JPH05241036A - プラスチック光伝送体とその製造法 - Google Patents
プラスチック光伝送体とその製造法Info
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- JPH05241036A JPH05241036A JP3206053A JP20605391A JPH05241036A JP H05241036 A JPH05241036 A JP H05241036A JP 3206053 A JP3206053 A JP 3206053A JP 20605391 A JP20605391 A JP 20605391A JP H05241036 A JPH05241036 A JP H05241036A
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- Japan
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- optical transmission
- refractive index
- core
- plastic optical
- polymer
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- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/02—Optical fibres with cladding with or without a coating
- G02B6/02033—Core or cladding made from organic material, e.g. polymeric material
- G02B6/02038—Core or cladding made from organic material, e.g. polymeric material with core or cladding having graded refractive index
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29D—PRODUCING PARTICULAR ARTICLES FROM PLASTICS OR FROM SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE
- B29D11/00—Producing optical elements, e.g. lenses or prisms
- B29D11/00663—Production of light guides
- B29D11/00721—Production of light guides involving preforms for the manufacture of light guides
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C35/00—Heating, cooling or curing, e.g. crosslinking or vulcanising; Apparatus therefor
- B29C35/02—Heating or curing, e.g. crosslinking or vulcanizing during moulding, e.g. in a mould
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- Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【構成】 コア直径およびコアとクラッドの屈折率差を
制御して単一モードまたは特定モード数を備えてなるプ
ラスチック光伝送体。そしてその重合および延伸等によ
る製造法。 【効果】 単一モードまたは特定モード数のプラスチッ
ク光伝送体が簡便に実現される。
制御して単一モードまたは特定モード数を備えてなるプ
ラスチック光伝送体。そしてその重合および延伸等によ
る製造法。 【効果】 単一モードまたは特定モード数のプラスチッ
ク光伝送体が簡便に実現される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、光通信用の単一モー
ドまたは特定モード数を有するプラスチック光伝送体と
その製造法に関するものである。
ドまたは特定モード数を有するプラスチック光伝送体と
その製造法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術とその課題】光通信技術の急速な発展にと
もなって、ガラスファイバー、プラスチックファイバー
の各種の伝送体の機能の高度化がさらに要請されてい
る。これら光伝送路としての光ファイバーのうち、単一
モード光ファイバーは伝送帯域が極めて広く、この特性
を利用して、ガラス製の単一モード光ファイバーが大容
量長距離伝送路の幹線として実用化されている。
もなって、ガラスファイバー、プラスチックファイバー
の各種の伝送体の機能の高度化がさらに要請されてい
る。これら光伝送路としての光ファイバーのうち、単一
モード光ファイバーは伝送帯域が極めて広く、この特性
を利用して、ガラス製の単一モード光ファイバーが大容
量長距離伝送路の幹線として実用化されている。
【０００３】しかしながら、ガラス製の光ファイバー
は、その材質上、可撓性に乏しく、取扱いが容易ではな
い。これに比べプラスチック製のファイバーは可撓性に
優れているため取扱いが容易であり、コアにポリスチレ
ン、クラッドにメチルメタクリレートを使用したもの
や、コアにポリメタクリル酸メチル、クラッドにフッ素
系樹脂を使用したものが市販され、ライトガイドや、各
種のセンサー、さらに近距離の伝送通信媒体等、幅広い
用途に使用されている。だが、これらのプラスチックフ
ァイバーはすべてコアとクラッドの２層構造からなるい
わゆる多モードＳＩ型のプラスチック光ファイバーであ
り、その理論的な伝送帯域は約２ＭＨｚ・Kmであるた
め、高度情報通信用に用いるには余りにも帯域が狭いと
いう問題点がある。さらに、コアとクラッドの２層構造
からなる光伝送体においては、入射した光はコアとクラ
ッドの界面での全反射により伝送されるが、この反射に
おいては大きな伝送損失が生ずるので、透明性の高いフ
ァイバーを作製することができないという問題点があっ
た。
は、その材質上、可撓性に乏しく、取扱いが容易ではな
い。これに比べプラスチック製のファイバーは可撓性に
優れているため取扱いが容易であり、コアにポリスチレ
ン、クラッドにメチルメタクリレートを使用したもの
や、コアにポリメタクリル酸メチル、クラッドにフッ素
系樹脂を使用したものが市販され、ライトガイドや、各
種のセンサー、さらに近距離の伝送通信媒体等、幅広い
用途に使用されている。だが、これらのプラスチックフ
ァイバーはすべてコアとクラッドの２層構造からなるい
わゆる多モードＳＩ型のプラスチック光ファイバーであ
り、その理論的な伝送帯域は約２ＭＨｚ・Kmであるた
め、高度情報通信用に用いるには余りにも帯域が狭いと
いう問題点がある。さらに、コアとクラッドの２層構造
からなる光伝送体においては、入射した光はコアとクラ
ッドの界面での全反射により伝送されるが、この反射に
おいては大きな伝送損失が生ずるので、透明性の高いフ
ァイバーを作製することができないという問題点があっ
た。
【０００４】現在、この狭い伝送帯域を広げるために、
伝送媒体の中心から屈折率が徐々に減少するような特徴
的な屈折率の分布を有する多モード屈折率分布型（ＧＩ
