JPS6395125A - 屈折率分布を有するガラス体の製造方法 - Google Patents

屈折率分布を有するガラス体の製造方法

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JPS6395125A
JPS6395125A JP24226986A JP24226986A JPS6395125A JP S6395125 A JPS6395125 A JP S6395125A JP 24226986 A JP24226986 A JP 24226986A JP 24226986 A JP24226986 A JP 24226986A JP S6395125 A JPS6395125 A JP S6395125A
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JP
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silica gel
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glass body
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JP24226986A
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Kazuo Shingyouchi
新行内 和夫
Shiro Konishi
小西 史郎
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Hitachi Cable Ltd
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Hitachi Cable Ltd
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    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
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    • C03B37/012Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments
    • C03B37/014Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments made entirely or partially by chemical means, e.g. vapour phase deposition of bulk porous glass either by outside vapour deposition [OVD], or by outside vapour phase oxidation [OVPO] or by vapour axial deposition [VAD]
    • C03B37/016Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments made entirely or partially by chemical means, e.g. vapour phase deposition of bulk porous glass either by outside vapour deposition [OVD], or by outside vapour phase oxidation [OVPO] or by vapour axial deposition [VAD] by a liquid phase reaction process, e.g. through a gel phase
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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] 本発明は屈折率分布を有するガラス体の製造方法に係り
、特に光フアイバ母材、ロッドレンズ、その他の光学部
品などに適用される屈折率分布を有するガラス体の!!
1造方決方法するものである。
[従来の技術]− 従来、ガラス体にその厚み方向に屈折率分布を設ける方
法としてイオン交換法、化学的気相堆積払1なわちCV
D法等が知られている。
この他の有効な方法として発明者等はシリコン以外の金
属を少なくとも1種類以上添加したシリカゲルを少なく
とも1種以上の溶出液中に浸漬し、金属成分の一部分を
溶出した後、乾燥、焼結する技術を見出した。この方法
によれば簡単、かつ安価に所望の屈折率分布を有するガ
ラス体を製造することができる。しかし乍ら焼結時にし
ばしば気泡が発生してガラス体の特性および品質が影響
を受けることがあった。
[発明が解決しようとする問題点1 上記従来技術は焼結ガラス化時に気泡が発生する問題を
有していた。
本発明は以上の点に鑑みなされたものであり、焼結時の
気泡発生防止を可能とした屈折率分布を有するガラス体
の製造方法を提供することを目的とするものである。
[問題点を解決するための手段] 上記目的は、含有金属成分の一部を溶出させたシリカゲ
ルをホルムアミドを含む溶媒あるいは水溶液中に浸漬し
、浸漬後これを乾燥し、次いで焼結してガラス化するこ
とにより、達成される。
[作  用] 含有金属成分の一部を溶出させたシリカゲルをホルムア
ミドを含む溶媒あるいは水溶液中に浸漬させることによ
り、ホルムアミドがシリカゲル中に浸透し、その中で加
水分解してアンモニアを生成する。生成したアンモニア
が解媒として作用し、解重合、再結合を促進して強固な
網目構造を形成する。この結果、乾燥時の収縮が小さく
なって、かさ密度の小さな乾燥シリカゲルが得られるよ
うになり、焼結後のガラス中に含まれる気泡を大幅に低
減できる。ただしこの場合、ホルムアミドの濃度が10
容是%以下では気泡低減化の効果が得られない。
[実 施 例] 以下、図示した実施例に基づいて本発明を説明する。第
1図(a)〜(f>には本発明の一実施例が示されてい
る。同図に示されているように屈折率分布を有するガラ
ス体を製造するには、少なくとも1種以上の金属成分を
含有するシリカゲル1を、その温度が沸点以下で、かつ
金属成分の一部を溶出する溶出液中に浸漬し、含有金属
成分の一部を溶出させたシリノコゲル1aが使用される
このような製造方法で本実施例では含有金属成分の一部
を溶出されたシリカゲル1aを、ホルムアミドを含む溶
液に浸漬し、8!漬後これを乾燥し、次いで焼結してガ
ラス化した。このようにすることにより焼結時の気泡の
発生が防止されるようになって、焼結時の気泡発生防止
を可能とした屈折率分布有するガラス体の製造方法を得
ることができる。
すなわちまず、30モル%の Ge (OCH3)aを含有している S i (OCHs ) a 1モルに、4.5モルの
アルコールおよび4モルの1/100規定のI+(、J
l水溶液を加えて加水分解し、内径8m1mのガラス酒
器2内でシリカゲル化し、シリカゲル1を作成する(同
図(a))。このシリカゲル1の一部分を溶出液である
20IM3の水3に室温で約90分間浸漬する(向k(
b))。このようにして含有金属成分の一部を溶出させ
たシリカゲル1aを、ホルムアミドを含む溶媒、例えば
50容量%、100CIR3のホルムアミドのアルコー
ル希釈液4中に室温で約4時間浸漬した(同図(C>)
、次いでこのシリカゲル1aをメタノールと水とが1対
1の混合液5中に室温で約30分間浸漬した(同図(d
))後、メタノール6中に約1時間浸漬して洗浄した(
同図(e))。この後、室温から120℃まで1時間に
1℃の速度で昇温して徐々に乾燥し、乾燥後は電気炉7
を用いて1150℃で焼結処理を行ない、ガラス化した
(同図(f))このようにして直径3 mm1長さ約1
0mmのガラスロッドを得た。
このようにして製作したガラスロッドを、その軸に直角
に切断して直径方向の屈折率分布を測定した。測定結果
は縦軸に屈折率をとり、横軸に径方向をとって中心に対
する径方向の屈折率分布が示されている第2図のように
、中心部分で高く、周辺部分で低い曲線8のような屈折
率分布が得られた。更に、この屈折率分布を詳細に調べ
たところ、中心の屈折率をn。とすると、半径rの位置
における屈折率n (r)は、aを定数としたときn 
(r)=no  (1−ar2) に近い屈折率分布を有することが判った。このように良
好な屈折率分布を有するガラスロッドが得られたのは、
含有金属成分の一部を溶出したシリカゲルをホルムアミ
ドを含む溶媒、例えば5o容量%、100α3のホルム
アミドのアルコール希釈液中に浸漬したため、シリガル
に強固な網目構造が形成されて乾燥時の収縮が小さくな
り、焼結時の気泡の発生が防止されるようになったため
である。
このように本実施例によれば焼結時の気泡の発生が防止
されるようになって、気泡を含まない高品質のガラス体
を製造することができる。
また、溶出液によるシリカゲルの処理温度は比較的低温
でよく、かつ短時間の処理操作で所望の屈折率分布を有
するガラス体を作成することができる。そしてまた、屈
折率の大きいシリカ系の材料を使用することができるの
で、耐候性にすぐれたものとすることができる。更に、
農産化が容易なので、低価格で生産、できるなどの工業
的効果を奏することができる。
本発明の他の実施例として含有金属成分の一部を溶出さ
せたシリカゲルを浸漬するのに、ホルムアミドを含む水
溶液を使用したが、この場合も焼結時の気泡の発生が防
止されるようになって、前述の場合と同様な作用効果を
奏することができる。
すなわち15モル%のT f (OCa Hs ) a
を含有するS i (OCRs ) + 1モルに、6
モルのアルコールおよび4モルの1/100規定NHi
OH水溶液を加えて加水分解し、内径8I■のガラス容
器内でゲル化し、ウェットのシリカゲルを作成する。こ
のウェットのシリカゲルの一部分を溶出液である20υ
3の0.5規定Hz SOa水溶液に室温で約3時間浸
漬する。このようにして含有金属成分の一部を溶出した
シリカゲルを、ホルムアミドを含む水溶液、例えば50
容量%、100cFR3のホルムアミド水溶液中に室温
で約24時間浸漬した。次いで、メタノールと水とが1
対1の混合液に室温で約1時間浸漬し、浸漬後はメタノ
ール中に約1時間浸漬して洗浄した。この後、この洗浄
したシリカゲルを室温から洗浄液の沸点を越えないよう
120℃まで1時間に1℃の速度で昇温して徐々に乾燥
し、乾燥後は電気炉を用いて1200℃で焼結処理を行
ない、ガラス化した。このようにすることにより直径2
.7nu++、長さ約10uのガラスロッドが得られた
が、このガラスロッドは気泡がなく、屈折率分布も前述
の場合と同様である。
なお、以−ヒの各実施例ではロンド状ガラスに関するも
のであるが、板状のシリカゲルを用いれば板の厚み方向
に屈折率分布を有する板ガラスを作成することができる
ことは云うまでもない。
[発明の効果] 上述のように本発明は焼結時の気泡の発生が防止される
ようになって、焼結時の気泡発生防止を可能とした屈折
率分布を有するガラス体の製造方法を得ることができる
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の屈折率分布を有するガラス体の製造方
法の一実施例のシリカゲルの処理工程を示す縦断側面図
、第2図は本発明の屈折率分布を有するガラス体の製造
方法の一実施例によるガラスロッドの屈折率分布を示す
特性図である。 1:1種以上の金属成分を含有するシリカゲル、1a:
含有金属成分の一部を溶出させたシリカゲル、 3:水(溶出液)、 4:ホルムアミドのアルコール希釈液 (ホルムアミドを含む溶媒)、 5:メタノールと水との混合液、 6:メタノール、 7 :電   気   炉。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)少なくとも1種以上の金属成分を含有するシリカ
    ゲルをその温度が沸点以下で、かつ上記金属成分の一部
    を溶出する溶出液中に浸漬して、前記含有金属成分の一
    部を溶出させたシリカゲルが使用される屈折率分布を有
    するガラス体の製造方法において、前記含有金属成分の
    一部を溶出させたシリカゲルをホルムアミドを含む溶媒
    あるいは水溶液中に浸漬し、浸漬後これを乾燥し、次い
    で焼結してガラス化したことを特徴とする屈折率分布を
    有するガラス体の製造方法。
  2. (2)前記金属成分がGe、P、B、Ta、Ti、Zr
    、Sb、Al、Nb、Sn、Pb、Znのいずれかであ
    る特許請求の範囲第1項記載の屈折率分布を有するガラ
    ス体の製造方法。
  3. (3)前記ホルムアミドを含む溶媒が、ホルムアミドの
    含有量が10容量%以上の濃度である特許請求の範囲第
    1項記載の屈折率分布を有するガラス体の製造方法。
  4. (4)前記ホルムアミドを含む水溶液が、ホルムアミド
    の含有量が10容量%以上の濃度である特許請求の範囲
    第1項記載の屈折率分布を有するガラス体の製造方法。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8620503B2 (en) 2008-12-22 2013-12-31 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Hybrid vehicle

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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