生产塑料光纤的方法和设备的制作方法

专利名称：：生产塑料光纤的方法和设备的制作方法
技术领域：
：本发明涉及一种用于生产塑料光纤的方法和设备。更具体而言，本发明涉及一种用于通过防止聚合物降解来生产具有高效能以及高光学质量的塑料光纤的方法和设备。
背景技术：
：塑料光纤(POF)由纤芯和包层构成，纤芯的主要成分是矩阵中的有机复合物或聚合物，包层由具有与纤芯不同的折射率的有机物质组成。在各种类型的光纤中，由于塑料光纤具有高挠性、轻重量、高抗振性、以及易于处理和制造，因此其引起了广泛关注。光纤具有大直径和低生产成本，并且特别具有低传输损耗、高传输容量以及高传输速度的特征。渐变折射率塑料光纤(GI-POF)是具有高性能的塑料光纤，并且在其纤芯中，根据合适的分布来决定折射率。折射率在从外围到其纤芯轴线的方向上连续地增加。因为折射率被连续地逐渐变化，因此就可以逐渐地将光折射为完全在纤芯内传输。此外，还利用了在介质中光速度与折射率的反比关系。随着光速根据到轴心的距离而变的更高，塑料光纤内倾斜传播的光从一端到达另一端的时间能够被设定为和直线传播的光在同样两端之间到达的时间相等。传输的波形可以被稳定。存在多个用于生产GI或其他类型塑料光纤的方法的建议。根据美国专利No.6,254，808(与JP-A2000-356716相对应)，在多个层中包含了用于调节折射率以便分布多个折射率值的掺杂剂或复合物。通过使得熔化树脂流进同轴模板中，来创建树脂的多层结构。扩散器加热并传送熔化树脂，以扩散掺杂剂，连续地生产塑料光纤。美国公开No.2002/0041042(与JP-A2003-531394相对应)公开了一种混合挤压模具，在将树脂加热到等于或低于分层中最外面一层的玻璃态转变温度Tg的温度之前，对其进行挤压以形成多个层。在最外部层之内的多个内部层中所包含的掾杂剂被热扩散，以获取折射率的分布。美国专利No.5，593，621(与JP-B6-506106相对应)公开了一种塑料光纤(POF)的生产过程，其借助于同轴模板内具有可扩散性的聚合物的多道流动，以及在预定时间内扩散掺杂剂来进行。JP-A8-334635公开了一种塑料光纤的生产过程，其借助于使用两个或更多包含非聚合复合物的聚合物以及与聚合物的布置同轴的模具内的挤压来进行，这些聚合物在中心的粘性比在外围强。对于借助于连续挤压的塑料光纤(POF)的生产，添加剂(例如掺杂剂)在熔化聚合物流动的同时被扩散。如果聚合物在高温下流动了很长时间，很有可能发生分解、降解或者聚合物中不想要的着色。光学质量可能会下降，例如关于传输中的衰减。在美国专利No.6，254,808(与JP-A2000-356716相对应)中，用于扩散掺杂剂的扩散器的长度要求是33厘米或更长，并且扩大了整个设备的尺寸。这导致丫安装闲难或制造成本t:升的问题。聚合物在扩散器内居留的时间相当长，足以使其降解。美国公开No.2002/0041042(与JP-A2003-531394相对应)描述了每次挤压了多个层中的一个层之后的条件温度，但是没有涉及扩散器的尺寸或其他细节。在美国专利No.5,593，621(与JP-B6-506106相对应)或JP-A8-334635中，没有对于扩散器的具体构造的建议，或者对于分布的条件或方法的建议。根据多次挤压来最优化塑料光纤(POF)的技术还没有被提出。考虑到前述问题，本发明的一个目的是提供一种通过防止聚合物降解来生产具有高效能以及高光学质量的塑料光纤的方法和设备。
发明内容为了实现本发明的上述的以及其他目标和优点，提供了一种生产塑料光纤的生产方法，其中，折射率在向着直径中心的方向上分布。在第一聚集/扩散步骤，使得第一和第二熔化树脂共同流动，以形成6同心纤维形状的第一多层流体树脂，并且在第一多层流体树脂中的掺杂剂由第一扩散器扩散，第一和第二树脂包含浓度相互不同的掺杂剂。在至少一个第二聚集/扩散步骤中，使得第三熔化树脂与第一多层流体树脂一起流动，以形成同心纤维形状的第二多层流体树脂，并且在第二多层流体树脂中的掾杂剂由第二扩散器扩散，第二和第三树脂包含浓度相互不同的掺杂剂，由此，塑料光纤至少由第一、第二和第三树脂生产。此外，存在挤压步骤，用于挤压第二多层流体树脂，以生产光纤预成型品。在拉制步骤中，对光纤预成型品进行热拉制，以形成塑料光纤。在第一聚集/扩散步骤，通过在熔化的第一树脂以柱形形状流动的同时围绕第一树脂传送第二树脂，来将熔化的第二树脂分布为以环形形状流动，以使得第一和第二树脂共同流动。在第二聚集/扩散步骤，通过围绕第一多层流体树脂传送第三树脂，来将熔化的第三树脂分布为以环形形式流动，以使得第一多层流体树脂和第三树脂共同流动。此外，存在冷却步骤，用于冷却挤压步骤中得到的光纤预成型品，其中，冷却步骤将光纤预成型品提供给拉制步骤。第一和第二扩散器在第^-或第二多层流体树脂的流动方向h具有尺寸L，尺寸L等于或大于30毫米并且等于或小于330毫米。所述至少一个第二聚集/扩散步骤是至少两个第二聚集/扩散步骤。第一、第二和第三树脂中的掺杂剂浓度随着第一、第二和第三树脂接近中心而变得更高。第一、第二和第三树脂包含由(甲基)丙烯酸酯制造的聚合物。在本发明的一个方面，提供了一种用于生产塑料光纤的生产设备，其中，折射率在向着直径中心的方向上分布。第一聚集器使得第一和第二熔化树脂共同流动，以形成同心纤维形状的第一多层流体树脂。至少一个第二聚集器使得第三熔化树脂和第一多层流体树脂一起流动，以形成同心纤维形状的第二多层流体树脂，从而从至少第-、第二和第三树脂中生产塑料光纤。此外，第一分布器通过围绕在第一聚集器中提供的熔化的第一树脂传送第二树脂，来将熔化的第二树脂分布为以环形形状流动，以使得第一和第二树脂共同流动。至少一个第二分布器通过围绕在至少一个第二聚集器中提供的熔化的第一多层流体树脂传送第三树脂，来熔化的第三树脂分布为以环形形状流动，以使第一多层流体树脂和第三树脂共同流动。第一、第二和第三树脂包含浓度相互不同的掺杂剂。此外，第一分布器在第一多层流体树脂中分布掺杂剂。第二分布器在第二多层流体树脂中分布掺杂剂。所述至少一个第二聚集器是至少两个相互连续的第二聚集器。此外，挤压模具挤压第二多层流体树脂，以生产光纤预成型品。拉制装置热拉制光纤预成型品，以形成塑料光纤。因此，根据本发明，由于用于覆盖三层或更多层树脂的两个或更多聚集/扩散步骤的构建，因此可以通过防止聚合物降解来生产具有高效能和高光学质量的塑料光纤。