JP3367624B2 - Optical fiber - Google Patents
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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、光学用ガラス部品、例
えば伝送用光ファイバ,ファイバレーザー,ファイバア
ンプなどに使用される低散乱光ファイバに関するもので
ある。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical glass component, for example, a low scattering optical fiber used for an optical fiber for transmission, a fiber laser, a fiber amplifier and the like.
【0002】[0002]
【従来の技術】光ファイバの損失を支配する要因のう
ち、ガラス固有の性質から起因するものは、赤外光領域
の分子振動による吸収と紫外可視光領域の光散乱(Rayl
eigh散乱)である。現在光通信に用いられている石英系
光ファイバよりも低い損失特性を得ることを目的とし
て、優れた赤外光透過性を有するフッ化物ガラスによる
光ファイバが研究されてきた。2. Description of the Related Art Among the factors that govern the loss of an optical fiber, the ones attributed to the inherent properties of glass are absorption due to molecular vibration in the infrared light region and light scattering in the ultraviolet and visible light region (Rayl).
eigh scattering). An optical fiber made of a fluoride glass having excellent infrared light transmissivity has been studied for the purpose of obtaining a loss characteristic lower than that of a silica optical fiber currently used for optical communication.
【0003】しかし、フッ化物ガラスは製造時に微結晶
が析出しやすく、それが光散乱中心となって損失が高く
なることが明らかになり、シリカガラスの損失特性を越
えるに至っていない(J.B.MacChesney and D.J.DiGiova
nni, J.Am.Ceram.Soc., 1990, Vol.73, 3537-3556)。However, it has been revealed that in the fluoride glass, fine crystals are likely to precipitate during the production, and it becomes a light scattering center to increase the loss, and the loss characteristics of silica glass have not been exceeded (JBMacChesney and DJDiGiova).
nni, J. Am. Ceram. Soc., 1990, Vol.73, 3537-3556).
【0004】ケイ酸塩系多成分酸化物ガラスは、フッ化
物ガラスに比べて結晶が析出しにくい点でフッ化物ガラ
スより優れている。しかし、赤外透過性がフッ化物ガラ
スほど大きくないので、低損失光ファイバを実現するた
めには、紫外可視域の光散乱の小さいガラスを選ぶ必要
がある。The silicate-based multi-component oxide glass is superior to the fluoride glass in that crystals are less likely to precipitate than the fluoride glass. However, since the infrared transmissivity is not as great as that of fluoride glass, it is necessary to select glass that has small light scattering in the ultraviolet and visible range in order to realize a low loss optical fiber.
【0005】アルカリ−アルカリ土類ケイ酸塩系ガラス
において、石英ガラスよりもRayleigh散乱の小さい組成
が明らかにされている(J.Schroeder; "Light Scatteri
ng of glass" in M.Tomozawa and R.H.Doremus, "Treat
ise on materials science and technology", Academic
Press, New York, 1977, vol.12, p199[Na2O-MgO-SiO
2 系ガラス]、及び、G.A.C.M.Spierings and T.P.M.Me
euwsen; J.Non-Cryst.Solids, 1984, Vol.66, p.494[K
2O-MgO-SiO2系ガラス])。In the alkali-alkaline earth silicate glass, a composition having a smaller Rayleigh scattering than that of quartz glass has been clarified (J. Schroeder; "Light Scatteri
ng of glass "in M.Tomozawa and RHDoremus," Treat
ise on materials science and technology ", Academic
Press, New York, 1977, vol.12, p199 [Na 2 O-MgO-SiO
2 type glass] and GACMSpierings and TPMMe
euwsen; J. Non-Cryst. Solids, 1984, Vol.66, p.494 [K
2 O-MgO-SiO 2 system glass]).
【0006】我々は更に検討を進めて、酸化ケイ素(S
iO2)、2価の金属酸化物(MIIO,MIIは2価の陽イ
オンを示す)1価の金属化合物(M2 IO,MI は1価の
陽イオンを示す)からなる酸化物ガラス組成物であっ
て、上記SiO2が50〜80mol%、MIIOが0〜20mo
l%、M2 IOが15〜40mol%であることを特徴とするケ
イ酸塩系ガラス組成物は純SiO2ガラスよりも光散乱の
小さく、かつ安定にガラス化することを明らかにした。
なお、上記のMIIは、Mg,Ca,Sr,Ba,Znの中の
少なくとも何れか一つから、また、上記のMI は、L
i,Na,Kの中の少なくとも何れか一つから選ぶことが
できる。[0006] We have further studied, silicon oxide (S
iO 2 ) and a divalent metal oxide (M II O and M II represent divalent cations) and a monovalent metal compound (M 2 I O and M I represent monovalent cations) An oxide glass composition, wherein the SiO 2 is 50 to 80 mol% and the M II O is 0 to 20 mol.
It has been clarified that the silicate-based glass composition characterized by having 1% and M 2 I O of 15 to 40 mol% has smaller light scattering than that of pure SiO 2 glass and is vitrified stably.
The above M II is from at least one of Mg, Ca, Sr, Ba and Zn, and the above M I is L
It can be selected from at least one of i, Na and K.
【0007】上記ケイ酸塩系ガラス組成物において組成
を制限した理由は、SiO2が50mol%より少ないか、M
2 IOが40mol%より多いと、ガラス中に結晶が析出しや
すく、SiO2が80mol%より多いか、MIIOが20mol%
より多いか、M2 IOが15mol%より少ないと、光散乱が
大きくなるからである。The reason for limiting the composition of the above-mentioned silicate glass composition is that the content of SiO 2 is less than 50 mol% or M
When 2 I O is more than 40 mol%, crystals are likely to precipitate in the glass, and SiO 2 is more than 80 mol%, or M II O is 20 mol%.
This is because if the amount is larger or the amount of M 2 I O is smaller than 15 mol%, light scattering becomes large.
【0008】しかし、このケイ酸塩系ガラス組成物を用
いて光ファイバを作る試みはなされていない。すなわ
ち、コアまたはクラッドに用いるための、屈折率がわず
かに異なり、低散乱で、かつファイバを形成出来るほど
に熱的に安定なガラスが知られていない。However, no attempt has been made to make an optical fiber using this silicate glass composition. That is, there is no known glass for use in the core or the clad, which has a slightly different refractive index, has low scattering, and is thermally stable enough to form a fiber.
【0009】このガラスを用いて光ファイバを作製する
場合、導波構造を形成するために、熱特性が似ていて屈
折率の異なるコア用とクラッド用の2種類のガラスを用
意しなければならない。熱特性をそろえるためには、ガ
ラス組成をできるだけ近いものにするのが良い。そのた
めには、一般に以下の2種類の方法がある。
(1)コア用のガラスに屈折率を増大させる成分をドー
プする。
(2)クラッド用のガラスに屈折率を減少させる成分を
ドープする。
(1)の場合、屈折率の増大が、Rayleigh散乱の増大に
つながる。すなわち、ガラス固有のRayleigh散乱強度は
次式で記述されるように、nの8乗に比例して増加する
(D.A.Pinnow et al.; Appl. Phys.Lett.,Vol.22, p.52
7(1973))。When an optical fiber is manufactured by using this glass, two kinds of glass for core and clad having similar thermal characteristics and different in refractive index must be prepared in order to form a waveguide structure. . In order to obtain the same thermal characteristics, it is good to make the glass composition as close as possible. For that purpose, there are generally the following two methods. (1) Dope the glass for the core with a component that increases the refractive index. (2) Dope the glass for cladding with a component that reduces the refractive index. In the case of (1), an increase in refractive index leads to an increase in Rayleigh scattering. That is, the Rayleigh scattering intensity peculiar to glass increases in proportion to the 8th power of n as described by the following equation (DAPinnow et al .; Appl. Phys. Lett., Vol. 22, p. 52).
7 (1973)).
【0010】[0010]
【数1】 [Equation 1]
【0011】ただし、n:屈折率、
p:弾性光学定数、
KT(TF):静的等温圧縮率、
TF:仮想温度、ガラス転移温度Tgと等価である。
事実、Pbをドープしたガラスの散乱増大が報告されて
いる(G.A.C.M.Spierings and T.P.M.Meeuwsen; J.Non-
Cryst. Solids, 1984, Vol.66, p.494)。Here, n is the refractive index, p is the elastic optical constant, K T (T F ) is the static isothermal compressibility, T F is the fictive temperature, and the glass transition temperature Tg. In fact, increased scattering of Pb-doped glass has been reported (GACMSpierings and TPM Meeuwsen; J. Non-
Cryst. Solids, 1984, Vol.66, p.494).
【0012】(2)の場合、屈折率を減少させるために
は、ホウ素(B)及びフッ素(F)のドープが有効であ
ると考えられる。すなわち、石英ガラスにおいては、B
またはFをドープするとTg 及びnが小さくすることが
知られている(T.Izawa andS.Sudo, "Optical fibers:
materials and fabrication", KTK Scientific Publieh
ers刊(1987),p.27)。しかし、Bのドープは赤外吸収
の増加をもたらすので、低損失化には効果的でない。よ
って、フッ素の導入が有効であると考えられる。In the case of (2), it is considered that doping with boron (B) and fluorine (F) is effective for reducing the refractive index. That is, in quartz glass, B
It is known that Tg and n are reduced by doping with F (T. Izawa and S. Sudo, "Optical fibers:
materials and fabrication ", KTK Scientific Publieh
ers (1987), p.27). However, the doping of B causes an increase in infrared absorption, and is not effective in reducing the loss. Therefore, it is considered that introduction of fluorine is effective.
【0013】一方、ケイ酸塩ガラスへフッ化物をドープ
すると分相や結晶化が起こることが知られている(H.Sc
holze, "Glass-Nature,Structure and Properties", Sp
ringer-Verlag, New York, 1991)。これにより光散乱は
著しく増大し、またガラスの安定性も低下する。分相や
結晶化傾向の大小とガラス組成は密接に関連する。On the other hand, it is known that when a silicate glass is doped with fluoride, phase separation and crystallization occur (H. Sc
holze, "Glass-Nature, Structure and Properties", Sp
ringer-Verlag, New York, 1991). This significantly increases light scattering and also reduces glass stability. The degree of phase separation and crystallization tendency is closely related to the glass composition.
【0014】[0014]
【発明が解決しようとする課題】このように、Rayleigh
散乱の小さいケイ酸塩系ガラスをコアとする光ファイバ
を作製するのに必要な、屈折率が低く、低散乱で、熱的
に安定なクラッド用ガラスは知られていない。本発明の
目的は、低屈折率かつ低散乱ガラス組成物を素材として
組み合わせることにより、低散乱ケイ酸塩ガラスを用い
た光ファイバを提供することにある。SUMMARY OF THE INVENTION Thus, Rayleigh
There is no known cladding glass that has a low refractive index, is low in scattering, and is thermally stable, which is necessary for producing an optical fiber having a core of silicate glass having low scattering. An object of the present invention is to provide an optical fiber using a low-scattering silicate glass by combining a low-refractive index and low-scattering glass composition as a raw material.
【0015】[0015]
【課題を解決するための手段】斯かる目的を達成する本
発明の構成は酸化ケイ素(SiO2)、2価の金属化合物
(MIIXx ,MIIは2価の陽イオン、Xは陰イオン、x
は陰イオン数を示す)及び1価の金属化合物(M
IX'y ,MIは1価の陽イオン、X' は陰イオン、yは
陰イオン数を示す)からなるケイ酸塩系ガラス組成物を
コアとし、かつ、少なくとも、ケイ素(Si)、2価の
金属(MII)、1価の金属(MI)、酸素(O)及びフ
ッ素(F)からなるオキシフルオライドガラス組成物で
あって、以下の組成に関する条件〜をすべて満たす
ものをクラッドとし、その組成がコア用ガラス組成に比
較して、以下の条件,のうち少なくとも一つを満た
してクラッド用ガラスの屈折率をコア用ガラスの屈折率
より小さくすることを特徴とする。Means for Solving the Problems The constitution of the present invention which achieves the above object is silicon oxide (SiO 2 ), a divalent metal compound (M II X x , M II is a divalent cation, and X is an anion). Ion, x
Represents the number of anions) and monovalent metal compounds (M
I X ′ y , M I is a monovalent cation, X ′ is an anion, and y is the number of anions), and a silicate glass composition is used as a core, and at least silicon (Si), An oxyfluoride glass composition composed of a divalent metal (M II ), a monovalent metal (M I ), oxygen (O) and fluorine (F), which satisfies all of the following conditions 1 to 3 concerning the composition: The clad is characterized in that its composition satisfies at least one of the following conditions as compared with the glass composition for the core, and the refractive index of the glass for the clad is smaller than that of the glass for the core.
