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JPH08304639A - Optical transmission system - Google Patents

Optical transmission system

Info

Publication number
JPH08304639A
JPH08304639A JP7105207A JP10520795A JPH08304639A JP H08304639 A JPH08304639 A JP H08304639A JP 7105207 A JP7105207 A JP 7105207A JP 10520795 A JP10520795 A JP 10520795A JP H08304639 A JPH08304639 A JP H08304639A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
optical fiber
polymer
fluorine
refractive index
fluoropolymer
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Pending
Application number
JP7105207A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yasuhiro Koike
康博 小池
Hidenobu Murofushi
室伏英伸
Tokuhide Sugiyama
杉山徳英
Haruhisa Miyake
三宅晴久
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
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 Individual filed Critical Individual
Priority to JP7105207A priority Critical patent/JPH08304639A/en
Publication of JPH08304639A publication Critical patent/JPH08304639A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Arrangements For Transmission Of Measured Signals (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
  • Optical Communication System (AREA)
  • Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (AREA)

Abstract

PURPOSE: To obtain high transmission range over a wide wavelength region in one plastic optical fiber by using a refractive index distribution type optical fiber consisting of a noncrystalline fluorine-contg. polymer matrix having no C-H bonds. CONSTITUTION: A refractive index distribution type optical fiber obtd. by distributing a material (b) which gives the distribution of refractive index of a matrix in a noncrystalline fluorine-contg. polymer (fluorine-contg. polymer (a)) having substantially no C-H bonds is used as an optical fiber. As for the fluorine-contg. polymer (a), a fluorine-contg. polymer having a cyclic structure in the main chain is preferable, and a fluorine-contg. polymer having a fluorine-contg. alicyclic structure or fluorine-contg. imide ring structure is preferable. The material (b) has a refractive index different by >=0.001 from that of the fluorine-contg. polymer (a), and it may have a higher or lower refractive index. Usually, a material having a higher refractive index is used for an optical fiber.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は耐熱性、難燃性、及び耐
溶剤性に優れた、低伝送損失と高伝送帯域を有する屈折
率分布型光ファイバーを用いた光伝送システムに関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical transmission system using a graded index optical fiber having a low transmission loss and a high transmission band, which is excellent in heat resistance, flame retardancy and solvent resistance.

【0002】[0002]

【従来の技術】光ファイバーとしては広い波長にわたっ
て優れた光伝送性を有する無機ガラス系光ファイバーが
知られているが、加工性が悪く、曲げ応力が弱いばかり
でなく、高価であることから、プラスチックを基材とす
る光ファイバーが開発され、実用化されている。このプ
ラスチック光ファイバーは光の透過性の良好なポリメチ
ルメタクリレート、ポリカーボネート、ポリスチレンな
どの重合体を基材とする心層とこれより屈折率が小さ
く、かつ実質的に透明な含フッ素ポリマー等の重合体を
基材とする鞘層とを基本構成単位としている。また特開
平2−244007号公報にはコアとクラッドに含フッ
素樹脂を用いた提案もされている。
2. Description of the Related Art As an optical fiber, an inorganic glass-based optical fiber having an excellent light transmission property over a wide wavelength range is known. However, it is not only poor in workability and weak in bending stress, but also expensive, so that a plastic is used. An optical fiber as a base material has been developed and put into practical use. This plastic optical fiber consists of a core layer based on a polymer such as polymethylmethacrylate, polycarbonate, polystyrene, etc., which has a good light transmittance, and a polymer such as a fluoropolymer which has a smaller refractive index and is substantially transparent. Is used as a basic constituent unit. Further, JP-A-2-244007 proposes using a fluorine-containing resin for the core and the clad.

【0003】光ファイバーとしてコアとクラッドとから
なる屈折率段階型光ファイバーとともに、屈折率分布型
(GI型)光ファイバーが知られている。屈折率分布型
光ファイバーの屈折率分布は、中心から半径方向に向か
って屈折率が放物線に近い曲線で低下している(詳細は
下記文献参照)のものをいう。屈折率分布型プラスチッ
ク光ファイバーとしては、たとえば「化学と工業」第4
5巻第7号(1992)1261−1264、特開平5
−173026号公報、WO94/04949、WO9
4/15005などが知られている。
As an optical fiber, a graded index type (GI type) optical fiber is known as well as a graded index optical fiber consisting of a core and a clad. The refractive index distribution of a gradient index optical fiber is one in which the refractive index decreases from the center in the radial direction in a curve close to a parabola (for details, see the following document). Examples of gradient index plastic optical fibers include, for example, “Chemicals and Industry”, No. 4
Volume 5 No. 7 (1992) 1261-1264, JP-A-5
-173026, WO94 / 04949, WO9
4/15005 and the like are known.

【0004】これらの光ファイバー(光ファイバー素
線)の製品形態としては、光ファイバー素線を被覆材で
被覆した光ファイバーコード及び光ファイバーコードを
束ねたバンドルファイバーやバンドルファイバー等をテ
ンションメンバー等とを組み合わせた光ファイバーケー
ブルなどが挙げられる。
As the product form of these optical fibers (optical fiber strands), an optical fiber cable in which the optical fiber strands are covered with a coating material, a bundle fiber in which the optical fiber cords are bundled, a bundle fiber or the like is combined with a tension member, etc. And so on.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】この様にプラスチック
光ファイバーは無機ガラス系光ファイバーにはない特徴
を有するが、従来の屈折率段階型プラスチック光ファイ
バーでは伝送帯域が狭いという点で、また、ポリメチル
メタクリレートを主体とする屈折率分布型のプラスチッ
ク光ファイバーでは近赤外光における伝送損失が大きい
という点で、通信用光ファイバーとしては実用的なもの
が得られていない。
As described above, the plastic optical fiber has a characteristic that the inorganic glass-based optical fiber does not have, but the conventional refractive index stepped plastic optical fiber has a narrow transmission band. A graded-index plastic optical fiber, which is the main component, has a large transmission loss in the near-infrared light, and thus no practical optical fiber has been obtained as a communication optical fiber.

【0006】本発明は、ポリメチルメタクリレート系、
ポリスチレン系、ポリカーボネート系等の光伝送体では
達し得なかった自動車乃至OA(オフィスオートメーシ
ョン)、家電機器用途等で要求される機械強度、耐熱
性、耐湿性、耐薬品性、不燃性を有するものであり、ま
たアクリル系、ポリカーボネート系、ノルボルネン系等
の光伝送体では達し得なかった可視光(500〜700
nm)と近赤外光(700〜1600nm)を利用可能
とし、さらに広範囲の伝送領域帯で低い光伝送損失をも
ち、高い伝送帯域を有する屈折率分布型プラスチック光
ファイバーを用いた波長多重伝送を可能とする光伝送シ
ステムを新規に提供することを目的とするものである。
The present invention is based on polymethylmethacrylate,
It has mechanical strength, heat resistance, moisture resistance, chemical resistance, and incombustibility required for automobiles, office automation (OA), home appliances, etc. that could not be achieved with polystyrene-based or polycarbonate-based optical transmission materials. In addition, visible light (500 to 700) that cannot be achieved by an acrylic, polycarbonate, norbornene, or other optical transmission material.
(nm) and near-infrared light (700 to 1600 nm) can be used. Furthermore, it has low optical transmission loss in a wide range of transmission area and enables wavelength division multiplexing transmission using gradient index plastic optical fiber with high transmission band. The present invention aims to provide a new optical transmission system.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明者は、上記問題点
の認識に基づいて鋭意検討を重ねた結果、耐熱性、耐湿
性、耐薬品性、不燃性を付与し、かつ近赤外光で光吸収
が起こるC−H結合(すなわち、炭素−水素結合)をな
くすためには、C−H結合をC−F結合(すなわち、炭
素−フッ素結合)に変換した含フッ素重合体が最適であ
るとの知見を先に得た。
Means for Solving the Problems As a result of intensive studies based on the recognition of the above problems, the present inventor has imparted heat resistance, moisture resistance, chemical resistance and nonflammability, and has a near infrared light. In order to eliminate the C—H bond (that is, carbon-hydrogen bond) in which light absorption occurs, a fluoropolymer in which the C—H bond is converted to a C—F bond (that is, carbon-fluorine bond) is optimal. I got the knowledge that there is.

【0008】また、屈折率段階型光ファイバーの場合、
マルチモードの光はコアとクラッドの界面で反射されな
がら伝搬するためモード分散が起こり伝送帯域が低下す
る。しかし屈折率分布型光ファイバーではモード分散が
起こりにくく伝送帯域は増加する。そこで実質的にC−
H結合を有しない非結晶性の含フッ素重合体のマトリッ
クスを用いて屈折率分布型の光ファイバーを光伝送シス
テムに組み込むことにより、低伝送損失と高伝送帯域を
有し、波長多重伝送を可能とする光伝送システムが構成
されることを見出し本発明に至った。
In the case of a graded index optical fiber,
Multi-mode light propagates while being reflected at the interface between the core and the clad, so that mode dispersion occurs and the transmission band decreases. However, in the graded index optical fiber, mode dispersion hardly occurs and the transmission band increases. Therefore, C-
By incorporating a refractive index distribution type optical fiber into an optical transmission system using a matrix of an amorphous fluorine-containing polymer having no H-bond, it has low transmission loss and high transmission band and enables wavelength division multiplexing transmission. The present invention has been accomplished by finding that an optical transmission system for

【0009】即ち、本発明は以下の(1)〜(4)であ
る。
That is, the present invention is the following (1) to (4).

【0010】(1)光源、該光源からの光伝送部である
光ファイバー及び光検出器からなる光伝送システムにお
いて、光ファイバーが、実質的にC−H結合を有しない
非結晶性含フッ素重合体をマトリックスとする屈折率分
布型光ファイバーであることを特徴とする光伝送システ
ム。
(1) In an optical transmission system comprising a light source, an optical fiber which is an optical transmission section from the light source, and a photodetector, the optical fiber comprises an amorphous fluorine-containing polymer having substantially no C--H bond. An optical transmission system, which is a gradient index optical fiber used as a matrix.

【0011】(2)非結晶性含フッ素重合体が主鎖に環
構造を有する含フッ素重合体であることを特徴とする前
記(1)記載の光伝送システム。
(2) The optical transmission system as described in (1) above, wherein the non-crystalline fluoropolymer is a fluoropolymer having a ring structure in its main chain.

【0012】(3)主鎖に環構造を有する含フッ素重合
体が以下の(I)〜(IV)から選ばれる繰り返し単位
を有する前記(1)記載の光伝送システム。
(3) The optical transmission system according to (1), wherein the fluoropolymer having a ring structure in the main chain has a repeating unit selected from the following (I) to (IV).

【0013】[0013]

【化2】 Embedded image

【0014】[上記(I)〜(IV)式において、lは
0〜5、mは0〜4、nは0〜1、l+m+nは1〜
6、o,p,qはそれぞれ0〜5、o+p+qは1〜
6、R3、R4はFまたはCF3、R5はFまたはCF3
6はFまたはCF3、X1はFまたはCl、X2はFまた
はClである。] (4)波長多重伝送を行うことを特徴とする前記(1)
記載の光伝送システム。
[In the above formulas (I) to (IV), 1 is 0 to 5, m is 0 to 4, n is 0 to 1, and l + m + n is 1 to
6, o, p and q are 0 to 5, respectively, and o + p + q is 1 to
6, R 3 and R 4 are F or CF 3 , R 5 is F or CF 3 ,
R 6 is F or CF 3 , X 1 is F or Cl, and X 2 is F or Cl. (4) The above (1) characterized by performing wavelength division multiplexing transmission
The optical transmission system described.

【0015】本発明の光伝送システムにおける光ファイ
バーは、マトリックスが非結晶樹脂であるため光の散乱
がなくしかも可視光から近赤外光まで広範囲の波長帯で
透明性が高いため、多種多様な波長の光システムに有効
利用が可能である。特に通信分野において幹線石英シン
グルモード光ファイバーに利用されている波長である1
300nm、1550nmで低損失である光ファイバー
を与えるものであり、この広波長領域で低損失であるこ
とを利用して、波長多重伝送が可能である光伝送システ
ムを提供する。
Since the optical fiber in the optical transmission system of the present invention does not scatter light because the matrix is an amorphous resin and has high transparency in a wide wavelength band from visible light to near infrared light, it has various wavelengths. It can be effectively used for optical systems. Especially, it is the wavelength used for trunk quartz single-mode optical fiber in the communication field.
An optical fiber having a low loss at 300 nm and 1550 nm is provided, and an optical transmission system capable of wavelength division multiplexing transmission is provided by utilizing the low loss in the wide wavelength region.

【0016】また本発明の光伝送システムにおける光フ
ァイバーは、過酷な使用条件に耐える、耐熱性、耐薬品
性、耐湿性、不燃性を備えるものである。
Further, the optical fiber in the optical transmission system of the present invention has heat resistance, chemical resistance, moisture resistance, and nonflammability, which can withstand severe usage conditions.

【0017】本発明の光伝送システムにおける、屈折率
分布型プラスチック光ファイバーは、実質的にC−H結
合を有しない非結晶性含フッ素重合体(以下、含フッ素
重合体(a)という)マトリックス屈折率の分布を与え
る物質(以下、物質(b)という)を分布させて得られ
る。
The gradient index plastic optical fiber in the optical transmission system of the present invention has a non-crystalline fluoropolymer (hereinafter referred to as fluoropolymer (a)) matrix refraction having substantially no C—H bond. It is obtained by distributing a substance that gives a distribution of the rate (hereinafter referred to as substance (b)).

【0018】本発明における含フッ素重合体(a)とし
ては、C−H結合を有しない非結晶性の含フッ素重合体
であれば何ら限定されないが、主鎖に環構造を有する含
フッ素重合体が好ましい。主鎖に環構造を有する含フッ
素重合体としては、含フッ素脂肪族環構造、含フッ素イ
ミド環構造、含フッ素トリアジン環構造または含フッ素
芳香族環構造を有する含フッ素重合体が好ましい。含フ
ッ素脂肪族環構造を有する含フッ素重合体では含フッ素
脂肪族エーテル環構造を有するものがさらに好ましい。
含フッ素重合体(a)としては、含フッ素ポリイミド環
構造を有する含フッ素重合体と含フッ素脂肪族環構造を
有する含フッ素重合体が好ましく、特に後者が好まし
い。
The fluoropolymer (a) in the present invention is not particularly limited as long as it is a non-crystalline fluoropolymer having no C--H bond, but a fluoropolymer having a ring structure in its main chain. Is preferred. As the fluorine-containing polymer having a ring structure in the main chain, a fluorine-containing polymer having a fluorine-containing aliphatic ring structure, a fluorine-containing imide ring structure, a fluorine-containing triazine ring structure or a fluorine-containing aromatic ring structure is preferable. Among the fluoropolymers having a fluorinated aliphatic ring structure, those having a fluorinated aliphatic ether ring structure are more preferable.
As the fluorinated polymer (a), a fluorinated polymer having a fluorinated polyimide ring structure and a fluorinated polymer having a fluorinated alicyclic structure are preferable, and the latter is particularly preferable.

【0019】含フッ素脂肪族環構造を有する含フッ素重
合体は、含フッ素イミド環構造、含フッ素トリアジン環
構造または含フッ素芳香族環構造を有する含フッ素重合
体に比べ、後述の熱延伸または溶融紡糸によるファイバ
ー化に際してもポリマー分子が配向しにくく、その結果
光の散乱を起こすこともないなどの理由から、より好ま
しい重合体である。
The fluorine-containing polymer having a fluorine-containing alicyclic structure has a thermal stretching or melting property which will be described later in comparison with a fluorine-containing polymer having a fluorine-containing imide ring structure, a fluorine-containing triazine ring structure or a fluorine-containing aromatic ring structure. It is a more preferable polymer because it is difficult for the polymer molecules to be oriented even when it is made into fibers by spinning, and as a result, light is not scattered.

【0020】含フッ素重合体(a)の溶融状態における
粘度は、溶融温度200℃〜300℃において103
105ポイズが好ましい。溶融粘度が高すぎると溶融紡
糸が困難なばかりでなく、屈折率分布の形成に必要な、
物質(b)の拡散が起こりにくくなり、屈折率分布の形
成が困難になる。また、溶融粘度が低過ぎると実用上問
題が生じる。すなわち、電子機器や自動車等での光伝送
体として用いられる場合に高温にさらされ軟化し、光の
伝送性能が低下する。
The viscosity of the fluoropolymer (a) in the molten state is from 10 3 at a melting temperature of 200 ° C. to 300 ° C.
10 5 poise is preferred. If the melt viscosity is too high, not only melt spinning is difficult, but also necessary for forming the refractive index distribution,
Diffusion of the substance (b) is less likely to occur, making it difficult to form a refractive index distribution. In addition, if the melt viscosity is too low, there will be a practical problem. That is, when it is used as an optical transmitter in electronic devices, automobiles, etc., it is exposed to high temperatures and softens, and the optical transmission performance deteriorates.

【0021】含フッ素重合体(a)の数平均分子量は、
10,000〜5000,000が好ましく、より好ま
しくは50,000〜1000,000である。分子量
が小さ過ぎると耐熱性を阻害することがあり、大き過ぎ
ると屈折率分布を有する光伝送体の形成が困難になるた
め好ましくない。
The number average molecular weight of the fluoropolymer (a) is
It is preferably 10,000 to 5,000,000, more preferably 50,000 to 1,000,000. If the molecular weight is too small, heat resistance may be impaired, and if it is too large, it becomes difficult to form an optical transmission medium having a refractive index distribution, which is not preferable.

【0022】含フッ素脂肪族環構造を有する重合体とし
ては、含フッ素環構造を有するモノマーを重合して得ら
れるものや、少なくとも2つの重合性二重結合を有する
含フッ素モノマーを環化重合して得られる主鎖に含フッ
素脂肪族環構造を有する重合体が好適である。
The polymer having a fluorinated alicyclic structure is obtained by polymerizing a monomer having a fluorinated cyclic structure, or a fluorinated monomer having at least two polymerizable double bonds is cyclopolymerized. A polymer having a fluorinated alicyclic structure in the main chain obtained as described above is suitable.

【0023】含フッ素脂肪族環構造を有するモノマーを
重合して得られる主鎖に含フッ素脂肪族環構造を有する
重合体は、特公昭63−18964号公報等により知ら
れている。即ち、パーフルオロ(2,2−ジメチル−
1,3−ジオキソール)等の含フッ素脂肪族環構造を有
するモノマーを単独重合することにより、またこのモノ
マーをテトラフルオロエチレン、クロロトリフルオロエ
チレン、パーフルオロ(メチルビニールエーテル)など
のラジカル重合性モノマーと共重合することにより主鎖
に含フッ素脂肪族環構造を有する重合体が得られる。こ
のような重合体の繰り返し単位の例を前述の(IV)に
示す。
A polymer having a fluorinated alicyclic structure in its main chain obtained by polymerizing a monomer having a fluorinated alicyclic structure is known from Japanese Patent Publication No. 63-18964. That is, perfluoro (2,2-dimethyl-
1,3-dioxole) and other monomers having a fluorine-containing alicyclic structure are homopolymerized, and this monomer is also radical-polymerizable monomer such as tetrafluoroethylene, chlorotrifluoroethylene, and perfluoro (methyl vinyl ether). A polymer having a fluorinated alicyclic structure in its main chain can be obtained by copolymerizing with. Examples of repeating units of such a polymer are shown in (IV) above.

【0024】また、少なくとも2つの重合性二重結合を
有する含フッ素モノマーを環化重合して得られる主鎖に
含フッ素脂肪族環構造を有する重合体は、特開昭63−
238111号公報や特開昭63−238115号公報
等により知られている。即ち、パーフルオロ(アリルビ
ニルエーテル)、パーフルオロ(ブテニルビニルエーテ
ル)、CF2=CF−CF2−CFCl−CF2−CF=
CF2等のモノマーを環化重合することにより、または
このようなモノマーをテトラフルオロエチレン、クロロ
トリフルオロエチレン、パーフルオロ(メチルビニール
エーテル)などのラジカル重合性モノマーと共重合する
ことにより主鎖に含フッ素脂肪族環構造を有する重合体
が得られる。このような重合体の繰り返し単位の例を前
述の(I)〜(III)に示す。
Further, a polymer having a fluorinated alicyclic structure in its main chain obtained by cyclopolymerization of a fluorinated monomer having at least two polymerizable double bonds is disclosed in JP-A-63-
It is known from JP-A-238111 and JP-A-63-238115. That is, perfluoro (allyl vinyl ether), perfluoro (butenyl vinyl ether), CF 2 = CF-CF 2 -CFCl-CF 2 -CF =
By cyclopolymerizing a monomer such as CF 2 or by copolymerizing such a monomer with a radical polymerizable monomer such as tetrafluoroethylene, chlorotrifluoroethylene, perfluoro (methyl vinyl ether), the main chain is formed. A polymer having a fluorinated alicyclic structure is obtained. Examples of repeating units of such a polymer are shown in the above (I) to (III).

【0025】また、パーフルオロ(2,2−ジメチル−
1,3−ジオキソール)等の含フッ素脂肪族環構造を有
するモノマーとパーフルオロ(アリルビニルエーテル)
やパーフルオロ(ブテニルビニルエーテル)等の少なく
とも2つの重合性二重結合を有する含フッ素モノマーと
を共重合することによっても主鎖に含フッ素脂肪族環構
造を有する重合体が得られる。
Further, perfluoro (2,2-dimethyl-
Monomers having a fluorinated alicyclic structure such as 1,3-dioxole) and perfluoro (allyl vinyl ether)
A polymer having a fluorinated alicyclic structure in its main chain can also be obtained by copolymerizing a fluorinated monomer having at least two polymerizable double bonds such as or perfluoro (butenyl vinyl ether).

【0026】含フッ素脂肪族環構造を有する重合体は、
主鎖に環構造を有する重合体が好適であるが、環構造を
有する重合単位を20モル%以上、好ましくは40モル
%以上含有するものが透明性、機械的特性等の面から好
ましい。
The polymer having a fluorinated alicyclic structure is
A polymer having a ring structure in the main chain is suitable, but a polymer containing 20 mol% or more, preferably 40 mol% or more of polymerized units having a ring structure is preferable in terms of transparency, mechanical properties and the like.

【0027】含フッ素脂肪族環構造を有する重合体は、
主鎖に環構造を有する重合体が好適であるが、環構造を
有する繰り返し単位を20モル%以上、好ましくは40
モル%以上含有するものが透明性、機械的特性等の面か
ら好ましい。
The polymer having a fluorinated alicyclic structure is
A polymer having a ring structure in the main chain is preferable, but the repeating unit having a ring structure is 20 mol% or more, preferably 40
Those containing more than mol% are preferable in terms of transparency, mechanical properties and the like.

【0028】含フッ素ポリイミドの製造法は特に限定さ
れないが、例えばパーフルオロピロメリット酸無水物な
どの全ての水素原子がフッ素原子で置換された芳香族テ
トラカルボン酸無水物とパーフルオロp,p’−ジアミ
ノジフェニルエーテルなどの全ての水素原子がフッ素原
子で置換された芳香族ジアミンの反応でポリアミド酸を
生成し、これを更に加熱して含フッ素ポリイミドとする
方法などによって生成される。
The method for producing the fluorine-containing polyimide is not particularly limited. For example, perfluoropyromellitic anhydride, an aromatic tetracarboxylic acid anhydride in which all hydrogen atoms are replaced by fluorine atoms, and perfluorop, p '. A polyamic acid is produced by a reaction of an aromatic diamine in which all hydrogen atoms such as diaminodiphenyl ether are substituted with fluorine atoms, and this is further heated to give a fluorine-containing polyimide.

【0029】含フッ素ポリイミドとしては、具体的には
下記の(V)式から選ばれた繰り返し単位を有すること
を特徴とするものが例示される。なお、これらの含フッ
素重合体(a)中のフッ素原子は、屈折率を高めるため
に一部塩素原子で置換されていてもよい。
Specific examples of the fluorine-containing polyimide include those having a repeating unit selected from the following formula (V). The fluorine atoms in these fluoropolymers (a) may be partially substituted with chlorine atoms in order to increase the refractive index.

【0030】[0030]

【化3】 Embedded image

【0031】[上記(V)式において、R1[In the above formula (V), R 1 is

【0032】[0032]

【化4】 [Chemical 4]

【0033】から選ばれ、R2R 2 is selected from

【0034】[0034]

【化5】 Embedded image

【0035】から選ばれる。ここで、Rfはフッ素原
子、パーフルオロアルキル基、パーフルオロアリール
基、パーフルオロアルコキシ基、パーフルオロフェノキ
シ基から選ばれ、これらは各々同一であっても異なって
いてもよい。Yは、
Is selected from Here, R f is selected from a fluorine atom, a perfluoroalkyl group, a perfluoroaryl group, a perfluoroalkoxy group, and a perfluorophenoxy group, and these may be the same or different. Y is

【0036】[0036]

【化6】 [Chemical 6]

【0037】から選ばれる。ここで、R’fはパーフル
オロアルキレン基、パーフルオロアリーレン基から選ば
れ、これらは各々同一であっても異なっていてもよい。
rは1〜10である。又、Yと2つのRfが炭素をはさ
んで環を形成してもよく、その場合、環は飽和環でも不
飽和環でもよい。] 物質(b)は、含フッ素重合体(a)との比較において
屈折率の差が0.001以上である少なくとも1種類の
物質であり、含フッ素重合体(a)よりも高屈折率であ
っても低屈折率であってもよい。光ファイバー等におい
ては通常は含フッ素重合体(a)よりも高屈折率の物質
を用いる。
Is selected from Here, R'f is selected from a perfluoroalkylene group and a perfluoroarylene group, and these may be the same or different.
r is 1-10. Further, Y and two R f's may sandwich a carbon to form a ring, in which case the ring may be a saturated ring or an unsaturated ring. The substance (b) is at least one substance having a difference in refractive index of 0.001 or more in comparison with the fluoropolymer (a), and has a higher refractive index than that of the fluoropolymer (a). It may have a low refractive index. In optical fibers and the like, a substance having a higher refractive index than the fluoropolymer (a) is usually used.

【0038】この物質(b)としては、ベンゼン環等の
芳香族環、塩素、臭素、ヨウ素等のハロゲン原子、エー
テル結合等の結合基を含む、低分子化合物、オリゴマ
ー、ポリマーが好ましい。又、物質(b)は、含フッ素
重合体(a)と同様な理由から実質的にC−H結合を有
しない物質であることが好ましい。含フッ素重合体
(a)との屈折率の差は0.005以上であることが好
ましい。
The substance (b) is preferably a low molecular compound, an oligomer or a polymer containing an aromatic ring such as a benzene ring, a halogen atom such as chlorine, bromine or iodine, and a bonding group such as an ether bond. Further, the substance (b) is preferably a substance which does not substantially have a C—H bond for the same reason as the fluoropolymer (a). The difference in refractive index with the fluoropolymer (a) is preferably 0.005 or more.

【0039】オリゴマーやポリマーである物質(b)と
しては、前記したような含フッ素重合体(a)を形成す
るモノマーの重合体からなり、含フッ素重合体(a)と
の比較において屈折率の差が0.001以上であるオリ
ゴマーやポリマーであってもよい。モノマーとしては、
含フッ素重合体(a)との比較において屈折率の差が
0.001以上である重合体を形成するものから選ばれ
る。たとえば、屈折率の異なる2種の含フッ素重合体
(a)を用い、一方の重合体(a)を物質(b)として
他の重合体(a)中に分布させることができる。
The substance (b) which is an oligomer or polymer is a polymer of the monomer forming the above-mentioned fluoropolymer (a), and has a refractive index in comparison with the fluoropolymer (a). It may be an oligomer or a polymer having a difference of 0.001 or more. As a monomer,
It is selected from those which form a polymer having a difference in refractive index of 0.001 or more in comparison with the fluoropolymer (a). For example, two kinds of fluoropolymers (a) having different refractive indexes can be used, and one polymer (a) can be distributed as the substance (b) in the other polymer (a).

【0040】これらの物質(b)は、上記マトリックス
との比較において、溶解性パラメータの差が7(cal
/cm31/2以内であることが好ましい。ここで溶解性
パラメータとは物質間の混合性の尺度となる特性値であ
り、溶解性パラメータをδ、物質の分子凝集エネルギー
をE、分子容をVとして、式δ=(E/V)1/2で表さ
れる。
These substances (b) have a solubility parameter difference of 7 (cal) in comparison with the above matrix.
/ Cm 3 ) 1/2 is preferable. Here, the solubility parameter is a characteristic value that is a measure of the mixing property between substances, and the solubility parameter is δ, the molecular cohesive energy of the substance is E, and the molecular volume is V. The equation δ = (E / V) 1 Expressed as / 2 .

【0041】低分子化合物としては、例えば炭素原子に
結合した水素原子を含まないハロゲン化芳香族炭化水素
がある、特に、ハロゲン原子としてフッ素原子のみを含
むハロゲン化芳香族炭化水素やフッ素原子と他のハロゲ
ン原子を含むハロゲン化芳香族炭化水素が、含フッ素重
合体(a)との相溶性の面で好ましい。又、これらのハ
ロゲン化芳香族炭化水素は、カルボニル基、シアノ基な
どの官能基を有していないことがより好ましい。
Examples of the low molecular weight compound include halogenated aromatic hydrocarbons containing no hydrogen atoms bonded to carbon atoms, particularly halogenated aromatic hydrocarbons containing only fluorine atoms as halogen atoms, fluorine atoms and others. The halogenated aromatic hydrocarbon containing a halogen atom is preferable in terms of compatibility with the fluoropolymer (a). It is more preferable that these halogenated aromatic hydrocarbons do not have a functional group such as a carbonyl group or a cyano group.

【0042】このようなハロゲン化芳香族炭化水素とし
ては、例えば式Фr−Zb[Фrは水素原子のすべてがフ
ッ素原子に置換されたb価のフッ素化芳香環残基、Zは
フッ素又はフッ素以外のハロゲン原子、−Rf、−CO
−Rf、−O−Rf、あるいは−CN。ただし、Rfは
パーフルオロアルキル基、ポリフルオロパーハロアルキ
ル基、または1価のФr。bは0または1以上の整
数。]で表される化合物がある。芳香環としてはベンゼ
ン環やナフタレン環がある。Rfであるパーフルオロア
ルキル基やポリフルオロパーハロアルキル基の炭素数は
5以下が好ましい。フッ素以外のハロゲン原子として
は、塩素原子や臭素原子が好ましい。
Examples of such halogenated aromatic hydrocarbons include those represented by the formula Φ r -Z br is a b-valent fluorinated aromatic ring residue in which all hydrogen atoms are replaced by fluorine atoms, and Z is fluorine. Or a halogen atom other than fluorine, -Rf, -CO
-Rf, -O-Rf, or -CN. However, Rf is a perfluoroalkyl group, a polyfluoroperhaloalkyl group, or a monovalent Φ r . b is 0 or an integer of 1 or more. ] There is a compound represented by. The aromatic ring includes a benzene ring and a naphthalene ring. The perfluoroalkyl group or polyfluoroperhaloalkyl group which is Rf preferably has 5 or less carbon atoms. As a halogen atom other than fluorine, a chlorine atom or a bromine atom is preferable.

【0043】具体的な化合物としては例えば、1,3−
ジブロモテトラフルオロベンゼン、1,4−ジブロモテ
トラフルオロベンゼン、2−ブロモテトラフルオロベン
ゾトリフルオライド、クロロペンタフルオロベンゼン、
ブロモペンタフルオロベンゼン、ヨードペンタフルオロ
ベンゼン、デカフルオロベンゾフェノン、パーフルオロ
アセトフェノン、パーフルオロビフェニル、クロロヘプ
タフルオロナフタレン、ブロモヘプタフルオロナフタレ
ンなどがある。
Specific compounds include, for example, 1,3-
Dibromotetrafluorobenzene, 1,4-dibromotetrafluorobenzene, 2-bromotetrafluorobenzotrifluoride, chloropentafluorobenzene,
Examples include bromopentafluorobenzene, iodopentafluorobenzene, decafluorobenzophenone, perfluoroacetophenone, perfluorobiphenyl, chloroheptafluoronaphthalene, and bromoheptafluoronaphthalene.

【0044】ポリマーやオリゴマーである物質(b)と
しては、前記(I)〜(V)の繰り返し単位を有するも
のの内、組み合される含フッ素重合体(a)とは異なる
屈折率を有する含フッ素重合体(例えば、ハロゲン原子
としてフッ素原子のみを含む含フッ素重合体とフッ素原
子と塩素原子を含む含フッ素重合体との組み合わせ、異
なる種類や異なる割合の2以上のモノマーを重合して得
られた2種の含フッ素重合体の組み合わせなど)が好ま
しい。
As the substance (b) which is a polymer or oligomer, among the substances having the repeating units (I) to (V), a fluorine-containing polymer having a refractive index different from that of the fluoropolymer (a) to be combined is used. Combined (for example, a combination of a fluoropolymer containing only fluorine atoms as halogen atoms and a fluoropolymer containing fluorine atoms and chlorine atoms, obtained by polymerizing two or more monomers of different types and different ratios) Combinations of different fluoropolymers) are preferred.

【0045】また、上記のごとき主鎖に環構造を有する
含フッ素重合体以外に、テトラフルオロエチレン、クロ
ロトリフルオロエチレン、ジクロロジフルオロエチレ
ン、ヘキサフルオロプロピレン、パーフルオロアルキル
ビニルエーテルなどの水素原子を含まないモノマーから
なるオリゴマー、それらモノマー2種以上の共重合オリ
ゴマーなども物質(b)として使用できる。又、−CF
2CF(CF3)O−や−(CF2nO−(nは1〜3の
整数)の構造単位を有するパーフルオロポリエーテルな
ども使用できる。これらオリゴマーの分子量は、非結晶
性となる分子量範囲から選ばれ、数平均分子量300〜
10,000が好ましい。拡散のしやすさを考慮する
と、数平均分子量300〜5000がさらに好ましい。
In addition to the fluorine-containing polymers having a ring structure in the main chain as described above, hydrogen atoms such as tetrafluoroethylene, chlorotrifluoroethylene, dichlorodifluoroethylene, hexafluoropropylene and perfluoroalkyl vinyl ether are not contained. Oligomers composed of monomers, copolymerized oligomers of two or more of those monomers, and the like can also be used as the substance (b). Also, -CF
2 CF (CF 3) O- or - (CF 2) n O- ( n is an integer of 1 to 3) such as perfluoropolyether having structural units of can be used. The molecular weight of these oligomers is selected from the range of molecular weight that makes them amorphous, and the number average molecular weight is 300 to
10,000 is preferred. Considering the ease of diffusion, a number average molecular weight of 300 to 5000 is more preferable.

【0046】特に好ましい物質(b)は、含フッ素重合
体(a)特に主鎖に環構造を有する含フッ素重合体との
相溶性が良好であること等から、クロロトリフルオロエ
チレンオリゴマーである。相溶性が良好であることによ
り、含フッ素重合体(a)、特に主鎖に環構造を有する
含フッ素重合体、とクロロトリフルオロエチレンオリゴ
マーとを200〜300℃で加熱溶融により容易に混合
させることができる。まあ、含フッ素溶媒に溶解させて
混合した後、溶媒を除去することにより両者を均一に混
合させることができる。クロロトリフルオロエチレンオ
リゴマーの好ましい分子量は、数平均分子量500〜1
500である。
The particularly preferred substance (b) is a chlorotrifluoroethylene oligomer because of its good compatibility with the fluoropolymer (a), especially the fluoropolymer having a ring structure in its main chain. Since the compatibility is good, the fluoropolymer (a), particularly the fluoropolymer having a ring structure in the main chain, and the chlorotrifluoroethylene oligomer are easily mixed by heating and melting at 200 to 300 ° C. be able to. Well, both can be mixed uniformly by dissolving in a fluorine-containing solvent and mixing and then removing the solvent. A preferred molecular weight of the chlorotrifluoroethylene oligomer is a number average molecular weight of 500 to 1
500.

【0047】本発明における屈折率分布型光ファイバー
において、物質(b)は含フッ素重合体(a)中に中心
から周辺方向に沿って濃度勾配を有して分布している。
好ましくは、物質(b)が含フッ素重合体(a)よりも
高屈折率の物質であり、この物質(b)が光ファイバー
の中心から周辺方向に沿って濃度が低下する濃度勾配を
有して分布している光ファイバーである。ある場合には
物質(b)が含フッ素重合体(a)よりも低屈折率の物
質であり、この物質が光ファイバーの周辺から中心方向
に沿って濃度が低下する濃度勾配を有して分布している
光ファイバーも有用である。前者の光ファイバーは通常
物質(b)を中心に配置し周辺方向に向かって拡散させ
ることにより製造できる。後者の光ファイバーは物質
(b)を周辺から中心方向に拡散させることによって製
造できる。
In the gradient index optical fiber of the present invention, the substance (b) is distributed in the fluoropolymer (a) with a concentration gradient from the center to the peripheral direction.
Preferably, the substance (b) is a substance having a higher refractive index than the fluoropolymer (a), and the substance (b) has a concentration gradient in which the concentration decreases from the center of the optical fiber to the peripheral direction. It is a distributed optical fiber. In some cases, the substance (b) is a substance having a lower refractive index than the fluoropolymer (a), and this substance is distributed with a concentration gradient in which the concentration decreases from the periphery of the optical fiber toward the center. Fiber optics are also useful. The former optical fiber can be usually manufactured by arranging the substance (b) at the center and diffusing it toward the peripheral direction. The latter optical fiber can be manufactured by diffusing the substance (b) from the periphery toward the center.

【0048】本発明の光ファイバーは、波長700〜
1,600nmで100mの伝送損失が100db以下
とすることができる。特に主鎖に脂肪族環構造を有する
含フッ素重合体では同様な波長で、100mの伝送損失
が50db以下とすることができる。波長700〜1,
600nmという比較的長波長において、このような低
レベルの伝送損失であることは極めて有利である。すな
わち、石英光ファイバーと同じ波長を使えることによ
り、石英光ファイバーとの接続が容易であり、また波長
700〜1,600nmよりも短波長を使わざるをえな
い従来のプラスチック光ファイバーに比べ、安価な光源
で済むという利点がある。
The optical fiber of the present invention has a wavelength of 700 to
The transmission loss of 100 m at 1,600 nm can be 100 db or less. Particularly, in a fluoropolymer having an alicyclic structure in its main chain, the transmission loss at 100 m can be 50 db or less at the same wavelength. Wavelength 700-1,
At relatively long wavelengths of 600 nm, such low level transmission loss is highly advantageous. That is, since the same wavelength as that of the quartz optical fiber can be used, connection with the quartz optical fiber is easy, and it is a cheaper light source than the conventional plastic optical fiber which has to use a wavelength shorter than 700 to 1,600 nm. It has the advantage of being completed.

【0049】本発明の光ファイバーにおいて、樹脂の成
形と屈折率分布の形成は同時であっても別々であっても
よい。たとえば、紡糸や押し出し成形等により屈折率分
布を形成すると同時に屈折率分布を形成して製造でき
る。また、紡糸や押し出し成形で樹脂の成形を行った
後、屈折率分布を形成することができる。さらに、屈折
率分布を有するプリフォーム(母材)を製造し、このプ
リフォームを成形(たとえば紡糸)して光ファイバーを
製造できる。
In the optical fiber of the present invention, molding of the resin and formation of the refractive index distribution may be performed simultaneously or separately. For example, it can be manufactured by forming a refractive index distribution at the same time as forming a refractive index distribution by spinning or extrusion molding. Further, the refractive index distribution can be formed after molding the resin by spinning or extrusion molding. Further, a preform (base material) having a refractive index distribution can be manufactured, and this preform can be molded (for example, spun) to manufacture an optical fiber.

【0050】本発明における光ファイバーの製造方法と
しては、例えば以下の(1)〜(7)の方法がある。し
かしこれらに限られるものではない、特に好ましい方法
は(1)の方法である。
Examples of the method for producing an optical fiber in the present invention include the following methods (1) to (7). However, the method (1) is not limited to these and a particularly preferable method is (1).

【0051】(1)含フッ素重合体(a)を溶融し、含
フッ素重合体(a)の溶融液の中心部に物質(b)また
はその物質(b)を含む含フッ素重合体(a)を注入
し、物質(b)を拡散させながら、または拡散させた後
に成形する方法。
(1) The fluoropolymer (a) is melted to contain the substance (b) or the substance (b) in the center of the melt of the fluoropolymer (a). And molding the compound (b) while diffusing the substance (b) or after diffusing the substance (b).

【0052】この場合、物質(b)を注入するには、中
心部に1層のみ物質(b)を注入する場合のみならず、
中心部に物質(b)を多層に注入してもよい。成形には
光ファイバーのプリフォーム等のごときロッド状母材を
成形するために適する押出溶融成形、光ファイバーを成
形するために適する溶融紡糸成形等がある。(2)溶融
紡糸や延伸などによって得られた含フッ素重合体(a)
からなる芯材に、物質(b)またはその物質(b)を含
む含フッ素重合体(a)を繰り返しディップコートする
方法。
In this case, in order to inject the substance (b), not only the case of injecting the substance (b) in only one layer in the central portion,
The substance (b) may be injected in multiple layers in the central portion. The molding includes extrusion melt molding suitable for molding a rod-shaped base material such as an optical fiber preform, and melt spinning molding suitable for molding an optical fiber. (2) Fluorine-containing polymer (a) obtained by melt spinning or drawing
A method of repeatedly dip-coating a substance (b) or a fluoropolymer (a) containing the substance (b) on a core material made of

【0053】(3)回転ガラス管などを利用して中空状
の含フッ素重合体(a)からなる管を形成し、この重合
体管の内部に物質(b)またはその物質(b)を含む含
フッ素重合体(a)を形成するモノマー相を密封し、低
速で回転させながら重合させる方法。
(3) A hollow glass tube made of a fluoropolymer (a) is formed by using a rotating glass tube or the like, and the substance (b) or the substance (b) is contained inside the polymer tube. A method in which the monomer phase forming the fluoropolymer (a) is sealed and polymerized while rotating at a low speed.

【0054】この界面ゲル共重合の場合、重合過程にお
いて、含フッ素重合体(a)からなる管がモノマー相に
膨潤し、ゲル相が形成され、モノマー分子が選択的にゲ
ル相内に拡散しながら重合される。
In the case of this interfacial gel copolymerization, in the polymerization process, the tube made of the fluoropolymer (a) swells in the monomer phase to form a gel phase, and the monomer molecules selectively diffuse into the gel phase. While being polymerized.

【0055】(4)含フッ素重合体(a)を形成するモ
ノマーと物質(b)を形成するモノマーであって、それ
らモノマーの反応性が異なる2種のモノマーを用いて、
生成する含フッ素重合体(a)と物質(b)の組成比が
周辺部から中心に向かって連続的に変化するように重合
反応を進行させる方法。
(4) By using two kinds of monomers which are a monomer forming the fluoropolymer (a) and a monomer forming the substance (b) and the reactivity of the monomers is different,
A method of advancing the polymerization reaction so that the composition ratio of the resulting fluoropolymer (a) and the substance (b) continuously changes from the peripheral portion toward the center.

【0056】(5)含フッ素重合体(a)と物質(b)
を均一に混合した混合物または溶媒中で均一に混合した
後、溶媒のみを揮発除去させることにより得られる混合
物を、熱延伸または溶融押出によりファイバー化し、次
いで(またはファイバー化直後に)加熱状態で不活性ガ
スと接触させて物質(b)を表面から揮発させることに
より屈折率分布を形成する方法。または、上記ファイバ
ー化した後、含フッ素重合体(a)を溶解せずに物質
(b)のみを溶解する溶媒中にファイバーを浸漬し、物
質(b)をファイバー表面から溶出させることにより屈
折率分布を形成する方法。
(5) Fluorine-containing polymer (a) and substance (b)
Is mixed uniformly or in a solvent, and then the mixture obtained by volatilizing and removing only the solvent is made into a fiber by hot drawing or melt extrusion, and then (or immediately after being made into a fiber) in a heated state. A method of forming a refractive index profile by contacting with an active gas to volatilize the substance (b) from the surface. Alternatively, after forming the fiber, the fiber is immersed in a solvent that dissolves only the substance (b) without dissolving the fluoropolymer (a), and the substance (b) is eluted from the surface of the fiber to obtain a refractive index. How to form a distribution.

【0057】(6)含フッ素重合体(a)からなるロッ
ドまたはファイバーに、含フッ素重合体(a)よりも屈
折率が小さい物質(b)のみを被覆するか、または含フ
ッ素重合体(a)と物質(b)との混合物を被覆し、次
いで加熱により物質(b)を拡散させて屈折率分布を形
成する方法。
(6) The rod or fiber made of the fluoropolymer (a) is coated only with the substance (b) having a smaller refractive index than the fluoropolymer (a), or the fluoropolymer (a) ) And the substance (b) are coated, and then the substance (b) is diffused by heating to form a refractive index profile.

【0058】(7)高屈折率重合体と低屈折率重合体と
を加熱溶融または溶媒を含有する溶液状態で混合し、そ
れぞれ混合割合の異なる状態で多層押出させながら(ま
たは押出したのちに)両者を互いに拡散させ、最終的に
屈折率分布の形成されたファイバーを得る方法。この場
合、高屈折率重合体が含フッ素重合体(a)で低屈折率
重合体が物質(b)でもよく、高屈折率重合体が物質
(b)で低屈折率重合体が物質(b)でもよい。
(7) The high-refractive-index polymer and the low-refractive-index polymer are melted by heating or mixed in a solution containing a solvent, and while multi-layer extrusion is performed (or after extrusion) under different mixing ratios. A method in which both are diffused to obtain a fiber with a final refractive index distribution. In this case, the high refractive index polymer may be the fluoropolymer (a) and the low refractive index polymer may be the substance (b), the high refractive index polymer may be the substance (b) and the low refractive index polymer may be the substance (b). ) Is okay.

【0059】本発明の光ファイバーは、所望により、保
護被覆層を外層に形成される。又、本発明では各光ファ
イバーを被覆してコードとしたあと、複数本を束ねてバ
ンドルファイバーとすることができる。
In the optical fiber of the present invention, a protective coating layer is formed as an outer layer, if desired. Further, in the present invention, after coating each optical fiber to form a cord, a plurality of bundles can be bundled into a bundle fiber.

【0060】本発明の屈折率分布型光ファイバーを用い
た光伝送システムは、200〜1600nmの広い波長
範囲で低損失であるため、この波長範囲から選ばれる波
長の異なる複数の光を用いて、波長多重伝送が可能であ
る。例えば、波長の異なる16の光にそれぞれ2ギガビ
ットの情報を乗せ、1本のファイバーで合計32ギガビ
ットの大容量伝送が可能である。さらに10本のファイ
バーからなるバンドルファイバーを用いれば、320ギ
ガビットの大容量伝送が可能である。
Since the optical transmission system using the graded index optical fiber of the present invention has low loss in a wide wavelength range of 200 to 1600 nm, a plurality of lights of different wavelengths selected from this wavelength range are used to Multiplex transmission is possible. For example, 16 gigabits of different wavelengths are each loaded with 2 gigabit information, and a single fiber can transmit a large capacity of 32 gigabit in total. Furthermore, if a bundle fiber made up of 10 fibers is used, a large capacity transmission of 320 Gbit is possible.

【0061】また送信部には高性能変調器を用いて、1
波あたり2ギガビットの高速変調を実現し、受信部には
分散補償ファイバーを設置して、16波の信号のゆがみ
を一括して復元することも可能である。
Further, a high performance modulator is used for the transmitter, and
It is also possible to realize high-speed modulation of 2 gigabits per wave and install a dispersion compensating fiber in the receiver to collectively recover the distortion of 16 wave signals.

【0062】本発明により、1本のプラスチック光ファ
イバーで、テレビ伝送の約320倍の伝送が可能にな
り、今後予想される情報、通信、放送サービスの多チャ
ンネル化に対応するとともに鮮明な画像による高度な遠
隔医療、遠隔教育などに、特に1km程度までの短距離
部分に応用できると見られる。
According to the present invention, one plastic optical fiber enables transmission about 320 times as much as television transmission, and it is possible to cope with the expected multi-channels of information, communication and broadcasting services in the future, and it is possible to obtain high-quality images with clear images. It is expected to be applicable to remote medical care and distance education, especially for short distances up to about 1 km.

【0063】本発明の光ファイバーには、保護被覆層を
設けることができる。被覆層を構成する重合体は、前記
マトリックスの含フッ素重合体(a)以外の重合体から
なる。この被覆層を構成する重合体の種類は特に制限は
なく、従来の無機又はプラスチック光ファイバー素線の
被覆に用いられていたもの、または、下記に挙げる含フ
ッ素重合体等から選ばれる少なくとも1種を用いること
ができる。例えば、非フッ素系重合体として、低密度ポ
リエチレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体、(水)架
橋型ポリオレフィン、ポリオレフィンエラストマーなど
のポリオレフィン系重合体、ポリエチレンテレフタレー
トなどのポリエステル系重合体、軟質塩化ビニル樹脂等
のビニル系樹脂、ポリ塩化ビニル等のビニル系重合体、
ジメチルポリシロキサン重合体、ポリフルオロアルキル
メチルポリシロキサン重合体などのシリコーン系重合
体、ポリアミド、(発泡)ポリスチレン、ポリカーボネ
ート、ポリエーテルイミド、ポリフェニレンオキサイ
ド、ポリスルフォン、ポリ4−メチルペンテンー1、ポ
リアミドイミド等が挙げられる。含フッ素重合体として
は、含フッ素ゴム、トリフルオロエチレン重合体、クロ
ロトリフルオロエチレン重合体、テトラフルオロエチレ
ン重合体、テトラフルオロエチレン−エチレン共重合
体、テトラフルオロエチレン−エチレン−(パーフルオ
ロアルキル)エチレン共重合体、テトラフルオロエチレ
ン−パーフルオロ(アルキルビニルエーテル)共重合
体、テトラフルオロエチレンーヘキサフルオロプロピレ
ン共重合体、フッ化ビニリデン重合体、フッ化ビニリデ
ン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体等の下記(V
I)〜(X)から選ばれる繰り返し単位を有する含フッ
素重合体が挙げられる。
The optical fiber of the present invention may be provided with a protective coating layer. The polymer constituting the coating layer is composed of a polymer other than the fluoropolymer (a) of the matrix. The type of polymer constituting this coating layer is not particularly limited, and at least one selected from those used for coating conventional inorganic or plastic optical fiber strands, or at least one of the fluoropolymers listed below can be used. Can be used. For example, as the non-fluorine-based polymer, low-density polyethylene, ethylene-vinyl acetate copolymer, (water) cross-linkable polyolefin, polyolefin-based polymer such as polyolefin elastomer, polyester-based polymer such as polyethylene terephthalate, soft vinyl chloride resin Vinyl resin such as, vinyl polymer such as polyvinyl chloride,
Silicone-based polymers such as dimethylpolysiloxane polymer and polyfluoroalkylmethylpolysiloxane polymer, polyamide, (foamed) polystyrene, polycarbonate, polyetherimide, polyphenylene oxide, polysulfone, poly-4-methylpentene-1, polyamideimide Etc. Examples of the fluoropolymer include fluororubber, trifluoroethylene polymer, chlorotrifluoroethylene polymer, tetrafluoroethylene polymer, tetrafluoroethylene-ethylene copolymer, tetrafluoroethylene-ethylene- (perfluoroalkyl) The following (such as ethylene copolymer, tetrafluoroethylene-perfluoro (alkyl vinyl ether) copolymer, tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer, vinylidene fluoride polymer, vinylidene fluoride-hexafluoropropylene copolymer) ( V
Examples thereof include fluoropolymers having repeating units selected from I) to (X).

