JPH0256292B2 - - Google Patents
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- JPH0256292B2 JPH0256292B2 JP59183754A JP18375484A JPH0256292B2 JP H0256292 B2 JPH0256292 B2 JP H0256292B2 JP 59183754 A JP59183754 A JP 59183754A JP 18375484 A JP18375484 A JP 18375484A JP H0256292 B2 JPH0256292 B2 JP H0256292B2
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- glass
- core
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C13/00—Fibre or filament compositions
- C03C13/04—Fibre optics, e.g. core and clad fibre compositions
- C03C13/041—Non-oxide glass compositions
- C03C13/042—Fluoride glass compositions
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
- Y10T428/29—Coated or structually defined flake, particle, cell, strand, strand portion, rod, filament, macroscopic fiber or mass thereof
- Y10T428/2913—Rod, strand, filament or fiber
- Y10T428/2929—Bicomponent, conjugate, composite or collateral fibers or filaments [i.e., coextruded sheath-core or side-by-side type]
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- Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は、２〜4μｍの波長帯の光を低損失で
伝送するのに有効なフツ化物ガラス光フアイバに
関する。
伝送するのに有効なフツ化物ガラス光フアイバに
関する。
（従来の技術）
赤外光は、CO2レーザにより安定した大きな出
力光を比較的容易に得ることができるが、得られ
た光を低損失で伝送できる伝送媒体が実現されて
おらず、その応用分野も赤外光の熱線としての性
質を利用した医療用レーザメス、金属・木片加工
といつた分野に限られている現状にある。
力光を比較的容易に得ることができるが、得られ
た光を低損失で伝送できる伝送媒体が実現されて
おらず、その応用分野も赤外光の熱線としての性
質を利用した医療用レーザメス、金属・木片加工
といつた分野に限られている現状にある。
フツ素、塩素、臭素、沃素などの化合物の中に
は、最も透過性のよい２〜4μｍの波長帯におい
て、0.001dB／Kmという極めて低い伝送損失とな
ることが推定されているものがある。したがつ
て、これらの赤外材料によつて、石英系光フアイ
バのように、外的損失要因を完全に除去し材料固
有の損失値を示すフアイバを作成できたならば、
通信の分野において、実に１万Kmという長距離間
の無中継通信が可能となる。
は、最も透過性のよい２〜4μｍの波長帯におい
て、0.001dB／Kmという極めて低い伝送損失とな
ることが推定されているものがある。したがつ
て、これらの赤外材料によつて、石英系光フアイ
バのように、外的損失要因を完全に除去し材料固
有の損失値を示すフアイバを作成できたならば、
通信の分野において、実に１万Kmという長距離間
の無中継通信が可能となる。
赤外光の利用効率を高め、その応用分野を広げ
ようとすれば、赤外光を低損失で透過する光フア
イバの実現が不可欠である。この観点から、すで
に幾種類かの赤外フアイバの実験的な試作がなさ
れてきた。これらの中で、最も小さい損失を示す
ものは、フツ化物ガラスを主成分とするフアイバ
であるが、その値は2μｍ帯において５〜6dB／Km
もあり、理論値よりはるかに大きい。
ようとすれば、赤外光を低損失で透過する光フア
イバの実現が不可欠である。この観点から、すで
に幾種類かの赤外フアイバの実験的な試作がなさ
れてきた。これらの中で、最も小さい損失を示す
ものは、フツ化物ガラスを主成分とするフアイバ
であるが、その値は2μｍ帯において５〜6dB／Km
もあり、理論値よりはるかに大きい。
