JPH0713030A - プラスチック光ファイバ母材の製造方法及び装置 - Google Patents
プラスチック光ファイバ母材の製造方法及び装置Info
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- JPH0713030A JPH0713030A JP5151776A JP15177693A JPH0713030A JP H0713030 A JPH0713030 A JP H0713030A JP 5151776 A JP5151776 A JP 5151776A JP 15177693 A JP15177693 A JP 15177693A JP H0713030 A JPH0713030 A JP H0713030A
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Landscapes
- Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 プラスチック光ファイバ母材の製造方法及び
その装置を提供する。 【構成】 軸を中心に回転する中空の円筒体の内面に、
ＣＶＤ（Chemical Vapour Deposition）法により気体材
料を堆積させプラスチック光ファイバ母材を製造する方
法において、重合体Ａ（屈折率：Ｎａ）と、この重合体
Ａとは屈折率が異なる化合物とを用いて屈折率が低い初
期原料蒸気を作製すると共に、同組成の中空円筒体１１
を作製し、当該屈折率の低い初期原料蒸気をノズル１２
を介して該中空の円筒体の内面に堆積させ、この堆積を
重ねる毎に、該原料蒸気中に配合される上記化合物の配
合割合を変化させて、屈折率を順次上昇させ、光ファイ
バ母材の中心から外径方向に向ってその屈折率を漸次降
下してなる屈折率分布を形成する。
その装置を提供する。 【構成】 軸を中心に回転する中空の円筒体の内面に、
ＣＶＤ（Chemical Vapour Deposition）法により気体材
料を堆積させプラスチック光ファイバ母材を製造する方
法において、重合体Ａ（屈折率：Ｎａ）と、この重合体
Ａとは屈折率が異なる化合物とを用いて屈折率が低い初
期原料蒸気を作製すると共に、同組成の中空円筒体１１
を作製し、当該屈折率の低い初期原料蒸気をノズル１２
を介して該中空の円筒体の内面に堆積させ、この堆積を
重ねる毎に、該原料蒸気中に配合される上記化合物の配
合割合を変化させて、屈折率を順次上昇させ、光ファイ
バ母材の中心から外径方向に向ってその屈折率を漸次降
下してなる屈折率分布を形成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、プラスチック光ファイ
バ母材の製造方法及びその装置に関する。
バ母材の製造方法及びその装置に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】コアも
クラッドも共にプラスチックの光ファイバは、光信号の
送受を行う例えば電子装置間において、その伝送損失が
問題とされない近距離の光伝送路として、ガラスファイ
バと比べて使いやすく低価格なために、多用されてお
り、特にＬＡＮ，ＩＳＤＮ等の次世代通信網構想におい
て重要となっている。
クラッドも共にプラスチックの光ファイバは、光信号の
送受を行う例えば電子装置間において、その伝送損失が
問題とされない近距離の光伝送路として、ガラスファイ
バと比べて使いやすく低価格なために、多用されてお
り、特にＬＡＮ，ＩＳＤＮ等の次世代通信網構想におい
て重要となっている。
【０００３】従来においては、図５に示すようにこのプ
ラスチック光ファイバ０１は、コア０２にＰＭＭＡ（ポ
リメチルメタクリレート樹脂），ＰＣ（ポリカーボネー
ト樹脂）又はこれらの共重合樹脂等を用い、クラッド０
３にフッ素樹脂を用いてなる図５（Ｂ）に示すような屈
折率分布を有する、ステップインデックス（ＳＩ）型光
ファイバが実用化されている。
ラスチック光ファイバ０１は、コア０２にＰＭＭＡ（ポ
リメチルメタクリレート樹脂），ＰＣ（ポリカーボネー
ト樹脂）又はこれらの共重合樹脂等を用い、クラッド０
３にフッ素樹脂を用いてなる図５（Ｂ）に示すような屈
折率分布を有する、ステップインデックス（ＳＩ）型光
ファイバが実用化されている。
【０００４】また、このＳＩ型光ファイバに対して時間
当りの情報量を多量に送れる、図５（Ｃ）に示すような
屈折率分布を有する、グレーデッドインデックス（Ｇ
