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
Application number
NO853303A
Other languages
Norwegian (no)
Inventor
Ivar M Dahl
Gunnar Fonne
Niels Peter Thorshaug
Original Assignee
Norsk Hydro As
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Norsk Hydro As filed Critical Norsk Hydro As
Priority to NO853303A priority Critical patent/NO853303L/en
Priority to JP61504492A priority patent/JPS63500685A/en
Priority to EP86904958A priority patent/EP0233242A1/en
Priority to PCT/NO1986/000059 priority patent/WO1987001071A1/en
Publication of NO853303L publication Critical patent/NO853303L/en

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29DPRODUCING PARTICULAR ARTICLES FROM PLASTICS OR FROM SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE
    • B29D11/00Producing optical elements, e.g. lenses or prisms
    • B29D11/00663Production of light guides
    • B29D11/00721Production of light guides involving preforms for the manufacture of light guides
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/03Extrusion 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
    • B29C48/05Filamentary, e.g. strands
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29DPRODUCING PARTICULAR ARTICLES FROM PLASTICS OR FROM SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE
    • B29D11/00Producing optical elements, e.g. lenses or prisms
    • B29D11/00663Production of light guides
    • B29D11/00682Production of light guides with a refractive index gradient
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/02Optical fibres with cladding with or without a coating
    • G02B6/02033Core or cladding made from organic material, e.g. polymeric material
    • G02B6/02038Core 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)

1. Preform med gradert brytningsindeks, karakterisert vedat preformen utgjør et system av polymere forbindelser 20 med avtagende brytningsindeks, nD , fra preformens rotasjonsakse mot preformens periferi og hvor polymerene i preformen er fremkommet ved en kontinuerlig eller diskontinuerlig tilsetning av monomere og/eller monomerblandinger med økende brytningsindeks og tilsatt de nødvendige tilsatsstoffer og at nevnte monomere polymeriseres ved hjelp av bestråling og/eller ved radikalpolymerisas jon.1. Preform with graduated refractive index, characterized in that the preform constitutes a system of polymeric compounds 20 with decreasing refractive index, nD , from the axis of rotation of the preform towards the periphery of the preform and where the polymers in the preform have been produced by a continuous or discontinuous addition of monomers and/or monomer mixtures with increasing refractive index and added the necessary additives and that said monomers are polymerized by means of irradiation and/ or by radical polymerization. 2. Preform ifølge krav 1, karakterisert vedat det benyttes ultrafiolett bestråling (UV-stråling) for polymerisering av monomere og at bølgelengden er fra 200 til 400 nm, fortrinnsvis fra 300 til 400 nm.2. Preform according to claim 1, characterized in that ultraviolet irradiation (UV radiation) is used for polymerization of monomers and that the wavelength is from 200 to 400 nm, preferably from 300 to 400 nm. 3. Preform ifølge kravene 1 og 2, karakterisert vedat det benyttes UV-initiator og/eller kjedeoverfører ved polymeriseringen.3. Preform according to claims 1 and 2, characterized in that a UV initiator and/or chain transfer agent is used during the polymerization. 4. Preform ifølge krav 1, karakterisert vedat det benyttes organiske peroksyder og/eller azoforbindelser ved radikalpolymerisasjonen.4. Preform according to claim 1, characterized in that organic peroxides and/or azo compounds are used in the radical polymerization. 5. Fremgangsmåte for fremstilling av preform med gradert brytningsindeks ifølge kravene 1 til 4,karakterisert vedat det i en innretning bestående av et ytre rør (1), som er avsluttet med endestykkene (2' og 2") og hvor røret og endestykkene bringes til rotasjon om lengde- aksen, hvoretter monomert materiale med nødvendige tilsatsstoffer tilføres røret (1) via en frem- og tilbakebevegelig kanyle (4) på en slik måte at rørets (1) indre flate dekkes med et sjikt av monomer som bringes til polymerisasjon ved hjelp av bestråling og/eller ved radikal polymerisasjon og at den videre oppbygging av monomersjiktene med etter-følgende polymerisering av disse skjer kontinuerlig eller diskontinuerlig slik at den dannede preform er sammensatt av polymere forbindelser med en økende brytningsindeks fra preformens periferi mot preformens rotasjonsakse og at kanylen (4) til slutt trekkes ut av preformen før denne er helt fylt med polymer og at det fremkomne hulrom i preformen fylles med monomer med den høyeste brytningsindeks som deretter polymeriseres.5. Method for producing preform with graded refractive index according to claims 1 to 4, characterized in that in a device consisting of an outer tube (1), which is finished with the end pieces (2' and 2") and where the tube and the end pieces are brought to rotation about the longitudinal axis, after which monomeric material with necessary additives is supplied to the tube (1) via a reciprocating cannula (4) in such a way that the inner surface of the tube (1) is covered with a layer of monomer which is brought to polymerisation using of irradiation and/or by radical polymerization and that the further build-up of the monomer layers with their subsequent polymerization takes place continuously or discontinuously so that the formed preform is composed of polymeric compounds with an increasing refractive index from the periphery of the preform towards the axis of rotation of the preform and that the cannula ( 4) is finally pulled out of the preform before it is completely filled with polymer and that the resulting cavity in the preform is filled with monomer with the highest refractive index which is then polymerized.
NO853303A 1985-08-22 1985-08-22 PREFORM WITH GRADED REFRIGERATION INDEX AND PROCEDURE FOR PREPARING SAME. NO853303L (en)

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)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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

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