KR20040078586A - 포토크리스탈라인 플라스틱 광섬유 제조 방법 - Google Patents

포토크리스탈라인 플라스틱 광섬유 제조 방법 Download PDF

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KR20040078586A
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Abstract

본 발명은 포토크리스탈라인 플라스틱 광섬유(F1)를 제조하는 방법에 관한 것이고, 본 발명의 방법은 피복 중합체의 전구상이고 분사판에 있는 제 1 열의 구멍들로 자외선 방사에 의하여 경화 가능한 제 1 액체 조성물과, 자외선 방사에 반응하지 않고 방사판에 있는 제 2 열의 구멍들로 액체의 조성물과 가스 조성물로부터 선택되는 제 2 조성물을 동시에 분사하는 것에 의한 흐름을 형성하는 단계를 포함하며, 제 2 열의 구멍들은 주기성 분포를 가지며, 제 2 열의 각각의 구멍들은 제 1 열의 구멍들에 가장 가까이 있다. 본 발명의 방법은 포토크리스탈라인 플라스틱 광섬유를 형성하도록 자외선 방사로 흐름을 조사하는 단계를 추가로 포함한다.

Description

포토크리스탈라인 플라스틱 광섬유 제조 방법{Method of fabricating a photocrystalline plastic optical fiber}
본 발명은 광섬유 분야에 관한 것이고, 보다 상세하게는 포토크리스탈라인 플라스틱 광섬유의 제조 방법에 관한 것이다.
홀들을 구비한 플라스틱 광섬유들과 포토크리스탈라인 플라스틱 광섬유들은 단지 짧은 시간동안 이 기술 분야에서 공지되었으며, 이러한 섬유들은, 주기적 배열의 미소 지름 캐비티들을 포함하고 공기를 함유하며 중합체 물질 피복 매트릭스 내에서 종방향으로 배치되는 피복을 가진다. 배열의 주기성은 의도적으로 만들어진 결함에 의하여 파손되고, 섬유의 코어로서 작용하며, 피복에 의해 덮여지며, 결합의 크기와 형상은 배열의 따라서 변화한다.
빛은 빛이 코어/피복 인터페이스에서 전체적인 내부 반사에 의해 안내되기 때문에 코어 내에서 한정된다. 이러한 구성에 있어서, 코어는 일반적으로 고체이며, 피복 매트릭스와 동일한 물질로 형성된다.
빛은 또한 포토닉(photonic) 밴드 커팅 효과(반사되고 굴절된 광선들의 추적적 간섭)에 의해 코어 내에서 한정될 수도 있다. 이러한 구성에 있어서, 코어는 대체로 공기로 이루어지고, 그러므로 효과적인 피복의 굴절률보다 낮은 굴절률과, 공기 캐비티들보다 큰 지름을 가지고, 이것들은 서로 밀접하다.
다른 섬유들처럼, 포토크리스탈라인 플라스틱 광섬유들은 다수의 중합체, 예를 들어 폴리메틸메타아크릴(PMMA), 모세관들, 어떤 경우에 고체 막대들로 만들어지는 고체의 사전 성형체로 제조되며, 이러한 부품들은 섬유 인발 공정후에 필요한 배열을 산출하도록 적층된다.
고체 사전 성형체의 사용의 주된 어려움은 캐비티들이 변형되거나 또는 섬유 인발동안 밀접하게 되어 특히 섬유에 있어서 수용할 수 없는 광손실을 일으킴으로써 그 길이 전체 이상의 포토크리스탈라인 광섬유의 구조를 유지하는 것이다.
본 발명의 목적은 섬유의 성능, 즉 저렴한 가격으로 전송 수준의 상승 및/또는 밴드폭의 확장을 가능하게 하는 포토크리스탈라인 플라스틱 광섬유의 연속적이고 확실하며 재생 가능한 방법을 제공하는데 있다.
도 1은 본 발명의 제조 방법의 바람직한 실시예에 의하여 얻어진 포토크리스탈라인 플라스틱 광섬유를 단면도로 개략적으로 도시한 도면.
