JPH04342441A - フッ化物ガラスおよびフッ化物光ファイバ - Google Patents
フッ化物ガラスおよびフッ化物光ファイバInfo
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- JPH04342441A JPH04342441A JP3114334A JP11433491A JPH04342441A JP H04342441 A JPH04342441 A JP H04342441A JP 3114334 A JP3114334 A JP 3114334A JP 11433491 A JP11433491 A JP 11433491A JP H04342441 A JPH04342441 A JP H04342441A
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- optical fiber
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- 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
-
- 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
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- Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Glass Compositions (AREA)
- Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (AREA)
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、光学的に均質で且つ熱
的に安定なフッ化物ガラスおよびこのフッ化物ガラスを
用いたフッ化物光ファイバに関する。
的に安定なフッ化物ガラスおよびこのフッ化物ガラスを
用いたフッ化物光ファイバに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、フッ化物ガラスは光学的に高
度に均質で、光ファイバやレーザーガラス、レンズ等に
最適であることが知られており、特に赤外線波長領域に
おける透過特性が優れていることから、赤外線波長領域
で極低損失の光ファイバを実現できる可能性の高い材料
として注目されている。
度に均質で、光ファイバやレーザーガラス、レンズ等に
最適であることが知られており、特に赤外線波長領域に
おける透過特性が優れていることから、赤外線波長領域
で極低損失の光ファイバを実現できる可能性の高い材料
として注目されている。
【０００３】そして、このフッ化物ガラスを素材とする
光ファイバは、石英系を凌ぐ１０−２ｄＢ／ｋｍ 以下
の伝送損失が期待されており、ＺｒＦ４ を主成分とす
るフッ化物ガラスは、光ファイバ用のガラス素材として
最も有望視されている。
光ファイバは、石英系を凌ぐ１０−２ｄＢ／ｋｍ 以下
の伝送損失が期待されており、ＺｒＦ４ を主成分とす
るフッ化物ガラスは、光ファイバ用のガラス素材として
最も有望視されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、これらＺｒＦ
４ 系のガラスは熱安定性に乏しく、合成時の熱処理等
により結晶化し、生成した結晶が散乱体となり光学特性
を損なう原因となっていた。これには、ガラス内部の化
学結合に起因するガラスの粘性の急激な温度変化による
ものである。すなわち、ＺｒＦ４ 系のガラスではガラ
ス転移温度以上で急激に粘性が低下するためガラス内部
のイオンの再配列が起こり易く、結果として結晶化が生
じ、これが光学特性を劣化していた。さらに、この粘性
の急激な変化は、線引き時の温度の制御を厳しくする必
要があることを要求し、線引き可能な温度幅が１〜３℃
と非常に狭くなるという欠点もあった。
４ 系のガラスは熱安定性に乏しく、合成時の熱処理等
により結晶化し、生成した結晶が散乱体となり光学特性
を損なう原因となっていた。これには、ガラス内部の化
学結合に起因するガラスの粘性の急激な温度変化による
ものである。すなわち、ＺｒＦ４ 系のガラスではガラ
ス転移温度以上で急激に粘性が低下するためガラス内部
のイオンの再配列が起こり易く、結果として結晶化が生
じ、これが光学特性を劣化していた。さらに、この粘性
