JP2006276335A - Plastic optical fiber - Google Patents

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JP2006276335A JP2005093724A JP2005093724A JP2006276335A JP 2006276335 A JP2006276335 A JP 2006276335A JP 2005093724 A JP2005093724 A JP 2005093724A JP 2005093724 A JP2005093724 A JP 2005093724A JP 2006276335 A JP2006276335 A JP 2006276335A
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Yoshisada Nakamura
善貞 中村
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To enable visually confirming a communication state of a plastic optical fiber. <P>SOLUTION: Visible light as an optical signal to be transmitted is made incident from an end face of the plastic optical fiber. A clad 22 has a scattering structure which scatters the visible light and emits it from the peripheral surface outside the plastic optical fiber. This scattering structure is a structure differing in density depending on positions in the clad 22. This structure is formed by partially changing, or the like, the crystal structure of a polymer. Thus, the core 21 transmits most of the visible light, and a part of the visible light is scattered in the clad 22 and is made to exit outside from the peripheral surface of the plastic optical fiber 11. Therefore, it is possible to visually check the 2nd wavelength light, and it can be judged whether or not communication is underway, and whether or not the plastic optical fiber 11 is disconnected on the way, and a disconnected point can be judged. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明はプラスチック光ファイバに関する。   The present invention relates to a plastic optical fiber.

プラスチック光ファイバは、石英系光ファイバに比べて、成型加工性、部材の軽量化、低コスト化、可撓性、耐衝撃性等において優位性がある。例えばプラスチック光ファイバは、石英系光ファイバと較べると、光の伝送損失が大きいために長距離の光伝送には向いていないが、上記のプラスチックの性質により、光ファイバのコア部を数10μm以上とするようないわゆる大口径化を図ることができる。この大口径化により、光ファイバの分岐や接続に用いる各種周辺部品や機器の、光ファイバとの接続精度を上げる必要がなくなる。そのため、プラスチック光ファイバは、周辺部品や機器との接続容易性、端末加工容易性、高精度の調芯が不要になるメリットがある。その他にもプラスチック光ファイバは、上記のようなコネクタ部分の低コスト化の他に、上記のプラスチックの性質により、人体への突き刺し災害等の危険性の低さ、高い柔軟性による易加工性や易敷設性や耐振動性、そして低価格等のメリットがある。上記のような特長により、プラスチック光ファイバは、家庭内やオフィス内等における構内通信手段として特に有効であるとして需要が大きくなっている。   Plastic optical fibers are superior to silica-based optical fibers in molding processability, weight reduction of members, cost reduction, flexibility, impact resistance, and the like. For example, a plastic optical fiber is not suitable for long-distance light transmission because its optical transmission loss is large compared to a silica-based optical fiber. However, due to the properties of plastic, the optical fiber core portion is several tens of μm or more. The so-called large diameter can be achieved. This increase in the diameter eliminates the need to increase the connection accuracy of various peripheral parts and devices used for branching and connection of the optical fiber with the optical fiber. Therefore, the plastic optical fiber has the merit that connection with peripheral parts and devices, ease of terminal processing, and high-precision alignment are unnecessary. In addition to the cost reduction of the connector part as described above, the plastic optical fiber has a low risk of puncture accidents on the human body due to the properties of the plastic, easy processability due to high flexibility, There are advantages such as easy installation, vibration resistance, and low price. Due to the above-described features, the demand for plastic optical fibers is increasing because they are particularly effective as on-site communication means in homes and offices.

ところで、通信状況は、電気通信用のケーブルでは誘電効果を利用してケーブル外部から検知可能であるが、光ファイバでは外部からの検知が未だ可能とはなっていない。しかし、通信状況の検知は、単なる通信中か否かのみならず、断線しているか否かを把握する上で重要である。例えば、敷設した直後等に行う通信テストや、通信不能時における検査等ではプラスチック光ファイバの状態を把握する必要がある。そこで、通信状況を知るために、プラスチック光ファイバに入射した光の一部をプラスチック光ファイバの外周面から外に漏らす手段を本発明者らは検討した。   By the way, the communication status can be detected from the outside of a cable for telecommunications by using the dielectric effect, but the detection from the outside is not yet possible for an optical fiber. However, detection of the communication status is important not only for determining whether communication is in progress, but also for determining whether a disconnection has occurred. For example, it is necessary to grasp the state of the plastic optical fiber in a communication test performed immediately after installation or an inspection when communication is not possible. Therefore, in order to know the communication status, the present inventors have examined means for leaking a part of the light incident on the plastic optical fiber from the outer peripheral surface of the plastic optical fiber.

光ファイバに入射した光を外周面から外へ漏らす(光漏洩)例としては、光ファイバを光源として使用する場合が挙げられ、次の各提案がなされている。例えば、特許文献1では、光ファイバを光源とした光源装置であって、光ファイバの一方の端面から入射した光を側面から取り出すために、光ファイバのコア内に散乱体を含有させて、これにより入射された光を散乱させる光ファイバが提案されている。また、特許文献2では、避難誘導灯等として利用するものとして、光漏洩型光ファイバ(光ファイバ素線)をスペーサに螺旋状に配置することにより側面への光漏洩を可能にしたケーブル、特許文献3では、光反射性の外表面を持つ管を中心部に設けることで光を外側に導く、横照明用としての光ファイバケーブル、特許文献4では、多数の光ファイバを束ねてこれを透明外皮で覆い、光ファイバの端部から光が出るようにした夜間警告灯が提案されている。さらにまた、特許文献5では、クラッドに散乱体であるシリカエアロゲルを含有させることにより光漏洩する側面発光型光ファイバが提案されており、特許文献6では、通信状況を把握するための光増幅器のモニタ構造が提案されている。
特開平5−27121号公報 実開平7−10702号公報 特表平8−510847号公報 特開平11−119706号公報 特開2000−137119号公報 特開平9−26379号公報
An example of leaking light incident on an optical fiber from the outer peripheral surface (light leakage) includes using an optical fiber as a light source, and the following proposals have been made. For example, Patent Document 1 is a light source device using an optical fiber as a light source, and in order to take out light incident from one end face of the optical fiber from the side surface, a scatterer is contained in the core of the optical fiber, An optical fiber that scatters incident light has been proposed. Further, in Patent Document 2, as a light used as an evacuation guide light or the like, a cable that allows light leakage to the side surface by arranging a light leakage type optical fiber (optical fiber strand) spirally on a spacer, Patent In Reference 3, an optical fiber cable for lateral illumination that guides light to the outside by providing a tube having a light-reflecting outer surface at the center. In Patent Document 4, a large number of optical fibers are bundled and transparent. Night-time warning lamps have been proposed that are covered with an outer skin so that light is emitted from the end of the optical fiber. Further, Patent Document 5 proposes a side-emitting optical fiber that leaks light by including a silica aerogel that is a scatterer in the clad, and Patent Document 6 describes an optical amplifier for grasping the communication status. A monitor structure has been proposed.
JP-A-5-27121 Japanese Utility Model Publication No. 7-10702 JP-T 8-510847 JP-A-11-119706 JP 2000-137119 A Japanese Patent Laid-Open No. 9-26379

しかしながら、上記特許文献1〜5の提案は、いずれも光ファイバを用いた光源に関するものであって、上記のような通信状況を把握するためのものではないとともにその効果を併せ持つものでもなく、また、示唆する記載もない。さらに、光ファイバ側面から光漏洩するために、光ファイバへの散乱体の導入あるいは螺旋構造の付与等、通信性能を悪化させるものであり、これらの提案は通信状況を把握する目的には適さないものである。特許文献6のモニタ構造によると、通信状況を把握することは可能であるが、希土類ドープ光ファイバ増幅器の構造を工夫することによりそれを実現しているものであり、簡便に通信状況を把握する目的を満足するものではない。また、この特許文献6に提案されるモニタ構造は、プラスチック光ファイバにおける通信波長には必ずしも適用できるものではないという問題がある。   However, the proposals in Patent Documents 1 to 5 are all related to a light source using an optical fiber, and are not intended to grasp the communication status as described above, and do not have the effect. There is no suggestion. Furthermore, since light leaks from the side of the optical fiber, it deteriorates the communication performance, such as introducing a scatterer into the optical fiber or adding a spiral structure, and these proposals are not suitable for the purpose of grasping the communication situation. Is. According to the monitor structure of Patent Document 6, it is possible to grasp the communication state, but this is realized by devising the structure of the rare earth doped optical fiber amplifier, and the communication state is easily grasped. It does not satisfy the purpose. Further, the monitor structure proposed in Patent Document 6 has a problem that it is not necessarily applicable to communication wavelengths in plastic optical fibers.

そこで、本発明では、このような背景に鑑みて、通信状況を外部から容易に検知するためのプラスチック光ファイバを提案することを目的とするものである。   Therefore, in view of such a background, an object of the present invention is to propose a plastic optical fiber for easily detecting a communication state from the outside.

本発明では、上記課題を解決するために、断面円形の径方向における屈折率が変化している線状部材と、この線状部材の外周に設けられ、屈折率が前記線状部材の屈折率以下である外周部材とを有するプラスチック光ファイバにおいて、外周部材は、プラスチック光ファイバの端面から入射された光の一部を散乱して周面から外部に射出する散乱構造を有することを特徴として構成されている。   In the present invention, in order to solve the above-mentioned problem, a linear member whose refractive index in the radial direction of the circular cross section is changed and the outer periphery of the linear member, the refractive index is the refractive index of the linear member. In the plastic optical fiber having an outer peripheral member, the outer peripheral member has a scattering structure that scatters a part of light incident from the end face of the plastic optical fiber and emits the light from the peripheral face to the outside. Has been.

さらに、前記散乱構造は、前記外周部材中の位置によって屈折率が異なる屈折率不均一構造であることが好ましく、この屈折率不均一構造は、外周部材中の位置によって密度が異なる密度不均一構造であることが好ましい。   Further, the scattering structure is preferably a refractive index non-uniform structure having a refractive index different depending on a position in the outer peripheral member, and the non-refractive index non-uniform structure has a density non-uniform structure having a density different depending on a position in the outer peripheral member. It is preferable that

そして、上記の本発明のプラスチック光ファイバでは、(1)外周部材は、ポリマーを含み、このポリマーの結晶構造が部分的に異なることにより前記密度不均一構造とされたこと、(2)外周部材は、ポリマーを含み、このポリマーの分子量揺らぎにより前記密度不均一構造とされたこと、(3)外周部材は、第1成分としてのポリマーとこの第1成分とは異なる第2成分とを含み、第1成分と第2成分との組成比揺らぎにより前記密度不均一構造とされたこと、の少なくともいずれかひとつであることが好ましい。   In the plastic optical fiber of the present invention, (1) the outer peripheral member contains a polymer, and the crystal structure of the polymer is partially different to form the non-uniform structure. (2) the outer peripheral member Includes a polymer, and the density non-uniform structure is formed by molecular weight fluctuation of the polymer. (3) The outer peripheral member includes a polymer as a first component and a second component different from the first component, It is preferably at least one of the non-uniform structure due to the composition ratio fluctuation between the first component and the second component.

また、本発明では、断面円形の径方向における屈折率が変化している線状部材と、この線状部材の外周に設けられ、屈折率が線状部材の屈折率以下である外周部材とを有するプラスチック光ファイバにおいて、外周部材は、断面における内側の第1層と、この第1層の外周に備えられ前記第1層よりも屈折率が低い第2層とを同心円状に備え、第1層と第2層との少なくともいずれか1層は、プラスチック光ファイバの端面から入射された光の一部を散乱して外周面から層外に射出する散乱構造を有し、第1層のみが散乱構造を有するときには、第2層は前記光を透過する透過材料により構成されることを特徴として構成されている。   Further, in the present invention, a linear member having a refractive index in the radial direction of a circular cross section, and an outer peripheral member provided on the outer periphery of the linear member and having a refractive index equal to or lower than the refractive index of the linear member. In the plastic optical fiber, the outer peripheral member includes a first layer on the inner side in the cross section, and a second layer provided on the outer periphery of the first layer and having a refractive index lower than that of the first layer. At least one of the layer and the second layer has a scattering structure in which a part of the light incident from the end face of the plastic optical fiber is scattered and emitted from the outer peripheral surface to the outside, and only the first layer is When it has a scattering structure, the second layer is constituted by a transmissive material that transmits the light.

