結晶化ガラス、光学デバイス及びエタロン
【課題】製造コストが低く、温度ムラがあっても光線の方向が変化しにくく、赤外線の透過性に優れ、光路長温度依存性を抑制できる結晶化ガラス、光デバイス及びエタロンを提供する。
【解決手段】本発明の結晶化ガラスは、β−石英固溶体又はβ−ユークリプタイト固溶体を主結晶として析出し、肉厚３ｍｍで、波長１２００〜１７００ｎｍのうちいずれかの波長における赤外線透過率が５０％以上である結晶化ガラスにおいて、質量％で、０．５〜１０％のＢ2Ｏ3を含有し、粉末Ｘ線回折法によって同定されるβ−スポジュメン固溶体の（１０２）面回折ピークの面積強度が、β−石英固溶体又はβ−ユークリプタイト固溶体の（１０１）面回折ピークの面積強度の１．５％以下であることを特徴とする。
【解決手段】本発明の結晶化ガラスは、β−石英固溶体又はβ−ユークリプタイト固溶体を主結晶として析出し、肉厚３ｍｍで、波長１２００〜１７００ｎｍのうちいずれかの波長における赤外線透過率が５０％以上である結晶化ガラスにおいて、質量％で、０．５〜１０％のＢ2Ｏ3を含有し、粉末Ｘ線回折法によって同定されるβ−スポジュメン固溶体の（１０２）面回折ピークの面積強度が、β−石英固溶体又はβ−ユークリプタイト固溶体の（１０１）面回折ピークの面積強度の１．５％以下であることを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主結晶として、β−石英固溶体又はβ−ユークリプタイト固溶体を析出した結晶化ガラスに関し、また、その結晶化ガラスを構成部材の一部に含む光通信分野に用いられるエタロン等の光学デバイスに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、光通信技術の発達に伴い、光ファイバを用いたネットワークが急速に整備されつつある。このネットワークの中では、複数の波長の光を一括して伝送する波長多重技術が用いられるようになり、波長フィルタやカプラ、導波路等が重要なデバイスになりつつある。
【０００３】
また、この種の光通信デバイスの他にも、レンズやプリズムを利用した微小光学型の光通信デバイスが広く利用されている。これらの光通信デバイスには光学材料として、透明性に優れ、寸法安定性に優れている石英ガラス（ＳｉＯ2）が広く使用されている。
【０００４】
また、この種の光通信デバイスの中には、温度によって特性が変化し、屋外での使用に支障を来すものがあるため、そのような光通信デバイスの特性を温度変化によらずに一定に保つ技術、いわゆる温度補償技術が必要とされている。
【０００５】
温度補償を必要とする光通信デバイスの代表的なものとして、アレイドウエーブガイド（以下、ＡＷＧという）や平面光回路（以下、ＰＬＣという）等の導波路デバイスやファイバブラッググレーティング（以下、ＦＢＧという）やファブリペローエタロン（以下、エタロンという）がある。
【０００６】
数式１に示すように、これらの光通信デバイスでは、その周囲温度が変化すると、屈折率と熱膨張係数が変化することによって光路長が変化するという問題を有している。
【０００７】
１／Ｌ・ｄＳ／ｄＴ＝（ｄｎ／ｄＴ）＋ｎα ・・・・数式１
【０００８】
ここで、Ｌは基材の肉厚（ｍｍ）、Ｓは光路長（ｍｍ）、ｎは屈折率、αは熱膨張係数を表す。
【０００９】
ＡＷＧやＰＬＣ等の導波路デバイスやＦＢＧでは、負の熱膨張係数を持つ材料や大きな負の屈折率温度依存性を持つ材料を基材として使用することによって、これらのデバイスの光路長の温度依存性低減を図っている（例えば、特許文献１参照。）。
【００１０】
ところが、特許文献１に記載されたような手法を用いてエタロンの光路長の温度依存性を低減することは、エタロンの構造上、技術的に困難である。
【００１１】
従って、従来、エタロンでは、光路長の温度依存性が低い石英ガラス（例えば、特許文献２参照。）、光路長の温度依存性が低いＣｓ2Ｏ−Ｂ2Ｏ3−ＳｉＯ2系ガラス（例えば、特許文献３参照。）、又はＢ2Ｏ3−ＢａＯ−Ａｌ2Ｏ3−ＳｉＯ2系ガラス（例えば、特許文献４参照。）を基板材料として使用することが提案されている。
【特許文献１】特開２００１−３４２０３８号公報
【特許文献２】特開２０００−４７０２９号公報
【特許文献３】特開２００２−２０１３６号公報
【特許文献４】特開２００２−３２１９３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、特許文献２に記載の石英ガラスは、溶融法では、溶融温度を１７００℃以上にしなければならず、溶融が困難であるとともに、このような高温に耐えることが出来る特殊な溶融炉を必要とする。また、特殊な方法で、より低い温度で石英ガラスを製造することも提案されているが、いずれにしても、製造コストが高いという問題がある。
【００１３】
また、特許文献３又は特許文献４に記載のガラスは、熱膨張係数が大きいため、このガラスをエタロンに用いた際に、温度ムラがあると変形して光線の方向が変化しやすくなる虞があった。
【００１４】
本発明は、上記事情に鑑みなされたものであり、製造コストが低く、温度ムラがあっても光線の方向が変化しにくく、赤外線の透過性に優れ、光路長温度依存性を抑制できる結晶化ガラス、光デバイス及びエタロンを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明者等は、光学材料として、熱膨張係数αが低く、赤外線の透過率が高く、Ｂ2Ｏ3を含有し、β−スポジュメン固溶体の析出量が少ないあるいは析出しないＬｉ2Ｏ−Ａｌ2Ｏ3−ＳｉＯ2系結晶化ガラスを用いれば、光学材料の製造コストが低く、温度ムラがあっても光線の方向が変化しにくく、赤外線の透過性に優れ、光路長温度依存性を抑制できるという知見を得、本発明として提案するものである。
【００１６】
また、本発明者等は、Ｌｉ2Ｏ−Ａｌ2Ｏ3−ＳｉＯ2系結晶化ガラスの製造法において、熱処理時（結晶化時）に加圧することによって、β−スポジュメン固溶体の析出量が抑制され、光路長の温度依存性ｄＳ／ｄＴが低い結晶化ガラスを作製できるという知見を得、本発明を提案するに至った。
【００１７】
