NO853303L - PREFORM WITH GRADED REFRIGERATION INDEX AND PROCEDURE FOR PREPARING SAME. - Google Patents
PREFORM WITH GRADED REFRIGERATION INDEX AND PROCEDURE FOR PREPARING SAME.Info
- Publication number
- NO853303L NO853303L NO853303A NO853303A NO853303L NO 853303 L NO853303 L NO 853303L NO 853303 A NO853303 A NO 853303A NO 853303 A NO853303 A NO 853303A NO 853303 L NO853303 L NO 853303L
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- preform
- refractive index
- tube
- monomers
- monomer
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title description 5
- 238000005057 refrigeration Methods 0.000 title 1
- 239000000178 monomer Substances 0.000 claims description 32
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 19
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 claims description 10
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 7
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims description 7
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 claims description 6
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims description 6
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 5
- 239000003999 initiator Substances 0.000 claims description 4
- 239000012986 chain transfer agent Substances 0.000 claims description 2
- 238000010526 radical polymerization reaction Methods 0.000 claims 3
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims 2
- 150000001451 organic peroxides Chemical class 0.000 claims 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 31
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 description 10
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 7
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 7
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 7
- 239000011162 core material Substances 0.000 description 4
- 238000009281 ultraviolet germicidal irradiation Methods 0.000 description 4
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 3
- 150000002978 peroxides Chemical class 0.000 description 3
- 229920003229 poly(methyl methacrylate) Polymers 0.000 description 3
- 239000004926 polymethyl methacrylate Substances 0.000 description 3
- 229920002223 polystyrene Polymers 0.000 description 3
- 230000000644 propagated effect Effects 0.000 description 3
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 3
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 description 2
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 2
- 240000004752 Laburnum anagyroides Species 0.000 description 1
- VVQNEPGJFQJSBK-UHFFFAOYSA-N Methyl methacrylate Chemical compound COC(=O)C(C)=C VVQNEPGJFQJSBK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 150000001252 acrylic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 1
- 239000002657 fibrous material Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 1
- -1 inert gas (I) Chemical compound 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical group 0.000 description 1
- 150000002734 metacrylic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 230000010363 phase shift Effects 0.000 description 1
- 229920000058 polyacrylate Polymers 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29D—PRODUCING PARTICULAR ARTICLES FROM PLASTICS OR FROM SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE
- B29D11/00—Producing optical elements, e.g. lenses or prisms
- B29D11/00663—Production of light guides
- B29D11/00721—Production of light guides involving preforms for the manufacture of light guides
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
- B29C48/03—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor characterised by the shape of the extruded material at extrusion
- B29C48/05—Filamentary, e.g. strands
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29D—PRODUCING PARTICULAR ARTICLES FROM PLASTICS OR FROM SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE
- B29D11/00—Producing optical elements, e.g. lenses or prisms
- B29D11/00663—Production of light guides
- B29D11/00682—Production of light guides with a refractive index gradient
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/02—Optical fibres with cladding with or without a coating
- G02B6/02033—Core or cladding made from organic material, e.g. polymeric material
- G02B6/02038—Core or cladding made from organic material, e.g. polymeric material with core or cladding having graded refractive index
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Ophthalmology & Optometry (AREA)
- Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
- Polymerisation Methods In General (AREA)
- Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)
- Devices That Are Associated With Refrigeration Equipment (AREA)
Description
Foreliggende oppfinnelse vedrører en preform med gradert brytningsindeks og en fremgangsmåte for fremstilling av preformmaterialer for bruk til trekking eller ekstrudering av optiske fibre. The present invention relates to a preform with a graded refractive index and a method for producing preform materials for use in drawing or extruding optical fibers.
Når elektromagnetiske bølger forplantes i et materiale, vil forplantningshastigheten være avhengig av materialets brytningsindeks. Hvis man benytter elektromagnetiske bølger med samme frekvens som synlig lys, kan man for enkelhets skyld si at den elektromagnetiske bølgen forplanter seg i materialet med lysets hastighet. Hvis man nå tenker seg at lyset skal forplantes i et materiale med større brytningsindeks enn f.eks. luft, vil lyshastigheten bli lavere i dette materialet enn i luften. Dette kan utledes av Snells lov. When electromagnetic waves are propagated in a material, the propagation speed will depend on the material's refractive index. If you use electromagnetic waves with the same frequency as visible light, you can say for simplicity that the electromagnetic wave propagates in the material at the speed of light. If one now imagines that the light is to be propagated in a material with a higher refractive index than e.g. air, the speed of light will be lower in this material than in air. This can be derived from Snell's law.
