JP2000053445A - 光ファイバ用ガラス及びその製造方法 - Google Patents
光ファイバ用ガラス及びその製造方法Info
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- C03B37/01—Manufacture of glass fibres or filaments
- C03B37/012—Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments
- C03B37/014—Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments made entirely or partially by chemical means, e.g. vapour phase deposition of bulk porous glass either by outside vapour deposition [OVD], or by outside vapour phase oxidation [OVPO] or by vapour axial deposition [VAD]
- C03B37/01413—Reactant delivery systems
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 高密度光記録材料，波長選択フィルター等の
機能材料として使用され、光化学ホールバーニングが室
温で安定に発現する光ファイバ用ガラスを得る。 【構成】 この光ファイバ用ガラスは、濃度５００〜５
０００ｐｐｍでＳｍ等の２価の希土類元素イオン及び濃
度１〜８重量％でＡｌを含有する。反応ガスから析出す
るガラス微粒子を堆積させて多孔質微粒子堆積体を製造
する際に反応域にＡｌ蒸気を送り込むことにより多孔質
微粒子堆積体にＡｌを分散させ、得られた多孔質微粒子
堆積体に３価の希土類元素イオンを含む溶液を含浸させ
た後、還元雰囲気下で多孔質微粒子堆積体を加熱処理し
てガラス化するにより製造される。
機能材料として使用され、光化学ホールバーニングが室
温で安定に発現する光ファイバ用ガラスを得る。 【構成】 この光ファイバ用ガラスは、濃度５００〜５
０００ｐｐｍでＳｍ等の２価の希土類元素イオン及び濃
度１〜８重量％でＡｌを含有する。反応ガスから析出す
るガラス微粒子を堆積させて多孔質微粒子堆積体を製造
する際に反応域にＡｌ蒸気を送り込むことにより多孔質
微粒子堆積体にＡｌを分散させ、得られた多孔質微粒子
堆積体に３価の希土類元素イオンを含む溶液を含浸させ
た後、還元雰囲気下で多孔質微粒子堆積体を加熱処理し
てガラス化するにより製造される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、高密度の記録材料とし
て利用可能な光化学ホールバーニング（Ｐｈｏｔｏｃｈ
ｅｍｉｃａｌ Ｈｏｌｅ Ｂｕｒｎｉｎｇ）を発現する
光ファイバ用ガラス及びその製造方法に関する。
て利用可能な光化学ホールバーニング（Ｐｈｏｔｏｃｈ
ｅｍｉｃａｌ Ｈｏｌｅ Ｂｕｒｎｉｎｇ）を発現する
光ファイバ用ガラス及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】光通信や光情報処理の発展に伴って、光
記録材料の高密度化への要求が急速に高まっている。こ
のような中で、光多重化が可能で画期的に情報量を増加
させることが期待できることから、光化学ホールバーニ
ングを利用した光記録方式が注目されている。光化学ホ
ールバーニングでは、光活性種を適当なマトリックスに
分散させることにより生じるマトリックスのもつ不均一
性を利用している。マトリックスに不均一性があると、
光吸収スペクトルの幅が、電子遷移が本来持っている均
一幅よりも広がりをもった不均一幅になる。不均一幅内
にある特定の波長に線幅の狭いレーザ光を照射すると、
照射光に共鳴する光活性種のみが励起される。励起され
た光活性種が基底状態に戻ることなく励起状態に止まる
と、永久に残るホールが光吸収スペクトルに形成され
る。光吸収スペクトルに生じたホールの有無をデジタル
情報に対応させると、波長領域での記録が可能となる。
したがって、波長をわずかずつ連続的に変えることによ
り、一つの媒体中に連続的な多重記録が可能となり、記
録密度が飛躍的に増大する。
記録材料の高密度化への要求が急速に高まっている。こ
のような中で、光多重化が可能で画期的に情報量を増加
させることが期待できることから、光化学ホールバーニ
ングを利用した光記録方式が注目されている。光化学ホ
ールバーニングでは、光活性種を適当なマトリックスに
分散させることにより生じるマトリックスのもつ不均一
性を利用している。マトリックスに不均一性があると、
光吸収スペクトルの幅が、電子遷移が本来持っている均
一幅よりも広がりをもった不均一幅になる。不均一幅内
にある特定の波長に線幅の狭いレーザ光を照射すると、
照射光に共鳴する光活性種のみが励起される。励起され
た光活性種が基底状態に戻ることなく励起状態に止まる
と、永久に残るホールが光吸収スペクトルに形成され
る。光吸収スペクトルに生じたホールの有無をデジタル
情報に対応させると、波長領域での記録が可能となる。
したがって、波長をわずかずつ連続的に変えることによ
り、一つの媒体中に連続的な多重記録が可能となり、記
録密度が飛躍的に増大する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】光化学ホールバーニン
グを利用した記録方式は、原理的には極めて高密度な記
録が可能であるが、光記録装置として実用化するには光
化学ホールバーニングが室温でも安定に発現し、しかも
装置が容易で、十分な大きさに製造しうる光化学ホール
バーニング材料が必要となる。光化学ホールバーニング
材料としては、Ｓｍ2+をドープしたＢａＦＣｌ0.5 Ｂｒ
0.5 結晶，Ｓｍ2+をドープしたＳｒＦＣｌ0.5 Ｂｒ0.5
結晶，希土類イオンを含有させたＨｆＦ4 やＢａＦ3 等
のフッ化物ガラス，Ｓｍ2+を含有させたホウ酸塩ガラス
等、各種報告されている。しかし、実用的な光記録装置
として要求される特性を備えた光化学ホールバーニング
素子は未だ得られていない。一方、この種の光記録装置
の一方式として、光化学ホールバーニングを発現する光
ファイバの利用が考えられる。しかし、要求特性を満足
する光化学ホールバーニング材料を光ファイバ化する技
術は提案されていない。
グを利用した記録方式は、原理的には極めて高密度な記
録が可能であるが、光記録装置として実用化するには光
化学ホールバーニングが室温でも安定に発現し、しかも
装置が容易で、十分な大きさに製造しうる光化学ホール
バーニング材料が必要となる。光化学ホールバーニング
材料としては、Ｓｍ2+をドープしたＢａＦＣｌ0.5 Ｂｒ
0.5 結晶，Ｓｍ2+をドープしたＳｒＦＣｌ0.5 Ｂｒ0.5
結晶，希土類イオンを含有させたＨｆＦ4 やＢａＦ3 等
のフッ化物ガラス，Ｓｍ2+を含有させたホウ酸塩ガラス
等、各種報告されている。しかし、実用的な光記録装置
として要求される特性を備えた光化学ホールバーニング
素子は未だ得られていない。一方、この種の光記録装置
の一方式として、光化学ホールバーニングを発現する光
ファイバの利用が考えられる。しかし、要求特性を満足
する光化学ホールバーニング材料を光ファイバ化する技
術は提案されていない。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は、このような問
題を解消すべく案出されたものであり、Ｓｍ2+等の２価
の希土類元素イオンを安定に存在させるＡｌを共存させ
ることにより、光化学ホールバーニング現象が室温で安
定に発現し、光ファイバに容易に製造できるガラスを提
供することを目的とする。本発明の光ファイバ用ガラス
は、２価の希土類元素イオンを含んでいる。代表的な希
土類元素にＳｍがあり、２価の希土類元素イオンを少な
くともコア中にできるだけ均一に存在させる。希土類元
素の含有量は、好ましくは５００〜５０００ｐｐｍの範
囲に調整される。
題を解消すべく案出されたものであり、Ｓｍ2+等の２価
の希土類元素イオンを安定に存在させるＡｌを共存させ
ることにより、光化学ホールバーニング現象が室温で安
定に発現し、光ファイバに容易に製造できるガラスを提
供することを目的とする。本発明の光ファイバ用ガラス
は、２価の希土類元素イオンを含んでいる。代表的な希
土類元素にＳｍがあり、２価の希土類元素イオンを少な
くともコア中にできるだけ均一に存在させる。希土類元
素の含有量は、好ましくは５００〜５０００ｐｐｍの範
囲に調整される。
【０００５】光ファイバを構成するガラスは、材質に特
段の制約を受けるものではなく、石英系のほかに、ソー
ダ石灰ガラス，ホウケイ酸ガラス等の多成分ガラス系等
も使用される。石英系ガラスを使用する場合、たとえば
ＳｉＣｌ4 を主原料ガスとして用い気相軸付け法，外付
け法，化学蒸着法等の気相法によってプリフォームロッ
ドを作成し、このプリフォ−ムロッドをファイバ化する
方法が採用できる。多成分系ガラスを使用する場合に
は、各種原料を一旦溶融した後、白金製の二重ルツボに
流し込み、ファイバ化する方法が通常採用される。本発
明の光ファイバ用ガラスは、反応ガスから析出するガラ
ス微粒子を堆積させて多孔質微粒子堆積体を製造する際
に反応域にＡｌ蒸気を送り込むことにより多孔質微粒子
堆積体にＡｌを分散させ、得られた多孔質微粒子堆積体
に３価の希土類元素イオンを含む溶液を含浸させた後、
還元雰囲気下で多孔質微粒子堆積体を加熱処理してガラ
ス化することにより製造される。多孔質微粒子堆積体
は、気相軸付け法，外付け法又は化学蒸着法で形成さ
れ、希土類元素イオンを含む溶液を含浸させた後、必要
に応じて脱水処理，水素処理等が施される。また、溶解
法でガラス原料を用意する場合には、Ａｌを含む原料を
配合して溶解する。
段の制約を受けるものではなく、石英系のほかに、ソー
ダ石灰ガラス，ホウケイ酸ガラス等の多成分ガラス系等
も使用される。石英系ガラスを使用する場合、たとえば
ＳｉＣｌ4 を主原料ガスとして用い気相軸付け法，外付
け法，化学蒸着法等の気相法によってプリフォームロッ
ドを作成し、このプリフォ−ムロッドをファイバ化する
方法が採用できる。多成分系ガラスを使用する場合に
は、各種原料を一旦溶融した後、白金製の二重ルツボに
流し込み、ファイバ化する方法が通常採用される。本発
明の光ファイバ用ガラスは、反応ガスから析出するガラ
ス微粒子を堆積させて多孔質微粒子堆積体を製造する際
に反応域にＡｌ蒸気を送り込むことにより多孔質微粒子
堆積体にＡｌを分散させ、得られた多孔質微粒子堆積体
に３価の希土類元素イオンを含む溶液を含浸させた後、
還元雰囲気下で多孔質微粒子堆積体を加熱処理してガラ
ス化することにより製造される。多孔質微粒子堆積体
は、気相軸付け法，外付け法又は化学蒸着法で形成さ
れ、希土類元素イオンを含む溶液を含浸させた後、必要
に応じて脱水処理，水素処理等が施される。また、溶解
法でガラス原料を用意する場合には、Ａｌを含む原料を
配合して溶解する。
【０００６】
【実施の形態】本発明の光ファイバ用ガラスは、光活性
種としてＳｍ，Ｅｕ，Ｅｒ，Ｎｄ，Ｐｒ等の２価の希土
類元素を含んでいる。光記録材料として使用可能な光化
学ホールバーニングを生じさせるためには、希土類元素
の濃度を５００〜５０００ｐｐｍの範囲に調整すること
が必要である。５００ｐｐｍに満たない濃度では、光化
学ホールバーニング効果が弱すぎる。逆に５０００ｐｐ
ｍを超える濃度では、希土類元素が凝集し易くなり、透
過率低下，ガラス内部において希土類元素の結晶化等の
欠陥が現れ易くなる。しかし、単に２価の希土類元素を
含ませたガラスでは、ガラス中に非架橋酸素がないため
希土類イオンをガラス中に分散させることが難しい。ま
た、Ｓｍ等の希土類元素を単に含ませたガラスではＳｍ
3+−Ｏ−Ｓｍ3+のようなクラスタになる確率が高い。Ｏ
−Ｓｍ3+部分は、イオン性の結合であり、還元性雰囲気
でガラス化したときにＳｍ3+から電子を引き抜くことが
困難になる。また、希土類元素の添加によっては屈折率
を上昇させることができない。
種としてＳｍ，Ｅｕ，Ｅｒ，Ｎｄ，Ｐｒ等の２価の希土
類元素を含んでいる。光記録材料として使用可能な光化
学ホールバーニングを生じさせるためには、希土類元素
の濃度を５００〜５０００ｐｐｍの範囲に調整すること
が必要である。５００ｐｐｍに満たない濃度では、光化
学ホールバーニング効果が弱すぎる。逆に５０００ｐｐ
ｍを超える濃度では、希土類元素が凝集し易くなり、透
過率低下，ガラス内部において希土類元素の結晶化等の
欠陥が現れ易くなる。しかし、単に２価の希土類元素を
含ませたガラスでは、ガラス中に非架橋酸素がないため
希土類イオンをガラス中に分散させることが難しい。ま
た、Ｓｍ等の希土類元素を単に含ませたガラスではＳｍ
3+−Ｏ−Ｓｍ3+のようなクラスタになる確率が高い。Ｏ
−Ｓｍ3+部分は、イオン性の結合であり、還元性雰囲気
でガラス化したときにＳｍ3+から電子を引き抜くことが
困難になる。また、希土類元素の添加によっては屈折率
を上昇させることができない。
【０００７】そこで、本発明においては、Ａｌを共存さ
せることにより２価の希土類元素イオンを安定化させて
いる。Ａｌの共存によって、たとえばＳｍ3+−Ｏ−Ａｌ
のような結合が生じ，Ｓｍをガラス中に均一分散させる
ことが可能になる。しかも、Ａｌ−Ｏ結合は、共有結合
性が強く電子が局部的に偏在していることから、Ｓｍ 3+
−Ｏ結合からの電子の引抜きが容易になると考えられ
る。その結果、ガラス中にＳｍ2+が安定に存在する。更
には、Ａｌ添加によってガラスの屈折率が上昇し、光フ
ァイバのコア材として適した性質が付与される。２価の
希土類元素イオンを安定化させる上では、ガラスのＡｌ
濃度を１〜８重量％（好ましくは、２〜３重量％）にす
ることが必要である。Ａｌ濃度が１重量％に満たない
と、２価希土類元素イオンが不安定化して３価に変質し
易く、信頼性のある光化学ホールバーニング現象が発現
されない。しかし、Ａｌ濃度が８重量％を超えると、ガ
ラス化が困難になるばかりでなく、光の透過性も低下す
る。
せることにより２価の希土類元素イオンを安定化させて
いる。Ａｌの共存によって、たとえばＳｍ3+−Ｏ−Ａｌ
のような結合が生じ，Ｓｍをガラス中に均一分散させる
ことが可能になる。しかも、Ａｌ−Ｏ結合は、共有結合
性が強く電子が局部的に偏在していることから、Ｓｍ 3+
−Ｏ結合からの電子の引抜きが容易になると考えられ
る。その結果、ガラス中にＳｍ2+が安定に存在する。更
には、Ａｌ添加によってガラスの屈折率が上昇し、光フ
ァイバのコア材として適した性質が付与される。２価の
希土類元素イオンを安定化させる上では、ガラスのＡｌ
濃度を１〜８重量％（好ましくは、２〜３重量％）にす
ることが必要である。Ａｌ濃度が１重量％に満たない
と、２価希土類元素イオンが不安定化して３価に変質し
易く、信頼性のある光化学ホールバーニング現象が発現
されない。しかし、Ａｌ濃度が８重量％を超えると、ガ
ラス化が困難になるばかりでなく、光の透過性も低下す
る。
【０００８】Ａｌは、光ファイバ用ガラスの主たるガラ
ス成分を微粒子堆積体とする際に、主たる反応ガス原料
と共にＡｌ蒸気を反応域に導入することにより、ガラス
中に均一分散される。たとえば、石英系光ファイバを例
にとって説明すると、ＶＡＤ法（気相軸付法），ＯＶＤ
法（外付け法），ＣＶＤ法（化学蒸着法）等でガラス微
粒子を堆積する際、主たる反応ガス原料ＳｉＣｌ4 等と
共にＡｌ蒸気を反応域に供給し、生成する多孔質のガラ
ス微粒子堆積体にＡｌを均一分散させる。Ａｌが分散し
たガラス微粒子堆積体へのＳｍ添加には、液浸法，スプ
レー法等が採用される。具体的には、ＳｍＣｌ3 等の３
価の希土類元素をアルコール等の溶剤に溶解した溶液を
調製し、この溶液にガラス微粒子堆積体を接触させるこ
とにより、ガラス微粒子堆積体の内部にＳｍＣｌ3 を含
浸させる。ＳｍＣｌ3 を含浸させた後、伝送損失の原因
となる水酸基を除去するため、必要に応じて塩素Ｃｌ2
を用いた脱水処理を施す。
ス成分を微粒子堆積体とする際に、主たる反応ガス原料
と共にＡｌ蒸気を反応域に導入することにより、ガラス
中に均一分散される。たとえば、石英系光ファイバを例
にとって説明すると、ＶＡＤ法（気相軸付法），ＯＶＤ
法（外付け法），ＣＶＤ法（化学蒸着法）等でガラス微
粒子を堆積する際、主たる反応ガス原料ＳｉＣｌ4 等と
共にＡｌ蒸気を反応域に供給し、生成する多孔質のガラ
ス微粒子堆積体にＡｌを均一分散させる。Ａｌが分散し
たガラス微粒子堆積体へのＳｍ添加には、液浸法，スプ
レー法等が採用される。具体的には、ＳｍＣｌ3 等の３
価の希土類元素をアルコール等の溶剤に溶解した溶液を
調製し、この溶液にガラス微粒子堆積体を接触させるこ
とにより、ガラス微粒子堆積体の内部にＳｍＣｌ3 を含
浸させる。ＳｍＣｌ3 を含浸させた後、伝送損失の原因
となる水酸基を除去するため、必要に応じて塩素Ｃｌ2
を用いた脱水処理を施す。
【０００９】次いで、約５００〜８００℃の温度範囲で
酸素処理する。酸素処理により、ガラス微粒子堆積体に
含浸させたＳｍＣｌ3 は、酸化物Ｓｍ2 Ｏ3 に変換され
る。酸素処理されたガラス微粒子堆積体は、添加された
希土類元素Ｓｍを還元し易くするため、必要に応じて約
５００〜８００℃で水素処理される。前処理されたガラ
ス微粒子堆積体は、還元雰囲気中１５００〜１６５０℃
に加熱することによってガラス化される。この過程で、
ガラス微粒子堆積体に含まれていた３価のＳｍは、２価
のＳｍに還元される。その結果、２価のＳｍを含むガラ
ス母材が得られる。このガラス母材には２価のＳｍが安
定に存在しているため、線幅の狭い高強度のレーザ光を
照射すると常温で光ホールバーニング現象が発現され
る。したがって、ガラス母材を常法に従って線引きする
と、常温で光ホールバーニング現象が発現する光ファイ
バが製造される。このようにして得られた光ファイバ
は、その特性を利用して各種光記録素子として、また光
ホールを利用した波長選択フィルタ等として広範な分野
で使用される。
酸素処理する。酸素処理により、ガラス微粒子堆積体に
含浸させたＳｍＣｌ3 は、酸化物Ｓｍ2 Ｏ3 に変換され
る。酸素処理されたガラス微粒子堆積体は、添加された
希土類元素Ｓｍを還元し易くするため、必要に応じて約
５００〜８００℃で水素処理される。前処理されたガラ
ス微粒子堆積体は、還元雰囲気中１５００〜１６５０℃
に加熱することによってガラス化される。この過程で、
ガラス微粒子堆積体に含まれていた３価のＳｍは、２価
のＳｍに還元される。その結果、２価のＳｍを含むガラ
ス母材が得られる。このガラス母材には２価のＳｍが安
定に存在しているため、線幅の狭い高強度のレーザ光を
照射すると常温で光ホールバーニング現象が発現され
る。したがって、ガラス母材を常法に従って線引きする
と、常温で光ホールバーニング現象が発現する光ファイ
バが製造される。このようにして得られた光ファイバ
は、その特性を利用して各種光記録素子として、また光
ホールを利用した波長選択フィルタ等として広範な分野
で使用される。
【００１０】
【実施例】実施例１：ＳｉＣｌ4 を主原料とするシラン
ガスにＡｌＣｌ3 蒸気を混合して反応ガスを用意した。
この反応ガスからＶＡＤ法によりＡｌを３重量％含有す
る石英系光ファイバ用の多孔質微粒子堆積体を作製し
た。得られた微粒子堆積体の密度は，０．５９１ｇ／ｃ
ｍ3 であった。ＳｍＣｌ3 ４．８％アルコール溶液に微
粒子堆積体を３時間浸漬し、微粒子堆積体にＳｍＣｌ3
を含浸させた。次いで、５００℃で塩素により脱水処理
し、５００℃で酸素処理し、更に５００℃で水素処理し
た。前処理された微粒子堆積体をＨｅ−Ｈ2 ガス（混合
比１０：１）雰囲気にセットし、１６００℃まで昇温す
ることによりガラス化した。得られたガラス母材は、薄
い赤色を呈していた。ガラス母材の紫外・可視吸収スペ
クトルを測定したところ、図１に示すように、Ｓｍ2+の
存在を示す波長３００ｎｍ〜４００ｎｍに吸収ピークが
みられ、Ｓｍ3+がほとんどＳｍ2+に変換されて含まれて
いることが確認された。また、ＩＣＰ発光分光法により
ガラス母材中のＳｍの含有量を求めたところ、約１００
００ｐｐｍであった。
ガスにＡｌＣｌ3 蒸気を混合して反応ガスを用意した。
この反応ガスからＶＡＤ法によりＡｌを３重量％含有す
る石英系光ファイバ用の多孔質微粒子堆積体を作製し
た。得られた微粒子堆積体の密度は，０．５９１ｇ／ｃ
ｍ3 であった。ＳｍＣｌ3 ４．８％アルコール溶液に微
粒子堆積体を３時間浸漬し、微粒子堆積体にＳｍＣｌ3
を含浸させた。次いで、５００℃で塩素により脱水処理
し、５００℃で酸素処理し、更に５００℃で水素処理し
た。前処理された微粒子堆積体をＨｅ−Ｈ2 ガス（混合
比１０：１）雰囲気にセットし、１６００℃まで昇温す
ることによりガラス化した。得られたガラス母材は、薄
い赤色を呈していた。ガラス母材の紫外・可視吸収スペ
クトルを測定したところ、図１に示すように、Ｓｍ2+の
存在を示す波長３００ｎｍ〜４００ｎｍに吸収ピークが
みられ、Ｓｍ3+がほとんどＳｍ2+に変換されて含まれて
いることが確認された。また、ＩＣＰ発光分光法により
ガラス母材中のＳｍの含有量を求めたところ、約１００
００ｐｐｍであった。
【００１１】次いで、Ａｒ+ 励起（５Ｗ）で３００ｍＷ
〜４００ｍＷのパワーをもつＤＣＭ色素レーザを使用
し、ガラス母材をレーザ照射した。レーザ照射は、６８
３ｎｍ付近に波長を合わせ１５分〜６０分継続した。レ
ーザ照射後に励起スペクトルを測定した。本実施例で
は、吸収スペクトルの測定に代えて、Ｓｍ2+の 5Ｄ0 −
7Ｆ2 遷移に対応する７２５ｎｍでの発光をモニターし
て励起スペクトルを観察した。なお、励起スペクトルの
測定に際しては、ホール形成時の１／１０又は１／１０
０にレーザパワーを落とし、６７５ｎｍ〜６９０ｎｍま
でスキャンした。図２の観察結果にみられるように、６
８３ｎｍ付近にホールバーニングが生じていた。
〜４００ｍＷのパワーをもつＤＣＭ色素レーザを使用
し、ガラス母材をレーザ照射した。レーザ照射は、６８
３ｎｍ付近に波長を合わせ１５分〜６０分継続した。レ
ーザ照射後に励起スペクトルを測定した。本実施例で
は、吸収スペクトルの測定に代えて、Ｓｍ2+の 5Ｄ0 −
7Ｆ2 遷移に対応する７２５ｎｍでの発光をモニターし
て励起スペクトルを観察した。なお、励起スペクトルの
測定に際しては、ホール形成時の１／１０又は１／１０
０にレーザパワーを落とし、６７５ｎｍ〜６９０ｎｍま
でスキャンした。図２の観察結果にみられるように、６
８３ｎｍ付近にホールバーニングが生じていた。
【００１２】実施例２：ガラス化温度を１５５０℃に変
えた以外は実施例１と同じ条件でガラス母材を製造し
た。得られたガラス母材は、オレンジ色の色調をもって
おり、Ｓｍの含有量は約１０００ｐｐｍで、Ｓｍ3+のほ
ぼ８割がＳｍ2+に変換されていた。実施例１と同じ条件
下でガラス母材をレーザ照射し、励起スペクトルを測定
したところ、図３に示すように６８３ｎｍ付近にホール
バーニングが観察された。
えた以外は実施例１と同じ条件でガラス母材を製造し
た。得られたガラス母材は、オレンジ色の色調をもって
おり、Ｓｍの含有量は約１０００ｐｐｍで、Ｓｍ3+のほ
ぼ８割がＳｍ2+に変換されていた。実施例１と同じ条件
下でガラス母材をレーザ照射し、励起スペクトルを測定
したところ、図３に示すように６８３ｎｍ付近にホール
バーニングが観察された。
【００１３】実施例３：多孔質微粒子堆積体のＡｌ含有
量を６重量％とした以外は実施例２と同じ条件でガラス
母材を製造した。得られたガラス母材は、やや薄いオレ
ンジ色の色調をもち、Ｓｍの含有量が約６９００ｐｐｍ
であり、Ｓｍ3+及びＳｍ2+がほぼ同じ割合で存在してい
た。このガラス母材を実施例１と同じ条件下でレーザ照
射し、励起スペクトルを測定したところ、図４に示すよ
うに６８３ｎｍ付近にホールバーニングが観察された。
量を６重量％とした以外は実施例２と同じ条件でガラス
母材を製造した。得られたガラス母材は、やや薄いオレ
ンジ色の色調をもち、Ｓｍの含有量が約６９００ｐｐｍ
であり、Ｓｍ3+及びＳｍ2+がほぼ同じ割合で存在してい
た。このガラス母材を実施例１と同じ条件下でレーザ照
射し、励起スペクトルを測定したところ、図４に示すよ
うに６８３ｎｍ付近にホールバーニングが観察された。
【００１４】実施例４：実施例２で得られたガラス母材
をコアとし、Ｓｍをドープしてないガラスでクラッドし
たプリフォームロッドを作製し、通常の紡糸方法により
光ファイバを製造した。この光ファイバ用ガラスを実施
例１と同じ条件下でレーザ照射し、励起スペクトルを測
定したところ、図５に示すように６８３ｎｍ付近にホー
ルバーニングが観察された。
をコアとし、Ｓｍをドープしてないガラスでクラッドし
たプリフォームロッドを作製し、通常の紡糸方法により
光ファイバを製造した。この光ファイバ用ガラスを実施
例１と同じ条件下でレーザ照射し、励起スペクトルを測
定したところ、図５に示すように６８３ｎｍ付近にホー
ルバーニングが観察された。
【００１５】比較例：Ａｌを含まない以外は実施例１と
同様な石英系光ファイバ用多孔質微粒子堆積体を作製
し、ガラス化した。得られたガラス母材は、薄いオレン
ジ色の色調をもっていた。ガラス母材に含まれているＳ
ｍ3+は、Ｓｍ2+にほとんど変換されることなく、３価の
ままで存在していた。このガラス母材について、実施例
１と同じ条件下でレーザ照射した後で励起スペクトルを
測定したが、ホールバーニングは観察されなかった。
同様な石英系光ファイバ用多孔質微粒子堆積体を作製
し、ガラス化した。得られたガラス母材は、薄いオレン
ジ色の色調をもっていた。ガラス母材に含まれているＳ
ｍ3+は、Ｓｍ2+にほとんど変換されることなく、３価の
ままで存在していた。このガラス母材について、実施例
１と同じ条件下でレーザ照射した後で励起スペクトルを
測定したが、ホールバーニングは観察されなかった。
【００１６】
【発明の効果】以上に説明したように、本発明の光ファ
イバ用ガラスにおいては、ガラス中にＡｌを共存させる
ことによって２価の希土類元素イオンを常温で安定化さ
せている。そのため、常温で光化学ホールバーニング現
象を示す光ファイバ用ガラスが得られ、しかも容易に光
ファイバが製造されるため、高密度で記録可能な光記録
装置，波長選択フィルター等の機能材料として広範な分
野で使用される。
イバ用ガラスにおいては、ガラス中にＡｌを共存させる
ことによって２価の希土類元素イオンを常温で安定化さ
せている。そのため、常温で光化学ホールバーニング現
象を示す光ファイバ用ガラスが得られ、しかも容易に光
ファイバが製造されるため、高密度で記録可能な光記録
装置，波長選択フィルター等の機能材料として広範な分
野で使用される。
【図１】 本発明に従ったガラス母材の紫外・可視吸収
スペクトルの一例を示すグラフ
スペクトルの一例を示すグラフ
【図２】 実施例１のホールバーニングスペクトル
【図３】 実施例２のホールバーニングスペクトル
【図４】 実施例３のホールバーニングスペクトル
【図５】 実施例４のホールバーニングスペクトル
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H050 AA01 AB07X AB18X AB20X 4G021 EB01 4G062 AA06 BB02 CC07 DA08 DB03 DC01 DD01 DE01 DF01 EA01 EA10 EB01 EC01 ED01 EE01 EF01 EG01 FA01 FA10 FB01 FC01 FD01 FE01 FF01 FG01 FH01 FJ01 FK01 FL01 GA01 GA10 GB01 GC01 GD01 GE01 HH01 HH03 HH05 HH07 HH09 HH11 HH13 HH15 HH17 HH20 JJ01 JJ03 JJ05 JJ07 JJ10 KK01 KK02 KK03 KK04 KK05 KK06 KK07 KK10 MM04 NN01 NN10
Claims (6)
- 【請求項１】 ２価の希土類元素イオン及びＡｌを含有
する光ファイバ。 - 【請求項２】 Ｓｍ，Ｅｕ，Ｅｒ，Ｎｄ，Ｐｒから選ば
れた１種又は２種以上の希土類元素を含む請求項１記載
の光ファイバ用ガラス。 - 【請求項３】 ２価の希土類元素イオンの濃度が５００
〜５０００ｐｐｍである請求項１又は２記載の光ファイ
バ用ガラス。 - 【請求項４】 Ａｌ濃度が１〜８重量％である請求項１
〜３の何れかに記載の光ファイバ用ガラス。 - 【請求項５】 反応ガスから析出するガラス微粒子を堆
積させて多孔質微粒子堆積体を製造する際に反応域にＡ
ｌ蒸気を送り込むことにより多孔質微粒子堆積体にＡｌ
を分散させ、得られた多孔質微粒子堆積体に３価の希土
類元素イオンを含む溶液を含浸させた後、還元雰囲気下
で多孔質微粒子堆積体を加熱処理してガラス化すること
を特徴とする光ファイバ用ガラスの製造方法。 - 【請求項６】 多孔質微粒子堆積体を気相軸付け法，外
付け法又は化学蒸着法で形成する請求項１記載の光ファ
イバ用ガラスの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10218880A JP2000053445A (ja) | 1998-08-03 | 1998-08-03 | 光ファイバ用ガラス及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10218880A JP2000053445A (ja) | 1998-08-03 | 1998-08-03 | 光ファイバ用ガラス及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000053445A true JP2000053445A (ja) | 2000-02-22 |
Family
ID=16726759
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10218880A Pending JP2000053445A (ja) | 1998-08-03 | 1998-08-03 | 光ファイバ用ガラス及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000053445A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7306845B2 (en) | 2001-08-17 | 2007-12-11 | Neophotonics Corporation | Optical materials and optical devices |
-
1998
- 1998-08-03 JP JP10218880A patent/JP2000053445A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7306845B2 (en) | 2001-08-17 | 2007-12-11 | Neophotonics Corporation | Optical materials and optical devices |
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