图1是图解说明塑料光纤(POF)生产系统的流程图；图2是图解说明塑料光纤(POF)的截面图；图3是图解说明折射率分布的图形形式的解释视图；以及图4是示意性地图解说明塑料光纤(POF)生产系统，特别是具有混合挤压器的塑料光纤(POF)生产系统的框图形式的解释视图。具体实施例方式通过参考附图描述优选实施例。本发明并不局限于那些实施例。在图1中，图解说明了塑料光纤(POF)的生产流程。首先，描述了生产过程的基本构造。本发明的塑料光纤(POF)生产系统包括熔化挤压过程12、冷却过程14、拉制过程15以及涂覆过程16。为熔化挤压过程12提供了多个聚合物并且该过程将其熔化，形成由挤压形成的多层结构的光纤预成型品13，即光纤原线，光纤预成型品13是塑料光纤(POF)11的主要部分。熔化挤压过程12之后是冷却过程14，其冷却光纤预成型品13。冷却过程14之后是拉制过程15，其通过加热拉伸拉制光纤预成型品13，以形成具有预定直径的塑料光纤11。涂覆过程16用保护层之类的护层材料覆盖塑料光纤11的外部，以获得塑料光缆17。经过了涂覆过程16的塑料光纤(POF)ll被称作塑料光纤光缆或塑料光纤软线(cord)。注意，术语单芯光缆用于只有一根光纤软线以及按要求在其周围施加涂层的光缆。术语多芯光缆用于包括多根光纤软线、用于组合它们的压力元件以及在其周围施加涂层的光缆。本说明书中的塑料光缆17指单芯光缆和多芯光缆屮的任意一者。在图2中，采用截面解说明塑料光纤(POF)11。塑料光纤11包括纤芯组或复合纤芯20，以及外包层21。复合纤芯20适合于光传输。外包层21具有管道形状，其外直径D1和内直径D2在长度方向上是恒定的，并且其具有恒定的厚度。外包层21具有与复合纤芯20不同的折射率。复合纤芯20包括第一纤芯22、第二纤芯23以及内包层24。第一纤芯22是轴心。第二纤芯23覆于第一纤芯22的外部，并位于外包层21的内部。当然，外包层21的内直径等于内包层24的外直径。类似的，第一第二纤芯22和23之间的交界面具有恒定直径。第二纤芯23和内包层24之间的交界面具有恒定直径。在图3中，图解说明了塑料光纤(POF)11的折射率的分布。在图3中，参考标记A表示图2中外包层21的折射率的范围。参考标记B表示图1中内包层24的折射率的范围。参考标记C表示第二纤芯23的折射率的范围。参考标记D表示第一纤芯22的折射率的范围。在图3中，复合纤芯20具有的折射率分布为从外包层21向光纤中心逐渐增加。复合纤芯20具有比外包层21高的折射率。在复合纤芯20中，第一纤芯22有最高的折射率。第二纤芯23具有中等的折射率。内包层24具有最低的折射率。优选的是，在从横断面中所示圆形的径向方向上，最大折射率和最小折射率之间的差异大于等于0.001并小于等于0.3。因此，塑料光纤11具有GI型光纤的光学特性。注意，图1中的光纤预成型品13在拉制之前的状态下具有比塑料光纤11更大的直径，但是在结构上和塑料光纤11是相同的。在图2中，纤芯之间的交界面被明确图示出来，但是在考虑视觉识别时可能不是很清楚，因为交界面的清晰度根据制造条件而不同。本发明的光纤可能具有与在复合纤芯20内的第一第二纤芯22和23以及内包层24的三层结构不同的结构。复合纤芯20的一个例子是，折射率从外包层21至复合纤芯20中心处以连续的方式或阶跃的方式增加，而没有交界面或界线。复合纤芯20的第二个例子是多层结构。在本实施例中，两个或更多包层21和24形成多包层。然而，外包层21可以是单一的。塑料光纤11可以被构造为使得光可以被外内包层21和24之间的交界面反射，以穿过整个复合纤芯20。另一方面，塑料光纤11可以被构造为使得光仅能穿过第一纤芯22。塑料光纤11的类型可以是单模，多模，SI型以及GI型中的任何一种。然而，塑料光纤11具体而言可以是GI型的，以具有比SI型更好的光传输性能。用于塑料光纤(POF)11中复合纤芯20和外包层21的优选材料可以是具有高透光率的热塑有机材料。有机材料的优选成分应该包括(甲基)丙烯酸酯作为主要成分。这些材料的具体例子将在稍后详细描述。注意，具有比复合纤芯20更低折射率的材料可以用于外包层21。复合纤芯20的优选材料可以是含氟树脂，其可以在有效地促进高质量且低折射率的生产过程。外包层21由具有比复合纤芯20更低折射率的聚合物形成，以便在光传输通过复合纤芯20时在复合纤芯20和外包层21之间的交界面上反射光。复合纤芯20和外包层21优选地可以由无定形聚合物来形成，以便防止光的散射，并且能够具有对于粘合度的适应性、在不同特征物品之间的高韧性、以及高抗湿性。此外，外包层21的材料可以优选地具有低吸水性，因为应该防止湿气进入复合纤芯20。外包层21的优选聚合物具有低于1.8%的吸水饱和度。内包层24的更进一步的优选聚合物具有低于1.5%的吸水饱和度，并且最好低于1.0%。注意，吸水饱和度由ASTM，D570测量，即，每周在23摄氏度的水中汲取样本。此外，用于复合纤芯20和/或外包层21的物质应该包括含氟树脂。以下将描述用于复合纤芯20和外包层21的各种聚合物。形成复合纤芯20的优选材料包括.-A.非氟(甲基)丙烯酸酯B.含氟(甲基)丙烯酸酯C.苯乙烯复合物D.乙烯基酯E.获取带有环状主链的含氟聚合物所需的可聚合单体，以及由双酚A获取的、作为获取聚碳酸脂所需的可聚合单体的聚合物。为了形成包层，聚偏二氟乙烯(PVDF)也同样是优选的聚合物。其他例子包括通过聚合上述物质获取的均聚物，通过聚合上述物质中的两种或多种获取的共聚物，以及由至少--种均聚物和至少一种共聚物组成的混合物。如果原料是混合物，则沸点Tb被定义为混合物所含的多种初始复合物中最低的温度，或者在由于共沸混合物的影响而使沸腾温度降低的情况下是更低的沸点。如果原料是由混合物质获取的共聚物或混合聚合物，则玻璃态转变温度Tg根据所述共聚物或混合聚合物的玻璃态转变温度而定义。共聚物或混合聚合物的优选例子是，包含(甲基)丙烯酸酯或含氟聚合物以用于光传输元件。那些例子的细节将在下面描述。非氟丙烯酸酯和非氟甲基丙烯酸酯(A)的例子包括甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸异丙酯、甲基丙烯酸叔丁酯、甲基丙烯酸苯甲酯、甲基丙烯酸苯酯、甲基丙烯酸环乙酯、甲基丙烯酸连二苯甲酯、甲基丙烯酸三环(5.2丄0.sup.2，6)乙酸酯、甲基丙烯酸金刚垸酯、甲基丙烯酸异冰片酯、甲基丙烯酸降冰片酯、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸叔丁基酯、以及丙烯酸苯酯。