(57)【要約】【課題】深紫外域の紫外光による光学特性の劣化が抑制される紫外光導光用光ファイバを提供する。【解決手段】紫外光導光用光ファイバ１０は、コア１１とコア１１を被覆するように設けられたクラッド１２とを備える。コア１１は、ラマンスペクトルの８００ｃｍ−１の強度に対する４１３５ｃｍ−１の強度の比が１．０×１０−４以上であるように水素分子を含有した石英で形成されている。【選択図】図１
2004354660.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コアと該コアを被覆するように設けられたクラッドとを備えた紫外光導光用光ファイバであって、
上記コアは、ラマンスペクトルの８００ｃｍ−１の強度に対する４１３５ｃｍ−１の強度の比が１．０×１０−４以上であるように水素分子を含有した石英で形成されていることを特徴とする紫外光導光用光ファイバ。
【請求項２】
請求項１に記載された紫外光導光用光ファイバにおいて、
上記クラッドは、その厚さが１０〜５０μｍであることを特徴とする紫外光導光用光ファイバ。
【請求項３】
請求項１に記載された紫外光導光用光ファイバにおいて、
上記クラッドを被覆するアルミニウム製の被覆層をさらに備えていることを特徴とする紫外光導光用光ファイバ。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれかに記載された紫外光導光用光ファイバを複数本束ねてなることを特徴とするバンドルライトガイド。
【請求項５】
石英製のコアと、該コアを被覆するように設けられたクラッドと、該クラッドを被覆するように設けられた被覆層と、を備えた紫外光導光用光ファイバの製造方法であって、
石英製のコアと、該コアを被覆するように設けられたクラッドと、を備えた光ファイバを形成するステップと、
上記光ファイバの外周に溶融したアルミニウムを付着させることによりアルミニウム製の被覆層を形成すると共に上記コアに水素分子を含有せしめるステップと、
を備えたことを特徴とする紫外光導光用光ファイバ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、紫外光導光用光ファイバ及びその製造方法、並びに、それを備えたバンドルライトガイドに関する。
【０００２】
【従来の技術】
紫外光は、可視光や近赤外光に比較して波長が短く、エネルギー密度が高いという特徴を有することから、半導体プロセスや電子部品の微細加工や医療分野における診断及び治療等に広く使用されている。そして、紫外光の光源としては、高圧水銀ランプや水銀−キセノンランプが一般に用いられているが、近年、波長が３００ｎｍ以下の深紫外域（Ｄｅｅｐ  Ｕｌｔｒａｖｉｏｌｅｔ  Ｒａｄｉａｔｉｏｎ：ＤＵＶ）の紫外光を発するエキシマレーザ光源も用いられるようになってきている。
【０００３】
ところで、実際に紫外光を利用する場合、光源からの紫外光を対象物に直接照射する場合もあるが、一般に光源と対象物とは距離が離れているため、光を伝搬するための光学系が使用される。
【０００４】
しかしながら、かかる光学系に使用される光学部品が紫外光によってダメージを受けて光学特性が劣化するという本質的な問題がある。特に、深紫外域の紫外光は非常に高いエネルギーをもつため、その光学特性の劣化が著しい。
【０００５】
一方、かかる光学系として、従来はレンズ光学系が多く使用されていたが、近年、光学設計が簡便であってハンドリング性がよいことから光ファイバを使用することが望まれている。
【０００６】
例えば、特許文献１には、少なくともコア部分及びクラッド部分から構成される１７０ｎｍ〜３５０ｎｍの紫外線を伝送するための光ファイバーであって、コア部分が高純度シリカガラスまたはフッ素を微量添加したシリカガラスからなり、クラッド部分がフッ素またはホウ素のいずれか１種または２種を添加したシリカガラスからなり、更に、高純度シリカガラス及びシリカガラスが１×１０１６分子／ｃｍ３以上の濃度の水素分子を含有してなり、且つクラッド部分の外周面に水素拡散防止層を設けてなるものが開示されている。
