(57)【要約】【課題】ＳＩ型のプラスチック光ファイバーより高帯域で、しかも、使用するポリマー素材の制限が少なく、安価かつ容易に製造でき、さらには、低曲げ損失化も図ることができる、従来にない新規な構造のＰＯＦを提供する。【解決手段】コア層２を、横断面の少なくともコア中心から一定距離以上離れた部分が屈折率の異なる複数のポリマー材の領域２１、２２が存在する構造に形成し、前記コア中心から離れるにしたがって全周の平均屈折率が連続的に減少し、かつ、前記コア中心から各距離それぞれの全周の屈折率が不連続な分布を示すようにしたプラスチック光ファイバー（ＰＯＦ）１ａを提供する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
コア層は、横断面の少なくともコア中心から一定距離以上離れた部分が屈折率の異なる複数のポリマー材の領域が存在する構造であり、前記コア中心から離れるにしたがって全周の平均屈折率が連続的に減少し、かつ、前記コア中心から各距離それぞれの全周の屈折率が不連続な分布を示すことを特徴とするプラスチック光ファイバー。
【請求項２】
請求項１に記載のプラスチック光ファイバーにおいて、
前記コア中心の部分のポリマー材より屈折率の小さなポリマー材の領域は外周方向にクラッド層まで連続的に存在し、
前記クラッド層は、前記コア層の最も屈折率が小さいポリマー材と同じ屈折率またはそれより小さい屈折率であることを特徴とするプラスチック光ファイバー。
【請求項３】
請求項１または２に記載のプラスチック光ファイバーにおいて、
前記複数のポリマー材は、所定屈折率の第１のポリマー材と、前記第１のポリマー材より屈折率が０．００１〜０．３７の範囲で小さい低屈折率の第２のポリマー材であることを特徴とするプラスチック光ファイバー。
【請求項４】
請求項３に記載のプラスチック光ファイバーにおいて、
前記第１のポリマー材と前記第２のポリマー材は、波長４００ｎｍ〜１５５０ｎｍの波長範囲において伝送損失が４ｄB/km〜１０，０００ｄB/kmのポリマー材であることを特徴とするプラスチック光ファイバー。
【請求項５】
請求項３または４に記載のプラスチック光ファイバーにおいて、
前記第１のポリマー材、前記第２のポリマー材のいずれか一方または両方が、エラストマーであることを特徴とするプラスチック光ファイバー。
【請求項６】
請求項２〜５のいずれかに記載のプラスチック光ファイバーにおいて、
前記クラッド層の外周に、さらに屈折率が小さい外周クラッド層を備えたことを特徴とするプラスチック光ファイバー。
【請求項７】
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ーにおいて、
前記コア層の一部のポリマー材が液体であることを特徴とするプラスチック光ファイバー。
【請求項８】
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ーにおいて、
端面処理を透明樹脂製キャップで行うことを特徴とするプラスチック光ファイバー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、短距離の光通信等に用いられるマルチモードのプラスチック光ファイバーに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、光通信用光ファイバーとしては、シングルモード光ファイバーとマルチモード光ファイバーがある。そして、構内・車内のＬＡＮ配線や音声・ビデオの配線等の機器間、機器内等の短距離の光通信には、主にマルチモード光ファイバーが用いられる。
【０００３】
このマルチモード光ファイバーは、石英系（ガラス）光ファイバー（以下、ＧＯＦという）とプラスチック光ファイバー（以下、ＰＯＦという）とに大別され、ＰＯＦは、ＧＯＦに比して、安価であり、コア径（コア層の径）を大きくできる利点がある。
【０００４】
そして、ＰＯＦは、コア径を大きくできるため、例えば短距離の光通信配線において最もコストを要する接続が容易に行える。また、低コストではあるが比較的コア径の大きな光ファイバーを必要とする発光ダイオード（ＬＥＤ）や面発光レーザ（ＶＣＳＥＬ）のマルチモード光を使用できる。さらに、ＰＯＦは素材がポリマーであることから屈曲、圧縮等による折れなどの問題が生じにくい利点がある。
【０００５】
ところで、ＰＯＦの代表的なものとしては、ステップ・インデックス（ＳＩ）型のものがある。このＳＩ型ＰＯＦは、コア層とクラッド層とで屈折率が異なり、両層の界面で屈折率が不連続に変化するものであり、製造が簡単で安価であるが、入射（インプット）されたマルチモード光の波形が、出射（アウトプット）時に元の波形から崩れ易いことから高速伝送特性はやや劣る。また、ＳＩ型ＰＯＦは、低コスト光源の波長で伝送損失が大きいことから伝送距離などの特性もやや劣る。
【０００６】
そして、ＳＩ型ＰＯＦは、クラッド層の外径が１０００〜７５０μｍ、コア層の径（コア径）が９８０−５００μｍ程度であり、例えばＬＥＤを光源として４００Ｍｂｐsの情報の１０ｍ程度までの伝送が可能である。そのため、安価なＳＩ型ＰＯＦは、音声やビデオの短距離の光通信の配線、具体的には、自動車における音声の光通信の配線等に利用されている。
【０００７】
また、ＳＩ型ＰＯＦは、機器内配線、機器内モジュール、基板内配線等における光導波路、光スイッチ、光分岐・合波器としても利用されている。
【０００８】
ところで、前記短距離の光通信の配線や、光導波路、光スイッチ、光分岐・合波器の施工に際しては、光通信の配線や信号路の半径１０ｍｍ以下の曲げが必要になる場合もある。
【０００９】
この場合、光通信の配線や信号路としてのＳＩ型ＰＯＦは低曲げ損失の特性を備えることが必要となる。そして、一般的にＳＩ型ＰＯＦの開口率（ＮＡ）が大きいほど、クラッド層が複数化するほど、前記曲げ損失は小さくなる。この原理を利用して、低曲げ損失の特性を有するＰＯＦとして、ダブルクラッド（ＤＣ）型のＰＯＦも提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【００１０】
また、近年の情報量の増加に伴い、この種のＰＯＦにおいては、より高帯域のＰＯＦが望まれ、屈折率分布型とも呼ばれるグレーデッド・インデックス（ＧＩ）型のＰＯＦ（例えば、特許文献２、３参照）。あるいは、フォトニクスバンドギャップ理論を応用したマイクロストラクチャー（Ｍ）型のＰＯＦも提案されている（例えば、特許文献４参照）。
【００１１】
