WO2004025340A1

WO2004025340A1 - プラスチック光ファイバ

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Publication number: WO2004025340A1
Application number: PCT/JP2003/011645
Authority: WO
Inventors: Yasuhiro Koike; Takaaki Ishigure; Hidenobu Murofushi; Yuji Watanabe; Tsuyoshi Onishi
Original assignee: Asahi Glass Company, Limited
Priority date: 2002-09-12
Filing date: 2003-09-11
Publication date: 2004-03-25
Also published as: JPWO2004025340A1; KR20050035537A; US20050207714A1; EP1538467A1; US7058271B2; AU2003262088A1; CN1682134A

Abstract

高次モードの伝送損失が小さく、モード分散が小さいプラスチック光ファイバを提供する。少なくともコア部と、該コア部の外周にクラッド部とを有してなるプラスチック光ファイバであって、前記コア部が、コア中心から外側に向かって前記プラスチック光ファイバの径方向に漸次低下する屈折率を有し、前記クラッド部の屈折率が前記コア中心の屈折率よりも低く、かつコア周縁の屈折率よりも高いことを特徴とするプラスチック光ファイバ。

Description

プラスチック光ファイバ技術分野

本発明は、通信用のプラスチック光ファイバに関するものであり、特に、多モード光ファイバにおける情報伝送性能の改善に関する。背景技術

近年の情報通信容量の増大に対応するため、既に日本国の幹線系では、石英系シングルモードファイバーネットワークの敷設、全ディジタル化が完了している。石英系シングルモード光ファイバ一は、伝送損失が低く、光信号を長距離に渡つて伝送することのできる理想的な伝送メディアであるが、より高速通信を可能にするために、コア領域の直径が約 5〜1 0 z mに設計されている。また、石英の剛直性により径を小さくしなければ曲げに対して極めて弱いという現実的な問題も存在していた。

このような小さなコア領域に光信号の入射、接続、分岐を可能とするためには、非常に高いァライメント技術が要求されることから、全てを石英系シングルモ

—ドファイバーで敷設するには、莫大なコストがかかり、家庭等までの敷設には至っていない。

一方、ポリマ一光ファイバ（P O Fと略称する）は、ファイバーを構成する母材がポリマ一からなるために材料コストが低く、石英系フアイバーに比べて大口径化（2 0 0〜1 0 0 0 x m) が可能であり、さらに、そのような大口径フアイバ一であっても、ポリマー材料が有するフレキシビリティーのために、曲げに強く非常に優れた特性を有している。このように P O Fでは大口径化が可能なことから、光信号の入射、接続、分岐が極めて容易となった。

これまでの研究の成果であるグレーデッドインデックス（G Iと略称）型 P O F は、コア中心から外側に向かって前記プラスチック光ファイバの径方向に漸次低下してなり、前記クラッド部の屈折率が、前記コア中心における屈折率よりも低く、材質がポリメチルメタクリレー卜（P MMAと略称）からなるプラスチック光ファイバである（例えば、特開平 6— 1 8 6 4 4 1号公報、特開平 6— 1 8 6 4 4 2号公報、特開平 7— 2 7 9 2 8号公報参照）。この G I型 P O Fでは、図 1に示すように、 1 0 0 m伝送後の出射波形がモードの相違の影響で若干の到達時間に広がりをもつ波形となっているものの、入射波形とほぼ同形状となっている（図 1における実線の波形）。このことから G I型 P O Fは、モード分散が小さく、従来の S I型（ステップインデックス型） P O Fに比べて、通信速度を 2 桁以上向上させることが可能となる画期的なものである。

さらに、幹線ファイバである石英系ファイバとの接続を考慮し、石英系フアイバで最も低損失となる波長 1. 5 5 mでの P〇Fの伝送損失を小さくする試みとして、ポリマー分子内の水素原子をそれよりも重い重水素原子、あるいはフッ素原子に置換した P O Fを作製した（例えば、特開平 1 0 _ 2 6 8 1 4 6号公報、特開平 1 0— 2 9 3 2 1 5号公報参照）。その結果、吸収波長が長波長側にシフトし、波長 1 . 5 5 mで低損失化が図られ、広く可視光域から近赤外光域に渡って非常に低伝送損失である P〇 Fが得られることとなつた。

しかし、これらの材料を用いて透明化を図ったことにより、従来の P MMA光ファイバでは背後に隠れていた高次モードの分散についての問題が表面化した。具体的には、図 1に示すように、出射波形において、高モードの影響と思われる出力の遅れがはっきりと表れるようになった（図 1における白丸の波形）。このようにフッ素系光ファイバ等では、透明化を図ったことにより伝送損失を低下させたものの、通信速度が著しく低下するという新たな問題が露出した。

そのため、低伝送損失を保ちつつ、高次モードの伝達遅延時間を小さくして、通信速度をあげる技術の開発が熱望されていた。

本発明は、前記従来における問題を解決し、以下の目的を達成することを課題とする。即ち、本発明の課題は、高次モードの伝送損失が小さく、モード分散が小さいプラスチック光ファイバを提供することである。発明の開示

上記目的に鑑み鋭意研究の結果、本発明者は下記の構成により本発明の目的が達成できることを見出した。 (1) 少なくともコア部と、該コア部の外周にクラッド部とを有してなるプラスチック光ファイバであって、

前記コァ部が、コア中心から外側に向かって前記プラスチック光ファイバの径方向に漸次低下する屈折率を有し、前記クラッド部の屈折率が前記コア中心の屈折率よりも低く、かつコア周縁の屈折率よりも高いことを特徴とするプラスチック光ファイバ。

(2) 前記コア周縁と前記クラッド部との間に中間部を有し、該中間部の屈折率が前記クラッド部の屈折率よりも低い請求項 1に記載のプラスチック光ファィパ。

(3) 前記コア部が、濃度勾配により屈折率分布を形成させうる非重合性化合物を含有してなる前記（1) または（2) に記載のプラスチック光ファイバ。

(4) 前記コア部、および前記クラッド部が、それぞれ独立に、アクリル系ポリマー、ポリスチレン、ポリノルポルネン、ポリカーボネート、ポリイミドぉよびポリエステルからなる群より選択される一種以上のポリマーを含有する前記

(1) 、 (2) または（3) に記載のプラスチック光ファイバ。

(5) 前記非重合性化合物が、ジフエニルスルファイド、ベンジルベンゾェート、トリフエニルホスフェート、ジブチルフタレートおよびトリクレジルホスフェートからなる群より選択される 1種以上の化合物である前記（3) または（ 4) に記載のプラスチック光ファイバ。

(6) 前記コア部、および前記クラッド部が、それぞれ独立に、実質的に水素原子を有しない含フッ素重合体を含有してなる前記（1) 、（2) または（3 ) に記載のプラスチック光ファイバ。

( 7 ) 前記非重合性化合物が、炭素環または複素環を 3個以上有しかつ実質的に水素原子を有しない含フッ素多環式化合物である、前記（3) または（6) に記載のプラスチック光フアイバ。

(8) 前記非重合性化合物が、クロ口トリフルォロエチレンオリゴマーである前記（3) または（6) に記載のプラスチック光ファイバ。図面の簡単な説明図 1は、入射波形と 1 0 0 m伝送後の出射波形を表す図面である。

図 2は、 W型 P O Fの断面と屈折率分布を表す図面である。

図 3は、屈折率分布曲線を表す式（1 ) におけるパラメ一夕 gを変化させた場合の屈折率分布曲線を表すグラフである。

図 4は、上記式（1 ) におけるパラメータ ιθを変化させた場合の屈折率分布曲線を表すグラフである。

図 5は、本発明に従って作製されたプラスチック光ファイバ母材の線引に好適に使用可能な線引装置の縦断面図である。

図 6は、実施例において作製した、中間部を有しマトリックスポリマーが P MM Aである W型 P O Fの屈折率分布を表すグラフである。

図 7は、実施例において作製した、中間部を有さずマトリックスポリマーが P M MAである G I型 P O Fの屈折率分布を表すグラフである。

図 8は、マトリックスポリマ一が P MM Aである P O Fのモード依存性損失を表すグラフである。

図 9は、モード依存性遅延時間の測定の結果を表すグラフである。

(符号の説明）

a…コア中心、 b…コア部、 c…中間部、 d…クラッド部、 r ₀…コア中心、 …コア部と中間部との境界点、 r ₂…中間部とクラッド部との境界点

4 1 0…線引装置、 4 1 2…線引炉、 4 1 4…外径モニタ、 4 1 6…巻取手段、

4 2 0…カバ一、 4 2 2…炉心管、 4 2 4…ヒ一夕、 4 2 6…母材、

4 2 7…ネックダウン部、 4 2 8…上部円筒、 4 2 9…矢印、 4 3 0…リング

4 3 2…下部円筒、 4 3 4…シャッター、 4 3 8…プラスチック光ファイバ。発明を実施するための最良の形態

本発明のプラスチック光ファイバは、図 2の屈折率分布に例示するように、コァ部の屈折率がコア中心から外側に向かって径方向で漸次低下し、クラッド部の屈折率がコア中心よりも低いプラスチック光ファイバであって、前記コア部と前記クラッド部との間に、前記クラッド部よりも低い屈折率を有する部分が設けられていることを特徴としている。このような W型の屈折率分布を有するプラスチック光ファイバを設計することで、高次モードについての問題を解決するに至つた。

ここで本発明におけるコア中心とは、光ファイバ内部で、径方向における最も屈折率の高い部分をいい、図 2においては aがコア中心である。

本発明におけるコア部とは、屈折率が前述のコア中心（r。）から外側に向かつて径方向で漸次低下する屈折率分布を有する部分をいう。図 2においては、 b がコア部である。

