RU2413253C2 - Оптический монокристалл - Google Patents
Оптический монокристалл Download PDFInfo
- Publication number
- RU2413253C2 RU2413253C2 RU2009106499/28A RU2009106499A RU2413253C2 RU 2413253 C2 RU2413253 C2 RU 2413253C2 RU 2009106499/28 A RU2009106499/28 A RU 2009106499/28A RU 2009106499 A RU2009106499 A RU 2009106499A RU 2413253 C2 RU2413253 C2 RU 2413253C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- radiation
- silver bromide
- monocrystal
- silver
- optical
- Prior art date
Links
Landscapes
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
Abstract
Изобретение относится к монокристаллам для видимого и инфракрасного (ИК) диапазонов спектра и может быть использовано для изготовления методом экструзии одно- и многомодовых ИК-световодов для спектрального диапазона от 2 до 45 мкм. Оптический монокристалл изготовлен на основе твердого раствора бромид серебра - иодид одновалентного таллия при следующем соотношении ингредиентов, мас.%: бромид серебра 99,5-90; иодид серебра 0,5-10,0. Технический результат - создание монокристалла, прозрачного в спектральном диапазоне от 0,35 до 45,0 мкм, расширение диапазона прозрачности монокристалла, увеличение твердость и устойчивость к видимому, ультрафиолетовому, ИК и радиационному излучениям и повышение показателя преломления.
Description
Изобретение относится к оптическим материалам, конкретно к монокристаллам для видимого и инфракрасного (ИК) диапазонов спектра. Монокристаллы предназначены для ИК-техники и для изготовления из них методом экструзии одно- и многомодовых ИК-световодов для спектрального диапазона от 2 до 45 мкм.
Основными свойствами монокристаллов являются их прозрачность (спектральное пропускание) от видимой до дальней ИК-области спектра (0,4-45,0 мкм), устойчивость к ультрафиолетовому, видимому, инфракрасному и радиационному излучениям, повышенные твердость и показатель преломления по сравнению с известными кристаллами на основе твердых растворов галогенидов серебра (AgCl-AgBr).
Известны монокристаллы хлористого серебра и твердых растворов КРС-13 состава, мас.%: 65 - бромистое серебро и 35 - хлористое серебро [Е.Н.Воронкова, Б.Н.Гречушников, Г.И.Дистлер, И.П.Петров. Оптические материалы для инфракрасной техники. Справочное издание. М.: Наука, 1965, с.62, 137]. Но эти монокристаллы имеют ограниченный диапазон прозрачности от 2 до 15 мкм, малую твердость по Кнупу (~17 кг/мм2). Они неустойчивы к ультрафиолетовому, видимому и радиационному излучениям.
Наиболее близким техническим решением является оптический монокристалл на основе твердого раствора AgCl-AgBr, дополнительно содержащий две изовалентные примеси: катионную - одновалентный таллий и анионную - йод. Монокристалл содержит, мас.%:
| хлорид серебра | 18,0-22,0 |
| бромид серебра | 77,5-76,5 |
| иодид серебра | 0,5-1,5 |
| иодид одновалентного таллия | 1,0-3,0. |
[Патент на изобретение №2288489 РФ. Оптический монокристалл. Жукова Л.В., Жуков В.В., Пилюгин В.П. Заявл. 13.05.2005; опубл. 27.11.2006. Бюл. №33]. Но монокристаллы указанного состава имеют показатель преломления менее 2,20 на длине волны излучения CO2-лазера (10,6 мкм), они менее устойчивы к ультрафиолетовому, видимому и радиационному излучениям, чем требуется для вновь создаваемых одномодовых ИК-световодов и пропускают электромагнитные излучения до 40 мкм.
Задачей изобретения является создание монокристалла на основе твердых растворов бромид серебра - иодид одновалентного таллия, прозрачных в спектральном диапазоне от 0,35 до 45,0 мкм, имеющих показатель преломления от 2,203 до 2,240 на длине волны излучения CO2-лазера (λ=10,6 мкм), а также устойчивых к видимому, ультрафиолетовому, ИК и радиационному излучениям.
Поставленная задача решается за счет того, что оптический монокристалл на основе твердого раствора содержит бромид серебра и иодид одновалентного таллия при следующем соотношении ингредиентов, мас.%:
| бромид серебра | 99,5-90,0 |
| иодид одновалентного таллия | 0,5-10,0. |
Новые монокристаллы обладают следующими преимуществами.
1. Показатель преломления монокристаллов в зависимости от химического состава имеет величину от 2,23 до 2,28 для работы на длине волны 10,6 мкм.
2. Расширен диапазон прозрачности, т.е. спектральное пропускание составляет от 0,35 до 45,0 мкм по сравнению с прототипом (от 0,35 до 40,0 мкм).
3. Твердость кристаллов увеличена до 35-40 кг/мм2 против 25-30 кг/мм2 в прототипе.
4. Повышена в 1,5 раза устойчивость к видимому, ультрафиолетовому, инфракрасному и радиационному излучениям.