含氟丙烯酸酯和含氟甲基丙烯酸酯(B)的例子包括2,2，2-甲基丙烯酸三氟醚乙酯、2，2，3,3-甲基丙烯酸四氟醚丙酯、2，2，3，3，3-甲基丙烯酸五氟醚丙酯、l-三氟醚甲基-2,2,2-甲基丙烯酸三氟醚乙酯、2,2,3,3,4,4，5,5-甲基丙烯酸八氟醚戊烷酯、以及2,2,3,3,4,4-甲基丙烯酸六氟醚丁酯。苯乙烯复合物(C)的例子包括苯乙烯、(X-甲基苯乙烯、氯苯乙烯、以及溴苯乙烯。乙烯基酯(D)的例子包括乙烯基乙酸酯、乙烯基甲苯酸酯、乙烯基苯乙酸酯、以及乙烯基氯乙酸酯。获取带有环状群主链的含氟环聚合物所需的可聚合单体(E)的例子包括具有环状结构或者可以以环状聚合方式进行聚合以生产在无定形主链上具有环状结构的含氟聚合物的单体。具体而言，这些例子包括聚合全氟必坦宁乙烯基酯，以及在JP-A8-334634中建议的生产在主链中具有酯族环或异环环的聚合物所需的单体。本发明不局限于那些聚合物。物质和复合物的比例被优选决定，以便均聚体或共聚体在形成为光学传输元件时，其折射率会在多层流体树脂的预定折射分布中。作为上述的补充，外包层21的聚合物的更多例子如下。由甲基丙烯酸甲酯(MMA)和氟化(甲基)丙烯酸(例如，甲基丙烯酸三氟甲酯(FMA)，甲基丙烯酸六氟异丙酯，等等)中的一个产生的共聚物。由甲基丙烯酸甲酯(MMA)和甲基丙烯酸叔r酯或其他具有分支的(甲基)丙烯酸产生的共聚物，以及由甲基丙烯酸甲酯(MMA)和环状(甲基)丙烯酸(例如，甲基丙烯酸异冰片酯，甲基丙烯酸降冰片酯和甲基丙烯酸三环酯)产生的共聚物。此外，聚碳酸脂(PC)、降冰片树脂(例如Zeno公司制造的Zeonex(商品名))、功能性降冰片酯(例如JSR公司制造的Arton(商品名))，氟化酯(例如聚四氟乙烯(PTFF)以及偏聚二氟乙烯(PVDF))。氟化酯的共聚物，例如PVDF共聚物(例如全氟四氟乙烯(烷基乙烯基醚)(PFA)随机聚合物)，以及氯三氟乙烯(CTFE)共聚物。应该注意，在这些聚合物中氢(H)原子应被优选替换为重氢(D)原子。这是因为，通过减少传输中的损耗，在大波长范围内尤其是波长的红外区域内，生产的光纤的透光率应该变得更高。当塑料光纤(POF)11被用于近红外线时，塑料光纤11中的C-H键导致吸收损耗。因此，能够使用根据美国专利5,541,247(与JP-B3332922相对应)和JP-A2003-192708而从替代物中获取的聚合物，其中，C-H键中的氢原子被重氢(氘)或聚合物中的氟所代替，并且纤芯由替代处理后的聚合物形成。因此，传输损耗发生在其中的传输光的波长范围可以在很大波长区域内变动。因此传输光的损耗被降低了。此类聚合物的例子包括聚甲基丙烯酸氖化甲酯(PMMA-d8)，甲基丙烯酸聚三氟乙酯(P3FMA)，聚六氟异丙基-2-氟化丙烯酸(HFIP2-FA)等等。注意，当将被用于光纤的聚合物从单体中得到时，优选地，在聚合作用之前移除杂质和外部材料，以便在聚合作用之后透明度至少保证在预定等级之上。此外，优选的是，复合纤芯20和外包层21的聚合物的平均分子量是考虑到光滑拉制而确定的。平均分子量优选地位于10，000和1，000，000之间，并且特别在30，000和500，000之间。此外，分子量分布(MWD:平均分子量/数值分子量)影响拉制。即使在包含由具有极大分子量的少量聚合物时，拉制也可能变得不太光滑，或者变得不可实现。因此，MWD优选为4或更小，特别是3或更小。聚合作用引发剂应被用于可聚复合物的反应，以产生聚合物。聚合反应引发剂的某些例子创建原子团。它们包括过氧化复合物和含氮及Pl柳o过氧化复合物过氧化苯甲酰(BPO)、过氧化-2-乙基已酸叔丁酯(PBO)、过氧化二叔丁基(PBD)、叔丁基过氧化异丙基碳酸酯(PBI)、以及n-丁基-4，4-双(过氧化叔丁基)戊酸酯(PHV)。含氮复合物2,2，-偶氮二异丁腈、2，2'-偶氮二(2-甲基丁腈)、l，l，-偶氮二(环己垸-l-碳腈)、2,2，-偶氮二(2-甲基丙烷)、2,2，-偶氮二(2-甲基丁烷)、2,2'-偶氮二(2-甲基戊烷)、2，2'-偶氮二(2,3-二甲基丁烷)、2,2,德二(2-甲基己垸)、2，2，-偶氮二(2,4-二甲基戊烷)、2,2，-偶氮二(2,3,3-三甲基丁烷)、以及2，2，-偶氮二(2，4，4-三甲基戊烷)；3，3，-偶氮二(3-甲基戊烷)，3，3，-偶氮二(3-甲基己烷)，3，3，-偶氮二(3,4-二甲基戊垸)，3，3，-偶氮二(3-乙基戊烷)，二甲基-2，2'-偶氮二(2-甲基丙酸盐)，二乙基-2，2，-偶氮二(2-甲基丙酸盐)，以及二-叔丁基-2，2'-偶氮二(2-甲基丙酸盐)。上述引发剂的两个或更多个以及其他物质可以组合使用。为了将机械系统的机械属性合适地设置在预定的拉制范围内以生产光纤，聚合物的聚合度应该被控制。作为复合物的可聚化单体应该包含链转移剂，其主要用于控制聚合度。复合物和链转移剂的量根据使用的可聚化单体来选择。各个单体的链系数剂的链转移系数的例子在"PolymerHandbook,3rdedition"(由J.BRANDRUPE禾口E.H.IMMERGUT主编，JOHNWILEY和SONS出版发行)中进行了描述。除此之外，链转移系数可以采用1972年Kagaku-Dojin出版有限公司出版的TakayukiOtsu禾口MasayoshiKinoshita'KobunshiGoseiNoJikkenho'(聚合物合成的实验性方法)中描述的引导实验来计算。链转移剂的例子包括烷基硫醇，比如正-丁硫醇、正-戊硫醇、正-辛硫醇、正-月桂硫醇、叔十二硫醇等等，以及苯硫酚，比如苯硫酚、m-溴苯硫酚、p-溴苯硫酚、对甲基苯硫酚等等。上述中，垸基硫醇是最好的，特别是正-辛硫醇，正-月桂硫醇以及叔十二硫醇。此外，C-H键中的氢原子可以被重氢原子和链转移剂中的氟原子替代。注意，所述复合物并不局限于上述物质。链转移剂的多种复合物可以同时使用。以上描述的聚合作用引发剂、链转移剂和掺杂剂的量应该根据具有可聚合特性的复合物而适当决定。然而，通常聚合作用引发剂的含量优选为纤芯的可聚合单体的0.005-0.050wt.%，最好是0.010-0.020wt.%。链转移剂的含量优选为所述纤芯的可聚合单体的0.10-0.40wt.%，最好是0.15-0.30wt.%。此外，添加剂可以在不降低光学传输性能的范围内被掺入到用于复合纤芯20和外包层21的材料的任意一者中。用于复合纤芯20或其一部分的添加剂可以是能够提高天气抵抗性和持久性的稳定剂。此外，添加剂可以是用于在放大光信号以提升光传输性能时的电磁感应和发射的功能性复合物。借助添加剂，可以利用激发光放大被衰减的信号光。能够增加传输距离，从而使得光纤可以在光传输链接的一部分中用作纤维放大器。可以通过将这些添加剂与作为原料的可聚合复合物相混合或者通过它们的聚合作用，来使得复合纤芯20或外包层21包含这些添加剂。掺杂剂被混合至多种聚合物中的一种或多种，以形成复合纤芯20。掺杂剂的优选例子是非可聚合复合物。为了仅在第一纤芯22的材料中混合掺杂剂，掺杂剂相对于第一纤芯22的聚合物的量优选为大于等于0.01wt.。/。并小于等于25wt.%，最好是大于等于1wt.。/。并小于等于20wt.%。折射分布系数可以借助在复合纤芯20的截面的径向方向上分布的折射率而很容易地控制。注意，掺杂剂的浓度被确定为向着径向方向的中心处递增。在本实施例中，掺杂剂是具有低分子量、高折射率、大分子体积、在可聚合状态下不反应，并且在熔化树脂中具有预定扩散速度的复合物。这些掺杂剂的添加改变了复合纤芯20在径向方向上的折射率。除了单体之外，掺杂剂还可以是二聚物、三聚物或其他低聚体。低聚体可以被用作掺杂剂，其单体部分已经通过外包层21或外包层21的单体上的反应而变得可聚合，但其在低聚体状态下是非可聚合的。掺杂剂的例子包括苯甲酸苄酯(BEN)、二苯硫醚(DPS)、磷酸三苯酯(TPP)、邻苯二甲酸丁基苄基酯(BBP)、邻苯二甲酸二苯酯(DPP)、联二苯(DP)、二苯基甲烷(DPM)、磷酸三甲苯酯(TCP)、以及二苯基亚砜(DPSO)。具体而言，苯甲酸苄酯(BEN)，二苯硫醚(DPS),磷酸三苯酯(TPP)以及二苯基亚砜(DPSO)是特别优选的。塑料光纤(POF)11的折射率可以按照需要而改变及设置，决定了掺杂剂的分布和浓度。在用于生产纤芯和包层的材料中，第一原料用以形成第一纤芯22。第二原料用以形成第二纤芯23。第三原料用以形成内包层24。第四原料用以形成外包层21。掺杂剂被混合至复合纤芯20的原料中的任意一者中。在第一、第二和第三原料中，第一原料包含最多的掺杂剂。第三原料包含最少的掺杂剂。第一、第二和第三原料中的聚合物可以是颗粒状或粉末状形式，但是在传送至熔化挤压过程12之前对其进行干燥过程。这能有效防止多层树脂中泡沫或断裂的发生。此外，用于生产聚合物的聚合过程应该与熔化挤压过程12相连续。已聚合熔化状态下的聚合物能够提供给熔化挤压过程12。可以与其一起使用的掺杂剂在合适步骤中添加至已熔化聚合物中，例如在将要进行熔化挤压过程12过程中添加，或者在用以熔化挤压的挤压设备(未被显示)的揉制组件之中添加。在图4中，示意性地图解说明了作为系统的塑料光纤(POF)生产设备或者生产线40。本发明中的塑料光纤(POF)ll的生产过程并不局限于图4的结构。塑料光纤生产设备40包括用以熔化挤压的混合挤压器41以及用以拉制和缠绕的各种下游元件。其中，冷却装置42冷却由混合挤压器41提供的光纤预成型品13。用以拉制的低速导丝辊43应用于光纤预成型品13的张力是可调节，并且低速导丝辊43旋转，以传送被冷却的光纤预成型品13。火炉或者加热器44对光纤预成型品13进行加热。用以拉制的高速导丝辊45应用于光纤预成型品13的张力是可调的，并且高速导丝辊45旋转，以从火炉44中传送光纤预成型品13。最后，缠绕器46缠绕光纤预成型品13。混合挤压器41包括树脂传送源或挤压器50、51、52和53，分配管54、55、56和57，带有直角机头模(crossheaddie)的会聚或聚集块58、59和60，扩散管61、62和63，以及挤压模具64。挤压器50-53传送四种原料的熔化树脂。分配管54-57与挤压器50-53相连，并且熔化树脂被提供给分配管54-57，以形成复合纤芯20和外包层21。聚集块58-60是在分配管54-57之间合适点上的元件，目的是形成同心形状的、具有多层结构的多层纤维。扩散管61-63通过加热浇铸来自聚集块58-60的多层树脂，以便扩散掺杂剂。将分层结构的多层树脂提供给挤压模具64，挤压模具64使用同样的手段挤压光纤预成型品13。温度调节器(未显示)同挤压器50-53中的每一个相关联，并调节挤压器50-53的内部温度以熔化存储在挤压器50-53中的原料。聚集或聚集块58-60可以是根据用于形成纤维状多层流体树脂的已知技术的任何合适形状，其中，以同心形式将多个层连续的相互叠加在一起。通过分配管54-57及其模具，将熔化树脂提供给聚集块58-60，以获取分层结构。例如，聚集块58包括第一模具元件81和第二模具元件83。形成第一纤芯的挤压管嘴80在第一模具元件81中形成。形成第二纤芯的挤压管嘴82在第二模具元件83中形成。第一挤压管嘴80连接至挤压器50，并且被供给第一熔化树脂84。第二挤压管嘴82连接至挤压器51，并且被供给第二熔化树脂85。此外还参看图4。挤压管嘴80和82在第一模具元件81的与第二模具元件83接触的模具末端临近的点处延伸汇聚。带有挤压管嘴80和82的聚集块58通过为第一纤芯22用第二熔化树脂85包裹第一熔化树脂84，来形成第一多层流体树脂，参看图2。在聚集块59中，包层分配管56延伸至覆盖第一多层流体树脂。包层分配管56与挤压器52相连，并且被供给第三熔化树脂。聚集块59通过为内包层24用第三熔化树脂覆盖第一多层流体树脂，来形成第三多层流体树脂。在聚集块60中，包层分配管57延伸至覆盖第二多层流体树脂。包层分配管57与挤压器53相连，并且被供给第四熔化树脂。聚集块60通过为外包层21用第四熔化树脂覆盖第二多层流体树脂，来形成第三多层流体树脂。会聚或聚集块58-60由扩散管61-63连接在一起，扩散管61-63传送来自聚集块58-60的流体树脂。扩散管61-63中的每一个都被合并入构成聚集块58-60的模具中。扩散管61与第二模具元件83相连。温度控制器(未显示)连接至具有扩散管的模具体的外部，并包括多个加热器。热量可以由温度控制器应用于扩散管。热量的应用加快了掺杂剂的扩散，因此光纤预成型品13的折射率可以在图3的径向方向上发生变化。扩散管62在第三模具中，在此，包层分配管56延伸至聚集块59。扩散管63在第四模具中，在此，包层分配管57延伸至聚集块60。