ОПТИЧЕСКОЕ ВОЛОКНО

ОПТИЧЕСКОЕ ВОЛОКНО


RU (11) 2051870 (13) C1

(51) 6 C03C13/04 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 07.12.2007 - прекратил действие 

--------------------------------------------------------------------------------

(21) Заявка: 4952997/33 
(22) Дата подачи заявки: 1991.06.03 
(45) Опубликовано: 1996.01.10 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: Европейский патент N 0066811, кл. C 03C 13/00, 1985. 
(71) Заявитель(и): Акционерное общество открытого типа "Лыткаринский завод оптического стекла" 
(72) Автор(ы): Жуковец Ж.Г.; Поздняков А.Е.; Молев В.И. 
(73) Патентообладатель(и): Акционерное общество открытого типа "Лыткаринский завод оптического стекла" 

(54) ОПТИЧЕСКОЕ ВОЛОКНО 

Изобретение относится к производству оптического стекла для изготовления волоконно-оптических элементов. Оптическое стекло включает сердцевину и оболочку. Стекло серцевины содержит, мас.%: SiO2 42 - 53; GeO2 0,5 - 5,0; ZnO 12 - 18; BaO 16 - 24; k2O 4,8 - 9,2; Na2O 3,2 - 6,2; As2O3 или CeO2 0,3 - 0,5; ZnO2 1,0 - 8,0; Y2O3 0,5 - 5,0. Стекло оболочки содержит мас.%: SiO2 58,5 - 65,0; B2O3 15 - 23,0; BaO 0,5 - 2,5; K2O 4,0 - 11,5; Na2O 1,0 - 5,5; Zi2O 0,1 - 1,0; As2O3 или CeO2 0,3 - 0,5; ZnO или MgO 0,5 - 2,0; Al2O3 0,5 - 5,5. Оптическое волокно имеет в среднем ТКЛР равным 83 10-7 град-1 и не кристаллизуется. 2 табл. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к производству оптического стекла для волоконно-оптических элементов со ступенчатым распределением показателя преломления.

Известно оптическое волокно, содержащее сердцевину состава, мас. SiO2 35-45; Al2O3 3-7; B2O3 9-13; BaO 35-45; R2O 1,2-6; RO 4-11 и стеклянную оболочку состава, мас. SiO2 66-71; Al2O3 4-7; B2O3 7-12; R2O 12-16; MgO или CaO до 2; ZnO, ZrO2, TiO2 0-3. Оптическое волокно имеет апертуру 0,49-0,52 и коэффициент термического расширения стекол жилы и оболочки (80-88).10-7.

Задачей изобретения является повышение числовой апертуры и улучшение цветопередачи.

Конкретные составы стекол приведены в табл.1.

Стекла получают из однородных смесей (шихт) компонентов с применением реактивов с содержанием железа не более 510-4 мас. и других переходных металлов Cu, Mn, Cr, V, Ni, Co не более (5-11)10-6мас. (отечественного производства). Смеси шихтных компонентов (массой 3-4 кг) готовят в стерильном боксе. Варку стекол проводят при 1250-1350оС в электропечи в кварцевом тигле емкостью 5 л с использованием центробежного осветления стекломассы. После осветления стекломассы сердцевины снижают температуру до температуры выработки (850оС) и проводят вытягивание штабиков из стекла сердцевины вертикально вверх непосредственно с поверхности стекломассы. Далее направляют стекло оболочки и вытягивают штабик с оболочкой с поверхности расплава. Затем из готовой заготовки вытягивают оптическое волокно, которое характеризуется четкой границей раздела и высоким светопропусканием.

Свойства стекол и оптического волокна приведены в табл.2.

Составы стекол при использовании отечественных шихтных материалов с содержанием железа до 510-4 мас. и переходных металлов до 510-6мас. имеют высокое пропускание, малую склонность к кристаллизации (практически не кристаллизуются за 6 ч) сравнительно низкий ТКЛР 8310-7 град-1/ВС/ и 6510-7 град-1 /ВО/. По- лученные из них оптические волокна характеризуются повышенным светопропусканием, улучшенной цветопередачей, хорошей прочностью и радиационностойкостью, малыми потерями ( 50-60 дБ/км), повышенной термостойкостью.

Кроме выполнения первоочередных требований низкого показателя преломления, хорошей химической стойкости, низкой склонности к кристаллизации, необходимо, чтобы ТКЛР стекла оболочки был меньше ТКЛР стекла сердцевины не более, чем на 2010-7, а также чтобы значения вязкости стекол сердцевины в оболочки при температуре вытяжки были сравнимы.

Введение новых компонентов, а также выбор указанного соотношения компонентов сердцевины обеспечивает снижение ТКЛР в среднем до 8310-7град-1, повышение пропускания, получение практически некристаллизующегося технологического стекла, обеспечивающего улучшенную цветопередачу. Предлагаемое стекло для сердцевины оптического волокна отличается от стекла-прототипа отсутствием оксида кальция, способствующего повышению склонности к кристаллизации, более низким содержанием дефицитного дорогостоящего оксида германия. Введение оксида циркония повышает пропускание и показатель преломления, а введение оксида иттрия повышает показатель преломления. Указанная вариация компонентов обеспечивает значение ТКЛР в среднем 8310-7 град -1. Стекло для оболочки 6510-7 град-1, nD 1,49 совместимо со стеклом сердцевины, что в паре со стеклом сердцевины обеспечивает 2010-7 град-1 ин=50-52% при l= 10000 мм 2 мм. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



ОПТИЧЕСКОЕ ВОЛОКНО, содержащее стеклянную сердцевину, включающую SiO2, BaO, K2O, Na2O, Li2O и стеклянную оболочку, включающую SiO2, B2O3, Al2O3, K2O, Na2O, Li2O, ZnO или MgO, отличающееся тем, что стекло сердцевины дополнительно содержит GeO2, ZnO, ZrO2, Y2O3, As2O3 или CeO2 и имеет состав, мас. %:

SiO2 - 42 - 53

BaO - 16 - 24

K2O - 4,8 - 9,2

Na2O - 3,2 - 6,2

Li2O - 0,5 - 1,3

GeO2 - 0,5 - 5,0

ZnO - 12,0 - 18,0

ZrO2 - 1,0 - 8,0

Y2O3 - 0,5 - 5,0

As2O3 или CeO2 - 0,3 - 0,5

а стекло оболочки дополнительно содержит BaO, As2O3 или CeO2 и имеет состав, мас.%:

SiO2 - 58,5 - 65,0

B2O3 - 15,0 - 23,0

Al2O3 - 0,5 - 5,5

K2O - 4,0 - 11,5

Na2O - 1,0 - 5,5

Li2O - 0,1 - 1,0

ZnO или MgO - 0,5 - 2,0

ВаО - 0,5 - 2,0

As2O3 или CeO2 - 0,3 - 0,5


ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян

Независимый научно технический портал

Подборка патентов изобретений и технологий относящихся к стекольной промышленности: стекольные составы и композиции, обработка стекла, оборудование для производства и разработки новых стекольных составов и композиций, приспособления и механизмы для обработки и производства стекла, специальные стекла и др.



Стекло. Стекольные составы и композиции. Обработка стекла




СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска:"и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "и" означает, что будут найдены только те страницы, где встречается каждое из ключевых слов. Например, при запросе "закалка стекла" будет найдено словосочетание "закалка стекла". При использовании режима "или" результатом поиска будут все страницы, где встречается хотя бы одно ключевое слово ("закалка" или "стекла").

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+закалка -стекла".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "состав" будут найдены слова "составы", "составом" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу "состав!".


Рейтинг@Mail.ru