(57)【要約】【課題】  外周面からの光の漏れ量を制御可能な光ファイバおよびこれを用いた導光体、導光体を用いた気体の浄化方法および液体の浄化方法を提供する。【解決手段】  中心に設けられたコアと、該コアの外周上に設けられ、かつ、該コアよりも高屈折率のリング状コアと、該リング状コアの外周上に設けられ、かつ、該リング状コアよりも低屈折率のクラッドとからなる光ファイバを提供する。前記コアの中心と前記リング状コアとの間の距離をＷ１、前記リング状コアの厚みをＷ２、前記コアと前記リング状コアとの比屈折率差をΔとすると、Ｗ１≧５μｍ、Ｗ２≦３０μｍ、０≦Δ≦０．０２５とする。上記光ファイバの外周面に光触媒からなる膜を設けて導光体とする。上記導光体を多数本収束してバンドル化する。上記導光体を用いて、汚染物質を分解また殺菌する気体または液体を浄化する。【選択図】        なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
中心に設けられたコアと、該コアの外周上に設けられ、かつ、該コアよりも高屈折率のリング状コアと、該リング状コアの外周上に設けられ、かつ、該リング状コアよりも低屈折率のクラッドとからなることを特徴とする光ファイバ。
【請求項２】
前記コアおよび前記リング状コアは、ゲルマニウム、チタン、アルミニウム、フッ素から選択される少なくとも１種が添加された石英ガラスからなり、前記クラッドは純粋石英ガラスまたはフッ素が添加された石英ガラスからなることを特徴とする請求項１に記載の光ファイバ。
【請求項３】
前記コアの中心と前記リング状コアとの間の距離をＷ１、前記リング状コアの厚みをＷ２、前記コアと前記リング状コアとの比屈折率差をΔとすると、
Ｗ１≧５μｍ、Ｗ２≦３０μｍ、０≦Δ≦０．０２５であることを特徴とする請求項１または２に記載の光ファイバ。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれかに記載の光ファイバの外周面に光触媒からなる膜が設けられたことを特徴とする導光体。
【請求項５】
前記光触媒は、酸化チタン、チタン酸バリウム、チタン酸ストロンチウム、酸化スズ、酸化亜鉛、または、ルテニウム、セリウム、タングステン、モリブデンの酸化物から選択される少なくとも１種からなることを特徴とする請求項４に記載の導光体。
【請求項６】
請求項４または５に記載の導光体が多数本収束されてバンドル化していることを特徴とする導光体。
【請求項７】
請求項４ないし６のいずれかに記載の導光体を用いて、汚染物質を分解または殺菌することを特徴とする気体の浄化方法。
【請求項８】
請求項４ないし６のいずれかに記載の導光体を用いて、汚染物質を分解または殺菌することを特徴とする液体の浄化方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光が伝搬しながら外周面から徐々に漏れていくような光ファイバおよびこれを用いた導光体、導光体を用いた気体の浄化方法および液体の浄化方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
光触媒反応は、光照射下で生じる強い酸化還元反応であることが知られている。例えば、酸化チタンのような光触媒活性を示す物質をフィルタやタイルに担持させて、これらに光を照射することで気体や液体の浄化に応用する試みが積極的になされている。
【０００３】
光が届かない暗所において、光触媒担持フィルタによる浄化作用を望む場合、フィルタまで光を導かなければならない。
そこで、光ファイバを用いて、光触媒機能を有するフィルタに紫外光を導く方法が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。しかながら、この方法では、光ファイバ表面の光の漏れが大き過ぎるため、フィルタに紫外光を導く効率が悪いという問題がある。
【０００４】
