JPS62252338A - 赤外透過材料 - Google Patents
赤外透過材料Info
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- JPS62252338A JPS62252338A JP9127386A JP9127386A JPS62252338A JP S62252338 A JPS62252338 A JP S62252338A JP 9127386 A JP9127386 A JP 9127386A JP 9127386 A JP9127386 A JP 9127386A JP S62252338 A JPS62252338 A JP S62252338A
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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
- C03C13/043—Chalcogenide glass compositions
Landscapes
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明は赤外透過材料に関するもので、特に炭酸ガスレ
ーザーのＴｅ．６μｍ導光用カルコゲナイド光フアイバ
ーの芯ガラスに好適な赤外透過材料に係る。
ーザーのＴｅ．６μｍ導光用カルコゲナイド光フアイバ
ーの芯ガラスに好適な赤外透過材料に係る。
［従来の技術］
炭酸ガスレーザー導光用光ファイバーの芯ガラスとして
は、Ｇｅ−８ｅ−８ｂ系、Ｇｅ−３ｅ−Ｔｅ系、Ｇｅ−
Ａｓ−８ｅ−Ｔｅ系、Ｑｅ−Ａｓ−３ｅ系の各ガラスが
報告されている。これらのガラスファイバーに共通して
いる欠点は、Ｔｅ．６μｍにおけるエネルギー伝送損失
がｉ ｄＢ／１１以上であることである。その理由はＧ
ｅ−８ｅのボンドの格子振動が１３μｍにあって、その
多音子吸収がＴｅ．６μｍにまで延びて存在するため、
ファイバーのように光の径路が極めて長い場合は、この
多音子吸収のためにエネルギーの伝送損失が起るからで
ある。しからばＳｅの代わりにＴｅを用いたガラスはど
うかと言えば、この種のガラスは今までのところガラス
転移点が２２０℃以下と低く、また紡糸にあたって結晶
化傾向が大きい欠点があり、例えばＧｅ−Δ５−Ｔｅ系
ガラスはその典型例である。
は、Ｇｅ−８ｅ−８ｂ系、Ｇｅ−３ｅ−Ｔｅ系、Ｇｅ−
Ａｓ−８ｅ−Ｔｅ系、Ｑｅ−Ａｓ−３ｅ系の各ガラスが
報告されている。これらのガラスファイバーに共通して
いる欠点は、Ｔｅ．６μｍにおけるエネルギー伝送損失
がｉ ｄＢ／１１以上であることである。その理由はＧ
ｅ−８ｅのボンドの格子振動が１３μｍにあって、その
多音子吸収がＴｅ．６μｍにまで延びて存在するため、
ファイバーのように光の径路が極めて長い場合は、この
多音子吸収のためにエネルギーの伝送損失が起るからで
ある。しからばＳｅの代わりにＴｅを用いたガラスはど
うかと言えば、この種のガラスは今までのところガラス
転移点が２２０℃以下と低く、また紡糸にあたって結晶
化傾向が大きい欠点があり、例えばＧｅ−Δ５−Ｔｅ系
ガラスはその典型例である。
［発明が解決しようとする問題点コ
本発明が解決しようとする問題点は、（１］力ルコゲン
元素としてＳｅを用いず、Ｔｅのみを用いることによっ
てＴｅ．６μｍでの多音子吸収を解消し、光エネルギー
の伝送損失を１ｄＢ／ｍ以下にすることを可能とするこ
と、（２）紡糸にあたって結晶化傾向の少ない、ガラス
状態が安定なガラス組成を得ること、（３）ガラス転移
点を２２０℃以上として、炭酸ガスレーザーの導光用と
して耐熱性を持たせることである。
元素としてＳｅを用いず、Ｔｅのみを用いることによっ
てＴｅ．６μｍでの多音子吸収を解消し、光エネルギー
の伝送損失を１ｄＢ／ｍ以下にすることを可能とするこ
と、（２）紡糸にあたって結晶化傾向の少ない、ガラス
状態が安定なガラス組成を得ること、（３）ガラス転移
点を２２０℃以上として、炭酸ガスレーザーの導光用と
して耐熱性を持たせることである。
［問題点を解決するための手段１
上記の問題点を解決するために、本発明は原子パーセン
トでＡ１５〜２５％、Ｇｅ＋Ｓｉ ５〜２０％（但しＧ
