９０となる。ファイバ９０は、牽引機構にフィードされ、その速度は、所望の直径が得られるまで、調整される。このファイバは、次いで、短い長さに切断される。
【０００７】
切断された数千本のファイバ９０が、次いで、モールドにスタックされ、ガラスの軟化温度に熱せられ、図１０に示されるようなアレイ１００を形成する。アレイ１００は、また、マルチアセンブリあるいはバンドル（ｂｕｎｄｌｅ）として知られ、数千本のファイバ９０を含み、そのそれぞれがロッドとクラッディングを有する。マルチアセンブリ１００は、延伸機内で垂直に吊るされ、ファイバの直径を小さくするために、延伸される。その間、個々のファイバの構成は維持される。マルチアセンブリ１００は、次いで、長さがより短いバンドルに切断される。
【０００８】
数百本の切断されたバンドル１００が、次いで、スタックされ、より大きな直径のガラスチューブ（図示せず）の中に一緒に詰め込まれる。バンドルをスタックし、詰め込んだ後、アセンブリ全体が熱せられ、一緒に溶融される。このようにして、光ファイバカソードプレートと光ファイバアノードプレートの活性領域が、数百万本の個々のファイバ９０から、形成された。
【０００９】
光ファイバカソードプレート８１または光ファイバアノードプレート８３のような光ファイバフェースプレートに入る強い光エネルギは、イメージ増倍管に損傷を与えることが知られている。強いレーザ光によって、ガリウム砒素（ＧａＡｓ）の光電陰極８９など任意の他の下流構成部材が任意の損傷を受けると、イメージ管に色落ちしない黒いスポットが生じる。
【００１０】
光ファイバのバンドルに吸収クラッディングを形成するため、試みがなされてきた。これらの努力は、クラッディング材料の中に吸収体を含むファイバを延伸することに焦点が当てられてきた。ファイバクラッディングのこれら吸収体は、光ファイバフェースプレートの真空側に堆積されたＧａＡｓへのレーザ起因の損傷を抑制し、光ファイバフェースプレートの効率を向上し得ると考えられてきた。光ファイババンドル内のクラッディング材料に、水素ガスに晒されたとき、選択的に黒くなる材料を使うなど、その他の努力も試みられてきた。
【００１１】
吸収クラッディング材料を用いた光ファイババンドルを製造する努力には、幾つかのステップが必要とされる。第一に、吸収クラッディングなどの反応性クラッディングを有するファイバは、延伸機に置かれ、所望の直径サイズとなるまで、延伸されなくてはならない。これらファイバのそれぞれが、次いで、融合（ｆｕｓｅ）され、百万本を超えるファイバを含み得るバンドルにならなくてはならない。このバンドルは、次いで、（例えば）ＧａＡｓウェハーと融合され、光電陰極を形成しなくてはならない。
【００１２】
発明者の知識の及ぶ限りは、上記の努力は、試みてこられなかった。なぜなら、改善光ファイバフェースプレートを何とか形成しようとして、既知および未知の材料とプロセスの矛盾を克服するには、多大な投資が必要とされそうだからである。さらに、改善光ファイバフェースプレートは、イメージ管アセンブリ、シーリング（密封）、活性化のステップのいずれをも満足しなくてはならない。現在の高性能レベルと信頼性レベルに達成するために、安定化するには、何十年も必要とされてきた。
【００１３】
必要とされるのは、イメージ増倍管に入る強い光に由来する任意の損傷を抑える光ファイバフェースプレート暗視ゴーグル（ｎｉｇｈｔ  ｖｉｓｉｏｎ  ｇｏｇｇｌｅ）用のリミッタデバイスを製造する方法である。さらに、改善光ファイバフェースプレート材料は、従来のイメージ管アセンブリ、シーリング、活性化のステップのいずれをも満足しなくてはならない。本発明は、このようなニーズに応えるものである。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【００１４】
