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JPH0255385B2 - - Google Patents
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JPH0255385B2 - - Google Patents

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Publication number
JPH0255385B2
JPH0255385B2 JP60285205A JP28520585A JPH0255385B2 JP H0255385 B2 JPH0255385 B2 JP H0255385B2 JP 60285205 A JP60285205 A JP 60285205A JP 28520585 A JP28520585 A JP 28520585A JP H0255385 B2 JPH0255385 B2 JP H0255385B2
Authority
JP
Japan
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core
optical transmission
transmission line
cladding layer
optical fiber
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
JP60285205A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS62143845A (en
Inventor
Atsushi Uchiumi
Hiroyuki Hayamizu
Masami Ishitobi
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Cable Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Cable Industries Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Cable Industries Ltd filed Critical Mitsubishi Cable Industries Ltd
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Publication of JPS62143845A publication Critical patent/JPS62143845A/en
Publication of JPH0255385B2 publication Critical patent/JPH0255385B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C13/00Fibre or filament compositions
    • C03C13/04Fibre optics, e.g. core and clad fibre compositions
    • C03C13/045Silica-containing oxide glass compositions

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (AREA)
  • Glass Compositions (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

産業上の利用分野 本発明は、耐放射線性に優れた通信用の光フア
イバ、イメージガイド用マルチプル光フアイバ、
あるいは照明用のライトガイドなどの石英ガラス
系の光伝送路に関する。 従来の技術及び問題点 近年、原子力炉、原子力船および人工衛星など
放射線の照射をうける可能性がある場所での通信
や計測、制御用に光伝送路が多用されている。 一般に、光伝送路は光エネルギ(光信号)通路
であるコアとコア周上に設けられた光エネルギ反
射層であるクラツド層とからなり、多モード光フ
アイバの場合には、クラツド層は単一モード光フ
アイバの場合に起こるクラツド層への光エネルギ
のにじみ出しが少ないのでクラツド層厚を数μm
と極めて薄くしている。このような光伝送路はγ
線、電子線等の放射線の照射をうけると光伝送損
失が急激に増加する。このため放射線の影響をう
ける可能性のある放射線場において光伝送路によ
る光信号の良好な伝送および長期的な光伝送路の
使用に問題があつた。 一般に、石英ガラス系の光伝送路は多成分ガラ
ス系のそれらと比較して耐放射線性に優れている
と評価されているが、本発明者らの綿密な研究に
よれば、石英ガラス系の光伝送路といえどもその
耐放射線性は区々であつてコア及びクラツド層を
