JPH09222526A - Wide-band plastic clad optical fiber - Google Patents

Wide-band plastic clad optical fiber

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JPH09222526A
JPH09222526A JP8318384A JP31838496A JPH09222526A JP H09222526 A JPH09222526 A JP H09222526A JP 8318384 A JP8318384 A JP 8318384A JP 31838496 A JP31838496 A JP 31838496A JP H09222526 A JPH09222526 A JP H09222526A
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JP
Japan
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clad
optical fiber
cladding
core
polymer
Prior art date
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Application number
JP8318384A
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Japanese (ja)
Inventor
Tetsuya Yamamoto
哲也 山本
Seishiro Taneichi
正四郎 種市
Hisaaki Kobayashi
久晃 小林
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Toray Industries Inc
Original Assignee
Toray Industries Inc
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Publication date
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  • Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a wide-band PCF(plastic clad optical fiber) which is a plastic clad optical fiber provided with a core consisting of quartz and clads consisting of polymers disposed in tight contact with the outer periphery of this core, is made wider in the band, suppresses the disadvantages (connection loss by a simple crimping connector, bending loss and further the degradation in the light transmission loss according to a temp. change) increasing accordingly and is adequate for an ATMA-LAN and high-speed Ethernet. SOLUTION: The clads have the two-layered structures consisting of the different polymers. The refractive index (nc0 ) of the core, the refractive index (nc L1 ) of the first clad disposed in tight contact with the outer periphery of the core and the refractive index (nc L2 ) of the second clad disposed in tight contact with the outer periphery of the first clad simultaneously satisfy 0.21<=(nco <2> -nc L1 <2> )<1/2> <0.30 and nc L2 <nc L1 . More particularly, the first clad and second clad are preferably of the specific values in Shore hardness, coefft. of thermal expansion, Young's modulus, etc. The outer periphery of the clads is preferably provided with a stress relieving layer and coating layer.

Description

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

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、中距離、短距離範
囲内における高速で容量の大きいデータリンク等のLA
N(ローカルエリアネットワーク)を構築するために好
適な広帯域プラスチッククラッド光ファイバに関するも
のである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an LA for a high-speed and large-capacity data link in a medium-range or short-range range.
The present invention relates to a broadband plastic clad optical fiber suitable for constructing an N (local area network).

【0002】[0002]

【従来の技術】芯(コア)が石英から成り、鞘(クラッ
ド)がプラスチックから成るステップインデックス型プ
ラスチッククラッド光ファイバ(以後、PCFと称す
る)は、比較的安価で、プラスチック光ファイバと比較
して透光性に優れ、受発光素子との結合性が良好で、し
かも取り扱い性に優れていることから、中・短距離伝送
用光ファイバやライトガイドとして使用されている。
2. Description of the Related Art A step index type plastic clad optical fiber (hereinafter referred to as PCF) in which a core is made of quartz and a sheath (cladding) is made of plastic is relatively inexpensive and compared with a plastic optical fiber. It is used as a medium / short-distance transmission optical fiber or light guide because of its excellent translucency, good coupling with light receiving and emitting elements, and excellent handling.

【0003】例えば、特開平5−271350号公報に
記載された、コアが純粋石英、クラッドが紫外線硬化型
フッ素樹脂からなるPCFは、機器内、機器間、移動体
通信やビル内通信等に使用が可能である。さらに、この
PCFにおいては硬度の高いフッ素系樹脂がクラッド材
として使用され、圧着コネクタの使用が可能であるの
で、コネクタ接続を含む現場施工性に優れている。
For example, a PCF having a core made of pure quartz and a clad made of an ultraviolet-curable fluororesin described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-271350 is used for communication in equipment, between equipment, mobile communication, and building communication. Is possible. Further, in this PCF, a fluorine-based resin having high hardness is used as a clad material, and a crimp connector can be used, so that the PCF is excellent in on-site workability including connector connection.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
従来のPCFは、ハンドリング性、加工性、簡易コネク
タ接続(圧着)性、低価格性、及び結合性に優れている
ものの、開口数(NA)が0.37〜0.40のように
高いので伝送帯域が狭く、その結果、広帯域の情報伝送
方式であるATM−LANや高速イーサネットなどへは
十分に適用できないという問題がある。
However, these conventional PCFs are excellent in handling, workability, simple connector connection (crimping), low cost, and coupling, but have a high numerical aperture (NA). Since the transmission band is high, such as 0.37 to 0.40, the transmission band is narrow, and as a result, there is a problem that the transmission band cannot be sufficiently applied to a wide band information transmission system such as ATM-LAN or high-speed Ethernet.

【0005】また、高速伝送用として、従来より知られ
ている石英系グレーデッドインデックス型やシングルモ
ード型光ファイバは高い伝送帯域を有するものの加工や
コネクタ接続作業が繁雑であり、しかも、母材設計及び
被覆構成が複雑化することにより価格の低減が容易でな
いという問題がある。
[0005] In addition, for a high-speed transmission, conventionally known silica-based graded-index and single-mode optical fibers have a high transmission band, but processing and connector connection work are complicated. In addition, there is a problem that the cost is not easily reduced due to the complicated coating configuration.

【0006】そこで、加工やコネクタ接続作業が容易
で、母材設計及び被覆構成が容易で安価なPCFにおい
て、広帯域化を図ることができ、しかも、それに伴って
増加するデメリット、即ち、簡易圧着コネクタによる接
続損失、曲げ損失、さらには、温度変化に伴う透光損失
の悪化、を抑制できる広帯域PCFを提供することを主
な目的とする。
[0006] Therefore, in an inexpensive PCF which is easy to process and connect a connector, and easy to design and coat a base material, it is possible to achieve a wider band and to increase the demerits associated therewith. It is a main object of the present invention to provide a broadband PCF capable of suppressing connection loss, bending loss, and deterioration of light transmission loss due to temperature change.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】この目的を達成するた
め、本発明のPCFは、石英からなるコアと、該コアの
外周に密着して設けられ、ポリマからなるクラッドとを
有するプラスチッククラッド光ファイバにおいて、前記
クラッドが異なるポリマからなる2層構造を有し、か
つ、コアの屈折率(nCO)、コアの外周に密着して設け
られた第1クラッドの屈折率(nCL1 )、及び、第1ク
ラッドの外周に設けた第2クラッドの屈折率(nCL2
が、0.21≦(nCO 2 −nCL1 2 1/2 <0.30、
及び、nCL2 <nCL1 を同時に満足することを特徴
とする。
In order to achieve this object, a PCF of the present invention is a plastic clad optical fiber having a core made of quartz and a clad made of a polymer provided in close contact with the outer periphery of the core. Wherein the clad has a two-layer structure made of different polymers, and has a refractive index (n CO ) of a core, a refractive index (n CL1 ) of a first clad provided in close contact with the outer periphery of the core, and Refractive index (n CL2 ) of second clad provided on outer periphery of first clad
Is 0.21 ≦ (n CO 2 −n CL1 2 ) 1/2 <0.30,
And n CL2 <n CL1 is satisfied at the same time.

【0008】第1クラッドはショア硬度D60以上、及
び、常温での線膨脹係数1.0×10-4〜2.0×10
-4を有する紫外線硬化されたフッ素系(メタ)アクリレ
ート系樹脂からなり、かつ第2クラッドはショア硬度D
60以上、及び、常温での線膨脹係数1.0×10-4
2.3×10-4を有する紫外線硬化されたフッ素系(メ
タ)アクリレート系樹脂からなることが好ましい。
The first cladding has a Shore hardness of D60 or more and a linear expansion coefficient of 1.0 × 10 −4 to 2.0 × 10 at room temperature.
UV cured fluorine-based having -4 consist (meth) acrylate resin, and a second cladding Shore hardness D
60 or more and a coefficient of linear expansion at normal temperature of 1.0 × 10 −4 or more
It is preferred to be made of an ultraviolet-cured fluorine (meth) acrylate resin having 2.3 × 10 −4 .

【0009】また、第1クラッドをなすポリマ、及び、
第2クラッドをなすポリマの、それぞれの23℃でのヤ
ング率は、30〜65kg/mm2 、及び、15〜60
kg/mm2 であることが好ましい。
A polymer forming the first cladding; and
The Young's modulus of each of the polymers constituting the second cladding at 23 ° C. is 30 to 65 kg / mm 2 , and 15 to 60 kg / mm 2 .
It is preferably kg / mm 2 .

【0010】さらに、第1クラッドの厚み(D1 )と前
記第2クラッドの厚み(D2 )とは、10μm≦D1 +
D2 ≦20μm、 5μm≦D1 、及び、5μm≦D2
を同時に満足することが好ましい。
Further, the thickness (D1) of the first clad and the thickness (D2) of the second clad are 10 μm ≦ D1 +
D2 ≦ 20 μm, 5 μm ≦ D1 and 5 μm ≦ D2
Is preferably satisfied at the same time.

【0011】また、前記第2クラッドが、重合生成高分
子物を実質的に含まない紫外線硬化性組成物を塗布し、
紫外線硬化させることによって形成された層であるが好
ましく、さらに、ガラスコアに塗布された第1クラッド
用紫外線硬化性組成物を硬化度50〜90%に紫外線硬
化させて、第2クラッド用紫外線硬化性組成物を塗布
し、紫外線硬化させることが好ましい。
Further, the second clad is coated with an ultraviolet-curable composition which does not substantially contain a polymer produced by polymerization,
It is preferably a layer formed by UV-curing, and further, the UV-curing composition for the first clad applied to the glass core is UV-cured to a curing degree of 50 to 90%, and then the UV-curing for the second clad. It is preferable to apply the functional composition and cure the composition with ultraviolet rays.

【0012】さらにまた、クラッドの外周に密着させて
エネルギー硬化されたポリマからなる応力緩衝層が設け
られ、さらに、該応力緩衝層の外周に被覆層が設けられ
てなることが好ましく、該応力緩衝層には、90°剥離
力が45 g/cm 以下である紫外線硬化型樹脂を用いるこ
とが望ましい。
Furthermore, it is preferable that a stress buffer layer made of an energy-hardened polymer is provided in close contact with the outer periphery of the clad, and a coating layer is further provided on the outer periphery of the stress buffer layer. For the layer, it is desirable to use an ultraviolet curable resin having a 90 ° peel force of 45 g / cm or less.