そこで、光ファイバの外周面に光触媒を担持させて、漏れ光を利用して触媒活性を得る方法が考案されている。例えば、光ファイバの中央部に屈折率の高い領域を設けたシングルモード光ファイバの外周面に光触媒を担持させ、この光ファイバ内に紫外光を入射すると、紫外光が光ファイバの外周面から徐々に放射されるので、光触媒を活性とすることが考案されている（例えば、特許文献２参照。）。
【０００５】
また、コアの無いガラスファイバの外周面に屈折率の高い光触媒、例えば酸化チタンを担持させ、光が漏れやすくなる構造が提案されている（例えば、特許文献３参照。）。
【０００６】
しかしながら、通常の光ファイバは、光をコア内に閉じ込めて、伝搬するように設計されているため、その外周面から意図的に光を漏れさせる用途には向いていない。そのため、中央部にコアを有するシングルモード光ファイバでは、光の閉じ込め効果が強すぎるため、外周面に設けられた光触媒に十分な紫外光が供給されない。
【０００７】
しかしながら、通常の光ファイバは、光をコア内に閉じ込めて、伝搬するように設計されているため、その外周面から意図的に光を漏れさせる用途には向いていない。そのため、中央部にコアを有するシングルモード光ファイバでは、光の閉じ込め効果が強すぎるため、外周面に設けられた光触媒に十分な紫外光が供給されない。
【０００８】
一方、コアの無いガラスファイバでは、その外周面からの光の漏れ量が大き過ぎるという問題がある。
【０００９】
また、通常の光ファイバは、光をコア内に閉じ込めて、伝搬するように設計されている。このような光ファイバは、曲げることにより外周面から光を漏れさせることが可能である。しかしながら、光の閉じ込め効果が強いため、所望の光の漏れ量を得るためには、光ファイバを非常に小さな曲げ半径で曲げなければならない。また、光の閉じ込め効果は、光の波長が短くなればなるほど強くなるので、通常の光ファイバを用いて紫外光の漏れ量を制御することは困難である。
【特許文献１】特開平５−１５４３８７号公報
【特許文献２】特開平１１−２９０７０１号公報
【特許文献３】特開平９−２２５２６２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、前記事情に鑑みてなされたもので、外周面からの光の漏れ量を制御可能な光ファイバおよびこれを用いた導光体、導光体を用いた気体の浄化方法および液体の浄化方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、上記課題を解決するために、中心に設けられたコアと、該コアの外周上に設けられ、かつ、該コアよりも高屈折率のリング状コアと、該リング状コアの外周上に設けられ、かつ、該リング状コアよりも低屈折率のクラッドとからなる光ファイバを提供する。
【００１２】
上記構成の光ファイバにおいて、前記コアおよび前記リング状コアは、ゲルマニウム、チタン、アルミニウム、フッ素から選択される少なくとも１種が添加された石英ガラスからなり、前記クラッドは純粋石英ガラスまたはフッ素が添加された石英ガラスからなることが好ましい。
【００１３】
上記構成の光ファイバにおいて、前記コアの中心と前記リング状コアとの間の距離をＷ１、前記リング状コアの厚みをＷ２、前記コアと前記リング状コアとの比屈折率差をΔとすると、Ｗ１≧５μｍ、Ｗ２≦３０μｍ、０≦Δ≦０．０２５であることが好ましい。
【００１４】
本発明は、上記光ファイバの外周面に光触媒からなる膜が設けられた導光体を提供する。
【００１５】
上記構成の導光体において、前記光触媒は、酸化チタン、チタン酸バリウム、チタン酸ストロンチウム、酸化スズ、酸化亜鉛、または、ルテニウム、セリウム、タングステン、モリブデンの酸化物から選択される少なくとも１種からなることが好ましい。
【００１６】
上記導光体が多数本収束されてバンドル化していることが好ましい。
【００１７】
本発明は、上記導光体を用いて、汚染物質を分解または殺菌する気体の浄化方法を提供する。
