JPS6010000B2 - ステツプ型光伝送体 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は耐水性の優れたステップ型光伝送体に関する。

特に、芯体が優れた耐水性を有するガラス組成から成っ
ており、そして大きい閉口数と低損失とを有する光伝送
体に関する。一般に、光伝送体用ガラス繊維は、芯ガラ
スの周辺に、その芯ガラスの屈折率よりも僅かに４・さ
い屈折率を有する被覆ガラスを設けた構造となっている
。

芯ガラスの屈折率が芯ガラスの断面半径方向にわたって
均一である光伝送体はステップ型であると呼ばれている
。このようなステップ型ガラス繊維は当該ガラス繊維の
一端から芯ガラス内に入射された光情報を芯ガラスと被
覆ガラスとの境界面でほぼ全反射させながら、他端まで
伝送する。このようなステップ型ガラス繊維を光伝送路
とするガラス繊維通信方式は軽量、鱒譲導、無漏話、低
損失、大容量等のすぐれた特性を有しているので、近年
応用開発が急速に進み、実用化の段階となって来た。こ
のようにガラス繊維通信方式が実用化の段階まで進歩す
るにつれて用いられるガラス繊維が具備すべき光学的特
性および化学的特性および機械的特性等が次第に明らか
にされつつある。

特に、光伝送路用ガラス繊維に要請される極めて重要な
特性の１つは、光伝送路が自然環境下におかれるため、
優れた耐水性特に高温多湿雰囲気下における優れた耐水
性である。

このような耐水性は、光伝送路用ガラス繊維の被覆ガラ
スに特に要求されるが、同時に光伝送路には光情報の入
力又は伝達のための接続部特に接続端子を設けることが
避けられないので、そのような部位で芯ガラス自体が同
様に直接外気に接することにもなり、それ故、芯ガラス
も優れた耐水性を有することが必要である。また、この
ような光伝送路用ガラス繊維を製造するためのガラスは
、上記の如く耐水性が優れているとともに、線引に際し
線引き作業温度城で結晶が析出する傾向が著しく低く、
且つ光学的に優れた特性を有するものである必要がある
。光学的特性としては、特に光透過損失が少なくしかも
透明性が大きく、屈折率が均値であることが重要である
。

特に、ステップ型ガラス繊維の芯ガラスに対しては、伝
送する光の大部分が芯ガラス中を伝播する事実から、特
に低損失であることが要求される。更に、ステップ型ガ
ラス繊維としては、光源から発せられる光ビームを効率
高く光伝送体に入射するように大きい開口数（ＮＡ）を
有することが要求される。

芯ガラスの屈折率をｎ，、被覆ガラスの屈折率を山とす
ると、関口数（ＮＡ）は、下記式ｍ（ＮＡ）＝ゾｎ，２
−ｎ２２・・・・・・・・・・・・（１｝で定義される
。

すなわち、芯ガラスと被覆ガラスとの屈折率の差が大き
いほど閉口数は大となるが、一般に多成分系ガラスで、
実用的に十分な耐水性と線引作業中に結晶析出のない組
成とを持つ被覆ガラスは、通常１．５１〜１．５２の屈
折率を示すため、閉口数を大きくするには芯ガラスの屈
折率をできるだけ大きくすることが必要とされる。従来
、光伝送路用としての多成分系ガラスが数多〈提案され
ている。このような従来知られている多成分系ガラスの
０組成を、纏めて記載すれば次のとおりである。

ｍ Ｓｉ０２−Ｎａ２０山Ｃａ○の３成分を主成分とす
る多成分系ガラス・｛２｝ Ｓｉ０２−Ｎａ２０−Ｐｂ
○の３成分を主成分とする多成分系ガラス・タ糊 Ｓｉ
０２−Ｇｅ０２−Ｒ２０（Ｒ２０アルカリ金属Ｎａ２０
あるいはＫ２０等）の３成分を主成分とする多成分系ガ
ラス、および｛４）Ｓｊ０２−Ｎａ２０−＆０３の３成
分を主成分とする多成分系ガラス・０ これらの多成分
系ガラスを用いてその組成割合を適宜変えることにより
、光伝送路用としてのガラス繊維の芯ガラスあるいは被
覆ガラスを製造している。