なお、前記ＧＩ型ＰＯＦは、コア層の中心から離れるにしたがって屈折率が小さくなって光の速度が速くなるため、入射されたマルチモード光の波形が崩れにくく高速伝送が可能であり、構内・車内のＬＡＮ配線や機器間接続のインターコネクション、あるいは機器内配線などに好適であるが、ＳＩ型ＰＯＦに比べて製造が難しく高価である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開平９−１０１４２３号公報
【特許文献２】国際公開第９３／０８４８８
【特許文献３】国際公開第９４／０４９４９
【特許文献４】国際公開第０３／０５２４７３Ａ１
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
前記ＳＩ型ＰＯＦ等のこの種のＰＯＦにおいては、発光ダイオード（ＬＥＤ）や面発光レーザ（ＶＣＳＥＬ）などの光源から発せられたマルチモード光はＰＯＦに入射（インプット）され、ＰＯＦ中でコア層の中心部を直線的に進む光と、中心部より外周部に行くにしたがって大きな螺旋を描きながら進むマルチモード（多数）の光の組合せから構成されていると考えられている。
【００１４】
そして、ＳＩ型ＰＯＦの場合、真空中の光速をＣ、媒体の屈折率をｎとすると、媒体中の光速νは次の式（１）に示すように、同じ屈折率ｎの媒体では同じ速度であるため、入射端面に入射されたマルチモードの光は、直線的に進む中心部と螺旋を描きながら外周部を進む光の行路差により、異なった時間で出射端面から出射（アウトプット）される。そのため、入射（インプット）されたマルチモード光の波形が時系列で崩れ帯域劣化が引き起こされるため、高帯域のＰＯＦを提供できないという問題がある。
【００１５】
【数１】
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【００１６】
一方、前記ＧＩ型ＰＯＦは、コア層の中心部と外周部を進む光の行路差により生じる出射時間の差を減少させるため、前記式（１）に示した屈折率ｎの低い媒体中を進む光の速度の方が早いことを利用して、コア層の中心部から外周部に行くに従って段階的に屈折率ｎが低くなる屈折率分布を付与したＰＯＦである。この場合、ＰＯＦの横断面が円形であるとすると、屈折率ｎは径方向の位置によっては異なるが、同じ円周上ではどこでも同じ屈折率ｎである。
【００１７】
そして、この屈折率分布により、ＧＩ型ＰＯＦの場合、直線的に進む光が多いコア層の中心部では屈折率が高いため光速が遅くなり、また、大きな螺旋を描きながら進むコア層の外周部では屈折率が低いため光速が早くなる。そのため、コア層の中心部と外周部の光の出射時間差が低減され、高帯域のＰＯＦを提供できる。しかしながら、次に説明するように、コア層の素材が制限され、製造が容易でなく、高価になる問題がある。
【００１８】
すなわち、このＧＩ型ＰＯＦは、前述した屈折率分布を付与するためにドーパントと呼ばれる、コア層およびクラッド層を構成する基材ポリマーより屈折率ｎが大きな低分子量の有機化合物を使用して周知の界面ゲル重合法等によるプリフォーム法、ガス押出法等により製造される。この場合、基材ポリマーに屈折率ｎが異なる低分子量のドーパントを組み合わせるため、それらの素材の選択によっては、ドーパントが所望の分布形状にならない、あるいはドーパントの添加による基材ポリマーのガラス転移点（Ｔｇ）の低下等の問題が生じる。
【００１９】
具体的には、重合後のポリマーが安定なＰＭＭＡ（ポリメチルメタアクリレート）を用いて界面ゲル重合法で製造したＧＩ型ＰＯＦは、例えば図８（ａ）に示すように屈折率ｎの分布が高帯域化に理想的と言われている２次曲線に近い形状となるが、特許文献３に記載されるような重合後のポリマーが不安定のためそのまま使用できない透明フッ素樹脂等を用いて製造したＧＩ型ＰＯＦ（ＦＧＩ型のＰＯＦ）は、ドーパントの拡散が熱拡散となるため、図８（ｂ）に示すようにガウス分布（正規分布）に従った分布となる。このためドーパントの分布、すなわち屈折率ｎの分布が裾を引いた形状となり、高帯域化に理想的と言われている２次曲線に近い形状となりにくい。
【００２０】
また、長期的な帯域特性を保持するため、低分子量のドーパントは、長期的な使用温度範囲で屈折率ｎの所定の分布形状を保持し、不用意に拡散しないものであることが必要である。さらに、低分子量のドーパントを添加すると基材ポリマーのガラス転移点（Ｔｇ）が低下する。そして、例えば屋内ＬＡＮ配線に求められる６０℃以下の使用温度を確保するにはガラス転移点（Ｔｇ）が約１００℃以上である必要があり、また、自動車の車内ＬＡＮ配線等に求められる８５℃以下の使用温度を確保するにはガラス転移点（Ｔｇ）が約１２５℃以上である必要があり、さらに、自動車のエンジンルーム内のようなより高温環境下の配線等も用いるのであれば、１２５℃以下の使用温度を確保する必要があり、そのために、ガラス転移点（Ｔｇ）は約１６５℃以上である必要がある。しかしながら、長期的な使用温度範囲でドーパントを拡散させないための高いガラス転移点（Ｔｇ）を満足する透明ポリマーは限られ、ドーパントや基材ポリマーの選択に大きな制限が加わる。
【００２１】
したがって、ＧＩ型ＰＯＦの場合、コア層の素材が制限され、製造が容易でなく、高価になる問題がある。
【００２２】
なお、上記したＳＩ型ＰＯＦやＧＩ型ＰＯＦにおいては、全反射によって光をコア層とクラッド層の間に閉じ込めるが、前述したＭ型ＰＯＦは、フォトニックスバンドギャップと呼ばれる原理、すなわち光の波長と同程度の周期で比較的大きな屈折率の変化がある場合に光は跳ね返されるというブラック条件を利用した原理と、前述の全反射を組み合わせて光をコア層とクラッド層の間に閉じ込める。そして、Ｍ型ＰＯＦは、特許文献４、米国特許第６５４４２９Ｂ１号明細書に見られるように高帯域と低曲げ損失の特性を併せ持つことが可能であるが、周知の押出法やプリフォーム法等で製造する際に、微細な空洞を潰さず保持する工夫が必要であり、また、空洞があるため使用環境が多湿である場合、あるいは長期に使用する場合は、基材がポリマーであるため水蒸気を透過し易く、また、接続するための切断面より空洞に水等が溜まり易い。そのため、性能を劣化させる等の問題が発生すると考えられている。したがって、Ｍ型ＰＯＦによる実用化は進んでいない。
【００２３】
本発明は、ＳＩ型ＰＯＦより高帯域で、しかも、使用するポリマー素材の制限が少なく、安価かつ容易に製造でき、さらには、低曲げ損失化も図ることができる、従来にない新規な構造のＰＯＦ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】
【００２４】
上記した目的を達成するために、本発明のＰＯＦにおいては、コア層は、横断面の少なくともコア中心から一定距離以上離れた部分が屈折率の異なる複数のポリマー材の領域が存在する構造であり、前記コア中心から離れるにしたがって全周の平均屈折率が連続的に減少し、かつ、前記コア中心から各距離それぞれの全周の屈折率が不連続な分布を示すことを特徴としている（請求項１）。
