JPS6259556A - 特殊基材ガラスからCs+イオンでイオン交換することにより製造される光導波管 - Google Patents
特殊基材ガラスからCs+イオンでイオン交換することにより製造される光導波管Info
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- JPS6259556A JPS6259556A JP61011805A JP1180586A JPS6259556A JP S6259556 A JPS6259556 A JP S6259556A JP 61011805 A JP61011805 A JP 61011805A JP 1180586 A JP1180586 A JP 1180586A JP S6259556 A JPS6259556 A JP S6259556A
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- Manufacture, Treatment Of Glass Fibers (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
【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野)
本発明ハ、S! 02 /B203 /AQ203 /
に20/F−ガラス系の特殊基材ガラス中に存在するア
ルカリイオンをCs イオンで一部交換することによ
り該ガラスから製造される光導波管(lightWaV
e−i)Uide )に関する。
に20/F−ガラス系の特殊基材ガラス中に存在するア
ルカリイオンをCs イオンで一部交換することによ
り該ガラスから製造される光導波管(lightWaV
e−i)Uide )に関する。
(従来の技術)
今日の技術情況は、各種刊行物に明らか−である。
ジー・ステーワード(G、S丁EすARD)著、ジャー
ナルオブ ノンークリスタライン ソリッドス(J。
ナルオブ ノンークリスタライン ソリッドス(J。
urnal of Nori−crystalline
5olids)第47巻、191〜200頁(198
2年〉に一般的総説が記載されている。この方法によれ
ば、光導波管は、L!2O−1Na20−、に20−含
有基材ガラス類からイオン交換方法により製造すること
ができる。イオン交換可能なイオンとして、Ll 、
ia 。
5olids)第47巻、191〜200頁(198
2年〉に一般的総説が記載されている。この方法によれ
ば、光導波管は、L!2O−1Na20−、に20−含
有基材ガラス類からイオン交換方法により製造すること
ができる。イオン交換可能なイオンとして、Ll 、
ia 。
K 、TΩ および八〇 が記載されている。
これらイオンのイオン交換方法により製造される先導波
管は、次の刊行物に記載されている:イー、つ4−ゲス
等著 アイイーイーイー ジャーナル オブ クオント
、エレクトリ)、(E、VOGES et al、、I
[EE JOIJrnal of Quant、 El
eCtr、 ) QE−18,1877(1982)、
ジー、エッチ、ヂψ−ティアー等箸エレク1ヘロニクス
レター(G、H,CIl八RへT I E I?et
al、、 Electroriics Let
t、) 13、 763 (1977) 、ティ
ー、イザワ、エッチ、ナカゴメ著、アプル・フィシ、
レター (T、IZ八へA、H,NAKAGOHE
八ppl 、Phys、 Lett、)21,584
(1972) 、アール・ジー、ヴオルカー、シー、デ
ー、ダブリュ、ウィルキンソン、ジエイ・エイ・エッチ
・ウイルギンソン著 アプル・オブディクス(R,G、
ΔALKEI?、 C,D、 W、 WILKINSO
N、J、 へ、11.WILにlN5ON、^pp1.
0ptics ) 22.1923(1983)
。
管は、次の刊行物に記載されている:イー、つ4−ゲス
等著 アイイーイーイー ジャーナル オブ クオント
、エレクトリ)、(E、VOGES et al、、I
[EE JOIJrnal of Quant、 El
eCtr、 ) QE−18,1877(1982)、
ジー、エッチ、ヂψ−ティアー等箸エレク1ヘロニクス
レター(G、H,CIl八RへT I E I?et
al、、 Electroriics Let
t、) 13、 763 (1977) 、ティ
ー、イザワ、エッチ、ナカゴメ著、アプル・フィシ、
レター (T、IZ八へA、H,NAKAGOHE
八ppl 、Phys、 Lett、)21,584
(1972) 、アール・ジー、ヴオルカー、シー、デ
ー、ダブリュ、ウィルキンソン、ジエイ・エイ・エッチ
・ウイルギンソン著 アプル・オブディクス(R,G、
ΔALKEI?、 C,D、 W、 WILKINSO
N、J、 へ、11.WILにlN5ON、^pp1.