ｅ ０〜２０％、Ｓｉ ０〜２０％）、Ａｓ２５〜４２
％、Ｔｅ３４〜４８％からなる新しいガラス組成を提案
する。
トでＡ１５〜２５％、Ｇｅ＋Ｓｉ ５〜２０％（但しＧ
ｅ ０〜２０％、Ｓｉ ０〜２０％）、Ａｓ２５〜４２
％、Ｔｅ３４〜４８％からなる新しいガラス組成を提案
する。
Ａｆ−Ａｓ−Ｔｅ系ガラスのガラス化範囲は既に研究さ
れ、公知になっている。しかし、この３成分系ガラスは
そのままでは熱的に充分安定ではない。我々はＡ ｆｌ
−Ａ ｓ−Ｔ ｅ系に適昂のＧｅ及び／又はＳｉを含有
させたガラスが充分に熱的に安定で、ガラス転移点（Ｔ
ｇ）も２２０℃以上であり、かつ３ｅを含まないためＴ
ｅ．６μｍに多音子吸収がないことを見出した。そして
、上記組成範囲のガラス、には結晶化による回折線が認
められないことも確認した。
れ、公知になっている。しかし、この３成分系ガラスは
そのままでは熱的に充分安定ではない。我々はＡ ｆｌ
−Ａ ｓ−Ｔ ｅ系に適昂のＧｅ及び／又はＳｉを含有
させたガラスが充分に熱的に安定で、ガラス転移点（Ｔ
ｇ）も２２０℃以上であり、かつ３ｅを含まないためＴ
ｅ．６μｍに多音子吸収がないことを見出した。そして
、上記組成範囲のガラス、には結晶化による回折線が認
められないことも確認した。
本発明のガラス組成に於て、Ｔｅを４８％超（原子パー
セント、以下同じ）とすることは、そのガラスをガラス
転移点より Ｔｅ０℃程高い温度に３０分〜１時間保持
した際にＴｅが分相し、その分相がはじめは非晶質だが
、後に微細なＴｅの結晶となるので好ましくない。Ａｓ
も４２％超となると過多となり、容易にＡｓの結晶を形
成するので好ましくない。Ａｓが２５％以下となると、
Ｔｅが４８％以上となり、ガラスは不安定となる。また
Ｔｅが３４％以下となると、Ａｓは４２％以上となり、
やはりガラスは不安定となる。更にまたＡＪ２が５％未
満ではガラス嶽移点を充分に上昇させることができず、
安定性も低下して本発明の目的を達成し得ない。Ａｆは
２５％を越えても安定性が恕くなる。ＧｅとＳｌはそれ
ぞれ０〜２０％の範囲で含有させることができるが、Ｇ
ｅ＋Ｓ ｉの合量が５％未満である場合及び２０％を越
える場合は、安定性が悪化して紡糸が困難となる。
セント、以下同じ）とすることは、そのガラスをガラス
転移点より Ｔｅ０℃程高い温度に３０分〜１時間保持
した際にＴｅが分相し、その分相がはじめは非晶質だが
、後に微細なＴｅの結晶となるので好ましくない。Ａｓ
も４２％超となると過多となり、容易にＡｓの結晶を形
成するので好ましくない。Ａｓが２５％以下となると、
Ｔｅが４８％以上となり、ガラスは不安定となる。また
Ｔｅが３４％以下となると、Ａｓは４２％以上となり、
やはりガラスは不安定となる。更にまたＡＪ２が５％未
満ではガラス嶽移点を充分に上昇させることができず、
安定性も低下して本発明の目的を達成し得ない。Ａｆは
２５％を越えても安定性が恕くなる。ＧｅとＳｌはそれ
ぞれ０〜２０％の範囲で含有させることができるが、Ｇ
ｅ＋Ｓ ｉの合量が５％未満である場合及び２０％を越
える場合は、安定性が悪化して紡糸が困難となる。
［作 用］
Ｔｅ系カルコゲナイドガラスは、Ｓｅ系及びＳ系カルコ
ゲナイドガラスに比べて非晶質状態が不安定であるが、
はぼ同原子数のＡｓとＴｅが適当量のＧｅ（又はＳｉ＞
と共存すると、ＡｓとＴｅとはＧｅ（又はＳｉ）を４配
位にとって四面体を形成し安定となる。ただし、Ｇｅ（
又はＳ＋）−Ａｓ−Ｔｅ系のみでは非晶質状態の安定性
が充分でなく、ガラス転移点も高くない。これにＡｆが
加わると極めて安定となり、ガラス転移点も上昇する。
ゲナイドガラスに比べて非晶質状態が不安定であるが、
はぼ同原子数のＡｓとＴｅが適当量のＧｅ（又はＳｉ＞
と共存すると、ＡｓとＴｅとはＧｅ（又はＳｉ）を４配
位にとって四面体を形成し安定となる。ただし、Ｇｅ（
又はＳ＋）−Ａｓ−Ｔｅ系のみでは非晶質状態の安定性
が充分でなく、ガラス転移点も高くない。これにＡｆが
加わると極めて安定となり、ガラス転移点も上昇する。
Ａｆは３価元素でありながら、Ｔｅより電子を１ケ供与
されて四配位となり、ＡｓとＴｅを角頭にもつ四面体を
つくることが知られている。
されて四配位となり、ＡｓとＴｅを角頭にもつ四面体を
つくることが知られている。