【００２５】
また、本発明のＰＯＦにおいては、さらに、前記コア中心の部分のポリマー材より屈折率の小さなポリマー材の領域は外周方向にクラッド層まで連続的に存在し、前記クラッド層は、前記コア層の最も屈折率が小さいポリマー材と同じ屈折率またはそれより小さい屈折率であることを特徴としている（請求項２）。
【００２６】
また、本発明のＰＯＦにおいては、前記複数のポリマー材は、所定屈折率の第１のポリマー材と、前記第１のポリマー材より屈折率が０．００１〜０．３７の範囲で小さい低屈折率の第２のポリマー材であることを特徴としている（請求項３）。
【００２７】
また、本発明のＰＯＦにおいては、前記第１のポリマー材と前記第２のポリマー材は、波長４００ｎｍ〜１５５０ｎｍの波長範囲において伝送損失が４ｄB/km〜１０，０００ｄB/kmの透明ポリマー材であることを特徴としている（請求項４）。
【００２８】
また、本発明のＰＯＦにおいては、前記第１のポリマー材、前記第２のポリマー材のいずれか一方または両方が、エラストマーであることを特徴としている（請求項５）。
【００２９】
また、本発明のＰＯＦにおいては、前記クラッド層の外周に、さらに屈折率が小さい外周クラッド層を備えたことを特徴としている（請求項６）。
【００３０】
また、本発明のＰＯＦにおいては、前記コア層の一部のポリマー材が液体であることを特徴としている（請求項７）。
【００３１】
また、本発明のＰＯＦにおいては、端面処理を透明樹脂製キャップで行うことを特徴としている（請求項８）。
【発明の効果】
【００３２】
請求項１に係る本発明のＰＯＦの場合、コア層のコア中心から一定距離以上離れた部分が屈折率の異なる複数のポリマー材の領域の集合体で形成されている。そして、コア層は、コア中心から離れるにしたがって平均屈折率が連続的に減少し、かつ、コア中心から同じ距離の周上の屈折率が不連続な分布を示す。
【００３３】
ところで、ＳＩ型ＰＯＦで説明したように、ＰＯＦに入射したマルチモード光は、コア中心部を直線的に進む光と、中心部より外周部に行くにしたがって大きな螺旋を描きながら進むマルチモード（多数）の光の組合せから構成されている。これは直線の光（シングルモード）を出すことができるレーザーダイオード（ＬＤ）の光をＰＯＦに入射した場合、図９のＰＯＦ１ｘの円形の横断面に示すコア中心部Ｌ１に入射した光は直線的に進み、その外周部Ｌ２に入射した光は同じ円周上で螺旋を描きながら進み、同様に、その外周部Ｌ３に入射した光も同じ円周上で螺旋を描きながら進むことからも明らかである。なお、入射されたシングルモードの光も、長距離になるに従い、多くの曲げ箇所やコア層のごみ等によりシングルモード光がマルチモード光に変化するが、前記したようにコア中心部では光は直線的に進み、外周部の光は螺旋を描きながら進むと考えられる。
【００３４】
そして、このようなマルチモードの光が上記構造の本発明のＰＯＦに入射すると、少なくともコア外周部の光は螺旋を描きながら進行するが、その時、コア中心から少なくとも一定距離以上離れたコア外周部では、コア中心から離れる程、平均屈折率が連続的に減少するため、ＧＩ型ＰＯＦと同様に平均の光速νを早くする効果が得られ、本発明のＰＯＦはマルチモード光に対してＧＩ型ＰＯＦと同じように作用し、ＳＩ型ＰＯＦより高帯域化することができる。
【００３５】
しかも、ＧＩ型ＰＯＦの場合は基材ポリマーに屈折率が異なるドーパントを組合せ、コア中心部から離れるにしたがって平均屈折率が連続的に減少し、しかも、コア中心部から同じ距離の周上では同じ屈折率になるように、ドーパントを均質な所望の分布形状に分散等する必要があり、さらに、そのようなドーパントの添加等による基材ポリマーのガラス転移点（Ｔｇ）の低下等が生じないようにしなければならないが、本発明のＰＯＦは、屈折率の異なる複数のポリマー材の領域の集合体で形成され、ドーパントを均質な所望の分布形状になるように高精度に分散等する必要がなく、基材ポリマーのガラス転移点（Ｔｇ）の低下等も生じない。そのため、使用するポリマー素材の制限が少なく、安価かつ容易に製造でき、また、低曲げ損失化も図ることができる。
【００３６】
したがって、ＳＩ型ＰＯＦより高帯域で、しかも、使用するポリマー素材の制限が少なく、安価かつ容易に製造でき、また、低曲げ損失化も図ることができる、従来にない新規な構造のＰＯＦを提供することができる。
【００３７】
そして、本発明のＰＯＦは、前記短距離の光通信の配線に利用できるだけでなく、従来ＳＩ型ＰＯＦの構造を有する光導波路、光スイッチ、光分岐・合波器にも適用可能である。
【００３８】
請求項２に係る本発明のＰＯＦの場合、さらに、コア層の平均屈折率がコア中心部から離れるにしたがってクラッド層まで連続的に減少し、しかも、クラッド層はコア層の最外周の屈折率以下の屈折率であり、特性等が一層向上する。
【００３９】
請求項３に係る本発明のＰＯＦの場合、屈折率が異なる第１、第２の２種類のポリマー材を用いてコア層を形成し、請求項１、２の発明の効果を奏するＰＯＦを提供することができる。
【００４０】
請求項４に係る本発明のＰＯＦの場合、第１のポリマー材と第２のポリマー材が、波長４００ｎｍ〜１５５０ｎｍの波長範囲において伝送損失が４ｄB/km〜１０，０００ｄB/kmのポリマー材であるため、さらに、通信用途の光源の波長（１５５０ｎｍ、１３００ｎｍ、８５０ｎｍ、７８０ｎｍ、６５０ｎｍ等）等を考慮して、それらの波長において実用的な伝送損失の構造とすることができる。
【００４１】
請求項５に係る本発明のＰＯＦの場合、本発明のＰＯＦがドーパントを使用しないことからガラス転移点（Ｔｇ）が低い透明ポリマーだけでなく、透明エラストマーも利用可能であることに着目して、第１、第２のポリマー材のいずれか一方または両方をエラストマーで形成して請求項３の発明のＰＯＦを提供することができる。
【００４２】
請求項６に係る本発明のＰＯＦの場合、クラッド層の外周に、さらに屈折率が小さい外周クラッド層を備えたダブルクラッド層に形成して特性等を一層向上できる。
【００４３】
請求項７に係る本発明のＰＯＦの場合、コア層の一部のポリマー材を液体で形成してさらに新規な構造にできる。
【００４４】
請求項８に係る本発明のＰＯＦの場合、端面処理を透明樹脂製キャップで行うため、前記のエラストマーや液体を用いて形成した場合の端面での封止や接続が簡単に行え、しかも、端面の凹凸が少なく、この凹凸により生じる反射を抑えることができる等の利点がある。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の第１の実施形態のプラスチック光ファイバー（ＰＯＦ）の一部の斜視図である。
