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開放特許抄録集


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整理番号:0276 印刷用PDF
特許名称 光変調材料およびその製造方法
発明者
略歴/業績他 
研究室概要
本間 剛、 山澤 朋也、 小松 高行

利用分野

光変調、光スイッチング、アイソレーター等の光変調材料

発明の目的 従来、光変調材料としてのSBN結晶化ガラスは透明性に欠け不透明なものが多く、電気光学材料として使用するには適していませんでした。
 そこで、本発明は光変調器の実用に耐え得るよう、透明性が高く、SBN結晶の体積分率の多い材料を製造可能にして、素子の低コスト化及び小型化を図ることを目的とします。
概要 本発明の光変調材料は、化学組成式がaSrO-bBaO-cNb2O5-dB2O3で、a+b+c+d=100且つ(a+b+c)>60の母ガラスに、熱処理を施して製造します。
 この「母ガラス」は熱処理することにより結晶化してタングステンブロンズ型SrxBa1-xNb2O6(0.25≦x≦0.75)結晶となって、ガラス全域に均一に存在するガラスセラミックスとなります。
特徴・効果 本発明によれば、透明性が高く、結晶構成酸化物の体積分率が大きく、しかもガラス層とSBN結晶の屈折率の差が小さい光変調材料を得ることができます。
 これにより、単結晶に匹敵する光透過性があり、しかも安価に製造できますので、情報通信分野における光変調関連機器や、光スイッチング素子、導波路、アイソレーター等の光部品に幅広く利用できます。
発明の詳細・
図面等

【特許請求の範囲】
化学組成式がaSrO-bBaO-cNb2O5-dB2O3で、a+b+c+d=100且つ(a+b+c)>60である酸化物から構成されるガラス中に、タングステンブロンズ型SrxBa1-xNb2O6 (0.25≦x≦0.75)結晶がガラス全域にわたり均一に存在しているガラスセラミックスにより構成された光変調材料において、前記ガラスセラミック中の前記タングステンブロンズ型SrxBa1-xNb2O6 (0.25≦x≦0.75)結晶の体積分率が20〜75%で、前記結晶の平均粒径が0.1〜60nmであり、且つ波長1550nmにおける前記ガラスセラミックスの光透過率が50%以上であることを特徴とする光変調材料。

【詳細】
本発明の光変調材料は、化学組成式がaSrO-bBaO-cNb2O5-dB2O3で、a+b+c+d=100且つ(a+b+c)>60である母ガラスに、熱処理を施して製造します。
この母ガラスは、熱処理することにより結晶化し析出したガラスを意味し、これによりタングステンブロンズ型SrxBa1-xNb2O6 (0.25≦x≦0.75)結晶が、ガラス全域にわたって均一に存在しているガラスセラミックスとなります。
なお、前記ガラス原料の溶融は、SBN結晶の液相以上の温度であれば特に限定されませんが、融液の均質化やホウ酸の揮発を考慮すると、概ね1000〜1450℃が好適な溶融温度です。
また、溶融温度が1450℃よりも高温となるとホウ酸が揮発してしまい、均質なガラスを得ることが難しくなります。
図1は、ガラスのバルク体の示差熱分析(DTA)パターンを示す図で、図2は熱処理して得られた試料D〜IのX線回折パターンを示す図です。

図1 バルク体の示差熱分析(DTA)パターン
図1 バルク体の示差熱分析(DTA)パターン
図2 熱処理で得られた試料X線回折パターン
図2 熱処理で得られた試料X線回折パターン
ライセンス情報
  • 特許登録番号:第5717349号
  • 登録日:H27年3月27日(2015年)
  • 権利満了日:H42年2月25日(2030年)
  • 実施許諾:可
  • 権利譲渡:否
事業化情報
  • 実施実績:無し
  • 許諾実績:無し
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