(57)【要約】  本発明は、赤外線伝送用ファイバ（５０）を作製する方法に関するものであり、当該方法は、作製される赤外線伝送用ファイバ（５０）のプリフォーム（２０）を供給するステップであって、前記プリフォーム（２０）が、ファイバクラッドの前駆体である容器と、前記容器内に供給され且つファイバコアの前駆体となる固溶体を含む、前記供給するステップと、容器が軟化し固溶体が溶融する温度を上限温度としてファイバプリフォーム（２０）を加熱するステップと、容器が軟化して起こる流れを回収するステップと、ファイバ（５０）を回収した流れから引き出すステップを含む。
2010515647.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
赤外線伝送用ファイバ（５０）を作製する方法であって、
Ａ）作製される赤外線伝送用ファイバ（５０）のプリフォーム（２０）を供給するステップであって、前記プリフォームが、ファイバクラッド（７２）の前駆体である容器と、前記容器内に供給され且つファイバコア（７１）の前駆体となる固溶体とを含む前記供給するステップと、
Ｂ）ファイバプリフォーム（２０）を、容器が軟化し固溶体が溶融する温度を上限温度として加熱するステップと、
Ｃ）容器が軟化して起こる流れを回収するステップと、
Ｄ）回収した流れからファイバ（５０）を引き出すステップ
を含む方法。
【請求項２】
ステップ（Ｄ）の後に、
Ｅ）請求項１に記載のファイバ（５０）を供給するステップと、
Ｆ）供給したファイバ（５０）を、該ファイバの電気双極子（９０）が自由に動く温度を上限温度として加熱するステップと、
Ｇ）加熱したファイバ（５０）に静電界（Ｅ）を印加して、電気双極子（９０）を印加静電界（Ｅ）の方向に移動させるステップ
をさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
ステップ（Ａ）の前に、
Ｈ）適切な量の超高純度粉末を容器内に供給するステップと、
Ｉ）粉末が溶融する温度を上限温度として容器を加熱するステップと、
Ｊ）容器を室温にまで冷却して、固溶体が容器内部に形成されるようにするステップ
をさらに含む、請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
容器がガラスでできている、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項５】
固溶体がハロゲン化銀である、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項６】
ハロゲン化銀は、ＡｇＢｒ及びＡｇＣｌを１：１のモル比で含む、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
ステップ（Ｂ）において、６００〜８００℃の範囲の温度を上限温度として、０．２５〜１．５分の範囲の期間に亘ってファイバプリフォーム（２０）を加熱する、請求項１乃至６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項８】
ステップ（Ｆ）において、２００〜３５０℃の範囲の温度を上限温度として、１５〜３０分の範囲の期間に亘って供給したファイバ（５０）を加熱する、請求項２乃至７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項９】
ステップ（Ｇ）において、印加静電界（Ｅ）が１．２ｋＶを上限とする電界である、請求項２乃至８のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１０】
ステップ（Ｈ）において、超高純度粉末がＡｇＢｒ及びＡｇＣｌを含み、ステップ（Ｉ）において、４００〜５００℃の範囲の温度を上限温度として、１〜２時間の範囲の期間に亘って容器を加熱する、請求項３乃至９のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１１】
ステップ（Ｊ）において、４〜６時間の範囲の期間に亘って容器を冷却する、請求項３乃至１０のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１２】
赤外線伝送用ファイバ（５０）をプリフォーム（２０）から作製するシステムであって、プリフォーム（２０）がファイバクラッド（７２）の前駆体である容器と、前記容器内に供給され且つファイバコア（７１）の前駆体となる固溶体を含み、該システムが、プリフォーム（２０）を供給する手段と、プリフォーム（２０）を加熱する手段と、加熱したプリフォーム（２０）から生じる流れを回収する手段と、回収した流れからファイバ（５０）を引き出す手段を備えることを特徴とする、システム。
【請求項１３】
プリフォームを加熱する手段は誘導炉（２１）を含む、請求項１２に記載のシステム。
【請求項１４】
流れを回収する手段はドラムを含む、請求項１２又は１３に記載のシステム。
【請求項１５】
請求項１に記載のファイバ（５０）を供給する手段と、供給した前記ファイバ（５０）を加熱する手段（７３）と、加熱したファイバ（５０）に静電界（Ｅ）を印加する手段（７４）をさらに備える、請求項１２乃至１４のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項１６】
供給したファイバ（５０）を加熱する手段が炉（７３）を含む、請求項１５に記載のシステム。
【請求項１７】
静電界（Ｅ）を印加する手段がキャパシタ（７４）を含む、請求項１５又は１６に記載のシステム。
【請求項１８】
適切な量の超高純度粉末を容器内に供給する手段と、粉末が溶融する温度を上限温度として容器を加熱する手段と、容器を室温にまで冷却する手段をさらに備える、請求項１２乃至１７のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項１９】
粉末が溶融する温度を上限温度として容器を加熱する手段が不活性雰囲気炉を含む、請求項１８に記載のシステム。
【請求項２０】
赤外線伝送用ファイバを処理する方法であって、
Ｋ）処理対象のファイバ（５０）を供給するステップと、
Ｌ）供給したファイバ（５０）を、該ファイバの電気双極子（９０）が自由に動く温度を上限温度として加熱するステップと、
