JP3132245B2 - Fluoride glass composition - Google Patents

Fluoride glass composition

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JP3132245B2
JP3132245B2 JP05154747A JP15474793A JP3132245B2 JP 3132245 B2 JP3132245 B2 JP 3132245B2 JP 05154747 A JP05154747 A JP 05154747A JP 15474793 A JP15474793 A JP 15474793A JP 3132245 B2 JP3132245 B2 JP 3132245B2
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    • C03C13/00Fibre or filament compositions
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    • C03C13/042Fluoride glass compositions

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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、光通信などに用いられ
るフッ化物ガラスファイバ用ガラス組成に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a glass composition for a fluoride glass fiber used for optical communication and the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】可視域から中赤外域の光を透過するフッ
化物ガラスは、光増幅やアップコンバージョン、ファイ
バレーザのホストとして注目されている。なかでも通信
波長である1.3μm帯の信号増幅を目的とした、プラ
セオジム(Pr3+)ドープフッ化物ガラスファイバアン
プに関する研究は、非常に精力的に行なわれている。
2. Description of the Related Art Fluoride glass, which transmits light in the visible region to the mid-infrared region, has attracted attention as a host for optical amplification, up-conversion, and fiber lasers. Above all, research on praseodymium (Pr 3+ ) -doped fluoride glass fiber amplifiers for the purpose of amplifying signals in the 1.3 μm band, which is the communication wavelength, has been conducted very energetically.

【0003】これらの応用に際して非常に重要なのは、
添加された活性種の量子効率である。量子効率とは励起
されたエネルギーのうち有効に取り出せる割合のことで
あるので、その値は各々の応用での性能を大きく左右す
る。例えば、ファイバレーザでは量子効率が高いほど発
振強度は大きくなる。また、光増幅器に用いられるファ
イバの場合、その増幅効率は量子効率に比例して大きく
なるので、これらの高性能化には量子効率を上げること
が要求される。
A very important factor in these applications is that
This is the quantum efficiency of the added active species. Since the quantum efficiency is the ratio of the energy that can be effectively extracted out of the excited energy, the value greatly affects the performance in each application. For example, in a fiber laser, the higher the quantum efficiency, the higher the oscillation intensity. Further, in the case of a fiber used for an optical amplifier, the amplification efficiency increases in proportion to the quantum efficiency. Therefore, it is required to increase the quantum efficiency in order to improve the performance.

【0004】現在、上述の用途には主として結晶化に対
する安定性の高さなどから、 (a)ZrF4系フッ化物ガラス(ZBLAN,ZBLYANと略称
されるガラスが代表的) (b)AlF3系フッ化物ガラス が広く採用されている。(例えば、Y.Ohishi, et.al.,
Electron. Lett., 27(1991), p1995-6)。
At present, for the above-mentioned applications, (a) ZrF 4 -based fluoride glass (glass abbreviated as ZBLAN, ZBLYAN is typical) mainly due to high stability against crystallization, etc. (b) AlF 3 -based Fluoride glass is widely used. (For example, Y. Ohishi, et.al.,
Electron. Lett., 27 (1991), p1995-6).

【0005】しかし、これらのガラスでは量子効率が非
常に低く、例えばプラセオジムドープファイバアンプで
は、量子効率は1〜3%に過ぎない、という大きな欠点
があった。これらのガラスで量子効率が低いのは、原子
間の振動数が大きい、つまりフォノンエネルギーが大き
いために、非輻射緩和確率が大きいからである。
However, these glasses have a very low quantum efficiency. For example, a praseodymium-doped fiber amplifier has a serious disadvantage that the quantum efficiency is only 1 to 3%. The quantum efficiency of these glasses is low because the frequency between atoms is high, that is, the phonon energy is high, so that the non-radiative relaxation probability is high.

