JPS635342B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPS635342B2 JPS635342B2 JP57016248A JP1624882A JPS635342B2 JP S635342 B2 JPS635342 B2 JP S635342B2 JP 57016248 A JP57016248 A JP 57016248A JP 1624882 A JP1624882 A JP 1624882A JP S635342 B2 JPS635342 B2 JP S635342B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- glass
- mol
- bef
- optical fiber
- component
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
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
- C03C3/00—Glass compositions
- C03C3/32—Non-oxide glass compositions, e.g. binary or ternary halides, sulfides or nitrides of germanium, selenium or tellurium
- C03C3/325—Fluoride glasses
- C03C3/326—Fluoride glasses containing beryllium
-
- 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
-
- 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
- C03C4/00—Compositions for glass with special properties
- C03C4/10—Compositions for glass with special properties for infrared transmitting glass
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (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)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (AREA)
- Glass Compositions (AREA)
Description
本発明は低屈折率で低損失特性を有しかつ吸湿
性のない光フアイバ用ガラスに関する。 従来、光フアイバには石英（SiO2）系ガラス
が使用されてきた。しかし、光フアイバの損失特
性には、それを構成するガラス材料の固有損失
（電子遷移に起因する紫外吸収損失、原子振動に
起因する赤外吸収損失及び屈折率揺らぎに起因す
るレーリ散乱損失）が反映されるため、SiO2系
ガラスでは、低損失な伝送波長域は0.6〜1.7μｍ
の可視域から近赤外域に限られ、損失も0.2dB/
Kmが下限でそれ以上の低損失化は実現できなかつ
た。 一方、ハライドガラスは、その赤外吸収が
SiO2系ガラスより長波長側にあるので、SiO2系
ガラスと比べてより長波長まで光を透過し、波長
2μｍ以上の光フアイバ素材として使用できるこ
とが知られている。特に、BeF2ガラスは、SiO2
系ガラスと比較して赤外吸収端が0.8μｍ程度長波
長側にあるため、BeF2系光フアイバでは、低損
失な伝送波長域が長波長側に拡大されると共に、
屈折率が小さいため、レーリ散乱が小さくなり、
一層の低損失化が期待できることが知られてい
る。しかしながら、BeF2ガラスには潮解性があ
るため、湿気による経時変化、すなわち、水のＯ
―Ｈ結合に起因する赤外吸収損失の増大が予測さ
れ、光フアイバ用素材としては信頼性の面で問題
があつた。 ところで、BeF2はフツ化物の間で最もガラス
化傾向が大きく、かつ単体でガラス化できる唯一
のフツ化物として知られていたが、上記した潮解
性の問題があるため、従来からBeF2の含有量を
低下させた低吸湿性多成分ガラスの開発が行われ
てきた。それによると、ガラス化に必要なBeF2
の割合は、LiF、KF、RbF及びCsF等のアルカリ
金属フツ化物又はMgF2、CaF2、SrF2及びBaF2
等のアルカリ土類金属フツ化物とBeF2との多成
分系では少なくとも40モル％、又、これらの系に
AlF3を含有させた多成分系では少なくとも20モ
ル％、そして更に、AlF3と同時にPbF2又はCdF2
を含有させた多成分系では10モル％以上必要であ
つた。これらの多成分系ガラスの吸湿性はBeF2
の含有量と共に低下、改善され、10モル％の