しかしながら、上記のｍ〜湖の多成分系ガラス夕から製
造する芯ガラスおよび被覆ガラスには一般に次のような
欠点がある。

すなわち「前記〔１’の多成分系ガラスから製造される
ガラス繊維は耐水特性が劣る。またし これらの多成分
系ガラスの耐水特性を改善するためには、板ガラス工業
においてよく知られているように山２０３、Ｍｇ０、の
ような成分を導入する必要があるが、これらの成分を導
入すると、ガラス溶融温度ならびに作業適性温度が急激
に上昇し低損失の光伝送路用ガラス繊維を製造するのが
困難となる。また、前記ガラス組成｛２）の多成分系ガ
ラスから製造されるガラス繊維はＰの含有量が少ない場
合には耐水特性が劣る。

一方、Ｐの含有量を数１０重量パーセントに迄高くする
と、耐水特性は改善されるがＰの含有量が多くなるにつ
れて光の散乱損失が著しく増大するために低損失の光伝
送路用ガラス繊維の製造は困難となる。前記ガラス組成
（３｝の多成分系ガラスから製造されるガラス繊維はこ
のガラス組成の結晶析出傾向が大きいために光の散乱損
失が大となり、結果として低損失の光伝送路用ガラス繊
維の製造が困難となる事が知られている。

前記ガラス組成４｝の多成分系ガラスはガラス溶融温度
が１３００００以下と低くかつ不純物の鉄金属による光
吸収損失が小さいという長所を一般に持っている。

本発明者等の一人はこのガラス組成について研究を進め
、集東型ガラス繊維の製造に適したガラス組成範囲を特
公昭５１−２９５２４号で既に明らかにしている。

Ｚまた、その後特開昭５
３−３３５２号でもＳｉ０２−Ｎａ２０一Ｂ０３系の多
成分系ガラスが提案されている。すなわち、この特開昭
５３一３３５２号では、光通信用ガラス繊維として、Ｓ
ｉ０２４５〜６５重量％、虹２０３１〜５重量％、Ｎａ
２０を主体とするアルカリ金属酸化物１７〜２３重量％
、Ｃａ０５〜１２重量％「＆０３４〜１５重量％および
Ｚｒ０２１〜１な重量％から成る多成分系ガラスを芯成
分とするステップ型の光通信用ガラス繊維が提案されて
いる。また、特開昭５３−３３５４号には、Ｓｉ０２５
５〜６５重量％「山２０３１〜５重量％、アルカリ金属
酸化物１４〜２１重量％、Ｃａ０１〜７重量％およびＳ
ｒ○十＆０１１〜２の重量％から成る多成分系ガラス、
又は更にこの多成分系ガラス組成に対しそれぞれ２〜８
重量％のＺの２およびＢ２０３を含有して成る多成分系
ガラスを芯成分とするステップ型光通信用ガラス繊維が
提案されている。

また、特開昭５３−６０２４０号には、Ｓｉ０２３５〜
５５重量％、アルカリ金属酸化物１３〜２１重量％およ
びＣａ○十Ｂａ○十Ｚｎ０２７〜５２重量％から成る多
成分系ガラスを芯成分とするステップ型光通信用ガラス
繊維が提案されている。

しかしながら、本発明者の研究によれば、上記の如き組
成の多成分系ガラスは光伝送路用ガラス繊維の芯成分と
して用いた場合にもなお改良されるべき耐水性を有して
おり、しかも高々１６０栃 塁度の屈折率を持つものし
か得られていないので、通常用いられる屈折率１．５１
〜１．５２程度の多成分系ガラスを被覆成分とした光伝
送用ガラス繊維とする場合には関口数の観点からなお一
層その屈折率を高くすることが望ましいことが明らかと
された。