【0013】さらに、前記第2クラッドの外径(DCL2
)、前記応力緩衝層の外径(DS )、及び前記被覆層
の外径(DB )が、0.3≦(DS −DCL2 )/(DB
−DCL2 )≦0.7 を満足することが望ましい。
Further, the outer diameter of the second cladding (DCL2
), The outer diameter (DS) of the stress buffer layer, and the outer diameter (DB) of the coating layer are 0.3≤ (DS-DCL2) / (DB
It is desirable to satisfy −DCL2) ≦ 0.7.

【0014】プラスチッククラッド光ファイバ(PC
F)において広帯域化を実現するためには、光ファイバ
の開口数(NA=nCO 2 −nCL1 2 )を低くすることが
必要であり、そのため、本発明では、第1クラッドの屈
折率(nCL1 )と前記コアの屈折率(nCO)とが、0.
21≦(nCO 2 −nCL1 2 1/2 <0.30 を満足す
る水準をとる。
Plastic clad optical fiber (PC
In order to realize broadband in F), the numerical aperture of the optical fiber (NA = n CO 2 -n CL1 2) it is necessary to be lowered, therefore, the present invention, the refractive index of the first cladding ( n CL1 ) and the refractive index (n CO ) of the core are 0.
21 ≦ (n CO 2 −n CL1 2 ) 1/2 <0.30.

【0015】即ち、広帯域の情報伝送方式における光フ
ァイバとして使用するためには、100〜200mの伝
送長における帯域が少なくとも156Mbpsであるこ
とが必要であり、従来のステップインデックス型PCF
ではこの帯域水準を満足することができない。しかし、
開口数(NA)を前記水準まで低くすれば、少なくとも
156Mbps(100〜200m)の帯域水準を達成
することができる。
That is, in order to use as an optical fiber in a wide band information transmission system, the band in the transmission length of 100 to 200 m must be at least 156 Mbps, which is a conventional step index type PCF.
Then, this band level cannot be satisfied. But,
Bandwidth levels of at least 156 Mbps (100-200 m) can be achieved by lowering the numerical aperture (NA) to said level.

【0016】そのためには、例えば、石英コアの屈折率
が1.458の場合、クラッドの屈折率が1.427〜
1.443程度となるように、従来のPCFと比べて高
い屈折率のポリマをクラッドに使用すればよい。
To this end, for example, when the refractive index of the quartz core is 1.458, the refractive index of the clad is 1.427 to.
A polymer having a higher refractive index than that of the conventional PCF may be used for the clad so that the cladding has a thickness of about 1.443.

【0017】しかし、低開口数ステップインデックス型
光ファイバのコア内を伝搬する光は光ファイバを曲げた
際に放射モード化し易いので、上述のようにPCFの開
口数(NA)を小さくすると、曲げ損失が増大するとい
う問題が生じ、実用に供する上での大きな制約となって
いる。従って、クラッドが1層のみからなるPCFにお
いては、従来のPCF(開口数0.37〜0.40の高
開口数)で実用上許容されていた曲げ損失値(入射NA
が0.30のLED光源を使用し、3m長の光ファイバ
に光を入射させて5mmRのマンドレルに15回巻き付
けた時に生じる初期光量値からの光量低下)の水準と同
等の水準(0.35dB以下)を維持するためには、P
CFの開口数(NA)を小さくしても0.36以上が限
界であった。すなわちこのようなPCFの曲げ特性はP
CFの開口数(NA)を決定するクラッドの屈折率だけ
でなく、クラッドに使用されるポリマ物性や長手方向の
被覆状態のばらつきによっても影響されるため、PCF
の開口数(NA)が0.36を下回ると低開口数化に加
えてそれらの影響が無視できなくなり、実用に供するた
めに必要な安定した曲げ特性を十分に満たすことができ
ない。したがって、安定した曲げ特性を得るためにはP
CFの開口数(NA)を小さくしても0.36以上が限
界であった。
However, the light propagating in the core of the low numerical aperture step index type optical fiber is easily converted into a radiation mode when the optical fiber is bent. Therefore, when the numerical aperture (NA) of the PCF is reduced as described above, the bending The problem of increased loss arises, which is a major limitation for practical use. Therefore, in the PCF in which the clad is composed of only one layer, the bending loss value (incident NA) practically allowed by the conventional PCF (high numerical aperture of 0.37 to 0.40).
Using an LED light source of 0.30, a level equivalent to the level of the amount of light decrease from the initial amount of light generated when light is incident on a 3 m long optical fiber and wound around a 5 mmR mandrel 15 times (0.35 dB). In order to maintain
Even if the numerical aperture (NA) of CF was reduced, the limit was 0.36 or more. That is, the bending characteristic of such a PCF is P
It is affected not only by the refractive index of the cladding that determines the numerical aperture (NA) of CF, but also by the physical properties of the polymer used for the cladding and the variation in the coating state in the longitudinal direction.
If the numerical aperture (NA) is less than 0.36, in addition to lowering the numerical aperture, their effects cannot be ignored, and the stable bending properties required for practical use cannot be sufficiently satisfied. Therefore, to obtain stable bending characteristics, P
Even if the numerical aperture (NA) of CF was reduced, the limit was 0.36 or more.

【0018】しかしながら、第1クラッドの外周に、n
CL2 <nCL1 の屈折率を満足する第2クラッドを設けれ
ば、第1クラッドの開口数を 0.21≦NA<0.3
0と相当に低くしても、曲げ損失を抑制することができ
る。これは、光ファイバを曲げた時、コアと第1クラッ
ドとの界面で一旦生じた放射モードが、第1クラッドと
第2クラッドとの界面で再び全反射させることができる
からであると考えられる。即ち、nCL2 ≧nCL1 では全
反射させることができず放射光は光ファイバ外に放射さ
れ失われる。さらに、(nCO 2 −nCL2 2 1/2
[(nCO 2 −nCL 1 2 1/2 +0.03]とすること
が、第1及び第2クラッドの界面での全反射のために好
ましい。また、nCL2 /nCL1 は低くても0.95以上
が好ましい。
However, on the outer periphery of the first cladding, n
If the second clad satisfying the refractive index of CL2 <n CL1 is provided, the numerical aperture of the first clad is 0.21 ≦ NA <0.3.
Bending loss can be suppressed even when the value is considerably reduced to 0. This is considered to be because when the optical fiber is bent, the radiation mode once generated at the interface between the core and the first cladding can be totally reflected again at the interface between the first cladding and the second cladding. . That is, when n CL2 ≧ n CL1 , the light cannot be totally reflected and the emitted light is radiated out of the optical fiber and is lost. Furthermore, (n CO 2 −n CL2 2 ) 1/2
Be a [(n CO 2 -n CL 1 2) 1/2 +0.03], preferred for the total reflection at the interface between the first and second cladding. Further, n CL2 / n CL1 is preferably 0.95 or more at the lowest.

【0019】同様に、PCFの開口数(NA)を小さく
することによるPCFの広帯域化は、クラッド外周にか
しめ部材をかしめて圧着コネクタを取り付けた時のかし
め損失を増大させるという問題もあるので、コネクタ接
続損失を従来のPCF(開口数0.37〜0.40の高
開口数)並み(0.5dB以下)に抑えることも実用に
供する上で要求される。ところが、1層のみのクラッド
からなるPCFの場合では、クラッドの組成や物性及び
その長手方向のばらつきや圧着コネクタの種類によら
ず、従来のPCF並みの0.5dB以下のかしめ損失値
(入射NAが0.20、フルモード励振条件)を維持す
るためには、PCFの開口数(NA)は低くても0.3
6以上が限界であった。すなわち0.36未満である
と、クラッドの組成や物性の違い及びその長手方向のば
らつきによる影響が無視できなくなり安定したかしめ特
性が得られにくくなり、実用に供することができない。
Similarly, widening the band of the PCF by reducing the numerical aperture (NA) of the PCF has a problem of increasing the caulking loss when the crimping connector is attached by caulking the caulking member on the outer periphery of the cladding. It is also required for practical use to suppress the connector connection loss to the same level as the conventional PCF (high numerical aperture of 0.37 to 0.40) (0.5 dB or less). However, in the case of a PCF comprising only one clad, a caulking loss value (incident NA) of 0.5 dB or less, which is comparable to that of a conventional PCF, regardless of the composition and physical properties of the clad, variations in its longitudinal direction, and the type of crimp connector. Is 0.20, and the numerical aperture (NA) of the PCF is at least 0.3 in order to maintain the full-mode excitation condition).
6 or more was the limit. That is, if it is less than 0.36, the influence of the difference in the composition and physical properties of the clad and the variation in the longitudinal direction cannot be ignored, and it is difficult to obtain a stable caulking characteristic, so that it cannot be put to practical use.

【0020】しかしながら、特定範囲内の屈折率を有す
る第2クラッドを設けて2重クラッドとすれば、第1ク
ラッドの開口数を0.21≦NA<0.30としてもか
しめ損失を低くすることができるのである。
However, if the second clad having a refractive index within a specific range is provided to form a double clad, the numerical aperture of the first clad may be 0.21 ≦ NA <0.30 to reduce the caulking loss. Can be done.

【0021】また、第1クラッドの屈折率よりも小さい
屈折率を有する第2クラッドを設けることは、曲げ損
失、かしめ損失の低減化のみならず、PCFの広帯域化
に対しても非常に有効である。
Providing the second cladding having a refractive index smaller than that of the first cladding is very effective not only for reducing bending loss and caulking loss but also for broadening the bandwidth of the PCF. is there.

【0022】即ち、特定範囲内の屈折率を有する第2ク
ラッドを設ければ、コアからの染み出し漏光は、低次モ
ードの場合、第1クラッドを透過しても第1クラッドと
第2クラッドの界面において反射される。一方、高次モ
ードの場合は第1クラッドを透過して第2クラッドまで
至った漏光は、第2クラッドの光に対する大きな損失に
より減衰し、第2クラッドの外周界面に於いて反射され
た光は第1クラッドと第2クラッドの界面での反射が加
わってさらに大きな減衰となる。よって、従来のPCF
と比較して低次モードの伝送損失を小さくすることがで
き、高次モードのフィルタ特性を良好なものとすること
ができ、この結果、広帯域伝送をより長距離のものとす
ることができるのである。
That is, if the second clad having a refractive index within a specific range is provided, the leaked light leaked from the core in the low order mode is transmitted through the first clad and then the first clad and the second clad. Is reflected at the interface of. On the other hand, in the case of the higher-order mode, the light leaked through the first clad and reaching the second clad is attenuated by a large loss with respect to the light of the second clad, and the light reflected at the outer peripheral interface of the second clad is Reflection at the interface between the first clad and the second clad adds to the attenuation. Therefore, the conventional PCF
Transmission loss in the lower-order mode can be reduced, and the filter characteristics in the higher-order mode can be improved, and as a result, the broadband transmission can be made longer. is there.

