Многожильный световод

 

Изобретение относится к световодам, в частности к оптическим многожильным световодам из кварцевого стекла, которые могут быть использованы в качестве передатчиков изображений для различных индикаторов изображений, применяемых в промышленности и других областях, особенно в качестве передатчиков изображений для медицинских индикаторов изображений. Цель изобретения - повысить четкость и яркость передачи изображения при уменьшении диаметра световода. Распределение показателя преломления в жиле единичного волокна выполнено более крутым (кривая A), чем для параболического случая (кривая B), при этом N<SB POS="POST">2</SB> ≥ N<SB POS="POST">1</SB> + 0,65(N<SB POS="POST">0</SB> - N<SB POS="POST">1</SB>), где N<SB POS="POST">1</SB> - показатель преломления на краю жилы

N<SB POS="POST">0</SB> - в ее центре

N<SB POS="POST">2</SB> - на расстоянии Z<SB POS="POST">2</SB> = 0,65 радиуса жилы. Это позволило при малых толщинах оболочки и жилы получить высокую четкость и яркость. 3 з.п. ф-лы, 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (ч)5 G 02 В 6/06

ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ

Од (21) 4028758/10 (22) 18,12.86 (31) 288682 (32) 20.12,85 (33) JP (46) 30.07.91. Бюл. М 28 (71) Мицубиси Кейбл Индастриз, Лтд (JP) (72) Ацуси Уцуми и Хироюки Хаяли (JP) (53) 535.89 (088.8) (56) Патент США М 3837727, кл. 350/96. В, опублик. 1974.

Заявка Японии М 50 — 32811, кл. G 02 В 5/14, опублик. 1975. (54) МНОГОЖИЛЬНЫЙ СВЕТОВОД (57) Изобретение относится к световодом, в частности к оптическим многожильным световодам иэ кварцевого стекла, которые могут быть использованы в качестве

„„5U „„1667642 А3 передатчиков изображений для различных индикаторов изображений, применяемых в промышленности и других областях, особенно в качестве передатчиков изображений для медицинских индикаторов изображений. Цель изобретения — повысить четкость и яркость передачи иэображения при уменьшении диаметра световода. Распределение показателя преломления в жиле единичного волокна выполнено более крутым (кривая А), чем для параболического случая (кривая В), при этом пг > ni + 0,65 (п — п1), где п1— показатель преломления на краю жилы; п — в ее центре; п2 — на расстоянии zz, равном 0,65 корпуса жилы. Это позволило при малых толщинах оболочки и жилы получить высокие четкость и яркость. 3 э.п, флы, 3 ил.

166 Tfi42

Изобретение относится к саетоводам, в частности к оптическим многожильным светаводам иэ кварцевого стекла, которые могут быть и пользованы в качестве передатчиков изображений для различных 5 индикаторов изображений, применяемых в промышленности и других областях, особенно в качестве передатчиков иэображений для медицинских индикаторов иэображений, 10

Целью изобретения является повышение четкости и яркос1и передачи изображения при уменьшении диаметра световода.

На фиг,1 схематически изображено поперечное сечение двух соседних волокон 15 многожильного световода с однослойной оболочкой; на фиг.2 — то же, трехслойной оболочкой; на фиг.3 — изменение показателя преломления жилы волокна, На фиг.1 и 2 обозначены жила 1, одно- 20 слойная оболочка 2, первый 3, второй 4 и третий 5 слои трехслойной оболочки, На чертежах и в тексте приняты следующие буквенные обозначения: 0 — диаметр жилы 1; 01 — диаметр волокна; То 25 толщина однослойной оболочки 2; Т1, Tz u

Тэ — толщины соответственно первого 3, второго 4 и третьего 5 слоев, А — кривая изменения показателя преломления материала жилы 1 для случая, соответствующего дан- 3р ному изобретению;  — параболическая кривая; no — показатель преломления в цснтре жилы 1; n1 — то же, на ее границе; г1 — радиус жилы 1; г2 — величина, равная 0,65 г1; п2— показатель преломления на расстоянии гг от центра жилы, Световод содержит 10 — 10 оплавлен2 7 ных между собой оптических волокон.

