專(zhuān)利名稱(chēng)：：光學(xué)玻璃的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及使用于光學(xué)器件中的光學(xué)玻璃，具體地說(shuō)，涉及使用于光學(xué)插座等光通信用器件中的光學(xué)玻璃。尤其是本發(fā)明涉及使用于插芯的光學(xué)玻璃。
背景技術(shù)：
：目前，插芯(也被稱(chēng)作玻璃棒)等使用于在光通信用器件中。插芯等以給予光的耦合、分波、分歧等功能為目的，設(shè)置于自光纖射出的光源的光軸上，并且被安裝在光學(xué)插座等光通信用器件上。例如，在下述的專(zhuān)利文獻(xiàn)1中公開(kāi)有將插芯插連在形成于半導(dǎo)體模塊主體上的內(nèi)孔的基端部，使該插芯的前端面和被插入上述內(nèi)孔的前端側(cè)的插頭箍的端面相接觸的光學(xué)插座。而且，球面磨削和上述插芯中的箍的端面接觸的前端面(在同一文件中為B面)。另外，近年來(lái)，研發(fā)了將插入箍的內(nèi)孔的插芯直接且借助熱處理固定于套筒的內(nèi)表面的光學(xué)插座。就這種光學(xué)插座而言，可牢固地固定套筒和插芯，并且能夠?qū)崿F(xiàn)制造的低廉化及降低接線(xiàn)損失，進(jìn)而，即使在氣溫變動(dòng)或被暴露在高溫高濕環(huán)境下，插芯的連接位置也不會(huì)發(fā)生改變，從而能夠盡可能地抑制耦合效率的降低。專(zhuān)利文獻(xiàn)l:特開(kāi)平4—223412號(hào)公報(bào)裝載于光學(xué)插座等光通信用器件中的與光纖PC(physicalcontact)連接地使用的專(zhuān)利文獻(xiàn)1的光學(xué)玻璃，要求其與光纖進(jìn)行輸入輸出光信號(hào)時(shí)的連接損失要少。該連接損失在光纖和光學(xué)玻璃的折射率差較大時(shí)，會(huì)在裝載于光纖端面或光通信用器件上的零件端面產(chǎn)生反射光的不良現(xiàn)象，因此，理想的是，光學(xué)玻璃的折射率接近由石英玻璃構(gòu)成的光纖的折射率。200680023676.6說(shuō)明書(shū)第2/16頁(yè)就具有和光纖大致同等的低折射率的光學(xué)玻璃而言，具有硼硅酸鹽玻璃。為了使硼硅酸鹽玻璃的折射率接近石英玻璃，有必要使玻璃中必然地較多地含有Si02。但是，若含有Si02含量較多，在玻璃的再加熱及再軟化時(shí)，容易在玻璃表面析出以方英石等Si02為主成分的結(jié)晶。另外，現(xiàn)有光學(xué)玻璃大多不具有充分的耐失透性，在用于制成所期望的尺寸及形狀的拉絲成形或再加熱成形中，存在結(jié)晶自玻璃表面析出而不能夠維持高精度，并且損失透明性，從而不能實(shí)現(xiàn)光學(xué)器件本來(lái)的光通信功能的這一問(wèn)題。具體地說(shuō)，就有代表性的硼硅酸鹽玻璃而言，有硼硅酸耐熱玻璃(注冊(cè)商標(biāo).科寧公司制)，但由于硼硅酸耐熱玻璃的液相粘度低達(dá)105"dPa*S，因此，在拉絲成形或再加熱成形中，結(jié)晶自玻璃表面析出而不能夠維持高精度，并且損失透明性，從而不能實(shí)現(xiàn)本來(lái)的光通信功能，其結(jié)果是，硼硅酸鹽玻璃不能被用于光通信用器件。另一方面，在被用于光通信用器件的光學(xué)玻璃的維氏硬度明顯小于光纖的維氏硬度(約800)的情況下，存在使光學(xué)玻璃和光纖接觸時(shí)，容易使光纖部變?yōu)橥範(fàn)?、光學(xué)玻璃部變?yōu)榘紶?、并且極其難于進(jìn)行精密研磨的這一問(wèn)題。另外，在被用于光通信用器件的光學(xué)玻璃的熱膨脹系數(shù)明顯大于光纖的熱膨脹系數(shù)的情況下，兩者上產(chǎn)生較大的殘余應(yīng)力，因使用環(huán)境的不同，光纖或突出或被拉入，往往長(zhǎng)期可靠性成為了問(wèn)題，理想的是，光學(xué)玻璃的熱膨脹系數(shù)與光纖的熱膨脹系數(shù)接近。再者，近年來(lái)，光學(xué)器件中通過(guò)的光的輸出增大。當(dāng)長(zhǎng)時(shí)間照射高輸出光或紫外光時(shí)，玻璃發(fā)生著色，其結(jié)果是，玻璃的透射率降低。尤其是采用紫外光時(shí)，其傾向顯著，使得近年來(lái)，期望一種耐紫外線(xiàn)性?xún)?yōu)良的光學(xué)玻璃