Som en konsekvens av dette kan man si at lys som følger fiberaksen i en optisk fiber vil forplantes med en bestemt hastighet avhengig av fiberens brytningsindeks. As a consequence of this, it can be said that light that follows the fiber axis in an optical fiber will propagate at a specific speed depending on the fiber's refractive index.
Lys som ikke følger fiberaksen men som forplantes utenom denne, vil enten bli reflektert fra fiberens ytre begrensning dvs. overgangen mellom fiberens materiale og det materialet som er utenfor fiberen, eller det vil forsvinne ut av fiberen. Light that does not follow the fiber axis but is propagated outside of it, will either be reflected from the fiber's outer limit, i.e. the transition between the fiber's material and the material that is outside the fiber, or it will disappear out of the fiber.
Dette vil medføre at lyset som sendes gjennom fiberen, vil miste noe av sin intensitet på veien fra sendestedet til mottagningsstedet. Man sier at lyset dempes. Dessuten vil det reflekterte lyset ankomme med en viss faseforskyvning i forhold til det lyset som følger fiberaksen på grunn av den lengre vei det reflekterte lyset må gjennomløpe. This will mean that the light sent through the fiber will lose some of its intensity on the way from the sending point to the receiving point. It is said that the light is dimmed. Moreover, the reflected light will arrive with a certain phase shift compared to the light that follows the fiber axis due to the longer path the reflected light has to travel through.
Rent praktisk kan man si at nevnte fenomen er tilstede i de såkalte trinngraderte fibre, dvs. optiske fibre hvor fiber-materialet har ensartet brytningsindeks fra aksen til neste endring av brytningsindeksen, som vanligvis er i overgangen mellom fiberens indre kjerne og dens ytre kappe. In practical terms, one can say that the aforementioned phenomenon is present in the so-called step-graded fibers, i.e. optical fibers where the fiber material has a uniform refractive index from the axis to the next change in the refractive index, which is usually in the transition between the fiber's inner core and its outer sheath.
Informasjon som sendes gjennom slike fibre i form av lyspulser blir med andre ord utvisket etter hvert som lyspulsene forplanter seg gjennom fiberen. In other words, information sent through such fibers in the form of light pulses is blurred as the light pulses propagate through the fiber.
Hvis man derimot benytter optiske fibre som er optisk in-homogene (gradert indeksprofil), dvs. at brytningsindeksen forandrer seg kontinuerlig fra høyere brytningsindeks i fiberaksen til lavere brytningsindeks i fiberperiferien, vil lyset som sendes gjennom fiberen ikke bli reflektert som i trinngraderte fibre, men bli avbøyet kontinuerlig mot aksen. If, on the other hand, you use optical fibers that are optically in-homogeneous (graded index profile), i.e. that the refractive index changes continuously from a higher refractive index in the fiber axis to a lower refractive index in the fiber periphery, the light sent through the fiber will not be reflected as in step-graded fibers, but be deflected continuously towards the axis.
Informasjon i form av lyspulser som sendes gjennom slike fibre, vil ankomme mottagningsstedet omtrent samtidig, og signalene blir derfor godt lesbare. Information in the form of light pulses sent through such fibers will arrive at the receiving location at approximately the same time, and the signals will therefore be easily readable.
Denne egenskapen hos graderte indeksfibre har vært kjent i noen tid og er benyttet med hell ved overføring av informasjon i optiske fibre i glass og kvarts. This property of graded index fibers has been known for some time and has been used successfully in the transmission of information in glass and quartz optical fibers.
Det er imidlertid ikke beskrevet optiske fibre av kunststoff som er basert på dette prinsippet. Fra litteraturen er det således kun kjent optisk homogene fibre basert på prinsippet fibre med trinngradert indeks. However, optical fibers made of plastic which are based on this principle have not been described. From the literature, only optically homogeneous fibers based on the principle of fibers with a graded index are known.