型）プラスチック光ファイバーが研究されており、入射
した光がファイバー内を正弦曲線を描いて進行し、その
ために反射のない、より透明性に優れたファイバーとし
て実現される可能性がある。実際、この多モード屈折率
分布型（ＧＩ型）プラスチック光ファイバーとして、そ
の伝送帯域が約260 ＭＨｚ・Km程度のものがすでに開発
されている。
伝送媒体の中心から屈折率が徐々に減少するような特徴
的な屈折率の分布を有する多モード屈折率分布型（ＧＩ
型）プラスチック光ファイバーが研究されており、入射
した光がファイバー内を正弦曲線を描いて進行し、その
ために反射のない、より透明性に優れたファイバーとし
て実現される可能性がある。実際、この多モード屈折率
分布型（ＧＩ型）プラスチック光ファイバーとして、そ
の伝送帯域が約260 ＭＨｚ・Km程度のものがすでに開発
されている。
【０００５】単一モードのファイバーは理論的にはその
伝送帯域が非常に大となるために、さらに今後の高度情
報通信の伝送媒体として期待され、また、上記のＧＩ型
光ファイバーでは困難である波面位相伝送が可能であ
り、これを利用した高精度な光ファイバーセンサーへの
応用も考えられるなど、今後の通信、エレクトロニクス
技術に及ぼす影響には極めて大きなものがあると予測さ
れるが、現在までのところ、上記のＧＩ型光ファイバー
よりさらに高度機能を有する単一モードあるいは特定モ
ード数を有するプラスチックの光ファイバーについては
その作製の困難さのため未だその成功例はない。
伝送帯域が非常に大となるために、さらに今後の高度情
報通信の伝送媒体として期待され、また、上記のＧＩ型
光ファイバーでは困難である波面位相伝送が可能であ
り、これを利用した高精度な光ファイバーセンサーへの
応用も考えられるなど、今後の通信、エレクトロニクス
技術に及ぼす影響には極めて大きなものがあると予測さ
れるが、現在までのところ、上記のＧＩ型光ファイバー
よりさらに高度機能を有する単一モードあるいは特定モ
ード数を有するプラスチックの光ファイバーについては
その作製の困難さのため未だその成功例はない。
【０００６】この発明は、以上の通りの事情に鑑みてな
されたものであり、これまで実現されてきていない単一
モードまたは特定モードを有するプラスチック光伝送体
とその製造方法を提供することを目的としている。
されたものであり、これまで実現されてきていない単一
モードまたは特定モードを有するプラスチック光伝送体
とその製造方法を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この発明は、上記の課題
を解決するものとして、コア直径およびコアとクラッド
の屈折率差を制御して単一モードまたは特定モード数を
備えてなることを特徴とするプラスチック光伝送体を提
供する。さらに詳しくは、その好ましい態様として、低
屈折率の周辺部と高屈折率の中心部とを有する光伝送体
母材を延伸してなることを特徴とするプラスチック光伝
送体を提供する。
を解決するものとして、コア直径およびコアとクラッド
の屈折率差を制御して単一モードまたは特定モード数を
備えてなることを特徴とするプラスチック光伝送体を提
供する。さらに詳しくは、その好ましい態様として、低
屈折率の周辺部と高屈折率の中心部とを有する光伝送体
母材を延伸してなることを特徴とするプラスチック光伝
送体を提供する。
【０００８】また、この発明は、（Ａ） 円筒状容器
に、少くとも１種類の単量体またはその重合体を含む単
量体混合液と、少くとも１種類の単量体から得られる重
合体の屈折率より高屈折率の低分子化合物を充填し、容
器周辺から加熱またはエネルギー線照射し、高分子重合
体を容器周辺から優先的に析出させ、中心軸付近で屈折
率の高い低分子化合物の存在割合を高くして光伝送体の
母剤を作製し、この母剤を延伸して、コア直径およびコ
アとクラッドの屈折率差を制御する単一モードまたは特
定モード数を有するプラスチック光伝送体の製造法、
（Ｂ） 円筒状容器に、屈折率の異なる重合体を与える
少くとも２種類以上の単量体、または重合途中にあるそ
れらのゾルを充填し、容器周辺から加熱またはエネルギ
ー線照射し、低屈折率を与える高分子重合体を容器周辺
から優先的に析出させ、中心軸付近で屈折率の高い重合
体が存在する割合を高くして光伝送体の母材を作製し、
この母材を延伸して、コア直径およびコアとクラッドの
屈折率差を制御する単一モードまたは特定モード数を有
するプラスチック光伝送体の製造法、（Ｃ） 上記
（Ａ）または（Ｂ）の方法により得られたプラスチック
光伝送体を、円筒状容器内に挿入し、隙間に単量体を注
入して重合させて光伝送体母材を作製し、これを延伸し
てコア直径およびコアとクラッドの屈折率差を制御する
単一モードまはた特定モード数を有するプラスチック光
伝送体の製造法、（Ｄ） 線形重合体からなるＧＩまた
はＳＩ型光伝送体を、円筒状容器内に挿入し、隙間に単
量体を注入して重合させて光伝送体母材を作製し、これ
を延伸してコア直径およびコアとクラッドの屈折率差を
制御する単一モードまたは特定モード数を有するプラス
チック光伝送体の製造法、（Ｅ） 円筒状容器に、ポリ
マーロッドまたはファイバーを挿入して光伝送体母材を
作製し、これを延伸してコア直径およびコアとクラッド
の屈折率差を制御することを特徴とする単一モードまた
は特定モード数を有するプラスチック光伝送体の製造
法、（Ｆ） 円筒状容器に、ポリマーロッドまたはファ
イバーを挿入し、隙間に単量体を注入して光伝送体母材
を作製し、これを延伸してコアを直径およびコアとクラ
ッドの屈折率差を制御することを特徴とする単一モード
または特定モード数を有するプラスチック光伝送体の製
造法、（Ｇ） 円筒状容器に、少くとも１種類の単量
体、もしくはそのゾル、またはその重合体混合液を充填
し、容器周辺から加熱またはエネルギー線照射して円筒
状容器よりも大きな屈折率を有するポリマーを生成させ
た光伝送体母材を作製し、これを延伸してコア直径およ
びコアとクラッドの屈折率差を制御することを特徴とす
る単一モードまたは特定モード数を有するプラスチック
光伝送体の製造法、（Ｈ） 円筒状容器に、少くとも１
種類以上の単量体もしくはその重合体混合液と、これら
の単量体より得られるポリマーよりも屈折率の大きい高
分子量ポリマーまたはオリゴマーを挿入し、容器周辺か
ら加熱またはエネルギー線照射して中心軸付近で屈折率
の高い高分子量ポリマーはオリゴマーの存在割合を高く
した光伝送体母材を作製し、この母材を延伸してコア直
径およびコアとクラッドの屈折率差を制御することを特
徴とする単一モードまたは特定モード数を有するプラス
チック光伝送体の製造法、を提供する。
に、少くとも１種類の単量体またはその重合体を含む単
量体混合液と、少くとも１種類の単量体から得られる重
合体の屈折率より高屈折率の低分子化合物を充填し、容
器周辺から加熱またはエネルギー線照射し、高分子重合
体を容器周辺から優先的に析出させ、中心軸付近で屈折
率の高い低分子化合物の存在割合を高くして光伝送体の
母剤を作製し、この母剤を延伸して、コア直径およびコ
アとクラッドの屈折率差を制御する単一モードまたは特
定モード数を有するプラスチック光伝送体の製造法、
（Ｂ） 円筒状容器に、屈折率の異なる重合体を与える
少くとも２種類以上の単量体、または重合途中にあるそ
れらのゾルを充填し、容器周辺から加熱またはエネルギ
ー線照射し、低屈折率を与える高分子重合体を容器周辺
から優先的に析出させ、中心軸付近で屈折率の高い重合
体が存在する割合を高くして光伝送体の母材を作製し、
この母材を延伸して、コア直径およびコアとクラッドの
屈折率差を制御する単一モードまたは特定モード数を有
するプラスチック光伝送体の製造法、（Ｃ） 上記
