JPS63225555A - カルコゲナイドガラスファイバー - Google Patents
カルコゲナイドガラスファイバーInfo
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- JPS63225555A JPS63225555A JP62058964A JP5896487A JPS63225555A JP S63225555 A JPS63225555 A JP S63225555A JP 62058964 A JP62058964 A JP 62058964A JP 5896487 A JP5896487 A JP 5896487A JP S63225555 A JPS63225555 A JP S63225555A
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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
-
- 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
- C03C3/00—Glass compositions
- C03C3/32—Non-oxide glass compositions, e.g. binary or ternary halides, sulfides or nitrides of germanium, selenium or tellurium
- C03C3/321—Chalcogenide glasses, e.g. containing S, Se, Te
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (AREA)
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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］
本発明は長波長域１〜１４′μｍの赤外透過性を有する
カルコゲナイドガラスファイバー、特にコア、クラッド
構造を有するカルコゲナイドガラスファイバーに関する
も′のである。
カルコゲナイドガラスファイバー、特にコア、クラッド
構造を有するカルコゲナイドガラスファイバーに関する
も′のである。
［従来の技術］
従来、コア、クラッド構造を有する光ファイバは良く知
られているが、カルコゲナイドガラスファイバーに於い
ては、その例は余りみられない。
られているが、カルコゲナイドガラスファイバーに於い
ては、その例は余りみられない。
わすかにＡｓ２ Ｓ、からなるファイバーに於いて、Ｓ
の量を変化させることにより屈折率差を設け、コア、ク
ラッド構造を有するカルコゲナイドガラスファイバーが
知られているのみである。
の量を変化させることにより屈折率差を設け、コア、ク
ラッド構造を有するカルコゲナイドガラスファイバーが
知られているのみである。
コア、クラッド型構造にすることによるメリットとして
は、第１に透過損失の低下が挙げられる。
は、第１に透過損失の低下が挙げられる。
これはコア、クラッド間の界面がガラス同志で接触され
るため、きわめてなめらかな界面が得られ、界面からの
散乱による損失を大幅に低下させることができるためで
ある。第２には、一般にカルコゲナイドガラスファイバ
ーはその機械的強度の向上をはかるため、樹脂によるコ
ーティングが行われるが、樹脂コーティングした場合に
は、界面からの散乱、樹脂自体の吸収による損失は避け
られないが、予めカルコゲナイドガラスファイバーによ
るクラッドを設けておけば、コア、クラッド界面の全反
射によって光が伝送されるため、樹脂コーティングによ
る損失の低下を避けることが可能となる。
るため、きわめてなめらかな界面が得られ、界面からの
散乱による損失を大幅に低下させることができるためで
ある。第２には、一般にカルコゲナイドガラスファイバ
ーはその機械的強度の向上をはかるため、樹脂によるコ
ーティングが行われるが、樹脂コーティングした場合に
は、界面からの散乱、樹脂自体の吸収による損失は避け
られないが、予めカルコゲナイドガラスファイバーによ
るクラッドを設けておけば、コア、クラッド界面の全反
射によって光が伝送されるため、樹脂コーティングによ
る損失の低下を避けることが可能となる。
［発明が解決しようとする問題点１
コア、クラッド型構造ファイバーはコア中に光を通す場
合、コア、クラッド界面の全反射を行わせることにより
、光を伝送させるた°め、コア、クラッド間に屈折率差
を設ける必要がある。すでに述べたＡｇ３ ｓ、からな