U.S. patentene 4.138.194 og 4.161.500 beskriver en metode for fremstilling av preformer hvor materialet er optisk homogent. Det benyttes en kopolymer på basis av metylmetakrylat og en liten tilsats av andre akrylater og metakrylater. Den fremstilte preformen benyttes så senere til ekstrudering av optiske fibre. U.S. patents 4,138,194 and 4,161,500 describe a method for producing preforms where the material is optically homogeneous. A copolymer based on methyl methacrylate and a small addition of other acrylates and methacrylates is used. The produced preform is then used later for the extrusion of optical fibres.
Vest-tysk utlegning nr. 14 97 545 beskriver også fremstillingen av trinngraderte fibre hvor fiberens kjerne er på basis av polystyren og hvor fiberkappen er basert på polymetylmetakrylat. Fremstillingen foregår således ved at kjerne-materialet fylles i et rør av polymetylmetakrylat slik at det fremkommer en preform med polystyren kjerne og polymetylmetakrylat kappe. Preformen varmes deretter til den blir plastisk, hvoretter den optiske fiberen trekkes. West German specification no. 14 97 545 also describes the production of graded fibers where the core of the fiber is based on polystyrene and where the fiber sheath is based on polymethyl methacrylate. The production thus takes place by filling the core material into a tube of polymethyl methacrylate so that a preform with a polystyrene core and polymethyl methacrylate jacket is produced. The preform is then heated until it becomes plastic, after which the optical fiber is drawn.
Optiske fibre som er fremstilt fra preformer av nevnte art, vil være optisk homogene og derved være mindre egnet for overføring av informasjon over lengre avstander. Optical fibers produced from preforms of the aforementioned kind will be optically homogeneous and thereby be less suitable for transmitting information over longer distances.
Nå viser det seg på en forbausende måte at man også kan fremstille optiske fibre av kunststoff med gradert indeks hvor brytningsindeksen kontinuerlig reduseres fra fiberaksen ut mot fiberperiferien. Dette gjøres i henhold til oppfinnelsen ved at monomere med tilnærmet like reaksjonsparametre og løselighetsparametre men med ulike brytningsindekser føres sammen under kontinuerlig endring av molforholdet mellom monomerene. Now it turns out in a surprising way that it is also possible to produce optical fibers from plastic with a graded index, where the refractive index is continuously reduced from the fiber axis out towards the fiber periphery. This is done according to the invention by bringing monomers with approximately the same reaction parameters and solubility parameters but with different refractive indices together while continuously changing the molar ratio between the monomers.
Monomerene avsettes deretter i henhold til oppfinnelsen på en roterende vegg av glass, kvarts og/eller et annet egnet materiale f.eks. et rørformet polymert materiale som kan ut-gjøre kappen. The monomers are then deposited according to the invention on a rotating wall of glass, quartz and/or another suitable material, e.g. a tubular polymeric material that can form the sheath.
Monomersjiktet bringes til polymerisasjon på kjent måte for materialet, f.eks. ved bruk av initiatorer på peroksydbasis eller ved bestråling, f.eks. ved bruk av UV-stråling eller ved bruk av f.eks. IR-stråling for oppvarming eller f.eks. ved en kombinasjon av to eller flere av de nevnte polymeri-sas jonsformer. The monomer layer is brought to polymerization in a manner known for the material, e.g. by using peroxide-based initiators or by irradiation, e.g. by using UV radiation or by using e.g. IR radiation for heating or e.g. by a combination of two or more of the aforementioned polymerisation ion forms.
I fall polymerisasjonen skjer i forbindelse med bruk av glass som ytterform og det benyttes UV-stråling i forbindelse med polymerisasjonen, bør UV-strålingen ha en bølgelengde som sammenfaller med den minste UV-absorpsjonen i glasset. If the polymerization takes place in connection with the use of glass as the outer form and UV radiation is used in connection with the polymerization, the UV radiation should have a wavelength that coincides with the smallest UV absorption in the glass.
Til bedre forståelse av oppfinnelsen henvises til Fig. 1 som viser et apparat for fremstilling av preformer sett rett fra siden. For a better understanding of the invention, reference is made to Fig. 1, which shows an apparatus for the production of preforms seen from the side.
Apparatet, som vises på Fig. 1, består av et ytre rør (1) av glass, kvarts eller plast. Under glass forstås her glass av alle kvaliteter. Under plast forstås såvel vannløselige som ikke-vannløselige kunststoff av syntetisk og naturlig art. The apparatus, shown in Fig. 1, consists of an outer tube (1) of glass, quartz or plastic. Here, glass is understood to mean glass of all qualities. Plastic refers to both water-soluble and non-water-soluble plastics of a synthetic and natural nature.
Røret (1) er tettet med endestykkene (2' og 2") som har flere funksjoner. For det første vil endestykkene (2<1>og 2") være det bærende organ for røret (1), og dernest være det organ med hvilket røret (1) kan dreies rundt. The pipe (1) is sealed with the end pieces (2' and 2") which have several functions. Firstly, the end pieces (2<1> and 2") will be the supporting body for the pipe (1), and secondly the body with around which the tube (1) can be rotated.
Selve anordningen for rotasjon av røret (1) kan være av kjent art, f.eks. ved at endestykkene (2' og 2") er utstyrt med akseltapper eller at rotasjonen utføres direkte over endestykkene ved at disse innfestes i et roterende lager. Anordningen for dreiingen av røret utgjør ingen del av oppfinnelsen og er således ikke vist på fig. 1. The device itself for rotation of the tube (1) can be of a known type, e.g. in that the end pieces (2' and 2") are equipped with axle pins or that the rotation is carried out directly over the end pieces by attaching them to a rotating bearing. The device for turning the pipe does not form part of the invention and is thus not shown in Fig. 1.
Endestykkene (2<1>og 2") festes til røret (1) på kjent måte f.eks. via skruforbindelse, via tetting med O-ringer av et inert materiale eller med en annen form for friksjonskobling mellom endestykkene og røret. The end pieces (2<1>and 2") are attached to the pipe (1) in a known manner, e.g. via a screw connection, via sealing with O-rings of an inert material or with another form of frictional connection between the end pieces and the pipe.
Endestykkene kan være laget av metall og/eller plast. Det vil være en fordel om materialet i endestykkene er av en slik art at de er resistente mot angrep fra monomerene og at de tåler varme, dvs. ikke deformeres under varmepåvirkning. Endestykket (2") er vist med en gjennomføring (3) og en kanyle (4) som kan beveges frem og tilbake i røret (1) gjennom endestykket (2"). Den frem- og tilbakegående be- vegelsen styres ved hjelp av en motor (5), og er antydet med en dobbelpil over kanylen (4). The end pieces can be made of metal and/or plastic. It would be an advantage if the material in the end pieces is of such a nature that they are resistant to attack from the monomers and that they withstand heat, i.e. do not deform under the influence of heat. The end piece (2") is shown with a grommet (3) and a needle (4) which can be moved back and forth in the tube (1) through the end piece (2"). The reciprocating movement is controlled by means of a motor (5), and is indicated by a double arrow above the needle (4).
For å sikre at oksygen og støvpartikler ikke trenger inn i røret (1) mellom endestykkene (2' og 2") kan man anordne en tilførsel (6) for f.eks. nitrogen, som inertgass (I), som leder inn i røret (1) langs gjennomføringen (3). Gjennom kanylen (4) ledes reagensene som i dette tilfelle utgjøres av monomerene og/eller Vi^ enten som rene monomerer eller som en kombinasjon av dem. Det er ikke noe krav om at man skal benytte kun én eller to monomerer, idet man vel kan tenke seg monomerkombinasjoner med både to og flere monomerer. Oppfinnelsen setter derfor ingen begrensning for hvor mange monomerer som skal benyttes eller hvilke som skal benyttes. Det avgjørende for valget av monomerer er de optiske egenskapene og de øvrige fysikalske data for det ferdige produkt. To ensure that oxygen and dust particles do not penetrate into the pipe (1) between the end pieces (2' and 2"), a supply (6) can be arranged for eg nitrogen, such as inert gas (I), which leads into the pipe (1) along the passage (3). Through the cannula (4) the reagents, which in this case are made up of the monomers and/or Vi^ either as pure monomers or as a combination of them, are led. There is no requirement that you use only one or two monomers, since one can imagine monomer combinations with both two and more monomers. The invention therefore places no limitation on how many monomers are to be used or which ones are to be used. The decisive factor in the choice of monomers is the optical properties and the other physical data for the finished product.
