EP0538365A1 - Tellurium and selenium halide-based glasses, their preparation and use - Google Patents

Tellurium and selenium halide-based glasses, their preparation and use

Info

Publication number
EP0538365A1
EP0538365A1 EP91913252A EP91913252A EP0538365A1 EP 0538365 A1 EP0538365 A1 EP 0538365A1 EP 91913252 A EP91913252 A EP 91913252A EP 91913252 A EP91913252 A EP 91913252A EP 0538365 A1 EP0538365 A1 EP 0538365A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
vary
compositions according
mainly
glass
bromine
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.)
Ceased
Application number
EP91913252A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Jacques Lucas
Xiang Hua Zhang
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Centre National de la Recherche Scientifique CNRS
Original Assignee
Centre National de la Recherche Scientifique CNRS
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Centre National de la Recherche Scientifique CNRS filed Critical Centre National de la Recherche Scientifique CNRS
Publication of EP0538365A1 publication Critical patent/EP0538365A1/en
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C3/00Glass compositions
    • C03C3/32Non-oxide glass compositions, e.g. binary or ternary halides, sulfides or nitrides of germanium, selenium or tellurium
    • C03C3/321Chalcogenide glasses, e.g. containing S, Se, Te
    • C03C3/323Chalcogenide glasses, e.g. containing S, Se, Te containing halogen, e.g. chalcohalide glasses
    • YGENERAL 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
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S501/00Compositions: ceramic
    • Y10S501/90Optical glass, e.g. silent on refractive index and/or ABBE number
    • Y10S501/904Infrared transmitting or absorbing

Definitions

  • Verre_s_à_ b_as_e_ 'halogénur_es_ de_tellure et de selenium their preparation and their application.
  • the present invention relates to new glasses based on tellurium halide, their preparation and their application in particular in the field of infrared transmission.
  • the glasses of the invention are less brittle than glasses based on tellurium halide and selenium. They also have the advantage of making it possible to obtain solid parts by hot pressing, when the glass is in its plasticity zone, at a temperature a few tens of degrees higher than the glass transition temperature. These glasses can thus be shaped, by moderate pressure, in pyrex glass enclosures. It can be seen that the glasses of the invention, thus shaped, are capable of duplicating the polished surface of the pyrex mold, so that subsequently the polishing of the part obtained is not necessary, which allows to considerably reduce the cost prices.
  • the glasses of the invention can be deposited in thin layers to obtain anti-reflective deposits or integrated optics. They also allow easy production of double index preforms for the production of optical fibers.
  • the present invention therefore relates to solid glassy compositions of formula I:
  • X represents at least one halogen chosen from chlorine, bromine 10 e and iodine
  • Z represents at least one element chosen from As, Sb and Bi, w, x, y and z represent the respective molar percentages of the elements Te, X, Se and Z, w being a number which can vary from 5 to 50, ⁇ _5 x being a number that can vary from 5 to x. , y being a number which can vary from 5 to 80, z being a number which can vary from 5 to z. , the numbers w, x, y and z being such that the sum (w + x + y + z) is equal to 100, 20 the numbers x and z being such that:
  • the restrictive conditions concerning the maximum antimony and bismuth content are conditions generally making it possible to obtain glasses by simple cooling of the mixture of the constituents in the molten state, without rapid cooling (without quenching).
  • compositions of the invention some are particularly advantageous in that their thermal analysis does not make it possible to observe any phenomenon linked to crystallization. In other words, these compositions form glasses which are not susceptible to devitrification.
  • Such compositions can be found in particular in the following fields: a) compositions for which w is a number which can vary from
  • compositions being in particular those for which Z mainly represents As (preferably Z represents As), and in particular those for which X represents ma mainly iodine (X preferably represents iodine);
  • the invention also relates to a process for preparing the glass compositions as defined above.
  • This process is characterized by the fact that in the proportions indicated by formula I as defined above, a source of tellurium is mixed with a source of halogen, a source of selenium, and a source of the element Z, that the said mixture is heated in an inert atmosphere or under vacuum to a temperature sufficient to obtain a complete melting of the starting materials, that the liquid obtained is maintained at said temperature for a time sufficient to homogenize said mixture. liquid, that, if desired, said mixture is shaped, and cooled to obtain a glassy solid.
  • sources of the starting elements one generally uses these elements themselves.
  • compounds containing these elements can also be used as sources.
  • the source of halogen and tellurium can be TeCl, TeBr, etc.
  • the preparation is carried out in a sealed tube, after having evacuated.
  • Pyrex glass tubes can be used, for example.
  • the temperature to which the starting material is heated can be determined in each case by routine experiments. Generally, the mixture of starting materials is heated to a temperature of the order of about 300 to 600 ° C. For cooling, quenching is generally not necessary. It is sufficient to allow the composition to cool to room temperature.
  • the glass compositions of the invention can also be obtained in the form of thin layers, in particular by sputtering.
  • They can in particular be fiberized and serve as a waveguide for the light emitted by lasers at CO 2.
  • their wide transmission band allows them to be used in infrared radiation analysis or thermal imaging devices.
  • the glasses of the invention p 'e adj particular be deposited as thin layers on vitreous substrates of varied nature.
  • sputtering it is possible to produce guiding structures with index variation which can serve as a flat waveguide for integrated optics, or for coating optics, for example made of germanium, with layers of significantly lower index.
  • a glass rod having a refractive index n is first prepared. , for example having a length of 100mm and a diameter of 6mm.
  • n refractive index
  • the second method consists in holding the bar of index n 1 in the center of a tube having an inside diameter slightly greater than the diameter of the bar, for example 10 mm. Another glass according to the invention is then poured into the tube, with an index n "of less than n. , said second glass being at a temperature sufficient for the second glass to be in a softened state and to be poured into the tube by filling the space around the bar. The whole is then left to cool as before.
  • the following examples illustrate the invention without, however, limiting it.
  • Te 20 Se 60 T 10 AS 10 The starting materials are the purified elements, which are introduced, in the required proportions, into a silica tube. A vacuum is made in the part of the silica tube located above the mixture of constituents, then the tube is sealed. The tube is then heated at 350 ° C for two hours to obtain good homogenization. The tube is then allowed to cool to room temperature.
  • the glass obtained has a glass transition temperature, measured by differential thermal analysis, with a heating rate of 10 ° C / min. : Tg - 80 ° C.
  • glasses containing iodine having the following composition were prepared:
  • glasses were prepared, containing bromine, having the following composition:
  • glasses were prepared, containing chlorine, having the following composition:

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Glass Compositions (AREA)

Abstract

Compositions solides vitreuses de formule (I): Tew Sey Xx Zz dans laquelle: X représente au moins un halogène choisi parmi le chlore, le brome et l'iode, Z représente au moins un élément choisi parmi As, Sb et Bi, w, x, y et z représentent les pourcentages molaires respectifs des éléments Te, X, Se et Z, w étant un nombre pouvant varier de 5 à 50, x étant un nombre pouvant varier de 5 à x1, y étant un nombre pouvant varier de 5 à 80, z étant un nombre pouvant varier de 5 à z1, les nombres w, x, y et z étant tels que la somme (w+x+y+z) est égale à 100, les nombres x1 et z1 étant tels que: lorsque X représente majoritairement de l'iode, x1 = 50 et z1 = 60, lorsque X représente majoritairement du brome, x1 = 60 et z1 = 50, et lorsque X représente majoritairement du chlore, x1 = 60 et z1 = 40, étant entendu que le pourcentage molaire de l'élément Bi, lorsqu'il est présent, n'est pas supérieur à 12, et que le pourcentage molaire de l'élément Sb, lorsqu'il est présent, n'est pas supérieur à 20; leur préparation et leur application notamment dans le domaine de la transmission infrarouge.Glassy solid compositions of formula (I): Tew Sey Xx Zz in which: X represents at least one halogen chosen from chlorine, bromine and iodine, Z represents at least one element chosen from As, Sb and Bi, w, x, y and z represent the respective molar percentages of the elements Te, X, Se and Z, w being a number which can vary from 5 to 50, x being a number which can vary from 5 to x1, y being a number which can vary from 5 to 80, z being a number which can vary from 5 to z1, the numbers w, x, y and z being such that the sum (w + x + y + z) is equal to 100, the numbers x1 and z1 being such that : when X mainly represents iodine, x1 = 50 and z1 = 60, when X mainly represents bromine, x1 = 60 and z1 = 50, and when X mainly represents chlorine, x1 = 60 and z1 = 40, being understood that the molar percentage of the element Bi, when present, is not greater than 12, and that the molar percentage of the element Sb, when present, is not greater than 20; their preparation and their application in particular in the field of infrared transmission.