るカルコゲナイドガラスファイバーに於いては、Ｓの鑓
を変化させることにより、上記の屈折率差を得ていた。
合、コア、クラッド界面の全反射を行わせることにより
、光を伝送させるた°め、コア、クラッド間に屈折率差
を設ける必要がある。すでに述べたＡｇ３ ｓ、からな
るカルコゲナイドガラスファイバーに於いては、Ｓの鑓
を変化させることにより、上記の屈折率差を得ていた。
ところがこの方法の欠点としては、Ｓの賞の変化によっ
て生ずる屈折率の変化は、それほど大きなものではなく
、従って、コア、クラッド間に有効な屈折率差を設ける
ためには、Ｓの饋は大幅に変える必要があり、結果とし
て、コアかクラッドのいずれかのガラスの安定性を犠牲
にせざるを得なかった。
て生ずる屈折率の変化は、それほど大きなものではなく
、従って、コア、クラッド間に有効な屈折率差を設ける
ためには、Ｓの饋は大幅に変える必要があり、結果とし
て、コアかクラッドのいずれかのガラスの安定性を犠牲
にせざるを得なかった。
また、カルコゲナイドガラスで良く使用されるＴｅをコ
ア、クラッド間で変化させ、屈折率に差を設けることも
考えられるが、Ｔｅを使用した場合でも、上記と同様そ
れはと大きな屈折率の変化は得られず、必要な屈折率差
を得るためには、コア、クラッド間で大幅な組成の変化
は避けることはできない。
ア、クラッド間で変化させ、屈折率に差を設けることも
考えられるが、Ｔｅを使用した場合でも、上記と同様そ
れはと大きな屈折率の変化は得られず、必要な屈折率差
を得るためには、コア、クラッド間で大幅な組成の変化
は避けることはできない。
従って、本発明が解決しようとする問題点は、コア、ク
ラッドを有するカルコゲナイドガラスファイバーに於い
て、比較的わずかなコア、クラッド間の組成差で必要と
する屈折差を得ることができる手段を提供することにあ
る。
ラッドを有するカルコゲナイドガラスファイバーに於い
て、比較的わずかなコア、クラッド間の組成差で必要と
する屈折差を得ることができる手段を提供することにあ
る。
［問題点を解決するための手段］
本発明の上記の問題点はＴｅを含むカルコゲナイドを採
用し、コアに於けるＴｌの含有量をクラッドに於けるＴ
ｌの含有量を多くすることにより、解決し得ることを見
出してなったものである。
用し、コアに於けるＴｌの含有量をクラッドに於けるＴ
ｌの含有量を多くすることにより、解決し得ることを見
出してなったものである。
ココチクラッドとコアに於けるＴｌの含有量の差ハ０．
０５〜１０モル％の範囲にあることが適当である。１の
含有量の差が０．０５モル％以下になると、ファイバー
の開口数Ｎ、Ａが低くすぎ、エネルギー伝送が充分行わ
れない。例えばＧｅ、、 Ｓｅ、、 Ｔｅ＝をクラッド
とし、Ｇｅｕ ８％、ｅ＆Ｔｅ４ｏ Ｔｊ ｇｌ、をコ
アとした場合、それぞれの屈折率は３．３８０及び３．
３８２となり、Ｎ、Ａ、は０．１２となる。これはθ−
６．７＠の範囲の光しかファイバーに入れることができ
ないことを意味する。また刊の含有量の差が１０モル％
を越えると、π自身による電子遷移吸収が生じ、ファイ
バーの透過損失を増加せしめるほか、ガラスの転移点が
低くなり、実用性に乏しくなる。
０５〜１０モル％の範囲にあることが適当である。１の
含有量の差が０．０５モル％以下になると、ファイバー
の開口数Ｎ、Ａが低くすぎ、エネルギー伝送が充分行わ
れない。例えばＧｅ、、 Ｓｅ、、 Ｔｅ＝をクラッド
とし、Ｇｅｕ ８％、ｅ＆Ｔｅ４ｏ Ｔｊ ｇｌ、をコ
アとした場合、それぞれの屈折率は３．３８０及び３．
３８２となり、Ｎ、Ａ、は０．１２となる。これはθ−
６．７＠の範囲の光しかファイバーに入れることができ
ないことを意味する。また刊の含有量の差が１０モル％
を越えると、π自身による電子遷移吸収が生じ、ファイ
バーの透過損失を増加せしめるほか、ガラスの転移点が
低くなり、実用性に乏しくなる。
また本発明のカルコゲナイドガラスファイバーに於いて
は、クラッドにπを含有せしめない方が望ましい。１を
含有せしめると、軟化点が低下し、結果として赤外線が
ファイバ中を透過する際に吸収によって生ずる熱によっ
て溶融される可能性がでてくるからである。
は、クラッドにπを含有せしめない方が望ましい。１を
含有せしめると、軟化点が低下し、結果として赤外線が
ファイバ中を透過する際に吸収によって生ずる熱によっ
て溶融される可能性がでてくるからである。
さらに１を充分安定に含有させ得るカルコゲナイド）ｆ
ラスとしては、７４１ＧｅＳＳｅ１Ｔｅ１Ａｓ、 ｓ
ｂのうち、少なくとも３成分を含むガラスが適当で、そ
の最適範囲はＴｌ ０〜１０モル％、Ｇｅ５〜３０モ
ル％、５ｅ１Ｇ〜９０モル％、１００〜６５モル％、Ａ