도 2는 축소 원뿔을 구비한 도 1로부터 포토크리스탈라인 플라스틱 광섬유를 제조하는 본 발명의 방법의 바람직한 실시예의 사용을 개략적으로 도시한 도면.
도 3은 축소 원뿔을 구비하지 않은 도 1로부터 포토크리스탈라인 플라스틱 광섬유를 제조하는 본 발명의 방법의 바람직한 실시예의 사용을 개략적으로 도시한 도면.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에서 사용되는 것과 유사한 구조를 가지는 분사판의 개략 사시도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1 : 코어 2 : 피복
3 : 분사 도관 4 : 분사판
5 : 챔버 6 : 다이
7 : 자외선 방사원 8 : 오븐
21 : 캐비티 22 : 피복 중합체 매트릭스
41 : 중앙 구멍 42 : 제 1 열의 구멍
43 : 제 2 열의 구멍
이러한 목적을 위하여, 본 발명은 코어 물질로 만들어진 코어와, 상기 코어를 덮는 피복을 포함하고, 피복은 피복 중합체 매트릭스에서 종방향으로 배치된 캐비티 물질로 만들어진 제 1 주기성 배열의 캐비티들로 형성되는 포토크리스탈라인 플라스틱 광섬유 제조 방법에 있어서, 상기 피복을 제조하기 위하여,
상기 피복 중합체의 전구상(precursor)이고 분사판에 있는 제 1 열의 구멍들로 자외선 방사에 의하여 경화 가능한 제 1 액체 조성물과,
상기 자외선 방사에 반응하지 않고 상기 판에 있는 제 2 열의 구멍들로 액체의 조성물과 가스 조성물로부터 선택되는 제 2 조성물을 동시에 분사하는 것에 의한 흐름을 형성하는 단계;
상기 포토크리스탈라인 플라스틱 광섬유를 형성하도록 자외선 방사로 상기 흐름을 조사하는 단계를 포함하고;
상기 제 2 열의 구멍들은 주기성 분포를 가지며, 제 2 열의 각각의 구멍들은제 1 열의 구멍들에 가장 가까이 있는 방법을 제공한다.
본 발명의 방법은 포토크리스탈라인 플라스틱 광섬유의 구조, 특히 캐비티들의 배열 이상의 개선된 제어를 제공한다.
본 발명은 비록 조성물들이 서로 접촉하게 될지라도 상당한 상호 발산(interdiffusion)이 없다는 사실에 근거하며, 본 발명의 방법에 있어서 조성물들 사이의 접촉 시간은 특히 흐름 속도가 빠르면 상당히 짧다.
조성물들 사이의 접촉 시간은 바람직하게 1초보다 짧다.
얻어진 섬유들에 있어서 캐비티의 배열은 제 2 열의 구멍들의 배열과 동일한 도형을 가진다.
“경화 가능한 액체 조성물”이란 말은 적어도 하나의 기능성 광가교 올리고메르(photocrosslinkable oligomer) 및/또는 중합체를 포함하는 조성물 또는 기능성 광가교 단량체로 용액에 있는 적어도 하나의 비기능성 올리고메르 및/또는 중합체, 또는 그 둘의 혼합물을 포함하는 조성물을 의미한다.
본 발명의 바람직한 실시예에서, 섬유의 제조를 단순화하도록, 상기 코어를 제조하기 위하여, 동시 분사 작업은 자외선 방사에 의해 경화되고 상기 제 1 조성물과 동일한 제 2 액체 조성물을 상기 구멍들과는 별개인 상기 열의 구멍들로부터상기 판에 있는 중앙 구멍으로 분사하는 단계를 포함한다.
그러므로, 중앙 구멍은 고체의 포토크리스탈라인 광섬유(즉, 액체 또는 고체 물질이 채워진 코어)의 생성에 기여한다.
