JPH04300218A - 希土類元素ド−プ石英ガラスの製造方法 - Google Patents
希土類元素ド−プ石英ガラスの製造方法Info
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- JPH04300218A JPH04300218A JP8974191A JP8974191A JPH04300218A JP H04300218 A JPH04300218 A JP H04300218A JP 8974191 A JP8974191 A JP 8974191A JP 8974191 A JP8974191 A JP 8974191A JP H04300218 A JPH04300218 A JP H04300218A
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B37/00—Manufacture or treatment of flakes, fibres, or filaments from softened glass, minerals, or slags
- C03B37/01—Manufacture of glass fibres or filaments
- C03B37/012—Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments
- C03B37/014—Manufacture 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]
- C03B37/01413—Reactant delivery systems
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B2201/00—Type of glass produced
- C03B2201/06—Doped silica-based glasses
- C03B2201/30—Doped silica-based glasses doped with metals, e.g. Ga, Sn, Sb, Pb or Bi
- C03B2201/34—Doped silica-based glasses doped with metals, e.g. Ga, Sn, Sb, Pb or Bi doped with rare earth metals, i.e. with Sc, Y or lanthanides, e.g. for laser-amplifiers
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B2207/00—Glass deposition burners
- C03B2207/80—Feeding the burner or the burner-heated deposition site
- C03B2207/90—Feeding the burner or the burner-heated deposition site with vapour generated from solid glass precursors, i.e. by sublimation
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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
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は希土類元素ド−プ石英ガ
ラスの製造方法、特には光ファイバレ−ザ−、光増幅器
、センサ−素子などに有用とされる希土類元素ド−プ石
英ガラスの製造方法に関するものである。
ラスの製造方法、特には光ファイバレ−ザ−、光増幅器
、センサ−素子などに有用とされる希土類元素ド−プ石
英ガラスの製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】希土類元素ド−プ石英ガラスは光機能を
有していることから、光ファイバレ−ザ−、光増幅器、
センサ−素子などとして使用されている。しかして、こ
の種の石英ガラスの製造は従来からＭＣＶＤ法による方
法が知られている（特表昭６３−５０１７１１ 号公報
参照）が、これは希土類元素酸化物を高温に加熱して蒸
発させて反応系に供給するものであるため、これには供
給量の制御が困難であり、また大型の母材が得られにく
