JPH11337780A - 被覆プラスチック光ファイバの製造方法 - Google Patents
被覆プラスチック光ファイバの製造方法Info
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- JPH11337780A JPH11337780A JP10150130A JP15013098A JPH11337780A JP H11337780 A JPH11337780 A JP H11337780A JP 10150130 A JP10150130 A JP 10150130A JP 15013098 A JP15013098 A JP 15013098A JP H11337780 A JPH11337780 A JP H11337780A
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Abstract
光ファイバの製造方法の提供。 【解決手段】プラスチック光ファイバ20の外周に光フ
ァイバクラッド部を構成する樹脂より高い引張り弾性率
を有する樹脂を被覆することにより被覆プラスチック光
ファイバ15を得る。
Description
兼ね備えた被覆プラスチック光ファイバの製造方法に関
する。
著しく発達し、現在では長距離の幹線通信や海底ケーブ
ルはほぼ全て光通信を採用している。これらに用いられ
ている石英光ファイバはシングルモード(SM)と呼ば
れるタイプであり、長距離通信に特に適合する高帯域、
低伝送損失であるという特徴を有している。
タイプの石英ファイバもローカルエリアネットワーク
(LAN)のバックボーンなどに多く用いられている。
「径」とはすべて直径を表す)が7〜8μm、MMタイ
プはコア径が50μmと62.5μmのものがあるが、
いずれもクラッド径は125μmで同一である。
ァ層と呼ばれる層を被覆した素線、さらにその外周にナ
イロン系の樹脂を被覆した芯線、さらにその外周に補強
材であるケブラー繊維強化塩化ビニル樹脂などで被覆し
たコードなどと呼ばれるものが代表的な構成である。
有しており、また接合に関しては、ST、SC、FCタ
イプなどの各種のコネクタが開発されていることから、
性能の面ではLANなどのネットワークの通信用ファイ
バとして充分に機能しうる。
が小さいためその接合に用いるコネクタが高精度を要求
されることから高価であり、また結合に熟練者が必要で
工事費も高くなる欠点があり、特に短距離通信で接合箇
所が多いようなケースにおいては設置費用が極めて高く
なる問題がある。また補強されているので「引張り弾性
率」(以下、単に弾性率ということがある)は高いが衝
撃に弱くて折れやすい欠点がある。
スチック光ファイバが提唱された。代表的なプラスチッ
ク光ファイバとして屈折率段階型(SI型)のポリメチ
ルメタクリレート(PMMA)光ファイバが挙げられ
る。PMMA光ファイバは、コア径が約980μm、ク
ラッド径が1000μmでその外周をポリエチレンで被
覆して径を2200μmとした構造を有する。コア径が
大きいことから安価な樹脂製のコネクタが使用でき、結
合も簡単で工事費が安く、またファイバ径が大きいこと
から強度も充分である利点があるが、PMMAの光吸収
により使用できる光源の波長が限定される、伝送損失が
大きく伝送可能距離が短い、SI型であることから帯域
が低いなどの欠点がある。これらの性能を改良する方法
として屈折率分布型(GI)PMMA光ファイバが提唱
されており(WO93−08488)、高帯域化は可能
になったが、伝送距離と光源の波長制限の改良は困難で
ある。
フッ素樹脂を材料とするGI型プラスチック光ファイバ
が提唱されている(WO95−28660)。このフッ
素樹脂光ファイバは650〜1300nmの広い波長域
で使用でき、伝送損失も小さく高帯域であるという優れ
た基本性能を示している。しかし光ファイバとしての実
用性能面から考えると、高帯域の受光素子はその受光面
積が小さくなることから、受光素子との結合効率を高く
するためにはファイバ径を受光素子に合わせて小さくせ
ざるを得ず、ファイバ強度が低下する問題があった。
外周に被覆する方法は一般に用いられる。例えば上述の
ように石英ファイバと同様にケブラーなどの補強繊維を
用いる方法が挙げられるが、この場合はコネクタとの接
合、またはファイバ同士の接着において補強繊維処理が
面倒で工程が煩雑になる欠点がある。
ような問題を解決することにあり、低伝送損失、高帯域
の光ファイバであり、実用強度が優れかつ接続が容易で
安価な被覆プラスチック光ファイバの製造方法を提供す
ることにある。
光ファイバの外周に光ファイバクラッド部を構成する樹
脂より高い引張り弾性率を有する樹脂を被覆することに
より被覆プラスチック光ファイバを得ることを特徴とす
る被覆プラスチック光ファイバの製造方法である。
は、「少なくとも光透過部分がプラスチックからなる光
ファイバ素線」(以下、単に光ファイバとも略す)を意
味する。
らなるSI型光ファイバにおいてはコアの部分を、GI
型光ファイバにおいてはファイバから出射したファイバ
径方向の光の強度分布における最大強度の5%以上が占
める部分を指す。なお、以下の説明においては、GI型
光ファイバから出射したファイバ径方向の光の強度分布
における最大強度の5%未満が占めるGI型光ファイバ
部分をクラッドと呼ぶ。
らには光ファイバ同士の結合効率を高めて接合を容易に
するためには、光ファイバのコア径は大きい方が好まし
く、安価な樹脂製のコネクタを使用するという観点から
は少なくとも100μm以上のコア径が好ましい。
は小さいほど好ましく、特に1Gbps以上の高帯域で
の伝送を目的とする場合には高帯域の光信号を受光可能
な受光素子の直径は40〜100μm程度であり、ボー
ルレンズによる集光手段を考えたとしても光ファイバの
コア径としては250μm以下が好ましい。100〜2
50μmのコア径に対しクラッド厚みとしては10〜2
0μm程度であれば光ファイバとして充分に機能を発揮
することができるが、この場合は光ファイバの引張り強
度が不足する。
言い換えると光ファイバ径を大きくすればよいが、この
場合はファイバの曲げ損失が大きくなる。光ファイバ材
料はクラッドといえども光学的に優れたものである必要
があるために高度な精製を行っており、汎用樹脂と較べ
て高価なことから安価な光ファイバを提供するという観
点からも問題がある。
価に製造する方法を種々検討し、光ファイバの外周部に
少なくとも1層からなる光ファイバクラッド部を構成す
る樹脂より高い弾性率を有する樹脂を、溶融押出しなど
で被覆する被覆プラスチック光ファイバの製造方法を見
い出した。
性率の樹脂被覆層(以下、補強層という)のさらに外周
部に保護層を溶融押出しなどで被覆形成してもよい。こ
の保護層は、光ファイバと補強層を外的環境より保護
し、光ファイバ性能の低下を防止する効果がある。
バの実施形態の例を示す。図1−(a)、(b)中の1
は光ファイバ、2は補強層、図1−b中の3は保護層で
ある。
成する樹脂としては各種の樹脂が使用でき、補強層を形
成するための樹脂との関係において弾性率が140kg
/mm2 以下の樹脂が好ましく、弾性率が50〜140
kg/mm2 の樹脂がより好ましい。
ルオロ(アルキルビニルエーテル)共重合体、ポリペル
フルオロ(ブテニルビニルエーテル)、ポリペルフルオ
ロ(2,2−ジメチル−1,3−ジオキソール)、テト
ラフルオロエチレン/ペルフルオロ(2,2−ジメチル
−1,3−ジオキソール)共重合体などの実質的にC−
H結合を有しないフッ素系樹脂、分子中の一部の水素原
子をフッ素原子に置き換えた「ポリメチルメタクリレー
ト、ポリカーボネート、ポリメチルメタクリレート、ポ
リスチレン」やポリフッ化ビニリデンなどの部分フッ素
化樹脂、分子中の水素原子を重水素原子に置き換えた
「ポリメチルメタアクリレート、ポリカーボネート、ポ
リスチレン」などの部分重水素化樹脂、ポリメチルメタ
クリレート、ポリシクロヘキシルメタクリレート、ポリ
スチレン、ポリフェニルメタクリレート、エチレン/酢
酸ビニル共重合体、ポリアセタール、ポリカーボネー
ト、ポリ酢酸ビニルなどから選ばれる1種以上の樹脂が
使用できる。
安価プラスチックコネクタが使用できること、伝送損失
が少ないこと、使用できる波長域が広いことなどの理由
で、光ファイバは上記フッ素系樹脂や部分フッ素化樹脂
を光ファイバクラッド部およびコア部に用いたフッ素系
プラスチック光ファイバが好ましい。より好ましくは実
質的にC−H結合を有しないフッ素系樹脂を光ファイバ
クラッド部およびコア部に用いたフッ素系プラスチック
光ファイバである。
しては、特開平4−189862などで知られているも
のが挙げられる。GI型フッ素系プラスチック光ファイ
バとしては、特開平8−5848などで知られているも
のが挙げられる。
する重合体と拡散物質からなり、重合体中に拡散物質が
特定の方向に沿って濃度勾配を有して分布しているもの
が好ましい。広範囲の伝送領域帯で低い伝送損失と高い
伝送帯域を有することから、重合体がフッ素系重合体で
拡散物質が低分子量フッ素系化合物であるGI型のフッ
素系プラスチック光ファイバがより好ましい(特開平8
−5848など参照)。
は、1万〜5百万が好ましく、5万〜1百万がより好ま
