JPH0713030A - Method and apparatus for producing plastic optical fiber preform - Google Patents

Method and apparatus for producing plastic optical fiber preform

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JPH0713030A
JPH0713030A JP5151776A JP15177693A JPH0713030A JP H0713030 A JPH0713030 A JP H0713030A JP 5151776 A JP5151776 A JP 5151776A JP 15177693 A JP15177693 A JP 15177693A JP H0713030 A JPH0713030 A JP H0713030A
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JP
Japan
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refractive index
optical fiber
raw material
cylindrical body
hollow cylindrical
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JP5151776A
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Japanese (ja)
Inventor
Takeshi Nonaka
毅 野中
Toshifumi Hosoya
俊史 細谷
Takehito Kobayashi
勇仁 小林
Hiroo Matsuda
裕男 松田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sumitomo Electric Industries Ltd
Original Assignee
Sumitomo Electric Industries Ltd
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Publication date
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  • Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (AREA)

Abstract

PURPOSE:To provide the method and apparatus for producing the plastic optical fiber preform. CONSTITUTION:Initial raw material vapor having a low refractive index is produced by using a polymer A (refractive index: Na) and a compd. having the refractive index different from the refractive index of this polymer A in the process for production of the plastic optical fiber preform by depositing gaseous materials on the inner surface of a hollow cylindrical body rotating around its axis by a CVD(Chemical Vapor Deposition) method. A hollow cylindrical body 11 of the same compsn. is produced and the initial raw material vapor having a low refractive index is deposited on the inside surface of this hollow cylindrical body 11 via a nozzle 12. The compounding ratio of the compds. to be compounded in the raw material vapor is changed at every repetition of this deposition, by which the refractive index is successively increase. The refractive index distribution in which the refractive index is successively lowered from the center to the outside diametral direction on the optical fiber preform is thus formed.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、プラスチック光ファイ
バ母材の製造方法及びその装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method and an apparatus for manufacturing a plastic optical fiber preform.

【0002】[0002]

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】コアも
クラッドも共にプラスチックの光ファイバは、光信号の
送受を行う例えば電子装置間において、その伝送損失が
問題とされない近距離の光伝送路として、ガラスファイ
バと比べて使いやすく低価格なために、多用されてお
り、特にLAN,ISDN等の次世代通信網構想におい
て重要となっている。
2. Description of the Related Art An optical fiber having both a core and a clad made of plastic is used as a short-distance optical transmission line in which transmission loss is not a problem between electronic devices for transmitting and receiving optical signals. Since it is easier to use and cheaper than glass fiber, it is widely used and is particularly important in the concept of next-generation communication networks such as LAN and ISDN.

【0003】従来においては、図5に示すようにこのプ
ラスチック光ファイバ01は、コア02にPMMA(ポ
リメチルメタクリレート樹脂),PC(ポリカーボネー
ト樹脂)又はこれらの共重合樹脂等を用い、クラッド0
3にフッ素樹脂を用いてなる図5(B)に示すような屈
折率分布を有する、ステップインデックス(SI)型光
ファイバが実用化されている。
Conventionally, as shown in FIG. 5, this plastic optical fiber 01 uses PMMA (polymethylmethacrylate resin), PC (polycarbonate resin) or a copolymer resin of these for the core 02, and has a clad 0.
A step index (SI) type optical fiber having a refractive index distribution as shown in FIG.

【0004】また、このSI型光ファイバに対して時間
当りの情報量を多量に送れる、図5(C)に示すような
屈折率分布を有する、グレーデッドインデックス(G
I)型光ファイバは、例えば特公昭52−5857号,
特公昭54−30301号,特開昭61−130904
号,特開昭61−162008号等の各公報等に開示さ
れているが、製造上等の観点から種々の問題があり、未
だ所望のものが得られていない。
Further, a graded index (G) having a refractive index distribution as shown in FIG. 5 (C) capable of transmitting a large amount of information per time to this SI type optical fiber.
I) type optical fiber is disclosed in, for example, Japanese Examined Patent Publication No. 52-5857,
JP-B-54-30301, JP-A-61-130904
JP-A No. 61-162008, etc., but there are various problems from the viewpoint of manufacturing, etc., and desired products have not been obtained yet.

【0005】すなわち、従来においては、反応性の差
や、ゲル効果等を利用して屈折率分布を形成するため、
所望の屈折率を得るためには、母材の大きさや、材料の
種類等が大きく制限されていた。従って、量産化が困難
であったり、伝送特性,信頼性に優れた材料を得ること
ができないという問題が生じた。また、従来においては
反応を自由に制御することが困難なため、理想的なGI
型の屈折率分布を有するファイバを歩留り良く得ること
ができなかった。
That is, in the prior art, since the refractive index distribution is formed by utilizing the difference in reactivity and the gel effect,
In order to obtain a desired refractive index, the size of the base material, the type of material, etc. are greatly limited. Therefore, there arises a problem that mass production is difficult and a material having excellent transmission characteristics and reliability cannot be obtained. In addition, in the past, it was difficult to control the reaction freely, so an ideal GI
It was not possible to obtain a fiber having a refractive index profile of the mold with good yield.

