JP6774989B2 - イオン交換で化学的に強化されたリチウム含有ガラスにおけるニー応力の測定を改善する方法 - Google Patents
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Description
図1Aは、IOX処理を用いてガラス基体20から形成された例示的なIOX物品10を上方から見た図である。例示的なガラス基体20は平面状であり、本体21と表面(上面)22とを有し、本体は、ベース(バルク)屈折率nsと、表面屈折率n0と、z方向の厚さTとを有する。図1Bは、y−z平面において切り取られたガラス基体20の拡大断面図であり、IOX物品10を構成するIOX基体20を定めるために、表面22にわたって本体21の中に向かってz方向に行われる例示的なIOX処理を示す。本体21は、IOX基体のガラスマトリクスによって構成される。
本明細書において開示される方法を実施するために用いるのに適した例示的なプリズム結合システムは、米国特許出願公開第2014/0368808号および同第2015/0066393号の各明細書にも記載されており、それらを参照して本明細書に組み込む。
IOX物品10の非平坦さ(反り)は、TIR−PR遷移の検出された位置にランダム誤差および系統的な疑似ランダム誤差を生じることにより、CSk測定の精度を大きく劣化させ得ることが見出された。ニー応力測定に悪影響を及ぼし得る反りの量は人間の目では容易に観察できないので、これは特に問題である。従って、本開示の一態様は、或る量の(目に見えない)反りを有する所与のガラス試料に対するニー応力の正確な決定を行えることを確実にする方法である。
モードスペクトルにおける系統的誤差および疑似ランダム誤差を生じる別の不完全性は、モードスペクトルを生じるために用いられる照明の不均一性に関係する。そのような照明の不均一性の一例は、照明角スペクトルの勾配、およびモードスペクトルに対して相対的な照明角スペクトル分布の向きの変化である。
再び図3E〜図3Gを参照すると、TIR−PR遷移位置に近接した漏洩モード(254L)の存在が、遷移の近傍において強度プロファイルを顕著に変化させることが認識されている。これは、ひいては、疑似ランダム誤差だけでなく、顕著な系統的誤差にもつながり得る。そのような誤差は、上述のように、試料の中程度の反りまたは照明強度の勾配のような他の影響による誤差と組み合わせられ得る。そのような訳で、漏洩モード問題は、TIR−PR遷移位置を(図3GのΔx’だけ)シフトさせ、CSkの推定における許容不可能なほど大きい(数十MPaであり得る)誤差につながり得るので、それ自体がかなり問題となり得る。
1)TMモードスペクトルおよびTEモードスペクトルの各々について、TIR−PR遷移の最大傾斜の位置を決定する。
2)TEモードスペクトルおよびTMモードスペクトルから、漏洩モード位置を決定する。ここで、漏洩モードは、TIR−PR遷移の後の極小値として定められる。特定の例では、極小値は、30画素以内において生じる6/255(絶対単位)の正規化された強度極小値として定められる。
3)画素数、実効屈折率、または角度空間のいずれかにおけるTMおよび/またはTE漏洩モード補正量を決定する。
4)漏洩モードの半値幅を決定する。
5)漏洩モード補正が漏洩モードオフセットより大きい距離である場合には、漏洩モード補正を行わない。
6)臨界角度の最終的な位置を、初期最大傾斜位置+漏洩モード補正として決定する。
7)漏洩モードが正確に臨界角度に存在する場合に対して、臨界角度をより低い実効屈折率までシフトすることによって補正を行う。
8)TEの合計モード数がTMより高い場合に対して、補正を行う。これは、反りに起因してTE遷移の幅が広がることによって生じる。
