Стекло для изготовления волноводных оптических элементов методом ионного обмена

 

Изобретение относится к оптическому материаловедению, а именно к составам стекол для градиентных оптических элементов, и може быть использовано в оптико-механической промышленности для изготовления элементов градиентной и интегральной оптики. С целью увеличения перепада показателя преломления до 21-10 3 и двойного лучепреломления до 4-10 стекло включает следующие компоненты, мас.%: Si02 9,71-30,10; Na20 13,37-21,72; Zr02 19,92-23,14; GeOz 26,16-56,30; Cs20 0,49-1,47; 0,2-1,18.QTeM- пература синтеза стекла 1450-1500 С, время синтеза 2-2,5 ч, двойное лучеа преломление (3,7-4,0)-10, перепад показателя преломления для света /Л ТЕ-поляризации (16,0-21,0)40. W 2 табл

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1636358

А1 (gI)g С 03 С 3/062

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

AO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ .СССР (21) 4490S28/33 (22) 03..10.88 (46) 23.03.91. Вюл. У 11 (71) Ленинградский технологический институт им. Ленсовета (72) В.Г. Федорушков, С.К. Евстропьев, И.И. Головчак, Г.Т. Петровский, Л.Б. Глебов, Н.В. Никоноров, М.Л. Петровская, Л.П. Лебедева и Е.В. Колобкова (53) 666.117.4(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 1298197, кл. С 03 С 3/095, 1985, Лившиц В.Я. и др, Упругие свойства. щелочегерманатных стекол, содержащих

8i0 g. — Физика и химия стекла, 1985, т. 11 li- 6, с. 717. (54) СТЕКЛО ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ВОЛНОВОДНЫХ ОПТИЧЕСКИХ ЭЛЕМЕНТОВ МЕТОДОМ

ИОННОГО ObMEHA

Изобретение относится к оптическому материаловедению, конкретнее к составам стекол для градиентных оптических элементов, и может быть использовано в оптико-механической промышленности для изготовления элементов градиентной и интегральной опти«н °

Целью. изобретения является увеличение перепада показателя преломления до 21 10 и двойного лучепреломления до 4 ° 10

Стекло синтезируют из оксидов и карбонатов при температуре варки

1500+20 С в течение 2-3,5 ч в трехлитровых и однолитровых кварцевых

2 (57) Изобретение относится к оптическому материаловедению, а именно к составам стекол для градиентных оптических элементов, и может быть использовано в оптико-механической промышленности для изготовления элементов градиентной и интегральной оптики. С целью увеличения перепада показателя преломления до 21 10 и двойного лучепреломления до 4 ° 10 стекло вклю-3 чает следующие компоненты, мас.%:

S1(>g 9, 71»30, 10; На о 13, 37-21, 72;

Zr() 2 19, 92-23, 14; СеО 26, 16-56, 30;

Сз,О 0,49-1,47; КЬ О 0,2-1,18. Температура синтеза стекла 1450-1500 С, время синтеза 2-2,5 ч, двойное лучепреломление (3,7-4,0) ° 10, перепад показателя преломления для света з

ТЕ-поляризации (1 6, 0-21, 0) 1 О

2 табл. тиглях в печи с мазутным отоплением.

Стекломассу отливают в нагретые металлические формы, а также вырабатывают в. форме штабиков, на которых измеряют свойства стекла. Образцы отжигают в электропечи, выдерживая

2 ч при температуре, близкой к темпе:ратуре стеклования, а затем медленно охлаждают до комнатной температуры.

Температурный коэффициент линейно го расширения (TKJIP) определяют на

ДКВ-5, показатель светопреломления— иммерсиоиным способом, кристаллизаци онную способность стекол — политерми ческим методом в градиентной печи, 1636358 водостойкость стекол - зерновым методом.

На полученном стекпе методом низкотемпературного ионного обмена

Na,. К и созданы волноводные слои. Условие ионного обмена: расплав

KNO3 длительность 0,5-12 ч, температура 350- 500 С.

Перепад показателя преломления }ð для света ТЕ-поляризации и двбйное лучепреломление определяют методом волноводной спектроскопии » резонансного возбуждения волноводных мод ортогональных поляризаций с помощью призменной системы ввода излучения ((j = 0,63 мкм).

Профили IDI и толщину светонесущего слоя определяют на основании измерений модовых спектров волноводов по методу Вентцели-Крамерса-Брюлаена.

