[其他]具有芯——套层结构的光学波导

说明书

本发明涉及具有芯-套层结构的光学波导。该波导的芯由透明的、不含氟的聚合物组成，其套层由透明的含氟聚合物组成。其相对折光指数差

(n_芯－n_套层)/(n_芯)

为至少0.2%。本发明还涉及这种导管的制法及应用。

众所周知，由塑料制成的光导纤维具有一个由以聚甲基丙烯酸甲酯为基的不含氟的聚合物所构成的芯和一个由含氟的聚合物（例如由氟代醇与甲基丙烯酸生成的酯类的聚合物）构成的、包覆着芯的套层（见欧洲专利申请公开号第0，155，567号）。在此，套层聚合物的折光指数须比芯聚合物的折光指数低至少1%，而且芯聚合物和套层聚合物的玻璃化转变温度须高于80℃。可以用拉丝方法（Spinnprozeβ）制造该光导纤维（在该方法中用一种特殊的模具把芯聚合物和套层聚合物挤出）;也可以用涂敷方法制造该光导纤维（在该方法中用套层聚合物的溶液涂敷芯聚合物纤维，然后除去溶剂）。

本发明的目的是提供一种有芯-套层结构的光学波导，其中芯和套层由不同的聚合物所构成，而且芯与套层之间的附着力却不因此而减弱。

本发明涉及具有芯-套层结构的光学波导，其芯由透明的、不含氟的聚合物构成，其套层由透明的含氟聚合物构成，其相对折光指数差

(n_芯－n_套层)/(n_芯)

为至少0.2%，其中芯聚合物基本上是甲基丙烯酸甲酯的聚合物或聚碳酸酯，而套层聚合物基本上是含有由式（1）的化合物衍生出的单体单元的聚合物

（1）H₂C＝CF-CO-O-C（CF₃）₂-X

式中X代表氢或氘原子。

本发明还涉及具有芯-套层结构的光学波导的制造方法。该光学波导的芯由透明的、不含氟的聚合物构成，而其套层由透明的含氟聚合物构成，其相对折光指数差

(n_芯－n_套层)/(n_芯)

为至少0.2%。该方法是一种用一层套层聚合物包覆线状芯聚合物的方法，它包括牵引一种基本上由甲基丙烯酸甲酯的聚合物或聚碳酸酯构成的线材，使其通过一种聚合物的溶液，该聚合物含有由式（1）的化合物衍生的单体单元，

（1）H₂C＝CF-CO-O-C（CF₃）₂-X

式中X代表氢或氘原子，所用溶剂为基本不溶解芯聚合物的无水有机溶剂，然后除去溶剂。

芯聚合物基本上是甲基丙烯甲酯的聚合物，也就是说，是一种甲基丙烯酸甲酯的均聚物，或是甲基丙烯甲酯与另一种乙烯基单体（如1，1-二氟乙烯）的共聚物，或是聚碳酸酯，且以由碳酸和二羟基二苯基-2，2-丙烷所形成的聚酯为宜。芯聚合物的平均分子量（用光散射法测定）为8×10⁴至25×10⁴，且以1×10⁵至2×10⁵为宜;其玻璃化转变温度为100至170℃，且以110至150℃为宜;其折光指数（n²³_D）为1.4至1.6，且以1.44至1.59为宜。芯聚合物也可以是甲基丙烯酸甲酯的聚合物与聚碳酸酯的混合物。

套层聚合物基本上是含由式（1）的化合物

（1）H₂C＝CF-CO-O-C（CF₃）₂-X

衍生的单体单元的聚合物（式中X代表氢或氘原子）。可用的单体有α-氟代丙烯酸六氟异丙酯和α-氟代丙烯酸含氘六氟异丙酯。套层聚合物的平均分子量（光散射法测定）为8000至5，000，000，且以10，000至200，000为宜;其玻璃化转变温度为95至150℃，且以100至145℃为宜;其折光指数（n²³_D）为1.34至1.46，且以1.348至1.400为宜。套层聚合物也可以是一种聚合物混合物。

通常在温度为60至150℃、在有游离基引发剂存在的条件下，通过使α-氟代丙烯酸六氟异丙酯或α-氟代丙烯酸含氘六氟异丙酯单体聚合（最好是本体聚合），可制得套层聚合物。

这些单体可按下述方法制备：