JPS6158414B2 - - Google Patents
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- JPS6158414B2 JPS6158414B2 JP56147848A JP14784881A JPS6158414B2 JP S6158414 B2 JPS6158414 B2 JP S6158414B2 JP 56147848 A JP56147848 A JP 56147848A JP 14784881 A JP14784881 A JP 14784881A JP S6158414 B2 JPS6158414 B2 JP S6158414B2
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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
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- C03C3/32—Non-oxide glass compositions, e.g. binary or ternary halides, sulfides or nitrides of germanium, selenium or tellurium
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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
- C03C13/00—Fibre or filament compositions
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- C03C13/041—Non-oxide glass compositions
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Description
本発明は、波長が２〜６μｍ帯の赤外線を透過
しうる赤外線透過用ガラスフアイバ素材に関す
る。 従来のガラスフアイバ素材としては、二酸化ケ
イ素（SiO2）を主成分とするガラス又はプラスチ
ツク等が使用されている。しかしながら、これら
の素材は、赤外吸収とレーリー散乱のために伝送
損失の小さな波長領域は、波長が0.6から1.7μｍ
の可視域から近赤外域に限られ、それより長波長
の赤外波長領域において適用される低損失化を実
現できるガラスフアイバ素材は見当らなかつた。 単に、赤外波長領域において透明な材料という
観点から見れば、ハロゲン化合物を主成分とする
ガラス素材、例えばBeF2系ガラスあるいはZnC
２系ガラスが知られている。しかしながら、こ
れらのハライドガラスはSiO2系ガラスに比較し
て、より長波長の領域まで光を透過できるが、
BeF2系ガラスは毒性が強いうえに潮解性が高
く、一方ZnC２系ガラスも潮解性が高くて高信
頼性の光フアイバ素材には適さない。BeF2系及
びZnC２系以外の光学ガラスとしてZrF4―
BaF2―NaF系、ZrF4―BaF2―LnF3系（LnF3は
希土類フツ化物の総称）、あるいは米国特許第
4141741号明細書に開示されているZrF4―BaF2―
ThF4系及びZrF4―BaF2―UF4系が知られてい
る。 しかしながら、上述した米国特許第4141741号
明細書のハライドガラスにおいて、Th及びＵ成
分は放射性元素であつて実用上問題があり、更に
上述の他のフツ化物系ガラスについても言えるこ
とであるが、これらのガラスはガラスフアイバ素
材からガラスフアイバを製造する際の線引き工程
で結晶化に対し不安定であり、良質の製品が得ら
れない。 これらの欠点を解決して得られるフツ化物光フ
アイバ材料としては、(1)ZrF4―BaF2―GdF3系ガ
ラス〔三田地成幸及び真鍋豊孝“赤外線透過用フ
ツ化物ガラスフアイバ”（S.Mitachi and T.
Manabe、“Fluoride Glass Fiber for Infrared
Transmission”、ジヤパニーズジヤーナルオブア
プライドフイジツクス（Japanese Journal of
applied physics）、19、No.６、第313頁（1980）
参照〕があり、300dB／Kmの光フアイバが得られ
たと報告され、又、(2)HfF4（62モル％）−BaF2
（15モル％）―LaF3（５モル％）―ＡF3（２モ
ル％）―PbF2（10モル％）―CsF（モル％）の
組成のガラス〔M.G.ドレツクスヘージ、B.ベン
ドウ、T.J.ローレツ、J.マンスフイールド及びC.
T.モイニハン、IOOC′81、サンフランシスコ、
テクニカルダイジエスト（M.G.Drexhage、B.
Bendow、T.J.Loretz、J.Mansfield and C.T.
Moynihan.IOOC′81、San Francisco、Technical
Digest）、M12、1981参照〕があり、これがフア
イバ化されていると報告されているが、その伝送
損失については報告されておらず、光フアイバと
言うにはほど遠い段階にあり、更に又、(3)ZrF4
（51.3モル％）―BaF2（14.5モル％）―LaF3（4.5
モル％）―LiF（21.4モル％）―ＡF3（3.2モル
％）―PbF2（5.0モル％）の組成のガラス〔R.J.
ジンザー及びD.C.トラン、IOOC′81、サンフラ
ンシスコ、テクニカルダイジエスト（R.J.
Ginther and D.C.Tran、IOOC′81、San
Francisco、Technical Digest）、M13、1981参
照〕があり、これがフアイバ化できると報告され
ているが、その伝送損失については記載がなく、
同様に赤外線伝送光フアイバとしては不十分なも
のである。 これら３つの文献に記載されたフツ化物光フア
イバの伝送損失が極めて大きいのは、主として、
これらの素材が結晶化しやすく、そのために散乱
損失が増大しているというところにある。 したがつて、これまで、実用的なフツ化物光フ
アイバ素材になりうるガラス組成範囲について
は、いまだに知られていないという状況にある。 本発明は上記の現状に鑑みてなされたものであ
り、その目的は、波長が２〜６μｍ帯の赤外線を
透過することができ、しかも、線引き時の結晶化
に対して安定なフツ化物よりなる赤外線透過用ガ
ラスフアイバ素材を提供することである。 本発明は上記の目的を達成するために次の構成
をとるものである。 すなわち、本発明を概説すれば、本発明は赤外
線透過用ガラスフアイバ素材に関する発明であつ
て、その第１の発明は、ZrF443.5〜58.1モル％、
BaF222.8〜30.4モル％、GdF32.7〜3.7モル％及び
ＡF32.8〜3.8モル％の範囲内の組成を有するガ
ラスを母体ガラスとし、該母体ガラスに全体の４
〜10モル％のCsF、CaF2、４〜12モル％の
BeF2、４〜20モル％のCdF2、４〜28モル％の
SbF3、４〜８モル％のYF3、LaF3、LuF3、SnF2
よりなる群から選ばれた一種の化合物をドープし