發(fā)明內(nèi)容于是，本發(fā)明的目的在于，提供一種光學(xué)玻璃，該光學(xué)玻璃的折射率、熱膨脹系數(shù)分別與石英玻璃的折射率、熱膨脹系數(shù)接近，并且，即使進(jìn)行拉絲成形或再加熱成形，也兼?zhèn)湓诓ＡП砻嫖闯霈F(xiàn)失透等缺陷的良好的耐失透性，具體地說(shuō)，提供一種在光通信用器件中使用的光學(xué)玻璃，特別是在插芯中使用的光學(xué)玻璃。另外，本發(fā)明的目的在于，提供一種光學(xué)玻璃，其熱膨脹系數(shù)與石英玻璃的熱膨脹系數(shù)接近，并且，即使長(zhǎng)時(shí)間照射高輸出的紫外光，透射率也難以降低，具體地說(shuō)，提供一種在光通信用器件中使用的光學(xué)玻璃，特別是在插芯中使用的光學(xué)玻璃。本發(fā)明者進(jìn)行了各種研究的結(jié)果是，通過(guò)將硼硅酸鹽玻璃的折射率、熱膨脹系數(shù)、液相粘度等設(shè)定為適當(dāng)?shù)刂祦?lái)解決上述課題，直至提出了本發(fā)明。具體地說(shuō)，為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種光學(xué)玻璃，其特征在于，由折射率為1.441.46、3030(TC溫度范圍的熱膨脹系數(shù)為1050X10—7/°C、液相粘度為105'5dPa.s以上的硼硅酸鹽玻璃構(gòu)成。作為光學(xué)玻璃，應(yīng)用硼硅酸鹽玻璃，并且通過(guò)如上所述限制玻璃的光學(xué)特性，能夠賦予光學(xué)玻璃作為光學(xué)器件的合適的特性。即，本發(fā)明的光學(xué)玻璃中，由于其折射率和由石英玻璃構(gòu)成的光纖的折射率近似，因此，能夠在光纖端面或搭載于光通信用器件的零件端面避免產(chǎn)生反射光的情況。另外，本發(fā)明的光學(xué)玻璃中，由于其熱膨脹系數(shù)和光纖的熱膨脹系數(shù)沒(méi)有較大地差異，故兩者中不會(huì)產(chǎn)生大的殘余應(yīng)力，g卩，由于光纖不會(huì)或突出或被拉入，因此，能夠確保光纖的長(zhǎng)期可靠性。進(jìn)而，本發(fā)明的光學(xué)玻璃中，由于耐失透性良好，因此，在用于制成期望的尺寸及形狀的拉絲成形或再加熱成形中，不會(huì)自玻璃表面析出方英石等的結(jié)晶，從而能夠高精度地進(jìn)行成形，并且，在熱處理中也不會(huì)引起有損玻璃透明性的情況，從而能夠長(zhǎng)期地維持光通信用器件本來(lái)的光通信功能。第二，本發(fā)明的光學(xué)玻璃，其特征在于，照射96小時(shí)1.5kW的紫外線(xiàn)時(shí)，波長(zhǎng)為405nm的透射率的減少比例為8%以下。本發(fā)明的光學(xué)玻璃由于耐紫外線(xiàn)特性?xún)?yōu)良，因此，即使在被長(zhǎng)時(shí)間照射高輸出的紫外線(xiàn)的情況下，本來(lái)的透射率也難以降低，從而能夠確保光學(xué)器件的長(zhǎng)期穩(wěn)定性。第三，本發(fā)明的光學(xué)玻璃，其特征在于，作為玻璃的組成，以下述氧化物的質(zhì)量％表示，含有Si027085°/。、A120317%、B2031020%、MgO05%、CaO05%、BaO05%、SrO05%、ZnO05%、Li2005%、Na20110%、K200.17%、MgO+CaO+BaO+SrO+ZnO05%、Sn020l0/o、Cl201%。第四，本發(fā)明的光學(xué)玻璃，其特征在于，作為玻璃組成，以下述氧化物的質(zhì)量％計(jì)，含有Si027582%、A120315%、B2031218%、MgO03%、CaO03%、BaO03%、SrO03%、ZnO03%、Li2O03%、Na2015%、K200.15%、MgO+CaO+BaO+SrO+ZnO03%、Sn020.10.50/o、Cl200.5o/o、A1203+K20310%。第五，本發(fā)明的光學(xué)玻璃，其特征在于，作為玻璃組成，以質(zhì)量分?jǐn)?shù)計(jì)，Na20/K20的值為0.0540。第六，本發(fā)明的光學(xué)玻璃，其特征在于，所述光學(xué)玻璃的維氏硬度為7001100。通過(guò)將本發(fā)明的光學(xué)玻璃的維氏硬度限制在如上所述的范圍，就能夠?qū)⒐鈱W(xué)玻璃的維氏硬度整合成光纖的維氏硬度(約800)，在使光學(xué)玻璃和光纖接觸時(shí)，光纖部難以變成凸?fàn)?、光學(xué)玻璃難以變成凹狀，并且能夠容易地實(shí)施精密研磨。第七，本發(fā)明的光學(xué)玻璃，其特征在于，所述光學(xué)玻璃在光通信用器件中使用。第八，本發(fā)明的光學(xué)玻璃，其特征在于，所述光學(xué)玻璃在光學(xué)插座中使用。第九、本發(fā)明的光學(xué)玻璃，其特征在于，所述光學(xué)玻璃在插芯中使用。本發(fā)明中所說(shuō)的"液相粘度"是說(shuō)液相溫度下的玻璃的粘度。玻璃的液相溫度指的是，將29750(Hmi的粉末狀的試樣加入白金制的舟皿中，在具有溫度梯度的電爐中保持3小時(shí)，之后在空氣中放冷，然后在玻璃中開(kāi)始析出結(jié)晶的溫度。