JPH0428655B2 - - Google Patents

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JPH0428655B2
JPH0428655B2 JP61097992A JP9799286A JPH0428655B2 JP H0428655 B2 JPH0428655 B2 JP H0428655B2 JP 61097992 A JP61097992 A JP 61097992A JP 9799286 A JP9799286 A JP 9799286A JP H0428655 B2 JPH0428655 B2 JP H0428655B2
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JP
Japan
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glass
bef
fluoride
zrf
glasses
Prior art date
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Application number
JP61097992A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS62256740A (en
Inventor
Tetsuo Izumitani
Minoru Tokita
Toshiharu Yamashita
Seiki Miura
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hoya Corp
Original Assignee
Hoya Corp
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Publication date
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Publication of JPS62256740A publication Critical patent/JPS62256740A/en
Publication of JPH0428655B2 publication Critical patent/JPH0428655B2/ja
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL 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
    • C03C13/00Fibre or filament compositions
    • C03C13/04Fibre optics, e.g. core and clad fibre compositions
    • C03C13/041Non-oxide glass compositions
    • C03C13/042Fluoride glass compositions
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL 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
    • C03C3/00Glass compositions
    • C03C3/32Non-oxide glass compositions, e.g. binary or ternary halides, sulfides or nitrides of germanium, selenium or tellurium
    • C03C3/325Fluoride glasses

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

[産業上の利用分野] 本発明は、赤外線に対して良好な透過特性を有
し、光フアイバーや光学部品用材料として好適な
フツ化物ガラスに関するもので、化学耐久性及び
機械的性質に優れ、かつ、耐失透性が改善された
フツ化物ガラスに係る。 [従来の技術] フツ化物ガラスは紫外から赤外まで広い波長域
を透過し、低屈折、低分散等の特異な光学的性質
を有するため、低損失光通信や赤外放射温度計測
用の光フアイバーをはじめ、レンズや窓用ガラス
及びレーザーホストガラス等に幅広い用途が期待
されている。フツ化物ガラスとしては、従来
BeF2、AlF3及びZrF4(又はHfF4)をそれぞれ主
成分とするガラス系が知られており、最近では、
ZrF4を主成分とするフツ化物ガラスを材料とし
て光フアイバーの開発が進められている。 BeF2はSiO2同様、それ自身でガラスとなる程
の安定性をもつため、BeF2をガラス形成フツ化
物として多く含むガラスは、フツ化物ガラス中で
最も結晶化に対して安定である。それ故、発見当
初、このガラスの欠点である化学耐久性の改善を
目的に研究が行なわれた。しかし、BeF2自体に
は潮解性があるため、これを多く含むガラスの化
学耐久性の向上には限界があつた。また、Bef2
含有量が多い程、赤外透過限界波長が短波長にな
るので、この点からもBeF2量が多いのは好まし
くない。 米国特許No.2466506号及びNo.2466509号は、
BeF2を多量のPbF2と共存させた時に、BeF2量を
減少できることを教示している。そして前者の実
施例ではモル%でBeF2 10、AlF3 30、PbF2 45、
MgF2 15の如く、PbF2を45モル%も含ませて
BeF2を10モル%まで減少させたガラスが示され
ている。この米国特許はBeF2を10〜25モル%に
限定しているが、この限定理由は明示されていな
い。また、後者では、20〜55モル%のPbF2を含
むガラスにおいて、10モル%までのBeF2を含ま
せ得ることが開示されている。 これらの米国特許によるガラスは、PbF2を多
く含む関係でフツ化物ガラスとしては、屈折率が
高いためレイリー散乱が大きくなる欠点があると
共に、ガラスの転移温度や硬度が低く、耐熱性や
機械的性質の上からも光フアイバー材料として適
さない。 さらに、PbF2を多く含むガラスは、溶融に際
してPbF2が還元されて白金ルツボや金ルツボと
合金をつくり易いために、PbF2以外の原料を先
に加熱して溶融物としてから、PbF2を単独で加
える方法を採用しているが、このような方法では
均質なガラスを得ることは困難であり、また組成
の変動も大きく再現性に乏しい。 ZrF4及び/又はHfF4を主成分とするフツ化物
ガラスでは、結晶化に対して比較的安定なガラス
が得られているが、化学耐久性が悪く、また硬度
やヤング率も小さいので、光フアイバー材料とし
て十分ではない。 また、AlF3を主成分とするフツ化物ガラスで
は、逆に化学耐久性や機械的性質は比較的優れて
いるが、結晶化しやすく、良好なガラスを得るに
は急冷が必要であり、大型形状のガラスを得るこ
とは勿論、光フアイバーを線引きすることも困難
である。 [発明が解決しようとする問題点] このように、従来技術によるフツ化物ガラス
は、結晶化に対する安定性やガラスの性質及び作
製において重大な欠点をもち、真に有用なガラス