このフツ化物ガラス光フアイバの低損失化をは
ばむ原因としては、大きく次の２つが考えられて
いる。
ばむ原因としては、大きく次の２つが考えられて
いる。
原因の１つは、フツ化物ガラス中に不純物とし
て存在する水分や遷移金属イオンによる吸収損が
あるためであり、他の１つの原因は、プリフオー
ムからフアイバに紡糸する際の加熱によつてガラ
ス中に微結晶を生成するため、散乱損失が増大し
てしまうためである。
て存在する水分や遷移金属イオンによる吸収損が
あるためであり、他の１つの原因は、プリフオー
ムからフアイバに紡糸する際の加熱によつてガラ
ス中に微結晶を生成するため、散乱損失が増大し
てしまうためである。
（発明が解決しようとする問題点）
上述のように、フツ化物ガラス光フアイバの伝
送損失を理論値に近づけるには、吸収損失と散乱
損失の低減が不可欠である。
送損失を理論値に近づけるには、吸収損失と散乱
損失の低減が不可欠である。
ところで、吸収損失は、フツ化物ガラス光フア
イバに固有の問題ではなく、他の光フアイバと共
通した問題であり、石英系ガラス光フアイバの場
合と同様に、フアイバ原料の高純度化、ガラスの
脱水処理などにより解決することが可能である。
イバに固有の問題ではなく、他の光フアイバと共
通した問題であり、石英系ガラス光フアイバの場
合と同様に、フアイバ原料の高純度化、ガラスの
脱水処理などにより解決することが可能である。
しかしながら、微結晶の析出による散乱損失
は、石英系ガラス光フアイバではみられない現象
で、フツ化物ガラスの物性自身に起因する本質的
な問題である。ここで、光フアイバを構成するた
めのガラス素材の必要条件について述べる。フア
イバは、プリフオームと呼ばれるガラスのブロツ
クから紡糸することによつて得られる。紡糸を行
うには、ガラスを紡糸に適した粘度になるように
加熱する。紡糸に適した粘度ηとは、通常105ポ
イズであり、この時の温度は紡糸温度と呼ばれ
る。この紡糸温度はガラスの組成によつて異な
る。また、微結晶の析出温度もガラスの組成によ
つて異なる。したがつて、微結晶を生成すること
なしに、紡糸しフアイバを得るには、微結晶の析
出温度が紡糸温度より高いことが必要となる。
は、石英系ガラス光フアイバではみられない現象
で、フツ化物ガラスの物性自身に起因する本質的
な問題である。ここで、光フアイバを構成するた
めのガラス素材の必要条件について述べる。フア
イバは、プリフオームと呼ばれるガラスのブロツ
クから紡糸することによつて得られる。紡糸を行
うには、ガラスを紡糸に適した粘度になるように
加熱する。紡糸に適した粘度ηとは、通常105ポ
イズであり、この時の温度は紡糸温度と呼ばれ
る。この紡糸温度はガラスの組成によつて異な
る。また、微結晶の析出温度もガラスの組成によ
つて異なる。したがつて、微結晶を生成すること
なしに、紡糸しフアイバを得るには、微結晶の析
出温度が紡糸温度より高いことが必要となる。
さらに、光フアイバとして導波構造をもつに
は、前述のように、コア層とクラツド層が必要
で、このコア層とクラツド層との間には屈折率差
を付けなければならない。この屈折率はガラスの
組成を変えることにより得られる。また、コア層
とクラツド層は、同時に一括して紡糸される。
は、前述のように、コア層とクラツド層が必要
で、このコア層とクラツド層との間には屈折率差
を付けなければならない。この屈折率はガラスの
組成を変えることにより得られる。また、コア層
とクラツド層は、同時に一括して紡糸される。
以上の事柄をまとめると、光フアイバのガラス
素材として具備条件は、必要量だけ屈折率が互い
に異なる２種のガラスであつて、それぞれの微結
晶の析出温度が、２種のガラスの高い方の紡糸温
度より高くなければならないことである。
素材として具備条件は、必要量だけ屈折率が互い
に異なる２種のガラスであつて、それぞれの微結
晶の析出温度が、２種のガラスの高い方の紡糸温
度より高くなければならないことである。
しかし、これらの条件を満足するガラス素材は
今だ見い出されていない。
今だ見い出されていない。
例えば、従来提案されたZrF4−BaF2−LiF−
LaF3−AlF3系やZrF4−BaF2−NaF−LaF3−
AlF3系のフツ化物ガラス光フアイバにおいては、
いずれもコア層に屈折率をクラツド層の屈接率よ
り高めるため、コア層となるガラス素材にPbF2
を添加していた。このため、コア層の紡糸温度が
低められるとともに、微結晶の析出温度がクラツ
ド層の紡糸温度より低くなり、光フアイバとして
紡糸する際、コア層の中に微結晶が生成される結
果となり、大きな伝送損失を有することとなつて
いた。
LaF3−AlF3系やZrF4−BaF2−NaF−LaF3−
AlF3系のフツ化物ガラス光フアイバにおいては、
いずれもコア層に屈折率をクラツド層の屈接率よ
り高めるため、コア層となるガラス素材にPbF2
を添加していた。このため、コア層の紡糸温度が
低められるとともに、微結晶の析出温度がクラツ
ド層の紡糸温度より低くなり、光フアイバとして
紡糸する際、コア層の中に微結晶が生成される結
果となり、大きな伝送損失を有することとなつて
いた。
（問題点を解決するための手段）
本発明は、フアイバ紡糸時に微結晶の析出によ
る散乱損失の増加を生じないフツ化物ガラス光フ
アイバを提供することを目的とし、その特徴は、
ZrF4−BaF2−LaF3−AlF3を主成分とするガラス
素材としこれに、コア部とクラツド部との所望の
比屈折率差を得るためと、コア部とクラツド部と
の粘度および線膨張係数を調整するための添加物
としてNaFとHfF4を用いたことにある。
る散乱損失の増加を生じないフツ化物ガラス光フ
アイバを提供することを目的とし、その特徴は、
ZrF4−BaF2−LaF3−AlF3を主成分とするガラス
素材としこれに、コア部とクラツド部との所望の
比屈折率差を得るためと、コア部とクラツド部と
の粘度および線膨張係数を調整するための添加物
としてNaFとHfF4を用いたことにある。
（作用）
NaFとHfF4の添加により紡糸による結晶化及
び散乱損失の増加が防止され、従つて低損失の光
フアイバが得られる。
び散乱損失の増加が防止され、従つて低損失の光
フアイバが得られる。
（発明の構成）
前述のようにプリフオームからフツ化物ガラス
フアイバを紡糸する際に微結晶が生成する理由
は、室温では安定だつたガラス構造が高温に加熱
されるに従い不安定となり、紡糸温度では、ガラ
ス中に微結晶が析出するためと考えられる。
フアイバを紡糸する際に微結晶が生成する理由
は、室温では安定だつたガラス構造が高温に加熱
されるに従い不安定となり、紡糸温度では、ガラ
ス中に微結晶が析出するためと考えられる。
従つて、紡糸時に微結晶の析出による散乱を生
じないフアイバを得るためには、まずη＝105ポ
イズの粘性を示す温度にガラスを加熱しても散乱
特性に変化を生じないガラス組成を見出すことが
必要である。かかる観点から各種組成のフツ化物
ガラスを調べた結果、モル％で表した場合、50
ZrF455、16BaF224、16NaF24、３
LaF3５、２AlF3４（ただしZrF4＋BaF2＋
NaF＋LaF3＋AlF3＝100）の組成範囲のガラス
はη＝105ポイズとなる温度に加熱しても散乱増
が殆んどないことがわかつた。第１図は、(A)
53ZrF4−20BaF2−20NaF−4LaF3−3AlF3と(B)
53ZrF4−30BaF2・10NaF−4LaF3−3AlF3の組
成のガラスの散乱強度を加熱温度の関数として測
定した例である。縦軸の散乱強度は石英系ガラス
の散乱強度を１とした時の相対値である。上記組
成範囲に入つている(A)ガラスは、η＝105ポイズ
となる320℃においても散乱増が非常に小さいの
に対し、上記組成範囲外の(B)ガラスはη＝105ポ
イズとなる340℃で散乱が急激に増大するのがわ
かる。この結果だけからみると、上記組成範囲の
ガラスを使用してフアイバを作勢すれば、紡糸時
の散乱増の少いフアイバを作製できると考えられ
るが、実際には重大な問題点があることがわかつ
た。即ち実際のフアイバでは屈折率の異なるコア
部とクラツド部を構成しなければならないが、上
記組成範囲のガラスのみでこの構成を達成するこ
とは困難であることがわかつた。上記組成範囲の
ガラスの成分のうち、必要な屈折率差を与えるこ
とのできる成分はNaFだけであるので、NaFの
含有量を変えることによりコア部とクラツド部を
構成することができれば好都合であるが、かかる
方法は以下に述べるような欠陥がある。第２図は
ZrF4−BaF2−NaF−LaF3−AlF3系ガラスの粘
性の温度変化をNaFの量を変えて測定したもの
である。第２図からわかるように、NaFの含有
量によつてガラスの粘性は大きく変化してしま
う。従つて仮にNaFを16％含有するガラスをコ
アとし、NaFを22％含有するガラスをクラツド
とすれば比屈折率差としては、△＝0.45％の値を
とれるが、以下のような問題点が発生する。かか
るガラスの組合せで作製したプリフオームを紡糸
する場合の紡糸温度は粘性が高いガラスの方に合
わせなければならないためコアガラスの粘性が
105ポイズ以下になる330℃以上に設定しなければ
ならない。この紡糸温度は、コアガラスに対して
は適切であるので、コアガラスは紡糸の際結晶化
を殆んど起こさず散乱増もないが、クラツドガラ
スに対しては高温すぎるためクラツドガラスでは
急激な結晶化が生じて散乱損が増大してしまう。
結局、フアイバ全体の散乱損も大きなものにな
る。さらに、この紡糸温度におけるコアガラスの
粘性が105ポイズであるのに対し、クラツドガラ
スの粘性は103ポイズと大きな差が生じるため平
滑なコアークラツド界面を作るのが困難であり、
かつ、フアイバ化された後の熱歪みによる残留応
力が大きくフアイバ強度は低下してしまう。
じないフアイバを得るためには、まずη＝105ポ
イズの粘性を示す温度にガラスを加熱しても散乱
特性に変化を生じないガラス組成を見出すことが
必要である。かかる観点から各種組成のフツ化物
ガラスを調べた結果、モル％で表した場合、50
ZrF455、16BaF224、16NaF24、３
LaF3５、２AlF3４（ただしZrF4＋BaF2＋
NaF＋LaF3＋AlF3＝100）の組成範囲のガラス
はη＝105ポイズとなる温度に加熱しても散乱増
が殆んどないことがわかつた。第１図は、(A)
53ZrF4−20BaF2−20NaF−4LaF3−3AlF3と(B)
53ZrF4−30BaF2・10NaF−4LaF3−3AlF3の組
成のガラスの散乱強度を加熱温度の関数として測
定した例である。縦軸の散乱強度は石英系ガラス
の散乱強度を１とした時の相対値である。上記組
成範囲に入つている(A)ガラスは、η＝105ポイズ
となる320℃においても散乱増が非常に小さいの
に対し、上記組成範囲外の(B)ガラスはη＝105ポ
イズとなる340℃で散乱が急激に増大するのがわ
かる。この結果だけからみると、上記組成範囲の
ガラスを使用してフアイバを作勢すれば、紡糸時
の散乱増の少いフアイバを作製できると考えられ
るが、実際には重大な問題点があることがわかつ
た。即ち実際のフアイバでは屈折率の異なるコア
部とクラツド部を構成しなければならないが、上
記組成範囲のガラスのみでこの構成を達成するこ
とは困難であることがわかつた。上記組成範囲の
ガラスの成分のうち、必要な屈折率差を与えるこ
とのできる成分はNaFだけであるので、NaFの
含有量を変えることによりコア部とクラツド部を
構成することができれば好都合であるが、かかる
方法は以下に述べるような欠陥がある。第２図は
ZrF4−BaF2−NaF−LaF3−AlF3系ガラスの粘
性の温度変化をNaFの量を変えて測定したもの
である。第２図からわかるように、NaFの含有
量によつてガラスの粘性は大きく変化してしま
う。従つて仮にNaFを16％含有するガラスをコ
アとし、NaFを22％含有するガラスをクラツド
とすれば比屈折率差としては、△＝0.45％の値を
とれるが、以下のような問題点が発生する。かか
るガラスの組合せで作製したプリフオームを紡糸
する場合の紡糸温度は粘性が高いガラスの方に合
わせなければならないためコアガラスの粘性が
105ポイズ以下になる330℃以上に設定しなければ
ならない。この紡糸温度は、コアガラスに対して
は適切であるので、コアガラスは紡糸の際結晶化
を殆んど起こさず散乱増もないが、クラツドガラ
スに対しては高温すぎるためクラツドガラスでは
急激な結晶化が生じて散乱損が増大してしまう。
結局、フアイバ全体の散乱損も大きなものにな
る。さらに、この紡糸温度におけるコアガラスの
粘性が105ポイズであるのに対し、クラツドガラ
スの粘性は103ポイズと大きな差が生じるため平
滑なコアークラツド界面を作るのが困難であり、
かつ、フアイバ化された後の熱歪みによる残留応
力が大きくフアイバ強度は低下してしまう。
また、PbF2のような通常良く使われる添加物
を加えて屈折率を変化させた場合も同様な問題が
発生する。第３図は53ZrF4−20BaF2−20NaF−
4LaF3−3AlF3ガラスとPbF2を３％添加した
53ZrF4−17BaF2−20NaF−4LaF3−3AlF3−
3PbFガラスの散乱強度の加熱温度依存性を測定
した結果を示す。これらのガラスは比屈折率差が
0.55％であるため屈折率の点からみれば十分コア
ークラツドを構成できるが、クラツドガラスの紡
糸温度である320℃でコアガラスの散乱が増大し
てしまうため実用性はない。
を加えて屈折率を変化させた場合も同様な問題が
発生する。第３図は53ZrF4−20BaF2−20NaF−
4LaF3−3AlF3ガラスとPbF2を３％添加した
53ZrF4−17BaF2−20NaF−4LaF3−3AlF3−
3PbFガラスの散乱強度の加熱温度依存性を測定
した結果を示す。これらのガラスは比屈折率差が
0.55％であるため屈折率の点からみれば十分コア
ークラツドを構成できるが、クラツドガラスの紡
糸温度である320℃でコアガラスの散乱が増大し
てしまうため実用性はない。
このような問題点は単に屈折率のみを考慮して
コアガラスとクラツドガラスの組成を調整したの
では、組成変化に伴つて粘性特性も変化してしま
うことに起因する。従つて、かかる問題点を解決
するには屈折率に加え粘性特性も考慮してコアガ
ラスとクラツドガラスの組成を調整する必要があ
る。また、紡糸したフアイバの強度を大きくする
には熱歪みを残留させないよう線膨張係数も一致
させるような調整が望ましい。
コアガラスとクラツドガラスの組成を調整したの
では、組成変化に伴つて粘性特性も変化してしま
うことに起因する。従つて、かかる問題点を解決
するには屈折率に加え粘性特性も考慮してコアガ
ラスとクラツドガラスの組成を調整する必要があ
る。また、紡糸したフアイバの強度を大きくする
には熱歪みを残留させないよう線膨張係数も一致
させるような調整が望ましい。
かかる観点からコアガラスとクラツドガラスの
組成を検討した結果、HfF4を新たな添加成分と
して加え、更に、NaFとHfF4の含有量を適宜に
調節すれば粘性及び線膨張係数がほぼ同一で屈折
率のみ異なるコアガラスとクラツドガラスの組合
せが得られることを見出した。即ち、ガラス中に
含有されるNaFはガラスの屈折率を下わる他、
粘性を低下させ、線膨張係数を増大させる効果を
示す。一方HfF4の添加は、NaFと同様にガラス
の屈折率を下げるが、粘性と線膨張係数の点では
逆に粘性を増加させ線膨張係数を減少させる効果
のあることが見出された。従つて、ガラス中の
NaFとHfF4の含有量を適当に調節すれば粘性と
線膨張係数がほとんど変わらず、しかも屈折率の
異なる各種のガラスを作ることが可能になる。そ
こで、NaFおよびHfF4について、コアとクラツ
ドとの含有量差と紡糸温度の変化の割合を調べた
ところ、NaFは含有量差１モル％当り紡糸温度
を３℃引き下げ、HfF4は含有量差１モル％当り
紡糸温度を0.25℃高めることがわかつた。したが
つて、紡糸温度の変化量△Ｔは次式で表わされ
る。
組成を検討した結果、HfF4を新たな添加成分と
して加え、更に、NaFとHfF4の含有量を適宜に
調節すれば粘性及び線膨張係数がほぼ同一で屈折
率のみ異なるコアガラスとクラツドガラスの組合
せが得られることを見出した。即ち、ガラス中に
含有されるNaFはガラスの屈折率を下わる他、
粘性を低下させ、線膨張係数を増大させる効果を
示す。一方HfF4の添加は、NaFと同様にガラス
の屈折率を下げるが、粘性と線膨張係数の点では
逆に粘性を増加させ線膨張係数を減少させる効果
のあることが見出された。従つて、ガラス中の
NaFとHfF4の含有量を適当に調節すれば粘性と
線膨張係数がほとんど変わらず、しかも屈折率の
異なる各種のガラスを作ることが可能になる。そ
こで、NaFおよびHfF4について、コアとクラツ
ドとの含有量差と紡糸温度の変化の割合を調べた
ところ、NaFは含有量差１モル％当り紡糸温度
を３℃引き下げ、HfF4は含有量差１モル％当り
紡糸温度を0.25℃高めることがわかつた。したが
つて、紡糸温度の変化量△Ｔは次式で表わされ
る。
△Ｔ＝0.25△HfF4−３△NaF ……(1)
ここで△NaF4と△HfF4はモル％で表わされる
コアとクラツドの含有量差である。
コアとクラツドの含有量差である。
他方、適正な紡糸温度と実際に紡糸する際の温
度との許容誤差を、散乱強度、粘性および線膨張
係数の点から調べてみると、前記した組成範囲に
あるガラスを紡糸する際には±５℃が許容範囲で
あることがわかつた。従つて、式(1)に許容範囲を
加味すれば、次式のようになる。
度との許容誤差を、散乱強度、粘性および線膨張
係数の点から調べてみると、前記した組成範囲に
あるガラスを紡糸する際には±５℃が許容範囲で
あることがわかつた。従つて、式(1)に許容範囲を
加味すれば、次式のようになる。
０｜0.25△HfF4−３△NaF｜５ ……(2)
なお、コアとクラツドとの比屈折率差について
は、その差を大きくしたい場合は(2)式の関係を満
す範囲で、コアガラスに含有されるNaFとHfF4
の量をできるだけ少なくし、クラツドガラスに含
有されるNaF4とHfF4の量をできるだけ多くすれ
ばよい。また、比屈折率差を小さくしたい場合
は、この逆を行えばよい。
は、その差を大きくしたい場合は(2)式の関係を満
す範囲で、コアガラスに含有されるNaFとHfF4
の量をできるだけ少なくし、クラツドガラスに含
有されるNaF4とHfF4の量をできるだけ多くすれ
ばよい。また、比屈折率差を小さくしたい場合
は、この逆を行えばよい。
（実施例）
第４図は本発明の実施例であつて、組成が
53ZrF4−20BaF2−20NaF−4LaF3−3AlF3のコ
アガラスと、組成が39.75ZrF4−13.25HfF4−
18BaF2−22NaF−22NaF−4LaF3−3AlF3であ
るクラツドガラスの粘性の温度変化を測定したも
のである。
53ZrF4−20BaF2−20NaF−4LaF3−3AlF3のコ
アガラスと、組成が39.75ZrF4−13.25HfF4−
18BaF2−22NaF−22NaF−4LaF3−3AlF3であ
るクラツドガラスの粘性の温度変化を測定したも
のである。
ガラスの粘性は両者とも全く一致しており、か
つ、比屈折率差も△＝0.44％とフアイバとして十
分な値が得られている。さらに両者の線膨張係数
もコアガラスが2.55×10-5deg-1、クラツドガラ
スが2.53×10-5deg-1と殆んど一致しており理想
的なコアガラスとクラツドガラスの組合せといえ
る。次にHfF4を添加してもガラスの結晶化を促
進するようなことはなく、むしろHfF4の添加は
ガラスの結晶化を抑制する効果のあることを第５
図に示す。第５図は前記コアガラスとクラツドガ
ラスの散乱強度を加熱温度を変えて測定したもの
である。いずれのガラスも粘性が105ポイズにな
る320℃に加熱しても殆んど散乱増がなく、特に、
HfF4を添加したクラツドガラスはHfF4を添加し
ないコアガラスよりさらに高温まで散乱強度の変
化がないことがわかる。以上、説明したように、
本発明のフツ化物がガラスフアイバは屈折率の異
なるコア部とクラツド部が粘性特性、線膨張係数
の殆んど同じガラスからなつており、かつ、これ
らの両ガラスはいずれもフアイバ紡糸温度である
μ＝105ポイズの粘性となる温度においても殆ん
ど結晶化による散乱損失の増加がない。
つ、比屈折率差も△＝0.44％とフアイバとして十
分な値が得られている。さらに両者の線膨張係数
もコアガラスが2.55×10-5deg-1、クラツドガラ
スが2.53×10-5deg-1と殆んど一致しており理想
的なコアガラスとクラツドガラスの組合せといえ
る。次にHfF4を添加してもガラスの結晶化を促
進するようなことはなく、むしろHfF4の添加は
ガラスの結晶化を抑制する効果のあることを第５
図に示す。第５図は前記コアガラスとクラツドガ
ラスの散乱強度を加熱温度を変えて測定したもの
である。いずれのガラスも粘性が105ポイズにな
る320℃に加熱しても殆んど散乱増がなく、特に、
HfF4を添加したクラツドガラスはHfF4を添加し
ないコアガラスよりさらに高温まで散乱強度の変
化がないことがわかる。以上、説明したように、
本発明のフツ化物がガラスフアイバは屈折率の異
なるコア部とクラツド部が粘性特性、線膨張係数
の殆んど同じガラスからなつており、かつ、これ
らの両ガラスはいずれもフアイバ紡糸温度である
μ＝105ポイズの粘性となる温度においても殆ん
ど結晶化による散乱損失の増加がない。
（発明の効果）
本発明のフツ化物ガラス光フアイバでは紡糸し
た光フアイバの散乱損失がプリフオームの散乱損
失と殆んどかわらず低いため、極めて伝送損失の
低いフアイバとなる。また、コアガラスとクラツ
ドガラスの粘性と線膨張係数がほぼ一致している
ことから平滑なコアークラツド界面を有するフア
イバの作製が容易で、かつ、熱歪みによる残留応
力がないため機械的強度の大きいフアイバとな
る。
た光フアイバの散乱損失がプリフオームの散乱損
失と殆んどかわらず低いため、極めて伝送損失の
低いフアイバとなる。また、コアガラスとクラツ
ドガラスの粘性と線膨張係数がほぼ一致している
ことから平滑なコアークラツド界面を有するフア
イバの作製が容易で、かつ、熱歪みによる残留応
力がないため機械的強度の大きいフアイバとな
る。
第１図は紡糸温度に加熱した際に結晶化による
散乱増の殆んどないガラスＡと散乱増の著しいガ
ラスＢの例を示す。図の縦軸は、石英ガラスの散
乱強度を１とした場合の相対散乱強度で横軸は加
熱温度である。第２図はNaFの含有量の異なる
４種類のZrF4−BaF2−NaF−LaF3−AlF3系ガ
ラスの粘性の温度変化を示す。第３図はPbF2の
添加により屈折率差をつけた場合のコアガラスと
クラツドガラスの紡糸温度における散乱増を示
し、縦軸は石英ガラスの散乱強度を１とした場合
の相対散乱強度で横軸は加熱温度である。第４図
は本発明の実施例の１つである光フアイバのコア
部とクラツド部を構成するガラスの粘性の温度変
化を示す。第５図は本発明の実施例の１つである
光フアイバのコア部とクラツド部を構成するガラ
スの散乱強度を加熱温度の関数として示す。
散乱増の殆んどないガラスＡと散乱増の著しいガ
ラスＢの例を示す。図の縦軸は、石英ガラスの散
乱強度を１とした場合の相対散乱強度で横軸は加
熱温度である。第２図はNaFの含有量の異なる
４種類のZrF4−BaF2−NaF−LaF3−AlF3系ガ
ラスの粘性の温度変化を示す。第３図はPbF2の
添加により屈折率差をつけた場合のコアガラスと
クラツドガラスの紡糸温度における散乱増を示
し、縦軸は石英ガラスの散乱強度を１とした場合
の相対散乱強度で横軸は加熱温度である。第４図
は本発明の実施例の１つである光フアイバのコア
部とクラツド部を構成するガラスの粘性の温度変
化を示す。第５図は本発明の実施例の１つである
光フアイバのコア部とクラツド部を構成するガラ
スの散乱強度を加熱温度の関数として示す。
Claims (1)
- １ コア部およびクラツド部が共にZrF4−BaF2
−LaF3−AlF3を主成分とするフツ化物ガラス光
フアイバにおいて、コア部とクラツド部との所望
の比屈折率差を得るための添加物としてNaFと
HfF4を用い、該NaFとHfF4の混合割合がコア部
に含有させるNaFの量（モル％）とクラツド部
に含有させるNaFの量（モル％）との差を△
NaFとしコア部に含有させるHfF4の量とクラツ
ド部に含有させるHfF4の量との差を△HfF4とす
るとき０｜0.25△HfF4−３△NaF｜５の関