さらにまた、本発明は、断面円形の径方向における屈折率が変化している線状部材と、この線状部材の外周に設けられ、屈折率が線状部材の屈折率以下である外周部材とを有するプラスチック光ファイバにおいて、線状部材と外周部材とは、プラスチック光ファイバの端面から入射された光の一部を互いの界面で散乱して外周部材の外周面から外部に射出する散乱構造を有することを特徴として含む。その他にも、本発明は、断面円形の径方向における屈折率が変化している線状部材と、この線状部材の外周に設けられ、屈折率が線状部材の屈折率以下である外周部材とを有するプラスチック光ファイバにおいて、外周部材は、断面における内側の第1層と、この第1層の外周に備えられ前記第1層よりも屈折率が低い第2層とを同心円状に備え、第1層と第2層とは、プラスチック光ファイバの端面から入射された光の一部を互いの界面で散乱して第2層の外周面から外部に射出する散乱構造を有することを特徴として含んでいる。そしてまた、本発明は、断面円形の径方向における屈折率が変化している線状部材と、この線状部材の外周に設けられ、屈折率が線状部材の屈折率以下である外周部材とを有するプラスチック光ファイバにおいて、外周部材は、断面における内側の第1層と、この第1層の外周に備えられ前記第1層よりも屈折率が低い第2層とを同心円状に備え、第2層の外周にはプラスチック光ファイバの端面から入射された光の一部を乱反射する凹凸が形成され、凹凸は、乱反射により第2層内を散乱した光を前記外周から層外に射出する粗さとされることを特徴として含んで構成されている。   Furthermore, the present invention provides a linear member having a refractive index in the radial direction of a circular cross section, and an outer peripheral member provided on the outer periphery of the linear member, the refractive index being equal to or lower than the refractive index of the linear member. In the plastic optical fiber having the linear member and the outer peripheral member, the linear member and the outer peripheral member have a scattering structure in which a part of the light incident from the end face of the plastic optical fiber is scattered at the interface of each other and emitted from the outer peripheral surface of the outer peripheral member. Including as a feature. In addition, the present invention provides a linear member having a circular cross-sectional refractive index and a peripheral member provided on the outer periphery of the linear member, the refractive index being equal to or lower than the refractive index of the linear member. The outer peripheral member includes a first layer on the inner side in the cross section and a second layer provided on the outer periphery of the first layer and having a lower refractive index than the first layer, The first layer and the second layer have a scattering structure in which a part of the light incident from the end face of the plastic optical fiber is scattered at each interface and emitted to the outside from the outer peripheral surface of the second layer. Contains. In addition, the present invention provides a linear member having a circular cross-section in which the refractive index in the radial direction is changed, and an outer peripheral member provided on the outer periphery of the linear member, the refractive index being equal to or lower than the refractive index of the linear member. In the plastic optical fiber, the outer peripheral member includes a first layer on the inner side in the cross section, and a second layer provided on the outer periphery of the first layer and having a refractive index lower than that of the first layer. Concavities and convexities are formed on the outer periphery of the two layers to irregularly reflect a part of the light incident from the end face of the plastic optical fiber, and the irregularities are rough surfaces that emit light scattered in the second layer due to irregular reflection from the outer periphery to the outside of the layer. Is included as a feature.

さらに、本発明は、上記のいずれかひとつのプラスチック光ファイバと、このプラスチック光ファイバの外周を覆い、散乱した光を透過する被覆部材とを備えたことを特徴とするプラスチック光ファイバコードを含んで構成されている。   Furthermore, the present invention includes a plastic optical fiber cord comprising any one of the plastic optical fibers described above and a covering member that covers the outer periphery of the plastic optical fiber and transmits scattered light. It is configured.

本発明によると、通信状況を外部から容易に検知することができる。   According to the present invention, the communication status can be easily detected from the outside.

図1は、本発明を実施した一様態としてのプラスチック光ファイバコードを製造するフロー図である。本発明のプラスチック光ファイバコードの製造工程は、プラスチック光ファイバ11を構成する材料によりプリフォーム12を作製するためのプリフォーム作製工程13と、プリフォーム12を加熱して所定外径となるように延伸することによりプラスチック光ファイバ11を作製する加熱延伸工程16と、プラスチック光ファイバ11に所定の被覆材を設けてプラスチック光ファイバコード(以下、単にコードと称することもある。)17を得る被覆工程18とを有している。   FIG. 1 is a flowchart for manufacturing a plastic optical fiber cord as an embodiment of the present invention. The manufacturing process of the plastic optical fiber cord of the present invention includes a preform manufacturing process 13 for manufacturing the preform 12 with the material constituting the plastic optical fiber 11, and the preform 12 is heated to have a predetermined outer diameter. A heating and stretching process 16 for producing the plastic optical fiber 11 by stretching, and a coating process for obtaining a plastic optical fiber cord (hereinafter sometimes simply referred to as a cord) 17 by providing a predetermined coating material on the plastic optical fiber 11. 18.

図2は、プラスチック光ファイバ11の断面図、図3は、図2に示すプラスチック光ファイバ11の断面径方向における屈折率を示すグラフである。なお、図3において、横軸はプラスチック光ファイバの断面径方向を示し、縦軸は屈折率を示しており、上にいくほど高い値であることを意味している。プラスチック光ファイバ11は、図2に示すように、光信号を伝達するコア21と、このコア21の外周に設けられ、入射された光の一部を散乱してプラスチック光ファイバ11の外周から射出するためのクラッド22とを有し、このクラッド22は、外径及び内径が長手方向にそれぞれ一定で、厚みが均一の管形状となっている。したがって、コア21の直径とクラッド22の内径とは等しい。   2 is a cross-sectional view of the plastic optical fiber 11, and FIG. 3 is a graph showing the refractive index in the cross-sectional radial direction of the plastic optical fiber 11 shown in FIG. In FIG. 3, the horizontal axis indicates the cross-sectional radial direction of the plastic optical fiber, and the vertical axis indicates the refractive index, which means a higher value as it goes upward. As shown in FIG. 2, the plastic optical fiber 11 is provided on the outer periphery of the core 21 that transmits an optical signal and on the outer periphery of the core 21, and a part of the incident light is scattered and emitted from the outer periphery of the plastic optical fiber 11. The clad 22 has a tube shape with a constant outer diameter and an inner diameter in the longitudinal direction and a uniform thickness. Therefore, the diameter of the core 21 and the inner diameter of the clad 22 are equal.

図3において、横軸の符号(A)で示される範囲は、図2におけるクラッド22の屈折率であり、符号(B)で示される範囲は図2におけるコア21の屈折率である。コア21は、図3に示されるように、クラッド22との境界から中心に向けて屈折率が連続的に高くなっており、クラッド22の屈折率はコア21の屈折率以下となっている。なお、断面円形の径方向において、屈折率の最大値と最小値との差が0.001以上0.3以下であることが好ましい。上記のような構造によりプラスチック光ファイバ11は、GI(グレイデッドインデックス)型光伝送体としての機能を発現する。また、クラッド22は、図3に示すように屈折率が概ね一定となっているが、コア21に近づくほど屈折率が大きくなっていてもよく、この屈折率の変化はコア21に近づくほど段階的に大きくなってもよいし連続的に大きくなってもよい。   In FIG. 3, the range indicated by the symbol (A) on the horizontal axis is the refractive index of the cladding 22 in FIG. 2, and the range indicated by the symbol (B) is the refractive index of the core 21 in FIG. As shown in FIG. 3, the refractive index of the core 21 continuously increases from the boundary with the cladding 22 toward the center, and the refractive index of the cladding 22 is equal to or lower than the refractive index of the core 21. In the radial direction of the circular cross section, the difference between the maximum value and the minimum value of the refractive index is preferably 0.001 or more and 0.3 or less. With the structure as described above, the plastic optical fiber 11 exhibits a function as a GI (graded index) type optical transmission body. The clad 22 has a substantially constant refractive index as shown in FIG. 3, but the refractive index may increase as it approaches the core 21. It may be larger or continuously larger.

図2ではコア21とクラッド22との境界を、説明の便宜上、示してはいるが、コア21及びクラッド22の材料や製造条件等により境界の明確さは異なり、この境界線で示される位置は必ずしも屈折率のグラフにおける屈曲点を示す位置でなくともよい。なお、プリフォーム12(図1参照)は、プラスチック光ファイバ11よりもクラッド及びコアの径がそれぞれ大きいが、基本的構造はプラスチック光ファイバ11と同じであるので図示は略すが、製法により、断面中心部に空間(中空部)を有する場合がある。そして、コア21が同心円状の複層構造であっても本発明は適用される。   In FIG. 2, the boundary between the core 21 and the clad 22 is shown for convenience of explanation. However, the clarity of the boundary differs depending on the material and manufacturing conditions of the core 21 and the clad 22, and the position indicated by this boundary line is It does not necessarily have to be a position showing the bending point in the refractive index graph. The preform 12 (see FIG. 1) has a cladding and a core larger in diameter than the plastic optical fiber 11, but the basic structure is the same as that of the plastic optical fiber 11, so that the illustration is omitted. There may be a space (hollow part) in the center. The present invention is applicable even if the core 21 has a concentric multilayer structure.

[コア21の材料]
コア21は、ポリマーをその主たる成分としており、上記のような屈折率分布を発現させる、あるいは屈折率分布の状態を調整する等の目的でその他の物質を添加することもある。添加する物質としては、例えば屈折率調整剤(ドーパント)がある。ポリマーとしては、プラスチック光ファイバとして好ましい周知のものを用いることができる。特に好ましく用いられるものとしては、有機材料として光透過性が高いものであり、光散乱を生じないように、非晶性のポリマーとすることが好ましい。
[Material of core 21]
The core 21 has a polymer as its main component, and other substances may be added for the purpose of expressing the refractive index distribution as described above or adjusting the state of the refractive index distribution. Examples of the substance to be added include a refractive index adjusting agent (dopant). As the polymer, a well-known polymer preferable as a plastic optical fiber can be used. Particularly preferably used is an organic material that has a high light transmittance and is preferably an amorphous polymer so as not to cause light scattering.

ポリマーの例としては、(メタ)アクリル酸エステル類(フッ素不含(メタ)アクリル酸エステル(a),含フッ素(メタ)アクリル酸エステル(b)),スチレン系化合物(c),ビニルエステル類(d)、ポリカーボネート類の原料であるビスフェノールA等を重合性化合物として重合させたものがある。これらを原料として、各々を重合させたホモポリマー、あるいはこれらのうち2種以上を組み合わせて重合させた共重合体、および上記のホモポリマーや共重合体の各種組み合わせによる混合物も例として挙げることができる。そして、これらのうち、(メタ)アクリル酸エステル類または含フッ素ポリマーを成分として含むものが光伝送体を構成する上でより好ましい。次に、上記の例について、より詳細に示す。   Examples of polymers include (meth) acrylic acid esters (fluorine-free (meth) acrylic acid ester (a), fluorine-containing (meth) acrylic acid ester (b)), styrenic compounds (c), vinyl esters. (D), which is obtained by polymerizing bisphenol A, which is a raw material for polycarbonates, as a polymerizable compound. Examples include homopolymers obtained by polymerizing each of these as raw materials, copolymers obtained by combining two or more of these, and mixtures of various combinations of the above homopolymers and copolymers. it can. And among these, what contains (meth) acrylic acid esters or a fluorine-containing polymer as a component is more preferable when comprising an optical transmission body. Next, the above example will be described in more detail.

上記の(a)フッ素不含メタクリル酸エステルおよびフッ素不含アクリル酸エステルとしては、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−tert−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、トリシクロ[5・2・1・02,6 ]デカニルメタクリレート、アダマンチルメタクリレート、イソボルニルメタクリレート、ノルボニルメタクリレート等が挙げられ、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸−tert−ブチル、アクリル酸フェニル等が挙げられる。   Examples of (a) fluorine-free methacrylic acid ester and fluorine-free acrylic acid ester include methyl methacrylate, ethyl methacrylate, isopropyl methacrylate, tert-butyl methacrylate, benzyl methacrylate, phenyl methacrylate, and methacrylic acid. Examples include cyclohexyl, diphenylmethyl methacrylate, tricyclo [5 · 2 · 1 · 02,6] decanyl methacrylate, adamantyl methacrylate, isobornyl methacrylate, norbornyl methacrylate, methyl acrylate, ethyl acrylate, acrylic acid- Examples thereof include tert-butyl and phenyl acrylate.

また、(b)含フッ素アクリル酸エステルおよび含フッ素メタクリル酸エステルとしては、2,2,2−トリフルオロエチルメタクリレート、2,2,3,3−テトラフルオロプロピルメタクリレート、2,2,3,3,3−ペンタフルオロプロピルメタクリレート、1 −トリフルオロメチル−2,2,2−トリフルオロエチルメタクリレート、2,2,3,3,4,4,5,5−オクタフルオロペンチルメタクリレート、2,2,3,3,4,4−ヘキサフルオロブチルメタクリレート等が挙げられる。   In addition, (b) fluorine-containing acrylic acid ester and fluorine-containing methacrylate ester include 2,2,2-trifluoroethyl methacrylate, 2,2,3,3-tetrafluoropropyl methacrylate, 2,2,3,3 , 3-pentafluoropropyl methacrylate, 1-trifluoromethyl-2,2,2-trifluoroethyl methacrylate, 2,2,3,3,4,4,5,5-octafluoropentyl methacrylate, 2,2, Examples include 3,3,4,4-hexafluorobutyl methacrylate.

さらに、(c)スチレン系化合物としては、スチレン、α−メチルスチレン、クロロスチレン、ブロモスチレン等が挙げられる。さらには、(d)ビニルエステル類としては、ビニルアセテート、ビニルベンゾエート、ビニルフェニルアセテート、ビニルクロロアセテート等が挙げられる。もちろん、これらに限定されるものではなく、重合性化合物の単独あるいは共重合体からなるポリマーの屈折率が、光伝送体に成型されたときに所定の屈折率分布を成型体のなかで有するように、種類や組成比を決定することが好ましい。   Furthermore, (c) styrene compounds include styrene, α-methylstyrene, chlorostyrene, bromostyrene, and the like. Furthermore, (d) vinyl esters include vinyl acetate, vinyl benzoate, vinyl phenyl acetate, vinyl chloroacetate and the like. Of course, the present invention is not limited to these, and the refractive index of a polymer composed of a polymerizable compound alone or a copolymer may have a predetermined refractive index distribution in the molded body when molded into an optical transmission body. In addition, it is preferable to determine the type and composition ratio.

なお、コア21及びクラッド22のポリマーが水素原子(H)を含んでいる場合には、その水素原子が重水素原子(D)に置換されていることが好ましく、これにより伝送損失の低減、特に近赤外領域の波長における伝送損失の低減を図ることができる。   In addition, when the polymer of the core 21 and the clad 22 contains a hydrogen atom (H), it is preferable that the hydrogen atom is substituted with a deuterium atom (D), thereby reducing transmission loss, particularly It is possible to reduce transmission loss at wavelengths in the near infrared region.