0ptics ) 22.1923(1983)
。
この方法によれば、平型光導波管は、屈折率増加イオン
Li、Ag およびTΩ でイオン交換法によりガラス
から製造することができる。基材ガラス材料として、商
業上の一般的な窓ガラス顕微鏡用カバーガラスおるいは
仙の標準ガラスが使用される。リチウムでイオン交換さ
れたガラスから光導波管を製造すること1よ、リチウム
と交換されるガラス中の1価イオンと比較すると、l−
i“イオンのイオン半径が本質的に小さいために問題を
含んでいる。このために、イオン交換後の冷却工程にお
いて大部分のガラスは、網状構造の破壊、すなわち、ガ
ラス表面が破壊してしまう。もし実際の破壊がなければ
、先導波管は、多くの場合には不利益効果で必る極めて
大きな応力複屈折を示すであろう。リチウム−イオン交
換により得られる屈折率の増加は、Δn=o。015で
は、多くの場合には不十分である。銀塩浴中のイオン交
換により製造される光導波管は、イオン交換されていな
い基材ガラス体と比較すると、しばしば著しく半透明に
なっている。この高い吸収は、高温にあける1価銀イオ
ンの不安定によるものである。
Li、Ag およびTΩ でイオン交換法によりガラス
から製造することができる。基材ガラス材料として、商
業上の一般的な窓ガラス顕微鏡用カバーガラスおるいは
仙の標準ガラスが使用される。リチウムでイオン交換さ
れたガラスから光導波管を製造すること1よ、リチウム
と交換されるガラス中の1価イオンと比較すると、l−
i“イオンのイオン半径が本質的に小さいために問題を
含んでいる。このために、イオン交換後の冷却工程にお
いて大部分のガラスは、網状構造の破壊、すなわち、ガ
ラス表面が破壊してしまう。もし実際の破壊がなければ
、先導波管は、多くの場合には不利益効果で必る極めて
大きな応力複屈折を示すであろう。リチウム−イオン交
換により得られる屈折率の増加は、Δn=o。015で
は、多くの場合には不十分である。銀塩浴中のイオン交
換により製造される光導波管は、イオン交換されていな
い基材ガラス体と比較すると、しばしば著しく半透明に
なっている。この高い吸収は、高温にあける1価銀イオ
ンの不安定によるものである。
250℃以上では、使用される銀塩溶液または塩浴が分
解し、金属銀が溶液から析出する。もしこの分解が基材
ガラス体の表面で起るならば、より大きな光損失を生ず
る散乱中心が生じる。ざらに銀塩の価格が高いために、
工程上の不利益がある。
解し、金属銀が溶液から析出する。もしこの分解が基材
ガラス体の表面で起るならば、より大きな光損失を生ず
る散乱中心が生じる。ざらに銀塩の価格が高いために、
工程上の不利益がある。
溶融タリウム塩浴中でイオン交換された塞材ガラス体は
、高品質先導波管となる。しかしながら、周知の毒性の
高い化合物の作業は、特に600”C,以上の高温にお
いて、種々の困難さを生ずる。洗浄溶液の非毒性化、必
要な高価な保護方法と同様に使用浴は、多額の費用を必
要としかつ作業員を危険に陥れるために、この方法は一
般的な製造方法としては不適である。ドイツ公告特許第
2456894号に記載された方法は、屈折率の低下を
生じ、かつここに記載された光導波管の製造に適してい
ない。
、高品質先導波管となる。しかしながら、周知の毒性の
高い化合物の作業は、特に600”C,以上の高温にお
いて、種々の困難さを生ずる。洗浄溶液の非毒性化、必
要な高価な保護方法と同様に使用浴は、多額の費用を必
要としかつ作業員を危険に陥れるために、この方法は一
般的な製造方法としては不適である。ドイツ公告特許第
2456894号に記載された方法は、屈折率の低下を
生じ、かつここに記載された光導波管の製造に適してい
ない。
だから、C3イオンのイオン交換による先導波管の製造
を制御することはまだできない。
を制御することはまだできない。
明らかに、Cs イオン交換法を記載した文献がある
[ジー・エッチ・フリッシャット、エッチ。
[ジー・エッチ・フリッシャット、エッチ。
ジエイ、フラネック著、グラシュテヒン、ベル(G、
H,FRISCH酊、H,J、FRANEK、GIas
techri、Ber、) 54.243(1981)
]が、それらの場合に得られた交換層は、先導波管用
に適してはいなかった。
H,FRISCH酊、H,J、FRANEK、GIas
techri、Ber、) 54.243(1981)
]が、それらの場合に得られた交換層は、先導波管用
に適してはいなかった。
光導波管用とX十分な層厚は、極めて長い交換時間また
は極めて高温を適用することによって達成されるだけで
ある。表面に2〜3μmの厚みの腐食の跡がめれば、そ
れら表面は、先導波管としての使用には不適当である。
は極めて高温を適用することによって達成されるだけで
ある。表面に2〜3μmの厚みの腐食の跡がめれば、そ
れら表面は、先導波管としての使用には不適当である。
(発明が解決しようとする問題点)
本発明の先導波管は、C5+イオン交換法用に特に改良
されたガラス系に関する。主要成分3i02、B203
、AUz03 、に20を含−み、かつ02−をF−
で部分置換したこれら基材ガラスは、比較的低温かつ比
較的短い交換時間でCS塩浴中でイオン交換法により、
屈折率がΔn=0.05まで増加した十分な厚みの層を
