Deprecated: The each() function is deprecated. This message will be suppressed on further calls in /home/zhenxiangba/zhenxiangba.com/public_html/phproxy-improved-master/index.php on line 456
JP3928741B2 - Method for producing silica glass for laser - Google Patents
[go: Go Back, main page]

JP3928741B2 - Method for producing silica glass for laser - Google Patents

Method for producing silica glass for laser Download PDF

Info

Publication number
JP3928741B2
JP3928741B2 JP27372695A JP27372695A JP3928741B2 JP 3928741 B2 JP3928741 B2 JP 3928741B2 JP 27372695 A JP27372695 A JP 27372695A JP 27372695 A JP27372695 A JP 27372695A JP 3928741 B2 JP3928741 B2 JP 3928741B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
rare earth
silica glass
zeolite
earth element
laser according
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP27372695A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH0986951A (en
Inventor
靖 藤本
朗 藤ノ木
正大 中塚
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shin Etsu Quartz Products Co Ltd
Original Assignee
Shin Etsu Quartz Products Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shin Etsu Quartz Products Co Ltd filed Critical Shin Etsu Quartz Products Co Ltd
Priority to JP27372695A priority Critical patent/JP3928741B2/en
Publication of JPH0986951A publication Critical patent/JPH0986951A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3928741B2 publication Critical patent/JP3928741B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Glass Compositions (AREA)
  • Lasers (AREA)

