特許 6972515 光ファイバ、光ファイバの製造方法、光ファイバケーブル及びセンサ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6972515

(24)【登録日】2021年11月8日

(45)【発行日】2021年11月24日

(54)【発明の名称】光ファイバ、光ファイバの製造方法、光ファイバケーブル及びセンサ

(51)【国際特許分類】

   G02B 6/036 20060101AFI20211111BHJP

   G02B 6/02 20060101ALI20211111BHJP

【ＦＩ】

   G02B6/036

   G02B6/02 391

   G02B6/02 366

【請求項の数】13

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2015-552939(P2015-552939)

(86)(22)【出願日】2015年10月19日

(86)【国際出願番号】JP2015079429

(87)【国際公開番号】WO2016063829

(87)【国際公開日】20160428

【審査請求日】2018年6月21日

(31)【優先権主張番号】特願2014-213289(P2014-213289)

(32)【優先日】2014年10月20日

(33)【優先権主張国】JP

(31)【優先権主張番号】特願2014-213290(P2014-213290)

(32)【優先日】2014年10月20日

(33)【優先権主張国】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000006035

【氏名又は名称】三菱ケミカル株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100123788

【弁理士】

【氏名又は名称】宮崎 昭夫

(74)【代理人】

【識別番号】100127454

【弁理士】

【氏名又は名称】緒方 雅昭

(72)【発明者】

【氏名】木原 英樹

(72)【発明者】

【氏名】塚本 好宏

【審査官】 野口 晃一

(56)【参考文献】

【文献】 特開平０５−２４９３２５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０４−２０４５０５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２００５／０２５４７６５（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 米国特許出願公開第２００３／００２１５６４（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 国際公開第００／０３９６１４（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 国際公開第２０１２／１７３１９０（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２０１０−２７１７１０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−２８６８３２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−１１５９７６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−２８７６２９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２００８−５１１０１２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−２５３１０８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−０９１７８０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０２Ｂ ６／０２−６／０３６

６／１０

６／４４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

単数の芯と、前記芯の外周を取り囲む少なくとも１層からなる鞘とを有するプラスチック光ファイバであって、
波長５２５ｎｍ、励振ＮＡ＝０．４５の条件で、２５ｍ−１ｍのカットバック法により測定した伝送損失が、１２０ｄＢ／ｋｍ以下であり、
最内層の鞘に含まれる異物のサイズＸ（μｍ）と、異物の量Ｙ（個／ｃｍ^３）とが、下記数式（１）及び（２）を満たす、プラスチック光ファイバ。
Ｙ≦１２００×ｅ^{（−０．０６７×Ｘ）} （１）
２≦Ｘ≦１００ （２）
（上記数式（１）及び（２）において、異物のサイズＸ（μｍ）は、２μｍ以上４μｍ以下のサイズ（Ａサイズ）の異物を４μｍ、４μｍより大きく８μｍ以下のサイズ（Ｂサイズ）の異物を８μｍ、８μｍより大きく１６μｍ以下のサイズ（Ｃサイズ）の異物を１６μｍ、１６μｍより大きく３２μｍ以下のサイズ（Ｄサイズ）の異物を３２μｍ、３２μｍより大きく６４μｍ以下のサイズ（Ｅサイズ）の異物を６４μｍ、６４μｍより大きく１００μｍ以下のサイズ（Ｆサイズ）の異物を１００μｍとして換算するものとする。ｅは、自然対数の底（ネイピア数）を示す。）

【請求項2】

前記最内層の鞘の厚さが、０．５μｍ〜４．５μｍである、請求項１に記載のプラスチック光ファイバ。

【請求項3】

前記最内層の鞘に含まれる２μｍ以上のサイズの異物が、２０００個／ｃｍ^３以下である、請求項１または２に記載のプラスチック光ファイバ。

【請求項4】

前記伝送損失が、１００ｄＢ／ｋｍ以下である、請求項１〜３のいずれかに記載のプラスチック光ファイバ。

【請求項5】

前記鞘が、２層からなる、請求項１〜４のいずれかに記載のプラスチック光ファイバ。

【請求項6】

前記芯を構成する材料が、アクリル系樹脂である、請求項１〜５のいずれかに記載のプラスチック光ファイバ。

【請求項7】

前記鞘が、少なくとも２層からなり、
前記最内層の鞘を構成する材料が、フルオロアルキル（メタ）アクリレート単位を含むフッ素系樹脂であり、
最外層の鞘を構成する材料が、フッ化ビニリデン単位を含むフッ素系樹脂である、請求項１〜６のいずれかに記載のプラスチック光ファイバ。