以上において記載したシステムおよび方法は、検討中の偏光状態(即ち、TEまたはTM)におけるスパイクの非整数モード数の分数部分(「分数モード数」)が約0.65より大きく且つ1より小さい場合に、臨界角度のシフトに対する補正を計算することによって、IOX物品10のニー応力CSkを測定するための測定窓、即ち「スイートスポット」のサイズを効果的に増加することを可能にするものである。ニー応力CSkの直接的な測定について知られているように、TIR−PR遷移の直接的な測定は、分数モード数が約0.2〜0.7、より好ましくは約0.3〜0.65であるときに、比較的正確である。
上述の方法は、TIR−PR遷移のいずれか(TMまたはTE)が厳密に測定スイートスポット内に存在しない場合に、系統的誤差を実質的に低減することにより、直接的CSk方法の適用可能性の範囲を顕著に増加させることができる。導波モードがTIR−PR遷移に非常に近接した位置(例えば、臨界角度モード間隔の約0.05より小さい範囲内)にある場合のみ、試料の測定値に顕著なばらつきが生じる。この場合には、モード共振コントラストが顕著に減少して、モードが適切に検出されない場合もあり得る。よって、直接的CSk方法を用いて測定可能な条件の範囲を増加させる(例えば、2倍にする)ために、ここに記載される新たな方法が用いられ得る。
1)TEフリンジのオーバーシュート>16/255(絶対単位)であり、且つ、TM強度傾斜>−25/255(絶対単位)であり、且つ、平均フリンジ幅>8(画素)である場合、または、
2)TM強度傾斜>−10/255(絶対単位)であり、且つ、平均フリンジ幅>8(画素)である場合、または、
3)TEフリンジのオーバーシュート>30(絶対単位)であり、且つ、平均フリンジ幅>8(画素)である場合、または、
4)平均フリンジ幅>40(画素)である場合
には、ニー応力CSkを計算するために許容不可能であると見なされる。
本発明の別の実施形態によって、ニー応力CSkの測定の精度の更なる改善が得られ、この実施形態では、良好に実装された直接的CSk方法の精度が、間接的方法(例えば、「birefringence of the higher-order guided mode method(より高次導波モードの複屈折法)」、即ち、BHOGM)の高い精度と組み合わされる。
CSkindirect=βx・F4
本ハイブリッド方法は、改善された直接的方法を用いて、精度の改善のための様々なIOX処理条件およびF4の移動平均についてスケーリング係数F4を較正して、精度の改善のために直接的CSkのばらつきを軽減する。F4の移動平均に加えて、フリンジ間隔比、圧縮応力CS、およびDOLの移動平均が保存される(即ち、コントローラ150のメモリに格納される)。一例では、15点の移動平均が用いられる。
F4 instant=CSkdirect/βx
第3のステップS3は、再較正が必要であるか否かを決定する。自己再較正が必要である場合には、ステップS4において移動平均が消去され、新たな移動平均がスタートする。この決定ステップの基準は、以下のうちの1以上を含み得る。以下の閾値は、例示的な一実装例である。
1)TM(0,1,2)フリンジ間隔比と移動平均との差が0.07より大きい(第2のステップのみ)。
2)TM(0,1)フリンジ間隔と移動平均との差が14画素より大きい(第1のステップのみ)。
3)CSと移動平均との差が70Mpaより大きい。
4)DOLと移動平均との差が0.7μmより大きい。
5)CSと移動平均との差が35Mpaを超え、且つ、DOLと移動平均との差が0.35μmより大きい。
6)漏洩モードの状態が変わる(例えば、移動平均には漏洩モードは存在せず、新たな測定は漏洩モードを有する(またはその逆))。
7)ソフトウェアにおけるレシピコードが変わる。
8)IOX処理の条件(例えば、K、Na槽濃度、拡散温度等)が変わる。
1)TIR遷移勾配≦-30(遷移の傾斜が急でなければならない)。
2)半値強度における平均モード幅≦10画素。
3)平均モードオーバーシュート≦25(即ち、モードの後の白い領域は存在してはならない、または非常に低い強度でなければならない)。
本開示の複数の態様は、本明細書において開示されたIOX物品(ガラス試料)10の形成のQC方法に関する。
CSk=[ncrit TE−ncrit TM]/SOC
