Просветляющийся оптический фильтр

 

Использование: в качестве пассивных затворов, модуляторов света и других устройств нелинейной оптики. Сущность изобретения: , просветляющийся оптический фильтр выполнен в виде плоскопараллельной пластинки из стекла следующего состава: оксид кремния 64,64-79,30% БФ S102, оксид натрия 15,34-22,56% БФ Na20, оксид кальция 4,62-12,06% БФ СаО, твердый раствор 0,5-2,0%, БФ CulnS2(i-x)Se2x, где х (0,1.,.0,7). Изменение оптической плотности 0,11-0,38 на длине волны 1,064 мкм, 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 С 03 С 3/078

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4823639/33 (22) 07.05.90 (46) 15.01.93, Бюл. М 2 (71) Центральное конструкторское бюро

"Пеленг" и Минский радиотехнических институт (72) И.В.Бондарь, В,А,Зюльков, С,Г,Котов, А.Э.Казаченко, В.И.Лозовский, Н.П,Соловей и А.А.Ставров (56) Авторское свидетельство СССР

N- 664136,,кл,,G 02 В 5/20, 1979.

Бородулин В.И. и др. Излучение моноимпульсов когерентного света двухкомпонентной средой с отрицательным поглощением, журнал экспериментальной и прикладной физики, 1965, т.48, вып,3, с,845.

Изобретение относится к нелинейной оптике, в частности к стеклооб разным оптическим фильтрам, просветляющимся под действием мощного лазерного ИК-излучения, которые могут найти применение в качестве пассивных затворов, модуляторов света и т.д.

Известен просветляющийся оптический фильтр из стекла ЖС-18 для синей области спектра.

Наиболее близким по технической сущности является просветляющийся оптический фильтр на основе стекла КС-19 (2), Фильтр из стекла КС-19 работает в красной области спектра.

Стекла ЖС-18 и КС-19 относятся к оксидным силикатным стеклам, активированным сульфоселенидом кадмия: (мас,%):

55...65 SiOz; 2„,10 BzO; 10„,18 ZnO; 7...12

МагО; 8...13 KzO, Оптические (крутой край полосы поглощения, интенсивная люминесценция) и нелинейные свойства стекол ЖС, t

„„ Ы „„1787963 А1 (54) ПРОСВЕТЛЯЮЩИЙСЯ ОПТИЧЕСКИЙ

ФИЛЬТР (57) Использование: в качестве пассивных затворов, модуляторов света и других устройств нелинейной оптики, Сущность изобретения: просветляющийся оптический фильтр выполнен в виде плоскопараллельной пластинки из стекла следующего состава: оксид кремния 64,64 — 79,30% БФ SION, оксид натрия 15,34 — 22,56% БФ NazO, оксид кальция 4,62 — 12,06% БФ СаО, твердый раствор 0,5 — 2,0%, БФ Си пЯ2(1-х)Яе2х, где x= (0,1„,0,7). Изменение оптической плотности

0,11 — 0,38 на длине волны 1,064 мкм, 1 табл.

ОС и КС обусловлены содержанием в них микрокристаллов CdS<- $ех, В зависимости от содержания кадмия, серы и селена в стекле, а также от условий термообработки длинноволновая граница поглощения может сдвигаться в достаточно широком интервале (400...500) нм у марок ЖС, (500...600) i@) нм — ОС, (600...700) нм — КС, Цель изобретения — увеличение пропускания под воздействием лазерного ИК-излучения.

Поставленная цель достигается тем, что просветляющийся оптический фильтр выполнен в виде плоскопараллельной пластинки из стекла следующего состава, — а мас.%:

SI O2 64,64...79,30

СаО 4,62...12,06

N82O 15,34...22,56

CuinSz(<-х)Яегх 0,5...2,0, где x=0,1...0,7.