【図２】図１の横断面の構造例と屈折率の変化の説明図である。
【図３】（ａ）〜（ｄ）はそれぞれ図１の横断面の他の構造例の説明図である。
【図４】本発明の第２の実施形態のプラスチック光ファイバー（ＰＯＦ）の一部の斜視図である。
【図５】図４の横断面の構造例と屈折率の変化の説明図である。
【図６】本発明の第３の実施形態のプラスチック光ファイバー（ＰＯＦ）の一部の斜視図である。
【図７】本発明の４の実施形態のプラスチック光ファイバー（ＰＯＦ）の一部の斜視図である。
【図８】ＧＩ型のプラスチック光ファイバー（ＧＩ型ＰＯＦ）の屈折率の分布の説明図であり、（ａ）は界面ゲル重合法の半径に対する屈折率の変化Δｎの特性例、（ｂ）は熱拡散法の半径に対する屈折率の変化の特性例である。
【図９】マルチモードのプラスチック光ファイバー（ＰＯＦ）において、シングルモード光をコア層の各場所に入射した場合の光の伝播方法の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００４６】
つぎに、本発明をより詳細に説明するため、実施形態について、図１〜図７を参照して詳述する。
【００４７】
（第１の実施形態）
まず、図１〜図３により、本発明の第１の実施形態について説明する。
【００４８】
図１は本実施形態のＰＯＦ１ａの一部を示し、本実施形態のＰＯＦ１ａは、中心から順のコア層２、クラッド層３の２層構造の円柱形状である。
【００４９】
図２はＰＯＦ１ａの端面を拡大して示し、コア層２は、横断面の少なくともコア中心から一定距離以上離れた部分が屈折率の異なる複数のポリマー材の領域が存在する構造であり、最も簡単には、所定屈折率の第１のポリマー材Ａの領域２１と、第１のポリマー材Ａより屈折率が０．００１〜０．３７の範囲で小さい低屈折率の第２のポリマー材Ｂの領域２２とで構成された構造である。
【００５０】
本実施形態の場合、領域２１は、コア層２の横断面において、コア中心部を占め、領域２２は、領域２１の外周を埋める形状であり、外周方向にクラッド層３まで連続的に存在している。
【００５１】
そして、コア中心部は領域２１のみであり、それから外周に離れる程、領域２２の割合が多くなる。その結果、図２の屈折率の変化に示すように、コア層２は、コア中心から離れるにしたがって全周の平均屈折率が連続的に減少する。しかも、同じ円周上であっても、領域２１の部分はポリマー材Ａの屈折率であり、領域２２の部分はポリマー材Ｂの屈折率であり、コア中心から各距離それぞれの全周の屈折率は不連続な分布を示す。
【００５２】
クラッド層３は、コア層２の最も屈折率が小さいポリマー材と同じ屈折率またはそれより小さい屈折率であり、本実施形態の場合、第２のポリマー材Ｂと同じ屈折率またはそれより小さい屈折率である。
【００５３】
上記構成であるので、本実施形態のＰＯＦ１ａは、つぎに説明するようにＳＩ型ＰＯＦより高帯域で、しかも、ポリマー材Ａ、Ｂの材料の制限が少なく、また、製造が容易であり、その上、低曲げ損失化にも対応できる。
【００５４】
すなわち、ＰＯＦ１ａに入射したマルチモード光は、コア中心部を直線的に進む光と、中心部より外周部に行くにしたがって大きな螺旋を描きながら進むマルチモードの光の組合せから構成されている。
【００５５】
この時、ＰＯＦ１ａは、図２に示すように範囲Ｄａのコア層２を、屈折率の異なるポリマーＡの領域２１と、それより０．００１〜０．３７以下の範囲で屈折率が小さいポリマー（低屈折率ポリマー）の領域２２との集合体で構成することにより、コア中心から少なくとも一定距離以上離れた部分（これはコア中心からでも、少し離れた途中からであってもよいという趣旨である）は、コア中心から離れる程、同じ円周上の平均屈折率が連続的に減少し、ＧＩ型ＰＯＦと同様に平均の光速νを早くする効果が得られる。そのため、ＰＯＦ１ａは前述のように伝播するマルチモード光に対してＧＩ型ＰＯＦと同様に作用し、ＳＩ型ＰＯＦより高帯域化することができる。
【００５６】
ところで、第２のポリマー材Ｂの領域２２は、外周方向に連続的にクラッド層３まで構成されることがＰＯＦ１ａの製造上好ましい。すなわち、ＰＯＦ１ａの製造は、例えばＰＭＭＡ（ポリメチルメタアクリレート）系ＰＯＦでモノマーを重合しながら製造する重合押出法、あるいはスクリュウ圧力でなくガス圧力を利用したガス押出法等の周知の押出法またはプリフォーム法で行うことができる。また、特に生産効率のよい押出法で製造する場合、異なる種類の材料が交わる界面を極力少なくすることができ、また、極力異なる種類の材料部分が独立して存在しないようにできることから、簡単なダイスの形状にすることができ、より生産効率を向上させることができる。
【００５７】
つぎに、ガウス分布（正規分布）に制約される従来の熱拡散によるドーパントの屈折率分布ではその分布に自由度はなかったが、本発明のコア中心から離れるに従って減少するコア層２の平均屈折率分布の形状は自由度があり、この点でもＰＯＦ１ａは製造が容易である。ただし、屈折率分布を定める領域２１、２２の形状および、これらの領域２１、２２のポリマーの屈折率の選択には注意を要する。領域２１、２２の屈折率をｎＡ、ｎＢとすると、屈折率ｎＡ、ｎＢの差が大きくなり過ぎると、使用波長と領域２１、２２の形状によってはフォトニックスバンドギャップと呼ばれる原理、すなわち光の波長と同程度の周期で比較的大きな屈折率の変化がある場合に、この光は跳ね返されるという周知のブラッグ条件により外周部の螺旋を描きながら進んでいる光は領域２２に入ることができなくなって、光は螺旋を描きながら進むことができず本発明の効果が十分に発揮できない可能性が生じる。また、領域２１、２２の屈折率ｎＡ、ｎＢの差が比較的小さな場合でも、臨界角θ（ｓｉｎθ＝ｎＢ／ｎＡ）が大きい場合、すなわち、入射された光がより直線的に進むときには、高屈折率媒体から低屈折率媒体への入射界面、すなわち、領域２１と領域２２の界面で全反射の起こる可能性がある。そして、マルチモードのＰＯＦの光源として使用される発光ダイオード（ＬＥＤ）や面発光レーザ（ＶＣＳＥＬ）などから発せられたマルチモード光の広がり、すなわち発光面積と開口数（ＮＡ）が個々の特性によって異なるため、使用する光源の個々の特性に応じて領域２１、２２の形状および屈折率を設定する必要がある。
【００５８】
つぎに、特にコア層２の帯域劣化に大きな影響を与える部分はＰＯＦ１ａの外周部に近い部分である。この外周部に近い部分を通る光は、大きな螺旋を描きながら進むため行路長が長くなり、中心部を直線的に進む光より出射時間が遅延するため、帯域の劣化に大きな影響を与えるからである。そこで、ＰＯＦ１ａの帯域によっては、前記したようにコア中心から少なくとも一定距離以上離れた部分、すなわち、外周部のみ領域２１、２２が存在するようにして屈折率の傾斜を付与すればよい場合も考えられる。
