SU833602A1

SU833602A1 - Method of producing chalcogenide glasses

Info

Publication number: SU833602A1
Application number: SU792812723A
Authority: SU
Inventors: Василий Васильевич Химинец
Original assignee: Ужгородский Государственный Университет
Priority date: 1979-07-04
Filing date: 1979-07-04
Publication date: 1981-05-30

Description

(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ХАЛЬКОГЕНИДНЫХ СТЕКОЛ(54) METHOD FOR OBTAINING CHALCOGENIDE GLASSES

1one

изобретение относитс к халькогенидным полупроводникам и предназначено дл получени оптически однородных халькогенидных стекол, пригодных дл оптической обработки информации, .а также дл модул ции и сканировани лазерного излучени в видимой и ближней инфракрасной област х спектра.This invention relates to chalcogenide semiconductors and is intended to produce optically homogeneous chalcogenide glasses suitable for optical information processing, as well as for modulating and scanning laser radiation in the visible and near infrared spectral regions.

Известен способ получени халькогенидных стекол, который провод т следующим образом. В эвакуированных до 10 Тор кварцевых ампулах элементарные компоненты, взвешенные в определенных количествах, нагревают до температуры плавлени наиболее тугоплавкого элемента. При этой температуре расплав выдерживают при вибрационном перемеишвании в течение 30 мин, после чего быстро охлаждают до комнатной температуры l.A known method for producing chalcogenide glasses, which is carried out as follows. In quartz ampoules evacuated to 10 Torr, elementary components, weighed in definite quantities, are heated to the melting point of the most refractory element. At this temperature, the melt is maintained by vibrating stirring for 30 minutes, after which it is rapidly cooled to room temperature l.

Наиболее близкий к предлагаемому способ получени хальконегидных стекол , например, системы Sb-O-T путем плавлени шихты при 700с в течение 2 ч с одновременным вибрационным перемешиванием расплава, после чего провод т охлаждение до , п тичасовой отжиг при , с последующим охлаждением до комнатной температуры 12.The closest to the proposed method of producing chalconegid glasses, for example, the Sb-O-T system by melting the mixture at 700 s for 2 h with simultaneous vibratory stirring of the melt, followed by cooling to five-hour annealing, followed by cooling to room temperature 12.

Недостатком указанных способов вл етс то, что синтезированные стекла недостаточно оптически однородны. Так например, дл стекол систем As-S-T, Ge-As-S- и Hg-As-S-J коэффициент затухани ультраз-вука составл ет 4-8 дб/см, а коэффициент оптического поглощени 2-3 .The disadvantage of these methods is that the synthesized glasses are not sufficiently optically homogeneous. For example, for As-S-T, Ge-As-S and Hg-As-S-J glasses, the attenuation coefficient of ultrasound is 4-8 dB / cm, and the optical absorption coefficient is 2-3.

Цель изобретени - повышение оптической однородности стекол хгшькогенидных систем.The purpose of the invention is to increase the optical homogeneity of glasses of c-coenogenic systems.

Поставленна цель достигаетс тем, что в способе получени халькогенидных стекол путем плавлени шихты в вакууме, гомогенизации расплава, охлаждени , отжига и охлаждени до комнатной температуры, синтез стекол провод т в откачанных до 10 Тор кварцевых ампулах, плавление ведут при температуре на 200-250 С выше температуры ликвидуса, гомогенизацию провод т в течение 10-15 ч, после чего охлаждают расплав до температуры на 20-30с ниже температуры стекловани со скоростью 600-800 гргш/ч. Отжиг при этой температуре провод т в течение 10-15 ч и после этого стекло охлаждают до комнатной температуры со скоростью 50-100 град/ч.The goal is achieved by the fact that in the method of obtaining chalcogenide glasses by melting the mixture in vacuum, homogenizing the melt, cooling, annealing and cooling to room temperature, the synthesis of glasses is carried out in quartz ampoules evacuated to 10 Torr, melting is performed at a temperature of 200-250 ° C above the liquidus temperature, the homogenization is carried out for 10-15 hours, after which the melt is cooled to a temperature of 20-30 ° C below the glass transition temperature at a speed of 600-800 kg / h. Annealing at this temperature is carried out for 10-15 hours and after that the glass is cooled to room temperature at a rate of 50-100 degrees / hour.

Использу данные режимы синтеза, получают оптически однородные стекла р да бинарных, тройных и более сложных систем.Using these modes of synthesis, optically homogeneous glasses of a series of binary, ternary, and more complex systems are obtained.

В таблице показаны предлагаемые системы стекол и их свойства.The table shows the proposed glass systems and their properties.

Предлагаемым способом получают оптически однородные стекла халькогенидшых бинарных As-S, As-Sc, тройных и и четверных М-А 3 систем, где М - Си, Ад, Нд и бе; и Sb; - S и Se, с заранее заданными параметрами и свойствами, а именно: область прозрачности 0,5-11,0 мкм, показатель преломлени п ,0 на Я. «0,6328 мкм, коэффициент акустооптического качества 150-350 ед. отн. 510/2., малый коэффициент затухани ультразвука Э 1-2 дб/см, и малый коэффициент оптического поглощени оС 0,1-.0,01 в области прозрачности стекол.The proposed method produces optically homogeneous glasses of chalcogenide binary As-S, As-Sc, ternary, and quadruple M-A 3 systems, where M is Cu, Hell, Nd and be; and Sb; - S and Se, with predetermined parameters and properties, namely: the transparency area of 0.5-11.0 microns, the refractive index p, 0 per I. "0.6328 microns, the coefficient of acousto-optical quality 150-350 units. rel. 510/2., A small attenuation coefficient of ultrasound E 1-2 dB / cm, and a small optical absorption coefficient about 0.1-0.0 in the field of transparency of glasses.

Таким образом, использу эти режимы , получают стеклообразные сплавы перечисленных систем с существенно улучшенными акустооптическими харак- . теристиками и с наперед заданными составами. Так например, дл стекол системы As-S-J, Ge-As-S-T и Hg-As-S-T удалось уменьшить коэффициенты затухани ультразвука с величин 4-8 дБ/см до 0,5-1 дБ/см, а коэффициент оптического поглощени с 2-3 см до величин 0,1-0,01 Ьм.Thus, using these modes, one obtains glassy alloys of the listed systems with substantially improved acousto-optic characteristics. characteristics and with predetermined compositions. For example, for As-SJ, Ge-As-ST and Hg-As-ST glasses, the ultrasound attenuation coefficients were reduced from 4–8 dB / cm to 0.5–1 dB / cm, and the optical absorption coefficient from 2 -3 cm to values of 0.1-0.01 lm.

Claims

The obtained glassy materials are used in devices for modulating and scanning laser radiation operating in the visible and near-IR regions of the spectrum, as well as for the manufacture of optical elements of IR technology in the spectral region of 0.5–12.0 µm. The invention The method of obtaining chalcogenide glasses by melting the mixture in vacuum, melt homogenization, cooling, annealing and cooling to room temperature, characterized in that, in order to increase the optical homogeneity of the glasses, melting is carried out at a temperature of 200250 ° C above the liquidus temperature Mogenization is carried out for 1015 hours, after which the melt is cooled at a flow rate to 200 ° C below the temperature of the cracking flow, annealed at this temperature for 10-15 hours with subsequent cooling from speed of 50-100 s / h. Sources, information taken into account during the examination 1. Author's certificate of the USSR 579242, cl. From 03 to 3/12, 1976.

2. Authors certificate of the USSR 578272, cl. From 03 to 3/12, 1975.