JPWO2016103675A1 - 光ファイバ用ロッド、光ファイバ、イメージファイバ及び光ファイバ用ロッドの製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
中心領域と、前記中心領域を囲むように形成された外周領域と、前記中心領域と前記外周領域との間に形成された中間領域と、を備える光ファイバ用ロッドであって、
単量体maを重合した材料Aの屈折率をnA、単量体mbを重合した材料Bの屈折率をnB、単量体mcを重合した材料Cの屈折率をnCとしたとき、nA>nB>nCの関係を満たし、
前記中心領域は、前記単量体maを含み、かつ、前記単量体mcを含まない単量体混合物を重合した材料により構成されており、
前記外周領域は、前記単量体mcを含み、かつ、前記単量体maを含まない単量体混合物を重合した材料により構成されており、
前記中間領域は、前記単量体mbを含み、かつ、前記単量体ma及び前記単量体mcを含まない単量体混合物を重合した材料により構成されており、
前記中心領域、前記中間領域、前記外周領域の順に屈折率が低下する。
前記中心領域と前記中間領域との間に形成されており、
前記単量体ma及び前記単量体mbを含み、かつ、前記単量体mcを含まない単量体混合物を共重合した材料により構成される、第1共重合領域を有することが好ましい。
前記第1共重合領域の屈折率は、前記中心領域側から前記中間領域側に向かって連続的に低下していることが好ましい。
前記中間領域と前記外周領域との間に形成されており、
前記単量体mb及び前記単量体mcを含み、かつ、前記単量体maを含まない単量体混合物を共重合した材料により構成される、第2共重合領域を有することが好ましい。
前記第2共重合領域の屈折率は、前記中間領域側から前記外周領域側に向かって連続的に低下していることが好ましい。
上述の光ファイバ用ロッドを延伸することにより製造される。
上述の光ファイバを複数束ねた集合体を延伸することにより製造される。
中心領域と、前記中心領域を囲むように形成された外周領域と、前記中心領域と前記外周領域との間に形成された中間領域と、を備え、前記中心領域、前記中間領域、前記外周領域の順に屈折率が低下する光ファイバ用ロッドの製造方法であって、
単量体maのみを重合して得られる材料Aの屈折率をnA、単量体mbのみを重合して得られる材料Bの屈折率をnB、単量体mcのみを重合して得られる材料Cの屈折率をnCとしたとき、nA>nB>nCの関係を満たし、
前記単量体mcを含み、かつ、前記単量体maを含まない単量体混合物を重合することにより、前記外周領域を形成する工程と、
前記外周領域の内側に、前記単量体mbを含み、かつ、前記単量体ma及び前記単量体mcを含まない単量体混合物を重合することにより前記中間領域を形成する工程と、
前記中間領域の内側に、前記単量体maを含み、かつ、前記単量体mcを含まない単量体混合物を重合することにより前記中心領域を形成する工程と、
を備える。
以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態について説明する。
本実施の形態の光ファイバ用ロッド30の製造方法としては、例えば、材料CからなるパイプCの内側に材料BからなるパイプBを配置し、さらにパイプBの内側に材料AからなるパイプAを配置してもよい。
パイプを組み合わせる方法で作製した光ファイバ用ロッド30は、例えば、パイプCの内側を排気して、加熱しながら延伸することにより、パイプC、パイプB、パイプA又はロッドAは互いに密着し、光ファイバを製造する事ができる。
図4に示すように、本実施の形態の光ファイバ14を複数本束ねてポリメチルメタクリレート製パイプ16に入れることにより、集合体17(バンドル)を作製する。本実施の形態のイメージファイバ1は、図5に示すように、集合体17を加熱炉18で加熱しながらローラ19で延伸することにより、イメージファイバ1を製造することができる。
〈光ファイバ用ロッドの製造方法〉
ガラス円筒容器(内径100mm)が、70℃の空気恒温槽中に水平に設置された。円筒容器は回転(500回転/分)している。円筒容器の回転軸と中心軸とは一致している。この条件下で、円筒容器の長さ方向の一方の端部に設けられた注入口から、混合物が注入された。混合物は、重合開始剤と、分子量調節用の連鎖移動剤と、低屈折率モノマ(2,2,3,3テトラフルオロプロピルメタクリレート:重合体の屈折率は1.422)との混合物であった。
図3は、本実施の形態に係る光ファイバ用ロッド30からなるパイプ10から、光ファイバ14及びイメージファイバ1を製造する方法を示す図である。図3に示すように、光ファイバ用ロッド30からなるパイプ10を加熱しながら延伸することにより、本実施例に係るプラスチック製光ファイバ14を製造した。
図4及び図5に示すように、本実施例に係る光ファイバ14を複数本束ねて作製した集合体17(バンドル)を、加熱しながら延伸することにより、本実施例に係るプラスチック製イメージファイバ1を製造した。
〈光ファイバ用ロッドの製造方法〉
比較例1の光ファイバ用ロッドの製造方法について説明する。ガラス円筒容器(内径100mm)が、70℃の空気恒温槽中に水平に設置された。円筒容器は回転(500回転/分)している。この条件下で、円筒容器の長さ方向の一方の端部に設けられた注入口から、混合物が注入された。この混合物は、重合開始剤と、分子量調節用の連鎖移動剤と、中屈折率モノマ(メチルメタクリレート:重合体の屈折率は1.492)との混合物であった。
比較例1の光ファイバ14の製造方法について説明する。実施例1のパイプ10を比較例1のパイプ10に変えたこと以外は実施例1と同様にして、比較例1のプラスチック製光ファイバ14が得られた。比較例1の光ファイバ14のコアの径は600μm、クラッドの厚さは100μmであった。
