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特開2024-122764プラスチック光ファイバーの形状を特定する方法、プログラム、及びプラスチック光ファイバーの製造方法
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024122764
(43)【公開日】2024-09-09
(54)【発明の名称】プラスチック光ファイバーの形状を特定する方法、プログラム、及びプラスチック光ファイバーの製造方法
(51)【国際特許分類】
G01M 11/00 20060101AFI20240902BHJP
G02B 6/02 20060101ALI20240902BHJP
【ＦＩ】
G01M11/00 G
G02B6/02 366
【審査請求】未請求
【請求項の数】11
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023030488
(22)【出願日】2023-02-28
(71)【出願人】
【識別番号】000003964
【氏名又は名称】日東電工株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110004314
【氏名又は名称】弁理士法人青藍国際特許事務所
(74)【代理人】
【識別番号】100107641
【弁理士】
【氏名又は名称】鎌田 耕一
(74)【代理人】
【識別番号】100143236
【弁理士】
【氏名又は名称】間中 恵子
(72)【発明者】
【氏名】清水 享
(72)【発明者】
【氏名】中村 晃規
(72)【発明者】
【氏名】高山 一也
【テーマコード（参考）】
2G086
2H250
【Ｆターム（参考）】
2G086AA04
2H250AA29
2H250AB33
2H250AB35
2H250AB37
2H250AD43
2H250BA02
2H250BA11
2H250BA34
2H250BB13
2H250BB17
2H250BB18
2H250BC01
2H250BD18
(57)【要約】 （修正有）
【課題】コア、クラッド、及び被覆層を備えたプラスチック光ファイバーについて、コアの外形及び被覆層の外形を同時に特定できる新規の方法を提供する。
【解決手段】コアと、コアの外周に配置されたクラッドと、クラッドの外周に配置された被覆層とを備えたプラスチック光ファイバーについて、少なくともコアの外形及び被覆層の外形を同時に特定する方法であり、
（Ａ）所定の長さを有するプラスチック光ファイバーの第一の末端から、プラスチック光ファイバーに光を入射して、プラスチック光ファイバーの第二の末端から光を出射させるとともに、第二の末端に落射光を照射することと、
（Ｂ）第二の末端の近傍における光強度の面分布を測定することと、
（Ｃ）光強度の面分布の測定結果を用いて、コアの外形及び被覆層の外形を特定することと、
を含む。
【選択図】図２
【解決手段】コアと、コアの外周に配置されたクラッドと、クラッドの外周に配置された被覆層とを備えたプラスチック光ファイバーについて、少なくともコアの外形及び被覆層の外形を同時に特定する方法であり、
（Ａ）所定の長さを有するプラスチック光ファイバーの第一の末端から、プラスチック光ファイバーに光を入射して、プラスチック光ファイバーの第二の末端から光を出射させるとともに、第二の末端に落射光を照射することと、
（Ｂ）第二の末端の近傍における光強度の面分布を測定することと、
（Ｃ）光強度の面分布の測定結果を用いて、コアの外形及び被覆層の外形を特定することと、
を含む。
【選択図】図２
【特許請求の範囲】
【請求項1】
コアと、前記コアの外周に配置されたクラッドと、前記クラッドの外周に配置された被覆層とを備えたプラスチック光ファイバーについて、少なくとも前記コアの外形及び前記被覆層の外形を同時に特定する方法であって、
前記方法は、
（Ａ）所定の長さを有する前記プラスチック光ファイバーの第一の末端から、前記プラスチック光ファイバーに光を入射して、前記プラスチック光ファイバーの第二の末端から前記光を出射させるとともに、前記第二の末端に落射光を照射することと、
（Ｂ）前記第二の末端の近傍における光強度の面分布を測定することと、
（Ｃ）前記光強度の前記面分布の測定結果を用いて、前記コアの前記外形及び前記被覆層の前記外形を特定することと、
を含む、プラスチック光ファイバーの形状を特定する方法。
前記方法は、
（Ａ）所定の長さを有する前記プラスチック光ファイバーの第一の末端から、前記プラスチック光ファイバーに光を入射して、前記プラスチック光ファイバーの第二の末端から前記光を出射させるとともに、前記第二の末端に落射光を照射することと、
（Ｂ）前記第二の末端の近傍における光強度の面分布を測定することと、
（Ｃ）前記光強度の前記面分布の測定結果を用いて、前記コアの前記外形及び前記被覆層の前記外形を特定することと、
を含む、プラスチック光ファイバーの形状を特定する方法。
【請求項2】
前記（Ｃ）において特定された前記コアの前記外形及び前記被覆層の前記外形に基づいて、コア径及び前記被覆層の外径を計測すること、
をさらに含む、請求項１に記載の方法。
をさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項3】
前記光強度の前記面分布は、対物レンズ及び結像レンズを備えた光計測装置によって測定され、
前記落射光は、同軸落射光である、
請求項１に記載の方法。
前記落射光は、同軸落射光である、
請求項１に記載の方法。
【請求項4】
前記光計測装置は、前記対物レンズと前記結像レンズとの間に設けられたハーフミラーをさらに備え、
前記落射光は、前記ハーフミラーによって、前記同軸落射光として前記第二の末端に導かれる、
請求項３に記載の方法。
前記落射光は、前記ハーフミラーによって、前記同軸落射光として前記第二の末端に導かれる、
請求項３に記載の方法。
【請求項5】
前記所定の長さは、１ｍ以上である、
請求項１に記載の方法。
請求項１に記載の方法。
【請求項6】
前記光強度の前記面分布の前記測定結果を用いて、前記コアの中心の位置及び前記被覆層の中心の位置を求め、前記コアの中心と前記被覆層の中心との距離を計算して偏心量を求めること、
をさらに含む、請求項１に記載の方法。
をさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項7】
前記光強度の前記面分布の前記測定結果に基づいて、前記コア及び前記被覆層の画像を得ること、
をさらに含み、
前記コアの前記中心の位置及び前記被覆層の前記中心の位置が、前記画像を用いて求められ、前記コアの前記中心と前記被覆層の前記中心との距離が計算されることによって、前記偏心量が求められる、
請求項６に記載の方法。
をさらに含み、
前記コアの前記中心の位置及び前記被覆層の前記中心の位置が、前記画像を用いて求められ、前記コアの前記中心と前記被覆層の前記中心との距離が計算されることによって、前記偏心量が求められる、
請求項６に記載の方法。
【請求項8】
前記第一の末端から前記プラスチック光ファイバーに入射された前記光は、前記第二の末端において前記被覆層の外表面まで到達しない、
請求項１に記載の方法。
請求項１に記載の方法。
【請求項9】
請求項１から８のいずれか１項に記載の方法を実行するためのプログラム。
【請求項10】
（Ｉ）コアと、前記コアの外周に配置されたクラッドと、前記クラッドの外周に配置された被覆層とを備えた、検査用プラスチック光ファイバーを作製することと、
（II）前記検査用プラスチック光ファイバーに対し、請求項１から８のいずれか１項に記載の方法を実施して、前記検査用プラスチック光ファイバーの形状を特定することと、
（III）前記（II）で特定された前記検査用プラスチック光ファイバーの形状に基づいて、プラスチック光ファイバーの製造条件を決定することと、
（IV）前記（III）で決定された前記製造条件に基づいて、プラスチック光ファイバーを製造することと、
を含む、プラスチック光ファイバーの製造方法。
（II）前記検査用プラスチック光ファイバーに対し、請求項１から８のいずれか１項に記載の方法を実施して、前記検査用プラスチック光ファイバーの形状を特定することと、
（III）前記（II）で特定された前記検査用プラスチック光ファイバーの形状に基づいて、プラスチック光ファイバーの製造条件を決定することと、
（IV）前記（III）で決定された前記製造条件に基づいて、プラスチック光ファイバーを製造することと、
を含む、プラスチック光ファイバーの製造方法。
【請求項11】
（ｉ）コアと、前記コアの外周に配置されたクラッドと、前記クラッドの外周に配置された被覆層とを備えた、プラスチック光ファイバーを作製することと、
（ii）前記（ｉ）で作製された前記プラスチック光ファイバーの中から所定の数のプラスチック光ファイバーを抜き取り、抜き取られた前記プラスチック光ファイバーに対して請求項１から８のいずれか１項に記載の方法を実施して、前記プラスチック光ファイバーの品質検査を行うことと、
を含む、プラスチック光ファイバーの製造方法。
（ii）前記（ｉ）で作製された前記プラスチック光ファイバーの中から所定の数のプラスチック光ファイバーを抜き取り、抜き取られた前記プラスチック光ファイバーに対して請求項１から８のいずれか１項に記載の方法を実施して、前記プラスチック光ファイバーの品質検査を行うことと、
を含む、プラスチック光ファイバーの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、プラスチック光ファイバーの形状を特定する方法、プログラム、及びプラスチック光ファイバーの製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
光ファイバーは、光を伝送する部分としての中心部のコアと、当該コアの外周を覆うクラッドとを備えている。光ファイバーについては、光ファイバーの外径の中心とコア径の中心との距離、すなわちコアの偏心量が、他の光学部材と接続する際の、挿入損失などに大きな影響を及ぼすことが知られている。したがって、良好な特性を有する光ファイバーを安定的に提供するためには、コアの偏心量を正確に計測することが必要である。光ファイバーのコアの偏心量を正確に計測するためには、光ファイバーの外径とその中心位置、及びコア径とその中心位置の正確な計測が必要となる。
【0003】
