JP2003012343A - セラミック材料及びそれを用いた光学デバイス - Google Patents
セラミック材料及びそれを用いた光学デバイスInfo
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】 光コネクタフェルール、光減衰器、光導波路
基板等に使用されて、光導波路から漏れ出る光を効率的
に減衰させ、信号光との干渉を防止する機能を有するセ
ラミック材料およびそれを用いた光学デバイスを提供す
る。 【解決手段】 熱膨張係数が５０×１０-7／℃より小さ
く、波長１５５０ｎｍにおいて、シリカガラスとの比屈
折率差の絶対値が０．２以下、光減衰率が０．３ｄＢ／
ｃｍ以上であることを特徴とするセラミック材料。
基板等に使用されて、光導波路から漏れ出る光を効率的
に減衰させ、信号光との干渉を防止する機能を有するセ
ラミック材料およびそれを用いた光学デバイスを提供す
る。 【解決手段】 熱膨張係数が５０×１０-7／℃より小さ
く、波長１５５０ｎｍにおいて、シリカガラスとの比屈
折率差の絶対値が０．２以下、光減衰率が０．３ｄＢ／
ｃｍ以上であることを特徴とするセラミック材料。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光学デバイス、特
に光通信用デバイスに適用可能なセラミック材料及び光
学デバイスに関するものである。
に光通信用デバイスに適用可能なセラミック材料及び光
学デバイスに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】赤外線領域の波長を利用している光通信
分野では、光ファイバーに代表されるように、所定の伝
播状態で光を導くための導波路材料として、赤外線透過
率の高いシリカガラスが大量に使用されている。
分野では、光ファイバーに代表されるように、所定の伝
播状態で光を導くための導波路材料として、赤外線透過
率の高いシリカガラスが大量に使用されている。
【０００３】また、この分野ではシリカガラスを構成材
料として含む光学デバイスも多数必要とされ、光コネク
ター、光減衰器、平面光回路（ＰＬＣ）、アレイドウエ
ーブガイド（ＡＷＧ）などはその例である。
料として含む光学デバイスも多数必要とされ、光コネク
ター、光減衰器、平面光回路（ＰＬＣ）、アレイドウエ
ーブガイド（ＡＷＧ）などはその例である。
【０００４】これらの光学デバイスの構成材料は、シリ
カガラス以外に、金属、半金属、樹脂、セラミックス
（ガラスや結晶化ガラスも含む）等の中から用途や目的
に応じて選択される。
カガラス以外に、金属、半金属、樹脂、セラミックス
（ガラスや結晶化ガラスも含む）等の中から用途や目的
に応じて選択される。
【０００５】これらの材料は、しばしば、導波路材料の
シリカガラスと隣接した導波路隣接材料、すなわち、光
ファイバー、ＰＬＣ、ＡＷＧなどの導波路デバイスのク
ラッド部分と隣接して用いられる材料、具体的には、光
コネクターや光減衰器のフェルール材料、ＰＬＣ、ＡＷ
Ｇ等の基板材料として使用される。尚、ここでいう隣接
とは、両者が直接接触している以外に、例えば接着剤な
どの層を介して隣接している場合も含んでいる。
シリカガラスと隣接した導波路隣接材料、すなわち、光
ファイバー、ＰＬＣ、ＡＷＧなどの導波路デバイスのク
ラッド部分と隣接して用いられる材料、具体的には、光
コネクターや光減衰器のフェルール材料、ＰＬＣ、ＡＷ
Ｇ等の基板材料として使用される。尚、ここでいう隣接
とは、両者が直接接触している以外に、例えば接着剤な
どの層を介して隣接している場合も含んでいる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】従来の光学デバイス
は、多くの場合、光導波機能をシリカガラスが担ってい
るため、導波路隣接材料に光学的機能が必要とされるこ
とは殆どなかった。ところが、より高性能な光学デバイ
スが要求されるようになるにつれ、シリカガラスからな
る導波路からわずかに漏れ出る光の影響が無視できなく
なってきた。すなわち、光導波路のコア部分から漏れ出
した光がクラッド部分を伝播した後、信号光と干渉する
ことでデバイス性能を劣化させる場合があるからであ
る。このような場合には、クラッド部分を伝播する光
