RU2690244C1 - Connection method of optical parts by optical contact method - Google Patents
Connection method of optical parts by optical contact method Download PDFInfo
- Publication number
- RU2690244C1 RU2690244C1 RU2018127451A RU2018127451A RU2690244C1 RU 2690244 C1 RU2690244 C1 RU 2690244C1 RU 2018127451 A RU2018127451 A RU 2018127451A RU 2018127451 A RU2018127451 A RU 2018127451A RU 2690244 C1 RU2690244 C1 RU 2690244C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- parts
- optical
- optical contact
- contact
- connection
- Prior art date
Links
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 title claims abstract description 45
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 34
- 238000009835 boiling Methods 0.000 claims abstract description 5
- 230000009878 intermolecular interaction Effects 0.000 claims abstract description 5
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 5
- 239000003570 air Substances 0.000 claims description 4
- 239000012080 ambient air Substances 0.000 claims description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 abstract 1
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 1
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 1
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 1
- 239000003989 dielectric material Substances 0.000 description 1
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N ether Substances CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 1
- 230000000887 hydrating effect Effects 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 238000005304 joining Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 230000010070 molecular adhesion Effects 0.000 description 1
- 239000005304 optical glass Substances 0.000 description 1
- 235000011007 phosphoric acid Nutrition 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL 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
- C03C27/00—Joining pieces of glass to pieces of other inorganic material; Joining glass to glass other than by fusing
- C03C27/06—Joining glass to glass by processes other than fusing
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL 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
- C03C23/00—Other surface treatment of glass not in the form of fibres or filaments
- C03C23/0075—Cleaning of glass
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL 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
- C03C23/00—Other surface treatment of glass not in the form of fibres or filaments
- C03C23/0095—Solution impregnating; Solution doping; Molecular stuffing, e.g. of porous glass
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Joining Of Glass To Other Materials (AREA)
Abstract
Description
Предполагаемое изобретение относится к области технологии соединения оптических деталей методом оптического контакта и может найти применение для изготовления лазерных затворов, работающих на принципе нарушения полного внутреннего отражения, у которых соединяемые малоразмерные детали имеют поверхностный микрорельеф и незначительную площадь оптического контакта.The alleged invention relates to the field of technology of connecting optical parts by the method of optical contact and can be used for the manufacture of laser shutters, working on the principle of violation of total internal reflection, in which the joined small-sized parts have a surface microrelief and a small area of optical contact.
Известен способ соединения оптических поверхностей деталей методом оптического контакта в водной среде [1].A known method of connecting optical surfaces of parts by the method of optical contact in the aquatic environment [1].
Роль воды в процессе соединения оптических поверхностей деталей методом оптического контакта хорошо изучена [1, 2].The role of water in the process of connecting optical surfaces of parts by the method of optical contact has been well studied [1, 2].
Однако такой способ может быть осуществлен только при соединении сплошных поверхностей деталей. При соединении деталей, имеющих поверхностный микрорельеф, таких, как применяются в элементах внутрирезонаторного лазерного затвора, известный способ недопустим, поскольку влагу из полостей после соединения деталей оптическим контактом будет невозможно полностью удалить.However, this method can be carried out only when connecting solid surfaces of parts. When connecting parts with surface microrelief, such as are used in the elements of the intracavity laser shutter, the known method is unacceptable, since moisture from the cavities after connecting parts with optical contact will be impossible to completely remove.
Известен способ упрочнения оптического контакта диэлектрических поверхностей лазерного гироскопа, включающий прием, активирующий поверхности, подлежащие соединению посредством струи плазмы [3].There is a method of hardening the optical contact of the dielectric surfaces of a laser gyro, which includes a technique that activates the surfaces to be connected by means of a plasma jet [3].
Недостатком метода является необходимость использования узкоспециализированного несерийного оборудования, а также ограниченность применения для узкого сортамента деталей.The disadvantage of the method is the need to use highly specialized non-serial equipment, as well as the limited application for a narrow range of parts.
Известен способ соединения кристаллических деталей, в котором активирование соединяемых деталей производят химическим воздействием [4].There is a method of connecting crystalline parts in which the activation of the parts to be joined is produced by chemical action [4].
Недостатком способа применительно к решаемой задаче является применение ортофосфорной кислоты недопустимой для оптических свойств стекла лазерного применения.The disadvantage of the method in relation to the problem being solved is the use of orthophosphoric acid is unacceptable for the optical properties of glass laser applications.