ガラス光ファイバー（以下、「ＧＯＦ」と記載する。）は、コア及びクラッドがガラス材料によって形成されている。ＧＯＦにおけるコアの偏心量は、通常、外径であるクラッド径の中心と、コア径の中心との距離である。ＧＯＦについては、コア径とその中心位置だけでなく、クラッド径とその中心位置も、ＩＥＣ６０７９３－１－２０及びＩＥＣ６０７９３－２－４０で規定されているニアフィールドパターン法によって正確に求めることが可能である。したがって、ＧＯＦについてコアの偏心量を正確に計測することは、例えばニアフィールドパターン法を利用することによって可能である。
【0004】
プラスチック光ファイバー（以下、「ＰＯＦ」と記載する。）は、光を伝送する部分としての中心部のコアと、当該コアの外周を覆うクラッドとを備えている。コアは、高屈折率を有する樹脂材料によって形成されている。クラッドは、光をコア内に留めるために、コアの樹脂材料よりも低い屈折率を有する樹脂材料によって形成されている。さらに、ＰＯＦには、通常、ＰＯＦを補強するために、クラッドの外周に被覆層が設けられる。したがって、ＰＯＦについてコアの偏心量を求めるためには、ＰＯＦの外径である被覆層の外径とその中心位置、及びＰＯＦのコア径とその中心位置を正確に計測し、被覆層の外径の中心とコア径の中心との距離を求めことが必要である。
【0005】
ＰＯＦについて、ＰＯＦの外径である被覆層の外径とその中心位置、及びＰＯＦのコア径とその中心位置を正確に計測しうる方法として、確立した方法は未だ提案されていない。特に、ＰＯＦの被覆層の外径及びその中心位置を、コア径及びその中心位置と対比できるように、コア径及びその中心位置と同時に計測できる方法は確立されていない。なお、ＰＯＦの被覆層の外径の中心位置とコア径の中心位置との間の偏心量ではなく、光ファイバーが内部に挿入されたフェルールについて、フェルールの外径に対する光ファイバーのコア中心位置のずれ、すなわちフェルールにおけるコアの偏心量を測定する方法が、例えば、特許文献１に提案されている。特許文献１には、偏心マスタフェルールに対して被測定フェルールを対向接続させて、被測定フェルールに光入射し、偏心マスタフェルールもしくは被測定フェルールの一方をその軸周りに回転させながら挿入損失を測定し、測定された挿入損失からコア偏心量を測定する手法を提案している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【特許文献1】特開２００６－１８４２７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
上述のとおり、ＧＯＦの場合は、コア及びクラッドが共にガラス材料によって形成されているので、ニアフィールドパターン法によって得られる光強度の面分布から、クラッドとその外側（すなわち、空気）との境界、すなわちクラッドの外形も確認することができる。したがって、ＧＯＦの場合は、ニアフィールドパターン法による測定で得られた光強度の面分布から、同時に、コア径とその中心位置、及びクラッド径とその中心位置を求めることができ、正確なコア偏心量が求められる。
【0008】
しかし、ＰＯＦの場合、ニアフィールドパターン法によって得られる光強度の面分布を用いて、被覆層の外形を確認することは困難である。これは、ニアフィールドパターン法による測定の際にＰＯＦに入射した光のうち、コア及びクラッドから漏れて被覆層に広がった光は、ＰＯＦを通過する間に減衰し、被覆層とその外側（すなわち、空気）との境界まで到達できないためである。したがって、ＰＯＦの場合、ニアフィールドパターン法によって得られる光強度の面分布から、ＰＯＦの外径とその中心位置を求めることが困難であり、その結果、正確なコア偏心量を求めることもできない。
【0009】
なお、特許文献１に開示されている方法は、フェルールの外径の中心位置と光ファイバーのコアの中心位置との間の偏心量を求める方法であるため、その方法を適用してもＰＯＦにおけるコアの偏心量を正確に求めることはできない。
【0010】
本開示は、コアと、当該コアの外周に配置されたクラッドと、当該クラッドの外周に配置された被覆層とを備えたＰＯＦについて、少なくともコアの外形及び被覆層の外形を同時に特定することができる新規の方法を提供することを目的とする。さらに、本開示は、その方法を実行するためのプログラムを提供することを目的とする。さらに、本開示は、その方法を利用するＰＯＦの製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0011】
本開示の第１態様に係るＰＯＦの形状を特定する方法は、コアと、前記コアの外周に配置されたクラッドと、前記クラッドの外周に配置された被覆層とを備えたＰＯＦについて、少なくともコアの外形及び前記被覆層の外形を同時に特定する方法であって、
（Ａ）所定の長さを有する前記ＰＯＦの第一の末端から、前記ＰＯＦに光を入射して、前記ＰＯＦの第二の末端から前記光を出射させるとともに、前記第二の末端に落射光を照射することと、
（Ｂ）前記第二の末端の近傍における光強度の面分布を測定することと、
（Ｃ）前記光強度の前記面分布の測定結果を用いて、前記コアの前記外形及び前記被覆層の前記外形を特定することと、
を含む。
（Ａ）所定の長さを有する前記ＰＯＦの第一の末端から、前記ＰＯＦに光を入射して、前記ＰＯＦの第二の末端から前記光を出射させるとともに、前記第二の末端に落射光を照射することと、
（Ｂ）前記第二の末端の近傍における光強度の面分布を測定することと、
（Ｃ）前記光強度の前記面分布の測定結果を用いて、前記コアの前記外形及び前記被覆層の前記外形を特定することと、
を含む。
【0012】
本開示の第２態様に係るプログラムは、本開示の第１態様に係る方法を実行するためのプログラムである。
【0013】
本開示の第３態様に係るＰＯＦの製造方法は、
（Ｉ）コアと、前記コアの外周に配置されたクラッドと、前記クラッドの外周に配置された被覆層とを備えた、検査用ＰＯＦを作製することと、
（II）前記検査用ＰＯＦに対し、本開示の第１態様に係る方法を実施して、前記検査用ＰＯＦの形状を特定することと、
（III）前記（II）で特定された前記検査用ＰＯＦの形状に基づいて、ＰＯＦの製造条件を決定することと、
（IV）前記（III）で決定された前記製造条件に基づいて、ＰＯＦを製造することと、
を含む。
（Ｉ）コアと、前記コアの外周に配置されたクラッドと、前記クラッドの外周に配置された被覆層とを備えた、検査用ＰＯＦを作製することと、
（II）前記検査用ＰＯＦに対し、本開示の第１態様に係る方法を実施して、前記検査用ＰＯＦの形状を特定することと、
（III）前記（II）で特定された前記検査用ＰＯＦの形状に基づいて、ＰＯＦの製造条件を決定することと、
（IV）前記（III）で決定された前記製造条件に基づいて、ＰＯＦを製造することと、
を含む。
【0014】
本開示の第４態様に係るＰＯＦの製造方法は、
（ｉ）コアと、前記コアの外周に配置されたクラッドと、前記クラッドの外周に配置された被覆層とを備えた、ＰＯＦを作製することと、
（ii）前記（ｉ）で作製された前記ＰＯＦの中から所定の数のＰＯＦを抜き取り、抜き取られた前記ＰＯＦに対して本開示の第１態様に係る方法を実施して、前記ＰＯＦの品質検査を行うことと、
を含む。
（ｉ）コアと、前記コアの外周に配置されたクラッドと、前記クラッドの外周に配置された被覆層とを備えた、ＰＯＦを作製することと、
（ii）前記（ｉ）で作製された前記ＰＯＦの中から所定の数のＰＯＦを抜き取り、抜き取られた前記ＰＯＦに対して本開示の第１態様に係る方法を実施して、前記ＰＯＦの品質検査を行うことと、
を含む。
【発明の効果】
【0015】
本開示のＰＯＦの形状を特定する方法によれば、コアと、当該コアの外周に配置されたクラッドと、当該クラッドの外周に配置された被覆層とを備えたＰＯＦについて、少なくともコアの外形及び被覆層の外形を同時に特定することができる。さらに、本開示は、その方法を実行するためのプログラムを提供することができる。さらに、本開示は、その方法を利用するＰＯＦの製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0016】
【発明を実施するための形態】
【0017】
（用語の定義）
本明細書において、ＰＯＦの長さとは、ＰＯＦの軸方向の長さのことであり、第一の末端から第二の末端までの長さである。
本明細書において、ＰＯＦの長さとは、ＰＯＦの軸方向の長さのことであり、第一の末端から第二の末端までの長さである。
【0018】
本明細書において、ＰＯＦのコア径とは、コアの外径のことである。コアの外径は、ＩＥＣ６０７９３－１－２０及びＩＥＣ６０７９３－２－４０ subcategory Ａ４ｈ に準拠した手法のうち、波長８５０ｎｍの光を用いたニアフィールドパターン法（以下、「ＮＦＰ法」という）によって測定される光強度５％の径である。光強度５％の径とは、光強度のピーク値に対して５％の光強度を有する箇所によって特定される径のことである。
【0019】
本明細書において、「少なくともコアの外形及び被覆層の外形を同時に特定する」とは、一つの光強度の面分布の測定結果を用いて、コアの外形及び被覆層の外形の両方を特定することを意味する。
【0020】
（第１実施形態）
本開示の第１実施形態によるＰＯＦの形状を特定する方法について説明する。
本開示の第１実施形態によるＰＯＦの形状を特定する方法について説明する。
【0021】
第１実施形態によるＰＯＦの形状を特定する方法は、コアと、当該コアの外周に配置されたクラッドと、当該クラッドの外周に配置された被覆層とを備えたＰＯＦについて、少なくともコアの外形及び被覆層の外形を同時に特定する方法である。
【0022】
まず、形状を特定する対象のＰＯＦについて説明する。図１は、コア、クラッド、及び被覆層を備えたＰＯＦを示す断面図である。図１に示すように、形状を特定する対象のＰＯＦ１０は、コア１１と、コア１１の外周に配置されたクラッド１２と、クラッド１２の外周に配置された被覆層１３とを備える。言い換えると、図１に示すように、クラッド１２は、コア１１と被覆層１３との間に設けられている。コア径はコア１１の外形により決定されるコア１１外径であり、図１において「Ｄ１」で示されている長さである。上述のとおり、本明細書において、コア径Ｄ１は、ＮＦＰ法によって測定される光強度５％の径である。また、被覆層１３の外径は、被覆層１３の外形により決定され、図１において、「Ｄ２」で示されている長さである。
【0023】
形状を特定する対象のＰＯＦ１０は、例えば、屈折率分布（ＧＩ）型のＰＯＦであってもよい。
【0024】