【0064】[0064]

【化7】 [Chemical 7]

【0065】また、上記重合体のコートとは別に、紫外
線硬化型樹脂、電子線硬化型樹脂、熱硬化型樹脂などの
硬化性樹脂を光ファイバーにコートし、硬化させて被覆
層を形成することもできる。紫外線硬化型樹脂や電子線
硬化型樹脂を用いた場合には、比較的低温で被覆が行え
るため光ファイバー素線へのダメージが少ないという利
点がある。紫外線硬化型樹脂や電子線硬化型樹脂として
は、例えば、ウレタンアクリレート系、エポキシアクリ
レート系、シリコンアクリレート系、ポリエステルアク
リレート系、ポリブタジエンアクリレート系、ポリフル
オロアルキルアクリレート系等硬化型樹脂があげられ
る。これら硬化型樹脂を用いる場合には、適度な粘度を
有する液状の樹脂を屈折率分布型光ファイバーの表面に
塗布した後硬化する方法が適用される。一方、ポリアミ
ドやポリイミド樹脂を用いた場合にはファイバーコード
の引っ張り強度が増大し、機械的な耐久性が飛躍的に向
上する。
In addition to the above polymer coating, a curable resin such as an ultraviolet curable resin, an electron beam curable resin or a thermosetting resin may be coated on the optical fiber and cured to form a coating layer. it can. When an ultraviolet curable resin or an electron beam curable resin is used, there is an advantage that the optical fiber element wire is less damaged because the coating can be performed at a relatively low temperature. Examples of ultraviolet curable resins and electron beam curable resins include curable resins such as urethane acrylate-based, epoxy acrylate-based, silicon acrylate-based, polyester acrylate-based, polybutadiene acrylate-based, and polyfluoroalkyl acrylate-based resins. When these curable resins are used, a method of applying a liquid resin having an appropriate viscosity to the surface of the gradient index optical fiber and then curing the resin is applied. On the other hand, when polyamide or polyimide resin is used, the tensile strength of the fiber cord is increased and the mechanical durability is dramatically improved.

【0066】被覆材を構成する上記に例示されるような
重合体には、所望により可塑剤、顔料、架橋剤、接着剤
等を加えることができる。
If desired, a plasticizer, a pigment, a cross-linking agent, an adhesive agent, etc. may be added to the above-mentioned polymer constituting the coating material.

【0067】本発明の被覆層を有する光ファイバーの製
造は特に制約は受けない。例えば、前述の方法で製造し
た光ファイバーの外側に、被覆材を押し出し被覆、ある
いはソルベントコーティング法等により形成することに
より目的の光ファイバーが得られる。又、本発明では各
光ファイバーを被覆してコードとしたあと、複数本を束
ねてバンドルファイバーとすることができる。バンドル
ファイバーには、コードを並列に並べて構成される多芯
テープ心線が含まれる。光ファイバーを芳香族ポリアミ
ド、ガラスまたは炭素繊維で補強したプラスチックまた
は金属で被覆することによりケーブルとすることもでき
る。ケーブル内部の隙間を糸、紐、紙、プラスチック、
各種の緩衝材または溝つきスペーサーなどで埋めてもよ
い。
The production of the optical fiber having the coating layer of the present invention is not particularly limited. For example, the target optical fiber can be obtained by forming a coating material on the outside of the optical fiber manufactured by the above-mentioned method by extrusion coating or solvent coating. Further, in the present invention, after coating each optical fiber to form a cord, a plurality of bundles can be bundled into a bundle fiber. The bundle fiber includes a multi-core tape core wire formed by arranging cords in parallel. It is also possible to make a cable by coating the optical fiber with a plastic or metal reinforced with aromatic polyamide, glass or carbon fiber. Use the thread, string, paper, plastic,
It may be filled with various cushioning materials or grooved spacers.

【0068】本発明におけるプラスチック光ファイバー
は、石英シングルモード光ファイバーと直接に接続でき
るだけでなく、あらゆる光ファイバーに接続された光導
波路、光分岐器、光結合器、光合波器、光分波器などの
光ブランチングデバイス、光スイッチ、光減衰器、光ア
イソレータ、偏光子、光集積回路、光送信モジュール、
光受信モジュール、等の光部品とも直接に接続可能であ
り、それらの低損失性、高帯域性を損ねることなく信号
の伝送が可能である。
The plastic optical fiber in the present invention can be directly connected to not only a quartz single mode optical fiber, but also an optical waveguide such as an optical waveguide, an optical branching device, an optical coupler, an optical multiplexer, an optical demultiplexer, etc. Blanching device, optical switch, optical attenuator, optical isolator, polarizer, optical integrated circuit, optical transmitter module,
It can be directly connected to optical components such as an optical receiver module, and signals can be transmitted without impairing their low loss and high bandwidth.

【0069】本発明の光伝送システムは、加入者系の通
信線、工場内LAN、病院内LAN、学校内LAN等の
公共施設内でのLAN、フロアーケーブル、電力線監視
通信線、自動車用途、電車の運転条件のモニタ画像伝
送、外洋航路の大型船舶内の通信用、航空機内のデータ
伝送、業務用ゲーム機を始めとするアミューズメント関
係などの高速、高帯域を必要とする映像伝送、高画質の
動画、立体画像の伝送、コンピューターないし自動交換
機等の機器内配線、一般の屋内通信網、各種センサ分
野、照明、イルミネーション分野、エネルギー伝送など
の様々な分野での利用が可能である。
The optical transmission system of the present invention is applicable to subscriber communication lines, LANs in factories, LANs in hospitals, LANs in public facilities such as school LANs, floor cables, power line monitoring communication lines, automobile applications, and trains. Image transmission of high-speed, high-bandwidth, high image quality such as monitor image transmission of operating conditions, communication in large vessels on the open sea route, data transmission in aircraft, amusement relations such as arcade game machines It can be used in various fields such as transmission of moving images and stereoscopic images, wiring inside devices such as computers and automatic exchanges, general indoor communication networks, various sensor fields, lighting fields, illumination fields, energy transmission and the like.

【0070】[0070]

【実施例】次に、本発明の実施例について更に具体的に
説明するが、この説明が本発明を限定するものでないこ
とは勿論である。
EXAMPLES Next, examples of the present invention will be described more specifically, but it goes without saying that the description does not limit the present invention.

【0071】合成例 パーフルオロ(ブテニルビニルエーテル)30g、イオ
ン交換水120g、メタノール4.8g及び重合開始剤
として((CH3)2CHOCOO)276mgを、内容積200ml
の耐圧ガラス製オートクレーブに入れた。系内を3回窒
素で置換した後、40℃で22時間懸濁重合を行った。
得られた重合物を単離後300℃で熱処理し、水洗した。
その結果、無色透明な重合体(以下、重合体Aという)
を26g得た。この重合体Aの固有粘度[η]は、パー
フルオロ(2−ブチルテトラヒドロフラン)中30℃で
0.34であった。重合体のガラス転移点は108℃で
あり、屈折率は1.34であった。
Synthetic Example 30 g of perfluoro (butenyl vinyl ether), 120 g of ion-exchanged water, 4.8 g of methanol and 76 mg of ((CH 3 ) 2 CHOCOO) 2 as a polymerization initiator were used, and the internal volume was 200 ml.
It was placed in a pressure-resistant glass autoclave. After purging the system with nitrogen three times, suspension polymerization was carried out at 40 ° C. for 22 hours.
After the obtained polymer was isolated, it was heat-treated at 300 ° C. and washed with water.
As a result, a colorless and transparent polymer (hereinafter referred to as polymer A)
Was obtained. The intrinsic viscosity [η] of this polymer A was 0.34 at 30 ° C. in perfluoro (2-butyltetrahydrofuran). The glass transition point of the polymer was 108 ° C., and the refractive index was 1.34.

