本发明专利技术提供一种新的玻璃组成物，其可得到源自铋（Ｂｉ）的荧光，并且可改善熔融性。本发明专利技术的玻璃组成物含有铋氧化物、Ａｌ↓［２］Ｏ↓［３］以及ＳｉＯ↓［２］，ＳｉＯ↓［２］是玻璃网络形成氧化物的主要成分，还含有从ＴｉＯ↓［２］，ＧｅＯ↓［２］，Ｐ↓［２］Ｏ↓［５］以及Ｂ↓［２］Ｏ↓［３］中选择的至少一种氧化物，添加有ＳｉＯ↓［２］以及所述至少一种氧化物、与Ｙ↓［２］Ｏ↓［３］以及镧族氧化物的成分的含有率的合计超过８０摩尔％，所述铋氧化物中含有的铋作为发光种而起作用，通过激发光的照射而在红外波长域中发出荧光。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及作为发光种含有Bi，可作为发光体或者光放大介质而起作 用的玻璃组成物。
技术介绍
公知有添加Nd、 Er、 Pr等稀土类并在红外域内发出荧光的玻璃。该荧光 源自稀土类离子中的4f电子的辐射迁移。但是，由于4f电子被外壳电子 遮蔽，所以可以得到荧光的波长域窄。因此，可放大的光的波长或可激光 振荡的波长的范围受到限制。在特开2002-252397号公报中，公开有掺杂Bi并含有A 1 203的石英 玻璃类光纤。从该光纤中，可在广泛的波长域中得到源自Bi的荧光。该 光纤也为与石英玻璃光纤的匹配性优异的光放大器。但是，为了得到特开 2002-252397号公报所公开的光纤，需要在i75(TC左右的高温下熔融原料， 屈服点也达到100(TC以上。因此，为了制作光纤需要复杂的装置，不能容易地得到均质性优异的光纤。在特开2003-283028号公报中，公开有含有B i 203， A 1 203以及3 i 02，并含有两价金属的氧化物的玻璃组成物。两价金属的氧化物可改善 玻璃的熔融性并提高均质性。在该公报的实施例中，公开有以Bi为发光 种并含有两价金属的氧化物以及一价金属的氧化物，且可通过160(TC的熔 融而得到的玻璃组成物。两价金属以及一价金属的氧化物改善B i 203—A 1 203—S i 02玻璃的熔融性，但通过添加这些氧化物而实现熔融温度的降低的情况下基于 Bi的发光强度降低。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种新的玻璃组成物，其可得到源自Bi的荧 光，并且可改善熔融性。本专利技术提供一种玻璃组成物，其含有铋氧化物、A 1 203以及3 i 02，其特征在于，S i 02是所述玻璃组成物中含有的玻璃网络形成氧化物的 主要成分，还含有从T i 02， Ge02， ？205以及8203中选择的至少一 种氧化物，添加有S i 02以及所述至少一种氧化物、与￥203以及镧族氧 化物的成分的含有率的合计超过80摩尔％，所述铋氧化物中含有的铋作 为发光种而起作用，通过激发光的照射而在红外波长域中发出荧光。在本 说明书中，所谓主要成分是指含有最多的成分。T i 02， G e 02， P20s以及B203，与两价金属以及一价金属的氧 化物同样，是改善玻璃的熔融性的成分，但与两价金属以及一价金属的氧 化物不同，对基于Bi的发光强度降低的影响不大，相反甚至可增大发光 强度。在本专利技术的玻璃组成物中，将S i 02, T i 02， G e 02， P205， B203， ￥203以及镧族氧化物的含有率的合计调整为超过80摩尔。％，以 便易于得到源自Bi的荧光。这样，根据本专利技术，可提供一种能得到源自Bi的荧光并且可改善熔 化性的玻璃组成物。若改善玻璃组成物的熔化性，则光纤化变得容易。在 制作在芯玻璃上带有金属包层的光纤时，芯玻璃的低熔点化可使制造设备 简略化，并使制造时的温度管理变得容易。附图说明图1是表示本专利技术的光放大装置的一例的构成图。 图2是表示IB i203—7Al203—XL i20— (9 2 — x) S i 02玻璃中，x和基于Bi的发光强度的关系的图。图3是表示实施例中用于测定增益系数的装置的构成的图。图4是试料玻璃81的透过光谱。图5是试料玻璃81的吸收系数光谱。图6是向试料玻璃81照射波长500nm的激发光而得到的荧光光谱Ap 是荧光光谱的峰值波长(peak-fluorescence wavelength),人cx是激发光的波 长(excitation wavelength), A人是半幅值(FWHM)。图7是向试料玻璃81照射波长700nm的激发光而得到的荧光光谱， iP、人cx、 A i与所述相同。图8是向试料玻璃81照射波长800nrn的激发光而得到的荧光光谱， 入P、 Aoc、 AX与所述相同。