を計算することによって「直接的に」決定され得るものであり、式中、上述のように、ncrit TEおよびncrit TMは、測定されたTEモードスペクトルおよびTMモードスペクトルについてのTIR−PR遷移における臨界角度実効屈折率のそれぞれの値である。
反った表面を有する化学的に強化されたLi含有ガラス試料におけるニー応力を測定する方法において、
前記ガラス試料のTEモードスペクトルおよびTMモードスペクトルをキャプチャする工程と、
前記TEモードスペクトルおよび前記TMモードスペクトルのうちの一方について、全反射(TIR)部と部分反射(PR)部との間のTIR−PR遷移における光強度のTIR−PR傾斜を測定する工程と、
前記TEモードスペクトルおよび前記TMモードスペクトルのうちの少なくとも一方について、前記TIR−PR遷移のTIR−PR幅を測定する工程と、
前記測定されたTIR−PR傾斜を、平坦な表面を有する基準ガラス試料によって定められるTIR−PR傾斜閾値と比較すると共に、前記測定されたTIR−PR幅を、前記基準ガラス試料によって定められるTIR−PR幅閾値と比較する工程と、
前記測定されたTIR−PR傾斜が前記TIR−PR傾斜閾値より大きく、且つ、前記測定されたTIR−PR幅が前記TIR−PR幅閾値より小さい場合に、前記TEモードスペクトルおよび前記TMモードスペクトルを用いて前記ニー応力を決定する工程と
を含むことを特徴とする方法。
表面と本体とを有し、ニーを有する応力プロファイルを含み、光を導波および漏洩モードとしてサポートする導波路を定める、化学的に強化されたLi含有ガラス試料におけるニー応力を測定する方法において、
前記導波および前記漏洩モードのTEモードスペクトルおよびTMモードスペクトルをキャプチャする工程であって、各前記モードスペクトルは、全反射(TIR)部および部分反射(PR)部を有し、それらの間にTIR遷移位置を有するTIR−PR遷移が存在する、工程と、
前記TEモードスペクトルおよび前記TMモードスペクトルについて、それぞれのTIR−PR遷移位置を決定する工程と、
前記TEモードスペクトルおよび前記TMモードスペクトルについての前記TIR−PR遷移に対して相対的な前記漏洩モードの位置を、前記TEモードスペクトルおよび前記TMモードスペクトルから決定する工程と、
前記TMモードスペクトルおよび前記TEモードスペクトルの各々についての、前記漏洩モードによって生じた前記TIR−PR位置のシフトの量を、前記漏洩モード位置から決定する工程と、
前記TMモードスペクトルおよび前記TEモードスペクトルの各々について、補正されたTIR−PR遷移位置に到達するために、前記TIR−PR遷移の前記測定された位置からの前記シフトの量を加算する工程と、
前記TMモードスペクトルおよび前記TEモードスペクトルの前記補正されたTIR−PR遷移位置を用いて、前記ニー応力を決定する工程と
を含むことを特徴とする方法。
表面と本体とを有し、ニーを有する応力プロファイルを含み、光を導波モードとしてサポートする導波路を定める、化学的に強化されたLi含有ガラス試料におけるニー応力を測定する方法において、
TEフリンジおよびTMフリンジをそれぞれ含むTEモードスペクトルおよびTMモードスペクトルをキャプチャする工程と、
前記TEモードスペクトルおよび前記TMモードスペクトルの各々について、前記導波路によってサポートされる前記光の全反射と部分反射との間の遷移(TIR−PR)の傾斜SLPを測定する工程と、
前記傾斜を傾き閾値STHと比較し、前記傾斜が前記選択された傾き閾値STHより大きい場合に、前記傾斜を用いて前記TIR−PR遷移の位置を決定し、補正されたTIR−PR遷移位置を用いて前記ニー応力を決定する工程と
を含むことを特徴とする方法。
前記ニー応力CSkを決定する前記工程が、関係CSk=[ncrit TE−ncrit TM]/SOCを用いることを含み、式中、ncrit TEおよびncrit TMは前記TEモードスペクトルおよび前記TMモードスペクトルについての前記TIR−PR遷移における臨界角度実効屈折率のそれぞれの値である、実施形態1〜3のいずれか1つに記載の方法。