바람직한 제 2 실시예에서, 상기 코어를 제조하기 위한 동시 분사 작업은 상기 자외선 방사에 반응하지 않고 액체 조성물과 가스 조성물로부터 선택되는 제 3 조성물을 상기 열들의 구멍들의 어떠한 구멍과 별개인 중앙 구멍으로 분사하는 단계를 포함한다.
바람직한 실시예에서, 제 2 주기 배열의 캐비티들을 제조하기 위한 동시 분사 작업은 상기 자외선 방사에 반응하지 않고 상기 제 2 조성물과 동일한 제 4 액체 조성물을 주기적인 분포도를 가지는 독특한 제 3 열의 구멍들로 분사하는 단계를 포함한다.
이러한 방식에 있어서, 피복 매트릭스가 두 형태의 캐비티 배열을 포함하는 광섬유가 얻어진다. 제 2 배열의 침입형 캐비티들은 제 1 캐비티들보다 훨씬 작으며, 제 1 캐비티들의 대부분과 코어의 주위에 배치된다. 이러한 종류의 섬유의 하나의 예는 2001년 12월, Nadya Anscombe, OLE, 23-25쪽, “크리스탈 섬유: 미래의 섬유?”라고 표제가 붙은 실리카 포토크리스탈라인 광섬유상의 문서에서 주어진다.
방법은 바람직하게 조사 단계후에, 상기 반응하지 않는 조성물이 액체이면 열처리로 상기 반응하지 않는 조성물들중 적어도 하나를 제거하는 적어도 하나의 단계를 포함한다.
중공의 캐비티(고체 또는 액체 물질의 빔)들은 중공의 코어와 별개로 또는중공의 코어와 동시에 형성될 수도 있다.
제거 단계가 적어도 하나의 액체 물질이 없는 영역을 남기기 때문에, 방법은 예를 들어 압력하에 흐르지 않는 조성물로 상기 비어있는 영역을 채우는 단계를 포함할 수도 있다.
각 반응하지 않는 가스 조성물의 분사 압력은 바람직하게 제 1 조성물의 분사 압력보다 크다.
각 반응하지 않는 가스 조성물의 점성은 바람직하게 제 1 조성물의 점성 보다 크고, 제 1 조성물의 상기 점성의 5배보다 작다.
각 경화 가능한 조성물은 바람직하게 제 1 반응성 비닐 또는 아크릴 단량체 용매 및/또는 제 1 비닐 또는 아크릴 중합체를 포함하고, 각 조성물은 5dB/m 이하의 고유 감쇠를 가진다.
중합체는 할로겐화되거나 또는 비할로겐화된다.
각 경화 가능한 조성물은 바람직하게 질소, 산소, 아르곤과 같은 가스들과, 크실렌, 플루오르 화합 용매, 부틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜, 부틸 프로파놀, 시크로헥산, 지방산족 알콜, 유산염, 실리콘 함유 오일, 및 셀룰로오스 중합체들과 같은 생체흡수성 중합체와 같은 반응하지 않는 용매로부터 선택된 조성물을 포함한다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 명세서에 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다.
모든 도면에서, 동일한 물품은 동일한 도면 부호를 가진다.
도 1은 본 발명의 제조 방법의 바람직한 실시예에 의해 얻어진 포토크리스탈라인 플라스틱 광섬유를 단면도로 개략적으로 도시한다.
예를 들어, 포토크리스탈라인 플라스틱 광섬유(F1)는 100 내지 1000㎛의 지름과, 1 내지 100㎛의 지름을 가진 고체의 코어(1)와, 코어(1)를 덮는 피복(2)을 포함하는 육각의 구조물을 가진다.
피복(2)은 주기적 배열, 이 예에서는 육각 배열의 캐비티(21)들로 형성되고, 이 캐비티들은 원형이고 미소 지름의 것들이다. “미소지름”이라는 말은 1 마이크로미터의 차수 또는 10 마이크로미터의 차수의 1 마이크로미터 이하의 평균 캐비티 지름을 의미한다. 지름은 이 예에서 1 내지 30㎛이다.
