JPS582173B2 - 光学ガラスフアイバ用ガラス素材 - Google Patents
光学ガラスフアイバ用ガラス素材Info
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- JPS582173B2 JPS582173B2 JP54082715A JP8271579A JPS582173B2 JP S582173 B2 JPS582173 B2 JP S582173B2 JP 54082715 A JP54082715 A JP 54082715A JP 8271579 A JP8271579 A JP 8271579A JP S582173 B2 JPS582173 B2 JP S582173B2
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- Japan
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- mol
- glass material
- optical fiber
- glass
- optical
- Prior art date
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- Expired
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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
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (AREA)
- Glass Compositions (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は光学ガラスファイバ用ガラス素材に関し、詳し
くは０．４〜１０μｍの波長領域において透過性を有し
、特に２〜６μｍの波長領域において低損失の光透過の
窓を有する光学ガラスファイバ用ガラス素材に関する。
くは０．４〜１０μｍの波長領域において透過性を有し
、特に２〜６μｍの波長領域において低損失の光透過の
窓を有する光学ガラスファイバ用ガラス素材に関する。
従来、この種の光学ガラスファイバ（以下光ファイバと
いう）は酸化ケイ素（ＳｉＯ２）系ガラスを主構成素材
としているが、このガラス素材はＳｉ−Ｏ結合の振動に
起因する赤外吸収性を有するため、レーリ散乱損失と赤
外吸収損失との谷間に存在する低損失の波長領域は可視
域から近赤外域（波長０．６〜１．７μｍ）に限られ、
それより長波長の波長領域においては低損失の光ファイ
バを得ることができなかった。
いう）は酸化ケイ素（ＳｉＯ２）系ガラスを主構成素材
としているが、このガラス素材はＳｉ−Ｏ結合の振動に
起因する赤外吸収性を有するため、レーリ散乱損失と赤
外吸収損失との谷間に存在する低損失の波長領域は可視
域から近赤外域（波長０．６〜１．７μｍ）に限られ、
それより長波長の波長領域においては低損失の光ファイ
バを得ることができなかった。
一方、これまでの技術知識によれば。
レーリ散乱は波長の４乗に逆比例して低減するので、酸
化ケイ素に比べて赤外吸収端が長波長側に位置するガラ
ス素材で光ファイバを作製することによりいっそう低損
失化を図ることができ、このような光ファイバ用ガラス
素材の出現が要望されている。
化ケイ素に比べて赤外吸収端が長波長側に位置するガラ
ス素材で光ファイバを作製することによりいっそう低損
失化を図ることができ、このような光ファイバ用ガラス
素材の出現が要望されている。
そして、更にこの種のガラス素材にＮｄ３＋及びＣｅ３
＋等の活性イオンをドープすることができれば、レーザ
又は光増幅器としての機能を付与することができるので
、その技術的価値は一段と逓くなる。
＋等の活性イオンをドープすることができれば、レーザ
又は光増幅器としての機能を付与することができるので
、その技術的価値は一段と逓くなる。
ところで、フツ化物等のハライド化合物を主成分狸する
ガラス素材は酸化ケイ素系ガラス素材に比べて一般に赤
外吸収端が長波長側に位置し２μｍ以上の長波長領域で
も光を透過することが知られているが、このようなハラ
イド化合物を主成分とするガラス素材はＢｅＦ２系ガラ
スを除くとガラ状で得ることが困難であり、まして光フ
ァイバとして作製することは、結晶化が障害となって極
めて困難である。
ガラス素材は酸化ケイ素系ガラス素材に比べて一般に赤
外吸収端が長波長側に位置し２μｍ以上の長波長領域で
も光を透過することが知られているが、このようなハラ
イド化合物を主成分とするガラス素材はＢｅＦ２系ガラ
スを除くとガラ状で得ることが困難であり、まして光フ
ァイバとして作製することは、結晶化が障害となって極
めて困難である。
又、ＢｅＦ２系ガラス素材は毒性が強いだけでなく潮解
性も高いので高信頼性光フアイバ用ガラス素材には適さ
ない。
性も高いので高信頼性光フアイバ用ガラス素材には適さ
ない。
このため、ハライド化合物系光ファイバ用ガラス素材と
しては、多結晶性のファイバ用以外には、ＺｎＣｌ２で
光ファイバを構成する可能性のあることが報告されてい
るに過ぎない。
しては、多結晶性のファイバ用以外には、ＺｎＣｌ２で
光ファイバを構成する可能性のあることが報告されてい
るに過ぎない。
しかしながら、ＺｎＣｌ２ も潮解性があって湿気によ
る経時劣化が予想され、又赤外域におけるＯＨ基の伸縮
振動の影響により、２〜６μｍの長波長領域における極
低損失化が困難である。
る経時劣化が予想され、又赤外域におけるＯＨ基の伸縮
振動の影響により、２〜６μｍの長波長領域における極
低損失化が困難である。
このように、ハライド化合物系ガラヌ素材を構成物質と
する耐水性の良好な光ファイバは全く知られていない状
況にある。
する耐水性の良好な光ファイバは全く知られていない状
況にある。
本発明はこのような現状に鑑みてなされたものであり、
その目的は、従来の欠点を解消し、波長２〜６μｍの赤
外領域において低損失の光透過の窓を有し、かつＯＨ基
の影響が少なく耐水性の優れた光ファイバ用ガラス素材
を提供することである。
その目的は、従来の欠点を解消し、波長２〜６μｍの赤
外領域において低損失の光透過の窓を有し、かつＯＨ基
の影響が少なく耐水性の優れた光ファイバ用ガラス素材
を提供することである。
本発明につき概説すれば、本発明の光学ガラスファイバ
用ガラス素材は、（ａ）ＺｒＦ４ ３０〜７０モル％、
ＢａＦ２１０〜４０モル％、ＮａＦ０〜４０モル％及び
ＡｌＦ３ １〜１５モル％、（ｂ）ＺｒＦ４３０〜７０
モル％、ＢａＦ２１０〜４０モル％、ＮａＦ０〜４０モ
ル％、ＮｄＦ３１〜１５モル％及びＹＦ３０〜２０モル
％、（ｃ）ＺｒＦ４ ３０〜７０モル％、ＢａＦ２１０
〜４０モル％、ＮａＦＯ〜４０モル％、ＬａＦ３１〜１
２モル％及びＹＦ３０〜２０モル％、（ｄ）ＺｒＦ４
３０〜７０モル％、ＢａＦ２１０〜４０モル％、ＮａＦ
Ｏ〜４０モル％及びＣｅＦ３１〜１５モル％、（ｅ）Ｚ
ｒＦ４３０〜７０モル％、ＢａＦ２１０〜４０モル％、
ＮａＦ０〜４０モル％及びＧｄＦ３１〜１３モル％及び
（ｆ）ＺｒＦ４３０〜７０モル％、ＢａＦ２１０〜４０
モル％、ＮａＦ０〜４０モル％及びＬｕＦ３ １〜１５
モル％の各組成よりなる群から選ばれた１種の組成を有
することを特徴とするものである。
用ガラス素材は、（ａ）ＺｒＦ４ ３０〜７０モル％、
ＢａＦ２１０〜４０モル％、ＮａＦ０〜４０モル％及び
ＡｌＦ３ １〜１５モル％、（ｂ）ＺｒＦ４３０〜７０
モル％、ＢａＦ２１０〜４０モル％、ＮａＦ０〜４０モ
ル％、ＮｄＦ３１〜１５モル％及びＹＦ３０〜２０モル
％、（ｃ）ＺｒＦ４ ３０〜７０モル％、ＢａＦ２１０
〜４０モル％、ＮａＦＯ〜４０モル％、ＬａＦ３１〜１
２モル％及びＹＦ３０〜２０モル％、（ｄ）ＺｒＦ４
３０〜７０モル％、ＢａＦ２１０〜４０モル％、ＮａＦ
Ｏ〜４０モル％及びＣｅＦ３１〜１５モル％、（ｅ）Ｚ
ｒＦ４３０〜７０モル％、ＢａＦ２１０〜４０モル％、
ＮａＦ０〜４０モル％及びＧｄＦ３１〜１３モル％及び
（ｆ）ＺｒＦ４３０〜７０モル％、ＢａＦ２１０〜４０
モル％、ＮａＦ０〜４０モル％及びＬｕＦ３ １〜１５
モル％の各組成よりなる群から選ばれた１種の組成を有
することを特徴とするものである。
本発明の光ファイバ用ガラス素材は、上記の組成に示さ
れるように、ＺｒＦ４及びＢａＦ２又はＺｒＦ４，Ｂａ
Ｆ２及びＮａＦを主成分とし、光ファイバ用ガラス素材
の結晶化に対する安定性を付与するためのドーパントと
してＡｌＦ３，ＮｄＦ３，ＹＦ３，ＬａＦ３，ＧｄＦ３
及びＬｕＦ３を使用する。
れるように、ＺｒＦ４及びＢａＦ２又はＺｒＦ４，Ｂａ
Ｆ２及びＮａＦを主成分とし、光ファイバ用ガラス素材
の結晶化に対する安定性を付与するためのドーパントと
してＡｌＦ３，ＮｄＦ３，ＹＦ３，ＬａＦ３，ＧｄＦ３
及びＬｕＦ３を使用する。
これらの成分の含有量は前記の割合とすることが適当で
あり、ＺｒＦ４の含有量が７０モル％以上又は３０モル
％以下、ＢａＦ２の含有量が４０モル％以上又は１０モ
ル％以下そして又ＮａＦの含有量が４０モル％以上にな
ると結晶化が起り透明なガラス素材を得ることができな
い。
あり、ＺｒＦ４の含有量が７０モル％以上又は３０モル
％以下、ＢａＦ２の含有量が４０モル％以上又は１０モ
ル％以下そして又ＮａＦの含有量が４０モル％以上にな
ると結晶化が起り透明なガラス素材を得ることができな
い。
一方、ドーパント成分については、ＡｌＦ３，ＮｄＦ３
，ＣｅＦ３及びＬｕＦ３の含有量を１５モル％以上又は
１％以下、ＬａＦ３の含有量を１２モル％以上又は１％
以下、ＹＦ３の含有量を２０モル％以上そしてＧｄＦ３
の含有量を１３モル％以上又は１％以下としてドープを
行なうと光ファイバの線引きの際に結晶化が起り良質な
光ファイバを得ることができない。
，ＣｅＦ３及びＬｕＦ３の含有量を１５モル％以上又は
１％以下、ＬａＦ３の含有量を１２モル％以上又は１％
以下、ＹＦ３の含有量を２０モル％以上そしてＧｄＦ３
の含有量を１３モル％以上又は１％以下としてドープを
行なうと光ファイバの線引きの際に結晶化が起り良質な
光ファイバを得ることができない。
本発明によれば、光ファイバ用ガラス素材として上記各
組成のフツ化物系化合物を使用することにより毒性の問
題を解決すると共に、窒素雰囲気下において溶融後低温
例えば液体窒素による急冷条件下におけるガラス化によ
り約０．４〜１０μｍの波長領域で透過性を有する透明
な光ファイバ用ガラス素材を提供することができる。
組成のフツ化物系化合物を使用することにより毒性の問
題を解決すると共に、窒素雰囲気下において溶融後低温
例えば液体窒素による急冷条件下におけるガラス化によ
り約０．４〜１０μｍの波長領域で透過性を有する透明
な光ファイバ用ガラス素材を提供することができる。
このガラス素材を約３００〜４００℃付近で押し出し線
引きを行なって得られる光ファイバは、特に波長約２〜
６μｍの赤外領域に低損失の光透過の窓を有し、従来の
石英系ガラスによっては実現不可能であった２〜６μｍ
帯での光通信に利用することができる。
引きを行なって得られる光ファイバは、特に波長約２〜
６μｍの赤外領域に低損失の光透過の窓を有し、従来の
石英系ガラスによっては実現不可能であった２〜６μｍ
帯での光通信に利用することができる。
本発明のガラス素材は水に不溶なフツ化物成分より構成
されているためＯＨ基の影響を受けることが少ない耐水
性の優れたものである。
されているためＯＨ基の影響を受けることが少ない耐水
性の優れたものである。
そのために、本発明のガラス素材を用いて作製した光フ
ァイバは湿度の高い条件下及び海底光ファイバ等に利用
しうる利点を有する。
ァイバは湿度の高い条件下及び海底光ファイバ等に利用
しうる利点を有する。
又、本発明の光ファイバ用ガラス素材にはＮｄ３＋及び
Ｃｅ３＋等の活性イオンをドーブしても結晶化すること
のない安定なハライド化合物系光ファイバを作製できる
ため、光ファイバ型レーザ及び光増幅器等に有効に適用
することができる。
Ｃｅ３＋等の活性イオンをドーブしても結晶化すること
のない安定なハライド化合物系光ファイバを作製できる
ため、光ファイバ型レーザ及び光増幅器等に有効に適用
することができる。
次に、本発明を実施例により説明するが、本発明はこれ
らによりなんら限定されるものではない。
らによりなんら限定されるものではない。
実施例 Ｉ
ＺｒＦ４６０モル％、ＢａＦ２３２モル％、ＮｄＦ３６
モル％及びＹＦ３２モル％の組成を有する混合物３４．
２ｇをアルミナるつぼに入れ、窒素雰囲気下において１
０００℃で溶融した。
モル％及びＹＦ３２モル％の組成を有する混合物３４．
２ｇをアルミナるつぼに入れ、窒素雰囲気下において１
０００℃で溶融した。
これを液体窒素で冷却した鉄板上に流し出して透明なガ
ラス素材を得た。
ラス素材を得た。
このガラス素材の屈折率（ｎＤ）は１．５２８、ガラス
転移湿度は３０２℃、変形淵度は３２９℃、線膨張率は
１６５×１０−７であった。
転移湿度は３０２℃、変形淵度は３２９℃、線膨張率は
１６５×１０−７であった。
このガラス素材を３９０℃付近で押し出し線引きを行な
い外径１５０〜１７０μｍ、ファイバの長さ１〜５ｍの
光ファイバを作製した。
い外径１５０〜１７０μｍ、ファイバの長さ１〜５ｍの
光ファイバを作製した。
この光ファイバのＸ線回折像を第１図に示す。
又、比較例としてＺｒＦ４５０モル％、ＢａＦ２２５モ
ル％及びＮａＦ２５モル％の組成を有する混合物から上
記と同様の操作により作製した一部結晶化した光ファイ
バのＸ線回折像を同じく第１図に示す。
ル％及びＮａＦ２５モル％の組成を有する混合物から上
記と同様の操作により作製した一部結晶化した光ファイ
バのＸ線回折像を同じく第１図に示す。
すなわち、第１図は本実施例及び比較例の光ファイバの
Ｘ線回折スペクトルを示したグラフであり、Ａは本実施
例の場合、Ｂは比較例の場合を示す。
Ｘ線回折スペクトルを示したグラフであり、Ａは本実施
例の場合、Ｂは比較例の場合を示す。
第１図から明らかなように、本実施例の組成を有する光
ファイバには結晶によるピークは認められず、完全なガ
ラス状態になっているのに対し、比較例の場合には結晶
によるピークが現われている。
ファイバには結晶によるピークは認められず、完全なガ
ラス状態になっているのに対し、比較例の場合には結晶
によるピークが現われている。
実施例 ２
ＺｒＦ４５０モル％、ＢａＦ２ ２３モル％、ＮａＦ２
５モル％及びＡｌＦ３２モル％の組成を有する混合物３
２．６ｇをアルミナるつぼに入れ、窒素雰囲気下におい
て８００℃で溶融した。
５モル％及びＡｌＦ３２モル％の組成を有する混合物３
２．６ｇをアルミナるつぼに入れ、窒素雰囲気下におい
て８００℃で溶融した。
これを液体窒素で冷却した銅製の容器上に流し出し、透
明なガラス素材を得た。
明なガラス素材を得た。
このガラス素材の屈折率（ｎＤ）は１．４９６、ガラス
転移湿度は２５８℃、変形湿度は２７３℃、線膨張率は
２０２×１０−７であった。
転移湿度は２５８℃、変形湿度は２７３℃、線膨張率は
２０２×１０−７であった。
このガラス素材を３００℃付近において押し出し線引き
を行ない、外径１７５〜２１５μｍ、ファイバの長さ１
〜５ｍの光ファイバを作製した。
を行ない、外径１７５〜２１５μｍ、ファイバの長さ１
〜５ｍの光ファイバを作製した。
この光ファイバのＸ線回折像によれば、結晶によるピー
クは認められず完全なガラス状態になっていることがわ
かった。
クは認められず完全なガラス状態になっていることがわ
かった。
実施例 ３
ＺｒＦ４５０モル％、ＢａＦ２２３モル％ＮａＦ２２モ
ル％及びＡｌＦ３ ５モル％の組成を有する混合物４９
．４ｇを実施例１と同様の方法で溶融、冷却及び流し出
しを行なって透明なガラス素材を得た。
ル％及びＡｌＦ３ ５モル％の組成を有する混合物４９
．４ｇを実施例１と同様の方法で溶融、冷却及び流し出
しを行なって透明なガラス素材を得た。
このガラス素材の屈折率（ｎＤ）は１．４９４ガラス転
移温度は２６６℃、変形温度は２８３℃、線膨張率は１
８４×１０−７であった。
移温度は２６６℃、変形温度は２８３℃、線膨張率は１
８４×１０−７であった。
このガラス素材を３２０℃付近において押し出し線引き
を行ない外径１７５〜２１５μｍ、ファイバの長さ１〜
５ｍの光ファイバを作製した。
を行ない外径１７５〜２１５μｍ、ファイバの長さ１〜
５ｍの光ファイバを作製した。
この光ファイバのＸ線回折像によれば、結晶によるピー
クは認められず完全なガラス状態になつていることがわ
かった。
クは認められず完全なガラス状態になつていることがわ
かった。
実施例 ４
ＺｒＦ４６０モル％ＢａＦ２３４モル％及びＬａＦ３
６モル％の組成を有する混合物３４．３ｇをアルミナる
つぼに入れ、窒素雰囲気下において８００℃で溶融し、
これを予め液体窒素で冷却した銅板上に流し出して透明
なガラス素材を得た。
６モル％の組成を有する混合物３４．３ｇをアルミナる
つぼに入れ、窒素雰囲気下において８００℃で溶融し、
これを予め液体窒素で冷却した銅板上に流し出して透明
なガラス素材を得た。
このガラス素材の屈折率（ｎＤ）は１．５３１、ガラス
転移温度は３３１℃、変形温度は３４６℃、線膨張率は
１７２×１０−７であった。
転移温度は３３１℃、変形温度は３４６℃、線膨張率は
１７２×１０−７であった。
このガラス素材を４００℃付近で押し出し線引きを行な
い、外径１７０〜２００μｍ、ファイバの長さ０．５〜
２ｍの光ファイバを作製した。
い、外径１７０〜２００μｍ、ファイバの長さ０．５〜
２ｍの光ファイバを作製した。
この光ファイバのＸ線回折像によれば、結晶によるピー
クは認められず完全なガラス状態になっていることがわ
かった。
クは認められず完全なガラス状態になっていることがわ
かった。
実施例 ５
ＺｒＦ４６０モル％、ＢａＦ２ ３４モル％及びＣｅＦ
３６モル％の組成を右する混合物３４．３ｇをアルミナ
るつぼに入れ、窒素雰囲気下において１０００℃で溶融
し、これを予め液体窒素で冷却した銅製の容器上に流し
出して透明なガラス素材を得た。
３６モル％の組成を右する混合物３４．３ｇをアルミナ
るつぼに入れ、窒素雰囲気下において１０００℃で溶融
し、これを予め液体窒素で冷却した銅製の容器上に流し
出して透明なガラス素材を得た。
このガラス素材の屈折率（ｎＤ）は１．５３４ガラス転
移湿度は３２４℃、変形混度は３３２℃、線膨張率は１
７０×１０−７であった。
移湿度は３２４℃、変形混度は３３２℃、線膨張率は１
７０×１０−７であった。
このガラスを３８０℃付近で押し出し線引きを行ない、
外径１５０〜１７０μｍ、ファイバの長さ０．５〜２ｍ
の光ファイバを作製した。
外径１５０〜１７０μｍ、ファイバの長さ０．５〜２ｍ
の光ファイバを作製した。
この光ファイバのＸ線回折像によれば、結晶によるピー
クは認められず完全なガラス状態になっていることがわ
かった。
クは認められず完全なガラス状態になっていることがわ
かった。
実施例 ６
ＺｒＦ４６０モル％、ＢａＦ２３４モル％及びＧｄＦ３
６モル％の組成を有する混合物１７．３ｇをアルミナ
るつぼに入れ、窒素雰囲気下において９００℃で溶融し
た。
６モル％の組成を有する混合物１７．３ｇをアルミナ
るつぼに入れ、窒素雰囲気下において９００℃で溶融し
た。
これを液体窒素で冷却した銅製の容器上に流し出して透
明人ガラス素材を得た。
明人ガラス素材を得た。
このガラス素材の屈折率（ｎＤ）は１．５２９、ガラス
転移温度は３１２℃、変形温度は３３２℃、線膨張率は
１５７×１０−７であった。
転移温度は３１２℃、変形温度は３３２℃、線膨張率は
１５７×１０−７であった。
このガラス素材を３８０℃付近で押し出し線引きを行な
い、外径１５０〜１７０μｍ，ファイバの長さ０．５〜
５ｍの光ファイバを作製した。
い、外径１５０〜１７０μｍ，ファイバの長さ０．５〜
５ｍの光ファイバを作製した。
この光ファイバのＸ線回折像によれば、結晶によるピー
クは認められず完全なガラス状態になっていることがわ
かった。
クは認められず完全なガラス状態になっていることがわ
かった。
実施例 ７
ＺｒＦ４６０モル％、ＢａＦ２３６モル％及びＧｄＦ３
４モル％の組成を有する混合物１７．２ｇをアルミナる
つぼに入れ、窒素雰囲気下において９００℃で溶融した
。
４モル％の組成を有する混合物１７．２ｇをアルミナる
つぼに入れ、窒素雰囲気下において９００℃で溶融した
。
これを液体窒素で冷却した銅製の容器上に流し出して透
明なガラス素材を得た。
明なガラス素材を得た。
このガラス素材の屈折率（ｎＤ）は１．５２６、ガラス
転移儒度は３０８℃、変形温度は３２５℃、線膨張率は
１８１×１０−７であった。
転移儒度は３０８℃、変形温度は３２５℃、線膨張率は
１８１×１０−７であった。
このガラス素材を４１０℃付近で押し出し線引きを行な
い、外径１５０〜１７０μｍ、ファイバの長さ０．２〜
２ｍの光ファイバを作製した。
い、外径１５０〜１７０μｍ、ファイバの長さ０．２〜
２ｍの光ファイバを作製した。
この光ファイバのＸ線回折像によれば、結晶によるピー
クは認められず完全なガラス状態になっていることがわ
かった。
クは認められず完全なガラス状態になっていることがわ
かった。
実施例 ８
ＺｒＦ４６０モル％、ＢａＦ２３４モル％及びＬｕＦ３
６モル％の組成を有する混合物１７．４ｇをアルミナる
つぼに入れ、窒素雰囲気下において９００℃で溶融した
。
６モル％の組成を有する混合物１７．４ｇをアルミナる
つぼに入れ、窒素雰囲気下において９００℃で溶融した
。
これを液体窒素で冷却した銅製の容器上に流し出して透
明なガラス素材を得た。
明なガラス素材を得た。
このガラスの屈折率（ｎＤ）は１．５３０、ガラス転移
温度は３１０℃、変形温度は３３０℃、線膨張率は１８
０×−７であった。
温度は３１０℃、変形温度は３３０℃、線膨張率は１８
０×−７であった。
このガラス素材を４００℃付近で押し出し線引きを行な
い、外径１５０〜２００μｍ、ファイバの長さ０．３〜
１ｍの光ファイバを作製した。
い、外径１５０〜２００μｍ、ファイバの長さ０．３〜
１ｍの光ファイバを作製した。
この光ファイバのＸ線回折像によれば、結晶によるピー
クは認められず完全なガラス状態になつていることがわ
かった。
クは認められず完全なガラス状態になつていることがわ
かった。
実施例 ９
ＺｒＦ４６８モル％、ＢａＦ２２８モル５ＧｄＦ３４モ
ル％の組成を有する混合物３４．２９を金るつぼに入れ
１０ｇのＮＨ４Ｆ・ＨＦでフッ素化処理した後、アルゴ
ン雰囲気下において９５０℃で２時間溶融した。
ル％の組成を有する混合物３４．２９を金るつぼに入れ
１０ｇのＮＨ４Ｆ・ＨＦでフッ素化処理した後、アルゴ
ン雰囲気下において９５０℃で２時間溶融した。
これを、予じめ２６０℃に加熱した黄銅製の三つ割れ鋳
型にキャスティングし、２０時間アニールした後室温ま
で冷却し、９φ×１２０ｍｍの透明ガラスロッドを得た
。
型にキャスティングし、２０時間アニールした後室温ま
で冷却し、９φ×１２０ｍｍの透明ガラスロッドを得た
。
このガラス素材の屈折率（ｎＤ）は１．５２３、ガラス
転移温度は３０３℃、変形温度３２１℃、線膨張率１６
３×１０−７／℃であった。
転移温度は３０３℃、変形温度３２１℃、線膨張率１６
３×１０−７／℃であった。
このガラスロンドにテフロンＦＥＰチューブを被覆し、
３７０℃付近で通常の帯溶融線引きを行ない外径２００
μｍ、ファイバ長１１０ｍのテフロンＦＥＰクラツドフ
ツ化物光ファイバを作製した。
３７０℃付近で通常の帯溶融線引きを行ない外径２００
μｍ、ファイバ長１１０ｍのテフロンＦＥＰクラツドフ
ツ化物光ファイバを作製した。
この光ファイバの伝送損失値は２．６μｍ帯で２５０ｄ
Ｂ／Ｋｍであり、結晶のない極めて均質なフツ化物ガラ
スファイバが得られた。
Ｂ／Ｋｍであり、結晶のない極めて均質なフツ化物ガラ
スファイバが得られた。
実施例 １０
ＺｒＦ４ ５７モル％、ＢａＦ２１５モル％、ＧｄＦ３
１３モル％、ＮａＦ１５モル％の組成を有する混合物
３５．２ｇを金るつぼに入れ、アルゴン雰囲気下におい
て９５０℃で２時間溶融した。
１３モル％、ＮａＦ１５モル％の組成を有する混合物
３５．２ｇを金るつぼに入れ、アルゴン雰囲気下におい
て９５０℃で２時間溶融した。
これを、予じめ２６０℃に加熱した黄銅製の三つ割れ鋳
型にキャスティングし、２０時間アニールした後室温ま
で冷却し、９φ×１２０ｍｍの透明ガラスロンドを得た
。
型にキャスティングし、２０時間アニールした後室温ま
で冷却し、９φ×１２０ｍｍの透明ガラスロンドを得た
。
このガラス素材の屈折率（ｎＤ）は１．５１４、ガラス
転移温度は２７５℃、変形温度は２９６℃、線膨張率は
１７０×１０−７／℃であった。
転移温度は２７５℃、変形温度は２９６℃、線膨張率は
１７０×１０−７／℃であった。
実施例 １１
ＺｒＦ４６１モル％，ＢａＦ２３１モル％，ＧｄＦ３４
モル％、Ａ／Ｆ３４モル％の組成を有する混合物４１．
４ｇを金るつぼに入れ、アルゴン雰囲気下において２０
ｇのＮＨ４Ｆ・ＨＦでフッ素化処理した後、９５０℃で
２時間溶融した。
モル％、Ａ／Ｆ３４モル％の組成を有する混合物４１．
４ｇを金るつぼに入れ、アルゴン雰囲気下において２０
ｇのＮＨ４Ｆ・ＨＦでフッ素化処理した後、９５０℃で
２時間溶融した。
これを、予じめ２６０℃に加熱した黄銅製の三つ割れ鋳
型にキャスティング３．し、２０時間アニールした後室
温まで冷却し、９ψ×１２０ｍｍの透明ガラスロッドを
得だ。
型にキャスティング３．し、２０時間アニールした後室
温まで冷却し、９ψ×１２０ｍｍの透明ガラスロッドを
得だ。
このガラス素材の屈折率（ｎＤ）は１．５１７、ガラス
転移温度３０１℃、変形温度３１９℃、線膨張率１６９
×１０−７／℃であった。
転移温度３０１℃、変形温度３１９℃、線膨張率１６９
×１０−７／℃であった。
このガラスロツドにテフロンＦＥＰチューブを被覆し、
３７０℃付近で通常の帯溶融線引きを行ない外径２００
μｍ、ファイバ長１１０ｍのテフロンＦＥＰクラツドフ
ツ化物光ファイバを作製した。
３７０℃付近で通常の帯溶融線引きを行ない外径２００
μｍ、ファイバ長１１０ｍのテフロンＦＥＰクラツドフ
ツ化物光ファイバを作製した。
この光ファイバの最低損失値は２．６μｍ帯で８２ｄＢ
／Ｋｍであり、結晶のない極めて均質なフッ化物ガラス
ファイバが得られた。
／Ｋｍであり、結晶のない極めて均質なフッ化物ガラス
ファイバが得られた。
実施例 １２
ＺｒＦ４５８モル乞ＢａＦ２３４モル％、ＡｌＦ３８モ
ル％の組成を有する混合物３５ｇを金るつぼに入れ、１
０ｇのＮＨ４Ｆ・ＨＦでフッ素化処理した後、アルゴン
雰囲気下において９５０℃で２時間溶融した。
ル％の組成を有する混合物３５ｇを金るつぼに入れ、１
０ｇのＮＨ４Ｆ・ＨＦでフッ素化処理した後、アルゴン
雰囲気下において９５０℃で２時間溶融した。
これを予じめ２６０℃に加熱した黄銅製の三つ割れ鋳型
にキャスティングし、２０時間アニールした後、室温ま
で冷却し、９φ×１２０間の透明ガラスロンドを得た。
にキャスティングし、２０時間アニールした後、室温ま
で冷却し、９φ×１２０間の透明ガラスロンドを得た。
このガラス素材の屈折率（ｎＤ）は、１．５０８５、ガ
ラス転移温度は３０１℃、変形温度は３１９℃、線膨張
率は１８４×１０−７／℃であった。
ラス転移温度は３０１℃、変形温度は３１９℃、線膨張
率は１８４×１０−７／℃であった。
であった。
実施例 １３
ＺｒＦ４ ５６．７モル％、ＢａＦ２ ２９．７モル％
ＧｄＦ３ ３．６モル％、ＮａＦ１０％の組成を有する
混合物３１ｇを金るつぼに入れ、２０ｇのＮＨ４Ｆ・Ｈ
Ｆでフッ素化処理した後、アルゴン雰囲気下において９
５０℃で２時間溶融した。
ＧｄＦ３ ３．６モル％、ＮａＦ１０％の組成を有する
混合物３１ｇを金るつぼに入れ、２０ｇのＮＨ４Ｆ・Ｈ
Ｆでフッ素化処理した後、アルゴン雰囲気下において９
５０℃で２時間溶融した。
これを黄銅製の三つ割れ鋳型にキャスティングし、２０
時間アニールした後室温まで冷却し、９φ×１２０ｍｍ
の透明ガラスロツドを得た。
時間アニールした後室温まで冷却し、９φ×１２０ｍｍ
の透明ガラスロツドを得た。
このガラス素材の屈折率（ｎＤ）は１．５１８、ガラス
転移湿度２７７℃、変形温度２９５℃、線膨張率１９９
×１０−７／℃であった。
転移湿度２７７℃、変形温度２９５℃、線膨張率１９９
×１０−７／℃であった。
なお又、以上の実施例の光ファイバの純水中における２
００時間の重量損測定及び表面観察を行なったところ、
全く変化はみられなかった。
００時間の重量損測定及び表面観察を行なったところ、
全く変化はみられなかった。
次に、上記実施例の光ファイバの伝送損失特性そして比
較のために石英系（ＳｉＯ２系）光ファイバの伝送損失
特性を測定した。
較のために石英系（ＳｉＯ２系）光ファイバの伝送損失
特性を測定した。
なお、測定に当っては、１０７〜１０５ｄＢ／Ｋｍ の
伝送損失範囲では、０．５〜２ｍｍの膜厚のガラス平板
を通常の分光器を用いてダブルビームによる差スペクト
ルを求めて伝送損失を測定し、１０６〜１０４ｄＢ／Ｋ
ｍの伝送損失範囲では、１０〜１００ｃｍの長さの光フ
ァイバを試料として用い、受光量を参照光量として１Ｋ
ｍ当りの伝送損失値を算出した。
伝送損失範囲では、０．５〜２ｍｍの膜厚のガラス平板
を通常の分光器を用いてダブルビームによる差スペクト
ルを求めて伝送損失を測定し、１０６〜１０４ｄＢ／Ｋ
ｍの伝送損失範囲では、１０〜１００ｃｍの長さの光フ
ァイバを試料として用い、受光量を参照光量として１Ｋ
ｍ当りの伝送損失値を算出した。