表面と本体とを有し、ニーを有する応力プロファイルを含み、単調に減少する屈折率プロファイルを有するスパイク領域内において光を導波モードとしてサポートする導波路を定める、化学的に強化された各Li含有ガラス試料におけるニー応力を測定する方法において、
複数の前記ガラス試料の各々について、TEモードスペクトルおよびTMモードスペクトルを測定する工程と、
前記TEモードスペクトルおよび前記TMモードスペクトルを用いて、前記ニー応力の直接的な測定を行う工程と、
前記ニー応力の前記直接的な測定を用いる前記ニー応力の間接的な測定を行って、該間接的な測定についての移動平均されたスケーリング係数を定める工程と、
前記移動平均されたスケーリング係数および前記試料についての複屈折測定を用いて、前記ニー応力についてのハイブリッド値を計算する工程と
を含むことを特徴とする方法。
表面と本体とを有し、ニーを有する応力プロファイルを含み、単調に減少する屈折率プロファイルを有するスパイク領域内において光を導波モードとしてサポートする導波路を定める、化学的に強化された各Li含有ガラス試料におけるニー応力を測定する方法において、
複数の前記ガラス試料の各々について、TEモードスペクトルおよびTMモードスペクトルを測定する工程であって、前記TEモードスペクトルおよび前記TMモードスペクトルが、それぞれのTEフリンジおよびTMフリンジ、並びに、臨界角度と関連づけられ、臨界角度実効屈折率の値ncrit TEおよびncrit TMをそれぞれ定めるそれぞれの全反射と部分反射との(TIR−PR)遷移を有する、工程と、
測定された前記TEモードスペクトルおよび前記TMモードスペクトルの各々について、ニー応力CSkdirectを直接的に測定すると共に、βxが最後のモードの複屈折でありF4がスケーリング係数であるCSkindirect=βx・F4によって前記ニー応力を間接的に測定する工程と、
前記複数の試料についての前記直接的に測定されたニー応力CSkdirectを用いて、スケーリング係数F4についての移動平均F4 averageを関係F4=CSkdirect/βxによって計算する工程と、
ハイブリッドニー応力CSkhybrid=βx・F4 averageを計算する工程と
を含むことを特徴とする方法。
前記ニー応力CSkdirectを直接的に測定する前記工程が、関係CSkdirect=[ncrit TE−ncrit TM]/SOCを用いて行われる、実施形態6記載の方法。
表面と本体とを有し、ニーを有する応力プロファイルを含み、光を導波モードとしてサポートする導波路を定める、化学的に強化されたLi含有ガラス試料におけるニー応力を測定する方法において、
光源からの光を、光線として結合プリズムを通して前記試料の表面へと向かわせることによって、前記ガラス試料を照射して、照明角スペクトルを生じる工程と、
デジタルセンサにおいて前記照明角スペクトルを検出して、TEフリンジおよびTMフリンジをそれぞれ含むと共に、臨界角度と関連づけられ、臨界角度実効屈折率の値ncrit TEおよびncrit TMをそれぞれ定めるそれぞれの全反射と部分反射との(TIR−PR)遷移を含むTEモードスペクトルおよびTMモードスペクトルをキャプチャする工程と、
前記TIR−PR遷移の近傍における前記照明角スペクトルの強度勾配を測定する工程と、
前記測定された強度勾配が強度勾配閾値より小さい場合に、前記ニー応力の測定を進める工程と
を含むことを特徴とする方法。
前記ニー応力CSkを決定する前記工程が、関係CSk=[ncrit TE−ncrit TM]/SOCを用いることを含む、実施形態8記載の方法。
表面と本体とを有し、スパイクおよびニーを有する応力プロファイルを含み、光を導波モードとしてサポートする導波路を定める、化学的に強化されたLi含有ガラス試料を形成するために用いられるイオン交換(IOX)処理の品質管理を行う方法において、
前記IOX処理によって形成された複数のガラス試料の各々について、前記導波モードのTEモードスペクトルおよびTMモードスペクトルを測定する工程と、