Description

Verre_s_à_ b_as_e_ 'halogénur_es_ de_tellure et de sélénium, leur préparation et leur application.Verre_s_à_ b_as_e_ 'halogénur_es_ de_tellure et de selenium , their preparation and their application.
La présente invention a pour objet de nouveaux verres à base d'halogénure de tellure, leur préparation et leur application notamment dans le domaine de la transmission infrarouge.The present invention relates to new glasses based on tellurium halide, their preparation and their application in particular in the field of infrared transmission.
Dans la demande de brevet français 2.594.115, on a décrit des verres à base d'halogénure de tellure et de sélénium ou de soufre qui possèdent de bonnes propriétés de transmission dans l'infrarouge. Toutefois, ces verres ont des températures de transition vitreuse relativement basses qui ne permettent pas de les utiliser à des températures élevées. En outre, ces températures de transition vitreuse ne varient que très faiblement lorsqu'on fait varier les proportions de soufre ou de sélénium.In French patent application 2,594,115, glasses based on tellurium halide and selenium or sulfur have been described which have good infrared transmission properties. However, these glasses have relatively low glass transition temperatures which do not allow them to be used at high temperatures. In addition, these glass transition temperatures vary only very slightly when the proportions of sulfur or selenium are varied.
On a maintenant découvert qu'il est possible d'améliorer les propriétés des verres à base d'halogénure de tellure et de sélénium par addition d'un constituant supplémentaire tel que l'arsenic, l'antimoine ou le bismuth.It has now been discovered that it is possible to improve the properties of glasses based on tellurium halide and selenium by adding an additional constituent such as arsenic, antimony or bismuth.
On a découvert en particulier qu'il est possible d'augmenter la température de transition vitreuse en augmentant la proportion de ce constituant supplémentaire, et qu'il devient même possible d'ajuster la température de transition vitreuse à une valeur prédéterminée par réglage de la proportion dudit constituant supplémentaire. C'est ainsi qu'il est possible d'obtenir, grâce à l'invention, des verres à base d'halogénure de tellure et de sélénium ayant des températures de transition vitreuse supérieures à 130°C, et même supérieures à 150°C, alors que pour les verres a base d'halogénure de tellure et de soufre ou de sélénium, la température de transition vitreuse dépasse rarement 80°C.It has been found in particular that it is possible to increase the glass transition temperature by increasing the proportion of this additional constituent, and that it even becomes possible to adjust the glass transition temperature to a predetermined value by adjusting the proportion of said additional constituent. It is thus possible, thanks to the invention, to obtain glasses based on tellurium halide and selenium having glass transition temperatures higher than 130 ° C., and even higher than 150 ° C. , whereas for glasses based on tellurium halide and sulfur or selenium, the glass transition temperature rarely exceeds 80 ° C.
En outre, les verres de l'invention sont moins cassants que les verres à base d'halogénure de tellure et de sélénium. Ils présentent également l'avantage de permettre l'obtention de pièces massives par pressage à chaud, quand le verre est dans sa zone de plasticité, à une température supérieure de quelques dizaines de degrés à la température de transition vitreuse. On peut ainsi mettre ces verres en forme, par pression modérée, dans des enceintes en verre pyrex. On constate en effet que les verres de l'invention, ainsi mis en forme, sont capables de dupliquer la surface polie du moule en pyrex, de sorte que par la suite le polissage de la pièce obtenue n'est pas nécessaire, ce qui permet de diminuer considérablement les prix de revient. En outre, les verres de l'invention peuvent être déposés en couches minces pour obtenir des dépôts antireflets ou des optiques intégrées. Ils permettent aussi de réaliser aisément des préformes à double indice pour la réalisation de fibres optiques.In addition, the glasses of the invention are less brittle than glasses based on tellurium halide and selenium. They also have the advantage of making it possible to obtain solid parts by hot pressing, when the glass is in its plasticity zone, at a temperature a few tens of degrees higher than the glass transition temperature. These glasses can thus be shaped, by moderate pressure, in pyrex glass enclosures. It can be seen that the glasses of the invention, thus shaped, are capable of duplicating the polished surface of the pyrex mold, so that subsequently the polishing of the part obtained is not necessary, which allows to considerably reduce the cost prices. In addition, the glasses of the invention can be deposited in thin layers to obtain anti-reflective deposits or integrated optics. They also allow easy production of double index preforms for the production of optical fibers.
5 La présente invention a donc pour objet des compositions solides vitreuses de formule I :The present invention therefore relates to solid glassy compositions of formula I:
Te Se X Z (I) w y x z dans laquelle :Te Se X Z (I) w y x z where:
X représente au moins un halogène choisi parmi le chlore, le brome 10 et l'iode,X represents at least one halogen chosen from chlorine, bromine 10 e and iodine,
Z représente au moins un élément choisi parmi As, Sb et Bi, w, x, y et z représentent les pourcentages molaires respectifs des éléments Te, X, Se et Z, w étant un nombre pouvant varier de 5 à 50, τ_5 x étant un nombre pouvant varier de 5 à x. , y étant un nombre pouvant varier de 5 à 80, z étant un nombre pouvant varier de 5 à z. , les nombres w, x, y et z étant tels que la somme (w + x + y + z) est égale à 100, 20 les nombres x et z étant tels que :Z represents at least one element chosen from As, Sb and Bi, w, x, y and z represent the respective molar percentages of the elements Te, X, Se and Z, w being a number which can vary from 5 to 50, τ_5 x being a number that can vary from 5 to x. , y being a number which can vary from 5 to 80, z being a number which can vary from 5 to z. , the numbers w, x, y and z being such that the sum (w + x + y + z) is equal to 100, 20 the numbers x and z being such that:
- lorsque X représentent majoritairement de l'iode, x = 50 et- when X mainly represent iodine, x = 50 and
Zl = 60' Z l = 60 '