たガラスからなることを特徴とする。 また第２の発明は、ZrF448.4〜60.4モル％、
BaF225.3〜31.7モル％、GdF33.0〜3.7モル％、Ａ
F30〜3.8モル％、LiF4〜20モル％で、かつ合
計100モル％であることを特徴とする。 そして第３の発明は、ZrF448.4〜58.4モル％、
BaF225.3〜30.6モル％、GdF30〜3.7モル％、Ａ
F33.2〜3.8モル％、CdF24〜20モル％の範囲内
の組成を有するガラスを母体ガラスとし、該母体
ガラスに全体の４〜８モル％のSbF3、LiF、
CsF、YF3よりなる群から選ばれた一種の化合物
をドープしたガラスからなることを特徴とする。 本発明のガラスフアイバ素材は、上記の組成に
示されるように、BaF2及びZrF4あるいはこれら
２成分にGdF3及び／又はＡF3を添加したもの
を母体ガラスとし、光フアイバ用ガラス素材の結
晶化に対する安定性を付与するためのドーパント
として、LiF、CsF、CaF2、CdF2、BeF2、
SbF3、YF3、LaF3、LuF3及びSnF2よりなる群か
ら選ばれた少なくとも１種の化合物をドープした
フツ化物ガラスにより構成される。 この組成において、各成分の量が前記特定範囲
を外れると、通常の鋳型へのキヤステイングによ
つてガラスロツドは得られるが、線引きすると結
晶が発生してガラスの均一性が阻害されやすく、
低損失の赤外線透過用ガラスフアイバ素材には適
さなくなる。 本発明の上記組成成分からなるガラスフアイバ
素材から得られたガラスフアイバは、波長が２〜
６μｍ帯の赤外線を透過することができ、波長が
３〜４μｍ帯では10-3dB／Kmの低損失値とする
ことが理論的に可能であり、又、有害物質を含ま
ないので毒性の問題を解決することができ、更に
又、ガラス素材が水に不溶なフツ化物成分より構
成されているためOH基の影響を受けることが少
なく耐水性にも優れている。 更に、本発明のガラスフアイバ素材からシング
ルモード（単一モード）フアイバを製造した場
合、その口径を約40μｍまで大きくすることがで
き、光源との結合又は接続が容易な大容量で極低
損失のガラスフアイバを得ることができる。又、
波長が3.8μｍ程度のDFレーザ等の大出力化学レ
ーザと組合せて用いれば、レーザメス及びレーザ
ペンシル等の赤外パワー伝送を利用した応用が可
能となり、更に、バンドルフアイバ化することに
より、赤外線像の直接伝送も可能となる。 本発明のガラスフアイバ素材の作製に当つて
は、母体ガラス成分の粉末原料を前記の割合とな
るように秤量、混合し、次に前記ドーパントの少
なくとも１種を前記範囲内の割合となるように秤
量、添加、混合し、これに更にNH4F・HFの少
量を添加して粉砕混合し、これを白金又は金るつ
ぼ中約400℃で30分間程度加熱して完全フツ素化
を行つた後、約900℃で２時間程度加熱溶融後、
黄銅製等の鋳型にキヤステイングして所定寸法の
ガラスロツドを作製することができる。 次に、本発明及びその効果を実施例により詳細
に説明するが、本発明はこれらによりなんら限定
されるものではない。 実施例 １ BaF2、GdF3、ZrF4及びＡF3の粉末原料を、
BaF231.7モル％（13.75g）―GdF33.8モル％
（2.04g）―ZrF460.5モル％（25g）―ＡF34モル
％（0.644g）の組成になるように秤量して混合
し、次にLiFの粉末原料を全体の４モル％
（0.268g）になるように秤量して添加（ドープ）
し、この混合物にNH4F・HF10gを秤量して添加
し粉砕混合した。これを金るつぼに導入し、電気
炉を用いて400℃で30分間加熱して原料の完全な
フツ素化を行つた後、900℃で２時間加熱溶融し
た。これを予め約250℃に加熱した黄銅製三分割
鋳型（特願昭55―51752号明細書参照、外径20mm
φ、長さ130mm、中空部外径９mmφ、長さ120mm）
の中空部にキヤステイングし、外径９mmφ、長さ
100mmのガラスロツドを得た。このガラスロツド
の線膨張率（α）は172×10-7／℃、ガラス転移
温度（Tg）は298.4℃、ガラス変形温度（Td）は
311.72℃、屈折率（ｎ２０ Ｄ）は1.516であつた。 次に、上記母体組成に、LiFを８モル％、12モ
ル％、16モル％、20モル％及び24モル％の割合で
ドープした以外は、上記と同様にしてガラス化す
ることを確認した。 これらのガラスロツドにテフロンFEPをジヤ
ケツトして帯溶融法により線引きを行つたとこ
ろ、従来の母体組成ガラスに比べて結晶の発生の
少ないフツ化物光フアイバが得られた。しかし、
対照として行つた上記24モル％のLiFを含むもの
ではかえつて結晶化しやすいことが判明した。
（光フアイバの特性については後記説明参照、以
下の実施例においても同じ） 実施例 ２ BaF2、GdF3、ZrF4及びＡF3の粉末原料を、
実施例１と同じ割合で混合し、次にCsFの粉末原
料を全体の４モル％（1.557g）になるようにドー
プし、この混合物にNH4F・HF10gを秤量して添
加し粉砕混合した。これを金るつぼに導入し、実
施例１と同様の条件で完全フツ素化及び加熱溶融
を行い、更に実施例１と同様にして、外径９mm
φ、長さ100mmのガラスロツドを得た。このガラ
スロツドの線膨張率は187.8×10-7／℃、ガラス
転移温度は299℃、ガラス変形温度は322℃、屈折
率は1.512であつた。 次に、上記母体組成に、CsFを８モル％、10モ
ル％、及び12モル％の割合でドープした以外は、
上記と同様にしてガラス化することを確認した。 これらのガラスロツドを実施例１と同様の操作
により線引きしたところ、CsFを４モル％、８モ
ル％及び10モル％含むガラスは従来の母体組成ガ
ラスに比べて結晶の発生の少ないフツ化物光フア
イバが得られた。しかし、対照として行つた上記
12モル％のCsFを含むものでは逆に結晶化しやす
いことが判明した。 実施例 ３ BaF2、GdF3、ZrF4及びＡF3の粉末原料を、
実施例１と同じ割合で混合し、次にCaF2の粉末
を全体の４モル％（0.81g）になるようにドープ
し、この混合物にNH4F・HF10gを秤量して添加
し粉砕混合した。これを金るつぼに導入し、実施
例１と同様の条件で完全フツ素化及び加熱溶融を
行い、更に実施例１と同様にして外径９mmφ、長
さ100mmのガラスロツドを得た。このガラスロツ
ドの線膨張率は177×10-7／℃、ガラス転移温度
は313℃、ガラス変形温度は331.7℃、屈折率は
1.515であつた。 次に、上記母体組成に、CaF28モル％、10モル
％及び12モル％の割合でドープした以外は、上記
と同様にしてガラス化することを確認した。 これらのガラスロツドを実施例１と同様の操作
により線引きしたところ、CaF2を４モル％、８
モル％及び10モル％含むガラスは、従来の母体組
成ガラスに比べて結晶の発生の少ないフツ化物光
フアイバが得られた。しかし、対照として行つた
上記12モル％のCaF2を含むものでは逆に結晶化
しやすいことが判明した。 実施例 ４ BaF2、GdF3、ZrF4及びＡF3の粉末原料を、
実施例１と同じ割合で混合し、次にCdF2の粉末
を全体の４モル％（1.55g）になるようにドープ