はまだ得られていない。 したがつて、本発明の目的は結晶化に対して安
定で、かつ化学耐久性、機械的性質に優れ、容易
に作製しうるガラスを提供することである。 [問題点を解決するための手段] 本発明は、化学耐久性及び機械的性質に優れて
いるところのPbF2を含まないAlF3系ガラスに、
少量のBeF2を導入すると、化学耐久性及び機械
的性質を損うことなく、AlF3系ガラスの欠点で
ある結晶化に対する安定性が著しくく改善される
ことを見い出してなつたもので、本発明のフツ化
物ガラスは下記の組成にあることを特徴とする。 すなわち、本発明のガラス組成はモル%表示
で、AlF3 20〜45、BeF2 1〜9、CaF2 0〜42、
SrF2 0〜25、BaF2 0〜25、CaF2+SrF2
BaF2の合量 20〜70、ZrF4及び/又はHfF4
〜25、MgF2 0〜15、YF3及び/又はランタニド
元素(La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、
Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu)のフツ化物
0〜25、ZnF2 0〜15、InF3 0〜10、GaF3
〜10、アルカリ金属(Li、Na、K、Rb、Cs)の
フツ化物0〜20で特徴づけられる。 そして、本発明の好ましいガラス組成は、同じ
くモル%表示で、AlF3 25〜40、BeF2 2〜9、
CaF2 10〜38、SrF2 3〜20、BaF2 3〜22、
CaF2+SrF2+BaF2の合量 30〜60、ZrF4及び/
又はHfF4 0〜20、MgF2 0〜10、YF3及び/又
はランタニド元素(La、Ce、Pr、Nd、Pm、
Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、
Lu)のフツ化物 0〜15、ZnF2 0〜10、InF3
0〜8、GaF3 0〜8、アルカリ金属(Li、Na、
K、Rb、Cs)のフツ化物0〜15の範囲にある。 [作用] 本発明のガラス組成は、AlF3をガラス網目形
成の主成分、BeF2をその補助成分、そして、
CaF2、SrF2、BaF2を網目修飾成分として構成さ
れているので容易にガラス化し、特に、少量の
BeF2の存在がガラスの結晶化に対する安定性を
向上させる作用をもつ。また、AlF3を主成分と
しているので結合が強固であり、水に対して溶け
易い成分はBeF2以外に含まれないので、化学耐
久性及び機械的性質も良い。 一方、任意成分であるZrF4、HfF4、YF3、ラ
ンタニド元素のフツ化物、InF3、GaF3はフツ化
物ガラスの網目構造の欠陥を補完又は不規則性を
増大し、結晶化に対する安定化と化学耐久性、機
械的性質の向上に作用する。また、アルカリ金属
のフツ化物はガラスを溶解しやすくすると共に、
ガラス構造の不規則性を増加させ、結晶化に対す
る安定性を増すように作用する。 次に、各成分の含有量の限定理由について述べ
る。モル%表示で、AlF3の含有量は20〜45、好
ましくは25〜40であり、下限より少ない量又は上
限より多い量では結晶化しやすくなり、安定した
ガラスを得ることが困難となる。さらに、下限よ
り少ない量では表面硬度を高くし得ない。BeF2
の含有量は1〜9で、好ましくは2〜9であり、
下限より少ない量では結晶化に対する安定化効果
に乏しく、9以上ではむしろ結晶が析出し易く、
また化学耐久性や機械的性質を低下させると共に
赤外透過性も悪くなる。CaF2の含有量は0〜25、
好ましくは3〜20の範囲で、SrF2の含有量は0
〜25、好ましくは3〜20の範囲で、またBaF2
含有量は0〜25、好ましくは3〜22の範囲で選ば
れるが、CaF2とSrF2とBaF2の合量は20〜70、好
ましくは30〜60であつて、これらの3成分の合量
が下限より少ない量又は上限より多い量では結晶
化しやすく、安定なガラスを得ることが困難にな
る。 一方、モル%表示で任意成分であるZrF4
び/又はHfF4の含有量は0〜25、好ましくは3
〜20であり、MgF2の含有量は0〜15、好ましく
は0〜10であり、YF3及び/又はランタニド元素
(La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、
Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu)のフツ化物の含
有量は0〜25、好ましくは0〜15であり、ZnF2
の含有量は0〜15、好ましくは0〜10であり、
InF3又はGaF3の含有量は0〜10、好ましくは0
〜8である。これらの成分が上限より多い量では
結晶化しやすく安定なガラスを得ることが困難に
なる。アルカリ金属(Li、Na、K、Rb、Cs)の
フツ化物の含有量はモル%表示で0〜20、好まし
くは0〜15で、上限より多い量では化学耐久性が
悪くなる。 [実施例] 表−1は、本発明によるフツ化物ガラスにおけ
るBeF2の効果を示す。試料番号1および2は
各々従来技術によるZrF4系の代表的なガラスと
米国特許No.2466506号の実施例No.4のガラスであ
り、試料番号3はAlF3系のガラスである。
[Industrial Field of Application] The present invention relates to a fluoride glass that has good transmission characteristics for infrared rays and is suitable as a material for optical fibers and optical components, and has excellent chemical durability and mechanical properties. The present invention also relates to a fluoride glass with improved devitrification resistance. [Prior art] Fluoride glass transmits a wide wavelength range from ultraviolet to infrared, and has unique optical properties such as low refraction and low dispersion, making it suitable for use in low-loss optical communications and infrared radiation temperature measurement. It is expected to have a wide range of applications, including fibers, lenses, window glass, and laser host glass. Conventional fluoride glass
Glass systems whose main components are BeF 2 , AlF 3 and ZrF 4 (or HfF 4 ) are known, and recently,
Optical fibers are being developed using fluoride glass containing ZrF4 as a main component. Like SiO 2 , BeF 2 is stable enough to form a glass by itself, so glasses containing a large amount of BeF 2 as a glass-forming fluoride are the most stable against crystallization among fluoride glasses. Therefore, when it was first discovered, research was conducted with the aim of improving the chemical durability, which was a drawback of this glass. However, since BeF 2 itself is deliquescent, there was a limit to the ability to improve the chemical durability of glasses containing a large amount of BeF 2. Also, Bef 2
The higher the content, the shorter the infrared transmission limit wavelength becomes, so from this point of view as well, it is not preferable to have a large amount of BeF 2 . U.S. Patent No. 2466506 and No. 2466509 are
It teaches that when BeF 2 coexists with a large amount of PbF 2 , the amount of BeF 2 can be reduced. In the former example, BeF 2 10, AlF 3 30, PbF 2 45,
Like MgF 2 15, containing as much as 45 mol% of PbF 2
Glasses with BeF 2 reduced to 10 mol% are shown. This US patent limits BeF 2 to 10-25 mol%, but the reason for this limitation is not specified. The latter also discloses that in glasses containing 20-55 mol% PbF2 , up to 10 mol% BeF2 can be included. Glasses based on these US patents contain a large amount of PbF 2 , so as fluoride glasses, they have a drawback of high Rayleigh scattering due to their high refractive index. Due to its properties, it is not suitable as an optical fiber material. Furthermore, when glass containing a large amount of PbF 2 is melted, the PbF 2 is reduced and it is easy to form an alloy with a platinum crucible or a gold crucible . Although a method of adding it alone is employed, it is difficult to obtain a homogeneous glass with such a method, and the composition also fluctuates widely, resulting in poor reproducibility. Fluoride glasses containing ZrF 4 and/or HfF 4 as main components have been obtained that are relatively stable against crystallization, but they have poor chemical durability and low hardness and Young's modulus, making them difficult to absorb light. Not sufficient as a fiber material. On the other hand, fluoride glass whose main component is AlF 3 has relatively good chemical durability and mechanical properties, but it tends to crystallize, requires rapid cooling to obtain good glass, and is not suitable for large shapes. It is difficult to draw optical fiber, let alone to obtain glass of this type. [Problems to be Solved by the Invention] As described above, fluoride glasses according to the prior art have serious drawbacks in stability against crystallization, glass properties, and production, and truly useful glasses have not yet been obtained. do not have. Therefore, an object of the present invention is to provide a glass that is stable against crystallization, has excellent chemical durability and mechanical properties, and can be easily produced. [Means for solving the problems] The present invention provides AlF 3 glass that does not contain PbF 2 and has excellent chemical durability and mechanical properties.