Description

【0001】
【産業上の利用分野】
本発明は、希土類元素含有組成物の製造方法、さらに詳しくは光学特性、非線形光学特性、電気又は磁気特性等の特性を有する希土類元素を含有する希土類元素含有組成物の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、ガラス、セラミックス等の媒質に機能性元素を含有させ、光学特性、非線形光学特性、電気又は磁気特性等の特性を付与した組成物が多数開発され、各種の用途に供されている。例えばアルカリ土類酸化物等を含む多成分系ケイ酸塩又はリン酸塩ガラス或はシリカガラスにNd、Ce等の希土類元素をドープしたレーザーガラス、ガラスにCs,Tl,Pb2+等をドーピングした高屈折率ガラス、さらには機能性元素を含有させたセラミック発光素子、フェライト、セラミックス光アイソレーター、PZT素子等を挙げることができる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
ところが希土類元素は、そのイオン価数が高いところから、一般に非極性の媒質中では会合し易く、局所的な微結晶を生じる。このような局所的な微結晶が生じると、例えばレーザー発振のような特性を媒質に付与しようとすると、希土類元素が発光に関与せず、専ら光の吸収体として働き、レーザー発振の効率を著しく低下させる上に、極端な場合には局所的な結晶化により組成物の機能を阻害することが起こる。例えばガラスにあっては白濁や散乱体の発生で透明性等が阻害されることになる。このような希土類元素の会合を防ぐ手段として、媒質中に希土類元素の会合防止剤としてAlやPを共ドープする方法が特開昭60ー11245号公報等で提案された。前記公報等に記載の方法では希土類元素化合物と珪素化合物の混合ガスにAl化合物又はP化合物の混合ガスを酸化プラズマ炎で反応させてガラス化する方法であり、AlやPが希土類元素に配位することで希土類元素同志の会合を防止している。前記公報記載の方法以外にも、NdClを固体のまま酸水素火炎中に導入して珪素化合物の火炎加水分解で生じるシリカ微粒子中にドープするCVD法、スートを希土類元素塩の水溶液中にドブ漬けするスタッフィング法等の希土類元素含有組成物の製造方法が提案されている。
【0004】
しかしながら、上記方法のうち溶融方法やCVD法では溶融する際の希土類元素が固体である場合には、既に会合状態で含有されているため、そのまま溶融されるので会合を生じ易く、会合防止剤を存在させても十分な効果を発揮させるこことができない。また、プラズマ法では原料化合物の反応が速いためNdの会合が生じる確率が高く会合のない希土類元素含有組成物を製造することは困難である。さらに、スタッフィング法ではドープされたスートの乾燥段階でドープした元素が析出しそれが会合し会合のない希土類元素含有組成物を製造することができない。こうした希土類元素の会合による機能低下は前記ガラスに限らず、希土類元素を含有し、それらの特性を利用するセラミックスにおいても同様に起こる現象である。
【0005】
こうした現状に鑑み、本発明者等は鋭意研究を重ねた結果、予め希土類元素を、ゼオライトの安定した配位場に固定しその状態で媒質中にドープすることで、高濃度であっても会合がない希土類元素含有組成物が製造できることを見出し、本発明を完成したものである。すなわち
【0006】
本発明は、希土類元素が会合することなく含有される希土類元素含有組成物の製造方法を提供することを目的とする。
【0007】
本発明は、希土類元素が会合することなく含有される希土類元素含有シリカガラスの製造方法を提供することを目的とする。
【0008】
本発明は、希土類元素が会合することなく高濃度で含有されるレーザーシリカガラスの製造方法を提供することを目的とする。
【0009】
本発明は、大型で高出力のレーザーを発振できるレーザーシリカガラスの製造方法を提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する本発明は、希土類元素が固定されたゼオライトと媒質原料とを混合し焼成することを特徴とする希土類元素含有組成物の製造方法に係る。
【0011】
上記希土類元素とは、微量のドープで光学特性、非線形光学特性、電気又は磁気特性等の特性を発揮する周期律表III〜V族の金属元素であって、ゼオライトのアルカリイオンとイオン交換可能な元素をいう。また、希土類元素が固定されるとは、ゼオライトのサイトに固定されることをいう。特にゼオライトのSIサイトは安定した配位場を形成しそこに固定された希土類元素は安定した状態で固定される。前記固定方法としては、希土類元素の塩化物、硝酸塩、水酸化物等の水溶性化合物とゼオライトとを水中で加熱しゼオライトのアルカリ元素と希土類元素とをイオン交換させる方法がある。前記固定方法において固定個数が所期の目的の個数以上である場合には、塩化アンモニア溶液で処理しその個数を制御するのがよい。最適な固定個数である9個の場合には、飽和塩化アンモニウム溶液で処理するのがよい。前記固定において、希土類元素とそれより鈍感な元素とを併用すると、前記塩化アンモニア処理なしで固定個数を制御できる。
【0012】
本発明の製造方法で使用するゼオライトとしてはフォージャサイトタイプのゼオライトや該フォージャサイトと性質が類似のシクロデキストリン等が挙げられる。特にフォージャサイトが好ましく、フォージャサイトA{(Na,K,Ca,Mg)29.5[(AlO59(SiO132]・235HO}、フォージャサイトX{Na86[(AlO86(SiO106]・246HO}又はフォージャサイトY{Na56[(AlO56(SiO136]・250HO}が利用される。前記フォージャサイトタイプのゼオライトは図1にみるようにD6Rという六角柱が不完全な八面体を正四面体状につないだ形になっている。フォージャサイトタイプのゼオライトのサイトにはSI、SII、SII´等5サイトがあり、SIサイトの数は単位セル当り16個存在する。このフォージャサイトに固定される希土類元素の最大数は28.7個である。希土類元素を前記フォージャサイトに安定に固定するには該ゼオライトに16個あるSIサイトに固定するのがよいが、全SIサイトに希土類元素を固定するとその離脱が起こり、結果的に希土類元素の会合が生じるのでSIサイトの3〜14個、好ましくは9個の希土類元素を固定するのがよい。
【0013】
上記のように希土類元素をゼオライトのSIサイトに固定、すなわちアルミノシロキサンの6角柱構造(12個の頂点のうち6個がAl、残り6個がSiが占めている構造)で構成される籠の中央のSIサイトに固定し、それとシリカ原料とを焼成することで前記籠構造が1つのユニット、すなわち希土類元素の周辺を他の元素で覆った状態でシリカガラス中にドープされ、Nd−Nd間距離が9.3Å以上となり会合することがない。前記希土類元素を固定したゼオライトを使用すると0.1〜4wt%の範囲で希土類元素を会合することなくドープすることができる。ドープ濃度が0.1wt%未満では希土類元素の特性が発揮できず、またドープ濃度が4wt%を超えるとガラス化領域を越えシリカガラスとならなくなる。
【0014】
本発明で使用するシリカ原料としては、珪酸アルカリをシリカ源としたシリカ、アルコキシシランをシリカ源としたシリカ、Si(CH)Cl、SiCl等のシラン化合物をシリカ源としCVD法、VAD法で製造したシリカ、天然結晶質石英等を挙げることができる。特にアルコキシシランをシリカ源とするシリカ原料の場合、アルコキシシランを加水分解して得たシリカゾルに機能性希土類元素を固定したゼオライトを混合しゲル化することでゼオライトが均一に混合されたガラス原料が得られ、それを焼成或は他のシリカ原料と混合焼成することで希土類元素が均質にドープしたシリカガラスが得られる。前記製造において、得られたゲルを100〜400℃で乾燥したのち、予備焼成した上で粉砕し粒度を50〜250μmの範囲とするのがよい。また、予備焼成温度としては1400〜1600℃の範囲が選ばれる。前記シリカガラスの焼成は1700〜1800℃の範囲で行うが、媒質がセラミックスの場合には、通常の焼成温度が採用される。特にシリカガラスの焼成においてはベルヌイ法を採用すると希土類元素が均一に分散したシリカガラスが製造でき好ましい。
【0015】
本発明の製造方法では、希土類元素を均質に含有することができるにとどまらず、ドープの仕方、例えば周方向に希土類元素の濃度を変える等ドープする組成物の使用目的に応じて希土類元素をドープすることができる。その結果、周方向で屈折率が異なる板状レンズの作製もできる。
【0016】
【実施の形態】
以下、実施例に基づいて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
【0017】
【実施例】
実施例1