Ｉ）型光ファイバは、例えば特公昭５２−５８５７号，
特公昭５４−３０３０１号，特開昭６１−１３０９０４
号，特開昭６１−１６２００８号等の各公報等に開示さ
れているが、製造上等の観点から種々の問題があり、未
だ所望のものが得られていない。
当りの情報量を多量に送れる、図５（Ｃ）に示すような
屈折率分布を有する、グレーデッドインデックス（Ｇ
Ｉ）型光ファイバは、例えば特公昭５２−５８５７号，
特公昭５４−３０３０１号，特開昭６１−１３０９０４
号，特開昭６１−１６２００８号等の各公報等に開示さ
れているが、製造上等の観点から種々の問題があり、未
だ所望のものが得られていない。
【０００５】すなわち、従来においては、反応性の差
や、ゲル効果等を利用して屈折率分布を形成するため、
所望の屈折率を得るためには、母材の大きさや、材料の
種類等が大きく制限されていた。従って、量産化が困難
であったり、伝送特性，信頼性に優れた材料を得ること
ができないという問題が生じた。また、従来においては
反応を自由に制御することが困難なため、理想的なＧＩ
型の屈折率分布を有するファイバを歩留り良く得ること
ができなかった。
や、ゲル効果等を利用して屈折率分布を形成するため、
所望の屈折率を得るためには、母材の大きさや、材料の
種類等が大きく制限されていた。従って、量産化が困難
であったり、伝送特性，信頼性に優れた材料を得ること
ができないという問題が生じた。また、従来においては
反応を自由に制御することが困難なため、理想的なＧＩ
型の屈折率分布を有するファイバを歩留り良く得ること
ができなかった。
【０００６】さらに、特開平２−１６５０４号公報に
は、屈折率の異なる２種以上の重合性混合物の積層状物
を同心円状に押し出す手法が開示されているが、以下の
ような問題がある。すなわち、積層押し出し法であるた
め、１０層程度の押し出しステップしか形成できず、こ
の結果得られる屈折率分布は階段状のものとなり、多く
の情報量を送ることができない。また、押し出し後に単
量体を拡散させ、連続したなめらかな屈折率分布とする
ことも提案されるが、この場合には、工程が増え生産性
が悪化し、さらに拡散という制御の困難な操作を行うた
め、理想的なＧＩ型屈折率分布を得ることができないと
いう問題がある。
は、屈折率の異なる２種以上の重合性混合物の積層状物
を同心円状に押し出す手法が開示されているが、以下の
ような問題がある。すなわち、積層押し出し法であるた
め、１０層程度の押し出しステップしか形成できず、こ
の結果得られる屈折率分布は階段状のものとなり、多く
の情報量を送ることができない。また、押し出し後に単
量体を拡散させ、連続したなめらかな屈折率分布とする
ことも提案されるが、この場合には、工程が増え生産性
が悪化し、さらに拡散という制御の困難な操作を行うた
め、理想的なＧＩ型屈折率分布を得ることができないと
いう問題がある。
【０００７】一方、本出願人も円筒内に屈折率差の異な
る二種の材料を注入して遠心力作用下で重合積層させる
ことを繰返して屈折率が連続的に変化するプラスチック
光ファイバ用プリフォームの製造方法について先に提案
したが（特開昭６０−１１９５０９号公報参照）、所望
の設計値通りに屈折率を管理するために手間がかかり、
廉価に製造できないという問題がある。
る二種の材料を注入して遠心力作用下で重合積層させる
ことを繰返して屈折率が連続的に変化するプラスチック
光ファイバ用プリフォームの製造方法について先に提案
したが（特開昭６０−１１９５０９号公報参照）、所望
の設計値通りに屈折率を管理するために手間がかかり、
廉価に製造できないという問題がある。
【０００８】本発明は上記問題に鑑み、所望の屈折率変
化を有し、且つ製造が簡易で廉価となるプラスチック光
ファイバの製造方法を提供することを目的とする。
化を有し、且つ製造が簡易で廉価となるプラスチック光
ファイバの製造方法を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成する本発
明に係るプラスチック光ファイバの製造方法は、軸を中
心に回転する中空の円筒体の内面に、ＣＶＤ（Chemical
Vapour Deposition）法により気体材料を堆積させプラ
スチック光ファイバ母材を製造する方法において、重合
体Ａ（屈折率：Ｎａ）と、この重合体Ａとは屈折率が異
なる化合物とを用いて屈折率が低い初期原料蒸気を作製
すると共に、同組成の中空円筒体を作製し、当該屈折率
の低い初期原料蒸気を該中空の円筒体の内面に堆積さ
せ、この堆積を重ねる毎に、該原料蒸気中に配合される