液相粘度指的是，根據(jù)用白金拉晶法求得的粘度作成粘度曲線(xiàn)，通過(guò)由該粘度曲線(xiàn)算出相當(dāng)于液相溫度的玻璃的粘度而求出的值。另外，對(duì)玻璃表面進(jìn)行研磨時(shí)，容易判別從玻璃中析出的結(jié)晶的析出位置。本發(fā)明中所說(shuō)的"折射率"，指的是1550nm下的折射率，"熱膨脹系數(shù)"指的是用膨脹計(jì)測(cè)定的3030(TC溫度范圍下的平均熱膨脹系數(shù)，"維氏硬度"指的是用基于JISZ2244的方法測(cè)定的值。本發(fā)明中所說(shuō)的"照射96小時(shí)1.5kW的紫外線(xiàn)時(shí)，波長(zhǎng)為405nm的透射率的減少比例"指的是按下面的順序測(cè)定的值。首先，使用分光光度計(jì)UV—3100PC(株式會(huì)社島津制作所制)，對(duì)光學(xué)研磨成的厚度為5mm的板玻璃測(cè)定波長(zhǎng)405nm的透射率T\。其次，使用高壓水銀燈照射裝置(巖崎電氣株式會(huì)社制UE0151-326-03C-002、電燈式H(M)015-L31)對(duì)該板玻璃沿其厚度方向照射96小時(shí)1.5kW的紫外線(xiàn)。另外，光源和該板玻璃的間隔設(shè)為27cm。之后，使用分光光度計(jì)UV—3100PC(株式會(huì)社島津制作所制)，測(cè)定波長(zhǎng)405nm的紫外線(xiàn)照射后的板玻璃的透射率T2。而且，算出紫外線(xiàn)照射后的波長(zhǎng)405nm的透射率的減少比例(100X(T卜T2)。本發(fā)明的光學(xué)玻璃中，不僅折射率、熱膨脹系數(shù)、維氏硬度分別與石英玻璃的折射率、熱膨脹系數(shù)、維氏硬度接近，而且耐紫外線(xiàn)特性也良好，并且，即使進(jìn)行拉絲成形或再加熱成形，在玻璃表面也未出現(xiàn)失透等缺陷，從而其兼?zhèn)淞己玫哪褪感?。圖1是實(shí)施例No.5的玻璃的透射率曲線(xiàn)及照射了96小時(shí)1.5kW的紫外線(xiàn)時(shí)的實(shí)施例No.5的玻璃的透射率曲線(xiàn)；圖2是表示使用了本發(fā)明的光學(xué)玻璃的光學(xué)插座的縱剖主視圖。符號(hào)說(shuō)明1光學(xué)插座2支架2a支架鍔部3箍保持構(gòu)件(光學(xué)插座用箍保持構(gòu)件)4結(jié)晶化玻璃制套筒5插芯5a插芯端部5b插芯端部具體實(shí)施方式本發(fā)明的光學(xué)玻璃中，折射率為1.441.46，優(yōu)選1.4491.46。要將折射率減小到小于1.44，就必須使Si02含量極快地增加，其結(jié)果是，玻璃的高溫粘度增大，玻璃的溶融性(生產(chǎn)性)惡化。另外，折射率小于1.44時(shí)，由于其和光纖的芯線(xiàn)折射率(1.449)的差變大，則在光纖端面及光通信用器件上所裝載的零件端面產(chǎn)生反射光，從而，在光通信中產(chǎn)生連接損失產(chǎn)生。同樣地，折射率大于1.46時(shí)，由于其和光纖的芯線(xiàn)折射率的差變大，從而在光纖端面及光通信用器件上所裝載的零件端面產(chǎn)生反射光，從而，在光通信中產(chǎn)生連接損失。本發(fā)明的光學(xué)玻璃中，在30300'C溫度范圍內(nèi)的熱膨脹系數(shù)為1050X10—7/°C，優(yōu)選2545X10—7/。C，更優(yōu)選2843X10—7/。C。當(dāng)熱膨脹系數(shù)小于10X10—7/'C時(shí)，就必須要使Si02含量極大地增加，其結(jié)果是，玻璃的高溫粘度增大，玻璃的溶融性惡化。當(dāng)熱膨脹系數(shù)大于50X10—7/°C時(shí)，由于光纖和光學(xué)玻璃的熱膨脹系數(shù)的差變大而使得兩者之間產(chǎn)生的殘余應(yīng)力變大，因使用環(huán)境不同，光纖或突出或被拉入，從而光學(xué)玻璃欠缺長(zhǎng)期可靠性。在本發(fā)明的光學(xué)玻璃中，液相粘度為10"dPa's以上，優(yōu)選105'7dPa's以上，更優(yōu)選10"dPa's以上，進(jìn)一步優(yōu)選10"dPa-s以上，最優(yōu)選1062dPa-s以上。當(dāng)液相粘度不足10"dPa's時(shí)，在拉絲成形或再加熱成形中，有結(jié)晶從玻璃表面析出，而不能維持高精度，并且有損透明性，從而容易損失光通信用器件本來(lái)的光通信功能。另外，通常，玻璃的特性改善可借助于降低其某些的特性來(lái)實(shí)現(xiàn)，容易得到其它特性和所謂的折中關(guān)系。在此，考慮用于滿(mǎn)足折射率、熱膨脹系數(shù)等玻璃所要求的種種特性的平衡時(shí)，玻璃的液相粘度基本上設(shè)計(jì)為10"dPa-s以下。具體地說(shuō)，液相粘度為10"dPa's以上時(shí)，將對(duì)20X20X5mm的單面進(jìn)行了鏡面研磨的玻璃在保持于達(dá)到適于拉絲成形的粘度10"dPa.s的溫度的熱處理爐內(nèi)放置60分鐘，之后，將其取出，即使通過(guò)光學(xué)顯微鏡來(lái)觀察結(jié)晶有無(wú)析出，也不能夠確認(rèn)有結(jié)晶的析出。然而，當(dāng)液相粘度不足10"dPa-s時(shí)，將對(duì)20X20X5mm的單面進(jìn)行了鏡面研磨的玻璃在保持于達(dá)到適于拉絲成形的粘度10^dPis的溫度的熱處理爐內(nèi)放置60分鐘，之后，將其取出，若通過(guò)光學(xué)顯微鏡觀察結(jié)晶有無(wú)析出時(shí)，可確認(rèn)有結(jié)晶析出。同理，當(dāng)液相粘度為10"dPa's以上時(shí)，將對(duì)20X20X5mm的單面進(jìn)行了鏡面研磨的玻璃在保持于達(dá)到適于再加熱成形的粘度10"dPa，s的溫度的熱處理爐內(nèi)放置60分鐘，之后，將其取出，即使通過(guò)光學(xué)顯微鏡來(lái)觀察結(jié)晶有無(wú)析出，也不能確認(rèn)有結(jié)晶的析出。然而，當(dāng)液相粘度不足10"dPa-s時(shí)，將對(duì)20X20X5mm的單面進(jìn)行了鏡面研磨的玻璃在保持于達(dá)到適于再加熱成形的粘度10"dPa's的溫度的熱處理爐內(nèi)放置60分鐘，之后，將其取出，通過(guò)光學(xué)顯微鏡觀察結(jié)晶有無(wú)析出時(shí)，可確認(rèn)有結(jié)晶析出。因此，通過(guò)將玻璃的液相粘度設(shè)定為10"dPa's以上，即使進(jìn)行再加熱成形或拉絲成形，也能夠得到在玻璃表面未發(fā)現(xiàn)失透等缺陷的兼?zhèn)淞己玫哪褪感缘墓鈱W(xué)玻璃。在本發(fā)明的光學(xué)玻璃中，維氏硬度優(yōu)選7001100，更優(yōu)選7501050，進(jìn)一步優(yōu)選8001000。玻璃和光纖的硬度差大時(shí)，例如維氏硬度不足700時(shí)，在光學(xué)插座上將插芯和插頭箍對(duì)接上的狀態(tài)下，插頭箍前端的光纖部容易變?yōu)橥範(fàn)?，光學(xué)玻璃部容易變?yōu)榘紶?。另一方面，?dāng)維氏硬度大于1100時(shí)，光纖部容易變?yōu)榘紶睿鈱W(xué)玻璃部容易變?yōu)橥範(fàn)?。在本發(fā)明的光學(xué)玻璃中，照射96小時(shí)1.5kW的紫外線(xiàn)時(shí)，波長(zhǎng)405nm的透射率的減少比例優(yōu)選8%以下，更優(yōu)選4%以下。近年來(lái)，激光等高輸出光源正在被應(yīng)用于大多的光學(xué)器件。利用其良好的光透射性，玻璃正在被應(yīng)用于在光學(xué)器件中以或集光、或?qū)⒐庾優(yōu)槠叫泄狻⒒蚴构庹凵錇槟康牡墓鈱W(xué)器件中。但是，對(duì)玻璃長(zhǎng)時(shí)間照射高輸出光或紫外光時(shí)，有時(shí)玻璃著色(通常稱(chēng)作日曬作用)，有時(shí)不能用于采用了高輸出的紫外光的光學(xué)器件。因此，只要是即使長(zhǎng)時(shí)間照射高輸出的紫外光，透射率也難以降低的玻璃，在光學(xué)器件中就不會(huì)強(qiáng)加不當(dāng)?shù)氖褂孟拗?，尤其是能夠適宜地應(yīng)用于被要求長(zhǎng)期可靠性的光通信用器件。具體地說(shuō)，照射96小時(shí)1.5kW的紫外線(xiàn)時(shí)，波長(zhǎng)為405nm的透射率的減少比例大于8%時(shí)，作為光學(xué)玻璃，在長(zhǎng)期間使用后玻璃著色，并且透射率降低，其結(jié)果是，光學(xué)特性劣化，因此，可能不能擔(dān)保光學(xué)器件的長(zhǎng)期可靠性。尤其是，在使用激光等的高輸出光源的光學(xué)器件的情況下，因長(zhǎng)期使用而透射率減少比例變大，因此，在本用途中，能夠更可靠地享有本發(fā)明帶來(lái)的效果。在本發(fā)明的光學(xué)玻璃中，照射96小時(shí)1.5kW的紫外線(xiàn)時(shí)，波長(zhǎng)為365nm的透射率的減少比例優(yōu)選15%以下，更優(yōu)選8%以下。當(dāng)照射96小時(shí)1.5kW的紫外線(xiàn)時(shí)，若波長(zhǎng)為365nm的透射率的減少比例大于15%，作為光學(xué)玻璃，在長(zhǎng)期間使用后玻璃著色并且透射率降低，其結(jié)果是，由于光學(xué)特性劣化，難以擔(dān)保光學(xué)玻璃的長(zhǎng)期可靠性。