KR100437281B1

KR100437281B1 - 플라스틱 광섬유 모재 내부 첨가 물질의 열 확산을 이용한유사 포물선형 굴절률 분포 제조방법 및 가열기

Info

Publication number: KR100437281B1
Application number: KR10-2002-0041736A
Authority: KR
Inventors: 백운출; 정영주; 김덕영; 최재호; 이세형; 구자승
Original assignee: 에스케이씨 주식회사; 광주과학기술원
Priority date: 2002-07-16
Filing date: 2002-07-16
Publication date: 2004-06-23
Also published as: KR20040007088A

Abstract

본 발명은 계단형 굴절을 갖는 모재를 제조하고, 이를 열처리함으로써 용이하게 포물선 모형의 굴절률 분포를 얻어내 전송용량을 효율적으로 증가시키는 플라스틱 광섬유 모재 내부 첨가 물질의 열 확산을 이용한 유사 포물선형 굴절률 분포 제조방법에 관한 것으로, 계단 모양의 굴절률 분포를 갖는 모재를 연속 압출법이나 회분압출법 중 어느 한 방법을 이용하여 제조하고, 이를 온도 조절이 가능한 가열기 내에 넣은 후 모재를 그래스 천이 온도 근방에서 일정 시간동안 열처리를 하여 모재 안에 첨가된 물질이 열에 의한 확산으로 계단 모양의 굴절률 분포가 포물선 모양에 가깝게 확산되도록 하는 것을 특징으로 하며, 열처리에 의해 첨가 물질의 확산에 의하여 내부의 굴절률 분포를 유사 포물선 모양으로 변화시킴으로써 기존의 계단형 모양의 굴절률 분포를 갖는 플라스틱 광섬유의 전송 용량의 한계를 증가시켜 전송 용량을 현저하게 증가시키는 효과를 가져온다.

Description

플라스틱 광섬유 모재 내부 첨가 물질의 열 확산을 이용한 유사 포물선형 굴절률 분포 제조방법 및 가열기{Fabrication of quasi-graded index profile by thermal diffusion of dopants in plastic optical fiber preforms}

본 발명은 플라스틱 광섬유 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 계단형 굴절을 갖는 모재를 제조하고, 이를 열처리함으로써 용이하게 포물선 모형의 굴절률 분포를 얻어내 전송용량을 효율적으로 증가시키는 플라스틱 광섬유 모재 내부 첨가 물질의 열 확산을 이용한 유사 포물선형 굴절률 분포 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 광섬유라 함은 석영, 유리나 플라스틱 등의 투명한 유전체(誘電體:절연체라고도 함)를 가늘고 길게 뽑아서 만든 섬유로 그 중심 부분에 빛을 통과시키는 것으로, 현재 가장 많이 쓰이는 것은 규소 화합물(실리카) 광섬유인데, 머리카락 굵기의 유리 섬유에 불과하지만 그 기능은 지극히 정교하고 치밀한 광도파로(optical waveguide)이다.

중심부에 빛을 가두어 넣고 조금씩 구부려도 빛이 새어 나가지 않도록 하여 빛이 감쇠되지 않고 원거리까지 전파되도록 한 것이다. 전기 통신에서는 다량의 정보를 원거리에 전송하기 때문에 금속 도파관으로 신호를 전송하는 방법을 강구하였으나 도파관의 내경은 이용하는 전자파의 파장 정도로 작게 해야 하는 반면에 빛의 파장은 1㎛ 정도이므로 이것은 비현실적이다. 여기에서 빛은 파장이 짧아서 직진하는 성질을 가지며 반사하거나 굴절하는 성질을 갖는 점에 착안하여 투명한 유리 섬유 속으로 빛을 통과시켜서 빛이 그 속을 전반사하면서 전파한다.

광섬유의 기본 구조는 보통 중앙의 코어(core)라고 하는 부분을 주변에서 클래딩(cladding)이라고 하는 부분이 감싸고 있는 이중원기둥 모양을 하고 있다. 그 외부에는 충격으로부터 보호하기 위해 합성수지 피복을 1~2차례 입혀서 외부의 충격으로부터 보호한다.