- lorsque X représente majoritairement du brome, x = 60 et z. = 50, 25 - et lorsque x représente majoritairement du chlore, x = 60 et zχ - «0, étant entendu que le pourcentage molaire de Bi, lorsqu'il est présent, n'est pas supérieur à 12 et que le pourcentage molaire de l'élément Sb, lorsqu'il est présent, n'est pas supérieur à 20. Q Les conditions restrictives concernant la teneur maximum en antimoine et en bismuth sont des conditions permettant généralement d'obtenir des verres par simple refroidissement du mélange des constituants à l'état fondu, sans refroidissement rapide (sans trempe).- when X mainly represents bromine, x = 60 and z. = 50, 25 - and when x mainly represents chlorine, x = 60 and z χ - "0, it being understood that the molar percentage of Bi, when it is present, is not greater than 12 and that the molar percentage of the element Sb, when it is present, is not greater than 20. Q The restrictive conditions concerning the maximum antimony and bismuth content are conditions generally making it possible to obtain glasses by simple cooling of the mixture of the constituents in the molten state, without rapid cooling (without quenching).
Parmi les compositions vitreuses de l'invention, on citera en particulier :Among the glassy compositions of the invention, there may be mentioned in particular:
- celles pour lesquelles X représente l'iode, le brome ou leurs mélanges ; - celles pour lesquelles w est un nombre pouvant varier de 10 à 40 et y et un nombre pouvant varier de 5 à 65 ;- those for which X represents iodine, bromine or their mixtures; - those for which w is a number which can vary from 10 to 40 and y and a number which can vary from 5 to 65;
- celles pour lesquelles z est un nombre au moins égal à 10. Parmi les compositions de l'invention, certaines sont particulièrement intéressantes en ce que leur analyse thermique ne permet d'observer aucun phénomène lié à une cristallisation. Autrement dit, ces compositions forment des verres qui ne sont pas susceptibles de dévitrification. De telles compositions pourront être trouvées notamment dans les domaines suivants : a) compositions pour lesquelles w est un nombre pouvant varier de- those for which z is a number at least equal to 10. Among the compositions of the invention, some are particularly advantageous in that their thermal analysis does not make it possible to observe any phenomenon linked to crystallization. In other words, these compositions form glasses which are not susceptible to devitrification. Such compositions can be found in particular in the following fields: a) compositions for which w is a number which can vary from
15 à 25, x de 5 à 15, y de 20 à 60 et z de 10 à 50 ; et en particulier pour lesquelles y peut varier de 30 à 50 et/ou z de 20 à 40 ; et notamment pour lesquelles y peut varier de 35 à 45 et/ou z peut varier de 25 à 35 ; ces compositions étant notamment celles pour lesquelles Z représente majoritairement As (de préférence Z représente As) , et en particulier celles pour lesquelles X représente ma oritairement de l'iode (X représentant de préférence de l'iode) ; b) compositions pour lesquelles w peut varier de 5 à 20, x de 5 à 15, y de 55 à 65 et z de 10 à 25 ; en particulier celles pour lesquelles w peut varier de 10 à 20 et/ou z peut varier de 10 à 20 ; ces compositions étant notamment celles pour lesquelles Z représente majoritairement As (de préférence Z représente As), et en particulier celles pour lesquelles X représente majoritairement de l'iode (X représentant de préférence de l'iode) ; c) compositions pour lesquelles X représente majoritairement du brome, w est un nombre pouvant varier de 15-25, x de 5 à 15, y de 45 à 55 et z de 15 à 25, X étant de préférence du brome, et en particulier pour lesquelles Z représente majoritairement As (et de préférence As).15 to 25, x from 5 to 15, y from 20 to 60 and z from 10 to 50; and in particular for which y can vary from 30 to 50 and / or z from 20 to 40; and in particular for which y can vary from 35 to 45 and / or z can vary from 25 to 35; these compositions being in particular those for which Z mainly represents As (preferably Z represents As), and in particular those for which X represents ma mainly iodine (X preferably represents iodine); b) compositions for which w can vary from 5 to 20, x from 5 to 15, y from 55 to 65 and z from 10 to 25; in particular those for which w can vary from 10 to 20 and / or z can vary from 10 to 20; these compositions being in particular those for which Z mainly represents As (preferably Z represents As), and in particular those for which X represents mainly iodine (X preferably representing iodine) ; c) compositions for which X represents mainly bromine, w is a number which can vary from 15-25, x from 5 to 15, y from 45 to 55 and z from 15 to 25, X being preferably bromine, and in particular for which Z mainly represents As (and preferably As).
L'invention a également pour objet un procédé de préparation des compositions de verres telles que définies ci-dessus.The invention also relates to a process for preparing the glass compositions as defined above.
Ce procédé est caractérisé par le fait que l'on mélange dans les proportions indiquées par la formule I telle que définie ci-dessus, une source de tellure avec une source d'halogène, une source de sélénium, et une source de l'élément Z, que l'on chauffe ledit mélange en atmosphère inerte ou sous vide à une température suffisante pour obtenir une fusion complète des produits de départ, que l'on maintient le liquide obtenu à ladite température pendant un temps suffisant pour homogénéiser ledit r.élange liquide, que, si désiré, on met ledit mélange en forme, et qu'on le refroidit pour obtenir un solide vitreux.This process is characterized by the fact that in the proportions indicated by formula I as defined above, a source of tellurium is mixed with a source of halogen, a source of selenium, and a source of the element Z, that the said mixture is heated in an inert atmosphere or under vacuum to a temperature sufficient to obtain a complete melting of the starting materials, that the liquid obtained is maintained at said temperature for a time sufficient to homogenize said mixture. liquid, that, if desired, said mixture is shaped, and cooled to obtain a glassy solid.
Comme sources des éléments de départ, on utilise généralement ces éléments eux-mêmes. On peut aussi utiliser comme sources des composés définis contenant ces éléments. Par exemple, la source d'halogène et de tellure peut être TeCl , TeBr, , etc..As sources of the starting elements, one generally uses these elements themselves. Defined compounds containing these elements can also be used as sources. For example, the source of halogen and tellurium can be TeCl, TeBr, etc.
De préférence, on effectue la préparation dans un tube scellé, après avoir fait le vide. On peut utiliser par exemple des tubes de verre Pyrex. On peut également transférer le verre à l'état ramolli dans un moule, comme indiqué ci-dessus, pour obtenir par pressage modéré une pièce massive de forme désirée.Preferably, the preparation is carried out in a sealed tube, after having evacuated. Pyrex glass tubes can be used, for example. One can also transfer the glass in the softened state into a mold, as indicated above, to obtain by moderate pressing a solid piece of desired shape.
