Step refractive index (SI) multi-layer films were made using synthesized MMA/TFEMA copolymers having different refractive indices, and the effect of adhesion strength at the interface on the optical transmittance characteristics was investigated. It was found that SI multi-layer film having higher interfacial adhesion strength has similar optical transmittance characteristics as gradient index (GI) multi-layer films. This characteristic was predominant in SI multi-layer film having less refractive index difference between layers, and it was understood that the gradient refractive index has been developed by the molecular interpenetrating to the interface due to the increase of adhesion strength. As a result, the decrease of mode dispersion, the increase of bandwidth and less optical loss were found in SI multi-layer film having less refractive index difference. The control of adhesion strength might be an effective processing parameter to make high efficiency optical data transmittance device by using co-extrusion and lamination.

메틸메타아크릴레이트(MMA)와 트리플로우로에틸메타아크릴레이트(TFEMA)를 사용하여 굴절률이 다른 MMA/TFEMA 공중합체를 합성하고 이를 이용한 다단 굴절률(SI) 다층 필름을 제조 후, 이들의 광 투과 특성을 살펴보았다. 특히, 다층 필름의 계면 접착력이 광 투과 특성에 미치는 영향을 중점적으로 살펴보았다. 계면 접착력이 증가됨에 따라 SI 다층 필름이 경사 굴절률(GI)을 갖는 다층 필름과 유사한 광 투과 특성을 가짐을 알 수 있었다. 이러한 특성은 층간 굴절률이 작은 SI 다층 필름에서 두드러지며 이는 접착력 증가에 따른 계면에서의 분자 확산에 의하여 층간 굴절률 경사화(gradient)가 형성됨에 기인될 것으로 생각된다. 계면 접착력 최적화는 층간 굴절률 변화가 적은 SI 다층 필름의 mode dispersion 감소, bandwidth 증가 그리고 광 손실을 최소화할 수 있어 공압출과 라미네이션 가공을 이용한 SI 광 데이터 전송소자 제조 시 전송 효율 향상에 효과적인 가공 변수가 될 수 있을 것으로 판단된다.

Keywords: step index multi-layer film; MMA/TFEMA copolymer; adhesion strength; optical transmittance