JPH09510948A - ガラス組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 ハロゲン化物ガラスは、アイオダイド及び／又はブロマイドを含有する。加えて、ハライド含有物には、好ましくはクロライドが含有される。好ましい金属組成物には、アルミニウムを含まず、１〜１０モル％の（Ｉｎ＋Ｙ）を含有する。これらの組成物は、希土類レーザードーパント、例えばＰｒ³⁺のホストとして使用される。

Description

【発明の詳細な説明】 ガラス組成物 本発明は、ハロゲン化物ガラス組成物に関する。 ハロゲン化物ガラスは、１９７８年から公知であり、特に、これらは特殊化さ れた光学的ウェーブガイド、例えば光ファイバーに有用である可能性があるとし て認識されている。特に、幾つかのハロゲン化物ガラスは、レーザードーパント （lasing dopants）、例えばＥｒ³⁺、Ｎｄ³⁺及びＰｒ³⁺のような希土類金属に対 するホストとして優れた特性を示すことが見出されている。レーザードーパント は、通常ウエーブガイドのパス（path）領域、例えば光ファイバーのコアに組み 込まれる。レーザーガラス（lasing glasses）の重要な最終用途は、遠距離通信 のための光量子増幅である。 広範囲のハロゲン化物ガラス組成物が報告されており、その特性が研究されて いる。これらのガラスはレーザー用のスピーシーズ（lasing species）としての 希土類元素のよいホストを形成するが、優れた特性を有する組成物の同定及び選 択が困難なまま残されていることが認識される。特に、従来の技術では、遠距離 通信ネットワークでの使用に十分効果のある１３００nmでレーザー光を発するこ とができるガラス組成物を同定することができない。本発明は、優れた特性を有 する組成物をに関する。 ファイバー増幅器のようなレーザー用デバイス（lasing device）に必要なガ ラスの特性を議論することが目下のところ適切である。これらの特性は、３つの 異なった見出しで考察されるであろう。 一般的なガラス特性 全てのガラスが、ガラス状態のままであること、即ち、これらが使用の条件下 で不透明にならないことが重要である。ガラスは、不透明化の初期と考えられる 結晶化を受けるべきでないことも重要である。加えて、組成物はガラス形成及び 更なる加工での使用に適切であるべきことも必要である。特に、組成物は融解に 安定であることが必要である。即ち、ファイバー形成、例えばファイバーの引っ 張りがファイバーに施される間に必要な実質的な冷却速度及び条件に耐えるうる べきである。また、種々のガラス組成物の化学的安定性が重要であると思われる 。例えば、水溶性成分の発生を防ぐこと、より重要なことは、吸湿性成分の発生 を防ぐことが望ましい。 減衰 レーザー用デバイスには通常、ウエーブガイド構造が含まれ、明らかに、シグ ナル波長又はポンプ波長の何れかの不必要な減衰を防止することが重要である。 減衰が低いことの要求は、注目の波長での不必要な高い吸収を持つ成分を避ける ことが望ましいことを意味する。幾つかの基本的なガラス特性で重要視される散 乱を避けること、即ち、微小スケールでさえも結晶を形成すべきでないことも必 要である。 ホスト特性 ホストガラスとレーザー用スピーシーズ間の相互作用も存在するようである。 例えば、レーザー用スピーシーズは、しばしば「非放射性減衰（non-radiative decay）」と呼ばれるものを受けうる。これは、レーザー用スピーシーズが所定 のレーザー遷移以外でエネルギーを放出することを意味する。非放射性減衰はエ ネルギーの損失を表し、従って、これは望まない効果である。