【0006】さらに、特開平2−16504号公報に
は、屈折率の異なる2種以上の重合性混合物の積層状物
を同心円状に押し出す手法が開示されているが、以下の
ような問題がある。すなわち、積層押し出し法であるた
め、10層程度の押し出しステップしか形成できず、こ
の結果得られる屈折率分布は階段状のものとなり、多く
の情報量を送ることができない。また、押し出し後に単
量体を拡散させ、連続したなめらかな屈折率分布とする
ことも提案されるが、この場合には、工程が増え生産性
が悪化し、さらに拡散という制御の困難な操作を行うた
め、理想的なGI型屈折率分布を得ることができないと
いう問題がある。
Further, Japanese Patent Laid-Open No. 2-16504 discloses a method of concentrically extruding a laminate of two or more polymerizable mixtures having different refractive indexes, but has the following problems. . That is, since it is a laminated extrusion method, only about 10 layers of extrusion steps can be formed, and the resulting refractive index distribution has a stepwise shape, and a large amount of information cannot be sent. It is also proposed that the monomer be diffused after extrusion to have a continuous and smooth refractive index distribution, but in this case, the number of processes increases, productivity deteriorates, and further, a difficult control operation such as diffusion. Therefore, there is a problem that an ideal GI type refractive index distribution cannot be obtained.

【0007】一方、本出願人も円筒内に屈折率差の異な
る二種の材料を注入して遠心力作用下で重合積層させる
ことを繰返して屈折率が連続的に変化するプラスチック
光ファイバ用プリフォームの製造方法について先に提案
したが(特開昭60−119509号公報参照)、所望
の設計値通りに屈折率を管理するために手間がかかり、
廉価に製造できないという問題がある。
On the other hand, the applicant of the present invention also has a plastic optical fiber plug whose refractive index continuously changes by repeatedly injecting two kinds of materials having different refractive index differences into a cylinder and polymerizing and laminating the materials under centrifugal force. Although a method for manufacturing a reform has been previously proposed (see Japanese Patent Laid-Open No. 60-119509), it takes time to manage the refractive index according to a desired design value,
There is a problem that it cannot be manufactured at a low price.

【0008】本発明は上記問題に鑑み、所望の屈折率変
化を有し、且つ製造が簡易で廉価となるプラスチック光
ファイバの製造方法を提供することを目的とする。
In view of the above problems, it is an object of the present invention to provide a method of manufacturing a plastic optical fiber which has a desired refractive index change and is simple and inexpensive to manufacture.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】前記目的を達成する本発
明に係るプラスチック光ファイバの製造方法は、軸を中
心に回転する中空の円筒体の内面に、CVD(Chemical
Vapour Deposition)法により気体材料を堆積させプラ
スチック光ファイバ母材を製造する方法において、重合
体A(屈折率:Na)と、この重合体Aとは屈折率が異
なる化合物とを用いて屈折率が低い初期原料蒸気を作製
すると共に、同組成の中空円筒体を作製し、当該屈折率
の低い初期原料蒸気を該中空の円筒体の内面に堆積さ
せ、この堆積を重ねる毎に、該原料蒸気中に配合される
上記化合物の配合割合を変化させて、屈折率を順次上昇
させ、光ファイバ母材の中心から外径方向に向ってその
屈折率を漸次降下してなる屈折率分布を形成することを
特徴とする。
A method of manufacturing a plastic optical fiber according to the present invention, which achieves the above object, is characterized in that a CVD (Chemical) method is applied to the inner surface of a hollow cylindrical body that rotates about an axis.
In the method for producing a plastic optical fiber preform by depositing a gas material by the vapor deposition method, a polymer A (refractive index: Na) and a compound having a different refractive index from the polymer A are used to obtain In addition to producing a low initial raw material vapor, a hollow cylindrical body having the same composition is produced, and the initial raw material vapor having the low refractive index is deposited on the inner surface of the hollow cylindrical body. The refractive index is gradually increased by changing the compounding ratio of the compound to be blended with, and a refractive index distribution is formed by gradually lowering the refractive index from the center of the optical fiber preform toward the outer diameter direction. Is characterized by.

【0010】また、上記構成において重合体A(屈折
率:Na)を主成分としてなり、重合体とは屈折率が異
なる化合物が該重合体Aの屈折率(Na)より高い屈折
率(Nb)を有する材料Bであり、配合割合を徐々に上
昇させることを特徴とする。
Further, in the above-mentioned constitution, the compound containing the polymer A (refractive index: Na) as a main component and having a different refractive index from the polymer has a higher refractive index (Nb) than the refractive index (Na) of the polymer A. It is a material B which has, and is characterized by gradually increasing the compounding ratio.