与える。このようにして得られた光導波管は、基材ガラ
ス体と比較してもCS イオンの安定性のために著し
く半透明が増加することはない。本発明の基材がラスは
、02−イオンのめる部分がF−イオンで置換されるこ
とにより、従来から使用されていガラスとは本質的に区
別される。F−イオンはガラスの網状構造を失なわせる
ので比較的大きなCs イオンを基材ガラス体中に拡
散ざぜることは容易である。
されたガラス系に関する。主要成分3i02、B203
、AUz03 、に20を含−み、かつ02−をF−
で部分置換したこれら基材ガラスは、比較的低温かつ比
較的短い交換時間でCS塩浴中でイオン交換法により、
屈折率がΔn=0.05まで増加した十分な厚みの層を
与える。このようにして得られた光導波管は、基材ガラ
ス体と比較してもCS イオンの安定性のために著し
く半透明が増加することはない。本発明の基材がラスは
、02−イオンのめる部分がF−イオンで置換されるこ
とにより、従来から使用されていガラスとは本質的に区
別される。F−イオンはガラスの網状構造を失なわせる
ので比較的大きなCs イオンを基材ガラス体中に拡
散ざぜることは容易である。
jqられる交換時間の短いことおよび温度の低いことは
、溶融した攻撃的なCS塩浴によるガラス表面の攻撃を
妨げるから、欠点のない表面構造を有する先導波管が得
られる。イオン交換法は、転移温度付近で行なわれるた
め、徐冷後、応力のない光導波管が得られる。
、溶融した攻撃的なCS塩浴によるガラス表面の攻撃を
妨げるから、欠点のない表面構造を有する先導波管が得
られる。イオン交換法は、転移温度付近で行なわれるた
め、徐冷後、応力のない光導波管が得られる。
(問題点を解決するための手段)
本発明は、次の組成(モル%)の基材ガラスから製造さ
れ、そのガラス中に存在する02− イオンの一部が1
〜15%のF−イオンで置換されており: S!
(h 45〜728203 8〜25 八〇203 1〜25 L!20 0〜1 N820 0〜2 に2 0 6〜18 M0 O〜1 (MO=MQ O,Ca O,Sr o。
れ、そのガラス中に存在する02− イオンの一部が1
〜15%のF−イオンで置換されており: S!
(h 45〜728203 8〜25 八〇203 1〜25 L!20 0〜1 N820 0〜2 に2 0 6〜18 M0 O〜1 (MO=MQ O,Ca O,Sr o。
Ba O,Zn O,Pb O)
かつその先導波管域がK”、u+および/またはNa
インオンのC5イオンのイオン交換により製造される
ことを特徴とする先導波管により達成される。
インオンのC5イオンのイオン交換により製造される
ことを特徴とする先導波管により達成される。
本発明の先導波管は、該基材ガラスがざらに次の酸化物
を合計で最大5モル%まで含有する:Ti 02 、
Zr 02 、 P205 、 Ge 02 、 Y2
O3、La2O3,Nt1205.Ta205.WO2
、・Sn 02 、AS203.5t)203 、B!
20s 。
を合計で最大5モル%まで含有する:Ti 02 、
Zr 02 、 P205 、 Ge 02 、 Y2
O3、La2O3,Nt1205.Ta205.WO2
、・Sn 02 、AS203.5t)203 、B!
20s 。
本発明の先導波管は、該基材ガラスが1〜10モル%の
AΩ203を含有する。
AΩ203を含有する。
本発明の先導波管は、該基材ガラスが10〜25モル%
のAf120sを含有する。
のAf120sを含有する。
本発明の光導波管は、該基材ガラスがざらにQ。
2−Tニル%のC320を含有する。
本発明め光導波管は、AΩ203 : M20 (M
20−1 i20.Na2O,に20.C320)のモ
ル比が0.8〜1.2の間でおる。
20−1 i20.Na2O,に20.C320)のモ
ル比が0.8〜1.2の間でおる。
本発明1よ、みがかれまたは火でみがかれ表面を有する
基材ガラス体は、高温で溶融したC3塩中で処理されて
、イオン交換により先導波管域を生産することを特徴と
する先導波管の製造方法である。。
基材ガラス体は、高温で溶融したC3塩中で処理されて
、イオン交換により先導波管域を生産することを特徴と
する先導波管の製造方法である。。
本発明は、該イオン交換は、電界の適用により補助Uら
れることを特徴どする方法である。
れることを特徴どする方法である。
界の適用により、第2のイオン交換処理されるの”c、
cs+イオンは、さらにガラス内部に移動し、そして塩
からのK および7/またはNa イオンはその後、
光導波管域表面に溶は合うことを特徴とする先導波管の
製造方法である。
cs+イオンは、さらにガラス内部に移動し、そして塩
からのK および7/またはNa イオンはその後、
光導波管域表面に溶は合うことを特徴とする先導波管の
製造方法である。
本発明は、いずれの好適な先導波管構造もイオン交換前
にガラス表面をマスキンダブることにより製造されるこ
とを特徴とする先導波管の1!!!造方法である。
にガラス表面をマスキンダブることにより製造されるこ
とを特徴とする先導波管の1!!!造方法である。
本発明は、光学信号またはデータ伝送用一体光学組成物
としで、前記方法により製造される先導波管の使用方法
または適用法である。
