JP2007127882A - Method of manufacturing plastic optical member - Google Patents

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Yoshisada Nakamura
善貞 中村
Yuka Hiwatari
由夏 樋渡
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29DPRODUCING PARTICULAR ARTICLES FROM PLASTICS OR FROM SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE
    • B29D11/00Producing optical elements, e.g. lenses or prisms
    • B29D11/00663Production of light guides
    • B29D11/00701Production of light guides having an intermediate layer between core and cladding

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method of manufacturing plastic optical member capable of easily and precisely manufacturing a plastic optical member in which a core and a protective layer have rectangular cross-sectional shapes. <P>SOLUTION: The bar-shaped core 20 having a polygonal cross-section is formed. A clad 21 having a fitting hole 21a is formed. The core 20 is fitted into the fitting hole 21a. The protective layer 22 made of an angular bar having a round fitting hole 22a is formed on the center. The clad 21 having the core is fitted into the fitting hole 22a of the protective layer 22 and a preform 23 is formed. The preform 23 is heat-stretched in a heating furnace. In the heat-stretching, heating conditions are controlled such that a cross-sectional outline of the optical member after the stretching comes to substantially similar to the cross-sectional outline of the preform 23. By the heat-stretching, the optical member 27 in which the core and the protective layer have rectangular cross-sectional shapes can be easily and precisely formed. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、プラスチック光学部材の製造方法に関する。   The present invention relates to a method for manufacturing a plastic optical member.

従来、光を伝播させる光学部材としては、硬度が高く化学的に安定でありながら、伝送損失が低く、さらには、優れた透明性や成形性などの長所を有することから、石英系光学部材が使用されている。この石英系光学部材としては、その用途や形状の違いにより、光ファイバ素線や、光導波路、あるいはレンズや電子部品などが挙げられる。ただし、最近では、石英系光学部材に劣らぬ優れた加工性や透明性を有し、さらには軽量化が可能であるなどの長所を有することから、プラスチック光学部材が注目されている。このプラスチック光学部材は、素材が全てポリマーであるため、石英系に比べて伝送損失がやや大きいという短所を有するが、上記の長所に加えて、良好な可撓性を示し、また石英系よりも大口径化が可能であるなどの長所も有するため、特に、伝送損失の大きさがあまり問題とならない程度の短距離用の光学部材としての利用が検討されている(例えば、特許文献1参照)。   Conventionally, optical members for propagating light have high hardness and are chemically stable, have low transmission loss, and have advantages such as excellent transparency and moldability. in use. Examples of the quartz-based optical member include an optical fiber, an optical waveguide, a lens, and an electronic component depending on the use and shape. Recently, however, plastic optical members have been attracting attention because they have advantages such as excellent workability and transparency comparable to quartz optical members, and can be reduced in weight. This plastic optical member has the disadvantage that the transmission loss is slightly larger than that of the quartz-based material because all of the material is a polymer, but in addition to the above-mentioned advantages, it exhibits good flexibility and is also more flexible than the quartz-based material. Since it has the advantage that a large aperture is possible, the use as an optical member for a short distance, in which the magnitude of transmission loss is not a serious problem, is being studied (see, for example, Patent Document 1). .

プラスチック光学部材は、プラスチックからなり光伝送路となるコアと、コアよりも低屈折率のプラスチックからなるクラッドとを有している。さらに、必要に応じて、クラッドの外周には、コア及びクラッドに対する熱ダメージや耐水性などを向上させることを目的とする保護層が形成されている。   The plastic optical member has a core made of plastic and used as an optical transmission path, and a clad made of plastic having a refractive index lower than that of the core. Furthermore, a protective layer for the purpose of improving thermal damage, water resistance, etc. with respect to the core and the clad is formed on the outer periphery of the clad as needed.

コアは、径の中心から外側に向かうにしたがい次第に屈折率が変化する屈折率分布を有するものが好ましく用いられる。そして、屈折率分布の違いにより、グレーテッドインデックス(GI)型、ステップインデックス(SI)型、マルチステップインデックス(MSI)型などに分類される。GI型プラスチック光学部材とは、径の中心から外側に向かって屈折率が連続的に低くなるものであり、SI型プラスチック光学部材は屈折率が分布を有さず一定のものである。そして、MSI型プラスチック光学部材は、このGI型とSI型との中間的な階段状の屈折率分布を有するものである。   A core having a refractive index distribution in which the refractive index gradually changes from the center of the diameter toward the outside is preferably used. Then, it is classified into a graded index (GI) type, a step index (SI) type, a multi-step index (MSI) type, etc., depending on the difference in refractive index distribution. The GI type plastic optical member has a refractive index that continuously decreases from the center of the diameter toward the outside, and the SI type plastic optical member has a constant refractive index without distribution. The MSI type plastic optical member has a stepwise refractive index distribution intermediate between the GI type and the SI type.

屈折率分布の違いに関わらず、プラスチック光学部材の製造方法としては、例えば、溶融押出法によりパイプ状のクラッド(以下、クラッドパイプと称する)を形成した後、このクラッドパイプ中にコアを形成する方法が挙げられる。そして、GI型プラスチック光学部材の製造方法としては、例えば、重合法により光学部材を構成するポリマーを重合させてプリフォーム(母材)を作製した後、このプリフォームを加熱炉で加熱溶融延伸する方法(例えば、特許文献2参照)が知られている。また、一般に、プラスチック光学部材は、その外径断面が円形であるものが多い。しかしながら、用途によっては、外形が円形ではなく矩形や長円などであることが望ましい場合がある。そこで、このように外形が非円形である光学部材の製造方法としては、例えば、断面の外形が円形である光学部材を製造後、これを加工して断面が長円のプラスチック光学部材を製造する方法が提案されている(例えば、特許文献3参照)。   Regardless of the difference in refractive index distribution, a plastic optical member is produced by, for example, forming a pipe-like clad (hereinafter referred to as a clad pipe) by a melt extrusion method, and then forming a core in the clad pipe. A method is mentioned. And as a manufacturing method of a GI type plastic optical member, after polymerizing the polymer which comprises an optical member by a polymerization method and producing preform (base material), this preform is heat-melt-stretched with a heating furnace, for example. A method (for example, refer to Patent Document 2) is known. In general, many plastic optical members have a circular outer diameter cross section. However, depending on the application, it may be desirable that the outer shape is not a circle but a rectangle or an ellipse. Thus, as a method of manufacturing an optical member having a non-circular outer shape as described above, for example, after manufacturing an optical member having a circular cross-sectional outer shape, this is processed to manufacture a plastic optical member having an elliptical cross-section. A method has been proposed (see, for example, Patent Document 3).

また、プラスチック光学部材は、そのままの形状でも利用されるが、パラレル信号伝送や画像取り込み、画像出力などの用途においては、複数のプラスチック光学部材を密接に配列または円柱状、角柱状に結束させて利用する場合が多い。このような、単一の光学部材を複数用いた集合体を形成する方法としては、複数の光学部材を並列状態で熱圧着する方法(例えば、特許文献4参照)や、フォトレジストやエッチングを利用して光学部材を製造する方法(特許文献5参照)、さらには、複数の中空部が並列に形成されたクラッドに、複数のコアを挿入して光学部材を製造する方法(例えば、特許文献6参照)、複数個のMSI型プラスチック光学部材をその最外層において融着一体化して製造する方法(例えば、特許文献7参照)などが提案されている。
特開昭61−130904号公報 特許第3332922号公報 特願2004−019968号公報 特開平6−317716号公報 特開2001−166165号公報 特開2005−003899号公報 特開平11−52147号公報
In addition, plastic optical members can be used as they are, but in applications such as parallel signal transmission, image capture, and image output, a plurality of plastic optical members are closely arranged or bound in a cylindrical or prismatic shape. Often used. As a method of forming an aggregate using a plurality of such single optical members, a method of thermocompression bonding a plurality of optical members in a parallel state (for example, see Patent Document 4), a photoresist or etching is used. In addition, a method for manufacturing an optical member (see Patent Document 5), and a method for manufacturing an optical member by inserting a plurality of cores into a clad in which a plurality of hollow portions are formed in parallel (for example, Patent Document 6). And a method of manufacturing a plurality of MSI type plastic optical members by fusing and integrating them in the outermost layer (for example, see Patent Document 7).
JP-A-61-130904 Japanese Patent No. 3332922 Japanese Patent Application No. 2004-019968 JP-A-6-317716 JP 2001-166165 A JP 2005-003899 A Japanese Patent Laid-Open No. 11-52147

しかし、上記に挙げた各特許文献のうち、特許文献6は、石英系光学部材の製造方法であり、プラスチック光学部材に関する記載ではない。また、上記いずれの方法においても、光学部材を製造する際に、加工のために特別な装置を必要とし、設備コストの増大を招くなどの問題がある。しかも、各種の光学部材に対応させて加工装置を用いると、製造時間が長くなるとともに、製造コストが上昇してしまう。くわえて、特許文献3のように、所望の断面を有する光学部材を形成する場合には、微細な加工を必要とするため、その精度を確保することが困難であるとともに、製造効率が低下してしまうという問題を抱える。また、上記いずれの方法も、複数の光学部材を高密度で集積することには手間がかかり、大量生産するには向いていないという問題がある。   However, among the patent documents listed above, Patent Document 6 is a method for producing a quartz-based optical member, and is not a description regarding a plastic optical member. In any of the above methods, there is a problem in that, when an optical member is manufactured, a special device is required for processing, resulting in an increase in equipment cost. In addition, when a processing apparatus is used corresponding to various optical members, the manufacturing time is increased and the manufacturing cost is increased. In addition, as in Patent Document 3, when an optical member having a desired cross section is formed, fine processing is required, so that it is difficult to ensure the accuracy and the manufacturing efficiency is reduced. Have the problem of In addition, any of the above methods has a problem that it takes time and labor to accumulate a plurality of optical members at a high density and is not suitable for mass production.

また、従来の光ファイバは、横断面形状が丸であり、平面型導波路へ接続する際や、基板上での接続や配列、マトリックス上に配列する際などに、転がりやすく、曲がりやすいため、接続作業などが困難になるという問題がある。   In addition, the conventional optical fiber has a round cross-sectional shape, and is easy to roll and bend when connecting to a planar waveguide, connecting and arranging on a substrate, arranging on a matrix, etc. There is a problem that connection work becomes difficult.

本発明の目的は、接続や配列作業が容易に行えるようにしたプラスチック光学部材を精度良く且つ低コストで量産することができる製造方法を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a manufacturing method capable of mass-producing a plastic optical member, which can be easily connected and arranged, with high accuracy and at low cost.

本発明のプラスチック光学部材の製造方法は、多角形の横断面形状を有し光伝送部となるコアと、このコアの外周に配置され前記コアよりも屈折率が低いクラッドと、このクラッドの外周に配置され多角形の横断面形状を有する保護層とを含むプラスチック製の第1プリフォームを形成する第1工程、前記第1プリフォームを前記横断面に直交する方向に加熱延伸し、前記第1プリフォームの横断面と略相似形の横断面形状を有する第1延伸体を形成する第2工程を有することを特徴とする。なお、前記第1工程は、前記クラッドの横断面形状を多角形として前記第1プリフォームを形成することを特徴とする。また、前記第1工程は、前記クラッドの外周を含んだ横断面形状を略円形または略楕円形として前記第1プリフォームを形成することを特徴とする。さらに、前記第1工程は、前記横断面内で前記コアを複数個一列に並べて前記第1プリフォームを形成することを特徴とする。また、前記コアは複数種類の材料もしくは形状から構成されていることを特徴とする。また、前記クラッドが複数種類の材料もしくは形状から構成されていることを特徴とする。また、前記保護層が複数種類の材料もしくは形状から構成されていることを特徴とする。さらには、前記保護層を複数層形成することを特徴とする。   The plastic optical member manufacturing method of the present invention includes a core having a polygonal cross-sectional shape and serving as an optical transmission part, a clad disposed on the outer periphery of the core and having a lower refractive index than the core, and an outer periphery of the clad A first step of forming a plastic first preform including a protective layer having a polygonal cross-sectional shape, wherein the first preform is heated and stretched in a direction perpendicular to the cross-section, It has the 2nd process of forming the 1st extending body which has the cross-sectional shape of a substantially similar shape with the cross section of 1 preform. The first step is characterized in that the first preform is formed with a polygonal cross-sectional shape of the clad. Further, the first step is characterized in that the first preform is formed with a cross-sectional shape including an outer periphery of the clad being substantially circular or substantially elliptical. Further, the first step is characterized in that the first preform is formed by arranging a plurality of the cores in a line in the transverse section. The core is composed of a plurality of types of materials or shapes. Further, the clad is composed of a plurality of types of materials or shapes. The protective layer is composed of a plurality of types of materials or shapes. Furthermore, a plurality of the protective layers are formed.

また、本発明は、前記第1延伸体を加熱延伸し、前記第1延伸体の横断面と略相似形の横断面形状を有する第2延伸体を形成する第3工程を有することを特徴とする。さらに、本発明は、前記第1延伸体または第2延伸体を複数束ねて第2プリフォームを形成する第4工程と、前記第2プリフォームを加熱延伸し、前記第2プリフォームの横断面と略相似形の横断面形状を有する第3延伸体を形成する第5工程とを有することを特徴とする。また、前記コアの横断面中心から外側に向って屈折率が徐々に低下する屈折率分布を有することを特徴とする。また、前記コアの横断面における断面積が400μm以上であることを特徴とする。 In addition, the present invention includes a third step of heating and stretching the first stretched body to form a second stretched body having a cross-sectional shape substantially similar to the cross section of the first stretched body. To do. Furthermore, the present invention provides a fourth step of forming a second preform by bundling a plurality of the first stretched bodies or the second stretched bodies, and heat-stretching the second preform, and a cross section of the second preform. And a fifth step of forming a third stretched body having a substantially similar cross-sectional shape. Further, the refractive index distribution is such that the refractive index gradually decreases from the center of the cross section of the core toward the outside. Moreover, the cross-sectional area in the cross section of the said core is 400 micrometers 2 or more, It is characterized by the above-mentioned.

本発明のプラスチック光学部材の製造方法によれば、コア及び保護層の横断面形状を多角形としてプリフォームを形成し、最終製品形態であるプラスチック光学部材の横断面の形状が、前記プリフォームの横断面形状と略相似形となるように加熱延伸するようにしたので、コア及び保護層の横断面形状が多角形状のプラスチック光学部材を簡単にしかも特別な製造装置を用いることなく、精度よく製造することができる。したがって、光導波路や基板などに接続したり配列したりする際に、接続または配列を容易に行うことができる。また、多芯構造のものでは、延伸倍率を変えることにより、または複数回に分けて加熱延伸することにより、高密度の多芯プラスチック光学部材を簡単に且つ低価格で製造することができる。   According to the method for producing a plastic optical member of the present invention, the preform is formed with the cross-sectional shape of the core and the protective layer being polygonal, and the shape of the cross-section of the plastic optical member which is the final product form is the shape of the preform. Since it is heated and stretched so that it has a shape that is almost similar to the cross-sectional shape, plastic optical members with a polygonal cross-sectional shape of the core and protective layer can be manufactured easily and without using special manufacturing equipment. can do. Therefore, when connecting or arranging to an optical waveguide or a substrate, connection or arrangement can be easily performed. In the case of a multi-core structure, a high-density multi-core plastic optical member can be easily and inexpensively manufactured by changing the draw ratio or by heating and drawing in multiple steps.

また、クラッドの外周に、クラッドを覆う保護層を有することにより、加熱延伸後に保護層を形成する必要もなく、製造が簡単になる。保護層を多層構造とすることにより、使用形態に応じて耐水特性や耐傷特性などを付与することができる。さらに、コアまたはクラッドを、同一種類または複数種類の光学材料から構成することにより、多種多様な光学部材を容易に製造することができる。また、コアの横断面において中心から外側に向って屈折率が連続的に低下するグレーテッドインデックス型、またはコアの横断面において中心から外側に向って屈折率が段階的に低下するマルチステップインデックス型を用いることにより、伝送特性に優れた光学部材を製造することができる。   In addition, since the protective layer covering the cladding is provided on the outer periphery of the cladding, it is not necessary to form the protective layer after heating and stretching, thereby simplifying the production. By providing the protective layer with a multilayer structure, water resistance, scratch resistance and the like can be imparted according to the usage pattern. Furthermore, a wide variety of optical members can be easily manufactured by configuring the core or the clad from the same type or a plurality of types of optical materials. In addition, a graded index type in which the refractive index continuously decreases from the center to the outside in the cross section of the core, or a multi-step index type in which the refractive index gradually decreases from the center to the outside in the cross section of the core. By using this, an optical member having excellent transmission characteristics can be manufactured.

以下、本発明について詳細に説明する。実施の形態については、本発明の好適な適用例を記載しているものであり、本発明を何ら制限するものではない。   Hereinafter, the present invention will be described in detail. The preferred embodiment describes a preferred application example of the present invention, and does not limit the present invention.

図1に示すように、本発明のプラスチック光学部材の製造方法は、大きく分けてプリフォーム形成工程11と加熱延伸工程12とからなる。プリフォーム形成工程11は、コア形成工程13、クラッド形成工程14、保護層形成工程15、組み立て工程16を有する。   As shown in FIG. 1, the method for producing a plastic optical member of the present invention is roughly composed of a preform forming step 11 and a heat stretching step 12. The preform forming process 11 includes a core forming process 13, a cladding forming process 14, a protective layer forming process 15, and an assembly process 16.

まず、コア形成工程13においてコア20を形成する。また、クラッド形成工程14においてクラッド21を形成する。そして、保護層形成工程15において、保護層22を形成する。次に、組み立て工程16において、コア20とクラッド21と保護層22とを嵌合させてプリフォーム23を得る。   First, the core 20 is formed in the core formation step 13. Further, the clad 21 is formed in the clad forming step 14. Then, in the protective layer forming step 15, the protective layer 22 is formed. Next, in the assembly step 16, the core 20, the clad 21, and the protective layer 22 are fitted to obtain a preform 23.

加熱延伸工程12では、図2に示すようにプリフォーム23を加熱炉30内に配置する。そして、この加熱炉30により、プリフォーム23を加熱してプリフォーム23の一部を軟化させた後、この軟化箇所の先端部23aを始点として長手方向に線引き(延伸)を行い、光学部材27を得る。ここで長手方向とはコア及びクラッドの横断面が同一もしくは相似となる面に対して垂直な方向、つまり軸方向となる。前記軟化温度は、特に限定されるものではないが、80〜500℃の温度であることが好ましく、より好ましくは180〜240℃であり、最も好ましくは190〜220℃である。線径モニタ32は光学部材27の外径をモニタリングする。このモニタリング結果に応じて加熱炉30内のプリフォーム23の位置や加熱炉30の温度、巻取装置33の巻取速度などを適宜調整して、光学部材27の外径が常に一定になるようにする。巻取装置33は、線引きした光学部材27を芯材33aに巻き取る。以上により、ロール状に巻き取り収納された光学部材27が得られる。   In the heating and stretching step 12, the preform 23 is placed in the heating furnace 30 as shown in FIG. Then, after the preform 23 is heated by the heating furnace 30 to soften a part of the preform 23, the optical member 27 is drawn (stretched) in the longitudinal direction starting from the tip 23a of the softened portion. Get. Here, the longitudinal direction is a direction perpendicular to a plane in which the cross sections of the core and the clad are the same or similar, that is, an axial direction. Although the said softening temperature is not specifically limited, It is preferable that it is a temperature of 80-500 degreeC, More preferably, it is 180-240 degreeC, Most preferably, it is 190-220 degreeC. The wire diameter monitor 32 monitors the outer diameter of the optical member 27. In accordance with the monitoring result, the position of the preform 23 in the heating furnace 30, the temperature of the heating furnace 30, the winding speed of the winding device 33, and the like are adjusted as appropriate so that the outer diameter of the optical member 27 is always constant. To. The winding device 33 winds the drawn optical member 27 around the core material 33a. Thus, the optical member 27 wound up and stored in a roll shape is obtained.

なお、本発明での加熱延伸での軟化とは、非円形のプリフォーム23を加熱延伸したときに、略相似形の断面が得られる状態をいい、本発明での加熱延伸での溶融とは、非円形のプリフォームを加熱延伸したときに、略相似形が保持されず略円形などの断面になる状態をいう。プリフォームが軟化する温度は、ポリマーの温度特性に依存し、一概には規定することはできないため、ポリマー毎に加熱延伸時の軟化する温度を実験などにより求めておき、この求めた温度範囲で加熱延伸を行う。   The softening in the heat stretching in the present invention refers to a state in which a substantially similar cross section is obtained when the non-circular preform 23 is heat stretched, and the melting in the heat stretching in the present invention means When the non-circular preform is stretched by heating, the substantially similar shape is not maintained and the cross-section is substantially circular. Since the temperature at which the preform softens depends on the temperature characteristics of the polymer and cannot be specified unconditionally, the temperature at which the preform softens at the time of heating and stretching is determined for each polymer by experiments, etc. Heat stretching is performed.

これにより、プリフォーム23の横断面と略相似形の光学部材27が得られる。得られた光学部材27に対しては、その外周面を保護するために樹脂を被覆して、更に被覆層を形成させても良い。この被覆層は、放射線硬化樹脂の塗布後に放射線を照射して形成してもよいし、熱可塑性樹脂の押出成形により形成してもよい。なお、被覆層を形成させる場合には、光学部材の製造工程とは別ラインとして行っても良いし、加熱延伸工程の後に行うなどして光学部材の製造工程中に組み込んでもよい。   Thereby, an optical member 27 having a shape substantially similar to the cross section of the preform 23 is obtained. The obtained optical member 27 may be coated with a resin in order to protect the outer peripheral surface, and a coating layer may be further formed. This coating layer may be formed by applying radiation after application of the radiation curable resin, or may be formed by extrusion molding of a thermoplastic resin. In addition, when forming a coating layer, you may carry out as a separate line from the manufacturing process of an optical member, and you may incorporate in the manufacturing process of an optical member by performing after a heating extending process.

図3(A)に光学部材の製造工程における横断面形状の変化の一例を示す。コア20は、光の伝送路となる部材であり、角棒から構成されている。クラッド21は、コア20よりも低屈折率であり、コア20との界面で光を全反射させる中空状の部材であり、角孔からなる嵌合孔21aを中心に有する丸棒からなる。保護層22は、丸孔からなる嵌合孔22aを中心に有する角棒から構成されている。これらの各プリフォーム素片は溶融押出成形により得られる。   FIG. 3A shows an example of a change in cross-sectional shape in the optical member manufacturing process. The core 20 is a member serving as a light transmission path, and is composed of a square bar. The clad 21 has a lower refractive index than the core 20 and is a hollow member that totally reflects light at the interface with the core 20, and is made of a round bar having a fitting hole 21a formed of a square hole as a center. The protective layer 22 is composed of a square bar having a fitting hole 22a formed of a round hole as a center. Each of these preform pieces is obtained by melt extrusion.

次に、コア20を嵌合孔21aに挿入してコア20及びクラッド21を嵌合させた後、これらコア20及びクラッド21を、保護層22の嵌合孔22aに嵌合して、図3(B)に示すようなプリフォーム23を形成する。   Next, after inserting the core 20 into the fitting hole 21a and fitting the core 20 and the clad 21 together, the core 20 and the clad 21 are fitted into the fitting hole 22a of the protective layer 22, and FIG. A preform 23 as shown in FIG.

次に、プリフォーム23の端部のうち、どちらか一方の端部を固定する。この固定した端部は、加熱延伸時において延伸側の端部となる。これにより、保護層22からクラッド21が脱落したり、クラッドからコア20が脱落したり、さらには嵌合位置がずれたりすることがなくなり、プリフォーム23を加熱炉30内で延伸することができる。端部の固定は、嵌合孔21a,22aの一端部に設けた固定部材により行う。固定部材としては、市販の耐熱テープや接着剤などが挙げられる。ただし、プリフォーム23を形成するポリマー材料との親和性を考慮して選択すると、界面での優れた接着性を得ることができるので好ましい。この他にも、固定部材を用いる代わりに、プリフォーム23の一端部を加熱融着させてもよい。加熱装置としては、固定端部を直接加熱して融着することができるものであればよく、例えば、ホットプレートや電熱ヒータなどが用いられる。このようにして、保護層22を最外層に有する単芯型のプリフォーム23が得られる。このプリフォーム23を加熱炉で加熱延伸することにより、プリフォーム23と略相似形の光学部材27が得られる。   Next, either one of the ends of the preform 23 is fixed. This fixed end portion becomes an end portion on the stretching side during heating and stretching. As a result, the clad 21 is not dropped from the protective layer 22, the core 20 is not dropped from the clad, and the fitting position is not shifted, and the preform 23 can be stretched in the heating furnace 30. . The end is fixed by a fixing member provided at one end of the fitting holes 21a and 22a. Examples of the fixing member include commercially available heat-resistant tapes and adhesives. However, it is preferable to select in consideration of the affinity with the polymer material forming the preform 23 because excellent adhesiveness at the interface can be obtained. In addition, instead of using a fixing member, one end of the preform 23 may be heat-sealed. Any heating device may be used as long as the fixed end portion can be directly heated and fused. For example, a hot plate or an electric heater is used. In this way, a single-core type preform 23 having the protective layer 22 as the outermost layer is obtained. By optically stretching the preform 23 in a heating furnace, an optical member 27 having a shape substantially similar to the preform 23 is obtained.

なお、コア20、クラッド21、保護層22の製造方法は、特に限定されるものではない。例えば、PMMAやPVDFを用いて溶融押出成形により形成したクラッドパイプからなるクラッド21の中に、PMMAを注入後、ラジカル重合させてコア20を形成してもよい。そして、コア20が形成されたクラッド21を保護層22内に入れることにより、プリフォーム23を形成する。また、共押出することができる複合型ノズルを備えた溶融押出装置を用いてコア20の外周にクラッド21を設けたものを構成して、これを保護層22に入れてプリフォーム23を形成してもよい。さらには、溶融押出装置により、コア20、クラッド21、保護層22を共押出して、ほぼ同時にプリフォーム23を形成してもよい。   In addition, the manufacturing method of the core 20, the clad 21, and the protective layer 22 is not specifically limited. For example, the core 20 may be formed by injecting PMMA into a clad 21 made of a clad pipe formed by melt extrusion using PMMA or PVDF and then radical polymerization. Then, the preform 23 is formed by putting the clad 21 on which the core 20 is formed in the protective layer 22. Further, a melt extrusion apparatus equipped with a composite type nozzle capable of coextrusion is used to form a core 20 provided with a clad 21 on the outer periphery, and this is placed in a protective layer 22 to form a preform 23. May be. Further, the preform 23 may be formed almost simultaneously by co-extrusion of the core 20, the clad 21 and the protective layer 22 by a melt extrusion apparatus.

なお、本実施形態ではコアの径方向で屈折率分布を一様にした例を示したが、これに代えて、コアの中心から外側に向かうにしたがい次第に屈折率が低くなるGI型や、屈折率が分布を有さず一定のSI型や、GI型とSI型の中間で階段状の屈折率分布を有するMSI型なども用いてもよい。また、コア部が、屈折率が横断面の中心へ向かうに従って連続的或いは段階的に高くなるような屈折率分布を有する場合は、その分布形状について限定するものではない。このコア部の屈折率分布形状の具体的な例として、コア部の横断面中心から同心円状または同心多角形状に、連続的或いは段階的に変化するものがある。この場合には、コア20を形成させるポリマーの中に屈折率調整剤を添加し、その分散具合や濃度を調整し、所望の屈折率分布を発現させる、屈折率の異なる層を積層し層間で拡散させる方法等で得られる。具体的には、特許3332922号公報に記載されているラジカル重合による製造方法や、特願2004−354786号に記載されている溶融押出方法などが挙げられる。   In this embodiment, an example in which the refractive index distribution is made uniform in the radial direction of the core has been shown, but instead of this, the GI type in which the refractive index gradually decreases from the center of the core toward the outside, An SI type having no distribution of the rate or an MSI type having a stepwise refractive index distribution between the GI type and the SI type may be used. Further, when the core portion has a refractive index distribution in which the refractive index increases continuously or stepwise as it goes to the center of the cross section, the distribution shape is not limited. As a specific example of the refractive index distribution shape of the core portion, there is one that changes continuously or stepwise from the center of the cross section of the core portion to a concentric circle shape or a concentric polygon shape. In this case, a refractive index adjusting agent is added to the polymer for forming the core 20, the dispersion degree and concentration thereof are adjusted, and layers having different refractive indexes that express a desired refractive index distribution are laminated. It is obtained by a diffusion method or the like. Specific examples include a production method by radical polymerization described in Japanese Patent No. 3332922 and a melt extrusion method described in Japanese Patent Application No. 2004-354786.

なお、クラッド21の嵌合孔21aの横断面形状は、コア20の横断面の外形状と略一致していればよい。コア20の横断面形状は、正方形以外の、長方形、3角形、5角形、6角形などの多角形が採用されるが、正方形が好ましく用いられる。同様に保護層22の嵌合孔22aの横断面形状は、クラッド21の横断面の外形状と略一致していればよく、多角形、閉曲線、または直線と曲線からなる図形のいずれかが採用される。   Note that the cross-sectional shape of the fitting hole 21 a of the clad 21 only needs to substantially match the outer shape of the cross-section of the core 20. The cross-sectional shape of the core 20 is a polygon other than a square, such as a rectangle, a triangle, a pentagon, and a hexagon, but a square is preferably used. Similarly, the cross-sectional shape of the fitting hole 22a of the protective layer 22 only needs to substantially match the outer shape of the cross-sectional surface of the clad 21, and either a polygon, a closed curve, or a figure composed of a straight line and a curve is adopted. Is done.

また、図3(B),(C)に示すように、プリフォーム23から光学部材27を加熱延伸する他に、図3(B)に示すプリフォーム23から加熱延伸により図4(A)に示すような中間プリフォーム40を形成し、この中間プリフォーム40を集合させて、図4(B)に示すようなプリフォーム集合体41を構成してもよい。そして、このプリフォーム集合体41をプリフォームとして加熱延伸することにより、図4(C)に示すように、一つの保護層42c内に複数のコア42a及びクラッド42bを有する光学部材42が得られる。光学部材42内に配置されるコア42a及びクラッド42bの数は複数個であればよく、また、配列方向は延伸方向に直進する方向に直線状の一次元方向のみならず、平面状の2次元方向であってもよい。中間プリフォーム40のサイズ縮小のための加熱延伸は1回に限られず、複数回行ってよい。   As shown in FIGS. 3B and 3C, in addition to heating and stretching the optical member 27 from the preform 23, the preform 23 shown in FIG. An intermediate preform 40 as shown in the figure may be formed, and the intermediate preforms 40 may be assembled to form a preform aggregate 41 as shown in FIG. Then, by heating and stretching the preform aggregate 41 as a preform, as shown in FIG. 4C, an optical member 42 having a plurality of cores 42a and clads 42b in one protective layer 42c is obtained. . The number of the cores 42a and the clads 42b disposed in the optical member 42 may be plural, and the arrangement direction is not limited to a linear one-dimensional direction in a direction going straight in the stretching direction, but also a two-dimensional planar shape. It may be a direction. The heat stretching for reducing the size of the intermediate preform 40 is not limited to one time, and may be performed a plurality of times.

プリフォーム集合体41を構成する場合に、各中間プリフォーム40の接合は、例えば加熱により行われる。加熱は加熱延伸前に行ってもよく、または加熱延伸時の熱融着で行ってもよい。加熱延伸時に熱融着させる場合には、クランプや接着テープなどで各中間プリフォーム40を保持しておく。   When the preform aggregate 41 is configured, the intermediate preforms 40 are joined by heating, for example. Heating may be performed before heat stretching or may be performed by heat fusion during heat stretching. When heat-sealing at the time of heat stretching, each intermediate preform 40 is held with a clamp or an adhesive tape.

また、コア、クラッド、保護層それぞれは、1個のみならず、複数個を組み合わせて構成してもよい。例えば、図5は4個の角棒51〜54を組み合わせて、保護層55を構成するようにしたプリフォーム56の一例を示している。先ず、(A)に示すように、角パイプからなるクラッド57と保護層となる角棒51〜54を溶融押し出し成形法により得る。次に、(B)に示すように、クラッド57内にポリマーを注入して重合させコア58を構成する。なお、コアも溶融押出により形成し、これを嵌合させてもよい。次に、(C)に示すように、クラッド57と角棒51〜54とを組み合わせて、プリフォーム56を構成する。このプリフォーム56を加熱延伸して、(D)に示すように光学部材60を得る。   Each of the core, the clad, and the protective layer may be configured not only by one but also by combining a plurality. For example, FIG. 5 shows an example of a preform 56 in which four protective rods 51 to 54 are combined to form the protective layer 55. First, as shown to (A), the clad 57 which consists of a square pipe, and the square bars 51-54 used as a protective layer are obtained by the melt extrusion method. Next, as shown in (B), a polymer is injected into the clad 57 and polymerized to form the core 58. The core may also be formed by melt extrusion and fitted. Next, as shown in (C), the preform 56 is configured by combining the clad 57 and the square bars 51 to 54. This preform 56 is heated and stretched to obtain an optical member 60 as shown in (D).

また、一つの保護層内に複数個のコア及びクラッドを構成する際に、保護層のサイズを適宜変更することにより、製品としての光学部材となったときの各コアの間隔を任意に設定することができる。また、保護層のサイズを変える代わりに、各保護層の間に、コア間隔調整材として角棒等を配置してもよい。なお、間隔調整材は、保護層と同じ材質のものが好ましく用いられる。このようにして構成したプリフォームを加熱延伸することにより、各コアの間隔を任意に変更可能な光学部材が得られる。更に、保護層を複数層形成してもよい。   In addition, when a plurality of cores and claddings are formed in one protective layer, the interval between the cores when the optical member is a product is arbitrarily set by appropriately changing the size of the protective layer. be able to. Moreover, you may arrange | position a square bar etc. as a core space | interval adjustment material between each protective layer instead of changing the size of a protective layer. The spacing adjusting material is preferably the same material as the protective layer. An optical member capable of arbitrarily changing the interval between the cores is obtained by heating and stretching the preform thus configured. Further, a plurality of protective layers may be formed.

以下に、本発明に係わる実施形態での製造条件の詳細を説明する。本発明において、複数本のコア、クラッド、保護層などのプリフォーム素片を用いてプリフォームを製造する場合、プリフォーム素片の数は特に限定されるものではないが、2本以上100本以下であることが好ましく、より好ましくは2本以上50本以下であり、最も好ましくは2本以上10本以下である。また、その配置も特に限定されるものではなく、隣接するように配列させたり、結束させたりしてもよい。   Details of the manufacturing conditions in the embodiment according to the present invention will be described below. In the present invention, when a preform is produced using a plurality of preform pieces such as a core, a clad, and a protective layer, the number of preform pieces is not particularly limited, but two or more and 100 pieces. The number is preferably 2 or less, more preferably 2 or more and 50 or less, and most preferably 2 or more and 10 or less. Further, the arrangement is not particularly limited, and they may be arranged adjacent to each other or bound together.

また、プリフォームを形成する際に使用するプリフォーム素片または中間プリフォーム素片は、それぞれが溶着もしくは接着によって接合される。複数本のプリフォーム素片を配列または束ねる場合には、その界面に接着剤(例えば、ウレタン系化合物,エポキシ系化合物,アクリル系化合物など)を用いればよい。ただし、加熱加圧法,超音波溶着法,振動溶着法などを用いて、各界面などを接着しても良い。なお、溶着または接着は、加熱延伸の前に行う他に、加熱延伸時の熱で行ってもよい。   Further, the preform piece or the intermediate preform piece used for forming the preform is joined by welding or adhesion. When a plurality of preform pieces are arranged or bundled, an adhesive (for example, urethane compound, epoxy compound, acrylic compound, etc.) may be used at the interface. However, the interfaces and the like may be bonded using a heating and pressing method, an ultrasonic welding method, a vibration welding method, or the like. In addition, welding or adhesion may be performed by heat at the time of heat stretching in addition to being performed before heat stretching.

プリフォームは、これを構成する複数のプリフォーム素片または中間プリフォーム素片を束ねる際に、接着を行わずに整列した状態のままで、これを延伸させてもよい。この場合には、光学部材を形成する際に行う加熱延伸工程において加熱軟化する段階で、複数のプリフォーム素片または中間プリフォーム素片の表面同士が接着し、プリフォームの横断面と略相似形の横断面形状を有する光学部材を得ることができる。この方法は、接着工程が省略できるという利点がある。   When a plurality of preform pieces or intermediate preform pieces constituting the preform are bundled, the preform may be stretched while being aligned without bonding. In this case, the surfaces of the plurality of preform pieces or intermediate preform pieces are bonded to each other at the stage of heat softening in the heating and stretching step performed when forming the optical member, and are substantially similar to the cross section of the preform. An optical member having a cross-sectional shape can be obtained. This method has the advantage that the bonding step can be omitted.

また、プリフォーム素片は、異なる形状または異なる光学特性のものを混在させて用いてもよい。異なる光学特性のプリフォーム素片を製造する方法としては、その構成材料を変更したり、後に説明する屈折率調整剤を用いて屈折率分布を変更したり、添加物を選択することにより、所望の光学特性を発現させる方法が挙げられるが、特に限定されるものではない。   Further, the preform pieces may be used in a mixture of different shapes or different optical characteristics. As a method of manufacturing preform pieces having different optical characteristics, the constituent materials can be changed, the refractive index distribution can be changed using a refractive index adjusting agent described later, and additives can be selected. Although there is a method of developing the optical characteristics, it is not particularly limited.

本発明の光学部材のうち、コアについて説明する。コアの横断面における断面積は、400μm以上であることが好ましく、この場合には、マルチモード伝送が可能となり、接続作業などがやり易くなる。コアの原料となる重合性モノマーとしては、塊状重合が容易である原料を選択するのが好ましい。光透過性が高く塊状重合しやすい原料としては例えば、以下のような(メタ)アクリル酸エステル類(フッ素不含(メタ)アクリル酸エステル(a),含フッ素(メタ)アクリル酸エステル(b)),スチレン系化合物(c),ビニルエステル類(d)、主鎖に環状構造を含むフッ素系ポリマー(e)、ポリカーボネート類の原料であるビスフェノールA等を重合性化合物として用いて重合させたもの、ノルボルネン系樹脂などを例示することができ、コアはこれらのホモポリマー、あるいはこれらモノマーの2種以上からなる共重合体、およびホモポリマー及び/または共重合体の混合物から形成することができる。これらのうち、(メタ)アクリル酸エステル類を重合性モノマーとして含む組成を好ましく用いることができる。 A core is demonstrated among the optical members of this invention. The cross-sectional area in the cross section of the core is preferably 400 μm 2 or more. In this case, multimode transmission is possible, and connection work and the like are facilitated. As the polymerizable monomer that becomes the raw material of the core, it is preferable to select a raw material that can be easily bulk polymerized. Examples of raw materials that are highly light transmissive and easy to bulk polymerize include the following (meth) acrylic acid esters (fluorine-free (meth) acrylic acid ester (a), fluorine-containing (meth) acrylic acid ester (b) ), Styrene compounds (c), vinyl esters (d), fluoropolymers (e) containing a cyclic structure in the main chain, bisphenol A, which is a raw material for polycarbonates, and the like, and polymerized as a polymerizable compound And a norbornene-based resin can be exemplified, and the core can be formed from these homopolymers, a copolymer composed of two or more of these monomers, and a mixture of homopolymers and / or copolymers. Among these, a composition containing (meth) acrylic acid esters as a polymerizable monomer can be preferably used.

以上に挙げた重合性モノマーとしては、具体的に、(a)フッ素不含メタクリル酸エステルおよびフッ素不含アクリル酸エステルとしては、メタクリル酸メチル(MMA)、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−tert−ブチル、メタクリル酸ベンジル(BzMA)、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、トリシクロ[5・2・1・02 ,6 ]デカニルメタクリレート、アダマンチルメタクリレート、イソボルニルメタクリレート、ノルボルニルメタクリレートなどが挙げられ、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸−tert−ブチル、アクリル酸フェニルなどが挙げられる。また、(b)含フッ素アクリル酸エステルおよび含フッ素メタクリル酸エステルとしては、2,2,2−トリフルオロエチルメタクリレート、2,2,3,3−テトラフルオロプロピルメタクリレート、2,2,3,3,3−ペンタフルオロプロピルメタクリレート、1−トリフルオロメチル−2,2,2−トリフルオロエチルメタクリレート、2,2,3,3,4,4,5,5−オクタフルオロペンチルメタクリレート、2,2,3,3,4,4−ヘキサフルオロブチルメタクリレートなどが挙げられる。さらに、(c)スチレン系化合物としては、スチレン、α−メチルスチレン、クロロスチレン、ブロモスチレンなどが挙げられる。そして、(d)ビニルエステル類としては、ビニルアセテート、ビニルベンゾエート、ビニルフェニルアセテート、ビニルクロロアセテートなどが挙げられ、(e)のように主鎖に環状構造を有するポリマーとしては、もともと環状構造をもっていたモノマーを重合することにより得られるポリマーや、環化重合によって非晶質構造の主鎖に環状構造が形成されたポリマー等が挙げられ、例えば、ポリパーフルオロブタニルビニルエーテルや特開平8−334634号公報等に記載される主鎖に脂肪環または複素環をもつポリマー、特開2002−71972号公報及び特願2004−186199号に記載されるもの等が伝送特性の点で好ましい。勿論、これらに限定されるものではない。モノマーの単独あるいは共重合体からなるコアのポリマーの屈折率は、クラッドのそれに比べて同等かあるいはそれ以上になるように構成モノマーの種類,組成比を選択する。特に好ましいポリマーとしては、透明樹脂であるポリメタクリル酸メチル(PMMA)が挙げられる。   Specific examples of the polymerizable monomers listed above include (a) fluorine-free methacrylic acid ester and fluorine-free acrylic acid ester: methyl methacrylate (MMA), ethyl methacrylate, isopropyl methacrylate, methacrylic acid. -Tert-butyl, benzyl methacrylate (BzMA), phenyl methacrylate, cyclohexyl methacrylate, diphenylmethyl methacrylate, tricyclo [5.2.1.0.2,6] decanyl methacrylate, adamantyl methacrylate, isobornyl methacrylate, nor Examples include bornyl methacrylate, and examples include methyl acrylate, ethyl acrylate, tert-butyl acrylate, and phenyl acrylate. In addition, (b) fluorine-containing acrylic acid ester and fluorine-containing methacrylate ester include 2,2,2-trifluoroethyl methacrylate, 2,2,3,3-tetrafluoropropyl methacrylate, 2,2,3,3 , 3-pentafluoropropyl methacrylate, 1-trifluoromethyl-2,2,2-trifluoroethyl methacrylate, 2,2,3,3,4,4,5,5-octafluoropentyl methacrylate, 2,2, Examples include 3,3,4,4-hexafluorobutyl methacrylate. Furthermore, (c) styrene compounds include styrene, α-methylstyrene, chlorostyrene, bromostyrene, and the like. (D) Examples of vinyl esters include vinyl acetate, vinyl benzoate, vinyl phenyl acetate, vinyl chloroacetate, etc. As a polymer having a cyclic structure in the main chain as shown in (e), originally has a cyclic structure. Examples thereof include polymers obtained by polymerizing monomers, polymers having a cyclic structure formed in the main chain of an amorphous structure by cyclopolymerization, and examples thereof include polyperfluorobutanyl vinyl ether and JP-A-8-334634. From the viewpoint of transmission characteristics, polymers having an alicyclic or heterocyclic ring in the main chain described in JP-A No. 2002-1972, and those described in JP-A No. 2002-71972 and Japanese Patent Application No. 2004-186199 are preferable. Of course, it is not limited to these. The type and composition ratio of the constituent monomers are selected so that the refractive index of the core polymer consisting of a monomer alone or a copolymer is equal to or higher than that of the cladding. A particularly preferred polymer is polymethyl methacrylate (PMMA), which is a transparent resin.

さらに、光学部材を近赤外線用途に用いる場合は、コアのポリマーを構成するC−H結合に起因した吸収損失が起こるために、特許第3332922号公報などに記載されているような重水素化ポリメチルメタクリレート(PMMA−d8)、ポリトリフルオロエチルメタクリレート(P3FMA)、ポリヘキサフルオロイソプロピル2−フルオロアクリレート(HFIP 2−FA)などを始めとする、C−H結合の水素原子(H)を重水素原子(D)やフッ素(F)などで置換した重合体を用いる。これにより、伝送損失が生じる波長域を長波長化することができ、伝送信号光の損失を軽減することができる。なお、原料モノマーは重合後の透明性を損なわないためにも、不純物や散乱源となる異物は重合前に十分に低減することが望ましい。   Further, when the optical member is used for near-infrared applications, an absorption loss due to the C—H bond constituting the core polymer occurs, so that a deuterated polymer as described in Japanese Patent No. 3332922 and the like is used. Deuterium hydrogen atoms (H) of C—H bonds, including methyl methacrylate (PMMA-d8), polytrifluoroethyl methacrylate (P3FMA), polyhexafluoroisopropyl 2-fluoroacrylate (HFIP 2-FA), etc. A polymer substituted with atoms (D) or fluorine (F) is used. As a result, the wavelength region where transmission loss occurs can be lengthened, and loss of transmission signal light can be reduced. In addition, in order not to impair the transparency after polymerization of the raw material monomer, it is desirable to sufficiently reduce impurities and foreign substances that become scattering sources before polymerization.

本発明の光学部材のうち、クラッドについて説明する。クラッドの素材には、コアを伝送する光がそれらの界面で全反射するために、コアよりも低屈折率であり、コアとの密着性に優れるものを用いることが好ましい。ただし、素材の選択によってコアとクラッドとの界面において不整が起こりやすかったり、もしくは、製造適性上、好ましくなかったりする場合などでは、コアとクラッドとの間に、さらに層を設けて、その整合性を向上させても良い。この場合、例えば、コアとの界面(即ち、中空管の内壁面)に、コアのマトリックスと同一組成のポリマーからなるインナークラッド層を形成すると、コアとクラッドとの界面状態を矯正することができる。なお、インナークラッド層の詳細については後述する。勿論、インナークラッド層を形成せずに、クラッドそのものを、コアのマトリックスと同一組成のポリマーから形成してもよい。   Of the optical member of the present invention, the cladding will be described. As the cladding material, it is preferable to use a material having a lower refractive index than that of the core and having excellent adhesion to the core because light transmitted through the core is totally reflected at the interface between them. However, if irregularities are likely to occur at the interface between the core and the clad due to the selection of the material, or if it is not preferable in terms of manufacturing suitability, an additional layer is provided between the core and the clad to ensure consistency. May be improved. In this case, for example, when an inner cladding layer made of a polymer having the same composition as the matrix of the core is formed at the interface with the core (that is, the inner wall surface of the hollow tube), the interface state between the core and the cladding can be corrected. it can. The details of the inner cladding layer will be described later. Of course, the clad itself may be formed of a polymer having the same composition as the core matrix without forming the inner clad layer.

クラッドの素材としては、タフネス及び耐湿熱性にも優れているものが好ましく用いられる。例えば、好適な素材としては、フッ素含有モノマーの単独重合体または共重合体が挙げられる。フッ素含有モノマーとしては、フッ化ビニリデン(PVDF)が好ましく、フッ化ビニリデンを10質量%以上含有する1種以上の重合性モノマーを重合させて得られるフッ素樹脂が好ましく用いられる。   As the clad material, a material excellent in toughness and heat-and-moisture resistance is preferably used. For example, suitable materials include homopolymers or copolymers of fluorine-containing monomers. As the fluorine-containing monomer, vinylidene fluoride (PVDF) is preferable, and a fluorine resin obtained by polymerizing one or more polymerizable monomers containing 10% by mass or more of vinylidene fluoride is preferably used.

また、溶融押出法により重合体を成形し、クラッドを作製する場合は、重合体の溶融粘度が適当であることが必要である。この溶融粘度については、相関する物性として分子量が用いられ特に重量平均分子量との相関がある。本発明においては、重量平均分子量が1〜100万の範囲であることが適当であり、より好ましくは5〜50万の範囲である。   In addition, when a polymer is formed by melt extrusion to produce a clad, it is necessary that the polymer has an appropriate melt viscosity. As for the melt viscosity, the molecular weight is used as a correlated physical property, and particularly has a correlation with the weight average molecular weight. In the present invention, the weight average molecular weight is suitably in the range of 1 to 1,000,000, more preferably in the range of 5 to 500,000.

さらに、コアへの水分の侵入を防ぐことが好ましく、そのためには、吸水率が低いポリマーをクラッドの素材(材料)として用いることが好ましい。すなわち飽和吸水率(以下、吸水率と称する)が1.8%未満のポリマーを用いてクラッドを作製するのが好ましい。より好ましくは1.5%未満のポリマー、さらに好ましくは1.0%未満のポリマーを用いてクラッドを作製することが好ましい。また、前記インナークラッド層を作製する場合にも同様の吸水率のポリマーを用いることが好ましい。吸水率(%)は、ASTM D 570試験法に従い、23℃の水中に試験片を1週間浸漬し、そのときの吸水率を測定することにより算出することができる。   Furthermore, it is preferable to prevent moisture from entering the core. For this purpose, it is preferable to use a polymer having a low water absorption rate as a material for the cladding. That is, it is preferable to produce a clad using a polymer having a saturated water absorption rate (hereinafter referred to as a water absorption rate) of less than 1.8%. More preferably, the cladding is formed using less than 1.5% polymer, more preferably less than 1.0% polymer. Moreover, it is preferable to use a polymer having the same water absorption rate when the inner clad layer is formed. The water absorption rate (%) can be calculated by immersing the test piece in water at 23 ° C. for 1 week according to the ASTM D 570 test method and measuring the water absorption rate at that time.

コア及び/又はクラッドが、重合性モノマーから重合されたポリマーから作製される場合、重合の際に重合開始剤が用いられる。重合開始剤としては、用いるモノマーや重合方法に応じて適宜選択することができ、例えば、過酸化ベンゾイル(BPO)、tert−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキサネート(PBO)、ジ−tert−ブチルパーオキシド(PBD)、tert−ブチルパーオキシイソプロピルカーボネート(PBI)、n−ブチル−4,4−ビス(tert−ブチルパーオキシ)バラレート(PHV)などのパーオキサイド系化合物が挙げられる。また、2,2’−アゾビスイソブチロニトリル、2,2’−アゾビス(2−メチルブチロニトリル)、1,1’−アゾビス(シクロヘキサン−1−カルボニトリル)、2,2’−アゾビス(2−メチルプロパン)、2,2’−アゾビス(2−メチルブタン)、2,2’−アゾビス(2−メチルペンタン)、2,2’−アゾビス(2,3−ジメチルブタン)、2,2’−アゾビス(2−メチルヘキサン)、2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルペンタン)、2,2’−アゾビス(2,3,3−トリメチルブタン)、2,2’−アゾビス(2,4,4−トリメチルペンタン)、3,3’−アゾビス(3−メチルペンタン)、3,3’−アゾビス(3−メチルヘキサン)、3,3’−アゾビス(3,4−ジメチルペンタン)、3,3’−アゾビス(3−エチルペンタン)、ジメチル−2,2’−アゾビス(2−メチルプロピオネート)、ジエチル−2,2’−アゾビス(2−メチルプロピオネート)、ジ−tert−ブチル−2,2’−アゾビス(2−メチルプロピオネート)などのアゾ系化合物が挙げられる。なお、重合開始剤はこれらに限定されるものではなく、更には2種類以上を併用してもよい。   When the core and / or cladding is made from a polymer polymerized from a polymerizable monomer, a polymerization initiator is used during the polymerization. As a polymerization initiator, it can select suitably according to the monomer and polymerization method to be used, for example, benzoyl peroxide (BPO), tert- butyl peroxy-2-ethyl hexanate (PBO), di-tert-butyl. Examples thereof include peroxide compounds such as peroxide (PBD), tert-butyl peroxyisopropyl carbonate (PBI), and n-butyl-4,4-bis (tert-butylperoxy) valerate (PHV). 2,2′-azobisisobutyronitrile, 2,2′-azobis (2-methylbutyronitrile), 1,1′-azobis (cyclohexane-1-carbonitrile), 2,2′-azobis (2-methylpropane), 2,2′-azobis (2-methylbutane), 2,2′-azobis (2-methylpentane), 2,2′-azobis (2,3-dimethylbutane), 2,2 '-Azobis (2-methylhexane), 2,2'-azobis (2,4-dimethylpentane), 2,2'-azobis (2,3,3-trimethylbutane), 2,2'-azobis (2 , 4,4-trimethylpentane), 3,3′-azobis (3-methylpentane), 3,3′-azobis (3-methylhexane), 3,3′-azobis (3,4-dimethylpentane), 3,3'-azobis 3-ethylpentane), dimethyl-2,2′-azobis (2-methylpropionate), diethyl-2,2′-azobis (2-methylpropionate), di-tert-butyl-2,2 ′ -Azo compounds such as azobis (2-methylpropionate). In addition, a polymerization initiator is not limited to these, Furthermore, you may use 2 or more types together.

コア形成用重合性組成物及びクラッド形成用重合性組成物は、連鎖移動剤を含有していることが好ましい。連鎖移動剤は、主に重合体の分子量を調整するために用いられる。クラッドおよびコア形成用重合性組成物がそれぞれ連鎖移動剤を含有していると、重合性モノマーからポリマーを形成する際に、重合速度および重合度を前記連鎖移動剤によってより制御することができ、重合体の分子量を所望の分子量に調整することができる。例えば、得られたプリフォームを延伸により線引して光学部材を形成する際に、分子量を調整することによって延伸時における機械的特性を所望の範囲とすることができ、生産性の向上にも寄与する。   The core-forming polymerizable composition and the clad-forming polymerizable composition preferably contain a chain transfer agent. Chain transfer agents are mainly used to adjust the molecular weight of the polymer. When the polymerizable composition for forming the cladding and the core each contains a chain transfer agent, the polymerization rate and the degree of polymerization can be more controlled by the chain transfer agent when forming the polymer from the polymerizable monomer, The molecular weight of the polymer can be adjusted to a desired molecular weight. For example, when forming the optical member by drawing the obtained preform by stretching, the mechanical properties at the time of stretching can be adjusted to a desired range by adjusting the molecular weight, which also improves productivity. Contribute.

連鎖移動剤については、併用する重合性モノマーの種類に応じて、適宜、種類および添加量を選択することができる。各モノマーに対する連鎖移動剤の連鎖移動定数は、例えば、ポリマーハンドブック第3版(J.BRANDRUPおよびE.H.IMMERGUT編、JOHN WILEY&SON発行)を参照することができる。また、前記連鎖移動定数は大津隆行、木下雅悦共著「高分子合成の実験法」化学同人、昭和47年刊を参考にして、実験によっても求めることができる。   About a chain transfer agent, according to the kind of polymerizable monomer used together, a kind and addition amount can be selected suitably. The chain transfer constant of the chain transfer agent for each monomer can be referred to, for example, Polymer Handbook 3rd Edition (J. BRANDRUP and EH IMMERGUT edition, published by JOHN WILEY & SON). The chain transfer constant can also be obtained by experiment with reference to Takayuki Otsu and Masato Kinoshita, “Experimental Methods for Polymer Synthesis”, Kagaku Dojin, published in 1972.

連鎖移動剤としては、アルキルメルカプタン類(例えば、n−ブチルメルカプタン、n−ペンチルメルカプタン、n−オクチルメルカプタン、n−ラウリルメルカプタン、tert−ドデシルメルカプタンなど)、チオフェノール類(例えば、チオフェノール、m−ブロモチオフェノール、p−ブロモチオフェノール、m−トルエンチオール、p−トルエンチオールなど)などを用いることが好ましい。特に、n−オクチルメルカプタン、n−ラウリルメルカプタン、tert−ドデシルメルカプタンのアルキルメルカプタンを用いるのが好ましい。また、C−H結合の水素原子が重水素原子(D)やフッ素原子(F)で置換された連鎖移動剤を用いることもできる。なお、連鎖移動剤は勿論これらに限定されるものではなく、これら連鎖移動剤は2種類以上を併用してもよい。   Examples of the chain transfer agent include alkyl mercaptans (eg, n-butyl mercaptan, n-pentyl mercaptan, n-octyl mercaptan, n-lauryl mercaptan, tert-dodecyl mercaptan), thiophenols (eg, thiophenol, m- Bromothiophenol, p-bromothiophenol, m-toluenethiol, p-toluenethiol, etc.) are preferably used. In particular, it is preferable to use an alkyl mercaptan such as n-octyl mercaptan, n-lauryl mercaptan, and tert-dodecyl mercaptan. A chain transfer agent in which a hydrogen atom of a C—H bond is substituted with a deuterium atom (D) or a fluorine atom (F) can also be used. Of course, the chain transfer agent is not limited to these, and two or more of these chain transfer agents may be used in combination.

コア用重合性組成物には、屈折率調整剤を含有させることが好ましい。屈折率調整剤はドーパントとも称され、併用する前記重合性モノマーの屈折率と異なる化合物である。なお、必要に応じて、クラッド重合性組成物に屈折率調整剤を含有させても良い。屈折率調整剤の濃度に分布を持たせることによって、濃度の分布に基づいて屈折率分布型のコアを容易に作製することができる。このとき、その屈折率差は0.005以上であるのが好ましい。ただし、屈折率調整剤を用いなくとも、コアの形成に2種以上の重合性モノマーを用いて、コア内に共重合比の分布を持たせることにより、屈折率分布構造を導入することもできる。   The core polymerizable composition preferably contains a refractive index adjusting agent. The refractive index adjusting agent is also called a dopant, and is a compound different from the refractive index of the polymerizable monomer used together. In addition, you may make a clad polymerizable composition contain a refractive index regulator as needed. By providing a distribution in the concentration of the refractive index adjusting agent, a refractive index distribution type core can be easily produced based on the concentration distribution. At this time, the difference in refractive index is preferably 0.005 or more. However, a refractive index distribution structure can also be introduced by using two or more kinds of polymerizable monomers for forming the core and having a distribution of the copolymerization ratio in the core without using a refractive index adjusting agent. .

ドーパントは、これを含有する重合体が無添加の重合体と比較して、屈折率が高くなる性質を有する。これらは、特許第3332922号公報や特開平5−173026号公報に記載されているような、モノマーの合成によって生成される重合体との比較において溶解性パラメータとの差が7(cal/cm1/2 以内であると共に、屈折率の差が0.001以上であり、これを含有する重合体が無添加の重合体と比較して屈折率が変化する性質を有し、重合体と安定して共存可能で、且つ前述の原料である重合性モノマーの重合条件(加熱および加圧などの重合条件)下において安定であるものを、いずれも用いることができる。 The dopant has the property that the polymer containing it has a higher refractive index than the additive-free polymer. These have a difference in solubility parameter of 7 (cal / cm 3) in comparison with a polymer produced by monomer synthesis as described in Japanese Patent No. 3332922 and Japanese Patent Laid-Open No. 5-173026. ) Within 1/2 , the difference in refractive index is 0.001 or more, and the polymer containing this has the property that the refractive index changes compared to the additive-free polymer. Any one that can stably coexist and is stable under the polymerization conditions (polymerization conditions such as heating and pressurization) of the polymerizable monomer that is the above-described raw material can be used.

上記性質を有し、重合体と安定して共存可能で、且つ前述の原料である重合性モノマーの重合条件(加熱および加圧などの重合条件)下において安定であるものを、ドーパントとして用いることができる。例えば、コア形成用重合性組成物にドーパントを含有させ、コアを形成する工程においてラジカル重合により重合の進行方向を制御し、ドーパントの濃度に傾斜を持たせ、コアにドーパントの濃度分布に基づく屈折率分布構造を形成する方法が挙げられる。この屈折率分布構造は、GI型やMSI型があり、これらGI型またはMSI型の光学部材は、広い伝送帯域を有する。   Using the above-mentioned properties as a dopant that can stably coexist with a polymer and is stable under the polymerization conditions (polymerization conditions such as heating and pressurization) of the above-described raw material polymerizable monomer. Can do. For example, a dopant is contained in the core-forming polymerizable composition, the progress of polymerization is controlled by radical polymerization in the step of forming the core, the dopant concentration is inclined, and the core is refracted based on the dopant concentration distribution. A method of forming a rate distribution structure is mentioned. This refractive index distribution structure includes a GI type and an MSI type, and these GI type and MSI type optical members have a wide transmission band.

ドーパントは重合性化合物であってもよく、重合性化合物のドーパントを用いた場合は、これを共重合成分として含む共重合体が、これを含まない重合体と比較して、屈折率が上昇する性質を有するものを用いる。なお、このような共重合体には、MMA−BzMA共重合体などが挙げられる。   The dopant may be a polymerizable compound, and when a dopant of the polymerizable compound is used, a copolymer containing this as a copolymerization component has a higher refractive index than a polymer not containing this. Use those with properties. Examples of such a copolymer include MMA-BzMA copolymer.

ドーパントとしては、特許第3332922号や特開平11−142657号公報に記載されているような、例えば、安息香酸ベンジル(BEN)、硫化ジフェニル(DPS)、リン酸トリフェニル(TPP)、フタル酸ベンジル−n−ブチル(BBP)、フタル酸ジフェニル(DPP)、ジフェニル(DP)、ジフェニルメタン(DPM)、リン酸トリクレジル(TCP)、ジフェニルスルホキシド(DPSO)、硫化ジフェニル誘導体、ジチアン誘導体などが挙げられる。中でも、BEN、DPS、TPP、DPSOおよび硫化ジフェニル誘導体、ジチアン誘導体が好ましい。なお、これらの化合物中に存在する水素原子を重水素原子に置換した化合物も広い波長域での透明性を向上させる目的で用いることができる。また、重合性化合物として、例えば、トリブロモフェニルメタクリレートなどが挙げられる。屈折率調整成分として重合性化合物を用いる場合は、マトリックスを形成する際に、重合性モノマーと重合性屈折率成分とを共重合させるので、種々の特性(特に光学特性)の制御がより困難となるが、耐熱性の面では有利となる可能性がある。   Examples of the dopant include, for example, benzyl benzoate (BEN), diphenyl sulfide (DPS), triphenyl phosphate (TPP), and benzyl phthalate, as described in Japanese Patent No. 3332922 and JP-A-11-142657. -N-butyl (BBP), diphenyl phthalate (DPP), diphenyl (DP), diphenylmethane (DPM), tricresyl phosphate (TCP), diphenyl sulfoxide (DPSO), sulfurized diphenyl derivatives, dithian derivatives and the like. Among them, BEN, DPS, TPP, DPSO, sulfurized diphenyl derivatives, and dithian derivatives are preferable. In addition, compounds obtained by substituting hydrogen atoms present in these compounds with deuterium atoms can also be used for the purpose of improving transparency in a wide wavelength region. Examples of the polymerizable compound include tribromophenyl methacrylate. When a polymerizable compound is used as the refractive index adjusting component, it is difficult to control various characteristics (particularly optical characteristics) because the polymerizable monomer and the polymerizable refractive index component are copolymerized when forming the matrix. However, it may be advantageous in terms of heat resistance.

ドーパントの濃度および分布を調整することによって、光学部材の屈折率を所望の値に変化させることができる。その添加量は、用途および組み合わされる部材に応じて適宜選ばれる。なお、ドーパントは、複数種類添加してもよい。   By adjusting the concentration and distribution of the dopant, the refractive index of the optical member can be changed to a desired value. The amount added is appropriately selected according to the use and the member to be combined. A plurality of dopants may be added.

ドーパントなどの他にも、コアやクラッド、もしくはそれらの一部には、光伝送性能を低下させない範囲であれば、それらを構成する重合性組成物に添加剤を含有させることができる。例えば、コアもしくはその一部に耐候性や耐久性などを向上させる目的で、安定剤を添加することができる。また、光伝送性能の向上を目的として、光信号増幅用の誘導放出機能化合物を添加することもできる。前記誘導放出機能化合物を添加することにより、減衰した信号光を励起光により増幅することができ、伝送距離が向上するので、例えば、光伝送リンクの一部に光ファイバ増幅器として使用することができる。これらの添加剤も、原料モノマーに添加した後、重合することによって、コア、クラッドもしくはそれらの一部に含有させることができる。   In addition to the dopant and the like, the core, the clad, or part of them may contain an additive in the polymerizable composition constituting the core as long as the optical transmission performance is not deteriorated. For example, a stabilizer can be added to the core or a part thereof for the purpose of improving the weather resistance and durability. In addition, for the purpose of improving optical transmission performance, a stimulated emission functional compound for optical signal amplification can also be added. By adding the stimulated emission functional compound, the attenuated signal light can be amplified by the excitation light, and the transmission distance is improved. For example, it can be used as an optical fiber amplifier in a part of the optical transmission link. . These additives can also be added to the core monomer, the cladding, or a part thereof by polymerizing after being added to the raw material monomer.

加熱延伸後の保護層の外周には、防水性や耐久性などを向上させる目的により、溶融樹脂の押出成形などによって被覆層を設けることが好ましい。この被覆層の材料は特に限定されるものではないが、例えば、熱可塑性樹脂が用いられ、特に、耐薬品性や柔軟性が良好であることなどからポリオレフィン系樹脂が好ましく用いられる。ポリオレフィン系樹脂としては、例えば、エチレン、プロピレン又はα−オレフィンなどの重合体が挙げられる。α−オレフィンとしては、例えば、1−ブテン、1−ペンテン、1−ヘキセン、4−メチル−1−ペンテン、1−ペプテン、1−オクテンなどが挙げられ、これらの重合体としては、例えば、ポリエチレン、エチレンとプロピレンの共重合体、エチレンとα−オレフィンの共重合体、ポリプロピレン、プロピレンとα−オレフィンの共重合体、ポリブテン、ポリイソプレンなどが挙げられる。また、ポリオレフィン系樹脂は、得られる物性を考慮した上で、適当な組合せにてブレンドされているものを用いてもよい。なお、ポリオレフィン系樹脂の分子量および分子量分布は、特に限定されるものではないが、その重量平均分子量は、通常5000〜5000000であり、好ましくは20000〜300000である。そして、重量平均分子量Mw/数平均分子量Mnで示される分子量分布は、2〜80であり、好ましくは2〜40とされる。   A coating layer is preferably provided on the outer periphery of the heat-stretched protective layer by extrusion molding of a molten resin or the like for the purpose of improving waterproofness and durability. The material of the coating layer is not particularly limited, and for example, a thermoplastic resin is used. Particularly, a polyolefin-based resin is preferably used because it has good chemical resistance and flexibility. Examples of the polyolefin-based resin include polymers such as ethylene, propylene, and α-olefin. Examples of the α-olefin include 1-butene, 1-pentene, 1-hexene, 4-methyl-1-pentene, 1-peptene, and 1-octene. Examples of these polymers include polyethylene. And copolymers of ethylene and propylene, copolymers of ethylene and α-olefin, polypropylene, copolymers of propylene and α-olefin, polybutene, polyisoprene and the like. In addition, the polyolefin resin may be blended in an appropriate combination in consideration of the physical properties to be obtained. In addition, although the molecular weight and molecular weight distribution of polyolefin resin are not specifically limited, The weight average molecular weight is 5000-5 million normally, Preferably it is 20000-300000. And the molecular weight distribution shown by weight average molecular weight Mw / number average molecular weight Mn is 2-80, Preferably it is set to 2-40.

また、放射線硬化樹脂や熱硬化性樹脂を塗布した後に、放射線を照射したり、熱をかけたりすることにより硬化させて、被覆材としてもよい。放射線硬化樹脂としては、例えば、アクリル変性の不飽和ポリエステルやエポキシ樹脂、ポリウレタンなどが挙げられ、熱硬化性樹脂としては、フェノール樹脂やメラミン樹脂、ジアクリルフタレート樹脂などが挙げられる。なお、前記被覆層は一層のみならず、複層であってもよい。複層とする場合には、間に抗張力繊維などを配置してもよい。   Further, after applying a radiation curable resin or a thermosetting resin, it may be cured by irradiating with radiation or applying heat to form a coating material. Examples of the radiation curable resin include acrylic-modified unsaturated polyester, epoxy resin, and polyurethane, and examples of the thermosetting resin include phenol resin, melamine resin, and diacryl phthalate resin. The coating layer may be not only a single layer but also a multilayer. In the case of multiple layers, tensile strength fibers or the like may be disposed between them.

前述の各実施形態においてコアには予め光散乱粒子を含有させてもよい。光散乱粒子としては、その大きさは特に限定されるものではないが、平均粒径が1μm以上2μm以下のものが好ましく用いられる。なお、素材も特に限定されるものではないが、シリコン粒子,シリカ粒子,ポリスチレン粒子,ジルコニアビーズ,メラミン粒子などが好ましく用いられ、特に好ましくはシリコン粒子を用いることである。コアに光散乱粒子を含有させることで、特開平10−186184号公報に開示されている光バス(シートバス)のような光インターコネクション技術用途や、また異なる光散乱粒子濃度の単位をパターン状に配置して局部的に光散乱能を変化させた導光板や拡散シートおよび反射板などの導光部材用途などに本発明の光学部材を用いることができる。   In each of the embodiments described above, the core may contain light scattering particles in advance. The size of the light scattering particles is not particularly limited, but those having an average particle diameter of 1 μm or more and 2 μm or less are preferably used. The material is not particularly limited, but silicon particles, silica particles, polystyrene particles, zirconia beads, melamine particles, and the like are preferably used, and silicon particles are particularly preferably used. By containing light scattering particles in the core, optical interconnection technology applications such as an optical bus (sheet bus) disclosed in JP-A-10-186184, and different light scattering particle concentration units are patterned. The optical member of the present invention can be used for a light guide member application such as a light guide plate, a diffusion sheet, and a reflector plate, which are disposed in the region and whose light scattering ability is locally changed.

本発明の光伝送材料は、種々の発光素子や受光素子、光スイッチ、光アイソレータ、光集積回路、光送受信モジュールなどの光部品を含む光信号処理装置に用いられ、必要に応じて他の石英やプラスッチ製の光ファイバや光導波路などと組み合わせてもよい。それらに関連する技術としてはいかなる公知の技術も適用可能であり、例えば、プラスティックオプティカルファイバの基礎と実際(エヌ・ティー・エス社発行)、日経エレクトロニクス2001.12.3号110頁〜127頁「プリント配線基板に光部品が載る,今度こそ」などを参考にすることができる。前記文献に記載の種々の技術と組み合わせることによって、本発明の光学部材は、コンピュータや各種デジタル機器内の装置内配線や、車両・船舶などの内部配線、光伝送システムなどに用いられる。光伝送システムは、高速大容量のデータ通信や電磁波の影響を受けない制御用途に用いられ、短距離用途であることが特に好ましい。この光伝送システムの具体例としては、データ通信光端末とデジタル機器、デジタル機器同士の光リンクや、一般家庭や集合住宅・工場・オフィス・病院・学校などの屋内や域内の光LANなどがある。   The optical transmission material of the present invention is used in an optical signal processing apparatus including optical components such as various light emitting elements, light receiving elements, optical switches, optical isolators, optical integrated circuits, and optical transmission / reception modules. Alternatively, it may be combined with a plastic fiber or optical waveguide. Any known technique can be applied as a technique related to them. For example, the basics and actuality of plastic optical fiber (issued by NTS), Nikkei Electronics No. 2001.1.12.3, pp. 110-127 “ You can refer to "This time, optical components are mounted on the printed circuit board." By combining with various techniques described in the above-mentioned documents, the optical member of the present invention is used for internal wiring in computers and various digital devices, internal wiring for vehicles and ships, optical transmission systems, and the like. The optical transmission system is used for high-speed and large-capacity data communication and control applications that are not affected by electromagnetic waves, and particularly preferably for short-distance applications. Specific examples of this optical transmission system include data communication optical terminals and digital devices, optical links between digital devices, and indoor or regional optical LANs in ordinary homes, apartment houses, factories, offices, hospitals, schools, etc. .

さらに、IEICE TRANS. ELECTRON., VOL. E84-C, No.3, MARCH 2001, p.339−344 「High Uniformity Star Coupler Using Diffused Light Transmission」,エレクトロニクス実装学会誌 Vol.3, No.6, 2000 476頁〜480頁「光シートバス技術によるインターコネクション」に記載されているものや、特開平10−123350号、特開2002−90571号、特開2001−290055号などの各公報に記載の光バス;特開2001−74971号、特開2000−329962号、特開2001−74966号、特開2001−74968号、特開2001−318263号、特開2001−311840号などの各公報に記載の光分岐結合装置;特開2000−241655号などの公報に記載の光スターカプラ;特開2002−62457号、特開2002−101044号、特開2001−305395号などの各公報に記載の光信号伝達装置や光バスシステム;特開2002−23011号などに記載の光信号処理装置;特開2001−86537号などに記載の光信号クロスコネクトシステム;特開2002−26815号などに記載の光伝送システム;特開2001−339554号、特開2001−339555号などの各公報に記載のマルチファンクションシステム;や各種の光導波路、光分岐器、光結合器、光合波器、光分波器などと組み合わせることで、多重化した送受信などを使用して、より高度な光伝送システムを構築することができる。以上の光伝送用途以外にも、本発明のプラスチック光学部材は、照明、エネルギー伝送、イルミネーション、センサ分野にも用いることができる。   Further, IEICE TRANS. ELECTRON. , VOL. E84-C, no. 3, MARCH 2001, p. 339-344 “High Uniformity Star Coupler Using Diffused Light Transmission”, Journal of Japan Institute of Electronics Packaging, Vol. 3, no. 6, 2000, pages 476 to 480, as described in "Interconnection by Optical Sheet Bus Technology", and JP-A-10-123350, JP-A-2002-90571, JP-A-2001-290055, etc. Optical buses described: Japanese Patent Laid-Open Nos. 2001-74971, 2000-329962, 2001-74966, 2001-74968, 2001-318263, 2001-31840, etc. Optical star couplers described in JP 2000-241655 A, etc .; JP 2002-624457, JP 2002-101044, JP 2001-305395 A, etc. Optical signal transmission apparatus and optical bus system; optical signals described in JP-A-2002-23011, etc. Processing apparatus; optical signal cross-connect system described in JP-A-2001-86537; optical transmission system described in JP-A-2002-26815; various publications such as JP-A-2001-339554 and JP-A-2001-339555 Multi-function system as described in the above; and various optical waveguides, optical splitters, optical couplers, optical multiplexers, optical demultiplexers, etc., combined with transmission / reception, etc., for more advanced optical transmission A system can be constructed. In addition to the above optical transmission applications, the plastic optical member of the present invention can be used in the fields of illumination, energy transmission, illumination, and sensors.

以下、本発明に係る光学部材の製造方法について、実施例1〜3を挙げて説明する。なお、以下の実施例に示す材料の種類、それらの割合、処方などは、本発明の精神から逸脱しない限り適宜変更してよい。従って、本発明の範囲は以下に示す実施例に制限されるものではない。   Hereinafter, the manufacturing method of the optical member which concerns on this invention is given and mentioned about Examples 1-3. It should be noted that the types of materials, ratios thereof, prescriptions, and the like shown in the following examples may be appropriately changed without departing from the spirit of the present invention. Accordingly, the scope of the present invention is not limited to the following examples.

実施例1では、図3(A)に示すような横断面形状が直径15mmの円形で、中央部に10mm角の角孔を有するPVDFパイプからなるクラッド21を形成し、この断面角形の中空部内に、10mm角のPMMA製角棒からなるコア20を嵌合し、さらにこのクラッド21を、直径15mmの丸孔を有する17mm角のPMMA製角棒からなる保護層22に嵌合し、プリフォーム23を作製した。このプリフォーム23を加熱延伸し、図3(C)に示すような光学部材27を製造した。この光学部材27は、横断面において外形寸法が200μm角となり、コア20に相当するコア27a、クラッド21に相当するクラッド27b、及び保護層22に相当する保護膜27cの横断面形状が、プリフォーム23のコア20、クラッド21、保護層22と略相似形を示した。この保護膜27cの横断面形状が矩形の光学部材では、円形のものに比べて光導波路や基板への取り付けを容易に行うことができた。   In Example 1, a clad 21 made of a PVDF pipe having a circular cross section having a diameter of 15 mm as shown in FIG. 3A and having a square hole of 10 mm square at the center is formed. Then, a core 20 made of a 10 mm square PMMA square bar is fitted, and this cladding 21 is fitted to a protective layer 22 made of a 17 mm square PMMA square bar having a round hole with a diameter of 15 mm. 23 was produced. This preform 23 was heated and stretched to produce an optical member 27 as shown in FIG. This optical member 27 has an outer dimension of 200 μm square in the cross section, and the cross section of the core 27 a corresponding to the core 20, the clad 27 b corresponding to the clad 21, and the protective film 27 c corresponding to the protective layer 22 has a preform shape. The core 20, the clad 21, and the protective layer 22 of FIG. The optical member having a rectangular cross-sectional shape of the protective film 27c can be easily attached to the optical waveguide or the substrate as compared with the circular optical member.

実施例1で形成したプリフォームを用いて、図4(A)に示すような中間プリフォーム40を形成し、この中間プリフォーム40を5本1列に並べてプリフォーム集合体41を構成し、このプリフォーム集合体41をプリフォームとして加熱延伸した。得られた光学部材42は、プリフォーム集合体41と略相似形の横断面形状となり、実施例1と同様に光導波路や基板に容易に接続することができた。   Using the preform formed in Example 1, an intermediate preform 40 as shown in FIG. 4A is formed, and five intermediate preforms 40 are arranged in one line to form a preform assembly 41. This preform assembly 41 was heated and stretched as a preform. The obtained optical member 42 had a cross-sectional shape substantially similar to the preform assembly 41 and could be easily connected to an optical waveguide or a substrate as in Example 1.

実施例3では、図5に示すように、内側が10mm角で外側が12mm角のPVDF製の角パイプをクラッド57として、このクラッド57内に重水素化MMAモノマー溶液を入れて、ラジカル重合によりコア58を作製した。また、12mm角のPMMA製の保護層用の角棒52,53及び36mm×6mmのPMMA製の保護層用の角棒51,54を溶融押出成形により形成し、これら角棒51〜54により前記クラッド57を挟むように囲み、プリフォーム56を構成した。これを加熱延伸することにより、100×200μmの矩形状の横断面を有し、プリフォーム56の横断面形状と略相似形の光学部材60を得た。この光学部材60も実施例1と同様に光導波路や基板に容易に接続することができた。   In Example 3, as shown in FIG. 5, a square pipe made of PVDF having an inner side of 10 mm square and an outer side of 12 mm square is used as a clad 57, and a deuterated MMA monomer solution is put into the clad 57 and radical polymerization is performed. A core 58 was produced. Also, 12 mm square PMMA square bars 52 and 53 for PMMA protective layer and 36 mm × 6 mm square bars 51 and 54 for PMMA protective layer are formed by melt extrusion molding. A preform 56 was formed by surrounding the clad 57 therebetween. By heating and stretching this, an optical member 60 having a rectangular cross section of 100 × 200 μm and substantially similar to the cross sectional shape of the preform 56 was obtained. This optical member 60 could also be easily connected to an optical waveguide or a substrate as in Example 1.

本発明に係る光学部材の製造方法を示す工程図である。It is process drawing which shows the manufacturing method of the optical member which concerns on this invention. 本発明の加熱延伸工程を示す概略図である。It is the schematic which shows the heating extending process of this invention. 製造工程におけるコア、クラッド、保護層、プリフォーム及び光学部材の横断面形状を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the cross-sectional shape of the core in a manufacturing process, a clad, a protective layer, a preform, and an optical member. 他の実施形態における中間プリフォーム、プリフォーム集合体及び光学部材の横断面形状を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the cross-sectional shape of the intermediate | middle preform in another embodiment, a preform assembly, and an optical member. 他の実施形態におけるコア、クラッド、保護層、プリフォーム及び光学部材の横断面形状を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the cross-sectional shape of the core in another embodiment, a clad, a protective layer, a preform, and an optical member.

符号の説明Explanation of symbols

11 プリフォーム形成工程
12 加熱延伸工程
20,58 コア
21,57 クラッド
22,55 保護層
23,56 プリフォーム
27,42,60 光学部材
40 中間プリフォーム
41 プリフォーム集合体
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Preform formation process 12 Heat drawing process 20, 58 Core 21, 57 Clad 22, 55 Protective layer 23, 56 Preform 27, 42, 60 Optical member 40 Intermediate preform 41 Preform assembly

Claims (12)

多角形の横断面形状を有し光伝送部となるコアと、このコアの外周に配置され前記コアよりも屈折率が低いクラッドと、このクラッドの外周に配置され多角形の横断面形状を有する保護層とを含むプラスチック製の第1プリフォームを形成する第1工程、
前記第1プリフォームを前記横断面に直交する方向に加熱延伸し、前記第1プリフォームの横断面と略相似形の横断面形状を有する第1延伸体を形成する第2工程を有することを特徴とするプラスチック光学部材の製造方法。
A core having a polygonal cross-sectional shape and serving as an optical transmission part, a clad disposed on the outer periphery of the core and having a refractive index lower than that of the core, and a polygonal cross-sectional shape disposed on the outer periphery of the clad A first step of forming a plastic first preform including a protective layer;
The method includes a second step of heating and stretching the first preform in a direction perpendicular to the cross section to form a first stretched body having a cross section substantially similar to the cross section of the first preform. A method for producing a plastic optical member.
前記第1工程は、前記クラッドの横断面形状を多角形として前記第1プリフォームを形成することを特徴とする請求項1記載のプラスチック光学部材の製造方法。   2. The method of manufacturing a plastic optical member according to claim 1, wherein in the first step, the first preform is formed with a polygonal cross-sectional shape of the clad. 前記第1工程は、前記クラッドの外周を含んだ横断面形状を略円形または略楕円形として前記第1プリフォームを形成することを特徴とする請求項1記載のプラスチック光学部材の製造方法。   2. The method of manufacturing a plastic optical member according to claim 1, wherein in the first step, the first preform is formed with a cross-sectional shape including an outer periphery of the clad having a substantially circular or substantially elliptical shape. 前記第1工程は、前記横断面内で前記コアを複数個一列に並べて前記第1プリフォームを形成することを特徴とする請求項1ないし3いずれか1項記載のプラスチック光学部材の製造方法。   4. The method of manufacturing a plastic optical member according to claim 1, wherein the first step forms the first preform by arranging a plurality of the cores in a row in the transverse section. 5. 前記コアは複数種類の材料もしくは形状から構成されていることを特徴とする請求項4記載のプラスチック光学部材の製造方法。   5. The method of manufacturing a plastic optical member according to claim 4, wherein the core is made of a plurality of types of materials or shapes. 前記クラッドが複数種類の材料もしくは形状から構成されていることを特徴とする請求項1ないし5いずれか1項記載のプラスチック光学部材の製造方法。   6. The method of manufacturing a plastic optical member according to claim 1, wherein the clad is made of a plurality of types of materials or shapes. 前記保護層が複数種類の材料もしくは形状から構成されていることを特徴とする請求項1ないし6いずれか1項記載のプラスチック光学部材の製造方法。   The method for producing a plastic optical member according to any one of claims 1 to 6, wherein the protective layer is composed of a plurality of types of materials or shapes. 前記保護層を複数層形成することを特徴とする請求項7記載のプラスチック光学部材の製造方法。   The method for producing a plastic optical member according to claim 7, wherein a plurality of the protective layers are formed. 前記第1延伸体を加熱延伸し、前記第1延伸体の横断面と略相似形の横断面形状を有する第2延伸体を形成する第3工程を有することを特徴とする請求項1ないし8いずれか1項記載のプラスチック光学部材の製造方法。   9. The method according to claim 1, further comprising a third step of heating and stretching the first stretched body to form a second stretched body having a cross-sectional shape substantially similar to a cross section of the first stretched body. The manufacturing method of the plastic optical member of any one of Claims 1. 前記第1延伸体または第2延伸体を複数束ねて第2プリフォームを形成する第4工程と、前記第2プリフォームを加熱延伸し、前記第2プリフォームの横断面と略相似形の横断面形状を有する第3延伸体を形成する第5工程とを有することを特徴とする請求項1ないし9いずれか1項記載のプラスチック光学部材の製造方法。   A fourth step of forming a second preform by bundling a plurality of the first stretched body or the second stretched body, and heat-stretching the second preform to cross a cross section substantially similar to a transverse section of the second preform. The method for producing a plastic optical member according to claim 1, further comprising a fifth step of forming a third stretched body having a surface shape. 前記コアの横断面中心から外側に向って屈折率が徐々に低下する屈折率分布を有することを特徴とする請求項1ないし10いずれか1項記載のプラスチック光学部材の製造方法。   The method for producing a plastic optical member according to any one of claims 1 to 10, wherein the plastic optical member has a refractive index distribution in which a refractive index gradually decreases outward from the center of the cross section of the core. 前記コアの横断面における断面積が400μm以上であることを特徴とする請求項1ないし11いずれか1項記載のプラスチック光学部材の製造方法。 The method for producing a plastic optical member according to claim 1, wherein a cross-sectional area of the core in a cross section is 400 μm 2 or more.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011253005A (en) * 2010-06-01 2011-12-15 Mitsubishi Rayon Co Ltd Apparatus and method of manufacturing plastic optical fiber
WO2018147808A1 (en) * 2017-02-10 2018-08-16 Heptagon Micro Optics Pte. Ltd. Light guides and manufacture of light guides

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011253005A (en) * 2010-06-01 2011-12-15 Mitsubishi Rayon Co Ltd Apparatus and method of manufacturing plastic optical fiber
WO2018147808A1 (en) * 2017-02-10 2018-08-16 Heptagon Micro Optics Pte. Ltd. Light guides and manufacture of light guides
CN110418989A (en) * 2017-02-10 2019-11-05 赫普塔冈微光有限公司 The manufacture of light guide and light guide
EP3580590A4 (en) * 2017-02-10 2020-02-12 Heptagon Micro Optics Pte. Ltd. Light guides and manufacture of light guides
CN110418989B (en) * 2017-02-10 2021-03-05 赫普塔冈微光有限公司 Light guide and manufacture of light guide
US11009660B2 (en) 2017-02-10 2021-05-18 Heptagon Micro Optics Pte. Ltd. Light guides and manufacture of light guides
TWI753103B (en) * 2017-02-10 2022-01-21 新加坡商海特根微光學公司 Light guides and manufacture of light guides

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