しい。低分子量フッ素系化合物の数平均分子量は、30
0〜10,000未満が好ましく、300〜5,000
がより好ましい。
ファイバクラッド部を構成する樹脂より高弾性率であれ
ばよいが、そのなかでも弾性率が140kg/mm2 超
の樹脂が好ましく、160kg/mm2 以上の樹脂が補
強効果が高いという理由により特に好ましい。また、補
強層の厚さは50〜1000μmであることが好まし
く、100〜600μmであることがより好ましい。
クリレート、ポリエチルメタクリレート、ポリシクロヘ
キシルメタクリレート、ポリスチレン、スチレン/アク
リロニトリル共重合体、ポリアセタール、ポリカーボネ
ート、脂肪族ポリアミド、芳香族ポリアミド、ポリ塩化
ビニルなどが具体的に例示されるが、これらに限定され
るものではない。
側に保護層を形成するための樹脂、例えばポリエチレ
ン、ポリ塩化ビニル、ポリウレタン、エチレン/テトラ
フルオロエチレン共重合体、ヘキサフルオロプロピレン
/テトラフルオロエチレン共重合体などをさらに被覆し
てもよい。保護層の厚さは100〜2000μmである
ことが好ましく、300〜1500μmであることがよ
り好ましい。
を形成するための樹脂を被覆する方法としては、補強層
を形成するための樹脂および光ファイバを同時に押出し
機より溶融押し出し一体成形することによる方法が好ま
しい。
のクラッド材と光ファイバのコア材を同時に押出し機よ
り押出し一体成形する方法により得られる光ファイバで
もよく、光ファイバ前駆体を溶融紡糸する方法により得
られる光ファイバでもよい。これらの方法により光ファ
イバを得て、得られた光ファイバを一旦巻き取り機で巻
き取ることなく、引き続き本発明における光ファイバと
して使用してもよい。
は、SI型光ファイバにおいてはクラッドを形成するた
めの材料を意味し、GI型光ファイバにおいてはクラッ
ドまたはクラッドに近い光の強度分布を有するコアを形
成するための材料を意味する。また光ファイバのコア材
とは、SI型光ファイバにおいてもGI型光ファイバに
おいても、コアを形成するための材料を意味する。
紡糸すれば光ファイバとなる中空状または中実状の樹脂
成形体を意味する。例えば、屈折率差を有する重合体と
拡散物質からなり、重合体中に拡散物質が特定の方向に
沿って濃度勾配を有して分布しているGI型光ファイバ
の前駆体は、回転成形法により重合体からなる中空管を
成形し、この中空管を回転させながら中空管内壁面から
拡散物質を重合体中に拡散させることにより得ることが
できる。
を実施例に従って説明する。図1−(a)、(b)に被
覆光ファイバの断面の例を示す。光ファイバ1は、補強
層2で被覆、あるいは補強層2と保護層3により被覆さ
れている 例1(実施例) 弾性率140kg/mm2 であるポリペルフルオロ(ブ
テニルビニルエーテル)[PBVE]からなるクラッド
材およびPBVEにクロロトリフルオロエチレン[CT
FE]オリゴマを15重量%を添加したコア材を用い、
図2に示すように、コア材は押出機11を用いてダイス
18の中心部より押し出され、次いでクラッド材は押出
機10を用いてダイス18内でコア材の外周部にコアを
取り囲む形で押し出されてこれと一体となった。さらに
コア/クラッドが溶融状態で接触していることからコア
内のCTFEオリゴマが外周のクラッド部に拡散するこ
とにより、コア中心部からクラッド部にかけて屈折率が
徐々に減少してゆく屈折率分布が形成され、その後ダイ
ス18出口より押し出された後、水槽19で冷却される
ことにより光ファイバ20が得られた。
22内に導入された。一方、補強層である弾性率170
kg/mm2 のポリカーボネート樹脂は、押し出し機1
3よりダイス22に供給され、ダイス22出口にて光フ
ァイバ20出口に同心円上に配置された吐出口から押し
出されることで光ファイバ20外周部に被覆されて一体
となった。その後冷却水槽23で冷却された被覆光ファ
イバ15は、引き取り機16を経て巻取機17に15m
/分の速度で巻き取られた。
コア外径は140μm、クラッド外径は250μm、補
強層外径は850μmであった。光ファイバの性能を測
定したところ、伝送損失は波長1300nmにて50d
B/kmと優れた値を示した。また光ファイバ強度は
4.9kgであった。
と同様にして図3に示すように光ファイバ20を作成し
た。光ファイバ20は連続した工程にて次のダイス21
に導入され、ダイス出口にてその外周部に弾性率310
kg/mm2 のポロメチルメタアクリレート樹脂、さら
にその外周にポリエチレン樹脂をそれぞれ押し出し機1
3と押し出し機26より押し出す方法によって連続的に
補強層と保護層を被覆した。その後水槽23で冷却され