【００１８】
本発明は、上記導光体を用いて、汚染物質を分解または殺菌する液体の浄化方法を提供する。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の光ファイバは、光ファイバの中心から離れたところにリング状コアが設けられているから、光ファイバの曲げにより光の漏れ量を効果的に制御することができる。これにより、紫外光が直接届き難い場所に、紫外光を導入し、徐々に放射させることができる。さらに、この光ファイバの外周面に光触媒を担持することにより、曲げ半径による光触媒活性量を調整することができる。すなわち、光触媒活性を得たい場所で、導光体の曲げ半径を所定の大きさとすることで、所望の汚染物質の分解能力を発揮することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明を詳しく説明する。
図１は、本発明に係る光ファイバの屈折率プロファイルの一例を示す概略図である。
この例の光ファイバは、中心に設けられたコアと、コアの外周上に設けられ、かつ、コアよりも高屈折率のリング状コアと、リング状コアの外周上に設けられ、かつ、リング状コアよりも低屈折率のクラッドとからなる漏れファイバ（Ｌｅａｋｙ  ｏｐｔｉｃａｌ  ｆｉｂｅｒ、ＬＯＦ）である。
図１において、Ｗ１はコア中心、すなわち、光ファイバ中心とリング状コアとの間隔、Ｗ２はリング状コアの厚み、Δはコアとリング状コアとの比屈折率差を示す。
【００２１】
なお、図１では、リング状コアが１層設けられた例を示したが、本発明の光ファイバはこれに限定されず、リング状コアが２層以上設けられていてもよい。
【００２２】
本発明の光ファイバを形成する材料は特に限定されないが、この光ファイバの外周面に光触媒が設けられた場合に光触媒作用で分解されない材料で、かつ、この光ファイバ内を伝搬させる光の波長域に吸収ピークを持たない材料が望ましい。
このような材料としては、例えば、石英ガラスが好ましく、石英ガラスは価格も比較的安価であることから工業的にも望ましい。
【００２３】
本発明の光ファイバを構成するコアおよびリング状コアは、ゲルマニウム（Ｇｅ）、チタン（Ｔｉ）、アルミニウム（Ａｌ）、フッ素（Ｆ）などから選択される少なくとも１種のドーパントが添加された石英ガラスで形成されている。本発明の光ファイバでは、リング状コアがコアよりも高屈折率となるように、リング状コアにはコアよりも多量のドーパントが添加されている。
【００２４】
上記ドーパントの中でも、ゲルマニウム、チタン、アルミニウムは、屈折率を高めるために石英ガラスに添加される。なお、光ファイバ内を伝搬させる光の波長域に吸収ピークを持たない物質であれば、これら以外のドーパントも使用することができる。
また、石英ガラス全体にフッ素が添加されていると、石英ガラス内の欠陥生成を抑制できる上に、紫外光域などでは、より透光度の高い光ファイバとなる。
【００２５】
また、コアの中心、すなわち、光ファイバ中心と、リング状コアとの間の距離をＷ１、リング状コアの厚みをＷ２とすると、Ｗ１≧５μｍ、Ｗ２≦３０μｍであることが好ましく、１５≦Ｗ１≦４０、１０≦Ｗ２≦３０であることがより好ましい。
Ｗ１が５μｍ未満では、光の閉じ込め効果が強すぎてしまい、光の漏れを得るために必要な曲げ半径が小さくなり過ぎる。Ｗ２が３０μｍを超えると、光の漏れ量が大きくなり過ぎてしまう。
【００２６】
さらに、コアとリング状コアとの比屈折率差をΔとすると、０≦Δ≦０．０２５であることが好ましく、０．００５≦Δ≦０．００２５であることがより好ましい。
Δが０未満では、光をリング状コアに閉じ込めることができなくなる。一方、Δが０．０２５を超えると、事実上製造できなくなる。
【００２７】
また、本発明の光ファイバを構成するクラッドは、純粋石英ガラスまたはフッ素が添加された石英ガラスで形成されている
【００２８】