の急激な変化は、線引き時の温度の制御を厳しくする必
要があることを要求し、線引き可能な温度幅が１〜３℃
と非常に狭くなるという欠点もあった。
【０００５】本発明はこのような事情に鑑み、熱的に安
定したフッ化物ガラスおよびこのフッ化物ガラスを用い
たフッ化物光ファイバを提供することを目的とする。
定したフッ化物ガラスおよびこのフッ化物ガラスを用い
たフッ化物光ファイバを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成する本発
明に係るフッ化物ガラスは、ＺｒＦ４ およびＨｆＦ４
の少なくとも一種のフッ化物と、ＢａＦ２ ，ＬａＦ
３ ，ＧｄＦ３ ，ＹＦ３ ，ＬｉＦ，ＮａＦ，ＰｂＦ
２ およびＡｌＦ３ からなる群の少なくとも一種のフ
ッ化物とらなるフッ化物ガラスにおいて、酸素を含有す
ることを特徴とし、また、特に酸素濃度が陰イオン分率
で０．０１〜５％であることを特徴とする。一方、本発
明に係るフッ化物光ファイバは、上記構成のフッ化物ガ
ラスを、コアガラスおよびクラッディングガラスのいず
れか一方又は両方に用いたことを特徴とする。
明に係るフッ化物ガラスは、ＺｒＦ４ およびＨｆＦ４
の少なくとも一種のフッ化物と、ＢａＦ２ ，ＬａＦ
３ ，ＧｄＦ３ ，ＹＦ３ ，ＬｉＦ，ＮａＦ，ＰｂＦ
２ およびＡｌＦ３ からなる群の少なくとも一種のフ
ッ化物とらなるフッ化物ガラスにおいて、酸素を含有す
ることを特徴とし、また、特に酸素濃度が陰イオン分率
で０．０１〜５％であることを特徴とする。一方、本発
明に係るフッ化物光ファイバは、上記構成のフッ化物ガ
ラスを、コアガラスおよびクラッディングガラスのいず
れか一方又は両方に用いたことを特徴とする。
【０００７】
【作用】前述したフッ化物からなるガラスに酸素を均一
に添加したフッ化物ガラスは、酸素のＢｒｉｄｇｉｎｇ
によりガラスのネットワークを安定化し、粘性の温度変
化をなだらかにし、結果として結晶化に対するガラス安
定性を向上させるものである。従って、これらのガラス
を用いて光ファイバを作製すれば散乱体の生成が起こら
ず、散乱損失が極めて小さく光ファイバが作製できる。
に添加したフッ化物ガラスは、酸素のＢｒｉｄｇｉｎｇ
によりガラスのネットワークを安定化し、粘性の温度変
化をなだらかにし、結果として結晶化に対するガラス安
定性を向上させるものである。従って、これらのガラス
を用いて光ファイバを作製すれば散乱体の生成が起こら
ず、散乱損失が極めて小さく光ファイバが作製できる。
【０００８】本発明のフッ化物ガラスおいては、酸素濃
度が陰イオン分率で（以下、単に酸素濃度という）０．
１〜１％の場合、ガラスの最も安定な領域であり、酸素
濃度が０．０１％未満では酸素添加による安定化効果が
顕著には現れず、逆に５％を超えるとＺｒＯ２ の結晶
化傾向が増大して好ましくない。
度が陰イオン分率で（以下、単に酸素濃度という）０．
１〜１％の場合、ガラスの最も安定な領域であり、酸素
濃度が０．０１％未満では酸素添加による安定化効果が
顕著には現れず、逆に５％を超えるとＺｒＯ２ の結晶
化傾向が増大して好ましくない。
【０００９】
【実施例】以下、本発明を実施例に基づいて詳細に説明
するが、本発明はこの実施例により何等限定されるもの
ではない。
するが、本発明はこの実施例により何等限定されるもの
ではない。
【００１０】図１に本発明に係るフッ化物ガラスを製造
するための製造装置の一例を示す。図１に示すように、
１はロータリーポンプからなる排気系による減圧下に圧
力調整される反応系としてのアルミニウム製のチャンバ
であり、ロータリーポンプにより例えば１ｔｏｒｒの圧
力に保持されている。そして、このチャンバ１全体はヒ
ーター２により例えば２５０℃に保温され、且つ、この
チャンバ１内にはＣａＦ２ 板である基板３が設置され
ており、ヒーター２により例えば２５０℃に加熱されて
いる。このチャンバ１には導入口１ａ，１ｂが形成され
ている。導入口１ａには外周部に保温ヒーター６ａ〜６
ｅを備えた原料供給管７ａ〜７ｅ（以下、７で代表する
ことがある）が接続されると共に、この各原料供給管７
ａ〜７ｅにはアルミニウム製の蒸発器８ａ〜８ｅ（以下
、８で代表することがある）が連結され、蒸発器８ａ〜
８ｅの外周部には保温ヒーター９ａ〜９ｅが取付けられ
、また、この蒸発器８ａ〜８ｅの内部には原料有機金属
錯体１０ａ〜１０ｂが充填されている。一方、導入口１
ｂには供給管４が接続され、外周部に保温ヒーター５が
取付けられている。そして、本実施例では、導入口１ａ