Наиболее близким техническим решением к предполагаемому изобретению является способ соединения оптических деталей методом оптического контакта [5], при котором хорошо отполированные поверхности, подлежащие соединению оптическим контактом, подвергают чистке батистовой салфеткой, смоченной спирто-эфирной смесью, и накладывают друг на друга. После сближения они соединяются за счет молекулярного сцепления.The closest technical solution to the proposed invention is a method of connecting optical parts by the method of optical contact [5], in which well-polished surfaces to be connected by optical contact are cleaned with a cambric cloth moistened with an alcohol-ether mixture and superimposed on each other. After approaching, they are joined by molecular adhesion.
К недостаткам известного способа можно отнести (непредсказуемое) неконтролируемое количество адсорбированной влаги на соединяемых поверхностях.The disadvantages of this method include the (unpredictable) uncontrolled amount of adsorbed moisture on the surfaces to be joined.
Основной задачей, на решение которой направлено предполагаемое изобретение, является повышение прочности соединения оптических деталей и облегчение проводимого процесса.The main task, the solution of which the proposed invention is directed, is to increase the strength of the connection of optical parts and facilitate the process.
Поставленная задача решается с помощью предлагаемого способа, в котором, как и в прототипе, хорошо отполированные поверхности оптических деталей, подлежащие соединению оптическим контактом, подвергают чистке.The problem is solved using the proposed method, in which, as in the prototype, the well-polished surfaces of optical parts to be connected by optical contact are cleaned.
В отличие от прототипа перед соединением оптических деталей их предварительно охлаждают по отношению к температуре окружающего воздуха путем помещения деталей в широкую открытую принудительно обдуваемую наружным воздухом неглубокую емкость с низкокипящей жидкостью, например с ацетоном, после чего соединенные детали помещают в эксикатор на срок не менее 15 суток [6] для удаления излишней влаги, релаксации механических напряжений и вступления в силу сил межмолекулярного взаимодействия.Unlike the prototype, before connecting optical parts, they are pre-cooled with respect to the ambient air temperature by placing parts in a wide open shallow container forcibly blown with outside air with a low-boiling liquid, such as acetone, after which the connected parts are placed in a desiccator for at least 15 days [6] to remove excess moisture, relaxation of mechanical stresses and the entry into force of the forces of intermolecular interaction.
Сущность предлагаемого способа соединения оптических деталей методом оптического контакта заключается в том, что, благодаря предварительному охлаждению соединяемых оптических деталей по отношению к температуре окружающего воздуха путем помещения их в широкую открытую принудительно обдуваемую наружным воздухом неглубокую емкость с низкокипящей жидкостью, например с ацетоном, достигается формирование тонкого слоя атмосферной влаги и создание гидратированной поверхности, что облегчает первичное сцепление деталей.The essence of the proposed method of connecting optical parts by the optical contact method is that, due to the preliminary cooling of the connected optical parts with respect to the ambient air temperature by placing them in a wide open shallow capacitance with low-boiling liquid, such as acetone, forcibly blown with external air layer of atmospheric moisture and the creation of a hydrated surface, which facilitates the initial adhesion of parts.
Дальнейшее помещение деталей в эксикатор на срок не менее 15 суток [6] позволяет удалить излишнюю влагу, снять механические напряжения в стекле и увеличить силу межмолекулярного взаимодействия между поверхностями соединяемых деталей.Further placement of parts in a desiccator for at least 15 days [6] allows you to remove excess moisture, relieve mechanical stresses in the glass and increase the strength of the intermolecular interaction between the surfaces of the parts to be joined.
Таким образом, техническим результатом предполагаемого изобретения является повышение прочности соединения оптических деталей и облегчение проводимого процесса.Thus, the technical result of the proposed invention is to increase the strength of the connection of optical parts and facilitate the ongoing process.
Предлагаемый способ соединения оптических деталей методом оптического контакта осуществляется следующим образом.The proposed method of connecting optical parts using the optical contact method is as follows.
Перед соединением отполированные и очищенные поверхности оптических деталей методом оптического контакта предварительно охлаждают по отношению к температуре окружающего воздуха.Before joining, the polished and cleaned surfaces of optical components using the optical contact method are pre-cooled with respect to the ambient air temperature.
Охлаждение поверхностей деталей на несколько градусов осуществляют путем помещения деталей в широкую открытую принудительно обдуваемую наружным воздухом неглубокую емкость с низкокипящей жидкостью, например с ацетоном.The cooling of parts surfaces by several degrees is carried out by placing the parts in a wide open shallow container forcibly blown with outside air with a low-boiling liquid, for example, with acetone.
