JP2005215318A - Optical element - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、屈折率分布による光路長変化の分布が小さい石英ガラスを構成要素として有する光学素子に関する。 The present invention relates to an optical element having, as a constituent element, quartz glass having a small distribution of change in optical path length due to a refractive index distribution.
連続あるいは不連続に分布した光の中から特定の波長域を取り出す光学フィルタのひとつにエタロンがある。エタロンとは、例えば、ファブリーペロー干渉計において２枚の多重反射面の干渉を用いたものであり、これを特にファブリーペロー・エタロンとよぶ。その中でも、平行な両面を有する１枚の透明板からなり、透明板の両面が２つの反射面となるように構成されたエタロンをソリッドエタロンと呼ぶ。このような１枚の透明板からなるソリッドエタロンには、通常ガラスが使われるが、特に光路長の温度変化が小さいガラスとして、石英ガラスが多く用いられている。 An etalon is one of optical filters that extracts a specific wavelength region from light that is continuously or discontinuously distributed. The etalon is, for example, one that uses interference of two multiple reflecting surfaces in a Fabry-Perot interferometer, and this is particularly called a Fabry-Perot etalon. Among them, an etalon made of a single transparent plate having both parallel surfaces and configured so that both surfaces of the transparent plate become two reflecting surfaces is called a solid etalon. For such a solid etalon made of a single transparent plate, glass is usually used. In particular, quartz glass is often used as a glass having a small temperature change of the optical path length.
光通信分野をはじめとする、様々なエタロン使用用途において、波長確度に対する要求が強くなっている。光が伝播するガラスのその波長における屈折率をｎ、その温度における屈折率の温度変化率をｄｎ／ｄＴ、その温度における線膨張係数をαとすると、光路長の温度変化ｄＳ／ｄＴは、以下の式であらわせる。 In various uses of etalon including the optical communication field, there is a strong demand for wavelength accuracy. When the refractive index at the wavelength of the glass through which light propagates is n, the temperature change rate of the refractive index at that temperature is dn / dT, and the linear expansion coefficient at that temperature is α, the temperature change dS / dT of the optical path length is It is expressed by the following formula.
ｄＳ／ｄＴ＝ｄｎ／ｄＴ＋ｎα
一般に石英ガラスの常温の屈折率は熱履歴により変化する。仮想温度とはそのガラスが熱履歴を経て最終的に凍結した状態と等価な状態になる凍結温度として定義され、仮想温度と屈折率との関係はＲ． Ｂｒｕｃｋｎｅｒにより詳細に調べられている（Ｒ． Ｂｒｕｃｋｎｅｒ， Ｊ． Ｎｏｎ−Ｃｒｙｓｔ． Ｓｏｌ． ５， １２３ （１９７０）、以下、非特許文献１という）。
dS / dT = dn / dT + nα
In general, the refractive index of quartz glass at room temperature varies depending on the thermal history. The fictive temperature is defined as the freezing temperature at which the glass finally becomes frozen after undergoing a thermal history, and the relationship between the fictive temperature and the refractive index is R.I. It is examined in detail by Bruckner (R. Bruckner, J. Non-Cryst. Sol. 5, 123 (1970), hereinafter referred to as Non-Patent Document 1).
エタロンの波長確度を高めるためには、屈折率ｎ、屈折率の温度変化率ｄｎ／ｄＴ、線膨張係数αを厳密に制御する必要がある。上述の通り、石英ガラスでは、αが小さいためｄＳ／ｄＴを小さくし得るが、仮想温度によって屈折率ｎが変化することが知られており、通常、屈折率の分布を制御するために長時間にわたる徐冷を必要としていた。 In order to increase the wavelength accuracy of the etalon, it is necessary to strictly control the refractive index n, the temperature change rate dn / dT of the refractive index, and the linear expansion coefficient α. As described above, quartz glass can reduce dS / dT because α is small. However, it is known that the refractive index n varies depending on the fictive temperature, and it usually takes a long time to control the refractive index distribution. Required slow cooling.