このような光ファイバを製造するには、種々の製造方法が用いられる。例えば、ＭＣＶＤ法やＰＣＶＤ法などの気相合成法によって作製したコア材に、石英ガラスで外付けを行い、所定の太さとした後、紡糸することによって、光ファイバが得られる。
【００２９】
本発明の光ファイバでは、光がリング状コアに閉じ込められるため、光の漏れ量がより光ファイバの曲げに対して敏感になる。したがって、本発明の光ファイバは、比較的大きな曲げ半径で曲げても、その外周面から光を漏れさせることが可能である上に、所望の光の漏れ量を得ることができる。
また、本発明の光ファイバは、より大きな受光面を有するから、入射光との結合効率が大きくなる利点を有している。
【００３０】
次に、本発明の導光体について説明する。
本発明の導光体は、上述した本発明の光ファイバの外周面に光触媒からなる膜が設けられたものである。
【００３１】
本発明の導光体を構成する光触媒としては特に限定されないが、例えば、酸化チタン、チタン酸バリウム、チタン酸ストロンチウム、酸化スズ、酸化亜鉛、または、ルテニウム、セリウム、タングステン、モリブデンの酸化物などが挙げられる。これらの光触媒は、単独で使用してもよいが、２種類以上を組み合わせて使用してもよい。
【００３２】
上記光触媒の中でも、高活性な光触媒として酸化チタンを使用することができる。特に、汚染物質の分解、除去を目的とする場合、アナターゼ型酸化チタンが望ましいが、用途に応じてルチル型酸化チタンを用いることもできる。
【００３３】
上記光触媒を、本発明の光ファイバの外周面に担持する方法は、特に限定されない。例えば、酸化チタン微粒子を低融点ガラスなどの無機バインダーと混合して、この混合物を光ファイバの外周面に塗布することにより、酸化チタン微粒子を光ファイバの外周面に固定することができる。また、光触媒の前駆体を光ファイバの外周面に塗布した後、この外周面において化学反応を起こさせて、光触媒を担持させることもできる。
【００３４】
本発明の導光体は、所定の曲げ半径で曲げた状態で浄化したい場所に配置し、この導光体を構成する光ファイバ内に光を伝搬することにより、光触媒として機能する。したがって、光が届かない暗所においても、汚染物質の分解除去、殺菌などを行なうことができる。
また、汚染物質を浄化する処理速度を高めるためには、複数本の光ファイバを用いればよい。例えば、本発明の導光体を多数本収束し、これらの両端を接着、研磨してバンドル化すれば、１つの光源から全ての導光体に光を入射することができる上に、導光体の配置が容易になるため、処理効率が向上するので好ましい。
【００３５】
さらに、本発明の導光体は、導光体を構成する光ファイバの端面を、発光ダイオード（ＬＥＤ）と接続して、ＬＥＤから発した光を光ファイバに入射することもできる。また、本発明の導光体は、太陽光を伝搬させることにも適しており、光ファイバの外周面に可視光活性型の光触媒を担持させることにより、室内光を利用して、汚染物質の分解除去、殺菌などを行なうこともできる。
【００３６】
このように、本発明の導光体を用いれば、気体や液体の浄化を、効率よく行なうことができる。
【００３７】
以下、実験例および実施例により本発明をさらに具体的に説明するが、本発明は以下の実験例および実施例に限定されるものではない。
（実験例１）
本発明の光ファイバにおいて、光ファイバ中心と、リング状コアとの間の距離Ｗ１＝１０μｍ、リング状コアの厚みＷ２＝１０μｍ、コアとリング状コアとの比屈折率差Δ＝０．００５としたとき、この光ファイバに対して、波長λが０．３６５μｍとなっている場合のＬＰモードの電界分布を調査した。結果を図２に示す。
図２の結果から、各モードの電界は、光ファイバ中心からの距離が１０μｍ以上、２０μｍ以下にあるリング状コア内およびその近傍に閉じ込められていることが確認できた。
【００３８】
（実験例２）
