JPH09230146A - 屈折率分布型プラスチック光ファイバの製造方法 - Google Patents
屈折率分布型プラスチック光ファイバの製造方法Info
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Classifications
-
- 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
-
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- General Physics & Mathematics (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 屈折率分布が半径方向に滑らかな屈折率分布
型プラスチック光ファイバを簡単に製造する。 【解決手段】 高屈折率の化合物を含むプラスチックフ
ァイバを、該プラスチックを形成するモノマーにより膨
潤させ、ファイバ内で該モノマーと該高屈折率の化合物
を相互に拡散させ、拡散したモノマーおよびファイバ周
囲のモノマーを重合させる。
型プラスチック光ファイバを簡単に製造する。 【解決手段】 高屈折率の化合物を含むプラスチックフ
ァイバを、該プラスチックを形成するモノマーにより膨
潤させ、ファイバ内で該モノマーと該高屈折率の化合物
を相互に拡散させ、拡散したモノマーおよびファイバ周
囲のモノマーを重合させる。
Description
【０００１】
【発明が属する技術分野】本発明は、屈折率分布型プラ
スチック光ファイバの製造方法に関する。
スチック光ファイバの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】屈折率分布型［ＧＩ（graded index）
型］プラスチック光ファイバの製造方法の一例が、特開
平７−２７９２８号公報に記載されている。この方法で
は、ファイバの半径方向に屈折率の分布を形成する為
に、ファイバを構成するプラスチックよりも屈折率の低
い化合物をファイバの外から中心に向けてに拡散させ
て、ファイバの半径方向に屈折率分布を形成している。
しかし、この方法により分子サイズの大きい低屈折率化
合物を重合体中に拡散させるには、ファイバを高温に加
熱しなければならないが、ファイバを高温に加熱する
と、ファイバが延伸されたり、溶融したりするので、安
定して光ファイバを製造することができない。
型］プラスチック光ファイバの製造方法の一例が、特開
平７−２７９２８号公報に記載されている。この方法で
は、ファイバの半径方向に屈折率の分布を形成する為
に、ファイバを構成するプラスチックよりも屈折率の低
い化合物をファイバの外から中心に向けてに拡散させ
て、ファイバの半径方向に屈折率分布を形成している。
しかし、この方法により分子サイズの大きい低屈折率化
合物を重合体中に拡散させるには、ファイバを高温に加
熱しなければならないが、ファイバを高温に加熱する
と、ファイバが延伸されたり、溶融したりするので、安
定して光ファイバを製造することができない。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、半径方向に
滑らかな屈折率分布を有する屈折率分布型プラスチック
光ファイバを比較的低い温度で製造できる方法を提供し
ようとするものである。
滑らかな屈折率分布を有する屈折率分布型プラスチック
光ファイバを比較的低い温度で製造できる方法を提供し
ようとするものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、上記課
題は、高屈折率の化合物を含むプラスチックファイバ
を、該プラスチックを形成するモノマーにより膨潤さ
せ、ファイバ内で該モノマーと該高屈折率の化合物を相
互に拡散させ、拡散したモノマーおよびファイバ周囲の
モノマーを重合させることからなる屈折率分布型プラス
チック光ファイバの製造方法により解決することができ
る。
題は、高屈折率の化合物を含むプラスチックファイバ
を、該プラスチックを形成するモノマーにより膨潤さ
せ、ファイバ内で該モノマーと該高屈折率の化合物を相
互に拡散させ、拡散したモノマーおよびファイバ周囲の
モノマーを重合させることからなる屈折率分布型プラス
チック光ファイバの製造方法により解決することができ
る。
【０００５】光ファイバを形成するプラスチックは、無
色で透明性の高い重合体であるのが好ましい。そのよう
な重合体を与えるモノマーとして、以下のようなメタク
リル酸エステル、スチレン系化合物、フッ素化アクリル
酸エステル、フッ素化メタクリル酸エステル等を例示す
ることができる： (a)メタクリル酸エステル メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル
酸イソプロピル、メタクリル酸ｔ-ブチル、メタクリル
酸ベンジル、メタクリル酸フェニル、メタクリル酸シク
ロヘキシル、メタクリル酸ジフェニルメチル等； (b)スチレン系化合物 スチレン、α−メチルスチレン、クロロスチレン、ブロ
モスチレン、ジクロロスチレン、ジブロモスチレン等； (c)フッ素化アクリル酸エステル ２,２,２−トリフルオロエチルアクリレート等； (d)フッ素化メタクリル酸エチル １,１,２−トリフルオロエチルメタクリレート等。 本発明においては、上記モノマーからいずれか１種また
は２種以上を適宜選択して使用し、屈折率を調製するこ
とができる。
色で透明性の高い重合体であるのが好ましい。そのよう
