将第一可聚合组合物注入管（３０）中，然后聚合成第一层（１３）。接下来，将第二可聚合组合物注入管（３０）中，并聚合成第二层（１４）。重复这些注入和聚合步骤，形成包括ｎ层聚合物的光学介质（１０）。通过聚合包括与其他层的其他可聚合组合物相同的多种可聚合成分的可聚合组合物而形成每一层。内侧的层由包含较大比例的可聚合成分的可聚合组合物形成，与用于形成外侧相邻层的可聚合组合物相比，所述可聚合成分比相同可聚合组合物中的至少另一种可聚合成分具有更高的折射率。相邻两聚合物层的折射率之差至少为５×１０↑［－５］，但小于５×１０↑［－３］。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种，特别是涉及一种优选用 于诸如光纤等光波导或透镜的。
技术介绍
作为光学介质，过去使用玻璃(光学玻璃)。光学玻璃是化学稳定的，并 具有诸如优异的透明性、成形性和硬度等性能。因此，其用于诸如光纤等 光波导、透镜和电子零件等。然而，近来，塑料材料成为形成光学介质的 有吸引力的代替品。光学塑料材料利用如下现象其中进入聚合物的光穿 过聚合物，并在聚合物表面上重复反射。光学塑料材料具有高透明性，与 光学玻璃相比，具有优越的轻量性和加工性。光学塑料材料适用于各种技 术。例如，有用作光纤的塑料光纤(POF)。从折射率互不相同的聚合物形成POF。进入POF —端的光通过POF， 并在具有不同折射率的各层之间的界面处重复全反射。近来，其中折射率 在径向上有变化的渐变折射率POF得到了较多注意。在渐变折射率POF 中，由于其特定的折射率分布，通过中心的光和进入周边的光大约同时传 播。因此，输入信号不会失真，这样实现了高传输容量和高速通信。就渐变折射率POF的制造方法而言，有如下方法其中形成POF的预 制件，然后将其加热拉伸成具有所需直径的POF。为使预制件具有所需折 射率分布，有如下方法其中加入大量的折射率控制剂，以成为POF的光 传输部。根据在径向位置控制折射率控制剂的加入量，折射率可以沿预制 件的径向变化。例如，日本专利未审公开2001-215345公开了如下方法 其中将单体材料注入旋转管中，并聚合成外壳，然后将包括折射率控制剂的单体材料连续注入该管中，同时逐渐增加折射率控制剂的加入量，从而 通过聚合形成光传输部。然而，通过加入折射率控制剂难以高精度地实现所需的折射率分布。 针对该问题有如下方法其中通过将含有残余(未反应)的、待成为层的可聚 合组合物注入含有残余(未反应)的可聚合组合物的另一层上，形成了包括多个层的光传输部(例如，参见日本专利未审公开10-096825)。在日本专利未审公开10-096825中，在层中的残余可聚合组合物和注 入层上的其他可聚合组合物的某些组合可能产生使光传输部失去透明性的 聚合物共混物。此外，当相邻两层的折射率之差未被适当调节时，进入光 传输部的光可能在其中层之间的界面反射。因此，需要找到一种POF的制 造方法，这种POF具有优异的透明性，并能满足近来高速通信网络要求的 传输频带而没有上述问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种光学介质，其能够用于透镜或包括渐变折射 率POF的光纤，还提供这种光学介质的制造方法。为了实现上述目的和其他目的，在本专利技术的用于塑料光学介质的制造 方法中，首先，在管的中空部分中注入可聚合组合物；在旋转所述管的同 时聚合所述可聚合组合物，在所述管的内壁上形成第一聚合物层。然后再 将一对所述注入步骤和所述聚合步骤进行n-l次(n是至少为2的整数)，以 同心方式层叠包括所述第一聚合物层至第n聚合物层的n层。相邻两聚合 物层的折射率之差至少为5xl0—5，但小于5xlO'3。优选的是，用于产生第一至第n所述聚合物层的第一至第n可聚合组 合物包括相同多种可聚合成分的混合物。在这种情况下，所述可聚合成分 的混合比根据所述第一至第n可聚合组合物的每一个而变化，赋予所述第 一至第n聚合物层以不同的折射率。当内侧的所述聚合物层被设计成其折 射率在径向上比外侧的相邻聚合物层的折射率高时，内侧的所述聚合物层 由包括较大比例的可聚合成分的所述可聚合组合物形成，与用于形成外侧相邻聚合物层的可聚合组合物相比，所述可聚合成分在径向上比相同可聚 合组合物中至少另一种可聚合成分具有更高的折射率。本专利技术包括通过上述制造方法制造的塑料光学介质。优选的是，所述 塑料光学介质是光纤或渐变折射率透镜。