本発明の光ファイバにおいて、リング状コアの厚みＷ２＝１０μｍ、コアとリング状コアとの比屈折率差Δ＝０．００５と固定し、光ファイバ中心と、リング状コアとの間の距離Ｗ１を変えた場合のＬＰモードの曲げ損失特性を調査した。なお、曲げ損失（ｄＢ／ｍ）は、波長λ＝０．３６５μｍにおいて、光ファイバの曲げ半径ＲＢ＝１０ｍｍとした場合の値である。結果を図３に示す。
【００３９】
図３の結果から、Ｗ１＜５μｍの領域では、Ｗ１が大きくなると、光の閉じ込め効果が強くなることもあるが、Ｗ１がさらに大きくなるに伴って、各モードの曲げ損失が大きくなることが確認された。したがって、Ｗ１を変えることにより、適切な曲げ損失特性が得られることが分かった。また、径方向のモード番号ｎが同じになるＬＰｍｎモードが、ほぼ同じ曲げ損失を示していることから、同系列のモードは、ほぼ同じような電界分布を有することが分かった。
【００４０】
（実験例３）
実験例２において、光ファイバ中心と、リング状コアとの間の距離Ｗ１を変えた場合の曲げ損失αＢ＝０．０１ｄＢ／ｍにおける許容曲げ半径Ｒ＊を調査した。結果を図４に示す。
図４の結果から、Ｗ１＜５μｍの領域では、Ｗ１が大きくなると、許容曲げ半径が小さくなることもあるが、Ｗ１がさらに大きくなるに伴って、ＬＰモードの許容曲げ半径が大きくなることが確認された。したがって、Ｗ１を変えることにより、許容曲げ半径を大きくすることができることが分かった。また、径方向のモード番号ｎが同じになるＬＰｍｎモードが、ほぼ同じ許容曲げ半径を示していることから、同系列のモードは、ほぼ同じ電磁界分布を有し、ほぼ同じ等価屈折率を有することが分かった。
【００４１】
（実験例４）
本発明の光ファイバにおいて、光ファイバ中心と、リング状コアとの間の距離Ｗ１＝２０μｍ、リング状コアの厚みＷ２＝１０μｍ、コアとリング状コアとの比屈折率差Δ＝０．００５、曲げ半径ＲＢ＝１０ｍｍとしたとき、ＬＰモードの曲げ損失の波長特性を調査した。結果を図５に示す。
図５の結果から、波長が長くなるに伴って、曲げ損失が増加することが確認された。
【００４２】
（実験例５）
本発明の光ファイバにおいて、光ファイバ中心と、リング状コアとの間の距離Ｗ１＝１０μｍ、コアとリング状コアとの比屈折率差Δ＝０．００５、波長λ＝０．３６５μｍ、曲げ半径ＲＢ＝１０ｍｍとしたとき、リング状コアの厚みＷ２を変えた場合のＬＰモードの曲げ損失特性を調査した。結果を図６に示す。
【００４３】
図６の結果から、各モードの曲げ損失は、Ｗ２の単調増加関数になっていないことが確認された。その理由は、Ｗ２を大きくすることで、電磁界を強く閉じ込める効果と、電磁界をより外側に分布させる効果とが両方機能するからである。また、Ｗ２を小さくすると、高次モードの発生が抑制されるからである。
【００４４】
（実験例６）
本発明の光ファイバにおいて、光ファイバ中心と、リング状コアとの間の距離Ｗ１＝１０μｍ、リング状コアの厚みＷ２＝１０μｍ、波長λ＝０．３６５μｍ、曲げ半径ＲＢ＝１０ｍｍとしたとき、コアとリング状コアとの比屈折率差Δを変えた場合のＬＰモードの曲げ損失特性を調査した。結果を図７に示す。
図７の結果から、各モードの曲げ損失は、比屈折率差Δが大きくなるに伴って小さくなることが確認された。その理由は、比屈折率差Δが大きくなることで、電磁界の閉じ込め効果が強くなるからである。
【００４５】
（実施例１）
ＭＣＶＤ法により、出発材として合成石英ガラス管を用い、四塩化ケイ素、四塩化ゲルマニウム、四フッ化ケイ素を原料とし、所定量の原料ガスを導入して光ファイバ母材を作製した。
得られた光ファイバ母材に石英系ガラスを外付けし、焼結した後、延伸して、光ファイバ中心と、リング状コアとの間の距離Ｗ１＝２５μｍ、リング状コアの厚みＷ２＝１０μｍ、コアとリング状コアとの比屈折率差Δ＝０．００５の屈折率プロファイルを有する外径１２５μｍの光ファイバを得た。
この光ファイバの外周面に、市販の光触媒用途の酸化チタンスラリーを塗布した後、加熱して、光ファイバの外周面が光触媒活性を有する酸化チタン膜で被覆された導光体を得た。得られた酸化チタン膜の厚みは０．５μｍであった。