图9是表示硅玻璃、现有的玻璃(试料玻璃100a、 100b)、本专利技术的 试料玻璃101的折射率的波长依存性的图。具体实施方式以下，表示成分的含有率的％全部表示摩尔％。本专利技术的玻璃组成物含有铋氧化物、A 1 203、作为玻璃网络形成氧 化物的主要成分的S i 02，并且还含有从T i 02， Ge02， P205以及 B203中选择的至少一种氧化物。与之相对，所述之外的成分，例如Y2 03、镧族氧化物是可以含有也可以不含有的成分(任意成分)。玻璃组成物中的铋的价数现在还不明确，但根据本专利技术者的研究，三 价(B i 203)以及/或者五价(B i 205)的可能性高。换算为B i203 的铋氧化物的优选含有率为0.01 15%，进而优选为0.01 5%，尤其优 选为0.01 1%。所述含有率也可在0.01 0.5%。作为玻璃网络形成氧化物，可举出Si02， Ge02， P20 5， B203 以及V20s。本专利技术的玻璃组成物中的玻璃网络形成氧化物可为一种也可 为多种，但玻璃网络形成氧化物的主要成分为S i 02。 S i 02的优选含 有率为75 98.5%。若与所述例示的玻璃网络形成氧化物比较，则A 1 203由于玻璃网络 形成能稍低，所以在本说明书中没有将A 1 203作为玻璃网络形成氧化物 使用。A 1 203是Bi在玻璃组成物中呈现荧光的必要的成分。A"03的 优选含有率是0.5 25%。T i 02， Ge02， P205以及B203具有改善玻璃的熔融性的作用， T i 02以及G e 02还能起到增强基于Bi的发光强度的作用。本专利技术的 玻璃组成物含有从T i 02， Ge 02， P20 5以及B20 3中选择的至少一种 氧化物，该至少一种氧化物优选含有T i 02以及/或者G e 02，更优选含 有G e 02。本专利技术的玻璃组成物也可同时含有T i 02以及G e 02。为了增强发光强度，T i 02以及/或者G e 02的含有率优选在0.1%以上，进 而优选在1%以上，尤其优选在5%以上，但T i 02的含有率最好小于10 %。这是由于若过度添加T i 02，则有时玻璃组成物乳浊。通过添加T i 02以及/或者G e 02而增强基于Bi的发光强度的理由 在现阶段还不明确，但这些氧化物可形成为金红石构造的情况被认为与发 光强度的增强有关。根据Bi以及Al的配位构造的解析等推测为，基于 Bi的荧光起因于玻璃中局部形成的金红石构造中的Bi和Al的接近配置。 认为若添加呈金红石构造的氧化物，则在金红石构造中取入Bi以及A1从 而在Bi以及Al之间Bi发出荧光的特殊共存关系成立的概率增加，其结 果，发光强度增强。基于添加T i 02以及/或者G e 02的发光强度的增强，在换算为B i 203的铋氧化物的含有率在1%以下，尤其在0.5%以下时十分显著。铋氧 化物的含有率低的玻璃组成物的增强效果可通过G e 02的添加而变得显 著。在本专利技术的玻璃组成物中，在换算为B 1 203的铋氧化物的含有率在 0.01 0.5%的情况下，优选所述至少一种氧化物含有G e〇2。在本专利技术的玻璃组成物中，T i 02， G e 02， P20s以及B203的含 有率的合计优选在1%以上，尤其优选在5%以上，更优选大于一价金属 的氧化物以及二价金属的氧化物的含有率的合计。作为一价金属，考虑1 族金属，本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种玻璃组成物，其含有铋氧化物、Ａｌ↓［２］Ｏ↓［３］以及ＳｉＯ↓［２］，其特征在于， ＳｉＯ↓［２］是所述玻璃组成物中含有的玻璃网络形成氧化物的主要成分， 还含有从ＴｉＯ↓［２］，ＧｅＯ↓［２］，Ｐ↓［２］Ｏ↓［５］以及Ｂ↓［２］Ｏ↓［３］中选择的至少一种氧化物， 添加有ＳｉＯ↓［２］以及所述至少一种氧化物、与Ｙ↓［２］Ｏ↓［３］以及镧族氧化物的成分的含有率的合计超过８０摩尔％， 所述铋氧化物中含有的铋作为发光种而起作用，通过激发光的照射而在红外波长域中发出荧光。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：中塚正大，藤本靖，徐永锡，坂口浩一，岸本正一，
申请(专利权)人：独立行政法人科学技术振兴机构，日本板硝子株式会社，国立大学法人大阪大学，
类型：发明
国别省市：JP[]
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