としで、前記方法により製造される先導波管の使用方法
または適用法である。
本発明による先導波管製造に使用される材料は、毒性が
高くないので、安全のための保護は必要ではない。銀塩
と比較すると、セシウム塩は、8〜10倍程安価でおる
。本発明による先導波管は、その屈折率プロフィルがい
ずれにも適用可能なために幅広く応用される。屈折率の
最大増加は、基材ガラス中のアルカリイオンを最大可能
なC3C度で置換することにより決定される。本発明に
よるイオン交換処理される基材ガラス体にみいて、この
量は6〜21モル%の間であろう。ガラス中の与えられ
たアルカリ濃度に対して、屈折率プロフィルは、イオン
交換助変数により決定される。
高くないので、安全のための保護は必要ではない。銀塩
と比較すると、セシウム塩は、8〜10倍程安価でおる
。本発明による先導波管は、その屈折率プロフィルがい
ずれにも適用可能なために幅広く応用される。屈折率の
最大増加は、基材ガラス中のアルカリイオンを最大可能
なC3C度で置換することにより決定される。本発明に
よるイオン交換処理される基材ガラス体にみいて、この
量は6〜21モル%の間であろう。ガラス中の与えられ
たアルカリ濃度に対して、屈折率プロフィルは、イオン
交換助変数により決定される。
置換時間に関して第1図に示された屈折率プロフィルが
得られる。
得られる。
多モード導波管は、交換に艮時間費やして1専られるか
、単[−ド導波管は2時間の交換時間で1qられる。第
2図に示すように、屈折率プロフィルは、最終の調節方
法を適用することにより平らにすることができまたは高
めることができる。
、単[−ド導波管は2時間の交換時間で1qられる。第
2図に示すように、屈折率プロフィルは、最終の調節方
法を適用することにより平らにすることができまたは高
めることができる。
屈折率曲線またはプロフィルの計画的な形を許容する他
の可能性は、界磁補助イオン交換法の適用にある。1拡
散速度は、使用する電界強度と伴に増加するので、界磁
補助イオン交換法により、交換温度または交換時間をか
なり減少することができる。温度低下は、C3塩類また
は異なるQS塩類の共融化合物の相対的に高溶融温度に
より制限を受ける。界磁補助イオン交換法は、基材ガラ
ス体上のCS イオン交換でガラス内部に移動するこ
とにより得られる屈折率プロフィルを作る他の選択の自
由を提供する。この目的のため必要な手段を第3図に示
す。
の可能性は、界磁補助イオン交換法の適用にある。1拡
散速度は、使用する電界強度と伴に増加するので、界磁
補助イオン交換法により、交換温度または交換時間をか
なり減少することができる。温度低下は、C3塩類また
は異なるQS塩類の共融化合物の相対的に高溶融温度に
より制限を受ける。界磁補助イオン交換法は、基材ガラ
ス体上のCS イオン交換でガラス内部に移動するこ
とにより得られる屈折率プロフィルを作る他の選択の自
由を提供する。この目的のため必要な手段を第3図に示
す。
第1段の方法において、回折率の増加は電界を使用して
、あるいは無しでCs塩浴中でイオン交換により(qら
れる。K塩浴中の第2段のイオン交換法においてCs
イオンは、電界中において、K イオノが溶融浴から
追随し、かつ基体ガラス体表面の屈折率を再び下げると
ともにガラス内部に移動させられる。
、あるいは無しでCs塩浴中でイオン交換により(qら
れる。K塩浴中の第2段のイオン交換法においてCs
イオンは、電界中において、K イオノが溶融浴から
追随し、かつ基体ガラス体表面の屈折率を再び下げると
ともにガラス内部に移動させられる。
(実施例)
実施例
1、平型の多、あるいは単モード先導波管59.3モル
%のS!02.18.0モル%の8203.5゜2モル
%の△1203および17゜5モル%のに20の組成で
、02−イオンの一部分がKFの形態で6.8%のF″
′を加えて置換された基材ガラスを、AS203のよう
な清澄剤(0゜2千愼%)を使用する光学ガラスの製造
方法により溶融し、モールド中でキャストしかつ冷却後
、10mmx 20m1TIX 2mmのがラス板に切
断する。これらのガラス板を、表面粗さがλ/10(λ
= 500nm)より良くなるまで磨く。このようにし
て得られたガラス板を、その後441℃の硝酸セシウム
溶融品中に2.4,8.16または24時間保持する。
%のS!02.18.0モル%の8203.5゜2モル
%の△1203および17゜5モル%のに20の組成で
、02−イオンの一部分がKFの形態で6.8%のF″
′を加えて置換された基材ガラスを、AS203のよう
な清澄剤(0゜2千愼%)を使用する光学ガラスの製造
方法により溶融し、モールド中でキャストしかつ冷却後
、10mmx 20m1TIX 2mmのがラス板に切
断する。これらのガラス板を、表面粗さがλ/10(λ
= 500nm)より良くなるまで磨く。このようにし
て得られたガラス板を、その後441℃の硝酸セシウム
溶融品中に2.4,8.16または24時間保持する。
塩浴から取り出した後、ガラス板を約′IOO〜200
’C/hの速度で冷却し、付着した塩を水で洗い落とし
、そしてガラス板を乾燥する。導波管層側面に鋭いエッ
チを作るべく、基材ガラス体の最終表面を磨いた後、こ
れらのガラス板は、平型光導波管として使用できる。そ