【請求項8】

前記プラスチック光ファイバの直径が、０．５ｍｍ〜２．０ｍｍである、請求項１〜７のいずれかに記載のプラスチック光ファイバ。

【請求項9】

前記プラスチック光ファイバの直径に対する前記最内層の鞘の厚さが、０．０５％〜０．４５％である、請求項１〜８のいずれかに記載のプラスチック光ファイバ。

【請求項10】

請求項１〜９のいずれかに記載のプラスチック光ファイバの製造方法であって、
前記最内層の鞘を構成する材料を乾燥する環境のクリーン度が、クラス１００００以下である、プラスチック光ファイバの製造方法。

【請求項11】

請求項１〜９のいずれかに記載のプラスチック光ファイバの外周に被覆層を有する、プラスチック光ファイバケーブル。

【請求項12】

請求項１〜９のいずれかに記載のプラスチック光ファイバを含む、センサ。

【請求項13】

さらに光源を含み、該光源のピーク波長が５００ｎｍ〜５７０ｎｍである、請求項に記載のセンサ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、光ファイバ、光ファイバの製造方法、光ファイバケーブル及びセンサに関する。

【背景技術】

【0002】

現在、プラスチック光ファイバは、高速光信号伝送用媒体として、例えば、ローカル・エリア・ネットワーク（ＬＡＮ）、ファクトリー・オートメーション（ＦＡ）、オフィス・オートメーション（ＯＡ）等に用いられている。メチルメタクリレート単独重合体（ＰＭＭＡ）を芯材とするプラスチック光ファイバの低損失窓は、可視光領域にあり、５２０ｎｍ、５７０ｎｍ、６５０ｎｍ付近において伝送損失が低い。このようなプラスチック光ファイバに対しては、素子の寿命、帯域、受光素子の波長特性、価格、汎用性等のバランスから、赤色の光（６５０ｎｍ）が用いられている。

【0003】

しかしながら、赤色の光（６５０ｎｍ）は伝送損失が大きいため、長距離の通信には適さない。そのため、長距離の通信が必要な用途、例えば、空港や倉庫等の進入防止フェンスのセンサ用途、ソーラーパネルや店舗ディスプレイ等の盗難防止センサ用途、セキュリティーカメラ用途等では、赤色の光（６５０ｎｍ）よりも伝送損失が小さい緑色の光（５２５ｎｍ又は５７０ｎｍ付近）が用いられている。

【0004】

一方、プラスチック光ファイバの伝送損失を低減させる方法として、様々な方法が提案されている。例えば、特許文献１には、プラスチック光ファイバの芯材として、硫黄原子量が少ない芯材を用いる方法が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】国際公開第２０００／３９６１４号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、特許文献１に開示されている方法では、一般環境で鞘材の処理が行われているため、鞘中の異物量が多く、伝送損失が悪化する要因となる。一般に、一般環境で処理を行った鞘材を光ファイバに用いると、鞘材に異物が多く混入し、光ファイバの伝送損失が悪化する要因となる。そのため、鞘材に異物が混入しないように処理を行う必要がある。また、特許文献１に開示されている光ファイバは、鞘の厚さが厚く、高次モードやクラッドモードの光の伝送損失が増加する要因となる。特に、長距離の通信に用いられる緑色の光（５２５ｎｍ又は５７０ｎｍ付近）の伝送損失が増大すると、通信距離が制約され、光ファイバの用途が限定される。

【0007】

そこで、本発明の目的は、緑色の光（特に、波長５２５ｎｍ）の伝送損失が低く、より長距離の通信を可能とする光ファイバを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0010】

また、本発明は、単数の芯と、前記芯の外周を取り囲む少なくとも１層からなる鞘とを有するプラスチック光ファイバであって、波長５２５ｎｍ、励振ＮＡ＝０．４５の条件で、２５ｍ−１ｍのカットバック法により測定した伝送損失が、１２０ｄＢ／ｋｍ以下であり、最内層の鞘に含まれる異物のサイズＸ（μｍ）と、異物の量Ｙ（個／ｃｍ^３）とが、下記数式（１）及び（２）を満たす、プラスチック光ファイバに関する。

【0011】

Ｙ≦１２００×ｅ^{（−０．０６７×Ｘ）} （１）
２≦Ｘ≦１００ （２）

【0012】

また、本発明は、前記プラスチック光ファイバの製造方法であって、前記最内層の鞘を構成する材料を乾燥する環境のクリーン度が、クラス１００００以下である、プラスチック光ファイバの製造方法に関する。

【0013】

また、本発明は、前記プラスチック光ファイバの外周に被覆層を有するプラスチック光ファイバケーブルに関する。
更に、本発明は、前記プラスチック光ファイバを含むセンサに関する。

【発明の効果】

【0014】

本発明の光ファイバは、緑色の光（特に、波長５２５ｎｍ）の伝送損失が低く、より長距離の通信を可能とする。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】図１は、本発明の光ファイバの一例であるステップ・インデックス型光ファイバの断面構造を示す模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明するが、本発明はこれらに図示される構造に限定されるものではない。

