JPWO2005103774A1 - グレーデッドインデックス型光伝送体の製造方法 - Google Patents
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Abstract
要約光伝送体(1)の製造方法において、円柱状の透明樹脂を芯線とし、その外周部に、重合した後に芯線と屈折率の異なる重合体となる単量体、または、単量体と重合体との混合物(2)を付着させ、芯線の外周部から単量体を拡散させることにより、芯線の内部に単量体を適宜な濃度分布にして形成した後、さらに芯線に単量体を重合することにより、中心から外周部にかけて異なる屈折率の分布層を有するようにした、グレーデッドインデックス型光伝送体を簡易的な設備で低価格に提供することを可能とする。
Description
本発明は、光集束性光ファイバ、光集束性棒状レンズ、光センサー等における種々の光伝送路として、または、画像伝送用アレイとして有用に用い得る光伝送体、より詳しくは、光伝送軸に垂直な断面において中心部から外周部に向かって屈折率が変化する光伝送体、所謂グレーデッドインデックス型光伝送体の製造方法に関するものである。
光伝送体の断面内において、その中心部から外周部に向かって連続的に変化する屈折率分布を有する光伝送体が知られている(例えば、特公昭47−816号公報、特公昭47−28059号公報参照)。
しかし、特公昭47−816号公報に示された屈折率分布型光伝送体はガラスを素材とし、イオン交換法にて作成しているため、その生産性が低く、長さ方向に均一なものの製造は難しい。すなわち、同一形状(特に同一長)で同一性能を備えたものとすることは難しく、逆に同一性能を具備させようとすると屈折率分布型光伝送体の長さが不揃いとなり易く、その取扱いに支障を来たすという難点があった。
特公昭47−28059号公報に示された屈折率分布型プラスチック光伝送体は、屈折率が互いに異なり、かつ特定の溶剤に対する溶解度が異なる二以上の透明な重合体を混合したものを棒状又はファイバ状に賦形した後、前記溶剤に浸漬して、該成形物の表面より前記重合体の一部を抽出処埋することにより、前記重合体成形物の表面からその中心部にかけて前記重合体の混合割合が変化したものとすることによって作られている。しかし、かかる方法によって一応屈折率分布型プラスチック製棒状レンズを作ることはできるが、屈折率の異なる2種以上の重合体を混合したものは屈折率のゆらぎが多くなり、その透明性が低下するとともに光散乱を起し易いものとなり、屈折率分布型光伝送体としての特長が十分でないという問題点がある。
上述した従来技術における問題を解決すべく、簡易な設備によって高い生産性で、屈折率のゆらぎがない、連続的に変化する屈折率の分布を有する高精度のグレーデッドインデックス型光伝送体を製造することを目的とする。
そこで上記目的を達成すべく、本発明は、円柱状の透明樹脂を芯線とし、該芯線の外周部に、重合後の屈折率が前記芯線と屈折率の異なる単量体または単量体と重合体との混合物を付着させ(付着工程)、当該付着工程の結果物(以下、「付着物」という)を所定時間放置することによって単量体を芯線の外周部から中心部へ向かって芯線の内部に適宜な濃度分布にて拡散させ(拡散工程)、前記付着させ拡散させた単量体を重合することによって硬化させ(硬化工程)、以って中心から外周部にかけて異なる屈折率の層を有するグレーデッドインデックス型光伝送体を製造する方法とした。
上記方法にて得られた光伝送体に対して、さらに、単量体または単量体と重合体との混合物を付着させ、当該付着物を所定時間放置することによって単量体を光伝送体の外周部から中心部へ向かって光伝送体の内部に適宜な濃度分布にて拡散させ、前記付着させ拡散させた単量体を重合することによって硬化させる工程を1回以上n回繰り返すことにより、芯線の中心層と芯線に直接付着する層を含めて、n+2層からなる光伝送体としてもよい。
また、内側の層の屈折率が外側の層の屈折率より高くなるように、それぞれの層に対応した単量体または単量体と重合体との混合物を用いることが望ましい。更には、各層の厚みが100μm以下となるような単量体または単量体と重合体との混合物を用いることが望ましい。
更にはまた、付着工程において、芯線を、単量体、または、単量体と重合体との混合物中を下方から上方に引き上げるように通過させることによって、前記単量体または、単量体と重合体との混合物の液面の自由界面部分で付着させることが好ましい。
また更には、付着工程において、単量体、または、単量体と重合体との混合物を、水平方向に回転させながら付着させることができる。拡散工程において単量体を拡散させるための付着工程後の芯線を放置する時間は60秒であることが好ましい。
上記単量体としてはラジカル重合性ビニル単量体などを用いることができる。用い得るラジカル重合性ビニル単量体の具体例としては、メチルメタクリレート(nD(屈折率)=1.49);スチレン(nD=1.59);クローラスチレン(nD=1.61);酢酸ビニル(nD=1.47);nD=1.37〜1.44の2,2,3,3−テトラフルオロプロピル(メタ)アクリレート、2,2,3,3,4,4,5,5−オクタフルオロプロピル(メタ)アクリレート、2,2,3,4,4,4−へキサフルオロプロピル(メタ)アクリレート、2,2,2−トリプルオロエチル(メタ)アクリレート等のフッ化アルキル(メタ)アクリレート;nD=1.43〜1.62のエチル(メタ)アクリレート、フェニル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、ヒドロキシアルキル(メタ)アクリレート、アルキレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリメチローラプロパン−ジ又はトリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトール−ジ、トリ又はテトラ(メタ)アクリレート、ジグリセリンテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレートなどの(メタ)アクリレート類、ジエチレングリコールビスアリルカーボネート、フッ化アルキレングリコールポリ(メタ)アクリレートなどが挙げられる。また、これらの単量体を2種以上混合した、混合溶液を用いることもできる。
上記重合体としては、前記のラジカル重合性ビニル単量体に可溶であり、かつ、生成されたポリマーとの相溶性が良いことが好ましく、例えば前記のラジカル重合性ビニル単量体の重合体、前記のラジカル重合性ビニル単量体の2成分以上が共重合された共重合体、ポリメチルメタクリレート(nD=1.49)、ポリメチルメタクリレート系コポリマー(nD=1.47〜1.50)、ポリ−4−メチルペンテン−1(nD=1.46)、エチレン/酢酸ビニルコポリマー(nD=1.46〜1.50)、ポリカーボネート(nD=1.50〜1.57)、ポリフッ化ビニリデン(nD=1.42)、フッ化ビニリデン/テトラフルオロエチレンコポリマー(nD=1.42〜1.46)、フッ化ビニリデン/テトラフルオロエチレン/へキサフルオロプロペンコポリマー(nD=1.40〜1.46)、ポリフッ化アルキル(メタ)アクリレートポリマーなどが挙げられる。
前記未硬化の単量体を硬化するには未硬化物中に熱硬化触媒、または光硬化触媒、熱硬化触媒と光硬化触媒を添加しておくことが好ましく、熱硬化触媒としては通常パーオキサイド系触媒が用いられる。光硬化触媒としてはベンゾフェノン、ベンゾインアルキルエーテル、4’−イソプロピル−2−ヒドロキシ−2−メチル−プロピオフェノン、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、ベンジルメチルケタール、2,2−ジエトキシアセトフェノン、クロロチオキサントン、チオキサントン系化合物、ベンゾフェノン系化合物、4−ジメチルアミノ安息香酸エチル、4−ジメチルアミノ安息香酸イソアミル、N−メチルジエタノールアミン、トリエチルアミンなどが挙げられる。
次いで未硬化の単量体を硬化させるには、硬化部において赤外線などの熱源や紫外線レーザー、紫外線LED、紫外線ランプ、ELなどの活性光線を周囲から作用させ、熱硬化触媒、または、光硬化触媒を含有する単量体を熱処理ないし光照射処理する。
本発明の光伝送体の製造方法は、従来開発された同種の光伝送体の製造方法に比べ、溶液の自由界面での賦型、さらには多層化による精密な屈折率分布形成を行うことにより、簡易的な設備で、屈折率のゆらぎがない、連続的に変化する屈折率の分布を有する、長さ方向に屈折率分布が均一な、高精度のグレーデッドインデックス型光伝送体を製造することができる。
本発明の光伝送体を作るには、例えば、図1の賦型装置を用いて実施することができる。図中の符号1は円柱状の透明樹脂からなる芯線および、芯線の外周部単量体または、単量体と重合体との混合物を付着硬化させた本発明の光伝送体、符号2は単量体または単量体と重合体の混合物、3は単量体または単量体と重合体の混合物を入れるための容器、符号4は紫外線ランプ、符号5は芯線を送り出すための送り出しローラ、符号6は光伝送体を巻き取るための光伝送体巻き取りローラ、符号7及び符号8は、光伝送体をガイドするための遊動ローラ、符号9は第1回目の単量体または単量体と重合体との混合物の付着・拡散・硬化工程、符号10は第2回目の単量体または単量体と重合体との混合物の付着・拡散・硬化工程を示している。
まず、芯線送り出しローラ5に巻き取られている円柱状の透明樹脂からなる芯線1を、下方から上方に向かって光伝送体巻き取りローラ6によって巻き上げる。その途中に単量体または単量体と重合体の混合物2を入れた容器3を設置し、単量体または単量体と重合体の混合物2の上液面における自由界面にて、芯線の外周部に単量体または単量体と重合体との混合物2を付着させる。
前記芯線の外周部に、単量体または単量体と重合体の混合物2が付着した後、紫外線ランプ4によって照射される部位に至るまでの所定時間に、その中の単量体成分が芯線の中心に向かって浸透することにより、当該透明樹脂の芯線内部の単量体の濃度分布が、浸透する深さに応じたある濃度分布となる。また、単量体は、芯線の外周部に付着させた単量体または単量体と重合体との混合物2から、光伝送体1の芯線に拡散するので、単量体または単量体と重合体との混合物からなる付着層の内部でも、その拡散に伴って、その単量体の濃度が下がるので、芯線外周部からの距離に応じたある濃度分布となる。その後、紫外線ランプ4にて活性光線を照射することによって、単量体を硬化させる。
活性光線を照射する際は、窒素ガスなどの不活性ガス雰囲気下で行うことが好ましい。単量体が拡散することによって、芯線の中心層と、芯線の外周部に付着させた単量体または単量体と重合体との混合物2の付着層とにおいて、適宜の濃度分布となった後に硬化しているので、単量体の屈折率と芯線および、重合体の屈折率が異なる場合、光伝送体の中心部から外周部に向かって屈折率が連続的に変化する屈折率分布を有する光伝送体となる。
さらに、図1中の符号10で示すように、単量体または、単量体と重合体との混合物2を、光伝送体の外周部に付着・拡散・硬化させる操作を1回以上n回繰り返し、芯線の中心層と芯線に直接付着する層を含めて、n+2層からなる光伝送体とした場合、より大直径かつ精密な屈折率分布制御がなされた光伝送体1とすることができる。第3回目以降の付着・拡散・硬化工程については図示されていないが、符号9および符号10の付着・拡散・硬化工程と同様である。
第2回目以降に用いる単量体または、単量体と重合体との混合物2は、前述のラジカル重合性ビニル単量体および、ラジカル重合性ビニル単量体の重合体、ラジカル重合性ビニル単量体の2成分以上が共重合された共重合体に熱硬化触媒、または、光硬化触媒、熱硬化触媒と光硬化触媒を添加したものなどを用いる。
また、前記芯線の外周部に付着・拡散・硬化させる、単量体または単量体と重合体との混合物2の屈折率に関して、内側に付着させた重合体の屈折率を外側に付着させる重合体の屈折率より高くすることによって、光伝送体の中心軸上の屈折率が最も高く、外周部にかけて連続的に屈折率が低下していくような屈折率分布を有する光伝送体1を製造することができる。
前記芯線の外周部に、単量体または、単量体と重合体の混合物2を付着・拡散・硬化させる場合、各層の厚みが100μm以下、好ましくは50μm以下となるように付着硬化させると、付着される膜厚の均一性が高くなりかつ、前述の屈折率分布の制御がより精密になる。光集束性光ファイバ、光集束性棒状レンズ、光センサー等、種々の光伝送路として、または、画像伝送用アレイとして使用するに当たり、より好ましい結果を得ることができる。
また、芯線の外周部に、単量体または、単量体と重合体との混合物2を付着させるに当たり、単量体または、単量体と重合体との混合物2、または、単量体または、単量体と重合体との混合物の容器3を水平方向に回転させることにより、芯線の外周部により均一に、単量体または、単量体と重合体との混合物2を付着させることができる。
実施例中の屈折率分布の測定は以下の方法で行った。まず、光伝送体の内部に屈折率分布が存在する場合、この光伝送体の端部から入射した光は図2のように光伝送体の内部を蛇行しながら進む性質がある。そこで、光伝送体の内部にヘリウムネオンレーザー光を入射し、光の蛇行状態を観察する。つぎに、市販の干渉顕微鏡を用いて光伝送体の屈折率分布を公知の方法により測定する。
ポリ瓶にメチルメタクリレート(重合後の屈折率nD=1.489)を80重量部、ベンジルメタクリレート(重合後の屈折率nD=1.568)を20重量部、ベンジルパーオキシドを0.5部仕込み、80℃で1時間、95℃で2時間重合し、重合を出来る限り完結させるために120℃で4時間熟成した。80℃で24時間真空乾燥し、残留モノマーを除去した。得られた重合物を粉砕機で機械的に粉砕した。重合物の分子量を東ソー株式会社のGPC装置(HLC‐8020)で測定したところ約8万であった。また、この重合物の屈折率をアッベの屈折率計で測定したところ、nD=1.544であった。
前述の重合物を先端に定量押し出しをするためのギアポンプがついた、揮発物を除去できるベント型脱気単軸押出機を使用し、押出機のスクリュー部の温度を210℃、直径1mmの押し出しノズル部の温度を180℃、ギアポンブの吐出量を毎分1mlとし、毎分2mの速度で巻き取り、直径100ミクロンの円柱状の透明樹脂を得た。
この円柱状の透明樹脂を図1の装置の、芯線送り出しローラ5に巻き取り、第1回目の単量体または、単量体と重合体との混合物2の付着・拡散・硬化工程9の容器3の中に、三菱レイヨン株式会社製ポリメチルメタクリレートVHK#0001を32重量部、ベンジルメタクリレートモノマー68重量部、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン0.5重量部を混合、溶解した混合物を入れ、芯線を光伝送体巻き取りローラ6にて、毎分30cmの速度で巻き取った。
得られた光伝送体の直径は200μmであった。この光伝送体の100mの長さにわたって直径ムラを測定したところ、200μm±5μmであった。途中の紫外線ランプとしては、高圧水銀灯を3灯使用した。溶液の液面から紫外線ランプまでの距離は30cmであり、ベンジルメタクリレートモノマーを芯線の内部に拡散するための時間は60秒であった。
得られた光伝送体1の端面を直角に研磨し、図2に示すように、へリウムネオンレーザー11からレーザー光12を入射したところ、レーザー光12は光伝送体1の中を蛇行しながら進んでいることが確認できた。この時の蛇行周期の長さLは、約4.6mmであった。また、干渉顕微鏡を用いてこの光伝送体の屈折率分布を測定したところ、この光伝送体は図3に示す屈折率分布を有しており、中心部の屈折率nD=1.541、最外周部の屈折率nD=1.535であった。
実施例1と同様にして得た直径100ミクロンの円柱状の透明樹脂を芯線として用い、実施例1と同様に第1回目の混合物の付着・拡散・硬化工程9に、三菱レイヨン株式会社製ポリメチルメタクリレートVHK#0001を32重量部、ベンジルメタクリレートモノマー68重量部、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン0.5重量部を混合、溶解した混合物を容器3に入れて使用し、第2回目の混合物の付着・拡散・硬化工程10に、三菱レイヨン株式会社製ポリメチルメタクリレートVHK#0001を30重量部、メチルメタクリレートモノマー12重量部、ベンジルメタクリレートモノマー58重量部、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン0.5重量部を混合、溶解した混合物を容器3に入れて使用し、実施例1と同様に芯線を光伝送体巻き取りローラ6にて毎分30cmの速度で巻き取った。
得られた光伝送体の直径は、第1回目の付着・拡散・硬化工程9の後が200μm、第2回目の付着・拡散・硬化工程10の後が250μmであった。この光伝送体の100mの長さにわたって直径ムラを測定したところ、250μm±5μmであった。途中の紫外線ランプとしては高圧水銀灯を3灯使用した。各溶液の液面から紫外線ランプまでの距離は30cmであり、ベンジルメタクリレートモノマーおよびメチルメタクリレートモノマーを芯線または光伝送体の内部に拡散するための時間は、第1回目も第2回目も共に60秒であった。
得られた、光伝送体の端面を直角に研磨し、へリウムネオンレーザー11からレーザー光12を入射したところ、レーザー光12は光伝送体1の中を蛇行しながら進んでいることが確認できた。この時の蛇行周期の長さLは、約5.9mmであった。
また、干渉顕微鏡を用いてこの光伝送体の屈折率分布を測定したところ、この光伝送体は図4に示す屈折率分布を有しており、実施例1と比較するとなめらかな分布を有しており、中心部の屈折率nD=1.541、最外周部の屈折率nD=1.527であった。
実施例1と同様にして得た直径100ミクロンの円柱状の透明樹脂を芯線として用い、実施例1と同様に第1回目の混合物の付着・拡散・硬化工程9に、三菱レイヨン株式会社製ポリメチルメタクリレートVHK#0001を32重量部、ベンジルメタクリレートモノマー68重量部、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン0.5重量部を混合、溶解した混合物を容器3に入れて使用した。
ついで、第2回目の混合物の付着・拡散・硬化工程10に、三菱レイヨン株式会社製ポリメチルメタクリレートVHK#0001を30重量部、メチルメタクリレートモノマー7重量部、ベンジルメタクリレートモノマー63重量部、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン0.5重量部を混合、溶解した混合物を容器3に入れて使用した。
ついで、第3回目の混合物の付着・拡散・硬化工程に、三菱レイヨン株式会社製ポリメチルメタクリレートVHK#0001を30重量部、メチルメタクリレートモノマー12重量部、ベンジルメタクリレートモノマー58重量部、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン0.5重量部を混合、溶解した混合物を容器3に入れて使用し、第4回目の混合物の付着・拡散・硬化工程に、三菱レイヨン株式会社製ポリメチルメタクリレートVHK#0001を30重量部、メチルメタクリレートモノマー22重量部、ベンジルメタクリレートモノマー48重量部、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン0.5重量部を混合溶解した混合物を容器3に入れて使用した。
ついで、第5回目の混合物の付着・拡散・硬化工程に、三菱レイヨン株式会社製ポリメチルメタクリレートVHK#0001を30重量部、メチルメタクリレートモノマー37重量部、ベンジルメタクリレートモノマー33重量部、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン0.5重量部を混合、溶解した混合物を容器3に入れて使用した。
第6回目の混合物の付着・拡散・硬化工程に、三菱レイヨン株式会社製ポリメチルメタクリレートVHK#0001を28重量部、メチルメタクリレートモノマー54重量部、ベンジルメタクリレートモノマー18重量部、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン0.5重量部を混合溶解した混合物を容器3に入れて使用した。
ついで、第7回目の混合物の付着・拡散・硬化工程に、三菱レイヨン株式会社製ポリメチルメタクリレートVHK#0001を27重量部、メチルメタクリレートモノマー73重量部、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン0.5重量部を混合、溶解した混合物を容器3に入れて使用した。各溶液を通過した芯線は、光伝送体巻き取りローラ6にて毎分30cmの速度で巻き取った。得られた光伝送体の直径は、第1回目の付着・拡散・硬化工程の後が200μm、第2回自の付着・拡散・硬化工程の後が250μm、第3回目の付着・拡散・硬化工程の後が300μm、第4回目の付着・拡散・硬化工程の後が350μm、第5回目の付着・拡散・硬化工程の後が400μm、第6回目の付着・拡散・硬化工程の後が430μm、第7回目の付着・拡散・硬化工程の後が450μmであった。
この光伝送体の100mの長さにわたって直径ムラを測定したところ、450μm±20μmであった。途中の紫外線ランプとしては高圧水銀灯を3灯使用した。各溶液の液面から紫外線ランプまでの距離は30cmであり、ベンジルメタクリレートモノマーおよびメチルメタクリレートモノマーを芯線または光伝送体の内部に拡散するための時間は、第1回目から第7回目までそれぞれ60秒であった。
得られた、光伝送体の端面を直角に研磨し、へリウムネオンレーザー1を入射したところレーザー光12は光伝送体1の中を蛇行しながら進んでいることが確認できた。この時の蛇行周期の長さLは、約5.6mmであった。
また、干渉顕微鏡を用いてこの光伝送体の屈折率分布を測定したところ、この光伝送体は図5に示す屈折率分布を有しており、実施例2と比較するとなめらかな分布を有しており、中心部の屈折率nD=1.541、最外周部の屈折率nD=1.492であった。
第1回目から第7回目まで付着工程において、全ての容器3を回転させること以外は、実施例3と同様の方法によって光伝送体を得た。得られた光伝送体の直径は、第1回目の付着・拡散・硬化工程の後が200μm、第2回目の付着・拡散・硬化工程の後が250μm、第3回目の付着・拡散・硬化工程の後が300μm、第4回目の付着・拡散・硬化工程の後が350μm、第5回目の付着・拡散・硬化工程の後が400μm、第6回目の付着・拡散・硬化工程の後が430μm、第7回目の付着・拡散・硬化工程の後が450μmであった。
この光伝送体の100mの長さにわたって直径ムラを測定したところ、450μm±10μmであり、付着の均一性に大きな改善が見られた。途中の紫外線ランプとしては高圧水銀灯を3灯使用した。各溶液の液面から紫外線ランプまでの距離は30cmであり、ベンジルメタクリレートモノマーおよびメチルメタクリレートモノマーを芯線または光伝送体の内部に拡散するための時間は、第1回目から第7回目までそれぞれ60秒であった。
得られた光伝送体の端面を直角に研磨し、へリウムネオンレーザー11からレーザー光12を入射したところ、レーザー光12は光伝送体1の中を蛇行しながら進んでいることが確認できた。この時の蛇行周期の長さLは、約5.6mmであった。
また、干渉顕微鏡を用いてこの光伝送体の屈折率分布を測定したところ、この光伝送体は図6に示す屈折率分布を有しており、実施例3と比較するとなめらかな分布を有しており、中心部の屈折率nD=1.541、最外周部の屈折率nD=1.492であった。
第1回目の混合物の付着・拡散・硬化工程において、三菱レイヨン株式会社製ポリメチルメタクリレートVHK#0001を45重量部、ベンジルメタクリレートモノマー55重量、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン0.5重量部を混合、溶解した混合物を使用したこと以外は、実施例2と同様の方法にて光伝送体を得た。
得られた光伝送体の直径は、第1回目の付着・拡散・硬化工程の後が550μm、第2回目の付着・拡散・硬化工程の後が600μmであった。この光伝送体の100mの長さにわたって直径ムラを測定したところ、600μm±150μmであり、直径ムラが大きいために光伝送体として使用できないものとなった。途中の紫外線ランプとしては高圧水銀灯を3灯使用した。各溶液の液面から紫外線ランプまでの距離は30cmであり、ベンジルメタクリレートモノマーおよびメチルメタクリレートモノマーを芯線または光伝送体の内部に拡散するための時間は60秒であった。
得られた、光伝送体の端面を直角に研磨し、へリウムネオンレーザー11からレーザー光12を入射したところ、レーザー光12は光伝送体1の中を蛇行しながら進んでいることが確認できた。この時の蛇行周期の長さLは、約14.5mmであった。
また、干渉顕微鏡を用いてこの光伝送体の屈折率分布を測定したところ、この光伝送体は図7に示す屈折率分布を有していた。中心部の屈折率nD=1.541、最外周部の屈折率nD=1.527であった。
第4回目の混合物の付着・拡散・硬化工程において、三菱レイヨン株式会社製ポリメチルメタクリレートVHK#0001を30重量部、メチルメタクリレートモノマー7重量部、ベンジルメタクリレートモノマー63重量部、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン0.5重量部を混合、溶解した混合物を使用したこと以外は、実施例3と同様の方法にて光伝送体を得た。
得られた光伝送体の直径は、第1回目の付着・拡散・硬化工程の後が200μm、第2回目の付着・拡散・硬化工程の後が250μm、第3回目の付着・拡散・硬化工程の後が300μm、第4回目の付着・拡散・硬化工程の後が350μm、第5回目の付着・拡散・硬化工程の後が400μm、第6回目の付着・拡散・硬化工程の後が430μm、第7回目の付着・拡散・硬化工程の後が450μmであった。
この光伝送体の100mの長さにわたって直径ムラを測定したところ、450μm±10μmであり、付着の均一性に大きな改善が見られた。途中の紫外線ランプとしては高圧水銀灯を3灯使用した。各溶液の液面から紫外線ランプまでの距離は30cmであり、ベンジルメタクリレートモノマーおよびメチルメタクリレートモノマーを芯線または光伝送体の内部に拡散するための時間は、第1回目も第2回目も共に60秒であった。
得られた光伝送体の端面を直角に研磨し、へリウムネオンレーザーからレーザー光を入射したところ、レーザー光は光伝送体の中心から300μm程度のところで外側に屈折し、光が光伝送体の外側に漏れだしたため、光伝送体として使用できなかった。
また、干渉顕微鏡を用いてこの光伝送体の屈折率分布を測定したところ、この光伝送体は図8に示す屈折率分布を有しており、実施例3と比較するとなめらかな分布を有しており、中心部の屈折率nD=1.541、最外周部の屈折率nD=1.492であった。
本発明に係るグレーデッドインデックス型光伝送体の製造方法は、光集束性光ファイバ、光集束性棒状レンズ、光センサー等において、種々の光伝送路の役割を為す光伝送体、または、画像伝送用アレイなどに用いる光伝送体を製造するために有用なる方法である。
Claims (7)
- 円柱状の透明樹脂製を芯線とし、該芯線の外周部に、重合後の屈折率が前記芯線と屈折率の異なる単量体または単量体と重合体との混合物を付着させ、当該付着物を所定時間放置することによって単量体を前記芯線の外周部から中心部へ向かって該芯線の内部に適宜な濃度分布にて拡散させ、前記付着させ拡散させた単量体を重合することによって硬化させることを特徴とする、中心から外周部にかけて異なる屈折率の層を有するグレーデッドインデックス型光伝送体の製造方法。
- 上記方法にて得られた光伝送体の外周部に、さらに、単量体または単量体と重合体との混合物を付着させ、当該付着物を所定時間放置することによって単量体を光伝送体の外周部から中心部へ向かって光伝送体の内部に適宜な濃度分布にて拡散させ、前記付着させ拡散させた単量体を重合することによって硬化させる工程を1回以上n回繰り返すことにより、n+2層からなる光伝送体を製造する請求項1に記載のグレーデッドインデックス型光伝送体の製造方法。
- 内側の層の屈折率が外側の層の屈折率より高くなるように、それぞれの層に対応した単量体または単量体と重合体との混合物を用いることを特徴とする請求項2に記載のグレーデッドインデックス型光伝送体の製造方法。
- 各層の厚みが100μm以下となるような単量体または単量体と重合体との混合物を用いることを特徴とする請求項1、2、3のいずれかに記載のグレーデッドインデックス型光伝送体の製造方法。
- 上記付着は、芯線を、単量体、または、単量体と重合体との混合物中を下方から上方に引き上げるように通過させることによって、前記単量体または、単量体と重合体との混合物の液面の自由界面部分で行うことを特徴とする請求項1、2、3のいずれかに記載のグレーデッドインデックス型光伝送体の製造方法。
- 上記付着は、単量体、または、単量体と重合体との混合物を、水平方向に回転させながら行うことを特徴とする請求項1、2、3のいずれかに記載のグレーデッドインデックス型光伝送体の製造方法。
- 上記拡散のために該付着物を放置する時間が60秒であることを特徴とする請求項1または2に記載のグレーデッドインデックス型光伝送体の製造方法。
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WO2023176913A1 (ja) * | 2022-03-18 | 2023-09-21 | 住友電気工業株式会社 | ダイス、光ファイバテープ心線の製造方法及び光ファイバテープ心線の製造装置 |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0364705A (ja) * | 1989-08-03 | 1991-03-20 | Mitsubishi Rayon Co Ltd | プラスチック光伝送体の製造方法 |
JPH0364704A (ja) * | 1989-08-03 | 1991-03-20 | Mitsubishi Rayon Co Ltd | プラスチック光伝送体の製造方法 |
JPH0365904A (ja) * | 1989-08-04 | 1991-03-20 | Mitsubishi Rayon Co Ltd | プラスチック光伝送体の製造法 |
JPH09178959A (ja) * | 1995-12-27 | 1997-07-11 | Sumitomo Wiring Syst Ltd | 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 |
JPH09218311A (ja) * | 1995-12-07 | 1997-08-19 | Sumitomo Wiring Syst Ltd | 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および装置 |
JPH09218312A (ja) * | 1995-12-07 | 1997-08-19 | Sumitomo Wiring Syst Ltd | 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 |
JPH10123336A (ja) * | 1996-10-09 | 1998-05-15 | Rohm & Haas Co | 傾斜屈折率を有する光学材料の製造 |
JPH10253840A (ja) * | 1997-03-07 | 1998-09-25 | Sumitomo Wiring Syst Ltd | 屈折率分布型プラスチック光ファイバの製造方法および製造装置 |
Family Cites Families (8)
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---|---|---|---|---|
US3941474A (en) * | 1968-03-15 | 1976-03-02 | Nippon Selfoc Kabushiki Kaisha | Light-conducting glass structures |
