CN109851218B - 一种光纤倒像器用杂光吸收玻璃及其制备方法 - Google Patents
一种光纤倒像器用杂光吸收玻璃及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN109851218B CN109851218B CN201811533161.1A CN201811533161A CN109851218B CN 109851218 B CN109851218 B CN 109851218B CN 201811533161 A CN201811533161 A CN 201811533161A CN 109851218 B CN109851218 B CN 109851218B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- optical fiber
- glass
- parts
- stray light
- fiber image
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P40/00—Technologies relating to the processing of minerals
- Y02P40/50—Glass production, e.g. reusing waste heat during processing or shaping
- Y02P40/57—Improving the yield, e-g- reduction of reject rates
Landscapes
- Glass Compositions (AREA)
Abstract
本发明公开了一种光纤倒像器用杂光吸收玻璃及其制备方法。一种光纤倒像器用杂光吸收玻璃组成原料有：硼酸、石英砂、氢氧化铝、碳酸钾、碳酸钠、碳酸钙、碳酸锂、二氧化钛、三氧化二铁、三氧化二钴、三氧化二镍、二氧化锰、硫酸钠、三氧化二砷。同时也公开了这种光纤倒像器用杂光吸收玻璃的制备方法。本发明公开的这种可用于光纤倒像器的黑色吸收玻璃在1.00±0.01mm厚度控制下，350‑900nm波长光谱透过率5％‑10％。且熔炼玻璃无结石，玻璃光泽度高。同时该玻璃软化温度范围620‑750℃，析晶下限温度≥850℃，抗析晶能力强，化学稳定性好，可以满足光纤倒像器对黑色吸收玻璃工艺性能的要求。
Description
技术领域
本发明涉及一种玻璃材料，具体涉及一种光纤倒像器用杂光吸收玻璃及其制备方法。
背景技术
光纤倒像器是由成千上万根光学纤维规则排列、加热、加压融合，扭转制成。光纤倒像器中每一根纤维均由高折射率芯玻璃和低折射率包皮玻璃构成，并依据光学全反射原理进行光纤单向传递。
为提高光纤倒像器分辨率，光纤倒像器制造过程中所使用的原材料除了芯玻璃和包皮玻璃之外，还插入黑色吸收玻璃丝。这是因为纤维芯与包皮玻璃之间存在光穿透现象，以及光学纤维芯和包皮玻璃之间存在的缺陷导致的漏光、串光现象。插入黑色吸收玻璃丝，能够起到有效吸收杂散光，提高光纤倒像器分辨率的作用。
根据光纤倒像器产品制造的技术要求，用于光纤倒像器中吸收玻璃的光谱透过率要求为：厚度为1.00±0.01mm玻璃片，在350-900nm波段内光谱透过率5％-10％。此外，在光纤倒像器的制造过程中，黑色吸收玻璃还要求与现有面板芯、皮材料粘度匹配；软化温度范围620-750℃；析晶下限温度≥850℃，抗析晶能力强，化学稳定性好。
普通的吸收玻璃在1mm厚度控制下可见光范围内均有较高的透过率(≥10％)，控制厚度小于1mm，可见光透过率将会进一步提高。如CN1137785A公开了一种含有能在加工过程中保持硒的氧化锰的中性灰色吸收玻璃，在4mm的厚度控制下可见光透过率在16-20％。鉴于光纤倒像器的特殊制造工艺和技术要求，普通的吸收玻璃丝插入光纤倒像器后，单根吸收丝的丝径处于微米数量级，因此根本不能起到有效吸收杂散光的作用。CN102603185A公开了一种用于光纤面板的吸收430-900nm波长光谱的玻璃，这种玻璃材料是应用在光纤面板，这与应用在光纤倒像器的玻璃材料，在玻璃材料的透过率等产品的技术指标要求是有差异的。行业工作者需要针对性研发具有不同透过率指标要求的玻璃产品。
发明内容
为了克服现有技术存在的问题，本发明的目的之一在于提供一种光纤倒像器用杂光吸收玻璃，本发明的目的之二在于提供这种光纤倒像器用杂光吸收玻璃的制备方法。
本发明所采取的技术方案是：
一种光纤倒像器用杂光吸收玻璃，是由以下质量份的原料组成：硼酸25～120份、石英砂90～350份、氢氧化铝2～60份、碳酸钾0～140份、碳酸钠0～155份、碳酸钙0～105份、碳酸锂0～55份、二氧化钛0～35份、三氧化二铁2～25份、三氧化二钴0～15份、三氧化二镍0～14份、二氧化锰0～15份、硫酸钠3～8份、三氧化二砷0～3份。
