JP2015224149A - 温度補償用部材及びそれを用いた光通信用光学デバイス - Google Patents

Abstract

【課題】光通信用光学デバイスに対して優れた分波特性を付与することが可能な温度補償用部材を提供する。【解決手段】カチオン％で、Ｐ５＋０．１％以上、及びＳｎ２＋１％以上を含有するガラスからなり、２０〜６０℃における屈折率の温度係数ｄｎ／ｄＴが−５?１０−６／℃以下であることを特徴とする温度補償用部材。【選択図】なし

Description

本発明は、光通信ネットワークにおける光導波路デバイス等に使用される温度補償用部材に関するものである。

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。

この種の光通信用光学デバイスの中には、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。そのため、光通信用光学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。

温度補償を必要とする光通信用光学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や平面光回路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やファブリペローエタロン（以下、エタロンという）がある。

これらの光通信用光学デバイスでは、その周囲温度が変化すると、下記式（１）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。

ｄＳ／ｄＴ＝ｄｎ／ｄＴ＋ｎα ・・・（１）
ここで、Ｓは光路長、Ｔは温度、ｎは屈折率、αは熱膨張係数を表す。

そこで、上記の光通信用光学デバイスには光路長の変化を抑制するために、温度補償用部材が使用されている。例えば、エタロンは、温度補償用部材であるバルク状（角柱、円柱等）のエタロン材料の対向する両端面にハーフミラーを形成した構造を有している。従来、エタロンでは、温度補償用部材として石英ガラスが用いられている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０００−４７０２９号公報

石英ガラスは、−４０℃〜１００℃の温度範囲における熱膨張係数が６×１０^-7／℃と低いものの、屈折率の温度係数ｄｎ／ｄＴが大きいため、光路長の温度係数ｄＳ／ｄＴが大きい。そのため、光通信用光学デバイスの温度補償用部材として石英ガラスを使用した場合、周囲温度によって光学特性が変化しやすく、分波精度に劣るという問題がある。

本発明は、上記事情に鑑みなされたものであり、光通信用光学デバイスに対して優れた分波特性を付与することが可能な温度補償用部材を提供することを目的とする。

本発明者が鋭意検討した結果、温度補償用部材として所定の組成を有するＰ−Ｓｎ系ガラスを用いれば、所望の屈折率の温度係数を達成でき、上記課題を解消できることを見出した。

即ち、本発明の温度補償用部材は、カチオン％で、Ｐ^５＋ ０．１％以上、及びＳｎ^２＋ １％以上を含有するガラスからなり、２０〜６０℃における屈折率の温度係数ｄｎ／ｄＴが−５×１０^−６／℃以下であることを特徴とする。

本発明の温度補償用ガラスは、Ｐ^５＋及びＳｎ^２＋を必須成分として上記範囲で含有しているため、屈折率の温度係数ｄｎ／ｄＴを効果的に低下させることができる。結果として、光路長の温度係数ｄＳ／ｄＴの絶対値を低減することができ、光通信用光学デバイスに対して優れた波長分割特性を付与することが可能となる。

本発明の温度補償用部材は、下記式（１）により表される２０〜６０℃における光路長の温度係数ｄＳ／ｄＴが−１５×１０^−６〜１５×１０^−６／℃であることが好ましい。