上記化合物の配合割合を変化させて、屈折率を順次上昇
させ、光ファイバ母材の中心から外径方向に向ってその
屈折率を漸次降下してなる屈折率分布を形成することを
特徴とする。
明に係るプラスチック光ファイバの製造方法は、軸を中
心に回転する中空の円筒体の内面に、ＣＶＤ（Chemical
Vapour Deposition）法により気体材料を堆積させプラ
スチック光ファイバ母材を製造する方法において、重合
体Ａ（屈折率：Ｎａ）と、この重合体Ａとは屈折率が異
なる化合物とを用いて屈折率が低い初期原料蒸気を作製
すると共に、同組成の中空円筒体を作製し、当該屈折率
の低い初期原料蒸気を該中空の円筒体の内面に堆積さ
せ、この堆積を重ねる毎に、該原料蒸気中に配合される
上記化合物の配合割合を変化させて、屈折率を順次上昇
させ、光ファイバ母材の中心から外径方向に向ってその
屈折率を漸次降下してなる屈折率分布を形成することを
特徴とする。
【００１０】また、上記構成において重合体Ａ（屈折
率：Ｎａ）を主成分としてなり、重合体とは屈折率が異
なる化合物が該重合体Ａの屈折率（Ｎａ）より高い屈折
率（Ｎｂ）を有する材料Ｂであり、配合割合を徐々に上
昇させることを特徴とする。
率：Ｎａ）を主成分としてなり、重合体とは屈折率が異
なる化合物が該重合体Ａの屈折率（Ｎａ）より高い屈折
率（Ｎｂ）を有する材料Ｂであり、配合割合を徐々に上
昇させることを特徴とする。
【００１１】上記構成において、重合体Ａ（屈折率：Ｎ
ａ）と該重合体Ａより低い屈折率（Ｎｃ）を有する材料
Ｃとから初期噴霧溶液を作製し、噴霧溶液中の材料Ｃの
配合割合を徐々に減少させることを特徴とする。
ａ）と該重合体Ａより低い屈折率（Ｎｃ）を有する材料
Ｃとから初期噴霧溶液を作製し、噴霧溶液中の材料Ｃの
配合割合を徐々に減少させることを特徴とする。
【００１２】一方、本発明に係る第１のプラスチック光
ファイバの製造装置の構成は、ＣＶＤ法により中空の円
筒体内に原料蒸気を堆積してプラスチック光ファイバ母
材を製造する装置であって、中空の円筒体をその軸回り
に回転自在に支持する回転装置と、上記中空の円筒体の
軸心中央に配され該軸方向に移動自在であると共に有機
原料蒸気を中空の円筒体の内面に吹き付けるノズルと、
中空の円筒体の内部に堆積した有機材料を加熱して溶媒
を除去する乾燥装置と、屈折率の異なった有機原料蒸気
を供給する原料供給手段とを具備することを特徴とす
る。
ファイバの製造装置の構成は、ＣＶＤ法により中空の円
筒体内に原料蒸気を堆積してプラスチック光ファイバ母
材を製造する装置であって、中空の円筒体をその軸回り
に回転自在に支持する回転装置と、上記中空の円筒体の
軸心中央に配され該軸方向に移動自在であると共に有機
原料蒸気を中空の円筒体の内面に吹き付けるノズルと、
中空の円筒体の内部に堆積した有機材料を加熱して溶媒
を除去する乾燥装置と、屈折率の異なった有機原料蒸気
を供給する原料供給手段とを具備することを特徴とす
る。
【００１３】また、第２のプラスチック光ファイバの製
造装置の構成は、ＣＶＤ法により中空の円筒体内に原料
蒸気を堆積してプラスチック光ファイバ母材を製造する
装置であって、中空の円筒体をその軸回りに回転自在に
支持する回転装置と、上記中空の円筒体の一端部に配さ
れ有機原料蒸気を中空の円筒体の内面に供給する供給管
と、中空の円筒体の内部に堆積した有機材料を加熱して
溶媒を除去する乾燥装置と、屈折率の異なった有機原料
蒸気を供給する原料供給手段とを具備することを特徴と
する。
造装置の構成は、ＣＶＤ法により中空の円筒体内に原料
蒸気を堆積してプラスチック光ファイバ母材を製造する
装置であって、中空の円筒体をその軸回りに回転自在に
支持する回転装置と、上記中空の円筒体の一端部に配さ
れ有機原料蒸気を中空の円筒体の内面に供給する供給管
と、中空の円筒体の内部に堆積した有機材料を加熱して
溶媒を除去する乾燥装置と、屈折率の異なった有機原料
蒸気を供給する原料供給手段とを具備することを特徴と
する。
【００１４】以下、本発明の内容を説明する。
【００１５】図１は本発明に係る内付けＣＶＤ法による
プラスチック光ファイバ製造装置の概略図である。同図
に示すように、本装置は、中空の円筒体１１をその軸回
りに回転自在に支持する回転装置（図示せず）と、上記
中空の円筒体の軸心中央に配され軸方向に往復動自在で
あり複数の吹付け孔を有し供給された原料蒸気を吹き付
けするノズル１２と、軸方向に往復動自在で中空の円筒
体１１の内部に堆積した有機原料蒸気を加熱して原料蒸