いという欠点がある。
有していることから、光ファイバレ−ザ−、光増幅器、
センサ−素子などとして使用されている。しかして、こ
の種の石英ガラスの製造は従来からＭＣＶＤ法による方
法が知られている（特表昭６３−５０１７１１ 号公報
参照）が、これは希土類元素酸化物を高温に加熱して蒸
発させて反応系に供給するものであるため、これには供
給量の制御が困難であり、また大型の母材が得られにく
いという欠点がある。
【０００３】他方、この希土類元素ド−プ石英ガラスの
製造については、ガラス形成原料としてのけい素化合物
を酸水素火炎中に送り、この火炎加水分解で生成したシ
リカ微粒子を堆積して多孔質ガラス母材を作り、この多
孔質ガラス母材を希土類元素化合物の溶液に浸漬して希
土類元素化合物を多孔質ガラス母材に含浸させ、ついで
これを高温で焼結し、透明ガラス化するという方法が提
案されており（特公昭５８−３９８０ 号公報参照）、
これには溶液の濃度によってド−プ量が制御できるし、
蒸気圧の低い化合物にも適用できるという利点があるけ
れども、しかしこれには多孔質ガラス母材を希土類元素
化合物の溶液に浸漬し、乾燥する際に毛細管現象によっ
て溶媒が多孔質ガラス母材の表面に移動するときに溶質
も同時に移動してこれが表面近くに蓄積されるために、
得られたガラスにド−パントの濃度分布ができてしまい
、極端な場合には表面と内部での熱膨張係数の差によっ
てこれが割れてしまうという問題点があり、これにはま
た焼結、ガラス化のときに希土類元素化合物の一部が揮
散してしまい、所望のド−プ量をもつものが得られなく
なるという欠点もある。
製造については、ガラス形成原料としてのけい素化合物
を酸水素火炎中に送り、この火炎加水分解で生成したシ
リカ微粒子を堆積して多孔質ガラス母材を作り、この多
孔質ガラス母材を希土類元素化合物の溶液に浸漬して希
土類元素化合物を多孔質ガラス母材に含浸させ、ついで
これを高温で焼結し、透明ガラス化するという方法が提
案されており（特公昭５８−３９８０ 号公報参照）、
これには溶液の濃度によってド−プ量が制御できるし、
蒸気圧の低い化合物にも適用できるという利点があるけ
れども、しかしこれには多孔質ガラス母材を希土類元素
化合物の溶液に浸漬し、乾燥する際に毛細管現象によっ
て溶媒が多孔質ガラス母材の表面に移動するときに溶質
も同時に移動してこれが表面近くに蓄積されるために、
得られたガラスにド−パントの濃度分布ができてしまい
、極端な場合には表面と内部での熱膨張係数の差によっ
てこれが割れてしまうという問題点があり、これにはま
た焼結、ガラス化のときに希土類元素化合物の一部が揮
散してしまい、所望のド−プ量をもつものが得られなく
なるという欠点もある。
【０００４】そのため、これについてはド−プ原料の融
点以下の温度に保持された酸化物雰囲気内において多孔
質ガラス母材中のド−プ原料を酸化する工程を付加する
ことも提案されている（特開昭６３−６０１２１号公報
参照）が、希土類元素塩化物を酸化して酸化物に完全に
転換させることは難しく、酸化雰囲気で熱処理してもか
なりの希土類元素塩化物が残留するためにこれがガラス
工程で揮散し、揮散せずにガラス中に取り込まれたとし
ても塩化物の状態ではガラスネットワ−クの中に入るこ
とができず、微少結晶として分離してしまうので、ガラ
スが白濁した状態となり、光伝送損失の原因となるし、
レ−ザ−発振効率も低いものになるという不利がある。
点以下の温度に保持された酸化物雰囲気内において多孔
質ガラス母材中のド−プ原料を酸化する工程を付加する
ことも提案されている（特開昭６３−６０１２１号公報
参照）が、希土類元素塩化物を酸化して酸化物に完全に
転換させることは難しく、酸化雰囲気で熱処理してもか
なりの希土類元素塩化物が残留するためにこれがガラス
工程で揮散し、揮散せずにガラス中に取り込まれたとし
ても塩化物の状態ではガラスネットワ−クの中に入るこ
とができず、微少結晶として分離してしまうので、ガラ
スが白濁した状態となり、光伝送損失の原因となるし、
レ−ザ−発振効率も低いものになるという不利がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】したがって、この希土
類元素ド−プ石英ガラスの製造方法については、気相状
態のガラス原料の火炎加水分解でガラス微粒子を作り、
これを積層して多孔質ガラス体を作って加熱溶融する光
ファイバ用ガラス母材の製造方法において、このガラス
原料を四塩化けい素、トリクロロシラン、モノシランと
し、これに有機アルミニウムとエルビウムのβ−ジケト