【００５９】
そして、コア層２の領域２１、２２の形状は、図２の形状に限られるものではく、外周部のみ領域２１、２２が存在するようにすることも考慮して、種々の形状であってよい。
【００６０】
また、本発明は、低曲げ損失のプラスチック光ファイバーとして知られている複数のコアで構成されるマルチコア型プラスチック光ファイバーにも応用できる。
【００６１】
図３（ａ）〜（ｄ）は、それぞれコア層２の領域２１、２２の横断面形状の他の例を示す。
【００６２】
一方、クラッド層３は、コア層２の領域２１を構成する第１のポリマー材Ａと０．００１〜０．３７以下の範囲で屈折率が小さい領域２２の第２のポリマー材（低屈折率ポリマー）Ｂと同じポリマー材であってもよいし、ＰＯＦ１ａをさらに低曲げ損失にするため、ポリマー材Ｂより０．００１〜０．３７の範囲で屈折率が小さいポリマー材を使用してもよい。
【００６３】
なお、第２のポリマー材Ｂ、クラッド層３のポリマー材を、第１のポリマー材Ａより０．００１〜０．３７の範囲で屈折率が低いポリマー材としたのは、第１、第２のポリマー材、クラッド層３のポリマー材に、低曲げ損失の観点で好適なポリマー材の一つの組合せである、ポリペンタブロモフェニルメタアクリレート（屈折率１．７１０）の共重合体とサイトップ（屈折率１．３４）の差から上限値を設定し、また、下限値は測定可能な値としたためである。
【００６４】
つぎに、伝送特性および光源特性面からのＰＯＦ１ａの材料特性について説明する。
【００６５】
まず、ＰＯＦ１ａが用いられる短距離通信の分野は、構内や航空機のＬＡＮ配線、工場内のＦＡ配線などの最大で１ｋｍ程度の伝送距離の分野、１００ｍ程度の伝送距離が要求されるホームネットワーク、インターコネクションなどの分野、数ｍ程度の伝送距離が要求される自動車の車内ＬＡＮ配線、ロボット配線の分野、さらには、１ｍ以下の伝送距離が要求される機器内の配線等の広範囲の利用分野である。また、光導波路、光スイッチ、光分岐・合波器は、機器内配線、機器内モジュール、基板内配線等に利用される場合、その要求伝送距離は１ｍ以下、主に数ｃｍの用途が多い。
【００６６】
そこで、ＰＯＦ１ａのコア層２、クラッド層３のポリマー材の伝送損失は、数ｍ程度の自動車の車内ＬＡＮ配線や、数ｃｍ程度の機器内モジュール、基板内配線等の分野をカバーするため、１０，０００ｄＢ／ｋｍを上限値とすることが好ましい。また、ポリマー材で最も伝送損失値の低い材料として知られている旭硝子の商標名「サイトップ」の伝送損失の理論値４ｄＢ／ｋｍを下限値とすることが好ましい。
【００６７】
つぎに、通信用途で現在使用されている光源の波長は、１５５０ｎｍ、１３００ｎｍ、８５０ｎｍ、７８０ｎｍ、６５０ｎｍである。また、市販のＤＶＤやブルーレイディスクの記録再生等で利用されている波長７８０ｎｍ、６５０ｎｍ、４０５ｎｍのレーザー、さらには、照明用途の波長６３０ｎｍ、５２０ｎｍ、４３０ｎｍのＬＥＤも通信用の光源として開発がなされており、将来的に光源として利用の可能が高い。そこで、これら波長の光源を利用するため、ＰＯＦ１ａのコア層２のポリマー材の伝送損失がカバーする波長は、４００ｎｍ〜１５５０ｎｍであることが好ましく、これらの波長において、伝送損失を１０，０００ｄＢ／ｋｍ以下に設定することが好ましい。
【００６８】
つぎに、コア層２の第１、第２のポリマー材Ａ、Ｂおよび、クラッド層３のポリマー材の具体例について説明する。
【００６９】
上記の屈折率の関係や、伝送損失等を考慮した場合、コア層２の第１、第２のポリマー材Ａ、Ｂおよび、クラッド層３のポリマー材として使用するポリマーは、所望の屈折率のものが容易に得られる、ベンゼン環、フッ素、塩素、臭素、硫黄、リン等を含む化合物で変性可能なポリマー、あるいは含有比率を調整可能なポリマーであることが好ましい。
【００７０】
具体的には、コア層２の第１、第２のポリマー材Ａ、Ｂおよび、クラッド層３のポリマー材は、ポリスチレン系ポリマー、ポリ塩化ビニル系ポリマー、ＰＭＭＡ系ポリマー、ポリカーボネート系ポリマー、フッ素系ポリマー、シクロオレフィン系ポリマー、ポリアリルエステル系ポリマー、ポリエーテルスルホン系ポリマー、ポリメチルペンテン、エチレン・酢酸ビニル共重合樹脂（ＥＶＡ）、ＥＭＡＡ（エチレンとメタクリル酸の共重合体）、ＰＶＡ（ポリビニールアルコール）、ポリイミド等であることが好ましい。
【００７１】
ポリスチレン系ポリマーとしては、ＧＰポリスチレン（スチレンホモポリマー）、ＭＳ（メチルメタクリレート・スチレン共重合体）、ＳＢＲ（スチレン・ブタジエンゴム）等が好適である。さらに、ＧＰポリスチレンの具体例としては、α−メチルスチレン、クロロスチレン、ジクロロスチレン、難燃剤でもあるブロモスチレンとジブロモスチレン等がある。また、これらのモノマーとの共重合体も、コア層２の第１、第２のポリマー材Ａ、Ｂおよび、クラッド層３のポリマー材に適していると考えられる。
【００７２】
ポリ塩化ビニル系ポリマーとしては、具体的には、ポリ塩化ビニルの単重合体、あるいは塩化ビニリデン、フッ化ビニリデン、フッ化ビニル、クロロトリフルオロエチレンとの共重合体、あるいは特開２００８−１１５２９１号公報、特開２００８−１１６６１４号公報、特開２００８−１９７２１３号公報に記載されるポリ塩化ビニル系ポリマーがある。
【００７３】
ＰＭＭＡ系ポリマーとしては、具体的には、メタクリル酸エステル、アクリル酸エステル、フッ素化アクリル酸エステル、フッ素化メタクリル酸エステル、UV硬化型アクリル等の重合体を例示することができる。
【００７４】
メタクリル酸エステルとしては、具体的には、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸イソプロピル、メタクリル酸ｔ-ブチル、メタクリル酸ベンジル、メタクリル酸フェニル、メタクリル酸シクロヘキシル、メタクリル酸ジフェニルメチル、メタクリル酸１−ナフチル（屈折率１．６４１）等を例示することができる。
【００７５】
アクリル酸エステルとしては、具体的には、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル等を例示することができる。
【００７６】
フッ素化アクリル酸エステルとしては、具体的には、２，２，２−トリフルオロエチルアクリレート、２，２，３，３−テトラフルオロプロピルアクリレート、１，１，１，３，３，３−ヘキサフルオロイソプロピルアクリレート、２，２，３，３，４，４，４−ヘキサフルオロブチルアクリレート、パーフルオロヘキシルエチルアクリレート等を例示することができる。
【００７７】