优选的，这种光纤倒像器用杂光吸收玻璃，是由以下质量份的原料组成：硼酸35～110份、石英砂110～300份、氢氧化铝5～45份、碳酸钾1～120份、碳酸钠1～135份、碳酸钙1～95份、碳酸锂1～50份、二氧化钛0～20份、三氧化二铁3～18份、三氧化二钴1～11份、三氧化二镍0～13份、二氧化锰0～15份、硫酸钠3～6份、三氧化二砷0.5～2.5份。
进一步优选的，这种光纤倒像器用杂光吸收玻璃，是由以下质量份的原料组成：硼酸35～80份、石英砂110～200份、氢氧化铝10～35份、碳酸钾20～70份、碳酸钠20～70份、碳酸钙5～30份、碳酸锂2～20份、二氧化钛0～15份、三氧化二铁4～15份、三氧化二钴2～10份、三氧化二镍0～11份、二氧化锰0～10份、硫酸钠3～6份、三氧化二砷1～2.5份。
这种光纤倒像器用杂光吸收玻璃的制备方法，包括以下步骤：
1)按照前述的组成，将原料加入坩埚中熔化；
2)熔化后，升温至澄清温度进行澄清；
3)澄清后，降温至浇注温度，在模具内浇注成型为玻璃棒；
4)将成型的玻璃棒脱模，放入退火炉中退火，出炉，得到光纤倒像器用杂光吸收玻璃。
优选的，这种光纤倒像器用杂光吸收玻璃的制备方法步骤1)中，熔化的温度为1350℃～1400℃。
优选的，这种光纤倒像器用杂光吸收玻璃的制备方法步骤1)中，坩埚为粘土坩埚。
优选的，这种光纤倒像器用杂光吸收玻璃的制备方法步骤2)中，澄清温度为1450℃～1500℃，澄清时间为6h～8h。
优选的，这种光纤倒像器用杂光吸收玻璃的制备方法步骤2)中，升温时间为30min～60min。
优选的，这种光纤倒像器用杂光吸收玻璃的制备方法步骤3)中，浇注温度为1300℃～1350℃。
优选的，这种光纤倒像器用杂光吸收玻璃的制备方法步骤4)中，退火方法具体为：在590℃～620℃下保温2h～3h，再断电降至室温。
优选的，这种光纤倒像器用杂光吸收玻璃的制备方法步骤4)中，退火炉为马弗炉。
本发明的有益效果是：
本发明公开了一种可用于光纤倒像器的黑色吸收玻璃，该玻璃在1.00±0.01mm厚度控制下，350-900nm波长光谱透过率5％-10％。且熔炼玻璃无结石，玻璃光泽度高。同时该玻璃软化温度范围620-750℃，析晶下限温度≥850℃，抗析晶能力强，化学稳定性好，可以满足光纤倒像器对黑色吸收玻璃工艺性能的要求。
具体而言：
1)本发明人经过大量的试验和研究，得到了一种由硼硅铝玻璃系统组成的光纤倒像器用杂光吸收玻璃，其着色组分还包括铁、钴、镍、锰，此外还含有二氧化钛和硫酸钠，以及少量的玻璃澄清剂三氧化二砷。
2)本发明用于光纤倒像器的黑丝吸收玻璃，厚度为1.0±0.01mm玻璃片在350-900nm波段光谱透过率5％-10％。用于光纤倒像器产品制造后，使得处于微米数量级的吸收丝能够完全满足吸收光纤倒像器中杂散光的作用，能有效提高光纤倒像器分辨率和对比度，满足光纤倒像器对黑色吸收玻璃材料的要求。
3)本发明提供的这种黑色吸收玻璃软化温度控制在620-750℃，在850℃保温2小时不产生晶性，抗析晶性能好，化学稳定性好，可以满足光纤倒像器对黑色吸收玻璃工艺性能的要求。
具体实施方式
以下通过具体的实施例对本发明的内容作进一步详细的说明。实例中所用的原料如无特殊说明，均可从常规商业途径得到。
实施例1
实施例1光纤倒像器用杂光吸收玻璃的原料组成(质量份)如表1所示。
表1实施例1的原料组成
实施例2
实施例2光纤倒像器用杂光吸收玻璃的原料组成(质量份)如表2所示。
表2实施例2的原料组成
| 原料 | 质量份 |
| 硼酸 | 58.8 |
| 石英砂 | 138.0 |
| 氢氧化铝 | 30.9 |
| 碳酸钠 | 36.5 |
| 碳酸钾 | 43.8 |
| 碳酸钙 | 18.6 |
| 碳酸锂 | 8.8 |
| 二氧化钛 | 9.6 |
| 三氧化二铁 | 10.8 |
| 三氧化二钴 | 5.3 |
| 二氧化锰 | 8.8 |
| 硫酸钠 | 4.2 |
| 三氧化二砷 | 2.0 |
实施例3
实施例3光纤倒像器用杂光吸收玻璃的原料组成(质量份)如表3所示。
表3实施例3的原料组成
对比例
对比例的玻璃原料组成(质量份)如表4所示。
表4对比例的原料组成
| 原料 | 质量份 |
| 硼酸 | 276.5 |
| 石英砂 | 658 |
| 氢氧化铝 | 85.8 |
| 碳酸钠 | 73.0 |
| 碳酸钾 | 172.1 |
| 碳酸钙 | 141.5 |
| 氧化锌 | 31.5 |
| 二氧化钛 | 23.4 |
| 三氧化二铁 | 60 |
| 三氧化二钴 | 12.2 |
| 三氧化二镍 | 5.5 |
| 二氧化锰 | 12.5 |
| 氧化铈 | 6.0 |
实施例1～3和对比例的玻璃制备方法如下：
1)1350-1400℃下将混合均匀的原料加入粘土坩埚中；
2)加料完成后用时30-60分钟升温至澄清温度，澄清温度为1450-1500℃；澄清时间为6-8h；
3)澄清结束后降温至出炉温度，出炉温度为1300-1350℃，在模具内浇注成型为玻璃棒料；