【0023】本発明の広帯域プラスチッククラッド光フ
ァイバの第1クラッド及び第2クラッドをなすポリマ
は、硬化後の硬度が、ショア硬度D法(ASTM−D2
240)で60以上の高硬度を有することが好ましい。
The polymer forming the first clad and the second clad of the broadband plastic-clad optical fiber of the present invention has a hardness after hardening according to the Shore hardness D method (ASTM-D2).
240) and preferably has a high hardness of 60 or more.

【0024】光ファイバ側面をコネクタフェルールを介
して直接かしめて圧着コネクタを取り付ける際に、光フ
ァイバの破断やクラックによる疲労破断を起こさせない
ためには、クラッドのポリマは硬度が比較的低い方が好
ましいが、ショア硬度Dが50〜55程度あるいはそれ
以下となると、光ファイバとフェルールのかしめ固着力
を十分に高められず、光ファイバ切断時に石英コア切断
面を鏡面化できる確率が低くなる。
When the optical fiber side surface is directly caulked via the connector ferrule to attach the crimp connector, the cladding polymer preferably has a relatively low hardness so as not to cause breakage of the optical fiber or fatigue breakage due to cracks. However, when the Shore hardness D is about 50 to 55 or less, the caulking fixing force between the optical fiber and the ferrule cannot be sufficiently increased, and the probability that the cut surface of the quartz core can be mirror-finished when the optical fiber is cut decreases.

【0025】一方、ショア硬度Dが60以上、好ましく
はD60〜85と高硬度のポリマを使用すれば、かしめ
応力がポリマクラッド部にて十分に受け止められるの
で、強く固着することができる。しかもこの程度の高硬
度では光ファイバの破断や疲労破断に至ることもなく、
さらに、光ファイバを切断する際に、光ファイバに押し
当てた切断刃の衝撃伝播がコアまで到達し石英コアを鏡
面を呈した状態でもって切断できる利点があり、光ファ
イバ切断後の光ファイバ断面を非常に平滑にでき、研磨
工程なしでの接続をも可能とすることができる。
On the other hand, when a polymer having a Shore hardness D of 60 or more, preferably D60 to 85, is used, the caulking stress can be sufficiently received by the polymer clad portion, and the polymer can be firmly fixed. Moreover, with such a high hardness, there is no breakage of the optical fiber or fatigue breakage,
Furthermore, when cutting the optical fiber, there is an advantage that the shock propagation of the cutting blade pressed against the optical fiber reaches the core and the quartz core can be cut with a mirror surface. Can be made very smooth and can be connected without a polishing step.

【0026】さらに本発明の光ファイバの第1クラッド
に使用するポリマは、線膨脹係数が常温で1.0×10
-4〜2.0×10-4であることが好ましく、また、第2
クラッドに使用するポリマは、線膨脹係数が常温で1.
0×10-4〜2.3×10-4であることが好ましい。
1.0×10-4未満であるとポリマが脆すぎるので、コ
アとクラッドとの密着性が良好であっても、熱的ショッ
クや曲げ等による機械的刺激によってクラッドが剥離し
やすくなる。
The polymer used for the first clad of the optical fiber of the present invention has a linear expansion coefficient of 1.0 × 10
-4 to 2.0 x 10 -4 is preferred, and the second
The polymer used for the cladding has a linear expansion coefficient of 1.
It is preferably 0 × 10 −4 to 2.3 × 10 −4 .
When it is less than 1.0 × 10 −4 , the polymer is too brittle, so that even if the adhesion between the core and the clad is good, the clad is easily peeled off by mechanical stimulation such as thermal shock or bending.

【0027】逆に、第1クラッドのポリマの線膨脹係数
が2.0×10-4を越えると、dnCL/dT(クラッド
屈折率の温度係数) がdρ/dT(線膨脹係数)に比例
するために、低温域においてクラッドの屈折率が大きく
なって光ファイバのNAが大きく低下し、この結果、低
温下での透光損失が極めて大きくなり易い。また、第2
クラッドのポリマの線膨脹係数が2.3×10-4を越え
ると、低温下でのポリマ収縮によりマイクロベンド損失
が増大し易いので、低温下での透光損失が大きくなり易
い。
On the contrary, when the linear expansion coefficient of the polymer of the first cladding exceeds 2.0 × 10 -4 , dn CL / dT (temperature coefficient of refractive index of the cladding) is proportional to dρ / dT (linear expansion coefficient). Therefore, the refractive index of the cladding is increased in the low temperature region, and the NA of the optical fiber is greatly reduced. As a result, the light transmission loss at the low temperature is likely to be extremely large. Also, the second
When the coefficient of linear expansion of the polymer of the clad exceeds 2.3 × 10 −4 , the microbend loss tends to increase due to the polymer shrinkage at a low temperature, and the light transmission loss at a low temperature tends to increase.

【0028】したがって、開口数(NA)を前記した低
水準としポリマクラッドを2層構造とした広帯域PCF
においては、機械特性と低温特性との両方を満足するP
CFとするためには、第1クラッドの線膨脹係数は1.
0×10-4〜2.0×10-4とし、第2クラッドの線膨
脹係数は1.0×10-4〜2.3×10-4とすることが
好ましい。
Accordingly, a broadband PCF having a low numerical aperture (NA) and a two-layered polymer clad structure as described above.
In P, P satisfying both mechanical properties and low-temperature properties
In order to obtain CF, the linear expansion coefficient of the first clad is 1.
The coefficient of linear expansion of the second cladding is preferably set to 0 × 10 −4 to 2.0 × 10 −4 and 1.0 × 10 −4 to 2.3 × 10 −4 .

【0029】また、第1クラッドのポリマ及び第2クラ
ッドのポリマはそのヤング率(23℃)が、それぞれ3
0〜65kg/mm2 、15〜60kg/mm2 である
ことが望ましい。一般的にクラッド等に使用される紫外
線硬化されたフッ素系(メタ)アクリレート系樹脂は、
硬度が高くなるにつれて、ヤング率も高くなる傾向にあ
るが、上記範囲よりも高ヤング率の樹脂は伸びにくく、
光ファイバを切断する際などに欠けが生じ易いので、光
ファイバ接続損失増加の一要因となる。したがって、上
述したようにかしめ特性を良好とするために高硬度とし
てもそのヤング率は低い方が好ましく、総合的に接続特
性が良好な光ファイバを得るためには、上記したヤング
率の水準が好ましいものであり、この結果、石英コアの
鏡面破断による研磨工程なしでの接続も可能となる。な
お、上記範囲よりも低ヤング率の場合は、硬度が高くて
も光ファイバ切断時に切断端面を鏡面化できる確率が低
くなる。
Each of the polymer of the first clad and the polymer of the second clad has a Young's modulus (23 ° C.) of 3
It is desirably 0 to 65 kg / mm 2 and 15 to 60 kg / mm 2 . UV-cured fluorine (meth) acrylate resins commonly used for cladding, etc.
As the hardness increases, the Young's modulus also tends to increase, but resins with a higher Young's modulus than the above range are less likely to stretch,
Chipping easily occurs when the optical fiber is cut, which is a factor in an increase in optical fiber connection loss. Therefore, as described above, it is preferable that the Young's modulus is low even with high hardness in order to improve the caulking characteristics. In order to obtain an optical fiber having good overall connection characteristics, the level of the Young's modulus is preferably This is preferable, and as a result, connection without a polishing step due to mirror surface breakage of the quartz core is also possible. If the Young's modulus is lower than the above range, the probability that the cut end face can be mirror-finished at the time of cutting the optical fiber is low even if the hardness is high.

【0030】上述したショア硬度、線膨脹係数及びヤン
グ率の値を満足させることによって、広帯域の2重クラ
ッドプラスチッククラッド光ファイバにおいて、良好な
圧着特性、かしめ特性、機械特性及び低温特性を満足さ
せることが可能となる。
By satisfying the values of the Shore hardness, the coefficient of linear expansion and the Young's modulus described above, the double band clad plastic clad optical fiber having a wide band should have good crimping characteristics, caulking characteristics, mechanical characteristics and low temperature characteristics. Is possible.

【0031】石英コアの表面に形成される第1クラッド
及び第2クラッドは、屈折率等を所望の値に制御しやす
い点等から、紫外線硬化によるフッ素系(メタ)アクリ
レート系樹脂で構成されることが好ましく、この場合、
紫外線硬化性のフッ素系(メタ)アクリレート系組成物
を石英コアの表面に塗布または含浸させた後、紫外線を
照射することにより重合硬化せしめることにより形成さ
れる。
The first clad and the second clad formed on the surface of the quartz core are made of a fluorine-based (meth) acrylate-based resin cured by ultraviolet rays because the refractive index and the like can be easily controlled to desired values. Preferably, in this case,
It is formed by applying or impregnating an ultraviolet-curable fluorine-based (meth) acrylate-based composition on the surface of a quartz core, and then irradiating ultraviolet rays to polymerize and cure the composition.

【0032】本発明のクラッド層の厚みは、第1クラッ
ドの厚み(D1 )と第2クラッドの厚み(D2 )が10
μm≦D1 +D2 ≦20μmを満足し、かつ第1クラッ
ドの厚み(D1 )も、第2クラッドの厚み(D2 )もと
もに5μm以上であることが好ましい。
The thickness of the cladding layer according to the present invention is such that the thickness (D1) of the first cladding and the thickness (D2) of the second cladding are 10
It is preferable that μm ≦ D1 + D2 ≦ 20 μm is satisfied, and both the thickness (D1) of the first clad and the thickness (D2) of the second clad are 5 μm or more.