ン化合物を使用するという方法が提案されており（特開
平２−２７５７２４号公報参照）、これによれば従来の
ＭＣＶＤ法にくらべて大型で、かつエルビウムの添加濃
度分布が均一な母材を合成することができるけれども、
これにはここに使用されるガラス原料が四塩化けい素、
トリクロロシランのようにハロゲンを含有するものとさ
れており、このハロゲンを含むけい素化合物は有機希土
類元素の分解を促進するものであるために、これが火炎
に供給される以前に分解されていしまい、その供給が困
難になるという不利がある。
類元素ド−プ石英ガラスの製造方法については、気相状
態のガラス原料の火炎加水分解でガラス微粒子を作り、
これを積層して多孔質ガラス体を作って加熱溶融する光
ファイバ用ガラス母材の製造方法において、このガラス
原料を四塩化けい素、トリクロロシラン、モノシランと
し、これに有機アルミニウムとエルビウムのβ−ジケト
ン化合物を使用するという方法が提案されており（特開
平２−２７５７２４号公報参照）、これによれば従来の
ＭＣＶＤ法にくらべて大型で、かつエルビウムの添加濃
度分布が均一な母材を合成することができるけれども、
これにはここに使用されるガラス原料が四塩化けい素、
トリクロロシランのようにハロゲンを含有するものとさ
れており、このハロゲンを含むけい素化合物は有機希土
類元素の分解を促進するものであるために、これが火炎
に供給される以前に分解されていしまい、その供給が困
難になるという不利がある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明はこのような不利
を解決した希土類元素ド−プ石英ガラスの製造方法に関
するものであり、これはガラス形成原料ガスの酸水素火
炎中の火炎加水分解によって生成したシリカ微粒子を堆
積して得た多孔質ガラス母材を高温で焼結し、透明ガラ
ス化する石英ガラスの製造方法において、ハロゲンを含
有しないガラス形成原料ガスと共に昇華性の有機希土類
元素化合物を気相で酸水素火炎中に供給し、この火炎加
水分解で生成した希土類元素化合物を含むシリカ微粒子
を堆積して多孔質ガラス母材を作り、これを高温で焼結
し、透明ガラス化することを特徴とするものである。
を解決した希土類元素ド−プ石英ガラスの製造方法に関
するものであり、これはガラス形成原料ガスの酸水素火
炎中の火炎加水分解によって生成したシリカ微粒子を堆
積して得た多孔質ガラス母材を高温で焼結し、透明ガラ
ス化する石英ガラスの製造方法において、ハロゲンを含
有しないガラス形成原料ガスと共に昇華性の有機希土類
元素化合物を気相で酸水素火炎中に供給し、この火炎加
水分解で生成した希土類元素化合物を含むシリカ微粒子
を堆積して多孔質ガラス母材を作り、これを高温で焼結
し、透明ガラス化することを特徴とするものである。
【０００７】すなわち、本発明者らは希土類元素ド−プ
石英ガラスの効果的な製造方法について種々検討した結
果、希土類元素化合物の石英ガラスへの添加をハロゲン
を含有しないけい素化合物などのガラス形成原料の酸水
素火炎中での火炎加水分解時にこの酸水素火炎中に希土
類元素化合物を気相で供給し、けい素化合物と同時に火
炎加水分解させ、ここに発生した希土類元素酸化物をけ
い素化合物の火炎加水分解で発生したシリカ微粒子と共
に担体上に堆積させて多孔質ガラス母材を形成させれば
よいということを見出した。
石英ガラスの効果的な製造方法について種々検討した結
果、希土類元素化合物の石英ガラスへの添加をハロゲン
を含有しないけい素化合物などのガラス形成原料の酸水
素火炎中での火炎加水分解時にこの酸水素火炎中に希土
類元素化合物を気相で供給し、けい素化合物と同時に火
炎加水分解させ、ここに発生した希土類元素酸化物をけ
い素化合物の火炎加水分解で発生したシリカ微粒子と共
に担体上に堆積させて多孔質ガラス母材を形成させれば
よいということを見出した。
【０００８】また、ここに使用する希土類元素化合物と
してＥｒＣｌ３、ＮｄＣｌ３などの塩化物を使用すると
これらが高沸点物であるために、このものは高温に加熱
し蒸発させて反応系に供給する必要があり、そのために
供給量の制御が極めて難しいという欠点があるが、これ
を塩化物よりも低い温度で気化することができる昇華性
の有機希土類元素化合物を使用すればこの供給量の制御
性を向上することができること、およびガラス形成用原
料ガスとして公知の四塩化けい素などのハロゲンを含有
する原料ガスを用いる場合には前記したように有機希土
類元素化合物が火炎に供給される前に分解されてしまう