ホストガラスは、 これがこの望まない効果を補助しうるか、又はこれを阻害するのを助けうるとい う何れかの意味において非放射性減衰に関与しうるようである。しかしながら、 理由はどうであれ、ホストガラスがレーザープロセスの効率に影響を及ぼすこと が確立され、よいレーザー効率を達成できるようなホストを選択することが望ま しい。 ガラスのホスト特性は、レーザーの効率、例えばシグナルパワー出力とポンプ パワー出力の比に十分影響すると思われる。この効率は、これが増幅の利用可能 な利得を規定しうるので遠距離通信に非常に重要である。実験では、該効率の測 定として、励起状熊の寿命を用いることはしばしば好都合である。２つの量がお 互いに比例するとみなされうる。幾つかの理論的な論文では、ホストの多光子吸 収が励起状熊の寿命、従ってこれに基づくレーザーの効率に影響を及ぼすことが 考えられる。 レーザー組成物、特にホストガラスの選択は、これらの特徴を全て考慮に入れ なければならないことを認識することが重要である。従って、これらの成分がガ ラスを不安定にし、減衰を高める（高い減衰は、ガラスを不安定化させる原因と なりうる。）ようであれば、レーザーの性能に関するこれらの影響に基づいて、 単独で成分を選択することは必ずしも適切ではない。言い換えれば、一つの所望 の特徴に基づく選択は、この選択が有害な影響を伴う場合には、許容しうる結果 をもたらすようには思われない。 欧州特許明細書５３５７９８ Ａ２は、１３００nmの波長で操作しうる光増幅 器に使用するためのフッ化物ファイバーに関する。レーザードーパントはＰｒ³⁺ 単独であるか、又はＹｂ³⁺、Ｎｄ³⁺又はＥｒ³⁺と組み合わされる。全ての実施例 は、全てがフッ化物である組成物に関連しているが、幾つかのフッ化物は他のハ ロゲン化物に置き換えうることが述べられている。この刊行物では、高い屈折率 がコアにおいて必要であること、及び実質的な量のＰｂＦ₂がこれを達成するの に必要であることが強調されている。 日本特許公報６３−１０７８４１は、約２マイクロメーターの波長でよい伝達 性を有するハロゲン化物ガラスファイバーに関連する。レーザー発光又は光増幅 の議論は全くなされておらず、レーザードーパントの言及も全くない。ハロゲン 化物含量は、０．１〜１０％の、塩素、臭素及びヨウ素から選択される少なくと も１つの元素と供にフッ素を含有する。このガラスは、ガラスを調製するために 使用される金属フッ化物粉末の混合物に、ＮＨ₄Ｃｌ及び／又はＮＨ₄Ｂｒ及び／ 又はＮＨ₄Ｉを加えることによって得られる。 従来技術には、広範囲の異なったハロゲン化物（フッ化物）ガラスが開示され 、評価されていることに触れておく。この範囲には、フルオロジルコネートとし て通常知られた、広く認められたサブグループが含まれる。このフッ化物ガラス のサブグループは、これらが上記の特徴の全てにおいて良い性能を示すので認め られているものである。フルオロジルコネートガラスの化学組成物が今回開示さ れるであろう。 主要成分はＺｒＦ₄であり、これは通常全組成物の約４０〜６５モル％を構成 する。幾つかの変形では、ＺｒＦ₄の含有量は、屈折率を調節するためにＰｂＦ₂ 又はＨｆＦ₂を含ませることによって減少される。（屈折率の調節は、ウェーブ ガイドの構造の設計において重要である。）フルオロジルコネート組成物は、通 常、約１０〜３９モル％、例えば１５〜２５モル％のアルカリ金属フッ化物、通 常はＮａＦを含有する。加えて、該組成物は実質的な量、例えば１０〜２５モル ％のＢａＦ₂を、より少量、例えば２〜６モル％のＬａＦ₃及びＡｌＦ₃と供に含 有する。フルオロジルコネートガラスのハライド含有物は、もっぱらフッ化物で ある。