れらの屈折率ブ[コツイルを第7図に示す。
’C/hの速度で冷却し、付着した塩を水で洗い落とし
、そしてガラス板を乾燥する。導波管層側面に鋭いエッ
チを作るべく、基材ガラス体の最終表面を磨いた後、こ
れらのガラス板は、平型光導波管として使用できる。そ
れらの屈折率ブ[コツイルを第7図に示す。
2、平型ストリップ導波管
54.2モル%のSiO2,18,5モル%の8203
.9.9モル%のAl2O3および15゜6モル%のに
20.1.4モル%のNa2O#よび0.4%の1−i
20の組成で、02−イオンの一部分がKFの形態で6
.5%のF−を加えて置換された基材ガラスを、実施例
1のガラスと同様な方法で製造し、調製する。基材ガラ
ス板表面を磨いた後、約2000への厚みのへ(層を蒸
着し、光ラッカーで被覆し、そしてマスクと接触して3
〜5μ雇巾の薄いストリップを露光する。これらのスト
リップは、例えば第4図に模式的に示される1:8配電
器のように異なった構造であろう。
.9.9モル%のAl2O3および15゜6モル%のに
20.1.4モル%のNa2O#よび0.4%の1−i
20の組成で、02−イオンの一部分がKFの形態で6
.5%のF−を加えて置換された基材ガラスを、実施例
1のガラスと同様な方法で製造し、調製する。基材ガラ
ス板表面を磨いた後、約2000への厚みのへ(層を蒸
着し、光ラッカーで被覆し、そしてマスクと接触して3
〜5μ雇巾の薄いストリップを露光する。これらのスト
リップは、例えば第4図に模式的に示される1:8配電
器のように異なった構造であろう。
露光後、光ラッカーまたはフィルムは現像され、露光面
積からそれ自体がはがされる。その後、もはや光ラッカ
ーにより被覆されていないアルミニウムをエツチングに
より除去し、未露光の光ラッカーをはがし、そして洗浄
、乾燥後、基材ガラス板を、70モル%のC8N○3お
よび30モル%のCsClから成る塩浴に395℃で2
時間含浸する。さらに、実施例1と同様に処理する。こ
の方法で、カップリング後、対応する光伝送繊維がマス
ク上でカプラー、配電器または類似部品として使用され
る単モードストリップ(狭い)導波管が得られる。
積からそれ自体がはがされる。その後、もはや光ラッカ
ーにより被覆されていないアルミニウムをエツチングに
より除去し、未露光の光ラッカーをはがし、そして洗浄
、乾燥後、基材ガラス板を、70モル%のC8N○3お
よび30モル%のCsClから成る塩浴に395℃で2
時間含浸する。さらに、実施例1と同様に処理する。こ
の方法で、カップリング後、対応する光伝送繊維がマス
ク上でカプラー、配電器または類似部品として使用され
る単モードストリップ(狭い)導波管が得られる。
3、平型埋め込みストリップ導波管
製法は、最初実施例1に記載したように進める。
第1イオン交換俊、A1マスクをはがし、−基材ガラス
板の2つの磨かれたガラス面が420℃で2つの相対的
に電気絶縁KNO3溶融塩でぬらして第2イオン交換を
行う。塩浴中に浸漬されている両方のPt電極へ、50
Vの電圧を約30分間供給する。冷却、洗浄および乾燥
後、ガラス表面下20〜30μmに構造を有するストリ
ップ導波管が得られる。
板の2つの磨かれたガラス面が420℃で2つの相対的
に電気絶縁KNO3溶融塩でぬらして第2イオン交換を
行う。塩浴中に浸漬されている両方のPt電極へ、50
Vの電圧を約30分間供給する。冷却、洗浄および乾燥
後、ガラス表面下20〜30μmに構造を有するストリ
ップ導波管が得られる。
特許請求の範囲第4項に記載の基材ガラスは、特許請求
の範囲第3項に記載のガラスと前者がより多くのAl2
O3を含有することにおいて区別される。この高いAl
2O3含有但は、特に高アルカリ含有において拡散を促
進するためにイオン交換時間が短縮され、または、好ま
しい時間で好適な拡散厚みが得られる。さらに、より高
いAl2O3含量は、イオン交換塔または構造化工程で
使用される丁ツヂング溶液による化学的攻撃に対・して
ざらに安定化させるので、無傷の表面構造を有する先導
波管が得られる。
の範囲第3項に記載のガラスと前者がより多くのAl2
O3を含有することにおいて区別される。この高いAl
2O3含有但は、特に高アルカリ含有において拡散を促
進するためにイオン交換時間が短縮され、または、好ま
しい時間で好適な拡散厚みが得られる。さらに、より高
いAl2O3含量は、イオン交換塔または構造化工程で
使用される丁ツヂング溶液による化学的攻撃に対・して
ざらに安定化させるので、無傷の表面構造を有する先導
波管が得られる。
高Al2O3含有基材ガラス用実施例
1、平型の多、または単モード光導波管62.90モル
%のSiO2,12,0モル%の8203.12.5モ
ル%のAl2O3,12゜5モル%のに20の組成で、
02−イオンの一部分がA I F3の形態で6.26
%のF−を加えることにより置換されている基材ガラス
を、△S203のような清澄剤(O92硯徂3)を使用
する光学ガラスの製造方法により溶融し、モールドでキ
ャストし、そして冷却後、10mmx 20mmx 2
mmのガラス板に切断する。ガラス板を、表面粗さがλ
/10(λ= 500nm)より良くなるまで磨く。こ
のようにして得られたガラス板を、436°Cでセシウ
ム溶融塩中に2.4,8.16または24時間浸漬する
