JPH0781973A - Halide glass - Google Patents

Halide glass

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Publication number
JPH0781973A
JPH0781973A JP25257493A JP25257493A JPH0781973A JP H0781973 A JPH0781973 A JP H0781973A JP 25257493 A JP25257493 A JP 25257493A JP 25257493 A JP25257493 A JP 25257493A JP H0781973 A JPH0781973 A JP H0781973A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
glass
mol
refractive index
stability
zrf
Prior art date
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Pending
Application number
JP25257493A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kenei Kiyuu
建栄 邱
Akio Konishi
明男 小西
Ryohei Terai
良平 寺井
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.)
Yamamura Glass KK
Original Assignee
Yamamura Glass KK
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Filing date
Publication date
Application filed by Yamamura Glass KK filed Critical Yamamura Glass KK
Priority to JP25257493A priority Critical patent/JPH0781973A/en
Publication of JPH0781973A publication Critical patent/JPH0781973A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To provide the halide glass having excellent stability to devitrification and capable of increasing the difference of the refractive index between the core and the clad in an optical fiber. CONSTITUTION:In the halide glass, 45-60mol.% either one or both of ZrF4 and HfF4 is incorporated in total, 15-30mol.% BaF2 and 0.1-5mol.% BaCl2 is incorporated, but the sum of BaF2 and BaCl2 is 16-32mol%, 0.5-8mol.% either one or both of LuF3 and YbF3 is incorporated in total, 3-12mol.% AlF3 is incorporated and <=18mol.% either one of NaF and CsF is incorporated.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は光通信用及び医療用赤外
光透過ファイバー、レーザガラス及びアップコンバージ
ョンレーザ用ホストガラス、光学ガラス等として用いる
ことができるハロゲン化物ガラスに関し、特に失透に対
して安定なハロゲン化物ガラスに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an infrared light transmitting fiber for optical communication and medical use, a host glass for a laser glass and an up-conversion laser, an optical glass, and the like. And stable halide glasses.

【0002】[0002]