測定された前記TEモードスペクトルおよび前記TMモードスペクトルを、同じIOX処理を用いて形成された、平坦な表面を有する少なくとも1つの基準ガラス試料の基準TEモードスペクトルおよび基準TMモードスペクトルと比較する工程と、
測定された前記TEモードスペクトルおよび前記TMモードスペクトルが前記基準TEモードスペクトルおよび前記基準TMモードスペクトルの少なくとも1つのモードスペクトル許容差以内になるよう保つために、前記IOX処理を調節する工程と
を含むことを特徴とする方法。
前記ニー応力CSkを決定する前記工程が、CSk=[ncrit TE−ncrit TM]/SOCを計算することを含み、式中、ncrit TEおよびncrit TMは前記TEモードスペクトルおよび前記TMモードスペクトルについての前記TIR−PR遷移における臨界角度実効屈折率のそれぞれの値である、実施形態10記載の方法。
各前記ガラス試料について前記ニー応力CSkを決定する前記工程が、
ニー応力CSkdirect=[ncrit TE−ncrit TM]/SOCを直接的に測定する工程であって、式中、ncrit TEおよびncrit TMは前記TEモードスペクトルおよび前記TMモードスペクトルについての前記TIR−PR遷移における臨界角度実効屈折率のそれぞれの値である、工程と、
CSkindirect=βx・F4によって前記ニー応力を間接的に測定する工程であって、式中、βxは最後のモードの複屈折であり、F4はスケーリング係数である、工程と、
前記複数の試料についての前記直接的に測定されたニー応力CSkdirectを用いて、スケーリング係数F4についての移動平均F4 averageを関係F4=CSkdirect/βxによって計算する工程と、
ハイブリッドニー応力CSk=CSkhybrid=βx・F4 averageを計算する工程と
を含む、実施形態10記載の方法。
20 ガラス基体
21 本体
22 表面
24 IOX領域
28 プリズム結合システム
40 結合プリズム
60 光源
62 光線
100 TM/TE偏光器
130 光検出器システム
250 モードスペクトル
SP スパイク
Claims (12)
- 反った表面を有する化学的に強化されたLi含有ガラス試料におけるニー応力を測定する方法において、
前記ガラス試料のTEモードスペクトルおよびTMモードスペクトルをキャプチャする工程と、
前記TEモードスペクトルおよび前記TMモードスペクトルのうちの一方について、全反射(TIR)部と部分反射(PR)部との間のTIR−PR遷移における光強度のTIR−PR傾斜を測定する工程と、
前記TEモードスペクトルおよび前記TMモードスペクトルのうちの少なくとも一方について、前記TIR−PR遷移のTIR−PR幅を測定する工程と、
前記測定されたTIR−PR傾斜を、平坦な表面を有する基準ガラス試料によって定められるTIR−PR傾斜閾値と比較すると共に、前記測定されたTIR−PR幅を、前記基準ガラス試料によって定められるTIR−PR幅閾値と比較する工程と、
前記測定されたTIR−PR傾斜が前記TIR−PR傾斜閾値より大きく、且つ、前記測定されたTIR−PR幅が前記TIR−PR幅閾値より小さい場合に、前記TEモードスペクトルおよび前記TMモードスペクトルを用いて前記ニー応力を決定する工程と
を含むことを特徴とする方法。 - 表面と本体とを有し、ニーを有する応力プロファイルを含み、光を導波および漏洩モードとしてサポートする導波路を定める、化学的に強化されたLi含有ガラス試料におけるニー応力を測定する方法において、
前記導波および前記漏洩モードのTEモードスペクトルおよびTMモードスペクトルをキャプチャする工程であって、各前記モードスペクトルは、全反射(TIR)部および部分反射(PR)部を有し、それらの間にTIR遷移位置を有するTIR−PR遷移が存在する、工程と、
前記TEモードスペクトルおよび前記TMモードスペクトルについて、それぞれのTIR−PR遷移位置を決定する工程と、