Kanylen (4) er tilkoblet røret for tilførsel av monomer (M1 og M2), UV-initiator, kjedeoverfører og eventuelt andre hjelpemidler (H) som er egnet for formålet. The cannula (4) is connected to the tube for the supply of monomer (M1 and M2), UV initiator, chain transfer and possibly other aids (H) that are suitable for the purpose.
Apparatet som er beskrevet ovenfor har to bevegelser. For det første vil røret (1) med endestykkene (2<1>og 2") rotere. For det andre vil kanylen (4) bli ført frem og tilbake inne i røret (1) slik at den indre flate av røret etter en tid vil bli dekket med materiale fra kanylen (4). The apparatus described above has two movements. Firstly, the tube (1) with the end pieces (2<1>and 2") will rotate. Secondly, the cannula (4) will be moved back and forth inside the tube (1) so that after a time the inner surface of the tube will be covered with material from the needle (4).
Preformapparatet roteres med så stor hastighet at materialene blir jevnt fordelt. I det øyeblikk materialene begynner å sige er rotasjonshastigheten for lav. Praksis viser at man kan velge rotasjonshastigheter mellom 500 og 2 000 rpm, fortrinnsvis ca. 1 000 rpm. The preform device is rotated at such a high speed that the materials are evenly distributed. At the moment the materials start to sag, the rotation speed is too low. Practice shows that you can choose rotation speeds between 500 and 2,000 rpm, preferably approx. 1000rpm.
Ovenfor er nevnt at kanylen (4) vil ha separate tilførsler av monomerene og I^, men det kan være fordelaktig også å ha en tredje tilførsel (H) for f.eks. kjedeoverfører og/eller UV-initiatorer. It is mentioned above that the cannula (4) will have separate supplies of the monomers and I^, but it may also be advantageous to have a third supply (H) for e.g. chain transfer and/or UV initiators.
Man kan også benytte andre metoder for initieringen som f.eks. bruk av peroksyder og azoforbindelser for dannelse av frie radikaler til initieringen. You can also use other methods for the initiation, such as e.g. use of peroxides and azo compounds for the formation of free radicals for the initiation.
Det er en fordel for den senere bruk at den fremstilte preform er så optisk ren som mulig, det vil si at den inneholder minst mulig av stoff som kan virke forstyrrende på de optiske signaler og som vil virke dempende på dem. Det er derfor en fordel å initiere polymerisasjonen og å gjennomføre den ved hjelp av UV-bestråling. It is an advantage for the later use that the manufactured preform is as optically clean as possible, that is to say that it contains as little as possible of substances that can interfere with the optical signals and that will have a dampening effect on them. It is therefore an advantage to initiate the polymerization and to carry it out using UV irradiation.
Det skal anføres at det er vanskelig å lede bort polymeri-sas jonsvarmen i preformen hvis man bruker systemer som ini-tieres ved hjelp av f.eks. peroksyder. Man vil derfor heller foretrekke den enklere og renere polymerisasjonsmåten ved hjelp av UV-bestråling. It should be stated that it is difficult to conduct away the heat of polymerization in the preform if you use systems that are initiated by e.g. peroxides. One would therefore rather prefer the simpler and cleaner method of polymerization using UV irradiation.
Hvis UV-bestråling benyttes må røret (1) være gjennomtrenge-lig for dette. I praksis vil det si at man velger UV-stråler med en bølgelengde i området 300 til 400 nm. If UV radiation is used, the tube (1) must be permeable to this. In practice, this means that you choose UV rays with a wavelength in the range of 300 to 400 nm.
På fig. 1 er vist en innretning (7) for bestråling med UV— stråler. Da røret (1) roterer med forholdsvis stor hastighet, vil bestrålingen kunne ansees som jevn over hele den inn-vendige del av røret (1). In fig. 1 shows a device (7) for irradiation with UV rays. As the tube (1) rotates at a relatively high speed, the irradiation can be considered uniform over the entire inner part of the tube (1).