（Ａ）または（Ｂ）の方法により得られたプラスチック
光伝送体を、円筒状容器内に挿入し、隙間に単量体を注
入して重合させて光伝送体母材を作製し、これを延伸し
てコア直径およびコアとクラッドの屈折率差を制御する
単一モードまはた特定モード数を有するプラスチック光
伝送体の製造法、（Ｄ） 線形重合体からなるＧＩまた
はＳＩ型光伝送体を、円筒状容器内に挿入し、隙間に単
量体を注入して重合させて光伝送体母材を作製し、これ
を延伸してコア直径およびコアとクラッドの屈折率差を
制御する単一モードまたは特定モード数を有するプラス
チック光伝送体の製造法、（Ｅ） 円筒状容器に、ポリ
マーロッドまたはファイバーを挿入して光伝送体母材を
作製し、これを延伸してコア直径およびコアとクラッド
の屈折率差を制御することを特徴とする単一モードまた
は特定モード数を有するプラスチック光伝送体の製造
法、（Ｆ） 円筒状容器に、ポリマーロッドまたはファ
イバーを挿入し、隙間に単量体を注入して光伝送体母材
を作製し、これを延伸してコアを直径およびコアとクラ
ッドの屈折率差を制御することを特徴とする単一モード
または特定モード数を有するプラスチック光伝送体の製
造法、（Ｇ） 円筒状容器に、少くとも１種類の単量
体、もしくはそのゾル、またはその重合体混合液を充填
し、容器周辺から加熱またはエネルギー線照射して円筒
状容器よりも大きな屈折率を有するポリマーを生成させ
た光伝送体母材を作製し、これを延伸してコア直径およ
びコアとクラッドの屈折率差を制御することを特徴とす
る単一モードまたは特定モード数を有するプラスチック
光伝送体の製造法、（Ｈ） 円筒状容器に、少くとも１
種類以上の単量体もしくはその重合体混合液と、これら
の単量体より得られるポリマーよりも屈折率の大きい高
分子量ポリマーまたはオリゴマーを挿入し、容器周辺か
ら加熱またはエネルギー線照射して中心軸付近で屈折率
の高い高分子量ポリマーはオリゴマーの存在割合を高く
した光伝送体母材を作製し、この母材を延伸してコア直
径およびコアとクラッドの屈折率差を制御することを特
徴とする単一モードまたは特定モード数を有するプラス
チック光伝送体の製造法、を提供する。
【０００９】さらにまた、この発明は、単一モードまた
は特定モード数を有する少くとも２以上のコア部のコア
直径およびコアと周辺クラッドとの間の屈折率差を制御
してなるプラスチック光ファイバー、ロッド、シートま
たはバンドルと、これを製造するための方法、すなわ
ち、少くとも２以上のコア部のための空孔を有する円筒
状容器を用いて、前記（Ａ）〜（Ｈ）の方法によって作
製した光伝送体母材を熱延伸してなることを特徴とす
る、単一モードまたは特定モード数を有する少くとも２
以上のコア部のコア直径、およびコアとコア周辺クラッ
ドとの間の屈折率差を制御してなるプラスチック光ファ
イバー、ロッド、シートまたはバンドルの製造法をも提
供する。
は特定モード数を有する少くとも２以上のコア部のコア
直径およびコアと周辺クラッドとの間の屈折率差を制御
してなるプラスチック光ファイバー、ロッド、シートま
たはバンドルと、これを製造するための方法、すなわ
ち、少くとも２以上のコア部のための空孔を有する円筒
状容器を用いて、前記（Ａ）〜（Ｈ）の方法によって作
製した光伝送体母材を熱延伸してなることを特徴とす
る、単一モードまたは特定モード数を有する少くとも２
以上のコア部のコア直径、およびコアとコア周辺クラッ
ドとの間の屈折率差を制御してなるプラスチック光ファ
イバー、ロッド、シートまたはバンドルの製造法をも提
供する。
【００１０】すなわちこの発明の要旨とするところは、
低損失であり、かつ伝送帯域が広いという特徴を有する
単一モードあるいは特定モードのプラスチック光ファイ
バーとその製造法にある。単一モード光ファイバーを作
製する方法は石英系ではいくつか提案されているがプラ
スチック系では提案されている方法はない。その意味で
もこの発明は、画期的なものといえよう。
低損失であり、かつ伝送帯域が広いという特徴を有する
単一モードあるいは特定モードのプラスチック光ファイ
バーとその製造法にある。単一モード光ファイバーを作
製する方法は石英系ではいくつか提案されているがプラ
スチック系では提案されている方法はない。その意味で
もこの発明は、画期的なものといえよう。
【００１１】次にこの発明の特徴を詳細に説明する。図
１、図２及び図３はこの発明のプラスチック光ファイバ
ーの製造例を示した説明図である。図１は熱またはエネ
ルギー照射によるプラスチック光ファイバー用母材の製
造装置を示し、重合容器（１）、重合容器回転装置
（２）、エネルギー線照射装置（３）、照射装置上昇装
置（４）を備えている。
１、図２及び図３はこの発明のプラスチック光ファイバ
ーの製造例を示した説明図である。図１は熱またはエネ
ルギー照射によるプラスチック光ファイバー用母材の製
造装置を示し、重合容器（１）、重合容器回転装置
（２）、エネルギー線照射装置（３）、照射装置上昇装
置（４）を備えている。
【００１２】たとえば、この重合容器（１）には低屈折
率重合体を与えるような単量体、及び高屈折率を与える
ような低分子化合物もしくは単量体を所定の割合で混合
し、これに重合開始剤、及び連鎖移動剤を混合し、注入
する。重合容器（１）を重合容器回転装置（２）により
均一の適当な速度で回転させながら周辺からエネルギー
線（例えば紫外線や赤外線等）を照射する。加熱手段を
採用してもよい。このエネルギー線は照射装置上昇装置
（４）により徐々に上昇して照射される。重合容器
（１）内では照射されたエネルギー線により、重合開始
剤が働き、重合容器（１）内壁から、重合体が形成され
始める。重合が進行していくに従い、重合体は重合容器
（１）内壁から中心軸に向かって形成されて行くが、こ
の時重合体に取り込まれ高屈折率を与える低分子、ある
いは高屈折率を与える単量体の量はわずかである。重合
が進行していくに従い高屈折率を与える低分子、あるい
は高屈折率を与える単量体は徐々にその濃度を増し、最
後には中心部付近で高濃度になった状態で重合体に取り
込まれるか、あるいは共重合することになり、中心部付
近で屈折率が高く、周辺部付近で屈折率が低い導波路構
造を有する単一モードあるいは特定モードのプラスチッ
ク光ファイバーの母材（５）となる。
率重合体を与えるような単量体、及び高屈折率を与える
ような低分子化合物もしくは単量体を所定の割合で混合
し、これに重合開始剤、及び連鎖移動剤を混合し、注入
する。重合容器（１）を重合容器回転装置（２）により
均一の適当な速度で回転させながら周辺からエネルギー
線（例えば紫外線や赤外線等）を照射する。加熱手段を
採用してもよい。このエネルギー線は照射装置上昇装置
（４）により徐々に上昇して照射される。重合容器
（１）内では照射されたエネルギー線により、重合開始
剤が働き、重合容器（１）内壁から、重合体が形成され
始める。重合が進行していくに従い、重合体は重合容器
（１）内壁から中心軸に向かって形成されて行くが、こ
の時重合体に取り込まれ高屈折率を与える低分子、ある
いは高屈折率を与える単量体の量はわずかである。重合
が進行していくに従い高屈折率を与える低分子、あるい
は高屈折率を与える単量体は徐々にその濃度を増し、最
後には中心部付近で高濃度になった状態で重合体に取り
込まれるか、あるいは共重合することになり、中心部付
近で屈折率が高く、周辺部付近で屈折率が低い導波路構
造を有する単一モードあるいは特定モードのプラスチッ
ク光ファイバーの母材（５）となる。
【００１３】図２はこのようにして作製されたプラスチ
ック光ファイバー母材（５）を熱延伸装置（線引き装
置）によりファイバーにする工程を示した説明図であ
る。光ファイバー母材（５）は熱延伸装置の母材供給装
置部（６）に取り付けられ、一定速度Ｖ１で加熱炉
（７）に挿入される。この加熱炉（７）の下部に設置さ
れたファイバー巻き取り装置（８）により加熱炉で軟化
した母材は、一定速度Ｖ２で紡糸される。このとき母材
供給速度と巻き取り速度の比（Ｖ１／Ｖ２）を任意に変
化させることにより、母材よりも細い、任意の直径を有
するファイバー（９）を作製することが可能となる。
ック光ファイバー母材（５）を熱延伸装置（線引き装
置）によりファイバーにする工程を示した説明図であ
る。光ファイバー母材（５）は熱延伸装置の母材供給装
置部（６）に取り付けられ、一定速度Ｖ１で加熱炉
（７）に挿入される。この加熱炉（７）の下部に設置さ
れたファイバー巻き取り装置（８）により加熱炉で軟化
した母材は、一定速度Ｖ２で紡糸される。このとき母材
供給速度と巻き取り速度の比（Ｖ１／Ｖ２）を任意に変
化させることにより、母材よりも細い、任意の直径を有
するファイバー（９）を作製することが可能となる。
【００１４】また、ここで、作製されたファイバー
（９）をさらに図３に示すように重合管（１０）の中心
軸付近に挿入し、隙間を単量体及び重合開始剤、さらに
連鎖移動剤の混合液で満たし、これを図１に示した熱ま
たはエネルギー照射による重合装置で重合させ、単一モ
ードあるいは特定モード数のプラスチック光ファイバー
の母材とし、これを図２に示した装置にセットし、熱延
伸することにより単一モードあるいは特定モード数を有
するプラスチック光ファイバーとすることもできる。
（９）をさらに図３に示すように重合管（１０）の中心
軸付近に挿入し、隙間を単量体及び重合開始剤、さらに
連鎖移動剤の混合液で満たし、これを図１に示した熱ま
たはエネルギー照射による重合装置で重合させ、単一モ
ードあるいは特定モード数のプラスチック光ファイバー
の母材とし、これを図２に示した装置にセットし、熱延
伸することにより単一モードあるいは特定モード数を有
するプラスチック光ファイバーとすることもできる。
【００１５】ここで、熱延伸する前の単一モードプラス
チック光ファイバー母材、たとえば図１および図２の母
材（５）のコア径を２Ａ、供給速度をＶ１、延伸速度を
Ｖ２とすると、作製された単一モードあるいは特定モー
ド数のプラスチック光ファイバー（９）のコア径２ａは
次式で与えられる。
チック光ファイバー母材、たとえば図１および図２の母
材（５）のコア径を２Ａ、供給速度をＶ１、延伸速度を
Ｖ２とすると、作製された単一モードあるいは特定モー
ド数のプラスチック光ファイバー（９）のコア径２ａは
次式で与えられる。
【００１６】
【数１】
【００１７】また、単一モード条件は次式で与えられ
る。
る。
【００１８】
【数２】
【００１９】ここでＶは規格化遮断周波数、ｎ１ はコ
ア部の屈折率、ｎ２ はクラッド部の屈折率、λは光源
波長である。実用上はｎ１ とｎ２ がほぼ1.495 に等
しいため、（II）式は次のように変形される。
ア部の屈折率、ｎ２ はクラッド部の屈折率、λは光源
波長である。実用上はｎ１ とｎ２ がほぼ1.495 に等
しいため、（II）式は次のように変形される。
【００２０】
【数３】
【００２１】ここで△ｎ＝ｎ１ −ｎ２ である。この
ような関係として示すことのできるこの発明の単一モー
ドまたは特定モード数のプラスチック光ファイバーの製
造に際しては、その母材（５）の製造のための容器は任
意の形状、たとえば柱状、角状、さらに好ましくは円筒
状とすることができる。
ような関係として示すことのできるこの発明の単一モー
ドまたは特定モード数のプラスチック光ファイバーの製
造に際しては、その母材（５）の製造のための容器は任
意の形状、たとえば柱状、角状、さらに好ましくは円筒
状とすることができる。
【００２２】このような容器周辺から低屈折率を与える
重合体を優先的に析出させ、中心軸付近で屈折率を高く
する。この際の単重体の組合わせとしては、たとえば次
のようなものが例示される。 ・メチルメタクリレート（ＭＭＡ）とベンジルメタクリ
レート（ＢｚＭＡ） ・メチルメタクリレート（ＭＭＡ）とフェニルメタクリ
レート（ＰｈＭＡ） ・メチルメタクリレート（ＭＭＡ）と1.1.2-トリフロロ
エチルメタクリレート（３ＦＭＡ） ・スチレン（Ｓｔ）とメチルメタクリレート（ＭＭＡ） もちろん、これらに限定されることはなく、さらにたと
えば、 ・４−メチルシクロヘキシルメタクリレート ・シクロヘキシルメタクリレート ・フルフリルメタクリレート ・１−フェニルエチルメタクリレート ・１−フェニルシクロヘキシルメタクリレート・1.2-ジ
フェニルエチルメタクリレート ・Ｏ−クロロベンジルメタクリレート ・ジフェニルメチルメタクリレート ・ペンタクロロフェニルメタクリレート ・ペンタブロモフェニルメタクリレート のような単量体を適宜選択することができる。
重合体を優先的に析出させ、中心軸付近で屈折率を高く
する。この際の単重体の組合わせとしては、たとえば次
のようなものが例示される。 ・メチルメタクリレート（ＭＭＡ）とベンジルメタクリ
レート（ＢｚＭＡ） ・メチルメタクリレート（ＭＭＡ）とフェニルメタクリ
レート（ＰｈＭＡ） ・メチルメタクリレート（ＭＭＡ）と1.1.2-トリフロロ
エチルメタクリレート（３ＦＭＡ） ・スチレン（Ｓｔ）とメチルメタクリレート（ＭＭＡ） もちろん、これらに限定されることはなく、さらにたと
えば、 ・４−メチルシクロヘキシルメタクリレート ・シクロヘキシルメタクリレート ・フルフリルメタクリレート ・１−フェニルエチルメタクリレート ・１−フェニルシクロヘキシルメタクリレート・1.2-ジ
フェニルエチルメタクリレート ・Ｏ−クロロベンジルメタクリレート ・ジフェニルメチルメタクリレート ・ペンタクロロフェニルメタクリレート ・ペンタブロモフェニルメタクリレート のような単量体を適宜選択することができる。
【００２３】重合体への屈折率勾配の付与は、これら単
量体の重合体の、あるいは低分子化合物の屈折率、溶解
度、単量体の反応性比等を考慮して選択すればよい。延
伸後のファイバーから、あるいはＧＩまたはＳＩ型ファ
イバーからさらに母材形成する場合に反応容器との隙間
に注入する単量体についても、上記と同様に考えること
ができる。
量体の重合体の、あるいは低分子化合物の屈折率、溶解
度、単量体の反応性比等を考慮して選択すればよい。延
伸後のファイバーから、あるいはＧＩまたはＳＩ型ファ
イバーからさらに母材形成する場合に反応容器との隙間
に注入する単量体についても、上記と同様に考えること
ができる。
【００２４】重合管の使用についても、その重合管を形
成する単量体は、上記と同様に考えることができる。以
下、実施例を示してさらに詳しくこの発明の光伝送体に
ついて説明する。実施例１ 図１に示した装置および工程により光ファイバー母材
（５）を作製した。この時の作製条件は、以下の通りと
した。
成する単量体は、上記と同様に考えることができる。以
下、実施例を示してさらに詳しくこの発明の光伝送体に
ついて説明する。実施例１ 図１に示した装置および工程により光ファイバー母材
（５）を作製した。この時の作製条件は、以下の通りと
した。
【００２５】仕込比：ＭＭＡ／ＢｚＭＡ＝１０／１（w
t./wt.) 連鎖移動剤：ｎ−ブチルメルカプタン＝0.20wt. ％ 重合開始剤：ベンゾインメチルエーテル＝0.50wt. ％ 紫外線照射時間：２０時間。 減圧熱処理：８０℃、0.2mmHg 以下、２０時間。
t./wt.) 連鎖移動剤：ｎ−ブチルメルカプタン＝0.20wt. ％ 重合開始剤：ベンゾインメチルエーテル＝0.50wt. ％ 紫外線照射時間：２０時間。 減圧熱処理：８０℃、0.2mmHg 以下、２０時間。
【００２６】作製した母材（５）の直径は１０mm、コア
部の直径は0.24ミリであった。この母材（５）をＶＩ＝
0.25cm／min 、Ｖ２＝６２５cm／min の速度で、温度25
0 ℃において熱延伸することにより、図４に示される屈
折率分布を有し、上記（III）式を満足する単一モード
プラスチック光ファイバーが得られた。図４中のＯは中
心軸である。
部の直径は0.24ミリであった。この母材（５）をＶＩ＝
0.25cm／min 、Ｖ２＝６２５cm／min の速度で、温度25
0 ℃において熱延伸することにより、図４に示される屈
折率分布を有し、上記（III）式を満足する単一モード
プラスチック光ファイバーが得られた。図４中のＯは中
心軸である。
【００２７】以上の方法により、長さ約１０cmのプラス
チック母材（５）から約250 ｍ前後の単一モード光ファ
イバーを作製することができた。ここでコア部とクラッ
ド部の屈折率差△ｎは、おもにクラッドを形成している
重合体の成分や、低分子化合物の成分または高屈折率を
与える単量体の成分、さらには重合条件を変化させるこ
とにより、制御することができる。
チック母材（５）から約250 ｍ前後の単一モード光ファ
イバーを作製することができた。ここでコア部とクラッ
ド部の屈折率差△ｎは、おもにクラッドを形成している
重合体の成分や、低分子化合物の成分または高屈折率を
与える単量体の成分、さらには重合条件を変化させるこ
とにより、制御することができる。
【００２８】この屈折率差△ｎは一般に0.0002＜△ｎ＜
0.1 の範囲にあることが望ましい。△ｎが0.0002よりも
小さいと、光をコアに閉じこめて導波させる能力が減少
し、曲げなどの外力により、容易に光が外部に放射され
てしまい曲げ損失が増大するため望ましくない。また△
ｎが0.1 以上の場合にはコア径をより小さくしなければ
ならず、他のファイバーとの結合や、光源との整合を考
えた場合に不利になるため、やはり望ましくない。
0.1 の範囲にあることが望ましい。△ｎが0.0002よりも
小さいと、光をコアに閉じこめて導波させる能力が減少
し、曲げなどの外力により、容易に光が外部に放射され
てしまい曲げ損失が増大するため望ましくない。また△
ｎが0.1 以上の場合にはコア径をより小さくしなければ
ならず、他のファイバーとの結合や、光源との整合を考
えた場合に不利になるため、やはり望ましくない。
【００２９】この実施例では、プラスチック母材を図１
の工程だけで作製し、熱延伸して単一モード光ファイバ
ーを作製したが、この図１の工程だけで所要のコア径が
得られない場合には、図３に示した工程により、任意の
細さを有するコア径を作製することもできる。実施例２ たとえば、図３の工程で作製したＭＭＡ／ＢｚＭＡから
の外径（クラッド部の直径）１０ミリ、コア部直径0.20
ミリ、コア部とクラッド部の屈折率差△ｎ＝0.003 のプ
ラスチック光ファイバー母材（５）を、Ｖ１＝0.25cm／
min 、Ｖ２＝400cm ／min で熱延伸することにより、外
径0.25ミリ、コア径0.005 ミリ（５ミクロン）のプラス
チック光ファイバーを得た。この屈折率分布は第５図に
示した通りとなった。光源波長をλ＝0.633 ミクロンと
し、前記（III）式より規格化遮断周波数Ｖを計算する
とＶ＝2.35となるので、単一モード条件（Ｖ＜2.405 ）
を満たしている。Ｖ＝2.405 となる波長λc（カットオ
フ波長）は0.619 ミクロンである。これより作製された
プラスチック光ファイバーは波長633nm において単一モ
ードであり、ファーフィールドパターン測定からも単一
モードであることが確認された。（II）式はコアの屈折
率分布がＳＩ型の場合であり。コア部の屈折率が、例え
ば半径方向に対しほぼ２次分布である場合にはλc＝0.4
23 ミクロンとなる。
の工程だけで作製し、熱延伸して単一モード光ファイバ
ーを作製したが、この図１の工程だけで所要のコア径が
得られない場合には、図３に示した工程により、任意の
細さを有するコア径を作製することもできる。実施例２ たとえば、図３の工程で作製したＭＭＡ／ＢｚＭＡから
の外径（クラッド部の直径）１０ミリ、コア部直径0.20
ミリ、コア部とクラッド部の屈折率差△ｎ＝0.003 のプ
ラスチック光ファイバー母材（５）を、Ｖ１＝0.25cm／
min 、Ｖ２＝400cm ／min で熱延伸することにより、外
径0.25ミリ、コア径0.005 ミリ（５ミクロン）のプラス
チック光ファイバーを得た。この屈折率分布は第５図に
示した通りとなった。光源波長をλ＝0.633 ミクロンと
し、前記（III）式より規格化遮断周波数Ｖを計算する
とＶ＝2.35となるので、単一モード条件（Ｖ＜2.405 ）
を満たしている。Ｖ＝2.405 となる波長λc（カットオ
フ波長）は0.619 ミクロンである。これより作製された
プラスチック光ファイバーは波長633nm において単一モ
ードであり、ファーフィールドパターン測定からも単一
モードであることが確認された。（II）式はコアの屈折
率分布がＳＩ型の場合であり。コア部の屈折率が、例え
ば半径方向に対しほぼ２次分布である場合にはλc＝0.4
23 ミクロンとなる。
【００３０】以上説明したように、この発明の単一モー
ド光ファイバーあるいは特定モードプラスチック光ファ
イバーは、プラスチック光ファイバー母材を熱延伸する
ことにより、あるいは、線形重合体からなる光ファイバ
ーを重合容器に入れ、隙間を単量体で満たして重合させ
ることにより単一モードプラスチック光ファイバー、ま
たは特定モードプラスチック光ファイバーの母材とする
ことで、所定のものに製造することができる。実施例３ 図１および図３に示した装置と方法によって光ファイバ
ー母材（５）を製造した。ＭＭＡおよび０−ジクロロベ
ンゼンとから製造し、外径１０mm、コア直径0.26mmの母
材とした。
ド光ファイバーあるいは特定モードプラスチック光ファ
イバーは、プラスチック光ファイバー母材を熱延伸する
ことにより、あるいは、線形重合体からなる光ファイバ
ーを重合容器に入れ、隙間を単量体で満たして重合させ
ることにより単一モードプラスチック光ファイバー、ま
たは特定モードプラスチック光ファイバーの母材とする
ことで、所定のものに製造することができる。実施例３ 図１および図３に示した装置と方法によって光ファイバ
ー母材（５）を製造した。ＭＭＡおよび０−ジクロロベ
ンゼンとから製造し、外径１０mm、コア直径0.26mmの母
材とした。
【００３１】この時の製造条件は以下の通りとした。 低屈折率物質：ＭＭＡ（ポリマー屈折率1.492 ） 高屈折率物質：０−ジクロロベンゼン（屈折率1.551 ） 仕込比：ＭＭＡ／０−ジクロロベンゼン＝１０／１，７
／１，４／１，（wt./wt. ） 連鎖移動剤：ｎ＝ブチルメチルカプタン＝0.20wt.% 重合開始剤：ベンゾインメチルエーテル＝0.50wt.% 紫外線照射時間：２０時間 減圧処理法：８０℃，0.2mmHg 以下、２０時間 屈折率分布を示したものが図６である。図中の１〜３は
次の仕込比のものを示している。
／１，４／１，（wt./wt. ） 連鎖移動剤：ｎ＝ブチルメチルカプタン＝0.20wt.% 重合開始剤：ベンゾインメチルエーテル＝0.50wt.% 紫外線照射時間：２０時間 減圧処理法：８０℃，0.2mmHg 以下、２０時間 屈折率分布を示したものが図６である。図中の１〜３は
次の仕込比のものを示している。
【００３２】 １；ＭＭＡ／０−ジクロロベンゼン＝１０／１ ２；ＭＭＡ／０−ジクロロベンゼン＝７／１ ３；ＭＭＡ／０−ジクロロベンゼン＝４／１ この図６に示した母材を、250 ℃の温度において、Ｖ１
＝１cm/min, Ｖ２ ＝100cm/min の速度で延伸し、外径
