JPH1048437A - 屈折率分布型プラスチック光ファイバ用プリフォームの製造方法 - Google Patents

屈折率分布型プラスチック光ファイバ用プリフォームの製造方法

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JPH1048437A
JPH1048437A JP8209693A JP20969396A JPH1048437A JP H1048437 A JPH1048437 A JP H1048437A JP 8209693 A JP8209693 A JP 8209693A JP 20969396 A JP20969396 A JP 20969396A JP H1048437 A JPH1048437 A JP H1048437A
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JP
Japan
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core
container
clad
monomer
refractive index
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JP8209693A
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Tetsuya Nakamura
哲也 中村
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Sumitomo Wiring Systems Ltd
Original Assignee
Sumitomo Wiring Systems Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 曲げによる伝送損失増加が抑制された光ファ
イバを与える屈折率分布型プラスチック光ファイバ用プ
リフォームを簡単に製造する。 【解決手段】 容器壁に非重合性化合物を含んでいるク
ラッドとなる円筒状容器の内部にコア部形成用モノマー
を充填し、重合させてコア部を形成することにより屈折
率分布型プラスチック光ファイバ用プリフォームを製造
する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、屈折率分布型プラ
スチック光ファイバ用プリフォームの製造方法に関し、
さらに詳しくは、曲げによる光伝送損失の増加が抑制さ
れた光ファイバを与える屈折率分布型プラスチック光フ
ァイバ用プリフォームの製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】屈折率分布型プラスチック光ファイバ用
プリフォームの製造方法として、WO93/08488
は、重合体からなる円筒状容器の内壁からモノマーの重
合を進行させ、屈折率分布を形成する方法を開示してい
る。具体的には、円筒状容器としてポリメチルメタクリ
レート(PMMA)管を用い、PMMA管の中空部にコ
アを作製する。このPMMA管は、メチリメタクリレー
ト(MMA)モノマー溶液の入ったガラス管を回転させ
ながら該モノマーを加熱重合することで作製され、コア
は、非重合性化合物を含むMMAモノマー溶液をPMM
A管に注入し、回転させながら加熱重合することにより
形成され、これにより屈折率分布を有するプリフォーム
が作製できる。得られたプリフォームを加熱溶融により
線引して、所定の径の光ファイバを得る。
【0003】上記の方法は、それ自体がクラッドとなる
重合体管の内側に、屈折率が連続的に変化するコアを作
製する方法であって、コア中に屈折率分布を形成するた
めに、非重合性化合物を用いるところに特徴がある。円
筒重合体管にコアの原料であるモノマー溶液を注入する
と、該原料モノマーは、重合体管の内壁表面を一部溶か
す。重合はゲル効果により、粘度が高くなった内壁表面
から円筒の中心に向かって進行するので、中心に向かう
ほど屈折率の大きい非重合性化合物の濃度が高くなる。
したがって、連続的な屈折率分布が形成される。ここ
で、クラッドとなる円筒管を形成する重合体は、コアと
なる重合体の一部または大部分と同一のモノマーから重
合した重合体で、コアの原料であるモノマー溶液に溶け
ることが条件である。
【0004】特開平5−173026号公報は、それ自
体がクラッドとなる円筒管を作製し、その中でコア部と
なるモノマー溶液を重合固化してプラスチック光ファイ
バ用プリフォームを製造する方法を開示している。重合
が中空管内表面から中心に向かって進行し、連続的に変
化する屈折率分布を形成する点は上記WO93/084
88の方法と同じであるが、屈折率分布を形成するため
の第2成分として、非重合性化合物ではなく、屈折率が
異なる重合性のモノマーを用いている点が異なる。
【0005】特開昭61−130904号公報も、それ
自体がクラッドとなる円筒管を作製し、その中でコア部
となるモノマー溶液を重合固化してプラスチック光ファ