本発明におけるコア周縁とは、コア部の最外部をいい、図 2においては、をいう。

本発明における中間部とは、コア部とクラッド部との間に位置し、クラッドの屈折率よりも低い屈折率を有する部分である。通常、中間部の屈折率は、コア周縁の屈折率に等しい。しかし、コア部のマトリックスであるプラスチックとは異なるプラスチックを使用する、あるいはマトリックスのプラスチックは同一であつても屈折率を変える添加物（非重合性化合物）の配合量を変える等により、コァ周縁と異なる材料を用いることができる。その場合は、中間部の屈折率はコア周縁の屈折率よりも高くすることも低くすることもできる。ただし、その場合であっても、中間部の屈折率はクラッド部の屈折率より低くなければならない。中間部は存在してもしなくてもよいが、中間部を有していることが好ましい。図 2 においては、 cが中間部である。

本発明におけるクラッド部とは、コア部（中間部を有する場合には中間部）のさらに外側に位置し、ファイバ中央の光伝送領域であるコア部および中間部を被覆する部分である。クラッド部の屈折率はコア中心の屈折率よりも低く、かつ中間部の屈折率よりも高い。図 2においては dがクラッド部である。クラッド部の屈折率は均一であっても、非均一であってもよい。

ここで、光ファイバの屈折率が、ある最小値をもって変化している様子を「溝」とする。中間部が存在する場合でも存在しない場合でも、この溝は存在する（このような屈折率分布を有する光ファイバを W型 P O Fと称する。）。屈折率最小値近傍で、ある一定値となり、溝に底辺が存在するような図 2の場合であっても、屈折率が最小値を境に急激に増加に転じ、底辺が殆ど存在しないような図 4 の場合であっても良い。溝の屈折率分布の形状には制限が無い。好ましくは、コァ周緣（中間部が存在する場合には中間部）からクラッド部にかけての屈折率が、不連続的に急激に変化するのではなく、漸次的に変化することが好ましい。このような W型の屈折率分布を有する P O Fであれば、その他特に制限は無いが、より好ましくは、下記式（1) で表される屈折率分布曲線を有する P OFである。 ί _rヽ ^g

式 (1) n(r) = η_λ 1-2 ?Δ 0≤r≤R

前記式（1) において、 rは、コア中心から径方向への距離を表す。 n (r) は、 r位置における前記コア部および中間部の屈折率を表す。は、コア中心における屈折率を表す。

Rは、コア部の半径を表す。図 2における r。からまでの距離がコア部の半径であり、 r。から r₂までの距離が中間部の半径である。実際の光ファイバでは円筒よりも扁平していることが多く、 Rは次式のようにコア部の最小外接円の半径 d_maxと最大内接円の半径 d_minとの平均で表される。

R= (d_max+d_min) /2

△は、比屈折率差を表し、 △= (n!-n^ /r^である。 n₂はクラッド部の屈折率を表す。

gは、屈折率分布係数を表し、コア部の屈折率曲線の形状に起因するパラメ一夕である。 g=lの場合は、コア中心の屈折率が、コア部外径の屈折率へ向かつて直線に降下する（図 3、ただし、後述する pが 1の場合）。 gが 1より大きくなるにつれて、曲線の曲率が大きくなる。本発明において好ましい gの値は、 1 . 0以上 5. 0以下であり、より好ましくは 1. 8以上 3. 0以下であり、最も好ましくは 2. 4である。

!0は、次式のように中間部屈折率係数を表す。

p = (n！ - n ₃) / m 1 ~ n ₂)

ρ =1のときに中間部（溝）が全く無い G I型 POFとなり、 ρ = 2では、コァ周縁部の屈折率 η とクラッド部の屈折率 η₂との差 η₂_η₃と、コア中心の屈折率 _{n i}とクラッド部の屈折率 n ₂との差一 n ₂とが同じとなる（図 4 ) 。本発明において好ましい /0の値は、 1より大きく 2以下である。より好ましくは、 1 . 2以上 1 . 8以下である。

本発明における屈折率曲線を有する P〇 Fには、 W型の屈折率分布とすることが可能であれば使用するポリマーは何ら限定されないが、ガラス転位温度や低伝送損失の観点から、アクリル系ポリマ一、ポリスチレン、ポリノルポルネン、ポリカーポネート、ポリイミド、ポリエステルおよび実質的に水素原子を有しない含フッ素重合体からなる群より選択される少なくとも一種以上のポリマーを含有し、これらのポリマーをマトリックス用のポリマーとして用いることが好ましい。アクリル系ポリマーの場合には、ポリメタクリレート、ポリメチルメタクリレート、メチルメ夕クリレートーベンジルメ夕クリレート共重合体、水素原子を重水素原子に全置換又は部分置換したポリメタクリレート、水素原子を重水素原子に全置換又は部分置換したポリメチルメタクリレート、水素原子をフッ素原子に部分置換したポリメタクリレート、および水素原子をフッ素原子に部分置換したポリメチルメタクリレートから選ばれるポリマ一を使用することが好ましい。水素原子をフッ素原子に部分置換したアクリル系ポリマーとしては、例えば、下記式で表されるトリフルォロェチルメタクリレート（3 F MA) 、へキサフルォ口イソプロピルフルォロアクリレ一ト（2 F A— H F I P ) をモノマ一に用いて得られたポリマ一などが挙げられる。

(3FMA) (2FA-HFIP)

これらのポリマーの好ましい重量平均分子量（Mw) は、 40, 000〜200， 000であり、より好ましくは、 60，000〜100， 000である。分子量が小さすぎると耐熱性を阻害することがあり、大きすぎると屈折率分布を有する光フアイバの形成が困難になることがある。質量平均分子量は、ゲルパーミエシヨンクロマトグラフィ一 (G P C) のスチレン換算により求めた値である。以下、平均分子量はこの方法により求めたものをいう。

含フッ素重合体の場合には、実質的に水素原子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。「実質的に水素原子を有しない」とは重合体の末端基に水素原子を有する程度の存在であれば、水素原子を有しないことと実質的に同意であり、繰り返し単位を構成する部分には水素原子を有することが考えられない程度をいう。水素原子を有しないの含フッ素重合体としては、環構造を有する含フッ素重合体がより好ましい。環構造を有する含フッ素化号物では、炭素環または複素環を 3個以上有し、かつ実質的に水素原子を有しない含フッ素多環式化合物であることが好ましい。

環構造を有する含フッ素重合体としては、主鎖に環構造を有する場合と、側鎖に環構造を有する場合とが挙げられ、どちらの場合でもマ卜リックスポリマーとして使用可能であるが、より好ましくは主鎖に環構造を有する含フッ素重合体である。側鎖に環構造を有する場合の例としては、水素原子を実質的に有しないように水素原子をフッ素原子に置換したポリスチレン等が挙げられる。

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。

含フッ素脂肪族環構造を有する重合体としては、具体的に、

( 1 ) 含フッ素環構造を有する単量体（環を構成する炭素原子と環を構成しない炭素原子間に重合性二重結合を有する単量体、または環を構成する炭素原子 2個間に重合性二重結合を有する単量体）を重合して得られる重合体、

( 2 ) 2個以上の重合性二重結合を有する含フッ素モノマ一を環化重合して得られる主鎖に含フッ素脂環構造を有する重合体、

が好適である。

上記含フッ素脂環構造を有する単量体は 1個の重合性二重結合を有する単量体が好ましく、上記環化重合し得る含フッ素単量体は 2個の重合性二重結合を有しかつ含フッ素脂環構造を有さない単量体が好ましい。

なお、以下、含フッ素脂環構造を有する単量体と環化重合し得る含フッ素単量体以外の共重合性単量体を「他のラジカル重合性単量体」という。

含フッ素重合体の主鎖を構成する炭素原子は単量体の重合性二重結合の 2個の炭素原子から構成される。したがって、重合性二重結合を 1個有する含フッ素脂環構造を有する単量体では、重合性二重結合を構成する 2個の炭素原子の一方または両方の炭素原子が脂環を構成する原子となる。脂環を有さない、かつ 2個の重合性二重結合を有する含フッ素単量体は、一方の重合性二重結合の 1個の炭素原子と他方の重合性二重結合の 1個の炭素原子が結合して環を形成する。結合した 2個の炭素原子とそれらの間にある原子（ただし、側鎖の原子を除く）によつて脂環が形成され、 2個の重合性二重結合の間にエーテル性酸素原子が存在する場合は、含フッ素脂肪族エーテル環構造が形成される。

含フッ素脂環構造を有する単量体を重合して得られる主鎖に含フッ素脂環構造を有する重合体は、パ一フルォロ（2 , 2—ジメチルー 1， 3—ジォキソール）

(P D Dと略称する）、パーフルォロ（2—メチルー 1， 3—ジォキソール）、パーフルォロ ( 2—ェチル _ 2 _プロピル一 1 , 3—ジォキソール）、パーフルォロ（2 , 2—ジメチルー 4一メチル一 1， 3—ジォキソール）などのジォキソ一ル環員炭素にフッ素、卜リフルォロメチル基ペン夕フルォロェチル基、ヘプ夕フルォロプロピル基などのフッ素置換アルキル基を有するペルフルォロジォキソ —ル類、パーフルォロ（4ーメチルー 2—メチレン— 1 , 3—ジォキソラン）（ MMDと略称する）、パーフルォロ（2—メチル一 1， 4ージォキソラン）などの含フッ素脂環構造を有する単量体を重合することにより得られる。