BeF2を含有する多成分系ガラスではほとんど吸
湿性がなくなると言われている。しかし、これら
の吸湿性のない多成分系ガラスは、上記したよう
なPbF2又はCdF2を含有するため、屈折率がSiO2
系ガラスより大きくなり、BeF2ガラスの特質で
ある低屈折率が失われるという欠点があつた。 このように、従来のBeF2系ガラスでは、低吸
湿性と低屈折率が同時に達成されていないため、
光フアイバへの応用ができなかつた。 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、低屈折率で低損失特性を有
し、かつ吸湿性のない光フアイバ用ガラスを提供
することである。 本発明につき概説すれば、本発明の光フアイバ
用ガラスは、(a)MgF2、CaF2、SrF2及びBaF2よ
りなる群から選ばれた少なくとも１種のフツ化物
10〜65モル％、(b)YF30.5〜50モル％、(c)AlF320
〜65モル％及び(d)BeF20.5〜15モル％よりなるこ
とを特徴とするものである。 本発明の光フアイバ用ガラスは、上記(a)、(b)、
(c)及び(d)成分の上記所定量を含有する。これらの
基本的なガラス構成成分のうち、(d)成分以外には
吸湿性がなく、かつそれらの成分がガラス全体の
85〜99.5モル％を占めるので、従来のBeF2系ガ
ラスにおけるような吸湿性の問題が解決されると
共に、PbF2又はCdF2等の高屈折率成分を含有し
ないで、低屈折率のガラスを得ることができる。 又、上記(a)成分、(c)成分及び(d)成分のみからな
る従来のガラスでは、20モル％以上のBeF2〔(d)成
分〕が必要であつたが、本発明におけるように
YF3〔(b)成分〕を用いることにより結晶化に対す
る安定性を増大させることができるため、BeF2
の含有率を15モル％以下に減少させることが可能
である。 本発明における上記各成分の混合割合すなわち
組成は、(a)成分10〜65モル％、(b)成分0.5〜50モ
ル％、(c)成分20〜65モル％及び(d)成分0.5〜15モ
ル％とすることが適当である。(a)成分の割合がこ
の範囲を外れると、白濁して結晶化し、望ましく
ない。又、(b)成分の割合が上記範囲未満では微結
晶が析出する傾向が増大し、又、上記の範囲を越
えると白濁して結晶化し、望ましくない。又、(c)
成分の割合が上記範囲未満では結晶化が起り、上
記の範囲を越えるとガラス質にはなるが、乳白化
して透明にならないので望ましくない。更に又、
(d)成分の割合が上記範囲未満では、透明ガラスは
得られるが、熱に対する安定性が小さく、又、上
記の範囲を越えると、ガラスの吸湿性が増大する
傾向があり、望ましくない。 本発明の光フアイバ用ガラスの作製に当つて
は、前記組成の各フツ化物粉末を白金るつぼ等の
耐熱耐薬品性容器に入れて混合し、アルゴンガス
等の不活性ガス雰囲気下において1000℃程度の温
度に加熱して溶融し、次いで水等により容器底部
を冷却して容易にガラス化することができる。 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。 実施例 １ 後記第１表に示す所定の組成を有するフツ化物
の混合粉末約３ｇを白金るつぼに入れ、アルゴン
ガス雰囲気下において1000℃で溶融した。次い
で、これらのるつぼの底を水に浸して冷却するこ
とにより、透明にガラス化した厚さ約１mmの13種
の光フアイバ用素材を得た。これらのガラスの屈
折率（nD）を同第１表に併記する。
性のない光フアイバ用ガラスに関する。 従来、光フアイバには石英（SiO2）系ガラス
が使用されてきた。しかし、光フアイバの損失特
性には、それを構成するガラス材料の固有損失
（電子遷移に起因する紫外吸収損失、原子振動に
起因する赤外吸収損失及び屈折率揺らぎに起因す
るレーリ散乱損失）が反映されるため、SiO2系
ガラスでは、低損失な伝送波長域は0.6〜1.7μｍ
の可視域から近赤外域に限られ、損失も0.2dB/
Kmが下限でそれ以上の低損失化は実現できなかつ
た。 一方、ハライドガラスは、その赤外吸収が
SiO2系ガラスより長波長側にあるので、SiO2系
ガラスと比べてより長波長まで光を透過し、波長
2μｍ以上の光フアイバ素材として使用できるこ
とが知られている。特に、BeF2ガラスは、SiO2
系ガラスと比較して赤外吸収端が0.8μｍ程度長波
長側にあるため、BeF2系光フアイバでは、低損
失な伝送波長域が長波長側に拡大されると共に、
屈折率が小さいため、レーリ散乱が小さくなり、
一層の低損失化が期待できることが知られてい
る。しかしながら、BeF2ガラスには潮解性があ
るため、湿気による経時変化、すなわち、水のＯ
―Ｈ結合に起因する赤外吸収損失の増大が予測さ
れ、光フアイバ用素材としては信頼性の面で問題
があつた。 ところで、BeF2はフツ化物の間で最もガラス
化傾向が大きく、かつ単体でガラス化できる唯一
のフツ化物として知られていたが、上記した潮解
性の問題があるため、従来からBeF2の含有量を
低下させた低吸湿性多成分ガラスの開発が行われ
てきた。それによると、ガラス化に必要なBeF2
の割合は、LiF、KF、RbF及びCsF等のアルカリ
金属フツ化物又はMgF2、CaF2、SrF2及びBaF2
等のアルカリ土類金属フツ化物とBeF2との多成
分系では少なくとも40モル％、又、これらの系に
AlF3を含有させた多成分系では少なくとも20モ
ル％、そして更に、AlF3と同時にPbF2又はCdF2
を含有させた多成分系では10モル％以上必要であ
つた。これらの多成分系ガラスの吸湿性はBeF2
の含有量と共に低下、改善され、10モル％の
BeF2を含有する多成分系ガラスではほとんど吸
湿性がなくなると言われている。しかし、これら
の吸湿性のない多成分系ガラスは、上記したよう
なPbF2又はCdF2を含有するため、屈折率がSiO2
系ガラスより大きくなり、BeF2ガラスの特質で
ある低屈折率が失われるという欠点があつた。 このように、従来のBeF2系ガラスでは、低吸
湿性と低屈折率が同時に達成されていないため、
光フアイバへの応用ができなかつた。 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、低屈折率で低損失特性を有
し、かつ吸湿性のない光フアイバ用ガラスを提供
することである。 本発明につき概説すれば、本発明の光フアイバ
用ガラスは、(a)MgF2、CaF2、SrF2及びBaF2よ
りなる群から選ばれた少なくとも１種のフツ化物
10〜65モル％、(b)YF30.5〜50モル％、(c)AlF320
〜65モル％及び(d)BeF20.5〜15モル％よりなるこ
とを特徴とするものである。 本発明の光フアイバ用ガラスは、上記(a)、(b)、
(c)及び(d)成分の上記所定量を含有する。これらの
基本的なガラス構成成分のうち、(d)成分以外には
吸湿性がなく、かつそれらの成分がガラス全体の
85〜99.5モル％を占めるので、従来のBeF2系ガ
ラスにおけるような吸湿性の問題が解決されると
共に、PbF2又はCdF2等の高屈折率成分を含有し
ないで、低屈折率のガラスを得ることができる。 又、上記(a)成分、(c)成分及び(d)成分のみからな
る従来のガラスでは、20モル％以上のBeF2〔(d)成
分〕が必要であつたが、本発明におけるように
YF3〔(b)成分〕を用いることにより結晶化に対す
る安定性を増大させることができるため、BeF2
の含有率を15モル％以下に減少させることが可能
である。 本発明における上記各成分の混合割合すなわち
組成は、(a)成分10〜65モル％、(b)成分0.5〜50モ
ル％、(c)成分20〜65モル％及び(d)成分0.5〜15モ
ル％とすることが適当である。(a)成分の割合がこ
の範囲を外れると、白濁して結晶化し、望ましく
ない。又、(b)成分の割合が上記範囲未満では微結
晶が析出する傾向が増大し、又、上記の範囲を越
えると白濁して結晶化し、望ましくない。又、(c)
成分の割合が上記範囲未満では結晶化が起り、上
記の範囲を越えるとガラス質にはなるが、乳白化
して透明にならないので望ましくない。更に又、
(d)成分の割合が上記範囲未満では、透明ガラスは
得られるが、熱に対する安定性が小さく、又、上
記の範囲を越えると、ガラスの吸湿性が増大する
傾向があり、望ましくない。 本発明の光フアイバ用ガラスの作製に当つて
は、前記組成の各フツ化物粉末を白金るつぼ等の
耐熱耐薬品性容器に入れて混合し、アルゴンガス
等の不活性ガス雰囲気下において1000℃程度の温
度に加熱して溶融し、次いで水等により容器底部
を冷却して容易にガラス化することができる。 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。 実施例 １ 後記第１表に示す所定の組成を有するフツ化物
の混合粉末約３ｇを白金るつぼに入れ、アルゴン
ガス雰囲気下において1000℃で溶融した。次い
で、これらのるつぼの底を水に浸して冷却するこ
とにより、透明にガラス化した厚さ約１mmの13種
の光フアイバ用素材を得た。これらのガラスの屈
折率（nD）を同第１表に併記する。
【表】
【表】
実施例 ２
後記第２表に示す所定の組成を有するフツ化物
の混合粉末約20ｇを白金るつぼに入れ、アルゴン
ガス雰囲気下において1000℃で溶融した。次い
で、これらの融液を250℃に予熱した真鍮製鋳型
に流し込み、室温まで徐冷して透明にガラス化
し、直径８mm、長さ100mmの６種の光フアイバ用
素材を得た。これらのガラスの屈折率を同第２表
に併記する。
の混合粉末約20ｇを白金るつぼに入れ、アルゴン
ガス雰囲気下において1000℃で溶融した。次い
で、これらの融液を250℃に予熱した真鍮製鋳型
に流し込み、室温まで徐冷して透明にガラス化
し、直径８mm、長さ100mmの６種の光フアイバ用
素材を得た。これらのガラスの屈折率を同第２表
に併記する。
【表】
実施例 ３
後記第３表に示す所定の組成を有するフツ化物
の混合粉末約20ｇを白金るつぼに入れ、アルゴン
ガス雰囲気下において1000℃で溶融した。次い
で、これらの融液を330℃に予熱した真鍮製鋳型
に流し込み、室温まで徐冷して透明にガラス化
し、直径８mm、長さ100mmの６種の光フアイバ用
素材を得た。これらのガラスの屈折率を同第３表
に併記する。
の混合粉末約20ｇを白金るつぼに入れ、アルゴン
ガス雰囲気下において1000℃で溶融した。次い
で、これらの融液を330℃に予熱した真鍮製鋳型
に流し込み、室温まで徐冷して透明にガラス化
し、直径８mm、長さ100mmの６種の光フアイバ用
素材を得た。これらのガラスの屈折率を同第３表
に併記する。
【表】
【表】
前記実施例１〜３（試料番号１〜25）で得たガ
ラスは、いずれも潮解性がなく、室温において３
か月放置しても結晶化せず、湿気による劣化も観
察されなかつた。又、これらの試料の屈折率は第
１〜３表に示すように、SiO2ガラスの屈折率
1.458に比較して小さいことが判明した。又、こ
れらのガラスはいずれも0.2〜5.2μｍの紫外域か
ら赤外域の広い波長領域において透明であり、そ
の透過波長域はSiO2ガラスより長波長側に広い
ことも判明した。ちなみに、実施例３の試料番号
21についての透過特性（測定長38.5mm）を添付図
面に示す。すなわち、図面は本発明の実施例３の
試料番号21による光フアイバ用ガラスの透過特性
を、波長（μｍ）（横軸）と透過率（％）（縦軸）
との関係で示したグラフである。図面から明らか
なように、透過波長域は0.2〜5.2μｍとSiO2ガラ
ス（0.6〜1.7μｍ）より長波長側に広い。なお、
図面において、波長2.8μｍにある吸収ピークはＯ
―Ｈに起因するものであるが、このピークの大き
さは、同試料を大気中に３か月間放置しても変化
しなかつたので吸湿性に問題のないことがわかつ
た。又、同様の試験を他の試料について行つた結
果、ほぼ同じ結果が得られた。 以上説明したように、本発明の光フアイバ用ガ
ラスは、従来のSiO2系ガラスと比べて、低屈折
率を有し約5.2μｍという長波長領域まで光を透過
することができるので、極低損失の実現が可能で
あり、又、吸湿性がないので、湿気による特性の
劣化もなく、信頼性が高いという利点を有する。
ラスは、いずれも潮解性がなく、室温において３
か月放置しても結晶化せず、湿気による劣化も観
察されなかつた。又、これらの試料の屈折率は第
１〜３表に示すように、SiO2ガラスの屈折率
1.458に比較して小さいことが判明した。又、こ
れらのガラスはいずれも0.2〜5.2μｍの紫外域か
ら赤外域の広い波長領域において透明であり、そ
の透過波長域はSiO2ガラスより長波長側に広い
ことも判明した。ちなみに、実施例３の試料番号
21についての透過特性（測定長38.5mm）を添付図
面に示す。すなわち、図面は本発明の実施例３の
試料番号21による光フアイバ用ガラスの透過特性
を、波長（μｍ）（横軸）と透過率（％）（縦軸）
との関係で示したグラフである。図面から明らか
なように、透過波長域は0.2〜5.2μｍとSiO2ガラ
ス（0.6〜1.7μｍ）より長波長側に広い。なお、
図面において、波長2.8μｍにある吸収ピークはＯ
―Ｈに起因するものであるが、このピークの大き
さは、同試料を大気中に３か月間放置しても変化
しなかつたので吸湿性に問題のないことがわかつ
た。又、同様の試験を他の試料について行つた結
果、ほぼ同じ結果が得られた。 以上説明したように、本発明の光フアイバ用ガ
ラスは、従来のSiO2系ガラスと比べて、低屈折
率を有し約5.2μｍという長波長領域まで光を透過
することができるので、極低損失の実現が可能で
あり、又、吸湿性がないので、湿気による特性の
劣化もなく、信頼性が高いという利点を有する。
図面は本発明の実施例３の試料番号21による光
フアイバ用ガラスの透過特性（測定長38.5μｍ）
を示したグラフである。
フアイバ用ガラスの透過特性（測定長38.5μｍ）
を示したグラフである。
Claims (1)
- １ (a)MgF2、CaF2、SrF2及びBaF2よりなる群
から選ばれた少なくとも１種のフツ化物10〜65モ
ル％、(b)YF30.5〜50モル％、(c)AlF320〜65モル
％及び(d)BeF20.5〜15モル％よりなることを特徴
とする光フアイバ用ガラス。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57016248A JPS58135152A (ja) | 1982-02-05 | 1982-02-05 | 光フアイバ用ガラス |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57016248A JPS58135152A (ja) | 1982-02-05 | 1982-02-05 | 光フアイバ用ガラス |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58135152A JPS58135152A (ja) | 1983-08-11 |
| JPS635342B2 true JPS635342B2 (ja) | 1988-02-03 |
Family
ID=11911253
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57016248A Granted JPS58135152A (ja) | 1982-02-05 | 1982-02-05 | 光フアイバ用ガラス |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58135152A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP7050287B2 (ja) * | 2018-02-28 | 2022-04-08 | 株式会社住田光学ガラス | 低分散ガラス |
| WO2024128294A1 (ja) * | 2022-12-16 | 2024-06-20 | 日本電気硝子株式会社 | ハロゲン化物ガラス及び光学素子 |
-
1982
- 1982-02-05 JP JP57016248A patent/JPS58135152A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58135152A (ja) | 1983-08-11 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4768859A (en) | Cladding glass for optical fiber | |
| US2150694A (en) | Optical glass | |
| US4526874A (en) | Optical light weight glass with a refractive index of >1.70, an Abbe index of >22 and a density of <3.5 G/CM3 | |
| JP3154575B2 (ja) | 弗燐酸塩光学ガラス | |
| US3877953A (en) | Niobium pentoxide-containing borosilicate glasses | |
| JP4671647B2 (ja) | 光弾性定数が小さい光学ガラス | |
| US4380588A (en) | Glass for infrared ray-transmitting optical fibers and optical fibers formed from said glass | |
| US4346176A (en) | Glass for optical fiber | |
| EP1516862A1 (en) | Optical glass having a small photoelastic constant | |
| US4761387A (en) | Fluoride glass | |
| NL193865C (nl) | Thalliumbevattend optisch glas. | |
| US4859635A (en) | Optical fluorophosphate glass having anomalous positive partial dispersion and process for its production | |
| EP0105670A1 (en) | Lead aluminoborofluorosilicate moldable glasses | |
| JPS635342B2 (ja) | ||
| JPH0428655B2 (ja) | ||
| JPH03232735A (ja) | 近赤外線カットフィルタガラス | |
| JP2585715B2 (ja) | 赤外線透過ガラス | |
| JPS5830255B2 (ja) | 弗素含有ガラス | |
| JPH0444617B2 (ja) | ||
| US4388413A (en) | Silver halide glasses | |
| JPS6259066B2 (ja) | ||
| JPH0432016B2 (ja) | ||
| JP3080708B2 (ja) | 新しいＡｌＦ３系フッ化物ガラス | |
| Qui et al. | Influence of various divalent metal fluorides on the properties of glasses in the ZrF4-AlF3 system | |
| JP3367624B2 (ja) | 光ファイバ |