イバ用プリフォームを製造する方法を開示している。上
記の公報に開示された発明と異なるのは、コアの形成に
用いる溶液が、例として、MMAモノマーを用いた場
合、MMAモノマーとMMAモノマーより反応性比が低
く屈折率がPMMAより高いモノマーの混合溶液である
ことである。特開昭61−130904号公報に記載の
方法では、反応性比の高いMMAの重合が重合体の円筒
管の内壁から進行するのに伴い、中心に向かって反応性
比の低いモノマーの共重合比が高くなり、屈折率分布が
形成される。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
先行技術の方法によって製造したプリフォームから得ら
れる光ファイバは、曲げによる光伝送損失が大きくなる
という欠点がある。これは、クラッドとなる円筒管に単
一重合体または共重合体を用いるため、コア/クラッド
の境界が明確になり、屈折率が滑らかに変化していない
ためである。本発明は、コア/クラッドの境界での屈折
率が滑らかに変化しており、それ故に上記の従来技術が
有する欠点である曲げによる伝送損失の増加が抑制され
る光ファイバを与える屈折率分布型プラスチック光ファ
イバ用プリフォームの製造方法を提供しようとするもの
である。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は、容器壁に非重合性化合物を含んでいるク
ラッドとなる円筒状容器の内部にコア部形成用モノマー
を充填し、重合させてコア部を形成することを含んでな
る屈折率分布型プラスチック光ファイバ用プリフォーム
の製造方法を提供する。本発明の1つの好ましい態様に
おいては、クラッドとなる円筒状容器は、非重合性化合
物を含むモノマーを円筒状重合容器に入れ、該重合容器
を水平に保持して回転しながら、モノマーを重合させて
製造したものである。
【0008】
【発明の実施の形態】本発明の製造方法では、最初に、
円筒状のクラッド部を形成する。このクラッド部の形成
方法は特に限定されないが、通常は、非重合性化合物を
含むモノマーを円筒状重合容器に入れ、該重合容器を水
平に保持して回転しながら、モノマーを重合させて形成
する。重合容器は、通常ガラス製であるが、他の材料、
例えば金属から作られていてもよい。重合容器のサイズ
は、製造するプリフォームの大きさに合わせて適宜選択
すればよい。円筒状クラッド部は、円柱状に形成したク
ラッド用重合体の塊をくりぬいて製造することもでき
る。または、非重合性化合物を含む重合体を押出し成形
により円筒状に製造することもできる。
【0009】クラッド部を形成するポリマーとしては、
従来からプラスチック光ファイバに用いられている無色
で透明度の高いプラスチックを用いることができる。こ
のようなプラスチックを与えるモノマーとしては、以下
のようなメタクリル酸エステル、スチレン系化合物、フ
ッ素化アクリル酸エステル、フッ素化メタクリル酸エス
テル等を例示することができる: (a)メタクリル酸エステルおよびアクリル酸エステル メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル
酸イソプロピル、メタクリル酸t−ブチル、メタクリル
酸ベンジル、メタクリル酸フェニル、メタクリル酸シク
ロヘキシル、メタクリル酸ジフェニルメチル等;アクリ
ル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸t−ブチ
ル、アクリル酸フェニル等; (b)スチレン系化合物 スチレン、α−メチルスチレン、クロロスチレン、ブロ
モスチレン、ジクロロスチレン、ジブロモスチレン等; (c)フッ素化アクリル酸エステル 2,2,2−トリフルオロエチルアクリレート等; (d)フッ素化メタクリル酸エチル 1,1,2−トリフルオロエチルメタクリレート等。
【0010】このようなモノマーに、重合開始剤及び非
重合性化合物、並びに所望により添加剤(たとえば、連
鎖移動剤)を加え、適当量を重合容器に入れる。重合容
器をモータで回転しながら、加熱装置により加熱して重
合容器の内壁上でモノマーを重合させて、クラッド部を
形成する。モノマーの量は、重合容器の大きさとクラッ
ド部の厚さから決定すればよい。また、過剰量のモノマ
ーを入れ、所望の厚さのクラッド部が形成された時点で
重合を止め、不要なモノマーを重合容器から排出しても
よい。
【0011】非重合性化合物としては、室温またはそれ
以上の温度において液体であり、クラッドおよびコアに
用いる重合体と相溶性があり、沸点が高く、無色透明の
化合物を用いる。そのような化合物として、以下の化合
物が例示できる:安息香酸ベンジルなどの安息香酸エス
テル、セバシン酸ジブチルなどのセバシン酸エステルや
その他アルキル二塩基酸エステル、フタル酸ジメチル、
フタル酸ジオクチルなどのフタル酸エステル、ブロモベ
ンゼンなどのハロゲン化化合物、ジフェニルスルフィド
のような硫黄化合物がある。
【0012】クラッド部に含まれる非重合性化合物の濃
度は、0.1〜20重量%、好ましくは1〜10重量%
の範囲であり、コア部に含まれる非重合性化合物の濃度
