JP2000323770A - プラスチック光ファイバおよびプラスチック光ファイバレーザ - Google Patents
プラスチック光ファイバおよびプラスチック光ファイバレーザInfo
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- G02B6/02033—Core or cladding made from organic material, e.g. polymeric material
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- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
- H01S3/05—Construction or shape of optical resonators; Accommodation of active medium therein; Shape of active medium
- H01S3/06—Construction or shape of active medium
- H01S3/063—Waveguide lasers, i.e. whereby the dimensions of the waveguide are of the order of the light wavelength
- H01S3/067—Fibre lasers
- H01S3/06708—Constructional details of the fibre, e.g. compositions, cross-section, shape or tapering
- H01S3/06716—Fibre compositions or doping with active elements
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
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- H01S3/178—Solid materials amorphous, e.g. glass plastic
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 プラスチック光ファイバレーザの発振部に用
いられるプラスチック光ファイバの耐久性を改善する。 【解決手段】 プラスチック光ファイバレーザ用のプラ
スチック光ファイバはポリマー材中に光活性媒質を混入
して形成される。本発明では前記ポリマー材を、水酸基
を有しない第１のモノマー材と水酸基を有する第２のモ
ノマー材との共重合により得るものとしており、且つ第
２のモノマー材の第１のモノマー材に対する比率を５〜
１５ｗｔ％となるようにしている。 【効果】 本発明によると、従来は数百発程度の励起パ
ルスで出力が大幅に低下していたのに対し、励起パルス
照射数が１０〜２０万発レベルの耐久性を得ることがで
きる。
いられるプラスチック光ファイバの耐久性を改善する。 【解決手段】 プラスチック光ファイバレーザ用のプラ
スチック光ファイバはポリマー材中に光活性媒質を混入
して形成される。本発明では前記ポリマー材を、水酸基
を有しない第１のモノマー材と水酸基を有する第２のモ
ノマー材との共重合により得るものとしており、且つ第
２のモノマー材の第１のモノマー材に対する比率を５〜
１５ｗｔ％となるようにしている。 【効果】 本発明によると、従来は数百発程度の励起パ
ルスで出力が大幅に低下していたのに対し、励起パルス
照射数が１０〜２０万発レベルの耐久性を得ることがで
きる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、プラスチック光フ
ァイバレーザの発振部に用いられるプラスチック光ファ
イバに関する。
ァイバレーザの発振部に用いられるプラスチック光ファ
イバに関する。
【０００２】
【従来の技術】プラスチック光ファイバレーザ（ＰＯＦ
レーザ）は、ポリマー材で形成した光ファイバ構造の光
導波路中に光活性媒質をドープ（混入）してなる発振部
を有し、この発振部に励起光を例えばパルス化して照射
することで、パルス的なレーザ発振を得る（例えば「プ
ラスチック光ファイバレーザ」、ＰＯＦコンソーシアム
編、共立出版、１９９７年）。そのため、ファブリペロ
ー共振器型レーザのような精巧なアライメント調整を必