フォージャサイトX156gとNdCl477gとを水中でよく攪拌しながら100℃で還流させながら2週間保持した。ついで得られたNd置換フォージャサイトXを取り出し、それを飽和塩化アンモニウム溶液で4時間処理し、SIサイトの9個にNd+3を配位した。前記フォージャサイトXを乾燥したのち、シリカ粉100gに対してフォージャサイトXを4.59g、9.61g、21.27g及び35.71gの割合でそれぞれ均一に混合し1750℃で焼結し、透明なシリカガラスを作製した。前記シリカガラス中のNdのドープ量はそれぞれ0.5wt%、1wt%、2.0wt%及び3.0wt%であった。Ndのドープ量が1wt%のシリカガラスについてその蛍光スペクトル強度を測定したところ図2に示すとおり1063nmの励起光に対する相対的蛍光スペクトル強度は9.38[a.u.]であった。またNdドープシリカガラスについてそのライフタイムを測定したところ図3に示すように、400μs以上であった。
【0018】
一方、溶融法でNdを1.2wt%ドープしたシリカガラスについて上記と同様に1063nmの励起光に対する相対的蛍光スペクトル強度を測定したところ0.668[a.u.]であった。また、レーザーガラスとして一般的に使用されるリン酸系ガラスのライフタイム及び相対的蛍光スペクトル強度を測定したところ、それぞれ300μs及び5.81[a.u.]であった。
【0019】
実施例2
フォージャサイトX156gとNdCl477gとを水中でよく攪拌しながら100℃で還流させながら2週間保持したのち、Nd置換フォージャサイトXを取り出し、それを飽和塩化アンモニウム溶液で4時間処理し、SIサイトの9個にNd+3を配位したフォージャサイトXを含有する水溶液にテトラエチルオルソシリケート(tetra−ethylorthosilicate; 以下TEOSという)をTEOS:水:1N塩酸=208g:180g:1gの割合で混合攪拌し1相となったものを、少量のアンモニア水を触媒として、0.2〜1.0μmのコロイダルシリカとNd固定フォージャサイトXとの混合物を製造した。次いで前記混合物とTEOSを混合しゲル化したのち300℃で乾燥した。該乾燥体をさらに1500℃で予備焼成したのち50〜250μmの粒径に調製し、天然水晶粉と混合し粉砕しベルヌイ法でシリカガラスを合成した。Ndの濃度は0.2wt%であり、その蛍光スペクトル強度は励起光1063nmに対して1.11[a.u.]であった。
【0020】
実施例3
実施例1においてNdの代わりにCeを使用した以外は実施例1と同様にしてCeを3.0wt%ドープするシリカガラスを作成した。該シリカガラスの蛍光スペクトル強度は図4に示すとおりであった。
【0021】
【発明の効果】
本発明の製造方法では、希土類元素をゼオライトに安定に固定した上で、媒質原料と混合し、焼成するところから、前記希土類元素の会合がなく、希土類元素特性が十分発揮する組成物が得られる。前記製造方法は、ゼオライトと希土類元素とをイオン交換させ、必要に応じて塩化アンモニウム溶液で処理するという簡単な方法であるので工業的にも有利な製造方法である。
【図面の簡単な説明】
【図1】 ゼオライトXが6角柱構造(D6R)を有することを示す模式図である。
【図2】 本発明のNdドープシリカガラスの蛍光スペクトル強度を示すグラフである。
【図3】 本発明のNdドープシリカガラスのライフタイムを示すグラフである。
【図4】 本発明のCeドープシリカガラスの蛍光スペクトル強度を示すグラフである。
[0001]
[Industrial application fields]
The present invention relates to a method for producing a rare earth-containing composition, more particularly optical characteristics, nonlinear optical properties, a method for manufacturing of electrical or rare earth-containing composition containing a rare earth element having characteristics such as a magnetic characteristic.
[0002]
[Prior art]
In recent years, many compositions have been developed that contain functional elements in a medium such as glass or ceramics and have been imparted with properties such as optical properties, nonlinear optical properties, electrical or magnetic properties, and are being used for various applications. For example, a multi-component silicate or phosphate glass containing alkaline earth oxide or the like, a laser glass doped with rare earth elements such as Nd and Ce on silica glass, Cs + , Tl + , Pb 2+ etc. on the glass Examples thereof include a doped high refractive index glass, a ceramic light emitting device containing a functional element, a ferrite, a ceramic optical isolator, and a PZT device.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However , since rare earth elements have a high ionic valence, they are generally easily associated in a non-polar medium, resulting in local microcrystals. When such local microcrystals are generated, for example, when trying to impart characteristics such as laser oscillation to a medium, rare earth elements do not participate in light emission, and work exclusively as light absorbers, and the efficiency of laser oscillation is remarkably increased. In addition to lowering, in extreme cases, local crystallization occurs that inhibits the function of the composition. For example, in the case of glass, transparency and the like are hindered by the occurrence of cloudiness and scatterers. As means for preventing such rare earth element association, a method of co-doping Al or P as a rare earth element association inhibitor in a medium has been proposed in JP-A-60-11245. The method described in the above publications is a method of reacting a mixed gas of a rare earth element compound and a silicon compound with a mixed gas of an Al compound or a P compound with an oxidation plasma flame to vitrify, and Al or P is distributed to the rare earth element. To prevent the rare earth elements from meeting together. In addition to the method described in the above publication, a CVD method in which NdCl 3 is introduced into an oxyhydrogen flame in the form of a solid and doped into silica fine particles generated by flame hydrolysis of a silicon compound, and soot is doped in an aqueous solution of a rare earth element salt. A method for producing a rare earth element-containing composition such as a stuffing method for pickling has been proposed.
