광특성 경사기능형 고분자재료의 제조

초록

단일모드 석영계 광섬유는 탁월한 투명성 및 코아경의 정밀한 제어의 용이성 등으로 인하여 장거리 고속 통신매체로서 널리 이용되어 왔다. 하지만 석영계 광섬유는 특히 연결 및 취급 문제점등으로 인해 보편적으로 이상적인 재료라 할 수 없다. 이러한 측면에서 고분자 광섬유가 그 해결책이 될 수 있으며, 향후 통신, 이미지전달, 디스플레이 분야에의 적용이 확대될 것이다. 그러나 단일모드 고분자 광섬유로서는 대역특성에 한계가 있어 다가오는 광대역 통합 서비스 디지털 네트워크에 필요한 전송속도를 커버하지 못한다. 고분자 광섬유 내부에 비반응성 성분을 사용하여 굴절율 분포가 섬유중심으로부터 원주방향으로 이차함수적으로 감소하는 경사굴절율 고분자 광섬유를 제조할 경우 대역 특성이 크게 향상되어 상업화된 계단굴절율 고분자 광섬유로는 불가능하였던 광신호의 고속 전송이 가능해진다. 이러한 재료를 제조하는 방법으로 batch process로는 two-step copolymerization, photocopolymerization, interfacial-gel polymerization이 있고, 또한 연속공정으로는 건식방사 및 다중노즐 방사등이 연구되었다. 본 연구는 궁극적으로 원심력을 이용하여 원하는 굴절율 분포를 가지는 경사굴절율 고분자 광섬유의 preform을 제조하는 것을 목표로 하고 있다. 본 실험은 중합시 원심력을 부가할 때 공정조건에 따라 dopant system의 분자 확산 및 선택적 확산의 조합이 굴절율 경사구조에 어떠한 영향을 주는지 알아 보았다. 실험결과 실험조건에 따라 dopant농도 분포의 경사화를 얻을 수 있고 복수의 dopant를 혼성 사용하여 필요로 하는 경사-굴절율의 부여 가능성을 확인할 수 있었다.