Сущность изобретения состоит в том, что создан новый оптический монокристалл для ИК-техники и ИК-волоконной оптики на основе твердых растворов бромид серебра - иодид одновалентного таллия с улучшенными физико-химическими свойствами. За счет присутствия в твердом растворе определенного количества TlI, который имеет больший молекулярный вес (331,27 г/моль) по сравнению с бромидом серебра (187,77 г/моль), расширяется диапазон прозрачности нового монокристалла, увеличивается твердость и устойчивость к видимому, ультрафиолетовому, ИК и радиационному излучениям и, наконец, повышается показатель преломления до 2,240 (см. примеры 1, 3), что необходимо для создания на основе галогенидсеребряных кристаллов нового поколения одномодовых и многомодовых ИК-световодов для спектрального диапазона от 2 до 45,0 мкм, обладающих стабильными оптическими свойствами. Выращивание монокристаллов твердых растворов AgBr-TlI определенного состава достигается специальной технологией.
При уменьшении содержания иодида одновалентного таллия в твердом растворе AgBr-TlI менее 0,5% по массе (см. пример 4) ограничивается диапазон прозрачности, понижается показатель преломления и твердость, кроме того, кристалл становится менее устойчивым к ультрафиолетовому, видимому и радиационному излучениям. В случае увеличения содержания иодида одновалентного таллия более 10,0% по массе в твердом растворе AgBr-TlI (см. пример 5) кристалл вырастает блочным и распадается по границам блоков.
Пример 1.
Вырастили монокристалл по методу Бриджмена, содержащий, маc.%:
| бромид серебра | 99,5 |
| иодид одновалентного таллия | 0,5. |
После оптической обработки измерили показатель преломления на длине волны 10,6 мкм, который имел величину 2,203; спектральное пропускание составляло от 0,35 до 45,0 мкм, а твердость по Кнупу достигала 35 кг/мм2. Монокристалл не разрушается при прохождении через него ультрафиолетового, видимого, ИК и радиационного излучений.
Пример 2.
Вырастили монокристалл состава в мас.%:
| бромид серебра | 94,0 |
| иодид одновалентного таллия | 6,0. |
Монокристалл оптически обработали и измерили следующие характеристики:
1. Показатель преломления: 2,222.
2. Спектральное пропускание: соответствует области от 0,35 до 45,0 мкм.
3. Твердость по Кнупу: 37 кг/мм2.
Монокристалл не разрушается под действием указанных в примере 1 излучений.
Пример 3.
Вырастили монокристалл состава, мас.%:
| бромид серебра | 90,0 |
| иодид одновалентного таллия | 10,0. |
Измерены оптические характеристики, указанные в примере 1:
показатель преломления - 2,240;
спектральное пропускание - от 0,35 до 45,0 мкм;
твердость по Кнупу - 40 кг/мм2.
Под действием видимого, ультрафиолетового, инфракрасного и радиационного излучений монокристалл не разрушается.
Пример 4.
Методом Бриджмена вырастили монокристалл, содержащий, маc.%:
| бромид серебра | 99,9 |
| иодид одновалентного таллия | 0,1. |
Кристалл оптически обработали и измерили: показатель преломления, который составил 2,15; твердость по Кнупу - 25 кг/мм2; диапазон прозрачности - от 0,4 до 35,0 мкм. Кристалл устойчив к инфракрасному излучению, но под действием ультрафиолетового, видимого и радиационного излучений разлагается с выделением серебра и окисных соединений серебра.
Пример 5.
Методом Бриджмена вырастили монокристалл, содержащий, маc.%:
| бромид серебра | 80,0 |
| иодид одновалентного таллия | 20,0. |
Кристалл вырос блочным и распадается по границам блоков.
Технический результат позволяет получать монокристаллы на основе твердых растворов AgBr-TlI оптимального состава, с показателем преломления от 2,203 до 2,240, который необходим для изготовления сердцевины в одномодовых ИК-световодах для спектрального диапазона от 2 до 45 мкм. Монокристаллы обладают повышенной твердостью, прозрачны в широком спектральном диапазоне и в 1,5 раза более устойчивы к ультрафиолетовому, видимому, ИК и радиационному излучениям.
Claims (1)
- Оптический монокристалл, включающий твердый раствор на основе бромида серебра и йодида одновалентного таллия, отличающийся тем, что он содержит бромид серебра и йодид одновалентного таллия при следующем соотношении ингредиентов, мас.%:
бромид серебра 99,5-90,0 йодид одновалентного таллия 0,5-10,0
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2009106499/28A RU2413253C2 (ru) | 2009-02-24 | 2009-02-24 | Оптический монокристалл |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2009106499/28A RU2413253C2 (ru) | 2009-02-24 | 2009-02-24 | Оптический монокристалл |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2009106499A RU2009106499A (ru) | 2010-08-27 |
| RU2413253C2 true RU2413253C2 (ru) | 2011-02-27 |
Family
ID=42798525
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2009106499/28A RU2413253C2 (ru) | 2009-02-24 | 2009-02-24 | Оптический монокристалл |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2413253C2 (ru) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2486297C1 (ru) * | 2012-01-27 | 2013-06-27 | Открытое акционерное общество "Государственный научно-исследовательский и проектный институт редкометаллической промышленности" (ОАО "ГИРЕДМЕТ") | Способ получения кристаллических заготовок твердых растворов галогенидов серебра для оптических элементов |
| RU2495459C1 (ru) * | 2012-05-11 | 2013-10-10 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина" | Оптический монокристалл |
| RU2668247C1 (ru) * | 2017-12-26 | 2018-09-27 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина" (УрФУ) | Способ получения кристаллов твердых растворов галогенидов серебра и таллия (i) |
| RU2708900C1 (ru) * | 2019-02-15 | 2019-12-12 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина" | Способ получения волоконных сборок на основе поликристаллических инфракрасных световодов |
| RU2758552C1 (ru) * | 2021-03-05 | 2021-10-29 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина" | Способ получения высокопрозрачной кристаллической керамики на основе двух твердых растворов системы AgBr " TlBr0,46I0,54 (варианты) |
| EA039886B1 (ru) * | 2019-12-17 | 2022-03-23 | Виктор Сергеевич Корсаков | Поликристаллическая зонная пластинка для инфракрасного диапазона |
-
2009
- 2009-02-24 RU RU2009106499/28A patent/RU2413253C2/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2486297C1 (ru) * | 2012-01-27 | 2013-06-27 | Открытое акционерное общество "Государственный научно-исследовательский и проектный институт редкометаллической промышленности" (ОАО "ГИРЕДМЕТ") | Способ получения кристаллических заготовок твердых растворов галогенидов серебра для оптических элементов |
| RU2495459C1 (ru) * | 2012-05-11 | 2013-10-10 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина" | Оптический монокристалл |
| RU2668247C1 (ru) * | 2017-12-26 | 2018-09-27 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина" (УрФУ) | Способ получения кристаллов твердых растворов галогенидов серебра и таллия (i) |
| RU2708900C1 (ru) * | 2019-02-15 | 2019-12-12 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина" | Способ получения волоконных сборок на основе поликристаллических инфракрасных световодов |
| EA039886B1 (ru) * | 2019-12-17 | 2022-03-23 | Виктор Сергеевич Корсаков | Поликристаллическая зонная пластинка для инфракрасного диапазона |
| RU2758552C1 (ru) * | 2021-03-05 | 2021-10-29 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина" | Способ получения высокопрозрачной кристаллической керамики на основе двух твердых растворов системы AgBr " TlBr0,46I0,54 (варианты) |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2009106499A (ru) | 2010-08-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2413253C2 (ru) | Оптический монокристалл | |
| JP4892316B2 (ja) | マルチコアファイバ | |
| Webb et al. | Polymer fiber Bragg gratings | |
| Bérubé et al. | Femtosecond laser direct inscription of mid-IR transmitting waveguides in BGG glasses | |
| JP2019511449A (ja) | 高屈折率ガラスおよびそれを組み込んだデバイス | |
| JP2015502764A5 (ru) | ||
| JP7306508B2 (ja) | 光学ガラス、光学ガラスからなる光学素子、光学系、交換レンズ及び光学装置 | |
| KR20200118487A (ko) | 일괄 성형 멀티 광전송 시트, 일괄 성형 멀티 광전송 시트 커넥터 및 그 제조방법 | |
| WO2018037797A1 (ja) | 光学ガラス、光学ガラスからなる光学素子、及び光学装置 | |
| RU2757886C2 (ru) | Халькогенидные композиции для оптических волокон и других систем | |
| RU2413257C2 (ru) | Одномодовый двухслойный кристаллический инфракрасный световод | |
| FR3084073B1 (fr) | Fibre optique à atténuation réduite contenant du chlore | |
| RU2495459C1 (ru) | Оптический монокристалл | |
| RU2288489C1 (ru) | Оптический монокристалл | |
| RU2012128652A (ru) | Оптическое волокно, нечувствительное к изгибам, с улучшенной стойкостью к воздействию водорода | |
| RU2668247C1 (ru) | Способ получения кристаллов твердых растворов галогенидов серебра и таллия (i) | |
| DK1686401T3 (da) | Transmissionsfiber med optisk forstærkning og fremgangsmåde til fremstilling af den | |
| RU2383907C2 (ru) | Система оптических устройств с оптическим волокном, получаемым в результате сплавления | |
| RU2816746C1 (ru) | Двухслойный галогенидсеребряный инфракрасный световод | |
| RU2819347C1 (ru) | Способ получения двухслойных галогенидсеребряных инфракрасных световодов | |
| Liu et al. | Fabrication of Yb/Ce/P co-doped fluoroaluminosilicate fiber with excellent photodarkening suppression and kW-level laser performance | |
| RU2340921C1 (ru) | Одномодовый кристаллический инфракрасный световод | |
| JP2020112799A (ja) | 光学的に向上させられた高解像度イメージガイド | |
| RU2767628C1 (ru) | Терагерцовая галогенидсеребряная нанокерамика | |
| RU2506615C1 (ru) | Инфракрасный световод с большим диаметром поля моды |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20140225 |