La température à laquelle on chauffe le produit de départ peut être déterminée dans chaque cas par des expériences de routine. Généralement, on chauffe le mélange des produits de départ à une température de l'ordre de 300 à 600°C environ. Pour le refroidissement, une trempe n'est généralement pas nécessaire. Il suffit de laisser la composition refroidir jusqu'à la température ambiante.The temperature to which the starting material is heated can be determined in each case by routine experiments. Generally, the mixture of starting materials is heated to a temperature of the order of about 300 to 600 ° C. For cooling, quenching is generally not necessary. It is sufficient to allow the composition to cool to room temperature.
Les compositions de verre de l'invention peuvent également être obtenues sous la forme de couches minces, en particulier par pulvérisation cathodique.The glass compositions of the invention can also be obtained in the form of thin layers, in particular by sputtering.
Elles peuvent en particulier être fibrées et servir de guide d'onde pour la lumière émise par les lasers au C0„. En outre, leur large bande de transmission permet de les utiliser dans les appareils d'analyses du rayonnement infrarouge ou d'imagerie thermique.They can in particular be fiberized and serve as a waveguide for the light emitted by lasers at CO 2. In addition, their wide transmission band allows them to be used in infrared radiation analysis or thermal imaging devices.
Les verres de l'invention p'euvent notamment être déposés sous forme de couches minces vitreuses sur des substrats de nature variée. Par pulvérisation cathodique, on peut réaliser des structures guidantes à variation d'indice pouvant servir de guide d'onde plat pour l'optique intégrée, ou pour revêtir des optiques, par exemple en germanium, de couches d'indice nettement inférieur.The glasses of the invention p 'euvent particular be deposited as thin layers on vitreous substrates of varied nature. By sputtering, it is possible to produce guiding structures with index variation which can serve as a flat waveguide for integrated optics, or for coating optics, for example made of germanium, with layers of significantly lower index.
Avec les verres de l'invention, il est également possible de préparer des préformes de verre à double indice par l'une des deux méthodes suivantes. Selon la première méthode, on prépare d'abord un barreau de verre ayant un indice de refraction n. , ayant par exemple une longueur de 100mm et un diamètre de 6mm. On plonge ce barreau dans un creuset cylindrique ayant un diamètre intérieur légèrement supérieur au diamètre du barreau de verre préparé précédemment, par exemple un diamètre intérieur de 10mm. Ledit creuset contient un verre selon l'invention d'indice n (n étantWith the glasses of the invention, it is also possible to prepare double index glass preforms by one of the following two methods. According to the first method, a glass rod having a refractive index n is first prepared. , for example having a length of 100mm and a diameter of 6mm. We plunge this bar into a cylindrical crucible having an internal diameter slightly greater than the diameter of the glass rod prepared previously, for example an internal diameter of 10mm. Said crucible contains a glass according to the invention of index n (n being
,- _. inférieur a n ), la température dans le creuset étant telle que ce deuxième verre soit liquide et visqueux. On laisse refroidir l'ensemble et l'on obtient une préforme à deux indices qui peut ensuite être fibrée selon les techniques usuelles., - _. less than n), the temperature in the crucible being such that this second glass is liquid and viscous. The whole is allowed to cool and a preform with two indices is obtained which can then be fiberized according to the usual techniques.
_ La deuxième méthode consiste à maintenir le barreau d'indice n1 au centre d'un tube ayant un diamètre intérieur légèrement supérieur au diamètre du barreau, par exemple 10 mm. On verse alors dans le tube un autre verre selon l'invention, d'indice n» inférieur à n. , ledit second verre étant à une température suffisante pour que le second verre soit à l'état ramolli et puisse être versé dans le tube en remplissant l'espace autour du barreau. On laisse ensuite refroidir l'ensemble comme précédemment. Les exemples suivants illustrent l'invention sans toutefois la limiter._ The second method consists in holding the bar of index n 1 in the center of a tube having an inside diameter slightly greater than the diameter of the bar, for example 10 mm. Another glass according to the invention is then poured into the tube, with an index n "of less than n. , said second glass being at a temperature sufficient for the second glass to be in a softened state and to be poured into the tube by filling the space around the bar. The whole is then left to cool as before. The following examples illustrate the invention without, however, limiting it.
EXEMPLE 1 :EXAMPLE 1:
Verre ayant la composition :Glass having the composition:
Te20 Se60 T10 AS10 Les produits de départ sont les éléments purifiés, qui sont introduits, dans les proportions requises, dans un tube de silice. On fait le vide dans la partie du tube de silice située au-dessus du mélange des constituants, puis on scelle le tube. On chauffe alors le tube à 350°C pendant deux heures pour obtenir une bonne homogénéisation. On laisse ensuite refroidir le tube jusqu'à la température ambiante. Te 20 Se 60 T 10 AS 10 The starting materials are the purified elements, which are introduced, in the required proportions, into a silica tube. A vacuum is made in the part of the silica tube located above the mixture of constituents, then the tube is sealed. The tube is then heated at 350 ° C for two hours to obtain good homogenization. The tube is then allowed to cool to room temperature.
Le verre obtenu a une température de transition vitreuse, mesurée par analyse thermique différentielle, avec une vitesse de chauffage de 10°C/min. : Tg - 80°C. De façon analogue, on a préparé des verres contenant de l'iode ayant la composition suivante :The glass obtained has a glass transition temperature, measured by differential thermal analysis, with a heating rate of 10 ° C / min. : Tg - 80 ° C. Similarly, glasses containing iodine having the following composition were prepared:
De façon analogue, on a préparé des verres ayant la composition suivanteSimilarly, glasses having the following composition were prepared
De façon analogue, on a préparé des verres, contenant du brome, ayant la composition suivante : Similarly, glasses were prepared, containing bromine, having the following composition:
De façon analogue, on a préparé des verres, contenant du chlore, ayant la composition suivante :Similarly, glasses were prepared, containing chlorine, having the following composition:
Tg(°C)Tg (° C)
9090
104104
122 122
Pour introduire le chlore dans les mélanges de départ, on fait réagir la quantité requise de chlore avec le mélange Te + Se + As. On peut également utiliser comme source de chlore au moins un chlorure de ces trois éléments, à l'état anhydre, en proportion convenable. To introduce chlorine into the starting mixtures, the required quantity of chlorine is reacted with the mixture Te + Se + As. It is also possible to use at least one chloride of these three elements, in the anhydrous state, in suitable proportion.