[0004]
However, among the above methods, in the melting method or the CVD method, when the rare earth element at the time of melting is a solid, it is already contained in an associated state, so that it is melted as it is, so that the association is likely to occur. Even if it exists, sufficient effect cannot be exhibited. Further, in the plasma method, since the reaction of the raw material compound is fast, it is difficult to produce a rare earth element-containing composition having a high probability of Nd association and no association. Furthermore, the stuffing method cannot produce a rare earth element-containing composition in which doped elements are deposited in the drying stage of the doped soot and are associated with each other. Such functional degradation due to the association of rare earth elements is not limited to the glass, but is also a phenomenon that occurs in ceramics containing rare earth elements and utilizing their characteristics.
[0005]
In view of the current situation, the present inventors have conducted extensive research, and as a result, the rare earth element was previously fixed in a stable coordination field of the zeolite and doped into the medium in that state, so that it could be associated even at high concentrations. The present invention has been completed by finding that a rare earth element-containing composition can be produced. That is, [0006]
The present invention aims to provide a method for producing a rare earth-containing composition contained no rare earth element is associated.
[0007]
The present invention aims at providing a method for producing rare earth-containing silica glass contained no rare earth element is associated.
[0008]
An object of this invention is to provide the manufacturing method of the laser silica glass in which rare earth elements are contained in high concentration without associating.
[0009]
An object of this invention is to provide the manufacturing method of the laser silica glass which can oscillate a large sized high output laser.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
The present invention for achieving the above object relates to a method for producing a rare earth element-containing composition, characterized by mixing and firing a zeolite in which a rare earth element is fixed and a medium raw material.
[0011]
The rare earth element is a metal element of Group III to V of the periodic table that exhibits optical characteristics, nonlinear optical characteristics, electrical or magnetic characteristics, etc. with a small amount of dope, and can be ion-exchanged with alkali ions of zeolite. An element. Moreover, that the rare earth element is fixed means that it is fixed at the site of the zeolite. In particular, the SI site of zeolite forms a stable coordination field, and the rare earth element fixed thereto is fixed in a stable state. As the fixing method, there is a method in which a water-soluble compound such as a rare earth element chloride, nitrate, hydroxide or the like and zeolite are heated in water to ion-exchange the alkali element and rare earth element of the zeolite. In the fixing method, when the fixed number is equal to or more than the desired number, it is preferable to control the number by treating with ammonia chloride solution. In the case of 9 which is the optimum fixed number, it is better to treat with a saturated ammonium chloride solution. In the fixing, when a rare earth element and an insensitive element are used in combination, the number of fixings can be controlled without the ammonia chloride treatment.
[0012]
Examples of the zeolite used in the production method of the present invention include faujasite type zeolite and cyclodextrin having similar properties to the faujasite. In particular, faujasite is preferable, and faujasite A {(Na 2 , K 2 , Ca, Mg) 29.5 [(AlO 2 ) 59 (SiO 2 ) 132 ] · 235H 2 O}, faujasite X {Na 86 [(AlO 2 ) 86 (SiO 2 ) 106 ] · 246H 2 O} or faujasite Y {Na 56 [(AlO 2 ) 56 (SiO 2 ) 136 ] · 250H 2 O} is used. As shown in FIG. 1, the faujasite type zeolite has a hexagonal column of D6R in an incomplete octahedron shape connected to a regular tetrahedron. There are 5 sites such as SI, SII, SII ′, etc. in the site of the faujasite type zeolite, and there are 16 SI sites per unit cell. The maximum number of rare earth elements fixed to this faujasite is 28.7. Although it is preferable rare earth element stably fixed to the faujasite is fixed to SI sites 16 in the zeolite, when in all SI site to fix the rare earth elements occur that withdrawal of the resulting rare-earth elements Since association occurs, it is preferable to fix 3 to 14, preferably 9 rare earth elements of the SI site.
[0013]
As described above, the rare earth element is fixed to the SI site of the zeolite, that is, composed of an aluminosiloxane hexagonal column structure (a structure in which 6 out of 12 vertices are Al and the remaining 6 are occupied by Si). By fixing it to the central SI site and firing the silica raw material, the soot structure is doped into silica glass in a state where the periphery of the rare earth element is covered with another element, and between Nd and Nd The distance is over 9.3 km and there will be no meetings. When the zeolite to which the rare earth element is fixed is used, the rare earth element can be doped without associating in the range of 0.1 to 4 wt%. When the doping concentration is less than 0.1 wt%, the characteristics of rare earth elements cannot be exhibited, and when the doping concentration exceeds 4 wt%, the vitreous region is exceeded and no silica glass is formed.
[0014]
As silica raw materials used in the present invention, silica using an alkali silicate as a silica source, silica using an alkoxysilane as a silica source, a silane compound such as Si (CH 3 ) Cl 3 , SiCl 4 as a silica source, a CVD method, VAD Examples thereof include silica produced by the method and natural crystalline quartz. In particular, in the case of a silica raw material using alkoxysilane as a silica source, a glass raw material in which zeolite is uniformly mixed by mixing and gelling a zeolite in which a functional rare earth element is fixed to a silica sol obtained by hydrolyzing alkoxysilane. The obtained silica glass is fired or mixed and fired with other silica raw materials to obtain a silica glass in which a rare earth element is homogeneously doped. In the said manufacture, after drying the obtained gel at 100-400 degreeC, after prebaking, it is good to grind | pulverize and make a particle size into the range of 50-250 micrometers. In addition, a range of 1400 to 1600 ° C. is selected as the pre-baking temperature. The silica glass is fired in the range of 1700 to 1800 ° C. When the medium is ceramic, a normal firing temperature is employed. In particular, in the firing of silica glass, it is preferable to employ the Bernoulli method because a silica glass in which rare earth elements are uniformly dispersed can be produced.
[0015]
In the production method of the present invention, not only can be homogeneously containing a rare earth element, how doping, doped with a rare earth element according to the intended use etc. doped compositions varying the concentration of the rare earth element, for example the circumferential direction can do. As a result, it is possible to produce a plate lens having a different refractive index in the circumferential direction.