광섬유의 종류는 굴절률분포, 빛의 전파형태(전송형태), 재료 및 제조공법에 따라 여러 가지로 구분되며, 대표적으로 코어의 굴절률이 클래딩의 굴절률보다 높게 되어 있어서, 빛이 코어 부분에 집속되어 잘 빠져나가지 않고 진행할 수 있게 되어 있으며, 코어의 지름이 수㎛인 것을 단일코드 광섬유, 수십㎛인 것을 다중모드 광섬유라 하고, 코어의 굴절률 분포에 따라 언덕형, 계단형 광섬유(POF: Multi step Index) 등으로 나뉜다.

그리고, 상기 계단형 광섬유는 통상의 복합방사장치를 사용하여 섬유단면 중심 쪽에는 굴절률이 높은 수지를 배열시키고, 섬유단면 중심 쪽에서 주변부 주변 쪽으로 갈수록 굴절률이 점차 낮은 수지를 배열시키는 방법으로 제조된다.

다시 말해 굴절률이 서로 상이한 2종 이상의 수지들을 별도의 익스트루더에서 각각 용융시킨 다음 이들을 복합방사구금을 통해 방사하여 굴절률이 높은 수지는 섬유 중심 쪽에 굴절률이 낮은 수지들은 섬유 가장자리 쪽에 배열, 접합시켜 제조된다.

상기 계단형 광섬유의 손실의 주요한 원인은 고유손실과 외인적인 손실로 나누어 고려할 수 있다. 고유손실은 주로 원자간 진동흡수와 전자전이에 의한 흡수 그리고 Rayleigh 산란에 의하여 발생한다. 그리고 외인적 손실은 금속 불순물이나 유기물 불순물의 혼입으로 흡수가 발생하는 경우 혹은 먼지입자가 혼입되거나 미세 공동이 발생한 경우, 플라스틱 광섬유의 코어직경의 불균일 등으로 산란 손실이 발생할 수 있으나 고유 손실의 경우 원료물질 정제 순도의 확보, 제조공정의 청정화로 극소화 할 수 있으나 고유 손실의 경우는 소재 자체의 고유성질이므로 줄일 수 없다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 일본에서 개발된 포물선 모양의 굴절률 분포 개발의 경우 주로 일본의 Keio 대 Koike교수, Mitsubishi Rayon Co, Summitomo Electic Ind., 등이 직접 모재 제조 공정에서 굴절률 자체를 포물선 모양으로 만드는 제조방법을 발표하였으나 이는 GRIN 다이블록이라고 부르는 특수한 공압출 성형 다이를 이용하여 기계적 혼합에 의해 굴절률의 변화를 유발시키는 계면겔 중합법을 이용한 연속 공압법으로 GI 고분자 광섬유를 있다고 소개하였다.

상기 계면 겔 중합법은 반응성이 없는 굴절률 조절제의 농도를 플라스틱 광섬유 모재의 중심으로 갈수록 높아지게 조절하여 굴절률 분포를 가지는 방법이다. 이 방법은 고분자 겔 내에서 첨가물의 단량체 분자 크기가 모체 단량체 분자 크기 보다 커서 고분자 겔상속으로 침투하는 속도를 느리게 하여 코어 중심방향으로 굴절률 조절첨가제의 농도가 높아지도록 한 방법이다. 계면 겔 중합은 단순한 고정이 쉽게 Gl형 플라스틱 광섬유 모재 내부에 미세공의 발생을 막기 힘들며, 20mm 이상의 대형 플라스틱 광섬유 모재를 생산하는데 어려움이 있다.

이외에도 국제특허공개 WO 97/29903에는 독일의 Van Duijnhoven과Bastiaansen 등에 의해 개발된 것으로 서로 다른 밀도 및 굴절률을 가지는 모노머를 원심력장 하에서 중합을 하면 밀도구배에 의해 농도구배가 생기고 이에 따라 굴절률 구배가 생기도록 하는 방법이 개시되어 있다.

