專利名稱：波分復(fù)用濾光器用的玻璃的制作方法
背景技術(shù)：
本發(fā)明涉及要求具有高熱膨脹系數(shù)的用作濾光器材料的玻璃，其在光通信中用于波分復(fù)用(WDM)，使得僅僅某些預(yù)定波長范圍可通過。
一般地，濾光器可分為截割并發(fā)射某些預(yù)定波長的那些和降低透光率的那些。前一濾光器的實例是(a)發(fā)射僅僅某些預(yù)定波長用的帶通濾光器，(b)截割僅僅某些預(yù)定波長用的陷通(notch-pass)濾光器，(c)僅僅發(fā)射比特定波長短的波長用的低通濾光器，和(d)僅僅發(fā)射比特定波長更長的波長用的高通濾光器。后一濾光器的典型實例是ND濾光器。
在波長復(fù)用的光通信中，帶通濾光器用于組合具有略微不同波長的光或用于從含多個波長成分的光中選擇地取出特定波長的光。
在WDM系統(tǒng)的開發(fā)中已提出窄的帶通濾光器并稱為“WDM濾光器”。
對應(yīng)美國專利5859717的日本專利未審(Kokai)公開10-339825披露了在襯底上形成的具有多層膜的復(fù)用器件。
對應(yīng)美國專利5719989的日本專利未審(Kohyo)公開10-512975也披露了多層介質(zhì)膜帶通濾光器。
在開發(fā)高精度WDM系統(tǒng)的過程中，為了傳導(dǎo)高密度的波長復(fù)用光通信，要求使WDM濾光器的發(fā)射波長帶寬變窄。使波長帶寬變窄導(dǎo)致窄帶中心波長。因此，即使因溫度的輕微波動引起的波長中心偏移也會干擾帶通濾光器的性能。所以要求防止WDM濾光器在其使用時因溫度波動引起的折射指數(shù)波動。換句話說，要求使波長溫度漂移接近于0。
已知溫度漂移取決于玻璃的熱膨脹系數(shù)和WDM濾光器的多層介質(zhì)膜的熱膨脹系數(shù)。
對應(yīng)美國專利6465105的日本專利未審(Kokai)公開2001-89184披露了在WDM濾光器中應(yīng)用的玻璃襯底。對應(yīng)美國專利6461733的日本專利未審(Kokai)公開2001-66425披露了濾光器用的玻璃。這些公開出版物中的玻璃由于其玻璃組成可能發(fā)脆。因此，當(dāng)用金剛石切割器將玻璃襯底切割成基片時，具有這種組成的玻璃襯底在其角部可能破裂，從而降低其產(chǎn)率。
對應(yīng)美國專利6410466的日本專利未審(Kokai)公開2001-48584披露了濾光器用的玻璃陶瓷(結(jié)晶玻璃)。在玻璃陶瓷的生產(chǎn)中，自然需要通過長時間的熱處理來提供結(jié)晶步驟。這一步驟會增加生產(chǎn)成本。此外，由于它小的尺寸(例如1mm2)和它的無色和透明導(dǎo)致難以觀察或注意到最終產(chǎn)品(濾光器基片)。
本發(fā)明另一目的是提供波分復(fù)用濾光器用的玻璃，其加工性優(yōu)異，可生產(chǎn)小尺寸的玻璃基片。
本發(fā)明第一方面提供了波分復(fù)用濾光器用的第一種玻璃。所述第一種玻璃包括50-65wt％的SiO2、5-25wt％的Na2O、4-20wt％的K2O、0-20wt％的CaO、0-10wt％的MgO、0-10wt％的BaO、0-10wt％的Al2O3和0-10wt％的TiO2。第一種玻璃(a)在50-150℃范圍內(nèi)的平均熱膨脹系數(shù)為110×10-7/℃-130×10-7/℃；(b)楊氏模量為80GPa或更低；和(c)密度為2.8g/cm3或更低。