【0011】上記構成において、重合体A(屈折率:N
a)と該重合体Aより低い屈折率(Nc)を有する材料
Cとから初期噴霧溶液を作製し、噴霧溶液中の材料Cの
配合割合を徐々に減少させることを特徴とする。
In the above structure, the polymer A (refractive index: N
It is characterized in that an initial spray solution is prepared from a) and a material C having a refractive index (Nc) lower than that of the polymer A, and the compounding ratio of the material C in the spray solution is gradually decreased.

【0012】一方、本発明に係る第1のプラスチック光
ファイバの製造装置の構成は、CVD法により中空の円
筒体内に原料蒸気を堆積してプラスチック光ファイバ母
材を製造する装置であって、中空の円筒体をその軸回り
に回転自在に支持する回転装置と、上記中空の円筒体の
軸心中央に配され該軸方向に移動自在であると共に有機
原料蒸気を中空の円筒体の内面に吹き付けるノズルと、
中空の円筒体の内部に堆積した有機材料を加熱して溶媒
を除去する乾燥装置と、屈折率の異なった有機原料蒸気
を供給する原料供給手段とを具備することを特徴とす
る。
On the other hand, the construction of the first plastic optical fiber manufacturing apparatus according to the present invention is an apparatus for manufacturing a plastic optical fiber preform by depositing raw material vapor in a hollow cylindrical body by a CVD method. And a rotating device for rotatably supporting the cylindrical body of the hollow cylindrical body, which is arranged at the center of the axis of the hollow cylindrical body and is movable in the axial direction, and sprays an organic source vapor onto the inner surface of the hollow cylindrical body. A nozzle,
It is characterized by comprising a drying device for heating the organic material deposited inside the hollow cylindrical body to remove the solvent, and a raw material supply means for supplying an organic raw material vapor having a different refractive index.

【0013】また、第2のプラスチック光ファイバの製
造装置の構成は、CVD法により中空の円筒体内に原料
蒸気を堆積してプラスチック光ファイバ母材を製造する
装置であって、中空の円筒体をその軸回りに回転自在に
支持する回転装置と、上記中空の円筒体の一端部に配さ
れ有機原料蒸気を中空の円筒体の内面に供給する供給管
と、中空の円筒体の内部に堆積した有機材料を加熱して
溶媒を除去する乾燥装置と、屈折率の異なった有機原料
蒸気を供給する原料供給手段とを具備することを特徴と
する。
The configuration of the second plastic optical fiber manufacturing apparatus is an apparatus for manufacturing a plastic optical fiber preform by depositing raw material vapor in a hollow cylindrical body by a CVD method. A rotation device that rotatably supports the shaft, a supply pipe that is arranged at one end of the hollow cylinder and that supplies the organic raw material vapor to the inner surface of the hollow cylinder, and a deposit inside the hollow cylinder. It is characterized by comprising a drying device for heating an organic material to remove a solvent and a raw material supply means for supplying an organic raw material vapor having a different refractive index.

【0014】以下、本発明の内容を説明する。The contents of the present invention will be described below.

【0015】図1は本発明に係る内付けCVD法による
プラスチック光ファイバ製造装置の概略図である。同図
に示すように、本装置は、中空の円筒体11をその軸回
りに回転自在に支持する回転装置(図示せず)と、上記
中空の円筒体の軸心中央に配され軸方向に往復動自在で
あり複数の吹付け孔を有し供給された原料蒸気を吹き付
けするノズル12と、軸方向に往復動自在で中空の円筒
体11の内部に堆積した有機原料蒸気を加熱して原料蒸
気中の溶媒を除去する乾燥装置(リングヒータ)13
と、有機原料蒸気を供給する供給タンク14と屈折率調
整タンク15とを具備するものである。
FIG. 1 is a schematic view of an apparatus for producing a plastic optical fiber by the internal CVD method according to the present invention. As shown in the figure, this device includes a rotating device (not shown) for rotatably supporting the hollow cylindrical body 11 around its axis, and an axially arranged center of the hollow cylindrical body. A nozzle 12 that is reciprocally movable and has a plurality of spray holes to spray the supplied raw material vapor, and an organic raw material vapor that is axially reciprocally movable and is deposited inside a hollow cylindrical body 11 to heat the raw material. Drying device (ring heater) 13 for removing the solvent in the steam
And a supply tank 14 for supplying the organic raw material vapor and a refractive index adjustment tank 15.