[0016]
[Embodiment]
EXAMPLES Hereinafter, although this invention is demonstrated concretely based on an Example, this invention is not limited to this.
[0017]
【Example】
Example 1
156 g of faujasite X and 477 g of NdCl 3 were kept for 2 weeks while refluxing at 100 ° C. with good stirring in water. Subsequently, the obtained Nd-substituted faujasite X was taken out, treated with a saturated ammonium chloride solution for 4 hours, and Nd +3 was coordinated to 9 SI sites. After drying the faujasite X, the faujasite X is uniformly mixed at a ratio of 4.59 g, 9.61 g, 21.27 g, and 35.71 g with respect to 100 g of silica powder, and sintered at 1750 ° C. A transparent silica glass was prepared. The doped amounts of Nd in the silica glass were 0.5 wt%, 1 wt%, 2.0 wt% and 3.0 wt%, respectively. When the fluorescence spectrum intensity of silica glass having a Nd doping amount of 1 wt% was measured, the relative fluorescence spectrum intensity with respect to the excitation light of 1063 nm was 9.38 [a. u. ]Met. Further, when the lifetime of the Nd-doped silica glass was measured, it was 400 μs or more as shown in FIG.
[0018]
On the other hand, when the relative fluorescence spectrum intensity for the excitation light of 1063 nm was measured in the same manner as described above for silica glass doped with 1.2 wt% Nd by the melting method, 0.668 [a. u. ]Met. Further, when the lifetime and relative fluorescence spectrum intensity of a phosphate glass generally used as a laser glass were measured, 300 μs and 5.81 [a. u. ]Met.
[0019]
Example 2
156 g of faujasite X and 477 g of NdCl 3 were kept for 2 weeks while being refluxed at 100 ° C. with good stirring in water. Then, Nd-substituted faujasite X was taken out and treated with saturated ammonium chloride solution for 4 hours. Tetra-ethyl orthosilicate (hereinafter referred to as TEOS) is mixed and stirred in an aqueous solution containing faujasite X coordinated with Nd +3 at 9 sites in a ratio of TEOS: water: 1N hydrochloric acid = 208 g: 180 g: 1 g. Then, a mixture of 0.2 to 1.0 μm colloidal silica and Nd-fixed faujasite X was produced using a small amount of aqueous ammonia as a catalyst. Next, the mixture and TEOS were mixed and gelled, and then dried at 300 ° C. The dried product was further pre-baked at 1500 ° C., adjusted to a particle size of 50 to 250 μm, mixed with natural quartz powder and pulverized to synthesize silica glass by the Bernoulli method. The concentration of Nd is 0.2 wt%, and the fluorescence spectrum intensity is 1.11 [a. u. ]Met.
[0020]
Example 3
A silica glass doped with 3.0 wt% of Ce was prepared in the same manner as in Example 1 except that Ce was used instead of Nd in Example 1. The fluorescence spectrum intensity of the silica glass was as shown in FIG.
[0021]
【The invention's effect】
In the production method of the present invention, after the rare earth element stably fixed to the zeolite, was mixed with medium material, from where the firing, there is no association of the rare earth elements, composition rare earth element characteristics are sufficiently exhibited is obtained . The production method is an industrially advantageous production method because it is a simple method in which zeolite and rare earth elements are ion-exchanged and treated with an ammonium chloride solution as necessary.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic diagram showing that zeolite X has a hexagonal prism structure (D6R).
FIG. 2 is a graph showing the fluorescence spectrum intensity of the Nd-doped silica glass of the present invention.
FIG. 3 is a graph showing the lifetime of the Nd-doped silica glass of the present invention.
FIG. 4 is a graph showing the fluorescence spectrum intensity of the Ce-doped silica glass of the present invention.