ためにその供給が困難となるが、これはハロゲンを含有
しないガラス原料ガスを用いれば解決することができる
ことを確認して本発明を完成させた。以下にこれをさら
に詳述する。
してＥｒＣｌ３、ＮｄＣｌ３などの塩化物を使用すると
これらが高沸点物であるために、このものは高温に加熱
し蒸発させて反応系に供給する必要があり、そのために
供給量の制御が極めて難しいという欠点があるが、これ
を塩化物よりも低い温度で気化することができる昇華性
の有機希土類元素化合物を使用すればこの供給量の制御
性を向上することができること、およびガラス形成用原
料ガスとして公知の四塩化けい素などのハロゲンを含有
する原料ガスを用いる場合には前記したように有機希土
類元素化合物が火炎に供給される前に分解されてしまう
ためにその供給が困難となるが、これはハロゲンを含有
しないガラス原料ガスを用いれば解決することができる
ことを確認して本発明を完成させた。以下にこれをさら
に詳述する。
【０００９】
【作用】本発明は希土類元素ド−プ石英ガラスの改良さ
れた製造方法に関するものである。本発明はガラス形成
原料の火炎加水分解によって生成したシリカ微粒子を堆
積して多孔質ガラス母材を製造する工程において、ハロ
ゲンを含有しないガラス形成原料ガスと共に昇華性の有
機希土類元素化合物を気相で供給し、この有機希土類元
素化合物の火炎加水分解で発生した希土類元素酸化物を
ハロゲンを含有しないけい素化合物の火炎加水分解で発
生したシリカ微粒子と共に堆積して希土類元素酸化物を
含有した多孔質ガラス母材を作り、これを高温で焼結し
、透明ガラス化するものである。
れた製造方法に関するものである。本発明はガラス形成
原料の火炎加水分解によって生成したシリカ微粒子を堆
積して多孔質ガラス母材を製造する工程において、ハロ
ゲンを含有しないガラス形成原料ガスと共に昇華性の有
機希土類元素化合物を気相で供給し、この有機希土類元
素化合物の火炎加水分解で発生した希土類元素酸化物を
ハロゲンを含有しないけい素化合物の火炎加水分解で発
生したシリカ微粒子と共に堆積して希土類元素酸化物を
含有した多孔質ガラス母材を作り、これを高温で焼結し
、透明ガラス化するものである。
【００１０】本発明におけるガラス形成原料の火炎加水
分解による多孔質ガラス母材の製造は光ファイバ用母材
の製造方法としてよく知られているＶＡＤ 法、ＯＶＤ
法によって行えばよい。しかし、このガラス形成原料
として四塩化けい素などのけい素化合物、光ファイバ用
のド−パントとしてよく知られている四塩化ゲルマニウ
ム、また光増幅特性を向上させることで知られているア
ルミナなどを共ド−プするための三塩化アルミニウムな
どを同時に供給した場合には、有機希土類元素酸化物の
分解を促進することになるので、これはハロゲンを含有
しない有機けい素化合物、ゲルマニウム化合物、アルミ
ニウム化合物とすることが必要とされる。
分解による多孔質ガラス母材の製造は光ファイバ用母材
の製造方法としてよく知られているＶＡＤ 法、ＯＶＤ
法によって行えばよい。しかし、このガラス形成原料
として四塩化けい素などのけい素化合物、光ファイバ用
のド−パントとしてよく知られている四塩化ゲルマニウ
ム、また光増幅特性を向上させることで知られているア
ルミナなどを共ド−プするための三塩化アルミニウムな
どを同時に供給した場合には、有機希土類元素酸化物の
分解を促進することになるので、これはハロゲンを含有
しない有機けい素化合物、ゲルマニウム化合物、アルミ
ニウム化合物とすることが必要とされる。
【００１１】これらのハロゲンを含有しないガラス形成
原料は酸水素火炎中に供給され、この火炎中で加水分解
されてシリカ、ゲルマニア、アルミナとなり、このゲル
マニウム、アルミナを含有するシリカ微粒子が石英ガラ
スなどからなる担体上に堆積されて多孔質ガラス母材と
されるのであるが、本発明ではハロゲンを含有しないこ
のガラス形成原料の火炎加水分解時にこの酸水素火炎中
に昇華性の有機希土類元素化合物が気相で供給され、こ
の希土類元素化合物の火炎加水分解で発生した希土類元
素酸化物がガラス形成原料の火炎加水分解で発生した上
記したシリカ微粒子と共に担体上に堆積されるので、希
土類元素酸化物を含む多孔質ガラス母材が形成される。
原料は酸水素火炎中に供給され、この火炎中で加水分解
されてシリカ、ゲルマニア、アルミナとなり、このゲル
マニウム、アルミナを含有するシリカ微粒子が石英ガラ
スなどからなる担体上に堆積されて多孔質ガラス母材と
されるのであるが、本発明ではハロゲンを含有しないこ
のガラス形成原料の火炎加水分解時にこの酸水素火炎中