。塩浴からガラス板を取り出した後、約100〜200
℃/hの速度で冷却し、付着した塩残分を水で洗浄し、
かつ乾燥する。導体層側面にするどいエッチを作り、基
材ガラス体の最終表面を磨いた後に、これらのガラス板
は、平型光導波体として使用できる。屈折率プロフィル
を第1図に示す。
%のSiO2,12,0モル%の8203.12.5モ
ル%のAl2O3,12゜5モル%のに20の組成で、
02−イオンの一部分がA I F3の形態で6.26
%のF−を加えることにより置換されている基材ガラス
を、△S203のような清澄剤(O92硯徂3)を使用
する光学ガラスの製造方法により溶融し、モールドでキ
ャストし、そして冷却後、10mmx 20mmx 2
mmのガラス板に切断する。ガラス板を、表面粗さがλ
/10(λ= 500nm)より良くなるまで磨く。こ
のようにして得られたガラス板を、436°Cでセシウ
ム溶融塩中に2.4,8.16または24時間浸漬する
。塩浴からガラス板を取り出した後、約100〜200
℃/hの速度で冷却し、付着した塩残分を水で洗浄し、
かつ乾燥する。導体層側面にするどいエッチを作り、基
材ガラス体の最終表面を磨いた後に、これらのガラス板
は、平型光導波体として使用できる。屈折率プロフィル
を第1図に示す。
2、平型ストリップ導波管
5335モル%のS!02.8.03モル%の8203
.19.5モル%のAl2O3,18゜0モル%のに2
0および1.0モル%のNa2Oの組成で、02−イオ
ンの一部分がAlF3の形態で7.22%の「−を加え
ることにより置換された基材ガラスは、実施例1のガラ
スと同様な方法で製造されかつ調製される。基材ガラス
板表面を磨いた後、約2000Aの厚みのTi層を蒸着
し、かつ光ラッカーで被覆し、マスクと接触して3〜5
μm巾のうすいストリップを露光する。そのストリップ
は、例えばドイツ連邦共和国特許出願筒o 35018
98.4号の第4図に模式的に示されたある1−8配電
器のようなひろく変化する構造であろう。露光後、光ラ
ッカーまたはフィルムは現像され露光部分からはがされ
る。その後、もはや光フィルムで被覆されていないチタ
ニウムをエツチングで除去し、未露光の光フィルムをは
がし、そして洗浄、乾燥後、基材ガラス板を、70モル
%の05NO3および30モル%のCsCl塩浴に39
5°Cで2時間浸漬する。さらに、実施例1と同様に処
理する。この方法で、カップリング後、対応する光伝送
w4維が、使用されるマスク上でカプラー、配電器また
は類似部品として使用される単モードストリップ導波管
が得られる。
.19.5モル%のAl2O3,18゜0モル%のに2
0および1.0モル%のNa2Oの組成で、02−イオ
ンの一部分がAlF3の形態で7.22%の「−を加え
ることにより置換された基材ガラスは、実施例1のガラ
スと同様な方法で製造されかつ調製される。基材ガラス
板表面を磨いた後、約2000Aの厚みのTi層を蒸着
し、かつ光ラッカーで被覆し、マスクと接触して3〜5
μm巾のうすいストリップを露光する。そのストリップ
は、例えばドイツ連邦共和国特許出願筒o 35018
98.4号の第4図に模式的に示されたある1−8配電
器のようなひろく変化する構造であろう。露光後、光ラ
ッカーまたはフィルムは現像され露光部分からはがされ
る。その後、もはや光フィルムで被覆されていないチタ
ニウムをエツチングで除去し、未露光の光フィルムをは
がし、そして洗浄、乾燥後、基材ガラス板を、70モル
%の05NO3および30モル%のCsCl塩浴に39
5°Cで2時間浸漬する。さらに、実施例1と同様に処
理する。この方法で、カップリング後、対応する光伝送
w4維が、使用されるマスク上でカプラー、配電器また
は類似部品として使用される単モードストリップ導波管
が得られる。
3、平型埋め込みストリップ導波管
製造方法は、まずA1被覆を除いて実施例2に記載され
ている方法である。第1イオン交換後、A1被覆をはが
し、基材ガラス板の二つの磨かれたガラス面を二つの相
対的に電気絶縁である420℃の2HKNO+溶融塩で
ぬらして第2イオン交換を行う。50Vの電圧で約30
分間、溶融塩中に浸漬されている白金電極中に供給する
。冷却、洗浄および乾燥後、ガラス表面下20〜30μ
mにその構造を有するストリップ導波管を得る。
ている方法である。第1イオン交換後、A1被覆をはが
し、基材ガラス板の二つの磨かれたガラス面を二つの相
対的に電気絶縁である420℃の2HKNO+溶融塩で
ぬらして第2イオン交換を行う。50Vの電圧で約30
分間、溶融塩中に浸漬されている白金電極中に供給する
。冷却、洗浄および乾燥後、ガラス表面下20〜30μ
mにその構造を有するストリップ導波管を得る。
第1図は、441℃の交換温度、4..8.16および
24時間の交換時間における実施例1のガラスのイオン
交換により実施された屈折率プロフィルを示す図であり
、第2図は追加温度方法により実施された実施例1のガ
ラスの平らな、−または下った屈折率プロフィルを示す
図であり、第3図は複数イオン交換により埋め込んだ先
導波管の製造方法を示す図であり、第3図Aは交換なし
の基材ガラスの説明図、第3図Bは電界あり(1)およ
び電界なしく2)の場合のCS 塩浴中のイオン交換