コア１１は、光を伝送する領域である。コア１１は、クラッド１２よりも高い屈折率を有する第１樹脂材料によって形成されている。この構成により、コア１１内に入射した光は、クラッド１２によってコア１１内部に閉じ込められて、ＰＯＦ１０内を伝搬する。コア１１の第１樹脂材料は、例えば、第１樹脂と、屈折率調整剤等の添加剤とを含んでいてもよい。ＰＯＦ１０が例えばＧＩ型である場合、コア１１は、径方向(図１の矢印を参照)に対して屈折率が変化する屈折率分布を有する。このような屈折率分布は、例えば、第１樹脂に屈折率調整剤を添加し、屈折率調整剤を第１樹脂中で拡散（例えば、熱拡散）させることによって、形成され得る。コア１１に含まれる第１樹脂は、高い透明性を有する樹脂であればよく、特には限定されない。第１樹脂としては、例えば、含フッ素樹脂、メチルメタクリレート等のアクリル系樹脂、スチレン系樹脂、及びカーボネート系樹脂等が挙げられる。第１樹脂としては、含フッ素樹脂が好適に用いられる。
【0025】
クラッド１２は、光をコア１１内に留めるために、コア１１を構成する第１樹脂材料よりも低い屈折率を有する第２樹脂材料によって形成されている。第２樹脂材料は、例えば第２樹脂を含む。クラッド１２に含まれる第２樹脂は、高い透明性を有する樹脂であればよく、特には限定されない。第２樹脂の例は、第１樹脂として用いることができる樹脂として例示したものと同じである。第１樹脂と同様に、第２樹脂としては、含フッ素樹脂が好適に用いられる。
【0026】
被覆層１３は、通常、ＰＯＦ１０の機械的強度を向上させるために、クラッド１２の外周に設けられる。被覆層１３は、通常、ＰＯＦ１０の最外層として設けられている。すなわち、被覆層１３の外径は、通常、ＰＯＦ１０の外径とみなすことができる。被覆層１３の材料としては、例えば、ポリカーボネート等の各種エンジニアリングプラスチック、ポリエステル、シクロオレフィンポリマー、シクロオレフィンコポリマー、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、変性ＰＴＦＥ、及びテトラフルオロエチレン－パーフルオロアルコキシエチレン共重合体（ＰＦＡ）、又はそれらの共重合体や混合体等が挙げられる。被覆層１３の材料は、通常、コア１１及びクラッド１２の材料よりも高い屈折率を有している。被覆層１３は、ＰＯＦ１０の機械的強度を十分に向上させるために、通常、厚く（例えば、３０μｍ以上２２０μｍ以下程度の厚み）設けられる。すなわち、一般的なＰＯＦ１０の最外層として、屈折率の高い厚い層が存在している。このような被覆層１３の存在により、従来の一般的なＮＦＰ法では、ＰＯＦ１０の外形を特定することが困難である。
【0027】
図２は、第１実施形態によるＰＯＦの形状を特定する方法を示すフローチャートである。図２に示すように、第１実施形態によるＰＯＦの形状を特定する方法は、
（Ａ）所定の長さを有するＰＯＦの第一の末端からＰＯＦに光を入射して、ＰＯＦの第二の末端から上記光を出射させるとともに、第二の末端に落射光を照射すること（Ｓ１１）と、
（Ｂ）上記第二の末端の近傍における光強度の面分布を測定すること（Ｓ１２）と、
（Ｃ）上記の光強度の面分布の測定結果を用いて、コアの外形及び被覆層の外形を特定すること（Ｓ１３）と、
を含む。
（Ａ）所定の長さを有するＰＯＦの第一の末端からＰＯＦに光を入射して、ＰＯＦの第二の末端から上記光を出射させるとともに、第二の末端に落射光を照射すること（Ｓ１１）と、
（Ｂ）上記第二の末端の近傍における光強度の面分布を測定すること（Ｓ１２）と、
（Ｃ）上記の光強度の面分布の測定結果を用いて、コアの外形及び被覆層の外形を特定すること（Ｓ１３）と、
を含む。
【0028】
第１実施形態による方法によれば、ＰＯＦについて、コアの外形及び被覆層の外形を同時に特定することができる。第１実施形態による方法では、ＰＯＦの第一の末端から光を入射し、ＰＯＦの第二の末端からその光を出射させることに加えて、ＰＯＦの第二の末端に落射光が照射される。第１実施形態による方法では、このような状態のＰＯＦの第二の末端、すなわち第一の末端から入射してＰＯＦを伝搬した光を出射し、かつそれと同時に落射光が照射されている状態のＰＯＦの第二の末端に対し、その近傍における光強度の面分布、すなわちＮＦＰが求められる。これにより、第１実施形態による方法によれば、光強度の面分布の測定結果から、コア１１の外形だけでなく、同時に被覆層１３の外形も特定することができる。
【0029】
第１実施形態による方法は、上記（Ｃ）において特定されたコアの外形及び被覆層の外形に基づいて、コア径及び被覆層の外径を計測すること、をさらに含んでもよい。この方法によれば、特定されたコア１１の外形及び被覆層１３の外形から、それぞれ、コア径Ｄ１及び被覆層１３の外径Ｄ２を求めることができる。
【0030】
形状を特定する対象のＰＯＦ１０の上記所定の長さは、例えば１ｍ以上である。第１実施形態による方法によれば、１ｍ以上の長さを有するＰＯＦ１０について、コアの外形及び被覆層の外形を同時に求めることができ、さらにコア径Ｄ１及び被覆層の外径Ｄ２も同時に求めることができる。計測対象のＰＯＦ１０の上記所定の長さは、例えば、２００ｍ以下であり、１００ｍ以下であってもよく、５０ｍ以下であってもよく、１０ｍ以下であってもよい。以上から、形状を特定する対象のＰＯＦ１０の上記所定の長さは、例えば、１ｍ以上２００ｍ以下であり、１ｍ以上１００ｍ以下であってもよく、１ｍ以上５０ｍ以下であってもよく、１ｍ以上１０ｍ以下であってもよい。
【0031】
形状を特定する対象のＰＯＦ１０において、第一の末端からＰＯＦ１０に入射された光は、ＰＯＦ第二の末端において被覆層１３の外表面まで到達しなくてもよい。例えば、被覆層１３は、第一の末端からＰＯＦ１０に入射された光が、ＰＯＦ第二の末端において被覆層１３の外表面まで到達しないような材料によって形成されていてもよい。また、被覆層１３は、第一の末端からＰＯＦ１０に入射された光が、ＰＯＦ第二の末端において被覆層１３の外表面まで到達しないような屈折率を有していてもよい。なお、「光が、ＰＯＦ第二の末端において被覆層１３の外表面まで到達しない」とは、ＮＦＰの測定により被覆層の外表面で光が観測されないことを意味する。このような被覆層１３を備えたＰＯＦ１０であっても、第１実施形態による方法によれば、通常のＮＦＰ法によるＰＯＦ１０への光の入射に加えて、光の出射端である第二の末端に落射光を照射することにより、光強度の面分布の測定結果から被覆層１３の外形を特定して、外径Ｄ２を求めることができる。
【0032】
ＰＯＦ１０の第二の末端に照射される落射光は、同軸落射光であってもよいし、側射光であってもよい。落射光としていずれを用いた場合でも、得られた光強度の面分布の測定結果から被覆層１３の外形を決定することが可能であるので、コア１１の外形及び被覆層１３の外形を同時に特定し、さらにコア径Ｄ１及び被覆層１３の外径Ｄ２を同時に求めることができる。被覆層１３の外形をより正確に決定するために、同軸落射光を落射光として用いることが望ましい。
【0033】
図３は、本開示の第１実施形態によるＰＯＦの形状を特定する方法を実施するための計測システムの一例を示す模式図である。
【0034】
図３に示すように、第１実施形態によるＰＯＦの形状を特定する方法を実施するための計測システム１００は、例えば、計測対象のＰＯＦ１０の第一の末端１０ａに光を入射するための第１の光源２０と、ＰＯＦ１０の第二の末端１０ｂから出射された光を用いて、第二の末端１０ｂの近傍における光強度の面分布を測定するための光計測装置３０と、を備える。
【0035】
またＰＯＦ１０の第一の末端１０ａに入射する光を調整するために、光源２０とＰＯＦ１０の間に、適切なファイバー、モードスクランブラー、及び／又はモードフィルターを設置してもよい。
【0036】
第１の光源２０は、ＩＥＣ６０７９３－１－２０及びＩＥＣ６０７９３－２－４０ subcategory Ａ４ｈ に準拠した手法のうち、波長８５０ｎｍの光を用いたＮＦＰ法によってコア径を計測するために用いられる光源である。したがって、第１の光源２０には、例えば、８５０ｎｍの波長を含む光を出射させることができる光源が使用できる。第１の光源２０として、例えばＬＥＤ（Light Emitting Diode）光源を使用することができ、一例として、ピーク発光波長が８５０ｎｍであるＬＥＤ光源を第１の光源２０として使用することができる。
【0037】
光計測装置３０は、対物レンズ３１、結像レンズ３２、及び検出器３３を備える。対物レンズ３１は、ＰＯＦ１０の第二の末端１０ｂから出射した光を拡大する。結像レンズ３２は、対物レンズ３１によって拡大された光を検出器３３に結像させる。検出器３３は、取り込まれた画像を用いて、第二の末端１０ｂの近傍における光強度の面分布を測定する。検出器３３は、検出器３３で検出された情報を処理するためのＰＣ（Personal Computer）等の情報処理装置（図示せず）及び画像出力装置（図示せず）等と接続されていてもよい。光計測装置３０は、例えば、ＰＯＦ１０の第二の末端１０ｂに照射するための落射光用光学系（すなわち、落射光照射装置）をさらに備えていてもよい。例えば、同軸落射光を落射光として用いる場合、光計測装置３０は、落射光用光学系として、例えば図３に示すように、同軸落射光用光源としての第２の光源３４、同軸照射用レンズ３５、及びハーフミラー３６をさらに備えていてもよい。この場合、ハーフミラー３６は、対物レンズ３１と結像レンズ３２との間に設けられる。なお、図３に示すように、対物レンズ３１から結像レンズ３２を経由して、検出器３３にかけて記載された矢印は、ＰＯＦ１０の第二の末端１０ｂから出射された光の進行を示す。また、図３に示すように、第２の光源３４から同軸照射用レンズ３５に記載されている点線は、第２の光源３４から出力された光の進行を示す。
【0038】
なお、落射光として同軸落射光が用いられる場合の光学系の構造は、図３に示されたハーフミラー３６を備えた落射光用光学系に限定されない。ＰＯＦ１０の第二の末端１０ｂに同軸落射光を照射できる光学系であればよく、ハーフミラー３６を用いない光学系であってもよい。
【0039】
ＰＯＦ１０の第二の末端１０ｂに照射される落射光には、例えば、ＰＯＦ１０の第一の末端１０ａに入射される光の波長を含む落射光が用いられる。したがって、第２の光源３４には、例えば、第１の光源２０から出射される光の波長を含む光を出射できる光源が使用されるとよい。第２の光源３４として、例えばＬＥＤ光源を使用することができ、一例として、ピーク発光波長が８５０ｎｍであるＬＥＤ光源又は白色ＬＥＤ光源を第２の光源３４として使用することができる。
【0040】
なお、第１実施形態による方法に用いられる計測システムは、上述の図３に示された計測システム１００に限定されない。第１実施形態による方法を実施するための計測システムは、例えば、以下のような計測システムであってもよい：
