JP2003342037A - Ｗｄｍ光フィルター用ガラス - Google Patents
Ｗｄｍ光フィルター用ガラスInfo
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Abstract
(57)【要約】
【課題】作製時に高温下で長時間の加熱を必要とせず、
またガラスとした後も加工性がよいＷＤＭ光フィルター
用ガラスを提供する。 【解決手段】表面にバンドパス用多層膜を形成するＷＤ
Ｍ光フィルター用ガラスであって、重量％で表して、そ
のガラス組成が、ＳｉＯ2、３５〜５５％、ＴｉＯ2、１
０〜３０％、ＺｒＯ2、４〜２０％、Ｎａ2Ｏ、５〜２５
％、Ａｌ2Ｏ3、０〜１０％、ＣｅＯ2、０〜２０％、Ｌ
ｉ2Ｏ、０〜５％、Ｋ2Ｏ、０〜２０％の範囲であり、Ｍ
ｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯ、ＺｎＯから選ばれる少
なくとも一種以上の酸化金属のガラス組成が３％未満で
あり、５０〜１５０℃における平均熱膨張係数が１００
〜１３０×１０-7／℃、ヤング率が７５〜８５ＧＰａ、
ガラス転移温度が５００℃以上、ビッカース硬度が５５
０以上、且つＪＩＳ Ｒ３５０２に準拠したアルカリ溶
出試験の溶出量が０．７ｍｇ以下であるＷＤＭ光フィル
ター用ガラス。
またガラスとした後も加工性がよいＷＤＭ光フィルター
用ガラスを提供する。 【解決手段】表面にバンドパス用多層膜を形成するＷＤ
Ｍ光フィルター用ガラスであって、重量％で表して、そ
のガラス組成が、ＳｉＯ2、３５〜５５％、ＴｉＯ2、１
０〜３０％、ＺｒＯ2、４〜２０％、Ｎａ2Ｏ、５〜２５
％、Ａｌ2Ｏ3、０〜１０％、ＣｅＯ2、０〜２０％、Ｌ
ｉ2Ｏ、０〜５％、Ｋ2Ｏ、０〜２０％の範囲であり、Ｍ
ｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯ、ＺｎＯから選ばれる少
なくとも一種以上の酸化金属のガラス組成が３％未満で
あり、５０〜１５０℃における平均熱膨張係数が１００
〜１３０×１０-7／℃、ヤング率が７５〜８５ＧＰａ、
ガラス転移温度が５００℃以上、ビッカース硬度が５５
０以上、且つＪＩＳ Ｒ３５０２に準拠したアルカリ溶
出試験の溶出量が０．７ｍｇ以下であるＷＤＭ光フィル
ター用ガラス。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光通信分野におけ
る光の波長分割多重化(ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈｄｉｖｉ
ｓｉｏｎ ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ、略してＷＤＭ)
に使用される、特定の波長域のみ通過させるＷＤＭ光フ
ィルターの材料としての高い熱膨張係数を必要とするＷ
ＤＭ光フィルター用ガラスに関する。
る光の波長分割多重化(ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈｄｉｖｉ
ｓｉｏｎ ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ、略してＷＤＭ)
に使用される、特定の波長域のみ通過させるＷＤＭ光フ
ィルターの材料としての高い熱膨張係数を必要とするＷ
ＤＭ光フィルター用ガラスに関する。
【０００２】
【従来の技術】光フィルターには、特定の波長をカット
するもの、透過させるもの、波長によらず光強度を落と
すものがある。前者の光フィルターには、特定の波長の
みを透過するバンドパスフィルター、特定の波長のみを
カットするノッチパスフィルター、特定の波長より短波
長や長波長のみを透過するハイパスフィルター、ローパ
スフィルターなどがあり、後者の光フィルターには、Ｎ
Ｄフィルターなどがある。
するもの、透過させるもの、波長によらず光強度を落と
すものがある。前者の光フィルターには、特定の波長の
みを透過するバンドパスフィルター、特定の波長のみを
カットするノッチパスフィルター、特定の波長より短波
長や長波長のみを透過するハイパスフィルター、ローパ
スフィルターなどがあり、後者の光フィルターには、Ｎ
Ｄフィルターなどがある。
【０００３】これらのフィルターの中で、波長多重光通
信では、波長が僅かに異なる光を合波したり、逆に、複
数の波長成分を含んだ光から特定波長光を選択的に取り
出すために分波することが行われ、バンドパスフィルタ
ーが用いられる。
信では、波長が僅かに異なる光を合波したり、逆に、複
数の波長成分を含んだ光から特定波長光を選択的に取り
出すために分波することが行われ、バンドパスフィルタ
ーが用いられる。
【０００４】このような波長分割多重化(ＷＤＭ)システ
ムの発展に伴う狭帯域バンドパスフィルターは、ＷＤＭ
光フィルターと呼ばれ、特開平１０−３３９８２５号公
報、特表平１０−５１２９７５号公報にて開示されてお
り、その構成は、石英基板上に、ＳｉＯ2、ＴｉＯ2、Ｔ
ａ2Ｏ5などからなる誘電体多層膜を形成したものであ
る。
ムの発展に伴う狭帯域バンドパスフィルターは、ＷＤＭ
光フィルターと呼ばれ、特開平１０−３３９８２５号公
報、特表平１０−５１２９７５号公報にて開示されてお
り、その構成は、石英基板上に、ＳｉＯ2、ＴｉＯ2、Ｔ
ａ2Ｏ5などからなる誘電体多層膜を形成したものであ
る。
【０００５】波長分割多重化(ＷＤＭ)システムの高精度
化に合わせ、より高密度な波長多重光通信を行うため
に、ＷＤＭ光フィルターには、透過波長のバンド幅を狭
くすることが求められており、バンドの中心波長の温度
安定性が重要とされる。即ち、ＷＤＭ光フィルター部材
の使用温度の変動による屈折率変動を回避し、波長の温
度シフトをゼロに等しくするとが要求されている。温度
シフトは、ガラスと誘電体多層膜の熱膨張係数に依存す
ることが知られている。
化に合わせ、より高密度な波長多重光通信を行うため
に、ＷＤＭ光フィルターには、透過波長のバンド幅を狭
くすることが求められており、バンドの中心波長の温度
安定性が重要とされる。即ち、ＷＤＭ光フィルター部材
の使用温度の変動による屈折率変動を回避し、波長の温
度シフトをゼロに等しくするとが要求されている。温度
シフトは、ガラスと誘電体多層膜の熱膨張係数に依存す
ることが知られている。
【０００６】温度シフトをゼロと等しくするために、誘
電体多層膜に熱膨張係数を近づけたガラスが特開２００
１−８９１８４号公報、特開２００１−４８５８４号公
報および特開２００１−６６４２５号公報にて開示され
ている。
電体多層膜に熱膨張係数を近づけたガラスが特開２００
１−８９１８４号公報、特開２００１−４８５８４号公
報および特開２００１−６６４２５号公報にて開示され
ている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開２
００１−８９１８４号公報に記載された、ガラス組成の
ガラスは脆く、ダイヤモンドカッターでダイシング加工
しチップに切り出す際に端部がかけ、歩留まりが悪いと
いう問題があった。
００１−８９１８４号公報に記載された、ガラス組成の
ガラスは脆く、ダイヤモンドカッターでダイシング加工
しチップに切り出す際に端部がかけ、歩留まりが悪いと
いう問題があった。
【０００８】また、特開２００１−４８５８４号公報、
特開２００１−６６４２５号公報においてはガラスセラ
ミックス、即ち、結晶化ガラスが用いられているが、結
晶化させる際に長時間の加熱処理が必要であり、コスト
高になるという問題があった。
特開２００１−６６４２５号公報においてはガラスセラ
ミックス、即ち、結晶化ガラスが用いられているが、結
晶化させる際に長時間の加熱処理が必要であり、コスト
高になるという問題があった。
【０００９】
【課題を解決するための手段】このような問題を解決す
るために、本発明者が、ＷＤＭ光フィルター用に好適な
物性値を有し、更にガラス作製時に高温下で長時間の加
熱を必要とせず、またガラスとした後も加工性がよいガ
ラスについて鋭意検討し、本発明のＷＤＭ光フィルター
用ガラスを完成させるに至った。
るために、本発明者が、ＷＤＭ光フィルター用に好適な
物性値を有し、更にガラス作製時に高温下で長時間の加
熱を必要とせず、またガラスとした後も加工性がよいガ
ラスについて鋭意検討し、本発明のＷＤＭ光フィルター
用ガラスを完成させるに至った。
【００１０】即ち、本発明は、表面にバンドパス用光多
層膜を形成するＷＤＭ光フィルター用ガラスであって、
重量％で表して、そのガラス組成が、ＳｉＯ2、３５〜
５５％、ＴｉＯ2、１０〜３０％、ＺｒＯ2、４〜２０
％、Ｎａ2Ｏ、５〜２５％、Ａｌ2Ｏ3、０〜１０％、Ｃ
ｅＯ2、０〜２０％、Ｌｉ2Ｏ、０〜５％、Ｋ2Ｏ、０〜
２０％の範囲であり、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、Ｂａ
Ｏ、ＺｎＯから選ばれる少なくとも一種以上の酸化金属
のガラス組成が３％未満であるＷＤＭ光フィルター用ガ
ラスである。
層膜を形成するＷＤＭ光フィルター用ガラスであって、
重量％で表して、そのガラス組成が、ＳｉＯ2、３５〜
５５％、ＴｉＯ2、１０〜３０％、ＺｒＯ2、４〜２０
％、Ｎａ2Ｏ、５〜２５％、Ａｌ2Ｏ3、０〜１０％、Ｃ
ｅＯ2、０〜２０％、Ｌｉ2Ｏ、０〜５％、Ｋ2Ｏ、０〜
２０％の範囲であり、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、Ｂａ
Ｏ、ＺｎＯから選ばれる少なくとも一種以上の酸化金属
のガラス組成が３％未満であるＷＤＭ光フィルター用ガ
ラスである。
【００１１】更に、本発明は、上記のＷＤＭ光フィルタ
ー用ガラスであって、５０〜１５０℃における平均熱膨
張係数が１００〜１３０×１０-7／℃、ヤング率が７５
〜８５ＧＰａ、ガラス転移温度が５００℃以上、ビッカ
ース硬度が５５０以上、且つＪＩＳ Ｒ３５０２に準拠
したアルカリ溶出試験の溶出量が０．７ｍｇ以下である
ことを特徴とするＷＤＭ光フィルター用ガラスである。
ー用ガラスであって、５０〜１５０℃における平均熱膨
張係数が１００〜１３０×１０-7／℃、ヤング率が７５
〜８５ＧＰａ、ガラス転移温度が５００℃以上、ビッカ
ース硬度が５５０以上、且つＪＩＳ Ｒ３５０２に準拠
したアルカリ溶出試験の溶出量が０．７ｍｇ以下である
ことを特徴とするＷＤＭ光フィルター用ガラスである。
【００１２】
