[发明专利]含有铋的玻璃组成物、以及使用其的信号光的放大方法

说明书

技术领域

本发明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。

背景技术

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Al₂O₃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1750℃左右的高温下熔融原料，屈服点也达到1000℃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Bi₂O₃，Al₂O₃以及SiO₂，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1600℃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Bi₂O₃-Al₂O₃-SiO₂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。

发明内容

本发明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。

本发明提供一种玻璃组成物，其含有铋氧化物、Al₂O₃以及SiO₂，其特征在于，SiO₂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TiO₂，GeO₂，P₂O₅以及B₂O₃中选择的至少一种氧化物，添加有SiO₂以及所述至少一种氧化物、与Y₂O₃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。

TiO₂，GeO₂，P₂O₅以及B₂O₃，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。在本发明的玻璃组成物中，将SiO₂，TiO₂，GeO₂，P₂O₅，B₂O₃，Y₂O₃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，根据本发明，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是表示本发明的光放大装置的一例的构成图。

图2是表示1Bi₂O₃-7Al₂O₃-xLi₂O-(92-x)SiO₂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。