気中の溶媒を除去する乾燥装置（リングヒータ）１３
と、有機原料蒸気を供給する供給タンク１４と屈折率調
整タンク１５とを具備するものである。
プラスチック光ファイバ製造装置の概略図である。同図
に示すように、本装置は、中空の円筒体１１をその軸回
りに回転自在に支持する回転装置（図示せず）と、上記
中空の円筒体の軸心中央に配され軸方向に往復動自在で
あり複数の吹付け孔を有し供給された原料蒸気を吹き付
けするノズル１２と、軸方向に往復動自在で中空の円筒
体１１の内部に堆積した有機原料蒸気を加熱して原料蒸
気中の溶媒を除去する乾燥装置（リングヒータ）１３
と、有機原料蒸気を供給する供給タンク１４と屈折率調
整タンク１５とを具備するものである。
【００１６】ここで、上記ノズル１２に供給する原料蒸
気は、加熱手段１６を有する供給タンク１４内に有機原
料溶液１７を溶媒と共に溜めておき、不活性ガス
（Ｎ2 ，Ａｒ，Ｈｅ等）１８の導入により送給するよう
にしている。そして屈折率調整タンク１５から適宜屈折
率の異なる原料溶液を供給することで、屈折率を調整し
ている。尚、上記加熱手段１６は、有機材料の種類によ
っては設けなくてもよい。
気は、加熱手段１６を有する供給タンク１４内に有機原
料溶液１７を溶媒と共に溜めておき、不活性ガス
（Ｎ2 ，Ａｒ，Ｈｅ等）１８の導入により送給するよう
にしている。そして屈折率調整タンク１５から適宜屈折
率の異なる原料溶液を供給することで、屈折率を調整し
ている。尚、上記加熱手段１６は、有機材料の種類によ
っては設けなくてもよい。
【００１７】図２は他の内付けＣＶＤ法の概略を示し、
回転する中空円筒管１１の一端部に原料蒸気を導入する
供給管１９が直結されており、図１におけるノズル１２
を省略し、直接原料蒸気を中空の円筒体１１内に供給す
るようにしたものである。
回転する中空円筒管１１の一端部に原料蒸気を導入する
供給管１９が直結されており、図１におけるノズル１２
を省略し、直接原料蒸気を中空の円筒体１１内に供給す
るようにしたものである。
【００１８】ここで、本発明の有機材料の一種である重
合体（以下「重合体Ａ」という）とは、メチルメタクリ
レートの単独重合体（ポリメチルメタクリレート：ＰＭ
ＭＡ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、及び例えば単官能
の（メタ）アクリレート類，弗素化アルキル（メタ）ア
クリレート類，多官能（メタ）アクリレート類，多官能
（メタ）アクリレート類，アクリル酸，メタクリル酸，
スチレン，クロルスチレン等の単量体とメチルメタクリ
レートとの透明な共重合体をいう。
合体（以下「重合体Ａ」という）とは、メチルメタクリ
レートの単独重合体（ポリメチルメタクリレート：ＰＭ
ＭＡ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、及び例えば単官能
の（メタ）アクリレート類，弗素化アルキル（メタ）ア
クリレート類，多官能（メタ）アクリレート類，多官能
（メタ）アクリレート類，アクリル酸，メタクリル酸，
スチレン，クロルスチレン等の単量体とメチルメタクリ
レートとの透明な共重合体をいう。
【００１９】尚、上述したものの内で、代表的な重合体
Ａとしては、ポリメチルメタクリレート（ｎ＝1.４９
０），ポリカーボネート（ｎ＝1.５９）を用いるのが好
適である。
Ａとしては、ポリメチルメタクリレート（ｎ＝1.４９
０），ポリカーボネート（ｎ＝1.５９）を用いるのが好
適である。
【００２０】また、上記重合体Ａの屈折率（Ｎａ）と異
なる屈折率を有する材料とは、重合体Ａの屈折率（Ｎ
ａ）よりも高い屈折率（Ｎｂ）を有する材料（以下、
「材料Ｂ」という）であっても、低い屈折率（Ｎｃ）を
有する材料（以下、「材料Ｃ」という）であってもよ
く、単量体に限定されることはない。
なる屈折率を有する材料とは、重合体Ａの屈折率（Ｎ
ａ）よりも高い屈折率（Ｎｂ）を有する材料（以下、
「材料Ｂ」という）であっても、低い屈折率（Ｎｃ）を
有する材料（以下、「材料Ｃ」という）であってもよ
く、単量体に限定されることはない。
【００２１】ここで、重合体Ａをポリメチルメタクリレ
ート（ＰＭＭＡ）（Ｎａ：ｎ＝1.４９）とした場合にお
ける材料の具体例としては、高屈折率の材料Ｂとして
は、例えばフタル酸ブチルベンジルエステル（Ｎｂ：ｎ
＝1.５３６），酢酸２−フェニルエチル（ｎ＝1.５
１），フタル酸ジメチル（ｎ＝1.５１５），ジフェニル
スルフィド（ｎ＝1.６３５），安息香酸ビニル（ｎ＝1.