さらに、プラスチック光ファイバを近赤外光用途に用いるためには、ポリマーを構成するC−H結合に起因した吸収損失が起こるために、特許3332922号公報や特開2003−192708号公報などに記載されているような、C−H結合の水素原子を重水素原子やフッ素などで置換したポリマーを用いることで、この伝送損失を生じる波長域を長波長化することができ、伝送信号光の損失を軽減することができる。このようなポリマーとしては、例えば、重水素化ポリメチルメタクリレート(PMMA−d8)、ポリトリフルオロエチルメタクリレート(P3FMA)、ポリヘキサフルオロイソプロピル2−フルオロアクリレート(HFIP 2−FA)などを例示することができる。なお、原料となる化合物は、重合後の透明性を損なわないためにも、不純物や散乱源となる異物は重合前に十分に除去されることが望ましい。   Furthermore, in order to use a plastic optical fiber for near-infrared light, an absorption loss caused by a C—H bond constituting the polymer occurs. Therefore, it is described in Japanese Patent No. 3332922 and Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-192708. By using a polymer in which C—H bond hydrogen atoms are substituted with deuterium atoms or fluorine, the wavelength region causing this transmission loss can be lengthened, and the loss of transmission signal light Can be reduced. Examples of such polymers include deuterated polymethyl methacrylate (PMMA-d8), polytrifluoroethyl methacrylate (P3FMA), polyhexafluoroisopropyl 2-fluoroacrylate (HFIP 2-FA), and the like. it can. In addition, in order not to impair the transparency after polymerization of the compound as a raw material, it is desirable that impurities and foreign substances serving as scattering sources are sufficiently removed before polymerization.

また、コア21を形成するポリマーは、線状体に押出成型して後述のように好適に延伸できるという観点から、重量平均分子量が1万〜100万であることが好ましく、より好ましくは3万〜50万である。さらに、延伸に対する適性は、分子量分布(MWD:重量平均分子量/数平均分子量)にも関係している。例えば、MWDが大きすぎる場合には、極端に分子量の大きい成分が混在しているときに延伸性が悪くなり、延伸が不可能となることもある。本発明において好ましいMWDの範囲は4以下であり、より好ましい範囲は3以下である。   In addition, the polymer that forms the core 21 is preferably 10,000 to 1,000,000, more preferably 30,000, from the viewpoint that it can be extruded into a linear body and can be suitably stretched as described below. ~ 500,000. Furthermore, suitability for stretching is also related to molecular weight distribution (MWD: weight average molecular weight / number average molecular weight). For example, if the MWD is too large, the stretchability may be deteriorated when components having an extremely large molecular weight are mixed, and stretching may be impossible. In the present invention, a preferred MWD range is 4 or less, and a more preferred range is 3 or less.

さらに、ポリマーは、上記の中でも、フッ素含有ポリマーが特に好ましい。フッ素含有ポリマーは、耐熱性,耐湿性,耐薬品性が高く、また紫外光から近赤外光までの波長帯の光の透過性が他のポリマーに比べて非常に高いため、多種多様な波長の光システムに有効利用が可能になるという効果がある。   Furthermore, among the above, the polymer is particularly preferably a fluorine-containing polymer. Fluorine-containing polymers have high heat resistance, moisture resistance, and chemical resistance, and light transmittance in the wavelength band from ultraviolet light to near infrared light is much higher than other polymers. The optical system can be effectively used.

重合性化合物を重合させてポリマーとする場合においては、重合開始剤を使用する場合がある。重合開始剤としては、例えば、ラジカルを生成するものが各種ある。例えばラジカルを生成するものとして、過酸化ベンゾイル(BPO)、tert−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキサネート(PBO)、ジ−tert−ブチルパーオキシド(PBD)、tert−ブチルパーオキシイソプロピルカーボネート(PBI)、n−ブチル−4,4−ビス(tert−ブチルパーオキシ)バラレート(PHV)などのパーオキサイド系化合物が挙げられる。また、2,2’−アゾビスイソブチロニトリル、2,2’−アゾビス(2−メチルブチロニトリル)、1,1’−アゾビス(シクロヘキサン−1−カルボニトリル)、2,2’−アゾビス(2−メチルプロパン)、2,2’−アゾビス(2−メチルブタン)、2,2’−アゾビス(2−メチルペンタン)、2,2’−アゾビス(2,3−ジメチルブタン)、2,2’−アゾビス(2−メチルヘキサン)、2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルペンタン)、2,2’−アゾビス(2,3,3−トリメチルブタン)、2,2’−アゾビス(2,4,4−トリメチルペンタン)、3,3’−アゾビス(3−メチルペンタン)、3,3’−アゾビス(3−メチルヘキサン)、3,3’−アゾビス(3,4−ジメチルペンタン)、3,3’−アゾビス(3−エチルペンタン)、ジメチル−2,2’−アゾビス(2−メチルプロピオネート)、ジエチル−2,2’−アゾビス(2−メチルプロピオネート)、ジ−tert−ブチル−2,2’−アゾビス(2−メチルプロピオネート)などのアゾ系化合物が挙げられる。なお、重合開始剤は、これらに限定されるものではなく、また、2種類以上を併用してもよい。   When a polymerizable compound is polymerized to obtain a polymer, a polymerization initiator may be used. As the polymerization initiator, for example, there are various types that generate radicals. For example, benzoyl peroxide (BPO), tert-butylperoxy-2-ethylhexanate (PBO), di-tert-butyl peroxide (PBD), tert-butylperoxyisopropyl carbonate (PBI) ) And peroxide compounds such as n-butyl-4,4-bis (tert-butylperoxy) valerate (PHV). 2,2′-azobisisobutyronitrile, 2,2′-azobis (2-methylbutyronitrile), 1,1′-azobis (cyclohexane-1-carbonitrile), 2,2′-azobis (2-methylpropane), 2,2′-azobis (2-methylbutane), 2,2′-azobis (2-methylpentane), 2,2′-azobis (2,3-dimethylbutane), 2,2 '-Azobis (2-methylhexane), 2,2'-azobis (2,4-dimethylpentane), 2,2'-azobis (2,3,3-trimethylbutane), 2,2'-azobis (2 , 4,4-trimethylpentane), 3,3′-azobis (3-methylpentane), 3,3′-azobis (3-methylhexane), 3,3′-azobis (3,4-dimethylpentane), 3,3'-azobis 3-ethylpentane), dimethyl-2,2′-azobis (2-methylpropionate), diethyl-2,2′-azobis (2-methylpropionate), di-tert-butyl-2,2 ′ -Azo compounds such as azobis (2-methylpropionate). In addition, a polymerization initiator is not limited to these, Moreover, you may use 2 or more types together.

ポリマーとしたときの機械特性や熱物性などの各種物性値を全体にわたって均一に保つために、重合度の調整を行うことが好ましい。重合度の調整のためには、連鎖移動剤を使うことができる。連鎖移動剤については、併用する重合性化合物の種類に応じて、適宜、種類および添加量を選択できる。各重合性化合物に対する連鎖移動剤の連鎖移動定数は、例えば、ポリマーハンドブック第3版(J.BRANDRUPおよびE.H.IMMERGUT編、JOHN WILEY&SON発行)を参照することができる。また、該連鎖移動定数は大津隆行、木下雅悦共著「高分子合成の実験法」化学同人、昭和47年刊を参考にして、実験によっても求めることができる。   In order to keep various physical property values such as mechanical properties and thermophysical properties uniform when used as a polymer, it is preferable to adjust the degree of polymerization. A chain transfer agent can be used to adjust the degree of polymerization. About a chain transfer agent, according to the kind of polymeric compound used together, a kind and addition amount can be selected suitably. The chain transfer constant of the chain transfer agent for each polymerizable compound can be referred to, for example, Polymer Handbook 3rd Edition (J. BRANDRUP and EH IMMERGUT edition, published by JOHN WILEY & SON). The chain transfer constant can also be obtained by experiment with reference to Takayuki Otsu and Masaaki Kinoshita "Experimental Method for Polymer Synthesis", Kagaku Dojin, published in 1972.

連鎖移動剤としては、アルキルメルカプタン類(例えば、n−ブチルメルカプタン、n−ペンチルメルカプタン、n−オクチルメルカプタン、n−ラウリルメルカプタン、tert−ドデシルメルカプタン等)、チオフェノール類(チオフェノール、m−ブロモチオフェノール、p−ブロモチオフェノール、m−トルエンチオール、p−トルエンチオール等)などを用いることが好ましい。特に、n−オクチルメルカプタン、n−ラウリルメルカプタン、tert−ドデシルメルカプタンのアルキルメルカプタンを用いるのが好ましい。また、C−H結合の水素原子が重水素原子やフッ素原子で置換された連鎖移動剤を用いることもできる。なお、連鎖移動剤は勿論これらに限定されるものではなく、これら連鎖移動剤は2種類以上を併用してもよい。   Examples of the chain transfer agent include alkyl mercaptans (for example, n-butyl mercaptan, n-pentyl mercaptan, n-octyl mercaptan, n-lauryl mercaptan, tert-dodecyl mercaptan, etc.), thiophenols (thiophenol, m-bromothio). Phenol, p-bromothiophenol, m-toluenethiol, p-toluenethiol, etc.) are preferably used. In particular, it is preferable to use an alkyl mercaptan such as n-octyl mercaptan, n-lauryl mercaptan, and tert-dodecyl mercaptan. A chain transfer agent in which a hydrogen atom of a C—H bond is substituted with a deuterium atom or a fluorine atom can also be used. Of course, the chain transfer agent is not limited to these, and two or more of these chain transfer agents may be used in combination.

前述した重合開始剤や連鎖移動剤、屈折率調整剤の各添加量については、用いるコア用の重合性化合物の種類等に応じて、好ましい範囲を適宜決定することができる。本実施形態においては、重合開始剤は、コア用の重合性化合物に対して、0.005〜0.050質量%となるように添加しており、この添加率を0.010〜0.020質量%とすることがより好ましい。また、前記連鎖移動剤は、コア用の重合性化合物に対して、0.10〜0.40質量%となるように添加しており、この添加率を0.15〜0.30質量%とすることがより好ましい。   About each addition amount of the polymerization initiator mentioned above, a chain transfer agent, and a refractive index regulator, a preferable range can be suitably determined according to the kind etc. of the polymerizable compound for cores to be used. In this embodiment, the polymerization initiator is added so that it may become 0.005-0.050 mass% with respect to the polymeric compound for cores, and this addition rate is 0.010-0.020. It is more preferable to set it as the mass%. The chain transfer agent is added so as to be 0.10 to 0.40% by mass with respect to the polymerizable compound for the core, and the addition rate is 0.15 to 0.30% by mass. More preferably.

上記ポリマーには、光伝送性能を低下させない範囲で、その他の添加剤を添加することができる。例えば、耐候性や耐久性などを向上させる目的で、安定剤を添加することができる。また、光伝送性能の向上を目的として、光信号増幅用の誘導放出機能化合物を添加することもできる。該化合物を添加することにより、減衰した信号光を励起光により増幅することができ、伝送距離が向上するので、例えば、光伝送リンクの一部にファイバ増幅器として使用することができる。これらの添加剤も、前記原料となる各種重合性化合物に添加した後、重合することによって、コアのポリマーに含有させることができる。   Other additives can be added to the polymer as long as optical transmission performance is not deteriorated. For example, a stabilizer can be added for the purpose of improving weather resistance and durability. Further, for the purpose of improving optical transmission performance, a stimulated emission functional compound for optical signal amplification can be added. By adding the compound, the attenuated signal light can be amplified by the pumping light, and the transmission distance is improved. For example, it can be used as a fiber amplifier in a part of the optical transmission link. These additives can also be contained in the core polymer by polymerizing after being added to the various polymerizable compounds as the raw material.

さらに、コア21には図3に示すような屈折率分布を発現させるために、屈折率調整剤(ドーパント)を各所定量混合する。このドーパントとしては、非重合性の化合物が好ましい。インナーコア部25のみにドーパントを添加する場合には、この添加率は、インナーコア部25の主成分となるポリマーに対して0.01重量%以上25重量%以下とすることが好ましく、1重量%以上20重量%以下とすることがより好ましい。これにより、断面円形の径方向における屈折率分布係数を上記のような好ましい範囲により制御しやすくなる。   Further, a predetermined amount of a refractive index adjusting agent (dopant) is mixed in the core 21 in order to develop a refractive index distribution as shown in FIG. As this dopant, a non-polymerizable compound is preferable. When the dopant is added only to the inner core portion 25, the addition ratio is preferably 0.01 wt% or more and 25 wt% or less with respect to the polymer that is the main component of the inner core portion 25. % To 20% by weight or less is more preferable. This makes it easier to control the refractive index distribution coefficient in the radial direction of the circular cross section within the preferred range as described above.

本実施形態においては、ドーパントとしては高屈折率で分子体積が大きく、重合に関与せず、溶融状態のポリマー中で所定の拡散速度を有する低分子化合物を用い、これを添加することによりコアの径方向における屈折率を変化させている。ドーパントは、モノマーに限定されず、オリゴマー(ダイマー、トリマー等含む)であってもよい。したがって、モノマーの状態ではインナーコア用重合性化合物やインナーコアとの重合反応性を有していても、これがオリゴマーとなったときにはこれらと重合しないものであればこのようなオリゴマーをドーパントとすることができる。   In this embodiment, a low molecular weight compound having a high refractive index, a large molecular volume, not participating in polymerization, and having a predetermined diffusion rate in a molten polymer is used as a dopant. The refractive index in the radial direction is changed. The dopant is not limited to a monomer, and may be an oligomer (including a dimer, a trimer, etc.). Therefore, even if it has a polymerization reactivity with the polymerizable compound for the inner core and the inner core in the monomer state, such an oligomer should be used as a dopant if it does not polymerize when it becomes an oligomer. Can do.