得られた結果を第２図に示す。
すなわち、第２図は本発明の実施例２，３，４及び７の
光ファイバならびに石英系光ファイバの伝送損失スペク
トルを示したグラフであり、Ａは、ＺｒＦ４５０モル％
、ＢａＦ２２３モル％、ＮａＦ２５モル％及びＡｌＦ３
２モル％の組成を有する光ファイバ（実施例２）、Ｂは
、ＺｒＦ４５０モル％、ＢａＦ２２３モル％、ＮａＦ２
２モル％及びＡｌＦ３５モル％の組成を有する光ファイ
バ（実施例３）、Ｃは、ＺｒＦ４６０モル％、ＢａＦ２
３４モル％及びＬａＦ３６モル％の組成を有する光ファ
イバ（実施例４）、Ｄは、ＺｒＦ，６０モル％、ＢａＦ
２３６モル％及びＧｄＦ３４モル％の組成を有する光フ
ァイバ（実施例７）そしてＥは石英系光ファイバ（比較
）の伝送損失カーブを示す。
光ファイバならびに石英系光ファイバの伝送損失スペク
トルを示したグラフであり、Ａは、ＺｒＦ４５０モル％
、ＢａＦ２２３モル％、ＮａＦ２５モル％及びＡｌＦ３
２モル％の組成を有する光ファイバ（実施例２）、Ｂは
、ＺｒＦ４５０モル％、ＢａＦ２２３モル％、ＮａＦ２
２モル％及びＡｌＦ３５モル％の組成を有する光ファイ
バ（実施例３）、Ｃは、ＺｒＦ４６０モル％、ＢａＦ２
３４モル％及びＬａＦ３６モル％の組成を有する光ファ
イバ（実施例４）、Ｄは、ＺｒＦ，６０モル％、ＢａＦ
２３６モル％及びＧｄＦ３４モル％の組成を有する光フ
ァイバ（実施例７）そしてＥは石英系光ファイバ（比較
）の伝送損失カーブを示す。
第２図中、左側の一郡（Ａ〜Ｄ）は、材料Ａ〜Ｄの紫外
吸収端近傍の光損失を表わし、右側の一群は（Ａ〜Ｄ及
びＥ）は、材料Ａ〜Ｄ及びＳｉＯ２の赤外吸収端近傍の
光損失を表わしたものである。
吸収端近傍の光損失を表わし、右側の一群は（Ａ〜Ｄ及
びＥ）は、材料Ａ〜Ｄ及びＳｉＯ２の赤外吸収端近傍の
光損失を表わしたものである。
横軸の座標は光子エネルギー（ｅｖ）（下の座標は光子
エネルギー、上の座標は、それを波長に換算したものを
示してある）であり、吸収端近傍の伝送損失は、一般に
光子エネルギーに対してよい直線性を示す。
エネルギー、上の座標は、それを波長に換算したものを
示してある）であり、吸収端近傍の伝送損失は、一般に
光子エネルギーに対してよい直線性を示す。
このようなプロットをすることにより、ある材料の透過
波長域がわかり、低損失となる波長領域が判定できる。
波長域がわかり、低損失となる波長領域が判定できる。
これによれば、石英系光ファイバに比べて赤外域におけ
る透過窓が長波長にシフトしており、又可視〜赤外の領
域の光を透過することが明らかである。
る透過窓が長波長にシフトしており、又可視〜赤外の領
域の光を透過することが明らかである。
又、紫外及び赤外の吸収損失カーブを外挿すると、極め
て低損失の期待される透過の窓は３〜５μｍ付近に存在
し、石英系の光ファイバに比べて大きく長波長にシフト
していることがわかる。
て低損失の期待される透過の窓は３〜５μｍ付近に存在
し、石英系の光ファイバに比べて大きく長波長にシフト
していることがわかる。
ＺｒＦ４−ＢａＦ２−ＮａＦ−ＬｕＦ３系（実施例８）
では、上記第２図の結果と同様の伝送損失スペクトルを
示し、０．４〜１０μｍ帯での光ファイバとして有用で
ある。
では、上記第２図の結果と同様の伝送損失スペクトルを
示し、０．４〜１０μｍ帯での光ファイバとして有用で
ある。
一方ＺｒＦ４−ＢａＦ２−ＮｄＦ３−ＹＦ３系（実施例
１）及びＺｒＦ４−ＢａＦ２−ＣｅＦ３系（実施例５）
の光ファイバでは３−５μｍの波長領域に吸収ピークが
生じているため、通信用光ファイバよりもＮｄ３＋及び
Ｃｅ３＋の活性イオンを利用した光ファイバ型レーザ及
び光増幅器に適することがわかる。
１）及びＺｒＦ４−ＢａＦ２−ＣｅＦ３系（実施例５）
の光ファイバでは３−５μｍの波長領域に吸収ピークが
生じているため、通信用光ファイバよりもＮｄ３＋及び
Ｃｅ３＋の活性イオンを利用した光ファイバ型レーザ及
び光増幅器に適することがわかる。
以上説明したように、本発明によれば、０．４〜１０μ
ｍの波長領域において透過性を有し、特に２〜６μｍの
波長領域において低損失の光透過の窓を有しかつ耐水性
が優れ、結晶化することのない安定な光ファイバを提供
することができる。
ｍの波長領域において透過性を有し、特に２〜６μｍの
波長領域において低損失の光透過の窓を有しかつ耐水性
が優れ、結晶化することのない安定な光ファイバを提供
することができる。
第１図は本発明の実施例１及びその比較例の光ファイバ
のＸ線回折スペクトルを示したグラフであり、第２図は
本発明の実施例２，３，４及び７ならびに石英系光ファ
イバの伝送損失スペクトルを示したグラフである。
のＸ線回折スペクトルを示したグラフであり、第２図は
本発明の実施例２，３，４及び７ならびに石英系光ファ
イバの伝送損失スペクトルを示したグラフである。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １（ａ）ｚｒＦ４３０〜７０モル％、ＢａＦ２１０〜４
０モル％ＮａＦ ０〜４０モル％及びＡｌＦ３ １〜１
５モル％、 （ｂ）ＺｒＦ４３０〜７０モル％、ＢａＦ２ １０〜４
０モル％、ＮａＦ０〜４０モル％、ＮｄＦ３ １〜１５
モル％及びＹＦ，０〜２０％、 （ｃ）ＺｒＦ，３０〜７０モル％、ＢａＦ２ １０〜４
０モル％、ＮａＦ０〜４０モル％、ＬａＦ３ １〜１２
モル％及びＹＦ３ ０〜２０モル％、（ｄ） ＺｒＦ４
３０〜７０モル％、ＢａＦ２１０〜４０モル％、Ｎａ
Ｆ０〜４０モル％及びＣｅＦ３ １〜１５モル％、 （ｅ） ＺｒＦ４ ３０〜７０モル％、ＢａＦ２ １０
〜４０モル％、ＮａＦ０〜４０モル％及びＧｄＦ３１〜
１３モル％及び （ｆ） ＺｒＦ４ ３０〜７０モル％、ＢａＦ２１０〜
４０モル％、ＮａＦ０〜４０モル％及びＬｕＦ３ １〜
１５モル％ の各組成よりなる群から選ばれた１種の組成を有するこ
とを特徴とする光学ガラスファイバ用ガラス素材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP54082715A JPS582173B2 (ja) | 1979-07-02 | 1979-07-02 | 光学ガラスフアイバ用ガラス素材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP54082715A JPS582173B2 (ja) | 1979-07-02 | 1979-07-02 | 光学ガラスフアイバ用ガラス素材 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS569245A JPS569245A (en) | 1981-01-30 |
| JPS582173B2 true JPS582173B2 (ja) | 1983-01-14 |
Family
ID=13782100
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP54082715A Expired JPS582173B2 (ja) | 1979-07-02 | 1979-07-02 | 光学ガラスフアイバ用ガラス素材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS582173B2 (ja) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS603025B2 (ja) * | 1980-02-04 | 1985-01-25 | 日本電信電話株式会社 | 赤外線透過用ガラスファイバの製造方法 |
| FR2488873A1 (fr) * | 1980-08-19 | 1982-02-26 | Anvar | Nouveaux verres fluores a base d'actinides et de lanthanides et leur preparation |
| JPS57145050A (en) * | 1981-03-05 | 1982-09-07 | Agency Of Ind Science & Technol | Light transmitting material |
| JPS57145051A (en) * | 1981-03-05 | 1982-09-07 | Agency Of Ind Science & Technol | Infrared ray transmitting glass |
| JPS57166335A (en) * | 1981-04-03 | 1982-10-13 | Agency Of Ind Science & Technol | Transmission path for infrared ray |
| US4388097A (en) * | 1981-05-28 | 1983-06-14 | Hughes Aircraft Company | Hot-pressed fluoride glasses |
| JPS5852503U (ja) * | 1981-10-05 | 1983-04-09 | 日本板硝子株式会社 | 反射鏡 |
| US5081076A (en) * | 1990-10-29 | 1992-01-14 | Owens-Corning Fiberglas Corporation | Low liquidus, stable heavy metal fluoride glass compositions |
-
1979
- 1979-07-02 JP JP54082715A patent/JPS582173B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS569245A (en) | 1981-01-30 |
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