此外，本专利技术的塑料光学介质在 其横截面中具有同心方式的多个聚合物层，内侧的所述聚合物层的折射率 在径向上比外侧的相邻聚合物层的折射率高，而相邻两聚合物层的折射率之差至少为5x10—5，但小于5xl(T3。当本专利技术用于光纤时，可以获得具有优异的透明性和传输频带的渐变 折射率POF。此外，本专利技术可用于塑料光波导和塑料透镜。特别地，当本 专利技术用于透镜时，所述透镜可以具有优异的聚焦性能。附图说明图1所示为本专利技术的光学介质的制造流程图2A所示为光学介质的剖面图2B所示为描述光学介质径向折射率分布的说明图3所示为描述另一种光学介质径向折射率分布的说明图4所示为本专利技术的塑料光纤的制造流程图5所示为在图4所示流程中形成的预制件的剖面图6所示为从图5所示的预制件得到的塑料光纤的剖面图7A所示为描述本专利技术渐变折射率透镜的径向折射率分布的说明图7B所示为描述本专利技术的另一种渐变折射率透镜的径向折射率分布 的说明图8所示为旋转聚合用的聚合容器轮廓的剖面图9所示为旋转聚合装置轮廓的透视图IO所示为描述旋转聚合装置中的聚合室旋转的说明图ll所示为形成第一层后旋转聚合装置轮廓的透视图；以及图12所示为描述通过实施例(l)得到的塑料光纤在径向上的折射率分 布的说明图。具体实施例方式下面说明本专利技术的优选实施方案，但是这些实施方案不限制本专利技术。 以下结合图1大致说明光学介质的制造方法。本专利技术的光学介质10具有n-层结构(n是至少为2的整数)的光传输部 10a，包括第一层13和第二层14至第(n-l)层17和第n层22。每个层形成 过程包括用于注入层用的可聚合组合物的注入步骤和用于聚合可聚合组合 物以合成聚合物的聚合步骤。在该实施方案中，每一层用的可聚合组合物 被注入管30中。在第一层形成步骤33中，第一层13用的第一可聚合组合物被注入管 30中，作为第一注入步骤ll。然后，第一可聚合组合物聚合成第一层13， 作为第一聚合步骤12。接下来，在第二层形成步骤34中，第二可聚合组合 物注入管30中的第一层13上，作为第二注入步骤15,第二可聚合组合物 在第一层13内部聚合成第二层14，作为第二聚合步骤16。连续重复这种 层形成步骤，直到形成所需数量的层。在第(n-l)层形成步骤35中，为在最 内层(第n层22)外部形成第(n-l)层17，按与第一层和第二层相同的方式， 注入第(n-l)可聚合组合物，作为第(n-l)注入步骤18，并聚合第(n-l)可聚合 组合物，作为第(n-l)聚合步骤19。最后，在第n层形成步骤35中，在管 30中的第(n-l)层17上注入第n可聚合组合物，作为第n注入步骤20，并 且第n可聚合组合物聚合成第n层22，作为第n聚合步骤21。因此，形成 了包括n层同心层的光学介质10。包括多个层的多层结构可以降低光传输 损失。应注意，在每一聚合步骤中，使用旋转聚合方法，其中旋转含有可 聚合组合物的管以聚合可聚合组合物。后面详细说明该方法。如图2A所示，在光学介质10中，每一层呈管状，其外径、内径和厚 度沿其纵向是均匀。此外，在径向上中心有中空部分31。尽管图2A清楚 显示了每个相邻两层之间的边界，但是边界也可以是不能清楚识别的，因 为边界的清楚性与制造条件有关。此外，可以没有形成中空部分31，并且 在其他制造条件下光学介质10可以呈实心形状。在图2B中示出了折射率分布。随着图中的线向上，折射率增大。范围(A)相应于管30，范围(B)相应于第一至第n层，范围(C)相应于中空部分31。 如图2B所示，光学介质本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于塑料光学介质的制造方法，其包括以下步骤：在管的中空部分中注入可聚合组合物；在旋转所述管的同时聚合所述可聚合组合物，在所述管的内壁上形成第一聚合物层；以及另外将一对所述注入步骤和所述聚合步骤进行ｎ－１次（ｎ是至少为２的整数），以同心方式层叠包括所述第一聚合物层至第ｎ聚合物层的ｎ层，相邻两聚合物层的折射率之差至少为５×１０↑［－５］，但小于５×１０↑［－３］。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：佐藤真隆，
申请(专利权)人：富士胶片株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]
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