５７７），ベンジルメタクリレート（ｎ＝1.５６８），
フタル酸ジアリル（ｎ＝1.５１８）等を例示することが
できる。尚、上述したものの中で安息香酸ビニル，ベン
ジルメタクリレート，フタル酸ジアリルは重合性の材料
である。また、一方の低屈折率の材料Ｃとしては、例え
ば酢酸ヘキシル（Ｎｂ：ｎ＝1.４０８），フタル酸ビス
（３，５，５−トリメチルヘキシル）（ｎ＝1.４８
７），フタル酸ビス（２−メチルヘキシル）（ｎ＝1.４
８６）等を例示することができる。
ート（ＰＭＭＡ）（Ｎａ：ｎ＝1.４９）とした場合にお
ける材料の具体例としては、高屈折率の材料Ｂとして
は、例えばフタル酸ブチルベンジルエステル（Ｎｂ：ｎ
＝1.５３６），酢酸２−フェニルエチル（ｎ＝1.５
１），フタル酸ジメチル（ｎ＝1.５１５），ジフェニル
スルフィド（ｎ＝1.６３５），安息香酸ビニル（ｎ＝1.
５７７），ベンジルメタクリレート（ｎ＝1.５６８），
フタル酸ジアリル（ｎ＝1.５１８）等を例示することが
できる。尚、上述したものの中で安息香酸ビニル，ベン
ジルメタクリレート，フタル酸ジアリルは重合性の材料
である。また、一方の低屈折率の材料Ｃとしては、例え
ば酢酸ヘキシル（Ｎｂ：ｎ＝1.４０８），フタル酸ビス
（３，５，５−トリメチルヘキシル）（ｎ＝1.４８
７），フタル酸ビス（２−メチルヘキシル）（ｎ＝1.４
８６）等を例示することができる。
【００２２】本発明方法は、製造工程において特異な化
学反応を使用しないので、作製する母材の大きさや材料
の種類を任意に選定することができる。従って、特性の
優れた材料を使用し、生産システムに適した大きさの母
材を容易に製造でき、所望の母材の量産化が可能とな
る。特に、伝送特性的に優れた非重合性の材料を、重合
体Ａとは異なる屈折率を有する材料として選ぶことがで
きる点で、本製造方法は優れている。
学反応を使用しないので、作製する母材の大きさや材料
の種類を任意に選定することができる。従って、特性の
優れた材料を使用し、生産システムに適した大きさの母
材を容易に製造でき、所望の母材の量産化が可能とな
る。特に、伝送特性的に優れた非重合性の材料を、重合
体Ａとは異なる屈折率を有する材料として選ぶことがで
きる点で、本製造方法は優れている。
【００２３】次に、内付けＣＶＤ法によるプラスチック
光ファイバ用母材を製造する一例を図１を参照して説明
する。重合体Ａは該重合体Ａを溶解し得る溶剤と共に有
機原料溶液１７として供給タンク１４内に注入されてお
り、一方の材料Ｂは屈折率調整タンク１５内に貯溜され
ており、堆積を重ねるごとに、あらかじめ設定された光
学的屈折率の勾配（屈折率分布）を得るために、供給タ
ンク１４内に屈折率調整タンク１５から材料Ｂを導入す
ることにより、供給タンク１４内の屈折率を徐々に変化
させている。
光ファイバ用母材を製造する一例を図１を参照して説明
する。重合体Ａは該重合体Ａを溶解し得る溶剤と共に有
機原料溶液１７として供給タンク１４内に注入されてお
り、一方の材料Ｂは屈折率調整タンク１５内に貯溜され
ており、堆積を重ねるごとに、あらかじめ設定された光
学的屈折率の勾配（屈折率分布）を得るために、供給タ
ンク１４内に屈折率調整タンク１５から材料Ｂを導入す
ることにより、供給タンク１４内の屈折率を徐々に変化
させている。
【００２４】そして、図１に示すように中空の円筒体１
１を回転させながら、ノズル１２を、軸方向に往復動さ
せ、原料蒸気を吹き付けると共に、乾燥器１３による乾
燥を行って、漸次屈折率が変化した原料を堆積し、母材
の中心から外径方向に向って屈折率が漸次降下してなる
コア層を形成する。
１を回転させながら、ノズル１２を、軸方向に往復動さ
せ、原料蒸気を吹き付けると共に、乾燥器１３による乾
燥を行って、漸次屈折率が変化した原料を堆積し、母材
の中心から外径方向に向って屈折率が漸次降下してなる
コア層を形成する。
【００２５】噴霧が終了した後は、図３（Ａ）に示すよ
うに、中心軸においてノズル１２の部分が軸方向に空洞
部２０ａを有する母材２０が得られるので、加熱溶融し
てコラップス化させる。尚、図３（Ｂ）はコラップス化
前の屈折率分布図を示す。
うに、中心軸においてノズル１２の部分が軸方向に空洞
部２０ａを有する母材２０が得られるので、加熱溶融し
てコラップス化させる。尚、図３（Ｂ）はコラップス化
前の屈折率分布図を示す。
【００２６】図４（Ａ）は、このようにして得られたプ
ラスチック光ファイバ母材２１を示し、図４（Ｂ）はそ
のＧＩ型の屈折率分布を示す。
ラスチック光ファイバ母材２１を示し、図４（Ｂ）はそ
のＧＩ型の屈折率分布を示す。
【００２７】上述したようにして得られた光ファイバ母
材は、通常の線引き操作、例えば当該光ファイバ母材を
鉛直状態に保持して加熱溶融し、所望のプラスチック光