係を満すように選択されていることを特徴とする
フツ化物ガラス光フアイバ。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59183754A JPS6163544A (ja) | 1984-09-04 | 1984-09-04 | フツ化物ガラス光フアイバ |
| US06/765,477 US4674835A (en) | 1984-09-04 | 1985-08-14 | Fluoride glass optical fiber |
| FR858513012A FR2569682B1 (fr) | 1984-09-04 | 1985-09-02 | Fibre optique en verre au fluorure |
| GB08521743A GB2164032B (en) | 1984-09-04 | 1985-09-02 | Fluoride glass optical fibre |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59183754A JPS6163544A (ja) | 1984-09-04 | 1984-09-04 | フツ化物ガラス光フアイバ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6163544A JPS6163544A (ja) | 1986-04-01 |
| JPH0256292B2 true JPH0256292B2 (ja) | 1990-11-29 |
Family
ID=16141389
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59183754A Granted JPS6163544A (ja) | 1984-09-04 | 1984-09-04 | フツ化物ガラス光フアイバ |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4674835A (ja) |
| JP (1) | JPS6163544A (ja) |
| FR (1) | FR2569682B1 (ja) |
| GB (1) | GB2164032B (ja) |
Families Citing this family (20)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4874222A (en) * | 1986-03-31 | 1989-10-17 | Spectran Corporation | Hermetic coatings for non-silica based optical fibers |
| GB2201033B (en) * | 1987-02-12 | 1991-01-09 | Stc Plc | Lasers and amplifiers |
| GB8703501D0 (en) * | 1987-02-16 | 1987-03-25 | British Telecomm | Halide fibre |
| US4883339A (en) * | 1987-07-17 | 1989-11-28 | Spectran Corporation | Oxide coatings for fluoride glass |
| US4820017A (en) * | 1987-09-09 | 1989-04-11 | American Telephone And Telegraph Company, At&T Bell Laboratories | Optical fiber systems employing multicomponent halide glass optical fibers |
| US4895813A (en) * | 1987-09-30 | 1990-01-23 | American Telephone And Telegraph Company, At&T Bell Laboratories | Method for fabricating devices including multicomponent metal halide glasses and the resulting devices |
| US5055120A (en) * | 1987-12-15 | 1991-10-08 | Infrared Fiber Systems, Inc. | Fluoride glass fibers with reduced defects |
| US4938562A (en) * | 1989-07-14 | 1990-07-03 | Spectran Corporation | Oxide coatings for fluoride glass |