Составы стекла приведены в табл. 1, а физико-химические свойства -. в табл. 2, 25

Применение предлагаемого стекла позволяет резко увеличить эффективность селектирующих волноводных структур на стеклах, действие которых ос26, 16-56, 30

9, 71-30, 10

13 37-21,72, О, 49-1, 47

19,92-23,14

О, 20-1, 18

Та блица 1

Содержание компонентов, мас. Х

1 Т

Стекло

Na 0 ZrO GeOg Cs 0 КЬ20

26,16

46 48

56 30

26,17

46,70

0,98

0,49

0,50

0,99

1,47

0,98

1,18

0,20

0,20

0,49

21,58

21,92

19,92

23,14

20,63

2

4

21, 72

17, 24:

13,37

19,4О.

t7,30:

28,58

}2,69

9,71

30, 10

13,41

Та блица 2

Состав стекла

1 2 3 . 4 5

Свойства

96

108

103

635

602, 614

623

609

695

1500

2,5

657 662

1450 - 1500

2 2,5

672

1500

2,5

670

1450

2,5 не .кристаллизуются в течение 8 ч

1,599 1,615 1,635 1,594 1,645

KJlTP> g 10т, град

Температура стекпования

tg G

Температура начала деформации t>,, С

Температура синтеза, С

Время синтеза, ч

Склонность к кристаллизации

Показатель преломления новано на наличие ДЛП в волноводном слое. Более высокая технологичность стекла по сравнению с известным позволяет значительно упростить технологию его получения, повысить выход годного стекла в соответствии с требованиями, предъявляемыми к оптическому стеклу, создавать волноводные слои более высокого оптического качества.

Формула изобретения

Стекло для изготовления волноводных оптических элементов методом.ионного обмена, включающее СеО, SiO<

ИаяО, СзеО, о т л и.ч а ю щ е е с я тем, что, с целью увеличения перепада показателя преломления до 21 10 и двойного лучепреломления до 4 -10 оно дополнительно содержит ZrOg u

Rb 0 при следующем соотношении компонентов, мас.Х:

СеО

SiOa

Na

С$20

ЕгО

Rb2O

1636358

1 1

Продолжение табл. 2

Свойства

Состав стекла

4 J 5

1 2

3,04

3,22

3,41

3 05

3,39

0,04 0,019

0,035

0,025

0,015

21,0

19,0

16,0

17,8

20,5

4,0

3,9

3,7

3,8

4,0

До 50

До 50

До 50

До 50

До 50

Редактор Н. Рогулич

Заказ 792 Тираж 312 Подписное

БНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям прн ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101

Плотность, г/см

Водостойкость Х, см >/r

Перепад ПП для света

ТЕ-поляризации, 10

Двойное лучепреломление, 10

Толщина светонесущего слоя мкм

Составитель М. Гулюкин

Техред А.Кравчук Корректор И. Эрдейи

Стекло для изготовления волноводных оптических элементов методом ионного обмена Стекло для изготовления волноводных оптических элементов методом ионного обмена Стекло для изготовления волноводных оптических элементов методом ионного обмена 

 

Похожие патенты:

Стекло // 421646

Стекло // 2237028
Изобретение относится к составам стекол, которые могут быть широко использованы в разных областях науки и техники для остекления различных объектов с сохранением светопрозрачности в период эксплуатации за счет инертности по отношению к действию плесневых грибов
Изобретение относится к области технологии силикатов и касается составов стекла, применяемого при изготовлении порошков и гранул, предназначенных для высокотемпературной отделки безобжиговых строительных материалов и изделий
Изобретение относится к стекловидным покрытиям для нанесения на изделия из керамики, металла и других материалов
Стекло // 2311352
Изобретение относится к составам припоечных стекол, используемых в электронике
Изобретение относится к стекловидным покрытиям для нанесения маркировочных обозначений, рисунков на изделия из керамики, материалы на основе гидравлических, жидкостекольных, фосфатных вяжущих, стекло
Стекло // 2317952
Изобретение относится к составам стекол, используемых преимущественно в приборостроении
Стекло // 2320551
Изобретение относится к составам стекла, используемого в электронике и радиотехнике
Стекло // 2326058
Изобретение относится к составу стекла и может найти применение в оптическом приборостроении, производстве изделий декоративно-художественного назначения
Стекло // 2326059
Изобретение относится к составам стекла, которое может быть использовано для изготовления сортовой посуды, изделий декоративно-художественного назначения
Наверх