３０〜４５モル％、Ｓｂ ０〜３０モル％が最適で、こ
の範囲でもつとも安定なガラスが得られる。
ラスとしては、７４１ＧｅＳＳｅ１Ｔｅ１Ａｓ、 ｓ
ｂのうち、少なくとも３成分を含むガラスが適当で、そ
の最適範囲はＴｌ ０〜１０モル％、Ｇｅ５〜３０モ
ル％、５ｅ１Ｇ〜９０モル％、１００〜６５モル％、Ａ
３０〜４５モル％、Ｓｂ ０〜３０モル％が最適で、こ
の範囲でもつとも安定なガラスが得られる。
［作 用１
πはわずかな量の変化で屈折率の大幅な変化を生せしめ
ることができるため、コア、クラッド間で組成を大きく
変える必要がなく、安定なファイバーを得ることができ
る。例えばＴｌの場合１ｍｏｆ％当りｏ、 ｏｓｏの屈
折率差が得られるが、Ｔｅの場合１モル％当りわすかに
０．０１７の屈折率差が得られない。またπを使用する
その他のメリットとしては、ガラスの熱的安定性（耐失
透性）がＴＩの添加によって劣化しない点も挙げられる
。
ることができるため、コア、クラッド間で組成を大きく
変える必要がなく、安定なファイバーを得ることができ
る。例えばＴｌの場合１ｍｏｆ％当りｏ、 ｏｓｏの屈
折率差が得られるが、Ｔｅの場合１モル％当りわすかに
０．０１７の屈折率差が得られない。またπを使用する
その他のメリットとしては、ガラスの熱的安定性（耐失
透性）がＴＩの添加によって劣化しない点も挙げられる
。
［実施例］
実施例−１
本実施例のカルコゲナイドガラスに用いた原料はすべて
６Ｎ以上の高純度のインゴットである。
６Ｎ以上の高純度のインゴットである。
得られるガラスの組成がコア用ガラスとしてＧＯ：２５
ｍｏＩ１％ 、 Ｓｅ：１３ ｍｏｊ２ ％ １Ｔｅ
：６０ ｍａｉｌ ％、■！：２１０ｊ２１、クラッド
用ガラスとしてＧｅ：２５ ｍ１％、Ｓｅ：ＩＳ ｍａ
ｒｌ ％ １Ｔｅ：６Ｇ ｍａｒｌ ％になるように調
合されたＧｅ −５ｅ−Ｔｅ−Ｔｆ及びＧｅ−３ｅ−Ｔ
ｅの各原料を各々内径１３．５ａ＊φ、長さ１５０Ｍの
石英容器に入れ、該石英容器内を５ ｘ １Ｏ−７Ｔｏ
ｒｒの真空したで２時間脱気した。その後、該石英容器
の真空脱気口をガスバーナーで封じ、アンプル状に成形
した。
ｍｏＩ１％ 、 Ｓｅ：１３ ｍｏｊ２ ％ １Ｔｅ
：６０ ｍａｉｌ ％、■！：２１０ｊ２１、クラッド
用ガラスとしてＧｅ：２５ ｍ１％、Ｓｅ：ＩＳ ｍａ
ｒｌ ％ １Ｔｅ：６Ｇ ｍａｒｌ ％になるように調
合されたＧｅ −５ｅ−Ｔｅ−Ｔｆ及びＧｅ−３ｅ−Ｔ
ｅの各原料を各々内径１３．５ａ＊φ、長さ１５０Ｍの
石英容器に入れ、該石英容器内を５ ｘ １Ｏ−７Ｔｏ
ｒｒの真空したで２時間脱気した。その後、該石英容器
の真空脱気口をガスバーナーで封じ、アンプル状に成形
した。
得られた該石英アンプルを揺藍型電気炉に入れ、８６０
℃、２４時間、５５０℃２時間の溶融を行い、目的とす
る組成のコア用及びクラブ下用のガラスを得た。得られ
たガラスの内コア用ガラスは外径８１１１Ｉφの棒状に
、またクラッド用ガラスは、内径８．０５ ｍφ、外径
１２履φのパイプ状に加工し、その後クラッド用ガラス
パイプ内にコア用ガラス棒を挿入して、該ガラス体をア
ルゴンガス雰囲気中で局所的に該ガラスの軟化点以上に
加熱することによってコア径２００μｍφ、クラツド径
３００μｍφ、長さ１０ｍのファイバーを得た。該ファ
イバーの透過損失を測定したところ、第１図中の（ａ）
に示すように最低損失は波長９．１μｍにおいて、０．
８８ ｄＢ／ｍであった。
℃、２４時間、５５０℃２時間の溶融を行い、目的とす
る組成のコア用及びクラブ下用のガラスを得た。得られ
たガラスの内コア用ガラスは外径８１１１Ｉφの棒状に
、またクラッド用ガラスは、内径８．０５ ｍφ、外径
１２履φのパイプ状に加工し、その後クラッド用ガラス
パイプ内にコア用ガラス棒を挿入して、該ガラス体をア
ルゴンガス雰囲気中で局所的に該ガラスの軟化点以上に
加熱することによってコア径２００μｍφ、クラツド径
３００μｍφ、長さ１０ｍのファイバーを得た。該ファ
イバーの透過損失を測定したところ、第１図中の（ａ）
に示すように最低損失は波長９．１μｍにおいて、０．
８８ ｄＢ／ｍであった。
実施例２〜７
得られるコア用ガラス及びクラッド用ガラスが各々第１
表に示すような組成になるように調合された原料を各々
実施例−１と同様な手法によってアンプル封入及び溶融
することによって、目的とする組成のコア用及びクラッ
ド用ガラスを得た。
表に示すような組成になるように調合された原料を各々
実施例−１と同様な手法によってアンプル封入及び溶融
することによって、目的とする組成のコア用及びクラッ
ド用ガラスを得た。
得られた該ガラスを実施例−１と同様な手順でコア径２
００μｍφ、クラッド径３００ｕ７Ａφ、長さ１０ｍの
ファイバーに加工した。得られた該ファイバーの最低損
失値及びその波長を第１表に示す。
００μｍφ、クラッド径３００ｕ７Ａφ、長さ１０ｍの
ファイバーに加工した。得られた該ファイバーの最低損
失値及びその波長を第１表に示す。
比較例−１
得られるガラスの組成がＧｅ：２５１０１％、 Ｓｅ：
１３ｎ＋ｏｆ ％ 、Ｔｅ：６０ ｍｏｊ２％、Ｔｊ２
： ２ｍ０１％になるように、調合されたＧｅ −Ｓ
ｅ −Ｔｅ−Ｔｆ原料を実施例＝１と同様な手法によっ
てアンプル封入及び溶融することによって目的とする組
成のガラスを得た。
１３ｎ＋ｏｆ ％ 、Ｔｅ：６０ ｍｏｊ２％、Ｔｊ２
： ２ｍ０１％になるように、調合されたＧｅ −Ｓ
ｅ −Ｔｅ−Ｔｆ原料を実施例＝１と同様な手法によっ
てアンプル封入及び溶融することによって目的とする組
成のガラスを得た。
得られた該ガラスを外径１２履φの棒状に加工し、アル
ゴン雰囲気中で局所的に該ガラスの軟化点以上に加熱す
ることによって外径３００μｍφ、長さ１０ｍのファイ
バーを作製した。該ファイバーの透過損失を測定したと
ころ、第１図中の（ｂ）に示すように最低損失は波長９
．０μｍにおいて２．０ｄＢ／ｍであった。
ゴン雰囲気中で局所的に該ガラスの軟化点以上に加熱す
ることによって外径３００μｍφ、長さ１０ｍのファイ
バーを作製した。該ファイバーの透過損失を測定したと
ころ、第１図中の（ｂ）に示すように最低損失は波長９
．０μｍにおいて２．０ｄＢ／ｍであった。
比較例−２
比較例−１で得られたファイバーに紫外線硬化樹脂を５
０μｍの厚さでコーティングすることによって、樹脂ク
ラッドを有するファイバーを作製し、その透過損失を測
定したところ、第１図中の（Ｃ）に示すように樹脂によ
る吸収が生じるために、最低損失は波長１０μｍ帯にお
いて４．４ｄＢ／ｍと高かった。
０μｍの厚さでコーティングすることによって、樹脂ク
ラッドを有するファイバーを作製し、その透過損失を測
定したところ、第１図中の（Ｃ）に示すように樹脂によ
る吸収が生じるために、最低損失は波長１０μｍ帯にお
いて４．４ｄＢ／ｍと高かった。
比較例３．４
実施例−１と全く同様な手法によって、第１表に示すよ
うな組成のガラスからなるコア、クラッド構造を有する
ファイバーを作製したが、両ファイバー共に透過損失は
２ ｄＢ／ ｍより低くはならなかった。
うな組成のガラスからなるコア、クラッド構造を有する
ファイバーを作製したが、両ファイバー共に透過損失は
２ ｄＢ／ ｍより低くはならなかった。
［発明の効果］
カルコゲナイドガラスファイバーのコア、クラッド間の
屈折率差を設ける手段として、１の含有量の差を用いた
ため、コア、クラッド間の組成をそれほど大幅に変える
ことなく、安定なコア、クラッド構造を持つカルコゲナ
イドガラスファイバーを得ることができた。本発明によ
って得られたファイバーは実施例で示したように、界面
の散乱による損失を大幅に低減せしめるこｂに成功した
他、樹脂コーティングを施しても損失の増加はみられな
かった。
屈折率差を設ける手段として、１の含有量の差を用いた
ため、コア、クラッド間の組成をそれほど大幅に変える
ことなく、安定なコア、クラッド構造を持つカルコゲナ
イドガラスファイバーを得ることができた。本発明によ
って得られたファイバーは実施例で示したように、界面
の散乱による損失を大幅に低減せしめるこｂに成功した
他、樹脂コーティングを施しても損失の増加はみられな
かった。
図面は本発明の実施例で得られたファイバーの各波長に
於ける透過損失の変化を示したものである。
於ける透過損失の変化を示したものである。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ コアに於けるＴｌの含有量がクラッドに於けるＴｌ
の含有よりも多くしたことを特徴とするカルコゲナイド
ガラスファイバー。 ２ コアとクラッドに於けるＴｌの含有量の差が０．０
５〜１０モル％の範囲にあることを特徴とする特許請求
の範囲第１項記載のカルコゲナイドガラスファイバー。 ３ クラッドに於けるＴｌの含有量が０であることを特
徴とする特許請求の範囲第１項記載のカルコゲナイドガ
ラスファイバー。 ４ コア、クラッドがＴｌ、Ｇｅ、Ｓｅ、Ｔｅ、Ａｓ、
Ｓｂのうち、少なくもと３成分を含むカルコゲナイドガ
ラスからなる特許請求の範囲第１項記載のカルコゲナイ
ドガラスファイバー。 ５ カルコゲナイドガラスの組成がＴｌ０〜１０モル％
、Ｇｅ５〜３０モル％、Ｓｅ１０〜９０モル％、Ｔｅ０
〜６５モル％、Ａｓ０〜４５モル％、Ｓｂ０〜３０モル
％であることを特徴とする特許請求の範囲第４項記載の
カルコゲナイドガラスファイバー。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62058964A JPS63225555A (ja) | 1987-03-16 | 1987-03-16 | カルコゲナイドガラスファイバー |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62058964A JPS63225555A (ja) | 1987-03-16 | 1987-03-16 | カルコゲナイドガラスファイバー |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63225555A true JPS63225555A (ja) | 1988-09-20 |
| JPH0446912B2 JPH0446912B2 (ja) | 1992-07-31 |
Family
ID=13099526
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62058964A Granted JPS63225555A (ja) | 1987-03-16 | 1987-03-16 | カルコゲナイドガラスファイバー |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63225555A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02192433A (ja) * | 1989-01-20 | 1990-07-30 | Hisankabutsu Glass Kenkyu Kaihatsu Kk | コアクラッド構造を有するカルコゲナイドガラスファイバー |
| JPH0429101A (ja) * | 1990-05-24 | 1992-01-31 | Hisankabutsu Glass Kenkyu Kaihatsu Kk | Ｃｏ↓２レーザーエネルギー伝送用カルコゲナイドガラスファイバー |
| CN108503215A (zh) * | 2018-05-03 | 2018-09-07 | 湖北新华光信息材料有限公司 | 一种硫系光学玻璃及其制备方法和光学元件 |
| US10191186B2 (en) | 2013-03-15 | 2019-01-29 | Schott Corporation | Optical bonding through the use of low-softening point optical glass for IR optical applications and products formed |
-
1987
- 1987-03-16 JP JP62058964A patent/JPS63225555A/ja active Granted
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02192433A (ja) * | 1989-01-20 | 1990-07-30 | Hisankabutsu Glass Kenkyu Kaihatsu Kk | コアクラッド構造を有するカルコゲナイドガラスファイバー |
| JPH0429101A (ja) * | 1990-05-24 | 1992-01-31 | Hisankabutsu Glass Kenkyu Kaihatsu Kk | Ｃｏ↓２レーザーエネルギー伝送用カルコゲナイドガラスファイバー |
| US10191186B2 (en) | 2013-03-15 | 2019-01-29 | Schott Corporation | Optical bonding through the use of low-softening point optical glass for IR optical applications and products formed |
| CN108503215A (zh) * | 2018-05-03 | 2018-09-07 | 湖北新华光信息材料有限公司 | 一种硫系光学玻璃及其制备方法和光学元件 |
| CN108503215B (zh) * | 2018-05-03 | 2021-04-02 | 湖北新华光信息材料有限公司 | 一种硫系光学玻璃及其制备方法和光学元件 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0446912B2 (ja) | 1992-07-31 |
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