含铜偏振玻璃及光隔离器制造技术

本发明专利技术提供一种与以往的偏振玻璃相比耐候性进一步得到改善、没有表面劣化的、长期可靠性高的偏振玻璃。提供一种使用耐候性得到改善的偏振玻璃的、耐候性优异的长期可靠性高的光隔离器。一种偏振玻璃，含有定向分散在玻璃基体的至少一个主表面的表层部的形状各向异性粒子，所述玻璃基体不含有碱土类金属氧化物和ＰｂＯ，且由至少含有一种选自Ｙ↓［２］Ｏ↓［３］、ＺｒＯ↓［２］、Ｌａ↓［２］Ｏ↓［３］、ＣｅＯ↓［２］、Ｃｅ↓［２］Ｏ↓［３］、ＴｉＯ↓［２］、Ｖ↓［２］Ｏ↓［５］、Ｔａ↓［２］Ｏ↓［５］、ＷＯ↓［３］及Ｎｂ↓［２］Ｏ↓［５］中添加成分的硼硅酸盐系玻璃形成，且所述形状各向异性粒子为金属铜粒子。使用上述偏振玻璃的光隔离器。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种含铜偏振玻璃及光隔离器。本专利技术的光隔离器被用 在例如使用半导体激光和光纤的光通信中。
技术介绍
在以波长为1.31nm或1.55nm的半导体激光为光源、使用石英系光 纤的光通信中，为了阻断反射所致的回光、提高S/N比，使用光隔离器。 光隔离器是由法拉第旋转元件、两个起偏振器及磁石构成的，为了实现 其小型化，必须将各个元件小型化。但是，不损害其消光比、耐环境性 地将起偏振器小型化并不容易。例如，对于双折射结晶、偏振光束分离 器来说，不能制成比光束有效径薄的厚度。另外，对于以往所知的延伸 了二色性色素的聚合物型偏振片来说，虽然可以制薄，但是消光比、耐 环境性不充分。作为满足这些条件的起偏振器，已知在玻璃中使纵横比大的金属微 粒在一个方向排列的偏振玻璃(日本特许第2740601号公报(专利文献 1 ))。该偏振玻璃含有定向分散在玻璃基体的至少表层部的形状各向异 性粒子，所述玻璃基体由选自硅酸盐玻璃、硼酸盐玻璃及硼硅酸盐玻璃 中的玻璃形成，且所述形状各向异性粒子为金属铜粒子。专利文献1:日本特许第2740601号爿>才艮 专利文献2:曰本特许第2849358号^S才艮
技术实现思路
专利文献l中记载的偏振玻璃，在可用于光通信的红外区域具有高 消光比，通过使用该偏振玻璃，可实现起偏振器的小型化，能够提供小 型化了的光通信用隔离器。但是，对于上述偏振玻璃来说，在85X:、湿度85%的条件的高温 高湿试验中，到5000小时没有问题，但在比这时间长的试验中，表面4会稍微劣化。如果是通常的使用方式，只要有在上述试验条件下达到5000小时的耐候性就已足够，但也有要求超过5000小时的长时间优异 的耐候性的情况。偏振玻璃与石榴石膜结晶粘合，作为光隔离器而使用。 在上述长时间的高温高湿试验中，如果由于表面劣化导致玻璃的强度降 低，则在劣化程度显著时，推定与石榴石膜粘合的偏振玻璃表面有可能 出现小的裂紋。如果出现这样的裂紋，则作为光隔离器有可能导致偏振 特性劣化。因此，本专利技术的目的在于，提供一种与以往的偏振玻璃相比，耐候 性进一步得到改善、没有上述表面劣化的长期可靠性高的偏振玻璃。进 而，本专利技术的目的还在于，提供一种使用耐候性得到改善的偏振玻璃的、 耐候性优异的长期可靠性高的光隔离器。在专利文献l中记载的偏振玻璃是通过如下方式制造的在玻璃粘 度成为1(T 10"Pa .s范围的温度下，将卣化铜粒子伸长，接着，通过 在还原环境下进行热处理将卣化铜粒子还原，得到含有伸长了的形状各 向异性的金属铜粒子的偏振玻璃。另外，作为含有上述形状各向异性的金属铜粒子的偏振玻璃的制造 方法的改良方法，有专利文献提出了将含有卣化金属粒子的玻璃拉丝的 方法。该方法为，在将分散有卣化金属粒子的玻璃压片进行拉丝时，通 过与伸长同时进行所伸长的玻璃的冷却，高效地冷却所伸长的玻璃，从而可以防止所伸长的卣化金属粒子的再球状化，制造具有优异偏振特性 的偏振玻璃。这些偏振玻璃的偏振特性为，被延伸的金属粒子的纵横比越高，则 在光通信波长带1.3~1.6jim处的消光比越高，成为延伸金属微粒子的 前体的卣化金属粒子的粒径越小，则插入损失越低，成为高性能的偏振 玻璃。为了将小粒径的微粒子延伸，而得到具有能获得规定偏振特性的 延伸金属纵横比的偏振玻璃，有必要以更高的张力进行延伸。然而，在专利文献1或2中记载的母材玻璃的组成中，在加热延伸 玻璃压片时，为了得到高偏振特性，如果施以某种一定以上的高张力进 行拉丝，则不能耐受张力，在延伸压片的过程中断裂，导致在制造上显 著的成品率下降。