Ｍ）加熱したファイバ（５０）に静電界（Ｅ）を印加して、電気双極子（９０）を印加静電界（Ｅ）の方向に移動させるステップ
を含む方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、赤外線伝送用ファイバを作製する方法に関する。更に詳細には、本発明は、ステップ型赤外線伝送用ファイバ、例えばハロゲン化銀ファイバ（ＡｇＢｒ：ＡｇＣｌ）を作製し、そして処理する方法に関する。
本発明はまた、このような方法を実行するために適する赤外線伝送用ファイバを作製するシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
赤外線伝送用ファイバ（例えば、赤外光ファイバ）に関する研究は、１９６０年代というずっと前の時代に始まった。この研究のきっかけは、ケイ酸塩光ファイバの損失に関して、赤外線伝送用ファイバの損失が理論的に小さいということであり、この事実により、赤外線ファイバを光ファイバの代わりに電気通信の分野で使用することができるという提案が行なわれた。しかしながら、今日では、赤外線伝送用ファイバの損失は約５０ｄＢ／ｋｍであり、この値は、標準的な電気通信ファイバの損失よりも数桁大きい。この特徴は、例えば[Ｐｒｏｃ．  ｏｆ  ＳＰＩＥ，  ｖｏｌ．  ４０８３，  ２３８−２５３に掲載されたＬ．Ｎ．  Ｂｕｔｖｉｎａ，  Ｅ．Ｍ．  Ｄｉａｎｏｖ，  Ｎ．Ｖ．  Ｌｉｃｈｋｏｖａによる論文]に報告されている。理論上の損失と実験による損失との食い違いには多くの理由があり、これについては、［Ｊ．ｏｆ  Ｌｉｇｈｔｗａｖｅ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，  ｖｏｌ．  ＬＴ−４，  Ｎｏ．４，  ４６１−４６４に掲載されたＶ．Ｇ．  Ａｒｔｊｕｓｈｅｎｋｏ，  Ｌ．Ｎ．  Ｂｕｔｖｉｎａ，  Ｖ．Ｖ．  Ｖｏｊｔｓｅｋｈｏｖｓｋｙ，  Ｅ．Ｍ．  Ｄｉａｎｏｖ，  Ｊ．Ｇ．  Ｋｏｌｅｓｎｉｋｏｖによる論文］のような多くの刊行物において詳しく議論されている。
【０００３】
しかしながら、赤外光ファイバは依然として、光ファイバよりも優れた利点を示し、前記利点とは、赤外線ファイバで伝送することができるスペクトル帯域幅が広いことである。ＡｇＢｒＣｌファイバの代表的な値は２〜２０μｍの範囲の領域に含まれる。このような能力によって、これらのファイバが、メディカルセンシング応用及び汎用センシング分野の理想的な候補として挙げられるようになっており、メディカルセンシング応用に関しては、例えば［Ｖｉｂｒａｔｉｏｎａｌ  Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ  ３２（２００３）  ２３−３２に掲載されたＪ．  Ｋｅｉｒｓｓｅ，  Ｃ．  Ｂｏｕｓｓａｒｄ−Ｐｌｅｄｅｌ，  Ｏ．  Ｌｏｒｅａｌ，  Ｂ．  Ｂｕｒｅａｕ，  Ｐ．  Ｌｅｒｏｙｅｒ，  Ｂ．  Ｔｕｒｌｉｎ，  Ｊ．  Ｌｕｃａｓによる論文］，［Ｐｒｏｃ．  ｏｆ  ＳＰＩＥ，  ｖｏｌ．２３９６，  ２５−３５に掲載されたＳ．  Ａｒｔｊｕｓｈｅｎｋｏ，  Ｖ．  ｌｏｎｏｖ，  Ｋ．  Ｋａｌａｉｄｊｉａｎ，  Ａ．  Ｋｒｙｕｋｏｖ，  Ｅ．  Ｋｕｚｉｎ，  Ａ．  Ｌｅｒｍａｎ，  Ａ．  Ｐｒｏｋｈｏｒｏｖ，  Ｅ．  Ｓｔｅｐａｎｏｖによる論文］，及び［Ｊ．  Ａｐｐｌ．  Ｐｈｙｓｉｏｌ．  ８５（３）：  ９２１−９２６，  １９９８に掲載されたＭａｎａｂｕ  Ｓｈｉｂａｓａｋｉ，  Ｎａｒｉｈｉｋｏ  Ｋｏｎｄｏ，  Ｈｉｒｏｔａｋａ  Ｔｏｍｉｎａｇａ，  Ｋｅｎ  Ａｏｋｉ，  Ｅｉｉｃｈｉ  Ｈａｓｅｇａｗａ，  Ｙｏｓｈｉｙｕｋｉ  Ｉｄｏｔａ，  Ｔｏｓｈｉｍｉｃｈｉ  Ｍｏｒｉｗａｋｉによる論文］に記載され、そして汎用センシング分野に関しては、例えば［Ｍａｔｅｒｉａｌｓ  Ｒｅｓｅａｒｃｈ  Ｂｕｌｌｅｔｉｎ  ３８（２００３）  １７４５−１７５４に掲載されたＤ．  Ｌｅ  Ｃｏｑ，  Ｃ．  Ｂｏｕｓｓａｒｄ−Ｐｌｅｄｅｌ，  Ｇ．  Ｆｏｎｔｅｎｅａｕ，  Ｔ．Ｐａｉｎ，  Ｂ．  Ｂｕｒｅａｕ，  Ｊ．Ｌ．  Ａｄａｍによる論文］及び［Ｓｏｌｉｄ  Ｓｔａｔｅ  Ｓｃｉｅｎｃｅｓ  ３（２００１）  ２７９−２８４に掲載されたＳ．  Ｈｏｃｄｅ，  Ｃ．  Ｂｏｕｓｓａｒｄ−Ｐｌｅｄｅｌ，  Ｇ．  Ｆｏｎｔｅｎｅａｕ，  Ｊ．  Ｌｕｃａｓによる論文］に記載されている。最後に、赤外線伝送用ファイバは、［Ａｐｐｌｉｅｄ  Ｐｈｙｓｉｃｓ  Ｌｅｔｔｅｒｓ，  ｖｏｌ．７６，  ｎｏ．１４（２０００），  １７９５−１７９７に掲載されたＥ．  Ｒａｖｅ，  Ｄ．  Ｓｈｅｍｅｓｈ，  Ａ．  Ｋａｔｚｉｒによる論文］に記載されているように、柔軟な赤外線画像プローブとして使用することができる。
【０００４】
赤外線伝送用ファイバを作製するために広く使用されている方法は、［Ｓｏｌｉｄ  Ｓｔａｔｅ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ  １３６（２００５）  ８９−９３に掲載されたＸ．Ｇ．  Ｔａｎｇ，  Ｘ．Ｘ．  Ｗａｎｇ，  Ｋ．Ｈ．  Ｃｈｅｗ，  Ｈ．Ｌ．Ｗ．  Ｃｈａｎによる論文］に記載されている方法のように公知である。前記作製方法は、高強度の材料及び非常に高い圧力を利用する冷間押し出し法である。従って、この方法は高コストの作製方法である。
【０００５】
「傾斜屈折率結晶コアを持つ光ファイバ」と題する英国特許出願公開第１９８２−２０９２７７１号明細書には、光ファイバをプリフォームから作製する方法が開示されており、この方法では、固溶体として存在する２つ以上の結晶材料の混合物をガラスチューブに充填し、この混合物は、ガラスチューブが、溶融混合物の容器として機能することができる十分良好な機械特性をずっと持ち続ける温度で溶融する。前記プリフォームは、ファイバ引き出し装置に取り付けられ、そしてガラスチューブの軟化温度が、当該チューブの収容物の溶融温度よりもそれほど高くなければ、引き出し操作を十分高い温度で行なうことによって、純ガラス製プリフォームから引き出すために使用される速度と同程度の速度でファイバを引き出すことが可能になる。引き出しゾーンから出ると、チューブ及び当該チューブの収容物が冷却され、その結果、チューブの収容物が、半径方向に傾斜する屈折率分布を有するように多結晶状態で再結晶化する。次に、単結晶状態に転移させる必要が生じるまで、結果として得られるファイバをずっと、例えばドラムに巻き付けて保管することができる。この転移は、結晶材料を短時間だけ溶融させる短いホットゾーンに、ファイバを通過させることにより行なわれる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】英国特許出願公開第１９８２−２０９２７７１号明細書