Claims

REVENDICATIONS
1. Compositions solides vitreuses de formule I :1. Solid vitreous compositions of formula I:
Te Se X Z (I) w y x z dans laquelle :Te Se X Z (I) w y x z where:
X représente au moins un halogène choisi parmi le chlore, le brome et l'iode,X represents at least one halogen chosen from chlorine, bromine and iodine,
Z représente au moins un élément choisi parmi As, Sb et Bi, w, x, y et z représentent les pourcentages molaires respectifs des éléments Te, X, Se et Z, w étant un nombre pouvant varier de 5 à 50, étant un nombre pouvant varier de 5 à x , y étant un nombre pouvant varier de 5 à 80, z étant un nombre pouvant varier de 5 à z , les nombres w, x, y et z étant tels que la somme (w + x + y + z) est égale à 100, les nombres x1 et z étant tels que :Z represents at least one element chosen from As, Sb and Bi, w, x, y and z represent the respective molar percentages of the elements Te, X, Se and Z, w being a number which can vary from 5 to 50, being a number can vary from 5 to x, y being a number that can vary from 5 to 80, z being a number that can vary from 5 to z, the numbers w, x, y and z being such that the sum (w + x + y + z) is equal to 100, the numbers x 1 and z being such that:
- lorsque X représentent majoritairement de l'iode, x1 = 50 et- when X mainly represent iodine, x 1 = 50 and
1 z. ≈ 60,1 z. ≈ 60,
- lorsque X représente majoritairement du brome, x- 1 = 60 et zχ - 50, - et lorsque X représente majoritairement du chlore, = 60 et χ = 40, étant entendu que le pourcentage molaire de l'élément Bi, lorsqu'il est présent, n'est pas supérieur à 12, et que le pourcentage molaire de l'élément Sb, lorsqu'il est présent, n'est pas supérieur à 20. - when X represents mainly bromine, x- 1 = 60 and z χ - 50, - and when X represents mainly chlorine, = 60 and χ = 40, it being understood that the molar percentage of the element Bi, when is present, is not greater than 12, and that the molar percentage of the element Sb, when present, is not greater than 20.
2. Compositions vitreuses selon la revendication 1, caractérisées par le fait que X représente l'iode, le brome ou leurs mélanges.2. Glassy compositions according to claim 1, characterized in that X represents iodine, bromine or their mixtures.
3. Compositions selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisées par le fait que w est un nombre pouvant varier de 10 â 40, et y est un nombre pouvant varier de 5 à 65. 3. Compositions according to any one of the preceding claims, characterized in that w is a number which can vary from 10 to 40, and y is a number which can vary from 5 to 65.
4. Compositions selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisées par le fait que z est un nombre au moins égal à 10.4. Compositions according to any one of the preceding claims, characterized in that z is a number at least equal to 10.
5. Compositions selon la revendication 4, caractérisées par le fait que w est un nombre pouvant varier de 15 à 25, x de 5 à 15, y de 20 à 60, et z de 10 à 50. 5. Compositions according to claim 4, characterized in that w is a number which can vary from 15 to 25, x from 5 to 15, y from 20 to 60, and z from 10 to 50.
6. Compositions selon la revendication 5, caractérisées par le fait que y peut varier de 30 à 50 et/ou z de 20 à 40.6. Compositions according to claim 5, characterized in that y can vary from 30 to 50 and / or z from 20 to 40.
7. Compositions selon la revendication 5, caractérisées par le fait que y peut varier de 35 à 45 et/ou z peut varier de 25 à 35. 7. Compositions according to claim 5, characterized in that y can vary from 35 to 45 and / or z can vary from 25 to 35.
8. Compositions selon la revendication 4, caractérisées par le fait que w peut varier de 5 à 20, x de 5 à 15, y de 55 à 65 et z de 10 à 25.8. Compositions according to claim 4, characterized in that w can vary from 5 to 20, x from 5 to 15, y from 55 to 65 and z from 10 to 25.
9. Compositions selon la revendication 8, caractérisées par le fait que w peut varier de 10 à 20 et/ou z peut varier de 10 à 20.9. Compositions according to claim 8, characterized in that w can vary from 10 to 20 and / or z can vary from 10 to 20.
10. Compositions selon la revendication 4, caractérisées par le fait que w peut varier de 10 à 20, x de 15 à 25, y de 25 à 35 et z de 30 à10. Compositions according to claim 4, characterized in that w can vary from 10 to 20, x from 15 to 25, y from 25 to 35 and z from 30 to
40.40.
11. Compositions selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisées par le fait que Z représente majoritairement As.11. Compositions according to any one of the preceding claims, characterized in that Z mainly represents As.
12. Compositions selon la revendication 11, caractérisées par le fait que Z représente As.12. Compositions according to claim 11, characterized in that Z represents As.
13. Compositions selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisées par le fait que X représente majoritairement de l'iode.13. Compositions according to any one of the preceding claims, characterized in that X mainly represents iodine.
14. Compositions selon la revendication 13, caractérisées par le fait que X représente de l'iode.14. Compositions according to claim 13, characterized in that X represents iodine.
15. Compositions selon la revendication 4, caractérisées par le fait que X représente majoritairement du brome, w est un nombre pouvant varier de 15-25, x de 5 à 15, y de 45 à 55 et z de 15 à 25.15. Compositions according to claim 4, characterized in that X mainly represents bromine, w is a number which can vary from 15-25, x from 5 to 15, y from 45 to 55 and z from 15 to 25.
16. Compositions selon la revendication 15, caractérisées par le fait que X représente du brome.16. Compositions according to claim 15, characterized in that X represents bromine.
17. Compositions selon les revendications 15 ou 16, caractérisées par le fait que Z représente majoritairement As, et en particulier représente As.17. Compositions according to claims 15 or 16, characterized in that Z mainly represents As, and in particular represents As.
18. Compositions selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisées par le fait qu'elles se présentent sous la forme de pièces massives, de fibres ou de couches minces.18. Compositions according to any one of the preceding claims, characterized in that they are in the form of solid parts, fibers or thin layers.
19. Procédé de préparation de compositions vitreuses telles que définies dans l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que l'on mélange, dans les proportions indiquées par la formule I, une source de tellure avec une source d'halogène, une source de sélénium, et une source de l'élément Z, que l'on chauffe ledit mélange en atmosphère inerte ou sous vide à une température suffisante pour obtenir une fusion complète des produits de départ, que l'on maintient le liquide obtenu à ladite température pendant un temps suffisant pour homogénéiser le mélange liquide, que, si désiré, on le met en forme, et qu'on le refroidit pour obtenir un solide vitreux. 19. Process for the preparation of vitreous compositions as defined in any one of the preceding claims, characterized in that a source of tellurium is mixed in the proportions indicated by formula I with a source of halogen, a source of selenium, and a source of the element Z, which is heated said mixture in an inert atmosphere or under vacuum at a temperature sufficient to obtain a fusion complete the starting materials, that the liquid obtained is maintained at said temperature for a time sufficient to homogenize the liquid mixture, that, if desired, it is shaped, and that it is cooled to obtain a glassy solid.
20. Procédé selon la revendication 19, caractérisé par le fait que l'étape de mise en forme comprend le transfert dans un moule pour obtenir par pressage modéré une pièce massive de forme désirée.20. The method of claim 19, characterized in that the shaping step comprises transfer to a mold to obtain by moderate pressing a solid piece of desired shape.
21. Procédé selon la revendication 19, caractérisé par le fait que, pour obtenir une préforme de verre à double indice, on prépare un barreau de verre que l'on place au centre d'un creuset cylindrique de diamètre intérieur supérieur au diamètre du barreau, ledit creuset contenant, à l'état liquide et visqueux, un verre d'indice inférieur à celui du verre dudit barreau, et qu'on laisse refroidir l'ensemble.21. The method of claim 19, characterized in that, to obtain a double index glass preform, a glass rod is prepared which is placed in the center of a cylindrical crucible with an inner diameter greater than the diameter of the rod , said crucible containing, in the liquid and viscous state, a glass of index lower than that of the glass of said bar, and which is allowed to cool all.
22. Procédé selon la revendication 19, caractérisé par le fait que, pour obtenir une préforme de verre à double indice, on prépare un barreau de verre que l'on place an centre d'un creuset cylindrique de diamètre intérieur supérieur au diamètre du barreau, que l'on verse dans le creuset un second verre d'indice inférieur, à l'état ramolli, de façon qu'il remplisse l'espace autour du barreau, et qu'on laisse refroidir l'ensemble. 22. The method of claim 19, characterized in that, to obtain a double index glass preform, a glass rod is prepared which is placed in the center of a cylindrical crucible with an inner diameter greater than the diameter of the rod , that a second glass of lower index, in the softened state, is poured into the crucible so that it fills the space around the bar, and the whole is allowed to cool.
EP91913252A 1990-07-12 1991-07-12 Tellurium and selenium halide-based glasses, their preparation and use Ceased EP0538365A1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR9008892A FR2664584B1 (en) 1990-07-12 1990-07-12 GLASSES BASED ON TELLURE AND SELENIUM HALIDES, THEIR PREPARATION AND THEIR APPLICATION.
FR9008892 1990-07-12