4)成型的玻璃棒脱模后放入马弗炉内590-620℃下保温2-3小时退火，退火完成后断电降温，室温下出炉即可。
实施例1～3和对比例所制得的玻璃测试结果如表5所示。表5中光谱透过率的测试情况说明如下：实施例1～3的光谱透过率测试结果为测试1.00±0.01mm玻璃厚度下350-900nm波段的光谱透过率；对比例的光谱透过率测试结果为测试0.40±0.01mm玻璃厚度下430-900nm波段的光谱透过率，对350-430nm波段未做要求。
表5实施例和对比例的玻璃测试结果
通过以上的测试结果可知：与对比例的玻璃相比，本发明实施例得到的光纤倒像器用杂光吸收玻璃其光谱透过率范围更广。此外，对比例玻璃的析晶性能≥820℃，而本发明实施例的析晶性能≥850℃，具有更好的抗析晶能力。
综上，本发明设计了一种光纤倒像器用杂光吸收玻璃及其制备工艺，其在1.00±0.01mm厚度控制下在350-900nm波段内光谱透过率5％-10％，吸收效果好。用于制造光纤倒像器后，处于微米数量级的吸收丝能够有效吸收光线面板内杂散光，满足光纤倒像器对黑色吸收玻璃材料的要求。同时该玻璃软化温度范围620-750℃；析晶下限温度≥850℃，抗析晶能力强，化学稳定性好，可以满足光纤倒像器对黑色吸收玻璃工艺性能的要求。
目前本发明所设计的颜色玻璃已经应用于广州宏晟光电科技股份有限公司高对比度光纤倒像器产品制造中，取得可观的经济效益。
Claims (8)
1.一种光纤倒像器用杂光吸收玻璃，其特征在于：是由以下质量份的原料组成：硼酸77.9份、石英砂189.4份、氢氧化铝32.11份、碳酸钾53.4份、碳酸钠54.7份、碳酸钙22.7份、碳酸锂10.7份、二氧化钛11.6份、三氧化二铁13.1份、三氧化二钴7.2份、三氧化二镍9.5份、硫酸钠5.7份、三氧化二砷2.2份；
所述光纤倒像器用杂光吸收玻璃在1.00±0.01mm厚度控制下在350-900nm波段内光谱透过率≤7.0％；
所述光纤倒像器用杂光吸收玻璃软化温度为720±10℃；
所述光纤倒像器用杂光吸收玻璃析晶下限温度≥850℃。
2.一种光纤倒像器用杂光吸收玻璃的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
1)按照权利要求1所述的组成，将原料加入坩埚中熔化；
2)熔化后，升温至澄清温度进行澄清；
3)澄清后，降温至浇注温度，在模具内浇注成型为玻璃棒；
4)将成型的玻璃棒脱模，放入退火炉中退火，出炉，得到光纤倒像器用杂光吸收玻璃。
3.根据权利要求2所述一种光纤倒像器用杂光吸收玻璃的制备方法，其特征在于：步骤1)中，熔化的温度为1350℃～1400℃。
4.根据权利要求2或3所述一种光纤倒像器用杂光吸收玻璃的制备方法，其特征在于：步骤1)中，坩埚为粘土坩埚。
5.根据权利要求2所述一种光纤倒像器用杂光吸收玻璃的制备方法，其特征在于：步骤2)中，澄清温度为1450℃～1500℃，澄清时间为6h～8h。
6.根据权利要求2或5所述一种光纤倒像器用杂光吸收玻璃的制备方法，其特征在于：步骤2)中，升温时间为30min～60min。
7.根据权利要求2所述一种光纤倒像器用杂光吸收玻璃的制备方法，其特征在于：步骤3)中，浇注温度为1300℃～1350℃。
8.根据权利要求2所述一种光纤倒像器用杂光吸收玻璃的制备方法，其特征在于：步骤4)中，退火方法具体为：在590℃～620℃下保温2h～3h，再断电降至室温。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201811533161.1A CN109851218B (zh) | 2018-12-14 | 2018-12-14 | 一种光纤倒像器用杂光吸收玻璃及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201811533161.1A CN109851218B (zh) | 2018-12-14 | 2018-12-14 | 一种光纤倒像器用杂光吸收玻璃及其制备方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN109851218A CN109851218A (zh) | 2019-06-07 |
| CN109851218B true CN109851218B (zh) | 2022-08-26 |
Family
ID=66891282
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201811533161.1A Active CN109851218B (zh) | 2018-12-14 | 2018-12-14 | 一种光纤倒像器用杂光吸收玻璃及其制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN109851218B (zh) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111410423B (zh) * | 2020-04-22 | 2022-09-20 | 中国建筑材料科学研究总院有限公司 | 一种用于光纤传像元件的光吸收料玻璃及其制备方法 |