尤其是，在使用激光等高輸出光源的光學(xué)玻璃的情況下，由于長(zhǎng)期使用，透射率減少比例變大，因此，在本用途中，能夠更可靠地享有本發(fā)明帶來(lái)的效果。本發(fā)明者研究了Si02系的結(jié)晶難以析出的組成，將其作為既可維持作為光學(xué)玻璃所需要的諸特性，尤其是又可提高耐透濕性的方法。反復(fù)進(jìn)行了各種研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，通過(guò)含有適當(dāng)量的B203、A1203、Na20、K20，能夠抑制SiC^系的結(jié)晶的析出，提高玻璃的耐失透性。具體地說(shuō)，本發(fā)明的玻璃優(yōu)選從以質(zhì)量百分比計(jì)，Si027085%、A120317%、B2031020%、MgO05%、CaO05%、BaO05%、SrO05%、ZnO05%、Li2005%、Na201跳、K200.17%、MgO+CaO+BaO+SrO+ZnO05%、Sn0201%、Cl201%的組成范圍內(nèi)進(jìn)行適宜選擇而制作，以使其熱膨脹系數(shù)達(dá)到1050X1(T7/'C，液相粘度達(dá)到10"dPa.s以上。另外，本發(fā)明的玻璃還優(yōu)選從以質(zhì)量百分比計(jì)，Si027582%、A1203卜5%、B2031218%、MgO03%、CaO03%、BaO03%、SrO03%、ZnO03%、Li2003%、Na2015%、K200.15%、MgO+CaO+BaO+SrO+ZnO03%、Sn020.10.5%、Cl200.5%、A1203+K20310%的組成范圍內(nèi)進(jìn)行適宜選擇而制作，以使其熱膨脹系數(shù)達(dá)到1050X10一7/。C，液相粘度達(dá)到1055dPa.s以上。追述如上限定各個(gè)成分范圍的理由。Si02為形成玻璃的骨架的成分，具有降低折射率、提高耐氣候性的效果，是必需的成分。其含量為7085%，優(yōu)選7383%，更優(yōu)選7580%。Si02多于85%時(shí)，有增大以Si02為主成分的結(jié)晶的析出，而損失耐滲透性的傾向。另外，由于高溫粘度極高，因此，溶融溫度達(dá)到超過(guò)170(TC的高溫，容易產(chǎn)生影響玻璃的溶融性的問(wèn)題。另一方面，SiO2少于70。/。時(shí)，折射率增高、熱膨脹系數(shù)增高、維氏硬度減小，作為光學(xué)玻璃，可能不能夠維持必要的特性。八1203為和Si02共同形成玻璃的骨架的成分，是有助于提高耐失透性的成分。尤其是通過(guò)與Si02進(jìn)行置換，能夠極大地提高耐失透性。其含量為l7%，優(yōu)選15%，更優(yōu)選13%。當(dāng)八1203多于7%時(shí)，因?yàn)楦邷卣扯蕊@著增高，所以玻璃的溶融性惡化。另一方面，八1203少于1%時(shí)，耐失透性容易損失。B203和Si02、Al203—樣為形成玻璃的骨架的成分，有降低高溫粘度的效果，是為降低溶融溫度、提高玻璃的生產(chǎn)性而所必需的成分。其含量為1020%，優(yōu)選1018%，更優(yōu)選1218%。當(dāng)8203多于20%時(shí)，溶融時(shí)的成分揮發(fā)顯著，助長(zhǎng)波筋等異質(zhì)玻璃的形成，容易產(chǎn)生不能得到均質(zhì)的玻璃這類(lèi)問(wèn)題。另外，有時(shí)也會(huì)增大分相傾向。另一方面，當(dāng)8203少于10%時(shí)，高溫粘度提高，從而不僅玻璃的溶融性惡化，而且折射率也可能提高。Na20具有降低高溫粘度的效果，是用于降低溶融溫度、提高玻璃的生產(chǎn)性的成分。其含量為110%，優(yōu)選17%，更優(yōu)選15%。Na20多于10%時(shí)，其和B203的聯(lián)結(jié)增強(qiáng)，分相傾向增強(qiáng)，從而難以得到均質(zhì)的玻璃。另外，熱膨脹系數(shù)變高，不能維持作為光學(xué)玻璃的必要的特性。另一方面，Na20低于1%時(shí)，高溫粘度變高，從而玻璃的溶融性可能會(huì)惡化。K20和八1203—樣是有助于提高耐失透性的成分。然而，因?yàn)镵20具有增強(qiáng)使高溫粘度提高的傾向，所以，為了使溶融性和耐失透性共存，必須與8203禾[]Na20共用。K20的含量為0.17°/。，優(yōu)選0.35%，更優(yōu)選0.64%。當(dāng)〖20多于7%時(shí)，溶融性容易惡化。另一方面，當(dāng)K2O少于0.1。/。時(shí)，難以確保耐失透性。在本發(fā)明的玻璃中，只要將Al203和K20共用，即可得到更加良好的耐失透性。其合計(jì)量為310%，優(yōu)選47%。