(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定間隔をおいて一列に多数の貫通孔が列状に形成されたフッ素ドープ石英ガラス板を用意し、この多数の貫通孔にそれぞれ純粋石英コアファイバを嵌挿させて母材となし、この母材の一端に石英ガラス板を融着させて母材の一端を密封するとともに、母材の他端に石英ガラス管を融着させて、この石英ガラス管側から吸引しつつ石英ガラス板の先端を加熱溶融して線引きすることを特徴とする耐放射線性テープ型マルチコアファイバの製造方法。
【請求項２】
所定間隔をおいて一列に多数の貫通孔が列状に形成された石英ガラス板を用意し、この多数の貫通孔にそれぞれ純粋石英コア／フッ素ドープ石英クラッドもしくは多数の純粋石英コア／フッ素ドープ石英クラッド／石英ジャケットからなるファイバを嵌挿させて母材となし、この母材の一端に石英ガラス板を融着させて母材の一端を密封するとともに、母材の他端に石英ガラス管を融着させて、この石英ガラス管側から吸引しつつ石英ガラス板の先端を加熱溶融して線引きすることを特徴とする耐放射線性テープ型マルチコアファイバの製造方法。
【請求項３】
前記石英ガラス管が、その一端が前記母材の断面と合致する偏平で、それから次第に拡径されて先端が円形になされたロート状部とさらにそれから延びる管状部とからなることを特徴とする請求項１または２に記載の耐放射線性テープ型マルチコアファイバの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ラインセンサ、ライトガイド等に用いられる耐放射線性テープ型マルチコアファイバの製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
光ファイバのコアを一列に整列させた光ファイバアレイを製造する場合、できるだけ細径に線引きした光ファイバ素線を円筒ドラム上に整列巻きさせた後、光ファイバ素線同志を接着剤で固め、円筒ドラムの軸方向に切断して円筒ドラムから取出してテープ型マルチコアファイバとする方法が知られている。
この種のファイバに耐放射線性が要求される場合は、その組成としてコアが純粋石英ガラスで、クラッドがフッ素ドープ石英ガラスからなる光ファイバ素線が用いられる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記の方法では、光ファイバ素線の外径の細径化を図るとしても断線しないようにするためには１０μｍ程度までが限界であり、そのコア本数にも自ずから限界があった。また、光ファイバ素線を巻きつける円筒ドラムの大きさにも自ずと限界があるため製造可能な条長も３ｍ程度とされていた。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
この発明は、上述の課題を解決するために、多心でかつコア径の小さな耐放射線性テープ型マルチコアファイバを簡単に得る方法を提供することを目的とする。
その特徴とする請求項１記載の発明は、所定間隔をおいて一列に多数の貫通孔が形成されたフッ素ドープ石英ガラス板を用意し、この多数の貫通孔にそれぞれ純粋石英コアファイバを嵌挿させて母材となし、この母材の一端に石英ガラス板を融着させて母材の一端を密封するとともに、母材の他端に石英ガラス管を融着させて、この石英ガラス管側から吸引しつつ石英ガラス板の先端を加熱溶融して線引きすることを特徴とする耐放射線性テープ型マルチコアファイバの製造方法にある。
また、その特徴とする請求項２記載の発明は、所定間隔をおいて一列に多数の貫通孔が列状に形成された石英ガラス板を用意し、この多数の貫通孔にそれぞれ純粋石英コア／フッ素ドープ石英クラッドもしくは多数の純粋石英コア／フッ素ドープ石英クラッド／石英ジャケットからなるファイバを嵌挿させて母材となし、この母材の一端に石英ガラス板を融着させて母材の一端を密封するとともに、母材の他端に石英ガラス管を融着させて、この石英ガラス管側から吸引しつつ石英ガラス板の先端を加熱溶融して線引きすることを特徴とする耐放射線性テープ型マルチコアファイバの製造方法にある。
さらにまた、その特徴とする請求項３記載の発明は、前記石英ガラス管が、その一端が前記母材の断面と合致する偏平で、それから次第に拡径されて先端が円形になされたロート状部とさらにそれから延びる管状部とからなることを特徴とする請求項１または２に記載の耐放射線性テープ型マルチコアファイバの製造方法にある。
【０００５】
この発明は上記のように、予め得られるテープ型マルチコアファイバと相似形の母材を用意し、これを線引きしてファイバ化する方法であるので長尺のものが得られ、必要に応じてこれを適宜長さに切断しても良いので任意の長さのものとすることができる。
また、母材の元になるものとして、その中に一列に多数の少なくともコアを含むファイバが並ぶようにその径に合せた大きさのスリット状の貫通孔を有するフッ素ドープ石英ガラス板あるいは石英ガラス板を用意するか、もしくは所定間隔毎に少なくともコアを含むファイバの径に合せた大きさの貫通孔が一列に多数形成されたフッ素ドープ石英ガラス板あるいは石英ガラス板を用意し、これらスリット状貫通孔もしくは所定間隔毎の貫通孔にファイバを入れて母材とするので、用意すべきガラス板およびファイバの大きさは比較的に任意にできるため取扱いが簡単で、かつファイバの断線の恐れが軽減できる。
【０００６】
【発明の実施の形態】
実施例１
図１は、この発明の方法によって得られる耐放射線性テープ型マルチコアファイバの一例の断面図。図２〜３はこの発明の方法の説明図である。
図１において、１は所定間隔をおいて一列に並んだ純粋石英コア、２は一列に並んだ各純粋石英コアを覆う共通のフッ素ドープ石英クラッド、３は全体を覆う樹脂被覆層である。
図２は、この発明の方法に用いられる、全体として矩形のフッ素ドープ石英ガラス板１０で、その長さ方向にスリット状貫通孔１２を備えている。このスリットのサイズは、挿入される純粋石英コア／フッ素ドープ石英クラッドファイバを多数一列に並び得る大きさとされている。具体的には矩形のフッ素ドープ石英ガラス板は、厚さＤ：１〜１０ｍｍ程度、幅Ｗ：１０〜１００ｍｍ程度、長さＬ：１００〜５００ｍｍ程度であり、スリットは高さＳＤ：１００〜２０００μｍ、幅ＳＷ：２０〜６０ｍｍとされる。スリットの幅ＳＷが小さ過ぎると挿入されるファイバの本数が限られ多画素化に不利であり、逆にスリットの高さＳＤが小さ過ぎるとスリット自体の形成が困難であると共にファイバの挿入が困難になる。更にガラス板の幅Ｗが大き過ぎると線引きが困難となる。そしてこのスリット状の貫通孔１２内には図示しないが光ファイバを一列に挿入させて母材を構成する。
ファイバの数はスリットの幅ＳＷに対応するが、およそ１００〜６００本程度、ファイバの径はスリットの高さＳＤの９０〜９９％とされる。
なお、ファイバのスリット内への挿入は純水中で超音波振動をかけながら行うと比較的簡単に挿入できる。
【０００７】
次に、図３に示すようにファイバが挿入されたフッ素ドープ石英ガラス板からなる母材２０の一端に石英ガラス板３０を融着し、他端には石英ガラス管４０を融着する。石英ガラス板３０は、母材２０の一端を密封するとともに、線引きに際してダミーの役割を果たすもので、母材２０の全長を極力製品として使用できるようにするためのものである。石英ガラス管４０は、その母材２０側の断面が母材２０と合致するように偏平になされていて，それから次第に拡径されて先端が円形になされたロート状部４２とこのロート状部４２から延びる管状部４４とからなっている。そして、管状部４４側は図示してない真空ポンプに接続される。この状態で、石英ガラス管の管状部４４側から吸引しつつ石英ガラス板３０側先端部を加熱溶融して線引きし所望のマルチコアファイバとする。
このように一端から吸引しつつ線引きすることで泡が内部に残存するのが阻止できる。
上記実施例１では、石英ガラス板としてフッ素ドープ石英ガラス板の例を示したが、ドーパントを含まない石英ガラス板でもよく、その場合、スリットに嵌挿されるファイバとしては、純粋石英コア／フッ素ドープ石英クラッドからなる層構造のものもしくは純粋石英コア／フッ素ドープ石英クラッド／石英ジャケットからなるものが用いられる。
【０００８】
実施例２
図４は、この発明の他の例を示す。５０は全体として矩形のフッ素ドープ石英ガラス板５０で、所定間隔毎にその長さ方向に延びる断面正方形の貫通孔５２を備えている。この孔のサイズは、挿入される純粋石英コアファイバの寸法に関連するが３００×３００μｍ〜２，０００×２，０００μｍ程度、好ましくは３００〜５００μｍ程度が好適である。また、矩形のフッ素ドープ石英ガラス板５０のサイズとしては、厚さＤ：１０ｍｍ、幅Ｗ：１００ｍｍ、長さＬ：５００ｍｍ程度が好適である。
この多数の孔内に外径がこの孔の寸法の９０〜９９％程度のコアファイバを挿入して母材を得る。この母材を得た後は実施例１と同様に処理する。
上記実施例２では、石英ガラス板としてフッ素ドープ石英ガラス板の例を示したが、ドーパントを含まない石英ガラス板でもよく、その場合個々の貫通孔に嵌挿されるファイバとしては純粋石英コア／フッ素ドープ石英クラッドからなるものが用いられる。
【０００９】
具体例１
スリット状の貫通孔を有する全体として矩形のフッ素ドープ石英ガラス板（石英との比屈折率差Δ＝−１％）として、外形が厚さ５ｍｍ、幅５２ｍｍ、長さ５００ｍｍ、スリットの高さ２００μｍ、幅５０ｍｍのサイズのものを用意した。一方、直径が１９５μｍの純粋石英コア／フッ素ドープ石英クラッド（両者の比率１：１．３３）ファイバを前記ガラス板のスリット内に一列に２５５本並べて嵌挿させて母材とした。
次に、この母材の一端に長さ２０ｍｍの外径が同一の石英ガラス板を融着した。また、この母材を他端には一端が母材を構成する石英ガラス板と同一サイズでそれからロート状に拡径され最後に円形となる石英ガラス管を融着した。
そして、これを石英ガラス管側から吸引しつつ石英ガラス板先端を１５００℃に加熱溶融して線引きし、厚さ２１０μｍ、幅２，２００μｍ、コアのピッチ８±０．１μｍのマルチコアファイバとし、その上に紫外線硬化型樹脂を０．２ｍｍ厚さにコーティングした。得られたものの条長は２３０ｍであり、その引っ張り強さも１００ｋｇ／ｍｍ2 と十分なものであった。
【００１０】
具体例２
スリット状の貫通孔を有する全体として矩形の石英ガラス板として、外形が厚さ５ｍｍ、幅５２ｍｍ、長さ５００ｍｍ、スリットの高さ２００μｍ、幅５０ｍｍのサイズのものを用意した。一方、ファイバとして、外径が１９５μｍに線引きした純粋石英コア／フッ素ドープクラッド／石英ジャケットからなるものを２５５本用意しスリット内に一列に挿入して母材とした。なお、前記ファイバの各層の比率は１：１．２５：１．３３であった。
次に、この母材をその後は具体例１と同様にして線引きして、厚さ２１０μｍ，幅２００μｍ，コアのピッチ８±０．１μｍのテープ型マルチコアファイバとして、その上に紫外線硬化型樹脂を０．２ｍｍ厚さにコーティングした。得られたものの条長は２３０ｍであり、その引っ張り強さも具体例１とほぼ同等であった。
【００１１】
具体例３
外形が厚さ１０ｍｍ、幅５２ｍｍ、長さ５００ｍｍ、一辺が３００μｍの正方形で、間隔（ピッチ）が５００μｍの貫通孔が１００個一列に設けられた、全体の形が矩形のフッ素ドープ石英ガラス板（石英との比屈折率差Δ＝−１％）を用意した。この１００個の孔内にそれぞれ外径２８０μｍの純粋石英コアファイバを挿入した。その後は実施例１と同様にしてファイバ化して厚さ１８０μｍ、幅９００μｍ、コアのピッチ８±０．１μｍのマルチコアファイバとし、その上に紫外線硬化型樹脂を０．１５ｍｍ厚さにコーティングした。
得られたものの条長は１３００ｍであり、その引っ張り強さも１００ｋｇ／ｍｍ2 と十分であった。
本発明ではガラス板として、後にクラッドとなるフッ素ドープ石英ガラス板を用い、ファイバは純粋石英コアファイバとしたが、ガラス板に石英ガラスを用い、ファイバとして純粋石英コア／フッ素ドープ石英クラッドのものを用いることもできる。
【００１２】
【発明の効果】
この発明の方法は、以上のように予めスリット状の貫通孔を有するフッ素ドープ石英ガラス板を用意し、この孔に多数の純粋石英コア／フッ素ドープ石英クラッドファイバを列状に挿入するかもしくは予めスリット状の貫通孔が列条に形成された石英ガラス板を用意し、この孔に多数の純粋石英コア／フッ素ドープ石英クラッド／石英ジャケットからなるファイバ等を列状に挿入するか、または、所定間隔毎に所定の大きさの貫通孔が列状に形成されたフッ素ドープ石英ガラス板を用意し、この孔に多数の純粋石英コアファイバを挿入して母材とするか、所定間隔毎に所定の大きさの貫通孔が列状に形成された石英ガラス板を用意し、この孔に多数の純粋石英コアファイバ／フッ素ドープ石英クラッド／石英ジャケットからなるファイバ等を挿入して母材とし、この母材を線引きして耐放射線性テープ型マルチコアファイバとする方法であるので、用意すべき石英ガラス板およびファイバの大きさを比較的任意に選択でき、かつファイバが断線の恐れが少なく、また条長の長いものを容易に得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の方法によって得られたマルチコアファイバの一例の断面図。
【図２】この発明方法に用いられるスリット状の貫通孔を有する石英ガラス板の説明図。
【図３】この発明の方法に用いられる母材の一端に石英ガラス板、他端に石英ガラス管を取付けた様子を示す説明図。
【図４】この発明の方法による他の実施例の断面図。
【符号の説明】
１  純粋石英コア
２  フッ素ドープ石英クラッド
３  紫外線硬化型樹脂被覆
１０  スリット状貫通孔を有するフッ素ドープ石英板
１２  スリット状貫通孔
２０  母材
３０  石英板
４０  石英ガラス管
５０  フッ素ドープ石英板
５２  断面正方形の貫通孔
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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