１mm, コア直径0.026mm のファイバーを製造した。これ
はＧＩマルチモードプラスチックファイバーに相当する
もので、その屈折率分布は、図６とほぼ同じあった。
＝１cm/min, Ｖ２ ＝100cm/min の速度で延伸し、外径
１mm, コア直径0.026mm のファイバーを製造した。これ
はＧＩマルチモードプラスチックファイバーに相当する
もので、その屈折率分布は、図６とほぼ同じあった。
【００３３】これらのファイバーを、図３に示したよう
に、外径１０mm, 内径１mmのＰＭＭＡ容器に挿入し、25
0 ℃の温度において、Ｖ１ ＝１cm/min, Ｖ２ ＝400c
m/min の速度で延伸した。外径0.5mm,コア直径0.0013mm
の単一モードプラスチック光ファイバーを得た。その屈
折率分布は、図６とほぼ同じであった。
に、外径１０mm, 内径１mmのＰＭＭＡ容器に挿入し、25
0 ℃の温度において、Ｖ１ ＝１cm/min, Ｖ２ ＝400c
m/min の速度で延伸した。外径0.5mm,コア直径0.0013mm
の単一モードプラスチック光ファイバーを得た。その屈
折率分布は、図６とほぼ同じであった。
【００３４】このファイバーは、光波長0.78ミクロンの
時、規格化遮断周波数Ｖを計算すると（式（III））、
2.64であり、ＳＩ型単一モード条件の2.405 （式（II
I））よりも大きかった。しかしながら、図６からわか
るように、屈折率分布の形状が中心軸から周辺にかけて
なだらかに減少すような屈折率分布（２乗分布）を有し
ているために、シングルモード条件となる規格化遮断周
波数Ｖ＝3.51となり、シングルモード条件のカットオフ
波長は0.587 ミクロンとなる。したがって、上記の光源
波長を用いた場合、上記のファイバーは単一モードの光
ファイバーとなる。ファーフィールドパターン法と、偏
波面保存現象を測定することによっても単一モードファ
イバーであることを確認した。
時、規格化遮断周波数Ｖを計算すると（式（III））、
2.64であり、ＳＩ型単一モード条件の2.405 （式（II
I））よりも大きかった。しかしながら、図６からわか
るように、屈折率分布の形状が中心軸から周辺にかけて
なだらかに減少すような屈折率分布（２乗分布）を有し
ているために、シングルモード条件となる規格化遮断周
波数Ｖ＝3.51となり、シングルモード条件のカットオフ
波長は0.587 ミクロンとなる。したがって、上記の光源
波長を用いた場合、上記のファイバーは単一モードの光
ファイバーとなる。ファーフィールドパターン法と、偏
波面保存現象を測定することによっても単一モードファ
イバーであることを確認した。
【００３５】実施例４ １０mm内径のガラス管を用いて、同様にして光ファイバ
ー母材を製造した。この時の条件は以下の通りとした。 単量体仕込比：ＭＭＡ／ＰｈＭＡ＝２０／１（wt．／w
t．） 連鎖移動剤：ｎ−ブチルメルカプタン＝ 0.2wt．％ 重合開始剤：ベンゾインメチルエーテル＝0.2wt.％ 紫外線照射時間：２０時間 減圧熱処理：８０℃， 0.2mmHg 以下、２０時間 母材の外径は１０mm，コア直径は０．１５mmとした。こ
の母材の屈折率分布は、中心軸から周辺にかけてなだら
かに減少するパターンを示し、△ｎは0.002 であった。
ー母材を製造した。この時の条件は以下の通りとした。 単量体仕込比：ＭＭＡ／ＰｈＭＡ＝２０／１（wt．／w
t．） 連鎖移動剤：ｎ−ブチルメルカプタン＝ 0.2wt．％ 重合開始剤：ベンゾインメチルエーテル＝0.2wt.％ 紫外線照射時間：２０時間 減圧熱処理：８０℃， 0.2mmHg 以下、２０時間 母材の外径は１０mm，コア直径は０．１５mmとした。こ
の母材の屈折率分布は、中心軸から周辺にかけてなだら
かに減少するパターンを示し、△ｎは0.002 であった。
【００３６】この母材を、Ｖ１ ＝0.36cm／min ，Ｖ２
＝100cm ／min の速度で250 ℃の温度において熱延伸
し、ほぼ母体と同様の屈折率分布を示す単一モードプラ
スチック光ファイバーとした。その外径は0.6mm であ
り、また、コア直径は0.009mmであった。このファイバ
ーのカットオフ波長は、式IIIにおいて約621nm であ
り、ファーフィールドパターン法と、Ｈｅ−Ｎｅレーザ
ーを用いての偏波面保存現象の測定によって単一モード
ファイバーであることを確認した。
＝100cm ／min の速度で250 ℃の温度において熱延伸
し、ほぼ母体と同様の屈折率分布を示す単一モードプラ
スチック光ファイバーとした。その外径は0.6mm であ
り、また、コア直径は0.009mmであった。このファイバ
ーのカットオフ波長は、式IIIにおいて約621nm であ
り、ファーフィールドパターン法と、Ｈｅ−Ｎｅレーザ
ーを用いての偏波面保存現象の測定によって単一モード
ファイバーであることを確認した。
【００３７】実施例５ 図１および図３の方法に沿って、ＰＭＭＡ円筒管を用い
て光ファイバー母材を製造した。重合反応は、紫外線照
射を行うことなく、加熱のみによって行った。条件は次
の通りとした。 単量体仕込比：ＭＭＡ／Ｂｚ ＭＡ＝７／１（wt．／w
t．） 連鎖移動剤：ｎ−ブチルメルカプタン＝0.2wt ．％ 重合開始剤：ベンゾインパーオキシド＝0.15wt. ％ 重合温度 ：８０℃，２０時間後 減圧加熱 ：100 ℃，0.2mmHg 以下、２０時間 母材の外径は１０mmで、コア直径は６mmとした。屈折率
分布は、中心軸から周辺になだらかに減少し、△ｎは0.
0025であった。
て光ファイバー母材を製造した。重合反応は、紫外線照
射を行うことなく、加熱のみによって行った。条件は次
の通りとした。 単量体仕込比：ＭＭＡ／Ｂｚ ＭＡ＝７／１（wt．／w
t．） 連鎖移動剤：ｎ−ブチルメルカプタン＝0.2wt ．％ 重合開始剤：ベンゾインパーオキシド＝0.15wt. ％ 重合温度 ：８０℃，２０時間後 減圧加熱 ：100 ℃，0.2mmHg 以下、２０時間 母材の外径は１０mmで、コア直径は６mmとした。屈折率
分布は、中心軸から周辺になだらかに減少し、△ｎは0.
0025であった。
【００３８】この母材を、Ｖ１ ＝1.0cm ／min ，Ｖ２
＝100cm ／min の速度によって250 ℃の温度で熱延伸
し、外径１mmのポリマー光ファイバーとした。このもの
は、ＧＩ型光ファイバーに相当するものであった。この
ＧＩ型光ファイバーをＰＭＭＡ円筒容器に挿入した。こ
の容器の外径は10mmで、内径は１mmであった。
＝100cm ／min の速度によって250 ℃の温度で熱延伸
し、外径１mmのポリマー光ファイバーとした。このもの
は、ＧＩ型光ファイバーに相当するものであった。この
ＧＩ型光ファイバーをＰＭＭＡ円筒容器に挿入した。こ
の容器の外径は10mmで、内径は１mmであった。
【００３９】ＰＭＭＡ容器の空孔と前記ＧＩ型ファイバ
ーとの隙間にはＭＭＡを充填し、重合させて所定の母材
とした。この母材を、Ｖ１ ＝１cm／min ，Ｖ２ ＝10
0cm ／min の速度で、250 ℃の温度において熱延伸し、
外径１mm，コア直径0.06mm（６０ミクロン）のポリマー
ファイバーを得た。これを、さらに図３に示したような
ＰＭＭＡ円筒容器に挿入した。この時の容器は、外径4.
5mm ，内径１mmとした。
ーとの隙間にはＭＭＡを充填し、重合させて所定の母材
とした。この母材を、Ｖ１ ＝１cm／min ，Ｖ２ ＝10
0cm ／min の速度で、250 ℃の温度において熱延伸し、
外径１mm，コア直径0.06mm（６０ミクロン）のポリマー
ファイバーを得た。これを、さらに図３に示したような
ＰＭＭＡ円筒容器に挿入した。この時の容器は、外径4.