前記TEモードスペクトルおよび前記TMモードスペクトルについての前記TIR−PR遷移に対して相対的な前記漏洩モードの位置を、前記TEモードスペクトルおよび前記TMモードスペクトルから決定する工程と、
前記TMモードスペクトルおよび前記TEモードスペクトルの各々についての、前記漏洩モードによって生じた前記TIR−PR位置のシフトの量を、前記漏洩モード位置から決定する工程と、
前記TMモードスペクトルおよび前記TEモードスペクトルの各々について、補正されたTIR−PR遷移位置に到達するために、前記TIR−PR遷移の前記測定された位置からの前記シフトの量を加算する工程と、
前記TMモードスペクトルおよび前記TEモードスペクトルの前記補正されたTIR−PR遷移位置を用いて、前記ニー応力を決定する工程と
を含むことを特徴とする方法。 - 表面と本体とを有し、ニーを有する応力プロファイルを含み、光を導波モードとしてサポートする導波路を定める、化学的に強化されたLi含有ガラス試料におけるニー応力を測定する方法において、
TEフリンジおよびTMフリンジをそれぞれ含むTEモードスペクトルおよびTMモードスペクトルをキャプチャする工程と、
前記TEモードスペクトルおよび前記TMモードスペクトルの各々について、前記導波路によってサポートされる前記光の全反射と部分反射との間の遷移(TIR−PR)の傾斜SLPを測定する工程と、
前記傾斜を傾き閾値STHと比較し、前記傾斜が前記傾き閾値STHより大きい場合に、前記傾斜を用いて前記TIR−PR遷移の位置を決定し、補正されたTIR−PR遷移位置を用いて前記ニー応力を決定する工程と
を含むことを特徴とする方法。 - 前記ニー応力CSkを決定する前記工程が、関係CSk=[ncrit TE−ncrit TM]/SOCを用いることを含み、式中、ncrit TEおよびncrit TMは前記TEモードスペクトルおよび前記TMモードスペクトルについての前記TIR−PR遷移における臨界角度実効屈折率のそれぞれの値である、請求項1〜3のいずれか一項記載の方法。
- 表面と本体とを有し、ニーを有する応力プロファイルを含み、単調に減少する屈折率プロファイルを有するスパイク領域内において光を導波モードとしてサポートする導波路を定める、化学的に強化された各Li含有ガラス試料におけるニー応力を測定する方法において、
複数の前記ガラス試料の各々について、TEモードスペクトルおよびTMモードスペクトルを測定する工程と、
前記TEモードスペクトルおよび前記TMモードスペクトルを用いて、前記ニー応力の直接的な測定を行う工程と、
前記ニー応力の前記直接的な測定を用いる前記ニー応力の間接的な測定を行って、該間接的な測定についての移動平均されたスケーリング係数を定める工程と、
前記移動平均されたスケーリング係数および前記試料についての複屈折測定を用いて、前記ニー応力についてのハイブリッド値を計算する工程と
を含むことを特徴とする方法。 - 表面と本体とを有し、ニーを有する応力プロファイルを含み、単調に減少する屈折率プロファイルを有するスパイク領域内において光を導波モードとしてサポートする導波路を定める、化学的に強化された各Li含有ガラス試料におけるニー応力を測定する方法において、
複数の前記ガラス試料の各々について、TEモードスペクトルおよびTMモードスペクトルを測定する工程であって、前記TEモードスペクトルおよび前記TMモードスペクトルが、それぞれのTEフリンジおよびTMフリンジ、並びに、臨界角度と関連づけられ、臨界角度実効屈折率の値ncrit TEおよびncrit TMをそれぞれ定めるそれぞれの全反射と部分反射との(TIR−PR)遷移を有する、工程と、
測定された前記TEモードスペクトルおよび前記TMモードスペクトルの各々について、ニー応力CSkdirectを直接的に測定すると共に、βxが最後のモードの複屈折でありF4がスケーリング係数であるCSkindirect=βx・F4によって前記ニー応力を間接的に測定する工程と、