し、この混合物にNH4F・HF10gを秤量して添加
し粉砕混合した。これを金るつぼに導入し、実施
例１と同様の条件で完全フツ素化及び加熱溶融を
行い、更に実施例１と同様にして外径９mmφ、長
さ100mmのガラスロツドを得た。このガラスロツ
ドの線膨張率は187×10-7／℃、ガラス転移温度
は308.9℃、ガラス変形温度は326.4℃、屈折率は
1.5196であつた。 次に、上記母体組成に、CdF28モル％、12モル
％、16モル％、20モル％及び24モル％の割合でド
ープした以外は、上記と同様にしてガラス化する
ことを確認した。 これらのガラスロツドを実施例１と同様の操作
により線引きしたところ、CdF2を４モル％、８
モル％、12モル％、16モル％及び20モル％含むガ
ラスは、従来の母体組成ガラスに比べて結晶の発
生の少ないフツ化物光フアイバが得られた。しか
し、対照として行つた上記24モル％のCdF2を含
むものでは逆に結晶化しやすいことが判明した。 実施例 ５ BaF2、GdF3、ZrF4及びＡF3の粉末原料を、
実施例１と同じ割合で混合し、次にBeF2の粉末
を全体の４モル％（0.485g）になるようにドープ
し、この混合物にNH4F・HF10gを秤量して添加
し粉砕混合した。これを金るつぼに導入し、実施
例１と同様の条件で完全フツ素化及び加熱溶融を
行い、更に実施例１と同様にして外径９mmφ、長
さ100mmのガラスロツドを得た。このガラスロツ
ドの線膨張率は163.6×10-7／℃、ガラス転移温
度は294℃、ガラス変形温度は316.6℃、屈折率は
1.5128であつた。 次に、上記母体組成に、BeF28モル％、12モル
％及び16モル％の割合でドープした以外は、上記
と同様にしてガラス化することを確認した。 これらのガラスロツドを実施例１と同様の操作
により線引きしたところ、BeF2を４モル％、８
モル％及び12モル％含むガラスは、従来の母体組
成ガラスに比べて結晶の発生の少ないフツ化物光
フアイバが得られた。しかし、対照として行つた
上記16モル％のBeF2を含むものでは逆に結晶化
しやすいことが判明した。 実施例 ６ BaF2、GdF3、ZrF4及びＡF3の粉末原料を、
実施例１と同じ割合で混合し、次にSbF3の粉末
を全体の４モル％（1.84g）になるようにドープ
し、この混合物にNH4F・HF10gを秤量して添加
し粉砕混合した。これを金るつぼに導入し、実施
例１と同様の条件で完全フツ素化及び加熱溶融を
行い、更に実施例１と同様にして外径９mmφ、長
さ100mmのガラスロツドを得た。このガラスロツ
ドの線膨張率は177×10-7／℃、ガラス転移温度
は309.6℃、ガラス変形温度は329.7℃、屈折率は
1.5085であつた。 次に、上記母体組成に、SbF38モル％、12モル
％、16モル％、20モル％、24モル％、28モル％及
び32モル％の割合でドープした以外は、上記と同
様にしてガラス化することを確認した。 これらのガラスロツドを実施例１と同様の操作
により線引きしたところ、SbF3を４モル％、８
モル％、12モル％、16モル％、20モル％、24モル
％及び28モル％含むガラスは、従来の母体組成ガ
ラスに比べて結晶の発生の少ないフツ化物光フア
イバが得られた。しかし、対照として行つた上記
32モル％のSbF3を含むものでは逆に結晶化しや
すいことが判明した。 実施例 ７ BaF2、GdF3、ZrF4及びＡF3の粉末原料を、
実施例１と同じ割合で混合し、次にYF3の粉末を
全体の４モル％（1.51g）になるようにドープ
し、この混合物にNH4F・HF10gを秤量して添加
し粉砕混合した。これを金るつぼに導入し、実施
例１と同様の条件で完全フツ素化及び加熱溶融を
行い、更に実施例１と同様にして外径９mmφ、長
さ100mmのガラスロツドを得た。このガラスロツ
ドの線膨張率は190×10-7／℃、ガラス転移温度
は311.2℃、ガラス変形温度は333.8℃、屈折率は
1.5167であつた。 次に、上記母体組成に、YF38モル％、10モル
％及び12モル％の割合でドープした以外は、上記
と同様にしてガラス化することを確認した。 これらのガラスロツドを実施例１と同様の操作
により線引きしたところ、YF3を４モル％、８モ
ル％及び10モル％含むガラスは、従来の母体組成
ガラスに比べて結晶の発生の少ないフツ化物光フ
アイバが得られた。しかし、対照として行つた上
記12モル％のYF3を含むものでは逆に結晶化しや
すいことが判明した。 実施例 ８ BaF2、GdF3、ZrF4及びＡF3の粉末原料を、
実施例１と同じ割合で混合し、次にLaF3の粉末
を全体の４モル％（2.02g）になるようにドープ
し、この混合物にNH4F・HF10gを秤量して添加
し粉砕混合した。これを金るつぼに導入し、実施
例１と同様の条件で完全フツ素化及び加熱溶融を
行い、更に実施例１と同様にして外径９mmφ、長
さ100mmのガラスロツドを得た。このガラスロツ
ドの線膨張率は161×10-7／℃、ガラス転移温度
は317.9℃、ガラス変形温度は342.1℃、屈折率は
1.517であつた。 次に、上記母体組成に、LaF38モル％及び10モ
ル％の割合でドープした以外は、上記と同様にし
てガラス化することを確認した。 これらのガラスロツドを実施例１と同様の操作
により線引きしたところ、LaF3を４モル％及び
８モル％含むガラスは、従来の母体組成ガラスに
比べて結晶の発生の少ないフツ化物光フアイバが
得られた。しかし、対照として行つた上記10モル
％のLaF3を含むものでは逆に結晶化しやすいこ
とが判明した。 実施例 ９ BaF2、GdF3、ZrF4及びＡF3の粉末原料を、
実施例１と同じ割合で混合し、次にLuF3の粉末
を全体の４モル％（2.39g）になるようにドープ
し、この混合物にNH4F・HF10gを秤量して添加
し粉砕混合した。これを金るつぼに導入し、実施
例１と同様の条件で完全フツ素化及び加熱溶融を
行い、更に実施例１と同様にして外径９mmφ、長
さ100mmのガラスロツドを得た。このガラスロツ
ドの線膨張率は165×10-7／℃、ガラス転移温度
は320℃、ガラス変形温度は343℃、屈折率は
1.520であつた。 次に、上記母体組成に、LuF38モル％及び10モ
ル％の割合でドープした以外は、上記と同様にし
てガラス化することを確認した。 これらのガラスロツドを実施例１と同様の操作
により線引きしたところ、LuF3を４モル％及び
８モル％含むガラスは、従来の母体組成ガラスに
比べて結晶の発生の少ないフツ化物光フアイバが
得られた。しかし、対照として行つた上記10モル
％のLuF3を含むものでは逆に結晶化しやすいこ
とが判明した。 実施例 10 BaF2、GdF3、ZrF4及びＡF3の粉末原料を、
実施例１と同じ割合で混合し、次にSnF2の粉末
を全体の４モル％（1.616g）になるようにドープ
し、この混合物にNH4F・HF10gを秤量して添加
し粉砕混合した。これを金るつぼに導入し、実施
例１と同様の条件で完全フツ素化及び加熱溶融を
行い、更に実施例１と同様にして外径９mmφ、長
さ100mmのガラスロツドを得た。このガラスロツ
ドの線膨張率は197.5×10-7／℃、ガラス転移温