5mm ，内径１mmとした。
【００４０】Ｖ１ ＝1.77cm／min ，Ｖ２ ＝100cm ／
min の速度で、250 ℃の温度で熱延伸し、外径0.6mm ，
コア直径0.008mm （８ミクロン）の単一モード光ファイ
バーを得た。このファイバーのカットオフ波長λcは、
式（III）によると約0.617 ミクロンであった。
min の速度で、250 ℃の温度で熱延伸し、外径0.6mm ，
コア直径0.008mm （８ミクロン）の単一モード光ファイ
バーを得た。このファイバーのカットオフ波長λcは、
式（III）によると約0.617 ミクロンであった。
【００４１】図７は、単一モード光ファイバーの端面か
らの出射光のインテンシティディスプレイの写真像を示
したものである。
らの出射光のインテンシティディスプレイの写真像を示
したものである。
【００４２】この図７からは、コアの直径は約８ミクロ
ンで、単一モード条件を満していることがわかる。それ
というのも、シャープなコアインテンシティピークが約
８ミクロン幅で観察されるからである。光の波長は、0.
6328ミクロンである。また、単一モード条件は、ファー
フィールドパターン法によっても確認された。
ンで、単一モード条件を満していることがわかる。それ
というのも、シャープなコアインテンシティピークが約
８ミクロン幅で観察されるからである。光の波長は、0.
6328ミクロンである。また、単一モード条件は、ファー
フィールドパターン法によっても確認された。
【００４３】実施例６ 実施例５と同様にして光ファイバー母材を作製した。外
径は4.5mm でコア直径は0.06mmとした。
径は4.5mm でコア直径は0.06mmとした。
【００４４】この母材を、Ｖ１ ＝6.0cm ／min ，Ｖ２
＝100cm ／min の速度で200 ℃の温度において延伸
し、コア直径１５ミクロンのファイバーとした。ニアフ
ィールドパターンは、633nm 波長の２モードファイバー
のインテンシティパターンを示した。コアからのインテ
ンシティパターンは、ガウシアン（Ｇａｕｓｓｉａｎ）
ピークとは異なっており、典型的な２モードパターンが
観察された。
＝100cm ／min の速度で200 ℃の温度において延伸
し、コア直径１５ミクロンのファイバーとした。ニアフ
ィールドパターンは、633nm 波長の２モードファイバー
のインテンシティパターンを示した。コアからのインテ
ンシティパターンは、ガウシアン（Ｇａｕｓｓｉａｎ）
ピークとは異なっており、典型的な２モードパターンが
観察された。
【００４５】実施例７ 図１の方法に沿って光ファイバー母材を作製した。ま
ず、次の条件において、ＭＭＡとトリフルオロエチルメ
タリレート（３ＦＭＡ）の共重合によって円筒容器を作
製した。 重合開始剤：ベンゾインパ−オキシド ＝0.15wt．％ 連鎖移動剤：ｎ−ブチルメルカプタン ＝ 0.2wt．％ 重合温度 ：８０℃、２０時間 減圧加熱処理：100 ℃，0.2mmHg 以下、２０時間 重合体円筒容器の外径は１０mmに、また内径は0.10mmと
した。単量体仕込比（ＭＭＡ／３ＦＭＡ）は、３２／１
（wt．／wt．）とした。
ず、次の条件において、ＭＭＡとトリフルオロエチルメ
タリレート（３ＦＭＡ）の共重合によって円筒容器を作
製した。 重合開始剤：ベンゾインパ−オキシド ＝0.15wt．％ 連鎖移動剤：ｎ−ブチルメルカプタン ＝ 0.2wt．％ 重合温度 ：８０℃、２０時間 減圧加熱処理：100 ℃，0.2mmHg 以下、２０時間 重合体円筒容器の外径は１０mmに、また内径は0.10mmと
した。単量体仕込比（ＭＭＡ／３ＦＭＡ）は、３２／１
（wt．／wt．）とした。
【００４６】この容器の屈折率は1.49であった。次い
で、この容器に、重合開始剤および連鎖移動剤を含有す
るＭＭＡ単量体を充填して重合させた。このようにして
作製した母材の屈折率分布を測定したところ、コアとク
ラッドとの境界は鮮明でなく、ＭＭＡ単量体とＭＭＡ−
３ＦＭＡ共重合体との間で相互浸透が生じていることが
推察された。
で、この容器に、重合開始剤および連鎖移動剤を含有す
るＭＭＡ単量体を充填して重合させた。このようにして
作製した母材の屈折率分布を測定したところ、コアとク
ラッドとの境界は鮮明でなく、ＭＭＡ単量体とＭＭＡ−
３ＦＭＡ共重合体との間で相互浸透が生じていることが
推察された。
【００４７】この母材を、Ｖ１ ＝0.36cm／min ，Ｖ２
＝100cm ／min の速度で、250 ℃の温度において延伸
し、0.6mm 外径、0.006mm （６ミクロン）コア直径を有
する単一モードポリマーマファイバーを得た。このファ
イバーのカットオフ波長λcは式（III）によって約0.60
5 ミクロンであった。
＝100cm ／min の速度で、250 ℃の温度において延伸
し、0.6mm 外径、0.006mm （６ミクロン）コア直径を有
する単一モードポリマーマファイバーを得た。このファ
イバーのカットオフ波長λcは式（III）によって約0.60
5 ミクロンであった。
【００４８】ニアフィールドおよびファーフィールドパ
ターン法によって単一モード状態であることが確認され
た。実施例８ 図１および図２に沿って光ファイバー母材を作製した。
容器は、ＭＭＡと３ＦＭＡ単量体との共重合によって作
製した。
ターン法によって単一モード状態であることが確認され
た。実施例８ 図１および図２に沿って光ファイバー母材を作製した。
容器は、ＭＭＡと３ＦＭＡ単量体との共重合によって作
製した。
【００４９】条件は次の通りとした。 重合開始剤：ベンゾイルパーオキシド ＝0.15wt. ％ 連鎖移動剤：ｎ−ブチルメルカプタン ＝0.2wt.％ 重合温度 ：８０℃，２０時間 減圧加熱処理：100 ℃，0.2mmHg 以下、２０時間 この容器は外径１０mmとし、0.20mm径の空孔を３個持つ
ようにした。この空孔は、容器ロッドの中心軸に平行な
るように配置した。また、この容器作製のための単量体
仕込比（ＭＭＡ／３ＦＭＡ）は、３２／１（wt．／w
t．）とした。容器の屈折率は1.49であった。
ようにした。この空孔は、容器ロッドの中心軸に平行な
るように配置した。また、この容器作製のための単量体
仕込比（ＭＭＡ／３ＦＭＡ）は、３２／１（wt．／w
t．）とした。容器の屈折率は1.49であった。
【００５０】３本の外径0.2mm のＰＭＭＡロッドを、３
個の空孔に各々挿入し、隙間にはＭＭＡ単量体（重合開
始剤および連鎖移動剤含有）を充填した。これを重合さ
せた。得られた母材（５）を、Ｖ１ ＝0.09cm／min ，
Ｖ２ ＝100cn ／min の速度で、250 ℃の温度において
延伸した。外径0.3mm で、各々のコア（３個）の直径は
６ミクロンのポリマーファイバーを得た。
個の空孔に各々挿入し、隙間にはＭＭＡ単量体（重合開
始剤および連鎖移動剤含有）を充填した。これを重合さ
せた。得られた母材（５）を、Ｖ１ ＝0.09cm／min ，
Ｖ２ ＝100cn ／min の速度で、250 ℃の温度において
延伸した。外径0.3mm で、各々のコア（３個）の直径は
６ミクロンのポリマーファイバーを得た。
【００５１】各々のコアのカットオフ波長λcは、式（I
II）により、約605nm であった。633nm 波長で各コアは
単一モード状態にあることが、ニアフィールド、および
ファーフィールドパターン法によって確認された。
II）により、約605nm であった。633nm 波長で各コアは
単一モード状態にあることが、ニアフィールド、および
ファーフィールドパターン法によって確認された。
【００５２】
【発明の効果】この発明によって単一モードまたは特定
モード数のプラスチック光伝送体が簡便に実現される。
モード数のプラスチック光伝送体が簡便に実現される。
【図１】この発明の光伝送体の製造に用いる製造装置例
を示した断面図である。
を示した断面図である。