な重合体を与えるモノマーとして、以下のようなメタク
リル酸エステル、スチレン系化合物、フッ素化アクリル
酸エステル、フッ素化メタクリル酸エステル等を例示す
ることができる： (a)メタクリル酸エステル メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル
酸イソプロピル、メタクリル酸ｔ-ブチル、メタクリル
酸ベンジル、メタクリル酸フェニル、メタクリル酸シク
ロヘキシル、メタクリル酸ジフェニルメチル等； (b)スチレン系化合物 スチレン、α−メチルスチレン、クロロスチレン、ブロ
モスチレン、ジクロロスチレン、ジブロモスチレン等； (c)フッ素化アクリル酸エステル ２,２,２−トリフルオロエチルアクリレート等； (d)フッ素化メタクリル酸エチル １,１,２−トリフルオロエチルメタクリレート等。 本発明においては、上記モノマーからいずれか１種また
は２種以上を適宜選択して使用し、屈折率を調製するこ
とができる。
【０００６】このようなモノマーを、屈折率が得られる
重合体よりも高い化合物、非重合性化合物の存在下に、
好ましくはラジカル重合し、紡糸して、プラスチックフ
ァイバを製造する。そのような化合物は、モノマーおよ
び重合体との相容性が高く、高い沸点、例えば１８０℃
以上の沸点を有するのが好ましい。また、好ましくは重
合体よりも少なくとも０.０２高い屈折率を有する。
重合体よりも高い化合物、非重合性化合物の存在下に、
好ましくはラジカル重合し、紡糸して、プラスチックフ
ァイバを製造する。そのような化合物は、モノマーおよ
び重合体との相容性が高く、高い沸点、例えば１８０℃
以上の沸点を有するのが好ましい。また、好ましくは重
合体よりも少なくとも０.０２高い屈折率を有する。
【０００７】そのような非重合性化合物としては、フタ
ル酸ビス(２−メチルヘキシル)、フタル酸ジメチル、安
息香酸ベンジル、ジフェニルスルフィドなどから、プラ
スチックの種類に応じて、１種または２種以上が選択さ
れる。
ル酸ビス(２−メチルヘキシル)、フタル酸ジメチル、安
息香酸ベンジル、ジフェニルスルフィドなどから、プラ
スチックの種類に応じて、１種または２種以上が選択さ
れる。
【０００８】次いで、得られたプラスチックファイバを
モノマーに浸漬して膨潤させると、ファイバ中の高屈折
率の化合物はファイバ周囲に向かって拡散し、モノマー
は中心に向かって拡散する。これにより、ファイバの半
径方向に、中心では高く、周囲に向かって低下する屈折
率分布が形成されるので、プラスチックファイバは、屈
折率分布型光ファイバとして好適に使用できる。
モノマーに浸漬して膨潤させると、ファイバ中の高屈折
率の化合物はファイバ周囲に向かって拡散し、モノマー
は中心に向かって拡散する。これにより、ファイバの半
径方向に、中心では高く、周囲に向かって低下する屈折
率分布が形成されるので、プラスチックファイバは、屈
折率分布型光ファイバとして好適に使用できる。
【０００９】ファイバ内に拡散したモノマー（およびフ
ァイバ周囲にあるモノマー？）を重合させて、プラスチ
ック光ファイバを完成する。重合は、モノマーの種類に
応じて、加熱、放射線照射（例えば、紫外線照射）など
により進行させることができる。加熱による場合、重合
体を溶融するような高温にする必要はなく、モノマーが
揮発しない程度の比較的低温で重合させることができ
る。
ァイバ周囲にあるモノマー？）を重合させて、プラスチ
ック光ファイバを完成する。重合は、モノマーの種類に
応じて、加熱、放射線照射（例えば、紫外線照射）など
により進行させることができる。加熱による場合、重合
体を溶融するような高温にする必要はなく、モノマーが
揮発しない程度の比較的低温で重合させることができ
る。
【００１０】
【実施例】実施例１ 精製したメタクリル酸メチル（ＭＭＡ）と安息香酸ベン
ジル（ＢＥＮ）（屈折率ｎ＝１．５６８）を重量比５：
１で混合し、重合開始剤として過酸化ベンゾイル０.１
重量％および連鎖移動剤としてｎ−ブチルメルカプタン
０.１２重量％を加え、密閉した重合容器中、無酸素
下、１１０℃で２０時間重合した。
ジル（ＢＥＮ）（屈折率ｎ＝１．５６８）を重量比５：
１で混合し、重合開始剤として過酸化ベンゾイル０.１
重量％および連鎖移動剤としてｎ−ブチルメルカプタン
０.１２重量％を加え、密閉した重合容器中、無酸素
下、１１０℃で２０時間重合した。
【００１１】得られた重合体を、直径１.２mmのファイ
バに賦型し、次いで、ファイバを、２０℃でモノマー溶
液に浸漬した。モノマー溶液として、ＢＥＮ０.１重量
％、ｎ−ブチルメルカプタン０.１重量％を含むＭＭＡ
モノマーを用いた。９０分間浸漬した後、ファイバをモ
ノマー溶液から取り出し、５０℃から１２０℃まで加熱
してＭＭＡモノマーを重合した。加熱には円筒状の加熱
器を用い、ファイバをその中に通して加熱した。得られ
た光ファイバの外径は、１mmであった。なお、ファイバ
の浸漬と加熱を連続的に行う場合、ファイバを、モノマ
ー溶液を入れた槽内を走行させればよい。
バに賦型し、次いで、ファイバを、２０℃でモノマー溶
液に浸漬した。モノマー溶液として、ＢＥＮ０.１重量
％、ｎ−ブチルメルカプタン０.１重量％を含むＭＭＡ
モノマーを用いた。９０分間浸漬した後、ファイバをモ
ノマー溶液から取り出し、５０℃から１２０℃まで加熱
してＭＭＡモノマーを重合した。加熱には円筒状の加熱
器を用い、ファイバをその中に通して加熱した。得られ
た光ファイバの外径は、１mmであった。なお、ファイバ
の浸漬と加熱を連続的に行う場合、ファイバを、モノマ