【0016】条件 ケイ素が陽イオンの総数の40%
以上、75%以下であること
条件 上記2価の金属が陽イオンの総数の30%以下
であること
条件 上記1価の金属が陽イオンの総数の18%以
上、60%以下であること
条件 フッ素が陰イオンの総数の20%未満であるこ
と、すなわち、陰イオンの総数に対するFのatom%をz
としたとき、z<20となること
条件 クラッド用ガラスの方がSiO2含有量が多いこ
と
条件 クラッド用ガラス組成が、コア用ガラスに含ま
れるSiO2以外の成分の一部をフッ化物に置換した組成
となること
なお、上記のMIIは、Mg,Ca,Sr,Ba,Znの中の
少なくとも何れか一つから、また、上記のMIは、Li,
Na,Kの中の少なくとも何れか一つから選ぶことがで
きる。Conditions: 40% of the total number of cations is silicon
Above, 75% or less Condition The above divalent metal is 30% or less of the total number of cations The above monovalent metal is 18% or more and 60% or less of the total number of cations Fluorine Is less than 20% of the total number of anions, that is, z atom% of F with respect to the total number of anions is
Then, the condition that z <20 is satisfied. The condition that the glass for clad has a higher SiO 2 content. The glass composition for clad replaces a part of the components other than SiO 2 contained in the core glass with a fluoride. The above M II is at least one of Mg, Ca, Sr, Ba and Zn, and the above M I is Li,
It can be selected from at least one of Na and K.
【0017】[0017]
【作用】ケイ素、2価の金属、1価の金属、酸素及びフ
ッ素からなるオキシフルオライドガラス組成物におい
て、ケイ素が陽イオンの総数の40%より少ないか、1
価の金属が陽イオンの総数の60%より多いか、フッ素
が陰イオンの総数の20%より多いと、ガラス中に結晶
が析出し易く、ケイ素が陽イオンの総数の75%より多
いか、2価の金属が陽イオンの総数の30%より多い
か、1価の金属が陽イオンの総数の18%より少ない
と、光散乱が大きくなる。つまり、図2に示すように、
曲線αよりも上の領域においてガラス化し易く、また、
曲線βよりも下の領域において、散乱角90°における
Rayleigh散乱強度の純SiO2に対する相対値R<1とな
る。図2において、曲線αと曲線βに囲まれる範囲(図
中、斜線を入れて示す)は、補助直線1,2,,
1,2により画定される。In an oxyfluoride glass composition composed of silicon, a divalent metal, a monovalent metal, oxygen and fluorine, silicon is less than 40% of the total number of cations, or 1
If the valent metal is more than 60% of the total number of cations or the fluorine is more than 20% of the total number of anions, crystals are likely to precipitate in the glass and silicon is more than 75% of the total number of cations. Light scattering increases when the divalent metal is more than 30% of the total number of cations or the monovalent metal is less than 18% of the total number of cations. That is, as shown in FIG.
It is easy to vitrify in the area above the curve α, and
In the region below the curve β, at a scattering angle of 90 °
The relative value R <1 of the Rayleigh scattering intensity with respect to pure SiO 2 is obtained. In FIG. 2, the range surrounded by the curves α and β (indicated by hatching in the figure) is the auxiliary straight lines 1 , 2 ,
It is defined by 1 and 2 .
【0018】ここで、補助直線1,2はケイ素が陽イ
オンの総数の40%、75%をそれぞれ示し、従って、
補助直線1,2に囲まれる領域が前記条件に該当す
る領域である。また、補助直線は2価のイオンが陽イ
オンの総数の30%を示し、従って、補助直線よりも
上の領域が前記条件に該当する領域である。更に、補
助直線1,2は1価のイオンが陽イオンの総数の18
%、60%を示し、従って、補助直線1,2に囲まれ
る領域が前記条件に該当する領域である。尚、条件
であるフッ素が陰イオンの総数の20%未満の条件を満
たさないと、散乱角90°におけるRayleigh散乱強度の
純SiO2に対する相対値R<1となるガラスは得られな
かった。Here, the auxiliary straight lines 1 and 2 are 40% and 75% of the total number of cations of silicon, respectively.
The area surrounded by the auxiliary straight lines 1 and 2 is the area corresponding to the above condition. Further, the auxiliary straight line shows 30% of the total number of cations of divalent ions, and therefore, the region above the auxiliary straight line is the region corresponding to the above condition. In addition, the auxiliary straight lines 1 and 2 have 18 monovalent ions, which is the total number of positive ions.
%, 60%, and therefore the area surrounded by the auxiliary straight lines 1 and 2 is the area corresponding to the above conditions. Unless the condition that fluorine is less than 20% of the total number of anions is satisfied, a glass having a relative value R <1 of Rayleigh scattering intensity with respect to pure SiO 2 at a scattering angle of 90 ° could not be obtained.
【0019】結局、補助直線1,2,,1,2に
より画定される範囲であって、条件であるフッ素が陰
イオンの総数の20%未満の条件を満たす場合には、Ra
yleigh散乱が小さく、かつ、安定にガラスを形成する低
散乱性ガラス組成物を得ることができる。更に、ケイ酸
塩系ガラス組成物をコアとし、オキシフルオライドガラ
ス組成物をクラッドとする光ファイバにおいて、クラッ
ド用ガラス組成をコア用ガラス組成に比較して、SiO2
含有量が多いか、SiO2以外の成分の一部をフッ化物に
置換した構成とすると、屈折率が小さくなる。After all, when the range of fluorine defined by the auxiliary straight lines 1 , 2 , 1 , 2 is less than 20% of the total number of anions, Ra
It is possible to obtain a low-scattering glass composition having a small yleigh scattering and stably forming glass. Further, in an optical fiber having a silicate-based glass composition as a core and an oxyfluoride glass composition as a clad, the glass composition for clad is compared with the glass composition for core, and SiO 2
If the content is large or a part of the components other than SiO 2 is replaced with fluoride, the refractive index becomes small.
【0020】[0020]
【実施例】以下、実施例を挙げて本発明を具体的に説明
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。EXAMPLES The present invention will now be described in detail with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples.
【0021】[実施例1]ガラスの合成は以下の手順に
よって行った。出発原料として、SiO2,Na2CO3 ,
MgO,MgF2の粉末(純度99.9%以上)を用いた。
これらを所定の成分比になるように秤量、混合し、混合
原料を白金るつぼに入れ、電気炉を用いて、昇温速度1
0℃/minで加熱し、1300〜1500℃で1時間溶融
した。溶融後、20℃/minの速度で冷却した。このと
き、ほぼ800℃以下の温度では、炉の熱容量のため、
冷却速度は上記よりも小さく、ガラスは炉冷された状態
であった。冷却後、るつぼを取出し、ガラス化している
か否かを目視で検査した。Example 1 Glass was synthesized by the following procedure. As starting materials, SiO 2 , Na 2 CO 3 ,
Powders of MgO and MgF 2 (purity 99.9% or more) were used.
These are weighed and mixed so as to have a predetermined component ratio, the mixed raw material is put into a platinum crucible, and an electric furnace is used to raise the heating rate 1
It was heated at 0 ° C / min and melted at 1300 to 1500 ° C for 1 hour. After melting, it was cooled at a rate of 20 ° C / min. At this time, at a temperature of approximately 800 ° C or lower, due to the heat capacity of the furnace,
The cooling rate was smaller than the above, and the glass was in a furnace-cooled state. After cooling, the crucible was taken out and visually inspected for vitrification.
【0022】Rayleigh散乱の測定を、上記で得られたガ
ラス組成物と同一組成の円柱状ガラス試料及び、気相軸
付け(VAD)法で作製した純SiO2ガラス試料につい
て行った。散乱角90°におけるRayleigh散乱強度の純
SiO2ガラスに対する相対値Rを決定した。表1は、本
発明の一実施例を説明する表で、上記MIIXx をMgF2
及びMgOに、上記MIX'y をNaOにした場合の、コア
及びクラッドのガラス組成、屈折率、屈折率差Δ及びRa
yleigh散乱の純SiO2ガラスに対する相対値Rを示した
ものである。The Rayleigh scattering measurement was carried out on a cylindrical glass sample having the same composition as the glass composition obtained above and on a pure SiO 2 glass sample prepared by a vapor phase axis (VAD) method. The relative value R of the Rayleigh scattering intensity at a scattering angle of 90 ° for pure SiO 2 glass was determined. Table 1 is a table for explaining one embodiment of the present invention, in which the above M II X x is MgF 2
And MgO, and M I X ′ y is NaO, the glass composition of the core and the cladding, the refractive index, the refractive index difference Δ and Ra.
It shows a relative value R of yleigh scattering with respect to pure SiO 2 glass.
【0023】[0023]
【表1】 [Table 1]
【0024】ここからわかるとおり、屈折率に関して、
SiO2を多くするか、MgOの一部をMgF2に置換する
と、屈折率が小さくなることがわかる。図1は、上記で
得られた、表1に示すガラス試料の、Rayleigh散乱強度
を角度について測定した結果を示した図である。また、
純SiO2ガラス試料についての測定結果も同時に示し
た。図1において、コア用ガラスは三角記号で、クラッ
ド用ガラスは記号で、純SiO2ガラスは四角記号で示し
た。図から明らかな様に、本実施例組成のガラス試料は
どちらも、純SiO2ガラス試料に比べてRayleigh散乱は
著しく小さく、約70%及び約40%であり、またクラ
ッド用ガラスの屈折率はコア用ガラスに比べて1%小さ
く取ることができる。As can be seen from the above, regarding the refractive index,
It can be seen that the refractive index becomes smaller by increasing the amount of SiO 2 or substituting a part of MgO with MgF 2 . FIG. 1 is a diagram showing the results of measuring the Rayleigh scattering intensity of the glass samples shown in Table 1 obtained above with respect to angles. Also,
The measurement results for the pure SiO 2 glass sample are also shown. In FIG. 1, the glass for core is indicated by a triangle symbol, the glass for clad is indicated by a symbol, and the pure SiO 2 glass is indicated by a square symbol. As is clear from the figure, the Rayleigh scattering of both the glass samples of the compositions of this example is significantly smaller than that of the pure SiO 2 glass sample, about 70% and about 40%, and the refractive index of the cladding glass is It can be made 1% smaller than the core glass.
【0025】また、この結果から、コアとしてクラッド
用ガラス1を、クラッドとしてクラッド用ガラス2を用
いることができることがわかる。以上のことは、本実施
例の組成範囲のガラスを用いて光ファイバを作製した場
合に、光損失として純SiO2光ファイバよりもさらに低
い値が期待できることを示すものである。このように、
本実施例組成範囲のガラスを組み合わせることで、ファ
イバ中に導波構造を形成することができ、光散乱が小さ
い光ファイバを構成することができる。Further, the results show that the cladding glass 1 can be used as the core and the cladding glass 2 can be used as the cladding. The above shows that when an optical fiber is manufactured using the glass in the composition range of this example, a lower value can be expected as the optical loss than that of the pure SiO 2 optical fiber. in this way,
By combining glass in the composition range of this example, a waveguide structure can be formed in the fiber, and an optical fiber with small light scattering can be formed.
【0026】[実施例2]実施例1に示した、MgF2以
外のMIIXx ,Na2O以外のMIX'y を用いた場合の実
施例を表2に示す。[0026] [Example 2] shown in the first embodiment, shown MgF 2 other than M II X x, the embodiment using the M I X 'y other than Na 2 O in Table 2.
【0027】[0027]
【表2】 [Table 2]
【0028】また、MIIXx 及びMIX'y として、複数
の成分を用いることが有効であることは言うまでもな
い。さらに、ガラス組成へのフッ素の導入は、MIF
(1価の金属フッ化物)を用いても可能であることは言
うまでもない。Further, as M II X x and M I X 'y, it is needless to say that effective to use a plurality of components. Furthermore, the introduction of fluorine into the glass composition, M I F
It goes without saying that it is possible to use (monovalent metal fluoride).