の説明図、第3図Cは電界を有するK 塩浴中の第2イ
オン交換の説明図であり、第4図はストリップ導波管用
実施例としてのに8導波管に関する概略図を示す図であ
る。 特許出願人 カール ツアイス スティフツンクトレー
ディング アズ ショット グラスヴエルケ
24時間の交換時間における実施例1のガラスのイオン
交換により実施された屈折率プロフィルを示す図であり
、第2図は追加温度方法により実施された実施例1のガ
ラスの平らな、−または下った屈折率プロフィルを示す
図であり、第3図は複数イオン交換により埋め込んだ先
導波管の製造方法を示す図であり、第3図Aは交換なし
の基材ガラスの説明図、第3図Bは電界あり(1)およ
び電界なしく2)の場合のCS 塩浴中のイオン交換
の説明図、第3図Cは電界を有するK 塩浴中の第2イ
オン交換の説明図であり、第4図はストリップ導波管用
実施例としてのに8導波管に関する概略図を示す図であ
る。 特許出願人 カール ツアイス スティフツンクトレー
ディング アズ ショット グラスヴエルケ
Claims (11)
- (1)次の組成(モル%)の基材ガラスから製造され、
そのガラス中に存在するO^2^−イオンの一部が1〜
15%のF^−イオンで置換されており;SiO_2
45〜72 B_2O_3 8〜25 Al_2O_3 1〜25 Li_2O 0〜1 Na_2O 0〜2 K_2O 6〜18 MO 0〜1 (MO=MgO、CaO、SrO、 BaO、ZnO、PbO) かつその光導波管域がK^+、Li^+および/または
Na^+イオンのCs^+イオンのイオン交換により製
造されることを特徴とする光導波管。 - (2)該基材ガラスがさらに次の酸化物を合計で最大5
モル%まで含有することを特徴とする特許請求の範囲第
1項に記載の光導波管: TiO_2、ZrO_2、P_2O_5、GeO_2、
Y_2O_3、La_2O_3、Nb_2O_5、Ta
_2O_5、WO_3、SnO_2、As_2O_3、
Sb_2O_3、Bi_2O_3。 - (3)該基材ガラスが1〜10モル%のAl_2O_3
を含有することを特徴とする特許請求の範囲第1項に記
載の光導波管。 - (4)該基材ガラスが10〜25モル%のAl_2O_
3を含有することを特徴とする特許請求の範囲第1項に
記載の光導波管。 - (5)該基材ガラスがさらに0.2モル%のCs_2O
を含有することを特徴とする特許請求の範囲第1項に記
載の光導波管。 - (6)Al_2O_3:M_2O(M_2O=Li_2
O、Na_2O、K_2O、Cs_2O)のモル比が0
.8〜1.2の間であることを特徴とする特許請求の範
囲第1項に記載の光導波管。 - (7)みがかれまたは火でみがかれ表面を有する基材ガ
ラス体は、高温で溶融したCs塩中で処理されて、イオ
ン交換により光導波管域を生産することを特徴とする特
許請求の範囲第1〜6項のいずれか1項に記載の光導波
管の製造方法。 - (8)該イオン交換は、電界の適用により補助せられる
ことを特徴とする特許請求の範囲第7項に記載の方法。 - (9)特許請求の範囲第7項または第8項に記載した方
法により製造された光導波管は、Na^+および/また
はK^+イオンを含有する溶融塩中で、必要により電界
の適用により、第2のイオン交換処理されるので、Cs
^+イオンはさらにガラス内部に移動し、そして塩から
のK^+および/またはNa^+イオンはその後、光導
波管域表面に溶け合うことを特徴とする光導波管の製造
方法。 - (10)いずれの好適な光導波管構造もイオン交換方法
前にガラス表面をマスキングすることにより製造される
ことを特徴とする特許請求の範囲第7〜第9項のいずれ
か1項に記載の光導波管の製造方法。 - (11)光学信号またはデータ伝送用一体光学組成物と
して、特許請求の範囲第7〜10項のいずれか1項に記
載の方法により製造される光導波管の使用方法または適
用法。
Applications Claiming Priority (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19853501898 DE3501898A1 (de) | 1985-01-22 | 1985-01-22 | Lichtwellenleiter, hergestellt aus speziellen substratglaesern durch einen ionenaustausch gegen cs(pfeil hoch)+(pfeil hoch)-ionen |
DE3501898.4 | 1985-01-22 | ||
DE19853524605 DE3524605A1 (de) | 1985-01-22 | 1985-07-10 | Lichtwellenleiter, hergestellt aus speziellen hoch-aluminiumhaltigen substratglaesern durch ionenaustausch gegen cs+-ionen |
DE3524605.7 | 1985-07-10 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6259556A true JPS6259556A (ja) | 1987-03-16 |
