Способ изготовления световодных и/или светоизолирующих структур в стекле

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1250531 (51) 4 С 03 С 21/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3784856/29-33 (22) 29.08.84 (46) 15.08.86. Бюп. II 30 (71) Ленинградский ордена Трудового

Красного Знамени технологический

HHcòèòóò целлнлозно-бумажной промышленности (72) II.М.Валов, Б.Г.Гольденфанг, С.Ф,Грилихес, 11.Í.ÏoëÿíñêèÈ и С.А.Поржецкий (53) 666.1.053.65(088.8) (56) Заягка Франции К 2004080, кл. С 03 С 21/00, 1970.

Авторское свидетельство СССР

1208749, кл. С 03 С 21/00, июнь

1984.

1 54) (57) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СВЕТОВОДНЫХ И/ИЛИ СВЕТОИЗОЛИРУЮЩИХ СТРУКТУР В СТЕКЛЕ путем нанесения на поверхность стекла пасты, содержащей соль металла, и ионного обмена с наложением электрического поля, отличающийся тем, что, с целью упрощения процесса при получении многослойных структур в стекле, на поверхность стекла наносят последовательно несколько слоев пасты, причем соседние слои пасты содержат соли раэных металлов.

1250531

Пример 1. В качестве стеклянной матрицы берут плоскопараллельную пластину стекла размером 15х15х хб мм, состав стекла, мол. 7.: SiO2 у

58, А1 0 21, Ха 0 10, Li 0 11 °

Берут пасту, содержащую нитрат натрия и связующее в соотношении 3:2

Изобретение относится к способам обработки стекла и предназначено для изготовления элементов интегральной оптики с многослойной структурой.

Целью изобретения является упрощение процесса при получении многослойных структур в стекле.

На фиг. 1 изображена стеклянная матрица с нанесенными на ее поверхность слоями пасты в соответствии с примером 1, вид сбоку, на фиг.2 стеклянная матрица со слоями пасты, нанесенными в соответствии с примером 2, вид сбоку.

Способ осуществляют следующим образом.

На одну (рабочую) поверхность стеклянной матрицы 1 последовательно наносят несколько поперечных по отношению к направлению диффузии слоев 2 пасты, содержащих соли разных металлов. Перед нанесением каждого последующего слоя предыдущий слой поосушивают до затвердевания.

На последний из слоев накладывают электрод 3, служащий анодом.

На противоположную поверхность матрицы наносят слой 2 насты, на который накладывают электрод 4, служащий катодом. Электроды 3 и 4 при30 соединяют к источнику постоянного напряжения (не показан) .

При необходимости локальной обработки поверхности стекла пасту накладывают только на ту часть поверхности стеклянной матрицы, где требуется изменить показатель преломления.

Стеклянную матрицу с нанесенными слоями пасты нагревают до температуры не ниже температуры плавления используемой соли (солей) и проводят электродиффузионный процесс. Время обработки и сила тока определяется необходимой глубиной проработки стекла, сортом используемого стекла и требуемой формой профиля показателя преломления в слоях ° В результате обработки в стеклянной матрице образуются чередующиеся слои с различными значениями показателя преломления. SO и пасту, содержащую нитрат лития и связующее в соотношении 1:3.

На рабочую поверхность стеклянной матрицы наносят слой пасты, содержащей нитрат натрия, и сушат при 90 С до отверждения. Затем наносят слой пасты, содержащей нитрат лития, на него накладывают электрод 3 и провоо дят сушку при 90 С. На противоположную сторону стеклянной матрицы наносят слой пасты, содержащий нитрат натрия (можно наносить пасту, содержащую нитрат лития) и электрод 4.

Готовую матрицу с электродами помещают в печь при Т = 630-650 С, в течение t = 15-20 мин пропускают ток

I = 150-200 мА.

Срез полученного образца помещают в интерферометр и с помощью фотоаппарата снимают интерференционную картину. Интерференционная картина образца показывает, что в стекпе образуются два слоя с различными показателями преломления.

Пример 2. То же самое, что в примере 1, но на рабочую поверхность стеклянной матрицы наносят 4 слоя пасты, чередуя их следующим образом . первый слой — пасту, содержащую нитрат натрия, второй слой — пасту, содержащую нитрат лития; третий слой — пасту, содержащую нитрат натрия четвертый слой — пасту, содержащую нитрат лития.

Интерферограмма этого образца показывает, что образовалось четыре слоя с разными показателями преломления.

Пример 3. В качестве стеклянной матрицы используют плоскопараллельную пластину стекла размером

15х15хб мм, состав стекла, мол.7:

SiO2 58," А1 Оз 21; >а О 10, Li20 = 11. Готовят пасту содержащую нитрат натрия и связующее в соотношении 3:2 и пасту, содержащую нитрат калия и связующее в соотношении 3:1.

На рабочую поверхность наносят 4 слоя пасты, чередуя слои следующим образом: 1 слой — пасту, содержащую нитрат натрия, 2 слой — пасту, содержащую нитрат калия, 3 слой — пасту, .содержащую нитрат натрия, 4 слой— пасту, содержащую нитрат калия.

На последний слой пасты накладывают электрод, служащий анодом. Каждый слой после нанесения высушивают до отверждения при T 90 С. г

1750531

В качестве приведенных вьпле солей могут быть использованы и другие соли, например меди.

Составитель с.Белобокова

Техред Г.Гербер. Корректор Л.Тяско

Редактор Н.Горват

Заказ 4373/18

Тираж 457 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб °, д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

На противоположную сторону стеклянной матрицы наносят слой пасты, содержащий нитрат натрия, и на него накладывают электрод, служащий катодом. 5

Готовую матрицу с электродами опускают в печь при Т = 650 С и проводят электродиффузионную обработку в течение 20 мин при токе 180 мА.

В стекле образуются четыре слоя с разными показателями преломления.

При работе .с пастами принцип подбора солей металлов для диффузионной обработки стекол остается тем же, что и в известных способах, где состав ванны определяется, прежде всего составом используемого стекла и эядачей исследований.