Claims (11)

希土類元素がSIサイトに固定されたゼオライトとシリカ原料とを混合し焼結することを特徴とするレーザー用シリカガラスの製造方法。A method for producing silica glass for lasers , comprising mixing and sintering a zeolite and a silica raw material in which a rare earth element is fixed at an SI site. 希土類元素がゼオライトのSIサイトに3〜13個固定されていることを特徴とする請求項1記載のレーザー用シリカガラスの製造方法。The method for producing silica glass for laser according to claim 1, wherein 3 to 13 rare earth elements are fixed to the SI site of the zeolite. 希土類元素がゼオライトのSIサイトに9個固定されていることを特徴とする請求項2記載のレーザー用シリカガラスの製造方法。9. The method for producing silica glass for laser according to claim 2, wherein nine rare earth elements are fixed to the SI site of the zeolite. ゼオライトがフォージャサイトであることを特徴とす請求項1ないし3のいずれか1記載のレーザー用シリカガラスの製造方法。Method for producing a silica glass for laser as claimed in any one of 3 claims 1 you wherein the zeolite is faujasite. 希土類元素が固定されたゼオライトが希土類元素の水溶性化合物とゼオライトとを水中で加熱して得たゼオライトであることを特徴とするとする請求項1ないし4のいずれか1記載のレーザー用シリカガラスの製造方法。5. The silica glass for laser according to claim 1, wherein the zeolite to which the rare earth element is fixed is a zeolite obtained by heating a water-soluble compound of a rare earth element and zeolite in water. Production method. 水中での加熱後、さらに塩化アンモニア溶液で処理することを特徴とするとする請求項5記載のレーザー用シリカガラスの製造方法。6. The method for producing silica glass for laser according to claim 5, wherein the treatment is further carried out with an ammonia chloride solution after heating in water. 希土類元素がNd、Ho、Tm、Er又はCeのいずれか1つであることを特徴とする請求項1ないし6のいずれか1記載のレーザー用シリカガラスの製造方法。The method for producing silica glass for laser according to any one of claims 1 to 6, wherein the rare earth element is any one of Nd, Ho, Tm, Er, or Ce. ガラス原料がアルコキシシランを加水分解して得たシリカゾルと希土類元素がSIサイトに固定したゼオライトとの混合物をゲル化し、100〜400℃で乾燥したのち予備焼成し粉砕した粉末であることを特徴とする請求項1記載のレーザー用シリカガラスの製造方法。The glass raw material is a powder obtained by gelling a mixture of a silica sol obtained by hydrolyzing alkoxysilane and a zeolite in which a rare earth element is fixed at an SI site, dried at 100 to 400 ° C., pre-fired and pulverized. The method for producing silica glass for laser according to claim 1. 予備焼成温度が1400〜1600℃であることを特徴とする請求項8記載のレーザー用シリカガラスの製造方法。The method for producing silica glass for laser according to claim 8, wherein the pre-baking temperature is 1400 to 1600 ° C. シリカ原料の粒度が50〜250μmであることを特徴とする請求項1記載のレーザー用シリカガラスの製造方法。2. The method for producing silica glass for laser according to claim 1, wherein the silica raw material has a particle size of 50 to 250 [mu] m. ガラス原料をベルヌイ法でガラス化することを特徴とする請求項1記載のレーザー用シリカガラスの製造方法。The method for producing a silica glass for laser according to claim 1, wherein the glass raw material is vitrified by the Bernoulli method.
JP27372695A 1995-09-28 1995-09-28 Method for producing silica glass for laser Expired - Fee Related JP3928741B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP27372695A JP3928741B2 (en) 1995-09-28 1995-09-28 Method for producing silica glass for laser