フッ素化メタクリル酸エステルとしては、具体的には、２，２，２−トリフルオロエチルメタアクリレート、２，２，３，３，４，４，４−ヘキサフルオロブチルメタアクリレート、パーフルオロオクチルメタアクリレート、パーフルオロオクチルメタアクリレート等を例示することができる。
【００７８】
また、屈折率の高い臭素化ＰＭＭＡ系ポリマーとしては、ポリペンタブロモフェニルメタアクリレート（屈折率１．７１０）、ポリペンタブロモベンジルメタアクリレート（屈折率１．７１０）、さらに屈折率の高い塩素化ＰＭＭＡ系ポリマーとしては、ポリペンタクロロフェニルメタアクリレート（屈折率１．６０８）等を例示することができる。
【００７９】
また、ジルコニウムアクリレートと前記モノマーとの共重合体等も例示することができる。
【００８０】
なお、特開平６−２１４１２５公報、特開平９−１０１４２３公報、特開２００６−１８８５４４公報、特開２００７−５８０４７公報に記載されているエステルもコア層２の第１、第２のポリマー材Ａ、Ｂおよび、クラッド層３のポリマー材に適している。
【００８１】
ポリカーボネート系ポリマーとしては、具体的には、三菱エンジニアリングプラスチックスの商標名「ユーピロン」、「ノバックス」、住友ダウの商標名「カリバー」、「ＳＤポリカ」、帝人化成の商標名「パンライト」、出光興産の商標名「タフロン」等のポリマーを例示することができる。
【００８２】
なお、また前述のポリマーの一部に難燃剤であり、高屈折率材料であるテトラブロモビスフェノールＡ（ＴＢＡ)を使用したもの、特開平５−７０５８３号公報、特開２００２−２２８８５２号公報に記載されるポリマー材もコア層２の第１、第２のポリマー材Ａ、Ｂおよび、クラッド層３のポリマー材に適している。
【００８３】
フッ素系ポリマーとしては、具体的には、脂肪族環状フッ素樹脂である旭硝子の商標名「サイトップ」およびデュポンの商標名「テフロン（登録商標）ＡＦ」、ポリクロロトリフルオロエチレン（ＰＣＴＦＥ）、パーフルオロアルコキシアルカン（ＰＦＡ）、テトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＦＥＰ）、テトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン・ビニリデンフルオライド共重合体、フッ素化ポリイミド、フッ素塗料である旭硝子の商標名「ルミフロン」、セントラル硝子の商標名「セフラルコート」、東亜合成の商標名ザフロン、大日本インキ化学工業の商標名フルオネート、ダイキン工業の商標名ゼッフル、フッ素系UV硬化樹脂であるダイキン工業の商標名「オプトダインＵＶ」、旭硝子の商標名「ＡＬ−Ｐｏｌｙｍｅｒ」等のポリマーや、これらのモノマーと他のモノマーの共重合体を例示することができる。特にポリクロロトリフルオロエチレン（ＰＣＴＦＥ）とパーフルオロアルコキシアルカン、ヘキサフルオロプロピレン、前記「サイトップ」および前記「テフロン（登録商標）ＡＦ」のモノマー等との共重合体が好ましい。
【００８４】
なお、特許文献３、特開平０４−１８９８０２号公報、特開平５−１１２６３５号公報に記載されるフッ素系ポリマーも適している。
【００８５】
シクロオレフィン系ポリマーとしては、具体的には、三井化学の商標名「アペル」、ティコナの商標名「Ｔｏｐａｓ」、日本ゼオンの商標名「ゼオネックス」、ゼオノア、ＪＳＲの商標名「アートン」などを例示することができる。またフッ素化により水素がフッ素に置換した部分フッ素化、あるいはパーフルオロのシクロオレフィン系ポリマーも例示することができる。
【００８６】
ポリアリルエステル系ポリマーとしては、具体的には、ユニチカの商標名「Ｕポリマー」等を例示することができる。
【００８７】
ポリエーテルスルホン系ポリマーとしては、具体的には、住友化学工業の商標名「スミカエクセル」等を例示することができる。
【００８８】
ポリメチルペンテンとしては、具体的には、三井化学の商標名「ＴＰＸ」などを例示することができる。
【００８９】
エチレン・酢酸ビニル共重合樹脂（ＥＶＡ）としては、具体的には、酢酸ビニルの含有量を増やすと結晶化度が小さくなるため利用可能となる、三井・デュポンポリケミカルの商標名「エバフレックス」などを例示することができる。
【００９０】
ＥＭＡＡとしては、具体的には、三井・デュポンポリケミカルの商標名「ニュクレ」や「アイオノマー」等を例示することができる。
【００９１】
ＰＶＡ（ポリビニールアルコール）としては、具体的には、クラレの商標名「ポバール」等を例示することができる。
【００９２】
ポリイミドとしては、具体的に４，４−[ｐ−スルホニルビス（フェニレンスルファニル）]ジフタル酸無水物（屈折率１．７１）、フッ素化ポリイミド等、あるいは特開平５−１１４８号公報に記載のもの等を例示することができる。
【００９３】
さらに、前述のポリスチレン系ポリマー、ポリ塩化ビニル系ポリマー、ＰＭＭＡ系ポリマー、ポリカーボネート系ポリマー、フッ素系ポリマー、シクロオレフィン系ポリマー、ポリアリルエステル系ポリマー、ポリエーテルスルホン系ポリマー、ポリメチルペンテン、エチレン・酢酸ビニル共重合樹脂（ＥＶＡ）、ＥＭＡＡ、ＰＶＡ（ポリビニールアルコール）、ポリイミドの臭素化、塩素化、フッ素化、重水素化による変性体、あるいは、それらと上記した他のモノマーとの共重合体もコア層２の第１、第２のポリマー材Ａ、Ｂおよび、クラッド層３のポリマー材に適している。
【００９４】
また、コア層２の第２のポリマー材Ｂの領域が少ない場合、コア層２の第２のポリマー材Ｂを第１のポリマー材Ａに低屈折率のドーパントを添加したものとすることも可能である。この場合、第２のポリマー材Ｂのドーパントを添加によるガラス転移点（Ｔｇ）の低下は起こるが、その領域が少ない場合はＰＯＦ全体の耐熱性は保持されることからドーパントを添加することも可能である。
【００９５】
また、コア層２の第１、第２のポリマー材Ａ、Ｂおよび、クラッド層３のポリマー材の一部または全部が透明なエラストマーであってもよい。
【００９６】
本発明に使用可能なエラストマー材料としては、熱可塑性エラストマーおよび加硫前のゴムが適している。
【００９７】
熱可塑性エラストマーとしては、スチレン系ではポリブタジエン、水添ポリブタジエン、ポリイソプレンまたは水添ポリイソプレンとの共重合体、あるいはポリウレタン系（ＴＰＵ）ではダウケミカルの商標名ペレセン、クラレの商標名クラミロン、あるいはポリエステル系（ＴＰＥＥ）では東洋紡の商標名ぺルプレン、フッ素系ではダイキン工業の商標名ダイエルサーモプラスチックなどを例示することができる。
【００９８】
また加硫前のゴムとしては、ブタジエン系ゴム、ブチル系ゴム、エチレンプロピレン系ゴム、エピクロルヒドリン系ゴム、シリコーン系ゴム、ニトリル系ゴム、クロロプレン系ゴム、アクリル系ゴム、フッ素系ゴム、スチレンブタジエン系ゴム、塩素化ポリエチレン系ゴム、二トリル系ゴム等を例示することができる。