要としないし、またプラスチック光ファイバ（ＰＯＦ）
を用いた光ファイバ通信の信号光源として用いた場合
に、ＰＯＦと直接に接続することが可能であるし、さら
に多様な光活性媒質を利用できることから、近紫外から
遠赤外までの広い範囲で任意に発振波長を選択すること
ができるなど、多くの長所を持っている。しかし、ＰＯ
Ｆレーザには実用に耐えうるものが未だ得られていな
い。
レーザ）は、ポリマー材で形成した光ファイバ構造の光
導波路中に光活性媒質をドープ（混入）してなる発振部
を有し、この発振部に励起光を例えばパルス化して照射
することで、パルス的なレーザ発振を得る（例えば「プ
ラスチック光ファイバレーザ」、ＰＯＦコンソーシアム
編、共立出版、１９９７年）。そのため、ファブリペロ
ー共振器型レーザのような精巧なアライメント調整を必
要としないし、またプラスチック光ファイバ（ＰＯＦ）
を用いた光ファイバ通信の信号光源として用いた場合
に、ＰＯＦと直接に接続することが可能であるし、さら
に多様な光活性媒質を利用できることから、近紫外から
遠赤外までの広い範囲で任意に発振波長を選択すること
ができるなど、多くの長所を持っている。しかし、ＰＯ
Ｆレーザには実用に耐えうるものが未だ得られていな
い。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ＰＯＦレーザに実用的
なものが未だ得られていないことの大きな要因として、
一般に有機色素が用いられる光活性媒質の耐久性の問題
がある。すなわち励起光により有機色素が変性するなど
し、これにより経時的に出力が低下する問題である。例
えば現在まで報告されている事例において最も耐久性の
優れたものであっても、数百発程度の励起パルスで出力
が大幅に低下してしまう。
なものが未だ得られていないことの大きな要因として、
一般に有機色素が用いられる光活性媒質の耐久性の問題
がある。すなわち励起光により有機色素が変性するなど
し、これにより経時的に出力が低下する問題である。例
えば現在まで報告されている事例において最も耐久性の
優れたものであっても、数百発程度の励起パルスで出力
が大幅に低下してしまう。
【０００４】ただ、ＰＯＦレーザは、上記のように極め
て簡易なレーザヘッドを構成することが可能である。こ
のためレーザヘッドを例えばカートリッジ式にして交換
が容易であるようにすることが可能であることから、そ
れほど長時間の耐久性は必ずしも必要としない。実際に
どの程度の耐久性が必要であるについての明確な基準は
ないが、一般的には励起パルス数万発を越える耐久性が
最低限でも必要と考えられる。すなわち現在では励起パ
ルス数百発程度である耐久性を数万発程度まで高めるこ
とができれば、ＰＯＦレーザの実用化における重要な問
題点を克服できるということである。したがって本発明
の目的は、ＰＯＦレーザについて耐久性の向上を図るこ
とにあり、より具体的にはＰＯＦレーザの発振部に用い
られるＰＯＦの耐久性を改善することにある。
て簡易なレーザヘッドを構成することが可能である。こ
のためレーザヘッドを例えばカートリッジ式にして交換
が容易であるようにすることが可能であることから、そ
れほど長時間の耐久性は必ずしも必要としない。実際に
どの程度の耐久性が必要であるについての明確な基準は
ないが、一般的には励起パルス数万発を越える耐久性が
最低限でも必要と考えられる。すなわち現在では励起パ
ルス数百発程度である耐久性を数万発程度まで高めるこ
とができれば、ＰＯＦレーザの実用化における重要な問
題点を克服できるということである。したがって本発明
の目的は、ＰＯＦレーザについて耐久性の向上を図るこ
とにあり、より具体的にはＰＯＦレーザの発振部に用い
られるＰＯＦの耐久性を改善することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本願発明者はレーザ用Ｐ
ＯＦの耐久性を改善するために様々な実験を繰り返して
きたが、その過程でＰＯＦにおけるポリマー材中に水酸
基（ＯＨ基）のあることが耐久性に大きく影響するとの
知見を得た。すなわちＰＯＦにおけるポリマー材には水
酸基を有しないものを用いるのが従来の一般的な考え方
であるが、本願発明者の実験によると、適量の水酸基を
有するポリマー材を用いることで耐久性を大幅に向上さ
せ得ることが分かった。
ＯＦの耐久性を改善するために様々な実験を繰り返して
きたが、その過程でＰＯＦにおけるポリマー材中に水酸
基（ＯＨ基）のあることが耐久性に大きく影響するとの