また、この単量体と実質的に水素原子を含まない他のラジカル重合性単量体とを共重合させることにより得られた主鎖に含フッ素脂環構造を有する重合体も用いられる。他のラジカル重合性単量体の重合単位の割合が多くなると含フッ素重合体の光の透過率が低下する場合があるので、含フッ素重合体としては、含フッ素脂環構造を有する単量体の単独重合体や、その単量体の重合単位の割合が 7 0 モル％以上の共重合体が好ましい。 0

実質的に水素原子を含まない他のラジカル重合性単量体としては、テトラフルォロエチレン、クロ口トリフルォロェチェレン、パーフルォロ（メチルビニルェ一テル）などが挙げられる。

このようなタイプの市販の実質的に水素原子を有さない非晶質の含フッ素重合体としては、上記パーフルォロ（2, 2—ジメチルー 1， 3—ジォキソール）系重合体（商品名テフロン AF ：デュポン社製）、パ一フルォロ（4—メトキシー 1, 3—ジォキソール）系重合体（商品名 HYFLON AD :ァウジモント社製）などがある。

また、 2個以上の重合性二重結合を有する含フッ素単量体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 - 2381 1 1号公報や特開昭 63 -238115号公報等により知られている。即ち、パーフルォロ (3—ォキサ一 1 , 5一へキサジェン) 、パーフルォロ (3—ォキサ一 1, 6—へブタジエン）（PBVEと略称する）などの単量体を環化重合することにより、またはこのような単量体をテトラフルォロエチレン、クロ口トリフルォロエチレン、パーフルォロ (メチルビニールエーテル) などの水素原子を含まない他のラジカル重合性単量体とを共重合することにより主鎖に含フッ素脂環構造を有する重合体が得られる。上記 PBVEの環化重合では、 2, 6—位炭素の結合により前記式（I) で示される 5員環エーテル結合を主鎖に有する重合単位が形成される。

また、 2個以上の重合性二重結合を有する含フッ素単量体としては、上記以外にも例えば PBVEの飽和炭素に置換基を有する単量体も好ましく、具体的にパ一フルォロ（4—メチル一3—ォキサ一 1， 6—へブタジエン）（PBVE— 4 Mと略称する）、パーフルォロ（4—クロロー 3—ォキサ _1， 6—ヘプタジェン）（PBVE— 4 C 1と略称する）、パーフルォロ（5—メ卜キシ— 3—ォキサ一 1， 6—へブタジエン）（PBVE— 5MOと略称する）、パーフルォロ（ 5—メチルー 3—ォキサ一 1， 6一へブタジエン) なども好ましい。他のラジカル重合性単量体の重合単位の割合が多くなると含フッ素重合体の光の透過率が低下する場合があるので、含フッ素重合体としては、 2個以上の重合性二重結合を有する含フッ素単量体の単独重合体や、その単量体の重合単位の割合が 40モル %以上の共重合体が好ましい。

このようなタイプの実質的に水素原子を有さない非晶質の含フッ素重合体の市販品としては「サイトップ」（旭硝子社商品名）がある。

また、パーフルォロ（2 , 2—ジメチル一 1， 3—ジォキソール）などの含フッ素脂環構造を有する単量体とパーフルォロ（3—ォキサ一 1， 5—へキサジェン）、パーフルォロ（3—ォキサ _ 1， 6—へブタジエン）（P B V E) などの 2個以上の重合性二重結合を有する含フッ素単量体とを共重合させることによつても主鎖に含フッ素脂環構造を有する含フッ素重合体が得られる。この場合も組み合わせによっては光の透過率が低下する場合があるので、 2個以上の重合性二重結合を有する含フッ素単量体の重合単位の割合が 3 0モル％以上の共重合体が好ましい。

含フッ素脂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、全重合単位に対して環構造を有する重合単位を 2 0モル％以上、好ましくは 4 0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。また、含フッ素脂環構造を有する重合体はパーフルォロ重合体であることが好ましい。すなわち、炭素原子に結合する水素原子のすべてがフッ素原子に置換された重合体であることが好ましい。しかし、パ一フルォロ重合体の一部のフッ素原子は塩素原子、重水素原子などの水素原子以外の原子に置換されていてもよい。塩素原子の存在は重合体の屈折率を高める効果を有する。

上記含フッ素脂環構造を有する含フッ素重合体は、後述する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、熱延伸又は溶融紡糸によりファイバ化加工してもポリマー分子が配向しにくく、したがって光の散乱を起こしにくいなどの理由から特に好ましい。とりわけ含フッ素脂肪族エーテル環構造を有する含フッ素重合体が好ましい。上記の含フッ素脂環構造を有する重合体としては、具体的には以下の（I ) 〜 (V) 式から選ばれる繰り返し単位を有するものが例示される。なお、これらの含フッ素脂環構造を有する重合体中のフッ素原子は、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。また、（I ) 〜（V) 式の 2種以上の共重合体としてもよい。 2

(il)

F₂ F—— (^F-CFg† (III)

(QF2)i (？ FR³)_n

O— (CF₂)_m

(IV)

上記（I) 〜（V) 式において、 1は 0〜5を表す。 mは 0〜4を表す。 nは 0〜1を表す。ただし、 1 +m+nは 1〜6である。 o, pおよび Qは各々独立に 0〜5を表す。ただし、 o + p + qは 1〜6である。 R¹は、 F又は CF₃を表す。 R'〜R⁴、 Χ^!および X²は各々独立に F、 C l、 CF₃又は OCF₃を表す。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 2 0モル％以上、好ましくは 4 0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。

上記の主鎖に含フッ素脂環構造を有する含フッ素重合体は、本発明における好ましいマトリックスポリマーの 1つであるが、前述したようにマトリックスポリマーとしてはこれに限定されない。含フッ素重合体として、例えば、含フッ素ィミド環構造を主鎖に有する含フッ素重合体なども好ましく用いられる。具体的には、下記の一般式で示される繰り返し単位を有するものが例示される。

(上記式中、 R ¹は下記から選ばれ、

R ²は下記から選ばれる

ここで、 R _fはフッ素原子、パーフルォロアルキル基、パーフルォロアリール基、パーフルォロアルコキシ基、パーフルオロフエ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は下記から選ばれる。

(ORf')r (Rf'O)r (OR_f'0)_F

(SRfO)_r (OR_fS)r ここで、 R_f.はパ一フルォロアルキル基、パーフルォロアリール基から選ばれ、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。 Yと 2つの R_fが炭素を挟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。）

さらに本発明では、含フッ素芳香族環構造を有する含フッ素重合体として、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリエステルなどの側鎖または主鎖に芳香族を有するポリマ一のフッ素置換体が挙げられる。これらは全フッ素置換されたパ一フルォロ体でもよく、フッ素置換残部を塩素などで置換したものでもよい。さらにトリフロロメタン置換基などを有していてもよい。

また、上記含フッ素重合体中のフッ素原子は、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。更に屈折率を高めるための物質を含フッ素重合体に含ませてもよい。

上記含フッ素重合体は、光伝送体が耐熱性を奏し、高温にさらされても軟化しにくく、したがって光の伝送性能が低下することなどのない充分な分子量を有することが望ましい。またこのような特性を発現するための含フッ素重合体の分子量は、溶融成形可能な分子量を上限とするが、 30°Cパーフルォロ（プチルテトラヒドロフラン）（PBTHF) 中で測定される固有粘度 [??] で、通常好ましくは 0. 1〜1 d 1 /g程度、より好ましくは 0. 2〜0. 5 d l/g程度である。また該固有粘度に相当する数平均分子量は、通常 1 X 10⁴〜5 X 10⁶程度、好ましくは 5 X 10⁴〜： L X 10⁶程度である。

また、上記含フッ素重合体を溶融紡糸時、あるいはプリフォームの延伸加工時の成形性を確保するため、含フッ素重合体の 200〜300°Cで溶融した含フッ素重合体の溶融粘度は、 l X 10²〜l X l 0⁵P a * s程度であることが好ましい。

以下に好ましいコア部、中間部およびクラッド部を構成するポリマーの組み合わせについて記載するが、これらに限定されることは無い。

1) 組み合わせ一 1

コァ部が少なくともポリメチルメタクリレートを含有してなり、中間部が少なくともポリメチルメタクリレートを含有してなり、かつクラッド部が少なくともメチルメタクリレ一トーベンジルメ夕クリレート共重合体を含有してなるプラスチック光ファイバである。

2) 組み合わせ一 2

コァ部が少なくとも水素原子を重水素原子に全置換したポリメチルメタクリレ —トを含有してなり、中間部が少なくとも水素原子を重水素原子に全置換したポリメチルメタクリレートを含有してなり、かつクラッド部がポリメチルメタクリレートを含有してなるプラスチック光ファイバである。

このように水素原子を重水素化することは、信号波長として使用され得る 0. 6〜0. 9 tmの光において低伝送損失化が図れ、より好ましい POF素材となる。

3) 組み合わせ一 3

コア部が少なくとも前記（I) 〜（V) 式から選ばれる含フッ素脂肪族環構造を有する重合体を含有してなり、中間部が少なくともコア部よりも屈折率の低い前記（I) 〜（V) 式から選ばれる含フッ素脂肪族環構造を含有してなり、かつクラッド部がコア中心より低く中間部よりも高い屈折率を有する前記（I) 〜（ V) 式から選ばれる含フッ素脂肪族環構造を含有してなるプラスチック光フアイバである。

このように、前記（I) 〜（V) 式から選ばれる含フッ素脂肪族環構造を含有することは、重水素化した場合と同様に、信号波長として使用され得る 0. 5〜 1. 55 mの光において低伝送損失化が図れ、より好ましい POF素材となる上記に示すポリマーをマトリックスとして用いることが好ましいが、コア部、中間部およびクラッド部のマトリックス用のポリマーは、それぞれ異なるポリマ一であっても、同一のポリマーであってもよい。伹し、 W型 P O Fではコア部、中間部およびクラッド部の屈折率が異なるため、同一のポリマーを使用する場合には屈折率を変化させる化合物（例えば、下記に説明する非重合性化合物等）を添加するか、 2種以上モノマーを原料とする共重合体として使用するなどの処理が必要である。

非重合性化合物は、マトリックスポリマーとの比較において屈折率の差が 0 . 0 0 1以上である少なくとも 1種類の物質であり、マトリックスポリマーよりも高屈折率であっても低屈折率であってもよい。通常はマトリックスポリマーよりも高屈折率の物質を用いる。また、非重合性化合物は、当該ポリマーに対し反応性を有しない化合物であることが好ましい。非重合性化合物は、 1種を単独で使用してもよく、 2種以上を併用してもよい。

特に、本発明の光ファイバにおけるコア部では、コア中心から外側に向かって径方向に漸次低下する屈折率分布を有しており、このような屈折率分布を形成させるには、非重合性化合物の拡散により濃度勾配を形成させて、屈折率分布を形成する方法を用いることが好ましい。

コア部以外にも、屈折率を調製する目的でクラッド部、中間部にも非重合性化合物を添加することができる。

マトリックスポリマーがアクリル系ポリマー、ポリスチレン、ポリノルポルネン、ポリカーボネート、ポリイミド、ポリエステル、ポリカーボネート、およびポリエステルからなる群より選択される少なくとも一種以上のポリマーである場合、非重合性化合物はジフェニルスルファイド、ベンジルべンゾエート、ジフエニルスルホキシド、トリフエニルホスフェート、ジブチルフ夕レートおよびトリクレジルホスフェートから選択される少なくとも 1種以上の化合物であることが好ましい。特に好ましくは、ジフエニルスルファイドである。これらの非重合性化合物は濃度が高くなるにつれて、屈折率も高くなる。

マトリックスポリマーが実質的に水素原子を有しない含フッ素重合体である場合、非重合性化合物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。また、非重合性化合物は実質的に水素原子を有しない物質であることが好ましい。マトリックスポリマーとの屈折率の差は 0 . 0 0 5以上であることが好ましい。

ォリゴマ一ゃポリマ一である非重合性化合物は、前記したような含フッ素重合体を形成するモノマーの重合体からなることが好ましく、マトリックスポリマーとの比較において屈折率が 0 . 0 0 1以上の差を有していることが好ましい。このような非重合性化合物とマトリックスポリマーとの組み合わせとして、例えば屈折率の異なる 2種の含フッ素重合体を用い、一方の含フッ素重合体を非重合性化合物として用いることができる。

これらの非重合性化合物は、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 ( c a 1 / c m³) ^1/2以内であることが好ましい。ここで溶解性パラメ一夕とは物質間の混合性の尺度となる特性値であり、溶解性パラメ一夕を δ、物質の分子凝集エネルギーを Ε、分子容を Vとして、式 δ = ( E /V) ^1/2で表される。

低分子化合物である非重合性化合物としては、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、含フッ素重合体との相溶性の面で好ましい。また、これらのハロゲン化芳香族炭化水素は、カルポニル基、シァノ基などの官能基を有していないことがより好ましい。

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 Φ Γ— Z b [Φ Γ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はフッ素以外のハロゲン原子、一 R f 、 —C O— R f 、 _〇— R f、あるいは一 C N 。ただし、 R f はパ一フルォロアルキル基、ポリフルォロパーハロアルキル基、または 1価の Φ Γ。 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。 R fであるパ一フルォロアルキル基ゃポリフルォ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。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ォロベンゼン、リフルオラィド、クロ口ペンタフルォロベンゼン、ブロモペン夕フルォロベンゼン、ョ一ドペン夕フルォロベンゼン、デカフルォロベンゾフエノン、パーフルォロアセ卜フエノン、パ一フルォロピフエニル、クロ口ヘプ夕フルォロナフ夕レン、ブロモヘプ夕フルォロナフタレンなどがある。

ポリマーやオリゴマーである非重合性化合物としては、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せなど）が好ましい。

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、テ卜ラフルォロエチレン、クロ口トリフルォロエチレン、ジク口口ジフルォロエチレン、へキサフルォロプロピレン、パーフルォ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一からなるオリゴマー、それらモノマ一 2種以上の共重合ォリゴマーなども非重合性化合物として使用できる。また、 _ C F ₂C F (C F ₃) O —や一（C F ₂) ηθ - ( nは 1〜3の整数）の構造単位を有するパーフルォロポリエ一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 3 0 0〜1 0， 0 0 0が好ましい。拡散のしやすさを考慮すると、数平均分子量 3 0 0〜5 0 0 0がさらに好ましい。

特に好ましい非重合性化合物のうちの 1種としては、含フッ素重合体、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、クロ口トリフルォロエチレンオリゴマーが挙げられる。相溶性が良好であることにより、含フッ素重合体、特に主鎖に環構造を有する含フッ素重合体とクロ口トリフルォロエチレンオリゴマーとを 2 0 0〜3 0 0でで加熱溶融により容易に混合させることができる。又、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。クロ口トリフルォロエチレンォリゴマ一の好ましい分子量は、数平均分子量 5 0 0〜 1 5 0 0である。また、特に好ましい非重合性化合物として、下記（B 1 ) 〜（B 3 ) からなる群から選ばれる 1種以上の含フッ素多環式化合物（B ) が挙げられる。

(B 1 ) 炭素環または複素環であってかつフッ素原子またはペルフルォロアルキル基を有する含フッ素環の 2個以上が、トリアジン環、酸素原子、硫黄原子、リン原子および金属原子の群から選ばれる 1種以上を含む結合で結合された含フッ素非縮合多環式化合物であって、かつ実質的に水素原子を有しない化合物。

(B 2 ) 炭素環または複素環であってかつフッ素原子またはペルフルォロアルキル基を有する含フッ素環の 3個以上が、直接または炭素原子を含む結合で結合された含フッ素非縮合多環式化合物であって、かつ実質的に水素原子を有しない化合物。

(B 3 ) 炭素環または複素環の 3個以上から構成されている縮合多環式化合物であって、かつ実質的に水素原子を有しない含フッ素縮合多環式化合物。上記含フッ素多環式化合物は、近赤外光で光吸収が起こる C一 H結合（すなわち、炭素一水素結合）を実質的に有しない化合物である。上記含フッ素多環式化合物は、化合物中のすべての水素原子がフッ素原子またはペルフルォロアルキル基に置換された構造からなるペルフルォロ化合物であることが好ましい。本発明の目的を阻害しないかぎり、このペルフルォロ化合物中のフッ素原子の一部が 1 〜 2個の塩素原子または臭素原子に置換されていてもよい。含フッ素多環式化合物（B ) の数平均分子量は 3 X 1 0² 〜2 X 1 0 ³が好ましく、 3 X 1 0 ² 〜 1 X 1 0³がより好ましい。マトリックスポリマーである水素原子を実質的に有しない非結晶性の含フッ素重合体との溶解性を高める観点からは、含フッ素多環式化合物（B ) 中にペルフルォロアルキル基を有することが好ましく、マトリックスポリマーとの屈折率差を大きくする観点からは含フッ素多環式化合物（B ) 中にペルフルォロアルキル基を有しないことが好ましい。

含フッ素多環式化合物（B ) は、フッ素原子またはペルフルォロアルキル基を有する炭素環または複素環であることが好ましい。炭素環および複素環としては 4員環以上のものから選ばれることが好ましく、 4〜6員環がより好ましい。複素環を構成する原子としては、炭素原子、窒素原子、酸素原子、硫黄原子およびリン原子などから選ばれることが好ましい。ペルフルォロアルキル基としては、〜2 0のペルフルォロアルキル基が好ましい。

炭素環としては、シクロペンタン環、シクロへキサン環などの環式飽和炭化水素環；ベンゼン環、ベンゼン環の水素原子の 1個または 2個がメチル基で置換された環などの芳香族炭化水素環；シクロペンテン環、シクロへキセン環などの芳香族炭化水素環以外の環式不飽和炭化水素環などが挙げられる。複素環としては、チォフェン環、フラン環、ピリジン環、卜リアジン環、トリァゾール環などのヘテロ原子が 1種の複素環、ィソチアゾール環などのへテロ原子が 2種の複素環などが挙げられる。好ましい含フッ素環は含フッ素芳香族炭化水素環であり、より好ましい含フッ素環はペルフルォロ芳香族炭化水素環である。芳香族炭化水素環としてはベンゼン環が好ましい。

含フッ素多環式化合物（B ) は、 2個または 3個以上の含フッ素環が 2個以上の原子を共有することなく結合している化合物である。 2個以上の原子を共有することなく結合するとは、含フッ素環が 1個の原子を共有して結合すること、または含フッ素環が直接結合もしくは間接結合することを意味する。含フッ素環が間接結合するとは含フッ素環が 1以上の原子を介して結合することを意味する。

2個の含フッ素環が結合する場合、その結合はトリアジン環、酸素原子、硫黄原子、リン原子および金属原子の群から選ばれる 1種以上を含む結合である。 3 個以上の含フッ素環が結合する場合、その結合はトリアジン環、酸素原子、硫黄原子、リン原子および金属原子の群から選ばれる 1種以上を含む結合、含フッ素環の 3個以上の直接結合または炭素原子を含む結合である。

金属原子としては Z n、 S n、 P b、 G e、 S i、 T i、 H g、 T l、 A s、 S e、 T eおよび C dから選ばれる 2〜4価の金属原子が好ましい。熱的安定性および化学的安定性のよい含フッ素非縮合多環式化合物を与えることから、より好ましい金属原子は S n原子である。