構成する材料によつて大きく変動する。 本発明の目的は、高線量率下において耐放射線
性に優れた可視光領域用の石英ガラス系の種々の
光伝送路を提供することにある。 本発明の他の目的は、耐放射線性に優れた石英
ガラス系の通信用光フアイバを提供することにあ
る。 本発明の更に他の目的は、工業用イメージスコ
ープの画像伝送路として用いられる耐放射線性に
優れたマルチプル光フアイバを提供することにあ
る。 本発明の更に他の目的は、耐放射線性に優れた
照明用のライトガイドを提供することにある。 問題点を解決するための手段 本発明は、光の通路となるコアが、塩素含有量
が10ppm以下の純石英ガラスからなり、上記コア
の外側に設けられたクラツド層がドーパントとし
てBおよびFを含有する石英ガラスからなる高線
量下並びに可視光領域で用いられる耐放射線性の
光伝送路を提供せんとするものである。 作 用 上記の構成により、即ち、コアを構成する純石
英ガラスが塩素含有量において10ppm以下である
点並びにクラツド層を構成する石英ガラスにおけ
るドーパントの種類の点がすべて満足されること
により、高線量下たとえば少なくとも合計線量が
104Rとなる高線量下特に少なくとも1×104R/
Hの高線量率下並びに可視光領域において優れた
耐放射線性を有する光伝送路が得られる。 第1図〜第4図において、各光伝送路1は、高
純度石英ガラスにて構成されたコア2、及びドー
プド石英ガラスにて構成されたクラツド層3とか
らなる。第2図に示す光伝送路は、クラツド層3
の上に更に石英ガラスにて構成されたサポート層
4を有する。第3図に示す光伝送路(マルチプル
光フアイバ)1は、コア2、クラツド層3、及び
サポート層4とからなる単位光伝送路1′の多数
本が互いのサポート層4同士が融着した構造を有
する。 第1図に示す構造の光伝送路1は、例えば、コ
ア2となるべき純石英ガラス棒の上にクラツド層
3となるべきドープド石英ガラスを外付けし、あ
るいは、後記のロツド・イン・チユーブ法で得た
3層構造プリホームのサポート層4(第2図)を
たとえば火炎研磨法により除去してコア2とクラ
ツド層3の2層構造とし、次いで線引きすること
により製造することが可能である。第2図に示す
構造の光伝送路1は、上記のドープド石英ガラス
層の上に更にサポート層を外付けして線引する方
法、あるいはサポート層4となるべき石英ガラス
管の内側にクラツド層3を内付けしたガラス管に
コア2となるべき純石英ガラス棒を挿入し、ロツ
ド・イン・チユーブ法にて母材を製造し、次いで
該母材を線引きすることにより製造可能である。 第3図に示す構造の光伝送路1は、第2図に示
す構造の光伝送路そのもの、あるいはその母材の
多数本たとえば102〜155本を束ねて線引きするこ
とにより製造することができる。第3図の実施例
とはべつに、第1図に示す2層構造の光伝送路又
はその母材の多数本を上記と同様に束ねて線引き
してなるマルチプル光フアイバも本発明における
重要な一実施態様である。 前記した高線量下、特に少なくとも1x105R/
Hの高線量率下での優れた耐放射線性を実現する
うえで、本発明において用いるコア2は塩素含有
量が10ppm以下なることを必須とするが、とくに
1ppm以下、更には0.1ppm以下であることが望ま
しい。またコア2のOH基含有量は、200〜
1500ppmの範囲であれば問題はないが、一層優れ
た耐放射線性のものを得るためには、OH基含有
量は、300〜1200ppm、特に500〜1000ppmとする
ことが望ましい。 上記の2要求を満足する石英ガラスは、たとえ
ば次の方法により得ることができる。 Si(OC2H54、Si(OCH34、SiH4などの塩素を
含まない珪素化合物の少なくとも一種とO2とか
らなる混合ガスを燃焼させる。かくすると、珪素
化合物は混合ガス中のO2により酸化されて塩素
を含まないSiO2を生成する。 本発明で採用するクラツド層は、ドーパントと
してBとFとを含有する石英ガラスにて構成され
ることを必須とする。ドーパントB、ドーパント
Fのうちいずれが欠けても本発明の目的は達成さ
れない。ただし、本発明において上記両ドーパン
トの石英ガラス中での存在状態は問わない。たと
えば、BとFとは、互いに別々に物理的または化
学的に石英ガラス構成分子と結合して存在してよ
く、またBとFとが結合した状態で物理的に又は
化学的に石英ガラス構成分子と結合して存在して
もよい。B、Fは、いずれも酸化物又はその他の
元素との化合物の状態で存在してもよい。この様
なドープド石英ガラスは、たとえば、BCl3
BF3,SiCl4および酸素との混合ガス、BCl3
SiF4及び酸素との混合ガス、あるいはBF3又は
BCl3、とSiF4及び酸素との混合ガスなどを原料
として用いて良く知られた化学気相沈着法
(CVD法)にて形成することができる。原料ガス
中におけるBおよびFの量はSi量(原子状態に換
算した重量比)100重量部あたりBは5〜200重量
部、好ましくは、10〜100重量部であり、Fは10
〜50重量部、好ましくは、50〜400重量部である。 上記した原料混合ガスうち、一層耐放射線性の
優れた光伝送路を製造するうえで特に好ましいも
のは、BCl3、SiF4及びO2との混合ガスである。 本発明において、コア2とクラツド層3との屈
折率差(Δn)は、少なくとも0.008、特に0.10〜
0.015程度が好ましい。一般にクラツド層3の厚
さに対してコア2の径が大であるほど耐放射線性
の点で有利であり、特に、コア2の外径d1とクラ
ツド層3の外径d2の比(d1/d2)は、0.45〜0.9、
就中、0.55〜0.8、特に0.6〜0.75であることが好
ましい。 本発明の光伝送路がマルチプル光フアイバであ
るとき、それは前記した通り、光フアイバ又はそ
の母材の多数本、例えば102〜105本を束ねて得た
結束体を例えば1800〜2200℃の温度に加熱して軟
化させ、これを線引きして所定の太さ例えば0.4
〜3mm、就中、0.7〜2mmのものとすることで製
造することができる。本発明においては、マルチ
プル光フアイバ内における各単位光伝送路1′は
そのコアが5〜30μmであり、クラツド層3が1.5
〜10μmであるものが耐放射線性の点で好ましい。 第2図、第3図に示す実施例は、サポート層4
を有するが、該サポート層4の構成材料が不純物
を多量に含む石英ガラスであると、耐放射線性に
悪影響を及ぼす場合がある。従つて、サポート層
4の構成材料としては線引き作業温度が少なくと
も1800℃の石英ガラス、たとえば天然石英ガラス
や合成石英ガラスなど、特に純度99.99重量%以
上の、就中99.9999重量%以上の高純度合成石英
ガラスが好ましい。 また、マルチプル光フアイバを製造するに際し
ては、例えば石英ガラスパイプなどを用いてこれ
に光フアイバを充填した状態で線引きし、かくし
て相互に融着した光フアイバ群の外周にさらに当
該パイプに相当するスキン層が融着したものとす
ることが、得られるマルチプル光フアイバの可撓
性や折れ難さなどの点で好ましい。 本発明において、クラツド層、サポート層、あ
るいはスキン層を構成する各石英ガラスは、塩素
を含んでいても差し支えないが、本発明の光伝送
路を耐放射線性を一層向上させるために、いずれ
も塩素含有量を50ppm以下特に10ppm以下とする
ことが望ましい。 実施例 実施列 1 Si(OC2H54と酸素とを混合して燃焼させ、そ
の炎を石英棒ターゲツト上に吹きつけ、いわゆる
気相ベルヌーイ法に準じて石英ガラスを生成させ
外径約35mm、長さ200mmの石英ガラス棒を得た。
該ガラス棒の塩素含有量は1ppm以下、OH基含
有量は850ppm、また20℃における屈折率は
1.4585であつた。 石英ガラス中の塩素含有量はESCA(Electron
Spectroscopic Chemical Analysis)法により測
定し、またOH基含有量は次の方法で測定した。 OH基含有量の測定: OH基含有量が1ppm以上であるときは、式(1)
により、また1ppmより小なるときは、式()
により求めた。 OH=1.2x(L1−L0) ……(1) OH=1.85x(L3−L2) ……() ここにL1は、波長0.94μmにおける光伝送路の
損失値(dB/Km)、L0は同波長における該光伝送
路のOH基含有量が零であると仮定したときの損
失値である。L3は波長1.38μmにおける光伝送路
の損失値(dB/Km)、L2は該同波長における該光
伝送路のOH基含有量が零であると仮定したとき
の損失値である。 上記の純石英ガラスからなる外径11mmのコアロ
ツド、並びに、SiCl4、BF3、O2、および天然石
英ガラス管(外径26mm、肉厚1.5mm、n20:1.459)
を用いて、MCVD法の適用下に形成したB、F
系ドープド石英ガラス層(n20:1.4465)を内周
に有する該ガラス管とを用い、ロツド・イン・チ
ユーブ法を適用して3層構造のプリホーム(外径
18.9mm)を得たのち、これを加熱(2000℃)下に
線引きして外径300μmの光フアイバを得た。 上記の光フアイバ(長さ20cm)の6000本を、断
面が最密整列充填形状となるように束ねてその一
端を石英ガラス管に挿入したのち加熱融着させ、
これをフツ酸水溶液(5容量%)中で、更に蒸溜
水中で超音波洗浄したのち乾燥させた。得られた
光フアイバの束を、2000℃に加熱して線引きし、
光フアイバの隣接するもの同士が相互に融着した
外径1.0mmのマルチプル光フアイバを得た。 得られたマルチプル光フアイバにおけるコア径
は7.5μm、クラツド層の厚さは2.0μm、光フアイ
バ径は12μm、コアとクラツド層との屈折率差
(Δn)は0.012であつた。また、マルチプル光フ
アイバは、全長にわたり正確な画像配列を有する
ものであつた。 次に、得られたマルチプル光フアイバの耐放射
線性を調べた。 評価試験は、第4図に示す通りCo60γ線照射源
による所定の線量率の位置に、長さ20mのマルチ
プル光フアイバにおける10m長をコイル状に束ね
ておくとともに、マルチプル光フアイバの両端を
遮蔽壁を通して取り出し、その一端よりマルチハ
ロゲン水銀光源(300W)からの光を入射させ、
他端からの出射光をモノクロメータ・フオトメー
タで測定し、レコーダに記録した。 照射は空気中で行い、測定時以外はマルチプル
光フアイバを光源より外し、フオトブリーチング
の影響を防止した。 マルチプル光フアイバの損失値は、Cut Back
法により測定した。 実施例 2 実施例1において得られた3層構造のプリホー
ムを火炎研磨処理して天然石英ガラス管部を取り
除き、2層構造のもの(光フアイバ径11.8μm)
としたほかは実施例1と同様にしてマルチプル光
フアイバを得、その耐放射線性を調べた。 実施例 3、4 光フアイバの3000本を用いて、マルチプル光フ
アイバにおける光フアイバのコア径が11μm、ク
ラツド層の厚さ2.5μm、光フアイバ径17μm(実施
例3)、または、2000本を用いてマルチプル光フ
アイバにおける光フアイバのコア径が10μm、ク
ラツド層の厚さ2.0μm、光フアイバ径15μm(実施
例4)としたほかは実施例1と同様にしてマルチ
プル光フアイバを得、その耐放射線性を調べた。 実施例 5、6、7 光フアイバ6000本を用いて、マルチプル光フア
イバにおける光フアイバのコア径7μm、クラツド
層厚さ1.9μm、光フアイバ径12μm(実施例5)
を、 または、光フアイバ3000本を用いて、マルチプ
ル光フアイバにおける光フアイバのコア径が
12μm、クラツド層厚さ2.2μm、光フアイバ径
17μm(実施例6)を、 また光フアイバ1000本を用いて、マルチプル光
フアイバにおける光フアイバのコア径が14μm、
クラツド層厚さ2.5μm、光フアイバ径20μm(実施
例7)、としたほかは実施例1と同様にしてマル
チプル光フアイバを得、その耐放射線性を調べ
た。 比較例 1 四塩化珪素と酸素を用い、プラズマ法で作製し
た塩素含有量が約450ppmのコア材を用いたほか
は実施例1と同様にしてマルチプル光フアイバを
得、その耐放射線性を調べた。 比較例 2 酸水素バーナを用いたフレーム加水分解法で作
製した塩素含有量が約600ppmのコア材を用いた
ほかは実施例1と同様にしてマルチプル光フアイ
バを得、その耐放射線性を調べた。 比較例 3 SiF4を用いてFドープド石英ガラス層を内周に
有する天然石英ガラス管を用いたほかは実施例1
と同様にしてマルチプル光フアイバを得、その耐
放射線性を調べた。 上記の各実施例および比較例についての耐放射
線性を下表に示す。
Industrial Application Fields The present invention relates to communication optical fibers with excellent radiation resistance, multiple optical fibers for image guides,
Or it relates to a silica glass-based optical transmission path such as a light guide for illumination. BACKGROUND OF THE INVENTION In recent years, optical transmission lines have been frequently used for communication, measurement, and control in places that may be exposed to radiation, such as nuclear reactors, nuclear ships, and artificial satellites. In general, an optical transmission path consists of a core, which is a path for optical energy (optical signals), and a cladding layer, which is an optical energy reflecting layer provided around the core.In the case of a multimode optical fiber, the cladding layer is a single layer. Since there is little light energy seeping into the cladding layer, which occurs in the case of mode optical fibers, the cladding layer thickness can be reduced to several μm.
It is extremely thin. Such an optical transmission path has γ
When exposed to radiation such as beams or electron beams, optical transmission loss increases rapidly. For this reason, problems have arisen in the good transmission of optical signals through optical transmission lines in radiation fields that may be affected by radiation and in the long-term use of optical transmission lines. In general, silica glass-based optical transmission paths are evaluated to have superior radiation resistance compared to multi-component glass-based ones, but according to detailed research by the present inventors, Even though it is an optical transmission line, its radiation resistance varies greatly depending on the materials constituting the core and cladding layers. An object of the present invention is to provide various optical transmission paths made of silica glass for the visible light region and having excellent radiation resistance under high dose rates. Another object of the present invention is to provide a silica glass-based communication optical fiber with excellent radiation resistance. Still another object of the present invention is to provide multiple optical fibers with excellent radiation resistance for use as image transmission paths in industrial image scopes. Still another object of the present invention is to provide a light guide for illumination with excellent radiation resistance. Means for Solving the Problems In the present invention, the core serving as a light path is made of pure silica glass with a chlorine content of 10 ppm or less, and the cladding layer provided outside the core contains B and F as dopants. It is an object of the present invention to provide a radiation-resistant optical transmission path that is made of quartz glass and can be used under high doses and in the visible light region. Effects The above configuration satisfies the requirements that the pure silica glass that makes up the core has a chlorine content of 10 ppm or less and the type of dopant in the silica glass that makes up the cladding layer. For example if the total dose is at least
Especially at high doses of 10 4 R, at least 1×10 4 R/
An optical transmission line having excellent radiation resistance under high H dose rates and in the visible light region can be obtained. In FIGS. 1 to 4, each optical transmission line 1 consists of a core 2 made of high-purity quartz glass and a cladding layer 3 made of doped quartz glass. The optical transmission line shown in FIG.
Further, there is a support layer 4 made of quartz glass. The optical transmission line (multiple optical fiber) 1 shown in FIG. 3 has a large number of unit optical transmission lines 1' each consisting of a core 2, a cladding layer 3, and a support layer 4, whose support layers 4 are fused together. Has a structure. The optical transmission line 1 having the structure shown in FIG. 1 can be constructed, for example, by externally attaching doped quartz glass to form the cladding layer 3 on a pure silica glass rod to form the core 2, or by attaching doped quartz glass to form the cladding layer 3 externally, or by using a rod-in-tube as described later. It can be manufactured by removing the support layer 4 (Fig. 2) of the three-layer structure preform obtained by the method, for example, by flame polishing to obtain a two-layer structure consisting of the core 2 and the cladding layer 3, and then drawing it. be. The optical transmission line 1 having the structure shown in FIG. 2 can be obtained by adding a support layer externally on the above-mentioned doped silica glass layer and drawing the line, or by adding a cladding layer inside the quartz glass tube which is to become the support layer 4. It can be manufactured by inserting a pure silica glass rod to become the core 2 into a glass tube with a core 3 attached therein, manufacturing a base material by the rod-in-tube method, and then drawing the base material. The optical transmission line 1 having the structure shown in FIG. 3 can be manufactured by drawing the optical transmission line itself having the structure shown in FIG . can. Apart from the embodiment shown in FIG. 3, a multiple optical fiber formed by bundling and drawing a large number of two-layered optical transmission lines or their base material shown in FIG. 1 in the same manner as described above is also an important aspect of the present invention. This is an embodiment. Under the high doses mentioned above, especially at least 1x10 5 R/
In order to achieve excellent radiation resistance under high dose rates of H, it is essential that the core 2 used in the present invention has a chlorine content of 10 ppm or less.