そして、ドーパントとしての具体的な例としては、安息香酸ベンジル(BEN)、硫化ジフェニル(DPS)、リン酸トリフェニル(TPP)、フタル酸ベンジル−n−ブチル(BBP)、フタル酸ジフェニル(DPP)、ジフェニル(DP)、ジフェニルメタン(DPM)、リン酸トリクレジル(TCP)、ジフェニルスルホキシド(DPSO)などが挙げられ、中でも、BEN、DPS、TPP、DPSOが好ましい。ドーパントの、コア21における濃度および分布を調整することによって、POF11の屈折率を所望の値に変化させることができる。   Specific examples of the dopant include benzyl benzoate (BEN), diphenyl sulfide (DPS), triphenyl phosphate (TPP), benzyl-n-butyl phthalate (BBP), and diphenyl phthalate (DPP). , Diphenyl (DP), diphenylmethane (DPM), tricresyl phosphate (TCP), diphenyl sulfoxide (DPSO), etc., among which BEN, DPS, TPP, and DPSO are preferable. By adjusting the concentration and distribution of the dopant in the core 21, the refractive index of the POF 11 can be changed to a desired value.

[クラッド22の材料]
クラッド22も、コア21と同様にポリマーを有し、このポリマー及びその他の材料としては、コアの上記材料のうち、ドーパントを除いたものを用いることができる。これに加えて、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)も好ましい。ただし、本発明では、さらに、次段落以降で説明するような組成や配合としている。また、水分がコア21に侵入することをできるだけ防ぐために、吸水率が低いものとすることが好ましい。例えば、クラッド22が、飽和吸水率が1.8%未満のポリマーを主たる成分とすることが好ましい。そして、より好ましくは、アウターコア部24が1.5%未満の飽和吸水率、さらに好ましくは1.0%未満の飽和吸水率であるポリマーにより形成されることである。なお、ここでの飽和吸水率は、ASTMによるD570により基づく値であり、具体的には、23℃の水中にサンプルを1週間浸漬したときの吸水率を測定した値である。
[Clad 22 Material]
The clad 22 also has a polymer similar to the core 21. As the polymer and other materials, those obtained by removing the dopant from the above materials of the core can be used. In addition, polyvinylidene fluoride (PVDF) is also preferred. However, in this invention, it is set as the composition and mixing | blending which are demonstrated further after the following paragraph. In order to prevent moisture from entering the core 21 as much as possible, it is preferable that the water absorption is low. For example, the clad 22 is preferably composed mainly of a polymer having a saturated water absorption rate of less than 1.8%. More preferably, the outer core portion 24 is formed of a polymer having a saturated water absorption rate of less than 1.5%, more preferably a saturated water absorption rate of less than 1.0%. Here, the saturated water absorption is a value based on ASTM D570, and specifically, a value obtained by measuring the water absorption when a sample is immersed in water at 23 ° C. for 1 week.

後述するように、本発明のプラスチック光ファイバは、伝達すべき光信号であって視認可能な波長の光(視認光と称する。)が一端面から入射したときに、クラッド22では視認光の一部が散乱されて外周面から外部に出る散乱構造を有する。この散乱構造とは、クラッドを構成している材料が屈折率揺らぎ、特には密度揺らぎを示している構造である。本発明でいう揺らぎとは、マクロには均一構造でありながら、光が散乱するには十分な大きさのミクロな領域で観察すると、部分的に屈折率が異なり、特には密度が異なる不均一な構造を有する状態を意味する。光が散乱するには十分な大きさのミクロな領域とは、具体的には、光の波長と同じスケール以上の大きさ、つまり、可視光の場合には0.1μm×0.1μm〜100μm×100μm程度の領域を示す。また、屈折率の揺らぎの大きさとしては、互いに異なる領域同士の屈折率の差が0.0005〜0.05である程度が好ましい。   As will be described later, the plastic optical fiber of the present invention has an optical signal to be transmitted, and when light having a visible wavelength (referred to as visual light) enters from one end surface, the clad 22 emits one of visible light. A part has a scattering structure which is scattered and goes out from the outer peripheral surface. This scattering structure is a structure in which the material constituting the clad exhibits refractive index fluctuations, particularly density fluctuations. Fluctuation as used in the present invention is a non-uniformity in which the refractive index is partially different, especially the density is different when observed in a microscopic area large enough to scatter light, although the structure is macroscopically uniform. This means a state having a simple structure. Specifically, the micro area sufficiently large to scatter light is specifically the same size or larger than the wavelength of light, that is, 0.1 μm × 0.1 μm to 100 μm in the case of visible light. A region of about 100 μm is shown. Further, as the magnitude of the refractive index fluctuation, it is preferable that the difference in refractive index between different regions is 0.0005 to 0.05.

具体的には、(1)構成するポリマーが、部分的に異なる結晶構造を示している構造、(2)分子量に揺らぎがある、つまり、分子量が不均一であるポリマーを備える構造、(3)互いに異なる第1ポリマーと第2ポリマーとを備え、これら第1ポリマーと第2ポリマーとの組成比に揺らぎがある、つまり、ミクロなエリア毎に第1ポリマー/第2ポリマーで示される前記組成比が異なっている構造、(4)第1成分としてのポリマーがこのポリマーとは異なる第2成分を含み、ポリマーと第2成分との組成比の揺らぎ、つまり、ミクロなエリア毎に前記第2成分の存在比率が異なっている構造、(5)不純物や、コア21等から移行してきたいわゆる移行物質等がクラッド22中に存在するときに、それらの存在比に揺らぎがある構造、(6)クラッド22とコア21との界面が乱れている構造、または、クラッド22が第1層と第2層との複層構造を備えるときには第1層と第2層との界面が乱れている構造、(7)クラッド22の外表面に凹凸がある構造、等である。なお、このうち、(6)は、厳密な意味ではクラッド22のみの構造ではなく、クラッド22とコア21との両方に関わる構造といえる。また、(7)の凹凸は、視認光の波長と凹凸面に対する視認光の入射角度とに応じてその光を乱反射したり外部へ透過したりする。   Specifically, (1) a structure in which the constituting polymer has a partially different crystal structure, (2) a structure having a polymer whose molecular weight is fluctuated, that is, a molecular weight is non-uniform, (3) The first polymer and the second polymer are different from each other, and the composition ratio between the first polymer and the second polymer fluctuates, that is, the composition ratio indicated by the first polymer / second polymer for each micro area. (4) The polymer as the first component contains a second component different from this polymer, and the composition ratio of the polymer and the second component fluctuates, that is, the second component is divided into microscopic areas. (5) a structure in which impurities, a so-called migrating material that has migrated from the core 21 or the like is present in the clad 22, and the abundance ratio fluctuates. ) Structure in which the interface between the clad 22 and the core 21 is disturbed, or structure in which the interface between the first layer and the second layer is disturbed when the clad 22 has a multilayer structure of the first layer and the second layer. (7) A structure in which the outer surface of the cladding 22 has irregularities, and the like. Of these, (6) can be said to be a structure related to both the clad 22 and the core 21 in a strict sense, not just the structure of the clad 22. Moreover, the unevenness | corrugation of (7) reflects the light irregularly or permeate | transmits the exterior according to the wavelength of visible light, and the incident angle of the visible light with respect to an uneven surface.

(1)の場合には、クラッド22のポリマーは、結晶構造部と無定型構造部(アモルファス部)とを備える分子構造を有する。このようなポリマーとしては、結晶構造部と無定型構造部とをそれぞれ形成するホモポリマーであってもよいし、あるいは、結晶構造単位と無定型構造単位とが共重合されたコポリマーであってもよい。また、このように分子中に結晶構造部と無定型構造部との両方があるものに代えて、無定型構造を発現するポリマーの中に結晶性ポリマーを分散させたものをクラッド22の主成分としてもよい。   In the case of (1), the polymer of the clad 22 has a molecular structure including a crystal structure part and an amorphous structure part (amorphous part). Such a polymer may be a homopolymer that forms a crystal structure portion and an amorphous structure portion, respectively, or may be a copolymer in which a crystal structure unit and an amorphous structure unit are copolymerized. Good. Further, instead of the one having both the crystal structure portion and the amorphous structure portion in the molecule as described above, the main component of the clad 22 is obtained by dispersing the crystalline polymer in the polymer exhibiting the amorphous structure. It is good.

このようにポリマーを結晶構造部と無定型構造部とを備える分子構造のものとすることにより、プラスチック光ファイバに入射し、無定型構造部を透過した視認光が結晶構造部で反射してクラッド内を散乱し、無定型構造部を再び透過して外部へ出るので、光を視覚等で検知することができるようになる。光がプラスチック光ファイバの途中までしか視認されないときには、視認できる終端部でプラスチック光ファイバが断線している可能性がある、ということを知ることができる。クラッド22のポリマー全重量に対する結晶構造部の割合は、1〜100%であることが好ましい。   As described above, the polymer has a molecular structure including the crystal structure portion and the amorphous structure portion, so that the visible light incident on the plastic optical fiber and transmitted through the amorphous structure portion is reflected by the crystal structure portion and clad. The light is scattered inside, passes through the amorphous structure portion, and exits to the outside, so that light can be detected visually. When the light is only visible halfway through the plastic optical fiber, it can be known that the plastic optical fiber may be broken at the visible end portion. The ratio of the crystal structure part to the total polymer weight of the clad 22 is preferably 1 to 100%.

また、(1)の散乱構造により光を良好に散乱させるためには、光の波長に応じて結晶構造部の大きさを決定することが好ましい。すなわち、その大きさとは、光の波長と同じスケールの大きさ、具体的には0.1μm以上である。つまり、結晶構造部が、光の波長に対して求められる所定の値以上の大きさであると、光が散乱されずに本発明の目的が達せられない。また、波長が違いに異なる通信用の光と視認光との両方をプラスチック光ファイバに入射し、通信用の光の波長が視認光の波長よりも長波である場合には、結晶構造部の大きさを両波長の中間とすることにより、視認性と通信性能との両立をより図ることが期待できる。   Moreover, in order to scatter light satisfactorily by the scattering structure of (1), it is preferable to determine the size of the crystal structure portion according to the wavelength of the light. That is, the size is the same scale size as the wavelength of light, specifically 0.1 μm or more. That is, if the crystal structure portion has a size greater than or equal to a predetermined value required for the wavelength of light, the object of the present invention cannot be achieved without light being scattered. In addition, when both communication light and visible light having different wavelengths are incident on the plastic optical fiber, and the wavelength of the communication light is longer than the wavelength of the visible light, the size of the crystal structure portion By setting the height between the two wavelengths, it can be expected that the visibility and the communication performance are more compatible.

上記(2)の場合、例えば海島状の海部分と島部分とのように、分子量が互いに異なる領域が存在する場合には、光の屈折率が各領域により異なるので、光が散乱され、外部に光を漏らすことができる。しがたって、目視で通信状態及び断線有無の確認をすることができる。このような部分的な分子量の揺らぎは、(I)分子の構造単位は同一であるが互いに分子量が異なる第1ポリマーと第2ポリマーとを混合することにより、あるいは、(II)重合時における部分的な反応性の違いにより、形成することができる。   In the case of (2) above, when there are regions having different molecular weights, such as a sea-island sea portion and an island portion, the refractive index of light differs depending on each region. Can leak light. Therefore, it is possible to visually confirm the communication state and the presence or absence of disconnection. Such partial fluctuations in molecular weight may be caused by mixing (I) a first polymer and a second polymer having the same molecular structural unit but different molecular weights, or (II) a portion during polymerization. It can be formed due to the difference in the reactivity.

上記(3)の場合としては、分子の構造単位が異なる第1ポリマーと第2ポリマーとを混合して、これをクラッドの主たる成分とする場合、あるいは、2種以上のモノマーを重合し、エリア毎にその構成単位の比が異なるポリマーを形成してこのポリマーをクラッドの主たる成分とする場合がある。これにより、部分的に屈折率が異なる領域が形成されるので、光を良好に散乱して外部へ出し、目視で通信状態及び断線有無の確認をすることができる。   In the case of the above (3), the first polymer and the second polymer having different molecular structural units are mixed and used as the main component of the clad, or two or more kinds of monomers are polymerized to form the area. A polymer having a different ratio of structural units may be formed every time, and this polymer may be used as a main component of the cladding. Thereby, a region having a partially different refractive index is formed, so that light can be scattered well and emitted to the outside, and the communication state and presence / absence of disconnection can be visually confirmed.

また、上記(4)の場合、つまり、クラッド22の中に、第1成分としてのポリマーと、第2成分としての他の物質とを含み、第1成分と第2成分との体積比が互いに異なる領域が存在する場合には、領域毎に屈折率が異なるので、前述の形態と同様に、視認光を良好に散乱して外部へ出し、目視で通信状態及び断線有無の確認をすることができる。   In the case of the above (4), that is, the cladding 22 contains a polymer as the first component and another substance as the second component, and the volume ratio of the first component to the second component is mutually equal. If there are different areas, the refractive index will be different for each area, so as in the above-mentioned form, it is possible to scatter the visible light well and emit it to the outside, and visually check the communication state and the presence of disconnection. it can.

そして、上記(5)の場合には、クラッド22の中のポリマーと不純物あるいは移行物質とが共存するので、上記(2),(4)の場合と同様に、屈折率が領域毎に異なり、視認光を良好に散乱して外部へ出し、目視で通信状態及び断線有無の確認をすることができる。   In the case of (5) above, since the polymer in the cladding 22 and the impurities or the migrating substance coexist, the refractive index differs from region to region as in the cases of (2) and (4) above. The visible light can be scattered well and emitted to the outside, and the communication state and the presence or absence of disconnection can be confirmed visually.