【0016】ここで、上記ノズル12に供給する原料蒸
気は、加熱手段16を有する供給タンク14内に有機原
料溶液17を溶媒と共に溜めておき、不活性ガス
(N2 ,Ar,He等)18の導入により送給するよう
にしている。そして屈折率調整タンク15から適宜屈折
率の異なる原料溶液を供給することで、屈折率を調整し
ている。尚、上記加熱手段16は、有機材料の種類によ
っては設けなくてもよい。
Here, the raw material vapor supplied to the nozzle 12 is such that an organic raw material solution 17 is stored together with a solvent in a supply tank 14 having a heating means 16, and an inert gas (N 2 , Ar, He, etc.) 18 Will be sent by the introduction of. Then, the refractive index is adjusted by appropriately supplying raw material solutions having different refractive indexes from the refractive index adjustment tank 15. The heating means 16 may not be provided depending on the type of organic material.

【0017】図2は他の内付けCVD法の概略を示し、
回転する中空円筒管11の一端部に原料蒸気を導入する
供給管19が直結されており、図1におけるノズル12
を省略し、直接原料蒸気を中空の円筒体11内に供給す
るようにしたものである。
FIG. 2 shows the outline of another internal CVD method,
A supply pipe 19 for introducing the raw material vapor is directly connected to one end of the rotating hollow cylindrical pipe 11, and the nozzle 12 in FIG.
Is omitted, and the raw material vapor is directly supplied into the hollow cylindrical body 11.

【0018】ここで、本発明の有機材料の一種である重
合体(以下「重合体A」という)とは、メチルメタクリ
レートの単独重合体(ポリメチルメタクリレート:PM
MA)、ポリカーボネート(PC)、及び例えば単官能
の(メタ)アクリレート類,弗素化アルキル(メタ)ア
クリレート類,多官能(メタ)アクリレート類,多官能
(メタ)アクリレート類,アクリル酸,メタクリル酸,
スチレン,クロルスチレン等の単量体とメチルメタクリ
レートとの透明な共重合体をいう。
Here, the polymer (hereinafter referred to as "polymer A"), which is a kind of the organic material of the present invention, means a homopolymer of methyl methacrylate (polymethyl methacrylate: PM).
MA), polycarbonate (PC), and monofunctional (meth) acrylates, fluorinated alkyl (meth) acrylates, polyfunctional (meth) acrylates, polyfunctional (meth) acrylates, acrylic acid, methacrylic acid,
A transparent copolymer of styrene, chlorostyrene, and other monomers and methyl methacrylate.

【0019】尚、上述したものの内で、代表的な重合体
Aとしては、ポリメチルメタクリレート(n=1.49
0),ポリカーボネート(n=1.59)を用いるのが好
適である。
Among the above-mentioned polymers, a typical polymer A is polymethylmethacrylate (n = 1.49).
0) and polycarbonate (n = 1.59) are preferably used.

【0020】また、上記重合体Aの屈折率(Na)と異
なる屈折率を有する材料とは、重合体Aの屈折率(N
a)よりも高い屈折率(Nb)を有する材料(以下、
「材料B」という)であっても、低い屈折率(Nc)を
有する材料(以下、「材料C」という)であってもよ
く、単量体に限定されることはない。
The material having a refractive index different from the refractive index (Na) of the polymer A means that the refractive index (N
a material having a higher refractive index (Nb) than a) (hereinafter,
It may be a “material B”) or a material having a low refractive index (Nc) (hereinafter referred to as “material C”), and is not limited to a monomer.

【0021】ここで、重合体Aをポリメチルメタクリレ
ート(PMMA)(Na:n=1.49)とした場合にお
ける材料の具体例としては、高屈折率の材料Bとして
は、例えばフタル酸ブチルベンジルエステル(Nb:n
=1.536),酢酸2−フェニルエチル(n=1.5
1),フタル酸ジメチル(n=1.515),ジフェニル
スルフィド(n=1.635),安息香酸ビニル(n=1.
577),ベンジルメタクリレート(n=1.568),
フタル酸ジアリル(n=1.518)等を例示することが
できる。尚、上述したものの中で安息香酸ビニル,ベン
ジルメタクリレート,フタル酸ジアリルは重合性の材料
である。また、一方の低屈折率の材料Cとしては、例え
ば酢酸ヘキシル(Nb:n=1.408),フタル酸ビス
(3,5,5−トリメチルヘキシル)(n=1.48
7),フタル酸ビス(2−メチルヘキシル)(n=1.4
86)等を例示することができる。
Here, as a specific example of the material when the polymer A is polymethylmethacrylate (PMMA) (Na: n = 1.49), the high refractive index material B is, for example, butylbenzyl phthalate. Ester (Nb: n
= 1.536), 2-phenylethyl acetate (n = 1.5)
1), dimethyl phthalate (n = 1.515), diphenyl sulfide (n = 1.635), vinyl benzoate (n = 1.1.5).
577), benzyl methacrylate (n = 1.568),
Examples thereof include diallyl phthalate (n = 1.518). Among the above-mentioned materials, vinyl benzoate, benzyl methacrylate and diallyl phthalate are polymerizable materials. On the other hand, examples of the material C having a low refractive index include hexyl acetate (Nb: n = 1.408) and bis (3,5,5-trimethylhexyl phthalate) (n = 1.48).
7), bis (2-methylhexyl) phthalate (n = 1.4
86) and the like.