（クラッディングモード）とコア部分を伝播する信号光
（コアモード）との干渉を防止することが重要な課題と
なる。従って、高性能な光学デバイスの導波路隣接材料
には、この課題を解決するための光学的機能が必要とさ
れる。
は、多くの場合、光導波機能をシリカガラスが担ってい
るため、導波路隣接材料に光学的機能が必要とされるこ
とは殆どなかった。ところが、より高性能な光学デバイ
スが要求されるようになるにつれ、シリカガラスからな
る導波路からわずかに漏れ出る光の影響が無視できなく
なってきた。すなわち、光導波路のコア部分から漏れ出
した光がクラッド部分を伝播した後、信号光と干渉する
ことでデバイス性能を劣化させる場合があるからであ
る。このような場合には、クラッド部分を伝播する光
（クラッディングモード）とコア部分を伝播する信号光
（コアモード）との干渉を防止することが重要な課題と
なる。従って、高性能な光学デバイスの導波路隣接材料
には、この課題を解決するための光学的機能が必要とさ
れる。
【０００７】本発明の目的は、導波路材料から漏れ出る
光を効率的に減衰させ、信号光との干渉を防止する機能
を有するセラミック材料およびそれを用いた光学デバイ
スを提供することである。
光を効率的に減衰させ、信号光との干渉を防止する機能
を有するセラミック材料およびそれを用いた光学デバイ
スを提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】光学デバイスにおいて、
導波路隣接材料の性質が、光学デバイスの光信号の導波
・伝達特性に影響を与えることがある。例えば、光コネ
クタや光減衰器におけるフェルールの機械的性質、ＰＬ
ＣやＡＷＧの基板材料の熱的性質などは、光学デバイス
が所定の性能を維持するために、特に重要な特性であ
る。すなわち、導波路隣接材料には、導波路の変形を防
止するため、外力に対する剛性が高いことが要求され、
また、熱ストレスによるデバイス特性の劣化を防止する
ため、熱膨張係数がシリカガラスのそれに近いことが要
求される。
導波路隣接材料の性質が、光学デバイスの光信号の導波
・伝達特性に影響を与えることがある。例えば、光コネ
クタや光減衰器におけるフェルールの機械的性質、ＰＬ
ＣやＡＷＧの基板材料の熱的性質などは、光学デバイス
が所定の性能を維持するために、特に重要な特性であ
る。すなわち、導波路隣接材料には、導波路の変形を防
止するため、外力に対する剛性が高いことが要求され、
また、熱ストレスによるデバイス特性の劣化を防止する
ため、熱膨張係数がシリカガラスのそれに近いことが要
求される。
【０００９】本発明者等は、上記した基本的特性を満足
させるため、他材料に比べて低熱膨張で高剛性な材料が
得られやすいセラミック系材料が導波路隣接材料として
適していることを見いだした。
させるため、他材料に比べて低熱膨張で高剛性な材料が
得られやすいセラミック系材料が導波路隣接材料として
適していることを見いだした。
【００１０】また、図２に示すように、導波路隣接材料
２０には、導波路２１から漏れ出る光２２の干渉を抑制
するために、導波路材料２３と導波路隣接材料２０との
界面２４での光の反射を抑制することが必要とされる。
すなわち導波路材料２３と導波路隣接材料２０との界面
２４での光の反射が大きいと、反射光２５が再び導波路
２１中に戻って信号光２６との干渉を起こすためであ
る。一般に、光の反射は、界面を構成する二種の材料の
屈折率差に起因しているので、反射を抑制するために
は、導波路材料２３と導波路隣接材料２０との屈折率が
近似していることが必要となる。
２０には、導波路２１から漏れ出る光２２の干渉を抑制
するために、導波路材料２３と導波路隣接材料２０との
界面２４での光の反射を抑制することが必要とされる。
すなわち導波路材料２３と導波路隣接材料２０との界面
２４での光の反射が大きいと、反射光２５が再び導波路
２１中に戻って信号光２６との干渉を起こすためであ
る。一般に、光の反射は、界面を構成する二種の材料の
屈折率差に起因しているので、反射を抑制するために
は、導波路材料２３と導波路隣接材料２０との屈折率が
近似していることが必要となる。
【００１１】一方、導波路２１から漏れ出る光２２が導
波路材料２３と導波路隣接材料２０との界面２４で反射
されずに導波路隣接材料２０中に侵入した場合、侵入光