すなわち、本発明の結晶化ガラスは、β−石英固溶体又はβ−ユークリプタイト固溶体を主結晶として析出し、肉厚３ｍｍで、波長１２００〜１７００ｎｍのうちいずれかの波長における赤外線透過率が５０％以上である結晶化ガラスにおいて、質量％で、０．５〜１０％のＢ2Ｏ3を含有し、粉末Ｘ線回折法によって同定されるβ−スポジュメン固溶体の（１０２）面回折ピークの面積強度が、β−石英固溶体又はβ−ユークリプタイト固溶体の（１０１）面回折ピークの面積強度の１．５％以下であることを特徴とする。
【００１８】
また、本発明の光学デバイスは、β−石英固溶体又はβ−ユークリプタイト固溶体を主結晶として析出し、肉厚３ｍｍで、波長１２００〜１７００ｎｍのうちいずれかの波長における赤外線透過率が５０％以上である結晶化ガラスを構成部材の一部に含む光学デバイスにおいて、結晶化ガラスが、質量％で、０．５〜１０％のＢ2Ｏ3を含有し、粉末Ｘ線回折法によって同定されるβ−スポジュメン固溶体の（１０２）面回折ピークの面積強度が、β−石英固溶体又はβ−ユークリプタイト固溶体の（１０１）面回折ピークの面積強度の１．５％以下であることを特徴とする。
【００１９】
また、本発明のエタロンは、β−石英固溶体又はβ−ユークリプタイト固溶体を主結晶として析出し、肉厚３ｍｍで、波長１２００〜１７００ｎｍのうちいずれかの波長における赤外線透過率が５０％以上である結晶化ガラスを構成部材の一部に含むエタロンにおいて、結晶化ガラスが、質量％で、０．５〜１０％のＢ2Ｏ3を含有し、粉末Ｘ線回折法によって同定されるβ−スポジュメン固溶体の（１０２）面回折ピークの面積強度が、β−石英固溶体又はβ−ユークリプタイト固溶体の（１０１）面回折ピークの面積強度の１．５％以下であることを特徴とする。
【００２０】
上記構成としたから、光路長の温度依存性ｄＳ／ｄＴが、１１．５×１０-6／℃以下となるため、これをエタロン用基板材料、プリズム、レンズ等の光学材料として用いた光学デバイスの光損失を抑制できる。
【００２１】
すなわち、Ｂ2Ｏ3は屈折率の温度依存性を低下させる成分であり、Ｂ2Ｏ3が０．５％より少ないと、結晶化ガラスの屈折率の温度依存性が大きくなり、光路長の温度依存性が大きくなるため好ましくない。Ｂ2Ｏ3が１０％よりも多いと、β−スポジュメン固溶体が析出しやすくなり、β−石英固溶体又はβ−ユークリプタイト固溶体を主結晶として析出させることが困難となるため、２．０×１０-6／℃以下の熱膨張係数が得られ難くなるとともに、光路長の温度依存性が大きくなりやすい。また、結晶粒径が大きくなり、赤外線透過率が５０％より低くなるため好ましくない。Ｂ2Ｏ3の好ましい範囲は０．８〜８％、より好ましい範囲は１〜６％である。
【００２２】
また、これをエタロン用基板材料、プリズム、レンズ等の光学材料として用いた場合、温度ムラがあってもこれらの材料が変形しにくく、光線の方向が変化しにくい。すなわち、本発明の結晶化ガラスが、熱膨張係数の低い（あるいは負である）β−石英固溶体又はβ−ユークリプタイト固溶体を析出するからである。
【００２３】
また、β−スポジュメン固溶体の析出量が少ないため、光路長の温度依存性が低くなる。すなわち、β−スポジュメン固溶体は、光路長の温度依存性を大きくするからである。
【００２４】
結晶化ガラスの粉末Ｘ線回折法によって同定されるβ−スポジュメン固溶体の（１０２）面回折ピークの面積強度が、β−石英固溶体又はβ−ユークリプタイト固溶体の（１０１）面回折ピークの面積強度の１．５％以下であるため、光路長の温度依存性ｄＳ／ｄＴが、１１．５×１０-6／℃以下になりやすい。粉末Ｘ線回折法によって同定されるβ−スポジュメン固溶体の（１０２）面回折ピークの面積強度が、β−石英固溶体又はβ−ユークリプタイト固溶体の（１０１）面回折ピークの面積強度の１％以下であることが好ましく、０．５％以下であることがより好ましい。
【００２５】
また、結晶化ガラスは、その原ガラス（母ガラス）は石英ガラスよりも低温で（１７００℃以下で）、しかも一般的に使用される溶融炉で容易に溶融できるため、製造コストが安価になる。
【００２６】
なお、肉厚３ｍｍで、１２００〜１７００ｎｍの全波長範囲にわたって赤外線透過率は、７０％以上であるとより好ましく、８０％以上であると特に好ましい。
【００２７】
この場合、Ｘ線回折ピークの面積強度は、下記の手順で求めることができる。六方晶系のβ−石英固溶体又はβ−ユークリプタイト固溶体の（１０１）面に帰属される回折ピーク（面間隔：約０．３４６ｎｍ）および正方晶系β−スポジュメン固溶体の（１０２）面に帰属される回折ピーク（面間隔：約０．３８９ｎｍ）を同一チャート内に検出できるスケールレンジで測定する。測定精度向上のため、ステップ間隔は０．０１°以下であることが好ましい。得られたデータよりバックグラウンドを除去した後、各回折ピークの面積強度を算出する。
【００２８】
上記構成において、−４０〜１００℃における熱膨張係数が−２．０〜２．０×１０-6／℃であることが好ましい。
【００２９】
このようにすれば、結晶化ガラスをエタロン用基板材料、プリズム、レンズ等の光学材料に用いた際に、温度ムラがあっても変形しにくいため、光線の方向が変化しにくくなるという上述した効果を一層享受できる。
【００３０】
上記構成において、本発明の結晶化ガラスは、質量％で、Ｂ2Ｏ3 ０．５〜１０％の他に、ＳｉＯ2 ５８〜７５％、Ａｌ2Ｏ3 １５〜３０％、Ｌｉ2Ｏ ２〜１０％、ＺｒＯ2＋ＴｉＯ2 ０．５〜６％、Ｐ2Ｏ5 ０〜２％を含有することが好ましい。このように組成を限定した理由は、以下の通りである。
【００３１】
ＳｉＯ2は、ガラスの網目を構成する主成分であると共に析出結晶の構成成分であり、屈折率の温度依存性を小さくする。ＳｉＯ2が５８％より少ないと、屈折率の温度依存性が大きくなり、ガラスが不安定になると共に所望の結晶粒径を有するβ−石英固溶体又はβ−ユークリプタイト固溶体を主結晶として析出させることが困難となる。一方、７５％より多くなると、ガラスの溶融が困難となる。ＳｉＯ2の好ましい範囲は、５９〜７２％、より好ましい範囲は、６０〜７０％である。
【００３２】