【0033】各クラッド層の厚みが5μm未満である場
合は、石英コアと各クラッドとの偏心程度を良好な範囲
内に抑えることが難しく、光ファイバを破断した際に各
クラッドに欠けや剥離が生じ易く、良好な鏡面破断面を
得ることが難しい。さらには偏心不良であると圧着コネ
クタをかしめて取り付けた際に不均一に応力が加わり易
く、かしめ損失が悪くなり易い。
When the thickness of each clad layer is less than 5 μm, it is difficult to keep the degree of eccentricity between the quartz core and each clad within a good range, and when the optical fiber is broken, each clad is chipped or peeled. It is easy to occur and it is difficult to obtain a good mirror surface. Furthermore, if the eccentricity is poor, stress is easily applied non-uniformly when the crimping connector is caulked and attached, and the caulking loss tends to be worse.

【0034】第1クラッドの厚み(D1 )と第2クラッ
ドの厚み(D2 )との和が、10μm未満であると圧着
コネクタをかしめて取り付けた際のかしめ力を十分に受
け止めることができず、光ファイバの破断や疲労を引き
起こすため、十分な固着力が得られ難い。一方第1クラ
ッドの厚み(D1 )と第2クラッドの厚み(D2 )との
和が20μmを越えると低温放置した場合に、クラッド
の収縮によって、石英コアのマイクロベンド損が増大す
る等の問題が生じ易い。
If the sum of the thickness (D 1) of the first clad and the thickness (D 2) of the second clad is less than 10 μm, the crimping force when the crimping connector is crimped cannot be sufficiently received. Since the optical fiber is broken or fatigued, it is difficult to obtain a sufficient fixing force. On the other hand, if the sum of the thickness (D1) of the first cladding and the thickness (D2) of the second cladding exceeds 20 μm, when left at low temperature, the shrinkage of the cladding causes an increase in microbend loss of the quartz core. Easy to occur.

【0035】[0035]

【発明の実施の形態】本発明の光ファイバのコアをなす
石英は、純粋石英で代表されるが、これに、ドープ剤を
添加したものやアルカリ金属等を含有する多成分タイプ
のものであってもよい。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Quartz forming the core of the optical fiber of the present invention is typified by pure quartz, and is a multi-component type in which a doping agent is added to this or an alkali metal is contained. May be.

【0036】本発明において、第1クラッドや第2クラ
ッドをなすポリマとしては、コーティングのし易さなど
の作業効率の点や、硬化速度が早くファイバの高速での
製造に適する点から、紫外線硬化型の樹脂であることが
好ましい。さらに屈折率等を所望の値に制御し易い点等
から、紫外線硬化によるフッ素系(メタ)アクリレート
系樹脂で構成されることがより好ましい。この場合に好
適に使用される紫外線硬化されたフッ素系(メタ)アク
リレート系樹脂としては、例えば米国特許第45112
09号明細書に記載されたクラッド用ポリマ前駆体組成
物の技術を応用し、フッ素化アルキル基含有のフッ素系
(メタ)アクリレートの主モノマとアルキル基含有の
(メタ)アクリレート系の単官能モノマや多官能モノマ
との組み合わせ及びそれらの混合比率を適正化すること
によって所望物性としたポリマが挙げられる。
In the present invention, the polymer constituting the first clad or the second clad is selected from the group consisting of UV-curable polymers because of the work efficiency such as ease of coating and the fact that the curing speed is high and suitable for high-speed production of fibers. It is preferably a mold resin. Further, from the viewpoint of easily controlling the refractive index or the like to a desired value, it is more preferable to be constituted by a fluorine-based (meth) acrylate-based resin cured by ultraviolet rays. As the UV-cured fluorine (meth) acrylate resin suitably used in this case, for example, US Pat.
No. 09, No. 09, by applying the technology of the polymer precursor composition for cladding, a main monomer of a fluorinated alkyl group-containing fluorine (meth) acrylate and an alkyl group-containing (meth) acrylate monofunctional monomer And polymers having desired physical properties by optimizing a combination with a polyfunctional monomer and a mixing ratio thereof.

【0037】それらポリマを形成するためのモノマとし
ては以下に例示する物が使用できる。弗素化アルキル基
含有の弗素系(メタ)アクリレートの主モノマとして
は、 CH2 =CHCOOCH2 CF3 CH2 =CHCOOCH2 CF2 CF3 CH2 =CHCOOCH2 CFHCF3 CH2 =C(CH3 )COOCH2 CFHCF3 CH2 =CHCOOCH2 CH2 CF3 CH2 =CHCOOCH2 CF2 CFHCF3 CH2 =CHCOOCH2 CF(CF3 )CF3 CH2 =CHCOOCH(CF3 2 CH2 =C(F)COOCH(CF3 2 CH2 =C(CH3 )COOCH(CF3 2 CH2 =CHCOOCH2 (CF2 CF2 3 H CH2 =C(F)COOCH2 (CF2 CF2 2 H CH2 =C(CH3 )COOCH2 (CF2 CF2 2
H CH2 =CHCOOCH2 CF2 CF2 CFHCF3 CH2 =CHCOOCH2 CF2 CF2 H CH2 =C(CH3 )COOCH2 CF2 CF2 H CH2 =C(F)COOCH2 CF2 CF2 H CH2 =CHCOOCH2 CH2 8 17 CH2 =C(CH3 )COOCH2 CH2 8 17 CH2 =CHCOOCH2 CH2 1225 CH2 =C(CH3 )COOCH2 CH2 1225 CH2 =CHCOOCH2 CH2 1021 CH2 =C(CH3 )COOCH2 CH2 1021 CH2 =CHCOOCH2 CH2 8 13 CH2 =C(CH3 )COOCH2 CH2 6 13 CH2 =CHCOOCH2 CH2 4 9 CH2 =CFCOOCH2 CH2 6 13 CH2 =CHCOOCH2 (CH2 6 CF(CF3
2 CH2 =CHCOOCH2 1020H CH2 =C(CH3 )COOCH2 1020H CH2 =CHCOOCH2 1224H CH2 =C(CH3 )COOCH2 1224H CH2 =CHCOOCH2 C(OH)HCH2 8 17 CH2 =CHCOOCH2 CH2 N(C3 7 )SO2
8 17 CH2 =CHCOOCH2 CH2 N(C2 5 )COC
7 15 CH2 =CHCOO(CH2 2 (CF2 8 CF(C
3 2 CH2 =C(CH2 CH2 8 17)COOCH2 CH
2 8 17 が挙げられ、これら弗素系(メタ)アクリレートは、構
造が異なる2種類以上の化合物を混合して使用してもよ
い。
The following examples can be used as monomers for forming these polymers. As the main monomer of a fluorinated alkyl group-containing fluorinated (meth) acrylate, CH 2 ═CHCOOCH 2 CF 3 CH 2 ═CHCOOCH 2 CF 2 CF 3 CH 2 ═CHCOOCH 2 CFHCF 3 CH 2 ═C (CH 3 ) COOCH 2 CFHCF 3 CH 2 = CHCOOCH 2 CH 2 CF 3 CH 2 = CHCOOCH 2 CF 2 CFHCF 3 CH 2 = CHCOOCH 2 CF (CF 3) CF 3 CH 2 = CHCOOCH (CF 3) 2 CH 2 = C (F) COOCH (CF 3) 2 CH 2 = C (CH 3) COOCH (CF 3) 2 CH 2 = CHCOOCH 2 (CF 2 CF 2) 3 H CH 2 = C (F) COOCH 2 (CF 2 CF 2) 2 H CH 2 = C (CH 3 ) COOCH 2 (CF 2 CF 2 ) 2
H CH 2 = CHCOOCH 2 CF 2 CF 2 CFHCF 3 CH 2 = CHCOOCH 2 CF 2 CF 2 H CH 2 = C (CH 3) COOCH 2 CF 2 CF 2 H CH 2 = C (F) COOCH 2 CF 2 CF 2 H CH 2 = CHCOOCH 2 CH 2 C 8 F 17 CH 2 = C (CH 3) COOCH 2 CH 2 C 8 F 17 CH 2 = CHCOOCH 2 CH 2 C 12 F 25 CH 2 = C (CH 3) COOCH 2 CH 2 C 12 F 25 CH 2 = CHCOOCH 2 CH 2 C 10 F 21 CH 2 = C (CH 3) COOCH 2 CH 2 C 10 F 21 CH 2 = CHCOOCH 2 CH 2 C 8 F 13 CH 2 = C (CH 3 ) COOCH 2 CH 2 C 6 F 13 CH 2 CHCHCOOCH 2 CH 2 C 4 F 9 CH 2 CFCFCOOCH 2 CH 2 C 6 F 13 CH 2 CHCHCOOCH 2 (CH 2 ) 6 CF (CF 3 )
2 CH 2 CHCHCOOCH 2 C 10 F 20 H CH 2 CC (CH 3 ) COOCH 2 C 10 F 20 H CH 2 CHCHCOOCH 2 C 12 F 24 H CH 2 C (CH 3 ) COOCH 2 C 12 F 24 H CH 2 CHCHCOOCH 2 C (OH) HCH 2 C 8 F 17 CH 2 CHCHCOOCH 2 CH 2 N (C 3 H 7 ) SO 2
C 8 F 17 CH 2 = CHCOOCH 2 CH 2 N (C 2 H 5) COC
7 F 15 CH 2 CHCHCOO (CH 2 ) 2 (CF 2 ) 8 CF (C
F 3) 2 CH 2 = C (CH 2 CH 2 C 8 F 17) COOCH 2 CH
2 C 8 F 17. These fluorine-based (meth) acrylates may be used as a mixture of two or more compounds having different structures.

【0038】また、アルキル基含有の(メタ)アクリレ
ート系の単官能モノマとしては、 CH2 =CHCOOCH2 (CH2 6 H CH2 =C(CH3 )COOCH2 (CH2 8 H CH2 =CHCOOCH2 (CH2 10H CH2 =CHCOOCH2 (CH2 12H が挙げられる。
As the alkyl group-containing (meth) acrylate monofunctional monomer, CH 2 CHCHCOOCH 2 (CH 2 ) 6 H CH 2 CC (CH 3 ) COOCH 2 (CH 2 ) 8 H CH 2 CHCHCOOCH 2 (CH 2 ) 10 H CH 2 CHCHCOOCH 2 (CH 2 ) 12 H.

【0039】また、多官能モノマとしては、 エチレングリコールジ(メタ)アクリレート ジエチレングリコールジ(メタ)アクリレート トリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート(数平
均分子量200〜1000) プロピレングリコールジ(メタ)アクリレート ジプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート トリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート ポリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート(数
平均分子量200〜1000) ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート 1,3−ブタンジオールジ(メタ)アクリレート 1,4−ブタンジオールジ(メタ)アクリレート 1,6−ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート ヒドロキシピバリン酸エステルネオペンチルグリコール
ジ(メタ)アクリレート ビスフェノールAジ(メタ)アクリレート ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート ペンタエリスリトールモノヒドロキシペンタ(メタ)ア
クリレート CH2 =CHCOOCH2 (C2 4 2 CH2 OCO
CH=CH2 CH2 =CHCOOC2 4 (C2 4 3 2 4
COCH=CH2 CH2 =C(CH3 )COOC2 4 (C2 4 3
2 4 OCOC(CH3)=CH2 が挙げられる。
As the polyfunctional monomer, ethylene glycol di (meth) acrylate diethylene glycol di (meth) acrylate triethylene glycol di (meth) acrylate polyethylene glycol di (meth) acrylate (number average molecular weight 200 to 1000) propylene glycol di (Meth) acrylate dipropylene glycol di (meth) acrylate tripropylene glycol di (meth) acrylate polypropylene glycol di (meth) acrylate (number average molecular weight 200 to 1000) neopentyl glycol di (meth) acrylate 1,3-butanediol di (Meth) acrylate 1,4-butanediol di (meth) acrylate 1,6-hexanediol di (meth) acrylate hydroxypivalate Neopentyl glycol di (meth) acrylate bisphenol A di (meth) acrylate pentaerythritol tri (meth) acrylate dipentaerythritol hexa (meth) acrylate pentaerythritol tetra (meth) acrylate trimethylolpropane tri (meth) acrylate pentaerythritol monohydroxypentane (Meth) acrylate CH 2 CHCHCOOCH 2 (C 2 F 4 ) 2 CH 2 OCO
CH = CH 2 CH 2 = CHCOOC 2 H 4 (C 2 F 4 ) 3 C 2 H 4 O
COCH = CH 2 CH 2 = C (CH 3) COOC 2 H 4 (C 2 F 4) 3 C
2 H 4 OCOC (CH 3) = CH 2 and the like.

【0040】本発明で用いられるクラッドポリマ用の硬
化性モノマ組成物(クラッド用ポリマ前駆体組成物)
は、石英コアへの表面コーティングの点から、10〜2
000cps程度の粘度を有することが望ましく、常温
塗布の場合には特に15〜200cpsが望ましい。ま
たそのクラッドポリマ用のモノマ組成物は加熱又は冷却
によって粘度調整しながら、光ファイバコアにコーティ
ングしてもよい。
Curable Polymer Composition for Clad Polymer Used in the Present Invention (Clad Polymer Precursor Composition)
Is 10 to 2 in terms of surface coating on the quartz core.
It is desirable to have a viscosity of about 000 cps, and particularly 15 to 200 cps is desirable in the case of application at room temperature. The monomer composition for the clad polymer may be coated on the optical fiber core while adjusting the viscosity by heating or cooling.

【0041】この硬化性モノマ組成物は、前記したフッ
素アルキル基含有の弗素系(メタ)アクリレートの主モ
ノマ、及びアルキル基含有の(メタ)アクリレート系の
多官能モノマの他に、硬化条件や相溶性等の点で許容さ
れる範囲内であれば必要に応じて各種の添加剤を含有し
てもよい。
This curable monomer composition contains, in addition to the above-mentioned fluorine-based alkyl group-containing fluorine-based (meth) acrylate main monomer and alkyl group-containing (meth) acrylate-based polyfunctional monomer, curing conditions and phase. If necessary, various additives may be contained as long as the solubility and the like allow.

【0042】例えば、ヒンダードフェノール系等の抗酸
化剤、耐光性向上剤、石英コアとの密着性及び結合性を
向上させるためのシランカップリング剤、石英コアへの
均一塗布のための消泡剤、レベリング剤、界面活性剤な
どを適宜混合することができる。
For example, an antioxidant such as a hindered phenol type, a light resistance improver, a silane coupling agent for improving the adhesion and bondability with the quartz core, and a defoaming agent for uniform application to the quartz core. Agents, leveling agents, surfactants and the like can be appropriately mixed.

【0043】カップリング剤としては、シラン系、チタ
ン系、ジルコ・アルミネート系のカップリング剤、例え
ば、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−メタ
クリロキシプロピルメトキシシラン、γ−アクリロキシ
プロピルメチルトリメトキシシラン、γ−メルカプトプ
ロピルトリメトキシシラン等のシラン系が好ましい。
Examples of the coupling agent include silane-based, titanium-based, and zirco-aluminate-based coupling agents such as γ-aminopropyltriethoxysilane, γ-methacryloxypropylmethoxysilane, and γ-acryloxypropylmethyltrimethylsilane. Silanes such as methoxysilane and γ-mercaptopropyltrimethoxysilane are preferred.

【0044】また、光重合開始剤としては、例えば、ベ
ンゾフェノン、アセトフェノン、ベンゾイン、ベンゾイ
ンエチルエーテル、ベンゾインイソブチルエーテル、ベ
ンジルメチルケタール、アゾビスイソブチロニトリル、
ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、2−ヒドロ
キシ−2−メチル−1−フェニルプロパン−1−オン等
を、0.1〜5重量%の割合で使用すればよい。これら
光重合開始剤は、必要に応じてアミン化合物やリン化合
物等の光増感剤を併用させてもよい。
Examples of the photopolymerization initiator include benzophenone, acetophenone, benzoin, benzoin ethyl ether, benzoin isobutyl ether, benzyl methyl ketal, azobisisobutyronitrile,
Hydroxycyclohexyl phenyl ketone, 2-hydroxy-2-methyl-1-phenylpropan-1-one and the like may be used at a ratio of 0.1 to 5% by weight. These photopolymerization initiators may be used in combination with a photosensitizer such as an amine compound or a phosphorus compound, if necessary.

【0045】特に第1クラッド用組成物には、γ−メル
カプトプロピルトリメトキシシラン等のカップリング剤
を添加することが好ましく、これにより、コアとクラッ
ドの密着性を良好にし、ワイブル平均破断強度の値を4
00kg/mm2 以上のように高くすることが可能とな
り、高い強度信頼性を有するPCFとすることができ
る。その添加量は5%未満が好ましいが0.1〜3.0
%がより好ましい。
In particular, a coupling agent such as γ-mercaptopropyltrimethoxysilane is preferably added to the first cladding composition, whereby the adhesion between the core and the clad is improved and the average Weibull break strength is improved. Value 4
It can be as high as 00 kg / mm 2 or more, and a PCF having high strength reliability can be obtained. The addition amount is preferably less than 5%, but 0.1 to 3.0.
% Is more preferred.

【0046】このクラッド用組成物、特に第2クラッド
用組成物には、上述したようにモノマ成分を含み、か
つ、重合生成高分子物を実質的に含まないことが好まし
く、その組成物は通常10〜100cps程度の粘度を
有する。なお、重合生成高分子物は、上述したようなモ
ノマ成分がビニル重合することによって生成するオリゴ
マ(2量体以上)やポリマを意味する。
This clad composition, especially the second clad composition, preferably contains a monomer component as described above and substantially no polymerization product polymer, and the composition is usually It has a viscosity of about 10 to 100 cps. The polymer product refers to an oligomer (dimer or more) or a polymer produced by vinyl polymerization of the above-mentioned monomer component.

【0047】このように重合生成高分子物を実質的に含
まないクラッド用ポリマ前駆体組成物を用いると、組成
物の塗布、紫外線硬化、組成物の塗布、紫外線硬化の順
に、繰り返されて形成される複数層のクラッドが形成さ
れる際のクラッドどうしの密着性が高くなり、加工時に
おける界面剥離や端面欠けの問題を十分に低減させるこ
とができる。この効果は、クラッドとして含弗素系モノ
マを用いる場合に特に有効である。
When the polymer precursor composition for cladding substantially containing no polymerized polymer is used, application of the composition, ultraviolet curing, application of the composition, and ultraviolet curing are repeated in this order. The adhesion between the clad layers formed when a plurality of clad layers are formed is increased, and the problems of interface peeling and edge chipping during processing can be sufficiently reduced. This effect is particularly effective when a fluorine-containing monomer is used as the cladding.

【0048】さらに、効果を高めるためには、第1クラ
ッド用ポリマ前駆体組成物をコア基体の表面に連続的に
塗布した後、紫外線照射装置にて紫外線を照射して硬化
させる際に、その紫外線照射強度、紫外線照射量、及び
硬化を促進する窒素パージガス流量を制御することによ
って、その硬化度を50〜90%に制御することが好ま
しい。すなわち、引続いて形成される第2クラッドとの
密着性を高める上で必要な第1クラッド中の残存モノマ
成分の残存率を高く保持しておくことができ、第2クラ
ッド成分との密着性がより促進されるからである。これ
は、第1クラッドと第2クラッドとの界面に極く薄い混
合ポリマ層が形成されることによるものと考えられる。
Further, in order to enhance the effect, after the polymer precursor composition for the first cladding is continuously applied to the surface of the core substrate, when the ultraviolet ray is irradiated with an ultraviolet ray by an ultraviolet ray irradiator, the composition is cured. It is preferable to control the degree of curing to 50 to 90% by controlling the intensity of ultraviolet irradiation, the amount of ultraviolet irradiation, and the flow rate of nitrogen purge gas for promoting curing. That is, it is possible to keep a high residual ratio of the residual monomer component in the first cladding, which is necessary to enhance the adhesiveness with the second cladding that is subsequently formed, and to improve the adhesiveness with the second cladding component. Is more promoted. It is considered that this is because an extremely thin mixed polymer layer is formed at the interface between the first clad and the second clad.

【0049】また、重合生成高分子物を実質的に含まな
いクラッド用ポリマ前駆体組成物は、クラッドの透明性
や機械的特性を高めるためにも効果的である。
Further, the polymer precursor composition for a clad, which does not substantially contain a polymer product, is effective for improving the transparency and mechanical properties of the clad.

【0050】このようにしてクラッドが形成されてなる
光ファイバは、その外周に被覆層が形成される。その被
覆層をなすポリマには、熱可塑性樹脂ではナイロン1
1、12などのポリアミド樹脂やエチレン/テトラフル
オロエチレン共重合体などのフッ素系樹脂、紫外線硬化
型樹脂では硬質のウレタンアクリレート系樹脂などが使
用できる。
In the optical fiber having the clad thus formed, a coating layer is formed on the outer periphery. The polymer that forms the coating layer is nylon 1 for thermoplastic resin.
For example, a polyamide resin such as 1, 12 or the like, a fluorine resin such as ethylene / tetrafluoroethylene copolymer, or a hard urethane acrylate resin can be used as an ultraviolet curable resin.

【0051】前述したような紫外線硬化されたフッ素系
(メタ)アクリレート系樹脂をクラッドとした場合に
は、使用環境の温度変化によって、伝送損失に大きな変
動を生じる場合もあるが、その抑制のためには、クラッ
ドと被覆層との間に、そのクラッドの外周に密着させて
エネルギー硬化されたポリマからなる応力緩衝層を設け
ることが効果的である。
When the above-mentioned ultraviolet-cured fluorine-based (meth) acrylate-based resin is used as the clad, the transmission loss may vary greatly due to the temperature change of the use environment. In this case, it is effective to provide a stress buffer layer made of an energy-cured polymer in close contact with the outer periphery of the clad between the clad and the coating layer.

【0052】この応力緩衝層を形成するポリマは、熱可
塑性及び紫外線硬化型のいずれでもよいが、ショア硬度
A80未満のような軟質のポリマが好ましく、特に、紫
外線硬化型のシリコーン樹脂やウレタンアクリレート系
樹脂等が好ましい。
The polymer forming the stress buffer layer may be either thermoplastic or UV-curable, but a soft polymer having a Shore hardness of less than A80 is preferable, and a UV-curable silicone resin or urethane acrylate-based polymer is particularly preferable. Resin or the like is preferable.

【0053】さらには、このポリマは、その90°剥離
力が45 g/cm 以下、特に25〜45 g/cm であること
が好ましい。なぜならば、応力緩衝層をストリップして
圧着コネクタを取付ける際、クラッドと応力緩衝層の密
着力が強すぎると、応力緩衝層をストリップしても完全
に剥すことが難しくその一部がクラッドに付着したまま
残るので、PCFとコネクタフェルールとの嵌込み作業
性が悪化し易い。また、密着力の強さは、透光損失、特
に使用環境の温度変化にともなう損失にも大きく影響す
るので、低温特性を良好にするためにも、前記したよう
に剥離力の低いポリマを用いることが好ましい。しか
し、密着力があまりにも弱すぎると、被覆層を設けたP
CF端面からベアファイバ部が突き出す(ピストニン
グ)等の問題が生じ易くなるので、低くとも25とする
ことが特に好ましい。
Further, the polymer preferably has a 90 ° peeling force of 45 g / cm or less, particularly preferably 25 to 45 g / cm. This is because, when the stress buffer layer is stripped and the crimp connector is attached, if the adhesion between the cladding and the stress buffer layer is too strong, it is difficult to completely remove the stress buffer layer even if it is stripped, and a part of it will adhere to the clad. Since it remains as it is, the workability of fitting the PCF and the connector ferrule is liable to deteriorate. Further, since the strength of the adhesive force greatly affects the light transmission loss, particularly the loss due to a temperature change in the use environment, in order to improve the low-temperature characteristics, a polymer having a low peeling force is used as described above. Is preferred. However, if the adhesion is too weak, P
Since the problem such as the protrusion of the bare fiber portion from the end face of the CF (pistoning) is likely to occur, it is particularly preferable to set the value to at least 25.

【0054】ポリマの90°剥離力は次の方法で求めら
れる値である。他成分ガラス上にポリマまたは硬化性組
成物を厚みが200μmとなるように塗布し、固化さ
せ、または200mJの紫外線照射により硬化させて膜
とする。その膜を90°の方向に剥離させ、その剥離時
の抵抗値(g/cm)を測定する。
The 90 ° peel force of the polymer is a value determined by the following method. A polymer or a curable composition is applied to another component glass so as to have a thickness of 200 μm and solidified, or cured by irradiation with 200 mJ of ultraviolet light to form a film. The film is peeled in a direction of 90 °, and the resistance value (g / cm) at the time of peeling is measured.

【0055】また、応力緩衝層を設ける場合には、その
外径(DS )及び被覆層の外径(DB )は、0.3≦
(DS −DCL)/(DB −DCL)≦0.7(クラッドの
外径:DCL、被覆層の外径:DB )を満たすことが好ま
しい。0.3未満では被覆層の収縮応力のベアファイバ
部への悪影響を十分に防ぐことが難しく、逆に、0.7
を越えると被覆層の厚みが薄くなりすぎて、ベアファイ
バ部に側圧や外力が伝わることを防ぐという被覆層とし
ての本来の機能が不十分となるからである。
In the case where a stress buffer layer is provided, the outer diameter (DS) and the outer diameter (DB) of the coating layer must be 0.3 ≦ 0.3.
It is preferable that (DS-DCL) / (DB-DCL) ≤ 0.7 (cladding outer diameter: DCL, coating layer outer diameter: DB). If it is less than 0.3, it is difficult to sufficiently prevent the shrinkage stress of the coating layer from adversely affecting the bare fiber portion.
If the thickness exceeds, the thickness of the coating layer becomes too thin, and the original function of the coating layer of preventing transmission of lateral pressure and external force to the bare fiber portion becomes insufficient.

【0056】この応力緩衝層が存在すると、クラッドと
被覆層とのポリマ線膨脹係数が大きく相違する場合で
も、特に開口数(NA)を小さくした場合には現れ易
い、低温時等におけるマイクロベンディング損失を十分
に抑制することができる。
The presence of this stress buffer layer is apt to appear even when the coefficient of linear thermal expansion of the polymer between the clad and the coating layer is greatly different, especially when the numerical aperture (NA) is made small, and microbending loss at low temperature or the like. Can be sufficiently suppressed.

【0057】かかる光ファイバは、通常の方法によって
製造することができる。つまり、コア材用の石英母材を
火炎研磨もしくはフッ化水素酸により前処理した後、高
周波加熱炉、電気抵抗カーボン炉、もしくは酸水素炎に
て溶融細化し、光ファイバ基体とする。続いて、この光
ファイバ基体を、液状のクラッド用組成物を連続的に供
給するクラッドコーティングダイの中を通してその組成
物を表面に連続塗布し、必要に応じて溶剤を除去した
後、紫外線を照射して重合硬化させクラッド層を形成す
る方法等により第1クラッドを形成し、さらに続いて、
同様の方法にて第2クラッドを形成すればよい。そり外
側に第3クラッドや応力緩衝層を形成する場合には、第
2クラッドの形成に続いて、同様の方法にてそれらの層
を形成すればよい。
Such an optical fiber can be manufactured by a usual method. That is, after the quartz base material for the core material is pre-treated by flame polishing or hydrofluoric acid, it is melted and thinned in a high-frequency heating furnace, an electric resistance carbon furnace, or an oxyhydrogen flame to obtain an optical fiber substrate. Then, the optical fiber substrate is continuously applied to the surface of the optical fiber substrate through a clad coating die that continuously supplies a liquid clad composition, and the solvent is removed if necessary, followed by irradiation with ultraviolet rays. Then, the first clad is formed by a method of polymerizing and curing to form a clad layer, and subsequently,
The second cladding may be formed by the same method. When the third cladding and the stress buffer layer are formed on the outside of the sled, those layers may be formed by the same method after the formation of the second cladding.

【0058】本発明のクラッド用硬化性組成物等を紫外
線照射炉により重合硬化させる際の光源は、例えば、カ
ーボンアーク、キセノンランプ、中圧水銀灯、超高圧水
銀灯、無電極ランプ、メタルハライドランプ等の通常市
販されている光源を用いればよい。また、重合の効率を
高める点からすると、窒素ガス等の不活性ガス雰囲気下
で照射を行なうことが好ましい。このようにして、コア
の外周に少なくとも第1クラッド及び第2クラッドから
なるクラッド層が形成され、速度制御されたローラを介
して引き取られ、必要に応じて応力緩和層が形成され、
さらに必要に応じて保護層機能を有する樹脂組成物等で
被覆された後に巻き取られる。
The light source for polymerizing and curing the curable composition for cladding of the present invention in an ultraviolet irradiation furnace is, for example, a carbon arc, a xenon lamp, a medium-pressure mercury lamp, an ultra-high-pressure mercury lamp, an electrodeless lamp, a metal halide lamp and the like. Usually, a commercially available light source may be used. From the viewpoint of increasing the efficiency of polymerization, it is preferable to perform the irradiation in an atmosphere of an inert gas such as nitrogen gas. In this way, a clad layer composed of at least the first clad and the second clad is formed on the outer periphery of the core, taken off via a speed-controlled roller, and a stress relaxation layer is formed as necessary,
If necessary, it is wound after being covered with a resin composition having a protective layer function.

【0059】[0059]

【実施例】【Example】

[実施例1]プラズマ法により合成された合成石英母材
を、酸水素炎による火炎研磨の前処理をした後、220
0℃の高純度炭素抵抗発熱型加熱炉中に連続的に供給
し、コア径が200μmとなるように溶融細化させ、光
ファイバ基体とした。下記組成Aからなる第1クラッド
用ポリマ前駆体組成物(18cps)を0.1μmのフ
ィルタで濾過してクラッドコートダイに供給し、前記基
体の表面に連続的に塗布した後、360nmに中心波長
を有する300W/インチの無電極ランプからの光を照
射により硬化率75%まで硬化させて紫外線硬化型フッ
素アクリレート樹脂(屈折率1.440)からなる第1
クラッド(外径216μm)を形成させた。
Example 1 After a synthetic quartz preform synthesized by a plasma method was subjected to a flame polishing pretreatment with an oxyhydrogen flame, a 220
It was continuously supplied into a high-purity carbon resistance heating furnace at 0 ° C. and melted and thinned so that the core diameter became 200 μm to obtain an optical fiber substrate. A first clad polymer precursor composition (18 cps) consisting of the following composition A was filtered through a 0.1 μm filter, supplied to a clad coat die, and continuously coated on the surface of the substrate, after which the center wavelength was set to 360 nm. A UV-curable fluoroacrylate resin (refractive index 1.440) that is cured by irradiation with light from a 300 W / inch electrodeless lamp having a curing rate of 75%.
A clad (outside diameter 216 μm) was formed.

【0060】 組成A: 2−(パーフルオロオクチル)エチルアクリレート 30重量部 2,2,3,3−テトラフルオロプロピルアクリレート 40重量部 トリメチロールプロパントリアクリレート 30重量部 γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン 1重量部 光重合開始剤(2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニルプロパン−1−オン ) 0.48重量部Composition A: 2- (perfluorooctyl) ethyl acrylate 30 parts by weight 2,2,3,3-tetrafluoropropyl acrylate 40 parts by weight trimethylolpropane triacrylate 30 parts by weight γ-mercaptopropyltrimethoxysilane 1 part by weight Parts photopolymerization initiator (2-hydroxy-2-methyl-1-phenylpropan-1-one) 0.48 parts by weight

【0061】引続いて、下記の組成Bからなる第2クラ
ッド用ポリマ前駆体組成物(18cps)を前記と同様
な方法で塗布し硬化させて紫外線硬化型フッ素アクリレ
ート樹脂(屈折率1.409)からなる第2クラッド
(外径230μm)を形成させた。
Subsequently, a polymer precursor composition for a second clad (18 cps) having the following composition B is applied and cured by the same method as described above to obtain an ultraviolet-curable fluorine acrylate resin (refractive index: 1.409). A second clad (outside diameter 230 μm) was formed.

【0062】 組成B: 1,1,1−トリハイドロパーフルオロウンデシルアクリレート 65重量部 2,2,3,3−テトラフルオロプロピルアクリレート 10重量部 トリメチロールプロパントリアクリレート 25重量部 光重合開始剤(前記と同じ) 0.50重量部Composition B: 1,1,1-trihydroperfluoroundecyl acrylate 65 parts by weight 2,2,3,3-tetrafluoropropyl acrylate 10 parts by weight Trimethylolpropane triacrylate 25 parts by weight Photopolymerization initiator ( Same as above) 0.50 parts by weight

【0063】さらに引続いて、同様な方法で紫外線硬化
型ウレタンアクリレート樹脂(屈折率1.438)から
なる応力緩衝層(外径330μm)を形成させ、さらに
引続いて、エチレン/テトラフルオロエチレン共重合体
からなるポリマを溶融被覆して被覆層(外径500μ
m)を形成させ、光ファイバとして巻き取った。
Subsequently, a stress buffer layer (outer diameter: 330 μm) made of a UV-curable urethane acrylate resin (refractive index: 1.438) was formed by the same method, and then ethylene / tetrafluoroethylene copolymer was formed. A polymer layer is melt-coated to form a coating layer (outer diameter 500 μ
m) was formed and wound as an optical fiber.

【0064】得られた光ファイバの屈折率を測定したと
ころ、石英コア及び第1クラッドの屈折率はそれぞれ
1.458、1.440であり、NA(開口数)は0.
23であった。また、そのコア・クラッド偏心率は4.
0%,また石英コア及びポリマクラッドの非円率はそれ
ぞれ0.5%、0.8%と極めて真円度の高い光ファイ
バであった。
When the refractive index of the obtained optical fiber was measured, the refractive indexes of the quartz core and the first cladding were 1.458 and 1.440, respectively, and the NA (numerical aperture) was 0.
23. The core-cladding eccentricity is 4.
The non-circularity of the quartz core and the polymer clad was 0.5% and 0.8%, respectively.

【0065】また、第1クラッドのショアD硬度、ヤン
グ率(23℃)及び線膨脹係数は、それぞれD65、4
8kg/mm2 、1.8×10-4であり、第2クラッド
のショアD硬度、ヤング率(23℃)及び線膨脹係数
は、それぞれD77、45kg/mm2 、2.0×10
-4であった。さらに、応力緩衝層は、ショアA硬度がA
60、90°剥離力が30g/cmであった。
The Shore D hardness, Young's modulus (23 ° C.) and linear expansion coefficient of the first cladding are D65 and 4 respectively.
8 kg / mm 2 , 1.8 × 10 −4 , and the Shore D hardness, Young's modulus (23 ° C.) and linear expansion coefficient of the second cladding are D77, 45 kg / mm 2 , 2.0 × 10, respectively.
-4 . Further, the stress buffer layer has a Shore A hardness of A
The 60,90 ° peel force was 30 g / cm.

【0066】得られた光ファイバの透光損失は、波長8
50nmにて5.6dB/km、650nmにて7.9
dB/km、200mの伝送速度が180Mbpsと光
学的特性において非常に優れたものであった。
The light transmission loss of the obtained optical fiber was 8 wavelengths.
5.6 dB / km at 50 nm, 7.9 at 650 nm
The transmission speed of dB / km and 200 m was 180 Mbps, which was very excellent in optical characteristics.

【0067】圧着コネクタを取り付けた際のかしめ損失
は0.42dBと小さく良好であった。半径5mmのマ
ンドレルに10回巻き付けた時の曲げ損失は0.28d
Bと従来のPCF(開口数0.35〜0.40)と同等
に小さく、良好な曲げ特性が得られた。また、低温特性
は−20℃にて25℃対比1.27dBと従来のPCF
と同等であり、良好な低温特性が得られた。
The crimping loss when the crimp connector was attached was as small as 0.42 dB, which was favorable. Bending loss is 0.28d when wound 10 times around a mandrel with a radius of 5mm.
B was as small as the conventional PCF (numerical aperture of 0.35 to 0.40) and good bending characteristics were obtained. In addition, the low-temperature characteristic is 1.27 dB compared to 25 ° C. at -20 ° C., which is the conventional PCF
And the good low temperature characteristics were obtained.

【0068】さらに、CT−2カッター(SpecTr
an Specialty Optics Compa
ny製)にて切断した光ファイバ断面(n=100)を
顕微鏡で確認したところ、鏡面破断していた割合は99
%と極めて高く、クラッドに欠けが生じていたものはな
かった。
Furthermore, a CT-2 cutter (SpecTr
an Specialty Optics Compa
When the cross section of the optical fiber (n = 100) cut by ny) was confirmed with a microscope, the ratio of mirror fracture was 99.
%, Which was extremely high, and none of the clads had chipping.

【0069】なお、各物性値は以下の方法によって測定
した。
Each physical property value was measured by the following methods.

【0070】曲げ損失(dB): 3m長の光ファイバ
に、入射NAが0.25でフルモード励振条件の光源か
ら光を入射させ、シリコンフォトマル受光素子とを用い
てその透過光量を測定し、初期光量とする。次いで試料
を半径5mmのマンドレルに10回巻き付けて透過光量
を測定し、初期光量との差を曲げ損失とする。
Bending loss (dB): Light was made to enter a 3 m long optical fiber from a light source under the full mode excitation condition with an incident NA of 0.25, and the amount of transmitted light was measured using a silicon photomal light receiving element. , And the initial amount of light. Next, the sample is wound 10 times around a mandrel having a radius of 5 mm, the transmitted light amount is measured, and the difference from the initial light amount is defined as bending loss.

【0071】かしめ損失(dB): 無接着、無かしめ
でコネクタに取り付けた試料長3mの光ファイバの85
0nmLEDでの透過光量を初期光量とする。次いで片
端にコネクタをかしめによって取り付け、その際の透過
光量を測定し、初期光量との差をフェルールかしめ損失
とする。
Caulking loss (dB): 85 of an optical fiber with a sample length of 3 m attached to a connector without adhesion and without caulking
The amount of light transmitted through the 0 nm LED is defined as the initial amount of light. Next, a connector is attached to one end by caulking, the amount of transmitted light at that time is measured, and the difference from the initial amount of light is taken as the ferrule caulking loss.

【0072】低温特性(dB): 長さ200mの光フ
ァイバを25℃、50%RHの環境下で透過光量を測定
し、次に−20℃の低温下に放置した時の透過光量の差
から、−20℃の低温下での透過損失とする。
Low temperature characteristics (dB): From the difference in the amount of transmitted light when an optical fiber having a length of 200 m was measured in the environment of 25 ° C. and 50% RH and then left at a low temperature of −20 ° C. , And a transmission loss at a low temperature of −20 ° C.

【0073】[実施例2〜6、及び比較例1〜3]表
1、表2に示す条件となるように、線引き条件や、第1
クラッド、第2クラッドの種類、応力緩衝層及び被覆層
のポリマを変えた以外は、実施例1と同様にして光ファ
イバを作製した。また、各種評価測定も実施例1記載の
方法に従って行った。その結果は表1、表2の通りであ
った。なお、比較例2は第2クラッドを設けなかったも
のである。
[Examples 2 to 6 and Comparative Examples 1 to 3] The wire drawing condition and the first condition were set so that the conditions shown in Tables 1 and 2 were obtained.
An optical fiber was produced in the same manner as in Example 1 except that the types of the clad, the second clad, the stress buffer layer and the coating layer were changed. Various evaluation measurements were also performed according to the method described in Example 1. The results are shown in Tables 1 and 2. In Comparative Example 2, the second clad was not provided.

【0074】表1及び表2の結果からわかるように、請
求項1の本発明とすることによって、伝送速度が高く、
しかも曲げ損失もかしめ損失も小さくて、実用性の高い
広帯域PCFを得ることができた。
As can be seen from the results of Tables 1 and 2, the invention of claim 1 provides a high transmission rate,
Moreover, the bending loss and the caulking loss were small, and a highly practical broadband PCF could be obtained.

【0075】これに対し、比較例1は曲げ損失が大き
く、比較例2は曲げ損失もかしめ損失も大きく、また、
比較例3は曲げ損失もかしめ損失も低温特性も悪く、い
ずれも実用上不適当なものであった。
On the other hand, Comparative Example 1 has large bending loss, Comparative Example 2 has large bending loss and caulking loss, and
In Comparative Example 3, the bending loss, the caulking loss, and the low temperature characteristics were poor, and all were unsuitable for practical use.