1787963

35

45

55

Обнаружено нелинейное поглощение у стекол, активированных CulnSz(1-x)Sezx, где х изменяется от 0,1 до 0,7, выражающееся в увеличении пропускания в ближней инфракрасной области спектра с увеличением интенсивности возбужденного излучения, в то время как сами твердые растворы полупроводников CulnSz u CulnSez не просветляются.

Источником возбуждения служит пикосекунДный неодимовый"лазер ((ген.= 1,064 нм). Плотность потока, падающего на образец излучения, изменялась путем установки перед стеклом калиброванных нейтральных светофильтров, Для компенсации изменения пропускания образца перед регистрирующей системой устанавливали дополнительный блок нейтральных фильтров.

При 300 К измеряли изменение оптической плотности стекол

4Д/До = (Дз - 4o)/Po, где Д вЂ” оптическая плотность при потоках около 200 МВт/см, Д вЂ” оптическая плотность при малых потоках возбуждения.

В таблице приведены конкретные составы стекол, активированных твердыми растворами Сн! пЯг(1-x)Sezx, и характеристики просветляющегося оптического фильтра, представляющего собой плоскопараллельную пластинку толщиной 2 мм, изготовленного из этих стекол, при 300оС в сравнении с прототипом.

5 Испытания показали, что по фотохимической устойчивости стекла, активированные CulnSz(1-х)Яегх, не уступают стеклам

ЖС-18 и КС-19. Достигнутое увеличение пропускания в ближней инфракрасной об10 ласти спектра при высокой фотохимической стабильности, позволяет использовать указанные стекла в различных устройствах нелинейной инфракрасной оптики (пассивные затворы, модуляторы света и др,).

15 Формула изобретения

Просветляющийся оптический фильтр, выполненный в виде плоскопараллельной пластинки из стекла, содержащего SiOz, NazO, отличающийся тем, что, с целью

20 увеличения пропускания под воздействием лазерного ИК-излучения, фильтр выполнен из стекла, дополнительно содержащего СаО и твердый раствор CulnSz(<-x)Såzx, где х изменяется от 0,1 до 0,7, при следующем соот25 ношении компонентов, мас./:

SlGz — 64,64 — 79,30;

КагΠ— 15,34 — 22,56;

СаΠ— 4,62-12,06;

Culnz(<- )Яеъ,, где x = 0,1 — 0,7, — 0,5 — 2,0, 1787963

Состав стекла, мас.% д Д/Д на длине волны

1,Ñ64 мкм

Si0 ; Са0

I

8 полупроводник

Na 0

4,0

l3,5

2,5 CuInS „Sez(g ) (о ) г, Стекло кристаллизуется при выработке

12, 06 22, 56 4, 64

79, 30

О, 74 CulnSz,о,-) Бе (о, )

О, 74 СиХпБ „Sez(cp)

О, 74 Си?пБ,о, +) Sez (< <)

О, 74 CuInSz(>) Se< (о >)

0,5 CuInS (о,ь) Se>(0, /

CuInS (< Se«

О, 25 CuInS> Sez(c

О, 74 CuInS

0,74 CuInS Se

0,74 CuInSz Оэ- Бе2 оь-)

О, 74 СиХпБ;, Бе

0,25 СпТпБ о Sez (оу)

2(оb) 2 о, О, 183

4,62

15,34

16,10

16,10

16,13

0,23

l4, 54

74, 54

8,62

0,24

0, 11

8,62

74; 73 8,64

0,38

73, 61

8,50

15,89

0,31

70,89 5, 23 23, 63

Стекло не окрашивается

Не просветляется

Не просветляется

Не просветляется

Не просветляется

74, 54

74, 54

70, 54

69, 16

8,62

16,10

16,10

8,62

23,52 5,20

4,62 25,48

63,54 11,85 22, 16

Стекло кристаллизуется при выработке

Составитель И.Бондарь

Техред М,Моргентал Корректор Н.Бучок

Редактор

Заказ 46 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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