JP2003020254A - 結晶化ガラス - Google Patents
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C10/00—Devitrified glass ceramics, i.e. glass ceramics having a crystalline phase dispersed in a glassy phase and constituting at least 50% by weight of the total composition
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C10/00—Devitrified glass ceramics, i.e. glass ceramics having a crystalline phase dispersed in a glassy phase and constituting at least 50% by weight of the total composition
- C03C10/0018—Devitrified glass ceramics, i.e. glass ceramics having a crystalline phase dispersed in a glassy phase and constituting at least 50% by weight of the total composition containing SiO2, Al2O3 and monovalent metal oxide as main constituents
- C03C10/0027—Devitrified glass ceramics, i.e. glass ceramics having a crystalline phase dispersed in a glassy phase and constituting at least 50% by weight of the total composition containing SiO2, Al2O3 and monovalent metal oxide as main constituents containing SiO2, Al2O3, Li2O as main constituents
Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は、温度補償技術に必要な負の熱膨張
係数を有し、しかも熱膨張のヒステリシスが小さく、低
コストで生産が可能な結晶化ガラスを提供することを目
的とする。 【構成】 本発明の結晶化ガラスは、β−石英固溶体又
はβ−ユークリプタイト固溶体を主結晶として析出し、
結晶化度が７０質量％以上、結晶粒径が０．５μｍ以下
であり、結晶粒界に実質的に空隙や亀裂が存在せず、−
４０℃〜１００℃の温度範囲における熱膨張係数が−１
０×１０-7／℃よりも負に大きく、かつ、この温度範囲
における熱膨張のヒステリシスが１０ｐｐｍ以下であ
り、屈折率の温度依存性ｄｎ／ｄＴが、１３×１０-6／
℃以下であることを特徴とする。
係数を有し、しかも熱膨張のヒステリシスが小さく、低
コストで生産が可能な結晶化ガラスを提供することを目
的とする。 【構成】 本発明の結晶化ガラスは、β−石英固溶体又
はβ−ユークリプタイト固溶体を主結晶として析出し、
結晶化度が７０質量％以上、結晶粒径が０．５μｍ以下
であり、結晶粒界に実質的に空隙や亀裂が存在せず、−
４０℃〜１００℃の温度範囲における熱膨張係数が−１
０×１０-7／℃よりも負に大きく、かつ、この温度範囲
における熱膨張のヒステリシスが１０ｐｐｍ以下であ
り、屈折率の温度依存性ｄｎ／ｄＴが、１３×１０-6／
℃以下であることを特徴とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、主結晶として、β
−石英固溶体又はβ−ユークリプタイト固溶体を析出し
た結晶化ガラスに関し、特に光通信分野に用いられる導
波路デバイスの導波路層材料や各種デバイスの温度補償
用基板材料として適した結晶化ガラスに関するものであ
る。
−石英固溶体又はβ−ユークリプタイト固溶体を析出し
た結晶化ガラスに関し、特に光通信分野に用いられる導
波路デバイスの導波路層材料や各種デバイスの温度補償
用基板材料として適した結晶化ガラスに関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】従来より、主結晶として、β−石英固溶
体又はβ−ユークリプタイト固溶体を析出し、熱膨張係
数がゼロに近い結晶化ガラスは公知であり、ストーブ用
窓ガラスや建築用防火ガラスを始めとして各種の用途に
用いられている。
体又はβ−ユークリプタイト固溶体を析出し、熱膨張係
数がゼロに近い結晶化ガラスは公知であり、ストーブ用
窓ガラスや建築用防火ガラスを始めとして各種の用途に
用いられている。
【０００３】ところで近年、光通信技術の発達に伴い、
光ファイバを用いたネットワークが急速に整備されつつ
ある。このネットワークの中では、複数の波長の光を一
括して伝送する波長多重技術が用いられるようになり、
波長フィルタやカプラ、導波路等が重要なデバイスにな
りつつある。
光ファイバを用いたネットワークが急速に整備されつつ
ある。このネットワークの中では、複数の波長の光を一
括して伝送する波長多重技術が用いられるようになり、
波長フィルタやカプラ、導波路等が重要なデバイスにな
りつつある。
【０００４】この種の光通信デバイスの中には、温度に
よって特性が変化し、屋外での使用に支障を来すものが
あるため、そのような光通信デバイスの特性を温度変化
によらずに一定に保つ技術、いわゆる温度補償技術が必
要とされている。
よって特性が変化し、屋外での使用に支障を来すものが
あるため、そのような光通信デバイスの特性を温度変化
によらずに一定に保つ技術、いわゆる温度補償技術が必
要とされている。
【０００５】温度補償を必要とする光通信デバイスの代
表的なものとして、アレイドウエーブガイド（以下、Ａ
ＷＧという）や平面光回路（以下、ＰＬＣという）等の
導波路デバイスやファイバブラッググレーティング（以
下、ＦＢＧという）がある。
表的なものとして、アレイドウエーブガイド（以下、Ａ
ＷＧという）や平面光回路（以下、ＰＬＣという）等の
導波路デバイスやファイバブラッググレーティング（以
下、ＦＢＧという）がある。
【０００６】ＡＷＧやＰＬＣ等の導波路デバイス１は、
平面基板２上に導波路層３を有し、その導波路層３中に
導波部（コア）４が形成され、光の分岐、合波、切り替
え等の処理を行うことができるデバイスであり、その周
囲温度が変化すると、数１の式に示すように、屈折率と
熱膨張係数が変化することによって光路長が変化すると
いう問題を有している。
平面基板２上に導波路層３を有し、その導波路層３中に
導波部（コア）４が形成され、光の分岐、合波、切り替
え等の処理を行うことができるデバイスであり、その周
囲温度が変化すると、数１の式に示すように、屈折率と
熱膨張係数が変化することによって光路長が変化すると
いう問題を有している。
【０００７】
【数１】
【０００８】ここで、Ｓは光路長、ｎはコアの屈折率、
αは熱膨張係数を表す。
αは熱膨張係数を表す。
【０００９】また、一般にガラスや結晶等の透光性材料
では、屈折率の温度依存性は、熱膨張係数が負に大きい
ほど大きくなるため、導波路層にガラスを用いる場合、
単に熱膨張係数を負に大きくするだけでは、デバイスの
温度依存性低減を図ることはできない。すなわち、ＡＷ
ＧやＰＬＣ等の導波路層材料において、屈折率の温度変
化に起因する光路長変化によってデバイスの特性が変化
するからである。
では、屈折率の温度依存性は、熱膨張係数が負に大きい
ほど大きくなるため、導波路層にガラスを用いる場合、
単に熱膨張係数を負に大きくするだけでは、デバイスの
温度依存性低減を図ることはできない。すなわち、ＡＷ
ＧやＰＬＣ等の導波路層材料において、屈折率の温度変
化に起因する光路長変化によってデバイスの特性が変化
するからである。
【００１０】一方、ＦＢＧは、光ファイバのコア内に格
子状に屈折率変化を持たせた部分、いわゆるグレーティ
ング部分を形成したデバイスであり、特定の波長の光を
反射する特徴を有し、その周囲温度が変化すると、数２
の式に示すように、屈折率と格子間隔が変化することに
よって反射波長が変化するという問題がある。
子状に屈折率変化を持たせた部分、いわゆるグレーティ
ング部分を形成したデバイスであり、特定の波長の光を
反射する特徴を有し、その周囲温度が変化すると、数２
の式に示すように、屈折率と格子間隔が変化することに
よって反射波長が変化するという問題がある。
【００１１】
【数２】
【００１２】ここで、λは反射波長、ｎはコアの実効屈
折率、Λは格子状に屈折率に変化を設けた部分の格子間
隔を表す。
折率、Λは格子状に屈折率に変化を設けた部分の格子間
隔を表す。
【００１３】これらのデバイス特性の変動を防止するた
めの手段として、温度変化に応じた応力をデバイスに印
可することによって屈折率変化に起因する変動要素を相
殺したり、屈折率自体を調節する手法が知られている。
めの手段として、温度変化に応じた応力をデバイスに印
可することによって屈折率変化に起因する変動要素を相
殺したり、屈折率自体を調節する手法が知られている。
【００１４】ＡＷＧやＰＬＣ等の導波路デバイスにおけ
る具体例としては、例えば２０００信学エレクトロニク
スソサイエティ大会Ｃ−１３−２１やＣ−３−１３に述
べられているように、デバイス内に応力印加用ピンを設
けたり、分割されたアルミニウム基板を用いることで温
度変化に応じた応力をデバイスに印加し、導波部の屈折
率を調整する手法が提案されている。
る具体例としては、例えば２０００信学エレクトロニク
スソサイエティ大会Ｃ−１３−２１やＣ−３−１３に述
べられているように、デバイス内に応力印加用ピンを設
けたり、分割されたアルミニウム基板を用いることで温
度変化に応じた応力をデバイスに印加し、導波部の屈折
率を調整する手法が提案されている。
【００１５】また、ＦＢＧにおける具体例としては、例
えば熱膨張係数の小さい合金や石英ガラス等の材料と熱
膨張係数の大きなアルミニウム等の金属とを組み合わせ
た温度補償用部材にＦＢＧを固定する方法が提案されて
いる。すなわち、図２に示すように、熱膨張係数の小さ
いインバー（商標）棒１０の両端にそれぞれ熱膨張係数
の比較的大きいアルミニウム製ブラケット１１ａ、１１
ｂを取り付け、これらのアルミニウム製ブラケット１１
ａ、１１ｂに、留め金１２ａ、１２ｂを用いてＦＢＧ１
３を所定の張力で引っ張った状態で固定するようにして
いる。この時、ＦＢＧ１３のグレーティング部分１３ａ
が２つの留め金１２ａ、１２ｂの中間にくるようにす
る。
えば熱膨張係数の小さい合金や石英ガラス等の材料と熱
膨張係数の大きなアルミニウム等の金属とを組み合わせ
た温度補償用部材にＦＢＧを固定する方法が提案されて
いる。すなわち、図２に示すように、熱膨張係数の小さ
いインバー（商標）棒１０の両端にそれぞれ熱膨張係数
の比較的大きいアルミニウム製ブラケット１１ａ、１１
ｂを取り付け、これらのアルミニウム製ブラケット１１
ａ、１１ｂに、留め金１２ａ、１２ｂを用いてＦＢＧ１
３を所定の張力で引っ張った状態で固定するようにして
いる。この時、ＦＢＧ１３のグレーティング部分１３ａ
が２つの留め金１２ａ、１２ｂの中間にくるようにす
る。
【００１６】この状態で周囲温度が上昇すると、アルミ
ニウム製ブラケット１１ａ、１１ｂが伸張し、２つの留
め金１２ａ、１２ｂ間の距離が短縮するため、ＦＢＧ１
３のグレーティング部分１３ａに印加されている張力が
減少する。一方、周囲温度が低下するとアルミニウム製
ブラケット１１ａ、１１ｂが収縮し、２つの留め金１２
ａ、１２ｂ間の距離が増加するため、ＦＢＧ１３のグレ
ーティング部分１３ａに印加されている張力が増加す
る。この様に、温度変化によってＦＢＧにかかる張力を
変化させることによってグレーティング部分の格子間隔
を調節することができ、これによって反射中心波長の温
度依存性を低減することができる。
ニウム製ブラケット１１ａ、１１ｂが伸張し、２つの留
め金１２ａ、１２ｂ間の距離が短縮するため、ＦＢＧ１
３のグレーティング部分１３ａに印加されている張力が
減少する。一方、周囲温度が低下するとアルミニウム製
ブラケット１１ａ、１１ｂが収縮し、２つの留め金１２
ａ、１２ｂ間の距離が増加するため、ＦＢＧ１３のグレ
ーティング部分１３ａに印加されている張力が増加す
る。この様に、温度変化によってＦＢＧにかかる張力を
変化させることによってグレーティング部分の格子間隔
を調節することができ、これによって反射中心波長の温
度依存性を低減することができる。
【００１７】しかしながら、このような温度補償装置
は、機構的に複雑になるため製造が困難であり、さらに
取り扱いも難しいという問題がある。
は、機構的に複雑になるため製造が困難であり、さらに
取り扱いも難しいという問題がある。
【００１８】そこでＦＢＧに関して、上記の問題を解消
する方法として、ＷＯ９７／２８４８０には、図１に示
すように、予め板状に成形した原ガラス体を熱処理する
ことによって、内部にβ−石英固溶体を析出した負膨張
の結晶化ガラス１４を作製し、この結晶化ガラス１４の
上に錘１５によって張力を付与した状態でＦＢＧ１６を
接着剤１７で固定し、この張力を結晶化ガラス１４の膨
張収縮によって制御する方法が開示されており、この方
法は、導波路デバイスにも適用可能である。尚、図１
中、１６ａはグレーティング部分を示している。
する方法として、ＷＯ９７／２８４８０には、図１に示
すように、予め板状に成形した原ガラス体を熱処理する
ことによって、内部にβ−石英固溶体を析出した負膨張
の結晶化ガラス１４を作製し、この結晶化ガラス１４の
上に錘１５によって張力を付与した状態でＦＢＧ１６を
接着剤１７で固定し、この張力を結晶化ガラス１４の膨
張収縮によって制御する方法が開示されており、この方
法は、導波路デバイスにも適用可能である。尚、図１
中、１６ａはグレーティング部分を示している。
【００１９】
【発明が解決しようとする課題】ＷＯ９７／２８４８０
に開示された結晶化ガラスは、熱膨張係数は負に大き
く、また単一部材で温度補償が行えるため、機構的に簡
単なデバイスが作製できるが、意図的に結晶化ガラスの
結晶粒界に空隙や亀裂を多数発生させているため、熱膨
張のヒステリシスが大きいという問題がある。
に開示された結晶化ガラスは、熱膨張係数は負に大き
く、また単一部材で温度補償が行えるため、機構的に簡
単なデバイスが作製できるが、意図的に結晶化ガラスの
結晶粒界に空隙や亀裂を多数発生させているため、熱膨
張のヒステリシスが大きいという問題がある。
【００２０】熱膨張のヒステリシスとは、温度変化によ
って材料が膨張、収縮する際に、昇温過程の膨張挙動と
降温過程のそれが一致しない現象を指すものであり、熱
膨張のヒステリシスが大きい材料を温度補償用部材とし
て使用しても、デバイスの温度依存性を正確に補償する
ことができない。
って材料が膨張、収縮する際に、昇温過程の膨張挙動と
降温過程のそれが一致しない現象を指すものであり、熱
膨張のヒステリシスが大きい材料を温度補償用部材とし
て使用しても、デバイスの温度依存性を正確に補償する
ことができない。
【００２１】またＷＯ９７／２８４８０には、結晶化ガ
ラスの熱膨張のヒステリシスを小さくする目的で、４０
０〜８００℃の温度範囲で加熱処理を繰り返して行うこ
とが示されているが、このような熱処理は、生産性を大
幅に低下させ、コストを上昇させるという問題がある。
ラスの熱膨張のヒステリシスを小さくする目的で、４０
０〜８００℃の温度範囲で加熱処理を繰り返して行うこ
とが示されているが、このような熱処理は、生産性を大
幅に低下させ、コストを上昇させるという問題がある。
【００２２】本発明は、上記事情に鑑みなされたもので
あり、温度補償技術に必要な負の熱膨張係数を有し、し
かも熱膨張のヒステリシスが小さく、低コストで生産が
可能な結晶化ガラスを提供することを目的とする。
あり、温度補償技術に必要な負の熱膨張係数を有し、し
かも熱膨張のヒステリシスが小さく、低コストで生産が
可能な結晶化ガラスを提供することを目的とする。
【００２３】
【課題を解決するための手段】本発明の結晶化ガラス
は、β−石英固溶体又はβ−ユークリプタイト固溶体を
主結晶として析出し、結晶化度が７０質量％以上、結晶
粒径が０．５μｍ以下であり、結晶粒界に実質的に空隙
や亀裂が存在せず、−４０℃〜１００℃の温度範囲にお
ける熱膨張係数が−１０×１０-7／℃よりも負に大き
く、かつ、この温度範囲における熱膨張のヒステリシス
が１０ｐｐｍ以下であり、屈折率の温度依存性ｄｎ／ｄ
Ｔが、１３×１０-6／℃以下であることを特徴とする。
は、β−石英固溶体又はβ−ユークリプタイト固溶体を
主結晶として析出し、結晶化度が７０質量％以上、結晶
粒径が０．５μｍ以下であり、結晶粒界に実質的に空隙
や亀裂が存在せず、−４０℃〜１００℃の温度範囲にお
ける熱膨張係数が−１０×１０-7／℃よりも負に大き
く、かつ、この温度範囲における熱膨張のヒステリシス
が１０ｐｐｍ以下であり、屈折率の温度依存性ｄｎ／ｄ
Ｔが、１３×１０-6／℃以下であることを特徴とする。
【００２４】
【発明の実施の形態】本発明の実施形態を明らかにする
ため、まずβ−石英固溶体又はβ−ユークリプタイト固
溶体を析出し、負に大きな熱膨張係数を有する結晶化ガ
ラスを得るための一般的原理を説明する。
ため、まずβ−石英固溶体又はβ−ユークリプタイト固
溶体を析出し、負に大きな熱膨張係数を有する結晶化ガ
ラスを得るための一般的原理を説明する。
【００２５】この原理は、二つの原理に大別され、第一
の原理は、熱膨張に異方性を有する結晶を析出させ、結
晶粒界に多数の空隙や亀裂を生じさせることによって、
正の熱膨張成分の寄与度を減少させることで負の熱膨張
成分の寄与度を増大させ、全体として負の熱膨張を発現
させるというものである。この場合、結晶粒界の空隙や
亀裂は結晶粒界に働く熱応力によって形成され、結晶粒
径がある程度大きくなければ十分な熱応力が発生しない
ため、空隙や亀裂が形成されず、負に大きな熱膨張係数
を得ることはできない。この第一の原理で、十分な負の
熱膨張係数を得るのに必要な結晶粒径は１μｍ以上と考
えられる。この原理では、温度上昇や温度下降の過程
で、微小な空隙や亀裂が再結合や再解離を起こすため、
必然的に熱膨張挙動にヒステリシスが現れる。因みにＷ
Ｏ９７／２８４８０に開示された結晶化ガラスは、この
原理に基づくものである。
の原理は、熱膨張に異方性を有する結晶を析出させ、結
晶粒界に多数の空隙や亀裂を生じさせることによって、
正の熱膨張成分の寄与度を減少させることで負の熱膨張
成分の寄与度を増大させ、全体として負の熱膨張を発現
させるというものである。この場合、結晶粒界の空隙や
亀裂は結晶粒界に働く熱応力によって形成され、結晶粒
径がある程度大きくなければ十分な熱応力が発生しない
ため、空隙や亀裂が形成されず、負に大きな熱膨張係数
を得ることはできない。この第一の原理で、十分な負の
熱膨張係数を得るのに必要な結晶粒径は１μｍ以上と考
えられる。この原理では、温度上昇や温度下降の過程
で、微小な空隙や亀裂が再結合や再解離を起こすため、
必然的に熱膨張挙動にヒステリシスが現れる。因みにＷ
Ｏ９７／２８４８０に開示された結晶化ガラスは、この
原理に基づくものである。
【００２６】第二の原理は、ガラスマトリックス中に負
の熱膨張係数を有する結晶を多量に析出させ、結晶のも
つ熱膨張挙動を材料全体に反映させることである。この
種の結晶化ガラスは、結晶粒界に空隙や亀裂を形成する
必要がないため、熱膨張のヒステリシスが極めて小さい
という利点があるが、ガラスマトリックス部分の正の熱
膨張に打ち勝って全体として負の熱膨張を達成するため
には、結晶の含有割合、すなわち結晶化度を高くする必
要がある。結晶化ガラスの結晶化度を高めるためには、
結晶化する時の熱処理温度（結晶化温度）を高めること
が有効な方法の一つである。しかしながら、β−石英固
溶体又はβ−ユークリプタイト固溶体は、ある温度を超
えると正の熱膨張係数を有するβ−スポジュメン固溶体
等に転移し始めるため、結晶化度を高くする目的で高温
で結晶化させても、大きな負の熱膨張係数を有する結晶
化ガラスを得ることができない。
の熱膨張係数を有する結晶を多量に析出させ、結晶のも
つ熱膨張挙動を材料全体に反映させることである。この
種の結晶化ガラスは、結晶粒界に空隙や亀裂を形成する
必要がないため、熱膨張のヒステリシスが極めて小さい
という利点があるが、ガラスマトリックス部分の正の熱
膨張に打ち勝って全体として負の熱膨張を達成するため
には、結晶の含有割合、すなわち結晶化度を高くする必
要がある。結晶化ガラスの結晶化度を高めるためには、
結晶化する時の熱処理温度（結晶化温度）を高めること
が有効な方法の一つである。しかしながら、β−石英固
溶体又はβ−ユークリプタイト固溶体は、ある温度を超
えると正の熱膨張係数を有するβ−スポジュメン固溶体
等に転移し始めるため、結晶化度を高くする目的で高温
で結晶化させても、大きな負の熱膨張係数を有する結晶
化ガラスを得ることができない。
【００２７】本発明者等は、上記した第二の原理に基づ
く結晶化ガラスの結晶化度や結晶の転移温度について種
々の検討を重ねた結果、ガラス組成、結晶化温度、ある
いは結晶化時の圧力を厳密に調整し、結晶粒径を一定値
以下に制御することによって、β−石英固溶体又はβ−
ユークリプタイト固溶体から、β−スポジュメン固溶体
等への転移を防止できるという知見を得、本発明を提案
するに至った。
く結晶化ガラスの結晶化度や結晶の転移温度について種
々の検討を重ねた結果、ガラス組成、結晶化温度、ある
いは結晶化時の圧力を厳密に調整し、結晶粒径を一定値
以下に制御することによって、β−石英固溶体又はβ−
ユークリプタイト固溶体から、β−スポジュメン固溶体
等への転移を防止できるという知見を得、本発明を提案
するに至った。
【００２８】すなわち本発明者等は、種々の光通信デバ
イスの温度補償を行うためには、−１０×１０-7／℃よ
りも大きな負の熱膨張係数を有する材料が必要であり、
そのような材料を結晶化ガラスで得るためには、主結晶
としてβ−石英固溶体又はβ−ユークリプタイト固溶体
を析出し、その結晶化度を７０質量％以上（好ましくは
７５質量％以上、より好ましくは８０質量％以上）とす
る必要があることを見いだした。また結晶化ガラス中の
結晶粒径を０．５μｍ以下（好ましくは０．２μｍ以
下）に制御すると、β−スポジュメン固溶体への転移温
度を高めることができ、高い結晶化温度で熱処理して
も、β−石英固溶体又はβ−ユークリプタイト固溶体の
結晶構造を保ったまま、７０質量％以上の結晶化度を得
ることができることを見いだした。尚、結晶粒径が０．
５μｍ以下になると、β−スポジュメン固溶体への転移
温度が高くなる理由は定かでないが、結晶粒径が小さい
ほど、結晶粒界での結晶構成原子の再配列が起こりにく
くなるからであろうと推測される。
イスの温度補償を行うためには、−１０×１０-7／℃よ
りも大きな負の熱膨張係数を有する材料が必要であり、
そのような材料を結晶化ガラスで得るためには、主結晶
としてβ−石英固溶体又はβ−ユークリプタイト固溶体
を析出し、その結晶化度を７０質量％以上（好ましくは
７５質量％以上、より好ましくは８０質量％以上）とす
る必要があることを見いだした。また結晶化ガラス中の
結晶粒径を０．５μｍ以下（好ましくは０．２μｍ以
下）に制御すると、β−スポジュメン固溶体への転移温
度を高めることができ、高い結晶化温度で熱処理して
も、β−石英固溶体又はβ−ユークリプタイト固溶体の
結晶構造を保ったまま、７０質量％以上の結晶化度を得
ることができることを見いだした。尚、結晶粒径が０．
５μｍ以下になると、β−スポジュメン固溶体への転移
温度が高くなる理由は定かでないが、結晶粒径が小さい
ほど、結晶粒界での結晶構成原子の再配列が起こりにく
くなるからであろうと推測される。
【００２９】また本発明の結晶化ガラスは、結晶粒径が
０．５μｍ以下であり、結晶粒界に働く熱応力が小さく
なり、実質的に結晶粒界に空隙や亀裂が発生しないた
め、−４０℃〜１００℃の温度範囲における熱膨張のヒ
ステリシスを１０ｐｐｍ以下に制御することができる。
０．５μｍ以下であり、結晶粒界に働く熱応力が小さく
なり、実質的に結晶粒界に空隙や亀裂が発生しないた
め、−４０℃〜１００℃の温度範囲における熱膨張のヒ
ステリシスを１０ｐｐｍ以下に制御することができる。
【００３０】さらに本発明の結晶化ガラスは、結晶粒径
が０．５μｍ以下であるため、透光性を有しており、具
体的には、４００〜１７００ｎｍにおける、厚さ３ｍｍ
での光透過率が２０％以上となり、接着樹脂を用いてデ
バイスを組み立てる際に接着状態が確認できるため好ま
しい。また光透過率が高いと、紫外線透過率も高くなる
ため、紫外線硬化性樹脂を用いてデバイスを組み立てる
ことが可能となる。よって光透過率は、高いほど好まし
く、３０％以上とすることが望ましい。
が０．５μｍ以下であるため、透光性を有しており、具
体的には、４００〜１７００ｎｍにおける、厚さ３ｍｍ
での光透過率が２０％以上となり、接着樹脂を用いてデ
バイスを組み立てる際に接着状態が確認できるため好ま
しい。また光透過率が高いと、紫外線透過率も高くなる
ため、紫外線硬化性樹脂を用いてデバイスを組み立てる
ことが可能となる。よって光透過率は、高いほど好まし
く、３０％以上とすることが望ましい。
【００３１】また本発明の結晶化ガラスは、波長４００
〜１７００ｎｍにおける、厚さ３ｍｍでの光透過率が２
０％以上であるため、その光学特性を利用したＡＷＧや
ＰＬＣ等の導波路層材料にも適用できる。この場合に
は、結晶化ガラスの光路長の温度依存性ｄＳ／ｄＴが、
１０×１０-6／℃以下であることが好ましく、５×１０
-6／℃以下であるとさらに好ましい。すなわち近年、光
路長が一定である光学デバイスの重要性が高まりつつあ
り、光路長の温度依存性ｄＳ／ｄＴの小さな透光性材料
が必要とされているが、材料のｄＳ／ｄＴが１０×１０
-6／℃以下であると、温度が変化する環境下においても
デバイスの特性が安定するからである。
〜１７００ｎｍにおける、厚さ３ｍｍでの光透過率が２
０％以上であるため、その光学特性を利用したＡＷＧや
ＰＬＣ等の導波路層材料にも適用できる。この場合に
は、結晶化ガラスの光路長の温度依存性ｄＳ／ｄＴが、
１０×１０-6／℃以下であることが好ましく、５×１０
-6／℃以下であるとさらに好ましい。すなわち近年、光
路長が一定である光学デバイスの重要性が高まりつつあ
り、光路長の温度依存性ｄＳ／ｄＴの小さな透光性材料
が必要とされているが、材料のｄＳ／ｄＴが１０×１０
-6／℃以下であると、温度が変化する環境下においても
デバイスの特性が安定するからである。
【００３２】この光路長の温度依存性について、以下詳
細に説明する。
細に説明する。
【００３３】従来、レーザー発振器などでは、その構造
上、透光性材料以外の部分の光路長もデバイス特性に関
与し、デバイスの光路長の温度依存性は、数３の式で表
される。
上、透光性材料以外の部分の光路長もデバイス特性に関
与し、デバイスの光路長の温度依存性は、数３の式で表
される。
【００３４】
【数３】
【００３５】尚、式中、ｎは屈折率、ｄｎ／ｄＴは屈折
率の温度依存性、αは熱膨張係数を示している。この式
では、熱膨張係数の寄与度が小さいため、熱膨張係数が
正に大きく、ｄｎ／ｄＴが負である性質の非晶質ガラス
によって、ｄＳ／ｄＴを小さくすることが可能であっ
た。
率の温度依存性、αは熱膨張係数を示している。この式
では、熱膨張係数の寄与度が小さいため、熱膨張係数が
正に大きく、ｄｎ／ｄＴが負である性質の非晶質ガラス
によって、ｄＳ／ｄＴを小さくすることが可能であっ
た。
【００３６】一方、本発明が対象としている光学デバイ
スでは、その構造上、透光性を有する導波路層材料中の
みでの光路長が問題となり、デバイスの光路長の温度依
存性は、上述したように、数１の式で表される。この数
１の式は、数３の式よりも、ｄＳ／ｄＴに対する熱膨張
係数の影響が大きいため、従来の非晶質ガラスのように
熱膨張係数が正に大きな材料では、ｄＳ／ｄＴを小さく
することは困難である。
スでは、その構造上、透光性を有する導波路層材料中の
みでの光路長が問題となり、デバイスの光路長の温度依
存性は、上述したように、数１の式で表される。この数
１の式は、数３の式よりも、ｄＳ／ｄＴに対する熱膨張
係数の影響が大きいため、従来の非晶質ガラスのように
熱膨張係数が正に大きな材料では、ｄＳ／ｄＴを小さく
することは困難である。
【００３７】ところが、本発明の結晶化ガラスは、負の
熱膨張係数を有し、ｄｎ／ｄＴが１３×１０-6／℃以下
であるため、ｄＳ／ｄＴが１０×１０-6／℃以下になり
やすい。
熱膨張係数を有し、ｄｎ／ｄＴが１３×１０-6／℃以下
であるため、ｄＳ／ｄＴが１０×１０-6／℃以下になり
やすい。
【００３８】本発明の結晶化ガラスは、質量％で、Ｓｉ
Ｏ2 ６０〜７２％、Ａｌ2Ｏ3 １８〜２６％、Ｌｉ2Ｏ
３．８〜６．５％、ＺｒＯ2 １．５〜４．１％、Ｐ2
Ｏ5０〜１０％を含有することが望ましいが、その理由
は次のとおりである。
Ｏ2 ６０〜７２％、Ａｌ2Ｏ3 １８〜２６％、Ｌｉ2Ｏ
３．８〜６．５％、ＺｒＯ2 １．５〜４．１％、Ｐ2
Ｏ5０〜１０％を含有することが望ましいが、その理由
は次のとおりである。
【００３９】まずＳｉＯ2は、ガラスの網目を構成する
主成分であると共に析出結晶の構成成分である。ＳｉＯ
2が６０％より少ないと、ガラスが不安定になると共に
所望の結晶粒径を有するβ−石英固溶体又はβ−ユーク
リプタイト固溶体を主結晶として析出させることが困難
となる。一方、７２％より多くなると、ガラスの溶融が
困難となる。ＳｉＯ2の好ましい範囲は、６２〜７０
％、より好ましい範囲は、６３〜６９％である。
主成分であると共に析出結晶の構成成分である。ＳｉＯ
2が６０％より少ないと、ガラスが不安定になると共に
所望の結晶粒径を有するβ−石英固溶体又はβ−ユーク
リプタイト固溶体を主結晶として析出させることが困難
となる。一方、７２％より多くなると、ガラスの溶融が
困難となる。ＳｉＯ2の好ましい範囲は、６２〜７０
％、より好ましい範囲は、６３〜６９％である。
【００４０】Ａｌ2Ｏ3も、ガラスの網目構成成分である
と共に結晶構成成分である。Ａｌ2Ｏ3が１８％より少な
いと、所望の結晶を析出させることが困難となる。一
方、２６％より多くなると、ガラスが失透しやすくな
る。Ａｌ2Ｏ3の好ましい範囲は、２０〜２４％、より好
ましい範囲は、２０．５〜２３％である。
と共に結晶構成成分である。Ａｌ2Ｏ3が１８％より少な
いと、所望の結晶を析出させることが困難となる。一
方、２６％より多くなると、ガラスが失透しやすくな
る。Ａｌ2Ｏ3の好ましい範囲は、２０〜２４％、より好
ましい範囲は、２０．５〜２３％である。
【００４１】Ｌｉ2Ｏは、β−石英固溶体結晶又はβ−
ユークリプタイト固溶体結晶の構成成分である。Ｌｉ2
Ｏが３．８％より少ないと、結晶化度を７０％以上にす
ることが困難となる。一方、６．５％より多くなると、
ガラスが失透しやすくなると共に結晶粒径を０．５μｍ
以下に制御することが困難となる。Ｌｉ2Ｏの好ましい
範囲は、４〜６％、より好ましい範囲は、４．２〜５．
７％である。
ユークリプタイト固溶体結晶の構成成分である。Ｌｉ2
Ｏが３．８％より少ないと、結晶化度を７０％以上にす
ることが困難となる。一方、６．５％より多くなると、
ガラスが失透しやすくなると共に結晶粒径を０．５μｍ
以下に制御することが困難となる。Ｌｉ2Ｏの好ましい
範囲は、４〜６％、より好ましい範囲は、４．２〜５．
７％である。
【００４２】ＺｒＯ2は、ガラス中に結晶核を形成する
作用を有する成分である。ＺｒＯ2が１．５％より少な
いと、核形成作用が不十分となり、所望の粒径を有する
結晶を均一に析出させることができなくなる。一方、
４．１％より多くなると、ガラスの溶融が困難となり、
失透が発生しやすくなるため好ましくない。ＺｒＯ2の
好ましい範囲は、１．８〜３．８％、より好ましい範囲
は、２〜３．５％である。
作用を有する成分である。ＺｒＯ2が１．５％より少な
いと、核形成作用が不十分となり、所望の粒径を有する
結晶を均一に析出させることができなくなる。一方、
４．１％より多くなると、ガラスの溶融が困難となり、
失透が発生しやすくなるため好ましくない。ＺｒＯ2の
好ましい範囲は、１．８〜３．８％、より好ましい範囲
は、２〜３．５％である。
【００４３】Ｐ2Ｏ5は、核形成作用を促進すると共に、
屈折率の温度依存性ｄｎ／ｄＴを小さくする効果があ
り、これによって光路長の温度依存性ｄＳ／ｄＴを小さ
くすることが可能となる。１０％より多くなると、ガラ
スの粘度が高くなり、溶融が困難となる。Ｐ2Ｏ5の好ま
しい範囲は、０〜４．５％、より好ましい範囲は、０〜
３．５％である。
屈折率の温度依存性ｄｎ／ｄＴを小さくする効果があ
り、これによって光路長の温度依存性ｄＳ／ｄＴを小さ
くすることが可能となる。１０％より多くなると、ガラ
スの粘度が高くなり、溶融が困難となる。Ｐ2Ｏ5の好ま
しい範囲は、０〜４．５％、より好ましい範囲は、０〜
３．５％である。
【００４４】尚、本発明では、必要に応じて他の成分、
例えばＴｉＯ2、Ａｓ2Ｏ3、Ｂ2Ｏ3、ＳｎＯ2、ＭｇＯ、
Ｎａ2Ｏ、Ｋ2Ｏ、ＢａＯ、ＺｎＯ、Ｓｂ2Ｏ3、ＣａＯ、
ＳｒＯ等の成分を添加することが可能である。例えば、
ガラスの溶融性を向上するため、Ｂ2Ｏ3を８％まで添加
することができる。
例えばＴｉＯ2、Ａｓ2Ｏ3、Ｂ2Ｏ3、ＳｎＯ2、ＭｇＯ、
Ｎａ2Ｏ、Ｋ2Ｏ、ＢａＯ、ＺｎＯ、Ｓｂ2Ｏ3、ＣａＯ、
ＳｒＯ等の成分を添加することが可能である。例えば、
ガラスの溶融性を向上するため、Ｂ2Ｏ3を８％まで添加
することができる。
【００４５】ただしＴｉＯ2とＡｓ2Ｏ3を添加する場合
には、各々の添加量を１％以下に制御すべきである。
には、各々の添加量を１％以下に制御すべきである。
【００４６】すなわちＴｉＯ2は、一般に核形成成分と
して用いられるが、β−石英固溶体又はβ−ユークリプ
タイト固溶体から、β−スポジュメン固溶体への転移を
促進する作用を有する。そのためＴｉＯ2が１％より多
くなると、β−スポジュメン固溶体が析出しやすくな
り、−１０×１０-7／℃以下の負の熱膨張係数が得られ
難くなる。しかも短波長域での透光性が低下する。よっ
てＴｉＯ2は、好ましくは０．８％以下、より好ましく
は０．７％以下に抑えるべきである。
して用いられるが、β−石英固溶体又はβ−ユークリプ
タイト固溶体から、β−スポジュメン固溶体への転移を
促進する作用を有する。そのためＴｉＯ2が１％より多
くなると、β−スポジュメン固溶体が析出しやすくな
り、−１０×１０-7／℃以下の負の熱膨張係数が得られ
難くなる。しかも短波長域での透光性が低下する。よっ
てＴｉＯ2は、好ましくは０．８％以下、より好ましく
は０．７％以下に抑えるべきである。
【００４７】Ａｓ2Ｏ3は、一般にガラスの清澄剤として
用いられているが、ＴｉＯ2と同様、結晶の転移を促進
する作用を有する。そのためＡｓ2Ｏ3が１％より多くな
ると、β−スポジュメン固溶体が析出しやすくなり、結
晶化度を７０質量％以上にすることが困難で、−１０×
１０-7／℃以下の負の熱膨張係数が得られ難くなる。よ
ってＡｓ2Ｏ3は、好ましくは０．８％以下、より好まし
くは０．６％以下に抑えるべきである。
用いられているが、ＴｉＯ2と同様、結晶の転移を促進
する作用を有する。そのためＡｓ2Ｏ3が１％より多くな
ると、β−スポジュメン固溶体が析出しやすくなり、結
晶化度を７０質量％以上にすることが困難で、−１０×
１０-7／℃以下の負の熱膨張係数が得られ難くなる。よ
ってＡｓ2Ｏ3は、好ましくは０．８％以下、より好まし
くは０．６％以下に抑えるべきである。
【００４８】以上のように本発明では、Ａｓ2Ｏ3の使用
量をできるだけ抑えるべきであるが、清澄性の低下を補
う目的でＳｎＯ2を５％まで添加することができる。す
なわちＳｎＯ2は、Ａｓ2Ｏ3と同様、ガラスを清澄する
作用を有するが、結晶の転移を促進する作用は殆ど見ら
れないからである。さらに、ＳｎＯ2は核形成能も有し
ている。
量をできるだけ抑えるべきであるが、清澄性の低下を補
う目的でＳｎＯ2を５％まで添加することができる。す
なわちＳｎＯ2は、Ａｓ2Ｏ3と同様、ガラスを清澄する
作用を有するが、結晶の転移を促進する作用は殆ど見ら
れないからである。さらに、ＳｎＯ2は核形成能も有し
ている。
【００４９】また本発明では、結晶性ガラスを８２０〜
１０００℃の結晶化温度で熱処理することが望ましい。
すなわち結晶化温度が８２０℃未満では、主結晶として
β−石英固溶体又はβ−ユークリプタイト固溶体を析出
させ、結晶化度を７０質量％以上とすることが困難とな
り、１０００℃より高いと、β−スポジュメン固溶体へ
転移しやすくなるからである。
１０００℃の結晶化温度で熱処理することが望ましい。
すなわち結晶化温度が８２０℃未満では、主結晶として
β−石英固溶体又はβ−ユークリプタイト固溶体を析出
させ、結晶化度を７０質量％以上とすることが困難とな
り、１０００℃より高いと、β−スポジュメン固溶体へ
転移しやすくなるからである。
【００５０】結晶化度は結晶化時の雰囲気圧力にも依存
し、圧力を高めると結晶化度を上昇させることが可能に
なるため、圧力を高めたほうが所定の結晶化度がより低
温で達成される。このような効果を得るには、少なくと
も５×１０7Ｐａ（５００気圧）以上の圧力が必要であ
る。
し、圧力を高めると結晶化度を上昇させることが可能に
なるため、圧力を高めたほうが所定の結晶化度がより低
温で達成される。このような効果を得るには、少なくと
も５×１０7Ｐａ（５００気圧）以上の圧力が必要であ
る。
【００５１】
【実施例】以下、本発明の結晶化ガラスを実施例に基づ
いて詳細に説明する。
いて詳細に説明する。
【００５２】表１、２は、本発明の結晶化ガラス（試料
Ｎｏ．１〜９）と、比較例の結晶化ガラス（試料Ｎｏ．
１０〜１２）を示すものである。
Ｎｏ．１〜９）と、比較例の結晶化ガラス（試料Ｎｏ．
１０〜１２）を示すものである。
【００５３】
【表１】
【００５４】
【表２】
【００５５】表１、２の各結晶化ガラスは、次のように
して調製した。
して調製した。
【００５６】まず表中の各組成が得られるように原料を
調合した後、白金るつぼに入れ、１５８０℃で２０時間
溶融した。次いで、この溶融ガラスをカーボン板上に流
し出してロール成形することによって、厚さ４ｍｍのガ
ラス板を成形し、室温まで徐冷した。
調合した後、白金るつぼに入れ、１５８０℃で２０時間
溶融した。次いで、この溶融ガラスをカーボン板上に流
し出してロール成形することによって、厚さ４ｍｍのガ
ラス板を成形し、室温まで徐冷した。
【００５７】次に各ガラス板に対し、７８０℃、２時間
の核形成処理を施した後、表中の結晶化温度で１時間の
結晶化処理を施し、室温まで冷却させた。尚、実施例２
及び５のガラス板は、等方向的に１５００×１０5Ｐａ
の圧力を加えながら、７８０℃、２時間の核形成処理を
施した後、表中の結晶化温度で熱処理を施し、室温まで
冷却させた。
の核形成処理を施した後、表中の結晶化温度で１時間の
結晶化処理を施し、室温まで冷却させた。尚、実施例２
及び５のガラス板は、等方向的に１５００×１０5Ｐａ
の圧力を加えながら、７８０℃、２時間の核形成処理を
施した後、表中の結晶化温度で熱処理を施し、室温まで
冷却させた。
【００５８】こうして得られた各試料について、β−ス
ポジュメン固溶体への転移の有無、結晶粒径、粒界での
空隙および亀裂の有無、結晶化度、熱膨張係数、熱膨張
のヒステリシス、４００ｎｍにおける光透過率、屈折率
の温度依存性、および光路長の温度依存性を評価した。
ポジュメン固溶体への転移の有無、結晶粒径、粒界での
空隙および亀裂の有無、結晶化度、熱膨張係数、熱膨張
のヒステリシス、４００ｎｍにおける光透過率、屈折率
の温度依存性、および光路長の温度依存性を評価した。
【００５９】表から明らかなように、実施例であるＮ
ｏ．１〜９の各試料は、いずれも主結晶としてβ−石英
固溶体又はβ−ユークリプタイト固溶体を析出し、結晶
粒径が０．１５μｍ以下であり、粒界空隙や亀裂が無
く、結晶化度が７２質量％以上であった。また熱膨張係
数が、−１０×１０-7／℃よりも負に大きく、熱膨張の
ヒステリシスも３ｐｐｍ以下であった。さらに光透過率
が３５％以上であり、屈折率の温度依存性（ｄｎ／ｄ
Ｔ）は、１２×１０-6／℃以下であり、光路長の温度依
存性（ｄＳ／ｄＴ）は、９×１０-6／℃以下であった。
ｏ．１〜９の各試料は、いずれも主結晶としてβ−石英
固溶体又はβ−ユークリプタイト固溶体を析出し、結晶
粒径が０．１５μｍ以下であり、粒界空隙や亀裂が無
く、結晶化度が７２質量％以上であった。また熱膨張係
数が、−１０×１０-7／℃よりも負に大きく、熱膨張の
ヒステリシスも３ｐｐｍ以下であった。さらに光透過率
が３５％以上であり、屈折率の温度依存性（ｄｎ／ｄ
Ｔ）は、１２×１０-6／℃以下であり、光路長の温度依
存性（ｄＳ／ｄＴ）は、９×１０-6／℃以下であった。
【００６０】一方、比較例のＮｏ．１０と１１の各試料
は、いずれも結晶粒径が１．０μｍ以上と大きく、主結
晶がβ−スポジュメン固溶体に転移しており、熱膨張係
数が正の値を示した。Ｎｏ．１２の試料は、負に大きな
熱膨張係数を示すものの、粒界空隙を有するため、ヒス
テリシスが大きく、また光透過率が０％であった。さら
にＮｏ．１０〜１２の各試料は、いずれも不透明であ
り、屈折率及び光路長の温度依存性を測定することがで
きなかった。
は、いずれも結晶粒径が１．０μｍ以上と大きく、主結
晶がβ−スポジュメン固溶体に転移しており、熱膨張係
数が正の値を示した。Ｎｏ．１２の試料は、負に大きな
熱膨張係数を示すものの、粒界空隙を有するため、ヒス
テリシスが大きく、また光透過率が０％であった。さら
にＮｏ．１０〜１２の各試料は、いずれも不透明であ
り、屈折率及び光路長の温度依存性を測定することがで
きなかった。
【００６１】尚、表中のβ−スポジュメン固溶体への転
移と結晶化度は、周知のＸ線回折法によって求め、結晶
粒径と粒界空隙・亀裂の有無は、走査型電子顕微鏡を使
用して調べた。また熱膨張係数とヒステリシスは、ディ
ラトメーターを使用して測定した。さらに光透過率は、
各試料の厚さを３ｍｍとし、４００ｎｍにおける光透過
率を分光光度計を使用して測定した。屈折率の温度依存
性は試料の温度を変えて屈折率を測定することで評価
し、また、光路長の温度依存性に関しては、波長１１０
０〜１７００ｎｍの範囲の光を用いた干渉光学系中の一
方の光路中に試料を配置し、試料温度を変化させた時に
観察された干渉縞の変化から求められた光路長の温度依
存性の内、最も大きかった値によって評価した。
移と結晶化度は、周知のＸ線回折法によって求め、結晶
粒径と粒界空隙・亀裂の有無は、走査型電子顕微鏡を使
用して調べた。また熱膨張係数とヒステリシスは、ディ
ラトメーターを使用して測定した。さらに光透過率は、
各試料の厚さを３ｍｍとし、４００ｎｍにおける光透過
率を分光光度計を使用して測定した。屈折率の温度依存
性は試料の温度を変えて屈折率を測定することで評価
し、また、光路長の温度依存性に関しては、波長１１０
０〜１７００ｎｍの範囲の光を用いた干渉光学系中の一
方の光路中に試料を配置し、試料温度を変化させた時に
観察された干渉縞の変化から求められた光路長の温度依
存性の内、最も大きかった値によって評価した。
【００６２】
【発明の効果】以上のように本発明の結晶化ガラスは、
−１０×１０-7／℃より負に大きな熱膨張係数を有し、
しかも熱膨張のヒステリシスが１０ｐｐｍ以下と小さい
ため、特に光通信分野に用いられるＦＢＧや導波路デバ
イスの温度補償用基板材料として好適である。
−１０×１０-7／℃より負に大きな熱膨張係数を有し、
しかも熱膨張のヒステリシスが１０ｐｐｍ以下と小さい
ため、特に光通信分野に用いられるＦＢＧや導波路デバ
イスの温度補償用基板材料として好適である。
【００６３】また、屈折率の温度依存性ｄＳ／ｄＴを１
３×１０-6／℃以下、光路長の温度依存性ｄＳ／ｄＴを
１０×１０-6／℃以下に抑えることが可能であるため、
光路長を一定に保つ必要のあるＡＷＧやＰＬＣ等の導波
路デバイスの導波路層材料にも適用できる。
３×１０-6／℃以下、光路長の温度依存性ｄＳ／ｄＴを
１０×１０-6／℃以下に抑えることが可能であるため、
光路長を一定に保つ必要のあるＡＷＧやＰＬＣ等の導波
路デバイスの導波路層材料にも適用できる。
【図１】導波路デバイスを示す斜視図である。
【図２】表面にＦＧＢを固定した負の熱膨張係数を有す
る結晶化ガラスを示す斜視図である。
る結晶化ガラスを示す斜視図である。
【図３】従来のＦＢＧの反射波長の温度変化に対する変
動を防止する装置を示す正面図である。
動を防止する装置を示す正面図である。
１ 導波路デバイス
２ 平面基板
３ 導波路層
４ 導波部（コア）
１０ インバー棒
１１ａ、１１ｂ アルミニウム製ブラケット
１２ａ、１２ｂ 留め金
１３、１６ ＦＢＧ
１３ａ、１６ａ グレーティング部分
１４ 負膨張の結晶化ガラス
１５ 錘
１７ 接着剤
フロントページの続き
(72)発明者 俣野 高宏
滋賀県大津市晴嵐２丁目７番１号 日本電
気硝子株式会社内
(72)発明者 坂本 明彦
滋賀県大津市晴嵐２丁目７番１号 日本電
気硝子株式会社内
Ｆターム(参考） 2H047 KA04 LA03 QA04
2H050 AB03Z AC82 AC84 AD00
4G062 AA11 BB01 DA06 DA07 DB04
DC01 DC02 DC03 DD01 DD02
DD03 DE01 DE02 DF01 EA03
EB01 EB02 EC01 EC02 ED01
ED02 EE01 EE02 EF01 EF02
EG01 EG02 FA01 FB01 FB02
FC03 FD01 FE01 FE02 FE03
FF01 FG01 FH01 FJ01 FK01
FL01 GA01 GA10 GB01 GC01
GD01 GE01 HH01 HH03 HH05
HH07 HH09 HH11 HH13 HH15
HH17 HH20 JJ01 JJ03 JJ04
JJ05 JJ07 JJ10 KK01 KK03
KK05 KK07 KK10 MM04 MM27
NN01 NN29 QQ02 QQ11
Claims (6)
- 【請求項１】 β−石英固溶体又はβ−ユークリプタイ
ト固溶体を主結晶として析出し、結晶化度が７０質量％
以上、結晶粒径が０．５μｍ以下であり、結晶粒界に実
質的に空隙や亀裂が存在せず、−４０℃〜１００℃の温
度範囲における熱膨張係数が−１０×１０-7／℃よりも
負に大きく、かつ、この温度範囲における熱膨張のヒス
テリシスが１０ｐｐｍ以下であり、屈折率の温度依存性
ｄｎ／ｄＴが、１３×１０-6／℃以下であることを特徴
とする結晶化ガラス。 - 【請求項２】 質量％で、ＳｉＯ2 ６０〜７２％、Ａ
ｌ2Ｏ3 １８〜２６％、Ｌｉ2Ｏ ３．８〜６．５％、
ＺｒＯ2 １．５〜４．１％、Ｐ2Ｏ5 ０〜１０％を含
有することを特徴とする請求項１記載の結晶化ガラス。 - 【請求項３】 波長４００〜１７００ｎｍにおける、厚
さ３ｍｍでの光線透過率が２０％以上であることを特徴
とする請求項１又は２記載の結晶化ガラス。 - 【請求項４】 光路長の温度依存性ｄＳ／ｄＴが、１０
×１０-6／℃以下であることを特徴とする請求項１〜３
のいずれかに記載の結晶化ガラス。 - 【請求項５】 光路長の温度依存性ｄＳ／ｄＴが、５×
１０-6／℃以下であることを特徴とする請求項１〜４の
いずれかに記載の結晶化ガラス。 - 【請求項６】 請求項１〜５のいずれかに記載の結晶化
ガラスを構成部材の一部に含むことを特徴とする、光学
デバイス。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001203948A JP2003020254A (ja) | 2001-07-04 | 2001-07-04 | 結晶化ガラス |
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