に昇華性の有機希土類元素化合物が気相で供給され、こ
の希土類元素化合物の火炎加水分解で発生した希土類元
素酸化物がガラス形成原料の火炎加水分解で発生した上
記したシリカ微粒子と共に担体上に堆積されるので、希
土類元素酸化物を含む多孔質ガラス母材が形成される。
【００１２】これに使用される有機希土類元素化合物と
してはネオジム、ユ−ロピウム、セリウムなどの希土類
元素の一般式Ｒ−ＣＯ−ＣＨ＝ＣＯ−Ｒ’ で示され、
Ｒ、 Ｒ’ がアルキル基、アリル基、フッ素置換アル
キル基、複素環基などである、例えばアセチルアセトナ
イト、トリフルオロアセ００チルアセトナイト、ヘキサ
フルオロアセチルアセトナイト、ジベンゾイルトリフル
オロアセトナイト、ジンベンゾイルメタナト、ジピバロ
イルメタナト、テノイルトルフルオロアセチルアセトナ
イト、フロイルトリフルオロアセチルアセトナイトなど
の各錯体が例示される。これらは蒸発器にこれを収容し
、オイルバスで加熱して気化させ、これをキヤリアガス
で反応器中に供給するようにすればよい。
してはネオジム、ユ−ロピウム、セリウムなどの希土類
元素の一般式Ｒ−ＣＯ−ＣＨ＝ＣＯ−Ｒ’ で示され、
Ｒ、 Ｒ’ がアルキル基、アリル基、フッ素置換アル
キル基、複素環基などである、例えばアセチルアセトナ
イト、トリフルオロアセ００チルアセトナイト、ヘキサ
フルオロアセチルアセトナイト、ジベンゾイルトリフル
オロアセトナイト、ジンベンゾイルメタナト、ジピバロ
イルメタナト、テノイルトルフルオロアセチルアセトナ
イト、フロイルトリフルオロアセチルアセトナイトなど
の各錯体が例示される。これらは蒸発器にこれを収容し
、オイルバスで加熱して気化させ、これをキヤリアガス
で反応器中に供給するようにすればよい。
【００１３】この昇華性の有機希土類元素化合物、特に
希土類元素のアセチルアセトナイト系錯体は高温におい
て塩化物と反応してバ−ナ−内にゲル状物を堆積する傾
向があるので、このものは酸水素火炎に供給するときに
ガラス形成原料を供給するときにガラス形成原料を塩化
物でないテトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン
、メチルトリメトキシシラン、テトラメトキシゲルマニ
ウムのようなアルコキシ化合物とし、アルミニウム化合
物もトリエチルアルミニウムなどのような有機化合物と
しなければならない。
希土類元素のアセチルアセトナイト系錯体は高温におい
て塩化物と反応してバ−ナ−内にゲル状物を堆積する傾
向があるので、このものは酸水素火炎に供給するときに
ガラス形成原料を供給するときにガラス形成原料を塩化
物でないテトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン
、メチルトリメトキシシラン、テトラメトキシゲルマニ
ウムのようなアルコキシ化合物とし、アルミニウム化合
物もトリエチルアルミニウムなどのような有機化合物と
しなければならない。
【００１４】このようにして得られた希土類元素酸化物
を含有する多孔質ガラス母材はついで高温で焼成し、透
明ガラスして希土類ド−プ石英ガラスとされるのである
が、この加熱は電気炉中で １，４００〜１，０００
℃に行えばよく、これはヘリウムなどのような不活性ガ
ス雰囲気とすることがよいが、この雰囲気は脱水を目的
として微量のハロゲンガス存在下としてもよいし、さら
には酸化物への転換を完全なものとするために微量の酸
素ガス存在下としてもよい。
を含有する多孔質ガラス母材はついで高温で焼成し、透
明ガラスして希土類ド−プ石英ガラスとされるのである
が、この加熱は電気炉中で １，４００〜１，０００
℃に行えばよく、これはヘリウムなどのような不活性ガ
ス雰囲気とすることがよいが、この雰囲気は脱水を目的
として微量のハロゲンガス存在下としてもよいし、さら
には酸化物への転換を完全なものとするために微量の酸
素ガス存在下としてもよい。
【００１５】
【実施例】つぎに本発明の実施例をあげる。
実施例１
石英製同心多重管バ−ナ−に水素ガス５．５ リットル
／分、酸素ガス ８．０リットル／分を供給して酸水素
火炎を形成し、このバ−ナ−の中心にテトラメトキシシ
ランをキヤリアガス（酸素ガス０．１７リットル／分）
に同伴させて供給すると共に、このテトラメトキシシラ
ンを供給するノズルの外側のノズルと連絡した蒸発器に
トリスジピバロイルメタナトエルビウムを入れ、蒸発器
をオイルバスで２００ ℃に加熱しつつキヤリアガス（
アルゴンガス０．０５リットル／分）を吹き込んでこの