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】Ｐｒｏｃ．  ｏｆ  ＳＰＩＥ，  ｖｏｌ．  ４０８３，  ２３８−２５３に掲載されたＬ．Ｎ．  Ｂｕｔｖｉｎａ，  Ｅ．Ｍ．  Ｄｉａｎｏｖ，  Ｎ．Ｖ．  Ｌｉｃｈｋｏｖａによる論文
【非特許文献２】Ｊ．ｏｆ  Ｌｉｇｈｔｗａｖｅ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，  ｖｏｌ．  ＬＴ−４，  Ｎｏ．４，  ４６１−４６４に掲載されたＶ．Ｇ．  Ａｒｔｊｕｓｈｅｎｋｏ，  Ｌ．Ｎ．  Ｂｕｔｖｉｎａ，  Ｖ．Ｖ．  Ｖｏｊｔｓｅｋｈｏｖｓｋｙ，  Ｅ．Ｍ．  Ｄｉａｎｏｖ，  Ｊ．Ｇ．  Ｋｏｌｅｓｎｉｋｏｖによる論文
【非特許文献３】Ｖｉｂｒａｔｉｏｎａｌ  Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ  ３２（２００３）  ２３−３２に掲載されたＪ．  Ｋｅｉｒｓｓｅ，  Ｃ．  Ｂｏｕｓｓａｒｄ−Ｐｌｅｄｅｌ，  Ｏ．  Ｌｏｒｅａｌ，  Ｂ．  Ｂｕｒｅａｕ，  Ｐ．  Ｌｅｒｏｙｅｒ，  Ｂ．  Ｔｕｒｌｉｎ，  Ｊ．  Ｌｕｃａｓによる論文
【非特許文献４】Ｐｒｏｃ．  ｏｆ  ＳＰＩＥ，  ｖｏｌ．  ２３９６，  ２５−３５に掲載されたＳ．  Ａｒｔｊｕｓｈｅｎｋｏ，  Ｖ．  ｌｏｎｏｖ，  Ｋ．  Ｋａｌａｉｄｊｉａｎ，  Ａ．  Ｋｒｙｕｋｏｖ，  Ｅ．  Ｋｕｚｉｎ，  Ａ．  Ｌｅｒｍａｎ，  Ａ．  Ｐｒｏｋｈｏｒｏｖ，  Ｅ．  Ｓｔｅｐａｎｏｖによる論文
【非特許文献５】Ｊ．  Ａｐｐｌ．  Ｐｈｙｓｉｏｌ．  ８５（３）：  ９２１−９２６，  １９９８に掲載されたＭａｎａｂｕ  Ｓｈｉｂａｓａｋｉ，  Ｎａｒｉｈｉｋｏ  Ｋｏｎｄｏ，  Ｈｉｒｏｔａｋａ  Ｔｏｍｉｎａｇａ，  Ｋｅｎ  Ａｏｋｉ，  Ｅｉｉｃｈｉ  Ｈａｓｅｇａｗａ，  Ｙｏｓｈｉｙｕｋｉ  Ｉｄｏｔａ，  Ｔｏｓｈｉｍｉｃｈｉ  Ｍｏｒｉｗａｋｉによる論文
【非特許文献６】Ｍａｔｅｒｉａｌｓ  Ｒｅｓｅａｒｃｈ  Ｂｕｌｌｅｔｉｎ  ３８（２００３）  １７４５−１７５４に掲載されたＤ．  Ｌｅ  Ｃｏｑ，  Ｃ．  Ｂｏｕｓｓａｒｄ−Ｐｌｅｄｅｌ，  Ｇ．  Ｆｏｎｔｅｎｅａｕ，  Ｔ．Ｐａｉｎ，  Ｂ．  Ｂｕｒｅａｕ，  Ｊ．Ｌ．  Ａｄａｍによる論文
【非特許文献７】Ｓｏｌｉｄ  Ｓｔａｔｅ  Ｓｃｉｅｎｃｅｓ  ３（２００１）  ２７９−２８４に掲載されたＳ．  Ｈｏｃｄｅ，  Ｃ．  Ｂｏｕｓｓａｒｄ−Ｐｌｅｄｅｌ，  Ｇ．  Ｆｏｎｔｅｎｅａｕ，  Ｊ．  Ｌｕｃａｓによる論文
【非特許文献８】Ａｐｐｌｉｅｄ  Ｐｈｙｓｉｃｓ  Ｌｅｔｔｅｒｓ，  ｖｏｌ．７６，  ｎｏ．１４（２０００），  １７９５−１７９７に掲載されたＥ．  Ｒａｖｅ，  Ｄ．  Ｓｈｅｍｅｓｈ，  Ａ．  Ｋａｔｚｉｒによる論文
【非特許文献９】Ｓｏｌｉｄ  Ｓｔａｔｅ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ  １３６  （２００５）  ８９−９３に掲載されたＸ．Ｇ．  Ｔａｎｇ，  Ｘ．Ｘ．  Ｗａｎｇ，  Ｋ．Ｈ．  Ｃｈｅｗ，  Ｈ．Ｌ．Ｗ．  Ｃｈａｎによる論文
【発明の概要】
【０００８】
従って、本発明の目的は、赤外線伝送用ファイバを低コストで作製する方法を提供することにある。
この目的は、請求項１に従って、赤外線伝送用ファイバを作製する方法を提供することにより達成され、当該方法は、（Ａ）作製される赤外線伝送用ファイバプリフォームを供給するステップであって、前記プリフォームがファイバクラッドの前駆体である容器と、前記容器内に供給され且つファイバコアの前駆体となる固溶体とを含む、前記供給するステップと、（Ｂ）ファイバプリフォームを、容器が軟化し固溶体が溶融する温度を上限温度として加熱するステップと、（Ｃ）容器が軟化して起こる流れを回収するステップと、（Ｄ）回収した流れからファイバを引き出すステップを含む。
このようにして、例えば高価な材料、または作製コストを大きくする特殊な環境条件を使用することなく、ファイバプリフォームに熱を加えるだけで赤外線伝送用ファイバを作製することができる。
【０００９】
本発明の別の利点は、どのような長さのファイバも、十分に高い品質で作製することができることであり、前記長さは、容器の高さによって変わるようにすることができる（どのような長さのファイバも、適正な容器を使用して容器内を１回だけ流通させることにより作製することができる）。また、直径が可変のファイバを、同じ製造ラインで作製することができる（例えば、異なるコア外径及びコア内径の赤外線ファイバを作製することができる）。
本発明の更に別の利点は、赤外線伝送用ファイバの作製が、いずれの公知の方法よりもずっと短い時間で行なわれることである。
【００１０】
更に当該方法は、ステップ（Ｄ）の後に、（Ｅ）作製したファイバを供給するステップと、（Ｆ）該ファイバの電気双極子が自由に動く温度を上限温度として、供給したファイバを加熱するステップと、（Ｇ）加熱したファイバに静電界を印加して、電気双極子を印加静電界の方向に移動させるステップを含むことができる。
このようにして、ファイバに前記処理を加えることにより、作製したファイバの光学品質を高めることができる。当該処理の後、ファイバは、これらのファイバをほとんどの検出分野に応用することができる値（例えば、近ＩＲ（赤外線）領域では４０％以上の値）を上限として高い光透過率を示すことができる。従って、２つの利点が、ファイバを処理する上述のステップにより得られる。すなわち、熱アニールにより生じるファイバコアの構造緩和により高くなる光学品質、及び静電界が強くなって、構造周期性がコア内で改善されることに起因する、可動性の高い双極子の再配列である。
【００１１】
本発明の別の実施形態によれば、当該方法は、ステップ（Ａ）の前に、（Ｈ）適切な量の超高純度粉末を容器内に供給するステップと、（Ｉ）粉末が溶融する温度を上限温度として、容器を加熱するステップと、（Ｊ）容器を室温にまで冷却して、固溶体が容器内部に形成されるようにするステップを含む。
説明したステップにより、使用可能なファイバプリフォームが得られる。基本的に、ファイバコアの固溶体が、ファイバの引き出しに使用されるプリフォームである容器の内部に形成される。
【００１２】
本発明の特定の実施形態によれば、ステップ（Ｂ）において、ファイバプリフォームを、６００〜８００℃の範囲の温度を上限温度として、０．２５〜１．５分の範囲の期間に亘って加熱する。この場合、容器はガラスでできていてよく、固溶体はハロゲン化銀であってよい。温度及び／又は時間の値は、容器の材料、固溶体の成分、または容器の壁の厚さのような導出変数によって変わることに注目されたい。例えば、容器の材料がパイレックスガラスであり、かつ当該材料の厚さが１．５ｍｍである場合、温度は約７００℃とする必要があり、そして時間は４５〜５０秒（電力が１０ｋＷの場合）とする必要がある。
本発明の別の実施形態によれば、ステップ（Ｆ）において、供給したファイバを、２００〜３５０℃の範囲の温度を上限温度として、１５〜３０分の範囲の期間に亘って加熱する。
【００１３】
これとは異なり、ステップ（Ｇ）において、印加静電界は、１．２ｋＶを上限とする電界とすることができる。恐らくは、前記値は、機器によって制限することができるが、更に強い静電界を形成することができる。
【００１４】
本発明の別の実施形態によれば、ステップ（Ｈ）において、超高純度粉末は、ＡｇＢｒ及びＡｇＣｌを含み、そしてステップ（Ｉ）において、４００〜５００℃の範囲の温度を上限温度として、１〜２時間の範囲の期間に亘って容器を加熱する。更に、ステップ（Ｊ）において、容器を４〜６時間の範囲の期間に亘って冷却する。
別の態様によれば、本発明は赤外線伝送用ファイバを作製するシステムを提供し、当該システムは、プリフォームを供給する手段と、プリフォームを加熱する手段と、加熱したプリフォームから生じる流れを回収する手段と、回収した流れからファイバを引き出す手段を備える。
【００１５】
本発明の好適な実施形態によれば、プリフォームを加熱する手段は誘導炉を含む。前記誘導炉は、コイル及びグラファイトダイを含むことができる。誘導炉を使用し、そして電流をコイルに流すと、電流によってグラファイトダイの温度が急速に上昇し、これにより数秒後に容器が軟化する。流れを回収する手段はドラムを含むことができ、このドラムに容器が軟化して起こる流れを回収し、そしてファイバを巻き付ける。
更に当該システムは、上述のシステムによって作製されるファイバを供給する手段と、供給した前記ファイバを加熱する手段と、加熱したファイバに静電界を印加する手段を備えることができる。
【００１６】
本発明の一つの実施形態によれば、供給したファイバを加熱する手段は炉を含む。基本的に、炉は１０ｃｍの長さを有し、かつ８００℃を上限とする温度に達することができる注文製作された円筒炉とすることができる。
本発明の別の実施形態によれば、静電界を印加する手段はキャパシタを含む。前記キャパシタは、１．２ｋＶを上限とする静電界をキャパシタプレートの間にフライバック変換器を利用して発生させることができる十字形キャパシタとすることができる。
【００１７】
本発明の好適な実施形態によれば、当該システムは更に、適切な量の超高純度粉末を容器内に供給する手段と、粉末が溶融する温度を上限温度として容器を加熱する手段と、容器を室温にまで冷却する手段を備える。
粉末が溶融する温度を上限温度として、容器を加熱する手段は不活性雰囲気炉を含むことができる。前記炉にアルゴンを注ぎ込み、そしてプロセス全体に亘って、少量のアルゴン流を炉の中に流して、大気が炉内に逆流することがないようにすることができる。
【００１８】
別の好適な実施形態では、容器がガラスでできており、この場合、容器の一端を閉じ、そして他端を開放することにより、不活性ガスの流動を可能にする（不活性ガスの圧力によって、内側コアの直径が決めることができる）。
これとは異なり、固溶体はハロゲン化銀とすることができ、前記ハロゲン化銀は、ＡｇＢｒ及びＡｇＣｌを１：１のモル比で含むことができる。
【００１９】
本発明の別の態様によれば、本発明は、赤外線伝送用ファイバを処理する方法を提供し、当該方法は、（Ｋ）処理対象のファイバを供給するステップと、（Ｌ）該ファイバの電気双極子が自由に動く温度を上限温度として、供給したファイバを加熱するステップと、（Ｍ）加熱したファイバに静電界を印加して、電気双極子を印加静電界の方向に移動させるステップを含む。
幾つかの可能な実施形態についての以下の詳細な説明では、本発明の他の特徴及び利点が明らかになり、それぞれの説明は以下の図面を参照しながら行う。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】図１は、本発明の赤外線伝送用ファイバを作製する方法に従ってファイバプリフォームを形成する一連のステップを示すフローチャートである。
【図２】図２は、赤外線伝送用ファイバを図１のファイバプリフォームから作製するための要素群の分解図を示す模式図であり、前記要素群は、本発明による赤外線伝送用ファイバを作製するシステムに収容される。
【図３】図３は、図２の赤外線ファイバを作製するための要素群を示す模式図であり、グラファイトダイが誘導炉のコイルに所定の位置に挿入される。
【図４】図４は、図２の赤外線ファイバを作製するための要素群を示す模式図であり、ファイバプリフォームがグラファイトダイの内部に収容される。
【図５】図５は、図２の赤外線ファイバを作製するための要素群を示す模式図であり、プリフォームのアンプルが、当該プリフォームの軟化温度に達し、そしてグラファイトダイの下側端部から流れ出す。
【図６】図６は、本発明の赤外線伝送用ファイバを作製する方法に従って図１において形成されるファイバプリフォームから赤外線伝送用ファイバを作製する一連のステップを示すフローチャートである。
【図７ａ】図７ａは、本発明の一つの実施形態による、図６において作製される赤外線ファイバを処理する装置を構成する要素群を示す模式図である。
【図７ｂ】図７ｂは、本発明の別の実施形態による、図６において作製される赤外線ファイバを処理する装置を構成する要素群を示す模式図である。
【図７ｃ】図７ｃは、ファイバを処理している間に、図６において作製される赤外線ファイバに引っ張り応力が加わる様子を示す模式図である。
【図８】図８は、本発明の赤外線伝送用ファイバを作製する方法による、作製したファイバを図６のステップで処理する一連のステップを示すフローチャートである。
【図９ａ】図９ａは、図８の処理を行なう前に作製されるファイバの電気双極子の分布を示す模式図である。
【図９ｂ】図９ｂは、ファイバ中に、電界方向がファイバと直交するように電界を印加すると、図８に示す電気双極子の配向が電界の方向になる様子を示す模式図である。
【図９ｃ】図９ｃは、温度を大気温度に下げたときに、ファイバが冷却されるまで、電界方向がファイバと直交するように電界をファイバ中に印加すると、電気双極子の配向が電界の方向になったままになる様子を示す模式図である。
【図９ｄ】図９ｄは、ファイバの温度が大気温度になった後に、電界を最終的に除去して、電気双極子の配向がほぼ平行になっているときのファイバを示す模式図である。
【図１０ａ】図１０ａは、鋳造成形直後のファイバにおける電磁波の透過率のグラフである。
【図１０ｂ】図１０ｂは、電気アニールされたファイバにおける電磁波の透過率のグラフである。
【図１１】図１１は、ファイバ（Ａｇ−Ｂｒ−Ｃｌ）の内部バルク材料のＦＴＩＲ応答のグラフである。
【図１２】図１２は、鋳造成形直後のファイバの示唆的なＦＴＩＲ応答のグラフである。
【図１３】図１３は、１００℃で１時間に亘って熱アニールした後のファイバの示唆的なＦＴＩＲ応答のグラフである。
【図１４】図１４は、１００℃で１時間に亘って、電界を同時に印加している状態で熱アニールした後のファイバの示唆的なＦＴＩＲ応答のグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
本記述では、赤外線伝送用ファイバを作製する方法及びシステムの好適な実施形態について説明する。
前記好適な実施形態の方法は、３つのステップグループとして開示することができる。第１グループは、作製対象の赤外線ファイバのプリフォームを形成するステップに関し、第２グループは、赤外線ファイバをプリフォームから作製するステップに関し、そして第３グループは、作製した赤外線ファイバを処理して、当該ファイバの透過特性を向上させるステップに関する。
【００２２】
図１から分かるように、プリフォームを形成する第１グループは以下のステップを含む。アンプルを提供するステップから開始して、ステップ（Ｈ）では、計算された量のＡｇＣｌ及びＡｇＢｒの超高純度粉末を注文製作のガラスアンプル（例えば、パイレックスガラス）の内部に充填し、このガラスアンプルをステップ１０で、不活性ガス雰囲気炉の内部に収容し、この炉に今度はアルゴンを充填する。基本的に、この目的は、低融点コアを覆う高粘度材料を供給して、アンプル及び固溶体を含むセットが記載の要件を満たすようにすることにある。次に、ステップ（Ｉ）では、アンプルを４５０℃で２時間に亘って加熱し、そしてステップ（Ｊ）では、アンプルの温度を約４〜６時間掛けて、室温近傍の温度に下げる。全プロセス期間中、わずかな量のアルゴン流を炉の内部で流すことにより、大気が炉の内部に逆流しないようにする。明らかなことであるが、アルゴン流の代わりに、窒素流のような別の不活性ガス流を用いることができる。このようにして、固溶体形態のファイバコアがガラスアンプルの内部に形成され、このガラスアンプルが、ファイバ引き出しに使用されるプリフォームとなる、すなわち固溶体がファイバコアの前駆体であるの対し、ガラスアンプルはファイバクラッドの前駆体である。
従って、赤外線伝送用ファイバに関して形成されるプリフォームは、２つ以上の材料の混合物である固溶体（誘電体材料）が充填されたガラスアンプルを含む。従って、例えば固溶体はＡｇＢｒ及びＡｇＣｌを１：１モル比で含む溶液である。
【００２３】
赤外線伝送用ファイバを、形成されるファイバプリフォーム２０から作製する工程は、図２から分かるように、誘導炉２１（コイルの形状の）、グラファイトダイ２２、及びファイバ巻き取りドラム（図示せず）を備える装置を使用して行なわれる。
グラファイトダイ２２は、当該ダイの高さが誘導炉２１のコイルリングの高さを超えることがないように注文製作され、この作業を行なって、炉が稼動している間にコイルの２つのリングが短絡することがないようにする。グラファイトダイ２２の中心部には、円錐穴（図示せず）を形成してグラファイトダイとプリフォーム２０とをぴったり一致させている。
【００２４】
次に、図３から分かるように、グラファイトダイ２２を誘導炉２１のコイルの第１リングの内側にしっかりと収容し、そして次に（図４参照）、プリフォーム２０をグラファイトダイ２２の内部に挿入する。この時点で、誘導炉２１の使用を開始し、そしてコイルを流れる電流によって、グラファイト２２の温度を急激に上昇させる。数秒後、加熱されたグラファイトによって、パイレックスガラスプリフォーム２０が軟化すると同時に、コアの固溶体が蒸発する。
【００２５】
ガラスが、当該ガラスの軟化温度に達すると、ガラス（具体的には、ファイバ５０）が、グラファイトダイ２２の下端部から流れ始める（図５参照）。この状態では、プローブを使用してガラス液滴を捕捉し、そしてファイバをドラムで巻き取り始める。
その結果、図６から分かるように、赤外線伝送用ファイバを作製する第２グループは以下のステップを含む。一旦、ステップ（Ａ）において、プリフォーム２０を形成してしまうと、ステップ（６０）では、プリフォームをグラファイトダイ２２の内部に挿入し、そして次にステップ（６１）では、プリフォームグラファイトセットを誘導炉２１のコイルの第１リングの内側に挿入する。本発明の別の実施形態では、グラファイトダイ２２をコイルのリングの内側に固く挿入し、次に当該プリフォームをグラファイトダイ２２の内部に挿入する。