【００９９】
熱可塑性エラストマーまたは加硫前のゴムは本発明のプラスチック光ファイバーを押出成型しながら架橋する方法でも利用可能である。
【０１００】
そして、特に近赤外領域での高光透過性が期待されるフッ素系ゴムとしては、四フッ化エチレン・プロピレンゴム（ＦＥＰＭ）、四フッ化エチレン・フルオロメチルビニルエーテルゴム（ＦＦＫＭ）、二フッ化ビニリデン・四フッ化エチレン・六フッ化プロピレンゴム、二フッ化ビニリデン・六フッ化プロピレンゴム、二フッ化ビニリデン・四フッ化エチレン・フルオロメチルビニルエーテルゴム等が、コア層２の第１、第２のポリマー材Ａ、Ｂおよび、クラッド層３のポリマー材の代替材に適している。
【０１０１】
また、旭硝子の商標名「アフラス」、デュポンの商標名「カルレッツ」、「バイトン」、ダイキン工業の商標名「ダイエル」、ソルベイの商標名「テクノフロン」等として表示される材料も例示することができる。
【０１０２】
そして、ＰＯＦ１ａを製造する際は、上記した多数の各ポリマーから、屈折率等を考慮してコア層２の第１、第２のポリマー材Ａ、Ｂおよび、クラッド層３のポリマー材となるポリマーを選択する。具体的には、第１の例としては、ポリマー材Ａとしてポリメチルメタアクリレートを、ポリマー材Ｂとしてメチルメタアクリレートと２，２，２−トリフルオロエチルメタアクリレートとの共重合体を、クラッド層３のポリマーとして２，２，２−トリフルオロエチルメタアクリレートのホモポリマーの組合せを選択する。また、第２の例としては、クロロトリフルオロエチレン（ＣＴＦＥ）とパーフルオロアルコキシアルカンの共重合体で、ＣＴＦＥの含有比率の高い方をポリマー材Ａとし、クラッド層３のポリマーとしてサイトップの組合せを選択する。さらに、第１、第２のポリマー材Ａ、Ｂとして選択した２種類のポリマーとクラッド層３のポリマーを、周知の押出法等で例えば図２、図３のような形状に押出してコア層２とその外側をクラッド層３のポリマーで覆ったＰＯＦを形成する。
【０１０３】
なお、さらに具体的な製造方法例を説明すると、一般的なＰＯＦの材料であるＰＭＭＡ系ポリマーを用いる場合の押出法、あるいは当該モノマーを重合しながらＰＯＦを製造する重合押出法を利用することが考えられる。重合押出法は、原材料がモノマーであるため、ＰＯＦの伝送損失等に悪影響を与えるごみ等を除去し易いが、重合したポリマーの安定性に問題ある脂肪族環状フッ素樹脂等の場合は重合押出法が利用できない。この場合は、米国特許第６５２７９８６Ｂ２号明細書に記述されているガス押出法を用いることが好ましい。この場合、当該ガス押出法はドーパントの熱拡散部を含んでいるが、本発明の実施には不必要であるので、より安易に製造できる利点がある。また、最終構成のＰＯＦと同じ構成のプリフォームを作成し、そのプリフォームを加熱延伸して製造するプリフォーム法も、複雑なコア形状が要求される場合等には本発明の製造法に適している。さらに、コア層２のみを押出法またはプリフォーム法にて作成し、クラッド層３をコーティング法により製造することも可能である。
【０１０４】
以上説明したように、本実施形態のＰＯＦ１ａは、コア層２の平均屈折率がコア中心から外周方向に向かって連続的に減少するので、螺旋を描きながら進む光に対してはＧＩ型ＰＯＦと同様の高帯域化効果が得られ、ＳＩ型ＰＯＦより高帯域であり、しかも、使用されるポリマー材の制限が少なく、安価かつ容易に製造できる。しかも、短距離通信等のＰＯＦの特性として重要な低曲げ損失化も図ることができる。
【０１０５】
さらに、コア層２の領域２１のポリマーと０．００１〜０．３７の範囲で屈折率が小さいポリマー（低屈折率ポリマー）で構成される領域２２がコア中心から外周方向に連続的にクラッド層３まで伸びた構造であり、かつ、クラッド層３を低屈折率ポリマーで形成できるので、ＧＩ型ＰＯＦのように低分子量のドーパントは不要であり、しかも、ドーパントの拡散が不要であるため、押出法等の簡便な製造法で簡単かつ安価に製造できる利点もある。
【０１０６】
さらに、ＰＯＦ１ａは、４００ｎｍ〜１５５０ｎｍの波長において、伝送損失が４ｄB／ｋｍ〜１０，０００ｄＢ／ｋｍであり、短距離光通信における、構内のＬＡＮやホームネットワーク、コンピューター間等のインターコネクション、家電機器間の接続に使用されるＨＤＭＩ等の機器間接続体、自動車の車内ＬＡＮ、あるいはＩＣ間、ＩＣとハードディスク間、ＩＣとディスプレイ間等を接続する機器内配線、さらには、デバイス・基板内の配線である光導波路、光スイッチ、光分岐・合波器などに用いることができる。また、ＰＯＦ１ａは、短距離光通信以外にも、センサーやライトガイド等にも適用可能である。
【０１０７】
ところで、コア層２の第１、第２のポリマー材Ａ、Ｂおよび、クラッド層３のポリマー材には、上記の各ポリマーのエラストマー（ゴム等）で形成してもよい。エラストマーは非晶質であり透明性の高い有機材料として知られている。ＧＩ型ＰＯＦではドーパントを添加するためガラス転移点（Ｔｇ）の高いポリマーのみが利用可能であったが、ＰＯＦ１ａはドーパントを使用しないことから、ガラス転移点（Ｔｇ）の低いポリマーやエラストマーも利用可能であり、その結果、コア層２およびクラッド層３に使用する材料の選択範囲が一層拡大する。
【０１０８】
なお、コア層２およびクラッド層３に使用するポリマーやエラストマーは屈折率が異なる必要がある。したがって、コア層２やクラッド層３の材料としては、屈折率を変化させることができる、ベンゼン環、フッ素、塩素、臭素、硫黄、リン等を含む化合物で変性可能なポリマーやエラストマー、あるいは含有比率を変化することが可能なポリマーやエラストマーであることが好ましい。
【０１０９】
（第２の実施形態）
つぎに、図４、図５を参照して、本発明の第２の実施形態について説明する。
【０１１０】
図４は本実施形態のＰＯＦ１ｂの一部を示し、本実施形態のＰＯＦ１ｂは、クラッド層３の外周に、さらに屈折率が小さい外周クラッド層（ダブルクラッド層）４を備える。
【０１１１】
図５は図２と同様にＰＯＦ１ｂの端面を拡大して示し、図中の屈折率のＤｂはクラッド層３までの径を示し、Ｄｃは外周クラッド層４を含む径を示す。
【０１１２】
このように構成することにより、本実施形態のＰＯＦ１ｂは、上記のＤＣ型ＰＯＦと同様にさらに低曲げ損失になる利点がある。
【０１１３】