| CN116675434B (zh) * | 2023-04-12 | 2023-11-10 | 蚌埠凯盛玻璃有限公司 | 一种低透黑色玻璃及其生产工艺 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TW201245080A (en) * | 2011-03-17 | 2012-11-16 | Asahi Glass Co Ltd | Glass for chemical strengthening |
| CN102603185B (zh) * | 2012-03-20 | 2014-04-16 | 广州宏晟光电科技有限公司 | 一种用于光纤面板的吸收430-900nm波长光谱的玻璃及其制备工艺 |
| JP2017081761A (ja) * | 2014-03-13 | 2017-05-18 | 旭硝子株式会社 | 化学強化用ガラスおよび化学強化ガラス |
-
2018
- 2018-12-14 CN CN201811533161.1A patent/CN109851218B/zh active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN109851218A (zh) | 2019-06-07 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6995101B2 (en) | Optical glass and optical product using the same | |
| US3790430A (en) | Alkali aluminosilicate glass article having an ion-exchanged surface layer | |
| CN109851218B (zh) | 一种光纤倒像器用杂光吸收玻璃及其制备方法 | |
| KR101410964B1 (ko) | 광학 유리 및 광학 소자 | |
| EP1291328A2 (de) | Verfahren zur Herstellung eines Trägermaterials für eine Spiegelschicht | |
| KR20020077256A (ko) | 유리 판 및 유리 판의 강화 방법 | |
| TW201800351A (zh) | 光學玻璃及光學元件 | |
| JPWO2007052666A1 (ja) | ガラス物品およびその製造方法 | |
| CN102503141A (zh) | 一种微晶玻璃及其制备方法 | |
| TWI651288B (zh) | 光學玻璃及光學元件 | |
| CN104743887A (zh) | 一种玻璃纤维组合物及其玻璃纤维和复合材料 | |
| JP2024535309A (ja) | ガラス組成物 | |
| CN102603185A (zh) | 一种用于光纤面板的吸收430-900nm波长光谱的玻璃及其制备工艺 | |
| CN101863617A (zh) | 一种光学玻璃及光学元件 | |
| CN111116039B (zh) | 重冕光学玻璃 | |
| US5994248A (en) | Optical lenses and processes of manufacture | |
| CN105776873A (zh) | 一种“熔融-冷却”法析晶的高结晶度透明微晶玻璃 | |
| CN113233761A (zh) | 一种可提高抗热冲击性能的玻璃及其制备方法 | |
| US10577276B2 (en) | Ultraviolet-absorbent glass | |
| CN109485256A (zh) | 一种折射率为1.5-1.6的光纤面板芯料玻璃及其制造方法 | |
| US3975093A (en) | Photochromic multifocal lenses | |
| CN112174533B (zh) | 一种白色高铝微晶玻璃及其制备方法 | |
| CN107311447A (zh) | 一种光学钢化玻璃 | |
| CN109485252B (zh) | 一种高透可见光和吸收近红外线的功能玻璃的着色添加剂、应用及功能玻璃 | |
| CN108947238B (zh) | 导光板玻璃、其制备方法及应用 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |