CN103471818B - 折射率匹配液 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种折射率匹配液，包括以下重量份数的原料：丙三醇1-99.9份及表面活性剂0.1-99份。本发明的折射率匹配液，以丙三醇作为基液，表面活性剂作为辅助剂，具有较好的稳定性、流动性及较小的表面张力；且成本低、制作简单，使用效果好。
Description
技术领域
本发明涉及一种折射液，尤其涉及一种折射率匹配液。
背景技术
在各类光学有关的检测中经常需要在两个光学器件之间添加折射率匹配液以消除结合处界面对光学性能带来的影响。以光通信领域为例，近年我国宽带接入和光纤到户的发展使平面光波导芯片产品的需求量猛增。平面光波导就是在晶圆平面上利用不同物质的光折射率制造出光波传导通路，并完成过去由多个单一光器件才能实现的特定光通信功能的技术。测试平面光波导芯片时，会将芯片与其他光学器件如光纤、光纤阵列等连接起来，为了避免光在这些连接点位置出现强度、偏振态变化等光学性质的变化，通常会在这些连接点之间点上折射率匹配液。
折射率匹配液除用在光学器件之间，也可以用在单个光学器件的一个或多个外表面以改善与空气接触的界面的光学性能。
目前我国使用的折射率匹配液大部分都是从美国进口的，成分复杂，且其价格在300元/瓶左右（每瓶7.4cc），价格昂贵，使用成本高。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，针对现有上述缺陷，提供一种成本低、使用效果好的折射率匹配液。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种折射率匹配液，包括以下重量份数的原料：丙三醇1-99.9份及表面活性剂0.1-99份。
在本发明的折射率匹配液中，所述表面活性剂包括直链烷基苯磺酸和十二烷基苯磺酸钠中的至少一种。
在本发明的折射率匹配液中，该折射率匹配液在25℃下、波长1550nm处的折射率为1.3300-1.4520。
在本发明的折射率匹配液中，该折射率匹配液还包括重量份数为0.1-10份的稀释液。
在本发明的折射率匹配液中，所述稀释液为水和醇类有机溶剂中的至少一种。
在本发明的折射率匹配液中，所述水选择去离子水；所述醇类有机溶剂选择乙醇。
在本发明的折射率匹配液中，该折射率匹配液在25℃下、波长1550nm处的折射率为1.3180-1.4525。
在本发明的折射率匹配液中，该折射率匹配液的制备是：按所述重量份数将所述原料混合，在常温下搅拌至透明无絮状物为止，即得所述折射率匹配液。
在本发明的折射率匹配液中，该折射率匹配液的制备还包括对所得的所述折射率匹配液进行去泡处理步骤。
在本发明的折射率匹配液中，所述去泡处理是将所得的所述折射率匹配液静置至气泡消散；或者，是将所得的所述折射率匹配液放在真空容器中，进行抽真空以去除气泡。
实施本发明具有以下有益效果：本发明的折射率匹配液，以丙三醇作为基液，表面活性剂作为辅助剂，具有较好的稳定性、流动性及较小的表面张力；且成本低、制作简单，使用效果好。
该折射率匹配液用于两个光学器件之间，如镜头与检测工件之间、平面光波导芯片与光纤和光纤阵列之间、石英（玻璃）基或硅基光器件之间、石英（玻璃）基或硅基光器件与光纤阵列、石英（玻璃）基或硅基光器件与光纤之间、光纤与光纤之间、光纤与光纤阵列之间、光纤阵列与光纤阵列之间进行折射率匹配，不至于使光在这些连接点位置出现强度、偏振态变化等光学性质的变化。例如：减少光器件与光纤阵列及光纤的耦合对准时因折射率不匹配造成的光功率损耗。
该折射率匹配液也可以用于单个光器件的一个或多个外表面以改善与空气接触界面的光学性能。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：
图1是本发明实施例1-4所获得的折射率匹配液的折射率曲线图；
图2是本发明实施例5-8所获得的折射率匹配液的折射率曲线图；
图3是本发明实施例9-11所获得的折射率匹配液的折射率曲线图；
图4是本发明实施例12-14所获得的折射率匹配液的折射率曲线图。
具体实施方式
本发明的折射率匹配液，包括以下重量份数的原料：丙三醇1-99.9份及表面活性剂0.1-99份。
其中，丙三醇作为该折射率匹配液的基液，表面活性剂作为辅助剂可减小该折射率匹配液的表面张力，使折射率匹配液能润湿光器件表面。表面活性剂包括直链烷基苯磺酸、十二烷基苯磺酸钠和其它能够降低液体表面张力的物质中的至少一种。该折射率匹配液在25℃下、波长1550nm处的折射率为1.3300-1.4520；可按所需折射率采用相应重量份数的丙三醇和表面活性剂来制得折射率匹配液。
该折射率匹配液的制备是：按重量份数将丙三醇和表面活性剂混合，在常温下搅拌至透明无絮状物为止，即得该折射率匹配液。该制备还包括对所得的折射率匹配液进行去泡处理步骤。去泡处理可采用如下方法：将所得的折射率匹配液放在真空容器中，进行抽真空以去除气泡。去泡处理也可将所得的折射率匹配液静置至气泡消散，静置的时间根据实际情况气泡消散时间而定。去泡处理可在折射率匹配液制得后接着进行，也可在折射率匹配液使用前再进行。
进一步地，该折射率匹配液还包括重量份数为0.1-10份的稀释液，可调节该折射率匹配液的粘稠度，以使得该匹配液具有较好的流动性，能更好地渗入到器件之间等的间隙中；同时，也利于该折射率匹配液中气泡的消散，可在一定程度上调节该匹配液的折射率。稀释液为水和醇类有机溶剂中的至少一种，其中水优选去离子水，醇类有机溶剂优选乙醇。可以理解地，该稀释液还可采用普通的水和其它醇类有机溶剂。
通过稀释液的加入，该折射率匹配液在25℃下、波长1550nm处的折射率为1.3180-1.4525；可按所需折射率采用相应重量份数的丙三醇、表面活性剂和稀释液来制得折射率匹配液。该折射率匹配液的制备是：按重量份数将丙三醇、表面活性剂和稀释液混合，在常温下搅拌至透明无絮状物为止，即得该折射率匹配液。该制备还包括对所得的折射率匹配液进行去泡处理步骤，避免折射率匹配液中有气泡而对光造成阻挡，减少光通过的概率。去泡处理可采用如下方法：将所得的折射率匹配液在真空容器中，进行抽真空以去除气泡。去泡处理也可将所得的折射率匹配液静置至气泡消散，静置的时间根据实际情况气泡消散时间而定。去泡处理可在折射率匹配液制得后接着进行，也可在折射率匹配液使用前再进行。
本发明的折射率匹配液用于两个光学器件之间，如镜头与检测工件之间、平面光波导芯片与光纤（或光纤阵列）之间、石英（玻璃）基或硅基光器件之间、石英（玻璃）基或硅基光器件与光纤阵列、石英（玻璃）基或硅基光器件与光纤之间、光纤与光纤之间、光纤与光纤阵列之间、光纤阵列与光纤阵列之间进行折射率匹配，不至于使光在这些连接点位置出现强度、偏振态变化等光学性质的变化。例如：减少平面光波导芯片与光纤阵列及光纤的对准耦合时因折射率不匹配造成的光功率损耗。使用时，将该折射率匹配液加入到上述的器件之间，使光从一个器件通过该折射率匹配液后再进入到对应的器件从而减少耦合的损耗。该折射率匹配液还可以进一步协助平面光波导芯片与光纤阵列和光纤之间的精确对准以确保平面光波导芯片检测结果的准确。
可以理解地，该折射率匹配液也可以用于单个光器件的一个或多个外表面以改善与空气界面的光学性能。
以下结合实施例1-14对本发明作进一步说明。
实施例1-14
按表1所列重量份数取各原料，制备折射率匹配液，并在25℃下、波长1550nm处测得折射率匹配液的折射率。
表1.实施例1-14各原料重量份数及获得折射率匹配液的折射率
实施例1-4所获得的折射率匹配液的折射率曲线如图1所示，其中采用线性拟合：y=0.123x+1.329，R2=0.999；实施例5-8所获得的折射率匹配液的折射率曲线如图2所示，其中采用线性拟合：y=0.134x+1.318，R2=0.996；实施例9-11所获得的折射率匹配液的折射率曲线如图3所示，其中采用线性拟合：y=0.123x+1.329，R2=0.999。实施例11-14所获得的折射率匹配液的折射率曲线如图4所示，其中采用线性拟合：y=0.128x+1.323，R2=0.999。从图1-4中均可得出，折射率匹配液的折射率随着丙三醇重量份数的增加而增大，两者呈线性关系；本发明的折射率匹配液的折射率范围满足实际光学测试及对接需求，且效果好。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (9)
1.一种折射率匹配液，其特征在于，包括以下重量份数的原料：丙三醇1-99.9份及表面活性剂0.1-99份；该折射率匹配液用于两个光学器件之间；
该折射率匹配液的制备是：按所述重量份数将所述原料混合，在常温下搅拌至透明无絮状物为止，即得所述折射率匹配液。
2.根据权利要求1所述的折射率匹配液，其特征在于，所述表面活性剂包括直链烷基苯磺酸和十二烷基苯磺酸钠中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的折射率匹配液，其特征在于，该折射率匹配液在25℃下、波长1550nm处的折射率为1.3300-1.4520。
4.根据权利要求1所述的折射率匹配液，其特征在于，该折射率匹配液还包括重量份数为0.1-10份的稀释液。
5.根据权利要求4所述的折射率匹配液，其特征在于，所述稀释液为水和醇类有机溶剂中的至少一种。
6.根据权利要求5所述的折射率匹配液，其特征在于，所述水选择去离子水；所述醇类有机溶剂选择乙醇。
7.根据权利要求4所述的折射率匹配液，其特征在于，该折射率匹配液在25℃下、波长1550nm处的折射率为1.3180-1.4525。
8.根据权利要求1所述的折射率匹配液，其特征在于，该折射率匹配液的制备还包括对所得的所述折射率匹配液进行去泡处理步骤。
9.根据权利要求8所述的折射率匹配液，其特征在于，所述去泡处理是将所得的所述折射率匹配液静置至气泡消散；或者，是将所得的所述折射率匹配液放在真空容器中，进行抽真空以去除气泡。
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