従って、Ａ１を含ませることは安定性の向上とガラス転
移点の上背に極めて効果がある。
移点の上背に極めて効果がある。
それについて言えば、カルコゲナイドガラスは共有結合
で構成され、イオン性結合を殆んど含まないので、Ａｆ
やＧｅを多量に含有させると結合に無理が生じて、内部
に歪が発生するため不安定となるのが通例であるが、本
発明で規定するガラス組成を遵守する限り、ガラスが不
安定になる懸念がない。またＳｅを含まないので、Ｔｅ
．６μｍにおける多音子吸収による損失がなく、酸素や
水素などの不純物を含まないガラスファイバーでは、０
．１〜０．５ｄＢ／ Ｉｌｌの損失が可能である。
で構成され、イオン性結合を殆んど含まないので、Ａｆ
やＧｅを多量に含有させると結合に無理が生じて、内部
に歪が発生するため不安定となるのが通例であるが、本
発明で規定するガラス組成を遵守する限り、ガラスが不
安定になる懸念がない。またＳｅを含まないので、Ｔｅ
．６μｍにおける多音子吸収による損失がなく、酸素や
水素などの不純物を含まないガラスファイバーでは、０
．１〜０．５ｄＢ／ Ｉｌｌの損失が可能である。
［実施例］
本発明の実施例を表１に示す。
表 １
原料としてのＡｆ、ＱｅＳＳ ｉ 、Ａｓ１Ｔｅはすべ
て５ナインまたは６ナインの純度のものを用い、真空グ
ローブボックス中で、ＳｉＣの乳鉢を用いて粉砕し、Ｔ
ｅ０メツシユのステンレス篩を通したものを秤徹して特
殊耐火物のセラミックスるつぼに収め、これを石英ガラ
スのカプセルに真空封入し、揺動と回転を加えて、Ｔｅ
００℃で１５時間溶融した後、８００℃に温度を下げて
この温度に１時間保持してから空気中にとり出して冷却
する方法で各ガラスを製造した。
て５ナインまたは６ナインの純度のものを用い、真空グ
ローブボックス中で、ＳｉＣの乳鉢を用いて粉砕し、Ｔ
ｅ０メツシユのステンレス篩を通したものを秤徹して特
殊耐火物のセラミックスるつぼに収め、これを石英ガラ
スのカプセルに真空封入し、揺動と回転を加えて、Ｔｅ
００℃で１５時間溶融した後、８００℃に温度を下げて
この温度に１時間保持してから空気中にとり出して冷却
する方法で各ガラスを製造した。
各ガラスのガラス転移点（工ｇ）は、表１に示す通りい
ずれも２２０℃以上であった。また各ガラスの熱的安定
性を次の二つの方法で判定した。（１）上記の組成範囲
のガラスを２００〜２５０メツシユの粉末にし、この粉
末３０ｍｇを示差走査熱量計にかけて２０℃／分で結晶
化による発熱ピークの有無を観測した。次いでＴｅ℃／
分で同様のテストを行った。
ずれも２２０℃以上であった。また各ガラスの熱的安定
性を次の二つの方法で判定した。（１）上記の組成範囲
のガラスを２００〜２５０メツシユの粉末にし、この粉
末３０ｍｇを示差走査熱量計にかけて２０℃／分で結晶
化による発熱ピークの有無を観測した。次いでＴｅ℃／
分で同様のテストを行った。
いずれの場合とも結晶化による発熱ピークは観測されな
かった。（２上記した２００〜２５０メツシユのガラス
粉末をとり、真空グローブボックス中で真空に排気復、
Ａｒ置換した雰囲気で（１）の示差走査熱量計にて求め
たガラス転移点Ｔｑより Ｔｅ０℃高い温度に３０分間
保持し、しかる後ボックスから取り出してＸ線回折にか
けて結晶化の有無を判定し、すべて結晶化のないことを
確認した。また酸素や水素等の不純物を含まないガラス
ファイバーでは、０．１〜０．５ｄＢ／ ｒｎｌの損失
は可能であった。
かった。（２上記した２００〜２５０メツシユのガラス
粉末をとり、真空グローブボックス中で真空に排気復、
Ａｒ置換した雰囲気で（１）の示差走査熱量計にて求め
たガラス転移点Ｔｑより Ｔｅ０℃高い温度に３０分間
保持し、しかる後ボックスから取り出してＸ線回折にか
けて結晶化の有無を判定し、すべて結晶化のないことを
確認した。また酸素や水素等の不純物を含まないガラス
ファイバーでは、０．１〜０．５ｄＢ／ ｒｎｌの損失
は可能であった。
［発明の効果］
本発明による赤外透過材料△β−Ｇｅ（及び／又は５ｉ
）−Ａｓ−Ｔｅ系ガラスは赤外透過性で、それもＴｅ．
６μｖｒａ）炭酸ガスレーザーの波長をよく通すガラス
であり、熱的にも安定であるので結晶化や分相を伴うこ
となく紡糸できるため、本発明のガラスを使用すれば、
赤外線に対して極めて低損失のファイバーを製造するこ