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP0538365A1 true EP0538365A1 (en) 1993-04-28

Family

ID=9398644

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP91913252A Ceased EP0538365A1 (en) 1990-07-12 1991-07-12 Tellurium and selenium halide-based glasses, their preparation and use

Country Status (4)

Country Link
US (1) US5352639A (en)
EP (1) EP0538365A1 (en)
FR (1) FR2664584B1 (en)
WO (1) WO1992000926A1 (en)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1034494C (en) * 1992-07-11 1997-04-09 武汉工业大学 Glass composition containing sulfure halide
US5779757A (en) * 1996-06-26 1998-07-14 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Process for removing hydrogen and carbon impurities from glasses by adding a tellurium halide
US6015765A (en) * 1997-12-24 2000-01-18 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Rare earth soluble telluride glasses
US10191186B2 (en) 2013-03-15 2019-01-29 Schott Corporation Optical bonding through the use of low-softening point optical glass for IR optical applications and products formed

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2141423B (en) * 1983-06-17 1986-11-26 Valery Viktorovich Melnikov Infra-red transparent selenium-containing glass

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See references of WO9200926A1 *

Also Published As

Publication number Publication date
FR2664584B1 (en) 1993-07-23
US5352639A (en) 1994-10-04
FR2664584A1 (en) 1992-01-17
WO1992000926A1 (en) 1992-01-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0135449B1 (en) Glass fibres and composition suitable for making them
EP0054495B2 (en) Optical waveguide with a fluor-doped core
CA2112000C (en) Polymeric compositions with a low yellow index; polymerizable compositions and lenses using the same
EP1642870B1 (en) Chalcogenide glasses based on tellurium for transmitting infrared in the middle and far regions
Shiryaev et al. Infrared fibers based on Te–As–Se glass system with low optical losses
FR2895739A1 (en) OPTICAL GLASS WITHOUT LEAD AND WITHOUT ARSENIC HAVING A HIGH REFRACTION INDEX
EP0107532A1 (en) Plastic optical fibres, especially scintillating ones, and process for making them
US10059810B2 (en) Organically modified multicomponent chalcogenide polymers
FR2522319A1 (en) PHOTOTROPIC GLASS HAVING A REFRACTION INDEX 1.59, A CONSTRINGENCE 44 AND A DENSITY 3.0 G / CM?
FR2591586A1 (en) GLASS CONTAINING CHALCOGENES.
EP0124437A1 (en) Plastic optical fibres and method for their preparation
US4867544A (en) Optical glass elements having a graded refraction index for ir light and method for their production
FR2475032A1 (en)
FR2864954A1 (en) GLASS HAVING STABILITY NOTABLY IMPROVED IN TERMS OF DAMAGE TO RADIATION, AND PROCESS FOR PRODUCTION THEREOF AND USE THEREOF
EP0538365A1 (en) Tellurium and selenium halide-based glasses, their preparation and use
Shiryaev et al. Recent progress in preparation of chalcogenide As-Se-Te glasses with low impurity content
Slang et al. Deposition and characterization of solution processed Se-rich Ge-Se thin films with specular optical quality using multi-component solvent approach
FR2769019A1 (en) POLYIMIDE FOR OPTICAL COMMUNICATIONS AND ITS PREPARATION METHOD
EP0456743B1 (en) Vapour-phase deposition of a fluoride glass
Pitt et al. Telluride glass fibres for transmission in the 8-12 micrometres waveband
CN115124238B (en) Infrared nonlinear chalcogenide glass material and preparation method thereof
EP0229571B1 (en) Indium fluoride glasses and their preparation
Klinkov Influence of small additives of germanium on the physical properties of chalcogenide glasses based on composition As30. 5S44. 5I25
JPH0472781B2 (en)
Lopez et al. Processing and characterization of bulk chalcogenide glasses used for waveguide applications

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

17P Request for examination filed

Effective date: 19930104

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): DE FR GB

17Q First examination report despatched

Effective date: 19931103

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE APPLICATION HAS BEEN REFUSED

18R Application refused

Effective date: 19940505