Жила 1, занимающая не менее 207 поперечного сечения волокна, оболочка 2 и 40 слои 3 — 5 выполнены из активированного кварцевого стекла и сплавлены между собой. Величины показателей преломления п2, п1 и и, выбраны из соотношения о

45 п2 п1+ 0,65 (по — п1), Такое распределение покэзателя преломления ".ложет быть реализовано, например, с помощью присадок германия или фосфора при регулировании аксиального осаждения иэ паровой фазы или в аналогичном процессе. Разность показателей преломления (п1-np) выбрана в пределах

0,015 — 0,040. Для волокон с однослойной оболочкой 2 величины 01 и То сосгавляют

3-16 мкм и 0,5-5 мк|л соответ=твенно.

Для волокон с трехслойной оболочкой первый слой 3 выпо.;нен иэ чис1о о кварцевого стекла, легированного фтором и/или бором, второй слой 4 также выполнен из чистого кварцевого стекла, легированного фтором и/или бором, с показателем преломления, превышающим показатель преломления первого слоя 3 не менее чем на

0,02; а третий слой 5 изготовлен иэ кварцевого стекла с температурой протягивания не менее 1800 С, При этом Dt составляет величину в пределах 3,0 — 8 мкм, Т1 — в пределах

0,02 — 0,7 мкм; T2 — в пределах 0,1 — 1,5 мкм и

Тэ -- в пределах 0,02-0,6 мкм.

Многожильный световод работает следующим образом.

При подаче на его входной торец переносящего изображение светового потока каждое иэ волокон воспринимает и передает некоторую его часть в соответствии с площадью поперечного сечения своей жилы 1.

Высокая яркость и четкость передачи изображения при малом диаметре световода обеспечиваются наличием плавного и в то же время достаточно крутого распределения показателя преломления жилы 1 при малых толщинах как самой жилы 1, так и оболочки 2 (слоев 3-5).

Применение для третьего слоя 5 кварцевого стекла с высокой температурой протягивания обеспечивает высококачественную структуру световода даже при высокой текучести жилы 1 и внутренних слоев 3, 4 оболочки, что также способствует высококонтрастной передаче иэображения.

Формула изобретения

1. Многожильный световод. состоящий из сплавленных между собой в количестве

10 — 10 оптических волокон, имеющих вы2 7 полненные из активированного кварцевого стекла оболочку и жилу, занимающую не менее 20 поперечного сечения волокна, отличающийся тем, что, с целью повышения четкости и яркости передачи иэображения при уменьшении диаметра световода, каждая жила выполнена с распределением показателя преломления, удовлетворяющим соотношениюA2 > A1+ 0,65 (Ap — A 1), где по — показатель преломления в центре жилы: п1 — показатель преломления наружной части жилы; п2 — показатель преломления на расстоянии от центра жилы, равном 0,65 радиуса жилы.

2. Световод по п.1, о т л и ч а ю щ и йс я тем: что разность между показателем преломления пр в центре жилы и показате1667642

Фила!

408. 2

Составитель И.Шилов

Редактор А.Маковская Техред М.Моргентал Корректор Т.Малец

Заказ 2536 Тираж 335 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета пп изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина. 101 лем преломления ni наружной части жилы выбраны в пределах 0,015-0,040, 3, Световод поп.1, отл ича ю щийс я тем, что оболочка выполнена из трех слоев, первый иэ которых изготовлен иэ чистого кварцевого стекла, легированного фтором и/или бором, второй слой изготовлен из чистого кварцевого стекла, легированного фтором и/или бором, имеющего показатель преломления, превышающий показатель преломления первого слоя не менее чем на 0,002, а третий слой изготовлен из кварцевого стекла с температурой протягивания не меньшей 1800 С.

4. Световод по п.3, о т л и ч а ю щ и й5 с я тем, что диаметр оптического волокна выбран в пределах 3,0-8,0 мкм, толщина первого оболочкового слоя выбрана в пределах 0,02-0,7 мкм, толщина второго оболочкового слоя выбрана в пределах

10 0,1-1.5 мкм, а толщина третьего оболочкового слоя выбрана в пределах 0,02-0,6 мкм.