ー溶液を入れた槽内を走行させればよい。
【００１２】得られた光ファイバの半径方向の屈折率分
布を測定したところ、図１に示すような、高速伝送に適
した２次分布を示した。中心の屈折率とクラッドの屈折
率の差Δｎは、０．０１３であった。
布を測定したところ、図１に示すような、高速伝送に適
した２次分布を示した。中心の屈折率とクラッドの屈折
率の差Δｎは、０．０１３であった。
【００１３】実施例２ Δｎを大きくする為に、ＢＥＮに代えてジフェニルスル
フィド（屈折率ｎ＝１.６３２）を用いる以外は実施例
と同じ条件で重合および賦型して、直径１.２mmのプラ
スチックファイバを製造し、次いで実施例１と同じ条件
でモノマーに浸漬し、加熱して光ファイバを製造した。
得られた光ファイバの半径方向の屈折率分布を測定した
ところ、図２に示すような、高速伝送に適した２次分布
を示した。中心の屈折率とクラッドの屈折率の差Δｎ
は、０．０２４であった。
フィド（屈折率ｎ＝１.６３２）を用いる以外は実施例
と同じ条件で重合および賦型して、直径１.２mmのプラ
スチックファイバを製造し、次いで実施例１と同じ条件
でモノマーに浸漬し、加熱して光ファイバを製造した。
得られた光ファイバの半径方向の屈折率分布を測定した
ところ、図２に示すような、高速伝送に適した２次分布
を示した。中心の屈折率とクラッドの屈折率の差Δｎ
は、０．０２４であった。
【００１４】
【発明の効果】本発明の製造方法によれば、高速光通信
に適した滑らかな屈折率分布を有する屈折率分布型プラ
スチック光ファイバを比較的低い温度で製造できる。
に適した滑らかな屈折率分布を有する屈折率分布型プラ
スチック光ファイバを比較的低い温度で製造できる。
【図１】 実施例１で得たプラスチック光ファイバの屈
折率分布を示す図。
折率分布を示す図。
【図２】 実施例２で得たプラスチック光ファイバの屈
折率分布を示す図。
折率分布を示す図。
Claims (1)
- 【請求項１】 高屈折率の化合物を含むプラスチックフ
ァイバを、該プラスチックを形成するモノマーにより膨
潤させ、ファイバ内で該モノマーと該高屈折率の化合物
を相互に拡散させ、拡散したモノマーおよびファイバ周
囲のモノマーを重合させることからなる屈折率分布型プ
ラスチック光ファイバの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8039490A JPH09230146A (ja) | 1996-02-27 | 1996-02-27 | 屈折率分布型プラスチック光ファイバの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8039490A JPH09230146A (ja) | 1996-02-27 | 1996-02-27 | 屈折率分布型プラスチック光ファイバの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09230146A true JPH09230146A (ja) | 1997-09-05 |
Family
ID=12554501
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8039490A Pending JPH09230146A (ja) | 1996-02-27 | 1996-02-27 | 屈折率分布型プラスチック光ファイバの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09230146A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0863415A3 (en) * | 1997-03-07 | 1998-10-14 | Sumitomo Wiring Systems, Ltd. | Method and apparatus for producing a graded refractive index plastic optical fiber |
| EP0863416A3 (en) * | 1997-03-07 | 1998-10-14 | Sumitomo Wiring Systems, Ltd. | Method of manufacturing a graded index-type plastic-optical fiber and device therefor |
-
1996
- 1996-02-27 JP JP8039490A patent/JPH09230146A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0863415A3 (en) * | 1997-03-07 | 1998-10-14 | Sumitomo Wiring Systems, Ltd. | Method and apparatus for producing a graded refractive index plastic optical fiber |
| EP0863416A3 (en) * | 1997-03-07 | 1998-10-14 | Sumitomo Wiring Systems, Ltd. | Method of manufacturing a graded index-type plastic-optical fiber and device therefor |
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