て、15m/分の速度で巻き取り機17に巻き取られ
た。
覆光ファイバのコア外径は110μm、クラッド外径は
280μm、補強層外径は750μm、保護層径は22
00μmであった。光ファイバの性能を測定したとこ
ろ、伝送損失は波長1300nmにて80dB/kmと
優れた値を示した。またファイバ引張り強度は6.6k
gであった。
率被覆層からなる補強層を溶融押し出しなどで一体成形
する方法であり、生産効率が極めて高い。また、高弾性
率被覆層に安価な汎用樹脂を用いることができることか
ら、安価な光ファイバの製造が可能である。
系樹脂を使用した場合には、吸収ロスを低減でき、低伝
送損失で使用可能波長の広い光ファイバを高帯域の光フ
ァイバを製造できる。また、GI型光ファイバの場合に
は高帯域の光ファイバ製造可能となる。またコア径が比
較的大きいため、接続が容易で安価プラスチックコネク
タの使用も可能となり、接続に要するコスト低減効果も
大きい。
護層を有する被覆光ファイバを模式的に示した断面図。
めの概略図。
例を説明するための概略図。
Claims (4)
- 【請求項1】プラスチック光ファイバの外周に光ファイ
バクラッド部を構成する樹脂より高い引張り弾性率を有
する樹脂を被覆することにより被覆プラスチック光ファ
イバを得ることを特徴とする被覆プラスチック光ファイ
バの製造方法。 - 【請求項2】光ファイバクラッド部を構成する樹脂の引
張り弾性率が140kg/mm2 以下である請求項1記
載の被覆プラスチック光ファイバの製造方法。 - 【請求項3】プラスチック光ファイバがフッ素系プラス
チック光ファイバである請求項1または2記載の被覆プ
ラスチック光ファイバの製造方法。 - 【請求項4】プラスチック光ファイバが屈折率分布型プ
ラスチック光ファイバである請求項1、2または3記載
の被覆プラスチック光ファイバの製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10150130A JPH11337780A (ja) | 1998-05-29 | 1998-05-29 | 被覆プラスチック光ファイバの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10150130A JPH11337780A (ja) | 1998-05-29 | 1998-05-29 | 被覆プラスチック光ファイバの製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH11337780A true JPH11337780A (ja) | 1999-12-10 |
Family
ID=15490145
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP10150130A Withdrawn JPH11337780A (ja) | 1998-05-29 | 1998-05-29 | 被覆プラスチック光ファイバの製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH11337780A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2004107005A1 (ja) * | 2003-05-27 | 2004-12-09 | Asahi Glass Company, Limited | 光ファイバケーブルの製造方法、および光ファイバケーブル |
JP2008241769A (ja) * | 2007-03-26 | 2008-10-09 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 光ファイバケーブル |
-
1998
- 1998-05-29 JP JP10150130A patent/JPH11337780A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2004107005A1 (ja) * | 2003-05-27 | 2004-12-09 | Asahi Glass Company, Limited | 光ファイバケーブルの製造方法、および光ファイバケーブル |
JP2008241769A (ja) * | 2007-03-26 | 2008-10-09 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 光ファイバケーブル |
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