JPH0627015B2 JPH0627015B2 (ja) | 1994-04-13 |
Family
ID=25828720
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP61011805A Expired - Lifetime JPH0627015B2 (ja) | 1985-01-22 | 1986-01-22 | 特殊基材ガラスからCs+イオンでイオン交換することにより製造される光導波管 |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (2) | US5004707A (ja) |
JP (1) | JPH0627015B2 (ja) |
DE (1) | DE3524605A1 (ja) |
FR (1) | FR2576299B1 (ja) |
GB (1) | GB2170797B (ja) |
NL (1) | NL8600139A (ja) |
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US5742760A (en) * | 1992-05-12 | 1998-04-21 | Compaq Computer Corporation | Network packet switch using shared memory for repeating and bridging packets at media rate |
US5432907A (en) * | 1992-05-12 | 1995-07-11 | Network Resources Corporation | Network hub with integrated bridge |
JPH063546A (ja) * | 1992-06-18 | 1994-01-14 | Ibiden Co Ltd | シングルモード光導波路 |
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JPH11153705A (ja) * | 1997-11-20 | 1999-06-08 | Nippon Sheet Glass Co Ltd | 軸方向屈折率分布型レンズ |
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DE102009008954B4 (de) | 2009-02-13 | 2010-12-23 | Schott Ag | Röntgenopakes bariumfreies Glas und dessen Verwendung |
DE102009008951B4 (de) | 2009-02-13 | 2011-01-20 | Schott Ag | Röntgenopakes bariumfreies Glas und dessen Verwendung |
DE102009008953B4 (de) | 2009-02-13 | 2010-12-30 | Schott Ag | Röntgenopakes bariumfreies Glas und dessen Verwendung |
CN102732930A (zh) * | 2011-04-14 | 2012-10-17 | 上海光芯集成光学股份有限公司 | 制作玻璃基离子交换光导的方法 |
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NL122215C (ja) * | 1961-06-12 | |||
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BE729880A (ja) * | 1968-03-15 | 1969-08-18 | ||
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-
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- 1986-01-21 GB GB08601428A patent/GB2170797B/en not_active Expired
- 1986-01-22 JP JP61011805A patent/JPH0627015B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 1986-01-22 NL NL8600139A patent/NL8600139A/nl not_active Application Discontinuation
-
1989
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-
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- 1990-11-27 US US07/618,606 patent/US5114453A/en not_active Expired - Fee Related
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