因为温度控制单元与第三和第四模具相关联，因此热量加速了在第二和第三多层流体树脂中的掺杂剂的扩散。注意，在各个分布块中的复合纤芯20和外包层21的流体树脂的厚度应该小于一个厚度，从而可以使得温度和存在时间足够低或小，以防止扩散管内聚合物的降解。令L1、L2和L3分别为扩散管61、62和63的长度。优选的是，长度U-L3中的任意一者大于等于30毫米而小于330毫米。尤其是，长度Ll-L3可以大于等于100毫米而小于等于300毫米，并且最好是大于等于150毫米而小于等于280毫米。如果管线比330毫米长，则加热多层流体树脂所需的时间将会相当长。聚合物的降解以及安装用于进行长时间加热的设备所需的巨大空间将会导致问题的发生。如果管线比30毫米短，则掺杂剂的扩散将由于尺寸不足而不充分。在混合挤压器41中，会聚或聚集快58按共轴形式叠加具有不同掺杂剂浓度的第一和第二熔化树脂，以获取第一多层流体树脂。第一多层流体树脂被传送通过扩散管61，以进行掺杂剂的扩散。这是第一聚集/扩散过程。此后，聚集块59按共轴形式将第三熔化树脂叠加在具有不同掺杂剂浓度的第一多层流体树脂上，以获取第二多层流体树脂。第二多层流体树脂被传送通过扩散管62、63，以进行掺杂剂的扩散。这是第二聚集/扩散过程。第二聚集/扩散过程的次数至少是一次，优选的是至少两次，最好是三次或更多次。多次的次数并不特别限定。然而，五(5)或更多次第二聚集/扩散过程山于结构复杂度的高制造成本而并不是优选的。根据本发明，借助光线预成型品13的共轴多层结构中聚集和扩散的重复，可以有效地实施熔化树脂中掺杂剂的扩散。第三多层流体树脂作为光纤预成型品而被挤压模具64挤压并被传送至冷却装置42。冷却装置42的优选例子是，用于对持续传送而来的光纤预成型品13进行持续冷却的装置，比如蓄水池，这是因为其具有用于冷却的简单结构和足够性能。然而，冷却装置42的各种不同例子都是可用的。冷却管可以具有充满冷却剂或制冷剂的夹套，以进行传送。光纤预成型品13通过冷却管并被冷却。作为另一种选择，可以使用风扇或鼓风机，通过吹冷气来冷却光纤预成型品13。注意，在实施例中使用了导轮70，并且其具有移位机制，以便精确调节应用于熔化挤压下的光纤预成型品13的张力。然而，导轮70与蓄水池的相对位置在本发明中并未限制。可以使用一种替换巻轴来替代用于光纤预成型品13的导轮70。此外，第一外直径测量装置可以布置在冷却装置42下游处，以测量以非接触方式连续移动的光纤预成型品13的外直径。各种不同的可用测量装置都可以用于直径测量装置。由此可见，具有纤维直径的塑料光纤(POF)ll可以通过连续的测量光纤预成型品13的直径被快速高效的生产。被冷却的光纤预成型品13由低速导丝辊43从冷却装置42向下游传送，并传送至火炉或加热器44。加热元件(未显示)置于火炉44内，以在纤维传送方向上加热光纤预成型品13。在对光纤预成型品13进行加热时，纤维传送方向上的温度改变。因此，可以通过加热光纤预成型品13来促进光纤预成型品13内的掺杂剂的扩散。然而，本发明中对光纤预成型品13的加热并不局限于加热器或鼓热气。例如，红外线(IR)或近红外线的辐射加热结构可以用来替代火炉44。此外，在加热过程中，将张力应用于光纤预成型品13。因此，光纤预成型品13被加热并拉制，以生产塑料光纤ll。通过改变低速导丝辊43或高速导丝辊45或缠绕器46的驱动速度，来调节应用于光纤预成型品13的张力。冷却装置在火炉或加热器44的加热之后，冷却塑料光纤(POF)11。这可以是在将光纤11缠绕在高速导丝辊45周围之前或者之后进行。冷却装置的例子包括第-^n第—气管，塑料光纤ll位于这两个气管之间。第一气管向塑料光纤的拉制部分鼓气，同时第二7-〔管吸气。这对于塑料光纤11的高效冷却和縮短生产线的长度是有效的。注意，吹气管可以不放置在火炉44下游。吹气管可以置于火炉44的内部并位于加热器(未显示)下游。当然，在本发明中，通过适当修改可以使用各种不同的已知冷却方法。例如，熔化部分可以传送通过具有夹套的管子，并且在夹套中有冷却剂或制冷剂流动。冷却后的塑料光纤(POF)11被缠绕器46缠绕，并且同时控制应用于塑料光纤ll的张力。多个导轮71被合并于缠绕器46内，并且用于支撑并传送塑料光纤11。缠绕器46内的缠绕巻轴72缠绕塑料光纤11。注意，在将塑料光纤11围绕缠绕巻轴72进行缠绕之后，可以使用恒温室(未显示)来在预定时间内对塑料光纤11加热。这是优选的，因为可以使得塑料光纤11内掺杂剂的扩散变得充分。在上述实施例中，塑料光纤生产设备40内的拉制过程紧接着挤压过程以获取光纤预成型品13。然而，本发明并不局限于此方法。可以围绕处于自支撑属性状态下的线轴缠绕光纤预成型品13，而且从线轴处解绕并加热光纤预成型品13，以通过拉制制造塑料光纤11。本发明的塑料光纤(POF)11包括至少一个作为涂层而覆盖的保护层，其用于各种目的，包括高可弯性、对于气候的高抵抗性、抑制由于吸收湿气而造成的性能下降，高张力强度，抵抗由于处理而造成的变形、防火特性、化学抵抗性、抵抗周围光造成的信号噪声、以及用于产品表象的着色。注意，塑料光缆17可以通过对一束多根塑料光纤(POF)11进行涂覆而构建，这不同于上述的通过涂覆一根塑料光纤11而获取的塑料光缆17的例子。换句话说，存在两种涂覆方式，包括紧密匹配类型的涂覆和松散覆盖类型的涂覆。在紧密匹配类型中，塑料光纤11由涂层紧密覆盖，两者之间的整个交界面上没有任何空间。在松散覆盖类型中，塑料光纤ll由涂层松散覆盖，具有很多极小的空间。如果松散覆盖类型的保护层从连接部分剥离，水分可能渗透末端未被覆盖的极小空间，并在纤维长度方向上扩散。因此，与松散覆盖类型相比较而言，正常情况下优选的是构建紧密匹配类型的涂覆。然而，在松散覆盖类型中，由于光缆涂层并未粘附于塑料光纤(POF)ll的整个表面，因此压力或热对于塑料光缆17的影响变得更小。因此降低了塑料光纤11的损坏。出于特定H的的松散覆盖类型是优选的。为了防止湿气的渗透，光缆涂层与光纤束之间的空间用粉末或具有流动性的类胶半固体物质填充。此外，由于粉末和半固体材料具有防止湿气渗透的效果，因此形成了高质量的光缆涂层。当松散覆盖类型的光缆涂层形成时，直角机头模的挤压开口的位置被调整，并且形成空间的减压设备也被调整。可以对空间厚度进行有效精确的控制，以形成非常稀薄的形状。按照需求，塑料光纤(POF)11可以具有在上述第一保护层周围的第二保护层。如果第一保护层具有足够的厚度，则热量损害可以被第一保护层减少。与仅使用第一保护层相比较，第一保护层的原料可以由相对不受限制的硬化温度决定。可以采用与涂覆原料相同的方式，将添加剂(比如防火剂、紫外线(UV)吸收剂量、抗氧化剂，自由基清除剂，润滑剂等等)与第二保护层的原料混合。涂覆材料优选为热塑树脂。涂覆材料应该是不会对塑料光纤11造成热损害，例如变形、热变或热分解，的材料。热塑树脂的优选例子是，在小于等于塑料光纤11的玻璃态转变温度Tg摄氏度的温度并且大于等于(Tg-50)摄氏度的温度下，为显著可硬化的。考虑到降低制造成本，热塑树脂的铸型时间即硬化热塑树脂所需的时间，应该优选为大于等于1秒并小于等于10分钟，以及大于等于1秒并小于等于5分钟。注意，当使用多个聚合物形成塑料光纤11时，所述聚合物的玻璃态转变温度的最低值被确定为塑料光纤11的玻璃态转变温度Tg(摄氏度)。如果塑料光纤ll中的聚合物不具有玻璃态转换温度，则在阶段之间的变化的温度，例如熔点，用于代替塑料光纤(POF)11的玻璃态转变温度Tg(摄氏度)。热塑树脂的例子包括聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、氯乙烯(PVC)、乙烯/醋酸乙烯共聚物(EVA)、乙烯/乙酸乙酯共聚物(EEA)、聚酯纤维，以及尼龙。此外，可以使用各种不同的弹性体作为涂覆材料。由于高弹性，弹性体的使用可以引入柔韧性或其他机械特性。弹性体的例子包括橡胶，例如异戊二烯复合物橡胶、丁二烯复合物橡胶、二烯复合物特种橡胶。此外，弹性体可以是聚二烯复合物或聚烯烃复合物的流体橡胶，其在室温下是液体，但是是热固性的，因此当被加热时会失去流动性，并且弹性体可以是热塑弹性体(TPE)，其在室温下是弹性和类橡胶性的，但是在被加热时被流体化以便于铸型。此外，可以使用通过惨入聚合物前体和反应剂获取的、具有热固属性的流体合成物。其一个例子为，在美国专利5，866，668(与W095/26374相对应)中公开的一种包含聚氨酯预聚物和直径小于等于20微米的晶体胺的、液态类型(没有固化剂)的热固聚氨酯合成物，其中聚氮酯预聚物包含NCO基。塑料光纤(POF)11的涂覆材料如果在低于等于塑料光纤11所用的聚合物的玻璃态转变温度Tg下是可塑的，则其在细节上不受限制。其他例子包括通过聚合两种或更多种上述或其他复合物而获取的共聚物，以及至少一种上述或其他化合物和至少一种共聚物的混合物。也可以使用各种不同的填充剂以用于附加特性，这些填充剂可以包含无机化合物、有机化合物、以及诸如防火剂、紫外线(UV)吸收剂、抗氧化剂、游离基清除剂、润滑剂等等之类的添加剂。此外，可以将其他功能性特征层的涂层施加于塑料光缆17的外部。此类功能性特征层的例子包括上述的防火剂层、用于降低塑料光纤(POF)11内湿气吸收的阻挡层、以及用于从塑料光纤ll中消除湿气的湿气吸收层。可以使用各种用于施加那些涂层的方法，包括在涂层或护层之内或之间放置湿气吸收带或湿气吸收胶。此类功能性特征层的例子包括用于在被弯曲时降低压力的软材料层、用于在接受外部压力时起缓冲作用的泡沫层、以及用于提高刚性的强化层。塑料光缆17的涂层或护层可以由不同于树脂的物质产生，例如，具有热塑树脂碱且在该碱内包含纤维材料的复合元件，所述纤维材料是高抗张强度的软线或具有高弹性的细丝和具有高刚性的金属线之间的一种。此类复合元件的使用可以有效加强作为最终产品的塑料光缆17的机械强度。高抗拉强度软线的例子包括芳香聚酰胺纤维、聚乙烯纤维、聚酰胺纤维等等。金属纤维的例子包括不锈纤维、锌合金纤维、铜纤维等等。然而，本发明中的这些纤维物质并不局限于此。此外，为了防止塑料光缆17的损坏，可以在光学材料(例如光纤束或光缆，等等)周围提供金属管。沿着它们可以提供支撑线，否则，可以使用机器或装置来在连接光学材料时的可工作性。此外，根据使用方式，可以选择性地将塑料光缆17用于以共心方式将塑料光缆17布置于其中的光缆组件中、将塑料光缆17线性排列于其中的带状纤维绳、以及将带状纤维绳用带子、封皮等等捆绑在其中的光缆组件。此外，本发明内的塑料光缆17可以通过匹配或邻接而相互连接，这是因为其具有比现有技术的光纤更高的轴偏移公差。然而，优选的是，在光纤末端提供光学连接器，以进行固定连接。通常己知的连接器的例子包括:PN型、SMA型、SMI型等等。有几种系统可以用于使用本发明的塑料光缆n来传输可用光信号。所述系统由光信号处理装置构成，其包括塑料光缆17和一些部件，例如光发射元件、光接收元件、光开关、光隔离器、光集成电路、光传输/接收模块等等。此外，如果必要，则可以在该系统中使用另一种类型的光纤。在这种情况下，可以将任何已知技术应用于本发明。这些技术在诸如NTS有限公司出版发行的"PlasticOpticalFiberNoKisoToJissai"(塑料光纤的基础及实践)，以及Nikkei商业出版社有限公司2001年12月3日出版发行的NikkeiElectronics中的110-127页的"PringHaisenKibanNiHikariBuhinGaNoru，ImaKoso"(最终，光部件能够加载到印刷线路组件上)等等之类的文档中进行了描述。当本发明与这些出版物中的技术相结合时，则塑料光缆17可以用于设备(比如计算机和几种数字设备)中的接线、传输媒介和导管中的接线、以及光终端和数字设备之间以及多个数字设备之间的连线。此外，本发明于上述技术相结合，可以将塑料光缆17应用于足够进行短距离光传输的光传输系统，例如，大容量的数据通信、不受电磁波干扰的控制的使用。具体而言，本发明生产的塑料光缆17可以应用于房屋、公寓大楼、工厂、办公室、医院、学校之内或其内部的光LAN。此外，要结合的其他技术在多个文档中公开。这些文档的例子为IEICETRANS.ELECTRON.，巻E84-C，No.3，页339-344，2001年3月的"High-UniformityStarCouplerUsingDiffusedLightTransmission"，以及曰本电子封装研究所期刊，巻3，No.6，2000年，476-480页的"HikariSheetBusGijutsuNiYoruInterconnection"(光压片总线技术中的相互连接)。各种不同的更多技术包括与波导表面相关的光发射元件的布置(美国专利No.6,814,50K与JP-A2003-152284相对应)等等)光总线(在美国专利No.5,822,475(与JP-A10-123350相对应)，JP-A2002-090571，JP-A2001-290055等等中公开)光分支/耦合设备(在JP-A2001-074971，JP-A2000-329962，JP-A2001-074966，JP-A2001-074968，JP陽A2001-318263，JP-A2001-31184023等等中公开)光星形耦合器(在JP-A2000-241655中公开)用于光信号传输的设备以及光数据总线系统(在美国专利No.6,792,213(与JP-A2002-062457相对应)，JP-A2002-101044，JP-A2001-305395等等中公开)光信号处理设备(在JP-A2000-023011等等中公开)光信号交叉连接系统(在JP-A2001-086537等等中公开)光传输系统(在JP-A2002-026815等等中公开)多功能系统(在JP-A2001-339554，美国公开No.2002/0093667(与JP-A2001-339555相对应)等等中公开)此外，可以使用各种类型的波导、光分支、光耦合器、光复用器、光去复用器等等。当本发明与这些技术结合时，可以将光学元件用于发送和接收信号的高级别光传输系统中，或者用于发光、能量传输、照明，以及感器。关于本发明的卞:要特点，需要注意的是，与用于树脂流动的分配器和聚集器相关的各种已知技术可以组合使用。这些技术的例子在关国专利No.4,832,589美国专利No.5,641,445(与JP-A2001-517158相对应)、以及美国专利No.5,672,303(与JP-A7-504861相对应)中公开。本发明的例子在下文描述。注意，本发明并不局限于这些特定例子。例1根据图1中的过程，图4的塑料光纤生产设备40用于生产塑料光纤(POF)11。混合挤压器41包括四个螺丝直径为16毫米的螺丝挤压器、三个会聚或聚集块、以及三个扩散管。用于第一纤芯22的第一熔化树脂是100wt，。的聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)混合物和2(P/。的二苯硫醚(DPS)。用于第二纤芯23的第二熔化树脂是100wt.%的PMMA混合物和10%的DPS。用于内包层24的第三熔化树脂是100wt/。的PMMA。用于外包层21的第四熔化树脂是100wt.。/。的聚偏氟乙烯(PVDF)。对于从四个挤压器到分配器的挤压，形成复合纤芯20的挤压温度是210摄氏度，形成外包层21的挤压温度是230摄氏度。扩散管61-63具有20毫米的内直径，30厘米的长度，并且被调节至190摄氏度的内部温度。任意一个扩散管都具有300毫米的长度L。聚集和扩散连续地进行三次，以形成四层流体树脂，其通过内直径为1毫米的模具64进行挤压。这样，光纤预成型品13就形成了。蓄水池用作冷却装置42，以冷却光纤预成型品13。此后，低速导丝辊43以每分钟5米的速度拉制光纤预成型品13。火炉或加热器44是一个烤炉，其被调节至150摄氏度以加热光纤预成型品13。在施加热量过程中，高速导丝辊45以每分钟9米的速度拉制光纤预成型品13。光纤预成型品13被拉伸至直径为750微米。此后，光纤预成型品13被缠绕器46缠绕，以生产塑料光纤(POF)11。生产塑料光纤11的挤压时期是一(1)小时。对比1对于原料和任何生产条件，除了扩散管，在生产塑料光纤11时重复执行例。混合挤压器41具有长度L为25毫米的扩散管。对比2对于原料和仟何生产条件，除了扩散宵，在生产塑料光纤ll时被重复执行例1。混合挤压器41具有长度L为1，000毫米的扩散管。对比3塑料光纤11根据图1的流程生产。图4中混合挤压器41的使用被重复执行，不同之处在于，与从螺丝直径为16毫米且连接至同一点的五个螺丝挤压器处进行传输时会聚或聚集块的使用。聚集与扩散同时进行，以生产光纤预成型品13和之后的塑料光纤11。对于采用原料生产塑料光纤11和生产过程的任何条件以及扩散管的尺寸，例1被反复执行。对比4塑料光纤11根据图1的流程生产。图4中混合挤压器41的使用被重复执行，但不同之处在于，复合纤芯20仅具有第一纤芯和第二纤芯两层结构。包括外包层21的塑料光纤11具有三层结构。为了生产塑料光纤ll，聚集和扩散的次数是二(2)。对于复合纤芯20内的第一纤芯，100重量份的PMMA和DPS用于成形。对于复合纤芯20内的第二纤芯，100重量份的仅仅PMMA用于成形。20。/。的DPS包含于第一纤芯的材料之中。此外，对于外包层21，100重量份的PMMA用于成形。例1中扩散管的使用被重复执行。评价方法塑料光纤(POF)ll在生产过程后一(1)小时内保持不动，然后被切割至30米长的样本条。制备10个样本条，并且通过逆转(cutback)法对其进行传输衰减(dB)的测量。在10次测量后，计算得到平均衰减量，并且将其与每千米传输中的单位衰减量进行比较。当传输中衰减量小于等于200dB/km时，则评价给出表示优秀的等级A。在同样的评价中，给出表示尚可的等级B以及表示失败的等级F。此外，测量塑料光纤ll的带宽，以评价折射率分布的可接受在表1中，示出了例1和对比l-4的观察结果。在表中，A表示优秀，B表示尚可，F表示失败。表l<table>tableseeoriginaldocumentpage26</column></row><table>例1的结果在表1中详细阐明。扩散管长度L^300毫米。在三次聚集/扩散过程后生产出塑料光纤(POF)11。结果，传输中的平均衰减是160dB/km，在实际使用中是级别A或可接受的。带宽是2.0Gbps，并且塑料光纤11的折射率具有足够大的分布。根据对比l，扩散管长度L-25毫米。在三次聚集/扩散过程后。结果，传输中的平均衰减是160dB/km，在实际使用中是级别A或可接受的。然而，带宽是0.5Gbps，并且不会造成塑料光纤ll折射率的足够大的分布。根据对比2，扩散管长度L4,000毫米。在三次聚集/扩散过程后生产出塑料光纤(POF)11。结果，传输中的平均衰减是l卯dB/km。对比2的IO个样本所包含的两个中，传输中的平均衰减是200dB/km或更高。结论是，传输中的平均衰减在实际使用中是级别B或尚可的。带宽是2.0Gbps，并且塑料光纤11的折射率具有足够大的分布。问题在于塑料光纤ll中的外表可见的黄色污迹。假定聚合物由于长达1,000毫米的扩散管和更长时间的加热而被降解。