【0029】[0029]
【発明の効果】以上、実施例に基づいて具体的に説明し
たように、本発明構成のケイ酸塩系ガラス組成物をコア
及びクラッドに用いることによって、Rayleigh散乱が小
さく、かつ安定にガラスを形成する、低損失光ファイバ
用ガラス組成物を提供することができた。As described above in detail with reference to the examples, by using the silicate glass composition of the present invention in the core and the clad, Rayleigh scattering is small and a stable glass is obtained. It was possible to provide a glass composition for forming a low loss optical fiber.
【図1】コア用ガラス(60SiO2−30Na2O−10
MgO)、クラッド用ガラス(65SiO2−25Na2O
−5MgF2−5MgO)及び純SiO2ガラスのRayleigh
散乱強度の角度依存性を示すグラフである。FIG. 1 Glass for core (60SiO 2 -30Na 2 O-10
MgO), glass for clad (65SiO 2 -25Na 2 O)
-5MgF 2 -5MgO) and Rayleigh of pure SiO 2 glass
It is a graph which shows the angle dependence of scattering intensity.
【図2】ガラス化範囲及びR>1となる組成範囲の重な
りを示す三元状態図である。FIG. 2 is a ternary phase diagram showing the overlap of the vitrification range and the composition range with R> 1.
【図3】オキシフルオライドガラス組成をxyz空間を
用いて表現する図である。FIG. 3 is a diagram expressing an oxyfluoride glass composition using an xyz space.
x 陽イオンの総数に対するMI(1価の金属元素)のa
tom%
y 陽イオンの総数に対するMII(2価の金属元素)の
atom%
z 陰イオンの総数に対するFのatom%x a of M I (monovalent metal element) with respect to the total number of cations
tom% y of the total number of cations of M II (divalent metal element)
atom% z atom% of F with respect to the total number of anions
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Claims (2)
の金属化合物からなるケイ酸塩系ガラス組成物をコアと
し、かつ、少なくとも、ケイ素、2価の金属、1価の金
属、酸素及びフッ素からなるオキシフルオライドガラス
組成物であって、以下の組成に関する条件〜をすべ
て満たすものをクラッドとし、その組成がコア用ガラス
組成に比較して、以下の条件,のうち少なくとも一
つを満たすことにより、クラッド用ガラスの屈折率をコ
ア用ガラスの屈折率より小さくすることを特徴とする光
ファイバ。 条件 ケイ素が陽イオンの総数の40%以上、75%
以下であること 条件 上記2価の金属が陽イオンの総数の30%以下
であること 条件 上記1価の金属が陽イオンの総数の18%以
上、60%以下であること 条件 フッ素が陰イオンの総数の20%未満であるこ
と、すなわち、陰イオンの総数に対するFのatom%をz
としたとき、z<20となること 条件 クラッド用ガラスの方がSiO2含有量が多いこ
と 条件 クラッド用ガラス組成が、コア用ガラスに含ま
れるSiO2以外の成分の一部をフッ化物に置換した組成
となること1. A silicate glass composition comprising silicon oxide, a divalent metal compound and a monovalent metal compound as a core, and at least silicon, a divalent metal, a monovalent metal, oxygen and An oxyfluoride glass composition comprising fluorine, which satisfies all of the following conditions 1 to 4 as a clad, and the composition thereof is at least one of the following conditions as compared with the core glass composition: As a result, the refractive index of the glass for cladding is made smaller than that of the glass for core. Conditions Silicon is 40% or more of the total number of cations, 75%
The condition that the divalent metal is 30% or less of the total number of cations The condition of the monovalent metal is 18% or more and 60% or less of the total number of cations Fluorine is an anion It is less than 20% of the total number, that is, the atom% of F with respect to the total number of anions is z
Then, the condition that z <20 is satisfied. The condition that the glass for clad has a higher SiO 2 content. The glass composition for clad replaces a part of the components other than SiO 2 contained in the core glass with a fluoride. The composition should be
a,Znの中の少なくとも何れか一つであり、かつ、上記
1価の金属が、Li,Na,Kの中の少なくとも何れか一
つであることを特徴とする請求項1記載の光ファイバ。2. The divalent metal is Mg, Ca, Sr, B.
The optical fiber according to claim 1, wherein the optical fiber is at least one of a and Zn, and the monovalent metal is at least one of Li, Na, and K. .
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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