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP27372695A JP3928741B2 (en) 1995-09-28 1995-09-28 Method for producing silica glass for laser

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH0986951A JPH0986951A (en) 1997-03-31
JP3928741B2 true JP3928741B2 (en) 2007-06-13

Family

ID=17531713

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP27372695A Expired - Fee Related JP3928741B2 (en) 1995-09-28 1995-09-28 Method for producing silica glass for laser

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3928741B2 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0986951A (en) 1997-03-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Gonçalves et al. Rare-earth-doped transparent glass ceramics
JP3040278B2 (en) Method for producing product made of high silica glass
US5955388A (en) Transparent oxyflouride glass-ceramic composition and process of making
JPS63103840A (en) Luminescent quartz glass and manufacture
KR20010005984A (en) Transparent apatite glass-ceramics
CN100389086C (en) Rare earth-doped transparent oxyfluoride glass ceramics and preparation method thereof
Li et al. Distribution and stabilization of bismuth NIR centers in Bi-doped aluminosilicate laser glasses by managing glass network structure
JP3928741B2 (en) Method for producing silica glass for laser
JPS61215233A (en) Silicophosphate laser glass
DE3414124A1 (en) LUMINAIRES BASED ON MANGANE-ACTIVATED ZINC SILICATE AND METHOD FOR THE PRODUCTION THEREOF (II)
JP2524174B2 (en) Method for producing quartz glass having optical functionality
JP3928742B2 (en) Silica glass for laser
Bokatial et al. Optical properties of Sm3+ ions in sol-gel derived alumino-silicate glasses
JPH01160843A (en) Production of neodymium-containing quartz glass
Klinkov et al. Halide-containing zinc borosilicate glass as a matrix for CsPbBr 3 crystal
Nogami et al. Sol-Gel processing of Sm2+-doped glass and its spectral hole burning at room temperature
KR100908875B1 (en) Method of manufacturing high refractive glass beads using liquid precursors
Qiu Realization of novel optical functions by controlling glass microstructures
JP3051638B2 (en) Method for producing glass containing Sm ions
CA2378761A1 (en) Dispersal of optically active ions in glass
JPH01141832A (en) Manufacturing method of borosilicate glass
Dash et al. Effect of Rare-Earth Doping on Upconversion Luminescence of CaF2 Glass–Ceramic Nanoparticles
Kozhevnikova Preparation, Absorption Spectra, and Luminescence Properties of Er2O3-and Yb2O3-Doped Oxyfluoride Glasses in the CaF2–SiO2–B2O3–Bi2O3–TiO2–ZnO–Y2O3 System
Song et al. Luminescence properties of Mn2+-doped sol-gel glasses
JPS63303829A (en) Cerium-containing quartz laser glass and its manufacturing method

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20040114

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20041018

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20041214

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20060324

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20060510

A911 Transfer of reconsideration by examiner before appeal (zenchi)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911

Effective date: 20060712

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20070112

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20070202

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20070228

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20070228

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100316

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110316

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110316

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120316

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120316

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130316

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130316

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140316

Year of fee payment: 7

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees