Материал для электронно-лучевого формирования в нем рефракционных интегрально-оптических элементов Советский патент 1992 года по МПК C03C23/00 G11B11/03 

Изобретение относится к технике изготовления оптических и интегрально-оптических элементов.и конструкций в прозрачных средах, а именно к прозрачным в широкой спектральной области (от ближней ульт- рафиолетовой области до ближней инфракрасной) материалам, предназначенным для электронно-лучевого формирования в них указанных элементов и конструкций.

Цель изобретения - повышение чувствительности материала к электронно-лучевому воздействию.

Применение фосфатного стекла на основе метафосфата алюминия, содержащего катионы-модификаторы Згили Cd, в качестве материала для электронно-лучевого фор- мирования интегрально-оптических

элементов основано на физике химических изменений, происходящих в них при воздействии электронным пучком с энергией 3-30 кЭВ и при дозе поглощенных электронов более 6-10 электронов/см и приводящих к существенному увеличению их показателя преломления.

Способность изменять показатель преломления под действием электронного луча указанных энергий сохраняется во всем достаточно узком интервале указанных изменений состава. При одинаковых энергиях электронов, диаметре электронного пучка и дозе облучения возникающее относительное изменение показателя преломления незначительно различается для стекол с разным соотношением компонентов в

ND о

сэ со

делах указанного диапазона изменения состава.

Перед использованием стекла по новому н-азчачению его поверхность покрывают вспомогательной тонкой ( 1000 А)электро- и теплопроводящей пленкой металла (например Аи, In, AI), которая после электронно-лу- чевой обработки может быть при необходимости снята механическим или химическим путем.

Пример. Оптически полированный образец стекла состава 0,5С P20s - 0,455 Sr - 0.025 А1гОз локально облучают электронным пучком диаметром 3 мкм при энергии электронов 25 кэВ и дозе поглощенных

1А 7

электронов электронов/см с помощью электронно-зондового микроанализатора. При этом плотность поглощенного образцом тока пучка составляет 1,3 А/см , скорость перемещения пучка по образцу 100 мкм/мин. В процессе облучения разогрев стекла под пучком не превышает 80°.

Облученный участок (полоса) характеризуется увеличением оптической разности хода в его центре, равном -1000А и средним (по глубине) относительным изменением показателя преломления 5п/п 1,5%.

Электронное облучение изменяет не только показатель преломления стекла, но и его коэффициент вторичной эмиссии электронов, что дает возможность производить не только оптическое, но и электронно-лучевое воспроизведение записанной на таком стекле информации.

Применение в качестве материала для электронно-лучевого формирования рефракционных интегрально-оптических элементов стекла состава 53 P20s - 44,5 CdO -- 2,5 А120з дает аналогичные результаты, а именно относительное изменение показателя преломления бп/п (1,4± 0,3)% при

дозе облучения 2-Ю18 электронов/см .

Таким образом, относительное изменение показателя преломления в фосфатных стеклах предлагаемого состава при локальном электронном облучении в 3-4 раза выше, чем в случае применения плавленого кварца, и достигается при дозах, в 5. раз меньших.

Формула изобретения Применение оксидного фосфатного

лазерного стекла на основе метафосфата алюминия, содержащего катионы-модификаторы Sr и Cd при следующем соотношении компонентов, мол;%: РаОб 52-58;

МеО35-45;

А 20з2-8,

где Ме Sr или Cd,

в качестве прозрачного материала для электронно-лучевого формирования в нем рефракционных интегрально-оптических элементов и структур, основанных на явлении рефракции света.

Изобретение относится к технике накопления информации, а именно к прозрачным материалам, предназначенным для . 2 электронно-лучевой записи оптически воспроизводимой информации путем создания в них прозрачных фазосдвигающих элементов. Кроме того, изобретение относится к технике изготовления в прозрачных средах оптических и интегрально-оптических элементов и конструкций, основанных на явлении рефракции. Цель изобретения - повышение чувствительности материала к электронно-лучевому воздействию. Поставленная цель достигается применением оксидного фосфатного стекла на основе метафосфата алюминия, содержащего катионы-модификаторы Sr или Cd при следующем соотношении компонентов, мол,%: Р205 52-58, МеО 35-45, 2-8, где Me Sr или Cd. При воздействии электронным пучком с энергией 3-30 кэВ и при дозе поглощенных электронов более 610 электронов/см существенно увеличивается показатель преломления данного стекла. &