GI 광섬유의 전송대역폭을 극대화하기 위해서는 반경방향으로의 굴절률 변화가 포물선 모양에 가까운 특정한 프로파일을 가져야 하는데, 이는 이론적으로 수학식의 파워-로 인덱스(Power-Law index) 모델에 따른다.

r = a

n(r)= n₂r＞a

여기서 r은 원통형 섬유의 중심으로부터 반경방향으로의 거리를 나타내고 a는 섬유의 반경, n₁과 n₂는 각각 r=O와 r=a에 서의 굴절률을 나타내며 n₁은 n₂보다 크다.

이고 g는 파워-로 인덱스로 그 수치에 따라 반경방향으로의 굴절률의 변화률이 결정된다. g값의 값이 2인 경우의 파워-로를 파라볼릭 이라고 부르며 g의 값이 2에 가까울 때 전송대역폭이 극대화되는 최적의 굴절률 변화율을 얻을 수 있게 된다. 이때 광신호가 델타 함수의 형태로 Gl 광섬유로 투입된 경우 최대의 대역폭B는 수학식과 같이 주어진다.

여기서 L은 광섬유의 길이이며, c는 빛의 속도, n은 굴절률, l은 사용된 고분자의 디바이 연관길이 이다.

이론적으로 위와 같이 기술되는 Gl 광섬유의 대역폭은 파워-로 인덱스 g의 수치에 따라 민감하게 변하며, 따라서 Gl 광섬유의 제조공정에 있어서 g값을 조절할 수 있는 능력, 즉 반경방향으로의 굴절률 변화율을 조절할 수 있는 능력은 제조된 광섬유가 얼마나 큰 대역폭을 가질 수 있는가 하는 문제와 직결된다.

Park와 Walker에 의한 방법 이외의 현존하는 모든 Gl 고분자 광섬유 제조공정들에 있어서 반경방향으로의 굴절률 변화율은 저 분자량 물질의 확산 또는 두 물질의 대적 화학반응성에 따라 결정되므로 공정 자체가 g값을 조절할 수 있는 능력(즉 반경방향으로의 굴절률 변화율을 조절할 수 있는 능력)을 가지고 있지 않다.

반면 Park와 Walker에 의한 제조공정은 특수한 압출성형 다이를 이용한 기계적 혼합방식으로 그 공정자체가 g값을 조절할 수 있는 능력을 가지고 있는 것으로 알려져 있으나, Grin 다이 블록(die block)에 따른 고분자물질의 열분해에 의한 이물질 오염 등의 이유로 광신호의 강도 손실이 낮은 광섬유 제조에 어려움이 따른다.

상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명은 계단 모양의 굴절률 분포를 갖는 모재를 제조하고, 이를 온도 조절이 가능한 가열기 안에 일정 소정의 시간동안 소정의 온도로 열처리를 하여, 모재 안에 첨가된 물질이 열에 의한 확산을 통해 포물선 모양의 굴절률 분포를 갖는 플라스틱 광섬유 모재 내부 첨가 물질의 열확산을 이용한 유사 포물선형 굴절률 분포 제조방법을 제공하는 데 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 포물선 모양의 굴절률 분포를 갖는 광섬유 제조방법에 있어서, 계단 모양의 굴절률 분포를 갖는 모재를 연속 압출법이나 회분압출법 중 어느 한 방법을 이용하여 제조하고, 이를 온도 조절이 가능한 가열기 내에 넣은 후 모재를 그래스 천이 온도 근방에서 일정 시간동안 열처리를 하여 모재 안에 첨가된 물질이 열에 의한 확산으로 계단 모양의 굴절률 분포가 포물선 모양에 가깝게 확산되도록 플라스틱 광섬유 모재 내부 첨가 물질의 열 확산을 이용한 유사 포물선형 굴절률 분포 제조방법을 제공한다.