コアと、前記コアの外周に配置されたクラッドと、前記クラッドの外周に配置された被覆層とを備えたＰＯＦについて、少なくとも前記コアの外形及び前記被覆層の外形を同時に特定するための計測システムであって、
前記計測システムは、
前記ＰＯＦの第一の末端に入射させる光を出射する第１の光源と、
前記第一の末端から入射した前記光を出射する前記ＰＯＦの第二の末端に落射光を照射する落射光照射装置と、
前記ＰＯＦの前記第二の末端の近傍の光強度の面分布を測定する光計測装置と、
を備える。
コアと、前記コアの外周に配置されたクラッドと、前記クラッドの外周に配置された被覆層とを備えたＰＯＦについて、少なくとも前記コアの外形及び前記被覆層の外形を同時に特定するための計測システムであって、
前記計測システムは、
前記ＰＯＦの第一の末端に入射させる光を出射する第１の光源と、
前記第一の末端から入射した前記光を出射する前記ＰＯＦの第二の末端に落射光を照射する落射光照射装置と、
前記ＰＯＦの前記第二の末端の近傍の光強度の面分布を測定する光計測装置と、
を備える。
【0041】
上記計測システムは、上記光計測装置の計測結果に基づいて、上記コア及び上記被覆層の画像を出力する画像出力装置をさらに備えていてもよい。
【0042】
また、上記計測システムにおいて、上記落射光照射装置は、上記第２の光源と、当該第２の光源から出射された光を上記ＰＯＦの第二の末端に導く光学系と、を含んでいてもよい。
【0043】
上述の第１実施形態による方法は、プログラムによって実施されてもよい。すなわち、第１実施形態による方法を実施するプログラムは、上述の第１実施形態の方法を実行するためのプログラムであってもよい。第１実施形態による方法を実施するプログラムは、コンピュータによって実行可能なプログラムである。当該プログラムは、コンピュータ読み取り可能な記録媒体であってもよい。また、当該プログラムは、インターネット等の手段を介して提供されてもよい。
【0044】
（第２実施形態）
本開示の第２実施形態によるＰＯＦの形状を特定する方法について説明する。
本開示の第２実施形態によるＰＯＦの形状を特定する方法について説明する。
【0045】
第２実施形態による方法では、第１実施形態による方法によって得られた光強度の面分布の測定結果を用いて、コアの外形及び被覆層の外形を同時に特定することに加えて、さらにコアの偏心量も求める。すなわち、第２実施形態による方法では、第１実施形態による方法において、光強度の面分布の測定結果を用いて、コア１１の中心の位置及び被覆層１３の中心の位置を求め、コア１１の中心と被覆層１３の中心との距離を計算して偏心量を求めること、をさらに含む。
【0046】
図４は、第２実施形態によるＰＯＦの形状を特定する方法を示すフローチャートである。図４に示すように、第２実施形態によるＰＯＦの方法は、
（ａ）所定の長さを有するＰＯＦの第一の末端からＰＯＦに光を入射して、ＰＯＦの第二の末端から上記光を出射させるとともに、第二の末端に落射光を照射すること（Ｓ２１）と、
（ｂ）上記第二の末端の近傍における光強度の面分布を測定すること（Ｓ２２）と、
（ｃ）上記の光強度の面分布の測定結果を用いて、コアの外形及び被覆層の外形を求め、さらにコアの偏心量を求めること（Ｓ２３）と、
を含む。
（ａ）所定の長さを有するＰＯＦの第一の末端からＰＯＦに光を入射して、ＰＯＦの第二の末端から上記光を出射させるとともに、第二の末端に落射光を照射すること（Ｓ２１）と、
（ｂ）上記第二の末端の近傍における光強度の面分布を測定すること（Ｓ２２）と、
（ｃ）上記の光強度の面分布の測定結果を用いて、コアの外形及び被覆層の外形を求め、さらにコアの偏心量を求めること（Ｓ２３）と、
を含む。
【0047】
なお、Ｓ２１及びＳ２２は、それぞれ、第１実施形態で説明したＳ１１及びＳ１２と同じである。
【0048】
図５は、ＰＯＦにおけるコアの偏心量を説明するための模式図である。図５において、偏心量は「Ａ」で示されている。図５に示すように、偏心量Ａは、コア１１の中心位置Ｃ１と被覆層１３の中心位置Ｃ２との間の距離である。コア１１の中心位置Ｃ１及び被覆層１３の中心位置Ｃ２は、共に、光強度の面分布の測定結果を用いて、以下の手順で求められる。
（ａ）光強度の変化するポイントをコア径や被覆層の外径エッジとして１度ごとに３６０点捉えること
（ｂ）その３６０点に基づいて近似円を描くこと
（ｃ）その近似円に基づいて中心位置を特定すること
（ａ）光強度の変化するポイントをコア径や被覆層の外径エッジとして１度ごとに３６０点捉えること
（ｂ）その３６０点に基づいて近似円を描くこと
（ｃ）その近似円に基づいて中心位置を特定すること
【0049】
第１実施形態で説明したとおり、第１実施形態による方法によれば、光強度の面分布の測定結果を用いて、コア１１の外形及び被覆層１３の外形を同時に特定することができる。第２実施形態による方法において測定される光強度の面分布は、第１実施形態による方法において測定される光強度の面分布と同様の方法で得られるものである。したがって、第１実施形態による方法によっても、同様に、コア１１の外形及び被覆層１３の外形を同時に特定することができる。第２実施形態による方法では、特定されたコア１１の外形から、コア１１の中心位置Ｃ１を求めることができる。同様に、第２実施形態による方法では、特定された被覆層１３の外形から、被覆層１３の中心位置Ｃ２を求めることができる。なお、第２実施形態による方法において、特定されたコア１１の外形及び被覆層１３の外形から、コア径Ｄ１及び被覆層の外径Ｄ２を計測して同時に求めてもよい。
【0050】
第２実施形態による方法によれば、被覆層１３の中心位置Ｃ２を従来よりも正確に求めることができるので、コア１１の偏心量を従来よりも正確に求めることができる。したがって、例えば、取得された偏心量に基づいてＰＯＦ１０の製造条件を調整することで、偏心量が低減されることによって優れた特性を実現できるＰＯＦ１０を製造することが可能となる。
【0051】
第２実施形態による方法においては、上述のとおり、光強度の面分布から、コア１１の中心位置Ｃ１及び被覆層１３の中心位置Ｃ２を求めることができる。ただし、第２実施形態による方法は、これに限定されず、別の例として、光強度の面分布の測定結果に基づいてコア１１及び被覆層１３の画像を得ることをさらに含んでいてもよい。この場合、コア１１の中心位置Ｃ１及び被覆層１３の中心位置Ｃ２が、上記画像を用いて求められ、コア１１の中心位置Ｃ１と被覆層１３の中心位置Ｃ２との距離が計算されることによって、偏心量が求められる。このように、光強度の面分布から画像を経由して偏心量が求められてもよく、この方法によっても従来よりも正確に偏心量を求めることができる。
【0052】
第２実施形態による方法も、第１実施形態による方法を実施するための計測システムと同様のシステムを用いて実施されうる。すなわち、図３に示された計測システムを利用することができる。
【0053】
上述の第２実施形態による方法は、プログラムによって実施されてもよい。すなわち、第２実施形態による方法を実施するプログラムは、上述の第２実施形態の方法を実行するためのプログラムであってもよい。第２実施形態による方法を実施するプログラムは、コンピュータによって実行可能なプログラムである。当該プログラムは、コンピュータ読み取り可能な記録媒体であってもよい。また、当該プログラムは、インターネット等の手段を介して提供されてもよい。
【0054】
（第３実施形態）
本開示の第３実施形態によるＰＯＦの製造方法について説明する。
本開示の第３実施形態によるＰＯＦの製造方法について説明する。
【0055】
図６は、本開示の第３実施形態によるＰＯＦの製造方法を示すフローチャートである。図６に示すように、第３実施形態によるＰＯＦの製造方法は、
（Ｉ）コアと、コアの外周に配置されたクラッドと、クラッドの外周に配置された被覆層とを備えた、検査用ＰＯＦを作製すること（Ｓ３１）と、
（II）上記検査用ＰＯＦに対し、第１実施形態又は第２実施形態によるＰＯＦの形状を特定する方法を実施して、上記検査用ＰＯＦの形状を特定すること（Ｓ３２）と、
（III）上記（II）で特定された上記検査用ＰＯＦの形状に基づいて、ＰＯＦの製造条件を決定すること（Ｓ３３）と、
（IV）上記（III）で決定された製造条件に基づいて、ＰＯＦを製造すること（Ｓ３４）と、
を含む。
（Ｉ）コアと、コアの外周に配置されたクラッドと、クラッドの外周に配置された被覆層とを備えた、検査用ＰＯＦを作製すること（Ｓ３１）と、
（II）上記検査用ＰＯＦに対し、第１実施形態又は第２実施形態によるＰＯＦの形状を特定する方法を実施して、上記検査用ＰＯＦの形状を特定すること（Ｓ３２）と、
（III）上記（II）で特定された上記検査用ＰＯＦの形状に基づいて、ＰＯＦの製造条件を決定すること（Ｓ３３）と、
（IV）上記（III）で決定された製造条件に基づいて、ＰＯＦを製造すること（Ｓ３４）と、
を含む。
【0056】
第３実施形態による製造方法では、第１実施形態による方法又は第２実施形態による方法によって特定されたＰＯＦの形状に基づいて、ＰＯＦの製造条件を決定する。したがって、第３実施形態による製造方法によれば、所望の形状（例えば、所望のコア径及び被覆層の外径、所望のコアの偏心量等）を有するＰＯＦを、正確に、安定して製造することができる。
【0057】
上記（Ｉ）において作製される検査用ＰＯＦは、製造目的のＰＯＦと同様の構成を有するものを、同様の材料を用いて作製される。検査用ＰＯＦの作製に用いられる製造装置には、ＰＯＦの製造に用いられる装置と同じものが使用される。
【0058】
上記（II）において検査用ＰＯＦに対して実施される方法は、第１実施形態及び第２実施形態で詳細に説明されているとおりである。これにより、検査用ＰＯＦの形状（すなわち、少なくともコアの外形及び被覆層の外形）が特定される。上記（II）において、、検査用ＰＯＦの形状として、例えば、コア径、被覆層の外径、コアの偏心量等が特定されてもよい。
【0059】
上記（III）において、上記（II）で特定された上記検査用ＰＯＦの形状に基づいて、ＰＯＦの製造条件が決定される。決定される製造条件は、特には限定されない。調整したいＰＯＦの構成に応じて、その構成に影響を及ぼす製造条件を適宜選択して決定することができる。例えば、ＰＯＦの材料として用いられる樹脂材料を加熱する際の温度条件、樹脂材料の吐出条件等が調整されて決定されてもよい。
【0060】
所望の形状を有するＰＯＦを製造しうる製造条件が確定するまで、上記（Ｉ）から（III）が繰り返し実施されてもよい。
【0061】
上記（IV）において、上記（III）で決定された製造条件に基づいてＰＯＦを製造する。
【0062】
（第４実施形態）