【0022】本発明方法は、製造工程において特異な化
学反応を使用しないので、作製する母材の大きさや材料
の種類を任意に選定することができる。従って、特性の
優れた材料を使用し、生産システムに適した大きさの母
材を容易に製造でき、所望の母材の量産化が可能とな
る。特に、伝送特性的に優れた非重合性の材料を、重合
体Aとは異なる屈折率を有する材料として選ぶことがで
きる点で、本製造方法は優れている。
Since the method of the present invention does not use a peculiar chemical reaction in the manufacturing process, the size of the base material to be manufactured and the kind of material can be arbitrarily selected. Therefore, it is possible to easily manufacture a base material having a size suitable for a production system by using a material having excellent characteristics, and mass-produce a desired base material. In particular, the present manufacturing method is excellent in that a non-polymerizable material having excellent transmission characteristics can be selected as a material having a refractive index different from that of the polymer A.

【0023】次に、内付けCVD法によるプラスチック
光ファイバ用母材を製造する一例を図1を参照して説明
する。重合体Aは該重合体Aを溶解し得る溶剤と共に有
機原料溶液17として供給タンク14内に注入されてお
り、一方の材料Bは屈折率調整タンク15内に貯溜され
ており、堆積を重ねるごとに、あらかじめ設定された光
学的屈折率の勾配(屈折率分布)を得るために、供給タ
ンク14内に屈折率調整タンク15から材料Bを導入す
ることにより、供給タンク14内の屈折率を徐々に変化
させている。
Next, an example of manufacturing the plastic optical fiber preform by the internal CVD method will be described with reference to FIG. The polymer A is injected into the supply tank 14 as the organic raw material solution 17 together with the solvent capable of dissolving the polymer A, and one material B is stored in the refractive index adjustment tank 15 and is accumulated every time it is deposited. In order to obtain a preset optical refractive index gradient (refractive index distribution), the material B is introduced into the supply tank 14 from the refractive index adjusting tank 15 to gradually increase the refractive index in the supply tank 14. Has changed to.

【0024】そして、図1に示すように中空の円筒体1
1を回転させながら、ノズル12を、軸方向に往復動さ
せ、原料蒸気を吹き付けると共に、乾燥器13による乾
燥を行って、漸次屈折率が変化した原料を堆積し、母材
の中心から外径方向に向って屈折率が漸次降下してなる
コア層を形成する。
Then, as shown in FIG. 1, a hollow cylindrical body 1
While rotating 1, the nozzle 12 is reciprocally moved in the axial direction, the raw material vapor is sprayed, and the drying by the dryer 13 is performed to deposit the raw material having a gradually changing refractive index, and the outer diameter from the center of the base material is accumulated. A core layer is formed in which the refractive index gradually decreases in the direction.

【0025】噴霧が終了した後は、図3(A)に示すよ
うに、中心軸においてノズル12の部分が軸方向に空洞
部20aを有する母材20が得られるので、加熱溶融し
てコラップス化させる。尚、図3(B)はコラップス化
前の屈折率分布図を示す。
After the spraying is completed, as shown in FIG. 3 (A), the base material 20 having the hollow portion 20a in the axial direction of the nozzle 12 is obtained in the central axis, so that it is heated and melted to form the collapse. Let Incidentally, FIG. 3 (B) shows a refractive index distribution chart before being collapsed.

【0026】図4(A)は、このようにして得られたプ
ラスチック光ファイバ母材21を示し、図4(B)はそ
のGI型の屈折率分布を示す。
FIG. 4A shows the plastic optical fiber preform 21 thus obtained, and FIG. 4B shows its GI type refractive index profile.

【0027】上述したようにして得られた光ファイバ母
材は、通常の線引き操作、例えば当該光ファイバ母材を
鉛直状態に保持して加熱溶融し、所望のプラスチック光
ファイバを得る。
The optical fiber preform obtained as described above is subjected to a normal drawing operation, for example, holding the optical fiber preform in a vertical state and heating and melting it to obtain a desired plastic optical fiber.