또한, 본 발명에 따른 상기 모재 내측으로 열이 전달될 수 있도록 아르곤가스를 대기압과 동일한 압력을 가하여 모재 내에 첨가된 물질이 열에 의해 확산되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 상기 모재 내측으로 열이 전달될 수 있도록 질소가스를 대기압과 동일한 압력을 가하여 모재 내에 첨가된 물질이 열에 의해 확산되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 상기 모재 내측으로 열이 전달될 수 있도록 헬륨가스를 대기압과 동일한 압력을 가하여 모재 내에 첨가된 물질이 열에 의해 확산되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 상기 그래스 천이온도는 120℃에서 130℃ 인 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 상기 모재를 R×20×105/D에 의해서 얻어진 시간동안 가열하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 상기 모재 내측에 열이 전달될 수 있도록 120℃에서 130℃의 온도를시간동안 가열하여 도판트 물질이 매트릭스 쪽으로 침투되어 계단형의 모재가 포물선형의 굴절률을 갖는 모재로 변화되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 상기 진공상태를 유지하기 위해서는 공정 초기에 상기 가열기의 공기를 적어도 3회에 걸쳐 공기를 흡입하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 포물선 모양의 굴절률 분포를 갖는 광섬유 제조하기 위한 가열기에 있어서, 원통형, 사각형, 육각형 및 다각형 중 어느 한 형상으로 형성되어 내측에 광섬유 모재가 위치될 수 있도록 공간부를 갖는 몸체; 상기 몸체의 내측에 위치되는 모재에 열을 가할 수 있도록 상기 몸체의 외측둘레를 따라 전열선이 설치되는 가열기; 상기 모재 내측으로 열원이 전달되도록 하여 모재 내에 포함되어 있는 물질(PMMA 등)이 확산될 수 있도록 상기 몸체의 일측에 불활성가스를 투입하기 위해 설치되는 가스연결관; 및 상기 몸체의 일측에 설치되어 상기 몸체의 내측 공간부가 진공상태를 유지 할 수 있도록 진공펌프와 연결되는 진공펌프연결관을 포함하는 것을 특징으로 하는 플라스틱 광섬유 모재 내부 첨가 물질의 열 확산을 이용한 유사 포물선형 굴절률 분포 제조용 가열기를 제공한다.

또한, 본 발명에 따른 상기 가열기에서는 초기에 모재 내, 외부의 수분과 잔류 분자를 제거하여 진공상태를 유지할 수 있도록 하는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명에 따른 상기 가열기는 상기 몸체의 내측에 위치되는 모재에 열을 가할 수 있도록 전기에 의해 발열되는 발열선인 것을 특징으로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 가열기를 보인 단면도.

도 2a는 본 발명에 따른 단일 계단형 모양의 굴절률 분포의 확산 시간에 따른 굴절률 분포변화를 보인 그래프.

도 2b는 도 2a의 굴절률 분포변화에 따른 전송용량의 변화를 보인 그래프.

도 3a는 본 발명에 따른 2단 계단형 모양의 굴절률 분포의 확산 시간에 따른 굴절률 변화를 보인 그래프.

도 3b는 도 3a의 굴절률 분포에 따른 전송 용량의 변화를 보인 그래프.

도 4a는 본 발명에 따른 4단 계단형 모양의 굴절률 분포의 확산 시간에 따른 굴절률 변화를 보인 그래프.

도 4b는 도 4a의 굴절률 분포에 따른 전송용량의 변화를 보인 그래프.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

1 : 모재 10 : 몸체

11 : 공간부 20 : 가열기

30 : 가스연결관 40 : 진공펌프연결관

이하 본 발명에 의한 플라스틱 광섬유 모재 내부 첨가 물질의 열 확산을 이용한 유사 포물선형 굴절률 분포 제조방법 및 가열기를 첨부된 도면을 통해 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 따른 가열기를 보인 단면도이고, 도 2a는 본 발명에 따른 단일 계단형 모양의 굴절률 분포의 확산 시간에 따른 굴절률 분포변화를 보인 그래프이며, 도 2b는 도 2a의 굴절률 분포변화에 따른 전송용량의 변화를 보인 그래프이고, 도 3a는 본 발명에 따른 2단 계단형 모양의 굴절률 분포의 확산 시간에 따른 굴절률 변화를 보인 그래프이며, 도 3b는 도 3a의 굴절률 분포에 따른 전송 용량의 변화를 보인 그래프이고, 도 4a는 본 발명에 따른 4단 계단형 모양의 굴절률 분포의 확산 시간에 따른 굴절률 변화를 보인 그래프이며, 도 4b는 도 4a의 굴절률 분포에 따른 전송용량의 변화를 보인 그래프이다.