Det er ikke ønskelig at molvekten blir for høy idet dette senere vil virke inn på trekkehastigheten og polymerens flyt-evne. Det tilsettes derfor kjedeoverfører for å holde molvekten i det rette molvektsområdet. For eksempel kan nevnes at polyakrylater vil ha egnede molvekter i området 30 000 til 200 000, mens polystyren vil være best egnet med molvekter i området 100 000 til 500 000. It is not desirable for the molecular weight to be too high, as this will later affect the drawing speed and the flowability of the polymer. A chain transfer agent is therefore added to keep the molecular weight in the correct molecular weight range. For example, it can be mentioned that polyacrylates will have suitable molecular weights in the range of 30,000 to 200,000, while polystyrene will be best suited with molecular weights in the range of 100,000 to 500,000.
Hensikten med ovennevnte apparat er at man i dette skal kunne fremstille en preform med avtagende brytningsindeks fra preformens rotasjonsakse og utover mot periferien. The purpose of the above-mentioned apparatus is to be able to produce a preform with a decreasing refractive index from the axis of rotation of the preform outwards towards the periphery.
Dette gjøres ved at det tilføres monomer eller monomerer med den laveste brytningsindeks ved start og deretter øker man brytningsindeksen ved kontinuerlig endring av molmengdene i blandingen av monomerene og . Til slutt vil det gjenstå et lite hulrom rundt kanylen (4) som er polymerfritt. Når dette hulrom er minst mulig og før det gror igjen med kanylen må kanylen trekkes ut og hulrommet fylles opp med den siste monomerblandingen, dvs. den monomeren eller monomerblandingen som har høyest brytningsindeks. Deretter etter-polymeres preformen til den er jevnt polymerisert. This is done by adding the monomer or monomers with the lowest refractive index at the start and then increasing the refractive index by continuously changing the molar amounts in the mixture of the monomers and . Finally, a small cavity will remain around the cannula (4) which is polymer-free. When this cavity is as small as possible and before it grows back with the cannula, the cannula must be pulled out and the cavity filled with the last monomer mixture, i.e. the monomer or monomer mixture that has the highest refractive index. The preform is then post-polymerized until it is uniformly polymerized.
Ovenfor der det forutsatt at brytningsindeksprofilen i den graderte indeksfiberen skal være jevnt avtagende fra fiberens akse og utover mot dens ytre begrensning, dvs. grensen mot fiberens kappe. Above where it is assumed that the refractive index profile in the graded index fiber must be uniformly decreasing from the axis of the fiber outwards towards its outer limit, i.e. the boundary towards the fiber's sheath.
Det skal videre anføres at man etter foreliggende metode kan fremstille en hvilken som helst optisk fiber etter prinsippet gradert indeksfiber om brytningsindeksprofilen er jevnt avtagende eller parabolsk avtagende eller avtagende på annen måte. Det kan også fremstilles trinnvis graderte fibre etter nevnte metode ved at polymersjiktet inne i røret (1) bygges opp av polymere sjikt for sjikt med økende brytningsindeks fra røret (1) og mot preformens akse. It should also be stated that according to the present method, any optical fiber can be produced according to the graded index fiber principle if the refractive index profile is uniformly decreasing or parabolically decreasing or decreasing in some other way. It is also possible to produce stepwise graded fibers according to the aforementioned method in that the polymer layer inside the tube (1) is built up by polymer layer by layer with increasing refractive index from the tube (1) and towards the axis of the preform.
UV-bestråling av monomer kan foregå ved alle temperaturer, men man velger en temperatur som ikke forårsaker temperatur-oppbygging i preformen. Praksis viser at man godt kan benytte romtemperaturer (ca. 20 °C) eller lavere hvis polymerisasjonen gjennomføres med UV-bestråling. UV irradiation of monomer can take place at any temperature, but a temperature is chosen that does not cause temperature build-up in the preform. Practice shows that room temperatures (approx. 20 °C) or lower can be used if the polymerization is carried out with UV irradiation.
Eksempelvis kan anføres en typisk sammensetning av de til-førte materialer til fremstilling av preformen. For example, a typical composition of the added materials for the production of the preform can be given.
