Стекло

(51) МПК (2009) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ(71) Заявители Государственное научное учреждение Институт физики имени Б.И.Степанова Национальной академии наук БеларусиГосударственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Российский химико-технологический университет имени Д.И.Менделеева(72) Авторы Малашкевич Георгий ЕфимовичСигаев Владимир НиколаевичСаркисов Павел ДжибраеловичГолубев Никита ВладиславовичСавинков Виталий Иванович(73) Патентообладатели Государственное научное учреждение Институт физики имени Б.И.Степанова Национальной академии наук БеларусиГосударственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Российский химико-технологический университет имени Д.И.Менделеева(57) Стекло, содержащее 23, 23 и 23, отличающееся тем, что дополнительно содержит 2 при следующем соотношении компонентов, мол.23 15-29 23 1-5 23 10-25 2 45-70. Изобретение относится к оптическим материалам, в частности к составам оптических стекол, которые могут использоваться в качестве светофильтров, вставляемых в квантрон параллельно активному элементу для подавления паразитных мод моноимпульсных неодимовых лазеров при 1,06 и 1,34 мкм. Могут эти стекла использоваться и в защитных очках, отсекающих лазерное излучение на указанных длинах волн. Известно стекло состава, мас.14-52 - 2, 20-38 - 23, 10-59 - 23 патент СССР 1334624 А, 1987. Недостатком известного стекла является высокая температура и большая длительность синтеза в окислительных условиях (2000 С,4-6 ч), что ведет к высоким энергозатратам и невозможности использования при синтезе тиглей. Известно люминесцирующее гельное кварцевое стекло состава, мас.0,05-1,0 - 23,0,001-0,010 - ОН, остальное - 2 патент РБ 5391, 1997. Недостатком известного стекла является невысокое значение линейного коэффициента поглощения света при 1,06 и 1,34 мкм -1 см-1, что не позволяет использовать его в 12768 1 2009.12.30 качестве светофильтра, подавляющего паразитные моды моноимпульсных неодимовых лазеров, а также в защитных очках. Наиболее близким к заявляемому стеклу по технической сущности является стекло состава, мас.40-70 - 2, 6-25 - А 2 О 3, 5-20 - В 2 О 3, 0-5 - , 0-15 - , 0-10 - ,0-30 - ВаО, 0-10 - , 0-3 - 2, 0-2 - 2, 0-1 - 3, 0-2 - 23, 0,001-5 - 232007158317 (А 1), МПК В 23 К 26/00, В 23 К 26/38, 2007. Основным недостатком прототипа является относительно низкая концентрация 23 и соответственно невысокое значение линейного коэффициента поглощения света 7 и 6 см-1 при 1,06 и 1,34 мкм. Это не позволяет использовать достаточно тонкие, а значит и эффективно охлаждаемые светофильтры (их нагрев в процессе работы лазера обусловлен поглощением излучения ламп накачки и суперлюминесценции активного элемента), что в свою очередь накладывает ограничение на частоту повторения импульсов генерации из-за растрескивания светофильтра. Нельзя его использовать и в защитных очках из-за неполного поглощения лазерного излучения при обычно применяемых толщинах стекла 2 мм. Задачей предполагаемого изобретения является создание стекла со значением линейного коэффициента поглощения света 30 см-1 при 1,06 и 1,34 мкм при сохранении высокого светопропускания в области полос поглощения ионов 3 . Это позволит, с одной стороны, снизить толщину изготавливаемого из такого стекла светофильтра и повысить эффективность его охлаждения в квантроне, а значит, увеличить частоту вспышек лампы накачки и следования моноимпульсов генерации неодимовых лазеров при сохранении высокого коэффициента полезного действия за счет эффективного подавления паразитных мод при 1,06 и 1,34 мкм. С другой стороны, обеспечит практически полную отсечку лазерного излучения при использовании в защитных очках. Для решения поставленной задачи стекло, содержащее В 2 О 3, А 2 О 3 и 2 О 3, дополнительно содержит 2 при следующем соотношении компонентов, мол.15-29 - В 23,1-5 - А 23, 10-25 - 23, 45-70 - 2. Стекло получали плавлением шихты в платиновом тигле при температуре 1450 С, после отливки стекло охлаждали между двумя стальными листами. Уменьшение концентрации 2 О 3 ниже заявляемой нецелесообразно из-за снижения величины линейного коэффициента поглощения света при 1,06 и 1,34 мкм увеличение концентрации 2 О 3 сверх заявляемой нецелесообразно из-за ухудшения оптического качества стекла по причине появления кристаллизации. Введение В 2 О 3 используется для повышения растворимости редкоземельных оксидов, а введение А 2 О 3 - для снижения кристаллизационной способности стекол изменение концентрации этих ингредиентов слабо влияет на величину линейного коэффициента поглощения света при указанных длинах волн. Составы заявляемого стекла и значения линейного коэффициента поглощения светапри 1,06 и 1,34 мкм сведены в таблицу. Здесь же приведены значениядля прототипа с максимальной концентрацией 2 О 3. Состав, мол. На фигуре изображен спектр поглощения заявляемого стекла для образца 3. 12768 1 2009.12.30 Видно, что заявляемое стекло прозрачно в области основных полос поглощения ионов 3(при 530, 580, 740, 805 и 880 нм) и приблизительно в 5 раз превосходит прототип по значению линейного коэффициента поглощения света при 1,06 и 1,34 мкм. Это обеспечивает ему преимущество при использовании в частотных неодимовых моноимпульсных лазерах в качестве светофильтра, вставляемого в квантрон параллельно активному элементу для подавления развивающихся перпендикулярно оси этого элемента паразитных мод при 1,06 и 1,34 мкм. Пригодно оно также для изготовления очковых стекол, защищающих глаза от лазерного излучения с указанными длинами волн, поскольку при обычно используемой толщине таких стекол в 2 мм и максимальной концентрации 2 О 3 они обеспечат приблизительно 1000-кратное ослабление этого излучения. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 3