도 1에 도시된 바와 같이 본 발명은 포물선 모양의 굴절률 분포를 갖는 광섬유 제조하기 위한 가열기에 있어서, 원통형, 사각형, 육각형 및 다각형 중 어는 한 형상으로 형성되어 내측에 광섬유 모재(1)가 위치될 수 있도록 공간부(11)를 갖는 몸체(10)와, 상기 몸체(10)의 내측에 위치되는 모재에 열을 가할 수 있도록 상기몸체(10)의 외측둘레를 따라 발열선이 설치되는 가열기(20)와, 상기 모재(1) 내측으로 열원이 전달되도록 하여 모재(1) 내에 포함되어 있는 물질(도판트, 매트릭스 등)이 확산될 수 있도록 상기 몸체의 일측에 불활성가스를 투입하기 위해 설치되는 가스연결관(30)와, 상기 몸체(10)의 일측에 설치되어 상기 몸체(10)의 내측 공간부(11)가 진공상태를 유지 할 수 있도록 진공펌프(미도시)와 연결되는 진공펌프연결관(40)으로 구성된다.

그리고 상기 가열기(20)는 상기 몸체(10)의 내측에 위치되는 모재(1)에 열을 가할 수 있도록 전기에 의해 발열되는 발열선인 것을 특징으로 한다.

상기와 같이 구성된 가열기(20)의 내측에 모재(1)를 넣고 다음과 같은 방법을 통해 계단형의 모재(1)를 포물선모양의 굴절률을 갖는 광섬유를 제조 과정을 첨부된 도면을 통해 설명하면 다음과 같다.

먼저, 계단 모양의 굴절률 분포를 갖는 모재(1)를 연속 압출법이나 회분압출법 중 어느 한 방법을 이용하여 제조하고, 제조된 모재(1)를 온도 조절이 가능한 가열기(도 1 참조) 내에 넣은 후 모재(1)를 그래스 천이 온도 근방에서 일정 시간동안 열처리를 하여 모재(1) 안에 첨가된 물질이 열에 의한 확산으로 계단 모양의 굴절률 분포가 포물선 모양에 가깝게 확산되도록 하는 광섬유를 제조한다.

상기 모재(1)를 가열기(20)에 넣은 후에 가열기(20) 내부를 진공 상태를 유지하도록 하는데 이는 가열기(20) 내의 공기와 모재(1) 내외부의 수분을 제거하고, 또한 잔류 분자를 제거하기 위하여 진공상태를 유지하며, 상기 진공상태를 유지할 시에 상기 가열기(20)의 공기를 약 3회에서 4회에 걸쳐서 진공상태를 유지한다.

상기 진공상태를 유지할 때 몸체(1)의 상부에 형성된 진공펌프연결관(40)을 통해 상기 몸체(10)의 내측에 잔류하고 있는 수분과 잔류 분자를 흡입하여 진공상태를 유지하게 된다.

상기와 같이 진공상태를 유지한 후 열을 가하게 되는데 이때 가해지는 온도와 시간은 모재(1)의 굵기와 길이에 따라 그 가열하는 시간이 틀리게 되는데 그 시간은 다음과 같은 공식에 의해 구해질 수 있다.

에 의해이러한 값을 얻을 수 있으며, 여기서 상기 D는 확산계수이고, R은 모재의 반지름을 나타내고 있고, 여기서 상기 확산계수와 반지름을 알고 있게 되면, 시간은 구해지며, 상기 확산계수와 반지름은 변화하므로 모재(1)의 크기에 따라 그 가열시간은 변화한다.

상기 공식에 의해 각각의 계단형 모재(1)에 가해지는 시간에 따라 도 2a 내지 도 4b에 도시된 바와 같이 그 굴절류 분포가 각각 변화되는 것을 볼 수 있으며, 그에 따른 전송량도 변화되는 것을 볼 수 있다.