【従来の技術】フッ化物や塩化物等のハロゲン化物ガラ
スは赤外領域において理論的に石英ガラスをはるかに凌
ぐ10-2dB/km 以下の伝送損失を持つこと、またフォノン
エネルギーが小さいため、1.3 μm 帯光増幅用のホスト
ガラスに使用できること等から次世代の通信用光ファイ
バー材料等として注目を集めている。フッ化物以外のハ
ロゲン化物ガラスには、例えばZnCl2 系ガラスがある
が、このガラスは結晶化しやすく、空気中にさらすと水
分とたちまち反応して表面から失透してしまい、ガラス
転移点も低いので、ほとんど実用価値がない。フッ化物
ガラスに関してはこれまでにZrF4系(特公昭61-24350号
公報)、AlF3系(特公昭59-34141号公報)、GaF3系(特
開昭60-137852 号公報)、InF3系(特開昭62-171944 号
公報)などが開発されている。しかしながらZrF4系ガラ
ス以外のガラスは結晶化しやすく、プリフォームの作製
時または再加熱してファイバー引きを行うときに結晶化
し、伝送損失が大きくなる。AlF3系のガラスの失透に対
する安定性を上げるために、ZrF4を添加するなどの改善
が図られたが、まだその失透に対する安定性はZrF4(例
えばZBLAN )系には及ばず、また赤外透過域もZrF4系よ
り狭いことが問題になっている。一方、ZrF4系ガラスの
場合、ガラスの結晶化はAlF3系よりかなり改善されてい
る。しかし、実際使用する多くの場合、光ファイバーの
開口数を上げるために、コアとクラッドの屈折率の差を
大きくする必要があるが、ZrF4系だけでは限界がある。
この課題を解決する方法として、コアガラスの屈折率を
上げるために、PbF2やBiF3を入れる方法(特公平1-1678
1 号公報)が検討されてきた。しかしながらPbF2やBiF3
を加えるとガラスの結晶化に対する安定性が非常に悪く
なるという問題が存在している。Clドープフッ化物ガラ
スについては特開平1-294550号公報に記載された組成が
あるが、BaCl2 が5mol %以上で且つNaF とLiF との合
計が10mol %以上となっている。しかし、Clのドープ量
がBaCl2 の含有量に換算して5mol %を越えると、ガラ
スの臨界冷却速度が大きくなり、ガラス融液を冷却する
ときに結晶化しやすくなると共に、ガラスの粘度が低下
し、プリフォームからファイバーを引くときに成形性が
悪くなるという問題がある。またNaF とLiF とを同時に
同量程度ガラス中に添加すると、実際のファイバー所要
のコアとクラッドの屈折率差が大きくなるように調節す
る事が難しくなる。
2. Description of the Related Art Fluoride and chloride halide glasses have a transmission loss of 10 -2 dB / km or less, which theoretically far exceeds quartz glass in the infrared region, and their phonon energy is small. Since it can be used as a host glass for 1.3 μm band optical amplification, it is attracting attention as a next-generation optical fiber material for communication. There are ZnCl 2 type glasses, for example, in halide glasses other than fluoride, but this glass is easy to crystallize, and when exposed to the air, it will react immediately with moisture and devitrify from the surface, and the glass transition point is also low. So it has little practical value. Regarding fluoride glass, ZrF 4 system (Japanese Patent Publication No. 61-24350), AlF 3 system (Japanese Patent Publication No. 59-34141), GaF 3 system (Japanese Patent Publication No. 60-137852), InF 3 The system (Japanese Patent Laid-Open No. 62-171944) has been developed. However, glasses other than the ZrF 4 type glass are likely to crystallize, and crystallize during the production of the preform or when the fiber is drawn by reheating and the transmission loss increases. Improvements such as adding ZrF 4 were made in order to increase the stability of the AlF 3 system glass against devitrification, but the stability against devitrification has not yet reached that of the ZrF 4 (eg ZBLAN) system, Another problem is that the infrared transmission range is narrower than that of the ZrF 4 system. On the other hand, in the case of the ZrF 4 system glass, the crystallization of the glass is considerably improved as compared with the AlF 3 system. However, in many cases of actual use, it is necessary to increase the difference in refractive index between the core and the clad in order to increase the numerical aperture of the optical fiber, but there is a limit only in the ZrF 4 system.
As a method of solving this problem, a method of adding PbF 2 or BiF 3 to increase the refractive index of the core glass (Japanese Patent Publication No. 1-1678).
(Gazette No. 1) has been considered. However, PbF 2 and BiF 3
However, there is a problem in that the stability of the glass against crystallization is extremely deteriorated by the addition of. Regarding the Cl-doped fluoride glass, there is a composition described in JP-A 1-294550, but BaCl 2 is 5 mol% or more and the total amount of NaF and LiF is 10 mol% or more. However, if the doping amount of Cl exceeds 5 mol% in terms of the content of BaCl 2 , the critical cooling rate of the glass becomes high, the crystallization tends to occur when the glass melt is cooled, and the viscosity of the glass decreases. However, there is a problem that the moldability becomes poor when the fiber is drawn from the preform. If NaF and LiF are added to the glass in the same amount at the same time, it becomes difficult to adjust the refractive index difference between the core and the clad required for the actual fiber to be large.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】上述の如く、従来のAl
F3系等のZrF4系以外のフッ化物ガラスは失透に対する安
定性が悪いという欠点があった。一方、ZrF4系フッ化物
ガラスでは、コアとクラッドの屈折率の差が大きい光フ
ァイバーを作製することが困難であった。また一般に行
われているコアの屈折率を上げるための手段(PbF2等の
添加)はガラスの失透に対する安定性を大きく損なうこ
とになる。また多量のClをドープしたZrF4系フッ化物ガ
ラス(特開平1-294550号公報)は粘度が低く、成形性が
悪いため、実用には問題が残る。
As described above, the conventional Al
Fluoride glass other than ZrF 4 system such as F 3 system has a drawback that stability against devitrification is poor. On the other hand, with ZrF 4 system fluoride glass, it was difficult to fabricate an optical fiber having a large difference in refractive index between the core and the clad. Further, the generally used means for increasing the refractive index of the core (addition of PbF 2 etc.) greatly impairs the stability of the glass against devitrification. Further, ZrF 4 -based fluoride glass doped with a large amount of Cl (Japanese Patent Application Laid-Open No. 1-294550) has a low viscosity and poor moldability, and therefore a problem remains in practical use.