【図２】母材の延伸装置例を示した側面図である。
【図３】重合管への装入例を示した斜視図である。
【図４】
【図５】実施例としてのこの発明の単一モード光伝送体
の屈折率分布図である。
の屈折率分布図である。
【図６】実施例としての単一モード光伝送体の母材屈折
率分布図である。
率分布図である。
【図７】実施例としての単一モード光伝送体の端面から
の出射光のインテンシティディスプレイの写真像図であ
る。
の出射光のインテンシティディスプレイの写真像図であ
る。
１ 重合容器 ２ 重合容器回転装置 ３ エネルギー線熱射装置 ４ 照射装置上昇装置 ５ 母材 ６ 母材供給装置 ７ 加熱炉 ８ ファイバー巻き取り装置 ９ ファイバー １０ 重合管
Claims (22)
- 【請求項１】 コア直径およびコアとクラッドの屈折率
差を制御して単一モードまたは特定モード数を備えてな
ることを特徴とするプラスチック光伝送体。 - 【請求項２】 低屈折率の周辺部と高屈折率の中心部と
を有する光伝送体母材を延伸してなることを特徴とする
請求項１のプラスチック光伝送体。 - 【請求項３】 円筒状容器に、少くとも１種類の単量体
またはその重合体を含む単量体混合液と、少くとも１種
類の単量体から得られる重合体の屈折率より高屈折率の
低分子化合物を充填し、容器周辺から加熱またはエネル
ギー線照射し、高分子重合体を容器周辺から優先的に析
出させ、中心軸付近で屈折率の高い低分子化合物の存在
割合を高くして光伝送体の母材を作製し、この母材を延
伸して、コア直径およびコアとクラッドの屈折率差を制
御することを特徴とする単一モードまたは特定モード数
を有するプラスチック光伝送体の製造法。 - 【請求項４】 円筒状容器に重合開始剤、および連鎖移
動剤を充填する請求項３のプラスチック光伝送体の製造
法。 - 【請求項５】 円筒状容器が重合管である請求項３また
は４のプラスチック光伝送体の製造法。 - 【請求項６】 円筒状容器に、屈折率の異なる重合体を
与える少くとも２種類以上の単量体、または重合途中に
あるそれらのゾルを充填し、容器周辺から加熱またはエ
ネルギー線照射し、低屈折率を与える高分子重合体を容
器周辺から優先的に析出させ、中心軸付近で屈折率の高
い重合体が存在する割合を高くして光伝送体の母材を作
製し、この母材を延伸して、コア直径およびコアとクラ
ッドの屈折率差を制御することを特徴とする単一モード
または特定モード数を有するプラスチック光伝送体の製
造法。 - 【請求項７】 単量体に重合開始剤および連鎖移動剤を
加える請求項６のプラスチック光伝送体の製造法。 - 【請求項８】 円筒状容器が重合管である請求項６また
は７のプラスチック光伝送体の製造法。 - 【請求項９】 請求項３または６の方法により得られた
プラスチック光伝送体を、円筒状容器内に挿入して光伝
送体母材を作製し、これを延伸してコア直径およびコア
とクラッドの屈折率差を制御することを特徴とする単一
モードまたは特定モード数を有するプラスチック光伝送
体の製造法。 - 【請求項10】 請求項３または６の方法により得られた
プラスチック光伝送体を、円筒状容器内に挿入し、隙間
に単量体を注入して重合させて光伝送体母材を作製し、
これを延伸してコア直径およびコアとクラッドの屈折率
差を制御することを特徴とする単一モードまたは特定モ
ード数を有するプラスチック光伝送体の製造法。 - 【請求項11】 円筒状容器が重合管である請求項９また
は１０のプラスチック光伝送体の製造法。 - 【請求項12】 線形重合体からなるＧＩまたはＳＩ型光
伝送体を、円筒状容器内に挿入して光伝送体母材を作製
し、これを延伸してコア直径およびコアとクラッドの屈
折率差を制御することを特徴とする単一モードまたは特
定モード数を有するプラスチック光伝送体の製造法。 - 【請求項13】 線形重合体からなるＧＩまたはＳＩ型光
伝送体を、円筒状容器内に挿入し、隙間に単量体を注入
して重合させて光伝送体母材を作製し、これを延伸して
コア直径およびコアとクラッドの屈折率差を制御するこ
とを特徴とする単一モードまたは特定モード数を有する
プラスチック光伝送体の製造法。 - 【請求項14】 円筒状容器が重合管である請求項１２ま
たは１３のプラスチック光伝送体の製造法。 - 【請求項15】 円筒状容器に、ポリマーロッドまたはフ
ァイバーを挿入して光伝送体母材を作製し、これを延伸
してコア直径およびコアとクラッドの屈折率差を制御す
ることを特徴とする単一モードまたは特定モード数を有
するプラスチック光伝送体の製造方法。 - 【請求項16】 円筒状容器に、ポリマーロッドまたはフ
ァイバーを挿入し、隙間に単量体を注入して光伝送体母
材を作製し、これを延伸してコア直径およびコアとクラ
ッドの屈折率差を制御することを特徴とする単一モード
または特定モード数を有するプラスチック光伝送体の製
造法。 - 【請求項17】 円筒状容器に、少なくとも１種類の単量
体、もしくはそのゾル、またはその重合体混合液を充填
し、容器周辺から加熱またはエネルギー線照射して円筒
状容器よりも大きな屈折率を有するポリマーを生成させ
た光伝送体母材を作製し、これを延伸してコア直径およ
びコアとクラッドの屈折率差を制御することを特徴とす
る単一モードまたは特定モード数を有するプラスチック
光伝送体の製造法。 - 【請求項18】 円筒状容器に、少くとも１種類以上の単
量体もしくはその重合体混合液と、これらの単量体より
得られるポリマーよりも屈折率の大きい高分子量ポリマ
ーまたはオリゴマーを挿入し、容器周辺から加熱または
エネルギー線照射して中心軸付近で屈折率の高い高分子
量ポリマーまたはオリゴマーの存在割合を高くした光伝
送体母材を作製し、この母材を延伸してコア直径および
コアとクラッドの屈折率差を制御することを特徴とする
単一モードまたは特定モード数を有するプラスチック光
伝送体の製造法。 - 【請求項19】 円筒状容器が重合体管である請求項１
５，１６，１７または１８のプラスチック光伝送体の製
造法。 - 【請求項20】 単一モードまたは特定モード数を有する
少くとも２以上のコア部のコア直径およびコアと周辺ク
ラッドとの間の屈折率差を制御してなるプラスチック光
ファイバー、ロッド、シートまたはバンドル。 - 【請求項21】 少くとも２以上のコア部のための空孔を
有する円筒状容器を用いて請求項３〜１９の方法によっ
て作製した光伝送体母材を熱延伸してなることを特徴と
する、単一モードまたは特定モード数を有する少くとも
２以上のコア部のコア直径およびコアとコア周辺クラッ
ドとの間の屈折率差を制御してなるプラスチック光ファ
ィバー、ロッド、シートまたはバンドルの製造法。 - 【請求項22】 円筒状容器として重合体を用いる請求項
２１のプラスチック光ファイバー、ロッド、シートまた
はバンドルの製造法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2-216400 | 1990-08-16 | ||
| JP21640090 | 1990-08-16 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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Family Applications (1)
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| JP (1) | JPH05241036A (ja) |
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- 1991-08-16 EP EP19910307603 patent/EP0472384A3/en not_active Withdrawn
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