前記複数の試料についての前記直接的に測定されたニー応力CSkdirectを用いて、スケーリング係数F4についての移動平均F4 averageを関係F4=CSkdirect/βxによって計算する工程と、
ハイブリッドニー応力CSkhybrid=βx・F4 averageを計算する工程と
を含むことを特徴とする方法。 - 前記ニー応力CSkdirectを直接的に測定する前記工程が、関係CSkdirect=[ncrit TE−ncrit TM]/SOCを用いて行われる、請求項6記載の方法。
- 表面と本体とを有し、ニーを有する応力プロファイルを含み、光を導波モードとしてサポートする導波路を定める、化学的に強化されたLi含有ガラス試料におけるニー応力を測定する方法において、
光源からの光を、光線として結合プリズムを通して前記試料の表面へと向かわせることによって、前記ガラス試料を照射して、照明角スペクトルを生じる工程と、
デジタルセンサにおいて前記照明角スペクトルを検出して、TEフリンジおよびTMフリンジをそれぞれ含むと共に、臨界角度と関連づけられ、臨界角度実効屈折率の値ncrit TEおよびncrit TMをそれぞれ定めるそれぞれの全反射と部分反射との(TIR−PR)遷移を含むTEモードスペクトルおよびTMモードスペクトルをキャプチャする工程と、
前記TIR−PR遷移の近傍における前記照明角スペクトルの強度勾配を測定する工程と、
前記測定された強度勾配が強度勾配閾値より小さい場合に、前記ニー応力の測定を進める工程と
を含むことを特徴とする方法。 - 前記ニー応力CSkを決定する前記工程が、関係CSk=[ncrit TE−ncrit TM]/SOCを用いることを含む、請求項8記載の方法。
- 表面と本体とを有し、スパイクおよびニーを有する応力プロファイルを含み、光を導波モードとしてサポートする導波路を定める、化学的に強化されたLi含有ガラス試料を形成するために用いられるイオン交換(IOX)処理の品質管理を行う方法において、
前記IOX処理によって形成された複数のガラス試料の各々について、前記導波モードのTEモードスペクトルおよびTMモードスペクトルを測定する工程と、
測定された前記TEモードスペクトルおよび前記TMモードスペクトルを、同じIOX処理を用いて形成された、平坦な表面を有する少なくとも1つの基準ガラス試料の基準TEモードスペクトルおよび基準TMモードスペクトルと比較する工程と、
測定された前記TEモードスペクトルおよび前記TMモードスペクトルが前記基準TEモードスペクトルおよび前記基準TMモードスペクトルの少なくとも1つのモードスペクトル許容差以内になるよう保つために、前記IOX処理を調節する工程と
を含むことを特徴とする方法。 - 前記ニー応力CSkを決定する前記工程が、CSk=[ncrit TE−ncrit TM]/SOCを計算することを含み、式中、ncrit TEおよびncrit TMは前記TEモードスペクトルおよび前記TMモードスペクトルについてのTIR−PR遷移における臨界角度実効屈折率のそれぞれの値である、請求項10記載の方法。
- 各前記ガラス試料について前記ニー応力CSkを決定する前記工程が、
ニー応力CSkdirect=[ncrit TE−ncrit TM]/SOCを直接的に測定する工程であって、式中、ncrit TEおよびncrit TMは前記TEモードスペクトルおよび前記TMモードスペクトルについてのTIR−PR遷移における臨界角度実効屈折率のそれぞれの値である、工程と、
CSkindirect=βx・F4によって前記ニー応力を間接的に測定する工程であって、式中、βxは最後のモードの複屈折であり、F4はスケーリング係数である、工程と、
前記複数の試料についての前記直接的に測定されたニー応力CSkdirectを用いて、スケーリング係数F4についての移動平均F4 averageを関係F4=CSkdirect/βxによって計算する工程と、
ハイブリッドニー応力CSk=CSkhybrid=βx・F4 averageを計算する工程と
を含む、請求項10記載の方法。
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