根据对比3，例1中扩散管的结构被重复。然而，所有的原料同时被挤压，以获取具有多层结构的塑料光纤ll。结果，传输中的平均衰减是200dB/km，在实际使用中是级别B或尚可的。然而，带宽是0.5Gbps，并且不会造成塑料光纤11折射率的足够大的分布。根据对比4，例1中扩散管的结构被重复。在三次聚集/扩散过程后生产出塑料光纤ll。结果，传输中的平均衰减是160dB/km，在实际使用中是级别A或可接受的。然而，带宽是0.5Gbps，并且不会造成塑料光纤11折射率的足够大的分布。由此得出结论，借助所述生产过程，可以生产出在传输中具有高带宽和低衰减的高性能塑料光纤(POF)11，其中，在所述生产过程中，聚集和扩散被连续重复两次或更多次，扩散掺杂剂的扩散管具有大于等于30毫米且小于等于330毫米的长度L。特别优选的聚集/扩散次数被发现是三。工业可应用性因为可以防止聚合物热降解，并且可以通过多次聚集/扩散过程来充分扩散掺杂剂以处理多层流体树脂，从而可以生产出具有预期折射率分布的塑料光纤(POF)11。尽管已经通过优选实施例及其附图完全描述了本发明，各种改变和修改对于本领域技术人员是显而易见的。因此，在这些改变和修改没有超出本发明范围的情况下，应该构建为包含在本发明的范围内。权利要求1、一种用于生产塑料光纤的生产方法，在所述塑料光纤中，折射率在向着直径中心的方向上分布，所述方法包括第一聚集/扩散步骤，用于使得第一和第二熔化树脂共同流动，以形成同心纤维形状的第一多层流体树脂，并且用于使用第一扩散器在所述第一多层流体树脂中扩散掺杂剂，所述第一和第二树脂包含的所述掺杂剂的浓度相互不同；以及至少一个第二聚集/扩散步骤，用于使得第三熔化树脂与所述第一多层流体树脂共同流动，以形成同心纤维形状的第二多层流体树脂，并且用于使用第二扩散器在所述第二多层流体树脂中扩散所述掺杂剂，所述第二和第三树脂包含的所述掺杂剂的浓度相互不同，由此，由至少所述第一、第二和第三树脂产生所述塑料光纤。2、如权利要求1所述的生产方法，还包括挤压步骤，用于挤压所述第二多层流体树脂，以生产光纤预成型品；以及拉制步骤，用于热拉制所述光纤预成型品，以形成所述塑料光纤。3、如权利要求2所述的生产方法，其中，在所述第一聚集/扩散步骤中，通过在熔化的所述第一树脂以柱形形状流动的同时围绕所述第一树脂传送所述第二树脂，来将熔化的所述第二树脂分布为以环形形状流动，以使得所述第一和第二树脂共同流动；在所述第二聚集/扩散步骤，通过围绕所述第一多层流体树脂传送所述第三树脂，来将熔化的所述第三树脂分布为以环形形状流动，以使得所述第一多层流体树脂和所述第三树脂共同流动。4、如权利要求2所述的生产方法，还包括冷却步骤，用于冷却来自所述挤压步骤的所述光纤预成型品，其中，所述冷却步骤将所述光纤预成型品提供给所述所述拉制步骤。5、如权利要求2所述的生产方法，其中，所述第一和第二扩散器在所述第一或第二多层流体树脂的流动方向上具有尺寸L，并且所述尺寸L大于等于30毫米并小于等于330毫米。6、如权利要求5所述的生产方法，其中，所述至少一个第二聚集/扩散步骤是至少两个第二聚集/扩散步骤。7、如权利要求6所述的生产方法，其中，所述第一、第二和第三树脂中所述掺杂剂的所述浓度随着所述第一、第二和第三树脂接近所述中心而更高。8、如权利要求7所述的生产方法，其中，所述第一、第二和第三树脂包含由(甲基)丙烯酸酯构建的聚合物。9、一种用于生产塑料光纤的生产设备，在所述塑料光纤中，折射率在向着直径中心的方向上分布，所述生产设备包括第一聚集器，用于使得第一和第二熔化树脂共同流动，以形成同心纤维形状的第一多层流体树脂；以及至少一个第二聚集器，用于使得第三瑢化树脂与所述第一多层流体树脂共同流动，以形成同心纤维形状的第二多层流体树脂，以便由至少所述第一、第二和第三树脂产生所述塑料光纤。10、如权利要求9所述的生产设备，还包括第一分布器，用于通过围绕在所述第一聚集器中提供的熔化的所述第一树脂传送所述第二树脂，将熔化的所述第二树脂分布为以环形形状流动，以使得所述第一和第二树脂共同流动；以及至少一个第二分布器，用于通过围绕在所述至少一个第二聚集器中提供的熔化的所述第一多层流体树脂传送所述第三树脂，来将熔化的所述第三树脂分布为以环形形状流动，以使所述第一多层流体树脂和所述第三树脂共同流动。11、如权利要求IO所述的生产设备，其中、所述第一，第二和第三树脂包含浓度相互不同的掺杂剂；所述生产设备还包括第一分布器，用于在所述第一多层流体树脂中分布所述掺杂剂；以及第二分布器，用于在所述第二多层流体树脂中分布所述掺杂剂。12、如权利要求11所述的生产设备，其中，所述至少一个第二聚集器是相互连续的至少两个第二聚集器。13、如权利要求12所述的生产设备，还包括挤压模具，用于挤压所述第二多层流体树脂，以生产光纤预成型品；以及拉制装置，用于热拉制所述光纤预成型品，以形成所述塑料光纤。14、如权利要求13所述的生产设备，还包括冷却装置，其位于所述第二聚集器下游，用于冷却所述光纤预成型品。15、如权利要求11所述的生产设备，其中，所述第一和第二扩散器在所述第一或第二多层流体树脂的流动方向上具有尺寸L，并且所述尺寸L大于等于30毫米并小于等于330毫米。16、如权利要求11所述的生产设备，其中，所述第一、第二和第三树脂中所述掺杂剂的所述浓度随着所述第一、第二和第三树脂接近所述中心而更高。17、如权利要求9所述的生产设备，其中，所述第一、第二和第三树脂包含由(甲基)丙烯酸酯构建的聚合物。全文摘要提供了一种用于生产塑料光纤(11)的生产设备，在塑料光纤(11)中，折射率在向着直径中心(D1，D2)的方向上分布。第一聚集块(58)使得第一和第二熔化树脂(22，23，84，85)共同流动，以形成同心纤维形状的第一多层流体树脂(22，23)。第二聚集块(59，60)使得第三熔化树脂(21，24)与第一多层流体树脂共同流动，以形成同心纤维形状的第二多层流体树脂(21-24)，以便由至少三层树脂生产塑料光纤。此外，所述三层树脂包含浓度相互不同的掺杂剂。此外，第一扩散管(61)在第一多层流体树脂中扩散掺杂剂。第二扩散管(62，63)在第二多层流体树脂中扩散掺杂剂。文档编号G02B6/00GK101107550SQ20068000318公开日2008年1月16日申请日期2006年1月24日优先权日2005年1月26日发明者小池康博,气贺泽忠宏申请人:富士胶片株式会社;小池康博