なお、この場合、外周クラッド層４は、実用的には、クラッド層３より０．００１〜０．３７の範囲で屈折率が小さい透明ポリマーや透明エラストマーであることが必要である。また、クラッド層３および外周クラッド層４は、屈折率差を大きくする程、より低曲げ損失になる。さらに、外周クラッド層４への光の浸出しも考慮すると、コア層２およびクラッド層３を構成するポリマーやエラストマー（ゴム材料）の中から選択されるのが好ましいが、コア層２およびクラッド層３程には低損失であることは要求されないため、材料選択の範囲は一層広がる。
【０１１４】
（第３の実施形態）
つぎに、図６を参照して、本発明の第３の実施形態について説明する。
【０１１５】
図６は本実施形態のＰＯＦ１ｃの一部を示し、本実施形態のＰＯＦ１ｃは、コア層の一部のポリマー材、具体的には領域２１の第１のポリマー材Ａが液体である。
【０１１６】
この場合、液体は結晶性を有しないため透明な材料が得られ易い利点がある。なお、液体は、水溶液でも、有機化合物溶液でもよく、また、低分子量の化合物溶液、オリゴマーであってもよい。さらに、粘度の高いものでもよく、粘土の低いものでも利用可能である。ただし、液体は主としてコア層２を構成する領域２１の第１のポリマー材Ａの代替として使用するものであるため、極力、高屈折率の液体であることが好ましい。そのような高屈折率の有機化合物溶液としては、ベンゼン環、塩素、臭素、重水素、硫黄、リンを含む有機化合物の溶液がある。具体的には、第１の実施形態で例示したポリマーやエラストマーのオリゴマー、あるいは塩素系溶剤、フッ素系溶剤、ベンゼン系溶剤、シリコーンオイル、高屈折率無機塩の水溶液等であることが好ましく、特に、クロロトリフルオロエチレンオリゴマー、ジフェニルメタン、ジクロロベンゼン、クロロベンゼン、トルエン、ピリジン、炭酸カルシウム水溶液等、および特開２００２−５３８３９号公報、特開２００７−２５８６６４号公報に記載される高屈折率液体が好ましい。
【０１１７】
上記液体は毛細管現象を利用して領域２１の第１のポリマー材Ａの隙間に注入することができ、このような注入法でＰＯＦ１ｃを製造することができる。
【０１１８】
そして、ＰＯＦ１ｃもＰＯＦ１ａ、１ｂと同様の効果を奏する。
【０１１９】
（第４の実施形態）
つぎに、図７を参照して、本発明の第４の実施形態について説明する。
【０１２０】
図７は本実施形態のＰＯＦ１ｄの一部を示し、本実施形態のＰＯＦ１ｄは、コア層２、クラッド層３、外周クラッド層４のいずれか一つまたは複数にエラストマーまたは液体を使用し、端面処理を、透明樹脂製キャップ５を両端面それぞれに取り付けて行うようにしたものである。
【０１２１】
すなわち、コア層２、クラッド層３、外周クラッド層４のいずれかにエラストマーまたは液体を使用した場合、一般的なＰＯＦの端面処理である研磨が行えない可能性がある。また、液漏れまたは端面の凹凸により生じる反射を抑えるために透明樹脂製キャップ５を装着することにより、このような場合にも端面処理を行うことができる。なお、コア層２、クラッド層３、外周ダクラッド層４が全て固体のポリマー材で形成される場合にも、透明樹脂製キャップ５を取り付けることにより、現場での端面処理の施工時間が短くなって接続作業の迅速化を図ることが可能になる利点がある。
【０１２２】
そして、透明樹脂製キャップ５の材料としては、コア層２に使用した材料と同程度の屈折率を有し、かつ透明な材料であればよく、前記各実施形態で示したポリマーまたはエラストマーが好ましい。また、透明樹脂製キャップ５の形状は、どのようであってもよく、平面的な蓋のような形状であってもよく、コア層２に差し込めるような凹凸を有する形状、さらには、図７に示したような円筒のキャップ状としてフェルールの代替として利用するようにしてもよい。
【０１２３】
また、本実施形態のＰＯＦ１ｄは、第２には、クラッド層３または外側クラッド層４の外側に、ジャケット（外套）６を被覆したコード状に形成したものである。ジャケット６の材料としては、ジャケット材料として一般的な塩化ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン等の他にプレナム対応のフッ素樹脂等も使用することができる。
【０１２４】
ところで、コア層２、クラッド層３、外周クラッド層４のいずれか一つまたは複数にゴムや液体を使用した場には、ジャケット６とクラッド層３または外周クラッド層４の間に強度の補強層を形成することが好ましい。また、クラッド層３、外周クラッド層４の外径が５００ミクロン以下の強度不足が懸念される場合にも強度の補強層を付加することが好ましい。補強層の材料としては、補強のできる強度を有する材料であれば構わないが、ＰＯＦのコア層中に含まれるごみ等の検査のため、前述の本発明の実施範囲であるコアまたはクラッド材料であるほうが好ましい。
【０１２５】
なお、ＰＯＦ１ｄは、その一つまたは複数よりケーブルを構成するようにしてもよい。その際、ケーブルは、テンションメンバを含んでもよい。このようなケーブルは、ケーブル、ＰＯＦ、コードを構成する材料が透明、あるいは半透明であれば、壁とケーブルの区別が付きにくいため、室内配線に適している。
【０１２６】
そして、本発明は上記した各実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したもの以外に種々の変更を行うことが可能であり、例えば、コア層２は屈折率の異なる３種類以上のポリマー材の領域の集合体で形成されていてもよい。
【０１２７】
また、コア層２の領域２１、２２等の形状は、図２、図３の形状に限るものではない。
【０１２８】
また、ＰＯＦ１ａ〜１ｄの製造方法や用途はどのようであってもよい。
【０１２９】
また、本発明のＰＯＦは横断面が楕円形、矩形等であってもよいのは勿論である。
【０１３０】
さらに、コア層２やクラッド層３等に使用されるポリマーやエラストマー、液体の具体例は、前記各実施形態で説明したものに限られるものではない。
【０１３１】
そして、本発明は、種々の用途のマルチモードのＰＯＦに適用できる。また、マルチモードＧＯＦの代替として利用することもできる。
【符号の説明】
【０１３２】
１ａ〜１ｄ、１ｘ    プラスチック光ファイバー（ＰＯＦ）
２    コア層
３    クラッド層
４    外周クラッド層（ダブルクラッド層）
５    透明樹脂製キャップ
２１    第１のポリマー材の領域
２２    第２のポリマー材の領域
【図１】
2011137974.tif 000004
【図２】
2011137974.tif 000005
【図３】
2011137974.tif 000006
【図４】
2011137974.tif 000007
【図５】
2011137974.tif 000008
【図６】
2011137974.tif 000009
【図７】
2011137974.tif 000010
【図８】
2011137974.tif 000011
【図９】
2011137974.tif 000012