Ａｌ2Ｏ3も、ガラスの網目構成成分であると共に結晶構成成分である。Ａｌ2Ｏ3が１５％より少ないと、所望の結晶を析出させることが困難となり、２．０×１０-6／℃以下の熱膨張係数が得られ難くなる。一方、３０％より多くなると、ガラスが失透しやすくなる。Ａｌ2Ｏ3の好ましい範囲は、１７〜２８％、より好ましい範囲は、１９〜２６％である。
【００３３】
Ｌｉ2Ｏは、β−石英固溶体結晶又はβ−ユークリプタイト固溶体結晶の構成成分である。Ｌｉ2Ｏが２％より少ないと、所望の結晶を析出させることが困難となり、２．０×１０-6／℃以下の熱膨張係数が得られ難くなる。一方、１０％より多くなると、屈折率の温度依存性が大きくなりすぎる。Ｌｉ2Ｏの好ましい範囲は、２．５〜８％、より好ましい範囲は、３〜７％である。
【００３４】
ＺｒＯ2とＴｉＯ2は、ガラス中に結晶核を形成する作用を有する成分である。ＺｒＯ2とＴｉＯ2の合量が０．５％より少ないと、核形成作用が不十分となり、所望の粒径を有する結晶を均一に析出させることができなくなる。一方、６％より多くなると、ガラスの溶融が困難となり、失透が発生しやすくなるため好ましくない。ＺｒＯ2とＴｉＯ2の合量の好ましい範囲は、０．７〜５．５％、より好ましい範囲は、１〜５％である。
【００３５】
Ｐ2Ｏ5は、核形成作用を促進する効果があるが、２％より多くなると、屈折率の温度依存性が大きくなりすぎる。Ｐ2Ｏ5の好ましい範囲は、０〜１．５％、より好ましい範囲は、０〜１％である。
【００３６】
尚、本発明では、必要に応じて他の成分、例えばＡｓ2Ｏ3、ＳｎＯ2、ＢａＯ、Ｓｂ2Ｏ3、ＣａＯ、ＳｒＯ等の成分を添加することが可能である。
【００３７】
Ａｓ2Ｏ3は、一般にガラスの清澄剤として用いられているが、結晶の転移を促進する作用を有する。そのためＡｓ2Ｏ3が１％より多くなると、β−スポジュメン固溶体が析出しやすくなり、２．０×１０-6／℃以下の熱膨張係数が得られ難くなる。Ａｓ2Ｏ3の好ましい範囲は０．８％以下、より好ましい範囲は０．６％以下である。
【００３８】
また、ＳｎＯ2は５％まで添加することができる。すなわちＳｎＯ2は、５％まで添加しても、Ａｓ2Ｏ3と異なり、結晶の転移を促進する作用は殆ど見られないからである。さらに、ＳｎＯ2は核形成能も有しているため、核形成剤の使用量を少なくできる。
【００３９】
上記構成において、波長１５５０ｎｍにおける屈折率が室温で１．５４以下であることが好ましい。
【００４０】
このようにすれば、エタロン用基板材料、プリズム、レンズ等の光学材料を用いた光学デバイスと光ファイバなどを接合させた時に、接合面での光反射を抑制できる。波長１５５０ｎｍにおける屈折率は、室温で１．５３以下であることがより好ましく、１．５２以下であることが特に好ましい。
【００４１】
上記構成において、結晶化ガラスの結晶粒径が０．５μｍ以下であることが好ましい。
このようにすれば、結晶化ガラスにおいて、肉厚３ｍｍで、波長１２００〜１７００ｎｍのうちいずれかの波長における赤外線透過率が５０％以上になりやすい。
【００４２】
また、上記した結晶化ガラスを製造する方法は、１６００×１０5Ｐａ以上の圧力を加えながら、８２０〜１０００℃の温度で熱処理を行い結晶化することを特徴とする。
【００４３】
このようにすれば、β−スポジュメン固溶体の析出量が抑制され（β−石英固溶体又はβ−ユークリプタイト固溶体からβ−スポジュメン固溶体への転移が抑制される）、結晶化ガラスの粉末Ｘ線回折法によって同定されるβ−スポジュメン固溶体の（１０２）面回折ピークの面積強度が、β−石英固溶体又はβ−ユークリプタイト固溶体の（１０１）面回折ピークの面積強度の１．５％以下になりやすい。そのため、結晶化ガラスの屈折率の温度依存性ｄｎ／ｄＴが、１２×１０-6／℃以下となって、光路長の温度依存性ｄＳ／ｄＴを、１１．５×１０-6／℃以下にできる。
【００４４】
上記構成において、熱処理温度は、８２０〜１０００℃であることが好ましい。熱処理温度が８２０℃よりも低いと、β−石英固溶体又はβ−ユークリプタイト固溶体が充分に析出しにくく、１０００℃よりも高いと、β−スポジュメン固溶体に転移しやすくなり、熱膨張係数および光路長の温度依存性が高くなりやすく、また、光透過率が低くなりやすくなるため好ましくない。
【発明の効果】
【００４５】
本発明の結晶化ガラスは、光路長の温度依存性ｄＳ／ｄＴが、１１．５×１０-6／℃以下となるため、これをエタロン用基板材料、プリズム、レンズ等の光学材料として用いた光学デバイスの光損失を抑制できる。また、これをエタロン用基板材料、プリズム、レンズ等の光学材料として用いた場合、温度ムラがあってもこれらの材料が変形しにくく、光線の方向が変化しにくい。また、結晶化ガラスの原ガラス（母ガラス）は石英ガラスよりも低温で（１７００℃以下で）、しかも一般的に使用される溶融炉で容易に溶融できるため、製造コストが安価になる。
【００４６】
本発明の結晶化ガラスの製造方法は、上記構成としたから、β−スポジュメン固溶体の析出量が抑制される。そのため、屈折率の温度依存性ｄｎ／ｄＴが、１２×１０-6／℃以下となって、光路長の温度依存性ｄＳ／ｄＴを、１１．５×１０-6／℃以下にできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４７】
以下、本発明の実施の形態を実施例に基づいて詳細に説明する。
【実施例】
【００４８】
表１は、本発明の実施例１〜３及び比較例４〜７を示す。
【表１】
【００４９】
表１の実施例及び比較例は、以下のようにして作製した。
【００５０】
まず表中の組成となるように調合したバッチ原料を、白金坩堝に入れ、１５８０℃で２０時間溶融した。次いで、この溶融ガラスをカーボン板上に流し出してロール成形することによって、厚さ５ｍｍのガラス板を成形し、室温まで徐冷した。
【００５１】
次に実施例１〜３及び比較例４、５の各ガラス板に、アルゴンガスを用いて、等方向的に１９６０×１０5Ｐａの圧力を加えながら、表中の核形成温度で３時間の核形成処理を施した（ＨＩＰ処理）後、圧力を維持した状態で表中の結晶化温度で１時間の結晶化処理を施し、室温まで冷却させ、結晶化ガラスを作製した。また、比較例６及び７については、大気圧下において各ガラス板を表中の核形成温度で３時間の核形成処理を施した後、表中の結晶化温度で１時間の結晶化処理を施し、室温まで冷却させ、結晶化ガラスを作製した。