【００２６】
次に、ステップ（Ｂ）では、誘導炉２１の使用を開始したときのコイル内の電流の流れによって温度が急激に上昇するグラファイトダイ２２を介して、プリフォーム２０を加熱する。プリフォーム２０のガラスが、当該ガラスの軟化温度に達すると（同時に、コアの固溶体が蒸発すると）、ステップ（Ｃ）において、ガラスはグラファイトダイ２２の下端部から流れ始め、そしてガラス液滴をプローブで捕捉し、ステップ（Ｄ）では、ファイバをファイバ巻き取りドラムで巻き取り始める。
【００２７】
巻き取りドラムの速度によってファイバ５０の合計厚さが決まるのに対し、クラッド−コア比は次の関係式によって決定されることに注目することが重要である：
2010515647.tif 000003
上の式では、Ｄｏｕｔはガラスアンプルの外径であり、そしてＤｉｎはガラスアンプルの内径である。作製されるファイバの全長は、アンプルの高さによって決まる（容積は同一になるはずであるので、アンプルが３０ｍｍの直径を有し、かつファイバが０．３ｍｍの直径を有する場合は、Ｘ及びＹをそれぞれ、アンプルの長さ、及びファイバの長さとすると、Ｙ＝１００００Ｘが成り立つ）。このようにして、どのような長さのファイバも、適切なアンプルを使用してアンプル内を１回だけ流通させることにより作製することができる。更に、コアとクラッドとの間の境界の品質は極めて高く、そしてファイバ厚さの微小バラツキがドラム速度のわずかな変化に伴って生じる。
【００２８】
これとは異なり、ファイバ５０の作製プロセス全体を通じて、少量のアルゴン流を炉の内部に流して、大気が炉の内部に逆流することがないようにする。前記不活性ガスの圧力によって、ファイバ５０の内側コアの直径が決まるが、これは、アンプルの一方の端部を閉じ、そして他方の端部を開放して、不活性ガスが流れることができるようにしているからである。速度及び／又は圧力が所定範囲の大きさから外れる場合、ファイバを作製することができない。
要約すると、説明した方法によって、可変の直径、及び非常に長い長さを持つファイバ５０を十分高い品質で作製することができ、前記方法の利点は、広く採用されている他の方法と比較して、コストが低く、かつ効率が高いことである。更に、作製工程は、これまでに採用されている前記方法よりもずっと短い時間で実行される。
【００２９】
図７ａ及び図７ｂから分かるように、作製されたファイバ５０（対応するコア７１及びクラッド７２を含む）の処理は、加熱素子７３と十字形キャパシタ７４を備える装置を使用して行なわれ、十字形キャパシタ７４は、フライバック変圧器７５を介して当該キャパシタのプレートの間に最大１．２ｋＶの静電界を生成することができる。更に２つのドラム（図７ｂに示す）を配設して、ファイバ５０が、プロセスの開始時に一方のドラム７８から、プロセスの終了時に他方のドラム７９に動的に移動することができるようにする。前記ファイバは赤外線透過材料ではないため、作製されたファイバに対する前記処理を行なう必要がある。当該処理の後、ファイバは透過性を有するようになる、すなわち、説明した処理（作製後の電気アニールプロセス）によってＩＲ透過特性が高くなる。
【００３０】
加熱素子は１０ｃｍの長さを持ち、かつ最高８００℃の温度にまで達することができる注文製作された円筒炉７３である。基本的に、炉は最高４００℃の均一な温度を発生させることができる。
キャパシタ７４も、３０ｃｍｘ４ｃｍの寸法の銅プレートにより注文製作される。２つの導電プレートの間の距離は、センチメートルのオーダーである、すなわちこれらのキャパシタプレートは、１．２ｋＶの電圧差を持つことにより、強い静電界Ｅをこれらのプレートの間に発生させるように設定される。本実施形態では、これらのプレートの間の距離は１ｃｍに固定される。
フライバック変圧器７５は、高電圧をキャパシタ７４のプレートに供給する注文製作されたＤＣ電源である。基本的に、この変圧器はほぼ１０ｋＶの電圧を供給することができる。従って、キャパシタ７４のこれらのプレートの間の距離がセンチメートルのオーダーであるため、ファイバに印加される発生電界はほぼ１０ｋＶ／ｃｍである。
【００３１】
図７ｂでは、装置全体が垂直方向に向いているのに対し、図７ａでは、装置は垂直にはなっていない（キャパシタ７４はオーブン内の所定位置に収容される）。この理由により、選択される装置によって変わるが、本方法は幾つかの点で異なっている。概して、両方の装置は、ファイバの温度が電界アニール時に高くなる状態を実現する必要がある。これは重要な要素である。従って、両方の装置及びプロセスは、アニール時のファイバの温度が臨界値Ｔｃよりも高くなる場合には許容することができる。
図７ｂの事例では、作製された赤外線伝送用ファイバ５０を処理する第３グループは、図８から分かるように、以下のステップを含む。一旦、ファイバ５０を作製してしまうと、ステップ（Ｅ）では、ファイバ５０を供給ドラム７８から処理装置に非常に低い速度で挿入する。当該速度は、下降中のファイバ５０の各ポイントが２０分超の時間に亘って、３００℃の内部温度を持つように設定される炉７３の内部に留まるように調整される、すなわち当該ファイバの電気双極子のいずれかのタイプの「弾性」自由度を持つようになる温度を最高温度としてファイバ５０を加熱するように調整される（ステップＦ）。この機構は、前記電気双極子（図９から分かるように）を印加静電界Ｅの方向に向かって移動させるために必要となる。このようにして、ファイバ５０が炉７３から出て行き、そしてキャパシタ７４に入ると、ファイバの温度は約２７０℃になる。キャパシタプレートは、１．２ｋＶの電圧差を持つことにより、ステップＧでファイバ（ファイバは十分熱くなっている）に印加される強い静電界Ｅをこれらのプレートの間に発生させるように設定される。更に、キャパシタプレートの長さが長いため、当該プレートの下端部にファイバ５０が達すると、ファイバの温度は室温程度の値になる。最後に、ファイバ５０がキャパシタプレートから出て行くと、処理済みファイバをファイバ巻き取りドラム（ｆｉｂｅｒ  ｒｅｃｅｉｖｉｎｇ  ｄｒｕｍ）７９で回収し、このファイバ巻き取りドラムは、ファイバ供給ドラム７８と同じ速度で回転するように設定される。
【００３２】