| JP2694859B2 (ja) * | 1992-01-20 | 1997-12-24 | セントラル硝子株式会社 | １．３μｍ帯光増幅ファイバ用プリフォーム |
| US5309452B1 (en) | 1992-01-31 | 1998-01-20 | Univ Rutgers | Praseodymium laser system |
| US5285518A (en) * | 1992-03-13 | 1994-02-08 | Rutgers University | Fluoride glasses and methods for making optical fibers from the glasses |
| JP3363512B2 (ja) * | 1992-05-01 | 2003-01-08 | 住友電気工業株式会社 | 鉛含有フッ化物ガラスおよび光ファイバとその製造方法 |
| CN1042217C (zh) * | 1993-08-12 | 1999-02-24 | 武汉大学 | 一种制备氟锆酸盐玻璃的新方法 |
| DE4429193A1 (de) * | 1994-08-18 | 1996-02-22 | Aesculap Ag | Vorrichtung zur Erzeugung einer querschnittshomogenisierten Laserstrahlung und Verwendung dieser Strahlung |
| US5483628A (en) | 1994-11-25 | 1996-01-09 | Corning Incorporated | Transparent glass-ceramics |
| WO1999005071A1 (en) | 1997-07-24 | 1999-02-04 | Corning Incorporated | Transparent lanthanum fluoride glass-ceramics |
| KR20010032599A (ko) | 1997-12-02 | 2001-04-25 | 알프레드 엘. 미첼슨 | 옥시할로겐화물 유리 내의 희토류 원소-할로겐화물 환경 |
| US6503860B1 (en) | 1998-04-08 | 2003-01-07 | Corning Incorporated | Antimony oxide glass with optical activity |
| CN102167975A (zh) * | 2011-02-23 | 2011-08-31 | 蚌埠市德力防伪材料有限责任公司 | 一种红外防伪发光材料及其制备方法和应用 |
| US8846555B2 (en) | 2012-06-25 | 2014-09-30 | Schott Corporation | Silica and fluoride doped heavy metal oxide glasses for visible to mid-wave infrared radiation transmitting optics and preparation thereof |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57166335A (en) * | 1981-04-03 | 1982-10-13 | Agency Of Ind Science & Technol | Transmission path for infrared ray |
-
1984
- 1984-09-04 JP JP59183754A patent/JPS6163544A/ja active Granted
-
1985
- 1985-08-14 US US06/765,477 patent/US4674835A/en not_active Expired - Lifetime
- 1985-09-02 GB GB08521743A patent/GB2164032B/en not_active Expired
- 1985-09-02 FR FR858513012A patent/FR2569682B1/fr not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2569682A1 (fr) | 1986-03-07 |
| GB2164032A (en) | 1986-03-12 |
| US4674835A (en) | 1987-06-23 |
| FR2569682B1 (fr) | 1992-01-24 |
| GB2164032B (en) | 1988-08-03 |
| JPS6163544A (ja) | 1986-04-01 |
| GB8521743D0 (en) | 1985-10-09 |
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