【発明の実施の形態】ＷＤＭ光フィルター用ガラスにお
ける熱膨張係数については、最適な範囲が存在すること
が知られている。すなわち、低すぎると光学多層膜に十
分な圧縮応力をかけることができず、フィルターの中心
波長の温度シフトは正の方向に大きくなる。また、高す
ぎる場合は温度シフトが負の方向に大きくなり、同時に
多層膜が剥離してしまうなどの問題も生じる。
ける熱膨張係数については、最適な範囲が存在すること
が知られている。すなわち、低すぎると光学多層膜に十
分な圧縮応力をかけることができず、フィルターの中心
波長の温度シフトは正の方向に大きくなる。また、高す
ぎる場合は温度シフトが負の方向に大きくなり、同時に
多層膜が剥離してしまうなどの問題も生じる。
【００１３】本発明者が、蒸着法によりＳｉＯ2／Ｔａ2
Ｏ5系の３キャビティーバンドパスフィルターを作製
し、確認したところ、５０〜１５０℃における好ましい
平均熱膨張係数は１００〜１３０×１０-7／℃であるこ
とがわかった。当該範囲内であれば多層膜に適度な圧縮
応力をかけることができ、成膜方法にもよるが、フィル
ター特性の温度依存性を限りなく０に近づけることがで
きる。よって、本発明のＷＤＭ光フィルター用ガラスの
好ましい平均熱膨張係数は、５０〜１５０℃において１
００〜１３０×１０-7／℃である。
Ｏ5系の３キャビティーバンドパスフィルターを作製
し、確認したところ、５０〜１５０℃における好ましい
平均熱膨張係数は１００〜１３０×１０-7／℃であるこ
とがわかった。当該範囲内であれば多層膜に適度な圧縮
応力をかけることができ、成膜方法にもよるが、フィル
ター特性の温度依存性を限りなく０に近づけることがで
きる。よって、本発明のＷＤＭ光フィルター用ガラスの
好ましい平均熱膨張係数は、５０〜１５０℃において１
００〜１３０×１０-7／℃である。
【００１４】また、ＷＤＭ光フィルター用ガラスは、フ
ィルターとする際に、ダイシング加工等の切削加工によ
ってチップに切り出す必要があり、脆くないことが要求
される。
ィルターとする際に、ダイシング加工等の切削加工によ
ってチップに切り出す必要があり、脆くないことが要求
される。
【００１５】ヤング率については、一般的にヤング率が
高くなると材料は脆くなることが知られている。ガラス
のような脆性材料についても、ヤング率が高くなると材
料は脆くなる傾向があることは最近になって明らかにな
った事実である。
高くなると材料は脆くなることが知られている。ガラス
のような脆性材料についても、ヤング率が高くなると材
料は脆くなる傾向があることは最近になって明らかにな
った事実である。
【００１６】一方、ヤング率はいわゆる強度とも密接に
関係し、ヤング率が高くなると材料の強度は高くなる傾
向にある。
関係し、ヤング率が高くなると材料の強度は高くなる傾
向にある。
【００１７】本発明者が、実際に多層膜を形成したヤン
グ率が異なる複数の基板を同条件でダイシング加工し、
得られたチップ端部の欠けの程度を評価したところ、ヤ
ング率が８５ＧＰａ以下であれば、良好な加工性を示す
ことを見いだすに至った。また、ヤング率が７５ＧＰａ
以上であれば、多層膜成膜時のガラスの反りを許容範囲
内に抑制できることを見いだすに至った。よって、本発
明のＷＤＭ光フィルター用ガラスの好ましいヤング率
は、切削・ダイシング加工時の作業温度下において、７
５〜８５ＧＰａである。
グ率が異なる複数の基板を同条件でダイシング加工し、
得られたチップ端部の欠けの程度を評価したところ、ヤ
ング率が８５ＧＰａ以下であれば、良好な加工性を示す
ことを見いだすに至った。また、ヤング率が７５ＧＰａ
以上であれば、多層膜成膜時のガラスの反りを許容範囲
内に抑制できることを見いだすに至った。よって、本発
明のＷＤＭ光フィルター用ガラスの好ましいヤング率
は、切削・ダイシング加工時の作業温度下において、７
５〜８５ＧＰａである。
【００１８】ＷＤＭ光フィルターの製造において、ガラ
ス転移温度以下の適当な温度でＷＤＭ光フィルター用の
チップを加熱・保持することにより、フィルターのバン
ドパスの中心波長をある程度修正することが可能であ
り、実際に修正する工程がある。
ス転移温度以下の適当な温度でＷＤＭ光フィルター用の
チップを加熱・保持することにより、フィルターのバン
ドパスの中心波長をある程度修正することが可能であ
り、実際に修正する工程がある。
【００１９】この調整の際、ガラス転移点（Ｔｇ）が低
いガラスであると、調整するのに十分な温度で熱処理す
ることができない。本発明のＷＤＭ光フィルター用ガラ
スにおいて、ガラス転移温度を５００℃以上にすること
で、５００℃までの温度において、中心波長を修正する
ために熱処理をすることを可能とした。よって、本発明
のＷＤＭ光フィルター用ガラスの好ましいガラス転移温
度は、５００℃以上である。
いガラスであると、調整するのに十分な温度で熱処理す
ることができない。本発明のＷＤＭ光フィルター用ガラ
スにおいて、ガラス転移温度を５００℃以上にすること
で、５００℃までの温度において、中心波長を修正する
ために熱処理をすることを可能とした。よって、本発明
のＷＤＭ光フィルター用ガラスの好ましいガラス転移温
度は、５００℃以上である。
【００２０】また、ビッカース硬度については、５５０
以上であれば、多層膜成膜により発生する応力により、
該膜が剥離し、剥離した際に膜にガラスが付着すること
を抑制できる。よって、本発明のＷＤＭ光フィルター用
ガラスの好ましいビッカース硬度は、切削加工時の作業
温度下において、５５０以上である。
以上であれば、多層膜成膜により発生する応力により、
該膜が剥離し、剥離した際に膜にガラスが付着すること
を抑制できる。よって、本発明のＷＤＭ光フィルター用
ガラスの好ましいビッカース硬度は、切削加工時の作業
温度下において、５５０以上である。
【００２１】またＪＩＳ Ｒ３５０２に準拠したアルカ
リ溶出試験の溶出量については、０．７ｍｇ以下であれ
ば、アルカリ溶出によるガラスの変色、即ち、ヤケ等の
問題を抑制できる。よって、本発明のＷＤＭ光フィルタ
ー用ガラスの好ましいアルカリ溶出量は、０．７ｍｇ以
下である。
リ溶出試験の溶出量については、０．７ｍｇ以下であれ
ば、アルカリ溶出によるガラスの変色、即ち、ヤケ等の
問題を抑制できる。よって、本発明のＷＤＭ光フィルタ
ー用ガラスの好ましいアルカリ溶出量は、０．７ｍｇ以
下である。
【００２２】本発明において、本発明者が、必須成分に
ＳｉＯ2、ＴｉＯ2、ＺｒＯ2、Ｎａ2Ｏ用い、付加的成分
にＡｌ2Ｏ3、ＣｅＯ2、Ｌｉ2Ｏ、Ｋ2Ｏ、ＭｇＯ、Ｃａ
Ｏ、ＳｒＯ、ＢａＯ、ＺｎＯを用いたガラスを、各々の
成分のガラス組成を調整しつつガラスを作製し、５０〜
１５０℃における平均熱膨張係数が１００〜１３０×１
０-7／℃、作業温度におけるヤング率が７５〜８５ＧＰ
ａ、ガラス転移温度が５００℃以上、ビッカース硬度が
５５０以上、且つＪＩＳ Ｒ３５０２に準拠したアルカ
リ溶出試験の溶出量が０．７ｍｇ以下であるＷＤＭ光フ
ィルター用ガラスを得、本発明を完成させるに至った。
ＳｉＯ2、ＴｉＯ2、ＺｒＯ2、Ｎａ2Ｏ用い、付加的成分
にＡｌ2Ｏ3、ＣｅＯ2、Ｌｉ2Ｏ、Ｋ2Ｏ、ＭｇＯ、Ｃａ
Ｏ、ＳｒＯ、ＢａＯ、ＺｎＯを用いたガラスを、各々の
成分のガラス組成を調整しつつガラスを作製し、５０〜
１５０℃における平均熱膨張係数が１００〜１３０×１
０-7／℃、作業温度におけるヤング率が７５〜８５ＧＰ
ａ、ガラス転移温度が５００℃以上、ビッカース硬度が
５５０以上、且つＪＩＳ Ｒ３５０２に準拠したアルカ
リ溶出試験の溶出量が０．７ｍｇ以下であるＷＤＭ光フ
ィルター用ガラスを得、本発明を完成させるに至った。
【００２３】前記各成分の役割およびガラス組成につい
て、以下詳細に説明する。
て、以下詳細に説明する。
【００２４】ＳｉＯ2は、ガラスの骨格を形成するため
にガラスに導入する、本発明のＷＤＭ光フィルター用ガ
ラスの必須成分である。ＳｉＯ2のガラス組成が３５ｗ
ｔ％未満では、ガラス状態が不安定となり失透など生じ
やすい。一方、５５ｗｔ％を越えると、熱膨張係数が低
くなり、即ち、５０〜１５０℃における平均熱膨張係数
が１００×１０-7／℃未満となり、ＷＤＭ光フィルター
用ガラスには不適となる。よって、ＳｉＯ2の好ましい
ガラス組成範囲は３５〜５５ｗｔ％である。
にガラスに導入する、本発明のＷＤＭ光フィルター用ガ
ラスの必須成分である。ＳｉＯ2のガラス組成が３５ｗ
ｔ％未満では、ガラス状態が不安定となり失透など生じ
やすい。一方、５５ｗｔ％を越えると、熱膨張係数が低
くなり、即ち、５０〜１５０℃における平均熱膨張係数
が１００×１０-7／℃未満となり、ＷＤＭ光フィルター
用ガラスには不適となる。よって、ＳｉＯ2の好ましい
ガラス組成範囲は３５〜５５ｗｔ％である。
【００２５】ＴｉＯ2は、ガラスに好適な熱膨張係数を
与え、且つヤング率を向上させるためにガラスに導入す
る、本発明のＷＤＭ光フィルター用ガラスの必須成分で
ある。ガラス組成が１０ｗｔ％未満では、ガラスに好適
な熱膨張係数を与え、且つヤング率を向上させる効果が
得られない。一方、３０ｗｔ％を越えると化学的耐久性
が悪くなるとともにヤング率が高くなり、８５ＧＰａを
越えてしまう。よって、ＴｉＯ2の好ましいガラス組成
範囲は１０〜３０ｗｔ％である。
与え、且つヤング率を向上させるためにガラスに導入す
る、本発明のＷＤＭ光フィルター用ガラスの必須成分で
ある。ガラス組成が１０ｗｔ％未満では、ガラスに好適
な熱膨張係数を与え、且つヤング率を向上させる効果が
得られない。一方、３０ｗｔ％を越えると化学的耐久性
が悪くなるとともにヤング率が高くなり、８５ＧＰａを
越えてしまう。よって、ＴｉＯ2の好ましいガラス組成
範囲は１０〜３０ｗｔ％である。
【００２６】ＺｒＯ2は、化学的耐久性を向上させるた
めにガラスに導入する、本発明のＷＤＭ光フィルター用
ガラスの必須成分である。ガラス組成が４ｗｔ％未満で
は、化学的耐久性を向上させる効果は得られない。一
方、２０ｗｔ％を越えると熱膨張係数が低くなり、即
ち、平均熱膨張係数が１００×１０-7／℃未満となり、
ガラス状態を形成しなくなり、失透する。よって、Ｚｒ
Ｏ2の好ましいガラス組成範囲は４〜２０ｗｔ％であ
る。
めにガラスに導入する、本発明のＷＤＭ光フィルター用
ガラスの必須成分である。ガラス組成が４ｗｔ％未満で
は、化学的耐久性を向上させる効果は得られない。一
方、２０ｗｔ％を越えると熱膨張係数が低くなり、即
ち、平均熱膨張係数が１００×１０-7／℃未満となり、
ガラス状態を形成しなくなり、失透する。よって、Ｚｒ
Ｏ2の好ましいガラス組成範囲は４〜２０ｗｔ％であ
る。
【００２７】Ｎａ2Ｏは、熱膨張係数を高くするために
ガラスに導入する、本発明のＷＤＭ光フィルター用ガラ
スの必須成分である。ガラス組成が５ｗｔ％未満では、
ガラスの熱膨張係数を高くする効果は得られない。一
方、２５ｗｔ％を越えるとガラス状態が不安定になり、
失透しやすいとともに、耐水性が損なわれヤケが発生し
やすい。よって、Ｎａ2Ｏの好ましいガラス組成範囲は
５〜２５ｗｔ％である。
ガラスに導入する、本発明のＷＤＭ光フィルター用ガラ
スの必須成分である。ガラス組成が５ｗｔ％未満では、
ガラスの熱膨張係数を高くする効果は得られない。一
方、２５ｗｔ％を越えるとガラス状態が不安定になり、
失透しやすいとともに、耐水性が損なわれヤケが発生し
やすい。よって、Ｎａ2Ｏの好ましいガラス組成範囲は
５〜２５ｗｔ％である。
【００２８】Ａｌ2Ｏ3は、ガラス状態を安定にする効果
があるとともに、熱膨張係数およびヤング率の調整をガ
ラス組成の加減で行えるためにガラスに導入される、本
発明のＷＤＭ光フィルター用ガラスの付加的成分であ
る。但し、ガラス組成が１０ｗｔ％を越えると、熱膨張
係数が低くなり、平均熱膨張係数が１００×１０-7／℃
未満となる。よって、Ａｌ2Ｏ3の好ましいガラス組成範
囲は０〜１０ｗｔ％である。
があるとともに、熱膨張係数およびヤング率の調整をガ
ラス組成の加減で行えるためにガラスに導入される、本
発明のＷＤＭ光フィルター用ガラスの付加的成分であ
る。但し、ガラス組成が１０ｗｔ％を越えると、熱膨張
係数が低くなり、平均熱膨張係数が１００×１０-7／℃
未満となる。よって、Ａｌ2Ｏ3の好ましいガラス組成範
囲は０〜１０ｗｔ％である。
【００２９】ＣｅＯ2は、熱膨張係数の調整および弾性
率の向上のために、ＳｉＯ2およびＴｉＯ2を置換するか
たちでガラスに導入する、本発明のＷＤＭ光フィルター
用ガラスの付加的成分である。他の成分との含量比によ
っては、ガラス組成が２０ｗｔ％を越えるとガラス状態
が形成されなくなる。よって、ＣｅＯ2の好ましいガラ
ス組成範囲は０〜２０ｗｔ％である。
率の向上のために、ＳｉＯ2およびＴｉＯ2を置換するか
たちでガラスに導入する、本発明のＷＤＭ光フィルター
用ガラスの付加的成分である。他の成分との含量比によ
っては、ガラス組成が２０ｗｔ％を越えるとガラス状態
が形成されなくなる。よって、ＣｅＯ2の好ましいガラ
ス組成範囲は０〜２０ｗｔ％である。
【００３０】Ｌｉ2Ｏは、熱膨張係数やヤング率の調整
のために導入する、本発明のＷＤＭ光フィルター用ガラ
スの付加的成分である。５ｗｔ％をこえるとガラスが不
安定になり、失透などを発生しやすくなる。よって、Ｌ
ｉ2Ｏの好ましいガラス組成範囲は０〜５ｗｔ％であ
る。
のために導入する、本発明のＷＤＭ光フィルター用ガラ
スの付加的成分である。５ｗｔ％をこえるとガラスが不
安定になり、失透などを発生しやすくなる。よって、Ｌ
ｉ2Ｏの好ましいガラス組成範囲は０〜５ｗｔ％であ
る。
【００３１】Ｋ2Ｏは、熱膨張係数を高くするためにガ
ラスに導入する、本発明のＷＤＭ光フィルター用ガラス
の付加的成分である。ガラス組成が２０ｗｔ％を越える
と耐水性が損なわれる。よって、Ｋ2Ｏの好ましいガラ
ス組成範囲は０〜２０ｗｔ％である。
ラスに導入する、本発明のＷＤＭ光フィルター用ガラス
の付加的成分である。ガラス組成が２０ｗｔ％を越える
と耐水性が損なわれる。よって、Ｋ2Ｏの好ましいガラ
ス組成範囲は０〜２０ｗｔ％である。
【００３２】アルカリ土類金属の酸化物であるＭｇＯ、
ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯ、ＺｎＯは、熱膨張係数の調整
のためにガラスに導入できる、本発明のＷＤＭ光フィル
ター用ガラスの付加的成分である。しかしながら、Ｔｉ
Ｏ2との共存下では失透傾向を大きくする成分であり、
本ガラス組成において、３ｗｔ％を超えて入れる必要は
ない。
ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯ、ＺｎＯは、熱膨張係数の調整
のためにガラスに導入できる、本発明のＷＤＭ光フィル
ター用ガラスの付加的成分である。しかしながら、Ｔｉ
Ｏ2との共存下では失透傾向を大きくする成分であり、
本ガラス組成において、３ｗｔ％を超えて入れる必要は
ない。
【００３３】
【実施例】ガラスの各成分の原料にそれぞれ相当する酸
化物、炭酸塩、硝酸塩等を使用し、得られるガラスが表
１の実施例１〜６、表２の比較例１〜５に記載した組成
となるように、所定の割合で秤量し混合した。
化物、炭酸塩、硝酸塩等を使用し、得られるガラスが表
１の実施例１〜６、表２の比較例１〜５に記載した組成
となるように、所定の割合で秤量し混合した。
【００３４】混合した前記原料を、容量２０００ｍｌ、
ロジウム１０ｗｔ％を含有した白金製の坩堝に入れて、
１３００℃に昇温した電気炉内で、５時間溶融させた
後、グラファイト製の型枠内に流しだし、予めガラス転
移点付近に保持した電気炉内に投入し、２時間保持した
後、室温まで冷却することで、厚さ、３０ｍｍ、サイズ
２００ｍｍ×３００ｍｍのガラスブロックを得た。
ロジウム１０ｗｔ％を含有した白金製の坩堝に入れて、
１３００℃に昇温した電気炉内で、５時間溶融させた
後、グラファイト製の型枠内に流しだし、予めガラス転
移点付近に保持した電気炉内に投入し、２時間保持した
後、室温まで冷却することで、厚さ、３０ｍｍ、サイズ
２００ｍｍ×３００ｍｍのガラスブロックを得た。
【００３５】次いで、ガラスブロックを薄くスライスし
た後、円筒状に研削し、更に両面を研磨し、片方の研磨
面に蒸着法によりＴａ2Ｏ5とＳｉＯ2を交互に堆積させ
て誘電体多層膜を得た。その後、成膜していない側か
ら、厚み１ｍｍになるまで研削・研磨した。さらに多層
膜と反対側の研磨面に反射防止膜を成膜した。
た後、円筒状に研削し、更に両面を研磨し、片方の研磨
面に蒸着法によりＴａ2Ｏ5とＳｉＯ2を交互に堆積させ
て誘電体多層膜を得た。その後、成膜していない側か
ら、厚み１ｍｍになるまで研削・研磨した。さらに多層
膜と反対側の研磨面に反射防止膜を成膜した。
【００３６】誘電体多層膜、反射防止膜の作製方法とし
ては、通常の光学薄膜形成に用いられる方法、例えば、
各種イオンプレーティング法、スパッタリング法等が挙
げられる。
ては、通常の光学薄膜形成に用いられる方法、例えば、
各種イオンプレーティング法、スパッタリング法等が挙
げられる。
【００３７】次いで、金属円盤にダイヤモンド粉を付着
させたダイヤモンドカッターを回転させつつ、誘電体多
層膜を成膜したガラス基板に非成膜面側から当てて、い
わゆるダイシング加工により、厚さ、１ｍｍ、サイズ、
１．５ｍｍ角のチップに切り出した。
させたダイヤモンドカッターを回転させつつ、誘電体多
層膜を成膜したガラス基板に非成膜面側から当てて、い
わゆるダイシング加工により、厚さ、１ｍｍ、サイズ、
１．５ｍｍ角のチップに切り出した。
【００３８】表１は、本発明のＷＤＭ光フィルターに関
わり、その組成物および各組成物のガラス組成が、重量
％で表して、ＳｉＯ2、３５〜５５％、ＴｉＯ2、１０〜
３０％、ＺｒＯ2、４〜２０％、Ｎａ2Ｏ、５〜２５％、
Ａｌ2Ｏ3、０〜１０％、ＣｅＯ2、０〜２０％、Ｌｉ
2Ｏ、０〜５％、Ｋ2Ｏ、０〜２０％の範囲であり、Ｍｇ
Ｏ、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯ、ＺｎＯから選ばれる少な
くとも一種以上の酸化金属のガラス組成が３％未満とな
るようにした実施例１〜６のガラスの組成物、その重量
％で表したガラス組成、５０〜１５０℃における平均熱
膨張係数（α50-1 50）、ヤング率、ガラス転移点（Ｔ
ｇ）およびビッカース硬度（Ｈｖ）の測定値、耐水性の
評価結果を示したものである。
わり、その組成物および各組成物のガラス組成が、重量
％で表して、ＳｉＯ2、３５〜５５％、ＴｉＯ2、１０〜
３０％、ＺｒＯ2、４〜２０％、Ｎａ2Ｏ、５〜２５％、
Ａｌ2Ｏ3、０〜１０％、ＣｅＯ2、０〜２０％、Ｌｉ
2Ｏ、０〜５％、Ｋ2Ｏ、０〜２０％の範囲であり、Ｍｇ
Ｏ、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯ、ＺｎＯから選ばれる少な
くとも一種以上の酸化金属のガラス組成が３％未満とな
るようにした実施例１〜６のガラスの組成物、その重量
％で表したガラス組成、５０〜１５０℃における平均熱
膨張係数（α50-1 50）、ヤング率、ガラス転移点（Ｔ
ｇ）およびビッカース硬度（Ｈｖ）の測定値、耐水性の
評価結果を示したものである。
【００３９】
【表１】
【００４０】表２は、前記組成および各含有物のガラス
組成の範囲から外れた比較例１〜５のガラスの組成物、
重量％で表したそのガラス組成、５０〜１５０℃におけ
る平均熱膨張係数（α50-150）、ヤング率、ガラス転移
点（Ｔｇ）およびビッカース硬度（Ｈｖ）の測定値、耐
水性の評価結果を示したものである。
組成の範囲から外れた比較例１〜５のガラスの組成物、
重量％で表したそのガラス組成、５０〜１５０℃におけ
る平均熱膨張係数（α50-150）、ヤング率、ガラス転移
点（Ｔｇ）およびビッカース硬度（Ｈｖ）の測定値、耐
水性の評価結果を示したものである。
【００４１】
【表２】
【００４２】物性値としては、５０〜１５０℃における
平均熱膨張係数、ヤング率、ガラス転移点、ビッカース
硬度を測定した。
平均熱膨張係数、ヤング率、ガラス転移点、ビッカース
硬度を測定した。
【００４３】耐水性の評価は、ＪＩＳ Ｒ３５０２に準
拠して行い、溶出したアルカリを全てＮａ2Ｏに換算
し、ｍｇにて表示した。
拠して行い、溶出したアルカリを全てＮａ2Ｏに換算
し、ｍｇにて表示した。
【００４４】表１に示すように、 本発明のＷＤＭ光フ
ィルター用ガラスの組成物を用い、各組成物のガラス組
成を前記範囲とした実施例１〜６のガラスは、５０〜１
５０℃における平均熱膨張係数が１００〜１３０×１０
-7／℃、ヤング率が７５〜８５ＧＰａ、ガラス転移温度
が５００℃以上、ビッカース硬度が５５０以上、且つＪ
ＩＳ Ｒ３５０２に準拠したアルカリ溶出試験の溶出量
が０．７ｍｇ以下であることを全て満足した。
ィルター用ガラスの組成物を用い、各組成物のガラス組
成を前記範囲とした実施例１〜６のガラスは、５０〜１
５０℃における平均熱膨張係数が１００〜１３０×１０
-7／℃、ヤング率が７５〜８５ＧＰａ、ガラス転移温度
が５００℃以上、ビッカース硬度が５５０以上、且つＪ
ＩＳ Ｒ３５０２に準拠したアルカリ溶出試験の溶出量
が０．７ｍｇ以下であることを全て満足した。
【００４５】それに比較して、表２に示すように、各組
成物のガラス組成が前記組成から外れた比較例１〜５の
ガラスは、５０〜１５０℃における平均熱膨張係数が１
００〜１３０×１０-7／℃、ヤング率が７５〜８５ＧＰ
ａ、ガラス転移温度が５００℃以上、ビッカース硬度が
５５０以上、且つＪＩＳ Ｒ３５０２に準拠したアルカ
リ溶出試験の溶出量が０．７ｍｇ以下であることを満足
しなかった。
成物のガラス組成が前記組成から外れた比較例１〜５の
ガラスは、５０〜１５０℃における平均熱膨張係数が１
００〜１３０×１０-7／℃、ヤング率が７５〜８５ＧＰ
ａ、ガラス転移温度が５００℃以上、ビッカース硬度が
５５０以上、且つＪＩＳ Ｒ３５０２に準拠したアルカ
リ溶出試験の溶出量が０．７ｍｇ以下であることを満足
しなかった。
【００４６】
【発明の効果】本発明のＷＤＭ光フィルター用ガラス
は、前述の組成およびガラス組成の範囲に限定すること
で耐水性に優れるガラスとした。また、結晶化ガラスで
ないので、長時間の加熱処理が必要なく価格が安く抑え
られ、弾性率を調整できる組成としたことで、必要な熱
膨張係数が容易に得られる。ヤング率を適切な範囲にす
ることで、多層膜成膜時に発生する応力による基板の反
りを改善するとともに、ダイヤモンドカッターによるダ
イシング加工によって、チップに加工する際に端部がか
けることが少なく加工性に優れる。
は、前述の組成およびガラス組成の範囲に限定すること
で耐水性に優れるガラスとした。また、結晶化ガラスで
ないので、長時間の加熱処理が必要なく価格が安く抑え
られ、弾性率を調整できる組成としたことで、必要な熱
膨張係数が容易に得られる。ヤング率を適切な範囲にす
ることで、多層膜成膜時に発生する応力による基板の反
りを改善するとともに、ダイヤモンドカッターによるダ
イシング加工によって、チップに加工する際に端部がか
けることが少なく加工性に優れる。
【手続補正書】
【提出日】平成１５年５月１３日（２００３．５．１
３）
３）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４３
【補正方法】変更
【補正内容】
【００４３】耐水性の評価は、ＪＩＳ Ｒ３５０２（改
正１９９５年）に準拠して行い、溶出したアルカリを全
てＮａ2Ｏに換算し、ｍｇにて表示した。
正１９９５年）に準拠して行い、溶出したアルカリを全
てＮａ2Ｏに換算し、ｍｇにて表示した。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考）
Ｃ０３Ｃ 3/085 Ｃ０３Ｃ 3/085
3/087 3/087
Ｇ０２Ｂ 5/28 Ｇ０２Ｂ 5/28
Ｆターム(参考） 2H048 GA07 GA09 GA13 GA33 GA51
GA62
4G062 AA04 BB01 DA05 DA06 DB01
DB02 DB03 DC01 DD01 DE01
DE02 DE03 DF01 EA01 EA02
EA03 EB03 EB04 EC01 EC02
EC03 EC04 ED01 ED02 ED03
EE01 EE02 EE03 EF01 EF02
EF03 EG01 EG02 EG03 FA01
FB04 FC03 FC04 FD01 FE01
FF01 FG01 FH01 FJ01 FK01
FL01 FL02 FL03 FL04 GA01
GA10 GB01 GC01 GD01 GE01
HH01 HH03 HH05 HH07 HH09
HH11 HH13 HH15 HH17 HH20
JJ01 JJ03 JJ05 JJ07 JJ10
KK01 KK03 KK05 KK07 KK10
MM04 NN29 NN33 NN34 NN40
Claims (2)
- 【請求項１】 表面にバンドパス用光多層膜を形成する
ＷＤＭ光フィルター用ガラスであって、重量％で表し
て、そのガラス組成が、ＳｉＯ2、３５〜５５％、Ｔｉ
Ｏ2、１０〜３０％、ＺｒＯ2、４〜２０％、Ｎａ2Ｏ、
５〜２５％、Ａｌ2Ｏ3、０〜１０％、ＣｅＯ2、０〜２
０％、Ｌｉ2Ｏ、０〜５％、Ｋ2Ｏ、０〜２０％の範囲で
あり、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯ、ＺｎＯから選
ばれる少なくとも一種以上の酸化金属のガラス組成が３
％未満であるＷＤＭ光フィルター用ガラス。 - 【請求項２】 請求項１に記載のＷＤＭ光フィルター用
ガラスであって、５０〜１５０℃における平均熱膨張係
数が１００〜１３０×１０-7／℃、ヤング率が７５〜８
５ＧＰａ、ガラス転移温度が５００℃以上、ビッカース
硬度が５５０以上、且つＪＩＳ Ｒ３５０２に準拠した
アルカリ溶出試験の溶出量が０．７ｍｇ以下であること
を特徴とするＷＤＭ光フィルター用ガラス。
Priority Applications (7)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002151695A JP2003342037A (ja) | 2002-05-27 | 2002-05-27 | Ｗｄｍ光フィルター用ガラス |
| TW092114069A TWI230700B (en) | 2002-05-27 | 2003-05-23 | Glass for wavelength division multiplexing optical filter |
| EP03011760A EP1367029A3 (en) | 2002-05-27 | 2003-05-23 | Glass for wavelength division multiplexing optical filter |
| KR10-2003-0033409A KR100523240B1 (ko) | 2002-05-27 | 2003-05-26 | 다중파장분할 광필터용 글래스 |
| CA002429608A CA2429608A1 (en) | 2002-05-27 | 2003-05-26 | Glass for wavelength division multiplexing optical filter |
| US10/445,058 US7091144B2 (en) | 2002-05-27 | 2003-05-27 | Glass for wavelength division multiplexing optical filter |
| CNB031384242A CN1233578C (zh) | 2002-05-27 | 2003-05-27 | 波分复用滤光器用的玻璃 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002151695A JP2003342037A (ja) | 2002-05-27 | 2002-05-27 | Ｗｄｍ光フィルター用ガラス |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003342037A true JP2003342037A (ja) | 2003-12-03 |
Family
ID=29769197
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002151695A Pending JP2003342037A (ja) | 2002-05-27 | 2002-05-27 | Ｗｄｍ光フィルター用ガラス |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003342037A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005005335A1 (ja) * | 2003-07-14 | 2005-01-20 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | 多層膜フィルタ用ガラスとその製造方法 |
| JP2007119288A (ja) * | 2005-10-27 | 2007-05-17 | Kyocera Corp | ガラスセラミック焼結体およびその製造方法並びに配線基板 |
| CN111423111A (zh) * | 2020-05-27 | 2020-07-17 | 成都光明光电股份有限公司 | 玻璃材料 |
-
2002
- 2002-05-27 JP JP2002151695A patent/JP2003342037A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005005335A1 (ja) * | 2003-07-14 | 2005-01-20 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | 多層膜フィルタ用ガラスとその製造方法 |
| US7151063B2 (en) | 2003-07-14 | 2006-12-19 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Glass for multilayer film filter and method for manufacturing the glass |
| JP2007119288A (ja) * | 2005-10-27 | 2007-05-17 | Kyocera Corp | ガラスセラミック焼結体およびその製造方法並びに配線基板 |
| JP4671836B2 (ja) * | 2005-10-27 | 2011-04-20 | 京セラ株式会社 | ガラスセラミック焼結体の製造方法 |
| CN111423111A (zh) * | 2020-05-27 | 2020-07-17 | 成都光明光电股份有限公司 | 玻璃材料 |
| CN111423111B (zh) * | 2020-05-27 | 2022-04-15 | 成都光明光电股份有限公司 | 玻璃材料 |
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