공기를 수용하는 이러한 중공의 캐비티(고체 또는 액체 물질이 비어있는)들은 자외선 방사에 의하여 얻어진 피복 중합체 매트릭스(22)에서 종방향으로 배치된다. 이 예에서, 2개의 캐비티들 사이의 가장 짧은 거리는 캐비티의 반경보다 작다.
제조를 단순화하도록, 코어의 재료는 피복 중합체와 동일하다.
변형예에서, 중공의 캐비티들은 다른 가스를 수용한다.
도 2와 도 3은 도 1로부터 포토크리스탈라인 플라스틱 광섬유(F1)를 제조하는 본 발명의 방법의 바람직한 실시예를 개략적으로 도시한다.
방법의 첫 번째 단계에서, 자외선(UV) 방사에 이해 경화될 수도 있는 적어도 하나의 액체 조성물(A)과, 액체 조성물과 같은 조성물(A)을 경화하기 위한 자외선 방사에 반응하지 않는 적어도 하나의 조성물(B)들이 압력하에 분사판(4)으로 동시에 분사되어서, 흐름(AB)이 형성된다.
또한, 서로 소통하지 않는 분사 도관(3)들이 구멍(40)들을 가진 디스크의 형태로 하는 분사판(4)의 상부 부분에 배치된다. 판은 예를 들어 스테인레스 강으로 만들어진 유동 챔버(5, 도 2에서 단면으로 도시됨)에 배치된다. 도관(3)들과 관련된 양의 변위 펌프(도시되지 않음)는 액체 조성물(A와 B)에서의 제어된 압력, 예를 들어 6bar의 차수의 압력을 만든다.
보다 정밀하게 되도록, 조성물(A)은 피복 중합체 전구상 조성물이고, 할로겐화된 또는 활로겐화되지 않은, 단량체 형태의 제 1 반응 용매 및/또는 제 1 비닐 또는 아크릴 중합체를 포함한다. 제 1 조성물(A)은 바람직하게 5dB/m 이하의 고유 감쇠를 가진다.
고체 코어 섬유(F1)의 경우에, 조성물(A)은 또한 코어 중합체의 전구상 조성물이다.
액체 조성물(B)은 크실렌, FC-77과 같은 플루오르 화합 용매, 부틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜, 시크로헥산, 실리콘 함유 오일, 및 셀룰로오스 중합체들과 같은 생체흡수성 중합체와 같은 반응하지 않는 용매들로부터 선택된 복합물을 포함한다. 조성물(B)은 조성물의 점성을 제어하도록 선택된 비로 상기 리스트된 것들과 같은 반응하지 않는 용매들의 혼합물을 포함한다.
조성물(B)의 점성은 바람직하게 흐름(AB)의 구성 및 필요한 프로파일을 최적화하도록 조성물(A)보다 크다. 조성물(B)의 점성은 바람직하게 조성물(A)의 점성의5배를 초과하지 않는다. 점성들은 25℃에서 200 내지 5000mPa.s의 범위에서 선택된다.
조성물(B)의 점성을 선택하는 것은 섬유(F)의 지름에서의 캐비티의 지름이 조정되도록 하고, 점성이 낮으면 낮을수록, 섬유(F)에 있는 캐비티의 지름을 작게 한다.
도 2의 실시예에서, 다음 단계는 축소 원뿔로서 공지된 챔버(5)의 원뿔 영역(51)의 수단에 의해 상기 흐름(AB)의 지름을 감소시키는 단계이고, 챔버의 상부 경계는 분사판(4)의 하부 경계이다. 이러한 기하학적으로 유사한 지름의 변형은 흐름(AB)을 위하여 둘 사이의 상호 발산없이 조성물(A)과 조성물(B)의 농도 프로파일을 유지한다.
흐름(AB)은 영역(51)을 통해 섬유(F)의 지름에 대한 필요한 차수의 크기를 부과하는 구경화된 다이(6)로 전도된다. 다이(6)는 제거 가능한 부품이어서, 구경은 챔버(5)의 교체없이 용이하게 변경될 수 있다. 변형예에서, 다이(6)는 챔버(5)의 부분일 수도 있다.