【0004】そこで本発明は、上記従来の欠点を解消
し、失透に対する優れた安定性を持ち、しかも光ファイ
バーにおけるコアとクラッドの屈折率の差を大きくする
ことができるハロゲン化物ガラスの提供を目的とする。
Therefore, the object of the present invention is to eliminate the above-mentioned conventional drawbacks, provide excellent stability against devitrification, and provide a halide glass capable of increasing the difference in refractive index between the core and the clad in an optical fiber. And

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明のハロゲン化物ガラスは、ZrF4とHfF4の何れ
か一方または両方を合計で45〜60mol %含有し、BaF2
15〜30mol %、BaCl2 を0.1 〜5mol %、但しBaF2とBa
Cl2 の合計で16〜32mol %含有し、LuF3とYbF3の何れか
一方または両方を合計で0.5 〜8mol %含有し、AlF3
3〜12mol %含有し、且つNaF とCsF の何れか一方を18
mol %以下含有することを第1の特徴としている。また
本発明のハロゲン化物ガラスは、上記第1の特徴に加え
て、LaF3とYF3 とGdF3の何れか1種以上を合計で5mol
%以下含有することを第2の特徴としている。また本発
明のハロゲン化物ガラスは、上記第1又は第2の特徴に
加えて、CdF2を8mol %以下含有することを第3の特徴
としている。
In order to achieve the above object, the halide glass of the present invention contains one or both of ZrF 4 and HfF 4 in a total amount of 45 to 60 mol%, and contains BaF 2 .
15-30mol%, BaCl 2 0.1-5mol%, but BaF 2 and Ba
It contains 16 to 32 mol% of Cl 2 in total, 0.5 to 8 mol% of LuF 3 and / or YbF 3 in total, 3 to 12 mol% of AlF 3 , and either NaF or CsF. One side to 18
The first feature is that the content is mol% or less. In addition to the above first characteristic, the halide glass of the present invention has a total of 5 mol of any one or more of LaF 3 , YF 3 and GdF 3.
The second feature is that the content is not more than%. Further, the third feature of the halide glass of the present invention is that it contains CdF 2 in an amount of 8 mol% or less in addition to the first or second feature.

【0006】即ち、本発明はZrF4−(HfF4)−BaF2系の
フッ化物ガラスのF の一部をClで置換し、またLuF3、Yb
F3、AlF3等を含有させ、更に、NaF とCsF を選択的に含
有させたもので、ガラスの失透に対する安定性を上げる
だけでなく、ガラスの屈折率を充分に調整することがで
き、よって安定なガラスの屈折率範囲を広げ、本発明の
ガラス組成内で光ファイバーのコアとクラッドのガラス
を選択する際に、コアとクラッドの屈折率の差を大きく
することができる。
Namely, the present invention is ZrF 4 - (HfF 4) -BaF part of F 2 based fluoride glass was replaced with Cl, and also LuF 3, Yb
Is contained F 3, AlF 3 or the like, which was selectively be contained NaF and CsF, not only increase the stability of the glass against devitrification, it is possible to sufficiently adjust the refractive index of the glass Therefore, the refractive index range of stable glass can be widened, and the difference in the refractive index between the core and the clad can be increased when selecting the glass for the core and the clad of the optical fiber within the glass composition of the present invention.

【0007】ZrF4及びHfF4は本系ガラスの網目骨格を形
成する成分であって、その範囲は合計で45〜60mol %と
する。45mol %未満の場合または60mol %を越える場合
には、ガラス融液を冷却するときに結晶化しやすく、実
用価値が乏しくなる。ファイバーのコアにZrF4を多く、
HfF4を少なく、クラッドにHfF4を多く、ZrF4を少なく選
択することで、コアとクラッドの屈折率差を大きく調整
することができる。
ZrF 4 and HfF 4 are components that form the network skeleton of the present glass, and the total range is 45 to 60 mol%. If it is less than 45 mol% or more than 60 mol%, it tends to be crystallized when the glass melt is cooled and its practical value becomes poor. A lot of ZrF 4 in the fiber core,
By selecting HfF 4 to be small, HfF 4 to be large in the cladding, and ZrF 4 to be small, it is possible to greatly adjust the refractive index difference between the core and the cladding.

【0008】BaF2は本系ガラスの網目骨格を補完する役
割を果たし、本系ガラスにとっては欠かせない成分であ
り、15mol %未満の場合または30mol %を越える場合に
は、ガラスが結晶化しやすくなる。BaCl2 は本系ガラス
においてBaF2と似た役割を果たし、適量のClをガラス中
に導入することによって、ガラスの結晶化開始温度(T
x)とガラス転移温度(Tg)の差が大きくなり、ガラス
の失透に対する安定性が向上する。また、Clの分極率は
F より大きいため屈折率を大きくする効果がある。しか
しBaCl2 が0.1mol%未満の場合にはガラスの失透に対す
る安定性や屈折率を上げる効果が少なく、5mol %を越
えると屈折率を上げる効果はあるものの、臨界冷却速度
が大きくなって、ガラスの失透に対する安定性が悪くな
ると共に、ガラスの粘度が低下するため、ファイバーの
成形性も悪くなる。BaF2とBaCl2 の合計が16mol %未満
の場合または32mol %を越える場合には、ガラスが結晶
化しやすくなる。ファイバーのコア材にはClを多く、ク
ラッド材にはClを少なく選択することで、コアとクラッ
ドの屈折率差を大きく調整することができる。
BaF 2 plays a role of complementing the network skeleton of the present glass and is an essential component for the present glass. If it is less than 15 mol% or more than 30 mol%, the glass tends to crystallize. Become. BaCl 2 plays a role similar to BaF 2 in this glass, and by introducing an appropriate amount of Cl into the glass, the crystallization onset temperature (T
The difference between x) and the glass transition temperature (Tg) becomes large, and the stability of the glass against devitrification is improved. Also, the polarizability of Cl is
Since it is larger than F, it has the effect of increasing the refractive index. However, when BaCl 2 is less than 0.1 mol%, the effect of increasing the stability against devitrification and the refractive index of glass is small, and when it exceeds 5 mol%, the refractive index is increased, but the critical cooling rate increases. The stability of the glass against devitrification deteriorates, and the viscosity of the glass decreases, so that the moldability of the fiber also deteriorates. If the total of BaF 2 and BaCl 2 is less than 16 mol% or more than 32 mol%, the glass tends to crystallize. By selecting a large amount of Cl for the fiber core material and a small amount of Cl for the cladding material, it is possible to greatly adjust the difference in the refractive index between the core and the cladding.

【0009】LuF3及びYbF3は本系ガラスにおいて重要な
成分であり、他の希土類フッ化物(例えばLaF3、YF3
GdF3)に比べてガラスの失透に対する安定性をより有効
に向上させる役割を果たす。これはLu及びYbは希土類金
属の中で原子が重く、しかもイオン半径が小さいため、
F またはClとの結合が強いので、ガラス網目構造の中で
遷移し難いためと考えられる。LuF3とYbF3は、何れか一
方または両方を合計で0.5 〜8mol %含有することで、
ガラスの結晶化に対する安定性を向上するのに効果的で
ある。8mol %を越えるとガラスが失透しやすくなる。
また0.5mol%未満ではガラスの安定性向上に対する効果
が少ない。
LuF 3 and YbF 3 are important components in the present glass, and other rare earth fluorides such as LaF 3 , YF 3 ,
Compared with GdF 3 ), it plays a role of more effectively improving the stability of glass against devitrification. This is because Lu and Yb have heavy atoms in the rare earth metals and have a small ionic radius.
It is considered that this is because the bond with F or Cl is strong, and thus it is difficult to make a transition in the glass network structure. LuF 3 and YbF 3 contain 0.5 to 8 mol% of one or both in total,
It is effective in improving the stability of glass against crystallization. If it exceeds 8 mol%, the glass tends to devitrify.
On the other hand, if it is less than 0.5 mol%, the effect of improving the stability of glass is small.

【0010】AlF3はガラスの失透に対する安定性を改善
するが、その含有量が3mol %未満では効果が少なく、
12mol %を越えるとガラスが失透しやすくなる。AlF3
一部をInF3で置換してもよいが、その置換量が3mol %
を越えると失透しやすくなる。
AlF 3 improves the stability of the glass against devitrification, but if its content is less than 3 mol%, it is less effective.
If it exceeds 12 mol%, the glass tends to devitrify. A part of AlF 3 may be replaced with InF 3 , but the replacement amount is 3 mol%
If it exceeds, devitrification tends to occur.

【0011】NaF とCsF は、それぞれ18mol %以下を含
有させることで、ガラスの失透に対する安定性を上げる
ことができる。また、NaF はガラスの屈折率を低下さ
せ、CsF はガラスの屈折率を大きくする。即ち、NaF
は、それを含有させることで、ガラスの失透に対する安
定性を向上させると共にガラスの屈折率を低下させるこ
とができるので、ファイバーのクラッド側のガラスに含
有させ、CsF は、それを含有させることでガラスの失透
に対する安定性を向上させると共にガラスの屈折率を大
きくすることができるので、ファイバーのコア側のガラ
スに含有させることで、コアとクラッドの屈折率差が大
きく且つ失透に対する安定性のよいファイバーを得るこ
とができる。CsF はLiF より大きいR/V (R:分子屈折、
V:分子体積)をもつので、コアにCsF 、クラッドにNaF
を含有させさせることで、コアにLiF、クラッドにNaF
を含有させたものに比べて、ファイバーの屈折率差をよ
り広い範囲内で調整することができる。NaF 、CsF はそ
れぞれ好ましくは3〜16mol %とする、16mol %を越え
るとガラスの失透に対する安定性が減少する。また3mo
l %未満ではガラスの失透に対する安定性が減少し、屈
折率調整に対する効果も少なくなる。何れにせよ、NaF
とCsF が18mol %を越えると、ガラスの失透に対する安
定性が悪くなり、化学的耐久性も悪くなる。
By containing 18 mol% or less of NaF and CsF, respectively, the stability of the glass against devitrification can be increased. NaF lowers the refractive index of glass, and CsF increases the refractive index of glass. That is, NaF
Can improve the stability of the glass against devitrification and reduce the refractive index of the glass.Therefore, CsF should be contained in the glass on the cladding side of the fiber. Since the stability of the glass against devitrification can be improved and the refractive index of the glass can be increased, inclusion in the glass on the core side of the fiber results in a large difference in the refractive index between the core and the clad and stability against devitrification. A good fiber can be obtained. CsF is larger than LiF in R / V (R: molecular refraction,
V: molecular volume), so CsF is in the core and NaF is in the clad
By including the above, LiF in the core and NaF in the clad
It is possible to adjust the refractive index difference of the fiber within a wider range as compared with the one containing NaF and CsF are each preferably in the range of 3 to 16 mol%, and when they exceed 16 mol%, the stability of the glass against devitrification decreases. 3mo again
If it is less than 1%, the stability of the glass against devitrification is reduced, and the effect of adjusting the refractive index is reduced. In any case, NaF
When CsF and CsF exceed 18 mol%, the stability of the glass against devitrification deteriorates and the chemical durability also deteriorates.

【0012】LaF3、YF3 、GdF3は、それらの何れか1種
以上を合計で5mol %以下含有させることで、ガラスの
失透に対する安定性を向上させることができる。5mol
%を越えるとガラスの失透に対する安定性が悪くなる。
LaF 3 , YF 3 , and GdF 3 can improve the stability of the glass against devitrification by containing at least one of them in a total amount of 5 mol% or less. 5 mol
If it exceeds%, the stability of the glass against devitrification deteriorates.

【0013】CdF2はガラスの転移温度すなわち耐熱性を
上げることができる。その適当な範囲は8mol %以下、
好ましくは6mol %以下で、8mol %を越えるとガラス
の失透に対する安定性が悪くなる。
CdF 2 can increase the glass transition temperature, that is, heat resistance. The appropriate range is 8 mol% or less,
It is preferably 6 mol% or less, and when it exceeds 8 mol%, the stability of the glass against devitrification deteriorates.

【0014】[0014]