比較例1のイメージファイバ1の製造方法について説明する。実施例1のプラスチック製光ファイバ14を比較例1のプラスチック製光ファイバ14に変えたこと以外は実施例1と同様にして、比較例1のプラスチック製イメージファイバ1が得られた。ファイバ1の外径は500μm、画素径は5μm、コア径は3μm、クラッド厚さは0.5μmであった。
〈光ファイバ用ロッドの製造方法〉
比較例2の光ファイバ用ロッドの製造方法について説明する。ガラス円筒容器(内径100mm)が、70℃の空気恒温槽中に、水平に設置された。円筒容器は回転(500回転/分)している。この条件下で、円筒容器の長さ方向の一方の端部に設けられた注入口から、混合物が注入された。この混合物は、重合開始剤と、分子量調節用の連鎖移動剤と、低屈折率モノマ(2,2,3,3テトラフルオロプロピルメタクリレート:重合体の屈折率は1.422)との混合物であった。
比較例3の光ファイバ用ロッドの製造方法について説明する。中間領域33を形成せず、第2共重合領域32及び第1共重合領域34がそれぞれ厚さ5mmであること以外は実施例1と同様にして、プラスチック製光ファイバ用ロッド30であるパイプ10を製造した。上述の比較例3のパイプ10の断面には、中心から半径約35mm付近に、幅が約1mmの円状の白濁した不透明な領域が存在した。この白濁領域は、ベンジルメタクリレートとメチルメタクリレートとを含むモノマ混合物が注入され始めた時に、このモノマ混合物が第2共重合領域32の表面を溶解した結果、2,2,3,3テトラフルオロプロピルメタクリレート、メチルメタクリレート、及びベンジルメタクリレートが含有されたモノマ混合物が生成され、それが共重合した領域であると推定される。
表1に、実施例1及び比較例1〜3に係るプラスチック製光ファイバ用ロッド30のモノマ組成を示した。表1において、4FMAは2,2,3,3テトラフルオロプロピルメタクリレート、MMAはメチルメタクリレート、BZMAはベンジルメタクリレートを表している。
2 クラッド
3 コア
10 パイプ
12,18 加熱炉
13,19 ローラ
14 光ファイバ
15 カッタ
16 ポリメチルメタクリレート製パイプ
17 集合体
30 光ファイバ用ロッド
31 外周領域
32 第2共重合領域
33 中間領域
34 第1共重合領域
35 中心領域
Claims (8)
- 中心領域と、前記中心領域を囲むように形成された外周領域と、前記中心領域と前記外周領域との間に形成された中間領域と、を備える光ファイバ用ロッドであって、
単量体maを重合した材料Aの屈折率をnA、単量体mbを重合した材料Bの屈折率をnB、単量体mcを重合した材料Cの屈折率をnCとしたとき、nA>nB>nCの関係を満たし、
前記中心領域は、前記単量体maを含み、かつ、前記単量体mcを含まない単量体混合物を重合した材料により構成されており、
前記外周領域は、前記単量体mcを含み、かつ、前記単量体maを含まない単量体混合物を重合した材料により構成されており、
前記中間領域は、前記単量体mbを含み、かつ、前記単量体ma及び前記単量体mcを含まない単量体混合物を重合した材料により構成されており、
前記中心領域、前記中間領域、前記外周領域の順に屈折率が低下する光ファイバ用ロッド。 - 前記中心領域と前記中間領域との間に形成されており、
前記単量体ma及び前記単量体mbを含み、かつ、前記単量体mcを含まない単量体混合物を共重合した材料により構成される、第1共重合領域を有する
ことを特徴とする請求項1に記載の光ファイバ用ロッド。 - 前記第1共重合領域の屈折率は、前記中心領域側から前記中間領域側に向かって連続的に低下している
ことを特徴とする請求項2に記載の光ファイバ用ロッド。 - 前記中間領域と前記外周領域との間に形成されており、
前記単量体mb及び前記単量体mcを含み、かつ、前記単量体maを含まない単量体混合物を共重合した材料により構成される、第2共重合領域を有する
ことを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の光ファイバ用ロッド。 - 前記第2共重合領域の屈折率は、前記中間領域側から前記外周領域側に向かって連続的に低下している
ことを特徴とする請求項4に記載の光ファイバ用ロッド。 - 請求項1〜5のいずれか1項に記載の光ファイバ用ロッドを延伸することにより製造される光ファイバ。
- 請求項6に記載の光ファイバを複数束ねた集合体を延伸することにより製造されるイメージファイバ。
- 中心領域と、前記中心領域を囲むように形成された外周領域と、前記中心領域と前記外周領域との間に形成された中間領域と、を備え、前記中心領域、前記中間領域、前記外周領域の順に屈折率が低下する光ファイバ用ロッドの製造方法であって、
単量体maのみを重合して得られる材料Aの屈折率をnA、単量体mbのみを重合して得られる材料Bの屈折率をnB、単量体mcのみを重合して得られる材料Cの屈折率をnCとしたとき、nA>nB>nCの関係を満たし、
前記単量体mcを含み、かつ、前記単量体maを含まない単量体混合物を重合することにより、前記外周領域を形成するする工程と、
前記外周領域の内側に、前記単量体mbを含み、かつ、前記単量体ma及び前記単量体mcを含まない単量体混合物を重合することにより前記中間領域を形成する工程と、
前記中間領域の内側に、前記単量体maを含み、かつ、前記単量体mcを含まない単量体混合物を重合することにより前記中心領域を形成する工程と、
を備える光ファイバ用ロッドの製造方法。
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