【0006】この欠点を回避する方法として、 (1)カルコゲナイドガラス(S化物、Se化物やTe
化物) (2)Cd系ハライドガラス(CdF2系やCdCl
2系) (3)ThF4系フッ化物ガラス などの、フォノンエネルギーの低いガラスが検討されて
いる。(例えば、D.W.Hewak, et.al., ibid, 29(1993),
p237-9)。
As a method for avoiding this drawback, (1) chalcogenide glass (S compound, Se compound or Te compound)
(2) Cd-based halide glass (CdF 2 -based or CdCl
( 2 ) (3) Glasses with low phonon energy, such as ThF 4 -based fluoride glass, are being studied. (For example, DWHewak, et.al., ibid, 29 (1993),
p237-9).

【0007】しかし、(1)のガラスでは、カルコゲナ
イドガラス専用の設備を必要とし、また不純物が十分に
除去できないため、それによる損失が大きいという問題
がある。(2)のガラスでは非常に有毒なCdを用い
る、(3)のガラスでは放射性同位元素であるThを用
いるために、安全上大きな問題点があった。
[0007] However, the glass (1) requires a dedicated facility for chalcogenide glass and has a problem that the loss is large because impurities cannot be sufficiently removed. The glass of (2) uses very toxic Cd, and the glass of (3) uses Th which is a radioisotope.

【0008】また、最近になってInF3を主とするガ
ラスが報告された。(M.Poulain, et.al., XVI Interna
tional Congress of Glass, Madrid 1992,Proceedings
of Congress 2, p61-66,以下、報告例と記す)。
[0008] Recently, a glass mainly containing InF 3 has been reported. (M. Poulain, et.al., XVI Interna
nation Congress of Glass, Madrid 1992, Proceedings
of Congress 2, p61-66, hereafter referred to as a report example).

【0009】しかし、報告された組成範囲で得られるガ
ラスは、非常に結晶化しやすく、ガラスファイバに紡糸
することはほとんど不可能であった。
[0009] However, the glass obtained in the reported composition range is very easily crystallized, and it has been almost impossible to spin into glass fiber.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、高い
量子効率を有し、かつ結晶化に対して安定な、フッ化物
ガラスファイバ用コアガラス組成物を提供することにあ
る。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a core glass composition for a fluoride glass fiber which has high quantum efficiency and is stable against crystallization.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】上記の目的は、In
3,BaF2,ZnF2,PbF2,およびSrF2 を主
成分とするフッ化物ガラス組成物において、上記組成物
にAlF3,GdF3,およびYbF3 を添加し、かつそ
のガラス組成が以下に示す範囲であるフッ化物ガラス組
成物によって達成される。
An object of the present invention is to provide a semiconductor device comprising:
In a fluoride glass composition containing F 3 , BaF 2 , ZnF 2 , PbF 2 , and SrF 2 as main components, AlF 3 , GdF 3 , and YbF 3 are added to the above composition, and the glass composition is as follows: Is achieved by the fluoride glass composition in the range shown in the following.

【0012】35 ≦ InF3 ≦ 40モル%, 10 ≦ BaF2 ≦ 25モル%, 15 ≦ ZnF2 ≦ 20モル%, 5 ≦ PbF2 ≦ 25モル%, 5 ≦ SrF2 ≦ 15モル%, 0.5 ≦ AlF3 ≦ 3.8モル%, 0.5 ≦ GdF3 ≦ 4.0モル%, 0.5 ≦ YbF3 ≦ 4.0モル% さらに、InF3,ZnF2 の含有量の比R(R=[I
nF3]/[ZnF2])が、 1.8 ≦ R ≦ 2.5 であり、かつAlF3,GdF3,YbF3のそれぞれの
含有量の和Z(Z=[AlF3]+[GdF3]+[Yb
3])が 2.0 ≦ Z ≦ 8.0モル% であるガラス組成物によって達成される。
35 ≦ InF 3 ≦ 40 mol%, 10 ≦ BaF 2 ≦ 25 mol%, 15 ≦ ZnF 2 ≦ 20 mol%, 5 ≦ PbF 2 ≦ 25 mol%, 5 ≦ SrF 2 ≦ 15 mol%, 0. 5 ≦ AlF 3 ≦ 3.8 mol%, 0.5 ≦ GdF 3 ≦ 4.0 mol%, 0.5 ≦ YbF 3 ≦ 4.0 mol% Further, the ratio R of the contents of InF 3 and ZnF 2 (R ( R = [I
nF 3] / [ZnF 2] ) is, 1.8 ≦ R ≦ 2.5, and AlF 3, GdF 3, each of the sum of the content Z (Z = [AlF 3 of YbF 3] + [GdF 3 ] + [Yb
F 3 ]) is achieved by a glass composition in which 2.0 ≦ Z ≦ 8.0 mol%.