【作用】本発明の上記第1の特徴のハロゲン化物ガラス
は、高純度のZrF4、HfF4、BaF2、BaCl2 LuF3、YbF3、Al
F3、NaF 、CsF を所定の含有率になるように例えばArガ
ス等の不活性ガス雰囲気中で秤量混合し、これを同じく
不活性ガス雰囲気中で溶融した後、ガラス転移点付近の
温度での徐冷を含めて冷却凝固して得ることができる。
示された含有範囲内での各成分の含有量を変更すること
で、ガラスの失透に対する安定性を保持しながら且つ屈
折率を、例えばZBLAN 系よりも広い、充分に広い範囲内
で変更調整することができる。よってコア−クラッド構
造を有する赤外透過及びアップコンバージョンレーザ用
光ファイバー材料等として有効である。また第2の特徴
によるハロゲン化物ガラスは、第1の特徴によるガラス
にLaF3、YF3 、GdF3を更に所定範囲内で含有させること
で、ガラスの失透に対する安定性がより向上する。また
第3の特徴によるハロゲン化物ガラスは、上記第1の特
徴によるガラスまたは第2の特徴によるガラスにCdF2
更に所定範囲内で含有させることで、ガラスの耐熱性を
上げることができる。
The halide glass of the first feature of the present invention is made of high-purity ZrF 4 , HfF 4 , BaF 2 , BaCl 2 LuF 3 , YbF 3 and Al.
F 3 , NaF, CsF are weighed and mixed in an inert gas atmosphere such as Ar gas so as to have a predetermined content, and after melting in the same inert gas atmosphere, at a temperature near the glass transition point. It can be obtained by cooling and solidification including slow cooling.
By changing the content of each component within the indicated content range, the stability of the glass against devitrification is maintained and the refractive index is changed and adjusted within a sufficiently wide range, for example, wider than that of the ZBLAN system. can do. Therefore, it is effective as an optical fiber material for infrared transmission and up-conversion lasers having a core-clad structure. In the halide glass according to the second characteristic, the glass according to the first characteristic further contains LaF 3 , YF 3 , and GdF 3 within a predetermined range, whereby the stability against devitrification of the glass is further improved. In the halide glass according to the third feature, the glass according to the first feature or the glass according to the second feature may further contain CdF 2 within a predetermined range to improve the heat resistance of the glass.

【0015】[0015]

【実施例】高純度のZrF4、HfF4、BaF2、BaCl2 LuF3、Yb
F3、AlF3、InF3、NaF 、CsF 、LaF3、YF3 、GdF3、CdF2
を用い、それぞれ、番号1〜20に示す各組成になるよう
に、Arガス雰囲気中で秤量混合し、これらを白金、金ま
たはカーボン坩堝で、Arガス雰囲気中において約900 〜
1000℃で1時間溶融した。その後、ガラス融液を金属ま
たはカーボンの型にキャストして固化し、ガラス転移点
付近の温度で徐冷し、外見上異物がなく透明なガラスを
得た。得られたガラスの転移点(Tg)、ΔT(結晶化開
始温度Tx−ガラス転移点Tg)等を表1〜2に示す。比較
のため、本発明の範囲を越えた組成(比較例21〜28)に
よるガラスについての測定結果を表3に示す。表1〜3
中において、マーク◎、○、△、×はそれぞれガラス融
液を自然冷却するときに透明なガラス、大部分が透明な
ガラス、少量しかガラス化しない、ほとんど結晶化し
た、という外観を示す。また表中REは希土類金属を示
す。
Examples High-purity ZrF 4 , HfF 4 , BaF 2 , BaCl 2 LuF 3 , Yb
F 3, AlF 3, InF 3 , NaF, CsF, LaF 3, YF 3, GdF 3, CdF 2
, And each of them is weighed and mixed in an Ar gas atmosphere so as to have each composition shown in Nos. 1 to 20, and these are mixed with platinum, gold or a carbon crucible in an Ar gas atmosphere to about 900-
Melted at 1000 ° C. for 1 hour. After that, the glass melt was cast into a metal or carbon mold to be solidified, and gradually cooled at a temperature near the glass transition point to obtain a transparent glass having no foreign matter in appearance. Tables 1 and 2 show the transition point (Tg) and ΔT (crystallization start temperature Tx-glass transition point Tg) of the obtained glass. For comparison, Table 3 shows the measurement results of the glasses having the compositions (Comparative Examples 21 to 28) exceeding the range of the present invention. Tables 1-3
The marks ⊚, ◯, Δ, and × show the appearance that when the glass melt is naturally cooled, the glass is transparent, the glass is mostly transparent, only a small amount is vitrified, and almost crystallized. RE in the table indicates a rare earth metal.

【0016】[0016]

【表1】 [Table 1]

【0017】[0017]

【表2】 [Table 2]

【0018】[0018]

【表3】 [Table 3]