It is desirable that the content be 1 ppm or less, more preferably 0.1 ppm or less. In addition, the OH group content of core 2 is 200~
There is no problem if the content is in the range of 1500 ppm, but in order to obtain even better radiation resistance, it is desirable that the OH group content be in the range of 300 to 1200 ppm, particularly 500 to 1000 ppm. Silica glass that satisfies the above two requirements can be obtained, for example, by the following method. A mixed gas consisting of O 2 and at least one chlorine-free silicon compound such as Si(OC 2 H 5 ) 4 , Si(OCH 3 ) 4 , SiH 4 is combusted. In this way, the silicon compound is oxidized by O 2 in the mixed gas to produce chlorine-free SiO 2 . The clad layer employed in the present invention must be made of quartz glass containing B and F as dopants. Even if either dopant B or dopant F is missing, the object of the present invention cannot be achieved. However, in the present invention, the state of existence of both of the above-mentioned dopants in the quartz glass does not matter. For example, B and F may be present separately and physically or chemically bonded to silica glass constituent molecules, or B and F may be physically or chemically bonded to silica glass constituent molecules. It may also exist in combination with molecules. Both B and F may exist in the form of oxides or compounds with other elements. Such doped quartz glass is made of, for example, BCl 3 ,
Mixed gas with BF 3 , SiCl 4 and oxygen, BCl 3 ,
Mixed gas with SiF 4 and oxygen, or BF 3 or
It can be formed by a well-known chemical vapor deposition method (CVD method) using a mixed gas of BCl 3 , SiF 4 and oxygen as a raw material. The amounts of B and F in the raw material gas are 5 to 200 parts by weight, preferably 10 to 100 parts by weight, and 10 to 100 parts by weight of B per 100 parts by weight of Si (weight ratio converted to atomic state).
-50 parts by weight, preferably 50-400 parts by weight. Among the above-mentioned raw material mixed gases, a mixed gas with BCl 3 , SiF 4 and O 2 is particularly preferred for producing an optical transmission line with even better radiation resistance. In the present invention, the refractive index difference (Δn) between the core 2 and the cladding layer 3 is at least 0.008, especially from 0.10 to
Approximately 0.015 is preferable. In general, the larger the diameter of the core 2 is relative to the thickness of the cladding layer 3, the more advantageous it is in terms of radiation resistance.In particular, the ratio of the outer diameter d1 of the core 2 to the outer diameter d2 of the cladding layer 3 ( d1 / d2 ) is 0.45 to 0.9,
Among these, it is preferably 0.55 to 0.8, particularly 0.6 to 0.75. When the optical transmission line of the present invention is a multiple optical fiber, as described above, a bundle obtained by bundling a large number of optical fibers or their base material, for example, 10 2 to 10 5 fibers, is heated at 1800 to 2200°C. Heat it to a certain temperature to soften it, then draw a line to a predetermined thickness, e.g. 0.4
It can be manufactured by making it 3 mm, especially 0.7 to 2 mm. In the present invention, each unit optical transmission line 1' in the multiple optical fiber has a core of 5 to 30 μm, and a cladding layer 3 of 1.5 μm.
A thickness of ~10 μm is preferable from the viewpoint of radiation resistance. In the embodiment shown in FIGS. 2 and 3, the support layer 4
However, if the constituent material of the support layer 4 is quartz glass containing a large amount of impurities, radiation resistance may be adversely affected. Therefore, the constituent material of the support layer 4 is quartz glass whose wire drawing temperature is at least 1800°C, such as natural quartz glass or synthetic quartz glass, especially high-purity synthetic glass with a purity of 99.99% by weight or more, particularly 99.9999% by weight or more. Quartz glass is preferred. In addition, when manufacturing multiple optical fibers, for example, a quartz glass pipe is filled with optical fibers and then drawn, and a skin corresponding to the pipe is added to the outer periphery of the group of optical fibers that are fused together. It is preferable to have the layers fused together in terms of flexibility and resistance to bending of the resulting multiple optical fiber. In the present invention, each quartz glass constituting the clad layer, support layer, or skin layer may contain chlorine, but in order to further improve the radiation resistance of the optical transmission line of the present invention, any of the silica glasses may contain chlorine. It is desirable that the chlorine content be 50 ppm or less, especially 10 ppm or less. Examples Examples 1 Si(OC 2 H 5 ) 4 and oxygen are mixed and combusted, and the flame is blown onto a quartz rod target to produce quartz glass according to the so-called gas-phase Bernoulli method, with an outer diameter of approx. A quartz glass rod of 35 mm and 200 mm in length was obtained.
The chlorine content of the glass rod is 1 ppm or less, the OH group content is 850 ppm, and the refractive index at 20°C is
It was 1.4585. The chlorine content in quartz glass is determined by ESCA (Electron
Spectroscopic Chemical Analysis) method, and the OH group content was measured by the following method. Measurement of OH group content: When the OH group content is 1 ppm or more, formula (1)
, and when it is less than 1ppm, the formula ()
It was determined by OH=1.2x (L 1 − L 0 ) ……(1) OH=1.85x (L 3 − L 2 ) ……() Here, L 1 is the loss value (dB/ Km) and L 0 are loss values assuming that the OH group content of the optical transmission line is zero at the same wavelength. L 3 is a loss value (dB/Km) of the optical transmission line at a wavelength of 1.38 μm, and L 2 is a loss value assuming that the OH group content of the optical transmission line at the same wavelength is zero. A core rod with an outer diameter of 11 mm made of the above pure silica glass, as well as SiCl 4 , BF 3 , O 2 , and a natural quartz glass tube (outer diameter 26 mm, wall thickness 1.5 mm, n 20 : 1.459)
B and F were formed using the MCVD method using
A preform with a three -layer structure (outer diameter
18.9 mm), this was drawn under heating (2000°C) to obtain an optical fiber with an outer diameter of 300 μm. 6,000 of the above optical fibers (length 20 cm) were bundled so that the cross section was in a close-packed shape, one end of which was inserted into a quartz glass tube, and then heated and fused.
This was ultrasonically cleaned in a hydrofluoric acid aqueous solution (5% by volume) and then in distilled water, and then dried. The obtained bundle of optical fibers is heated to 2000℃ and drawn.
Multiple optical fibers with an outer diameter of 1.0 mm were obtained in which adjacent optical fibers were fused to each other. The obtained multiple optical fiber had a core diameter of 7.5 μm, a clad layer thickness of 2.0 μm, an optical fiber diameter of 12 μm, and a refractive index difference (Δn) between the core and the clad layer of 0.012. The multiple optical fibers also had accurate image alignment over their entire length. Next, the radiation resistance of the obtained multiple optical fibers was investigated. In the evaluation test, as shown in Figure 4, a 10 m length of multiple optical fibers of 20 m length was bundled into a coil at a position with a predetermined dose rate from a Co 60 γ-ray irradiation source, and both ends of the multiple optical fibers were tied together. The light from the multi-halogen mercury light source (300W) is introduced from one end of the shielding wall.
The light emitted from the other end was measured with a monochromator/photometer and recorded on a recorder. Irradiation was performed in air, and the multiple optical fibers were removed from the light source except during measurements to prevent the effects of photobleaching. Cut Back the loss value of multiple optical fibers
It was measured by the method. Example 2 The three-layered preform obtained in Example 1 was flame-polished to remove the natural quartz glass tube, resulting in a two-layered preform (optical fiber diameter 11.8 μm).
A multiple optical fiber was obtained in the same manner as in Example 1 except that the radiation resistance thereof was examined. Examples 3 and 4 Using 3000 optical fibers, the core diameter of the optical fiber in the multiple optical fiber is 11 μm, the thickness of the cladding layer is 2.5 μm, and the optical fiber diameter is 17 μm (Example 3), or 2000 fibers are used. A multiple optical fiber was obtained in the same manner as in Example 1, except that the core diameter of the optical fiber in the multiple optical fiber was 10 μm, the thickness of the cladding layer was 2.0 μm, and the optical fiber diameter was 15 μm (Example 4). I looked into gender. Examples 5, 6, 7 Using 6000 optical fibers, the core diameter of the optical fiber in a multiple optical fiber is 7 μm, the cladding layer thickness is 1.9 μm, and the optical fiber diameter is 12 μm (Example 5)
Or, using 3000 optical fibers, the core diameter of the optical fiber in multiple optical fibers is
12μm, cladding layer thickness 2.2μm, optical fiber diameter
17 μm (Example 6) and 1000 optical fibers, the core diameter of the optical fiber in the multiple optical fiber is 14 μm,
A multiple optical fiber was obtained in the same manner as in Example 1, except that the cladding layer thickness was 2.5 μm and the optical fiber diameter was 20 μm (Example 7), and its radiation resistance was examined. Comparative Example 1 A multiple optical fiber was obtained in the same manner as in Example 1, except that a core material with a chlorine content of approximately 450 ppm was used, which was prepared by a plasma method using silicon tetrachloride and oxygen, and its radiation resistance was investigated. . Comparative Example 2 A multiple optical fiber was obtained in the same manner as in Example 1, except that a core material with a chlorine content of approximately 600 ppm, which was produced by flame hydrolysis using an oxyhydrogen burner, was used, and its radiation resistance was investigated. . Comparative Example 3 Same as Example 1 except that SiF 4 was used and a natural quartz glass tube having an F-doped quartz glass layer on the inner periphery was used.
Multiple optical fibers were obtained in the same manner as described above, and their radiation resistance was investigated. The radiation resistance of each of the above examples and comparative examples is shown in the table below.

【表】【table】

【表】 効 果 本発明の光伝送路は、これまで説明した通り、
高線量率下においても優れた耐放射線性を有して
いるので、放射線の照射がある場所、あるいは照
射を受ける可能性のある場所において用いること
ができる。その結果、当該フアイバを用いればか
かる場所での可視光での光通信が可能となり、イ
メージガイドを用いて各種の可視光での観察、制
御あるいは測定などが可能となる。
[Table] Effects As explained above, the optical transmission line of the present invention has the following effects.
Since it has excellent radiation resistance even under high dose rates, it can be used in places where there is irradiation or where there is a possibility of being irradiated. As a result, if the fiber is used, optical communication using visible light becomes possible in such locations, and observation, control, or measurement using various types of visible light becomes possible using an image guide.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図、、第2図は、通信用光フアイバ又は照
明用のライトガイドとして用いられる本発明の光
伝送路の実施例の断面図である。第3図は、本発
明の光伝送路の1種たるマルチプル光フアイバの
実施例の断面図である。第4図は、光伝送路につ
いてのCo60γ線を線源とする大気中での耐放射線
性の試験方法の説明である。 1:光伝送路、1′:単位光伝送路、2:コア、
3:クラツド層、4:サポート層。
1 and 2 are cross-sectional views of an embodiment of the optical transmission line of the present invention used as an optical fiber for communication or a light guide for illumination. FIG. 3 is a sectional view of an embodiment of a multiple optical fiber, which is one type of optical transmission line of the present invention. FIG. 4 is an explanation of a method for testing the radiation resistance of an optical transmission line in the atmosphere using Co 60 γ-rays as a radiation source. 1: Optical transmission line, 1': Unit optical transmission line, 2: Core,
3: Clad layer, 4: Support layer.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 光の通路となるコアが、塩素含有量が10ppm
以下の純石英ガラスからなり、上記コアの外側に
設けられたクラツド層がドーパントとしてBおよ
びFを含有する石英ガラスからなる高線量下並び
に可視光領域で用いられる耐放射線性の光伝送
路。 2 コアを構成する純石英ガラスのOH基含有量
が、200〜1500ppmである特許請求の範囲第1項
記載の光伝送路。 3 クラツド層の外側にサポート層を有する特許
請求の範囲第1項乃至第2項記載の光伝送路。 4 コアの外径d1とクラツド層の外径d2との比
(d1/d2)が0.55〜0.8である特許請求の範囲第1
項乃至第3項記載の光伝送路。
[Claims] 1. The core that serves as a path for light has a chlorine content of 10 ppm.
A radiation-resistant optical transmission line which is made of the following pure silica glass and whose cladding layer provided on the outside of the core is made of quartz glass containing B and F as dopants and which is used under high doses and in the visible light region. 2. The optical transmission line according to claim 1, wherein the pure silica glass constituting the core has an OH group content of 200 to 1500 ppm. 3. The optical transmission line according to claims 1 and 2, which has a support layer outside the cladding layer. 4. Claim 1 , wherein the ratio (d 1 /d 2 ) of the outer diameter d 1 of the core to the outer diameter d 2 of the cladding layer is 0.55 to 0.8.
The optical transmission line according to items 1 to 3.
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