ファイバを得る。
材は、通常の線引き操作、例えば当該光ファイバ母材を
鉛直状態に保持して加熱溶融し、所望のプラスチック光
ファイバを得る。
【００２８】さらに、重合体Ａ又は化合物Ｂの少なくと
も一方が光重合物質とし、紫外線等のエネルギ線の照射
によって光重合して所定の屈折率分布を固定するように
してもよい。特に、光重合させるのに用いる開始剤が光
エネルギーにより異種原子間で開裂するものであるのが
望ましい。このように光重合させた場合には、熱等に起
因する屈折率分布に経時的変化が無く、特に高温・高熱
が発生する領域内における使用に用いて好適なものとな
る。また、中空の円筒体１１が紫外線透過性の材料と
し、紫外線の照射を円筒体１１の外部から行うようにし
てもよい。
も一方が光重合物質とし、紫外線等のエネルギ線の照射
によって光重合して所定の屈折率分布を固定するように
してもよい。特に、光重合させるのに用いる開始剤が光
エネルギーにより異種原子間で開裂するものであるのが
望ましい。このように光重合させた場合には、熱等に起
因する屈折率分布に経時的変化が無く、特に高温・高熱
が発生する領域内における使用に用いて好適なものとな
る。また、中空の円筒体１１が紫外線透過性の材料と
し、紫外線の照射を円筒体１１の外部から行うようにし
てもよい。
【００２９】
【実施例】以下、本発明の好適な実施例を説明する。
【００３０】（実施例１）前述した図１を参照して実施
例１を説明する。透明な重合体Ａとしては、ポリメチル
メタクリレート（ＰＭＭＡ；屈折率（Ｎａ）＝1.４９
０）を用い、この重合体Ａを主成分として中空の円筒体
１１を形成した。供給タンク１４内には、重合体Ａ（Ｐ
ＭＭＡ）を溶剤（テトロヒドロフラン：ＴＨＦ）に所定
割合で溶解したものを注入する。材料Ｂとしては重合体
Ａより高い屈折率を有するフタル酸ブチルベンジルエス
テル（屈折率（Ｎｂ）＝1.５３６）をＴＨＦに溶解し、
屈折率調整タンク１５に貯溜した。上記得られた中空の
円筒体１１を図示しない回転装置に設置し、供給タンク
１４からの原料蒸気をノズル１２を用いて軸方向に亙っ
て均一に吹き付けた。
例１を説明する。透明な重合体Ａとしては、ポリメチル
メタクリレート（ＰＭＭＡ；屈折率（Ｎａ）＝1.４９
０）を用い、この重合体Ａを主成分として中空の円筒体
１１を形成した。供給タンク１４内には、重合体Ａ（Ｐ
ＭＭＡ）を溶剤（テトロヒドロフラン：ＴＨＦ）に所定
割合で溶解したものを注入する。材料Ｂとしては重合体
Ａより高い屈折率を有するフタル酸ブチルベンジルエス
テル（屈折率（Ｎｂ）＝1.５３６）をＴＨＦに溶解し、
屈折率調整タンク１５に貯溜した。上記得られた中空の
円筒体１１を図示しない回転装置に設置し、供給タンク
１４からの原料蒸気をノズル１２を用いて軸方向に亙っ
て均一に吹き付けた。
【００３１】この吹き付けに際し、供給タンク１４内に
屈折率調整タンク１５から材料Ｂを徐々に供給して、材
料Ｂの配合割合を各噴霧毎に上げて噴霧液の屈折率を上
昇させ、母材の中心から外周方向に向って屈折率が漸次
降下していく、図４（Ａ），（Ｂ）に示す、ＧＩ型屈折
率分布を有するプラスチック光ファイバ母材２１を得
た。
屈折率調整タンク１５から材料Ｂを徐々に供給して、材
料Ｂの配合割合を各噴霧毎に上げて噴霧液の屈折率を上
昇させ、母材の中心から外周方向に向って屈折率が漸次
降下していく、図４（Ａ），（Ｂ）に示す、ＧＩ型屈折
率分布を有するプラスチック光ファイバ母材２１を得
た。
【００３２】（実施例２）実施例１と同様に、前述した
図２を参照して実施例２を説明する。透明な重合体Ａと
して、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ；屈折率
（Ｎａ）＝1.４９２）を用い、この重合体Ａの屈折率
（Ｎａ）より低い屈折率を有する材料Ｃとして、酢酸ヘ
キシル（屈折率（Ｎｃ）＝1.４０８）を用い、この両者
を混合して初期溶液を作成し、供給タンク１４内には、
この混合液を溶剤（テトロヒドロフラン：ＴＨＦ）に溶
解したものを注入する。また、同組成による混合液を主
成分として中空の円筒体（屈折率：1.４１０）１１を作
製した。屈折率調整タンク１５には、重合体ＡをＴＨＦ
に溶解して貯溜した。上記得られた中空の円筒体１１を
図示しない回転装置に設置し、供給タンク１４からの原
料を供給管１９を介して当該中空の円筒体１１の内面に
直接供給し堆積した。
図２を参照して実施例２を説明する。透明な重合体Ａと
して、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ；屈折率
（Ｎａ）＝1.４９２）を用い、この重合体Ａの屈折率
（Ｎａ）より低い屈折率を有する材料Ｃとして、酢酸ヘ
キシル（屈折率（Ｎｃ）＝1.４０８）を用い、この両者
を混合して初期溶液を作成し、供給タンク１４内には、
この混合液を溶剤（テトロヒドロフラン：ＴＨＦ）に溶
解したものを注入する。また、同組成による混合液を主
成分として中空の円筒体（屈折率：1.４１０）１１を作
製した。屈折率調整タンク１５には、重合体ＡをＴＨＦ
に溶解して貯溜した。上記得られた中空の円筒体１１を
図示しない回転装置に設置し、供給タンク１４からの原
料を供給管１９を介して当該中空の円筒体１１の内面に
直接供給し堆積した。
【００３３】この堆積に際し、供給タンク１４内に屈折
率調整タンク１５から原料Ａを徐々に供給して、原料Ａ
の配合割合を各噴霧毎に上げて噴霧液の屈折率を漸次上
昇させ、母材の中心から外周方向に向って屈折率が漸次
降下していく、図４（Ａ），（Ｂ）に示す、ＧＩ型屈折
率分布を有するプラスチック光ファイバ母材２１を得
た。
率調整タンク１５から原料Ａを徐々に供給して、原料Ａ
の配合割合を各噴霧毎に上げて噴霧液の屈折率を漸次上
昇させ、母材の中心から外周方向に向って屈折率が漸次
降下していく、図４（Ａ），（Ｂ）に示す、ＧＩ型屈折
率分布を有するプラスチック光ファイバ母材２１を得
た。
【００３４】（伝送特性評価）上記の各母材を溶融線引
して、１mmφの長さ１００ｍオールプラスチック光ファ
イバ（ＡＰＦ）を作製した。これらのファイバの、0.６
５８μｍの伝送損失と帯域を評価した結果を下記「表
１」に示す。尚、光源は、伝送損失、帯域共に波長0.６
５８μｍのＬＤを使用。また、帯域測定は光源に半値幅
６０ｐｓｅｃのパルスを発生させ、ＦＦＴ型光オシロ
（浜松ホトニクス製）にて測定した。
して、１mmφの長さ１００ｍオールプラスチック光ファ
イバ（ＡＰＦ）を作製した。これらのファイバの、0.６
５８μｍの伝送損失と帯域を評価した結果を下記「表
１」に示す。尚、光源は、伝送損失、帯域共に波長0.６
５８μｍのＬＤを使用。また、帯域測定は光源に半値幅
６０ｐｓｅｃのパルスを発生させ、ＦＦＴ型光オシロ
（浜松ホトニクス製）にて測定した。
【００３５】
【表１】
【００３６】
【発明の効果】以上、実施例と共に述べたように本発明
によれば、従来の方法では極めて困難であった屈折率分
布の制御を容易で且つ簡易な方法で、均質なＧＩ型のプ
ラスチック光ファイバ母材を得ることができる。
によれば、従来の方法では極めて困難であった屈折率分
布の制御を容易で且つ簡易な方法で、均質なＧＩ型のプ
ラスチック光ファイバ母材を得ることができる。
【図１】内付けＣＶＤ法の概略図である。
【図２】内付けＣＶＤ法の概略図である。
【図３】堆積によって得られた母材とその屈折率分布図
である。
である。
【図４】プラスチック母材とその屈折率分布図である。
【図５】（Ａ）はプラスチック母材の概略図であり、
（Ｂ）はＳＩ型の屈折率分布図、（Ｃ）はＧＩ型の屈折
率分布図である。
（Ｂ）はＳＩ型の屈折率分布図、（Ｃ）はＧＩ型の屈折
率分布図である。
１１ 中空の円筒体 １２ ノズル １３ 乾燥装置 １４ 供給タンク １５ 屈折率調整タンク
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松田 裕男 神奈川県横浜市栄区田谷町１番地 住友電 気工業株式会社横浜製作所内
Claims (6)
- 【請求項１】 軸を中心に回転する中空の円筒体の内面
に、ＣＶＤ（Chemical Vapour Deposition）法により気
体材料を堆積させプラスチック光ファイバ母材を製造す
る方法において、 重合体Ａ（屈折率：Ｎａ）と、この重合体Ａとは屈折率
が異なる化合物とを用いて屈折率が低い初期原料蒸気を
作製すると共に、同組成の中空円筒体を作製し、 当該屈折率の低い初期原料蒸気を該中空の円筒体の内面
に堆積させ、 この堆積を重ねる毎に、該原料蒸気中に配合される上記
化合物の配合割合を変化させて、屈折率を順次上昇さ
せ、 光ファイバ母材の中心から外径方向に向ってその屈折率
を漸次降下してなる屈折率分布を形成することを特徴と
するプラスチック光ファイバ母材の製造方法。 - 【請求項２】 請求項１において、重合体Ａ（屈折率：
Ｎａ）を主成分としてなり、重合体とは屈折率が異なる
化合物が該重合体Ａの屈折率（Ｎａ）より高い屈折率
（Ｎｂ）を有する材料Ｂであり、配合割合を徐々に上昇
させることを特徴とするプラスチック光ファイバ母材の
製造方法。 - 【請求項３】 請求項１において、重合体Ａ（屈折率：
Ｎａ）と該重合体Ａより低い屈折率（Ｎｃ）を有する材
料Ｃとから初期原料蒸気を作製し、該原料蒸気中の材料
Ｃの配合割合を徐々に減少させることを特徴とするプラ
スチック光ファイバ母材の製造方法。 - 【請求項４】 ＣＶＤ法により中空の円筒体内に原料蒸
気を堆積してプラスチック光ファイバ母材を製造する装
置であって、中空の円筒体をその軸回りに回転自在に支