После соединения оптическим контактом детали помещают в эксикатор не менее чем на 15 суток, для удаления (вытеснения) излишней влаги, релаксации механических напряжений и вступления в силу сил межмолекулярного взаимодействия.After connecting by optical contact, the parts are placed in a desiccator for at least 15 days to remove (displace) excess moisture, relax mechanical stresses, and intermolecular interaction forces take effect.
Формирование тонкого слоя атмосферной влаги и создание гидратированной поверхности облегчает первичное сцепление деталей.The formation of a thin layer of atmospheric moisture and the creation of a hydrated surface facilitates the initial adhesion of parts.
В результате применения описываемого способа процент выхода годных изделий возрос приблизительно с 20 до 80%. Снижение температуры соединяемых деталей по отношении к температуре окружающей среды, зафиксированное инфракрасным пирометром, составило 5 градусов, что обеспечило конденсацию пленки влаги, достаточной для гидратирования поверхностей и их легкого слипания. Выдержка в эксикаторе соединенных деталей не менее чем на 15 суток обеспечила релаксацию механических напряжений, что ликвидировало проблему микрорастрескивания стекла при деформациях во время работы изделия.As a result of the application of the described method, the percentage of yield of products has increased from approximately 20 to 80%. The decrease in temperature of the parts to be connected in relation to the ambient temperature, recorded by an infrared pyrometer, was 5 degrees, which ensured the condensation of a film of moisture sufficient for hydrating surfaces and their easy adhesion. Exposure in a desiccator of connected parts for not less than 15 days provided relaxation of mechanical stresses, which eliminated the problem of glass micro-cracking during deformations during the operation of the product.
Таким образом, предлагаемый способ соединения оптических деталей методом оптического контакта позволил достичь повышение прочности соединения оптических деталей, облегчение проводимого процесса и снижение количества забракованных изделий.Thus, the proposed method of connecting optical parts using the optical contact method has made it possible to achieve an increase in the strength of the connection of optical parts, facilitating the process being carried out and reducing the number of rejected products.
ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИINFORMATION SOURCES
1. С.С. Качкин «Роль воды в бесклеевом соединении поверхностей неорганических диэлектриков». Оптический журнал т. 64 №7, Июль 1997, с. 51.1. S.S. Kachkin "The role of water in the glue-free connection of the surfaces of inorganic dielectrics". Optical journal t. 64 No. 7, July 1997, p. 51.
2. П.М. Елхин и др. «Роль адсорбированной воды в контактном взаимодействии полированных поверхностей оптического стекла». Физика и химия стекла т. 12 №5, 1986, с. 611.2. P.M. Elkhin et al. "The role of adsorbed water in the contact interaction of polished surfaces of optical glass." Physics and Chemistry of Glass Vol. 12 No. 5, 1986, p. 611.
3. Российская Федерация, патент на изобретение №2617697, МПК: Н05Н 1/00, 2017.3. Russian Federation, patent for invention №2617697, IPC: Н05Н 1/00, 2017.
4. Российская Федерация, патент на изобретение №2560438, МПК: С03В 33/06; С03В 29/28; В82В 3/00; В82Y 30/00, 2015.4. Russian Federation, patent for invention №2560438, IPC: СВВ 33/06; C03B 29/28; В82В 3/00; В82Y 30/00, 2015.
5. Справочник технолога-оптика. Под ред. М.А. Окатова. СПб.: Политехника, 2004. с. 614 - прототип.5. Reference optics technologist. Ed. M.A. Okatova. SPb .: Polytechnic, 2004. p. 614 is a prototype.
6. С.С. Качкин, Г.В. Листратова, В.А. Рыжакова, «Влияние масштабного и временного факторов на механическую прочность оптического контакта» ОМП 1989, №2 с. 46-48.6. S.S. Kachkin, G.V. Listratov, V.A. Ryzhakova, “The Effect of Scale and Temporary Factors on the Mechanical Strength of Optical Contact,” OMP 1989, no. 2 p. 46-48.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018127451A RU2690244C1 (en) | 2018-07-25 | 2018-07-25 | Connection method of optical parts by optical contact method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018127451A RU2690244C1 (en) | 2018-07-25 | 2018-07-25 | Connection method of optical parts by optical contact method |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2690244C1 true RU2690244C1 (en) | 2019-05-31 |
Family
ID=67037671
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2018127451A RU2690244C1 (en) | 2018-07-25 | 2018-07-25 | Connection method of optical parts by optical contact method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2690244C1 (en) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1479431A1 (en) * | 1987-09-21 | 1989-05-15 | Предприятие П/Я В-2038 | Method of joininh optical elements |
| SU1694503A1 (en) * | 1989-11-15 | 1991-11-30 | Предприятие П/Я В-8450 | Compound for cleaning optical surfaces |
| WO2013129129A1 (en) * | 2012-02-27 | 2013-09-06 | ウシオ電機株式会社 | Method and device for bonding workpieces each produced from glass substrate or quartz substrate |
| RU2646066C2 (en) * | 2016-04-26 | 2018-03-01 | Акционерное общество "ЛОМО" | Method for cleaning working surfaces of prism in manufacturing the mechano-optical modulator of laser q based on the effects of violation of total internal reflection |
-
2018
- 2018-07-25 RU RU2018127451A patent/RU2690244C1/en active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1479431A1 (en) * | 1987-09-21 | 1989-05-15 | Предприятие П/Я В-2038 | Method of joininh optical elements |
| SU1694503A1 (en) * | 1989-11-15 | 1991-11-30 | Предприятие П/Я В-8450 | Compound for cleaning optical surfaces |
| WO2013129129A1 (en) * | 2012-02-27 | 2013-09-06 | ウシオ電機株式会社 | Method and device for bonding workpieces each produced from glass substrate or quartz substrate |
| RU2646066C2 (en) * | 2016-04-26 | 2018-03-01 | Акционерное общество "ЛОМО" | Method for cleaning working surfaces of prism in manufacturing the mechano-optical modulator of laser q based on the effects of violation of total internal reflection |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| ОКАТОВ М.А. Справочник технолога-оптика, Санкт-Петербург, Политехника, 2007, с.614. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Wendler et al. | Characterization of residual stresses in zirconia veneered bilayers assessed via sharp and blunt indentation | |
| RU2690244C1 (en) | Connection method of optical parts by optical contact method | |
| Yokota et al. | Ellipsometric study of polished glass surfaces | |
| de Mello et al. | The effect of surface treatment on shear bond strength between Y‐TZP and veneer ceramic: A systematic review and meta‐analysis | |
| DeShazer | Improved midinfrared polarizers using yttrium vanadate | |
| JP2016514133A5 (en) | ||
| RU2729081C2 (en) | Articles from glass with mixed polymer and metal oxide coatings | |
| CN109478765B8 (en) | Passivation of laser facets and system for performing passivation of laser facets | |
| BR9610484A (en) | Process for the production of vaccines from proteasome subunits, non-covalently complexed and multivalent | |
| Barnard et al. | Three-dimensional structure of type IV collagen in the mammalian lens capsule | |
| Derjaguin et al. | The complex shear modulus of polymeric and small-molecule liquids | |
| en Protocolos et al. | Micro-plastination. Technique for obtaining slices below 250 μm for the visualization of microanatomy in morphological and pathological experimental protocols | |
| Chen et al. | Tuning ice nucleation by mussel-adhesive inspired polyelectrolytes: The role of hydrogen bonding | |
| Grishaev et al. | Anti-icing fluids interaction with surfaces: Ice protection and wettability change | |
| Wagih et al. | Simultaneous strengthening and toughening of composite T-joints by microstructuring the adhesive bondline | |
| JP2018526316A (en) | Method for producing optical element | |
| KR101437384B1 (en) | The method for removing lacquer and soot of lacquer gilding surface by Nd:YAG Laser | |
| Ghasemi et al. | Linear and nonlinear optical properties of transfer ribonucleic acid (tRNA) thin solid films | |
| Smartt et al. | On the production and use of the optical contact bond | |
| CN103684311A (en) | Method for manufacturing quartz-crystal resonator | |
| Skinner | The Optical Properties of an Isolated Crystal of Selenium | |
| AU564309B2 (en) | Astigmatic optical element, its manufacturing process, illuminating apparatus including the same and articles treated by the same | |
| Junior et al. | The correlation of vibration signal features in grinding of advanced ceramics | |
| US20240043698A1 (en) | Method for preparing thin films, in particular by means of the sol-gel process | |
| Triwatana et al. | Bond strength and failure characteristics of zirconia-based dental ceramic to resin cements |