レーザー用組成物（lasing composition）の場合、フルオロジルコネート ホストはまた、４ｗｔ％までの希土類金属のカチオン、例えば０．００１から０ ．１ｗｔ％（即ち１０〜１０００ｐｐｍ．ｗｔ）のＰｒ³⁺を含有するであろう。 請求の範囲でより完全に定義される本発明は、ハロゲン化物ガラスのハライド 含有量がレーザー発光のためのホストとしての使用に適した特性に、実質的に有 益な影響を有するという予想されない認識に基づいている。特に、良好な性能は 、主要な割合（８５モル％以上）のハライドが、マイナーな量のブロマイド及び ／又はアイオダイド及び任意にクロライドを含むフルオライドとして提供される ガラスに付随することが認識される。ハライド含有量についてのより定量的な情 報を以下に示す。 従来のハロゲン化物ガラスでは、ブロマイド、アイオダイド及びクロライドの 存在は、組成物のガラス形成特性、特に安定性に悪影響を有する傾向にあった。 この悪影響は、ガラスの金属含量を選択することによって実質的に減少され、ア ルミニウム及び鉛の含有量が高くならないようにする必要がある。従って、アル ミニウム及び鉛含量は、各々０．２モル％以下であり、好ましくはアルミニウム 及び鉛が存在すべきではない。アルカリ金属の存在、例えば１０〜３９モル％の 濃度での存在が望ましいが、アルカリ金属含有物が全てナトリウムとして提供さ れることが好ましい。 従って、本発明は、低いアルミニウム及び鉛含量を有する、アイオダイド及び ／又はブロマイドとフルオライドとの組合せが、レーザードーパントのホストと して良好な特性を有する安定なガラスを提供するという予想し得ない発見に基づ いている。良好な特性には、ガラス安定性のみならず、レーザードーパント、例 えばＰｒ³⁺との有益な相互作用も含まれる。加えて、ブロマイド又はアイオダイ ドの存在は、ウェーブガイドのパス領域を形成するために望ましい屈折率を増加 させる傾向がある。 本発明に従ってガラスの定量的な組成を同定するには、レーザードーパント含 量、金属含量及びハライド含量を別々に特定することが好都合である。 レーザードーパントの濃度は、従来はホストガラスを基にした重量パーセント として特定される。 個々の金属の濃度は、従来は全金属含量を基にしたモルパーセントで表され、 一方、個々のハライドの濃度は、全ハライド含有量を基にしたモルパーセントと して表される。金属及びハライドの相対量は種々の金属のバランスによって決定 される（これは、ハライドが全て一価であることによる。）。言い換えれば、金 属とハライドが化学量論的な比率で存在する。 本発明に従ったホストガラスのハライド含量の定量的な組成物は以下の通りで ある。 Ｗモル％のＦ^- Ｘモル％のＢｒ^- Ｙモル％のＩ^-、及び Ｚモル％のＣｌ^- 但し、 Ｗ＋Ｘ＋Ｙ＋Ｚ＝１００ Ｘ＋Ｙ＋Ｚ ＝０．０５〜１５ Ｘ＋Ｙ ＝０．０５〜６、好ましくは２．５〜５ Ｚ ＝０〜１０、好ましくは３〜６ Ｗ＋Ｘ＋Ｙ＋Ｚ＝１００であるという要求は、各ハライドのモル％がハライド の全モル含有量で特定されるという要求と等価である。 Ｘ又はＹのうちの１つが０である組成物が特に適切であることが見出されてい る。このような組成物の２つの例が示される。即ち、 （Ａ）Ｙ＝０；Ｘ＝０．５〜０．７及びＺ＝２．０〜２．５ （Ｂ）Ｘ＝０；Ｙ＝０．０５〜４．５及びＺ＝２．０〜２．５ ホストガラスのハライド含量が特定されれば、今度は金属含量を考慮するのが 都合がよい。アルミニウム含量は０．２モル％以下、好ましくはゼロであること 、及びアルカリ金属含量が望ましくは１０〜３９モル％であり、好ましくは全て がナトリウムである。 アルミニウムが存在しないとガラスを不安定化する傾向があるが、Ｙ及び又は Ｉｎが、Ｂｒ^-、Ｉ^-及びＣｌ^-の存在下でＡｌよりもよい安定性をもたらす。従 って、Ｙ及びＩｎの少なくとも１つが存在することが好ましい。好ましくは、Ｙ ＋Ｉｎの全量が１〜１０モル％であり、Ｙ及びＩｎの好ましいモル比は、４：１ から１：４の範囲、例えば等モルである。 存在しうる他の金属は以下の通りである。 Ｚｒ ４５モル％〜６５モル％、 Ｂａ １７モル％〜２５モル％、及び Ｌａ ３．５モル％〜５モル％ Ｚｒ＋Ｂａ＋Ｌａの全量は、９０モル％以下であることが好ましい。 本発明はまた、先に定義したようなホストガラス及びホストガラス組成物を基 にして０．００１〜４ｗｔ％、好ましくは０．００１〜０．１ｗｔ％の蛍光又は レーザー発光活性を補助することができる活性ドーパントより成るレーザー用組 成物を含む。レーザードーパントには、希土類の三価イオン、例えばＥｒ³⁺、Ｎ ｄ³⁺及び特にＰｒ³⁺が含まれる。レーザードーパントはまた、相互作用して要求 される蛍光をもたらす複数のスピーシーズの形態を取りうる。 先に定義したガラスに加えて、本発明はまた、 （ｉ）ウェーブガイド （ii）（i）を基にした光増幅器、及び （iii）増幅方法 を含有する。 ウェーブガイドは、閉じ込め領域（confining region）及びパス領域、例えば ファイバーのクラッド及びコアを具備する。パス領域は、上記のような（ホスト ＋レーザードーパント）ガラスであり、一方クラッドは、適合しうるガラスであ る。適合しうるガラスはＺｒ、Ｈｆ、Ｂａ、Ａｌ、Ｌｉ、Ｎａ、Ｃｓ及びＬａか ら選択される金属含有物を含む全てのフッ化物ガラスが最も適切である。実際の 割合は、例えば４０〜５０モル％のＺｒ＋Ｈｆ及びアルカリ金属、例えば全金属 含量を基にして２０から３０モル％であることが特に適切である。 増幅器は、そのパス領域に位置したレーザードーパントを有するウェーブガイ ド（ファイバー）及びパス領域にポンピング放射（pump radiation）を供給する ためのポンプを具備する。伝達システムに該パス領域を接続するための入力口及 び出力口もある。 増幅には、減衰されたシグナルとポンピング放射を、レーザードーパントを含 有するホストガラスへ同時に導入することが必要である。遠距離通信のためには 、Ｐｒ³⁺の遷移（¹Ｇ₄−³Ｈ₅）が特に適切である。この遷移は、１３００nmに近 接した蛍光の極大を有するが、１３００nmの公称波長を有するシグナルに対して 有限のレーザー発光のバンド幅を有する。レーザー発光のために必要な反転は、 １０００〜１０３０nm、好ましくは１０１０〜１０２５nm、例えば１０２０nmの 範囲内の波長でポンピングすることによってもたらされうる。 今回、本発明に従った１９の組成物が例で開示される。加えて、２つの比較組 成物も開示される。比較組成物は、これらがアイオダイド及びブロマイドを全く 含まないので本発明に従ったものではない。 １９の例と２つの比較例を、白金るつぼ内で初期組成物を融解することによっ て調製した。融解後、ガラスは、例えばファイバー化を遠心鋳造を用いて行うよ うにして鋳造される。これらの操作は全て、「クリーン」な条件、即ち塵のない 、純粋な乾燥雰囲気下で行われる。融解の後段では、雰囲気は酸素を含有するこ とが好ましいが、さもなければ雰囲気を不活性、例えば窒素又はヘリウムにする べきである。 １９の例及び２つの比較例の初期組成物を調製するために使用される成分を表 に示した。初期組成物は、例えば融解に使用するためのるつぼ内で、特定の量の 特定の金属ハロゲン化物をお互いを混合することによって調製される。金属ハロ ゲン化物は、混合を容易にするために粉末形態で使用される。混合の後、るつぼ を融解のための炉に移す。成分の保存、混合及び炉への移動は全て先の特定した 「クリーン」な条件下で行われる。 表１で特定した成分に加えて、各々の初期組成物には、レーザードーパントと してのＰｒ³⁺を提供するＰｒＦ₃が含まれる。各場合において、ＰｒＦ₃の量は他 の成分の全量を基にして０．０５重量％である。 表１は、各々の初期組成物を調製するために使用される各成分の量を特定する 。表中の数字は、初期組成物の全量を基にしたモルパーセントを表す。表１は、 ガラスを調製するために使用される各成分の量を定義することを強調しておく。 生じたガラスの組成は、成分の割合とは異なる可能性がある。これは、幾つかの 成分、例えばハロゲン化ジルコニウム及びインジウムが揮発性であるためである 。更に、ハロゲン化物は、一般に金属については、以下の順、即ちヨウ化物（最 も揮発性である。）、臭化物、塩化物及びフッ化物（最も揮発性が低い。）の順 で異なった揮発性を示す。この影響で、ガラスの組成物が上記表１で特定された 初期組成物の組成と異なることになる。特に、ガラスは、表１に示されているよ りも少ないジルコニウム、インジウム、アイオダイド、ブロマイド及びクロライ ドを含む傾向にある。 表１で特定された初期組成物は全て、全て同じ金属含有量を有することに注意 すべきである。この金属含有量は全金属含量を基にしたモルパーセントとして適 切に表され、これは表２に示されている。 表２で特定される初期組成物の全金属含量は、表２が各金属のモルパーセント を与えるように計算されているので１００である。 これらの金属に結合したハライドの全量は、種々の金属の原子価により２９２ になる。 表３には、個々のハライドについての初期組成物のモル含有量を示した。表３ は、２つの部分から成り、各部分は各ハライド、Ｆ^-、Ｂｒ^-、Ｉ^-及びＣｌ^-に対 して１列が設けられている。「全モル数」の見出しが付けられた第一の部分は２ ９２モルの全体が種々のハライドにどのように分配されているかを示す。表３の 右側の部分は、これらの数字をハライドの全含有量を基にしたモルパーセントに 変換したものである。この変換は、個々の数値を２．９２で除することによって 達成される（即ち、全量である２９２で割り、１００をかけてパーセンテージに 変換する。）。 １９の例及び２つの比較例の重要な特性を測定し、これらの結果を表４に示し た。 表４で特定される性能のパラメータを、表１で特定される初期組成物から得ら れるガラスで測定した。ガラスの組成は、初期成分の組成と同一ではないことは すでに述べた。しかしながら、表４に示した性能のパラメータは、各場合で、特 定された初期成分から得られるガラスに関連する。 表４の「寿命」の見出しのついた列は、特定されたホストのＰｒ³⁺の蛍光寿命 を表す。蛍光は、Ａｒ⁺でポンピングされたＴｉ：サファイアレーザーで提供さ れる１０２０nmでのポンピング放射によって刺激される。寿命は、ポンピングを 停止した後の蛍光の減衰によって特徴化される。蛍光は１３００nmであり、これ は、この波長で操作される長距離通信増幅器に必要であるレーザー遷移（¹Ｇ₄−³ Ｈ₅）に対応する。レーザーの効率は、該寿命に比例する。 「Ｔ_x−Ｔ_g」の見出しのついた列は、２つの重要な温度間の差を示す。Ｔ_xは 、結晶化の起こる温度であり、Ｔ_gはガラス転移温度である。これらは両方とも 、２０℃／分の等時間隔熱速度を用いて得られる差動走査熱量測定曲線（differ ential scanning calorimetry curves）から読み取られる。差（Ｔ_x−Ｔ_g）は、 ファイバーへの引き延ばしの間のガラスの安定性を表し、この差はできるだけ高 いことが望ましい。上述したように、重要な差は、表４に示した。 「引き延ばし」の見出しのついた列は、関連したガラスの直線的引き延ばし（ expansion）の係数である。このパラメータは、それ自身の重要性は低いが、フ ァイバーのコア及びクラッドが、ファイバーの引き延ばしの間に起こる、大きな 温度差の間での分離を防止するために伸張の係数が同じであることが望ましい。 「ＲＩ」の見出しのついた列は、ガラスの屈折率を表す。このパラメータは、 ウェーブガイドに重要であることは明かであり、レーザーガラスがファイバーの コアとして使用されるので屈折率は可能な限り高いことが好ましい。 屈折率と寿命を、表４から表５にコピーしたが、結果は比較を容易にするため にアレンジした。表５は、主要な２つの部分を含む。これらの部分は、クロライ ドを含まない組成物に関する左側の部分と、初期成分の反応物に５．１％モルの クロライドを含有する初期成分から誘導されるガラスに関連した右側の部分であ る。各部分は、２つの部分に分けられ、このうちの一方は、初期成分組成物のク ロライドに関連し、他方はアイオダイドに関連する。表５の該右側の列は、表３ で示されたブロマイド及びアイオダイドのパーセンテージを表す。左のゼロで特 定された行は、ブロマイド又はアイオダイドを全く含まない比較組成物に関する 。 上述したように、表５に示したパラメータは、できるだけ高くあるべきである 。屈折率に対しては、高い濃度のブロマイド及びアイオダイドが適切であると思 われるが、ガラスの安定性も考慮に入れる必要がある。差（Ｔ_x−Ｔ_g）を表４か ら表６にコピーし、表５のようにまとめ上げた。 少量のブロマイド又はアイオダイドでさえも、（Ｔ_x−Ｔ_g）が増加してガラス 安定性が高まる。しかし、非常に大量のブロマイド又はアイオダイド、例えば約 ５％以上では、ガラス安定性が低下する傾向がある。従って、ガラス安定性と両 立しうる最も高い量のブロマイド又はアイオダイドを使用することが望ましい。 ハロゲン化物ガラスの困難性の１つは、液体からガラス状態へ変化させるのに 必要な高速な冷却である。冷却速度がゆっくりであり過ぎると、組成物が結晶化 する傾向があり、この結晶化を回避することは、高冷却速度が必要であるので困 難でありうる。少量のブロマイド又はアイオダイドでも相対的に低い冷却速度で ガラス状態を達成するための助けとなることを注意しておく。 表４に示された結果は、少量のブロマイド又はアイオダイドでもガラスの安定 性を改善することを示している。しかし、過剰量、例えばブロマイドとアイオダ イドを合わせて６モル％以上が含まれる場合には、これらの２種類のハライドの 有益な効果は逆になるようである。この改善は、パラメータ（Ｔ_x−Ｔ_g）の増加 によって示される。 ブロマイド又はアイオダイドの存在はまた、ガラスの光学特性、例えばレーザ ー特性及び屈折率を高める。これらの場合、利益が達成される前にあらかじめ少 なくとも約２．５モル％の濃度のブロマイド又はアイオダイドを有することが望 ましい。最大の光学特性を得るためには、許容しうるガラス安定性と両立しうる 程度の量のブロマイド又はアイオダイドを使用することが望ましいと思われる。 表１及び２で特定される組成物Ｅ０９及びＥ１９は、ガラス特性及び光学特性の 特によい組合せを示していると考えられる。 上述の有益な効果を鉛及びアルミニウムを全く含まない組成物について得るこ とが強調されなければならない。鉛及びアルミニウム含有量が低いこと、好まし くはゼロであることが、本発明の重要な特徴である。