度は290.8℃、ガラス変形温度は315.2℃、屈折率
は1.5242であつた。 次に、上記母体組成に、SnF28モル％及び10モ
ル％の割合でドープした以外は、上記と同様にし
てガラス化することを確認した。 これらのガラスロツドを実施例１と同様の操作
により線引きしたところ、SnF2を４モル％及び
８モル％含むガラスは、従来の母体組成ガラスに
比べて結晶の発生の少ないフツ化物光フアイバが
得られた。しかし、対照として行つた上記10モル
％のSnF2を含むものでは逆に結晶化しやすいこ
とが判明した。 実施例 11 BaF2、ZrF4、ＡF3、YF3及びCdF2の粉末原
料を、BaF2 30.6モル％（13.75g）、ZrF4 58.4モ
ル％（25g）、ＡF3 ３モル％（0.644g）、YF3
４モル％（1.51g）及びCdF2 ４モル％（1.55g）
の組成になるように混合し、この混合物に
NH4F・HF10gを秤量して添加し粉砕混合した。
これを金るつぼに導入し、実施例１と同様の条件
で完全フツ素化及び加熱溶融を行い、更に実施例
１と同様にして外径９mmφ、長さ100mmのガラス
ロツドを得た。このガラスロツドの線膨張率は
165.9×10-7／℃、ガラス転移温度は306.2℃、ガ
ラス変形温度は330.4℃、屈折率は1.5166であつ
た。 このガラスロツドにテフロンFEP管をジヤケ
ツトして帯溶融法により線引きしたところ、
GdF3を含まないにもかかわらず、YF3及びCdF2
を含むことから比較的結晶の発生の少ないフツ化
物光フアイバが得られた。 実施例 12 BaF2、ZrF4、GdF3及びLiFの粉末原料を、
BaF2 31.68モル％（11g）、ZrF4 60.48モル％
（20g）、GdF3 3.84モル％（1.628g）及びLiF ４
モル％（0.206g）の組成になるように混合し、こ
の混合物にNH4F・HF10gを秤量して添加し粉砕
混合した。これを金るつぼに導入し、実施例１と
同様の条件で完全フツ素化及び加熱溶融を行い、
更に実施例１と同様にして外径９mmφ、長さ100
mmのガラスロツドを得た。このガラスロツドの線
膨張率は197×10-7／℃、ガラス転移温度は285
℃、ガラス変形温度は307℃、屈折率は1.526であ
つた。 このガラスロツドにテフロンFEP管をジヤケ
ツトして帯溶融法により線引きしたところ、Ａ
F3を含まないにもかかわらず、LiFを含むことか
ら比較的結晶の発生の少ないフツ化物光フアイバ
が得られた。 実施例 13〜17 BaF2、GdF3、ZrF4及びＡF3の粉末原料を、
実施例１と同じ割合で混合し、次に、SbF3の粉
末を全体の４モル％（1.84g）及びCdF2の粉末を
全体の４モル％（1.55g）になるようにドープし
（実施例13）、別例では、SbF3の粉末を全体の８
モル％（3.68g）及びCdF2の粉末を全体の４モル
％（1.55g）になるようにドープし（実施例14）、
更に別例では、CdF2の粉末を全体の４モル％
（1.55g）及びLiFの粉末を全体の４モル％
（0.268g）になるようにドープし（実施例15）、更
に又別例では、CdF2の粉末を全体の４モル％
（1.55g）及びCsFの粉末を全体の４モル％
（1.557g）になるようにドープし（実施例16）、そ
して更に又別例では、YF3の粉末を全体の４モル
％（1.51g）及びCdF2の粉末を全体の４モル％
（1.55g）となるようにドープし（実施例17）、５
種類の混合物をつくり、これらの混合物にそれぞ
れNH4F・HF10gの秤量して添加し、粉砕混合し
た。これらを金るつぼに導入し、実施例１と同様
の条件で完全フツ素化及び加熱溶融を行い、更に
実施例１と同様にして外径９mmφ、長さ100mmの
ガラスロツドを得た。得られたガラスロツドの物
性を下表に示す。
しうる赤外線透過用ガラスフアイバ素材に関す
る。 従来のガラスフアイバ素材としては、二酸化ケ
イ素（SiO2）を主成分とするガラス又はプラスチ
ツク等が使用されている。しかしながら、これら
の素材は、赤外吸収とレーリー散乱のために伝送
損失の小さな波長領域は、波長が0.6から1.7μｍ
の可視域から近赤外域に限られ、それより長波長
の赤外波長領域において適用される低損失化を実
現できるガラスフアイバ素材は見当らなかつた。 単に、赤外波長領域において透明な材料という
観点から見れば、ハロゲン化合物を主成分とする
ガラス素材、例えばBeF2系ガラスあるいはZnC
２系ガラスが知られている。しかしながら、こ
れらのハライドガラスはSiO2系ガラスに比較し
て、より長波長の領域まで光を透過できるが、
BeF2系ガラスは毒性が強いうえに潮解性が高
く、一方ZnC２系ガラスも潮解性が高くて高信
頼性の光フアイバ素材には適さない。BeF2系及
びZnC２系以外の光学ガラスとしてZrF4―
BaF2―NaF系、ZrF4―BaF2―LnF3系（LnF3は
希土類フツ化物の総称）、あるいは米国特許第
4141741号明細書に開示されているZrF4―BaF2―
ThF4系及びZrF4―BaF2―UF4系が知られてい
る。 しかしながら、上述した米国特許第4141741号
明細書のハライドガラスにおいて、Th及びＵ成
分は放射性元素であつて実用上問題があり、更に
上述の他のフツ化物系ガラスについても言えるこ
とであるが、これらのガラスはガラスフアイバ素
材からガラスフアイバを製造する際の線引き工程
で結晶化に対し不安定であり、良質の製品が得ら
れない。 これらの欠点を解決して得られるフツ化物光フ
アイバ材料としては、(1)ZrF4―BaF2―GdF3系ガ
ラス〔三田地成幸及び真鍋豊孝“赤外線透過用フ
ツ化物ガラスフアイバ”（S.Mitachi and T.
Manabe、“Fluoride Glass Fiber for Infrared
Transmission”、ジヤパニーズジヤーナルオブア
プライドフイジツクス（Japanese Journal of
applied physics）、19、No.６、第313頁（1980）
参照〕があり、300dB／Kmの光フアイバが得られ
たと報告され、又、(2)HfF4（62モル％）−BaF2
（15モル％）―LaF3（５モル％）―ＡF3（２モ
ル％）―PbF2（10モル％）―CsF（モル％）の
組成のガラス〔M.G.ドレツクスヘージ、B.ベン
ドウ、T.J.ローレツ、J.マンスフイールド及びC.
T.モイニハン、IOOC′81、サンフランシスコ、
テクニカルダイジエスト（M.G.Drexhage、B.
Bendow、T.J.Loretz、J.Mansfield and C.T.
Moynihan.IOOC′81、San Francisco、Technical
Digest）、M12、1981参照〕があり、これがフア
イバ化されていると報告されているが、その伝送
損失については報告されておらず、光フアイバと
言うにはほど遠い段階にあり、更に又、(3)ZrF4
（51.3モル％）―BaF2（14.5モル％）―LaF3（4.5
モル％）―LiF（21.4モル％）―ＡF3（3.2モル
％）―PbF2（5.0モル％）の組成のガラス〔R.J.
ジンザー及びD.C.トラン、IOOC′81、サンフラ
ンシスコ、テクニカルダイジエスト（R.J.