【0072】製造例 上記合成例で得られた重合体Aをパーフルオロ(2ーブ
チルテトラヒドロフラン)溶媒中で溶解し、これに屈折
率1.42である、クロロトリフルオロエチレンオリゴ
マー(ダイフロイル#20;ダイキン社製)を15重量
%量添加し混合溶液を得た。この溶液を脱溶媒し透明な
混合重合体(以下、混合重合体Bという)を得た。重合
体Aを溶融し、中心に溶融液の混合重合体Bを注入しな
がら300℃で2色押出しによる溶融紡糸することによ
り、中心部の屈折率が1.36であり、周辺部の1.3
4の屈折率までおおよそ放物線的に徐々に低下する外径
500μmの光ファイバーが得られた。次いでその外側
に押し出し被覆によりフッ化ビニリデン/ヘキサフルオ
ロプロピレン96/4モル%の共重合体を180℃で被
覆し、外径2.0mmの光ファイバー(以下、光ファイ
バーCという)を得た。こうして得られた光ファイバー
Cの光伝送損失は、780nmで300dB/km、1
550nmで130dB/kmであり、近赤外光までの
光を良好に伝送できる光ファイバーで有ることを確かめ
た。またこの光ファイバーCのベースバンド周波数特性
から求めた伝送帯域は、2.0GHzであった。
Production Example The polymer A obtained in the above synthesis example was dissolved in a solvent of perfluoro (2-butyltetrahydrofuran), and a chlorotrifluoroethylene oligomer having a refractive index of 1.42 (Daifloyl # 20; Daikin) was added in an amount of 15% by weight to obtain a mixed solution. The solution was desolvated to obtain a transparent mixed polymer (hereinafter referred to as mixed polymer B). The polymer A was melted and melt-spun by two-color extrusion at 300 ° C. while pouring the mixed polymer B of the melt into the center, whereby the refractive index at the center was 1.36 and 1. Three
An optical fiber having an outer diameter of 500 μm was obtained, which was gradually parabolicly decreased to a refractive index of 4. Then, a vinylidene fluoride / hexafluoropropylene 96/4 mol% copolymer was coated on the outside by extrusion coating at 180 ° C. to obtain an optical fiber having an outer diameter of 2.0 mm (hereinafter referred to as optical fiber C). The optical transmission loss of the optical fiber C thus obtained is 300 dB / km at 780 nm, 1
It was 130 dB / km at 550 nm, and it was confirmed to be an optical fiber capable of favorably transmitting light up to near infrared light. The transmission band obtained from the baseband frequency characteristic of the optical fiber C was 2.0 GHz.

【0073】実施例 光源は半導体レーザを用い、650〜1550nmの範
囲内の8種類の異なる波長の光信号を1本の光ファイバ
ーに合波するための光合波器(光マルチプレクサ)を製
造例で作成した外径2.0mm、長さ100mの屈折率
分布型光ファイバーCに取り付け、ファイバーのもう一
端には、波長の違いを利用して1本の光ファイバーか
ら、それぞれもとの波長の光信号に分波するための光分
波器(光デマルチプレクサ)を取り付け、さらに末端に
は光検出器を設置した。このシステムを用いて波長分割
多重伝送を行った結果、各々の波長あたり、約2.0ギ
ガビット/秒、8波により、100mで合計約16ギガ
ビット/秒の伝送をすることが確認できた。
Example A semiconductor laser was used as a light source, and an optical multiplexer (optical multiplexer) for multiplexing optical signals of eight different wavelengths within a range of 650 to 1550 nm into one optical fiber was produced in a manufacturing example. It was attached to a gradient index optical fiber C having an outer diameter of 2.0 mm and a length of 100 m, and at the other end of the fiber, one optical fiber was split into optical signals of the original wavelength by utilizing the difference in wavelength. An optical demultiplexer (optical demultiplexer) was installed for wave generation, and a photodetector was installed at the end. As a result of wavelength division multiplexing transmission using this system, it was confirmed that transmission of about 2.0 gigabits / sec. For each wavelength and 8 waves, totaling about 16 gigabits / sec. For 100 m.

【0074】比較例 日本石油化学株式会社市販のアクリル系の屈折率分布型
プラスチック光ファイバー100mを用いて、実施例と
同様のシステムを組んで波長分割多重伝送を行った。6
50nmの波長においては1ギガビット/秒の伝送速度
を確認出来たが、その他の波長においてはアクリルのC
−Hの振動吸収のため、損失が極めて大きく、100m
伝送後の光信号を検出することはできなかった。
Comparative Example Wavelength division multiplex transmission was carried out by using a system similar to that of the example using 100 m of an acrylic type gradient index plastic optical fiber commercially available from Nippon Petrochemical Co., Ltd. 6
At a wavelength of 50 nm, we could confirm a transmission rate of 1 Gbit / sec, but at other wavelengths, the acrylic C
Since the vibration of -H is absorbed, the loss is extremely large and 100m
The optical signal after transmission could not be detected.

【0075】[0075]

【発明の効果】本発明により、光源、該光源からの光伝
送部である光ファイバー及び光検出器を備えた光伝送シ
ステムにおいて、光ファイバーが、実質的にC−H結合
を有しない非結晶性含フッ素重合体マトリックスとする
屈折率分布型光ファイバーを用いることにより、1本の
プラスチック光ファイバーで広い波長範囲全域に渡っ
て、低伝送損失かつ高伝送帯域を有する光伝送システム
を提供する事が可能となった。さらにこのシステムを用
いて波長多重伝送を行うことにより、従来プラスチック
では達成不可能であった大容量の情報を高速に伝送でき
ることが可能となった。特にこの屈折率分布型プラスチ
ック光ファイバーはファイバー径が大きいにも関わらず
フレキシブルで分岐・接続が容易であるため、自動車、
OA機器等の配線に利用できる耐熱性、耐薬品性、耐湿
性、不燃性を備えるプラスチック光ファイバーを提供す
るものである。
According to the present invention, in an optical transmission system provided with a light source, an optical fiber which is an optical transmission section from the light source, and a photodetector, the optical fiber contains an amorphous material having substantially no C--H bond. It becomes possible to provide an optical transmission system having a low transmission loss and a high transmission band over a wide wavelength range with a single plastic optical fiber by using a gradient index optical fiber having a fluoropolymer matrix. It was Furthermore, by performing wavelength division multiplex transmission using this system, it has become possible to transmit large amounts of information at high speed, which could not be achieved with conventional plastics. In particular, this graded-index plastic optical fiber is flexible and easy to branch and connect despite its large fiber diameter.
Provided is a plastic optical fiber having heat resistance, chemical resistance, moisture resistance, and nonflammability that can be used for wiring of OA equipment and the like.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C08L 29/10 LGZ C08L 29/10 LGZ G02B 6/18 G02B 6/18 H04B 10/14 H04B 9/00 Q 10/135 G08C 23/00 A 10/13 10/12 // G08C 23/04 (72)発明者 三宅晴久 神奈川県横浜市神奈川区羽沢町1150番地 旭硝子株式会社中央研究所内─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Internal reference number FI Technical display location C08L 29/10 LGZ C08L 29/10 LGZ G02B 6/18 G02B 6/18 H04B 10/14 H04B 9 / 00 Q 10/135 G08C 23/00 A 10/13 10/12 // G08C 23/04 (72) Inventor Haruhisa Miyake 1150 Hazawa-machi, Kanagawa-ku, Yokohama, Kanagawa Prefecture Asahi Glass Co., Ltd. Central Research Laboratory

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 光源、該光源からの光伝送部である光フ
ァイバー及び光検出器からなる光伝送システムにおい
て、光ファイバーが、実質的にC−H結合を有しない非
結晶性含フッ素重合体をマトリックスとする屈折率分布
型光ファイバーであることを特徴とする光伝送システ
ム。
1. An optical transmission system comprising a light source, an optical fiber which is an optical transmission part from the light source, and a photodetector, wherein the optical fiber has a matrix of a non-crystalline fluoropolymer having substantially no C—H bond. An optical transmission system characterized by being a graded index optical fiber.
【請求項2】 非結晶性含フッ素重合体が主鎖に環構造
を有する含フッ素重合体である請求項1記載の光伝送シ
ステム。
2. The optical transmission system according to claim 1, wherein the non-crystalline fluoropolymer is a fluoropolymer having a ring structure in its main chain.
【請求項3】 主鎖に環構造を有する含フッ素重合体が
以下の(I)〜(IV)から選ばれる繰り返し単位を有
する請求項1記載の光伝送システム。 【化1】 [上記(I)〜(IV)式において、lは0〜5、mは
0〜4、nは0〜1、l+m+nは1〜6、o,p,q
はそれぞれ0〜5、o+p+qは1〜6、R3、R4はF
またはCF3、R5はFまたはCF3、R6はFまたはCF
3、X1はFまたはCl、X2はFまたはClである。]
3. The optical transmission system according to claim 1, wherein the fluoropolymer having a ring structure in the main chain has repeating units selected from the following (I) to (IV). Embedded image [In the above formulas (I) to (IV), 1 is 0 to 5, m is 0 to 4, n is 0 to 1, l + m + n is 1 to 6, o, p, q
Is 0 to 5, o + p + q is 1 to 6, R 3 and R 4 are F, respectively.
Or CF 3 , R 5 is F or CF 3 , and R 6 is F or CF
3 , X 1 is F or Cl, and X 2 is F or Cl. ]
【請求項4】 波長多重伝送を行うことを特徴とする請
求項1記載の光伝送システム。
4. The optical transmission system according to claim 1, wherein wavelength division multiplexing transmission is performed.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009258684A (en) * 2008-03-18 2009-11-05 Keio Gijuku Optical signal transmission system and method

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