【００４６】
この導光体を用いてアセトアルデヒドの分解実験を行った。図８は、アセトアルデヒドの分解実験装置を示す模式図である。
チャンバ１の中には、アセトアルデヒド濃度を５００ｐｐｍに調整した空気２が封入されており、チャンバ１のほぼ中央には上記の導光体を１００本束ねてバンドル化した導光体バンドル３が配置されている。導光体バンドル３の一方の端面には、導光体へ光を入射するための光入射用冶具４が取り付けられており、この光入射用冶具４には波長３６５ｎｍの紫外光源５が取り付けられている。紫外光源５から発せられ、光入射用冶具４を介して導光体バンドル３に入射される紫外光の強度を１００Ｗ／ｃｍ３とした。
導光体バンドル３の曲げ半径Ｒ＝１２ｍｍ、１５ｍｍ、１８ｍｍ、曲げ無しの条件で、導光体バンドル３に紫外光を入射し、所定時間毎にチャンバ１内の二酸化炭素濃度（ｐｐｍ）を測定した。結果を図９に示す。
【００４７】
図９の結果から、曲げ半径の減少に伴って、二酸化炭素の発生量が増加することが確認された。すなわち、曲げ半径を変えることにより、漏れ光の量を調整することができることが確認された。
【００４８】
（比較例１）
光ファイバ中心と、リング状コアとの間の距離Ｗ１＝０μｍ、外径１２５μｍの光ファイバを用いた以外は実施例１と同様にして、所定時間毎にチャンバ１内の二酸化炭素濃度（ｐｐｍ）を測定した。結果を図１０に示す。
【００４９】
図１０の結果から、導光体バンドル３の曲げ半径Ｒ＝１２ｍｍ、１５ｍｍ、１８ｍｍ、曲げ無しの条件で、二酸化炭素の発生はほとんど見られなかった。すなわち、曲げ半径を変化させても、導光体バンドル３からの漏れ光の量を調整することはできなかった。
【００５０】
（比較例２）
合成石英からなるガラス棒を延伸して外径１２５μｍの光ファイバを用いた以外は実施例１と同様にして、所定時間毎にチャンバ１内の二酸化炭素濃度（ｐｐｍ）を測定した。結果を図１１に示す。
【００５１】
図１１の結果から、導光体バンドル３の曲げ有り、無しに関わらず、ほぼ同量の二酸化炭素の発生量が見られた。すなわち、曲げ半径を変化させても、導光体バンドル３からの漏れ光の量を調整することはできなかった。
【００５２】
（実施例２）
実施例１と同様にして光ファイバを紡糸し、有機溶剤に可溶の樹脂で被覆された光ファイバを作製した。得られた光ファイバのクラッド径は１２５μｍ、被覆径は１５５μｍであった。さらに、この光ファイバは、内部の屈折率分布を調節して、曲げ半径を６０ｍｍとした場合、光ファイバ内を伝搬する光を、その長手方向に沿った１ｍ当たり７０％ずつ外周面から漏れさせることができる構造とした。
【００５３】
この光ファイバを切断し、長さ３ｍの光ファイバを２４本用意した。次に、この２４本の光ファイバを０．５ｍｍ間隔で並列に配置した。次に、この光ファイバを、一方の端面から長手方向の２ｍに渡って１００ｍｍ間隔で、一対のフッ素樹脂テープで間欠的に挟み、熱圧着して固定し、２４心のスダレ状ファイバテープを作製した。なお、フッ素樹脂テープとしては、幅５ｍｍ、長さ１５ｍｍ、厚み０．４ｍｍのものを用いた。
【００５４】
このスダレ状ファイバテープを１０個収束して、フッ素樹脂テープで固定されていない部分（光ファイバの他方の端面から１ｍに渡る部分）を、接着剤を用いて結束し、結束した部分の端面を研磨し、２４０心のスダレ状ファイバテープバンドルを作製した。
次に、スダレ状ファイバテープバンドルのスダレ状ファイバテープ部分を、外径６０ｍｍの円筒形状の金網（以下、「円筒金網」と称する。）の外周に螺旋状に巻き付けて固定した。
【００５５】
次に、スダレ状ファイバテープを円筒金網に巻き付けた状態でアセトン中に２時間浸漬して、光ファイバの有機溶剤に可溶の樹脂からなる被覆層を除去した。
次に、スダレ状ファイバテープを乾燥させた後、光ファイバの外周面に、市販の光触媒用途の二酸化チタンスラリーを塗布した後、加熱して、光ファイバの外周面が光触媒活性を有する二酸化チタン膜で被覆されたスダレ状ファイバテープバンドルを得た。