【0076】なお、実施例3〜6の場合は、クラッドの
欠けや剥離、切断端面の鏡面性等において、実施例1、
2よりも不十分な点があった。
In the case of Examples 3 to 6, the clad chipping and peeling, the mirror surface property of the cut end surface, etc.
There were some points that were less than 2.

【0077】[0077]

【表1】 [Table 1]

【0078】[0078]

【表2】 [Table 2]

【0079】[0079]

【表3】 [Table 3]

【0080】[0080]

【表4】 [Table 4]

【0081】[実施例7]第2クラッド用ポリマ前駆体
組成物の組成を下記組成Cに替えた以外は、実施例1と
同様にして光ファイバを作製した。さらに、実施例1記
載の方法により測定評価し、その結果を表3に、実施例
1の結果と対比させて示した。
Example 7 An optical fiber was produced in the same manner as in Example 1 except that the composition of the second cladding polymer precursor composition was changed to the following composition C. Further, measurement and evaluation were performed by the method described in Example 1, and the results are shown in Table 3 in comparison with the results of Example 1.

【0082】 組成C: 1,1,1−トリハイドロパーフルオロウンデシルアクリレート 45.5重量 部 2,2,3,3−テトラフルオロプロピルアクリレート 7.0重量部 トリメチロールプロパントリアクリレート 17.5重量部 上記アクリレート成分を重合させたポリマ成分(分子量800〜1000) 30重量部 光重合開始剤(前記と同じ) 0.50重量部Composition C: 1,1,1-trihydroperfluoroundecyl acrylate 45.5 parts by weight 2,2,3,3-tetrafluoropropyl acrylate 7.0 parts by weight trimethylolpropane triacrylate 17.5 parts by weight Parts Polymer component obtained by polymerizing the above acrylate component (molecular weight 800 to 1000) 30 parts by weight Photopolymerization initiator (same as above) 0.50 parts by weight

【0083】得られた光ファイバは、伝送損失及び伝送
速度はほぼ満足できるものであったが、曲げ損失やかし
め損失がやや劣り、さらに、クラッドの欠けや剥離が発
生し易く切断端面の鏡面性は不十分であった。
The obtained optical fiber was almost satisfactory in transmission loss and transmission speed, but the bending loss and the caulking loss were slightly inferior, and further, cracking and peeling of the clad were likely to occur and the cut end face had a mirror surface property. Was insufficient.

【0084】[0084]

【表5】 [Table 5]

【0085】[0085]

【発明の効果】100〜200mにおける伝送速度が1
56Mbps以上と高く、広帯域の情報伝送方式である
ATM−LANや高速イーサネット用に適したプラスチ
ッククラッド光ファイバとすることができ、しかも、曲
げ損失やかしめ損失等も小さいので、取扱い性、加工
性、コネクタ接続作業性等の実用特性が良好である広帯
域PCFとすることができる。
As described above, the transmission speed in 100 to 200 m is 1
It can be a plastic clad optical fiber suitable for ATM-LAN or high-speed Ethernet, which is a high-bandwidth information transmission method of 56 Mbps or more, and has a small bending loss and caulking loss. A broadband PCF having good practical characteristics such as connector connection workability can be obtained.

【0086】さらに、低温下での伝送特性が良好で、切
断端面における欠けや剥離が防止でき、切断端面におけ
る鏡面性にも優れるという特性をも具備させることもで
きる。
Further, it is possible to provide the characteristics that the transmission characteristics at a low temperature are good, chipping and peeling at the cut end surface can be prevented, and the cut end surface has excellent mirror surface property.

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 石英からなるコアと、該コアの外周に
密着して設けられポリマからなるクラッドとを有するプ
ラスチッククラッド光ファイバにおいて、前記クラッド
が異なるポリマからなる2層構造を有し、かつ、コアの
屈折率(nCO)、コアの外周に密着して設けられた第1
クラッドの屈折率(nCL1 )、及び、第1クラッドの外
周に密着して設けられた第2クラッドの屈折率
(nCL2 )が、0.21≦(nCO 2 −nCL1 2 1/2
0.30、 及び、nCL2 <nCL1 を同時に満足する
ことを特徴とする広帯域プラスチッククラッド光ファイ
バ。
1. A plastic clad optical fiber having a core made of quartz and a clad made of a polymer provided in close contact with the outer periphery of the core, wherein the clad has a two-layer structure made of a different polymer, and Refractive index (n CO ) of the core, the first
The refractive index (n CL1 ) of the clad and the refractive index (n CL2 ) of the second clad provided in close contact with the outer periphery of the first clad are 0.21 ≦ (n CO 2 −n CL1 2 ) 1 / 2 <
0.30 and n CL2 <n CL1 are satisfied at the same time, a broadband plastic clad optical fiber.
【請求項2】 前記第1クラッドが、ショア硬度がD
60以上、及び、常温での線膨脹係数が1.0×10-4
〜2.0×10-4を有する紫外線硬化されたフッ素系
(メタ)アクリレート系樹脂からなり、かつ、前記第2
クラッドが、ショア硬度がD60以上、及び、常温での
線膨脹係数が1.0×10-4〜2.3×10-4を有する
紫外線硬化されたフッ素系(メタ)アクリレート系樹脂
からなることを特徴とする請求項1記載の広帯域プラス
チッククラッド光ファイバ。
2. The Shore hardness of the first cladding is D
60 or more and the coefficient of linear expansion at room temperature is 1.0 × 10 -4
A UV-cured fluorine-based (meth) acrylate-based resin having a viscosity of about 2.0 × 10 −4 , and the second
The clad is made of an ultraviolet-cured fluorine-based (meth) acrylate resin having a Shore hardness of D60 or more and a linear expansion coefficient at room temperature of 1.0 × 10 −4 to 2.3 × 10 −4. The broadband plastic clad optical fiber according to claim 1, wherein:
【請求項3】 前記第1クラッドが、23℃でのヤン
グ率が30〜65kg/mm2 のポリマからなり、か
つ、前記第2クラッドが、23℃でのヤング率が15〜
60kg/mm2 のポリマからなることを特徴とする請
求項1記載の広帯域プラスチッククラッド光ファイバ。
3. The first cladding comprises a polymer having a Young's modulus at 23 ° C. of 30 to 65 kg / mm 2 , and the second cladding has a Young's modulus at 23 ° C. of 15 to 65 kg / mm 2.
Broadband plastic clad optical fiber according to claim 1, characterized in that it consists of 60 kg / mm 2 of the polymer.
【請求項4】 前記第1クラッドの厚み(D1 )と前
記第2クラッドの厚み(D2 )とが、 10μm≦D1
+D2 ≦20μm、 5μm≦D1 、 及び、5μm≦
D2 を同時に満足することを特徴とする請求項1記載
の広帯域プラスチッククラッド光ファイバ。
4. The thickness (D1) of the first cladding and the thickness (D2) of the second cladding are: 10 μm ≦ D1
+ D2 ≦ 20 μm, 5 μm ≦ D1, and 5 μm ≦
2. The broadband plastic clad optical fiber according to claim 1, wherein D2 is simultaneously satisfied.
【請求項5】 前記第2クラッドが、重合生成高分子
物を実質的に含まない紫外線硬化性組成物を塗布し、紫
外線硬化させることによって形成された層であることを
特徴とする請求項1記載の広帯域プラスチッククラッド
光ファイバ。
5. The second clad is a layer formed by applying an ultraviolet curable composition that does not substantially contain a polymer produced by polymerization and curing the composition with ultraviolet light. Broadband plastic clad optical fiber as described.
【請求項6】 前記コア、第1クラッド及び第2クラ
ッドの屈折率(nCO、nCL1 及びnCL2 )が、(nCO 2
−nCL2 2 1/2 ≧[(nCO 2 −nCL1 2 1/2 +0.
03]を満足することを特徴とする請求項1記載の広帯
域プラスチッククラッド光ファイバ。
6. The refractive indices (n CO , n CL1 and n CL2 ) of the core, the first cladding and the second cladding are (n CO 2
−n CL2 2 ) 1/2 ≧ [(n CO 2 −n CL1 2 ) 1/2 +0.
03] is satisfied, the broadband plastic clad optical fiber according to claim 1.
【請求項7】 ガラスコアに塗布された第1クラッド
用紫外線硬化性組成物を硬化度50〜90%に紫外線硬
化させて、第2クラッド用紫外線硬化性組成物を塗布
し、紫外線硬化させることにより形成されたクラッドを
有することを特徴とする請求項5記載の広帯域プラスチ
ッククラッド光ファイバ。
7. An ultraviolet curable composition for a first cladding, which is applied to a glass core, is ultraviolet-cured to a curing degree of 50 to 90%, and an ultraviolet-curable composition for a second cladding is applied, and is ultraviolet-cured. 6. The broadband plastic clad optical fiber according to claim 5, which has a clad formed by.
【請求項8】 クラッドの外周に密着させてエネルギ
ー硬化されたポリマからなる応力緩衝層が設けられ、さ
らに、該応力緩衝層の外周に被覆層が設けられてなるこ
とを特徴とする請求項1記載の広帯域プラスチッククラ
ッド光ファイバ。
8. A stress buffer layer made of an energy-cured polymer which is in close contact with the outer periphery of the clad, and a coating layer is further provided on the outer periphery of the stress buffer layer. Broadband plastic clad optical fiber as described.
【請求項9】 前記応力緩衝層が、90°剥離力が4
5 g/cm 以下である紫外線硬化型樹脂からなることを特
徴とする請求項8記載の広帯域プラスチッククラッド光
ファイバ。
9. The stress buffer layer has a 90 ° peel force of 4
9. The broadband plastic clad optical fiber according to claim 8, which is made of an ultraviolet curable resin having a weight of 5 g / cm or less.
【請求項10】 前記第2クラッドの外径(DCL2
)、前記応力緩衝層の外径(DS )、及び前記被覆層
の外径(DB )が、0.3≦(DS −DCL2 )/(DB
−DCL2 )≦0.7 を満足することを特徴とする請求
項8記載の広帯域プラスチッククラッド光ファイバ。
10. The outer diameter of the second cladding (DCL2
), The outer diameter (DS) of the stress buffer layer, and the outer diameter (DB) of the coating layer are 0.3≤ (DS-DCL2) / (DB
9. The broadband plastic clad optical fiber according to claim 8, wherein -DCL2) ≤0.7 is satisfied.
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