からは有機金属化合物のガス流が、導入口１ｂからは含
フッ素ガス及び酸素が導入されるようになっている。
するための製造装置の一例を示す。図１に示すように、
１はロータリーポンプからなる排気系による減圧下に圧
力調整される反応系としてのアルミニウム製のチャンバ
であり、ロータリーポンプにより例えば１ｔｏｒｒの圧
力に保持されている。そして、このチャンバ１全体はヒ
ーター２により例えば２５０℃に保温され、且つ、この
チャンバ１内にはＣａＦ２ 板である基板３が設置され
ており、ヒーター２により例えば２５０℃に加熱されて
いる。このチャンバ１には導入口１ａ，１ｂが形成され
ている。導入口１ａには外周部に保温ヒーター６ａ〜６
ｅを備えた原料供給管７ａ〜７ｅ（以下、７で代表する
ことがある）が接続されると共に、この各原料供給管７
ａ〜７ｅにはアルミニウム製の蒸発器８ａ〜８ｅ（以下
、８で代表することがある）が連結され、蒸発器８ａ〜
８ｅの外周部には保温ヒーター９ａ〜９ｅが取付けられ
、また、この蒸発器８ａ〜８ｅの内部には原料有機金属
錯体１０ａ〜１０ｂが充填されている。一方、導入口１
ｂには供給管４が接続され、外周部に保温ヒーター５が
取付けられている。そして、本実施例では、導入口１ａ
からは有機金属化合物のガス流が、導入口１ｂからは含
フッ素ガス及び酸素が導入されるようになっている。
【００１１】（実施例１）本実施例では、出発原料とし
てＺｒとＣＦ３ −ＣＯ−ＣＨ２ −ＣＯ−ＣＦ３ と
の化合物およびＢａとＣ２ Ｆ３ −ＣＯ−ＣＨ２ −
ＣＯ−Ｃ（ＣＨ３ ）３ との化合物（以下、それぞれ
Ｚｒ（ｈｆａ）４ 、Ｂａ（ｐｐｍ）２ と略記する）
を使用した。Ｚｒ（ｈｆａ）４ およびＢａ（ｐｐｍ）
２ をそれぞれ６０℃，２００℃に保温して気化させ、
Ａｒをキャリアガスとして各ガスをチャンバ１の導入口
１ａから供給している。即ち、チャンバ１の導入口１ａ
には供給管７を介してＺｒ（ｈｆａ）４ およびＢａ（
ｐｐｍ）２ が充填された蒸発器８がそれぞれ連結され
ており、この蒸発器８を加熱しつつ、Ｚｒ（ｈｆａ）４
およびＢａ（ｐｐｍ）２ が充填された、蒸発器８内
にＡｒを導入することによりチャンバ１内に供給してい
る。なお、上述したＺｒ（ｈｆａ）４ およびＢａ（ｐ
ｐｍ）２ はＡｒキャリアガスの流量によりそれぞれ調
整することができる。一方、供給管４を介して導入口１
ｂからチャンバ１内に含フッ素ガスと共に酸素を供給し
ている。そして、このようにチャンバ１内に導入された
Ｚｒ（ｈｆａ）４ およびＢａ（ｐｐｍ）２ は、気相
又は基板上でＮＦ３ と反応してフッ化物を形成し、基
板上に酸素を含有するフッ化物ガラスとして堆積する。
てＺｒとＣＦ３ −ＣＯ−ＣＨ２ −ＣＯ−ＣＦ３ と
の化合物およびＢａとＣ２ Ｆ３ −ＣＯ−ＣＨ２ −
ＣＯ−Ｃ（ＣＨ３ ）３ との化合物（以下、それぞれ
Ｚｒ（ｈｆａ）４ 、Ｂａ（ｐｐｍ）２ と略記する）
を使用した。Ｚｒ（ｈｆａ）４ およびＢａ（ｐｐｍ）
２ をそれぞれ６０℃，２００℃に保温して気化させ、
Ａｒをキャリアガスとして各ガスをチャンバ１の導入口
１ａから供給している。即ち、チャンバ１の導入口１ａ
には供給管７を介してＺｒ（ｈｆａ）４ およびＢａ（
ｐｐｍ）２ が充填された蒸発器８がそれぞれ連結され
ており、この蒸発器８を加熱しつつ、Ｚｒ（ｈｆａ）４
およびＢａ（ｐｐｍ）２ が充填された、蒸発器８内
にＡｒを導入することによりチャンバ１内に供給してい
る。なお、上述したＺｒ（ｈｆａ）４ およびＢａ（ｐ
ｐｍ）２ はＡｒキャリアガスの流量によりそれぞれ調
整することができる。一方、供給管４を介して導入口１
ｂからチャンバ１内に含フッ素ガスと共に酸素を供給し
ている。そして、このようにチャンバ１内に導入された
Ｚｒ（ｈｆａ）４ およびＢａ（ｐｐｍ）２ は、気相
又は基板上でＮＦ３ と反応してフッ化物を形成し、基
板上に酸素を含有するフッ化物ガラスとして堆積する。
【００１２】本実施例でＺｒ（ｈｆａ）４ ：２ｓｃｃ
ｍ，Ｂａ（ｐｐｍ）２ ：１ｓｃｃｍ，ＮＦ３ ：１０
〜１００ｓｃｃｍ，Ｏ２ ：１〜５０ｓｃｃｍの条件で
２時間反応を行った結果、６５ＺｒＦ４ −３５ＢａＦ
２ の組成を有する厚さ５ｍｍのフッ化物ガラス膜を作
製することができた。
ｍ，Ｂａ（ｐｐｍ）２ ：１ｓｃｃｍ，ＮＦ３ ：１０
〜１００ｓｃｃｍ，Ｏ２ ：１〜５０ｓｃｃｍの条件で
２時間反応を行った結果、６５ＺｒＦ４ −３５ＢａＦ
２ の組成を有する厚さ５ｍｍのフッ化物ガラス膜を作
製することができた。
【００１３】酸素添加量を変化させて、酸素濃度が異な
るフッ化物ガラスを作製し、各ガラスについてガラス転
移温度（Ｔｇ）および結晶化温度（Ｔｘ）を測定した。 この結果を図１に示す。同図に示すように、ガラスの結
晶化に対する安定性とガラス転移温度（Ｔｇ）と結晶化
温度（Ｔｘ）の間の温度幅（Ｔｘ−Ｔｇ）の間には相関
があり、この幅が広いほどガラスは安定であるといえる
。この図から明らかなように、酸素を添加していないガ
ラスのＴｘ−Ｔｇが３５℃であるのに対し、酸素添加に
よりこの幅が広がり、酸度濃度０．５％付近では８５℃
と安定化されていることがわかる。温度幅が６０℃とな
る酸素範囲は０．１〜１％である。
るフッ化物ガラスを作製し、各ガラスについてガラス転
移温度（Ｔｇ）および結晶化温度（Ｔｘ）を測定した。 この結果を図１に示す。同図に示すように、ガラスの結
晶化に対する安定性とガラス転移温度（Ｔｇ）と結晶化
温度（Ｔｘ）の間の温度幅（Ｔｘ−Ｔｇ）の間には相関
があり、この幅が広いほどガラスは安定であるといえる
。この図から明らかなように、酸素を添加していないガ
ラスのＴｘ−Ｔｇが３５℃であるのに対し、酸素添加に
よりこの幅が広がり、酸度濃度０．５％付近では８５℃
と安定化されていることがわかる。温度幅が６０℃とな
る酸素範囲は０．１〜１％である。
【００１４】図２にこのようにして作製したガラス膜（
酸素濃度０．５％）の赤外吸収スペクトルの測定結果を
示す。酸素の添加によりわずかに１３５０ｃｍ−１付近
に吸収が見えるが、２〜３μｍ付近への影響はないこと
がわかる。
酸素濃度０．５％）の赤外吸収スペクトルの測定結果を
示す。酸素の添加によりわずかに１３５０ｃｍ−１付近
に吸収が見えるが、２〜３μｍ付近への影響はないこと
がわかる。
【００１５】図３に粘性の測定結果を示す。酸素を添加
していないガラスは熱的に不安定で加熱と同時に結晶化
するため粘性測定は不可能で、安定化のためにＬａＦ３
を添加し作製したものの比較として示している。この
図から明らかなように、酸素の添加により、粘性の温度
変化が緩やかになっていることがわかる。
していないガラスは熱的に不安定で加熱と同時に結晶化
するため粘性測定は不可能で、安定化のためにＬａＦ３
を添加し作製したものの比較として示している。この
図から明らかなように、酸素の添加により、粘性の温度
変化が緩やかになっていることがわかる。
【００１６】（実施例２）実施例１の方法で５ｍｍ厚の
ガラス膜を作製し、これを切り出し研磨によって４ｍｍ
径のガラスロッドを作製した。このガラスロッドの組成
は６５ＺｒＦ４ −３５ＢａＦ２ であり、陰イオン分
率で０．５％酸素を含有いている。次は、このロッドの
周囲に実施例１と同様の方法で６５ＨｆＦ４ −３５Ｂ
ａＦ２ （酸素濃度１％）のガラス層を３ｍｍ堆積した
。そして、これを母材とし、ＦＥＰ（四フッ化エチレン
六フッ化プロピレン共重合体；テフロン：商品名）を被
覆材として線引きし、２００ｍのフッ化物光ファイバを
作製した。すなわち、この光ファイバは、コアガラスの
組成が６５ＺｒＦ４ −３５ＢａＦ２ （酸素濃度０．
５％）であり、クラッディングガラスの組成が６５Ｈｆ
Ｆ４ −３５ＢａＦ２ （酸素濃度１％）である。
ガラス膜を作製し、これを切り出し研磨によって４ｍｍ
径のガラスロッドを作製した。このガラスロッドの組成
は６５ＺｒＦ４ −３５ＢａＦ２ であり、陰イオン分
率で０．５％酸素を含有いている。次は、このロッドの
周囲に実施例１と同様の方法で６５ＨｆＦ４ −３５Ｂ
ａＦ２ （酸素濃度１％）のガラス層を３ｍｍ堆積した
。そして、これを母材とし、ＦＥＰ（四フッ化エチレン
六フッ化プロピレン共重合体；テフロン：商品名）を被
覆材として線引きし、２００ｍのフッ化物光ファイバを
作製した。すなわち、この光ファイバは、コアガラスの
組成が６５ＺｒＦ４ −３５ＢａＦ２ （酸素濃度０．
５％）であり、クラッディングガラスの組成が６５Ｈｆ
Ｆ４ −３５ＢａＦ２ （酸素濃度１％）である。
【００１７】得られたフッ化物光ファイバの伝送損失特
性を図４に示す。従来の酸素を添加しない２成分ガラス
は、熱的に不安定で線引き時の再加熱により結晶化する
ためファイバ化は不可能であるが、酸素の添加により熱
安定性が向上しファイバ化が可能となった。得られた光
ファイバの最低損失値は２．６μｍで１．５ｄＢ／ｋｍ
であり、酸素を添加したフッ化物ガラスを用いること
により低損失光ファイバが実現できた。
性を図４に示す。従来の酸素を添加しない２成分ガラス
は、熱的に不安定で線引き時の再加熱により結晶化する
ためファイバ化は不可能であるが、酸素の添加により熱
安定性が向上しファイバ化が可能となった。得られた光
ファイバの最低損失値は２．６μｍで１．５ｄＢ／ｋｍ
であり、酸素を添加したフッ化物ガラスを用いること
により低損失光ファイバが実現できた。
【００１８】（実施例３）出発原料として Ｚｒ（ｈ
ｆａ）４ 、Ｂａ（ｐｐｍ）２ に加えて、Ａｌ（ｈｆ
ａ）３ ，Ｎａ（ｐｐｍ），Ｌａ（ｐｐｍ）３ を加え
た以外は実施例１と同様の方法でガラスを合成した。こ
こで、Ａｌ（ｈｆａ）３ はＡｌとＣＦ３ −ＣＯ−Ｃ
Ｈ２ −ＣＯ−ＣＦ３ との化合物であり、Ｎａ（ｐｐ
ｍ），Ｌａ（ｐｐｍ）３ はそれぞれＮａ，ＬａとＣ２
Ｆ５ −ＣＯ−ＣＨ２ −ＣＯ−Ｃ（ＣＨ３ ）３
との化合物である。
ｆａ）４ 、Ｂａ（ｐｐｍ）２ に加えて、Ａｌ（ｈｆ
ａ）３ ，Ｎａ（ｐｐｍ），Ｌａ（ｐｐｍ）３ を加え
た以外は実施例１と同様の方法でガラスを合成した。こ
こで、Ａｌ（ｈｆａ）３ はＡｌとＣＦ３ −ＣＯ−Ｃ
Ｈ２ −ＣＯ−ＣＦ３ との化合物であり、Ｎａ（ｐｐ
ｍ），Ｌａ（ｐｐｍ）３ はそれぞれＮａ，ＬａとＣ２
Ｆ５ −ＣＯ−ＣＨ２ −ＣＯ−Ｃ（ＣＨ３ ）３
との化合物である。
【００１９】合成条件は、Ｚｒ（ｈｆａ）４ ：２ｓｃ
ｃｍ，Ｂａ（ｐｐｍ）２ ：１ｓｃｃｍ、Ｌａ（ｐｐｍ
）３ ：０．１ｓｃｃｍ、Ａｌ（ｈｆａ）３ ：０．１
ｓｃｃｍ、ＣＦ４ ：１０〜１００ｓｃｃｍ，Ｏ２ ：
１〜２００ｓｃｃｍであり、３時間で２ｍｍ厚のガラス
膜を得た。得られたガラスの組成は５３．０ＺｒＦ４
−２０．０ＢａＦ２ −４．０ＬａＦ３ −３．０Ａｌ
Ｆ３ −２０．０ＮａＦであった。
ｃｍ，Ｂａ（ｐｐｍ）２ ：１ｓｃｃｍ、Ｌａ（ｐｐｍ
）３ ：０．１ｓｃｃｍ、Ａｌ（ｈｆａ）３ ：０．１
ｓｃｃｍ、ＣＦ４ ：１０〜１００ｓｃｃｍ，Ｏ２ ：
１〜２００ｓｃｃｍであり、３時間で２ｍｍ厚のガラス
膜を得た。得られたガラスの組成は５３．０ＺｒＦ４
−２０．０ＢａＦ２ −４．０ＬａＦ３ −３．０Ａｌ
Ｆ３ −２０．０ＮａＦであった。
【００２０】酸素添加量を変化させて、酸素濃度が異な
るフッ化物ガラスを作製し、各ガラスについてガラス転
移温度（Ｔｇ）および結晶化温度（Ｔｘ）を測定した。 この結果を図５に示す。同図に示すように酸素を添加し
ていないガラスのＴｘ−Ｔｇが９３℃であるのに対し、
酸素添加によりこの幅が広がり、酸素濃度０．５％付近
では１３０℃と安定化されていることがわかる。
るフッ化物ガラスを作製し、各ガラスについてガラス転
移温度（Ｔｇ）および結晶化温度（Ｔｘ）を測定した。 この結果を図５に示す。同図に示すように酸素を添加し
ていないガラスのＴｘ−Ｔｇが９３℃であるのに対し、
酸素添加によりこの幅が広がり、酸素濃度０．５％付近
では１３０℃と安定化されていることがわかる。
【００２１】（実施例４）実施例２と同様の方法でコア
：５３．０ＺｒＦ４−２０．０ＢａＦ２ −４．０Ｌａ
Ｆ３ −３．０ＡｌＦ３ −２０．０ＮａＦ（酸素濃度
０．１〜１．０％）、クラッド：５３．０ＨｆＦ４ −
２０．０ＢａＦ２ −４．０ＬａＦ３ −３．０ＡｌＦ
３ −２０．０ＮａＦ（酸素濃度０．５％）の光ファイ
バを作製した。
：５３．０ＺｒＦ４−２０．０ＢａＦ２ −４．０Ｌａ
Ｆ３ −３．０ＡｌＦ３ −２０．０ＮａＦ（酸素濃度
０．１〜１．０％）、クラッド：５３．０ＨｆＦ４ −
２０．０ＢａＦ２ −４．０ＬａＦ３ −３．０ＡｌＦ
３ −２０．０ＮａＦ（酸素濃度０．５％）の光ファイ
バを作製した。
【００２２】得られた光ファイバの伝送損失特性を図６
に示す。この図より最低損失値は２．５５μｍで０．１
ｄＢ／ｋｍ であり、特に散乱損失が従来のガラスに比
べて小さいフッ化物ガラスファイバが作製できたことが
わかる。
に示す。この図より最低損失値は２．５５μｍで０．１
ｄＢ／ｋｍ であり、特に散乱損失が従来のガラスに比
べて小さいフッ化物ガラスファイバが作製できたことが
わかる。
【００２３】図７にコアガラスの酸素濃度に対するフッ
化物光ファイバの最低損失値を示す。酸素濃度０．１〜
１％の範囲で０．５ｄＢ／ｋｍ の値が得られるが、０
．３〜０．７％が最適領域であることがわかる。
化物光ファイバの最低損失値を示す。酸素濃度０．１〜
１％の範囲で０．５ｄＢ／ｋｍ の値が得られるが、０
．３〜０．７％が最適領域であることがわかる。
【００２４】（実施例５）出発原料として Ｚｒ（ｈ
ｆａ）４ ，Ｂａ（ｐｐｍ）２ ，Ａｌ（ｈｆａ）３
，Ｎａ（ｐｐｍ）３ ，Ｌａ（ｐｐｍ）３ 以外にＹ（
ｐｐｍ）３ を加えた以外は実施例３と同様の方法でガ
ラスを合成した。なお、ここで、Ｙ（ｐｐｍ）３ はＹ
とＣ２ Ｆ５ −ＣＯ−ＣＨ２−ＣＯ−Ｃ（ＣＨ３ ）
３ との化合物である。
ｆａ）４ ，Ｂａ（ｐｐｍ）２ ，Ａｌ（ｈｆａ）３
，Ｎａ（ｐｐｍ）３ ，Ｌａ（ｐｐｍ）３ 以外にＹ（
ｐｐｍ）３ を加えた以外は実施例３と同様の方法でガ
ラスを合成した。なお、ここで、Ｙ（ｐｐｍ）３ はＹ
とＣ２ Ｆ５ −ＣＯ−ＣＨ２−ＣＯ−Ｃ（ＣＨ３ ）
３ との化合物である。
【００２５】合成条件は、Ｚｒ（ｈｆａ）４ ：２ｓｃ
ｃｍ，Ｂａ（ｐｐｍ）２ ：１ｓｃｃｍ、Ｌａ（ｐｐｍ
）３ ：０．１ｓｃｃｍ、Ａｌ（ｈｆａ）３ ：０．１
ｓｃｃｍ、Ｎａ（ｐｐｍ）：１ｓｃｃｍ、Ｙ（ｐｐｍ）
３ ：０．１ｓｃｃｍ、ＣＦ４ ：１０〜１００ｓｃｃ
ｍ，Ｏ２ ：１〜２００ｓｃｃｍであり、３時間で２ｍ
ｍ厚のガラス膜を得た。得られたガラスの組成は４７．
５ＺｒＦ４ −２３．５ＢａＦ２ ２．５ＬａＦ３ −
２．０ＹＦ３ −４．５ＡｌＦ３ −２０．０ＮａＦで
あった。
ｃｍ，Ｂａ（ｐｐｍ）２ ：１ｓｃｃｍ、Ｌａ（ｐｐｍ
）３ ：０．１ｓｃｃｍ、Ａｌ（ｈｆａ）３ ：０．１
ｓｃｃｍ、Ｎａ（ｐｐｍ）：１ｓｃｃｍ、Ｙ（ｐｐｍ）
３ ：０．１ｓｃｃｍ、ＣＦ４ ：１０〜１００ｓｃｃ
ｍ，Ｏ２ ：１〜２００ｓｃｃｍであり、３時間で２ｍ
ｍ厚のガラス膜を得た。得られたガラスの組成は４７．
５ＺｒＦ４ −２３．５ＢａＦ２ ２．５ＬａＦ３ −
２．０ＹＦ３ −４．５ＡｌＦ３ −２０．０ＮａＦで
あった。
【００２６】酸素添加量を変化させて、酸素濃度が異な
るフッ化物ガラスを作製し、各ガラスについてガラス転
送温度（Ｔｇ）および結晶化温度（Ｔｘ）を測定した。 この結果を図８に示す。同図に示すように、酸素を添加
していないガラスのＴｘ−Ｔｇが９１℃であるのに対し
、酸素添加によりこの幅はが広がり、酸素濃度０．５％
付近では１２３℃と安定化されていることがわかる。
るフッ化物ガラスを作製し、各ガラスについてガラス転
送温度（Ｔｇ）および結晶化温度（Ｔｘ）を測定した。 この結果を図８に示す。同図に示すように、酸素を添加
していないガラスのＴｘ−Ｔｇが９１℃であるのに対し
、酸素添加によりこの幅はが広がり、酸素濃度０．５％
付近では１２３℃と安定化されていることがわかる。
【００２７】（実施例６）実施例２と同様の方法でコア
：４７．５ＺｒＦ４−２３．５ＢａＦ２ −２．５Ｌａ
Ｆ３ −２．０ＹＦ３ −４．５ＡｌＦ３ −２０．０
ＮａＦ（酸素濃度０．５％）、クラッド：４７．５Ｈｆ
Ｆ４ −２３．５ＢａＦ２ −２．５ＬａＦ３ −２．
０ＹＦ３ −４．５ＡｌＦ３ −２０．０ＮａＦ（酸素
濃度０．５％）の光ファイバを作製した。得られた光フ
ァイバの最低損失値は２．５５μｍで０．１２ｄＢ／ｋ
ｍ であり、特に散乱損失が従来のガラスに比べて小さ
いファイバが作製できた。酸素濃度０．１〜１％範囲で
０．５ｄＢ／ｋｍ の値が得られるが、０．３〜０．７
％が最適領域である。
：４７．５ＺｒＦ４−２３．５ＢａＦ２ −２．５Ｌａ
Ｆ３ −２．０ＹＦ３ −４．５ＡｌＦ３ −２０．０
ＮａＦ（酸素濃度０．５％）、クラッド：４７．５Ｈｆ
Ｆ４ −２３．５ＢａＦ２ −２．５ＬａＦ３ −２．
０ＹＦ３ −４．５ＡｌＦ３ −２０．０ＮａＦ（酸素
濃度０．５％）の光ファイバを作製した。得られた光フ
ァイバの最低損失値は２．５５μｍで０．１２ｄＢ／ｋ
ｍ であり、特に散乱損失が従来のガラスに比べて小さ
いファイバが作製できた。酸素濃度０．１〜１％範囲で
０．５ｄＢ／ｋｍ の値が得られるが、０．３〜０．７
％が最適領域である。
【００２８】（実施例７）出発原料として Ｚｒ（ｈ
ｆａ）４ ，Ｂａ（ｐｐｍ）２ ，Ａｌ（ｈｆａ）３
，Ｎａ（ｐｐｍ），Ｌａ（ｐｐｍ）３ 以外にＰｄ（ｐ
ｐｍ）２ を加えた以外は実施例３と同様の方法でフッ
化物ガラスを合成した。なお、ここで、Ｐｄ（ｐｐｍ）
２ はＰｄとＣ２ Ｆ５ −ＣＯ−ＣＨ２ −ＣＯ−Ｃ
（ＣＨ３ ）３ との化合物である。
ｆａ）４ ，Ｂａ（ｐｐｍ）２ ，Ａｌ（ｈｆａ）３
，Ｎａ（ｐｐｍ），Ｌａ（ｐｐｍ）３ 以外にＰｄ（ｐ
ｐｍ）２ を加えた以外は実施例３と同様の方法でフッ
化物ガラスを合成した。なお、ここで、Ｐｄ（ｐｐｍ）
２ はＰｄとＣ２ Ｆ５ −ＣＯ−ＣＨ２ −ＣＯ−Ｃ
（ＣＨ３ ）３ との化合物である。
【００２９】合成条件は、Ｚｒ（ｈｆａ）４ ：２ｓｃ
ｃｍ，Ｂａ（ｐｐｍ）２ ：１ｓｃｃｍ、Ｌａ（ｐｐｍ
）３ ：０．１ｓｃｃｍ、Ａｌ（ｈｆａ）３ ：０．１
ｓｃｃｍ、Ｎａ（ｐｐｍ）：１ｓｃｃｍ、Ｐｄ（ｐｐｍ
）２ ：０．２ｓｃｃｍ、ＣＦ４ ：１０〜１００ｓｃ
ｃｍ，Ｏ２ ：１〜２００ｓｃｃｍであり、３時間で２
ｍｍ厚のガラス膜を得た。得られたガラスの組成は５６
．６ＺｒＦ４ −２２．５ＢａＦ２ −６．０ＬａＦ３
−３．０ＡｌＦ３ −１０．０ＮａＦ−２．０ＰｄＦ
２ であった。酸素を添加しないガラスのＴｘ−Ｔｇ９
５℃でるのに対し、酸素添加によりこの幅が広がり、酸
素濃度０．５％付近では１１８℃となり安定化の効果が
現れた。
ｃｍ，Ｂａ（ｐｐｍ）２ ：１ｓｃｃｍ、Ｌａ（ｐｐｍ
）３ ：０．１ｓｃｃｍ、Ａｌ（ｈｆａ）３ ：０．１
ｓｃｃｍ、Ｎａ（ｐｐｍ）：１ｓｃｃｍ、Ｐｄ（ｐｐｍ
）２ ：０．２ｓｃｃｍ、ＣＦ４ ：１０〜１００ｓｃ
ｃｍ，Ｏ２ ：１〜２００ｓｃｃｍであり、３時間で２
ｍｍ厚のガラス膜を得た。得られたガラスの組成は５６
．６ＺｒＦ４ −２２．５ＢａＦ２ −６．０ＬａＦ３
−３．０ＡｌＦ３ −１０．０ＮａＦ−２．０ＰｄＦ
２ であった。酸素を添加しないガラスのＴｘ−Ｔｇ９
５℃でるのに対し、酸素添加によりこの幅が広がり、酸
素濃度０．５％付近では１１８℃となり安定化の効果が
現れた。
【００３０】（実施例８）実施例２と同様の方法でコア
：５６．５ＺｒＦ４−２２．５ＢａＦ２ −６．０Ｌａ
Ｆ３ −３．０ＡｌＦ３ −１０．０ＮａＦ−２．０Ｐ
ｄＦ２ （酸素濃度０．８％）、クラッド：５３．０Ｚ
ｒＦ４ −２０．０ＢａＦ２ −４．０ＬａＦ３ −３
．０ＡｌＦ３ −２０．０ＮａＦ（酸素濃度０．５％）
の光ファイバを作製した。
：５６．５ＺｒＦ４−２２．５ＢａＦ２ −６．０Ｌａ
Ｆ３ −３．０ＡｌＦ３ −１０．０ＮａＦ−２．０Ｐ
ｄＦ２ （酸素濃度０．８％）、クラッド：５３．０Ｚ
ｒＦ４ −２０．０ＢａＦ２ −４．０ＬａＦ３ −３
．０ＡｌＦ３ −２０．０ＮａＦ（酸素濃度０．５％）
の光ファイバを作製した。
【００３１】得られた光ファイバの最低損失値２．５５
μｍで０．１６ｄＢ／ｋｍ であり、特に散乱損失が従
来のガラスに比べて小さいファイバが作製できた。酸素
濃度０．２〜１％範囲で０．５ｄＢ／ｋｍ の値が得ら
れるが、０．３〜０．７％が最適領域である。
μｍで０．１６ｄＢ／ｋｍ であり、特に散乱損失が従
来のガラスに比べて小さいファイバが作製できた。酸素
濃度０．２〜１％範囲で０．５ｄＢ／ｋｍ の値が得ら
れるが、０．３〜０．７％が最適領域である。
【００３２】実施例６のおけるＮａ（ｐｐｍ）の代りに
Ｌｉ（ｐｐｍ）を用いて実施例２と同様の方法でコアが
ガラスとして５０．０ＺｒＦ４ −２４．０ＢａＦ２
−３．５ＬａＦ３ −２．０ＹＦ３ −２．５ＡｌＦ３
−１８．０ＬｉＦ（酸素濃度０．８％）、クラッディ
グガラスとしては実施例６と同様に４７．５ＺｒＦ４
−２３．５ＢａＦ２ −２．５ＬａＦ３ −２．０ＹＦ
３ −４．５ＡｌＦ３ −２０．０ＮａＦ（酸素濃度０
．５％）の光ファイバを作製した。
Ｌｉ（ｐｐｍ）を用いて実施例２と同様の方法でコアが
ガラスとして５０．０ＺｒＦ４ −２４．０ＢａＦ２
−３．５ＬａＦ３ −２．０ＹＦ３ −２．５ＡｌＦ３
−１８．０ＬｉＦ（酸素濃度０．８％）、クラッディ
グガラスとしては実施例６と同様に４７．５ＺｒＦ４
−２３．５ＢａＦ２ −２．５ＬａＦ３ −２．０ＹＦ
３ −４．５ＡｌＦ３ −２０．０ＮａＦ（酸素濃度０
．５％）の光ファイバを作製した。
【００３３】得られた光ファイバの最低損失値２．５５
μｍで０．０８ｄＢ／ｋｍ であり、特に散乱損失が従
来のガラスに比べて小さいファイバが作製できた。酸素
濃度０．２〜１％範囲で０．２ｄＢ／ｋｍ の値が得ら
れるが、０．３〜０．７％が最適領域である。このガラ
ス系において、ＺｒＦ４ をすべてＨｆＦ４ に置換し
ても同様の効果が得られ、最低損失０．１０ｄＢ／ｋｍ
の光ファイバが作製できた。
μｍで０．０８ｄＢ／ｋｍ であり、特に散乱損失が従
来のガラスに比べて小さいファイバが作製できた。酸素
濃度０．２〜１％範囲で０．２ｄＢ／ｋｍ の値が得ら
れるが、０．３〜０．７％が最適領域である。このガラ
ス系において、ＺｒＦ４ をすべてＨｆＦ４ に置換し
ても同様の効果が得られ、最低損失０．１０ｄＢ／ｋｍ
の光ファイバが作製できた。
【００３４】なお、実施例３〜４において、Ｌａの代わ
りにＧｄを用いた場合も、各実施例で述べたものと同様
の効果が得られた。
りにＧｄを用いた場合も、各実施例で述べたものと同様
の効果が得られた。