２７は、導波路隣接材料２０中を伝播し、導波路隣接材
料２０と外気との界面２８で反射されて再び導波路２１
に戻る場合がある。この場合、導波路隣接材料２０中で
の侵入光２７は導波路隣接材料２０中で充分に減衰さ
れ、再び導波路材料２３中に戻らないようにする必要が
あり、導波路隣接材料２０としては、光減衰率の大きな
材料を用いることが必要となる。
波路材料２３と導波路隣接材料２０との界面２４で反射
されずに導波路隣接材料２０中に侵入した場合、侵入光
２７は、導波路隣接材料２０中を伝播し、導波路隣接材
料２０と外気との界面２８で反射されて再び導波路２１
に戻る場合がある。この場合、導波路隣接材料２０中で
の侵入光２７は導波路隣接材料２０中で充分に減衰さ
れ、再び導波路材料２３中に戻らないようにする必要が
あり、導波路隣接材料２０としては、光減衰率の大きな
材料を用いることが必要となる。
【００１２】本発明者は、上記の概念に基づいて導波路
から漏れ出す光の挙動と導波路隣接材料特性との関係を
明確にし、熱膨張係数や、シリカガラスとの比屈折率差
の絶対値が小さく、かつ、減衰率が大きいセラミック材
料を導波路隣接材料として用いることで、所期の目的を
達成できることを見出し、本発明として提案するもので
ある。
から漏れ出す光の挙動と導波路隣接材料特性との関係を
明確にし、熱膨張係数や、シリカガラスとの比屈折率差
の絶対値が小さく、かつ、減衰率が大きいセラミック材
料を導波路隣接材料として用いることで、所期の目的を
達成できることを見出し、本発明として提案するもので
ある。
【００１３】すなわち、本発明のセラミック材料は、熱
膨張係数が５０×１０-7／℃より小さく、波長１５５０
ｎｍにおいて、シリカガラスとの比屈折率差の絶対値が
０．２以下、光減衰率が０．３ｄＢ／ｃｍ以上であるこ
とを特徴とする。
膨張係数が５０×１０-7／℃より小さく、波長１５５０
ｎｍにおいて、シリカガラスとの比屈折率差の絶対値が
０．２以下、光減衰率が０．３ｄＢ／ｃｍ以上であるこ
とを特徴とする。
【００１４】また、本発明の光学デバイスは、熱膨張係
数が５０×１０-7／℃より小さく、波長１５５０ｎｍに
おいて、シリカガラスとの比屈折率差の絶対値が０．２
以下で、光減衰率が０．３ｄＢ／ｃｍ以上のセラミック
材料を用いてなることを特徴とする。
数が５０×１０-7／℃より小さく、波長１５５０ｎｍに
おいて、シリカガラスとの比屈折率差の絶対値が０．２
以下で、光減衰率が０．３ｄＢ／ｃｍ以上のセラミック
材料を用いてなることを特徴とする。
【００１５】
【発明の実施の形態】本発明のセラミック材料は、熱膨
張係数が５０×１０-7／℃、好ましくは、４０×１０-7
／℃より小さいため、シリカガラスからなる導波路材料
と導波路隣接材料との間に働く熱応力が小さく、光学デ
バイスとして使用可能である。すなわち、導波路材料と
導波路隣接材料との間に働く熱応力は、両材料の厚さや
長さに依存し、これらの寸法が大きいほど大きくなる
が、導波路隣接材料の熱膨張係数がシリカガラスの１０
倍未満であれば実用上、光学デバイスの重要特性に影響
がないからである。
張係数が５０×１０-7／℃、好ましくは、４０×１０-7
／℃より小さいため、シリカガラスからなる導波路材料
と導波路隣接材料との間に働く熱応力が小さく、光学デ
バイスとして使用可能である。すなわち、導波路材料と
導波路隣接材料との間に働く熱応力は、両材料の厚さや
長さに依存し、これらの寸法が大きいほど大きくなる
が、導波路隣接材料の熱膨張係数がシリカガラスの１０
倍未満であれば実用上、光学デバイスの重要特性に影響
がないからである。
【００１６】また、本発明のセラミック材料は、波長１
５５０ｎｍにおいて、シリカガラスとの比屈折率差の絶
対値が０．２以下であるため、導波路材料と導波路隣接
材料との界面での赤外光の反射率が低くなり、シリカガ
ラス導波路から漏れ出した光が導波路隣接材料との界面
で反射せずに、ほとんどが導波路隣接材料中に侵入し、
反射光が再び導波路材料中に戻って信号光との干渉を起
こすことがない。すなわち、シリカガラスとの比屈折率
差の絶対値が０．２以下であると、シリカガラスと導波
路隣接材料との屈折率差が小さいことを示し、シリカガ
ラスからなる導波路材料と導波路隣接材料との界面での
反射率が広い入射角範囲において極めて小さくなり、ま