在延伸工序中的成品率下降，导致高性能偏振玻璃的制造成本上升，成为致使以偏振玻璃为构成部件的光隔离器等的价格上 升的要因。因此，本专利技术的进一步目的在于，提供一种使用如下玻璃基体的偏 振玻璃，即，在将玻璃压片延伸或拉丝时，即使施以某种高程度的张力 进行延伸，在延伸压片的过程中也不断裂的玻璃基体。同时，降低高性 能偏振玻璃的制造成本，提供廉价的高性能光隔离器。本专利技术如下。1 一种偏振玻璃，其特征在于，含有定向分散在玻璃基体的至少 一个主表面的表层部的形状各向异性粒子，所述玻璃基体不含有碱土类金属氧化物和PbO，且由至少含有一种选自Y203、 Zr02、 La203、 Ce02、 Ce203、 Ti02、 V2Os、 Ta2Os、 \￥03及Nb2Os中添加成分的硼珪酸盐系 玻璃形成，且所述形状各向异性粒子为金属铜粒子。或所述的含铜偏振玻璃，其特征在于，以摩尔％计， 所述添加成分的含量为0.3~2%的范围，且所述添加成分的合计含量为 3%以下。根据[1[5中任一项所述的偏振玻璃，其特征在于，金属铜粒 子的纵横比为2: 1~15: 1。~[7中任一项所述的偏振玻璃，其特征在于，金属铜粒 子的纵长度为50 ~ 1200nm,横幅为12 ~ 150nm。所述的偏振玻璃，其特征在于，对于中心波长为1.31nm 的波长区域的光以及中心波长为1.55nm的波长区域的光中的一方或两 方的消光比为40dB以上。 一种隔离器，其特征在于，使用[1[10中任一项所述的偏振 玻璃。中任一项所述的偏振玻璃作为所述 起偏振器。根据本专利技术，可以提供一种与以往的偏振玻璃相比，耐候性进一步 得到改善、没有上述表面劣化的长期可靠性高的偏振玻璃。进而，根据 本专利技术，还可以提供一种使用耐候性得到改善的、长期可靠性高的偏振 玻璃的光隔离器。进而，根据本专利技术，通过使用软化点为680X:以上的玻璃基体，可 以在高于以往的制造偏振玻璃时的张力下不断裂地进行延伸或拉丝。通 过在高张力下进行延伸，可以将更小粒径的微粒子延伸，可以提供以高 消光比且低插入损失作为偏振玻璃特性的高性能偏振玻璃。通过不提高 成本地制造高性能的偏振玻璃，可以提供廉价的高性能光隔离器。附图说明图1:显示将本专利技术的偏振玻璃11、 12和市售的磁性石榴石膜13 (TOKIN制)以及Sm-Co系磁石14a、 14b组合而制作的光隔离器的 说明图。具体实施例方式本专利技术是含有定向分散在玻璃基体的至少一个主表面的表层部的 形状各向异性粒子的偏振玻璃。本专利技术的偏振玻璃，其中，所述玻璃基体不含有碱土类金属氧化物和PbO，且由至少含有一种选自Y203、 Zr02、 La203、 Ce02、 Ce203、 Ti02、 V2Os、 Ta2Os、 W03及Nb2Os中 添加成分的硼硅酸盐系玻璃形成。进而，本专利技术的偏振玻璃的所述形状 各向异性粒子为金属铜粒子。一般认为，为了提高硼硅酸系玻璃的耐候性，而增加SK)2成分、Ah03成分的比例。但是，如果增加SK)2成分、Ah03成分的比例，则 玻璃的熔解温度有上升的倾向。如果玻璃的熔解温度过度上升，则卣素 成分变得容易在玻璃熔解中挥发，在进行用于使CuCl析出的热处理时， 出现CuCl析出性恶化的问题。如果CuCl的析出性恶化，则防碍将析 出的CuCl粒子还原而形成金属铜粒子，结果出现得不到具有良好偏振 特性的偏振玻璃的问题。构成本专利技术的偏振玻璃的玻璃基体的玻璃是硼硅酸盐系玻璃。硼硅 酸盐系玻璃含有SK)2和B203，进而为了提高耐候性可以含有A1203。 构成本专利技术的玻璃基体的硼硅酸盐系玻璃不含有碱土类金属氧化物和 PbO。构本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种偏振玻璃，其特征在于，含有定向分散在玻璃基体的至少一个主表面的表层部的形状各向异性粒子，所述玻璃基体不含有碱土类金属氧化物和ＰｂＯ，且由至少含有一种选自Ｙ↓［２］Ｏ↓［３］、ＺｒＯ↓［２］、Ｌａ↓［２］Ｏ↓［３］、ＣｅＯ↓［２］、Ｃｅ↓［２］Ｏ↓［３］、ＴｉＯ↓［２］、Ｖ↓［２］Ｏ↓［５］、Ｔａ↓［２］Ｏ↓［５］、ＷＯ↓［３］及Ｎｂ↓［２］Ｏ↓［５］中添加成分的硼硅酸盐系玻璃形成，且所述形状各向异性粒子为金属铜粒子。

【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：米田嘉隆，横山精一，
申请(专利权)人：豪雅冠得股份有限公司，
类型：发明
国别省市：JP[日本]