JPH10293215A - Production of preform and polymer optical fiber - Google Patents

Production of preform and polymer optical fiber

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JPH10293215A
JPH10293215A JP9103426A JP10342697A JPH10293215A JP H10293215 A JPH10293215 A JP H10293215A JP 9103426 A JP9103426 A JP 9103426A JP 10342697 A JP10342697 A JP 10342697A JP H10293215 A JPH10293215 A JP H10293215A
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obviate the occurrence of scattering factors even if polymers of different kinds are used in producing a preform by a interfacial, gel polymn. method, etc., by forming a buffer layer on the inner peripheral surface of a hollow body. SOLUTION: The buffer layer B is formed on the inner peripheral surface of the hollow body D by using a resin material which has the same or nearly the same refractive index as the refractive index of the polymer by a monomer and is adjusted to the viscosity to the extent of not substantially dissolving the polymer of the hollow body D based on the fundamental that the monomer is polymerized within the hollow body D formed of the polymer. The polymn. of the monomer is effected within the hollow body D formed with the buffer layer B. Such buffer layer B imparts an interfacial gel effect to monomer polymerized in the hollow body D and prevents the dissolution of the polymer in the hollow body D, thereby functioning to prevent the occurrence of the scattering factors.

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、ポリマー光ファイ
バ用のプリフォームの製造方法に関し、特にポリマーで
形成した中空体内でモノマーを重合させることにより得
られるプリフォームを製造する方法及びこれにより得ら
れるポリマー光ファイバに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for producing a preform for a polymer optical fiber, and more particularly to a method for producing a preform obtained by polymerizing a monomer in a hollow body formed of a polymer, and a method for producing the preform. The present invention relates to a polymer optical fiber.

【0002】[0002]

【発明の背景】ポリマー光ファイバ用のプリフォームの
製造方法の一つとして、界面ゲル重合法がある。界面ゲ
ル重合法では、ポリマーで形成した例えばクラッド用の
中空体内で例えばコア用のモノマーを重合させ、この重
合の際に中空体とコア用のモノマーとの界面におけるゲ
ル効果を利用することで屈折率分布を形成してプリフォ
ームを製造する。そのような例は、例えば特開平5−1
73025号や特開平5−173026号あるいはWO
93/08488号に開示されている。
BACKGROUND OF THE INVENTION One method of producing a preform for a polymer optical fiber is an interfacial gel polymerization method. In the interfacial gel polymerization method, for example, a monomer for a core is polymerized in, for example, a hollow body for a clad formed of a polymer, and in this polymerization, refraction is performed by utilizing a gel effect at an interface between the hollow body and the monomer for the core. A rate distribution is formed to produce a preform. Such an example is disclosed in, for example,
No. 73025, Japanese Patent Laid-Open No. 5-173026 or WO
93/08488.

【0003】このような界面ゲル重合法で製造されるプ
リフォームの場合には、その中空体を形成するポリマー
(ホモポリマーまたはコポリマー)と中空体の内部で重
合して得られるポリマーとの種類を同一とするか、さも
なければ互いの屈折率が同一乃至近いものとするのが一
般的である。このように各ポリマーの屈折率を同じくす
るのは透明性に関係する。すなわち界面ゲル効果を利用
する際に例えばクラッド用のポリマーが重合中のコア用
モノマー中に溶解(膨潤)することになるので、クラッ
ドとコアでポリマーの種類が異なるために屈折率が異な
っていると、最終的にコアの周辺部で屈折率の異なるポ
リマーが混在することになる。そしてこのことが散乱要
因となり、各ポリマーの屈折率の相違の程度に応じて透
明性が低下する。
[0003] In the case of a preform produced by such an interfacial gel polymerization method, the type of the polymer (homopolymer or copolymer) forming the hollow body and the polymer obtained by polymerizing inside the hollow body are determined. It is common to have the same or otherwise the same or similar refractive index. Equalizing the refractive index of each polymer in this way relates to transparency. In other words, when the interfacial gel effect is used, for example, the polymer for the clad dissolves (swells) in the monomer for the core being polymerized, so that the clad and the core have different refractive indices due to different types of polymers. Finally, polymers having different refractive indices are mixed around the core. Then, this becomes a scattering factor, and the transparency decreases depending on the degree of difference in the refractive index of each polymer.