當(dāng)它們合計(jì)量少于3%時(shí)，有時(shí)在實(shí)行拉絲成形或再加熱成形的粘度區(qū)域106'Q10"dPa附近，玻璃失透，可能得不到充分的耐失透性。另一方面，當(dāng)它們合計(jì)量多于10%時(shí)，存在玻璃的溶融性變差的傾向。Li20雖然具有可顯著降低高溫粘度的效果，但是由于還存在顯著提高折射率、熱膨脹系數(shù)的傾向，因此，其含量為05%，優(yōu)選03%。MgO、CaO、BaO、SrO、ZnO雖然具有抑制高溫粘度的降低及分相的效果，但提高折射率、熱膨脹系數(shù)、降低維氏硬度的傾向都增高，可能不能維持作為光學(xué)玻璃的必要的特性，因此，理想的是將它們的成分限制在含量為05%、優(yōu)選03%。Sn02是作為清凈劑起作用的成分。本發(fā)明的玻璃的溶融時(shí)的粘度范圍即相當(dāng)于10"dPa's的溫度達(dá)160(TC170(TC，但因?yàn)镾n02具有在該溫度下的清凈作用，所以適用。其含量為01%，優(yōu)選0.10.5%。當(dāng)Sn02多于1%時(shí)，以Sn02為核的結(jié)晶容易析出，耐失透性熱容易降低。Cl2和Sn02共用，可作為清凈劑進(jìn)行添加。其含量為01%，優(yōu)選00.5%。(312多于1%時(shí)，耐失透性熱容易降低。另外，除上述成分以外，在不損害本發(fā)明的玻璃特性的范圍內(nèi)，也可以含有達(dá)到10%的其它成分。就本發(fā)明的玻璃而言，作為玻璃的組成，以質(zhì)量百分率計(jì)，Na20/K20的值優(yōu)選0.0540，更優(yōu)選0.115，特別優(yōu)選0.37。本發(fā)明者銳意努力的結(jié)果發(fā)現(xiàn)，只要將Na20/K20的值限制在指定范圍，則即使長(zhǎng)時(shí)間照射紫外光，透射率(尤其是波長(zhǎng)為405nm及/或波長(zhǎng)為365nm的透射率)也不會(huì)減少。S卩，只要將Na20/K20的值限制在指定范圍，則即使長(zhǎng)時(shí)間使用光學(xué)器件，由于玻璃不著色，因此也能夠抑制透射率減少的情況，其結(jié)果是，能夠擔(dān)保光學(xué)器件的長(zhǎng)期可靠性。尤其是，即使使用激光等高輸出光源，由于能夠抑制玻璃的透射率減少，故在該用途中可以更可靠地享有本發(fā)明的效果。若以質(zhì)量百分率計(jì)，Na20/K20的值不足0.05，則當(dāng)長(zhǎng)期間照射紫外線(xiàn)時(shí)，玻璃隨經(jīng)過(guò)時(shí)間而著色，同時(shí)，透射率減少，難以擔(dān)保光學(xué)器件的長(zhǎng)期可靠性。同理，當(dāng)以質(zhì)量百分率計(jì)，Na2O/K2O的值大于40時(shí)，在長(zhǎng)期間照射紫外線(xiàn)的情況下，玻璃隨經(jīng)過(guò)時(shí)間而著色，同時(shí)，透射率減少，難以擔(dān)保光學(xué)器件的長(zhǎng)期可靠性。實(shí)施例下面，基于實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。表l表示本發(fā)明的實(shí)施例(試樣No.1~6)，表2表示本發(fā)明的比較例(試樣No.7)?！脖?)<table>tableseeoriginaldocumentpage15</column></row><table>(表2〕<table>tableseeoriginaldocumentpage16</column></row><table>各試樣如下進(jìn)行制備。首先將玻璃原料調(diào)制成表1、2所示的組成，用白金坩鍋在165(TC溶融6小時(shí)。溶融后，使融液流出至碳板上，進(jìn)一步退火后制作成各項(xiàng)測(cè)定均適宜的試樣。折射率表示用折射率計(jì)(力；"二-一株式會(huì)社制KPR—200)測(cè)定的1550nm下的測(cè)定值。熱膨脹系數(shù)為用膨脹計(jì)測(cè)定的3030(TC的溫度范圍下的平均熱膨脹系數(shù)。維氏硬度為用基于JISZ2244的方法進(jìn)行測(cè)定。液相粘度如下求出，用白金拉晶法求出的粘度作成粘度曲線(xiàn)，通過(guò)由該粘度曲線(xiàn)算出相當(dāng)于液相溫度的玻璃的粘度。液相粘度如下求出，將297500jim的粉末狀的試樣加入白金制的舟皿中，在具有溫度梯度的電爐中保持3小時(shí)，之后在空氣中放冷，用光學(xué)顯微鏡測(cè)定在玻璃中開(kāi)始析出結(jié)晶的溫度。10"dPa's下的耐失透性為，將對(duì)20X20X5mm的單面進(jìn)行了鏡面研磨的各玻璃試樣在保持于達(dá)到適于拉絲成形的粘度10"dPa.s的溫度的熱處理爐內(nèi)放置60分鐘，之后，將其取出，通過(guò)光學(xué)顯微鏡觀察結(jié)晶有無(wú)析出，將未看到結(jié)晶析出的試樣設(shè)為〇，將看到了結(jié)晶析出的試樣設(shè)為X。10"dPa's下的耐失透性為，將對(duì)20X20X5mm的單面進(jìn)行了鏡面研磨的玻璃在保持于達(dá)到適于再加熱成形的粘度10"dPa's的溫度的熱處理爐內(nèi)放置60分鐘，之后，將其取出，通過(guò)光學(xué)顯微鏡觀察結(jié)晶有無(wú)析出，將未看到結(jié)晶析出的試樣設(shè)為〇，將看到了結(jié)晶析出的試樣設(shè)為X。自表1表明，實(shí)施例N.o16的玻璃折射率為1.4521.458，和光纖的芯線(xiàn)折射率近似。熱膨脹系數(shù)為小的值30.840.5X10—7/°C，和光纖的熱膨脹系數(shù)的差變小。維氏硬度為770820，和光纖的維氏硬度近似。液相粘度為10"dPa's，玻璃的耐失透性良好。進(jìn)而，10^dPa's下的耐失透性及10"dPa-s下的耐失透性也良好。其結(jié)果是，實(shí)施例No.l6的玻璃的折射率、熱膨脹系數(shù)、維氏硬度分別與光纖的折射率、熱膨脹系數(shù)、維氏硬度近似，由于在玻璃的拉絲成形及再加熱成形中結(jié)晶不會(huì)從玻璃表面析出，因此，能夠高精度地成形，可以作為光通信用器件、尤其是可以作為光學(xué)插座的插芯安裝。再有，對(duì)實(shí)施例No.5的玻璃照射96小時(shí)1.5kW紫外線(xiàn)時(shí)，測(cè)得的波長(zhǎng)405nm下的透射率的減少比例為3.88%(參照?qǐng)D1)。同樣地，對(duì)實(shí)施例No.5的玻璃照射96小時(shí)1.5kW紫外線(xiàn)時(shí)，測(cè)得的波長(zhǎng)365nm的透射率的減少比例為8.93%。另外，照射96小時(shí)1.5kW紫外線(xiàn)時(shí)，波長(zhǎng)405nm或365nm的透射率的減少比例為按如下順序測(cè)定。首先，使用分光光度計(jì)UV—3100PC(株式會(huì)社島津制作所制)對(duì)光學(xué)研磨后的厚度為5mm的板玻璃測(cè)定波長(zhǎng)405nm或365nm下的透射率。其次，使用高壓水銀燈照射裝置(巖崎電氣株式會(huì)社制UE0151-326-03C-002、電燈式H(M)015-L31)對(duì)該板玻璃沿其厚度方向照射96小時(shí)1.5kW的紫外線(xiàn)。另外，將光源和該板玻璃的間隔設(shè)為27cm。之后，使用分光光度計(jì)UV—3100PC(株式會(huì)社島津制作所制)測(cè)定波長(zhǎng)405nm或365nm下的紫外線(xiàn)照射后的板玻璃的透射率。而且，算出紫外線(xiàn)照射后的波長(zhǎng)405nm或365nm下的透射率的減少比例。另一方面，比較例No.7的玻璃由于其液相粘度為10"dPa.s，因此認(rèn)為，在玻璃的再加熱成形或拉絲成形中，結(jié)晶從玻璃表面析出，不能高精度地成形，從而不能作為光通信用器件、尤其不能作為光學(xué)插座的插芯進(jìn)行安裝。其次，表示圖2所示的光學(xué)插座應(yīng)用本發(fā)明的玻璃的應(yīng)用例。如圖2所示，光學(xué)插座1是在基端側(cè)的端部具有鍔部2a的支架2的內(nèi)部裝有箍保持構(gòu)件3的光學(xué)插座。首先，將表1的實(shí)施例No.5的玻璃通過(guò)拉絲成形而成形為棒狀，得到插芯5。然后，將制作好的插芯5插入結(jié)晶化玻璃制套筒4(熱膨脹系數(shù)27X10—7/°C)的內(nèi)孔，在套筒的基端側(cè)的端面和插芯5的基端側(cè)的端面重合為組裝體的狀態(tài)下，在電爐中對(duì)該組裝體施行熱處理，使插芯5軟化，從而得到光學(xué)插座l。另外，上述熱處理如下進(jìn)行在電爐中以75(TC加熱30分鐘，之后以20°C/分鐘的升溫速度升溫到850°C，在最高溫度85(TC保持10分鐘，之后以20°C/分的降溫速度進(jìn)行降溫。通過(guò)該熱處理，插芯5軟化并被溶融固定在套筒4內(nèi)。其次，從套筒4的開(kāi)口部插入與OTDR(7>II'〃株式會(huì)社制MW9070B)連接的插頭箍，和插芯端部5a進(jìn)行PC連接，由此來(lái)測(cè)定插芯5和箍的連接部的反射衰減量。另外，將插芯的端部5b(可插入插頭箍且和PC連接的一側(cè)相反的端部)進(jìn)行平面研磨，使其相對(duì)于光軸的法線(xiàn)方向傾斜8°，由此在原理上可以忽視端部的反射。其結(jié)果是，在將玻璃成形為棒狀的拉絲成形及軟化插芯5的再加熱成形中，玻璃失透的情況不能被確認(rèn)。另外，由于插芯5和結(jié)晶化玻璃制套筒4的熱膨脹系數(shù)差變小，因此，插芯5或套筒4中未發(fā)生斷線(xiàn)或裂紋。