JPS623042A - テルライトガラス - Google Patents

テルライトガラス

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JPS623042A
JPS623042A JP60142071A JP14207185A JPS623042A JP S623042 A JPS623042 A JP S623042A JP 60142071 A JP60142071 A JP 60142071A JP 14207185 A JP14207185 A JP 14207185A JP S623042 A JPS623042 A JP S623042A
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tellurite glass
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敏隆 中嶌
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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
    • C03C3/00Glass compositions
    • C03C3/12Silica-free oxide glass compositions
    • C03C3/122Silica-free oxide glass compositions containing oxides of As, Sb, Bi, Mo, W, V, Te as glass formers
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S501/00Compositions: ceramic
    • Y10S501/90Optical glass, e.g. silent on refractive index and/or ABBE number

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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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はテルライトガラスに関し、特に光変調・光偏向
素子などの音響光学素子用の音響光学媒体や、高屈折率
ガラス及び低融点ガラスなどの各種光学ガラスに利用可
能なテルライトガラスに関する。
〔従来の技術〕
従来のテルライトガラスどしては、高屈折高分散光学ガ
ラス及び音饗光学素子用媒体としてそれぞれ次のものが
知られている。
(1)モル%で、Te 02が50〜65、誓03が2
0〜3011i2Oが10〜20からなる基礎ガラスに
、K2Oが2〜10、HQ Oが 1〜4、Ba Oが
 1〜6.7n Oが 1〜8、Cd Oが 1〜5、
Ti 02 が 1.5〜6、pb oが0.5〜10
、La203が0,5〜・5.8203が1〜6、Nb
2 05.が1〜G及びBi2 03が2〜8の1種又
は2種以上を含有させて 100%としたテルライトガ
ラス(特公昭48−9oa3@公報、以下、「従来例1
」という。〉。
(2)モル%で、Te 02が60〜75、Zn Oが
5〜20、Na20とLi20の合宿が5〜20、pb
 oが0〜15、Ba Oが0〜16及びLa2 03
が0〜10なる組成を有するテルライトガラス(特公昭
52−28454号公報、以下、「従来例2」という。
)。
従来例1のテルライトガラスは失透に対し安定で、化学
゛的耐久性を向上することができ、従来例2のテルライ
トガラスはフィギュア・オブ・・メリットHeの値を高
くし、超音波吸収を少なくすることができる点でそれぞ
れ特徴を有する。
テルライトガラスの代表的応用例として、音響光学変調
素子の基本的構成は、テルライトガラスをブロック状に
加二Fシた音響光学媒体と、この媒体の上面に接着され
た1−ランスジューサと、このトランスジューサと対向
する媒体の下面に設置された吸音材とからなり、その作
用については、変調信号をトランスジューサに印加して
、超名波信号に変換し、この超音波信号を媒体内に伝搬
する一方、この伝搬する超音波の波面に対してブラック
角θBでレーザビームを媒体側面から入射した場合、出
射レーデビームとしては直進する0次光の他に、前記波
面の反射点を中心にして0次光の光路から2θ6だけ回
折する1次回折光が出射する。
〔発明が解決しようとする問題点〕
しかしながら、従来例1及び2のテルライトガラスを音
響光学素子の音響光学媒体に使用した場合、前述した1
次回折光の出射レーザビームが位置ドリフトを発生して
しまう。この位置ドリフト量は、トランスジューサに印
加する電力が1Wであるとき、通常0.1〜0.15I
lradであり、その発生原因は、トランスジューサ、
接着層及び媒体の温度上昇によるものと思われる。か)
る温度上シ?は媒体中に屈折率の変化をもたらし、次式
で表わされる光路長の温度変化dS/dTの大小により
、位置ドリフト指が左右すると考えられる。
dS/dT = (dn/dt ) + a (n−1
>ここで、6070丁は屈折率nの温度変化、αは膨張
率である。
本発明は、上述した位置ドリフトの発生という問題点を
解決するためになされたものであり、第1の目的は、音
響光学素子用媒体において光路長の温度依存性を少なく
したデルライトガラスを提供することであり、第2の目
的は、ガラスとしての溶融製造の安定性と耐久性に優れ
たテルライトガラスを提供することである。特に、光変
調・光偏向のための素子用媒体としては、それぞれの性
能において優れ、具体的には光路長のa!度変化dS/
dTを小さくし、かつフィギュア・オブ・メリットHe
の値を高くしたテルライト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〕
本発明者は、上記目的を達成するために鋭意研究を積み
重ねた結果、特に光路長の温度変化dS/dTを小さく
するのに有効な修rswI化物として、アルカリ土類金
属酸化物ではBa Oと、アルカリ金a酸化物テハK2
O 、Rb2O及ヒcs20 (7)成分、特にRb2
0及びC320の成分を見い出した。
そこで、音響光学的性質の点からフィギュア・オブ・メ
リットHeの値が高いテルライトガラスの組成に上記修
飾酸化物を含有させる適当間を見い出して、本発明を完
成するに至った。
本発明によるテルライトガラスは、モル%で、Te 0
2が60〜85(望ましくは、60〜80) 、Li2
Oが0〜25(同、0〜10) 、Na2Oが0〜35
(同、0〜10)、K2Oが0〜25(同、0〜20)
、Rb2Oが0〜25(同、0〜20) 、Cs2Oが
0〜15(同、0〜10) 、NOOが0〜10(同、
0〜5)、Ca Oが 0〜5(同、 0〜2)、Sr
Oが 0〜5〈同、0〜2)、BaOが 1〜30(同
、 1〜20)、加0が0〜30(同、0〜20) 、
Pb Oが0〜30(同、0〜15)及びLa2O3と
Zr 02と丁102とNb2 05とTa2  o5
と讐03の合量が0〜5(同、0〜2)であり、かっK
2Oとl1b2 oとCs20の合量又はK2Oを除い
たRb20とC320の合量が1〜25(同、1〜20
)であり、加0とpb oの合■が1〜30(同、1〜
25)である組成を含有していることを特徴とする。た
だし、ガラス溶融バッチとして上記酸化物に相当する炭
′fa塩、硝llIMA1水酸化物及び水和物なども用
いることができる。
次に、本発明のテルライトガラスの組成成分の限定理由
について述べる。
先ず、Te 02は一般にその含有mが多い程、超音波
吸収が小さく、屈折率が大きく、フィギュア・オブ・メ
リットHeが大きくなって望ましいが、85モル%を越
えるとガラス化が不安定になり、前述した光路長の温度
変化dS/dTを大ぎくする傾向が現われ、前述した修
飾酸化物を含有しても、このdS/dTを小さくするこ
とが困難になる。一方、re 02の含有はが60モル
%を丁まわると、フィギュア・オブ・メリットHeが小
さくなる。そこで、Te 02を60〜85モル%(望
ましくは60〜80モル%)に限定した。
次に、Li2O、Na2Q 、  K2O、Rb2O及
びC320はそれぞれガラス化を安定にし、失透温度を
下げるように作用するものであるが、各含有量が多すぎ
ては上記作用が得られなくなることから、[120を0
〜25モル%(望ましくは、0〜10モル%) 、Na
20を0〜35モル%(同、0〜10モル%)、K2O
を0〜25モル%(同、0〜20モル%)、Rb20を
0〜25モル%(同、0〜20モル%)及びcs2 o
を0〜15モル%(同、0〜10モル%)に限定した。
ここで、K20とRb20とcs2 oの合間、特にR
b20とCs20の合量は、光路長のm度変化dS/d
Tを小さくするのに必須成分であり、これ等の合mが1
モル%を下まわるとciS/dHの減少効果が得られず
、25モル%を越えるとガラス化が不安定になることか
ら、それ等の合量を1〜25モル%(望ましくは、0〜
20モル%)に限定した。
次に、HQOlCaOlSr O及びBa Oは、これ
等を含有すると、屈折率をアルカリ成分捏上げることな
く、ガラス化を安定にし、かつ耐水性をよくするが、主
として耐失透性を考慮して、HgOを0〜10モル%(
望ましくは、0〜5モル%) 、Ca Oを0〜5モル
%(同、 0〜2モル%) 、Sr Oを 0〜5モル
%(同、0〜2モル%)と限定し、Ba Oについては
、上記作用の他に、光路長の温度変化dS/drを小さ
くするのに必須成分であり、1モル%を下まわるとd 
S / d Tの減少効果が得られないことから、1〜
30モル%く同、1〜20モル%)に限定した。
次に、Zn O及びPbOは、何れか少なくとも一方を
含有すると、耐水性と耐失透性を良好にづるが、それぞ
れ多すぎるとガラス化が不安定になることから、Zn 
Oを0〜30モル%(望ましくは、0〜20モル%) 
、pb oを0〜30モル%(同、0〜15モル%)と
し、かつZn QとPbOの合量を1〜30モル%(同
、1〜25モル%)に限定した。
しa2  03  、ZI’02  、  Ti  0
2  、Nb2  05  、Ia2 05及び−03
は、それぞれ耐水性を良好にし、硬度を高める効果を奏
するが、それ等の含量が多すぎると、ガラス化が不安定
になると共に難溶になり、更には光路長の温度変化dS
/dTを大きくする傾向が現われ、前述した修飾酸化物
を含有しても、このdS/dTを小ざくすることが困難
になることを考慮して、それ等の合量を0〜5モル%(
望ましくは、0〜2モル%)に限定した。
〔実施例〕
本発明のテルライトガラスによる実施例1,2゜3.4
及び5と、前述した従来例1及び2のテルライトガラス
による比較例1及び2の成分組成(モル%)及び光路長
の温度変化dS/dTとフィギュア・オブ・メリット)
4eを表に記載する。
これ等のチルライ1−ガラスは、それぞれの組成になる
ように調合した原料(バッチ)を金製ルツボに入れて、
600〜800℃で溶融し、撹拌清澄した後、鋳込んで
徐冷して製造される。そして、光路長の温度変化d S
 / d Tについては、これ等のテルライトガラスを
ディスク状(直径15mm、厚さ5mm)に加工・U1
磨したものを試料として、20℃から40°Cまで昇温
速度的1℃/minで加熱して、屈折率nをスペクトロ
メータ(精密分光計)で測定し、dS/dTとαを干渉
膨張計を用いて測定して先の式より計口して求め、フィ
ギュア・オブ・メリットHeについては、これ等のテル
ライトガラスを〔従来の技術〕の項で記)ホしたように
ブロック状の音響光学媒体に加工し、音響光学変調素子
を製作して、デイキソン・ツーヘン法により求めた。
表の記載から明らかな通り、実施例1〜5ば比較例1〜
2と対比して、フィギニLア・オブ・メリットHeにつ
いてほとんど同等に維持し、かつ光路長の温度変化d 
S / d Tについて1710以下、すなわらぞの絶
対値を1以下にしていることが判る。
その他の光学特性については、屈折率が1.9〜2.2
、融点に関する屈伏点が280へ・330℃であった。
本発明のテルライトガラスの応用例については、上述し
た音響光学変調素子の伯に音響光学偏向素子などの音響
光学素子や、各種光学ガラスとして特徴を活かして利用
することができる。
〔発明の効果〕
以上のとおり、本発明のテルライトガラスは、フィギュ
ア・オブ・メリットHeを良好な値に維持して、光路長
の温度変化dS/dTを小さくすることができ、特に音
響光学素子用の音響光学媒体において実用的価値は多大
である。なお、各種光学ガラスに使用可能であることは
いうまでもない。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)モル%で、TeO_2が60〜85、Li_2O
    が0〜25、Na2Oが0〜35、K_2Oが0〜25
    、Rb_2Oが0〜25、Cs_2Oが0〜15、Mg
    Oが0〜10、CaOが0〜5、SrOが0〜5、Ba
    Oが1〜30、ZnOが0〜30、PbOが0〜30及
    びLa_2O_3とZrO_2とTiO_2とNb_2
    O_5とTa_2O_5とWO_3の合量が0〜5であ
    り、かつK_2OとRb_2OとCs_2Oの合量が1
    〜25、ZnOとPbOの合量が1〜30である組成を
    有することを特徴とするテルライトガラス。
  2. (2)モル%で、TeO_2が60〜80、Li_2O
    が0〜10、Ma_2Oが0〜10、K_2Oが0〜2
    0、Rb_2Oが0〜20、Cs_2Oが0〜10、M
    gOが0〜5、CaOが0〜2、SrOが0〜2、Ba
    Oが1〜20、ZnOが0〜20、PbOが0〜15及
    びLa_2O_3とZrO_2とTiO_2とNb_2
    O_5とTa_2O_5とWO_3の合量が0〜2であ
    り、かつK_2OとRb_2OとCs_2Oの合量が1
    〜20、ZnOとPbOの合量が1〜25である組成を
    有することを特徴とする特許請求の範囲第(1)項記載
    のテルライトガラス。
  3. (3)K_2Oを除いたRb_2OとCs_2Oの合量
    が1〜25モル%であることを特徴とする特許請求の範
    囲第(1)項記載のテルライトガラス。
  4. (4)ガラス内を伝搬する光路長の温度変化dS/dT
    (×10^−^6/℃)の絶対値が1以下である特許請
    求の範囲第(1)項、第(2)項又は第(3)項記載の
    テルライトガラス。
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