【0019】実施例による結果、本発明の範囲を越えた
比較例においては、ガラス融液を流し出して素早く金属
板でプレス冷却した場合にはガラスになる場合があるも
のの、ΔT の値が小さく、自然冷却の場合には結晶化し
てしまう。一方、本発明の組成範囲内ではガラス融液を
ガラス転移点(Tg)付近に加熱された真鍮などの型に流
し込んで容易に10×10×6mm寸法以上の透明なガラスが
得られた。また屈折率に関しては、例えば番号17と18で
明らかなように、BaCl2 の含有率を増加させることで、
屈折率を1.497 から1.508 へと大きく増加させ、また番
号19と20ではHfF4の大部分をZrF4で置換し、かつNaF の
代わりにCsF を含有させることで、屈折率を1.487 から
1.502 へと大きく増加させることができることが明らか
である。即ちガラスの失透に対する安定性を保持した状
態で屈折率を大きく変更調整することができる。
As a result of the examples, in the comparative examples exceeding the range of the present invention, when the glass melt was poured out and quickly press-cooled with a metal plate, it might become glass, but the value of ΔT was small. However, in the case of natural cooling, it will crystallize. On the other hand, within the composition range of the present invention, the glass melt was poured into a mold such as brass heated near the glass transition point (Tg) to easily obtain a transparent glass having a size of 10 × 10 × 6 mm or more. Regarding the refractive index, for example, as is clear from numbers 17 and 18, by increasing the content of BaCl 2 ,
By increasing the refractive index significantly from 1.497 to 1.508, and replacing the majority of HfF 4 with ZrF 4 in Nos. 19 and 20, and including CsF instead of NaF, the refractive index was increased from 1.487.
It is clear that it can be greatly increased to 1.502. That is, the refractive index can be largely changed and adjusted while maintaining the stability of the glass against devitrification.

【0020】[0020]

【発明の効果】本発明は以上の構成よりなり、請求項1
に記載のハロゲン化物ガラスによれば、ガラスの失透に
対して安定しており、且つ屈折率を広い範囲で容易に調
節変更することができる。よって本発明のガラスを用い
て、コアとクラッドの屈折率差の大きい、且つ伝送損失
の少ない赤外透過及びアップバージョンレーザ用光ファ
イバー等を製造することができる。また請求項2に記載
のハロゲン化物ガラスによれば、上記請求項1に記載の
構成による効果に加えて、ガラスの失透に対する安定性
を一層優れたものとすることができる。また請求項3に
記載のハロゲン化物ガラスによれば、上記請求項1又は
2に記載の構成による効果に加えて、ガラスの耐熱性を
向上させることができる。
According to the present invention, which has the above-described structure,
According to the halide glass described in (1), the glass is stable against devitrification of the glass, and the refractive index can be easily adjusted and changed in a wide range. Therefore, by using the glass of the present invention, it is possible to manufacture an optical fiber for infrared transmission and up-version laser, which has a large refractive index difference between the core and the clad and has a small transmission loss. According to the halide glass of the second aspect, in addition to the effect of the configuration of the first aspect, the stability of the glass against devitrification can be further improved. According to the halide glass of the third aspect, the heat resistance of the glass can be improved in addition to the effect of the configuration of the first or second aspect.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ZrF4とHfF4の何れか一方または両方を合
計で45〜60mol %含有し、BaF2を15〜30mol %、BaCl2
を0.1 〜5mol %、但しBaF2とBaCl2 の合計で16〜32mo
l %含有し、LuF3とYbF3の何れか一方または両方を合計
で0.5 〜8mol %含有し、AlF3を3〜12mol %含有し、
且つNaF とCsF の何れか一方を18mol%以下含有するこ
とを特徴とするハロゲン化物ガラス。
1. One or both of ZrF 4 and HfF 4 is contained in a total amount of 45 to 60 mol%, BaF 2 is contained in an amount of 15 to 30 mol%, and BaCl 2 is contained.
0.1 to 5 mol%, but 16 to 32 mo in total of BaF 2 and BaCl 2.
1% content, one or both of LuF 3 and YbF 3 content of 0.5 to 8 mol%, AlF 3 content of 3 to 12 mol%,
A halide glass containing 18 mol% or less of either NaF or CsF.
【請求項2】 LaF3とYF3 とGdF3の何れか1種以上を合
計で5mol %以下含有する請求項1に記載のハロゲン化
物ガラス。
2. The halide glass according to claim 1, containing at least one of LaF 3 , YF 3 and GdF 3 in a total amount of 5 mol% or less.
【請求項3】 CdF2を8mol %以下含有する請求項1又
は2に記載のハロゲン化物ガラス。
3. The halide glass according to claim 1, which contains CdF 2 in an amount of 8 mol% or less.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2019058617A1 (en) 2017-09-21 2019-03-28 株式会社ニコン Optical glass, optical element composed of optical glass, optical system, interchangeable lens and optical device
WO2020246544A1 (en) 2019-06-06 2020-12-10 株式会社ニコン Optical glass, optical element, optical system, interchangeable lens, and optical device
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