상기 가열기(20)에서 상기와 같은 공식에 의해 가열되는 모재(1)가 변화하는 것을 방지하기 위하여 상기 가열기(20) 내에 가스를 투입하는데, 이때 투입되는 가스는 아르곤가스, 질소가스, 헬륨가스를 몸체(10)의 상부에 형성된 가스연결관(30)을 통해 가스를 투입하며, 상기 몸체(10)의 외주연에 형성된 가열기(20)에서 열원이 발생하기 전에 가스를 투입하여 대기중의 기압과 동일한 압이 형성될 수 있도록 한다.

상기 몸체(10)에 일정압이 가해진 상태에서 몸체(10)의 외주연에 형성된 가열기를 통해 열을 가하게 되는데, 이때의 온도가 약 110℃에서 120℃의 온도를 유지할 수 있도록 한다.

상기 온도를 약 110℃에서 120℃ 사이를 유지하는 것은 모재(1)의 내부에 열이 가해져 모재(1)에 포함되어 있는 물질, 즉 매트릭스와 도판트 두 물질이 폴리머 상태에서 열이 가해지기 때문에 물질 상호간의 반응은 없으면서 단지 도판트가 매트릭스 쪽으로 침투되도록 하기 위함이다.

그리고, 상기 온도를 110℃에서 120℃ 사이를 유지하지 아니하고 110℃이하로 가열을 할 경우에는 상기 도판트가 상기 매트릭스 쪽으로 침투하지 못하여 광섬유를 포물선화 할 수 없고, 또한 상기 온도를 120℃이상으로 올릴 경우에는 도판트가 매트릭스에 언덕형 분로를 가지고 침투되는 것이 아니라 도판트 분포가 평판화되고 이것은 관섬유 내부 굴절율이 외부에 비하여 커야 된다는 광섬유 구성조건을 만족하지 못하므로 광섬유 자체의 성질을 상실하게 되는 문제점이 있기 때문이다.

이상에서 설명한 바와 같이 가열기(20)를 통해 모재(1) 내에 포함되어 있는 물질(도판트, 매트릭스)을 반응하도록 하여 기존의 계단형 형태의 굴절률을 갖는 광섬유를 포물선형 굴절률을 갖는 광섬유로 변형하므로 저렴한 비용으로 포물선형 굴절률을 갖는 광섬유를 생산할 수 있고, 열처리를 함으로써 첨가물질의 확산에 의하여 내부의 굴절률 분포를 유사 포물선 모양으로 변화시킴으로써 전송용량의 현저하게 증가시키는 장점이 있다.

이하 본 발명에 의한 플라스틱 광섬유 모재 내부 첨가 물질의 열 확산을 이용한 유사 포물선형 굴절률 분포 제조방법 및 가열기의 효과를 살펴보면, 본 발명은 열처리에 의해 첨가 물질의 확산에 의하여 내부의 굴절률 분포를 유사 포물선 모양으로 변화시킴으로써 기존의 계단형 모양의 굴절률 분포를 갖는 플라스틱 광섬유의 전송 용량의 한계를 증가시켜 전송 용량을 현저하게 증가시키는 효과를 가져온다.

Claims

포물선 모양의 굴절률 분포를 갖는 광섬유 제조방법에 있어서,

계단 모양의 굴절률 분포를 갖는 모재를 연속 압출법이나 회분압출법 중 어느 한 방법을 이용하여 제조하고, 이를 온도 조절이 가능한 가열기 내에 넣은 후 모재를 그래스 천이 온도 근방에서 일정 시간동안 열처리를 하여 모재 안에 첨가된 물질이 열에 의한 확산으로 계단 모양의 굴절률 분포가 포물선 모양에 가깝게 확산되도록 하는 것을 특징으로 하는 플라스틱 광섬유 모재 내부 첨가 물질의 열 확산을 이용한 유사 포물선형 굴절률 분포 제조방법.
제1항에 있어서,

