Введение к работе
Актуальность проблемы. Создание технологии волоконно-оптических световодов явилось одним из крупнейших практических достижений современной науки о стекле. Причиной повышенного интереса к волсконнш световодам (ВС) стало уникальное сочетание свойств, сделавшее ВС перспективным компонентом разрабатываемых систем передачи информации и энергии..
Наиболее перспективен с позиций практического применения ин~ франраснкй диапазон длин волн. Появление моїцннх источников ИК излучения, особенно промышленных лазеров СО (5-6 мкм), COg (10,6 мкм), требует обеспечения гибкими светоБОдны.ш трактами, способнши передавать ИК излучение с минимальнши потерями. К проблеме передачи мощности тесно примыкает проблема передачи ИК излучения малой интенсивности (до I Вт) в датчиках физических и теплсвнх полей, пирометрах, газоанализаторах и т.п.
К числу основных гр^пп ИК материалов, для которых прогнозируется аирокое распространение в ИК волоконной технологии, относятся халькогенидные стекла. В связи с этим особую актуальность приобретают работы по создании спытно-промыпленной технологии халькогенид-ных волоконных световодов (ХГ ВС).
Целью настоящей работы является разработка опьггно-промшлен-
ной технологии волоконшіїх световодов ,^ основе высокочистых халько-
гениднкх стекол, а такие изучение процессої гки промыиленных
ХГ стекол, получения заготовок ХГ ВС, вь. Л1 ВС.
Научная новизна. В результате исследования процесса очистки
промышленных халькогенидннх стекол (ХГС) 'мышьяк-селен, (сера)
методом вакуумной дистилляции выявлено і. . тепени очистки (те-
кперр.турно-временннх условий дистилляї - , л присутствия' химических реагентов на оптико-физические евойстм ХГС. Исследовано влияние нь оптико-механические свойства ХГС V. ХГ'ВС гемпер-чгуры аакалки-пего-
товок и теплопровдности закалочных сред. Установлен вид зависимости оптических свойств ХГС и ХГ ВС от температуры закалочной среды. Предложен механизм, объясняющий полученные зависимости порообразованием и кристаллизацией в ХГ стеклах при закалке. Определены температурно-вязкостные характеристики ХГС в зоне формирования К! (луковице). Предложено эмпирическое уравнение, описывающее геометрическую форлу луковицы, а таїжз уравнение расчета вязкости в стеклах системы мышьяк-селен. Выявлено влияние на прочностные характеристики ХГ ВС внешних факторов, установлен вид' зависимости разрушающего напряжения ст радиуса зеркальной зоны разрушенных ХГ ЕС, а также определена величина условной энергии активации процесса деградации разрывной прочности ХГ ВС. Изучена лучевая прочность ХГ ЗС, установлен вид зависимости пороговой мощности излучения от диаметра ЗС.
Практическая ценность работы и реализация в промышленности. Разработан способ очистки промышленных халькогенидных стекол непрерывной вакуумной дистилляцией. Предложен способ и разработаны режимы получения стержней-заготовок для вытяжки ХГ ВС методом отливки с последующей закалкой в средах с высокой теплопроводностью (расплавах галлия, галлия-индия). Оптимизированы режимы вытяжки ХГ ВС.
Создана опытно-промышленная технология получения волоконных ' световодов для ИК области спектра на основе халькогенидных сгекол системы мышьяк-селен. Сконструировано и изготоадено технологическое оборудование для участка по производству хвльксгенидчых DC.
Технология ХГ ВС внедрьна на опытном производстве ЮТ' электровакуумного стекла.; осуществляется.мелкосериЕныР выпуск ХГ ВС по техническим условиям TX0.735.I25.
Апробация работы. Основные материалы р>:5оты опубликованы л I; работах, 2 авторски/ свидетельствах и доложен?: на 8-й Научно-технический конференции молодім специалистов HI'H'JC ('.'осква, 1986г), на Московской городской конференции по'химии и химической технологии, научно-технической конгсреіокм "Материалы и мз.^глия для воло:.окис-
оптических систем связи" (Москва, 1583г), научно-техническом семинаре "Волоконно-оптические системы и средства ВОСС-90" (г.Калининград, Моск.обл., 1990г), Всесоюзной конференции "Волоконная оптика-90" (Месива, 1990г), Выставке-семинаре "Отечественный рынок ко:.шо-нентов еоло:сошо-опткчєских систем передачи" (Москва, 1Э91г). Заготовки для получения световодов на основе высокочистых халькогенидных стекол зкспош:ровались на выставках "Совгех-90" ВДНХ СССР, "Со-взтекал наука и техника" (г.Вена, Австрия, 1990г).
Обт.ен диссертации. Диссертация состоит из введения, літературного обзора, экспериментальной части, изложенной в У0 главах, общих выводов, списка литературы, включающего Ї98 наименования, приложений. Работа содержит 230 страниц каикнеписного "текста, включая 62 рисунка и 24 табліган.