本開示の第４実施形態によるＰＯＦの製造方法について説明する。
本開示の第４実施形態によるＰＯＦの製造方法について説明する。
【0063】
図７は、本開示の第４実施形態によるＰＯＦの製造方法を示すフローチャートである。図７に示すように、第４実施形態によるＰＯＦの製造方法は、
（ｉ）コアと、コアの外周に配置されたクラッドと、クラッドの外周に配置された被覆層とを備えた、ＰＯＦを作製すること（Ｓ４１）と、
（ii）上記（ｉ）で作製されたＰＯＦの中から所定の数のＰＯＦを抜き取り、抜き取られたＰＯＦに対して第１実施形態又は第２実施形態による方法を実施して、ＰＯＦの品質検査を行うこと（Ｓ４２）と、
を含む。
（ｉ）コアと、コアの外周に配置されたクラッドと、クラッドの外周に配置された被覆層とを備えた、ＰＯＦを作製すること（Ｓ４１）と、
（ii）上記（ｉ）で作製されたＰＯＦの中から所定の数のＰＯＦを抜き取り、抜き取られたＰＯＦに対して第１実施形態又は第２実施形態による方法を実施して、ＰＯＦの品質検査を行うこと（Ｓ４２）と、
を含む。
【0064】
第４実施形態による製造方法では、第１実施形態による方法又は第２実施形態による方法を、ＰＯＦの抜き取りの品質検査に用いることができる。したがって、第４実施形態による製造方法によれば、所望の形状（例えば、所望のコア径及び被覆層の外径、所望のコアの偏心量等）を有するＰＯＦを提供することができる。
【実施例0065】
（形状を特定する対象のＰＯＦの作製）
［含フッ素樹脂の作製］
含フッ素樹脂として、パーフルオロ－４－メチル－２－メチレン－１，３－ジオキソラン（ＰＦＭＭＤ）の重合体を準備した。パーフルオロ－４－メチル－２－メチレン－１，３－ジオキソランは、まず２－カルボメチル－２－トリフルオロメチル－４－メチル－１，３－ジオキソランを合成し、これをフッ素化し、得られたカルボン酸塩を脱炭酸分離することによって合成された。パーフルオロ－４－メチル－２－メチレン－１，３－ジオキソランの重合には、重合開始剤として、パーフルオロ過酸化ベンゾイルが用いられた。
［含フッ素樹脂の作製］
含フッ素樹脂として、パーフルオロ－４－メチル－２－メチレン－１，３－ジオキソラン（ＰＦＭＭＤ）の重合体を準備した。パーフルオロ－４－メチル－２－メチレン－１，３－ジオキソランは、まず２－カルボメチル－２－トリフルオロメチル－４－メチル－１，３－ジオキソランを合成し、これをフッ素化し、得られたカルボン酸塩を脱炭酸分離することによって合成された。パーフルオロ－４－メチル－２－メチレン－１，３－ジオキソランの重合には、重合開始剤として、パーフルオロ過酸化ベンゾイルが用いられた。
【0066】
以下に、２－カルボメチル－２－トリフルオロメチル－４－メチル－１，３－ジオキソランの合成、２－カルボメチル－２－トリフルオロメチル－４－メチル－１，３－ジオキソランのフッ素化、パーフルオロ－４－メチル－２－メチレン－１，３－ジオキソランの合成、及びパーフルオロ－４－メチル－２－メチレン－１，３－ジオキソランの重合について、詳細を説明する。
【0067】
＜２－カルボメチル－２－トリフルオロメチル－４－メチル－１，３－ジオキソランの合成＞
水冷冷却器を備えた３Ｌ三口フラスコ、温度計、マグネチックスターラー、及び等圧滴下漏斗を準備し、２－クロロ－１－プロパノールと１－クロロ－２－プロパノールとの混合物を１３９．４ｇ（計１．４モル）をフラスコに投入した。フラスコは０℃に冷やし、その中にトリフルオロピルビン酸メチルをゆっくりと加え、さらに２時間攪拌した。そこに１００ｍＬのジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）と１９４ｇの炭酸カリウムとを１時間かけて加えた後、さらに続けて８時間攪拌し、反応混合物を得た。この生成した反応混合物を１Ｌの水と混合し、その水相をわけ、これを更にジクロロメチレンで抽出後、このジクロロメチレン溶液を有機反応混合物相と混合し、その溶液を硫酸マグネシウムで乾燥した。溶媒を除去した後、２４５．５ｇの粗製物が得られた。この粗製物を減圧下（１２Ｔｏｒｒ）で分留し、２－カルボメチル－２－トリフルオロメチル－４－メチル－１，３－ジオキソランの精製物を２３０．９ｇ得た。精製物の沸点は、７７～７８℃で、収率は７７％であった。なお、得られた精製物が２－カルボメチル－２－トリフルオロメチル－４－メチル－１，３－ジオキソランであることは、ＨＮＭＲ及び19ＦＮＭＲによって確認された。
水冷冷却器を備えた３Ｌ三口フラスコ、温度計、マグネチックスターラー、及び等圧滴下漏斗を準備し、２－クロロ－１－プロパノールと１－クロロ－２－プロパノールとの混合物を１３９．４ｇ（計１．４モル）をフラスコに投入した。フラスコは０℃に冷やし、その中にトリフルオロピルビン酸メチルをゆっくりと加え、さらに２時間攪拌した。そこに１００ｍＬのジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）と１９４ｇの炭酸カリウムとを１時間かけて加えた後、さらに続けて８時間攪拌し、反応混合物を得た。この生成した反応混合物を１Ｌの水と混合し、その水相をわけ、これを更にジクロロメチレンで抽出後、このジクロロメチレン溶液を有機反応混合物相と混合し、その溶液を硫酸マグネシウムで乾燥した。溶媒を除去した後、２４５．５ｇの粗製物が得られた。この粗製物を減圧下（１２Ｔｏｒｒ）で分留し、２－カルボメチル－２－トリフルオロメチル－４－メチル－１，３－ジオキソランの精製物を２３０．９ｇ得た。精製物の沸点は、７７～７８℃で、収率は７７％であった。なお、得られた精製物が２－カルボメチル－２－トリフルオロメチル－４－メチル－１，３－ジオキソランであることは、ＨＮＭＲ及び19ＦＮＭＲによって確認された。
【0068】
ＨＮＭＲ（ｐｐｍ）：４．２－４．６，３．８－３．６（ＣＨＣＨ2，ｍｕｌｉｐｌｅｔ，３Ｈ），３．８５－３．８８（ＣＯＯＣＨ3，ｍｕｌｔｉｐｌｅｔ，３Ｈ），１．３６－１．４３（ＣＣＨ3，ｍｕｌｔｉｐｌｅｔ，３Ｈ）
19ＦＮＭＲ（ｐｐｍ）：－８１．３（ＣＦ3，ｓ，３Ｆ）
19ＦＮＭＲ（ｐｐｍ）：－８１．３（ＣＦ3，ｓ，３Ｆ）
【0069】
＜２－カルボメチル－２－トリフルオロメチル－４－メチル－１，３－ジオキソランのフッ素化＞
１０Ｌの攪拌反応槽に４Ｌの１，１，２－トリクロロトリフルオロエタンを注入した。攪拌反応槽で、窒素を１３４０ｃｃ／ｍｉｎの流速で流し、フッ素を５８０ｃｃ／ｍｉｎの流速で流し、窒素／フッ素の雰囲気下とした。５分後、先に準備した２－カルボメチル－２－トリフルオロメチル－４－メチル－１，３－ジオキソランの２９０ｇを７５０ｍＬの１，１，２－トリクロロトリフルオロエタン溶液に溶かし、この溶液を反応槽に０．５ｍｌ／分の速度で加えた。反応槽は０℃に冷却した。全てのジオキソランを２４時間で加えた後、フッ素ガス流を止めた。窒素ガスをパージした後、水酸化カリウム水溶液を弱アルカリ性になるまで加えた。
１０Ｌの攪拌反応槽に４Ｌの１，１，２－トリクロロトリフルオロエタンを注入した。攪拌反応槽で、窒素を１３４０ｃｃ／ｍｉｎの流速で流し、フッ素を５８０ｃｃ／ｍｉｎの流速で流し、窒素／フッ素の雰囲気下とした。５分後、先に準備した２－カルボメチル－２－トリフルオロメチル－４－メチル－１，３－ジオキソランの２９０ｇを７５０ｍＬの１，１，２－トリクロロトリフルオロエタン溶液に溶かし、この溶液を反応槽に０．５ｍｌ／分の速度で加えた。反応槽は０℃に冷却した。全てのジオキソランを２４時間で加えた後、フッ素ガス流を止めた。窒素ガスをパージした後、水酸化カリウム水溶液を弱アルカリ性になるまで加えた。
【0070】
減圧下で揮発物質を除去した後、反応槽の周囲を冷却し、その後４８時間７０℃の減圧下で乾燥して、固体の反応生成物を得た。固形の反応生成物は、５００ｍＬの水に溶解させ、過剰の塩酸を添加して、有機相と水相とに分離させた。有機相を分離して減圧下で蒸留し、パーフルオロ－２，４－ジメチル－１，３－ジオキソラン－２－カルボン酸を得た。主蒸留物の沸点は１０３℃－１０６℃／１００ｍｍＨｇであった。フッ素化の収率は、８５％であった。
【0071】
＜パーフルオロ－４－メチル－２－メチレン－１，３－ジオキソランの合成＞
上記蒸留物を水酸化カリウム水溶液で中和し、パーフルオロ－２，４－ジメチル－２－カルボン酸カリウム－１，３－ジオキソランを得た。このカリウム塩を１日間７０℃で真空乾燥した。２５０℃～２８０℃で、かつ窒素又はアルゴン雰囲気下で、塩を分解した。－７８℃に冷やした冷却トラップで凝縮させ、収率８２％でパーフルオロ－４－メチル－２－メチレン－１，３－ジオキソランを得た。生成物の沸点は４５℃／７６０ｍｍＨｇであった。19ＦＮＭＲとＧＣ－ＭＳを用いて生成物を同定した。
上記蒸留物を水酸化カリウム水溶液で中和し、パーフルオロ－２，４－ジメチル－２－カルボン酸カリウム－１，３－ジオキソランを得た。このカリウム塩を１日間７０℃で真空乾燥した。２５０℃～２８０℃で、かつ窒素又はアルゴン雰囲気下で、塩を分解した。－７８℃に冷やした冷却トラップで凝縮させ、収率８２％でパーフルオロ－４－メチル－２－メチレン－１，３－ジオキソランを得た。生成物の沸点は４５℃／７６０ｍｍＨｇであった。19ＦＮＭＲとＧＣ－ＭＳを用いて生成物を同定した。
【0072】
19ＦＮＭＲ：－８４ｐｐｍ（３Ｆ，ＣＦ3），－１２９ｐｐｍ（２Ｆ，＝ＣＦ2）
ＧＣ－ＭＳ：ｍ／ｅ２４４（Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ ｉｏｎ）２２５，１９７，１６９，１５０，１３１，１００，７５，５０．
ＧＣ－ＭＳ：ｍ／ｅ２４４（Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ ｉｏｎ）２２５，１９７，１６９，１５０，１３１，１００，７５，５０．
【0073】
＜パーフルオロ－４－メチル－２－メチレン－１，３－ジオキソランの重合＞
上記方法で得られたパーフルオロ－４－メチル－２－メチレン－１，３－ジオキソラン１００ｇと、パーフルオロ過酸化ベンゾイル１ｇとをガラスチューブに封入した。このガラスチューブは、凍結脱気法によって系中の酸素が除去された後にアルゴンが再充填されて、５０℃で数時間加熱された。内容物は固体となったが、さらに７０℃で一晩加熱すると、１００ｇの透明な棒状物が得られた。
上記方法で得られたパーフルオロ－４－メチル－２－メチレン－１，３－ジオキソラン１００ｇと、パーフルオロ過酸化ベンゾイル１ｇとをガラスチューブに封入した。このガラスチューブは、凍結脱気法によって系中の酸素が除去された後にアルゴンが再充填されて、５０℃で数時間加熱された。内容物は固体となったが、さらに７０℃で一晩加熱すると、１００ｇの透明な棒状物が得られた。
【0074】