상기 모재 내측으로 열이 전달될 수 있도록 아르곤가스를 대기압과 동일한 압력을 가하여 모재 내에 첨가된 물질이 열에 의해 확산되는 것을 특징으로 하는 플라스틱 광섬유 모재 내부 첨가 물질의 열 확산을 이용한 유사 포물선형 굴절률 분포 제조방법.
제1항에 있어서,

상기 모재 내측으로 열이 전달될 수 있도록 질소가스를 대기압과 동일한 압력을 가하여 모재 내에 첨가된 물질이 열에 의해 확산되는 것을 특징으로 하는 플라스틱 광섬유 모재 내부 첨가 물질의 열 확산을 이용한 유사 포물선형 굴절률 분포 제조방법.
제1항에 있어서,

상기 모재 내측으로 열이 전달될 수 있도록 헬륨가스를 대기업과 동일한 압력을 가하여 모재 내에 첨가된 물질이 열에 의해 확산되는 것을 특징으로 하는 플라스틱 광섬유 모재 내부 첨가 물질의 열 확산을 이용한 유사 포물선형 굴절률 분포 제조방법.
제1항에 있어서,

상기 그래스 천이온도는 120℃에서 130℃ 인 것을 특징으로 하는 플라스틱 광섬유 모재 내부 첨가 물질의 열 확산을 이용한 유사 포물선형 굴절률 분포 제조방법.
제1항에 있어서

상기 시간은에 의해 모재를 가열하는 것을 특징으로 하는 플라스틱 광섬유 모재 내부 첨가 물질의 열 확산을 이용한 유사 포물선형 굴절률 분포 제조방법.
제6항에 있어서,

상기 진공상태를 유지하기 위해서는 공정 초기에 상기 가열기의 공기를 적어도 3회에 걸쳐 공기를 흡입하는 것을 특징으로 하는 플라스틱 광섬유 모재 내부 첨가 물질의 열 확산을 이용한 유사 포물선형 굴절률 분포 제조방법.
제 6항 또는 제 7항에 있어서,

상기 모재 내측에 열이 전달될 수 있도록 120℃에서 130℃의 온도를 R×20×105/D 시간동안 가열하여 도판트 물질이 매트릭스 쪽으로 침투되어 계단형의 모재가 포물선형의 굴절률을 갖는 모재로 변화되는 것을 특징으로 하는 플라스틱 광섬유 모재 내부 첨가 물질의 열 확산을 이용한 유사 포물선형 굴절률 분포 제조방법.
포물선 모양의 굴절률 분포를 갖는 광섬유 제조하기 위한 가열기에 있어서,

원통형, 사각형, 육각형 및 다각형 중 어는 한 형상으로 형성되어 내측에 광섬유 모재가 위치될 수 있도록 공간부를 갖는 몸체;

상기 몸체의 내측에 위치되는 모재에 열을 가할 수 있도록 상기 몸체의 외측둘레를 따라 전열선이 설치되는 가열기;

상기 모재 내측으로 열원이 전달되도록 하여 모재 내에 포함되어 있는 물질(고굴절율 재료)이 확산될 수 있도록 상기 몸체의 일측에 불활성가스를 투입하기 위해 설치되는 가스연결관; 및

상기 몸체의 일측에 설치되어 상기 몸체의 내측 공간부가 진공상태를 유지 할 수 있도록 진공펌프와 연결되는 진공펌프연결관을 포함하는 것을 특징으로 하는 플라스틱 광섬유 모재 내부 첨가 물질의 열 확산을 이용한 유사 포물선형 굴절률 분포 제조용 가열기.
제9항에 있어서,

상기 가열기에서는 초기에 모재 내, 외부의 수분과 잔류 분자를 제거하여 진공상태를 유지할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 플라스틱 광섬유 모재 내부 첨가 물질의 열 확산을 이용한 유사 포물선형 굴절률 분포 제조용 가열기.
제9항 또는 제10항에 있어서,

상기 가열기는 상기 몸체의 내측에 위치되는 모재에 열을 가할 수 있도록 전기에 의해 발열되는 발열선인 것을 특징으로 하는 플라스틱 광섬유 모재 내부 첨가 물질의 열 확산을 이용한 유사 포물선형 굴절률 분포 제조용 가열기.