【0028】さらに、重合体A又は化合物Bの少なくと
も一方が光重合物質とし、紫外線等のエネルギ線の照射
によって光重合して所定の屈折率分布を固定するように
してもよい。特に、光重合させるのに用いる開始剤が光
エネルギーにより異種原子間で開裂するものであるのが
望ましい。このように光重合させた場合には、熱等に起
因する屈折率分布に経時的変化が無く、特に高温・高熱
が発生する領域内における使用に用いて好適なものとな
る。また、中空の円筒体11が紫外線透過性の材料と
し、紫外線の照射を円筒体11の外部から行うようにし
てもよい。
Further, at least one of the polymer A and the compound B may be a photopolymerizable substance, and photopolymerization may be performed by irradiation with energy rays such as ultraviolet rays to fix a predetermined refractive index distribution. In particular, it is desirable that the initiator used for photopolymerization is one that is cleaved between different atoms by light energy. When photopolymerized in this way, there is no change with time in the refractive index distribution due to heat and the like, and it is suitable for use especially in a region where high temperature and high heat are generated. Alternatively, the hollow cylindrical body 11 may be made of an ultraviolet-transparent material, and the ultraviolet irradiation may be performed from the outside of the cylindrical body 11.

【0029】[0029]

【実施例】以下、本発明の好適な実施例を説明する。The preferred embodiments of the present invention will be described below.

【0030】(実施例1)前述した図1を参照して実施
例1を説明する。透明な重合体Aとしては、ポリメチル
メタクリレート(PMMA;屈折率(Na)=1.49
0)を用い、この重合体Aを主成分として中空の円筒体
11を形成した。供給タンク14内には、重合体A(P
MMA)を溶剤(テトロヒドロフラン:THF)に所定
割合で溶解したものを注入する。材料Bとしては重合体
Aより高い屈折率を有するフタル酸ブチルベンジルエス
テル(屈折率(Nb)=1.536)をTHFに溶解し、
屈折率調整タンク15に貯溜した。上記得られた中空の
円筒体11を図示しない回転装置に設置し、供給タンク
14からの原料蒸気をノズル12を用いて軸方向に亙っ
て均一に吹き付けた。
(Embodiment 1) Embodiment 1 will be described with reference to FIG. As the transparent polymer A, polymethylmethacrylate (PMMA; refractive index (Na) = 1.49
0) was used to form a hollow cylindrical body 11 containing the polymer A as a main component. In the supply tank 14, the polymer A (P
MMA) dissolved in a solvent (tetrohydrofuran: THF) at a predetermined ratio is injected. As material B, phthalic acid butylbenzyl ester having a higher refractive index than polymer A (refractive index (Nb) = 1.536) is dissolved in THF,
It was stored in the refractive index adjustment tank 15. The hollow cylindrical body 11 obtained above was placed in a rotating device (not shown), and the raw material vapor from the supply tank 14 was sprayed uniformly using the nozzle 12 in the axial direction.

【0031】この吹き付けに際し、供給タンク14内に
屈折率調整タンク15から材料Bを徐々に供給して、材
料Bの配合割合を各噴霧毎に上げて噴霧液の屈折率を上
昇させ、母材の中心から外周方向に向って屈折率が漸次
降下していく、図4(A),(B)に示す、GI型屈折
率分布を有するプラスチック光ファイバ母材21を得
た。
At the time of this spraying, the material B is gradually supplied into the supply tank 14 from the refractive index adjusting tank 15, and the mixing ratio of the material B is increased for each spray to increase the refractive index of the spray liquid, and A plastic optical fiber preform 21 having a GI type refractive index distribution shown in FIGS. 4 (A) and 4 (B) in which the refractive index gradually decreases from the center to the outer peripheral direction is obtained.

【0032】(実施例2)実施例1と同様に、前述した
図2を参照して実施例2を説明する。透明な重合体Aと
して、ポリメチルメタクリレート(PMMA;屈折率
(Na)=1.492)を用い、この重合体Aの屈折率
(Na)より低い屈折率を有する材料Cとして、酢酸ヘ
キシル(屈折率(Nc)=1.408)を用い、この両者
を混合して初期溶液を作成し、供給タンク14内には、
この混合液を溶剤(テトロヒドロフラン:THF)に溶
解したものを注入する。また、同組成による混合液を主
成分として中空の円筒体(屈折率:1.410)11を作
製した。屈折率調整タンク15には、重合体AをTHF
に溶解して貯溜した。上記得られた中空の円筒体11を
図示しない回転装置に設置し、供給タンク14からの原
料を供給管19を介して当該中空の円筒体11の内面に
直接供給し堆積した。
(Second Embodiment) Similar to the first embodiment, the second embodiment will be described with reference to FIG. As the transparent polymer A, polymethylmethacrylate (PMMA; refractive index (Na) = 1.492) was used, and as the material C having a refractive index lower than the refractive index (Na) of the polymer A, hexyl acetate (refractive index) was used. Rate (Nc) = 1.408), and the two are mixed to form an initial solution.
A solution obtained by dissolving this mixed solution in a solvent (tetrohydrofuran: THF) is injected. In addition, a hollow cylindrical body (refractive index: 1.410) 11 was produced by using a mixed solution having the same composition as a main component. In the refractive index adjustment tank 15, polymer A is added to THF.
It was dissolved in and stored. The hollow cylindrical body 11 obtained above was installed in a rotating device (not shown), and the raw material from the supply tank 14 was directly supplied to the inner surface of the hollow cylindrical body 11 via the supply pipe 19 and deposited.