とかできる。
）−Ａｓ−Ｔｅ系ガラスは赤外透過性で、それもＴｅ．
６μｖｒａ）炭酸ガスレーザーの波長をよく通すガラス
であり、熱的にも安定であるので結晶化や分相を伴うこ
となく紡糸できるため、本発明のガラスを使用すれば、
赤外線に対して極めて低損失のファイバーを製造するこ
とかできる。
また、炭酸ガスレーザー導光用ファイバーとしては耐熱
性が要求されるが、本発明のガラスはガラス転移点が２
２０℃以上と高いので、この点でも要求を満たしている
。
性が要求されるが、本発明のガラスはガラス転移点が２
２０℃以上と高いので、この点でも要求を満たしている
。
出 願 人 ホーヤ株式会社
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 必須成分としてＡｌと、Ｇｅ及び／又はＳｉと、Ａ
ｓとＴｅを含むことを特徴とする赤外透過材料。 ２ 原子パーセントでＡｌ５〜２５％、Ｇｅ＋Ｓｉ５〜
２０％（但し、Ｇｅ０〜２０％、Ｓｉ０〜２０％）、Ａ
ｓ２５〜４２％、Ｔｅ３４〜４８％からなる特許請求の
範囲第１項記載の赤外透過材料。 ３ 形状がファイバーであることを特徴とする特許請求
の範囲第１項記載の赤外透過材料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9127386A JPS62252338A (ja) | 1986-04-22 | 1986-04-22 | 赤外透過材料 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9127386A JPS62252338A (ja) | 1986-04-22 | 1986-04-22 | 赤外透過材料 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62252338A true JPS62252338A (ja) | 1987-11-04 |
Family
ID=14021842
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9127386A Pending JPS62252338A (ja) | 1986-04-22 | 1986-04-22 | 赤外透過材料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62252338A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01234343A (ja) * | 1988-03-16 | 1989-09-19 | Hisankabutsu Glass Kenkyu Kaihatsu Kk | 赤外光透過ガラス及びそのガラスを用いたガラスファイバー |
| EP1036343A1 (en) * | 1997-11-04 | 2000-09-20 | Corning Incorporated | Stable cladding glasses for sulphide fibres |
-
1986
- 1986-04-22 JP JP9127386A patent/JPS62252338A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01234343A (ja) * | 1988-03-16 | 1989-09-19 | Hisankabutsu Glass Kenkyu Kaihatsu Kk | 赤外光透過ガラス及びそのガラスを用いたガラスファイバー |
| EP1036343A1 (en) * | 1997-11-04 | 2000-09-20 | Corning Incorporated | Stable cladding glasses for sulphide fibres |
| EP1036343A4 (en) * | 1997-11-04 | 2001-08-29 | Corning Inc | STABLE COATING GLASSES FOR SULFURATED FIBERS |
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