Ginther and D.C.Tran、IOOC′81、San
Francisco、Technical Digest）、M13、1981参
照〕があり、これがフアイバ化できると報告され
ているが、その伝送損失については記載がなく、
同様に赤外線伝送光フアイバとしては不十分なも
のである。 これら３つの文献に記載されたフツ化物光フア
イバの伝送損失が極めて大きいのは、主として、
これらの素材が結晶化しやすく、そのために散乱
損失が増大しているというところにある。 したがつて、これまで、実用的なフツ化物光フ
アイバ素材になりうるガラス組成範囲について
は、いまだに知られていないという状況にある。 本発明は上記の現状に鑑みてなされたものであ
り、その目的は、波長が２〜６μｍ帯の赤外線を
透過することができ、しかも、線引き時の結晶化
に対して安定なフツ化物よりなる赤外線透過用ガ
ラスフアイバ素材を提供することである。 本発明は上記の目的を達成するために次の構成
をとるものである。 すなわち、本発明を概説すれば、本発明は赤外
線透過用ガラスフアイバ素材に関する発明であつ
て、その第１の発明は、ZrF443.5〜58.1モル％、
BaF222.8〜30.4モル％、GdF32.7〜3.7モル％及び
ＡF32.8〜3.8モル％の範囲内の組成を有するガ
ラスを母体ガラスとし、該母体ガラスに全体の４
〜10モル％のCsF、CaF2、４〜12モル％の
BeF2、４〜20モル％のCdF2、４〜28モル％の
SbF3、４〜８モル％のYF3、LaF3、LuF3、SnF2
よりなる群から選ばれた一種の化合物をドープし
たガラスからなることを特徴とする。 また第２の発明は、ZrF448.4〜60.4モル％、
BaF225.3〜31.7モル％、GdF33.0〜3.7モル％、Ａ
F30〜3.8モル％、LiF4〜20モル％で、かつ合
計100モル％であることを特徴とする。 そして第３の発明は、ZrF448.4〜58.4モル％、
BaF225.3〜30.6モル％、GdF30〜3.7モル％、Ａ
F33.2〜3.8モル％、CdF24〜20モル％の範囲内
の組成を有するガラスを母体ガラスとし、該母体
ガラスに全体の４〜８モル％のSbF3、LiF、
CsF、YF3よりなる群から選ばれた一種の化合物
をドープしたガラスからなることを特徴とする。 本発明のガラスフアイバ素材は、上記の組成に
示されるように、BaF2及びZrF4あるいはこれら
２成分にGdF3及び／又はＡF3を添加したもの
を母体ガラスとし、光フアイバ用ガラス素材の結
晶化に対する安定性を付与するためのドーパント
として、LiF、CsF、CaF2、CdF2、BeF2、
SbF3、YF3、LaF3、LuF3及びSnF2よりなる群か
ら選ばれた少なくとも１種の化合物をドープした
フツ化物ガラスにより構成される。 この組成において、各成分の量が前記特定範囲
を外れると、通常の鋳型へのキヤステイングによ
つてガラスロツドは得られるが、線引きすると結
晶が発生してガラスの均一性が阻害されやすく、
低損失の赤外線透過用ガラスフアイバ素材には適
さなくなる。 本発明の上記組成成分からなるガラスフアイバ
素材から得られたガラスフアイバは、波長が２〜
６μｍ帯の赤外線を透過することができ、波長が
３〜４μｍ帯では10-3dB／Kmの低損失値とする
ことが理論的に可能であり、又、有害物質を含ま
ないので毒性の問題を解決することができ、更に
又、ガラス素材が水に不溶なフツ化物成分より構
成されているためOH基の影響を受けることが少
なく耐水性にも優れている。 更に、本発明のガラスフアイバ素材からシング
ルモード（単一モード）フアイバを製造した場
合、その口径を約40μｍまで大きくすることがで
き、光源との結合又は接続が容易な大容量で極低
損失のガラスフアイバを得ることができる。又、
波長が3.8μｍ程度のDFレーザ等の大出力化学レ
ーザと組合せて用いれば、レーザメス及びレーザ
ペンシル等の赤外パワー伝送を利用した応用が可
能となり、更に、バンドルフアイバ化することに
より、赤外線像の直接伝送も可能となる。 本発明のガラスフアイバ素材の作製に当つて
は、母体ガラス成分の粉末原料を前記の割合とな
るように秤量、混合し、次に前記ドーパントの少
なくとも１種を前記範囲内の割合となるように秤
量、添加、混合し、これに更にNH4F・HFの少
量を添加して粉砕混合し、これを白金又は金るつ
ぼ中約400℃で30分間程度加熱して完全フツ素化
を行つた後、約900℃で２時間程度加熱溶融後、
黄銅製等の鋳型にキヤステイングして所定寸法の
ガラスロツドを作製することができる。 次に、本発明及びその効果を実施例により詳細
に説明するが、本発明はこれらによりなんら限定
されるものではない。 実施例 １ BaF2、GdF3、ZrF4及びＡF3の粉末原料を、
BaF231.7モル％（13.75g）―GdF33.8モル％
（2.04g）―ZrF460.5モル％（25g）―ＡF34モル
％（0.644g）の組成になるように秤量して混合
し、次にLiFの粉末原料を全体の４モル％
（0.268g）になるように秤量して添加（ドープ）
し、この混合物にNH4F・HF10gを秤量して添加
し粉砕混合した。これを金るつぼに導入し、電気
炉を用いて400℃で30分間加熱して原料の完全な
フツ素化を行つた後、900℃で２時間加熱溶融し
た。これを予め約250℃に加熱した黄銅製三分割
鋳型（特願昭55―51752号明細書参照、外径20mm
φ、長さ130mm、中空部外径９mmφ、長さ120mm）
の中空部にキヤステイングし、外径９mmφ、長さ
100mmのガラスロツドを得た。このガラスロツド
の線膨張率（α）は172×10-7／℃、ガラス転移
温度（Tg）は298.4℃、ガラス変形温度（Td）は
311.72℃、屈折率（ｎ２０ Ｄ）は1.516であつた。 次に、上記母体組成に、LiFを８モル％、12モ
ル％、16モル％、20モル％及び24モル％の割合で
ドープした以外は、上記と同様にしてガラス化す
ることを確認した。 これらのガラスロツドにテフロンFEPをジヤ
ケツトして帯溶融法により線引きを行つたとこ
ろ、従来の母体組成ガラスに比べて結晶の発生の
少ないフツ化物光フアイバが得られた。しかし、
対照として行つた上記24モル％のLiFを含むもの
ではかえつて結晶化しやすいことが判明した。
（光フアイバの特性については後記説明参照、以
下の実施例においても同じ） 実施例 ２ BaF2、GdF3、ZrF4及びＡF3の粉末原料を、
実施例１と同じ割合で混合し、次にCsFの粉末原
料を全体の４モル％（1.557g）になるようにドー
プし、この混合物にNH4F・HF10gを秤量して添
加し粉砕混合した。これを金るつぼに導入し、実
施例１と同様の条件で完全フツ素化及び加熱溶融
を行い、更に実施例１と同様にして、外径９mm
φ、長さ100mmのガラスロツドを得た。このガラ
スロツドの線膨張率は187.8×10-7／℃、ガラス
転移温度は299℃、ガラス変形温度は322℃、屈折
率は1.512であつた。 次に、上記母体組成に、CsFを８モル％、10モ
ル％、及び12モル％の割合でドープした以外は、