図７ａの事例では、作製された赤外線伝送用ファイバ５０を処理する第３グループは、図８から分かるように、以下のステップを含む。一旦、ファイバ５０を作製してしまうと、ステップ（Ｅ）において、ファイバ５０を供給ドラム７８から処理装置に挿入する。次に、炉７３の電源を入れ、約２７０℃の温度（正しい温度は、２３０〜２７０℃とすることができ、そして或る場合には、当該温度よりも高く、または低くすることができる）を上限温度としてファイバを加熱する（ステップＦ）。ファイバ５０が前記温度に達すると、キャパシタ７４に高電圧を供給し、静電界Ｅをファイバに印加して（ステップＧ）、電気アニール処理（熱を電界と一緒に加える）が行なわれるようにする。アニール期間は５〜３０分とすることができる。次に、キャパシタ７４をオン状態に保ったままにして、温度がほぼ室温になるまで炉７３の電源を切る。巻き取りドラム７９は処理済みファイバを巻き取る。
【００３３】
いずれにしても、電気アニール時に引っ張り応力を加えることができる。このようにして、ファイバ径を非常に小さくすることができるが（数十ミクロンにまで、例えば４０〜５０ミクロンにまで小さくする）、重要なのは、所定の電界及び引っ張り応力を受けている状態で、透過率が大きくなることである。図７ｃは、引っ張り力を応用する例を示している。ドラム７８を他方のドラム７９よりも遅い速度で回転させて、引っ張り応力を工業的に応用することができるようにする（力Ｆが両方向に加わる）。
【００３４】
電界は通常、数Ｖ／ｍ（約３００℃の融点に近い温度に対応する）〜１ＭＶ／ｍとすることができる（温度を約２００℃とした場合）。
引っ張り応力は、ほぼ１０〜１００ＭＰａとすることができ、いずれの値になるかは温度によって変わる（高温の約３００℃の場合は１０ＭＰａであり、温度が約２００℃の場合は１００ＭＰａである）。
【００３５】
次に、実験データによれば、
温度が２８０℃、引っ張り応力が１００ＭＰａである場合、ファイバ径は約５０ミクロンになった。従って、温度が２８０℃であり、電界が３００ｋＶ／ｍ（または、３ｋＶ／ｃｍ）である場合、透過率＞８０ｄｂを満たす透過率が得られた。
製造ライン「セグメントバイセグメント（ｓｅｇｍｅｎｔ  ｂｙ  ｓｅｇｍｅｎｔ）」は、理解することができる考え方であり、そしてファイバを、所定の長さを有する均一温度のオープン炉の中を移動させるという意味で「エリアアニール処理（ａｒｅａ  ａｎｎｅａｌｉｎｇ）」として知られている。この所定の長さを通り過ぎた後、電界を印加することができる。次にファイバを移動させて炉７３から出し、そして所定の長さだけ移動させて冷却する。説明した前記処理は、従前の処理よりも相対的に短い時間で行なわれる。
【００３６】
このようにして、説明した前記処理によって、作製されたファイバ５０の赤外線透過特性が改善される、すなわちＩＲ透過特性が、作製後の電気アニールプロセスにより向上する。更に詳細には、当該処理によって光学品質を高くすることができ、これは、熱アニール処理で生じるファイバコア７１の構造緩和により、そして電界Ｅが強いことに起因する可動性の高い双極子の再配列により可能になる。要約すると、作製されたファイバ５０を、提案した処理装置を用いて処理することにより、ファイバは、多くのアプリケーションにおいて受け入れることができる近ＩＲ（赤外線）領域で４０％以上の透過率を示すことができる。
【００３７】
図９は、ファイバを処理している間の、すなわち電気アニール処理を行なっている間のファイバの電気双極子の分布を示している。図９ａは、鋳造成形直後の段階におけるファイバ（電界アニール前に作製されたファイバ）を示し、電気双極子のかなりランダムな分布を示している。図９ｂは、ファイバを加熱すると、ファイバ中に、キャパシタ７４により発生する電界Ｅが、電界方向がファイバと直交するように印加されて、電気双極子の配向が電界の方向になる様子を示している。図９ｃは、温度をほぼ室温にまで下げたときに（すなわち、炉７３の電源を切ったときに）、ファイバが冷却されるまで、ファイバ中に電界Ｅが、電界方向がファイバと直交するように印加されて、電気双極子の配向が電界Ｅの方向のままになっている様子を示している。図９ｄは、ファイバの温度が室温になった後に電界Ｅを除去して、電気双極子の配向がほぼ平行になっているときの電気双極子の分布を示している。
【００３８】
以下に、本発明による方法の実験結果について説明する。
ファイバ作製装置を使用することにより、一連のファイバを、２００〜８００μｍの範囲の直径、及びプリフォームアンプル長にほぼ等しい長さ（メートルのオーダーの）を持つように作製した。３００μｍ及び６００μｍの直径を持つファイバから得られる結果について説明するが、その理由は、これらのファイバが、作製装置及び処理装置の長所及び短所に関する示唆を与えるからである。これらのファイバの両方を、パーキングエルマー製スペクトルＧｘフーリェ変換赤外分光光度計（Ｆｏｕｒｉｅｒ  Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ  Ｉｎｆｒａｒｅｄ  Ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｅｒ：ＦＴＩＲ）を使用して光学測定した。
【００３９】
２つのファイバは、誘導炉装置を利用してこれらのファイバを作製した後、非常に異なる透過率を示した。直径６００μｍのファイバよりも小さいコア径を有する直径３００μｍのファイバは、当該ファイバを作製した直後に、約３０％の妥当な透過率を示した（近赤外線領域では３０％であり、そして中間赤外線領域では２０％である）。他方のファイバは、１０％の光しか透過しなかった（近赤外線領域では光の１５％を、そして中間赤外線領域では、光の約６〜８％を透過する）。２つのファイバの透過率の差は、ファイバの大きい方のコアのコア内損失が相対的に大きいことに起因して生じるものと考えられた。
【００４０】
ファイバを作製し、そして光学測定した後、熱アニール処理を行なった。アニール条件は、両方のファイバに関して同じであり、具体的には、２００℃〜２２０℃のアニール温度、及び２〜２．２５時間のアニール期間であった。このプロセスから、直径６００μｍのファイバの場合に約５％の透過率の増加が観察されることが判明したのに対し、直径３００μｍのファイバの光学特性は低下した。大きい方のコア径のファイバの特性が熱アニール処理を経て改善される現象は、ファイバコア内の応力が緩和されることに起因して発生する可能性があるのに対し、小さい方のコア径のファイバの光学特性を低下させてしまう機構は依然として明確には分かってはいない。最初に行われた推定によれば、特性低下は、コア内に周期的に配列した結晶が熱によって再配列することにより生じる。