さらに、上記(6)および(7)の場合は、クラッド22の内面と、クラッドとコアとの界面と、クラッド22の外表面と、クラッド22が2層以上の複層構造である場合のいずれか1層とそれに接する他の1層との界面と、の少なくともいずれかひとつを、視認光の波長に応じて所定の粗さとするものである。粗さは、視認可能な光の波長と同じスケール以上の大きさ、具体的には0.1μm以上である。この粗さを表面粗さRaで求めるとすると、好ましいRa値は0.1μm以上100μm以下である。なお、Ra値は、JIS B601:2001およびJIS B651:2001にしたがって求めることができる。なお、上記(1)〜(7)の構造の他に、クラッド部に蛍光体や色素を含有させることにより、入射した光と異なる波長の光を外部に出して、外部から通信状態等を目視で観察することもできる。   Furthermore, in the cases (6) and (7), any of the inner surface of the clad 22, the interface between the clad and the core, the outer surface of the clad 22, and the clad 22 having a multilayer structure of two or more layers. At least one of the first layer and the interface between the first layer and the other layer in contact with the first layer has a predetermined roughness according to the wavelength of the visible light. The roughness is not less than the same scale as the wavelength of visible light, specifically 0.1 μm or more. When this roughness is determined by the surface roughness Ra, a preferable Ra value is 0.1 μm or more and 100 μm or less. The Ra value can be obtained according to JIS B601: 2001 and JIS B651: 2001. In addition to the structures (1) to (7) described above, by adding a phosphor or a pigment to the cladding part, light having a wavelength different from the incident light is emitted to the outside, and the communication state and the like are visually observed from the outside. Can also be observed.

次に、上記のプラスチック光ファイバを製造する方法を説明する。前述の通り、プラスチック光ファイバは、これよりも外径が大きいプリフォーム12(図1参照)を長手方向に延伸することにより製造するので、まずプリフォームの製造方法について説明する。また、製造方法は、クラッドを上記(1)〜(7)のいずれとするかにより異なるので、それぞれの場合について説明する。   Next, a method for manufacturing the plastic optical fiber will be described. As described above, since the plastic optical fiber is manufactured by stretching the preform 12 (see FIG. 1) having a larger outer diameter in the longitudinal direction, a method for manufacturing the preform will be described first. Further, the manufacturing method differs depending on whether the clad is any one of the above (1) to (7), so each case will be described.

プリフォームのクラッド(以下、プリフォームクラッドと称する)を製造する方法を説明する。上記(1)のうち、1種類のホモポリマーを用いて結晶構造部と無定型構造部とをそれぞれ形成させる場合において、最も簡便な製造方法としては、結晶性ポリマーの溶融押出成型がある。なお、この場合には、プリフォームのコア(以下、プリフォームコアと称する。)は予め作られたプリフォームクラッドの中空部に形成される方法とすることが好ましい。溶融押出成型においては、周知の溶融押出成型機を用いて、溶融温度やダイからの引き抜き速度、引き取られた後の冷却温度及び冷却速度等を適宜制御する。結晶性ポリマーを押し出して冷却することにより成型する場合には、冷却速度を遅くすると結晶構造部を形成しやすくなり、除冷、つまり冷却速度を遅くすると、無定型構造部を形成しやすくなる。したがって、冷却速度を制御することにより、ポリマー全体積に対する結晶構造部の重量比率と結晶構造部の大きさとをコントロールすることができる。例えば、ポリマーとして結晶化温度がTcであるPVDFを用いた場合には、(Tc+30)℃から(Tc−30)℃にクラッド内面が冷却されるまでの時間を6秒以上とすると結晶化が促進され、6秒未満とすると結晶構造を小さくすることができる。   A method of manufacturing a preform cladding (hereinafter referred to as preform cladding) will be described. Among the above (1), when the crystal structure part and the amorphous structure part are respectively formed using one kind of homopolymer, there is a melt extrusion molding of a crystalline polymer as the simplest manufacturing method. In this case, the preform core (hereinafter referred to as a preform core) is preferably formed in a preformed hollow portion of a preform clad. In melt extrusion molding, a known melt extrusion molding machine is used to appropriately control the melting temperature, the drawing speed from the die, the cooling temperature after being taken out, the cooling speed, and the like. In the case of molding by extruding and cooling the crystalline polymer, the crystal structure portion is easily formed when the cooling rate is slow, and the amorphous structure portion is easily formed when the cooling is performed, that is, when the cooling rate is slow. Therefore, by controlling the cooling rate, the weight ratio of the crystal structure part to the total polymer volume and the size of the crystal structure part can be controlled. For example, when PVDF with a crystallization temperature of Tc is used as the polymer, crystallization is accelerated if the time required for the inner surface of the cladding to cool from (Tc + 30) ° C. to (Tc−30) ° C. is 6 seconds or longer. If the time is less than 6 seconds, the crystal structure can be reduced.

結晶構造部と無定型構造部とが共に形成されているか否かについては、例えば顕微鏡観察により確認することができる。   Whether or not the crystal structure portion and the amorphous structure portion are formed together can be confirmed, for example, by microscopic observation.

上記(1)のうち、プラスチック光ファイバのクラッドのポリマーを結晶構造単位と非晶構造単位とが共重合されたものとするときには、プリフォームクラッドを製造するためのコポリマーを予め製造してからこれを溶融押出機により押出成型する方法が最も簡便であるが、これに限定されず、後述するような回転重合方法により複数の重合性化合物を重合しながら管状のプリフォームクラッドを製造する方法もある。なお、プリフォームコアは、予め管状に形成された原糸クラッドの中空部に形成されることが好ましい。溶融押出成型するためのコポリマーは、結晶性ホモポリマーを形成するモノマーと非晶性ホモポリマーを形成するモノマーとを共重合することによって生成させることができる。また、両モノマーにより2種のポリマーを一旦つくってから、それらをさらに重合することで海島構造のコポリマーを生成することもできる。このようなコポリマーの溶融押出では、前述のホモポリマー押出成型の場合とは異なり、分子そのものを結晶化しやすい部分としにくい部分とで構成しているので、溶融押出条件については精緻な制御が必要ではない。したがって、一般的な溶融押出成型方法と同様に、使用するコポリマーに応じて溶融押出条件を設定すればよい。   In the above (1), when the polymer of the clad of the plastic optical fiber is a copolymer of the crystalline structural unit and the amorphous structural unit, a copolymer for producing the preform clad is produced in advance. The method of extrusion molding with a melt extruder is the simplest, but is not limited to this, and there is also a method for producing a tubular preform clad while polymerizing a plurality of polymerizable compounds by a rotational polymerization method as described later. . The preform core is preferably formed in the hollow portion of the raw yarn clad formed in a tubular shape in advance. Copolymers for melt extrusion can be produced by copolymerizing monomers that form crystalline homopolymers and monomers that form amorphous homopolymers. It is also possible to produce a copolymer having a sea-island structure by once producing two types of polymers with both monomers and then further polymerizing them. Unlike the case of the homopolymer extrusion described above, the melt extrusion of such a copolymer is composed of a portion that is easy to crystallize and a portion that is difficult to crystallize. Therefore, precise control is not required for the melt extrusion conditions. Absent. Therefore, the melt extrusion conditions may be set according to the copolymer to be used, as in the general melt extrusion molding method.

一方、上記コポリマーで構成されるプリフォームクラッドを回転重合方法により製造するときには、後述のプリフォームコア生成方法における回転重合装置及び回転重合方法を適用するとよい。ただし、上記コポリマーの生成においては、重合反応性がより近い傾向を示すモノマー同士を組合せると、生成するポリマー成形体がより均一のものとなる傾向にある。したがって、光を適度に散乱させるためには、モノマー同士の反応性を考慮して各モノマーを組み合わせる。   On the other hand, when a preform clad composed of the above copolymer is produced by a rotation polymerization method, a rotation polymerization apparatus and a rotation polymerization method in a preform core production method described later may be applied. However, in the production of the above-mentioned copolymer, when the monomers having a tendency of closer polymerization reactivity are combined, the resulting polymer molded product tends to be more uniform. Therefore, in order to scatter light moderately, the monomers are combined in consideration of the reactivity between the monomers.

上記(1)のうち、非晶性ポリマーの中に結晶性ポリマー分散させたものでクラッドを形成する場合には、例えば溶融混練により非晶性ポリマーと結晶性ポリマーとを混合したポリマーブレンドを予め製造してからこれを押出成型してプリフォームクラッドとすることが好ましい。そして、得られるポリマーブレンドでは、島部分が結晶性ポリマーで海部分が非晶性ポリマーの海島構造とすることが好ましい。このような海島構造のポリマーブレンドとすることにより、好適な散乱状態を示すクラッドが得られる。   Of the above (1), when the cladding is formed by dispersing the crystalline polymer in the amorphous polymer, a polymer blend obtained by mixing the amorphous polymer and the crystalline polymer by, for example, melt kneading is previously prepared. It is preferable to produce a preform clad by extrusion molding after production. In the polymer blend to be obtained, it is preferable that the island portion has a crystalline polymer and the sea portion has an amorphous polymer sea-island structure. By using a polymer blend having such a sea-island structure, a clad exhibiting a suitable scattering state can be obtained.

上記(2)とするためのプリフォームクラッドを製造する場合には、ポリマーを押出成型する場合と回転重合法により重合形成する場合とのいずれであっても、ポリマーを生成するための重合反応における反応速度を高めるとよい。これにより分子量分布が大きくなり、散乱構造を形成することができる。重合の反応速度を大きくする方法としては、(I)重合温度を高くする。(II)重合開始剤を多くする、等があげられる。   In the case of producing a preform clad for the above (2), in the polymerization reaction for producing the polymer, both in the case of extrusion molding of the polymer and in the case of polymerization formation by the rotational polymerization method The reaction rate should be increased. Thereby, molecular weight distribution becomes large and a scattering structure can be formed. As a method for increasing the polymerization reaction rate, (I) the polymerization temperature is increased. (II) Increasing the polymerization initiator.

上記(3)とするためのプリフォームクラッドは、前述の(1)におけるプリフォームクラッド製造方法における2種以上の共重合用モノマーを用いることにより製造することができる。また、上記(4)とするためのプリフォームクラッドは、同様に、ポリマー重合生成時にモノマー以外の第2成分物質を添加することにより製造することができる。さらに、上記(5)とするためのプリフォームクラッドは、同様に、ポリマー重合生成時における不純物やコア等の他の構成要素の形成時の条件により製造することができる。   The preform clad for the above (3) can be produced by using two or more kinds of copolymerization monomers in the preform clad production method in the above (1). Similarly, the preform clad for the above (4) can be produced by adding a second component substance other than the monomer at the time of polymer polymerization production. Furthermore, the preform clad for the above (5) can be similarly manufactured according to the conditions at the time of forming other components such as impurities and cores at the time of polymer polymerization production.

上記の各種方法により予め作られたプリフォームクラッドの中空部に、プリフォームコアを形成する方法を以下に説明する。ただし、本発明はプリフォームコアの形成方法に依存するものではなく、周知の各種方法を適用することができる。本実施形態では、プラスチック光ファイバのコアが前述の屈折率分布(図3参照)を発現するために、プリフォームコアの製造方法には回転ゲル重合法を適用する。この回転ゲル重合法は、プリフォームクラッドの製造方法に適用することができる。   A method for forming the preform core in the hollow portion of the preform clad prepared in advance by the various methods described above will be described below. However, the present invention does not depend on the preform core forming method, and various known methods can be applied. In this embodiment, since the core of the plastic optical fiber exhibits the above-described refractive index profile (see FIG. 3), the rotating gel polymerization method is applied to the preform core manufacturing method. This rotating gel polymerization method can be applied to a method for producing a preform clad.

図4は重合容器の断面図であり、図5は、回転重合装置の概略斜視図であり、図6は重合装置による重合反応についての説明図である。ただし、本発明は図4〜図6に示す重合装置及び重合容器に依存するものではなく、また、本実施形態は、本発明の一様態としての例示である。   FIG. 4 is a cross-sectional view of the polymerization vessel, FIG. 5 is a schematic perspective view of a rotary polymerization apparatus, and FIG. 6 is an explanatory view of a polymerization reaction by the polymerization apparatus. However, the present invention does not depend on the polymerization apparatus and the polymerization vessel shown in FIGS. 4 to 6, and this embodiment is an example as one aspect of the present invention.

所定の材料からなる栓37によりプリフォームクラッド32の片端部を塞ぐ。この栓37はプリフォームコアを生成するための重合性化合物に溶解しない素材からなり、可塑剤等を溶出させるような物質も含まないものとする。このような素材としてはポリテトラフルオロエチレン(PTFE)等があげられる。片端部を栓37で塞いだあとに、重合性化合物をはじめとするプリフォームコア用原料31をプリフォームクラッド32の中に注入する。そして、他方の端部も栓37で塞いだ後、回転させながら重合性化合物を重合させてプリフォームコアを生成する。このプリフォームコア生成時においては、プリフォームクラッド32は、図4に示されるような重合容器38の中に収容される。重合容器38は、円管状の容器本体38aとこの容器本体38aの両端をそれぞれ塞ぐ蓋38bとを有し、本実施形態においてはSUS製とされている。重合容器38は、図10に示すように、その内径がプリフォームクラッド32の外径よりもわずかに大きいものであり、後に述べるような重合容器38の回転に同期してプリフォームクラッド32が回転することができるようにされている。なお、プリフォームクラッド32が重合容器38の回転に上記のように応じることができるように、重合容器38の内面等にプリフォームクラッド32を支持する支持部材等を設けてもよい。   One end of the preform clad 32 is closed with a plug 37 made of a predetermined material. The stopper 37 is made of a material that does not dissolve in the polymerizable compound for forming the preform core, and does not include a substance that elutes a plasticizer or the like. An example of such a material is polytetrafluoroethylene (PTFE). After one end is closed with a plug 37, a preform core material 31 including a polymerizable compound is injected into the preform clad 32. Then, after the other end is also closed with the plug 37, the polymerizable compound is polymerized while rotating to produce a preform core. At the time of producing the preform core, the preform clad 32 is accommodated in a polymerization vessel 38 as shown in FIG. The superposition | polymerization container 38 has the cylindrical container main body 38a and the lid | cover 38b which each plugs up both ends of this container main body 38a, and is made from SUS in this embodiment. As shown in FIG. 10, the polymerization vessel 38 has an inner diameter slightly larger than the outer diameter of the preform clad 32, and the preform clad 32 rotates in synchronization with the rotation of the polymerization vessel 38 as described later. Have been able to. A support member or the like for supporting the preform cladding 32 may be provided on the inner surface of the polymerization container 38 or the like so that the preform cladding 32 can respond to the rotation of the polymerization container 38 as described above.

