JPH1062632A - 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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JPH1062632A
JPH1062632A JP8219712A JP21971296A JPH1062632A JP H1062632 A JPH1062632 A JP H1062632A JP 8219712 A JP8219712 A JP 8219712A JP 21971296 A JP21971296 A JP 21971296A JP H1062632 A JPH1062632 A JP H1062632A
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JP
Japan
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core
monomer
polymerizable compound
clad
optical fiber
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Pending
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JP8219712A
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English (en)
Inventor
Tetsuya Nakamura
哲也 中村
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Sumitomo Wiring Systems Ltd
Original Assignee
Sumitomo Wiring Systems Ltd
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Publication date
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  • Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (AREA)

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】 クラッドとなる重合体からなる円筒状容
器の内壁上に、非重合性化合物を含む重合体層を形成
し、該重合層を有する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、クラッドとなる重合体からなる円筒状容
器の内壁上に、非重合性化合物を含む重合体層を形成
し、該重合層を有する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、非重合性化合物を含む層は、非重合性化合
物を含むモノマーを、既にクラッドとなる円筒状部を有
する重合容器に入れ、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、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】好ましい態様では、非重合性化合物を含む
層は、非重合性化合物を含むモノマーを、円筒状クラッ
ドを有する円筒状重合容器の内部空間に入れ、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
て製造する。
【0010】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。
【0011】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。
【0012】非重合性化合物を含む層も、非重合性化合
物を用いる以外はクラッドの形成方法と同様の方法で形
成することができる。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。
【0013】非重合性化合物を含む層中の非重合性化合
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。
【0014】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。
【0015】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た時点で重合を終了す
る。このコア部の形成の際、非重合性を含む層がクラッ
ド部とコア部との間に存在し、かつ該層の内表面から重
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。
【0016】
【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。
【0017】
【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 メチルメタクリレート(MMA)モノマーに、重合開始
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、該
重合容器を水平に保持した状態で2000rpmにおい
て回転させながら80℃でモノマーを加熱重合して、P
MMAの円筒管を形成した。次いで、PMMAの円筒管
の中に、非重合性化合物として安息香酸ベンジルを7重
量%含むMMA溶液を注入し、重合容器を水平に保持し
た状態で2000rpmにおいてで回転させながら、厚
さがPMMAの円筒管の内径の約1%程度となるまで、
80℃でMMAを重合して、非重合性化合物を含む層を
形成した。非重合性化合物を含む層の形成後、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。重合容器の封管後、重合容器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。
【0018】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0.0
15であり、NAは0.2であった。
【0019】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0.23dB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。
【0020】実施例2 コア部を形成するMMAモノマーに非重合性化合物とし
て、安息香酸ベンジルに代えてジフェニルスルフィドを
を用いる以外は実施例1と同じ手順で、プリフォームを
製造した。プリフォームの屈折率分布は図1に示すとお
りである。Δnは0.024であり、NAは0.27で
あった。このプリフォームから製造した光ファイバの曲
げによる損失増加は、0.20dBであった。
【図面の簡単な説明】
【図1】 実施例1〜2で得たプラスチック光ファイバ
用プリフォームの屈率分布を示す図。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 クラッドとなる重合体からなる円筒状容
    器の内壁上に、非重合性化合物を含む重合体層を形成
    し、該重合層を有する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。
JP8219712A 1996-08-21 1996-08-21 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 JPH1062632A (ja)

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