【００５２】
こうして得られた結晶化ガラスについて、主結晶種、β−スポジュメン固溶体の（１０２）面回折ピークの面積強度とβ−石英固溶体又はβ−ユークリプタイト固溶体の（１０１）面回折ピークの面積強度の比（Ｉ（β−Ｓｐｄ）／Ｉ（β−Ｑ））、熱膨張係数（α）、屈折率（ｎ）、屈折率の温度依存性（ｄｎ／ｄＴ）、光路長の温度依存性（１／Ｌ・ｄＳ／ｄＴ）、１５５０ｎｍにおける赤外線透過率、及び結晶粒径を測定した。
【００５３】
表から明らかなように、実施例１〜３は、いずれも主結晶としてβ−石英固溶体を析出し、１５５０ｎｍでの赤外線透過率が８０％以上であり、β−スポジュメン固溶体の（１０２）面回折ピークの面積強度が、β−石英固溶体又はβ−ユークリプタイト固溶体の（１０１）面回折ピークの面積強度の１．５％以下であるため、光路長の温度依存性（ｄＳ／ｄＴ）は、１０．５×１０-6／℃以下となった。また、熱膨張係数は、−２．０〜２．０×１０-6／℃の範囲内にあり、１５５０ｎｍでの屈折率も室温で１．５１６〜１．５２０となった。
【００５４】
一方、比較例４は、Ｂ2Ｏ3を含有しないため、光路長の温度依存性（ｄＳ／ｄＴ）は、１２．２×１０-6／℃以上と高かった。比較例５は、Ｂ2Ｏ3を含有せず、主結晶がβ−スポジュメン固溶体であり、結晶粒径が０．５μｍよりも大きいため、１５５０ｎｍでの赤外線透過率が１０％であり、屈折率及び光路長の温度依存性を測定することさえできなかった。また比較例６及び７は、β−スポジュメン固溶体の（１０２）面回折ピークの面積強度が、β−石英固溶体又はβ−ユークリプタイト固溶体の（１０１）面回折ピークの面積強度の１．５％以上であるため、光路長の温度依存性は１１．５×１０-6／℃以上と高かった。
【００５５】
尚、表中のβ−スポジュメン固溶体、β−石英固溶体又はβ−ユークリプタイト固溶体の各結晶種は、Ｘ線回折装置（リガク製ＲＩＮＴ２０００）を使用し、Ｃｕ−Ｋα線による周知の粉末Ｘ線回折法によって測定したピークプロファイルとＪＣＰＤＳカードデータ（強度比及びｄ値）と比較して同定した。尚、β−スポジュメン固溶体の同定に用いたＪＣＰＤＳカードは、３５−７９４（ＬｉＡｌＳｉ3Ｏ8）であり、β−石英固溶体又はβ−ユークリプタイト固溶体の同定に用いたＪＣＰＳＤカードは、３１−７０６（ＬｉＡｌ（ＳｉＯ3）2）である。また、測定範囲は、回折角２θで１５〜３０°（面間隔に換算すると０．２９８〜０．５９０ｎｍ）、測定間隔は０．０１°、走査速度は０．５°/ｍｉｎである。β−スポジュメン固溶体の（１０２）面回折ピークの面積強度とβ−石英固溶体又はβ−ユークリプタイト固溶体の（１０１）面回折ピークの面積強度は、上述した方法によって求めた。
【００５６】
また熱膨張係数は、ディラトメーターを使用して測定した。さらに赤外線透過率は、各試料の厚さを３ｍｍとし、１５５０ｎｍにおける赤外線透過率を、分光光度計（島津製作所製ＵＶ３１００）を使用して測定した。屈折率の温度依存性は試料の温度を変えて屈折率を測定することで評価した。また、光路長の温度依存性は、波長１１００〜１７００ｎｍの範囲の光を用いた干渉光学系中の一方の光路中に試料を配置し、試料温度を変化させた時に観察された干渉縞の変化から求められた光路長の温度依存性の内、最も大きかった値によって評価した。
【００５７】
結晶粒径は、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）を用いて測定した。
【産業上の利用可能性】
【００５８】
以上説明したように、本発明の結晶化ガラスは、製造コストが低く、温度ムラがあっても光線の方向が変化しにくく、赤外線の透過性に優れ、光路長温度依存性を抑制できるため、寸法安定性、赤外線の透明性及び光路長のアサーマル性を必要とするエタロン等の光学デバイスの構成材料として好適であるばかりでなく、寸法安定性と赤外線の透明性を必要とする微小光学型の光学デバイスの構成材料（例えば、レンズ、プリズム等の光学材料）としても適している。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主結晶として、β−石英固溶体又はβ−ユークリプタイト固溶体を析出した結晶化ガラスに関し、また、その結晶化ガラスを構成部材の一部に含む光通信分野に用いられるエタロン等の光学デバイスに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、光通信技術の発達に伴い、光ファイバを用いたネットワークが急速に整備されつつある。このネットワークの中では、複数の波長の光を一括して伝送する波長多重技術が用いられるようになり、波長フィルタやカプラ、導波路等が重要なデバイスになりつつある。
【０００３】
また、この種の光通信デバイスの他にも、レンズやプリズムを利用した微小光学型の光通信デバイスが広く利用されている。これらの光通信デバイスには光学材料として、透明性に優れ、寸法安定性に優れている石英ガラス（ＳｉＯ2）が広く使用されている。
【０００４】
また、この種の光通信デバイスの中には、温度によって特性が変化し、屋外での使用に支障を来すものがあるため、そのような光通信デバイスの特性を温度変化によらずに一定に保つ技術、いわゆる温度補償技術が必要とされている。
【０００５】
温度補償を必要とする光通信デバイスの代表的なものとして、アレイドウエーブガイド（以下、ＡＷＧという）や平面光回路（以下、ＰＬＣという）等の導波路デバイスやファイバブラッググレーティング（以下、ＦＢＧという）やファブリペローエタロン（以下、エタロンという）がある。
【０００６】
数式１に示すように、これらの光通信デバイスでは、その周囲温度が変化すると、屈折率と熱膨張係数が変化することによって光路長が変化するという問題を有している。
【０００７】
１／Ｌ・ｄＳ／ｄＴ＝（ｄｎ／ｄＴ）＋ｎα ・・・・数式１
【０００８】
ここで、Ｌは基材の肉厚（ｍｍ）、Ｓは光路長（ｍｍ）、ｎは屈折率、αは熱膨張係数を表す。
【０００９】
ＡＷＧやＰＬＣ等の導波路デバイスやＦＢＧでは、負の熱膨張係数を持つ材料や大きな負の屈折率温度依存性を持つ材料を基材として使用することによって、これらのデバイスの光路長の温度依存性低減を図っている（例えば、特許文献１参照。）。
【００１０】
ところが、特許文献１に記載されたような手法を用いてエタロンの光路長の温度依存性を低減することは、エタロンの構造上、技術的に困難である。
【００１１】
従って、従来、エタロンでは、光路長の温度依存性が低い石英ガラス（例えば、特許文献２参照。）、光路長の温度依存性が低いＣｓ2Ｏ−Ｂ2Ｏ3−ＳｉＯ2系ガラス（例えば、特許文献３参照。）、又はＢ2Ｏ3−ＢａＯ−Ａｌ2Ｏ3−ＳｉＯ2系ガラス（例えば、特許文献４参照。）を基板材料として使用することが提案されている。
【特許文献１】特開２００１−３４２０３８号公報
【特許文献２】特開２０００−４７０２９号公報
【特許文献３】特開２００２−２０１３６号公報
【特許文献４】特開２００２−３２１９３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、特許文献２に記載の石英ガラスは、溶融法では、溶融温度を１７００℃以上にしなければならず、溶融が困難であるとともに、このような高温に耐えることが出来る特殊な溶融炉を必要とする。また、特殊な方法で、より低い温度で石英ガラスを製造することも提案されているが、いずれにしても、製造コストが高いという問題がある。
【００１３】
また、特許文献３又は特許文献４に記載のガラスは、熱膨張係数が大きいため、このガラスをエタロンに用いた際に、温度ムラがあると変形して光線の方向が変化しやすくなる虞があった。
【００１４】
本発明は、上記事情に鑑みなされたものであり、製造コストが低く、温度ムラがあっても光線の方向が変化しにくく、赤外線の透過性に優れ、光路長温度依存性を抑制できる結晶化ガラス、光デバイス及びエタロンを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明者等は、光学材料として、熱膨張係数αが低く、赤外線の透過率が高く、Ｂ2Ｏ3を含有し、β−スポジュメン固溶体の析出量が少ないあるいは析出しないＬｉ2Ｏ−Ａｌ2Ｏ3−ＳｉＯ2系結晶化ガラスを用いれば、光学材料の製造コストが低く、温度ムラがあっても光線の方向が変化しにくく、赤外線の透過性に優れ、光路長温度依存性を抑制できるという知見を得、本発明として提案するものである。
【００１６】
また、本発明者等は、Ｌｉ2Ｏ−Ａｌ2Ｏ3−ＳｉＯ2系結晶化ガラスの製造法において、熱処理時（結晶化時）に加圧することによって、β−スポジュメン固溶体の析出量が抑制され、光路長の温度依存性ｄＳ／ｄＴが低い結晶化ガラスを作製できるという知見を得、本発明を提案するに至った。
【００１７】
すなわち、本発明の結晶化ガラスは、β−石英固溶体又はβ−ユークリプタイト固溶体を主結晶として析出し、肉厚３ｍｍで、波長１２００〜１７００ｎｍのうちいずれかの波長における赤外線透過率が５０％以上である結晶化ガラスにおいて、質量％で、０．５〜１０％のＢ2Ｏ3を含有し、粉末Ｘ線回折法によって同定されるβ−スポジュメン固溶体の（１０２）面回折ピークの面積強度が、β−石英固溶体又はβ−ユークリプタイト固溶体の（１０１）面回折ピークの面積強度の１．５％以下であることを特徴とする。
【００１８】
また、本発明の光学デバイスは、β−石英固溶体又はβ−ユークリプタイト固溶体を主結晶として析出し、肉厚３ｍｍで、波長１２００〜１７００ｎｍのうちいずれかの波長における赤外線透過率が５０％以上である結晶化ガラスを構成部材の一部に含む光学デバイスにおいて、結晶化ガラスが、質量％で、０．５〜１０％のＢ2Ｏ3を含有し、粉末Ｘ線回折法によって同定されるβ−スポジュメン固溶体の（１０２）面回折ピークの面積強度が、β−石英固溶体又はβ−ユークリプタイト固溶体の（１０１）面回折ピークの面積強度の１．５％以下であることを特徴とする。
【００１９】
また、本発明のエタロンは、β−石英固溶体又はβ−ユークリプタイト固溶体を主結晶として析出し、肉厚３ｍｍで、波長１２００〜１７００ｎｍのうちいずれかの波長における赤外線透過率が５０％以上である結晶化ガラスを構成部材の一部に含むエタロンにおいて、結晶化ガラスが、質量％で、０．５〜１０％のＢ2Ｏ3を含有し、粉末Ｘ線回折法によって同定されるβ−スポジュメン固溶体の（１０２）面回折ピークの面積強度が、β−石英固溶体又はβ−ユークリプタイト固溶体の（１０１）面回折ピークの面積強度の１．５％以下であることを特徴とする。
【００２０】
上記構成としたから、光路長の温度依存性ｄＳ／ｄＴが、１１．５×１０-6／℃以下となるため、これをエタロン用基板材料、プリズム、レンズ等の光学材料として用いた光学デバイスの光損失を抑制できる。
【００２１】
すなわち、Ｂ2Ｏ3は屈折率の温度依存性を低下させる成分であり、Ｂ2Ｏ3が０．５％より少ないと、結晶化ガラスの屈折率の温度依存性が大きくなり、光路長の温度依存性が大きくなるため好ましくない。Ｂ2Ｏ3が１０％よりも多いと、β−スポジュメン固溶体が析出しやすくなり、β−石英固溶体又はβ−ユークリプタイト固溶体を主結晶として析出させることが困難となるため、２．０×１０-6／℃以下の熱膨張係数が得られ難くなるとともに、光路長の温度依存性が大きくなりやすい。また、結晶粒径が大きくなり、赤外線透過率が５０％より低くなるため好ましくない。Ｂ2Ｏ3の好ましい範囲は０．８〜８％、より好ましい範囲は１〜６％である。
【００２２】
また、これをエタロン用基板材料、プリズム、レンズ等の光学材料として用いた場合、温度ムラがあってもこれらの材料が変形しにくく、光線の方向が変化しにくい。すなわち、本発明の結晶化ガラスが、熱膨張係数の低い（あるいは負である）β−石英固溶体又はβ−ユークリプタイト固溶体を析出するからである。
【００２３】
また、β−スポジュメン固溶体の析出量が少ないため、光路長の温度依存性が低くなる。すなわち、β−スポジュメン固溶体は、光路長の温度依存性を大きくするからである。
【００２４】
結晶化ガラスの粉末Ｘ線回折法によって同定されるβ−スポジュメン固溶体の（１０２）面回折ピークの面積強度が、β−石英固溶体又はβ−ユークリプタイト固溶体の（１０１）面回折ピークの面積強度の１．５％以下であるため、光路長の温度依存性ｄＳ／ｄＴが、１１．５×１０-6／℃以下になりやすい。粉末Ｘ線回折法によって同定されるβ−スポジュメン固溶体の（１０２）面回折ピークの面積強度が、β−石英固溶体又はβ−ユークリプタイト固溶体の（１０１）面回折ピークの面積強度の１％以下であることが好ましく、０．５％以下であることがより好ましい。
【００２５】
また、結晶化ガラスは、その原ガラス（母ガラス）は石英ガラスよりも低温で（１７００℃以下で）、しかも一般的に使用される溶融炉で容易に溶融できるため、製造コストが安価になる。
【００２６】
なお、肉厚３ｍｍで、１２００〜１７００ｎｍの全波長範囲にわたって赤外線透過率は、７０％以上であるとより好ましく、８０％以上であると特に好ましい。
【００２７】
この場合、Ｘ線回折ピークの面積強度は、下記の手順で求めることができる。六方晶系のβ−石英固溶体又はβ−ユークリプタイト固溶体の（１０１）面に帰属される回折ピーク（面間隔：約０．３４６ｎｍ）および正方晶系β−スポジュメン固溶体の（１０２）面に帰属される回折ピーク（面間隔：約０．３８９ｎｍ）を同一チャート内に検出できるスケールレンジで測定する。測定精度向上のため、ステップ間隔は０．０１°以下であることが好ましい。得られたデータよりバックグラウンドを除去した後、各回折ピークの面積強度を算出する。
【００２８】
上記構成において、−４０〜１００℃における熱膨張係数が−２．０〜２．０×１０-6／℃であることが好ましい。
【００２９】
このようにすれば、結晶化ガラスをエタロン用基板材料、プリズム、レンズ等の光学材料に用いた際に、温度ムラがあっても変形しにくいため、光線の方向が変化しにくくなるという上述した効果を一層享受できる。
【００３０】
上記構成において、本発明の結晶化ガラスは、質量％で、Ｂ2Ｏ3 ０．５〜１０％の他に、ＳｉＯ2 ５８〜７５％、Ａｌ2Ｏ3 １５〜３０％、Ｌｉ2Ｏ ２〜１０％、ＺｒＯ2＋ＴｉＯ2 ０．５〜６％、Ｐ2Ｏ5 ０〜２％を含有することが好ましい。このように組成を限定した理由は、以下の通りである。
【００３１】
ＳｉＯ2は、ガラスの網目を構成する主成分であると共に析出結晶の構成成分であり、屈折率の温度依存性を小さくする。ＳｉＯ2が５８％より少ないと、屈折率の温度依存性が大きくなり、ガラスが不安定になると共に所望の結晶粒径を有するβ−石英固溶体又はβ−ユークリプタイト固溶体を主結晶として析出させることが困難となる。一方、７５％より多くなると、ガラスの溶融が困難となる。ＳｉＯ2の好ましい範囲は、５９〜７２％、より好ましい範囲は、６０〜７０％である。
【００３２】
Ａｌ2Ｏ3も、ガラスの網目構成成分であると共に結晶構成成分である。Ａｌ2Ｏ3が１５％より少ないと、所望の結晶を析出させることが困難となり、２．０×１０-6／℃以下の熱膨張係数が得られ難くなる。一方、３０％より多くなると、ガラスが失透しやすくなる。Ａｌ2Ｏ3の好ましい範囲は、１７〜２８％、より好ましい範囲は、１９〜２６％である。
【００３３】
Ｌｉ2Ｏは、β−石英固溶体結晶又はβ−ユークリプタイト固溶体結晶の構成成分である。Ｌｉ2Ｏが２％より少ないと、所望の結晶を析出させることが困難となり、２．０×１０-6／℃以下の熱膨張係数が得られ難くなる。一方、１０％より多くなると、屈折率の温度依存性が大きくなりすぎる。Ｌｉ2Ｏの好ましい範囲は、２．５〜８％、より好ましい範囲は、３〜７％である。
【００３４】
ＺｒＯ2とＴｉＯ2は、ガラス中に結晶核を形成する作用を有する成分である。ＺｒＯ2とＴｉＯ2の合量が０．５％より少ないと、核形成作用が不十分となり、所望の粒径を有する結晶を均一に析出させることができなくなる。一方、６％より多くなると、ガラスの溶融が困難となり、失透が発生しやすくなるため好ましくない。ＺｒＯ2とＴｉＯ2の合量の好ましい範囲は、０．７〜５．５％、より好ましい範囲は、１〜５％である。
【００３５】
Ｐ2Ｏ5は、核形成作用を促進する効果があるが、２％より多くなると、屈折率の温度依存性が大きくなりすぎる。Ｐ2Ｏ5の好ましい範囲は、０〜１．５％、より好ましい範囲は、０〜１％である。
【００３６】
尚、本発明では、必要に応じて他の成分、例えばＡｓ2Ｏ3、ＳｎＯ2、ＢａＯ、Ｓｂ2Ｏ3、ＣａＯ、ＳｒＯ等の成分を添加することが可能である。
【００３７】
Ａｓ2Ｏ3は、一般にガラスの清澄剤として用いられているが、結晶の転移を促進する作用を有する。そのためＡｓ2Ｏ3が１％より多くなると、β−スポジュメン固溶体が析出しやすくなり、２．０×１０-6／℃以下の熱膨張係数が得られ難くなる。Ａｓ2Ｏ3の好ましい範囲は０．８％以下、より好ましい範囲は０．６％以下である。
【００３８】
また、ＳｎＯ2は５％まで添加することができる。すなわちＳｎＯ2は、５％まで添加しても、Ａｓ2Ｏ3と異なり、結晶の転移を促進する作用は殆ど見られないからである。さらに、ＳｎＯ2は核形成能も有しているため、核形成剤の使用量を少なくできる。
【００３９】
上記構成において、波長１５５０ｎｍにおける屈折率が室温で１．５４以下であることが好ましい。
【００４０】
このようにすれば、エタロン用基板材料、プリズム、レンズ等の光学材料を用いた光学デバイスと光ファイバなどを接合させた時に、接合面での光反射を抑制できる。波長１５５０ｎｍにおける屈折率は、室温で１．５３以下であることがより好ましく、１．５２以下であることが特に好ましい。
【００４１】
上記構成において、結晶化ガラスの結晶粒径が０．５μｍ以下であることが好ましい。
このようにすれば、結晶化ガラスにおいて、肉厚３ｍｍで、波長１２００〜１７００ｎｍのうちいずれかの波長における赤外線透過率が５０％以上になりやすい。
【００４２】
また、上記した結晶化ガラスを製造する方法は、１６００×１０5Ｐａ以上の圧力を加えながら、８２０〜１０００℃の温度で熱処理を行い結晶化することを特徴とする。
【００４３】
このようにすれば、β−スポジュメン固溶体の析出量が抑制され（β−石英固溶体又はβ−ユークリプタイト固溶体からβ−スポジュメン固溶体への転移が抑制される）、結晶化ガラスの粉末Ｘ線回折法によって同定されるβ−スポジュメン固溶体の（１０２）面回折ピークの面積強度が、β−石英固溶体又はβ−ユークリプタイト固溶体の（１０１）面回折ピークの面積強度の１．５％以下になりやすい。そのため、結晶化ガラスの屈折率の温度依存性ｄｎ／ｄＴが、１２×１０-6／℃以下となって、光路長の温度依存性ｄＳ／ｄＴを、１１．５×１０-6／℃以下にできる。
【００４４】
上記構成において、熱処理温度は、８２０〜１０００℃であることが好ましい。熱処理温度が８２０℃よりも低いと、β−石英固溶体又はβ−ユークリプタイト固溶体が充分に析出しにくく、１０００℃よりも高いと、β−スポジュメン固溶体に転移しやすくなり、熱膨張係数および光路長の温度依存性が高くなりやすく、また、光透過率が低くなりやすくなるため好ましくない。
【発明の効果】
【００４５】
本発明の結晶化ガラスは、光路長の温度依存性ｄＳ／ｄＴが、１１．５×１０-6／℃以下となるため、これをエタロン用基板材料、プリズム、レンズ等の光学材料として用いた光学デバイスの光損失を抑制できる。また、これをエタロン用基板材料、プリズム、レンズ等の光学材料として用いた場合、温度ムラがあってもこれらの材料が変形しにくく、光線の方向が変化しにくい。また、結晶化ガラスの原ガラス（母ガラス）は石英ガラスよりも低温で（１７００℃以下で）、しかも一般的に使用される溶融炉で容易に溶融できるため、製造コストが安価になる。
【００４６】
本発明の結晶化ガラスの製造方法は、上記構成としたから、β−スポジュメン固溶体の析出量が抑制される。そのため、屈折率の温度依存性ｄｎ／ｄＴが、１２×１０-6／℃以下となって、光路長の温度依存性ｄＳ／ｄＴを、１１．５×１０-6／℃以下にできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４７】
以下、本発明の実施の形態を実施例に基づいて詳細に説明する。
【実施例】
【００４８】
表１は、本発明の実施例１〜３及び比較例４〜７を示す。
【表１】
【００４９】
表１の実施例及び比較例は、以下のようにして作製した。
【００５０】
まず表中の組成となるように調合したバッチ原料を、白金坩堝に入れ、１５８０℃で２０時間溶融した。次いで、この溶融ガラスをカーボン板上に流し出してロール成形することによって、厚さ５ｍｍのガラス板を成形し、室温まで徐冷した。
【００５１】
次に実施例１〜３及び比較例４、５の各ガラス板に、アルゴンガスを用いて、等方向的に１９６０×１０5Ｐａの圧力を加えながら、表中の核形成温度で３時間の核形成処理を施した（ＨＩＰ処理）後、圧力を維持した状態で表中の結晶化温度で１時間の結晶化処理を施し、室温まで冷却させ、結晶化ガラスを作製した。また、比較例６及び７については、大気圧下において各ガラス板を表中の核形成温度で３時間の核形成処理を施した後、表中の結晶化温度で１時間の結晶化処理を施し、室温まで冷却させ、結晶化ガラスを作製した。
【００５２】
こうして得られた結晶化ガラスについて、主結晶種、β−スポジュメン固溶体の（１０２）面回折ピークの面積強度とβ−石英固溶体又はβ−ユークリプタイト固溶体の（１０１）面回折ピークの面積強度の比（Ｉ（β−Ｓｐｄ）／Ｉ（β−Ｑ））、熱膨張係数（α）、屈折率（ｎ）、屈折率の温度依存性（ｄｎ／ｄＴ）、光路長の温度依存性（１／Ｌ・ｄＳ／ｄＴ）、１５５０ｎｍにおける赤外線透過率、及び結晶粒径を測定した。
【００５３】
表から明らかなように、実施例１〜３は、いずれも主結晶としてβ−石英固溶体を析出し、１５５０ｎｍでの赤外線透過率が８０％以上であり、β−スポジュメン固溶体の（１０２）面回折ピークの面積強度が、β−石英固溶体又はβ−ユークリプタイト固溶体の（１０１）面回折ピークの面積強度の１．５％以下であるため、光路長の温度依存性（ｄＳ／ｄＴ）は、１０．５×１０-6／℃以下となった。また、熱膨張係数は、−２．０〜２．０×１０-6／℃の範囲内にあり、１５５０ｎｍでの屈折率も室温で１．５１６〜１．５２０となった。
【００５４】
一方、比較例４は、Ｂ2Ｏ3を含有しないため、光路長の温度依存性（ｄＳ／ｄＴ）は、１２．２×１０-6／℃以上と高かった。比較例５は、Ｂ2Ｏ3を含有せず、主結晶がβ−スポジュメン固溶体であり、結晶粒径が０．５μｍよりも大きいため、１５５０ｎｍでの赤外線透過率が１０％であり、屈折率及び光路長の温度依存性を測定することさえできなかった。また比較例６及び７は、β−スポジュメン固溶体の（１０２）面回折ピークの面積強度が、β−石英固溶体又はβ−ユークリプタイト固溶体の（１０１）面回折ピークの面積強度の１．５％以上であるため、光路長の温度依存性は１１．５×１０-6／℃以上と高かった。
【００５５】
尚、表中のβ−スポジュメン固溶体、β−石英固溶体又はβ−ユークリプタイト固溶体の各結晶種は、Ｘ線回折装置（リガク製ＲＩＮＴ２０００）を使用し、Ｃｕ−Ｋα線による周知の粉末Ｘ線回折法によって測定したピークプロファイルとＪＣＰＤＳカードデータ（強度比及びｄ値）と比較して同定した。尚、β−スポジュメン固溶体の同定に用いたＪＣＰＤＳカードは、３５−７９４（ＬｉＡｌＳｉ3Ｏ8）であり、β−石英固溶体又はβ−ユークリプタイト固溶体の同定に用いたＪＣＰＳＤカードは、３１−７０６（ＬｉＡｌ（ＳｉＯ3）2）である。また、測定範囲は、回折角２θで１５〜３０°（面間隔に換算すると０．２９８〜０．５９０ｎｍ）、測定間隔は０．０１°、走査速度は０．５°/ｍｉｎである。β−スポジュメン固溶体の（１０２）面回折ピークの面積強度とβ−石英固溶体又はβ−ユークリプタイト固溶体の（１０１）面回折ピークの面積強度は、上述した方法によって求めた。
【００５６】
また熱膨張係数は、ディラトメーターを使用して測定した。さらに赤外線透過率は、各試料の厚さを３ｍｍとし、１５５０ｎｍにおける赤外線透過率を、分光光度計（島津製作所製ＵＶ３１００）を使用して測定した。屈折率の温度依存性は試料の温度を変えて屈折率を測定することで評価した。また、光路長の温度依存性は、波長１１００〜１７００ｎｍの範囲の光を用いた干渉光学系中の一方の光路中に試料を配置し、試料温度を変化させた時に観察された干渉縞の変化から求められた光路長の温度依存性の内、最も大きかった値によって評価した。
【００５７】
結晶粒径は、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）を用いて測定した。
【産業上の利用可能性】
【００５８】
以上説明したように、本発明の結晶化ガラスは、製造コストが低く、温度ムラがあっても光線の方向が変化しにくく、赤外線の透過性に優れ、光路長温度依存性を抑制できるため、寸法安定性、赤外線の透明性及び光路長のアサーマル性を必要とするエタロン等の光学デバイスの構成材料として好適であるばかりでなく、寸法安定性と赤外線の透明性を必要とする微小光学型の光学デバイスの構成材料（例えば、レンズ、プリズム等の光学材料）としても適している。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
β−石英固溶体又はβ−ユークリプタイト固溶体を主結晶として析出し、肉厚３ｍｍで、波長１２００〜１７００ｎｍのうちいずれかの波長における赤外線透過率が５０％以上である結晶化ガラスにおいて、
質量％で、０．５〜１０％のＢ2Ｏ3を含有し、粉末Ｘ線回折法によって同定されるβ−スポジュメン固溶体の（１０２）面回折ピークの面積強度が、β−石英固溶体又はβ−ユークリプタイト固溶体の（１０１）面回折ピークの面積強度の１．５％以下であることを特徴とする結晶化ガラス。
【請求項２】
−４０〜１００℃における熱膨張係数が−２．０〜２．０×１０-6／℃であることを特徴とする請求項１に記載の結晶化ガラス。
【請求項３】
質量％で、ＳｉＯ2 ５８〜７５％、Ａｌ2Ｏ3 １５〜３０％、Ｌｉ2Ｏ ２〜１０％、Ｂ2Ｏ3 ０．５〜１０％、ＺｒＯ2＋ＴｉＯ2 ０．５〜６％、Ｐ2Ｏ5 ０〜２％を含有することを特徴とする請求項１又は２に記載の結晶化ガラス。
【請求項４】
光路長の温度依存性ｄＳ／ｄＴが、１１．５×１０-6／℃以下であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の結晶化ガラス。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載の結晶化ガラスを構成部材の一部に含むことを特徴とする光学デバイス。
【請求項６】
請求項１〜４のいずれかに記載の結晶化ガラスを構成部材の一部に含むことを特徴とするエタロン。
【請求項７】
請求項１〜４のいずれかに記載の結晶化ガラスの製造方法であって、１６００×１０5Ｐａ以上の圧力を加えながら、８２０〜１０００℃の温度で熱処理を行い結晶化することを特徴とする結晶化ガラスの製造方法。
【請求項１】
β−石英固溶体又はβ−ユークリプタイト固溶体を主結晶として析出し、肉厚３ｍｍで、波長１２００〜１７００ｎｍのうちいずれかの波長における赤外線透過率が５０％以上である結晶化ガラスにおいて、
質量％で、０．５〜１０％のＢ2Ｏ3を含有し、粉末Ｘ線回折法によって同定されるβ−スポジュメン固溶体の（１０２）面回折ピークの面積強度が、β−石英固溶体又はβ−ユークリプタイト固溶体の（１０１）面回折ピークの面積強度の１．５％以下であることを特徴とする結晶化ガラス。
【請求項２】
−４０〜１００℃における熱膨張係数が−２．０〜２．０×１０-6／℃であることを特徴とする請求項１に記載の結晶化ガラス。
【請求項３】
質量％で、ＳｉＯ2 ５８〜７５％、Ａｌ2Ｏ3 １５〜３０％、Ｌｉ2Ｏ ２〜１０％、Ｂ2Ｏ3 ０．５〜１０％、ＺｒＯ2＋ＴｉＯ2 ０．５〜６％、Ｐ2Ｏ5 ０〜２％を含有することを特徴とする請求項１又は２に記載の結晶化ガラス。
【請求項４】
光路長の温度依存性ｄＳ／ｄＴが、１１．５×１０-6／℃以下であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の結晶化ガラス。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載の結晶化ガラスを構成部材の一部に含むことを特徴とする光学デバイス。
【請求項６】
請求項１〜４のいずれかに記載の結晶化ガラスを構成部材の一部に含むことを特徴とするエタロン。
【請求項７】
請求項１〜４のいずれかに記載の結晶化ガラスの製造方法であって、１６００×１０5Ｐａ以上の圧力を加えながら、８２０〜１０００℃の温度で熱処理を行い結晶化することを特徴とする結晶化ガラスの製造方法。
【公開番号】特開２００６−１９３３９８（Ｐ２００６−１９３３９８Ａ）
【公開日】平成１８年７月２７日（２００６．７．２７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−９３４５（Ｐ２００５−９３４５）
【出願日】平成１７年１月１７日（２００５．１．１７）
【国等の委託研究の成果に係る記載事項】（出願人による申告）平成１６年度、新エネルギー・産業技術総合開発機構、ナノテクノロジープログラムナノマテリアル・プロセス技術）・ナノガラス技術プロジェクト・エネルギー使用合理化技術開発委託研究、産業活力再生特別措置法第３０条の適用を受けるもの
【出願人】（３０１０２１５３３）独立行政法人産業技術総合研究所 (6,529)
【出願人】（０００２３２２４３）日本電気硝子株式会社 (1,447)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年７月２７日（２００６．７．２７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年１月１７日（２００５．１．１７）
【国等の委託研究の成果に係る記載事項】（出願人による申告）平成１６年度、新エネルギー・産業技術総合開発機構、ナノテクノロジープログラムナノマテリアル・プロセス技術）・ナノガラス技術プロジェクト・エネルギー使用合理化技術開発委託研究、産業活力再生特別措置法第３０条の適用を受けるもの
【出願人】（３０１０２１５３３）独立行政法人産業技術総合研究所 (6,529)
【出願人】（０００２３２２４３）日本電気硝子株式会社 (1,447)
【Ｆターム（参考）】
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