2個以上の含フッ素環がトリァジン環を含む結合で結合した含フッ素非縮合多環式化合物としては、以下の式 1〜式 3のいずれかで表される含フッ素芳香族トリアジン化合物が好ましい。本明細書において、 ( gは 1〜6の整数）はべルフルォロベンゼンから g個のフッ素原子を除いた残基を表す。 g個のフッ素原子を除いた後フッ素原子が残っている場合には、そのフッ素原子の一部または全 2 部がペルフルォロアルキル基で置換された構造でもよい。

2個以上の含フッ素環がリン原子を含む結合で結合した含フッ素非縮合多環式化合物としては、（Φ 1 ) 3 一 Pで表される化合物または以下の式 4で表されるホスファザトリェン環を含む結合で結合した化合物が好ましい。

2個以上の含フッ素環が硫黄原子を含む結合で結合した含フッ素非縮合多環式化合物としては、以下の式 5または式 6で表される含フッ素芳香族含硫黄化合物が好ましい。ただし、式 5において hは 1〜4の整数であり、式 6において kは 1〜6の整数である。

2個以上の含フッ素環が金属原子を含む結合で結合した含フッ素非縮合多環式化合物としては、以下の式 7または式 8で表される含フッ素芳香族含金属化合物が好ましい。ただし、式 7、式 8において Mは Z n、 S n、 P b、 G e、 S i、 T i、 H g、 T l、 A s、 S e、 T eおよび C dから選ばれる金属原子であり、 P、 Qは金属 Mの価数で 2〜4の整数である。

3個以上の含フッ素環が、直接または炭素を含む結合で結合した含フッ素非縮合多環式化合物としては、以下の式 9〜式 1 2のいずれかで表される含フッ素芳香族化合物が好ましい。屈折率分布型光学樹脂材料の透明性を阻害しない観点から、含フッ素芳香族化合物中 Φ 1 〜Φ4 の数の合計は 3〜5個が好ましい。

式 2

式 4

F— f Φ²— S-4— Φ¹ 式 5

1、

—S一 Φ 式 6 φ ! 一 Μ 式マ

Φ— S-j— Μ 式 8

ノ α

F-f-Φ (rは 3〜7の整数。）式 9

φ ' φ^Ί ~~ φ³ ~~ φ¹ 式 1 0

式 1 1

Φ¹ 式 1 2

炭素環または複素環の 3個以上から構成されている縮合多環式化合物であって、力つ水素原子の一部または全部がフッ素原子またはフッ素含有基に置換されている含フッ素縮合多環式化合物における炭素環および複素環としては、 4員環以上のものが好ましく、 4〜6員環がより好ましい。複素環を構成する好ましい原子としては、炭素原子、窒素原子、酸素原子、硫黄原子、およびリン原子などから選ばれる。含フッ素縮合多環式化合物としては、ペルフルオロフルオレン、ペルフルォロフエナレン、 6=_ペルフルオロフェナントレン、ペルフルォロアントラセン、ペルフルォロトリフエ二レン、ペルフルォロピレン、ペルフルォロクリセン、ペルフルォロナフタセンなどの 3〜 4個の炭素環から構成されている含フッ素縮合多環式炭化水素または以下の式 1 3または式 1 4で表される含フッ素縮合多環式化合物が好ましい。

R ^Cヽ

式 1 3

FC へ C へ、 f CF

式 Ί 4

P O Fの透明性を阻害しない観点から、ペルフルオロフルオレン、ペルフルォ口フエナレン、ペルフルオロフェナントレン、ペルフルォロアントラセンなどの 3個の炭素環から構成されている含フッ素縮合多環式炭化水素がより好ましい。含フッ素多環式化合物（B ) としては、熱的安定性、マトリックスポリマーとの溶解性の高いものおよび屈折率分布型光学樹脂材料の透明性を阻害しないものから選ぶことが好ましい。このような含フッ素多環式化合物（B ) としては、 2 個以上の含フッ素環が少なくともトリアジン環を含む結合で結合した含フッ素非縮合多環式化合物が特に好ましい。トリアジン環としては、 1 , 2 , 3 —トリアジン環、 1 , 2 , 4—トリアジン環、および 1 , 3 , 5—トリアジン環が挙げられ、 1， 3， 5—トリアジン環が好ましい。

非重合性化合物の添加量は、マトリックスとなるポリマ一や非重合性化合物の種類によって異なる。しかし、非重合性化合物の添加量が多くなりすぎると低分子が多く存在することとなり、耐熱性に問題が生じるため、屈折率の漸次降下曲線を有するコァ部のマトリックスポリマーに対して、 5質量％以上 2 0質量％以下であることが好ましい。

次に、本発明における W型 P O Fの母材の好ましい製造方法を記載するが、これに限定されない。

1 ) 界面ゲル重合法

界面ゲル重合法では、ファイバ母材の製造に中空の円筒体容器を用い、中空管外部から熱や光により重合させるため、重合初期段階において中空管周辺にゲル層が形成される。このとき、前記の非重合化合物はモノマーよりも分子サイズが大きいため、中空管周辺のゲル層には入り込みにくい。その結果、重合反応の進行していない中心に近づくにしたがって非重合化合物の濃度が高くなり、屈折率分布が形成される

界面ゲル重合法は、コア中心から外側に向かって径方向に屈折率が漸次低下してなるコア部を形成する場合に用いられ、コア部以外のクラッド部および中間部の製造方法については何ら限定されないが、少なくとも下記 a〜c工程を有する製造方法が好ましい。

a ) 前記クラッド部を形成するプラスチックの原料を中空の円筒体容器（例えばガラス管）に注入し、回転しながら重合させて、中空のクラッド部円筒体を形成する工程、

b ) 前記中間部を形成するプラスチックの原料を前記中空のクラッド部円筒体に注入し、回転しながら重合させて、前記クラッド部円筒体の内側に中空の中間部円筒体を形成する工程、

c ) 前記コア部を形成するプラスチックの原料を、前記中空の中間部円筒体に注入し重合させて、前記コア部を形成する工程。

工程 aにおけるクラッド部を形成するプラスチックの原料とは、前述のマトリックス用ポリマーの原料となるモノマーのほかに前述の非重合化合物、重合開始剤および連鎖移動剤を含有していても良い。また、マトリックス用ポリマーの原料となるモノマーは単一の種類であっても 2種以上であっても良い。 2種以上のモノマーを添加した場合には共重合体となる。

本発明に用いられるモノマーの重合反応には、好適には、 O— O結合を有する過酸化物やァゾ系化合物等を重合開始剤とするラジカル重合が用いられる。この重合開始剤には、過酸化べンゾィル、過酸化ラウロイル、 t一ブチルペルォキサィド等の、約 4 0 °C〜約 1 3 0 °Cで有効にラジカルを発生するいわゆる中温開始剤が好適に使用可能である。この中温開始剤を使用した場合の重合反応の温度条件は、好適には約 4 0 °C〜約 1 2 0 °Cである。重合反応速度は、反応熱や反応自体による膨脹収縮によって重合反応中若しくは反応後ポリマーにクラック等が生じないように、並びに、反応熱によってモノマーが反応中に沸騰することのないように調節される必要があり、これは重合温度と開始剤添加量との組み合わせにより調節可能である。該開始剤の添加量は、約 4 0 °C〜約 1 2 0 °Cにおいて、モノマーに対して 0 . 0 0 1〜1 0重量％程度、更には 0 . 0 1〜1 . 0重量％程度であればよい。

尚、このような熱エネルギーによる重合では、中空の円筒体の容器外部から加熱することにより行う。また、熱エネルギーによる重合以外にも、光エネルギーを用いた重合等も使用可能である。この場合においても同様に、温度等の入力ェネルギー量と濃度との組み合わせにより、重合反応速度を調節することが可能である。

連鎖移動剤は特に制限されず、公知の連鎖移動剤から適宜選択して使用することが可能である。このような公知の連鎖移動剤としては、例えば、ベンゼン、ィソプロピルベンゼン等の芳香族炭化水素；クロ口ホルム、四塩化炭素等のハロゲン化物；プチルメル力プタン等のメルカプ卜系化合物 (一 S H基を有する化合物 ) ；メタノール等のアルコール類が挙げられる。

工程 aにおける中空の円筒体容器は、このような形状であればどのようなものであっても良く、ガラス等の様々な材質のものが使用可能である。ただし、下記に示すように重合はラジカル反応であるため、ラジカル重合反応を阻害する空気中の酸素の^入を防ぐよう、中空の円筒体は封止できる容器または窒素雰囲気となる容器など酸素の混入を阻止できる容器であることが好ましい。

回転させる際は、回転数が 1 0 , 0 0 0 r p m以下であることが好ましく、 1 0 0 r p m以上 5 , 0 0 0 r p m以下であることがより好ましい。

工程 bにおける中間部を形成するプラスチックの原料とは、前述のマトリックス用ポリマーの原料となるモノマーを含有し、該モノマーのほかに重合開始剤、非重合化合物、連鎖移動剤を含有していても良い。該モノマーは単一の種類であつても 2種以上であっても良い。 2種以上のモノマ一を添加した場合には共重合体となる。

本発明においては、中間部がファイバ内部において最も屈折率が低い部分であるため、該モノマ一の屈折率を下げるような添加剤を含有することも可能である工程 bにおいても、工程 aと同様、回転数は 10， O O O r pm以下であることが好ましく、 l O O r pm以上 5, 000 r pm以下であることがより好ましい。