Som monomer og iv^ velges slike som fortrinnsvis har en reaksjonsparameter lik 1,0, dvs. r^= r2— 1,0, men reaksjonsparametrene kan også være forskjellige fra 1,0. Those which preferably have a reaction parameter equal to 1.0 are chosen as monomer and iv^, i.e. r^= r2 — 1.0, but the reaction parameters can also be different from 1.0.
Samtidig bør monomerene og 's solubilitets-parametere & i'°^^2 ^elst i^ke ^a større differanse enn aS= 1,0, men dette er ikke avgjørende da det finnes monomersystemer, hvor nevnte differanse er større men hvor monomerene allikevel er løselige i hverandre. At the same time, the monomers and 's solubility parameters & i'°^^2 should preferably have a greater difference than aS= 1.0, but this is not decisive as there are monomer systems where said difference is greater but where the monomers yet are soluble in each other.
Claims (5)
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
NO853303A NO853303L (en) | 1985-08-22 | 1985-08-22 | PREFORM WITH GRADED REFRIGERATION INDEX AND PROCEDURE FOR PREPARING SAME. |
JP61504492A JPS63500685A (en) | 1985-08-22 | 1986-08-20 | Intermediate workpiece with graded refractive index and its manufacturing method |
EP86904958A EP0233242A1 (en) | 1985-08-22 | 1986-08-20 | Preform with graded refractive index and method for construction of the same |
PCT/NO1986/000059 WO1987001071A1 (en) | 1985-08-22 | 1986-08-20 | Preform with graded refractive index and method for construction of the same |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
NO853303A NO853303L (en) | 1985-08-22 | 1985-08-22 | PREFORM WITH GRADED REFRIGERATION INDEX AND PROCEDURE FOR PREPARING SAME. |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
NO853303L true NO853303L (en) | 1987-02-23 |
Family
ID=19888437
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
NO853303A NO853303L (en) | 1985-08-22 | 1985-08-22 | PREFORM WITH GRADED REFRIGERATION INDEX AND PROCEDURE FOR PREPARING SAME. |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP0233242A1 (en) |
JP (1) | JPS63500685A (en) |
NO (1) | NO853303L (en) |
WO (1) | WO1987001071A1 (en) |
Families Citing this family (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2682969B1 (en) * | 1991-10-25 | 1993-12-03 | Verre Fluore Sa | PROCESS FOR THE CONTINUOUS MANUFACTURE OF FIBERS OF POLYMERIZABLE MATERIAL, IN PARTICULAR OF POLYMERIC OPTICAL FIBERS. |
US5593621A (en) * | 1992-08-17 | 1997-01-14 | Koike; Yasuhiro | Method of manufacturing plastic optical transmission medium |
WO1994029758A1 (en) * | 1993-06-16 | 1994-12-22 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Plastic optical fiber base material, production method therefor, and apparatus therefor |
US5639512A (en) * | 1993-06-18 | 1997-06-17 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Plastic optical fiber preform, and process and apparatus for producing the same |
US5846456A (en) * | 1996-01-17 | 1998-12-08 | National Science Council | Method of making gradient index optical element |
NL1002317C2 (en) * | 1996-02-13 | 1997-08-14 | Univ Eindhoven Tech | A method of manufacturing optical rod-shaped polymeric moldings having a gradient for the refractive index, moldings obtained by this method and optical lens and optical fiber using them. |
US6267915B1 (en) | 1996-09-12 | 2001-07-31 | University Of Florida | Production method for objects with radially-varying properties |
DE19822684A1 (en) * | 1998-05-20 | 1999-12-09 | Deutsche Telekom Ag | Process for generating gradient index refractive index profiles in polymer optical fibers |
KR100359907B1 (en) * | 2000-01-11 | 2002-11-07 | 삼성전자 주식회사 | Method for Fabricating a Preform for Plastic Optical Fiber and the Preform for Plastic Optical Fiber |
KR100368692B1 (en) * | 2000-03-21 | 2003-01-24 | 옵티미디아(주) | Rod type polymer preform having radially-varying properties, process for the preparation thereof and apparatus therefor |
EP1272336A2 (en) | 2000-04-12 | 2003-01-08 | Nanoptics, Inc. | Method and apparatus for manufacturing plastic optical transmission medium |