다이(6)는 육각형 구조물이다.
적어도 부분적으로 극저온 냉각 시스템이 흐름(AB)의 점성을 흐름의 인발과 양립할 수 있는 값으로 증가시키도록 원뿔 영역(51)에 배치될 수도 있다.
마찬가지로, 열적으로 절연된 장치가 조성물(A)과 조성물(B)의 필요한 점성을 얻도록 도관(3)에 배치될 수도 있다.
도 3에 도시되고 바로 위에 기술된 실시예의 변형예에 있어서, 원뿔영역(51)을 제거하는 것이 동등하게 가능하여서, 분사판으로부터 배출시에 흐름(AB)의 지름 감소는 조성물들의 표면 에너지에 의해 자연적으로 제어된다. 이러한 경우에, 다이(6)는 더 이상 필요하지 않고, 흐름은 판(4)으로부터 직접 얻어진다.
연속해서, UV 방사원(7)의 수단에 의한 흐름(AB)을 조사하는 단계이다. 그러므로, 조성물(A)은 피복 중합체를 형성하도록 경화되고; 이러한 것은 포토크리스탈라인 플라스틱 광섬유(F)를 만든다.
UV 방사원(7)과 다이(6) 사이의 거리는 캐비티들의 지름과 요구되는 섬유 지름의 함수로서 선택된다.
섬유(F)의 캐비티들은 경화되지 않은 액체 조성물(B)을 포함한다. 섬유(F)에서의 개선된 빛 전파를 위하여, 조성물(B)은 바람직하게 그 굴절률이 피복 중합체(조성물 A)의 굴절률보다 작도록 선택된다.
피복 중합체의 굴절률은 예를 들어 1.3 내지 1.6이다. 바람직하게, 조성물이 증발하여 비워지는 오븐(8)을 사용하는 열처리에 의해 액체 조성물(B)을 제거하는 것으로, 섬유(F1)로부터 섬유(F)로 만드는 것이 가능하다.
광섬유(F1)는 캡스턴(capstan)의 도움으로 스풀(10)에 감겨진다.
본 발명의 방법의 첫 번째 변형예에서, 액체 조성물(B)은 주어진 UV 방사원(7)과 다른 어떤 수단에 의해 고체 캐비티들을 형성하도록 경화된다.
본 발명의 방법의 두 번째 변형예에서, 액체 조성물(B)이 제거된 후에, 캐비티들은 적절한 굴절률을 가지는 다른 물질로 채워진다.
다른 변형예에서, 조성물(B)은 가스이고, 조성물(B)의 분사 압력은 바람직하게 액체 조성물(A)의 분사 압력보다 크다.
본 발명의 방법의 세 번째 변형예에서, 판에 있는 중앙 구멍은 조성물(A) 대신에 상기 UV 방사에 반응하지 않는 제 3 액체 또는 가스 조성물을 수용한다.
그러므로, 상기 조성물(C)을 제거하는 것으로 중공의 코어 포토크리스탈라인 플라스틱 광섬유를 형성하는 것이 가능하다.
조성물(C)이 액체이고 조성물(B)와 실질적으로 동일하면, 열처리, 예를 들어 중공의 캐비티들을 형성하도록 사용되는 것과 정확하게 동일한 처리에 의해 바람직하게 제거된다.
도 4는 본 발명의 방법의 바람직한 실시예에서 사용되는 것과 유사한 구조를 가지는 구멍(40’)을 구비한 분사판(4’)의 사시도이다.
조성물(A)과 같은 상기 피복 중합체의 전구상 조성물이 본 발명의 포토크리스탈라인 플라스틱 광섬유의 피복 매트릭스의 형성을 허용하도록 배치된 제 1 열의 구멍(41, 도 4에 검게 도시됨), 예를 들어 원형의 구멍들로 분사된다.
예를 들어, 조성물(A)과 같은 코어 중합체 전구상인 조성물이 고체 코어의 형성에 기여하도록 배치된 중앙의 원형 구멍(42)으로 분사된다.