【００３５】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係るフッ
化物ガラスは従来のフッ化物ガラスと比べて熱的に安定
であり、散乱体の生成が生じないものである。また、こ
のフッ化物ガラスをコアガラス又はクラッディングガラ
スの少なくとも一方に使用したフッ化物光ファイバは、
従来の光ファイバよりも伝達損失の小さいものである。
化物ガラスは従来のフッ化物ガラスと比べて熱的に安定
であり、散乱体の生成が生じないものである。また、こ
のフッ化物ガラスをコアガラス又はクラッディングガラ
スの少なくとも一方に使用したフッ化物光ファイバは、
従来の光ファイバよりも伝達損失の小さいものである。
【図１】実施例１のフッ化物ガラスの酸素濃度とＴｇお
よびＴｘとの関係を示す図である。
よびＴｘとの関係を示す図である。
【図２】実施例１のフッ化物ガラス膜の赤外吸収スペク
トルを示す図である。
トルを示す図である。
【図３】実施例１のフッ化物ガラス膜の粘性の測定結果
を示す図である。
を示す図である。
【図４】実施例２のフッ化物光ファイバの伝送損失特性
を示す図である。
を示す図である。
【図５】実施例３のフッ化物ガラスの酸素濃度とＴｇ−
Ｔｘとの関係を示す図である。
Ｔｘとの関係を示す図である。
【図６】実施例４のフッ化物光ファイバの伝送損失特性
を示す図である。
を示す図である。
【図７】実施例４のフッ化物光ファイバのコアガラスの
酸素濃度と光ファイバの最低損失値との関係を示す図で
ある。
酸素濃度と光ファイバの最低損失値との関係を示す図で
ある。
【図８】実施例５のフッ化物ガラスの酸素濃度とＴｇ−
Ｔｘとの関係を示す図である。
Ｔｘとの関係を示す図である。
【図９】本発明のフッ化物ガラスを作製するための製造
装置の一例を示す概略断面図である。
装置の一例を示す概略断面図である。
１ チャンバ
１ａ 原料導入口
１ｂ 含フッ素ガス及び酸素の導入口２ 保温ヒー
ター ３ 基板 ４ 含フッ素ガス及び酸素の供給管 ５，６ａ〜６ｅ 原料供給管保温ヒーター７ａ〜７ｅ
原料供給管 ８ａ〜８ｅ 蒸発器
ター ３ 基板 ４ 含フッ素ガス及び酸素の供給管 ５，６ａ〜６ｅ 原料供給管保温ヒーター７ａ〜７ｅ
原料供給管 ８ａ〜８ｅ 蒸発器
Claims (3)
- 【請求項１】 ＺｒＦ４ およびＨｆＦ４ の少なく
とも一種のフッ化物と、ＢａＦ２ ，ＬａＦ３ ，Ｇｄ
Ｆ３ ，ＹＦ３ ，ＬｉＦ，ＮａＦ，ＰｂＦ２ および
ＡｌＦ３ からなる群の少なくとも一種のフッ化物とか
らなるフッ化物ガラスにおいて、酸素を含有することを
特徴とするフッ化物ガラス。 - 【請求項２】 請求項１において、酸素濃度が陰イオ
ン分率で０．０１〜５％であることを特徴とするフッ化
物ガラス。 - 【請求項３】 請求項１又は２のフッ化物ガラスを、
コアガラスおよびクラディングガラスのいずれか一方又
は両方に用いたことを特徴とするフッ化物光ファイバ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3114334A JPH04342441A (ja) | 1991-05-20 | 1991-05-20 | フッ化物ガラスおよびフッ化物光ファイバ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3114334A JPH04342441A (ja) | 1991-05-20 | 1991-05-20 | フッ化物ガラスおよびフッ化物光ファイバ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04342441A true JPH04342441A (ja) | 1992-11-27 |
Family
ID=14635199
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3114334A Pending JPH04342441A (ja) | 1991-05-20 | 1991-05-20 | フッ化物ガラスおよびフッ化物光ファイバ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04342441A (ja) |
-
1991
- 1991-05-20 JP JP3114334A patent/JPH04342441A/ja active Pending
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20001031 |