JP2002189103A (en) * | 2000-12-20 | 2002-07-05 | Asahi Optical Co Ltd | Distributed refractive index type optical element and method for manufacturing the same |
ATE341434T1 (en) | 2001-07-18 | 2006-10-15 | Samsung Electronics Co Ltd | CAVITY-AVOIDING REACTOR AND METHOD FOR PRODUCING A SEMI-FINISHED PRODUCT FOR OPTICAL FIBERS IN SUCH A REACTOR |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS525857B2 (en) * | 1972-10-23 | 1977-02-17 | ||
US3999834A (en) * | 1973-08-14 | 1976-12-28 | Kanebo, Ltd. | Method for producing optical fibers and resulting fibers |
US4022855A (en) * | 1975-03-17 | 1977-05-10 | Eastman Kodak Company | Method for making a plastic optical element having a gradient index of refraction |
US4521351A (en) * | 1983-01-27 | 1985-06-04 | Nippon Sheet Glass Co., Ltd. | Process for producing light-transmitting element of synthetic resin |
DE3470127D1 (en) * | 1983-11-02 | 1988-05-05 | Sumitomo Chemical Co | Optical fiber |
US4582655A (en) * | 1983-11-25 | 1986-04-15 | Eastman Kodak Company | Production of optical element with a varying refractive index |
-
1985
- 1985-08-22 NO NO853303A patent/NO853303L/en unknown
-
1986
- 1986-08-20 WO PCT/NO1986/000059 patent/WO1987001071A1/en not_active Application Discontinuation
- 1986-08-20 JP JP61504492A patent/JPS63500685A/en active Pending
- 1986-08-20 EP EP86904958A patent/EP0233242A1/en not_active Withdrawn
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP0233242A1 (en) | 1987-08-26 |
WO1987001071A1 (en) | 1987-02-26 |
JPS63500685A (en) | 1988-03-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
NO853303L (en) | PREFORM WITH GRADED REFRIGERATION INDEX AND PROCEDURE FOR PREPARING SAME. | |
KR100375581B1 (en) | Refractive index distribution optical resin material and manufacturing method thereof | |
US4505543A (en) | Plastic optical fibers | |
US5763514A (en) | Process for producting optical resin materials with distributed refractive index | |
EP0496893B1 (en) | Method of manufacturing optical transmission medium from synthetic resin | |
JPH05241036A (en) | Plastic optical transmission body and production thereof | |
JP2002505013A (en) | Polymer optical products | |
Lee et al. | Polymer‐polymer miscibility study for plastic gradient index optical fiber | |
EP0307164B1 (en) | Cladding material for plastic optical fiber and plastic optical fiber using the same | |
US5846456A (en) | Method of making gradient index optical element | |
US4775590A (en) | Optical fiber | |
Ohtsuka et al. | Graded‐index optical fibers of methyl methacrylate‐vinyl benzoate copolymer with low loss and high bandwidth | |
CA2111761A1 (en) | Shaped articles of graduated refractive index exhibiting low dispersion | |
JPS61130904A (en) | Method for producing opticalt ransmission body consisting of synthetic resin | |
WO1997029903A1 (en) | Method for producing an optical rod-shaped graded-index polymer preform, preform obtained in accordance with this method and optical lens and optical fibre obtained by using same | |
JPS60119510A (en) | Manufacture of preform for plastic optical fiber | |
US4591616A (en) | Optical plastics material using methacrylic resin and fluorocopolymer | |
KR100460720B1 (en) | Plastic optical fiber preform and method for preparing the same | |
KR100387096B1 (en) | Process for the preparation and apparatus of plastic optical fiber preform having refractive index grade and optical fiber preform and optical fiber obtained therefrom | |
JPH0497303A (en) | Production of optical transmission body made of synthetic resin | |
JPH10123336A (en) | Production of optical material having gradient refractive index | |
JPH04204909A (en) | Clad material for optical fiber | |
JPS6225706A (en) | Resin optical fiber and its production | |
JPH08227019A (en) | Production of plastic optical fiber preform | |
JP2001215345A (en) | Manufacturing method for plastic optical fiber preform with refractive index inclination |