【0017】

（光ファイバ）
本発明の光ファイバは、芯と、芯の外周を取り囲む少なくとも１層からなる鞘とを有する。光ファイバの種類としては、例えば、ステップ・インデックス型光ファイバ、マルチステップ・インデックス型光ファイバ、グレーテッド・インデックス型光ファイバ、多芯光ファイバ等が挙げられる。これらの光ファイバの中でも、熱的に安定であり、製造が容易かつ安価であり、より長距離の通信を可能とすることから、ステップ・インデックス型光ファイバが好ましい。

【0018】

ステップ・インデックス型光ファイバは、芯と鞘との界面で光を全反射させ、芯内で光を伝播させる。
図１に、ステップ・インデックス型光ファイバ１０の一例の断面構造を示す。図１（ａ）は、鞘が１層からなる場合を示し、芯１１の外周を鞘１２が取り囲んでいる。図１（ｂ）は、鞘が２層からなる場合を示し、芯１１の外周を１層目の鞘１２ａ（最内層）が取り囲み、その１層目の鞘１２ａの外周を２層目（最外層）の鞘１２ｂが取り囲んでいる。なお、本発明のステップ・インデックス型光ファイバにおいて、芯は単数でも複数でもよいが、単数であることが好ましい。

【0019】

（芯）
芯を構成する材料（芯材）は、透明性の高い樹脂であれば特に限定されず、使用目的等に応じて適宜選択することができる。透明性の高い樹脂としては、例えば、アクリル系樹脂、スチレン系樹脂、カーボネート系樹脂等が挙げられる。これらの樹脂は、１種を単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。これらの樹脂の中でも、光ファイバの伝送損失を低減する観点から、アクリル系樹脂が好ましい。

【0020】

アクリル系樹脂としては、例えば、メチルメタクリレート単独重合体（ＰＭＭＡ）や、メチルメタクリレート単位を５０質量％以上含む共重合体（メチルメタクリレート系共重合体）等が挙げられる。これらのアクリル系樹脂は、１種を単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。これらのアクリル系樹脂の中でも、光学特性、機械特性、耐熱性、透明性に優れることから、メチルメタクリレート単独重合体、メチルメタクリレート単位を５０質量％以上含む共重合体が好ましい。メチルメタクリレート系共重合体としては、メチルメタクリレート単位を６０質量％以上含む共重合体が好ましく、メチルメタクリレート単位を７０質量％以上含む共重合体がより好ましい。芯材は、メチルメタクリレート単独重合体であることが特に好ましい。
尚、本明細書において、（メタ）アクリレートとは、アクリレート、メタクリレート又はその両方をいう。

【0021】

芯材は、公知の重合方法を用いて製造することができる。芯材を製造するための重合方法としては、例えば、塊状重合法、懸濁重合法、乳化重合法、溶液重合法等が挙げられる。これらの重合方法の中でも、異物の混入を抑制する観点から、塊状重合法又は溶液重合法が好ましい。

【0022】

（鞘）
鞘は、芯の外周に少なくとも１層形成される。鞘は、図１（ａ）に示すように１層で形成されていてもよく、図１（ｂ）に示すように２層以上で形成されていてもよい。光ファイバの伝送損失を低減する観点から、鞘は、１層〜３層であることが好ましい。また、耐熱性、耐衝撃性及び耐薬品性を付与する観点から、２層であることがより好ましい。

【0023】

鞘を構成する材料（鞘材）は、芯材よりも屈折率が低い材料であれば特に限定されず、芯材の組成や使用目的等に応じて適宜選択することができる。
芯材としてアクリル系樹脂を用いる場合、光ファイバの伝送損失を低減する観点から、鞘材としてフッ素系樹脂を用いることが好ましい。特に、芯材としてメチルメタクリレート単独重合体やメチルメタクリレート単位を５０質量％以上含む共重合体を用いる場合、光ファイバの伝送損失を低減する観点から、鞘材としてフッ素系樹脂を用いることが好ましい。

【0024】

フッ素系樹脂としては、例えば、フッ化ビニリデン（ＶＤＦ）単独重合体、ＶＤＦ／テトラフルオロエチレン（ＴＦＥ）共重合体、ＶＤＦ／ＴＦＥ／ヘキサフルオロプロピレン（ＨＦＰ）共重合体、ＶＤＦ／ＨＦＰ共重合体、ＶＤＦ／ＴＦＥ／ＨＦＰ／（パーフルオロ）アルキルビニルエーテル共重合体、ＶＤＦ／ヘキサフルオロアセトン共重合体、ＶＤＦ／ＴＦＥ／ヘキサフルオロアセトン共重合体、エチレン／ＶＤＦ／ＴＦＥ／ＨＦＰ共重合体、エチレン／ＴＦＥ／ＨＦＰ共重合体、ＶＤＦ／トリフルオロエチレン共重合体、フルオロアルキル（メタ）アクリレート重合体、フルオロアルキル（メタ）アクリレート／アルキル（メタ）アクリレート共重合体等が挙げられる。これらのフッ素系樹脂は、１種を単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。これらのフッ素系樹脂の中でも、柔軟性、耐衝撃性、透明性、耐薬品性に優れ、低価格であることから、ＶＤＦ／ＴＦＥ共重合体、ＶＤＦ／ＴＦＥ／ＨＦＰ共重合体、ＶＤＦ／ＨＦＰ共重合体、エチレン／ＶＤＦ／ＴＦＥ／ＨＦＰ共重合体、エチレン／ＴＦＥ／ＨＦＰ共重合体、フルオロアルキル（メタ）アクリレート重合体、フルオロアルキル（メタ）アクリレート／アルキル（メタ）アクリレート共重合体が好ましい。

【0025】

鞘が１層からなる場合、その鞘材は、ＶＤＦ／ＴＦＥ共重合体、ＶＤＦ／ＴＦＥ／ＨＦＰ共重合体、ＶＤＦ／ＨＦＰ共重合体、エチレン／ＶＤＦ／ＴＦＥ／ＨＦＰ共重合体、エチレン／ＴＦＥ／ＨＦＰ共重合体、フルオロアルキル（メタ）アクリレート重合体、フルオロアルキル（メタ）アクリレート／アルキル（メタ）アクリレート共重合体が好ましく、耐溶剤性に優れることから、ＶＤＦ／ＴＦＥ共重合体、ＶＤＦ／ＴＦＥ／ＨＦＰ共重合体、ＶＤＦ／ＨＦＰ共重合体、エチレン／ＶＤＦ／ＴＦＥ／ＨＦＰ共重合体、エチレン／ＴＦＥ／ＨＦＰ共重合体がより好ましい。

【0026】

鞘が２層以上からなる場合、１層目の鞘（最内層、図１（ｂ）における１２ａ）材は、フルオロアルキル（メタ）アクリレート重合体、フルオロアルキル（メタ）アクリレート／アルキル（メタ）アクリレート共重合体が好ましい。また、鞘が２層以上からなる場合、２層目以降の鞘（外側の層、例えば図１（ｂ）における１２ｂ）材は、ＶＤＦ／ＴＦＥ共重合体、ＶＤＦ／ＴＦＥ／ＨＦＰ共重合体、ＶＤＦ／ＨＦＰ共重合体、エチレン／ＴＦＥ／ＨＦＰ共重合体が好ましく、ＶＤＦ／ＴＦＥ共重合体、ＶＤＦ／ＴＦＥ／ＨＦＰ共重合体、ＶＤＦ／ＨＦＰ共重合体がより好ましい。

【0027】

フルオロアルキル（メタ）アクリレートとしては、例えば、２−（パーフルオロヘキシル）エチルメタクリレート（１３ＦＭ）、２−（パーフルオロオクチル）エチルメタクリレート（１７ＦＭ）等の下記式（１）に示す長鎖フルオロアルキル（メタ）アクリレート；２，２，２−トリフルオロエチルメタクリレート（３ＦＭ）等の下記式（２）に示す短鎖フルオロアルキル（メタ）アクリレート等が挙げられる。

【0028】

【化1】

【0029】

前記式（１）中、Ｒは、水素原子又はメチル基であり、Ｘは、水素原子又はフッ素原子であり、ｍは、１又は２であり、ｎは、５〜１３の整数である。

【0030】

【化2】

【0031】

前記式（２）中、Ｒは、水素原子又はメチル基であり、Ｘは、水素原子又はフッ素原子であり、ｍは、１又は２であり、ｎは、１〜４の整数である。

【0032】

フルオロアルキル（メタ）アクリレート重合体やフルオロアルキル（メタ）アクリレート／アルキル（メタ）アクリレート共重合体は、光ファイバの伝送損失を低減する観点から、前記式（１）に示す長鎖フルオロアルキル（メタ）アクリレートの単位１０〜５０質量％、前記式（２）に示す短鎖フルオロアルキル（メタ）アクリレートの単位２０〜９０質量％、及び他の共重合可能な単量体単位０〜５０質量％からなる共重合体であることが好ましく、前記式（１）に示す長鎖フルオロアルキル（メタ）アクリレートの単位１９．５〜５０質量％、前記式（２）に示す短鎖フルオロアルキル（メタ）アクリレートの単位３０〜８０質量％、及び他の共重合可能な単量体単位０．５〜３０質量％からなる共重合体であることがより好ましい。具体的には、前記組成比を有する１７ＦＭ／３ＦＭ／メチルメタクリレート（ＭＭＡ）／メタクリル酸（ＭＡＡ）共重合体、１３ＦＭ／３ＦＭ／メチルメタクリレート（ＭＭＡ）／メタクリル酸（ＭＡＡ）共重合体が好ましい。

【0033】

芯材と鞘材の屈折率は、芯材の屈折率よりも鞘材の屈折率が低ければ特に限定されない。光が伝播できる最大角度に対する開口数を大きくする観点から、芯材の屈折率が１．４５〜１．５５、鞘材の屈折率が１．３５〜１．５１であることが好ましく、芯材の屈折率が１．４６〜１．５３、鞘材の屈折率が１．３７〜１．４９であることがより好ましく、芯材の屈折率が１．４７〜１．５１、鞘材の屈折率が１．３９〜１．４７であることが更に好ましい。
尚、本明細書において、屈折率は、２５℃においてナトリウムＤ線を用いて測定した値とする。

【0034】

（成形）
光ファイバは、公知の成形方法を用いて成形することができ、例えば、溶融紡糸法を用いることができる。溶融紡糸法による光ファイバの成形は、例えば、芯材及び鞘材をそれぞれ溶融し、複合紡糸することにより行うことができる。

【0035】

鞘中の異物の量を抑制するために、鞘材を得るための重合工程、重合後の溶融混練工程、溶融混練後のペレット切断工程、鞘材の乾燥工程、及び溶融紡糸のための鞘材の供給工程は、クリーンルームに準ずる環境下で行うことが好ましい。特に、光ファイバの伝送損失を低減する観点から、芯の外周を取り囲む最内層の鞘について、前記各工程をクリーンルームに準ずる環境下で行うことが好ましい。

【0036】

鞘材を得るための重合工程におけるクリーン度は、クラス１００００以下が好ましく、クラス１０００以下がより好ましく、クラス１００以下が更に好ましい。
尚、本明細書において、クリーン度は、米国連邦規格Ｆｅｄ．Ｓｔｄ．２０９Ｄに準ずるものとする。

【0037】

重合後の溶融混練工程におけるクリーン度は、クラス１００００以下が好ましく、クラス１０００以下がより好ましく、クラス１００以下が更に好ましい。

【0038】

溶融混練後のペレット切断工程におけるクリーン度は、クラス１００００以下が好ましく、クラス１０００以下がより好ましく、クラス１００以下が更に好ましい。

【0039】

鞘材の乾燥工程におけるクリーン度は、クラス１００００以下が好ましく、クラス１０００以下がより好ましく、クラス１００以下が更に好ましい。
特に、最内層の鞘を構成する材料を乾燥する環境のクリーン度は、クラス１００００以下が好ましく、クラス１０００以下がより好ましく、クラス１００以下が更に好ましい。

【0040】

鞘材の供給工程におけるクリーン度は、クラス１００００以下が好ましく、クラス１０００以下がより好ましく、クラス１００以下が更に好ましい。

【0041】

最内層の鞘に含まれる２μｍ以上のサイズの異物の量は、光ファイバの伝送損失を低減する観点から、２０００個／ｃｍ^３以下が好ましく、１５００個／ｃｍ^３以下がより好ましく、１０００個／ｃｍ^３以下が更に好ましい。
また、最内層の鞘に含まれる６４μｍより大きいサイズの異物の量は、光ファイバの伝送損失を低減する観点から、０個／ｃｍ^３であることが好ましい。
尚、本明細書において、異物のサイズと量は、パーティクルカウンタを用いて測定した値とする。

【0042】

光ファイバの伝送損失を低減する観点から、最内層の鞘に含まれる異物のサイズＸ（μｍ）と、異物の量Ｙ（個／ｃｍ^３）とが、下記数式（１）を満たすことが好ましく、下記数式（２）を満たすことがより好ましく、下記数式（３）を満たすことが更に好ましい。

【0043】

Ｙ≦１２００×ｅ^{（−０．０６７×Ｘ）} （１）
Ｙ≦１０００×ｅ^{（−０．０６７×Ｘ）} （２）
Ｙ≦７５０×ｅ^{（−０．０６７×Ｘ）} （３）

【0044】

尚、上記数式（１）〜（３）において、異物のサイズＸ（μｍ）は、２μｍ以上４μｍ以下のサイズ（Ａサイズ）の異物を４μｍ、４μｍより大きく８μｍ以下のサイズ（Ｂサイズ）の異物を８μｍ、８μｍより大きく１６μｍ以下のサイズ（Ｃサイズ）の異物を１６μｍ、１６μｍより大きく３２μｍ以下のサイズ（Ｄサイズ）の異物を３２μｍ、３２μｍより大きく６４μｍ以下のサイズ（Ｅサイズ）の異物を６４μｍ、６４μｍより大きく１００μｍ以下のサイズ（Ｆサイズ）の異物を１００μｍとして換算するものとする。ｅは、自然対数の底（ネイピア数）を示す。

【0045】

光ファイバの直径は、光ファイバの伝送損失を低減でき、取り扱いが容易であることから、０．５ｍｍ〜２．０ｍｍが好ましく、０．６ｍｍ〜１．７ｍｍがより好ましく、０．７ｍｍ〜１．４ｍｍが更に好ましく、０．８ｍｍ〜１．２ｍｍが特に好ましい。