【0033】この堆積に際し、供給タンク14内に屈折
率調整タンク15から原料Aを徐々に供給して、原料A
の配合割合を各噴霧毎に上げて噴霧液の屈折率を漸次上
昇させ、母材の中心から外周方向に向って屈折率が漸次
降下していく、図4(A),(B)に示す、GI型屈折
率分布を有するプラスチック光ファイバ母材21を得
た。
At the time of this deposition, the raw material A is gradually supplied from the refractive index adjusting tank 15 into the supply tank 14.
4 (A) and 4 (B), in which the blending ratio is increased for each spray to gradually increase the refractive index of the spray liquid and the refractive index gradually decreases from the center of the base material toward the outer peripheral direction. , A plastic optical fiber preform 21 having a GI type refractive index distribution was obtained.

【0034】(伝送特性評価)上記の各母材を溶融線引
して、1mmφの長さ100mオールプラスチック光ファ
イバ(APF)を作製した。これらのファイバの、0.6
58μmの伝送損失と帯域を評価した結果を下記「表
1」に示す。尚、光源は、伝送損失、帯域共に波長0.6
58μmのLDを使用。また、帯域測定は光源に半値幅
60psecのパルスを発生させ、FFT型光オシロ
(浜松ホトニクス製)にて測定した。
(Evaluation of Transmission Characteristics) Each of the above-described base materials was melt-drawn and a 1 mmφ length 100 m all-plastic optical fiber (APF) was produced. 0.6 of these fibers
The results of evaluation of the transmission loss of 58 μm and the band are shown in “Table 1” below. The light source has a wavelength of 0.6 for both transmission loss and bandwidth.
Uses a 58 μm LD. In the band measurement, a pulse having a half width of 60 psec was generated in the light source, and the FFT optical oscilloscope (manufactured by Hamamatsu Photonics) was used for measurement.

【0035】[0035]

【表1】 [Table 1]

【0036】[0036]

【発明の効果】以上、実施例と共に述べたように本発明
によれば、従来の方法では極めて困難であった屈折率分
布の制御を容易で且つ簡易な方法で、均質なGI型のプ
ラスチック光ファイバ母材を得ることができる。
As described above with reference to the embodiments, according to the present invention, it is possible to control the refractive index distribution, which is extremely difficult by the conventional method, by an easy and simple method, and a uniform GI type plastic optical material. A fiber preform can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】内付けCVD法の概略図である。FIG. 1 is a schematic view of an internal CVD method.

【図2】内付けCVD法の概略図である。FIG. 2 is a schematic view of an internal CVD method.

【図3】堆積によって得られた母材とその屈折率分布図
である。
FIG. 3 is a distribution diagram of a base material obtained by deposition and its refractive index.

【図4】プラスチック母材とその屈折率分布図である。FIG. 4 is a plastic base material and its refractive index distribution chart.

【図5】(A)はプラスチック母材の概略図であり、
(B)はSI型の屈折率分布図、(C)はGI型の屈折
率分布図である。
FIG. 5 (A) is a schematic view of a plastic base material,
(B) is a SI type refractive index profile and (C) is a GI type refractive index profile.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11 中空の円筒体 12 ノズル 13 乾燥装置 14 供給タンク 15 屈折率調整タンク 11 Hollow Cylindrical Body 12 Nozzle 13 Drying Device 14 Supply Tank 15 Refractive Index Adjustment Tank

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松田 裕男 神奈川県横浜市栄区田谷町1番地 住友電 気工業株式会社横浜製作所内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (72) Inventor Hiroo Matsuda 1 Taya-cho, Sakae-ku, Yokohama-shi, Kanagawa Sumitomo Electric Industries, Ltd. Yokohama Works

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 軸を中心に回転する中空の円筒体の内面
に、CVD(Chemical Vapour Deposition)法により気
体材料を堆積させプラスチック光ファイバ母材を製造す
る方法において、 重合体A(屈折率:Na)と、この重合体Aとは屈折率
が異なる化合物とを用いて屈折率が低い初期原料蒸気を
作製すると共に、同組成の中空円筒体を作製し、 当該屈折率の低い初期原料蒸気を該中空の円筒体の内面
に堆積させ、 この堆積を重ねる毎に、該原料蒸気中に配合される上記
化合物の配合割合を変化させて、屈折率を順次上昇さ
せ、 光ファイバ母材の中心から外径方向に向ってその屈折率
を漸次降下してなる屈折率分布を形成することを特徴と
するプラスチック光ファイバ母材の製造方法。
1. A method for producing a plastic optical fiber preform by depositing a gas material on the inner surface of a hollow cylindrical body rotating about an axis by a CVD (Chemical Vapor Deposition) method, wherein a polymer A (refractive index: Na) and a compound having a refractive index different from that of the polymer A are used to prepare an initial raw material vapor having a low refractive index, and at the same time, a hollow cylindrical body having the same composition is produced to remove the initial raw material vapor having a low refractive index. It is deposited on the inner surface of the hollow cylindrical body, and every time this deposition is repeated, the compounding ratio of the compound compounded in the raw material vapor is changed to gradually increase the refractive index, and the refractive index is gradually increased from the center of the optical fiber preform. A method for producing a plastic optical fiber preform, which comprises forming a refractive index distribution in which the refractive index gradually decreases in the outer diameter direction.
【請求項2】 請求項1において、重合体A(屈折率:
Na)を主成分としてなり、重合体とは屈折率が異なる
化合物が該重合体Aの屈折率(Na)より高い屈折率
(Nb)を有する材料Bであり、配合割合を徐々に上昇
させることを特徴とするプラスチック光ファイバ母材の
製造方法。
2. The polymer A (refractive index:
Na) as a main component and a compound having a refractive index different from that of the polymer is the material B having a refractive index (Nb) higher than the refractive index (Na) of the polymer A, and the compounding ratio should be gradually increased. A method for manufacturing a plastic optical fiber preform characterized by the above.
【請求項3】 請求項1において、重合体A(屈折率:
Na)と該重合体Aより低い屈折率(Nc)を有する材
料Cとから初期原料蒸気を作製し、該原料蒸気中の材料
Cの配合割合を徐々に減少させることを特徴とするプラ
スチック光ファイバ母材の製造方法。
3. The polymer A (refractive index:
Na) and a material C having a refractive index (Nc) lower than that of the polymer A to prepare an initial raw material vapor, and gradually reduce the compounding ratio of the material C in the raw material vapor. Base material manufacturing method.
【請求項4】 CVD法により中空の円筒体内に原料蒸
気を堆積してプラスチック光ファイバ母材を製造する装
置であって、中空の円筒体をその軸回りに回転自在に支
持する回転装置と、上記中空の円筒体の軸心中央に配さ
れ該軸方向に移動自在であると共に有機原料蒸気を中空
の円筒体の内面に吹き付けるノズルと、中空の円筒体の
内部に堆積した有機材料を加熱して溶媒を除去する乾燥
装置と、屈折率の異なった有機原料蒸気を供給する原料
供給手段とを具備することを特徴とするプラスチック光
ファイバ母材の製造装置。
4. An apparatus for producing a plastic optical fiber preform by depositing a raw material vapor in a hollow cylindrical body by a CVD method, and a rotating apparatus for rotatably supporting the hollow cylindrical body around its axis. A nozzle which is arranged at the center of the axis of the hollow cylinder and is movable in the axial direction, and which sprays an organic source vapor onto the inner surface of the hollow cylinder, and heats the organic material deposited inside the hollow cylinder. An apparatus for producing a plastic optical fiber preform, comprising a drying device for removing a solvent by means of a solvent and a raw material supply means for supplying an organic raw material vapor having a different refractive index.
【請求項5】 CVD法により中空の円筒体内に原料蒸
気を堆積してプラスチック光ファイバ母材を製造する装
置であって、中空の円筒体をその軸回りに回転自在に支
持する回転装置と、上記中空の円筒体の一端部に配され
有機原料蒸気を中空の円筒体の内面に供給する供給管
と、中空の円筒体の内部に堆積した有機材料を加熱して
溶媒を除去する乾燥装置と、屈折率の異なった有機原料
蒸気を供給する原料供給手段とを具備することを特徴と
するプラスチック光ファイバ母材の製造装置。
5. An apparatus for producing a plastic optical fiber preform by depositing a raw material vapor in a hollow cylindrical body by a CVD method, and a rotating apparatus for rotatably supporting the hollow cylindrical body around its axis. A supply pipe arranged at one end of the hollow cylindrical body to supply the organic raw material vapor to the inner surface of the hollow cylindrical body, and a drying device for heating the organic material deposited inside the hollow cylindrical body to remove the solvent. And a raw material supply means for supplying organic raw material vapors having different refractive indexes, the apparatus for producing a plastic optical fiber preform.
【請求項6】 請求項4、5において、光ファイバ母材
の表面へエネルギ線を照射するエネルギ線照射装置を具
備することを特徴とするプラスチック光ファイバ母材の
製造装置。
6. The apparatus for producing a plastic optical fiber preform according to claim 4, further comprising an energy ray irradiation device for irradiating the surface of the optical fiber preform with energy rays.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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