上記と同様にしてガラス化することを確認した。 これらのガラスロツドを実施例１と同様の操作
により線引きしたところ、CsFを４モル％、８モ
ル％及び10モル％含むガラスは従来の母体組成ガ
ラスに比べて結晶の発生の少ないフツ化物光フア
イバが得られた。しかし、対照として行つた上記
12モル％のCsFを含むものでは逆に結晶化しやす
いことが判明した。 実施例 ３ BaF2、GdF3、ZrF4及びＡF3の粉末原料を、
実施例１と同じ割合で混合し、次にCaF2の粉末
を全体の４モル％（0.81g）になるようにドープ
し、この混合物にNH4F・HF10gを秤量して添加
し粉砕混合した。これを金るつぼに導入し、実施
例１と同様の条件で完全フツ素化及び加熱溶融を
行い、更に実施例１と同様にして外径９mmφ、長
さ100mmのガラスロツドを得た。このガラスロツ
ドの線膨張率は177×10-7／℃、ガラス転移温度
は313℃、ガラス変形温度は331.7℃、屈折率は
1.515であつた。 次に、上記母体組成に、CaF28モル％、10モル
％及び12モル％の割合でドープした以外は、上記
と同様にしてガラス化することを確認した。 これらのガラスロツドを実施例１と同様の操作
により線引きしたところ、CaF2を４モル％、８
モル％及び10モル％含むガラスは、従来の母体組
成ガラスに比べて結晶の発生の少ないフツ化物光
フアイバが得られた。しかし、対照として行つた
上記12モル％のCaF2を含むものでは逆に結晶化
しやすいことが判明した。 実施例 ４ BaF2、GdF3、ZrF4及びＡF3の粉末原料を、
実施例１と同じ割合で混合し、次にCdF2の粉末
を全体の４モル％（1.55g）になるようにドープ
し、この混合物にNH4F・HF10gを秤量して添加
し粉砕混合した。これを金るつぼに導入し、実施
例１と同様の条件で完全フツ素化及び加熱溶融を
行い、更に実施例１と同様にして外径９mmφ、長
さ100mmのガラスロツドを得た。このガラスロツ
ドの線膨張率は187×10-7／℃、ガラス転移温度
は308.9℃、ガラス変形温度は326.4℃、屈折率は
1.5196であつた。 次に、上記母体組成に、CdF28モル％、12モル
％、16モル％、20モル％及び24モル％の割合でド
ープした以外は、上記と同様にしてガラス化する
ことを確認した。 これらのガラスロツドを実施例１と同様の操作
により線引きしたところ、CdF2を４モル％、８
モル％、12モル％、16モル％及び20モル％含むガ
ラスは、従来の母体組成ガラスに比べて結晶の発
生の少ないフツ化物光フアイバが得られた。しか
し、対照として行つた上記24モル％のCdF2を含
むものでは逆に結晶化しやすいことが判明した。 実施例 ５ BaF2、GdF3、ZrF4及びＡF3の粉末原料を、
実施例１と同じ割合で混合し、次にBeF2の粉末
を全体の４モル％（0.485g）になるようにドープ
し、この混合物にNH4F・HF10gを秤量して添加
し粉砕混合した。これを金るつぼに導入し、実施
例１と同様の条件で完全フツ素化及び加熱溶融を
行い、更に実施例１と同様にして外径９mmφ、長
さ100mmのガラスロツドを得た。このガラスロツ
ドの線膨張率は163.6×10-7／℃、ガラス転移温
度は294℃、ガラス変形温度は316.6℃、屈折率は
1.5128であつた。 次に、上記母体組成に、BeF28モル％、12モル
％及び16モル％の割合でドープした以外は、上記
と同様にしてガラス化することを確認した。 これらのガラスロツドを実施例１と同様の操作
により線引きしたところ、BeF2を４モル％、８
モル％及び12モル％含むガラスは、従来の母体組
成ガラスに比べて結晶の発生の少ないフツ化物光
フアイバが得られた。しかし、対照として行つた
上記16モル％のBeF2を含むものでは逆に結晶化
しやすいことが判明した。 実施例 ６ BaF2、GdF3、ZrF4及びＡF3の粉末原料を、
実施例１と同じ割合で混合し、次にSbF3の粉末
を全体の４モル％（1.84g）になるようにドープ
し、この混合物にNH4F・HF10gを秤量して添加
し粉砕混合した。これを金るつぼに導入し、実施
例１と同様の条件で完全フツ素化及び加熱溶融を
行い、更に実施例１と同様にして外径９mmφ、長
さ100mmのガラスロツドを得た。このガラスロツ
ドの線膨張率は177×10-7／℃、ガラス転移温度
は309.6℃、ガラス変形温度は329.7℃、屈折率は
1.5085であつた。 次に、上記母体組成に、SbF38モル％、12モル
％、16モル％、20モル％、24モル％、28モル％及
び32モル％の割合でドープした以外は、上記と同
様にしてガラス化することを確認した。 これらのガラスロツドを実施例１と同様の操作
により線引きしたところ、SbF3を４モル％、８
モル％、12モル％、16モル％、20モル％、24モル
％及び28モル％含むガラスは、従来の母体組成ガ
ラスに比べて結晶の発生の少ないフツ化物光フア
イバが得られた。しかし、対照として行つた上記
32モル％のSbF3を含むものでは逆に結晶化しや
すいことが判明した。 実施例 ７ BaF2、GdF3、ZrF4及びＡF3の粉末原料を、
実施例１と同じ割合で混合し、次にYF3の粉末を
全体の４モル％（1.51g）になるようにドープ
し、この混合物にNH4F・HF10gを秤量して添加
し粉砕混合した。これを金るつぼに導入し、実施
例１と同様の条件で完全フツ素化及び加熱溶融を
行い、更に実施例１と同様にして外径９mmφ、長
さ100mmのガラスロツドを得た。このガラスロツ
ドの線膨張率は190×10-7／℃、ガラス転移温度
は311.2℃、ガラス変形温度は333.8℃、屈折率は
1.5167であつた。 次に、上記母体組成に、YF38モル％、10モル
％及び12モル％の割合でドープした以外は、上記
と同様にしてガラス化することを確認した。 これらのガラスロツドを実施例１と同様の操作
により線引きしたところ、YF3を４モル％、８モ
ル％及び10モル％含むガラスは、従来の母体組成
ガラスに比べて結晶の発生の少ないフツ化物光フ
アイバが得られた。しかし、対照として行つた上
記12モル％のYF3を含むものでは逆に結晶化しや
すいことが判明した。 実施例 ８ BaF2、GdF3、ZrF4及びＡF3の粉末原料を、
実施例１と同じ割合で混合し、次にLaF3の粉末
を全体の４モル％（2.02g）になるようにドープ
し、この混合物にNH4F・HF10gを秤量して添加
し粉砕混合した。これを金るつぼに導入し、実施
例１と同様の条件で完全フツ素化及び加熱溶融を
行い、更に実施例１と同様にして外径９mmφ、長
さ100mmのガラスロツドを得た。このガラスロツ
ドの線膨張率は161×10-7／℃、ガラス転移温度
は317.9℃、ガラス変形温度は342.1℃、屈折率は
1.517であつた。 次に、上記母体組成に、LaF38モル％及び10モ
ル％の割合でドープした以外は、上記と同様にし
てガラス化することを確認した。 これらのガラスロツドを実施例１と同様の操作
により線引きしたところ、LaF3を４モル％及び
８モル％含むガラスは、従来の母体組成ガラスに