知見を得た。すなわちＰＯＦにおけるポリマー材には水
酸基を有しないものを用いるのが従来の一般的な考え方
であるが、本願発明者の実験によると、適量の水酸基を
有するポリマー材を用いることで耐久性を大幅に向上さ
せ得ることが分かった。
【０００６】水酸基が耐久性の改善に働く理由は必ずし
も定かでないが、以下のような作用機序を推測すること
はできる。レーザ用ＰＯＦの耐久性は上記のように光活
性媒質として一般に用いられる有機色素の励起光による
変性に関係している。このことは励起光により有機色素
が発光するメカニズムと関係している。すなわちＰＯＦ
レーザ用の有機色素は、それが有する二重結合や三重結
合あるいはそれらの共役系構造からなる光活性部位にお
いて励起光による発光を生じる。それと同時に、光活性
部位が励起光により壊される可能性も一定の比率であ
り、これが耐久性を決定する大きな要因となっている。
このことから、光活性部位の励起光による損傷を有効に
抑制できれば、耐久性を効果的に改善できる可能性のあ
ることが分かる。一般に、光活性部位の安定性はその周
囲にある原子団や分子における軌道電子の影響を受け
る。そしてこのような光活性部位の安定性に影響を与え
る原子団として水酸基が特に有効に働くと考えられる。
つまり水酸基が光活性媒質の発光部位である光活性部位
の安定性を高めるのに効果的に作用し、この結果、レー
ザ用ＰＯＦの耐久性が優れて改善されるということであ
る。
も定かでないが、以下のような作用機序を推測すること
はできる。レーザ用ＰＯＦの耐久性は上記のように光活
性媒質として一般に用いられる有機色素の励起光による
変性に関係している。このことは励起光により有機色素
が発光するメカニズムと関係している。すなわちＰＯＦ
レーザ用の有機色素は、それが有する二重結合や三重結
合あるいはそれらの共役系構造からなる光活性部位にお
いて励起光による発光を生じる。それと同時に、光活性
部位が励起光により壊される可能性も一定の比率であ
り、これが耐久性を決定する大きな要因となっている。
このことから、光活性部位の励起光による損傷を有効に
抑制できれば、耐久性を効果的に改善できる可能性のあ
ることが分かる。一般に、光活性部位の安定性はその周
囲にある原子団や分子における軌道電子の影響を受け
る。そしてこのような光活性部位の安定性に影響を与え
る原子団として水酸基が特に有効に働くと考えられる。
つまり水酸基が光活性媒質の発光部位である光活性部位
の安定性を高めるのに効果的に作用し、この結果、レー
ザ用ＰＯＦの耐久性が優れて改善されるということであ
る。
【０００７】また適量の水酸基を有するポリマー材を得
るには、水酸基を有しないモノマー材と水酸基を有する
モノマー材との共重合によることになるが、この場合、
水酸基を有するモノマー材が水酸基を有しないモノマー
材への有機色素の溶解性を助けるのに機能する。このた
めポリマー材中に有機色素をより均一に分散させること
ができる。そして一般的に、有機色素のポリマー材中へ
の分散が高いほどレーザ発振効率がよくなる、つまり有
機色素の利用効率がよくなるが、このことも耐久性の改
善に寄与すると考えられる。
るには、水酸基を有しないモノマー材と水酸基を有する
モノマー材との共重合によることになるが、この場合、
水酸基を有するモノマー材が水酸基を有しないモノマー
材への有機色素の溶解性を助けるのに機能する。このた
めポリマー材中に有機色素をより均一に分散させること
ができる。そして一般的に、有機色素のポリマー材中へ
の分散が高いほどレーザ発振効率がよくなる、つまり有
機色素の利用効率がよくなるが、このことも耐久性の改
善に寄与すると考えられる。
【０００８】以上のように水酸基は耐久性の改善に働
く。しかしその一方で、ポリマー材中の水酸基が過剰に
なると、レーザ用ＰＯＦの作製で必要となるポリマー材
の熱延伸加工などに困難を来すことも実験から分かっ
た。そしてその具体的な程度については、水酸基を有し
ないモノマー材（第１のモノマー材）に対し、一つの水
酸基を有するモノマー材（第２のモノマー材）を共重合
させる一般的な場合であると、第２のモノマー材の第１
のモノマー材に対する比率は最大で１５ｗｔ％程度であ
り、これを越えると実質的に熱延伸が不可能となり、熱
延伸性に関して良好な範囲は１０ｗｔ％前後であるとの
データが得られた。したがって、耐久性という点では水
酸基が多いほど好ましいことを考慮すると、５〜１５ｗ
ｔ％の比率が実効的に有効な範囲であると言える。なお
過剰な水酸基の存在により熱延伸が困難になる理由とし
ては、水酸基に起因してポリマー材に架橋が生じ、これ
により熱延伸性が阻害される、ということが推測され
る。
く。しかしその一方で、ポリマー材中の水酸基が過剰に
なると、レーザ用ＰＯＦの作製で必要となるポリマー材
の熱延伸加工などに困難を来すことも実験から分かっ
た。そしてその具体的な程度については、水酸基を有し
ないモノマー材（第１のモノマー材）に対し、一つの水
酸基を有するモノマー材（第２のモノマー材）を共重合
させる一般的な場合であると、第２のモノマー材の第１
のモノマー材に対する比率は最大で１５ｗｔ％程度であ
り、これを越えると実質的に熱延伸が不可能となり、熱
延伸性に関して良好な範囲は１０ｗｔ％前後であるとの
データが得られた。したがって、耐久性という点では水
酸基が多いほど好ましいことを考慮すると、５〜１５ｗ
ｔ％の比率が実効的に有効な範囲であると言える。なお
過剰な水酸基の存在により熱延伸が困難になる理由とし
ては、水酸基に起因してポリマー材に架橋が生じ、これ
により熱延伸性が阻害される、ということが推測され
る。
【０００９】本発明は以上のような知見に基づくもので
あり、ポリマー材中に光活性媒質を混入して形成され、
ＰＯＦレーザの発振部に用いられるＰＯＦについて、前
記ポリマー材を、水酸基を有しない第１のモノマー材と
水酸基を有する第２のモノマー材との共重合により得る
ようにし且つ、第２のモノマー材の第１のモノマー材に
対する比率を５〜１５ｗｔ％とするようにしている。
あり、ポリマー材中に光活性媒質を混入して形成され、
ＰＯＦレーザの発振部に用いられるＰＯＦについて、前
記ポリマー材を、水酸基を有しない第１のモノマー材と
水酸基を有する第２のモノマー材との共重合により得る
ようにし且つ、第２のモノマー材の第１のモノマー材に
対する比率を５〜１５ｗｔ％とするようにしている。
【００１０】ＰＯＦ用のポリマー材には、透明性に優れ
ることが求められ、メタクリル酸系またはアクリル酸系
を用いるの好ましい。特に好ましいのはメタクリル酸系
の代表的な透明材料であるメタクリル酸メチル（メチル
メタクリレート；ＭＭＡ）を第１のモノマー材とし、第
２のモノマー材としてメタクリル酸２−ヒドロキシエチ
ル（２−ヒドロキシエチルメタクリレート；ＨＥＭＡ）
を用いることである。
ることが求められ、メタクリル酸系またはアクリル酸系
を用いるの好ましい。特に好ましいのはメタクリル酸系
の代表的な透明材料であるメタクリル酸メチル（メチル
メタクリレート；ＭＭＡ）を第１のモノマー材とし、第
２のモノマー材としてメタクリル酸２−ヒドロキシエチ
ル（２−ヒドロキシエチルメタクリレート；ＨＥＭＡ）
を用いることである。
【００１１】
【発明の実施の形態】本発明を実施する形態には、光フ
ァイバ構造に関して、コア部における屈折率が均一であ
るステップインデックス形（ＳＩ形）とコア部における
屈折率が例えば二次曲線的な分布を形成するグレーデッ
ドインデックス形（ＧＩ形）が可能である。より好まし
くは、発振光の閉じ込め効果の大きいＧＩ形とする。
ァイバ構造に関して、コア部における屈折率が均一であ
るステップインデックス形（ＳＩ形）とコア部における
屈折率が例えば二次曲線的な分布を形成するグレーデッ
ドインデックス形（ＧＩ形）が可能である。より好まし
くは、発振光の閉じ込め効果の大きいＧＩ形とする。
【００１２】また本発明を実施する上では種々のモノマ
ー材を用いることができるが、特に重要である透明性を
考慮すると、メタクリル酸系またはアクリル酸系のモノ
マー材を用いることが好ましい。これらのモノマー材と
しては以下のようなものを挙げることができる。水酸基
を有しない第１のモノマー材として、例えばメタクリル
酸メチル（ＭＭＡ）、メタクリル酸２、２、２−トリフ
ルオロエチル（３ＦＭＡ）、メタクリル酸ベンジル（Ｂ
ｚＭＡ）、メタクリル酸エチル（ＥＭＡ）、メタクリル
酸ｎ−ブチル（ｎＢＭＡ）、メタクリル酸ｎ−プロピル
（ｎＰＭＡ）、メタクリル酸ｎ−ヘキシル（ｎＨＭ
Ａ）、メタクリル酸イソプロピル（ｉＰＭＡ）、メタク
リル酸１−フェニルエチル（１ＰｈＥＭＡ）、メタクリ
ル酸２−フェニルエチル（２ＰｈＥＭＡ）。また水酸基
を有する第２のモノマー材として、例えばメタクリル酸
２−ヒドロキシエチル（ＨＥＭＡ）、メタクリル酸２−
ヒドロキシプロピル（ＨＰＭＡ）、アクリル酸２−ヒド
ロキシエチル（ＨＥＡＡ）、アクリル酸２−ヒドロキシ
プロピル（ＨＰＡＡ）。
ー材を用いることができるが、特に重要である透明性を
考慮すると、メタクリル酸系またはアクリル酸系のモノ
マー材を用いることが好ましい。これらのモノマー材と
しては以下のようなものを挙げることができる。水酸基
を有しない第１のモノマー材として、例えばメタクリル
酸メチル（ＭＭＡ）、メタクリル酸２、２、２−トリフ
ルオロエチル（３ＦＭＡ）、メタクリル酸ベンジル（Ｂ
ｚＭＡ）、メタクリル酸エチル（ＥＭＡ）、メタクリル
酸ｎ−ブチル（ｎＢＭＡ）、メタクリル酸ｎ−プロピル
（ｎＰＭＡ）、メタクリル酸ｎ−ヘキシル（ｎＨＭ
Ａ）、メタクリル酸イソプロピル（ｉＰＭＡ）、メタク
リル酸１−フェニルエチル（１ＰｈＥＭＡ）、メタクリ
ル酸２−フェニルエチル（２ＰｈＥＭＡ）。また水酸基
を有する第２のモノマー材として、例えばメタクリル酸
２−ヒドロキシエチル（ＨＥＭＡ）、メタクリル酸２−
ヒドロキシプロピル（ＨＰＭＡ）、アクリル酸２−ヒド
ロキシエチル（ＨＥＡＡ）、アクリル酸２−ヒドロキシ
プロピル（ＨＰＡＡ）。
【００１３】同様に、光活性媒質についても種々のもの
を用いることができる。例えば光活性媒質として通常用
いることのできる有機色素の代表的な例としては、一般
にレーザ色素と呼ばれる色素がある。例えばRhodamine
B 、Rhodamine 6G、Rhodamine 19 Perchlorateなどのロ
ーダミン系有機色素やCoumarin 120、Coumarin 2などの
クマリン系有機色素、あるいはOxazine 4 Perchlorate
、Oxazine 170 Perchlorate などのオキサリン系有機
色素をその例として挙げることができ、この他にもCarb
ostyril 124 、Fluorescein 、Cryptocyanine なども挙
げることができる。
を用いることができる。例えば光活性媒質として通常用
いることのできる有機色素の代表的な例としては、一般
にレーザ色素と呼ばれる色素がある。例えばRhodamine
B 、Rhodamine 6G、Rhodamine 19 Perchlorateなどのロ
ーダミン系有機色素やCoumarin 120、Coumarin 2などの
クマリン系有機色素、あるいはOxazine 4 Perchlorate
、Oxazine 170 Perchlorate などのオキサリン系有機
色素をその例として挙げることができ、この他にもCarb
ostyril 124 、Fluorescein 、Cryptocyanine なども挙
げることができる。
【００１４】ＧＩ形のＰＯＦについては既に多くの製造
方法が既に知られている。例えば特開平４−９７３０２
号公報、特開平４−９７３０３号公報、ＷＯ９３／０８
４８８号公報、特開平２−１６５０４号、特開平８−１
１４７１４号公報、特開平８−１１４７１５号公報など
にその例が開示されている。これらの中でも、ＷＯ９３
／０８４８８号公報に開示される方法をより好ましいも
のとして用いることができる。ＷＯ９３／０８４８８号
公報に開示の方法は、モノマーの重合過程を利用して屈
折率分布用の物質（ドーパント）を拡散させることで所
望の屈折率分布を形成する方法であり、通常、以下のプ
ロセスを含む。
方法が既に知られている。例えば特開平４−９７３０２
号公報、特開平４−９７３０３号公報、ＷＯ９３／０８
４８８号公報、特開平２−１６５０４号、特開平８−１
１４７１４号公報、特開平８−１１４７１５号公報など
にその例が開示されている。これらの中でも、ＷＯ９３
／０８４８８号公報に開示される方法をより好ましいも
のとして用いることができる。ＷＯ９３／０８４８８号
公報に開示の方法は、モノマーの重合過程を利用して屈
折率分布用の物質（ドーパント）を拡散させることで所
望の屈折率分布を形成する方法であり、通常、以下のプ
ロセスを含む。
【００１５】全体のプロセスはプリフォームの作製とこ
れから熱延伸によりＰＯＦを得るプロセスに分けられ
る。プリフォームの作製は、円筒状の重合管内でモノマ
ーを重合開始剤および連鎖移動剤の添加の下で重合させ
て行なう。重合管にはガラス管やポリマー管を用い、ポ
リマー管を用いた場合にはこのポリマー管をクラッド層
としてそのまま利用することができる。またポリマー管
を用いる場合には、これを特定のポリマー材料、つまり
作製しようとするＰＯＦのポリマー材料と同じかまたは
近い組成のポリマー材料で作製することで、界面ゲル効
果を利用することができ、屈折率分布をより急峻な形で
形成することが可能である。すなわちモノマーの重合時