【００４１】
大きな注目点は、熱及び電界の両方をこれらのファイバに加えた後のファイバの特性である。ファイバ処理装置において説明された方法は、直径３００μｍのファイバ及び直径６００μｍのファイバの両方に対して適用された。
小さい方の直径のファイバは、プロセスが完了した後は、入射近中間赤外線光の４５％を透過していた。１５％のこの正味増加分は、当該増加分が光学特性の約５０％の向上に相当するので、大きな改善である。
大きい方の直径（６００μｍ）のファイバは、近赤外線領域及び中間赤外線領域の両方の領域の入射光の２５％を透過していた。ファイバ作製後の１０％、またはアニール処理後の１５％と比較して、特性の向上は極めて大きい。
【００４２】
ファイバ処理装置効率のより明確な実態を得るために、実験を導波路に対して行なった。導波路を研究室内で、ＡｇＣｌＢｒの固溶体を中空パイレックスガラスシリンダの鋳型内に流し込んで成形することにより作製した。このようにして、ファイバに類似する非可撓性構造を約７００μｍのコア径を持つように作製した。このような導波路を使用する利点は、我々が近赤外線領域をＦＴＩＲ（フーリェ変換赤外分光光度計）で測定することができる際の精度であった。
鋳造成形直後の導波路は、入射光の約１５％を透過した。導波路の処理を、ファイバに対して行なった同じ工程に厳密に従って行なった。この事例における特性の差は、ずっと大きかった。近赤外線領域では、透過率は９０％にも達した。近赤外線領域から中間赤外線領域に至る範囲の領域では、特性の確実な低下が、２．５μｍ（４０００ｃｍ−１）の波長での急激な低下で明らかになっている。導波路の特性のこの劣化は、導波路のコアが不連続となることに起因する可能性がある。これらの不連続は、コア材料を、導波路をなす鋳型に流し込んで成形することにより生じ得る。更に、この事例における特性の向上は、装置の性能が高いことを示唆している。
【００４３】
更に、電界アニールは、ファイバの透過率を、波長に対する透過率変化の依存性を１００％に近付けることにより高めるように作用する。
ファイバをアニールした後、光学特性の改善が全く認められないことから、またはわずかしか認められないことから、特性の改善の主要な原因が静電界であるという結論に達する。電界がこの改善に寄与する正確なメカニズムは未だ分かっていないが、最初に行われた推定によれば、メカニズムにおいて、ファイバコア内の電気双極子がわずかながら再配向している現象が発生しているはずである。このようにして、わずかに周期性が高い構造が、コアの結晶粒界における光学損失を生じにくいように形成される。
【００４４】
以上のように説明を行なってきたが、最も注目する必要のある段階は、許容される程度に透過率の低いファイバを作製する作製段階である。このようなファイバが作製される主要な原因は、予備プロセス後のファイバコアに混入する不純物の量が比較的多いことである。アンプルにコア材料を充填した後にアンプルが密閉されることがないので、この段階でコアが中程度の量の不純物により汚染されるという仮定が妥当する。予備段階前、予備段階中、及び予備段階後の純度を高めるための測定を行なうことにより、アンプルを密閉するような処理で、または材料注入前にアンプルを、さらに高性能な技術を用いてクリーニングするような処理で、ファイバ品質を確実に高める。
【００４５】
図１０では、ファイバ中の電磁波の透過率を観察することができる。図１０ａは、鋳造成形直後のファイバの透過率を示しているのに対し、図１０ｂは、電気アニールを施したファイバの透過率を示している。
図１１は、ファイバ（Ａｇ−Ｂｒ−Ｃｌ）の内部バルク材料のＦＴＩＲ（フーリェ変換赤外分光光度計）応答のグラフを示し、図１２は、鋳造成形直後のファイバの示唆的なＦＴＩＲ応答のグラフを示し、図１３は、１００℃で１時間に亘って熱アニールした後のファイバの示唆的なＦＴＩＲ応答のグラフを示しているのに対し、図１４は、１００℃で１時間に亘って、電界を同時に印加している状態で熱アニールした後のファイバの示唆的なＦＴＩＲ応答のグラフを示している。
【００４６】
本発明について、例示を目的として詳細に説明してきたが、このような詳細は当該目的のためにのみ提示され、そしてこの技術分野の当業者が、本発明の範囲から逸脱しない範囲でこれに変更を加えることができることを理解されたい。従って、これらの実施形態が開発された背景を参照しながら、方法及びシステムの好適な実施形態について説明してきたが、これらの実施形態は本発明の原理を例示したものに過ぎない。添付の請求項の範囲から逸脱することなく、他の実施形態及び構成を考案することが可能である。
【図１】
2010515647.tif 000004
【図２】
2010515647.tif 000005
【図３】
2010515647.tif 000006
【図４】
2010515647.tif 000007
【図５】
2010515647.tif 000008
【図６】
2010515647.tif 000009
【図７ａ】
2010515647.tif 000010
【図７ｂ】
2010515647.tif 000011
【図７ｃ】
2010515647.tif 000012
【図８】
2010515647.tif 000013
【図９ａ】
2010515647.tif 000014
【図９ｂ】
2010515647.tif 000015
【図９ｃ】
2010515647.tif 000016
【図９ｄ】
2010515647.tif 000017
【図１０ａ】
2010515647.tif 000018
【図１０ｂ】
2010515647.tif 000019
【図１１】
2010515647.tif 000020
【図１２】
2010515647.tif 000021
【図１３】
2010515647.tif 000022
【図１４】
2010515647.tif 000023
【国際調査報告】
2010515647.tif 000024
2010515647.tif 000025