ｄＳ／ｄＴ＝ｄｎ／ｄＴ＋ｎα ・・・（１）
ここで、Ｓは光路長、Ｔは温度、ｎは屈折率、αは熱膨張係数を表す。

本発明の温度補償用部材は、カチオン％で、Ｐ^５＋ １０〜７０％、及びＳｎ^２＋ １０〜９０％を含有することが好ましい。

本発明の温度補償用部材は、アニオン％で、Ｏ^２− ３０〜１００％、及びＦ⁻＋Ｃｌ⁻ ０〜７０％を含有することが好ましい。

本発明の温度補償用部材は、カチオン％で、Ｂ^３＋＋Ｓｉ^４＋＋Ａｌ^３＋＋Ｚｎ^２＋＋Ｔｉ^４＋ ０〜５０％を含有することが好ましい。

本発明の温度補償用部材は、屈折率ｎｄが１．６以上であることが好ましい。

本発明の温度補償用部材は、−４０〜１００℃における熱膨張係数が８０〜２００×１０^−７／℃であることが好ましい。

本発明の温度補償用部材は、屈伏点が５００℃以下であることが好ましい。

本発明の温度補償用部材は、波長１３１０ｎｍ及び１５５０ｎｍにおける厚さ１０ｍｍでの内部透過率が９８％以上であることが好ましい。

本発明の温度補償用部材は、ＪＯＧＩＳに基づく耐水性が３級以上、耐酸性が２級以上であることが好ましい。

本発明の光通信用光学デバイスは、上記の温度補償用部材を用いたことを特徴とする。

本発明によれば、光通信用光学デバイスに対して優れた分波特性を付与することが可能な温度補償用部材を提供することができる。

本発明の温度補償用部材は、カチオン％で、Ｐ^５＋ ０．１％以上、及びＳｎ^２＋ １％以上を含有するガラスからなる。以下に、各成分の含有量を上記のように特定した理由を説明する。なお、特に断りがない限り、以下の各成分の含有量に関する説明において、「％」は「カチオン％」または「アニオン％」を意味する。

Ｐ^５＋はガラス骨格の構成成分である。また、ｄｎ／ｄＴを低下させることができ、結果としてｄＳ／ｄＴの絶対値を低下させる効果を有する。また、光透過率を高める効果を有する。特に、高屈折率のガラスの場合は、Ｐ^５＋による光透過率向上の効果が得られやすい。また、失透を抑制する効果も有する。Ｐ^５＋の含有量は０．１％以上であり、１％以上であることが好ましく、５％以上であることがより好ましく、１０％以上であることがさらに好ましく、２０％以上であることが特に好ましい。Ｐ^５＋の含有量が少なすぎると、前記効果が得られにくくなる。一方、Ｐ^５＋の含有量が多すぎると、Ｓｎ^２＋の含有量が相対的に少なくなって、屈折率が低下しやすくなるとともに、耐候性が低下しやすくなる。よって、Ｐ^５＋の含有量は７０％以下であることが好ましく、６５％以下であることがより好ましく、６０％以下であることがさらに好ましく、５５％以下であることが特に好ましく、５０％以下であることが最も好ましい。

Ｓｎ^２＋もｄｎ／ｄＴを効果的に低下させることができ、結果としてｄＳ／ｄＴの絶対値を低下させる効果を有する。また、高屈折率化、低屈伏点化、化学耐久性や耐候性の向上等の効果もある。Ｓｎ^２＋の含有量は１％以上であり、５％以上であることが好ましく、１０％以上であることがより好ましく、１５％以上であることがさらに好ましく、２０％以上であることが特に好ましく、２５％以上であることが最も好ましい。Ｓｎ^２＋の含有量が少なすぎると、上記効果が得られにくくなる。一方、Ｓｎ^２＋の含有量が多すぎると、ガラス化しにくくなったり、耐失透性が低下しやすくなる。よって、Ｓｎ^２＋の含有量は９０％以下であることが好ましく、８７．５％以下であることがより好ましく、８５％以下であることがさらに好ましく、８２．５％以下であることが特に好ましい。

本発明において、耐失透性に優れ、機械的強度の高いガラスを得るためには、Ｐ^５＋＋Ｓｎ^２＋の含有量を調整することが好ましい。具体的には、Ｐ^５＋＋Ｓｎ^２＋の含有量は３０％以上であることが好ましく、４０％以上であることがより好ましく、５０％以上であることがさらに好ましく、７０％以上であることが特に好ましく、８０％以上であることが最も好ましい。なお上限は特に限定されず、Ｐ^５＋＋Ｓｎ^２＋の含有量が１００％であってもよいが、他の成分を含有する場合は、９９．９％以下であることが好ましく、９９％以下であることがより好ましく、９５％以下であることがさらに好ましく、９０％以下であることが特に好ましい。

本発明の温度補償用部材を構成するガラスには、上記成分以外にも、下記のカチオン成分を含有させることができる。

Ｂ^３＋はガラス骨格を構成する成分である。また、耐候性を向上させる効果があり、特に、ガラス中のＰ^５＋等の成分が水中へ選択的に溶出することを抑制する効果が大きい。Ｂ^３＋の含有量は０〜５０％であることが好ましく、０．１〜４５％であることがより好ましく、０．５〜４０％であることがさらに好ましい。Ｂ^３＋の含有量が多すぎると、屈折率が低下しやすくなる。また、耐失透性が低下しやすくなる。

Ｓｉ^４＋もガラス骨格を構成する成分である。また、耐候性を向上させる効果があり、特に、ガラス中のＰ^５＋等の成分が水中へ選択的に溶出することを抑制する効果が大きい。Ｓｉ^４＋の含有量は０〜２０％であることが好ましく、０．１〜１５％であることがより好ましい。Ｓｉ^４＋の含有量が多すぎると、屈折率が低下したり、屈伏点が高くなりやすい。また、未溶解による脈理や気泡がガラス中に残存し、光通信用光学デバイスの構成部材としての要求品位を満たさなくなる可能性がある。

Ａｌ^３＋は、Ｓｉ^４＋やＢ^３＋とともにガラス骨格を構成することが可能な成分である。また、耐候性を向上させる効果があり、特に、ガラス中のＰ^５＋等の成分が水中へ選択的に溶出することを抑制する効果が大きい。Ａｌ^３＋の含有量は０〜２０％であることが好ましく、０．１〜１５％であることがより好ましい。Ａｌ^３＋の含有量が多すぎると、失透しやすくなる。また、光透過率が低下する傾向がある。さらに、溶融温度が高くなって、未溶解による脈理や気泡がガラス中に残存しやすくなる。その結果、光通信用光学デバイスの構成部材としての要求品位を満たさなくなる可能性がある。

Ｚｎ^２＋は融剤として作用する成分である。また、耐候性を向上させ、研磨洗浄水等の各種洗浄溶液中へのガラス成分の溶出を抑制したり、高温多湿状態でのガラス表面の変質を抑制したりする効果がある。また、Ｚｎ^２＋はガラス化を安定にする効果もある。以上に鑑み、Ｚｎ^２＋の含有量は０〜４０％であることが好ましく、０．１〜３０％であることがより好ましく、０．２〜２０％であることがさらに好ましい。Ｚｎ^２＋の含有量が多すぎると、光透過率が低下したり、失透しやすくなる。

Ｔｉ^４＋は屈折率を高めたり、耐失透性を向上させる効果がある。但し、その含有量が多すぎると、光透過率が低下する傾向がある。特に、不純物としてＦｅイオンがガラス中に多く含まれる場合（例えば２０ｐｐｍ以上）に光透過率が顕著に低下する傾向がある。また、耐失透性が低下しやすくなる。従って、Ｔｉ^４＋の含有量は０〜２０％であることが好ましく、０．１〜１５％であることがより好ましく、１〜１０％であることがさらに好ましい。

Ｂ^３＋＋Ｓｉ^４＋＋Ａｌ^３＋＋Ｚｎ^２＋＋Ｔｉ^４＋の含有量は０〜５０％であることが好ましく、０〜３０％であることがより好ましく、０．１〜２５％であることがさらに好ましく、０．５〜２０％であることが特に好ましく、０．７５〜１５％であることが最も好ましい。Ｂ^３＋＋Ｓｉ^４＋＋Ａｌ^３＋＋Ｚｎ^２＋＋Ｔｉ^４＋の含有量が多すぎると、耐失透性が低下しやすくなる。また、溶融温度の上昇に伴いＳｎ金属等が析出し、光透過率が低下しやすくなる。なお、耐候性を向上させる観点からは、Ｂ^３＋＋Ｓｉ^４＋＋Ａｌ^３＋＋Ｚｎ^２＋＋Ｔｉ^４＋を０．１％以上含有させることが好ましい。