にポリマー管のポリマーがモノマー液により膨潤し、こ
れによりポリマー管とモノマー液の界面で優先的に重合
が進行するようになり、この結果、ドーパントがプリフ
ォームの中心に寄せ集められやすくなり、より急峻な分
布による屈折率分布の形成が可能となる。
れから熱延伸によりＰＯＦを得るプロセスに分けられ
る。プリフォームの作製は、円筒状の重合管内でモノマ
ーを重合開始剤および連鎖移動剤の添加の下で重合させ
て行なう。重合管にはガラス管やポリマー管を用い、ポ
リマー管を用いた場合にはこのポリマー管をクラッド層
としてそのまま利用することができる。またポリマー管
を用いる場合には、これを特定のポリマー材料、つまり
作製しようとするＰＯＦのポリマー材料と同じかまたは
近い組成のポリマー材料で作製することで、界面ゲル効
果を利用することができ、屈折率分布をより急峻な形で
形成することが可能である。すなわちモノマーの重合時
にポリマー管のポリマーがモノマー液により膨潤し、こ
れによりポリマー管とモノマー液の界面で優先的に重合
が進行するようになり、この結果、ドーパントがプリフ
ォームの中心に寄せ集められやすくなり、より急峻な分
布による屈折率分布の形成が可能となる。
【００１６】重合管内でのモノマーの重合は、熱重合に
よる場合であれば、先ず例えば７０℃程度のウォーター
バスやオイルバスで数時間程度予備的に加熱すること
で、ある程度粘度が高まった状態にし、それから通常は
重合管を水平した状態で例えば２０００ｒｐｍ程度の速
度で回転させながら、例えば７０℃程度に加熱して行な
う。この回転重合は通常、１５時間以上かけて行なう。
よる場合であれば、先ず例えば７０℃程度のウォーター
バスやオイルバスで数時間程度予備的に加熱すること
で、ある程度粘度が高まった状態にし、それから通常は
重合管を水平した状態で例えば２０００ｒｐｍ程度の速
度で回転させながら、例えば７０℃程度に加熱して行な
う。この回転重合は通常、１５時間以上かけて行なう。
【００１７】このようにして所望の太さのプリフォーム
が得られたらこれを延伸装置で熱延伸してＰＯＦとす
る。熱延伸は通常、２００℃前後に加熱し、数〜数十ｍ
／分程度の巻取り速度で行なう。
が得られたらこれを延伸装置で熱延伸してＰＯＦとす
る。熱延伸は通常、２００℃前後に加熱し、数〜数十ｍ
／分程度の巻取り速度で行なう。
【００１８】このようにして得られたＰＯＦは、例えば
上記の「プラスチック光ファイバレーザ」において説明
されるような構造としてその発振部に組み込むことでＰ
ＯＦレーザを形成することができる。
上記の「プラスチック光ファイバレーザ」において説明
されるような構造としてその発振部に組み込むことでＰ
ＯＦレーザを形成することができる。
【００１９】
【実験例１】以下に、熱延伸性に関する実験例を説明す
る。水酸基を有しない第１のモノマー材にＭＭＡを用
い、水酸基を有する第２のモノマー材にＨＥＭＡを用
い、ドーパントとしてリン酸トリフェニル（ＴＰＰ）を
用い、連鎖移動剤として１−ブタンチオール（ｎＢＭ）
を用い、重合開始剤としてｔ−ブチルパーオキシイソプ
ロピルカーボネート（Ｐｂ−Ｉ）を用いた。重合のため
のモノマー液の組成、重合条件および熱延伸条件は次の
通りである。
る。水酸基を有しない第１のモノマー材にＭＭＡを用
い、水酸基を有する第２のモノマー材にＨＥＭＡを用
い、ドーパントとしてリン酸トリフェニル（ＴＰＰ）を
用い、連鎖移動剤として１−ブタンチオール（ｎＢＭ）
を用い、重合開始剤としてｔ−ブチルパーオキシイソプ
ロピルカーボネート（Ｐｂ−Ｉ）を用いた。重合のため
のモノマー液の組成、重合条件および熱延伸条件は次の
通りである。
【００２０】組成；ＭＭＡ：ＨＥＭＡ＝８５〜９５：１
５〜５（重量比）、ＴＰＰ２０ｗｔ％、ｎＢＭ０．１５
ｗｔ％、Ｐｂ−Ｉ０．３ｗｔ％。重合条件；上記組成の
モノマー液をガラス管に充填して、９０℃のオイルバス
中で２７時間加熱した。その後、乾燥機中において１１
０℃で４６時間熱処理を行なった。熱延伸条件；１５０
℃より５℃刻みで２４０℃まで昇温しながら延伸を試み
た。
５〜５（重量比）、ＴＰＰ２０ｗｔ％、ｎＢＭ０．１５
ｗｔ％、Ｐｂ−Ｉ０．３ｗｔ％。重合条件；上記組成の
モノマー液をガラス管に充填して、９０℃のオイルバス
中で２７時間加熱した。その後、乾燥機中において１１
０℃で４６時間熱処理を行なった。熱延伸条件；１５０
℃より５℃刻みで２４０℃まで昇温しながら延伸を試み
た。
【００２１】実験結果；ＭＭＡとＨＥＭＡの比率を上記
