Способ изготовления градиентных оптических элементов Советский патент 1986 года по МПК C03C23/00 

«

Изобретение относится к оптике, в частности к оптическим элементам, а именно к способу изготовления оптических элементов с градиентом показателя преломления, которые могут быть использованы при созданий оптических соединителей, разветвителей и т.д.

Целью изобретения является упрощение технологического процесса за счет исключения операции вымьша- ния солей,

Пример. Для изготовления оптических элементов с градиентом показателя преломления изготавливают образцы из ликвидирукщего натрий- боросиликатного стекла марки Na 7/23 ( 7; BjO, 23; SiO - 70. мол.%) в виде прямоугольных заготовок размером 20 X 20 X 4 мм, полированных с двух сторон, заготовки выщелачивают в растворе НС концентрации 3N при 50°С в течение 7 сут. При выщелачивании происходит растворение оксидов натрия и бора, Выщелаченная пористая матрица состоит в основном из диоксида кремния (94-96 мол%).Затем заготовку многократно промывают в дистиллированной воде до рН 6-7 и медленно в течение суток сушат на воздухе при комнатной температуре, а затйм при постепенном повышении температуры до 120 с. На полированную поверхность высушенньк заготовок

40 80 40

40

80 40

60

120

180

60

120 180

Из представленных в таблице результатов видно, что предлагаемый

10

SS

358342

методом центрифугирования наносят слой фоторезиста. После сушки фоторе зиста заготовку экспонируют и проявляют фоторезист в растворе щелочи. 5 В результате в слое фоторезиста от- крьшаются окна 0 40-80 мкм, как это показано на чертеже.

Для получения профиля микролинз с градиентом показателя преломления в образовавшиеся окна путем пропитки пористого стекла из водных растворов вводят нитрат цезия или смесь нитратов цезия и свинца. Насыщенный раствор нитрата цезия вводят при температуре кипения раствора , а смесь нитратов цезия и свинца, содержащую 170 г нитрата цезия и 170 г нитрата свинца с добавлением 100 мл воды при ,Время введения солей-модификаторов и пористую заготовку составляет 1-3 мин. После введения солей образцы заготовок помещают в термостатируемую печь, где происходит разложение натратов до оксидов цезия и свинца при постепенном повышении температуры. Оптимальная скорость подъема температуры 15°С/ч до 650 С. Затем температуру повышают до 850°С и в течение 30 мин происхо- 30 дит спекание заготовок.

Результаты, характеризующие оптические свойства полученных микролинз приведены в таблице,

20

25

10,1

9,2 8,0

5,5

6,9 2,8

30 24 17

15 21

способ позволяет получать оптические элементы с градиентом показателя преломления. При этом в зависимости от конфигурации окон и режимов введения нитратов получают микролинзы с различными необходимыми пар 1метрами. Экспериментально установлено, что время введения нитратов в зависимости от получаемых оптических элементов составляет от нескольких секунд до 60 мин.

От большинства известных способов аналогичного назначения предлагаемый способ отличается возможностью его использования при Создании элементов интегральной оптики.Например,этим способом могут быть созданы волноводы в стеклянной пластине путем локального

Редактор Н.Гунько

Составитель Г.Буровцева

Техред М.ХОДанич Корректор Е.Сирохмай

Заказ 3055/19 Тираж 457 . Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. А/5

.Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4,

введения нитратов через полученные окна в. фоторезисте и образования каналов соответственно топологии оптической интегральной схемы с последующим спеканием.

Предлагаемый способ имеет широкие технические возможности и прост в осуществлении, так как все его операции при современном уровне технологии легко .управляемы, в сравнении с известным он характеризуется следующими преимуществами: возможностью создания локальных оптических элементов; использованием групповой технологии; повышением производительности труда.