Ｍｇ^２＋、Ｃａ^２＋、Ｓｒ^２＋及びＢａ^２＋（アルカリ土類金属イオン）は融剤として作用する成分である。また、耐候性を向上させ、研磨洗浄水等の各種洗浄溶液中へのガラス成分の溶出を抑制したり、高温多湿状態でのガラス表面の変質を抑制したりする効果がある。但し、これらの成分の含有量が多すぎると、液相温度が上昇（液相粘度が低下）して、溶融または成形工程中に失透物が析出しやすくなる傾向がある。その結果、量産化しにくくなる。なお、これらの成分は屈折率を大きく変動させないという特徴がある。以上に鑑み、Ｍｇ^２＋＋Ｃａ^２＋＋Ｓｒ^２＋＋Ｂａ^２＋の含有量は０〜１０％であることが好ましく、０〜７．５％であることがより好ましく、０．１〜５％であることがさらに好ましく、０．２〜１．５％であることが特に好ましい。

Ｚｒ^４＋は耐候性を向上させる成分である。但し、その含有量が多すぎると、耐失透性が低下しやすくなる。また、溶融温度の上昇に伴いＳｎ金属等が析出し、光透過率が低下しやすくなる。従って、Ｚｒ^４＋の含有量は０〜２％であることが好ましく、０〜１．５％であることがより好ましく、０．１〜１％であることがさらに好ましく、０．２〜０．５％であることが特に好ましい。

本発明の温度補償用部材を構成するガラスには、発明の効果を損なわない範囲で、上記成分以外にも種々の成分を含有させることができる。例えば、Ｌａ^３＋、Ｇｄ^３＋、Ｔａ^５＋、Ｗ^６＋、Ｎｂ^５＋、Ｙ^３＋、Ｙｂ^３＋、Ｇｅ^４＋及びＳ^６＋等を含有させても構わない。

なお、Ｌｉ^＋、Ｎａ^＋及びＫ^＋は化学耐久性を低下させる成分であるため、その含有量はそれぞれ１０％以下であることが好ましく、５％以下であることがより好ましく、１％以下であることがさらに好ましく、含有させないことが特に好ましい。

Ｔｅ^４＋、Ｂｉ^３＋、Ｉｎ^３＋及びＧａ^３＋は光透過率を低下させやすい成分であるため、その含有量はそれぞれ１０％以下であることが好ましく、５％以下であることがより好ましく、１％以下であることがさらに好ましく、含有させないことが特に好ましい。

Ｆｅ^３＋、Ｎｉ^２＋及びＣｏ^２＋は光透過率を顕著に低下させる成分である。よって、これら成分の含有量はそれぞれ０．１％未満であることが好ましく、含有させないことがより好ましい。

また、Ｃｅ^４＋、Ｐｒ^３＋、Ｎｄ^３＋、Ｅｕ^３＋、Ｔｂ^３＋及びＥｒ^３＋等の希土類成分も光透過率を低下させるおそれがあるため、これらの成分の含有量はそれぞれ０．１％未満であることが好ましく、含有させないことがより好ましい。

なお、環境上の理由から、Ｐｂ^２＋及びＡｓ^３＋の含有量はそれぞれ０．１％未満であることが好ましく、含有させないことがより好ましい。

本発明の温度補償用部材を構成するガラスは、アニオン％で、Ｏ^２− ３０〜１００％、及びＦ⁻＋Ｃｌ⁻ ０〜７０％を含有することが好ましく、Ｏ^２− ４０〜９９．９％、及びＦ⁻＋Ｃｌ⁻ ０．１〜６０％を含有することがより好ましく、Ｏ^２− ５０〜９９．５％、及びＦ⁻＋Ｃｌ⁻ ０．５〜５０％を含有することがさらに好ましく、Ｏ^２− ７０〜９９％、及びＦ⁻＋Ｃｌ⁻ １〜３０％を含有することが特に好ましく、Ｏ^２− ８０〜９８％、及びＦ⁻＋Ｃｌ⁻ ２〜２０％を含有することが最も好ましい。Ｆ⁻及びＣｌ⁻を積極的に含有させることにより、ｄｎ／ｄＴを低下させやすくなる。ただし、その含有量が多すぎると、溶融時の揮発性が高くなり脈理が発生しやすくなる。なお、Ｆ⁻やＣｌ⁻を導入するための原料としては、ＳｎＦ_２やＳｎＣｌ_２の他、Ｌａ、Ｇｄ、Ｔａ、Ｗ、Ｎｂ、Ｙ、Ｙｂ、Ｇｅ、Ｍｇ、Ｃａ、ＳｒまたはＢａのフッ化物及び塩化物が挙げられる。

