Изобретение относится к производству оптического стекла, а именно к многокомпонентным стеклам для получения волоконно-оптических элементов со ступенчатым (резким) распределением показателя преломления, которые могут быть использованы во внутриобъектовых системах оптической связи.
Цель изобретения повышение светопропускания и снижение температуры варки.
Стекла для сердцевины и оболочки содержат равные суммарные мольные концентрации щелочных оксидов (15%) при одинаковом соотношении мольной концентрации одного щелочного оксида к их сумме.
Конкретные составы стекол приведены в табл. 1.
Стекла получают из однородных смесей (шихт) компонентов с применением особо чистых реактивов, с содержанием железа не более 2˙10-6 мас. и других переходных металлов (Сu, Mn, Cr, V, Ni, Co) не более 2˙10-7 мас.
Смеси шихтовых компонентов (массой 1,0-3,0 кг) готовят в стерильном боксе в условиях класса чистоты 100.
Варку стекол ведут при температуре 1250-1320оС в размещенном в электропечи тигле (емкостью 1-2 л), выполненном из особо чистого безводного кварцевого стекла в условиях того же класса чистоты.
Подачу смеси шихтных компонентов в разогретый до указанной температуры тигель осуществляют порциями (массой 150-200 г), подаваемыми из герметичного контейнера в тигель с помощью соответствующего дозирующего клапана.
После плавления всей приготовленной смеси в тигле в течение 1,5-3 ч производят барботирование расплава сжатым газом (кислородом), предварительно поместив в расплав трубу, присоединенную гибким шлангом к баллону или системе подачи сжатого газа. Затем (после барботажа в течение 4-8 ч проводят осветление стекломассы, после чего температуру расплава снижают до температуры выработки, в частности, вытягивания штабиков вертикально вверх непосредственно с поверхности стекломассы.
В дальнейшем полученные штабики стекол для сердцевины и оболочки расплавляют соответственно во внутреннем и внешнем тиглях, заканчивающихся коаксиальными фильерами, и вытягивают оптическое волокно.
Вытянутое оптическое волокно характеризуется бездефектной (четкой) границей раздела, а также высоким светопропусканием.
Свойства стекол приведены в табл. 2.
Составы стекол имеют пониженную температуру варки (1250-1320оС), низкую кристаллизационную способность, а полученные из них оптические волокна характеризуются повышенным светопропусканием (затухание света в них на длине волны излучения λ= 800 нм составляет 15-20 Дб/км).
Оптическое волокно из указанных стекол характеризуется повышенной номинальной числовой апертурой (Na0,41-0,55) и хорошей прочностью и радиационностойкостью.
| название | год | авторы | номер документа |
|---|---|---|---|
| ОПТИЧЕСКОЕ СТЕКЛО ТИПА КУРЦ-ФЛИНТ | 2012 |
|
RU2498950C1 |
| ОПТИЧЕСКОЕ СТЕКЛО | 1993 |
|
RU2036172C1 |
| ЭЛЕКТРОВАКУУМНОЕ СТЕКЛО | 1995 |
|
RU2108987C1 |
| СТЕКЛО | 1991 |
|
RU2016856C1 |
| ТЕРМОСТОЙКОЕ ЖЕЛТОЕ СВЕТОТЕХНИЧЕСКОЕ СТЕКЛО | 2008 |
|
RU2387604C1 |
| БЕССВИНЦОВОЕ И БЕЗБАРИЕВОЕ ХРУСТАЛЬНОЕ СТЕКЛО С ВЫСОКИМ СВЕТОПРОПУСКАНИЕМ | 1993 |
|
RU2102345C1 |
| СТЕКЛО | 2016 |
|
RU2616019C1 |
| МИКРОКРИСТАЛЛИЧЕСКОЕ СТЕКЛО, ИЗДЕЛИЕ ИЗ МИКРОКРИСТАЛЛИЧЕСКОГО СТЕКЛА И СПОСОБ ИХ ИЗГОТОВЛЕНИЯ | 2019 |
|
RU2772698C2 |
| ЭЛЕКТРОВАКУУМНОЕ СТЕКЛО | 1993 |
|
RU2035414C1 |
| ПРОЗРАЧНАЯ ЛИТИЙ-АЛЮМОСИЛИКАТНАЯ СТЕКЛОКЕРАМИКА, ИЗГОТОВЛЕННАЯ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ЭКОЛОГИЧЕСКИ ПРИЕМЛЕМЫХ ОСВЕТИТЕЛЕЙ | 2011 |
|
RU2585327C2 |
Изобретение относится к производству оптического стекла, а именно к многокомпонентным стеклам для получения волоконно-оптических элементов со ступенчатым (резким) распределением показателя преломления, которые могут быть использованы во внутриобъектовых системах оптической связи. Цель - повышение светопропускания и уменьшение температуры варки. Оптическое волокно включает стекло для жилы следующего состава, мас.%: SiO2 37,0-48,2; CaO 0,3-3,8; ZnO 8,3-16,6; BaO0,9-15,7; Li2O 0,1-1,2; Na2O 4,9-6,3; K2O 7,4-9,6; As2O3 или CeO2 0,3-0,5 и по крайней мере один оксид из группы TiO2, GeO2, PbO, Nb2O5 8,7-26,8 а стекло для оболочки содержит, мас.%: SiO2 56,8-61,7; B2O3 14,4-17,3 MgO 6,5-8,3; Li2O 0,1-1,5; Na2O 6,1-7,5; K2O 9,3-11,3; As2O3 или CeO2 0,3-0,5, температура варки (1250-1320) ± 20°С, показатель преломления стекла жилы, 1,577-1,634, стекла оболочки 1,517-1,523. 2 табл.
ОПТИЧЕСКОЕ ВОЛОКНО, выполненное из стеклянной жилы, включающей SiO2, CaO, ZnO, BaO, Li2O, Na2O, K2O, и стеклянной оболочкой, включающей SiO2, B2O3, MgO, Li2O, Na2O, K2O, отличающееся тем, что, с целью повышения светопропускания и уменьшения температуры варки, стекло жилы дополнительно содержит As2O3 или CeO2 и по крайней мере один оксид из группы TiO2, GeO2, PbO, Nb2O5 и имеет состав, мас.
SiO2 37,0 48,2
CaO 0,3 3,8
ZnO 8,3 16,6
BaO 0,9 15,7
Li2O 0,1 1,2
Na2O 4,9 6,3
K2O 7,4 9,6
As2O3 или CeO2 0,3 0,5
По крайней мере один оксид из группы TiO2, GeO2, PbO, NbO5 8,7 26,8,
а стекло оболочки дополнительно содержит A2O3 или CeO2 и имеет состав, мас.
SiO2 56,8 61,7
B2O3 14,4 17,3
MgO 6,5 8,3
Li2O 0,1 1,5
Na2O 6,1 7,5
K2O 9,3 11,3
As2O3 или CeO2 0,3 0,5