【0004】例えばWO93/08488号に開示され
るタイプのように、マトリックス用のポリマーに、当該
ポリマーに対し反応性を有しない低分子物質を添加し、
この低分子物質つまりドーパントにポリマーの重合に伴
う拡散により濃度勾配を形成させることで屈折率分布を
得るドーパントタイプの場合であれば、コアとクラッド
それぞれに同じポリマー、例えばPMMA(ポリメチル
メタクリレート)を選択する。ドーパントタイプの場合
には、このようにコアとクラッドのポリマーを同じとす
ることで、このポリマーが本来持つ透明性とほぼ同じ透
明性をコアやクラッドに与えることができる。
[0004] A low molecular weight material having no reactivity with respect to the polymer is added to the polymer for the matrix, for example, as disclosed in WO 93/08488,
In the case of a dopant type in which a refractive index distribution is obtained by forming a concentration gradient by diffusion of the low-molecular substance, that is, the dopant accompanying polymerization of the polymer, the same polymer, for example, PMMA (polymethyl methacrylate) is used for each of the core and the clad. select. In the case of the dopant type, by making the polymer of the core and the clad the same, it is possible to provide the core and the clad with almost the same transparency as the inherent transparency of this polymer.

【0005】また特開平5−173025号や特開平5
−173026号に開示されるように、二種類のモノマ
ーを共重合させる際に両モノマーの反応性比の相違を利
用して一方のモノマーに濃度勾配を形成させることで屈
折率分布を得る共重合タイプの場合にも、コアにおいて
ベースとなるポリマーと同じ屈折率のポリマーをクラッ
ドに用いる。ただ共重合タイプの場合には、一般的に、
コアは一つのポリマーとこのポリマーよりも屈折率の高
い他のポリマーによるコポリマーで形成され、クラッド
はホモポリマーで形成される。そのために互いに屈折率
の異なるポリマー(コポリマーとホモポリマー)がコア
とクラッドの界面において若干の混在することになる。
しかしコアの周辺部におけるコポリマーでは前記屈折率
の高い他のポリマーの比率が小さく、したがってコアに
おけるベースのポリマーとクラッドのポリマーとを同じ
にすることで、コアの周辺部における各ポリマーの屈折
率差をきわめて小さくすることができる。このため種類
の異なるポリマーの混在による透明性の低下はあるもの
の、その程度は小さくて済む。
Further, Japanese Patent Application Laid-Open Nos.
As disclosed in US Pat. No. 5,730,026, copolymerization of obtaining a refractive index distribution by forming a concentration gradient in one monomer by utilizing a difference in reactivity ratio between two monomers when copolymerizing two types of monomers. Also in the case of the type, a polymer having the same refractive index as the base polymer in the core is used for the clad. However, in the case of a copolymer type, generally,
The core is formed of a copolymer of one polymer and another polymer having a higher refractive index than the polymer, and the cladding is formed of a homopolymer. Therefore, polymers having different refractive indices (copolymer and homopolymer) are slightly mixed at the interface between the core and the clad.
However, in the copolymer at the periphery of the core, the ratio of the other polymer having the higher refractive index is small, and therefore, by making the base polymer and the clad polymer the same in the core, the refractive index difference of each polymer in the periphery of the core is reduced. Can be made extremely small. For this reason, although the transparency is reduced due to the mixture of different kinds of polymers, the degree is small.

【0006】しかし、コアやクラッドなどにおけるポリ
マーの種類を異ならせることで有用な利点を得られる場
合がある。例えば上記WO93/08488号に開示の
ドーパントタイプの場合にもその一つの例がある。すな
わちドーパントタイプの場合には、ドーパントがその可
塑効果により光ファイバの耐熱性を低下させるという問
題がある一方で、曲げ損失を小さくするために屈折率分
布における屈折率差Δnをできるだけ大きくする必要が
ある。つまり耐熱性という点ではドーパントの添加量を
できるだけ少なくし、Δnの確保のためにはドーパント
の添加量を増やす必要があるという相反する問題を抱え
ている。そこで、コアにおけるポリマーよりも屈折率の
小さなポリマーをクラッドに用いることで、結果的に大
きなΔnを確保し、これによりドーパントの添加量を減
らすことで耐熱性を向上させることが考えられる。
[0006] However, there are cases in which useful advantages can be obtained by changing the type of polymer in the core or clad. For example, in the case of the dopant type disclosed in WO 93/08488, there is one example. That is, in the case of the dopant type, there is a problem that the dopant lowers the heat resistance of the optical fiber due to its plastic effect, but it is necessary to increase the refractive index difference Δn in the refractive index distribution as much as possible in order to reduce bending loss. is there. In other words, in terms of heat resistance, there is a contradictory problem that it is necessary to minimize the amount of the dopant to be added and to increase the amount of the dopant to secure Δn. Therefore, it is conceivable that a polymer having a smaller refractive index than that of the polymer in the core is used for the clad to secure a large Δn as a result, thereby improving the heat resistance by reducing the amount of dopant added.

【0007】またポリマーとして一般のポリマー例えば
一般のPMMAに代えて水素原子の全部または一部を重
水素原子化したPMMAを用いる場合もその一つの例で
ある。すなわち一般のポリマーはその水素原子における
吸収特性から信号光として多用される波長域で大きな吸
収を持ち、このことが透明性の低下を招く。一方、水素
原子を重水素原子で置き換えた重水素化ポリマーは、重
水素の吸収特性が水素のそれと異なることから、一般の
ポリマーに比べ高い透明性を得られる。したがって重水
素化ポリマー、例えば重水素化PMMAを用いることで
伝送距離を大きく改善することができる。例えば一般の
PMMAが100m程度である場合でも、重水素化PM
MAであれば300〜400m程度を可能とする。しか
し、PMMAの場合であれば、重水素化PMMAの材料
価格は一般的PMMAの数百倍という現状があり、コス
トパフォーマンスに問題を残す。そこで、信号光の伝搬
には直接的に関与することは少ないが、ファイバ全体に
おける体積比率は比較的大きい、というクラッドの性格
を利用し、クラッドについては一般のポリマーを用い、
コアにのみ重水素化ポリマーを用いることにより、重水
素化ポリマータイプのポリマー光ファイバにおけるコス
トパフォーマンスを改善することが考えられる。
Another example is the use of PMMA in which all or part of the hydrogen atoms have been converted to deuterium atoms in place of general polymers such as general PMMA. That is, a general polymer has large absorption in a wavelength region frequently used as signal light due to its absorption characteristics at hydrogen atoms, which causes a decrease in transparency. On the other hand, a deuterated polymer in which a hydrogen atom is replaced with a deuterium atom has higher transparency than a general polymer because the absorption characteristics of deuterium are different from those of hydrogen. Therefore, the transmission distance can be greatly improved by using a deuterated polymer, for example, deuterated PMMA. For example, even when general PMMA is about 100 m, deuterated PMMA
In the case of MA, it can be about 300 to 400 m. However, in the case of PMMA, the material price of deuterated PMMA is several hundred times higher than that of general PMMA, leaving a problem in cost performance. Therefore, it is not directly involved in the propagation of signal light, but uses the characteristics of the cladding that the volume ratio in the entire fiber is relatively large, and uses a general polymer for the cladding,
By using the deuterated polymer only for the core, it is conceivable to improve the cost performance of the deuterated polymer type polymer optical fiber.

【0008】このようにコアやクラッドなどにおけるポ
リマーの種類を意図的に異ならせる場合には、これら種
類の異なる各ポリマー間に溶解を生じることのないよう
にして初めて種類の異なるポリマーを用いることによる
利点を有効に活かすことが可能となる。
In the case where the kinds of polymers in the core and the clad are intentionally made different from each other as described above, it is necessary to use different kinds of polymers for the first time without causing dissolution between these different kinds of polymers. Advantages can be effectively utilized.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】したがって本発明の目
的は、界面ゲル重合法などでプリフォームを製造するに
ついて、種類の異なるポリマーを用いる場合でも、散乱
要因を招くことのないような製造方法の提供にある。ま
た本発明は、このような方法を利用することで性能の向
上を図ることのできるポリマー光ファイバの提供も目的
としている。
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide a preform manufactured by an interfacial gel polymerization method or the like which does not cause scattering factors even when different types of polymers are used. On offer. Another object of the present invention is to provide a polymer optical fiber whose performance can be improved by using such a method.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】このような目的のため
に、本発明では、ポリマーで形成した中空体内でモノマ
ーを重合させることによりプリフォームを製造するのに
際し、中空体の内周面に緩衝層を形成し、この緩衝層に
より散乱要因の発生を防止するようにしている。このよ
うな緩衝層は、中空体内で重合するモノマーに対しては
界面ゲル効果を与える一方で、中空体のポリマーを溶解
させないようにすることで、散乱要因の発生防止に機能
する。それ故に緩衝層は、当該緩衝層が前記モノマーに
溶解しても散乱要因を発生させないか、またはできるだ
け散乱要因を抑えることができるようにするために、前
記モノマーを重合して得られるポリマーの屈折率と同じ
かまたはほぼ同じ屈折率を固化した状態で有する樹脂材
料で形成する。またこの樹脂材料は、前記中空体のポリ
マーを実質的に溶解させることのない程度の粘度に調整
される。このような粘度を可能とする樹脂材料として
は、プレポリマーあるいはモノマーに適量のポリマーを
溶解させたモノマーとポリマーの混溶体、さらにはポリ
マーの加熱溶融体などを用いることができる。
For this purpose, the present invention provides a method for manufacturing a preform by polymerizing a monomer in a hollow body formed of a polymer. A layer is formed, and the buffer layer prevents the occurrence of scattering factors. Such a buffer layer functions to prevent the occurrence of scattering factors by preventing the polymer in the hollow body from dissolving while giving an interfacial gel effect to the monomer polymerized in the hollow body. Therefore, the buffer layer is provided with a refractive index of a polymer obtained by polymerizing the monomer so that the buffer layer does not cause a scattering factor even when dissolved in the monomer, or minimizes the scattering factor. It is formed of a resin material having the same or substantially the same refractive index as the solidified state. The viscosity of the resin material is adjusted to a level that does not substantially dissolve the hollow polymer. As a resin material capable of providing such a viscosity, a prepolymer, a mixed solution of a monomer and a polymer in which an appropriate amount of a polymer is dissolved in a monomer, or a heated melt of a polymer can be used.

【0011】したがって本発明によるプリフォームの製
造方法は、ポリマーで形成した中空体内でモノマーを重
合させることを基本とし、そして前記モノマーによるポ
リマーの屈折率と同じかまたはほぼ同じ屈折率を固化し
た状態で有し、且つ前記中空体のポリマーを実質的に溶
解させることのない程度の粘度に調整された樹脂材料を
用いて前記中空体の内周面に緩衝層を形成する工程と、
この緩衝層が形成された中空体内で前記モノマーの重合
を行なわせる工程とを含む。
Therefore, the method for producing a preform according to the present invention is based on the fact that a monomer is polymerized in a hollow body formed of a polymer, and a solidified material having the same or substantially the same refractive index as that of the polymer by the monomer. Having, and forming a buffer layer on the inner peripheral surface of the hollow body using a resin material adjusted to a viscosity that does not substantially dissolve the polymer of the hollow body,
Causing the monomer to polymerize in the hollow body in which the buffer layer is formed.

【0012】本発明によるポリマー光ファイバの一つ
は、上記の界面ゲル重合法によるドーパントタイプであ
る。このポリマー光ファイバは、コアとクラッドを有
し、前記コアには、ある屈折率を有するポリマー中でこ
のポリマーに対し反応性を有しない低分子物質が濃度勾
配を持つことで屈折率分布が形成されている。そしてそ
のクラッドは、前記ポリマーよりも屈折率の小さなポリ
マーを用いて形成されている。このようにコアのポリマ
ーよりも小さな屈折率のポリマーをクラッドに用いるこ
とにより、結果的に大きなΔnを確保することができ
る。そしてこのことにより、低分子物質の添加量を減ら
すことができ、したがって耐熱性を向上させることがで
きる。
One of the polymer optical fibers according to the present invention is a dopant type obtained by the above-described interfacial gel polymerization method. This polymer optical fiber has a core and a clad, and in the core, a refractive index distribution is formed by a concentration gradient of a low-molecular substance having no reactivity with the polymer in a polymer having a certain refractive index. Have been. The cladding is formed using a polymer having a smaller refractive index than the polymer. By using a polymer having a smaller refractive index than the polymer of the core for the clad, a large Δn can be secured as a result. Thus, the amount of the low-molecular substance added can be reduced, and thus the heat resistance can be improved.

【0013】このように互いに屈折率の異なるポリマー
をコアとクラッドに用いる場合には、上記のような製造
方法でプリフォームを形成することにより、各ポリマー
の屈折率の相違に起因する散乱要因を実質的に無くすか
大幅に低減することができる。この結果、コアとクラッ
ドのポリマーを異ならせることによる上記のような利点
をより有効に活かすことができる。
In the case where polymers having different refractive indices are used for the core and the clad as described above, the preform is formed by the above-described manufacturing method, so that the scattering factor caused by the difference in the refractive index of each polymer is reduced. It can be substantially eliminated or greatly reduced. As a result, the above-described advantages of different core and clad polymers can be more effectively utilized.

【0014】本発明によるポリマー光ファイバの他の一
つは、上記の界面ゲル重合法による共重合タイプであ
る。このポリマー光ファイバは、コアとクラッドを有
し、前記コアには、ある屈折率を有する一つのポリマー
とこのポリマーより屈折率の高い他のポリマーとが異な
る割合で共重合したポリマーが前記割合に関して濃度勾
配を持つことで屈折率分布が形成されている。そしてそ
のクラッドは、前記一つのポリマーつまりベースとなる
ポリマーよりも屈折率の小さなポリマーを用いて形成さ
れている。この場合にも上記と同様に、結果的に大きな
Δnを確保することができる。つまり実用的に使用可能
なポリマーの組み合わせにより得ることのできるΔnよ
りも大きなΔnを実現でき、したがって曲げ損失をより
小さくすることができる。
Another type of the polymer optical fiber according to the present invention is a copolymer type obtained by the above-described interfacial gel polymerization method. The polymer optical fiber has a core and a clad, and the core has a polymer in which a polymer having a certain refractive index and another polymer having a higher refractive index than this polymer are copolymerized at different ratios. By having a concentration gradient, a refractive index distribution is formed. The cladding is formed using one polymer, that is, a polymer having a smaller refractive index than the base polymer. Also in this case, similarly to the above, a large Δn can be secured as a result. That is, Δn larger than Δn that can be obtained by a practically usable combination of polymers can be realized, and thus the bending loss can be further reduced.

【0015】この共重合タイプの場合にも、上記のよう
な製造方法でプリフォームを形成することにより、各ポ
リマーの屈折率の相違に起因する散乱要因を実質的に無
くすか大幅に低減することができる。この結果、コアと
クラッドのポリマーを異ならせることによる上記のよう
な利点をより有効に活かすことができる。
In the case of this copolymer type as well, by forming a preform by the above-mentioned production method, it is possible to substantially eliminate or greatly reduce the scattering factor caused by the difference in the refractive index of each polymer. Can be. As a result, the above-described advantages of different core and clad polymers can be more effectively utilized.

【0016】本発明によるポリマー光ファイバのさらに
他の一つは、重水素化ポリマーをポリマー材料としたタ
イプであり、水素原子の一部または全部が重水素原子で
ある重水素化ポリマーをコアにのみに用いてなる。つま
り透明性に優れるが材料コストの高い重水素化ポリマー
はコアのみに用い、クラッドは一般のポリマーで形成す
る。この結果、コストパフォーマンスを改善することが
できる。
Still another one of the polymer optical fibers according to the present invention is a type in which a deuterated polymer is a polymer material, and a deuterated polymer in which some or all of the hydrogen atoms are deuterium atoms is used as a core. Only used for. That is, a deuterated polymer having excellent transparency but high material cost is used only for the core, and the clad is formed of a general polymer. As a result, cost performance can be improved.

【0017】この場合にも、上記のような製造方法でプ
リフォームを形成することにより、各ポリマーの屈折率
の相違に起因する散乱要因を実質的に無くすか大幅に低
減することができる。この結果、重水素化ポリマーはコ
アのみに用いることによる利点をより有効に活かすこと
ができる。
Also in this case, by forming the preform by the above-described manufacturing method, it is possible to substantially eliminate or greatly reduce the scattering factor caused by the difference in the refractive index of each polymer. As a result, the advantage of using the deuterated polymer only for the core can be more effectively utilized.

【0018】[0018]

【実施の形態】本発明の方法により製造できるプリフォ
ームには、少なくも二種類のタイプが可能である。一つ
は、ドーパントタイプであり、他は共重合タイプであ
る。ドーパントタイプのプリフォームを製造するには、
先ずクラッド用の中空体として重合管を作成し、次いで
この重合管の内周面に緩衝層を形成した後、重合管内で
コア用のモノマーを重合させることでプリフォームを製
造する。以下これらの工程について、クラッドをコアの
ポリマーよりも屈折率の小さなコポリマーで形成するポ
リマー光ファイバの場合を例にとって、説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS At least two types of preforms can be produced by the method of the present invention. One is a dopant type and the other is a copolymerization type. To produce a dopant type preform,
First, a polymerization tube is formed as a hollow body for a clad, and then a buffer layer is formed on the inner peripheral surface of the polymerization tube. Then, a preform is produced by polymerizing a core monomer in the polymerization tube. Hereinafter, these steps will be described by taking as an example the case of a polymer optical fiber in which the clad is formed of a copolymer having a smaller refractive index than the polymer of the core.

【0019】重合管の作成(図1):予定するプリフォ
ームの外径に対応する内径を持つ十分に剛性の高い中空
容器Tを用いる。この中空容器Tにクラッド用のモノマ
ー溶液を所定量注入し、先ずプレ重合を行なう。それに
は震盪させながら70℃で2時間加熱する。次いで中空
容器を回転装置Sにセットし、2000〜3000rp
mの速度で回転させながら、70℃で24時間加熱する
ことで重合を行なう。重合が終了したら中空容器から重
合管を取り出し、90℃で24時間の熱処理を加える。
クラッド用のモノマー溶液は、ベース用のモノマー、屈
折率降下用のモノマー、重合開始剤、及び連鎖移動剤を
混合して調整する。ベース用のモノマーとしてはMMA
(メチルメタクリレート;屈折率1.492)を用い、屈折率
降下用のモノマーとしては3FMA(2、2、2−トリ
フルオロエチルメタクリレート、屈折率1.420)を用い
る。開始剤としてはBPO(ベンゾイルパーオキサイ
ド)をMMAに対し0.5 wt%用い、連鎖移動剤として
はn−BM(ノルマルメチルメルカプタン)をMMAに
対し0.3 wt%用いる。
Preparation of polymerization tube (FIG. 1): A sufficiently rigid hollow container T having an inner diameter corresponding to the outer diameter of a preform to be used is used. A predetermined amount of a monomer solution for cladding is poured into the hollow container T, and first, prepolymerization is performed. Heat for 2 hours at 70 ° C. with shaking. Next, the hollow container is set on the rotating device S, and the rotation speed is set to 2000 to 3000 rpm.
The polymerization is performed by heating at 70 ° C. for 24 hours while rotating at a speed of m. When the polymerization is completed, the polymerization tube is taken out of the hollow container and subjected to a heat treatment at 90 ° C. for 24 hours.
The monomer solution for cladding is prepared by mixing a monomer for base, a monomer for lowering the refractive index, a polymerization initiator, and a chain transfer agent. MMA as base monomer
(Methyl methacrylate; refractive index 1.492), and 3FMA (2,2,2-trifluoroethyl methacrylate, refractive index 1.420) is used as a monomer for lowering the refractive index. As an initiator, BPO (benzoyl peroxide) is used at 0.5 wt% based on MMA, and as a chain transfer agent, n-BM (normal methyl mercaptan) is used at 0.3 wt% based on MMA.

【0020】緩衝層の形成(図2):上記で得られた重
合管Dの内周面に緩衝層Bを形成する。緩衝層は、後述
するコア用のモノマー溶液の影響が重合管におよぶこと
を防止できるのに必要な範囲で、つまりモノマー溶液に
より重合管に膨潤が生じるのを防止できるのに必要な範
囲で、出来るだけ薄く形成するのが好ましい。そのよう
な厚みは、例えば0.5 〜2mm程度である。このような
緩衝層を形成するには、樹脂材料を上記重合管の作成の
場合と同様な回転法などにより塗布する。緩衝層用の樹
脂材料としては、後述のコアにおけるマトリックス用の
モノマーと同じモノマーをプレ重合したプレポリマー、
同マトリックス用のモノマーに当該モノマーを重合して
得られるポリマーを溶解させた混溶体、あるいは同マト
リックス用のモノマーを重合して得られるポリマーの加
熱溶融体などを用いることができる。これらの樹脂材料
は、上記した塗布の際には加熱などにより塗布し易い粘
度とし、後述のコア用のモノマーの重合初期においては
高い粘度、例えば1000〜10000cps程度の粘
度を保てるように調整する。
Formation of buffer layer (FIG. 2): A buffer layer B is formed on the inner peripheral surface of the polymerization tube D obtained above. The buffer layer is in a range necessary to prevent the influence of the core monomer solution described below from reaching the polymerization tube, that is, in a range necessary to prevent swelling of the polymerization tube by the monomer solution, It is preferable to form as thin as possible. Such a thickness is, for example, about 0.5 to 2 mm. In order to form such a buffer layer, a resin material is applied by the same rotation method as in the case of forming the polymerization tube. As the resin material for the buffer layer, a prepolymer obtained by prepolymerizing the same monomer as the matrix monomer in the core described below,
A mixed solution obtained by dissolving a polymer obtained by polymerizing the monomer in the monomer for the matrix or a heated melt of a polymer obtained by polymerizing the monomer for the matrix can be used. These resin materials are adjusted to have a viscosity that facilitates application by heating or the like during the above-described application, and to maintain a high viscosity, for example, a viscosity of about 1000 to 10000 cps at the initial stage of polymerization of the core monomer described below.

【0021】プリフォームの製造(図3):上記のよう
にして緩衝層Bを形成した重合管Dにコア用のモノマー
溶液を充填し、密封した後、オイルバスなどにより90
℃で加熱しながら24時間重合させる。モノマー溶液
は、マトリックス用のモノマー、低分子化合物(ドーパ
ント)、重合開始剤、及び連鎖移動剤を混合して調整す
る。モノマーとしてはMMAを用い、低分子化合物とし
てはDPSO(ジフェニルスルホキシド)を用いる。D
PSOの添加量はMMAに対し12.5wt%とする。開始
剤としてはDBPO(ジ−t−ブチルパーオキサイド)
をモノマーに対し0.23wt%用い、連鎖移動剤としては
n−BMをモノマーに対し0.27wt%用いる。
Production of preform (FIG. 3): A polymerization solution for a core is filled in the polymerization tube D on which the buffer layer B has been formed as described above, and after sealing, the mixture is filled with an oil bath or the like.
Polymerize for 24 hours while heating at ° C. The monomer solution is prepared by mixing a monomer for a matrix, a low molecular compound (dopant), a polymerization initiator, and a chain transfer agent. MMA is used as a monomer, and DPSO (diphenylsulfoxide) is used as a low molecular compound. D
The amount of PSO added is 12.5 wt% with respect to MMA. DBPO (di-t-butyl peroxide) as an initiator
Is used in an amount of 0.23 wt% based on the monomer, and n-BM is used as a chain transfer agent in an amount of 0.27 wt% based on the monomer.

【0022】上記のようにして得られたプリフォームを
一般的に用いられている熱延伸装置により熱延伸させて
得られたポリマー光ファイバにおける屈折率分布は図4
のようであった。この屈折率分布曲線には段になった部
分があるが、この部分は2mmと比較的厚く形成した緩
衝層による影響を受けている。図には比較のために、コ
アとクラッドに同じポリマーを用いた場合のポリマー光
ファイバにおける屈折率分布も点線で併せて示してあ
る。この比較により、本発明の方法を用いることで、透
明性の低下を招くことなく、Δnを大幅に高めることを
理解できる。参考までに緩衝層を1mmとした場合のポ
リマー光ファイバにおける屈折率分布を図5に示す。こ
の場合には図4の場合のような段になる部分は生じな
い。
FIG. 4 shows the refractive index distribution of the polymer optical fiber obtained by subjecting the preform obtained as described above to hot drawing by a generally used hot drawing apparatus.
It was like. The refractive index distribution curve has a stepped portion, which is affected by a relatively thick buffer layer of 2 mm. For comparison, the dotted line also shows the refractive index distribution in the polymer optical fiber when the same polymer is used for the core and the clad for comparison. From this comparison, it can be understood that Δn is significantly increased by using the method of the present invention without lowering the transparency. For reference, FIG. 5 shows the refractive index distribution in the polymer optical fiber when the buffer layer is 1 mm. In this case, there is no step portion as in the case of FIG.

【0023】共重合タイプの場合にもそのプリフォーム
の製造は基本的に上記と同様にして行なうことができ
る。したがってその説明は省略する。
In the case of the copolymer type, the preform can be produced basically in the same manner as described above. Therefore, the description is omitted.

【0024】次に、コアには重水素化ポリマー、具体的
には重水素化PMMAを用い、クラッドには一般のPM
MAを用いるポリマー光ファイバの例について説明す
る。ただこの場合のプリフォームの製造もこれに用いる
モノマーが相違するだけで、基本的に上記と同様である
ので、その詳細は省略する。本例によるポリマー光ファ
イバにおける屈折率分布は図6のようである。この屈折
率分布曲線にはコアと屈折率の境界部分に若干屈折率が
低下する部分があるが、この部分は緩衝層による影響を
受けている。
Next, a deuterated polymer, specifically, a deuterated PMMA is used for the core, and a general PM is used for the cladding.
An example of a polymer optical fiber using MA will be described. However, the production of the preform in this case is basically the same as the above except that the monomer used for the production is different, so that the details are omitted. FIG. 6 shows the refractive index distribution in the polymer optical fiber according to this example. In the refractive index distribution curve, there is a portion where the refractive index slightly decreases at the boundary between the core and the refractive index, but this portion is affected by the buffer layer.

【0025】[0025]

【発明の効果】以上説明してきた如く、本発明による
と、コアとクラッドに種類の異なるポリマーを用いるこ
とで、例えばΔnを大きくして曲げ損失を低減させた
り、また重水素化ポリマーに用いる場合のコストパフォ
ーマンスを改善したりする場合に生じる透明性の低下を
効果的に防止することができる。
As described above, according to the present invention, by using different kinds of polymers for the core and the clad, for example, it is possible to reduce the bending loss by increasing Δn or to use the polymer for a deuterated polymer. Or lowering of the transparency that occurs when improving the cost performance of the apparatus can be effectively prevented.

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

【図1】プリフォーム用の重合管の製造過程の説明図。FIG. 1 is an explanatory diagram of a process for producing a polymerization tube for a preform.

【図2】重合管に緩衝層を形成過程の説明図。FIG. 2 is an explanatory view of a process of forming a buffer layer on a polymerization tube.

【図3】プリフォーム製造過程の説明図。FIG. 3 is an explanatory view of a preform manufacturing process.

【図4】一実施形態による光ファイバの屈折率分布図。FIG. 4 is a refractive index distribution diagram of an optical fiber according to one embodiment.

【図5】他の例による光ファイバの屈折率分布図。FIG. 5 is a refractive index distribution diagram of an optical fiber according to another example.

【図6】他の実施形態による光ファイバの屈折率分布
図。
FIG. 6 is a refractive index distribution diagram of an optical fiber according to another embodiment.

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ポリマーで形成した中空体内でモノマー
を重合させることにより、ポリマー光ファイバ用のプリ
フォームを製造する方法において、前記モノマーによる
ポリマーの屈折率と同じかまたはほぼ同じ屈折率を固化
した状態で有し、且つ前記中空体のポリマーを実質的に
溶解させることのない程度の粘度に調整された樹脂材料
を用いて前記中空体の内周面に緩衝層を形成する工程
と、この緩衝層が形成された中空体内で前記モノマーの
重合を行なわせる工程とを含むことを特徴とする方法。
1. A method for producing a preform for a polymer optical fiber by polymerizing a monomer in a hollow body formed of a polymer, wherein the same or substantially the same refractive index as that of the polymer by the monomer is solidified. Forming a buffer layer on the inner peripheral surface of the hollow body using a resin material having a state and having a viscosity adjusted so as not to substantially dissolve the polymer of the hollow body; and Allowing the monomer to polymerize in the hollow body in which the layer is formed.
【請求項2】 コアとクラッドを有し、前記コアに、あ
る屈折率を有するポリマー中でこのポリマーに対し反応
性を有しない低分子物質が濃度勾配を持つことで屈折率
分布が形成されたポリマー光ファイバにおいて、前記ポ
リマーよりも屈折率の小さなポリマーを用いて前記クラ
ッドが形成され、且つ請求項1に記載の方法で製造した
プリフォームを延伸して得られることを特徴とするポリ
マー光ファイバ。
2. A refractive index distribution having a core and a clad, wherein the core has a concentration gradient in a polymer having a certain refractive index and a low molecular weight material having no reactivity with the polymer. 2. A polymer optical fiber, wherein the cladding is formed using a polymer having a lower refractive index than the polymer, and the preform obtained by the method according to claim 1 is drawn. .
【請求項3】 コアとクラッドを有し、前記コアに、あ
る屈折率を有する一つのポリマーとこのポリマーより屈
折率の高い他のポリマーとが異なる割合で共重合したポ
リマーが前記割合に関して濃度勾配を持つことで屈折率
分布が形成されたポリマー光ファイバにおいて、前記一
つのポリマーよりも屈折率の小さなポリマーを用いて前
記クラッドが形成され、且つ請求項1に記載の方法で製
造したプリフォームを延伸して得られることを特徴とす
るポリマー光ファイバ。
3. A polymer having a core and a clad, wherein a polymer in which one polymer having a certain refractive index and another polymer having a higher refractive index than the polymer are copolymerized at different ratios is provided with a concentration gradient with respect to the ratio. In the polymer optical fiber having a refractive index distribution formed by having, the cladding is formed using a polymer having a smaller refractive index than the one polymer, and the preform manufactured by the method according to claim 1 A polymer optical fiber obtained by drawing.
【請求項4】 請求項1に記載の方法で製造したプリフ
ォームから得られるポリマー光ファイバであって、水素
原子の一部または全部が重水素原子である重水素化ポリ
マーをコアにのみに用いたポリマー光ファイバ。
4. A polymer optical fiber obtained from the preform manufactured by the method according to claim 1, wherein a deuterated polymer in which some or all of the hydrogen atoms are deuterium atoms is used only for the core. Polymer optical fiber.
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