【0013】すなわち、上記報告例で報告されているI
nF3系の、InF3,BaF2,ZnF2,PbF2,S
rF2 から構成されるガラスに、添加物としてAl
3,GdF3,YbF3を加えたものである。その際
に、RおよびZの値が上記限定範囲に入っていれば、結
晶化をおこさない均質なガラスを得ることができる。R
やZの値が上記限定範囲を外れると、冷却過程で融液中
に結晶が析出する速度が高くなり、均質なガラスを得る
ことが困難になる。
That is, I reported in the above report example
nF 3 , InF 3 , BaF 2 , ZnF 2 , PbF 2 , S
AlF as an additive to glass composed of rF 2
F 3 , GdF 3 and YbF 3 are added. At that time, if the values of R and Z are within the above-mentioned limited range, a homogeneous glass free from crystallization can be obtained. R
If the values of Z and Z are out of the above-mentioned limited range, the rate of precipitation of crystals in the melt during the cooling process increases, and it becomes difficult to obtain a homogeneous glass.

【0014】以下に、各成分について詳しく説明する。
InF3,ZnF2はガラス形成に不可欠の成分であり、
それらの含有量およびその比Rは上記限定範囲が好まし
い。この範囲を外れると、均質な融液になることはあっ
ても、冷却中に融液が乳濁することがある。さらに、好
ましくは 1.9 ≦ R ≦ 2.2 である。
Hereinafter, each component will be described in detail.
InF 3 and ZnF 2 are indispensable components for glass formation.
The content and the ratio R thereof are preferably in the above-mentioned limited range. Outside this range, the melt may become homogeneous, but the melt may become emulsified during cooling. Further preferably, 1.9 ≦ R ≦ 2.2.

【0015】BaF2とSrF2はこのガラスの必須成分
であり、その含有量は上記限定範囲が好ましい。この範
囲を外れると、冷却中の結晶化速度が著しく速くなる。
さらに、好ましくは 15 ≦ BaF2 ≦ 20モル%, 5 ≦ SrF2 ≦ 10モル% である。
BaF 2 and SrF 2 are essential components of this glass, and the content thereof is preferably within the above-mentioned limited range. Outside this range, the rate of crystallization during cooling will be significantly faster.
More preferably, 15 ≦ BaF 2 ≦ 20 mol% and 5 ≦ SrF 2 ≦ 10 mol%.

【0016】PbF2は、ガラスの屈折率を高くするた
めの必須成分である。PbF2の含有量が、上記限定範
囲の下限より低い場合でも、結晶化に対して十分安定な
ガラスが得られるが、屈折率は1.50前後と低く、フ
ァイバを作成した場合に開口数が不足し、前述の用途に
適さないことが多い。またPbF2 の含有量が、上記限
定範囲の上限よりも高い場合、均質な融液になることは
あっても、微結晶が析出したり、冷却中の結晶化速度が
著しく速くなったりする。
PbF 2 is an essential component for increasing the refractive index of glass. Even when the content of PbF 2 is lower than the lower limit of the above-mentioned limited range, a glass that is sufficiently stable against crystallization can be obtained, but the refractive index is as low as about 1.50, and the numerical aperture when a fiber is made, They are often short and unsuitable for the above-mentioned applications. If the content of PbF 2 is higher than the upper limit of the above-mentioned limited range, a homogeneous melt may be formed, but fine crystals may precipitate or the crystallization rate during cooling may be significantly increased.

【0017】AlF3,GdF3およびYbF3は、上記
報告例のInF3系ガラスを、結晶化に対して安定化さ
せるために必須の添加成分である。その各々の含有量お
よびそれらの含有量の和Zは、上記限定範囲が好まし
い。さらに、好ましくは 1.0 ≦ AlF3 ≦ 3.0モル%, 1.5 ≦ GdF3 ≦ 2.5モル%, 1.0 ≦ YbF3 ≦ 2.5モル%, 4.0 ≦ Z ≦ 7.0モル% を満たすように添加すると、ガラスは結晶化に対して著
しく安定化される。しかし、上記限定範囲の下限よりも
低い場合は、冷却中の結晶化速度が速く、紡糸に適さな
くなる。上限より高い場合は、均一な融液が得られなか
ったり、冷却中に微結晶が析出したりする。
AlF 3 , GdF 3 and YbF 3 are essential components for stabilizing the InF 3 -based glass of the above reported example against crystallization. The respective contents and the sum Z of the contents are preferably in the above-mentioned limited ranges. Further preferably, 1.0 ≦ AlF 3 ≦ 3.0 mol%, 1.5 ≦ GdF 3 ≦ 2.5 mol%, 1.0 ≦ YbF 3 ≦ 2.5 mol%, 4.0 ≦ Z ≦ 7. When added to satisfy 0.0 mol%, the glass is remarkably stabilized against crystallization. However, when it is lower than the lower limit of the above-mentioned limited range, the crystallization rate during cooling is high, and it is not suitable for spinning. If it is higher than the upper limit, a uniform melt cannot be obtained, or microcrystals precipitate during cooling.

【0018】さらに、YbF3 は、例えばプラセオジム
(Pr3+)ドープフッ化物ガラスファイバアンプへの応
用において、活性種であるPr3+に対して増感剤として
作用するため、励起効率を向上させることによって増幅
効率を高めることができる。
Furthermore, YbF 3 acts as a sensitizer for Pr 3+ as an active species in, for example, application to a praseodymium (Pr 3+ ) -doped fluoride glass fiber amplifier, so that the excitation efficiency is improved. This can increase the amplification efficiency.

【0019】[0019]

【実施例】以下、本発明を実施例に基づいて、さらに詳
しく説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below in more detail based on embodiments.

【0020】(実施例1)表1に示すように、得られる
ガラスの組成がモル表示で、InF3:35%,Ba
2:15%,ZnF2:19%,PbF2:20%,S
rF2:5%,AlF3:2%,GdF3:2%,Yb
3:2%になるように、全量で15gを秤量し、金ル
ツボを用いて、不活性ガス雰囲気下、800℃、1時間
の溶融を行った。
(Example 1) As shown in Table 1, the composition of the obtained glass is represented by mol, and InF 3 : 35%, Ba
F 2 : 15%, ZnF 2 : 19%, PbF 2 : 20%, S
rF 2 : 5%, AlF 3 : 2%, GdF 3 : 2%, Yb
F 3 : 2%, 15 g of the total amount was weighed and melted at 800 ° C. for 1 hour in an inert gas atmosphere using a gold crucible.

【0021】[0021]

【表1】 [Table 1]

【0022】その後、得られた溶融物を300℃に予熱
した直径15mm、深さ40mmの鋳型に流し込み、3
00℃の電気炉に入れ、室温まで6時間かけて徐冷し
た。得られた上記組成の化合物は、無色透明体であり、
示差熱分析においてガラス転移点258℃、結晶化開始
点333℃が観測された。さらに、X線回折でも非晶質
特有のハローパターンしか現われなかったことから、得
られた化合物がガラスであると判定された。
Thereafter, the obtained melt is poured into a mold having a diameter of 15 mm and a depth of 40 mm preheated to 300 ° C.
It was placed in an electric furnace at 00 ° C. and gradually cooled to room temperature over 6 hours. The obtained compound of the above composition is a colorless transparent body,
In the differential thermal analysis, a glass transition point of 258 ° C. and a crystallization start point of 333 ° C. were observed. Further, since only a halo pattern peculiar to the amorphous phase was found in the X-ray diffraction, it was determined that the obtained compound was glass.

【0023】得られたガラスのNa−d線での屈折率
(nd )を測定したところ、表1に示すようにnd
1.557であった。したがって、得られたガラスをコ
アに、またPbF2を含まないガラス(例えば、組成が
モル表示で、ZrF4:47%,BaF2:20%,La
3:3%,YF3:3%,AlF3:6%,NaF:2
1%、であるガラス)をクラッドに用いれば、該ガラス
のnd が1.494なので、NA=0.44のファイバ
が得られる。
When the refractive index (n d ) of the obtained glass at the Na-d line was measured, as shown in Table 1, n d =
1.557. Therefore, the obtained glass was used as a core, and a glass containing no PbF 2 (eg, in terms of composition, ZrF 4 : 47%, BaF 2 : 20%, La
F 3 : 3%, YF 3 : 3%, AlF 3 : 6%, NaF: 2
The use of 1%, a glass) is a cladding, n d of the glass since 1.494, fiber NA = 0.44 is obtained.

【0024】量子効率を評価するために、このガラスに
重量で500ppmになるようにPrF3 を添加し、P
3+14準位の蛍光寿命を測定したところ、220μ
sであった。比較のために従来のZrF4系ガラス(組
成は、ZrF4:43%,BaF2:19%,LaF3
3%,YF3:6%,AlF3:6%,NaF:13%,
PbF2:10%)での蛍光寿命を測定してみると12
4μsであった。
To evaluate the quantum efficiency, PrF 3 was added to this glass so as to be 500 ppm by weight,
When the fluorescence lifetime of 1 G 4 level of r 3+ was measured, 220 μ
s. For comparison, a conventional ZrF 4 glass (composition: ZrF 4 : 43%, BaF 2 : 19%, LaF 3 :
3%, YF 3 : 6%, AlF 3 : 6%, NaF: 13%,
When the fluorescence lifetime in PbF 2 (10%) was measured, 12
4 μs.

【0025】これらより、Pr3+14から35への
1.3μmの輻射遷移に関する量子効率を計算する(大
石泰丈ほか, 電気通信学会技術研究報告, OQE91-18, p1
-5)と、ZrF4 系ガラスが3.8%なのに対して、こ
の実施例のガラスでは6.8%ときわめて高効率になっ
ていることが分かった。
From these, the quantum efficiency for the 1.3 μm radiative transition of Pr 3+ from 1 G 4 to 3 H 5 is calculated (Yasutake Oishi et al., IEICE Technical Report, OQE91-18, p1
-5), which is 3.8% for the ZrF 4 -based glass, and 6.8% for the glass of this example, which is extremely high.

【0026】(実施例2〜6)表1に示す組成になるよ
うに、全量で15gの原料を秤量し、実施例1と同様に
金ルツボを用いて、不活性ガス雰囲気下、800℃、1
時間の溶融を行った後に、300℃に予熱した直径15
mm、深さ40mmの鋳型に流し込み、300℃の電気
炉に入れ、室温まで6時間かけて徐冷した。得られた上
記組成の化合物は、無色透明体であり、示差熱分析にお
いて表1に示すような値のガラス転移点、結晶化開始点
が観測された。さらに、X線回折でも非晶質特有のハロ
ーパターンしか現われなかったことから、得られた化合
物がガラスであると判定された。
(Examples 2 to 6) A total of 15 g of the raw materials were weighed so that the compositions shown in Table 1 were obtained, and a gold crucible was used in the same manner as in Example 1 at 800 ° C. in an inert gas atmosphere. 1
After melting for an hour, the diameter 15 preheated to 300 ° C.
It was poured into a mold having a thickness of 40 mm and a depth of 40 mm, placed in an electric furnace at 300 ° C., and gradually cooled to room temperature over 6 hours. The obtained compound having the above composition was a colorless and transparent substance, and the glass transition point and the crystallization start point having the values shown in Table 1 were observed in the differential thermal analysis. Further, since only a halo pattern peculiar to the amorphous phase was found in the X-ray diffraction, it was determined that the obtained compound was glass.

【0027】得られたガラスのnd を測定したところ、
表1に示すような値を示した。例えば、組成がモル表示
で、ZrF4:47%,BaF2:20%,LaF3:3
%,YF3:3%,AlF3:6%,NaF:21%であ
るガラスをクラッドに用いれば、該ガラスのnd が1.
494なので、NA=0.23〜0.44のファイバが
得られる。
[0027] When a n d of the resulting glass was measured,
The values are as shown in Table 1. For example, the composition is expressed in mol, ZrF 4 : 47%, BaF 2 : 20%, LaF 3 : 3
%, YF 3: 3%, AlF 3: 6%, NaF: the use of the glass is 21% in the cladding, n d of the glass 1.
Since it is 494, a fiber with NA = 0.23 to 0.44 is obtained.

【0028】(比較例1)表2に示すように、得られる
ガラスの組成がモル表示で、InF3:35%,Ba
2:18%,ZnF2:19%,PbF2:10%,S
rF2:9%,AlF3:2%,GdF3:5%,Yb
3:2% になるように、全量で15gを秤量し、金ル
ツボを用いて、不活性ガス雰囲気下、800℃、1時間
の溶融を行った。
(Comparative Example 1) As shown in Table 2, the composition of the obtained glass is represented by mol, and InF 3 : 35%, Ba
F 2 : 18%, ZnF 2 : 19%, PbF 2 : 10%, S
rF 2 : 9%, AlF 3 : 2%, GdF 3 : 5%, Yb
F 3 : 2%, 15 g in total was weighed and melted at 800 ° C. for 1 hour in an inert gas atmosphere using a gold crucible.

【0029】その後、得られた溶融物を300℃に予熱
した直径15mm、深さ40mmの鋳型に流し込んだと
ころ、得られた上記組成の化合物は、完全な結晶化が観
察された。
Thereafter, when the obtained melt was poured into a mold having a diameter of 15 mm and a depth of 40 mm, which was preheated to 300 ° C., complete crystallization of the obtained compound having the above composition was observed.

【0030】[0030]

【表2】 [Table 2]

【0031】(比較例2)表2に示すように、得られる
ガラスの組成がモル表示で、InF3:40%,Ba
2:20%,ZnF2:20%,PbF2:10%,S
rF2:10%になるように、全量で15gを秤量し、
金ルツボを用いて、不活性ガス雰囲気下、800℃、1
時間の溶融を行った。
(Comparative Example 2) As shown in Table 2, the composition of the obtained glass is represented by mol, and InF 3 : 40%, Ba
F 2 : 20%, ZnF 2 : 20%, PbF 2 : 10%, S
A total of 15 g was weighed so that rF 2 : 10%,
Using a gold crucible, 800 ° C, 1
Time melting was performed.