（本発明の概要）
（項目１）
複数の光ファイバを備える、光ファイバフェースプレート（ＦＯＦＰ）であって、
該光ファイバのそれぞれが、光ファイバコアを取り囲むクラッディングを含み、該クラッディング内において、該光ファイバコアは、光の入力表面と出力表面との間に延び、
該クラッディングは、該入力表面に隣接する該光ファイバコアを取り囲む第一の部分と、該第一の部分の一端と該出力表面の間の該光ファイバコアを取り囲む第二の部分とを含み、該第一の部分と該第二の部分は、異なる材料からなる、ＦＯＦＰ。
（項目２）
上記第一の部分が、光吸収高分子で形成される、項目１に記載の光ファイバフェースプレート。
（項目３）
上記第一の部分が、上記入力表面と上記一端との間で、約１〜２０マイクロメートル、延びる、項目１に記載の光ファイバフェースプレート。
（項目４）
上記光ファイバフェースプレートが、イメージ増倍管の光ファイバカソードプレートである、項目１に記載の光ファイバフェースプレート。
（項目５）
上記第一の部分が、スピンオン吸収ガラス、ガリウム砒素（ＧａＡｓ）、金、他の金属、光吸収金属酸化物、あるいは、光吸収高分子のうちの１つを含む光吸収材料で形成される、項目１に記載の光ファイバフェースプレート。
（項目６）
真空側へのレーザ起因の損傷を抑制する、光ファイバフェースプレート（ＦＯＦＰ）暗視ゴーグルとして使用されるリミッタデバイスであって、該リミッタデバイスは、
複数の長軸方向に延びる光ファイバであって、  該光ファイバのそれぞれがお互いにバンドル化され、該ＦＯＦＰの外側に光入力表面を形成し、該ＦＯＦＰの真空側に光出力表面を形成する、複数の光ファイバを備え、
該光ファイバは、光ファイバコアと、該コアのそれぞれを取り囲むガラスクラッディングとを含み、
該ガラスクラッディングの一部分は、該光入力表面から長軸方向に延びる光吸収材料によって、置き換えられる、
リミッタデバイス。
（項目７）
上記光吸収材料は、光入力表面から約１〜２０マイクロメートル長軸方向に延びる、項目６に記載のリミッタデバイス。
（項目８）
上記光吸収材料は、上記ガラスクラッディングとは異なる、項目６に記載のリミッタデバイス。
（項目９）
上記光吸収材料は、スピンオン吸収ガラス、ガリウム砒素（ＧａＡｓ）、金、他の金属、光吸収金属酸化物、あるいは、光吸収高分子のうちの１つを含む、項目６に記載のリミッタデバイス。
（項目１０）
複数の長軸方向に延びる光ファイバを備える光ファイバイメージングデバイス用のコントラストエンハンサであって、
該光ファイバのそれぞれがお互いにバンドル化され、光入力表面と光出力表面とを形成し、
該光ファイバは、光ファイバコアと、該コアのそれぞれを取り囲むガラスクラッディングとを含み、
該ガラスクラッディングの一部分は、該光入力表面から長軸方向に延びる光吸収材料によって、置き換えられる、
コントラストエンハンサ。
（項目１１）
上記光吸収材料は、光入力表面から約１〜１０マイクロメートル、長軸方向に延びる、項目１０に記載のコントラストエンハンサ。
（項目１２）
上記光吸収材料は、上記ガラスクラッディングとは異なる、項目１０に記載のコントラストエンハンサ。
（項目１３）
上記光吸収材料は、スピンオン吸収ガラス、ガリウム砒素（ＧａＡｓ）、金、他の金属、光吸収金属酸化物、あるいは、光吸収高分子のうちの１つを含む、項目１０に記載のコントラストエンハンサ。
（項目１４）
吸収クラッド光ファイバフェースプレート（ＦＯＦＰ）の製造方法であって、
（ａ）ＦＯＦＰの最上部に第一のエッチングを施し、ファイバコアの一部分を除去し、チューブ状クラッディングの壁によって形成される第一の空洞を提供するステップと、
（ｂ）該ＦＯＦＰの最上部に耐エッチング材料を堆積し、該チューブ状クラッディングの該壁によって形成された該第一の空洞を埋めるステップと、
（ｃ）該ＦＯＦＰの該最上部を平坦化するステップと、
（ｄ）該ＦＯＦＰの該最上部に第二のエッチングを施し、該チューブ状クラッディングの該壁の部分を除去し、該ファイバコアの壁によって形成される第二の空洞を提供するステップと、
（ｅ）該第二の空洞に光吸収材料を堆積するステップと
を包含する、方法。
（項目１５）
（ｆ）上記堆積のステップ（ｅ）の後に、上記ＦＯＦＰの上記最上部を平坦化するステップを含む、項目１４に記載の方法。
（項目１６）
上記ステップ（ｅ）は、スピンオン吸収ガラス、ガリウム砒素（ＧａＡｓ）、金、他の金属、光吸収金属酸化物、あるいは、光吸収高分子のうちの１つを堆積することを含む、項目１４に記載の方法。
（項目１７）
ステップ（ａ）が、イメージ増倍管の光ファイバカソードプレートまたは光ファイバアノードプレートのいずれかの最上部に、第一のエッチングを施すことを含む、項目１４に記載の方法。
（項目１８）
ステップ（ａ）の上記第一のエッチングを施す前に、
イメージ増倍管に上記ＦＯＦＰを組み込むステップを含む、項目１４に記載の方法。
（項目１９）
ステップ（ｄ）が、上記チューブ状クラッディングの上記壁を約１〜２０マイクロメートルの深さまで除去するために、上記ＦＯＦＰの上記最上部に、第二のエッチングを施すことを含む、項目１４に記載の方法。
（項目２０）
ステップ（ａ）が、光ファイバイメージングデバイスの光入力表面に、第一のエッチングを施すことを含む、項目１４に記載の方法。
【００１５】
前述のニーズや他のニーズに応えるため、本目的の観点から、本発明は、複数の光ファイバを有する光ファイバフェースプレート（ＦＯＦＰ）を提供する。光ファイバのそれぞれは、光ファイバコアを取り囲むクラッディングを含み、その光ファイバコアは、光の入力表面と出力表面との間に延びる。クラッディングは第一の部分と第二の部分を含み、第一の部分は、入力表面に隣接する光ファイバコアを取り囲み、第二の部分は、第一の部分の一端と出力表面の間の光ファイバコアを取り囲む。第一の部分と第二の部分は、異なる材料からなる。第一の部分は、入力表面とその一端との間で、約１〜２０マイクロメートル延びる。光ファイバフェースプレートは、イメージ増倍管の光ファイバカソードプレートであり得る。さらに、第一の部分は、スピンオン吸収ガラス、ガリウム砒素（ＧａＡｓ）、金、他の金属、光吸収金属酸化物（例えば、酸化亜鉛）、および、光吸収高分子のうちの１つを含む光吸収材料から形成され得る。
【００１６】
別の実施形態において、本発明は、真空側へのレーザ起因での損傷を抑制する、光ファイバフェースプレート（ＦＯＦＰ）のＦＯＦＰ暗視ゴーグルとして使用されるリミッタデバイスを提供する。このリミッタデバイスは、複数の長軸方向に延びる光ファイバを含み、そのそれぞれがお互いにバンドル化され、ＦＯＦＰの外側に光入力表面を、そして、ＦＯＦＰの真空側に光出力表面を形成する。光ファイバは、光ファイバコアと、そのコアのそれぞれを取り囲むガラスクラッディングを含む。ガラスクラッディングの一部分は、光入力表面から長軸方向に延びる吸収材料によって、置き換えられる。吸収材料は、光入力表面から約１〜２０マイクロメートル長軸方向に延び得る。吸収材料は、ガラスクラッディングと、異なり得る。さらに、吸収材料は、スピンオン吸収ガラス、ガリウム砒素（ＧａＡｓ）、金、他の金属、光吸収金属酸化物（例えば、酸化亜鉛）、および、光吸収高分子のうちの１つを含み得る。
【００１７】
さらに、別の実施形態において、本発明は、光ファイバイメージングデバイス用のコントラストエンハンサを提供する。コントラストエンハンサは、複数の長軸方向に延びる光ファイバを含み、そのそれぞれがお互いにバンドル化され、光入力表面と光出力表面を形成する。光ファイバは、光ファイバコアと、そのコアのそれぞれを取り囲むガラスクラッディングを含む。ガラスクラッディングの一部分は、光入力表面から長軸方向に延びる吸収材料によって、置き換えられる。吸収材料は、光入力表面から約１〜２０マイクロメートル長軸方向に延び得る。吸収材料は、ガラスクラッディングと異なり得る。また、吸収材料は、スピンオン吸収ガラス、ガリウム砒素（ＧａＡｓ）、金、他の金属、光吸収金属酸化物（例えば、酸化亜鉛）、および、光吸収高分子のうちの１つを含み得る。
【００１８】
さらに、別の実施形態において、本発明は、光吸収クラッド光ファイバフェースプレート（ＦＯＦＰ）の製造方法を提供する。本発明は、以下のステップ、（ａ）ＦＯＦＰの最上部に第一のエッチングを施し、ファイバコアの一部分を除去し、チューブ状クラッディングの壁によって形成される第一の空洞を提供するステップ、（ｂ）ＦＯＦＰの最上部に耐エッチング材料を堆積し、チューブ状クラッディングの壁によって形成された第一の空洞を埋めるステップ、（ｃ）ＦＯＦＰの最上部を平坦化するステップ、（ｄ）ＦＯＦＰの最上部に第二のエッチングを施し、チューブ状クラッディングの壁の部分を除去し、ファイバコアの壁によって形成される第二の空洞を提供するステップ、（ｅ）第二の空洞に光吸収材料を堆積するステップを、含む。
【００１９】
本方法は、（ｆ）堆積のステップ（ｅ）の後に、ＦＯＦＰの最上部を平坦化するステップを含み得る。ステップ（ａ）は、イメージ増倍管の光ファイバカソードプレートまたは光ファイバアノードプレートのいずれかの最上部に、第一のエッチングを施すことを含み得る。さらに、第一のエッチングステップ（ａ）の前に、本方法は、ＦＯＦＰをイメージ増倍管に組み込むことを含み得る。
【００２０】
当然のことながら、以上の全般的記述および以下の詳細な記述は、本発明の例示であって、本発明を限定するものではない。
【００２１】
本発明は、以下の詳細な記述を、添付図面と関連付けながら読むことで、よりよく理解される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
（本発明の詳細な説明）
まず、図１に関して述べると、本発明の実施形態に含まれるイメージ増倍管１０が示される。図に示すように、イメージ増倍管１０は、光ファイバカソードプレート１１、ＭＣＰ１２、および、光ファイバアノードプレート１３を含む。光ファイバカソードプレートは、出力面１５（ＧａＡｓ光電陰極６１を含む）を含み、光ファイバアノードプレートは、蛍光体面１４を含む。出力面１５、ＭＣＰ１２、蛍光体面１４は、筺体１８で保持された真空チャンバの中に保たれている。
【００２３】
光ファイバカソードプレート１１は、チューブ状クラッディング１９によって囲まれた数千本のファイバロッド１７を含む。以下の詳細で述べられるように、本発明の実施形態に従うと、一般に１６で指定される吸収クラッディング材料が、チューブ状クラッディング１９の最上部分に置き換わる。吸収クラッディング材料１６は、レーザ放射を吸収するのに効果的で、そのため、イメージ増倍管１０の光学性能を保護するのにも効果的である。
【００２４】
以下に、本発明の方法が、図２Ａ、図２Ｂ、図３Ａ、図３Ｂ、図４、および、図５を参照しながら、記載される。この方法は、光ファイバフェースプレートの多数のチューブ状クラッディングの最上部分は、図１に示されるような吸収クラッディング材料１６のような吸収クラッディング材料で、置き換えるためのものである。
【００２５】
吸収クラッディング材料を光ファイバフェースプレートの最上部分に置く方法は、イメージ増倍管１０が既に密封され、真空にされた後に、実施され得る。本発明の方法は、光ファイバフェースプレートの入力側の上部（せいぜい２０マイクロメートル程度）にのみ、その光入力側において、優位な影響を与える。イメージ管が密封された後、イメージ管が処分されるまで、必要であれば、この最上部分は何回も再加工される。
【００２６】
本発明の方法は、不規則な形状をした光ファイババンドルにも効果的である。例えば、図６に示されるような不規則な形状をした光ファイババンドルである。本発明の方法は、光ファイババンドルのチューブ状クラッディングの最上部の層を吸収材で置き換え、暗視ゴーグル性能の劣化を最低限に抑えて、レーザの保護を提供する。さらに、本発明の方法は、光ファイバフェースプレートが均一であることも必要としないし、光露光プロセス技術も必要としない。
【００２７】
本発明の実施形態の第一のステップは、図２Ａに示すように、ファイバコア（またはロッド）のエッチングである。ファイバコア２０は、深さは最大でｄ１まで、エッチングされる。図のように、チューブ状クラッディング２１は、エッチングによる影響を受けないまま残り、１〜２０マイクロメートルの深さｄ１（わずかに３マイクロメートル程度でもあり得るが、１〜２０マイクロメートルでもあり得る）を有する空洞２２を形成する。
【００２８】
次いで、図２Ｂに示されるように、耐エッチング材料が、光ファイバフェースプレート（光ファイバカソードプレートまたは光ファイバアノードプレートであり得る）の最上部（ｔｏｐ）に堆積される。一般に２３で指定される耐エッチング材料は、空洞２２を完全に埋め尽くし、各チューブ状クラッディング２１の上と最上部に層を形成する。
【００２９】
耐エッチング材料は、ガラスとの接着性が高いこと、および、エッチング物質のクラッディングタイプに耐性があることが好ましい。さらに、耐エッチング材料は、次の平坦化ステップでも残存することができる。耐エッチング材料には、耐熱金属（クロム、ニッケルクロム、あるいは、これと同等のもの）を含み得る。また、耐エッチング材料は、窒化シリコンなどの誘電性材料でもあり得る。
【００３０】
本方法の次のステップは、クラッディング加工に晒すために、光ファイバフェースプレートを平坦化する。これは、図３Ａに示される。堆積された耐エッチング材料は平坦化され、ファイバコア２０の上端とチューブ状クラッディング２１の上端が同じレベルにある。代替的には、単なる研磨プロセスも十分であり得る。半導体産業において一般的であるサブミクロンオーダーの平坦化は、望ましくはあるが、おそらく必要とはされない。
【００３１】
本発明の方法は、次いで、図３Ｂに示されるように、チューブ状クラッディング２１をエッチングする。エッチングステップは、深さｄ２まで行われる。このチューブ状クラッディングがエッチングされる深さは、約１〜２０マイクロメートルであって、図示されるように、空洞３０を形成する。液体エッチングは、ガラスと金属の界面にまで広がる傾向があるので、イオンビームエッチングが、液体エッチングより好ましいことは、理解される。チューブ状クラッディングをエッチングするために使われるエッチング材料は、チューブ状クラッディングの相対的エッチング速度と、ファイバコアの上端の保護層（層２３として示される）の保護程度とのトレードオフに基づいて選択される。
【００３２】
本発明の方法は、次いで、保護層２３を除去する。この除去ステップは、機械的平坦化、液体化学的または乾式（イオンビーム装置）プロセスを含む。代替的実施形態としては、保護層２３は、次のステップに進む前に、除去される必要はない。
【００３３】
本発明の方法は、次いで、図４に示すように、空洞３０内に光吸収材料を堆積する。光学的吸収材料は、一般に４０で指定されているように、空洞３０を埋め、ファイバコア２０の上端に更なる層を形成する。光吸収材料には、スピンオン吸収ガラスを含み得る。
【００３４】
スピンオン吸収ガラスは、光ファイバフェースプレートの光学的特性と機械的特性とを劣化させない温度で、火に当てられる（ｆｉｒｅｄ）ことが好ましい。また、吸収材料の別の候補としては、スピンオン吸収高分子を含み得る。さらに、吸収材料の別の候補としては、ＧａＡｓを含み得る。
【００３５】
吸収材料４０の他の候補には、様々な物理気相成長材料を含み得ることは、理解される。イオンビーム堆積およびスパッタリング技術も、この種の吸収材料を堆積するのに、使われ得る。なぜなら、イオンビーム堆積とスパッタリング技術は、方向性なしに適応されるからである。堆積材料の候補としては、吸収ガラス（鉛含有量の少ないガラス）を含み得る。
【００３６】
また、金、他の金属も、高いベース圧力で使われ得る。約１Ｔｏｒｒで堆積された金は、フレーク状の凝集体となり、良好な吸収特性を提供する。別の候補としては、光吸収フィルムを生成するように、低温あるいはプラズマ環境で処理された鉄であり得る。更なる候補としては、他の光吸収金属、光吸収金属酸化物（例えば、酸化亜鉛）、および、光吸収高分子を含み得る。
【００３７】
本発明の最終ステップは、平坦化を含む。この平坦化において、吸収材料４０の最上部分が平坦化され、研磨される。平坦化ステップは、ファイバコア２０の最上部を露出するレベルに落とすまで、実行される。平坦化された光ファイバフェースプレートは、図５に示される。図示されるように、完成した光ファイバフェースプレートは、ファイバコア２０の露出最上部、および、チューブ状クラッディング２１の最上部分に置き換えられた吸収材料４０を含む。
【００３８】
本発明の上述の方法は、図１に示されるようなイメージ増倍管１０の吸収高分子クラッド光ファイバカソードプレート１１を達成する。上述の方法は、筺体１８に光ファイバカソードプレートを組み込む前に、その光ファイバカソードプレート上に実施され得る。また、上述のように、光ファイバイメージ管１０が完全に筺体１８の中に組み込まれ、真空引きされた（ｅｖａｃｕａｔｅｄ）後にも、本方法は光ファイバカソードプレート上に実行され得る。
【００３９】
本発明の他の実施形態において、上述の方法は、一般に図１の１３で指定される光ファイバアノードプレートにも適用され得る。
【００４０】
図７に最適に表されるように、光ファイバアノードプレート７０は、ファイバコア７１とチューブ状クラッディング７２を含む。本発明の上述の方法を適用して、光ファイバアノードプレートの最上部分は、一般に７３で指定される吸収高分子クラッド材料を含む。本発明の方法は、当然、光ファイバアノードプレート７０が図１の筺体１８に組み込まれる前に、光ファイバアノードプレート７０上に実行されなくてはならない。
【００４１】
本発明の別の実施形態として、上述の方法は、任意の光ファイバイメージングデバイスなど任意の光ファイバのバンドルを含むデバイスにおいて、迷光あるいは散乱光を吸収するために使われ得る。本発明の方法は、任意の光ファイバデバイスに適応され得るし、また、暗視ゴーグル用イメージ増倍管に限られない。多数のファイバコアを含み、そのそれぞれが多数のチューブ状クラッディングによって取り囲まれたデバイスは、いずれも、本発明の方法からのメリットを享受し得る。チューブ状クラッディングに入る光は、光ファイバデバイスの入力表面に堆積された吸収性クラッディングによって、効果的に吸収され得る。
【００４２】
典型的には、チューブ状クラッディングに入る光は、内部で反射されるよりも、むしろ散乱される。処理されない（ｕｎａｔｔｅｎｄｅｄ）場合、この光はファイバコアの間でクロストークとして作用し、最終的に、光ファイバデバイスの出力表面にイメージコントラストの深刻な劣化を招く。一方で、本発明の方法は、入力表面に吸収層を形成し、迷光あるいは散乱光を効率的に吸収し、それによって、光ファイバデバイスの出力表面におけるイメージコントラストを向上させる。
【００４３】
本明細書に、ある特定の実施形態を参照しながら、図示され、記載されてきたが、本発明は、それにもかかわらず、示された詳細に限定されることを意図していない。むしろ、請求項と同等の範囲や幅の中で、また、本発明の精神から逸脱することなく、詳細に様々な改変が成され得る。
【００４４】
リミッタデバイスは、光ファイバフェースプレート（ＦＯＦＰ）の真空側への光またはレーザ起因の損傷を抑えるため、ＦＯＦＰ暗視ゴーグルとして使われる。リミッタデバイスは、複数の長軸方向に広がる光ファイバを含み、そのそれぞれがお互いにバンドル化され、ＦＯＦＰの外側に光入力表面を、そして、ＦＯＦＰの真空側に光出力表面を形成する。光ファイバは、光ファイバコアと、そのコアのそれぞれを取り囲むガラスクラッディングを含む。ガラスクラッディングの一部分は、光入力表面から長軸方向に延びる光吸収材料によって、置き換えられる。光吸収材料は、光入力表面から約１〜２０マイクロメートル長軸方向に延び得る。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】図１は、本発明の実施形態に含まれるイメージ増倍管の横断面図である。
【図２Ａ】図２Ａは、光ファイバフェースプレートの出力側で、光起因またはレーザ起因の損傷を抑制するための光ファイバフェースプレートの製造方法で、本発明の実施形態に従う方法を示す。
【図２Ｂ】図２Ｂは、光ファイバフェースプレートの出力側で、光起因またはレーザ起因の損傷を抑制するための光ファイバフェースプレートの製造方法で、本発明の実施形態に従う方法を示す。
【図３Ａ】図３Ａは、光ファイバフェースプレートの出力側で、光起因またはレーザ起因の損傷を抑制するための光ファイバフェースプレートの製造方法で、本発明の実施形態に従う方法を示す。
【図３Ｂ】図３Ｂは、光ファイバフェースプレートの出力側で、光起因またはレーザ起因の損傷を抑制するための光ファイバフェースプレートの製造方法で、本発明の実施形態に従う方法を示す。
【図４】図４は、光ファイバフェースプレートの出力側で、光起因またはレーザ起因の損傷を抑制するための光ファイバフェースプレートの製造方法で、本発明の実施形態に従う方法を示す。
【図５】図５は、光ファイバフェースプレートの出力側で、光起因またはレーザ起因の損傷を抑制するための光ファイバフェースプレートの製造方法で、本発明の実施形態に従う方法を示す。
【図６】図６は、不規則な形状をした光ファイババンドルの平面図である。このバンドルは、本発明の実施形態に従って、その上に吸収材料を堆積され得る。
【図７】図７は、吸収材料を含み、本発明の実施形態に従うイメージ増倍管用の光ファイバアノードプレートの断面図である。
【図８】図８は、光ファイバカソードプレートおよび光ファイバアノードプレートを含むイメージ増倍管の断面図である。
【図９】図９は、ガラスクラッディングに取り囲まれた光ファイバコアを含む光ファイバを示す。
【図１０】図１０は、図９の光ファイバを一緒に多数スタック化し、光を受け取る光電陰極または光電陽極として使われるバンドルにしたものを示す。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４】
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【図５】
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【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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【外国語明細書】
2006350339000001.pdf