This book was developed based on the discovery that introducing a small amount of BeF 2 significantly improves the stability against crystallization, which is a drawback of AlF 3 glass, without impairing its chemical durability or mechanical properties. The fluoride glass of the invention is characterized by having the following composition. That is, the glass composition of the present invention is expressed in mol%: AlF 3 20-45, BeF 2 1-9, CaF 2 0-42,
SrF 2 0-25, BaF 2 0-25, CaF 2 +SrF 2 +
Total amount of BaF 2 20-70, ZrF 4 and/or HfF 4 0
~25, MgF2 0 ~15, YF3 and/or lanthanide elements (La, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd,
Fluorides of Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu) 0-25, ZnF 2 0-15, InF 3 0-10, GaF 3 0
~10, characterized by 0 to 20 fluorides of alkali metals (Li, Na, K, Rb, Cs). The preferable glass composition of the present invention is also expressed in mol%: AlF 3 25-40, BeF 2 2-9,
CaF 2 10-38, SrF 2 3-20, BaF 2 3-22,
Total amount of CaF 2 + SrF 2 + BaF 2 30-60, ZrF 4 and/
or HfF 4 0-20, MgF 2 0-10, YF 3 and/or lanthanide elements (La, Ce, Pr, Nd, Pm,
Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb,
Fluoride of Lu) 0-15, ZnF 2 0-10, InF 3
0-8, GaF 3 0-8, alkali metals (Li, Na,
K, Rb, Cs) fluorides range from 0 to 15. [Function] The glass composition of the present invention includes AlF 3 as the main component for forming the glass network, BeF 2 as its auxiliary component, and
Since it is composed of CaF 2 , SrF 2 , and BaF 2 as network modifying components, it can be easily vitrified, especially when small amounts of
The presence of BeF 2 has the effect of improving the stability of glass against crystallization. In addition, since AlF 3 is the main component, the bond is strong, and since it contains no components other than BeF 2 that are easily soluble in water, it has good chemical durability and mechanical properties. On the other hand, optional components such as ZrF 4 , HfF 4 , YF 3 , fluorides of lanthanide elements, InF 3 , and GaF 3 complement defects or increase irregularity in the network structure of fluoride glass, thereby stabilizing it against crystallization. and works to improve chemical durability and mechanical properties. In addition, alkali metal fluorides make it easier to dissolve glass, and
It acts to increase the disorder of the glass structure and increase its stability against crystallization. Next, the reason for limiting the content of each component will be described. In terms of mol%, the content of AlF 3 is 20 to 45, preferably 25 to 40. If the amount is less than the lower limit or more than the upper limit, crystallization tends to occur, making it difficult to obtain a stable glass. Furthermore, if the amount is less than the lower limit, the surface hardness cannot be increased. BeF 2
The content of is 1 to 9, preferably 2 to 9,
If the amount is less than the lower limit, the stabilizing effect on crystallization will be poor, and if it is more than 9, crystals will tend to precipitate.
In addition, chemical durability and mechanical properties are reduced, and infrared transparency is also deteriorated. The content of CaF2 is 0-25,
Preferably in the range of 3 to 20, the content of SrF2 is 0
-25, preferably 3-20, and the content of BaF2 is selected in the range 0-25, preferably 3-22, but the total amount of CaF2 , SrF2 and BaF2 is 20-70. , preferably 30 to 60, and if the total amount of these three components is less than the lower limit or more than the upper limit, crystallization is likely to occur, making it difficult to obtain a stable glass. On the other hand, the content of optional ZrF 4 and/or HfF 4 expressed in mol% is 0 to 25, preferably 3
~20, the content of MgF2 is 0-15, preferably 0-10, YF3 and/or lanthanide elements (La, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb,
The content of fluorides (Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu) is 0 to 25, preferably 0 to 15, and ZnF 2
The content of is 0 to 15, preferably 0 to 10,
The content of InF 3 or GaF 3 is 0 to 10, preferably 0
~8. If the amount of these components is more than the upper limit, crystallization tends to occur and it becomes difficult to obtain a stable glass. The content of fluorides of alkali metals (Li, Na, K, Rb, Cs) is 0 to 20, preferably 0 to 15, expressed as mol%, and if the amount is greater than the upper limit, chemical durability will deteriorate. [Example] Table 1 shows the effect of BeF 2 on fluoride glasses according to the present invention. Sample Nos. 1 and 2 are a typical ZrF 4 -based glass according to the prior art and the glass of Example No. 4 of US Patent No. 2,466,506, respectively, and Sample No. 3 is an AlF 3 -based glass.

【表】 試料番号1〜7のガラスは、表中の組成からな
る全量100gのフツ化物原料に、酸性フツ化アン
モニウムを10g加えて混合し、これを金ルツボに
入れて900℃のアルゴン雰囲気中で2時間溶融し
た後、徐冷して直径約45mm、厚さ約15mmのガラス
としたものである。 ただし、米国特許No.2466506号による試料番号
2のガラスは、上記のガラス作製条件ではガラス
化せず、ガラスを得ることができなかつた。
BeF2を含まない試料番号3のガラスは周辺部の
急冷された部分だけが透明で、他は結晶化し失透
したのに対して、BeF2を含む試料番号4から7
のガラス及び試料番号1のZrF4系ガラスは透明
であつた。しかし、BeF2を多く含む試料番号6
及び7のガラスでは、ガラスの内部に微細な結晶
が認められ、また、He−Neレーザー光をガラス
に入射した時、試料番号4及び5では観察されな
い光の散乱による光線軌跡が観察された。この結
果は、本発明による試料番号4及び5のガラス
が、他の組成からなるガラスに比べて結晶化に対
して極めて安定であることを示すものである。更
に、日本光学硝子工業会規格JOGIS−1975に基
づいて測定された耐水性及びヌープ硬度において
も、本発明によるガラスは、表−1に示すよう
に、従来技術による代表的フツ化物ガラスである
ZrF4系ガラスより著るしく優れており、又、
BeF2を多く含むガラスよりも優れている。 これらのことは、本発明によるフツ化物ガラス
が結晶化に対する安定性ばかりではなく、化学耐
久性及び機械的性質においても優れていることを
示すものである。 添付図面は、従来技術の一つであるZrF4系ガ
ラスに相当する試料番号1のガラスと、本発明に
よる試料番号4のガラスの光散乱について、光の
波長に対するレイリー比(R90゜)[入射光に対し
て90゜方向の散乱光強度]を示したものである。
図中1は試料番号1の、2は試料番号4のレイリ
ー比の波長依存性を示す線分である。1ではレイ
リー比は波長の−2.5乗に比例しており、2では
約−4乗に比例している。これは試料番号1のガ
ラスには、ある程度の大きさの粒子によるミー散
乱が存在するのに対して、試料番号4のガラスに
は、密度や組成のゆらぎによつて生じるガラス固
有の散乱であるレイリー散乱しか存在しないこと
を示すものであり、試料番号4のガラスが極めて
均質であることは明らかである。 また、試料番号5のガラスの屈折率nd及び分散
νdは各々1.4097、102.2であるが、従来技術による
試料番号1のZrF4系ガラスのnd=1.4990、νd
76.0に比べ屈折率が大幅に低いことから、レイリ
ー散乱自体も本発明のガラスは本質的にZrF4
ガラスのそれよりも小さくなり、低損失光フアイ
バー用材料として適している。
[Table] Glasses with sample numbers 1 to 7 were made by adding 10 g of acidic ammonium fluoride to a total of 100 g of fluoride raw material having the composition shown in the table, and mixing the mixture into a gold crucible in an argon atmosphere at 900°C. After being melted for 2 hours, it was slowly cooled to form a glass with a diameter of about 45 mm and a thickness of about 15 mm. However, the glass of sample number 2 according to US Patent No. 2,466,506 did not vitrify under the above glass manufacturing conditions, and no glass could be obtained.
The glass of sample number 3, which does not contain BeF 2 , was transparent only in the rapidly cooled peripheral part, and the rest was crystallized and devitrified, whereas the glass of sample numbers 4 to 7, which contained BeF 2 , was transparent.
The glass and the ZrF 4 glass of sample number 1 were transparent. However, sample number 6 containing a large amount of BeF 2
In samples Nos. 4 and 7, fine crystals were observed inside the glass, and when a He-Ne laser beam was applied to the glass, a ray trajectory due to light scattering that was not observed in samples Nos. 4 and 5 was observed. This result shows that the glasses of sample numbers 4 and 5 according to the invention are extremely stable against crystallization compared to glasses of other compositions. Furthermore, in terms of water resistance and Knoop hardness measured based on the Japan Optical Glass Industry Association standard JOGIS-1975, the glass according to the present invention is also a typical fluoride glass according to the prior art, as shown in Table 1.
Significantly superior to ZrF 4 glass, and
Better than glass containing a lot of BeF 2 . These facts indicate that the fluoride glass according to the present invention is excellent not only in stability against crystallization but also in chemical durability and mechanical properties. The attached drawings show the Rayleigh ratio (R90° ) to the wavelength of light [incidence Scattered light intensity in a direction of 90° to the light].
In the figure, 1 is a line segment indicating the wavelength dependence of the Rayleigh ratio of sample number 1, and 2 is a line segment indicating the wavelength dependence of the Rayleigh ratio of sample number 4. At 1, the Rayleigh ratio is proportional to the -2.5th power of the wavelength, and at 2, it is proportional to approximately the -4th power. This is because the glass of sample number 1 has Mie scattering due to particles of a certain size, whereas the glass of sample number 4 has scattering peculiar to glass caused by fluctuations in density and composition. This shows that only Rayleigh scattering exists, and it is clear that the glass of sample number 4 is extremely homogeneous. Further, the refractive index n d and dispersion ν d of the glass of sample number 5 are 1.4097 and 102.2, respectively, whereas the ZrF 4 glass of sample number 1 according to the prior art has n d = 1.4990, ν d =
Since the refractive index is significantly lower than that of 76.0, the Rayleigh scattering itself of the glass of the present invention is essentially smaller than that of ZrF 4 glass, making it suitable as a material for low-loss optical fibers.

【表】【table】

【表】 表−2は本発明によるフツ化物ガラスの別の組
成例を示す。試料番号8〜17は原料としてフツ化
物を使用して、前記の方法でガラスとしたもので
ある。得られた試料番号8〜17のフツ化物ガラス
は、肉眼及び顕微鏡、He−Neレーザー光入射に
よつて観察したが、全てのフツ化物ガラスについ
て結晶、光線軌跡が見られず、結晶化に対して安
定なものであつた。また、これらのガラスの化学
耐久性は耐水重量減が0.05から0.3%であり、ヌ
ープ硬度は280から360Kg/mm2で従来技術による代
表的フツ化物ガラスであるZrF4系ガラスに比べ
優れた実用可能な特性を持つ。 [発明の効果] 本発明のフツ化物ガラスは結晶化に対して極め
て安定であり、レイリー散乱以外に光散乱のない
大型ガラスを、特殊な冷却手段を使用することな
く得ることができると共に、化学耐久性が良く、
そのため使用中に劣化を起す心配がなく、また表
面硬度が高く傷つき難く、さらに屈折率が低く、
レイリー散乱が小さいので、光通信用低損失光フ
アイバー材料として適している。これに加えて、
本発明のフツ化物ガラスは赤外透過性に優れ、
CaF2結晶よりも低屈折、低分散であるため、光
学部品材料としても有用である。
[Table] Table 2 shows another composition example of the fluoride glass according to the present invention. Samples Nos. 8 to 17 were made into glass by the method described above using fluoride as a raw material. The obtained fluoride glasses of sample numbers 8 to 17 were observed with the naked eye, with a microscope, and with He-Ne laser light incident, but no crystals or light ray trajectories were observed in any of the fluoride glasses, indicating that they were not susceptible to crystallization. It was stable. In addition, the chemical durability of these glasses is such that the water resistance weight loss is 0.05 to 0.3%, and the Knoop hardness is 280 to 360 Kg/mm 2 , making them superior in practical use compared to ZrF 4 glass, which is a typical fluoride glass made by conventional technology. with possible characteristics. [Effects of the Invention] The fluoride glass of the present invention is extremely stable against crystallization, and a large glass with no light scattering other than Rayleigh scattering can be obtained without using special cooling means. Good durability,
Therefore, there is no need to worry about deterioration during use, the surface hardness is high and it is difficult to scratch, and the refractive index is low.