액체 조성물(B) 또는 가스 조성물과 같은 상기 자외선 방사에 반응하지 않는 조성물은 이 예에서 주기적 분포, 육각 분포를 가지는 제 2 열의 구멍들(43), 예를 들어 원형의 구멍들로 분사된다. 각각의 제 2 열의 구멍(43)들은 점선으로 지시된육각형(H)을 함께 형성하도록 가장 가까이 이웃하는 제 1 열의 6개의 구멍(41)들을 가진다.
2개의 열에 있는 구멍들의 크기 및 형상은 정확하게 같거나 다르다.
예를 들어, 판(4’)의 지름은 수㎜와 같고, 그 두께는 구멍들 지름의 3 내지 5배이다. 구멍들의 지름은 100㎛의 차수이다.
판(4’)에 있는 각 구멍은 노즐에 의해 확장될 수 있다.
본 발명의 방법의 제 4 변형예에서, 제 2 열의 구멍들보다 작은 주기적 배열의 제 3 열의 구멍들이 판(4’)에 만들어진다. 이 구멍들은 초기에 제공된 보다 큰 캐비티들에 더하여 침입형 캐비티들을 형성의 도움으로 UV방사에 반응하지 않으며 바람직하게 조성물(B)과 동일한 액체 또는 가스 조성물(D)을 수용한다.
본 발명의 방법에 의해 만들어진 플라스틱 광섬유에 있어서, 2개의 인접한 캐비티들 사이의 거리, 캐비티들의 형상, 이것들의 지름, 그 수, 및 캐비티들의 주기적 배열은 제 2 및/또는 제 1열의 구멍들을 변경시키는 것에 의하여 조정될 수 있다.
본 발명은 또한 광학적으로 결합된 다중 코어들을 구비한 포토크리스탈라인 플라스틱 광섬유의 제조에 적용할 수 있다.

Claims (10)

  1. 코어 물질로 만들어진 코어(1)와, 상기 코어를 덮는 피복(2)을 포함하고, 피복은 피복 중합체 매트릭스(22)에서 종방향으로 배치된 캐비티 물질로 만들어진 제 1 주기성 배열의 캐비티(21)들로 형성되는 포토크리스탈라인 플라스틱 광섬유 제조 방법에 있어서, 상기 피복을 제조하기 위하여,
    상기 피복 중합체의 전구상이고 분사판(4,4’)에 있는 제 1 열의 구멍(42)들로 자외선 방사에 의하여 경화 가능한 제 1 액체 조성물(A)과,
    상기 자외선 방사에 반응하지 않고 상기 판(4,4’)에 있는 제 2 열의 구멍(43)들로 액체의 조성물과 가스 조성물로부터 선택되는 제 2 조성물(B)을 동시에 분사하는 것에 의한 흐름을 형성하는 단계;
    상기 포토크리스탈라인 플라스틱 광섬유를 형성하도록 자외선 방사로 상기 흐름을 조사하는 단계를 포함하고;
    상기 제 2 열의 구멍들은 주기성 분포를 가지며, 제 2 열의 각각의 구멍들은제 1 열의 구멍들에 가장 가까이 있는 포토크리스탈라인 플라스틱 광섬유 제조 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 조성물(A,B)들 사이의 접촉 시간은 1초보다 짧은 포토크리스탈라인 플라스틱 광섬유 제조 방법.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 코어를 제조하기 위하여, 동시 분사 작업은 자외선 방사에 의해 경화되고 상기 제 1 조성물과 동일한 제 3 액체 조성물(A)을 상기 열들의 구멍들의 어떤 구멍들과는 별개인 상기 판의 중앙 구멍(42)들로 분사하는 단계를 포함하는 포토크리스탈라인 플라스틱 광섬유 제조 방법.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 코어를 제조하기 위하여, 동시 분사 작업은 상기 자외선 방사에 반응하지 않고 액체 조성물과 가스 조성물로부터 선택되는 제 3 조성물을 상기 열들의 구멍들의 어떠한 구멍과 별개인 중앙 구멍으로 분사하는 단계를 포함하는 포토크리스탈라인 플라스틱 광섬유 제조 방법.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항중 어느 한 항에 있어서, 제 2 주기 배열의 캐비티들을 제조하기 위하여, 동시 분사 작업은 상기 자외선 방사에 반응하지 않고 액체 조성물과 가스 조성물로부터 선택되고 상기 제 2 조성물과 동일한 제 4 조성물을 주기적인 분포도를 가지는 독특한 제 3 열의 구멍들로 분사하는 단계를 포함하는 포토크리스탈라인 플라스틱 광섬유 제조 방법.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항중 어느 한 항에 있어서, 조사 단계후에, 상기 반응하지 않는 조성물이 액체이면 열처리로 상기 반응하지 않는 조성물들 중 적어도 하나를 제거하는 적어도 하나의 단계를 포함하는 포토크리스탈라인 플라스틱 광섬유 제조 방법.