【0032】その後、得られた溶融物を300℃に予熱
した直径15mm、深さ40mmの鋳型に流し込み、3
00℃の電気炉に入れ、室温まで6時間かけて徐冷し
た。得られた上記組成の化合物には微結晶が析出してい
ることが観察された。
Thereafter, the obtained melt was poured into a mold having a diameter of 15 mm and a depth of 40 mm preheated to 300 ° C.
It was placed in an electric furnace at 00 ° C. and gradually cooled to room temperature over 6 hours. It was observed that microcrystals precipitated in the obtained compound having the above composition.

【0033】(比較例3)表2に示すように、得られる
ガラスの組成がモル表示で、InF3:37%,Ba
2:22%,ZnF2:19%,PbF2:3%,Sr
2:12%,AlF3:2%,GdF3:3%,Yb
3:2% になるように、全量で15gを秤量し、金ル
ツボを用いて、不活性ガス雰囲気下、800℃、1時間
の溶融を行った。
(Comparative Example 3) As shown in Table 2, the composition of the obtained glass is represented by mol, and InF 3 : 37%, Ba
F 2 : 22%, ZnF 2 : 19%, PbF 2 : 3%, Sr
F 2: 12%, AlF 3 : 2%, GdF 3: 3%, Yb
F 3 : 2%, 15 g in total was weighed and melted at 800 ° C. for 1 hour in an inert gas atmosphere using a gold crucible.

【0034】その後、得られた溶融物を300℃に予熱
した直径15mm、深さ40mmの鋳型に流し込み、3
00℃の電気炉に入れ、室温まで6時間かけて徐冷し
た。得られた上記組成の化合物は、無色透明体であり、
示差熱分析においてガラス転移点283℃、結晶化開始
点348℃が観測された。さらに、X線回折でも非晶質
特有のハローパターンしか現われなかったことから、得
られた化合物がガラスであると判定された。
Thereafter, the obtained melt was poured into a mold having a diameter of 15 mm and a depth of 40 mm preheated to 300 ° C.
It was placed in an electric furnace at 00 ° C. and gradually cooled to room temperature over 6 hours. The obtained compound of the above composition is a colorless transparent body,
In the differential thermal analysis, a glass transition point of 283 ° C. and a crystallization start point of 348 ° C. were observed. Further, since only a halo pattern peculiar to the amorphous phase was found in the X-ray diffraction, it was determined that the obtained compound was glass.

【0035】得られたガラスのNa−d線での屈折率
(nd )を測定したところ、表2に示すようにnd
1.502であった。したがって、得られたガラスをコ
アに、またPbF2を含まないガラス(例えば、組成が
モル表示で、ZrF4:47%,BaF2:20%,La
3:3%,YF3:3%,AlF3:6%,NaF:2
1%であるガラス)をクラッドに用いても、該ガラスの
d が1.494なので、得られるファイバの開口数は
NA=0.15と小さいものしか得られない。
When the refractive index (n d ) of the obtained glass at the Na-d line was measured, as shown in Table 2, n d =
1.502. Therefore, the obtained glass was used as a core, and a glass containing no PbF 2 (eg, in terms of composition, ZrF 4 : 47%, BaF 2 : 20%, La
F 3 : 3%, YF 3 : 3%, AlF 3 : 6%, NaF: 2
Even if (1% glass) is used for the cladding, the glass has a small numerical aperture of NA = 0.15 since the glass has n d of 1.494.

【0036】(比較例4〜15)表2に示す組成になる
ように全量で15gの原料を秤量し、実施例1と同様に
金ルツボを用いて、不活性ガス雰囲気下、800℃、1
時間の溶融を行った後に、直径15mm、深さ40mm
の鋳型に流し込み、300℃の電気炉に入れて徐冷し
た。しかし、いずれの材料の場合でも、ガラス構成成分
の含有量あるいはRやZの値が、本発明の上記範囲外で
あるため、わずかな微結晶の析出、あるいは完全な失透
が観察された。
(Comparative Examples 4 to 15) A total of 15 g of the raw materials were weighed so that the compositions shown in Table 2 were obtained, and a gold crucible was used in the same manner as in Example 1 at 800 ° C. under an inert gas atmosphere.
After melting for a time, the diameter is 15 mm and the depth is 40 mm
, And slowly cooled in an electric furnace at 300 ° C. However, in any of the materials, since the content of the glass component or the value of R or Z was outside the above range of the present invention, slight precipitation of fine crystals or complete devitrification was observed.