有機希土類元素化合物をバ−ナ−に供給し、これらのガ
スの火炎加水分解で発生した微粒子を出発材の軸方向に
８時間堆積、成長させたところ、外径４３ｍｍ、 長さ
３００ｍｍ、 重さ １５０ｇ で平均かさ密度が０．
３４ｇ／ｃｍ３ である多孔質ガラス母材が得られた。
／分、酸素ガス ８．０リットル／分を供給して酸水素
火炎を形成し、このバ−ナ−の中心にテトラメトキシシ
ランをキヤリアガス（酸素ガス０．１７リットル／分）
に同伴させて供給すると共に、このテトラメトキシシラ
ンを供給するノズルの外側のノズルと連絡した蒸発器に
トリスジピバロイルメタナトエルビウムを入れ、蒸発器
をオイルバスで２００ ℃に加熱しつつキヤリアガス（
アルゴンガス０．０５リットル／分）を吹き込んでこの
有機希土類元素化合物をバ−ナ−に供給し、これらのガ
スの火炎加水分解で発生した微粒子を出発材の軸方向に
８時間堆積、成長させたところ、外径４３ｍｍ、 長さ
３００ｍｍ、 重さ １５０ｇ で平均かさ密度が０．
３４ｇ／ｃｍ３ である多孔質ガラス母材が得られた。
【００１６】ついで、この多孔質ガラス母材を電気炉に
入れヘリウムガス雰囲気下に１，６００℃で加熱処理し
て透明ガラス化したところ、石英ガラスが得られたが、
このもののＩＣＰ 法で分析した結果、酸化エルビウム
を５００ｐｐｍ含有するものであった。
入れヘリウムガス雰囲気下に１，６００℃で加熱処理し
て透明ガラス化したところ、石英ガラスが得られたが、
このもののＩＣＰ 法で分析した結果、酸化エルビウム
を５００ｐｐｍ含有するものであった。
【００１７】つぎに、この石英ガラスをコアとし、フッ
素ド−プ石英ガラスをクラッドとした光ファイバ用プリ
フォ−ムを作り、この光ファイバの光増幅特性を測定し
たところ、このものは１．４ μｍ のポンプ光１０ｍ
Ｗで励起し、１．５５μｍ の信号光の増幅ゲイン２２
ｄＢ を得た。
素ド−プ石英ガラスをクラッドとした光ファイバ用プリ
フォ−ムを作り、この光ファイバの光増幅特性を測定し
たところ、このものは１．４ μｍ のポンプ光１０ｍ
Ｗで励起し、１．５５μｍ の信号光の増幅ゲイン２２
ｄＢ を得た。
【００１８】実施例２
実施例１と同様にＶＡＤ 法で多孔質ガラス母材を製造
したが、このテトラメトキシシランの代りにテトラエト
キシシランをキヤリアガス（アルゴン０．１９リツトル
／分）に同伴して供給すると共に、これにテトラエトキ
シゲルマニウムをキヤリアガス（アルゴン０．０７リッ
トル／分）で供給し、さらにトリエチルアルミニウム０
．０１リットル／分も供給し、さらに蒸発器にトリステ
ノイルトリフルオロアセチンルアセトエルビウムを入れ
、蒸発器をオイルバスで ２００℃に加熱しつつキヤリ
アガス（アルゴン０．０５リットル／分）を吹き込んで
有機希土類元素化合物をバ−ナ−に供給し、得られたシ
リカ微粒子を出発材に８時間堆積、成長させたところ、
外径３８ｍｍ、長さ ３００ｍｍ、重さ １１０ｇ で
平均かさ密度が０．３２ｇ／ｃｍ３ である多孔質ガラ
ス母材が得られた。
したが、このテトラメトキシシランの代りにテトラエト
キシシランをキヤリアガス（アルゴン０．１９リツトル
／分）に同伴して供給すると共に、これにテトラエトキ
シゲルマニウムをキヤリアガス（アルゴン０．０７リッ
トル／分）で供給し、さらにトリエチルアルミニウム０
．０１リットル／分も供給し、さらに蒸発器にトリステ
ノイルトリフルオロアセチンルアセトエルビウムを入れ
、蒸発器をオイルバスで ２００℃に加熱しつつキヤリ
アガス（アルゴン０．０５リットル／分）を吹き込んで
有機希土類元素化合物をバ−ナ−に供給し、得られたシ
リカ微粒子を出発材に８時間堆積、成長させたところ、
外径３８ｍｍ、長さ ３００ｍｍ、重さ １１０ｇ で
平均かさ密度が０．３２ｇ／ｃｍ３ である多孔質ガラ
ス母材が得られた。
【００１９】ついで、この多孔質ガラス母材を電気炉に
入れ、ヘリウムガス雰囲気下に１，６００ ℃で加熱処
理して透明ガラス化したところ、石英ガラスが得られた
が、このものはＩＣＰ 法で分析した結果、酸化エルビ
ウムを８００ｐｐｍ 含有するものであった。また、こ
の多孔質ガラス母材を電気炉に入れ、ヘリウムガス雰囲
気下に１，６００℃で加熱処理して透明ガラス化したと
ころ、石英ガラスが得られたが、このものはＩＣＰ 法
で分析した結果、酸化エルビウムを８００ｐｐｍ含有す
るものであった。
入れ、ヘリウムガス雰囲気下に１，６００ ℃で加熱処
理して透明ガラス化したところ、石英ガラスが得られた
が、このものはＩＣＰ 法で分析した結果、酸化エルビ
ウムを８００ｐｐｍ 含有するものであった。また、こ