上記の望ましい特性は、ガ ラスが、実質的な量の鉛及びアルミニウム並びにハライド、即ちクロライド、ブ ロマイド又はアイオダイドを含有する場合には得られない。欧州特許出願５３５ ７９８ Ａ２（上述したもの）は、大きな比率のフッ化鉛の存在を必要とするが 、これは全てがフッ化物であるガラスの唯一の例示である。 上述のガラスは、光ファイバーのパス領域に使用することを意図しており、ガ ラスに含まれるＰｒ³⁺は１３００nmでレーザー発光することができ、該ファイバ ーは光増幅器を作成するのに適している。 適切な光増幅器の構成は、添付の図面に図式として表されている。実際の増幅 は、本発明に従ったガラスで形成されたパス領域を有するファイバーウェーブガ イド１０で行われる。従って、パス領域は、レーザードーパントとしてのＰｒ³⁺ を含有する混合ハロゲン化物ガラスである。ファイバーのクラッドは、適切には 、適合しうるフッ化物ガラスである。その入力末端では、ファイバー１０は、入 力ポート１１に光学的に接続され、その出力末端では、出力ポート１２に接続さ れる。入力ポート１１及び出力ポート１２は両方とも、適切にはシリカファイバ ーで形成され、これによって適切には、増幅器が遠距離通信システムに接続され る。ここで、シリカファイバーは従来どおり伝達のために使用される。ポンプ１ ３は、波長マルチプレクサー１５を介してファイバー１０に接続される。ポン プ１３は、ドーパントＰｒ³⁺のレーザー発光を誘導するパワーを提供する。少量 の割合、例えば１〜５％の増幅されたモニターのためのシグナルを除去する分離 器１２を設置することが適切である。分離器１２は、増幅されたシグナルの強度 をモニターする制御装置１４に接続される。制御装置１４は、ポンプ１３に光学 的に接続され、これによって増幅器の出力を一定のレベルに維持するためのポン プパワーを増加又は減少する。制御装置１４には、増幅器の出力が閾値レベル以 下に低下したときのための警報装置も設けられ得る。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １． 組成物が蛍光又はレーザー発光活性を維持することができる活性ドーパ ント及びホストガラスより成る、蛍光又はレーザー発光特性を有するハロゲン化 物ガラス組成物であり、レーザードーパントの濃度がホストガラスを基準にして ０．００１から４重量パーセントであるハロゲン化物ガラス組成物であって、該 ホストガラスが全金属含量を基準にして０．２モル％以下のアルミニウム及び０ ．２モル％以下の鉛を含有し、ハライドの含量が、 Ｗモル％のＦ− Ｘモル％のＢｒ− Ｙモル％のＩ− Ｚモル％のＣｌ− 但し、Ｗ＋Ｘ＋Ｙ＋Ｚ＝１００であり、以下の式の各々が、 で特定される範囲内にある； より成ることを特徴とするハロゲン化物ガラス組成物。 ２． 請求の範囲第１項に記載のガラスであって、該活性ドーパントの含量が ０．００１から１重量パーセントであるもの。 ３． 請求の範囲第１項又は第２項の何れかに記載のガラスであって、該活性 ドーパントが希土類の三価イオンであるもの。 ４． 請求の範囲第３項に記載のガラスであって、該活性ドーパントがＰｒ³⁺ であるもの。 ５． 請求の範囲第１項から第４項の何れか１項に記載のガラスであって、 Ｘ＝０； Ｙ＝０．５から０．７； Ｚ＝２．０から２．５ であるもの。 ６． 請求の範囲第１項から第５項の何れか１項に記載のガラスであって、 Ｘ＝０； Ｙ＝０．０５から４．５； Ｚ＝２．０から２．５ であるもの。 ７． 請求の範囲第１項から第５項の何れか１項に記載のガラスであって、全 金属含量を基準として１０〜３９モル％のナトリウムを含有し、ナトリウムが該 ガラスに存在する唯一のアルカリ金属であるもの。 ８． 請求の範囲第７項に記載のガラスであって、該ナトリウムの濃度が１５ 〜２５モル％であるもの。 ９． Ｉｎ及び／又はＹを含有する請求の範囲第１項から第８項の何れか１項 に記載のガラスであって、Ｉｎ＋Ｙの全濃度が、全金属含量を基準にして１から １０モル％であるもの。 １０． 請求の範囲第１項から第９項の何れか１項に記載のガラスであって、 全金属含量を基準にして４５から６５モル％のジルコニウムを含有するもの。 １１． １７〜２５モル％のＢａ及び ３．５〜５．０モル％のＬａ も含有する請求の範囲第１０項に記載のガラスであって、Ｚｒ＋Ｂａ＋Ｌａの全 量が９０モル％以下であるという条件を受け、全ての該パーセンテージが全金属 含量を基準にしているもの。 １２． 請求の範囲第１項から第１１項の何れか１項に記載のガラスであって 、実質的にアルミニウムを含まず、かつ実質的に鉛を含まないもの。 １３． 請求の範囲第１項から第１２項の何れか１項に記載のガラスから作成 されたパス領域を有するウェーブガイド。 １４． 請求の範囲第１３項に記載のウェーブガイド、前記ウェーブガイドの パス領域を接続し、減衰された光学シグナルを受け取るための入力ポート、増幅 された光学シグナルを前方に伝達するための出力ポート、及び前記パス領域にポ ンピング放射を与え、レーザー発光活性による光増幅を支援するためのパワーを 提供するためのポンプを具備した光増幅器。 １５． 請求の範囲第１４項に記載の光増幅器であって、該ウェーブガイドが 光ファイバーの形熊であり、該パス領域が該ファイバーのコアであるもの。 １６． １３００nmの公称波長で遠距離通信シグナルを増幅する方法であって 、該方法が、前記シグナルを請求の範囲第１項から第１２項の何れか１項に記載 のガラスに挿入すること、及び同時に、前記ガラスにＰｒ³⁺を反転状態に励起す るためのポンピング放射を挿入し、より多数のフォトンを生じさせ、これによっ て前記シグナルを増幅することを具備した方法。 １７． 固体成分の混合物（前記固体成分の各々は、金属のハロゲン化物であ る）を互いに融解することを具備した蛍光又はレーザー発光特性を有するハロゲ ン化物ガラス組成物を製造する方法であって、該成分が全金属含量を基準にして ０．２モル％以下のアルミニウム及び０．２モル％以下の鉛を含有し、ハライド 含量が、 Ｗモル％のＦ− Ｘモル％のＢｒ− Ｙモル％のＩ− Ｚモル％のＣｌ− 但し、Ｗ＋Ｘ＋Ｙ＋Ｚ＝１００であり、以下の式の各々が、 で特定される範囲内にある； より成り、前記成分が、他の成分を基準として０．００１から４重量パーセント の、蛍光若しくはレーザー発光活性を維持することができる金属のハロゲン化物 であるドーパントも含有することを特徴とする製造方法。 １８． 請求の範囲第１７項に記載の方法であって、該ドーパントがＰｒのハ ロゲン化物であり、その濃度が他の成分の全量を基準にして０．００１から１重 量パーセントである方法。 １９． 請求の範囲第１７項又は第１８項の何れかに記載の方法であって、該 成分が、 ４５から６４％のフッ化ジルコニウム、 ３．５から５．０モル％のフッ化ランタン、 １から１０モル％のインジウム及び／又はイットリウムのフッ化物並びに１ ７から２５モル％のハロゲン化バリウム、及び １５から２５モル％のハロゲン化ナトリウム を含有し、バリウム及びナトリウムのハロゲン化物が請求の範囲第１７項で特定 される濃度を与えるのに必要なクロライド、ブロマイド、又はアイオダイドを提 供する方法。 ２０． 請求の範囲第１７項から第１９項の何れか１項に記載の方法であって 、該成分が実質的にアルミニウムを含有せず、かつ実質的に鉛を含有しない方法 。