持する回転装置と、上記中空の円筒体の軸心中央に配さ
れ該軸方向に移動自在であると共に有機原料蒸気を中空
の円筒体の内面に吹き付けるノズルと、中空の円筒体の
内部に堆積した有機材料を加熱して溶媒を除去する乾燥
装置と、屈折率の異なった有機原料蒸気を供給する原料
供給手段とを具備することを特徴とするプラスチック光
ファイバ母材の製造装置。 - 【請求項５】 ＣＶＤ法により中空の円筒体内に原料蒸
気を堆積してプラスチック光ファイバ母材を製造する装
置であって、中空の円筒体をその軸回りに回転自在に支
持する回転装置と、上記中空の円筒体の一端部に配され
有機原料蒸気を中空の円筒体の内面に供給する供給管
と、中空の円筒体の内部に堆積した有機材料を加熱して
溶媒を除去する乾燥装置と、屈折率の異なった有機原料
蒸気を供給する原料供給手段とを具備することを特徴と
するプラスチック光ファイバ母材の製造装置。 - 【請求項６】 請求項４、５において、光ファイバ母材
の表面へエネルギ線を照射するエネルギ線照射装置を具
備することを特徴とするプラスチック光ファイバ母材の
製造装置。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5151776A JPH0713030A (ja) | 1993-06-23 | 1993-06-23 | プラスチック光ファイバ母材の製造方法及び装置 |
| US08/381,875 US5614253A (en) | 1993-06-16 | 1994-06-14 | Plastic optical fiber preform, and process and apparatus for producing the same |
| EP94917812A EP0664463A4 (en) | 1993-06-16 | 1994-06-14 | BASE MATERIAL FOR PLASTIC OPTICAL FIBER, ITS PRODUCTION, AND METHOD AND APPARATUS FOR ITS PRODUCTION. |
| PCT/JP1994/000963 WO1994029758A1 (en) | 1993-06-16 | 1994-06-14 | Plastic optical fiber base material, production method therefor, and apparatus therefor |
| US08/775,881 US5851666A (en) | 1993-06-16 | 1997-01-02 | Plastic optical fiber preform, and process and apparatus for producing the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5151776A JPH0713030A (ja) | 1993-06-23 | 1993-06-23 | プラスチック光ファイバ母材の製造方法及び装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0713030A true JPH0713030A (ja) | 1995-01-17 |
Family
ID=15526054
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5151776A Withdrawn JPH0713030A (ja) | 1993-06-16 | 1993-06-23 | プラスチック光ファイバ母材の製造方法及び装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0713030A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20030043081A (ko) * | 2001-11-26 | 2003-06-02 | 천호식 | 플라스틱 광섬유 모재의 제조방법 및 그 제조장치 |
-
1993
- 1993-06-23 JP JP5151776A patent/JPH0713030A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20030043081A (ko) * | 2001-11-26 | 2003-06-02 | 천호식 | 플라스틱 광섬유 모재의 제조방법 및 그 제조장치 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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