また、特公昭３２一４１２６号には、多焦点眼鏡レンズ
における小レンズ部用に通した硝子として「ＳｉＱ３５
〜５２重量％、アルカリ金属酸化物６〜１２重量％、酸
化バｌｉウム２８〜３４重量％、Ｚｒ０２２〜１５重量
％、およびＣａ○、Ｚｎ○、Ｐｂ○、Ｃｄ○及びＳｒ○
より成る群から選ばれた酸化物５〜１５重量％（但し、
これらの各酸化物は各々１の重量％を超えない）から成
るガラス組成が提案されている。この袴公昭３２−４１
２６号では、上記ガラス組成が更に少量のＢ２０３を含
有することを許容しているが、その量が１重量％を超過
すると高軟化点及びその他の所望の性質を有するガラス
を得ることが困難となると、記載している。この特公昭
３２−４１２６号は、耐水性あるいは線引きの容易なガ
ラス組成から成る光伝送体については全く記載していな
い。それ故、本発明の目的は、耐水性の改良された、ス
テップ型光伝送体用ガラス繊維のための芯成分として使
用するに通した多成分系ガラスを提供することにある。
本発明の他の目的は、ステップ型光伝送体用ガラス繊維
を製造する際に、線引きの容易な芯成分として使用する
に通した多成分系ガラスを提供することにある。

本発明の更に他の目的は「ステップ型光伝送体用の芯成
分として使用するに適した、高い屈折率を有する多成分
系ガラスを提供することにある。

本発明の更に他の目的は、耐水性の改良された、好まし
くは線引きの容易な、そして高い屈折率を有する多成分
系ガラスを芯成分として成る、ステップ型光伝送体を提
供することにある。本発明の更に他の目的および利点は
以下の説明から明らかとなろう。かかる本発明の目的お
よび利点は、本発明によれば、芯体が重量％で表わして
下記のガラス組成を有する耐水性の優れたステップ型光
伝送体。

【１｝ Ｓｉ０２１５〜４０【２１ Ｚｒ０２ ８〜１
７、 ‘３’ ＆０３５〜１う ‘４）Ｂ２０ ３０〜４５ （５）Ｎａ２０ ３〜１５ 【６１ Ｇや〇２ ０〜３０、Ｔｉ○２ ０〜３、針２
０３ ０〜５、Ｌａ２０３ ０〜５、Ｍｇ０ ０〜５、
Ｃａ０ ０〜７、 Ｚｎ０ ０〜７、Ｓｒ０ ０〜５、 Ｌｊ２０ ０〜８、Ｋ２０ ０〜１０、 ＲＱＯ ０〜５、ＣＳ２００〜８、 但し、 Ｓｉ０２十Ｃｅ０２ １５〜５０、 Ｚｒ０２十Ｂａ０３８〜５５ Ｎａ２０十Ｌｉ２０十Ｋ２０十ＲＱＯ十Ｃｓ２０ ５〜
１ふＭｇ○十Ｃａ○十Ｚｎ○十Ｓｒ０十Ｔｉ０２十ＡＩ
２０３十Ｌａ２０３０〜１２、によって達成される。

本発明のステップ型光伝送体に芯体として用いられる多
成分系ガラスの組成上の特徴は、上記のとおり、（１）
必須の構成成分として、 Ｓｉ０２、Ｚｒ０２、Ｂ２０３、鞠０およびＮａ２０の
５ツの成分を含有しており、且つ（ロ）付加的構成成分
として、 蛇０２・Ｔｉ０２・Ａｌ２０３・Ｌａ２０３、Ｍｇ０・
Ｃａｏ、Ｚｎ０、Ｓの、Ｌｉ２０、Ｋ２０、Ｒら０およ
びＣｓ２０の１２個の成分の１種又は２種以上を含有し
得る、点にある。

特に必須の構成成分としての５ッの成分は、光伝送体の
芯成分として要求される種々の特性を多成分系ガラスに
付与するために不可欠であり、就づくＺｒ０２とＢａ○
とを一緒に含有することにより、以下に詳述するとおり
これらの種々の特性が充分に発揮される。

本発明の光伝送体の芯成分用多成分系ガラスは、上言己
の付加的構成成分を更に含有することができる。

これらの付加的構成成分は、単に存在してもさしつかえ
ない構成成分として理解されるべきではなく、上記必須
の構成成分から成る多成分系ガラスの優れた諸特性を損
わずに、更に付加的特性を付与する極めて特定された成
分であると理解されるべきである。

本発明における芯成分用多成分系ガラスは、更に、上記
必須の構成成分と付加的構成成分とを、上記したとおり
の特定された割合で含有する。

しかして、本発明における芯成分用多成分系ガラスは、
前述した特開昭５３−３３５２号１こ開示された多成分
系ガラスとは聡０を含有している点において異っており
、また前述した特関昭５３一３３５４号に開示された多
成分系ガラスとは、Ｓｉ０２の含有量およびＳの十母○
の含有量が全く相違している。また、本願出願人が先に
出願した特糠昭５３−１２３７２１号に開示された多成
分系ガラスとは、Ｂａ○の含有量およびＺの２の含有量
が全く相違している。本発明における芯成分用多成分系
ガラスは、先行技術とは異なるこのような組成を持つこ
とにより、これらの先行技術に開示された多成分系ガラ
スとは異なる本発明の特徴例えば、良好な耐水性、高い
屈折率あるいは容易な線引き性等を与える。

Ｓｉ０２ 本発明における多成分系ガラスに、透明性および耐水性
を与える上に不可欠の成分である。

本発明における多成分系ガラスは、Ｓｊ０２を１５〜４
の重量％の範囲で含有することができる。Ｓｉ０２の含
有量が１５重量％未満では耐水性が低下し、４の重量％
を超えるとガラスの粘度が高くなり且つ屈折率が低くな
るため、関口数の大きい光伝送体を製造するに適した芯
成分としての多成分系ガラスは得られない。本発明にお
ける多成分系ガラスは、好ましくはＳｉ０２を２０〜３
５重量％の範囲で含有する。

弦０３Ｂ２０３はガラスの耐水性を強くし、且つガラス
から結晶が析出するのを防止するように働く。

本発明における多成分系ガラスは、馬０３を５〜１５重
量％の範囲で含有することができる。区０３の含有量が
５重量％未満ではガラスの結晶析出（以後失透性という
）を抑制する効果が減じるとともにガラスの粘度が増大
する。一方、その含有量が１５重量％を超えるときには
、ガラスの耐水性が低下しまたガラスの失透性が増加す
る。本発明における多成分系ガラスは、好ましくは＆０
３を７〜ＩＺ重量％の範囲で含有する。アルカリ金属酸
化物本発明でいうアルカリ金属酸化物とは、 Ｎａ２０、Ｌｉ２０、Ｋ２０、ＲＱＯおよびＣｓ２０を
いう。

これらのうち、Ｎａ２０は本発明における多成分系ガラ
スの必須の構成成分であり、３〜１５重量％の範囲で含
有されることができる。また、その他の付加的構成成分
であるＬｉ２０、Ｋ２０、ＲＱＯおよびＣｓ２０は、ア
ルカリ金属酸化物の合計量が５〜１５重量％となる範囲
内で１種又は２種以上含有されることができる。例えば
、アルカリ金属酸化物を５重量％の下限値で含有する本
発明における多成分系ガラスでは「該アルカリ金属酸化
物はＮａ２０３ ．重量％とその他のアルカリ金属酸化
物の１種又は２種以上２重量％であることができる。Ｌ
ｉ２０およびＣｓ２０はそれぞれ８重量％まで含有させ
ることができ、Ｋ２０は１の重量％まで含有させること
ができ、またＲｂ２０は５重量％まで含有させることが
できる。

アルカリ金属酸化物の含有量が５重量％未満ではガラス
の粘度が高く、またガラスの失透傾向が大きくなり、一
方１５重量％を超えるとガラスの耐水性が低下する。

また、Ｎａ２０以外の付加的アルカリ金属酸化物がそれ
ぞれ上記の上限値を超えて含有されたときにも、同様に
ガラスの耐水性が低下する。

本発明における多成分系ガラスは、好ましくはＮａ２０
を５〜１２重量％で含有し、またアルカリ金属酸化物を
５〜１５重量％で含有する。

ＢａＯ 母０はガラスの屈折率を高め、それ故関口数の大きい本
発明の光伝送体の芯成分用多成分系ガラスを与える。

本発明における多成分系ガラスは、既０を比較的多量す
なわち３０〜４５重量％の範囲で含有する。

段○が３の重量％未満の場合には本発明で目的とするよ
うな高い屈折率を有するガラスが得られず、また４５重
量％を超える場合には、ガラスの失透性が高くなり且つ
耐水性が低下する。本発明における多成分系ガラスは、
好ましくは母０を３０〜４０重量％で含有する。

Ｚｒ。

２ Ｚの２はガラスの屈折率を高め、それ故開ロ数の大きい
本発明の光伝送体の芯成分用多成分系ガラスを与える。

すなわち、Ｚｒ０２は本発明における多成分系ガラスに
母○と一緒に含有されることによって、本発明における
該多成分系ガラスの屈折率を相乗的に増加させる点で特
徴的である。本発明者の研究によれば、Ｓｉ０２一＆０
３−Ｎａ２０の組成を基本とし、この組成にＺｒ０２、
又は母○、又はＺｒ０２とＢａ○を含有せしめた３種の
ガラスを製造したところ、Ｚｒ０２とＢａ○とを共に含
有する本発明における多成分系ガラスは、Ｚｒ０２又は
、母○をそれぞれ単独で含有するガラスのＺｒ０２又は
Ｂａ０に依存する屈折率の増加分の和よりも遥かに高い
屈折率を示すことが明らかとされた。

また、本発明者の研究によれば、Ｚｒ０２のこのような
他の成分との相乗的な屈折率を増加せしめる作用は、単
に軌○との組合せに止まらず、その他Ｃａ○、Ｔｉ０２
、Ｚｎ０、Ｇ０２、Ｓの又はＬａ２０３との組合せにお
いても発現することが明らかとされた。

また、Ｚの２の他の特徴は、単位重量％当りの屈折率増
加が他の酸化物よりも比較的大きい点にもある。

それ故、本発明における多成分系ガラスはＺｒ０２を含
有することにより、他の酸化物成分を多量に含有せしめ
なくとも高い屈折率を与える利点を有し、このことは結
局他の酸化物成分に基づく例えば耐水性の低下を極力防
止し得る利点にもなる。

本発明における多成分系ガラスは、Ｚの２を８〜１０重
量％で含有することができる。

Ｚの２の含有量が８重量％より小さいときには、上記の
如く相乗的に屈折率を増加させる効果が小さく、また１
０重量％を超えるときにはガラスの失透傾向が急激に大
きくなる。Ｚぬ２とＢａｏは共に含有量が上限値を超え
るとガラスを失透させる傾向が強くなる。

Ｚの２と母○の合計量の上限値は５５重量％好ましくは
５０重量％とするのが良い。その他の付加的構成成分 付加的構成成分のうち、Ｌｉ２０、Ｋ２０、Ｒｂ２０お
よびＣｓ２０については、既に前述した。

これらのアルカリ金属酸化物以外の本発明において用い
られる付加的構成成分は、技０２、Ｔｉ０２、ＡＩ２０
３、Ｌａ２０３、Ｍｇ○、Ｃａ○、Ｚｎ○およびＳので
ある。

本発明における多成分系ガラスは、Ｑ０２０〜３０重量
％、Ｔｉ０２０〜３重量％、Ｎ２０３０〜５重量％、仏
２０３０〜５重量％、Ｍｇｏｏ〜５重量％、Ｃａ００〜
７重量％、Ｚｎ００〜７重量％およびＳの０〜５重量％
で含有することができる。

これらのうち、Ｎ２０３以外の成分は、Ｚｒ０２又は母
○と一緒になって相乗的にガラスの屈折率を上昇せしめ
る効果があり、特にＴｉ０２、Ｍや、ＣａｏおよびＺｎ
０はその効果が大きく好ましく用いられる。

上記付加的構成成分を用いる場合には、１重量％以上で
用いるのが好ましい。

また、これらの付加的構成成分は、Ｍｇ○、Ｃａ○、Ｚ
ｎ○、Ｓの、Ｔｉ０２、ＡＩ２０３およびＬａ２０３の
合計量が１２重量％以下となるように用いられ、更にＷ
０２は蛇０２とＳｊ０２との合計量が１５〜５０重量％
となるような量で用いられる。Ｇｅ０２は前述したＳｉ
０２と同機に本発明における多成分系ガラスにおいてネ
ットワークフオーマーとなるが、蛇０２はＳｉ０２より
もガラスの耐候性を低下せしめる作用が大きいので、あ
まり多量に含有せしめることは望ましくない。

本発明によれば、耐水性が優れト例えば１。

６０〜１．６６の如き高い屈折率を有し、且つ光透過損
失の小さい本発明による多成分系ガラスを芯成分とする
ステップ型光伝送体が提供される。

本発明による多成分系ガラスの他の特長は、更に失透化
傾向が小さく、被覆ガラス成分との粘度整合および線膨
張係数整合が容易であるので〜性能が均一なステップ型
光伝送体を能率的に整造することができる、ことにもあ
る。

本発明による多成分系ガラスを芯成分とする本発明のス
テップ型光伝送体は、通常いわゆる二重もしくは多重る
つぼ法といわれる方法あるいはパイプ・ロッド法といわ
れる方法によって製造することができる。

二重るつぼ法では、同芯円状に配置した内側るつぼと外
側るつぼ内で、それぞれ芯成分を形成するガラスと被覆
成分を形成するガラス成分とを熔融状態に保ち、該それ
ぞれのるつぼの下端の開□孔より熔融したそれぞれのガ
ラスを流下させ「 これを線引き級糸する方法によって
ステップ型光伝送体を製造することができる。

また、パイプ。

ロッド法（あるいはロッド・イン・チューブ法ともいわ
れる）では、芯成分のガラスから成る丸棒を被覆成分の
ガラスから成るパイプ内に挿入し、これを加熱して融着
せしめつつ延伸する方法により、ステップ型光伝送体を
同様に製造することができる。本発明によれば、上記の
とおり、屈折率が１．６０〜１．６６の多成分系ガラス
が提供され、従って屈折率が１．５１〜１．５２の、ス
テップ型光伝送体用の被覆成分として通常提供される多
成分系ガラスと組合せて用いることにより、例えば０．
５０〜０．６朝室度の大きい閉口数を有するステップ型
光伝送体を有利に提供することができる。

本発明における多成分系ガラスは、前記のとおり失透傾
向が小さくまた高い屈折率を有するために、種々の多成
分系ガラスを被覆成分とするステップ型光伝送体用の芯
成分として用いることができる。

本発明における多成分系ガラスを芯成分とする本発明の
ステップ型光伝送体に用いられる被覆成分としては、芯
成分と同様に耐水性の優れた多成分系ガラ「スが好まし
く用いられる。

このような被覆成分用の多成分ガラスとしては、本発明
者が発明者となっている先の特許出願、西独国公開第２
９４０４５１号公報に記載された多成分ガラスが特に好
ましく用いられる。それ故、西独国公開第２９４０４５
１号公報は本明細書において参考として引用される。す
なわちトこのような被覆成分の多成分ガラスはト【ａー
Ｓｊ０２３８〜７０重量％「 Ｂ２０３４〜２２重量
％、Ｎａ２０８〜２４重量％、ＡＩ２０３１〜２２重量
％およびＺｎ０１〜１母重量％を必須の成分として含有
しており、そして‘ｂ｝ Ｋ２０１〜１５重量％、Ｌｉ
２００〜１５重量％、Ｃｓ２００〜１５重量％、Ｔｉ０
２０〜７重量％、Ｚｒ０２０〜７重量％、Ｃａ００〜７
重量％、Ｂａ００〜７重量％、およびＭｇ００〜７重量
％を付加的構成成分として含有している。

但し、アルカリ金属酸化物の合計量は１３〜２４重量％
であり、且つＡＩ２０３、Ｚｎ○、Ｔｉ０２、Ｚｒ０２
、Ｃａ○、Ｂａ○およびＭｇ０の合計量は２〜３２重量
％である。

組成から成っている。

好ましくは、このような多成分ガラスは、（幻 Ｓｉ０
２４６〜７０重量％、Ｂ２０３６〜２０重量％、Ｎａ２
０８〜２４重量％、ＡＩ２０３１〜１５重量％およびＺ
ｎ０１〜１鑓重量％、および（が Ｋ２００〜１５重量
％、Ｌ；２００〜１５重量％、Ｃｓ２００〜１５重量％
、Ｔｉ０２０〜７重量％「 Ｚｒ０２０〜５重量％、Ｃ
ａ００〜７重量％、および鞠００〜７重量％、但し、ア
ルカリ金属酸化物の合計量は１６〜２４重量％であり、
且つＡＩ２０３、Ｚｎ○、Ｔｊ０２、Ｚｒ０２、Ｃａ○
およびＢａ○の合計量は２〜２０重量％である。