上記成分以外にも、Ｂｒ⁻等を含有させてもよい。

本発明の温度補償用部材は、２０〜６０℃において屈折率の温度係数ｄｎ／ｄＴが−５×１０^−６／℃以下であり、−６×１０^−６／℃以下であることが好ましく、−７×１０^−６／℃以下であることがより好ましく、−８×１０^−６／℃以下であることがさらに好ましい。ｄｎ／ｄＴが大きすぎると、光路長の温度係数ｄＳ／ｄＴが大きくなって、光通信用光学デバイスの構成部材としての要求品位を満たしにくくなる。

本発明の温度補償用部材は、２０〜６０℃において下記式（１）により表される光路長の温度係数ｄＳ／ｄＴが−１５×１０^−６〜１５×１０^−６／℃であることが好ましく、−１０×１０^−６〜１０×１０^−６／℃であることがより好ましく、−９×１０^−６〜９×１０^−６／℃であることがさらに好ましく、−８×１０^−６〜８×１０^−６／℃であることが特に好ましく、−７×１０^−６〜７×１０^−６／℃であることが最も好ましい。ｄＳ／ｄＴが小さすぎる、または大きすぎる（即ち、ｄＳ／ｄＴの絶対値が大きすぎる）と、光通信用光学デバイスの構成部材としての要求品位を満たしにくくなる。

ｄＳ／ｄＴ＝ｄｎ／ｄＴ＋ｎα ・・・（１）
ここで、Ｓは光路長、Ｔは温度、ｎは屈折率、αは熱膨張係数を表す。

温度補償用部材の屈折率が大きくなることにより光路長を短くなるため、温度補償部材の薄型化を図ることが可能となる。ただし、温度補償用部材の屈折率が高すぎると、ガラスが不安定になる傾向がある。以上に鑑み、本発明の温度補償用部材の屈折率（ｎｄ）は１．６〜１．９５であることが好ましく、１．６５〜１．９であることがより好ましく、１．７〜１．９であることがさらに好ましく、１．７５〜１．９であることが特に好ましい。また、本発明の温度補償用部材の波長１３１０ｎｍ及び１５５０ｎｍにおける屈折率はそれぞれ１．５５〜１．９５であることが好ましく、１．６〜１．９５であることがより好ましく、１．６５〜１．９であることがさらに好ましく、１．７〜１．９であることが特に好ましく、１．７５〜１．９であることが最も好ましい。

本発明の温度補償用部材の−４０〜１００℃における熱膨張係数は８０〜２００×１０^−７／℃であることが好ましく、１００〜１８０×１０^−７／℃であることがより好ましく、１２０〜１６０×１０^−７／℃であることがさらに好ましい。熱膨張係数が小さすぎると、ｄｎ／ｄＴが大きくなりやすい。一方、熱膨張係数が大きすぎると、サーマルショックにより破損しやすくある。また、光通信用光学デバイスに使用する際に、被接合部材との熱膨張係数がマッチングしにくくなる。

本発明の温度補償用部材の−４０〜２０℃における熱膨張係数α_{−４０〜２０}と２０〜１００℃における熱膨張係数α_{２０〜１００}との差｜α_{−４０〜２０}−α_{２０〜１００}｜は５×１０^−７／℃以下であることが好ましく、２．５×１０^−７／℃以下であることが好ましい。熱膨張係数の差｜α_{−４０〜２０}−α_{２０〜１００}｜が上記範囲内であると、室温付近において優れた温度補償機能を発揮することが可能となる。

本発明の温度補償用部材の−４０〜１００℃における熱膨張係数α_{−４０〜１００}と１００〜２００℃における熱膨張係数α_{１００〜２００}との差｜α_{−４０〜１００}−α_{１００〜２００}｜は５×１０^−７／℃以下であることが好ましく、２．５×１０^−７／℃以下であることが好ましい。熱膨張係数の差｜α_{−４０〜１００}−α_{１００〜２００}｜が上記範囲内であると、高温環境下（例えば１００℃付近）において、優れた温度補償機能を発揮することが可能となる。

本発明の温度補償用部材の屈伏点は５００℃以下であることが好ましく、４５０℃以下であることがより好ましく、４２５℃以下であることがさらに好ましく、４２０℃以下であることが特に好ましい。温度補償用部材の屈伏点が高すぎると、モールドプレス成形やドロー成形等の二次加工が困難になる傾向がある。

本発明の温度補償用部材の波長１３１０ｎｍ及び１５５０ｎｍにおける厚さ１０ｍｍでの内部透過率は、９８％以上であることが好ましく、９９％以上であることがより好ましく、９９．５％以上であることがさらに好ましい。本発明の温度補償用部材の波長１３１０ｎｍ及び１５５０ｎｍにおける内部透過率が低すぎると、光通信用光学デバイスの構成部材としての要求品位を満たしにくくなる。

本発明の温度補償用部材のＪＯＧＩＳに基づく耐水性は３級以上、耐酸性は２級以上であることが好ましい。温度補償用部材の耐水性及び耐酸性が上記範囲外である場合、研磨加工後の洗浄や高温高湿下の使用により表面劣化が生じやすくなる。

本発明の温度補償用部材は、所望の組成になるように原料を調合した後、溶融炉中で溶融し、所望の形状（例えば板状）に成形することにより得られる。原料としてピロリン酸第一スズ（Ｓｎ_２Ｐ_２Ｏ_７）を用いることにより、得られるガラスが均質になりやすくなる。また、原料として、フッ化物や塩化物からなる原料を用いることにより、ｄｎ／ｄＴを効果的に低下させることが可能となる。なお、一次溶融によりカレットを作製後、当該カレットを用いて二次溶融を行なうことにより、各特性の調整や組成の均質化を図ることができる。組成が均質化されることにより、光透過率の高いガラスを得ることができる。

溶融雰囲気は不活性雰囲気または還元性雰囲気とすることが好ましい。例えば、窒素やアルゴン等の不活性雰囲気中で溶融することにより、均質なガラスが得られやすくなる。ガラス溶融用容器としては、白金や金等の金属、耐火物、石英ガラス、グラッシーカーボン等を使用することができる。金属製容器のうち、特に金製容器はＳｎ成分との合金反応が起こりにくいため好ましい。なお、金属製容器としては、ＺｒＯ_２等の酸化物を分散させた強化金属材料を使用することが好ましい。

本発明の温度補償用部材は、アレイドウエーブガイドや平面光回路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やエタロンの構成部材として用いることができる。例えば、エタロンは、角柱や円柱状等に成形した温度補償用部材の対向する両端面にハーフミラーを形成した構造を有している。

以下、本発明を実施例に基づいて詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。

表１〜４は本発明の実施例（Ｎｏ．１〜３６）及び比較例（Ｎｏ．３７）を示している。

各試料は次のようにして作製した。

まず、表に示す各組成になるように酸化物、フッ化物、塩化物等の原料を調合し、石英坩堝を用いて窒素雰囲気中にて７００〜１０００℃で１時間溶融した。なお、フッ化物原料としてはＳｎＦ_２、塩化物原料としてはＳｎＣｌ_２を用いた。得られた溶融ガラスを、予熱した金属板上に流し出し、アニール後、各測定に適した試料を作製した。

得られた試料について、屈折率、熱膨張係数、屈伏点、ｄｎ／ｄＴ、ｄＳ／ｄＴ、内部透過率、耐酸性及び耐水性を測定した。結果を表１〜４に示す。

屈折率は、島津製作所製 ＫＰＲ−２０００を用いて、ヘリウムランプのｄ線（５８７．６ｎｍ）及びＬＤ光源（１３１０ｎｍ、１５５０ｎｍ）に対する測定値で示した。

熱膨張係数及び屈伏点は熱膨張測定装置（ｄｉｌａｔｏ ｍｅｔｅｒ）を用いて測定した。熱膨張係数は、−４０〜１００℃（α_{−４０〜１００}）、１００〜２００℃（α_{１００〜２００}）、−４０〜２０℃（α_{−４０〜２０}）、及び２０〜１００℃（α_{２０〜１００}）の各範囲について測定した。

ｄｎ／ｄＴは、上記ｄ線の２０℃における屈折率ｎｄ_１及び６０℃における屈折率ｎｄ_２の値を用い、ｄｎ／ｄＴ＝（ｎｄ_２−ｎｄ_１）／（６０−２０）の式から算出した。

ｄＳ／ｄＴは、上記ｄｎ／ｄＴの値、２０℃における屈折率ｎｄ_１及び熱膨張係数（−４０〜１００℃）の値を用い、ｄＳ／ｄＴ＝ｄｎ／ｄＴ＋ｎｄ_１×αの式から算出した。

内部透過率は以下のようにして測定した。まず分光光度計（株式会社島津製作所製ＵＶ−３１００）を用いて、光学研磨された厚さ５ｍｍ±０．１ｍｍ及び１０ｍｍ±０．１ｍｍの各試料について、表面反射損失を含む透過率を０．５ｎｍ間隔で測定し、得られた測定値から波長１３１０ｎｍ及び１５００ｎｍにおける内部透過率を算出した。

耐水性及び耐酸性はＪＯＧＩＳに定める粉末法に基づき測定した。

表１〜４に示すように、実施例であるＮｏ．１〜３６の試料はｄｎ／ｄＴが−１０×１０^−６／℃以下と小さく、ｄＳ／ｄＴが１〜１４×１０^−６／℃と絶対値が小さかった。一方、比較例であるＮｏ．３７の試料はｄｎ／ｄＴが７．５×１０^−６／℃と大きく、ｄＳ／ｄＴが２０×１０^−６／℃と絶対値が大きかった。

本発明の温度補償用部材は、所定の形状に適宜成形することにより、各種光ディスクシステムの光ピックアップレンズや、ビデオカメラ、一般のカメラの撮影用レンズ等として利用することもできる。その他、粉末状の温度補償用部材を蛍光体粉末と複合化することにより、紫外光や可視光の波長を変化させるための波長変換部材として使用することも可能である。

Claims (11)

1. カチオン％で、Ｐ^５＋ ０．１％以上、及びＳｎ^２＋ １％以上を含有するガラスからなり、２０〜６０℃における屈折率の温度係数ｄｎ／ｄＴが−５×１０^−６／℃以下であることを特徴とする温度補償用部材。
2. 下記式（１）により表される２０〜６０℃における光路長の温度係数ｄＳ／ｄＴが−１５×１０^−６〜１５×１０^−６／℃であることを特徴とする請求項１に記載の温度補償用部材。
   ｄＳ／ｄＴ＝ｄｎ／ｄＴ＋ｎα ・・・（１）
   ここで、Ｓは光路長、Ｔは温度、ｎは屈折率、αは熱膨張係数を表す。
3. カチオン％で、Ｐ^５＋ １０〜７０％、及びＳｎ^２＋ １０〜９０％を含有することを特徴とする請求項１または２に記載の温度補償用部材。
4. アニオン％で、Ｏ^２− ３０〜１００％、及びＦ⁻＋Ｃｌ⁻ ０〜７０％を含有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の温度補償用部材。
5. カチオン％で、Ｂ^３＋＋Ｓｉ^４＋＋Ａｌ^３＋＋Ｚｎ^２＋＋Ｔｉ^４＋ ０〜５０％を含有することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の温度補償用部材。
6. 屈折率ｎｄが１．６以上であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の温度補償用部材。
7. −４０〜１００℃における熱膨張係数が８０〜２００×１０^−７／℃であることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の温度補償用部材。
8. 屈伏点が５００℃以下であることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の温度補償用部材。
9. 波長１３１０ｎｍ及び１５５０ｎｍにおける厚さ１０ｍｍでの内部透過率が９８％以上であることを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の光学ガラス。
10. ＪＯＧＩＳに基づく耐水性が３級以上、耐酸性が２級以上であることを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項に記載の温度補償用部材。
11. 請求項１〜１０のいずれか一項に記載の温度補償用部材を用いたことを特徴とする光通信用光学デバイス。