また、中間部を形成するプラスチックの原料をそのまま工程 aで作製した中空のクラッド部に注入して回転させながら重合させてもよいし、中間部を形成するプラスチックの原料を用いて予め粘度が 1000 c p s〜7000 c p sとなる程度に重合させたものを中空の円筒体に注入し、回転しながら更に重合させて、中空の中間部円筒体を形成させてもよい。

工程 cにおけるコア部を形成するプラスチックの原料とは、前述のマトリックス用ポリマーの原料となるモノマーと濃度勾配により屈折率分布を形成させ得る非重合性化合物とを含有し、該モノマーのほかに重合開始剤、非重合化合物、連鎖移動剤を含有していても良い。該モノマ一は単一の種類であっても 2種以上であっても良い。 2種以上のモノマ一を添加した場合には共重合体となる。

また、コア部を形成するプラスチックの原料をそのまま工程 aで作製した中空の中間部に注入して回転させながら重合させてもよいし、コア部を形成するプラスチックの原料を用いて予め粘度が 1000 c p s〜7000 c p sとなる程度に重合させたものを中空の円筒体に注入し、回転しながら更に重合させて、コア部を形成させてもよい。

工程 cは 1段階で行つても良く、 2段階以上繰り返してコア部を製造しても良い。より好ましくは、屈折率分布の式（1) に合わせるように 2段階以上で屈折率を調整して製造する。屈折率の調整は、非重合性化合物の添加量や種類を変更する等により行うことが可能である。コア部の製造では、コア中心において上記の好ましい分子量に至るまで重合を行う必要はなく、途中で重合を終了させても良い。但し、コア部全体としては、上記の分子量となっていることが好ましい。

好ましい P O F母材の製造方法は、工程 a、 b、 cの順に行い、 P O F母材の外側から形成させ、最後に中心部分にあるコア部を形成することが好ましいが、中心から熱や光により重合させ、最後に径周辺部分を形成させることも可能である。その場合には、非重合性化合物は、マトリックスポリマーよりも低屈折率の物質である。中心から重合させることで径中心部にゲル層が形成し、ゲル層に非重合性化合物が入り込めなくなるため、径中心部は非重合性化合物の濃度が低く、径周辺部では非重合性化合物の濃度が高くなるという濃度勾配を形成することが必要である。

2 ) D D法

D D法では、予め非重合性化合物を含まない原料モノマーを重合させ、円柱の芯が中空となっている円筒体を作製する。その中空部分に非重合性化合物を注入し、作製した円筒体を回転させながら溶融させる。非重合性化合物が径の内側から外側へ拡散し、径方向での非重合性化合物の濃度勾配が生じる。このようにして屈折率分布を有する P O F母材が形成される。非重合性化合物を注入するには、中心部に 1層のみ非重合性化合物を注入する場合のみならず、中心部に非重合性化合物を多層に注入してもよい。

D D法で W型 P O Fを作製する場合、（1 ) 予め重合させ中空の円筒体を作製し、（2 ) その中空部分に非重合性化合物を注入して、（3 ) 円筒体を溶融させる、という工程を含めば、いかなる方法によってもよいが、少なくとも下記 a〜 d工程を有する製造方法が好ましい。

a ) 前記クラッド部を形成するプラスチックの原料を重合させて、中空のクラッド部円筒体を形成する工程、

b ) 前記中間部を形成するプラスチックの原料を重合させて、中空の中間部を形成する工程。

c ) 工程 bで作製した前記中間部の中空部分に非重合性化合物を注入し、中間部を溶融させて非重合性化合物を拡散させ、非重合性化合物の濃度勾配により屈折率分布を形成した部分であってクラッド部よりも高屈折率の部分をコア部としてなり、クラッド部よりも低屈折率の部分を中間部としてなる円柱を作製するェ程。

d) 工程 aで作製した前記クラッド部の中空部分に、工程 c) で形成した円柱を挿入し、加熱して合体させる工程。

工程 dのように、工程 cで予め作製した円柱（ロッド）を、工程 aで作製した中空の円筒体に挿入して P OF母材を作製する方法は、いわゆるロッドインチューブ法であり、本発明の W型 P OFを作製する DD法では、ロッドインチューブ法による製造方法が好ましい。

また、上記工程 a) の後、

b 2) 前記中間部を形成するプラスチックの原料を前記中空のクラッド部円筒体に注入し中間部を重合させて、前記クラッド部円筒体の内側に中空の中間部円筒体を形成する工程、

c 2) 前記中空の中間部の中空部分に非重合性化合物を注入し、中間部を溶融させて、径方向での非重合性化合物の濃度勾配により屈折率分布が形成された円柱を形成する工程、

の工程を経て、 POF母材を作製することも可能である。但し、この作製方法の場合には、クラッド部と中間部のガラス転位温度（Tg) を考慮する必要があり、クラッド部の Tgよりも中間部の Tgが低くなければならない。中間部を溶融しゃすくし、非重合性化合物の拡散をおこさせるためである。クラッド部の T gよりも中間部の Tgのほうが高い場合には、溶融工程においてクラッド部と中間部が混合してしまい、 W型の屈折率を有する POFが得られ難い。 Tgを考慮してマトリックスポリマーを選択すれば、この方法によっても W型 P OFを作製することが可能である。

3) ディップコート

溶融紡糸や延伸などによつて得られたマ卜リックスポリマ一からなる芯材に、非重合性化合物またはその非重合性化合物を含むマトリックスポリマーを繰り返しディップコ一卜する方法である。

4) モノマーの反応性の差異を利用マトリックスポリマ一を形成するモノマーと非重合性化合物を形成するモノマ —であって、それらモノマーの反応性が異なる 2種のモノマ一を用いて、マトリックスポリマーの繰り返し単位と非重合性化合物の繰り返し単位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である

5 ) 揮発除去 ·溶出

マトリックスポリマーと非重合性化合物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一化し、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非重合性化合物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である。

または、上記ファイバー化した後、マトリックスポリマ一を溶解せずに非重合性化合物のみを溶解する溶媒中にファイバーを浸潰し、非重合性化合物をフア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である。

6 ) 多層押出

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である。この場合、高屈折率重合体がマトリックスポリマーで低屈折率重合体が非重合性化合物でもよく、高屈折率重合体がマ卜リックスポリマーで低屈折率重合体が非重合性化合物でもよい。

このようにして得られた P O F母材を延伸することで光ファイバとする。延伸の方法は、一般的に用いられている線引装置であれば特に制限は無いが、本発明に好適な線引装置の概略を図 5に示す。線引装置 4 1 0は、線引炉 4 1 2と、外径モニタ 4 1 4と、巻き取り手段 4 1 6とから構成される。線引炉 4 1 2は、金属製のカバー 4 2 0と、該カバー 4 2 0の上下にそれぞれ配置された上部円筒 4 2 8と下部円筒 4 3 2とからなるハウジングを有する。線引炉 4 1 2は、上記ハウジングと、その内部に配置された円管状の炉心管 4 2 2と、該炉心管 4 2 2の外側に配置されたヒータ 4 2 4と含む。上記構成を有する線引装置 4 1 0を用いてプラスチック光ファイバ母材を線引する場合、図 5に示されるように、円筒形状のプラスチック光ファイバ母材 4 2 6は炉心管 4 2 2の内側に揷入され、線引炉 4 1 2内に配置される。線引された母材の一部（すなわち、光ファイバ 4 3 8 ) が巻き取り手段 4 1 6により巻き取られることにより、光ファイバ母材 4 2 6は巻取によって生じたネックダウン部 4 2 7を下にして線引炉 4 1 2内に配置されることとなる。

プラスチック光ファイバ母材 4 2 6は、通常はカバー 4 2 0に完全に包囲されず、一部が上部円筒 4 2 8の上方に突き出たまま残った状態となっている。線引炉 4 1 2内の気密性を保っために、上部円筒 4 2 8の上面は、プラスチック光フアイバ母材 4 2 6の外径とほぼ同等の大きさの穴を有するリング 4 3 0により、シールされている。一方、下部円筒 4 3 2の下面には、金属製のシャッター 4 3 4が備えられており、該シャッター 4 3 4の中心付近には、線引されたファイバが通過可能なように、小さな開口が設けられている。

線引に際しては、炉心管 4 2 2の内部のプラスチック光ファイバ母材 4 2 6は、炉心管 4 2 2を包囲するヒータ 4 2 4によって加熱される。加熱されたプラスチック光ファイバ母材 4 2 6の表面の酸化を防止するために導入される不活性なガスは、リング 4 3 0を通過して線引炉 4 1 2内へ供給され、矢印 4 2 9に沿つて炉心管 4 2 2内部を流れる。従って、線引のための加熱中においては、炉心管 4 2 2内の母材 4 2 6は、不活性なガスの流れに包囲されている。加熱されて溶融した母材 4 2 6は、所定の速度で紡糸されてプラスチック光ファイバ 4 3 8となり、上記シャッター 4 3 4の開口部を通過し、外径モニタ 4 1 4を通過してその外径が測定された後、巻き取り手段 4 1 6に巻き取られる。

このようにして作製されたプラスチック光ファイバは、ケーブルに用いることが可能である。

(実施例）

以下、本発明を実施例および比較例により具体的に説明する。

(実施例 1 )

《W型 P O F— 1の作製》長さ 500mm、内径 22 mmのガラス管にメチルメタクリレート（MMAと略称） 99 g、ベンジルメタクリレー卜（Bz— MMAと略称） l l g、 tープチルペルォキシ一 2—ェチルへキサノエ一ト 470 リツトル、 n—ブチルメルカブタン 360 リツトルを充填し、上端を封じた後、水平に保持し、 3000 r pmで回転させながら Ί 0 で 4時間加熱し、その後回転を止め 90°Cで 20 時間加熱し重合してメチルメ夕クリレートーベンジルメタクリレート共重合体からなる円筒状容器を作製した。

このメチルメタクリレートーベンジルメタクリレート共重合体製容器の片端を封じ、 MMA60 g、 t _ブチルペルォキシ一 2—ェチルへキサノエート 300 11リットル、プチルメル力プ夕ン 240 Xリツトルを充填し、上端を封じた後、水平に保持し、 3000 r pmで回転させながら 70°Cで 4時間加熱し、その後回転を止め 90°Cで 20時間加熱し重合して、メチルメタクリレート一ベンジルメタクリレート共重合体の内側にポリメチルメタクリレート（PMMAと略称）層を有する中空体を得た。

さらにこの中空体の内部に、メタクリル酸メチル 60 g、非重合性化合物のジフエニルスルファイド（DPSと略称） 7. 416 g、ジー t_ブチルペルォキサイド 12 aリットル、 n—ラウリルメルカプ夕ン 196 / ' Jットルを充填し、端を封じた後、 90°Cで 24時間加熱し、その後さらに 110 で 48時間加熱し重合させて外径 22 mmのロッドを得た。

このロッドをロッドフィード装置に垂直に取り付け、 220°Cの円筒状加熱炉で加熱溶融しつつ一定速度で引き取り、捲き取ることにより溶融紡糸し、直径 0 . 75mmの光ファイバを得た。

得られた光ファイバのファイバ断面の屈折率分布を測定したところ、図 6に示すように、屈折率が中心部から外周部方向になだらかに減少した後、最小屈折率をもって屈折率は増加し、さらに外側においてコア中心よりも低い屈折率でほぼ一定の値となっている W型 P OFとなっていた。この屈折率曲線は、上記式（1 ) によく一致し、 g=2. 2、 p = 2となっていた。

得られた光ファイバの 100m長における伝送特性を評価したところ、伝送損失が波長 650 nmにおいて 150 dB/km、伝送帯域が 2. 12 GHzであり、溝の存在しない G I型 POFと同等の良好な性能を有していた。

《W型 POF— 2の作製》

長さ 500mm、内径 22 mmのガラス管に MMA 1 1 0 g、 t一ブチルペルォキシ一 2—ェチルへキサノエ一ト 470 リツトル、 n—ブチルメル力プ夕ン 360 リツトルを充填し、上端を封じた後、水平に保持し、 3000 r pmで回転させながら 70°Cで 4時間加熱し、その後回転を止め 90 で 20時間加熱し重合して PMMAからなる円筒状容器を作製した。

この PMMA製容器の片端を封じ、メチルメタクリレートの水素原子を重水素原子に置き換えた重水素化メチルメタクリレート（MMA (d8) と略称） 60 gゝ t一ブチルペルォキシ一 2—ェチルへキサノエ一卜 300 Aリットル、ブチルメルカブタン 240 リットルを充填し、上端を封じた後、水平に保持し、 3 000 r pmで回転させながら Ί 0 で 4時間加熱し、その後回転を止め 90°C で 20時間加熱し重合して、 PMMA円筒状容器の内側に重水素化ポリメチルメタクリレート層を有する中空体を得た。

さらにこの中空体の内部に、 MMA (d8) 60 g、 DP Sを 7. 416 g、ジー t一ブチルペルォキサイド 12 リツトル、 n—ラウリルメルカプタン 1 9 6 2リットルを充填し、端を封じた後、 90°Cで 24時間加熱し、その後さらに 1 10°Cで 48時間加熱し重合させて外径 22 mmのロッドを得た。

得られた光ファイバのファイバ断面の屈折率分布を測定したところ、 W型 PO F—1と同様に、 W型 P OFとなっていた。この屈折率曲線は、上記式（1) によく一致し、 g = 2. 4、 p=l. 5となっていた。

得られた光ファイバの 100m長における伝送特性を評価したところ、伝送損失が波長 650 nmにおいて 85 dBZkm、伝送帯域が 2. 38 GHzであり、 W型 POF— 1よりも伝送損失の小さいファイバであった。

《溝無し G I型 P O F— 1の作製》

長さ 500mm、内径 22 mmのガラス管に MMA 170 g、 t—ブチルペルォキシ— 2—ェチルへキサノエ一ト 770 リツトル、 n—ブチルメル力プ夕ン 600 リツトルを充填し、上端を封じた後、水平に保持し、 3000 r pmで回転させながら 70°Cで 4時間加熱し、その後回転を止め 90°Cで 20時間加熱し重合して PMMAからなる円筒状容器を作製した。

この PMMA製容器の片端を封じ、 MMA60 g、 DPSを 7. 41 6 g、ジ一 t一ブチルペルォキサイド 12 リツトル、 n—ラウリルメルカプ夕ン 1 96 リットルを充填し、端を封じた後、 90 で 24時間加熱し、その後さらに 1 10°Cで 48時間加熱し重合させて外径 22 mmのロッドを得た。

このロッドをロッドフィード装置に垂直に取り付け、 220°Cの円筒状加熱炉で加熱溶融しつつ一定速度で引き取り、捲き取ることにより溶融紡糸し、直径 0 . 7 5mmの光ファイバを得た。

得られた光ファイバのファイバ断面の屈折率分布を測定したところ、図 7に示すように、屈折率が中心部から外周部方向になだらかに減少し、その外側では、ほぼ一定の値の屈折率となっている G I型 P OFであった。

得られた光ファイバの 100m長における伝送特性を評価したところ、伝送損失が波長 650 nmにおいて 1 50 dB/km、伝送帯域が 1. 8 GHzであつた。

《溝無し G I型 POF— 2の作製》

長さ 500mm、内径 22mmのガラス管に MMA (d 8) 170 g、 tーブチルペルォキシ一 2一ェチルへキサノエ一ト 770 ^リツトル、 n—ブチルメルカブタン 600 リットルを充填し、上端を封じた後、水平に保持し、 3000 r pmで回転させながら 7 O で 4時間加熱し、その後回転を止め 90°Cで 20 時間加熱し重合してポリメチルメタクリレートからなる円筒状容器を作製した。この PMMA製容器の片端を封じ、 MMA (d8) 60 g、 DPSを 7. 41 6 g、ジー t一ブチルペルオキサイド 1 2 リットル、 n—ラウリルメルカプ夕ン 1 96 リツトルを充填し、端を封じた後、水平に保持し、 10 r pmで回転させながら 95°Cで 24時間加熱、その後回転を止め 1 10°Cで 48時間加熱し重合して外径 22 mmのロッドを得た。

このロッドをロッドフィード装置に垂直に取り付け、 220 °Cの円筒状加熱炉で加熱溶融しつつ一定速度で引き取り、捲き取ることにより溶融紡糸し、直径 0 . 75mmの光ファイバを得た。

G I型 P OF— 1の場合と同様に、屈折率が中心部から外周部方向になだらかに減少し、その外側では、ほぼ一定の値の屈折率となっている G I型 POFであつた。

得られた光ファイバの 100m長における伝送特性を評価したところ、伝送損失が波長 650 nmにおいて 80 dB/km 伝送帯域が 1. 8 GHzであった

《評価》

1. モード依存性損失の測定

上記で得られた W型 POF— 1, 2および溝無し G I型 P OF— 1に多モードの入射光をいれて、 100m伝送後の各モードの減衰を測定した。モード依存性損失は、レーザ一光を、石英系シングルモードファイバ一を介して GI型 P0Fに入射することにより、 GI型 P0F中のある限られたモード群を励振し、カツトバック法により出射強度のファイバ一長依存性を測定することにより測定した。シングルモードファイバーによる入射位置を、 GI型 P0F中心から周辺へと適宜ずらすことにより低次モ一ドから高次モード群を別々に励振し、各モードごとの伝送損失を算出した。

PMMA系の POFであって、溝のある W型 POF— 1と溝の無い G I型 PO F— 1との比較を図 8に示した。図 8において横軸 mZMは全モード数に対するモード次数である。横軸 0は 0次モードであり、横軸 1は最高次モードである。図 8の三角印でプロットしたものが W型 P〇 F— 1の結果であり、丸印でプロッ卜したものが G I型 POF— 1の結果である。

図 8から、溝が存在する W型 P OFの方が G I型 P OFに比べて、高次モードにおける減衰が非常に小さいという結果であった。

2. モード依存性遅延時間の測定

上記で得られた W型 POF-2および溝無し G I型 POF— 2に各モード群を別個に励振して、 100m伝送後の各モードの到達時間を測定し、 0次モードに対する到達遅延時間を測定した。測定は、 Differential Mode Delay (DMD)法により行った。 DMDは、パルス変調されたレーザー光を POFに入射する際に、石英系シングルモ一ドファイバ一を介して入射することにより、 P OFのある限られたモード群を励振し、出射波形をもとにモード群の遅延時間を、シングルモードファイバーによる励振位置をかえることにより測定するものである。

図 9で、縦軸は 0次モードが到達した時間を 0とし、各モードの到達の遅延時間を表している。横軸は図 8と同様に全モード数に対するモード次数 mZMを表している。また、図 9中のプロットは以下のサンプルでの結果である。

黒四角… W型 P OF— 2

黒丸… G I型 POF— 2

図 9に示すように、溝が存在する W型 P OF— 2の方が溝の存在しない G I型 P OF— 2より、高次モードにおける遅延が少なく、モードの相違の影響が小さい光ファイバとなった。

(実施例 2)

20 gのペルフルォロ（3 _ォキサ一 1 , 6—へブタジエン） [PBVEと略称] 、 20 gのペルフルォロ (4—メチルー 3—ォキサ一 1， 6—へブタジエン ) [PBVE— 4Mと略称] 、重合開始剤として（CH₃ ) ₂ CHOCOO) ₂の 500mlを加えガラス管に仕込み、凍結脱気した後、高速で回転しながら重合した。合成された中空状の管をガラス管より取り出し数平均分子量約 1 X 10⁵ のポリマーからなる管を得た。

この管の中空部に PBVE— 4Mの 10 g、重合開始剤として（CH₃ ) ₂ C HOCOO) ₂の 100mlを加えて、密封し、低速で回転しながら重合し、中空を有する管を得た。

さらに、この中空部に、 PBVE— 4Mの 10 g、非重合性化合物として CT FEオリゴマーを 1 g、重合開始剤として（（CH₃ ) ₂ CHOCOO) ₂の 10 0mlを加えて密封し、重合させた。

CI— fCF₂-( F†-CI CTFEオリゴマー

このようにして作製した P OF母材を溶融紡糸して、直径 0. 75mmの光フアイバを得た。この POFの屈折率分布は、クラッド部の屈折率が 1. 335、中間部の最小屈折率が 1. 328、コア中心の屈折率が 1. 342の W型の屈折率分布となっており、実施例 1同様に、高次モードの光の損失が小さく、高次モ ―ドの光の遅延が少ないプラスチック光ファイバとなった。

(実施例 3)

525 gの PBVE、 225 gのペルフルォロ（4—クロ口— 3 _ォキサ一 1 ， 6—へブタジエン） [PBVE— 4 C 1と略称] 、 4kgのイオン交換水、 2 60 gのメタノールおよび 3. 7 gの（（CH₃ ) ₂ CHOCOO) ₂ を、内容積 5Lのガラスフラスコに入れた。系内を窒素で置換した後、 40でで22時間懸濁重合を行い、数平均分子量約 5 X 10⁴ の重合体を 690 g得た。この重合体をフッ素 Z窒素混合ガス（フッ素ガス濃度 20容量％) 雰囲気中で 250°C, 5時間処理することにより光透過性および熱安定性の良好な重合体（以下、重合体 A 1という）を得た。

重合体 A 1をガラス封管中に仕込み、重合体 A 1のみからなる円筒管を溶融成形により作成した。重合体 A1の屈折率は 1. 35であった。

一方、重合体 A 1の作製において、 PB VEと PBVE— 4 C 1を使用したところを、 PBVEの 750 gに変更した以外は全く同様にして、重合体 A 2を作製した。

重合体 A 2をガラス封管中に仕込み、重合体 A 2のみからなる円筒管を溶融成形により作成した。重合体 A 2の屈折率は 1. 342であった。

この重合体 A 2の円筒管中空部に 135— TP Bを注入し 250でで溶融成形し円柱状の成形体（以下、成形体 aという）を得た。形成体 aの屈折率は径中心部から周辺部に向かって徐々に低下していた。

1 35 - T P B

重合体 A 1の円筒間中空部に形成体 aを挿入し 200°Cに加熱して合体させることにより母材を得た。この母材を 230°Cで溶融紡糸し直径 0. 75 mmの光ファイバを得た。この POFの屈折率分布は、クラッド部の屈折率が 1. 35、中間部の最小屈折率が 1. 342、コア中心の屈折率が 1. 358の W型の屈折率分布となっており、実施例 1同様に、高次モードの光の損失が小さく、高次モ一ドの光の遅延が少ないプラスチック光ファイバとなった。

(実施例 4)

実施例 2において、 PBVEを使用したところを 3 FMAに変更し、 PBVE — 4Mを 2 FA— HF I Pに変更し、 C T F Eオリゴマーをジブチルフ夕レートに変更した以外は、全く同様の方法で、プラスチック光ファイバを作製した。この P OFの屈折率分布は、クラッド部の屈折率が 1. 38、中間部の最小屈折率が 1. 36、コア中心の屈折率が 1. 40の W型の屈折率分布となっており、実施例 1同様に、高次モードの光の損失が小さく、高次モードの光の遅延が少ないプラスチック光ファイバとなった。

(3FMA) (2FA-HFIP)

(実施例 5 )

実施例 3において、重合体 A 1の原料として PBVEと PBVE— 4 C 1を使用したところをパ一フルォロ（2， 2一ジメチルー 1, 3—ジォキソール） (P DDと略称する） 487. 5 g、 1, 1, 2, 2—テトラフルォロエチレン（T FE) 262. 5 gに変更した。また、重合体 A2の原料として PBVEを使用したところを、 PDD 637. 5 gとTFE 112. 5 gに変更した。これら以外は、実施例 3と同様の方法で、プラスチック光ファイバを作製した。このときの重合体 A 1のガラス転位温度（Tg) は 160°Cで、重合体 A2の Tgは 240°Cであった。

また、 P OFの屈折率分布は、クラッド部の屈折率が 1. 31、中間部の最小屈折率が 1. 29、コア中心の屈折率が 1. 35の W型の屈折率分布となっており、実施例 1同様に、高次モードの光の損失が小さく、高次モードの光の遅延が少ないプラスチック光ファイバとなった。

(実施例 6)

長さ 500mm、内径 22 mmのガラス管に MMA 104. 5 g、 DPSを 5 . 5 g、 t—ブチルペルォキシ _ 2—ェチルへキサノエ一ト 470 ^リットル、 n—プチルメルカブタン 360 リットルを充填し、上端を封じた後、水平に保持し、 3000 r pmで回転させながら 70°Cで 4時間加熱し、その後回転を止め 90^で 20時間加熱し重合して PMMAと非重合性化合物の DP Sからなる円筒状容器を作製した。

このポリメチルメタクリレート製容器の片端を封じ、 MMA60 g、 t一プチルペルォキシ一 2一ェチルへキサノエ一ト 300 ^リットル、プチルメルカプ夕ン 240 / リツトルを充填し、上端を封じた後、水平に保持し、 3000 r pm で回転させながら 70°Cで 4時間加熱し、その後回転を止め 90°Cで 20時間加熱し重合して、 PMMAと DPSからなる円筒状容器の内側に MMA層を有する中空体を得た。

さらにこの中空体の内部に、 MMA60 g、 DPSを 7. 416 g、ジ一 t一ブチルペルォキサイド 12 リットル、 n—ラウリルメルカブタン 196 リットルを充填し、端を封じた後、 95でで 24時間加熱し、その後さらに 110でで 48時間加熱し重合させて外径 22 mmのロッドを得た。

この P〇 Fの屈折率分布は、クラッド部の屈折率が 1. 50、中間部の最小屈折率が 1. 492、コア中心の屈折率が 1. 51の W型の屈折率分布となっており、実施例 1同様に、高次モードの光の損失が小さく、高次モードの光の遅延が少ないプラスチック光ファイバとなった。

(実施例 7)

実施例 2において、 PBVE20 g、 PBVE— 4M20 gを使用したところを、？：6¥£— 4 を37. 6 g、 CTFEオリゴマーを 2. 4 gに変更してクラッド部を作製した。また、中間部の作製は実施例 2とまったく同様にして行い、コァ部の作製ではPBVE— 4M10 gをPBVE— 4M9. 3 gに変更し、 CTFEオリゴマー 1 gを 1. 7 gに変更した以外は実施例 2と全く同様にして、 0. 75mmの光ファイバを作製した。

この P OFの屈折率分布は、クラッド部の屈折率が 1. 34、中間部の最小屈折率が 1. 328、コア中心の屈折率が 1. 355の W型の屈折率分布となっており、実施例 1同様に、高次モードの光の損失が小さく、高^モードの光の遅延が少ないプラスチック光ファイバとなった。産業上の利用の可能性

高次モードの伝送損失が小さく、モード分散が小

を提供することができる。

Claims

請求の範囲

1 . 少なくともコア部と、該コア部の外周にクラッド部とを有してなるプラスチック光ファイバであって、

前記コア部が、コア中心から外側に向かって前記プラスチック光ファイバの径方向に漸次低下する屈折率を有し、前記クラッド部の屈折率が前記コア中心の屈折率よりも低く、かつコア周縁の屈折率よりも高いことを特徴とするプラスチック光ファイバ。

2 . 前記コア周縁と前記クラッド部との間に中間部を有し、該中間部の屈折率が前記クラッド部の屈折率よりも低い請求項 1に記載のプラスチック光ファイバ。

3 . 前記コア部が、濃度勾配により屈折率分布を形成させうる非重合性化合物を含有してなる請求項 1または 2に記載のプラスチック光ファイバ。

4. 前記コア部、および前記クラッド部が、それぞれ独立に、アクリル系ポリマ一、ポリスチレン、ポリノルポルネン、ポリカーボネート、ポリイミドおよびポリエステルからなる群より選択される一種以上のポリマ一を含有する請求項 1、 2または 3に記載のプラスチック光ファイバ。

5 . 前記非重合性化合物が、ジフエニルスルファイド、ベンジルベンゾエー卜、トリフエニルホスフエ一ト、ジブチルフタレートおよびトリクレジルホスフエ一トからなる群より選択される 1種以上の化合物である請求項 3または 4に記載の

6 . 前記コア部、および前記クラッド部が、それぞれ独立に、実質的に水素原子を有しない含フッ素重合体を含有してなる請求項 1、 2または 3に記載のプラスチック光ファイバ。

7 . 前記非重合性化合物が、炭素環または複素環を 3個以上有しかつ実質的に水素原子を有しない含フッ素多環式化合物である、請求項 3または 6に記載のブラスチック光ファイバ。

8 . 前記非重合性化合物が、クロ口トリフルォロエチレンオリゴマーである請求項 3または 6に記載のプラスチック光ファイバ。