【0046】

芯の外周を取り囲む最内層の鞘の厚さは、光ファイバの伝送損失、特に、波長５２５ｎｍの光の伝送損失を低減でき、光素子との結合効率や光軸ずれに対する許容度の観点から、０．５μｍ〜４．５μｍであり、２．０μｍ〜４．０μｍが好ましく、２．５μｍ〜３．５μｍがより好ましい。
尚、鞘の厚さは、紡糸条件により、適宜設定することができる。

【0047】

最内層の鞘に含まれる２μｍ以上のサイズの異物の量が２０００個／ｃｍ^３以下である場合は、芯の外周を取り囲む最内層の鞘の厚さは、０．１μｍ〜１５μｍが好ましく、０．５μｍ〜４．５μｍがより好ましく、２．０μｍ〜４．０μｍが更に好ましく、２．５μｍ〜３．５μｍが特に好ましい。

【0048】

光ファイバの直径に対する芯の直径は、光ファイバの伝送損失を低減でき、光素子との結合効率や光軸ずれに対する許容度の観点から、８５％〜９９．９８％が好ましく、９０％〜９９．９％がより好ましく、９３％〜９９．６％が更に好ましく、９５％〜９９．５％が特に好ましい。

【0049】

光ファイバの直径に対する芯の外周を取り囲む最内層の鞘の厚さは、光ファイバの伝送損失、特に、波長５２５ｎｍの光の伝送損失を低減でき、光素子との結合効率や光軸ずれに対する許容度の観点から、０．０１％〜１．５％が好ましく、０．０５％〜０．４５％がより好ましく、０．２０％〜０．４０％が更に好ましく、０．２５％〜０．３５％が特に好ましい。

【0050】

鞘が２層からなる場合、１層目の鞘（最内層、図１（ｂ）における１２ａ）と、２層目の鞘（最外層、図１（ｂ）における１２ｂ）の厚さは、適宜設定することができる。
鞘が２層からなる場合、１層目の鞘の厚さに対する２層目の鞘の厚さの比は、光ファイバの伝送損失を低減する観点から、１〜１０が好ましく、１．２〜５がより好ましく、１．５〜４が更に好ましい。

【0051】

（後処理）
光ファイバは、機械特性を向上させる観点から、加熱延伸処理することが好ましい。加熱延伸処理の条件は、光ファイバの材料によって適宜設定すればよく、連続でもよく、バッチでもよい。

【0052】

光ファイバを温度差の大きい環境で用いる場合、ピストニングを抑制するため、光ファイバをアニール処理することが好ましい。アニール処理の条件は、光ファイバの材料によって適宜設定すればよく、連続でもよく、バッチでもよい。

【0053】

光ファイバの伝送損失を低減させるため、光ファイバを湿熱処理や温水処理してもよい。湿熱処理や温水処理の条件は、光ファイバの材料によって適宜設定すればよく、連続でもよく、バッチでもよい。

【0054】

光ファイバを湿熱処理や温水処理した後、光ファイバを乾燥処理してもよい。乾燥処理の条件は、光ファイバの材料によって適宜設定すればよく、連続でもよく、バッチでもよい。

【0055】

（伝送損失）
本発明の光ファイバは、波長５２５ｎｍ、励振ＮＡ＝０．４５の条件で、２５ｍ−１ｍのカットバック法により測定した伝送損失が、１２０ｄＢ／ｋｍ以下であり、１００ｄＢ／ｋｍ以下であることが好ましい。

【0056】

尚、本明細書において、２５ｍ−１ｍのカットバック法の測定は、ＩＥＣ ６０７９３−１−４０：２００１に準拠して行う。具体的には、２５ｍの光ファイバを測定装置にセットし、出力パワーＰ_２を測定した後、光ファイバをカットバック長（入射端から１ｍ）に切断し、出力パワーＰ_１を測定し、下記数式（４）を用いて光の伝送損失を算出する。

【0057】

【数1】

【0058】

波長５２５ｎｍ、励振ＮＡ＝０．４５の条件で、２５ｍ−１ｍのカットバック法により測定した伝送損失を１２０ｄＢ／ｋｍ以下とするためには、以下の条件１〜条件３のいずれかを満たすことが必要である。波長５２５ｎｍの光の伝送損失をより低減できることから、条件１及び条件２の２条件を満たす、又は、条件１及び条件３の２条件を満たすことが好ましく、条件１及び条件２の２条件を満たすことがより好ましく、条件１〜条件３の全ての条件を満たすことが更に好ましい。
条件１：最内層の鞘の厚さを０．５μｍ〜４．５μｍとする。
条件２：最内層の鞘に含まれる２μｍ以上のサイズの異物を２０００個／ｃｍ^３以下とする。
条件３：最内層の鞘に含まれる異物のサイズＸ（μｍ）と異物の量Ｙ（個／ｃｍ^３）とが下記数式（１）を満たす。
Ｙ≦１２００×ｅ^{（−０．０６７×Ｘ）} （１）