本發(fā)明第二方面提供了波分復(fù)用濾光器用的第二種玻璃。所述第二種玻璃包括35-55wt％的SiO2、10-30wt％的TiO2、4-20wt％的ZrO2、5-25wt％的Na2O、0-10wt％的Al2O3、0-20wt％的CeO2、0-5wt％的Li2O、0-20wt％的K2O和0-3wt％至少一種選自MgO、CaO、SrO、BaO和ZnO中的金屬氧化物。第二種玻璃(a)在50-150℃范圍內(nèi)的平均熱膨脹系數(shù)為100×10-7/℃-130×10-7/℃；(b)楊氏模量為75-85GPa；和(c)玻璃化轉(zhuǎn)變點為500℃或更高；和(d)維克斯硬度為550或更大。
本發(fā)明第三方面提供了波分復(fù)用濾光器用的第三種玻璃。所述第三種玻璃包括35-55wt％的SiO2、0-20wt％的Al2O3、0-10wt％的B2O3、1-35wt％的TiO2、1-15wt％的CeO2、0-10wt％的Li2O、5-25wt％的Na2O和0-20wt％的K2O。第三種玻璃(a)在50-150℃范圍內(nèi)的平均熱膨脹系數(shù)為100×10-7/℃-130×10-7/℃；(b)楊氏模量為75GPa或更大。
已知在WDM濾光器中存在最佳范圍的熱膨脹系數(shù)。若熱膨脹系數(shù)太低，則不可能將充足的壓縮應(yīng)力施加到WDM濾光器的多層光學(xué)膜上，并且濾光器的中心波長的溫度漂移沿正向變大。若熱膨脹系數(shù)太高，則上述溫度漂移沿負(fù)向變大，并且同時產(chǎn)生諸如多層膜剝落的問題。
如上所述，第一種玻璃(鈉鈣玻璃)在50-150℃范圍內(nèi)的平均熱膨脹系數(shù)為110×10-7/℃-130×10-7/℃；和第二種與第三種玻璃在50-150℃范圍內(nèi)的平均熱膨脹系數(shù)各自為100×10-7/℃-130×10-7/℃。通過檢測三空腔帶通濾光器中心波長的溫度漂移，證明這些范圍的每一種平均熱膨脹系數(shù)是好的，所述帶通濾光器具有通過蒸汽沉積法在玻璃襯底上形成的SiO2/Ta2O5多層膜。若平均熱膨脹系數(shù)在合適的范圍內(nèi)，則可能將適當(dāng)?shù)膲嚎s應(yīng)力施加到多層膜上。此外，可顯著降低濾光器特征的溫度依賴性，盡管它可隨在玻璃襯底上形成多層膜的方法的變化而變化。
在生產(chǎn)WDM濾光器中，使用沖模或類似物，將第一種、第二種和第三種各自切割成小尺寸的基片(如1.5mm2)。在切割時，若它們太脆，則這些玻璃在其角部可能破裂。若它們不是太脆，則這種破裂可能不會發(fā)生。
已知在具有較高楊氏模量的情況下，材料一般變脆。最近確知甚至脆的材料(如玻璃)在具有較高楊氏模量的情況下，傾向于變脆。另一方面，楊氏模量與強(qiáng)度緊密相關(guān)。在具有較高楊氏模量的情況下，材料強(qiáng)度較高。
使用沖模，將具有不同楊氏模量和在其上具有多層膜的多個玻璃襯底(其中包括第一種、第二種和第三種玻璃中的那些)切割成小尺寸的基片，然后評價在其角部發(fā)生破裂的程度。
根據(jù)上述評價，發(fā)現(xiàn)楊氏模量為80GPa或更低的第一種玻璃具有好的可加工性。此外，若其楊氏模量為80GPa或更低，優(yōu)選75GPa或更低，則可能防止第一種玻璃的玻璃襯底翹曲，當(dāng)在其上形成多層膜時。因此，在加工溫度下，當(dāng)切割成小尺寸的基片時，第一種玻璃的楊氏模量為80GPa或更低。
根據(jù)上述評價，發(fā)現(xiàn)楊氏模量為85GPa或更低的第二種玻璃具有好的可加工性。此外，發(fā)現(xiàn)楊氏模量為75GPa或更高的第二種玻璃當(dāng)在其上形成多層膜時能限制玻璃襯底的翹曲到可接受的范圍內(nèi)。因此，在加工溫度下，當(dāng)切割成小尺寸的基片時，第二種玻璃的楊氏模量為75-85GPa。
根據(jù)上述評價，發(fā)現(xiàn)楊氏模量為75GPa或更高的第三種玻璃當(dāng)在其上形成多層膜時能限制玻璃襯底的翹曲到可接受的范圍內(nèi)。因此，在加工溫度下，當(dāng)切割成小尺寸的基片時，第三種玻璃的楊氏模量為75GPa或更高。
在加工溫度下，當(dāng)切割成小尺寸的基片時，第一種玻璃的密度為2.8g/cm3或更低，因為在太高密度的情況下它傾向于變脆。
第二種玻璃的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)為500℃或更高。在生產(chǎn)WDM濾光器中，為了校正濾光器的帶通中心波長到一定程度，可在等于或低于玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的合適溫度下，對第二種玻璃的小尺寸的基片進(jìn)行熱處理。若玻璃化轉(zhuǎn)變溫度太低，則難以在使得可能校正的足夠高溫下進(jìn)行熱處理。毋庸置疑，第一種和第三種玻璃的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度也可為500℃或更高。類似于第二種玻璃，也可對第一種或第三種玻璃的小尺寸的基片進(jìn)行上述熱處理。
在加工溫度下，當(dāng)切割成小尺寸的基片時，第二種玻璃可具有550或更大的維克斯硬度。在多層膜已從第二種玻璃的玻璃襯底中剝落的情況下，由于這種維克斯硬度，可防止第二種玻璃粘附到剝落的多層膜上。
第二種玻璃含有可通過沸水提取的堿性組分(如Na2O)(根據(jù)日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(JIS)R3502(由Incorporation Foundation“NihonKikaku Kyokai”出版)的堿性組分提取(洗提)試驗進(jìn)行)，和其含量為0.7mg/以g表示的第二種玻璃量或更低。這一含量具有與第二種玻璃的比重相同的絕對數(shù)。換句話說，若第二種玻璃的比重是例如2.6，則在堿性組分提取試驗中所使用的第二種玻璃的總量為2.6g。這一試驗的細(xì)節(jié)見JIS R3502，在此引入其參考，和可概述如下。首先，將40ml蒸餾水加入到圓底燒瓶中，然后將燒瓶在沸水浴中維持至少10分鐘。之后，將上述量的第二種玻璃以粉末形式加入到燒瓶內(nèi)。此外，以將第二種玻璃從燒瓶內(nèi)壁上洗掉的方式加入10ml蒸餾水。然后，在沸水浴中加熱燒瓶60分鐘。冷卻所得液體，和使用三滴甲基紅(酸-堿指示劑)進(jìn)行滴定，測定堿性組分的總量。若以上-定義的堿性組分總量為0.7mg或更低，則可避免堿金屬洗提(提取)問題如污點、老化和起霜白化。
如下所述詳細(xì)描述第一種玻璃的化學(xué)組成。第一種玻璃含有50-65wt％的SiO2。實際上SiO2用于形成第一種玻璃的骨架，它是作為WDM濾光器用玻璃的第一種玻璃的主要組分。小于50wt％的SiO2使玻璃條件不穩(wěn)定，從而導(dǎo)致透明消失等可能性。大于65wt％的SiO2使熱膨脹系數(shù)太低。換句話說，在50-150℃范圍內(nèi)，難以獲得110×10-7/℃或更大的平均熱膨脹系數(shù)。
第一種玻璃含有5-25wt％的Na2O。Na2O用于增加玻璃的熱膨脹系數(shù)，它是作為WDM濾光器用玻璃的第一種玻璃的另一主要組分。換句話說，在50-150℃范圍內(nèi)，獲得110×10-7/℃或更大的平均熱膨脹系數(shù)需要至少5wt％的Na2O。大于25wt％的Na2O使玻璃條件不穩(wěn)定，從而導(dǎo)致透明消失等可能性。
第一種玻璃含有4-20wt％的K2O。類似于Na2O，K2O用于增加玻璃的熱膨脹系數(shù)，它是作為WDM濾光器用玻璃的第一種玻璃的另一主要組分。換句話說，在50-150℃范圍內(nèi)，獲得110×10-7/℃或更大的平均熱膨脹系數(shù)需要至少4wt％的Na2O。大于20wt％的K2O使玻璃條件不穩(wěn)定，從而導(dǎo)致透明消失等可能性。
第一種玻璃可含有0-20wt％的CaO(任選組分)，用于調(diào)節(jié)第一種玻璃的熱膨脹系數(shù)、楊氏模量和密度。為了在50-150℃范圍內(nèi)，獲得110×10-7/℃或更大的平均熱膨脹系數(shù)和80GPa或更低的楊氏模量，則CaO的用量必須為20wt％或更低。大于20wt％的CaO使玻璃條件不穩(wěn)定，從而導(dǎo)致透明消失等可能性。
類似于CaO，第一種玻璃可含有0-10wt％的MgO(任選組分)和0-10wt％的BaO(任選組分)，用于調(diào)節(jié)第一種玻璃的熱膨脹系數(shù)、楊氏模量和密度。實際上，為了調(diào)節(jié)熱膨脹系數(shù)和楊氏模量，部分CaO可用MgO和/BaO或替代，其替代程度使得它們各自含量為10wt％或更低。若MgO和/BaO超過10wt％，則玻璃條件變得不穩(wěn)定，從而導(dǎo)致透明消失等可能性。
第一種玻璃可含有0-10wt％的Al2O3(任選組分)，用于穩(wěn)定玻璃條件和用于調(diào)節(jié)熱膨脹系數(shù)和楊氏模量。大于10wt％的Al2O3使熱膨脹系數(shù)太低。換句話說，在50-150℃范圍內(nèi)，難以獲得110×10-7/℃或更大的平均熱膨脹系數(shù)。
第一種玻璃可含有0-10wt％的TiO2(任選組分)，用于調(diào)節(jié)楊氏模量。實際上，為了調(diào)節(jié)楊氏模量，部分SiO2可用TiO2替代，其替代程度使得TiO2的含量為10wt％或更低。大于10wt％的TiO2使玻璃條件不穩(wěn)定，從而導(dǎo)致透明消失等可能性。此外，楊氏模量為80GPa或更大，則導(dǎo)致發(fā)脆的玻璃。
第一種玻璃可含有Li2O、B2O3和ZrO2(任選組分)，各自含量為5wt％或更低，其程度不干擾第一種玻璃以上所述的物理特征。
如下所述詳細(xì)描述第二種玻璃的化學(xué)組成。第二種玻璃含有35-55wt％的SiO2。實際上SiO2用于形成第二種玻璃的骨架，它是作為WDM濾光器用玻璃的第二種玻璃的主要組分。小于35wt％的SiO2使玻璃條件不穩(wěn)定，從而導(dǎo)致透明消失等可能性。大于55wt％的SiO2使熱膨脹系數(shù)太低。換句話說，在50-150℃范圍內(nèi)，難以獲得100×10-7/℃或更大的平均熱膨脹系數(shù)。
第二種玻璃含有10-30wt％的TiO2(主要組分)，用于提供玻璃合適的熱膨脹系數(shù)和改進(jìn)楊氏模量的目的。若它小于10wt％，則難以實現(xiàn)這些目的。若它超過30wt％，則第二種玻璃的化學(xué)耐用性變差，楊氏模量超過85GPa。
第二種玻璃含有4-20wt％的ZrO2(主要組分)，用于改進(jìn)第二種玻璃的化學(xué)耐用性。若它小于4wt％，則難以實現(xiàn)這些目的。若它超過20wt％，則平均熱膨脹系數(shù)低于100×10-7/℃。此外，不可能形成玻璃條件，從而導(dǎo)致透明消失。
第二種玻璃含有5-25wt％的Na2O(主要組分)，用于增加玻璃的熱膨脹系數(shù)。若它小于5wt％，則難以實現(xiàn)這些目的。若它超過25wt％，則玻璃變得不穩(wěn)定，從而導(dǎo)致透明消失等可能性。此外，第二種玻璃的耐水性變差，從而導(dǎo)致污點、老化或起霜白化。
第二種玻璃可含有0-10wt％的Al2O3(任選組分)，用于穩(wěn)定玻璃條件和用于調(diào)節(jié)熱膨脹系數(shù)和楊氏模量。大于10wt％的Al2O3使熱膨脹系數(shù)太低。換句話說，在50-150℃范圍內(nèi)，難以獲得100×10-7/℃或更大的平均熱膨脹系數(shù)。
第二種玻璃可含有0-20wt％的CeO2(任選組分)，用于調(diào)節(jié)熱膨脹系數(shù)和用于改進(jìn)彈性模量。CeO2用作部分SiO2和TiO2的替代物。若它超過20wt％，則不形成玻璃條件，這取決于CeO2的含量，相對于其它組分的含量。
第二種玻璃可含有0-5wt％的Li2O(任選組分)，用于調(diào)節(jié)熱膨脹系數(shù)和楊氏模量。若它超過5wt％，則玻璃變得不穩(wěn)定，從而導(dǎo)致透明消失等可能性。
第二種玻璃可含有0-20wt％的K2O(任選組分)，用于增加熱膨脹系數(shù)。若它超過20wt％，則第二種玻璃的耐水性變差。
第二種玻璃可含有0-3wt％至少一種選自MgO、CaO、SrO、BaO和ZnO中的金屬氧化物，用于調(diào)節(jié)熱膨脹系數(shù)。若這至少一種金屬氧化物與TiO2共存，則透明消失的傾向增加。因此，不必加入大于3wt％的至少一種金屬氧化物。
如下所述詳細(xì)描述第三種玻璃的化學(xué)組成。第三種玻璃含有35-55wt％的SiO2。實際上SiO2用于形成第三種玻璃的骨架，它是作為WDM濾光器用玻璃的第三種玻璃的主要組分。小于35wt％的SiO2使玻璃條件不穩(wěn)定，從而導(dǎo)致透明消失等可能性。大于55wt％的SiO2使熱膨脹系數(shù)太低。
第三種玻璃可含有0-20wt％的Al2O3(任選組分)，用于穩(wěn)定玻璃條件和用于調(diào)節(jié)熱膨脹系數(shù)和楊氏模量。大于20wt％的Al2O3使熱膨脹系數(shù)太低。
第三種玻璃可含有0-10wt％的B2O3(任選組分)，用于調(diào)節(jié)熱膨脹系數(shù)和楊氏模量。若它超過10wt％，則熱膨脹系數(shù)太高，并且楊氏模量太低。
第三種玻璃含有1-35wt％的TiO2(主要組分)，用于提供玻璃合適的熱膨脹系數(shù)和改進(jìn)楊氏模量的目的。若它與CeO2共存，則第三種玻璃在可見光區(qū)域內(nèi)具有強(qiáng)烈吸收。若它小于1wt％，則難以實現(xiàn)上述目的。若它大于35wt％，則不可能形成玻璃，這取決于TiO2的含量，相對于SiO2的含量。即使形成玻璃，熱膨脹系數(shù)傾向于變得太低。
第三種玻璃含有1-15wt％的CeO2(主要組分)，用于調(diào)節(jié)熱膨脹系數(shù)和改進(jìn)彈性模量，或由于它與鈦離子的相互作用導(dǎo)致三價鈦離子的形成，使紅棕色進(jìn)入第三種玻璃的目的。若它小于1wt％，則難以實現(xiàn)上述目的。若它大于15wt％，則不可能形成玻璃調(diào)節(jié)，這取決于CeO2的含量，相對于其它組分的含量。
第三種玻璃可含有0-10wt％的Li2O(任選組分)，用于調(diào)節(jié)熱膨脹系數(shù)和楊氏模量。若它超過10wt％，則玻璃變得不穩(wěn)定，從而導(dǎo)致透明消失等可能性。
第三種玻璃含有5-25wt％的Na2O(主要組分)，用于增加玻璃熱膨脹系數(shù)的目的。若它小于5wt％，則難以實現(xiàn)這些目的。若它超過25wt％，則玻璃變得不穩(wěn)定，從而導(dǎo)致透明消失等可能性。此外，第三種玻璃的耐水性變差，從而導(dǎo)致污點、老化或起霜白化。
第三種玻璃可含有0-20wt％的K2O(任選組分)，用于增加玻璃熱膨脹系數(shù)。若它超過20wt％，則第三種玻璃的耐水性變差。
第三種玻璃可含有0-5wt％至少一種選自MgO、CaO、SrO、BaO和ZnO中的金屬氧化物，用于調(diào)節(jié)玻璃熱膨脹系數(shù)的目的，其含量的程度為不干擾該目的。
第三種玻璃在1300nm的波長處，在1mm厚的玻璃上，可具有至少90％的內(nèi)透射率，優(yōu)選至少95％，更優(yōu)選99％。這一內(nèi)透射率對于光通信的發(fā)射特征來說是好的。相反，在超過1300nm，特別超過1500nm的波長區(qū)域內(nèi)的低透射對光通信的發(fā)射特征引起負(fù)面影響。可獲得光通信的好發(fā)射特征，作為在超過1300nm的波長區(qū)域內(nèi)具有較高透光率的WDM濾光器。
第三種玻璃可具有顏色(即在可見光區(qū)域內(nèi)低透射率或吸收率)，若這一低透射率發(fā)生在小于1300nm的波長處。這種顏色來自玻璃中Ti離子和Ce離子的存在并帶來消除雜(不必要)光的優(yōu)點。
下述非限制性實施例是本發(fā)明的例舉。實施例1-1到1-9、實施例2-1到2-6和實施例3-1到3-7分別例舉本發(fā)明的第一種、第二種和第三種玻璃。
實施例1-1至1-9和對比實施例1-1至1-5在各個這些實施例和對比實施例中，如表1和2所示，稱取玻璃組合物的原料(以氧化物、碳酸鹽和硝酸鹽和類似物形式存在)，并一起混合。
將所得混合物放入2000ml鉑制坩堝(含有10wt％的銠)中，然后在1300℃的電爐中熔化5小時。所得玻璃熔體灌料到石墨模具內(nèi)，接著將模具放入事先維持在約玻璃化轉(zhuǎn)變溫度下的電爐中，使模具在其中保溫2小時。然后，冷卻模具，從而獲得玻璃塊(尺寸30mm(厚)×200mm×300mm)。
然后，將玻璃塊切割成薄片，接著研磨成圓柱形，然后研磨兩個表面。然后，通過利用蒸汽沉積法交替層壓Ta2O5層和SiO2層，從而用多層介質(zhì)膜涂布薄片的一個研磨表面。從未涂布的一側(cè)研磨所得層壓材料成1mm的厚度。之后，在多層膜和未涂布的研磨表面上形成兩塊抗反射膜。通過蒸汽沉積法形成多層膜和抗反射膜。其它可用的方法包括RF離子電鍍法、磁子(magnetron)噴鍍法和等離子電鍍法。
然后，從未涂布一側(cè)通過將旋轉(zhuǎn)的金剛石切割器刀片(在金屬盤式刀片上具有金剛石粉)與層壓材料接觸的方式，將所得層壓材料切割成正方形基片(厚度1mm；寬度1.5mm)。
對上述玻璃塊進(jìn)行評價試驗，確定50-150℃的平均熱膨脹系數(shù)、楊氏模量、玻璃化轉(zhuǎn)變點(Tg)和密度。使用氧化硅作為標(biāo)準(zhǔn)，用差熱膨脹計，測量從50到150℃的熱膨脹系數(shù)。使用5MHz傳感器，在室溫下，用超聲脈沖法(四周聲響法)測量楊氏模量。結(jié)果見表1和2。
此外，如下所述評價玻璃組合物的透明消失特征。第一，將所得玻璃放入100ml鉑制坩堝(含有10wt％的銠)中，然后在使得logη＝2dPa.s、3dPa.s或4dPa.s(其中η是玻璃的粘度)的各溫度下維<p>表3，果蔬保鮮袋保鮮貯藏后果蔬的營養(yǎng)成分和好果率
<p>表2
空欄沒有添加實施例2-1至2-6和對比實施例2-1至2-5在各個這些實施例和對比實施例中，重復(fù)實施例1-1，所不同的是如表3和4所示改性化學(xué)組成和如下所述改性評價試驗。
對上述玻璃塊進(jìn)行評價試驗，確定50-150℃的平均熱膨脹系數(shù)、楊氏模量、玻璃化轉(zhuǎn)變點(Tg)和維克斯硬度(Hv)。結(jié)果見表3和4。根據(jù)JIS R3502進(jìn)行耐水性試驗。表3和4中示出了以Na2O計所提取的堿性組分量。
在對比實施例2-3和2-4中，不發(fā)生玻璃固化，因此不進(jìn)行評價試驗。
表4
空欄沒有添加實施例3-1至3-7和對比實施例3-1至3-9在各個這些實施例和對比實施例中，重復(fù)實施例1-1，所不同的是如表5和6所示改性化學(xué)組成、熔化溫度為1400℃，而不是1300℃，和如下所述改性評價試驗。
以與實施例1-1的那些相同的方式，對所得玻璃塊進(jìn)行評價試驗，確定50-150℃的平均熱膨脹系數(shù)和楊氏模量。結(jié)果見表5和6。
對所得正方形基片進(jìn)行易見性(noticeability)試驗。在該試驗中，將基片放置在玻璃板(寬度30mm)上，所述玻璃板進(jìn)行過類似于多層介質(zhì)膜和抗反射膜的熱處理。若立即注意到在玻璃板上的基片位置，則判斷為“好”；而若不能則為“不好”。如表5和6所示，記錄玻璃板的顏色。根據(jù)日本光學(xué)玻璃工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(JOGIS 17-82)，采用Hitachi Ltd.的U4000-型號自動分光光度計，測量在1mm厚度處1300nm波長的透射率(Ti1300)。
此外，測量實施例3-1中玻璃的內(nèi)透射率(在1mm厚度處)。在附圖
中一起示出了該結(jié)果與常規(guī)的商業(yè)無色透明光學(xué)玻璃的結(jié)果。
在對比實施例3-1、3-2、3-4、3-5和3-7中，不發(fā)生玻璃固化，因此不進(jìn)行評價試驗。實際上，這些對比實施例的透射率自然被判斷為NG。
表5
表6
在此全文引入?yún)⒖家韵挛墨I(xiàn)所披露的全部內(nèi)容，包括說明書、權(quán)利要求、概述和附圖2002年5月27日申請的日本專利申請No.2002-151696、2002年5月27日申請的日本專利申請No.2002-151695和2002年6月26日申請的日本專利申請No.2002-186216。
權(quán)利要求
1.一種波分復(fù)用濾光器用的玻璃，其包括50-65wt％的SiO2、5-25wt％的Na2O、4-20wt％的K2O、0-20wt％的CaO、0-10wt％的MgO、0-10wt％的BaO、0-10wt％的Al2O3和0-10wt％的TiO2；和在50-150℃范圍內(nèi)的平均熱膨脹系數(shù)為110×10-7/℃-130×10-7/℃；楊氏模量為80GPa或更低；和密度為2.8g/cm3或更低。
2.權(quán)利要求1的玻璃，其具有在玻璃表面上的帶通光學(xué)多層膜。
3.權(quán)利要求1的玻璃，其玻璃化轉(zhuǎn)變點為500℃或更高。
4.權(quán)利要求1的玻璃，其包括50-58wt％的所述SiO2、9-12wt％的所述Na2O、7-18wt％的所述K2O、11-18wt％的所述CaO、0-6wt％的所述MgO、0-6wt％的所述BaO、0-8wt％的所述Al2O3和0-7wt％的所述TiO2。
5.一種波分復(fù)用濾光器用的玻璃，其包括35-55wt％的SiO2、10-30wt％的TiO2、4-20wt％的ZrO2、5-25wt％的Na2O、0-10wt％的Al2O3、0-20wt％的CeO2、0-5wt％的Li2O、0-20wt％的K2O和0-3wt％至少一種選自MgO、CaO、SrO、BaO和ZnO中的金屬氧化物；和在50-150℃范圍內(nèi)的平均熱膨脹系數(shù)為100×10-7/℃-130×10-7/℃；楊氏模量為75-85GPa；玻璃化轉(zhuǎn)變點為500℃或更高；和維克斯硬度為550或更大。
6.權(quán)利要求5的玻璃，其中根據(jù)日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)R3502的堿性組分提取試驗，所述玻璃含有可通過沸水提取的堿性組分，所述堿性組分的含量為0.7mg/以g表示的玻璃量或更低，這一含量具有與該玻璃的比重相同的絕對數(shù)。
7.權(quán)利要求5的玻璃，其具有在玻璃表面上的帶通光學(xué)多層膜。
8.權(quán)利要求5的玻璃，其中玻璃包括42-45wt％的SiO2、17-27wt％的TiO2、4-18wt％的ZrO2、10-24wt％的Na2O、0-13wt％的CeO2、0-3wt％的Li2O和0-14wt％的K2O。
9.一種波分復(fù)用濾光器用的玻璃，其包括35-55wt％的SiO2、0-20wt％的Al2O3、0-10wt％的B2O3、1-35wt％的TiO2、1-15wt％的CeO2、0-10wt％的Li2O、5-25wt％的Na2O和0-20wt％的K2O；和在50-150℃范圍內(nèi)的平均熱膨脹系數(shù)為100×10-7/℃-130×10-7/℃；和楊氏模量為75GPa或更大。
10.權(quán)利要求9的玻璃，其中玻璃具有顏色，在可見光區(qū)域內(nèi)具有吸收端，和在1300nm波長處，在1mm的玻璃厚度上內(nèi)透射率為90％或更高。
11.權(quán)利要求10的玻璃，其中玻璃在1300nm波長處，在1mm的玻璃厚度下內(nèi)透射率為99％或更高。
12.權(quán)利要求9的玻璃，其包括40-48wt％的所述SiO2、0-15wt％的所述Al2O3、0-5wt％的所述B2O3、3-29wt％的所述TiO2、7-13wt％的所述CeO2、0-3wt％的所述Li2O、11-23wt％的所述Na2O和0-15wt％的所述K2O。
全文摘要
本發(fā)明涉及波分復(fù)用濾光器用的第一種、第二種和第三種玻璃。第一種玻璃含有50－65wt％的SiO
文檔編號C03C3/095GK1467168SQ0313842
公開日2004年1月14日 申請日期2003年5月27日 優(yōu)先權(quán)日2002年5月27日
發(fā)明者栗山延也 申請人:森陶硝子株式會社