光ファイバーつくるとき

質問

もっと透明な光ファイバーを作るにはどうしたらいいんでしょうか。
傷を除くことや、ガラスの不純物をできるだけ少なくすることなどしか思いつかないんです。みなさんの知っていることを教えて下さい。お願いします。

回答No.2

mmky · ベストアンサー

光ファイバーの作り方ですね。
確かに透明じゃないよね。
実際は、光ファイバーを作るのはちよっと難しいのです。
光とはいっても波長というのがあるので、実際はファイバーの中を波が伝わっているんです。光の波を細い管に閉じ込めるためには細い管の中心から外側に向かって屈折率を変化させることが必要なんです。そうしないと光の波は管の外へ出てしまい遠くへ伝送できないのです。ファイバーの管の屈折率が一定ならファイバーの管は透明に近くなると思います。管の断面の場所で
屈折率が違うということでファイバーは白っぽく見えるのではないかと思います。だから透明に見えるファイバーを作るのは難しいかなと思います。
よいアドバイスではありませんが。
参考まで

お礼

回答ありがとうございます。
ファイバーの管の屈折率はコアが屈折率が大きくて、クラッドが屈折率小なんですよね。その二つの屈折率を一緒にするということですか？
それができないから透明ではないんですね。
やっぱりもっと透明にしようとするのは難しいことなんですね。
準位間電子遷移や格子振動、レイリー散乱、ミー散乱についても考えてみたいと思います。

回答No.4

noname#11476

基本的に伝送損失の少ない光ファイバーを作るという意味であれば、No.3の方の解答になるでしょう。
しかし、本質的に完全に損失を０にすることは出来ません。なぜならば、光ファイバーは「屈折率」が１以上の物質で作る必要がありますが、それは同時に吸収も０でないということを意味するからです。
（これはクロマースクローニッヒの関係から出てきます）

ご質問の趣旨が今ひとつ見えないのですが、単に損失０のファイバーをどんな手段でも良いから作るというのであれば、光ファイバーアンプという方法もあります。
つまり吸収を上回る増幅を行えばどこまでも光は減衰せずに伝播できるわけです。研究が盛んなのはエルビウムドープファイバーですね。
もちろん高価になりますから、現実には中継地点を設けてそこで減衰した光を増幅するということを繰り返すことになりますが。

では。

お礼

回答ありがとうございました。
光ファイバーアンプというのは初めて聞きました。
もっと精度の良い光ファイバーを作るのにはどういう方法があるのかなぁーと思って質問させてもらったんですけど、わかりにくくてすみませんでした。

回答No.3

a0123456789

如何いう意味での透明なファイバーを望んでいらっしゃるのでしょうか？
光の透過率を上げたいというのでしたら、ガラス中の光学欠陥を低減する事が重要です。この際、ファイバーに適用する光の波長が問題となります。一般的に透明といっているのは可視光波長域において光学吸収及び散乱の無いか少ないものを云います。よって、使用する波長域で光学吸収に関与する欠陥を低減することが望まれます。一般的に石英ガラス中では、OH基、Si-Si結合、Si-H等が光学欠陥の要因となります。また、真空紫外(F2レーザー光、ArFレーザー光)等の高エネルギー光では、ガラスの主構造も切断させ、光学欠陥を生じさせることがありますので、その際にはより結合の強い素材を用いる必要があります。(一般的にはファイバーでこのような短波長の光を用いることはないと思いますが...)
赤外光等を使う場合は、OH基が問題になってくると思います。

お礼

回答ありがとうございました。
光の波長などを考えればよいのですね。またいろいろ調べてみたいと思います。
ありがとうございました。

回答No.1

K-1

ガラスよりも屈折率の高い物質を使う。ダイヤモンドとか。
あるいは何か添加すると、逆に透明度が上がるかもしれません。

お礼

回答ありがとうございます。
ダイヤモンドはコストがかかりそうですけど、透明になるのならいいかもしれませんね。
添加するなら何がいいんでしょうか。ＶＡＤ法ではＧｅを添加してるみたいですけど。