の範囲で３ポイントずつ変えながら熱延伸性を試した結
果、ＭＭＡ：ＨＥＭＡ＝９０：１０まで良好な延伸性を
得られるが、それを越えると徐々に延伸しづらくなり、
ＭＭＡ：ＨＥＭＡ＝８５：１５の条件が延伸できる限界
であった。
の範囲で３ポイントずつ変えながら熱延伸性を試した結
果、ＭＭＡ：ＨＥＭＡ＝９０：１０まで良好な延伸性を
得られるが、それを越えると徐々に延伸しづらくなり、
ＭＭＡ：ＨＥＭＡ＝８５：１５の条件が延伸できる限界
であった。
【００２２】
【実験例２】以下に、耐久性に関する実験例を説明す
る。水酸基を有しない第１のモノマー材にＭＭＡを用
い、水酸基を有する第２のモノマー材にＨＥＭＡを用
い、光活性媒質として有機色素であるローダミンＢ（2-
[6-(diethylamino)-3-(diethylamino)-3H-xanthen-9-y
l]benzoic acid ）とローダミン６Ｇ（2-[6-(ethylamin
o)-3-(ethylamino)-2,7-dimethyl-3H-xanthen-9-yl]-et
hyl）を用いた。モノマー組成や重合条件などは上記の
実験例１に準じており、有機色素の添加量は１００ｐｐ
ｍである。またローダミン６Ｇ添加のＰＯＦを用いたＰ
ＯＦレーザでは５９０ｎｍのレーザ光を励起光とし、ロ
ーダミンＢ添加のＰＯＦを用いたＰＯＦレーザでは６１
８ｎｍのレーザ光を励起光とした。
る。水酸基を有しない第１のモノマー材にＭＭＡを用
い、水酸基を有する第２のモノマー材にＨＥＭＡを用
い、光活性媒質として有機色素であるローダミンＢ（2-
[6-(diethylamino)-3-(diethylamino)-3H-xanthen-9-y
l]benzoic acid ）とローダミン６Ｇ（2-[6-(ethylamin
o)-3-(ethylamino)-2,7-dimethyl-3H-xanthen-9-yl]-et
hyl）を用いた。モノマー組成や重合条件などは上記の
実験例１に準じており、有機色素の添加量は１００ｐｐ
ｍである。またローダミン６Ｇ添加のＰＯＦを用いたＰ
ＯＦレーザでは５９０ｎｍのレーザ光を励起光とし、ロ
ーダミンＢ添加のＰＯＦを用いたＰＯＦレーザでは６１
８ｎｍのレーザ光を励起光とした。
【００２３】実験結果；ローダミン６Ｇ添加のＰＯＦの
場合、半値幅は６ｎｍ、変換効率は２６％、そして変換
効率が半分になるまでの励起パルス照射数は１４０００
０発であった。一方、ローダミンＢ添加のＰＯＦの場
合、半値幅は８ｎｍ、変換効率は２３％、そして変換効
率が半分になるまでの励起パルス照射数は２０００００
発であった。
場合、半値幅は６ｎｍ、変換効率は２６％、そして変換
効率が半分になるまでの励起パルス照射数は１４０００
０発であった。一方、ローダミンＢ添加のＰＯＦの場
合、半値幅は８ｎｍ、変換効率は２３％、そして変換効
率が半分になるまでの励起パルス照射数は２０００００
発であった。
Claims (4)
- 【請求項１】 ポリマー材中に光活性媒質を混入して形
成され、プラスチック光ファイバレーザの発振部に用い
られるプラスチック光ファイバにおいて、前記ポリマー
材は、水酸基を有しない第１のモノマー材と水酸基を有
する第２のモノマー材との共重合により得られたもので
あり、且つ第２のモノマー材の第１のモノマー材に対す
る比率が５〜１５ｗｔ％とされていることを特徴とする
プラスチック光ファイバ。 - 【請求項２】 第１、第２の各モノマー材がメタクリル
酸系またはアクリル酸系である請求項１に記載のプラス
チック光ファイバ。 - 【請求項３】 第１のモノマー材がメタクリル酸メチル
であり、第２のモノマー材がメタクリル酸２−ヒドロキ
シエチルである請求項２に記載のプラスチック光ファイ
バ。 - 【請求項４】 請求項１〜請求項３の何れか１項に記載
のプラスチック光ファイバを発振部に用いたプラスチッ
ク光ファイバレーザ。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11132454A JP2000323770A (ja) | 1999-05-13 | 1999-05-13 | プラスチック光ファイバおよびプラスチック光ファイバレーザ |