比べて結晶の発生の少ないフツ化物光フアイバが
得られた。しかし、対照として行つた上記10モル
％のLaF3を含むものでは逆に結晶化しやすいこ
とが判明した。 実施例 ９ BaF2、GdF3、ZrF4及びＡF3の粉末原料を、
実施例１と同じ割合で混合し、次にLuF3の粉末
を全体の４モル％（2.39g）になるようにドープ
し、この混合物にNH4F・HF10gを秤量して添加
し粉砕混合した。これを金るつぼに導入し、実施
例１と同様の条件で完全フツ素化及び加熱溶融を
行い、更に実施例１と同様にして外径９mmφ、長
さ100mmのガラスロツドを得た。このガラスロツ
ドの線膨張率は165×10-7／℃、ガラス転移温度
は320℃、ガラス変形温度は343℃、屈折率は
1.520であつた。 次に、上記母体組成に、LuF38モル％及び10モ
ル％の割合でドープした以外は、上記と同様にし
てガラス化することを確認した。 これらのガラスロツドを実施例１と同様の操作
により線引きしたところ、LuF3を４モル％及び
８モル％含むガラスは、従来の母体組成ガラスに
比べて結晶の発生の少ないフツ化物光フアイバが
得られた。しかし、対照として行つた上記10モル
％のLuF3を含むものでは逆に結晶化しやすいこ
とが判明した。 実施例 10 BaF2、GdF3、ZrF4及びＡF3の粉末原料を、
実施例１と同じ割合で混合し、次にSnF2の粉末
を全体の４モル％（1.616g）になるようにドープ
し、この混合物にNH4F・HF10gを秤量して添加
し粉砕混合した。これを金るつぼに導入し、実施
例１と同様の条件で完全フツ素化及び加熱溶融を
行い、更に実施例１と同様にして外径９mmφ、長
さ100mmのガラスロツドを得た。このガラスロツ
ドの線膨張率は197.5×10-7／℃、ガラス転移温
度は290.8℃、ガラス変形温度は315.2℃、屈折率
は1.5242であつた。 次に、上記母体組成に、SnF28モル％及び10モ
ル％の割合でドープした以外は、上記と同様にし
てガラス化することを確認した。 これらのガラスロツドを実施例１と同様の操作
により線引きしたところ、SnF2を４モル％及び
８モル％含むガラスは、従来の母体組成ガラスに
比べて結晶の発生の少ないフツ化物光フアイバが
得られた。しかし、対照として行つた上記10モル
％のSnF2を含むものでは逆に結晶化しやすいこ
とが判明した。 実施例 11 BaF2、ZrF4、ＡF3、YF3及びCdF2の粉末原
料を、BaF2 30.6モル％（13.75g）、ZrF4 58.4モ
ル％（25g）、ＡF3 ３モル％（0.644g）、YF3
４モル％（1.51g）及びCdF2 ４モル％（1.55g）
の組成になるように混合し、この混合物に
NH4F・HF10gを秤量して添加し粉砕混合した。
これを金るつぼに導入し、実施例１と同様の条件
で完全フツ素化及び加熱溶融を行い、更に実施例
１と同様にして外径９mmφ、長さ100mmのガラス
ロツドを得た。このガラスロツドの線膨張率は
165.9×10-7／℃、ガラス転移温度は306.2℃、ガ
ラス変形温度は330.4℃、屈折率は1.5166であつ
た。 このガラスロツドにテフロンFEP管をジヤケ
ツトして帯溶融法により線引きしたところ、
GdF3を含まないにもかかわらず、YF3及びCdF2
を含むことから比較的結晶の発生の少ないフツ化
物光フアイバが得られた。 実施例 12 BaF2、ZrF4、GdF3及びLiFの粉末原料を、
BaF2 31.68モル％（11g）、ZrF4 60.48モル％
（20g）、GdF3 3.84モル％（1.628g）及びLiF ４
モル％（0.206g）の組成になるように混合し、こ
の混合物にNH4F・HF10gを秤量して添加し粉砕
混合した。これを金るつぼに導入し、実施例１と
同様の条件で完全フツ素化及び加熱溶融を行い、
更に実施例１と同様にして外径９mmφ、長さ100
mmのガラスロツドを得た。このガラスロツドの線
膨張率は197×10-7／℃、ガラス転移温度は285
℃、ガラス変形温度は307℃、屈折率は1.526であ
つた。 このガラスロツドにテフロンFEP管をジヤケ
ツトして帯溶融法により線引きしたところ、Ａ
F3を含まないにもかかわらず、LiFを含むことか
ら比較的結晶の発生の少ないフツ化物光フアイバ
が得られた。 実施例 13〜17 BaF2、GdF3、ZrF4及びＡF3の粉末原料を、
実施例１と同じ割合で混合し、次に、SbF3の粉
末を全体の４モル％（1.84g）及びCdF2の粉末を
全体の４モル％（1.55g）になるようにドープし
（実施例13）、別例では、SbF3の粉末を全体の８
モル％（3.68g）及びCdF2の粉末を全体の４モル
％（1.55g）になるようにドープし（実施例14）、
更に別例では、CdF2の粉末を全体の４モル％
（1.55g）及びLiFの粉末を全体の４モル％
（0.268g）になるようにドープし（実施例15）、更
に又別例では、CdF2の粉末を全体の４モル％
（1.55g）及びCsFの粉末を全体の４モル％
（1.557g）になるようにドープし（実施例16）、そ
して更に又別例では、YF3の粉末を全体の４モル
％（1.51g）及びCdF2の粉末を全体の４モル％
（1.55g）となるようにドープし（実施例17）、５
種類の混合物をつくり、これらの混合物にそれぞ
れNH4F・HF10gの秤量して添加し、粉砕混合し
た。これらを金るつぼに導入し、実施例１と同様
の条件で完全フツ素化及び加熱溶融を行い、更に
実施例１と同様にして外径９mmφ、長さ100mmの
ガラスロツドを得た。得られたガラスロツドの物
性を下表に示す。
【表】
これらのガラスロツドにテフロンFEP管をジ
ヤケツトして帯溶融法により線引きしたところ、
従来の母体組成ガラスに比べて結晶の発生の少な
いフツ化物光フアイバが得られた。 上記各実施例を実施する際の母体ガラスのガラ
ス化範囲は、BaF2 20〜42モル％、GdF3 ０〜20
モル％、ZrF4 48〜70モル％、AlF3 ０〜16モル
％と極めて広いが、上記本発明における組成範囲
外のガラスを用いると比較的結晶化しやすいガラ
スしか得られないことが判明した。 次に、上記実施例で得られた各種のガラスフア
イバ素材を用いて線引きを行つて、コア径200μ
ｍ、プラスチツククラツド外径300μｍ、フアイ
バ長さ100mの光フアイバを作製し、その伝送損
失スペクトルを調べた。すなわち、添付した図面
は本発明のガラスフアイバ素材（実施例４のも
の）による光フアイバの波長（μｍ）（横軸）と
伝送損失（dB／Km）（縦軸）との関係、すなわち
伝送損失スペクトルの一具体例を示したグラフで
あり、ＡはOH基の吸収、Ｂはクラツドとしての
テフロンFEPの吸収を示す。なお、この試験に
おいて、BeF2をドープしたもの（長波長の光が
透過し難くなる）以外は、ほとんど図面と同様の
スペクトルを示した。図面のグラフから明らかな
ように、波長２〜2.7μｍ及び3.7μｍに窓を有
し、最低損失80dB／Kmを示している。従来のフ
ツ化物ガラス材料では、結晶化のため散乱損失が
高く、低損失の光フアイバは得られていなかつた