【0037】[0037]

【発明の効果】以上の実施例から分かるように、本発明
のフッ化物ガラスは結晶化に対して安定であり、さらに
本発明のガラス中に添加された希土類イオンの蛍光寿命
が従来知られている組成のものに比べて非常に長くな
る。
As can be seen from the above examples, the fluoride glass of the present invention is stable against crystallization, and the fluorescence lifetime of rare earth ions added to the glass of the present invention is conventionally known. It is much longer than that of a certain composition.

【0038】つまり、量子効率が非常に向上されるの
で、本発明のガラスを光通信用ファイバ、特にファイバ
アンプやファイバレーザ用希土類イオンドープファイバ
のコアガラスとして用いることにより、それらの性能の
飛躍的な向上が見込まれる。
That is, since the quantum efficiency is greatly improved, by using the glass of the present invention as a core glass of an optical communication fiber, particularly a core glass of a rare earth ion-doped fiber for a fiber amplifier or a fiber laser, the performance thereof is dramatically improved. Significant improvement is expected.

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 InF3,BaF2,ZnF2,PbF2
およびSrF2を主成分とするフッ化物ガラス組成物に
おいて、上記組成物にAlF3,GdF3,およびYbF
3 を添加し、かつそのガラス組成が以下に示す範囲であ
ることを特徴とするフッ化物ガラス組成物。 35 ≦ InF3 ≦ 40モル%, 10 ≦ BaF2 ≦ 25モル%, 15 ≦ ZnF2 ≦ 20モル%, 5 ≦ PbF2 ≦ 25モル%, 5 ≦ SrF2 ≦ 15モル%, 0.5 ≦ AlF3 ≦ 3.8モル%, 0.5 ≦ GdF3 ≦ 4.0モル%, 0.5 ≦ YbF3 ≦ 4.0モル%
1. InF 3 , BaF 2 , ZnF 2 , PbF 2 ,
In a fluoride glass composition containing SrF 2 and SrF 2 as main components, the above composition is mixed with AlF 3 , GdF 3 and YbF
3. A fluoride glass composition to which 3 is added and the glass composition is in the range shown below. 35 ≦ InF 3 ≦ 40 mol%, 10 ≦ BaF 2 ≦ 25 mol%, 15 ≦ ZnF 2 ≦ 20 mol%, 5 ≦ PbF 2 ≦ 25 mol%, 5 ≦ SrF 2 ≦ 15 mol%, 0.5 ≦ AlF 3 ≦ 3.8 mol%, 0.5 ≦ GdF 3 ≦ 4.0 mol%, 0.5 ≦ YbF 3 ≦ 4.0 mol%
【請求項2】 InF3,ZnF2 の含有量の比R(R
=[InF3]/[ZnF2])が、 1.8 ≦ R ≦ 2.5 であり、かつAlF3,GdF3,YbF3のそれぞれの
含有量の和Z(Z=[AlF3]+[GdF3]+[Yb
3])が 2.0 ≦ Z ≦ 8.0モル% である請求項1に記載のフッ化物ガラス組成物。
2. The ratio R (R) of the contents of InF 3 and ZnF 2.
= [InF 3 ] / [ZnF 2 ]) is 1.8 ≦ R ≦ 2.5, and the sum Z (Z = [AlF 3 ] +) of the respective contents of AlF 3 , GdF 3 and YbF 3 [GdF 3 ] + [Yb
The fluoride glass composition according to claim 1, wherein F 3 ]) satisfies 2.0 ≦ Z ≦ 8.0 mol%.
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