European Patent Office

europäisches P a t e n t a m t
J
European Patent Office
iy Veröffentlichungsnummer:
Office europeen des brevets
0
217
A1
EUROPAISCHE P A T E N T A N M E L D U N G
©
© Anmeldenummer: 86112614.2
~
(») Anmeldetag: 12.09.86
© Int. CI.4: C 03 C 3 / 3 2
C 03 C 4 / 1 0
//C03C1 3/04, 6 0 2 B 1 / 0 0
® Prioritat: 26.09.85 DE 3534275
© Anmelder: SchottGlaswerke
Hattenbergstrasse 10
D-6500Mainz(DE)
_
VerdffentlichungstagderAnmeldung:
08.04.87 Patentbhrtt 87/15
© BenannteVertragsstaaten:
CH FR U NL
_
(m) BenannteVertragsstaaten:
CH FR GB U NL
© Anmelder: Carl-Zeiss-Sttftung trading as SCHOTT
GLASWERKE
Hattenbergstrasse 10
D-6500 Mainz 1(DE)
© BenannteVertragsstaaten:
GB
© Erfinder: Krolla, Hans-Georg
Am Fort Gonsenheim 29
D-6500 Mainz(DE)
© Erfinder: Winkler-Trudewig, Magdalena
Am Kirchbom 20b
D-6500 Mainz-Flnthen(DE)
@ Erfinder: Schumann, Werner
Westring285
D-6500 Mainz-Mombach(DE)
© Vertreter: Rasper, Joachim, Dr.
BierstadterH6he22
D-6200Wiesbaden(DE)
M) Infrarotdurchlässiges Chalkogenidglas.
*>) infrarotdurchlassiges Zwei- oder Mehrkomponenten3talkogenid-glas auf Germanium- und Selengrundlage, das
nit 0,05 bis 1,0 Atom-% mindestens eines der Erdalkalinetalle Calzium oder Strontium und/oder einer ihrer Verrindungen dotiert ist, zur Herstellung von optischen Fasern
ind optischen Elementen.
roydon Pnmmg Company Ltd.
195
0 2 1 7 1 9 5
inrrarotdurchl&ssiges
Die
Chaikogenidglas
betrifft
Erfindung
ein
Inf r a r o t d u r c h l
auf
Mehrkomponenten-Chalkogenidglas
sowie
umgrundlage,
Fasern
optischen
Diese
Gläser
und
sind
Xca.
und
um
Die
um
und
für
Fasern
reinigungen
mit
Spuren
= 12.8
dieser
@ 10,6
bei
Laser-Bereich
C02der
fahren
stoff
DE-OS
und
der
die
der
Fasern
DE-OS
im
onsbande
unterdrückt
21
der
42
015
daß
wird.
infraroten
bei
jedoch
und
die
auf
daraus
einer
Verun-
resultieist.
sich
Glas
von
werden.
eingesetzt
dieses
0.9
ca.
Übertragung
zur
erstreckt
Übertragung
kann
durch
der
Zusatz
414
ist
Infrarotbereich
ebenfalls
von
Der
bis
relativ
zur
hohe
von
Infrarotstrahlen
das
Herstellungsver-
zeigt.
Kohlenstoff
34
X
zurückzuführen
durch
Ausgangssubstanzen
Schmelze
beispielsweise
Aus
16
so
um,
im
Absorption,
Sauerstoff
von
sie
zeigen
Absorptionsbande
X
Absorptionsverluste
Nach
um e i n e
Ge-O-Gitterschwingungen
Wellenlänge'
im
optische
Chal k o g e n i dgl ä s e r
von
Germanl-
Herstellung
zwischen
weshalb
Wellenlänge
Ausläufer
die
durchlassig,
X
und
oder
Elementen.
Infrarot-Detektoren
herkömmlichen
renden
für
Verwendung
optischen
z.B.
icht
Selen-
1m W e l l e n l ä n g e n b e r e i c h
17
Spektralbereich
C02-Laserl
seine
Zwei-
asslges
mit
oder
ein
eines
Reduktionsmittels
Aluminium
entfernt
Chaikogenidglas
bekannt,
Aluminium,
Restsauer-
eingebrachte
bei
dem
Gallium
für
diese
oder
wie
werden.
optische
AbsorptiIndium
HiUon
al. ( J o u r n a l
et
319-336)
Silber,
of
erwähnen
neben
Magnesium
und
Aluminium
1.
Die
Dotierungsstoffe
Nachteile
Kohlenstoff
schlecht.
von
der
bei
Darüber
die
mit
da
gl a s - S c h m e l z g e f äße
Als
Absorptionsbande
bei
X
auf.
Bildung
in
um
geringen
der
Mengen
die
Kiesel-
Korrosion
werden
und
liegt
im
deren
beobachtet,
ngungen
9.5
ca.
zur
besonders
auf
der
Folge
Si -O-Gi t t e r s c h w i
als
verhältnismäßig
sehr
in
nur
Chaikogenidglas
sie
sind.
korrodierend
wirkt.
Kupfer.
erhebliche
z.T.
Kohlenstoff
nachteilig
stark
und
Chal k o g e n i d g 1 ä s e r n
der
ist
17,1975,
beschreiben
Streulichtzentren
als
Aluminium
es
Zirkon
Restsauerstoff
neigt
Anwendung
Dotierung
zulässig,
dem
hinaus
Agglomeraten,
laseroptischen
Die
mit
Solids,
weisen
von
Fertigung
reagiert
noch
Kaliumchlorid
weni g wi r k u n g s v o l
genannten
1 1 ne
Non-Crystal
somit
die
für
Xl0.6
bei
Transmission
maßgebende
um n a c h COg-Laser
beeinflußt.
Weiterhin
die
Korrosion
die
teilig
verringert
den
des
Festigkeit
bei
der
Herstellung
Stellenwert
Durch
die
des
Aluminiums
von
Ki e s e l gl a s s c h m e l z g e f äßen
wird
Herstellungskosten
Die
in
gabe:
von
DE-OS
100
34
ppm
A u s g a r i g s r o h s t o f fe
dem
korrosiven
KupferGehalten
und
und
(1
die
einen
die
besonderen
Wirkung
Wiederverwendbarkeit
was
verringert,
414
eine
Erhöhung
die
von
gleichzeitig
99.999
des
2 AtornX)
geforderte
% resultieren
Reinheit
letztlich
aus
Aluminiums.
sind
wirks'am,
Eigenschaften
Aluminiumzu-
maximale
angegebene
Zirkondotierungen
optischen
werden .
4
Verhalten
bis
Sicherheit,
bedeutet.
und
der
die
korrodierende
stark
hinaus
darüber
der
damit
Chal k o g e n i dgl ä s e r n
von
besitzt.
der
und
Schmel z g e f äßes
des
erst
bei
wodurch
die
Glases
relativ
hohen
physikalischen
stark
verändert
ziel
der
tiie
vorher
Die
61 a s z u s a m m e n s e t z u n g ,
eint
diskutierten
Nachteile
Diese
werden.
beseitigt
einer
ist
Erfindung
Zusammensetzung
wird
Aufgabe
den
gemäß
und
Selen
Elemente:
Ca,
Br,
?\. 1 2 . 8
um
bei
und/oder
Strontium
Tellurid,
Arsenid,
als
g e n i dg 1 as S y s t e m s
des
der
J,
gefunden,
oder
Germa-
genannten
Si , Sn,
daß
sich
Zugabe
in
ohne
neben
Ga,
Halogenid,
zwei-
mit
gelöst.
Tl ,
In,
oder
verringert,
Gläser
nachfolgend
durch
Metall,
bekannten
enthalten
wurde
Antimonid
Glaskomponente
äser
mehrere
As,
Absorptionsbande
einer
oder
Bi , S, Te,
Überraschenderweise
P,
Ag.
eines
welcher
erfindungsgemäß
Ansprüchen
Mehrkomponenten-Cha 1kogenidgl
nium
der
mit
Pb,
die
von
Calzium
Hydrid,
Nitrid,
einer
Verbindung
mit
Mehrkomponenten-Chal kodie
oben
genannten
Nach-
teile.
können
Erfindungsgemäß
angegebenen
Es
ist
Verbindungen
eingesetzt
hygroskopisch
sind
oder
während
Sauerstoff
bevorzugt
Dank
Tatsache,
der
Calzium
und
substanzen
sten
an
eniclt
z.B.
werden,
daß
die
Höhe
der
der
Maßnahme
die
Gemengezu-
werden.
komplexe
Zusatzstoffe
Kieselglasschmelzgefäße
besitzen,
kann
von
Verunreinigungsgrad
angepaßt
Hai o g e n i d v e r -
CaSbJg.
die
Dotierung
kann
daß
erf i ndungsgemäBen
keine
höherem
Sauerstoff
diese
das,
Eigenschaften
mit
die
werden;
Durch
bedeutet
Strontium
Korrodierenden
werden,
aufnehmen.
Halogenide
bindungen
bereits
einzelnen
werden.
eingesetzt
wenn
die
Gehaft
den
aus
Vorteil,
bereitung
Für
Gemische
Dotierungsstoffen
von
nicht
auch
muß
nur
Ausgangsausgegangen
entsprechend
dem
werden.
eine
Senkung
der
Herstellungsko-
4
_
Oft
wirksame
Atom-t
und
1 Atom-T,
Beryllium
Das
in
hohen
1
und
2
die
wie
Toxizität
wird
der
Glases
bereich
0,8
von
einem
an
Einsatz
25
Gläser
eines
Beispiel
dabei
dargestellt;
eines
ist
dotierten
Probendicke
im
sind
und
eines
Wellenlängen-
um a u f g e t r a g e n .
sind
Gläser
dotierten
in
den
Selen
und
in
ein
beschrieben.
II
266.55
Germanium,
g
g
sein
und
I
Beispiel
13,20
Calzium
repräsentativen
gleicher
Erfindung
und
I
Beispielen
bei
um b i s
der
gemäß
367.50
Atom-%.
erfindungsgemäßen
Transmissionskurven
undotierten
Die
0.3
Wirkung
Germanium-Antimon-Selen-Glases
jeweils
bis
0.05
empfohlen.
Transmissionsvermögen
Figur
zwischen
liegt
0.1
ähnliche
der
Aufgrund
nicht
jedoch
bei
bevorzugt
eine
zeigt
Strontium.
Zusatzmi ttel n
an
Menge
- c H ' t t Q S
/
:
-
werden
Calziumjodid
und
gereinigtes
Antimon,
g
unter
864,15
g
Inertbedingungen
Kieselglasschmelzgefäß
getrocknetes
eingewo-
gen .
Die
Nach
die
bei
auf
des
ca.
S c h m e l z g e f äß
Temperatur
dieser
ca.
3
Verh^ndprung
Temperaturbereich
durchfahren.
auf
von
von
wird
48
Stunden
die
wird
auf
300' C a b f a l l e n
-4
mbar
5
und
wird
Anschließend
wird
1000°C
24
Stunden
Temperatur
gelassen,
gebracht,
lang
innerhalb
wobei
es
Kristallisation
vorteilhaft
ist,
bis
möglichst
schnell
550°C
300°C
nach
Stunden
ca.
Schmelze
die
%.
10
^
verschlossen.
gasdicht
Anschließend
von
auf
innerhalb
100°C
innerhalb
Stunden
99.99
beträgt
Schmelzgefäßes
Temperatur
homogenisiert.
von
Rohstoffe
Evakuieren
Hochheizen
das
der
Reinheit
zur
den
zu
—
mit
3
einer
u,oat3
366.90
15.78
ci.wigt
du
des
02
juu'x
von
Glases
ist
Dis
10°C
in
171
9 5
R a u m t e m p e r at.u r
Stunde.
pro
Der
1 dargestellt.
Fig.
]J
g
Germanium,
266.10
g Strontiumjodid
jenannten
tellt.
—
Kühlgeschwindigkeit
Transmissionsverlauf
Beispiel
J
werden
Vorgehensweise
, ou,
g
Antimon
entsprechend
eingewogen
UCJ>
862.95
Diases
und
ist
der
g
in
Selen
Beispiel
und
I
erschmolzen.
in
ngur
Z
darge-
Patentansprüche
1.
5
auf
gekennzeichnet,
eines
der
einer
ihrer
2.
10
4.
Glas
nach
Glas
nach
Glas
mit
oder
ponente
dieses
systems
oder
enthält.
Atom-%
dadurch
mindestens
Strontium
und/oder
ist.
dotiert
gekennzeichnet,
dadurch
gekennzeichnet,
Strontium
dotiert
ist.
daß
der
die
es
Form
Zwei-
Form
bis
3,
Erdalkalimetallverbindung
Nitrids,
einer
oder
1
Ansprüche
Hydrids,
daß
es
daß
es
ist.
1,
einem
in
1,0
oder
dadurch
1,
Anspruch
in
bis
0,05
dotiert
Mehrkomponenten-Chal -
Selengrundlage,
Calzium
Calzium
mit
oder
und
mit
es
Anspruch
Halogenids,
Antimonids
es
daß
nach
gekennzeichnet,
eines
Germanium-
Verbindungen
ausschließlich
15
Zwei-
Erdalkalimetalle
ausschließlich
3.
;
Infrarotdurchlässiges
kogenidglas
0 2 1 7 1 9 5
—
D
Tellurids,
Verbindung
mit
einer
dadurch
in
Form
Arsenids,
Glaskom-
M e h r k o m p o n e n t e n - C h a l k o g e n i dgl a s eines
Gemisches
davon
zugesetzt
.
3
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, *•@*
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18,
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Fig.
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Prüfer
27-11-1986
nn i bavnib iAn wnnnn I cn UVAUMEN IEN
6:
: von besonderer Bedeutung allein betrachtet
: von besonderer Bedeutung in Verbindung miteiner
D:
anderen Veröffentlichung derselben Kategorie
L:
: technologischer Hintergrund I: nichtschnflliche Offenbarung
: Zwischenliteratur
4 :
: der Erfindung zugrunde liegende Theorien oder Grundsätze
@AUSWIRTH
iteres Patentdokument, das jedoch erst am oder
ach dem Anmeldedatum veröffentlicht worden ist
1der Anmeldung angeführtes Dokument •
us andern Gründen angefahrtes Dokument
utgited der gleichen Patentfamilie. Oberein- .
[Immendes Dokument