プリフォームコアの生成は、上記のような重合容器38が回転重合装置41にセットされて実施される。回転重合装置41は、図11に示すように、装置本体42の中に複数の回転部材43と、装置本体42の外側に駆動部46と、装置本体42内の温度を検知してその検知結果に応じて内部温度を制御するための温度コントローラ47とを有している。   The preform core is generated by setting the polymerization vessel 38 as described above in the rotary polymerization apparatus 41. As shown in FIG. 11, the rotation polymerization apparatus 41 detects a plurality of rotating members 43 in the apparatus main body 42, a drive unit 46 outside the apparatus main body 42, and the temperature in the apparatus main body 42, and the detection result. And a temperature controller 47 for controlling the internal temperature.

回転部材43は、円柱形状であり、2本の周面で少なくともひとつの重合容器38を支持することができるように、長手方向が互いに概ね平行かつ略水平となっている。各回転部材43は、その一端が装置本体42の側面に回動自在に取り付けられており、駆動部46によりそれぞれ独立した条件で回転駆動される。駆動部46にはコントローラ(図示なし)が備えられており、このコントローラにより駆動部46の駆動が制御される。そして、所定の重合反応時においては、図6に示すように、隣り合う回転部材43の周面により形成される谷部に重合容器38は載せられて回転部材43の回転に応じて回転する。図6においては、回転部材43の回転軸を符号43aで示している。このように、ここに例示される本実施形態においては、重合容器38の回転はサーフェスドライブ式としているが、この回転方式については限定されるものではない。   The rotating member 43 has a cylindrical shape, and the longitudinal directions thereof are substantially parallel to each other and substantially horizontal so that at least one polymerization vessel 38 can be supported by two peripheral surfaces. One end of each rotating member 43 is rotatably attached to the side surface of the apparatus main body 42, and is rotated by the driving unit 46 under independent conditions. The drive unit 46 is provided with a controller (not shown), and the drive of the drive unit 46 is controlled by this controller. Then, at the time of a predetermined polymerization reaction, as shown in FIG. 6, the polymerization container 38 is placed on a trough formed by the peripheral surfaces of adjacent rotating members 43 and rotates according to the rotation of the rotating member 43. In FIG. 6, the rotation axis of the rotation member 43 is indicated by reference numeral 43a. Thus, in this embodiment illustrated here, rotation of the superposition | polymerization container 38 is made into the surface drive type, However, About this rotation system, it is not limited.

なお、本実施形態では、図6に示すように、重合容器38の両端の蓋38bには磁石38cがそれぞれ備えられているとともに、隣り合う2本の回転部材43の間の下方にも磁石45が備えられている。これにより、回転時において重合容器38が回転部材43から浮くことを防止している。重合容器38の回転部材43からの浮きを防止する方法としては磁石を用いる上記方法に加えて、回転部材43と同様な回転手段を、セットされた重合容器38の上部に接するようにさらに設けて、同様に回転させ、これにより重合容器38の浮きを防止することもある。またこの方法の他に、例えば重合容器38に上方に押さえ手段等を設けて、重合容器38に所定の荷重をかける方法等もあるが、本発明は浮き防止方法に依存するものではない。   In the present embodiment, as shown in FIG. 6, the lids 38 b at both ends of the polymerization vessel 38 are provided with magnets 38 c, respectively, and the magnet 45 is also provided between the two adjacent rotating members 43. Is provided. This prevents the polymerization container 38 from floating from the rotating member 43 during rotation. In addition to the above method using a magnet as a method of preventing the polymerization container 38 from floating from the rotation member 43, a rotation means similar to the rotation member 43 is further provided in contact with the upper part of the set polymerization container 38. The rotation of the polymerization vessel 38 may be prevented in the same manner, thereby preventing the polymerization vessel 38 from floating. In addition to this method, for example, there is a method of applying a predetermined load to the polymerization vessel 38 by providing a pressing means or the like above the polymerization vessel 38, but the present invention does not depend on the floating prevention method.

続いて、プリフォームコアの生成方法について説明する。使用するプリフォームコア用原料31はろ過や蒸留等により、重合禁止剤や水分、不純物等を予め十分除去してから用いることが好ましい。重合性化合物や重合開始剤を混合した後には、さらに、この混合物を超音波処理して溶存気体や揮発成分を除去することが好ましい。なお、プリフォームコア用原料31を注入する前後では、必要に応じて、公知の減圧装置により、プリフォームクラッド32やプリフォームコア用原料31を減圧処理してもよい。   Next, a preform core generation method will be described. The preform core raw material 31 to be used is preferably used after sufficiently removing a polymerization inhibitor, moisture, impurities, etc. in advance by filtration or distillation. After mixing the polymerizable compound and the polymerization initiator, it is preferable that the mixture is further subjected to ultrasonic treatment to remove dissolved gases and volatile components. In addition, before and after injecting the preform core raw material 31, the preform clad 32 and the preform core raw material 31 may be subjected to a decompression process by a known decompression device, if necessary.

その後、プリフォームクラッド32を装填した重合容器38を、その長手方向を略水平状態にして回転(水平回転)させながら重合を生起進行させるとプリフォームコアが生成する。このように、プリフォームコアは、プリフォームクラッド32の円管軸を回転中心にしながら重合する回転重合により生成される。なお、回転重合の前には、プリフォームクラッド32を立てた状態で予備重合をしてもよく、この予備重合の際には必要に応じて所定の回転機構により、プリフォームクラッド32の円管軸を回転中心として回転させる。このような回転重合においては、プリフォームクラッド32の長手方向を概ね水平に保ちながら回転させるために、プリフォームクラッド32の内面全体にプリフォームコアが生成しやすくなる。なお、本発明では、プリフォームコアの重合時においては、プリフォームクラッド32の長手方向を水平とすることが、プリフォームクラッド32の内面全体にプリフォームコアを形成する上で最も好ましいが、略水平であれば好適であり、回転軸の許容される角度は水平に対して概ね5°以内である。   Thereafter, when the polymerization vessel 38 loaded with the preform clad 32 is rotated (horizontal rotation) with the longitudinal direction thereof being set in a substantially horizontal state, the polymerization core is generated and a preform core is generated. In this way, the preform core is generated by rotational polymerization in which polymerization is performed with the circular tube axis of the preform cladding 32 as the rotation center. Prior to the rotation polymerization, pre-polymerization may be performed with the preform clad 32 in an upright state. In this pre-polymerization, the circular tube of the preform clad 32 is used by a predetermined rotation mechanism as necessary. Rotate around the axis of rotation. In such rotation polymerization, the preform clad 32 is rotated while keeping the longitudinal direction thereof substantially horizontal, so that a preform core is easily formed on the entire inner surface of the preform clad 32. In the present invention, at the time of polymerization of the preform core, it is most preferable to make the longitudinal direction of the preform clad 32 horizontal in order to form the preform core on the entire inner surface of the preform clad 32. It is suitable if it is horizontal, and the allowable angle of the rotation axis is generally within 5 ° with respect to the horizontal.

そして、このように作られたプリフォームを周知の加熱延伸方法により延伸してプラスチック光ファイバとする。   Then, the preform thus made is drawn by a known heat drawing method to obtain a plastic optical fiber.

本発明は、クラッドが上記の実施形態のような単層構造の場合に限定されず、例えば同心円状に2層以上の複層構造を有するものも含む。ここで、本発明の第2の実施形態を説明する。図7は、クラッドを同心円状の2層構造とする場合のプラスチック光ファイバ71の製造フロー図である。なお、以降の説明において、クラッドの2層のうち、外側の層をアウタークラッド部、内側の層をインナークラッド部と称する。プラスチック光ファイバ71は、第1の実施形態と同様に、プリフォーム72をまず作ってから、これを加熱延伸工程73により加熱延伸して製造される。プリフォーム72は、同心円状の2層構造であって管状のプリフォームクラッドと、プリフォームコアとを有しており、まず、プリフォームクラッドを作ってからプリフォームコアを形成する。プリフォームクラッドの2層構造のうちの外側層となるプリフォームアウタークラッドパイプ75がパイプ作製工程76により製造されて、このプリフォームアウタークラッドパイプ75の中に、2層構造のうちの内側層となるプリフォームインナークラッド部がプリフォームインナークラッド部形成工程77により形成され、次にプリフォームコア形成工程78によりプリフォームコアが形成されてプリフォーム72が得られる。   The present invention is not limited to the case where the clad has a single layer structure as in the above-described embodiment, and includes, for example, one having a multilayer structure of two or more layers concentrically. Here, a second embodiment of the present invention will be described. FIG. 7 is a manufacturing flow diagram of the plastic optical fiber 71 when the clad has a concentric two-layer structure. In the following description, of the two clad layers, the outer layer is referred to as an outer clad portion, and the inner layer is referred to as an inner clad portion. As in the first embodiment, the plastic optical fiber 71 is manufactured by first forming the preform 72 and then heating and stretching the preform 72 in the heating and stretching step 73. The preform 72 has a concentric two-layer structure and has a tubular preform clad and a preform core. First, the preform clad is formed and then the preform core is formed. A preform outer clad pipe 75 which is an outer layer of the two-layer structure of the preform clad is manufactured by the pipe manufacturing step 76, and the inner layer of the two-layer structure is formed in the preform outer clad pipe 75. The preform inner clad portion is formed in the preform inner clad portion forming step 77, and then the preform core is formed in the preform core forming step 78 to obtain the preform 72.

図8は、プラスチック光ファイバ71の断面図であり、図9は、プラスチック光ファイバ71の断面径方向における屈折率を示すグラフである。なお、図9において、横軸はプラスチック光ファイバ71の断面径方向を示し、縦軸は屈折率を示しており、上にいくほど高い値であることを意味している。プラスチック光ファイバ71は、図8に示すように、光信号を伝達するコア81と、このコア81の外周に設けられ、入射された光の一部を散乱してプラスチック光ファイバ11の外周から出すためのクラッド82とを有する。このクラッド82は、同心円状の2層構造であり、コア81の外周に接するインナーコア部83とこのインナーコア部83の外周のアウターコア部84とを有する。インナーコア部83及びアウターコア部84は、外径及び内径が長手方向にそれぞれ一定で、厚みが均一の管形状となっている。コア81の断面円形の直径とインナークラッド部83の内径とは等しい。   FIG. 8 is a cross-sectional view of the plastic optical fiber 71, and FIG. 9 is a graph showing the refractive index in the cross-sectional radial direction of the plastic optical fiber 71. In FIG. 9, the horizontal axis indicates the cross-sectional radial direction of the plastic optical fiber 71, and the vertical axis indicates the refractive index, which means a higher value as it goes upward. As shown in FIG. 8, the plastic optical fiber 71 is provided on the outer periphery of the core 81 for transmitting an optical signal and on the outer periphery of the core 81, and a part of the incident light is scattered to be emitted from the outer periphery of the plastic optical fiber 11. And a cladding 82 for the purpose. The clad 82 has a concentric circular two-layer structure, and has an inner core portion 83 in contact with the outer periphery of the core 81 and an outer core portion 84 on the outer periphery of the inner core portion 83. The inner core portion 83 and the outer core portion 84 have a tube shape in which the outer diameter and the inner diameter are constant in the longitudinal direction and the thickness is uniform. The diameter of the cross-sectional circle of the core 81 is equal to the inner diameter of the inner clad portion 83.

図9において、横軸の符号(C)で示される範囲は、図8におけるアウタークラッド部84の屈折率であり、符号(D)で示される範囲は図8におけるインナークラッド部83の屈折率であり、符号(E)で示される範囲は図8におけるコア81の屈折率である。コア81は、図9に示されるように、インナークラッド部との境界から中心に向けて屈折率が連続的に高くなっており、インナークラッド部の屈折率はコアの屈折率以下となっている。また、ここに例示するアウタークラッド部の屈折率はインナークラッドの屈折率よりも小さいが、両者は同じ値であってもよい。また、本実施形態のインナークラッド部83とアウタークラッド部84とは、共に、図3に示すように屈折率が概ね一定となっているが、コア21に近づくほど屈折率が大きくなっていてもよく、この屈折率の変化はコア21に近づくほど段階的に大きくなってもよいし連続的に大きくなってもよい。   In FIG. 9, the range indicated by the symbol (C) on the horizontal axis is the refractive index of the outer cladding portion 84 in FIG. 8, and the range indicated by the symbol (D) is the refractive index of the inner cladding portion 83 in FIG. Yes, the range indicated by the symbol (E) is the refractive index of the core 81 in FIG. As shown in FIG. 9, the core 81 has a refractive index that continuously increases from the boundary with the inner cladding portion toward the center, and the refractive index of the inner cladding portion is equal to or lower than the refractive index of the core. . Moreover, although the refractive index of the outer clad part illustrated here is smaller than the refractive index of an inner clad, both may be the same value. In addition, both the inner clad portion 83 and the outer clad portion 84 of the present embodiment have a substantially constant refractive index as shown in FIG. 3, but even if the refractive index increases toward the core 21. The change in the refractive index may increase stepwise as it approaches the core 21 or may increase continuously.