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 제거 단계는 적어도 하나의 액체 물질이 비어있는 영역을 남기고, 상기 적어도 하나의 영역을 채우는 단계를 포함하는 포토크리스탈라인 플라스틱 광섬유 제조 방법.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항중 어느 한 항에 있어서, 각 반응하지 않는 가스 조성물의 분사 압력은 제 1 조성물의 분사 압력보다 큰 포토크리스탈라인 플라스틱 광섬유 제조 방법.
  9. 제 1 항 내지 제 8 항중 어느 한 항에 있어서, 각 반응하지 않는 가스 조성물(B)의 점성은 제 1 조성물(A)의 점성 보다 크고, 제 1 조성물의 상기 점성의 5배보다 작은 포토크리스탈라인 플라스틱 광섬유 제조 방법.
  10. 제 1 항 내지 제 9 항중 어느 한 항에 있어서, 각 경화 가능한 조성물(A)은 바람직하게 제 1 반응성 비닐 또는 아크릴 단량체 용매 및/또는 제 1 비닐 또는 아크릴 중합체를 포함하고, 각 조성물은 5dB/m 이하의 고유 감쇠를 가지며, 각 경화 가능한 조성물(B)은 질소, 산소, 아르곤과 같은 가스들과, 크실렌, 플루오르 화합 용매, 부틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜, 부틸 프로파놀, 시크로헥산, 지방산족 알콜, 유산염, 실리콘 함유 오일, 및 셀룰로오스 중합체들과 같은 생체흡수성 중합체와 같은 반응하지 않는 용매로부터 선택된 조성물을 포함하는 포토크리스탈라인 플라스틱 광섬유 제조 방법.
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6373626B2 (ja) * 2014-04-10 2018-08-15 株式会社ダイセル 高分子光ファイバーの製造方法及び該方法により製造された高分子光ファイバー
CN108603975B (zh) * 2015-12-16 2020-12-22 普睿司曼股份公司 具有提高的耐高温性的光纤
US11009662B2 (en) * 2017-09-05 2021-05-18 Facebook Technologies, Llc Manufacturing a graded index profile for waveguide display applications

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6026913A (ja) * 1983-07-26 1985-02-09 Yokohama Rubber Co Ltd:The 光フアイバ−心線およびその製造方法
JPH0395505A (ja) * 1989-09-08 1991-04-19 Nok Corp 光ファイバの製造方法
US6197835B1 (en) * 1996-05-13 2001-03-06 Universidad De Sevilla Device and method for creating spherical particles of uniform size
AU2001271239A1 (en) * 2000-03-10 2001-09-24 Flow Focusing, Inc. Methods for producing optical fiber by focusing high viscosity liquid
US6467312B1 (en) * 2000-07-11 2002-10-22 Fitel Usa Corp. Sol gel method of making an optical fiber with multiple apetures
WO2002101422A2 (en) * 2001-06-13 2002-12-19 Samsung Electronics Co., Ltd. Method for fabricating optical fiber preform using extrusion die
AUPR667701A0 (en) * 2001-07-27 2001-08-23 Redfern Polymer Optics Pty Ltd Materials for polymer optical fibers

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