Материал для электронно-лучевого формирования в нем рефракционных интегрально-оптических элементов

 

Изобретение относится к технике накопления информации, а именно к прозрачным материалам, предназначенным для . 2 электронно-лучевой записи оптически воспроизводимой информации путем создания в них прозрачных фазосдвигающих элементов . Кроме того, изобретение относится к технике изготовления в прозрачных средах оптических и интегрально-оптических элементов и конструкций, основанных на явлении рефракции. Цель изобретения - повышение чувствительности материала к электронно-лучевому воздействию. Поставленная цель достигается применением оксидного фосфатного стекла на основе метафосфата алюминия, содержащего катионы-модификаторы Sr или Cd при следующем соотношении компонентов, мол,%: Р205 52-58, МеО 35-45, 2-8, где Me Sr или Cd. При воздействии электронным пучком с энергией 3-30 кэВ и при дозе поглощенных электронов более 610 электронов/см существенно увеличивается показатель преломления данного стекла. &

СОЮЗ СОВЕ I CKMX

COl1ИАЛИС ГИ II=CKVIX

Р(:СПУБЛИК

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

4 3 (л) (21) 4713966/10 (22) 10,04.89 (46) 23,03.92. Бюл. ¹ 11 (71) Институт радиотехники и электроники

АН СССР (72) А,Б, Ормонт, А.А, Изынеев, Л,Б, Длугач, В.Б. Кравченко, Д.А. Бывалин и Ю.Л. Копы-, лов (53) 681.84,083.084(088.8) (56) Honghton А.T., Towhsend P.O. Optical

Wavegnides Formend by Low Energy Electron

Irradiation of Silica. — AppL Phys, Lett., 1976, v. 29, N 9, р. 569. (54) МАТЕРИАЛ ДЛЯ ЭЛЕКТРОННО-ЛУЧЕВОГО ФОРМИРОВАНИЯ В НЕМ РЕФРАКЦИОННЫХ ИНТЕГРАЛЬНО-ОПТИЧЕСКИХ

ЭЛЕМЕНТОВ (57) Изобретение относится к технике накопления информации, а именно к прозрачным материалам, предназначенным для

Изобретение относится к технике изготовления оптических и интегрально-оптических элементов,и конструкций в прозрачных средах, а именно к прозрачным в широкой спектральной области (от ближней ультрафиолетовой области до ближней инфракрасной) материалам, предназначенным для электронно-лучевого формирования в них указанных элементов и конструкций.

Цель изобретения — повышение чувствительности материала к электронно-лучевому воздействию.

Применение фосфатного стекла на основе метафосфата алюминия, содержащего катионы-модификаторы Sr или Cd, в качестве материала для электронно-лучевого ф0рмирования интегрально-оптических

„„5 „„1721033 А1

gsI >s С 03 С 23/00, G 11 В 11/03 электронно-лучевой записи оптически воспроизводимой информации путем создания в них прозрачных фазосдвигающих элементов. Кроме того, изобретение относится к технике изготовления в прозрачных средах оптических и интегрально-оптических элементов и конструкций, основанных на явлении рефракции. Цель изобретения повышение чувствительности материала к электронно-лучевому воздействию. Поставленная цель достигается применением оксидного фосфатного-стекла на основе метафосфата алюминия, содержащего катионы-модификаторы Sr или Cd при следующем соотношении компонентов, мол, ;

Р2ОБ 52 — 58, МеО 35 — 45, А!20з 2 — 8, где Ме =

Sr или Cd. При воздействии электронным пучком с энергией 3 — 30 кэВ и при дозе поглощенных электронов более 610 электро17 нов/см существенно увеличивается показатель преломления данного стекла, элементов основано на физике химических изменений, происходящих в них при воздействии электронным пучком с энергией

3 — 30 кЭВ и при7дозе поглощенных электронов более 6 10 электронов/см и приводя1 2 щих к существенному увеличению их показателя преломления.

Способность изменять показатель преломления под действием электронного луча указанных энергий сохраняется во всем достаточно узком интервале указанных изменений состава. При одинаковых энергиях электронов, диаметре электронного пучка и дозе облучения возникающее относительное изменение показателя преломления незначительно различается для стекол с разным соотношением компонентов в пре1721033

Составитель О. Чечель

Техред М.Моргентал

Корректор M. Шароши

Редактор А. Козориз

Заказ 926 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r, Ужгород, ул.Гагарина, 101 делах указанного диапазона изменения сос гава.

Перед использованием стекла по новому наз ачению его поверхность покрывают

:зсг1омогательной тонкой (l 000 А)электро- и геплопроводящей пленкой металла (например Au, ln, Al), которая после электронно-лучевой обработки может быть при необходимости снята механическим или химическим путем, Пример . Оптически полированный образец стекла состава 0.5" РгОв — 0,455 Sr — 0,025 Atz0z локально облучают электронным пучком диаметром 3 мкм при энергии электронов 25 кэВ и дозе поглощенных электронов 2 10 электронов/см с по1В 2 мощью электронно-зондового микроанализатора, При этом плотность поглощенного образцом тока пучка составляет 1,3 А/см, 2 скорость перемещения пучка по образцу

100 мкм/мин, В процессе облучения разогрев стекла под пучком не превышает 80О.

Облучен ный участок (полоса) характеризуется увеличением оптической разности хода в его центре, равном -1000А и средним (по глубине) относительным изменением показателя преломления дп/n = 1,57.

Электронное облучение изменяет не только показатель преломления стекла, но и его коэффициент вторичной эмиссии электронов, что дает возможность производить не только оптическое, но и электронно-лучевое воспроизведение записанной на таком стекле информации, Применение в качестве материала для электронно-лучевого формирования ре5 фракционных интегрально-оптических элементов стекла состава 53 РгОв — 44,5 CdO2,5 AlzOz дает аналогичные результаты, а именно относительное изменение показателя преппияения дп/и = (1,4й 0,3) / при

10 дозе облучения 2 101" электронов/см .

Таким образом, относительное изменение показателя преломления в фосфатных стеклах предлагаемого состава при локальном электронном облучении в 3-4 раза Bbl

15 ше, чем в случае применения плавленого кварца, и достигается при дозах, в 5. раз меньших, Формула изобретения

Применение оксидного фосфатного

20 лазерного стекла на основе метафосфата алюминия, содержащего катионы-модификаторы Sr u Cd при следующем соотношении компонентов, мол, /:

Р20в 52 — 58;

25 МеО 35-45;

АЬОз 2 — 8, где Me = Sr или Cd, в качестве прозрачного материала для электронно-лучевого формирования в нем ре30 фракционных интегрально-оптических элементов и структур, основанных на явлении рефракции света.