よりも低く設定する。
【0013】コア部を形成するポリマーの原料となる溶
液は、クラッド部の形成に用いたモノマーに、非重合性
化合物を混合して調節する。
【0014】コア部を形成するには、上記のようなモノ
マーと非重合性化合物の混合物に、重合開始剤や連鎖移
動剤などを加え、クラッド部を形成した重合容器に入
れ、重合容器を回転させながら、加熱して、重合させ
る。所定厚さのコア部が形成され、未反応モノマーが5
%以下になった時点で重合を終了する。このコア部の形
成の際、クラッド部の内表面から重合体と共に非重合性
化合物がコアとなるモノマー溶液に溶解される為、コア
/クラッド境界での屈折率の変化が滑らかとなる。
【0015】
【発明の効果】本発明によれば、プリフォームのクラッ
ド/コア境界での屈折率の変化が滑らかになり、プリフ
ォームから製造される光ファイバの曲げによる伝送損失
の増大を抑制することができる。
【0016】
【実施例】以下に実施例を示し、本発明を具体的に説明
する。実施例1 MMAモノマーに対して、非重合性化合物として安息香
酸ベンジルを5重量%、開始剤として過酸化ベンゾイル
を0.1重量%、連鎖移動剤(分子量調節)としてn−
ブチルメルカプタンを0.2重量%配合した溶液を円筒
状の重合容器に封入し、重合容器を水平に保持した状態
で2000rpmで回転させながら80℃で、モノマー
を加熱重合して、非重合化合物を含むPMMA管を製造
した。
【0017】PMMA管の製造後、その中空部にコアの
原料となるMMA溶液を注入した。溶液には、MMAに
対して安息香酸ベンジルを20重量%配合した。重合管
の封管後、重合管を水平に保持した状態で5rpmで回
転させながら90℃でMMA溶液を加熱重合してプリフ
ォームを得た。プリフォームの屈折率分布は図1に示す
とおりである。クラッドとコアとの屈折率差Δnは0.
015であり、NAは0.2であった。
【0018】このプリフォームを線引きして、直径10
00μmの光ファイバを製造した。光ファイバの曲げに
よる伝送損失の増加は、波長650mmの光を用いて曲
げ半径10mmで0.24dBであった。伝送損失の増
加は、光ファイバを半径10mmで180°曲げた時の
損失増加を測定した。一方、低NAのステップインデッ
クス型(SI型)のプラスチック光ファイバ(NA=
0.34)では、曲げ半径10mmの時、伝送損失増加
は1.1dBであった。
【0019】実施例2 コア部のモノマーに対して、原料となるMMA溶液に配
合する非重合性化合物として安息香酸ベンジルの代わり
にジフェニルスルフィドを用いる以外は実施例1と同様
の手順でプリフォームを製造した。プリフォームの屈折
率分布を図2に示す。Δnは、0.024であり、NA
は0.27であった。光ファイバの曲げによる伝送損失
の増加は、0.20dBであった。
【0020】実施例3 MMAモノマーに対して、非重合性化合物としてセバシ
ン酸ジブチルを7重量%、開始剤として過酸化ベンゾイ
ルを0.1重量%、連鎖移動剤としてn−ブチルメルカ
プタンを0.2重量%配合した溶液を円筒状の重合容器
に封入し、重合容器を水平に保持した状態で2000r
pmで回転させながら80℃で、モノマーを加熱重合し
て、非重合化合物を含むPMMA管を製造した。
【0021】PMMA管の製造後、その中空部にコアの
原料となるMMA溶液を注入した。溶液には、MMAに
対してジフェニルスルフィドを25重量%配合した。重
合管の封管後、重合管を水平に保持した状態で5rpm
で回転させながら90℃でMMA溶液を加熱重合してプ
リフォームを得た。プリフォームの屈折率分布を図3に
示す。Δnは、0.032であり、NAは0.32であ
った。光ファイバの曲げによる伝送損失増加は、0.1
8dBであった。
【図面の簡単な説明】
【図1】 実施例1で得たプラスチック光ファイバ用プ
リフォームの屈折率分布を示す図。
【図2】 実施例2で得たプラスチック光ファイバ用プ
リフォームの屈折率分布を示す図。
【図3】 実施例3で得たプラスチック光ファイバ用プ
リフォームの屈折率分布を示す図。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 容器壁に非重合性化合物を含んでいるク
    ラッドとなる円筒状容器の内部にコア部形成用モノマー
    を充填し、重合させてコア部を形成することを含んでな
    る屈折率分布型プラスチック光ファイバ用プリフォーム
    の製造方法。
  2. 【請求項2】 クラッドとなる円筒状容器は、非重合性
    化合物を含むモノマーを円筒状重合容器に入れ、該重合
    容器を水平に保持して回転しながら、モノマーを重合さ
    せて製造したものである請求項1に記載の製造方法。
JP8209693A 1996-08-08 1996-08-08 屈折率分布型プラスチック光ファイバ用プリフォームの製造方法 Pending JPH1048437A (ja)

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