JPS5622364A (en) * | 1979-08-01 | 1981-03-02 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Coating composition |
US4799761A (en) * | 1986-03-27 | 1989-01-24 | Mitsubishi Rayon Co., Ltd. | Plastic optical transmission medium, process for producing the same and array of lenses using the same |
JPH0365704A (ja) * | 1989-08-03 | 1991-03-20 | Toshiba Corp | ファジィ制御装置及びファジィ制御方法 |
US5390274A (en) * | 1989-09-29 | 1995-02-14 | Mitsubishi Rayon Company Ltd. | Distributed graded index type optical transmission plastic article and method of manufacturing same |
JP3402787B2 (ja) * | 1994-09-27 | 2003-05-06 | コニカ株式会社 | プラスチック光伝送体の製造方法及び装置 |
US6136234A (en) * | 1998-11-30 | 2000-10-24 | National Science Council | Process for fabricating a gradient refractive-index plastic rod using centrifugal diffusing polymerization method |
US6254808B1 (en) * | 1999-05-27 | 2001-07-03 | Lucent Technologies Inc. | Process for fabricating plastic optical fiber |
-
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2010
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Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0364705A (ja) * | 1989-08-03 | 1991-03-20 | Mitsubishi Rayon Co Ltd | プラスチック光伝送体の製造方法 |
JPH0364704A (ja) * | 1989-08-03 | 1991-03-20 | Mitsubishi Rayon Co Ltd | プラスチック光伝送体の製造方法 |
JPH0365904A (ja) * | 1989-08-04 | 1991-03-20 | Mitsubishi Rayon Co Ltd | プラスチック光伝送体の製造法 |
JPH09218311A (ja) * | 1995-12-07 | 1997-08-19 | Sumitomo Wiring Syst Ltd | 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および装置 |
JPH09218312A (ja) * | 1995-12-07 | 1997-08-19 | Sumitomo Wiring Syst Ltd | 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 |
JPH09178959A (ja) * | 1995-12-27 | 1997-07-11 | Sumitomo Wiring Syst Ltd | 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 |
JPH10123336A (ja) * | 1996-10-09 | 1998-05-15 | Rohm & Haas Co | 傾斜屈折率を有する光学材料の製造 |
JPH10253840A (ja) * | 1997-03-07 | 1998-09-25 | Sumitomo Wiring Syst Ltd | 屈折率分布型プラスチック光ファイバの製造方法および製造装置 |
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