| PCT/JP2000/003101 WO2000070719A1 (fr) | 1999-05-13 | 2000-05-15 | Fibre optique en matiere plastique, laser comprenant une telle fibre, et procede de fabrication associe |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11132454A JP2000323770A (ja) | 1999-05-13 | 1999-05-13 | プラスチック光ファイバおよびプラスチック光ファイバレーザ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000323770A true JP2000323770A (ja) | 2000-11-24 |
Family
ID=15081743
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11132454A Pending JP2000323770A (ja) | 1999-05-13 | 1999-05-13 | プラスチック光ファイバおよびプラスチック光ファイバレーザ |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000323770A (ja) |
| WO (1) | WO2000070719A1 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10243845B4 (de) * | 2002-09-10 | 2009-01-15 | Helmholtz-Zentrum Berlin Für Materialien Und Energie Gmbh | Verfahren zur Herstellung und zum Betreiben eines Feststoff-Polymer-Lasermediums |
| US11837842B2 (en) * | 2019-12-29 | 2023-12-05 | Hong Kong Baptist University | Tunable laser materials comprising solid-state blended polymers |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63188121A (ja) * | 1987-01-30 | 1988-08-03 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | プラスチツク光フアイバおよびその製造方法 |
| JPS6415707A (en) * | 1987-07-09 | 1989-01-19 | Sumitomo Electric Industries | Plastic optical fiber |
| JPS6473303A (en) * | 1987-09-14 | 1989-03-17 | Nok Corp | Optical fiber core material and its production |
| JPH0242779A (ja) * | 1988-08-02 | 1990-02-13 | Fujitsu Ltd | プラスチック色素レーザ |
| JPH05275789A (ja) * | 1992-03-26 | 1993-10-22 | Res Dev Corp Of Japan | ポリマー光ファイバーアンプ |
| ES2096531B1 (es) * | 1995-07-14 | 1997-12-16 | Consejo Superior Investigacion | Matrices polimericas solidas conteniendo rodaminas y su utilizacion en laseres. |
-
1999
- 1999-05-13 JP JP11132454A patent/JP2000323770A/ja active Pending
-
2000
- 2000-05-15 WO PCT/JP2000/003101 patent/WO2000070719A1/ja not_active Ceased
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2000070719A1 (fr) | 2000-11-23 |
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