7.3. Халькогенидные стекла и ОВ на их основе

Халькогенидные стекла состоят из сульфидов, селенидов и теллуридов элементов главных подгрупп IV и V групп периодической системы, их комбинаций друг с другом и комбинаций с галогенами. Они отличаются высоким показателем преломления (от 2,1 до 3,0) и низкой температурой стеклования (от 380 до 600 К). Вследствие относительно больших атомных масс компонентов и низких силовых постоянных связей между атомами халькогенидные стекла имеют значительно более длинноволновую границу пропускания (достигающую 12…16 мкм) по сравнению с фторидными стеклами (5…9 мкм).

Наиболее характерными представителями этого класса стекол являются трисульфид (As₂S₃) и триселенид (As₂Se₃) мышьяка. В таблице 7.2 приведены некоторые физико-химические свойства вышеуказанных и других наиболее распространенных халькогенидных стекол. Последовательность операций, приводящих к получению ОВ (например, на основе As₂S₃) следующая:

синтез исходного халькогенида из соответствующих элементов (в данном случае As₂S₃ из особо чистых мышьяка и серы);

глубокая очистка халькогенида вакуумной дистилляцией;

анализ очищенного халькогенида на макросостав и расчет составов стекол сердцевины и оболочки для получения заданной числовой апертуры ОВ;

добавка к очищенному халькогениду расчетного количества серы для получения материалов сердцевины и оболочки, синтез (варка) стекол сердцевины и оболочки (часто состав сердцевины As₄₀S₆₀, а оболочки — As₃₉S₆₁);

исследование оптического качества стекол сердцевины и оболочки методом ИК-спектроскопии и лазерной ультрамикроскопии;

загрузка стекол сердцевины и оболочки в «двойной тигель» и вытяжка двухслойного волокна с одновременным нанесением первичного покрытия из фторопласта Ф-42;

нанесение вторичного защитного полимерного покрытия из поливинилхлорида ПВХ-С15 с последующим термическим отверждением в печи;

исследование оптических и механических свойств ОВ.

Таблица 7.2. Свойства некоторых халькогенидных стекол