Since Rayleigh scattering is small, it is suitable as a low-loss optical fiber material for optical communications. In addition to this,
The fluoride glass of the present invention has excellent infrared transparency,
Because it has lower refraction and lower dispersion than CaF2 crystal, it is also useful as a material for optical components.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

添付図面は、レイリー比の波長依存性を示した
線図で、1は従来技術の一つである試料番号1の
ZrF4系フツ化物ガラスの、2は本発明による試
料番号4のフツ化物ガラスのレイリー比の波長依
存性を示す。
The attached drawing is a diagram showing the wavelength dependence of the Rayleigh ratio, and 1 is a diagram of sample number 1, which is one of the conventional techniques.
2 shows the wavelength dependence of the Rayleigh ratio of the ZrF 4 -based fluoride glass of sample number 4 according to the present invention.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 モル%表示で、AlF3 20〜45、BeF2 1〜
9、CaF2 0〜42、SrF2 0〜25、BaF2 0〜25、
CaF2+SrF2+BaF2の合量20〜70、ZrF4及び/又
はHfF4 0〜25、MgF2 0〜15、YF3及び/又は
ランタニド元素(La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、
Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu)
のフツ化物0〜25、ZnF2 0〜15、InF3 0〜10、
GaF3 0〜10、アルカリ金属(Li、Na、K、
Rb、Cs)のフツ化物0〜20の組成を有すること
を特徴とするフツ化物ガラス。 2 特許請求の範囲第1項記載において、AlF3
25〜40、BeF2 2〜9、CaF2 10〜38、SrF2
〜20、BaF2 3〜22、CaF2+SrF2+BaF2の合量
30〜60、ZrF4及び/又はHfF4 0〜20、MgF2
0〜10、YF3及び/又はランタニド元素(La、
Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、
Ho、Er、Tm、Yb、Lu)のフツ化物0〜15、
ZnF2 0〜10、InF3 0〜8、GaF3 0〜8、ア
ルカリ金属(Li、Na、K、Rb、Cs)のフツ化物
0〜15の組成を有することを特徴とするフツ化物
ガラス。
[Claims] In 1 mol%, AlF 3 20-45, BeF 2 1-45
9, CaF 2 0-42, SrF 2 0-25, BaF 2 0-25,
Total amount of CaF 2 + SrF 2 + BaF 2 20-70, ZrF 4 and/or HfF 4 0-25, MgF 2 0-15, YF 3 and/or lanthanide elements (La, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm,
Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu)
Fluorides of 0-25, ZnF 2 0-15, InF 3 0-10,
GaF 3 0-10, alkali metals (Li, Na, K,
A fluoride glass having a composition of 0 to 20 fluorides of Rb, Cs). 2 In claim 1, AlF 3
25-40, BeF 2 2-9, CaF 2 10-38, SrF 2 3
~20, BaF 2 3 ~ 22, total amount of CaF 2 + SrF 2 + BaF 2
30-60, ZrF 4 and/or HfF 4 0-20, MgF 2
0-10, YF3 and/or lanthanide elements (La,
Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy,
Fluorides of Ho, Er, Tm, Yb, Lu) 0 to 15,
A fluoride glass having a composition of 0 to 10 ZnF2 , 0 to 8 InF3 , 0 to 8 GaF3, and 0 to 15 fluorides of alkali metals (Li, Na, K, Rb, Cs).
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