本発明は、温度変化による光路長変化が小さく、かつ仮想温度ばらつきに伴う屈折率の変化が小さいガラスを構成要素として有する光学素子であって、従来のような長時間にわたる徐例などの屈折率分布の制御を行わずとも製造できる光学素子を得ることを目的とする。 The present invention is an optical element having glass as a constituent element that has a small change in optical path length due to a temperature change and a small change in refractive index due to a variation in virtual temperature. An object is to obtain an optical element which can be manufactured without controlling the distribution.
本発明は、Ｆ濃度がモル百分率表示で１．０〜２．２ｍｏｌ％であり、かつアルカリ金属酸化物を実質的に含有しない石英ガラスからなることを特徴とする光学素子を提供する。また、Ｃｌ濃度がモル百分率表示で１．４〜２．０ｍｏｌ％であり、かつアルカリ金属酸化物を実質的に含有しない石英ガラスからなることを特徴とする光学素子を提供する。さらに、Ｇｅ濃度がモル百分率表示で６．０〜９．０ｍｏｌ％であり、かつアルカリ金属酸化物を実質的に含有しない石英ガラスからなることを特徴とする光学素子を提供する。 The present invention provides an optical element characterized by being made of quartz glass having an F concentration of 1.0 to 2.2 mol% in terms of mole percentage and substantially not containing an alkali metal oxide. Further, the present invention provides an optical element comprising a quartz glass having a Cl concentration of 1.4 to 2.0 mol% in terms of mole percentage and substantially not containing an alkali metal oxide. Furthermore, the present invention provides an optical element comprising a quartz glass having a Ge concentration of 6.0 to 9.0 mol% in terms of mole percentage and substantially not containing an alkali metal oxide.
本発明によれば、仮想温度による屈折率変化が小さいため、屈折率分布による光路長変化の分布が小さいガラスを構成要素とする光学素子が得られる。 According to the present invention, since the refractive index change due to the fictive temperature is small, an optical element having glass as a constituent element with a small distribution of optical path length variation due to the refractive index distribution can be obtained.
本発明の光学素子においては本発明のガラス以外のものを構成要素として有する可能性を排除せず、そのようなものとして例えば本発明のガラスからなる２枚のガラス板を使用するエタロンが挙げられる。また、本発明のガラスのみを構成要素として有するようなものとしては、たとえば、本発明のガラスからなる光ファイバグレーティング、光学レンズ、プリズム等が挙げられる。 The optical element of the present invention does not exclude the possibility of having a component other than the glass of the present invention as a constituent element, such as an etalon using two glass plates made of the glass of the present invention. . Moreover, as what has only the glass of this invention as a component, the optical fiber grating, optical lens, prism etc. which consist of glass of this invention are mentioned, for example.
本発明者らは、まずフッ素を添加しない通常の石英ガラスで、屈折率の仮想温度依存性を測定した。これによると、波長６３３ｎｍにおける屈折率は、１．４５７２（仮想温度９９３℃）から１．４５７８（仮想温度１５２７℃）と変化した。屈折率と仮想温度はほぼ比例関係で変化しており、仮想温度あたりの屈折率変化（以下、ｄｎ／ｄＴｆと記す）は、この場合には１．１２×１０−６／℃であった。ｄｎ／ｄＴｆはその他に波長９７４ｎｍ、１３２０ｎｍ、１５４４ｎｍでも調べられたが、差は１％未満と無視できるほどであった。 The present inventors first measured the dependence of the refractive index on the fictive temperature with ordinary quartz glass to which no fluorine was added. According to this, the refractive index at a wavelength of 633 nm changed from 1.4572 (virtual temperature 993 ° C.) to 1.4578 (virtual temperature 1527 ° C.). The refractive index and the fictive temperature changed in a substantially proportional relationship, and the refractive index change per fictive temperature (hereinafter referred to as dn / dTf) was 1.12 × 10 −6 / ° C. in this case. dn / dTf was also examined at other wavelengths of 974 nm, 1320 nm, and 1544 nm, but the difference was negligible at less than 1%.
本発明者らは、フッ素、塩素、ゲルマニウム元素を個別に濃度を変化させて石英ガラスに添加して屈折率の仮想温度依存性を調べた結果、濃度が低い場合には正の値であったｄｎ／ｄＴｆが徐々に減少し、フッ素濃度では１．６ｍｏｌ％付近、塩素濃度では１．７ｍｏｌ％付近、ゲルマニウム濃度では７．５ｍｏｌ％付近においてゼロとなり、さらに濃度が高い場合には負の値になることを見出した。以下、モル百分率表示を単に％と記載する。 As a result of investigating the fictive temperature dependence of the refractive index by adding fluorine, chlorine, and germanium elements to the quartz glass by individually changing the concentration, the inventors found that the concentration was positive when the concentration was low. The dn / dTf gradually decreases and becomes zero at a fluorine concentration of around 1.6 mol%, a chlorine concentration of around 1.7 mol%, a germanium concentration of around 7.5 mol%, and becomes negative when the concentration is higher. I found out that Hereinafter, the mole percentage display is simply described as%.
Ｆで屈折率の仮想温度特性を制御するためには、含有量を１．０％以上とする。１．０％未満では、仮想温度低下に対する屈折率増加分が大きく、徐冷速度が速い場合に屈折率分布を生じやすい。より好ましくは１．４％以上である。また、Ｆは２．２％以下とする。２．２％超では、仮想温度低下に対する屈折率減少分が大きく、徐冷速度が速い場合に屈折率分布を生じやすい。より好ましくは１．８％未満である。Ｆは１．６±０．５％であることが最も好ましい。 In order to control the fictive temperature characteristic of the refractive index with F, the content is made 1.0% or more. If it is less than 1.0%, the refractive index increase with respect to the fictive temperature drop is large, and a refractive index distribution tends to occur when the slow cooling rate is fast. More preferably, it is 1.4% or more. F is 2.2% or less. If it exceeds 2.2%, the refractive index decrease with respect to the hypothetical temperature drop is large, and a refractive index distribution tends to occur when the slow cooling rate is high. More preferably, it is less than 1.8%. Most preferably, F is 1.6 ± 0.5%.
Ｃｌで屈折率の仮想温度特性を制御するためには、含有量を１．４％以上とする。１．４％未満では、仮想温度低下に対する屈折率増加分が大きく、徐冷速度が速い場合に屈折率分布を生じやすい。より好ましくは１．６％以上である。また、Ｃｌは２．０％以下とする。２．０％超では、仮想温度低下に対する屈折率減少分が大きく、徐冷速度が速い場合に屈折率分布を生じやすい。より好ましくは１．８％未満である。Ｃｌは１．７±０．５％であることが最も好ましい。 In order to control the virtual temperature characteristic of the refractive index with Cl, the content is set to 1.4% or more. If it is less than 1.4%, the refractive index increase with respect to the fictive temperature drop is large, and a refractive index distribution tends to occur when the slow cooling rate is fast. More preferably, it is 1.6% or more. Further, Cl is made 2.0% or less. If it exceeds 2.0%, the refractive index distribution is likely to occur when the refractive index decrease with respect to the hypothetical temperature drop is large and the slow cooling rate is high. More preferably, it is less than 1.8%. Most preferably, Cl is 1.7 ± 0.5%.
Ｇｅで屈折率の仮想温度特性を制御するためには、含有量を６．０％以上とする。６．０％未満では、仮想温度低下に対する屈折率増加分が大きく、徐冷速度が速い場合に屈折率分布を生じやすい。より好ましくは６．５％以上である。また、Ｇｅは９．０％以下とする。９．０％超では、仮想温度低下に対する屈折率減少分が大きく、徐冷速度が速い場合に屈折率分布を生じやすい。より好ましくは８．５％未満である。Ｇｅは７．５±０．５％であることが最も好ましい。 In order to control the virtual temperature characteristic of the refractive index with Ge, the content is made 6.0% or more. If it is less than 6.0%, the refractive index increase with respect to the fictive temperature drop is large, and a refractive index distribution tends to occur when the slow cooling rate is fast. More preferably, it is 6.5% or more. Further, Ge is set to 9.0% or less. If it exceeds 9.0%, the amount of decrease in the refractive index with respect to the hypothetical temperature decrease is large, and a refractive index distribution tends to occur when the slow cooling rate is high. More preferably, it is less than 8.5%. Most preferably, Ge is 7.5 ± 0.5%.
本発明は、基本を石英ガラスとするのでＳｉＯ２は９０％以上含有することが好ましい。９０％未満では線膨張係数αが増加して光路長の温度変化ｄＳ／ｄＴが大きくなる、または透過率が低下する等の問題が生じる。より好ましくは９２％以上、特に好ましくは９５％以上である。ＳｉＯ２の含有量を多くする観点では、屈折率の仮想温度特性を制御する際に、できるだけ少量の添加で仮想温度特性を制御できるような成分を添加することが好ましい。したがって、仮想温度特性を制御するために添加する成分としてはフッ素または塩素が好ましい。 Since the present invention is based on quartz glass, SiO 2 is preferably contained in 90% or more. If it is less than 90%, the linear expansion coefficient α increases and the temperature change dS / dT of the optical path length increases, or the transmittance decreases. More preferably, it is 92% or more, and particularly preferably 95% or more. From the viewpoint of increasing the content of SiO 2 , it is preferable to add a component capable of controlling the fictive temperature characteristic with as little addition as possible when controlling the fictive temperature characteristic of the refractive index. Accordingly, fluorine or chlorine is preferable as a component added for controlling the fictive temperature characteristics.
以上のようにすることにより、仮想温度による屈折率変化（ｄｎ／ｄＴｆ）を２×１０−７／℃以下とすることができ、これを用いた光学素子は、仮想温度ばらつきによる屈折率変化が非常に小さく、好ましいものである。 As described above, the refractive index change (dn / dTf) due to the fictive temperature can be made to be 2 × 10 −7 / ° C. or less, and an optical element using this can change the refractive index due to fictive temperature variations. Very small and preferred.
本発明におけるガラスは本質的に上記成分からなるが、その他の成分を本発明の目的を損なわない範囲で含有してもよい。 The glass in the present invention consists essentially of the above components, but other components may be contained within a range not impairing the object of the present invention.
本発明のガラスはアルカリ金属（以下、Ｒと称する）酸化物を実質的に含有しない。すなわち、アルカリ金属酸化物のモル百分率表示含有量の合計Ｒ２Ｏが１％以下であることが好ましい。１％以上ではガラスが失透しやすくなり透明なガラスが得られにくくなる、または線膨張係数αが増加して光路長の温度変化ｄＳ／ｄＴが大きくなる。Ｒ２Ｏは好ましくは０．１％以下、より好ましくは１×１０−３％以下、特に好ましくは１×１０−５％以下である。 The glass of the present invention contains substantially no alkali metal (hereinafter referred to as R) oxide. That is, the total R 2 O of the mole percentage display content of the alkali metal oxide is preferably 1% or less. If it is 1% or more, the glass tends to be devitrified and it becomes difficult to obtain a transparent glass, or the linear expansion coefficient α increases and the temperature change dS / dT of the optical path length increases. R 2 O is preferably 0.1% or less, more preferably 1 × 10 −3 % or less, and particularly preferably 1 × 10 −5 % or less.
また、遷移金属酸化物も含有しないことが好ましく、含有するとしてもその合計含有量は０．１％以下であることが好ましい。０．１％超では透過率が低下する可能性がある。より好ましくは１×１０−５％以下である。 Moreover, it is preferable not to contain a transition metal oxide, and even if it contains, it is preferable that the total content is 0.1% or less. If it exceeds 0.1%, the transmittance may decrease. More preferably, it is 1 × 10 −5 % or less.
本発明の光学素子は周知の各光学素子の製造方法によって製造される、
たとえば、本発明のガラスは、直接法、スート法（ＶＡＤ法、ＯＶＤ法、ＭＣＶＤ法）、プラズマ法、スパッタ法、ゾルゲル法、ＭＯＣＶＤ法、等によって製造される。バルク状のガラスを得るためには、製造時の温度が低く、不純物の混入が避けられる点から、スート法が好ましい。薄膜状のガラスを得るためには、ＦＨＤ（火炎堆積）法またはスパッタ法が好ましい。
The optical element of the present invention is manufactured by a known method for manufacturing each optical element.
For example, the glass of the present invention is produced by a direct method, a soot method (VAD method, OVD method, MCVD method), plasma method, sputtering method, sol-gel method, MOCVD method, or the like. In order to obtain a bulk glass, the soot method is preferable because the temperature at the time of production is low and contamination with impurities is avoided. In order to obtain a thin glass, FHD (flame deposition) method or sputtering method is preferable.
スート法によってＦあるいはＣｌを含有する本発明のガラスを製造する方法としてはたとえば、ガラス形成原料となるＳｉ前駆体を火炎加水分解もしくは熱分解させて得られるＳｉＯ２ガラス微粒子（スート）を堆積、成長させて、多孔質ＳｉＯ２ガラス体を得る。得られた多孔質ＳｉＯ２ガラス体をＦあるいはＣｌを含有する雰囲気にて処理した後、ガラス化温度以上まで加熱してＦあるいはＣｌを含有させたＳｉＯ２ガラス体を得る製造方法がある。スート法によってＧｅを含有する本発明のガラスを製造する方法としてはたとえば、ガラス形成原料となるＳｉ前駆体とＧｅ前駆体を火炎加水分解もしくは熱分解させて得られるＧｅを含有するＳｉＯ２ガラス微粒子（スート）を堆積、成長させて、Ｇｅを含有する多孔質ＳｉＯ２ガラス体を得る。得られた多孔質ガラス体をガラス化温度以上まで加熱して、Ｇｅを含有させたＳｉＯ２ガラス体を得る製造方法がある。スート法はその作り方により、ＭＣＶＤ法、ＯＶＤ法、およびＶＡＤ法などがある。 Examples of the method for producing the glass of the present invention containing F or Cl by the soot method include depositing SiO 2 glass fine particles (soot) obtained by flame hydrolysis or thermal decomposition of a Si precursor as a glass forming raw material, Growing to obtain a porous SiO 2 glass body. There is a manufacturing method in which the obtained porous SiO 2 glass body is treated in an atmosphere containing F or Cl, and then heated to a vitrification temperature or higher to obtain an SiO 2 glass body containing F or Cl. As a method for producing the glass of the present invention containing Ge by the soot method, for example, SiO 2 glass fine particles containing Ge obtained by flame hydrolysis or thermal decomposition of Si precursor and Ge precursor as a glass forming raw material (Soot) is deposited and grown to obtain a porous SiO 2 glass body containing Ge. There is a production method in which the obtained porous glass body is heated to a vitrification temperature or higher to obtain a SiO 2 glass body containing Ge. Depending on how to make the soot method, there are an MCVD method, an OVD method, a VAD method, and the like.
Ｆ濃度の測定法は以下の通りである。ガラスを無水炭酸ナトリウムにより加熱融解し、得られた融液に蒸留水および塩酸を融液に対する体積比でそれぞれ１ずつ加えて試料液を調整する。試料液の起電力をフッ素イオン選択性電極および比較電極としてラジオメータトレーディング社製Ｎｏ．９４５−２２０およびＮｏ．９４５−４６８をそれぞれ用いてラジオメータにより測定し、フッ素イオン標準溶液を用いてあらかじめ作成した検量線に基づいて、フッ素含有量を求める（日本化学会誌、１９７２（２），３５０）。なお本法による検出限界は１０ｐｐｍである。 The method for measuring the F concentration is as follows. The glass is heated and melted with anhydrous sodium carbonate, and distilled water and hydrochloric acid are added to the obtained melt at a volume ratio of 1 to the melt to adjust the sample solution. The electromotive force of the sample solution was used as a fluorine ion selective electrode and a reference electrode. 945-220 and no. 945-468, respectively, are measured with a radiometer, and the fluorine content is obtained based on a calibration curve prepared in advance using a fluorine ion standard solution (The Chemical Society of Japan, 1972 (2), 350). The detection limit by this method is 10 ppm.
Ｃｌ濃度は、試料を溶解後、比色定量法（チオシアン酸第二水銀による吸光光度法）により、測定した。Ｇｅ濃度は、試料を溶解後、高周波プラズマ発光分析法により、測定した。 The Cl concentration was measured by colorimetric determination (absorption photometry with mercuric thiocyanate) after dissolving the sample. The Ge concentration was measured by high frequency plasma emission spectrometry after dissolving the sample.
ＳｉＯ２およびＦを表にモル百分率表示で示す割合で含有する例１〜４のガラスをＶＡＤ法により作製した。すなわち、ＳｉＣｌ４を原料としてＶＡＤ法により多孔質石英ガラス体を作製し、この多孔質石英ガラス体をＳｉＦ４雰囲気下で９００〜１２５０℃に３時間保持してガラス化した。ガラス化後、２０ｍｍ四方、２ｍｍ厚みに試料を切断した。試料を６００〜１５００℃の温度範囲にて所定時間熱処理しては急冷することにより、仮想温度を調整し、仮想温度の異なるサンプルをそれぞれのＦ濃度で６〜８個作製した。この調整方法については、例えば、Ｋａｋｉｕｃｈｉｄａ ｅｔ ａｌ， Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ａｐｐｌｉｅｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ ９３， ７７７（２００３）に掲載されているものと同じである。 Glasses of Examples 1 to 4 containing SiO 2 and F at a ratio shown by mole percentage in the table were produced by the VAD method. That is, a porous quartz glass body was produced by the VAD method using SiCl 4 as a raw material, and the porous quartz glass body was vitrified by holding at 900 to 1250 ° C. for 3 hours in an SiF 4 atmosphere. After vitrification, the sample was cut into 20 mm square and 2 mm thickness. The sample was heat-treated in a temperature range of 600 to 1500 ° C. for a predetermined time and then rapidly cooled to adjust the fictive temperature, and 6 to 8 samples having different fictive temperatures were produced at respective F concentrations. This adjustment method is the same as that described in, for example, Kakiuchida et al, Journal of Applied Physics 93, 777 (2003).
所望の仮想温度の試料が得られた後、熱処理に伴う表面汚染や添加した元素の表面からの離脱が正確な屈折率値の測定に影響することを考慮して、最低２０μｍ以上表面層が除去されるまで研磨を施した。２０μｍ以上の除去では測定される屈折率の値にほとんど影響しないことを確認している。なお、研磨の表面仕上がり状態を原子間力顕微鏡で確認したところ、中心線表面粗さ（Ｒａ）が１ｎｍ以下、平均すると約０．５ｎｍであった。 After obtaining a sample at the desired fictive temperature, the surface layer is removed by at least 20μm or more in consideration of the fact that surface contamination due to heat treatment and separation of added elements from the surface affect the accurate measurement of the refractive index value. Polished until finished. It has been confirmed that removal of 20 μm or more has little influence on the measured refractive index value. In addition, when the surface finish state of grinding | polishing was confirmed with the atomic force microscope, the centerline surface roughness (Ra) was 1 nm or less, and it was about 0.5 nm on the average.
屈折率測定は以下のように行った。測定装置にはＭｅｔｒｉｃｏｎ社製プリズムカプラＭｏｄｅｌ２０１０を用いた。測定波長は６３３、９７４、１３２０、１５４４ｎｍの４種類を選択した。まず装置の絶対測定精度および繰り返し測定精度を調べるために、標準的に広く引用されているＭａｌｌｉｔｓｏｎ，Ｊ． Ｏｐｔ． Ｓｏｃ． Ａｍ． ５５，１０２５ （１９６５）の論文に掲載されているものと同等の石英ガラスとして、元素の添加されていないかつ仮想温度が１２００℃の石英ガラスについて、各波長について１０回の繰り返し測定を行った。絶対精度としてはＭａｌｌｉｔｓｏｎの結果との差の平均値を、繰り返し精度としてはその標準偏差を算出した。その結果、
波長６３３ｎｍ 絶対精度：０．０２４、再現性：０．００６％
波長９７４ｎｍ 絶対精度：０．０３０％、再現性：０．００７％
波長１３２０ｎｍ 絶対精度：０．０４５％、再現性：０．０２０％
波長１５４４ｎｍ 絶対精度：０．０２９％、再現性：０．００５％
が得られ、十分な絶対精度が得られる測定装置であることを確認した。
Refractive index measurement was performed as follows. As a measuring device, a prism coupler Model 2010 manufactured by Metricon was used. Four types of measurement wavelengths of 633, 974, 1320, and 1544 nm were selected. First, in order to examine the absolute measurement accuracy and repeat measurement accuracy of the apparatus, the standard widely cited by Mallitson, J. et al. Opt. Soc. Am. As a quartz glass equivalent to that described in the article of 55,1025 (1965), a quartz glass having no element added and a fictive temperature of 1200 ° C. was repeatedly measured 10 times for each wavelength. As an absolute accuracy, an average value of differences from the result of Mallitson was calculated, and as a repeatability accuracy, a standard deviation thereof was calculated. as a result,
Wavelength 633 nm Absolute accuracy: 0.024, reproducibility: 0.006%
Wavelength 974 nm Absolute accuracy: 0.030%, reproducibility: 0.007%
Wavelength 1320nm Absolute accuracy: 0.045%, Reproducibility: 0.020%
Wavelength 1544nm Absolute accuracy: 0.029%, Reproducibility: 0.005%
It was confirmed that this was a measuring device that could obtain sufficient absolute accuracy.
比較として何も元素を添加していない石英ガラス（例１）と、Ｆの濃度を変えて添加した石英ガラス（例２〜５）について、仮想温度による屈折率変化（ｄｎ／ｄＴｆ）を測定した結果を表１に示した。 As a comparison, the refractive index change (dn / dTf) due to fictive temperature was measured for quartz glass to which no element was added (Example 1) and quartz glass to which F concentration was added (Examples 2 to 5). The results are shown in Table 1.
同様にＣｌの濃度を変えて添加した石英ガラス（例６〜９）について、仮想温度による屈折率変化（ｄｎ／ｄＴｆ）を測定した結果を表２に示した。 Similarly, the results of measuring the refractive index change (dn / dTf) due to the fictive temperature of quartz glass (Examples 6 to 9) added by changing the concentration of Cl are shown in Table 2.
同様にＧｅの濃度を変えて添加した石英ガラス（例１０〜１３）について、仮想温度による屈折率変化（ｄｎ／ｄＴｆ）を測定した結果を表３に示した。なお、いずれも（ｄｎ／ｄＴｆ）の単位は／℃である。 Table 3 shows the results of measuring the refractive index change (dn / dTf) due to the fictive temperature for quartz glass (Examples 10 to 13) added with the Ge concentration changed similarly. In both cases, the unit of (dn / dTf) is / ° C.
以上のように、本発明の範囲の石英ガラスは、仮想温度による屈折率の変動が小さく、光学素子として適していることがわかる。 As described above, it is understood that the quartz glass within the scope of the present invention has a small refractive index variation due to a fictive temperature and is suitable as an optical element.
本発明によればアルカリ金属酸化物を必須成分とはしないガラスであって温度変化による光路長変化が小さいガラスを構成要素として有する光学素子、たとえば光ファイバグレーティング等のグレーティング構造を有する光学素子、エタロン等が得られる。本発明の光学素子は波長が８５０〜１７００ｎｍである光を使用する光通信用光学素子として、有用である。
According to the present invention, an optical element having a glass structure that does not contain an alkali metal oxide as an essential component and has a small optical path length change due to a temperature change, for example, an optical element having a grating structure such as an optical fiber grating, an etalon Etc. are obtained. The optical element of the present invention is useful as an optical element for optical communication using light having a wavelength of 850 to 1700 nm.
Claims (5)
The optical element according to claim 1, wherein the optical element has a grating structure.
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| JP2004021794A JP2005215318A (en) | 2004-01-29 | 2004-01-29 | Optical element |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2005215318A true JP2005215318A (en) | 2005-08-11 |
Family
ID=34905320
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2004021794A Pending JP2005215318A (en) | 2004-01-29 | 2004-01-29 | Optical element |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2005215318A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7964522B2 (en) | 2006-08-31 | 2011-06-21 | Corning Incorporated | F-doped silica glass and process of making same |
-
2004
- 2004-01-29 JP JP2004021794A patent/JP2005215318A/en active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7964522B2 (en) | 2006-08-31 | 2011-06-21 | Corning Incorporated | F-doped silica glass and process of making same |
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