進(jìn)而，所得到的反射衰減量為良好的值(45dB)，實(shí)施例No.5的玻璃可以作為光學(xué)插座合適地使用。雖然用特定的方式對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)地說(shuō)明，但對(duì)于本領(lǐng)域研究人員來(lái)說(shuō)，顯然，不偏離本發(fā)明的意圖和范圍可以進(jìn)行各種各樣的變更及變形。再者，本申請(qǐng)基于2005年6月29日所申請(qǐng)的日本專(zhuān)利申請(qǐng)(特愿2005—189614)，其全部被引用。產(chǎn)業(yè)上的可利用性如上說(shuō)明，本發(fā)明的光學(xué)玻璃由折射率為1.441.46、熱膨脹系數(shù)為1050X1(T7/°C、液相粘度為105'5dPa*s以上的硼硅酸鹽玻璃構(gòu)成，因此，適宜作為被要求高性能、高精度的光學(xué)玻璃，具體地說(shuō)，適宜作為用于光學(xué)插座等光通信用器件的光學(xué)玻璃、尤其是插芯中使用的光學(xué)玻璃。另外，本發(fā)明的光學(xué)玻璃也適用于聲光耦合器、光開(kāi)關(guān)等光通信用器件中使用的微型透鏡、微型三棱鏡等。另外，本發(fā)明的光學(xué)玻璃不限于光通信用，可以在廣泛的用途中使用，例如，也可以用于成像用透鏡等。另外，本發(fā)明的光學(xué)玻璃耐失透性等諸特性?xún)?yōu)良，因此，也可適用于箍用玻璃、尤其是光連接器、插芯箍等。權(quán)利要求1、一種光學(xué)玻璃，其特征在于，所述光學(xué)玻璃由折射率為1.44～1.46、30～300℃溫度范圍下的熱膨脹系數(shù)為10～50×10-7/℃、液相粘度為105.5dPa.s以上的硼硅酸鹽玻璃構(gòu)成。2、如權(quán)利要求1所述的光學(xué)玻璃，其特征在于，照射96小時(shí)1.5kW的紫外線(xiàn)時(shí)，波長(zhǎng)為405nm的透射率的減少比例為8%以下。3、如權(quán)利要求1或2所述的光學(xué)玻璃，其特征在于，作為玻璃的組成，以下述氧化物的質(zhì)量°/。表示，含有Si027085%、A120317%、B2031020%、MgO05%、CaO05%、BaO05%、SrO05%、ZnO05%、Li2005%、Na20110%、K200.17%、MgO+CaO+BaO+SrO+ZnO05%、Sn0201%、Ci201%。4、如權(quán)利要求13中任一項(xiàng)所述的光學(xué)玻璃，其特征在于，作為玻璃組成，以下述氧化物的質(zhì)量％表示，含有Si027582%、A120315%、B20312腦、MgO03%、CaO03%、BaO03%、SrO03%、ZnO03%、Li2003%、Na2015%、K200.15%、MgO+CaO+BaO+SrO+ZnO03%、Sn020.10.5%、Cl200.5%、A1203+K203腦。5、教利要求14中任一項(xiàng)所述的光學(xué)玻璃，其特征在于，作為玻璃組成，以質(zhì)量分?jǐn)?shù)計(jì)，Na20/K20的值為0.0540。6、如權(quán)利要求15中任一項(xiàng)所述的光學(xué)玻璃，其特征在于，所述光學(xué)玻璃的維氏硬度為7001100。7、如權(quán)利要求16中任一項(xiàng)所述的光學(xué)玻璃，其特征在于，所述光學(xué)玻璃在光通信用器件中使用。8、如權(quán)利要求17中任一項(xiàng)所述的光學(xué)玻璃，其特征在于，所述光學(xué)玻璃在光學(xué)插座中使用。9、如權(quán)利要求18中任一項(xiàng)所述的光學(xué)玻璃，其特征在于，所述光學(xué)玻璃在插芯中使用。全文摘要本發(fā)明提供一種光學(xué)玻璃，所述光學(xué)玻璃的折射率、熱膨脹系數(shù)分別與石英玻璃的折射率、熱膨脹系數(shù)接近，并且，即使進(jìn)行拉絲成形或再加熱成形，也兼?zhèn)湓诓ＡП砻嫖闯霈F(xiàn)失透等缺陷的良好的耐失透性，具體地說(shuō)，提供一種在光通信用器件中使用的光學(xué)玻璃，特別是在插芯中使用的光學(xué)玻璃。本發(fā)明的光學(xué)玻璃特征在于，由折射率為1.44～1.46、熱膨脹系數(shù)為10～50×10^-7/℃、液相粘度為10^5.5dPa·s以上的硼硅酸鹽玻璃構(gòu)成。文檔編號(hào)C03C3/093GK101213150SQ20068002367公開(kāi)日2008年7月2日申請(qǐng)日期2006年6月29日優(yōu)先權(quán)日2005年6月29日發(fā)明者籔內(nèi)浩一,藤田俊輔申請(qǐng)人:日本電氣硝子株式會(huì)社