が、本発明のガラスフアイバ素材によれば、比較
的低損失の赤外線透過光フアイバを得ることがで
きる。これらのガラスは理論的には10-3dB／Km
の極低損失が期待される素材であり、原料高純度
化等の改良により、更に低損失化が可能となる。 以上説明したように、本発明のガラスフアイバ
素材によれば、従来問題となつていた線引き時の
結晶発生が極めて少ない光フアイバが得られる。
又、潮解性及び毒性の低い材料を用いていること
から、信頼性及び安全性が要求される通信用光フ
アイバ素材として用いることができる。更に、
0.2〜８μｍの紫外線、可視光線及び赤外線を透
過できる材料であることから、レーリー散乱の影
響を避けた２〜４μｍ帯の新波長帯で極低損失光
フアイバの素材として用いられる可能性があり、
又、単一モード光フアイバを構成する材料として
用いるならば、２〜４μｍ帯ではコア径を20〜40
μｍと大きく設定でき、フアイバ間の接続が極め
て容易になる等の数々の利点がある。
ヤケツトして帯溶融法により線引きしたところ、
従来の母体組成ガラスに比べて結晶の発生の少な
いフツ化物光フアイバが得られた。 上記各実施例を実施する際の母体ガラスのガラ
ス化範囲は、BaF2 20〜42モル％、GdF3 ０〜20
モル％、ZrF4 48〜70モル％、AlF3 ０〜16モル
％と極めて広いが、上記本発明における組成範囲
外のガラスを用いると比較的結晶化しやすいガラ
スしか得られないことが判明した。 次に、上記実施例で得られた各種のガラスフア
イバ素材を用いて線引きを行つて、コア径200μ
ｍ、プラスチツククラツド外径300μｍ、フアイ
バ長さ100mの光フアイバを作製し、その伝送損
失スペクトルを調べた。すなわち、添付した図面
は本発明のガラスフアイバ素材（実施例４のも
の）による光フアイバの波長（μｍ）（横軸）と
伝送損失（dB／Km）（縦軸）との関係、すなわち
伝送損失スペクトルの一具体例を示したグラフで
あり、ＡはOH基の吸収、Ｂはクラツドとしての
テフロンFEPの吸収を示す。なお、この試験に
おいて、BeF2をドープしたもの（長波長の光が
透過し難くなる）以外は、ほとんど図面と同様の
スペクトルを示した。図面のグラフから明らかな
ように、波長２〜2.7μｍ及び3.7μｍに窓を有
し、最低損失80dB／Kmを示している。従来のフ
ツ化物ガラス材料では、結晶化のため散乱損失が
高く、低損失の光フアイバは得られていなかつた
が、本発明のガラスフアイバ素材によれば、比較
的低損失の赤外線透過光フアイバを得ることがで
きる。これらのガラスは理論的には10-3dB／Km
の極低損失が期待される素材であり、原料高純度
化等の改良により、更に低損失化が可能となる。 以上説明したように、本発明のガラスフアイバ
素材によれば、従来問題となつていた線引き時の
結晶発生が極めて少ない光フアイバが得られる。
又、潮解性及び毒性の低い材料を用いていること
から、信頼性及び安全性が要求される通信用光フ
アイバ素材として用いることができる。更に、
0.2〜８μｍの紫外線、可視光線及び赤外線を透
過できる材料であることから、レーリー散乱の影
響を避けた２〜４μｍ帯の新波長帯で極低損失光
フアイバの素材として用いられる可能性があり、
又、単一モード光フアイバを構成する材料として
用いるならば、２〜４μｍ帯ではコア径を20〜40
μｍと大きく設定でき、フアイバ間の接続が極め
て容易になる等の数々の利点がある。
図面は本発明のガラスフアイバ素材による光フ
アイバの伝送損失スペクトルの一具体例を示した
グラフである。
アイバの伝送損失スペクトルの一具体例を示した
グラフである。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ ZrF443.5〜58.1モル％、BaF222.8〜30.4モル
％、GdF32.7〜3.7モル％及びＡF32.8〜3.8モル
％の範囲内の組成を有するガラスを母体ガラスと
し、該母体ガラスに全体の４〜10モル％のCsF、
CaF2、４〜12モル％のBeF2、４〜20モル％の
CdF2、４〜28モル％のSbF3、４〜８モル％の
YF3、LaF3、LuF3、SnF2よりなる群から選ばれ
た一種の化合物をドープしたガラスからなること
を特徴とする赤外線透過用ガラスフアイバ素材。 ２ ZrF448.4〜60.4モル％、BaF225.3〜31.7モル
％、GdF33.0〜3.7モル％、ＡF30〜3.8モル％、
LiF4〜20モル％で、かつ合計100モル％であるこ
とを特徴とする赤外線透過用ガラスフアイバ素
材。 ３ ZrF448.4〜58.4モル％、BaF225.3〜30.6モル
％、GdF30〜3.7モル％、ＡF33.2〜3.8モル％、
CdF24〜20モル％の範囲内の組成を有するガラス
を母体ガラスとし、該母体ガラスに全体の４〜８
モル％のSbF3、LiF、CsF、YF3よりなる群から
選ばれた一種の化合物をドープしたガラスからな
ることを特徴とする赤外線透過用ガラスフアイバ
素材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56147848A JPS5849644A (ja) | 1981-09-21 | 1981-09-21 | 赤外線透過用ガラスフアイバ素材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56147848A JPS5849644A (ja) | 1981-09-21 | 1981-09-21 | 赤外線透過用ガラスフアイバ素材 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5849644A JPS5849644A (ja) | 1983-03-23 |
| JPS6158414B2 true JPS6158414B2 (ja) | 1986-12-11 |
Family
ID=15439618
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56147848A Granted JPS5849644A (ja) | 1981-09-21 | 1981-09-21 | 赤外線透過用ガラスフアイバ素材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5849644A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0710548A (ja) * | 1993-06-18 | 1995-01-13 | Sumitomo Electric Ind Ltd | フッ化物ガラスの製造方法 |
-
1981
- 1981-09-21 JP JP56147848A patent/JPS5849644A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5849644A (ja) | 1983-03-23 |
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