なお、プリフォーム72(図7参照)は、プラスチック光ファイバ71よりもクラッド及びコアの径がそれぞれ大きいが、基本的構造はプラスチック光ファイバ71と同じであるので図示は略す。また、なお、コア81が同心円状の複層構造であっても本発明は適用される。   The preform 72 (see FIG. 7) has a larger cladding and core diameter than the plastic optical fiber 71, but the basic structure is the same as that of the plastic optical fiber 71, so illustration is omitted. In addition, the present invention is applied even if the core 81 has a concentric multilayer structure.

本実施形態のコア81は第1の実施形態のコアと同様の構成であって、また、アウタークラッド部84は、第1の実施形態のクラッドと同様に入射された視認光を散乱させて外部へ出すものであり、その材料は前記第1実施形態のクラッドと同様である。インナークラッド83は、第1の実施形態のクラッドの構成のうち、光散乱させるための構成をのぞいたものとしている。   The core 81 of the present embodiment has the same configuration as that of the core of the first embodiment, and the outer clad portion 84 scatters the visible light that is incident in the same manner as the clad of the first embodiment to externally. The material is the same as the cladding of the first embodiment. The inner cladding 83 excludes the configuration for light scattering from the configuration of the cladding of the first embodiment.

この構成により、本実施形態のプラスチック光ファイバは、一端から入射された光の大部分をコア81とインナークラッド部83との境界で反射してコア81がその光信号を伝達することができるとともに、入射された光の一部をアウタークラッド部84で散乱して外部へ出すので、外部からこのプラスチック光ファイバの通信状況を目視で確認することができる。また、本実施形態では、アウタークラッドの屈折率とインナークラッドの屈折率とをそれぞれ異なる値とすることにより、アウタークラッド部84で散乱した光がコア内に入り込まないようにしているので、散乱した光を上記目視確認用として効果的に利用することができる。   With this configuration, the plastic optical fiber according to the present embodiment reflects most of the light incident from one end at the boundary between the core 81 and the inner clad portion 83 so that the core 81 can transmit the optical signal. Since a part of the incident light is scattered by the outer clad portion 84 and is emitted to the outside, the communication state of the plastic optical fiber can be visually confirmed from the outside. Further, in the present embodiment, since the refractive index of the outer cladding and the refractive index of the inner cladding are different from each other, the light scattered by the outer cladding portion 84 is prevented from entering the core. Light can be effectively used for the visual confirmation.

そして、本実施形態のプラスチック光ファイバ81の製造方法は以下である。すなわち、プリフォームアウタークラッド部となるアウタークラッドパイプは、第1の実施形態のクラッドと同様に作製される。そして、回転ゲル重合法によりプリフォームインナークラッド部が形成された後で、同じく回転ゲル重合法によりプリフォームコアは形成される。   And the manufacturing method of the plastic optical fiber 81 of this embodiment is as follows. That is, the outer clad pipe that becomes the preform outer clad portion is produced in the same manner as the clad of the first embodiment. And after a preform inner clad part is formed by the rotation gel polymerization method, the preform core is also formed by the rotation gel polymerization method.

そして、プリフォーム72は、加熱延伸されてプラスチック光ファイバ71となる。なお、視認光を散乱させるための層を、本実施形態のアウタークラッド部84に代えて、あるいは加えて、インナークラッド部83としてもよい。また、クラッド82が3層以上の複層構造であって、そのうちのいずれか1層が、第1の実施形態のクラッドと同様に、入射された視認光を散乱させて外部へ出すプラスチック光ファイバも本発明には含まれる。   The preform 72 is heated and stretched to become a plastic optical fiber 71. The layer for scattering the visible light may be the inner clad portion 83 instead of or in addition to the outer clad portion 84 of the present embodiment. Also, the clad 82 has a multilayer structure of three or more layers, and any one of them is a plastic optical fiber that scatters incident visible light and emits it to the outside as in the clad of the first embodiment. Is also included in the present invention.

上記の2つの実施形態により得られた各プラスチック光ファイバ11,71は、公知の各種被覆方法により被覆材料で被覆されてコードとなる。なお、このときの被覆材料は、クラッドで散乱した光を外部に通過させることができるような透明材料とされる。次に、このコードの使用方法を説明する。   Each plastic optical fiber 11 and 71 obtained by the above two embodiments is coated with a coating material by various known coating methods to form a cord. Note that the coating material at this time is a transparent material that allows light scattered by the cladding to pass outside. Next, how to use this code will be described.

得られたプラスチック光コードは、前述の通り、伝達すべき光信号としての光を射出する光源と一端面が接続される。そして、他端面は伝達されてきた光を受光する受光素子に接続される。   As described above, one end face of the obtained plastic optical cord is connected to a light source that emits light as an optical signal to be transmitted. The other end surface is connected to a light receiving element that receives the transmitted light.

なお、受光素子がコアから射出される光とクラッドからの散乱光とを区別して受光することができないものであって、伝達すべき光と散乱すべき視認光とを互いに異なる波長とするときには、受光素子とプラスチック光コードとの間に、散乱光を通すことなく伝達すべき光のみを通過させる光フィルタ部材を設けるとよい。これにより、通信状態を確認しながら良好な通信を実施することができる。このような光フィルタ部材を用いることにより、伝送すべき通信用の光と視認光とが別の光源から独立して射出される必要が無くなり、同一箇所から2つの光を一緒に射出することができる。   In addition, when the light receiving element cannot distinguish and receive the light emitted from the core and the scattered light from the clad, and the light to be transmitted and the visible light to be scattered have different wavelengths, It is preferable to provide an optical filter member that allows only light to be transmitted without passing scattered light between the light receiving element and the plastic optical cord. Thereby, it is possible to perform good communication while confirming the communication state. By using such an optical filter member, there is no need for the communication light to be transmitted and the visible light to be emitted independently from different light sources, and two lights can be emitted together from the same location. it can.

PVDFとPMMAとのポリマー混合物を溶融押出成型して、プリフォームクラッド32となる管状部材を作製した。このとき、ポリマー混合物における(PVDFの重量)/(PMMAの重量)で表されるポリマー比を2通りに変えて、結晶構造部と無定型構造部との比率が互いに異なる2種類のプリフォームクラッド32用部材を作製し、実験1と実験2とした。実験1では、前記ポリマー比が10/0であって、この値とすることにより、プリフォームクラッド32における結晶構造部と無定型構造部との比率をおよそ8/2とした。実験2では、前記ポリマー比が8/2であって、この値とすることにより、プリフォームクラッド32における結晶構造部の比率をほぼゼロとした。   A polymer mixture of PVDF and PMMA was melt-extruded to produce a tubular member that became the preform clad 32. At this time, the polymer ratio represented by (weight of PVDF) / (weight of PMMA) in the polymer mixture was changed in two ways, and the two types of preform clads in which the ratio of the crystal structure portion to the amorphous structure portion was different from each other 32 members were produced and designated as Experiment 1 and Experiment 2. In Experiment 1, the polymer ratio was 10/0, and by setting this value, the ratio of the crystal structure portion to the amorphous structure portion in the preform clad 32 was set to about 8/2. In Experiment 2, the polymer ratio was 8/2, and by setting this value, the ratio of the crystal structure portion in the preform clad 32 was made substantially zero.

次に、MMAと重合開始剤と連鎖移動剤とMMAよりも屈折率が高いドーパントとの混合物からなるプリフォームコア用原料31を予め得られたプリフォームクラッド32用部材の中空部に注入し、重合容器38の内部を窒素置換して回転ゲル重合を実施した。これにより原糸コアを形成して、プリフォーム12を得た。このプリフォーム12を加熱延伸してプラスチック光ファイバ11とした。このプラスチック光ファイバ11の一端面に、赤色レーザダイオード(LD)を用いて650nmの光を入射した。そして、実験1及び実験2とにおける通信状態の確認評価を実施した。   Next, a preform core raw material 31 made of a mixture of MMA, a polymerization initiator, a chain transfer agent, and a dopant having a higher refractive index than MMA is injected into the hollow portion of the preform clad 32 member obtained in advance, The inside of the polymerization vessel 38 was purged with nitrogen to carry out rotational gel polymerization. Thus, a raw yarn core was formed, and a preform 12 was obtained. The preform 12 was heated and stretched to obtain a plastic optical fiber 11. 650 nm light was incident on one end face of the plastic optical fiber 11 using a red laser diode (LD). And the confirmation evaluation of the communication state in Experiment 1 and Experiment 2 was implemented.

本実施例1の結果、実験1で光が散乱し、光が散乱している様子を目視で外部から確認することができた。これに対し、実験2では、クラッド22で散乱している光が弱く、通信状態を目視で確認することができなかった。   As a result of Example 1, light was scattered in Experiment 1, and it was confirmed from the outside that light was scattered. On the other hand, in Experiment 2, the light scattered by the clad 22 was weak, and the communication state could not be confirmed visually.

プリフォームアウタークラッドパイプ75を溶融押出成型により作製した。押出ダイより押し出されて出てきたプリフォームアウタークラッドパイプ75の冷却速度を変えてプリフォームアウタークラッドパイプ75の内面の表面粗さを制御し、これを実験3及び4とした。実験3では、前述の冷却速度を5秒/60℃とし、実験4では冷却速度を10秒/60℃とした。   A preform outer clad pipe 75 was produced by melt extrusion molding. Experiments 3 and 4 were conducted by controlling the surface roughness of the inner surface of the preform outer clad pipe 75 by changing the cooling rate of the preform outer clad pipe 75 extruded from the extrusion die. In Experiment 3, the aforementioned cooling rate was 5 seconds / 60 ° C., and in Experiment 4, the cooling rate was 10 seconds / 60 ° C.

プリフォームアウタークラッドパイプ75の中空部に、MMAと重合開始剤と連鎖移動剤との混合物であるプリフォームインナークラッド用原料を注入してから、重合容器38にプリフォームアウタークラッドパイプ75を入れて窒素置換を行い、回転及び加熱をしながら重合反応を生起進行させた。   A preform inner clad raw material, which is a mixture of MMA, a polymerization initiator, and a chain transfer agent, is injected into the hollow portion of the preform outer clad pipe 75, and then the preform outer clad pipe 75 is placed in the polymerization vessel 38. Nitrogen substitution was performed, and the polymerization reaction was caused to proceed while rotating and heating.

生成されたプリフォームインナークラッド部の中空部にプリフォームコア用原料を充填して、窒素置換、加熱下における回転ゲル重合によりプリフォームコアを形成した。プリフォームコア用原料は、MMAと重合開始剤と連鎖移動剤とドーパントとの混合物である。そして。得られたプリフォーム72を加熱延伸してプラスチック光ファイバ71とし、実施例1と同様に通信状態の確認評価を実施した。   A preform core raw material was filled in the hollow portion of the produced preform inner clad portion, and a preform core was formed by nitrogen substitution and rotating gel polymerization under heating. The preform core raw material is a mixture of MMA, a polymerization initiator, a chain transfer agent, and a dopant. And then. The preform 72 thus obtained was heated and stretched to form a plastic optical fiber 71, and the communication state was confirmed and evaluated in the same manner as in Example 1.

実施例2の結果、実験3ではクラッドで光が散乱せず、光を目視で外部から確認することができなかった。これに対し、実験4では、入射した光の一部をクラッド22で散乱させることができ、通信状態を目視で確認することができた。   As a result of Example 2, in Experiment 3, light was not scattered by the cladding, and the light could not be visually confirmed from the outside. On the other hand, in Experiment 4, a part of the incident light could be scattered by the clad 22, and the communication state could be confirmed visually.

プリフォームアウタークラッドパイプ75を溶融押出成型により作製した。押出ダイより押し出されて出てきたプリフォームアウタークラッドパイプ75の前述の冷却速度を5秒/60℃とすることにより、プリフォームアウタークラッドパイプ75の内面を平滑性の高いものとした。このときの内面の表面粗さはRa=0.11である。   A preform outer clad pipe 75 was produced by melt extrusion molding. By making the aforementioned cooling rate of the preform outer clad pipe 75 extruded from the extrusion die 5 seconds / 60 ° C., the inner surface of the preform outer clad pipe 75 was made highly smooth. The surface roughness of the inner surface at this time is Ra = 0.11.

プリフォームアウタークラッドパイプ75の中空部に、MMAと重合開始剤と連鎖移動剤との混合物であるプリフォームインナークラッド用原料を注入してから、重合容器38にプリフォームアウタークラッドパイプ75を入れて窒素置換を行い、回転と加熱とを行いながら重合反応を生起進行させた。   A preform inner clad raw material, which is a mixture of MMA, a polymerization initiator, and a chain transfer agent, is injected into the hollow portion of the preform outer clad pipe 75, and then the preform outer clad pipe 75 is placed in the polymerization vessel 38. Nitrogen substitution was performed, and the polymerization reaction was caused to proceed while rotating and heating.

生成されたプリフォームインナークラッド部の中空部にプリフォームコア用原料を充填して、窒素置換、加熱下における回転ゲル重合により原糸コアを形成した。コア用原料は、MMAと重合開始剤と連鎖移動剤とドーパントとの混合物である。この回転ゲル重合の条件を変えて、これを実験5及び6とした。具体的には、実験5では、コアの重合生成反応が2時間以内に終了するように、重合開始剤の量および重合温度を調整した。一方、実験6では、コアの重合生成反応の終了までに10時間かかるように、重合開始剤の量および重合温度を調整した。これにより、プリフォームアウタークラッドとプリフォームインナークラッドとに対するプリフォームコア用原料(MMA)の浸透性が、実験5と実験6とで互いに異なるようにした。具体的には、実験6における前記浸透量は、実験5におけるそれの9倍であり、クラッドのポリマー全重量に対する1.15wt%であった。そして、得られたプリフォーム72を加熱延伸してプラスチック光ファイバ71とし、実施例1と同様に通信状態の確認評価を実施した。   A preform core raw material was filled into the hollow portion of the produced preform inner clad portion, and a raw yarn core was formed by rotational gel polymerization under nitrogen substitution and heating. The core raw material is a mixture of MMA, a polymerization initiator, a chain transfer agent, and a dopant. The conditions for this rotational gel polymerization were changed, and these were designated as Experiments 5 and 6. Specifically, in Experiment 5, the amount of polymerization initiator and the polymerization temperature were adjusted so that the core polymerization reaction was completed within 2 hours. On the other hand, in Experiment 6, the amount of polymerization initiator and the polymerization temperature were adjusted so that it would take 10 hours to complete the polymerization reaction of the core. Thereby, the permeability of the preform core raw material (MMA) with respect to the preform outer clad and the preform inner clad was made different between Experiment 5 and Experiment 6. Specifically, the amount of penetration in Experiment 6 was 9 times that in Experiment 5, and was 1.15 wt% with respect to the total polymer weight of the cladding. The preform 72 thus obtained was heated and stretched to form a plastic optical fiber 71, and the communication state was confirmed and evaluated in the same manner as in Example 1.