【0059】

（被覆層）
本発明の光ファイバは、必要に応じて、外周に被覆層を設け、光ファイバケーブルとして用いてもよい。

【0060】

被覆層を構成する材料としては、例えば、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂等のオレフィン樹脂；塩化ビニル樹脂、塩素化ポリエチレン樹脂等の塩素樹脂；フッ素樹脂；ウレタン樹脂；スチレン樹脂；ポリアミド樹脂等が挙げられる。これらの被覆層を構成する材料は、１種を単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。

【0061】

被覆層は、１層でもよく、２層以上でもよい。

【0062】

（用途）
本発明の光ファイバは、長距離の通信に多く用いられる緑色の光（特に、波長５２５ｎｍ）の伝送損失が低く、より長距離の通信を可能とする。そのため、本発明の光ファイバや光ファイバケーブルは、例えば、空港や倉庫等の進入防止フェンスのセンサ用途、ソーラーパネルや店舗ディスプレイ等の盗難防止センサ用途、セキュリティーカメラ用途等の長距離（１００ｍ以上）の通信が必要な用途に好適である。
尚、これらの用途に用いる光源のピーク波長は、５００ｎｍ〜５７０ｎｍであることが好ましい。

【実施例】

【0063】

以下、実施例により本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。

【0064】

（伝送損失の測定）
実施例及び比較例で得られた光ファイバの伝送損失は、波長５２５ｎｍの光を用いて、励振ＮＡ＝０．４５の条件で、２５ｍ−１ｍのカットバック法により測定した。
２５ｍ−１ｍのカットバック法の測定は、ＩＥＣ ６０７９３−１−４０：２００１に準拠して行った。具体的には、２５ｍの光ファイバを測定装置にセットし、出力パワーＰ_２を測定した後、光ファイバをカットバック長（入射端から１ｍ）に切断し、出力パワーＰ_１を測定し、前記数式（４）を用いて光の伝送損失を算出した。

【0065】

（厚さの測定）
実施例及び比較例で得られた光ファイバの断面を、マイクロスコープ（機種名「ＶＨＸ−１０００」、（株）キーエンス製）を用いて、光ファイバの中心から１２０°ごとに鞘の厚さを３点測定し、３点の平均値を鞘の厚さとした。

【0066】

（鞘の異物のサイズと量の測定）
鞘材として用いる樹脂のペレット４ｇをアセトン２００ｇに溶解させ、パーティクルカウンタ（パーティクルカウンタ「ＫＬ−１１Ａ」、光遮断式パーティクルセンサ「ＫＳ−６５」、リオン（株）製）を用いて、以下に規定する各サイズの異物の量を測定した。

【0067】

Ａサイズ：２μｍ以上４μｍ以下
Ｂサイズ：４μｍより大きく８μｍ以下
Ｃサイズ：８μｍより大きく１６μｍ以下
Ｄサイズ：１６μｍより大きく３２μｍ以下
Ｅサイズ：３２μｍより大きく６４μｍ以下
Ｆサイズ：６４μｍより大きく１００μｍ以下

【0068】

（材料）
実施例及び比較例においては、芯材又は鞘材として、以下に示す樹脂を使用した。
樹脂Ａ：ＰＭＭＡ（屈折率１．４９２）
樹脂Ｂ：１７ＦＭ／３ＦＭ／ＭＭＡ／ＭＡＡ共重合体（屈折率１．４１７）
樹脂Ｃ：１３ＦＭ／３ＦＭ／ＭＭＡ／ＭＡＡ共重合体（屈折率１．４１７）
樹脂Ｄ：ＶＤＦ／ＴＦＥ共重合体（モル比８０／２０、屈折率１．４０５）

【0069】

［製造例１］樹脂Ｂの製造
クラス１００００のクリーンルーム内において、２−（パーフルオロオクチル）エチルメタクリレート（１７ＦＭ）３０質量部、２，２，２−トリフルオロエチルメタクリレート（３ＦＭ）５１質量部、メチルメタクリレート（ＭＭＡ）１８質量部、メタクリル酸（ＭＡＡ）１質量部、２，２’−アゾビス（イソブチロニトリル）０．０５質量部、２，２’−アゾビス（２，４−ジメチルバレロニトリル）０．０５質量部、ｎ−オクチルメルカプタン０．０３７質量部を混合し、得られた混合溶液に窒素ガスを１時間バブリングさせた。次いで、密封した重合容器に、得られた混合溶液を供給し、この重合容器を６５℃の浴槽に５時間保持した。その後、この重合容器を１２０℃の蒸気乾燥器に２時間入れて、重合体を得た。
得られた重合体を、クラス１００００のクリーンブース内において、１ベント式一軸押出機を用いて、残存単量体等を除去しながら溶融混練し、クラス１００のクリーンブース内において、ペレットに切断し、得られたペレット（樹脂Ｂ）をステンレス製容器に採取した。

【0070】

［製造例２］樹脂Ｃの製造
単量体の混合量を、２−（パーフルオロヘキシル）エチルメタクリレート（１３ＦＭ）３９質量部、２，２，２−トリフルオロエチルメタクリレート（３ＦＭ）４１質量部、メチルメタクリレート（ＭＭＡ）１８質量部、メタクリル酸（ＭＡＡ）２質量部に変更した以外は、製造例１と同様の操作を行い、樹脂Ｃを得た。

【0071】

［実施例１］
クラス１００のクリーンブース内において、上記ステンレス製容器内の樹脂Ｂを６０℃で２４時間乾燥させ、ステンレス製容器と、紡糸ヘッドを先端に有する押出機とを接続した。その後、溶融させた樹脂Ａ、樹脂Ｂ及び樹脂Ｄを、それぞれ２２０℃の紡糸ヘッドへ供給した。芯材として樹脂Ａ、１層目の鞘（最内層）材として樹脂Ｂ、２層目の鞘（外側の層）材として樹脂Ｄを、３層構造の同心円状複合紡糸ノズルを用いて紡糸し、１４０℃の熱風加熱炉中で繊維軸方向に２倍に延伸して、芯の直径が９７０μｍ、１層目の鞘の厚さが５μｍ、２層目の鞘の厚さが１０μｍである直径１ｍｍの光ファイバを得た。
得られた光ファイバの評価結果を、表１に示す。

【0072】

［実施例２〜３、１０〜１４、比較例１〜２］
製造条件を、それぞれ表１に示すように変更した以外は、実施例１と同様の操作を行い、光ファイバを得た。尚、実施例１３においては、鞘が１層である光ファイバを製造した。
得られた光ファイバの評価結果を、表１に示す。

【0073】

［実施例４］
１層目の鞘（最内層）材として樹脂Ｃを用いて、１層目の鞘の厚さを３．５μｍとした以外は、実施例１と同様の操作を行い、芯の直径が９７３μｍ、１層目の鞘の厚さが３．５μｍ、２層目の鞘の厚さが１０μｍである直径１ｍｍの光ファイバを得た。
得られた光ファイバの評価結果を、表１に示す。

【0074】

［実施例５〜９］
製造条件を、それぞれ表１に示すように変更した以外は、実施例４と同様の操作を行い、光ファイバを得た。
得られた光ファイバの評価結果を、表１に示す。

【0075】

［比較例３］
製造条件を表１に示すように変更し、１９個のノズル孔を六方配列で配置した芯−鞘−海複合紡糸ノズルを用いて紡糸した以外は、実施例４と同様の操作を行い、光ファイバを得た。得られた光ファイバは、１９個の芯が、それぞれの外周に鞘（１層目の鞘）を有し、更に１つの鞘（海部、２層目の鞘）が１層目の鞘を取り囲んでいる、多芯光ファイバである。
得られた光ファイバの評価結果を、表１に示す。

【0076】

［比較例４］
製造条件を表１に示すように変更し、１９個のノズル孔を六方配列で配置した芯−海複合紡糸ノズルを用いて紡糸した以外は、実施例４と同様の操作を行い、光ファイバを得た。得られた光ファイバは、１９個の芯と、それを取り囲む１つの鞘（海部、１層目の鞘）からなる多芯光ファイバである。
得られた光ファイバの評価結果を、表１に示す。

【0077】

［比較例５］
製造条件を表１に示すように変更し、１５１個のノズル孔を六方配列で配置した芯−海複合紡糸ノズルを用いて紡糸した以外は、比較例４と同様の操作を行い、光ファイバを得た。
得られた光ファイバの評価結果を、表１に示す。

【0078】

【表1】

【0079】

表１に示すように、実施例１〜１４で得られた光ファイバは、比較例１〜５で得られた光ファイバに比べ、波長５２５ｎｍの光の伝送損失が低かった。

【産業上の利用可能性】

【0080】

本発明の光ファイバは、長距離の通信に多く用いられる緑色の光（特に、波長５２５ｎｍ）の伝送損失が低く、より長距離の通信を可能とする。そのため、本発明の光ファイバや光ファイバケーブルは、例えば、空港や倉庫等の進入防止フェンスのセンサ用途、ソーラーパネルや店舗ディスプレイ等の盗難防止センサ用途、セキュリティーカメラ用途等の長距離（１００ｍ以上）の通信が必要な用途に好適である。

【符号の説明】

【0081】

１０ ステップ・インデックス型光ファイバ
１１ 芯
１２ 鞘
１２ａ 鞘（１層目）
１２ｂ 鞘（２層目）

【図1】