た、それ以外の入射角においても反射率が大幅に抑制さ
れるからである。
５５０ｎｍにおいて、シリカガラスとの比屈折率差の絶
対値が０．２以下であるため、導波路材料と導波路隣接
材料との界面での赤外光の反射率が低くなり、シリカガ
ラス導波路から漏れ出した光が導波路隣接材料との界面
で反射せずに、ほとんどが導波路隣接材料中に侵入し、
反射光が再び導波路材料中に戻って信号光との干渉を起
こすことがない。すなわち、シリカガラスとの比屈折率
差の絶対値が０．２以下であると、シリカガラスと導波
路隣接材料との屈折率差が小さいことを示し、シリカガ
ラスからなる導波路材料と導波路隣接材料との界面での
反射率が広い入射角範囲において極めて小さくなり、ま
た、それ以外の入射角においても反射率が大幅に抑制さ
れるからである。
【００１７】尚、一般に、屈折率差は次式で定義される
比屈折率差の絶対値（Ｄ）で表わすことができる。
比屈折率差の絶対値（Ｄ）で表わすことができる。
【００１８】Ｄ＝｜（ｎ1−ｎ2）／ｎ1｜
ここで、ｎ1は、導波路材料のクラッド部分の屈折率、
ｎ2は、導波路隣接材料の屈折率を示し、光通信は赤外
光を用いることから、波長１５５０ｎｍでの屈折率を使
用した。
ｎ2は、導波路隣接材料の屈折率を示し、光通信は赤外
光を用いることから、波長１５５０ｎｍでの屈折率を使
用した。
【００１９】また、本発明のセラミック材料は、波長１
５５０ｎｍにおいて、光減衰率が０．３ｄＢ／ｃｍ以
上、好ましくは０．５ｄＢ／ｃｍ以上であるため、導波
路材料と導波路隣接材料との界面で反射されずに導波路
隣接材料中に侵入した光が充分に減衰し、再び導波路材
料中に戻ることがない。
５５０ｎｍにおいて、光減衰率が０．３ｄＢ／ｃｍ以
上、好ましくは０．５ｄＢ／ｃｍ以上であるため、導波
路材料と導波路隣接材料との界面で反射されずに導波路
隣接材料中に侵入した光が充分に減衰し、再び導波路材
料中に戻ることがない。
【００２０】ここで、導波路隣接材料中の光減衰率Ｌ
は、次式で与えられ、光の減衰量は、導波路隣接材料の
寸法や光学デバイスの寸法・構造によって異なるが、光
減衰率が大きいほうが効果的に光を減衰させることがで
きる。尚、減衰率は光の波長によって異なり、ここでは
波長１５５０ｎｍでの光減衰率を用いた。
は、次式で与えられ、光の減衰量は、導波路隣接材料の
寸法や光学デバイスの寸法・構造によって異なるが、光
減衰率が大きいほうが効果的に光を減衰させることがで
きる。尚、減衰率は光の波長によって異なり、ここでは
波長１５５０ｎｍでの光減衰率を用いた。
【００２１】Ｌ＝１０ｌｏｇ（Ｉ0／Ｉ）
ここで、Ｉ0／Ｉは１ｃｍの厚さの導波路隣接材料中を
光が通過した場合の透過光Ｉに対する入射光Ｉ0の強度
比である。
光が通過した場合の透過光Ｉに対する入射光Ｉ0の強度
比である。
【００２２】上記したような特性を有するセラミック材
料としては、結晶化ガラス、異質なガラス相が共存する
分相ガラス、低屈折率を有する焼結セラミックスが好ま
しく、特に結晶化ガラスは、析出結晶を選択することに
よって熱膨張係数を広範囲に調整することができる上、
ガラスとしての性質をも有するためシリカガラスに近似
した屈折率を付与することも可能であり、さらに、析出
結晶の粒径や量、屈折率を制御することにより光の減衰
量を制御することも可能であるからさらに好ましい。
料としては、結晶化ガラス、異質なガラス相が共存する
分相ガラス、低屈折率を有する焼結セラミックスが好ま
しく、特に結晶化ガラスは、析出結晶を選択することに
よって熱膨張係数を広範囲に調整することができる上、
ガラスとしての性質をも有するためシリカガラスに近似
した屈折率を付与することも可能であり、さらに、析出
結晶の粒径や量、屈折率を制御することにより光の減衰
量を制御することも可能であるからさらに好ましい。
【００２３】上記した結晶化ガラスとしては、Ｌｉ2Ｏ
−Ａｌ2Ｏ3−ＳｉＯ2系、ＭｇＯ−Ａｌ2Ｏ3−ＳｉＯ
2系、ＺｎＯ−Ａｌ2Ｏ3−ＳｉＯ2系等の結晶化ガラスが
好適であり、特に、ＳｉＯ2、Ａｌ2Ｏ3、Ｌｉ2Ｏを合量
で４５質量％以上含むＬｉ2Ｏ−Ａｌ2Ｏ3−ＳｉＯ2系結
晶化ガラスが好適である。具体的組成範囲の一例として
は、質量％でＳｉＯ2 ４０〜７３％、Ａｌ2Ｏ3 １５
〜３０％、Ｌｉ2Ｏ １．５〜６％、この他にＴｉＯ2、
ＺｒＯ2、Ｐ2Ｏ5、ＭｇＯ、ＺｎＯ、ＢａＯ、Ｎａ 2Ｏ、
Ｋ2Ｏ、ＣａＯ、ＳｒＯ、Ｂ2Ｏ3、Ｓｂ2Ｏ3、ＳｎＯ、
Ａｓ2Ｏ3などを必要に応じて合量で３５％まで含有させ
ることができ、β−スポジュメン固溶体、β−石英固溶
体、β−スポジュメン、β−ユークリプタイトのうち少
なくとも１種の結晶が主結晶として析出する。
−Ａｌ2Ｏ3−ＳｉＯ2系、ＭｇＯ−Ａｌ2Ｏ3−ＳｉＯ
2系、ＺｎＯ−Ａｌ2Ｏ3−ＳｉＯ2系等の結晶化ガラスが
好適であり、特に、ＳｉＯ2、Ａｌ2Ｏ3、Ｌｉ2Ｏを合量
で４５質量％以上含むＬｉ2Ｏ−Ａｌ2Ｏ3−ＳｉＯ2系結
晶化ガラスが好適である。具体的組成範囲の一例として
は、質量％でＳｉＯ2 ４０〜７３％、Ａｌ2Ｏ3 １５
〜３０％、Ｌｉ2Ｏ １．５〜６％、この他にＴｉＯ2、
ＺｒＯ2、Ｐ2Ｏ5、ＭｇＯ、ＺｎＯ、ＢａＯ、Ｎａ 2Ｏ、
Ｋ2Ｏ、ＣａＯ、ＳｒＯ、Ｂ2Ｏ3、Ｓｂ2Ｏ3、ＳｎＯ、
Ａｓ2Ｏ3などを必要に応じて合量で３５％まで含有させ
ることができ、β−スポジュメン固溶体、β−石英固溶
体、β−スポジュメン、β−ユークリプタイトのうち少
なくとも１種の結晶が主結晶として析出する。
【００２４】また、ＭｇＯ−Ａｌ2Ｏ3−ＳｉＯ2系結晶
化ガラスでは、β−石英固溶体、コーディエライト、ス
ピネルなどが主結晶として析出し、ＺｎＯ−Ａｌ2Ｏ3−
ＳｉＯ2系結晶化ガラスでは、β−石英固溶体、ガーナ
イト、Ｚｎ−ペタライト等が主結晶として析出する。
化ガラスでは、β−石英固溶体、コーディエライト、ス
ピネルなどが主結晶として析出し、ＺｎＯ−Ａｌ2Ｏ3−
ＳｉＯ2系結晶化ガラスでは、β−石英固溶体、ガーナ
イト、Ｚｎ−ペタライト等が主結晶として析出する。
【００２５】分相ガラスとしては、Ｂ2Ｏ3−Ａｌ2Ｏ3−
ＳｉＯ2系、Ｎａ2Ｏ−Ａｌ2Ｏ3−ＳｉＯ2系、Ｐ2Ｏ5−
ＳｉＯ2系等の分相ガラスが、焼結セラミックスとして
は、Ａｌ2Ｏ3系、Ｌｉ2Ｏ−Ａｌ2Ｏ3−ＳｉＯ2系、Ｍｇ
Ｏ−Ａｌ2Ｏ3−ＳｉＯ2系、ＺｎＯ−Ａｌ2Ｏ3−ＳｉＯ2
系等の焼結セラミックスが好適である。
ＳｉＯ2系、Ｎａ2Ｏ−Ａｌ2Ｏ3−ＳｉＯ2系、Ｐ2Ｏ5−
ＳｉＯ2系等の分相ガラスが、焼結セラミックスとして
は、Ａｌ2Ｏ3系、Ｌｉ2Ｏ−Ａｌ2Ｏ3−ＳｉＯ2系、Ｍｇ
Ｏ−Ａｌ2Ｏ3−ＳｉＯ2系、ＺｎＯ−Ａｌ2Ｏ3−ＳｉＯ2
系等の焼結セラミックスが好適である。
【００２６】本発明のセラミック材料は、上記した特徴
を有しているため、光コネクター、光減衰器、平面光回
路（ＰＬＣ）、アレイドウエーブガイド（ＡＷＧ）等の
導波路隣接材料として使用可能である。
を有しているため、光コネクター、光減衰器、平面光回
路（ＰＬＣ）、アレイドウエーブガイド（ＡＷＧ）等の
導波路隣接材料として使用可能である。
【００２７】固定減衰器の導波路隣接材料には、外径、
内径ともに±０．５μｍの高度な寸法精度を有する円筒
状材料が要求されるため、高精度な寸法精度を実現でき
る結晶化ガラスが適している。具体的には、質量％で、
ＳｉＯ2 ６０〜７０％、Ａｌ2Ｏ3 １６〜２５％、Ｌ
ｉ2Ｏ １．５〜３％、ＭｇＯ ０．５〜２．５％、Ｔ
ｉＯ2 １．３〜４．５％、ＺｒＯ2 ０．５〜３％、Ｔ
ｉＯ2＋ＺｒＯ2 ２〜６．５％、Ｋ2Ｏ １〜５．５
％、ＺｎＯ ０〜７％、ＢａＯ ０〜３％の組成を有
し、β−スポジュメン固溶体又はβ−石英固溶体を３０
〜７０体積％析出してなる結晶化ガラスは、加熱延伸加
工が可能であり、上記の加工精度を満たすことが可能で
ある。
内径ともに±０．５μｍの高度な寸法精度を有する円筒
状材料が要求されるため、高精度な寸法精度を実現でき
る結晶化ガラスが適している。具体的には、質量％で、
ＳｉＯ2 ６０〜７０％、Ａｌ2Ｏ3 １６〜２５％、Ｌ
ｉ2Ｏ １．５〜３％、ＭｇＯ ０．５〜２．５％、Ｔ
ｉＯ2 １．３〜４．５％、ＺｒＯ2 ０．５〜３％、Ｔ
ｉＯ2＋ＺｒＯ2 ２〜６．５％、Ｋ2Ｏ １〜５．５
％、ＺｎＯ ０〜７％、ＢａＯ ０〜３％の組成を有
し、β−スポジュメン固溶体又はβ−石英固溶体を３０
〜７０体積％析出してなる結晶化ガラスは、加熱延伸加
工が可能であり、上記の加工精度を満たすことが可能で
ある。
【００２８】
【実施例】以下、実施例に基づいて本発明のセラミック
材料を説明する。
材料を説明する。
【００２９】表１は、実施例Ｎｏ．1〜５、表２は、実
施例Ｎｏ６〜８の組成を示す。また、表３は、実施例Ｎ
ｏ．1〜５、表４は、実施例Ｎｏ．６〜８及び比較例Ｎ
ｏ．９、１０の各特性を示す。図１に、本発明のセラミ
ック材料を使用した固定減衰器の断面図を示す。
施例Ｎｏ６〜８の組成を示す。また、表３は、実施例Ｎ
ｏ．1〜５、表４は、実施例Ｎｏ．６〜８及び比較例Ｎ
ｏ．９、１０の各特性を示す。図１に、本発明のセラミ
ック材料を使用した固定減衰器の断面図を示す。
【００３０】
【表１】
【００３１】
【表２】
【００３２】
【表３】
【００３３】
【表４】
【００３４】実施例Ｎｏ．１〜５のセラミック材料は、
表１、２に示す組成になるように原料を調合し、１５０
０℃にて１０時間溶融してガラスを得た後、１０００℃
にて３時間加熱して結晶化させることによって作製し
た。これらの主結晶相は、表３、４に示す通りである。
表１、２に示す組成になるように原料を調合し、１５０
０℃にて１０時間溶融してガラスを得た後、１０００℃
にて３時間加熱して結晶化させることによって作製し
た。これらの主結晶相は、表３、４に示す通りである。
【００３５】実施例６、７のセラミック材料は、Ｎａ2
Ｏ−Ａｌ2Ｏ3−ＳｉＯ2系分相ガラスからなり、表２に
示す組成になるように原料を調合し、１５００℃にて１
０時間溶融してガラスを得た後、７５０℃にて３時間加
熱して分相させることによって作製した。
Ｏ−Ａｌ2Ｏ3−ＳｉＯ2系分相ガラスからなり、表２に
示す組成になるように原料を調合し、１５００℃にて１
０時間溶融してガラスを得た後、７５０℃にて３時間加
熱して分相させることによって作製した。
【００３６】実施例８のセラミック材料はＭｇＯ−Ａｌ
2Ｏ3−ＳｉＯ2系焼結セラミックスからなり、原料を調
合後、１４００℃で１０時間焼結させることによって作
製した。
2Ｏ3−ＳｉＯ2系焼結セラミックスからなり、原料を調
合後、１４００℃で１０時間焼結させることによって作
製した。
【００３７】比較例９のセラミック材料は、市販のフェ
ルール用ＺｒＯ2焼結セラミックスを、比較例１０のセ
ラミック材料は、市販のフェルール用Ｂ2Ｏ3−Ａｌ2Ｏ3
−ＳｉＯ2系ガラスを用いた。
ルール用ＺｒＯ2焼結セラミックスを、比較例１０のセ
ラミック材料は、市販のフェルール用Ｂ2Ｏ3−Ａｌ2Ｏ3
−ＳｉＯ2系ガラスを用いた。
【００３８】表３、４には、セラミック材料の熱膨張係
数α、比屈折率差の絶対値Ｄ、シリカガラスからセラミ
ック材料への入射光（１５５０ｎｍ）の反射率が３％未
満となる最大入射角θ、入射角８０°の場合の反射率
Ｒ、および光減衰率Ｌを示した。ここで、θの値が大き
く、かつ、Ｒの値が小さいほど広範な入射角において低
反射であることを示す。尚、偏光方向によってθおよび
Ｒの値が異なる場合は、大きい方の値を示した。
数α、比屈折率差の絶対値Ｄ、シリカガラスからセラミ
ック材料への入射光（１５５０ｎｍ）の反射率が３％未
満となる最大入射角θ、入射角８０°の場合の反射率
Ｒ、および光減衰率Ｌを示した。ここで、θの値が大き
く、かつ、Ｒの値が小さいほど広範な入射角において低
反射であることを示す。尚、偏光方向によってθおよび
Ｒの値が異なる場合は、大きい方の値を示した。
【００３９】熱膨張係数αは、ディラトメーターを用い
て測定温度範囲−４０〜１００℃にて測定した。屈折率
は、最小偏角方式による屈折率計により測定した。ま
た、θ及びRは、屈折率を用いて、スネルの法則及びフ
レネルの式によって算出した。
て測定温度範囲−４０〜１００℃にて測定した。屈折率
は、最小偏角方式による屈折率計により測定した。ま
た、θ及びRは、屈折率を用いて、スネルの法則及びフ
レネルの式によって算出した。
【００４０】また、光学デバイスとして、金属イオンド
ープシリカガラスファイバを用いた固定減衰器を選択
し、そのデバイス特性を評価した。
ープシリカガラスファイバを用いた固定減衰器を選択
し、そのデバイス特性を評価した。
【００４１】まず、図１に示すように、導波路隣接材料
として実施例のセラミック材料１１を、内径０．１２６
ｍｍ、外形２．５ｍｍ、全長２２ｍｍの円筒状に作製
し、セラミック材料１１の内孔１２に導波路材料である
外径０．１２５ｍｍの２５ｄＢ減衰用金属イオンドープ
シリカガラスファイバ１３を挿入し、エポキシ接着剤に
よって固定し、両端を凸面状に鏡面研磨して固定減衰器
１０を作製した。
として実施例のセラミック材料１１を、内径０．１２６
ｍｍ、外形２．５ｍｍ、全長２２ｍｍの円筒状に作製
し、セラミック材料１１の内孔１２に導波路材料である
外径０．１２５ｍｍの２５ｄＢ減衰用金属イオンドープ
シリカガラスファイバ１３を挿入し、エポキシ接着剤に
よって固定し、両端を凸面状に鏡面研磨して固定減衰器
１０を作製した。
【００４２】次いで、この固定減衰器の両端にＳＣ型光
コネクタによってシングルモードシリカガラス光ファイ
バ−を接続し、一端より１５５０±５０ｎｍの波長の光
を入射し、固定減衰器の減衰量の波長安定性を光スペク
トラムアナライザーによって評価した。すなわち、観測
された波長に対する減衰量の周期的変動のうち、もっと
も振幅の大きかった変動の最大値と最小値の差（減衰量
の変動値）Ｐを記録し、その結果を表３、４に示した。
尚、減衰量の変動値Ｐは、その値が小さいほど導波路よ
り漏れ出た光による信号光への干渉が少なく、デバイス
として性能が高いことを示している。
コネクタによってシングルモードシリカガラス光ファイ
バ−を接続し、一端より１５５０±５０ｎｍの波長の光
を入射し、固定減衰器の減衰量の波長安定性を光スペク
トラムアナライザーによって評価した。すなわち、観測
された波長に対する減衰量の周期的変動のうち、もっと
も振幅の大きかった変動の最大値と最小値の差（減衰量
の変動値）Ｐを記録し、その結果を表３、４に示した。
尚、減衰量の変動値Ｐは、その値が小さいほど導波路よ
り漏れ出た光による信号光への干渉が少なく、デバイス
として性能が高いことを示している。
【００４３】表３、４に示すように、実施例のセラミッ
クス材料は、いずれも４８×１０-7／℃以下の熱膨張係
数を有しているため、周辺温度が変動しても、光学デバ
イス（固定減衰器）の特性がほとんど変化せず、安定し
ていた。また、実施例のセラミックス材料はＤが０．１
５以下と小さいため、θ値が５５°以上、Ｒ値が２９．
８％以下となり、かつ、Ｌ値が０．６ｄＢ／ｃｍより大
きいため、減衰量の変動値Ｐを０．５ｄＢ以下に抑制で
き、固定減衰器の導波路隣接材料として優れていた。
クス材料は、いずれも４８×１０-7／℃以下の熱膨張係
数を有しているため、周辺温度が変動しても、光学デバ
イス（固定減衰器）の特性がほとんど変化せず、安定し
ていた。また、実施例のセラミックス材料はＤが０．１
５以下と小さいため、θ値が５５°以上、Ｒ値が２９．
８％以下となり、かつ、Ｌ値が０．６ｄＢ／ｃｍより大
きいため、減衰量の変動値Ｐを０．５ｄＢ以下に抑制で
き、固定減衰器の導波路隣接材料として優れていた。
【００４４】これに対し比較例９のセラミック材料は、
Ｌ値が＞７ｄＢ／ｃｍと大きいものの、Ｄが０．３８と
大きいため、界面での反射率が高くなり、その結果、固
定減衰器の減衰量の変動値Ｐが１．２ｄＢと大きかっ
た。また、比較例１０のセラミック材料は、Ｄが小さい
ため、θ値、Ｒ値は良好な値を示すものの、Ｌ値が０．
０２ｄＢ／ｃｍと小さいために、固定減衰器の減衰量の
変動値が１．０ｄＢと大きかった。
Ｌ値が＞７ｄＢ／ｃｍと大きいものの、Ｄが０．３８と
大きいため、界面での反射率が高くなり、その結果、固
定減衰器の減衰量の変動値Ｐが１．２ｄＢと大きかっ
た。また、比較例１０のセラミック材料は、Ｄが小さい
ため、θ値、Ｒ値は良好な値を示すものの、Ｌ値が０．
０２ｄＢ／ｃｍと小さいために、固定減衰器の減衰量の
変動値が１．０ｄＢと大きかった。
【００４５】
【発明の効果】以上のように本発明からなるセラミック
材料は、光学デバイスにおいてシリカガラスからなる導
波路材料の導波路隣接材料として使用されると、導波路
から漏れ出した光を効果的に吸収・減衰させることがで
きるため、クラッディングモードとコアモードの干渉を
防止することが可能で、固定減衰器等の光学デバイスの
性能の向上に極めて有用なものである。
材料は、光学デバイスにおいてシリカガラスからなる導
波路材料の導波路隣接材料として使用されると、導波路
から漏れ出した光を効果的に吸収・減衰させることがで
きるため、クラッディングモードとコアモードの干渉を
防止することが可能で、固定減衰器等の光学デバイスの
性能の向上に極めて有用なものである。
【図１】本発明のセラミック材料を使用した固定減衰器
の縦断面図を示す。
の縦断面図を示す。
【図２】導波路から漏れ出る光の挙動を表した概念図で
ある。
ある。
１０ 固定減衰器
１１ セラミック材料
１２ 内孔
１３ ２５ｄＢ減衰用金属イオンドープシリカガラスフ
ァイバ ２０ 導波路隣接材料 ２１ 導波路 ２２ 漏れ出る光 ２３ 導波路材料 ２４ 界面 ２５ 反射光 ２６ 信号光 ２７ 侵入光 ２８ 外気との界面
ァイバ ２０ 導波路隣接材料 ２１ 導波路 ２２ 漏れ出る光 ２３ 導波路材料 ２４ 界面 ２５ 反射光 ２６ 信号光 ２７ 侵入光 ２８ 外気との界面
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(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考）
Ｇ０２Ｂ 6/00 ３１１ Ｇ０２Ｂ 6/36
6/12 6/12 Ｎ
6/36 Ｃ０４Ｂ 35/18 Ａ
Ｆターム(参考） 2H036 QA16
2H038 BA00 BA22
2H047 QA01
4G030 AA02 AA07 AA32 AA36 AA37
BA14 BA24 CA01 GA04 GA23
GA27
4G062 AA04 AA11 BB06 CC04 DA05
DA06 DA07 DB04 DC01 DC02
DC03 DC04 DD01 DD02 DD03
DD04 DE01 DE02 DE03 DE04
DF01 EA01 EA02 EA03 EB01
EB02 EB03 EB04 EB05 EC01
EC02 EC03 EC04 EC05 ED01
ED02 ED03 ED04 ED05 EE01
EE02 EE03 EE04 EE05 EF01
EF02 EF03 EF04 EF05 EG01
EG02 EG03 EG04 EG05 FA01
FB01 FB02 FB03 FB04 FB05
FC01 FC02 FC03 FC04 FC05
FD01 FE01 FE02 FE03 FE04
FE05 FF01 FG01 FH01 FJ01
FK01 FL01 GA01 GB01 GC01
GD01 GE01 HH01 HH03 HH05
HH07 HH09 HH11 HH13 HH15
HH17 HH20 JJ01 JJ03 JJ05
JJ07 JJ10 KK01 KK03 KK05
KK07 KK10 MM04 NN01 NN29
NN31 NN33 NN34 QQ02 QQ10
QQ11
Claims (4)
- 【請求項１】 熱膨張係数が５０×１０-7／℃より小さ
く、波長１５５０ｎｍにおいて、シリカガラスとの比屈
折率差の絶対値が０．２以下、光減衰率が０．３ｄＢ／
ｃｍ以上であることを特徴とするセラミック材料。 - 【請求項２】 結晶化ガラスからなることを特徴とする
請求項１に記載のセラミック材料。 - 【請求項３】 質量百分率で、ＳｉＯ2、Ａｌ2Ｏ3、Ｌ
ｉ2Ｏを合量で４５％以上含むことを特徴とする請求項
１または２に記載のセラミック材料。 - 【請求項４】 請求項１〜３のいずれかに記載のセラミ
ック材料を用いてなることを特徴とする光学デバイス。
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Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004131372A (ja) * | 2002-08-16 | 2004-04-30 | Carl-Zeiss-Stiftung | アルミノ珪酸リチウムガラスセラミックからなる部材 |
| JP2004238280A (ja) * | 2003-02-03 | 2004-08-26 | Carl-Zeiss-Stiftung | 光構造化性物体とガラスおよび／またはガラスセラミック処理方法 |
| JP2014080365A (ja) * | 2007-08-03 | 2014-05-08 | Nippon Electric Glass Co Ltd | 強化ガラス基板及びガラス |
| JP2017520496A (ja) * | 2014-05-02 | 2017-07-27 | コーニング インコーポレイテッド | 強化ガラスおよびその組成物 |
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