の多孔質ガラス母材を電気炉に入れ、ヘリウムガス雰囲
気下に１，６００℃で加熱処理して透明ガラス化したと
ころ、石英ガラスが得られたが、このものはＩＣＰ 法
で分析した結果、酸化エルビウムを８００ｐｐｍ含有す
るものであった。
【００２０】つぎにこの石英ガラスをコアとし、フッ素
ド−プ石英ガラスをクラッドとした光ファイバ用プイリ
フォ−ムを作り、この光ファイバの光増幅特定を測定し
たところ、このものは１．４ μｍ のポンプ光１０ｍ
Ｗで励起し、１．５５μｍ の信号光の増幅ゲイン３５
ｄＢ を得た。
ド−プ石英ガラスをクラッドとした光ファイバ用プイリ
フォ−ムを作り、この光ファイバの光増幅特定を測定し
たところ、このものは１．４ μｍ のポンプ光１０ｍ
Ｗで励起し、１．５５μｍ の信号光の増幅ゲイン３５
ｄＢ を得た。
【００２１】
【発明の効果】本発明は希土類元素ド−プ石英ガラスの
製造方法に関するものであり、これは前記したように火
炎加水分解によって生成するシリカ微粒子を堆積して得
られる多孔質ガラス母材を高温で焼結し、透明ガラス化
する石英ガラスの製造方法において、ハロゲンを含有し
ないガラス成形原料と共に昇華性の有機希土類元素化合
物を気相で供給し、この火炎加水分解で得た希土類元素
酸化物を含有する多孔質ガラス母材を作り、これを高温
で焼成し、透明ガラス化するものであるが、これによれ
ば希土類元素化合物が昇華性の有機希土類元素化合物と
して供給されるので低温でガス化することができるし、
これがガラス形成原料によって分解されることもなく、
このものは火炎加水分解で希土類元素酸化物となるので
、希土類元素酸化物でド−プされた石英ガラスを容易に
得ることができ、このようにして得られた希土類元素ド
−プ石英ガラスは光ファイバレ−ザ−、光増幅器、セン
サ−素子として有用とされるという有利性が与えられる
。
製造方法に関するものであり、これは前記したように火
炎加水分解によって生成するシリカ微粒子を堆積して得
られる多孔質ガラス母材を高温で焼結し、透明ガラス化
する石英ガラスの製造方法において、ハロゲンを含有し
ないガラス成形原料と共に昇華性の有機希土類元素化合
物を気相で供給し、この火炎加水分解で得た希土類元素
酸化物を含有する多孔質ガラス母材を作り、これを高温
で焼成し、透明ガラス化するものであるが、これによれ
ば希土類元素化合物が昇華性の有機希土類元素化合物と
して供給されるので低温でガス化することができるし、
これがガラス形成原料によって分解されることもなく、
このものは火炎加水分解で希土類元素酸化物となるので
、希土類元素酸化物でド−プされた石英ガラスを容易に
得ることができ、このようにして得られた希土類元素ド
−プ石英ガラスは光ファイバレ−ザ−、光増幅器、セン
サ−素子として有用とされるという有利性が与えられる
。
Claims (3)
- 【請求項１】ガラス形成原料ガスの酸水素火炎中での火
炎加水分解によって生成したシリカ微粒子を堆積して得
た多孔質ガラス母材を高温で焼結し、透明ガラス化する
石英ガラスの製造方法において、ハロゲンを含有しない
ガラス形成原料ガスと共に昇華性の有機希土類元素化合
物を気相で酸水素火炎中に供給し、この火炎加水分解で
生成した希土類元素酸化物を含むシリカ微粒子を堆積し
て多孔質ガラス母材を作り、これを高温で焼結し、透明
ガラス化することを特徴とする希土類元素ド−プ石英ガ
ラスの製造方法。 - 【請求項２】昇華性の有機希土類元素化合物が希土類元
素のアセチルアセトナト系錯体である請求項１に記載し
た希土類元素ド−プ石英ガラスの製造方法。 - 【請求項３】ハロゲンを含有しないガラス形成原料がけ
い素、ゲルマニウム、アルミニウムの有機化合物である
請求項１に記載した希土類元素ド−プ石英ガラスの製造
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8974191A JPH04300218A (ja) | 1991-03-28 | 1991-03-28 | 希土類元素ド−プ石英ガラスの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8974191A JPH04300218A (ja) | 1991-03-28 | 1991-03-28 | 希土類元素ド−プ石英ガラスの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04300218A true JPH04300218A (ja) | 1992-10-23 |