【０００７】
【特許文献１】
特開平９−３０９７４２号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、深紫外域の紫外光による光学特性の劣化が抑制される紫外光導光用光ファイバ及びその製造方法、並びに、それを備えたバンドルライトガイドを提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成する本発明の紫外光導光用光ファイバは、コアと該コアを被覆するように設けられたクラッドとを備えた紫外光導光用光ファイバであって、上記コアは、ラマンスペクトルの８００ｃｍ−１の強度に対する４１３５ｃｍ−１の強度の比が１．０×１０−４以上であるように水素分子を含有した石英で形成されていることを特徴とする。
【００１０】
上記の構成によれば、石英（ＳｉＯ２）の珪素原子（Ｓｉ）と酸素原子（Ｏ）との間の振動に対応したラマンスペクトルの８００ｃｍ−１の強度に対する水素分子（Ｈ２）の水素原子（Ｈ）間の振動に対応した４１３５ｃｍ−１の強度の比が１．０×１０−４以上であり、コアを構成する石英の量に対して多くの水素分子が含まれることとなるので、その水素分子によって紫外光による石英の結合構造変化が有効に抑えられ、深紫外域の紫外光を伝送しても紫外光導光用光ファイバの光学特性の劣化が抑制されることとなる。
【００１１】
上記の比は、好ましくは、１．３×１０−４以上であるのがよい。上限は特に特定されないが２．０×１０−３よりも大きくなってもさらなる効果の向上は見られない。従って、２．０×１０−３以下であれば十分である。
【００１２】
本発明の紫外光導光用光ファイバは、上記クラッドの厚さが１０〜５０μｍであることが望ましい。
【００１３】
コアへの水素分子の注入はクラッドを通して行われるが、クラッドの厚さが厚すぎるとコアへの十分な水素分子の注入を行うことができない。しかしながら、上記の構成によれば、クラッドが適当な厚さであるので、クラッドとしての機能を満足しつつコアには十分な水素分子が注入されることとなる。
【００１４】
本発明の紫外光導光用光ファイバは、上記クラッドを被覆するアルミニウム製の被覆層をさらに備えているものであってもよい。
【００１５】
そのようなアルミニウム製の被覆層を備えた紫外光導光用光ファイバの製造方法は、
石英製のコアと、該コアを被覆するように設けられたクラッドと、該クラッドを被覆するように設けられた被覆層と、を備えた紫外光導光用光ファイバの製造方法であって、
石英製のコアと、該コアを被覆するように設けられたクラッドと、を備えた光ファイバを形成するステップと、
上記光ファイバの外周に溶融したアルミニウムを付着させることによりアルミニウム製の被覆層を形成すると共に上記コアに水素分子を含有せしめるステップと、
を備えたことを特徴とする。
【００１６】
従来技術によれば、光ファイバに水素拡散防止層を設けた後、バッチ式に高温・高圧水素処理を行わなければならないため非常に生産効率が低く、また、高温・高圧水素処理には特殊な設備が必要であった。しかしながら、上記の製造方法によれば、光ファイバの外周に溶融したアルミニウムを付着させるので、連続的にアルミニウム製の被覆層を形成すると共にコアに水素分子を含有せしめることができる。ここで、コアへの水素分子の導入メカニズムは、溶融アルミニウム及び固体アルミニウムの水素分子の溶解量（固体の場合には固溶量）の差に起因するものであると考えられる。一般的に、溶融アルミニウムと固体アルミニウムとでは、前者の方が後者よりも多くの水素分子を含有する。そのため、光ファイバの外周に溶融したアルミニウムが付着して凝固する際には多量の水素分子が放出され、その水素分子の一部が光ファイバ内に拡散することとなる。そして、光ファイバ中に拡散した水素分子は凝固したアルミニウム、つまり被覆層によって外部に出られなくなる。
【００１７】
本発明の紫外光導光用光ファイバは、特に用途が限定されるものではないが、例えばそれを複数本束ねてバンドルライトガイドとして使用することができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００１９】
図１は、本発明の実施形態に係る紫外光導光用光ファイバを示す。
【００２０】
この紫外光導光用光ファイバ１０は、ファイバ中心をなすコア１１とそのコア１１を被覆するように設けられたクラッド１２とにより石英製の光ファイバが構成され、その光ファイバがアルミニウムからなる被覆層１３で被覆されたものである。
【００２１】
この紫外光導光用光ファイバ１０は、図２に示すように、光ファイバ母材３１を線引き加工して形成された光ファイバ３２をダイス形状のアルミニウム槽３３の中の溶融アルミニウム３４に浸漬して通過させることにより、その外周にアルミニウム製の被覆層３５を形成させ、それと同時にファイバ作製段階にコアに水素分子を注入して製造されたものである。このとき、溶融アルミニウムの温度を６８０〜８００℃の間に保持し、光ファイバの通過速度を１０〜１００ｍ／ｍｉｎ（好ましくは４０〜８０ｍ／ｍｉｎ）とするのがよい。溶融アルミニウムの温度が６８０℃よりも低いと、アルミニウム槽の出口付近でアルミニウムが凝固して光ファイバを安定して製造することが困難となる。一方、溶融アルミニウムの温度が８００℃よりも高いと、光ファイバとアルミニウムとの間に反応層が生成し、光ファイバが脆くなってしまう。また、光ファイバの通過速度が１０ｍ／ｍｉｎよりも遅いと、生産効率が低くなるばかりか、光ファイバとアルミニウムとの間に反応層が生成し易くなる傾向がある。一方、光ファイバの通過速度が１００ｍ／ｍｉｎよりも速いと、十分な厚さのアルミニウム層を形成することができなくなる傾向がある。被覆層を構成するアルミニウムとしては純度が９９．９９％以上のものを使用することが望ましく、それによって溶融粘度の安定した溶融アルミニウムを得ることができる。以上のようにして製造された紫外光導光用光ファイバ１０は、光ファイバ、特に、コアに石英（ＳｉＯ２）の珪素原子（Ｓｉ）と酸素原子（Ｏ）との間の振動に対応したラマンスペクトルの８００ｃｍ−１の強度に対する水素分子（Ｈ２）の水素原子（Ｈ）間の振動に対応した４１３５ｃｍ−１の強度の比が１．０×１０−４以上となる量の水素分子が含まれている。ここで、コアへの水素分子の導入メカニズムは、溶融アルミニウム及び固体アルミニウムの水素分子の溶解量（固体の場合には固溶量）の差に起因するものであると考えられる。一般的に、溶融アルミニウムと固体アルミニウムとでは、前者の方が後者よりも多くの水素分子を含有する。そのため、光ファイバの外周に溶融したアルミニウムが付着して凝固する際には多量の水素分子が放出され、その水素分子の一部が光ファイバ内に拡散することとなる。そして、光ファイバ中に拡散した水素分子は凝固したアルミニウム、つまり被覆層によって外部に出られなくなる。
【００２２】
図３及び４は、本発明の実施形態１に係るバンドルライトガイド２０を示す。
【００２３】
このバンドルライトガイド２０は、上記の紫外光導光用光ファイバ１０を複数本束ねてなる光ファイバ束を、プラスチックやステンレスで形成された可撓管２３に挿嵌すると共に、両端部をそれぞれ接着剤２５で一体化させてスリーブ２４を取り付けたものである。このとき、図３に示すように、光ファイバ束の両端部において各紫外光導光用光ファイバ１０の被覆層１３を除去しても、また、被覆層１３をそのまま残してもどちらでもよい。
【００２４】
上記の構成によれば、光ファイバを構成する石英（ＳｉＯ２）の珪素原子（Ｓｉ）と酸素原子（Ｏ）との間の振動に対応したラマンスペクトルの８００ｃｍ−１の強度に対する水素分子（Ｈ２）の水素原子（Ｈ）間の振動に対応した４１３５ｃｍ−１の強度の比が１．０×１０−４以上であり、コアを形成する石英の量に対して多くの水素分子が含まれることとなるので、その水素分子によって紫外光による石英の結合構造変化が有効に抑えられ、深紫外域の紫外光を伝送しても光学特性の劣化が抑制されることとなる。
【００２５】
また、コアへの水素分子の注入はクラッドを通して行われるが、クラッドの厚さが厚すぎるとコアへの十分な水素分子の注入を行うことができないところ、クラッドの厚さが１０〜５０μｍと適当であるので、クラッドとしての機能を満足しつつコアには十分な水素分子が注入されることとなる。
【００２６】
さらに、従来技術によれば、光ファイバに水素拡散防止層を設けた後、バッチ式に高温・高圧水素処理を行わなければならないため非常に生産効率が低く、また、高温・高圧水素処理には特殊な設備が必要であったが、上記の製造方法によれば、光ファイバの外周に溶融したアルミニウムを付着させるので、連続的にアルミニウム製の被覆層を形成すると共にコアに水素分子を含有せしめることができる。
【００２７】
なお、上記実施形態では、光ファイバ束を横断面略円形に形成したものとしたが、特にこれに限定されるものではなく、矩形等他の形状に形成したものであってもよい。
【００２８】
また、上記実施形態では、被覆層をアルミニウムで形成したが、特にこれに限定されるものではなく、紫外線硬化型樹脂で形成してもよい。
【００２９】
また、上記実施形態では、線引きの際に被覆層の形成を行うようにしたが、特にこれに限定されるものではなく、光ファイバを製造後に別工程で被覆層を形成するようにしてもよい。
【００３０】
【実施例】
以下に紫外光導光用光ファイバについて行った試験評価について説明する。
【００３１】
［試験評価１］
（試験評価用ファイバ）
以下の例１〜９の試験評価用の紫外光導光用光ファイバを作製した。各紫外光導光用光ファイバの構成は表１にも示す。
【００３２】
−例１−
ファイバ素線径２５０μｍの石英製の光ファイバ（コア径２２５μｍ、クラッド厚さ１２．５μｍ）を線引きし（線引き速度６０ｍ／ｍｉｎ）、それを紫外線硬化型樹脂を保持したダイス槽に通過させた後に紫外線を照射することによりクラッドの外側に紫外線硬化型樹脂の被覆層を形成させ、しかる後に水素分子を注入する加工が施されて作製された紫外光導光用光ファイバを例１とした。
【００３３】
−例２−
ファイバ素線径２５０μｍの石英製の光ファイバ（コア径２２５μｍ、クラッド厚さ１２．５μｍ）を線引きし、それを６０ｍ／ｍｉｎの速度で溶融アルミニウム（純度９９．９９％、保持温度６９０℃）を保持したダイス槽を通過させてクラッドの外側にアルミニウムの被覆層を形成させて作製された紫外光導光用光ファイバを例２とした。
【００３４】
−例３−
溶融アルミニウムの保持温度を７１０℃としたことを除いて例２と同様に作製された紫外光導光用光ファイバを例３とした。
【００３５】
−例４−
溶融アルミニウムの保持温度を７２０℃としたことを除いて例２と同様に作製された紫外光導光用光ファイバを例４とした。
【００３６】
−例５−
溶融アルミニウムの保持温度を７３０℃としたことを除いて例２と同様に作製された紫外光導光用光ファイバを例５とした。
【００３７】
−例６−
溶融アルミニウムの保持温度を７４０℃としたことを除いて例２と同様に作製された紫外光導光用光ファイバを例６とした。
【００３８】
−例７−
溶融アルミニウムの保持温度を７５０℃としたことを除いて例２と同様に作製された紫外光導光用光ファイバを例７とした。
【００３９】
−例８−
溶融アルミニウムの保持温度を７００℃としてダイス槽を通過させる速度を８０ｍ／ｍｉｎとしたことを除いて例２と同様に作製された紫外光導光用光ファイバを例８とした。
【００４０】
−例９−
ファイバ素線径２５０μｍの石英製の光ファイバ（コア径２２５μｍ、クラッド厚さ１２．５μｍ）を線引きし、それを紫外線硬化型樹脂を保持したダイス槽に通過させた後に紫外線を照射することによりクラッドの外側に紫外線硬化型樹脂の被覆層を形成させて作製された紫外光導光用光ファイバを例９とした。
【００４１】
【表１】
2004354660.tif 000003
【００４２】
（試験評価方法）
＜ラマンスペクトルの強度比＞
例１〜９の紫外光導光用光ファイバのそれぞれについて、長さ５ｍを切り出し、レーザーラマン分光装置を用いたレーザーラマンマイクロプローブ法によって、一方の端面からレーザー光を照射し、マイクロモードを用いて、他方の端面から出てくるラマン光をスリットを通して分光器に取り込んだ。そして、分光器の光をＣＣＤカメラで光強度を電気信号に変換し、付属のソフトウェアでカウント数−波数のグラフを得た。次いで、縦軸がラマン強度（ｃｐｓ）で且つ横軸が波数（ｃｍ−１）であるラマンスペクトルを得て、波数８００ｃｍ−１及び４１３５ｃｍ−１のそれぞれにおけるピーク強度を算出し、前者に対する後者の比を求めた。
【００４３】
ここで、ラマンスペクトルからの波数８００ｃｍ−１及び４１３５ｃｍ−１のそれぞれにおけるピーク強度の算出方法について図５及び６に基づいて説明する。図５は、波数８００ｃｍ−１近辺のラマンスペクトルを示す。図６は、波数４１３５ｃｍ−１近辺のラマンスペクトルを示す。
【００４４】
波数８００ｃｍ−１及び４１３５ｃｍ−１のそれぞれにおけるラマンスペクトルのピークは、通常、２つの極小点間の極大点である。
【００４５】
図５における波数８００ｃｍ−１近辺（６９８〜９４６ｃｍ−１）を例にとると、まず、波数８００ｃｍ−１と６９８ｃｍ−１との間での極小値を示す波数ａｃｍ−１を決定する。次いで、波数８００ｃｍ−１と９４６ｃｍ−１との間での極小値を示す波数ｂｃｍ−１を決定する。次いで、波数ａｃｍ−１でのラマン強度ａａと波数ｂｃｍ−１でのラマン強度ｂｂとを結ぶ線分Ｓ１を引く。続いて、波数８００ｃｍ−１における縦軸に平行な直線Ｔ１を引く。そして、極大点ＡＡと直線Ｔ１とＳ１との交点Ｘ１との間の直線距離Ｌ１を求め、これを８００ｃｍ−１におけるラマン強度とする。
【００４６】
同様に、図６における波数４１３５ｃｍ−１近辺（４０７０〜４２００ｃｍ−１）を例にとると、まず、波数４１３５ｃｍ−１と４０７０ｃｍ−１との間での極小値を示す波数ｃｍ−１を決定する。次いで、波数４１３５ｃｍ−１と４２００ｃｍ−１との間での極小値を示す波数ｄｃｍ−１を決定する。次いで、波数ｃｃｍ−１でのラマン強度ｃｃと波数ｄｃｍ−１でのラマン強度ｄｄとを結ぶ線分Ｓ２を引く。続いて、波数４１３５ｃｍ−１における縦軸に平行な直線Ｔ２を引く。そして、極大点ＢＢと直線Ｔ２とＳ２との交点Ｘ２との間の直線距離Ｌ２を求め、これを４１３５ｃｍ−１におけるラマン強度とする。
【００４７】
以上のようにして求められた波数８００ｃｍ−１のラマン強度を４１３５ｃｍ−１のラマン強度を除し比を求める。
【００４８】
＜耐紫外線性＞
例１〜９の紫外光導光用光ファイバのそれぞれについて、１３時間連続して紫外線（２１５ｎｍ、光源：Ｄ２ランプ（浜松ホトニクス社製、商品名：Ｌ１３１４））を照射し、紫外線照射初期の８０％以上の透過率を維持できているものを◎、７０％以上８０％未満のものを○、７０％未満のものを×と評価した。
【００４９】
＜耐熱性＞
例１〜９の紫外光導光用光ファイバのそれぞれについて、４００℃の温度雰囲気下に２４時間保持した後、紫外線照射初期の９０％以上の透過率を維持できているものを○と評価し、９０％未満のものを×と評価した。
【００５０】
（試験評価結果）
試験評価結果を表１に示す。
【００５１】
＜ラマンスペクトルの強度比＞
表１によれば、例１〜８は、ラマンスペクトルの強度比が１．０×１０−４以上と大きいのに対し、例９だけはそれよりも低いのが分かる。この強度比が大きいということは、ラマンスペクトルの４１３５ｃｍ−１における強度が大きいことである。また、ラマンスペクトルの４１３５ｃｍ−１は、水素分子（Ｈ２）の水素原子（Ｈ）間の振動に対応している。従って、このラマンスペクトルの強度比が大きい例１〜８は、例９よりもファイバ内に多くの水素分子を含んでいることを意味する。
【００５２】
例２〜７においては、溶融アルミニウムの保持温度が高いほどラマンスペクトルの強度比が大きい。しかしながら、ダイス槽を通過させる速度を８０ｍ／ｍｉｎとした例８では溶融アルミニウムの保持温度が７００℃であるにもかかわらず、ラマンスペクトルの強度比が２．３０×１０−４と最も大きい。
【００５３】
＜耐紫外線性＞
耐紫外線性は、ラマンスペクトルの強度比が大きいほど優れるという結果であった。
【００５４】
＜耐熱性＞
被覆層をアルミニウム層とした例２〜８は耐熱性が優れ、紫外線硬化型樹脂層とした例１及び９は劣るという予想される結果であった。
【００５５】
［試験評価２］
（試験評価用ファイバ）
以下の従来例及び発明例の試験評価用の紫外光導光用光ファイバを作製した。
【００５６】
−発明例−
上記実施形態と同様の構成であって、水素分子を注入する加工が施された紫外光導光用光ファイバを複数本準備した。
【００５７】
−従来例−
水素分子を注入する加工が施されていないことを除いて発明例と同一構成の紫外光導光用光ファイバも複数本準備した。
【００５８】
（試験評価方法）
＜ラマン分光分析試験＞
発明例の２本の紫外光導光用光ファイバ（ｎ＝１、ｎ＝２）及び従来例の２本の紫外光導光用光ファイバ（ｎ＝１、ｎ＝２）のそれぞれについてラマン分光分析を行い、ラマンスペクトルを求めた。
【００５９】
＜伝送損失測定試験＞
発明例及び従来例のそれぞれについて、２００〜５００ｎｍでの各波長に対する伝送損失を測定した。
【００６０】
＜重水素ランプ照射試験＞
発明例及び従来例のそれぞれについて、測定用試料を３ｍ切り出し、２００〜５００ｎｍでの各波長に対する初期透過光量を測定すると共に、波長エネルギー密度０．２１ｍＷ／ｃｍ２で波長２５０ｎｍの紫外光を１３時間伝送させた後の２００〜５００ｎｍでの各波長に対する透過光量を測定し、後者を前者で除した透過光量比を２００〜５００ｎｍの各波長に対して求めた。なお、測定は、図７に示すように、測定用試料Ｓの一端に光源である重水素ランプ４１を設けると共に他端に分光測定装置４２設けて行った。
【００６１】
また、発明例について、同様に、波長２１５ｎｍ、２４８ｎｍ及び３００ｎｍの各紫外光を１０００時間伝送させたときの２００〜５００ｎｍでの各波長に対する透過光量を経時的に測定し、それを先に求めた初期透過光量で除した透過光量比を２００〜５００ｎｍの各波長に対して求めた。比較例について、同様に、波長２１５ｎｍ、２４８ｎｍ及び３００ｎｍの各紫外光を１３時間伝送させたときの２００〜５００ｎｍでの各波長に対する透過光量を経時的に測定し、それを先に求めた初期透過光量で除した透過光量比を２００〜５００ｎｍの各波長に対して求めた。
【００６２】
（試験評価結果）
＜ラマン分光分析試験＞
表２は、それぞれのラマンスペクトルから求めたＩ（４１３５ｃｍ−１）／Ｉ（８００ｃｍ−１）を示す。図８（ａ）は発明例のｎ＝１のものの低波数領域のラマンスペクトルを示し、図８（ｂ）は発明例のｎ＝１のものの高波長領域のラマンスペクトルを示す。
【００６３】
【表２】
2004354660.tif 000004
【００６４】
表２及び図８によれば、発明例では、ラマンスペクトルにおいて４１３５ｃｍ−１に小さな強度ピークがあるのに対し、従来例では、かかるピークがない。４１３５ｃｍ−１の強度ピークは、水素分子（Ｈ２）の水素原子（Ｈ）間の振動に対応したものであり、つまり、従来例よりも発明例の方が多くの水素分子を含んでいるということである。
【００６５】
＜伝送損失測定試験＞
図９は、発明例及び従来例についての伝送する光の波長と伝送損失との関係を示す。
【００６６】
図９によれば、発明例及び比較例のいずれも波長が長くなるのに伴って伝送損失が小さくなって行くのが分かる。また、いずれの波長においても従来例よりも発明例の方が若干ではあるが伝送損失が低いのが分かる。但し、その差は最大０．１ｄＢ／ｍであって両者の伝送損失特性は概ね同等であると考えることができる。
【００６７】
＜重水素ランプ照射試験＞
図１０は、発明例及び比較例についての伝送する光の波長と透過光量比との関係を示す。
【００６８】
図１０によれば、発明例では２００〜２６０ｎｍの波長域において透過光量比が低くなっている一方、比較例では２００〜３００ｎｍの波長域において透過光量比が低くなっており、しかも、比較例の方がその低さが著しいのが分かる。具体的には、透過光量比が最も低くなる波長２１５ｎｍにおいて、発明例では効果光量比が９０％弱程度であるのに対し、比較例では１０％程度である。これは、発明例では、石英の量に対して多くの水素分子が含まれているので、それによって紫外光による石英の結合構造変化が抑えられ、深紫外域の紫外光を伝送しても光学特性の劣化が抑制されるのに対し、従来例では、かかる紫外光による石英の結合構造変化が抑えられないためであると考えられる。
【００６９】
図１１は、発明例及び比較例についての光の伝送時間と透過光量比との関係を示す。
【００７０】
図１１によれば、発明例及び比較例のいずれも伝送する光の波長が短いほど透過光量比が低くなっているのが分かる。
【００７１】
また、比較例の方が発明例よりも透過光量比が低い傾向があることは図７の結果と同様である。具体的には、伝送する光の波長が３００ｎｍの場合、発明例では伝送時間１３時間で透過光量比が変化していないのに対し、比較例では約９０％まで低下し、伝送する光の波長が２４８ｎｍの場合、発明例では伝送時間１３時間で透過光量比が９０％強まで低下しているのに対し、比較例では約８０％まで低下し、伝送する光の波長が２１５ｎｍの場合、発明例では伝送時間１３時間で透過光量比が約８０％まで低下しているのに対し、比較例では２０％強まで低下している。
【００７２】
さらに、発明例では、伝送する光の波長が３００ｎｍの場合、伝送時間１０００時間の間に透過光量比が変化していないのに対し、伝送する光の波長が２４８ｎｍ及び２１５ｎｍの場合、透過光量比が経時的に低下するものの伝送時間が４０〜５０時間以降にはその変化がなくなり透過光量比が安定している。
【００７３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、コアを構成する石英の量に対して多くの水素分子が含まれているので、その水素分子によって紫外光による石英の結合構造変化が有効に抑えられ、深紫外域の紫外光を伝送しても光学特性の劣化を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る紫外光導光用光ファイバの斜視図である。
【図２】本発明の実施形態に係る紫外光導光用光ファイバの製造方法の説明図である。
【図３】本発明の実施形態に係るバンドルライトガイドの部分縦断面図である。
【図４】本発明の実施形態に係るバンドルライトガイドの端部の横断面図である。
【図５】低波数領域のラマンスペクトルを示す図である。
【図６】高波数領域のラマンスペクトルを示す図である。
【図７】透過光量の測定方法を示す説明図である。
【図８】発明例のラマンスペクトルを示す図である（（ａ）低波数領域（ｂ）高波数領域）。
【図９】発明例及び比較例についての伝送する光の波長と伝送損失との関係を示すグラフである。
【図１０】発明例及び比較例についての伝送する光の波長と透過光量比との関係を示すグラフである。
【図１１】発明例及び比較例についての光の伝送時間と透過光量比との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
１０  紫外光導光用光ファイバ
１１  コア
１２  クラッド
１３  被覆層
２０  バンドルライトガイド
２３  可撓管
２４  スリーブ
２５  接着剤
３１  光ファイバ母材
３２  光ファイバ
３３  アルミニウム槽
３４  溶融アルミニウム
３５  被覆層
４１  重水素ランプ
４２  分光測定装置
Ｓ  測定用試料
【図１】
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【図２】
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【図３】
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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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【図１１】
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