【００５６】
この二酸化チタン膜で被覆されたスダレ状ファイバテープバンドルを用いてメチレンブルーの分解実験を行った。
図１２は、メチレンブルーの分解実験装置を示す概略図である。
図１２において、符号１０は二酸化チタン膜で被覆されたスダレ状ファイバテープバンドル、１１、１２はスダレ状ファイバテープ、１３、１４はスダレ状ファイバテープを構成する光ファイバを固定しているフッ素樹脂テープ、１５はスダレ状ファイバテープバンドルの結束部、２０は円筒金網、３０は円筒形状の容器をそれぞれ示している。
【００５７】
容器３０の中には、メチレンブルー濃度を１０μｍｏｌ／Ｌに調整したメチレンブルー溶液（図示略）１０００ｍｌが注入されている。この容器３０内のメチレンブルー溶液に、円筒金網２０に螺旋状に巻き付けられたスダレ状ファイバテープバンドル１０を浸漬した。このスダレ状ファイバテープバンドル１０の結束部１５の端面を、波長３６５ｎｍの紫外光を発する紫外光源（図示略）を接続した。紫外光源としては、水銀−キセノンのスポットライトを用いた。この紫外光源から発せられた波長３６５ｎｍ、光強度３０００ｍＷ／ｃｍ２の紫外光を、結束部１５の端面からスダレ状ファイバテープバンドル１０に入射して、メチレンブルーの分解を行った。所定時間毎に、容器３０内のメチレンブルー溶液の透過率を測定して、メチレンブルーの分解の進捗度を調べた。
【００５８】
スダレ状ファイバテープバンドル１０への紫外光の入射を開始する前におけるメチレンブルーの吸収波長の透過率は１８％であったのに対して、紫外光の入射を開始３６０分後におけるメチレンブルーの吸収波長の透過率は９１％であった。この結果から、メチレンブルーの大半を分解することができたことが確認された。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明の光ファイバの屈折率プロファイルの一例を示す概略図である。
【図２】光ファイバ中心からの距離とＬＰモードの電解分布の関係を示すグラフである。
【図３】光ファイバ中心と、リング状コアとの間の距離と、曲げ損失との関係を示すグラフである。
【図４】光ファイバ中心と、リング状コアとの間の距離と、許容曲げ半径との関係を示すグラフである。
【図５】波長と曲げ損失との関係を示すグラフである。
【図６】リング状コアの厚みと曲げ損失との関係を示すグラフである。
【図７】比屈折率差と曲げ損失との関係を示すグラフである。
【図８】アセトアルデヒドの分解実験装置を示す模式図である。
【図９】実施例１における二酸化炭素濃度の経時変化を示すグラフである。
【図１０】比較例１における二酸化炭素濃度の経時変化を示すグラフである。
【図１１】比較例２における二酸化炭素濃度の経時変化を示すグラフである。
【図１２】メチレンブルーの分解実験装置を示す概略図である。
【符号の説明】
【００６０】
１…チャンバ、２…空気、３…導光体バンドル、４…光入射用冶具、５…紫外光源、１０…スダレ状ファイバテープバンドル、１１，１２…スダレ状ファイバテープ、１３，１４…フッ素樹脂テープ、１５…結束部、２０…円筒金網、３０…容器。
【図１】
2005010736.tif 000002
【図２】
2005010736.tif 000003
【図３】
2005010736.tif 000004
【図４】
2005010736.tif 000005
【図５】
2005010736.tif 000006
【図６】
2005010736.tif 000007
【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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【図１２】
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