Family
ID=13979190
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8974191A Pending JPH04300218A (ja) | 1991-03-28 | 1991-03-28 | 希土類元素ド−プ石英ガラスの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04300218A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06234537A (ja) * | 1992-12-28 | 1994-08-23 | Corning Inc | 光ファイバ・プリフォ−ムの作成方法 |
| JP2005187254A (ja) * | 2003-12-25 | 2005-07-14 | Sumitomo Electric Ind Ltd | ガラス体の製造方法 |
| DE102009022559A1 (de) * | 2008-12-19 | 2010-06-24 | J-Fiber Gmbh | Verfahren zur Herstellung von Glas, insbesondere Glasfaser-Preform |
| WO2012008358A1 (ja) * | 2010-07-14 | 2012-01-19 | 旭硝子株式会社 | 紫外線カットフィルタ用合成石英ガラス及びその製造方法 |
| CN102718395A (zh) * | 2012-07-03 | 2012-10-10 | 连云港市东鑫石英制品有限公司 | 一种固态法生产石英管的工艺方法 |
| DE102013002357A1 (de) | 2012-02-09 | 2013-08-14 | Asahi Glass Co., Ltd. | Verfahren zur Herstellung von dotiertem Quarzglas |
| CN103387328A (zh) * | 2012-05-10 | 2013-11-13 | 连云港市东鑫石英制品有限公司 | 一种低羟基玫瑰色稀土掺杂石英管的生产方法 |
-
1991
- 1991-03-28 JP JP8974191A patent/JPH04300218A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06234537A (ja) * | 1992-12-28 | 1994-08-23 | Corning Inc | 光ファイバ・プリフォ−ムの作成方法 |
| JP2005187254A (ja) * | 2003-12-25 | 2005-07-14 | Sumitomo Electric Ind Ltd | ガラス体の製造方法 |
| DE102009022559A1 (de) * | 2008-12-19 | 2010-06-24 | J-Fiber Gmbh | Verfahren zur Herstellung von Glas, insbesondere Glasfaser-Preform |
| WO2012008358A1 (ja) * | 2010-07-14 | 2012-01-19 | 旭硝子株式会社 | 紫外線カットフィルタ用合成石英ガラス及びその製造方法 |
| DE102013002357A1 (de) | 2012-02-09 | 2013-08-14 | Asahi Glass Co., Ltd. | Verfahren zur Herstellung von dotiertem Quarzglas |
| CN103387328A (zh) * | 2012-05-10 | 2013-11-13 | 连云港市东鑫石英制品有限公司 | 一种低羟基玫瑰色稀土掺杂石英管的生产方法 |
| CN103387328B (zh) * | 2012-05-10 | 2016-02-10 | 连云港市东鑫石英制品有限公司 | 一种低羟基玫瑰色稀土掺杂石英管的生产方法 |
| CN102718395A (zh) * | 2012-07-03 | 2012-10-10 | 连云港市东鑫石英制品有限公司 | 一种固态法生产石英管的工艺方法 |
| CN102718395B (zh) * | 2012-07-03 | 2014-10-22 | 连云港市东鑫石英制品有限公司 | 一种固态法生产石英管的工艺方法 |
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