の組成から成るか、あるいは、 （幻 Ｓｉ０２３８〜５７重量％、Ｂ２０３４〜２２重
量％、Ｎａ２０８〜２４重量％、Ｎ２０３１５〜２２重
量％、およびＺｎ０１〜１亀重量％、および（粉 Ｋ２
００〜１５重量％、Ｌｉ２００〜１５重量％、Ｃｓ２０
０〜１５重量％、Ｔｉ０２０〜７重量％、Ｚｒ０２０〜
７重量％、Ｃａ００〜７重量％、Ｂａ００〜７重量％お
よびＭｇ００〜７重量％、但し、アルカリ金属酸化物の
合計量は１３〜２４重量％であり、且つＡＩ２０３、Ｚ
ｎ○、Ｔｉ０２、Ｚｒ０２、Ｃａ０、Ｂａ○およびＭｇ
０の合計量は１６〜３２重量％である。

の組成から成る。

本発明のステップ型の光伝送体の製造のための被覆ガラ
ス組成のガラス粘度が１０の３．５乗ポアズになる温度
とは芯体用ガラス組成のその温度との差は１９０ｑｏ以
下であることが好ましい。

そしてこの両ガラスの線膨張係数の差は１４×１０‐７
以下であることが好ましい。以下実施例により本発明を
詳述するが実施例４における測定値は以下のようにして
測定したものである。ガラスの耐水性 多成分系ガラスの融液から２〜３肌直径のガラス棒を引
上げ、このガラス棒の表面にシリコン樹脂を被覆する。

次いで、シリコン樹脂で被覆したガラス榛を９０℃の蒸
留水中に浸潰し、１Ｍ時間毎に取り出して光学顕微鏡下
でガラス捧表面を観察する。ガラス榛の表面にガラス棒
の光沢を失なわせる析出物の出現が観察された時間をも
つて当該ガラス棒の耐水性の限界とした。このような測
定法により得られた耐水性は、シリコーン樹脂等のプラ
スチックスにより被覆した光伝送体の水中浸債時の耐水
性を良く代表している。

また、本発明者の研究によれば９畑時間を超える耐水性
を有する多成分系ガラスは、光伝送体とした場合に実用
性の極めて高い光伝送体を与えることが明らかとされた
。線膨張係数および屈折率 線膨張係数はガラスのそれを測定するために一般に用い
られている機器を用いて測定し、また屈折率はアッべの
屈折計を用いて測定した。

粘度 白金球の沈降法により８００００〜１０００ｑｏにおけ
る粘度を測定して温度一粘度曲線を作成し、この曲線か
らガラスが１び．５ポアズを示す温度を求めた。

この温度は紡糸（線引）に適する温度を表わしている。
失透傾向 電気炉中で溶融して作ったガラスから約５０夕のガラス
塊を採取し、表面を洗縦乾燥したのち白金皿上にのせ、
電気炉中で９５０ｏｏに５時間保持する。

電気炉から取出し室温まで放冷したのち、ガラス塊の表
面および中を注意深く観察し結晶析出の有無を観察した
。結晶析出の無いものを良と判定した。本発明者によれ
ば、良と判定されたガラスは、光伝送体を製造する際、
結晶析出によるトラブルを生じない実用的に優れたもの
であることが明らかとされた。光伝送体の伝送損失 伝送損失はしーザーダィオードを用いて、８３仇のおよ
び６３仇のにおける伝送損失を測定した。

実施例１〜２０および比較例１〜４第１表に示した組成
のガラスを製造し、これらのそれぞれのガラス１０００
夕を白金ルツボあるいは石英ルッボに入れ、電気炉中で
１２０００ 〜１３５０ｏｏで２〜４時間熔融した。

この際、ガラス中に微小気泡が残存するのを少なくする
ため、ガラス１００夕当り亜硯酸または三酸化アンチモ
ンを０．３〜０．６９夕を添加した。

このような少割合の亜枇酸はガラスの特性に検知できる
ほどの影響は与えない。前記した溶融ガラスについて、
第１表に示したガラス特性を前記した測定方法によって
測定した。

第１表には、本発明における多成分ガラスと比較するた
め、４種の公知のガラスの組成および特性も併記した。

比較例において、組成の右肩に付した※印は本発明にお
ける多成分ガラスの組成から外れていることを示してい
る。比較例１〜２の多成分ガラスはいずれもガラスの失
透傾向が大きく、比較例３のものはガラスの失透傾向が
大きくまた比較例４のものと同様に耐水性が劣る。

これに対し、本発明における実施例１〜２０の多成分ガ
ラスは、１６０〜２５加持間の優れた耐水性、優れた失
透傾向（小さな失透傾向）および１６１０〜１６５４の
高い屈折率をバランス良く兼ね備えている。

実施例 ２１〜２４ 第２表の実施例２１、２２、２３および２４には、それ
ぞれ実施例６、１、１６および３の多成分ガラスを芯成
分として製造した光伝送体の特性および被覆成分の多成
分ガラスの組成を示した。

これらの光伝送体は、白金製二重ルッボを用いて製造し
たものであり、芯ガラス直径は１０仇凧、光伝送体とし
ての外径は１５仇のである。

第１表第２表

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 芯体が重量％で表わして下記のガラス組成を有する
   耐水性の優れたステツプ型光伝送体。 （１） ＳｉＯ＿２ １５〜４０、（２） ＺｒＯ＿２
   ８〜１７、 （３） Ｂ＿２Ｏ＿３ ５〜１５、 （４） ＢａＯ ３０〜４５ （５） Ｎａ＿２Ｏ ３〜１５、 （６） ＧｅＯ＿２ ０〜３０、ＴｉＯ＿２ ０〜３、
   Ａｌ＿２Ｏ＿３ ０〜５、Ｌａ＿２Ｏ＿３ ０〜５、Ｍ
   ｇＯ ０〜５、ＣａＯ ０〜７、ＺｎＯ ０〜７、Ｓｒ
   Ｏ ０〜５、 Ｌｉ＿２Ｏ ０〜８、Ｋ＿２Ｏ ０〜１０、Ｒｂ＿２Ｏ
   ０〜５、ＣＳ＿２Ｏ ０〜８、但し、ＳｉＯ＿２＋Ｇ
   ｅＯ＿２ １５〜５０、 ＺｒＯ＿２＋ＢａＯ ３８〜５５、 Ｎａ＿２Ｏ＋Ｌｉ＿２Ｏ＋Ｋ＿２Ｏ＋Ｒｂ＿２Ｏ＋Ｃｓ
   ＿２Ｏ ５〜１５、ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＺｎＯ＋ＳｒＯ＋
   ＴｉＯ＿２＋Ａｌ＿２Ｏ＿３＋Ｌａ＿２Ｏ＿３０〜１２
   。 ２ 芯体が重量％で表わして下記のガラス組成を有する
   特許請求の範囲第１項記載の耐水性の優れたステツプ型
   光伝送体。 （１） ＳｉＯ＿２ １５〜４０、 （２） ＺｒＯ＿２ ８〜１５、 （３） Ｂ＿２Ｏ＿３ ７〜１２、 （４） ＢａＯ ３０〜４５、 （５） Ｎａ＿２Ｏ ５〜１２、 （６） ＧｅＯ＿２ ０〜３０、ＴｉＯ＿２ ０〜３、
   Ａｌ＿２Ｏ＿３ ０〜５、Ｌａ＿２Ｏ＿３ ０〜５、Ｍ
   ｇＯ ０〜５、ＣａＯ ０〜７、ＺｎＯ ０〜７、Ｓｒ
   Ｏ ０〜５、 ＬｉＯ＿２ ０〜８、Ｋ＿２Ｏ ０〜１０、Ｒｂ＿２Ｏ
   ０〜５、Ｃｓ＿２Ｏ ０〜８、但し、ＳｉＯ＿２＋Ｇ
   ｅＯ＿２ １５〜５０、 ＺｒＯ＿２＋ＢａＯ ３８〜５０、 Ｎａ＿２Ｏ＋Ｌｉ＿２Ｏ＋Ｋ＿２Ｏ＋Ｒｂ＿２Ｏ＋Ｃｓ
   ＿２Ｏ ５〜１５、ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＺｎＯ＋ＳｒＯ＋
   ＴｉＯ＿２＋Ａｌ＿２Ｏ＿３＋Ｌａ＿２Ｏ＿３０〜１２
   。 ３ 前記芯体が１．６０〜１．６６の屈折率を有してい
   る特許請求の範囲第１項または第２項のいずれかによる
   耐水性の優れたステツプ型光伝送体。