得られた透明棒状物をＦｌｕｏｒｉｎｅｒｔ ＦＣ－７５（住友スリーエム社製）に溶かし、得られた溶液をガラス板に注ぎ、重合体の薄膜を得た。得られた重合体のガラス転移温度は１１７℃で、完全な非晶質であった。透明棒状物をヘキサフルオロベンゼンに溶かし、これにクロロホルムを加え沈殿させることで、生成物を精製させた。精製された重合体のガラス転移温度は、約１３１℃であった。この重合体を、含フッ素樹脂とした。
【0075】
［屈折率調整剤］
屈折率調整剤として、クロロトリフルオロエチレンオリゴマー（分子量５８５）を用いた。具体的には、ダイキン工業社製「ダイフロイル＃１０」を蒸留し、分子量５８５の成分のみを分取した。分取した分子量５８５の成分を孔径４０ｎｍのフィルター「ＤＦＡ１ＡＮＤＥＳＷ４４」（ＰＡＬＬ社製）でろ過し、屈折率調整剤を得た。
屈折率調整剤として、クロロトリフルオロエチレンオリゴマー（分子量５８５）を用いた。具体的には、ダイキン工業社製「ダイフロイル＃１０」を蒸留し、分子量５８５の成分のみを分取した。分取した分子量５８５の成分を孔径４０ｎｍのフィルター「ＤＦＡ１ＡＮＤＥＳＷ４４」（ＰＡＬＬ社製）でろ過し、屈折率調整剤を得た。
【0076】
［第１コア材料］
上記の方法で作製した含フッ素樹脂を、溶媒であるバートレルＸＦ－ＵＰ（三井・ケマーズ フロロプロダクツ社製）に溶解した。溶解液を孔径１００ｎｍのフィルター「ＬＰＪ－ＣＴＡ－００１－Ｎ３」（ロキテクノ社製）で２回ろ過し、そのろ過液を２６０℃に加熱されたハステロイ製の容器に滴下して溶媒を蒸発させて、乾固させた。乾固させて得られたろ過処理後の含フッ素樹脂と、上記の屈折率調整剤とを、２６０℃にて溶融混合して樹脂組成物を作製した。得られた樹脂組成物における屈折率調整剤の濃度は、１２質量％であった。この樹脂組成物を第１コア材料として用いた。
上記の方法で作製した含フッ素樹脂を、溶媒であるバートレルＸＦ－ＵＰ（三井・ケマーズ フロロプロダクツ社製）に溶解した。溶解液を孔径１００ｎｍのフィルター「ＬＰＪ－ＣＴＡ－００１－Ｎ３」（ロキテクノ社製）で２回ろ過し、そのろ過液を２６０℃に加熱されたハステロイ製の容器に滴下して溶媒を蒸発させて、乾固させた。乾固させて得られたろ過処理後の含フッ素樹脂と、上記の屈折率調整剤とを、２６０℃にて溶融混合して樹脂組成物を作製した。得られた樹脂組成物における屈折率調整剤の濃度は、１２質量％であった。この樹脂組成物を第１コア材料として用いた。
【0077】
［第２コア材料］
上記の方法で作製した含フッ素樹脂を、第１コア材料の作製における含フッ素樹脂のろ過と同様の方法でろ過し、ろ過処理後の含フッ素樹脂を得た。このろ過処理後の含フッ素樹脂を、第２コア材料として用いた。
上記の方法で作製した含フッ素樹脂を、第１コア材料の作製における含フッ素樹脂のろ過と同様の方法でろ過し、ろ過処理後の含フッ素樹脂を得た。このろ過処理後の含フッ素樹脂を、第２コア材料として用いた。
【0078】
［クラッド材料］
フッ素樹脂としての「Ｔｅｆｌｏｎ ＡＦ１６００」（三井・ケマーズ フロロプロダクツ社製）と、粘度調整剤としての「Ｆｏｍｂｌｉｎ ＹＲ」（Ｓｏｌｖａｙ社製）とを、溶媒であるバートレルＸＦ－ＵＰ（三井・ケマーズ フロロプロダクツ社製）に溶解した。なお、「Ｔｅｆｌｏｎ ＡＦ１６００」と「Ｆｏｍｂｌｉｎ ＹＲ」との混合比率は、質量比で、「Ｔｅｆｌｏｎ ＡＦ１６００」：「Ｆｏｍｂｌｉｎ ＹＲ」＝７：３とした。得られた溶解液を孔径３００ｎｍのフィルター「ＬＰＡ－ＳＬＦ－００３－Ｎ２」（ロキテクノ社製）でろ過し、そのろ過液を２６０℃に加熱されたハステロイ製の容器に滴下して溶媒を蒸発させて、乾固させた。乾固させて得られた樹脂組成物を、クラッド材料として用いた。
フッ素樹脂としての「Ｔｅｆｌｏｎ ＡＦ１６００」（三井・ケマーズ フロロプロダクツ社製）と、粘度調整剤としての「Ｆｏｍｂｌｉｎ ＹＲ」（Ｓｏｌｖａｙ社製）とを、溶媒であるバートレルＸＦ－ＵＰ（三井・ケマーズ フロロプロダクツ社製）に溶解した。なお、「Ｔｅｆｌｏｎ ＡＦ１６００」と「Ｆｏｍｂｌｉｎ ＹＲ」との混合比率は、質量比で、「Ｔｅｆｌｏｎ ＡＦ１６００」：「Ｆｏｍｂｌｉｎ ＹＲ」＝７：３とした。得られた溶解液を孔径３００ｎｍのフィルター「ＬＰＡ－ＳＬＦ－００３－Ｎ２」（ロキテクノ社製）でろ過し、そのろ過液を２６０℃に加熱されたハステロイ製の容器に滴下して溶媒を蒸発させて、乾固させた。乾固させて得られた樹脂組成物を、クラッド材料として用いた。
【0079】
［被覆層材料］
被覆層材料として、Ｘｙｌｅｘ（ＳＡＢＩＣ社製、ガラス転移温度：１１３℃）を用いた。
被覆層材料として、Ｘｙｌｅｘ（ＳＡＢＩＣ社製、ガラス転移温度：１１３℃）を用いた。
【0080】
［ＰＯＦ］
上記の方法で準備した第１コア材料、第２コア材料、クラッド材料、及び被覆層材料を用い、溶融紡糸法によって、図１に示されたＰＯＦ１０と同様の構成を有するＰＯＦを作製した。図８は、実施例においてＰＯＦの製造に使用した製造装置を示す概略断面図である。
上記の方法で準備した第１コア材料、第２コア材料、クラッド材料、及び被覆層材料を用い、溶融紡糸法によって、図１に示されたＰＯＦ１０と同様の構成を有するＰＯＦを作製した。図８は、実施例においてＰＯＦの製造に使用した製造装置を示す概略断面図である。
【0081】
図８に示された装置１０００は、第１コア材料を押出成形するための第１押出装置１０１ａ、第２コア材料を押出成形するための第２押出装置１０１ｂ、クラッド材料を押出成形するための第３押出装置１０１ｃ、及び被覆層形成用の第４押出装置１０１ｄを備える。
【0082】
第１押出装置１０１ａは、第１コア材料１ａを収容する第１収容部１０２ａと、第１収容部１０２ａに収容されている第１コア材料１ａを第１収容部１０２ａから押し出す第１押出部１０３ａとを有する。第１押出装置１０１ａには、第１収容部１０２ａで第１コア材料１ａを溶融させることができるように、さらに溶融された第１コア材料１ａが成形されるまで溶融状態を保つことができるように、加熱部（図示せず）がさらに設けられている。ロッド状の第１コア材料（プリフォーム）１ａが、第１収容部１０２ａの上方の開口部を通じて第１収容部１０２ａ内に挿入されて、第１収容部１０２ａ内で加熱されることによって溶融される。
【0083】
第１押出装置１０１ａにおいては、第１コア材料１ａは、ガス押出によって、第１押出部１０３ａを介して第１収容部１０２ａからコア内層部２を形成するように外に押し出される。第１押出部１０３ａを介してコア内層部２を形成するように押し出された第１コア材料１ａは、その後鉛直方向下方に移動し、第１室１１０に供給される。
【0084】
第２押出装置１０１ｂは、第２コア材料１ｂを収容する第２収容部１０２ｂと、第２収容部１０２ｂに収容されている第２コア材料１ｂを第２収容部１０２ｂから押し出す第２押出部１０３ｂとを有する。第２押出装置１０１ｂは、溶融した第２コア材料を、第１押出装置１０１ａから押し出された第１コア材料１ａで形成されたコア内層部２の外周を被覆するように押し出す。具体的には、第２押出装置１０１ｂから押し出された第２コア材料は、第１室１１０に供給される。第１室１１０内において、第１コア材料１ａで形成されるコア内層部２を第２コア材料で被覆することによって、コア内層部２の外周を覆うコア外周部３を形成することができる。コア内層部２と、コア内層部２の外周を被覆するコア外周部３とで形成された積層体４は、第１室１１０から第１室１１０の鉛直方向下方に配置された拡散管１２０に移動する。拡散管１２０には、この積層体を加熱するためのヒーター（図示せず）が配置されている。拡散管１２０は、拡散管１２０の内部を通過する積層体４のコア内層部２に含まれる屈折率調整剤等のドーパントを、コア外周部３に向かって拡散させる。すなわち、コア内層部２とコア外周部３とによって、最終的にコアが形成される。
【0085】
第３押出装置１０１ｃは、クラッド材料１ｃを収容する第３収容部１０２ｃと、第３収容部１０２ｃに収容されているクラッド材料１ｃを第３収容部１０２ｃから押し出す第３押出部１０３ｃとを有する。第３押出装置１０１ｃは、溶融したクラッド材料１ｃを、拡散管１２０を通過した積層体４の外周を被覆するように押し出す。具体的には、第３押出装置１０１ｃから押し出されたクラッド材料１ｃは、第２室１３０に供給される。第２室１３０内において、積層体４（すなわちコア）をクラッド材料１ｃで被覆することによって、コアの外周を覆うクラッド５を形成することができる。なお、以下、積層体４をコア４という。コア４とクラッド５で形成された積層体は、第２室１３０から第２室１３０の鉛直方向下方に配置された第３室１４０に移動する。
【0086】
第４押出装置１０１ｄは、被覆層材料１ｄを収容する第４収容部１０２ｄ、第４収容部１０２ｄ内に配置されたスクリュー１０４、及び、第４収容部１０２ｄに接続されたホッパー１０５を備えている。第４押出装置１０１ｄでは、例えばペレット状の被覆層材料１ｄが、ホッパー１０５を通じて、第４収容部１０２ｄに供給される。第４収容部１０２ｄに供給された被覆層材料１ｄは、加熱されながらスクリュー１０４によって混錬されることによって、軟化して流動可能となる。軟化した被覆層材料１ｄは、スクリュー１０４によって第４収容部１０２ｄから押し出される。
【0087】
第４押出装置１０１ｄから押し出された被覆層材料１ｄは、第３室１４０に供給される。第３室１４０内において、コア４及びクラッド５で形成された積層体の表面を被覆層材料１ｄで被覆することによって、クラッド５の外周を覆う被覆層６が形成される。
【0088】
コア４、クラッド５、及び被覆層６が同心円状に積層された積層体７は、第３室１４０からノズル１５０の流入口を介して内部流路に流入する。積層体７は、内部流路を通過して縮径されて、ノズル１５０の吐出口からファイバー状に吐出される。
【0089】
ノズル１５０の吐出口からファイバー状に吐出された積層体７は、冷却管１６０の内部空間１６１内に流入し、内部空間１６１内を通過しながら冷却されて、開口部から冷却管１６０の外へ放出される。冷却管１６０から放出された積層体７は、ニップロール１７０が有する２つのロール１７１及び１７２の間を通過し、さらにガイドロール１７３～１７５を経由して、ＰＯＦ１０として巻き取りロール１７６に巻き取られる。巻き取りロール１７６の近傍、例えばガイドロール１７５と巻き取りロール１７６との間、においてＰＯＦ１０の外径を測定する変位計１８０をさらに備えていた。
【0090】
本実施例において、第１コア材料の溶融温度は２５０℃、第２コア材料の溶融温度は２５５℃、クラッド材料の溶融温度は２６０℃、被覆層材料の溶融温度は２４０℃であった。また、拡散管１２０の温度は２７５℃に設定された。第１コア材料と第２コア材料とでコアが形成された。コア、クラッド、及び被覆層からなる積層体７の引き落としの温度は、２４０℃であった。
【0091】
各材料の吐出の体積割合は、第１コア材料１に対して、第２コア材料１．５、クラッド材料１．５、被覆層材料５０の比率にて、溶融押出を行った。また、拡散時間、すなわち拡散管１２０内を積層体が通過する時間を、９６０ｓｅｃとした。
【0092】
以上の方法で製造されたＰＯＦについて、以下の実施例１及び比較例１から５の方法で、コア及び被覆層の計測を行った。
【0093】
（実施例１）
図３に示された計測システム１００と同様のシステムを用いて、上記の方法で作製されたＰＯＦのコア及び被覆層の形状を特定した。具体的には、コアの外形及び被覆層の外形を特定し、コアの外径及び被覆層の外径を求め、さらにコアの中心位置及び被覆層の中心位置を求めて偏心量を測定した。
図３に示された計測システム１００と同様のシステムを用いて、上記の方法で作製されたＰＯＦのコア及び被覆層の形状を特定した。具体的には、コアの外形及び被覆層の外形を特定し、コアの外径及び被覆層の外径を求め、さらにコアの中心位置及び被覆層の中心位置を求めて偏心量を測定した。
【0094】
＜使用した装置及びＰＯＦ＞
・第１の光源：澤木工房社製ＦＯＬＳ－０１ 波長８５０ｎｍ
・第２の光源（落射光源）：ＣＣＳ社製ＬＳ－ＥＬ００１／８５０
・光計測装置：シナジーオプトシステム社製 Ｍ－Ｓｃｐｏｅ ＴｙｐｅＳ
・ＰＯＦ：（計測対象のＰＯＦの作製）に記載されているもの、長さ６ｍ
・第１の光源：澤木工房社製ＦＯＬＳ－０１ 波長８５０ｎｍ
・第２の光源（落射光源）：ＣＣＳ社製ＬＳ－ＥＬ００１／８５０
・光計測装置：シナジーオプトシステム社製 Ｍ－Ｓｃｐｏｅ ＴｙｐｅＳ
・ＰＯＦ：（計測対象のＰＯＦの作製）に記載されているもの、長さ６ｍ
【0095】
具体的な手順は次の通りである。はじめに、第１の光源、ＰＯＦ、光計測装置を接続した。光計測装置には、落射光源である第２の光源を含む落射光用光学系を設けた。このようにして、ＰＯＦの第二の末端から出射された光に対して、従来のＮＦＰ法による測定を実施するための装置に落射光源を併用した光計測装置を用いて計測を行った。その結果は、図９に示される。図９は、実施例１のＰＯＦの第二の末端の近傍における光強度の面分布を示す。
【0096】
実施例１で計測されたコア径は４９μｍ、被覆層の外径は２３５μｍであった。また、偏心量は０．３μｍであった。なお、実施例１で求めたコア径は、輝度が５％のところを３６０°検出し、その３６０点の平均値から求められた径である。また、輝度が１００％のところとは、コアの中でも輝度が最も高いところを意味する。
【0097】
（比較例１）
落射光源を光計測装置に設けなかった点を除き、実施例１と同様の方法でコア及び被覆層の計測を試みた。しかし、被覆層の外形を決定できなかったため被覆層の外径を求めることができず、偏心量を測定できなかった。なお、比較例１で計測されたコア径は、４９μｍであった。
落射光源を光計測装置に設けなかった点を除き、実施例１と同様の方法でコア及び被覆層の計測を試みた。しかし、被覆層の外形を決定できなかったため被覆層の外径を求めることができず、偏心量を測定できなかった。なお、比較例１で計測されたコア径は、４９μｍであった。
【0098】
（比較例２）
下記の装置等を用いて、ＰＯＦのコア及び被覆層の計測を試みた。
下記の装置等を用いて、ＰＯＦのコア及び被覆層の計測を試みた。
【0099】
＜使用した装置及びＰＯＦ＞
・第２の光源（落射光源）：ＣＣＳ社製ＰＪ２－１５０５－２ＣＡ－ＰＥ
・光計測装置：シナジーオプトシステム社製 Ｍ－Ｓｃｐｏｅ ＴｙｐｅＳ
・ＰＯＦ：（計測対象のＰＯＦの作製）に記載されているもの、長さ６ｍ
・第２の光源（落射光源）：ＣＣＳ社製ＰＪ２－１５０５－２ＣＡ－ＰＥ
・光計測装置：シナジーオプトシステム社製 Ｍ－Ｓｃｐｏｅ ＴｙｐｅＳ
・ＰＯＦ：（計測対象のＰＯＦの作製）に記載されているもの、長さ６ｍ
【0100】
具体的な手順は次の通りである。はじめに、ＰＯＦと光計測装置とを接続した。ついで、落射光源を用いてＰＯＦの第二の末端に光を照射した。出力した画像からコア径と、被覆層の外径とを算出した。すなわち、比較例２では、第１の光源を使用せず、ＰＯＦの第二の末端に落射光を照射して画像を出力した。比較例２で得られた画像では、コア部分より被覆層部分の光強度が高く、光強度の５％を検出することがそもそもできず、コア径を求めることができなかった。
【0101】
（比較例３）
ＰＯＦを２ｃｍに切断し、デジタルマイクロスコープ：キーエンス社製ＶＨＸ－９５０Ｆの資料台に対してＰＯＦの軸が垂直になるようにＰＯＦを設置した。マイクロスコープ付属の光源をＰＯＦの第一の末端に照射し、第二の末端から出射される透過光を観察し、ＰＯＦのコア及び被覆層を計測した。観察した結果が、図１０に示される。図１０は、比較例３のＰＯＦの第二の末端から出射される透過光をマイクロスコープで観察した結果を示す。
ＰＯＦを２ｃｍに切断し、デジタルマイクロスコープ：キーエンス社製ＶＨＸ－９５０Ｆの資料台に対してＰＯＦの軸が垂直になるようにＰＯＦを設置した。マイクロスコープ付属の光源をＰＯＦの第一の末端に照射し、第二の末端から出射される透過光を観察し、ＰＯＦのコア及び被覆層を計測した。観察した結果が、図１０に示される。図１０は、比較例３のＰＯＦの第二の末端から出射される透過光をマイクロスコープで観察した結果を示す。
【0102】
出力した画像からコア径と、被覆層の外径とを算出した。比較例３で計測されたコア径は５１μｍ、被覆層の外径は２３５μｍ、偏心量は０．６μｍであった。しかし、用いたＰＯＦの長さは２ｃｍであった。比較例３の方法では数ｃｍ程度の長さのＰＯＦのコア径及び被覆層の外径しか測定できず、さらにＩＥＣ６０７９３－１－２０及びＩＥＣ６０７９３－２－４０に記載のコア径とは測定の手法が異なっており、正しいコア径とは言えなかった。
【0103】
（比較例４）
比較例１と同様の方法で画像（第１の画像）を出力した。また、比較例３と同様の方法で画像（第２の画像）を出力した。そして、第１の画像と第２の画像とを用いて、これらの画像を合成することで、ＰＯＦのコア及び被覆層の計測を試みた。
比較例１と同様の方法で画像（第１の画像）を出力した。また、比較例３と同様の方法で画像（第２の画像）を出力した。そして、第１の画像と第２の画像とを用いて、これらの画像を合成することで、ＰＯＦのコア及び被覆層の計測を試みた。
【0104】
画像を合成する際の基準として、比較例１及び比較例３の手法で測定したコア径を基に合成しようと試みたが、比較例１及び比較例３の手法で測定したコア径の大きさが異なっており、コア径が重ならず、第１の画像と第２の画像との合成ができなかった。したがって、第１の画像と第２の画像との合成画像を用いてコア径、被覆層の外径、及び偏心量の計測はできなかった。
【0105】
（比較例５）
下記の装置等を用いて、ＰＯＦのコア及び被覆層を計測しようと試みた。すなわち、ラマン／ＴＯＦ－ＳＩＭＳ（飛行時間型二次イオン質量分析法）の方法を使用して計測を試みた。
下記の装置等を用いて、ＰＯＦのコア及び被覆層を計測しようと試みた。すなわち、ラマン／ＴＯＦ－ＳＩＭＳ（飛行時間型二次イオン質量分析法）の方法を使用して計測を試みた。
【0106】
＜使用した装置及びＰＯＦ＞
・ＴＯＦ－ＳＩＭＳ：アルバック・ファイ社製ＴＲＩＦＴ Ｖ
・ＰＯＦ：（計測対象のＰＯＦの作製）に記載のもの、長さ２ｍｍ
・ＴＯＦ－ＳＩＭＳ：アルバック・ファイ社製ＴＲＩＦＴ Ｖ
・ＰＯＦ：（計測対象のＰＯＦの作製）に記載のもの、長さ２ｍｍ
【0107】
測定対象のＰＯＦについて、ミクロトームにて平滑面を得た。この平滑面は、ＰＯＦの軸方向に垂直な面であった。この平滑面に、一次イオンを照射した。照射した一次イオンとしてはＢｉ3
++イオンを用い、加速電圧を３０ｋＶに調整した。
【0108】
コア径を求めるため、コアに添加されている屈折率調整剤の塩素イオンに着目し、質量数ｍ／ｚ３５のイオンの強度分布を得た。強度分布像から一軸のラインプロファイルを作成し、ピーク強度の５％の強度を求め、コア径を求めた。
【0109】
被覆層の外径を求めるため、被覆層に含まれるポリカーボネート樹脂中のビスフェノールＡの構造に着目し、質量数ｍ／ｚ２１１のイオン強度分布を得た。強度分布像から一軸のラインプロファイルを作成し、被覆層と空間の境界部を求め、被覆層の外径を求めた。
【0110】
結果、比較例５で計測されたコア径は５０μｍ、被覆層の外径は２３５μｍ、偏心量は０．６μｍであった。比較例５では、用いたＰＯＦの長さは２ｍｍであった。比較例５の方法では数ｍｍ程度の長さのＰＯＦのコア径及び被覆層の外径しか測定できず、さらにＩＥＣ６０７９３－１－２０及びＩＥＣ６０７９３－２－４０に記載のコア径とは測定の手法が異なっており、正しいコア径とは言えなかった。
【0111】
以上の実施例１及び比較例１から５の結果から、本開示の形状を特定する方法を実施した実施例１のみが、コアの外形と被覆層の外形とを同時に特定して、被覆層の外径と、ＩＥＣ６０７９３－１－２０及びＩＥＣ６０７９３－２－４０に記載のコア径とを同時に、そして正確に計測することが可能であった。
【0112】
比較例１の従来のＮＦＰ法のみでの計測では、被覆層の外形を特定することができないため被覆層の外径を測定することができず、その結果、偏心量を求めることができなかった。
【0113】
比較例２の落射光のみを使用した計測では、被覆層の外形を特定して被覆層の外径を計測することはできたが、計測されたコア径がそもそもＩＥＣ６０７９３－１－２０及びＩＥＣ６０７９３－２－４０に記載のコア径ではなく、ＩＥＣ６０７９３－１－２０及びＩＥＣ６０７９３－２－４０に記載コア径と被覆層の外径とを同時に計測することができなかった。したがって、比較例２では、正確に偏心量を計測することも不可能であった。
【0114】
比較例３のデジタルマイクロスコープを使用した方法では、数ｃｍ程度の長さのＰＯＦの計測しかできず、さらにＩＥＣ６０７９３－１－２０及びＩＥＣ６０７９３－２－４０に記載のコア径とは測定の手法が異なっており、正しいコア径とは言えなかった。
【0115】
比較例４の、ＮＦＰ法で得られる画像とデジタルマイクロスコープを使用して得られる画像とを合成し、得られた合成画像を用いてコア及び被覆層を計測する方法は、そもそも第１の画像と第２の画像との合成がでず、合成画像からのコア径、被覆層の外径、及び偏心量の計測はできなかった。
【0116】
比較例５のラマン／ＴＯＦ－ＳＩＭＳを使用した方法では、被覆層の外径を計測することはできたが、計測されたコア径がそもそもＩＥＣ６０７９３－１－２０及びＩＥＣ６０７９３－２－４０に記載のコア径ではなく、ＩＥＣ６０７９３－１－２０及びＩＥＣ６０７９３－２－４０に記載コア径と被覆層の外径とを同時に計測することができなかった。したがって、比較例５では、正確に偏心量を計測することも不可能であった。また、比較例５の方法では、数ｍｍ程度の長さのＰＯＦの計測しかできなかった。
【0117】
［付記］
以上をまとめると、本開示の発明の一形態は、下記である。
以上をまとめると、本開示の発明の一形態は、下記である。
【0118】
（１）
コアと、前記コアの外周に配置されたクラッドと、前記クラッドの外周に配置された被覆層とを備えたプラスチック光ファイバーについて、少なくとも前記コアの外形及び前記被覆層の外形を同時に特定する方法であって、
前記方法は、
（Ａ）所定の長さを有する前記プラスチック光ファイバーの第一の末端から、前記プラスチック光ファイバーに光を入射して、前記プラスチック光ファイバーの第二の末端から前記光を出射させるとともに、前記第二の末端に落射光を照射することと、
（Ｂ）前記第二の末端の近傍における光強度の面分布を測定することと、
（Ｃ）前記光強度の前記面分布の測定結果を用いて、前記コアの前記外形及び前記被覆層の前記外形を特定することと、
を含む、プラスチック光ファイバーの形状を特定する方法。
コアと、前記コアの外周に配置されたクラッドと、前記クラッドの外周に配置された被覆層とを備えたプラスチック光ファイバーについて、少なくとも前記コアの外形及び前記被覆層の外形を同時に特定する方法であって、
前記方法は、
（Ａ）所定の長さを有する前記プラスチック光ファイバーの第一の末端から、前記プラスチック光ファイバーに光を入射して、前記プラスチック光ファイバーの第二の末端から前記光を出射させるとともに、前記第二の末端に落射光を照射することと、
（Ｂ）前記第二の末端の近傍における光強度の面分布を測定することと、
（Ｃ）前記光強度の前記面分布の測定結果を用いて、前記コアの前記外形及び前記被覆層の前記外形を特定することと、
を含む、プラスチック光ファイバーの形状を特定する方法。
【0119】
（２）
前記（Ｃ）において特定された前記コアの前記外形及び前記被覆層の前記外形に基づいて、コア径及び前記被覆層の外径を計測すること、
をさらに含む、上記（１）に記載の方法。
前記（Ｃ）において特定された前記コアの前記外形及び前記被覆層の前記外形に基づいて、コア径及び前記被覆層の外径を計測すること、
をさらに含む、上記（１）に記載の方法。
【0120】
（３）
前記光強度の前記面分布は、対物レンズ及び結像レンズを備えた光計測装置によって測定され、
前記落射光は、同軸落射光である、
上記（１）又は（２）に記載の方法。
前記光強度の前記面分布は、対物レンズ及び結像レンズを備えた光計測装置によって測定され、
前記落射光は、同軸落射光である、
上記（１）又は（２）に記載の方法。
【0121】
（４）
前記光計測装置は、前記対物レンズと前記結像レンズとの間に設けられたハーフミラーをさらに備え、
前記落射光は、前記ハーフミラーによって、前記同軸落射光として前記第二の末端に導かれる、
上記（３）に記載の方法。
前記光計測装置は、前記対物レンズと前記結像レンズとの間に設けられたハーフミラーをさらに備え、
前記落射光は、前記ハーフミラーによって、前記同軸落射光として前記第二の末端に導かれる、
上記（３）に記載の方法。
【0122】
（５）
前記所定の長さは、１ｍ以上である、
上記（１）から（４）のいずれか１つに記載の方法。
前記所定の長さは、１ｍ以上である、
上記（１）から（４）のいずれか１つに記載の方法。
【0123】
（６）
前記光強度の前記面分布の前記測定結果を用いて、前記コアの中心の位置及び前記被覆層の中心の位置を求め、前記コアの中心と前記被覆層の中心との距離を計算して偏心量を求めること、
をさらに含む、上記（１）から（５）のいずれか１つに記載の方法。
前記光強度の前記面分布の前記測定結果を用いて、前記コアの中心の位置及び前記被覆層の中心の位置を求め、前記コアの中心と前記被覆層の中心との距離を計算して偏心量を求めること、
をさらに含む、上記（１）から（５）のいずれか１つに記載の方法。
【0124】
（７）
前記光強度の前記面分布の前記測定結果に基づいて、前記コア及び前記被覆層の画像を得ること、
をさらに含み、
前記コアの前記中心の位置及び前記被覆層の前記中心の位置が、前記画像を用いて求められ、前記コアの前記中心と前記被覆層の前記中心との距離が計算されることによって、前記偏心量が求められる、
上記（６）に記載の方法。
前記光強度の前記面分布の前記測定結果に基づいて、前記コア及び前記被覆層の画像を得ること、
をさらに含み、
前記コアの前記中心の位置及び前記被覆層の前記中心の位置が、前記画像を用いて求められ、前記コアの前記中心と前記被覆層の前記中心との距離が計算されることによって、前記偏心量が求められる、
上記（６）に記載の方法。
【0125】
（８）
前記第一の末端から前記プラスチック光ファイバーに入射された前記光は、前記第二の末端において前記被覆層の外表面まで到達しない、
上記（１）から（７）のいずれか１つに記載の方法。
前記第一の末端から前記プラスチック光ファイバーに入射された前記光は、前記第二の末端において前記被覆層の外表面まで到達しない、
上記（１）から（７）のいずれか１つに記載の方法。
【0126】
（９）
上記（１）から（８）のいずれか１つに記載の方法を実行するためのプログラム。
上記（１）から（８）のいずれか１つに記載の方法を実行するためのプログラム。
【0127】
（１０）
（Ｉ）コアと、前記コアの外周に配置されたクラッドと、前記クラッドの外周に配置された被覆層とを備えた、検査用プラスチック光ファイバーを作製することと、
（II）前記検査用プラスチック光ファイバーに対し、上記（１）から（８）のいずれか１つに記載の方法を実施して、前記検査用プラスチック光ファイバーの形状を特定することと、
（III）前記（II）で特定された前記検査用プラスチック光ファイバーの形状に基づいて、プラスチック光ファイバーの製造条件を決定することと、
（IV）前記（III）で決定された前記製造条件に基づいて、プラスチック光ファイバーを製造することと、
を含む、プラスチック光ファイバーの製造方法。
（Ｉ）コアと、前記コアの外周に配置されたクラッドと、前記クラッドの外周に配置された被覆層とを備えた、検査用プラスチック光ファイバーを作製することと、
（II）前記検査用プラスチック光ファイバーに対し、上記（１）から（８）のいずれか１つに記載の方法を実施して、前記検査用プラスチック光ファイバーの形状を特定することと、
（III）前記（II）で特定された前記検査用プラスチック光ファイバーの形状に基づいて、プラスチック光ファイバーの製造条件を決定することと、
（IV）前記（III）で決定された前記製造条件に基づいて、プラスチック光ファイバーを製造することと、
を含む、プラスチック光ファイバーの製造方法。
【0128】
（１１）
（ｉ）コアと、前記コアの外周に配置されたクラッドと、前記クラッドの外周に配置された被覆層とを備えた、プラスチック光ファイバーを作製することと、
（ii）前記（ｉ）で作製された前記プラスチック光ファイバーの中から所定の数のプラスチック光ファイバーを抜き取り、抜き取られた前記プラスチック光ファイバーに対して上記（１）から（８）のいずれか１つに記載の方法を実施して、前記プラスチック光ファイバーの品質検査を行うことと、
を含む、プラスチック光ファイバーの製造方法。
（ｉ）コアと、前記コアの外周に配置されたクラッドと、前記クラッドの外周に配置された被覆層とを備えた、プラスチック光ファイバーを作製することと、
（ii）前記（ｉ）で作製された前記プラスチック光ファイバーの中から所定の数のプラスチック光ファイバーを抜き取り、抜き取られた前記プラスチック光ファイバーに対して上記（１）から（８）のいずれか１つに記載の方法を実施して、前記プラスチック光ファイバーの品質検査を行うことと、
を含む、プラスチック光ファイバーの製造方法。
【産業上の利用可能性】
【0129】
本開示の形状を特定する方法は、例えばＰＯＦのコアの外形及び被覆層の外形を同時に計測することができるので、例えば、ＰＯＦのコアの偏心量の測定及びＰＯＦの品質検査に適している。
【符号の説明】
【0130】
１ａ 第１コア材料
１ｂ 第２コア材料
１ｃ クラッド材料
１ｄ 被覆層材料
２ コア内層部
３ コア外周部
４ 積層体（コア）
５ クラッド
６ 被覆層
７ 積層体
１０ ＰＯＦ
１０ａ 第一の末端
１０ｂ 第二の末端
１１ コア
１２ クラッド
１３ 被覆層
２０ 第１の光源
３０ 光計測装置
３１ 対物レンズ
３２ 結像レンズ
３３ 検出器
３４ 第２の光源
３５ 同軸照射用レンズ
３６ ハーフミラー
１００ 計測システム
１０１ａ 第１押出装置
１０１ｂ 第２押出装置
１０１ｃ 第３押出装置
１０１ｄ 第４押出装置
１０２ａ 第１収容部
１０２ｂ 第２収容部
１０２ｃ 第３収容部
１０２ｄ 第４収容部
１０３ａ 第１押出部
１０３ｂ 第２押出部
１０３ｃ 第３押出部
１０４ スクリュー
１０５ ホッパー
１１０ 第１室
１２０ 拡散管
１３０ 第２室
１４０ 第３室
１５０ ノズル
１６０ 冷却管
１６１ 内部空間
１７０ ニップロール
１７１，１７２ ロール
１７３，１７４，１７５ ガイドロール
１７６ 巻き取りロール
１８０ 変位計
１０００ 製造装置
１ｂ 第２コア材料
１ｃ クラッド材料
１ｄ 被覆層材料
２ コア内層部
３ コア外周部
４ 積層体（コア）
５ クラッド
６ 被覆層
７ 積層体
１０ ＰＯＦ
１０ａ 第一の末端
１０ｂ 第二の末端
１１ コア
１２ クラッド
１３ 被覆層
２０ 第１の光源
３０ 光計測装置
３１ 対物レンズ
３２ 結像レンズ
３３ 検出器
３４ 第２の光源
３５ 同軸照射用レンズ
３６ ハーフミラー
１００ 計測システム
１０１ａ 第１押出装置
１０１ｂ 第２押出装置
１０１ｃ 第３押出装置
１０１ｄ 第４押出装置
１０２ａ 第１収容部
１０２ｂ 第２収容部
１０２ｃ 第３収容部
１０２ｄ 第４収容部
１０３ａ 第１押出部
１０３ｂ 第２押出部
１０３ｃ 第３押出部
１０４ スクリュー
１０５ ホッパー
１１０ 第１室
１２０ 拡散管
１３０ 第２室
１４０ 第３室
１５０ ノズル
１６０ 冷却管
１６１ 内部空間
１７０ ニップロール
１７１，１７２ ロール
１７３，１７４，１７５ ガイドロール
１７６ 巻き取りロール
１８０ 変位計
１０００ 製造装置
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