実施例3の結果、実験5では光を散乱させて外部へ多く出すことができ、光を目視で外部から確認することができた。これに対し、実験6では、光がクラッド22で散乱せず、通信状態を目視で確認することができなかった。   As a result of Example 3, in Experiment 5, a large amount of light was scattered and emitted to the outside, and the light could be visually confirmed from the outside. On the other hand, in Experiment 6, light was not scattered by the clad 22, and the communication state could not be confirmed visually.

プリフォームアウタークラッドパイプ75を溶融押出成型により作製した。押出ダイより押し出されて出てきたプリフォームアウタークラッドパイプ75を5秒/60℃の前記冷却速度で冷却することにより、プリフォームアウタークラッドパイプ75の内面を平滑性の高いものとした。このときの内面の表面粗さはRa=0.11であった。   A preform outer clad pipe 75 was produced by melt extrusion molding. By cooling the preform outer clad pipe 75 extruded from the extrusion die at the cooling rate of 5 seconds / 60 ° C., the inner surface of the preform outer clad pipe 75 was made highly smooth. The surface roughness of the inner surface at this time was Ra = 0.11.

プリフォームアウタークラッドパイプ75の中空部に、MMAと重合開始剤と連鎖移動剤との混合物であるインナークラッド用原料を注入してから、重合容器38にプリフォームアウタークラッドパイプ75を入れて窒素置換を行い、回転と加熱とを行いながら重合反応を生起進行させた。本実施例4では、この重合反応の際の重合時間が互いに異なる実験7と実験8とを実施した。これにより、実験7では、重合時間を短くすることにより転化率が80%であるプリフォームインナークラッド部を形成し、実験8では重合時間を長くすることにより転化率が97%であるプリフォームインナークラッド部を形成した。   After injecting a raw material for inner clad, which is a mixture of MMA, a polymerization initiator, and a chain transfer agent, into the hollow portion of the preform outer clad pipe 75, the preform outer clad pipe 75 is placed in the polymerization vessel 38 and replaced with nitrogen. The polymerization reaction was caused to proceed while rotating and heating. In Example 4, Experiment 7 and Experiment 8 were carried out with different polymerization times for this polymerization reaction. Accordingly, in Experiment 7, a preform inner clad portion having a conversion rate of 80% was formed by shortening the polymerization time, and in Experiment 8, a preform inner clad having a conversion rate of 97% by increasing the polymerization time was formed. A clad portion was formed.

次に、プリフォームインナークラッド部の中空部にコア用原料を充填して、窒素置換、加熱下における回転ゲル重合によりプリフォームコアを形成した。プリフォームコア用原料は、MMAと重合開始剤と連鎖移動剤とドーパントとの混合物である。実験7では、プリフォームインナークラッド部とプリフォームコアとの各材料が両者の界面において混合したものとなり、一方、実験8ではプリフォームインナークラッド部とプリフォームコアとの各材料が両者の界面において混合することはほとんど確認できなかった。そして、得られたプリフォーム72を加熱延伸してプラスチック光ファイバとし、実施例1と同様に通信状態の確認評価を実施した。   Next, the core raw material was filled in the hollow portion of the preform inner clad portion, and a preform core was formed by nitrogen substitution and rotating gel polymerization under heating. The preform core raw material is a mixture of MMA, a polymerization initiator, a chain transfer agent, and a dopant. In Experiment 7, the materials of the preform inner clad part and the preform core are mixed at the interface between them, while in Experiment 8, the materials of the preform inner clad part and the preform core are mixed at the interface between them. Almost no mixing was confirmed. Then, the preform 72 obtained was heated and stretched to obtain a plastic optical fiber, and the communication state was confirmed and evaluated in the same manner as in Example 1.

実施例4の結果、実験7で光を散乱させて外部へ多く出すことができ、光を目視で外部から確認することができた。これに対し、実験8では、光がクラッド22で散乱せず、通信状態を目視で確認することができなかった。   As a result of Example 4, in Experiment 7, it was possible to scatter a large amount of light to the outside, and it was possible to visually confirm the light from the outside. On the other hand, in Experiment 8, the light was not scattered by the clad 22, and the communication state could not be confirmed visually.

本発明のプラスチック光ファイバを用いたプラスチック光ケーブルを製造する製造フロー図である。It is a manufacturing flow figure which manufactures the plastic optical cable using the plastic optical fiber of this invention. プラスチック光ファイバの断面図である。It is sectional drawing of a plastic optical fiber. 図2に示すプラスチック光ファイバの断面径方向における屈折率を示すグラフである。It is a graph which shows the refractive index in the cross-sectional radial direction of the plastic optical fiber shown in FIG. 重合容器の断面概略図である。It is a section schematic diagram of a polymerization container. 回転重合装置の概略図である。It is the schematic of a rotation polymerization apparatus. 重合反応方法の説明図である。It is explanatory drawing of a polymerization reaction method. 別の実施形態としてのプラスチック光ファイバの製造フロー図である。It is a manufacturing flowchart of the plastic optical fiber as another embodiment. プラスチック光ファイバの断面図である。It is sectional drawing of a plastic optical fiber. 図8に示すプラスチック光ファイバの断面径方向における屈折率を示すグラフである。It is a graph which shows the refractive index in the cross-sectional radial direction of the plastic optical fiber shown in FIG.

符号の説明Explanation of symbols

11,71 プラスチック光ファイバ
21,81 コア
22,82 クラッド
83 インナークラッド部
84 アウタークラッド部
11, 71 Plastic optical fiber 21, 81 Core 22, 82 Clad 83 Inner clad part 84 Outer clad part

Claims (11)

断面円形の径方向における屈折率が変化している線状部材と、この線状部材の外周に設けられ、屈折率が前記線状部材の屈折率以下である外周部材とを有するプラスチック光ファイバにおいて、
前記外周部材は、前記プラスチック光ファイバの端面から入射された光の一部を散乱して周面から外部に射出する散乱構造を有することを特徴とするプラスチック光ファイバ。
In a plastic optical fiber having a linear member having a refractive index in the radial direction of a circular cross section and an outer peripheral member provided on the outer periphery of the linear member and having a refractive index equal to or lower than the refractive index of the linear member ,
The outer peripheral member has a scattering structure in which a part of light incident from an end face of the plastic optical fiber is scattered and emitted from the peripheral face to the outside.
前記散乱構造は、前記外周部材中の位置によって屈折率が異なる屈折率不均一構造であることを特徴とする請求項1記載のプラスチック光ファイバ。   The plastic optical fiber according to claim 1, wherein the scattering structure is a non-uniform refractive index structure having a different refractive index depending on a position in the outer peripheral member. 前記屈折率不均一構造は、前記外周部材中の位置によって密度が異なる密度不均一構造であることを特徴とする請求項2記載のプラスチック光ファイバ。   3. The plastic optical fiber according to claim 2, wherein the refractive index non-uniform structure is a density non-uniform structure having different densities depending on positions in the outer peripheral member. 前記外周部材は、ポリマーを含み、このポリマーの結晶構造が部分的に異なることにより前記密度不均一構造とされたことを特徴とする請求項3記載のプラスチック光ファイバ。   4. The plastic optical fiber according to claim 3, wherein the outer peripheral member includes a polymer, and the density nonuniform structure is obtained by partially different crystal structures of the polymer. 前記外周部材は、ポリマーを含み、このポリマーの分子量揺らぎにより前記密度不均一構造とされたことを特徴とする請求項3記載のプラスチック光ファイバ。   4. The plastic optical fiber according to claim 3, wherein the outer peripheral member includes a polymer, and the density non-uniform structure is formed by fluctuation in molecular weight of the polymer. 前記外周部材は、第1成分としてのポリマーとこの第1成分とは異なる第2成分とを含み、前記第1成分と前記第2成分との組成比揺らぎにより前記密度不均一構造とされたことを特徴とする請求項3記載のプラスチック光ファイバ。   The outer peripheral member includes a polymer as a first component and a second component different from the first component, and has the density non-uniform structure due to a composition ratio fluctuation between the first component and the second component. The plastic optical fiber according to claim 3. 断面円形の径方向における屈折率が変化している線状部材と、この線状部材の外周に設けられ、屈折率が前記線状部材の屈折率以下である外周部材とを有するプラスチック光ファイバにおいて、
前記外周部材は、断面における内側の第1層と、この第1層の外周に備えられ前記第1層よりも屈折率が低い第2層とを同心円状に備え、
前記第1層と前記第2層との少なくともいずれか1層は、前記プラスチック光ファイバの端面から入射された光の一部を散乱して外周面から層外に射出する散乱構造を有し、
前記第1層のみが散乱構造を有するときには、前記第2層は前記光を透過する透過材料により構成されることを特徴とするプラスチック光ファイバ。
In a plastic optical fiber having a linear member having a refractive index in the radial direction of a circular cross section and an outer peripheral member provided on the outer periphery of the linear member and having a refractive index equal to or lower than the refractive index of the linear member ,
The outer peripheral member includes a first layer on the inner side in a cross section and a second layer provided on the outer periphery of the first layer and having a refractive index lower than that of the first layer.
At least one of the first layer and the second layer has a scattering structure that scatters a part of light incident from the end face of the plastic optical fiber and emits the light from the outer peripheral surface to the outside.
When only the first layer has a scattering structure, the second layer is made of a transmissive material that transmits the light.
断面円形の径方向における屈折率が変化している線状部材と、この線状部材の外周に設けられ、屈折率が前記線状部材の屈折率以下である外周部材とを有するプラスチック光ファイバにおいて、
前記線状部材と前記外周部材とは、前記プラスチック光ファイバの端面から入射された光の一部を互いの界面で散乱して前記外周部材の外周面から外部に射出する散乱構造を有することを特徴とするプラスチック光ファイバ。
In a plastic optical fiber having a linear member having a refractive index in the radial direction of a circular cross section and an outer peripheral member provided on the outer periphery of the linear member and having a refractive index equal to or lower than the refractive index of the linear member ,
The linear member and the outer peripheral member have a scattering structure in which a part of the light incident from the end face of the plastic optical fiber is scattered at the interface and emitted from the outer peripheral surface of the outer peripheral member to the outside. Characteristic plastic optical fiber.
断面円形の径方向における屈折率が変化している線状部材と、この線状部材の外周に設けられ、屈折率が前記線状部材の屈折率以下である外周部材とを有するプラスチック光ファイバにおいて、
前記外周部材は、断面における内側の第1層と、この第1層の外周に備えられ前記第1層よりも屈折率が低い第2層とを同心円状に備え、
前記第1層と前記第2層とは、前記プラスチック光ファイバの端面から入射された光の一部を互いの界面で散乱して前記第2層の外周面から外部に射出する散乱構造を有することを特徴とするプラスチック光ファイバ。
In a plastic optical fiber having a linear member having a refractive index in the radial direction of a circular cross section and an outer peripheral member provided on the outer periphery of the linear member and having a refractive index equal to or lower than the refractive index of the linear member ,
The outer peripheral member includes a first layer on the inner side in a cross section and a second layer provided on the outer periphery of the first layer and having a refractive index lower than that of the first layer.
The first layer and the second layer have a scattering structure in which a part of light incident from the end face of the plastic optical fiber is scattered at the interface between the first layer and the outer surface of the second layer. A plastic optical fiber characterized by that.
断面円形の径方向における屈折率が変化している線状部材と、この線状部材の外周に設けられ、屈折率が前記線状部材の屈折率以下である外周部材とを有するプラスチック光ファイバにおいて、
前記外周部材は、断面における内側の第1層と、この第1層の外周に備えられ前記第1層よりも屈折率が低い第2層とを同心円状に備え、
前記第2層の外周には前記プラスチック光ファイバの端面から入射された光の一部を乱反射する凹凸が形成され、
前記凹凸は、前記乱反射により前記第2層内を散乱した光を前記外周から層外に射出する粗さとされることを特徴とするプラスチック光ファイバ。
In a plastic optical fiber having a linear member having a refractive index in the radial direction of a circular cross section and an outer peripheral member provided on the outer periphery of the linear member and having a refractive index equal to or lower than the refractive index of the linear member ,
The outer peripheral member includes a first layer on the inner side in a cross section and a second layer provided on the outer periphery of the first layer and having a refractive index lower than that of the first layer.
The outer periphery of the second layer is formed with irregularities for irregularly reflecting a part of the light incident from the end face of the plastic optical fiber,
The plastic irregularity is characterized in that the unevenness has a roughness for emitting light scattered in the second layer by the irregular reflection from the outer periphery to the outside of the layer.
請求項1ないし10いずれか1項記載のプラスチック光ファイバと、
前記プラスチック光ファイバの外周を覆い、前記散乱した光を透過する被覆部材と、
を備えたことを特徴とするプラスチック光ファイバコード。
A plastic optical fiber according to any one of claims 1 to 10,
A covering member that covers an outer periphery of the plastic optical fiber and transmits the scattered light;
A plastic optical fiber cord characterized by comprising:
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